JPH11175939A - ダブル磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚みや剛性の異なる各種の磁気テープに安定に
対応できる回転ヘッドドラム装置を実現する。 【解決手段】ダブルアジマス磁気ヘッドのドラム回転方
向に対して後行側のヘッドコアチップ突出量を先行側ヘ
ッドコアチップ突出量に対して０〜５μｍだけ高く突出
させ、かつ各ヘッドコアチップの磁気ギャップ近傍にお
けるテープ走行方向の摺動面曲率半径ＲＸ（ｍｍ）とテ
ープ走行方向に直交する方向の摺動面曲率半径ＲＹ（ｍ
ｍ）との関係をＲＸ／ＲＹ≧５．０の条件とすることに
より、磁気ヘッドと磁気テープの接触状態を安定にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録再生装
置、例えばオーディオ機器、ビデオ機器、コンピュータ
用のデーターストリーマー等の周辺機器に使用して好適
なアナログおよびデジタル方式の磁気記録再生装置に用
いる高性能なダブル磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えばＶＴＲの分野においては、
広帯域信号での高密度記録再生を必要とするシステムの
開発が盛んであり、磁気記録再生の情報量を多くするこ
とが要求されている。その手段として、磁気テープに記
録するトラック幅を狭小化することにより記録情報量を
増加する方法がある。これに伴い、多量の情報量を得る
ための狭トラック幅の磁気ヘッドと、高品質・高画質を
得るための幅広トラック幅の磁気ヘッドの２種類のヘッ
ドコアチップを同一取付台座に並設する、いわゆるダブ
ルアジマス磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置が使
用されるようになってきた。

【０００３】また、コンピュータ用のデーターストリー
マー等の周辺機器においては、情報記録の信頼性を確保
するために、記録した情報を即再生して確認するいわゆ
るベリファイ機能が必須条件であり、この機能を容易に
達成するために２チャンネルを同時に記録再生するダブ
ルアジマス磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置が一
般的となっている。

【０００４】また、一方で、広帯域信号での高密度記録
再生を実現して磁気記録再生の情報量を多くするための
手段として、磁気テープにおいては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ
等の強磁性粉末を塗布した抗磁力の高いメタルテープや
これらの金属薄膜を蒸着した蒸着テープが用いられると
共に、磁気テープの厚みも記録時間を伸ばして情報量を
多くするために、１５μｍ程度のものから７μｍへと薄
膜化の傾向にある。

【０００５】図２は、一般的なＶＴＲ用のダブルアジマ
ス磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置を示す斜視図
である。図２において、２−１は回転シリンダ、２−２
は固定シリンダ、２−３はダブルアジマス磁気ヘッド、
２−４は前記磁気ヘッド２−３を突出させるための窓で
ある。

【０００６】図３は、前記ダブルアジマス磁気ヘッド搭
載の回転ヘッドドラム装置の一般的なダブルアジマス磁
気ヘッドおよび該ダブルアジマス磁気ヘッドを突出させ
る窓部の横断平面図である。この磁気ヘッド２−３は、
略正方形をした取付台座３−１の中央にスリットを形成
した突出部の先端部に、一対のヘッドコアチップ２−３
１，２−３２をある距離を隔てて左右対称に取り付けた
構造となっている。ヘッドコアチップ２−３１，２−３
２は、回転シリンダ外周面３−２に対してＰ１（μ
ｍ），Ｐ２（μｍ）の突出量となるように取り付けてい
る。

【０００７】従来の一般的なＶＴＲ用の回転ヘッドドラ
ム装置では、前記回転ドラム外周面３−２からヘッドコ
アチップ２−３１，２−３２の先端部までの突出量は、
先行側コアチップ２−３１と後行側コアチップ２−３２
との間には特に突出差はなく、略同一の突出量となって
いる。また、前記窓２−４の縁部と前記ヘッドコアチッ
プ２−３１，２−３２との隙間Ｃ１（ｍｍ），Ｃ２（ｍ
ｍ）の寸法は、厳密に管理されておらず、０．１ｍｍ〜
０．８ｍｍと様々でる。更に、前記ヘッドコアチップ２
−３１，２−３２の磁気ギャップ近傍におけるテープ走
行方向の摺動面の曲率半径ＲＸ（ｍｍ）とテープ走行方
向に対して直交する方向の摺動面の曲率半径ＲＹ（ｍ
ｍ）との関係は、高密度記録のための格別な根拠に基づ
く特定の関係を有するように設定されてはいなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のダブ
ルアジマス磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置にお
いては、厚みおよび剛性の異なる各種の磁気テープを使
用すると、記録再生される１トラック分の信号波形すな
わちエンベロープ波形が非常に不安定なものになるとい
う問題があった。特にこの問題は、広帯域信号での高密
度記録再生を必要とするシステムにおいて極めて顕著な
問題となる。

【０００９】該ダブルアジマス磁気ヘッドコアチップを
突出させる回転シリンダーの窓部の構成では、磁気テー
プ厚み及び磁気テープ剛性の異なる各種の磁気テープ走
行において、記録再生される１トラック分の信号波形す
なわちエンベロープ波形が非常に不安定なものになると
いう問題があった。特にこの問題は広帯域信号での高密
度記録再生を必要とするシステムで非常に顕著な問題と
なる。

【００１０】図４は、磁気テープの入り側から出側まで
安定した状態で磁気テープと磁気ヘッドがコンタクトし
ている状態において正常に記録再生される信号のエンベ
ロープ波形である。

【００１１】これに対して、図５は、厚手の磁気テープ
（剛性の大きい磁気テープ）を長時間走行させた後で薄
手の磁気テープ（剛性の小さい磁気テープ）で記録再生
した場合に発生する典型的なエンベロープ波形であり、
磁気テープの入り側から中間部まではほぼ安定した波形
が得られているが、磁気テープのテンションが増加する
中間部から出側にかけては出力が小さくなり、磁気ヘッ
ドに対する磁気テープの当たりが不安定になっているこ
とがわかる。

【００１２】また、図６は、薄手の磁気テープ（剛性の
小さいテープ）を長時間走行させた後に厚手の磁気テー
プ（剛性の大きい磁気テープ）で記録再生した場合に発
生する典型的なエンベロープ波形であり、磁気テープの
入り側から出側の直前まではほぼ安定した波形が得られ
ているが、出側の最後の部分で急峻に出力が小さくなっ
ている。

【００１３】以上のように従来のダブルアジマス磁気ヘ
ッドのコアチップを回転シリンダの窓から突出させた回
転ヘッドドラム装置では、各種磁気テープの厚みまたは
磁気テープの剛性に対応することが困難である。

【００１４】従って、本発明の目的は、厚みや剛性が異
なる複数種類の磁気テープの使用に対して安定に対応す
ることができるダブル磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラ
ム装置を提案することにある。。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のダブル磁気ヘッ
ド搭載の回転ヘッドドラム装置は、前記の課題を解決す
るために、ダブル磁気ヘッドのドラム回転方向に対して
後行側のヘッドコアチップ突出量Ｐ２（μm）を先行側
ヘッドコアチップ突出量Ｐ１（μm）に対して０〜５μ
ｍだけ高く突出させ、かつ各ヘッドコアチップの磁気ギ
ャップ近傍におけるテープ走行方向の摺動面曲率半径Ｒ
Ｘ（ｍｍ）とテープ走行方向と直交する方向の摺動面曲
率半径ＲＹ（ｍｍ）との関係をＲＸ／ＲＹ≧５．０とし
た。

【００１６】また、前記先行側のコアチップの回転シリ
ンダ外周面からの突出量は、１５〜３０μｍの範囲が望
ましい。

【００１７】また、前記回転シリンダの窓の縁と前記ダ
ブル磁気ヘッドのコアチップとのシリンダ回転方向先行
側および後行側の隙間は、それぞれ０．４ｍｍ以下とす
ることが望ましい。

【００１８】また、前記コアチップのテープ走行方向と
直交する方向のコア厚みを４０〜１００μｍの範囲とす
ることが望ましい。

【００１９】また、前記ダブル磁気ヘッドにおける２つ
の磁気ギャップの間隔は、５００〜７００μmの範囲と
することが望ましい。

【００２０】そして、前記磁気ヘッドには、アジマスヘ
ッドが好適である。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する。

【００２２】図１は、本発明になるダブルアジマス磁気
ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置の斜視図と、その要
部拡大図である。図１において、１−１は回転シリン
ダ、１−２は固定シリンダ、１−３はダブルアジマス磁
気ヘッド、１−４は前記磁気ヘッド１−３を突出させる
ための窓である。

【００２３】このようなダブルアジマス磁気ヘッド１−
３のドラム回転方向に対して後行側のヘッドコアチップ
１−３２のシリンダ外周面からの突出量Ｐ２（μｍ）と
先行側のヘッドコアチップ１−３１の突出量Ｐ１（μ
ｍ）の値の差（Ｐ２−Ｐ１）を−７μｍ、−５μm、−
３μm、０μm、３μm、５μm、７μｍとなるように該ダ
ブルアジマス磁気ヘッド１−３を取り付けた７種類の回
転ヘッドドラム装置を作製した。先行側のヘッドコアチ
ップ１−３１の突出量Ｐ１は２３μｍとした。

【００２４】この５種類の回転ヘッドドラム装置におい
て、全厚１３μｍの厚手の磁気テープを１０時間走行さ
せる前後で、全厚７．５μｍの薄手の磁気テープに波長
０．５μｍの信号を記録再生したときのエンベロープ波
形を評価した。エンベロープ波形の最大値をＡ、最小値
をＢとしたときのＢ／Ａ（ｄＢ）の値と突出量の差（Ｐ
２−Ｐ１）の関係を図７および図８に示す。ここで、図
７は先行側ヘッドのエンベロープ波形を評価したもの、
図８は後行側ヘッドのエンベロープ波形を評価したもの
である。

【００２５】何れの側の磁気ヘッドにおいても厚手の磁
気テープを走行する前の波形はＢ／Ａが−１ｄＢ以内で
ほぼ良好な波形が得られている。しかしながら、厚手の
磁気テープ走行後の波形は、先行側磁気ヘッドでは、突
出量の差（Ｐ２−Ｐ１）が０〜７μｍの範囲外になると
Ｂ／Ａが−２ｄＢ以下に悪化し、後行側磁気ヘッドで
は、−２〜５μｍの範囲外になると−２ｄＢ以下に悪化
する。

【００２６】これらの結果から、ダブルアジマス磁気ヘ
ッド１−３のドラム回転方向に対して後行側のヘッドコ
アチップ１−３２の突出量Ｐ２（μｍ）と先行側のヘッ
ドコアチップ１−３１の突出量Ｐ１（μｍ）の値の差
（Ｐ２−Ｐ１）を０〜５μｍの範囲に設定することによ
り、良好なエンベロープ波形が得られることが判る。

【００２７】しかし、先行側ヘッドコアチップ１−３１
の突出量Ｐ１が１５μｍよりも少なくなると波形の絶対
値が小さくなり、３０μｍを超えると良好な範囲が得ら
れなくなるので、突出量は、１５〜３０μｍの範囲とす
ることが望ましい。

【００２８】次に、ダブルアジマス磁気ヘッド１−３の
各ヘッドコアチップ１−３１，１−３２の磁気ギャップ
１−３３，１−３４の近傍におけるテープ走行方向の摺
動面曲率半径（ＲＸ）を初期的に６．０〜１２．０ｍｍ
とし、テープ走行方向に対して直交する方向の摺動面曲
率半径（ＲＹ）の初期値を１．０〜３．０ｍｍとした複
数の回転ヘッドドラム装置を作製した。

【００２９】これらの回転ヘッドドラム装置において、
先程と同様に、全厚１３μｍの厚手の磁気テープを１０
時間走行させる前後で、全厚７．５μｍの薄手の磁気テ
ープに波長０．５μｍの信号を記録再生したときのエン
ベロープ波形と磁気ヘッド摺動面の曲率半径ＲＸ，ＲＹ
の関係を評価した。図９は、エンベロープ波形の最大値
をＡ、最小値をＢとしたときのＢ／Ａ（ｄＢ）の値とＲ
Ｘ／ＲＹの関係を示している。

【００３０】図９を参照すると、先行側ヘッドと後行側
ヘッドは共に同様の傾向を示し、ＲＸ／ＲＹの値が小さ
くなるに従ってＢ／Ａのエンベロープ波形は悪くなるこ
とが判る。そこで、ＲＸ／ＲＹの値を５．０以上とする
ことでＢ／Ａが−２ｄＢ以内の良好なエンベロープ波形
を得るダブルアジマス磁気ヘッド１−３を実現すること
ができる。

【００３１】図１０は、この現象を説明するための模式
図である。図１０におけるＲＹｈは、厚手の磁気テープ
（剛性の大きい磁気テープ）を走行することで形成され
るヘッドギャップ近傍のテープ走行方向に対して直交す
る方向の摺動面曲率半径ＲＹを示し、ＲＹｔはそこに薄
手の磁気テープ（剛性の小さい磁気テープ）で記録再生
したときの該薄手の磁気テープの曲率半径ＲＹ方向の変
形を示す。（ａ）に示すように、磁気ヘッドの摺動面曲
率半径ＲＹｈと磁気テープの曲率半径ＲＹｔは一致しな
い（ＲＹｔ＜ＲＹｈ）ために、ギャップ部分でのスペー
シングが発生する。また、薄手の磁気テープの摺動面曲
率半径ＲＹ方向の変形は、磁気テープの出側に行くに従
って増加するテープテンションにより、（ｂ）に示すよ
うに更に大きくなり（ＲＹｔ＜＜ＲＹｈ）、ギャップ部
でのスペーシングが増加する。従って、このときのエン
ベロープ波形は図５のように中央部から出側に行くに従
って出力値が低下した波形となる。また、波形の最後の
部分で出力がやや大きくなっているのは、テープ出側の
部分では、（ｃ）に示すように、摺動面曲率半径ＲＹ方
向の包み込みがなくなり、磁気ヘッドの大きな摺動面曲
率半径ＲＹに薄手の磁気テープが沿った変形をする（Ｒ
Ｙｔ＝ＲＹｈ）ためである。

【００３２】前述したＲＸ／ＲＹの値を大きくすること
は、厚手の磁気テープ走行時に磁気テープが磁気ヘッド
の大きなテープ走行方向の摺動面曲率半径ＲＸに沿って
走行することで摺動面曲率半径ＲＸ方向の磁気テープの
変形を押さえて逆に摺動面曲率半径ＲＹ方向の磁気テー
プの変形を容易にし、結果的に、磁気テープ走行後の摺
動面曲率半径ＲＹが小さくなり、薄手の磁気テープの摺
動面曲率半径ＲＹ方向の変形と一致することになって波
形を安定にすることが可能となる。

【００３３】また、前述したダブルアジマス磁気ヘッド
１−３のドラム回転方向に対して後行側のヘッドコアチ
ップ突出量Ｐ２（μｍ）を先行側ヘッドコアチップ突出
量Ｐ１（μｍ）に対して０〜５μｍだけ大きく突出させ
るようにすることは、磁気テープの変形をダブルアジマ
ス磁気ヘッド１−３と窓１−４の近傍の形状と一致させ
ることにより、ヘッドコアチップ１−３１，１−３２の
先端部分の摩耗量を低減し、結果的に摺動面曲率半径Ｒ
Ｙを小さいままで均一に摩耗させることが可能となり、
安定した出力波形を確保することができる。

【００３４】また、このような傾向は、前記ヘッドコア
チップ１−３１，１−３２のテープ走行方向と直交する
方向のコア厚みを４０〜１００μｍの範囲とすること、
２つのヘッドコアチップ１１−３１，１−３２における
磁気ギャップ１−３３，１−３４の間隔を５００〜７０
０μmの範囲とすること、回転シリンダ１−１の窓１−
４の縁とヘッドコアチップ１−３１，１−３２とのシリ
ンダ回転方向先行側および後行側の隙間Ｃ１，Ｃ２を
０．４ｍｍ以下とすることにより、確実に得られる。

【００３５】図１１は、回転シリンダ１−１の窓１−４
の縁とヘッドコアチップ１−３１，１−３２とのシリン
ダ回転方向先行側および後行側の隙間Ｃ１，Ｃ２と記録
再生信号の波形率Ｂ／Ａの関係を示している。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の回転ヘッド装置によれば、厚手の磁気テープと薄手の
磁気テープの何れにおいても、テープ入り側から出側に
至るまで良好なエンベロープ波形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるダブルアジマス磁気ヘッド搭載の
回転ヘッドドラム装置の斜視図とその要部拡大図であ
る。

【図２】ダブルアジマス磁気ヘッドを搭載した従来の回
転ヘッドドラム装置の斜視図である。

【図３】従来のダブルアジマス磁気ヘッドと窓部の横断
平面図である。

【図４】磁気テープ入側から出側まで良好な状態で磁気
ヘッドと磁気ヘッドがコンタクトしている状態での記録
再生信号のエンベロープ波形である。

【図５】磁気テープの中間部より後半で磁気ヘッドに対
する磁気テープの当たりが不安定な状態での記録再生信
号のエンベロープ波形である。

【図６】磁気テープの最後の部分で磁気ヘッドに対する
磁気テープの当たりが不安定な状態での記録再生信号の
エンベロープ波形である。

【図７】厚手の磁気テープ走行前後に薄手の磁気テープ
で測定したときの先行側ヘッドの波形率とヘッドコアチ
ップ突出量り偏差の関係を示すグラフである。

【図８】厚手テープ走行前後に薄手テープで測定したと
きの後行ヘッドの波形率と突出偏差の関係を示すグラフ
である。

【図９】磁気ヘッドの摺動面曲率半径ＲＸ，ＲＹの比Ｒ
Ｘ／ＲＹと波形率Ｂ／Ａの関係を示すグラフである。

【図１０】記録再生信号のエンベロープ波形が不安定と
なるときの磁気ヘッドと磁気テープ間の接触状態を示す
模式図である。

【図１１】回転シリンダの窓の縁とヘッドコアチップの
シリンダ回転方向先行側の隙間Ｃ１と記録再生信号の波
形率Ｂ／Ａの関係を示すグラフである。

【図１２】回転シリンダの窓の縁とヘッドコアチップの
シリンダ回転方向後行側の隙間Ｃ２と記録再生信号の波
形率Ｂ／Ａの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１−１…回転シリンダ、１−２…固定シリンダ、１−３
…ダブルアジマス磁気ヘッド、１−４…回転シリンダの
窓、１−３１…先行側ヘッドコアチップ、１−３２…後
行側ヘッドコアチップ、１−３３，１−３４…磁気ギャ
ップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 武夫 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 平山 国明 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 上村 善雄 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その外周面に磁気テープの走行を案内する
   リード溝を有する固定シリンダと、前記磁気テープに情
   報を記録もしくは再生する２個の磁気ヘッドコアチップ
   が同一の取付台座に並設されているダブル磁気ヘッドと
   この磁気ヘッドを前記磁気テープに接触させるために突
   出させる窓を有する回転シリンダを備えたダブル磁気ヘ
   ッド搭載の回転ヘッドドラム装置において、 前記ダブル磁気ヘッドの前記回転シリンダ外周面からの
   突出量は、回転シリンダの回転方向に対して後行側のコ
   アチップが先行側のコアチップに対して０〜５μｍの範
   囲で高くなるようにし、かつ前記ダブル磁気ヘッドの各
   コアチップの磁気ギャップ近傍におけるテープ走行方向
   の摺動面曲率半径ＲＸ（ｍｍ）とテープ走行方向に対し
   て直交方向の摺動面曲率半径ＲＹ（ｍｍ）との関係がＲ
   Ｘ／ＲＹ≧５．０の条件を満たすようにしたことを特徴
   とするダブル磁気ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記先行側のコアチッ
   プの回転シリンダ外周面からの突出量は、１５〜３０μ
   ｍの範囲としたことを特徴とするダブル磁気ヘッド搭載
   の回転ヘッドドラム装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記回転シリ
   ンダの窓の縁と前記ダブル磁気ヘッドのコアチップとの
   シリンダ回転方向先行側および後行側の隙間を０．４ｍ
   ｍ以下としたことを特徴とするダブル磁気ヘッド搭載の
   回転ヘッドドラム装置。
4. 【請求項４】請求項１または２において、前記コアチッ
   プのテープ走行方向と直交する方向のコア厚みを４０〜
   １００μｍの範囲としたことを特徴とするダブル磁気ヘ
   ッド搭載の回転ヘッドドラム装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４の１項において、前記ダブル
   磁気ヘッドにおける２つの磁気ギャップの間隔を５００
   〜７００μmの範囲としたことを特徴とするダブル磁気
   ヘッド搭載の回転ヘッドドラム装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５の１項において、前記磁気ヘ
   ッドは、アジマスヘッドであることを特徴とするダブル
   磁気ヘッド搭載の回転ヘッド装置。