JPH02281409A - 回転磁気ヘッド装置 - 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】 特に磁気ヘッドの摩耗低減に好適な磁気ヘッドの構成に
関する。

〔従来の技術〕

最近のＶＴＲ等の回転磁気ヘッド装置に於て、その記録
再生特性向上のため磁気ヘッドのギャップデプスを４小
したり、磁気コアの金属化（高磁束密度）により磁気ヘ
ッドの感度同上がはかられている。しかしこれに伴い磁
気テープ走行時の磁気ヘッドの摩耗寿命が低下しその対
策が必要となる。特に金属コア材は従来フェライト材よ
り摩耗が数倍大きく、コアの周囲に耐摩耗ガード材を配
置した複合構造として対処している。しかし金属コアの
部分が周囲のガード材より凹状に摩耗しく偏摩耗）スペ
ーシング損失により感度を悪化させる。

一方磁気ヘッドの摩耗を外的条件を変えて低減させる提
案がなされている。特開昭６４−２５３１０号公報に開
示された磁気へ・ラドの撰成法はその一例でありこれを
第６図に示す。すなわち回転シリンダ１に搭載する磁気
ヘッドｌの両側（又は片側）に、距離を突出差Δ２の位
置に面圧調整板４を配設したものである。距離りを小さ
くし、矢出差Δ２を適当に選ぶことにより、テープ３は
図のように変形し、磁気ヘッド２と面圧調整板４は同時
に同一変形領域内でテープ３と接触する。その結果磁気
ヘッド２の受ける接触圧は、依触面積の増加分だけ減少
し、磁気へラド２の摩耗を低減することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記技術により摩耗低減効果は認められるが、その効果
を長時間安定に持続させるのは困難と予想される。すな
わち磁気へラド２の接触圧は面圧調整板４との位置関係
（距離ｔ、突出差Δ２）で決定され、たとえ初期状態で
これらを好適に設定しても、長時間テープ走行後には両
者の摩耗特性の麦異によりその位置関係（４？に突出差
ΔＺ）が容易に変化し、接触圧すなわち摩耗低減効果を
一定に持続できない。これより摩耗の増大あるいはテー
プタッチ（エンベロープ）不良をひき起こすおそれがあ
る。

本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし、磁気ヘッ
ドの摩耗低減効果を安定に持続させる回転磁気ヘッド装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明では、磁気ヘッドよりも
低摩耗である摩耗防止ヘッドを回転シリンダの１上に磁
気ヘッド位置から所定距離以上離して配設したものであ
る。特に摩耗低減効果を高めかつ安定させるため、摩耗
防止ヘッドの材料はその摩耗率が磁気ヘッドのそれの１
／２以下である高硬度セラミクス材を用い、テープ接触
に関し摩耗防止ヘッドは磁気ヘッドよりも時間的に先行
する位置に配設し、突出量に関し摩耗防止ヘッドは磁気
ヘッドよりも大きく設定し、また摩耗防止ヘッドと磁気
ヘッドの距離は、それらのテープ接触によるテープ変形
が互いに干渉しないよう設定した。

〔作用〕

本発明で用いた摩耗防止ヘッドは、テープの過剰な研摩
作用を低減防止するもので、その原理は面圧低減ではな
くテープ表面平滑作用によるものである。本発明者等の
各糎ヘッド、テープ組合せた摩耗実験の結果、（１）低
摩耗ヘッド（１１１粍防止ヘッド）は同一シリンダに搭
載した他のヘッドの摩耗を低減させる作用がある、（２
）上記作用は遠く離れたヘッド（例えば１８０°位ｙｔ
）に対しても有効である、（３）低摩耗ヘッドが走行し
たテープ表面を観察すると、走行前より表面凹凸が小さ
く滑らかである、等の事実が判明した。上記（２）の事
実は面圧低減作用だけでは説明できない。発明者等の推
定では、摩耗防止ヘッドはその走行によりテープに摩擦
熱と圧力を与えテープ表面を平滑化しテープの研摩作用
を緩和している。これに対し通常ヘッドは平滑作用はあ
りながらもヘッド摩耗粉がテープに移潰し、これが新た
な研摩作用を生むと見られる。

本発明の摩耗防止ヘッドは磁気ヘッドから離して配設し
たので、テープ走行により磁気ヘッドが摩耗しその突出
量が変化しても摩耗防止ヘッドとテープの接触状態は影
響を受けず、長時間安定に摩耗低減効果を発揮する。ま
た摩耗防止ヘッドは磁気ヘッドより先行してテープと接
触し、またその突出量をより大きく設定したので、摩耗
低減効果は大きくかつ確実である。一方磁気ヘッドにと
っては、摩耗防止ヘッドを配設したことによりテープ接
触が悪化する恐れはなく、長時間安定したエンベロープ
が得られる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について、図面を用いて説明する。

第１図は本発明による回転磁気ヘッド装置の第１の実施
例で、（ａ）は平面図、（ｂｌは要部を拡大した斜視図
である。この実施例では記録再生磁気ヘッドを２個用い
た最も基本的なＶＴＲ構成の場合を示す。回転シリンダ
１０　ａの周上には一対の磁気ヘッド１１と、一対の摩
耗防止ヘッド１２を配設した。

回転シリンダ１０　ａは矢印の方向に周速Ｖｈ＝５．８
ｒｒ）／ａで回転し、またテープ２０は一対のガイドピ
ン９により上記回転シリンダ１０　ａに約１８０＠の角
度で巻付けられ、矢印の方向に速度Ｖｔ＝３３Ｍ／ｓ　
　で走行する。

摩耗防止ヘッド１２は、回転シリンダ１０＆の回転方向
に対し、磁気ヘッド１１に先行する側に距＠１だけ離し
て配設した。−例としてＬｓ＝　２５ｍ　（回転角θ＝
４５°相当）とすれば、磁気ヘッド数が増加した多機能
形ＶＴＲにも適用が容易となる。磁気へラド１１と摩耗
防止ヘッド１２の突出量は３０〜５０μｍとした。第１
図（ｂｌは摩耗防止へラド１２を示したもので、ベース
板１５に低摩耗チップ１３を接着し先端をＲ付き形状と
した。低摩耗チップ１３の材料にはＺｒＯ，高硬度セラ
ミクスを用いたが、これ以外に後述するようにＡ４０．
やＦｅ１０ｇも有効であった。

次に本発明の回転磁気ヘッド装置の動作を説明する。磁
気へラド１１と摩耗防止へラド１２はそれぞれ独立にテ
ープ２０に接触し、テープ変形隆起２１とｎを起こす。

摩耗防止へラド１２の摺動による摩擦熱と接触圧により
、これに当接するテープ２０の弐面は平滑される。これ
よりテープの研摩作用の主体である磁性粉や添加材であ
る研雄粉をバインダ中に押込め、テープ研摩力を低下さ
せる。磁気へラド１１はこの平滑化されたテープに当接
するので、その摩耗量は低減する。２つのヘッドとテー
プの接触位置２１　、２２は距離ｔだけ離れているので
、互いにそのテープ変形が干渉し合うことがないので、
長時間テープ走行して磁気へラド１１が摩耗し突出量が
変化しても、摩耗防止へラド１２の摩耗低減効果は安定
に持続する。一方磁気ヘッド１１にとっては、摩り止ヘ
ッド１２を配設したことによるテープ接触の悪化は見ら
れず、長時間安定した出力エンベロープを得ることがで
きた。

第５図は本発明による回転磁気ヘッド装置の摩耗低減効
果を示したもので、横軸は走行時間、縦軸は摩耗量（相
対値〕である。曲線４０は従来の回転磁気ヘッド装置（
摩耗防止ヘッドなし）の場合の磁気ヘッド（フェライト
）を、曲線４１は第１図の実施例に於る磁気ヘッド（フ
ェライト）を、曲線４２は第１図の実施例に於る摩耗防
止ヘッド（ＺｒＯ！の場合）を示す。これによれば本発
明の構成により磁気ヘッドの摩耗をＶ２に低減する効果
が認められた。

次にＨｓは、摩耗防止ヘッドとしてこれ以外の材料を用
いた時の摩耗低減効果を示したものである。その結果摩
耗低減効果は材料硬度に依存し、ビッカース硬度ＨＶが
９００以上のセラミクス材の場合顕著な効果が認められ
る。換言すれば、自分自身の摩耗が磁気ヘッドの１７２
以下となるような材料により摩耗防止ヘッドを構成すれ
ば良い。なおく、これより本発明の動作機構が単に磁気
ヘッドの数に依るものでないことを示している。

摩耗防止ヘッドの配設条件には自由度があり、磁気ヘッ
ドとテープ変形に関し干渉を起こさない限り距離りは近
接させてもよい。また摩耗防止ヘッドの数も回転バラン
スを考慮しなければ最低１個でも、効果を発揮する。

第２図は本発明による回転磁気ヘッド装置の第２の実施
例で、（ａ）は正面図、（ｈｌはテープパターンの説明
図である。１０　ｍは回転シリンダ、１０ｂは固定シリ
ンダ、２０はテープである。回転シリンダ１０ａ上に磁
気へラド１１と摩耗防止ヘッド１２を取付け、それらの
位置関係はシリンダ回転方向に距Ｍｔだけ離し、かつそ
れと直角方向にΔｈだけずらして配置し、テープ加の走
行に対し摩耗防止ヘッド１２が磁気ヘッド１１より常に
先行してテープ２０に接触するようにした。（ｂ）図は
その動作をテープ２０上の走行軌跡で説明したもので、
実線３１は磁気ヘッド１１の軌跡、破線３２は摩耗防止
へラド１２の軌跡である。両軌跡のずれΔｈ′は次式で
表わされる。

Δｈ′＝Δｈ　−（＃／３６０　）・Ｔｐここにθは両
ヘッドの距離ｔを回転角で衆わしだもの、ＴＰは１ケの
ヘッドがシリンダ１回転毎に描くトラックピッチである
。具体例として、Δｈ＝３０μｍ、θ＝４５°（ｔ＝２
５ｍ　）　、　Ｔｐ　＝　１２０縄の場合、Δｈ′＝１
５ｕｒｎとした。図から明らかなように摩耗防止ヘッド
１２は磁気へラド１１よりトラック幅方向にΔｈ′だけ
余分にテープ平滑化を行っているので、トラッキングの
変動等があっても摩耗低減効果は安定に得ることができ
る。

第３図は本発明ｔこよる回転磁気ヘッド装置の第３の実
施例を示す壁部平面図である。すなわち摩耗防止ヘッド
１２の突出量を磁気ヘッド１１の突出量よりもΔ２だけ
大きく設定した。Δ２の値は０〜２０４ｍが適当であっ
た。これにより摩耗防止ヘッド１２とテープ加の接触圧
が高まり、テープへの平滑作用すなわち摩耗低減効果が
増大した。

第４図は本発明による回転磁気ヘッド装置の第４の実施
例で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は部分拡大図、（ｃ
ｌは薄績磁気ヘッドの適用例を示す斜視図である。

磁気ヘッドと摩耗防止ヘッドが近接配置した場合に適し
た構成で、共通のベース板１５′に磁気へラドチップ１
３と摩耗防止チップ１４が距離りだけ隔てて接層した。

寸法例はＬ＝３Ｍで突出量はΔｚ＝０〜１０μｍの範囲
でずらした。図（ｂｌはこの場合のテープ２０とヘッド
の接触状態を示すもので、テープ２０は２個のチップ位
置にて隆起変形ｎ、２４を生ずる。

チップの中間位置では２５のように凹状に後退するが、
これはチップの幅方向（図面で奥行方向）の曲涛のため
である。２５のような凹状変形を生じるのは、２つの隆
起変形詔と２４が干渉しない、又は干渉が弱いことを意
味する。干渉の強さはチップ間距離りに依存し、例えば
ｔ＝１ｍ以下の場合はテープは破＃Ａ２６のように単一
隆起となり、干渉が強いことを意味する。本実施例では
距離ｔを所定値以上に大きくシ、干渉をなくしあるいは
弱めたことに特徴がある。これにより本実施例の場合も
前記各実施例と同様に摩耗低減効果が得られ、かつ長時
間安定に持続する。同図（ｃｌは共通ベース板１５’を
薄績磁気ヘッド１６に適用した場合を示す。薄績磁気ヘ
ッド１６は基板１７に磁性膜や薄膜コイルからなる薄膜
素子１８を形成したもので、摩耗防止チップ１４は上記
薄膜素子１８に対向するように配置し、シリンダ回転に
より摩耗防止チップ１４が先行するよう取付けた。これ
により１１ＰＦ、防止チップ１４は薄績磁気ヘッド１６
の摩耗を低減するだけでなく、テープ上のゴミや付着物
を除去して薄膜素子１８を保腫し、テープの衝突による
薄膜素子１８の片減りを防止する効果かある。

ガＰ明の効果〕 本発明によれば、回転シリンダ上に磁気ヘッドに先行す
る摩耗防止ヘッドを配設したので、摩耗防止ヘッドのテ
ープ表面平滑作用によりテープの研摩力を緩和し、磁気
ヘッドの走行摩耗を大幅に低減する効果がある。また摩
耗防止ヘッドの取付位置を磁気ヘッドから離して配設し
たので、摩耗防止ヘッドとテープの接触状態は磁気ヘッ
ドの摩耗進行による影響を受けず、長時間安定した摩耗
低減効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転磁気ヘッド装置の第１の実施例で
、（ａ）は平面図、（ｂ）は置部拡大図である。 第２図は本発明の回転磁気ヘッド鉄源の第２の実施例で
、（ａ）は正面図、（ｂｌはテープパターンを用いた動
作説明図である。第３図は本発明の回転磁気ヘッド装置
の第３の実施例を示す壁部平面図である。第４図は本発
明の回転磁気ヘッド装置の第４の実施例で、（ａｌは要
部平面図、（ｂｌは部分拡大図、（ｃ）は薄績磁気ヘッ
ドを適用した場合の斜視図である。第５図は本発明の琴
耗低減効果を示す図である。第６図は従来の回転磁気ヘ
ッド装置の要部平面図である。 １０　ａ・・・回転シリンダ　　１１・・・磁気ヘッド
１２・・・Ａ１！托防止ヘッド　　２０・・・テープ第
４ 圏 走性時間（ｈ、） ５６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転シリンダの周上に、 磁気ヘッドと、 該磁気ヘッドよりもテープ走行摩耗の小さい摩耗防止ヘ
   ッドとを有し、 両ヘッドはそれらがテープ接触時に形成するテープ変形
   が互いに干渉しないよう遠ざけて配設されたことを特徴
   とする回転磁気ヘッド装置。 ２、上記摩耗防止ヘッドは、 その摩耗が、上記磁気ヘッドの１／２以下とされ、高硬
   度セラミクス材からなる構成である請求項１に記載の回
   転磁気ヘッド装置。 ３、上記摩耗防止ヘッドは、 上記回転シリンダの回転及びテープ走行に対し、上記磁
   気ヘッドよりも先行する位置に配設された構成である請
   求項１または請求項２に記載の回転磁気ヘッド装置。 ４、上記摩耗防止ヘッドは、 その突出量が上記磁気ヘッドよりも大きく設定されてい
   る構成である請求項１、２または３に記載の回転磁気ヘ
   ッド装置。 ５、上記磁気ヘッドは、 上記摩耗防止ヘッドと対向する側に薄膜素子が形成され
   た薄績磁気ヘッドからなり、該摩耗防止ヘッドと共通ベ
   ース板上に構成されている構造である請求項１、２、３
   または４に記載の回転磁気ヘッド装置。