JPS5812140A - 磁気テ−プ転写方式 - Google Patents

磁気テ−プ転写方式

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JPS5812140A
JPS5812140A JP11029981A JP11029981A JPS5812140A JP S5812140 A JPS5812140 A JP S5812140A JP 11029981 A JP11029981 A JP 11029981A JP 11029981 A JP11029981 A JP 11029981A JP S5812140 A JPS5812140 A JP S5812140A
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JP
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tape
magnetic field
slave
magnetization
master
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JP11029981A
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English (en)
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Akio Kuroe
章郎 黒江
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/86Re-recording, i.e. transcribing information from one magnetisable record carrier on to one or more similar or dissimilar record carriers
    • G11B5/865Re-recording, i.e. transcribing information from one magnetisable record carrier on to one or more similar or dissimilar record carriers by contact "printing"

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強磁性薄膜を非磁性基体に設けて構成した磁気
テープをマスタテープとして用い、かつ転写バイアス磁
界をテープ面に傾斜してマスタテープの磁化困難軸方向
に印加することによシ、同じ抗磁力を有するテープへの
転写、あるいは従来に比して低い抗磁力を有するマスタ
テープからの転写を可能にした磁気接触転写に関するも
のである。
まず、第1図以下を用いて従来の代表的な転写方式につ
いて説明する。第1図は一括巻取り転写方式の概略の構
成図を示すものである。記録済マスタテープの供給リー
ル2およびスレーブテープの供給リール4よりそれぞれ
記録済マスタテープ1および未記幾のスレーブテープ3
が導出され、互の磁性層を向い合せた状態で走行する。
次に両テープは固定ガイドボスト9の摺動面に一定角度
巻付けられ、続いてその状態でキャプスタン6に一定角
巻付けられた後、巻取りリール10上に共に巻取られる
。巻取リール10は支点11を中心に回転可能なアーム
12上に設けられ、ばね8の付勢力によって常に巻取リ
ール1o上に巻かれた両テープ6の最外周がキャプスタ
ン6に圧接し、巻かれた両テープeは巻かれるにしたが
って転写バイアス発生器7の中に入るように構成されて
いる。会取られた後、巻取リールは低スピードで回転し
その間に転写バイアス発生器7から転写バイアスをテー
プの長手方向に印加して、マスタテープ上の信号がスレ
ーブテープ上に転写されることになる。続いて両テープ
は高速でそれぞれの供給リール2および4上に巻戻され
る。
第2図は転写バイアス発生器の概略の構成図を示すもの
である。励磁コイル13に電流を流して珪素鋼板を積層
した磁心14およびこれと゛対向する磁心15との間に
磁界16を発生せしめ、巻取られた両テープ6の長手方
向に磁界を印加する。
つまり第3図において、X、7.Zはそれぞれテープの
長手方向、巾方向、厚み方向を示すものであるが転写バ
イアス磁界16は矢印の示すように、主としてテープ長
手方向に加えられる。
このようにして、マスタテープ1の磁性層17の磁化2
oから発生する信号磁界19によってスレーブテープ3
の磁性層18が磁化され、マスタテープ上の信号がスレ
ーブテープへ転写される。
上述の方式で転写した代表的な転写特性を示すと第4図
の様になる。
ここでスレーブテープは抗磁力Hcが670oe。
Brは1470ga帽■のCo系酸化鉄テープを用いた
一般にマスタテープからスレーブテープ上に信号を転写
する場合、マスタテープの抗磁力は、スレーブテープの
抗磁力の約2.5〜3倍必要とされる。第4図は上述の
スレーブテープに対して、1500oeおよび2000
oeの抗磁力を有するマスタテープを用い転写特性を測
定したものである。
この時のへラドテープの相対スピードは5.8m/se
aであり、記録波長は約1μmの信号を使用した。
1600oeの抗磁力のマスタテープの場合、転写バイ
アス磁界強度を増加するにつれ、転写出力レベル21は
次第に増大し、マスタテープ上の磁化が転写バイアス磁
界によって消去され、マスタテープ出力レベル23が低
下し始める近傍で最大となり、その後、マスタテープ出
力の減少とともに減衰する。
これに対して、2000oeの抗磁力のマスタテープの
場合には、特性24のごとく転写バイアス磁界にて消去
されにくいため、転写バイアスに対して22の特性の様
に、大巾な転写出力を得ることができる。
以上の様に良質な信号を得るためには、スレーブテープ
の抗磁力に対してマスタテープのHcは極めて大きなも
のとなる。
上記の例では2000oeの場合、スレーブテープの約
3倍となっている。
また今後Hcが1000oe前後の合金粉末テープある
いは強磁性薄膜形テープなどをビデオ用テープとして試
作されており、これらをスレーブテープとした場合のマ
スタテープは約3000 os以上の抗磁力が必要とさ
れることになる。前述の1500oeと2000 o 
eのマスタテープはFe’−C。
系合金粉末の微粒子を塗布したものであるが、塗布形テ
ープで3000 o eの抗磁力を達成することは極め
て困難であり、現時点では開発の見通しが立たない状態
にある。また、強磁性薄膜形テープでも従来の転写方式
を用いれば同様なことが言える。
本発明はこの点に鑑み、強磁性金属薄膜テープの膜厚方
向の磁気特性の変化および膜厚方向に転写バイアスを印
加することによる反磁界を利用し同一抗磁力を有するテ
ープ間の転写および比較的小さな抗磁力を有するマスタ
テープから、スレーブテープへ信号を転写できるように
したものである。
本預明に用いるマスタテープは、蒸着、スパッタ、メッ
キなどの手段により、ポリエチレンテレフタレートポリ
イミド、ポリアミド系の有機物質などのフィルムあるい
は他の非磁性基板上にCo。
Co−Cr 、 Go−NL等の強磁性薄膜を形成し、
テープ状にスリットしたものである。以下はテープ状の
ものについて説明するがシート状の媒体の転写に関して
も同様である。
以下には斜め蒸着法によって作成した強磁性金属薄膜テ
ープを例にとって述べる。斜め蒸着法は基板面に対して
蒸着する原子を入射角を持たせて蒸着せしめるものであ
る。蒸着したグレインは一般に柱状構造を示しており、
蒸着面と傾いた状態に形成される。
しかしこの柱状の軸の方向が磁気的容易軸方向になるわ
けではなく、磁性体が薄膜であることに1よって静磁エ
ネルギーを最小ならしむる反磁界を発生し、柱状の軸方
向からずれて、よシ面内に近付いた方向をむくことにな
る。これが以下に示す第5図中のθ。方向である。
次に第6図以下を用い、本発明の原理について説明する
簡単のため一軸磁気異方性を持つ単磁区粒子の回転モデ
ルを用いて説明する。第6図に示すように非磁性の基板
26上の強磁性金属薄膜25の面内の一方向をX軸30
.膜面に対して垂直方向を2軸31にとり、!、Z面内
で磁界27の強度HとそれがX軸となす角度ψを可変す
る場合、エネルギーEは下式で表現される。
E−MHCO8(ψ−θ。−θ) +KdSln2<p
+Kusin2θなおKdは反磁界による異方性定数で
2πM2に等しい。また磁化容易軸方向とI軸とのなす
角度をθ。とじた。Kuは一軸異方性定数である。
この時磁化Mは上式のエネルギーを最小にする状態で安
定し、磁化容易軸方向29とθなる角度で安定する。
上記説明を第6図のベクトル図を用いてモデル的に説明
する。簡単のために、θ。二〇 として磁化Mo32が
X軸方向(ここでは磁化容易軸と一致する。)を向いて
いたとする。これに対して磁界H133をψなる角度で
印加すると磁化は上述したごとく、34の方向を向き、
再びHl を取りされば32の位置に戻シI軸方向をむ
くことになる。
またX方向に一度磁化したMoを反転さすだめにはψは
90°以上である必要がある。
まず磁界H236とH33oを90’以上の角度ψで′
印加した場合を考える。磁界強度の弱いH235の場合
には磁化は39のベクトルで示すように若干磁界方向を
むくが磁界を零にすれば再びX軸方向におちつく。
しかし磁界強度の充分大きなH33oの場合には、ベク
トル37の位置まで回転し、磁界H3を零にすれば磁化
は38で示す位置におちつき元の32から38に反転す
る。したがって磁化はMoから−Moに反転したことに
なる。次に磁界の方向を2方向に加えたH44oを大き
くした場合には磁化のベクトルは磁界を加えている間は
41の方向を向くが、磁界を除去するともとのX軸方向
の32の位置にもどる。
以上のことをM−H曲線にて判りやすいように説明する
と第7図のようになる。
第7図42および43はそれぞれ単磁区粒子の磁化容易
軸方向(ψ=08,18o0)および磁化困難軸方向(
ψ= e oo)に磁界Hを加えた時のそれぞれの方向
の磁化量Mを表わしたものであシ、これはStorne
r−worfarthモデルとして知られている。すな
わち42は磁界を加え、次いで反転磁界を加えて、除去
するまで0−a−b−d−e −f −g−h −’)
−にのM−Hカーブを示し、43はo−b−d−b−o
−h−j−h−oとなる。これより判ることは42は磁
界を取り除いた後でも磁界方向に完全に0 磁化していることであり、43は磁界方向に対して全く
磁化していないことを意味している。したがって42は
転写バイアス磁界の作用のもとにテープ上から発生する
信号磁界によって、できるだけ多くの残留磁化が必要と
されるスレーブテープとしての特性として適している。
一方43は強い転写バイアス磁界に対しても信号磁化が
消去されないことがマスタテープの特性として適してい
る。
したがって転写磁界はできるだけマスタテープに対して
は磁化困難軸方向へ、スレーブテープに対しては磁化容
易軸方向へ印加することが望ましい。実際のテープの場
合には、単磁区粒子の集合体と考えられるから、前述の
ような理想的な角型性の良いM −Hcurve  は
得られない。
また本発明ではテープの厚み方向の上記の磁気異方性を
利用している。これは面内の磁気異方性とは大巾に異な
り、後述するように、膜厚方向への磁界の角度によって
著しい磁気特性が変化する性質と薄膜であることによっ
て膜厚方向への磁化から生ずる4πMs相当の反磁界に
より膜内の実効磁界が減少する効果を利用したものであ
る。
したがって第7図では磁化困難軸方向の印加磁界Hが増
加し次いで反転磁界が加えられて、除去されるにつれて
43のo−c −d−c −o−i−j−i −。
のりれきをたどる。このように、膜厚方向には強い反磁
界が作用するだめ、飽和磁化MSの大なるマスタテープ
に対しては、マスタテープ上の信号が面内の場合よりさ
らに消えにくくなる。本発明は上記特性および斜め蒸着
による強磁性金属薄膜の強い磁気異方性を利用して、有
効な転写方式を提供しようとするものである。
次に本発明に用いる斜め蒸着テープについて、さらに詳
細に第8図以下を用いて説明する。
第8図は斜め蒸着テープを製造する蒸着装置の構造の一
部を示すものである。基板となるベースフィルム46は
一慇送用のガイドロール4iを経て回転するキャン46
上に一定角度巻きついた状態で走行し、ガイドロール4
9を経て巻きとられる。
この場合キャン46の鏡面状に仕上げた表面にベースフ
ィルム46が密接し、かつキャン46の内部に具備した
冷却装置によって有効に冷却され、ベースフィルム45
が熱損傷するのを防止している。斜め蒸着法によるテー
プは基板に対して斜めに蒸着原子の蒸着流を衝突させ蒸
着して得られるものである。
この−例として、CoあるいはCo系合金などの強磁性
金属の蒸発源62に電子ビーム53を電子銃61から照
射し、蒸発源62を瞬時的に蒸発せしめて、その蒸気流
を例えば64の位置においては法線n1に対しθ1の角
度で入射せしめ、まだ基板46がさらに進んだ66の位
置では、その位置の法線n2に対してθ2の角度で入射
せしめる。この時θ、〉θ2となり、基板46がキャン
46にそって移動するにつれて連続的に入射角が小さく
なる。また48は入射角を制御するマスクである。した
がって、上述の方法で得られた蒸着層の長手方向に対す
る破断面を走査形電子顕微鏡で観察すると第9図の様に
なる。
つまり基板45との境界近傍ではかなり傾斜しているが
、次第に立った状態にコラム5eが形成される。次に以
上の製造方法によって試作したテープの緒特性について
説明する。
第10図Aは試作テープ67の長手方向を!軸方向に、
巾方向を紙面と垂直な方向に配置した状態、したがって
テープ厚みの方向はy軸に配置し、外部磁場Hをテープ
面に斜めに印加して、振動試料形の磁気特性測定装置V
SMを用いて、磁気特性を測定する時の配置を示したも
のである。
第10図Bは、第10図Aの配置でテープ面に対する角
度ψを変えて得られたB−H線であり、例えば58,5
9.60はそれぞれψの値が。。。
−45°、90°の時の曲線である。第10図Bから判
かるように角度によって抗磁力Hcが変化しており、ま
た同時に角型比Br/Bmも変化している。
HcおよびBr/Bmを上記方法によって測定し、ψに
対する変化を表わすと第11図の様になる。
これより判かるように一例を示すとHcはψが。。
では1000 oe 、 Ooを中心にして正方向は角
度を増すにつれて増大し+ao’〜+90’の間で極大
値を持つ。また負方向では角度とともに増大し一600
近傍で最大値となり、次に一73°近傍で極小値となっ
て再び角度を増すと増大する特性曲線61が得られた。
一方Br/Bmは+200の角度で最大となり、−73
°近傍で極小となる62の特性曲線が得られた。
以上の磁気特性は、前述したごとく蒸着テープのコラム
のかだむきで決定されるのではなく、薄膜であることに
よって静磁エネルギーを最小ならしむる反磁界によって
、コラムの軸からずれ、より面内に近すいた方向で決定
している。
すなわち、この方向が磁化困難軸方向を示す第11図の
一73°近傍における極小点を示し、面内から20°程
度磁化容易軸方向が傾むいている。同時に磁化容易軸方
向を示す角型比Br/Bmの最大値も+20’方向とな
り良く一致している。
次に本発明の接触転写の原理について、第12図および
第13図を用いて説明する。
第12図Aに示すように斜め蒸着による強磁性金属薄膜
64を基板65上に形成したマスクテープと磁性層67
と基板66とからなるスレーブテープを用い強磁性薄膜
上に記録された信号磁化68から発生する69によって
スレーブテープの磁性層67を磁化する場合を考える。
この状態に、後述するようにマスクテープが消去されに
くい方向ψ。に転写バイアス磁界7oを印加する。この
場合第12図Bに示すように信号磁界71と転写バイア
ス磁界72との合成による実効磁界がスレーブテープ上
に加わり、前述の原理に従ってスレーブテープ上の磁化
74が反転された時、マスタテープ上の信号磁界71に
よって磁化され、第13図に示すように76の信号磁化
が得られる。当然ながらマスタテープとして要求される
特性としてはマスタテープ上に記録された信号が、充分
高いレベルの転写バイアス磁界によって消去されず、常
に強い信号磁界を発生していることである。
以下に本発明者が発見したマスタテープ上の信号磁界(
外部磁界、この場合は転写バイアス磁界に相当する。)
の強度と印加磁界方向による影響について第14図を用
い説明する。
第14図はあらかじめ、BB = 7000gauss
 。
HC=1000oeの斜め蒸着テープを長手方向に充分
大きな直流磁界により飽和まで磁化した時の最大残留磁
束密度Broと、この状態のテープに反転磁界の印加方
向(テープ長手方向に対する角度ψ)と強度を変えて加
え、その後の残留磁束密度Brψとの比Brψ/Brψ
の変化を測定したものである。
該反転磁界強度を500 os、 I Koe 1.5
Koe 。
2 Koe 、 2.5Koe 、 3Koeと変えて
測定した。
第12図より判かるように比較的磁界強度の小さい場合
には、磁界印加方向ψに対してBrψ/B r 。
はなだらかに変化するが、磁界強度が大きくなるにつれ
て急峻に変化することが判明した。前述のごとく、この
テープサンプルではHcが極小になる磁界印加力向は一
°73°であり63の一点鎖線で示す角度である。
本来、との方向に磁界を印加した時が最も消去されにく
いと考えられるが、実際には90°〜80゜17、 。
が最も消去されにくい方向になっている。
これは薄膜のため膜厚方向に強い反磁界が発生し蒸着膜
内部の実効的な磁界が減少するためと考えられる。その
ため、該反磁界による効果と蒸着膜の磁化困難軸方向に
反転磁界を加える効果とによって例えばI Koeの転
写バイアスでは+85°〜−500の領域に消去されに
くい角度が発生している。
次に本発明の具体一実施例について説明する。
第16図は前述した斜め蒸着したテープを用い同一のテ
ープ間で接触転写する場合のマスタテープ76の磁化容
易軸方向78とスレーブテープ77の磁化容易軸方向7
9との位置関係を示したものである。以上のごとくそれ
ぞれテープ長手方向に対して十〇と−θの角度で勾配の
符合が異なる。
第16図のごとく両テープを接触せしめ、転写バイアス
磁界をテープ厚み方向から、テープ長手方向に対して例
えばψ−−66°の角度で印加した。
この角度はスレーブテープに対してはψ=+66゜に相
当する。スレーブテープの動作点は第11図のψ=+6
50におけるカーブ上にあり、Hc=1400 os 
B r / Bm= 0.6  となる。したカッチ、
一般に磁場転写では、良質の信号を得るにはスレーブテ
ープのHCの1.6倍程度の転写バイアス磁界が必要と
されるので、上記実施例の場合には2100 os程度
の転写バイアス磁界が用いられる。
この場合マスタテープ上の信号は転写バイアス磁界によ
って第14図からも明らかなように−1,sdBの劣化
程度であり、実用上問題なく良質の画像信号が得られた
以上のごとく、同一テープ間でもマスタテープの磁化容
易軸方向とスレーブテープの磁化容易軸とテープ長手方
向となす勾配の正負の符合が異なるように配置し、転写
バイアス磁界を所定の角度と強度を設定することによっ
て、接触転写が可能になるものである。
上記実施例は同一テープ間の例であるが、もちろん、ス
レーブテープとしてさらにHcが小さく、動作点におけ
るBr/Bmの大きなテープを用いることが望ま、しい
19゜ またスレーブテープとしてr −F e 203 + 
Cr 02tC〇−酸化鉄、その地合金粉末など塗布型
テープを用いる場合も同様に転写可能であシ、この場合
に−は次の様な特徴がある。前述したように本発明に用
いた強磁性金属薄膜テープの場合、膜厚方向からの反磁
界は最大4πMSであシフ000〜10000(至)。
これに対して塗布型では1000〜5000oeである
。従って前者をマスタテープとして、後者をスレーブテ
ープに用いることによって各テープ内部での実効磁界に
差を生じせしめて、有効な転写を可能にすることができ
るものである。
またスレーブテープとしてCo−Cr等の垂直記録媒体
を用いる場合には、スレーブテープの磁化容易軸は膜面
に垂直のため動作点におけるBr/Bmは極めて良好に
選定可能であり、第14図にも示したようにマスタテー
プが最も消去されにくい9o0方向の転写バイアス磁界
を用いることによって良質の信号を得ることができるも
のである。
以上の様に転写バイアス磁界の方向と強度は、スレーブ
テープによ、って異なるが、例えば最近の高密度記録用
としてCO酸化鉄、CrO2,Fe系合金などテープの
Hcは550〜1400oeであシ、また斜め蒸着テー
プのHCは700〜1000oθなどである。
しだがってHcの小さなテープ例えば650oe程度の
Co酸化鉄テープに転写するためには、その1,6倍の
転写バイアス磁界強度は約55ooeが適当であり、こ
の場合、印加磁界方向は汁85°〜−48°が最適であ
った。一方、蒸着テープの場合第11図のととくHcが
角度ψによって変化するが動作点において、スレーブテ
ープのHC:1500oeの場合には、2.3Koeの
転写バイアス磁界強度と一60°〜+85°が実験的に
良質の画質を得るのに適していた。
すなわちマスタテープの磁化困難軸方向を中心にして正
方向には+200負方向には一26°の範囲の方向に転
写バイアス磁界を印加することによって、マスタテープ
の信号の劣化が−2〜−3dB以内にとどまり実用可能
な範囲・内で使用できることが判った。
捷だ、転写バイアス磁界の方向を磁化困難軸方向(ここ
では−73°)から+85°の範囲に選んだ場合には1
5Koe  程度の極めて大きな転写バイアス磁界強度
に対しても、第14図におけるAKoe印加時のカーブ
と同じ特性が得られてマスタチーブトの信号はほとんど
消去されないことも同時に判明した。
したがって、この範囲の転写バイアス磁界を利用するこ
とにより、さらに良質な信号が得られるものである。
以トのように本発明によれば同一テープあるいはHCの
比較的小さなテープからの接触転写が可能となる。また
、転写バイアス磁界の方向をマスタテープの磁化困難軸
方向に対して正方向に+200負方向に一26°範囲内
に選ぶことにょシ、マスタテープ上の信号がほとんど消
去されない状態で使用でき、良質の転写出力を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は転写装置の概略構成を示す平面図、第2図は転
写バイアス磁界発生器の概略構成平面図、第3図は転写
の原理を示す斜視図、第4図は従来の転写特性図、第6
図および第6図は強磁性金属薄膜テープの原理図、第7
図は強磁性金属薄膜テープのM−H特性図、第8図は斜
め蒸着テープ製造装置の構成図、第9図は斜め蒸着テー
プの断面を模式的に示す図、第10図Aは斜め蒸着テー
プの厚み方向に対する測定方法を示す図、Bは同斜め蒸
着テープの特性図、第11図は斜め蒸着テープのHcお
よびBr/Bmの特性図、第12図A。 Bおよび第13図は本発明の接触転写の原理図、第14
図は本発明の転写バイアス磁界方向と強度に対するマス
タテープの特性図、第15図は本発明の接触転写の原理
図である。 1・・−マスターテープ、3−・・・・・スレーブテー
プ、7・・・・・・転写バイアス発生器、1o・・・・
巻取リール。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 @ 4 図 亨云写ハ゛イYスj銭シトR’l<羽し1f!。 第681 第8図 第9図 第101f μ @IIIW ゾ(頂) 第12図 4 @13図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)信号記録済マスタテープと未記録のスレーブテー
    プの磁性層とを互に密接せしめ外部より前記密接した両
    テープの磁性層面と傾斜し、前記マスクテープの磁化困
    難軸方向を中心に+20°〜−26゜の範囲の方向へ転
    写バイアス磁界を印加し、前記マスタテープ上の信号を
    スレーブテープ上に転写することを特徴とする磁気テー
    プ転写方式。
  2. (2)マスタテープの磁化容易軸方向がテープ長手方向
    となす傾きと、スレーブテープの磁化容易軸方向のテー
    プ長手方向との傾きの正負の符号が異なることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の磁気テープ転写方式
JP11029981A 1981-07-14 1981-07-14 磁気テ−プ転写方式 Pending JPS5812140A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145023A (ja) * 1986-12-02 1988-06-17 サン−ゴバン ビトラージュ 積層窓ガラスの自動組立方法及び装置
JPS63276542A (ja) * 1987-05-08 1988-11-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 積層接着装置
JPH01253446A (ja) * 1987-08-25 1989-10-09 Asahi Glass Co Ltd 積層体の圧着方法
JPH0334850A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Hoya Corp 積層体の製造方法およびその装置

Cited By (4)

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