KR100832951B1 - 테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생방법 및 회전 자기 헤드 기구 - Google Patents

테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생방법 및 회전 자기 헤드 기구 Download PDF

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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은 구성이 간단하고 테이프식 자기 기록 매체와의 접촉 특성이 우수한 자기 헤드, 테이프식 자기 기록 매체용 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구에 관한 것이다. 윈도우부는 자기 테이프가 감길 수 있는 회전 드럼의 외주연면 상에서 오목한 방식으로 형성된다. 전진 방향에서 윈도우부보다 더 작은 폭의 평평한 헤드는 윈도우부 내에 배치되고 한 쌍의 공기 간극 형태의 채널 각각은 평평한 헤드의 대향 선단부 및 후단부와 윈도우부의 대향 선단부 및 후단부 사이에 각각 형성된다. 평평한 헤드는 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 자기 테이프에 대향되고 자기 테이프와 유체 간섭되는 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 위치에 제공되어 노출된 매끄러운 평탄면을 갖는다. 자기 테이프와 접촉하고 자기적으로 간섭하는 헤드 요소는 자기 테이프가 매끄러운 평탄면과 접촉하는 범위 내에서 매끄러운 평탄면 상에 배치된다.
전면부, 기록 요소, 재생 요소, 자기 헤드, 기록 매체

Description

테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구{MAGNETIC HEAD, RECORDING AND/OR PLAYBACK METHOD FOR TAPE-TYPE MAGNETIC RECORDING MEDIUM AND ROTARY MAGNETIC HEAD MECHANISM}
도1은 본 발명이 적용된 회전 자기 헤드 기구의 부품의 개략적인 사시도.
도2는 도1에 도시된 자기 헤드의 구조를 도시한 개략도.
도3은 도2에서 화살표 A로 나타낸 방향에서 본 도면.
도4는 도2에서 다른 화살표 B로 나타낸 방향에서 본 도면.
도5 및 도6은 도1의 회전 자기 헤드 기구의 구조에 이르기 전에 수행된 실험의 상이한 단계를 도시한 개략도.
도7은 도1에 도시된 자기 헤드의 구조 및 원리를 상세하게 도시한 개략도.
도8은 본 발명이 적용된 다른 회전 자기 헤드 기구를 도시한 개략도.
도9는 도8에 도시된 자기 헤드의 매끄러운 평탄면과 자기 테이프 사이의 유체 간섭을 도시한 개략도.
도10은 본 발명이 적용된 또 다른 회전 자기 헤드 기구를 도시한 개략도.
도11은 종래의 회전 드럼 헤드의 구조를 도시한 개략적인 사시도.
도12는 도11에서 화살표 A로 나타낸 방향에서 본 도면.
도13은 도11에서 다른 화살표 B로 나타낸 방향에서 본 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 회전 자기 헤드 기구
101: 회전 드럼
102: 헤드 윈도우
103: 헤드 간극
104: 자기 헤드
105: 자기 테이프 매체
111: 고정 드럼
HE1: 헤드 요소
FH: 평평한 헤드
PL: 평탄면
본 발명은 테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구에 관한 것이다.
테이프식 자기 기록 매체로 향하거나 그것으로부터 나온 신호를 기록 및 재생하기 위한 다양한 기구는 공지되어 있고 널리 사용된다. 전술한 형식의 장치의 일 예는 회전 드럼에 장착된 자기 헤드가 테이프식 자기 기록 매체 상에서 일정 경사각을 갖는 트랙을 형성 및 기록하고 더 나아가 상기 경사 트랙을 따라서 재생하 는 회전 드럼 형식의 비디오 카세트 기록 장치이다. 특히 근래에는, 디지털 기준과 부합하는 비디오 테이프 기록(VTR) 장치가 대중화되었다.
테이프식 자기 기록 매체 중 하나는 코트식 자기 테이프이다. 코트식 자기 테이프는 접착제로서 바인더를 사용하여 플라스틱 기부 재료 상에 가시형(acicular) 또는 미립자 자기 파우더를 도포함으로써 자기층 또는 자기면이 상기 플라스틱 기부 재료 상에 형성되는 구조를 갖는다. 코트식 자기 테이프의 자기면은 기록 밀도가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있는 잔류 자기 선속 밀도(Br) 및 항전력(Hc; coercive force)을 갖는다. 예컨대, DV 기준과 부합하는 MP 테이프에 있어서는, 항전력은 2,300 에르스텟에 이르고 잔류 자기 선속 밀도는 3,000 가우스에 이른다.
다른 한편으로, 코트식 금속 테이프에 있어서 홑원소물질인 자기 파우더의 크기가 0.1×1.0㎛로 감소한다. 또한, 테이프 두께를 고려하면, 일반적으로 약 10 내지 16㎛ 두께의 테이프가 편집 기구에 사용되지만, 테이프 카세트의 소형화에 대한 요구를 만족시키기 위해 그리고 장시간 동안의 기록 및 재생을 위해 테이프의 두께는 감소된다. 디지털 비디오 신호가 DV 기준과 부합하기 위한 테이프식 자기 기록 매체의 테이프 두께는 7 내지 8㎛이다.
따라서, 전술한 특성의 자기 테이프로 기록하고 자기 테이프 매체로부터 재생하는 장치는 자기 테이프와의 물리적 접촉의 제어와 관련된 유체 간섭 작용 및 기록/재생과 관련된 자기 간섭 작용에 관해 고안될 필요가 있다.
전술한 형식의 자기 테이프 기록/재생 장치의 일 예는 회전하면서 자기 테이 프 매체로 기록하고 자기 테이프 매체로부터 재생하는 회전 자기 헤드 기구이다. 전술한 형식인 종래의 회전 자기 헤드 기구는 자기 유도 원리에 따라 작동하는 자기 헤드를 사용한다. 자기 헤드에서, 자극(magnetic pole)은 그 사이에 매우 작은 헤드 간극을 두고 상호 대향하고, 자기 테이프 매체의 자기면은 상기 헤드 간극에 매우 근접하여 수직으로 배치된다. 기록할 때, 자력선이 자기 테이프 매체 상의 기록을 위해 한 자극으로부터 헤드 간극 및 자기면을 통과하여 다른 자극으로 이동하는 동안 자극이 구동되면 자극으로부터 생성된 자력선이 자기 테이프 매체의 자기면을 형성하는 자기 물질을 자화시킨다. 다른 한편으로, 재생할 때, 자기 테이프 매체의 자기면을 형성하는 자기 물질로부터 생성된 누설 자속은 자기 테이프 매체가 공급되면서 누설 자속이 변할 때 전자기 유도에 의해 생성된 기전력을 검출하도록 자극에 의해 헤드 간극을 통하여 포착된다.
기록 밀도를 증가시키고 높은 S/N(신호 대 잡음) 비율을 보장하기 위해, 자기 테이프 매체는 헤드 간극과 밀접할 필요가 있고, 또한 자기 테이프가 밀접하게 유지되는 동안 테이프의 안정적인 이동을 유지할 필요가 있다.
종래에는, 전술한 밀접 상태를 실현하기 위해, 필요한 접촉 압력을 얻도록 자기 테이프 매체는 헤드 간극에 대해 가압되었다. 특히 회전 자기 헤드 기구에 있어서는, 접촉 압력은 자기 테이프 매체에 의해 가해지는 장력에 의해 얻어졌다. 도11 내지 도13은 전술한 형식의 회전 자기 헤드 기구의 형태를 도시한다.
도11 내지 도13을 참조하면, 도시된 회전 자기 헤드 기구(100)는 리세스된 관계로 형성되어서 원통형 회전 드럼(101)의 주연면의 일부 상에서 개방하는 헤드 윈도우(102)를 갖는 원통형 회전 드럼(101)과, 헤드 간극(103)을 구비하고 헤드 윈도우(102)에 배치된 자기 헤드(104)를 포함한다. 회전 자기 헤드 기구(100)는 회전 방향(106)으로 소정의 속도로 회전한다. 회전 자기 헤드 기구(100)가 회전할 때, 자기 헤드(104)도 동일한 속도로 이동한다. 자기 테이프 매체(105)가 헤드 간극(103)에 대해 가압됨으로써 자기 헤드(104)의 속도보다 낮은 속도로 동일한 방향으로 공급되도록 회전 드럼(101)을 따라 연장하는 자기 테이프 매체(105)에 장력(107)이 가해진다. 원통형 고정 드럼(111)은 회전 드럼(101) 아래로 약간 이격된 관계로 배치된다.
헤드 간극(103)과 자기 테이프 매체(105) 사이의 양호한 접촉 관계를 보장하기 위해, 회전 자기 헤드 기구(100)의 면(108)은 회전 자기 헤드 기구(100)가 자기 테이프 매체(105)와 접하게 되는 헤드 간극(103) 주위에 기록 트랙 방향 즉, 자기 테이프 공급 방향으로 볼록한 곡률(109)의 만곡면으로 형성되고, 트랙 폭방향으로 또한 볼록한 곡률(110)의 만곡면으로 형성되어, 상기 면(108)은 헤드 간극(103)과 함께 회전 드럼(101)의 원통면으로부터 돌출한다.
자기 테이프 매체(105)가 장력(107)에 의해 유발된 압력에 의해 전술된 형상을 갖는 자기 헤드(104)와 접할 때, 자기 테이프 매체(105)는 자기 헤드(104)의 면(108)을 따라 볼록한 모양으로 변형되고 자기 헤드(104)와 자기 테이프 매체(105) 사이의 양호한 접촉 상태가 보장된다. 한편, 자기 헤드(104)와 접촉하지 않는 자기 테이프 매체(105)의 일부는 헤드 윈도우(102)와 회전 드럼(101)과 고정 드럼(111) 사이의 간극에 의해 종종 변형된다.
전술한 바와 같이, 종래 형상의 회전 자기 헤드 기구(100)는 상호 간의 양호한 접촉을 보장하기 위해 자기 테이프 매체(105)를 볼록형의 자기 헤드(104)에 대해 강제로 가압하여 충분한 장력(107)을 자기 테이프 매체(105)에 가함으로써, 자기 헤드(104)와 자기 테이프 매체(105) 사이의 자기 간섭을 이용하여 자기 테이프 매체(105)의 자기 기록 또는 재생을 한다.
그러나, 회전 자기 헤드 기구(100)는 전술한 바와 같이 자기 테이프 매체(105)가 볼록형의 자기 헤드(104)에 대해 강제로 가압되므로, 헤드 간극(103)이 자기 테이프 매체(105)에 의해 마모되기 쉬운 경향이 있어서 헤드 간극(103)의 수명이 단축된다는 문제점이 있다. 동시에, 자기 테이프 매체(105)의 자기면이 유사하게 마모되기 쉽고 비가역적 변형을 받아서 자기 테이프 매체(105)의 수명이 단축된다는 또 다른 문제점이 있다.
따라서, 헤드의 긴 수명을 보장하기 위해, 회전 자기 헤드 기구(100)는 전통적으로 헤드 간극(103)의 깊이방향 치수 즉, 간극 깊이가 적절한 여분을 가질 정도로 설정되도록 설계된다. 특히, 예컨대, 간극 깊이는 회전 자기 헤드 기구(100)의 긴 수명을 보장하기 위해 그 간극 깊이가 자기 헤드(104)의 마모에 의해 그 한계치까지 감소할 때까지의 긴 시간 간극을 보장하도록 20 내지 30㎛ 정도의 깊이로 초기 설정된다.
그러나, 초기 간극 깊이가 전술한 바와 같은 깊이로 설정되는 대응책의 단점은 감도 개선에 한계가 있고 고밀도의 기록이 기대될 수 없으며 고밀도의 재생에 한계가 있다는 점이다. 또한, 상기 대응책은 전술한 테이프의 수명 단축의 단점 제거에 효과적이지 못하다.
또한, 상기 대응책은 원칙적으로 자기 하드 디스크 기구(HDD; 하드 디스크 드라이브)에 가해지는 자기 저항 효과 형식(또는 자기 선속 반응 형식)의 MR 헤드 또는 GMR 헤드를 테이프식 자기 기록 매체에 가하기 위한 대책을 제공하지 못하고, 기록 매체 상에서의 자기장의 변화를 매우 얕은 간극 깊이로 검출하도록 자기 저항 효과를 사용한다.
본 발명의 목적은 헤드 및 테이프의 긴 수명을 보장하기 위해 헤드 및 테이프 매체의 마모를 저감시키도록 작은 접촉 압력으로 헤드와 테이프 매체 사이의 양호한 접촉을 보장할 수 있는 테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자기 저항 효과 형식의 헤드가 테이프 매체에 적용될 수 있는 테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구를 제공하는 것이다.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따르면, 회전 드럼의 회전에 의해 이동되어 테이프식 자기 기록 매체를 기록 또는 재생하기 위해 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하도록 테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있는 외주연면을 갖는 회전 드럼 상에 장착된 자기 헤드이며, 이동될 때 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 면부를 갖고, 테이프식 자기 기록 매체의 자기 기록과 재생 중 적어도 하나를 수행하도록 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하기 위한 기록 및/또는 재생 요소가 제공되고, 면부는 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하고 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 매끄러운 평탄면이며, 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 면부의 범위 내에 배치된다.
자기 헤드에서, 테이프식 자기 기록 매체와 유체 접촉하기 위해 매끄러운 평탄면으로부터 형성된 면 부분은 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하고 테이프식 자기 기록 매체가 면 부분과 접촉하도록 리세스부를 형성하기 위해 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되며, 테이프식 자기 기록 매체와 유체 접촉하기 위한 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 면 부분의 범위 내에 배치된다. 드럼이 회전될 때, 매끄러운 평탄면에 의해 형성된 리세스부 내에서의 압력은 감소되고, 결과적으로 테이프식 자기 기록 매체는 회전 드럼의 매끄러운 평탄면을 향해 견인된다. 자기 헤드가 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하는 매끄러운 평탄면을 포함하기 때문에, 회전 드럼이 회전될 때 매끄러운 평탄면은 회전 드럼에 대해 접선 방향으로 전진되어 공기 유동이 매끄러운 평탄면 상에서 접선 방향으로 형성된다. 한편, 테이프식 자기 기록 매체는 전술된 바와 같은 견인에 의해 매끄러운 평탄면에 접근한다. 결과적으로, 테이프식 자기 기록 매체와 매끄러운 평탄면에 의해 형성된 좁은 통로 내에서 유동하는 공기 유동에 베르누이 이론(Bernoulli's theorem)에 따른 압력 감소가 발생하고, 압력 감소 효과에 의해 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면으로 점차 접근하여 접촉된다. 결과적으로, 테이프식 자기 기록 매체는 테이프식 자기 기록 매체 에 강제적인 힘을 인가하지 않고 기록 및/또는 재생 요소와 소정의 접촉 압력으로 접촉한다. 이러한 방식에서, 리세스부의 견인 작용에 의해 매끄러운 평탄면으로 접근된 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면의 전진에 의해 자연적으로 발생된 공기 유동의 압력 감소 효과만으로 적절한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉될 수 있다. 결과적으로 기록 또는 재생은 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있는 외주연면을 갖는 회전 드럼 상에 장착되고, 회전 드럼의 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우부 내에 노출된 상태로 배치되며 윈도우부의 대향 단부들과의 사이에 한 쌍의 공기 간극이 형성되고, 윈도우부보다 폭이 더 작으며, 회전 드럼의 회전에 의해 이동되어 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하여 테이프식 자기 기록 매체를 기록 또는 재생하는 자기 헤드이며, 이동될 때에 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 면부와, 테이프식 자기 기록 매체의 자기 기록과 재생 중 적어도 하나를 수행하도록 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하기 위한 기록 및/또는 재생 요소가 제공되고, 면부는 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하고 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 매끄러운 평탄면이며, 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 면부의 범위 내에 배치된다.
자기 헤드에서, 테이프식 자기 기록 매체와의 유체 접촉을 위해 회전 드럼의 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우보다 소형인 크기를 갖는 면 부분은 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하고 면 부분의 대향 단부들과 윈도우의 대향 단부들 사이에 한 쌍의 공기 간극을 형성하도록 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 매끄러운 평탄면으로서 배치되며, 테이프식 자기 기록 매체와 자기 접촉하기 위한 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 면 부분의 범위 내에 배치된다. 드럼이 회전될 때, 윈도우의 대향 단부들과 자기 헤드의 대향 단부들 사이에 형성된 공기 간극 내의 압력은 감소되고, 결과적으로 테이프식 자기 기록 매체는 회전 드럼의 매끄러운 평탄면을 향해 효과적으로 견인된다.
한편, 전술된 바와 같이 형성된 자기 헤드가 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하고 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되는 매끄러운 평탄면을 포함하기 때문에, 회전 드럼이 회전될 때 매끄러운 평탄면은 회전 드럼에 대해 접선 방향으로 전진되어 공기 유동이 매끄러운 평탄면 상에서 접선 방향으로 형성된다. 한편, 테이프식 자기 기록 매체는 전술된 바와 같은 견인에 의해 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 매끄러운 평탄면에 접근한다. 결과적으로, 매끄러운 평탄면 상에서 접선 방향으로 유동하는 공기 유동이 테이프식 자기 기록 매체와 매끄러운 평탄면에 의해 형성된 좁은 통로를 따라 유동하고, 따라서 공기 유동 내에서 베르누이 이론에 따른 압력 감소가 발생한다. 그러므로, 압력 감소 효과에 의해 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면으로 점차 접근하여 접촉된다. 결과적으로, 테이프식 자기 기록 매체는 테이프식 자기 기록 매체에 강제적인 힘을 인가하지 않고 기록 및/또는 재생 요소와 소정의 접촉 압력으로 접촉한다. 이러한 방식에서, 리세스부의 견인 작용에 의해 매끄러운 평 탄면으로 접근된 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면의 전진에 의해 자연적으로 발생된 공기 유동의 압력 감소 효과만에 의해 적절한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉될 수 있다. 결과적으로 기록 또는 재생은 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 수행될 수 있다.
자기 헤드들 중 하나에서, 면 부분은 회전 드럼의 곡률보다 작은 곡률을 갖고 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하는 매끄러운 곡면 상의 적어도 일 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄러운 곡면으로부터 형성될 수 있다.
압력 감소 효과를 제공하는 공기 유동의 상태는 면 부분의 부드러움과 형상에 의존하고, 부드러움이 동일한 장소에서 완만한 곡률의 매끄러운 곡면에 의해 발생된 공기 유동에 의한 압력 감소 효과는 큰 곡률의 매끄러운 곡면에 의해 발생된 공기 유동에 의한 압력 감소 효과보다 크다. 자기 헤드에서, 면 부분은 회전 드럼의 곡률보다 작은 곡률을 갖고 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하는 매끄러운 곡면 상의 적어도 일 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄러운 곡면으로부터 형성되고, 공기 유동은 매끄러운 평탄면 상의 자기 헤드의 전진 방향과 동일한 방향으로 형성된다. 결과적으로, 자기 헤드의 완만한 곡률의 매끄러운 곡면과 테이프식 자기 기록 매체 사이의 공기 유동에 의해 야기된 베르누이 이론에 따른 압력 감소 효과에 의해, 접근하는 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 곡면과 접촉될 수 있고, 결과적으로 기록 및/재생 요소와 접촉될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하는 매끄러운 평탄면 또는 회전 드럼의 곡률보다 작은 곡률을 갖고 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하는 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄러운 만곡면을 구비한 자기 헤드를 포함하는 원통형 회전 드럼 주위를 테이프식 자기 기록 매체로 감는 단계를 포함하는, 테이프식 자기 기록 매체를 위한 기록 및/또는 재생 방법이 제공되고, 자기 헤드는 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상의 소정 위치에서 노출되도록 배치되며, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 곡면은 테이프식 자기 기록 매체와의 자기 접촉을 위해 상부에 배치된 기록 및/또는 재생 요소를 구비하고, 테이프식 자기 기록 매체가 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 곡면 사이의 유체 접촉에 의해 야기된 압력 감소에 의해 기록 및/또는 재생 요소와 접촉되고 테이프식 자기 기록 매체의 기록과 재생중 적어도 하나를 수행하도록 한다.
기록 및/또는 재생 방법에 있어서, 리세스부를 형성하도록 매끄러운 평탄면 또는 완만한 곡률을 가지고 매끄럽게 만곡된 면이 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된다. 드럼이 회전할 때, 리세스부 내의 압력은 감소되고, 따라서, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면 또는 회전 드럼의 매끄러운 만곡면을 향해 견인된다.
매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고, 또는 매끄러운 만곡면이 그 위의 적어도 한 지점에서 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장된 접선 방향을 가지기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직인 방향으로 전진하여 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면 상에 전진하는 방향으로 공기 유동이 형성된다.
테이프식 자기 기록 매체가 전술된 견인력에 의해 매끄러운 평탄면에 접근할 때, 공기 유동은 테이프식 자기 기록 매체와 매끄러운 평탄면 또는 테이프식 자기 기록 매체와 매끄러운 만곡면에 의해 한정된 좁은 경로를 따라서 유동한다. 결과적으로, 베르누이 이론에 따라서 공기 유동에 의한 압력 감소가 발생하고, 압력 감소 효과에 의해, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면으로 점차적으로 접근해서 접촉하게 된다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체에 강제력을 작용하지 않고도 테이프식 자기 기록 매체는 접촉 압력으로 기록 및/또는 재생 요소와 접촉한다. 이러한 방식으로, 테이프식 자기 기록 매체는 단지 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면의 전진으로 인해 자연적으로 발생한 공기 유동의 압력 감소 효과에 의해서 적합한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉할 수 있다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 기록 또는 재생이 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따라서, 테이프식 자기 기록 매체로 감길 수 있는 외주연면을 가지고 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우부를 가지는 회전 드럼 주위를 테이프식 자기 기록 매체로 감는 단계와, 테이프식 자기 기록 매체가 매끄러운 평탄면이나 매끄러운 만곡면과 테이프식 자기 기록 매체 사이의 유체 간섭에 의한 압력 감소에 의해 기록 및/또는 재생 요소에 접촉되도록 하고 테이프식 자기 기록 매체가 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생중 적어도 하나를 실행하도록 하는 단계를 포함하는 테이프식 자기 기록 매체용 기록 및/또는 재생 방법이 제공되는데, 상기 회전 드럼은 윈도우보다 작은 폭의 매끄러운 평탄면 또는 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 가지는 매끄러운 만곡면을 가지는 자기 헤드를 포함하며, 이 회전 드럼은 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연면 상의 한 지점에서 자기 헤드와 윈도우의 대향 단부 사이에 형성된 한 쌍의 공기 간극을 두고 노출되도록 윈도우 내에 배치되고, 상기 매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 또는 매끄러운 만곡면이 그 위의 적어도 한 지점에서 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장된 접선 방향을 가지며, 상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 그 위에 테이프식 자기 기록 매체와 자기적으로 간섭하기 위해 배치된 기록 및/또는 재생 요소를 가진다.
기록 및/또는 재생 방법에서, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면의 대향 단부와 윈도우의 대향 단부 사이에 형성된 공기 간극 내의 압력은 감소된다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체는 회전 드럼의 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면을 향해 효과적으로 견인된다.
매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 또는 매끄러운 만곡면이 그 위의 적어도 한 지점에서 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장된 접선 방향을 가지기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직인 방향으로 전진하고, 그래서 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면 상에 전진 방향으로 공기 유동이 형성된다.
테이프식 자기 기록 매체가 상기 기술된 견인력에 의해 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면으로 접근할 때, 공기 유동은 테이프식 자기 기록 매체와 매끄러운 평탄면 또는 테이 프식 자기 기록 매체와 매끄러운 만곡면에 의해 한정된 좁은 경로를 따라서 유동한다. 결과적으로, 베르누이 이론에 따라서 공기 유동에 의한 압력 감소가 발생하고, 압력 감소 효과에 의해, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면으로 점차적으로 접근해서 접촉하게 된다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체에 강제력을 작용하지 않고도 테이프식 자기 기록 매체는 접촉 압력으로 기록 및/또는 재생 요소와 접촉한다. 이러한 방식으로, 테이프식 자기 기록 매체는 단지 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면의 전진으로 인해 자연적으로 발생한 공기 유동의 압력 감소 효과에 의해서 적합한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉할 수 있다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 기록 또는 재생이 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 회전하도록 장착되고 테이프식 자기 기록 매체로 감길 수 있는 외주연면을 가지는 회전 드럼과, 회전 드럼 상에 장착되고 회전 드럼의 회전에 의해 이동될 수 있고 테이프식 자기 기록 매체와 기록 및/또는 재생 요소가 유체 간섭하여 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하고 자기적으로 간섭함으로써 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 수행하도록 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 면 부분을 가지는 자기 헤드를 포함하는 회전 자기 헤드 기구가 제공되는데, 상기 면 부분은 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연면 상에 위치된 매끄러운 평탄면이며, 상기 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 유체 간섭으로 인해 면 부분과 접촉할 수 있는 면 부분 범위 내에 배치된다.
회전 자기 헤드 기구에서, 테이프식 자기 기록 매체와의 유체 간섭을 위해 매끄러운 평탄면으로부터 형성된 면 부분은 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 리세스부를 형성하도록 회전 드럼의 외주연으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되고, 테이프식 자기 기록 매체와의 자기적인 간섭을 위해 기록 및/또는 재생 요소가 테이프식 자기 기록 매체가 접촉할 수 있는 면 부분 범위 내에 배치된다. 드럼이 회전할 때, 리세스부 내의 압력은 감소하고, 따라서, 테이프식 자기 기록 매체가 회전 드럼의 매끄러운 평탄면을 향해 견인된다. 이것이 제1 단계이다.
한편, 자기 헤드의 매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 평탄면은 그 접선 방향으로 전진하고, 그래서 매끄러운 평탄면 상의 접선 방향으로 공기 유동이 형성된다. 공기 유동은 매끄러운 평탄면과 후퇴된 위치에서 상기 기술된 견인력에 의해 매끄러운 평탄면에 접근한 테이프식 자기 기록 매체에 의해 한정된 좁은 경로를 따라서 유동한다. 결과적으로, 베르누이 이론에 따라서 공기 유동에 의한 압력 감소가 발생한다. 압력 감소 효과에 의하여, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면으로 점차적으로 접근해서 접촉하게 된다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체는 접촉 압력으로 기록 및/또는 재생 요소와 접촉한다. 이것이 제2 단계이다.
이러한 방식으로, 단지 회전 드럼의 회전에 의해서만 제공된 제1 및 제2 단계의 공동작용 효과 때문에, 강제력을 작용할 필요 없이 자연적으로 발생한 공기 유동의 효과에 의해 테이프식 자기 기록 매체가 기록 및/또는 재생 요소에 적합한 접촉 압력으로 접촉할 수 있다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 기록 또는 재생이 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있고 설정된 접선 방향 선속도로 회전하는 외주연면 및 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우를 가지는 원통형 회전 드럼과 윈도우보다 작은 폭을 가지고 한편으로는 자기 헤드의 대향 유도부와 피동부 사이, 다른 한편으로는 윈도우의 대향 유도부와 피동부 사이에 각각 동일한 폭을 가지는 한 쌍의 공기 간극이 형성된 윈도우 내에 배치된 자기 헤드를 포함하는 회전 자기 헤드 기구가 제공되는데, 상기 자기 헤드는 회전 드럼의 외주연면의 회전으로 인해 설정된 전진 방향으로 전진하고, 상기 자기 헤드는 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되며 매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 회전에 의해 이동하고 매끄러운 평탄면 상의 중앙에 대하여 전진 방향으로 피동부 측에 배치된 테이프식 자기 기록 매체와 기록 및/또는 재생 요소에 유체 간섭하여 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하고 자기적인 간섭을 일으킴으로써 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 실행하기 위해 테이프식 자기 기록 매체에 대향되도록 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연면 상에 위치된 매끄러운 평탄면을 가진다.
회전 자기 헤드 기구에서, 테이프식 자기 기록 매체와 유체 간섭하기 위해 회전 드럼의 외주연면 상에 오목 상태로 형성된 윈도우보다 작은 폭을 갖는 전면부는 회전 드럼의 직경 방향으로 수직하게 연장되는 매끄러운 평탄면으로써 배치되고, 윈도우의 대향 단부와 전면부의 대향 단부들 사이에 한 쌍의 공기 간극을 형성하도록 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되고, 테이프식 자기 기록 매체와 자기식으로 간섭하기 위해 기록 및/또는 재생 요소는 상기 매끄러운 평탄면 상의 중심에 대해 안내측 상에 배치된다. 상기 드럼이 회전할 때, 자기 헤드의 대향 단부와 윈도우의 대향 단부 사이에 형성되고 동일한 폭을 갖는 공기 간극 내의 압력은 감소되어, 결국 테이프식 자기 기록 매체는 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치된 회전 드럼의 매끄러운 평탄면을 향해 견인된다. 그러나, 후퇴 궤적의 정점은 테이프식 자기 기록 매체의 관성에 의해 상기 중심에 대해 안내 측면으로 변위된다.
한편, 자기 헤드의 매끄러운 평탄면은 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때 매끄러운 평탄면은 회전 드럼에 접선 방향으로 진행하고, 이 때 공기 유동은 매끄러운 평탄면 상에서 접선 방향으로 형성된다. 상기 공기 유동은 매끄러운 평탄면에 의해 형성된 협소 통로와 상기 설명한 것처럼 후퇴됨으로써 매끄러운 평탄면에 접근된 테이프식 자기 기록 매체를 따라 유동한다. 결국, 베르누이 이론에 따라 압력 감소는 공기의 유동을 발생시킨다. 압력 감소의 영향으로 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면에 점차로 접근하게 되고, 상기 설명한 정점의 변위에 따라, 테이프식 자기 기록 매체는 중심에 대해 안내부 상의 매끄러운 평탄면의 일부와 대체로 접촉한다. 결국, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면 상에서 중심에 대해 진행 방향으로 안내 측면 상에 배치된 기록 및/또는 재생 요소와 접촉압을 받는 상태로 접촉한다. 이러한 방식으로, 테이프식 자기 기록 헤드는 강제력을 인가할 필요 없이 자연적으로 발생된 공기 유동의 압력 감소에 의해서만 적절한 접촉압으로 기록 및/또는 재생 요소에 접촉될 수 있다. 결국, 기록 또는 재생은 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 마모를 억제하면서 수행될 수 있다.
바람직하게, 매끄러운 평탄면은 이에 접촉된 뒤 이로부터 이격되는 테이프식 자기 기록 매체가 윈도우의 안내 단부와 충돌하거나 또는 접촉하지 않고 윈도우의 안내부에 의해 통과될 때까지 외주연측에 변위된 관계로 배치된다.
회전 자기 헤드 기구에서, 매끄러운 평탄면은 외주연측에 변위된 관계로 배치되기 때문에, 상기 부드러운 평탄면에 접촉된 뒤 이로부터 이격되는 테이프식 자기 기록 매체는 윈도우의 안내 단부와 충돌 또는 접촉하지 않고 윈도우의 안내부에 의해 통과된다. 따라서, 테이프식 자기 기록 매체의 손상은 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 회전 자기 헤드 기구는 테이프식 자기 기록 매체를 감쌀 수 있고 소정의 선속도로 회전하는 원통형 회전 드럼과 상기 외주연면 상에서 오목 형상으로 형성된 윈도우를 갖는 원통형 회전 드럼과, 자기 헤드의 인입 단부와 윈도우의 인입 단부 사이에 형성된 공기 간극이 자기 헤드의 안내 단부와 윈도우의 안내 단부 사이에 형성된 다른 공기 간극보다 작도록 윈도우보다 작은 폭을 갖고 그 안에 배치된 자기 헤드를 포함하고, 상기 자기 헤드는 회전 드럼의 외주연면의 회전에 의해 소정의 진행 방향으로 진행하고, 회전 드럼의 회전에 의해 매끄러운 평탄면이 이동하도록 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되고, 테이프식 자기 기록 기구와 테이프식 자기 기록 매체가 기록 및/재생 요소에 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 실행하기 위해 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하여 자기적으로 간섭하기 위해 유체 간섭된 상태로 전면부에 접촉하는 전면부 상에 배치된다.
회전 자기 헤드 기구에서, 테이프식 자기 기록 매체와 유체 간섭하기 위해 회전 드럼의 외주연면 상의 오목 상태로 형성된 윈도우보다 작은 폭을 갖는 표면부는 상기 자기 헤드의 인입단부와 윈도우의 인입단부 사이에 형성된 공기 간극이 자기 헤드의 안내부와 윈도우의 안내부 사이에 형성된 다른 공기 간극보다 작은 폭을 갖도록 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하고 회전 드럼의 외주연면으로부터 견인된 내측 주연 측면 상에 위치된 매끄러운 평탄면으로써 배치되고, 테이프식 자기 기록 매체와 자기적으로 간섭하기 위한 기록 및/또는 재생 요소는 매끄러운 평탄면과 테이프식 자기 기록 매체 사이의 접촉 영역 내에 배치된다. 테이프식 자기 기록 매체를 견인하는 매끄러운 평탄면이 윈도우 내에서 회전 방향으로 인입 측면 상에 위치되고, 상기 드럼이 회전할 때 인입 측면 상에 보다 작은 폭의 공기 간극에서의 압력 수축은 안내 측면 상에 보다 큰 폭의 공기 간극에서의 압력 감소보다 크기 때문에, 회전 드럼의 외주연면으로부터 수축된 내주연 측면 상에 위치된 매끄러운 측면 방향으로 수축된 테이프식 자기 기록 매체의 수축 궤적의 정점은 테이프식 자기 기록 매체의 관성에 의해 중심에 대해 안내 측면에 위치되지 않고 인입 측면 상에 형성된다.
반면, 자기 헤드의 매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장되기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때 상기 매끄러운 평탄면은 회전 드럼의 접선 방향으로 진행하고, 이때 공기 유동은 매끄러운 평탄면 상에서 접선 방향으로 형성된다. 공기 유동은 매끄러운 평탄면과 상기 설명한 후퇴에 의해 매끄러운 평면에 접근된 테이프식 자기 기록 매체에 의해 형성된 협소한 통로를 따라 유동한다. 결국, 베르누이의 이론에 따라 압력 감소는 공기 유동을 발생시킨다. 압력 감소로 인해, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면에 점차로 접근하고, 상기 설명한 인입 측까지 정점이 변위됨에 따라 테이프식 자기 기록 매체는 중심에 대해 인입 측면 상의 매끄러운 평탄면의 일부에 주로 접촉한다. 결국, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면 상에 배치된 기록 및/또는 재생 요소에 접촉 압력으로 접촉한다. 이러한 방식으로, 테이프식 자기 기록 매체는 강제력을 인가할 필요 없이 자연적으로 발생된 공기 유동으로 인한 압력의 감소만으로 적절한 접촉압으로 기록 및/재생 요소에 접촉될 수 있다. 결국, 기록 또는 재생은 테이프식 자기 기록 매체 및 자기 헤드의 마모를 억제하면서 수행될 수 있다.
또한, 매끄러운 평탄면과의 접촉이 상기 정점의 상기 설명한 인입 측으로의 변위에 의해 인입측 상에서 변위된 후 테이프식 자기 기록 매체가 매끄러운 평탄면으로부터 이격되고 테이프식 자기 기록 매체는 안내 측 상에서 보다 큰 폭의 공기 간극의 압력 감소가 작아지기 때문에 안내측 상에서 보다 큰 폭의 공기 간극에 의해 통과하기 때문에, 테이프식 자기 기록 매체는 매끄러운 평탄면에 충돌 또는 접촉하지 않고 윈도우의 안내부에 의해 통과될 수 있다. 결국, 테이프식 자기 기록 매체의 손상은 방지될 수 있다.
상기 설명한 소정의 회전 자기 헤드 기구에서, 회전 드럼의 것보다 보다 적절한 반경을 갖고, 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄럽게 만곡된 표면으로부터 형성될 수 있다. 회전 자 기 헤드 기구에서, 매끄러운 만곡면의 적어도 한 위치에서 접선 방향은 회전 드럼의 직경 방향에 수직하게 연장하기 때문에, 공기 유동은 매끄러운 만곡면 상의 자기 헤드의 진행 방향과 동일한 방향으로 형성된다. 상기 공기 유동은 테이프식 자기 기록 매체와 자기 헤드의 적절한 반경의 매끄러운 만곡면에 의해 형성된 협소한 통로를 따라 유동한다. 결국, 베르누이의 이론에 따라 압력 감소는 공기 유동을 유발시키고 이러한 압력 감소의 영향에 의해 기록 및/또는 재생 요소를 갖는 테이프식 자기 기록 매체의 접촉은 보장될 수 있다.
요약하면, 아래의 이점이 본 발명에 의해 달성될 수 있다.
1. 공동작용 효과는 자기 테이프가 채널 구성 또는 이러한 구성에 의한 영향에 의해 헤드 방향으로 수축되고, 헤드가 후퇴 위치와 제2 단계에서 위치되고, 헤드가 회전될 때 헤드가 이러한 헤드를 갖춘 후퇴된 자기 헤드에 접촉시키는데 헤드의 표면 상에 자연스럽게 발생된 공기 흐름에 의해 압력 감소가 발생되는 본 본 발명에 의해 달성되기 때문에, 자기 기록 시 어떠한 문제도 발생시키지 않는 상기 헤드의 충분히 작은 접촉압을 인가하는 것을 안정되게 얻을 수 있다.
2. 상기 헤드의 마모로 인해 발생되는 다양한 문제점들은 해결될 수 있고, 헤드의 오랜 수명을 보장할 수 있다.
3. 동시에 자기 테이프의 수명을 증가시킬 수 있다.
4. 헤드의 마모가 매우 적기 때문에, 간극 깊이는 감소될 수 있고, 결국 고감도 및 고밀도의 기록/재생을 예측할 수 있다.
5. 헤드는 감소된 크기로 형성될 수 있다.
6. 자기 테이프와 헤드는 예로써, 내자성 형태 (또는 자성 플럭스 상응 형태)의 MR 헤드, GMR 헤드와 각각 접촉하고, 기록 매체에서의 자기장 변동은 테이프식 자기 기록 매체의 기록 도는 재생을 위해 적용될 수 있는 내자성 영향으로 매우 작은 간극 깊이를 탐지할 수 있다.
본 발명의 상기 그리고 다른 목적, 특징, 장점은 동일한 부분 또는 요소를 동일한 부호로써 나타낸 첨부 도면과 관련하여 이하의 설명 및 첨부된 특허청구의 범위로부터 명백해질 것이다.
도1에는, 본 발명이 적용된 회전 자기 헤드 기구가 도시된다. 회전 자기 헤드 기구(RHA1)는 회전 드럼(DR) 및 대체로 동일한 직경을 갖고 각각 원통형 면을 갖는 원통형 구조의 고정 드럼(DF)을 포함한다. 회전 드럼(DR) 및 고정 드럼(DF)은 서로 동축으로 그리고 서로 근접하여 배치되어 회전 드럼(DR)의 원통형 면의 일 단부 모서리 및 고정 드럼(DF)의 원통형 면의 일 단부 모서리는 서로 대향한다. 회전 드럼(DR)은 회전 가능한 상부 드럼인 한편, 고정 드럼(DF)은 섀시 또는 프레임에 고정된 하부 드럼이다.
회전 드럼(DR)은 축 주위로 회전 가능한 외주연면으로서의 원통형 몸체를 갖고, 도시되지 않은 구동 기구에 의해 소정 고속으로 회전된다. 복수의 윈도우(WD)는 회전 드럼(DR)의 외주연면의 하부의 소정 위치에서 오목 리세스로 형성되며, 평평한 헤드(FH1)는 각각의 윈도우(WD)에 끼워진다. 설명을 용이하게 하기 위해, 한 개의 윈도우(WD) 및 한 개의 평평한 헤드(FH1)만이 도1에 도시됨을 알 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이 테이프형 자기 기록 매체로서 자기 테이프(MT)는 회전 드럼(DR)의 외주연면의 일부에 감긴다.
특히, 자기 테이프(MT)는 회전 드럼(DR)의 외주연면에 감기며, 이는 예를 들어 회전 드럼(DR)의 회전 중에 회전 드럼(DR)의 주연부의 대략 반부에 걸쳐서 감기는 한편, 회전 드럼(DR)의 주연부의 다른 반부에 걸쳐 감기지 않으며 회전 드럼(DR)은 자기 테이프(MT)로부터 해제된 상태로 이동한다.
도1 내지 도4에서, 평평한 헤드(FH1)는 대체로 직육면체 형상을 가지며 윈도우(WD)의 위치로부터 회전 드럼(DR)의 회전 중심을 향한 거리(dst1)를 두고 직경 방향으로 들어간 모서리를 갖는다. 평평한 헤드(FH1)는 자기 테이프(MT)에 대향하거나 접촉하기 위한 면부를 가지며 대향하는 자기 테이프(MT)와 유체 간섭한다.
평평한 헤드(FH1)의 면부는 평평한 면으로 형성되며, 면부가 자기 테이프(MT)에 대향하거나 접촉하는 적어도 하나의 위치에서의 접선 방향은 회전 드럼(DR)의 직경 방향에 대해 직각으로 연장한다. 본 실시예에서, 면부의 면은 매끄럽게 마무리된 매끄러운 평탄면(PL1)으로서 형성된다. 따라서, 매끄러운 평탄면(PL1)의 모든 부분은 윈도우(WD)의 직경 방향 위치로부터, 즉 회전 드럼(DR)의 외주연면으로부터 직경 방향으로 외향 돌출하지 않으나, 윈도우(WD)의 직경 방향 위치보다 회전 드럼(DR)의 중심에 더 가까운 범위 내에 있다.
또한, 전진 방향으로의 평평한 헤드(FH1)의 적어도 치수는 동일한 방향으로의 윈도우의 치수보다 약간 작게 설정된다. 그 결과, 공극의 형태인 한 쌍의 채널(Ch11, Ch21)은 평평한 헤드(FH1)의 대향 측면(SF1, SF2)들 및 윈도우(WD)의 대향하는 대향 단부면들 사이에서 각각 형성된다. 특히 본 실시예에서, 전진 방향으로의 채널(Ch1)의 폭(길이) 및 채널(Ch2)의 폭(길이)은 서로 동일하다.
평평한 헤드(FH1)는 페라이트, 센더스트(Cendust) 또는 비정질 합금과 같은 자기 재료 및 세라믹 등의 기질 재료로 형성된다.
자기 테이프(MT)와 자기 간섭하기 위한 기록 및/또는 재생 요소로서 기능을 하는 헤드 요소(HE1)는 전진 방향으로 중심에 대해 후방 측면 상의 평평한 헤드(PH1)의 매끄러운 평탄면(PL1) 상의 위치에 배치되어, 매끄러운 평탄면(PL1)으로부터 돌출되지 않는다. 회전 드럼(DR)이 소정 방향으로 드럼 선속도(Vd)로 회전할 때, 헤드 요소(HE1)는 매끄러운 평탄면(PL1)으로 끌어당기는 자기 테이프(MT)의 도시되지 않은 자기면과 접촉하여, 자기 간섭을 통해 자기 테이프(MT)의 자기면 상에 또는 자기면으로부터 자기 기록 또는 재생한다. 헤드 요소(HE1)는 평평한 헤드(FH1)가 예를 들어 자기 유도의 원리를 이용하는 헤드 간극으로 형성된다.
한편, 고정 드럼(DF)은 도1에 도시된 자기 테이프(MT)의 주행 경로를 제어하기 위해 고정 드럼 상에 형성된 리드(Ld)를 갖는다.
자기 테이프(MT)는 고정 드럼(DF)에 감겨서 회전 드럼(DR) 및 고정 드럼(DF)의 실린더들 상에서 소정 각도로 고정 드럼(DF)의 리드(Ld)를 따라 연장한다. 더욱이, 자기 테이프(MT)는 도시되지 않은 장력 제어 기구에 의해 장력(Ts)에 의해 작용되며, 회전 드럼(DR)의 회전에 의해 자기 테이프의 선속도(Vmt)로 전진하여, 회전 드럼(DR)의 회전 시에 헤드 요소(HE1)에 의한 나선형 주사 방법으로 자기 기록/재생된다.
회전 드럼(DR)의 회전 시의 회전 드럼(DR)의 외주연면의 선속도가 Vd이므로, 또한 평평한 헤드(FH1)의 매끄러운 평탄면(PL1)은 대체로 선속도(Vd)로 이동한다. 자기 테이프(MT)는 동일한 방향이지만 선속도(Vd)보다 더 작은 선속도(Vmt)로 전진한다. 속도간의 차(벡터의 차)는 자기 테이프(MT)에 대한 매끄러운 평탄면(PL1)의 실제 속도이다.
전술한 설명은 단일 회전 드럼(DR) 및 회전 드럼(DR) 아래에 배치된 단일 고정 드럼(DF)을 포함하는 구조에 관한 것이지만, 본 발명은 전술한 구조에 뿐만 아니라 중간 드럼 회전형의 자기 헤드 기구에 의해 나타나는 것과 같이 3개 이상의 드럼을 포함하는 다른 구조의 자기 헤드 기구에도 적용될 수 있다. 또한, 자기 테이프(MT)의 공급 방향은 회전 드럼(DR)의 외주연면 상의 자기 테이프(MT)의 선속도를 나타낸 방향과 반대일 수 있다.
이제, 회전 자기 헤드 기구의 작동은 도1 내지 도4를 참조하여 설명된다.
먼저, 공기막의 형성이 설명된다.
자기 테이프(MT)가 회전 드럼(DR) 상에 감기지 않은 비설치 상태에서, 회전 드럼(DR)이 회전할 때, 공기층, 즉 공기막이 선속도(Vd)로 이동하는 회전 드럼(DR)의 외주연면 상에 형성되며, 실제로 동일한 선속도(Vd)로 이동하는 평평한 헤드(FH1)의 면부, 즉 매끄러운 평탄면(PL1) 상에도 형성된다. 자기 테이프(MT)가 공급될 때, 공기막은 선속도(Vmt)로 이동하는 자기 테이프(MT)의 표면 상에도 형성된다. 언급된 공기막은 수직 방향으로 두께를 갖는다.
회전 드럼(DR)에 대한 회전 드럼(DR)의 외주연면에 가장 가까운 공기의 상대 속도는 영(0)이다. 따라서, 공기막 내에서는 회전 드럼(DR)의 외주연면과 접촉한 작은 두께의 제1 공기층이 회전 드럼(DR)의 표면의 선속도와 동일하거나 그에 가까운 선속도로 이동한다. 그러나, 동일한 공기 막의 제1 공기층 상에 형성된 제2 공기층은 공기의 점성으로 인해 제1 공기층의 선속도가 유지될 수 없어서 제1 공기층보다 느린 선속도로 이동한다. 이는 외주연면으로부터 측정될 때 상대 속도가 나타나는 것을 의미한다. 따라서, 제2 공기층은 상대 속도에 대응하는 만큼 지연된다.
유사하게도, 전술된 이러한 상대 속도의 절대값은 작은 두께의 제3 및 후속 공기층과 함께 연속적으로 증가하고, 그에 따라서 전술된 지연은 연속적으로 증가한다. 따라서, 회전 드럼(DR)의 외주연면으로부터 대부분 변위된 동일한 공기막에서 작은 두께의 제n 공기층의 상대 속도의 절대값은 최대값을 나타내며, 공기막은 상대 속도의 절대값이 얇은 제1 공기층의 선속도의 절대값과 동일한 위치에서 소멸된다. 이 위치에서, 공기는 선속도가 영(0)인 주변 공기, 즉 정지된 공기이다.
여기에서, 회전 드럼(DR)의 단부면 각각으로부터의 거리가 증가할 때 와류가 형성되는 와류 영역에 층 기류가 형성되는 회전 드럼(DR)의 외주연면에 가까운 층류 영역으로부터 공기막에 의해 공기층 상태는 연속적으로 변한다.
전술된 바와 같이, 회전 드럼(DR)은 회전의 주연부의 일 반부에 대응하는 범위에 걸쳐서 자기 테이프(MT)에 대향하지 않는 개방 또는 해제된 상태(비설치 상태)로 이동하는 한편, 공기막은 외주연면 상에 형성된다. 그후, 회전의 주연부의 후속 일 반부의 다른 범위에서, 회전 드럼(DR)은 회전 드럼 상에 감긴 자기 테이프(MT)에 대향된다.
한편, 자기 테이프(MT)도 선속도 Vmt로 이동하므로, 공기 필름은 자기 테이프(MT)의 표면 상에 형성된다.
이제, 자기 테이프(MT)가 고속에서 회전하는 회전 드럼(DR)의 외주연 상에 권취된 회전 자기 헤드 기구(RHA1)의 작동을 기술하기로 한다.
선속도 Vmt로 전진하는 자기 테이프(MT)는 테이프 권취측 상에 제공된 도시되지 않은 인장 아암 등에 의해 인가된 인장력(Ts)에 의해 위로 작동된다. 종래의 회전 헤드에서는, 인장력은 헤드와 접촉되도록 상기 헤드에 대해 자기 테이프(MT)를 강제로 가압하는 높은 정도로 설정된다. 그러나, 본 실시예의 회전 자기 헤드 기구(RHA1)는 헤드와 접촉되도록 자기 테이프(MT)를 상기 헤드에 대해 강제적으로 가압하지 않고 적절한 인장력(Ts)을 자기 테이프(MT)에 인가한다. 따라서, 적절한 부하가 회전 드럼(DR)에 인가된다.
자기 테이프(MT)가 회전 드럼DR의 외주연 상에 권취될 때, 유체 간섭이 생기게 된다. 베르누이 이론(광범위한 의미에서 에너지보존 법칙이다)에 따르면, 동적 에너지와 기압의 합은 일정하다. 이는 다음과 같이 표현된다.
P + V2/2ρ= 일정
여기서, ρ는 공기의 비체적이다. 상기 식에서 포텐셜 항은 생략되었음을 알 수 있다.
회전 드럼(DR)의 외주연 상에 형성된 공기 필름과 자기 테이프(MT)의 표면 상에 형성된 공기 필름은 회전 드럼(DR)의 외주연과 자기 테이프(MT)가 대향될 때 서로 결합되어, 선속도 Vd와 선속도Vmt 사이의 새로운 평균 선속도를 갖는 결합된 공기 필름이 소정의 인장력에 의해 작동되는 자기 테이프(MT)와 회전 드럼(DR)의 외주연 사이에서 생성되어 회전 드럼(DR)의 외주연과 자기 테이프(MT)에 의해 한정된 통로를 따라 흐르는 공기 흐름 또는 공기류로서 관찰된다. 자기 테이프(MT)로부터 측정된 결합된 공기 필름의 선속도는 선속도 Vmt 보다 크다. 그러나, 회전 드럼(DR)의 외주연은 자기 테이프(MT)가 달라붙는 것을 방지하고 자기 테이프(MT)가 회전 드럼(DR)의 외주연으로부터 부유하도록 하기 위해 헤드의 표면 거칠기보다 더 거칠게 마감되므로, 와류 상태가 회전 드럼(DR)의 외주연에 의해 유발될 수 있다. 따라서, 결합된 공기 필름이 공기의 가상 질량으로부터 형성되는 경우를 가정할 경우, 공기 질량의 속도의 방향은 서로 다르고 분산되게 된다. 따라서, 베르누이 이론의 운동에너지 항의 증가가 억제되고, 또한 압력 항의 저하, 즉 압축 감소 효과는 이하에 설명될 헤드면 상의 압력 감소와 비교하여 감소된다. 그 결과, 회전 드럼(DR)의 외주연은 소정의 인장력에 의해 작동되는 자기 테이프(MT)가 공기 흐름을 가로질러 부유하는 상태에서 자기 테이프(MT)의 감겨 붙음 없이 활주 이동하게 된다.
이제, 채널(Ch11, Ch21)들의 작동을 설명하기로 한다.
채널(Ch11)이 자기 테이프(MT)의 궤적을 제어하도록 제공되고, 예를 들면, 이하에 설명하는 방법과 같이 작동한다. 또한, 채널(Ch21)도 사실상 유사하게 작동됨을 알 수 있다.
회전 드럼(DR)과 평평 헤드(FH1) 사이의 공기 간극의 형태로 채널(Ch11)이 형성되어, 회전 드럼(DR)의 회전 중에 생성된 공기류의 유선과 수직으로 연장되고, 채널(Ch11)의 작동은 벤츄리 튜브의 작동에 따라 기술된다. 회전 드럼(DR)이 회전하는 동안, 채널(Ch11)은 상기 채널(Ch11)이 내부로부터 관찰되는 정지된 주위 공기에 대해 고속으로 이동하므로, 역으로 주위 공기의 고속 유동이 채널(Ch11)의 개구의 외부측 상의 사실상 직사각형 방향으로 지나게 된다. 채널(Ch11)이 좁고 작은 통로를 형성하므로, 음압(Δp)이 벤츄리 효과에 의해 생성되고 채널(Ch11)의 압력은 감소하게 된다. 이러한 압력 감소는 채널(Ch11)에서의 공기가 흡입되므로 발생된다. 여기서, 채널(Ch11)의 바닥이 폐쇄되거나 개방되고 또는 그 바닥으로의 중간 벽에서 부분적으로 개방되도록 하는 채널(Ch11)의 형상에 관계없이, 그 크기는 다를지라도 압력 감소는 발생되게 된다. 이는 공기 질량 사이의 에너지 전달에서의 시간 지연 및 저항이 있기 때문이고, 국부적인 압력 구배의 생성은 가스 형태의 유체에서는 일반적인 현상이다.
고속 회전의 상태에 있는 공기 간극의 형태에서 채널(Ch11) 주위로의 공기류는 안정된 상태에서도 와류 등의 생성으로 인해 매우 복잡하게 된다. 그러나, 공기류가 미시적인 관점에서 파악될 경우, 상술한 흡입된 공기 유동은 채널(Ch11)의 단부면을 따라 유로를 형성하는 것으로 고려되어지고, 공기 유동은 주위 공기가 통과 저항이 비교적 낮은 채널(Ch11)의 개구의 중앙부를 통해 유도되는 동안 채널(Ch11)로부터 흡입되고, 그들 사이의 차이는 안정한 음압을 형성한다.
채널(Ch11)의 개구의 외측을 지나 흐르는 공기류의 선속도가 일정한 것으로 가정될 경우, 형성되는 음압은 채널의 폭에 주로 의존한다. 다시 말하면, 공기류가 동일한 선속도를 가질 때, 비교적 작은 폭을 갖는 채널에 형성된 음압의 절대값은 비교적 큰 폭을 갖는 다른 채널에 형성된 음압의 절대값 크다. 따라서, 채널(Ch11)의 폭은 베르누이 이론에 따라 생성되는 음압이 소정값을 갖도록 설계된다. 또한, 이는 마찬가지로 채널(Ch21)에도 적용된다.
음압이 상술한 바와 같이 채널(Ch11 또는Ch21)에서 형성될 때, 채널(Ch11 또는 Ch21)을 통과하는 자기 테이프(MT)는 채널 측으로 견인되어, 그 궤적이 변형된다. 따라서, 자기 테이프(MT)의 궤적은 채널(Ch11 또는 Ch21)에 의해 제어될 수 있어서, 자기 테이프(MT)의 전진 궤적을 매끄러운 평탄면(PL1)으로 제어되게 한다.
이제, 매끄러운 평탄면(PL1)과 자기 테이프(MT) 사이의 유체 간섭과 자기 간섭에 대하여 기술하기로 한다.
공기 필름은 선속도 Vd에 가까운 속도로 이동하는 평평 헤드(FH1)의 매끄러운 평탄면(PL1) 상에 형성되고, 다른 공기 필름은 선속도 Vmt로 이동하는 자기 테이프(MT)의 표면 상에 형성된다. 공기 필름들은 매끄러운 평탄면(PL1)과 자기 테이프(MT)가 근접하여 대향될 때 서로 결합된다. 결과적인 필름은 매끄러운 평탄면(PL1)과 자기 테이프(MT) 사이에 형성된 좁은 공기 통로를 따라 흐르는 공기 흐름으로서 관찰된다. 또한, 매끄러운 평탄면(PL1)은 예를 들어, 경면 마감에 의해 형성되므로, 낮은 표면 거칠기를 가질 수 있다. 따라서, 자기 테이프(MT)로부터 측정되는 공기 흐름의 선속도가 선속도 Vmt 보다 충분히 크게 되고, 결과적으로 압력 저항을 감소시키면서, 즉 압력 감소 효과를 증가시키면서 베르누이 이론에서 의 운동 에너지 항을 증가시키게 된다.
그 결과, 매끄러운 평탄면(PL1)은 도4에 도시된 바와 같이, 효과적인 접촉 상태를 달성하면서 자기 테이프(MT)를 효과적으로 견인시킨다. 여기서, 매끄러운 평탄면(PL1)과 대향되어 접촉하는 자기 테이프(MT)의 (도시되지 않은) 자기 표면은 매끄러운 평탄면(PL1)에 달라붙는 것을 방지하도록 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면 거칠기 보다 더 거칠게 형성되므로, 자기 테이프(MT)가 매끄러운 평탄면(PL1)과 접촉하는 경우에도 매끄러운 평탄면(PL1)에 달라붙지 않는다.
상술한 바와 같이, 매끄러운 평탄면(PL1)의 매끄럽고(표면 거칠기가 낮은) 평탄한 형상으로 인한 베르누이 효과의 강력한 작용에 의해, 근접하는 자기 테이프(MT)는 매끄러운 평탄면(PL1)을 따라 더 접근하고 매끄러운 평탄면(PL1)과 접촉될 때까지 공기 흐름을 부분적으로 부수게 된다. 본 예에서의 접촉압은 상술한 바와 같이 회전 드럼(DR)의 회전 중에 자동적으로 생성된 공기류에 의해 유발된 유체역학 작용에 근거하고 있고, 따라서 접촉을 위해 강제적인 힘을 적용할 필요는 없다.
이러한 방법으로 접촉상태가 달성되면, 헤드 요소(HE1), 즉 자기 기록/재생에 의한 자기 테이프(MT)의 마모가 없는 자기 간섭이 안정적으로 수행된다.
도5 및 도6은 상술한 실시예의 구성이 이루어질 때까지 수행된 실험의 다른 단계를 도시하고 있다. 도7은 보다 상세한 본 실시예의 구성 및 원리를 도시하고 있다. 이하에는 본 실시예의 구성까지의 공정을 도5 내지 도7을 참조하여 기술하기로 한다.
도5는 회전 드럼(DR)의 윈도우(WD)에 배치된 평평 헤드(FH)가 유체적으로 자기 테이프(MT)와 접촉될 수 없는 후퇴된 내부 위치에 위치 설정되는 동안에 수행된 실험의 결과를 도시하고 있다. 도5에 도시된 구성에서, 전체 윈도우(WD)는 단일 채널 또는 큰 폭의 리세스로서 작용한다. 윈도우(WD)가 큰 폭을 가지므로, 윈도우(WD)에 의한 음압(Δp5)은 상술한 바와 같이 낮고, 따라서 자기 테이프(MT)가 윈도우(WD)에 의해 통과될 때 자기 테이프(MT)의 견인 궤적의 변형이 작은 것이 관찰된다. 이때, 자기 테이프(MT)의 강성 및 관성에 의해, 견인 궤적의 변형의 최고치(pk)는 윈도우(WD)의 중앙부가 아닌, 전진 방향에서의 윈도우(WD)의 중앙부에 대한 후반부에서 나타나게 된다.
이어서, 중앙이 윈도우(WD)의 중앙에 위치된 평평한 헤드(FH)는, 회전 드럼(DR)의 가상 외주연면과 매끄러운 평탄면(PL) 사이의 거리(dL6)가 약간 더 작고, 즉, 윈도우(WD)의 외주연 모서리로부터 매끄러운 평탄면(PL)까지의 깊이가 약간 감소되고 이외에 평평한 헤드(FH)가 도6에 도시된 바와 같이 자기 테이프(MT)와 유체 간섭할 수 없는 위치로 외주연 측면을 향하여 이동된다. 이 경우에, 윈도우(WD)의 내부는 평평한 헤드(FH)에 의해 대체로 동일한 폭의 두 개의 채널(Ch1', Ch2')로 분할된다. 채널(Ch1', Ch2')이 실물크기의 채널(Ch1', Ch2')의 중간 상태 내에 있기 때문에, 압력 감소(부압, Δp61 및 Δp62)는 여전히 불충분하고 자기 테이프(MT)의 궤적의 충분한 견인 효과는 얻어지지 않는다. 그러므로, 도5를 참조하여 위에서 설명된 견인 궤적을 위한 그것과 비교하여 증가된 견인 효과가 관측되었다. 견인 궤적의 왜곡의 피크(pk)가 위에서 설명된 바와 유사하게 진행 방향의 윈도우(WD)의 중앙부에 대하여 리딩 측면 상에 형성되었다는 것이 또한 관찰되었다.
한편, 비록 공기막이 매끄러운 평탄면(PL) 상에 형성되었을지라도, 그것이 자기 테이프(MT)로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 견인 효과를 발휘하지 못한다는 것이 관찰되었다.
그후, 평평한 헤드(FH)의 위치는 매끄러운 평탄면(PL)과 가상 원주면 사이의 거리(dL7)를 더 감소하도록, 즉, 도7에서 알 수 있는 바와 같이 윈도우(WD)의 외주연 모서리로부터 매끄러운 평탄면(PL)까기의 내부 거리를 더 감소시키도록 더 이동되었다. 결과적으로, 실물크기의 채널(Ch1, Ch2)이 형성되었고 압력 감소(부압, Δp71 및 Δp72)가 증가되었다. 결과적으로, 자기 테이프(MT)의 궤적의 충분한 견인 효과가 얻어졌다. 이어서, 매끄러운 평탄면(PL) 상의 공기막은 자기 테이프(MT)의 표면 상에 형성된 다른 공기막, 즉, 선속도(Vmt)로 이동하는 자기 테이프(MT)의 표면 상에 공기막과 함께 자기 테이프(MT)가 자기 테이프(MT)와 매끄러운 평탄면(PL) 사이에 형성된 좁은 유동 통로를 따라 유동된 일체화된 기류를 형성하는데 실패하지 않고 견인된다. 그러므로, 자기 테이프(MT)가 베르누이 이론에 따라 일체화된 기류에 기인한 압력 감소에 의해 매끄러운 평탄면(PL)과 접촉되었다는 것이 확인되었다.
이러한 방식에서, 도7에 도시된 구성에 따르면, 매끄러운 평탄면(PL)을 갖춘 자기 테이프(MT)의 접촉은 두 단계로 이루어진다. 구체적으로, 제1 단계에서, 자기 테이프(MT)는 내부에서 매끄러운 평탄면(PL)을 향하여 견인되거나 채널의 부압 효과에 의한 위치로 후퇴되며, 이어서 제2 단계에서, 매끄러운 평탄면(PL) 상에 형성된 공기막은 매끄러운 평탄면(PL)과 자기 테이프(MT)가 접촉하도록 매끄러운 평탄면(PL)을 향하여 견인되어지는 자기 테이프(MT)를 견인한다. 이 경우에, 자기 테이프(MT)는 제1 단계에서 견인에 의해 충분하게 매끄러운 평탄면(PL)에 접근할 수 있기 때문에, 매끄러운 평탄면(PL)과 자기 테이프(MT) 사이의 공기의 유동 통로는 좁아지고, 이어서 제2 단계에서, 좁은 유동 통로 내를 유동하는 공기막의 압력 감소 효과는 짧은 리딩(leading) 거리 내에서 접촉을 이루도록 더욱 효과적으로 작용한다. 구성은 제1 단계의 효과와 제2 단계의 효과의 시너지 효과가 생긴다는 특징을 갖는다.
예를 들어, 회전 드럼이 견인 작용을 갖는 채널을 갖지 않고 매끄러운 평탄면이 내부 위치에서가 아니라 회전 드럼의 외주연면 상에 제공되는 종래의 구성으로 얻어질 때까지의 긴 거리와 짧은 리딩 거리가 비교된다면, 위에서 설명된 이점은 명백해진다.
자기 테이프(MT)는 자기 테이프(MT) 상에 작용하는 다양한 힘에 의존하는 접촉 범위에 걸쳐 매끄러운 평탄면(PL)과 접촉하고, 반면에 자기 테이프(MT)는 매끄러운 평탄면(PL)과 접촉 상태로 남고, 자기 테이프(MT)는 기록/재생을 행하도록 헤드 요소(HE)와 접촉하고 자기적으로 간섭한다. 비록 도7에는 헤드 요소(HE1)가 도1 내지 도3에서와 유사하게 매끄러운 평탄면(PL1)에 대하여 후방 측면 상에 제공되는 것으로 도시되었을지라도, 헤드 요소(HE)가 위에서 설명된 바와 같은 자기 테이프(MT)의 접촉 범위 내에 배치된다는 것만 요구되고, 이것은 다양한 작동 조건에 탄력있는 적용성을 제공한다. 또한, 단지 헤드 요소(HE)가 접촉 범위 내에 위치된다면, 그것은 예를 들어, 매끄러운 평탄면(PL)의 실질적인 중앙 위치에, 달리 배치될 수도 있다.
본 실시예의 구조에 의해 자연적으로 발생된 공기 유동에 의한 제1 단계의 효과와 제2 단계의 효과의 시너지 효과는 위에서 설명된 바와 같이 회전 드럼(DR)을 회전함으로써만 얻어지기 때문에, 헤드 접촉 압력은 매우 낮은 수준으로 감소될 수 있다. 따라서, 헤드 요소(HE)의 마모는 매우 적고, 결과적으로, 자기 유도형의 헤드, 즉 헤드 간극을 갖는 구성의 헤드가 헤드 요소(HE)로서 적용되는 곳에서, 간극 깊이는 대략 몇 ㎛로 작게 감소될 수 있다. 결과적으로, 종래의 구성의 그것과 같은 오차는 미리 예측될 필요가 없고, 그러므로, 최상의 조건에서 기록/재생은 헤드 사용의 초기 단계로부터 기대될 수 있으며, 높은 기록 밀도의 기록/재생이 기대될 수 있다. 또한, 헤드 그 자신은 감소된 크기로 형성될 수 있고 긴 수명을 가질 수 있다.
더욱이, 헤드 접촉 압력은 매우 작기 때문에, 자기 테이프의 수명 증가도 동시에 기대될 수 있다.
매끄러운 평탄면(PL)을 가진 자기 테이프(MT)의 접촉 범위의 후단부에서, 자기 테이프(MT)에 작용된 인장력과 에너지가 감소된 공기막에 의한 압력 감소 사이의 균형은 잃게된다. 그러므로, 자기 테이프(MT)는 매끄러운 평탄면(PL)으로부터 멀리 이격되고 채널(Ch2)에 의해 통과되어 윈도우(WD)의 후방 모서리를 지나 회전 드럼(DR)의 원주면에 이르게 되고, 그 후 그것은 회전 드럼(DR)의 외주연면 상 의 공기막 상의 진행 방향에서 더 뒤로 진행한다.
견인 궤적의 변형의 피크(pk)가 진행 방향으로 후방 측면 상에 형성되기 때문에 결과적으로 매끄러운 평탄면(PL) 상에서의 자기 테이프(MT)의 접촉 범위는 매끄러운 평탄면(PL)의 중앙에 대하여 후방 측면으로 이동되고, 여기에서 공기막에 의한 압력 감소와 위에서 설명된 인장력 사이의 균형을 잃는 위치는 후방 측면으로 이동되며, 예를 들어, 자기 테이프(MT)가 두꺼운 테이프 기부를 갖으면, 자기 테이프(MT)는 채널(Ch2)의 후방 모서리, 즉, 윈도우(WD)의 후방 모서리를 갖는 충돌 유형(도7에 ctc로 표기됨)으로 접촉부 내로 이동되는 것이 가능할 수도 있다. 그러므로, 자기 표면 자체가 충격 저항 및 마모 저항에 구체적으로 뛰어나지 않거나 테이프 기부에 대한 자기 표면의 접착을 위한 접착제가 특성에 있어서 구체적으로 뛰어나지 않은 종래 형태의 자기 테이프가 자기 테이프(MT)용으로 사용되면, 자기 테이프(MT)가 충격에 의해 작용하는 것을 방지하기 위한 대응책이 취해진다.
설명된 바와 같은 자기 테이프(MT) 상의 이러한 충격을 제거하기 위하여, 윈도우(WD)의 후방 모서리가, 예를 들면, 도3에 도시된 바와 같은 곡률을 갖는 모서리로서 형성될 수도 있다. 모서리가 이러한 방식으로 곡률을 가지면, 비록 충격이 있더라도, 자기 테이프(MT)는 충격으로부터 보호될 수 있다.
다른 대응책은 본 발명의 다른 실시예와 연계하여 설명된다.
도8은 본 발명이 적용되는 다른 회전 자기 헤드 기구를 도시한다.
도8을 참조하여, 도시된 회전 자기 헤드 기구는 원통형 외주연면을 갖고 외주연면 상에 개방된 윈도우(WD)를 갖는 회전 드럼(DR)을 포함한다. 윈도우(WD)보다 작은 폭의 평평한 헤드(FH1)는 윈도우(WD) 내의 중앙에 배치된다. 평평한 헤드(FH1)의 폭(도면 부호 b8 및 b8'에 의해 표기된 치수의 합)은 윈도우(WD)의 폭(도면 부호 a8 및 a8'에 의해 표기된 치수의 합)보다 더 작다. 치수(a8)는 윈도우(WD)의 후단부와 평평한 헤드(FH1)의 중앙 사이의 거리이고, 치수(a8')는 윈도우(WD)의 리딩 단부와 평평한 헤드(FH1)의 중앙 사이의 거리이다. 그러므로, 각각 공기 간극의 형태인 동일한 폭의 한 쌍의 채널(Ch11, Ch21)은 평평한 헤드(FH1)의 리딩 및 후단부와 윈도우(WD)의 리딩 및 후단부 사이에 각기 형성된다.
회전 드럼(DR)의 외주연면은 그 위에 부분적으로 감겨진 자기 테이프(MT)와 접선 방향으로 소정의 선속도(Vd)로 회전하고, 또한 평평한 헤드(FH1)는 회전 드럼(DR)의 외주연면의 회전에 의해 소정의 진행 방향으로 진행한다. 평평한 헤드(FH1)는 회전 드럼(DR)의 회전에 의해 이동되고 자기 테이프(MT)와 유체 간섭하도록 자기 테이프(MT)에 대향되는 매끄러운 평탄면(PL1)을 갖고, 헤드 요소(HE1)는 매끄러운 평탄면(PL1) 상의 중앙에 대하여 진행 방향에 있는 후방 측면 상에 배치되며 기록 및/또는 재생 요소로서 기능하여 적어도 기록 및 재생을 실행하도록 자기 테이프(MT)와 자기적으로 간섭하도록 자기 테이프(MT)와 접촉하게 된다.
헤드 요소(HE1)는 진행 방향에서 선단부로부터의 길이(b8')가 진행 방향에서 후단부까지의 길이 보다 길게(b8 ＜ b8') 구성된다. 따라서, 헤드 요소(HE1)는 매끄러운 평탄면(PL1) 상의 중심에 대하여 후면 상에 위치된다.
매끄러운 평탄면(PL1)은 회전 드럼(DR)의 직경 방향에 수직으로 연장하고 회전 드럼(DR)의 외주면으로부터 다소 후퇴된 위치(dL8)에 배치되고 자기 테이프(MT) 가 매끄러운 평탄면(PL1)과 접촉한 후에 매끄러운 평탄면(PL1)으로부터 이격될 때 후단 모서리와 접촉 또는 충돌 없이 윈도우(WD)의 후단 모서리를 지날 수 있다. 매끄러운 평탄면(PL1)이 이러한 방식으로 변위된 관계에서 배치되므로, 매끄러운 평탄면(PL1)의 깊이를 나타내는 위치(dL8)는 선행 실시예에서의 위치(dL7)보다 얕다.
본 실시예의 회전 자기 헤드 기구의 작동이 설명된다. 자기 테이프(MT)는 매끄러운 평탄면(PL1)에 의해 외주면에 대해 변위되므로, 자기 테이프(MT)는 채널(ch21)의 후단부, 즉 (도8에서 인용되지 않은) 후자와 접촉 없는 윈도우(WD)의 후단 모서리를 가로지를 수 있다. 자기 테이프(MT)의 다른 작용은 실질적으로 상술된 상기 실시예와 유사하므로, 동일한 기술의 중복은 반복을 피하기 위해 여기서 생략된다.
도9는 헤드의 매끄러운 평탄면과 본 실시예의 회전 자기 헤드 기구에서 자기 테이프 사이의 유체 충돌을 도시하고 특히 평평한 헤드(FH1)의 매끄러운 평탄면(PL1)에 의해 자기 테이프(MT)의 접촉과 견인을 자세히 도시한다.
매끄러운 평탄면(PL1) 상에 존재하는 공기에서 매우 작은 부피를 차지하는 공기는 가상의 질량으로 간주되고, 참조 문자(a, d, e, f, h 및 s 내지 w)에 의해 나타낸 것과 같은 이러한 공기 질량은 도9에서 도시된 바와 같이 추정된다. 또한 자기 테이프(MT) 상에 존재하는 공기에서 참조 문자(c 및 g)에 의해 나타낸 것과 같은 이러한 공기 질량은 추정된다.
인접 공기 질량 사이, 예를 들어, 공기 질량(d, e) 사이의 전송력은 저항에 의해 작동되고 제때에 약간의 지연을 포함한다. 이러한 특성은 점성력 또는 공기의 점성있는 저항으로 설명된다.
분자간 인력은 평평한 헤드(FH1)의 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면과 공기 질량을 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면에 이끌기 위한 평평한 헤드(FH1)의 표면과 접촉하는 공기 질량(도9에서 공기 질량(a, s, t, u 및 w)과 같은) 사이에서 작용한다.
매끄러운 평탄면(PL1)이 움직임에 따라, 또한 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면에 끌려가는 공기 질량이 함께 이동하고, 공기 질량이 도9에서 a'에 의해 나타낸 위치로 갈 때, 감소된 압력의 가상의 공기 간극(b)은 공기 질량(a)의 본래의 위치에서 제조된다. 인접한 공기 질량(d) 주위에서 발생할 수 있으므로 공기 간극(b)은 가득찰 것이다. 결과적으로, 감소된 압력의 다음 공기 간극은 이끌려간 공기 질량(d)이 이전에 있던 위치에서 제조되고, 인접한 공기 질량(e)의 주위에서 견인된다. 그 다음에, 공기 질량(e)은 인접한 공기 질량(f)의 일부분과 인접한 공기 질량(h)의 일부분을 흡수한다.
공기 간극의 발생이 이러한 방식으로 연속적으로 전파되는 동안, 공기 간극의 감소된 압력의 상태는 점차적으로 에너지 손실, 예를 들어, 이러한 전파가 일어나는 공기 질량 또는 온도 상승의 진동으로 인하여 환경적 압력에 접근하고 마침내, 공기 간극의 발생은 곧 끝난다. 상기에서 주어진 점성있는 저항은 단지 상술된 바와 같이 에너지 수송 효율의 다른 설명이다.
상술된 바와 같이 공기막은 이러한 방식으로 움직이는 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면상에 형성된다. 공기막은 매끄러운 평탄면(PL1)의 진행 방향에서 속도를 갖고 이동하고, 임의의 높이에서(공기막의 제한 두께), 높이(두께)가 증가하고 속도가 감소함에 따라, 공기막은 속도가 감소하고 사라지는 것처럼 진행 방향에 수직인 높이의 방향에서 에너지 전달 효율에 기초를 둔 속도 경사를 갖는다.
본 실시예의 회전 자기 헤드 기구에서, 매끄러운 평탄면(PL1)이 헤드 진행 방향과 일치하여 평균적으로 접하는 방향과 같이 구성되는 동안, 매우 작은 오목 및 볼록부가 표면의 작동하는 한계 때문에 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면에 존재하므로, 표면의 벽이 진행 방향에 존재한 인접하는 공기 질량은 표면이 움직임에 따라 공기 간극(b)의 형성을 발생시킨다. 반면에, 표면의 벽이 진행 방향의 후면 상에 존재한 인접하는 공기 질량(s, t, u 및 w)은 밀려지고 후방에 존재하는 매끄러운 평탄면(PL1)의 벽과 함께 이동한다. 따라서, 공기 질량(s, t, u 및 w)은 공기 간극의 형성을 발생시키지 않는다. 따라서, 약간의 오목 및 볼록부를 갖는 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면상의 공기 질량 전부는 공기막의 형성에 공헌하지 않는다.
반면에, 분자력은 자기 테이프(MT)의 표면과 도9에서 공기 질량(c 및 g)과 같이 자기 테이프(MT)의 표면에 인접한 공기 질량 사이에 작용하므로 공기 질량은 자기 테이프(MT)의 표면에 붙고 결과적으로, 공기막은 자기 테이프(MT)가 움직임에 따라 자기 테이프(MT)의 표면상에 형성된다.
상술한 매끄러운 평탄면(PL1)의 표면에 자기 테이프(MT)가 접근할 때 일어나는 현상은 다음의 방식으로 설명된다.
자기 테이프(MT)는 헤드의 매끄러운 평탄면(PL1)에 대한 자기 물체 측면 상에 대향되고, 자기 물체는 의도적으로 헤드의 매끄러운 평탄면(PL1)에 대해 자기 테이프(MT)에 밀착 가능한 것을 방해하기 위해 거친면으로 형성되므로, 매우 작은 오목 및 볼록부와 공기 질량(c, g)과 같은 이러한 공기 질량은 분자간 인력에 의해 자기 물체로 견인된다. 예를 들어, 이러한 공기 질량 사이에서부터 공기 질량(c)은 움직이는 헤드 측면 상에서 상술된 바와 같은 방식으로 제조된 감소된 압력 상태의 공기 간극(b)속으로 들어가고, 자기 테이프(MT)의 자기 물체는 헤드의 매끄러운 평탄면(PL1)으로 끌려들어 간다. 이러한 방식으로, 공기 간극(b)은 매끄러운 평탄면(PL1) 측면 상의 공기막의 공기 질량(d)의 일부분과 자기 테이프(MT) 측면 상의 공기막의 공기 질량(c)의 일부분을 받아들인다.
유사하게는, 매끄러운 평탄면(PL1)측면 상의 공기막의 공기 질량(f)에 의해 제조된 공기 간극은 헤드의 매끄러운 평탄면(PL1)에 대해 자기 테이프(MT)의 자기 물체를 이끌기 위해 자기 테이프(MT) 측면 상의 공기막의 공기 질량(g)을 받아들인다.
이러한 현상은 매끄러운 평탄면(PL1)과 자기 테이프(MT)의 다른 대향하는 부분에서 나타나고, 결과적으로, 자기 테이프(MT)는 헤드의 매끄러운 평탄면(PL1)과 매끄러운 평탄면(PL1)의 오목 및 볼록부로 일반적으로 이끌려오고 자기 테이프(MT)는 서로 부분적으로 연결된다. 상술된 바와 같이 이러한 유체 충돌은 베르누이(Bernoulli)의 이론에 따라 압력 감소에 의한 효과로 자세히 설명된다. 게다가, 매끄러운 평탄면(PL1)의 오목 및 볼록부와 자기 테이프(MT) 사이의 부분 접촉에 의해, 기억/재생을 수행하기 위한 그들 사이의 자기 충돌을 허용하는 평평한 헤드(FH1)와 자기 테이프(MT) 사이의 평균 거리는 유지된다.
게다가, 본 실시예에서, 자기 유도형 헤드는 도8로부터 명백히 보여질 수 있는 바와 같이 평평한 헤드(FH1)에 적용되고, 결국 헤드 요소(HE1)는 헤드 간극과 같이 형성된다. 따라서, 헤드 간극의 위치가 후단면에 변위되므로, 헤드 요소(HE1)는 자기를 띠어 안정한 자기 테이프(MT)를 방해할 수 있다.
게다가, 헤드 요소(HE1)에 대한 접촉 압력은 기술된다. 본 실시예가 베르누이의 이론에 따른 압력 감소 효과를 야기한 평평한 헤드(FH1)의 매끄러운 평탄면(PL1)을 갖는 자기 테이프(MT)의 접촉을 이용하므로, 헤드 요소(HE1)에 대해 접촉 압력은 충분히 낮게 조절될 수 있고, 자기 유도 효과에 관한 문제없는 접촉 압력은 안정하게 얻어질 수 있다. 결국, 예를 들어, 종래의 구성에서와 같이 헤드와 접촉하기 위한 자기 테이프를 강제적으로 가압하기 위해 자기 테이프에 높은 장력을 적용하는 것은 필요하지 않으므로, 헤드는 마모되나 거의 마모되지 않고 헤드의 마모에서 발생된 임의의 문제는 제거될 수 있으며, 증가된 헤드 수명의 결과를 가져온다. 뿐만 아니라, 자기 테이프(MT)의 부하가 낮으므로, 자기 테이프(MT)의 전도될 수 없는 변형 및/또는 마모는 방해될 수 있고, 이로 인해 자기 테이프(MT)의 증가된 수명이 동시에 얻어진다.
게다가, 헤드의 마모가 거의 없으므로, 헤드 요소(HE1)의 간극 깊이는 예를 들어, 대략 몇 마이크론 또는 그보다 적게, 얕게 형성될 수 있다. 결과적으로, 헤드 수행은 고감각을 갖는 고밀도의 기억/재생을 허용하기 위해 향상될 수 있다.
게다가, 헤드 마모가 상술된 바와 같이 거의 없으므로, 매우 얕은 간극 깊이를 갖는 기억 매체 상의 자기 영역의 변화를 감지하기 위한 자기 저항 효과를 이용 하는 자기 저항 효과형(또는 자기 유입 반응형)과 같은 GMR 헤드, MR 헤드 및 서로 접촉하는 자기 테이프와 헤드에서 구성조차도 적용될 수 있다.
도10은 본 발명이 적용된 회전 자기 헤드 기구의 구성을 도시한다.
도10을 참조하면, 본 실시예에 따른 회전 자기 헤드 기구는 원통형의 외주연면을 구비한 회전 드럼(DR)을 포함한다. 윈도우(WD)는 회전 드럼(DR)의 외주연면이 개방되어 있으며, 윈도우(WD) 보다 적은 치수의 평평한 헤드(FH2)는 윈도우(WD) 내에 위치된다. 평평한 헤드(FH2)의 폭(b10 및 b10'로 표시된 치수의 합계)은 윈도우(WD)의 폭(a10 및 a10'로 표시된 치수의 합)보다 작다. 치수(a10)는 윈도우(WD)의 후단부와 평평한 헤드(FH2)의 중심 사이의 거리이다. a10〈 a10'이므로, 평평한 헤드(FH2)는 윈도우(WD) 내의 진행 방향으로 배치된 위치에 놓여진다. 그 결과, 소폭의 채널(ch12)은 윈도우(WD)의 선단부와 평평한 헤드(FH2)의 선단부 사이에 형성되며 큰 폭의 채널(ch22)은 평평한 헤드(FH2)의 후단부와 윈도우(WD)의 후단부 사이에 형성된다.
회전 드럼(DR)의 원통형 외주면은 부분적으로 감긴 자기 테이프와 수직 방향으로 미리 지정된 선속도(Vd)에서 회전되며 원통형 외주면이 회전됨에 따라, 평평한 헤드(FH2)는 미리 지정된 진행 방향으로 진행한다. 평평한 헤드(FH2)는 회전 드럼(DR)의 회전에 의해 이동되고 자기 테이프(MT)와 유체 간섭하도록 자기 테이프(MT)에 마주하는 평탄면(PL2), 및 평탄면(PL2)의 중심에 대해 진행 방향의 종측면 상에 배치된 헤드 요소(HE2)를 포함하며 적어도 하나의 기록 및 재생을 수행하기 위해 자기 테이프와 접촉하여 자기 간섭되도록 기록 및/또는 재생 요소로서 작동한다.
자기 테이프(MT)가 접촉하는 평탄면(PL2)의 표면의 한 위치에서 적어도 접선은 회전 드럼(DR)의 직경 방향에 수직으로 연장하며, 평탄면(PL2)은 전체 평탄면(PL2)이 회전 드럼(DR)의 원통형 외주면에 대해 내부 외주 측면 상에 놓여져 있도록 회전 드럼(DR)의 원통형 외주면으로부터 보다 후퇴된 위치(dL10)에 위치된다.
또한, 헤드 요소(HE2)는 윈도우(WD)의 선단부로부터의 거리(c10') 및 윈도우(WD)의 후단부까지의 거리(c10)에서 윈도우(WD)의 중심 부분에 위치된다. 따라서, 헤드 요소(HE2)는 평탄면(PL2)의 중심에 대해 종측면 상에 위치된다.
본 발명 실시예의 회전 자기 헤드 기구의 작동이 기술된다.
회전 드럼(DR)이 회전될 때, 윈도우(WD)의 선행 측면 상에 보다 소폭의 채널(ch21) 내의 압력 감소는 후단 측면 상에서 보다 큰 폭의 채널(ch22) 내의 압력 감소 보다 더 크다. 결과적으로, 회전 드럼(DR)의 원통형 내측면 상에 위치된 평탄면(PL2)을 향해 견인된 자기 테이프(MT)의 흡인 궤적의 피크는 종래의 배치에서와 같이 관성에 의해 중심에 대해 후단 측면에 위치되지 않으며 선행 측면에 후방으로 배치된 위치에 형성된다.
반면에, 평탄면(PL2)이 회전 드럼(DR)의 방사상 방향에 수직으로 연장함으로 인해, 평탄면(PL2)은 회전 드럼(DR)이 회전될 때 회전 드럼(DR)의 표면에 직각 방향으로 진행한다. 결과적으로, 평탄면(PL2) 상의 접선 방향으로 기류가 형성된다.
전술한 채널에 의한 흡인 효과에 의해 평탄면(PL2)에 근접한 자기 테이프(MT)와 평탄면(PL2)사이의 좁은 통로를 따라 기류가 유동하며, 베르누이 효과에 따라 압력 감소가 발생한다. 압력 감소 효과에 의해, 자기 테이프(MT)는 점차적으로 평탄면(PL2)에 접근하며 전술한 선행 측면에 피크가 위치됨에 따라 중심에 대해 선행 측면 상에 주로 평탄면(PL2)과 접촉한다. 결과적으로, 자기 테이프(MT)는 평탄면(PL2) 상에 배치된 헤드 요소(HE2와 접촉 압력 하에서 접촉한다. 이러한 방식으로, 자기 테이프(MT)는 평탄면(PL2)이 자기 테이프(MT)의 접촉을 위해 강제적으로 힘을 인가하지 않고 진행될 때 자연적으로 발생된 기류의 압력 감소 효과에 의해 소정의 저 접촉 압력으로 헤드 요소(HE2)와 접촉될 수 있다. 결과적으로, 헤드 요소(HE2)의 마모 및 자기 테이프(MT)의 마모를 억제하는 동시에 기록/재생이 달성될 수 있다.
더욱이, 자기 테이프(MT)의 궤적의 피크가 전술한 바와 같이 평탄면(PL2)의 선행 측면에 역으로 위치됨으로, 자기 테이프(MT)가 평탄면(PL2)과 접촉한 이후에 평탄면(PL2)으로부터 떨어진 위치는 선행 측면에 위치된다. 또한, 후단 측면 상에 보다 큰 폭의 채널(ch22) 내의 소량의 압력 감소로 인해, 채널(ch22)에 의해 통과하는 자기 테이프(MT)의 견인이 감소된다. 결과적으로, 자기 테이프(MT)는 (도10에 도시되지 않은 참조 부호에 의해 표시된) 후단 모서리와 충돌하거나 접촉하지 않고 윈도우(WD)의 후단 모서리로 통과한다.
이러한 방식으로, 본 실시예의 회전 자기 헤드 기구로 인해, 진행 방향으로 채널(ch21) 및 채널(ch22)의 폭의 조정에 의해, 자기 테이프(MT)의 궤적은 자기 테이프(MT)와 평탄면(PL2)과 헤드 요소(HE2) 의 접촉 위치 및 접촉 범위를 적정하게 설정하기 위해 제어될 수 있으며, 윈도우(WD)의 후단 모서리와 자기 테이프(MT)의 충돌 또는 접촉이 방지될 수 있다. 회전 자기 헤드 기구는 전술한 실시의 회전 자기 헤드 기구와 유사한 이점을 나타낸다.
회전 드럼(DR)보다 적정한 곡률을 갖는 (도시되지 않은) 평탄한 곡면은 전술한 실시예중의 임의의 플래그 헤드(FH1,FH2)의 평탄면(PL1,PL2) 대신에 인가될 수 있다. 여기서, 평탄한 곡면은 한 위치에서 적어도 하나의 접선 방향이 회전 드럼(DR)의 직경 방향에 수직이 되도록 배치된다.
상기 표면의 형상 및 평평도 따라 압력 감소 효과를 제공하고, 평탄도가 동일한 기류의 상태는 동일하며, 적정 곡률의 평탄한 곡선에 의해 발생된 기류에 의한 압력 감소 효과는 보다 큰 곡률을 갖는 평탄한 곡면에 의해 발생된 기류에 의한 압력 감소보다 더 크다. 따라서, 적정 곡률을 갖는 평탄한 곡면이 이용되는 경우에는, 평면 상의 한 위치에서 적어도 접선 방향이 회전 드럼(DR)의 직경 방향에 수직이며, 헤드의 진행 방향과 동일한 방향으로 기구가 형성되며, 베르누이 효과에 따른 압력 감소는 자기 테이프(MT)와 적정 곡률의 평탄한 곡면 사이의 좁은 통로를 따라 유동하는 기류에 의해 초래된다. 결과적으로, 자기 테이프(MT)는 압력 감소에 의해 헤드 요소(HE1, HE2)와 접촉될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서, 한 쌍의 채널(ch11,ch12, ch21,ch22)이 형성된다. 그러나, 평탄면(평탄면(PL1,PL2) 또는 적정 평탄 곡면이 윈도우(WD) 내의 전체 영역 상에 형성되는 중에 채널이 생략되는 다른 배열이 가능하다. 이러한 방식에서 채널을 포함하지 않는 배열이 이용되는 경우에, 평탄면은 리세스를 형성하도록 회전 드럼(DR)의 외주면으로부터 물러선 내주면 상에 위치된다. 따라서, 회전 드럼(DR)이 회전할 때, 리세스 내의 압력은 감소되어 자기 테이프(MT)가 회전 드럼(DR)의 평탄면(PL1)을 향해 끌려간다. 이는 도5를 참고로 전술한 상세한 설명 및 리세스가 전술한 견인 효과 등을 나타내는 실험 결과들로부터 명백해진다. 그러나, 리세스의 견인 효과는 채널에 의해 견인 효과와 비교할 때 크지 않다.
본 발명의 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이, 본 발명의 테이프 형식의 자기 기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 방법에 따르면, 회전 드럼 보다 적정한 곡률을 갖는 회전 드럼 또는 평탄한 곡면의 직경 방향에 수직으로 연장하는 평탄면을 갖는 자기 헤드를 포함하며 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장하는 한 위치에서 적어도 하나의 접선 방향을 갖는 원통형 회전 드럼 둘레로 자기 테이프를 감싸는 단계를 포함하며, 평탄면 또는 평탄한 곡면은 자기 테이프와 자기 간섭하기 위해 평면 및 곡면 상에 위치된 재생 및/또는 재생 요소를 가지며, 자기 테이프가 평탄면 또는 평탄한 곡면과 자기 테이프의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 수행하기 위해 자기 테이프 사이에서 유체 간섭에 의해 초래된 압력 감소에 의해 기록 및/또는 재생 요소를 접촉하도록 초래한다.
따라서, 기록 및/또는 재생 방법에서, 매끄러운 평탄면 또는 적절한 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면은 리세스된 부분을 형성하도록 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연면 상에 위치 설정된다. 드럼이 회전할 때, 리세스된 부분 내의 압력이 감소하여, 자기 테이프가 매끄러운 평탄면 또는 회전 드럼의 매끄러운 만곡면으로 견인된다.
매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되거나 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장된 위치에서 적어도 하나의 접선 방향을 취하기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 회전 드럼의 직경 방향에 수직인 방향으로 전진하여, 공기 유동이 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면 상에서 전진하는 방향으로 형성된다.
자기 테이프가 상술된 견인에 의해 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면에 접근할 때, 공기 유동은 자기 테이프와 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면에 의해 한정되는 좁은 경로를 따라 유동한다. 그 결과, 베르누이의 원리 (Bernoulli's theorem)에 따른 압력의 감소가 공기 유동과 함께 발생하며, 압력 감소의 효과로 인해 자기 테이프는 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면에 점진적으로 접근하여 접촉한다. 그 결과, 자기 테이프는 기록 및/또는 재생 요소와 함께 접촉 압력으로 접촉한다.
이러한 방식에서, 테이프형 자기 기록 매체는 테이프형 자기 기록 매체에 대해 강제적인 힘을 인가하지 않고 단지 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면의 전진에 의해 자연적으로 발생되는 공기 유동의 압력 감소 효과에 의해서만 적당한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉할 수 있다. 그 결과, 테이프형 자기 기록 매체 및 자기 헤드의 마모가 억제되면서 기록 또는 재생이 수행될 수 있다.
본 발명의 테이프형 자기 기록 매체에 대한 다른 기록 및/또는 재생 방법에 따르면, 본 발명은 자기 테이프가 둘러싸일 수 있는 곳을 따라 외주연면과 외주연면 상에 오목하게 형성된 윈도우부를 갖는 회전 드럼 주위에 자기 테이프를 둘러싸는 단계를 포함한다. 상기 회전 드럼은 윈도우부보다 작은 폭의 매끄러운 평탄면을 갖는 자기 헤드 또는 회전 드럼의 곡률 보다 좀더 적절한 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면을 포함한다. 상기 회전 드럼은, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 자기 헤드와 윈도우부의 대향 단부 사이에 형성되는 한 쌍의 공기 갭과 함께 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상의 일 위치에서 노출되도록 윈도우부 내에 배치된다. 매끄러운 평탄면은 회전 드럼의 직경 방향에 대해 수직으로 연장되거나, 또는 매끄러운 만곡면은 적어도 회전 드럼의 직경 방향에 대해 수직으로 연장된 일 위치에서 접선 방향을 취한다. 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 자기 테이프의 자기적 간섭에 대해 배치된 기록 및/또는 재생 요소를 가지며, 자기 테이프를 자기 테이프의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 실행하기 위해 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면과 자기 테이프 사이에서 유체적 간섭에 의해 유발되는 압력 감소에 의해 기록 및/또는 재생 요소와 접촉시킨다.
상술된 기록 및/또는 재생 방법에서, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 만곡면 또는 매끄러운 평탄면의 대향 단부와 윈도우부의 대향 단부 사이에 형성된 공기 갭 내의 압력이 감소한다. 그 결과, 자기 테이프는 회전 드럼의 매끄러운 만곡면 또는 매끄러운 평탄면으로 효과적으로 견인된다.
매끄러운 평탄면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되거나 또는 매끄러운 만곡면이 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장된 하나의 위치에서 적어도 하나의 접선 방향을 취하기 때문에, 회전 드럼이 회전할 때, 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 회전 드럼의 직경 방향에 수직인 방향으로 전진한다. 그 결과, 공기 유동이 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면 상에 전진 방향으로 형성된다.
자기 테이프가 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치 설정된 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면에 상술된 견인에 의해 접근할 때, 공기 유동은 자기 테이프와 매끄러운 평탄면에 의해서 또는 자기 테이프와 매끄러운 만곡면에 의해서 한정되는 좁은 경로를 따라 유동한다. 그 결과, 베르누이의 원리에 따른 압력 감소가 공기 유동과 함께 발생하며, 압력 감소 효과로 인해, 자기 테이프는 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면에 점진적으로 접근하여 접촉한다. 따라서, 자기 테이프는 기록 및/또는 재생 요소와 함께 접촉 압력에 접촉한다.
이러한 방식에서, 테이프형 자기 기록 매체는 자기 테이프에 대해 강제적인 힘을 인가하지 않고 단지 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면의 전진에 의해 자연적으로 발생되는 공기 유동의 압력 감소 효과에 의해서만 적당한 접촉 압력으로 매끄러운 평탄면과 접촉할 수 있다. 그 결과, 자기 테이프 및 자기 헤드의 마모가 억제되면서 기록 또는 재생이 수행될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예가 특정한 용어를 사용하여 설명되었지만, 이러한 설명은 단지 도시적인 목적이며, 이하 청구범위의 사상과 범주를 벗어남이 없이 변형과 수정이 가능하다는 것이 명백하다.
본 발명에 따르면 헤드 및 테이프의 긴 수명을 보장하기 위해 헤드 및 테이프 매체의 마모를 저감시키도록 작은 접촉 압력으로 헤드와 테이프 매체 사이의 양호한 접촉을 보장할 수 있는 테이프식 자기 기록 매체용 자기 헤드, 기록 및/또는 재생 방법 및 회전 자기 헤드 기구가 제공된다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있는 외주연면을 갖는 회전 드럼 상에 장착되고, 회전 드럼의 회전에 의해 이동되어 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하여 테이프식 자기 기록 매체를 기록 또는 재생하는 자기 헤드이며,
    상기 자기 헤드가 이동될 때 테이프식 자기 기록 매체에 대향되는 전면부와,
    테이프식 자기 기록 매체의 자기 기록과 재생 중 적어도 하나를 수행하도록 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하는 기록 및/또는 재생 요소를 포함하며,
    상기 전면부는, 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖고 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 만곡면 상의 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 가지는 매끄러운 만곡면으로 형성되며, 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치 설정되고,
    상기 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 상기 전면부의 범위 내에 배치되는, 자기 헤드.
  3. 테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있는 외주연면을 갖는 회전 드럼 상에 장착되고, 상기 회전 드럼의 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우부 내에 노출된 상태로 배치되며, 상기 윈도우부보다 폭이 더 작으며, 상기 윈도우부의 대향 단부들과의 사이에 한 쌍의 공기 간극이 형성되고, 회전 드럼의 회전에 의해 이동되어 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하여 테이프식 자기 기록 매체를 기록 또는 재생하는 자기 헤드이며,
    상기 자기 헤드가 이동될 때 테이프식 자기 기록 매체에 대향되는 전면부와,
    테이프식 자기 기록 매체의 자기 기록과 재생 중 적어도 하나를 수행하도록 테이프식 자기 기록 매체와 접촉하는 기록 및/또는 재생 요소를 포함하며,
    상기 전면부는, 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치 설정되는 매끄러운 평탄면이고,
    상기 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 자기 기록 매체가 접촉하는 상기 전면부의 범위 내에 배치되는, 자기 헤드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전면부는, 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖고 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 만곡면 상의 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 가지는 매끄러운 만곡면으로 형성되는 자기 헤드.
  5. 테이프식 자기 기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 방법이며,
    회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 평탄면, 또는 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖고 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 만곡면의 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄러운 만곡면을 가지는 자기 헤드를 포함하는 원통형 회전 드럼 주위를 테이프식 자기 기록 매체로 감는 단계와,
    테이프식 자기 기록 매체의 기록과 재생 중 적어도 하나를 실행하도록 상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면과 테이프식 자기 기록 매체 사이의 유체 간섭으로 인한 압력 감소에 의해 테이프식 자기 기록 매체와 기록 및/또는 재생 요소를 접촉시키는 단계를 포함하며,
    상기 자기 헤드는 상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상의 한 위치에서 노출되도록 배치되고,
    상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 테이프식 자기 기록 매체와 자기적으로 간섭하도록 배치되는 기록 및/또는 재생 요소를 갖는, 테이프식 자기 기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 방법.
  6. 테이프식 자기 기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 방법이며,
    테이프식 자기 기록 매체로 감길 수 있는 외주연면을 가지고 상기 외주연면 상에 오목한 상태로 형성된 윈도우부를 갖는 회전 드럼 주위를 테이프식 자기 기록 매체로 감는 단계와,
    테이프식 자기 기록 매체의 기록과 재생 중 적어도 하나를 실행하도록 상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면과 테이프식 자기 기록 매체 사이의 유체 간섭으로 인한 압력 감소에 의해 테이프식 기록 매체와 기록 및/또는 재생 요소를 접촉시키는 단계를 포함하며,
    상기 회전 드럼은 상기 윈도우부보다 폭이 더 작은 매끄러운 평탄면 또는 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면을 갖는 자기 헤드를 포함하고,
    상기 회전 드럼은, 상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면이 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상의 한 위치에서 노출되고 상기 자기 헤드와 상기 윈도우부의 대향 단부들 사이에 한 쌍의 공기 간극이 형성되도록 상기 윈도우부 내에 배치되고,
    상기 매끄러운 평탄면은 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고, 또는 상기 매끄러운 만곡면은 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 만곡면의 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 가지며,
    상기 매끄러운 평탄면 또는 매끄러운 만곡면은 테이프식 자기 기록 매체와 자기적으로 간섭하도록 배치되는 기록 및/또는 재생 요소를 갖는, 테이프식 자기 기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 방법.
  7. 회전 자기 헤드 기구이며,
    회전하도록 장착되고 테이프식 자기 기록 매체로 감길 수 있는 외주연면을 갖는 회전 드럼과,
    상기 회전 드럼 상에 장착되는 자기 헤드를 포함하고,
    상기 자기 헤드는, 상기 회전 드럼의 회전에 의해 이동가능하고 테이프식 자기 기록 매체에 대향하여 테이프식 자기 기록 매체와 유체 간섭하는 전면부와, 테이프식 자기 기록 매체와 접촉 및 자기 간섭하여 테이프식 자기 기록 매체의 기록과 재생 중 적어도 하나를 수행하는 기록 및/또는 재생 요소를 포함하며,
    상기 전면부는 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치 설정되는 매끄러운 평탄면이고,
    상기 기록 및/또는 재생 요소는 테이프식 기록 매체가 유체 간섭으로 접촉하는 상기 전면부의 범위 내에 배치되는, 회전 자기 헤드 기구.
  8. 제7항에 있어서, 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 상기 전면부는 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면으로 형성되는, 회전 자기 헤드 기구.
  9. 회전 자기 헤드 기구이며,
    테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있고 접선 방향으로 소정의 선속도로 회전되는 외주연면과, 상기 외주연면 상에서 오목한 상태로 형성된 윈도우부를 갖는 원통형 회전 드럼과,
    상기 윈도우부보다 더 작은 폭을 갖고, 자기 헤드의 대향 선단부 및 후단부와 윈도우부의 대향 선단부 및 후단부 사이에 동일한 폭을 갖는 한 쌍의 공기 간극이 각각 형성되도록 상기 윈도우부에 배치되며, 상기 회전 드럼의 상기 외주연면의 회전에 의해 소정의 전진 방향으로 전진하는 자기 헤드를 포함하고,
    상기 자기 헤드는, 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치하는 매끄러운 평탄면을 가지고,
    상기 매끄러운 평탄면은 상기 회전 드럼의 회전에 의해 이동되며, 테이프식 자기 기록 매체와 접촉 및 자기 간섭하여 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 매끄러운 평탄면 상의 중심에 대해 전진 방향으로 후방 측면에 배치된 기록 및/또는 재생 요소와 테이프식 자기 기록 매체가 유체 간섭하도록 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는, 회전 자기 헤드 기구.
  10. 제9항에 있어서, 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 상기 전면부는 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면으로 형성되는 회전 자기 헤드 기구.
  11. 제9항에 있어서, 상기 매끄러운 평탄면은, 상기 매끄러운 평탄면과 접촉되고 그 후에 상기 매끄러운 평탄면으로부터 이격되는 테이프식 자기 기록 매체가 상기 윈도우부의 후단부와 충돌 또는 접촉하지않고 상기 윈도우부의 후단부를 지나갈 때까지 외주연측에 대해 변위된 관계로 배치되는, 회전 자기 헤드 기구.
  12. 제11항에 있어서, 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 상기 전면부는 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖는 매끄러운 만곡면으로 형성되는, 회전 자기 헤드 기구.
  13. 회전 자기 헤드 기구이며,
    테이프식 자기 기록 매체가 감길 수 있고 접선 방향으로 소정의 선속도로 회전되는 외주연면과, 상기 외주연면 상에서 오목한 상태로 형성된 윈도우부를 갖는 원통형 회전 드럼과,
    윈도우부보다 더 작은 폭을 갖고, 자기 헤드의 선단부와 윈도우부의 선단부 사이에 형성된 공기 간극이 자기 헤드의 후단부 및 윈도우부의 후단부 사이에 형성된 또 다른 공기 간극보다 더 작은 폭을 갖도록 윈도우부 내에 배치되며, 상기 회전 드럼의 상기 외주연면의 회전에 의해 소정의 전진 방향으로 전진되는 자기 헤드를 포함하고,
    상기 자기 헤드는, 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되고 상기 회전 드럼의 외주연면으로부터 후퇴된 내주연측 상에 위치되는 매끄러운 평탄면을 가지고,
    상기 매끄러운 평탄면은 상기 회전 드럼의 회전에 의해 이동되며, 테이프식 자기 기록 매체와 접촉 및 자기 간섭하여 테이프식 자기 기록 매체의 기록 및 재생 중 적어도 하나를 수행하기 위해 테이프식 자기 기록 매체가 유체 간섭으로 접촉하는 상기 전면부 상의 범위 내에 배치된 기록 및/또는 재생 요소와 테이프식 자기 기록 매체가 유체 간섭하도록 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는, 회전 자기 헤드 기구.
  14. 제13항에 있어서, 테이프식 자기 기록 매체에 대향하는 상기 전면부는, 상기 회전 드럼의 곡률보다 더 작은 곡률을 갖고 상기 회전 드럼의 직경 방향에 수직으로 연장되는 매끄러운 만곡면의 적어도 하나의 위치에서 접선 방향을 갖는 매끄러운 만곡면으로 형성되는, 회전 자기 헤드 기구.
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