JPH05101330A

JPH05101330A - フロツピーデイスク装置用磁気ヘツドおよびフロツピーデイスク装置

Info

Publication number: JPH05101330A
Application number: JP26201991A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shibata; 眞芝田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】高価なサーボ機構を用いることなく線記録密
度を上げることなく、フロッピーディスク装置の記録容
量を増やす。【構成】従来と同じギャップ幅の記録ヘッドの後ろに、
トラック幅の半分くらいのギャップ幅を持つ独立した再
生ヘッドを配置する。【効果】アジマス損失を減らすことにより、トラック
密度は従来のまま135TPIにしておきながら、線記録密度
のみを70kFCI程度にまであげ、高価なサーボ機構を用い
ることなく、フロッピーディスク装置の記録容量を増や
すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い線記録密度で記録
再生するのに適した、フロッピーディスク装置用磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在広く使われている大容量フロッピー
ディスクは、135TPIのトラック密度、35kFCIの最大線記
録密度で、ディスク１枚あたり、4MB記録するとができ
る。

【０００３】図２(a) に現在広く使われている磁気ヘッ
ドのギャップ配置を、図２(b) にそのような磁気ヘッド
のギャップ周辺の詳細を示す。図２(c)にそのようなヘ
ッドで記録した場合の、磁化パターンを示す。

【０００４】21、21’はヘッド全体の構造体をなすスラ
イダーで、非磁性のセラミックスなどでできている。2
6、27はそれぞれ記録、消去コア、25は共通コアであ
る。28は記録・再生ギャップである。22、23、24は
「窓」と呼ばれる非磁性材料を充填した部分であり、2
2、23で記録・再生ギャップの幅を正確に決める。24で
２つの消去ギャップ29、30の間隔（トラック幅に相当す
る）を正確に決める。これら「窓」はこのヘッドの加工
方法にも関係するものであり、磁気記録の観点からはと
くに重大な意味を持つものではない。

【０００５】消去ギャップ29、30の機能は、記録・再生
ギャップ28で書いた磁化パターン（幅約130マイクロメ
ータ）の周辺部分の汚い部分を消去しながらトラックの
幅を120マイクロメータ程度に正確に決めると共に、隣
のトラックとの間に「緩衝帯」としての機能を持つガー
ドバンドを作ることである。この様子は、図２cの記録
磁化パターンを示す図に描かれている。

【０００６】ディスク１枚あたり4MBの記録容量を得る
ための最大線記録密度は35kFCI になり、アジマス損失
が生じやすくなるが、135TPI相当のトラック幅（約120
マイクロメータ）のとき、±7分程度の誤差にまであわ
せ込まなければならない。これはトラック幅を狭くする
と解決されるので、一般に、トラック密度と線記録密度
は同時に高めてきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】１枚のフロッピーディ
スクに記録するデータ容量を増やすアプローチには、ト
ラック密度を高くする方法と、線記録密度を高くする方
法とがあり、これら両者のバランスをとりながら実現さ
れている。

【０００８】線記録密度を上げる方法としては、ヘッド
側では、再生ギャップ長を狭くする、ディスク側では、
記録媒体塗布厚を薄くしたり、抗磁力を上げ、垂直磁化
異方性をもたせるなどの工夫がなされる。

【０００９】トラック密度を高くする方法に関しては、
ディスクベース素材の温度・湿度膨張やその異方性を主
な原因として「オフトラック」による信号劣化が重大な
問題になり、135TPI以上のトラック密度を得ようとする
と、ハードディスク装置のようにトラッキングのために
サーボをかけることが必須になる。しかしながら、この
ためにはディスクにあらかじめサーボ情報を記録してお
かなければならないし、ドライブにもマイクロプロセサ
を用いた、複雑な制御回路が必要で、コストを引き上
げ、普及の妨げになる。これはクローズドループ制御で
ある。

【００１０】一方、線記録密度を高くする方法に関して
は、「アジマス損」が重大な問題となる。

【００１１】図３に示した式はアジマス角度とそれによ
る損失の関係を示す式である。周知のように、「アジマ
ス損」はアジマス角が大きくなると、またトラック幅を
大きくすると、急激に大きくなる。したがって、トラッ
ク幅を一定にしたままで線記録密度を上げると、記録・
再生ギャップを正規の角度に対して正確に合わせ込む必
要がある。

【００１２】図４にこの様子を示す。横軸はアジマス
（誤差）角（単位分）、縦軸に損失（単位デシベル）を
示す。

【００１３】曲線1は、記録波長1.4マイクロメータ（35
kFCI相当）、トラック幅120マイクロメータの場合、曲
線2は、記録波長0.7マイクロメータ（70kFCI相当）、ト
ラック幅120マイクロメータの場合、曲線3は、記録波長
0.7マイクロメータ（70kFCI相当）、トラック幅75マイ
クロメータ、の場合、の損失を示す。

【００１４】すなわち、従来のヘッドの構造で、同程度
のアジマス誤差が磁気ギャップとフロッピーディスク上
に書かれている磁化との間に生ずるとして、記録密度を
２倍に上げていくと、「アジマス損失」は非常に大きく
なることがわかる。

【００１５】ディスクの優れた互換性を得るためには、
どのドライブにおいてもアジマスを正規の値に対して正
確にアライメントする必要がある。しかし、この調整作
業は非常に大変で、また精度を上げることが難しく、現
実的には120マイクロメータのトラック幅で記録密度を3
5kFCI以上に上げることは困難であった。その結果、コ
ストアップの犠牲の下にサーボを用いてトラック密度を
あげる手段が用いられていた。

【００１６】これとは別に、従来の低い記録密度でかか
れたディスクに対しても同じく記録・再生ができること
が期待される。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、125〜250マ
イクロメータの広いギャップ幅を持った記録専用ヘッド
と、それより「後方」に40〜80マイクロメータの狭い幅
の再生専用ヘッドをもうけ、記録と再生を別のギャップ
で受け持たせる構成により達成される。

【００１８】

【実施例】図１(a)は本発明にもとずく磁気ヘッドを摺
動面から見た図である。

【００１９】11、12はそれぞれ記録、再生コアである。
19は共通コアである。13は記録ギャップ、14は再生ギャ
ップである。15、16、17、18は「窓」と呼ばれる部分で
あり、15、16で記録ギャップの幅を、17、18で再生ギャ
ップの幅を正確に決める。スライダーは従来例と同じで
よいので、とくに描いてはない。図で、ディスクは右か
ら左へ移動する。

【００２０】この例においては、高記録密度での記録は
記録ギャップ13を用いて、125〜250マイクロメータの幅
で行われる。再生は、再生ギャップ14を用いて、75マイ
クロメータ以下の幅で行われる。図１(b)は記録磁化パ
ターンを示すが、図２(c)の場合と異なり、幅はトリミ
ングされない。

【００２１】図４の曲線3からわかるように、もしディ
スク上の磁化パターンと再生ギャップの間に8分のアジ
マス誤差があったとしてもそのときのアジマス損失は従
来の記録密度における値とほぼ同じに抑えられる。

【００２２】すなわち、たとえ線記録密度を従来の２倍
の70FCIに上げたとしても、ドライブ組立時点でのアジ
マスの合わせ込みは、従来の記録密度の場合とほぼ同じ
でよく、容易に量産可能である。

【００２３】また、記録ギャップと再生ギャップを別々
にもうけることにより、それぞれの設計上、寸法を最適
に設計でき、たとえば記録ヘッドのギャップ長を大きめ
に設定できるので、記録密度の低い（すなわち塗布厚の
厚い）記録媒体でも十分磁化することができる。すなわ
ち、オーバライト特性が改善されるため、従来一部で用
いられている、記録ギャップに先立て、トラック全体を
消去するようなことが不用になる。

【００２４】また、再生ギャップ長は高記録密度に合わ
せて狭くしておけば、高・低どのような密度の信号でも
再生可能になる。再生ギャップ長は最短記録波長を勘案
して、0.5マイクロメータ以下にするのが適当であろ
う。

【００２５】なお、本発明の主旨実現するためのギャッ
プ構成は図１以外にも可能であり、たとえば、磁気的な
干渉を避けるため、共通コア19を記録コア、再生コアの
2つに分けることは当然可能である。また、「窓」をも
うけなくても、ギャップ幅を作り込むことは可能であ
る。

【００２６】実際にヘッドを設計するにあたり、再生ギ
ャップの幅をどれだけにするかは、自由度のある判断で
ある。幅を狭くすればアジマスの公差は緩くなるが、再
生出力が小さくなり、信号対雑音比が悪化し、信頼性が
下がる。現実には、かねあわせより40〜80マイクロメー
タの範囲で選択されよう。

【００２７】当然の留意点として、信号出力の低下に対
処し、雑音低減を計ること、記録磁気ギャップと再生磁
気ギャップを正確に平行に作り込むこと、が重要であ
る。

【００２８】本発明の応用例としては、比較的広いギャ
ップ幅を持つ記録ヘッドの代わりに、ギャップ中に高透
磁率の薄膜をはさんだ、MIG（Metal in Gap）ヘッドで
も構わない。

【００２９】

【発明の効果】本発明の目的は、トラック密度はそのま
まにしながら、線記録密度だけ高めることにより、コス
トアップなしに記録密度を高めようというものである。

【００３０】フロッピードライブ装置の記憶容量を増す
のに、トラック密度を上げようとするなら、ディスク上
にサーボ情報を書き込み、それを参照しながらトラッキ
ングするという、ハードディスクで行なわれていると同
じような手段を取らねばならない。これによるなら、装
置が複雑になり、「低価格」という、フロッピー装置の
最大の長所を失うことになる。

【００３１】一方、線記録密度を上げようとするなら、
アジマス損失を避けるために、磁気ギャップを正確に合
わせ込まなければならず、これは製造工程において大き
な問題になる。

【００３２】本発明による新規なヘッドを用いるなら
ば、従来と同じアジマス調整精度でありながら、従来の
２倍の線記録密度にまで高密度化することができ、組立
時間の削減、製造コスト低減に大きく寄与する。すなわ
ち、ほとんどコスト増加なしに記録密度をほぼ２倍にす
ることが出きる。

【００３３】繰り返しになるが、トラック密度は135tpi
のままであり、広くかいて狭く読みだすので、許容オフ
トラックの値がおおきい。したがって、ヘッドの移動は
従来とおなじくステップモータをつかったオープンルー
プ制御でよい。

【００３４】また、消去ヘッドをもうけてはいないが、
書き込まれた信号のトラック周縁部分は読み取らないの
で、消去ヘッドはなくても構わない。すなわち、従来の
ような意味でのガードバンドが不要になる。

【００３５】なお本文において、「後方」とはメディア
の「流出側」という意味であり、ギャップ幅とはギャッ
プのトラック幅方向の寸法、ギャップ長とはギャップの
トラック長手方向の幅である。

【００３６】以上、本発明は、安価なフロッピードライ
ブ装置の実現に大きな寄与をなす。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 本発明に関する磁気ヘッドを摺動面から見
た図である。 (b) 本発明に関する磁気ヘッドによる記録磁化パターン
を示す図である。

【図２】(a) 従来の磁気ヘッドを摺動面から見た図であ
る。 (b) 従来の磁気ヘッドのギャップ近傍の詳細図である。 (c) 従来の磁気ヘッドによる記録磁化パターンを示す図
である。

【図３】アジマス損失を表す式を表す図である。

【図４】アジマス損失の様子を表すグラフである。

【符号の説明】

13 記録ギャップ 14 再生ギャップ 28 記録・再生ギャップ 29、30 消去ギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ギャップ長2マイクロメータ以下、ギャ
ップ幅125〜250マイクロメータの記録ギャップと、該記
録ギャップより100〜300マイクロメータ「後方」にギャ
ップ長0.5マイクロメータ以下、ギャップ幅40〜80マイ
クロメータの再生ギャップをそなえ、かつこれらギャッ
プは記録トラックの中心線に対して、ほぼ対称に配置し
た、フロッピーディスク装置用磁気ヘッド。
【請求項２】ギャップ長2マイクロメータ以下、ギャ
ップ幅125〜250マイクロメータの記録ギャップと、該記
録ギャップより100〜300マイクロメータ「後方」にギャ
ップ長0.5マイクロメータ以下、ギャップ幅40〜80マイ
クロメータの再生ギャップをそなえ、かつこれらギャッ
プは記録トラックの中心線に対して、ほぼ対称に配置し
た、フロッピーディスク装置用磁気ヘッドをそなえ、該
ヘッドのトラックへの移動はオープンループ制御で行う
ことを特長とするフロッピーディスク装置。