JP2008181597A - サーボライタ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気テープに予め記録するサーボ信号の直進性を格段に向上させることができるサーボライタを提供する。
【解決手段】サーボ信号記録部４が配設されるベースプレート１の特定区画部分１Ａが石材を素材として構成されており、その制振特性の評価指標となる損失係数ｔａｎδが０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となっている。このため、磁気テープ繰出し部２を構成する繰出モータや磁気テープ巻取り部３を構成する巻取モータの振動がベースプレート１の特定区画部分１Ａで制振され、サーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａが磁気テープＭＴに予め記録するサーボ信号の直進性が格段に向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気テープにサーボ信号を書き込むサーボライタに関するものである。

データを記録して再生するための記録媒体として、データ用の磁気テープが従来一般に使用されている。この種の磁気テープには、データを記録するデータトラックが幅方向に多数形成されている。そして、この磁気テープには、多数のデータトラックに沿って磁気ヘッドが正確にトレースできるように磁気ヘッドをトラッキング制御するためのサーボ信号が予め記録されている。

このようなサーボ信号を磁気テープに予め記録する装置は、一般にサーボライタと呼ばれており、このサーボライタは、ベースプレート上に配設された磁気テープ繰出し部から磁気テープ巻取り部へ向かって走行する磁気テープに対し、ベースプレート上に配設されたサーボライトヘッドによりサーボ信号を書き込むように構成されている（特許文献１参照）。

この種のサーボライタにおいて、ベースプレートは、一般にアルミニウム合金などの金属板で構成されている。そして、このベースプレートは、磁気テープの着脱操作などが容易に行えるように、通常、支持脚付き架台に略垂直の起立姿勢で固定されている。
特開２００６−７９７３９号公報

ここで、近年、データ用の磁気テープは、データの記録容量を増大できるようにデータトラックの本数が増加されて一層高密度化されてきている。これに対応するため、サーボライタにおいては、磁気テープに記録するサーボ信号の直進性を一層高める要求に迫られている。

ところで、従来のサーボライタのように、ベースプレートがアルミニウム合金などの金属板で構成されている場合には、磁気テープ繰出し部や磁気テープ巻取り部を構成する駆動モータの振動がベースプレートを介してサーボライトヘッドに伝わってしまう。このため、サーボライトヘッドが磁気テープに記録するサーボ信号の直進性を高めるにも限界があり、サーボ信号の直進性を一層高める要求に十分対応できないという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に対応してなされたものであり、磁気テープに予め記録するサーボ信号の直進性を格段に向上させることができるサーボライタを提供することを課題とする。

このような課題を解決する手段として、本発明に係るサーボライタは、ベースプレート上に配設された磁気テープ繰出し部から磁気テープ巻取り部へ向かって走行する磁気テープに対し、ベースプレート上に配設されたサーボライトヘッドによりサーボ信号を記録するサーボライタであって、前記ベースプレートを構成する素材の制振特性の評価指標となる損失係数をｔａｎδとしたとき、損失係数が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となる特定素材により前記ベースプレートが構成されていることを特徴とする。

本発明に係るサーボライタでは、ベースプレートを構成する素材が必要な剛性および制振特性を有する特定素材、すなわち、制振特性の評価指標となる損失係数ｔａｎδが０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となる特定素材により構成されているため、磁気テープ繰出し部および磁気テープ巻取り部を構成する駆動モータの振動がベースプレートにより制振される。その結果、サーボライトヘッドに伝わる振動が抑制され、サーボライトヘッドが磁気テープに予め記録するサーボ信号の直進性が格段に向上する。

本発明に係るサーボライタにおいて、ベースプレートは、サーボライトヘッドが配設される特定区画部分と他の区画部分とに区画して、特定区画部分のみを特定素材により構成してもよい。この場合、特定素材により構成された特定区画部分によってサーボライトヘッドに伝わる振動が抑制されるため、サーボライトヘッドが磁気テープに予め記録するサーボ信号の直進性が格段に向上する。

また、ベースプレートは、その全体を特定素材により構成しても良い。この場合、磁気テープを走行させるためのモータが配置される部分と、サーボライトヘッドが配置される部分の両方で振動を抑制するため、サーボ信号の直進性がさらに向上する。
すなわち、従来、サーボライトヘッドを設けるサブプレート（特定区画部分）をベース（他の区画部分）から分離することでモータの振動がサーボライトヘッドに伝わらないようにしていたが、この場合にはサブプレートとベースプレートが異なる動きをする可能性があった。ベースプレート全体を特定素材で構成した場合には、ベースとサブプレートを分離する必要がないため、これらの間での動き差が発生せず、かつ振動も抑制できサーボ信号の直進性を格段に向上させることができる。

ここで、前記ベースプレートは、磁気テープの着脱操作などが容易に行えるように、垂直または傾斜した起立姿勢で支持脚付き架台に固定されているのが好ましい。この場合、ベースプレートの重心が支持脚の内側面内に投影されるように支持脚付き架台の支持脚を配置すると、重量の嵩むベースプレートを確実に起立姿勢に支持できるので好ましい。

本発明に係るサーボライタによれば、磁気テープ繰出し部および磁気テープ巻取り部を構成する駆動モータの振動がベースプレートにより制振されるため、サーボライトヘッドに伝わる振動を抑制することができ、サーボライトヘッドが磁気テープに予め記録するサーボ信号の直進性を格段に向上させることができる。

以下、本発明に係るサーボライタの最良の実施形態を図面を参照しつつ説明する。ここで、図１は一実施形態に係るサーボライタの構成を模式的に示す正面図、図２は図１に示したベースプレートを起立姿勢で固定する支持脚付き架台の側面図である。

図１に示すように、一実施形態に係るサーボライタは、例えば右上部に配設された磁気テープ繰出し部２から左上部に配設された磁気テープ巻取り部３へ向かって走行する磁気テープＭＴに対し、ベースプレート１の中央部に配設されたサーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａによりサーボ信号を記録する装置である。

ベースプレート１は、全体が例えば横長の長方形の厚板で構成されており、図２に示すように、垂直の起立姿勢で支持脚付き架台５に固定されている。この支持脚付き架台５は、ベースプレート１を固定する前面側が大きく切り欠かれた切欠き部を有するＬ字状の側面形状に形成されている。

支持脚付き架台５の底面の４隅には、それぞれ支持脚５Ａが固定されている（片側の前後の２本のみ図示）。そして、ベースプレート１は、支持脚付き架台５の切欠き部の底面５Ｂとの間に隙間を開けた状態で切欠き部の縦壁面５Ｃに固定されており、ベースプレート１の重心が４本の支持脚５Ａの内側面内に投影されるようになっている。このため、支持脚付き架台５は、ベースプレート１の重量が嵩む場合であっても、ベースプレート１を確実に垂直な起立姿勢で支持することができる。

図１に示すように、ベースプレート１には複数のガイドローラＲが回転自在に支持されており、これらのガイドローラＲにより、磁気テープＭＴが磁気テープ繰出し部２とサーボ信号記録部４と磁気テープ巻取り部３との間を所定の走行ラインで走行するように案内されている。

磁気テープＭＴの走行ラインにおいて、磁気テープ繰出し部２とサーボ信号記録部４との間、および、サーボ信号記録部４と磁気テープ巻取り部３との間には、磁気テープＭＴの張力を調整するための張力調整装置Ｔがそれぞれ配置されている。

磁気テープ繰出し部２には、未記録の磁気テープＭＴが大径のパンケーキとして巻かれた繰出リール２Ａが着脱自在に装着される。この繰出リール２Ａは、ベースプレート１側の図示しない繰出モータにより、磁気テープＭＴの走行速度が一定となるように回転駆動される。

磁気テープ巻取り部３には、サーボライトヘッド４Ａによりサーボ信号が記録された磁気テープＭＴを大径のパンケーキとして順次巻き取るための巻取リール３Ａが着脱自在に装着される。この巻取リール３Ａは、ベースプレート１側の図示しない巻取モータにより、磁気テープＭＴの走行速度が一定となるように回転駆動される。

サーボ信号記録部４は、前記サーボライトヘッド４Ａと、その左右両側に配置された一対のテープガイド４Ｂ，４Ｂとを備えており、これらはベースプレート１（後述する特定区画部分１Ａ）上に固定されている。

テープガイド４Ｂ，４Ｂは、磁気テープＭＴを幅方向に位置決めしつつ磁気テープＭＴが半円状の走行ラインを描いてサーボライトヘッド４Ａの表面上を走行するように案内している。そして、サーボライトヘッド４Ａは、その表面に沿って通過する磁気テープＭＴに対し、例えばハの字形のサーボパターンをサーボ信号として記録する。

なお、図示省略したが、サーボ信号記録部４と磁気テープ巻取り部３との間の磁気テープＭＴの走行ライン上には、サーボライトヘッド４Ａにより記録されたサーボ信号を検査するためのベリファイヘッド等が配設されている。

ここで、ベースプレート１は、サーボ信号記録部４が配設される特定区画部分１Ａと、磁気テープ繰出し部２および磁気テープ巻取り部３が配設される他の区画部分１Ｂとに区画されている。

ベースプレート１の特定区画部分１Ａは、例えば四角形の厚板で構成されており、一方、ベースプレート１の他の区画部分１Ｂは、四角形の特定区画部分１Ａが嵌め込まれる四角形の穴が形成された厚板で構成されている。特定区画部分１Ａおよび他の区画部分１Ｂは、全体でベースプレート１を構成するように同じ厚さに形成されており、図２に示した支持脚付き架台５の縦壁面５Ｃにそれぞれ固定されている。

ここで、ベースプレート１の他の区画部分１Ｂは、従来と同様のアルミニウム合金を素材として構成されている。一方、ベースプレート１の特定区画部分１Ａは、特定素材で構成されている。すなわち、特定区画部分１Ａは、火成岩などからなる石材、例えば、斑レイ岩、花崗岩、閃緑岩などの深成岩からなる石材を素材として構成されている。

ちなみに、斑レイ岩は、角閃石や輝石などの有色鉱物を多く含み、磁鉄鉱なども含んでいることもあり、全体が黒っぽい色を呈する。花崗岩は、石英と長石を主成分とし、黒雲母などの有色鉱物を１０％程度含んでおり、全体が白っぽい色を呈する。閃緑岩は、無色の斜長石を主成分とし、角閃石や輝石などの有色鉱物を３０％程度含んでいる。

なお、ベースプレート１の特定区画部分１Ａが石材で構成され、他の区画部分１Ｂがアルミニウム合金で構成されているため、両者の間には熱膨張差が生じることがある。そこで、特定区画部分１Ａと、この特定区画部分１Ａが嵌め込まれる他の区画部分１Ｂの穴との間には、熱膨張差を吸収し得るクリアランスを設けるのが好ましい。

ここで、図３は、素材の制振特性の評価指標として従来一般に知られている損失係数（ｔａｎδ）により素材別の制振特性（振動吸収性）を比較した図であって、前述のような石材を素材としたベースプレート１の特定区画部分１Ａの損失係数（ｔａｎδ）は、０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となっている。

損失係数（ｔａｎδ）は、振動応答系に減衰があるときのヒステリシスを描いて変化する応力（荷重）と歪み（変位）との関係線図である図４において、最大変位ｘにおける荷重ｆをｆ＝Ｋ_１ｘ、ゼロ変位ｘにおける荷重ｆをｆ＝Ｋ_２ｘとした場合、図５に示すようにＫ_１を実数部Ｒｅ、Ｋ_２を虚数部Ｉｍで表した虚数グラフから、η＝Ｋ_２／Ｋ_１＝ｔａｎδとして求めるものである。

ここで、損失係数（ｔａｎδ）が０．０１より大きい素材では、十分な硬度がなく高精度な加工が困難であるので、表面うねり精度を１ｍあたりの高低差４０μｍ／ｍ以下に抑えることが一般に困難である。一方、損失係数（ｔａｎδ）が０．００１より小さい差材では、振動吸収性が低下して振動値（ｍ／ｓ^２）を２（ｍ／ｓ^２）以下とすることが一般に困難である。

これに対し、損失係数（ｔａｎδ）が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲にある石材は、表面うねり精度を高低差４０μｍ／ｍ以下に抑えることが可能であって、振動値（ｍ／ｓ^２）を２（ｍ／ｓ^２）以下とすることも可能である。

そこで、一実施形態のサーボライタにおいては、損失係数（ｔａｎδ）が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲にある石材によりベースプレート１の特定区画部分１Ａが構成されると共に、損失係数（ｔａｎδ）が０．００１より小さいアルミニウム合金によりベースプレート１の他の区画部分１Ｂが構成されており、ベースプレート１の表面全体が高低差４０μｍ／ｍ以下の表面うねり精度に仕上げられている。

以上のように構成された一実施形態のサーボライタでは、ベースプレート１の他の区画部分１Ｂに配設された磁気テープ巻取り部３の巻取モータ（図示省略）が巻取リール３Ａを回転駆動し、これに協働してベースプレート１の他の区画部分１Ｂに配設された磁気テープ繰出し部２の繰出モータ（図示省略）が繰出リール２Ａを回転駆動することにより、磁気テープＭＴが所定の走行速度でサーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａの表面に沿って通過する。

すると、サーボライトヘッド４Ａがその表面に沿って通過する磁気テープＭＴに対し、例えばハの字形のサーボパターンをサーボ信号として順次記録してゆく。その際、巻取モータおよび繰出モータ（図示省略）の回転に伴い振動が発生し、その振動がベースプレート１の他の区画部分１Ｂから特定区画部分１Ａに配設されたサーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａに伝わる。

ここで、この巻取モータおよび繰出モータが発生する振動は、その回転数の上昇に応じて上昇し、回転数の上昇に伴い磁気テープＭＴの走行速度が増大すると、図６に示す曲線のように変化する。すなわち、磁気テープＭＴの走行速度が４（ｍ／ｓ）のときの振動比を１とすると、走行速度が１５（ｍ／ｓ）付近では振動比が８００、走行速度が１６（ｍ／ｓ）付近では振動比が１０００程度に上昇する。

この場合、磁気テープＭＴの走行速度（ｍ／ｓ）の増大に伴って上昇する振動がサーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａに伝わる振動値（ｍ／ｓ^２）は、ベースプレート１を構成する素材、特に、特定区画部分１Ａを構成する素材の損失係数（ｔａｎδ）によって大幅に変化する。

例えば、損失係数（ｔａｎδ）が０．００１より小さいアルミニウム合金などの金属材料でベースプレート１の特定区画部分１Ａが構成されている場合、磁気テープＭＴの走行速度（ｍ／ｓ）に対応した振動値（ｍ／ｓ^２）は、図７に黒丸のポイントで示すような値となる。すなわち、磁気テープＭＴの走行速度が４（ｍ／ｓ）では振動値が１．５（ｍ／ｓ^２）前後となり、６（ｍ／ｓ）では２．０（ｍ／ｓ^２）前後、１２（ｍ／ｓ）では３．４（ｍ／ｓ^２）前後、１６（ｍ／ｓ）では４．１（ｍ／ｓ^２）前後となる。

一方、損失係数（ｔａｎδ）が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲にある石材でベースプレート１の特定区画部分１Ａが構成されている場合、磁気テープＭＴの走行速度（ｍ／ｓ）に対応した振動値（ｍ／ｓ^２）は、図７に黒四角のポイントで示すような値となる。すなわち、磁気テープＭＴの走行速度が４（ｍ／ｓ）では振動値が０．９（ｍ／ｓ^２）前後となり、６（ｍ／ｓ）では１．１（ｍ／ｓ^２）前後、８（ｍ／ｓ）では１．４（ｍ／ｓ^２）前後、１６（ｍ／ｓ）では０．８（ｍ／ｓ^２）前後となる。すなわち、石材でベースプレート１の特定区画部分１Ａが構成されている場合、磁気テープＭＴの走行速度が高くなっても、振動値が低く抑えられることが分かる。

ここで、図８はサーボライタの性能として要求されるサーボライトヘッド４Ａと磁気テープＭＴとの相対位置の誤差、すなわち、位置誤差信号ＰＥＳ（Position Error Signal）と、振動値（ｍ／ｓ^２）との関係を示している。

図８に示すように、ＰＥＳを１（μｍ）以下とするには、振動値を２（ｍ／ｓ^２）以下に低減させる必要があり、ＰＥＳを０．５（μｍ）以下とするには、振動値を１（ｍ／ｓ^２）以下に低減させる必要がある。

ここで、本実施形態のサーボライタにおいては、損失係数（ｔａｎδ）が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲にある石材でベースプレート１の特定区画部分１Ａが構成されているため、図７に黒四角のポイントで示すように、磁気テープＭＴの走行速度が１６（ｍ／ｓ）に上昇した場合にも、振動値を０．８（ｍ／ｓ^２）前後に低減することができる。その結果、図８に示すように、ＰＥＳを０．５（μｍ）以下の０．１（μｍ）以下まで低下させることができる。

すなわち、本実施形態のサーボライタによれば、磁気テープ巻取り部３を構成する巻取モータ（図示省略）および磁気テープ繰出し部２を構成する繰出モータ（図示省略）が発生する振動がベースプレート１の特定区画部分１Ａで制振されるため、磁気テープＭＴの走行速度が１６（ｍ／ｓ）に上昇した場合にも、サーボ信号記録部４のサーボライトヘッド４Ａに伝わる振動値（ｍ／ｓ^２）を０．８（ｍ／ｓ^２）前後に大幅に低減することができる。

従って、サーボライトヘッド４Ａが磁気テープＭＴに予め記録するサーボ信号の直進性を格段に向上させることができ、磁気テープＭＴの走行速度を１６（ｍ／ｓ）としても、なおＰＥＳを０．５（μｍ）以下とし、高記録密度に対応した磁気テープを製造することができる。また、磁気テープの走行速度を高めることができるので、生産性を向上させることができる

本発明に係るサーボライタは、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図２に示した支持脚付き架台５は、図９に示すように、若干後傾する傾斜壁面５Ｄにベースプレート１を固定するように形状を変更してもよい。

また、本発明では、サーボライトヘッド４Ａでサーボ信号を記録する部分で制振されていることが重要であるので、ベースプレート１は、少なくともサーボライトヘッド４Ａとその両脇に隣接するテープガイド４Ｂ，４Ｂを取り付ける部分が前記した特定素材で構成されていれば良く、その他の部分をいかなる素材で構成するかは任意である。すなわち、前記した実施形態のように、サーボライトヘッド４Ａの周囲を特定区画部分１Ａとしてその部分のみを特定素材で構成しても良いし、特定区画部分１Ａを他の区画部分１Ｂとに区画することなく一体にして、ベースプレート１の全体を特定素材で構成してもよい。この場合、特定区画部分１Ａと他の区画部分１Ｂとの間での動き差が発生せず、かつ振動も抑制できるのでサーボ信号の直進性を格段に向上させることができる。

また、特定素材は、必ずしも石に限られず、損失係数が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となる素材であれば、ガラス、セラミックス、樹脂またはコンクリートなどを用いることも可能である。

本発明の一実施形態に係るサーボライタの構成を模式的に示すベースプレートの正面図である。 図１に示したサーボライタのベースプレートを起立姿勢で固定する支持脚付き架台の側面図である。 図１に示したベースプレートの特定区画部分を構成する素材の制振特性（振動吸収性）をその評価指標である損失係数により他の素材と比較した図である。 図３に示した損失係数を求めるための素材の応力（荷重）と歪み（変位）との関係を示す線図である。 図３に示した損失係数を求めるための虚数グラフである。 図１に示した磁気テープの走行速度と、巻取モータおよび繰出モータが発生する振動との関係を示す曲線グラフである。 図１に示した磁気テープの走行速度と、ベースプレートの特定区画部分に伝わる振動値との関係を示す図である。 図１に示したサーボライタの性能を示すＰＥＳと図７に示した振動値との関係を示す図である。 図２に示した支持脚付き架台の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１ ベースプレート
１Ａ 特定区画部分
１Ｂ 他の区画部分
２ 磁気テープ繰出し部
２Ａ 繰出リール
３ 磁気テープ巻取り部
３Ａ 巻取リール
４ サーボ信号記録部
４Ａ サーボライトヘッド
４Ｂ テープガイド
５ 支持脚付き架台
５Ａ 支持脚
５Ｂ 底面
５Ｃ 縦壁面
５Ｄ 傾斜壁面
ＭＴ 磁気テープ
Ｒ ガイドローラ
Ｔ 張力調整装置

Claims (4)

1. ベースプレート上に配設された磁気テープ繰出し部から磁気テープ巻取り部へ向かって走行する磁気テープに対し、ベースプレート上に配設されたサーボライトヘッドによりサーボ信号を記録するサーボライタであって、
   前記ベースプレートを構成する素材の制振特性の評価指標となる損失係数をｔａｎδとしたとき、
   損失係数が０．０１＞ｔａｎδ＞０．００１の範囲となる特定素材により前記ベースプレートが構成されていることを特徴とするサーボライタ。
2. 前記ベースプレートは、前記サーボライトヘッドが配設される特定区画部分と他の区画部分とに区画されており、前記特定区画部分のみが前記特定素材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサーボライタ。
3. 前記ベースプレートは、全体が前記特定素材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサーボライタ。
4. 前記ベースプレートが垂直または傾斜した起立姿勢で支持脚付き架台に固定されており、
   前記支持脚付き架台は、前記ベースプレートの重心が支持脚の内側面内に投影されるように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサーボライタ。

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