(57)【要約】【課題】放電発生時のヘッド素子の特性を、実際に装置に組み込まれたときの環境に応じて評価することが可能な磁気ヘッドの測定方法を提供する。【解決手段】接地されたグランドプレーン１１上に絶縁シート１２を配置し、その上に所定の長さに切断した磁気テープ１を固定する。電圧源１３により磁気テープ１の記録面に電圧を印加し、記録面に電荷を帯電させる。その後、電圧印加を停止した直後に、ＭＲヘッド２のヘッド摺動面を磁気テープ１の記録面に接触させる。これにより、磁気テープ１からＭＲヘッド２を通じて接地電位に電荷が放電され、オシロスコープ１４においてこのときの放電電流が測定される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープに対するヘッド摺動面に放電が発生したときの磁気ヘッドの特性を測定する磁気ヘッドの測定方法において、
接地面上に配設した平板状の絶縁体上に、記録面を上側に向けた磁気テープを固定し、
前記磁気テープに電圧を印加して電荷を帯電させ、
前記電圧の印加を停止した直後に磁気ヘッドのヘッド摺動面を前記磁気テープの記録面に接触させ、
前記磁気ヘッドと前記磁気テープの接触前後において、前記磁気ヘッドから接地電位に対して流れる電流を測定する、
ことを特徴とする磁気ヘッドの測定方法。
【請求項２】
前記磁気テープに対する電圧印加時に、前記磁気テープに帯電した電荷量をさらに測定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの測定方法。
【請求項３】
前記磁気ヘッドを前記磁気テープに接触させた後に、前記磁気ヘッドの有するヘッド素子の抵抗値を測定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの測定方法。
【請求項４】
前記磁気ヘッドを前記磁気テープに接触させた後に、前記磁気ヘッドに磁界を印加し、前記磁気ヘッドの磁界に対する感度を測定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの測定方法。
【請求項５】
前記磁気ヘッドは磁気抵抗効果型素子によってなるヘッド素子を具備することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの測定方法。
【請求項６】
磁気テープに対するヘッド摺動面に放電が発生したときの磁気ヘッドの特性を測定する磁気ヘッドの測定装置において、
接地面上に配設された平板状の絶縁体と、
前記絶縁体上に記録面を上側に向けた状態で固定された磁気テープと、
前記磁気テープに対して電圧を印加する電圧印加手段と、
ヘッド摺動面が前記磁気テープの記録面に接触するように移動可能に設けられた磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドと接地電位との間に接続されて、前記磁気テープの接触前後において、前記磁気ヘッドから接地電位に対して流れる電流を測定する電流測定手段と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの測定装置。
【請求項７】
前記磁気テープに帯電した電荷量を測定する電荷量測定手段をさらに有することを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドの測定装置。
【請求項８】
前記磁気ヘッドの有するヘッド素子の抵抗値を測定する抵抗測定手段をさらに有することを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドの測定装置。
【請求項９】
前記磁気ヘッドに対して磁界を印加し、前記磁気ヘッドの磁界に対する感度を測定する感度測定手段をさらに有することを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドの測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープに対するヘッド摺動面に放電が発生したときの磁気ヘッドの特性を測定する磁気ヘッドの測定方法および測定装置に関し、特に、磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッドの測定に適した磁気ヘッドの測定方法および測定装置に関する。
【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型ヘッドに代わり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。例えば、ＭＲヘッドを磁気テープを使用したシステムに応用する場合、ヘッド摺動面に保護膜がない状態でＭＲ素子が磁気テープに直接接触される。このとき、磁気テープ上の帯電電荷が、ＭＲヘッドに放電電流として流れ、ＭＲ素子においてＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）破壊が発生する恐れがある。このため、ＭＲヘッドの開発においては、ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ破壊現象を実際の使用条件に即して測定することが重要になっている。
【０００４】
ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ破壊現象を測定するための方法としては、従来よりＨＢＭ（Ｈｕｍａｎ　Ｂｏｄｙ　Ｍｏｄｅｌ）、ＣＤＭ（Ｃｈａｒｇｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｍｏｄｅｌ）等のいくつかの規格化された方法が存在している。これらの方法は、デバイスを扱う環境として人体、帯電物、機械等を想定し、これらの環境を等価回路に置き換えて、ＥＳＤ破壊現象をシミュレートして評価するものである。
【０００５】
図９は、これらのうちＨＢＭを用いてＭＲヘッドのＥＳＤ破壊現象をシミュレートする装置の回路構成を示す図である。
図９に示す回路は、人体に帯電した電荷によりＭＲヘッドに放電現象が生じた場合を再現するための等価回路となっている。この回路において、電圧源３１には、切り換えスイッチ３２を介して、人体とほぼ同じ１００ｐＦの容量を有するコンデンサ３３が直列に接続されて、電圧源３１によりコンデンサ３３に電荷を蓄積させることが可能となっている。
【０００６】
また、コンデンサ３３の充電後に切り換えスイッチ３２を切り換えると、１．５ｋΩの抵抗３４を介して、測定対象のＭＲヘッド３５がコンデンサ３３に直列に接続されて、蓄積された電荷がＭＲヘッド３５を通じて接地電位に放電される。この放電後にＭＲヘッド３５の抵抗値等を測定することにより、ＭＲヘッド３５におけるＥＳＤ破壊現象を擬似的に評価することができる。
【０００７】
図１０は、上記の回路を用いた場合のＭＲヘッドにおける電圧測定例を示すグラフである。図１０（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。
【０００８】
図１０に示すグラフは、上記の回路を用いた場合の電圧源３１の電圧とＭＲヘッド３５の抵抗値との関係を示している。これらのグラフによると、ＡＭＲヘッドの場合は２３０〜２４０Ｖ程度、またＧＭＲヘッドの場合は３５〜４０Ｖ程度でそれぞれ抵抗値が大きく変化し、放電によるＭＲ素子のＥＳＤ破壊が発生していることがわかる。
【０００９】
また、図１１は、上記の回路を用いた場合のＧＭＲヘッドの感度の測定例を示すグラフである。
図１１のグラフは、上記の回路を用いて放電を発生させた後のＧＭＲヘッドの感度を、このＧＭＲヘッドに一定の磁界をかけたときのＧＭＲヘッドの電圧変化量として示している。このグラフによれば、電圧源３１の発生電圧が３０Ｖ程度に達するとＧＭＲヘッドの磁気特性が劣化することがわかる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなＥＳＤ破壊の測定方法は、ＭＲ素子を用いたヘッド部分のみを取り出し、単体で発生したＥＳＤ破壊現象を測定するものである。このため、磁気テープを使用した実際のシステムにＭＲヘッドを組み込んだ場合の使用環境をシミュレートすることができないということが問題となる。
【００１１】
例えば、ＭＲ素子の特性劣化は、実際には電流による熱的溶断により発生する。また、ＧＭＲヘッドの場合は、ＧＭＲ膜の磁性体が電流によって着磁することでも特性劣化が発生する。このため、実際のシステムに組み込んだ場合、上記の測定方法ではＭＲ素子の性能劣化を正確に知ることができない可能性がある。
【００１２】
特に、ＧＭＲ素子やＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子はＡＭＲ素子に比べてＥＳＤ破壊が発生しやすいことから、今後これらの素子を用いたヘッドの普及を進めるためにも、ヘッドの特性測定を厳密に行うことがさらに重要となる。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、放電発生時のヘッド素子の特性を、実際に装置に組み込まれたときの環境に応じて評価することが可能な磁気ヘッドの測定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、放電発生時のヘッド素子の特性を、実際に装置に組み込まれたときの環境に応じて評価することが可能な磁気ヘッドの測定方法を提供することである。
【００１５】
【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、磁気テープに対するヘッド摺動面に放電が発生したときの磁気ヘッドの特性を測定する磁気ヘッドの測定方法において、接地面上に配設した平板状の絶縁体上に、記録面を上側に向けた磁気テープを固定し、前記磁気テープに電圧を印加して電荷を帯電させ、前記電圧の印加を停止した直後に磁気ヘッドのヘッド摺動面を前記磁気テープの記録面に接触させ、前記磁気ヘッドと前記磁気テープの接触前後において、前記磁気ヘッドから接地電位に対して流れる電流を測定することを特徴とする磁気ヘッドの測定方法が提供される。
【００１６】
このような磁気ヘッドの測定方法では、電圧印加により磁気テープに電荷を帯電させた後、この磁気テープに磁気ヘッドのヘッド摺動面を接触させることにより、電荷が磁気ヘッドを通じて放電され、この放電現象の発生に伴って磁気ヘッドを通じて流れる電流がリアルタイムで測定される。
【００１７】
また、本発明では、磁気テープに対するヘッド摺動面に放電が発生したときの磁気ヘッドの特性を測定する磁気ヘッドの測定装置において、接地面上に配設された平板状の絶縁体と、前記絶縁体上に記録面を上側に向けた状態で固定された磁気テープと、前記磁気テープに対して電圧を印加する電圧印加手段と、ヘッド摺動面が前記磁気テープの記録面に接触するように移動可能に設けられた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドと接地電位との間に接続されて、前記磁気テープの接触前後において、前記磁気ヘッドから接地電位に対して流れる電流を測定する電流測定手段とを有することを特徴とする磁気ヘッドの測定装置が提供される。
【００１８】
このような磁気ヘッドの測定装置では、電圧印加手段による電圧印加により、磁気テープには電荷が帯電する。そして、電荷が帯電した磁気テープに磁気ヘッドのヘッド面を接触させることにより、電荷が磁気ヘッドを通じて放電される。電流測定手段では、磁気テープから磁気ヘッドへの放電現象の発生に伴って磁気ヘッドを通じて流れる電流がリアルタイムで測定される。
【００１９】
【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１は、本発明の実施の形態例である測定装置の全体構成を示す図である。
【００２０】
図１に示す測定装置は、磁気テープ１に対するデータの記録または再生を行う磁気ヘッドにおける放電時の特性を測定するための装置であり、本実施の形態では特に磁気ヘッドとして、データを再生する再生ヘッド部にＡＭＲ素子を用いたＭＲヘッド２を適用する。この測定装置は、グランドプレーン１１、絶縁シート１２、電圧源１３およびオシロスコープ１４によって構成される。
【００２１】
グランドプレーン１１は、電気抵抗率が１０２Ω〜１０１０Ωｃｍ程度のいわゆる抵抗導電性の材料によってなり、接地電位とされている。絶縁シート１２は、例えばガラスエポキシ基板等による厚さ１ｍｍ以下のシート状の絶縁体であり、グランドプレーン１１上に配置されて、この上に、所定の長さに切断された磁気テープ１が載置される。この磁気テープ１は、磁性層が形成された記録面が絶縁シート１２の反対面を向くように載置され、粘着テープ等により絶縁シート１２に固定される。なお、磁気テープ１は、全面が絶縁シート１２に一様に接触するように固定されることが望ましい。
【００２２】
この磁気テープ１の記録面側には、電圧源１３に接続されたプローブ１３ａと、ＭＲヘッド２が配置される。電圧源１３は、プローブ１３ａを磁気テープ１に接触させることにより、磁気テープ１に対して電圧を印加する。また、その発生電圧は可変とされている。
【００２３】
ＭＲヘッド２は、磁気テープをヘリカル状に走査して記録信号を読み取るヘリカルスキャン用の磁気ヘッドであり、例えば、ＭＲ素子や絶縁膜、シールド膜等がヘッド基板上に薄膜形成され、このヘッド基板がベースメタル上に固定された構造を有する（図示せず）。このＭＲ素子等が積層された端面はデータ再生時に磁気テープが摺動される面とされ、円筒面状に形成されている。上記の測定装置では、このヘッド摺動面が、通常のデータ再生時と同じ角度で磁気テープ１の記録面に正しく接触するように、ＭＲヘッド２が上下に移動される。
【００２４】
また、ＭＲヘッド２のベースメタル上には２つの配線電極が設けられている。これらの配線電極は、ＭＲ素子の磁気テープ１の幅方向の両端に接続されており、各配線電極と外部配線とを接続して、ＭＲ素子で得られた再生信号を外部に出力するためのものである。上記の測定装置では、これらの配線電極の一方または双方と接地電位との間にオシロスコープ１４のプローブ１４ａを接続して、ＭＲヘッド２を通じて接地電位に放電される電流波形を測定できるようになっている。
【００２５】
次に、図２は、この測定装置を用いた基本的な測定工程を示すフローチャートである。
ステップＳ２１において、プローブ１３ａを磁気テープ１の記録面に接触させて、電圧源１３より所定の電圧を印加する。この測定装置では、磁気テープ１の記録面とグランドプレーン１１との間には、コンデンサが形成されているとみなすことができる。このため、電圧源１３のプローブ１３ａを磁気テープ１に接触させて電圧を印加することにより、磁気テープ１の記録面には、印加した電圧Ｖとコンデンサの静電容量Ｃとから求められる電荷量Ｑ（＝Ｃ×Ｖ）の電荷が一様に蓄積される。
【００２６】
電圧印加が所定時間だけ行われた後、ステップＳ２２において、オシロスコープ１４を用いて、ＭＲヘッド２に流れる電流波形のモニタを開始する。ステップＳ２３において、電圧印加用のプローブ１３ａを磁気テープ１から離して、電圧印加を停止する。ステップＳ２４において、ＭＲヘッド２のヘッド摺動面を磁気テープ１の記録面に接触させる。これにより、磁気テープ１に蓄積された電荷がＭＲヘッド２を通じて放電される。この放電時にＭＲヘッド２に流れる電流の波形が、オシロスコープ１４で得られる。なお、電荷の自然放電を防止するため、ステップＳ２３およびＳ２４の各工程の間隔が短いことが望ましい。
【００２７】
この後、例えば、放電が行われたＭＲヘッド２の抵抗値等を測定して、ＭＲヘッド２の性能変化を評価する。
なお、この測定装置において、ＭＲヘッド２の代わりに、このＭＲヘッド２の具備するヘッド素子と同じ抵抗値を有する抵抗を取り付けて使用してもよい。この場合、抵抗の一端を放電電流が流れる接続線に接続し、他端を磁気テープ１の記録面に接触させて測定を行う。現状のＭＲヘッドの場合、例えば３０Ωの抵抗を使用することが可能である。このような構成により、例えば同じ抵抗値を有するＭＲヘッドに対して、使用する磁気テープの仕様を変えた場合の測定を容易に行うことができる。
【００２８】
次に、上記の測定装置を用いた測定例と、この測定に基づくＭＲヘッド２の性能評価の例について具体的に説明する。この測定で使用する磁気テープ１の仕様を、以下の表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１で示した４種類の磁気テープＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、いずれもデジタルビデオ用のＭＥ（Ｍｅｔａｌ　Ｅｖａｐｏｒａｔｅｄ）テープと呼ばれるものであり、樹脂ベース上に磁性体粒子が蒸着されて記録面が形成されている。表１ではこれらの磁気テープＡ〜Ｄにおける磁性層の厚さと表面抵抗が示されている。磁気テープＤは、他の磁気テープＡ〜Ｃと比較して５倍以上の表面抵抗を有している。
【００３１】
次に、これらの磁気テープＡ〜Ｄを用いて上記の測定装置により測定を行った結果を、表２に示す。
【００３２】
【表２】
2004039160.tif 000004
【００３３】
ここでは、磁気テープＡ〜Ｄのそれぞれに対して、電圧源１３により３０Ｖの電圧を印加したときの、同じ仕様のＭＲヘッド２に対する放電現象について測定している。なお、この測定では実際のＭＲヘッド２の代わりに３０Ωの抵抗を取り付けて測定を行った。また、磁気テープＡ〜Ｄをすべて長さ２５ｃｍに切断して使用した。
【００３４】
表２において、磁気テープＡ〜Ｄの静電容量および電荷量は、抵抗へ放電させる前と同じ条件で磁気テープＡ〜Ｄに電圧を印加させたときに、ナノクーロンメータを用いて測定した値である。この測定結果によれば、磁気テープＡ〜Ｄの間で、静電容量および電荷量に大きな差は見られない。しかし、これらの磁気テープＡ〜Ｄから抵抗に放電させた場合には、抵抗を通じて流れる電流のピーク値は、磁気テープＤについての値が他の磁気テープＡ〜Ｃの１／５以下となっている。
【００３５】
ここで、図３は、放電時に抵抗を通じて流れた電流の波形の測定例を示すグラフである。なお、図３では例として、磁気テープＣおよびＤを用いた場合の電流波形を挙げる。図３（Ａ）は磁気テープＣ、（Ｂ）は磁気テープＤを使用して測定した場合について示す。
【００３６】
この図３によれば、磁気テープＣおよびＤを用いた場合のいずれでも、放電電流がピーク値を示している時間は５ｎｓ以下であり、各磁気テープＣおよびＤに蓄積されていた電荷は、放電から５０ｎｓ以内にほぼ放出されている。また、図示しないが、磁気テープＡおよびＢを用いた場合でも同様な結果が得られた。
【００３７】
以上の測定では、磁気テープ１の記録面における表面抵抗が、ＭＲヘッド２への放電時に流れる放電電流の値に大きな影響を与えることがわかる。ただし、上記のように電圧源１３により３０Ｖの電圧を印加した場合では、いずれの磁気テープＡ〜Ｄを用いて実際のＭＲヘッド２に放電させた場合でも、ＭＲヘッド２の特性にはほとんど影響を与えなかった。
【００３８】
ところで、磁気テープ１からの放電が行われたＭＲヘッド２の特性を評価する方法としては、例えば、ＭＲヘッド２の抵抗を測定してＭＲ素子の破壊の有無を調べる方法や、ＭＲヘッド２に磁界を印加してその感度を測定する方法等がある。
【００３９】
そこで、次に、電圧源１３による印加電圧をさらに高めて、磁気テープ１に蓄積させる電荷量を大きくした場合のＭＲヘッド２の特性を、抵抗の測定によって行う。ここでは例として、上記の磁気テープＡ〜Ｄのうち磁気テープＣおよびＤを使用して測定を行う。
【００４０】
なお、以下の測定では、３０Ωの抵抗値を有する実際のＭＲヘッド２を使用している。また、ＭＲヘッド２を通じた放電電流が流れる接続線は、ＭＲヘッド２の具備する２つの配線電極の双方に結線させている。
【００４１】
図４は、磁気テープＣ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッド２の抵抗値との関係を示したグラフである。また、図５は、磁気テープＣ上に蓄積された電荷量に応じたＭＲヘッド２における放電電流の波形を示したグラフである。
【００４２】
図４では、電圧源１３による印加電圧を変化させて、磁気テープＣに蓄積させる電荷量を変化させた場合のそれぞれについて、放電後にＭＲヘッド２の抵抗値を測定した値を示している。ＭＲヘッド２の抵抗値の測定は、放電後にＭＲヘッド２の具備する２つの配線電極間の抵抗を測定することによって行っている。また、図５では、磁気テープＣの蓄積電荷量を変化させるごとに、放電時にオシロスコープ１４で測定された電流波形を示している。
【００４３】
図４によれば、磁気テープＣにおける電荷量が１５ｎＣ以下の場合には、ＭＲヘッド２の抵抗値の変化はほとんど見られないが、電荷量が２０ｎＣの場合ではＭＲヘッド２の抵抗値が落ち込んでおり、放電によってＭＲ素子が破壊されたことが観測されている。また、図５によれば、蓄積された電荷量が２０ｎＣの場合の放電電流は、３００ｍＡ以上に達していることがわかる。
【００４４】
図６は、磁気テープＤ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッド２の抵抗値との関係を示したグラフである。また、図７は、磁気テープＤ上に蓄積された電荷量に応じたＭＲヘッド２における放電電流の波形を示したグラフである。
【００４５】
図６および図７は、上記の図４および図５に対応する測定を磁気テープＤを使用して行った場合の測定値を示している。図６によれば、磁気テープＤにおける電荷量が１００ｎＣに達した場合にも、ＭＲヘッド２の抵抗値の変化はほとんど見られず、放電によるＭＲ素子の破壊が発生していない。図７によれば、蓄積された電荷量が１００ｎＣの場合の放電電流は９０ｍＡ程度となっており、磁気テープＤでは磁気テープＣと比較して、放電電流が大幅に抑制されることがわかる。
【００４６】
以上の測定例により、高電圧の印加により磁気テープ１に大量の電荷が帯電した場合でも、磁気テープ１の記録面の表面抵抗が高いほど、この磁気テープ１からＭＲヘッド２への放電時に流れる放電電流が抑制されることが確認された。従って、表面抵抗の高い磁気テープ１を使用した方が、ＭＲヘッド２の安全性が保たれると言える。
【００４７】
ところで、上記の磁気テープＡ〜Ｄを実際に樹脂製のテープカートリッジに収めた状況では、通常の使用時に上記のように数十ｎＣの電荷が磁気テープＡ〜Ｄに帯電することは少ない。例えば、磁気テープをテープカートリッジに収め、このテープカートリッジの表面をナイロン手袋で摩擦した場合の磁気テープに帯電した電荷量は、表３のようになる。
【００４８】
【表３】
2004039160.tif 000005
【００４９】
表３の測定結果において、（Ａ）は磁気テープＣを用いた場合、（Ｂ）は磁気テープＤを用いた場合を示している。また、各磁気テープＣおよびＤについて、異なる気温および湿度の環境下で、テープカートリッジの摩擦とその後の電荷測定を３回ずつ行った。
【００５０】
この表３によれば、気温１０度〜２５度の環境においては磁気テープＣに帯電する電荷量は５ｎＣに達しない。同様に、磁気テープＤの場合では、電荷量は３ｎＣにも達しない。従って、通常の取り扱いによりテープカートリッジに静電気が帯電した状態で、ＭＲヘッド２によるデータの再生が行われるような環境では、上記の磁気テープＡ〜ＤとＭＲヘッド２とを含むシステムは、ＭＲヘッド２におけるＥＳＤ破壊の発生に対して大きなマージンを有していると言える。
【００５１】
このように、上記の測定装置では、実際に使用する磁気テープ１を使用して、この磁気テープ１とＭＲヘッド２が接触した場合の放電現象をシミュレートすることができ、実際の使用環境により近い条件でＭＲヘッド２の性能評価を行うことが可能となる。例えば、テープシステムの開発時において、テープドライブ内の条件を考慮した、ＭＲヘッドのＥＳＤ破壊に対するシステム設計の指針を与えることができる。また、より実際のテープシステムに近い状態でのＥＳＤ破壊に対するマージンを測定できる。従って、より信頼性の高いテープシステムの開発を行うことが可能となる。
【００５２】
また、上記の測定装置を用いることにより、ＭＲヘッドや磁気テープの仕様の基準値を明確にすることができ、品質の安定した製品の供給のために貢献することができる。なお、例えば、ＭＲヘッドに対する磁気テープの特性の測定に本発明を利用する場合には、上述したように、ＭＲヘッドの代わりに同じ抵抗値を有する抵抗を使用して放電させることで、効率のよい測定が可能となる。
【００５３】
また、上記の測定例のように、ＡＭＲ素子を用いた磁気ヘッドの場合は、現状のシステムにおいてＥＳＤ破壊に対する十分なマージンを有しているが、今後、ＥＳＤ破壊現象がより発生しやすいＧＭＲ素子やＴＭＲ素子が用いられた場合には、磁気ヘッドや磁気テープの仕様基準がさらに厳密なものとされる。その場合に、本発明のように、実際の仕様環境により近い条件で正確な特性評価を行うことの重要性がさらに高まると考えられる。
【００５４】
ところで、図１に示した測定装置は基本的な要素のみで構成されており、実際にはこの他に、ＭＲヘッドの特性測定用の構成や、測定条件を変化させるための構成等を付加することが望ましい。以下、このような要素が付加された測定装置の一例を挙げる。
【００５５】
図８は、本発明の第２の実施の形態である測定装置の構成の一部を示す図である。なお、図８では、図１で示した測定装置と対応する構成要素には同じ符号を付して示しており、その説明は省略する
図８に示す測定装置では、ＭＲヘッド単体での測定に加えて、ＭＲヘッドをヘッドドラムに装着した状態での測定が可能となっている。図８では、ＭＲヘッドをヘッドドラム２０に装着した状態での測定例を示している。
【００５６】
この測定装置において、ヘッドドラム２０は昇降機構１５のホルダ１５ａに装着されている。ヘッドドラム２０は、ＭＲヘッドのヘッド摺動面が磁気テープ１側に向くように装着されて、昇降機構１５により、磁気テープ１の記録面に対して垂直に移動して、ヘッド摺動面が磁気テープ１の記録面に接触するようになっている。なお、磁気テープ１は、図示の測定装置と同様に、グランドプレーン１１上に配置された絶縁シート１２の上に、記録面を上にした状態で固定される。
【００５７】
また、ホルダ１５ａは、ヘッドドラム２０またはＭＲヘッドを保持するとともに、これらの具備する配線電極に外部の接続線１５ｂ、１５ｃおよび１５ｄを切り換えて接続する機能を有している。
【００５８】
接続線１５ｂの他端は接地されており、この接地電位とホルダ１５ａとの間には、オシロスコープ１４のプローブ１４ａ、ナノクーロンメータ１６のプローブ１６ａ、およびインピーダンス調整回路１７が接続されている。ナノクーロンメータ１６は、接続線１５ｂに流れる電流に基づいて、磁気テープ１に帯電した電荷量を測定する。インピーダンス調整回路１７は、内部に抵抗やコンデンサ、コイル等の回路を具備して、接続線１５ｂのインピーダンスを任意に調整することが可能となっている。
【００５９】
接続線１５ｃには、抵抗測定装置１８が接続されている。接続線１５ｃは例えば２本の導線によってなり、ＭＲヘッドにおいてＭＲ素子に接続された２つの配線電極のそれぞれの導線が接続されて、これにより抵抗測定装置１８は、ＭＲ素子の抵抗を測定することが可能となっている。
【００６０】
接続線１５ｄには、磁気特性測定装置１９が接続されている。磁気特性測定装置１９は、磁界印加装置１９ａと電圧測定装置１９ｂによって構成される。磁界印加装置１９ａは、例えば測定対象に磁界を印加するための磁気コアに巻き線がされ、この巻き線に交流電流が流される構造を有している。
【００６１】
ホルダ１５ａに装着されたヘッドドラム２０またはＭＲヘッドは、昇降機構１５の動作により磁気特性測定装置１９の磁界印加装置１９ａ内にセットされる。電圧測定装置１９ｂは、接続線１５ｄを通じてＭＲヘッド内のＭＲ素子に定電流を流し、磁界印加時の電圧を測定する。
【００６２】
なお、抵抗測定装置１８と、磁気特性測定装置１９内の電圧測定装置１９ｂは、同一の装置として実現されてもよい。また、図８では、磁気テープ１に電荷を帯電させるために電圧を印加する電圧源と、電圧印加のためのプローブについては図示を省略している。
【００６３】
このような測定装置による測定は、例えば以下のように行う。まず、昇降機構１５のホルダ１５ａでの接続を、接続線１５ｂに切り換えておく。そして、電圧源により磁気テープ１に電圧を所定の時間だけ印加し、電荷を帯電させる。
【００６４】
次に、電圧印加を停止し、その直後に昇降機構１５を作動させて、ヘッドドラム２０のヘッド摺動面を磁気テープ１の記録面に接触させる。これにより、磁気テープ１からヘッドドラム２０に対して放電が発生し、接続線１５ｂおよびインピーダンス調整回路１７を通じて接地電位に放電電流が流れる。このときの放電電流がオシロスコープ１４により測定されるとともに、ナノクーロンメータ１６では磁気テープ１に蓄積されていた電荷量が測定される。
【００６５】
またこの後、ホルダ１５ａでの接続を接続線１５ｃに切り換え、放電が行われたヘッドドラム２０内のＭＲ素子の抵抗値を、抵抗測定装置１８によって測定する。あるいは、ホルダ１５ａでの接続を接続線１５ｄに切り換えるとともに、昇降機構１５を作動させてヘッドドラム２０を磁気特性測定装置１９内の測定位置に移動させ、磁界印加装置１９ａによって磁界を印加させたときの電圧変化を電圧測定装置１９ｂによって測定する。これにより、放電後のＭＲヘッドの磁気に対する感度を測定できる。
【００６６】
以上の測定装置では、放電電流の流路上にオシロスコープ１４とナノクーロンメータ１６を直列に挿入したことにより、放電時にＭＲ素子に流れる電流と、磁気テープ１上の電荷量とを同時に測定することが可能となる。また、この流路上にインピーダンス調整回路１７を設けたことにより、例えばＭＲヘッドの配線電極に実際に接続されるアンプ等の回路のインピーダンスに応じて、放電時のインピーダンスを合致させて測定を行うことができ、より実際のシステムに近い条件でのシミュレーションが可能となる。
【００６７】
さらに、ホルダ１５ａにおいてＭＲヘッドの配線電極との接続が切り換えられることにより、放電が行われた後のＭＲヘッドの抵抗値や電圧変化量を、抵抗測定装置１８や磁気特性測定装置１９を用いて容易に測定することが可能となる。従って、ＭＲヘッドの特性評価を効率よく行うことができる。
【００６８】
また、このホルダ１５ａでは、単体のＭＲヘッドだけでなくヘッドドラムを装着できるため、ＭＲヘッドをヘッドドラムに搭載した状態でのシミュレーションが可能となる。
【００６９】
また、上記の昇降機構１５、オシロスコープ１４、ナノクーロンメータ１６、抵抗測定装置１８、磁気特性測定装置１９と、図示しない電圧源の動作を一括して制御し、これらを用いた測定工程を自動的に行うようにすることが望ましい。特に、測定の自動化により、磁気テープ１への電圧の印加後にＭＲヘッドを接触させるタイミングを一定にすることで、放電電流の測定を正確に行うことができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気ヘッドの測定方法では、記録または再生システムに実際に使用される磁気テープを使用して、この磁気テープから磁気ヘッドへ放電させた際に、磁気ヘッドを通じて流れる電流を測定することができる。従って、磁気テープの特性に対して、実際の使用環境に即した正確な評価を行うことが可能となる。
【００７１】
また、本発明の磁気ヘッドの測定装置では、記録または再生システムに実際に使用される磁気テープを使用して、この磁気テープから磁気ヘッドへ放電させた際に、磁気ヘッドを通じて流れる電流を測定することができる。従って、磁気テープの特性に対して、実際の使用環境に即した正確な評価を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例である測定装置の全体構成を示す。
【図２】測定装置を用いた測定工程例を示すフローチャートである。
【図３】表面抵抗の異なる磁気テープを使用した場合に、放電時に抵抗を通じて流れた電流の波形の測定例を示すグラフである。
【図４】磁気テープＣ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッドの抵抗値との関係を示したグラフである。
【図５】磁気テープＣ上に蓄積された電荷量に応じたＭＲヘッドにおける放電電流の波形を示したグラフである。
【図６】磁気テープＤ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッドの抵抗値との関係を示したグラフである。
【図７】磁気テープＤ上に蓄積された電荷量に応じたＭＲヘッドにおける放電電流の波形を示したグラフである。
【図８】本発明の第２の実施の形態である測定装置の構成の一部を示す図である。
【図９】ＨＢＭを用いてＭＲヘッドのＥＳＤ破壊現象をシミュレートする装置の回路構成を示す図である。
【図１０】ＨＢＭを用いた場合のＭＲヘッドにおける電圧測定例を示すグラフである。
【図１１】ＨＢＭを用いた場合のＧＭＲヘッドの感度の測定例を示すグラフである。
【符号の説明】
１……磁気テープ、２……ＭＲヘッド、１１……グランドプレーン、１２……絶縁シート、１３……電圧源、１３ａ……プローブ、１４……オシロスコープ、１４ａ……プローブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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