DE4027065C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnet-Löschkopf des Sättigungstyps für verschiedene Anwendungen in magne­ tischen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Apparaten, bei denen zwei magnetische Pole durch Magnetisierung in einen Per­ manentmagneten ausgebildet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Im Allgemeinen wurden für das Löschen von magnetisch aufgezeichneten Signalen auf einem magnetischen Aufzeich­ nungsträger, wie einem Magnetband o. dgl., Wechselstrom-Lösch- Prozesse, Lösch-Prozesse mit Permanentmagnet oder Lösch­ prozesse aus einer Kombination dieser beiden benutzt. Weiter wurde für Löschprozesse mit Permanentmagnet eine Sät­ tigungslöschung verwendet, bei der Signale auf einem magne­ tischen Aufzeichnungsträger durch magnetische Sättigung ge­ löscht werden, sowie eine Löschung unter Verwendung eines allmählich abnehmenden Wechsel-Magnetfeldes, das an einen über eine Kopffläche laufenden Aufzeichnungsträger zur Löschung von Signalen auf diesem ein rotierendes und allmählich abneh­ mendes Magnetfeld anlegt.

Zum Beispiel wird in einen Permanentmagnet-Löschkopf mit magnetischer Sättigung nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Permanentmagnet-Löschkopf 2 in einen Löschkopfkörper 1 einbezogen und so magnetisiert, daß die Ma­ gnetfeldverteilung einen Oberflächenabschnitt 3 mit gleich­ mäßiger Nordpolmagnetisierung aufweist, der sich von der An­ laufseite des Kopfes in Laufrichtung des Magnetbandes er­ streckt, weiter einen Oberflächenabschnitt 4 einer gleich­ mäßigen Südpolmagnetisierung, der vom erstgenannten Abschnitt durch einen Magnetspalt 7 getrennt ist, dessen Spaltbreite durch eine Spulen-Einsatznut 11 in einer Spule 9 mit einem Ma­ gnetjoch 8, wie in Fig. 7 gezeigt, bestimmt wird, wobei an dem ausgangsseitigen Ende des Permanentmagneten 2 Magnetspalten ausgebildet sind. Es ist erkennbar, daß ein S-Inversionsmagnetfeld 5 und ein N-Inversionsmagnetfeld 6 induziert werden, und zwar je­ weils auf der Magnetband-Anlauf- bzw. -Ablauf-Seite der seit­ lichen Endabschnitte des Permanentmagneten 2. Fig. 6 zeigt die Feldstärkenverteilung, die auf das Magnetband einwirkt. Mit dieser Magnetfeldverteilung legen das am seitlichen Ende des Permanentmagneten 2 induzierte S-Inversionsmagnetfeld 5 und der Oberflächenabschnitt 3 mit Nordpolmagnetisierung als er­ stes an das Magnetband ein Horizontalmagnetfeld negativer Richtung an (als positive Richtung wird die Richtung de­ finiert, in der Nordpol und Südpol in Laufrichtung des Ma­ gnetbandes aufeinanderfolgend angeordnet sind). Dann legen der Oberflächenabschnitt 3 mit Nordpolmagnetisierung und der Oberflächenabschnitt 4 mit Südpolmagnetisierung auf der Ab­ laufseite des Magnetbandes ein Horizontalmagnetfeld positiver Richtung an das Magnetband an, worauf schließlich der Ober­ flächenabschnitt 4 mit Südpolmagnetisierung auf der Ablauf seite des Magnetbandes und das N-Inversionsmagnetfeld 6 ein negatives Horizontalmagnetfeld an das Magnetband anlegen. Mit den Wiederholungen der Anlage der oben genannten rotierenden horizontalen Magnetfelder werden die magnetisch auf dem Magnetband aufgezeichneten Signale gelöscht und ein hori­ zontales Sättigungsmagnetfeld (-M) verbleibt, wie in Fig. 9 gezeigt, das mit Gleichvorspannungssystemen verträglich ist, die derzeit weithin benutzt werden, da die Anzahl notwendiger Teile erheblich kleiner ist als bei Wechselvorspannungs­ systemen.

Jedoch kann der oben erwähnte Permanentmagnet-Löschkopf des Sättigungstyps nach dem Stand der Technik nicht stabil ein horizonales Sättigungsmagnetfeld anlegen, das in Gleich­ vorspannungs-Aufzeichnungssystemen vorab an das Magnetband angelegt werden muß. Fig. 8a zeigt einen konzentrisch kreis­ förmigen Magnetfluß 12 um eine Spule 9, durch die ein Magnetisierungsstrom von einer Magnetisierungs-Energiequelle 10 fließt. Die Magnetisierung wird durch dieses Magnetfeld erzeugt. Es ist theoretisch klar, daß die Stärke des Magnet­ felds in Richtung eines abnehmenden Magnetfelds in einer B-H- Schleife geschwächt wird, wenn das Magnetjoch 8 weggenommen wird. Da weiter die Magnetspalten 7, die durch den Durchmeser der Spule 9 definiert werden, auf der Bandlauffläche des Permanentmagneten 2 gebildet werden, wird das N-Inver­ sionsmagnetfeld auf einer Seitenoberfläche unter einem Winkel von etwa 90° zur Lauffläche des Magnetbandes des Per­ manentmagneten induziert, wie in Fig. 8a gezeigt. Es ist entsprechend schwierig, ein horizontales Sättigungsmagnetfeld zu erzeugen, das vom Nordpol zum Südpol gerichtet ist. Weiter wird in Fällen, in denen die magnetische Koerzitivkraft der zu löschenden Magnetbänder unterschiedlich ist oder in Fällen, in denen der Kontakt zwischen den Magnetbändern und dem Perma­ nentmagnet 2 nicht gleichmäßig ist, das horizontale Magnetfeld geschwächt, so daß es unmöglich wird, ein Sättigungsmagnetfeld zu erzielen.

Wenn Magnetaufzeichnung mit einem Magnetband mit, wie oben erwähnt, unvollkommenen Magnetfeldern durchgeführt wird, so zeigt die Erfahrung den Nachteil, daß ein so hergestelltes Magnetfeld geschwächt wird und als Folge davon der Ausgang für die Wiedergabe nicht abgenommen werden kann. Es sei hier fest­ gestellt, daß geringe Schwankungen der Horizontalmagnetfelder nach dem Vorbeilauf am Löschkopf im allgemeinen große Aus­ wirkungen auf die Ausgangsleistung bei der Wiedergabe haben, wenn mit Gleich­ vorspannungen und nicht mit Wechselvorspannungen gearbeitet wird.

Aus der JP 61-74 125 A ist ein Löschkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Der bekannte Löschkopf weist für den rechten sowie den linken Kanal jeweils mehrere Magnetfelder auf, die in Bandlaufrichtung hintereinander durch Spalten voneinander getrennt und mit abwechselnder Polarisierung auf der Bandlauffläche ausgebildet sind. Dabei sind die Magnetfelder und die dazwischenliegenden Spalten jeweils im wesentlichen gleich breit. Insbesondere bei Gleichvorspannungsbetrieb besteht die Gefahr, daß vom optimalen Arbeitspunkt abgewichen wird, woraus eine Schwächung des Horizontal-Magnetfeldes resultiert.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen Löschkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Löschkopfs anzugeben, bei dem das Horizontalmagnetfeld so stark ist, daß es auch bei Abweichungen vom Arbeitspunkt noch ausreicht, um das Magnetband bis zu dessen Sättigungspunkt zu magnetisieren, ohne daß der Löschkopf zu groß würde.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem Löschkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zur Herstellung eines solchen Löschkopfes wird erfindungsgemäß ein Verfahren nach Anspruch 3 vorgeschlagen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist Gegenstand von Anspruch 2.

Aufgrund der Magnetfeldverteilung des erfindungsgemäßen magnetischen Löschkopfes kann die Stärke des Horizontalmagnet­ feldes stabil und sicher bis zum Sättigungspunkt (-M) des Magnetbandes erhöht werden, wodurch die Wiedergabe-Ausgangs­ leistung bei Gleichvorspannungsbetrieb stabilisiert wird, ohne daß der Löschkopf zu groß würde.

Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich mehr im einzelnen aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen anhand der beigegebenen Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Permanentmagnet-Löschkopfes des magnetischen Sättigungstyps,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der magnetischen Feld­ stärkenverteilung,

Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus der Ma­ gnetisierung des in Fig. 1 gezeigten Permanent­ magnet-Löschkopfes des Sättigungstyps,

Fig. 4a und 4b Erläuterungsansichten zu den durch die Ma­ gnetisierung nach Fig. 3 erzeugten Magnetfeldern,

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Permanentmagnet-Lösch­ kopfes des Sättigungstyps nach dem Stand der Tech­ nik,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der magnetischen Feld­ stärkenverteilung des Löschkopfs nach Fig. 5,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Magnetisierung,

Fig. 8a und 8b Ansichten zur Erläuterung der bei der Ma­ gnetisierung am herkömmlichen Löschkopf erzeugten Magnetfelder,

Fig. 8c eine vergrößerte Ansicht zur Erläuterung des we­ sentlichen Teils des herkömmlichen Löschkopfes nach Fig. 5, und

Fig. 9 ein Diagramm mit der B-H-Kennlinie eines Auf­ zeichnungsmediums.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigegebenen Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Permanentmagnet-Löschkopfes des Sättigungstyps mit einem Löschkopfkörper 21 aus synthetischem Harz mit einer Seiten­ oberfläche und einem Permanentmagnet 22, der in den Lösch­ kopfkörper 21 eingebaut ist und eine freiliegende Oberfläche aufweist, die mit einer Seitenfläche des Löschkopfkörpers 21 zusammen eine gebogene Oberfläche bildet, die die Bandlauf­ fläche für ein Magnetband darstellt. Der Permanentmagnet 22 hat eine Magnetfeldverteilung bestehend aus einem S-Inver­ sionsmagnetfeld 25 gleichmäßiger Oberflächenmagnetisierung, das eine Breite von 0,3 mm aufweist und sich von der Anlaufseite des Magnetkopfes in Laufrichtung des Magnetbandes erstreckt. Es folgt ein Magnetspalt 27 einer Breite von 0,2 mm, der durch eine Spule 29 in einem Magnetjoch 28 (Fig. 3) definiert wird und zum S-Inversionsmagnetfeld 25 benachbart ist. Auf der Ablaufseite des Löschkopfes befindet sich ein N- Inversionsmagnetfeld 26 gleichmäßiger Oberflächenmagneti­ sierung einer Breite von 0,3 mm, dem gegen die Laufrichtung ein Magnetspalt 27 einer Breite von 0,2 mm benachbart ist. Weiter ist im mittleren Teil des Permanentmagneten 22 jeweils ein Oberflächenabschnitt 23 bzw. 24 mit Nordpolmagnetisierung bzw. Südpolmagnetisierung vorgesehen, die jeweils eine gleich­ förmige Oberflächenmagnetisierung von 2 mm Breite für das Herstellen der Inversionsmagnetfelder haben und zwischen sich einen Magnetspalt 27 einer Breite von 0,2 mm aufweisen. Mit dieser Anordnung, in der Inversionsmagnetfelder in die Band­ lauffläche für ein Magnetband induziert werden, können Hori­ zontalmagnetfelder in den Magnetspalten 27 des Permanentmag­ neten 22 das Magnetband magnetisieren, und zwar stabil und zuverlässig bis zum magnetischen Sättigungspunkt (-M) des Magnetbandes.

Fig. 2 zeigt eine magnetische Feldstärkenverteilung des Permanentmagnet-Löschkopfes des Sättigungstyps nach der Er­ findung. Das induzierte S-Inversionsmagnetfeld 25 erstreckt sich vom Anlaufende des Permanentmagneten 22 über 0,3 mm und der Oberflächenabschnitt 23 mit Nordpolmagnetisierung und der Oberflächenabschnitt 24 mit Südpolmagnetisierung legen ein horizontales Magnetfeld positiver Richtung an das Magnetfeld an, an das weiter der Oberflächenabschnitt 24 mit Südpol­ magnetisierung und das N-Inversionsmagnetfeld 26 ein hori­ zontales Magnetfeld negativer Richtung an der Ablaufseite des Magnetbandes anlegen. Hierdurch wird das Funktionsverhalten des Permanentmagnet-Löschkopfes des Sättigungstyps bestimmt. Bei dieser Anordnung kann durch den Aufbau des Magnetjoches 28 eine Magnetfeldverteilung derart erzielt werden, daß das Horizontalmagnetfeld negativer Richtung breit und stabil an­ gelegt werden kann, und zwar insbesondere an der Magnetband- Ablaufseite, was bei der herkömmlichen Anordnung so nicht möglich war.

Fig. 3 zeigt hierzu ein Beispiel (unter mehreren möglichen Konfigurationen für die Magnetsierung des Per­ manentmagneten 22) für einen Magnetisierungsaufbau in einem Teil, der der Ablaufseite des Magnetbandes entspricht.

Fig. 4a zeigt den konzentrisch kreisförmigen Ma­ gnetisierungs-Magnetfluß 30, der um die Spule 29 erzeugt wird, durch die der Magnetisierungsstrom fließt. Die Magnetisierung wird durch den Magnetisierungs-Magnetfluß 30 bewirkt. Es ist theoretisch klar, daß die Magnetisierung in der Demagneti­ sierungsrichtung des Magnetfeldes der B-H-Schleife geschwächt wird, wenn das Magnetjoch 28 weggenommen wird. Es wird jedoch die Breite des Magnetisierungsjochs vermindert, so daß das N- Inversionsmagnetfeld 26, das vom Ablaufende des Permanent­ magneten 22 ausgehend sich über 0,3 mm erstreckt, auf der Bandlauffläche des Permanentmagneten 22 zusätzlich zum Magnetspalt 27 einer Breite von 0,2 mm vorhanden ist, die durch den Durchmesser der Spule 29 festgelegt ist. Deshalb wird das N-Inversionsmagnetfeld 26 in die Bandlauffläche des Permanentmagneten 22 so induziert, wie das Fig. 4b zeigt.

Wenn also das Magnetfeld konzentrisch an das Magnetband angelegt wird, so wird der erzeugte Magnetfluß 31 in einem im Verhältnis mit herkömmlichen Anordnungen kurzen Abstand kon­ vergieren, so daß das vom N-Inversionsmagnetfeld 26 zum Ober­ flächenabschnitt mit Südpolmagnetisierung 24 gerichtete Horizontalmagnetfeld über den Sättigungspunkt hinaus verstärkt wird.

Obwohl anhand der hier oben erläuterten Ausführungsform erklärt wurde, daß die Breite des S-Inversionsmagnetfeldes und des N-Inversionsmagnetfeldes 25, 26 mit 0,3 mm festgelegt wurden und die Breiten der Magnetspalten 27 mit 0,2 mm, ist das Ziel dieser Erfindung ausreichend in einem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm für die Inversionsmagnetfelder und in einem Bereich von 0,05 bis 0,5 mm für die Magnetspalten 27, wenn die Breite des Oberflächenabschnittes 23 für die Nordpolmagnetisierung und die Breite des Oberflächenabschnittes 24 für die Süd­ polmagnetisierung auf 2 mm festgelegt werden. D. h.: Es ist erforderlich, daß die Breite der Inversionsmagnetfelder klei­ ner als 1/4 der Breite der Bereiche für die Nordpolmagneti­ sierung oder die Südpolmagnetisierung ist. Wenn dieser Wert von 1/4 überschritten wird, wird lediglich der Permanentmagnet 22 groß, ohne daß dadurch der erzielte Effekt erzielt würde. Eine solche Ausführungsform ist deshalb nicht günstig.

Wie oben erklärt liegt beim Permanentmagnet-Löschkopf mit Sättigungsmagnetisierung nach der vorliegenden Erfindung der Magnetspalt auf dem Permanentmagneten dort vor, wo er seine als Löschkopf wirksame Oberfläche aufweist, die sich von der Anlaufseite des Magnetbandes in Laufrichtung erstreckt. Weiter sind ein Magnetspalt und ein Inversionsmagnetfeld auf der Ablaufseite vorhanden, während der Oberflächenabschnitt für die Nordpolmagnetisierung und der Oberflächenabschnitt für die Südpolmagnetisierung, die jeweils die Inversionsmagnetfel­ der erzeugen, mit einem zwischen ihnen angeordneten Magnet­ spalt im Mittelbereich des Permanentmagneten angeordnet sind.­ Hierdurch wird erreicht, daß Inversionsmagnetfelder in die Bandlauffläche eines Magnetbandes so induziert werden, daß an­ den Magnetspalten erzeugte Horizontalmagnetfelder an das Magnetband Magnetfelder bis zum magnetischen Sättigungspunkt (-M) oder (+M) gleichmäßig und sicher anlegen. Es werden also die Magnetfelder bis zum magnetischen Sättigungspunkt verstärkt, und deshalb können die Horizontalmagnetfelder stabil und sicher auf das Magnetband bis zum magnetischen Sättigungs­ punkt (-M) oder (+M) des Magnetbandes angelegt werden. Dies gilt selbst dann, wenn die magnetischen Koerzitivkräfte des Magnetbandes, von dem Signale gelöscht werden sollen, unterschiedlich sind. Es gilt auch dann, wenn der Be­ rührungskontakt zwischen dem Magnetband und dem Löschkopf unstabil wird. Wenn Aufzeichnung und Wiedergabe mit einem Magnetband durchgeführt werden, das am Permanentmagnet mit Sättigungsmagnetisierung nach der vorliegenden Erfindung vor­ beigelaufen ist, ist es demnach möglich, stabile Betriebs­ kennwerte zu erzielen. Es konnte experimentell bestätigt werden, daß es möglich ist, auf diese Weise eine Verbesserung der Kennlinie um 4 dB bei einer Signalfrequenz von 315 Hz zu erzielen. Weiter ist Massenherstellung für den Magnetisie­ rungsprozeß des Permanentmagnet-Löschkopfes mit magnetischer Sättigung nach der vorliegenden Erfindung mit großer Zuver­ lässigkeit aufgrund der Tatsache möglich, daß die Feldstärke der Inversionsmagnetfelder vergrößert wird und insbesondere ist es möglich, eine zufriedenstellende Kennlinie selbst bei Demagnetisierung bei niedrigen Temperaturen zu erzielen.

Claims (3)

1. Permanentmagnet-Löschkopf (21) des mit magnetischer Sättigung arbeitenden Typs, dessen Permanentmagnet (22) eine Bandlauffläche vorbestimmter Breite aufweist, über die ein Ma­ gnetband in Laufrichtung bewegt wird und die eine Anlauf- sowie eine Ablaufseite für das Magnetband aufweist, bei dem ein Nordpolmagnetfeld (23) einer Breite und ein Südpolmagnet­ feld (24) einer Breite, oder umgekehrt, die auf der Bandlauf­ fläche ausgebildet sind, sich mit einem zwischen ihnen vorge­ sehenen ersten Magnetspalt (27) ausgehend von der Anlaufseite erstrecken, und ein erstes Inversionsmagnetfeld (26) einer Breite auf der Ablaufseite der Bandlauffläche ausgebildet ist, zu dem benachbart und in Laufrichtung vor ihm ein zweiter Magnetspalt (27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Inversionsmagnetfeldes (26) kleiner als 1/4 der Breite des Nordpolmagnetfeldes (23) oder Südpolmagnet­ feldes (24) ist.

2. Löschkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites Inversionsmagnetfeld (25) einer Breite auf der Anlaufseite der Bandlauffläche, zu dem benachbart und in Laufrichtung hinter ihm ein dritter Magnetspalt (27) angeordnet ist.

3. Verfahren zum Herstellen eines Permanentmagnet- Löschkopfes des mit magnetischer Sättigung arbeitenden Typs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandlauffläche des Permanentmagneten (22) durch ein Magnetjoch (28) magnetisiert wird, dessen Breite in Bandlaufrichtung kleiner ist als die Breite des Permanengmagneten (22), und zwar um einen Unterschiedbetrag, der der Breite des ersten Inversionsmagnetfeldes (26) oder der beiden Inversions­ magnetfelder (26, 25) entspricht bzw. gleich ist.