JPH02240810A - マルチギャップ磁気ヘッド - 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、摺動面に複数個のギャップを配ｆｆ１Ｌ。

可撓性媒体に対し良好な接触を実現する構造のマルチギ
ャップ磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

周知のごとく短波長記録を行う上で磁気ヘッドと媒体の
スペーシング量を小さくシ、これに伴う損失を低減する
ことは重要課題である。特に記録又は再生用のギャップ
を複数個有し、これらを−体的に近接して配置したマル
チギャップ磁気ヘッドの場合、各々のギャップ位置での
スペーシング量を均一で極小に保つ必要がある。これに
関連した従来技術として９例えば特開昭６２−５７１１
６号公報に記載された磁気ヘッドがある。第７図はその
一例で、トラック幅方向に２個のギャップ３α、３ｂを
有する場合で１両ギャップの中央及び外側に摺動方向に
平行な溝１８を形成しである。

磁気ヘッドと媒体の相対走行により、摺動面の溝部分の
空気圧が減じ可撓性媒体が磁気ヘッド側に吸引されスペ
ーシング量を減少させる効果がある。

これとは別にＶＴＲ用等のヘリカルスキャン形磁気ヘッ
ドに於て、テープの入側及び出側位置でのエンベロープ
を改善するため、摺動面の稜線方向をテープ走行方向と
平行にしてスペーシングを減じる方法が提案されている
。（特開昭６３−５０９１２号） 【発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術はギャップの配置が同一線上にあり、かつ
摺動方向と直角な場合を対象にしている。

しかしながらギャップの数と配置を任意とし、すなわち
ギャップが同一線上になく、またその方向が摺動方向と
任意の角度で斜交する場合には上記従来技術の溝形成だ
けでは不十分である。その理由は （１）溝形成のみでは各ギャップ位置と曲面の頂点と一
致していないのでスペーシング量が増加する。

（２）活動曲面形状が摺動方向を中心軸として非対称形
状だと媒体のねじれ変形が生じ、これに伴う媒体の振動
のため、スペーシング量とトラッキングが不安定になる
。

等の欠点を持つ、従来技術ではこれらを同時に解決する
ことができなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を補い。

ギャップ配置を任意としたマルチギャップ磁気へラドの
スペーシング量を極小にし、かつ安定に保つ構造を提供
することである。

（課題を解決するための手段） 上記目的は、マルチギャップ磁気ヘッドの摺動面形状を
各ギャップ位置を頂点とする凸形曲面の集合体とし、摺
動方向を軸として各ギャップ位置を通りその面積が最小
の１個又は同軸の複数個の仮想楕円を描いた時、各ギャ
ップ近傍の凸形曲面の稜線方向を上記仮想楕円の接線方
向に略等しくすることにより達成される。

特に摺動面内で点対称位置にある一対のギャップに関し
、これらを結ぶ直線の方向が摺動方向より角度０だけ傾
斜する時、各ギャップの凸形曲面の稜線方向を、摺動方
向より逆側に角度θだけ傾斜させるようにした。

尚ここでいう稜線とは、凸形曲面に対し摺動方向と直角
な切口の断面をとり、各断面の頂点を結んで得られる線
を意味する。

〔作用〕

磁気ヘッド摺動面の各ギャップ位置を凸形曲面の頂点に
したため、可撓性媒体は各ギャップに良好に接触しスペ
ーシングを極小にする。

また、各ギャップの凸形曲面の稜線を慴動方向を軸とし
た仮想楕円の接線方向としたので、媒体全体の変形はこ
の仮想楕円に従う、すなわちこの変形は摺動方向を軸と
して対称でありかつなめらかとなり、ねじれ変形は生じ
ない。

従って媒体の振動が少なく、スペーシングとトラッキン
グを安定に保つことができる。

〔実施例〕

以下２本発明のマルチギャップ磁気ヘッドの実施例を図
面を用いて詳しく説明する。

第１図は本発明の第１の実施例で、２個のギャップを有
する場合で、（α）は平面図（摺動面から見た図）、（
ｂ）は側面図、（Ｃ）は（α）図の部分拡大図、（ｄ）
は（ｃ）図の断面図である。

構成を説明すると、１α、ｌｂは一対のヘッド素子で、
フェライト等の磁気コア２ａ、２ｂ、記録及び再生用の
ギャップ３α、３ｂからなる。４は充填ガラスで、５ｃ
Ｌ、５５は巻線コイルである。

一対のヘッド素子ＩＣＬ、ｌｂはホルダー６で支持し、
ネジ７で外部（例えば回転シリンダ）に取付ける。磁気
テープ（図示せず）等の可撓性媒体に対してマルチギャ
ップ磁気ヘッドは直線１０゜１０′の方向に摺動する。

一対のギャップ３α。

３Ｃを結ぶ方向は直ｌｌＡｌ１で示すように、摺動方向
１０に対して角度θだけ傾斜している。−例としてギャ
ップ間隔は、摺動方向をＡｘ、直角方向をＬｙとすると
、　ＩＡｘ＝１ｍ、Ｉｔ　ｙ＝０．５ａｎ。

角度θ＝２６°の場合を示す、各ヘッド素子の摺動面は
、ギャップ位置を頂点とする凸形曲面形状とし、その形
状を（ｃ）図に等直線（点線）９で示す、摺動方向と直
角な切口ＡＡ’での断面形状を（ｄ）図に示す、摺動面
は凸形曲線で、その頂点位置を１３で示す、切口ＡＡ’
　を摺動方向１０’に移動させて、各断面での頂点１３
を結んだ線が点線１２（太く示す）で、以下この線を稜
１ＩＡ１２と呼ぶ、この図では稜線１２がヘッド素子の
長手側面８と平行な場合である。各稜線１２α。

１２ｂの方向、すなわち摺動方向１０　（１０’　）と
なす角φα、φｂは次のように定めた。一対のギャップ
３α、３６を通り、その囲む面積が最小となる仮想楕円
（−点鎖線）１４を摺動面に描き。

各ギャップ位置にてこの仮想楕円１４にひいた接線（−
点鎖線）１５へ、１５１３を想定し、上記稜線１２α、
１２Ｃをこの接線１５α、１５６にほぼ一致させた。上
記内容を数式で説明する。摺動方向をＸ軸とするｘｙ座
標を用い、ギャップ位置を（ｃＬｔｂ）＋（−代、−ｂ
）とすると、ギャップを結ぶ直線１１と摺動方向１０の
なす角θは。

ａ＝ｊ　ａ　ｎ−”　　（ｂ／ｃ）である、また面積が
最小となる仮想楕円１４の式は ｘ”／　２　ａ−”＋　ｙ”／　２　ｂ”＝　１すなわ
ち頂点が（±Ｖ２１．０）、（０，±Ｖ／２ｂ）の楕円
である。ギャップ位置（α、ｂ）、（−α。

−ｂ）での接線１５の式は ｘ／２α＋ｙ／２　ｂ　＝±１ よってその勾配はｄ　ｙ　／　ｄ　ｘ　＝　−ｂ　／　
ＣＬ稜線１２はこれら接線１５に一致させたのでその角
度は φα＝φｂ＝ｔ　ａ　ｎ’　　（−ｂ／ａ）＝−θとな
る。すなわち稜線１２の方向は、一対のギャップを結ぶ
方向と摺動軸に対し逆側に等しい角度だけ傾斜させた。

次に第２図は上記第１１！ｌで述べたマルチギャップ磁
気ヘッドの動作を示す図で、　　（（Ｌ）は平面図。

（ｂ）は（（Ｌ）図のＢＢ’　に沿った断面図である。

磁気ヘッドを磁気テープ２０に押込んだ状態で摺動させ
ると、ヘッド摺動面の中でギャップ３α。

３ｂ位置は磁気テープ２０側に最も突き出た部分なので
、磁気テープ２０との接触圧力は極大となりスペーシン
グ量は極小となる。従ってこれによる出力損失は極小と
なる。これ以外の摺動面の中では、稜線１２ａ、１２ｂ
の位置がこれに次いで圧力が大きく、磁気テープ２０は
この稜線１２α。

１２ｂに沿って張設され変形を受ける。本発明では稜線
１２α、１２ｂは１つの仮想楕円１４の接線に一致させ
たので、磁気テープ２０の変形はこの仮想楕円１４に近
い形状に盛り上り、これを等直線１６で示した。ここで
仮想楕円１４の条件として、その面積が最小となる縦横
比（離心率）を選び、摺動軸１０に関し対称とした。こ
のため変形部分の面積は最小であり、かつその変形形状
は（ｂ）図のように幅方向に対称である。このような磁
気テープの変形は、テープ摺動時に最もなめらかでかつ
ねじれのない摺動形態を実現する。従ってテープ摺動時
に厚み方向あるいは幅方向の振動が発生しに＜＜、スペ
ーシングとトラッキングを安定に保つことができる。

第３図は９本発明によるマルチギャップ磁気ヘッドの第
２の実施例で、（α）は平面図、（ｂ）は部分拡大図、
（Ｃ）は断面図である。この実施例では各ヘッド素子１
α、１ｂの外形側面８α。

８ｂを摺動方向１０と平行に配置した。一方稜線１２ｃ
、１２ｂの方向は前記実施例と同様に決め。

φ１＝φｂ＝−〇とした。従って（ｂ）図のように稜線
１２は側面８と角度θで斜交し、その断面は（ｃ）図の
ように切口ＣＣ′の位置を移動すると頂点１３は中央か
らずれる非対称とした。しかしこの実施例に於ても磁気
テープの変形及び摺動性は前記第１の実施例と全く同様
であり、その稜１ｉ１２α、１２ｂの方向のみが重要で
あることが判明した。

第４図は１本発明によるマルチギャップ磁気ヘッドの第
３の実施例で、４個のギャップを有する場合を示す、（
ＣＬ）は平面図、（ｂ）は側面図で。

ギャップ３α〜３ｄが一直１ＩＡ１１上に等間隔に配列
し、摺動方向１０と角度θで斜交している。各ギャップ
位置の稜線１２１〜１２ｄと摺動方向１０とのなす角φ
１〜φｄは、φα＝φｂ＝φＣ＝φｄ＝−〇とした。こ
の場合の各ギャップを通る仮想楕円は、ギャップＬＬＯ
Ｌ、Ｌｉｄを通る外側の楕円１４と、ギャップｌｌｂ、
ｌｌｃを通る内側の楕円１４′の２つ存在する。これら
の楕円は同軸で縦横比（離心率）が等しいので、各ギャ
ップ位置での接線方向も等しく、従ってその稜線１２α
〜１２ｄの方向も等しくした。この場合磁気テープ２０
の変形はその幅方向に対称で、ねじれは発生せず摺動性
は安定する。さらに本実施例では各ギャップ位置での頂
点の高さ（突出量）を。

同−仮想楕円上にあるギャップは同一高さとし。

内側の仮想楕円上にあるギャップは高さを大きくした。

すなわち（ｂ）図に於て、外側ギャップ３ｏ、、３ｄに
対し内側ギャップ３ｂ、３ｃの頂点高さをΔＺ（数μｍ
〜数＋μｍ）だけ大きくした。

このようにして磁気テープ２０の変形に対し各ギャップ
、特に内側のギャップのスペーシングを極小かつ均一に
し、記録再生特性のアンバランスをなくすことができる
。

次に第５図は２本発明によるマルチギャップ磁気ヘッド
の第４の実施例で、４個のギャップを有し、各ギャップ
が斜交する２直線上に配置した場合である。（、ｌ）は
平面図で、ギャップ３（Ｌと３ｂは直線１１上に配置し
、ギャップ３Ｃと３ｄは直線１１′上に配置しである。

これらの直線と摺動方向となす角度をそれぞれθ、θ′
とすると。

各ギャップ位置での稜線１２α〜１２ｄの方向は。

φ（Ｌ±φｂ＝−θ、φＣ：＋：φｄ＝−〇′とした。

また（ｂ）は側面図で、各ギャップ位置での頂点高さ（
突出量）は、仮想楕円１４．１４’に従つてΔ２の差を
つけた。この場合の動作も前実施例と同様である。

本発明は上記各実施例にとどまらず、これ以外の任意の
ギャップ数及びその配置に対して、複数個の仮想楕円を
描くことにより適用することができる。

また本発明は、磁気ヘッド素子を構成するコア材も限定
しない、第６図はその一例として、磁気コア材として磁
性薄膜からなるマルチギャップ磁気ヘッドの場合を示す
、（収）は平面図（摺動面）。

（ｂ）は断面図である。ヘッド素子１α、１ｂは。

センダスト、アモルファス等の磁性薄膜コア２（１゜２
ｂとギャップ３ａ、３ｂとＦＪ　Ｄｉミコイル５゜５ｂ
からなり、共通基板１７上に形成した。磁性薄膜コア２
α、２ｂの稜線１２α、１２ｂの方向は、摺動方向１０
に対して所定角度だけ斜交させた１本実施例では複数の
ヘッド素子をち密に高精度に集積配置させることができ
、その稜ｊＩＩＡ１２α。

１２ｂの加工も薄膜エツチングプロセスにより容易に実
現できる。

上記実施例は媒体として磁気テープの場合を取り上げた
が９本発明のマルチギャップ磁気ヘッドは、可撓性磁気
ディスクにも適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、摺動面に複数個のギ
ャップを配置したマルチギャップ磁気ヘッドに於て、そ
の摺動面形状を各ギャップ位置を頂点とする凸形曲面の
集合体とし、その各曲面の稜線を１個又は複数個の仮想
楕円に接する方向に設定した。これより（１）各ギャッ
プ位置での可撓性媒体の接触圧力を高め、スペーシング
麓を極小にしてこれに伴う出力損失を極小にする。

（２）ヘッド摺動時の媒体の盛り上り変形は摺動軸に関
し対称となり、ねじれ変形に伴うスペーシング及びトラ
ッキング変動が低減する９等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマルチギャップ磁気ヘッドの一実施例
で（α）は平面図、（ｂ）は側面図。 （ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は断面図、第２図は第１図
の実施例の動作説明図、第３図〜第６図は。 本発明のマルチギャップ磁気ヘッドの他の実施例で、平
面図及び側面図、第７図は、従来のマルチギャップ磁気
ヘッドで、（α）は平面図、（ｂ）は側面図である。 １・・・ヘッド素子。 ２・・・磁気コア。 ３・・・ギャップ。 １０・・・摺動方向。 １２・・・稜線。 １４・・・仮想楕円。 閉 日 筋 筋 臼 第 目 筋４虐 ｔｂ） （α） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数個のギャップを摺動面に配置したマルチギャッ
   プ磁気ヘッドに於て、その摺動面形状を各ギャップ位置
   を頂点とする複数個の凸形曲面の集合体とし、かつ摺動
   面上に摺動方向を軸とし各ギャップ位置を通りその面積
   が最小の１個又は同軸の複数個の仮想楕円を描いた時、
   各ギャップ近傍の凸形曲面に対する摺動方向と直角な断
   面の頂点を結んで得られる各稜線の方向が、上記仮想楕
   円に対する接線方向に略等しいことを特徴とするマルチ
   ギャップ磁気ヘッド。