WO2001065548A1

WO2001065548A1 - Tete magnetique, procede d'enregistrement et de reproduction de supports d'enregistrement magnetiques de type bande

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Publication number: WO2001065548A1
Application number: PCT/JP2001/001488
Authority: WO
Inventors: Jun Takayama; Yasuo Sugizaki; Masahiro Kanaguchi
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2001-09-07
Also published as: KR20020005727A; US7099119B2; US20020159197A1; KR100437581B1; EP1205910A4; EP1205910A1; CN1363084A; CN1253854C

Description

明細書磁気へッドおよびテープ状磁気記録媒体の記録再生方法および回転型磁気へッド機構技術分野

本発明は、磁気へッドおよびテープ状磁気記録媒体の記録再生方法および回転型磁気へッド機構に関する。背景技術

テープ状磁気記録媒体に信号を記録再生する装置として、回転するドラムに搭載した磁気へッドによりテープ状磁気記録媒体上に傾斜角度を有するトラックを形成させて記録し、更にこの傾斜トラックをトレースして再生する、回転ドラム型のビデオカセットレコーダ装置が広く使用されており、とりわけ最近ではデジタル規格による回転ドラム型の V T R装置が普及している。

テープ状磁気記録媒体の例として、塗布式の磁気テープがある。その構造は、プラスチックの基材上に針状や微粒子状の磁性粉を接着剤であるバインダで塗布した磁性層または磁性面が形成され、磁性面は高密度記録になるに従ってその磁性面の保磁力 H c、残留磁束密度 B rが大となる傾向にあり、例えば D V規格の M Pテロプでは保磁力 H cが 2 3 0 0ェルステツド、残留磁束密度 B rが 3 0 0 0ガウスに達している。

一方、磁性粉単体の大きさは、塗布型メタルテロプで 0 . 1 X 1 . 0 // mと微小化している。またテープ厚は、従来の編集機で使用された 1 0〜1 6 μ m程度のテープ厚から、テープカセットの小型化かつ長時間記録再生の要請でテープ厚が薄くなり、 D V規格準拠のデジタルビデオ信号用のテープ状磁気記録媒体はテープ厚が 7〜8 μ mとなっている。

したがって、こうした特性の磁気テープに記録再生する装置側には、磁気テープとの物理的接触の制御に関わる流体的干渉機能と、記録再生に関わる磁気的干渉機能の両面につき工夫が為される必要がある。

こうした磁気テープ記録ノ再生装置の例として、回転しつつ磁気テープ媒体に記録再生する従来構成の回転ドラム型へッドは、磁気誘導原理による磁気へッドを採用している。この磁気へッドは両磁極が狭小なへッドギヤップを挟んで対峙し、このへッドギャップに直角方向の至近位置に磁気テ一プ媒体の磁性面を配し、記録時には両磁極の駆動により発生する磁力線が一方の磁極からへッドギヤップおよび磁性面を経て他方の磁極へ至る際に磁性面を構成する磁性体を磁化することで記録がなされ、また再生時には磁気テープ媒体の磁性面を構成する磁性体から発生する漏洩磁束をへッドギャップを経て両磁極により捉え、磁気テープ媒体の移動にともない変動する際に電磁誘導で発生する起電力を検出して再生がなされる。

ここで記録密度を高め、且つ S /N比を改善するにはへッドギャップへの磁気テープ媒体の密着が必要であり、しかも密着がなされつつ安定なテープの移動を維持する必要がある。

従来の構成においては、上記の密着状態を具現するために磁気テープ媒体をへッドギャップへ押圧して接触圧を得ており、とりわけ回転ドラム型へッドでは磁気テープ媒体に付与する張力により上記の接触圧、いわゆる「当たり」を得る構成となっている。図 1 0はこのような従来の回転ドラム型へッドの構成を説明する模式図である。また図 1 1は図 1 0における Λ矢視図、図 1 2は図 1 0における B矢視図である。

各図に示されるように、回転ドラム型ヘッド 1 0 0は、円筒状の回転ドラム 1 0 1の円筒面の一部分が開口するよぅ陥設したへッド窓 1 0 2に、へッドギヤップ 1 0 3を備える磁気へッド 1 0 4を配設して、回転方向 1 0 6へ所定速度で回転する。この回転により磁気ヘッド 1 0 4も同速度で移動する。回転ドラム 1 0 1に沿う磁気テープ媒体 1 0 5には張力 1 0 7が付与され、この張力 1 0 7で引かれることでへッドギヤップ 1 0 3へ押圧されつつ、磁気へッド 1 0 4よりも遅い速度で同方向へ進行するよう構成されている。また回転ドラム 1 0 1の下端には若干の距離を隔てて円筒状の固定ドラム 1 1 1が配設されている。

ここでへッドギヤップ 1 0 3と磁気テープ媒体 1 0 5との接触状態を改善するために、へッドギヤップ 1 0 3周辺にある磁気テープ媒体 1 0 5と接触する面 1 0 8を記録トラック方向すなわち磁気テープ走行方向に凸の曲率 1 0 9の曲面構成とし、さらにトラック幅方向にも凸の曲率 1 1 0の曲面構成とし、さらに面 1 0 8がへッドギャップ 1 0 3とともに、回転ドラム 1 0 1の円筒面から突き出した構成とされている。

この構成の磁気へッド 1 0 4に磁気テープ媒体 1 0 5が張力 1 0 7による押圧で接触すると、磁気テープ媒体 1 0 5が磁気へッド 1 0 4の面 1 0 8に沿って凸状に変形して接触状態が改善される。また、磁気テープ媒体 1 0 5の磁気へッド 1 0 4に接触しない部分は、へッド窓 1 0 2と回転ドラム 1 0 1 と固定ドラム 1 1 1間の隙間による影響で変形することもある。

上記のように、従来構成の回転ドラム型ヘッド 1 0 0は、磁気テープ媒体 1 0 5へ十分な張力 1 0 7を付与し、この張力 1 0 7により磁気テープ媒体 1 0 5を凸面状の磁気へッド 1 0 4へ強制的に押圧して接触状態を改善し、磁気へッド 1 0 4と磁気テープ媒体 1 0 5間の磁気的干渉をなすことにより、磁気的記録または再生がなされるものであった。

しかしながら、上記のように磁気テープ媒体 1 0 5を凸面状の磁気へッド 1 0 4へ強制的に押圧する結果、へッドギヤップ 1 0 3の摩耗が進行してへッド寿命を短縮するという問題があった。また一方において、磁気テープ媒体 1 0 5の磁性面が同様に摩耗し、また非可逆の変形が生じてテープ寿命を短縮するといぅ不具合があった。

このため、ヘッド寿命を延長するべく、従来構成にあってはヘッドギャップ 1 0 3の奥行、すなわちギャップデプスを深く設定してマージンを設ける設計が為されていた。これによれば、例えば当初においてギャップデプスを 2 0乃至 3 0 μ mと深く構成して、摩耗によりギヤップデブスが限界値まで減るまでの時間を稼ぎ、ヘッド寿命を延長するものである。

ところが上記のように当初のギヤップデブスを深く設定する構成では、感度改善に限界があり、また高密度記録が抑制され、高密度再生に限界が生じるという問題があった。また上記の、テープ寿命を短縮するという不具合を解決する効果を有するものではなかった。

さらに、上記の磁気誘導原理に基づく磁気ヘッドに替わるものとして、主としてハード磁気ディスク装置（H D D ) において適用されている、磁気抵抗効果を利用して記録メディア上の磁界変化を極めて浅いギヤップデブスで検出する構成である磁気抵抗効果型（或いは磁束応答型）の M Rヘッドならびに G M Rヘッドを、テ一プ状磁気記録媒体へ適用するための方途を具現するものでもなかった。発明の開示

本発明は、上記のような従来技術における問題点を解決するためなされたもので、接触圧を軽減しつつへッドとテープ媒体の良好な接触状態を維持して摩耗を減少させることによりへッド寿命およびテープ寿命を延長し、さらに磁気抵抗効果型のへッドのテープ媒体へ適用を可能にする磁気へッドおよびテープ状磁気記録媒体の記録再生方法および回転型磁気へッド機構を提供することを目的とする上記従来技術の課題を解決するため、本発明の請求の範囲第 1項に係る磁気へッドは、テープ状磁気記録媒体を巻設可能な回転ドラムに搭載され、上記回転ドラムの回転に伴い移動して上記テープ状磁気記録媒体へ記録し、または上記テープ状磁気記録媒体から再生する磁気へッドであって、上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記回転による移動時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と接触して磁気的干渉をなす記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に置かれ、且つ上記テープ状磁気記録媒体と接触して磁気的干渉による記録または再生の少なくとも何れかが可能に配設されたことを特徴とする。

上記の構成によれば、面状部が平滑平坦面で構成されることにより、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間にべルヌーィの法則により減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体は漸次面状部へ接近して接触する。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧が確保され、摩耗を抑えて記録または再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 2項に係る磁気へッドは、テープ状磁気記録媒体を巻設可能な回転ドラムに搭載され、上記回転ドラムの回転に伴い移動して上記テープ状磁気記録媒体へ記録し、または上記テープ状磁気記録媒体から再生する磁気へッドであって、上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記回転による移動時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と非接触で磁気的干渉をなす記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記テ一プ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲外に置かれ、且つ上記テープ状磁気記録媒体と非接触による磁気的干渉をして記録または再生の少なくとも何れかが可能に配設されたことを特徴とする。

上記の構成によれば、面状部が平滑平坦面で構成されることで、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間にベルヌ一の法則により減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体は漸次面状部へ接近して接触するが、定常状態では接触点の位置は安定しており、よって接触位置から直前の位置ではテープ状磁気記録媒体までの距離が定常値となり安定した非接触状態が維持される。したがってこの位置に、非接触型の記録再生部、例えば磁気抵抗検出方式の再生ヘッド素子が配設されることで、回転型磁気記録においても非接触によるテープ状磁気記録媒体への記録 ^ /再生がなされる。 ·

本発明の請求の範囲第 3項に係る磁気へッドは、請求の範囲第 1または 2項に記載のものであって、上記テープ状磁気記録媒体に対向する面状部が、上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成されたことを特徴とするから、上記減圧効果は面状部の形状や平滑度に依存し、同一の平滑度であれば曲率がなだらかな面状部の减圧効果が大となる。したがってテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに接触させることなく、しかも磁気へッドへ減圧効果で接触させる運用か、またはテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに軽い接触圧で接触させ、一方、磁気ヘッドにはより強力な減圧効果により生じる所望の接触圧で接触させるといった運用が可能になる。 '

本発明の請求の範囲第 4項に係るテープ状磁気記録媒体の記録再生方法は、円筒面を有する回転ドラムの面上に、平滑平坦面、或いは上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面を配設し、且つ上記平滑平坦面または上記平滑曲面上に、テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなす記録再生部を配設して、回転する上記回転ドラムに上記テープ状磁気記録媒体を接近させ、上記平滑平坦面または上記平滑曲面と上記テープ状磁気記録媒体との間の流体的干渉により惹起する減圧により上記テープ状磁気記録媒体と上記記録再生部を接触させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行するか、または上記減圧により、上記テープ状磁気記録媒体と上記記録再生部との距離を、相互の磁気的干渉が可能な限界距離以内に接近させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行することを特徴とする。

上記の記録再生方法によれば、面状部が平滑平坦面又はなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成されることで、面状部と接近したテープ状磁気記録媒体間にべルヌ一^ rの法則により減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体は漸次面状部へ接近して接触する。これにより、記録再生部がテープ状磁気記録媒体と接触状態になり、しかも強制力を付勢することなく減圧効果だけで接触圧が確保され、摩耗の発生を抑えて記録または再生がなされる。

また、定常状態では接触点の位置は安定しており、よって接触位置から直前の位置ではテープ状磁気記録媒体の浮上距離が定常値となり安定した非接触状態が維持される。したがつてこの位置に、非接触型の記録再生部、例えば磁気抵抗検出方式の再生へッド素子が配設されることで、回転型磁気記録においても非接触によるテープ状磁気記録媒体への記録再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 5項に係る回転型磁気へッド機構は、円筒面を有してテープ状磁気記録媒体を巻設し、且つ磁気へッドを具備して回転可能に構成された回転ドラムを備え、上記磁気ヘッドは、上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に配設され、且つ上記磁気へッドの各部分の高さが上記回転ドラムの上記円筒面の高さを越えなレ、構成とされたことを特徴とする。

上記の構成によれば、面状部が平滑平坦面で構成されることにより、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉によりべルヌーィの法則にしたがう減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体は漸次面状部へ接近して接触する。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧が確保され、摩耗を抑えて記録または再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 6項に係る回転型磁気へッド機構は、円筒面を有してテ —プ状磁気記録媒体を巻設し、且つ磁気へッドを具備して回転可能に構成された回転ドラムを備え、上記磁気ヘッドは、上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に配設され、且つ上記磁気へッドは、上記回転ドラムの上記円筒面から突出して設けられたことを特徴とする。

上記の構成によれば、磁気へッドが回転ドラムの円筒面から突出することで、突出した磁気へッド端部へのテープ状磁気記録媒体による接触が容易になされ、これにより回転に伴い回転ドラム周辺に形成されていた空気流の平滑平坦面への流入がテープ状磁気記録媒体によって阻止される。一方、平滑平坦面とこれに接近したテープ状磁気記録媒体との間の流体的干渉によりベルヌ一 rの法則にしたがう減圧が生じるが、前掲のように回転ドラム周辺の空気流の平滑平坦面への流入が遮断されることにより、この減圧が効果的になされ、テープ状磁気記録媒体は急速に面状部へ接近して接触する。このようにして、より短い距離で接触がなされ、よって磁気ヘッドの小型化がなされる。

さらに、強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧が確保され、摩耗を抑えた記録または再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 7項に係る回転型磁気へッド機構は、回転ドラムを備え、上記回転ドラムは、テープ状磁気記録媒体を巻設する円筒面と、上記円筒面中に開口状に陥設された窓部と、上記窓部内に配設された磁気ヘッドと、上記窓部壁面と上記磁気へッド壁面間に形成された凹状のチャネルと、を具備してなり、上記磁気ヘッドは、上記テープ状磁気記録媒体に対向して、上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部分に接触する範囲内に配設され、且つ上記磁気へッドの各部分の高さが上記回転ドラムの上記円筒面の高さを越えない構成とされたことを特徴とする。上記の構成によれば、凹状のチャネルに生じる負圧で、通過するテープ状磁気記録媒体が引かれて軌跡が内側へ移動し、テープ状磁気記録媒体が磁気へッド端部へ接近または接触がなされて、チャネルからの誘出空気流の抑制または遮断がなされ、磁気ヘッド上の空気流形成が抑制される。

さらに磁気へッドの面状部が平滑平坦面で構成されることにより、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉によりべルヌーィの法則にしたがう減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体は面状部へ接近して接触する。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧が確保され、摩耗を抑えて記録または再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 8項に係る回転型磁気へッド機構は、回転ドラムを備え、上記回転ドラムは、テープ状磁気記録媒体を卷設する円筒面と、上記円筒面中に開口状に陥設された窓部と、上記窓部内に配設された磁気ヘッドと、上記窓部壁面と上記磁気へッド壁面間に形成された凹状のチャネルと、を具備してなり、上記磁気ヘッドは、上記テープ状磁気記録媒体に対向して、上記回転ドラの回転時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、を備え、上記面状部が平滑平坦面で構成され、上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に配設され、且つ上記磁気ヘッドは、上記回転ドラムの上記円筒面から突出して設けられたことを特徴とする。

上記の構成によれば、凹状のチャネルに生じる負圧による作用で、通過するテープ状磁気記録媒体が引かれて軌跡が内側へ移動し、さらに磁気へッドが円筒面から突出することにより、テープ状磁気記録媒体の磁気へッド端部への接近または接触がより効果的になされて、チャネルからの誘出空気流の抑制または遮断がなされ、磁気へッド上の空気流形成の抑制が効果的になされる。

さらに磁気へッドの面状部が平滑平坦面で構成されることにより、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉によりベルヌーィの法則にしたがう減圧が生じ、一方において上記の空気流形成の抑制と相俟って、テープ状磁気記録媒体の面状部への急速な接近と接触がなされる。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧が確保され、摩耗を抑えて記録または再生がなされる。

本発明の請求の範囲第 9項に係る回転型磁気へッド機構は、請求の範囲第 5、 6、 7または 8項の何れかに記載のものであって、上記テープ状磁気記録媒体に対向する上記面状部が、上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成されたことを特徴とするから、上記減圧効果は面状部の形状や平滑度に依存し、同一の平滑度であれば曲率がなだらかな面状部の減圧効果が大となる。したがってテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに接触させることなく、しかも磁気へッドへ減圧効果で接触させる運用か、またはテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに軽い接触圧で接触させ、一方、磁気ヘッドにはより強力な減圧効果により生じる所望の接触圧で接触させるといった運用が可能になる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 1の実施形態の要部を示す模式斜視図である。

図 2は、図 1に示され、また本発明の一実施形態でもある磁気ヘッドの構成の説明図である。

図 3は、図 2における A矢視図である。

図 4は、図 2における B矢視図である。

図 5は、図 1に示される回転ドラムの回転時における磁気テープの卷設状態の. 説明図である。

図 6は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の原理説明図である。

図 7は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 3の実施形態の要部構成図である。

図 8は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 4の実施形態の要部構成図である。

図 9は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 5の実施形態の要部構成図でめる。

図 1 0は、従来の回転ドラム型ヘッドの構成を説明する模式図である。

図 1 1は、図 1 0における A矢視図である。

図 1 2は、図 1 0における B矢視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の好適な実施形態を添付図を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、この発明の本質的な構成と作用を示すための好適な例の一部であり、したがって技術構成上好ましい種々の限定が付されている場合があるが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図 3は、図 2における A矢視図である。

図 4は、図 2における B矢視図である。

以下、図 1〜図 4に基づき回転型磁気へッド機構 R H A 1の構成を説明する。図 1に示されるように、本実施形態に係る回転型磁気ヘッド機構 R H A 1は、略同一の直径を有して夫々が円筒面を有する円筒形状の回転ドラム D R 1及ぴ固定ドラム D Fが同軸に、且つ夫々の円筒面の一方の縁端を対向させ近接して配置され構成される。回転ドラム D R 1は回転可能な上ドラムであり、固定ドラム D F はシャーシやフレームに固定された下ドラムである。

回転ドラム D R 1は軸中心に回転可能な円筒面を備え、この円筒面の下側の所定位置には、複数の窓 W D 1が穿設され、各々の窓 W D 1にフラットヘッド F H 1が嵌設されている。なお図解を容易にするため他の窓とフラットへッドの図示を省略している。

図 1〜図 4に示されるように、フラットヘッド F H 1は直方体形状で、縁部の高さは窓 W D 1の高さ、即ち円筒面と同一レベルにあり、またフラットヘッド F H 1の寸法は窓 W D 1の寸法より若干小さく設定される。この結果、フラットへッド F H 1 と回転ドラム D R 1間には凹状のチャネル C h 1が形成されている。フラットヘッド F H 1はフェライト、センダスト、ァモルフォス合金などの磁性体及びセラミックス等によるサブストレート材で構成される。

フラットへッド FH 1の、磁気テープ MTに対向する部分は面状部を形成し、本実施形態では平滑に仕上げ加工がなされた平滑平坦面 P L 1 (以下、平坦面 P L 1 とも記載する）を有する。

或いは、この面状部を回転ドラム DR 1の曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成してもよい。ここで面状部は、対向する磁気テープ MTと流体的干渉を為すよう作用する。

さらに、フラットヘッド FH 1の平滑平坦面 P L 1上には、記録再生部であるヘッドエレメント HE 1力平滑平坦面 P L 1から突出しないよぅ配設されている（図 3参照）。ここでヘッドエレメント HE 1は対向する磁気テープ MTと磁気的干渉を為すものであり、回転ドラム DR 1が所定方向にドラム線速度 V dで回転している際に磁気テープ MTの磁性面に近接するか、または接触して記録または再生する。このヘッドエレメント HE 1は、例えば図 3に示されるような磁気誘導原理によるへッドの場合には、へッドギヤップとして形成される。

また固定ドラム DFには、図 1に示される、磁気テープ MTの走行路を規制するためのリード L dが形成されている。

磁気テープ（テープ状磁気記録媒体） MTは固定ドラム DFのリード L dに沿レ、、回転ドラム DR 1 と固定ドラム DFの円筒面とに亘つて所定の角度を張るように卷設され、さらに不図示の張力制御手段により張力 T sが付勢され、磁気テープ線速度 Vm tで進行し、回転ドラム DR 1の回転に伴いへッドエレメント H E 1によりへリカルスキャン方式で記録/再生される。

ここで回転ドラム DR 1の回転時の円筒面上の線速度は V dであり、したがつてフラットへッド FH 1は線速度 V dで移動する。磁気テープ MTはこれと同方向にこれより遅い線速度 Vm tで進む。この線速度の差が、磁気テープ MTに対するフラットへッド FH 1の実質速度となる。

なお上記では 1基の回転ドラム DR 1 と、その下方に配設された 1基の固定ドラム DFから成る構成を示したが、これに限定されることなく例えば中ドラム回転型に代表される、 3基以上から成る構成の磁気へッド機構であっても差し支えない。

図 5は、図 1に示される回転型磁気へッド機構の回転時における磁気テープの巻設状態の説明図である。

図 6は、本発明に係る回転型磁気ヘッド機構の原理説明図である。

以下、図 5〜図 6に基づき回転型磁気へッド機構 R H A 1の動作を説明する。先ず、磁気テープ M Tが卷設されない無負荷の場合を想定すると、回転ドラム D R 1の回転に伴い、回転ドラム D R 1とフラットへッド F H 1の外周端面には夫々空気層（エアフィルム）が形成される。たとえば回転ドラム D R 1の表面に最も近い空気の、回転ドラム D R 1に対する相対速度はゼロであり、したがってエアフィルムの中でも外周端面に接する第 1の薄い厚さの空気層は回転ドラム D R 1の表面と同じ線速度で移動するが、同じエアフィルム中でその上の第 2の薄い厚さの空気層は、空気の粘性により第 1の薄い空気層の線速度が維持されず、それよりも遅い線速度で移動する。これは外周端面上から測った相対速度が発生したことになる。したがって相対速度分だけ遅れる。

以下同様に、第 3の薄い厚さの空気層以降は相対速度の絶対値が順に増大し、したがって遅れは順に増大し、同じエアフィルム中の最も外周端面から離れた第 _nの薄い厚さの空気層の相対速度の絶対値は最大になり、第 1の薄い空気層の線速度の絶対値に等しくなつたところでエアフィルムが消え、線速度がゼロの環境空気（静止した空気）となる。

ここでエアフィルム中の空気層の状態は、端面に近い空気層が形成する層流域から、端面から離れるにつれ乱流域へ遷移する。

無負荷状態の回転ドラムは上記のように外周面にエアフィルムを形成しながら回転を続行し、この回転ドラムの外周面に磁気テープが巻設される。したがって外周面に配設されたへッド上にもエアフィルムが形成されるが、へッドは卷設された磁気テープと常時対向しているのではなく、回転ドラムの高速回転に伴い例えば略半周分だけ磁気テープと対向して記録/再生し、他の半周分は磁気テープと対向せず開放状態で移動し、この間に環境空気と接してエアフィルムを回復し、続く半周において再び磁気テープと対向して記録ノ再生を行う過程を反復するここで、高速回転する回転ドラムの外周面に磁気テープが接近した際に、回転ドラム外周面と磁気テープ間に流体的干渉が発生する。ベルヌーィ法則（広義のエネルギー保存則である）では、空気の運動エネルギーと圧力の和を一定とする。記号 * *を 2乗として、 '

P + v * * 2 /^/ 2 p = c o n s t

と示される。 pは空気の比容である。なおポテンシャル項は省略してある。前述した、回転ドラムの外周面上に形成されるエアフィルムの、例えば外周端面に最も近い、概ね層流で構成される第 1の薄い厚さの空気層は、外周面に対し静止し、上記のように回転ドラム外周面との速度差がゼロであるから、外周面上における見かけの運動エネルギーはゼロとなり、したがってべルヌーィ法則から外周面上の見かけの圧力差が生じない。この効果を利用したものが H D D (ハード磁気ディスク装置）の浮上ヘッド構成であるが、本発明においては磁気テープを外周面へ吸引して接触させ、この接触圧を接触型ヘッドにより利用するか、或いは接触点から偏倚した位置に配置した非接触型へッドにより磁気テープと非接触で磁気的干渉を行うようにするものであるから、外周面近傍の、圧力差が小さい空気層の形成を可能な限り削減 ·排除するための流体的干渉をなす構成が必要となる。

一方、チャネル C h 1の作用は例えば以下のような説明が可能である。

上記の回転状態において回転ドラム D R 1 とフラットへッド F H 1間のチャネル C h iではエアフィルム形成は途切れるものの、チャネル C h 1は環境空気に対して高速移動していることにより、チャネル C h 1上において観測すると環境空気の高速移動流がチャネル C h 1開口部を通過していることになる。チャネル C h 1は狭小の凹部を構成するから、ベンチユリ効果により負圧（一 Δ Ρ ) が生じ、チャネル C h 1内は減圧される。この滅圧は、チャネル C h 1内の空気が誘出されることにより生じる。

高速回転状態にある凹部形状のチャネル C h 1周辺の流体は、定常状態においてもエディカレントの生成等で極めて複雑であるが、マクロ的に把えると、上記の誘出空気流はチャネル Ch 1端面に沿うように流路形成されてチャネル Ch 1 外へ誘出し、一方においてチャネル Ch 1開口部の流路抵抗が低い中央部分から環境空気がチャネル Ch 1内へ導入され、この差分が定常的な負圧を形成するものと考えられる。

つぎに、回転ドラム DR 1に磁気テープ MTが卷設されることで負荷が付与された場合を説明する。

回転ドラム DR 1の円筒面に沿って遅い速度で進行する磁気テープ MTにはテープ卷取り側に設けられた不図示のテンションアーム等から引かれて張力 T sが付与されている。従来の回転ヘッドにおいては、この張力（テンション）を強く設定して磁気テープ M Tをヘッドに強制的に押圧し接触させる構成とされたが、本実施形態の構成では磁気テープ M Tをヘッドに強制的に押圧して接触させることのない、適切な張力 T sを付与するよう運用する。これにより磁気テープ MT が負荷状態で形成されるエアフィルムに載って回転ドラム DR 1上を進行する定常状態にすると、図 6に示されるように、回転ドラム DR 1の外周面とフラットヘッド FH 1の端部付近には夫々エアフィルム A f 1 m 1と A f 1 m 2が形成されるが、このエアフィルム A f 11111と £ l m2は、卷設された磁気テープ M Tの存在により、上記の無負荷状態でのエアフィルムと同一ではない。例えば回転ドラム DR 1面上にあって磁気テープ MT間に生成されるエアフィルム A f 1 m 1の厚さは、磁気テープ MTに張力 T sが付与されていることで上記の無負荷状態でのエアフィルム厚より薄くなる。或いは張力 T sを調整して、巻設された磁気テープ MTがエアフィルム A f 1 m lをブレイクし、回転ドラム DR 1に常時接して進行する状態にすることもできる。

ところで実験結果として、フラットヘッド FH 1の平坦面 P L 1上の磁気テープ MTには、チャネル C h 1の領域からフラットへッド F H 1のェッジ部 E j を通過して立ち上がった後、ピークを経て漸次、フラットヘッド FH 1の平坦面 P L 1へ接近する軌跡が観察されている（図 5および図 6参照）。この現象は以下のように説明できる。

チャネル C h 1は空気流の流線と鉛直方向に形成されていてその作用はベンチユリ管の作用に準じて説明され、ベンチュリ効果によって前掲のようにチャネル Ch i内に圧力降下（負圧一 ΔΡ) が生じ、この圧力降下により磁気テープ MT が図 6中の矢印で示されるようにチャネル C h 1の底部方向に誘引され、磁気テープ MTの移動軌跡がチャネル C h 1の底部方向に変移する。これを誘引軌跡 T r 1とする。このとき前掲のようにチャネル C h 1からフラットヘッド FH 1の平坦面 P L 1へ誘出空気流 A s u c (図 6参照）が定常的に発生し、エアフィルム A f 1 m 2を形成する空気の一部の供給源となっている。

この誘引軌跡 T r 1により磁気テープ MTがフラットへッド FH 1端部のエツジ部 E jへ接近すると、誘出空気流 A s u cがフラットへッド FH 1の平坦面 P L 1上の、磁気テープ MT間に形成された領域に一部流出し、過渡的に滞留して磁気テープ MTの軌跡を膨張させる要因となる。

ここで磁気テープ MTは平坦面 P L 1上を覆う位置にあることにより、この後に平坦面 P L 1上のエアフィルム A f 1 m 2の形成が抑制される。

一方、磁気テープ MTは剛性を有することにより、エッジ部 E j を通過した部分から後方にある磁気テープ MTは、フラットへッド FH 1の平坦面 P L 1に角度を有して立ち上がることになり、磁気テープ MTの軌跡を膨張させる他の要因となる。

他方において磁気テープ MTには、上記の張力 T sが付与されるから、これが上記の磁気テープ MTの撓みを抑え、軌跡の膨張の制約要因として作用する。ここにおいて、フラットへッド FHの平坦面 P L 1と磁気テープ MT間でベルヌ一ィ法則により生じる減圧効果により、磁気テープ MTがフラットへッド FH 1の平坦面 P L 1に吸い寄せられる力が作用する。

上記の各要因と作用力の結果として、フラットへッド FH 1の平坦面 P L 1上の磁気テープ MTは、エッジ部 E j を通過して立ち上がった後、ピークを経て漸次、フラットヘッド F H Iの平坦面 P L 1へ接近する、膨張軌跡 T r 2 (図 6参照）が形成されるものと説明できる。

上記の状態からさらに磁気テープ MTが接近すると、エッジ部 E j に接触して、誘出空気流 A s u cが遮断される。これによりフラットへッド FH 1の平坦面 P L 1に供給される空気量が減少し、また磁気テープ MTが平坦面 P L 1上を覆う位置にあることで、平坦面 P L 1上のエアフィルム A f l m 2の形成が効果的に抑制される。さらに磁気テープ MTの立ち上がりにより形成される膨張空間、すなわち膨張軌跡 T r 2の磁気テープ MTとフラットヘッド FH 1の平坦面 P L 1間に形成される領域は、形成が急激に成されることで減圧状態となる。

なお上記においてエッジ部 E j は、縁部を鋭角で構成する他、磁気テープ MT の保護が可能な曲率付きの縁部で構成することもできる。

つぎに図 5に示されるように、前掲の膨張空間の減圧効果に加え、平坦面 P L 1が平滑かつ平坦な形状であることによる強力なベルヌーィ効果の作用により、磁気テープ MTは平坦面 P L 1に沿いエッジ部 E jから距離が隔たるにつれ平坦面 P L 1へ急速に接近し、残存するエアフィルム A f l m 2をブレイクして平坦面 P L 1に接触点 C pで接触する。

この接触以降の接触状態の継続は、平坦面 P L 1の平滑度や平坦度、さらには平坦面 P L 1の配設角度等の要素に依存するが、ヘッドエレメント HE 1による磁気テープ MTへの磁気的干渉すなわち記録/再生が安定してなされるに十分な範囲にわたり接触が継続されるよう上記各要素を設定するようにする。

したがって、本実施形態では、ヘッドエレメント HE 1が接触点 C pよりも後方に位置するように構成する。この位置設定により、ヘッドエレメント HE 1は常時安定して磁気テープ MTと接触する。

このようにフラットへッド F H Iのエッジ部 E j への磁気テープ MTの接触により、エアフィルム A f l m 2の形成が抑制され、さらにその後もフラットへッド FH 1上において平坦面 P L 1へ近接した磁気テープ MTにより平坦面 P L 1 上への新たなエアフィルム A f 1 m 2の生成が抑制されることにより、ベルヌ一ィ効果がさらに有効に作用して磁気テープ M Tの平坦面 P L 1への接触が早期かつ短距離で為されることになる。

以上の結果、磁気テープ M Tの平坦面 P L 1への接触点 C pとエッジ部 E jすなわちフラットへッド F H I端部との距離 d s t (図 5参照）を短縮することができ、ヘッドの寸法を小形に構成することができる。

また本実施形態においてはフラットへッド F H Iに磁気誘導型へッドを適用しており、したがってへッドエレメント H E 1はへッドギヤップで構成される力へッドギヤップの設置位置を、図 5に示されるように上記の接触点 C p以降すなわち接触点 C pからエッジ部 E j と反対方向に偏倚させた位置とするから、へッドエレメント H E 1は磁気テープ MTとの安定した接触状態を維持できる。さらに、ヘッドエレメント H E 1への接触圧について説明すると、上記のように本実施形態においてはべルヌーィ法則により生じる減圧効果による、磁気テープ M Tのフラットへッド F H 1.の平坦面 P L 1への広い範囲の接触を利用するものであるから、ヘッドエレメント H E 1への接触圧を十分小さなものにでき、しかも磁気誘導効果上も問題のない接触圧をしかも安定して得ることができる。したがって、例えば従来の構成におけるような、張力により磁気テープを強制的にヘッドへ押圧接触させる必要がないから、ヘッド摩耗が極めて小さく、よってへッド摩耗に係る問題を解決でき、ヘッドの長寿命化を実現するのみならず、磁気テープ MTへの負荷が小さいことで磁気テープ MTの非可逆変形を回避して、長寿命化をも同時に実現することができる。

さらにへッド摩耗が小さいことにより、図 5に示されるギヤップデブス g d p を浅く、例えば数ミクロン程度またはそれ以下に構成することが可能になり、へッド性能を改善して高感度での高密度記録/再生を可能にする。

さらにへッド摩耗が小さいことにより、磁気テープとへッドが接触をなす構成であっても、磁気抵抗効果を利用して記録メディァ上の磁界変化を極めて浅いギヤップデブスで検出する構成である磁気抵抗効果型（或いは磁束応答型）の M R へッドならびに G M Rへッドを、適用することが可能になる。

上記において、チャネルが存在しても、その幅に比して深さが浅く、よって + 分な負圧の形成が為されない場合には、上記の負圧による磁気テープの軌跡移動が僅少であり、エッジ部での誘出空気流の遮断がなされないが、これは後述の図 8において述べると同様の動作となる。

また同様に、剛性が大である磁気テープによりチャネル通過時の軌跡移動が僅少である場合にも、後述の図 8において述べると同様の動作となる。

ところで、前掲の実施形態ではブラットへッド F H 1の縁部の高さを回転ドラム D R 1の円筒面の高さと等しい構成としたが、第 2の実施形態として、フラットへッドを回転ドラム D R 1の円筒面から突き出して設ける構成も可能である。この構成によれば、前掲のテープ軌跡を決める要因のうちで、とりわけ剛性が大の磁気テープを適用する場合には、この剛性による要因が支配的となり、チヤネルによる負圧効果と相俟って突出した磁気へッド端部への磁気テープによる接触がさらに容易になり、これによりチャネルから誘出する空気流をさらに早期に、且つ効果的に遮断できる。この結果、フラットヘッドの面状部上のエアフィルム形成をさらに抑制する効果が得られ、平滑平坦面上で磁気テープによるエアブイルムのブレイクがさらに容易になり、接触点が形成されるまでの距離を短縮することができる。 ― ここで、チャネルが存在しても、その幅に比して深さが浅く、よって十分な負圧の形成が為されない場合には、上記の負圧に依存した磁気テープの軌跡移動は僅少となるが、上記のように磁気テープの剛性による要因が支配的である場合には、突出した磁気ヘッド端部へ磁気テープが接触して、エッジ部での誘出空気流の遮断がなされる。これは後述の図 9において述べると同様の動作となる。図 7は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 3の実施形態の要部概略図でめる。

この実施形態では、磁気ヘッド MHが、磁気テープ M Tに対向して回転による移動時に磁気テープ M Tと流体的干渉をなすことで磁気テープ M Tを吸引して接触させる面状部 P L 3と、磁気テープ MTと非接触で磁気的干渉をなす記録再生部として、非接触型ヘッド素子 NCCを備える。

ここで面状部 P L 3を平滑平坦面あるいは、なだらかな曲率の曲面で構成し、また非接触型へッド素子 NCCを、磁気テープ MTが流体的干渉により面状部 P L 3に接触する範囲外に配置する。

この構成によれば、面状部 P L 3を平滑平坦面或いはなだらかな曲率面で構成することにより、面状部 P L 3と接近した磁気テープ MT間に減圧が生じ、これにより磁気テープ MTは漸次面状部 P L 3へ接近して、接触点 C pにおいて面状部 P L 3へ接触するが、定常状態では接触点 C pの位置は安定しており、よって面状部 P L 3上の接触点 C pから若干戻った位置では磁気テープ MTまでの距離が定常値となり、この位置では磁気テープ MTが浮上量 f 1 oで安定浮上しているから、この位置において磁気テープ MTの安定した非接触状態が維持される。したがつてこの位置に、非接触型ヘッド素子 NCC、例えば磁気抵抗検出方式の再生ヘッド素子を配設することにより、回転型磁気記録において、ヘッド面状部 P L 3と磁気テープ MTとを接触させるとともに、磁気テープ MTとの磁気的干渉をなす非接触型へッド素子 NCCを磁気テープ MTに非接触にでき、これにより非接触による磁気テープ MTへの記録再生を行うようにできる。この結果、 MRヘッドや GMRヘッドを含む非接触型のヘッドを、磁気テープ MTによる回転型磁気記録装置へ適用することができる。

図 8は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 4の実施形態の要部である回転ドラムの構成図である。

同図に示されるように、回転型磁気へッド機構 RHA4の回転ドラム DR4の軸中心に回転可能な円筒面の所定位置には複数の窓 WD 4が穿設され、各々の窓 WD 4にフラットへッド FH 4が嵌設されている。なお図解を容易にするため他の窓とフラットヘッドの図示を省略している。この回転ドラム DR4に、張力 T sが付勢され、磁気テープ線速度 Vm tで進行する磁気テープ MTが卷設され、一方回転ドラム D R 4の円筒面はドラム線速度 V dで移動する。フラットヘッド FH4は磁気誘導原理によるヘッドであり、直方体形状で、円筒面長さ方向にある縁部の高さは窓 WD 4の高さ、即ち回転ドラム DR 4の円筒面と同一レベルにあり、またフラットへッド FH 4の寸法は窓 WD 4の内部全体を占めるよう設定される。

フラットヘッド FH 4の、磁気テープ MTに対向する部分は面状部を形成し、本実施形態では平滑に仕上げ加工がなされた平滑平坦面で構成される。

或いは、この面状部を回転ドラム DR 4の曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成してもよい。ここで面状部は、対向する磁気テープ MTと流体的干渉を為すよう作用する。

この平滑平坦面上には、ヘッドギャップ HGが記録再生部として形成され、その位置は、磁気テープ MTが流体的干渉により面状部に接触する範囲内に配設される。

動作を説明すると、回転ドラム DR 4の円筒面に沿って形成されたエアフィルムに部分的に載った磁気テープ MTは、その状態でフラットへッド FH4上に至る。フラットヘッド FH4の平滑平坦面の表面粗度は、回転ドラム DR4の円筒面の表面粗度より平滑である上、形状が平坦であるから形成される乱流域が少なく、よって流れ方向の均一度が高い層流域に基づく、磁気テープ MTと平滑平坦面間の減圧が回転ドラム DR 4の円筒面上よりも効果的に作用する。したがって、平滑平坦面と磁気テープ MT間に存在する空気が誘出されることで減圧されると同時に、平滑平坦面と磁気テープ MT間に存在する空気層 A f l m4が、フラットヘッド FH4の進行につれて漸次、厚みを減じ、これにより磁気テープ MT は平滑平坦面へ接近して、接触点 Cp 4で平滑平坦面へ接触する。接触状態のミクロ的説明は前掲と同様である。またフラットへッド FH4の端部から接触点 C p 4までの距離 d s t 4は、フラットへッド FH 4の端部における空気流の状態、すなわちエアフィルムから供給される空気量や流速、平滑平坦面の表面粗度、磁気テープ MTの表面粗度等により規定される。

上記のようにして接触状態が成立すると、接触点 C p 4以降はこの接触状態が維持されるから、接触点 C p 4より後方に配されたへッドギヤップ H Gに磁気テープ MTが接触し、安定した接触圧が得られる。

へッドギヤップ H Gへの接触圧についてさらに説明すると、上記のように本実施形態においては減圧効果による、磁気テープ MTのフラットへッド F H 4の平滑平坦面への広い範囲の接触を利用するものであるから、へッドギャップ H Gへの接触圧を十分小さなものにでき、しかも磁気誘導効果上も問題のない接触圧をしかも安定して得ることができる。したがって、例えば従来の構成におけるような、張力により磁気テープを強制的にへッドへ押圧接触させる必要がないから、ヘッド摩耗が極めて小さく、よってヘッド摩耗に係る問題を解決でき、ヘッドの長寿命化を実現するのみならず、磁気テープ M Tへの負荷が小さいことで磁気テープ MTの非可逆変形を回避して、長寿命化をも同時に実現することができる。さらにへッド摩耗が小さいことにより、へッドギヤップ H Gのギヤップデプス (不図示）を浅く、例えば数ミクロン程度またはそれ以下に構成することが可能になり、へッド性能を改善して高感度での高密度記録 Z再生を可能にする。さらにへッド摩耗が小さいことにより、磁気テープとへッドが接触をなす構成であっても、磁気抵抗効果を利用して記録メディァ上の磁界変化を極めて浅いギヤップデブスで検出する構成である磁気抵抗効果型（或いは磁束応答型）の M R へッドならびに G M Rへッドを、磁気誘導型へッドに代えて適用することが可能になる。

図 9は、本発明に係る回転型磁気へッド機構の第 5の実施形態の要部である回転ドラムの構成図である。

同図に示されるように、回転型磁気へッド機構 R H A 5の有する回転ドラム D R 5の、軸中心に回転可能な円筒面の所定位置には複数の窓 WD 5が穿設され、各々の窓 WD 5にフラットへッド F H 5が嵌設されている。なお図解を容易にするため他の窓とフラットへッドの図示を省略している。この回転ドラム D R 5に、張力 T sが付勢され磁気テープ線速度 V m tで進行する磁気テープ MTが卷設され、一方回転ドラム D R 5はドラム線速度 V dで移動する。フラットヘッド FH5は磁気誘導原理によるヘッドであり、直方体形状で、回転ドラム DR 5の円筒面から突出して設けられ、またフラットへッド FH5の寸法は窓 WD 5の内部全体を占めるよう設定される。

フラットへッド FH5の、磁気テープ MTに対向する部分は面状部を形成し、本実施形態では平滑に仕上げ加工がなされた平滑平坦面で構成される。

或いは、この面状部を回転ドラム DR 5の曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成してもよい。ここで面状部は、対向する磁気テープ MTと流体的干渉を為すよう作用する。

この平滑平坦面上には、ヘッドギャップ HGが記録再生部として形成され、その位置は、磁気テープ MTが流体的千渉により面状部に接触する範囲内に配設される。

動作を説明すると、回転ドラム D R 5の円筒面に沿って形成されたエアフィルムに部分的に載った磁気テープ MTは、その状態でフラットへッド FH 5に至り、エッジ部 E j に觝触して外側へ軌跡を転じ、磁気テープ MTの有する剛性によりフラットへッド FH 5から上方へ突出するが、磁気テープ MTに付勢されている張力 T sとのバランスでピークを形成する。

一方、フラットへッド FH 5の平滑平坦面と磁気テープ MT間に形成される膨張空間では上記各実施形態におけると同様、減圧効果が作用し、さらに平滑平坦面と磁気テープ MT間に存在する空気層 A f l m5が、フラットヘッド FH 5の進行につれて漸次厚みを減じ、これにより磁気テープ MTは平滑平坦面へ接近して、接触点 C p 5で平滑平坦面へ接触する。接触状態のミクロ的説明は前掲と同様である。またフラットヘッド F H 5のエツジ部 E jから接触点 C p 5までの距離 d s t 5は、エッジ部 E j で觝触した磁気テープ MTにより回転ドラム DR 5 の擁するエアフィルムからの空気流が断たれることにより、上記図 8で示した距離 d s t 4よりも短縮される。したがってフラットへッド FH 5の寸法を小形に構成することができる。

上記のようにして接触状態が成立すると、接触点 C p 5以降はこの接触状態が維持されるから、接触点 C p 5より後方に配されたへッドギャップ H Gに磁気テープ M Tが接触し、安定した接触圧が得られる。

へッドギヤップ H Gへの接触圧についてさらに説明すると、上記のように本実施形態においては減圧効果による、磁気テープ MTのフラットへッド F H 5の平滑平坦面への広い範囲の接触を利用するものであるから、へッドギャップ H Gへの接触圧を十分小さなものにでき、しかも磁気誘導効果上も問題のない接触圧をしかも安定して得ることができる。したがって、例えば従来の構成におけるような、張力により磁気テープを強制的にへッドへ押圧接触させる必要がないから、へッド摩耗が極めて小さく、よってへッド摩耗に係る問題を解決でき、へッドの長寿命化を実現するのみならず、磁気テープ MTへの負荷が小さいことで磁気テープ M Tの非可逆変形を回避して、長寿命化をも同時に実現することができる。さらにへッド摩耗が小さいことにより、へッドギヤップ H Gのギヤップデプス (不図示）を浅く、例えば数ミクロン程度またはそれ以下に構成することが可能になり、へッド性能を改善して高感度での高密度記録再生を可能にする。さらにへッド摩耗が小さいことにより、磁気テープとへッドが接触をなす構成であっても、磁気抵抗効果を利用して記録メディア上の磁界変化を極めて浅いギヤップデブスで検出する構成である磁気抵抗効果型（或いは磁束応答型）の M R へッドならびに G M Rへッドを、磁気誘導型へッドに代えて適用することが可能になる。

また、本発明のテープ状磁気記録媒体の記録再生方法は、円筒面を有する回転ドラムの面上に、平滑平坦面、或いは回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面を配設し、且つ平滑平坦面または平滑曲面上に、磁気テープ MT と磁気的干渉をなす記録再生部を配設して、回転する回転ドラムに磁気テープ M Tを接近させ、平滑平坦面または平滑曲面と磁気テープ M Tとの間の流体的干渉により惹起する減圧により、磁気テープ M Tと記録再生部を接触させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する。

またはこの減圧により、磁気テープ MTと記録再生部との距離を、相互の磁気的干渉が可能な限界距離以内に接近させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行するようにする。

この記録再生方法によれば、面状部を平滑平坦面やなだらかな平滑曲面で構成するから、面状部と接近した磁気テープ MT間にベルヌ一 rの法則により減圧が生じ、これにより磁気テープ M Tは漸次面状部へ接近して接触する。これにより、記録再生部を磁気テープ M Tと接触状態にでき、しかも強制力を付勢することなく減圧効果だけで接触圧を確保するから、摩耗の発生を抑えた記録または再生が可能になる。

また、定常状態では接触点の位置は安定しており、よって接触位置から直前の位置では磁気テープ MTの浮上距離が定常値となり安定した非接触状態を維持できる。したがつてこの位置に、非接触型の記録再生部、例えば磁気抵抗検出方式の再生へッド素子を配設すると、回転型磁気記録においても非接触による磁気テープ M Tへの記録再生が可能になる。

上述したように、本発明により以下の利点を実現することができる。

1 . ヘッド接触圧を十分小さなものにでき、しかも磁気誘導効果上も問題のない接触圧を安定して得ることができる。

2 . ヘッド摩耗に係る問題を解決でき、ヘッドの長寿命化を実現するのみならず、磁気テープ M Tの長寿命化をも同時に実現することができる。

3 . ギャップデプスを浅く構成できるから、高感度での高密度記録ノ再生が可能になる。 '

4 . ヘッドの寸法を小形に構成できる。

5 . 磁気テープとヘッドとの接触をなす構成として、磁気抵抗効果を利用して記録メディア上の磁界変化を極めて浅いギヤップデブスで検出する構成である磁気抵抗効果型（或いは磁束応答型）の M Rヘッドならびに G M Rヘッドを、接触式で、テープ状磁気記録媒体へ適用できる。

6 . また、磁気テープとの流体的干渉をなすヘッド面状部を磁気テープに接触させるものの、磁気テープとの磁気的干渉をなすへッドエレメントを磁気テープに非接触とすることで、 M Rヘッドや G M Rヘッドを含む非接触型のヘッドを、非接触式で、テープ状磁気記録媒体へ適用できる。

以上詳述したように、本発明の請求の範囲第 1項に係る磁気ヘッドは、テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部を平滑平坦面で構成することにより、面状部へテープ状磁気記録媒体を接触させ、この接触範囲内に、磁気的干渉をなす記録再生部を置くものであるから、平滑平坦面の面状部により、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間にべルヌーィの法則により減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体を強制力を付与することなく面状部へ接触させ、且つ記録再生部と接触させる。このように減圧効果だけで記録再生部への接触圧を確保でき、よつて摩耗を抑えた記録または再生ができる。

本発明の請求の範囲第 2項に係る磁気へッドは、テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部を平滑平坦面で構成することにより、面状部へテープ状磁気記録媒体を接触させ、この接触範囲外に、テープ状磁気記録媒体と非接触で磁気的干渉をなす記録再生部を置くものであるから、平滑平坦面の面状部により、平滑平坦面と接近したテープ状磁気記録媒体間にベルヌーィの法則により減圧が生じ、これによりテープ状磁気記録媒体を強制力を付与することなく面状部へ接触させる。一方、接触位置から外の位置ではテープ状磁気記録媒体の安定した非接触状態が維持される。したがつてこの位置に、非接触型の記録再生部、例えば磁気抵抗検出方式の再生へッド素子を配設することにより、回転型磁気記録においても非接触によるテープ状磁気記録媒体への記録再生が可能になる。よって摩耗が発生しない非接触の記録または再生ができる。

本発明の請求の範囲第 3項に係る磁気へッドは、請求の範囲第 1または 2項に記載のもので、面状部を回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成するから、曲率がなだらかな面状部の減圧効果が大となる。したがってテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに接触させることなく、しかも磁気へッドへ減圧効果で接触させる運用か、またはテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに軽い接触圧で接触させ、一方、磁気ヘッドにはより強力な減圧効果により生じる所望の接触圧で接触させるといった運用が可能になる。

本発明の請求の範囲第 4項に係るテープ状磁気記録媒体の記録再生方法は、回転ドラムの面上に設けた平滑平坦面、或いはなだらかな平滑曲面上に、テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなす記録再生部を配設して、平滑平坦面または平滑曲面との間に生じる減圧によりテープ状磁気記録媒体と記録再生部を接触させるか、または減圧によりテープ状磁気記録媒体と記録再生部との距離を、磁気的干渉が可能な限界距離以内に接近させることにより、記録または再生を実行するものであるから、面状部と接近したテープ状磁気記録媒体間に生じた減圧でテープ状磁気記録媒体が面状部へ接近して接触する。これにより、記録再生部がテープ状磁気記録媒体と接触状態になり、しかも強制力を付勢することなく減圧効果だけで接触圧が確保きれ、摩耗の発生を抑えた記録または再生ができる。

また、接触位置から直前の位置ではテープ状磁気記録媒体の浮上距離が定常値となり安定した非接触状態が維持される。したがつてこの位置に、非接触型の記録再生部、例えば磁気抵抗検出方式の再生ヘッド素子を配設することにより、回転型磁気記録においても非接触によるテープ状磁気記録媒体への記録 Z再生が可能になる。

本発明の請求の範囲第 5項に係る回転型磁気へッド機構は、円筒面及び磁気へッドを具備した回転ドラムを備え、磁気ヘッドは、平滑平坦面で構成された面状部と、テープ状磁気記録媒体が面状部に接触する範囲内に配設され、磁気的干渉により記録または再生する記録再生部を備え、且つ磁気へッドの各部分の高さが回転ドラムの円筒面の高さを越えない構成とするから、平滑平坦面の面状部とテ一プ状磁気記録媒体間の流体的干渉により生じる減圧によりテープ状磁気記録媒体を面状部へ接触させる。同時に、テープ状磁気記録媒体を記録再生部へ接触させる。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧を確保し、摩耗を抑えた記録または再生を実現する。

本発明の請求の範囲第 6項に係る回転型磁気へッド機構は、円筒面及び磁気へッドを具備した回転ドラムを備え、磁気ヘッドは、平滑平坦面で構成された面状部と、テープ状磁気記録媒体が面状部に接触する範囲内に配設され、磁気的干渉により記録または再生する記録再生部を備え、且つ磁気へッドを回転ドラムの円筒面から突出して設けた構成とするから、突出した磁気へッド端部へテープ状磁気記録媒体を容易に接触させることができ、磁気へッドを小型化できる。

さらに平滑平坦面の面状部とテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉により生じる減圧によりテープ状磁気記録媒体を面状部へ接触させ、同時に、テープ状磁気記録媒体を記録再生部へ接触させる。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧を確保し、摩耗を抑えた記録または再生が可能になる。

本発明の請求の範囲第 7項に係る回転型磁気へッド機構は、備える回転ドラムに、円筒面と、窓部と、窓部内の凹状のチャネルと、チャネルを隔てて配設された磁気ヘッドとを具備し、磁気ヘッドは、平滑平坦面で構成された面状部と、テープ状磁気記録媒体が面状部に接触する範囲内に配設され、磁気的干渉により記録または再生する記録再生部を備え、且つ磁気へッドの各部分の高さが回転ドラムの円筒面の高さを越えない構成とするから、凹状のチャネルに生じる負圧が通過するテープ状磁気記録媒体を引きこみ、テープ状磁気記録媒体が磁気へッド端部へ接近または接触して、チャネルからの誘出空気流を抑制するか又は遮断し、磁気へッド上の空気流形成を抑制する。さらに平滑平坦面の面状部とテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉により生じる減圧によりテープ状磁気記録媒体を面状部へ接触させ、同時に、テープ状磁気記録媒体を記録再生部へ接触させる。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧を確保し、摩耗を抑えた記録または再生が可能になる。

本発明の請求の範囲第 8項に係る回転型磁気へッド機構は、備える回転ドラムに、円筒面と、窓部と、窓部内の凹状のチャネルと、チャネルを隔てて配設された磁気ヘッドとを具備し、磁気ヘッドは、平滑平坦面で構成された面状部と、テープ状磁気記録媒体が面状部に接触する範囲内に配設され、磁気的干渉により記録または再生する記録再生部を備え、且つ磁気へッドを回転ドラムの円筒面から突出した構成とするから、凹状のチャネルに生じる負圧が通過するテープ状磁気記録媒体を引きこみ、さらに磁気ヘッドが円筒面から突出することにより、テープ状磁気記録媒体が磁気へッド端部へ効果的に接近または接触して、チャネルからの誘出空気流を抑制するか又は遮断し、磁気へッド上の空気流形成を効果的に抑制する。

さらに平滑平坦面の面状部とテープ状磁気記録媒体間の流体的干渉により生じる減圧と、上記の空気流形成の抑制とによりテープ状磁気記録媒体を面状部へ急速に接近および接触させ、同時に、テープ状磁気記録媒体を記録再生部へ接触させる。このようにして強制力を付勢することなく減圧効果だけで記録再生部への接触圧を確保し、摩耗を抑えた記録または再生が可能になる。

本発明の請求の範囲第 9項に係る回転型磁気へッド機構は、請求の範囲第 5、 6、 7または 8項の何れかに記載のものであって、面状部を回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成するから、曲率がなだらかな面状部の減圧効果が大となる。したがってテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに接触させることなく、しかも磁気ヘッドへ減圧効果で接触させる運用か、またはテープ状磁気記録媒体を回転ドラムに軽い接触圧で接触させ、一方、磁気ヘッドにはより強力な減圧効果により生じる所望の接触圧で接触させるといった運用が可能になる。産業上の利用の可能性

本発明は、テープ状磁気記録媒体に信号を記録再生する回転ドラム型のビデオカセットレコーダ装置などのデジタル規格による回転ドラム型 V T R装置、これに使用される回転電磁気へッド及び磁気へッド機構に利用できる。

Claims

請求の範囲

1 . テープ状磁気記録媒体を卷設可能な回転ドラムに搭載され、上記回転ドラムの回転に伴い移動して上記テープ状磁気記録媒体へ記録し、または上記テープ状磁気記録媒体から再生する磁気へッドであって、

上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記回転による移動時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、

上記テープ状磁気記録媒体と接触して磁気的干渉をなす記録再生部と、を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

上記記録再生部は、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に置かれ、且つ上記テープ状磁気記録媒体と接触して磁気的干渉による記録または再生の少なくとも何れかが可能に配設された

ことを特徴とする磁気へッド。

2 . テープ状磁気記録媒体を巻設可能な回転ドラムに搭載され、上記回転ドラムの回転に伴い移動して上記テープ状磁気記録媒体へ記録し、または上記テープ状磁気記録媒体から再生する磁気へッドであって、

上記テープ状磁気記録媒体と非接触で磁気的干渉をなす記録再生部と、を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

上記記録再生部は、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲外に置かれ、且つ上記テープ状磁気記録媒体と非接触による磁気的干渉をして記録または再生の少なくとも何れかが可能に配設された

ことを特徴とする磁気へッド。

3 . 上記テープ状磁気記録媒体に対向する面状部が、上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成された

ことを特徴とする請求の範囲第 1または 2項に記載の磁気へッド。

4 . 円筒面を有する回転ドラムの面上に、平滑平坦面、或いは上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面を配設し、且つ上記平滑平坦面または上記平滑曲面上に、テープ状磁気記録媒体と磁気的千渉をなす記録再生部を配設して、回転する上記回転ドラムに上記テープ状磁気記録媒体を接近させ、上記平滑平坦面または上記平滑曲面と上記テープ状磁気記録媒体との間の流体的干渉により惹起する減圧により上記テープ状磁気記録媒体と上記記録再生部を接触させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行するか、または上記減圧により、上記テープ状磁気記録媒体と上記記録再生部との距離を、相互の磁気的干渉が可能な限界距離以内に接近させることにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する

ことを特徴とするテープ状磁気記録媒体の記録再生方法。

5 . 円筒面を有してテープ状磁気記録媒体を卷設し、且つ磁気ヘッドを具備して回転可能に構成された回転ドラムを備え、

上記磁気へッドは、上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、

上記テ一プ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、

を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的千渉により上記面状部に接触する範囲内に配設され、且つ上記磁気へッドの各部分の高さが上記回転ドラムの上記円筒面の高さを越えない構成とされた

ことを特徴とする回転型磁気へッド機構。

6 . 円筒面を有してテープ状磁気記録媒体を巻設し、且つ磁気ヘッドを具備して回転可能に構成された回転ドラムを備え、

上記磁気へッドは、上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体に対向して上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、

上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、

を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部に接触する範囲内に配設され、

且つ上記磁気へッドは、上記回転ドラムの上記円筒面から突出して設けられたことを特徴とする回転型磁気ヘッド機構。

7 . 回転ドラムを備え、上記回転ドラムは、

テープ状磁気記録媒体を巻設する円筒面と、

上記円筒面中に開口状に陥設された窓部と、

上記窓部内に配設された磁気へッドと、

上記窓部壁面と上記磁気へッド壁面間に形成された凹状のチャネルと、を具備してなり、

上記磁気ヘッドは、上記テープ状磁気記録媒体に対向して、上記回転ドラムの回転時に上記テープ状磁気記録媒体と流体的干渉をなす面状部と、

上記テープ状磁気記録媒体と磁気的干渉をなすことにより記録または再生の少なくとも何れかを実行する記録再生部と、を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

上記記録再生部は、上記面状部上の、上記テープ状磁気記録媒体が流体的干渉により上記面状部分に接触する範囲内に配設され、

且つ上記磁気へッドの各部分の高さが上記回転ドラムの上記円筒面の高さを越えない構成とされた

ことを特徴とする回転型磁気へッド機構。

8 . 回転ドラムを備え、上記回転ドラムは、

テープ状磁気記録媒体を巻設する円筒面と、

上記円筒面中に開口状に陥設された窓部と、

上記窓部内に配設された磁気へッドと、

を備え、

上記面状部が平滑平坦面で構成され、

且つ上記磁気へッドは、上記回転ドラムの上記円筒面から突出して設けられたことを特徴とする回転型磁気へッド機構。

9 . 上記テープ状磁気記録媒体に対向する上記面状部が、上記回転ドラムの曲率よりもなだらかな曲率を有する平滑曲面で構成されたことを特徴とする請求の範囲第 5、 6、 7または 8項の何れかに記載の回転型磁気へッド機構。