CN116134514A - 磁带装置及磁带装置的工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁带装置，其具备：磁头，具有作用于在磁带表面形成的磁性层的磁性元件；位置调整致动器，通过使磁头移动来调整磁性元件在表面法线方向上的位置；以及处理器，控制位置调整致动器的动作。
Description
技术领域
本发明的技术涉及一种磁带装置及磁带装置的工作方法。
背景技术
提出了各种磁带装置，其中，使磁头的磁性元件作用于在磁带的表面形成的磁性层，在磁性层记录数据和/或读取记录在磁性层的数据。例如，在日本特开平11-126318号公报中记载了使用压电元件来调整磁性元件在磁带的宽度方向上的位置的磁带装置。
发明内容
发明要解决的技术课题
虽说磁带的表面的磁性层被平坦化，但有数nm～数十nm量级的凹凸。并且，磁带由于引导其行进的导辊的偏心引起的行进时的起伏、对导辊的摩擦引起的振动或者与磁性元件的接触而导致的磁性层被削掉、和/或由于其他某种原因而产生的异物附着于磁头等，在表面的法线方向上会产生数十nm～数μm量级的位置变动。而且，磁性元件也会因在磁性层中配制的研磨剂而磨损，法线方向上的磁性层与磁性元件的位置关系有时会随时间而变化。
这种法线方向上的磁性层与磁性元件的位置关系的变动使数据的记录和/或读取变得不稳定。因此，需要调整磁性元件在法线方向上的位置。日本特开平11-126318号公报中记载了调整磁性元件在磁带的宽度方向上位置，但没有记载调整磁性元件在法线方向上的位置。
本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种能够在磁带表面的法线方向上保持磁性层与磁性元件的位置关系的磁带装置及磁带装置的工作方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的磁带装置具备：磁头，具有作用于在磁带表面形成的磁性层的磁性元件；位置调整致动器，通过使磁头移动来调整磁性元件在表面法线方向上的位置；以及处理器，控制位置调整致动器的动作。
优选磁头使磁性元件靠近并作用于磁性层。
优选磁头的宽度小于磁带的宽度。
优选位置调整致动器是压电元件。
优选处理器根据表示磁带的法线方向的变动的变动简档数据(variationprofile data)来控制位置调整致动器的动作。
优选具备隔着磁头配置在磁带的行进方向的两侧的一对支撑部件，并且表面在支撑部件上滑动。
优选在磁性层上形成有记录数据的多条数据带、以及记录有用于使磁头在磁带的宽度方向上移动的伺服控制的多条伺服图案的多条伺服带，磁头具有作为磁性元件的、作用于数据带的数据用元件以及读取伺服图案的伺服图案读取元件。
优选数据用元件包括在磁性层记录数据的数据记录元件、以及读取记录在磁性层的数据的数据读取元件。
本发明的磁带装置的工作方法包括：通过控制位置调整致动器的动作使磁头移动，来调整磁头的磁性元件在磁带表面的法线方向上的位置的步骤；以及使磁性元件作用于在表面形成的磁性层的步骤。
发明效果
根据本发明的技术，可以提供一种能够在磁带表面的法线方向上保持磁性层与磁性元件的位置关系的磁带装置及磁带装置的工作方法。
附图说明
图1是表示磁带装置的一例的图。
图2是磁头附近的放大图。
图3是从磁头和支撑部件侧观察磁带的俯视图。
图4是悬架和磁头的分解立体图。
图5是压电双晶片(piezoelectric bimorph)元件的立体图。
图6是表示通过压电双晶片元件调整磁性元件在法线方向上的位置的状态图，图6A表示磁带从正常位置向磁头方向偏离，压电双晶片元件向远离磁带的方向弯曲的情况，图6B表示磁带处于正常位置的情况，图6C表示磁带从正常位置向与磁头相反的方向偏离，压电双晶片元件向靠近磁带的方向弯曲的情况。
图7是磁头附近的放大图。
图8是表示数据用元件与数据磁道的对应关系的图。
图9是数据用元件的放大图。
图10是表示构成控制部的计算机的框图。
图11是CPU的框图。
图12是表示变动简档数据的图。
图13是表示磁带装置的工作步骤的流程图。
图14是表示使用层叠型压电元件的一例的图。
图15是表示通过层叠型压电元件调整磁性元件在法线方向上的位置的状态图，图15A表示磁带从正常位置向磁头方向偏离，层叠型压电元件收缩的情况，图15B表示磁带从正常位置向与磁头相反的方向偏离，层叠型压电元件伸长的情况。
具体实施方式
图1中，磁带装置10中装填有磁带盒11。磁带盒11中容纳有其上卷绕有磁带12的盒式磁带盘13。磁带装置10将数据记录在从盒式磁带盘13送出的磁带12上。并且，磁带装置10读取记录在磁带12上的数据。
磁带12例如是在基膜15上形成有磁性层16和背涂层17的结构。在磁带12中形成有磁性层16的面是磁带12的表面18。另一方面，形成有背涂层17的面是磁带12的背面19。数据被记录在磁性层16上。磁性层16含有强磁性粉末。作为强磁性粉末，可以使用在各种磁记录介质的磁性层中通常使用的强磁性粉末。作为强磁性粉末的优选具体例，可以举出六方晶铁氧体粉末。作为六方晶铁氧体粉末，例如可以使用六方晶锶铁氧体粉末或六方晶钡铁氧体粉末等强磁性粉末。背涂层17例如含有碳黑等非磁性粉末。基膜15也称为支撑体，例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚酰胺等形成。此外，也可以在基膜15与磁性层16之间形成非磁性层。
磁带装置10具备送出马达25、卷取马达26、卷取卷盘27、磁头28、支撑部件29A和支撑部件29B、以及控制部30等。送出马达25在控制部30的控制下使磁带盒11内的盒式磁带盘13旋转。卷取卷盘27卷取从盒式磁带盘13送出的磁带12。并且，卷取卷盘27将所卷取的磁带12回卷到盒式磁带盘13上。卷取马达26在控制部30的控制下使卷取卷盘27旋转。
磁带12通过送出马达25和卷取马达26的驱动，一边被多个导辊31引导，一边沿送出方向FWD或回卷方向BWD行进。送出方向FWD是从盒式磁带盘13朝向卷取卷盘27的方向。回卷方向BWD相反是从卷取卷盘27朝向盒式磁带盘13的方向。送出方向FWD和回卷方向BWD是本发明的技术所涉及的“行进方向”的一例。并且，通过调整送出马达25和卷取马达26的转速和转矩，磁带12的行进速度和行进时的张力被调整为适当的值。
磁头28配置在磁带12的表面18侧以访问磁性层16。磁头28在磁性层16上记录数据。并且，磁头28读取记录在磁性层16上的数据。
当磁带12沿送出方向FWD行进时，磁头28工作。换言之，当从盒式磁带盘13送出磁带12时，磁头28工作。并且，当磁带12沿回卷方向BWD行进时，磁头28也工作。换言之，将磁带12回卷到盒式磁带盘13时，磁头28也工作。
磁头28是诸如用于硬盘驱动器的小型磁头。磁头28设置在悬架35(参考图2等)的前端。悬架35的基端例如可移动地安装在支撑部件29B。另外，在不工作时，也可以使磁头28退避到远离磁带12的待机位置。
支撑部件29A和支撑部件29B与磁头28相同地配置在磁带12的表面18侧。支撑部件29A和支撑部件29B呈大致长方体状(也参考图2和图3)，隔着磁头28配置在送出方向FWD和回卷方向BWD的两侧。支撑部件29A和支撑部件29B从表面18侧支撑磁带12。
如图2中放大所示，支撑部件29A具有滑动面38A，支撑部件29B具有滑动面38B。滑动面38A和滑动面38B的角被实施了R倒角加工。滑动面38A具有第1面38A_1、以及相对于第1面38A_1倾斜的第2面38A_2。同样地，滑动面38B具有第1面38B_1、以及相对于第1面38B_1倾斜的第2面38B_2。磁带12的表面18在滑动面38A和滑动面38B上滑动。即，磁带12一边使其表面18在滑动面38A和滑动面38B上滑动一边行进。磁带12以其宽度方向WD(也参考图3等，图2中为与纸面垂直的方向)的中心与支撑部件29A和支撑部件29B的中心一致的方式行进。另外，这里所说的一致是指除了完全一致之外，还包括本公开的技术所属的技术领域中通常允许的误差的意义上的一致。
支撑部件29A和支撑部件29B配置在关于磁头28(更详细而言是磁头28的磁性元件ME)镜像对称的位置。支撑部件29A和支撑部件29B的配置间隔AI例如为2mm～20mm。
支撑部件29A上安装有距离传感器39。距离传感器39是用于获取后述的变动简档数据80(参考图11和图12)的传感器，测定到磁带12的表面18为止的距离。
符号ND表示磁带12的表面18的法线方向。在磁头28附近，法线方向ND是与送出方向FWD、回卷方向BWD、磁带12的宽度方向WD正交的方向。并且，法线方向ND是与磁带12和磁性元件ME对峙的方向平行的方向。符号SP表示作为磁性层16与磁性元件ME之间的间隙的间隔。另外，这里所说的正交是指，除了完全正交以外，还包含本发明的技术所属技术领域中通常允许的误差，且不违背本发明的技术宗旨的程度的误差的意义上的正交。
悬架35上连接有移动机构40。移动机构40使悬架35、进而使磁头28沿磁带12的宽度方向WD移动。移动机构40例如包含音圈马达或压电元件等致动器。
在从磁头28、支撑部件29A和支撑部件29B侧观察磁带12的图3中，磁头28的宽度W_H小于磁带12的宽度W_T。具体而言，磁头28的宽度W_H约为磁带12的宽度W_T的1/2。磁带12的宽度W_T例如为12.65mm，磁头28的宽度W_H例如为6.5mm～7.0mm。另外，磁头28的深度和高度等其他尺寸也小于磁带12的宽度W_T，例如为数mm左右。
磁性层16具有3条伺服带SB1、SB2及SB3、以及记录数据的2条数据带DB1和数据带DB2。这些伺服带SB1～SB3以及数据带DB1和数据带DB2沿着送出方向FWD和回卷方向BWD(磁带12的长度方向)形成。伺服带SB1～SB3沿着磁带12的宽度方向WD等间隔地排列。数据带DB1配置在伺服带SB1与伺服带SB2之间，数据带DB2配置在伺服带SB2与伺服带SB3之间。即，伺服带SB1～SB3以及数据带DB1和数据带DB2沿着磁带12的宽度方向WD交替排列。
伺服带SB1～SB3中记录有伺服图案50。伺服图案50例如沿着送出方向FWD和回卷方向BWD等间隔地设置有多个。伺服图案50由相互不平行且呈规定角度的线对称的一对线状磁化区域51A和磁化区域51B构成。磁化区域51A向回卷方向BWD侧倾斜，磁化区域51B向送出方向FWD侧倾斜。伺服图案50用于伺服控制，该伺服控制使磁头28通过移动机构40在磁带12的宽度方向WD上移动。
当磁带12在送出方向FWD上行进时，磁头28在数据带DB1上记录数据，且读取记录在数据带DB1上的数据。并且，当磁带12在送出方向FWD上行进时，磁头28读取记录在伺服带SB1和伺服带SB2上的伺服图案50。
而且，当磁带12在回卷方向BWD上行进时，磁头28在数据带DB2上记录数据，且读取记录在数据带DB2上的数据。并且，当磁带12在回卷方向BWD上行进时，磁头28读取记录在伺服带SB2和伺服带SB3上的伺服图案50。
作为一例，如图4所示，悬架35具有负载梁55、压电双晶片元件56及挠曲件57等。负载梁55是刚性比较高的金属制薄平板。负载梁55的基端安装在省略了图示的基板上，经由基板与移动机构40的音圈马达等致动器连接。负载梁55形成为比挠曲件57的长度稍短，在其前端固定有压电双晶片元件56。
压电双晶片元件56是将平板状的2个压电体60A和压电体60B接合而成的结构。压电体60A和压电体60B通过施加电压，其中一方伸长，另一方收缩。压电双晶片元件56是通过该压电体60A和压电体60B的伸缩而弯曲，使对象移动的元件。压电体60A和压电体60B例如是锆钛酸铅(PZT；Pb(Zr,Ti)O3)。压电双晶片元件56的压电体60B侧贴在挠曲件57上。此外，压电双晶片元件56是本发明的技术所涉及的“位置调整致动器”和“压电元件”的一例。
挠曲件57是刚性比较低的金属制薄平板。因此，挠曲件57作为板簧发挥作用。挠曲件57的与贴有压电双晶片元件56的面相对的面上安装有磁头28。
如图5所示，压电体60A和压电体60B的长度L_P和宽度W_P均为数mm。并且，压电体60A和压电体60B的厚度T_P为数十μm。
作为一例，如图6所示，压电双晶片元件56通过压电体60A和压电体60B的伸缩使挠曲件57的前端弯曲，使磁头28移动，由此调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置。在控制部30的控制下，压电双晶片元件56进行动作以保持间隔SP恒定。具体而言，当磁带12的位置从图6B所示的正常位置向磁头28的方向偏离时，如图6A所示，压电双晶片元件56向远离磁带12的方向弯曲。另一方面，当磁带12的位置从图6B所示的正常位置向与磁头28相反的方向偏离时，如6C所示，压电双晶片元件56向靠近磁带12的方向弯曲。
压电双晶片元件56的一个方向上的弯曲量ΔL由下式(1)表示。其中，d是压电应变常数，V是施加电压。
[数式1]
考虑例如压电体60A和压电体60B的长度L_P和宽度W_P＝1mm、厚度T_P＝50μm的情况。当压电体60A和压电体60B的压电应变常数d例如为200×10-12m/V，并且对压电体60A和压电体60B施加了例如20V的电压时，根据式(1)，弯曲量ΔL为1.2μm。
在作为磁头28附近的放大图的图7中，磁头28在面对磁性层16的面上具有作用于磁性层16的多个磁性元件ME。磁头28通过使磁性元件ME以数nm量级的间隔SP靠近磁性层16，从而使磁性元件ME作用于磁性层16。
磁性元件ME具有2个伺服图案读取元件SR1和伺服图案读取元件SR2、以及8个数据用元件DRW1、DRW2、DRW3、DRW4、DRW5、DRW6、DRW7及DRW8。此外，以下，在不需要特别区分的情况下，将伺服图案读取元件SR1和伺服图案读取元件SR2统称为伺服图案读取元件SR，将数据用元件DRW1～DRW8统称为数据用元件DRW。
伺服图案读取元件SR1设置在与伺服带SB1对应的位置，伺服图案读取元件SR2设置在与伺服带SB2对应的位置。数据用元件DRW1～DRW8设置在伺服图案读取元件SR1与伺服图案读取元件SR2之间。数据用元件DRW1～DRW8沿着磁带12的宽度方向WD等间隔地排列。数据用元件DRW1～DRW8对8个数据磁道DT1、DT2、DT3、DT4、DT5、DT6、DT7及DT8同时进行数据记录和/或数据读取。
作为一例，如图8所示，数据用元件DRW1负责向由数据磁道DT1_1、DT1_2、DT1_3、DT1_4、……、DT1_11及DT1_12共计12条数据磁道DT构成的数据磁道组DTG1记录数据。并且，数据用元件DRW1负责读取记录在数据磁道组DTG1上的数据。同样地，数据用元件DRW2负责向由数据磁道DT2_1～DT2_12构成数据磁道组DTG2记录数据、以及读取记录在数据磁道组DTG2上的数据。以下同样地，数据用元件DRW8负责向由数据磁道DT8_1～DT8_12构成的数据磁道组DTG8记录数据、以及读取记录在数据磁道组DTG8上的数据。构成各数据磁道组DTG1～DTG8的12条数据磁道DT沿着磁带12的宽度方向WD等间隔地排列。1条数据带DB所具有的数据磁道DT的数量是8×12＝96条。另外，在不需要特别区分的情况下，将数据磁道DT1～DT8统称为数据磁道DT。
随着磁头28通过移动机构40在宽度方向WD上的移动，数据用元件DRW移位到与12条数据磁道DT中指定的1条数据磁道DT对应的位置。通过使用伺服图案50的伺服控制，数据用元件DRW被固定在与所指定的1条数据磁道DT对应的位置。
如图9中放大所示，数据用元件DRW包括数据记录元件DW和数据读取元件DR。数据记录元件DW在数据磁道DT上记录数据。数据读取元件DR读取记录在数据磁道DT上的数据。
数据记录元件DW配置在送出方向FWD的上游侧，数据读取元件DR配置在送出方向FWD的下游侧。这样配置是为了在磁带12沿送出方向FWD行进时，立即用数据读取元件DR读取由数据记录元件DW记录的数据并进行错误检查。
作为一例，如图10所示，控制部30例如由包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)65、内存(memory)66及存储器(storage)67的计算机来实现。内存66例如是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等，临时存储各种信息。作为非临时存储介质的存储器67例如是硬盘驱动器或固态驱动器等，存储各种参数和各种程序。CPU65将存储在存储器67中的程序加载到内存中并且根据程序执行处理，从而集中控制磁带装置10的各部分的动作。CPU65是本发明的技术所涉及的“处理器”的一例。
图11中，CPU65通过执行存储在存储器67中的工作程序69，作为行进控制部70、位置检测部71、伺服控制部72、位置调整控制部73、数据获取部74、记录控制部75、读取控制部76及数据输出部77发挥作用。
行进控制部70控制送出马达25和卷取马达26的驱动，使磁带12沿送出方向FWD或回卷方向BWD行进。并且，行进控制部70调整送出马达25和卷取马达26的转速和转矩，将磁带12的行进速度和行进时的张力调整为适当的值。
基于由磁头28的伺服图案读取元件SR读取的伺服图案50的伺服信号被输入到位置检测部71。伺服信号是与磁化区域51A和磁化区域51B对应的间歇脉冲。位置检测部71根据该伺服信号的脉冲间隔来检测伺服图案读取元件SR在伺服带SB的宽度方向WD上的哪个位置，即，检测磁头28相对于磁带12在宽度方向WD上的哪个位置。位置检测部71将该宽度方向WD的磁头28的位置检测结果输出到伺服控制部72。
基于由2个伺服图案读取元件SR读取的伺服图案50的2种伺服信号被输入到位置检测部71。位置检测部71计算2种伺服信号的脉冲间隔的平均值。然后，根据计算出的平均值，检测磁头28在宽度方向WD上的位置。
伺服控制部72将来自位置检测部71的磁头28的位置检测结果与磁头28的目标位置进行比较。在检测结果与目标位置相同的情况下，伺服控制部72什么都不做。当检测结果偏离目标位置时，伺服控制部72将用于使磁头28的位置成为目标位置的伺服控制信号输出到移动机构40。移动机构40根据伺服控制信号进行动作，以将磁头28的位置设为目标位置。另外，目标位置例如以数据表的形式存储在存储器67中，该数据表中登记了与各数据磁道DT1～DT8中的每一个对应的值。
位置调整控制部73从存储器67读出变动简档数据80。变动简档数据80是表示磁带12的法线方向ND的变动的数据。位置调整控制部73通过将基于变动简档数据80的位置调整控制信号输出到压电双晶片元件56，来控制压电双晶片元件56的动作。具体而言，位置调整控制信号是指定施加于压电双晶片元件56的电压的信号。
数据获取部74例如通过从与磁带装置10连接的主计算机(省略图示)读出由磁头28记录在数据带DB1或数据带DB2上的数据来获取该数据。数据获取部74将数据输出到记录控制部75。
记录控制部75将来自数据获取部74的数据编码为记录用数字信号。而且，使与数字信号对应的脉冲电流流过磁头28的数据记录元件DW，在数据带DB1或数据带DB2的指定的数据磁道DT上记录数据。
读取控制部76通过控制磁头28的数据读取元件DR的动作，来读取记录在数据带DB1或数据带DB2的指定的数据磁道DT上的数据。数据读取元件DR读取的数据是脉冲状的数字信号。读取控制部76将该脉冲状的数字信号输出到数据输出部77。
数据输出部77通过对来自读取控制部76的脉冲状的数字信号进行解码来作为数据。数据输出部77例如向主计算机输出数据。
如图12所示，变动简档数据80是登记了与磁带12的长度方向的位置(图12中标记为磁带位置)对应的偏离量的数据。偏离量是磁带12从正常位置的偏离量。磁带12的长度方向的位置例如由伺服图案50确定。对于磁带12从正常位置的偏离量，当磁带12的位置从正常位置向磁头28的方向偏离时设为正值，当磁带12的位置从正常位置向与磁头28相反的方向偏离时设为负值。位置调整控制部73向压电双晶片元件56输出位置调整控制信号，该位置调整控制信号的内容为通过调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置来抵消该磁带12从正常位置的偏离量。
在向磁性层16记录数据和/或读取记录在磁性层16上的数据之前，通过使磁带12在送出方向FWD上试行进来获取变动简档数据80。磁带12从正常位置的偏离量根据安装在支撑部件29A的距离传感器39的到磁带12的表面18的距离的测定结果来换算。另外，也可以使磁性元件ME与磁性层16接触来使磁带12试行进，并根据此时磁带12的位置的变动测定压电双晶片元件56中产生的电压，根据电压的测定结果来换算磁带12从正常位置的偏离量。或者，也可以根据由磁性元件ME感测到的磁带12的磁场强度来换算磁带12从正常位置的偏离量。
如果磁带盒11是不可更换的并且是安装在磁带装置10中的类型，则在磁带装置10出厂时在工厂获取变动简档数据80。如果磁带盒11是可以更换的类型，则在首次装填磁带盒11时获取变动简档数据80。
也可以是不仅在送出方向FWD上，而且在回卷方向BWD上也使磁带12试行进，并针对送出方向FWD用和回卷方向BWD用获取2种变动简档数据80。并且，变动简档数据80可以一旦获取后不更新而使用，也可以定期进行更新。并且，变动简档数据80也可以考虑磁带12和/或磁性元件ME的老化等时间上的间隔SP的变动因素来进行校正。并且，变动简档数据80也可以考虑磁带12和/或磁性元件ME的热变形等周围环境的间隔SP的变动因素来进行校正。而且，当磁带盒11可以更换时，也可以将变动简档数据80存储在内置于磁带盒11的RF(Radio Freqency：射频)标签中而不是存储器67中。变动简档数据80可以通过模拟来预测，也可以使用机器学习模型来导出。
以下，参考图13的流程图说明上述结构的作用。首先，在行进控制部70的控制部下，送出马达25和卷取马达26被动作，磁带12沿送出方向FWD或回卷方向BWD行进。由此，如图2所示，磁带12的表面18在支撑部件29A的滑动面38A和支撑部件29B的滑动面38B上滑动，同时磁带12行进。
如图6等所示，由位置调整控制部73基于变动简档数据80控制压电双晶片元件56的动作，通过磁头28的移动来调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置(步骤ST100)。
然后，使磁性元件ME作用于磁带12的磁性层16(步骤ST110)。具体而言，由伺服图案读取元件SR读取伺服图案50。并且，在记录控制部75的控制下，由数据记录元件DW在数据磁道DT上记录数据。而且，在读取控制部76的控制下，由数据读取元件DR读取记录在数据磁道DT上的数据。
在位置检测部71中，根据基于伺服图案50的伺服信号的间隔来检测磁头28在宽度方向WD上的位置。在伺服控制部72中，将位置检测部71的位置的检测结果与目标位置进行比较，进行用于使磁头28的位置成为目标位置的伺服控制。
如以上说明，磁带装置10具备磁头28、压电双晶片元件56以及CPU65。磁头28具有作用于在磁带12的表面18形成的磁性层16的磁性元件ME。压电双晶片元件56通过使磁头28移动来调整磁性元件ME在磁带12的表面18的法线方向ND上的位置。CPU65的位置调整控制部73控制压电双晶片元件56的动作。因此，能够调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置。因此，能够保持法线方向ND上的磁性层16与磁性元件ME的位置关系，在本例中为间隔SP。
如图2所示，磁头28使磁性元件ME靠近并作用于磁性层16。在这种情况下，保持间隔SP对于稳定数据的记录和/或读取是必不可少的。因此，在使磁性元件ME靠近并作用于磁性层16的情况下，与使磁性元件ME与磁性层16接触并作用的情况相比，本发明的技术的有用性更高。
如图3所示，磁头28的宽度W_H小于磁带12的宽度W_T。由于与宽度W_H为宽度W_T以上的磁头相比重量轻，因此伺服控制中向宽度方向WD的移动的响应速度以及位置调整控制中向法线方向ND的移动的响应速度快。因此，能够在伺服控制和位置调整控制中得到良好的追随性。
在此，在现有的硬盘驱动器用磁头中，采用使磁性元件ME热膨胀或热收缩来保持间隔SP的方法(TFC；Thermal Flying-height Control：热飞行高度控制)。但是，由热引起的磁性元件ME的变动量至多为数nm。相对于此，在本例中，作为位置调整致动器使用了压电元件，特别是压电双晶片元件56。如式(1)所求出的那样，压电双晶片元件56的弯曲量ΔL为数μm量级。因此，能够充分应对法线方向ND上的磁带12的数十nm～数μm量级的位置变动。
如图11和图12所示，位置调整控制部73基于表示磁带12的法线方向ND的变动的变动简档数据80来控制压电双晶片元件56的动作。因此，与实时测定磁带12的法线方向ND的变动并根据该测定结果来控制压电双晶片元件56的动作的情况相比，能够容易且可靠地保持法线方向ND上的磁性层16与磁性元件ME的位置关系。另外，也可以不参考变动简档数据80而实时测定磁带12的法线方向ND的变动，并根据该测定结果来控制压电双晶片元件56的动作。
如图2所示，磁带装置10具备隔着磁头28配置在磁带12的行进方向的两侧的一对支撑部件29A和支撑部件29B。磁带12的表面18在支撑部件29A和支撑部件29B上滑动。因此，能够抑制法线方向ND上的磁带12的变动，能够将压电双晶片元件56对法线方向ND上的磁性元件ME的位置的调整限制在最小限度。并且，即使磁性元件ME与磁性层16接触而导致磁性层16被削掉等而产生异物，也可以期待在磁带12的行进中异物落在支撑部件29A与支撑部件29B之间从而去除异物的效果。
如图7所示，磁头28具有作用于数据带DB数据用元件DRW以及读取伺服图案50的伺服图案读取元件SR作为磁性元件ME。而且，如图9所示，数据用元件DRW包括在磁性层16记录数据的数据记录元件DW、以及读取记录在磁性层16上的数据的数据读取元件DR。因此，能够顺利地进行伺服图案50的读取、数据的记录和数据的读取。另外，数据用元件DRW也可以是数据记录元件DW和数据读取元件DR中的任一个。
位置调整致动器及压电元件不限于例示的压电双晶片元件56。也可以使用图14和图15所示的层叠型压电元件92。
图14中，悬架90具有负载梁91、层叠型压电元件92及挠曲件93等。在负载梁91的前端形成有缺口94，在该缺口94中容纳有层叠型压电元件92。层叠型压电元件92是层叠有多个压电体95的结构，通过施加电压而在厚度方向上伸缩。层叠型压电元件92的厚度方向的一端固定在负载梁91的前端，另一端固定在挠曲件93的前端。挠曲件93的与安装有层叠型压电元件92的面相对的面上安装有磁头28。
如图15所示，层叠型压电元件92通过在厚度方向上的伸缩使挠曲件93的前端弯曲，使磁头28移动，由此调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置。层叠型压电元件92与压电双晶片元件56同样地，在控制部30的控制下进行动作以保持间隔SP恒定。具体而言，当磁带12的位置从图14所示的正常位置向磁头28的方向偏离时，如图15A所示，层叠型压电元件92在厚度方向上收缩。另一方面，当磁带12的位置从图14所示的正常位置向与磁头28相反的方向偏离时，如图15B所示，层叠型压电元件92在厚度方向上伸长。这样，通过层叠型压电元件92也能够调整磁性元件ME在法线方向ND上的位置，能够保持法线方向ND上的磁性层16与磁性元件ME的位置关系。
作为位置调整致动器，除了压电元件以外，也可以使用热膨胀率不同的2个金属板接合而成的双金属或者形状记忆合金等。
虽然例示了使磁性元件ME靠近并作用于磁性层16的方式，但并不限于此。也可以使磁性元件ME接触并作用于磁性层16。但是，在使磁性元件ME与磁性层16接触的情况下，磁性层16会被削掉而产生异物，或者磁性元件ME被配制在磁性层16的研磨剂磨损，因此优选使磁性元件ME靠近并作用于磁性层16的方式。
上述所示的伺服带SB的数量、数据带DB的数量、数据用元件DRW的数量以及1个数据用元件DRW负责的数据磁道DT的数量等仅仅是一个例子，并不特别限定本发明的技术。
例如，也可以使用5条伺服带SB和4条数据带DB沿着宽度方向WD交替排列的磁带。并且，也可以使用9条伺服带SB和8条数据带DB沿着宽度方向WD交替排列的磁带。或者，也可以使用13条伺服带SB和12条数据带DB沿着宽度方向WD交替排列的磁带。
在送出方向FWD和回卷方向BWD共用了1个磁头28，但也可以设置送出方向FWD用的磁头(以下称为送出用磁头)和回卷方向BWD用的磁头(以下称为回卷用磁头)。在这种情况下，用送出用磁头的磁性元件ME进行例如伺服带SB1和伺服带SB2的伺服图案50的读取、向数据带DB1的数据记录和/或记录在数据带DB1上的数据的读取；用回卷用磁头的磁性元件ME进行例如伺服带SB2和伺服带SB3的伺服图案50的读取、向数据带DB2的数据记录和/或记录在数据带DB2上的数据的读取。
配置在1个磁头中的伺服图案读取元件SR可以是1个。同样，配置在1个磁头中的数据用元件DRW也可以是1个。
配置在1个磁头中的数据用元件DRW例如可以是16个，也可以是32个或64个。并且，由1个数据用元件DRW负责数据的记录和/或数据的读取的数据磁道DT的数量不限于例示的12条。可以是1条，例如也可以是4条、16条、32条或64条。
可以使用一对支撑辊来代替一对支撑部件29A和支撑部件29B。
虽然例示了装填有磁带盒11的磁带装置10，但不限于此。保持没有容纳在磁带盒11的状态的磁带12也可以是卷绕在送出卷盘上的磁带装置，即可以是磁带12不可更换地放置的磁带装置。
磁带12不限于具有包含例示的强磁性粉末的磁性层16。也可以是通过溅射等真空蒸镀形成强磁性体薄膜的磁带。
代替CPU65或者除了CPU65之外，构成控制部30的计算机还可以包括可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)和/或专用电路等，其中，该可编程逻辑器件是在制造FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等之后能够改变电路结构的处理器；该专用电路是具有为执行ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等特定处理而专门设计的电路结构的处理器。
本发明的技术也可以将上述各种实施方式和/或各种变形例适当地组合。并且，并不限于上述实施方式，只要不脱离主旨，当然可以采用各种结构。而且，本发明的技术除了涉及程序以外，还涉及非临时存储程序的存储介质。
以上所示的记载内容和图示内容是关于本发明的技术所涉及的部分的详细说明，并且仅是本发明的技术的一例。例如，关于上述结构、功能、作用及效果的说明是关于本发明的技术所涉及的部分的结构、功能、作用及效果的一例的说明。因此，当然可以在不脱离本发明的技术的主旨的范围内，对以上所示的记载内容和图示内容，删除不需要的部分，追加或替换新的要素。并且，为了避免错综复杂，便于理解本发明的技术所涉及的部分，在以上所示的记载内容和图示内容中，在能够实施本发明的技术的基础上省略了与不需要特别说明的技术常识等相关的说明。
在本说明书中，“A和/或B”与“A和B中的至少一个”同义。也就是说，“A和/或B”意味着可以仅为A，可以仅为B，也可以为A和B的组合。并且，在本说明书中，将3个以上的情况以“和/或”联系起来表现时也适用与“A和/或B”相同的观点。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请以及技术标准，以与具体且个别记载了通过参考纳入个别文献、专利申请以及技术标准的情况相同程度地，通过参考纳入本说明书中。
Claims (9)
1.一种磁带装置，其具备：
磁头，具有作用于在磁带表面形成的磁性层的磁性元件；以及
位置调整致动器，通过使所述磁头移动来调整所述磁性元件在所述表面法线方向上的位置；以及
处理器，控制所述位置调整致动器的动作。
2.根据权利要求1所述的磁带装置，其中，
所述磁头使所述磁性元件靠近并作用于所述磁性层。
3.根据权利要求1或2所述的磁带装置，其中，
所述磁头的宽度小于所述磁带的宽度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁带装置，其中，
所述位置调整致动器是压电元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁带装置，其中，
所述处理器根据表示所述磁带的所述法线方向上的变动的变动简档数据来控制所述位置调整致动器的动作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁带装置，其中，
具备一对支撑部件，所述一对支撑部件隔着所述磁头配置在所述磁带的行进方向的两侧，并且所述表面在所述支撑部件滑动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁带装置，其中，
在所述磁性层形成有记录数据的多条数据带、以及记录有使所述磁头在所述磁带的宽度方向上移动的伺服控制所使用的多条伺服图案的多条伺服带，
所述磁头具有作为所述磁性元件的、作用于所述数据带的数据用元件以及读取所述伺服图案的伺服图案读取元件。
8.根据权利要求7所述的磁带装置，其中，
所述数据用元件包括：
数据记录元件，在所述磁性层记录所述数据；以及
数据读取元件，读取记录在所述磁性层的所述数据。
9.一种磁带装置的工作方法，其包括：
通过控制位置调整致动器的动作使磁头移动，来调整所述磁头的磁性元件在磁带表面的法线方向上的位置的步骤；以及
使所述磁性元件作用于在所述表面形成的磁性层的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230516 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |