JPH0447363B2 - - Google Patents
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- JPH0447363B2 JPH0447363B2 JP57002903A JP290382A JPH0447363B2 JP H0447363 B2 JPH0447363 B2 JP H0447363B2 JP 57002903 A JP57002903 A JP 57002903A JP 290382 A JP290382 A JP 290382A JP H0447363 B2 JPH0447363 B2 JP H0447363B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
- G11B15/60—Guiding record carrier
- G11B15/62—Maintaining desired spacing between record carrier and head
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
- G11B17/32—Maintaining desired spacing between record carrier and head, e.g. by fluid-dynamic spacing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Description
本発明は、可撓性の磁気テープに信号を記録し
たり、その記録した信号を再生したりする装置で
あつて、 −変換ギヤツプを有している彎曲面を含む磁気ヘ
ツドと； −可撓性の移動磁気テープを該テープのラツピン
グ角度にわたり前記彎曲面の少なくとも一部分
であるテープ接触面に物理的接触させる移送兼
案内手段と； を具えている磁気記録／再生装置に関するもので
ある。 可撓性の記録キヤリヤに特に高密度に信号を首
尾よく記録したり、その信号を再生したりするに
は、信号損失を最小とするために、変換ギヤツプ
個所における変換ヘツドと記録媒体との間の間隔
を最小、好ましくは零とするのが重要なことであ
る。この最後に述べた要求を満足させる個所（所
謂接触面）はヘツドと記録キヤリヤとの間の距離
がこれらヘツドおよびキヤリヤの各表面の合成粗
さの約３倍よりも小さく（この場合変換ヘツドは
イン−コンタクト・タイプのものである）なる個
所のこととする。上記距離が大きくなると、表面
間に空気膜が存在することになり、この場合の変
換ヘツドは“流体箔ベアリング”タイプのものと
なる。 可撓性の記録媒体と共に動作して信号を記録し
たり、再生したりする装置では、ヘツドと記録媒
体との間を上述したような最小離間距離に維持す
るのに、多数のパラメータの相互作用が大いに影
響を及ぼす。斯る距離に影響を及ぼすパラメータ
は特に、記録媒体に面するヘツド面の表面輪郭
と、変換ヘツドと記録媒体との間の相対速度と、
テープ張力と、記録媒体のパラメータとを含んで
おり、斯かる記録媒体のパラメータとは厚さ、弾
性率および横方向の収縮率（ポアソン比）のよう
なものであり、これらのパラメータによつて記録
媒体のスチイフネスが定まる。 通常磁気ヘツドには半径が一定の円形輪郭部を
設けている。ヘツド面と記録媒体との間の空気膜
の厚さhpはA.EshelおよびH.G.Elrod jrの理論
（The Theory of the Infinitely Wide、
perfectly Flexible Foil、Bearing、Journal of
Basic Engineering、Transactions A.S.M.E.、
series D.Vol.87、1965年第831〜836頁参照）に
基いてつぎのように定めることができる。 hp／Ｒ＝KH（6ηU／Ｔ）2/3 ここに η＝記録媒体が動いている媒質（通常空気）の粘
性 Ｕ＝ヘツドに対する記録媒体の相対速度 Ｔ＝テープ張力（＝引張力／テープ幅） Ｒ＝ヘツド輪郭の半径 KH＝テープがヘツドのまわりに巻きつく角度、
記録キヤリヤの幅およびその曲げ剛性に依存す
るモデル定数 所定の記録および再生装置で、しかも記録媒体
として所定の磁気テープ（この媒体を動かす媒質
の粘性η、その速度Ｕ、テープ張力Ｔおよび定数
KHを一定とする）を用いる場合の空気膜の厚さ
hpは曲率半径Ｒを小さくすることによつて最小と
することができる。しかしこの方法には幾つかの
欠点がある。 円筒状のヘツド輪郭に対する局部接触圧ｐは ｐ＝Ｔ／Ｒ として表わすことができ、 ここにＴはテープ張力であり、Ｒは輪郭の半径
である。 このことからして、輪郭の半径が小さくなると
局部接触圧が大きくなり、しかもこのことは δh／δl＝Ｋ・（ｐ−pp）〓 （ここにｈ＝摩耗の局部深さ、ｌ＝通過したテー
プ長、Ｋおよびαはモデル定数） と表わすことができる摩耗速度δh／δlがＲの減少に 伴なつて増大することを意味する。 ギヤツプ深さはヘツドの摩耗が進行する過程に
て変化する最も重要なパラメータの１つである。
最大の変換機能を果すためにはギヤツプの深さを
短くするのが望ましい。摩耗速度が大きくなるに
つれて、摩耗深さがギヤツプの深さ以上になる時
点が早くなり、ヘツドは使用できなくなる。 ヘツドの使用期間はヘツドのギヤツプ深さを大
きくすることにより最大限に延長させることがで
きるが、このようにするとヘツドの品質が劣るこ
とになる。 従つて、１つのパラメータ（半径Ｒ）で空気膜
の厚さおよび接触圧の双方を互いに無関係に最小
とすることは不可能である。 本発明の目的は変換ギヤツプ個所における接触
圧を軽減し得るようにした変換ギヤツプを有して
いる冒頭にて述べた種類の磁気記録／再生用装置
を提供することにある。 本発明は冒頭にて述べた種類の装置において、
前記テープ接触面が局所的に変化する曲率半径を
有し、この曲率半径がギヤツプ個所にて最大値を
有し、且つギヤツプの両側では前記最大値から連
続的に小さくなり、前記ギヤツプから離れたテー
プ接触面の入口及び出口部分の近くにおける位置
にて最小値となるようにして、変換ギヤツプ個所
における接触圧が前記入口及び出口部分の個所に
おける接触圧よりも小さくなるようにしたことを
特徴とする。 曲率半径は変換ギヤツプ個所から連続的に小さ
くなるようにするのが好適である。 ヘツド輪郭を上述したような独特な形態とすれ
ば、変換ギヤツプ個所における接触圧が最小とな
るため、その変換ギヤツプ個所における摩耗速度
が低下し、記録媒体との接触個所の内の摩耗が殆
ど他に影響を及ぼさない縁部において接触圧が大
きくなる。接触圧を斯様な勾配で高くすると、変
換ギヤツプ個所の空気膜が崩壊されるため、局部
接触圧が低くても変換ギヤツプ個所にて記録キヤ
リヤはヘツドに良好に係合するようになる。ギヤ
ツプ個所以外における（肩部における）接触圧を
大きくすると云うことは、長い使用期間後にしか
摩耗領域がヘツドギヤツプに達しないことにもな
り、従つてギヤツプ長は上記長い使用期間後にし
か短くならない。理想的な状態ではヘツドの所要
寿命時間は上記期間内でつきるため、信号記録お
よび再生装置を所要寿命時間にわたり最大変換効
率で動作させることができる。 以下図面を参照して説明する。 第１図に側面図にて示す従来の磁気ヘツド２の
テープ接触面１は一定の曲率半径R1を有してい
る。変換ギヤツプ３はテープ接触面１の中央にあ
る。磁気記録キヤリヤ４（この場合には磁気テー
プ）は繰出リール５から巻取リール６に転送さ
れ、テープ案内手段８，８′は線ａとｂとによつ
て画成される扇形区域内にて磁気テープ４を包囲
角（ラツピング角）2θにわたり接触面１と接触さ
せるようにする。テープ接触面１の輪郭は円形を
成しており、一定の曲率半径R1を有している。 磁気変換パーホーマンスを最適とするには、テ
ープと磁気ギヤツプとの間に存在して空気力学的
潤滑作用をする空気膜をなくす必要がある。しか
し、このようにしてテープを磁気ヘツドの接触面
に最適に接触させる場合には原則として常に摩耗
が生ずることになる。 上述したような要求をそのままかなえるように
するには、接触圧を減らすことによつて摩耗速度
を低減させるしかできない。ヘツドのテープ接触
面の輪郭が円形である場合には、その接触面の曲
率半径を大きくすることによつて摩耗速度を低下
させることができる。しかし、その曲率半径が所
定値以上になると、空気膜が形成されることにな
る。 摩擦力の影響を無視し、かつ小さな包囲角に対
して次式のような近似式、すなわち １／Ｒ（ｘ）−d2w／dx2 を用い、ここに、 Ｒ：局部曲率半径 ｗ：磁気ヘツドの接触面からのテーウ移動量 ｘ：位置座標 とすれば、テープの磁気ヘツドへの接触圧ｐ（ｘ）
は次式、すなわち ｐ（ｘ）＝Ｄd4w／dx4−Ｔd2w／dx2 のように表わすことができ、ここに、 ｐ（ｘ）＝接触圧力分布 ｗ（ｘ）＝接触面の輪郭 Ｄ＝Ehf 3／12（１−v2）＝曲げ剛性 Ｔ＝テープ張力 であり、あるいはまた ｐ（ｘ）＝Ｔ／Ｒ（ｘ）−Ｄd2（１／Ｒ（ｘ））
／d2x として表わすこともできる。 上述した近似式によれば、曲率半径がＲの磁気
ヘツド接触面の円形輪郭は次式によつて近似的に
表わすことができる。すなわち、 ｗ（ｘ）＝w2x2 ここに w2−１／2R であり、しかも ｐ（ｘ）＝Ｔ／Ｒ＝一定 である。 つぎの関係式はテープが磁気ヘツドと接触する
接触長さの半分の長さＬと半分の包囲角θとの間
の関係について云えることである。 dw(L)／dx＝tanθ または Ｌ＝Ｒ tanθRθ 上式から最大曲率半径、すなわち RnaxLnax／θnio を導出することもでき、ここに 2Lnax＝最大接触長さ（例えばヘツドの幅） 2θnio＝最小包囲角 である。 例 ヘツドの幅が８mm、すなわちLnax＝４mmで、包
囲角θが10°＝0.2ラジアンの場合には最大曲率半
径Rnaxはつぎのようになる。 Rnax＝４／0.2＝20mm なお、摩耗が進行するにつれて曲率半径が大き
くなるので接触長さが大きくなり、しかも包囲角
も大きくなるため、空気膜が形成されるようにな
ることは明らかである。 磁気ヘツド接触面の輪郭の曲率半径が変化する
場合、原則としてテープの接触長さ、包囲角、ギ
ヤツプへの接触圧は互いに無関係に規定すること
ができる。 連続的に任意に変化する磁気ヘツドのテープ接
触面における輪郭はつぎのように表わすことがで
きる。 ｗ（ｘ）＝∞ Σi=0 wixi 輪郭が対称の場合にはｉが奇数に対して wi＝θ となる。 輪郭係数、すなわちwi（ｉ＝偶数）は周辺条件
から決定することができる。周辺条件を下記の３
つ、すなわち １ dw(L)／dx＝tanθ ２ ｐ（０）＝pp ３ ｗ（０）＝０ に限定すれば、輪郭形状は ｗ（ｘ）＝wp＋w2x2＋w4x4 として十分に表わすことができ、ここに wp＝Ｏ W2＝１／2L（−ppL8＋6D tanθ／6D＋TL2） w4＝１／4L（ppＬ＋Ｔ tanθ／6D＋TL2） である。この場合の局部曲率半径は Ｒ（ｘ）１／2w2＋12w4x2 となり、関連する接触圧は ｐ（ｘ）（−12w4T）x2＋（24W4D−2W2T） となる。 例： Pp＝−1670N／m2 Ｌ＝１mm θ＝10°＝0.2ラジアン Ｔ＝0.5N／0.000635ｍ hf＝26ミクロン Ｅ＝７×109N／m2 とする場合には次のようになる。 w4＝2.44×1071／m3 w2＝52.5 １／ｍ Ｒ（ｏ）＝−9652×10-3m；ｐ（ｏ）＝−1670N／m2 Ｒ（Ｌ／２）＝−5.64×10-3m；ｐ（Ｌ／２）＝−7433N
／ m2 Ｒ(L)＝−2.67×10-3；ｐ(L)＝−24725N／m2 輪郭形状ｗ（ｘ）＝wp＋w2x2＋w4x4を第２図に
実線１０にて示してある。また、この輪郭の局部
曲率半径を第３図に実線１１にて示してあり、さ
らに曲部接触圧を第４図に符号１２にて示してあ
る。第４図から明らかなように、ギヤツプ位置ｘ
＝０の両側にて接触圧が最大となり、ギヤツプ位
置の個所では接触圧が最小となる。 曲率半径が変化している磁気ヘツドの輪郭は下
記の２通りの方法で円形輪郭のものと比較するこ
とができる。すなわち、 １ 摩耗して変化している輪郭形状を正確に特徴
付けるようにその輪郭に最もよく似た円との変
位量の比較。 ２ 半径がＲ＝Ｔ／Ppの円を用いる場合の空気膜
および接触長さの比較。 最もよく似た円からの変位 計算を簡単にするために、最もよく似た放物線
を用いるものとする。これは包囲角が小さけれ
ば、いずれの場合にも放物線と円との差を無視す
ることができるから可能である。基準値、すなわ
ち Ｊ＝１／Ｌ∫L p〔ｗ（ｘ）−ｇ（ｘ）〕2dx に基ずく最も近い放物線をつぎのように定める。 ｇ（ｘ）＝gp＋g2x2 上式における係数gpおよびg2は δJ／δgp＝０ δJ／δg2＝０ なる条件からつぎのようになる。 gp＝−３／35w4L4 g2＝w2＋６／７w4L2 変位量を解析するために微分関数をつぎのよう
に定める。 Δ（ｘ）＝ｗ（ｘ）−ｇ（ｘ） ＝w4x4＋（w2−g2）x2−gp この微分関数はつぎのような零点を持つことに
なる。すなわち、 微分係数はつぎの特性を有することになる。す
なわち、 δΔ／δx＝4w4x〔x2＋w2−g2／2w4〕 δΔ／δx2＝12w4x2＋２（w2−g2） の場合には δΔ／δx＝０ となり、 ｘ＝０の場合には δ2Δ／δx2＝−2w4・６／７L2＜０ となり、
たり、その記録した信号を再生したりする装置で
あつて、 −変換ギヤツプを有している彎曲面を含む磁気ヘ
ツドと； −可撓性の移動磁気テープを該テープのラツピン
グ角度にわたり前記彎曲面の少なくとも一部分
であるテープ接触面に物理的接触させる移送兼
案内手段と； を具えている磁気記録／再生装置に関するもので
ある。 可撓性の記録キヤリヤに特に高密度に信号を首
尾よく記録したり、その信号を再生したりするに
は、信号損失を最小とするために、変換ギヤツプ
個所における変換ヘツドと記録媒体との間の間隔
を最小、好ましくは零とするのが重要なことであ
る。この最後に述べた要求を満足させる個所（所
謂接触面）はヘツドと記録キヤリヤとの間の距離
がこれらヘツドおよびキヤリヤの各表面の合成粗
さの約３倍よりも小さく（この場合変換ヘツドは
イン−コンタクト・タイプのものである）なる個
所のこととする。上記距離が大きくなると、表面
間に空気膜が存在することになり、この場合の変
換ヘツドは“流体箔ベアリング”タイプのものと
なる。 可撓性の記録媒体と共に動作して信号を記録し
たり、再生したりする装置では、ヘツドと記録媒
体との間を上述したような最小離間距離に維持す
るのに、多数のパラメータの相互作用が大いに影
響を及ぼす。斯る距離に影響を及ぼすパラメータ
は特に、記録媒体に面するヘツド面の表面輪郭
と、変換ヘツドと記録媒体との間の相対速度と、
テープ張力と、記録媒体のパラメータとを含んで
おり、斯かる記録媒体のパラメータとは厚さ、弾
性率および横方向の収縮率（ポアソン比）のよう
なものであり、これらのパラメータによつて記録
媒体のスチイフネスが定まる。 通常磁気ヘツドには半径が一定の円形輪郭部を
設けている。ヘツド面と記録媒体との間の空気膜
の厚さhpはA.EshelおよびH.G.Elrod jrの理論
（The Theory of the Infinitely Wide、
perfectly Flexible Foil、Bearing、Journal of
Basic Engineering、Transactions A.S.M.E.、
series D.Vol.87、1965年第831〜836頁参照）に
基いてつぎのように定めることができる。 hp／Ｒ＝KH（6ηU／Ｔ）2/3 ここに η＝記録媒体が動いている媒質（通常空気）の粘
性 Ｕ＝ヘツドに対する記録媒体の相対速度 Ｔ＝テープ張力（＝引張力／テープ幅） Ｒ＝ヘツド輪郭の半径 KH＝テープがヘツドのまわりに巻きつく角度、
記録キヤリヤの幅およびその曲げ剛性に依存す
るモデル定数 所定の記録および再生装置で、しかも記録媒体
として所定の磁気テープ（この媒体を動かす媒質
の粘性η、その速度Ｕ、テープ張力Ｔおよび定数
KHを一定とする）を用いる場合の空気膜の厚さ
hpは曲率半径Ｒを小さくすることによつて最小と
することができる。しかしこの方法には幾つかの
欠点がある。 円筒状のヘツド輪郭に対する局部接触圧ｐは ｐ＝Ｔ／Ｒ として表わすことができ、 ここにＴはテープ張力であり、Ｒは輪郭の半径
である。 このことからして、輪郭の半径が小さくなると
局部接触圧が大きくなり、しかもこのことは δh／δl＝Ｋ・（ｐ−pp）〓 （ここにｈ＝摩耗の局部深さ、ｌ＝通過したテー
プ長、Ｋおよびαはモデル定数） と表わすことができる摩耗速度δh／δlがＲの減少に 伴なつて増大することを意味する。 ギヤツプ深さはヘツドの摩耗が進行する過程に
て変化する最も重要なパラメータの１つである。
最大の変換機能を果すためにはギヤツプの深さを
短くするのが望ましい。摩耗速度が大きくなるに
つれて、摩耗深さがギヤツプの深さ以上になる時
点が早くなり、ヘツドは使用できなくなる。 ヘツドの使用期間はヘツドのギヤツプ深さを大
きくすることにより最大限に延長させることがで
きるが、このようにするとヘツドの品質が劣るこ
とになる。 従つて、１つのパラメータ（半径Ｒ）で空気膜
の厚さおよび接触圧の双方を互いに無関係に最小
とすることは不可能である。 本発明の目的は変換ギヤツプ個所における接触
圧を軽減し得るようにした変換ギヤツプを有して
いる冒頭にて述べた種類の磁気記録／再生用装置
を提供することにある。 本発明は冒頭にて述べた種類の装置において、
前記テープ接触面が局所的に変化する曲率半径を
有し、この曲率半径がギヤツプ個所にて最大値を
有し、且つギヤツプの両側では前記最大値から連
続的に小さくなり、前記ギヤツプから離れたテー
プ接触面の入口及び出口部分の近くにおける位置
にて最小値となるようにして、変換ギヤツプ個所
における接触圧が前記入口及び出口部分の個所に
おける接触圧よりも小さくなるようにしたことを
特徴とする。 曲率半径は変換ギヤツプ個所から連続的に小さ
くなるようにするのが好適である。 ヘツド輪郭を上述したような独特な形態とすれ
ば、変換ギヤツプ個所における接触圧が最小とな
るため、その変換ギヤツプ個所における摩耗速度
が低下し、記録媒体との接触個所の内の摩耗が殆
ど他に影響を及ぼさない縁部において接触圧が大
きくなる。接触圧を斯様な勾配で高くすると、変
換ギヤツプ個所の空気膜が崩壊されるため、局部
接触圧が低くても変換ギヤツプ個所にて記録キヤ
リヤはヘツドに良好に係合するようになる。ギヤ
ツプ個所以外における（肩部における）接触圧を
大きくすると云うことは、長い使用期間後にしか
摩耗領域がヘツドギヤツプに達しないことにもな
り、従つてギヤツプ長は上記長い使用期間後にし
か短くならない。理想的な状態ではヘツドの所要
寿命時間は上記期間内でつきるため、信号記録お
よび再生装置を所要寿命時間にわたり最大変換効
率で動作させることができる。 以下図面を参照して説明する。 第１図に側面図にて示す従来の磁気ヘツド２の
テープ接触面１は一定の曲率半径R1を有してい
る。変換ギヤツプ３はテープ接触面１の中央にあ
る。磁気記録キヤリヤ４（この場合には磁気テー
プ）は繰出リール５から巻取リール６に転送さ
れ、テープ案内手段８，８′は線ａとｂとによつ
て画成される扇形区域内にて磁気テープ４を包囲
角（ラツピング角）2θにわたり接触面１と接触さ
せるようにする。テープ接触面１の輪郭は円形を
成しており、一定の曲率半径R1を有している。 磁気変換パーホーマンスを最適とするには、テ
ープと磁気ギヤツプとの間に存在して空気力学的
潤滑作用をする空気膜をなくす必要がある。しか
し、このようにしてテープを磁気ヘツドの接触面
に最適に接触させる場合には原則として常に摩耗
が生ずることになる。 上述したような要求をそのままかなえるように
するには、接触圧を減らすことによつて摩耗速度
を低減させるしかできない。ヘツドのテープ接触
面の輪郭が円形である場合には、その接触面の曲
率半径を大きくすることによつて摩耗速度を低下
させることができる。しかし、その曲率半径が所
定値以上になると、空気膜が形成されることにな
る。 摩擦力の影響を無視し、かつ小さな包囲角に対
して次式のような近似式、すなわち １／Ｒ（ｘ）−d2w／dx2 を用い、ここに、 Ｒ：局部曲率半径 ｗ：磁気ヘツドの接触面からのテーウ移動量 ｘ：位置座標 とすれば、テープの磁気ヘツドへの接触圧ｐ（ｘ）
は次式、すなわち ｐ（ｘ）＝Ｄd4w／dx4−Ｔd2w／dx2 のように表わすことができ、ここに、 ｐ（ｘ）＝接触圧力分布 ｗ（ｘ）＝接触面の輪郭 Ｄ＝Ehf 3／12（１−v2）＝曲げ剛性 Ｔ＝テープ張力 であり、あるいはまた ｐ（ｘ）＝Ｔ／Ｒ（ｘ）−Ｄd2（１／Ｒ（ｘ））
／d2x として表わすこともできる。 上述した近似式によれば、曲率半径がＲの磁気
ヘツド接触面の円形輪郭は次式によつて近似的に
表わすことができる。すなわち、 ｗ（ｘ）＝w2x2 ここに w2−１／2R であり、しかも ｐ（ｘ）＝Ｔ／Ｒ＝一定 である。 つぎの関係式はテープが磁気ヘツドと接触する
接触長さの半分の長さＬと半分の包囲角θとの間
の関係について云えることである。 dw(L)／dx＝tanθ または Ｌ＝Ｒ tanθRθ 上式から最大曲率半径、すなわち RnaxLnax／θnio を導出することもでき、ここに 2Lnax＝最大接触長さ（例えばヘツドの幅） 2θnio＝最小包囲角 である。 例 ヘツドの幅が８mm、すなわちLnax＝４mmで、包
囲角θが10°＝0.2ラジアンの場合には最大曲率半
径Rnaxはつぎのようになる。 Rnax＝４／0.2＝20mm なお、摩耗が進行するにつれて曲率半径が大き
くなるので接触長さが大きくなり、しかも包囲角
も大きくなるため、空気膜が形成されるようにな
ることは明らかである。 磁気ヘツド接触面の輪郭の曲率半径が変化する
場合、原則としてテープの接触長さ、包囲角、ギ
ヤツプへの接触圧は互いに無関係に規定すること
ができる。 連続的に任意に変化する磁気ヘツドのテープ接
触面における輪郭はつぎのように表わすことがで
きる。 ｗ（ｘ）＝∞ Σi=0 wixi 輪郭が対称の場合にはｉが奇数に対して wi＝θ となる。 輪郭係数、すなわちwi（ｉ＝偶数）は周辺条件
から決定することができる。周辺条件を下記の３
つ、すなわち １ dw(L)／dx＝tanθ ２ ｐ（０）＝pp ３ ｗ（０）＝０ に限定すれば、輪郭形状は ｗ（ｘ）＝wp＋w2x2＋w4x4 として十分に表わすことができ、ここに wp＝Ｏ W2＝１／2L（−ppL8＋6D tanθ／6D＋TL2） w4＝１／4L（ppＬ＋Ｔ tanθ／6D＋TL2） である。この場合の局部曲率半径は Ｒ（ｘ）１／2w2＋12w4x2 となり、関連する接触圧は ｐ（ｘ）（−12w4T）x2＋（24W4D−2W2T） となる。 例： Pp＝−1670N／m2 Ｌ＝１mm θ＝10°＝0.2ラジアン Ｔ＝0.5N／0.000635ｍ hf＝26ミクロン Ｅ＝７×109N／m2 とする場合には次のようになる。 w4＝2.44×1071／m3 w2＝52.5 １／ｍ Ｒ（ｏ）＝−9652×10-3m；ｐ（ｏ）＝−1670N／m2 Ｒ（Ｌ／２）＝−5.64×10-3m；ｐ（Ｌ／２）＝−7433N
／ m2 Ｒ(L)＝−2.67×10-3；ｐ(L)＝−24725N／m2 輪郭形状ｗ（ｘ）＝wp＋w2x2＋w4x4を第２図に
実線１０にて示してある。また、この輪郭の局部
曲率半径を第３図に実線１１にて示してあり、さ
らに曲部接触圧を第４図に符号１２にて示してあ
る。第４図から明らかなように、ギヤツプ位置ｘ
＝０の両側にて接触圧が最大となり、ギヤツプ位
置の個所では接触圧が最小となる。 曲率半径が変化している磁気ヘツドの輪郭は下
記の２通りの方法で円形輪郭のものと比較するこ
とができる。すなわち、 １ 摩耗して変化している輪郭形状を正確に特徴
付けるようにその輪郭に最もよく似た円との変
位量の比較。 ２ 半径がＲ＝Ｔ／Ppの円を用いる場合の空気膜
および接触長さの比較。 最もよく似た円からの変位 計算を簡単にするために、最もよく似た放物線
を用いるものとする。これは包囲角が小さけれ
ば、いずれの場合にも放物線と円との差を無視す
ることができるから可能である。基準値、すなわ
ち Ｊ＝１／Ｌ∫L p〔ｗ（ｘ）−ｇ（ｘ）〕2dx に基ずく最も近い放物線をつぎのように定める。 ｇ（ｘ）＝gp＋g2x2 上式における係数gpおよびg2は δJ／δgp＝０ δJ／δg2＝０ なる条件からつぎのようになる。 gp＝−３／35w4L4 g2＝w2＋６／７w4L2 変位量を解析するために微分関数をつぎのよう
に定める。 Δ（ｘ）＝ｗ（ｘ）−ｇ（ｘ） ＝w4x4＋（w2−g2）x2−gp この微分関数はつぎのような零点を持つことに
なる。すなわち、 微分係数はつぎの特性を有することになる。す
なわち、 δΔ／δx＝4w4x〔x2＋w2−g2／2w4〕 δΔ／δx2＝12w4x2＋２（w2−g2） の場合には δΔ／δx＝０ となり、 ｘ＝０の場合には δ2Δ／δx2＝−2w4・６／７L2＜０ となり、
【式】の場合、すなわち−Ｌ
ｘＬの間隔内では
δ2Δ／δx2＝24／７w4L2＞０
となる。Δxは概算最小値
【式】を有
し、
Δ＝−24／245w4L4
局部最大値ｘ＝０ Δ＝３／35w4L4
縁部における概算最大値：
ｘ＝Ｌ Δ＝８／35w4L4
選定例に対してはつぎのようになる（第５図参
照）： ｘ＝０ Δ（ｏ）＝2.1×10-6ｍ xs1＝0.34×10-3ｍ Δ（xs1）＝０ xe＝0.655×10-3ｍ Δ（xe）＝−2.4×10-6ｍ xs2＝0.86×10-3ｍ Δ（xs2）＝０ ｘ＝Ｌ＝10-3ｍ Δ(L)＝5.6×10-6ｍ １mmの接触長さにわたつて、磁気ヘツドの輪郭
ｗ（ｘ）はＲ７mmの最も近似した円に対して
（あるいはｇ（ｘ）＝−2.1×10-6＋78.4x2〔１／ｍ〕
によつて定められる放物線に対して）2.1；2.4お
よび６ミクロンの変位置を呈する。
照）： ｘ＝０ Δ（ｏ）＝2.1×10-6ｍ xs1＝0.34×10-3ｍ Δ（xs1）＝０ xe＝0.655×10-3ｍ Δ（xe）＝−2.4×10-6ｍ xs2＝0.86×10-3ｍ Δ（xs2）＝０ ｘ＝Ｌ＝10-3ｍ Δ(L)＝5.6×10-6ｍ １mmの接触長さにわたつて、磁気ヘツドの輪郭
ｗ（ｘ）はＲ７mmの最も近似した円に対して
（あるいはｇ（ｘ）＝−2.1×10-6＋78.4x2〔１／ｍ〕
によつて定められる放物線に対して）2.1；2.4お
よび６ミクロンの変位置を呈する。
第１図はテープ接触面が一定の曲率半径を有し
ている従来の磁気ヘツドの構造を示す側面図；第
２図は本発明による装置に好適な磁気ヘツドのテ
ープ接触面の輪郭特性を線図的に示した図；第３
図は第２図に示した輪郭を有している磁気ヘツド
の種々個所における曲率半径の値を示す特性；第
４図は第２図に示すような輪郭を有している磁気
ヘツドの種々の個所における接触圧を示す特性
図；第５図は本発明によるヘツド輪郭に最も近い
放物線に対するこの輪郭の変位量を示す説明図で
ある。 １……磁気ヘツドのテープ接触面、２……磁気
ヘツド、３……変換ギヤツプ、４……磁気記録媒
体、５……繰出リール、６……巻取リール、８，
８′……テープ案内手段。
ている従来の磁気ヘツドの構造を示す側面図；第
２図は本発明による装置に好適な磁気ヘツドのテ
ープ接触面の輪郭特性を線図的に示した図；第３
図は第２図に示した輪郭を有している磁気ヘツド
の種々個所における曲率半径の値を示す特性；第
４図は第２図に示すような輪郭を有している磁気
ヘツドの種々の個所における接触圧を示す特性
図；第５図は本発明によるヘツド輪郭に最も近い
放物線に対するこの輪郭の変位量を示す説明図で
ある。 １……磁気ヘツドのテープ接触面、２……磁気
ヘツド、３……変換ギヤツプ、４……磁気記録媒
体、５……繰出リール、６……巻取リール、８，
８′……テープ案内手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可撓性の磁気テープに信号を記録したり、そ
の記録した信号を再生したりする装置であつて、 −変換ギヤツプを有している彎曲面を含む磁気ヘ
ツドと； −可撓性の移動磁気テープを該テープのラツピン
グ角度にわたり前記彎曲面の少なくとも一部分
であるテープ接触面に物理的接触させる移送兼
案内手段と； を具えている磁気記録／再生装置において、 前記テープ接触面が局所的に変化する曲率半径
を有し、この曲率半径がギヤツプ個所にて最大値
を有し、且つギヤツプの両側では前記最大値から
連続的に小さくなり、前記ギヤツプから離れたテ
ープ接触面の入口及び出口部分の近くにおける位
置にて最小値となるようにして、変換ギヤツプ個
所における接触圧が前記入口及び出口部分の個所
における接触圧よりも小さくなるようにしたこと
を特徴とする磁気記録／再生装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、曲率
半径が変換ギヤツプから連続的に小さくなるよう
にしたことを特徴とする磁気記録／再生装置。 ３ 特許請求の範囲１記載の装置において、テー
プ接触面が４次数の関係に基づく凸状の彎曲面を
有するようにしたことを特徴とする磁気記録／再
生装置。 ４ 特許請求の範囲１記載の装置において、変換
ギヤツプ個所の接触圧がギヤツプから最も離間し
ているテープ接触個所における接触圧の少なくと
も２倍小さくなるようにしたことを特徴とする磁
気記録／再生装置。 ５ 特許請求の範囲１記載の装置において、曲率
半径を小さくするフアクターを２〜10の範囲内の
値としたことを特徴とする磁気記録／再生装置。 ６ 特許請求の範囲１記載の装置において、最大
曲率半径を20mmに等しくするか、またはそれ以下
の値とすると共に、最小曲率半径を２mmまたはそ
れ以上の値としたことを特徴とする磁気記録／再
生装置。 ７ 特許請求の範囲１記載の装置において、磁気
テープが変換ギヤツプの方へと向かう変換ヘツド
の片側部分における曲率半径の減少率を、テープ
が変換ギヤツプから離間する方向へと進む変換ヘ
ツドの他側部分における曲率半径の減少率とは相
違するように構成したことを特徴とする磁気記
録／再生装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8100143A NL8100143A (nl) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Inrichting voor magnetische opname en weergave van signalen en magnetische overdrachtskop daarvoor. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57138024A JPS57138024A (en) | 1982-08-26 |
| JPH0447363B2 true JPH0447363B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=19836855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57002903A Granted JPS57138024A (en) | 1981-01-14 | 1982-01-13 | Magnetic recorder/reproducer |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4616282A (ja) |
| JP (1) | JPS57138024A (ja) |
| KR (1) | KR890000355B1 (ja) |
| AT (1) | AT372795B (ja) |
| CA (1) | CA1184293A (ja) |
| DE (1) | DE3200452A1 (ja) |
| FR (1) | FR2497988B1 (ja) |
| GB (1) | GB2091475B (ja) |
| HK (1) | HK28186A (ja) |
| IT (1) | IT8219050A0 (ja) |
| NL (1) | NL8100143A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3584691D1 (de) * | 1984-06-25 | 1992-01-02 | Studer Revox Ag | Loeschverfahren. |
| ATE41072T1 (de) * | 1984-09-13 | 1989-03-15 | Philips Nv | Magnetkopf. |
| EP0181263B1 (en) * | 1984-11-08 | 1992-01-29 | Digital Equipment Corporation | Narrow contour head assembly |
| DE69623410T2 (de) * | 1995-11-13 | 2003-05-15 | Eastman Kodak Co., Rochester | Gemusterte Dünnfilm-Mehrspurköpfe für Filmbildbereichaufzeichnung/-wiedergabe auf eine magnetische Schicht |
| US9355679B1 (en) | 2013-11-08 | 2016-05-31 | Seagate Technology Llc | Transducer write field curvature characterization and compensation |
| WO2018088727A1 (ko) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 주식회사 엘지화학 | 폐염산 정제 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54131918A (en) * | 1978-04-04 | 1979-10-13 | Akai Electric | Magnetic head |
| JPS5534490A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Canon Inc | Alignment device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2933319A (en) * | 1953-02-25 | 1960-04-19 | Proctor Dictating Machine Corp | Sound recording and reproducing apparatus |
| DE1166831B (de) * | 1962-05-12 | 1964-04-02 | Grundig Max | Einrichtung zum Andruck eines Magnetbandes an einen Magnetkopf |
| GB1036001A (en) * | 1963-01-07 | 1966-07-13 | Rank Bush Murphy Ltd | Electromagnetic transducer head |
| US3416148A (en) * | 1964-12-23 | 1968-12-10 | Ibm | Compound radius transducer head |
| US3582917A (en) * | 1968-12-13 | 1971-06-01 | Ibm | Magnetic head having a continuously variable radius of curvature |
| US3947887A (en) * | 1975-04-03 | 1976-03-30 | Storage Technology Corporation | Transducer head contour and method of generating same |
-
1981
- 1981-01-14 NL NL8100143A patent/NL8100143A/nl not_active Application Discontinuation
-
1982
- 1982-01-07 CA CA000393728A patent/CA1184293A/en not_active Expired
- 1982-01-09 DE DE19823200452 patent/DE3200452A1/de active Granted
- 1982-01-11 IT IT8219050A patent/IT8219050A0/it unknown
- 1982-01-11 AT AT0006082A patent/AT372795B/de not_active IP Right Cessation
- 1982-01-11 GB GB8200667A patent/GB2091475B/en not_active Expired
- 1982-01-12 KR KR8200099A patent/KR890000355B1/ko active
- 1982-01-13 JP JP57002903A patent/JPS57138024A/ja active Granted
- 1982-01-13 FR FR8200439A patent/FR2497988B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-12-04 US US06/805,397 patent/US4616282A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-04-17 HK HK281/86A patent/HK28186A/xx unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54131918A (en) * | 1978-04-04 | 1979-10-13 | Akai Electric | Magnetic head |
| JPS5534490A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Canon Inc | Alignment device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT372795B (de) | 1983-11-10 |
| IT8219050A0 (it) | 1982-01-11 |
| KR830009559A (ko) | 1983-12-20 |
| ATA6082A (de) | 1983-03-15 |
| KR890000355B1 (ko) | 1989-03-14 |
| US4616282A (en) | 1986-10-07 |
| CA1184293A (en) | 1985-03-19 |
| DE3200452C2 (ja) | 1993-02-25 |
| NL8100143A (nl) | 1982-08-02 |
| FR2497988A1 (fr) | 1982-07-16 |
| HK28186A (en) | 1986-04-25 |
| JPS57138024A (en) | 1982-08-26 |
| FR2497988B1 (fr) | 1988-11-18 |
| GB2091475A (en) | 1982-07-28 |
| DE3200452A1 (de) | 1982-08-26 |
| GB2091475B (en) | 1984-11-28 |
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