JP2007220185A - Ｄｃ消磁装置およびｄｃ消磁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣ消磁により磁気テープの記録面にエラー原因ができるのを抑制することが可能なＤＣ消磁装置を提供する。
【解決手段】ＤＣ消磁装置１は、磁気テープＭＴの一面側に設けられた記録層をＤＣ消磁ヘッド２１を用いてＤＣ消磁する装置であって、磁気テープＭＴがセットされる走行系１０と、走行系１０を制御することにより、磁気テープＭＴを走行させる制御部４０と、を備え、ＤＣ消磁ヘッド２１は、セットされた磁気テープＭＴの他面側に配置されており、磁場を発生することにより、記録層をＤＣ消磁する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気テープの記録層をＤＣ消磁するＤＣ消磁装置およびＤＣ消磁方法に関する。

近年、磁気テープは、高密度記録化が進んでおり、コンピュータのバックアップ用では１００ギガバイト程度の記憶容量を有するものが出てきている。そのために、磁気テープの記録層には幅方向に数百本のデータトラックが形成されている。したがって、データトラックの幅は非常に狭くなっており、隣接するデータトラック間も非常に狭くなっている。そのため、磁気ヘッドの記録／再生素子をデータトラックにトレースさせるために、磁気テープにサーボ信号を予め書き込んでおき、このサーボ信号を磁気ヘッドで読み取ることにより、磁気ヘッドの位置（磁気テープの幅方向の位置）をサーボ制御している。

ここで、磁気テープ記録再生装置では、サーボ信号読取素子（ＭＲ素子）によってサーボ信号における磁化の変化点を電気抵抗の変化で検出しており、読取信号として磁化の変化点を微分波形（電圧値）で出力している。そのため、ＭＲ素子の電気抵抗の変化が大きくなるほど、サーボ信号の読取信号のピーク電圧値が大きくなり、読取信号のＳＮ比が向上する。

しかし、今後、数十テラバイト程度まで磁気テープの高密度記録化が進んだ場合には、磁気テープは、データトラック数が増え、データトラックの幅および隣接するデータトラック間は一層狭くなるとともに、磁気テープ自体も薄層化する。これに伴い、サーボ信号を読み取るときに検出可能な磁気の量が減少し、サーボ信号の読取信号のピーク電圧値が小さくなり、読取信号のＳＮ比が劣化する。その結果、磁気テープ記録再生装置において、サーボ信号を正確に読み取ることができなくなり、高精度な磁気ヘッドの位置制御を行えなくなる。

そこで、サーボ信号の読取信号のＳＮ比を向上させる方法として、磁気テープのサーボバンドを、磁気テープの長手方向の一方向（例えば、磁気テープの走行方向）に向けて一方向に磁化（以下、「ＤＣ消磁」という。）した後に、このサーボバンドを一方向と逆方向に磁化してサーボ信号を書き込む方法がある。この方法では、サーボ信号を磁気ヘッドのサーボ信号読み取り用の素子で読み取ったときに、一方向の地の部分と、逆方向に磁化されたサーボパターンとの切り替わりの部分で磁界の変化率および変化量が大きくなるため、サーボ信号の出力が大きくなり、サーボ信号の読取信号のＳＮ比を向上させることができる。そして、磁気テープの記録層をＤＣ消磁するためには、磁気テープの記録面（記録層側面）側に配置されたＤＣ消磁ヘッドが用いられていた（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。
特開２００４−３１８９７７号公報 米国特許第６９７０３１２号明細書 米国特許出願公開第２００５／００９９７１８号明細書 米国特許出願再公開第２００５／０１０５９６７号明細書 米国特許出願公開第２００５／０１６８８６９号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２１９７３４号明細書

このように、ＤＣ消磁ヘッドが磁気テープの記録面側に配置された従来の技術では、ＤＣ消磁ヘッドと磁気テープとの摩擦によって、記録面への傷、擬似信号、ゴミ付着等のさまざまな問題が発生し、これらがエラー原因となっていた。

本発明は、このような背景に鑑みて創案されたものであり、磁気テープの記録面にエラー原因ができるのを抑制することが可能なＤＣ消磁装置およびＤＣ消磁方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、磁気テープの一面側に設けられた記録層をＤＣ消磁ヘッドを用いてＤＣ消磁するＤＣ消磁装置であって、前記磁気テープがセットされる走行系と、前記走行系を制御することにより、前記磁気テープを走行させる制御部と、を備え、前記ＤＣ消磁ヘッドは、セットされた前記磁気テープの他面側に配置されており、磁場を発生することにより、前記記録層をＤＣ消磁することを特徴とする。

ＤＣ消磁（「直流消磁」、「直流消去」ともいう。）とは、磁気テープの記録層の磁性体を一方向に向けて磁化することを指す。磁化の方向としては、磁気テープに水平記録を行う場合には、磁気テープの長手方向の一方向（例えば、磁気テープの走行方向）であることが望ましく、磁気テープに垂直記録を行う場合には、磁気テープの面に垂直な方向であることが望ましい。

このようなＤＣ消磁装置によれば、ＤＣ消磁ヘッドと磁気テープの一面、すなわち記録面との摩擦を回避することができるので、ＤＣ消磁により磁気テープの記録面にエラー原因ができるのを抑制することができる。

前記したＤＣ消磁装置において、前記ＤＣ消磁ヘッドは、前記記録層を飽和磁化量以上で磁化するため、下記式（１）を満たす磁場を発生することが望ましい。
Ｈφ≧ＴＤ×ｄＴφ …式（１）
ここで、ＨφはＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場、ＴＤは磁気テープの厚み、ｄＴφはスペーシングロスによる磁場低下率である。

このようなＤＣ消磁装置によれば、記録層を飽和磁化量以上で磁化することができるので、より確実に記録層をＤＣ消磁することができる。

前記したＤＣ消磁装置において、前記ＤＣ消磁ヘッドは、永久磁石から構成されていても良い。

前記したＤＣ消磁装置において、前記ＤＣ消磁ヘッドは、電磁石から構成されており、前記制御部は、前記電磁石のコイルに通電することにより、前記電磁石に磁場を発生させても良い。

また、前記課題を解決するための手段として、本発明は、磁気テープの一面側に設けられた記録層をＤＣ消磁するＤＣ消磁方法であって、前記磁気テープを走行させるとともに、走行している前記磁気テープの他面側に配置されたＤＣ消磁ヘッドが磁場を発生することにより、前記記録層をＤＣ消磁することを特徴とする。

前記したＤＣ消磁方法において、前記ＤＣ消磁ヘッドが、前記記録層を飽和磁化量以上で磁化するため、下記式（１）を満たす磁場を発生することが望ましい。
Ｈφ≧ＴＤ×ｄＴφ …式（１）
ここで、ＨφはＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場、ＴＤは磁気テープの厚み、ｄＴφはスペーシングロスによる磁場低下率である。

本発明によれば、ＤＣ消磁により磁気テープの記録面にエラー原因ができるのを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、以下の実施形態では、本発明のＤＣ消磁装置を、磁気テープの一面側に設けられた記録層のサーボバンドにサーボ信号を記録するサーボライタに適用した場合を例にとり説明する。
参照する図面において、図１は、本発明の実施形態に係るサーボライタを示すシステム構成図である。図２は、ＤＣ消磁ヘッドと磁気テープとの関係を示す模式図である。なお、図２において、矢印を用いて磁場を模式的に示している。また、各図は、説明を明確にするために誇張、省略されており、正確な寸法を表すものではない。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るサーボライタ１は、走行系１０と、ヘッド部２０と、ＤＣ消磁用回路３１と、パルス発生回路３２と、制御装置４０と、を備えている。

［走行系１０］
走行系１０は、磁気テープＭＴに対するＤＣ消磁、サーボ信号の記録および記録されたサーボ信号の検出が可能なように、磁気テープＭＴを走行させるためのものであり、磁気テープＭＴが巻回される一対のリール１１，１１と、走行する磁気テープＭＴを案内する複数のガイド１２，１２，…と、一対のリール１１，１１を回転駆動する駆動装置１３と、を備えている。リール１１およびガイド１２は回動可能であり、一対のリール１１，１１が回転駆動されることにより磁気テープＭＴが走行する。

［ヘッド部２０］
ヘッド部２０は、走行する磁気テープＭＴに対して、ＤＣ消磁、サーボ信号の記録および記録されたサーボ信号の検出を行う。図１に示すように、ヘッド部２０は、磁気テープ走行方向の上流側から順に、ＤＣ消磁ヘッド２１と、サーボ信号書込ヘッド２２と、ベリファイヘッド２３と、を備えている。
ＤＣ消磁ヘッド２１は、磁気テープＭＴの記録層ＭＴ２（図２参照）をＤＣ消磁する。ＤＣ消磁ヘッド２１によるＤＣ消磁は、記録層ＭＴ２内の磁性体を、一方向（本実施形態では、磁気テープＭＴの進行方向）に向けて磁化することにより行われる。本実施形態では、後記するようにＤＣ消磁ヘッド２１として電磁石を使用したが、永久磁石を使用しても良い。
サーボ信号書込ヘッド２２は、ＤＣ消磁された記録層ＭＴ２のサーボバンドにサーボ信号を記録する（書き込む）。サーボ信号書込ヘッド２２によるサーボ信号の記録は、記録層ＭＴ２のサーボバンド内のＤＣ消磁された磁性体を、ＤＣ消磁の方向とは逆方向に磁化することにより行われる。
ベリファイヘッド２３は、サーボバンドに記録されたサーボ信号を検出する。検出されたサーボ信号は、制御装置４０に出力される。

［ＤＣ消磁用回路３１］
ＤＣ消磁用回路３１は、ＤＣ消磁ヘッド２１のコイル２１ｂ（図２参照）に所定のＤＣ電流を供給する回路であり、各種電子部品を備えている。

［パルス発生回路３２］
パルス発生回路３２は、サーボ信号書込ヘッド２２に記録パルス電流を供給する回路であり、各種電子部品を備えている。パルス発生回路３２では、制御装置４０からのパルス制御信号に基づいてプラス極性のプラスパルス電流→ゼロ電流→プラスパルス電流→ゼロ電流の順に連続して発生し、その後所定時間電流を発生しない（ゼロ電流）パターンを繰り返して、記録パルス電流を発生している。そして、パルス発生回路３２では、この記録パルス電流をサーボ信号書込ヘッド２２のコイル（図示せず）に供給している。なお、プラスパルス電流の電流値は、サーボ信号書込ヘッド２２のヘッドギャップからの漏れ磁束により磁気テープＭＴの記録層（磁性層）ＭＴ２（図２参照）を磁化するのに十分な電流値であり、サーボ信号書込ヘッド２２のコイルの特性等を考慮して設定される。また、プラスパルス電流のパルス幅（時間）は、サーボパターンの長手方向の所定の幅を規定でき、磁気テープＭＴの走行速度やサーボ信号書込ヘッド２２のヘッドギャップの形状等を考慮して設定される。また、ゼロ電流の所定時間は、前記したサーボパターンを形成する所定のインターバルを規定でき、磁気テープＭＴの走行速度等を考慮して設定される。

［制御装置４０］
制御装置４０は、サーボライタ１の各部の動作を制御する装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種記憶装置等を備えている。
制御装置４０は、サーボ信号を書き込む際の磁気テープＭＴの走行速度を一定にするために、駆動装置１３のモータ電流を制御するためのモータ電流信号を生成し、駆動装置１３に送信している。
また、制御装置４０は、ＤＣ消磁用回路３１を制御することにより、所定のＤＣ電流を発生させている。
また、制御装置４０は、サーボパターンの長手方向の幅や前記したサーボパターンを形成する所定のインターバルを規定したサーボ信号を設定するために、記録パルス電流のプラスパルス電流の電流値、パルス幅および発生タイミングを制御するためのパルス制御信号を生成し、パルス発生回路３２に送信している。つまり、制御装置４０は、前記したプラスパルス電流→ゼロ電流→プラスパルス電流→ゼロ電流のパルスパターンを生成している。
また、制御装置４０は、ベリファイヘッド２３を制御することにより、ベリファイヘッド２３の検出結果を取得し、サーボ信号書込ヘッド２２によるサーボ信号の書込の成否を判定している。

続いて、ＤＣ消磁ヘッド２１によるＤＣ消磁について、より詳細に説明する。
図２に示すように、磁気テープＭＴは、ベースフィルムＭＴ１と、ベースフィルムＭＴ１に積層された記録層（磁性層）ＭＴ２と、を備えている。この記録層ＭＴ２が、水平記録可能な層であり、磁気テープＭＴの一面側（記録面側）に設けられている。
ＤＣ消磁ヘッド２１は、Ｃ字型のヘッドコア２１ａと、ヘッドコア２１ａに巻回されたコイル２１ｂと、を備えている。ヘッドコア２１ａの両端には、第一の磁極２１ａ_１および第二の磁極２１ａ_２が形成されている。ＤＣ消磁ヘッド２１は、磁気テープＭＴの他面側（ベースフィルムＭＴ１側）に配置されており、第一の磁極２１ａ_１と第二の磁極２１ａ_２とが磁気テープＭＴの他面側（ベースフィルムＭＴ１側）に向けられている。第一の磁極２１ａ_１と第二の磁極２１ａ_２との間には、空隙（ギャップ）ｇが形成されている。
制御装置４０は、駆動装置１３を制御することにより磁気テープＭＴを走行させるとともに、記録層ＭＴ２を飽和磁化量以上で磁化するため、ＤＣ消磁ヘッド２１に、下記式（１）を満たす磁場を発生させる。
Ｈφ≧ＴＤ×ｄＴφ …式（１）
ここで、ＨφはＤＣ消磁ヘッド２１により発生する磁場、ＴＤは磁気テープＭＴの厚み、ｄＴφはスペーシングロスＳＬによる磁場低下率である。本明細書において、スペーシングロスＳＬは、ＤＣ消磁ヘッド２１から磁気テープＭＴの一面（記録面）までの距離である。

このようなＤＣ消磁装置１によれば、ＤＣ消磁ヘッド２１と磁気テープＭＴの一面、すなわち記録面との摩擦を回避することができるので、ＤＣ消磁により磁気テープＭＴの記録面にエラー原因（記録面への傷、擬似信号、ゴミ付着等）ができるのを抑制することができる。
また、制御装置４０がＤＣ消磁ヘッド２１に式（１）を満たす磁場Ｈφを発生させることにより、記録層ＭＴ２を飽和磁化量以上で磁化することができるので、より確実に記録層ＭＴ２をＤＣ消磁することができる。

図３は、ＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場が一定である場合における、スペーシングロスと磁場強度との関係を示すグラフである。図４は、記録層に飽和磁化量の磁化を発生させるために必要な、磁場強度を示すグラフである。

図３において、縦軸は、磁場強度比であり、スペーシングロスＳＬが１［μｍ］のときの磁場強度を１としたときの値である。図３に示すように、ＤＣ消磁ヘッド２１においては、スペーシングロスＳＬがある値以上（例えば、４［μｍ］）になると、スペーシングロスＳＬが大きくなるにつれて磁場の強度が緩やかに低下する。すなわち、スペーシングロスＳＬの変化が磁場の強度にあまり影響を与えないため、磁気テープＭＴの記録層ＭＴ２とＤＣ消磁ヘッド２１とを離して配置することが可能である。したがって、本発明では、ＤＣ消磁ヘッド２１を磁気テープＭＴの他面側に配置し、ベースフィルムＭＴ１を介在させた状態で記録層ＭＴ２をＤＣ消磁する構成とした。

この場合、図４に示すように、記録層ＭＴ２を飽和磁化量以上で磁化するためには、スペーシングロスＳＬの増加に応じてＤＣ消磁ヘッド２１の磁場強度を増加させる必要がある。
ここで、記録層ＭＴ２に飽和磁化量で磁化するために必要な磁場強度比Ｈφｒは、下記式（２）により表される。
Ｈφｒ≒３×ＳＬ［μｍ］ …式（２）

このような磁場強度比Ｈφｒ以上となる磁場をＤＣ消磁ヘッド２１に発生させれば、記録層ＭＴ２を飽和磁化量以上で磁化することができるので、より確実に記録層ＭＴ２をＤＣ消磁することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、磁気テープＭＴの構造は前記したものに限定されず、他の機能層を備えていても良い。

本発明の実施形態に係るサーボライタを示すシステム構成図である。 ＤＣ消磁ヘッドと磁気テープとの関係を示す模式図である。 ＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場が一定である場合における、スペーシングロスと磁場強度との関係を示すグラフである。 記録層に飽和磁化量の磁化を発生させるために必要な、磁場強度を示すグラフである。

符号の説明

１ サーボライタ（ＤＣ消磁装置）
１０ 走行系
２０ ヘッド部
２１ ＤＣ消磁ヘッド
２２ サーボ信号書込ヘッド
２３ ベリファイヘッド
３１ ＤＣ消磁用回路
３２ パルス発生回路
４０ 制御装置
ＭＴ 磁気テープ
ＭＴ２ 記録層

Claims (6)

1. 磁気テープの一面側に設けられた記録層をＤＣ消磁ヘッドを用いてＤＣ消磁するＤＣ消磁装置であって、
   前記磁気テープがセットされる走行系と、
   前記走行系を制御することにより、前記磁気テープを走行させる制御部と、
   を備え、
   前記ＤＣ消磁ヘッドは、セットされた前記磁気テープの他面側に配置されており、磁場を発生することにより、前記記録層をＤＣ消磁することを特徴とするＤＣ消磁装置。
2. 前記ＤＣ消磁ヘッドは、前記記録層を飽和磁化量以上で磁化するため、下記式（１）を満たす磁場を発生することを特徴とする請求項１に記載のＤＣ消磁装置。
   Ｈφ≧ＴＤ×ｄＴφ …式（１）
   ここで、ＨφはＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場、ＴＤは磁気テープの厚み、ｄＴφはスペーシングロスによる磁場低下率である。
3. 前記ＤＣ消磁ヘッドは、永久磁石から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＤＣ消磁装置。
4. 前記ＤＣ消磁ヘッドは、電磁石から構成されており、
   前記制御部は、前記電磁石のコイルに通電することにより、前記電磁石に磁場を発生させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＤＣ消磁装置。
5. 磁気テープの一面側に設けられた記録層をＤＣ消磁するＤＣ消磁方法であって、
   前記磁気テープを走行させるとともに、走行している前記磁気テープの他面側に配置されたＤＣ消磁ヘッドが磁場を発生することにより、前記記録層をＤＣ消磁することを特徴とするＤＣ消磁方法。
6. 前記ＤＣ消磁ヘッドが、前記記録層を飽和磁化量以上で磁化するため、下記式（１）を満たす磁場を発生することを特徴とする請求項５に記載のＤＣ消磁方法。
   Ｈφ≧ＴＤ×ｄＴφ …式（１）
   ここで、ＨφはＤＣ消磁ヘッドにより発生する磁場、ＴＤは磁気テープの厚み、ｄＴφはスペーシングロスによる磁場低下率である。

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