JPH05501172A - 摩耗防止輪郭を有する２方向読み書き磁気ヘッド組立体 - 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】 本発明は磁気記録／再生ヘッド組立体に関し、特に２方向性の読み書き能力を有 するヘッド組立体に関する。

従来技術の説明 磁気テープレコーダにおいては、読み書き能力は間違いの無い磁気記憶データを 提供するための基本的な特徴である。読み書きヘッド組立体は読取りヘッドに対 してインライン式に位置した記録ヘッドを有し、読取りヘッドのギャップは記録 ヘッドのギャップに対して極めて近接しており、読取りヘッドはテープの運動方 向に関して記録ヘッドの下流側に位置している。書込みを行っている間に「記録 したばかりの」データを連続的に読取ることにより、元のデータ即ちオリジナル データを記録装置内で一時的に蓄えている間に記録データの質を直ちに判定でき る。オリジナルデータに対して再生データをチェックし、エラーがあった場合は 再記録の如き適当な措置をとる。

最近の大半のテープ装置では、テープのいずれの運動方向においてもデータの読 み書きを行える動作が要求される。このような２方向性記録装置の一例は、テー プの運動方向が変わる毎に曲がりくねったパターンでテープ上に記録を行う流れ テープ装置（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｔａｐｅ　ｓ３・ｓｔｅｍ）である。２方向 作動と読み書き能力とを組合せるには、ヘッド組立体において、第２書込みヘッ ドに隣接する読取りヘッドに第１書込みヘッドを隣接させる必要があるか、また は、第２読取りヘッドに隣接する書込みヘッドに第１読取りヘッドを隣接させる 必要がある。特定の装置の全体の設計形状を考慮してヘッド組立体の形状を選択 する。

磁気記録における現在の傾向では、２方向作動と同時に、一層速いデータ移送速 度及びテープ上での一層大きなデータ集積密度が要求される。データ集積密度を 一層大きくするということは記録波長を一層短くするということであるが、周知 のように、記録波長を短くすると、記録動作及び再生動作期間中の信号間隔損失 が飛躍的に大きくなってしまう。それ故、信号間隔損失による信号の劣化を防ぐ ためには、テープとヘッドとの親密な接触が必要である。随伴空気により生じる ヘッド上でのテープの浮上がり傾向、及び、ヘッドのギャップからテープを持ち 上げるようなテープとヘッドとの間の対向面でのごみの存在が、テープとヘッド を離間させる生な原因である。

従来から、間隔損失の問題に対する種々の解決策が試みられている。改善を行う ためにヘッドの輪郭を形作る技術は米国特許第４，８５３，８１４号明細書に開 示されており、この技術においては、ヘッドの曲率半径をテープの自然曲げ半径 に等しくして均一な摩耗特性を提供し、また、テープ表面を擦過する急勾配の肩 部をヘッドに設けて、テープに接着した随伴空気やごみを除去する。米国特許第 ４，８７５，１２９号明細書には、テープ表面の擦過を行うためにヘッド構造体 にスロット（溝）を設けた均一摩耗形状のヘッド組立体が開示されている。

変換ギャップにおける磁気テープとヘッドとの間の最適な接触を保証するために は、テープに加わる張力がギャップラインにおいてヘッドの輪郭にテープ表面を 押し付ける力成分を有するような幾何学形状を持つテープ経路を提供する必要が ある。この力成分は、ヘッドの急勾配の肩部やスロットで空気やごみを所望通り に擦過除去できるが、テープ及びヘッドの不当な相互摩耗を生じさせてしまう。

ギャップでのヘッドの摩耗が生じるとヘッドが不作動状態となってしまうので、 ギャップでのヘッドの摩耗は特に好ましくない。従って、従来は、１方向記録動 作や２方向記録動作及び再生動作に対してテープとヘッドとの親密な接触を保証 するために行わねばならないヘッドでの表面の擦過作用とテープの張力との組合 せにより、有害な摩耗効果を生じていた。

発明の概要 本発明の２方向磁気ヘッド組立体は読取りヘッドに隣接した第１書込みヘッドを 有し、読取りヘッドは第２書込みヘッドに隣接している。これら３つのヘッドは テープ経路に沿ってインライン式に位置し、このためテープは、そのいずれかの 運動方向において、読取りヘッドに続いて一方又は他方の書込みヘッドに係合す る。中央に位置した読取りヘッドは、テープの２つの運動方向のそれぞれに対し てテープがこの読取りヘッドの変換素子に係合する前に、テープから随伴空気や ごみを擦過除去するために、このヘッドの変換領域の両側にスロットを具備する 。一方、各書込みヘッドは随伴空気やごみを擦過除去するための単一のスロット を有し、各スロットは書込み変換ギャップの外側において各書込みヘッド構造体 内に位置する。

２方向作動期間中の読取り書込みにおいては、一定の運動方向に対してテープが 最初に接近する方の書込みヘッドが活動書込みヘッドとなる。各書込みヘッド構 造体の書込み変換ギャップの外側にスロットが位置しているので、活動書込み変 換ギャップにテープが到達する前に擦過作用が生じる。しかし、テープがこの書 込みヘッド及び読取りヘッドを連続的に通過した後は、テープはこの運動方向に おいては不活動な第２書込みヘッドへその内側から接近する。この方向からのへ ラドギャップへの接近では、テープは第２書込みヘッドの緩やかに湾曲したスロ ットの無い部分上を通る。その結果、擦過作用が最小となり、テープに付着した 随伴空気が第２書込みヘッドからテープを浮揚させてテープとこのヘッドとの接 触を実質上防止する。それ故、２方向作動において、テープは一方又は他方の書 込みヘッド上で実質的に浮揚し、テープ及び書込みヘッドの摩耗を改善する。

図面の簡単な説明 以下、本発明を添付図面に基づき説明する。

第１図は本発明の２方向読み書きヘッド組立体の部分斜視図、　第２図は第１図 のヘッド組立体の部分輪郭図で、ヘッドの輪郭に関するテープの経路をも示す面 、 第３図は本発明のヘッド組立体の読取りヘッド上のスロットの効果を示すグラフ 、 第４図は本発明のヘッド組立体の書込みヘッド上のスロットの効果を示すグラフ である。

発明を実施するための最良の形態 第１図を参照すると、２方向作動式のマルチトラック型の読み書きヘッド組立体 １０は誘導書込みヘッド１２と、磁気感応性（ＭＲ）の読取りヘッド１４と、第 ２の誘導書込みヘッド１６とを有する。書込みヘッド１２は、例えば住友金属株 式会社で製造したチタニウム／カーバイド／アルムニウム酸化物（ＡＣ−２）の 如き耐火性の非磁性材料でできた２つの当接する手部分１８．２ｏで構成されて いる。ヘッド１２のギヤノブライン２２は手部分１８．２ｏの当接面に沿って位 置し、組合せた手部分１８．２ｏは、典型的には０．３７５インチ（約９．５ｍ ｍ）の半径を有する全体的な曲面輪郭１９を提供する。隣接する磁気感応性読取 りヘッド１４も上記Ａ　Ｃ−２材料でできた２つの手部分２４．２６て構成され 、そのギャップライン２８はこれら手部分２４．２６の当接面に沿って位置する 。

読取りヘッド１４に隣接する第２書込みヘッド１６も上記ＡＣ−２材料でできた ２つの手部分３０．３２で構成され、当接面に沿って位置したそのギャップライ ン３４はヘッド１２のギャップラインと鏡面対称となっている。読取りヘッド１ ４及び第２書込みヘッド１６も０．３７５インチ（約９．５ｍｍ）の半径を有す る曲面輪郭３６．３８を具備する。第１図には、書込みヘッド１６のマルチトラ ック書込み素子への接続部１７をも示す。

読取りヘッド１４はギャップライン２８の両側でこのヘッド１４の全幅にわたっ て延びる２つのスロット（溝）４０．４２を有する。書込みヘッド１２はその書 込みギャップライン２２の外側に同様なスロット４４を１つ有し、書込みヘッド トロもその書込みギャップライン３４の外側に同様なスロット４６を１つ有する 。

第２図を参照すると、矢印５０の方向に運動するテープ４８はまず書込みヘッド １２に接触し、スロット４４を横切った後ギャップライン２２に接触する。書込 みへ、ド１２のこのギャップラインは輪郭１９の頂点２１から片寄っており、テ ープは輪郭１９に接触しスロット４４及びギャップライン２２に係合しながら輪 郭１９を包むようにして移動する。図示の方向５０へのテープの運動に対しては 、書込みヘッド１２は活動書込みヘッドとなり、データを書込むギャップライン ２２での親密な接触はスロット４４の擦過作用により保証される。書込みへラド １２を去ったテープは次いて読取りヘッド１４に遭遇し、このヘッドにおいては 、書込みヘッド１２で新たなデータを書込み続けている間に、直前に記録したデ ータを読取る。書込みヘッド１２から読取りベンド１４ヘテープが移動する際に 、空気が再度テープに付着する。運動方向５０に移動するテープに対しては、テ ープが読取りヘッド１４のギャップライン２８に位置した変換素子に係合する前 に、読取りヘッド１４のスロット４０がテープに接着した空気層やごみをテープ から擦過除去する。読取りヘッド１４を去ったテープが（運動方向５０に対して は）不活動の書込みヘッド１６に係合し始めるとき、テープは頂点５２後の輪郭 ３８に接近し、輪郭３８の緩やかに湾曲した部分にわたってこの輪郭に接触する 。この場合、テープ４８に付着した空気はテープ４８と輪郭３８の円滑な部分と の間で圧縮され、このため、テープは輪郭３８から持ち上げられて浮揚し、テー プ４８と不活動書込みヘッド１６との間の摩耗作用を最小化する。

矢印５０の方向とは反対のテープ運動方向に対しては、書込みヘッド１２と１６ の役割が逆になり、テープ４８は、この場合活動書込みヘッドとなるヘッド１６ のギャップライン３４に係合し、下流側の不活動書込みヘッド１２上では浮動す る。この状態では、読取りヘッド１４においては、テープが読取りギャップ２８ に到達する前に、（スロット４０ではな（）スロット４２がテープを擦過する。

テープとヘッドとの接触時のスロット４０．４２．４４、４６の効果を第３図を 参照して更に説明する。第３図の曲線は、厚さ０．０００５インチ（約０゜０１ ３ｍｍ）、ヤング率１ｘｌＯ／６ｐｓｉのテープを毎秒６２．５インチ（約１． ５９ｍ）の速度でヘッド組立体１０上を走行させ、テープには２オンス（約５７ グラム）の張力を作用させ、各ヘッド　１２．１４．１６でのテープの接触領域 の円周角を５．３６度とした場合の効果を示すものである。なお、スロット４０ ．４２．４４．４６はその幅を０．００６インチ（約０．１５ｍｍ）、深さを０ ．００５インチ（約０．１３ｍｍ）とした。テープが矢印方向５０に移動すると き、ヘッド１４と同じ輪郭を有するかスロット４０．４２を具備しない読取りヘ ッドの場合をまず考える。この場合、曲線５４はスロットを具備しないヘッドの 全体輪郭上でのテープの浮揚高さを示す。すなわち、スロットが無く、従ってテ ープから付着空気を擦過除去しない場合は、テープはヘッドの輪郭表面の上方２ ０−２５マイクロインチ（約０．５１−１６４μｍ）の高さまで浮揚してしまう 。しかし、スロット４０．４２を有するヘッド１４においては、ヘットの輪郭表 面５６の上方でのテープの浮揚高さは曲線線分５８．６０．６２にて示すように なる。曲線線分間の不連続部分６４．６６はスロット４０．４２の上を走行中の テープ部分に対応するので、その浮揚高さは決められない。テープがヘッド１４ に近付（とき、曲線線分５８にて示すように、テープが輪郭表面５６に近付くに つれて浮揚高さが減少する。テープが（不連続部分６４にて示すような）スロッ ト４０上を通過するとき、空気がテープから擦過除去され、従って、テープがギ ャップ領域を横切るときには、曲線線分６０にて示すように、テープは輪郭表面 に接する。ギャップ領域（６０）を去ったテープは、スロット４２（不連続部分 ６６）を横断し、ギヤツブ通過後約２０ミル（約０．５１ｍｍ）の距離で輪郭表 面から離れる（曲線線分６２参照）まではヘッドの輪郭と接触し続ける。

第４図には、書込みヘッド１２又は１６についてのテープ浮揚高さを示す。

まず、テープが第４図の左から右方向へ移動するもの（すなわち、ヘッド１２が 活動書込みヘッドとして作用し、書込みギャップ２２での良好な接触が要求され る状態）と仮定する。この場合、曲線線分６８にて示すように、テープが（不連 続部分７０に対応する）スロット領域４４に近付くにつれて、テープ浮揚高さが 減少する。スロット４４がテープから空気を擦過除去するので、スロット４４（ 不連続部分７０）を去ったテープは、曲線線分７０の直線部分にて示すように、 輪郭表面７４に親密に接触する。ギャップを通過してから約２０ミルの距離を移 動した後、テープはヘッドからの離間を開始する（曲線線分７２の垂直部分を参 照）。このような状態の下ではテープがギャップと親密に接触し、また、ギャッ プの位置はスロット４４後であればヘッド輪郭に沿ってさほど正確に決める必要 がないことに留意されたい。一方、第４図の右から左方向へのテープの逆方向運 動に対して（即ち、ヘッド１２が不活動書込みヘッドとなる場合）は、このヘッ ドの輪郭とテープとの最小接触が望まれる。この場合、テープは書込みヘッドの スロットの無い側からギャップに近付き、点線曲線７６にて示すように、ギャッ プ領域では浮揚する。テープがギャップ領域で浮揚した後、テープはスロット４ ４に係合し、ここで空気がテープから擦過除去されるので、点線曲線７８の水平 部分にて示すように、テープはほんの短い距離（約０．００５インチ即ち約０゜ １３　ｍｍ）だけしかヘッド輪郭表面７４に接触せず、その後はすぐに輪郭表面 ７４から離れる。従って、テープのこの運動方向に対しては、テープはヘッド輪 郭上で実質的に浮揚し、ギャップ領域ではヘッド輪郭と全く接触しないことに留 意されたい。テープの反対運動方向に対するヘッド１６についても同様の状態が 得られる。

以上、本発明を好ましい実施例につき説明したが、本発明の要旨を逸脱すること なく種々の修正、変形が可能であることは言うまでもない。

ヘ−Ｉド１：沿うＸＥ離　（＝ｋ） へ１．トド、ａっ距貢糺　（ｍ−ｂ　）要　約　） を有している。これらの３つのヘッドは、テープがいづれの方向に移送されてい 作においては、所定の方向に移送されるテープは先ず作動状態とされている読取 態の書込みヘッドに実質的に接触することなしに浮揚状態で通過させることにな る。

国際調査報告　ＯｒＴ／ＩＩ＜　。１／ｌｌ’ｌｎＲ７ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０ ３０８７ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２方向磁気テープ記録再生装置であって、第２型式の第１磁気ヘッド（１２ ）と第２型式の第２磁気ヘッド（１６）との間に位置した第１型式の磁気ヘッド （１４）を有する磁気ヘツド組立体（１０）と；（イ）前記第１型式の磁気ヘッ ドと前記第２型式の第１磁気ヘッドとのうちの一方の磁気ヘッドにより記録され た直後の情報を他方の磁気ヘッドが再生するようにこれらの磁気ヘッドを配列し た第１方向及び（ロ）前記第１型式の磁気ヘッドと前記第２型式の第２磁気ヘッ ドとのうちの一方の磁気ヘッドにより記録された直後の情報を他方の磁気ヘッド が再生するようにこれらの磁気ヘッドを配列した第２方向に、前記磁気ヘッド組 立体を通して磁気テープ（４８）を搬送するための手段と；を備えた２方向磁気 テープ記録再生装置において、 （ａ）前記第２型式の第１及び第２磁気ヘッドが緩やかに湾曲したテープ係合表 面（１９、３８）内に位置した磁気変換ギャップ（２２、３４）をそれぞれ有し 、前記緩やかに湾曲したテープ係合表面の効果により、前記磁気テープに随伴さ れた空気が同各テープ係合表面から前進する同磁気テープを離間させて、対応す る前記磁気変換ギャップ上で同磁気テープを浮揚させるようになっており；（ｂ ）前記第２型式の第１磁気ヘッドが更に、前記前進する磁気テープに対して横断 方向に細長く前記緩やかに湾曲したテープ係合表面内に位置した空気擦過除去ス ロット（４４）を有し、このスロットは、前記第１方向に前進するときの前記磁 気テープが対応する前記磁気変換ギャップを通る前に該空気擦過除去スロット上 を通るような位置に配置され；この空気擦過除去スロットの効果は前記前進する 磁気テープに随伴された空気を除去するものであり；同スロットの位置の効果は 、前記第１方向に前進するときの前記磁気テープを前記第２型式の第１磁気ヘッ ドの磁気変換ギャップに作動接触させるが前記第２方向に前進するときの同磁気 テープを同第２型式の第１磁気ヘッドの磁気変換ギャップから浮揚させ、もって 、前記磁気テープを前記第１方向に前進させたときに前記第２型式の第１磁気ヘ ッドの信号対ノイズ比を向上させると共に、同磁気テープを前記第２方向へ前進 させたときにこの磁気テープと同第２型式の第１磁気ヘッドの磁気変換ギャップ との間の対向面での摩耗を排除するものであり；（ｃ）前記第２型式の第２磁気 ヘッドが更に、前記前進する磁気テープに対して横断方向に細長く前記緩やかに 湾曲したテープ係合表面内に位置した空気擦過除去スロット（４６）を有し、こ のスロットは、前記第２方向に前進するときの前記磁気テープが対応する前記磁 気変換ギャップを通る前に該空気擦過除去スロット上を通るような位置に配置さ れ；この空気擦過除去スロットの効果は前記前進する磁気テープに随伴された空 気を除去するものであり；同スロットの位置の効果は、前記第２方向に前進する ときの前記磁気テープを前記第２型式の第２磁気ヘッドの磁気変換ギャップに作 動接触させるが前記第１方向に前進するときの同磁気テープを同第２型式の第２ 磁気ヘッドの磁気変換ギャップから浮揚させ、もって、前記磁気テープを前記第 ２方向に前進させたときに前記第２型式の第２磁気ヘッドの信号対ノイズ比を向 上させると共に、同磁気テープを前記第１方向へ前進させたときにこの磁気テー プと同第２型式の第２磁気ヘッドの磁気変換ギャップとの間の対向面での摩耗を 排除するものである；ことを特徴とする２方向磁気テープ記録再生装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の２方向磁気テープ記録再生装置において、前記第 １型式の磁気ヘッドを読取りヘッドとし、前記第２型式の第１磁気ヘッド及び第 ２磁気ヘッドを書込みヘツドとしたことを特徴とする２方向磁気テープ記録再生 装置。 ３．請求の範囲第２項に記載の２方向磁気テープ記録再生装置において、前記読 取りヘッドが緩やかに湾曲したテープ係合表面（３６）内に位置した磁気変換ギ ヤッブ（２８）を有し、前記緩やかに湾曲したテープ係合表面の効果により、前 記磁気テープに随伴された空気が局テープ係合表面から前進する同磁気テープを 離間させて、前記磁気変換ギャップ上で同磁気テープを浮揚させるようになって おり；前記読取りヘッドが更に、前記磁気変換ギャップの両側で前記前進する磁 気テープに対して横断方向に細長く前記緩やかに湾曲したテープ係合表面内に位 置した一対の空気擦過除去スロット（４０、４２）を有し；これらの空気擦過除 去スロットの効果は前記前進する磁気テープに随伴された空気を除去し、同磁気 テープがいずれの方向に前進する場合でも同磁気テープを前記読取りヘッドの前 記磁気変換ギャップに作動接触させるものである；ことを特徴とする２方向磁気 テープ記録再生装置。