JPH0266715A - 磁気記録再生装置 - 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】 「産業上の利用分野］ この発明は磁気ヘッドのギャップの深さを測定する装置
に関する。

［従来の技術］ 磁気記録再生装置の中で記録媒体がテープ状の装置やシ
ート状の装置などは、磁気ヘッドと磁気媒体が接触して
相対的に運動する。第６図にビデオテープレコーダ（以
下、ｒＶＴＲＪという）の磁気ヘッドと磁気媒体の接触
の様子を示す。図において（１１は磁気ヘッド、（ｌａ
）は磁気ヘッド、コア、（Ｉｂｌはコイル、（Ｉｃ）は
ギャップ、Ｇｄはギャップの深さ、Ｔｗは記録トラック
の幅を決定するギャップの長さ、（２）は磁気記録媒体
、（１０）は磁気ヘット（１）の進行方向である。

第６図に示したように磁気ヘッド（１）と磁気記録媒体
（２）が接触して運動すると磁気へラドコア（ｌａ）は
磁気記録媒体（２）によって摩耗し、ギャップ（１Ｇ）
の深さＧｄが小さくなっていく。

この様子を第７図に示す。最初は同図（ａ）に示すよう
に、ギャップ（ｌｃ）の深さＧｄは大きいが、磁気記録
再生装置を使用することにより、磁気へラドコア（１ａ
）は摩耗し同図（ｂ）のようになり、ギャップ（Ｉｃ）
の深さＧｄは小さくなる。さらに使用すると、同図（ｃ
）のようになりギャップ（１ｃ）の深さＧｄはなくなり
磁気ヘッドとして機能しなくなる。磁気ヘット（１）の
単位使用時間当りの摩耗量は磁気ヘット（１）と磁気記
録媒体（２）の相対速度が速いほど人きく、磁気ヘット
（１）と磁気記録媒体（２）の接触面圧が大きいほど人
きく、湿度が高いほど大きいことが知られている。

また、湿度や、はこりや、運用状態（連続使用か間歇使
用か）によって単位使用時間当りの摩耗量は変化する。

相対速度が速く、信頼性が要求される例えば、放送用Ｖ
ＴＲなどのＶ　１−１１では、一定時間使用すると磁気
ヘット（１）を交換して、使用途中でギャップ（ｌｃ）
の深さＧ　ｄがなくなることがないようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の磁気記録再生装置では、ギャップの
深さＧｄの値を知ることができないため、一定時間使用
すると磁気ヘットを交換しているが、磁気ヘットの摩耗
量は温度や湿度やほこりなどによって変わるため磁気ヘ
ットの交換時期は平均的な磁気ヘットのみ命よりかなり
短くしなければ充分な信頼性が得られないのでギャップ
の深さＧｄが充分に大きい磁気ヘッドを交換する場合も
あり、経済的にも不利益となるので適切なヘッドギャッ
プ深さの測定装置の開発が望まれていた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、磁気ヘットのギャップ深さを非破壊でもって
測定でき、磁気ヘットの適切な交換時期を弁別すること
ができる測定装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ この発明に係るギャップ深さ測定装置は磁気ヘットの飽
和特性を測定する手段と、この測定した飽和特性よりギ
ャップ深さを算出する手段とを備えたものである。

［作用］ この発明における飽和特性測定手段は、磁気ヘッドのギ
ャップ部分が飽和する磁束を測定し、ヘットギへ・ツブ
深さ算出手段は、この測定した飽和磁束と、当該磁気コ
アの飽和磁束密度と、磁気へラドのトラック幅（ギャッ
プｊ〈さ）との関係より磁気ヘットのギＡ・ツブ深さを
算出する。

［発明の実施例］ 以トー、この発明の一実施例を、ＶＴＲに組み込んだ例
について説明する。第１図において、（３）はロータリ
ートランス、（４）はスイッチ、（５）は記録再生装置
、（５２）は記録回路、（５３）は再生回路、（５１）
は記録再生動作を切り換えるスイッチ、（５）はギャッ
プ深さ測定装置、（６１）は磁気ヘッド（１）に試験信
シＪを送出する信号源、（６２）は信号源（６１）の出
力電流の波形を測定し、ディジタルブタに変換して出力
する電流言１、（６３）は信号源（６１）の出力電圧波
形を測定し、ディジタルデータに変換して出力する電圧
計、（６４）は電流計（６２）と電圧計（６３）の測定
データ、および予め与えられたブタより磁気ヘッド（１
）のギャップ深さを計算する手段であるコンピュータで
ある。

Ｖ　ｉ”　Ｒとしての通常の使用状態では、スイッチ（
４）は端子ａ側に閉じられ、磁気ヘッド（１）は、記録
再生装置（５）に接続されている。

磁気ヘット（１）のギャップ深さを測定する場合はスイ
ッチ（４）は端了す側に閉じられ、磁気ヘット（１）は
ギャップ深さ測定装置（６）側へ接続される。

この場合の等節回路を第２図に示す。ただしロタリート
ランス（３）は理想的なものとして省略している。

第２図において、（１１）は磁気ヘット（１）のコイル
（ｌ　ｂ　ｌ自身の抵抗成分、（１２）は磁気ヘット（
１）のインダクタンス成分、（６１ａ）は、信号源（６
１）の内部起電力、（６１ｂｌ　は信号源（６Ｉ）の内
部インピーダンス、■は磁気ヘット（１）に流れる電流
、Φは磁気コア（１）を通る磁束、Ｔｉ　ｊ、ｔｒｒＩ
ｉ気ヘット（１）のコイル（Ｉｂ）の両端に発生ずる電
圧、Ｆ、　２はインダクタンス成分（１２）に発生する
電圧、Ｅｌは抵抗成分（１１）に発生する電圧である。

磁気ヘット（１）のコイル（ｌｂｌの巻数をＮとすると
、インダクタンス成分によって発生ずる電圧Ｅ１は（１
）式で表わされ、抵抗成分（１１）の抵抗値をＦ７とす
れば、抵抗成分（ｊｌ）に発生ずる電圧ト：２は（２）
式で表わされ、磁気ヘッド（１）のコイル（Ｉｂｌの両
端に発生ずる電圧Ｅは（３）式で表わされる。なお式中
ｄΦは磁束の時間微分である。

ｄし １−、　２ ＸＲ ・・・　（２） Ｅｌ　＋Ｉ饗 （３）式を磁束Φについて解けば となる。また起磁力Ｎｌは Ｎ　　Ｉ　　＝ＮＸ　　１　　　　　　　　　　・・・
　（５）となる。

（４）式と（５）式から磁気ヘット（１）のコイル（１
ｂ）の巻数Ｎと、抵抗成分の値Ｒをあらかじめ求めてお
けば、磁気ヘッド（１１に流れる電流Ｉの波形を電流計
（６２）で、また、磁気ヘット（１）のコイル（１ｂ）
の両端に発生ずる電圧Ｅの波形を電圧計（６３）で同時
に測定し、測定データをコンピュータ（６４）で処理す
ることにより、磁束Φと起磁力Ｎｌの波形を求めること
ができる。このようにして求めた起磁力ＮＩと、磁束Φ
との関係は、第３図（ａ）のようなヒステリシスグルー
プとなる。第４図に磁気コア（Ｉａｌの中を通る磁束の
流れを示す。図において、ΦＣは磁気コア（１ａ）の中
だけを通る磁束であり、ΦＬはギャップ（１ｃ）近傍の
断面積が小さくなっている所において磁気コア（１日）
の外に漏出する磁束でありコイル（１ｂ）に鎖交する磁
束ΦはΦＣにΦ！を加えたものである。第３図ｉｂ）は
起磁力Ｎ１に対する磁束ΦＣの特性を、第３図（ｃ）は
起磁力ＮＩに対する磁束ΦＬを示す特性図で、コンピュ
ータ（５４）における演算によって算出され、第３図（
ａ）はこれらΦＧとΦｔの特性の市ね合せとして表わさ
れる。第３図［ｂｌ　において磁束ΦＣはΦｓで飽和す
る。このΦｓの値は磁気コア（１ａ）の飽和磁束密度Ｂ
ｓと磁気コア（１ａ）の最小断面積、つまりギャップ（
ｌｃｌの部分の断面積Ｓで定まり（５）式のようになる
。

Φｓ：Ｂ５Ｘ５　　　　　　−（６） このΦｓはコンピュータ（６４）における演算によって
算出される。第３図（ａ）においては、ギャップ部分が
飽和した後の部分を起磁力Ｎｌが０（縦軸）まで外挿し
た時の磁束である。このようにしてギャップ部分が飽和
する磁束Φｓを求めることができる。ギャップ（１ｅ）
の部分の断面形状が長方形である場合は、断面積Ｓはト
ラック幅すなわち、ギャップ（ｌｃ）の長さＴｗと、ギ
ャップ（ｌｃｌの深さＧｄで定まり、（７）式のように
なる。（６）式と（７）式よりギャップ（ＩＣ）の深さ
Ｇｄは、（８）式となる。

Ｓ　＝　Ｔ”ｗ　　Ｘ　Ｇｄ　　　　　　　＝　　（７
）（８）式においてΦｓは上記の測定によって得ること
ができ′１゛ｗは光学的な方法で精度よく測定でき、磁
気ヘッド（１）によって定まっている値である。Ｂｓは
磁気コア（１ａ）の材料によって定まる値で、加工によ
って変化しないことが知られているので、あらかじめ測
定しておけばよい。このようにこの実施例においては、
磁気コア（１ａ）の材料の飽和磁束密度Ｂｓと、トラッ
ク幅−Ｆ’　ｗとコイル（Ｉｂｌの巻数Ｎが解っていれ
ば、電気的な測定で磁束Φｓを知ることによって磁気ヘ
ットのギャップ（１ｃ）の深さＧｄを測定することがで
き、磁気ヘットの適切な交換時期を判別することができ
る。

なお、」１記実施例では、信号源（６１）の出力電流波
形と、出力電圧波形とによって磁気ヘットの飽和特性を
求めたが、他の方法でもよく、例えば第５図に示すよう
に信号源（６１）の出力電流の平均値又は実効値を電流
計（６２）で測定し、出力電圧の平均値又は実効値を電
圧計（６３）で測定するように構成しておき、信号源（
６１）の出力をアッテネータ（６５）によって出力レベ
ルを可変することにより飽和特性を求めるようにしても
よい。この場合電圧計（６３）と電流計（５２）はそれ
ぞれ電圧及び電流の平均値又は実効値を測定すればよい
ので、安価な測定装置に構成できる効果がある。

なお、」１記実施例では磁気ヘットのギャップ深さ測定
装置（６）をｖ　”−ｔ’　Ｒの内部に備えたが、独立
の測定装置に構成し、測定時に磁気ヘットと接続する構
成としてもよい。

なお、−１−記実施例では放送用Ｖ　’Ｔ’　Ｒの場合
に適用した場合について述へたが他の磁気記録再生装置
、例えばフロッピーディスク装置などに適用して同様の
効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、磁気ヘット飽和性ｆ
１を測定し、この測定値からギャップ深さを算出するよ
うにしたので最適な磁気ヘットの交換時期を知ることが
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をＶＴＲに適用した一実施例の構成を
示すブロック回路図、第２図はこの実施例における磁気
ヘットの磁気特性測定時の等価回路図、第３図はこの実
施例によって測定した磁気ヘッドの磁気飽和特性を示す
図、第４図（ａ）は磁気ヘットを示す正面図、第４図（
ｂ）は磁気ヘットの磁束の流れを示す平面図、第５図は
この発明の他の実施例のブロック回路図、第６図は磁気
ヘットと磁気記録媒体の接触の様子を示す図、第７図は
磁気ヘットの摩耗の様子を示す図である。 （１）・・・磁気ヘット、（ＩＣ）・・・ギャップ、（
６）・・・ギャップ深さ測定装置、（６１）・・・信し
源、（６２）・・・電流計、（６３）・・・電圧計、（
６４）・・・コンピュータ、（６５）・・・アッテネー
タ。 なお、各図中、同−符可は同一、または相当部分を示す
。 代理人　　　　　人　　岩　　増　　雄第３図 第４図 手 続 補 正 圭 （自発） 補正の対象 明細書の 「発明の詳細な説明」 の欄 補正の内容 明細書： （１）第２頁第５行目ないし第２頁第６行目；２、発明
の名称 「ヘラ ド 拳コア」 とあるのを 「ヘッドコア」 と 磁気ヘットのギャップ深さ測定装置 訂正します。 ３、補正をする者 以 上 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ヘッドの磁気飽和特性を測定する手段と、こ
   の測定手段で測定したヒステリシス特性から当該磁気ヘ
   ッドのギャップ部分の飽和磁束Φｓを検出し、次式 Ｇｄ＝Φｓ／（Ｔｗ×Ｂｓ） ただしＧｄ：ギャップの深さ Ｔｗ：トラック幅（ギャップの長さ） Ｂｓ：磁気ヘッドコアの飽和磁束密度 からギャップの深さＧｄを算出する手段とを備えた磁気
   ヘッドのギャップ深さ測定装置。