JP2006107637A - 磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気テープと磁気ヘッドとの貼り付きによって、磁気ヘッド及び磁気テープの表面が損傷することを防止できる磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法を提供する。
【解決手段】 磁気テープに磁気ヘッドを摺接させつつ磁気記録・再生を行う際に、搬送速度検出部によって磁気テープの搬送速度を検出し、搬送速度検出部に検出された磁気テープの搬送速度に基づいて、ヘッド位置調整機構によって磁気ヘッドを磁気テープの表面に対して垂直に進退駆動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法に関し、特に、磁気ヘッドの位置を調整する磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法に関する。

従来、コンピュータ等の外部記憶装置に用いられる磁気記録媒体として磁気テープが使用されている。磁気テープに磁気記録・再生を行う場合には、磁気記録再生装置に備えられた磁気ヘッドに磁気テープを摺動させた状態で、該磁気ヘッドから磁気信号の書き込み及び読み込みを行う。

現在、磁気テープの表面の平滑化が進んでいる。磁気テープの表面が平滑であるほど、該磁気テープが磁気ヘッドに貼り付きやすくなることが知られている。そこで、下記特許文献１のように磁気記録・再生時に磁気テープが磁気ヘッドに貼り付くことを防止するとともに、その一方で、磁気テープに必要な耐久性を確保するように、磁気テープの表面には適度に凹凸が形成されている。

特開２００１−１１０１６４号公報

しかし、近年では記録密度を向上するため、磁気テープの表面がより一層の平滑化が図られている。そして、磁気テープが磁気ヘッドに貼り付きやすくなることが懸念されており、更なる改善の余地があった。特に、磁気テープにおける、磁気記録・再生時に走行が折り返される部分（折り返し部）である磁気テープの記録開始部（ＢＯＴ（Beginning of Tape）部）及び記録終了部（ＥＯＴ（End of Tape）部）では、磁気ヘッドと磁気テープとが摺接する面同士の静止摩擦力が大きく、磁気テープを繰り返し走行させることで、磁気ヘッド及び磁気テープの表面が損傷してしまうことが懸念されている。

磁気記録・再生時に、搬送される磁気テープのテンションを制御して磁気テープが磁気ヘッドに貼り付いてしまう機構も提案されているが、この場合、磁気テープのテンションを大幅に低減する必要があり、磁気テープの走行性や磁気テープの巻姿が劣化することが懸念されている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、磁気テープと磁気ヘッドとの貼り付きによって磁気ヘッド及び磁気テープの表面が損傷することを防止できる、磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１） 磁気テープに磁気記録・再生を行う磁気記録再生装置であって、
前記磁気テープと摺接するように設けられ、前記磁気テープに磁気記録・再生可能な磁気ヘッドと、
前記磁気テープの搬送速度を検出するための搬送速度検出部と、を備え、
前記搬送速度検出部に検出された前記磁気テープの搬送速度に基づいて、前記磁気ヘッドを前記磁気テープの表面に対して進退駆動可能なヘッド位置調整機構が設けられていることを特徴とする磁気記録再生装置。
（２） 前記ヘッド位置調整機構が、前記磁気ヘッドを備えた基板と、アクチュエータとを有し、前記アクチュエータが、前記基板を移動可能に支持するボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに前記基板を移動させるための駆動力を供給する積層型の圧電素子とから構成さていることを特徴とする上記（１）に記載の磁気記録再生装置。
（３） 前記圧電素子がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(ＺｉＴｉ)Ｏ_３）からなる圧電セラミクスを複数枚積層した構成であることを特徴とする上記（２）に記載の磁気記録再生装置。
（４） 前記磁気テープに予め書き込まれたサーボ信号を読み込むことで前記磁気テープの折り返し部を検出するテープ位置検出部を備えていることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
（５） 前記搬送速度検出部が前記磁気テープの搬送速度をパルス信号として検出するロータリーエンコーダを有し、前記ロータリーエンコーダによって検出されたパルス信号のパルス間隔に基づいて前記磁気テープの搬送速度の変化を算出するタイミング回路が設けられていることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
（６） 磁気テープに磁気ヘッドによって磁気記録・再生を行う磁気記録再生方法であって、
前記磁気テープに磁気記録・再生する際に、前記磁気テープの搬送速度を搬送速度検出部で検出し、前記搬送速度検出部に検出された前記磁気テープの搬送速度に基づいて、ヘッド位置調整機構により前記磁気ヘッドを前記磁気テープの表面に対して進退駆動することを特徴とする磁気記録再生方法。
（７） 前記ヘッド位置調整機構が、前記磁気ヘッドを備えた基板と、アクチュエータとを有し、前記アクチュエータが、前記基板を移動可能に支持するボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに前記基板を移動させるための駆動力を供給する積層型の圧電素子とから構成されていることを特徴とする上記（６）に記載の磁気記録再生方法。
（８） 前記圧電素子がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(ＺｉＴｉ)Ｏ_３）からなる圧電セラミクスを複数枚積層した構成であることを特徴とする上記（７）に記載の磁気記録再生方法。
（９） 前記磁気テープに予め書き込まれたサーボ信号を読み込むことで前記磁気テープの折り返し部を検出するテープ位置検出部を備えていることを特徴とする上記（６）から（８）のいずれか１つに記載の磁気記録再生方法。
（１０） 前記搬送速度検出部が前記磁気テープの搬送速度をパルス信号として検出するロータリーエンコーダを有し、前記ロータリーエンコーダによって検出されたパルス信号のパルス間隔に基づいてタイミング回路で前記磁気テープの搬送速度の変化を算出することを特徴とする上記（６）から（９）のいずれか１つに記載の磁気記録再生方法。

本発明の磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法は、前記磁気テープの搬送速度に基づいて、ヘッド位置調整機構によって磁気ヘッドを進退駆動させることができるため、磁気テープの表面に摺接する磁気ヘッドの突き出し量を適宜制御することができる。そして、磁気テープの折り返し部において、磁気ヘッドの突き出し量を小さくすれば、磁気テープと磁気ヘッドとが摺接する面同士の静止摩擦力を小さくすることができる。こうすれば、磁気テープに凹凸を形成するなどの表面加工を施す必要がなく、磁気テープの耐久性を低下させることないうえ、磁気記録・再生時において、走行する磁気テープが磁気ヘッドに貼り付いてしまうことを防止できる。このため、磁気テープを繰り返し走行させる場合にも、磁気テープの面が損傷してしまうことを防止することができる。

本発明によれば、磁気テープと磁気ヘッドとの貼り付きや磁気テープが損傷することを防止できる磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法を提供できる。

以下、本発明に係る磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の磁気記録再生装置の構成を説明する図である。図１に示すように、磁気記録再生装置１０は、磁気テープＴをローディングし、搬送経路によって搬送させる搬送機構を有している。

磁気記録再生装置１０は、サプライリール１とテイクアップリール２とを備えている。 サプライリール１は、予め磁気テープＴを巻回させたものである。磁気テープＴを搬送させる際には、該磁気テープＴの先端をテイクアップリール２に巻き付け、サプライリール１及びテイクアップリール２を、図示しない駆動モータによって、それぞれ回転させる。

磁気記録再生装置１０には、サプライリール１とテイクアップリール２との間で搬送される磁気テープＴの搬送方向に沿って順に、磁気テープＴを案内するガイド３と、搬送される磁気テープＴに摺接する磁気ヘッド４と、ガイド５と、搬送速度検出部６と、が設けられている。なお、本実施形態において、磁気テープＴを案内するガイド３，５の数は特に限定されず、搬送経路における他の箇所に設けて３個以上としてもよい。

磁気テープＴは、その長手方向に沿ってデータトラックが形成されているもので、また、予めサーボ信号が書き込まれている構成である。磁気テープの表面平均粗さを１ｎｍから４ｎｍの範囲とし、その厚みを４μｍから１０μｍの範囲とする。

磁気ヘッド４は、磁気テープＴの磁性層に磁気情報を書き込む磁気記録機能と、磁気テープＴの磁性層に書き込まれた磁気情報を読み込む磁気再生機能と、磁気テープＴに予め書き込まれたサーボ信号を読み込むサーボ信号読み取り機能と、を有しているものである。また、磁気ヘッド４は、複数の磁気ヘッド素子を配設してユニットとしたマルチチャンネルヘッドであって、トラッキングサーボ技術によって、各磁気ヘッド素子が磁気テープＴのデータトラック上を正確に追従するように位置制御可能な構成としてもよい。

搬送速度検出部６は、磁気テープＴの搬送速度を検出する機能を有している。搬送速度検出部６としては、例えば、ロータリーエンコーダを使用することができる。ロータリーエンコーダとしては、磁気テープＴの搬送速度をコード化して検出する構成であり、回転軸が一定量回転するごとにパルス信号を出力するインクリメンタル方式や、回転軸の絶対的な位置を検出することが可能なアブソリュート方式があるが、いずれを用いてもよい。本実施形態では、ロータリーエンコーダとして、搬送される磁気テープＴの状態をパルス信号で出力するインクリメンタル方式のものを使用した。

本実施形態の磁気記録再生装置１０には、搬送速度検出部６に検出された磁気テープＴの搬送速度に基づいて、磁気ヘッド４を磁気テープＴの表面に対して進退駆動させるヘッド位置調整機構２０が設けられている。

図２は、ヘッド位置調整機構の構成を説明する図である。図２に示すように、ヘッド位置調整機構２０は、変位可能な基板２２と、該基板２２と平行に固定された支持台２１と、基板２２と支持台２１とを連結するように、両者の間に固定されたアクチュエータ２６とを有している。

磁気記録再生装置１０の搬送機構に搬送される磁気テープＴは、支持台２１と基板２２との間を通過するように搬送されている。
本実施形態では、支持台２１と基板２２との間を通過する磁気テープＴにおける、支持台２１側の面にサーボ信号記録層Ｔａが形成されている。

サーボ信号記録層Ｔａには、磁気テープＴのＢＯＴ部及びＥＯＴ部のそれぞれの位置を特定するためのサーボ信号が予め記録されている。
なお、ＢＯＴ部とは、磁気テープＴにおいて、磁気記録・再生を開始可能な最初の部位を意味し、また、ＥＯＴ部とは、磁気テープＴにおいて、磁気記録・再生を終了すべき最後の部位を意味している。言い換えると、磁気テープＴは、これらＢＯＴ部とＥＯＴ部との間の区間において磁気情報の書き込み及び読み込みが行われ、磁気テープＴがＢＯＴ部とＥＯＴ部との間で折り返して走行されることで、繰り返し磁気記録・再生が行われる。 なお、本明細書において、ＢＯＴ部とＥＯＴ部とを総称して折り返し部ともいう。

基板２２における、前記支持台２１と対向する面（図２では下側の面）に磁気ヘッド４が取り付けられている。基板２２には、磁気ヘッド４の磁気記録・再生のための磁気信号を伝達するための配線と、磁気ヘッド４により読み込んだサーボ信号を伝達するための配線とが形成されている。

本実施形態のヘッド位置調整機構２０は、アクチュエータ２６の圧電素子２５でボイスコイルモータ２４に駆動力を供給し、ボイスコイルモータ２４を駆動することで基板２２を移動させ、該基板２２に取り付けられた磁気ヘッド４を磁気テープＴの表面の垂直方向に対して進退駆動させることができる。磁気記録・再生時には、アクチュエータ２６を起動することで、基板２２を支持台２１側に移動させることで、磁気ヘッド４を磁気テープＴに摺接させる。

アクチュエータ２６は、基板２２を上下方向に駆動可能に支持するボイスコイルモータ２４と、基板２２を駆動させるための駆動力を供給する積層型の圧電素子２５と、から構成されている。

図３は、積層型の圧電素子の構成を説明する概略図である。図３に示すように積層型の圧電素子２５は、互いに平行に配置された一対の板状の外部電極３１と、一対の外部電極３１の対向する各面に垂直に取り付けられた薄板状の複数の内部電極３２とを有している。一対の外部電極３１には、電圧を印加するための配線が接続されている。ここで、一方の外部電極３１に設けられた複数の内部電極３２は、他方の外部電極３１側の複数の内部電極３２同士の間に位置するように交互に配置され、電圧印加時に、上下に隣り合う内部電極３２と厚み方向（図３中の上下方向）の分極が逆になるように積層されている。圧電素子２５は、内部電極３２を数１０枚から数１００枚積層させた構成である。図３に示すように、圧電素子２５は、電圧が印加されると、内部電極３２同士の間に分極が発生し、圧電縦効果によって、矢印Ｄ方向に変位する。本実施形態のヘッド位置調整機構２０は、圧電素子２５の変位する向きが、基板２２を上下に駆動させる向きとなるように構成する。

内部電極３２としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(Ｚｉ，Ｔｉ)Ｏ_３）からなる圧電セラミクスを使用すれば、アクチュエータを駆動させる距離の精度及び応答性が良好となるため、好ましい。

また、支持台２１における、基板２２と対向する面（図２では上側の面）にテープ位置検出部２３が設けられている。本実施形態において、テープ位置検出部２３は、磁気記録・再生時に、光Ｌを搬送される磁気テープＴのサーボ信号記録層Ｔａに照射して、該サーボ信号記録層Ｔａに予め記録されている折り返し部の位置を示すサーボ信号を検出することができる光検出器（サーボベリファイア）である。

次に、磁気記録再生装置の制御系を説明する。
図４は、磁気記録再生装置の制御系を示すブロック図である。
図１から図４に示すように、磁気記録・再生時には、搬送機構によって磁気テープＴを搬送させるとともに、搬送速度検出部（ロータリーエンコーダ）６によって磁気テープＴの搬送速度を検出する。

搬送速度検出部６は、磁気テープＴの搬送速度をパルス信号として読み込み、このパルス信号をタイミング回路に出力する。

図５は、搬送速度検出部で検出された、磁気テープの搬送速度のパルス信号を示す図である。
図５は、時間の経過を示す時間軸である横軸に対し、パルス値同士の間隔の変化を示している。磁気記録・再生時におけるパルス値の間隔の変化は、時間軸上において、３つの時間帯Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に分けられる。時間帯Ｓ１では、磁気テープＴの搬送を開始時を示し、磁気テープＴの搬送速度が加速されてパルス間隔が次第に大きくなる。時間帯Ｓ２では、磁気テープＴの搬送速度が一定の速度に達し、パルス値の間隔が一定のパルス間隔Ｔになる。時間帯Ｓ３では、磁気テープＴの搬送を停止する際に、搬送速度を減速して搬送を停止するまでのパルス間隔の変化を示し、パルス間隔が次第に小さくなる。本実施形態のヘッド位置調整機構２０は、パルス間隔の変化をトリガとして磁気ヘッド４を進退駆動させることができる。

タイミング回路は、搬送速度検出部６によって検出されたパルス信号のパルス間隔に基づいて、磁気テープＴの搬送速度の変化を算出することができる。また、タイミング回路は、磁気テープＴの搬送速度の変化に応じて磁気ヘッド４の適当な突き出し量（磁気テープＴの表面に対して垂直に突き出す量）を算出する機能を有していることが好ましい。磁気テープＴの搬送速度の変化に対応する磁気ヘッド４の突き出し量が予めテーブルデータとして図示しない記憶部に記憶されていてもよい。

図４に示すように、タイミング回路で算出された、磁気テープＴの搬送速度の変化や磁気ヘッド４の適当な突き出し量が、ヘッド位置制御部に信号として出力される。ヘッド位置制御部は、磁気テープＴの搬送速度の変化や磁気ヘッド４の適当な突き出し量に基づいてヘッド位置調整機構２０のアクチュエータ２６を制御する信号を出力する。アクチュエータ２６は、ヘッド位置制御部によって制御され、基板２２を移動させることで、磁気ヘッド４を搬送される磁気テープＴの表面に対して垂直方向に進退駆動する。

磁気テープＴの搬送速度が停止する場合には、磁気ヘッド４が磁気テープＴから浮上（離間）するように、ヘッド位置制御部によって制御されてもよい。

また、ヘッド位置調整機構２０に設けられたテープ位置検出部２３によって磁気テープＴのサーボ信号記録層を読み込み、折り返し部を検出し、磁気テープＴが折り返し部において磁気ヘッド４と摺動する際に、該磁気ヘッド４を進退駆動させることができる。こうすれば、磁気記録・再生時に、磁気テープＴの折り返し部と摺接する際に、該磁気ヘッド４を磁気テープＴの表面に対して退避する方向に駆動させることで、静止摩擦力が大きくなることを防止できる。

本実施形態の磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法は、磁気テープＴの搬送速度に基づいて、ヘッド位置調整機構２０によって磁気ヘッド４を進退駆動させることができるため、磁気テープＴの表面に摺接する磁気ヘッド４の突き出し量を適宜制御することができる。そして、磁気テープＴの折り返し部において、ヘッド位置調整機構２０によって磁気ヘッド４の突き出し量を小さくすれば、磁気テープＴと磁気ヘッド４とが摺接する面同心の静止摩擦力を小さくすることができる。こうすれば、磁気テープＴに凹凸を形成するなどの表面加工を施す必要がなく、磁気テープＴの耐久性を低下させることないうえ、磁気記録・再生時において、走行する磁気テープＴが磁気ヘッド４に貼り付いてしまうことを防止できる。このため、磁気テープＴを繰り返し走行させる場合にも、磁気テープＴの面が損傷してしまうことを防止することができる。

なお、本発明に係る磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。
例えば、磁気テープＴの搬送経路に磁気テープＴのテンションを検出するテンション検出部を設け、磁気テープＴのテンションに応じて磁気ヘッド４の突き出し量が変化するように制御してもよい。

本発明に係る磁気テープの表面加工装置の構成を説明する図である。 ヘッド位置調整機構の構成を説明する図である。 積層型の圧電素子の構成を説明する概略図である。 磁気記録再生装置の制御系を示すブロック図である。 磁気テープの搬送速度のパルス信号を示す図である。

符号の説明

１ サプライリール
２ テイクアップリール
４ 磁気ヘッド
６ 搬送速度検出部
１０ 磁気記録再生装置
２０ ヘッド位置調整機構
２６ アクチュエータ
Ｔ 磁気テープ

Claims (10)

1. 磁気テープに磁気記録・再生を行う磁気記録再生装置であって、
   前記磁気テープと摺接するように設けられ、前記磁気テープに磁気記録・再生可能な磁気ヘッドと、
   前記磁気テープの搬送速度を検出するための搬送速度検出部と、を備え、
   前記搬送速度検出部に検出された前記磁気テープの搬送速度に基づいて、前記磁気ヘッドを前記磁気テープの表面に対して進退駆動可能なヘッド位置調整機構が設けられていることを特徴とする磁気記録再生装置。
2. 前記ヘッド位置調整機構が、前記磁気ヘッドを備えた基板と、アクチュエータとを有し、前記アクチュエータが、前記基板を移動可能に支持するボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに前記基板を移動させるための駆動力を供給する積層型の圧電素子とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
3. 前記圧電素子がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(ＺｉＴｉ)Ｏ_３）からなる圧電セラミクスを複数枚積層した構成であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録再生装置。
4. 前記磁気テープに予め書き込まれたサーボ信号を読み込むことで前記磁気テープの折り返し部を検出するテープ位置検出部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
5. 前記搬送速度検出部が前記磁気テープの搬送速度をパルス信号として検出するロータリーエンコーダを有し、前記ロータリーエンコーダによって検出されたパルス信号のパルス間隔に基づいて前記磁気テープの搬送速度の変化を算出するタイミング回路が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
6. 磁気テープに磁気ヘッドによって磁気記録・再生を行う磁気記録再生方法であって、
   前記磁気テープに磁気記録・再生する際に、前記磁気テープの搬送速度を搬送速度検出部で検出し、前記搬送速度検出部に検出された前記磁気テープの搬送速度に基づいて、ヘッド位置調整機構により前記磁気ヘッドを前記磁気テープの表面に対して進退駆動することを特徴とする磁気記録再生方法。
7. 前記ヘッド位置調整機構が、前記磁気ヘッドを備えた基板と、アクチュエータとを有し、前記アクチュエータが、前記基板を移動可能に支持するボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに前記基板を移動させるための駆動力を供給する積層型の圧電素子とから構成さていることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録再生方法。
8. 前記圧電素子がチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(ＺｉＴｉ)Ｏ_３）からなる圧電セラミクスを複数枚積層した構成であることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生方法。
9. 前記磁気テープに予め書き込まれたサーボ信号を読み込むことで前記磁気テープの折り返し部を検出するテープ位置検出部を備えていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の磁気記録再生方法。
10. 前記搬送速度検出部が前記磁気テープの搬送速度をパルス信号として検出するロータリーエンコーダを有し、前記ロータリーエンコーダによって検出されたパルス信号のパルス間隔に基づいてタイミング回路で前記磁気テープの搬送速度の変化を算出することを特徴とする請求項６から９のいずれか１つに記載の磁気記録再生方法。

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