JP2005267679A - 記録再生装置及びそれに用いられるテープ状記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ状記録媒体の走行位置を正確に検出することができる記録再生装置を提供する。
【解決手段】テープ状記録媒体１４として摩擦係数の異なる領域を有する記録媒体を用いる。摩擦力検出手段２０によりテープ状記録媒体１４の摩擦係数の異なる領域の境界を検出し、その境界が検出された時点をテープ状記録媒体の基準位置として用いる。走行位置検出装置６０は、例えば、テープの走行に応じて回転する回転体の回転数に基づいて、その基準位置からの走行距離を算出して走行位置を検出する。磁気テープ１４の巻き締まりや巻き緩みに関係なく磁気テープの走行位置を正確に検出できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、テープ状の記録媒体の記録再生装置及びそれに用いられるテープ状記録媒体に関し、特に磁気ヘッドに対する磁気テープの走行位置を検出する記録再生装置及びそれに用いられるテープ状記録媒体に関する。

従来からコンピュータのデータバックアップ用のストレージとして磁気テープが利用されている。この磁気テープの記録再生装置においては、磁気ヘッドに対する磁気テープの走行位置を検出する必要があり、そのための方法が種々提案されている。

磁気ヘッドに対する磁気テープの走行位置を検出する方法として、例えば、磁気テープ上に位置検出用の信号を書き込み、その信号を検出することにより、磁気テープの走行位置を検出する方法や、磁気テープの巻き径と、磁気テープの走行に関する時間情報から磁気テープの走行位置を計算する方法（下記特許文献１参照）が知られている。

特開平５−８１８３２号公報

特許文献１においては、巻取り側テープリールにリーダテープ領域を巻き取る区間で、巻取り側テープリールにリーダテープを巻きつけた際の磁気テープの径を検出し、当該検出結果に基づいて磁気テープの走行に関する時間情報を検出するようにすることで、テープリールが異なる場合、ばらつく場合でも精度の高い検出結果を得ることができるとしている。

しかしながら、リーダテープ領域を巻いた状態の巻取り側テープリール全体の直径を、リールモータの回転時間に基づいて検出しているため、例えば、リーダテープ領域の巻き緩みがあった場合にはリールが空回りして、リールを回転させたときの回転時間と、巻取り側テープリールに実際に巻き付けられているリーダテープ量とが一致しなくなり、高い精度でテープ走行位置を検出することができなくなるという問題があった。

また、磁気テープ上に磁気テープの走行位置検出用の信号を記録する方法では、高い精度で磁気テープの走行位置を特定することができるが、その信号を記録するための領域を磁気テープ上に別途設けなければならず、記録領域が制限されるという問題があった。また、磁気ヘッドの目詰まりやＭＲヘッド（磁気抵抗効果型ヘッド）のＥＳＤ（静電放電）によって走行位置検出用の信号が破壊されるという危険性も考えられる。

本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、本発明の目的は、テープ状記録媒体の走行位置を簡単な構成で正確に検出することができる記録再生装置及びその装置に最適なテープ状記録媒体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、供給リールに巻回されたテープ状記録媒体を磁気ヘッドに対して走行させて情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う記録再生装置であって、前記テープ状記録媒体は、摩擦係数の異なる領域を有しており、走行している前記テープ状記録媒体と接して前記テープ状記録媒体の摩擦力を検出する摩擦力検出手段と、前記摩擦力検出手段によって検出される摩擦力の変化に基づいて、前記摩擦係数の異なる領域の境界の位置を特定し、当該境界の位置を基準にして、前記磁気ヘッドに対する前記テープ状記録媒体の走行位置を検出するテープ走行位置検出手段とを有する記録再生装置を提供する。

本発明の記録再生装置は、更に、前記テープ上記録媒体の走行に応じて一定の回転速度で回転する回転体と、前記回転体の回転回数を計測する回転数検出手段とを備え、前記テープ走行位置検出手段は、回転数検出手段により検出される回転回数に基づいて前記走行位置を検出することが好ましい。

または、本発明の記録再生装置は、更に、前記テープ状記録媒体の走行に応じて可変の回転速度で回転する回転体と、前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段とを備え、前記テープ走行位置検出手段は、前記境界位置が検出されたときに前記回転数検出手段により検出される第１回転数と、前記走行位置にあるときに前記回転数検出手段により検出される第２回転数とに基づいて、前記走行位置を検出することが好ましい。

本発明の記録再生装置において、前記摩擦係数の異なる領域が、リーダテープ領域と、情報を記録するために用いられるデータ記録領域との境界であることが好ましい。

本発明の第２の態様は、磁気ヘッドによって情報の記録及び再生の少なくとも一方が行われるテープ状記録媒体であって、前記磁気ヘッドに対する前記テープ状記録媒体の走行位置を検出するために、摩擦係数の異なる領域が形成されているテープ状記録媒体を提供する。

本発明のテープ状記録媒体は、前記摩擦係数の異なる領域が検出され、当該領域を基準にして前記走行位置が検出されることが好ましい。

本発明の記録再生装置によれば、テープ状記録媒体の摩擦係数の異なる領域の境界部分を検出し、その境界部分が検出された時点をテープ状記録媒体の基準位置として用いてテープの走行位置を算出するので、供給リールや巻取りリールにおいてテープ状記録媒体の巻き締まりや巻き緩みが発生していても、それに関係になく正確にテープの走行位置を求めることができる。
また、記録媒体に走行位置検出用の信号を記録しなくても、摩擦力の異なる領域を記録媒体に形成するだけでテープの走行位置を正確に検出することができるので、本発明の記録再生装置を用いれば、記録再生される記録媒体の記録容量を、走行位置検出用の信号を記録するタイプの記録媒体よりも高めることができる。

本発明のテープ状記録媒体は、摩擦係数の異なる領域を有しているので、その領域の境界において発生する摩擦力の変化を、例えば、磁気テープの走行位置の基準として用いることができる。それゆえ、本発明の記録再生装置に用いられるテープ状記録媒体として最適である。

以下、本発明の記録再生装置及びそれに用いられる記録媒体について、添付の図面に示される好適な態様に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に従う記録再生装置の一例である磁気テープ記録再生装置の概略構成図であり、磁気テープカートリッジが装填されている様子を示している。図２には、この記録再生装置のテープ走行経路上に配置された摩擦力測定装置の近傍の概略斜視図を示す。

図１に示した記録再生装置１００は、巻取りリール１６と、磁気ヘッド１８と、摩擦力検出装置２０と、テープガイド部１９、２２Ａ、２２Ｂとを有する。

記録再生装置１００は、磁気テープカートリッジ１０を装着するためのカートリッジ装着部（図示しない）を備え、カートリッジ装着部に磁気テープカートリッジ１０が装着された状態で駆動する。巻取りリール１６は、巻取り側リールモータ（図示しない）と接続されており、リールモータの駆動によって所定の速度で回転することができる。

摩擦力測定装置２０は、測定子３０（図２参照）と、電気回路４０（図３参照）とを有する。測定子３０は、図２に示すように、２つのテープガイド部２２Ａ及び２２Ｂに挟まれた位置に配置されている。テープガイド部２２Ａ（２２Ｂ）は、２個のテープガイドローラ２４Ａ及び２４Ｂ（２４Ｃ及び２４Ｄ）と、その軸の上端と下端を支持する上テープガイドホルダ２６Ａ（２６Ｂ）と下テープガイドホルダ２８Ａ（２８Ｂ）とによって構成されている。測定子３０は、磁気テープ１４の走行経路上であれば、任意の位置の設けることができるが、磁気ヘッド１８の下流側に設けることが好ましい。

また、測定子３０は、図２に示すように、測定部材取付け部３６と、摩擦力測定部材３４と、歪みゲージ３２Ａ、３２Ｂとから構成されている。測定部材取付け部３６は、板状の部材であり、その先端部３６ａに摩擦力測定部材３４が形成されている。測定部材取付け部３６は、その先端部３６ａに形成された摩擦力測定部材３４が磁気テープ１４と接触する際に、磁気テープ１４の走行方向Ｓに撓むことができるように、例えば真鍮やアルミ等から構成されている。

摩擦力測定部材３４は、一般に磁気テープ記録再生装置に使用される磁気ヘッドを磁気テープ１４のテープ幅方向に切断したもの、又は、前記磁気ヘッド１８の摺動面と同じ材料を用いて形成される。磁気ヘッドの摺動面と同じ材料としては、例えば、アルミナチタンカーバイド（アルチック：Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等を例示することができる。

歪みゲージ３２Ａ及び３２Ｂは、測定部材取付け部３６の磁気テープ１４の走行方向Ｓにおける両側部に形成されている。歪みゲージ３２は、ゲージ線の材料に金属又は半導体を用いたものが用いられ、摩擦力測定部材３４が磁気テープ１４と摺動することにより生じる測定部材取付け部３６の撓みを検知する。

また、歪みゲージ３２Ａ及び３２Ｂは、図３に示すように、電源４２、抵抗４４Ａ、４４Ｂ、アンプ４６と共に電気回路４０を構成している。２つの歪みゲージ３２Ａ及び３２Ｂと抵抗４４Ａ及び４４Ｂはいわゆるブリッジ接続されており、このブリッジは測定部材取付け部３６の撓みの度合いに応じて電気信号の強弱が変化する。すなわち、磁気テープ１４の走行時に、摩擦力測定部材３４が磁気テープ１４と接触すると、磁気テープ１４と摩擦力測定部材３４との間に生じる摩擦力によって、測定部材取付け部３６に振動が発生する。この振動は、測定部材取付け部３６の磁気テープ１４の走行方向Ｓに微妙な撓みとして現れる。このとき、電気回路４０は、測定部材取付け部３６の撓み（振動）の度合いに応じた電気信号を出力する。このブリッジから出力される電気信号がアンプ４６で増幅されて電気回路４０の外部へ出力される。演算処理部５０は、電気回路４０から出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換して摩擦力を計算して算出することができる。

記録再生装置１００は、更に、図３のブロック図に示すように、ロータリエンコーダ７０と、磁気テープの走行位置を検出するための走行位置検出装置６０とを備える。ロータリエンコーダ７０は、磁気テープ１４の走行に応じて回転する回転体、例えば、供給リール１２、巻取りリール１６、ガイドローラ１９、ピンチローラ（図示しない）、キャプスタンローラ（図示しない）などの回転数を検出するためのものであり、光電方式、磁気方式、ブラシ方式など任意のロータリエンコーダを用いて構成することができる。

ロータリエンコーダ７０は、図３に示すように走行位置検出装置６０と接続されており、検出した回転数を走行位置検出装置６０に出力することができる。走行位置検出装置６０は、ロータリエンコーダ７０により検出された回転数に基づいて、磁気テープ１４上における磁気ヘッド１８に対する磁気テープ１４の走行位置を検出することができる。

走行位置検出装置６０には、演算処理部５０から出力された摩擦力が入力される。また、走行位置検出装置６０は、ロータリエンコーダ７０と接続されており、記録再生装置１００を駆動させたときに、ロータリエンコーダ７０によって検出される、磁気テープ１４の走行に応じて回転する回転体、例えば、供給リール１２、巻取りリール１６、ガイドローラ１９、ピンチローラ（図示しない）、キャプスタンローラ（図示しない）の回転数を取得し、その回転数に基づいて、磁気ヘッド１８に対する磁気テープ１４の走行位置を検出することができる。走行位置検出装置６０による磁気テープ１４の走行位置の検出方法については、後述する記録再生装置の動作において説明する。

つぎに本発明の記録再生装置１００に用いられるテープ状記録媒体（磁気テープ）１４について説明する。テープ状記録媒体は、摩擦係数の異なる少なくとも２つの領域を有し、それら領域の境界がテープ走行位置の検出のための基準位置として利用されるものである。このような摩擦係数の異なる２つの領域は、例えば、摩擦係数の異なる少なくとも２種類のテープ材料をつなぎ合わせることによって形成することができる。通常使用される磁気テープは、リーダテープ領域と、情報が記録されるデータ記録領域とから構成されるので、本発明の記録再生装置に用いられるテープ状記録媒体として利用することができる。あるいは、リーダテープ領域及びデータ記録領域とは別に、それらと摩擦係数の異なる材料から形成されるテープを接続することによって構成されたテープ状記録媒体を用いてもよい。

また、データ記録領域の所定の領域に使用する潤滑剤を、他の領域に使用する潤滑剤と異なる潤滑剤を用いて形成し、その境界部分を、本発明の記録再生装置におけるテープ走行位置検出のための基準の位置としたテープ状記録媒体を用いてもよい。このような摩擦係数の異なる領域は、テープ状記録媒体の少なくとも１箇所存在すればよく、摩擦係数の異なる領域が数箇所存在していても良い。摩擦係数の異なる領域の長さや間隔は特に限定されるものではなく、任意の長さや間隔にすることができる。例えば、摩擦係数の異なる領域が、一定間隔で数箇所にわたって形成されていてもよい。

テープ状記録媒体の摩擦係数の異なる領域の摩擦係数の差は、０．０５［Ｎ］以上であることが好ましい。摩擦係数の差が０．０５［Ｎ］以上であれば、本発明の記録再生装置１００の摩擦力検出装置を用いてその差を検出することができる。

［記録再生装置の動作］
つぎに、本発明の記録再生装置１００の動作について説明する。なお、上述したように、本発明の記録再生装置１００においては、摩擦係数の異なる領域を有するテープ状記録媒体を用いる。以下の説明では、そのようなテープ状記録媒体として、リーダテープ領域と、情報が記録されるデータ記録領域とを有する磁気テープを例に説明する。また、ロータリエンコーダが、磁気テープの走行とともに一定の回転数で回転する回転体（例えばピンチローラ、キャプスタンローラ又はガイドローラ）の回転回数を検出する場合を例に説明する。

図１に示す記録再生装置１００のカートリッジ装着部（図示しない）に磁気テープカートリッジ１０が装着されると、磁気テープカートリッジ１０に収容されている磁気テープ１４の先端（リーダテープの先端）に設けられたリーダピンがアーム（図示しない）によって磁気テープカートリッジ１０から引き出される。そして、引き出された磁気テープ１４のリーダテープ領域がガイドローラ部２２Ｂ、２２Ａ、１９を通るように、リーダピンを移動させた後、リーダピンを巻取りリール１６の所定位置に固定する。

次いで、巻取りリール１６を回転駆動させて磁気テープ１４を一定の速度で走行させる。そして、摩擦力検出装置２０によって磁気テープ１４の摩擦力を検出する。磁気テープ１４のリーダテープ領域が摩擦力測定装置２０の測定子３０を通過しているときは、リーダテープ領域の摩擦係数に応じて所定の摩擦力が検出される。そして、磁気テープ１４が巻取りリール１６によって更に巻き取られ、磁気テープ１４のデータ記録領域が磁気テープカートリッジ１０から引き出され、摩擦力検出装置２０の測定子３０を通過すると、磁気テープ１４のデータ記録領域は、リーダテープ領域と異なる摩擦係数を有しているので、摩擦力検出装置２０により検出される摩擦力が異なる値に変化する。そして、走行位置検出装置６０は、この摩擦力が変化したときを基準にして、磁気テープ１４の走行に伴って一定の回転速度で回転するピンチローラ、キャプスタンローラ又はガイドローラの回転回数をロータリエンコーダやカウンタにより取得してカウントする。すなわち、走行位置検出装置６０は、磁気テープの摩擦力の異なる領域の境界部分が、摩擦力検出装置２０の測定子３０を通過することによって生じる摩擦力の変化の時点を基準にして、一定速度で回転する回転体の回転数を計測する。

ピンチローラ、キャプスタンローラ又はガイドローラなどの回転体は、磁気テープ１４の走行とともに一定の回転数で回転することから、走行位置検出装置６０は、その回転速度すなわち磁気テープ１４の走行速度と、それらが回転した回数とに基づいて、磁気テープ１４のデータ記録領域の開始位置からの走行位置を検出する。すなわち、磁気テープ１４の摩擦力の異なる領域の境界部分からの走行距離を算出して磁気テープ１４の走行位置を求める。ここで、磁気ヘッド１８は、摩擦力検出装置２０の測定子３０から所定の距離だけ離れて配置されているので、それらの距離をあらかじめ計測し、その距離分を補正して走行位置を検出する。

このように、本発明の記録再生装置１００は、データ記録領域とリーダテープ領域の境界１５を摩擦力検出装置２０により検出し、その検出時点から、磁気テープ１４の走行とともに一定の回転速度で回転する回転体の回転回数を計測することで、磁気テープ１４の走行位置を検出することができる。それゆえ、本発明の記録再生装置１００においては、磁気テープ１４の巻き締まりや巻き緩みに関係なく正確に磁気テープ１４の走行位置を検出することができる。

つぎに、供給リール１２や巻取りリール１６のように、それらに巻きつけられる磁気テープの巻き径に応じて回転数が変化する回転体の回転数をロータリエンコーダを用いて検出し、その回転数に基づいて磁気テープ１４の走行位置を検出する場合について説明する。

通常、供給リール１２や巻取りリール１６は、供給リール１２や巻取りリール１６に巻きつけられている磁気テープ１４の巻き径が変化しても、磁気ヘッド１８に対する磁気テープ１４の走行速度が一定になるように、回転数（単位時間に回転する数）を漸次変化させている。それゆえ、磁気テープ１４の走行距離は、供給リール１４や巻取りリール１６の回転数の関数として表すことができる。したがって、走行位置検出装置６０は、磁気テープの１４記録開始位置における回転数（第１回転数）と、記録開始位置から所定の距離だけ走行したときの走行位置における回転数（第２回転数）とを求めることによって、その走行位置を検出することができる。

すなわち、摩擦力の異なる領域が摩擦力検出装置２０の測定子３０を通過することで生じる摩擦力の変化を観測したときの供給リール１２又は巻取りリール１６の回転数と、所定の走行位置のときのそれらの回転数とをロータリエンコーダ７０により取得し、それら回転数に基づいて磁気テープ１４の走行位置を検出する。この場合においても、磁気ヘッド１８は、摩擦力検出装置２０の測定子３０から所定の距離だけ離れて配置されていることから、それらの距離をあらかじめ計測し、その距離分を補正しておく。このような方法によっても、磁気テープの巻き締まりや巻き緩みに関係なく正確に磁気テープの走行位置を検出することができる。

また、上述の方法のほかに、例えば、特開平５−８１８３２号公報に記載の方法のように、供給リールや巻取りリールに巻きつけられている磁気テープの巻き径を求めて、その巻き径から磁気テープの走行位置を検出しても良い。この場合は、本発明を用いて基準位置を正確に検出することにより、リーダテープ等の巻き緩みの影響もなくなり、磁気テープの走行位置の正確な検出が可能となる。

以下、本発明の記録再生装置の実施例として、摩擦力が異なる２種類のテープ（摩擦力が０．２［Ｎ］の磁気テープと、摩擦力が０．３［Ｎ］のテープ）をつなぎ合わせた磁気テープを用いて磁気テープの走行位置を検出する例について図１を参照しながら説明する。

記録再生装置１００に磁気テープカートリッジ１０を装着して巻取りリール１６を回転させて、磁気テープ１４を一定の速度で走行させると、摩擦力が０．２［Ｎ］の磁気テープ１４が走行しているときは、摩擦力検出装置２０が接線方法の力として０．０１７［Ｎ］の摩擦力を検出した。次いで、巻取りリール１６を更に回転させて磁気テープ１４を更に移動させた。そして、摩擦力が０．３［Ｎ］のテープが摩擦力検出装置２０を通過すると、摩擦力検出装置２０により検出される摩擦力が０．０２６［Ｎ］に変化した。走行位置検出装置６０は、この摩擦力が変化された位置を磁気テープ１４の確定位置として記憶する。次いで、磁気テープ１４の走行に応じて回転するガイドローラの回転数をロータリエンコーダ７０により取得し、その回転数に基づいて磁気テープ１４の走行位置を計算により求めた。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて、種々の変形が可能である。

例えば、図３において、アンプ４６と演算処理部５０との間に、例えばＬＰＦ（ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）等のフイルタを設置し、指定された周波数以下の信号成分のみを通過させるように構成することもできる。この場合、ＬＰＦのカットオフ周波数は、５０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚにて選択するのが望ましい。このように構成すると、電気回路４０から出力される電気信号から余分なファクタ（周波数）を取り除くことができるので、位置測定装置において摩擦の検出処理を効率良く行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、磁気テープを用いる記録再生装置であれば、どのような記録再生装置にも適用することができ、例えば、デジタルビデオカメラの記録再生装置、デジタルオーディオレコーダ、ビデオテープレコーダなどにも適用することができる。

本発明の記録再生装置の概略平面図である。 図１の記録再生装置の摩擦力測定装置の近傍の概略斜視図である。 本発明の記録再生装置の摩擦力測定装置に含まれる電気回路と、位置測定装置と、ロータリエンコーダとの関係を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 磁気テープカートリッジ
１２ 供給リール
１４ 磁気テープ
１５ 境界部
１６ 巻取りリール
１８ 磁気ヘッド
１９、２２Ａ、２２Ｂ テープガイド部
２０ 摩擦力測定装置
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ ガイドローラ
２６Ａ、２６Ｂ 上テープガイドホルダ
２８Ａ、２８Ｂ 下テープガイドホルダ
３０ 測定子
３２Ａ、３２Ｂ 歪みゲージ
３４ 摩擦力測定部材
３６ 測定部材取付け部
３６ａ 先端部
４０ 電気回路
４２ 電源
４４Ａ、４４Ｂ 抵抗
４６ アンプ
５０ 演算処理部
６０ 走行位置検出装置
７０ ロータリエンコーダ
１００ 記録再生装置

Claims (6)

1. 供給リールに巻回されたテープ状記録媒体を磁気ヘッドに対して走行させて情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う記録再生装置であって、
   前記テープ状記録媒体は、摩擦係数の異なる領域を有しており、
   走行している前記テープ状記録媒体と接して前記テープ状記録媒体の摩擦力を検出する摩擦力検出手段と、
   前記摩擦力検出手段によって検出される摩擦力の変化に基づいて、前記摩擦係数の異なる領域の境界の位置を特定し、当該境界の位置を基準にして、前記磁気ヘッドに対する前記テープ状記録媒体の走行位置を検出するテープ走行位置検出手段とを有する記録再生装置。
2. 更に、前記テープ上記録媒体の走行に応じて一定の回転速度で回転する回転体と、
   前記回転体の回転回数を計測する回転数検出手段とを備え、
   前記テープ走行位置検出手段は、回転数検出手段により検出される回転回数に基づいて前記走行位置を検出する請求項１に記載の記録再生装置。
3. 更に、前記テープ状記録媒体の走行に応じて可変の回転速度で回転する回転体と、
   前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段とを備え、
   前記テープ走行位置検出手段は、前記境界位置が検出されたときに前記回転数検出手段により検出される第１回転数と、前記走行位置にあるときに前記回転数検出手段により検出される第２回転数とに基づいて、前記走行位置を検出する請求項１に記載の記録再生装置。
4. 前記摩擦係数の異なる領域が、リーダテープ領域と、情報を記録するために用いられるデータ記録領域との境界である請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録再生装置。
5. 磁気ヘッドによって情報の記録及び再生の少なくとも一方が行なわれるテープ状記録媒体であって、
   前記磁気ヘッドに対する前記テープ状記録媒体の走行位置を検出するために、摩擦係数の異なる領域が形成されているテープ状記録媒体。
6. 前記摩擦係数の異なる領域が検出され、当該領域を基準にして前記走行位置が検出される請求項５に記載のテープ状記録媒体。

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