JP2009140535A - 磁気テープ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気テープ上の異常な突起や異物から磁気抵抗効果型素子を含む記録再生ヘッドを保護する機構を備えた磁気テープ記録再生装置を提供する。
【解決手段】磁気テープ１に情報を記録再生可能な記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂを備えた磁気テープ記録再生装置であって、記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂの磁気テープ１の走行方向上流側に配され、磁気テープ１上の突起または異物の有無を検出可能な突起検出センサー２１ａ，２１ｂと、記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂの近傍に配され、突起検出センサー２１ａ，２１ｂが所定の大きさを超える突起または異物を検出した際に磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間する方向に移動させる押し出しガイド部１４ａ，１４ｂとを備えたものである。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、磁気テープ記録再生装置に関する。さらに詳しくは、磁気テープ上の異常な突起や異物から磁気抵抗効果型素子を含む記録再生ヘッド保護する機構を備えた磁気テープ記録再生装置に関する。

近年のコンピュータ用データストレージとして利用されている磁気テープは、記録容量を増大させるために記録密度を向上させている。そのため、記録波長が小さくなってきているとともに、磁気テープの長手方向にデータトラックを有する磁気テープでは、データ信号が記録されるデータトラックの幅は極めて狭くなっている。例えば記録波長が０．４μｍ以下、トラック幅が２０μｍ以下の記録フォーマットが提案されている。このように記録波長が短くなると、磁性層からの漏れ磁束を効率よく取り出すために、磁性層は０．２μｍ以下の薄層に設計されている。また、微小な漏れ磁束から信号を読み出せる磁気抵抗効果型素子（ＭＲ素子）が使用されている。

特に最近、記録容量の増大はとどまるところを知らず、さらなる記録波長の短波長化、磁性層の薄層化に対応するために巨大磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子）やトンネル磁気抵抗型素子（ＴＭＲ素子）が提案されている。

これらの磁気抵抗効果型素子は、極めて高感度である反面、磁性層の微小な突起や異物（例えば、磁性層表面に付着した塵埃や、磁性層からの剥離物）との衝突により摩擦熱が発生し、再生される信号にノイズが発生したり、甚だしい場合は素子が破損してしまう場合がある。

このような問題を解消するために、磁気抵抗効果型素子を備えた磁気ヘッドが一般的に使用されるハードディスクドライブにおいては、ハードディスクの製造時にディスク表面の突起検査が慎重に行われている（例えば特許文献１参照）。また、ヘッドスライダの磁気ディスクからの浮上量がヘッド温度により変わり、ヘッド温度が上がって浮上量が小さくなり、ディスクの突起がヘッドに当たり易くなるのを防止するために、特許文献２には、磁気ヘッドの記録又は再生素子の近傍に温度検出手段と加熱・冷却手段を設けたヘッドスライダが開示されている。

一方、磁気テープに情報を記録再生可能な装置においては、記録再生ヘッドが磁気テープ表面に当接しながら走行するために、記録再生ヘッドに含まれる磁気抵抗効果型素子は、磁気テープ表面の大小さまざまな突起や異物と接触または衝突しながら動作している。このような接触や衝突を軽減するため、非特許文献１には、磁気テープに用いられる磁気抵抗効果型素子を、磁気ヘッドの磁気テープとの摺動面から後退した位置に配した構成が開示されている。
特開２００６−３４４３１２号公報 特開２００３−２９７０２９号公報 W.W.Scott and Bharat Bhushan,J.Appl.Phys.91,8328(2002)

磁気テープに情報を記録再生する装置においては、記録波長が小さくなるにつれて、記録再生ヘッドと磁気テープの磁性層とのスペーシングは小さくせざるを得ないため、前述の磁気テープとの摺動面からの後退量（ＰＴＲ）は小さくなる傾向にあり、磁気テープに対する突起や異物の影響はますます大きくなる。

本発明の目的は、磁気テープ上に存在する異常な突起や異物から記録再生ヘッドを保護することができる磁気テープ記録再生装置を提供することである。

本発明は、磁気テープに情報を記録再生可能な記録再生ヘッドを備えた磁気テープ記録再生装置であって、前記記録再生ヘッドの前記磁気テープの走行方向上流側に配され、前記磁気テープ上の突起または異物の有無を検出可能な検出手段と、前記記録再生ヘッドの近傍に配され、前記磁気テープと前記記録再生ヘッドとを離間させるテープ離間手段とを備え、前記テープ離間手段は、前記検出手段が所定の大きさを超える突起または異物を検出した際に、前記磁気テープを前記記録再生ヘッドから離間する方向に移動させるものである。

本発明によれば、磁気テープ上に突起や異物が存在することを検出した時、磁気テープと記録再生ヘッドとを離間させることにより、突起や異物が記録再生ヘッドに衝突することを防ぎ、記録再生ヘッドを保護することができる。

本発明の磁気テープ記録再生装置は、上記構成を基本として、以下のような様々な態様をとることができる。

すなわち、前記記録再生ヘッドは、磁気抵抗効果型素子を含む構成とすることができる。本発明の構成は、磁気抵抗効果型素子を含む記録再生ヘッドに対して特に有効であり、磁気抵抗効果型素子の損傷を防ぐことができる。

また、前記テープ離間手段は、前記記録再生ヘッドを備えたヘッドブロックに内蔵されている構成とすることができる。このような構成とすることで、テープ離間手段を配するスペースを特に確保する必要がなく、装置を小型化することができる。

また、前記テープ離間手段は、前記磁気テープ上の突起または異物の大きさに応じて離間量が制御される構成とすることができる。このような構成とすることで、特に突起または異物が小さい時にテープ離間手段の移動量を少なくすることができるので、応答時間を短縮することができる。

（実施の形態）
図１は、実施の形態の磁気テープ記録再生装置の構成を示す断面図である。図２は、ヘッドブロック１０の平面図である。

図１に示すように磁気テープ記録再生装置は、磁気テープ１を供給する第１のリール（不図示）と磁気テープ１を巻き取る第２のリール（不図示）とを備え、第１のリールと第２のリールとの間の走行経路に磁気テープ１を搬送する複数のガイドローラ２と、突起検出センサー２１ａ，２１ｂを含む突起検出部２０ａ，２０ｂと、ヘッドレール１１ａ，１１ｂとガイドレール１２ａ，１２ｂを含むヘッドブロック１０とを備える。

ヘッドブロック１０は、磁気テープ１が矢印Ａに示す順方向（ＦＷＤ）に走行するときに主に機能する順方向用のヘッドブロック１０ａと、磁気テープ１が矢印Ｂに示す逆方向（ＢＷＤ）に走行するときに主に機能する逆方向用のヘッドブロック１０ｂとから構成される。ヘッドレール１１ａ，１１ｂは、磁気抵抗効果型素子を含む記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂを備える。ガイドレール１２ａ，１２ｂは、アクチュエータ１５ａ，１５ｂにより駆動され磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させる動作を行う押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを備える。

突起検出部２０ａ，２０ｂには、磁気テープ１と当接する部分に、少なくとも磁気テープ１の幅方向全域をカバーできるように突起検出センサー２１ａ，２１ｂが設けられている。突起検出センサー２１ａ，２１ｂは、磁気テープ１の表面に形成された突起や、磁気テープ１の表面に付着した異物を検出することができる。なお、突起検出センサー２１ａ，２１ｂは、例えば圧電素子などの周知のセンサーで構成することができる。圧電素子は、突起や異物などが当接することによって生じる圧力を電圧に変換して出力することができる。また、突起検出センサー２１ａ，２１ｂは、磁気テープ１の幅方向の一方のエッジ側から光を照射し、他方のエッジ側に配された受光素子で光を受光する構成とし、突起または異物によって遮られる光の量を検出することで、突起または異物を検出する構成も考えられる。また、突起検出センサー２１ａ，２１ｂは、検出手段の一例である。

ガイドレール１２ａ，１２ｂには、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂと、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを駆動するアクチュエータ１５ａ，１５ｂとを備えている。

押し出しガイド部１４ａ，１４ｂは、ガイドレール１２ａ，１２ｂにおいて矢印ＣまたはＤに示す方向に移動可能に配されている。また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂは、図１に示すようにヘッドブロック１０ａ，１０ｂに収納されている状態で、その先端がヘッドブロック１０ａ，１０ｂの表面と面一あるいはヘッドブロック１０ａ，１０ｂの表面から僅かに窪んだ位置にある。また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂは、図２に示すようにヘッドブロック１０ａ，１０ｂの幅方向全域に渡って配されているが、この構成には限らない。また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂの幅寸法は、磁気テープ１の幅寸法の１／２以上とすることが好ましい。

アクチュエータ１５ａ，１５ｂは、磁気テープ１の表面に突起または異物があることを検出すると、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを磁気テープ１が記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間する位置まで駆動することができる。なお、アクチュエータ１５ａ，１５ｂは、ボイスコイル、ステッピングモータ、油圧シリンダ、空圧シリンダ等の従来公知の駆動手段で構成することができる。また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂおよびアクチュエータ１５ａ，１５ｂは、テープ離間手段の一例である。

次に、本実施の形態の磁気テープ記録再生装置の動作について説明する。

図３Ａは、磁気テープ１とヘッドブロック１０とが接触している状態を示す。図３Ｂは、磁気テープ１をヘッドブロック１０から離間させている状態を示す。図４は、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを動作させるための制御ブロックを示す。

図３Ａに示すように、記録再生時、第１のリールから繰り出された磁気テープ１は、ガイドローラ２に案内されながら矢印Ａに示す順方向（ＦＷＤ）に走行し、第２のリールに巻き取られる。また、第２のリールから繰り出された磁気テープ１は、ガイドローラ２に案内されながら矢印Ｂに示す逆方向（ＢＷＤ）に走行し、第１のリールに巻き取られる。

磁気テープ１を矢印Ａに示す方向へ走行中、記録再生ヘッド１３ａに対して磁気テープ１の走行方向上流側にある突起検出センサー２１ａは、磁気テープ１の幅方向全域にわたって、突起または異物の有無を検出する。図４において、突起検出センサー３１（図１の突起検出センサー２１ａ，２１ｂに相当）は、磁気テープ１上に存在する突起または異物を検出した場合、突起または異物の大きさに応じた電気信号を演算部３２に送る。演算部３２は、突起検出センサー３１から送られる電気信号に基づき突起または異物の大きさを演算し、所定の大きさ以上の突起または異物であると判断された場合には、制御部３３に制御信号を送る。制御部３３は、演算部３２から制御信号が送られると、磁気テープ１における突起または異物が記録再生ヘッド１３ａに到達する前にアクチュエータ１５ａ，１５ｂ（図４の符号３４）を動作させ、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂ（図４の符号３５）を図３Ａに示す待機位置から図３Ｂに示す突出位置まで移動させる。これにより、磁気テープ１を図３Ａに示す通常位置から図３Ｂに示す離間位置まで移動させることができ、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させることができる。その後、磁気テープ１において突起または異物が付着した部位が記録再生ヘッド１３ａの位置を通過する際には、突起または異物と記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂに含まれる磁気抵抗効果型素子とが接触しないので、記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂで再生される信号にノイズが発生するのを防止することができるとともに、磁気抵抗効果型素子の損傷を防ぐことができる。

押し出しガイド部１４ａ，１４ｂは、突起検出センサー２１ａ，２１ｂにおける突起または異物の検出後、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａから所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）離間させ、所定時間経過後、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを矢印Ｄに示す方向へ移動させて待機位置へ移動させる。その後、突起検出センサー２１ａにおいて新たな所定の大きさ以上の突起または異物が検出されると、上記と同様の動作が繰り返される。なお、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂが磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａから離間させている時間は一例であり、磁気テープ１の走行速度、突起検出センサー２１ａ，２１ｂから記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂまでの距離などによって、適宜最適な時間に設定することが好ましい。

また、磁気テープ１を矢印Ｂに示す方向へ走行中、記録再生ヘッド１３ｂに対して磁気テープ１の走行方向上流側にある突起検出センサー２１ｂは、磁気テープ１の幅方向全域にわたって、突起または異物の有無を検出する。突起または異物を検出すると、アクチュエータ１５ａ，１５ｂは押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを矢印Ｃに示す方向へ移動させて、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ｂから離間させる。押し出しガイド部１４ａ，１４ｂは、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ｂから所定時間離間させ、所定時間経過後、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを矢印Ｄに示す方向へ移動させて待機位置へ移動させる。その後、突起検出センサー２１ｂにおいて新たな所定の大きさ以上の突起または異物が検出されると、上記と同様の動作が繰り返される。

以上のように本実施の形態によれば、突起検出センサー２１ａ，２１ｂが磁気テープ１上の突起または異物を検出すると、アクチュエータ１５ａ，１５ｂで押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを駆動させて、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させることにより、突起または異物が記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂに接触または衝突することを防ぎ、記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂで再生される信号にノイズが発生するのを防止することができるとともに、磁気抵抗効果型素子の損傷を防ぐことができる。

また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂをヘッドブロック１０ａ，１０ｂに内蔵したことにより、磁気テープ記録再生装置を小型化することができる。すなわち、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂをヘッドブロック１０ａ，１０ｂの外部に配する構成とした場合、装置内に押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを配置するスペースが必要となり、装置が大型化してしまう。本実施の形態では、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂを配置するためのスペースを特別に確保する必要がないため、磁気テープ記録再生装置を小型化することができる。

なお、本実施の形態では、ガイドレール１２ａ，１２ｂに順方向用、逆方向用の押し出しガイド部１４ａ，１４ｂをそれぞれ設ける構成としたが、順方向、逆方向用のヘッドレール１１ａ，１１ｂの間に、順方向、逆方向共用の１つの押し出しガイド部を設けて離間動作を行う構成としてもよい。

また、本実施の形態では、突起または異物を検出した時、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂの両方を駆動させる構成としたが、少なくとも磁気テープ１と記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂとを離間させることができれば、いずれか一方のみを駆動させる構成としてもよい。

また、本実施の形態では、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂの離間量は固定値（例えば５００ｎｍ）としたが、突起または異物の大きさ（磁気テープ１の表面からの高さ）に応じて、離間量を可変としてもよい。つまり、突起または異物が大きい場合は離間量を大きくし、突起または異物が小さい場合は離間量を少なくする。このように構成することで、突起または異物が小さい場合、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂの移動時間を短くすることができるので、応答時間を短縮することができる。

また、押し出しガイド部１４ａ，１４ｂの離間量（本実施の形態では５００ｎｍ）は一例であり、少なくとも磁気テープ１と記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させることができれば、他の値であってもよい。

また、本実施の形態では、磁気抵抗効果型素子を内蔵した記録再生ヘッドを一例として挙げ、磁気抵抗効果型素子の損傷を防ぐ構成を説明したが、他の形態の磁気ヘッドであっても、損傷を防ぐことができたり、異物によるヘッド目詰まりを防ぐことができるという効果が得られる。

また、本実施の形態では、テープ離間手段は、磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間する方向に押圧する押し出しガイド部１４ａ，１４ｂ及びアクチュエータ１５ａ，１５ｂで構成したが、少なくとも磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させることができれば、他の形態であってもよい。例えば、磁気テープ１が記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間する方向に空気を噴射する構成を備え、磁気テープ１上に突起または異物を検出した時に、空気圧によって磁気テープ１を記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂから離間させる構成が考えられる。また、ヘッドブロック１０を磁気テープ１に対して離間する方向へ移動させて、磁気テープ１と記録再生ヘッド１３ａ，１３ｂとを離間させる構成も考えられる。

実施の形態における磁気テープ記録再生装置の要部概略を示す断面図 実施の形態におけるヘッドブロックの平面図 実施の形態における磁気テープ記録再生装置のヘッドブロックの断面図 実施の形態における磁気テープ記録再生装置のヘッドブロックの断面図 実施の形態における磁気テープ記録再生装置のブロック図

符号の説明

１３ａ，１３ｂ 記録再生ヘッド
１４ａ，１４ｂ 押し出しガイド部
１５ａ，１５ｂ アクチュエータ
２０ａ，２０ｂ 突起検出部
２１ａ，２１ｂ 突起検出センサー

Claims (4)

1. 磁気テープに情報を記録再生可能な記録再生ヘッドを備えた磁気テープ記録再生装置であって、
   前記記録再生ヘッドに対して前記磁気テープの走行方向上流側に配され、前記磁気テープ上の突起または異物の有無を検出可能な検出手段と、
   前記記録再生ヘッドの近傍に配され、前記磁気テープと前記記録再生ヘッドとを離間させるテープ離間手段とを備え、
   前記テープ離間手段は、
   前記検出手段が、前記磁気テープの表面から所定の高さを超える突起または異物を検出した際に、前記磁気テープと前記記録再生ヘッドとを離間させる、磁気テープ記録再生装置。
2. 前記記録再生ヘッドは、
   磁気抵抗効果型素子を含む、請求項１記載の磁気テープ記録再生装置。
3. 前記テープ離間手段は、
   前記記録再生ヘッドを備えたヘッドブロックに内蔵されている、請求項１または２記載の磁気テープ記録再生装置。
4. 前記テープ離間手段は、
   前記磁気テープ上の突起または異物の大きさに応じて離間量が制御される、請求項１から３のいずれかに記載の磁気テープ記録再生装置。

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