JP2005243090A - 磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 非対称構造による作動磁気ギャップによる記録磁気ヘッドを用い、蒸着型磁気テープの往復走行がなされる場合において、両走行方向の磁気記録再生特性の相違の軽減、及び再生時のオフトラックによる特性の劣化の改善を図る。
【解決手段】 長手方向に往復走行する蒸着型磁気テープ５１に対して、その往路及び復路のそれぞれに対して少なくとも記録を行う記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲが、その非対称構造の作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲを構成する幅狭側の磁性体６６を、蒸着型磁気テープに対するリーディング側に配置するものであり、このようにすることによって、幅狭の磁性体による磁界の影響を軽減して、蒸着型磁気テープを用いる場合の、両走行方向の磁気記録再生特性の相違の軽減、及び再生時のオフトラックによる特性の劣化の改善を図る。
【選択図】 図５

Description

本発明は、蒸着型磁気テープが用いられる磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置に関する。

近年、データ量の爆発的な増大により、テープ系ストレージシステムにおいても容量の増大が急務となっており、その実現のために記録密度の向上が求められている。
このような中で、データをサーペンタインに記録するように、磁気ヘッド対して磁気テープを往復走行させる、いわゆるリニア型磁気記録テープシステムが広く用いられる方向にある。

しかし、現在用いられている塗布型磁性層による磁気テープでは、現在の高密度化以上の記録密度の向上は望めない限界の状況になりつつある。このため、リニア型磁気記録テープシステムにおいても、高記録密度用の、磁性層が強磁性金属蒸着膜による、いわゆる蒸着型磁気テープを用いることの検討がなされている。

ところが、蒸着型磁気テープにおいては、磁気ヘッドと磁気テープとの摺動方向によって記録再生特性が異なる。これは、強磁性金属の斜方蒸着によって磁性層が形成されることから、その磁性層が、斜方柱状構造を有し、斜めの磁気異方性を示すことに因る。
このような摺動方向による特性の相違、すなわち方向性を改善する蒸着型磁気テープの提案がなされている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
これら蒸着型磁気テープにおいては、その磁性層の構造、膜厚、磁気的特性等の選定によって記録再生特性の摺動方向に対する相違の改善を図るものである。
特開平４−３５３６２１号公報 特開平４−３５３６２２号公報 特開平５−１８２１６８号公報

リニア型磁気記録テープシステムにおいて、より大容量化、高記録密度化を図るためには、より記録トラック幅の狭小化が望まれる。これに伴い、磁気ヘッドの作動磁気ギャップのトラック幅の狭小化が要求される。この要求から、記録磁気ヘッドを、半導体製造技術における薄膜技術によって製造される微小構造による薄膜記録ヘッドが用いられる。

この薄膜磁気ヘッドは、その前方に作動磁気ギャップを構成する上下の磁気コアの少なくとも一方が薄膜磁性層によって構成され、薄膜磁性層によって構成された一方の磁気コアのみの作動磁気ギャップを構成する前方部を、目的とするトラック幅を有する幅狭に選定する。このようにして幅狭前方部を有する磁気コアと幅広前方部を有する磁気コアとの対向によって、作動磁気ギャップを構成し、幅狭前方部によって、作動磁気ギャップのトラック幅を規定する。この種の薄膜磁気ヘッドは、その作動磁気ギャップが、その中心面に対して非対称構造とされるが、加工精度の高い薄膜磁性層によってトラック幅を規定することから、作動磁気ギャップのトラック幅を、高い精度で、微小に構成することができる。

上述したように、薄膜記録ヘッドは、半導体製造で用いられる薄膜パターン技術が適用されて作製されるため、記録トラック幅が正確で、ばらつきが少ない。このため、従来のＭＩＧ（Metal in Gap）型の磁気ヘッドに比して、狭トラックのマルチチャンネルリニアシステムなど、高密度テープシステムに好適であるという利点を有する。

しかしながら、上述したような、非対称構造の作動磁気ギャップによる記録がなされる場合、トラック幅方向の縁部で複雑な磁界が形成されることにより、また、前述したように、蒸着型磁気テープが斜方異方性を有することから、この磁気テープにデータ記録を行う場合、磁気テープの往復走行において、互いの記録再生特性が大きく変化する場合があるという問題が生じた。

更に、非対称構造の作動磁気ギャップによって蒸着型磁気テープに対するデータ記録を行う場合、記録トラックに対する再生時のオフトラックによるＳ／Ｎの低下が著しくなる場合があるという問題が生じた。

本発明は、上述した非対称構造の作動磁気ギャップによる記録磁気ヘッドを用い、上述した斜方異方性を有する蒸着型磁気テープを用いた場合においても、磁気テープの往復走行による磁気記録再生特性の相違の問題、更に、記録トラックに対する再生時のオフトラックにおける再生特性の劣化の改善を図ることができるようにした磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置を提供する。

すなわち、本発明者らは、周波数特性を良好にする記録ヘッドの走行方向が存在すること、更に、蒸着型磁気テープの走行方向による電磁変換特性の差を低減する薄膜記録ヘッドとの相対的走行方向が存在することを見出し、これに基いた磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置を提供するに至ったものである。

本発明による磁気ヘッド装置は、長手方向に往復走行する蒸着型磁気テープに対して、該蒸着型磁気テープの往復走行の往路及び復路のそれぞれに該磁気テープの長手方向に沿う記録トラックを形成する少なくとも磁気記録を行う往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とがそれぞれ設けられた磁気ヘッド本体を有し、上記記録磁気ヘッド素子は、相対向する第１の磁性体及び第２の磁性体の前方部間に作動磁気ギャップが形成され、該作動磁気ギャップは、上記第１の磁性体の上記前方部の幅に比し、上記第２の磁性体の上記前方部の幅が狭小に選定されて、該第２の磁性体の前方部の幅をもって上記作動磁気ギャップのトラック幅が規定された非対称構造を有し、上記往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とは、それぞれ上記蒸着磁気テープの往路及び復路の方向に関して、上記前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が、リーディング側に位置する配置とされたことを特徴とする。

また、本発明による磁気ヘッド装置を有するドライブ装置は、蒸着型磁気テープを往復走行させる走行駆動部と、該蒸着型磁気テープに対する記録及び再生を行う磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッド装置とを有するドライブ装置であって、蒸着型磁気テープの往復走行の往路及び復路のそれぞれに該磁気テープの長手方向に沿う記録トラックを形成する少なくとも磁気記録を行う往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とがそれぞれ設けられた磁気ヘッド本体を有し、上記記録磁気ヘッド素子は、相対向する第１の磁性体及び第２の磁性体の前方部間に作動磁気ギャップが形成され、該作動磁気ギャップは、上記第１の磁性体の上記前方部の幅に比し、上記第２の磁性体の上記前方部の幅が狭小に選定されて、該第２の磁性体の前方部の幅をもって上記作動磁気ギャップのトラック幅が規定された非対称構造を有し、上記往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とは、それぞれ上記蒸着磁気テープの往路及び復路の方向に関して、上記前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が、リーディング側に位置する配置とされたことを特徴とする。

また、本発明は、上述した磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置において、上記往路用記録磁気ヘッド素子及び復路用記録磁気ヘッド素子は、それぞれ上記前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が薄膜磁性体より成ることを特徴とする。

また、本発明は、上述した磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置において、上記磁気ヘッド本体は、複数の上記往路用記録磁気ヘッド素子と、複数の上記復路用記録磁気ヘッド素子とが、平行する互いに異なる直線上に、それぞれ所定の間隔を保持して配列され、上記往路用記録磁気ヘッド素子と上記復路用記録磁気ヘッド素子の配列部間に、上記往路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記復路用再生磁気ヘッド素子が形成され、上記復路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記往路用再生磁気ヘッド素子が形成されて成り、上記往路と復路とで、上記磁気ヘッド本体が、上記磁気テープの幅方向に移動され、上記往路において、上記往路用記録磁気ヘッド素子によって、選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該選択されたトラック上の上記往路用再生磁気ヘッド素子によって再生し、上記復路において、上記復路用記録磁気ヘッド素子によって、他の選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該他の選択されたトラック上の上記復路用再生磁気ヘッド素子によって再生する構成を有することを特徴とする。

上述したように、本発明による磁気ヘッド装置及びドライブ装置は、少なくとも記録がなされる記録用磁気ヘッド素子として、作動磁気ギャップを構成する第１及び第２の磁性体の一方、すなわち第２の磁性体が、幅狭とされた非対称構造によるものである。このように、一方の磁性体のみでトラック幅の規定を行う非対称構造の作動磁気ギャップ構造とすることにより、前述したように、作動磁気ギャップのトラック幅を狭小にかつ正確に設定することができるものであり、更に、この第２の磁性体を薄膜磁性体によって構成することにより、より高い精度をもって、狭小なトラック幅の規定を行うことができる。

そして、本発明においては、この非対称構造の作動磁気ギャップによる記録磁気ヘッド素子において、その狭小な幅を有する第２の磁性体側を、蒸着型磁気テープとの相対的移行に関して、リーディング側、すなわち、磁気ヘッド素子に対する磁気テープの入り込み側に配置するものであり、この構成とすることによって、後に詳述するところから明らかなように、斜方磁気異方性を有する蒸着型磁気テープにおいても、その走行方向による電磁変換特性の差を低減することができ、しかも、再生磁気ヘッドの記録トラックに対するずれ、すなわちオフトラックが発生した場合における再生信号の劣化の改善を図ることができた。

すなわち、本発明においては、非対称構造の磁気ギャップとしたことによって高密度記録化を図るものであるが、この場合における前述した諸問題の改善は、磁気ギャップを構成する狭小な幅を有する第２の磁性体によるトラック幅方向の縁部の記録磁界の歪みの影響と、斜方蒸着による蒸着粒子の方向性の影響とを緩和し得たことによるものと考えられる。

本発明による磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置の実施の形態を例示する。
図１は、本発明によるドライブ装置、例えばコンピュータシステムのデータストレージシステムに用いるリニアテープドライブ装置に適用した場合おける概略構成図を示すものである。
この本発明によるリニアテープドライブ装置５０は、本発明による磁気ヘッド装置６０を有し、蒸着型磁気テープ５１が磁気ヘッド装置６０の前方を通過して往復走行駆動させる走行駆動部７０を有する。
この走行駆動部７０は、蒸着型磁気テープ５１が、巻回される第１の巻回部５２を有するテープカセット５３のテープカセット装着部５４と、テープカセット５３から引き出された蒸着型磁気テープ５１を磁気ヘッド装置６０に案内するガイドピンやガイドローラ等の案内体５５を有する案内手段と、例えばカセット５３外に配置された蒸着型磁気テープ５１の第２の巻回部５６と、第１及び第２の巻回部５２及び５６との間に、磁気テープ５１をその長手方向に往復走行させる各巻回部５２及び５６の回転駆動手段（図示せず）等を有して成る。

磁気テープ５１は、図２にその一例のフォーマットを模式的に示すように、その長手方向に沿って延長する複数のサーボバンドＳＢ（ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３・・・）が、テープの幅方向に、所要の間隔を保持して並置配列され、これらサーボバンドＳＢ間で仕切られて複数のデータバンドＤＢ（ＤＢ１，ＤＢ２，ＤＢ３・・・）が形成される。
これらデータバンドＤＢには、それぞれテープの長手方向に、多数のデータトラックが平行配列される。

図３は、本発明による磁気ヘッド装置６０の一例の概略構成を示す斜視図である。この磁気ヘッド装置６０は、記録磁気ヘッド素子と再生磁気ヘッド素子とが配列された磁気ヘッド本体６１を有して成る。
この磁気ヘッド本体６１は、微動追従機構８０を介して支持体６２に支持され、磁気ヘッド本体６１が、磁気テープ５１の幅方向に微調整移動されるように支持される。
支持体６２は、粗動追従機構９０を介して、磁気テープ５１の幅方向に、粗調整移動される構成を有する。

磁気ヘッド本体６１は、図４にその模式的正面図を示すように、上述した長手方向に往復走行する蒸着型磁気テープ５１に対して、その往復走行の往路及び復路のそれぞれに、磁気テープ５１の長手方向に沿う上述したデータバンドＤＢにおけるデータトラックに対する記録を行う往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦと復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲ、更にこれらトラックに対する再生を行う往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦと復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲとがそれぞれ配列され、更にその配列部の上下に、このデータバンドＤＢを挟んで配置されたサーボバンドＳＢに記録されたサーボ信号を再生するサーボ信号の再生磁気ヘッド素子１Ｓが配置されて成る。

この磁気ヘッド本体６１は、その長さが磁気テープ５１の幅の２倍以上に選定され、粗動追従機構９０によって磁気ヘッド本体６１によって、磁気ヘッド素子の配列部が、磁気気テープ５１の全データバンドＤＢ及びサーボバンドＳＢに渡って移動させるとき、磁気ヘッド本体６１が、磁気テープ５１の全幅に差し渡って状態で移動するようにして、その移動が、磁気テープ５１に不均衡な応力を生じさせることなく、良好に安定して行われるようになされる。そして、この磁気ヘッド本体６１の中央部に、上述した磁気ヘッド素子１Ｓ、１ＷＦ、１ＰＦ、１ＷＲ、１ＰＲの配列部が形成される。

磁気ヘッド本体６１は、図５に、図４のＶ−Ｖ線に対応する要部の断面図を示すように、例えば第１及び第２の半部６１Ａ及び６１Ｂが接合されて成る。
第１の半部６１Ａ及び第２の半部６１Ｂは、例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）による基板６３に、それぞれ磁気ヘッド素子が配列される。例えば図４に示したように、第１の半部６１Ａの基板６３Ａ上には、復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲとこの上に往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦが積層形成され、例えば再生磁気ヘッド素子１ＰＲの形成と同時にサーボ信号の再生磁気ヘッド素子１Ｓが形成される。また、第２の半部１Ｂには、基板６３Ｂ上に往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦとこの上に復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲとが積層形成され、例えば再生磁気ヘッド素子１ＰＦの形成と同時にサーボ信号の再生磁気ヘッド素子１Ｓが形成される。

往路及び復路用の記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲは、薄膜素子による電磁誘導型磁気ヘッドによって構成され、往路及び復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦ及び１ＰＲは、例えば磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）によって構成することができる。
復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲ及び往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦは、例えばそれぞれ基板６３上に形成されたパーマロイ、センダスト等の磁性層による下層磁性層６４と上層磁性層６５との間に、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子によって構成することができる。これらと同時に、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子によるサーボ信号の再生磁気ヘッド素子１Ｓを構成することができる。

そして、これら復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲ及び往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦ上に、それぞれ薄膜磁気ヘッドによる往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲが形成される。
これら記録磁気ヘッド素子１ＷＦおよび１ＷＲは、前方部間に作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲを形成する磁気コアとなる第１の磁性体６６及び第２の磁性体６７が非磁性層を介して積層形成される。
また、これら第１及び第２の磁性体６６及び６７間には、例えばヘッド巻線を構成する薄膜コイル６８が配置されて成る。

この場合、第１の磁性体６６は、上層磁性層６５と兼用させることができる。
そして、これら往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲは、少なくとも第２の磁性体６７が薄膜磁性体によって構成される。

各記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲ上には、例えばアルミナがスパッタされた保護膜６９が形成される。
これら第１及び第２の半体６１Ａ及び６１Ｂには、それぞれ図５において紙面と直交する方向に、それぞれ上述した複数の再生磁気ヘッド素子と記録磁気ヘッド素子との積層ヘッド部がトラック幅方向に配列される。
このような構成による第１及び第２の半体６１Ａおよび６１Ｂは、それぞれの基板６３が相互に接合されて一体化されて磁気ヘッド素子本体６１が構成される。

この状態において、平行する２直線上に、図４で示したように、それぞれ複数の往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦと、複数の復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲとが、それぞれ所定の間隔を保持して配列される。
これら往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦと、複数の復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲとは例えば同一データトラック上に並置され、これら互いに並置された往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦと復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲとの間に、往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦに隣接する側に復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲが並置形成され、復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲに隣接する側に、往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦが並置される構成とされる。
そして、この構成においてその前方面６１Ｆが、磁気テープ５１の走行面、すなわち摺動ないしは対向して走行する面となる。

そして、上述した構成において、各薄膜磁気ヘッドによる記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲは、図６にその平面的配置を示すように、その作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲを構成する前方部の幅が、下層の第１の磁性体６６に関しては、作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲのトラック幅より充分大なる幅１に形成され、上層の少なくとも薄膜磁性層によって構成される第２の磁性体６７においては、目的とする作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲのトラック幅に相当する幅Ｗ２に選定して、この第２の磁性体６７の前方部の幅Ｗ２によってトラック幅の規定がなされる構成とされる。
このように、作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲは、第２の磁性体６７の前方部の幅Ｗ２をもって狭小に設定された非対称構造とされる。

そして、磁気ヘッド本体６１は、上述したように、微動追従機構８０を介して支持体６２に取り付けられる。
この微動追従機構８０は、図３で示したように、例えば所要の間隔を保持して支持体６２に一端が固定された一対のバイモルフ素子８１（図３においては、一方のバイモルフ素子のみが開示されている）より成る。
そして、これらバイモルフ素子８１の遊端間に、例えば取付片８２を介して磁気ヘッド本体６１がそのトラック幅方向の両端が接合される。

一方、粗動追従機構９０は、例えば支持体６２に、トラック幅方向を軸とするねじ孔９１が設けられ、例えばステップモータ等の回転駆動部９２によって、正逆回転される回転螺杆９３を有して成る。支持体６２は、トラック幅方向、すなわち磁気テープ５１の幅方向に回転的には固定されて移動するようになされ、回転駆動部９２による回転螺杆９３の回転によって、トラック幅方向に移動するようになされる。

このようにして、粗動追従機構９０によって磁気テープ５１の幅方向に、支持体６２を移動調整することができるようになされ、磁気ヘッド本体６１の磁気ヘッド素子の配列部を、磁気テープ５１の目的とするデータバンド及びこれを挟み込む両側のサーボバンドＳＢの位置に持ち来たし、記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲを、磁気テープ５１の往復走行において、それぞれ選択されたデータトラックに持ち来たす粗調整がなされる。
そして、サーボ信号の再生磁気ヘッド素子１Ｓによって読み出したサーボ信号によるトラッキングエラーの検出がなされ、これによって、微動追従機構８０のバイモルフ素子８１に制御信号電圧が印加されることによって、磁気ヘッド本体６１の微調整がなされ、データトラックに対する各記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲ、再生磁気ヘッド素子１ＰＦ及び１ＰＲのトラッキング調整がなされる。

この磁気ヘッド装置において、磁気テープ５１の往復走行における往路において、磁気ヘッド本体６１の、往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦによって、選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、この選択されたトラック上の往路用再生磁気ヘッド素子１ＰＦによってモニタ再生する。
そして、復路においては、上述したように、磁気ヘッド本体６１をトラック幅方向（テープ幅方向）に移動して、復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲによって、他の選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、これら他の選択されたトラック上の復路用再生磁気ヘッド素子１ＰＲによってモニタ再生する。

そして、本発明においては、例えば上述した構成による磁気ヘッド装置において、その記録磁気ヘッド１ＷＦ及び１ＷＲを構成する各非対称構造の作動磁気ギャップＧＦ及びＧＲを構成する前方部が幅狭とされた第２の磁性体６７側を、これらの動作時において、蒸着型磁気テープ５１が磁気ヘッド素子に向かって入り込んでくるリーディング側に位置させる配置とするものである。

次に、この本発明構成による記録磁気ヘッド装置の特性について説明する。
この場合、第１及び第２の磁性体６６及び６７の前方部の幅を異にする非対称構造の磁気ギャップによる記録磁界が、斜方磁気異方性を有する蒸着型磁気テープに作用することによる残留磁化を発生させるメカニズムは、極めて複雑である。そこで、斜方磁気異方性を有する蒸着テープに対する記録再生特性、具体的には周波数特性、入出力特性等を測定することによって説明する。

以下、特段に説明しない場合においては、磁気テープとしては、磁性層の膜厚が５５ｎｍの単層蒸着型磁気テープを用い、記録磁気ヘッド素子として、トラック幅２．７５μｍ、ギャップ長が０．３０μｍの非対称構造の薄膜磁気ヘッド素子を用い、再生磁気ヘッドとしては、トラック幅7μｍ、ギャップ長０．２３μｍのＭＲヘッドを用いた。そして、その記録再生特性は、ドラムテスターによった。すなわち、回転ドラムに上述した単層蒸着型磁気テープを巻きつけ、その回転方向の選定、及び上述した記録磁気ヘッド素子、再生磁気ヘッド素子の各作動磁気ギャップの摺動によって測定した。

その測定は、図７Ａ及びＢに模式的に示す往路用磁気ヘッド素子１ＷＦと復路用磁気ヘッド素子１ＷＲと、磁気テープ５１との関係において行った。
この場合、磁気テープ５１の走行方向は、磁気記録ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲが、磁気テープ５１のカラム１００の傾きに沿う方向（以下順方向という）に相対的に移行する走行方向を往路の走行方向ＦＷＤとし、これとは反対方向（以下逆方向という）に相対的に移行する走行方向を復路の走行方向ＲＥＶとする。

図７Ａは、上述した本発明構成に相当する配置によるもので、電磁誘導型の薄膜磁気ヘッドによる往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び復路用磁気ヘッド素子１ＷＲの、それぞれの磁気ギャップＧＦ及びＧＲのトラック幅を規定する前方部が幅狭とされた第２の磁性体６７が、両外側に配置されて、それぞれ往路及び復路に関してリーディング側に配置された構造を有する場合である（以下この配置をタイプＡと呼称する）。

これに対して図７Ｂは、図７Ａとは反対に、往路用記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び復路用磁気ヘッド素子１ＷＲの、幅狭の第２の磁性体６７が互いに内側に配置された場合である図７Ｂにおいて、図７Ａと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。すなわち、このタイプＢにおいては、往路用及び復路用の各記録磁気ヘッド素子１ＷＦ及び１ＷＲが、磁気テープ５１の往路及び復路の走行方向に関してトレイリング側に位置する構成とした場合である（以下この配置をタイプＢと呼称する）。

因みに、図７Ｂおいて、復路用記録磁気ヘッド素子１ＷＲを往路用記録磁気ヘッド素子として用い、往路用記録磁気ヘッド１ＷＲを復路用記録磁気ヘッド素子として用いれば、各往路及び復路において、第２の磁性体６７をリーディング側に配置する構成となる。

ところが、実際には、このように、例えば記録磁気ヘッド素子１ＷＲによる記録を行った場合、そのテープ走行に関する後段側に、これをモニタ再生するための再生磁気ヘッド素子を配置する必要がある。このためには、例えば上述した記録磁気ヘッド素子１ＷＲが形成された同一基板６３上に、記録磁気ヘッド素子を構成する薄膜磁気ヘッド素子を形成し、この上に再生磁気ヘッド素子を構成する磁気抵抗効果磁気ヘッド素子を形成することがなされる。

しかし、記録磁気ヘッド素子と、これによる再生磁気ヘッド素子とを、共通の基板上に積層形成することは、両者が接近しすぎることから、実際的ではない。
したがって、本発明構成とするときは、図７Ａで模式的に示すタイプＡが代表的例となる。

図８〜図１３は、前述したドラムテスターによる特性測定結果を示すものであり、回転ドラムに、上述した斜方異方性を有する磁気テープを巻きつけ、これに磁気ヘッド素子を摺接させ、ドラムの回転方向、磁気ヘッド素子の配置等の選定によって、タイプＡ及びＢの各特性の測定がなされる。

図８は、タイプＡ及びＢのそれぞれの周波数特性、すなわち周波数に対する出力変化の測定結果を示す。この場合、記録電流Ｉｗは、記録周波数２４ＭＨｚにおいて最適記録電流値ＯＲＣ（Optimum Recording Current)に選定した。
図９は、同様にタイプＡおよびＢの、入出力特性すなわち再生出力の記録電流依存性の実測結果を示したものである。すなわち、記録電流Ｉｗは、［ｍＡｏ−ｐ］（ゼロ−ピーク間電流値）として示している。

図８及び図９において、各黒三角印ＡＦＷＤと白三角印ＡＲＥＶとは、それぞれタイプＡにおいて、往路用磁気ヘッド素子１ＷＦによってＦＷＤ方向に走行する蒸着型磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合と、復路用記録磁気ヘッド１ＷＲによってＲＥＶ方向に走行する蒸着型磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合との測定結果をプロットしたものである。
また、黒四角印と白四角印とは、それぞれタイプＢにおいて、往路用磁気ヘッド素子１ＷＦによってＦＷＤ方向に走行する蒸着型磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合と、復路用記録磁気ヘッド１ＷＲによってＲＥＶ方向に走行する蒸着型磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合との測定結果をプロットしたものである。

図８より明らかなようにタイプＡによる場合、タイプＢに比し、その周波数特性が２ｄＢ程度よく、かつ再生出力が順方向において２ｄＢ、逆方向において５ｄＢ大きくなっている。すなわち斜方磁気異方性を有する蒸着型磁気テープを用いた場合において、特に逆方向で改善されている。

図９より明らかなように、タイプＡは、タイプＢに比して、最適記録電流が、蒸着型磁気テープ順方向ではほぼ等しく、逆方向で１０％上昇している。
このように、タイプＡの本発明構成によれば、逆方向となる例えば復路の走行においても周波数特性、記録再生特性の改善が図られる。

更に、磁気ヘッド素子が、上述したように、トラック幅方向に多数配列されたいわゆるマルチチャンネルリニアシステムに適用した場合、蒸着型磁気テープの正逆方向の電磁変換特性の差がタイプＡの場合、小さくできることになる。
このため、上述した記録及び再生チャンネルにおける信号処理を、正逆方向とも類似した特性の回路を使用でき、単純な磁気記録システムを構築することができる。
また、安価なシステムを実現することができる。

また、本発明構成によれば、オフトラック時における記録再生特性の改善が図られる。
上述した作動磁気ギャップを構成する幅狭の薄膜磁気コア、（第２の磁性体６７）が本発明構成のタイプＡにおけるように、蒸着型磁気テープ５１に対してリーディング側にある場合と、タイプＢにおけるように、トレイリング側にある場合について、記録トラック幅Ｔｗｗと再生トラックＴｗｒとの関係が、Ｔｗｗ＜Ｔｗｒの例えばＴｗｗ＝２．８μｍ、Ｔｗｒ＝７μｍである場合と、Ｔｗｗ＞Ｔｗｒの例えばＴｗｗ＝１３μｍ、Ｔｗｒ＝７μｍである場合の、周波数特性と、再生出力の記録電流依存性の測定結果を、それぞれ図１０及び図１１と、図１２及び図１３に示す。この場合、図１０及び図１１は、記録電流Ｉｗは、周波数２４ＭＨｚにおいて最適電流値とした。また、図１２及び図１３において、記録電流Ｉｗは、［ｍＡｐ−ｐ］（ピーク・トウ・ピーク電流値）として示している。

これら図においても、各黒三角印ＡＦＷＤと、白三角印ＡＲＥＶとは、それぞれタイプＡにおいて、往路用磁気ヘッド素子１ＷＦによってＦＷＤ方向に走行する蒸着型磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合と、復路用記録磁気ヘッド１ＷＲによってＲＥＶ方向に走行する磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合との測定結果をプロットしたものである。
また、黒四角印ＢＦＷＤ、白四角印ＢＲＥＶは、それぞれタイプＢにおいて、往路用磁気ヘッド素子１ＷＦによってＦＷＤ方向に走行する磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合と、復路用記録磁気ヘッド１ＷＲによってＲＥＶ方向に走行する磁気テープ５１に対して記録し、これを再生した場合との測定結果をプロットしたものである。

図１０と図１１とを比較し、図１２と図１３とを比較して明らかなように、記録トラック幅に比し、再生トラック幅を小さく（Ｔｗｗ＞Ｔｗｒ）することによって、作動磁気ギャップが非対称構造とした場合における幅狭の薄膜磁気コア（第２の磁性体）によるトラック幅方向の磁界の歪みの影響を、再生トラック幅を小さくしたことによって改善されたものである。

そして、いま、上述したタイプＡとタイプＢについて、それぞれの記録パターンをＭＦＭ（磁気力顕微鏡）によって観察した。この観察パターンを模式的に示したものが、図１４及び図１５で示すパターン図である。この場合の、記録磁気ヘッドの記録トラック幅は、５．２μｍとした場合である。

このように、磁気ギャップの幅狭の薄膜磁気コア（第２の磁性体６７）をリーディング側とし、幅広の磁気コア（第１磁性層６６）側をトレイリングとするときは、図１４に示すように、記録トラックはそのトラック幅方向の縁部に至る部分まで歪みのないパターンとして形成されており、一方、これとは逆に、磁気ギャップの幅狭の薄膜磁気コア（第２の磁性体６７）をトレイリング側とした場合、この縁部の歪みが、記録トラックに影響を残して、その記録トラックの幅方向の縁部が、図１５において、破線ｂで囲んで示すように、縁部が屈曲している。

このことからも、タイプＡとした場合は、トラック幅の全域に渡って正規に記録されているが、タイプＢとした場合、トラック幅の両サイドに屈曲した記録パターンがあるために、この領域の分だけ出力が減少すると考えられる。これは、斜めに磁化容易軸が存在する蒸着型磁気テープが複雑な記録磁界を受けて磁化が残っていることに起因している。

以上の結果から、非対称構造の磁気ギャップによる薄膜記録ヘッドは、その走行方向によって周波数特性、出力が良好な方向が存在するものであり、本発明におけるように、タイプＡの方向に記録ヘッドを設定すると、周波数特性、出力が良好な優れた磁気記録システムを構成できる。
また、上述したところから明らかなように、オフトラック時の走行方向差を少なくすることができ、オフトラックに強い系を構成することができる

上述したところは、主として薄膜磁気ヘッドにおける非対称構造の磁気ヘッドについて適量する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、非対称構造の作動磁気ギャップを有する各種記録磁気ヘッドにおいて、蒸着型磁気テープが用いられる場合に適量することもできるなど、上述した実施形態による磁気ヘッド装置及び磁気ヘッド装置を有するドライブ装置に適用することができることは言うまでもない。

本発明によるドライブ装置の一例の概略構成図である。 磁気テープフォーマットの一例の模式図である。 本発明による磁気ヘッド装置の一例の概略構成を示す斜視図である。 本発明による磁気ヘッド装置の一例の磁気ヘッド本体の要部の模式的正面図である。 本発明による磁気ヘッド装置の磁気ヘッド本体の一例の要部の断面図である。 本発明による磁気ヘッド装置の記録磁気ヘッドの一例の平面パターンを示す図である。 Ａ及びＢは、本発明による記録磁気ヘッドの動作の説明に供する記録磁気ヘッドの各タイプＡ及びタイプＢの蒸着型磁気テープの走行方向との関係を示す図である。 タイプＡおよびＢの、再生出力の周波数特性の実測結果を示す図である。 タイプＡおよびＢの、再生出力の記録電流依存性の実測結果を示す図である。 タイプＡおよびＢの、記録トラック幅に比して再生トラック幅を大としたときの再生出力の周波数特性の実測結果を示す図である。 タイプＡおよびＢの、記録トラック幅に比して再生トラック幅を小としたときの再生出力の記録電流依存性の実測結果を示す図である。 タイプＡおよびＢの、記録トラック幅に比して再生トラック幅を大としたときの再生出力の記録電流依存性の実測結果を示す図である。 タイプＡおよびＢの、記録トラック幅に比して再生トラック幅を小としたときの再生出力の記録電流依存性の実測結果を示す図である。 タイプＡの記録パターン図である。 タイプＢの記録パターン図である。

符号の説明

１ＷＦ・・・往路用記録磁気ヘッド素子、１ＷＲ・・・復路用記録磁気ヘッド素子、１ＰＦ・・・往路用再生磁気ヘッド素子、１ＰＲ・・・復路用再生磁気ヘッド素子、１Ｓ・・・サーボ信号の再生磁気ヘッド素子、５０・・・リニアテープドライブ装置、５１・・・蒸着型磁気テープ、５２・・・（第１の）巻回部、５３・・・テープカセット、５４・・・テープカセット装着部、５５・・・案内体、５６・・・（第２の）巻回部、６０・・・磁気ヘッド装置、６１・・・磁気ヘッド本体、６１Ａ・・・第１の半体、６１Ｂ・・・第２の半体、６１Ｆ・・・前方面、６２・・・支持体、６３・・・基板、６４・・・下層磁性層、６５・・・上層磁性層、６６・・・第１の磁性体、６７・・・第２の磁性体、６８・・・薄膜コイル、６９・・・保護膜、７０・・・走行駆動部、８０・・・微動追従機構、８１・・・バイモルフ素子、８２・・・取付片、９０・・・粗動追従機構、９１・・・ねじ孔、９２・・・回転駆動部、９３・・・回転螺杆、ＧＦ，ＧＲ・・・作動磁気ギャップ

Claims (6)

1. 長手方向に往復走行する蒸着型磁気テープに対して、該蒸着型磁気テープの往復走行の往路及び復路のそれぞれに該磁気テープの長手方向に沿う記録トラックを形成する少なくとも磁気記録を行う往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とがそれぞれ設けられた磁気ヘッド本体を有し、
   上記記録磁気ヘッド素子は、相対向する第１の磁性体及び第２の磁性体の前方部間に作動磁気ギャップが形成され、
   該作動磁気ギャップは、上記第１の磁性体の上記前方部の幅に比し、上記第２の磁性体の上記前方部の幅が狭小に選定されて、該第２の磁性体の前方部の幅をもって上記作動磁気ギャップのトラック幅が規定された非対称構造を有し、
   上記往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とは、それぞれ上記蒸着磁気テープの往路及び復路の方向に関して、上記前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が、リーディング側に位置する配置とされた
   ことを特徴とする磁気ヘッド装置。
2. 上記往路用記録磁気ヘッド素子及び復路用記録磁気ヘッド素子は、それぞれ上記作動磁気ギャップを形成する前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が薄膜磁性体より成る
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド装置。
3. 上記磁気ヘッド本体は、複数の上記往路用記録磁気ヘッド素子と、複数の上記復路用記録磁気ヘッド素子とが、平行する互いに異なる直線上に、それぞれ所定の間隔を保持して配列され、
   上記往路用記録磁気ヘッド素子と上記復路用記録磁気ヘッド素子の配列部間に、上記往路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記復路用再生磁気ヘッド素子が形成され、上記復路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記往路用再生磁気ヘッド素子が形成されて成り、
   上記往路と復路とで、上記磁気ヘッド本体が、上記磁気テープの幅方向に移動され、
   上記往路において、上記往路用記録磁気ヘッド素子によって、選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該選択されたトラック上の上記往路用再生磁気ヘッド素子によって再生し、
   上記復路において、上記復路用記録磁気ヘッド素子によって、他の選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該他の選択されたトラック上の上記復路用再生磁気ヘッド素子によって再生する構成を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド装置。
4. 蒸着型磁気テープを往復走行させる走行駆動部と、該蒸着型磁気テープに対する記録及び再生を行う磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッド装置とを有するドライブ装置であって、
   上記蒸着型磁気テープの往復走行の往路及び復路のそれぞれに該磁気テープの長手方向に沿う記録トラックを形成する少なくとも磁気記録を行う往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とがそれぞれ設けられた磁気ヘッド本体を有し、
   上記記録磁気ヘッド素子は、相対向する第１の磁性体及び第２の磁性体の前方部間に作動磁気ギャップが形成され、
   該作動磁気ギャップは、上記第１の磁性体の上記前方部の幅に比し、上記第２の磁性体の上記前方部の幅が狭小に選定されて、該第２の磁性体の前方部の幅をもって上記作動磁気ギャップのトラック幅が規定された非対称構造を有し、
   上記往路用記録磁気ヘッド素子と復路用記録磁気ヘッド素子とは、それぞれ上記蒸着磁気テープの往路及び復路の方向に関して、上記前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が、リーディング側に位置する配置とされた
   ことを特徴とする磁気ヘッド装置を有するドライブ装置。
5. 上記往路用記録磁気ヘッド素子及び復路用記録磁気ヘッド素子は、それぞれ上記作動磁気ギャップを構成する前方部の幅が狭小とされた上記第２の磁性体が薄膜磁性体より成る
   ことを特徴とする請求項４に記載の磁気ヘッド装置を有するドライブ装置。
6. 上記磁気ヘッド本体は、複数の上記往路用記録磁気ヘッド素子と、複数の上記復路用記録磁気ヘッド素子とが、平行する互いに異なる直線上に、それぞれ所定の間隔を保持して配列され、
   上記往路用記録磁気ヘッド素子と上記復路用記録磁気ヘッド素子の配列部間に、上記往路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記復路用再生磁気ヘッド素子が形成され、上記復路用記録磁気ヘッド素子に隣接する側に上記往路用再生磁気ヘッド素子が形成されて成り、
   上記往路と復路とで、上記磁気ヘッド本体が、上記磁気テープの幅方向に移動され、
   上記往路において、上記往路用記録磁気ヘッド素子によって、選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該選択されたトラック上の上記往路用再生磁気ヘッド素子によって再生し、
   上記復路において、上記復路用記録磁気ヘッド素子によって、他の選択されたトラックに対する磁気記録がなされ、続いてこの記録を、該他の選択されたトラック上の上記復路用再生磁気ヘッド素子によって再生する構成を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の磁気ヘッド装置を有するドライブ装置。

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