JP2006092639A - テープドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気テープの走行耐久性および走行安定性を確保することと、クリーニングにより磁気記録再生装置の信頼性を向上させることとを、極めて簡単な装置構成により達成することができるテープドライブ装置を提供する。
【解決手段】 空気供給手段としてのダイヤフラム４の正圧側を、配管５、バッファ６および配管５ａ，５ｂを介して、円弧状の磁気テープ摺動面の材料として、細かい空隙を生成した例えばセラミックを使用し、中空構造に構成されたエアーガイド１ａ，１ｂに連結する。ダイヤフラム４の負圧側を、配管７、エアーフィルター８および配管７ａを介して、磁気テープ３の磁性面に接触する互いの刃先を所定間隔隔てて配設した２枚のサファイアブレード９ａ，９ｂと、スリット部を磁気テープ３の両面に非接触で対向配設したクリーナースロット１０に連結する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気テープをメディアとする磁気記録・再生装置に係り、例えばリニア型磁気テープを用いるテープドライブ装置に関する。

従来、リニア型磁気テープを用いるドライブシステムにおいては、テープの走行耐久性と走行安定性を確保するために、例えば下記特許文献１に記載のように、テープ走行面の材料に細かい空隙を生成したセラミックをテープガイド材として採用し、いわゆる静圧型エアーベアリング部を形成したエアーガイドシステムが提案されている。

またテープをメディアとする磁気記録・再生装置でテープを繰り返し走行すると、磁性面上の保護層がガイドやヘッド等で損傷を受け、ひどい場合には磁性粉が脱落してヘッドギャップ等に堆積し、正常な磁気記録再生が行えない不具合を生ずる。

これを回避するためサファイブレード等をテープ磁性面に適切なすくい角で接触させテープ上の磁性粉やごみを掻き取ることが、例えば下記特許文献２、３に記載されている。

すなわち特許文献２には、テープスピードやテープ走行方向に制限を加えて常時テープには摺動しない構造になっている。またサファイアブレードのすくい角上に堆積した磁性粉やごみは空気中の湿気やテープバインダー等により凝集し、掻き取り効果の減少や、脱落によるヘッドギャップのクロッグ等の問題を有する。

また特許文献３では、ブラシとブレードによるテープ上の磁性粉やゴミをかきとることに加え、負圧によりこの掻き取った磁性粉やゴミの吸引・除去を行って上記の問題を回避している。
米国特許５７７７８２３ 米国特許５１３６４４８ 米国特許３９７５７８９

前記特許文献１のエアーガイドシステムは、空隙率を適度に選択したセラミックをテープガイド材として採用し、機械加工で曲面を滑らかに形成し、セラミックのポーラス（空隙）から適切な空気を一定に供給することにより所謂静圧ベアリングシステムを形成している。そのエアー供給手段として外部エアーを配管・接続することも可能であるが、ダイヤフラム方式による正圧エアー供給システムを構成し、比較的安価に、寿命を長くすることを可能にしている。

この特許文献１のエアーガイドシステムにおいて、テープとガイド間の空気圧は、セラミックの中に圧力センサーを設置し、この空気圧とテープテンションとの相関をとり、リールモータートルクへのフィードバック量として使用している。つまり一定量のエアーを供給し、テープとガイド間の隙間はこの供給エアー量と圧力で決定される物理量（エネルギー）とテープテンションで決定される。

このエアーガイドシステムは理想的なテープドライブ機構であるが、テープを浮上させるためにガイドの端部は固体接触する領域が必要である。つまりテープ面とガイド面の端部で形成されるチャンバーを形成する必要がある。このチャンバーが形成出来ないとエアーの供給量は飛躍的に増大し、ダイヤフラムの供給能力を上げざるを得ず、安価なシステムが供給できなくなる欠点を生ずる。この固体接触はテープの耐久性にとっては好ましくなく、高密度磁気記録・再生を行ううえでの最大の障害になる。

またテープドライブにとってメディアは互換性を保証しており、他社ドライブで記録されたテープや、長期保存された損傷を受けたテープを再生することもあり、テープ表面に浮遊・付着した脱落・凝集した磁性粉やゴミを除去することは機器の信頼性を上げるうえで重要である。

しかしながらドライブ装置内に磁気テープのクリーニング機構を設けることは、装置の大型化を招くという問題がある。例えば特許文献１のエアーガイドシステムを有したドライブに特許文献３のクリーニング機構を組み込む場合、磁性粉やゴミを吸引するための負圧用のエアー供給手段を新たに設けなくてはならず、非常に装置が大型化してしまう。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、磁気テープの走行耐久性および走行安定性を確保することと、クリーニングにより磁気記録再生装置の信頼性を向上させることとを、極めて簡単な装置構成により達成することができるテープドライブ装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明のテープドライブ装置は、所定圧力のエアーが供給されるエアーガイドのテープ摺動面に磁気テープを沿わせ、該テープの走行をガイドするテープドライブ装置であって、正圧側が前記エアーガイドに連結され、負圧側が前記磁気テープ表面の磁性粉やゴミを吸引除去するクリーニング機構に連結された空気供給手段を備えたことを特徴としている。

また前記空気供給手段と負圧側のクリーニング機構とを結ぶ空気流通路に介挿されたエアーフィルターを備えたことを特徴としている。

また前記クリーニング機構は、前記磁気テープに対して各々所定のすくい角を有するとともに、互いの刃先が所定間隔隔てて配設され且つ前記磁気テープ磁性面に摺動される２枚のブレードを備えていることを特徴としている。

また前記クリーニング機構は、所定幅、例えば前記２枚のブレードの互いの刃先間隔よりも広い幅のスリット部を有し、該スリット部が前記磁気テープの両面に非接触で各々対向配設されたクリーナースロットを備えていることを特徴としている。

また前記エアーフィルターは取り外し可能に構成されていることを特徴としている。

より具体的には、
（1）リニアテープドライブ磁気記録・再生装置のテープ（メディア）走行ガイド機構を、テープ走行時、テープ停止時にテープガイディング面（エアーガイドのテープ摺動面）からエアーを供給し、テープ面とガイディング面との間の空気圧を大気圧より高くすることによりテープを浮上させ、空気摩擦によりテンションロスを軽減させ、静圧ベアリングシステムで構成する。
（2）上記ガイドの空気供給源として例えばダイヤフラム等の安価な空気供給手段を備える。
（3）テープに対して適切なすくい角を有する２枚のサファイアブレードを、適切な隙間を形成してそれぞれが対向する位置関係に設置し、テープ磁性面に摺動させ、その隙間を上記空気供給手段の負圧部に連結させ、テープ上に脱落した、磁性粉や磁気記録・再生の障害となるゴミを除去・吸引する。
（4）上記のテープに対して適切なすくい角を有するサファイアブレードの隙間の吸引部と前記ガイド部のダイヤフラム等の空気供給手段との間にフィルターを設け、定期的に堆積した磁性粉やゴミを容易に廃棄、交換出来るようにした。
（5）上記サファイアブレードに隣接して、サファイアブレードでは除去出来ない比較的大きなゴミを除去できるようにクリーナースロットをテープ両面に設置する。
（6）上記負圧部の配管の途中にエアーフィルターを容易に交換できるように設置する。

（１）本発明によれば、空気供給手段の正圧側では、エアーガイドに供給した所定出力のエアーによって、ガイド摺動面に沿わせた磁気テープを浮上させてテンションロスを軽減させながらテープ走行をガイドすることができる。

また前記空気供給手段の負圧側では、エアーの吸引により、クリーニング機構によって磁気テープ表面の磁性粉やゴミを除去することができる。

このため、正圧による磁気テープ浮上をともなったテープ走行ガイド機能と、負圧によるクリーニング機能の、異なる二つの機能を一つの空気供給手段によって容易に実現することができる。

これによって、磁気テープの走行耐久性および走行安定性を確保することと、クリーニングにより磁気記録再生装置の信頼性を向上させることとを、極めて簡単な装置構成により達成することができる。
（２）また請求項２に記載の発明によれば、クリーニング機構により磁気テープ表面から吸引された磁性粉やゴミをエアーフィルターに付着させることができ、清掃が容易となる。

また請求項９に記載の発明によれば、エアーフィルターを交換することができ、これによって前記付着した磁性粉やゴミの廃棄又は再生の取り扱いが容易となる。
（３）また請求項３、４に記載の発明によれば、２枚のブレード、例えばサファイアブレードの各刃先が磁気テープ磁性面に摺動した状態で吸引されるので、磁気テープ上に浮遊、付着した磁性粉やゴミを、確実に２枚のサファイアブレード間に掻き取り吸引することができる。
（４）また請求項７、８に記載の発明によれば、２枚のブレードでは除去できない比較的大きなゴミをクリーナースロットにより確実に除去することができる。

またクリーナースロットのスリット部は、磁気テープの両面に各々対向配設されているので、磁気テープがリールに巻き取られた際に、磁気テープのバックコート面に付着した磁性粉やゴミが、前記ブレードによりクリーニングされた磁性面に転写してしまうことは防止される。このためクリーニング効果が著しく向上する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこの実施形態例に限定されるものではない。図１はリニア型磁気テープを用いるドライブ装置内の要部構成を表している。

図１において１ａ，１ｂは円弧状の磁気テープ摺動面の材料として、細かい空隙を生成した例えばセラミックを使用し、中空構造に構成されたエアーガイドであり、磁気ヘッド２の、磁気テープ３の走行方向両側に各々所定距離隔てて配設されている。

４は空気供給手段としてのダイヤフラムであり、その正圧側は配管５、バッファ６および配管５ａ，５ｂを介してエアーガイド１ａ，１ｂに連結されている。

ダイヤフラム４の負圧側は、配管７、エアーフィルター８および配管７ａを介して、磁気テープ３の磁性面に接触する互いの刃先を所定間隔隔てて配設した２枚のサファイアブレード９ａ，９ｂ（ブレード）と、スリット部を磁気テープ３の両面に非接触で対向配設したクリーナースロット１０とに連結されている。

サファイアブレード９ａ，９ｂとクリーナースロット１０は、例えばエアーガイド１ａの近傍に並設されるが、エアーガイド１ｂの近傍に並設しても良い。１１は負圧側の配管７ａに設けられた圧力センサーである。

ダイヤフラム４から供給されるエアーは、バッファ６および配管５ａ，５ｂを介してエアーガイド１ａ，１ｂの中空部に各々吐出され、該エアーガイド１ａ，１ｂの磁気テープ摺動面を形成するセラミックの細かい空隙から磁気テープ３との間に送り込まれ、これによって磁気テープ３との間に一定の空気圧が生じ、磁気テープ３は浮上する。

この空気圧は図示省略の圧力センサーにより検出されて電気信号に変換され、該圧力検出電気信号はリード線１２ａ，１２ｂを介して空気圧制御器１３に導入される。

空気圧制御器１３は、前記圧力検出電気信号と、テープ走行用の駆動モータ（図示省略）のトルクを検出した信号とに基づいて、テンションロスを軽減されるような圧力となるようにダイヤフラム４の正圧を制御する。

図２は前記エアーガイド１ａの構成を表しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は中空部の断面図である（エアーガイド１ｂ同様に構成されている）。図２において、エアーガイド１ａは、円弧状の底板２１およびそれに対向する円弧状のテープガイド板２２と、側板２３、２４および端板２５、２６とで、中空部２７を有したハウジング２０を構成している。

前記テープガイド板２２としては、空隙率を適度に選択したセラミックが採用され、その他の底板２１、側板２３、２４、端板２５、２６は空気を通さない材料で構成されている。

底板２１の略中央部には所定径の穴が穿設され、該穴には前記配管５ａの端部が連結されている。この配管５ａを通して送られる空気がエアーガイド１ａの中空部２７に吐出される。

また底板２１およびテープガイド板２２を貫通してエアーチューブ２８が挿入され、その一端はテープガイド板２２のテープ摺動面２２ａに臨んでいる。エアーチューブ２８の他端は圧力センサー２９に導入されており、該圧力センサー２９は、テープガイド板２２のセラミックの空隙（ポーラス）からテープ摺動面２２ａに供給された空気圧を検出し、電気信号に変換する。

図３（ａ），（ｂ）は、エアーフィルター８、サファイアブレード９ａ，９ｂ、クリーナースロット１０、圧力センサー１１の、実際のドライブ装置への取り付け例を表し、図中、７ａａ、７ａｂは配管を示している。図３（ｃ）はサファイアブレード９ａ，９ｂの斜視図、図３（ｄ）はクリーナースロット１０の斜視図である。

サファイアブレード９ａ，９ｂは、図４に示すように、例えばそれぞれのブレードの刃先の空隙を0.2mmから1mmの範囲に設定し、且つ刃先先端部の稜線は、互いに12mmの距離で50ミクロン以下に設定している。

まず空隙を0.2〜1mmに設定している理由は、0.2mmより狭いと凝集した磁性粉やごみが本実施例の負圧（0.5気圧程度）では十分に吸引出来なくなり、最悪目詰まりして機能しなくなる。一方1mmより広くなると負圧によりテープがこの溝に吸引されてしまい、テープのスティッフネスが小さいと折れを生じてしまい、正常な機能が達成出来ない。

サファイアブレードの刃先の稜線が互いにねじれの関係になり50ミクロンより広くなると、テープエッジにダメージを受けたテープが食い込み方向に走行した時に最悪テープ切断に至る。このため本実施例の様に0〜50ミクロンの範囲に設定することが重要である。

サファイアブレード９ａ，９ｂの外側のすくい角は1〜20度の範囲に設定する。1度以下ではサファイアブレードの外側の縁でテープに接触してしまい、所定の機能が得られない。一方20度より大きくするとテープ切断の危険性が上昇するという実験結果を得ている。

サファイアブレード９ａ，９ｂに隣接しているクリーナースロット１０は幅約2mmのスリット１０ａを設けテープ磁性面には直接接触することなく、テープ磁性面上の比較的大きな凝集した磁性粉やゴミを吸引する。

またこのクリーナースロット１０は磁気テープ３のバックコート側にも設置している（図１では図示省略している）。これは磁性面のみクリーニングを行ってもリールに巻き込まれると磁性面とバックコート面が互いに接触し、粘着性を持った磁性粉やゴミは互いに転写し、ふたたびクリーニングされた磁性面に再付着し、クリーニング効果を損ねるためである。

またテープ表面に接触させていないのは、2mmのスリット幅では先の説明のように、容易にスリット１０ａの中にテープが吸引され、テープダメージやテープ走行不能の事態に陥るためである。これを回避するため特許文献３に記載の実施例の様にブラシ等を近接させることも可能である。この場合はブラシのクリーニングという作業を行うことが必要になる。

サファイアブレード９ａ，９ｂやクリーナースロット１０の背後には図３（ａ），（ｂ）のように、負圧を発生し、且つ吸引した磁性粉やゴミを取り込む配管７ａａ、７ａｂが接続されている。その先にはテープドライブ装置の外側からアクセスしやすい位置にエアーフィルター８を配管の途中に接続している。エアーフィルター８に付着した磁性粉やゴミは清掃するか若しくはエアーフィルター８を交換することにより容易に再生される。

以上のように本実施形態例によれば、リニアテープドライブ磁気記録・再生システムにおいて、ダイヤフラム等の安価なエアー供給手段による静圧エアーベアリングシステムの空気取り入れ口の先端にサファイアブレード９ａ，９ｂを二枚対向させ、テープ上に浮遊・付着したごみを掻き取り吸引するように構成したので、磁気記録・再生装置の信頼性を向上させることが容易に可能となった。

また、上記サファイアブレード９ａ，９ｂの他にクリーナースロット１０を併設し、サファイブレードでは捕れない比較的大きなゴミを吸引することでクリーニング効果を向上させることが可能となった。

また、上記クリーナースロット１０（のスリット１０ａ）を磁気テープの両面に対向させることにより、クリーニング効果をさらに向上させることが可能となった。

尚エアーガイド１ａ，１ｂの形状、構造は、図２に限らず、同様の機能を有する他の形状、構造に構成されていても構わない。また本発明のブレードは、前記実施形態例においてはサファイアブレードを用いているが、これに限らず、アルミナ、サーメット、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、超硬合金等の素材から形成されたブレードを用いても良い。

本発明の一実施形態例の全体構成模式図。 本発明の一実施形態例のエアーガイドを表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は中空部の断面図。 本発明の一実施形態例の要部を表し、（ａ）はサファイアブレードおよびクリーナースロットの取り付け例を示す斜視図、（ｂ）はエアーフィルターおよび圧力センサーの取り付け例を示す斜視図、（ｃ）はサファイアブレードの斜視図、（ｄ）はクリーナースロットの斜視図。 本発明の一実施形態例のサファイアブレードの要部寸法を表す説明図。

符号の説明

１ａ，１ｂ…エアーガイド、２…磁気ヘッド、３…磁気テープ、４…ダイヤフラム、５，５ａ，５ｂ，７，７ａ，７ａａ，７ａｂ…配管、６…バッファ、８…エアーフィルター、９ａ，９ｂ…サファイアブレード、１０…クリーナースロット、１１、２９…圧力センサー、１２ａ，１２ｂ…リード線、１３…空気圧制御器、２０…ハウジング、２１…底板、２２…テープガイド板、２２ａ…テープ摺動面、２３、２４…側板、２５、２６…端板、２７…中空部、２８…エアーチューブ。

Claims (9)

1. 所定圧力のエアーが供給されるエアーガイドのテープ摺動面に磁気テープを沿わせ、該テープの走行をガイドするテープドライブ装置であって、
   正圧側が前記エアーガイドに連結され、負圧側が前記磁気テープ表面の磁性粉やゴミを吸引除去するクリーニング機構に連結された空気供給手段を備えたことを特徴とするテープドライブ装置。
2. 前記空気供給手段と負圧側のクリーニング機構とを結ぶ空気流通路に介挿されたエアーフィルターを備えたことを特徴とする請求項１に記載のテープドライブ装置。
3. 前記クリーニング機構は、前記磁気テープに対して各々所定のすくい角を有するとともに、互いの刃先が所定間隔隔てて配設され且つ前記磁気テープ磁性面に摺動される２枚のブレードを備えていることを特徴とする請求項１に記載のテープドライブ装置。
4. 前記クリーニング機構は、前記磁気テープに対して各々所定のすくい角を有するとともに、互いの刃先が所定間隔隔てて配設され且つ前記磁気テープ磁性面に摺動される２枚のブレードを備えていることを特徴とする請求項２に記載のテープドライブ装置。
5. 前記クリーニング機構は、所定幅のスリット部を有し、該スリット部が前記磁気テープの両面に非接触で各々対向配設されたクリーナースロットを備えていることを特徴とする請求項１に記載のテープドライブ装置。
6. 前記クリーニング機構は、所定幅のスリット部を有し、該スリット部が前記磁気テープの両面に非接触で各々対向配設されたクリーナースロットを備えていることを特徴とする請求項２に記載のテープドライブ装置。
7. 前記クリーニング機構は、前記２枚のブレードの互いの刃先間隔よりも広い幅のスリット部を有し、該スリット部が前記磁気テープの両面に非接触で各々対向配設されたクリーナースロットを備えていることを特徴とする請求項３に記載のテープドライブ装置。
8. 前記クリーニング機構は、前記２枚のブレードの互いの刃先間隔よりも広い幅のスリット部を有し、該スリット部が前記磁気テープの両面に非接触で各々対向配設されたクリーナースロットを備えていることを特徴とする請求項４に記載のテープドライブ装置。
9. 前記エアーフィルターは取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のテープドライブ装置。