JPS61117720A - 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、高抗磁力記録媒体に好適な磁気ヘッドに関す
る。

〔発明の背景〕

高抗磁力の記録媒体であるメタル粉塗布型磁気テープ、
メタル蒸着型磁気テープ等を用いる記録再生に好適な磁
気ヘッドとしては、特開昭５６−１６９２１４号がある
。この従来例の磁気ヘッドは第１０図と第１１図に示す
ごとく、磁気ギャップ２を有する磁性合金膜よ構成る主
コア３１．３にと該主コア５α、５ｂの両サイドに接合
されたフェライトよりなる補助コア４ａ、４ｂにて磁路
を構成し、前記主コア３α、３ｂのテープ摺動面５をＸ
字状に形成したものである。このようなヘッド１によれ
ば、短かい記録波長で高抗磁力の磁気記録媒体を有効に
磁化し、広帯域の磁気記録が可能である。

一方、ビデオテープレコーダは、良好な画質。

音質を再生する標準テープ速度記録再生と、長時間記録
に適しテープコストの点で有利な低速テープ速度記録再
生との両機能を持っている。

また、ビデオテープレコーダは、その高機能化に伴ない
、静止画再生、高倍速再生等で再生画にノイズバーのな
い性能が要求されている。これらの機能、性能を達成し
、かつ得るための手段は、すでに雑誌「テレビ技術Ｊ　
１９８５年５月号において「ナシ璽ナルアクシ璽ンマク
ロードＧＴ４Ｊなる論文で論じられている。すなわち、
第１２図に示すごとく磁気ギャップの幅とアジマス角が
互に異なる２つのヘッド６α、６ｈを一対として近接配
置し、これを第１３図に示すごとく、回転磁気ヘッド装
置７０１８０°対向位置に対称配置する構成となすもの
である。

第１２図に示す磁性合金よりなるヘッド６α。

６には、主コアｆ３ａ、Ｆ３ｂ、Ｆ３ｃ、Ｆ３ｔＬのＸ
字状構成に基づく磁気ギャップ９ａ、９ｈを挾み込む補
強用ガラス１０α、　１ｏｂ　、　１０ｃ　、　１０ｄ
ｌ溶融して流し込んである。このガラス１０α、１（１
６゜１ＤＣ，１０ｄは、ヘッド製造プロセス上、アモル
ファスである主コア８ａ、８ｂ、Ｂｅ、ａｔを結晶化さ
せない低融点ガラス、たとえば酸化鉛含有率８０％以上
の高鉛含有の鉛１１う酸系ガラスである。また、このヘ
ッドは、現在のビデオテープレコーダのヘッドに適用さ
れているヘッド加工技術によシ形成し、補助コア１１ｇ
　、　１１ｂ。

１１（−、ｉｊｄと磁気ギャップ９α、９にの幅罵。

ｔｉ、ｒｉは夫々簿中６０〜７０μ屏、ゼ◆２５〜２８
μ風、ｌ中１４〜１５μ簿とし、これらの比は約＋ｓ／
ｎｓ’φ２〜３゜Ｖ１＝４〜５とされている。

しかるに、第１５図に示すごとく、前記磁性合金膜を主
コア８ｇ、８ｈ、Ｅｌｅ、８ｄとするヘッドを近接配置
してビデオテープレコーダに適用した場合、本発明者は
二つの重大な問題点を見い出した。その第一点は、第１
４図に示すように、ヘッド出力がテープランニングによ
〕急激に低下する現象が発生することでちゃ、第二点は
、第１５図に示すように磁気ギャップ９ａ、９ｂの深さ
外、ル′が先行ヘッドと後行ヘッドで大きく異なシ、テ
ープランニングによル両ヘッドの摩耗量の差が顕著にな
ることでおる。

そこで、本発明者は、第一の問題点である出力低下の現
象について、ヘラＦを詳細に調べた土で上記ヘッド出力
低下の原因を考察した結果。

その原因は前記主コアの補強用ガラス１０ｅＬ、１０ｋ
　、　１ｏＣ，１０ｄが摩耗すること、該ガラス１０ｇ
　。

１０ｈ、　１０Ｃ，１０Ｌｔの摩耗によって主コア８α
。

８ｈ、１３Ｃ，１３ｄと補助コア１１ｇ　、　１１ｂ、
　１１ｃ　。

１１ｄのテープ摺動面の幅が異なシ、該両コアのテープ
摺動面のテープ摺動に適した円弧形状が異なってくるこ
と、磁気ギヤダブ９α、９Ａにおいて、テープとのスペ
ーシングが発生すること、及び前記ガラス１０α、　ｌ
ＱＡ　、　１０１？　、　１０ｄの摩耗（へこみ）が進
むにつれ、主コア８６，８ｈ、ｆ３ｃ、８ｔＬも摩耗す
る偏摩耗が発生し、この結果、前記磁気ギャップ９ａ、
９ｂでのスペーシングが増大することによるテープへラ
ドタッチ不良がその原因であることが判明した。す々わ
ち、ヘッド出力の低下は、補強用ガラス１０α、　１０
６　、１０？”　、　ＩＭが摩耗しやすいことを第１の
主因とし、磁気ギャップ９ａ、９ｂの幅ｉ。

ｍ′と補助コア１１ａ　、　ＩＬＡ　、Ｈｅ、　１１４
　　の幅が大きく異なることを第２の主因としているも
のである。

第１の主因の対策として、前記ガラス１０ｃＬ。

１０ｂ、　１０Ｃ，１０ｔＬに耐摩耗性のよいガラスを
用いることが考えられる。しかしながら、耐摩耗性のよ
いガラスは融点が高いので、主コアに例えばアモルファ
スを使用した場合、該アモルファスを結晶化させる以上
に高い温度の融点を持つ耐摩耗性のよいガラスは適用で
きない。第２の主因の対策として、磁気ギャップ９ａ、
９ｂの幅ｉ−′を大きくすることが考えられる。しかし
ながら、ｄ、ｎｌ’を大きくすると、所望の高機能化を
達成できない。

次に、本発明者は、第二の問題点である先行ヘプト６ｂ
と後行ヘッド６ａの摩耗量の差を詳細に調べた上で、そ
の原因を考察した結果、先行ヘッド６ｂはテープ当接時
に著しい摩擦力を受けるのに対し、後行ヘッド６αはテ
ープ当接時そのテープ当接圧が比較的少ないということ
が原因であると判明した。

周知のごとく、磁気ヘッドの寿命は磁気ギャップの深さ
と前記偏摩耗にかかわる。そこで、対をなした２つのヘ
ッドを長時間有効に活用するためにＦ′ｉ、偏摩耗によ
るテープへラドタッチ不良によるヘッド出力の低下を起
こすことなく。

さらに、先行ヘッドと後行ヘッドの摩耗速度を等しくす
ることである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、安定し
た出力レベルを維持しつつ、近接して対をなす２つの磁
気ヘッドの摩耗速度を等しくして、対をなす磁気ヘッド
の長寿命化を可能とした磁気ヘッドを提供するにおる。

〔発明の概要〕′ この目的を達成するために、本発明は、対をなす先行へ
ヤド、後行ヘッドから成る磁気ヘッドにおいて、先行ヘ
ッドの磁気ギャップ幅をＱ′、補助コア幅をｒとし、後
行ヘッドの磁気ギャップ幅をＣ１補助コア幅をどとじた
とき、ｑ’＞ｔ：ｒとし、かつ？とどをそれぞれせばめ
て、それぞれ（、τに近づけ、 （Ｐ′≦（１〜３　）Ｘ（７）＞（ど≦（１〜３）Ｘｒ
）の関係を満足するように構成した点に特徴がおる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

＃！１図は本発明による対をなす磁気ヘッドの一実施例
を主として示す回転磁気ヘッド装置の一部拡大外観斜視
図、第２図は記録媒体との摺動面を示す第１図の平面図
でおる。

第１図及び第２図において、１２は先行ヘッド、１５は
後行ヘッドで、各ヘッドはそれぞれ磁気ギャップ１４　
、１５１−構成する主コア１５ｇ、　１６にと１７α、
１７ｂ及び主コアの両サイドに接合した補助コア１８α
、１８にと１９ａ　、　１９ｂとで構成される。

上記磁気ギヤ、プ１４　、１５は、　４〜５５ＭＨｚを
主たる映像信号どした高周波信号を記録媒体に伝送する
ものであ＃）、主コア１６ａ　、　ｊ６ｂと１７４，１
７にはアモルファスの合金磁性材料等で形成し、補助ｓ
　７１８ａ　、　１８ｈと１９ｇ　、　１９ｂは非磁性
セラミック材料あるいは再生幼名向上を図る磁性フェラ
イトで形成しである。補助コア１８ａ、１８にと’Ｉ９
ａ　、　１９４及び主コア１６１Ｂ、１６ｂとＤａ　、
１７にの接合部上第２図に示したごとく鋭角部２０ｇ２
０にと２１ｍ　、　２１ｂとし、主コア１６ｍ　、　１
６にと１７４．１７ｋには巻線用窓２２と２３を形成し
である。

図示していないが、巻線はこの窓２２と２５に施こすも
のである。

先行ヘッド１２は、磁気ギャップ１４の幅Ｑ′ｔ−１＋
７＝２８ａｔ、後行ヘッド１３は、磁気ギャップ１５０
幅ｒを、　　（７’＝１５−とし、それに伴なって、補
助コア１８ｇ　、　１８ｈと１９６１　、１９６の幅？
とどけ、先行ヘッド１２でＰ　＝Ｑ’　＝２８鰭、後行
ヘッド１３でと＝　（Ｆ　＝　１５１１！１　Ｋ　Ｌ　
テ＠　７）。

本発明によれば、前記従来技術の問題点である磁気ギャ
ップと補助コアの幅の違いによる最適円弧形状の違いは
起らず、適切なテープへラドタッチを得ることができる
。

一方、本発明者は、記録媒体でおる磁気テープを用い比
例について研究した結果、テープ摺動によるヘッド摩耗
はテープ摺動面積に依存し、テープランニング時間とヘ
ッド摩耗量が第３図に示す関係があることを見い出した
。これは、弾性理論に基づいて解析しつる次式： 但し、Ｕｏ：ヘッドのテープ押出量 ΔＵ：ヘッド摩耗量 Ｐ：圧力 Ａ：ヘッド摩耗定数 Ｓ：テープ摺動面積 ｔ：テープランニング時間 と一致している。すなわち、摩耗速度はテープ摺動面積
でコントロールでき、テープ当接力の大きな先行ヘッド
１２で摺動面積大、テープ当接力小の後行ヘッド１３で
摺動面積小の関係にょう。

対になる２つのヘッドの摩耗速度を同等に制御可能とな
る。この両ヘッドの摩耗速度を略同等にする面積比は、
１．５〜２倍程度がよい。上記実施例では、対になる２
つのヘッドの面積比を１．８６に設定しており、摩耗速
度の均等化を達成している。

このように、本発明によれば、磁気ギヤ、プ幅と補助コ
ア幅の違いによるテープへラドタッチ不良の発生はなく
、かつ先行ヘッドと後行ヘッドの摩耗速度は同等にでき
、対をなす２つのヘッドを有効（実用化することができ
る。

以上の説明においては、磁気テープを記録媒体として説
明したが、磁気シート等の他の記録媒体についても同様
の効果を奏する。

なお、前記磁気ギャップ１４　、１５０幅ｖ　、に）’
は設計事項にかかわるものであ、り　、ＮＴＳＣ方式対
応のヘッドでは２ｏａｓ＜　０’＜３０μｍ　、　１０
μｍ＜　１７＜１８μｓ、またＰＡＬ方式対応のヘッド
では５０１１％　＜　１７　＜　４ｏμｍ１５μ”＜Ｇ
”＜２８μｍの範囲の数値を取り得るものである。この
場合も、！＝（〉ど＝Ｑ’の条件を満たせば、本発明の
思想に含まれる。また、家庭用１／２インチビデオテー
プレコーダであるＶＨ５方式ビデオテープレコーダやべ
一１１フォーマットビデオテープレコーダに本発明を適
用する除は、６０μ風＜に）’＜７５声、２８μｍくτ
＜４０μ簿とし、？＝σ）　Ｗ　＝　０”とすれば、本
発明の思想に含まれる。

上記実施例では、補助コア幅の違いを補正するヘッドベ
ース２．５の形状が複雑になるという問題がある。この
問題を解決するものが第４図と第５図に示す本発明の第
２の実施例である。

第４図及び第５図において、回転磁気ヘッド装置２４に
搭載し走対をなすヘッド２６　、２７は、それぞれ補助
コア３２４　、５２４と５５６　、５５１１　＋７）厚
さを等しくして単純形状のへラドベース３４に搭載しで
ある。この実施例では、主コア２８α、２８ｂと２９４
　、２９Ａのなす磁気ギャップ幅σ、σとテープ摺動面
の補助コア幅？、どが等しくなるように段差ｓｓａ　、
　ｓｓｈと５６ｍ　、　５６ｂｆ配して４る。

この段差５５６Ｌ　、　５５にと５６１　、５６１１　
ｆ設けたことで、補強用ガラス３７α、５７ｂと５８ｇ
、　５８ｋがテープ当接面側に露出する。

しかし、コノ段差３５ｇ　、　５５ｂ　ト５６ａ　、　
５６ｂＣ１肩部分の長さＶをＶ＝２０〜３０μ属に設定
すれば、該ガラスがテープに当接することなく前記実施
例と同様の効果が得られる。

ところで、上記２つの実施例に示した補助コアと磁気ギ
ャップの幅を等しくすることは、量産加工上及び精度管
理上難しく、磁気ギャップの幅を規定値よシ狭く加工し
てしまうという問題がある。

これについては１本発明者は、テープランニングによる
出力低下が磁気ギャップの幅Ｑと補助コアの幅Ｐの比Ｑ
：Ｐに依存すること全確認している。

第６図はそのデータを示す図で、横軸はテープランニン
グ時間、縦軸は出力経時変化である。

この図から明らかなように、Ｑ：Ｐ比が大きい場合は短
時間のうちに出力低下が生じるが、Ｑ：Ｐ比が小さくな
るにつれて出力低下は減少する。そして、０：Ｐ＝１：
２ではほとんど出力低下は起きないが、０：Ｐ＝１：３
では若干起き、Ｑ：Ｐ＝１：６では著しい出力低下を生
じる。したがって、Ｑ：Ｐ比Ｆｉ１：２以下が望ましい
が、加工精度管理が困難であれば、その比が１＝３以下
としても実用上許容できる。

第７図は、本発明者の研究結果を取り入れた本発明の第
５の実施例を示す因で、磁気ギャップの幅Ｑ’、Ｑ’と
補助コアの幅？、ｒとが、（Ｐ≦（１〜３　）Ｘ（７）
＞（ｒ≦（１〜５）Ｘ（７’）・・曲（２）の関係を満
足させることを特徴とするものである。すなわち、先行
ヘッド４０の磁気ギャップ４２の＠　０’　＝　２８μ
ｍ、補助コア４５ａ　、　４５ｂの幅？＝６０μ属、後
行ヘヅド４１の磁気ギヤ、ブ４４の幅ｒ；１５μｍ、補
助コア４５６．４５ｂの幅？＝ｘ　ｄ　Ｑ声としである
。したがって、Ｑ’：　Ｐ’　＝　１　：２．１、ｒ：
Ｐ′＝１：２．６．かつど：Ｐ’＝１：１５となシ、上
記式（２）を満足する形状にて、出力低下なく両へ、ド
の摩耗速度を均等にし、長寿命化の目的を達成し得るも
のである。

次に、第８図は本発明による磁気ヘッドの第４の実施例
を説明する図で、テープ摺動面０幅が異なるヘッド全近
接配置したことによるテープ変形の不安定さを除去する
ようにしたものである。

この実施例は、先行ヘッド４６と後行へ、ド４７のテー
プ当接面の補助コア４８４　、４８ｈと４９ＩＳ。

４９４０幅を規定する外形線５０５　、　ｓｏｂと５１
α。

ｓｔａ　’１互いに外挿させるように連線的変化を与え
たものである。すなわち、先行ヘッド４６は後行ヘッド
４７近傍部をテーパ状テープ当接面とし、また、後行ヘ
ッド４７のテープ当接面形状も該テーパ状部と連続的に
つながり得るテーバ状テープ当接面にしている。この実
施例では、図示していないが、テープが先行ヘッド４６
から後行ヘッド４７ｔ−摺動する際にテープ変形は連続
的に変わ）、テープの不用振動が防止されている。ま九
、この実施例では補助コア４８ｇ　、　４８Ａと４９４
　。

４９４の幅が連続的に変化しているが、前記式（２）に
おけるｙ、どけ補助コア４８ｇ　、　４８Ａと４９８　
ｊ４９４のテープ当接部の平均値を考えればよい。

この実施例では、先行ヘッド４６についてＱ’＝２Ｂμ
ｍ％？＝６０μｍ１　後行ヘッド４７についてｃ＝１５
μｍ、どの最大値％！　＝　”μｍ１磁気ギヤツプ部の
Ｐ？’２’Ｇ、４Ｆ　＝　３２声、どの最小値ζ、をべ
、、＝１６μ萬とし、上記式（２）を満足して本発明の
目的を達成することができる。

第９図は、テープ変形安定性をさらに考慮した本発明に
よる磁気ヘッドの第５の実施例を示す図である。この実
施例では、先行へヴド５２と後行ヘッド５３を共にテー
プ当接部の補助コア５４ａ　、　５４にと５５ａ　、　
５５にの形状をテーパ状５６　、５７とし、かつ両ヘッ
ドに互ＩＡＶ′ｃ近接する面の縁全面取プした面堰部５
８ｇ　、　５８Ａとｓｔａ　、　５９４　ｔ−形成し念
ものでちゃ、第８図に示した実施例と同様に、補助コア
の幅Ｐと磁気ギャップの幅Ｑはそれぞれ平均値として上
記式（２）全満足するように構成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、近接配置した２
′）の対をなすヘッドを搭載した回転磁気ヘッド装置に
おいて、テープランニングによるへヴド出力低下を軽減
し５両ヘッドの摩耗速度を均等にでき、両ヘッド共長時
間の使用に耐えることができ、上記従来技術の欠点を除
いて優れ九機能の磁気ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による対をなす磁気ヘッドの＠ｉ実施例
を主として示す回転磁気ヘッド装置の一部拡大外観斜視
図、第２図は第１図の平面図、第３図はテープランニン
グ時間とヘッド摩耗量の関係を示す特性図、第４図は本
発明による対をなす磁気ヘッドの第２実施例を主として
示す回転磁気ヘッド装置の一部拡大外観斜視図、Ｋ５図
は第４図の平面図、第６図はテープランニング時間とヘ
ッド出力経時変化を示す特性図、第７図は本発明による
対をなす磁気ヘッドの第３冥施例を主として示す回転磁
気ヘッド装置の一部拡大平面図、第８図は本発明による
対をなす磁気ヘッドの第４実施例を主として示す回転磁
気ヘッド装置の一部拡大平面図、第９図は本発明による
対をなす磁気ヘッドの第５実施例金主として示す回転磁
気ヘッド装置の一部拡大平面図、第１０図は従来の合金
磁性材全主コアとする磁気ヘッドの平面図、第１１図は
第１図に示した磁気ヘッドの斜視図、第１２図は従来の
対をなす磁気ヘッドを主として示す回転磁気ヘッド装置
の一部拡大斜視図、第１５図は第１２図に示した回転磁
気ヘッドの平面図、第１４図は従来の磁気ヘッドのテー
プランニング時間とヘッド出力経時変化を示す特性図、
第１５図は従来の磁気ヘッドの摩耗状況を示す図である
。 １２・・・先行ヘッド　　　　１５・・・後行ヘッド１
４．１５・・・磁気ギャップ　１６．１７・・・主コア
１８．１９・・・補助コア　　　２０．２１　・・・鋭
角部２２．２５・・・巻線用窓　　　２５・・・ヘッド
ベース第１図 第３図 時間 田α　　　　　３′ｌα 第６図 テープラシニ＞／）″Ｆ！４闇０眸閏）冶７０ 第８図 箋９図 育？図 第１３０ ６ｂ　　　　６α 第１４図 サーフ０ランニングー材記（間開） 第１５回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ギャップを有する主コアと、該主コアの両サ
   イドに接合した補助コアとより成り、該主コアの記録媒
   体摺動面の少なくとも一部が該磁気ギャップの突合せ面
   と斜交するように構成した磁気ヘッドにおいて、記録媒
   体摺動面の記録媒体と直交する方向における該磁気ギャ
   ップの幅が異なる複数のヘッドを近接配置して、記録媒
   体摺動面の記録媒体と直交する方向における該補助コア
   の幅と該磁気ギャップの幅をそれぞれの磁気ヘッドで等
   しくなる方向にせばめ、該磁気ギャップの幅が大なる磁
   気ヘッドを該磁気ギャップの幅が小なる磁気ヘッドより
   も記録媒体に先行させて接触させるよう構成したことを
   特徴とする磁気ヘッド。