JPH03122811A - 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〕 本発明は磁気記録再生装置に関するものであり、さらに
詳しくは、カセットストリーマ等の高速で磁気記録媒体
を往復走行させ、これにより、大記憶容量化や高記録密
度化を図る磁気記録再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば磁気テープに、磁気δＣＣ再再生行う磁気記録再
生装置で−は、第５図に示すように、磁気ヘッド２１の
先端（図において上端）側に凸曲面状の摺動面２２が形
成され、この摺動面２２のほぼ中央位置に、磁気ギャッ
プ２３が設けられている。そして、ガイドローラ２４・
２４で案内された磁気テープ２５が上記摺動面２２上を
摺動しながら走行する。ところで、上記摺動面２２にお
ける磁気テープ２５の接触範囲は、各ガイドローラ２４
・２４と摺動面２２との位置関係に応じて異なってくる
。同図に示している第１従来例の場合、磁気テープ２５
は、摺動面２２の全幅にわたる巻付き状態とはならずに
、摺動面２２内の中心側の領域ｉの範囲でのみ接する構
成となっている。この構成で、図中矢印Ｒで示す方向に
磁気テープ２５を高速で走行させると、流体潤滑効果に
より摺動面２２と磁気テープ２５との間に隙間（以下、
スペーシングという）を生じる。この場合のスペーシン
グ分布は、第６図に示すように、磁気ギャップ２３の位
置を挟んで大きく変化するものとなる。このようなスペ
ーシング分布を生じる構成では、例えば振動等の外乱に
よって磁気ギャップ２３上のスペーシングが変化し、し
たがってこのスペーシングが大きくなると出力損失が大
きくなるため、特に記録密度の向上を図る際の短波長記
録を安定して行うことができない。

そこで、例えば特開昭６０−１２４０５２号公報記載の
装置（以下、第２従来例という）では、第７図に示すよ
うに、磁気ヘッド３１の摺動面３２における両端位置を
結ぶ直線上の方向、すなわち弦方向と、上記摺動面３２
の端部位置での接線とのなす角度（以下、接線角という
）αよりも、上記弦方向と、磁気テープ３４の流入方向
とのなす角度（以下、巻付角という）βを大きくし、さ
らに、上記巻付角と接線角との比β／αが、１．２から
２．５の範囲となるように構成することによって、スペ
ーシング分布が改善されるとの提案がなされている。こ
の場合、第８図に示すように、摺動面３２のほぼ全幅に
わたって、傾きやムラのない略一定のスペーシング分布
が得られ、この結果１、振動等の外乱があったとしても
、磁気ギャップ３３上のスペーシングがほぼ一定に保持
されることから、安定した電磁変換特性を得ることがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年、この種のカセットストリーマは、大記
憶容量化、高速転送化にある。そのため、高記録密度化
に伴って、磁気ヘッド、磁気テープ間のヘッドタッチは
益々重要となり、前記した傾きやムラのない略一定のス
ペーシング分布に加えて、さらに、より小さなスペーシ
ングが求められるようになっている。

しかしながら、前記第２従来例の構成においては、上記
のように磁気テープを高速走行させる場合に、必ずしも
良好な電磁変換特性が得られないという問題がある。

例えば、第９図は、前記巻付角と接線角との比β／αを
２．０に設定して、第２従来例記載の構成にてテストを
行ったときの磁気テープに作用している張力（以下、テ
ープテンションという）と、ヘッド出力との関係を示す
グラフであり、同図のように、テープテンションの増加
に従ってヘッド出力は増加していき、テープテンション
がある値Ｔａに達すると、以降、テープテンションの増
加に従ってヘッド出力は逆に減少する。つまり、テープ
テンションに応じてスペーシングが変動し、したがって
、ヘッド出力は、上記β／αの他、テープテンションに
よっても変化するものとなっている。

また、第１０図は、ヘッド先端曲率半径が２．５ｍｍ、
接線角αが１．２度の磁気ヘッドによって、磁気テープ
の巻付角βを種々変化させてテストした場合の、β／α
と出力との関係を示すグラフである。尚、測定に使用し
た磁気テープは市販の８ｍｍビデオ用の磁気テープで、
予め記録波長１．５μｍの飽和記録を行っている。また
、再生時の磁気テープ速度は９０１ＰＳ、テープテンシ
ョンは３５ｇｆである。この場合、β／αが３から４の
範囲で、ヘッド出力は最大となっている。また本願発明
者等が行った他の磁気ヘッド形状の測定結果においても
、最適なβ／αの値はそれぞれ異なるものとなっている
。

このように、前記第２従来例のように、β／αが１．２
から２．５の範囲となるように構成しても、充分に小さ
なスペーシングが得られるとは限らず、特にテープテン
ションが低いときには、相当のスペーシングが発生し、
このため、出力の低下を生じる結果となり、高記録密度
化を充分には図れないという問題を生じている。

（課題を解決するための手段〕 そこで、本願発明者等は、磁気ヘッド形状と磁気テープ
との配置関係、さらにテープテンションを加味して種々
の検討を行い、その結果、磁気ヘッドと磁気テープとの
間のスペーシングを極力小さくして電磁変換特性の向上
を図り得る構成を新たに知見し、本発明をなすに至った
。

すなわち、本発明の磁気記録再生装置は、上記課題を解
決するために、磁気テープ等の可撓性の磁気記録媒体が
摺接する凸曲面状の摺動面を有する磁気ヘッドを備え、
この磁気ヘッドの上記摺動面のほぼ頂点部位置に、上記
磁気記録媒体に記録再生を行うための磁気ギャップが形
成されて成る磁気記録再生装置において、上記摺動面の
頂点部位置における接線と、上記摺動面の端部位置での
接線とのなす角度をα、上記磁気記録媒体が上記摺動面
に流入する方向と、上記摺動面の頂点部位置における接
線とのなす角度をβ、上記磁気記録媒体の単位幅当たり
の張力をＴとするとき、上記摺動面における少なくとも
一方の端部位置で、ＴＸｓｉｎ（β−α）により求まる
バラメーク値が、０．１２ｇｆ／ｍｍから０．３　ｇ　
ｆ　７ｍｍの範囲となるように、上記磁気ヘッド形状と
、上記磁気記録媒体の配置及び張力とが設定されている
ことを特徴としている。

〔作　用〕

上記のように、パラメータ値を０．１２　ｇ　ｆ　７ｍ
ｍから０．３　ｇ　ｆ　７ｍｍの範囲となるように構成
することによって、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の
スペーシングを極力小さくした走行を行わせることがで
きる。そして、この場合、上記パラメータ値は、磁気記
録媒体に作用する張力Ｔを加味した値となっており、し
たがって、磁気記録媒体に、例えば、より大きな張力を
作用させて高速走行する場合等においても、この張力の
増分量を補償すべく上記αとβとの関係を変更して構成
することで、スペーシングを極力小さくした走行が維持
される。この結果、より高速で磁気記録媒体を走行させ
て安定な電磁変換特性を維持することが可能となり、高
記録密度化を図ることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて以下
に説明する。

第１図において、１は磁気ヘッド、２は磁気テープであ
って、上記る■気ヘッドｌの先端部側（図において上部
側）は、磁気テープ２との摺動面３として凸曲面形状に
形成されている。また、この摺動面３のほぼ中央部に、
磁気テープ２に記録再生を行うための磁気ギャップ４が
形成されている。上記摺動面３のそれぞれ両端部側は、
磁気テープ２と接触しない傾斜面５・５としてそれぞれ
形成され、摺動面３の左右両端とそれぞれ滑らかに連な
っている。

一方、上記磁気テープ２は、図示しない駆動機構によっ
て、図中矢印りの方向に、また走行方向の切換えがなさ
れた場合には、矢印Ｒの方向にそれぞれ高速で駆動され
、磁気ギャップ４にて記録再生される。尚、この磁気テ
ープ２のテープテンションは、磁気テープ２の走行中、
上記駆動機構によって制御可能である。また、この磁気
テープ２は、上記磁気ヘッド１の両側にそれぞれ設けら
れているテープガイドローラ６・６によって、磁気ヘッ
ド１の摺動面３の左右方向全幅にわたって巻き付くよう
に案内されている。

尚、同図中、αは、磁気ヘッド１の摺動面３における端
部位置での接線Ｌｓと、摺動面３における中央部位置、
すなわち、磁気ギャップ４が形成されている頂点部位置
での接線Ｌｏとのなす角度（以下、接線角という）であ
り、また、βは、磁気テープ２の上記摺動面３への流入
、流出方向と上記摺動面３における頂点部位置での接線
Ｌｏとのなす角度（以下、巻付角という）である。また
、Ｔは、磁気テープ２０単位幅当たりのテープテンショ
ンを示している。

このようなテープ走行系において、上記接線角α、巻付
角β、テープテンションＴをそれぞれ種々変化させた場
合の出力を測定し、そして、パラメータ値Ｐを、Ｐ＝Ｔ
Ｘｓ　ｉ　ｎ　（β−α）として求めたときのこのパラ
メータ値Ｐと出力の関係を、第２図に示している。図の
ように、上記パラメータ値がＰＡのとき出力は最大とな
り、このパラメータ値Ｐ、より大きい場合も、小さい場
合も出力は低下する。そして、上記最大出力を与えるパ
ラメータ値ＰＡにおける構成で、スペーシングを測定し
た結果、その測定値は、数十ナノメータのオーダーであ
って、この値は、はぼ磁気テープ２の表面粗さと同程度
であり、現実的な最小スペーシングとみなし得るもので
あった。

次に、上記ピーク値が得られる条件での低速走行時（５
１ＰＳ）、及び高速走行時（９０ＩＰＳ）の出力の測定
結果を第３図に示している。尚、上記高速走行時のテス
トは、第１図において二点鎖線で示すように、磁気ヘッ
ド１を、摺動面３の曲率中心Ｏｃの回りに振ったときの
振れ角（以下、チルト角という）θを種々変化させた場
合の測定も併せて行った。そこで、第３図は、その横軸
を上記チルト角θとした場合の出力の変化を示しており
、第１図二点鎖線のようにＲ側に振った場合を、第３図
において＋側として示している。

第３図中、Ｗｃで示しているラインは、磁気ヘッドｌの
チルト角θを０と設定して低速走行させたときの出力レ
ベルである。そして、図中、ＷＡＲで示す曲線は、第１
図中のＲ側に磁気テープ２を高速走行させた場合、また
、ＷＡＬで示す曲線は、第１図中のＬ側に磁気テープ２
を高速走行させた場合の各出力を示している。尚、本測
定に使用した磁気ヘッド２は、磁気抵抗効果型ヘッド（
ＭＲヘッド）である。また、磁気テープ２は、予め所定
の記録波長で記録済みのものを使用している。

上記記録波長は、磁気テープ２の高速走行時においてほ
ぼコア損失がおこらない値に設定しており、低速走行時
と高速走行時の出力損失の大部分は、スペーシング損失
であるとみなすことができる。

上記の結果、チルト角θがＯのときには、磁気テープ速
度が高速時においても、その出力は低速時に比べてわず
かに低下する程度であり、したがって、磁気ヘッド１と
磁気テープ２との間は、前記最小のスペーシング状態で
ほぼ維持されている、また、走行方向が逆方向になって
も同等の出力レベルが維持されている。

さらに、第３図から、磁気ヘッド１に振れを生じた取付
は状態となった場合でも、そのチルト角が小さい間は、
上記とほぼ同等の出力レベルが維持される。

このように、パラメータ値Ｐが適切な値、すなわち、第
２図において、最大出力を与えるパラメータ値ＰＡ近傍
の値となる構成の場合には、高速時においても低速の走
行時とほぼ同等な出力が得られ、また、走行方向が切り
換えられる場合にも、同等の出力レベルが維持される。

さらに、磁気ヘッド１に幾分かの振れが生じた状態でも
、上記の出力レベルが維持され、したがって取付は位置
に余裕度、すなわちマージンが存在するため、磁気ヘッ
ドｌの取付は作業や調整作業が非常に容易になる。

尚、第２図中には、出力が最大出力よりも低下した点で
のパラメータ値をＰ、で示しているが、このパラメータ
値Ｐ、の構成における高速走行時の出力曲線を、第３図
中、’ＴＶ　Ｂ　Ｒ、Ｗ　ＩＩ　Ｌで示している。Ｗ、
、ｌは第１図においてＲ側、ＷｌｌＬは第１図において
Ｌ側にそれぞれ磁気テープ２を高速に走行させた場合で
ある。このような条件においても、低速の走行時とほぼ
同等な出力が得られ、したがって最小スペーシングが得
られるものの、磁気ヘッド１の振れに対してマージンが
殆どなく、このため、磁気ヘッド１の位置調整が困難な
ものとなる。

ところで、上記Ｔｘｓ　ｉｎ　（β−α）で示されるパ
ラメータ値Ｐの適値を求めるために、一般に市販されて
いる磁気テープを使用して種々の形状の磁気ヘッド、磁
気テープの巻付角、テープテンションで、パラメータ値
ＴＸｓｉｎ（β−α）と出力の関係を測定した結果を第
４図に示している。図中、ｗｈは、出力の上限ライン、
Ｗ！！、は出力の下限ラインを示す。同図から、出力の
ピーク領域を挟む０．１２から０．３　ｇ　ｆ　７ｍｍ
の範囲に上記パラメータ値Ｐを設定することによって、
出力下限ラインＷ２においてもそれほど出力の低下を生
じず、したがって、前記最小スペーシング状態がはぼ保
持された状態で、磁気テープ２の走行を行わせることが
できる。

以上の説明のように、パラメータ値ＴＸＳ　ｉ　ｎ（β
−α）が０．１２から０．３　ｇ　ｆ　７ｍｍの範囲と
なるように構成することによって、磁気ヘッドｌと磁気
テープ２間のスペーシングがほぼ最小の状態で、磁気テ
ープ２を高速走行させることが可能であり、この結果、
スペーシング損失が低減されるので、高記録密度化を可
能とする電磁変換特性を得ることができる。

また、カセットストリーマ等の磁気テープ走行系は、い
わゆるサーペツクイン方式が使われているために、磁気
テープの逆走行時においても同様の少ないスペーシング
が求められるようになっているが、上記においては、磁
気テープの逆走行時の場合も同様の最小スペーシングが
得られ、安定した電るｎ変換特性が得られるものとなっ
ている。

さらに、上記においては、磁気ヘッド１の振れに対して
マージンがあるために、取付は作業や調整作業を容易に
行うことができるという効果をも併せ持つものとなって
いる。

尚、上記実施例においては、１つの磁気ヘッド１を用い
た場合を説明したが、例えばコンビヘッドのように、複
数の磁気ヘッドを用いた場合においてモ、個々の磁気ヘ
ッドで上記のパラメータに対しての適正条件が満たされ
ていれば、同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録再生装置は、以上のように、磁気テー
プ等の可撓性の磁気記録媒体が摺接する凸曲面状の摺動
面を有する磁気ヘッドをＯｍえ、この磁気ヘッドの上記
摺動面のほぼ頂点部位置に、上記磁気記録媒体に記録再
生を行うための磁気ギャップが形成されて成る磁気記録
再生装置において、上記摺動面の頂点部位置における接
線と、上記摺動面の端部位置での接線とのなす角度をα
、上記磁気記録媒体が上記摺動面に流入する方向と、上
記摺動面の頂点部位置における接線とのなす角度をβ、
上記磁気記録媒体の単位幅力たりの張力をＴとするとき
、上記摺動面における少なくとも一方の端部位置で、Ｔ
Ｘｓｉｎ（β−α）により求まるパラメータ値が、０．
１２　ｇ　ｆ　７ｍｍから０゜３ｇｆ／ｍｍの範囲とな
るように、上記磁気ヘッド形状と、上記磁気記録媒体の
配置及び張力とが設定されている構成である。

これにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間のスペー
シングを極力小さくした走行を行わせることが可能であ
り、また、磁気記録媒体に作用する張力を変えて高速走
行する場合等においても、上記のスペーシング状態を保
持した走行を行わせることができる。これにより、高速
走行時での良好な電磁変換特性を維持することが可能と
なり、この結果、高記録密度化を図ることができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は磁気記録再生装置の磁気ヘッド付近の概略平面
図である。 第２図は上記装置におけるパラメータ値ＴＸｓｉＨ（β
−の）を変えた場合の出力の測定結果を示すグラフであ
る。 第３図は磁気ヘッドの振れ角を変えた場合の出力の測定
結果を示すグラフである。 第４図は種々の市販の磁気テープを用いて、上記パラメ
ータ値ＴＸｓｉｎ（β−α）と出力の関係を測定した結
果を示すグラフである。 第５図ないし第１０図は従来例を示すものである。 第５図は第１従来例における磁気記録再生装置の磁気ヘ
ッド付近の概略平面図である。 第６図は上記第１従来例の装置における磁気ヘッドと磁
気テープ間のスペーシング分布を示すグラフである。 第７図は第２従来例における磁気記録再生装置の磁気ヘ
ッド付近の概略平面図である。 第８図は上記第２従来例の装置における磁気ヘッドと磁
気テープ間のスペーシング分布を示すグラフである。 第９図は上記第２従来例の構成において、テープテンシ
ョンを変えた場合の出力の測定結果を示すグラフである
。 第１Ｏ図は上記第２従来例の構成において、パラメータ
β／αを変えた場合の出力の測定結果を示すグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気テープ等の可撓性の磁気記録媒体が摺接する凸
   曲面状の摺動面を有する磁気ヘッドを備え、この磁気ヘ
   ッドの上記摺動面のほぼ頂点部位置に、上記磁気記録媒
   体に記録再生を行うための磁気ギャップが形成されて成
   る磁気記録再生装置において、 上記摺動面の頂点部位置における接線と、上記摺動面の
   端部位置での接線とのなす角度をα、上記磁気記録媒体
   が上記摺動面に流入する方向と、上記摺動面の頂点部位
   置における接線とのなす角度をβ、上記磁気記録媒体の
   単位幅当たりの張力をＴとするとき、上記摺動面におけ
   る少なくとも一方の端部位置で、Ｔ×ｓｉｎ（β−α）
   により求まるパラメータ値が、０．１２ｇｆ／ｍｍから
   ０．３ｇｆ／ｍｍの範囲となるように、上記磁気ヘッド
   形状と、上記磁気記録媒体の配置及び張力とが設定され
   ていることを特徴とする磁気記録再生装置。