JP2010218655A - 磁気テープ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気テープの走行が極めて安定な磁気テープ走行装置を得る。
【解決手段】送出部１１と、巻取部１２と、磁気テープの搬送経路上に配置される磁気ヘッド１３と、磁気ヘッドに対し搬送経路の上流側および下流側の両方に磁気ヘッドに隣接して配置され磁気テープと当接して搬送経路へ案内する固定ガイド部１４，１５と、固定ガイド部に配置され磁気テープの搬送を幅方向に規制する規制部と、を少なくとも備える磁気テープ装置１０で、固定ガイド部の搬送経路の上流側端部に隣接して第１のキャプスタン２１と第１のピンチローラ１６が配置され、かつ固定ガイド部の搬送経路の下流側端部に隣接して第２のキャプスタン２２と第２のピンチローラ１７が配置され、第１および第２のキャプスタンと第１および第２のピンチローラとにより磁気テープが挟圧支持されつつ搬送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気テープ装置に関し、さらに詳しくは、磁気テープの走行を幅方向に規制する規制部を有する固定ガイド部と、磁気ヘッドとを備える磁気テープ装置に関する。

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、長手方向にデータトラックを有する磁気テープでは、データが記録されるデータトラックのトラック幅は極めて狭くなっており、例えば、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。このようにデータトラックの幅が狭くなると、磁気テープ上のデータトラックと、磁気ヘッドの信号読取素子との位置を合わせるのは極めて困難であることから、磁気テープに予め位置基準となるサーボ信号を書き込み、磁気テープドライブ上で磁気テープが走行する際のテープの幅方向の変動をそのサーボ信号を読み取ることで検出し、その変動に応じてドライブの磁気ヘッドユニットをアクチュエータでテープの幅方向に動かすことで、フィードバック制御を行い、狭トラック幅であっても、磁気ヘッドの信号読取素子がデータトラックからはみ出すことのないようになっている。

磁気テープに記録されるサーボ信号は、磁気テープへのデータ信号の記録、再生の基準となる位置であることから、製造工程において磁気テープに正確に書き込まれる必要がある。そのため、磁気テープの製造工程では、磁気ヘッドに隣接して磁気テープを幅方向に規制する規制部を有する固定ガイドが配設され、幅方向の振れがほとんど無い状態で固定された磁気ヘッドを用いてサーボ信号を書き込みする専用のサーボライタが用いられている。そして、このようにサーボ信号が記録された磁気テープをカートリッジケース内に収納してコンピュータ用磁気テープカートリッジを製造している。

ところが、一般に使用される磁気テープドライブは、コスト上及び磁気テープの繰返し使用耐久性の観点から、通常サーボライタほどの正確な走行系を有しておらず、サーボ信号が正確に書き込まれていてもドライブでの走行時の磁気テープの幅方向の揺れによりサーボ制御が追従できず、データの読み取りエラーが生じる場合がある。

前述の、サーボライタの具体例は特許文献１に記載されており、磁気テープドライブの具体例は特許文献２に記載されている。

さらに、磁気テープの幅方向の揺れを抑制するための方法が特許文献３に開示されている。

特開２００５−９２９３８号公報 特許第２７２９０３１号 国際公開ＷＯ２００７／０９４２５７公報

しかしながら、従来のこの種のサーボライタや磁気テープドライブなどに代表される磁気テープ装置では、データトラック幅が１０μｍ以下の磁気テープに対しては、サーボ信号の記録時のサーボトラックの正確性、データ信号を記録したテープから信号を再生する際のテープ走行の安定性が不十分となってきた。本発明はこのような従来技術の欠点を解決し、磁気テープの走行が極めて安定であるため、基準エッジからの距離が一定な正確なサーボ信号を書き込めるサーボライタや、トラックずれによる読み取りエラーのない磁気テープドライブ等の磁気テープ装置を提供する。

また、正確なサーボ信号を書き込めるサーボライタでサーボ信号を書き込みする磁気テープの製造方法を提供する。

本発明者らは、磁気テープを送出する送出部と、磁気テープを巻き取る巻取部と、前記送出部から前記巻取部までの磁気テープの搬送経路上に磁気テープに当接して配置される磁気ヘッドと、該磁気ヘッドに対し前記搬送経路の上流側および下流側の両方に前記磁気ヘッドに隣接して配置され、磁気テープと当接して磁気テープを搬送経路へ案内する固定ガイド部と、前記固定ガイド部に配置され、前記磁気テープの搬送を幅方向に規制する規制部と、を少なくとも備える磁気テープ装置について鋭意検討した結果、該磁気テープ装置を下記の構成とすることにより前記磁気テープの走行が極めて安定な磁気テープ走行装置を得ることができ、本発明をなすに至った。

すなわち、前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の上流側端部に隣接して第１のキャプスタンと第１のピンチローラが配置され、かつ前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の下流側端部に隣接して第２のキャプスタンと第２のピンチローラが配置され、該第１および第２のキャプスタンと該第１および第２のピンチローラとにより前記磁気テープが挟圧支持されつつ搬送されることを特徴とする。

前記磁気テープ装置がサーボライタであり、該サーボライタでサーボ信号を書き込みし、磁気テープを製造する方法を提供する。

磁気テープを送出する送出部と、磁気テープを巻き取る巻取部と、前記送出部から前記巻取部までの磁気テープの搬送経路上に磁気テープに当接して配置される磁気ヘッドと、該磁気ヘッドに対し前記搬送経路の上流側および下流側の両方に前記磁気ヘッドに隣接して配置され、磁気テープと当接して磁気テープを搬送経路へ案内する固定ガイド部と、前記固定ガイド部に配置され、前記磁気テープの搬送を幅方向に規制する規制部と、を少なくとも備える磁気テープ装置において、前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の上流側端部に隣接して第１のキャプスタンと第１のピンチローラが配置され、かつ前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の下流側端部に隣接して第２のキャプスタンと第２のピンチローラが配置され、該第１および第２のキャプスタンと該第１および第２のピンチローラとにより前記磁気テープが挟圧支持されつつ搬送されるために、第１のピンチローラの搬送経路の上流、第２のピンチローラの搬送経路の下流における搬送に伴う磁気テープの振動、揺れが磁気ヘッド近傍に持ち込まれず、磁気ヘッドによる記録再生時に、幅方向、長手方向の揺れが生じない。また、適切なテンションで磁気ヘッドと磁気テープが当接するので、磁気ヘッドによる磁気テープへの書き込み、読み出しが良好に行われる。

上述したような磁気テープ装置がサーボライタであると、磁気テープに正確なサーボ信号を書き込むことができ、磁気テープの製造時に本願のサーボライタでサーボ信号を書き込みをすれば、トラックずれによる読み取りエラーの無い磁気テープを製造することができる。

本発明の一例の実施形態に係る磁気テープ装置の構成図である。 本発明の一例の実施形態に係る磁気テープ装置の要部拡大上面図である。 本発明の一例の実施形態に係る磁気テープ装置の動作を説明するブロック図である。 従来の一例の実施形態に係る磁気テープ装置の構成図である。

次に、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。

図１は本発明の実施形態に係る一例の磁気テープ装置であるサーボライタの構成図である。図１に示すように本サーボライタ１０では磁気テープＭＴを送り出すための送出部１１と、送出部１１から磁気テープＭＴを巻き取るための巻取部１２とが備えられる。送出部１１の下流側でかつ巻取部１２の上流側に、例えばハの字型のサーボ信号を書き込むための磁気ヘッド１３が配置され、この磁気ヘッド１３に隣接して、その上流側および下流側に、第１および第２の固定ガイド部１４、１５が配置されている。本発明におけるガイドとは、磁気テープＭＴが送出部１１から巻取部１２まで搬送される搬送経路を案内する役割を果たすものである。固定ガイドとはガイドそのものが回転したりや移動したりしないガイドを指している。

送出部１１と磁気ヘッド１３との間の搬送経路上には、各種ガイドローラの他に、送出張力を制御するテンションアーム１９、磁気テープＭＴを挟圧支持して駆動・搬送する第１のピンチローラ１６、第１のキャプスタン２１、ブロック状の第１の固定ガイド１４が配置されている。磁気ヘッド１３と巻取部１２との間の搬送経路上には、ブロック状の第２の固定ガイド部１５、磁気テープＭＴを狭圧支持して駆動・搬送する第２のピンチローラ１７、第２のキャプスタン２２、巻取張力を制御するテンションアーム２０が配置されている。

送出部１１から送り出された磁気テープＭＴは、テンションアーム１９にて適宜の張力に制御されつつ複数のガイドローラ等に案内され、第１のピンチローラ１６と第１のキャプスタン２１とに挟圧支持され駆動・搬送される。第１および第２の固定ガイド部１４、１５にて搬送される磁気テープＭＴがその幅方向に動かないように規制しつつ、磁気ヘッド１３にてサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込む。第２のピンチローラ１７、第２のキャプスタン２２は、サーボ信号を書き込んだ磁気テープＭＴを挟圧支持して巻取部１２に駆動・搬送する。テンションアーム２０は、巻取張力を適宜に制御する。テンションアーム１９、２０は、図の矢印方向にバネ等で付勢されて移動可能に配置される。

図２は前記サーボライタの要部拡大上面図である。図２に示すように本装置は、磁気ヘッド１３の磁気テープＭＴの搬送経路上流側に、第１の固定ガイド部１４、第１のピンチローラ１６、第１のキャプスタン２１を備えている。また、磁気ヘッド１３の磁気テープＭＴの搬送経路下流側に、第２の固定ガイド部１５、第２のピンチローラ１７、第２のキャプスタン２２を備えている。

第１および第２のピンチローラー１６、１７の材質は、各種ゴム、プラスチックなどの弾性体であることが好ましい。第１および第２のキャプスタン２１、２２の材質は、金属、セラミックスなどが好ましい。

第１の固定ガイド１４および第２の固定ガイド１５には、搬送される磁気テープＭＴを幅方向に規制する規制部であるフランジ１４ａ、１５ａを備えている。フランジ１４ａ、１５ａは、磁気テープＭＴを幅方向の両側から規制している。フランジ１４ａ、１５ａは、磁気ヘッド１３になるべく近い位置に設けられることが好ましい。フランジ１４ａ、１５ａの材質は、耐摩耗性の良好なものが好ましく、例えばセラミックスが好ましい。

第１の固定ガイド１４および第２の固定ガイド１５の磁気テープＭＴとの当接面１４ｃ、１５ｃには、搬送される磁気テープＭＴに同伴する空気を排除するための空気排除溝１４ｂ、１５ｂが設けられている。空気排除溝１４ｂ、１５ｂには、吸引手段を設けて同伴空気を積極的に排除してもよい。

第１の固定ガイドの磁気テープＭＴの搬送経路上流側端部と、第１のピンチローラ１６と第１のキャプスタン２１との当接点までの距離ｄ１、および第２の固定ガイドの磁気テープＭＴの搬送経路下流側端部と、第２のピンチローラ１６と第２のキャプスタン２２との当接点までの距離ｄ２は、可能な限り小さいほうがよい。例えば距離ｄ１、ｄ２は５ｍｍ以下であることが好ましい。距離ｄ１、ｄ２がこの範囲であると、磁気テープＭＴの搬送にともなう振動が発生しにくく、第１の固定ガイド１４および第２の固定ガイド１５上で、磁気テープＭＴが整然と搬送されるからである。

サーボライタ１０では、送出部１１から第１の固定ガイド１４までの搬送に伴う磁気テープＭＴの搬送速度変動、揺れ（振動）は、第１のピンチローラ１６と第１のキャプスタン２１との当接点で断絶することができるので、磁気テープＭＴは第１の固定ガイド１４上を整然走行することができ、第２の固定ガイド１５から巻取部１２までの搬送に伴う磁気テープＭＴの搬送速度変動、揺れ（振動）は、第２のピンチローラ１７と第２のキャプスタン２２との当接点で断絶することができるので、磁気テープＭＴは第２の固定ガイド１４上を所定の速度で整然と走行することができる。この結果、磁気ヘッド１３により正確なサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込むことができる。

図３に基づいてサーボライタ１０の動作について説明する。サーボライタ１０の、送出部１１、巻取部１２、第１のキャプスタン２１、および第２のキャプスタン２２を駆動するモータは、サーボパックを介してプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１００により回転数、回転トルクが制御される。サーボパックとモータとを合わせたものを、モータユニットと呼ぶ。

外部より動作指示があると、張力制御部１０２が、テンションアーム１９、２０から張力情報を取得する（Ｓ１）。あらかじめプログラマブルコントローラに設定された張力の値と取得したの張力情報とが比較され補正量が最適化される。さらに、送出部１１、巻取部１２の巻径による回転数、回転トルクの補正が行われて制御情報がモータユニット１１１、１１２に送られて（Ｓ２）、送出部１１、巻取部１２を駆動するモータの回転数、回転トルクが制御される。

第２のピンチローラ１７は、離間した位置（待機位置）（図面上破線で示す）から動作位置（図面上実線で示す）に移動し（Ｓ３）、第２のキャプスタン２２とで、磁気テープＭＴを挟圧する。第２のキャプスタン２２は、低速で回転を始め、装置の速度基準として低速にて磁気テープＭＴを搬送する。その後、第１のピンチローラ１６が待機位置から動作位置に移動し（Ｓ４）、第２のキャプスタン２２と同じ回転速度で回る第１のキャプスタン２１とで磁気テープＭＴを挟圧支持する。これにより、磁気テープＭＴは、磁気ヘッド１３を間に挟んで、走行経路の上流側、下流側をそれぞれ、回転速度、回転トルクが正確に制御された、第１のキャプスタン２１、第１のピンチローラ１６と第２のキャプスタン２２、第２のピンチローラ１７とで挟圧支持されて搬送されるので、磁気ヘッド１３は、安定した当接力で磁気テープＭＴと当接することができる。

磁気テープＭＴと磁気ヘッド１３との当接力は、第１の固定ガイド１４、第２の固定ガイド１５に設置された微小変位計３０によりモニターされ（Ｍ１）、あらかじめ設定された書込張力（当接力）になるように、プログラマブルコントローラの電子ギア１０３により、第１のキャプスタン２１および第２のキャプスタン２２を駆動するモータの速度比率制御情報がそれぞれのモータユニット１２１、１２２に送られ、サーボパックを介して制御が行われる。
その後、第２のキャプスタンは所定の回転速度に達し、磁気テープＭＴを所定の速度で搬送する。

この時、送出部１１、巻取部１２、第１のキャプスタン２１と、第２のキャプスタン２２を駆動する各モータはプログラマブルコントローラの速度指令部１０１からの信号をモータユニット１１１、１１２、１２１、１２２が受けてサーボパックを介して回転速度、回転トルクを制御され第１のキャプスタン２１と第２のキャプスタン２２は完全に同期した速度で回転する。
送出部１１、巻取部１２は、送出張力、巻取張力が好ましい範囲に維持されるように、それぞれの駆動モータのトルクが制御される。

所定の速度で搬送される磁気テープＭＴに磁気ヘッド１３によりサーボ信号が書き込まれる。この際、上述したように、磁気テープＭＴは、第１の固定ガイドの上流側端部の近傍、第２の固定ガイドの下流側端部の近傍にて、第１のピンチローラ１６と第２ピンチローラ１７により、第１のキャプスタン２１と第２のキャプスタン２２との間で挟圧支持されるので、送出部１１から第１の固定ガイド１４までの搬送に伴う磁気テープＭＴの搬送速度変動、揺れ（振動）や第２の固定ガイド１５から巻取部１２までの搬送に伴う磁気テープＭＴの搬送速度変動、揺れ（振動）がそれぞれのピンチローラで遮断され、磁気テープＭＴは第１および第２の固定ガイド１４、１５上を所定の速度で整然と走行することができるため、磁気ヘッド１３により正確なサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込むことができる。

上述した、サーボライタ１０の動作は、一例で、正常に磁気ヘッドにより正確なサーボ信号を磁気テープＭＴに書き込むことができるのであれば、動作パターンは限定されず他の動作パターンであってもよい。

例えば、動作指示があると、第１、第２のピンチローラが待機位置から動作位置に移動し、第１、第２のキャプスタン２１、２２と当接して好ましい張力まで磁気テープＭＴを張りその後ゆっくりとこれを駆動するモータにより回転駆動されて回り始める。その時、送出部１１は時計回り方向、巻取部１２は、反時計回りにそれぞれを駆動するモータにより適宜なトルクが掛けられ、磁気テープＭＴに好ましい張力が加えられる。これにより、磁気テープＭＴは、磁気ヘッド１３を中心にして走行経路の上流側、下流側の両側からの搬送に伴う磁気テープＭＴの搬送速度変動、揺れ（振動）から遮断される。その後、所定の速度で搬送される磁気テープＭＴに磁気ヘッド１３によりサーボ信号が書き込まれる。

特許文献３で開示されている従来技術では、固定ガイドの磁気テープとの当接面に種々の形状の溝や孔を設けて、同伴空気を排除して磁気テープを固定ガイドに吸着させて、磁気テープＭＴの幅方向の揺れを少なくすることを開示しているが、固定ガイドの磁気テープＭＴの走行経路上流側に支持されていない比較的長いテープスパンがあり、この部分で搬送に伴う振動が発生し、磁気テープＭＴの走行変動の原因となる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
図１に示すサーボライタを用いて磁気テープを搬送させて、サーボ信号の書き込み行い磁気テープＭＴの幅方向の揺れ、長手方向の速度変動を測定し評価を行った。評価に使用した磁気テープは、可撓性支持体の一方の面に非磁性下塗層、磁性層の順に形成し、他方の面にバックコート層を設けて作製した。
（比較例１）
図４に示す、従来のサーボライタを用いて磁気テープを搬送させて、サーボ信号の書き込みを行った以外は、実施例１と同様にして評価を行った。尚、図４の従来のサーボライタは、本発明の図１と同様の部材には同一の符号に「’」をつけている。
（幅方向の揺れ）
磁気ヘッド１３（１３’）と磁気ヘッド１３（１３’）の上流側の固定ガイド部１４（１４’）との間に、磁気テープＭＴの上エッジの幅方向の位置を検知する透過型光学センサを設置し、走行中の磁気テープＭＴの上エッジの位置を検出することにより磁気テープＭＴの幅方向の揺れを測定した。磁気テープＭＴを所定の速度（６ｍ／ｓ）で１分間走行させ、得られた揺れ波形（１００Ｋサンプル／秒）０．５秒ごとの最大最小値の差（peak to peak）を１分間分平均し幅方向の揺れ量とした。
（長手方向の速度変動）
磁気テープＭＴを所定の速度（６ｍ／ｓ）で走行させ、テープ及び測定器の速度変動をキャンセルし書き込まれるゆらぎのみを測定する手法による。
（幅方向及び長手方向の変動周波数解析）
上記手法で得られたデータをＦＦＴ解析した（６０ｍｍから１ｍｍ波長領域の比較、測定速度６ｍ／ｓ）。

この解析においては、例えば、テープ幅方向の変動量を周波数解析した結果として、縦軸に幅方向変動分（ｍＶ）、横軸に周波数帯域（Ｈｚ）を表し、この変動量を重要な周波数帯域内で面積計算した値を変動量の指標とする。

表から明らかなように本発明によれば、基準エッジからの距離が一定な正確なサーボ信号を書き込めるサーボライタや、トラックずれによる読み取りエラーのない磁気テープドライブ等の磁気テープ装置や磁気テープの製造方法を提供することができる。本発明は、本実施例に限られたものではなく、例えばサーボ信号はバックコート側に書き込まれても良い。

１０ 磁気テープ装置（サーボライタ）
１１ 送出部
１２ 巻取部
１３ 磁気ヘッド
１４ 第１の固定ガイド
１４ａ フランジ（規制部）
１４ｂ 空気排出溝
１４ｃ 当接面
１５ 第２の固定ガイド
１５ａ フランジ（規制部）
１５ｂ 空気排出溝
１５ｃ 当接面
１６ 第１のピンチローラ
１７ 第２のピンチローラ
１９、２０ テンションアーム
２１ 第１のキャプスタン
２２ 第２のキャプスタン
ＭＴ 磁気テープ

Claims (2)

1. 磁気テープを送出する送出部と、
   磁気テープを巻き取る巻取部と、
   前記送出部から前記巻取部までの磁気テープの搬送経路上に磁気テープに当接して配置される磁気ヘッドと、
   該磁気ヘッドに対し前記搬送経路の上流側および下流側の両方に前記磁気ヘッドに隣接して配置され、磁気テープと当接して磁気テープを搬送経路へ案内する固定ガイド部と、
   前記固定ガイド部に配置され、前記磁気テープの搬送を幅方向に規制する規制部と、
   を少なくとも備える磁気テープ装置において、
   前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の上流側端部に隣接して第１のキャプスタンと第１のピンチローラが配置され、かつ前記固定ガイド部の前記磁気テープの搬送経路の下流側端部に隣接して第２のキャプスタンと第２のピンチローラが配置され、該第１および第２のキャプスタンと該第１および第２のピンチローラとにより前記磁気テープが挟圧支持されつつ搬送されることを特徴とする磁気テープ装置。
   
2. 前記磁気テープ装置がサーボライタであり、該サーボライタでサーボ信号を書き込みする磁気テープの製造方法。

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