JPH08329437A - 回転磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、小口径の回転ドラムにダブル
アジマスヘッドを取り付ける回転磁気ヘッド装置におい
て、先行ヘッドのよるテープ変形の影響を後行ヘッドが
受けても、後行ヘッドからの出力劣化の少ない回転磁気
ヘッド装置を提供するにある。 【構成】磁気ヘッド３０，３２は、一対の磁気ヘッドか
ら構成されており、 先行ヘッド３０と後行ヘッド３２
は、互いに異なるアジマス角度を有しており、先行ヘッ
ドと後行ヘッドは、回転ドラム２０の回転方向において
所定のギャップ間距離ＧＬを経て近接して配置され、回
転ドラム２０の回転方向に直交する方向に所定の段差Ｈ
を有して配置され、さらに、後行ヘッド３２のヘッドギ
ャップ３２Ａの中心位置を、ヘッドコア３２Ｂの中心位
置から固定ドラム２０Ｂ側に偏奇量Ｂだけ偏奇させて配
置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ、ＤＡＴ等の回
転磁気ヘッド型装置に係り、特に、ダブルアジマスヘッ
ドを有する回転磁気ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲやＤＡＴ等の回転磁気ヘッド装置
においては、テープは、回転ドラムに対してヘリカルに
所定の角度で巻き付いている。特に、回転ドラム入側で
は、回転ドラムの影響により、テープとドラム間に空気
膜が発生し、テープ浮上によりヘッドコンタクトが劣化
する。このような現象に対し、例えば、特公昭５９−１
４８１２号公報に記載のように、ヘッドギャップ位置を
ヘッド摺動面幅の中央から回転ドラム側に偏奇させるこ
とが知られている。

【０００３】回転ドラムの入側と出側において、テ−プ
は、磁気ヘッドの押圧力により、回転ドラムから離反す
る方向にわん曲し、その結果、充分な磁気ヘッドと磁気
テ−プの接触が得られない。特に、回転ドラムの入側
は、テープテンションが回転ドラムの出側に比べて低い
こと、及び、テープ浮上により磁気ヘッドと磁気テープ
との面圧が低いことにより、テープの逃げ変形が出側に
対して大きいため、磁気ヘッドのギャップ位置を、回転
ドラム側に偏奇させることにより、ヘッドコンタクトの
劣化しやすい回転ドラムの入側で安定したヘッドコンタ
クト性能を確保することができるものである。

【０００４】近年は、高密度記録のニーズが高まってお
り、高密度記録を行う場合には、記録信号は高周波とな
るため、この広帯域の信号を分割して記録する必要があ
る。分割しないで記録する場合には、ヘッド１個あたり
の使用周波数特性が高くなり、高周波数損失により出力
劣化を生じることと、回転ドラムを高速回転化すること
により、ヘッドコンタクト性能の劣化、ヘッド寿命等の
問題が生ずるからである。そこで、２個の磁気ヘッドを
近接させたダブルアジマスヘッドにより、同時記録又は
再生する記録方式が主流となってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】同時記録再生する場
合、先行ヘッドと後行ヘッドとは、所定のトラック幅を
形成するように段差を設ける必要がある。特に、８ミリ
やＤＡＴのような小型のシステムにおいては、回転ドラ
ムの径もφ４０やφ３０と小径となるため、先行ヘッド
と後行ヘッドが近接して配置する必要がある。例えば、
高密度記録のために、トラックピッチを２０μｍ以下と
するには、先行ヘッドと後行ヘッドの段差を２０μｍ以
下として先行ヘッドと後行ヘッドのギャプ間距離は、１
ｍｍ以下にする必要がある。

【０００６】このように、先行ヘッドと後行ヘッドを近
接して配置すると、先行ヘッドによるテープ変形が後行
ヘッドに影響し、後行ヘッドと磁気テープとのコンタク
トが劣化する現象が生じることが判明した。

【０００７】特に、回転ドラムの出側では、テープ上端
エッジでの規制がないため、先行ヘッドのよるテープ変
形の影響を後行ヘッドが受けやすく、後行ヘッドからの
出力が劣化するという問題があることが判明した。

【０００８】本発明の目的は、小口径の回転ドラムにダ
ブルアジマスヘッドを取り付ける回転磁気ヘッド装置に
おいて、先行ヘッドによるテープ変形の影響を後行ヘッ
ドが受けても、後行ヘッドからの出力劣化のない回転磁
気ヘッド装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ヘッドギャップとヘッドコアから構成さ
れる磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを取り付けた回転ド
ラムと、この回転ドラムを回転可能に支持する固定ドラ
ムとを有する回転磁気ヘッド装置において、上記磁気ヘ
ッドは、一対の磁気ヘッドから構成され、第１の磁気ヘ
ッドと第２の磁気ヘッドは、互いにアジマス角度が異な
っており、上記第１の磁気ヘッドと上記第２の磁気ヘッ
ドは、回転ドラムの回転方向において所定のギャップ間
距離ＧＬを経て近接して配置し、上記第１の磁気ヘッド
と上記第２の磁気ヘッドは、回転ドラムの回転方向に直
交する方向に所定の段差Ｈを有して配置し、さらに、上
記第１の磁気ヘッドに対して後行する上記第２の磁気ヘ
ッドの上記ヘッドギャップの中心位置を、第２の磁気ヘ
ッドの上記ヘッドコアの中心位置から上記固定ドラム側
に偏奇量Ｂだけ偏奇させて配置したものである。

【００１０】上記回転磁気ヘッド装置において、好まし
くは、上記ギャップ間距離ＧＬが１ｍｍ以下であり、上
記段差Ｈを２０μｍ以下とした時、上記偏奇量Ｂを０．
７μｍ乃至８μｍの範囲内に設定したものである。

【００１１】上記回転磁気ヘッド装置において、上記偏
奇量Ｂを１．０μｍ乃至５．３μｍの範囲内に設定した
ものである。

【００１２】

【作用】本発明では、磁気ヘッドは、一対の磁気ヘッド
から構成され、第１の磁気ヘッドと第２の磁気ヘッド
は、互いにアジマス角度が異なっており、回転ドラムの
回転方向において所定のギャップ間距離ＧＬを経て近接
して配置し、回転ドラムの回転方向に直交する方向に所
定の段差Ｈを有して配置し、さらに、第１の磁気ヘッド
に対して後行する第２の磁気ヘッドのヘッドギャップの
中心位置を、第２の磁気ヘッドのヘッドコアの中心位置
から固定ドラム側に偏奇量Ｂだけ偏奇させて配置するこ
とにより、先行ヘッドによるテープ変形の影響を後行ヘ
ッドが受けても、後行ヘッドからの出力劣化を減少し得
るものとなる。

【００１３】また、ギャップ間距離ＧＬが１ｍｍ以下で
あり、上記段差Ｈを２０μｍ以下とした時、上記偏奇量
Ｂを０．７μｍ乃至８μｍの範囲内に設定することによ
り、波形率を０．８以上とし得るものとなる。

【００１４】また、さらに、偏奇量Ｂを１．０μｍ乃至
５．３μｍの範囲内に設定することにより、出力劣化を
さらに、改善し、０．８５以上を達成し得るものとな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１〜図
９を用いて説明する。最初に、図１を用いて回転磁気ヘ
ッド装置の全体構成について説明する。図１は、本発明
の一実施例による回転磁気ヘッド装置の斜視図である。

【００１６】磁気テープ１０は、回転ドラム装置２０に
巻装された状態で、テープ走行方向Ｔに給送されて、記
録再生が行われる。回転ドラム装置２０は、上回転ドラ
ム２０Ａと下固定ドラム２０Ｂから構成されている。下
固定ドラム２０Ｂは固定されており、その上に位置する
上回転ドラム２０Ａは、矢印方向Ｒに回転する。

【００１７】上回転ドラム２０Ａの下部には、隣接した
位置にアジマス角の異なるダブルアジマスの１対の磁気
ヘッドチップ３０，３２が固定されている。磁気ヘッド
チップ３０が、先行ヘッドとして機能し、磁気ヘッドチ
ップ３２が後行ヘッドとして機能する。テープカートリ
ッジ（図示せず）から引き出された磁気テープ１０は、
テープガイド４０，５２によってガイドされる。テープ
ガイド４０，５２の間には、傾斜ガイド５０，４２が配
置されている。傾斜ガイド５０，４２は、テープガイド
４０，５２に対して傾斜しており、回転ドラム装置２０
に対して磁気テープ１０をヘリカルに所定の角度で巻き
付けている。

【００１８】図２は、磁気テープ上の記録パターンを示
す図である。

【００１９】図１に示す状態において、磁気テープ１０
が、テープ走行方向Ｔに給送され、さらに、回転ドラム
装置２０が、矢印方向Ｒに回転することにより、図２に
示すように、磁気テープの上には、記録パターンが形成
される。トラックＡは、磁気ヘッドチップ３０によって
記録され、トラックＢは、磁気ヘッドチップ３２によっ
て記録される。トラックＡとトラックＢの一対のトラッ
クが、同時に記録される。

【００２０】トラックＡとトラックＢの間のトラックピ
ッチＨ’は、先行ヘッドである磁気ヘッドチップ３０
と、後行ヘッドである磁気ヘッドチップ３２の段差Ｈに
よって決まるものである。８ミリやＤＡＴのような小型
のシステムにおいては、回転ドラムの径もφ４０やφ３
０と小径となるため、先行ヘッドと後行ヘッドの段差Ｈ
を１５μｍとすると、トラックピッチＨ’は１５μｍと
なる。

【００２１】図３は、図２に示した磁気ヘッドチップ３
０，３２が取り付けられた上回転ドラム２０Ａを下側か
ら見た図である。

【００２２】上回転ドラム２０Ａには、ヘッドベース６
０がネジ６２によって固定されている。ヘッドベース６
０には、先行ヘッドである磁気ヘッドチップ３０と後行
ヘッドである磁気ヘッドチップ３２が、上回転ドラム２
０Ａから所定量突出するように貼り付けられている。上
回転ドラム２０Ａは、矢印Ｒ方向に回転する。

【００２３】図４は、ヘッドベース６０に貼り付けられ
た先行ヘッドである磁気ヘッドチップ３０と後行ヘッド
である磁気ヘッドチップ３２からなるダブルアジマスヘ
ッドの拡大正面図である。

【００２４】先行ヘッドである磁気ヘッドチップ３０
は、ヘッドギャップ３０Ａとヘッドコア３０Ｂから構成
されている。また、後行ヘッドである磁気ヘッドチップ
３２は、ヘッドギャップ３０Ａとヘッドコア３０Ｂから
構成されている。

【００２５】ヘッドギャップ３０Ａ，３２Ａは、磁気テ
ープにトラックを記録、あるいは記録したトラックを再
生するものである。ヘッドギャップ３０Ａ，３２Ａは、
それぞれ異なるアジマス角を有している。また、ヘッド
コア３０Ｂ，３２Ｂが、ヘッドギャップ３０Ａ，３２Ａ
が磁気テープと安定に接触するように、ヘッドコア３０
Ｂ，３２Ｂの幅ｂは、ヘッドギャップ３０Ａ，３２Ａの
幅ａに対して幅広に構成されている。

【００２６】磁気ヘッドチップ３０，３２は、磁気テー
プの２本のトラックに同時に記録、あるいは再生を行う
ために、所定のギャップ間距離ＧＬと段差Ｈをつけて配
置されている。８ミリやＤＡＴのような小型のシステム
においては、回転ドラムの径もφ４０やφ３０と小径と
なるため、先行ヘッドと後行ヘッドの段差Ｈを２０μｍ
以下、例えば、１５μｍとすると、トラックピッチＨ’
は１５μｍとなり、ギャップ間距離ＧＬは、１ｍｍ以
下、例えば、０．６ｍｍとする必要がある。

【００２７】後行ヘッドである磁気ヘッドチップ３２に
おいて、一点鎖線はヘッドコア３２Ｂの中心線であり、
２点鎖線はヘッドギャップ１Ａの中心線である。ここ
で、本発明で特徴的なことは、ヘッドギャップ３２Ａ
は、ヘッドコア３２Ｂに対して、固定ドラム（図示しな
い）側に偏奇量Ｂだけ偏奇した構成になっている。即
ち、図４において、２点鎖線（ヘッドギャップ１Ａの中
心線）は、１点鎖線（ヘッドコア３２Ｂの中心線）より
偏奇量Ｂだけ下に位置している。

【００２８】このような偏奇量Ｂを設けた理由につい
て、図５〜図８を用いて、以下に説明する。

【００２９】図５は、回転磁気ヘッド装置のヘッドとテ
−プのコンタクト状態について説明する図であり、ドラ
ム入側から中央部におけるヘッドとテ−プのコンタクト
状態を示した側面図である。

【００３０】Ｘ_Aは、先行ヘッドである磁気ヘッドチッ
プ３０のヘッドの厚み方向の中央部を示している。Ｘ_B
は、後行ヘッドである磁気ヘッドチップ３２のヘッドの
厚み方向の中央部を示している。回転ドラムにより引き
込まれる空気膜の量を最適にすることでドラム入側から
巻き付け中央部にかけて、テ−プ１０は、ヘッド３０，
３２を包み込むように変形し、ヘッド厚の中央部に対し
て上下方向に良好な接触状態を得ることができる。

【００３１】図６は、回転磁気ヘッド装置のヘッドとテ
−プのコンタクト状態について説明する図であり、ドラ
ム中央側から出部におけるヘッドとテ−プのコンタクト
状態を示した側面図で、先行ヘッド１５と後行ヘッド１
４とテープ１３の接触状態を示したものである。

【００３２】また、図７は、回転磁気ヘッド装置のヘッ
ドとテ−プのコンタクト状態について説明する図であ
り、ドラム中央側から出部におけるヘッドとテ−プのコ
ンタクト状態を示した側面図で、後行ヘッドのみに着目
した場合のテープ接触状態を示したものである。

【００３３】Ｘ_Aは、先行ヘッドである磁気ヘッドチッ
プ３０のヘッドの厚み方向の中央部を示している。Ｘ_B
は、後行ヘッドである磁気ヘッドチップ３２のヘッドの
厚み方向の中央部を示している。

【００３４】図６において、テ−プ１０の上端は自由端
になっていることと、先行ヘッド３０がテープ１０と接
すると、先行ヘッド３０の押圧力によりテープ１０はヘ
ッドとの接触部から上端部にかけて、回転ドラムから離
反する方向にわん曲する。この時テープ１０は、先行ヘ
ッド３０のほぼ中央に接触し、良好なコンタクト状態を
示す。

【００３５】しかしながら、図７に示すように、後行ヘ
ッド３２のテープ１０との接触状態は、後行ヘッド３２
は、先行ヘッド３０と近接しているため、テープ１０が
わん曲している状態で、テープ１０と接触する。従っ
て、後行ヘッド３２とテープ１０の接触の中心は、ヘッ
ドの厚みにたいして下方向（下固定ドラム７Ｂ側）にな
る。従って、後行ヘッド３２のギャップがヘッド厚みに
たいして、中央から上方向に位置している場合、テープ
１０と良好な接触状態が得られないため、不充分な記録
や再生出力レベルの低下を生じる。

【００３６】図８は、上述したように、後行ヘッド３２
が先行ヘッド３０と近接している場合における再生出力
のエンベロープ波形である。

【００３７】同図において、横軸は時間を表し、縦軸
は、再生出力の出力電圧を表している。図の左側の半分
は、先行ヘッドによる出力電圧のエンベロープ波形であ
り、その出力電圧は一定であり、良好なコンタクト状態
を示している。一方、同図の右側は、後行ヘッドによる
出力電圧のエンベロープ波形であり、その出力電圧は回
転ドラムの入側（先行ヘッド側）では一定であり、安定
領域に相当しているものの、回転ドラムの出側では、再
生出力レベルの低下を生じ、エンベロープ波形の劣化を
生じている。

【００３８】以上の説明では、再生出力レベルの低下に
ついて説明したが、記録レベルの低下も同様にして発生
するものである。

【００３９】次に、図９は、ギャップ位置の下方への偏
奇量Ｂと、波形率の関係を示す図である。

【００４０】ギャップ位置の下方への偏奇量Ｂは、図４
で説明したものであり、図４において、２点鎖線（ヘッ
ドギャップ１Ａの中心線）は、１点鎖線（ヘッドコア３
２Ｂの中心線）より偏奇量Ｂだけ下に位置している。ま
た、波形率Ｚ／Ｙは、図８に示した出力電圧の最大値Ｙ
と、出側劣化領域における出力電圧Ｚの比率を表してい
る。即ち、この波形率Ｚ／Ｙが低いほど出力の劣化の程
度が大きいことを示している。波形率は、ヘッドの先端
形状等のバラツキにより、図中の斜線で示したような範
囲となる。

【００４１】ここで、偏奇量Ｂを０μｍから増やしてい
くと、波形率が徐々に改善されることが分かる。そし
て、１．２μｍ以上になると、出力劣化がほぼ解消され
ることが分かる。また、さらに、この偏奇量Ｂを増やし
ていくと、５．３μｍ以上では波形率が徐々に劣化する
ことが分かる。

【００４２】波形率が、０．８０以上であれば、実用に
供することができるので、かかる観点からは、偏奇量Ｂ
を０．７μｍから８μｍの範囲とすることが好ましいこ
とが判明した。また、出力劣化がさらに解消され、０．
８５以上の安定した性能が得られるという観点からは、
１μｍから５．３μｍの範囲とすることがさらに好まし
いことが判明した。さらに、この中間点は、３．１５μ
ｍであるが、ヘッドギャプ形成時の公差を考慮するなら
ば、ほぼ、設計上では４μｍ位とすることが好ましいこ
とも判明した。

【００４３】以上のように、先行ヘッドより後行ヘッド
の方がヘッド高さが高いので、先行ヘッドのテープ摺動
面幅の下端とテープが接触し、その結果テープが面外変
形を生じ、後行ヘッドの摺動面と片あたりを生じる。そ
こで、後行ヘッド３２において、一点鎖線はヘッドコア
３２Ｂの中心線、２点鎖線はヘッドギャップ３２Ａの中
心線として、ヘッドギャップ３２Ａは、ヘッドコア３２
Ｂに対して、固定ドラム（図示しない）側にＢだけ偏奇
した構成とすることにより、先行ヘッドの接触によりわ
ん曲したテープに対して、後行ヘッドとテ−プの接触状
態が最も安定している接触部の中央にギャップが位置す
るため、良好な記録、再生状態を得ることができる。

【００４４】本実施例によれば、隣接配置したダブルア
ジマスヘッドを有する回転ヘッド型の磁気記録再生装置
において、特に、ドラム出側において、先行ヘッドの押
圧力により面外変形を生じたテープに対しても、後行ヘ
ッドの良好な接触を達成することができるため、テ−プ
巻き付け全体において良好な記録再生状態を得られるも
のである。

【００４５】また、偏奇量Ｂを０．７μｍから８μｍの
範囲とすることにより、波形率を０．８以上とすること
が可能となる。

【００４６】また、偏奇量Ｂを１μｍから５．３μｍの
範囲とすることにより、出力劣化がさらに改善され、
０．８５以上とし得るものとなる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、小口径の回転ドラムに
ダブルアジマスヘッドを取り付ける回転磁気ヘッド装置
において、先行ヘッドのよるテープ変形の影響を後行ヘ
ッドが受けても、後行ヘッドからの出力劣化のなくし得
るものとなる。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による回転磁気ヘッド装置の
斜視図である。

【図２】本発明の一実施例による磁気テープ上の記録パ
ターンを示す図である。

【図３】本発明の一実施例における上回転ドラムを下側
から見た図である。

【図４】本発明の一実施例によるダブルアジマスヘッド
の拡大正面図である。

【図５】ドラム入側から中央部におけるヘッドチップと
テープのコンタクト状態を示す模式図である。

【図６】ドラム出側における先行ヘッドのテープのコン
タクト状態を示す模式図である。

【図７】ドラム出側における後行ヘッドのテープのコン
タクト状態を示す模式図である。

【図８】再生エンベロープ波形を示す模式図である。

【図９】本発明の一実施例による波形率のデータ図であ
る。

【符号の説明】

１０…磁気テープ ２０…回転ドラム， ２０Ａ…上回転ドラム ２０Ｂ…下固定ドラム ３０…後行ヘッドの磁気ヘッドチップ ３０Ａ，３２Ａ…ヘッドギャップ ３０Ｂ，３２Ｂ…ヘッドコア ３２…先行ヘッドの磁気ヘッドチップ ４０，４２…テープガイド ５０，５２…傾斜ガイド ６０…ヘッドベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 淳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 武田 秀和 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 山下 芳春 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所パーソナルメディア機器事業 部内 (72)発明者 平山 国明 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所パーソナルメディア機器事業 部内 (72)発明者 上村 善雄 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所パーソナルメディア機器事業 部内 (72)発明者 藤城 昌彦 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所パーソナルメディア機器事業 部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドギャップとヘッドコアから構成さ
   れる磁気ヘッドと、 この磁気ヘッドを取り付けた回転ドラムと、 この回転ドラムを回転可能に支持する固定ドラムとを有
   する回転磁気ヘッド装置において、 上記磁気ヘッドは、一対の磁気ヘッドから構成され、 第１の磁気ヘッドと第２の磁気ヘッドは、互いにアジマ
   ス角度が異なっており、 上記第１の磁気ヘッドと上記第２の磁気ヘッドは、回転
   ドラムの回転方向において所定のギャップ間距離ＧＬを
   経て近接して配置し、 上記第１の磁気ヘッドと上記第２の磁気ヘッドは、回転
   ドラムの回転方向に直交する方向に所定の段差Ｈを有し
   て配置し、 さらに、上記第１の磁気ヘッドに対して後行する上記第
   ２の磁気ヘッドの上記ヘッドギャップの中心位置を、第
   ２の磁気ヘッドの上記ヘッドコアの中心位置から上記固
   定ドラム側に偏奇量Ｂだけ偏奇させて配置したことを特
   徴とする回転磁気ヘッド装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転磁気ヘッド装置にお
   いて、 上記ギャップ間距離ＧＬが１ｍｍ以下であり、上記段差
   Ｈを２０μｍ以下とした時、上記偏奇量Ｂを０．７μｍ
   乃至８μｍの範囲内に設定したことを特徴とする回転磁
   気ヘッド装置。
3. 【請求項３】 請求項３記載の回転磁気ヘッド装置にお
   いて、 上記偏奇量Ｂを１．０μｍ乃至５．３μｍの範囲内に設
   定したことを特徴とする回転磁気ヘッド装置。