JPH028361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ヘツド型磁気テープ記録装置にお
ける磁気テープ損傷検出装置に関し、さらに詳し
くは回転ヘツド型磁気テープ記録装置の信頼性を
高めるため操作員の介入なしに磁気テープの記録
面についた傷、汚れを自動的に検出する装置に関
する。

周知の如く、高速度の回転ヘツド型磁気テープ
記録装置における大きな問題は磁気テープ及び高
速回転する磁気ヘツドの相互作用である。この基
本的な回転ヘツド型磁気テープ記録装置について
は種々の改良がなされてきたが今もつて磁気テー
プと磁気ヘツドの接触は完全に避けることができ
ない。磁気テープと磁気ヘツドの過度の摩耗は高
速装置に於ける最も重要な問題のまま残つてい
る。回転磁気ヘツドを使用する高周波テープ記録
においては磁気ヘツドは通常、信号を磁気テープ
に高品質に記録するために磁気テープと接触して
移動する。接触ヘツドを用いる回転ヘツド型磁気
テープ記録装置に於いては磁気ヘツドの回転によ
つて磁気テープと磁気ヘツドの接触点の前後で波
うちが生じ、これにより過度の摩耗が生じる。磁
気テープ及び磁気ヘツド間の摩耗を最少にしよう
とする努力は非接触式の回転ヘツド型磁気テープ
記録装置をもたらした。すなわち磁気テープから
0.25μm〜0.5μmのところで制御された方式で磁気
ヘツドを飛行させ信号の読取り及び記録時には磁
気ヘツドは磁気テープと接触しない。しかしこの
ような装置においても磁気ヘツドと磁気テープの
間隔は非常にクリイテイカルであつてロータに設
置された磁気ヘツドが磁気テープからの酸化物粒
子のために短時間によごれる傾向を有する。回転
ヘツド上の微粒子、特に磁気テープ表面上で約数
10×10^-6糎の高さで飛行する磁気ヘツド上の微粒
子は磁気ヘツドと磁気テープとの間で衝突を生じ
させられる。このほか磁気テープの記録面の一般
的な凹凸の凸出部に磁気ヘツドが物理的に接触す
ることにより偶発的な接触、回転ヘツド型磁気テ
ープ記録装置のテープ巻芯体へのテープ端の自動
巻付、移動する磁気テープの速度変化さらに位置
決め時のテープ張力変化等のテープ移動過渡時に
おいても磁気テープの記録面は傷つけられる。ま
た温度変化によりテープ巻芯円筒体に巻かれた磁
気テープが表面歪を起こし、磁気ヘツドと磁気テ
ープは過度に摩耗され、磁気テープの酸化物表面
は傷つけられる。接触式、非接触式いずれの型式
の磁気ヘツドを有する回転ヘツド型磁気テープ記
録装置においても現実の使用環境では外部からの
塵埃の混入はさけられず回転ロータ及び磁気ヘツ
ドと磁気テープの間でかじり現象による損傷が発
生する。さて前述した２つの形式の回転ヘツド型
磁気テープ記録装置の磁気テープの記録面の摩耗
による損傷、汚れは回転ヘツド型磁気テープ記録
装置の信頼性を大きく低下させる。前者の接触ヘ
ツドを用いる回転ヘツド型磁気テープ記録装置で
はその性格上、磁気テープの記録面の摩耗は避け
られない。記録面の摩耗による損傷は時間の経過
によつて拡大する。究極的には磁気テープの記録
面からの情報の読み出し及び記録面への書き込み
が不能になる。この様な状態になることは磁気テ
ープに非常に重要な情報が入つている場合致命的
な問題に発展する。従来の接触ヘツドによる回転
ヘツド式磁気テープ記録装置ではしばしば前述し
た問題が発生していた。この様な問題は磁気テー
プの記録面の傷の状態を自動的に監視して記録面
に一定条件以上の損傷になつたら、損傷している
磁気テープの情報の内容を新しい磁気テープに書
き換えることに回避できる。非接触ヘツドを用い
る回転ヘツド型磁気テープ記録装置を用いる大容
量記憶装置が近年発表された。すなわち磁気テー
プを収納したデータカートリツジと呼ばれる媒体
が装置内に格納されており、業務プログラムが本
装置内記憶されるデータをアクセスする場合に
は、オペレーテイングシステムの指示に従つて装
置内に格納されたデータカートリツジを自動的に
取り出し、操作員の介入なしに磁気テープを自動
的に回転ヘツド型磁気テープ装置に装てんあるい
は取り外し操作をする形式のものである。データ
カートリツジの磁気テープのデータの読み取り／
書き込みは、磁気テープの記録面上を回転する磁
気ヘツドが非接触で走査することによつて行わ
れ、磁気テープの品質を保つように配慮されてい
る。非接触ヘツドによる回転ヘツド型磁気テープ
記録装置とは言え、現実には前述した要因により
磁気テープの記録面の接触摩耗による損傷は避け
られない。大容量記憶装置では操作員の介入なし
に自動的にデータカートリツジを取り扱うためシ
ステム上信頼性の面で特に配慮が施されている。
しかし磁気テープの記録面の接触摩耗による磁気
テープの記録面の損傷の進展によるデータの消滅
という点では信頼性の面で欠点がある。一般に非
接触ヘツドを用いる回転ヘツド型記録装置におい
て磁気テープ上に何らかの要因である程度の損傷
がついても初期の段階ではデータの読み取り／書
き込みには何ら影響を及ばさないが、このような
状態で長時間使用すると磁気テープ記録面の損傷
の拡大しいてはデータの消滅とという致命的な結
果につながる。このような認識を踏まえて非接触
ヘツドを用いる回転ヘツド型磁気テープ記録装置
の磁気テープの記録面に何らかの損傷が発生した
場合、損傷した磁気テープのデータを新しい磁気
テープに書き換え、損傷した磁気テープの使用を
中止すべきである。前述した非接触ヘツドを用い
る回転ヘツド型磁気テープ記録装置を用いた大容
量記憶装置も磁気テープの記録面に発生した損傷
を直接検出して、損傷した磁気テープのデータを
新しい磁気テープに書き換え、損傷した磁気テー
プの使用を中止するべく対策を取ることにより記
憶システムの信頼性を大きく高めることができ
る。従来の接触、非接触いずれの形式の磁気ヘツ
ドを用いる回転ヘツド型磁気テープ記録装置に於
いても磁気テープの記録面についた損傷を直接検
出する装置がなく磁気テープの記録面からのデー
タの読み出しが不可能すなわちデータの消滅とい
う事態をもつて磁気テープの記録面に損傷が発生
したということを認識していたという欠点があつ
た。

本発明の目的は回転ヘツド型磁気テープ記録装
置の通常の動作を中断することなく、自動的に磁
気テープの記録面に発生した損傷を検出すること
を目的とし、さらに損傷テープの情報が消滅しな
いうちにシステムにコピー命令を出して新しい磁
気テープに情報を書き換え、回転ヘツド型磁気テ
ープ記録装置の信頼性を高めることを目的とす
る。

本発明によれば磁気テープ上の斜めのトラツク
との間で記録の変換を行なう変換ヘツドを有する
ロータと、前記ロータにより分離された２つの半
部分よりなる円筒体の周りに磁気テープを螺旋状
に巻きつけて、磁気テープ供給部から磁気テープ
受取部に磁気テープを移動させる磁気テープ走行
系を有する回転ヘツド型磁気テープ記録装置にお
いて、前記磁気テープ走行系の通路に一対あるい
は複数対の送光素子に接続された入力光フアイバ
と受光素子に接続された出力光フアイバからなる
磁気テープ損傷検出手段を前記磁気テープの記録
面に非接触に配置せしめ、かつ前記磁気テープ損
傷検出手段の出力光フアイバに接続された受光素
子の出力を増幅回路を経由して、一方の入力に正
常な磁気テープの記録表面のとき発生すべく基準
の電圧を設定した比較回路に入力し、前記比較回
路に入力された２つの電圧の差異によつて前記磁
気テープの記録面に損傷があることを示す信号を
出力することにより前記磁気テープの記録面の損
傷を検出し、従来の回転ヘツド型磁気テープ記録
装置に見られた問題点及び欠点を除去した。

以下本発明による回転ヘツド型磁気テープ記録
装置における磁気テープ損傷検出装置について図
面を用いて詳細に説明する。本発明は特に非接触
ヘツドによる回転ヘツド型磁気テープ記録装置に
おける磁気テープの記録面の損傷の検出に特に有
用である。

第１図は磁気テープの記録面に発生した損傷の
パターンを示す図で、図において１は磁気テープ
で２は正常な損傷のない磁気テープの記録面を示
している。３Ａ，３Ｂは磁気テープの記録面と磁
気ヘツドの接触によつて発生した損傷である。一
般に損傷はテープの長手方向に対して一定の角度
をもつて走る傷が代表的で３Ａに示すようにテー
プの全幅に渡つて走る傷、あるいは３Ｂに示すよ
うにテープの幅の一部に前述の角度をもつてつく
傷がある。前述した角度は回転ヘツド型磁気テー
プ記録装置のテープ巻芯体に磁気テープが螺旋状
に巻かれる角度によつて決まる。さて磁気テープ
の記録面には接触摩耗による損傷の他に油脂等に
よる汚れ４もある。磁気テープ１の記録面に発生
した損傷３Ａ，３Ｂの部位は明らかに正常な損傷
のない磁気テープの記録面２とは表面荒さが異な
つてくる。さらに磁気テープ１の記録面に発生し
た損傷３Ａ，３Ｂの部位及び油脂等による汚れ４
の部位の光の反射光量は正常な損傷のない磁気テ
ープの記録面２とは異なつてくる。

第２図は本発明による回転ヘツド型磁気テープ
記録装置における磁気テープ損傷検出装置の磁気
テープ損傷検出手段の原理を説明する図で、図は
回転ヘツド型磁気テープ記録装置の磁気テープ走
行系の通路に磁気テープ１の記録面に非接触に対
向して置かれた一対の入力光フアイバ５と出力光
フアイバ６を示している。３は磁気ヘツドと磁気
テープ１の接触摩耗によつて発生した損傷であ
る。磁気テープ１の記録面は回転ヘツド型磁気テ
ープ記録装置の磁気テープ走行系の通路を矢印７
の方向に移動中は常に一対の入力光フアイバ５と
出力光フアイバ６からなる磁気テープ損傷検出手
段によつて自動的に監視される。光学繊維によつ
て光伝送される一対の隣接した入力光フアイバ５
及び出力光フアイバ６は、その光学繊維の開口数
により定まつた投光角並びに受光角をもち、磁気
テープの記録面に対してそれぞれ等価の円錐状の
拡がりを持つている。さて入力光フアイバ５及び
出力光フアイバ６と磁気テープの記録面の垂直な
距離が一定の距離にあるとき、入力光フアイバ５
の投光円錐面８と出力光フアイバ６の受光円錐面
９は部分オーバラツプする。このオーバラツプし
た反射有効面１０から反射した反射光１１の光量
が出力光フアイバに入る。反射有効面１０の面積
は一対の入力光フアイバ５及び出力光フアイバ６
と磁気テープ記録面２との垂直な距離によつて変
化するが、出力光フアイバ６に入る光量は入力光
フアイバ５の照明面からの反射光１１が出力光フ
アイバ６の反射有効面１０を充足した場合に最大
になる。この反射光が最大となるピーク点近傍で
は微小な変位で光量の急激な変化がなく、すなわ
ち入出力光フアイバ端と磁気テープの記録面の距
離が多少の変化をしても反射光量に変化がないた
め記録面の損傷の監視の際はこの様な状態で行な
うのが望ましい。今反射有効面が一定の領域にな
るように磁気テープ１の記録面と入力光フアイバ
５及び出力光フアイバ６の垂直距離を設定した場
合、反射有効面１０に位置した磁気テープ１の記
録面に接触摩耗による損傷３があるか否かによつ
て出力光フアイバ６に入る光量が異なつている。
すなわち接触摩耗による損傷によつて磁気テープ
１の表面荒さが変化し、入力光フアイバ５から照
明された光の反射光量が正常な損傷のない磁気テ
ープの記録面とは異なる。さてテープ損傷検出の
原理は一対の入力光フアイバ５と出力光フアイバ
６で有効であるが実際の回転磁気ヘツド型磁気テ
ープ記録装置の磁気テープの記録面に発生するテ
ープ損傷は複雑である。

第３図、第４図は実際の回転ヘツド型磁気テー
プ記録装置の磁気テープの記録面の損傷を検出す
ることを考慮し、磁気ヘツドの走査角度に応じて
磁気テープの全幅に渡つて損傷を検出するための
フアイバエレメントの配置をした図である。第３
図は第２図で示した入力光フアイバ５と出力光フ
アイバ６を複数対使用して回転ヘツド型磁気テー
プ記録装置のテープ巻芯体に磁気テープが螺旋状
に巻かれる角度、すなわち磁気テープに対する磁
気ヘツドの走査角度に応じて磁気テープ１の記録
面の全幅に渡つて損傷を検出できるように配置し
たものである。図において３は磁気テープ１の記
録面に発生した損傷、５は入力光フアイバ、６は
出力光フアイバである。第４図は実際の損傷の検
出機能を考慮し、その光量や、反射光並びにその
応答性をコントロールするため、数多くの単繊維
フアイバを束ねたフアイバ光束を、第２図に示し
たと同様に回転ヘツド型磁気テープ記録装置のテ
ープ巻芯体に磁気テープが螺旋状に巻かれる角
度、すなわち磁気テープに対する磁気ヘツドの走
査角度に応じて磁気テープ１の記録面の全幅に渡
つて損傷を検出できるように磁気テープの記録面
に非接触に配置したもので、図において１は磁気
テープ、３は磁気テープの記録面に発生した損
傷、１２は磁気テープ１の記録面に非接触に対向
して置かれたフアイバ光束を示している。フアイ
バ光束１２は単繊維の入力光フアイバと出力光フ
アイバが一定の配合で束ねられている。

第５図は種々のフアイバ光束の配合型を示す図
で、１２Ａのフアイバ光束は単繊維の入力光フア
イバ５と出力光フアイバ６をランダムに配合した
ものである。１２Ｂのフアイバ光束はフアイバ光
束の一方の半円部分に入力光フアイバ５、他方の
半円部分に出力光フアイバ６を配合したものであ
る。１２Ｃのフアイバ光束はフアイバ光束の内周
領域部分に入力光フアイバ５、外周領域部分に出
力光フアイバ６を配合したものである。１２Ｄの
フアイバ光束はフアイバ光束の外周領域部分に入
力光フアイバ５、、内周領域部分に出力光フアイ
バ６を配合したものである。

第６図は本発明の第一の実施例を示す図で回転
ヘツド型磁気テープ記録装置における磁気テープ
損傷検出装置を示す図である。図において磁気テ
ープ１は磁気テープ供給部１３からテープガイド
１４に案内され、磁気テープ１の張力を制御する
真空カラム１５を経由して入口テープガイド１６
へと案内される。さらに磁気テープは磁気テープ
上の斜めのトラツクとの間で記録の変換を行なう
変換ヘツドを有するロータ１７と、前記ロータ１
７により分離された２つの半部分よりなるマンド
レル円筒体１８，１９の周りに螺旋状に巻かれて
出口テープガイド２０に案内されて磁気テープ受
取部２２に導かれる。図において２３Ａ，２３
Ｂ，２３Ｃはそれぞれテープガイド１４、入口テ
ープガイド１６、出口テープガイド２０に設置さ
れた磁気テープ１の弾性縁案内素子である。

さて本発明による磁気テープ損傷検出手段２１
は前述した回転ヘツド型磁気テープ記録装置の磁
気テープ走行系の通路に磁気テープ１の記録面に
対向して非接触に配置されている。磁気テープ損
傷検出手段２１は磁気テープ走行系の通路であれ
ばどこに設置してもかまわない。本実施例では入
力テープガイド１６とロータ１７及びマンドレル
円筒体１８，１９で構成されるテープ巻芯体の間
のテープ通路に磁気テープ１の記録面に対向して
非接触に設置されている。磁気テープ損傷検出手
段２１は送光素子２５に接続された入力光フアイ
バ５と受光素子２６に接続された出力光フアイバ
６によつて構成される。入力光フアイバ５と出力
光フアイバ６は対にして磁気テープ１の記録面に
対向して非接触に設置される。送光素子２５は安
定した一定の光量を有する光源が使用され、受光
素子２６は光電変換素子たとえばフオトダイオー
ド、フオトトランジスタなどが使用されるのがよ
い。受光素子２６からの出力信号２７は増幅回路
２８で増幅され出力信号２９となつて比較回路３
１の片方に入力される。比較回路３１にはあらか
じめ正常な損傷のない磁気テープ１の記録表面の
とき発生すべく基準電圧３０が入力されている。
比較回路３１に入力された２つの電圧は比較され
その差異によつて磁気テープ損傷検知信号３２を
出力する。この磁気テープ損傷検知信号３２は磁
気テープの記録面からのデータの読み出しが不可
能すなわちデータの消滅という事態に至らない段
階で損傷した磁気テープのデータを新しい磁気テ
ープに書き換えるためのコピー命令、あるいは損
傷した磁気テープの使用を中止すべき警報を出す
ことにより回転ヘツド型磁気テープ記録装置ある
いは大容量記憶装置に代表される記憶システムの
信頼性を大きく高めることができる。

以上本発明の実施例について詳細に説明してき
たが本発明の主旨の範囲を逸脱しないで種々の変
形が可能である。以上説明したように本発明によ
れば、従来の回転ヘツド型磁気テープ記録装置に
見られなかつた磁気テープの記録面に発生した損
傷の検出を独特な方法でもつて検出でき回転ヘツ
ド型磁気テープ記録装置の通常の動作を中断する
ことなく、自動的に磁気テープの記録面に発生し
た損傷を検出でき、さらに損傷テープの情報が消
滅しないうちにシステムにコピー命令を出して新
しい磁気テープに書き換える等のアクシヨンを取
ることにより、回転ヘツド型磁気テープ記録装置
の信頼性を高めることができ本発明の目的を達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気テープの記録面に発生した損傷を
示す図、第２図は本発明の回転ヘツド型磁気テー
プ記録装置における磁気テープ損傷検出装置の磁
気テープ損傷検出手段の原理を説明する図、第３
図は磁気テープの記録面の損傷を検出するための
フアイバエレメントの配置を示す図、第４図は磁
気テープの記録面の損傷を検出するためのフアイ
バ光束の配置を示す図、第５図は種々のフアイバ
光束の配合型を示す図、第６図は本発明の第一の
実施例を示す図で回転ヘツド型磁気テープ記録装
置における磁気テープ損傷検出装置を示すブロツ
ク図である。 １……磁気テープ、２……磁気テープの記録
面、３，３Ａ，３Ｂ……磁気テープの記録面に発
生した損傷、４……油脂等による汚れ、５……入
力光フアイバ、６……出力光フアイバ、７……テ
ープの移動方向を示す矢印、８……投光円錐面、
９……受光円錐面、１０……反射有効面、１１…
…反射光、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２
Ｄ……フアイバ光束、１３……磁気テープ供給
部、１４……テープガイド、１５……真空カラ
ム、１６……入口テープガイド、１７……ロー
タ、１８，１９……マンドレル円筒体、２０……
出口テープガイド、２１……磁気テープ損傷検出
手段、２２……磁気テープ受取部、２３Ａ，２３
Ｂ，２３Ｃ……弾性縁案内素子、２５……送光素
子、２６……受光素子、２７……受光素子からの
出力信号、２８……増幅回路、２９……増幅回路
からの出力信号、３０……基準電圧、３１……比
較回路、３２……磁気テープ損傷検知信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気テープ上の斜めのトラツクとの間で記録
   の変換を行なう変換ヘツドを有するロータと前記
   ロータにより分離された２つの半部分よりなる円
   筒体の周りに磁気テープを螺旋状に巻きつけて、
   磁気テープ供給部から磁気テープ受取部に磁気テ
   ープを移動させる磁気テープ走行系を有する回転
   ヘツド型磁気テープ記録装置において、前記磁気
   テープ走行系の通路に一対あるいは複数対の送光
   素子に接続された入力光フアイバと受光素子に接
   続された出力光フアイバとを前記磁気テープの記
   録面に非接触に配置せしめた磁気テープ損傷検出
   手段と、前記磁気テープ損傷検出手段の出力光フ
   アイバに接続された受光素子の出力を増幅する増
   幅回路と、前記増幅回路出力を、一方の入力に正
   常な磁気テープの記録表面のとき発生すべく基準
   の電圧を設定した比較回路に入力し、前記比較回
   路に入力された２つの電圧の差異によつて前記磁
   気テープの記録面に損傷があることを示す信号を
   出力する手段と、前記磁気テープ記録面に損傷が
   あることを示す信号を受けて回転ヘツド型磁気テ
   ープ記録システムに、損傷テープの記録情報が消
   滅しないうちに代替磁気テープにコピー命令を出
   力する手段とを含むことを特徴とする磁気テープ
   損傷検出装置。