JP2001236618A

JP2001236618A - 再生ヘッド装置

Info

Publication number: JP2001236618A
Application number: JP2000050519A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Katakura; 等片倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ＴＡノイズを防止して磁気記録媒体を確実に
再生する。【解決手段】支持部材に取り付けられ、感磁素子とし
て磁気抵抗効果素子を有し、上記磁気抵抗効果素子の一
端面を磁気記録媒体と対向させて当該磁気記録媒体から
の信号磁界を検出する磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドの
磁気抵抗効果素子の一端面と上記磁気記録媒体との接触
圧を調節する接触圧制御手段とを備えることを特徴とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感磁素子として磁
気抵抗効果素子を有する磁気ヘッドを備える再生ヘッド
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、情報記録の分野において、各
種情報信号を磁気記録媒体上に磁化方向として記録し、
記録された磁化を検出することにより情報信号を再生す
るといった磁気記録再生方式が知られている。この磁気
記録再生方式では、磁気ヘッドにより磁気記録媒体上に
信号を磁化として書き込むとともに、磁気ヘッドにより
磁気記録媒体から発生する磁界を検出して信号を再生す
る。

【０００３】このような磁気記録再生方式に使用される
磁気ヘッドとしては、感磁素子として異方性磁気抵抗効
果素子を有する磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称す
る。）が高密度記録に対応したものとして知られてい
る。

【０００４】このＭＲヘッドは、異方性磁気抵抗効果素
子（以下、ＡＭＲ素子と称する。）の一端面を磁気記録
媒体と対向させるように配設し、当該ＡＭＲ素子に所定
のセンス電流を供給するように形成された一対の電極を
有している。ＡＭＲ素子は、印加された外部磁界に従っ
て所定の方向に磁化され、この磁化方向とセンス電流の
流れる方向とのなす角度に応じて当該センス電流に対す
る抵抗値を変化させる。ＭＲヘッドでは、ＡＭＲ素子に
対して一定のセンス電流を供給することによって、外部
磁界に起因して変化したＭＲ素子の抵抗値を電圧変化と
して検出する。これにより、ＭＲヘッドは、磁気記録媒
体上に磁化方向として記録された信号を再生することが
できる。

【０００５】また、ＭＲヘッドとしては、感磁素子とし
て巨大磁気抵抗効果素子（以下ＧＭＲヘッド）の一端面
を磁気記録媒体と対向させるように配設し、当該ＧＭＲ
素子に所定のセンス電流を供給するように形成された一
対の電極を有しているものもある。このＧＭＲ素子は、
いわゆるスピンバルブ素子と呼ばれるものであり、外部
磁界に対して磁化方向を変化させない磁化固定膜と、外
部磁界に対して磁化方向を変化させる磁化自由膜とが非
磁性導電膜を介して積層されてなる。ＧＭＲ素子は、外
部磁界が印加されると、磁化自由膜の磁化方向が変化し
て磁化固定膜の磁化方向に対して所定の角度を示すこと
となる。ＧＭＲ素子は、センス電流に対する抵抗値を、
磁化自由膜の磁化方向と磁化固定膜の磁化方向とのなす
角度に応じて変化させる。したがって、ＭＲヘッドで
は、ＧＭＲ素子に対して一定のセンス電流を供給するこ
とによって、外部磁界に起因して変化したＧＭＲ素子の
抵抗変化を電圧変化として検出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＡＭＲ素子
やＧＭＲ素子（以下、単にＭＲ素子と称する。）を用い
たＭＲヘッドでは、サーマルアペリティノイズ（以下、
「ＴＡノイズ」と称する）と呼ばれる特有のノイズが発
生することが問題視されている。このＴＡノイズとは、
ＭＲ素子が局部的に約１００度以上となった場合にセン
ス電流に対する抵抗を変化させ、磁気記録媒体から印加
される磁界による抵抗変化に影響を及ぼすことにより発
生するノイズである。ＭＲ素子では、ＴＡノイズが生じ
たときの抵抗変化が磁気記録媒体からの磁界に起因する
抵抗変化の倍程度になる場合もある。この場合、ＭＲヘ
ッドは、磁気記録媒体上に書き込まれた信号を再生する
ことができないといった問題点がある。

【０００７】特に、回転ドラムの周面に沿ってテープ状
の磁気記録媒体を走行させた状態で記録再生を行う、い
わゆるヘリカルスキャン方式において、ＭＲヘッドを回
転ドラムの周面に配設した場合には、磁気記録媒体とＭ
Ｒヘッドとの間に摺動熱が発生する。この場合、ＭＲヘ
ッドは、磁気記録媒体との摺動熱に起因してＴＡノイズ
が顕著に発生してしまうこととなり、磁気記録媒体の再
生が困難となってしまう。

【０００８】そこで、本発明は、上述した従来の実情に
鑑みて案出されたものであり、ＴＡノイズを防止して磁
気記録媒体を確実に再生することのできる再生ヘッド装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る再生ヘッド装置は、支持部材に取り付けら
れ、感磁素子として磁気抵抗効果素子を有し、上記磁気
抵抗効果素子の一端面を磁気記録媒体と対向させて当該
磁気記録媒体からの信号磁界を検出する磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の一端面と上記磁気
記録媒体との接触圧を調節する接触圧制御手段とを備え
ることを特徴とするものである。

【００１０】以上のように構成された本発明に係る再生
ヘッド装置は、接触圧制御手段により磁気記録媒体と磁
気抵抗効果素子との間の接触圧を低減することができ
る。また、この再生ヘッド装置では、磁気抵抗効果素子
が磁気記録媒体からの磁界を確実に検出可能となるよう
に、接触圧制御手段により磁気ヘッドの位置を調節する
ことができる。これにより、再生ヘッド装置では、磁気
記録媒体と磁気抵抗効果素子との間の接触圧を低減した
状態で、磁気ヘッドにより信号の再生を行うことができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る再生ヘッド装
置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説
明する。

【００１２】本発明を適用した再生ヘッド装置は、回転
ドラムを用いて記録再生を行うヘリカルスキャン方式の
磁気記録再生装置であり、回転ドラムに搭載された再生
用磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以
下、ＭＲヘッドと称する。）を使用する。特に、本例で
は、ＭＲヘッドの他に記録用の磁気ヘッドとしてインダ
クティブ型磁気ヘッドを搭載してなる再生ヘッド装置に
関して説明する。

【００１３】この再生ヘッド装置の一構成例を図１乃至
図３に示す。図１は位置制御装置１を有するを回転ドラ
ム装置３の概略を示す斜視図であり、図２は回転ドラム
装置３を含む磁気テープ送り機構１０の概略を示す平面
図であり、図３は位置制御装置１を有する回転ドラム装
置３の断面図である。

【００１４】図１に示すように、回転ドラム装置３は、
円筒状の固定ドラム４と、円筒状の回転ドラム５と、回
転ドラム５を回転駆動するモータ６と、回転ドラム５に
搭載された一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７
ｂと、回転ドラム５に搭載された一対のＭＲヘッド８
ａ，８ｂとを備える。

【００１５】上記固定ドラム４は、回転することなく保
持されるドラムである。この固定ドラム４の側面には、
磁気テープＭの走行方向に沿ってリードガイド部９が形
成されている。後述するように、記録再生時に磁気テー
プＭは、このリードガイド部９に沿って走行する。そし
て、この固定ドラム４と中心軸が一致するように、回転
ドラム５が配されている。

【００１６】回転ドラム５は、磁気テープＭに対する記
録再生時に、モータ６によって所定の回転速度で回転駆
動されるドラムである。この回転ドラム５は、固定ドラ
ム４と略同径の円筒状に形成されてなり、固定ドラム４
と中心軸が一致するように配されている。そして、この
回転ドラム５の固定ドラム４に対向する側には、一対の
インダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ及び一対のＭＲ
ヘッド８ａ，８ｂが搭載されている。

【００１７】インダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ
は、一対の磁気コアが磁気ギャップを介して接合される
とともに、磁気コアにコイルが巻装されてなる記録用磁
気ヘッドであり、磁気テープＭに対して信号を記録する
際に使用される。そして、これらのインダクティブ型磁
気ヘッド７ａ，７ｂは、回転ドラム５の中心に対して互
いに成す角度が１８０°となり、それらの磁気ギャップ
部分が回転ドラム５の外周から突き出すように、回転ド
ラム５に搭載されている。なお、これらのインダクティ
ブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂは、磁気テープＭに対してア
ジマス記録を行うように、アジマス角が互いに逆となる
ように設定されている。

【００１８】一方、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テー
プＭからの信号を検出する感磁素子としてＭＲ素子を備
えた再生用磁気ヘッドであり、磁気テープＭから信号を
再生する際に使用される。そして、これらのＭＲヘッド
８ａ，８ｂは、回転ドラム５の中心に対して互いに成す
角度が１８０°となり、磁気ギャップ部分が回転ドラム
の外周から突き出すように、回転ドラム５に搭載されて
いる。なお、これらのＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テ
ープＭに対してアジマス記録された信号を再生できるよ
うに、アジマス角が互いに逆となるように設定されてい
る。

【００１９】そして、磁気記録再生装置は、このような
回転ドラム装置３に磁気テープＭを摺動させて、磁気テ
ープＭに対する信号の記録や、磁気テープＭからの信号
の再生を行う。

【００２０】すなわち、記録再生時に磁気テープＭは、
図２に示すように、供給リール１１からガイドローラ１
２，１３を経て、回転ドラム装置３に巻き付くように送
られ、この回転ドラム装置３で記録再生がなされる。そ
して、回転ドラム装置３で記録再生がなされた磁気テー
プＭは、ガイドローラ１４，１５、キャプスタン１６、
ガイドローラ１７を経て、巻き取りロール１８へと送ら
れる。すなわち、磁気テープＭは、キャプスタンモータ
１９により回転駆動されるキャプスタン１６によって所
定の張力及び速度にて送られ、ガイドローラ１７を経て
巻き取りロール１８に巻き取られる。

【００２１】このとき、回転ドラム５は、図１中の矢印
Ａに示すように、モータ６によって回転駆動される。一
方、磁気テープＭは、固定ドラム４のリードガイド部９
に沿って、固定ドラム４及び回転ドラム５に対して斜め
に摺動するように送られる。すなわち、磁気テープＭ
は、テープ走行方向に沿って、図１中矢印Ｂに示すよう
にテープ入口側から固定ドラム４及び回転ドラム５に摺
接するようにリードガイド部９に沿って送られ、その
後、図１中矢印Ｃに示すようにテープ出口側へと送られ
る。

【００２２】次に、上記回転ドラム装置３の内部構造に
ついて、図３を参照して説明する。

【００２３】図３に示すように、ＭＲヘッド８ａ，８ｂ
の突出し量を制御するための位置制御装置１が配設され
ている。位置制御装置１は、先端部にＭＲヘッド８ａ，
８ｂを取り付ける支持部材１ａと、支持部材１ａを挟み
込むように配設されたリニアコイル１ｂとから構成され
ている。リニアコイル１ｂは、図示しないサーボ回路に
より制御され、図３中矢印Ｄに示すように支持部材１ａ
を外方或いは内方に位置調節することができる。支持部
材１ａは、リニアコイル１ｂと対向する部分が、例え
ば、フェライト等の磁性材料からなり、リニアコイル１
ｂから発生する磁界により移動自在に取り付けられてい
る。

【００２４】また、固定ドラム４及び回転ドラム５の中
心には、回転軸２１が挿通されている。なお、固定ドラ
ム４、回転ドラム５及び回転軸２１は導電材料からな
り、これらは電気的に導通しており、固定ドラム４が接
地されている。

【００２５】そして、固定ドラム４のスリーブの内側に
は、２つの軸受け２２，２３が設けられており、これに
より、固定ドラム４に対して回転軸２１が回転可能に支
持されている。すなわち、回転軸２１は、軸受け２２，
２３により、固定ドラム４に対して回転可能に支持され
ている。一方、回転ドラム５には、その内周部にフラン
ジ２４が形成されており、このフランジ２４が回転軸２
１の上端部に固定されている。これにより、回転ドラム
５は、回転軸２１の回転に伴って回転するようになされ
ている。

【００２６】また、回転ドラム装置３の内部には、固定
ドラム４と回転ドラム５との間で信号の伝送を行うため
に、非接触型の信号伝送装置であるロータリトランス２
５が配されている。このロータリトランス２５は、固定
ドラム４に取り付けられたステータコア２６と、回転ド
ラム５に取り付けられたロータコア２７とを有してい
る。

【００２７】ステータコア２６及びロータコア２７は、
フェライト等のような磁性材料が、回転軸２１を中心と
する円環状に形成されてなる。また、ステータコア２６
には、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに
対応した一対の信号伝送用リング２６ａ，２６ｂと、一
対のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング
２６ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂの駆動に必要な
電力を供給するための電力伝送用リング２６ｄとが、同
心円状に配置されている。同様に、ロータコア２７に
も、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂに対
応した一対の信号伝送用リング２７ａ，２７ｂと、一対
のＭＲヘッド８ａ，８ｂに対応した信号伝送用リング２
７ｃと、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂの駆動に必要な電
力を供給するための電力伝送用リング２７ｄとが、同心
円状に配置されている。

【００２８】これらのリング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，
２６ｄ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、回転軸２
１を中心として円環状に巻回されたコイルからなり、ス
テータコア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２
６ｄと、ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ，２７ｄとがそれぞれ対向するように配されてい
る。そして、このロータリトランス２５は、ステータコ
ア２６の各リング２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、
ロータコア２７の各リング２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄとの間で、非接触にて信号や電力の伝送を行うよう
になっている。

【００２９】また、回転ドラム装置３には、回転ドラム
５を回転駆動させるモータ６が取り付けられている。こ
のモータ６は、回転部分であるロータ２８と、固定部分
であるステータ２９とを有している。ロータ２８は、回
転軸２１の下端部に取り付けられており、駆動用マグネ
ット３０を備えている。一方、ステータ２９は、固定ド
ラム４の下端部に取り付けられており、駆動用コイル３
１を備えている。そして、駆動用コイル３１に電流を供
給することにより、ロータ２８が回転駆動される。これ
により、ロータ２８に取り付けられている回転軸２１が
回転し、それに伴って、回転軸２１に固定されている回
転ドラム５が回転駆動されることとなる。

【００３０】つぎに、以上のような回転ドラム装置３に
よる記録再生について、この回転ドラム装置３並びにそ
の周辺回路についての回路構成の概略を示す図４を参照
して説明する。

【００３１】上記回転ドラム装置３を用いて磁気テープ
Ｍに信号を記録する際は、先ず、モータ６の駆動用コイ
ル３１に電流が供給され、これにより、回転ドラム５が
回転駆動される。そして、回転ドラム５が回転している
状態にて、図４に示すように、外部回路４０からの記録
信号が記録用アンプ４１に供給される。

【００３２】記録用アンプ４１は、外部回路４０からの
記録信号を増幅し、一方のインダクティブ型磁気ヘッド
７ａによって信号を記録するタイミングの時、当該イン
ダクティブ型磁気ヘッド７ａに対応したステータコア２
６の信号伝送用リング２６ａに記録信号を供給し、ま
た、他方のインダクティブ型磁気ヘッド７ｂによって信
号を記録するタイミングの時、当該インダクティブ型磁
気ヘッド７ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用
リング２６ｂに記録信号を供給する。

【００３３】ここで、一対のインダクティブ型磁気ヘッ
ド７ａ，７ｂは、上述したように、回転ドラム５の中心
に対して互いに成す角度が１８０°となるように配され
ているので、これらのインダクティブ型磁気ヘッド７
ａ，７ｂは、１８０°の位相差を持って交互に記録する
こととなる。すなわち、記録用アンプ４１は、一方のイ
ンダクティブ型磁気ヘッド７ａに記録信号を供給するタ
イミングと、他方のインダクティブ型磁気ヘッド７ｂに
記録信号を供給するタイミングとを、１８０°の位相差
を持って交互に切り換える。

【００３４】そして、一方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド７ａに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ａに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ａに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ａに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド７ａに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド７ａにより、磁気
テープＭに対して信号の記録がなされる。

【００３５】同様に、他方のインダクティブ型磁気ヘッ
ド７ｂに対応したステータコア２６の信号伝送用リング
２６ｂに供給された記録信号は、非接触にてロータコア
２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送される。そして、
ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｂに伝送された
記録信号は、インダクティブ型磁気ヘッド７ｂに供給さ
れ、当該インダクティブ型磁気ヘッド７ｂにより、磁気
テープＭに対して信号の記録がなされる。

【００３６】また、上記回転ドラム装置３を用いて磁気
テープＭからの信号を再生する際は、先ず、モータ６の
駆動用コイル３１に電流が供給され、これにより、回転
ドラム５が回転駆動される。そして、回転ドラム５が回
転している状態にて、図５に示すように、オシレータ４
２から高周波の電流がパワードライブ４３に供給され
る。

【００３７】オシレータ４２からの高周波の電流は、パ
ワードライブ４３によって所定の交流電流に変換された
上で、ステータコア２６の電力伝送用リング２６ｄに供
給される。そして、ステータコア２６の電力伝送用リン
グ２６ｄに供給された交流電流は、非接触にてロータコ
ア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送される。そし
て、ロータコア２７の電力伝送用リング２７ｄに伝送さ
れた交流電流は、整流器４４により整流されて直流電流
とされレギュレータ４５に供給され、当該直流電流はレ
ギュレータ４５により所定の電圧に設定される。

【００３８】そして、レギュレータ４５によって所定の
電圧に設定された電流は、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ
にセンス電流として供給される。なお、一対のＭＲヘッ
ド８ａ，８ｂには、当該ＭＲヘッド８ａ，８ｂからの信
号を検出する再生用アンプ４６が接続されており、レギ
ュレータ４５からの電流は、この再生用アンプ４６にも
供給される。

【００３９】ここで、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、外部磁
界の大きさによって抵抗値が変化するＭＲ素子を備えて
いる。そして、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テープＭ
からの信号磁界により、ＭＲ素子の抵抗値が変化し、こ
れにより、センス電流に電圧変化が現れるようになされ
ている。

【００４０】そして、再生用アンプ４６は、この電圧変
化を検出し、当該電圧変化に応じた信号を再生信号とし
て出力する。なお、再生用アンプ４６は、一方のＭＲヘ
ッド８ａによって信号を再生するタイミングの時、当該
ＭＲヘッド８ａによって検出した再生信号を出力し、ま
た、他方のＭＲヘッド８ｂによって信号を再生するタイ
ミングの時、当該ＭＲヘッド８ｂによって検出した再生
信号を出力する。

【００４１】ここで、一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂは、
上述したように、回転ドラム５の中心に対して互いに成
す角度が１８０°となるように配されているので、これ
らのＭＲヘッド８ａ，８ｂは、１８０°の位相差を持っ
て交互に再生することとなる。すなわち、再生用アンプ
４６は、一方のＭＲヘッド８ａからの再生信号を出力す
るタイミングと、他方のＭＲヘッド８ｂからの再生信号
を出力するタイミングとを、１８０°の位相差を持って
交互に切り換える。

【００４２】そして、再生用アンプ４６からの再生信号
は、ロータコア２７の信号伝送用リング２７ｃに供給さ
れ、この再生信号は、非接触にてステータコア２６の信
号伝送用リング２６ｃに伝送される。ステータコア２６
の信号伝送用リング２６ｃに伝送された再生信号は、再
生用アンプ４７によって増幅された上で、補正回路４８
に供給される。そして、再生信号は、補正回路４８によ
り所定の補正処理が施された後、外部回路４０へと出力
される。

【００４３】なお、図４に示したような回路構成とした
場合、一対のインダクティブ型磁気ヘッド７ａ，７ｂ、
一対のＭＲヘッド８ａ，８ｂ、整流器４４、レギュレー
タ４５及び再生用アンプ４６は、回転ドラム５に搭載さ
れ、回転ドラム５と共に回転する。一方、記録用アンプ
４１、オシレータ４２、パワードライブ４３、再生用ア
ンプ４７及び補正回路４８については、回転ドラム装置
３の固定部分に配するか、或いは、回転ドラム装置３と
は別に構成された外部回路とする。

【００４４】つぎに、上記回転ドラム５に搭載されるＭ
Ｒヘッド８ａ，８ｂについて、図５を参照して詳細に説
明する。なお、ＭＲヘッド８ａ及びＭＲヘッド８ｂは、
アジマス角が互いに逆となるように設定されている他
は、同一の構成を有している。そこで、以下の説明で
は、これらのＭＲヘッド８ａ，８ｂをまとめてＭＲヘッ
ド８と称する。

【００４５】ＭＲヘッド８は、回転ドラム５に搭載さ
れ、ヘリカルスキャン方式によって磁気テープＭからの
信号を、磁気抵抗効果を利用して検出する再生専用の磁
気ヘッドである。一般に、ＭＲヘッドは、電磁誘導を利
用して記録再生を行うインダクティブ型磁気ヘッドより
も感度が高く再生出力が大きいので、高密度記録に適し
ている。したがって、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッ
ド８を用いることで、より高密度記録化を図ることがで
きる。

【００４６】そして、このＭＲヘッド８は、図５に示す
ように、Ｎｉ−Ｚｎ多結晶フェライト等のような軟磁性
材料からなる一対の磁気シールド５１，５２と、絶縁体
５３を介して一対の磁気シールド５１，５２によって挟
持された略矩形状のＭＲ素子部５４とを備える。なお、
ＭＲ素子部５４の両端からは、一対の端子が導出されて
おり、これらの端子を介して、ＭＲ素子部５４にセンス
電流を供給できるようになされている。

【００４７】ＭＲ素子部５４は、磁気抵抗効果を有する
ＭＲ素子と、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）膜と、Ｍ
Ｒ素子とＳＡＬ膜との間に配された絶縁体膜とが積層さ
れてなる。ＭＲ素子は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）
により、外部磁界の大きさによって抵抗値が変化するＮ
ｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材料からなる。ＳＡＬ膜は、
いわゆるＳＡＬバイアス方式により、ＭＲ素子にバイア
ス磁界を印加するためのものであり、パーマロイ等のよ
うに低保磁力で高透磁率の磁性材料からなる。絶縁体膜
は、ＭＲ素子とＳＡＬ膜との間を絶縁し、電気的な分流
損を防ぐためのものであり、Ｔａ等のような絶縁材料か
らなる。

【００４８】このＭＲ素子部５４は、略矩形状に形成さ
れてなり、一側面が磁気テープ摺動面５５に露呈するよ
うに、一対の磁気シールド５１，５２によって絶縁体５
３を介して挟持されている。詳細には、このＭＲ素子部
５４は、短軸方向が磁気テープ摺動面５５に対して略垂
直となり、長軸方向が磁気テープ摺動方向に対して略直
交するように、一対の磁気シールド５１，５２によって
絶縁体５３を介して挟持されている。

【００４９】このＭＲヘッド８の磁気テープ摺動面５５
は、当該磁気テープ摺動面５５にＭＲ素子部５４の一側
面が露呈するように、磁気テープＭの摺動方向に沿って
円筒研磨されているとともに、磁気テープＭの摺動方向
に対して直交する方向に沿って円筒研磨されている。こ
れにより、このＭＲヘッド８は、ＭＲ素子部５４或いは
その近傍部分が最も突出するようになされている。この
ように、ＭＲ素子部５４或いはその近傍部分が最も突出
するようにすることにより、ＭＲ素子部５４の磁気テー
プＭに対する当たり特性を良好なものとすることができ
る。

【００５０】そして、以上のようなＭＲヘッド８を用い
て磁気テープＭからの信号を再生する際は、図６に示す
ように、磁気テープＭをＭＲ素子部５４に摺動させる。
なお、図６中の矢印は、磁気テープＭが磁化されている
様子を模式的に示している。

【００５１】そして、このように磁気テープＭをＭＲ素
子部５４に摺動させた状態で、ＭＲ素子部５４の両端に
接続された端子５４ａ，５４ｂを介して、ＭＲ素子部５
４にセンス電流を供給し、当該センス電流の電圧変化を
検出する。具体的には、ＭＲ素子部５４の一端に接続さ
れた端子５４ａから、所定の電圧Ｖｃを印加するととも
に、ＭＲ素子部５４の他端に接続された端子５４ｂを、
回転ドラム５に接続しておく。ここで、回転ドラム５は
回転軸２１を介して固定ドラム４に電気的に導通してお
り、また、固定ドラム４は接地されている。したがっ
て、ＭＲ素子部５４に接続された一方の端子５４ｂは、
回転ドラム５、回転軸２１及び固定ドラム４を介して接
地されている。

【００５２】そして、磁気テープＭを摺動させた状態で
ＭＲ素子部５４にセンス電流を供給すると、磁気テープ
Ｍからの磁界に応じて、ＭＲ素子部５４に形成されたＭ
Ｒ素子の抵抗値が変化し、その結果、センス電流に電圧
変化が生じる。そこで、このセンス電流の電圧変化を検
出することにより、磁気テープＭからの信号磁界が検出
され、磁気テープＭに記録されている信号が再生され
る。

【００５３】なお、用いるＭＲヘッド８において、ＭＲ
素子部５４に形成されるＭＲ素子は、磁気抵抗効果を示
す素子であれば良く、例えば、複数の薄膜を積層するこ
とにより、より大きな磁気抵抗効果を得られるようにし
たスピンバルブ素子等の、いわゆる巨大磁気抵抗効果素
子（ＧＭＲ素子）も使用可能である。また、ＭＲ素子に
バイアス磁界を印加する手法は、ＳＡＬバイアス方式で
なくてもよく、例えば、永久磁石バイアス方式、シャン
ト電流バイアス方式、自己バイアス方式、交換バイアス
方式、バーバーポール方式、分割素子方式、サーボバイ
アス方式等、種々の手法が適用可能である。なお、巨大
磁気抵抗効果並びに各種バイアス方式については、例え
ば、丸善株式会社発行の「磁気抵抗ヘッド−基礎と応用
林和彦訳」に詳細に記載されている。

【００５４】特に、この再生ヘッド装置では、ＭＲヘッ
ド８ａ，８ｂと磁気テープＭとの接触圧を低減しながら
も、磁気テープＭからの信号磁界を確実に検出できるよ
うに、当該ＭＲヘッド８ａ，８ｂの突出し量を位置制御
装置１により調節している。位置制御装置では、サーボ
回路から供給された駆動信号に基づいてリニアモータ１
ｂを駆動し、このリニアモータ１ｂから発生する磁界に
より支持部材１ａを所定の位置に移動させる。これによ
り、ＭＲヘッド８ａ，８ｂは、磁気テープＭに対して所
望の接触圧となる。

【００５５】具体的には、再生ヘッドでは、位置制御装
置１によりＭＲヘッド８ａ，８ｂを磁気テープＭに対し
て離間する方向に移動させ、ＭＲヘッド８ａ，８ｂと磁
気テープＭとの接触圧を低く抑えている。したがって、
この再生ヘッド装置においては、ＭＲヘッド８ａ，８ｂ
のＭＲ素子部５４が磁気テープＭとの摺動により加熱さ
れることを防止できる。ＭＲヘッド８ａ，８ｂでは、Ｍ
Ｒ素子部５４の温度が上昇すると、ＭＲ素子部５４の抵
抗値が変化してしまい、その結果、サーマルアスペリテ
ィーノイズ（以下、ＴＡノイズと称する。）が発生して
しまう。しかしながら、上述したＭＲヘッド８ａ，８ｂ
では、ＭＲ素子部５４の加熱を確実に防止できるため、
ＴＡノイズを抑えることができ、ＳＮ比を向上させるこ
とができる。

【００５６】また、この場合、ＭＲヘッド８ａ，８ｂと
磁気テープＭとの接触圧を低く抑えるように当該ＭＲヘ
ッド８ａ，８ｂを磁気テープＭから離間させる方向に位
置決めしているが、これはＴＡノイズを低減する一方
で、磁気テープＭから生ずる信号磁界の検出感度を劣化
させることにもなる。しかしながら、この再生ヘッド装
置では、磁気テープＭにおける信号磁界の検出感度に起
因する再生出力の低下よりも、ＴＡノイズの低減効果の
方が顕著であるため、結果として、ＳＮ比を大幅に向上
させることができるのである。

【００５７】具体的に、図７に示すフローに従った実験
によって、ＭＲヘッド８ａ，８ｂの突出し量を変化させ
たときのＴＡノイズ及びＳＮ比を測定した。なお、ＭＲ
ヘッド８ａ，８ｂの突出し量と記録波長０．２５μｍに
おける出力との関係を図８に示す。この図８から、ＭＲ
ヘッド８ａ，８ｂの突出し量を小とすると出力が低下す
ることがわかる。

【００５８】この実験において、記録信号は、メタルイ
ンギャップ型の磁気ヘッドを用いて８−１０変換コード
をＮＲＺＩにより変調して記録した。また、ＳＮ比の計
算には部分応答法（パーシャルレスポンス法）のクラス
１を用いた。

【００５９】この実験では、先ず、ソニーテクトロニク
ス社製のデータ発生器（商品名ＤＧ２０２０）を用いて
作成したデータ列を記録し、Ｌｅｃｒｏｙ社製のデジタ
ルオシロスコープ（商品名ＤＭＡ１２０）により再生信
号を取り込んだ。このとき、磁気テープの走行速度は
６．６６ｍ／分とし、ナイキスト周波数は２５ＭＨｚで
ある。サンプリングは１０倍のオーバーサンプリングを
行った。その後、再生信号をソフトウェアーチャンネル
シュミレーションにより処理し、ダイヤグラムを作成し
てＳＮ比を求めた。測定ビット数は、１６０００ビット
である。４００ビット毎にＳＮ比を測定し、ヒストグラ
ムを作成し、中央値をＳＮ比として採用した。再生信号
をＰＲ１チャンネルに等化するため、記録再生系の伝達
関数をダイパルス応答からＦＦＴ処理を行い求めた。ダ
イパルス応答は非線形ビットシフト計測と同一方法を用
いて求めた（D.Palmer,P.Ziperovich,R.Wood,and T,How
ellIEEE Trans.Magn.,vol23,pp2377-2379,Sept,198
7）。

【００６０】この実験で使用したヘッドアンプは、共同
電子システム社製、商品名ＲＷ−ＢＯＸであり、再生ア
ンプの遮断周波数は１３０ＭＨｚである。また、この実
験では、オシロスコープに取り込まれたデータをＰＲ１
チャンネルに等化した後、最適等化を行うため、２２タ
ップのＦＩＲフィルタを用いて適応等化を行った。タッ
プの更新アルゴリズムには最小２乗法を用いた。ＳＮ比
の計算は、シグナルにＶｐ−ｐ／４、ノイズには、それ
ぞれの信号レベルにおける分散の平均を用いた。結果を
表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】この表１において、出力１は記録波長０．
２５μｍにおける最大出力からの減衰量を示し、出力２
は記録波長０．３３μｍにおける最大出力からの減衰量
を示している。表１から判るように、出力１が１．０ｄ
Ｂ低下する程度にＭＲヘッド８ａ，８ｂを突き出した場
合には、出力１の低下率と比較してＴＡノイズの低下率
が大きいため、結果として、ＳＮ比が１．０ｄＢ向上す
ることとなる。また、出力１が４．０ｄＢ低下する程度
に突き出した場合には、ＳＮ比が最も向上していること
がわかる。さらに、出力１が４．０ｄＢより大きく低下
する程度に突き出した場合には、ＴＡノイズの低減率が
より顕著となるが、出力１の低減率も大きくなってしま
うため、ＳＮ比を向上させる効果が低減してくることが
わかる。このことから、出力１を１〜６ｄＢ低下させる
程度にＭＲヘッド８ａ，８ｂを突き出すことによって、
ＴＡノイズを低減して、ＳＮ比を向上させることができ
ることがわかる。

【００６３】次に、３次元表面粗さをの異なる複数の磁
気テープＭを用いて、上述した実験を行った。磁気テー
プＭとしては、３次元表面粗さが５．０ｎｍ（試料
Ａ）、４．６ｎｍ（試料Ｂ）、４．０ｎｍ（試料Ｃ）及
び３．０ｎｍ（試料Ｄ）である４種類を使用した。この
実験では、試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃ及び試料Ｄについ
て、最もＳＮ比が向上するときの、出力１及び出力２の
減衰量を求めた。最も向上したときのＳＮ比、出力１の
減衰量及び出力２の減衰量を、表２に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】この表２に示すように、各試料とも減衰量
が４〜５ｄＢのときに、ＳＮ比が最も向上していること
がわかる。このとき、磁気テープの３次元表面粗さによ
らず、優れたＳＮ比を示すこともわかる。このことか
ら、上述した再生ヘッド装置では、３次元表面粗さが２
〜５ｎｍの範囲である磁気テープＭに対して、ＳＮ比を
大幅に向上させることができる。

【００６６】一方、この再生ヘッド装置では、図５に示
したように、磁気テープ摺動面５５にＭＲ素子部５４の
一側面が露出してなるものであったが、ＭＲ素子部５４
の一側面が一対のシールド５１，５２により形成される
磁気テープ摺動面５５から３〜５ｎｍの範囲で下方に形
成されていることが好ましい。この場合、ＭＲ素子部５
４は、磁気テープＭに対して３〜５ｎｍ離間した状態で
再生することになる。この場合、ＭＲ素子部５４は、磁
気テープＭに対して直接摺動しないため、再生に際して
加熱され難くなる。このため、ＭＲ素子部５４を磁気テ
ープ摺動面５５から３〜５ｎｍの範囲で下方に位置させ
ることによって、ＴＡノイズをより効果的に抑制するこ
とができる。

【００６７】また、再生ヘッド装置では、ポリエチレン
テレフタレート等の非磁性支持体上に下層非磁性層及び
上層磁性層が順次積層されてなり、上層磁性層にカーボ
ンブラックを添加してなる磁気テープを使用することが
好ましい。上層磁性層にカーボンブラックを添加するこ
とによって、磁気テープの表面の摩擦低減効果を奏する
ことができる。このように、再生ヘッド装置は、上層磁
性層にカーボンブラックを添加してなる磁気テープを使
用することによって、ＭＲヘッド８ａ，８ｂの加熱をよ
り防止して、ＴＡノイズをより低減してＳＮ比をより向
上させることができる。

【００６８】このとき、カーボンブラックの粒子サイズ
は０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。カーボ
ンブラックの粒子サイズが０．０１μｍ未満である場合
には、磁気テープＭ表面の摩擦を低減できない虞があ
る。また、カーボンブラックの粒子サイズが０．５μｍ
を超える場合には、磁気テープＭの表面性を劣化させて
しまい電磁変換特性が劣化する虞がある。また、カーボ
ンブラックは、上層磁性層に含有される磁性粉末１００
重量部に対して０．１〜２０重量部の範囲で添加される
ことが好ましい。カーボンブラックの添加量が磁性粉末
１００重量部に対して０．１重量部未満である場合に
は、磁気テープＭ表面の摩擦を低減できない虞がある。
また、カーボンブラックの添加量が磁性粉末１００重量
部に対して２０重量部を超える場合には、非磁性である
カーボンブラックが上層磁性層中に占める割合が多くな
りすぎ、出力の低下を招く虞がある。

【００６９】ところで、本発明は、上述したような位置
制御装置１を備える再生ヘッド装置に限定されるもので
はなく、例えば、磁気テープ走行路の途中に、磁気テー
プＭとＭＲヘッド８ａ，８ｂとの接触圧を制御するため
の接触圧制御手段を備えるものであってもよい。すなわ
ち、本発明を適用した再生ヘッド装置の他の例として
は、図９に示すように、供給リール１１から巻き取りロ
ール１８に向かって走行する磁気テープＭの走行路の途
中に配設されたテンションローラ５０を備え、走行する
磁気テープＭの張力を調節するようなものであってもよ
い。すなわち、この再生ヘッド装置では、接触圧制御手
段としてテンションローラ５０を備え、テンションロー
ラ５０が図９中矢印Ｅで示すように、所定の方向に移動
することにより磁気テープＭの張力を調節する。

【００７０】この再生ヘッド装置においては、テンショ
ンローラ５０により磁気テープＭの張力が緩められるた
め、ＭＲヘッド８ａ，８ｂと磁気テープＭとの接触圧が
低い状態で再生することができる。これにより、ＭＲヘ
ッド８ａ，８ｂは、磁気テープＭとの摺動に起因する発
熱が防止される。したがって、この再生ヘッド装置にお
いても、ＭＲヘッド８ａ，８ｂが加熱されることにより
発生するＴＡノイズが低減することとなる。

【００７１】また、この再生ヘッド装置では、テンショ
ンローラ５０により磁気テープＭの張力を調節すること
により、ＭＲヘッド８ａ，８ｂにより優れたＳＮ比を達
成することができる。言い換えると、上述したように、
ＴＡノイズを低減するためにテンションローラ５０によ
り磁気テープＭの張力を低減しているが、これはＴＡノ
イズを低減する一方で磁気テープＭから生ずる信号磁界
の検出感度を劣化させることにもなる。しかしながら、
この再生ヘッド装置では、磁気テープＭにおける信号磁
界の検出感度に起因する再生出力の低下よりも、ＴＡノ
イズの低減効果の方が顕著であるため、結果として、Ｓ
Ｎ比を大幅に向上させることができるのである。

【００７２】なお、この図９に示す再生ヘッド装置は、
予め設定された突出し量となるようにＭＲヘッド８ａ，
８ｂが配設されており、これらＭＲヘッド８ａ，８ｂの
突出し量を制御するための手段を備える必要がない。す
なわち、この図９に示す再生ヘッド装置は、回転ドラム
装置３内部に位置制御装置１を有さない以外は上述した
再生ヘッド装置と同様の構成となっている。

【００７３】また、図９に示す再生ヘッド装置において
は、テンションローラ５０により磁気テープＭの張力を
調節してＴＡノイズを低減していたが、これに加えて、
回転ドラム装置３内部に位置制御装置を配設してＭＲヘ
ッド８ａ，８ｂの突出し量を調節してＴＡノイズを更に
低減させても良い。

【００７４】なお、本発明は、これら図１及び図９に示
した再生ヘッド装置に限定されるものではなく、本発明
の主旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。例え
ば、本発明に係る再生ヘッド装置は、回転ヘッド装置を
用いず、固定ヘッド装置を用いたものであってもよい。
固定ヘッド装置を用いる場合には、複数のトラックを同
時に記録再生するため、いわゆるマルチトラックヘッド
を用いることが好ましい。また、本発明に係る再生ヘッ
ド装置は、一対のＭＲヘッドを有するものでなく、１〜
２０個程度のＭＲヘッドを備えるものであってもよい。
さらに、回転ヘッド装置に対する磁気テープＭの巻き付
け角は、例えば、３０〜３００度、好ましくは９０〜２
７０度の範囲の何れであっても良い。さらにまた、回転
ドラム装置の回転数に関しては、データの転送レートを
向上させる観点から、１０００〜２００００ｒｐｍ、好
ましくは２０００〜１００００ｒｐｍであれば何れであ
っても良い。さらにまた、再生ヘッド装置では、磁気テ
ープＭの両主面に対して信号の記録再生を行うものであ
ってもよい。このとき、磁気テープＭの両主面に対して
は、片面づつ記録再生を行っても良いし、両面を同時に
記録再生しても良い。磁気テープＭの両主面に対して同
時に記録再生を行う場合には、記憶容量とデータ転送レ
ートとを２倍に向上させることができる。この場合、両
主面の記録タイミングを同期させるため、両主面におい
て同期したサーボ信号等を、情報信号とともに或いは情
報信号とは別に記録する必要がある。

【００７５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る再生ヘッド装置は、接触圧制御手段により磁気記録
媒体と磁気抵抗効果素子との間の接触圧を低減すること
ができる。これにより、再生ヘッド装置では、磁気記録
媒体と磁気抵抗効果素子との間の接触圧を低減した状態
で、磁気ヘッドにより信号の再生を行うことができる。
したがって、本発明に係る再生ヘッド装置によれば、サ
ーマルアスペリティノイズを低減して、優れたＳＮ比を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリカルスキャン磁気記録システムの磁気記録
再生装置に搭載される回転ドラム装置の一構成例につい
て、その概略を示す斜視図である。

【図２】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の一構成例について、その概略を示す平面図である。

【図３】上記回転ドラム装置の内部構造を示す断面図で
ある。

【図４】上記回転ドラム装置並びにその周辺回路につい
て、回路構成の概略を示す図である。

【図５】上記回転ドラムに搭載されるＭＲ再生ヘッドの
一例について、一部を切り欠いて示す斜視図である。

【図６】ＭＲ再生ヘッドを用いて磁気テープからの信号
を再生する様子を模式的に示す図である。

【図７】実験フローを示すフローチャートである。

【図８】ＭＲヘッドの突出し量と出力との関係を示す特
性図である。

【図９】上記回転ドラム装置を含む磁気テープ送り機構
の他の構成例について、その概略を示す平面図である。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材に取り付けられ、感磁素子とし
て磁気抵抗効果素子を有し、上記磁気抵抗効果素子の一
端面を磁気記録媒体と対向させて当該磁気記録媒体から
の信号磁界を検出する磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の一端面と上記磁気
記録媒体との接触圧を調節する接触圧制御手段とを備え
ることを特徴とする再生ヘッド装置。
【請求項２】上記接触圧制御手段は、上記磁気抵抗効果
素子の一端面を上記磁気記録媒体に対して近接又は離間
する方向に位置制御を行うことを特徴とする請求項１記
載の再生ヘッド装置。
【請求項３】上記接触圧制御手段は、上記磁気ヘッド
の支持部材を、上記磁気記録媒体に対して近接又は離間
する方向に移動させる動力発生装置であることを特徴と
する請求項１記載の再生ヘッド装置
【請求項４】上記接触圧制御手段は、上記磁気記録媒
体の張力を調節するテンションレギュレータであること
を特徴とする請求項１記載の再生ヘッド装置。
【請求項５】上記テョンレギュレータは、移動可能と
された一対のガイドローラからなり、これら一対のガイ
ドローラの位置を調節することによって、テープ状を呈
する上記磁気記録媒体のテープ張力を制御することを特
徴とする請求項４記載の再生ヘッド装置。
【請求項６】上記磁気抵抗効果素子の一端面と上記磁
気記録媒体との間隔を３ｎｍ〜５０ｎｍの範囲に設定し
ていることを特徴とする請求項１記載の再生ヘッド装
置。
【請求項７】磁気記録媒体に対して磁化を印加して信
号を記録できる記録ヘッドを備えることを特徴とする請
求項１記載の再生ヘッド装置。
【請求項８】上記磁気記録媒体は、非磁性支持体上
に、非磁性粉末と結合剤とを有する非磁性塗料を塗布し
てなる下層非磁性層と、磁性粉末と結合剤とを有する磁
性塗料と塗布してなる上層磁性層とを備え、上記上層磁
性層の厚みが１μｍ以下であるとともに、上記上層磁性
層にカーボンブラックを０．１重量部〜２２０重量部含
有するものであることを特徴とする請求項１記載の再生
ヘッド装置。