JPS60246010A - 磁気テ−プ装置用磁気ヘツド - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気テープ装置用磁気ヘッドに関し、特に磁
気テープと磁気ヘッド間の微小間隙、いわゆるスペーシ
ングを安定に保つことが可能な磁気ヘッドに関するもの
である。

〔発明の背景〕

従来、磁気テープ装置用磁気ヘッドの構造として、第１
図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような３種類の形状のもの
が提案されている。第１図（、）は、米国特許第３９４
７８８７号に示されている磁気ヘッドＩＡの断面図であ
って、２は磁気テープ、３はテープ走行方向、４，５は
それぞれ記録および再生ヘッド素子、６は磁気シールド
である。この磁気ヘッドＩＡのテープ対向面形状は、対
向面に４本の突出部を有し、中央の、２本を磁気シール
ド６を介してそれぞれ記録ヘッド素子４と再生ヘッド素
子５にしている。

第１図ぐｂ）は、特公昭４７−３２４４４号、または特
公昭４９−３２１３１号公報に示されている磁気ヘッド
の断面図である。この磁気ヘッドＩＢのテープ対向面形
状は、対向面に複数本のスロットを有し、力１つ記録ヘ
ッド素子４と再生ヘッド素子５の間開こ磁気シールド６
を備えた突出部を有している。

第１図（ｃ）は、特開昭４８−３８１１５号公報に示さ
れている磁気ヘッドの断面図である。この磁気ヘッドＩ
Ｃの磁気テープ対向面形状は２つの円筒面より構成され
、記録ヘッド素子４と再生ヘッド素子５が磁気シールド
６を介してそれぞれ別の円筒に内蔵されている。

このように従来の磁気ヘッドでは、記録ヘッド素子４と
再生ヘッド素子５を互いに別個の突出部に配置するか、
あるいは両ヘッド素子４，５の間にスロットを設けるこ
とにより、記録ヘッド素子４と再生ヘッド素子５が独立
して動作できるような形状を有している。しかし、これ
らの磁気ヘット】Ａ、ＩＢ、ｔｃ形状では、磁気テープ
上し；記録される情報の密度、いわゆる記録密度が高く
なり磁気テープ上に記録される情報のブロック相互間の
スペース、いわゆるＴ　Ｂ　Ｇ　（Ｉ　ｎｔｅｒ−Ｂ　
Ｑ　ｏｃｋＧａｐ）が小さくなった場合には、記録ヘッ
ド素子４と再生ヘッド素子５のギャップの間隔を／ＪＸ
さくする必要があるにもかかわらず、これが不可能とな
る。すなわち、記録ヘット素子４と再生ヘッド素子５を
別個の突出部に配置したり、あるｂｑｌま両ヘッド素子
４，５間にスロットのような溝を設けることが、物理上
および製作技術上不可能となる。

もし、可能としても、突出部間の凹部ないし、スロット
の幅、あるいは深さが小さくなり、その結果、記録ヘッ
ド素子４および再生ヘッド素子５と、磁気テープとの作
用が互いに独立でなくなるばかりでなく、所望のスペー
シングを得ることが不可能となる。さらに、スロット部
に塵埃が付着したり、または磁気ヘットが摩耗した場合
には、スペーシングが大きく変化するが通常はスペーシ
ングが大きくなるた些、情報の記録・再生に必要な値を
保つことが不可能になり、しかも動的にもスペーシング
が不安定となって、記録あるいは再生エラーの多発の要
因となる。

一方、薄膜プロセスを用いて作製する磁気ヘッド、いわ
ゆる薄膜磁気ヘッドにおし）て番よ、記録へノド部と再
生・＼ノド部の間隔を小さくする方が作製は簡単である
が、この場合にも、記録ヘッド部と再生ヘッド部を別個
の突出部に配置したり、あるいは記録および再生ヘッド
部の間にスロット等を設けることは物理的に不可能であ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の欠点を改善し、記録
および再生ヘッド素子部で安定に所望の′スペーシング
を得ることができ、かつヘット摩耗を減少させることが
できる磁気テープ装置用磁気ヘッドを提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明による磁気テープ装置
用磁気ヘッドは、情報の記録および再生のための１対の
磁気ヘッド・コアが先端に配置さ汎、かつ磁気テープに
対向する第１の突起部と、該第１の突起部の前と後に、
磁気テープの走行方向に該突起部と平行して設けられ、
かつはゾ円弧状の断面を有し、磁気テープの案内のため
の第２と第３の突出部を具備することに特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の原理および実施例を、図面により説明す
る。

第２図〜第５図は、本発明の詳細な説明するための図で
あって、第２図は円筒型模擬ヘッドとテープ走行を示し
、第３図は第２図の場合におけるスペーシング分布の概
略を示す。

円筒面上をテープが所定の条件の下に走行すると、テー
プと円筒の間に微小な間隙、いわゆる浮上スペーシング
が生ずることは、潤滑理論あるν１はフォイル軸受の原
理等によってよく知られている。本発明は、このテープ
浮上の原理に着目したものである。

先ず、第２図に示すような断面を有し、数ｍｍ−数１０
ｍｍの曲率半マ【Ｒを有する円筒型の模擬へｙト１１を
作製し、テープ速度Ｕ　（＝　］　−５ｍ／ｓ）でテー
プ２を走行させて、テープ２と模擬ヘッド１１間の間隙
分布を調べたところ、曲率半径Ｒ。

テープ張力Ｔ、テープ速度Ｕ、あるいはテープ２の剛性
等によって間隙の絶対値は異なるが、その分布の形はは
ｙ第３図に示すような結果を得た。

第３図の実線Δは正方向にテープを走行させた場合、破
線Ｂは逆方向にテープを走行させた場合をそれぞれ示す
。

一方、磁気テープ装置においては、情報を記録・再生す
るための１対の磁気ヘッド・コアが必要であり、また正
および逆方向に情報を再生することも必要である。

しかし、第２図の模擬ヘット１１の形状を有する磁気ヘ
ッドでは、第３図の曲線Ａ、Ｂより明らかなように、間
隙の極小区間、例えば１μｍ以下のスペーシング値とな
る範囲が狭いので、機械加工によって作製するような比
較的大きな記録・再生用の１対の磁気ヘッド・コアを用
いた磁気ヘッドに対しては、記録および再生ヘッド素子
のヘッド・ギャップ間隔を狭くすることができず、した
がって第２図に示す構造では適切でない。なお。

このような場合には、第１図（ｃ）に示す断面形状の磁
気ヘッド構造を用いた方が、第２図の構造よりも有利で
あることが判った。

しかし、これは機械加工で作製する大きな磁気ヘッドの
場合についてであって、磁気ヘッド・コアを薄膜技術で
作製する場合、つまり薄膜磁気ヘッドについては、上記
とは別の結論を得る。すなわち、薄膜技術においては、
磁気ヘットをきわめて小さく作製することが可能であり
、記録および再生のための１対の磁気ヘッド・コアをき
わめて近接して配置することができる。したがって、第
２図に示す断面形状の磁気ヘッド構造でも、記録および
再生ヘッド・コアに対するテープ２の間隙を極小に保持
することができるものと思われる。

しかるに、磁気テープ装置においては、」二連のように
、正逆両方向のテープ走行で情報を再生することが必要
であり、そのため、第３図の間隙分布曲線Ａ、Ｂに示す
ように、正方向および逆方向で再生ヘッド・コアとテー
プの間隙、いわゆるスペーシングに大きな差が生ずる場
合は、情報の再生特性に悪影響を及ぼすことが判った。

第４図は、本発明に用いられる円弧と直線で構成した断
面を有する磁気ヘッドの模式図である。

第２図の磁気ヘッド構造の悪影響を除くために、第４図
に示す形状構造の磁気ヘッドを作製した。

第４図では、記録および再生の両磁気ヘッド・コア４，
５を含む突出部７を設け、両磁気ヘッド４゜５の記録も
しくは再生ギャップを突出部７の表面に露出させ、磁気
テープ８に対向する部分を曲率半径Ｒの形状として、記
録および再生のためのヘッド・ギャップに対するテープ
走行方向の前後を直線で切断している。なお、６は磁気
シールド。

８．９は磁気テープまたは接線を示している。

第４図に示す構造の磁気ヘッドで、テープと磁気・＼ノ
ド間の間隙分布を調べたところ、第５図に示すようなス
ペーシング分布特性が得られた。第５図において、実線
Δ′は正方向、破線Ｂ′は逆方向の特性である。Ａ’、
Ｂ’ともスペーシング挟小部が広い範囲のスペーシング
分布を示している。半径Ｒ＝５〜１．００ｍｍの範囲で
調べた結果、このような直線切断の効果は、例えばＲ＝
４０ｍｍでは”ｉＶ＋　ＯＲ上２０°のとき、またＲ＝
８０ｍｍではθ〜Ｖ、ＯＲ≧４０°のときにそれぞれ顕
著に現われることが判った。

また、第４図の構造を本発明の磁気ヘッドに適用しただ
けでは、次のような不具合があることも判った。すなわ
ち、磁気テープ装置では、テープの起動／停止の繰返し
動作を行い、あるいはテープ走行のダイナミックな変動
等が生じるが、これらの動作、変動が上記スペーシング
の動的挙動に悪影響を及ぼすことである。第４図に示す
複合構造の磁気ヘッドにおいても、第２図の単−Ｒの円
筒形ヘッドより上記影響の受け方は小さいが、皆無でな
いことが判った。

本発明では、この悪影響をも除去するものである。

第６図は、本発明の一実施例を示す磁気ヘッドの断面構
造図である。

本発明においては、円弧の一部両側を２つの直線で切断
した断面を有するテープ対向面の断面形状の前後に１対
の円孤状断面のテープ案内２Ｉ。

２２を設けている。これによって、記録へッド４と再生
ヘッド５の間にスロットもしくは四部がなくても、所望
のスペーシングを安定して得ることができる。

第６図のように、記録および再生ヘッド・コア４．５を
含む突出部と、テープ走行方向の前後位置に１対のテー
プ案内突出部２１．２２を設けた構造を、ヘッド上に３
つの突出部を設けた、いわゆる「３つ山形状ヘッド」と
呼ぶことにする。この「３つ山形状ヘッド」について、
起動／停止およびテープのダイナミックな変動に対する
スペーシングへの影響を調べたところ、スペーシング変
動が殆んど無視できる程度であって、きわめて安定した
スペーシングが得られることがわかった。

なお、ｒ３つ山形状ヘッド」の中央突起の形状は、第６
図に示すように、円弧の一部を直線で切断した断面を有
するテープ対向面の断面形状であるが、この他に一部を
直線で切断した円弧の場合、あるいは第２図に示す単−
Ｒの円筒形状の場合でも、３つ山形状のヘッド構造にす
れば、スペーシング変動を抑える点で有効であることが
判明した。

第７図は、本発明の３つ山形状ヘッドと従来の比較図で
あり、第８図は巻付角に対するスベーシ・ングと摩耗の
特性図である。

第１図（ａ）に示す従来の磁気ヘッドは、記録ヘッド素
子４と再生ヘッド素子５と前後の案内素子をそれぞれ突
起状に構成した構造、いわゆる「４つ山形状ヘッド」で
あった。このような従来の４つ山形状ヘッドでは、記録
密度を上げることによりＩＢＧを小さくするには、記録
ヘッド素子４と再生ヘッド素子５の変換ギャップの間隔
を狭くする必要がある。しかし、記録・再生ヘッド素子
４゜５間の凹部と電磁変換ギャップの間の距離が短くな
ると、この凹部に溜った塵埃が変換ギャップ上のスペー
シングに直接影響する。また、画素子４゜５の変換ギャ
ップの間隔を狭くすると、凹部が狭くなって、ヘッド頭
部成形のための砥石がその中に挿入できなくなる。した
がって、凹部は急峻な溝構造にしなければならないが、
この構造は塵埃が発生し易い。さらに、４つ山形状ヘッ
ドでは。

変換ギャップを含んだ突起の前後の突起がテープ案内の
役目をする。すなわち、第７図（ｂ）において、記録ヘ
ット素子Ｗに対しては、再生ヘッド素子Ｒと案内突起Ｇ
１がテープ案内となり、再生ヘッド素子Ｒに対しては、
記録ヘッド素子Ｗと案内突起Ｇ２がテープ案内となる。

しかし、両ヘッド素子４，５の変換ギャップの間隔を狭
くすると、記録ヘッド素子４にとって再生ヘッド素子５
はテープ案内としての役目を期待できなくなる。

このように、４つ山形状ヘッドには、種々の不具合点が
あるのに対し、本発明の３つ山形状ヘッドではこれらの
不具合点がすべて改善されている。

また、一般にヘッドに対するテープの巻付角を小さくす
ると、テープ張カ一定の条件では、ヘットの摩耗量は少
なくなるが、逆に動的スペーシングは不安定になる傾向
がある。すなわち、第８図に示すように、横軸に巻付角
θをとり、縦軸にスペーシング量りと摩耗をとると、巻
付角θを小さく、つまり左方向に変化させるにしたがっ
て、摩耗は破線りで示すように低下するが、スペーシン
グｈは実線Ｃに示すように上昇し、かつ傾斜が急峻とな
るため同−角０に対して矢印のように不安定な値をとる
。

３つ山形状と４つ山形状の巻付角（’３＋　０４を比較
すると、第７図（ａ）（ｂ）に示すように、０３＝０４
′＝０４″であって１両者のヘッドの動的スペーシング
の安定性ははゾ同等になる。しかし。

ヘッドに対するテープの全巻付角はθ４＝２０３となる
ため、同一張力の場合には、４つ山形状ヘッドのヘッド
押付力は３つ山形状ヘッドのはゾ２倍となって、ヘッド
摩耗はそれだけ激し、くなる。

したがって、３つ山形状ヘッドにすれば摩耗も少なくな
るということになる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば記録および再生の
ための１対のヘッド・コアを１つの突出部先端に配置し
、７！！１つテープ走行方向の前後にテープ案内突出部
を設けて、いわゆる３つ山形状ヘッドとしたので、記録
および再生ヘット素子で安定に所望のスペーシングを得
ることができ、しかもヘッドの摩耗を減少させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気テープ装置用磁気ヘッドの断面構造
図、第２図は円筒型模擬ヘッドの説明図、第３図は第２
図のスペーシング分布特性図、第４図は本発明に用いる
円弧と直線で構成した断面を有する磁気ヘッドの模式図
、第５図は第４図のスペーシング分布特性図、第６図は
本発明の一実施例を示す磁気ヘッドの断面構造図、第７
図は本発明の３つ山形状ヘッドと従来のヘッドの比較図
。 第８図は巻付角に対するスペーシングと摩耗の特性図で
ある。 ２：磁気テープ、４，５：記録および再生ヘッド素子、
６：磁気シールド、２１，２２７テ一プ案内突出部 第　１　図 第２図 第６図 テープ走行方向の距離 第　４　図 第５図 テープ走行方向の距駈

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報の記録および再生のための１対の磁気ヘッド
   ・コアが先端に配置され、かつ磁気テープに対向する第
   １の突起部と、該第１の突起部の前と後に、磁気テープ
   の走行方向に該突起部と平行して設けられ、かつはゾ円
   弧状の断面を有し、磁気テープの案内のための第２と第
   ３の突起部を具備することを特徴とする磁気テープ装置
   用磁気ヘッド。
2. （２）前記第１の突出部は、磁気テープ対向面に、１つ
   の円弧と、少なくとも磁気テープと４５°以下の角度を
   なす１つないし２つの直線で切断された断面形状を有し
   、上記円弧の部分に、１対ないし複数対の記録および再
   生ヘッド素子を記録トラック上に配置したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁気テープ装置用磁気
   ヘッド。