JPH01263907A - 薄膜型多素子磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同一基板上に少なくとも３個の磁気ヘッド素
子を設は九多素子薄膜磁気ヘッドに係り、特に、各磁気
ヘッド素子のギャップ深さをほぼ等しくして相互間の性
能を揃えることが可能な多素子薄膜磁気ヘッドに関する
。

〔従来の技術〕

従来、同一基板上に複数の磁気ヘッドを薄膜技術によシ
形成したものとして、特開昭６０−４５９１５号公報に
記載のものがあるが、これは、磁気ディスクの平坦な記
録再生面と摺接する平坦な摺接面に複数トラック例えば
２トラツク用の磁気ギャップを臨ましたものであって、
少なくとも５以上の磁気ヘッド素子を、磁気テープの相
対移動方向に沿って配列することＫついては伺も考慮さ
れていない。

一方、ＶＴＲの回転磁気ヘプトに用いられる薄膜磁気ヘ
ッドとして、第６図に示すように、同一基板１上に２個
の磁気ヘッド素子（図では、その磁性薄膜部分のみ１に
５α、　５ｂで示す）をヘッド回転方向く沿って近接し
て配列したものが知られている。基板１は、磁気ギャッ
プ５α、　５ｈに所定のギャップ深さｈが得られるよう
に図の上部が研摩されて、所定の曲率のテープ摺接面６
が形成される。

その後、基板１は、図示しない回転シリンダ上にテープ
摺接面６が回転シリンダの外周から少し突出するように
取付けられて、回転ヘッドが出来上る。第６図の薄膜磁
気ヘヅドにおいて、各磁気ヘッド素子５α、　５Ａの性
能を左右する要因として、ギャップ深さ人が挙げられ、
特性を揃えるためにはギャップ深さ人にばらつきがない
ようにする必要がある。なお、ＰＩ、　Ｐ２はギャップ
深さ零の点、７はギャップ深さ零の点を結ぶ直線である
。

第６図では、１つの基板に２個の薄膜磁気ヘッド素子の
みを形成した場合であるため、ギャップ深さｈ−４（揃
えるには、ギヤリプ深さ零〇点Ｐ１．Ｐ２（及び直線７
）の高さが揃い、又、摺接面６におけるギャップ５ａ、
　５Ａの高さが揃うだけでよく、５個以上の薄膜磁気ヘ
ッドｔ−１つの基板上に近接して配列した上、この基板
を回転シリンダ上に搭載した回転磁気ヘッド装置におい
て、各磁気ヘッド素子間に生じる性能上のばらつき等の
問題については何も考慮されていない。

ところで、最近、８ミリムービーカメラ一体型ＶＴＲや
デジタルＶＴＲ等において、１つの回転シリンダに搭載
される磁気ヘッド素子の個数が９個又は８〜１２個のよ
うに増加し、これに伴って回転シリンダ上の一個所に回
転方向に前後に近接して５個以上の磁気へヴド素子が配
列されるようになって来ている。この場合、前後する各
磁気ヘッド素子の磁気空隙方向を異ならしめていわゆる
ダブルアジマスヘッドを構成している。このため、前後
する３個以上の磁気ヘッド素子の各々は、別々に作成し
たものであって、同一基板上に作成したものではない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、いずれも、同一基板上に回転方向に
近接して、ダブルアジマス等の少なくとも３個の磁気ヘ
ッド素子を薄膜技術により形成し九上、この基板を回転
シリンダ上に搭載して回転磁気ヘッドを得る場合に生じ
る、多素子薄膜磁気ヘッドのヘッド素子間のギャップ深
さのばらつきの問題については、全く配慮されていなか
った。

これら５個以上の磁気ヘッドを別々に薄膜技術で作成し
切り出して後、所定のギャップ深さとなるように１つ１
つのテープ摺接面を研摩し、これを組合せる方法では、
作業工程が多くなる。

他方、回転へヴドにおいて、上記の前後に近接５個以上
の磁気ヘッド素子は、できる限夛磁気テープとの接触圧
（ヘッドタヅチ）が同一であるようにそれらの磁気ヘッ
ド素子のテープ摺接面の形状、位置を設計する必要があ
る。第６図のように近接２個の磁気ヘッド素子の場合は
、その摺接面６上にギャップ面を回転シリンダの外周か
ら同一長の所定長だけ突出させるように摺接面６を研摩
すればよい。しかし、近接３個以上の磁気ヘッド素子に
対し所望の接触圧を与えるようなテープ摺接面の形状、
位置については、伺も考慮されていなかった。

そこで、第６図の磁気ヘッド素子２個の場合を５個以上
の場合に拡張し、１つの基板１上に５個の磁性薄膜３α
、　５４．　ｓｃを、ギャップの深さが零となる点Ｐｌ
、　Ｐ２．　Ｐｓが同一の高さ（直線７上）となるよう
に形成した後、上面を円弧状に研摩して所要のテープ摺
接面を形成することが考えられる（図は省略）。しかし
、この方法では、中央の磁気ヘッド素子３ｂの磁気ギャ
ップ深さがその前後の磁気ヘッド素子５ａ、　ＳＣの磁
気ギャップ深さよりも太きくなるため、特性が揃わなく
なるとともに、使用するにつれてテープ摺接面が摩耗し
て行くと、中央の磁気ヘッド素子５ｂよりも前後の磁気
へヴド素子５α、　５ｃの方が早く劣化してしまうとい
う問題が生じる。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、同一基板上にヘッド回転方向の前後に少なくとも３
個の磁気ヘッド素子を近接配置した回転磁気ヘッド用の
薄膜型多素子磁気ヘッドにおいて、各磁気ヘッド素子の
ギャップ深さの不揃いに起因する性能のばらつきを除去
すると共に、各磁気ヘッド素子に対して所望の磁気テー
プ接触圧の得られる薄膜型多素子磁気へラド全提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明け、同一基板上に少な
くとも５個の磁気ヘッド素子をへりド回転方向の前後に
近接して配列し、前記基板を回転シリンダ上に、前記少
なくとも５個の磁気ヘッド素子の磁気テープ摺接面上の
各々の磁気ギャップ部が前記回転シリンダの外周から僅
かに突出するように耶９付けられた薄膜型多素子磁気ヘ
ッドにおいて、相隣接する５個の磁気ヘッドの磁気ギャ
ップ深さが零となる３点で定まる曲率半径を、それら３
個の磁気ヘッドの磁気ギャップのテープ摺接面上の５点
（ギャップの先端）で定まる曲率半径にほぼ等しくする
と共に１前記回転シリンダの半径ｉＲｓとするとき、こ
れらの曲率半径Ｒ１ｋ。

几ｓ＞Ｒ＞　１／４Ｒｓ の関係を満たすように選定する。

〔作用〕

上記構成に基づく本発明の作用を、第２図、第３図、及
び第４図の模式図によって説明する。

まず第２図で、２は回転シリンダで、その外周面をも表
わすものとし、これに、１個の磁気へ。

ド素子を突き出し！ｌ′ｄで搭載し、磁気テープ（図示
せず）を該回転シリンダ２に巻付は走行する場合を説明
する。磁気テープは、図の左方から回転シリンダ２の外
周に接し、点Ｑ１でシリンダ２の外周から離れて、前記
１個の磁気ヘッド素子の磁気ギャップ先端（テープ摺接
面上の点）Ｐ点まで直線Ｑ１Ｐに沿って進み、更にＰ点
から９２点まで直線ＰＱ２に沿って進み、９２点で再び
外周面２に接するものとする。なお、ここでは、磁気ギ
ャップの深さは１０数μｍ程度で、シリンダ半径の２０
ｍ程度に比べて十分小さいので、図示していない。又、
磁気ギャップをもつ磁性コア（磁性薄膜）のコア長（シ
リンダ回転方向くおけるテープ摺接面の長さ）について
も図示していない。線分ＰＱ１と線分ＰＱ２は、Ｐ点か
らシリンダ２に引いた接線になっている。

従りて、５点Ｑ１１ＰＩＱ２で決まる円弧の位置関係が
、良好なヘッドタッチを得るための基本となる。

この関係は、点Ｑ１．Ｑ２に隣接ヘッドをその磁気ギャ
ップ先端（テープ摺接面のギャップ位置）が来ろように
置いた場合（３点Ｑ’、Ｐ＊Ｑ２にそれぞれ磁気ギャッ
プを配置した場合）にも同様に成り立っ。ここで、Ｑｌ
、ｐ、及びＱ２における磁気ギヤリプを、それぞれ第１
．第２．及び第３の磁気ギヤ９プと呼ぶ。

このときの５点Ｑ１．Ｐ＃Ｑ２を通る円が一義的に決ま
り、この円の曲率半径Ｒは幾何学的に求まる。

（０は円２の中心）との交点をそれぞれＨ１０′とすル
ト、乙０Ｑ１Ｐ　＝ＬＯ’ＨＰ　＝９０’、ｔ　ＰＯＱ
１＝　１　ＰＯ’Ｈ＝θで、５角形ＰＯ’Ｈと３角形Ｐ
ＯＱ１とは相似であり、点Ｈは線分ＰＱ１の中点である
から、線分０’ＰとＯＰの比は１対２となる。よって、
シリンダ２０半径をＲ８とすると、曲率半径Ｒは、 Ｒ＝−（Ｒｓ＋ｄ） となる。通常、シリンダ半径Ｒ８は２０１程度であるの
に対し、突出ｔｄは、４０μｍ程度で、無視できる程度
に小さいから、 Ｒ中１／４Ｒｓ となる。第２図に、この円（中心０′）の円弧全点子の
間は凹んでいて、テープは、各磁気ギャップの先端近傍
のみで丸みをもって接し、９１２間及びＰＱ２間では、
はぼ直線状に進むものとする。従って、各磁気ギヤリプ
の前後の前記コア長を無視した場合、第１の磁気ギャッ
プ先端の位置をＱｌからしても、これら移動した点Ｑ’
１．Ｑ２と第２の磁気ギャップ先端Ｐ２とで決まる円の
曲率は、やけりＲに等しく、いずれの位置でも直線Ｑ、
Ｉ　Ｐ　（ＰＱ２　）よりも外方に位置するので、テー
プとの良好な接触が維持される。ただし、後記のように
、第１〜第３磁気ギヤツプ間隔をあまり近ずけると相互
のクロストークが生じるので、これを避ける必要がある
ことや、第１〜第３磁気ギヤツプに対するテープ接触圧
を揃える必要があることから、ば１の位置はＱｌＰの中
点（ＯＨとＱｌＦとの交点）近傍、ぐ２の位置はＱ２Ｐ
の中点近傍が適当である（テープ接触圧は、テープ張力
が一定のとき、ギャップ近傍の曲率半径に反比例する。

）。

又、上記の説明では、各磁気ギャップ間が凹んでいて、
テープ摺接面が不連続であるとしたが、各磁気ギヤリブ
間のテープ摺接面が所定の曲率半った形状とすればよい
。テープは、シリンダ２と円弧および前記Ｑ１．Ｑ７お
よび前記（２にほぼ一致する）を通って、シリンダ２か
らヘッド摺接面に進む。

／７−＼ Ｑ２Ｐ間、望ましくは、クロストークの点から、Ｑ′Ｉ
又はば２の近傍に配置すればよい。

第５図は、３個のヘッド素子（第１．第２．第５の磁気
ギャップ先端）ｆｔそれぞれＰ、Ｐ、Ｐ配置した場合で
ある。ここで、Ｐ、　Ｑｌ、　Ｑ２．　　θ、ｄは第２
図と同じであＪ、ＰＶｉＰＱｌの中点（第２図のＨ点に
相当）、ＰはＰＱ２の中点、ＨＯは直線ＰＰの垂直２等
分線である。最初、第２図と同じく、テープは接線Ｑ１
ｐ及びＰＱ２にほぼ沿って進むとすると、Ｐ点及びＰ点
におけるテープ接触圧は零が一義的に定まり、この円の
曲率半径Ｒは、５角線分ＰＱ１のほぼ４分の１となるこ
とから、曲率半径Ｒは、 位置４＋　、　ｃ（２（図示せず）へ動かしても、曲率
半に良好な接触圧が得られる。しかし、上述のように、
ヘッド間のクロストークを少なくシ、各磁気ギャップに
対するテープ接触圧を揃えるため、ギャップ相互の間隔
をあまり近ずけることは望ましくない。又、第５図でも
、第２図と同様に、第１〜第５ギヤツプ間を連続したテ
ープ摺接面とすることができる。

５点ｐ、ｐ、ｐとして、理論上は上記曲率半径（Ｒ＝τ
Ｒｓ　）よりも小さな曲率半径で、テープを接触させる
ことができる位置が存在する。しかし１そのような小さ
な曲率半径で第１〜５ヘツドに対する接触圧を揃えよう
とすれば、各へリド間の間。

隔が僅小となってクロストークが生じたり、設計が困難
となることから、本発明では、第３図の曲率半径ＴＲｓ
ヲ下限とする。

他方、第４図において、第１〜第３の磁気へラードギャ
ップ位置（ギャップ先端）Ｐ、Ｐ、Ｐをシリンダ２０周
りに沿って配置した場合、５点Ｐ。

Ｐ、Ｐで決まる円の曲率半径Ｒは、はぼ、シリンダ２の
半径Ｒ８に等しくなり、これ以上曲率半径を太きくする
ことはできない。

従って、本発明において、相隣接する５個の磁気ギャッ
プの先端（テープ摺接面上の点）が、Ｒｓ　＞　Ｒ＞Ｔ
Ｒ８ の関係を満たすように設定され、それにより、各磁気ヘ
ッドに所要の均一のテープ接触圧が付与される。

更に、本発明の重要な構成として、上記の関係は、磁気
ギャップ先端の３点だけでなく、磁気ギャップ深さが零
となる３点においても満足される。

この結果、各磁気ヘッドの磁気ギャップ深さｈは均一と
なり、特性の揃ったものとなる。又、磁気ギャップ深さ
が均一となることにより、ヘッドのテープ摺接面の摩耗
によるヘッドの寿命も一定となり、第１．第５ヘツドが
第２ヘツドよりも先に摩耗することもなく、長寿命化が
図れる。

なお、厳密にいうと、ギャップ深さ人を揃えるためには
、ギャップ深さ零における曲率半径をギャップ深さｈ（
テープ摺接面）における曲率半径よりも、寸法りだけ小
さくすることになるが、通常、ギャップ深さ人は１０数
μｍ程度で、シリンダ２の半径（２〇−程度）に比べて
極めて小さいので、無視して、両凸率半径はほぼ等しい
ものといって差支えない。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を第１図によって説明する。

１ｆ′ｉ薄膜型多素子磁気ヘツドで、３個の磁気ヘッド
素子３α、　５ｈ、　５ｃからなり、各磁気ヘッド素子
３α＊　３ｈ＊　５’は相互に隣接して同一基板上に配
置され、そのテープ摺接面６は連続して１つの面を構成
している。４α、　ａｈ、　ａＣは各磁気ヘッド素子３
α。

５ｂ、　５Ｃの磁気ギャップ深さ零の点、４は、５点４
α。

４ｂ、　４ｃで決まる円弧、２け薄膜磁気ヘッド１を搭
載した回転シリンダである。

本実施例の場合、シリンダ２の半径Ｒ８は２１　ｍ　。

各々のヘッド素子５α〜５Ｃのギャップ深さ零の点の円
弧４の曲率半径Ｒは１０馴とし、ギャップ深さんは１５
μｍ程度に揃うように加工した。５つのヘッドのギヤリ
プ間隔はそれぞれ１．０鱈である。

本実施の薄膜磁気ヘッドを作るには、基板上に薄膜技術
により磁気ヘッド素子３α、　５ｂ、　”ｅを並べて作
成する。その際に、磁気ギャップ深さが零となる点４α
、　４Ａ、　４Ｃが、予じめ設定された曲率半径Ｒ上に
並ぶように配列される。このようにして作成された薄膜
磁気ヘプトは、その前面が曲率半径Ｒのテープ摺接面と
なるように研摩される（例えば、半径凡の回転体に薄膜
磁気ヘッドを載せて研摩する）。この結果、磁気ギャッ
プ深さ４α、４ｈ。

４Ｃの揃ったものができる。このように、磁性薄膜を形
成するときに、予じめ設定されている曲率半径をもつよ
うにギャップ深さ零の点を定めることにより、容易にギ
ャップ深さを揃えることができる。

本実施例の場合、従来技術により作成したものに比べて
、ギャップ深さは５μｍ程度小さくなり、再生出力のば
らつきも２ｄｂ程度小さくなった。更に、ギャップ深さ
が揃ったことにより、ヘッド寿命も５００時間時間長く
なった。なお、図では、ヘッドの構造を簡略化している
が、その他、種々の構造のものに対しても、本発明を適
用することができる。テープ摺接面６が５つの磁気へヴ
ド５α。

５ｈ、　５ｃに対して連続したものを示しているが、こ
れらのヘッド５α、　５Ａ、　５ｃの間に凹部を設け、
テープ摺接面６が不連続となったものにも適用できろ。

第５図に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、
同一基板上に４個の磁気ヘッド素子４α。

４ｈ、　ａｃ、　ａｄを形成し、磁気ヘッド素子４ａ、
　４ｈ、　４ｃのギャップ深さ零〇点ＰＩ、　Ｐ２．　
Ｐｓの曲率半径Ｒ４−９ｍ、磁気ヘッド素子４Ａ、　４
１？、　４ｄのギャップ深さ零の点Ｐ２．　Ｐ３．　Ｐ
４で決まる円弧４の曲率半径Ｒを１１鱈とした。この場
合、シリンダ２０半径は２１闘、隣り合う磁気ヘッド素
子相互の間隔は、いずれも０．８ｍｍである。

なお、多素子磁気ヘッドのヘッド素子数が４駁上の場合
、相隣接する５つの磁気ヘッドのギャップ深さ零の位置
で決まる曲率半径は、相等しくても良いし、異っていて
もよい。すなわち、ヘッドタダチを最適化する条件で決
めて良い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明によれば、少くとも５個の
磁気ヘッド素子を同一基板上に形成し、これを回転シリ
ンダ上に搭載した薄膜型多素子磁気ヘッドにおいて、相
隣る３個の磁気ヘッド素子のギャップ深さ零の点の曲率
半径をこれら磁気へラド素子のギャップ先端（テープ摺
動面）の曲率半径とほぼ同じにしたので、各磁気へラド
素子のギャップ深さが揃うようになって、特性にばらつ
きが生じることがなく、長寿命化が達成できる。

又、前記曲率半径を回転シリンダ半径ないし回転シリン
ダ半径の４分の１の範囲とすることにより、各磁気ヘプ
トに対するテープ接触圧を最良の条件で揃えることが可
能となる等、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜型多素子磁気ヘッドの一実施例の
概略平面図、第２図、第５図、及び第４図は本発明の薄
膜型多素子磁気ヘッドの作用を説明する模式図、第５図
は本発明の他の実施例の概略平面図、第６図は従来の薄
膜型磁気ヘッドの平面図である。 １・・・薄膜型多素子磁気ヘッド、２・・・回転シリン
ダ、５α、　５Ａ、　ｓｃ、　５ｄ・・・磁気ヘッド素
子、４・・・ギャップ深さ零の位置を通る円、４α、　
４Ａ、　４ｃ、　４ｄ・・・ギャップ深さ零の点、５α
、　５ｂ・・・磁気ギャップ、６・・・−テープ摺接面
、７・・・ギャップ深さ零の位置を通る直線。 第１口 第２圀 晃３　区 第４聞 ８５凹 第４に

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同一基板上に少なくとも３個の磁気ヘッド素子をヘ
   ッド回転方向に近接して配列し、前記基板を回転シリン
   ダ上に、前記磁気ヘッド素子の磁気ギャップ部が前記回
   転シリンダの周面から突出するように搭載した薄膜型多
   素子磁気ヘッドにおいて、相隣接する３個の磁気ヘッド
   素子の磁気ギヤップ深さが零となる３点で定まる曲率半
   径を、それらの磁気ヘッド素子の磁気ギヤップのテープ
   摺動面上の３点で定まる曲率半径にほぼ等しくすると共
   に、前記回転シリンダの半径をＲ＿ｓとするとき、前記
   曲率半径Ｒを、Ｒ＿ｓ＞Ｒ＞１／４Ｒ＿ｓ の関係を満たすように選定したことを特徴とする薄膜型
   多素子磁気ヘッド。