JPH08255326A - 磁気テープ装置及び磁気テープ装置の制御方法 - Google Patents

磁気テープ装置及び磁気テープ装置の制御方法

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JPH08255326A
JPH08255326A JP7060366A JP6036695A JPH08255326A JP H08255326 A JPH08255326 A JP H08255326A JP 7060366 A JP7060366 A JP 7060366A JP 6036695 A JP6036695 A JP 6036695A JP H08255326 A JPH08255326 A JP H08255326A
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head
magnetic
tape
track
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JP7060366A
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Hisahiro Arisaka
寿洋 有坂
Yasuhiro Nemoto
泰弘 根本
Kazuo Sakai
和夫 酒井
Hiroyoshi Okuyama
浩悦 奥山
Kenji Toki
謙治 土岐
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高トラック密度化に際して問題となるテープと
ヘッド間の摩擦の影響を排除し、サーボトラックの読め
ない状態でも高速かつ高精度にヘッド幅方向の位置決め
を可能とする磁気テープ装置を提供することを目的とす
る。 【構成】ヘッド変位検出手段１５によって得られたヘッ
ド変位を、位置決めコントローラ８内のメモリ１８にあ
る基準位置からの絶対位置２３として記憶し、テープ上
のトラック位置をこの絶対位置２３に対応づけることに
より、サーボヘッド１２がサーボトラック１１を読めな
い状態でもトラック位置とヘッド位置の偏差が計算でき
るので、アクチュエータ７におくる駆動指令信号を生成
できる。サーボトラック１１からサーボ信号を得ること
ができる場合には信号切り換え部４７はサーボ信号によ
る制御信号に切り換え、高精度の位置決めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ情報のバッ
クアップに用いる磁気テープ記録再生装置に係わり、特
に長手方向に複数の平行トラックを有する磁気テープ
（以下、単にテープと称する）をトラック数より少ない
数の磁気／電気変換子（以下、ヘッドコアと称する）で
記録再生を行うために、磁気ヘッド（以下、ヘッドと称
する）をテープ幅方向に位置決め動作を行う磁気テープ
記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータの中央処理装置において処
理された情報は、例えば磁気ディスク装置等の補助記憶
装置に蓄積されるが、その量は膨大であるためシステム
に障害が発生した場合に備えて、例えば磁気テープ装置
等の大容量のバックアップ用の情報記録再生装置に定期
的に複写する必要がある。情報量の増大にともなって磁
気テープ装置の記録容量をさらに増大し、またその情報
の記録／読み取りを高速化する必要がある。
【０００３】このような磁気記録用テープではテープの
長手方向に沿って互いに平行に設けられた複数の帯状デ
ータ記録領域であるトラックと、そのトラックを長手方
向に沿ってある決められた長さで分割した短冊状の記録
領域であるブロックによって、データの記録位置を管理
している。磁気テープの記録容量を増大させるには、こ
の長手方向の記録単位であるブロックと幅方向の記録単
位であるトラックの数を増加させる必要がある。
【０００４】ブロックを増加させるにはテープを長くす
るか、１ブロックあたりの記録データ量（線記録密度）
を増やすことによって可能である。
【０００５】一方でトラック数を増やすことは有効な方
法だが、テープの幅は規格として決められているので、
幅方向の単位長さあたりのトラック数（トラック密度）
を上げることになる。
【０００６】トラックにはデータを記録するためのトラ
ックであるデータトラックと、後述されるようにトラッ
クとそこに情報を記録または記録された情報を読み取る
ためのヘッドコアの位置偏差を得るための信号が記録さ
れたトラックであるサーボトラックとがあるが、以下、
単に「トラック」と称する場合にはデータトラックを指
すものとする。
【０００７】従来のかかる磁気テープ装置では、例えば
米国ＩＢＭ社の磁気テープ装置３４９０のようにヘッド
コアを並列に多数並べることによって同じ数のデータト
ラックを同時に読み書きするような固定ヘッド型の装置
と、テープの開始端および終端で、異なるトラックにヘ
ッドコアが正対するようにヘッドをテープ幅方向に移動
して、テープ上のデータトラックよりも少ないヘッドコ
ア数で記録／読み取りを行ういわゆるサーペンタイン方
式の装置がある。
【０００８】このように現在ヘッドコアが正対している
トラックから、システムの要求に応じて次に記録／読み
取りを行うために指定されるトラック（以下目標トラッ
クと呼ぶ）にヘッドコアを正対させる動作を「トラック
切り換え」動作と呼び、そのためにヘッドを移動させる
動作を「ヘッド位置決め」と呼ぶことにする。
【０００９】記録容量の増加のために磁気テープのトラ
ック密度を上げると、前者の固定ヘッド型磁気テープ装
置では隣合ったヘッドコア同士の干渉が避られないため
に、磁気ヘッドコアの間隔をテープ上のトラックに合わ
せて狭くすることは困難になる。
【００１０】したがって高トラック密度を実現するには
後者のようにヘッドをテープ幅方向に移動させる方式が
不可欠になる。
【００１１】従来のサーペンタイン方式の装置の装置構
成の概略と動作は以下のようなものである。
【００１２】まず図１５に示すように複数のヘッドコア
１４はヘッド１０上でテープ幅方向に、ある間隔をもっ
て並んでいる。テープ開始端（ＢＯＴ）５５にヘッド１
０があたる状態からテープ３が順方向５９に走行する
と、ヘッドコア１４は第１のトラック群５７の記録／読
み取りを行い、テープ終端（ＥＯＴ）５６にヘッド１０
があたる状態になったときに、ヘッド１０をテープ幅方
向６１に移動させることにより、次の第２のトラック群
５８にヘッドコア１４が正対し、テープ３が逆方向６０
に走行すると、第２のトラック群５８に対して記録／読
み取りを行う。このようなヘッドがある一つの位置にあ
るときにヘッドコアが同時に正対するトラック群の数を
増やしていけばヘッドコアの数を増やさなくともより多
くのトラックに記録／読み取りを行うことができる。
【００１３】例えば情報を記録する際にはテープの開始
端から第１のトラック群に記録していき、終端まで行く
と、第２のトラック群に切り換えて記録していくという
ように連続的に記録を行うだけでよい。一方情報の読み
取りの場合には、読み取りたい情報がどのトラック（目
標トラック）上のどのブロック（目標ブロック）にある
かを与えられると、このような装置の場合にはまずヘッ
ドがテープ端部に来るようにテープを走行させた後、テ
ープの端部においてその読み取りたいデータのある目標
トラックにヘッドコアが正対するように位置決めを行
い、しかる後にテープを走行させ、目標のブロックがヘ
ッドに至るところで読み取りを行うようにする必要があ
る。
【００１４】また、トラック切り換えを行わない場合で
も、読み取りたいデータが存在する目標ブロックにヘッ
ドが正対するときには、テープは定常走行状態でなけれ
ばデータの読み取りはできないので、テープが定常走行
になるまでにテープが走行する長さ分だけ進行方向につ
いて目標ブロックより前の位置にヘッドを正対させ、そ
の後に走行させなくてはならない。このように目標ブロ
ックにヘッドを正対させるためにテープを走行させる動
作をテープの位置付け（リポジショニング）動作と呼
ぶ。
【００１５】従来装置のヘッド位置決め方法としては、
ヘッドの駆動装置にステッピングモータを用いて所定の
パルス数だけ移動して位置決めを行う、特開昭61-18262
1号公報に記載のいわゆるオープンループ制御方式を用
いた装置や、テープ上のサーボトラックを用いた特開平
4-209310号公報に記載のクローズドループ制御方式を用
いた装置など多数の方式がある。
【００１６】サーボトラックは他のデータトラックと平
行に設けられ、例えばあらかじめ決められた信号を記録
してあるトラックであり、これに正対するサーボヘッド
コア（以下サーボヘッドでも同義）はこの信号を読み取
り、得られた出力の大小からサーボヘッドとサーボトラ
ックの位置偏差を得る。例えばサーボヘッドがサーボト
ラックの幅全体を読み取ることができる位置にあれば、
出力が最大となって正確に位置決めされた状態となるよ
うにすれば、サーボヘッドがこの位置からずれるとサー
ボトラックの幅の一部しか読み取れなくなるので出力が
低下する。この出力低下量はサーボトラックとサーボヘ
ッドの位置偏差と一対一で対応するので、出力を検出す
ることで位置偏差が得られる。
【００１７】図１５においてサーボヘッドコア１１は、
他のデータ読み取り用ヘッドコア１４が一つのデータト
ラック群５７に位置決めされた状態でサーボヘッドコア
１２がサーボトラック１１に位置決めされるように、サ
ーボヘッドコア１２と他のヘッドコア１１を一体のヘッ
ド１０上に設けておけば、サーボヘッド１２の位置決め
を行うことによって他のヘッドコア１４はデータトラッ
ク群５７に位置決めされることになる。
【００１８】ヘッドの位置決めを行う必要のあるデータ
トラック群が複数あれば、その数だけサーボトラックを
設けておけば上記のヘッドの構成でそれぞれのデータト
ラック群に位置決めすることができる。ここでは最も簡
単な構成を概略的に示したが、サーボトラック上の信号
の記録方式や信号処理方法などには様々な方法が公知で
あるが、基本的にはトラックとヘッドコアとの位置偏差
を得るものである。
【００１９】ところでヘッド駆動手段に決められた入力
を入れるだけのオープンループ制御よりもサーボトラッ
クを用いたクローズドループ制御のほうが複雑ではある
が位置決め精度が高いことは容易に理解できる。またサ
ーボトラック等を用いてテープ上のトラックとヘッド位
置との偏差が検出できる装置においては、トラック切り
換え時以外でも信号出力を最大にするようにヘッドの追
従動作を行うことが可能であることは特開平5-46961号
公報に記載のように公知である。
【００２０】しかしこのようなサーボトラックを用いた
従来の装置では、ヘッドコアとトラックとの相対的な位
置偏差は得られても、このときヘッドの位置がヘッド可
動範囲の中のどこにあるかということは判らない。した
がってテープ上のサーボトラックから信号をサーボヘッ
ドが読み取ることができなければ、このような位置決め
動作はできない。
【００２１】すなわちヘッドがヘッド移動方向に沿った
軸線上で、可動範囲の中のどの位置にあるのかという情
報は得られなかった。このようなヘッド位置情報とは、
上記軸線上にある基準位置を定めて、そこからの変位と
して定義すればヘッドの絶対位置ということができるの
で、以下ではこのようなヘッドの位置を偏差位置とは区
別してヘッドの絶対位置と呼ぶことにする。
【００２２】さらに従来のかかる方式の装置では、テー
プ停止時または低速走行時にはヘッドのトラック切り換
え動作においてテープがヘッド面との摩擦によってヘッ
ド移動方向に引きずられるという現象については考慮さ
れていなかった。これは従来の装置ではトラック密度が
低く、かかるテープのずれを問題にするような高い位置
決め精度が必要ではなかったことによる。
【００２３】また、いわゆるＱＩＣ（Quarter inch car
tridge）方式に代表されるようなサーペンタイン方式の
磁気テープ装置では上述のようにテープが片側のリール
にほぼ巻取られた状態、すなわちテープの開始端および
終端でトラック切り換えを行う。したがってヘッドのト
ラック切り換え動作に要する時間に厳しい上限があった
わけではない。
【００２４】しかし高密度化された装置では磁気テープ
上の任意のブロックにおける任意のトラックに対して記
録／読み取りを行う操作を行うことがあり、その場合ト
ラック切り換え動作はテープ全長中の任意の位置で行わ
れ、またそのようなヘッド位置決めによって情報の記録
／読み取りを開始するまでの時間が伸びることは好まし
くない。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置において
は、高トラック密度化に際してヘッドとテープ間の摩擦
によるテープずれによって位置決め精度が低下するとい
う問題があった。
【００２６】本発明の第１の目的は、テープとヘッド間
の摩擦の影響を排除して高精度の位置決めを可能とする
磁気テープ装置を提供することにある。
【００２７】しかしサーボトラックからのサーボ信号を
用いたクローズドループ制御方法では第１の目的のため
にテープとヘッド間の摩擦を低減する手段を用いた場合
にはサーボトラックを含むテープ上の情報をヘッドが読
み取れない場合がある。
【００２８】またこのような場合に限らず、サーボトラ
ックによるヘッド位置決めでは、テープ走行速度が低い
場合や、Ｓ／Ｎ比の低下などのためにサーボ信号を読め
ない状態では位置決め動作ができないため、サーボトラ
ックが読めるようになってから位置決め動作を行うこと
になり、記録／読み取りを開始するまでの時間が増大す
るという問題がある。
【００２９】一方、従来装置で多く用いられてきたステ
ッピングモータによるオープンループ制御方法ではテー
プの実際の位置を監視しているわけではないので、トラ
ック密度が高い装置ではテープ走行中の蛇行によるトラ
ック位置変動に追従できないだけでなく、さらにはテー
プローディング状態によるテープ位置のずれにも対応で
きない。
【００３０】そこで本発明の第２の目的はサーボトラッ
クの読めない状態でも高い精度でヘッド位置決めの可能
な磁気テープ装置を提供することであり、さらにはヘッ
ド位置決めに要する時間を短縮して、より高速でデータ
記録／読み取りを行うことのできる磁気テープ装置を提
供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、以下の手段を備える。
【００３２】まず、上記目的を達成するための磁気テー
プ装置としては下記の手段がある。 （１）磁気テープ上に設けたサーボトラックのサーボ信
号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有する磁気記録
／読み取りヘッド（以下磁気ヘッド）を磁気テープの幅
方向に移動させて所定のデータトラックに前記ヘッドコ
アを位置決めする磁気テープ装置において、前記磁気ヘ
ッドの位置決めを制御する位置決め制御部を備え、該位
置決め制御部はテープの走行速度が零より大きいある定
められた値以上において前記磁気ヘッドをテープ幅方向
の異なるデータトラック間に移動するように制御する。
【００３３】（２）磁気テープ上に設けたサーボトラッ
クのサーボ信号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有
する磁気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させて所定
のデータトラックに前記ヘッドコアを位置決めする磁気
テープ装置において、前記磁気ヘッドの位置決めを制御
する位置決め制御部と、該位置決め制御部により磁気ヘ
ッドをデータトラック間に移動させるに際し、前記磁気
ヘッドから磁気テープを離すように動作させる摩擦低減
手段を備える。
【００３４】また、上記手段の態様としては下記のもの
がある。
【００３５】（３）（２）において、前記摩擦力低減手
段は、磁気ヘッドの磁気テープ長手方向の前後に設けら
れその長手方向が磁気テープの幅方向を成す棒状部材
と、磁気テープに前記棒状部材の長手方向の側面を接触
させて磁気テープを磁気ヘッドから離れる方向に移動さ
せる第１の状態と磁気テープと上記側面が接触しない第
２の状態とに上記棒状部材を平行移動させるような駆動
手段とを備える。
【００３６】（４）（２）において、前記摩擦力低減手
段は、磁気ヘッドの磁気テープ長手方向の前後に設けら
れその長手方向が磁気テープの幅方向を成す棒状部材
と、該棒状部材が磁気テープに接触しない第１の状態
と、前記棒状部材の長手方向が磁気テープの長手方向に
平行な軸まわりに傾いて棒状部材の側面を磁気テープに
接触させて磁気テープが磁気ヘッドに対してその一部若
しくは全部が磁気ヘッドから離れる第２の状態とに前記
棒状部材を傾斜又は回転させる駆動手段とを備える。
【００３７】（５）（２）において、前記摩擦力低減手
段は、磁気ヘッドをその磁気テープとの摺接面を磁気テ
ープから離れる方向に移動させる移動部と、前記移動部
を移動させる駆動手段とを備える。
【００３８】（６）（２）において、前記摩擦力低減手
段は、磁気ヘッドの磁気テープとの摺接面若しくは摺接
面の近傍に気体が磁気テープに向かって流出する少なく
とも１つの孔と、該孔に気体を導くための導通手段と、
該導通手段を流れる気体の流れを閉鎖するための閉鎖手
段と、気体が磁気テープを磁気ヘッドの摺接面から離れ
る方向に移動させ得るように気体を加圧する手段とを備
える。
【００３９】（７）（１）において、磁気ヘッドに、磁
気テープの幅方向に接触させて磁気テープの幅方向の移
動を規制するガイドを設ける。
【００４０】（８）（５）において、駆動手段への移動
信号にある定められた周波数で変動する信号を重畳させ
て駆動手段を駆動させる。
【００４１】また、他の手段として、次のものがある。
【００４２】（９）磁気テープ上に設けたサーボトラッ
クのサーボ信号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有
する磁気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させて所定
のデータトラックに前記ヘッドコアを位置決めする磁気
テープ装置において、前記磁気ヘッドの位置決めを制御
する位置決め制御部と、該位置決め制御部により磁気ヘ
ッドをデータトラック間に移動させるに際し、前記磁気
ヘッドの移動信号にある定められた周波数で変動する信
号を重畳させて磁気ヘッドを加振する。
【００４３】また、他の手段として、次のものがある。
【００４４】（１０）磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に
位置決めする磁気テープ装置において、磁気テープの幅
方向端または磁気テープ面に接触して磁気テープを幅方
向または面外方向に加振する接触加振手段と、該接触加
振手段を磁気テープに接離させるように移動させる駆動
手段と、磁気テープの走行速度が零以上でかつある定め
られた値以下において前記駆動手段により接触加振手段
を磁気テープに接触する位置に移動させるように制御す
る制御部を備える。
【００４５】また、他の手段として、次のものがある。
【００４６】（１１）１つ以上のヘッドコアを有する磁
気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段
と、磁気テープに設けられたサーボトラックからサーボ
信号を読み取るサーボ信号読取手段と、前記サーボ信号
読取手段で読み取られたサーボ信号から磁気テープに設
けられたデータトラックと前記ヘッドコアとの偏差を得
る手段と、この偏差を零にする駆動指令信号を生成する
第１の指令信号発生手段と、前記駆動指令信号に応じて
磁気ヘッドを駆動する駆動手段とを備え、磁気テープの
データトラックに磁気ヘッドのヘッドコアを位置決めす
る磁気テープ装置において、さらに磁気ヘッドの移動方
向軸線上にあらかじめ定められた基準位置からの磁気ヘ
ッドの移動変位を検出し変位信号を出力する変位検出手
段と、前記変位検出手段により得られた変位信号を上記
基準位置を原点とした絶対位置として記憶する手段と、
上記サーボ信号から磁気テープ上のデータトラックの位
置を前記絶対位置に対応づける手段と、該手段により対
応づけられたデータトラック絶対位置と磁気ヘッド位置
との偏差信号を零にする磁気ヘッド駆動指令信号を生成
する第２の指令信号発生手段と、前記第１の指令信号発
生手段及び第２の指令信号発生手段の信号を切り換えて
前記ヘッド駆動手段に与える信号切り換え手段を備え
た。
【００４７】また、他の手段として、次のものがある。
【００４８】（１２）磁気テープの張力をあらかじめ設
定されたある一定の値に保持する張力保持手段を備え、
磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に位置決めする磁気テー
プ装置において、磁気テープ張力の基準となる基準張力
設定値と一つ以上のそれより小さい張力設定値とを記憶
する張力記憶手段と、該張力記憶手段に記憶した張力設
定値の中から、磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に移動す
るときに、磁気テープの走行速度が零以上で、かつある
定められた値以下においては、基準設定値より小さい張
力設定値を張力保持手段に与え、定められた値より大き
い磁気テープ速度であるか、若しくは磁気ヘッドが磁気
テープ幅方向に移動しない場合には基準張力設定値を与
える張力選択手段とを備えた。
【００４９】まず、上記目的を達成するための磁気テー
プ装置の制御方法としては下記の手段がある。
【００５０】（１３）１つ以上のヘッドコアを有する磁
気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段を
備え、磁気テープに設けられたサーボトラックからサー
ボ信号を読み取り、このサーボ信号から磁気テープに設
けられたデータトラックと前記ヘッドコアとの偏差を求
め、この偏差を零にするように磁気ヘッドを駆動する第
１の制御方法を備える磁気テープ装置の制御方法におい
て、さらに磁気ヘッドの移動方向に定めた基準位置から
の磁気ヘッドの移動変位を検出し、この磁気ヘッド変位
を前記基準位置を原点とした絶対位置として記憶して、
前記サーボ信号から磁気テープ上のデータトラックの位
置を前記絶対位置に対応づけ、このデータトラック絶対
位置と磁気ヘッド位置との偏差信号を零にするように磁
気ヘッドを駆動する第２の制御方法を備えた。
【００５１】また、上記手段の態様としては下記のもの
がある。
【００５２】（１４）（１３）において、サーボトラッ
クからサーボ信号を読み取ることができる場合には前記
第１の制御方法を用い、有効なサーボ信号が得られない
場合には前記第２の制御方法を用いる。
【００５３】（１５）（１３）において、まず前記ヘッ
ド絶対位置を用いて、データトラックの位置に対応づけ
られた絶対位置と磁気ヘッドの偏差信号を零にするよう
に磁気ヘッドを駆動する第２の制御方法を用い、磁気テ
ープ上で指定された目標データブロックに位置づけがほ
ぼ終了して記録／読み取りが開始される直前から、サー
ボ信号から得たデータトラックと磁気ヘッドとの位置偏
差を零にするような駆動指令信号によって磁気ヘッドを
駆動する第１の制御方法を用いる。
【００５４】（１６）（１５）において、前記第２の制
御方法及び第１の制御方法による磁気ヘッドの駆動を、
磁気テープ上で指定された目標データブロックに磁気ヘ
ッドを位置づける動作中に行う。
【００５５】また、他の手段として、次のものがある。
【００５６】（１７）１つ以上のヘッドコアを有する磁
気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段を
備え、磁気テープに設けられたサーボトラックからサー
ボ信号を読み取り、磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に位
置決めする磁気テープ装置の制御方法において、磁気ヘ
ッドを磁気テープの位置付け動作中に目標トラック近傍
へ粗位置決めし、磁気テープ上で指定された目標データ
ブロックの記録／読み取りを開始する直前から目標トラ
ックへ追従する。
【００５７】また、他の手段として、次のものがある。
【００５８】（１８）磁気テープ上のサーボトラックよ
り得られたサーボ信号をもとに磁気ヘッドを磁気テープ
幅方向に位置決めする磁気テープ装置の制御方法におい
て、トラック切り換え動作をするときに、磁気ヘッドが
目標トラック近傍に粗位置決めされた後に、該目標トラ
ック近傍でヘッドの往復動作を行い、その後にトラック
への追従を行う。
【００５９】また、他の手段として、次のものがある。
【００６０】（１９）磁気テープ上のサーボトラックよ
り得られたサーボ信号をもとに磁気ヘッドを磁気テープ
幅方向に位置決めする磁気テープ装置の制御方法におい
て、トラック切り換え動作をするときに、磁気ヘッドが
それまで位置決めされていたトラックから目標トラック
まで移動する間に、目標トラックに対し磁気テープ幅方
向に１回以上の往復動作を含んで移動を行う。
【００６１】また、他の手段として、次のものがある。
【００６２】（２０）磁気テープの張力をあらかじめ設
定されたある一定の値に保持する張力保持手段を備え、
磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に位置決めする磁気テー
プ装置の制御方法において、磁気テープ張力の基準とな
る基準張力設定値と一つ以上のそれより小さい張力設定
値とを記憶し、該記憶した張力設定値の中から、磁気ヘ
ッドが磁気テープ幅方向に移動するときに、磁気テープ
の走行速度が零以上で、かつある定められた値以下にお
いては、基準設定値より小さい張力設定値を張力保持手
段に与え、定められた値より大きい磁気テープ速度であ
るか、若しくは磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に移動し
ない場合には基準張力設定値を張力保持手段に与えて磁
気テープの張力を保持する。
【００６３】
【作用】ヘッド位置決め動作時に磁気テープをヘッドか
ら、あるいはヘッドをテープから離れる方向へ移動させ
てテープ面とヘッド面間の摩擦力を低減する手段は、ヘ
ッド面とテープ面間の接触力を低減させる、あるいは摩
擦係数を低減させる作用をすることによって摩擦力を低
減させ、テープがヘッドに引きずられる現象を生じさせ
ない作用をする。
【００６４】このようなテープとヘッドを離す手段はい
くつかある。
【００６５】例えば、ヘッドの前後にテープ面に対して
垂直に移動可能なテープガイドピンを設け、ヘッド駆動
時にかかるガイドピンをテープがヘッド面から離れる方
向に移動させることにより、テープ・ヘッド間の摩擦を
低減させる。
【００６６】あるいは、ヘッド移動時にはヘッドとテー
プのしゅう動面内または近傍にもうけたノズルから空気
を吹き出してテープを持ち上げるという方法もある。
【００６７】また、ヘッド自体をテープ面に垂直な方向
に移動可能とすることにより同様の効果を得ることがで
きる。
【００６８】また、テープとヘッド間の接触力はテープ
がヘッドに巻き付くことによって、テープの面内方向の
力であるテープ張力の面外方向成分が生じることによる
ものである。よってテープの張力を一時的に低減させれ
ば接触力を低減する作用をしてやはり摩擦力を低減する
ことができる。
【００６９】また、テープ面とヘッド面との摩擦係数を
低下させれば摩擦力も低下して同様の効果が得られる。
ヘッドのテープとの摺接面あるいはテープをある定めら
れた周波数で振動させると見かけ上摩擦係数を低下させ
る作用をしてテープがヘッドに引きずられる量を低減で
きる。
【００７０】また、図１４に示すようにテープがヘッド
に引きずられる量はテープ速度が高くなるにつれて小さ
くなり、ある速度Ｖ０以上では十分に小さくなってそれ
以上は小さくならない。この速度Ｖ０はテープ張力やヘ
ッドの長手方向の前後のテープ幅方向の蛇行を抑える規
制手段の間隔、すなわちテープ長さによって変化し、ま
たテープとヘッド面との摩擦状態によっても変化する。
【００７１】テープ速度がＶ０以上の時のテープずれ量
は、ヘッドの変位量に比して十分小さいのでトラック切
り換えがほぼ完了して、ヘッド変位量自体が小さくなれ
ばテープが引きずられる現象はほとんど無視できる。し
たがってテープ停止時あるいはテープ速度がこのＶ０以
下ではヘッドのテープ幅方向の移動を行わないヘッド駆
動制御方法を用いることによって、テープのずれを抑え
ることができ、第１の目的を達成する。
【００７２】また、ヘッドの移動に伴ってテープはヘッ
ドと同じ方向にずれる。トラック切り換え動作時に、ヘ
ッドの移動方向を一時的に変えるような往復動作を行う
ことによって摩擦の状態が変化する作用が生じ、これに
よってヘッド移動中に摩擦によってずれたテープ位置を
補正して高精度に位置決めをすることができ、第１の目
的を達成する。
【００７３】特に、ヘッドが目標トラック近傍に粗位置
決めされた後に、目標トラック近傍で往復動作をするよ
うな駆動制御方法を用いると、この往復動作時にサーボ
信号の出力とヘッド位置とを対応づけることにより、目
標トラックの位置を正確に特定する作用をすることによ
り、目標トラックの中心にヘッドコアをより高精度に位
置づけることが可能となり、第２の目的も達成する。
【００７４】また、ヘッドのごく近傍に設けられたガイ
ドはテープ幅方向端を抑えてテープの横方向への移動を
規制する作用をすることにより、テープがヘッドに引き
ずられる量を低減させる。
【００７５】磁気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動可
能とする手段を備えた磁気テープ装置において、第１の
制御指令信号発生手段は、サーボ信号読み取り手段によ
ってテープ上に設けられたサーボトラックから得られた
サーボ信号からトラックとヘッドコアとの偏差を計算
し、この偏差を零にするような駆動指令信号を生成する
作用をする。
【００７６】一方ヘッド変位検出手段によって得られ
た、ある決められた基準位置からの磁気ヘッドの変位信
号を絶対変位記憶手段が絶対位置として記憶することに
より、上記基準位置を原点とする架空のヘッドの絶対位
置座標系が生成される。
【００７７】あらかじめ上記のサーボ信号を用いて、テ
ープ上のデータトラックの位置がこの絶対位置座標系上
のどの位置にあるかを対応づける作用をすることによ
り、生成された絶対位置座標系を参照することによって
データトラックの位置を検出することができる。
【００７８】したがって第２の制御指令信号発生手段は
データトラック絶対位置とヘッド変位検出手段によって
常にもたらされるヘッド絶対位置との偏差信号を零にす
るようなヘッド駆動指令信号を生成する作用をする。
【００７９】信号切り換え手段は第１あるいは第２の指
令信号発生手段からの信号を後に示す制御方法の切り換
え規則に従って切り換えてヘッド駆動手段に与える作用
をする。
【００８０】ヘッド駆動手段は、与えられた信号に基づ
いてヘッドを駆動し、目標トラックにヘッドコアを位置
決めする作用をすることにより、第２の目的を達成す
る。
【００８１】ここで指令信号切り換え手段はサーボトラ
ックからサーボ信号を読み取ることができる場合には、
第１の駆動指令信号発生手段からの信号に切り換えてヘ
ッドを駆動する第１の制御方法を用いることによりトラ
ックとヘッドコアの正確な位置決めを行い、有効なサー
ボ信号が得られない場合には、第２の駆動指令信号発生
手段からの信号に切り換えてヘッドを駆動する第２の制
御方法を用いることにより、ヘッドコアの目標トラック
への粗位置決めを行う。
【００８２】この制御方法によってテープ上のサーボト
ラックを読める読めないに関わらず、位置決め動作を行
うことができるので、第１の目的を達成するために上記
の摩擦によるテープずれを補正する手段を用いてもトラ
ック切り換えに要する時間を増大させない。
【００８３】また、上記の手段を備えた磁気テープ装置
において、テープ駆動手段によってテープ上のある目標
ブロックにヘッドを位置づける動作を行っている間は第
１の制御指令信号発生手段からの信号に切り換え、この
目標ブロックに位置づけがほぼ終了して記録／読み取り
が開始される直前から第２の制御指令信号発生手段から
の信号に切り換えるようなヘッド駆動制御方法は、テー
プ上のブロックをヘッドに位置づけるまでの時間内にト
ラック切り換えを完了させる作用をして、第２の目的を
達成する。
【００８４】
【実施例】本発明によって実現されるコンピュータのデ
ータバックアップ用に主として用いられる磁気テープ装
置の概観図を図１７に示す。
【００８５】この磁気テープ装置は、筐体６１の一部に
カートリッジ挿入孔６２が設けられており、この挿入孔
６２から磁気テープ（例えば、１／２インチテープ）を
納めたカートリッジ６３が挿入される。
【００８６】カートリッジ６３が挿入されるとテープを
ローディングアーム６４が引き出し、さらにローディン
グアーム６４がテープガイド６６に形成されている静圧
空気軸受の原理を用いたテープガイド面６５に沿ってテ
ープを引き回し、テープの先端を装置に備えているマシ
ンリール２に結合させることにより、テープ走行系を形
成する構成となっている。
【００８７】テープはカートリッジ内に外部から回転駆
動が可能なファイルリール１に巻き付けられており、こ
のファイルリール１とマシンリール２の間でテープが走
行する。
【００８８】テープガイド６６のテープガイド面６５に
沿った一部に磁気ヘッド１０がテープ記録面に対抗する
ように設けられており、さらにこの磁気ヘッド１０はテ
ープ幅方向に移動することが可能である。
【００８９】本発明の第１実施例を図１乃至図３により
説明する。
【００９０】図１は、第１実施例の磁気テープ記録装置
の装置構成図である。この構成図は図１７に示す装置の
うちのテープ駆動系及びヘッド駆動系を示す。図２は図
１の中のさらにヘッド駆動系とその制御系の詳細構成図
である。
【００９１】本実施例の磁気テープ装置はテープ走行系
とそれを制御するリールモータコントローラ６とヘッド
位置決め機構系およびその運動を制御するコントローラ
８、それらのタイミングを調整してデータの入出力を行
うコントローラ９から構成される。なお、データはコン
トローラ９とヘッド１０との間でやり取りされる。
【００９２】リールモータコントローラ６はファイルリ
ール１とマシンリール２を回転させるサーボモータ４、
５の位置および速度を検出し、これと決められた速度パ
ターンからモータ制御入力を求め、それぞれのモータを
駆動することによりテープ３を走行させ、テープ３上の
目標記録ブロックに位置決めする。またテープ３の張力
の制御も同時に行っている。
【００９３】一方、ヘッド１０は所定のトラックのデー
タの記録及び／または読み取りを行い、必要に応じてリ
ニアアクチュエータ７によってテープ幅方向に移動す
る。なおヘッド１０は、テープ長手方向に２つのわん曲
部を持ち、テープの走行方向が、正逆両方向に変わって
も対応できるようになっている。
【００９４】従来の装置においてはテープ３上に設けら
れたサーボトラック１１をヘッド１０上のサーボヘッド
１２で読み取ることによってサーボ信号検出部１７はサ
ーボ信号を得る。位置決めコントローラ８はサーボ信号
からデータトラック１３とヘッドコア１４の位置偏差を
偏差計算部２１で計算し、これからヘッド１０を駆動し
てデータトラック１３にヘッドコア１４を位置決めする
ための駆動制御信号を駆動信号発生部２２で生成し、ア
クチュエータ７に入力する。
【００９５】トラック１３とヘッドコア１４の位置偏差
を与えるサーボ信号を得る方法としては、例えば特開平
6-195063号公報に記載される方法等、いくつか公知の方
法があるが、ここではその方法の詳細については議論の
対象外であるので特に触れない。
【００９６】本実施例の装置ではこれに加えて、ヘッド
位置検出手段１５によって、ヘッドの移動方向に沿った
軸線上にあらかじめ決められた基準位置からの磁気ヘッ
ドの変位を検出するヘッド変位検出部１６からの変位信
号を位置決めコントローラ８に入力する。得られた変位
信号を上記基準位置を原点とした絶対位置として記憶す
るためのメモリ１８を位置決めコントローラ８内に設け
ている。
【００９７】位置決めコントローラ８は、さらにメモリ
１８に貯えられたヘッド変位情報を参照してヘッド位置
と目標トラック位置との偏差を計算する偏差計算部１９
と、アクチュエータ７への駆動制御信号を生成する駆動
信号発生部２０とを備えている。
【００９８】また、サーボ信号から駆動制御信号を生成
し発生する駆動信号発生部２２と絶対位置情報から駆動
制御信号を生成する駆動信号発生部２０からの出力を切
り換えてアクチュエータ７に送る信号切り換え部４７を
備えている。
【００９９】ヘッド位置検出手段１５の詳細については
後述する。
【０１００】リールモータコントローラ６と位置決めコ
ントローラ８はさらにコントローラ９によって記録／読
み取りされるデータのアドレスを与えられ、また記録／
読み取りのタイミングを管理されている。ここで言う
「アドレス」とは記録を行う、またはデータの存在する
テープ上の位置であり、テープの長手方向にはブロック
として、幅方向にはトラックとして表現される。
【０１０１】次に本装置の動作を順を追って説明する。
【０１０２】まず本装置の電源投入後、位置決めコント
ローラ８はアクチュエータ７に一定の駆動入力を与えて
可動範囲全体にわたってヘッド１０を定速移動させる。
この時のヘッド変位検出部１６の出力を一定時間毎に取
り込んで、データとしてメモリ１８に記録することによ
り、基準位置を原点とする架空のヘッドの絶対位置座標
系が生成される。
【０１０３】基準位置としては、例えばヘッドの移動を
可動範囲の一端から始めれば、その一端が基準位置とな
る。このような基準位置はヘッドの移動方向に沿った軸
線上のどの位置でも設定できるので、例えばテープの走
行路を製作するにあたって規定されるテープ走行基準面
と同じ高さになる位置でも、またテープ走行路幅の中心
位置でも、またその他の都合の良い位置であっても、上
記基準位置として決めることができる。
【０１０４】次に装置にテープカートリッジが挿入さ
れ、テープ３がローディングされたときの動作の流れを
図３で説明する。テープ３がローディングされた後、テ
ープ走行系を制御するコントローラ６は張力制御その他
の制御パラメータの同定とテープ種類判別等の目的で、
ある決められた長さだけテープ３を走行させる。この
時、定常速度で走行させて、テープ３上のサーボトラッ
ク１１を読める状態で、ヘッド１０をテープ幅方向に移
動させ、その時のサーボ信号と、ヘッド変位検出部１６
からの信号を比較して、テープ３上のトラック１３の位
置を示すデータ２４がヘッド絶対位置データ２３のどこ
に対応しているかを較正する。かかる較正動作によっ
て、以後目標トラックの絶対位置２４を参照するだけで
トラック１３の位置を検出することが可能となる。以上
の動作終了後テープスタンバイ状態となり、テープ装置
に対する動作指令がくるのを待つ。
【０１０５】以上の動作は以下に述べる実施例において
共通して行われる。
【０１０６】本発明の第２実施例として、定められたテ
ープ速度以下ではヘッドの移動を行わないという制限を
設けた装置について説明する。なお、本実施例の装置構
造はヘッドの周辺を除いて前記第１実施例と同じであ
る。データの記録／読み取り指令を受けた場合の動作を
図４に示す。またかかる動作をタイムチャートとして表
したものを図５に示す。
【０１０７】ここで図５のテープ走行速度の図ではテー
プの走行方向のある一方向を速度の正方向にとって描か
れている。以下の説明で「速度Ｖ０」の表現で説明され
る速度はテープ走行方向のいずれにもあてはまるテープ
速度の絶対値である。
【０１０８】ここでは順にデータａ、ｂをそれぞれテー
プ上のアドレスＡとＢから読み取る場合について説明す
るが、データを記録する場合についてもテープ走行系、
ヘッド駆動系の動作自体には違いがない。またアドレス
ＡとＢは連続したブロック上にあるとして説明するが、
一般的には連続したものとは限らない。
【０１０９】まず、既にアドレスＡに位置決めされ、デ
ータａを読み取っているとする。このとき、次のデータ
ｂを記録しているアドレスＢがメインのコントローラに
与えられる。そのアドレスから次の位置付けの目標とな
るブロックとトラックがわかる。
【０１１０】データａの読み取りが終了した後、リール
モータコントローラ６は指定ブロックに対してリポジシ
ョニング（位置づけ）動作２５を行う。この時テープ減
速開始と共にヘッド位置決めコントローラ８はヘッド１
０の大まかなコース位置決め２６を行うためにヘッド１
０の移動を開始するが、常にリールモータコントローラ
６からテープ３の速度信号を受け取っており、テープ速
度が速度Ｖ０以下になると、ヘッド移動動作を中止す
る。
【０１１１】しかし、リポジショニング動作中で再びテ
ープ速度がＶ０以上になると中断されていたヘッド移動
動作を開始する。
【０１１２】このヘッドのコース位置決め２６において
は、位置決めコントローラ８はヘッド変位検出部１６か
ら送られるヘッドの絶対位置信号をもとに、テープロー
ディング時に目標トラックに対応づけられた絶対位置に
対するヘッド位置２４の偏差を零にするような制御指令
信号を生成し、それをリニアアクチュエータ７の指令電
流として送る。
【０１１３】このように絶対位置信号をもとにヘッド位
置決め制御を行う方法ではステッピングモータに所定の
パルスを与えてオープン制御で位置決めを行う従来方法
に比べて精度が高くなるので高トラック密度のテープ装
置に適している。
【０１１４】リポジショニング動作２５終了後、システ
ムの他の部分が次のデータの受け入れ可能かを確認する
ためにテープ走行一時停止後（２７）、目標ブロックへ
のテープ起動２８を開始する。そしてテープ速度がＶ０
以上になった後では、すでに前述のコース位置決め２６
が完了している場合にはサーボトラック１１からサーボ
信号が読める状態になるまで待機状態になり、コース位
置決め２６が完了していない場合にはさらにヘッド変位
検出部１６の信号をもとにヘッドのコース位置決め２６
を行った後に待機状態になる。
【０１１５】上記の動作中でもサーボ信号検出部１７か
らサーボ信号を読み取る動作は継続して行われており、
サーボ信号の出力が規定値を超えてサーボ信号が有効で
あると判断されたら（２９）、切り換え部４７は絶対位
置信号による制御からサーボ信号による制御に切り換え
て、サーボ信号を基にテープ上のトラック１３とヘッド
コア１４との偏差を零にする正確なファイン位置決め３
０を行う。
【０１１６】このとき図６に示されるようにまずトラッ
ク目標位置３３の近傍でサーボ信号の出力が最大になる
位置、すなわち真のトラック位置３２を探索するために
ヘッドの往復動作３４をさせると、同時にヘッド面とテ
ープ面間の摩擦の状態が変化することによってテープず
れが小さくなる。これによリ摩擦によってずれたテープ
位置を補正し、かつテープ上のトラックの正確な位置に
高精度に位置決めを行うことができる。
【０１１７】サーボ信号による位置決めによって、目標
トラックとヘッドとの偏差がある値以下に収まっていれ
ばトラック切り換えが完了したとしてデータの読み取り
を行う。この位置決め開始から読み取り開始までの時間
はサーボ信号が読めるようになってから目標ブロックに
達するまでの時間内に収まらなくてはならないが、本実
施例の装置では実際にこの時間の中で行うのはファイン
位置決めのための小変位のヘッド移動動作だけですむの
で、十分な時間がある。
【０１１８】このサーボ信号による位置決め制御系は、
データを読んでいる最中も常に稼働し、テープの蛇行に
追従して最大出力で信号を読めるようにすることが望ま
しい。この追従動作は実際にはファイン位置決めと同じ
動作である。
【０１１９】本実施例では、上記往復動作はヘッドのコ
ース位置決めが終了した後に行っているが、ヘッドのコ
ース位置決めのための移動中にヘッド面とテープ面との
摩擦状態を変化させるために、往復動作を行うようにす
るヘッド駆動信号を生成するような制御方法も可能であ
る。このためには駆動信号発生部２０にそのような往復
動作信号をあらかじめ与えておき、ヘッドの移動時に偏
差計算部１９からの情報を基に生成された駆動信号に重
畳するような構成にすればよい。かかる構成ではテープ
の引きずられ量が大きくなる前に、摩擦状態を変えて、
テープのずれを解消していくことができる。
【０１２０】また、サーボ信号による位置決め系が稼働
中でもヘッド変位検出部１６はヘッド絶対位置信号をコ
ントローラ８に送っているので、テープローディング時
に行ったトラック１３の位置と絶対位置２４との較正を
ここでも行うことによって、さらにコース位置決め時の
位置決め精度を高めることができ、サーボ信号によるフ
ァイン位置決めを開始できるまでの時間がさらに短縮さ
れる。
【０１２１】またサーボ信号がテープの不良等、何らか
の理由で読めない状態に陥ったとしても、サーボ信号が
有効でないと判断されて絶対位置信号による制御に切り
換えることによって常に目標トラック近傍に位置決めし
ておくことができる。
【０１２２】本発明の第３実施例として、テープとヘッ
ド間の摩擦を低減する手段を設けた磁気テープ装置につ
いて説明する。なお、本実施例の磁気テープ装置構造は
ヘッドの周辺を除いて前記第１実施例と同じである。
【０１２３】図７は摩擦低減手段として設けた、テープ
をヘッドから引き離す装置の非動作時の状態を示したも
のである。また図８はテープ引離装置の動作時の状態を
示している。本実施例のテープ引離装置はヘッド１０に
隣接して設けられた滑らかな側面を持つピン３５、３６
とその駆動手段とから構成されている。図には示されて
いないがリニアソレノイドや圧電素子のような駆動手段
によってこのピン３５、３６はテープ面に垂直な方向に
移動する。またピン３５、３６の替わりに回転ローラを
用いることもでき、その場合にはテープ表面の摩耗をさ
らに小さくできるが、一方で十分な製作精度が要求され
る。
【０１２４】このピン３５、３６はテープ速度がＶ０よ
り低く、ヘッド１０がトラック切り換え動作２６のよう
な大変位で移動するような動作状態の場合にのみテープ
３をヘッド面３７から遠ざける方向に、即ち図８に示す
状態のようにテープ３をヘッド面３７からわずかに引き
離すまで移動する。それ以外の動作状態では図７のよう
にテープ３とは接触しない位置まで後退して待機してい
る。これはテープが速度Ｖ０を超える高速で走行してい
る場合にはテープとヘッド間の摩擦は小さくヘッドの移
動に伴うテープずれは十分に小さいのでテープ引離装置
によってテープを後退させる必要は特にないためであ
り、またテープ速度が低い状態ではフォロイング動作の
ような小変位の移動は行われないからである。
【０１２５】本実施例の装置の動作のタイムチャートを
図９に示す。
【０１２６】図９においても、あるデータａを読み取っ
た後に次のデータｂを読み取るためにアドレスＢに移動
する場合の動作を例に取って説明している。テープのリ
ポジショニング動作中にヘッドを移動させる場合、テー
プ速度が速度Ｖ０以上では上記装置を非動作（ＯＦＦ）
としてヘッドを移動させ、Ｖ０以下の速度では上記装置
を動作させピンによってテープ３を後退させてヘッド１
０を移動させる。
【０１２７】上記摩擦低減装置によってテープをヘッド
から後退させた状態ではテープ上のサーボトラックを読
めないが、このコース位置決め時では絶対位置検出部か
らの信号を基に位置決めを行うので問題ない。したがっ
てこのような摩擦低減装置を設けることによって、テー
プ停止時の非常に摩擦係数の高い状態でもヘッド移動動
作を行うことができるので、第１の実施例に比べてヘッ
ド移動に用いることのできる時間が増大することにな
り、さらに情報の記録／読み取りを開始するまでの時間
を短縮できる。
【０１２８】上記の例では図７に示すガイドピン３５、
３６がその長手方向中心軸に平行に移動する場合を示し
たが、かかるガイドピンがテープ３に倒れかかるように
回転することによってもテープをヘッド面３７から離れ
る方向へ移動させ、同様の摩擦力低減効果が得られる。
ただしこのような構成にした場合にはテープがその長手
方向に沿った軸まわりにねじれることになるので、テー
プ走行系はそのようなねじりによってもテープの走行が
妨げられないようにテープの蛇行を規制する手段を設け
る必要がある。
【０１２９】本実施例のその他の利点としては、長期間
良くない管理状態で保存されたテープの中には塵埃の付
着したものや非常に粘着質に変化したテープなどが存在
し、このようなテープを用いた場合にはテープがヘッド
に付着してテープ走行すらできない状態になる場合があ
る。このような障害発生時にはピン３５、３６でテープ
３にヘッド面３７から離す方向に荷重をかけた上で、ヘ
ッド１０を移動させることによってテープ３を引き剥す
動作を行うことができ、復旧に要する時間を低減するこ
とができる。
【０１３０】本発明の第４実施例として、テープとヘッ
ド間の摩擦を低減してテープずれを抑える磁気テープ装
置の他の例について説明する。なお、本実施例の磁気テ
ープ装置の構造はヘッドの周辺を除いて前記第１実施例
と同じである。
【０１３１】図１０はヘッドが後退する機構を備えたヘ
ッド支持機構系を示す斜視図であり、ヘッド１０を含む
中心部に付設されたタブ４０がヘッドハウジング４１に
設けられた電歪素子４２によってテープ３に正対してい
る側とは反対方向に押されることによりヘッド１０が後
退する。ヘッド面３７がテープ３と接触しなくなるまで
ヘッドが後退するのが望ましいが、それが不可能な場合
でもテープ３のヘッド面３７への巻き付き角が小さくな
ることによって接触力が低下し、そのため摩擦力が低減
するので同様の効果が得られる。ヘッドの後退するタイ
ミングなど、動作手順は上記の第３の実施例と全く同様
である。本実施例ではテープに対して直接ヘッド１０と
ガイド３９以外の部品を接触させなくて済むという利点
がある。
【０１３２】本発明の第５実施例として、図１１にテー
プを空気の静圧によって持ち上げる磁気ヘッド装置の例
を示す。なお、本実施例の磁気ヘッド装置の構造はヘッ
ドの周辺を除いて前記第１実施例と同じである。ここで
はヘッドの中央またはヘッドのテープ長手方向の前後に
隣接した位置にノズル４３を設けることにより、上記第
３の実施例のピン３５、３６を移動させるタイミングと
同様のタイミングで空気を吹き出してテープ３を持ち上
げる。
【０１３３】ノズル４３に供給される空気はポンプ４９
から供給されテープを持ち上げるのに十分な圧力をかけ
られる。また本装置の非動作時にはバルブ４８を切り換
えて、ヘッド面３７とテープ面間の空間に余分に停留す
る空気を排出することにより、テープがＶ０以上の速度
で走行する場合にはヘッド面３７とテープ間に発生する
動圧空気軸受の効果を阻害しない構成になっている。
【０１３４】この機構は、固定ヘッド型磁気テープ装置
に関する特公平4-8842号公報に開示の技術に類似する
が、前記公報に開示の装置ではテープが停止状態にある
とき、テープ起動時に吹き出し、テープ走行時には吹き
出しを中止するものとなっているのに対し、本実施例の
装置ではヘッドの起動時に継続的に空気を吹き出し、本
質的にはテープの動作に関わり無く動作するものである
ため全く異なるものである。空気は連続して噴出するの
が望ましいが、断続的であってもよい。
【０１３５】以上の第４及び第５実施例ではいずれも第
３の実施例と同様に、テープとヘッド間の摩擦を低減す
る装置が稼働中はテープ３がヘッド面３７から離れた状
態にあるためにサーボトラックが読めないが、いずれも
絶対位置によるサーボによって目標トラックの近傍に位
置決めることができるので、データ記録／読み取り開始
までに要する時間が伸びることはない。
【０１３６】またテープとヘッド間の摩擦力がテープが
ヘッドに押し付けられる接触力によって生じている点に
注目すれば、かかる接触力はテープがヘッドに巻き付く
ことによって、テープの面内方向の力であるテープ張力
の面外方向成分が生じることによるものなので、テープ
の張力を一時的に低減させれば接触力を低減する作用を
してやはり摩擦力を低減することができる。
【０１３７】張力の制御は、図１に示すリールモータコ
ントローラ６によってふたつのリール１および２の回転
速度を制御して行われる。これにより位置決めコントロ
ーラ８からヘッドの移動開始を知らせる信号を受け取る
と、リールモータコントローラ６はテープの走行速度が
Ｖ０以下であることを確認した後、テープ定常走行時に
テープ３にかけるべき基準張力設定値よりも小さい値に
張力を設定する。この時の基準より小さい張力設定値は
低すぎるとテープの脱落の原因となる可能性もあるので
零より大きい値である方がよい。張力が低いままでテー
プを走行させると、テープの蛇行やテープ速度変動など
のテープ走行に関する障害が発生し易くなるので、ヘッ
ドが起動した後はリールモータコントローラ６は速やか
に張力をもとの基準設定値に設定し直す。またテープ速
度がＶ０より大きい場合には上記の張力の設定値を変え
ることはない。
【０１３８】また、さらに摩擦を低減する他の方法とし
てテープ面またはテープを微小に振動させることによっ
てテープ面とヘッド面との摩擦係数を低減する方法があ
る。
【０１３９】第６実施例として、このような摩擦低減手
段を設けた例を図１及び図２を用いて以下に示す。まず
磁気ヘッドがテープ幅方向に移動できることを利用し
て、駆動信号を発生する位置決めコントローラ８におい
て磁気ヘッド駆動手段７に入力する駆動指令信号にある
定められた周波数で変動するバイアス信号を重畳できる
構成にする。ヘッド位置決めのためにヘッドが移動する
ときにテープ走行速度がＶ０以下であれば、上記の変動
バイアス信号を重畳させてヘッド１０をテープ幅方向に
振動させつつ、移動させることによって摩擦を低減して
テープの引きずられる量を低減させる。なお、上記周波
数としては、ヘッド支持系の共振周波数を避けた値を用
いる。
【０１４０】また、第７実施例として、摩擦低減手段を
設けた他の例を図１０により説明する。ヘッド１０をそ
のテープとの摺接面３７に垂直な方向に移動可能とする
ようなヘッドの構成であれば、ヘッドの上記方向への駆
動手段である圧電素子４２に、ヘッド１０をある定めら
れた周波数で振動させる信号を入力できるようにする。
ヘッドが幅方向に移動する場合であって、かつテープの
走行速度がＶ０以下の場合には上記入力によりヘッドを
加振してテープ３とヘッド面３７との摩擦を低減する。
【０１４１】上記第６及び第７の実施例はヘッドを振動
させるものであるが、テープを加振する方法としては、
上記の図７のようにヘッドに隣接して設けられたガイド
ピン３５、３６駆動する入力にかかるガイドピンが振動
するように決められた周波数の変動信号を重畳できる構
成にすれば、同様の効果が得られる。この振動するガイ
ドピンの動作条件は上記の第３の実施例の場合と同じ
で、テープ速度はＶ０以下でヘッドが移動する場合のみ
図８のように動作状態にあり、必要のない場合には図７
のようにテープ３とガイドピン３５、３６は接触しない
状態になることが望ましい。
【０１４２】テープを振動させる方法としては図１１に
示す空気噴出孔４３のように、ヘッドのテープ摺接面内
あるいはかかる摺接面の近傍に、テープ面に対向した孔
を１つ以上備えて、かかる孔の内部に空気の導通管では
なく、摺接面３７よりその表面が突出しないように設け
られた薄膜とそれに一部が接した電気／機械変換素子
と、その変換素子をある周波数で振動させて音を発生さ
せるような信号を入力する発振器および増幅器を備えて
音波によりテープを振動させるという方法も有り得る。
【０１４３】以上の実施例でもやはりテープ上のサーボ
トラックから有効な信号を読み取ることができなくなる
可能性があるが、このような摩擦低減手段が稼働してい
る最中は絶対位置信号による位置決め制御を用いている
ので問題はない。
【０１４４】また上記のすべての実施例について、さら
に次のような装置を設ければヘッド移動に伴うテープず
れを低減する効果を高めることができる。
【０１４５】すなわち図１６に示すようにテープの長手
方向に関してヘッド１０の前後の空間にヘッド１０に接
触させないようにして、かつなるべくヘッド１０に接近
させて、テープ幅方向端に接触してテープの幅方向を規
制するガイド５１、５２、５３、５４を設けることであ
る。このようにテープの幅方向への移動を規制すれば、
ずれ量を低減することができるが、非常にヘッド面とテ
ープ面との摩擦が大きい場合などにこのテープガイド５
１〜５４のみを用いると、テープ幅方向端付近でのテー
プの折れなどの障害を起こすことも考えられるので、上
記の実施例のような摩擦低減手段と共に用いることが望
ましい。
【０１４６】次に第８実施例として、第１実施例で説明
したヘッド位置検出手段１５の具体的構造について説明
する。
【０１４７】図１２は、その側面に絶対位置スケールと
して光学的パターン４４を印刷し、それを光学的検出手
段４５によって読み取るヘッド１０の周辺構造を説明す
る斜視図である。
【０１４８】これはヘッド１０の駆動する方向に沿って
リニアエンコーダを設けるのと同様の効果があり、かか
る構成では変位検出手段の出力そのものが絶対位置座標
系を成すので、較正動作がいらないという利点がある。
またヘッドの熱膨張や振動の影響を低減することもでき
る。
【０１４９】第９実施例として、ヘッド位置検出手段１
５の別の実施例を図１３に示す。図１３はヘッドの上面
５０に対向して変位センサ４６を設け、ヘッドの上面５
０の変位を測定した出力をもってヘッド変位信号とする
ものである。この構成ではヘッドの上面（変位測定面）
５０のみを管理するために、上面から遠い位置にあるヘ
ッドコアにおいてはヘッド自体が熱膨張すると位置が若
干不正確になる点、あるいは事前にセンサ４６自体の較
正動作を行う必要があるなどの問題点があるが、ヘッド
の製作が簡単になるという効果がある。
【０１５０】その他リニアアクチュエータ内部に可動体
の変位量を検出する手段を設けた場合など、直接アクチ
ュエータからヘッドの変位と同等の信号を取り出す構成
であってもかまわない。要はヘッドの変位量そのものを
検出できる手段であれば同等の装置を構成できる。
【０１５１】
【発明の効果】本発明によれば、高精度でヘッドをトラ
ックに位置決めできるので、磁気テープ装置のトラック
密度を上げることができ、飛躍的に磁気テープの記録容
量を増大させることができる。
【０１５２】また、テープを目標ブロックに位置づける
間にヘッドのトラック切り換えを行うために、データの
記録／読み取りに要する時間は従来の固定ヘッド型磁気
テープ装置と変わらない。したがって高速で高精度のト
ラック切り換えが可能になり、従来シーケンシャル記録
方式として情報を連続的に記録／読み取りを行う（スト
リーミング）動作を中心として使用されてきた磁気テー
プ装置を、磁気ディスク装置に代表されるランダム記録
方式のように任意のトラック、任意のブロックに記録／
読み取りを行うような使用方法を用いることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の磁気テープ装置の構成図
である。
【図２】第１実施例の磁気テープ装置のヘッド移動機構
の詳細な構成図である。
【図３】第１実施例の磁気テープ装置のテープローディ
ング時の動作の流れを示す流れ図である。
【図４】本発明の第２実施例の磁気テープ装置の、速度
制限を設けた場合の記録／読み出し指令を与えられたと
きの装置の動作の流れを示す流れ図である。
【図５】図４の動作のタイムチャート図である。
【図６】本発明の第２実施例の磁気テープ装置の、位置
決め時のヘッド動作を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例の磁気テープ装置の、摩擦
低減機構の動作状態を説明する斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例の磁気テープ装置の、摩擦
低減機構の非動作状態を説明する斜視図である。
【図９】本発明の第３実施例の磁気テープ装置の、摩擦
低減機構を設けた場合の記録／読みだし指令を与えられ
たときの本装置の動作のタイムチャート図である。
【図１０】本発明の第４実施例の磁気テープ装置の、摩
擦低減機構のヘッド部分の他の実施例を示す斜視図であ
る。
【図１１】本発明の第５実施例の磁気テープ装置の、摩
擦低減機構のヘッド部分の他の実施例を示す斜視図であ
る。
【図１２】本発明の第８実施例の磁気テープ装置の、ヘ
ッド部に設けたヘッド変位検出手段を示す斜視図であ
る。
【図１３】本発明の第９実施例の磁気テープ装置の、ヘ
ッド部に設けたヘッド変位検出手段の他の実施例を示す
斜視図である。
【図１４】磁気テープ装置のテープ走行速度に対するテ
ープ引きずられ量を説明する図である。
【図１５】従来のサーペンタイン方式のトラック切り換
えを説明する図である。
【図１６】本発明の第７実施例に係る磁気テープ装置
の、ヘッドのごく近傍にテープ幅方向の移動を規制する
ガイドを設けた例を示す斜視図である。
【図１７】本発明を適用する磁気テープ装置の概観斜視
図である。
【符号の説明】
１，２…リール、３…磁気テープ、７…ヘッドアクチュ
エータ、１０…磁気ヘッド、１１…サーボトラック、１
２…サーボヘッドコア、１３…データトラック、１４…
データ記録／読み取りヘッドコア、１５…ヘッド変位検
出手段、３５，３６…ガイドピン、３７…ヘッドのテー
プとの摺接面、３８…ヘッド支持機構系、３９…テープ
ガイド、４０…タブ、４１…ヘッドハウジング、４２…
圧電素子、４３…ノズル、４４…光学的パターン、４５
…光学的検出手段、４６…変位センサ、４７…信号切り
換え部、４８…バルブ、４９…ポンプ、５０…変位セン
サ測定面、５１，５２…テープ上端を規制するテープガ
イド、５３，５４…テープ下端を規制するテープガイ
ド、５５…テープ開始端、５６…テープ終端、５７…第
１のデータトラック群、５８…第２のデータトラック
群、５９…テープ走行順方向、６０…テープ走行逆方
向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 浩悦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 土岐 謙治 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気テープ上に設けたサーボトラックのサ
    ーボ信号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有する磁
    気記録／読み取りヘッド（以下磁気ヘッド）を磁気テー
    プの幅方向に移動させて所定のデータトラックに前記ヘ
    ッドコアを位置決めする磁気テープ装置において、前記
    磁気ヘッドの位置決めを制御する位置決め制御部を備
    え、該位置決め制御部はテープの走行速度が零より大き
    いある定められた値以上において前記磁気ヘッドをテー
    プ幅方向の異なるデータトラック間に移動するように制
    御することを特徴とする磁気テープ装置。
  2. 【請求項２】磁気テープ上に設けたサーボトラックのサ
    ーボ信号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有する磁
    気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させて所定のデー
    タトラックに前記ヘッドコアを位置決めする磁気テープ
    装置において、前記磁気ヘッドの位置決めを制御する位
    置決め制御部と、該位置決め制御部により磁気ヘッドを
    データトラック間に移動させるに際し、前記磁気ヘッド
    から磁気テープを離すように動作させる摩擦低減手段を
    備えることを特徴とする磁気テープ装置。
  3. 【請求項３】請求項２において、前記摩擦力低減手段
    は、磁気ヘッドの磁気テープ長手方向の前後に設けられ
    その長手方向が磁気テープの幅方向を成す棒状部材と、
    磁気テープに前記棒状部材の長手方向の側面を接触させ
    て磁気テープを磁気ヘッドから離れる方向に移動させる
    第１の状態と磁気テープと上記側面が接触しない第２の
    状態とに上記棒状部材を平行移動させるような駆動手段
    とを備えることを特徴とする磁気テープ装置。
  4. 【請求項４】請求項２において、前記摩擦力低減手段
    は、磁気ヘッドの磁気テープ長手方向の前後に設けられ
    その長手方向が磁気テープの幅方向を成す棒状部材と、
    該棒状部材が磁気テープに接触しない第１の状態と、前
    記棒状部材の長手方向が磁気テープの長手方向に平行な
    軸まわりに傾いて棒状部材の側面を磁気テープに接触さ
    せて磁気テープが磁気ヘッドに対してその一部若しくは
    全部が磁気ヘッドから離れる第２の状態とに前記棒状部
    材を傾斜又は回転させる駆動手段とを備えることを特徴
    とする磁気テープ装置。
  5. 【請求項５】請求項２において、前記摩擦力低減手段
    は、磁気ヘッドをその磁気テープとの摺接面を磁気テー
    プから離れる方向に移動させる移動部と、前記移動部を
    移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする磁気テ
    ープ装置。
  6. 【請求項６】請求項２において、前記摩擦力低減手段
    は、磁気ヘッドの磁気テープとの摺接面若しくは摺接面
    の近傍に気体が磁気テープに向かって流出する少なくと
    も１つの孔と、該孔に気体を導くための導通手段と、該
    導通手段を流れる気体の流れを閉鎖するための閉鎖手段
    と、気体が磁気テープを磁気ヘッドの摺接面から離れる
    方向に移動させ得るように気体を加圧する手段とを備え
    ることを特徴とする磁気テープ装置。
  7. 【請求項７】請求項１において、磁気ヘッドに、磁気テ
    ープの幅方向に接触させて磁気テープの幅方向の移動を
    規制するガイドを設けたことを特徴とする磁気テープ装
    置。
  8. 【請求項８】請求項５において、前記駆動手段への移動
    信号にある定められた周波数で変動する信号を重畳させ
    て前記駆動手段を駆動させることを特徴とする磁気テー
    プ装置。
  9. 【請求項９】磁気テープ上に設けたサーボトラックのサ
    ーボ信号を読み取り、１つ以上のヘッドコアを有する磁
    気ヘッドを磁気テープの幅方向に移動させて所定のデー
    タトラックに前記ヘッドコアを位置決めする磁気テープ
    装置において、前記磁気ヘッドの位置決めを制御する位
    置決め制御部と、該位置決め制御部により磁気ヘッドを
    データトラック間に移動させるに際し、前記磁気ヘッド
    の移動信号にある定められた周波数で変動する信号を重
    畳させて磁気ヘッドを加振することを特徴とする磁気テ
    ープ装置。
  10. 【請求項１０】磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に位置決
    めする磁気テープ装置において、磁気テープの幅方向端
    または磁気テープ面に接触して磁気テープを幅方向また
    は面外方向に加振する接触加振手段と、該接触加振手段
    を磁気テープに接離させるように移動させる駆動手段
    と、磁気テープの走行速度が零以上でかつある定められ
    た値以下において前記駆動手段により接触加振手段を磁
    気テープに接触する位置に移動させるように制御する制
    御部を備えることを特徴とする磁気テープ装置。
  11. 【請求項１１】１つ以上のヘッドコアを有する磁気ヘッ
    ドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段と、磁気
    テープに設けられたサーボトラックからサーボ信号を読
    み取るサーボ信号読取手段と、前記サーボ信号読取手段
    で読み取られたサーボ信号から磁気テープに設けられた
    データトラックと前記ヘッドコアとの偏差を得る手段
    と、この偏差を零にする駆動指令信号を生成する第１の
    指令信号発生手段と、前記駆動指令信号に応じて磁気ヘ
    ッドを駆動する駆動手段とを備え、磁気テープのデータ
    トラックに磁気ヘッドのヘッドコアを位置決めする磁気
    テープ装置において、さらに磁気ヘッドの移動方向軸線
    上にあらかじめ定められた基準位置からの磁気ヘッドの
    移動変位を検出し変位信号を出力する変位検出手段と、
    前記変位検出手段により得られた変位信号を上記基準位
    置を原点とした絶対位置として記憶する手段と、上記サ
    ーボ信号から磁気テープ上のデータトラックの位置を前
    記絶対位置に対応づける手段と、該手段により対応づけ
    られたデータトラック絶対位置と磁気ヘッド位置との偏
    差信号を零にする磁気ヘッド駆動指令信号を生成する第
    ２の指令信号発生手段と、前記第１の指令信号発生手段
    及び第２の指令信号発生手段の信号を切り換えて前記ヘ
    ッド駆動手段に与える信号切り換え手段を備えたことを
    特徴とする磁気テープ装置。
  12. 【請求項１２】磁気テープの張力をあらかじめ設定され
    たある一定の値に保持する張力保持手段を備え、磁気ヘ
    ッドを磁気テープ幅方向に位置決めする磁気テープ装置
    において、磁気テープ張力の基準となる基準張力設定値
    と一つ以上のそれより小さい張力設定値とを記憶する張
    力記憶手段と、該張力記憶手段に記憶した張力設定値の
    中から、磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に移動するとき
    に、磁気テープの走行速度が零以上で、かつある定めら
    れた値以下においては、基準設定値より小さい張力設定
    値を張力保持手段に与え、定められた値より大きい磁気
    テープ速度であるか、若しくは磁気ヘッドが磁気テープ
    幅方向に移動しない場合には基準張力設定値を与える張
    力選択手段と、を備えたことを特徴とする磁気テープ装
    置。
  13. 【請求項１３】１つ以上のヘッドコアを有する磁気ヘッ
    ドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段を備え、
    磁気テープに設けられたサーボトラックからサーボ信号
    を読み取り、このサーボ信号から磁気テープに設けられ
    たデータトラックと前記ヘッドコアとの偏差を求め、こ
    の偏差を零にするように磁気ヘッドを駆動する第１の制
    御方法を備える磁気テープ装置の制御方法において、さ
    らに磁気ヘッドの移動方向に定めた基準位置からの磁気
    ヘッドの移動変位を検出し、この磁気ヘッド変位を前記
    基準位置を原点とした絶対位置として記憶して、前記サ
    ーボ信号から磁気テープ上のデータトラックの位置を前
    記絶対位置に対応づけ、このデータトラック絶対位置と
    磁気ヘッド位置との偏差信号を零にするように磁気ヘッ
    ドを駆動する第２の制御方法を備えたことを特徴とする
    磁気テープ装置の制御方法。
  14. 【請求項１４】請求項１３において、サーボトラックか
    らサーボ信号を読み取ることができる場合には前記第１
    の制御方法を用い、有効なサーボ信号が得られない場合
    には前記第２の制御方法を用いることを特徴とした磁気
    テープ装置の制御方法。
  15. 【請求項１５】請求項１３において、まず前記ヘッド絶
    対位置を用いて、データトラックの位置に対応づけられ
    た絶対位置と磁気ヘッドの偏差信号を零にするように磁
    気ヘッドを駆動する第２の制御方法を用い、磁気テープ
    上で指定された目標データブロックに位置づけがほぼ終
    了して記録／読み取りが開始される直前から、サーボ信
    号から得たデータトラックと磁気ヘッドとの位置偏差を
    零にするような駆動指令信号によって磁気ヘッドを駆動
    する第１の制御方法を用いることを特徴とした磁気テー
    プ装置の制御方法。
  16. 【請求項１６】請求項１５において、前記第２の制御方
    法及び第１の制御方法による磁気ヘッドの駆動を、磁気
    テープ上で指定された目標データブロックに磁気ヘッド
    を位置づける動作中に行うことを特徴とした磁気テープ
    装置の制御方法。
  17. 【請求項１７】１つ以上のヘッドコアを有する磁気ヘッ
    ドを磁気テープの幅方向に移動させる移動手段を備え、
    磁気テープに設けられたサーボトラックからサーボ信号
    を読み取り、磁気ヘッドを磁気テープ幅方向に位置決め
    する磁気テープ装置の制御方法において、磁気ヘッドを
    磁気テープの位置付け動作中に目標トラック近傍へ粗位
    置決めし、磁気テープ上で指定された目標データブロッ
    クの記録／読み取りを開始する直前から目標トラックへ
    追従することを特徴とした磁気テープ装置の制御方法。
  18. 【請求項１８】磁気テープ上のサーボトラックより得ら
    れたサーボ信号をもとに磁気ヘッドを磁気テープ幅方向
    に位置決めする磁気テープ装置の制御方法において、ト
    ラック切り換え動作をするときに、磁気ヘッドが目標ト
    ラック近傍に粗位置決めされた後に、該目標トラック近
    傍でヘッドの往復動作を行い、その後にトラックへの追
    従を行うことを特徴とした磁気テープ装置の制御方法。
  19. 【請求項１９】磁気テープ上のサーボトラックより得ら
    れたサーボ信号をもとに磁気ヘッドを磁気テープ幅方向
    に位置決めする磁気テープ装置の制御方法において、ト
    ラック切り換え動作をするときに、磁気ヘッドがそれま
    で位置決めされていたトラックから目標トラックまで移
    動する間に、目標トラックに対し磁気テープ幅方向に１
    回以上の往復動作を含んで移動を行うことを特徴とした
    磁気テープ装置の制御方法。
  20. 【請求項２０】磁気テープの張力をあらかじめ設定され
    たある一定の値に保持する張力保持手段を備え、磁気ヘ
    ッドを磁気テープ幅方向に位置決めする磁気テープ装置
    の制御方法において、磁気テープ張力の基準となる基準
    張力設定値と一つ以上のそれより小さい張力設定値とを
    記憶し、該記憶した張力設定値の中から、磁気ヘッドが
    磁気テープ幅方向に移動するときに、磁気テープの走行
    速度が零以上で、かつある定められた値以下において
    は、基準設定値より小さい張力設定値を張力保持手段に
    与え、定められた値より大きい磁気テープ速度である
    か、若しくは磁気ヘッドが磁気テープ幅方向に移動しな
    い場合には基準張力設定値を張力保持手段に与えて磁気
    テープの張力を保持することを特徴とする磁気テープ装
    置の制御方法。
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