发明内容
本发明是为了解决上述传统技术中存在的问题而提出的，因此，本发明
的目的是提供一种磁头、用于带状磁记录介质的记录/重放方法、和旋转磁
头机构，它们能够在降低接触压力的同时，通过维持磁头与带状介质之间的
极好接触状态，从而减少磨损，延长磁头寿命和磁带寿命，并且可以应用于
磁阻效应型磁头的带状介质。
为了解决传统技术的问题，根据本发明权利要求1的磁头是安装在能够
使带状磁记录介质在其上行进的旋转磁鼓上，并随着旋转磁鼓的旋转而移动
以便在带状磁记录介质上记录、或从带状磁记录介质重放的磁头。所述磁头
包括：面向带状磁记录介质、并通过上面旋转移动的同时产生与带状磁记录
介质的流体动力相互作用的表面；和通过接触带状磁记录介质产生磁相互作
用的记录/重放部分，其中所述表面是光滑平表面，和所述记录/重放部分
位于带状磁记录介质与受到流体动力相互作用的表面相接触的区域中，并且，
配置这样的记录/重放部分，从而通过与带状磁记录介质接触产生的磁相互
作用，进行记录或重放中的至少一种。
根据上述的结构，所述表面是光滑平表面，因此，根据伯努利(Bernoulli)
定律，在导致光滑平表面与相接近的带状磁记录介质之间的压力降低，结果
是，带状磁记录介质逐渐接近和接触该表面。按这种方式，只利用压力降低
效应，而无需施加强制力，就可以保证与记录/重放部分的接触压力，从而
使摩擦力得到控制和进行记录或重放。
根据本发明权利要求2的磁头安装在能够使带状磁记录介质在其上行进
的旋转磁鼓上，并随着旋转磁鼓的旋转而移动以便在带状磁记录介质上进行
记录、或从带状磁记录介质上进行重放。所述磁头包括：面向带状磁记录介
质、并当旋转时通过上述移动产生与带状磁记录介质的流体动力相互作用的
表面；和在非接触状态下产生与带状磁记录介质的磁相互作用的记录/重放
部分。所述表面是光滑平表面，和所述记录/重放部分位于带状磁记录介质
与受到流体动力相互作用的表面相接触的区域之外，并且，配置这样的记录
/重放部分以便在非接触状态下，通过与带状磁记录介质的磁相互作用，进
行记录或重放中的至少一种。
根据上述的结构，所述表面是光滑平表面，因此，根据伯努利定律，导
致光滑平表面与相接近的带状磁记录介质之间的压力降低，结果是，带状磁
记录介质逐渐接近和接触该表面。在稳定状态下，接触点的位置是稳定的，
到紧临接触位置之前的部分中的带状磁记录介质的距离是稳定值，并维持稳
定的非接触状态。按这种方式当非接触型的记录/重放部分，例如，磁阻检
测系统的重放磁头单元被安排在这个位置上时，即使在旋转磁记录的情况下，
也可以在非接触状态下记录到带状磁记录介质上和/或从带状磁记录介质上
重放。
根据本发明权利要求3的磁头是根据权利要求1或权利要求2的磁头，
其中，面向带状磁记录介质的表面具有其曲率比旋转磁鼓的曲率更平缓的光
滑弯曲表面，因此，压力降低效应取决于表面的形状或光滑度，并且，当平
缓度相同时，对曲率平缓又光滑的表面的压力降低效应更明显。这样就能够
进行通过压力降低效应，进行使带状磁记录介质与磁头相接触，而无需使其
与旋转磁鼓相接触的操作，或者，通过强得多的压力降低效应生成的所需接
触压力，进行使带状磁记录介质与磁头相接触的同时，利用较弱的接触压力
使其与旋转磁鼓相接触的操作。
根据本发明权利要求4的、用于带状磁记录介质的记录和重放方法的特
征在于，在具有圆柱形表面的旋转磁鼓的表面上形成了光滑平表面或其曲率
比上述旋转磁鼓的曲率平缓的光滑弯曲表面，并且，在上述光滑平表面或上
述光滑弯曲表面上提供了产生与带状磁记录介质的磁相互作用的记录/重放
部分，从而使上述带状磁记录介质能够接近上述正在旋转的旋转磁鼓，和通
过光滑平表面或光滑弯曲表面之间产生的流体动力相互作用引起压力降低。
因此，通过使上述记录/重放部分与上述带状磁记录介质相接触，进行记录
或重放中的至少一种，或者，通过使上述带状磁记录介质与上述记录/重放
部分之间的距离短于能够产生相互磁相互作用的最大距离，进行记录或重放
中的至少一种。
根据上述的记录/重放方法，由于所述表面是光滑平表面或具有平缓曲
率的光滑弯曲表面，因此，根据伯努利定律，导致该表面与相接近的带状磁
记录介质之间的压力降低。结果是，带状磁记录介质逐渐接近和接触该表面。
于是，使记录/重放部分处在与带状磁记录介质相接触的状态下，并且，只
通过压力降低效应，而无需施加强制力，就可以保证接触压力，从而使摩擦
力得到控制和进行记录或重放。
此外，当处在稳定状态下时，接触点是稳定的，紧邻接触位置之前的部
分中的带状磁记录介质的浮动距离是稳定值，并维持稳定的非接触状态。按
这种方式当非接触型的记录/重放部分，例如，磁阻检测系统的重放磁头单
元被安排在这个位置上时，即使在旋转磁记录的情况下，也可以在非接触状
态下记录到带状磁记录介质上和/或从带状磁记录介质上重放。
根据本发明权利要求5的旋转磁头机构包括含有使带状磁记录介质能够
在其上行进的圆柱形表面和含有磁头以便旋转的旋转磁鼓。所述磁头包括：
面向带状磁记录介质、和在上述旋转磁鼓旋转的同时产生与带状磁记录介质
的流体动力相互作用的表面；和通过产生与带状磁记录介质的磁相互作用，
进行记录或重放中的至少一种的记录/重放部分，其中，所述表面是光滑平
表面，和所述记录/重放部分位于带状磁记录介质与受到流体动力相互作用
的表面相接触的区域上，并且，将磁头的每个部分的高度构造成不超过旋转
磁鼓的圆柱形表面的高度。
根据上述的结构，所述表面是光滑平表面，因此，通过光滑平表面与相
接近的带状磁记录介质之间的流体动力相互作用引起基于伯努利定律的压力
降低，结果是，带状磁记录介质逐渐接近和接触该表面。从而，只通过压力
降低效应，而无需施加强制力，就能保证与记录/重放部分的接触压力，从
而使摩擦力得到控制和进行记录或重放。
根据本发明权利要求6的旋转磁头机构包括含有使带状磁记录介质能够
在其上行进的圆柱形表面和含有磁头以便旋转的旋转磁鼓。所述磁头包括：
面向带状磁记录介质、和在上述旋转磁鼓旋转的同时产生与带状磁记录介质
的流体动力相互作用的表面；和通过产生与带状磁记录介质的磁相互作用，
进行记录或重放中的至少一种的记录/重放部分。所述表面是光滑平表面，
所述记录/重放部分位于带状磁记录介质与受到流体动力相互作用的表面相
接触的区域中，并且，将磁头放置得从旋转磁鼓的圆柱形表面伸出来。
根据上述的结构，磁头从旋转磁鼓的圆柱形表面伸出来使得带状磁记录
介质可以容易地与伸出来的磁头相接触，从而防止伴随着旋转在旋转磁鼓附
近形成的气流由于带状磁记录介质流入光滑平表面。另一方面，通过光滑平
表面与相接近的带状磁记录介质之间的流体动力相互作用产生基于伯努利定
律的压力降低，和通过如上所述，防止旋转磁鼓附近的气流流入光滑平表面，
可以有效地实现这种压力降低，因此带状磁记录介质迅速地接近和接触该表
面。按这种方式按更短距离接触，从而使磁头更紧凑。
并且，只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保证与记录/重
放部分的接触压力，从而使摩擦力得到控制和进行记录或重放。
根据本发明权利要求7的旋转磁头机构包括旋转磁鼓。所述旋转磁鼓包
括使带状磁记录介质能够在其上行进的圆柱形表面、在圆柱形表面上的含有
开孔的凹窗口部分、位于窗口部分内部的磁头，和在窗口部分壁表面与磁头
壁表面之间形成的凹通道。所述磁头包括：面向带状磁记录介质、和在上述
旋转磁鼓旋转的同时产生与带状磁记录介质的流体动力相互作用的表面；和
通过产生与带状磁记录介质的磁相互作用，进行记录或重放中的至少一种的
记录/重放部分。所述表面是光滑平表面，所述记录/重放部分位于带状磁
记录介质与受到流体动力相互作用的表面相接触的区域中的表面上，并且，
将磁头的每个部分的高度构造成不超过旋转磁鼓的圆柱形表面的高度。
根据上述的结构，通过凹通道产生的负压力，吸引正在通过的带状磁记
录介质，使轨迹内移，从而带状磁记录介质接近或接触磁头，使通道引出的
气流得到控制或被挡住，和使磁头上的气流形成得到控制。
并且，由于磁头的表面是光滑平表面，因此，通过光滑平表面与相接近
的带状磁记录介质之间的流体动力相互作用引起基于伯努利定律的压力降
低，结果是，带状磁记录介质接近和接触该表面。于是，只通过压力降低效
应，而无需施加强制力，就能保证与记录/重放部分的接触压力，从而使摩
擦力得到控制和进行记录或重放。
根据本发明权利要求8的旋转磁头机构包括旋转磁鼓。所述旋转磁鼓包
括使带状磁记录介质能够在其上行进的圆柱形表面、在圆柱形表面上的含有
开孔的凹窗口部分、位于窗口部分内部的磁头，和在窗口部分壁表面与磁头
壁表面之间形成的凹通道。所述磁头包括：面向带状磁记录介质、和在上述
旋转磁鼓旋转的同时产生与带状磁记录介质的流体动力相互作用的表面；和
通过产生与带状磁记录介质的磁相互作用，进行记录或重放中的至少一种的
记录/重放部分。所述表面是光滑平表面，所述记录/重放部分位于带状磁
记录介质与受到流体动力相互作用的表面相接触的区域中的表面上，并且，
将磁头放置得从旋转磁鼓的圆柱形表面伸出来。
根据上述的结构，通过凹通道上产生的负压力，吸引正在通过的带状磁
记录介质，使轨迹内移，以及使磁头从圆柱形表面伸出来，从而带状磁记录
介质更有效地接近或接触磁头端部，使通道引出的气流得到控制或被挡住，
和使磁头上的气流形成得到有效控制。
并且，由于磁头的表面是光滑平表面，因此，通过光滑平表面与相接近
的带状磁记录介质之间的流体动力相互作用引起基于伯努利定律的压力降
低，而另一方面，伴随着对气流形成的控制，带状磁记录介质迅速地接近和
接触该表面。于是，只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保证与
记录/重放部分的接触压力，从而使摩擦力得到控制和进行记录或重放。
在根据权利要求9的旋转磁头是根据权利要求5、6、7、或8的磁头的
情况下，面向上述带状磁记录介质的上述表面是其曲率比上述旋转磁鼓的曲
率更平缓的光滑弯曲表面，因此，上述压力降低效应取决于表面的形状或平
缓度，并且，当平缓度相同时，对光滑的曲率表面的压力降低效应更明显。
这样就能够通过压力降低效应，进行使带状磁记录介质与磁头相接触，而无
需使其与旋转磁鼓相接触的操作，或者，通过强得多的压力降低效应生成的
所需接触压力，进行使带状磁记录介质与磁头相接触的同时，利用较弱的接
触压力使其与旋转磁鼓相接触的操作。
实施方式
下文参照附图描述本发明的优选实施例。应该注意到，下文所述的实施
例是用于表示本发明的主要结构和效果的实施例的一部分，因此，尽管从技
术的观点来看，存在着施加了各种优选限制的一些情况，但是，除非在下列
说明中特别提及施加在本发明上的任何限制，本发明不受这些实施例的限制。
图1是显示本发明旋转磁头机构的第一实施例的主要单元的示意性透视
图。
图2是也作为本发明一个实施例的、图1所示的磁头的结构的说明图；
图3是从图1所示的箭头A看过去的视图。
图4是从图1所示的箭头B看过去的视图。
下文将参照图1到图4描述旋转磁头机构RHA1。
如图1所示，本发明的旋转磁头机构RHA1是这样构造的，每一个都含有
直径基本相同的圆柱形表面的圆柱形旋转磁鼓和固定磁鼓同轴地排列着，两
个磁鼓彼此相对的两侧面之间存在缝隙。旋转磁鼓DR1是可旋转的上磁鼓，
固定磁鼓DF是固定在底盘或机架上的下磁鼓。
旋转磁鼓DR1具有轴线在中心上的可旋转圆柱形表面，和数个窗口WD1
位于这个圆柱形表面下部的预定位置上，在每个窗口WD1中形成平头(flat
head)FH1。注意，为了使图示简化起见，在图中省略了其它窗口和平头。
如图1到图4所示，平头FH1是长方形，它的边与窗口WD1具有相同的
高度，也就是说，与圆柱形表面处在同一层面上。并且，把平头FH1设置得
比窗口WD1稍微小一点。结果，在平头FH1与旋转磁鼓DR1之间形成凹通道
Ch1。平头FH1由铁氧体、铁硅铝磁合金和非晶体合金之类的磁性物质和陶瓷
之类的衬底材料组成。
平头FH1面向磁带MT的部分是一个表面，在本实施例中，是经过处理以
便变得光滑的光滑平表面PL1(下文称之为平表面PL1)。
另外，这个表面可以是其曲率比旋转磁鼓DR1的曲率更平缓的光滑弯曲
表面。这个表面工作时与面对的磁带MT发生流体动力相互作用。
并且，平头FH1的光滑平表面PL1具有在其上形成以便不从光滑平表面
PL1伸出来的、用作记录/重放部分的磁头单元HE1(参照图3)。这个磁头
单元HE1与面对的磁带MT存在磁相互作用，并且，在旋转磁鼓DR1以磁鼓线
速度Vd，沿着固定方向旋转的同时，使磁带MT的磁性表面接近或接触，进
行记录或重放。例如，在图3所示的磁头是基于磁感应原理的的情况中，使
这个磁头单元HE1形成一个磁头缝隙。
此外，如图1所示，为了校准磁带MT的行进路径，在固定磁鼓DF上形
成一条引线LD。
磁带MT(带状磁记录介质)在旋转磁鼓DR1和固定磁鼓DF的圆柱形表
面上，以给定角度，沿着固定磁鼓DF的引线Ld行进，并且卷绕在其上。另
外，由未示出的张力控制装置将张力Ts施加在磁带MT上，和磁带MT以磁带
线速度Vmt行进，从而在旋转磁鼓DR1旋转的同时，在带有磁头单元HE1的
螺旋扫描系统中记录在其上和/或从上面重放。
当旋转磁鼓DR1旋转时，圆柱形表面的线速度是Vd，因此，平头FH1也
以线速度Vd行进。磁带MT以比线速度Vd慢的线速度Vmt，沿同一方向行进。
这两个线速度之差是平头FH1相对于磁带MT的有效速度。
请注意，尽管如上所述的结构包括单个旋转磁鼓DR1和位于下面的单个
固定磁鼓DF，但本发明并不仅限于此，而是，可以利用，例如，包括三个或
更多个磁鼓的磁头机构，这样的磁头机构代表着中等磁鼓旋转型。
图5是当如图1所示的旋转磁鼓旋转时，磁带装载状态的说明图。
图6是说明本发明旋转磁头机构的原理图。
下文参照图5和图6描述旋转磁头机构RHA1的操作。
首先，假设没有装载磁带MT的非装载状态，旋转磁鼓DR1的旋转在旋转
磁鼓DR1和平头FH1的外围表面上形成气层(气膜)。例如，最接近旋转磁鼓
DR1的表面的气体相对于旋转磁鼓DR1的相对速度是零，因此，气膜中接触
外围表面的第一薄气层以与旋转磁鼓DR1的表面相同的线速度移动，而由于
气体粘滞作用，气膜中第一气层上的第二气层则不能维持第一薄气层的线速
度，以较慢的线速度移动。这意味着形成了相对于外围表面的相对速度。因
此，由于发生了因相对速度的延迟。
类似地，第三薄气层和随后的薄气层逐渐增加相对速度的绝对值，因此
也逐渐增大了延迟。于是，同一气膜中离外围表面最远的第n薄气层具有最
大的相对速度绝对值。然后，恰恰在具有与第一薄气层相同的线速度绝对值
的时候，气膜消失了，气体是线速度为零的环境气体(静态气体)。
这里，气膜内部的各气层将它的状态从接近端面的、由气层形成的层流
区(layer basin)过渡到远离端面时的湍流区(turbulent basin)。
非装载状态下的旋转磁鼓在外围表面上形成气膜的同时，继续旋转，磁
带将被卷绕在这个磁鼓的外围表面上。于是，在位于外围表面的磁头上也形
成气膜。然而，磁头并不总是面对着装载的磁带，而是，例如，在旋转磁鼓
以高旋转速度旋转的时候，磁头面对着半圈磁带进行记录和重放，而不面对
着另半圈磁带，从而通过与环境气体接触恢复气膜。然后，磁头面对着随后
半圈的磁带再进行记录和重放。
这里，当磁带越来越接近高速旋转的旋转磁鼓的外围表面时，在旋转磁
鼓的外围表面与磁带之间产生流体动力相互作用。按照伯努利定律(广义意
义上的能量守恒定律)，动能和气压之和保持恒定。假设符号**代表乘方，那
么，可以表示为：
P+v**2/2ρ＝常数
此处，ρ是气体密度。请注意，势能项省略了。
如上所述，在旋转磁鼓的外围表面上形成的气膜中，作为最接近外围表
面的层流的第一薄气层相对于外围表面是静止的，与旋转磁鼓的外围表面之
间存在零的速度差。因此，相对于外围表面的视在动能是零，按这种方式根
据伯努利定律，不会产生与外围表面的视在压力差。HDD(硬磁盘驱动器)的
浮动头正是利用了这种效应。然而，在本发明中，磁带受到吸引，使其与外
围表面相接触，接触型磁头利用这种接触压力，或者，安排在偏离接触点的
位置上的非接触型磁头与磁带非接触地产生磁相互作用，这要求这样一种结
构，它能够产生出尽可能多地减少或消除在外围表面附近存在小压力差的气
层的流体动力相互作用。
另一方面，通过举例的方式，将通过通道Ch1的操作描述如下。
在上述旋转状态下，在旋转磁鼓DR1与平头FH1之间的通道Ch1中不存
在气膜。然而，由于通道Ch1相对于环境气体高速移动，因此，当考虑通道
Ch1时，环境气体的高速移动流应该通过通道Ch1的开孔部分。通道Ch1含
有微凹部分，因此，由于文丘里(Venturi)效应，形成负压(-ΔP)，降低
通道Ch1内部的压力。这个压力降低是通过引出通道Ch1内部的气体发生的。
对于涡流等的形成来说，即使在稳态下，在高速旋转的凹通道Ch1附近
的流体也是异常复杂的。如果从宏观的方面来考虑，上述引出的气流沿着通
道Ch1端表面形成的流径流动，从而被引出到通道Ch1的外部，而同时将环
境气体引入到在通道Ch1开孔部分中路径阻力低的中央部分上的通道Ch1内
部，并认为这个差异产生稳定的负压。
接着，描述通过装载在其上的磁带MT将负载施加给旋转磁鼓DR1的情况。
在旋转磁鼓DR1的圆柱形表面上慢速行进的磁带MT受到未示出的处在磁
带卷动那一侧的张力臂的拉动，因此，张力Ts施加在磁带MT上。传统的旋
转头具有这样的结构，把这个张力(张力)设置得足够强，致使磁带MT被强
制地压在旋转头上，从而接触它。但是，在本实施例中，给磁带MT施加适当
的压力Ts，它不把磁带MT强制地压在旋转头上。在这种结构中，当磁带MT
处在沿着在装载状态下形成的气膜，在旋转磁鼓DR1上移动的稳态下时，如
图6所示，气膜Aflm1和气膜Aflm2分别在旋转磁鼓DR1的外围表面和平头
FH1的端部附近形成。请注意，由于装载的磁带MT的存在，气膜Aflm1和Aflm2
与上述非装载状态下的气膜不同。例如，由于施加给磁带MT的张力Ts，在
旋转磁鼓DR1与磁带MT之间形成的气膜Aflm1比上述非装载状态下的气膜
薄。并且，通过调整张力Ts以便破坏气膜Aflm1，磁带TM总能够与旋转磁
鼓DR1接触着行进。
顺便说一下，作为实验结果，可以看到这样的轨迹，磁带MT在从通道
Ch1穿过平头FH1的边缘Ej时，在平头FH1的平表面PL1上上升，到达顶峰，
然后，接近平头FH1的平表面PL1(参照图5和6)。这种现象可以解释如下。
使通道Ch1形成得与气流的流线垂直，它的作用可以根据文丘里管效应
来解释，其中由于文丘里管效应，在通道Ch1内部形成压力降(负压-ΔP)，
利用这种压力降，磁带MT沿着图6中箭头所示的方向被吸引到通道Ch1的底
部，结果是，磁带的移动轨迹接近通道Ch1的底部。这被看作是吸引轨迹Tr1。
同时，如上所述，从通道Ch1到平头FH1的平表面PL1稳定地生成引出的气
流Asuc(参照图6)，这个气流Asuc成为形成气膜Aflm2的那一部分气体的
供应源。
当磁带MT沿着这条吸引轨迹Tr1接近平头FH1角上的边缘部分Ej时，
引出的气流Asuc部分地流入在平头FH1的平表面PL1与磁带MT之间形成的
区域中，并在那里稍停，这是使磁带MT的轨迹上升的因素。
在这种上升之后，因为磁带MT处在覆盖平表面PL1的位置上，所以，气
膜Aflm2在平表面PL1上的形成受到控制。
另一方面，由于磁带MT具有刚度，因此，穿过边缘部分Ej之后的磁带
MT垂直于平头FH1的平表面PL1上升，这是使磁带MT的轨迹上升的另一个
因素。
同时，作为控制轨迹上升的因素，施加给磁带MT的张力Ts控制磁带MT
的上述偏移。
这里，在平头FH1的平表面PL1与磁带MT之间，根据伯努利定律出现的
压力降低起到将磁带MT吸引到平头FH1的平表面PL1上的吸引力的作用。
上述各种因素和作用力的效果可以用这样的方式来解释，穿过边缘部分
Ej，在平头FH1的平表面PL1上的磁带MT上升，到达顶峰，然后逐渐接近平
头FH1的平表面PL1，形成上升轨迹Tr2(参照图6)。
当磁带MT比上述状态更接近一点时，它就接触到边缘部分Ej，挡住引
出的气流Asuc。因而，进入平头FH1的平表面PL1上的气体量减少了，另外，
磁带MT处在覆盖平表面PL1的位置上，使得气膜Aflm2在平表面PL1上的形
成得到有效控制。此外，磁带MT上升形成的区域，即，在扩展轨迹Tr2上的
磁带MT与平头FH1的平表面PL1之间形成的区域是突然形成的，因此，变成
压力降低状态。
请注意，在其上的描述中，边缘部分Ej不仅是一个锐角，而且还能够具
有保护磁带MT的曲率。
接着，如图5所示，除了上述上升区中的压力降低之外，伯努利效应对
又平又滑的平表面PL1是非常有效的，其中，随着磁带MT沿着平表面PL1离
边缘部分Ej越来越远，它迅速地接近平表面PL1，并破坏其余的气膜Aflm2，
从而在接触点Cp上接触平表面PL1。
由于接触状态在这次接触之后的连续性取决于平表面PL1的布置角，以
及平表面PL1的光滑度和平坦度之类的因素，因此，设置上述因素的每一个，
致使接触连续到足以由磁头单元HE1产生与磁带MT的磁相互作用，也就是说，
稳定地进行记录和重放。
因此，本实施例是这样实现的，使磁头单元HE1位于比接触点Cp更后一
点的位置上。这种定位使磁头单元HE1总是，并且稳定地接触磁带MT。
磁带MT与平头FH1的边缘部分Ej的这种接触控制着气膜Aflm2的形成，
和新的气膜Aflm2在平表面PL1的形成受到后面接近平头FH1上的平表面PL1
的磁带MT的控制，从而，伯努利效应进一步起有效作用，致使磁带MT在短
距离内，马上接触平表面PL1。
结果是，可以缩短磁带MT与平表面PL1的接触点Cp和边缘部分Ej，即
平头FH1的角之间的距离dst(参照图5)，从而可以使磁头最小化。
本实施例将磁感应头用作平头FH1。磁头单元HE1是磁头缝隙，和如图5
所示，它的位置被设置在接触点Cp之后的位置上，即，在相对于接触点Cp，
与边缘部分Ej方向相反的位置上，从而磁头单元HE1可以与磁带MT维持稳
定的接触状态。
此外，至于磁头单元HE1的接触压力，如上所述，在本实施例中，在磁
带MT的大区域与平头FH1的平表面PL1的接触中，利用了根据伯努利定律的
压力降低效应，从而可以有效地降低对磁头单元HE1的接触压力，并且可以
稳定地产生对磁感效应来说不成问题的接触压力。于是，举例来说，由于不
需要通过张力将磁带强制地压在磁头上，因此，与传统结构不同，极大地减
少了磁头的摩擦力，从而解决了由于磁头摩擦力引起的各种问题。另外，不
但可以延长磁头的寿命，而且由于施加在其上的负载变小，避免了磁带MT的
不可逆变形，从而可以延长磁带的寿命。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，可以把图5所示的缝隙gdp做
得足够小，例如，小到几个微米或更小的量级，从而能够提高磁头性能，和
以高灵敏度进行高密记录/重放。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，即使使磁带与磁头相接触，也
可以应用磁阻效应型(或磁通响应型)的MP头和GMR头，它通过利用磁阻效
应，借助于非常浅的缝隙，检测记录介质上的磁场改变。
在上述中，即使存在通道，当它的深度与它的宽度相比较小，因此不能
形成足够的负压时，上述负压引起磁带的轨迹移动也是微小的，不能挡住在
边缘部分上引出的气流。然而，这与后面图8中所述的操作相同。
并且，类似地，即使刚度很大的磁带在穿过通道时的轨迹移动是微小的，
其操作也与后面图8中所述的操作相同。
顺便提一下，在上述实施例的结构中，平头FH1的边缘部分与旋转磁鼓
DR1的圆柱形表面具有相同的高度。但是，在第二实施例的结构中，还可以
将平头放置得从旋转磁鼓DR1的圆柱形表面伸出来。根据这种结构，在应用
确定上述磁带轨迹的因素之一的刚度很大的磁带的情况中，归因于这种刚度
的因素成为主要的，并且，与通道引起的负压效应一起，使磁带更易于与伸
出的磁磁头分相接触，从而能够更容易地和更有效地挡住从通道引出的气流。
结果，气膜在平头的表面上的形成可以更有效地得到控制，由磁带破坏光滑
平表面上的气膜变得更加容易，和到接触点的距离也可以缩短。
这里，即使存在通道，当它的深度与它的宽度相比较小，因此不能形成
足够的负压时，尽管上述负压引起磁带的轨迹移动也是微小的，但是，如上
所述，如果归因于磁带刚度的因素是主要的，那么，磁带接触伸出来的磁头
的角，从而在边缘部分上挡住引出的气流。这与后面图9中所述的操作相同。
图7是本发明旋转磁头机构的第三实施例的主要组成部分的示意图。
在本实施例中，磁带MH包括表面PL3和非接触型磁头单元NCC，表面PL3
面向磁带MT，在旋转地移动的同时，通过生成与磁带MT的流体动力相互作
用吸引和接触磁带MT；非接触型磁头单元NCC作为记录/重放部分，在非接
触状态下生成与磁带MT的磁相互作用。
这个表面PL3可以是光滑平表面，也可以是拥有平缓光滑曲率的弯曲表
面，非接触型磁头单元NCC位于磁带MT通过流体动力相互作用与表面PL3相
接触的范围之外。
根据这种结构，通过是光滑平表面或拥有光滑曲率的表面PL3，造成表
面PL3与接近的磁带MT之间的压力降低，因此，磁带MT逐渐接近表面PL3，
并在接触点Cp接触表面PL3。在稳态下，接触点Cp的位置是稳定的，因此，
在表面PL3上接触点Cp稍靠前一点的位置上，到磁带MT的距离是稳定值。
在这个位置上，磁带MT以浮动量flo稳定地浮动，因此，在这个位置上维持
磁带MT的稳定非接触状态。
于是，通过将非接触型磁头单元NCC，例如，磁阻检测系统的重放磁头
单元放置在这个位置上，在旋转磁记录中，磁头表面部分PL3可以与磁带MT
相接触，并可保持用于实现与磁带MT的磁相互作用的非接触型磁头单元NCC
处在与磁带MT的非接触状态，从而可以在非接触状态下进行到磁带MT记录
和/或从磁带MT的重放。结果，包括MR头和GMR头的非接触型磁头可以应
用于带有磁带MT的旋转磁记录设备。
图8是起本发明旋转磁头机构的第四实施例的主要组成部分作用的旋转
磁鼓的示意图。
如本图所示，数个窗口WD4配置在圆柱形表面的预定位置上，圆柱形表
面能够绕着作为中心的、旋转磁头机构RHA4的旋转磁鼓DR4的轴线旋转，平
头FH4嵌在每个窗口WD4中。为了使图示简化起见，图中省略了其它窗口和
平头。在这个旋转磁鼓DR4上，将张力Ts施加到磁带MT上，在旋转磁鼓DR4
的圆柱形表面以磁鼓线速度Vd旋转的同时，磁带MT以磁带线速度Vmt行进。
平头FH4是基于磁感应原理的磁头，并且被做成长方形，从而沿着圆柱
形表面的纵向的边与窗口WD4具有相同的高度，也就是说，与旋转磁鼓DR4
的圆柱形表面处在同一层面上，并且，平头FH4填满窗口WD4的整个内部。
平头FH4面向磁带MT的部分是一个表面，在本实施例中，是经过平表面
抛光处理的光滑平表面。
另外，这个表面也可以是其曲率比旋转磁鼓DR4的曲率更平缓的光滑弯
曲表面。这个表面产生与面对面磁带MT的流体动力相互作用。
在这个光滑平表面上，形成磁头缝隙HG作为记录/重放部分，和它的位
置被设置在磁带MT与受到流体动力相互作用的表面相接触的范围之内。
为了解释这种操作，部分位于沿着旋转磁鼓DR4的圆柱形表面形成的气
膜上的磁带MT到达保持其状态的平头FH4。由于平头FH4的光滑平表面的表
面粗糙度比旋转磁鼓DR4的圆柱形表面的表面粗糙度更平缓一些，以及它的
形状是平的的事实，在那里形成的湍流区达到最小，因此，基于沿着流向均
匀度更高的层流区的、磁带MT与光滑平表面之间的压力降低比旋转磁鼓DR4
的圆柱形表面上的压力降低更加有效。于是，通过引出存在于光滑平表面与
磁带MT之间的气体，造成压力降低，和随着平头FH4旋转，存在于光滑平表
面与磁带MT之间的气层Aflm4的厚度也越来越薄。结果是，磁带MT接近光
滑平表面，并在接触点Cp4接触到光滑平表面。接触状态的微观解释与上述
相同。并且，从平头FH4的边缘部分到接触点Cp4的距离由平头FH4的边缘
部分中气流的状态，即，气膜提供气体的数量和流速、光滑平表面的表面粗
糙度、磁带MT的表面粗糙度等来调整。
当按如上所述建立起接触状态时，因为这个接触状态维持在接触点Cp4
之后，所以磁带MT与处在比接触点Cp4更后一点的磁头缝隙HG相接触，并
可以获得稳定的接触压力。
为了进一步解释有关对磁头缝隙HG的接触压力，在上述的本实施例中，
由于利用了通过压力降低效应使磁带MT的大区域与平头FH4的光滑平表面的
接触，因此，可以有效地降低对磁头缝隙HG的接触压力，并且，还可以稳定
地获得对处理磁感效应没有任何麻烦的接触压力。于是，例如，与传统结构
不同，没有必要通过张力将磁带强制地压在磁头上使其与磁头接触，因此，
可以极大地减少磁头的摩擦力，并可以解决与磁头摩擦力相关的问题。从而，
不仅可以延长磁头的寿命，而且通过使磁带MT上的负载变小，避免了磁带MT
的不可逆变形，可以延长磁带的寿命。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，磁头缝隙HG(未示出)的缝隙
深度很浅，并且可以做成，例如，小到几个微米或更小量级的尺寸，从而能
够提高磁头性能，和以高灵敏度进行高密记录/重放。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，即使使磁带与磁头相接触，也
可以应用磁阻效应型(或磁通响应型)的MP头和GMR头，来替代磁感应型磁
头，这种MP头和GMR头通过利用磁阻效应，借助于非常浅的缝隙，检测记录
介质磁场的改变。
图9是作为本发明旋转磁头机构的第五实施例的主要组成部分的旋转磁
鼓的示意图。
如本图所示，数个窗口WD5配置在圆柱形表面的预定位置上，圆柱形表
面能够绕着作为中心的、由旋转磁头机构RHA5拥有的旋转磁鼓DR5的轴线旋
转，平头FH5嵌在每个窗口WD5中。为了使图示简化起见，图中省略了其它
窗口和平头。在这个旋转磁鼓DR5上，将张力Ts施加到磁带MT上，在旋转
磁鼓DR5的圆柱形表面以磁鼓线速度Vd旋转的同时，磁带MT以磁带线速度
Vmt旋转。
平头FH5是基于磁感应原理的磁头，并且被做成长方形，从旋转磁鼓DR5
的圆柱形表面伸出来，填满窗口WD5的整个内部。
平头FH5面向磁带MT的部分是一个表面，在本实施例中，是经过平表面
抛光处理的光滑平表面。
另外，这个表面也可以是其曲率比旋转磁鼓DR5的曲率更平缓的光滑弯
曲表面。这里，该表面产生与面对面磁带MT的流体动力相互作用。
在这个光滑平表面上，形成磁头缝隙HG作为记录/重放部分，和它的位
置被设置在磁带MT与受到流体动力相互作用的表面相接触的范围之内。
为了描述这种操作，部分位于沿着旋转磁鼓DR5的圆柱形表面形成的气
膜上的磁带MT到达保持这种状态的平头FH5，通过与边缘部分Ej相撞使它
的轨迹向外转，凭借着磁带MT的刚度从平头FH5向上行进，和依靠与施加给
磁带MT的张力Ts的平衡到达顶峰。
另一方面，在平头FH5的光滑平表面与磁带MT之间形成的上升空间中，
与上述每一个实施例类似的压力降低是有效的。并且，随着平头FH5旋转，
存在于光滑平表面与磁带MT之间的气层Aflm5的厚度也越来越薄。结果是，
磁带MT接近光滑平表面，并在接触点Cp5接触到光滑平表面。接触状态的微
观解释与上述相同。并且，因为来自由旋转磁鼓DR5保存的气膜的气流被与
边缘部分Ej相撞的磁带MT挡住，所以从平头FH5的边缘部分Ej到接触点
Cp5的距离比上述图8所示的距离dst4缩得更短。按这种方式可以使平头FH5
变小。
当按如上所述建立起接触状态时，因为这个接触状态维持在接触点Cp5
之后，所以磁带MT与处在比接触点Cp5更后一点的磁头缝隙HG相接触，并
可以获得稳定的接触压力。
为了更详细地解释有关对磁头缝隙HG的接触压力，在上述的本实施例
中，由于利用了通过压力降低效应使磁带MT的大区域与平头FH5的光滑平表
面相接触，因此，可以有效地降低对磁头缝隙HG的接触压力，并且，还可以
稳定地获得对磁感效应没有麻烦的接触压力。于是，例如，与传统结构不同，
没有必要通过张力将磁带强制地压在磁头上使其与磁头接触，因此，可以极
大地减少磁头的摩擦力，并可以解决与磁头摩擦力相关的问题。从而，不仅
可以延长磁头的寿命，而且通过使磁带MT上的负载变小，避免了磁带MT的
不可逆变形，可以延长磁带的寿命。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，磁头缝隙HG(未示出)的缝隙
深度很浅，并且可以做成，例如，小到几个微米或更小量级的尺寸，从而能
够提高磁头性能，和以高灵敏度进行高密记录/重放。
并且，由于磁头的摩擦力减少了，因此，即使使磁带与磁头相接触，也
可以应用磁阻效应型(或磁通响应型)的MP头和GMR头，来替代磁感应型磁
头，这种MP头和GMR头通过利用磁阻效应，借助于非常浅的缝隙，检测记录
介质磁场的改变。
并且，在记录和/或重放本发明带状磁记录介质的方法中，在具有圆柱
形表面的旋转磁鼓的表面上形成了光滑平表面或其曲率比旋转磁鼓的曲率更
平缓的光滑弯曲表面，并且，在光滑平表面或光滑弯曲表面上形成了产生与
带状磁记录介质的磁相互作用的记录/重放部分，从而使带状磁带MT能够接
近正在旋转的旋转磁鼓，从而通过光滑平表面或光滑弯曲表面与磁带之间产
生的流体动力相互作用引起的压力降低，使记录/重放部分与磁带MT相接
触，进行记录或重放中的至少一种。
另外，这种压力降低使磁带MT与记录/重放部分之间的距离短于能够产
生相互磁相互作用的最大距离，这就能够进行记录或重放中的至少一种。
根据这种记录/重放方法，由于该表面是光滑平表面或光滑弯曲表面，
因此，在该表面与相接近的带状磁记录介质之间造成基于伯努利定律的压力
降低。结果是，磁带MT逐渐接近和接触该表面。于是，可使记录/重放部分
处在与带状磁记录介质相接触的状态下，并且，只通过压力降低效应，而无
需施加强制力，就能保证接触压力，从而使摩擦力得到控制的情况下，进行
记录或重放。
并且，在稳定状态下，接触点是稳定的，紧邻接触位置之前的位置上的
磁带的上升距离成为稳定值，并维持稳定的非接触状态。按这种方式当非接
触型的记录/重放部分，例如，磁阻检测系统的重放磁头单元被放置在这个
位置上，在旋转磁记录时，也可以在非接触状态下记录到磁带MT上和/或从
磁带MT上重放。
如上所述，根据本发明，可以实现如下优点。
1.可以有效地降低对磁头的接触压力，并且，还可以稳定地获得对磁感
效应没有麻烦的接触压力。
2.可以解决由于磁头的摩擦力引起的问题，因此，不但可以延长磁头的
寿命，而且可以延长磁带MT的寿命。
3.由于使缝隙变浅了，因此，可以以高灵敏度进行高密记录/重放。
4.可以使磁头紧凑。
5.作为使磁带与磁头相接触的结构，可以以接触的形式，将磁阻效应型
(或磁通响应型)的MP头和GMR头应用于带状磁记录介质，这种MP头和GMR
头通过利用磁阻效应，借助于非常浅的缝隙，检测磁场随记录介质的改变。
6.并且，尽管使产生与磁带的流体动力相互作用的磁头表面部分与磁带
相接触，但通过使产生与磁带的磁相互作用的磁头单元不与磁带相接触，可
以以非接触的形式，将包括MP头和GMR头的非接触磁头应用于带状磁记录介
质。
正如上面所详细描述的，在根据本发明权利要求1的磁头中，产生与带
状磁记录介质的流体动力相互作用的表面是光滑平表面，使带状磁记录介质
与该表面接触，并将产生磁相互作用的记录/重放部分配置在带状磁记录介
质与表面接触的区域中。然后，在光滑平表面的表面与接近光滑平表面的带
状磁记录介质之间造成基于伯努利定律的压力降低。结果是，无需施加强制
力，就能使带状磁记录介质与表面相接触，并且还与记录/重放部分相接触。
如上所述，只通过压力降低效应，就可以保证对记录/重放部分的压力，从
而可以控制摩擦力，和可以进行记录或重放。
在根据本发明权利要求2的磁头中，产生与带状磁记录介质的流体动力
相互作用的表面是光滑平表面，使带状磁记录介质与表面接触，并将在非接
触状态下产生与带状磁记录介质的磁相互作用的记录/重放部分放置在该表
面与带状磁记录介质相接触的区域之外的其它地方。因此，在光滑平表面的
表面与接近光滑平表面的带状磁记录介质之间发生了基于伯努利定律的压力
降低。结果是，无需施加强制力，就能使带状磁记录介质与表面相接触。另
一方面，在接触部分之外的部分上，维持带状磁记录介质的稳定非接触状态。
于是，当非接触型的记录/重放部分，例如，磁阻检测系统的重放磁头单元
被放置在这个位置上，在旋转磁记录时，也可以在非接触状态下进行到/从带
状磁记录介质的记录/重放。因此，可以在不引起摩擦力的情况下，进行非
接触记录或重放。
根据本发明权利要求3的磁头是根据权利要求1或权利要求2的磁头，
由于表面是其曲率比旋转磁鼓的曲率更平缓的光滑弯曲表面，因此，在含有
光滑曲率的表面上的压力降低是有效的。这样就能够进行通过压力降低效应，
进行使带状磁记录介质与磁头相接触，而无需使其与旋转磁鼓相接触的操作，
或者，通过强得多的压力降低效应生成的所需接触压力，进行使带状磁记录
介质与磁头相接触的同时，利用较弱的接触压力使其与旋转磁鼓相接触的操
作。
在根据本发明权利要求4的、用于带状磁记录介质的记录和重放方法中，
在位于旋转磁鼓的表面上的光滑平表面或平缓光滑弯曲表面上形成了产生与
带状磁记录介质的磁相互作用的记录/重放部分，和通过在带状磁记录介质
与光滑平表面或光滑弯曲表面之间发生的压力降低，使带状磁记录介质与记
录/重放部分相接触，或使由压力降低决定的、带状磁记录介质与记录/重
放部分之间的距离接近发生相互相互作用的最短距离，从而进行记录/重放。
结果是，带状磁记录介质通过在该表面与正在接近的带状磁记录介质之间产
生的压力降低，接近和接触该表面。从而，使记录/重放部分处在与带状磁
记录介质的接触状态，和只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保
证接触压力，从而使摩擦力得到控制，和可以进行记录或重放。
并且，带状磁记录介质的上升距离恰好在接触位置之前变得稳定，从而
维持稳定非接触状态。按这种方式当非接触型的记录/重放部分，例如，磁
阻检测系统的重放磁头单元被安排在这个位置上时，即使在旋转磁记录的情
况下，也可以在非接触状态下进行到/从带状磁记录介质上的记录/重放。
根据本发明权利要求5的旋转磁头机构包括含有圆柱形表面和磁头的旋
转磁鼓。所述磁头包括是光滑平表面的表面，和所述记录/重放部分配置在
带状磁记录介质与表面相接触的区域上，通过磁相互作用进行记录或重放。
另外，磁头的每个部分不高于旋转磁鼓的圆柱形表面。结果是，通过光滑平
表面的表面与带状磁记录介质之间由流体动力相互作用造成的压力降低，使
带状磁记录介质与表面部分相接触。同时，使带状磁记录介质与记录/重放
部分相接触。从而，只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保证与
记录/重放部分的接触压力，从而使摩擦力得到控制，和可以进行记录或重
放。
根据本发明权利要求6的旋转磁头机构包括含有圆柱形表面和磁头的旋
转磁鼓。所述磁头包括是光滑平表面的表面，和所述记录/重放部分配置在
带状磁记录介质与表面相接触的区域上，通过磁相互作用进行记录或重放。
另外，将磁头放置得从旋转磁鼓的圆柱形表面伸出来。结果是，可以容易地
使带状磁记录介质与伸出的磁头端部相接触，从而可以把磁头做得更小。
并且，通过光滑平表面的表面与带状磁记录介质之间由流体动力相互作
用造成的压力降低，使带状磁记录介质与表面部分相接触，和同时，使带状
磁记录介质与记录/重放部分相接触。从而，只通过压力降低效应，而无需
施加强制力，就能保证与记录/重放部分的接触压力，从而使摩擦力得到控
制，和可以进行记录或重放。
在根据本发明权利要求7的旋转磁头机构中，旋转磁鼓配置了圆柱形表
面、窗口部分、位于窗口部分内部的凹通道、和配置在通道上的磁头。磁头
包括：作为光滑平表面的表面、和记录/重放部分，放置在使带状磁记录介
质与表面相接触的区域中，通过磁相互作用进行记录或重放。另外，磁头的
每个部分不高于旋转磁鼓的圆柱形表面。结果是，在凹通道上生成的负压力
吸引正在通过的带状磁记录介质，带状磁记录介质接近和接触磁头端部，从
而控制和挡住从通道引出的气流，于是控制磁头气流的形成。并且，通过光
滑平表面的表面与带状磁记录介质之间由流体动力相互作用产生的压力降低
效应，使带状磁记录介质与表面相接触，同时，使带状磁记录介质与记录/
重放部分相接触。从而，只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保
证与记录/重放部分的接触压力，从而使摩擦力得到控制，和可以进行记录
或重放。
在根据本发明权利要求8的旋转磁头机构中，配置的旋转磁鼓包括圆柱
形表面、窗口部分、位于窗口部分内部的凹通道、和配置在通道上的磁头。
磁头包括：作为光滑平表面的表面、和放置在使带状磁记录介质与表面相接
触的区域中，通过磁相互作用进行记录或重放的记录/重放部分。另外，把
磁头放置得从旋转磁鼓的圆柱形表面伸出来。结果是，在凹通道中生成的负
压力吸引正在通过的带状磁记录介质，并且，由于磁头从圆柱形表面伸出来，
因此，带状磁记录介质有效地接近或接触磁头端部，从而控制或挡住从通道
引出的气流，和有效地控制磁头上的气流形成。
并且，通过光滑平表面的表面与带状磁记录介质之间由流体动力相互作
用产生的压力降低效应，以及通过控制上述气流形成，使带状磁记录介质迅
速地接近或接触该表面，同时，使带状磁记录介质与记录/重放部分相接触。
从而，只通过压力降低效应，而无需施加强制力，就能保证与记录/重放部
分的接触压力，从而使摩擦力得到控制，和可以进行记录或重放。
根据权利要求9的旋转磁头机构由权利要求5、6、7、或8的任何一项
表示，磁头的表面是其曲率比旋转磁鼓的曲率更平缓的光滑弯曲表面，因此，
在含有光滑曲率的表面上的压力降低是非常有效的。这样就能够进行通过压
力降低效应，使带状磁记录介质与磁头相接触，而无需使其与旋转磁鼓相接
触的操作，或者，通过强得多的压力降低效应生成的所需接触压力，使带状
磁记录介质与磁头相接触的同时，利用较弱的接触压力使其与旋转磁鼓相接
触的操作。