JP2009064534A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ヘリカルに薄手高性能磁気テープ上に記録再生する高容量、高転送レートであるドライブにおいて、記録再生時に磁気ヘッドの磁気テープ摺動痕の中心位置が磁気テープの出側へ移動し記録再生時のエンベロープが安定しない。特に磁気ヘッドと磁気テープの摺動始めの磁気ヘッドと磁気テープの接触が安定せず、入側のエンベロープが落ち込み良好なエラーレートが確保できない。
【解決手段】磁気ヘッドコア半体を接合させた磁気コアにおいて磁気テープ摺動始めの入り側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ２が出側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ１と異なった構成であって、出側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率が、入り側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率よりも小さく、また、出側磁気ヘッドコア半体に面取り構成或いは面取り角度が入り側磁気ヘッドコア半体より大きいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波帯域で使用されるデバイス、例えばハイビジョンデジタルＶＴＲやデーターストリーマーなどの高周波信号を記録再生するのに適した磁気ヘッドに関するものである。

近年、ハイビジョンデジタルＶＴＲやデーターストリーマー等の高容量化や広帯域の信号を取り扱うシステムの開発が盛んに行われており、磁気ヘッドとしても、これら高抗磁力媒体に対応できるような高飽和磁束密度を有し、高容量化に伴う狭トラック化に対応し、４０ＭＨｚ以上の高周波帯域での特性の優れた磁気ヘッドの開発が望まれている。また、高周波帯域での再生効率を高めるため狭磁気ギャップ化されてきている。

そこで、このような要求に対応するために、センダストやアモルファス磁性合金、ＦｅＴａＮ等の金属磁性膜と絶縁膜とを積層した金属磁性層の両側を非磁性基板で挟持した構造とし、高周波特性を向上させた磁気ヘッド、いわゆる積層型磁気ヘッドが開発されている。

また、非磁性基板としてはチタン酸マグネシウム系やチタン酸カルシュウム系等のセラミックス材料が多く用いられている。磁気記録媒体である磁気テープもこのような大量の情報を記録するための高容量化及び高記録密度化に伴い、磁気テープの厚みを薄くし、また、従来の酸化鉄系から合金粉末媒体や金属蒸着媒体等の高抗磁力媒体へと変わってきた。

また、高周波信号などを記録再生するドライブの磁気ヘッドを搭載したシリンダーにおいても、シリンダーの回転数を早くするなどした高転送レートが要求されている。

しかし、磁気テープの薄型化やシリンダーの高回転においても安定した記録再生を行うために、良好なエンベロープが求められている。その為にドライブの磁気テープのテンションやシリンダーの溝などの形状や溝本数などの提案がなされている。磁気ヘッドにおいては、磁気ヘッド・磁気テープ相対速度により磁気ギャップ位置を磁気ヘッドの中心位置より磁気テープ摺動面の入側や出側にずらす（特許文献１）などの提案がなされている。
特開平５−２０５２１７号公報

しかしながら、ヘリカルに薄手高性能磁気テープ（以降磁気テープと記す）上に記録再生する高容量、高転送レートであるドライブにおいて、磁気ヘッドを搭載した高速回転シリンダーで磁気テープ上に記録再生時に磁気ヘッドの磁気テープ摺動痕の中心位置が磁気ヘッドの磁気テープ摺動終わり（出側）に移動し、記録再生時のエンベロープが安定しないという問題点がある。特に磁気ヘッドと磁気テープの摺動始め（入り側）の磁気ヘッドと磁気テープの接触が安定せず、入側のエンベロープが落ち込み良好なエラーレートが確保できないという問題点がある。また、磁気ヘッドと磁気テープの当たりを改善する為に磁気テープのテンションを強くすることで、ドライブの走行系において磁気テープにダメージを与え、磁気ヘッドに目詰まりなどの影響でエラーレート不良になる問題点がある。

上記課題を解決するために本発明の磁気ヘッドは、ヘリカルに磁気テープ上に記録再生するシリンダーに搭載する磁気ヘッドにおいて、巻線コイルが巻回する巻線窓部を有する磁気ヘッドコア半体を、その端面同士が対向するように配置して磁気ギャプを形成し、磁気ヘッドコア半体を接合させた磁気ヘッドであって、磁気テープ摺動の入り側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ１と、出側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ２とがＲ１＜Ｒ２であることを特徴とする。

本発明の磁気ヘッドは、上記構成により、シリンダー窓における磁気ヘッドの入り側の磁気テープの吸い込み量を抑制し、出側の吸い込み量とバランスがとれ、磁気ヘッドの摺動痕の中心位置が磁気テープの出側に移動する事を抑制し、磁気ヘッドの中心にある磁気ギャップと磁気テープとの接触が良好な状態となり、ドライブでの記録再生時のエンベロープの落ち込みや不安定を改善できるものであって、良好なエラーレートが確保出来る。また、磁気テープテンションを高くする事もなくなり、ドライブの走行系による磁気テープへのダメージも改善できるものである。

磁気ヘッドと磁気テープとの良好なヘッドタッチを確保し、磁気テープへのダメージもなく良好なエンベロープが得られ、高容量で高転送レートであるドライブを実現した。

（実施の形態１）
本発明の磁気ヘッドの実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態１の積層型磁気ヘッドの断面図であって、１は入り側磁気ヘッドコア、２は出側磁気ヘッドコア、３は磁気ギャップ、４はトラックである金属磁性層であって金属薄膜と非磁性膜を積層してなる。５は非磁性基板、６はモールドガラス、７は巻線窓、８は出側面取り部、９は入り側摺動曲率Ｒ２、１０は出側摺動曲率Ｒ１である。本実施の形態では磁気コアである金属磁性層の金属磁性膜には飽和磁束密度が大きいアモルファス磁性合金のＦｅ−Ｔａ−Ｎであって、Ｓｉ或いはＺｎなどの金属が含まれる物であっても良く、また、Ｃｏ系のＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ−Ｔａなどの物であっても良い。絶縁膜はＳｉ０２膜で、基板には非磁性のＮｉ−Ｔｉ−Ｃａセラミックスであって、非磁性単結晶フェライト基板であっても良い。接着層にはホウ珪酸ガラスを用いており、磁気ヘッドの構造としては金属磁性層１の両端を一対の基板５で挟持する構造の積層型磁気ヘッドである。尚、磁気ヘッドの構造はメタルインギャップ（ＭＩＧ）形、薄膜ヘッドであっても構わないものである。

実施の形態１では、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃａセラッミクス基板に公知のスパッタリングによりＡｌ２０３膜を１．０μｍ成膜し、一対の金属磁性膜の磁化容易軸方向が磁気ギャップ面と層面内でほぼ平行であり、かつ一対の金属磁性膜以外の磁化容易軸方向が磁気ギャップ面とほぼ直交した金属磁性膜であるＦｅ−Ｔａ−Ｎを、同様に公知のスパッタリングにより０．４μｍ成膜し、非磁性膜であるＳｉ０２膜で０．００５μｍ成膜した金属磁性膜を６層成膜した多層金属磁性膜に、絶縁膜であるＳｉ０２膜を０．１５μｍ成膜した金属磁性層を３層積層した８．９μｍのトラック幅で構成された磁気コア半体を準備し、それぞれの磁気コア半体に巻線部となる溝を設けた磁気コア半体を作成した。作成された磁気コア半体をその端面同士が対向するように配置して、実行ＧＬが０．１５μｍになるようにホウ珪ガラスとパイレックス（登録商標）ガラスを用いて形成して、それぞれの磁気ヘッドコアを接合した。接合された磁気ヘッドの出側磁気ヘッドコアには４５°面取りを入れ、公知である円筒研削機を用いて入り側磁気ヘッドコアの摺動曲率半径を６．５ｍｍ、出側摺動曲率４．５ｍｍで磁気ヘッドコアを加工して、磁気ヘッドコア厚み８０μｍに切断して磁気ヘッドコアを準備した。その磁気ヘッドコアに巻線を１７ターン巻き、公知のテープ研磨装置によりギャップデプス１１μｍの積層型磁気ヘッドを作成した。

実施の形態２では、磁気ヘッドの出側磁気ヘッドコアには２０°面取りを入れ、それ以外は実施の形態１と同仕様で作成した。尚、比較例として摺動曲率半径以外は実施例１と同一仕様で準備し、それぞれの入り側・出側磁気ヘッドコアの摺動曲率半径を６．５ｍｍ（比較例１）のものと４．５ｍｍ（比較例２）のものを比較例として作成した。また、入り側・出側磁気ヘッドコアの面取り角をそれぞれ２０°（比較例４）、４５°（比較例３）のものを作成した。

作成された本発明の積層型磁気ヘッドをデーターストリーマーであるＤＡＴ７２のドライブに搭載して、実施の形態１および２、比較例について、それぞれ１０台準備し、６３ＭＨｚの高周波での記録再生を行い、その時のエンベロープの平坦度とエラーレートを評価した。その結果を図２に示す。

尚、エンベロープ平坦度は図３に示す様にエンベロープ平均値Ａ、エンベロープ落ち込み量Ｂにおいて、エンベロープ平坦度＝Ｂ／Ａ（％）で求めている。

図２の結果において、出側の摺動曲率半径を大きくすることにより磁気テープの出側のシリンダー窓での吸い込み量が増え、磁気テープの入り側の吸い込み量とのバランスが取れ、磁気ヘッドの磁気テープ摺動痕が磁気ヘッドの中心位置に安定し、磁気ギャップと磁気テープが十分接触することができ、エンベロープの落ち込みもなく良好な結果が得られた。また、面取り角度においても、入り側の角度を大きくすることの効果も確認できた。

次に、５０℃２０％の高温低湿環境下連続走行試験を１０００ｈ行った。

１０００ｈ後のエンベロープ平坦度とエラーレートの評価の結果を図４に示す。

連続信頼性の結果からも継続して良好な磁気ヘッドと磁気テープの摺動が得られ良好なエンベロープを確保でき、より信頼性の高い本発明の磁気ヘッドの効果は確認できた。

本発明にかかる磁気ヘッドは、高周波帯域で使用されるデバイス、例えばハイビジョンデジタルＶＴＲやデーターストリーマーなどの高周波信号を記録再生するドライブなどに適用できる。

本発明の実施の形態１に於ける磁気ヘッドの断面図 エンベロープの平坦度とエラーレートの評価結果を示す図 エンベロープ平坦度を表す図 エンベロープの平坦度とエラーレートの他の評価結果を示す図

符号の説明

１ 入り側磁気ヘッドコア半体
２ 出側磁気ヘッドコア半体
３ 磁気ギャップ
４ 金属磁性層
５ 非磁性基板
６ モールドガラス
７ 巻線窓
８ 出側面取り
９ 入り側摺動曲率Ｒ２
１０ 出側摺動曲率Ｒ１

Claims (2)

1. ヘリカルに磁気テープ上に記録再生するシリンダーに搭載する磁気ヘッドにおいて、巻線コイルが巻回する巻線窓部を有する磁気ヘッドコア半体を、その端面同士が対向するように配置して磁気ギャプを形成し、磁気ヘッドコア半体を接合させた磁気ヘッドであって、磁気テープ摺動の入り側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ１と出側磁気ヘッドコア半体の摺動曲率Ｒ２とがＲ１＜Ｒ２である磁気ヘッド。
2. 磁気テープの摺動終り側の出側磁気ヘッドコア端面に、面取りを構成した請求項１記載の磁気ヘッド。

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