磁気テープ処理

著者らは特許

G11B5/00 - 記録担体の磁化または減磁による記録;磁気的手段による再生;そのための記録担体(G11B11/00が優先)
G11B5/008 - 磁気テープまたは磁気ワイヤへの記録またはその再生,消去(G11B15/00が優先)
G11B5/09 - デジタル記録
G11B5/39 - 磁気抵抗装置を用いるもの
G11B5/60 - 記録担体からのヘッドの流体力学的スペーシング
G11B5/78 - テープ状担体
G11B20/10 - デジタル記録または再生

の所有者の特許 JP2016502224:

ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P.

 

システムは、磁気テープの上面に書き込むための読み取り/書き込みヘッドを有する磁気テープ処理システムを備える。該読み取り/書き込みヘッドは、該磁気テープの上面に少なくとも40エルステッド/ナノメートルの書き込みヘッド磁界勾配を提供する。該磁気テープ処理システム及び該読み取り/書き込みヘッドは、8000トラック/インチより大きいトラック密度、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のアスペクト比を提供する。
【選択図】図4

 

 

磁気テープデータ記憶装置は、磁気テープへのデジタル記録を使用してデジタル情報を記憶する。しばしば、磁気テープは、オフラインの記録データ保管のために使用されるが、この場合、磁気テープは、保管されているデータの一次コピーである。一般に、磁気テープは、費用効果が高く、30年以上といった長期にわたる安定した保管性能を有している。
しばしば、磁気テープは、テープカートリッジやテープカセットにパッケージ化されている。テープ装置は、それらのテープにデータを書き込み、及び、それらのテープからデータを読み取る。自動ローダー及びテープライブラリは、テープを格納し及びテープ操作を自動化する。
(補充可能性あり)
本願の技術の1例にしたがうデータ記憶システムの1例を示す図である。 本願の技術の1例にしたがう磁気テープシステムの1例を示す図である。 本願の技術の1例にしたがう磁気テープの1例を示す図である。 本願の技術の1例にしたがう磁気テープ処理システム及び磁気テープシステムの1例を示す図である。
以下の詳細な説明では、本願の一部を構成し、かつ、本願の技術を実施することができる特定の実施形態を例示する添付の図面を参照する。これに関して、「上」、「下」、「前」、「裏」、「前端」、「後端」などの方向を表す用語は、説明される(1以上の)図面の向きに関連して使用される。実施形態の構成要素をいくつかの異なる向きに配置することができるので、それらの方向を表す用語は、説明をわかりやすくするために使用されているのであって、それらに限定するものではない。他の実施形態を用いることができること、及び、本願の技術の範囲から逸脱することなく構造上の変更または論理上の変更を行うことができることが理解されよう。別段の明示がない限り、本明細書において説明されている種々の実施形態の特徴を互いに組み合わせることができることが理解されよう。
1例では、本願は、磁気テープまたは磁気記録媒体の記憶容量を高める技術を提供する。1例では、該技術は、バリウムフェライト材料で部分的に形成された磁気記録媒体に情報を記録し(書き込み)、及び、該磁気記録媒体から情報を取り出す(読み出す)ことができる磁気テープ処理システムを提供する。該技術は、なめらかさ、テープ張力、ヘッド間隔、書き込み熱(writing heat)、フォーマットの準拠(format compliance)、カートリッジリーダーの研磨性、垂直配向における媒体粒子(media particle)の割合、及びビット密度などの特性を組み合わせて形成された磁気テープを含む。該技術はまた、上記のパラメータを具現化する(または組み込んでいる)磁気テープを提供し、パーシャルレスポンス最尤(PRML:partial response maximum likelihood)チャネルを有する読み取り/書き込みヘッド構造、及び、下位互換性がありかつ次世代のテープ製品に使用できるフォーマットで情報を記録したテープからデータを読み取るための磁気抵抗(MR)ヘッドを含むことができる。該技術はまた、上記のパラメータまたは特性を有して形成された磁気テープであって、特定のビット体積(bit volume)、磁束密度、及び書き込まれまたは読み出されるビットのアスペクト比(ビットアスペクト比:長さと幅の比)、脱着可能な媒体カートリッジに書き込まれて巻き取られたときのカートリッジの全容量を提供することができる磁気テープを提供することができる。
図1は、磁気テープ処理システム22及び磁気テープ24を備えるデータ記憶システム20の1例を示す図である。1例では、磁気テープ24は、磁気記録媒体を含むことができ、該媒体への磁気データの書きみ、及び、該媒体からの磁気データの読み出しができるようになっている。1例では、データ記憶システム20を、オープンフォーマットテープシステムとして動作するように構成することができ、ここで、「オープンフォーマット」という用語は、ユーザーが互換性がある記憶媒体製品の複数のソースにアクセスできるフォーマットを表すことができる。1例では、データ記憶システム20は、リニアテープオープン(LTO:linear tape open)データ記憶システムである。1例では、デーテア記憶システム20は、LTO−7かまたはこれより後の世代のデータ記憶システムである。1例では、データ記憶システム20は、LTO−7かまたはこれより後の世代のデータ記憶システムであって、少なくとも1つの前の世代のデータ記憶システムと下位互換があるデータ記憶システムである。
磁気テープ処理システム22は、磁気テープ24の各々に書き込むための読み取り/書き込みヘッド26を備えている。読み取り/書き込みヘッド26は、1以上の読み取り/書き込み素子28を備えている。1例では、読み取り/書き込み素子28の少なくとも1つは、異方性磁気抵抗(AMR:anisotropic magneto-resistance)素子、トンネル磁気抵抗(TMR:tunneling magneto-resistance)素子、巨大磁気抵抗 (GMR:giant magneto-resistance)素子、垂直通電型巨大磁気抵抗(CPPGMR:current perpendicular giant magneto-registance)素子、巨大磁気抵抗効果(CMR:colossal magneto-resistance)素子などの磁気抵抗(MR)型読み取り素子を含む。1例では、MR型素子(以下、MR型素子をMR素子ともいう)を、磁気テープにデータを書き込むすなわち記録するのに使用することができ、また、MR型素子は、磁界を受けると抵抗が変化する特性を有するデバイスを含むことができる。1例では、MR素子を、磁気読み取り/書き込みヘッド26及び読み取り/書き込み素子28などの記録ヘッド構造をなすように構成しもしくは該記録ヘッド構造内に組み込んで、バイアス設計、シールドとシールドの間隔(shield to shield spacing)、電流密度、及びその他の要因などのいくつかの要因に依存して所与の磁界に対して応答速度(response ratio。または応答比)が異なるようにすることができる。別の例では、GMR、TMR、及びCMR磁気抵抗記録素子は、スピンバルブ型素子としても知られているものである。なぜなら、それらの磁気抵抗記録素子は、それらの材料中の電子スピンを利用して磁気抵抗応答を駆動するからである。
1例では、磁気テープ処理システム100は、磁気テープ24のうちの1つにデータを書き込むために、読み取り/書き込みヘッド26及び読み取り/書き込み素子28を動作させて、該磁気テープの表面に少なくとも40エルステッド(Oe)/ナノメートル(nm)の書き込みヘッド磁界勾配を生成または提供することができる。書き込みヘッド磁界勾配は、テープの進行方向における距離に関する磁界の微分係数の最大値として定義される。1例では、読み取り/書き込みヘッド26は、磁気テープの上面または上面の近くにおいて約70エルステッド(Oe)/nmの書き込みヘッド磁界勾配を生成または提供することができる。
1例では、磁気テープ処理システム22は、おおよそ、8000トラック/インチより大きいトラック密度(すなわちトラック幅は3.2マイクロメートル未満)、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び、70未満のアスペクト比(アスペクト比はビット長に対するトラック幅の比)で、磁気テープ24にデータを書き込むことができる(1インチ=2.54cm)。トラック密度を、磁気テープの上面において該磁気テープの進行方向に実質的に垂直な方向に測定したときのデータトラックの数/インチとして定義することができる。ビット密度は、磁気テープの進行方向においてトラックに沿って測定したときの、システムが読み取ることができる1インチ当たりのビットの数である。
別の例では、磁気テープ処理システム22は、パーシャルレスポンス最尤(PRML)チャネル、及び/またはクラスIVパーシャルレスポンスチャネル(class-IV partial response channel:PR4)、及び/または最尤検出器(maximum likelihood detector:MLD)チャネル、及び/または最小密度パリティコード(least density parity code:LDPC。または低密度パリティコート)チャネルなどの読み出しチャネルを備えることができる。1例では、PRMLチャネルは、PRML、及び、EPRMLやE2PRMLなどの拡張PRMLを含むことができる。1例では、PR4チャネルは、PR4、及び、EPR4やE2PR4などの拡張PR4を含むことができる。1例では、MLDチャネルは、雑音予測最尤検出器(noise predictive MLD:NPMLD)及びデータ依存型NPMLD(DDNPMLD)を含むことができる。1例では、読み出しチャネルは、磁気テープに予め書き込まれているデータを検出して復号(デまたは復調)するが、この場合、それらのデータは磁気テープに高密度で書き込まれている場合があるので、書き込まれているデータ遷移が高密度であることによって引き起こされる読み出しノイズ(再生ノイズ)及び符号間干渉の存在下で元の信号を再現するために、高度な技術が必要になりうる。1例では、上記のチャネルは、読み取り/書き込み処理において線形であることが想定されているが、DDNPMLDチャネルは、非線形雑音に適応することができ、また、書き込みもしくは読み出し側における読み取り/書き込みヘッド及び磁気テープの非線形性に対処する他のチャネル変形物(channel variant)を提供することができる。
1例では、読み取り/書き込みヘッド26は、磁気テープ24の表面に書き込むときに、磁気テープ24のうちの1つを加熱する、すなわち、該1つの磁気テープの温度を高くすることによって該磁気テープの保磁力を小さくして該磁気テープに書き込む熱アシスト(heat assisted)書き込みヘッドを備えることができる。材料(試料)を磁気的に実質的に飽和させるのに十分な強度の磁界に該材料をさらした後、該磁界の向きとは逆向きの磁界であって、該材料(試料)の磁化をゼロにするのに必要な磁界の強さとして、保磁力を定義することができる。1例では、熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、磁性(磁気)材料の保磁力を小さくするために、300℃と450℃の間の(書き込み用)キュリー温度を提供する。1例では、熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、磁気テープの表面にデータを書き込むときに、200℃と270℃の間の温度まで磁気テープを加熱する(すなわち磁気テープの温度を上げる)ことによって、磁性(磁気)材料の保磁力を小さくして該磁性材料に書き込むことができる。
1例では、磁気テープ処理システム22は、磁気テープ24の各々にデータを書き込み、及び、磁気テープ24の各々からデータを読み出すように読み取り/書き込みヘッド26及び読み取り/書き込み素子28を動作させる機能を有することができる。たとえば、磁気テープ24のうちのある(または任意の)磁気テープを、読み取り/書き込みヘッド26及び読み取り/書き込み素子28の近くに配置して、システムが、該テープへのデータを書き込みと該テープからのデータの読み出しを行うことができるように、磁気テープ処理システム22を構成することができる。この機能を、ハードウェア、またはソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施することができる。
1例では、磁気テープ処理システム22は、磁気テープ24へのデータの書き込みを含む記録処理を実行するように構成された記録モジュール30を備えることができる。記録モジュール30を、ハードウェア、またはソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施することができる。1例では、記録モジュール30は、磁気テープへのデータの書き込み要求を、ホストまたは他の電子装置から受け取ることができる。記録モジュール30は、読み取り/書き込みヘッド26を通過するように磁気テープ24を移動させて、該磁気テープにデータを書き込むことができる。別の例では、記録モジュール30は、磁気テープの上面を読み取り/書き込み素子28の下面の下に配置して、読み取り/書き込み素子28が該磁気テープにデータを書き込むことができるようにすることができる。記録モジュール30は、データを、電子的形態から(磁気テープ24のうちの1つの磁気テープなどの)磁気テープに書き込むことができる磁気的形態に変換することができる。
別の例では、磁気テープ処理システム22は、磁気テープ24からのデータの読み出しを含む読み取り処理すなわち再生処理を実行するように構成された再生モジュール32を備えることができる。再生モジュール32を、ハードウェア、またはソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施することができる。1例では、再生モジュール32は、磁気テープからのデータの読み取り要求を、ホストまたは他の電子装置から受け取ることができる。再生モジュール32は、読み取り/書き込みヘッド26を通過するように磁気テープを移動させて、該磁気テープからデータを読み取ることができる。1例では、再生モジュール32は、磁気テープの上面を読み取り/書き込み素子28の下面の下に配置することができる。再生モジュール32は、磁気テープからの磁気的形態のデータを電子的形態に変換することができる。1例では、読み取り/書き込み素子28は、磁気テープからの磁気情報を電気的形態に変換するのを助けるために、PRMLチャネル及びMR読み取り素子を備えることができる。別の例では、再生モジュール32は、変換された電子データを増幅するのを助けるための読み出し増幅(器)機能を含むことができる。別の例では、再生モジュール32は、それらの信号を、ホストまたは他の電子装置によって処理されるデジタル形式に変換するための読み取り/書き込みチャネル検出機能を含むことができる。
図2は、データ記憶システム20で使用される磁気テープシステム40の1例を示す図である。磁気テープシステム40は、リーダー42、磁気テープ44、及び、磁気テープ供給リール48を有する磁気テープカートリッジシェル46を備えている。磁気テープシステム40は、(図1に示されている)磁気テープ24の各々に類似する。別の例では、磁気テープカートリッジシェル46は、2つのリールを備えており、該2つのリールのうちの一方は供給リールで他方は巻き取りリールである。別の例では、磁気テープカートリッジシェル46は、一方が供給リールで他方が巻き取りリールである2つのリールと、読み取り/書き込みヘッドを通過するように磁気テープを案内するための案内機構を備えている。
磁気テープカートリッジシェル46は、磁気テープ供給リール48を備えることができ、または、該リール48を支持することができる。磁気テープ44は、供給リール48に巻き付いており、磁気テープ処理システム22などのテープ読み取り/書き込みシステムは、リーダー42を引っ張って、磁気テープ44を矢印50で示す方向に磁気テープカートリッジシェル46から引き出すことができる。磁気テープ読み取り/書き込みシステムは、リーダー42及び磁気テープ44を該システム内の巻き取りリールに巻き付けることができる。1例では、リーダー42を研磨リーダーとすることができ、該リーダーは、磁気テープカートリッジシェル46から引き出されて、読み取り/書き込みヘッド26などの読み取り/書き込みヘッド及びテープ読み取り/書き込みシステム内の他の構成要素を横断するときに、該読み取り/書き込みヘッド及び該他の構成要素をクリーニングするために該読み取り/書き込みヘッドの下面に接触する。1例では、リーダー42を、LTOタイプの摩耗試験を用いて100回通過させた後のアルフェシル(Alfesil)摩耗バーの平均摩耗パターン長が81マイクロメートルかまたはこれより短い研磨リーダーとすることができる。1例では、リーダー42を、ポリエチレンナフタレート(polyethylene naphthalate:PEN)を含む研磨リーダーとすることができる。1例では、リーダー42全体を、標準的なスリップ剤や粗面化剤(roughening agent)を用いてPENから作られた研磨リーダーとすることができ、この場合、PEN膜を磁気テープ44よりも厚くすることができ、及び、該PEN膜は、より多くの及び/またはより大きなスリップ粒子を含むことができる。1例では、リーダー42を、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene teraphthalate:PET)を含む研磨リーダーとすることができる。1例では、リーダー42全体を、標準的なスリップ剤や粗面化剤を用いてPETから作られた研磨リーダーとすることができ、この場合、PET膜を磁気テープ44よりも厚くすることができ、及び、該PET膜は、より多くの及び/またはより大きなスリップ粒子を含むことができる。
図3は、データ記憶システム20で使用される磁気テープ60の断面図の1例を示す図である。磁気テープ60は、磁気コーティング62、下層64、支持層(または基板または支持体)66、及び、裏面コーティングすなわちバックコート68を有している。磁気テープ60は、磁気コーティング62の表面とすることができる上面70と、裏面72とを有している。1例では、磁気テープ60は磁気テープ44と類似する。
磁気コーティング62は、データまたはデジタル情報を格納するために磁化される磁性(磁気)材料を含んでいる。1例では、磁気コーティング62は、ポリマー結合剤(polymer binder。または高分子結合剤)などの結合剤中に分散した磁性粒子または磁性顔料を含み、この場合、該結合剤は、磁性粒子全体を下層または支持層に対して保持する。1例では、該結合剤を、ポリエステル?ポリウレタン共重合体(polyester polyurethane copolymer)とポリ塩化ビニル(polyvinylchloride:PVC)またはPVC共重合体との混合物とすることができ、この場合、該混合物は自己湿潤基(selfwetting group)を含むことができる。1例では、磁気コーティング62は、結合剤中に分散した磁性粒子または磁性顔料を含み、この場合、該結合剤は、テープ読み取り/書き込みシステム中の磁気テープ送りを容易にするために滑らかな表面(すなわち平滑面)を提供する。1例では、該結合剤は、平均粗さ(Ra)が約6nm未満、二乗平均平方根粗さ(root mean squareroughness:RqまたはRrms)が約18nm未満、及び、ある基準の長さにおける粗面のプロファイル(輪郭曲線)の中で上位5番目までの最大高さの平均(Rz。または十点平均粗さ。以下同じ)が30nm未満である平滑面を提供する。1例では、摩擦を低減するために結合剤に潤滑剤が加えられるが、これによって、テープの摩耗、及び、テープ読み取り/書き込みシステム中を磁気テープを送るのに必要な張力が低減される。1例では、潤滑剤は、ステアリン酸及びステアリン酸ブトキシエチル(butoxyethyl stearate)などのカルボン酸とエステルの混合物である。1例では、ヘッドの詰まり(ヘッドクロッグ)の発生を低減するのを助けるためにヘッドクリーニング剤などの材料(物質)が結合剤に加えられ、及び/または、静電荷を低減するのを助けるためにカーボンブラックが加えられる。1例では、ヘッドクリーニング剤はアルミナの小粒子を含む。1例では、ヘッドクリーニング剤は、モース硬度が3より大きい有機物の小粒子を含む。他の例では、ヘッドクリーニング剤は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタンなどの無機物の小粒子を含む。1例では、磁気コーティング62は、0.025マイクロメートル(μm)〜0.1マイクロメートル(μm)の範囲内の厚さを有する。
下層64は、磁気コーティング62を支持し、また、少なくともいくつかの例では、磁気コーティング62の平滑性を高めることができる。1例では、下層64を単一の個別の下層とすることができる。1例では、下層64は、2以上の個々の下層を含む。代替の例では、下層64は存在しない、すなわち、磁気テープ60は下層64を含んでおらず、磁気コーティング62を、支持層66に直接付加(または塗布)することができる。
1例では、下層64は、磁気コーティング62に使用されているのと同じクラスのポリマー(重合体。たとえば高分子)を含む。ポリエステル?ポリウレタン共重合体(polyester polyurethane copolymer)とポリ塩化ビニル(PVC)またはPVC共重合体との混合物が含まれるが、Tg、ハードセグメント対ソフトセグメントの比(hard versus soft segment ratio)、分子量、架橋性官能基の当量(または架橋性官能基の同等物)、カーボンブラックや他の無機粒子などの無機物の充填(量)、並びに潤滑剤の選択は、設計基準を満たすように変更される。下層の厚さを、0.1マイクロメートル(μm)〜1.0マイクロメートル(μm)の範囲内の厚さ、特に、0.4マイクロメートル(μm)〜0.8マイクロメートル(μm)の範囲内の厚さとすることができ、下層64を、支持層66上へのダイ押し出し(die extrusion)などの種々のコーティング技術を用いて付加(または塗布)することができる。1例では、下層64は、非磁性材料(非磁気材料)である。1例では、下層64は、磁気コーティング62の下に磁気的に軟らかく(すなわち軟磁性で)かつ比較的厚い層を含み、磁束は下層64を通るように案内される。他の例では、磁気テープ60は複数の下層を含む。
支持層66は、下層64及び磁気コーティング62を支持する。バックコート68は、支持層66の裏面に付加(または塗布)される。バックコート68は、テープ供給リール及びテープ巻き取りリールに磁気テープをより均一に巻き付けることができるようにすることによって、テープ摩擦を小さくし、静電荷を放電し、及びテープの歪みを低減することができる。1例では、バックコート68は、磁気コーティング62及び下層64に使用されているのと同じクラスのポリマー(重合体。たとえば高分子)を含む。ポリエステル?ポリウレタン共重合体(polyesterpolyurethane copolymer)とポリ塩化ビニル(PVC)またはPVC共重合体との混合物とすることができるが、Tg、ハードセグメント対ソフトセグメントの比、分子量、架橋性官能基の当量(または架橋性官能基の同等物)、カーボンブラックや他の無機粒子などの無機物の充填(量)、並びに潤滑剤の選択は、バックコート68に関する設計基準を満たすように変更される。ポリマーの選択肢を含むバックコート68の材料特性は、機械的靱性がより高く、粒子充填量がより小さく、及び、バックコート68が、導電性が大きくなるようにカーボンブラックをより高い割合で含むことができるようなものとされる。バックコートの分散液調製及び粒子サイズの選択によって、下層64及び磁気コーティング62よりはるかに高い最終的な表面粗さをもたらすことができる。バックコートの厚さを、0,2マイクロメートル(μm)〜0.7マイクロメートル(μm)の範囲内の厚さとすることができ、バックコート68を、ダイ押し出しなどの種々のコーティング技術を用いて付加(または塗布)することができる。
1例では、磁気テープ44の磁気コーティングと磁気コーティング62の各々は、約6nm(ナノメートル)未満の平均粗さ(Ra)、約18nm未満の二乗平均平方根粗さ(RqまたはRrms)、及び、30nm未満の平均最大高さ(すなわち、ある基準の長さにおける粗面のプロファイル(輪郭曲線)の中で上位5番目までの最大高さの平均:Rz)を有することができる。別の例では、磁気テープ44の磁気コーティングと磁気コーティング62の各々は、(任意の方向における測定値として)0.25〜0.98の範囲内の角型比(squareness)、すなわち飽和磁化に対する残留磁化の比を有することができる。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、金属粉末(MP)磁気媒体(metal particle magnetic medium)を有する。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、金属蒸着(ME)磁気薄膜を有する。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、六方晶フェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、ストロンチウムフェライト磁性粒子(strontium ferrite magnetic particle)の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、バリウムフェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、スパッター(すなわちスパッタリング)した磁気薄膜(磁性薄膜)を有する。1例では、磁気テープ44の磁気コーティング及び/または磁気コーティング62は、たとえば、針状の金属粒子などの非六方晶フェライト磁性粒子(non-hexagonal-ferrite magnetic particle)の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。
1例では、磁気テープ44のバックコートとバックコート68の各々は、40nm未満の平均粗さ(Ra)、80nm未満の二乗平均平方根粗さ(RqまたはRrms)、及び、100nm未満の平均最大高さ(すなわち、ある基準の長さにおける粗面のプロファイル(輪郭曲線)の中で上位5番目までの最大高さの平均:Rz)を有することができる。
層62、64、及び68の各々を、粒子分散の湿式分散として付加(または塗布)することができる(その後分散剤は乾燥される)。副層または下層64を付加(または塗布)して乾燥させ、その後、磁気層62を付加(または塗布)して乾燥させることができる。代替的には、下層64と磁気層62を、ウェット(湿り)状態で順次付加(または塗布)して共に乾燥させることができる。バックコートすなわち裏面コーティング68を、下層64及び磁気層62の(時間的に)前または後に付加(または塗布)して乾燥させることができる。層62、64、及び68の各々を、グラビアコーティングやダイコーティング(die coating)などのコーティング方法によって付加(または塗布)することができる。
図4は、磁気テープ処理システム100及び磁気テープシステム102の1例を示す図である。磁気テープ処理システム100は、(図1に示されている)磁気テープ処理システム22に類似する。磁気テープシステム102は、図2の磁気テープシステム40に類似する。1例では、磁気テープ処理システム100及び磁気テープシステム102を、データ記憶システム20などのデータ記憶システムの一部とすることができる。
磁気テープ処理システム100は、読み取り/書き込みヘッド104と、テープ巻き取りリール108を有する巻き取り装置106を備えている。読み取り/書き込みヘッド104は、磁気テープシステム102からの読み取りと該システム102への書き込みを行う1以上の読み取り/書き込み素子110を備えている。1例では、読み取り/書き込み素子110の少なくとも1つが、AMR素子、TMR素子、GMR素子、CPPGMR素子、もしくはCMR素子などのMR型素子を備えている。
磁気テープシステム102は、リーダー(図4には示されていない)、磁気テープ112、及び、磁気テープ供給リール116を備える磁気テープカートリッジシェル114を備えている。別の例では、磁気テープカートリッジシェル114は、一方が供給リールで他方が巻き取りリールである2つのリールを備える。別の例では、磁気テープカートリッジシェル114は、2つのリール、すなわち1つの供給リール及び1つの巻き取りリールと、読み取り/書き込みヘッドを通過するように磁気テープを案内するための案内機構を備えている。
磁気テープ処理システム100は、リーダーを引っ張って、矢印120で示す方向に、磁気テープ112を供給リール116から引き出して、磁気テープカートリッジシェル114の外へと引き出す。磁気テープ処理システム100は、リーダー及び磁気テープ112を巻き取りリール108に巻き付ける。1例では、リーダーを、該リーダーが、磁気テープカートリッジ112から引き出されて、矢印120で示す方向に、読み取り/書き込みヘッド104、読み取り/書き込み素子110、及び磁気テープ処理システム100内のその他の構成要素を横断するときに、読み取り/書き込みヘッド104、読み取り/書き込み素子110、及び磁気テープ処理システム100内のその他の構成要素をクリーニングする研磨リーダーとすることができる。1例では、リーダーは、LTOタイプの摩耗試験を用いて100回通過させた後のアルフェシル(Alfesil)摩耗バーの平均摩耗パターン長が81マイクロメートルかまたはこれより短い研磨リーダーである。1例では、リーダーは、ポリエチレンナフタレート(PEN)を含む研磨リーダーである。1例では、リーダーは、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含む研磨リーダーである。
磁気テープ112は、下層上に、または、磁気テープ112の支持層上に形成することができる磁気コーティングを有する。磁気テープ112の磁気コーティングを、磁気テープ44の磁気コーティング及び/又は(図3に示されている)磁気コーティング62に類似のものとすることができる。1例では、磁気コーティングは、0.025マイクロメートル(μm)〜0.1マイクロメートル(μm)の範囲内の厚さを有する。1例では、磁気テープ112は、(図2に示されている)磁気テープ44に類似する。1例では、磁気テープ112は、図3の磁気テープ60に類似する。
1例では、磁気テープ112は、MP磁気媒体を含む磁気コーティングを有する。微粒子磁気媒体は、液体プラスチック結合剤に混合された(バリウムフェライト粒子などの)酸化されていない微小な金属粒子を含む(該結合剤は、下層または支持層の表面上に広がって硬化する)。微粒子磁気層は、純粋な磁性(磁気)材料からは構成されていない。その代わり、磁性材料は、硬化したプラスチック様結合剤層中に分散している微小な金属粒子を含む。1例では、磁気テープ112は、六方晶フェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ112は、ストロンチウムフェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ112は、バリウムフェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。1例では、磁気テープ112は、たとえば、針状の金属粒子などの非六方晶フェライト磁性粒子の乾燥した分散剤(または、該磁性粒子が乾燥して分散した状態)を含む。
1例では、磁気テープ112は、ME磁性(磁気)薄膜を含む磁気コーティングを有し、該磁性(磁気)材料の薄い層は、金属蒸着処理によって形成される。ME磁性薄膜の材料には、コバルト−ニッケル合金が含まれる。ME磁気媒体は、磁気層が概ね均一の薄膜材料であるという点で微粒子磁気媒体とは異なる。また、ダイヤモンドライクカーボン(diamond-like carbon:DLC。ダイアモンド様カーボンともいう)などの摩耗層が、しばしば、該磁性(磁気)薄膜層の上面に付加(または塗布)される。
1例では、磁気テープ112は、スパッター(すなわちスパッタリング)した磁性薄膜を含む磁気コーティングを有する。磁気コーティングは、ME薄膜に類似のスパッターした磁性(磁気)材料の薄膜であるが、ここでは、該薄膜を生成するために使用される処理はスパッタリングである。
1例では、磁気テープ112は、平均粗さ(Ra)が6nm未満、二乗平均平方根粗さ(RqまたはRrms)が18nm未満、及び、ある基準の長さにおける粗面のプロファイル(輪郭曲線)の中で上位5番目までの最大高さの平均(Rz)が30nm未満である磁気コーティングを有することができる。別の例では、磁気テープ112は、(任意の方向における測定値が)0.25〜0.98の範囲内にある角型比(squareness)、すなわち飽和磁化に対する残留磁化の比を有する磁気コーティングを含むことができる。
磁気テープ112は、40nm未満の平均粗さ(Ra)、80nm未満の二乗平均平方根粗さ(RqまたはRrms)、及び、100nm未満の平均最大高さ(すなわち、ある基準の長さにおける粗面のプロファイル(輪郭曲線)の中で上位5番目までの最大高さの平均:Rz)を有するバックコートを有する。磁気テープ112は、(図2に示されている)磁気テープ44に類似する。
1例では、動作時に、磁気テープ処理システム100は、巻き取りリール108と供給リール116の間で磁気テープ112を巻き取ることができる。磁気テープ112に対して読み取り及び書き込みをするために、磁気テープ112は、矢印120で示す方向に引っ張られて、読み取り/書き込みヘッド104及び読み取り/書き込み素子110を横断する。1例では、磁気テープ処理システム100は、磁気テープ112に対して約4ニュートン(N)未満のテープ張力を加えることができる。テープ張力を、磁気テープ112が読み取り/書き込みヘッド104の上の経路に沿って案内されるときの磁気テープ112の進行方向(たとえば矢印120で示す方向)における磁気テープ112の張力として定義することができる。別の例では、磁気テープ処理システム100は、読み取り/書き込みヘッド104の下面126と磁気テープ112の上面122との間に0〜100nmの範囲内の間隔Dを提供することができる。
1例では、磁気テープ112に書き込むために、読み取り/書き込みヘッド104及び読み取り/書き込み素子110は、磁気テープ112の上面122に書き込みヘッド磁界勾配124を提供または生成することができる。書き込みヘッド磁界勾配を、テープの進行方向における距離に関する磁界の微分係数の最大値として定義することができる。1例では、読み取り/書き込みヘッド104及び読み取り/書き込み素子110は、磁気テープ112の上面122に少なくとも40エルステッド(Oe)/nmの書き込みヘッド磁界勾配を提供または生成することができる。1例では、読み取り/書き込みヘッド104及び読み取り/書き込み素子110は、磁気テープ112の上面122に70エルステッド(Oe)/nmの書き込みヘッド磁界勾配を提供または生成することができる。
1例では、磁気テープ処理システム100は、8000トラック/インチより大きいトラック密度(すなわちトラック幅は3.2マイクロメートル未満)、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のビットアスペクト比(ビット長に対するトラック幅の比)を提供することができる。1例では、読み取り/書き込みヘッド104及び読み取り/書き込み素子110は、磁気テープ112に書き込むことができ、及び、磁気テープ112の上面122に少なくとも40エルステッド(Oe)/nmの書き込みヘッド磁界勾配を提供して、8000トラック/インチより大きいトラック密度、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のアスペクト比を提供することができる。
1例では、磁気テープ処理システム100は、PRMLチャネル、PR4チャネル、MLDチャネル、及び/またはLDPCチャネルなどの適切な読み出しチャネルを使用することができ、この場合、PRMLチャネルは、PRML、EPRML、及びE2PRMLを含み、PR4チャネルは、PR4、EPR4、及びE2PR4を含み、MLDチャネルは、NPMLD及びDDNPMLDを含む。1例では、磁気テープ処理システム100は、六方晶フェライトテープ、すなわち、バリウムフェライト粒子の乾燥した分散剤である(または、該粒子が乾燥して分散している)磁気コーティング層を有する磁気テープに対して、読み取り及び書き込みを行うリニアテープオープン(LTO)システムである。
1例では、読み取り/書き込みヘッド104は、磁気テープ112を加熱する、すなわち、磁気テープ112の温度を高くすることによって、磁気テープ112の保磁力を小さくして磁気テープ112に書き込みを行うことができる熱アシスト読み取り/書き込みヘッドを備えることができる。熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、磁気テープ112を加熱するためのレーザー、誘導加熱器(inductive heater)、ペルチェ素子、及び/または、電子ヒーター(electronheater)などの熱源を備えることができる。1例では、熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、300℃と450℃の間の(書き込み時)キュリー温度を提供する。1例では、磁気テープ112上の磁性(磁気)材料の保磁力を小さくして磁気テープ112に書き込むために、熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、200℃と270℃の間の温度まで磁気テープ112を加熱する。
特定の実施形態を図示し及び説明したが、本願の技術の範囲から逸脱することなく、図示し説明した特定の実施形態を様々な代替の及び/もしくは同等の実施例で代用できることが明らかであろう。本願は、本明細書及び図面に開示されている特定の実施形態の任意の適合化または変形形態をカバーすることが意図されている。




  1. 磁気テープ処理システムを備えるシステムであって、
    前記磁気テープ処理システムは、磁気テープに書き込みを行うための読み取り/書き込みヘッドを備え、
    前記読み取り/書き込みヘッドは、前記磁気テープの上面に少なくとも40エルステッド/ナノメートルの書き込みヘッド磁界勾配を提供し、及び、8000トラック/インチより大きいトラック密度、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のアスペクト比を提供することからなる、システム。

  2. 前記磁気テープに書き込みを行うために、前記読み取り/書き込みヘッドの下面と前記磁気テープの前記上面との間の間隔が、0ナノメートル〜100ナノメートルの範囲内にある、請求項1のシステム。

  3. 前記磁気テープの平均粗さは6ナノメートル未満であり、前記磁気テープの二乗平均平方根粗さは18ナノメートル未満であり、前記磁気テープのある基準の長さにおける粗面のプロファイルの中で上位5番目までの最大高さの平均は30ナノメートル未満である、請求項1のシステム。

  4. 前記磁気テープが、前記読み取り/書き込みヘッドの下面に接触して前記読み取り/書き込みヘッドをクリーニングするための研磨リーダーを備える、請求項1のシステム。

  5. 前記磁気テープ処理システムは、4ニュートン未満のテープ張力を加える、請求項1のシステム。

  6. 前記磁気テープ処理システムは、パーシャルレスポンス最尤チャネル、クラスIVパーシャルレスポンスチャネル、最尤検出器チャネル、及び最小密度パリティコードチャネルのうちの少なくとも1つを備えるチャネルを提供する、請求項1のシステム。

  7. 前記読み取り/書き込みヘッドは、前記磁気テープの前記上面からデータを読み取るように構成された磁気抵抗(MR)読み取り素子を備える、請求項1のシステム。

  8. 前記磁気テープは、スパッターされた磁気媒体テープである、請求項1のシステム。

  9. 磁気テープ処理システムを備えるデータ記憶システムであって、
    前記磁気テープ処理システムが、磁気テープの温度を上げて、前記磁気テープの保磁力を小さくして前記磁気テープに書き込むための熱アシスト読み取り/書き込みヘッドを備えることからなる、データ記憶システム。

  10. 前記磁気テープ処理システムは、8000トラック/インチより大きいトラック密度、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のアスペクト比を提供する、請求項9のデータ記憶システム。

  11. 前記熱アシスト読み取り/書き込みヘッドは、前記磁気テープの上面からデータを読み取るように構成された磁気抵抗(MR)読み取り素子を備える、請求項9のデータ記憶システム。

  12. 前記磁気テープの平均粗さは6ナノメートル未満であり、前記磁気テープの二乗平均平方根粗さは18ナノメートル未満であり、前記磁気テープのある基準の長さにおける粗面のプロファイルの中で上位5番目までの最大高さの平均が30ナノメートル未満である、請求項9のデータ記憶システム。

  13. 磁気テープの上面と読み取り/書き込みヘッドの下面との間に0ナノメートル〜100ナノメートルの範囲内の間隔をあけるステップと、
    前記読み取り/書き込みヘッドを用いて、前記磁気テープの前記上面に少なくとも40エルステッド/ナノメートルの読み取り/書き込みヘッド磁界勾配を提供するステップと、
    前記読み取り/書き込みヘッドを用いて前記磁気テープに書き込みを行うステップ
    を含む方法。

  14. 前記読み取り/書き込みヘッドは、8000トラック/インチより大きいトラック密度、440キロビット/インチより大きいビット密度、及び70未満のアスペクト比を提供する、請求項13の方法。

  15. 前記読み取り/書き込みヘッドは、前記磁気テープの前記上面からデータを読み取るように構成された磁気抵抗(MR)読み取り素子を備える、請求項13の方法。

 

 

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