JP3835237B2 - ヘッドドラム装置および磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープに対して信号の書き込みおよび読み取りを行うヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関し、特に、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッドを使用したヘリカルスキャン方式のヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気テープを用いてデータの記録および再生を行う磁気記録再生装置においては、取り扱う情報量の増大にともなってさらなる記録密度の向上が望まれており、信号の読み取り用の磁気ヘッドとして、従来のインダクティブヘッドに代わりＭＲ（Magneto Resistive：磁気抵抗効果型）ヘッドを採用することが必要不可欠となっている。ＭＲヘッドは、ＭＲ素子により磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体に記録された信号を読み取る磁気ヘッドであり、信号の検出感度が高く、大きな再生出力を得られるため、磁気テープ上の記録トラック幅を容易に縮小できるとともに線方向の記録密度が高められ、高密度の記録および再生を行うことが可能となる。
【０００３】
このＭＲヘッドは、一般的に、インダクティブ型ヘッドと比較して静電気や熱に弱いという性質を有している。ここで、図４は、ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ（Electrostatic Discharge）破壊電圧の測定結果を示すグラフである。図４（ａ）はＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）ヘッド、（ｂ）はＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドについての測定結果をそれぞれ示す。
【０００４】
図４に示す測定値では、ＥＳＤ破壊電圧の測定においてＨＢＭ（Human Body Model）を用いており、１００ｐＦのコンデンサに電荷を蓄積し、１．５ｋΩの抵抗値をもって放電させたときの、デバイスに加わる電圧と抵抗との関係を示している。これによるとＥＳＤ破壊電圧は、ＡＭＲヘッドの場合は２３０〜２４０Ｖ程度、またＧＭＲヘッドの場合は３０〜４０Ｖ程度となっている。
【０００５】
一方、通常の環境下における絶縁物体（プラスチック、ナイロン、ビニール等）の帯電電圧は、摩擦や接触、誘導等により容易に数ｋＶ以上に達する。例えば、磁気テープを巻き取り、収納する従来のカセットケースは、高抵抗の合成樹脂材料で形成されることが多い。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材等との摩擦や磁気記録再生装置へのローディングの際の部品との摩擦等により、容易に静電気が帯電する。
【０００６】
カセットケースに用いられる合成樹脂材料の帯電電圧は、例えば、表面抵抗が約１０16Ω／ｓｑであるＡＢＳ樹脂の場合は１．５ｋＶ〜２ｋＶ以上で、半減時間は３分以上である。この帯電電圧の値はＭＲヘッドの耐電圧をはるかに超えており、しかも半減時間が長いため、一度発生した帯電はなかなか減衰しない。このため、静電気が帯電したカセットケースの磁気テープがＭＲヘッドに接触すると、ＭＲヘッドに大量の電流が流れて静電破壊が生じる危険性がある。
【０００７】
そこで、従来のＭＲヘッドでは、ＭＲ素子の両側に磁気シールド膜や絶縁膜をはさんで配置されたヘッド基板および保護基板として、例えば電気抵抗率が約２×１０-3ΩｃｍのＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ等の導電性の材質を使用し、ヘッド基板および保護基板が接地電位となるように磁気ヘッドをドラム装置に対して電気的に接触させていた。これにより、静電気が帯電した磁気テープがＭＲヘッドに接触した場合に、電荷がＭＲ素子に流れずにヘッド基板および保護基板に流れ込んで放電される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにヘッド基板および保護基板を導電性とした場合には、外部からの帯電物質の接近、接触等によってＭＲ素子に高電圧が印加され、各基板との間に静電気放電が発生した際に、各基板の電気抵抗が低いために放電電流がひじょうに大きくなる。従って、この放電電流がＭＲ素子に流れると、静電気破壊を起こしてしまう。
【０００９】
ここで、図５は、従来のＭＲヘッドにおける放電の様子を模式的に示す図である。
図５では、ＭＲヘッド５０の磁気テープに対する摺動面側の構造例を示している。このＭＲヘッド５０は、導電性を有するヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂの間に、ＭＲ素子５０ｃと、軟磁性材料によってなる一対のシールド膜５０ｄおよび５０ｅが配設された構造をなす。ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂと、各シールド膜５０ｄおよび５０ｅとの間には、絶縁膜５０ｆおよび５０ｇが形成され、また、シールド膜５０ｄおよび５０ｅの間に、絶縁膜５０ｈおよび５０ｉを介してＭＲ素子５０ｃが形成されて、再生用の磁気ヘッド部をなす。また、ＭＲ素子５０ｃは、導線等により図示しない電源端子に接続され、この電源端子から電源が供給されることにより、磁気テープの記録データを読み取る。
【００１０】
このＭＲヘッド５０は、図示しないベースメタル上に固定され、このベースメタルが図示しない回転ドラムに固定されることで、回転ドラム上に搭載される。ベースメタルは導電性の金属によってなり、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂは例えば導電性ペースト等によってベースメタルと電気的に接続している。また、ベースメタルは回転ドラム上に例えば金属製の止めネジ等により固定され、この回転ドラムが装置内のグランドと接続されることにより、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂは接地電位とされる。従って、例えば静電気が帯電した磁気テープが接触または接近した場合には、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂを通じて電荷が放電される。
【００１１】
このＭＲヘッド５０では、例えば製造ラインにおいて、摩擦された人口繊維等の帯電物が、電源端子に接触したり、あるいは接近する場合がある。このような場合、帯電物から電源端子への電荷移動が発生し、ＭＲ素子５０ｃの電圧が上昇する。このとき、磁気テープの摺動面におけるＭＲ素子５０ｃから、例えばシールド膜５０ｄ、さらにヘッド基板５０ａに対して電界の集中が起こり、電界強度が高まる。磁気テープの摺動面では、絶縁膜５０ｆ〜５０ｉが薄いため、これらに絶縁破壊が生じ、ＭＲ素子５０ｃからシールド膜５０ｄを通ってヘッド基板５０ａに対し、放電電流が流れる。
【００１２】
このとき、ヘッド基板５０ａの電気抵抗が低いため、ＭＲ素子５０ｃからヘッド基板５０ａに対して過大な電流が流れてしまう。これにより、ＭＲ素子５０ｃ、シールド膜５０ｄおよびヘッド基板５０ａの放電箇所には、放電痕５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが生成されてしまう。
【００１３】
また、ＭＲヘッド５０における磁気テープの摺動面に帯電物が接触あるいは接近した場合にも、ヘッド基板５０ａや保護基板５０ｂに対する放電が起こる際に絶縁破壊が生じてしまう。ここで、図６は、従来のＭＲヘッド５０に対する放電実験時における電流波形を示すグラフである。
【００１４】
図６では、従来のＭＲヘッド５０における磁気テープの摺動面に対して、電圧を印加したプローブを接近させて放電させた場合に流れる電流について示している。印加した直流電圧は最大３ｋＶである。このグラフでわかるように、放電時の電流の絶対値は１Ａ以上に達することがあり、ＭＲ素子５０ｃには溶断等が容易に発生し、またシールド膜５０ｄおよび５０ｅやヘッド基板５０ａ、保護基板５０ｂにも放電電流によって破壊されてしまう。
【００１５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能なヘッドドラム装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能な磁気記録再生装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、磁気テープに対して信号の書き込みまたは読み取りを行うヘッドドラム装置において、導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、を有し、前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方は、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されることを特徴とするヘッドドラム装置が提供される。
【００１８】
このようなヘッドドラム装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００１９】
また、本発明では、磁気テープを用いて信号の記録および再生を行う磁気記録再生装置において、導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、を有し、前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方が、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されたヘッドドラム装置を具備することを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。
【００２０】
このような磁気記録再生装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は、本発明のヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。
【００２２】
図２に示すヘッドドラム装置１は、ヘリカルスキャン方式により磁気テープ２に対するデータの書き込みおよび読み出しを行う装置であり、例えば、ビデオ信号や音声信号の記録再生を行うＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＶＴＲ付きビデオカメラ、あるいはコンピュータ装置用のデータ記憶装置等の磁気記録再生装置に搭載される。
【００２３】
このヘッドドラム装置１は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、上部の回転ドラム１１と、回転ドラム１１の回転軸と同軸上に固定された固定ドラム１２によって構成される。固定ドラム１２の外周面には磁気テープ２の走行を案内するリード１２ａが設けられ、これにより磁気テープ２はヘッドドラム装置１の外周面にヘリカル状に巻き付いて走行する。一方、回転ドラム１１には磁気テープ２の記録信号を検出するための再生用磁気ヘッド１３と、信号を書き込むための図示しない記録用磁気ヘッドが設けられている。
【００２４】
再生用磁気ヘッド１３は、ヘッド素子として磁気抵抗効果型（ＭＲ）素子を用いたＭＲヘッドである。この再生用磁気ヘッド１３は、回転ドラム１１の外周面上よりわずかに外側に突き出た状態で設けられて磁気テープ２に接触し、回転ドラム１１の回転により磁気テープ２上を斜めに走査して、記録信号に応じたＭＲ素子の抵抗値の変化を検出することにより、磁気テープ２の記録信号を読み取る。また、記録用磁気ヘッドは、例えば磁気ギャップを有する磁気コアにコイルが巻回されてなる、いわゆるインダクティブ型の磁気ヘッド装置である。なお、再生用磁気ヘッド１３および記録用磁気ヘッドは、通常、回転ドラム１１に複数取り付けられているが、図２ではこの図示を省略している。
【００２５】
このようなヘッドドラム装置１が搭載された磁気記録再生装置では、磁気テープ２が収納されたカセットケースが挿入され、データの記録または再生を開始するための入力が行われると、ヘッドドラム装置１の回転ドラム１１が回転されるとともに、ピンチローラや複数のテープガイドが移動されて磁気テープ２がヘッドドラム装置１に巻き付けられ、キャプスタンや巻き取りリールが回転されることにより、磁気テープ２が走行する。これにより、記録信号の書き込みまたは読み取りが開始される。
【００２６】
次に、図１は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す平面図である。また、図３は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す側面図である。なお、図１は、図２中に示すＡ矢視、すなわちヘッドドラム装置１の下方向より見た、再生用磁気ヘッド１３の取り付け部分の様子を抽出して示しており、図３は、図１中に示すＢ矢視による再生用磁気ヘッド１３の様子を示している。以下、この図１および図３を用いて、再生用磁気ヘッド１３の構成例について説明する。
【００２７】
再生用磁気ヘッド１３は、抵抗導電性を有するヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの間に、ＭＲ素子１３ｃと、軟磁性材料によってなる一対のシールド膜１３ｄおよび１３ｅが配設された構造をなす。ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂと、各シールド膜１３ｄおよび１３ｅとの間には、絶縁膜１３ｆおよび１３ｇが形成され、また、シールド膜１３ｄおよび１３ｅの間に、絶縁膜１３ｈおよび１３ｉを介してＭＲ素子１３ｃが形成されて、磁気テープ２に対する感磁部をなす。
【００２８】
この再生用磁気ヘッド１３においては、シールド膜１３ｄおよび１３ｅが一対の磁気シールド部材を構成し、これら一対の磁気シールド部材間のシールドギャップ内にＭＲ素子１３ｃが配設された構造とされていることにより、周波数特性および分解能の向上が図られている。シールド膜１３ｄおよび１３ｅは例えばパーマロイのメッキ膜によってなり、また絶縁膜１３ｆ〜１３ｉは例えばＡｉ2Ｏ3によってなり、これらがヘッド基板１３ａ上に薄膜形成され、保護基板１３ｂが接合されることにより、再生用磁気ヘッド１３が形成される。また、この再生用磁気ヘッド１３においては、回転ドラム１１の外周面より外方（図１中の下方向）を臨む端面が研磨され、この端面が磁気テープ２の摺動面とされている。
【００２９】
また、この再生用磁気ヘッド１３は、導線１４ａおよび１４ｂ等により端子１５ａおよび１５ｂと接続され、これにより再生用磁気ヘッド１３へ電源の供給がなされる。さらに、再生用磁気ヘッド１３は、図３に示すように、導電性を有するベースメタル１６に、例えばエキポシ系等の接着剤１７によって固着され、このベースメタル１６は回転ドラム１１に、導体によってなる止めネジ１８によって固定されている。
【００３０】
ベースメタル１６は例えば真鍮等によってなり、導電性の止めネジ１８により固定されることで、回転ドラム１１と電気的に接続される。また、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、接着剤１７による接着とは別に、例えば導電性ペースト１９等によりベースメタル１６と電気的に接続される。この導電性ペースト１９としては、例えば銀ペーストが用いられる。さらに回転ドラム１１は、アルミ等により形成されて導電性を有し、例えばスプリング等が接続されて、このスプリングが磁気記録再生装置のグランドとなっている例えばシャシー等に接触することにより、接地電位とされている。従って、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、導電性ペースト１９、ベースメタル１６および止めネジ１８を介して回転ドラム１１に電気的に接続され、接地電位となっている。
【００３１】
なお、図１および図３では、構造をわかりやすく示すためにＭＲ素子１３ｃを大きく示しているが、実際には、ＭＲ素子１３ｃはヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂと比較して非常に微細である。
【００３２】
ところで、磁気テープ２が巻き取られて収納されるカセットケースは、通常は高抵抗の合成樹脂材料によって形成されている。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材や手袋用で摩擦される、あるいは磁気記録再生装置へのローディングの際に部品と摩擦される等により、容易に静電気が帯電する。従って、静電気に帯電した磁気テープ２が再生用磁気ヘッド１３に接触または接近することがある。
【００３３】
上記のヘッドドラム装置１では、再生用磁気ヘッド１３におけるヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの電気抵抗率を１０10Ωｃｍ以下とすることにより、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂに対する静電気を帯電を防止するとともに、これらを接地電位とすることにより、磁気テープ２と再生用磁気ヘッド１３との接触時に、ＭＲ素子１３ｃを通らない電荷の流れを設けている。
【００３４】
しかし、この場合でも、接触または接近した磁気テープ２からＭＲ素子１３ｃへの放電を完全に防ぐことはできない。また、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの電気抵抗率が低過ぎると、磁気テープ２やＭＲ素子１３ｃからヘッド基板１３ａあるいは保護基板１３ｂに対して過大な放電電流が発生するため、この放電電流によるＭＲ素子１３ｃやシールド膜１３ｄおよび１３ｅ、ヘッド基板１３ａ、保護基板１３ｂにおける溶断や、絶縁膜１３ｆ、１３ｇ、１３ｈおよび１３ｉにおける絶縁破壊が発生してしまう。
【００３５】
また、例えばヘッドドラム装置１の製造ラインにおいて、摩擦された人口繊維等の帯電物が、端子１５ａおよび１５ｂや導線１４ａおよび１４ｂに接触あるいは接近する場合がある。このような場合、帯電物からの電荷移動が発生して、ＭＲ素子１３ｃの電圧が上昇し、絶縁膜１３ｆ〜１３ｉのいずれかまたは複数において絶縁破壊が生じて、放電電流が流れる。このとき、ヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂの電気抵抗が低過ぎると、ＭＲ素子１３ｃからヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂに対して過大な電流が流れ、放電箇所が破壊されて放電痕が生成されてしまう。
【００３６】
このように、放電時の過大な放電電流による再生用磁気ヘッド１３における破壊を防止するためには、放電電流の大きさを抑制することが必要となる。このため、本発明のヘッドドラム装置１では、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂについて、抵抗導電性材料を使用することで、静電気の帯電防止とともに過大な放電電流の発生を防止する。具体的には、電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０10Ωｃｍの材料を使用する。
【００３７】
例えば、端子１５ａおよび１５ｂに帯電物質が接触または接近した場合、磁気テープ２の摺動面におけるＭＲ素子１３ｃから、例えばシールド膜１３ｄやヘッド基板１３ａに対して電界の集中が起こり、高電圧が発生する。ヘッド基板１３ａとして抵抗導電性材料を使用した場合では、このときのＭＲ素子１３ｃからシールド膜１３ｄ、およびヘッド基板１３ａに対して発生する放電電流は、数ｍＡ〜数十ｍＡとなり、これらの放電箇所における溶断や、絶縁膜１３ｆおよび１３ｈにおける絶縁破壊は発生しない。
【００３８】
次に、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂとして使用可能な抵抗導電性材料について、具体的に説明する。
本発明で使用可能な抵抗導電性材料としては、まず、α−Ｆｅ2Ｏ3（α−ヘマタイト）を挙げることができる。このα−Ｆｅ2Ｏ3は、一般に電気抵抗率が１０5Ωｃｍ〜１０7Ωｃｍである。例えば、実際にヘッド基板１３ａに適用した場合の実測値では、電気抵抗率は７．７×１０5Ωｃｍあるいは７．７×１０6Ωｃｍであった。また、このα−Ｆｅ2Ｏ3は、ヘッドドラム装置１の通常使用温度である−１０℃〜６０℃の範囲において非磁性となる。
【００３９】
次に、より好ましい抵抗導電性材料として、磁気テープ２に対する摩耗特性に優れたフェライト材料を挙げることができる。具体的には、ＮｉＺｎフェライト、あるいはＭｎＺｎフェライト等が挙げられる。これらのフェライト材料は、通常、磁性材料として使用されることが多いが、本発明ではＭＲ素子１３ｃの磁気特性に影響を与えないようにするために、そのキュリー温度が通常使用温度の下限である−１０℃以下である必要がある。
【００４０】
このような性質となる上記フェライト材料の組成領域は、以下のようになる。ＮｉＺｎフェライトの場合は、Ｆｅ2Ｏ3が４５ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３８ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＮｉＯとなる組成とする。ただし、この場合はＮｉＯは必ず含まれる必要がある。また、ＭｎＺｎフェライトの場合は、Ｆｅ2Ｏ3が４８ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＭｎＯとなる組成とする。ただし、この場合もＭｎＯは必ず含まれる必要がある。
【００４１】
ここで、作製されたＭｎＺｎフェライトに対する実測値を挙げる。ここでは、Ｆｅ2Ｏ3が４８ｍｏｌ％、ＺｎＯが４０ｍｏｌ％、ＭｎＯが１２ｍｏｌ％の組成比を有するＭｎＺｎフェライトを、還元雰囲気中および通常酸素雰囲気中の双方における加圧・熱処理により作製した。これらのＭｎＺｎフェライトでは、双方ともキュリー温度は−２０℃以下、比透磁率μは２０℃の場合で１．５となった。また、電気抵抗率は、還元雰囲気中での処理の場合、１０3Ωｃｍとなり、通常雰囲気中の処理の場合、１０7Ωｃｍとなった。
【００４２】
以上のような抵抗導電性材料をヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの材料として使用し、これらを接地電位とすることにより、静電気による帯電物が再生用磁気ヘッド１３や接触あるいは接近した場合に、各基板が静電気に帯電することが防止されるとともに、帯電物からの静電気放電によって発生される放電電流を、安全な大きさに低減しながら放電させることができる。従って、ＭＲ素子１３ｃやシールド膜１３ｄおよび１３ｅ、ヘッド基板１３ａ、保護基板１３ｂ等に対する静電気破壊の発生を防止することができる。
【００４３】
また、ヘッドドラム装置１の製造ラインにおいて、再生用磁気ヘッド１３の近傍に帯電物が存在した場合の静電気破壊の機会が低減され、歩留まりが向上する。また、再生用磁気ヘッド１３と磁気テープ２との接触時に発生する静電気が小さくなり、磁気テープ２との摩擦によるＭＲ素子１３ｃの静電気破壊の発生が防止される。例えば、磁気テープ２の表面に、静電気の発生しやすい高抵抗の磁性膜を使用した場合においても、ＭＲ素子１３ｃの静電気破壊の機会が低減される。
【００４４】
なお、上記の再生用磁気ヘッド１３では、ヘッド基板１３ａと保護基板１３ｂの双方に抵抗導電性材料を使用したが、このいずれかについてのみ抵抗導電性材料によって形成してもよい。
【００４５】
また、上記のヘッドドラム装置１は、磁気記録再生装置のみならず、磁気テープの再生のみを行うことが可能な磁気再生装置に適用することも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヘッドドラム装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００４７】
また、本発明の磁気記録再生装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】再生用磁気ヘッドの構成例を示す平面図である。
【図２】本発明のヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】再生用磁気ヘッドの構成例を示す側面図である。
【図４】ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ破壊電圧の測定結果を示すグラフである。
【図５】従来のＭＲヘッドにおける放電の様子を模式的に示す図である。
【図６】従来のＭＲヘッドに対する放電実験時における電流波形を示すグラフである。
【符号の説明】
１……ヘッドドラム装置、２……磁気テープ、１１……回転ドラム、１２……固定ドラム、１３……再生用磁気ヘッド、１３ａ……ヘッド基板、１３ｂ……保護基板、１３ｃ……ＭＲ素子、１３ｄ、１３ｅ……シールド膜、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ……絶縁膜、１４ａ、１４ｂ……導線、１５ａ、１５ｂ……端子、１６……ベースメタル、１７……接着剤、１８……止めネジ、１９……導電性ペースト
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープに対して信号の書き込みおよび読み取りを行うヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関し、特に、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッドを使用したヘリカルスキャン方式のヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気テープを用いてデータの記録および再生を行う磁気記録再生装置においては、取り扱う情報量の増大にともなってさらなる記録密度の向上が望まれており、信号の読み取り用の磁気ヘッドとして、従来のインダクティブヘッドに代わりＭＲ（Magneto Resistive：磁気抵抗効果型）ヘッドを採用することが必要不可欠となっている。ＭＲヘッドは、ＭＲ素子により磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体に記録された信号を読み取る磁気ヘッドであり、信号の検出感度が高く、大きな再生出力を得られるため、磁気テープ上の記録トラック幅を容易に縮小できるとともに線方向の記録密度が高められ、高密度の記録および再生を行うことが可能となる。
【０００３】
このＭＲヘッドは、一般的に、インダクティブ型ヘッドと比較して静電気や熱に弱いという性質を有している。ここで、図４は、ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ（Electrostatic Discharge）破壊電圧の測定結果を示すグラフである。図４（ａ）はＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）ヘッド、（ｂ）はＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドについての測定結果をそれぞれ示す。
【０００４】
図４に示す測定値では、ＥＳＤ破壊電圧の測定においてＨＢＭ（Human Body Model）を用いており、１００ｐＦのコンデンサに電荷を蓄積し、１．５ｋΩの抵抗値をもって放電させたときの、デバイスに加わる電圧と抵抗との関係を示している。これによるとＥＳＤ破壊電圧は、ＡＭＲヘッドの場合は２３０〜２４０Ｖ程度、またＧＭＲヘッドの場合は３０〜４０Ｖ程度となっている。
【０００５】
一方、通常の環境下における絶縁物体（プラスチック、ナイロン、ビニール等）の帯電電圧は、摩擦や接触、誘導等により容易に数ｋＶ以上に達する。例えば、磁気テープを巻き取り、収納する従来のカセットケースは、高抵抗の合成樹脂材料で形成されることが多い。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材等との摩擦や磁気記録再生装置へのローディングの際の部品との摩擦等により、容易に静電気が帯電する。
【０００６】
カセットケースに用いられる合成樹脂材料の帯電電圧は、例えば、表面抵抗が約１０16Ω／ｓｑであるＡＢＳ樹脂の場合は１．５ｋＶ〜２ｋＶ以上で、半減時間は３分以上である。この帯電電圧の値はＭＲヘッドの耐電圧をはるかに超えており、しかも半減時間が長いため、一度発生した帯電はなかなか減衰しない。このため、静電気が帯電したカセットケースの磁気テープがＭＲヘッドに接触すると、ＭＲヘッドに大量の電流が流れて静電破壊が生じる危険性がある。
【０００７】
そこで、従来のＭＲヘッドでは、ＭＲ素子の両側に磁気シールド膜や絶縁膜をはさんで配置されたヘッド基板および保護基板として、例えば電気抵抗率が約２×１０-3ΩｃｍのＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ等の導電性の材質を使用し、ヘッド基板および保護基板が接地電位となるように磁気ヘッドをドラム装置に対して電気的に接触させていた。これにより、静電気が帯電した磁気テープがＭＲヘッドに接触した場合に、電荷がＭＲ素子に流れずにヘッド基板および保護基板に流れ込んで放電される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにヘッド基板および保護基板を導電性とした場合には、外部からの帯電物質の接近、接触等によってＭＲ素子に高電圧が印加され、各基板との間に静電気放電が発生した際に、各基板の電気抵抗が低いために放電電流がひじょうに大きくなる。従って、この放電電流がＭＲ素子に流れると、静電気破壊を起こしてしまう。
【０００９】
ここで、図５は、従来のＭＲヘッドにおける放電の様子を模式的に示す図である。
図５では、ＭＲヘッド５０の磁気テープに対する摺動面側の構造例を示している。このＭＲヘッド５０は、導電性を有するヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂの間に、ＭＲ素子５０ｃと、軟磁性材料によってなる一対のシールド膜５０ｄおよび５０ｅが配設された構造をなす。ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂと、各シールド膜５０ｄおよび５０ｅとの間には、絶縁膜５０ｆおよび５０ｇが形成され、また、シールド膜５０ｄおよび５０ｅの間に、絶縁膜５０ｈおよび５０ｉを介してＭＲ素子５０ｃが形成されて、再生用の磁気ヘッド部をなす。また、ＭＲ素子５０ｃは、導線等により図示しない電源端子に接続され、この電源端子から電源が供給されることにより、磁気テープの記録データを読み取る。
【００１０】
このＭＲヘッド５０は、図示しないベースメタル上に固定され、このベースメタルが図示しない回転ドラムに固定されることで、回転ドラム上に搭載される。ベースメタルは導電性の金属によってなり、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂは例えば導電性ペースト等によってベースメタルと電気的に接続している。また、ベースメタルは回転ドラム上に例えば金属製の止めネジ等により固定され、この回転ドラムが装置内のグランドと接続されることにより、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂは接地電位とされる。従って、例えば静電気が帯電した磁気テープが接触または接近した場合には、ヘッド基板５０ａおよび保護基板５０ｂを通じて電荷が放電される。
【００１１】
このＭＲヘッド５０では、例えば製造ラインにおいて、摩擦された人口繊維等の帯電物が、電源端子に接触したり、あるいは接近する場合がある。このような場合、帯電物から電源端子への電荷移動が発生し、ＭＲ素子５０ｃの電圧が上昇する。このとき、磁気テープの摺動面におけるＭＲ素子５０ｃから、例えばシールド膜５０ｄ、さらにヘッド基板５０ａに対して電界の集中が起こり、電界強度が高まる。磁気テープの摺動面では、絶縁膜５０ｆ〜５０ｉが薄いため、これらに絶縁破壊が生じ、ＭＲ素子５０ｃからシールド膜５０ｄを通ってヘッド基板５０ａに対し、放電電流が流れる。
【００１２】
このとき、ヘッド基板５０ａの電気抵抗が低いため、ＭＲ素子５０ｃからヘッド基板５０ａに対して過大な電流が流れてしまう。これにより、ＭＲ素子５０ｃ、シールド膜５０ｄおよびヘッド基板５０ａの放電箇所には、放電痕５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが生成されてしまう。
【００１３】
また、ＭＲヘッド５０における磁気テープの摺動面に帯電物が接触あるいは接近した場合にも、ヘッド基板５０ａや保護基板５０ｂに対する放電が起こる際に絶縁破壊が生じてしまう。ここで、図６は、従来のＭＲヘッド５０に対する放電実験時における電流波形を示すグラフである。
【００１４】
図６では、従来のＭＲヘッド５０における磁気テープの摺動面に対して、電圧を印加したプローブを接近させて放電させた場合に流れる電流について示している。印加した直流電圧は最大３ｋＶである。このグラフでわかるように、放電時の電流の絶対値は１Ａ以上に達することがあり、ＭＲ素子５０ｃには溶断等が容易に発生し、またシールド膜５０ｄおよび５０ｅやヘッド基板５０ａ、保護基板５０ｂにも放電電流によって破壊されてしまう。
【００１５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能なヘッドドラム装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能な磁気記録再生装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、磁気テープに対して信号の書き込みまたは読み取りを行うヘッドドラム装置において、導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、を有し、前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方は、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されることを特徴とするヘッドドラム装置が提供される。
【００１８】
このようなヘッドドラム装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００１９】
また、本発明では、磁気テープを用いて信号の記録および再生を行う磁気記録再生装置において、導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、を有し、前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方が、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されたヘッドドラム装置を具備することを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。
【００２０】
このような磁気記録再生装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は、本発明のヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。
【００２２】
図２に示すヘッドドラム装置１は、ヘリカルスキャン方式により磁気テープ２に対するデータの書き込みおよび読み出しを行う装置であり、例えば、ビデオ信号や音声信号の記録再生を行うＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＶＴＲ付きビデオカメラ、あるいはコンピュータ装置用のデータ記憶装置等の磁気記録再生装置に搭載される。
【００２３】
このヘッドドラム装置１は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、上部の回転ドラム１１と、回転ドラム１１の回転軸と同軸上に固定された固定ドラム１２によって構成される。固定ドラム１２の外周面には磁気テープ２の走行を案内するリード１２ａが設けられ、これにより磁気テープ２はヘッドドラム装置１の外周面にヘリカル状に巻き付いて走行する。一方、回転ドラム１１には磁気テープ２の記録信号を検出するための再生用磁気ヘッド１３と、信号を書き込むための図示しない記録用磁気ヘッドが設けられている。
【００２４】
再生用磁気ヘッド１３は、ヘッド素子として磁気抵抗効果型（ＭＲ）素子を用いたＭＲヘッドである。この再生用磁気ヘッド１３は、回転ドラム１１の外周面上よりわずかに外側に突き出た状態で設けられて磁気テープ２に接触し、回転ドラム１１の回転により磁気テープ２上を斜めに走査して、記録信号に応じたＭＲ素子の抵抗値の変化を検出することにより、磁気テープ２の記録信号を読み取る。また、記録用磁気ヘッドは、例えば磁気ギャップを有する磁気コアにコイルが巻回されてなる、いわゆるインダクティブ型の磁気ヘッド装置である。なお、再生用磁気ヘッド１３および記録用磁気ヘッドは、通常、回転ドラム１１に複数取り付けられているが、図２ではこの図示を省略している。
【００２５】
このようなヘッドドラム装置１が搭載された磁気記録再生装置では、磁気テープ２が収納されたカセットケースが挿入され、データの記録または再生を開始するための入力が行われると、ヘッドドラム装置１の回転ドラム１１が回転されるとともに、ピンチローラや複数のテープガイドが移動されて磁気テープ２がヘッドドラム装置１に巻き付けられ、キャプスタンや巻き取りリールが回転されることにより、磁気テープ２が走行する。これにより、記録信号の書き込みまたは読み取りが開始される。
【００２６】
次に、図１は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す平面図である。また、図３は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す側面図である。なお、図１は、図２中に示すＡ矢視、すなわちヘッドドラム装置１の下方向より見た、再生用磁気ヘッド１３の取り付け部分の様子を抽出して示しており、図３は、図１中に示すＢ矢視による再生用磁気ヘッド１３の様子を示している。以下、この図１および図３を用いて、再生用磁気ヘッド１３の構成例について説明する。
【００２７】
再生用磁気ヘッド１３は、抵抗導電性を有するヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの間に、ＭＲ素子１３ｃと、軟磁性材料によってなる一対のシールド膜１３ｄおよび１３ｅが配設された構造をなす。ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂと、各シールド膜１３ｄおよび１３ｅとの間には、絶縁膜１３ｆおよび１３ｇが形成され、また、シールド膜１３ｄおよび１３ｅの間に、絶縁膜１３ｈおよび１３ｉを介してＭＲ素子１３ｃが形成されて、磁気テープ２に対する感磁部をなす。
【００２８】
この再生用磁気ヘッド１３においては、シールド膜１３ｄおよび１３ｅが一対の磁気シールド部材を構成し、これら一対の磁気シールド部材間のシールドギャップ内にＭＲ素子１３ｃが配設された構造とされていることにより、周波数特性および分解能の向上が図られている。シールド膜１３ｄおよび１３ｅは例えばパーマロイのメッキ膜によってなり、また絶縁膜１３ｆ〜１３ｉは例えばＡｉ2Ｏ3によってなり、これらがヘッド基板１３ａ上に薄膜形成され、保護基板１３ｂが接合されることにより、再生用磁気ヘッド１３が形成される。また、この再生用磁気ヘッド１３においては、回転ドラム１１の外周面より外方（図１中の下方向）を臨む端面が研磨され、この端面が磁気テープ２の摺動面とされている。
【００２９】
また、この再生用磁気ヘッド１３は、導線１４ａおよび１４ｂ等により端子１５ａおよび１５ｂと接続され、これにより再生用磁気ヘッド１３へ電源の供給がなされる。さらに、再生用磁気ヘッド１３は、図３に示すように、導電性を有するベースメタル１６に、例えばエキポシ系等の接着剤１７によって固着され、このベースメタル１６は回転ドラム１１に、導体によってなる止めネジ１８によって固定されている。
【００３０】
ベースメタル１６は例えば真鍮等によってなり、導電性の止めネジ１８により固定されることで、回転ドラム１１と電気的に接続される。また、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、接着剤１７による接着とは別に、例えば導電性ペースト１９等によりベースメタル１６と電気的に接続される。この導電性ペースト１９としては、例えば銀ペーストが用いられる。さらに回転ドラム１１は、アルミ等により形成されて導電性を有し、例えばスプリング等が接続されて、このスプリングが磁気記録再生装置のグランドとなっている例えばシャシー等に接触することにより、接地電位とされている。従って、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、導電性ペースト１９、ベースメタル１６および止めネジ１８を介して回転ドラム１１に電気的に接続され、接地電位となっている。
【００３１】
なお、図１および図３では、構造をわかりやすく示すためにＭＲ素子１３ｃを大きく示しているが、実際には、ＭＲ素子１３ｃはヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂと比較して非常に微細である。
【００３２】
ところで、磁気テープ２が巻き取られて収納されるカセットケースは、通常は高抵抗の合成樹脂材料によって形成されている。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材や手袋用で摩擦される、あるいは磁気記録再生装置へのローディングの際に部品と摩擦される等により、容易に静電気が帯電する。従って、静電気に帯電した磁気テープ２が再生用磁気ヘッド１３に接触または接近することがある。
【００３３】
上記のヘッドドラム装置１では、再生用磁気ヘッド１３におけるヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの電気抵抗率を１０10Ωｃｍ以下とすることにより、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂに対する静電気を帯電を防止するとともに、これらを接地電位とすることにより、磁気テープ２と再生用磁気ヘッド１３との接触時に、ＭＲ素子１３ｃを通らない電荷の流れを設けている。
【００３４】
しかし、この場合でも、接触または接近した磁気テープ２からＭＲ素子１３ｃへの放電を完全に防ぐことはできない。また、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの電気抵抗率が低過ぎると、磁気テープ２やＭＲ素子１３ｃからヘッド基板１３ａあるいは保護基板１３ｂに対して過大な放電電流が発生するため、この放電電流によるＭＲ素子１３ｃやシールド膜１３ｄおよび１３ｅ、ヘッド基板１３ａ、保護基板１３ｂにおける溶断や、絶縁膜１３ｆ、１３ｇ、１３ｈおよび１３ｉにおける絶縁破壊が発生してしまう。
【００３５】
また、例えばヘッドドラム装置１の製造ラインにおいて、摩擦された人口繊維等の帯電物が、端子１５ａおよび１５ｂや導線１４ａおよび１４ｂに接触あるいは接近する場合がある。このような場合、帯電物からの電荷移動が発生して、ＭＲ素子１３ｃの電圧が上昇し、絶縁膜１３ｆ〜１３ｉのいずれかまたは複数において絶縁破壊が生じて、放電電流が流れる。このとき、ヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂの電気抵抗が低過ぎると、ＭＲ素子１３ｃからヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂに対して過大な電流が流れ、放電箇所が破壊されて放電痕が生成されてしまう。
【００３６】
このように、放電時の過大な放電電流による再生用磁気ヘッド１３における破壊を防止するためには、放電電流の大きさを抑制することが必要となる。このため、本発明のヘッドドラム装置１では、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂについて、抵抗導電性材料を使用することで、静電気の帯電防止とともに過大な放電電流の発生を防止する。具体的には、電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０10Ωｃｍの材料を使用する。
【００３７】
例えば、端子１５ａおよび１５ｂに帯電物質が接触または接近した場合、磁気テープ２の摺動面におけるＭＲ素子１３ｃから、例えばシールド膜１３ｄやヘッド基板１３ａに対して電界の集中が起こり、高電圧が発生する。ヘッド基板１３ａとして抵抗導電性材料を使用した場合では、このときのＭＲ素子１３ｃからシールド膜１３ｄ、およびヘッド基板１３ａに対して発生する放電電流は、数ｍＡ〜数十ｍＡとなり、これらの放電箇所における溶断や、絶縁膜１３ｆおよび１３ｈにおける絶縁破壊は発生しない。
【００３８】
次に、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂとして使用可能な抵抗導電性材料について、具体的に説明する。
本発明で使用可能な抵抗導電性材料としては、まず、α−Ｆｅ2Ｏ3（α−ヘマタイト）を挙げることができる。このα−Ｆｅ2Ｏ3は、一般に電気抵抗率が１０5Ωｃｍ〜１０7Ωｃｍである。例えば、実際にヘッド基板１３ａに適用した場合の実測値では、電気抵抗率は７．７×１０5Ωｃｍあるいは７．７×１０6Ωｃｍであった。また、このα−Ｆｅ2Ｏ3は、ヘッドドラム装置１の通常使用温度である−１０℃〜６０℃の範囲において非磁性となる。
【００３９】
次に、より好ましい抵抗導電性材料として、磁気テープ２に対する摩耗特性に優れたフェライト材料を挙げることができる。具体的には、ＮｉＺｎフェライト、あるいはＭｎＺｎフェライト等が挙げられる。これらのフェライト材料は、通常、磁性材料として使用されることが多いが、本発明ではＭＲ素子１３ｃの磁気特性に影響を与えないようにするために、そのキュリー温度が通常使用温度の下限である−１０℃以下である必要がある。
【００４０】
このような性質となる上記フェライト材料の組成領域は、以下のようになる。ＮｉＺｎフェライトの場合は、Ｆｅ2Ｏ3が４５ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３８ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＮｉＯとなる組成とする。ただし、この場合はＮｉＯは必ず含まれる必要がある。また、ＭｎＺｎフェライトの場合は、Ｆｅ2Ｏ3が４８ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＭｎＯとなる組成とする。ただし、この場合もＭｎＯは必ず含まれる必要がある。
【００４１】
ここで、作製されたＭｎＺｎフェライトに対する実測値を挙げる。ここでは、Ｆｅ2Ｏ3が４８ｍｏｌ％、ＺｎＯが４０ｍｏｌ％、ＭｎＯが１２ｍｏｌ％の組成比を有するＭｎＺｎフェライトを、還元雰囲気中および通常酸素雰囲気中の双方における加圧・熱処理により作製した。これらのＭｎＺｎフェライトでは、双方ともキュリー温度は−２０℃以下、比透磁率μは２０℃の場合で１．５となった。また、電気抵抗率は、還元雰囲気中での処理の場合、１０3Ωｃｍとなり、通常雰囲気中の処理の場合、１０7Ωｃｍとなった。
【００４２】
以上のような抵抗導電性材料をヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの材料として使用し、これらを接地電位とすることにより、静電気による帯電物が再生用磁気ヘッド１３や接触あるいは接近した場合に、各基板が静電気に帯電することが防止されるとともに、帯電物からの静電気放電によって発生される放電電流を、安全な大きさに低減しながら放電させることができる。従って、ＭＲ素子１３ｃやシールド膜１３ｄおよび１３ｅ、ヘッド基板１３ａ、保護基板１３ｂ等に対する静電気破壊の発生を防止することができる。
【００４３】
また、ヘッドドラム装置１の製造ラインにおいて、再生用磁気ヘッド１３の近傍に帯電物が存在した場合の静電気破壊の機会が低減され、歩留まりが向上する。また、再生用磁気ヘッド１３と磁気テープ２との接触時に発生する静電気が小さくなり、磁気テープ２との摩擦によるＭＲ素子１３ｃの静電気破壊の発生が防止される。例えば、磁気テープ２の表面に、静電気の発生しやすい高抵抗の磁性膜を使用した場合においても、ＭＲ素子１３ｃの静電気破壊の機会が低減される。
【００４４】
なお、上記の再生用磁気ヘッド１３では、ヘッド基板１３ａと保護基板１３ｂの双方に抵抗導電性材料を使用したが、このいずれかについてのみ抵抗導電性材料によって形成してもよい。
【００４５】
また、上記のヘッドドラム装置１は、磁気記録再生装置のみならず、磁気テープの再生のみを行うことが可能な磁気再生装置に適用することも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヘッドドラム装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【００４７】
また、本発明の磁気記録再生装置では、ヘッド基板および保護基板の一方または双方を電気抵抗率が１０2Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍであってキュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、これらをベースメタルと電気的に接続して、ベースメタルおよび回転ドラムを介して接地電位としたことにより、磁気ヘッド部に対して静電気による帯電物が接触または接近して静電気放電が生じた場合に、ヘッド素子部に流れる放電電流を抑制することができ、ヘッド素子部等の磁気ヘッド部における静電破壊を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】再生用磁気ヘッドの構成例を示す平面図である。
【図２】本発明のヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】再生用磁気ヘッドの構成例を示す側面図である。
【図４】ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ破壊電圧の測定結果を示すグラフである。
【図５】従来のＭＲヘッドにおける放電の様子を模式的に示す図である。
【図６】従来のＭＲヘッドに対する放電実験時における電流波形を示すグラフである。
【符号の説明】
１……ヘッドドラム装置、２……磁気テープ、１１……回転ドラム、１２……固定ドラム、１３……再生用磁気ヘッド、１３ａ……ヘッド基板、１３ｂ……保護基板、１３ｃ……ＭＲ素子、１３ｄ、１３ｅ……シールド膜、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ……絶縁膜、１４ａ、１４ｂ……導線、１５ａ、１５ｂ……端子、１６……ベースメタル、１７……接着剤、１８……止めネジ、１９……導電性ペースト
Claims (4)
- 磁気テープに対して信号の書き込みまたは読み取りを行うヘッドドラム装置において、
導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、
前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、
前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、
を有し、
前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方は、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されることを特徴とするヘッドドラム装置。 - 前記ＮｉＺｎフェライトは、４５ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％のＦｅ 2 Ｏ 3 と、３８ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％のＺｎＯと、その残りの０ｍｏｌ％を上回るＮｉＯにより構成されることを特徴とする請求項１記載のヘッドドラム装置。
- 前記ＭｎＺｎフェライトは、４８ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％のＦｅ 2 Ｏ 3 と、３１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％のＺｎＯと、その残りの０ｍｏｌ％を上回るＭｎＯにより構成されることを特徴とする請求項１記載のヘッドドラム装置。
- 磁気テープを用いて信号の記録および再生を行う磁気記録再生装置において、
導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、
前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、
前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果型素子であるヘッド素子が、一対の磁気シールド膜の間に第１および第２の絶縁膜を介して配設されてなるヘッド素子部が、前記ベースメタルと電気的に接続されたヘッド基板および保護基板の間に、第３および第４の絶縁膜を介して配設された構造をなし、前記ベースメタルに固定された磁気ヘッド部と、
を有し、前記ヘッド基板および前記保護基板の一方または双方が、電気抵抗率が１０ 2 Ωｃｍ〜１０ 7 Ωｃｍで、キュリー温度が−１０℃未満であるＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されたヘッドドラム装置を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
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