JPH087403A - 磁気記録再生方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気記録再生装置の小型化および低価格化、
大容量化を実現する。 【構成】 内部に一対の供給リール７ａおよび巻取りリ
ール７ｂを備えたカセット６から繰り出されるテープ８
を、一対の移動ガイドベース２４ａ，２４ｂの移動ガイ
ド２ａ，２ｂおよび傾斜ガイド３ａ，３ｂによって、記
録／再生ヘッドを備えたドラム１に対して巻付け、ドラ
ム１に対するテープ８の走行速度やトラッキング等の制
御を、供給リール７ａおよび巻取りリール７ｂの回転制
御によって直接的に行う構成とし、横幅5.７５インチ、
高さ3.２５インチ、有効データ転送速度略１２メガバイ
ト／秒、データ記憶容量４０ギガバイト以上の性能を実
現した磁気記録再生装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生技術に関
し、特に、ヘリカルスキャン方式のデータストレージ用
磁気テープ装置等に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケース内に供給リールと巻取りリールを
もつカセットを用いたヘリカルスキャン方式のデータス
トレージ用磁気記録再生装置としては、８ミリデータカ
ートリッジシステム（ＥＸＡＢＹＴＥ、Ｃｏｒｐ．の商
品名）が製品化されており、公知である。前記記憶装置
は、幅８ｍｍのテープを媒体として用いており、装置の
幅5.２５インチ、装置高さ1.６２５インチの装置サイズ
で、データ転送速度0.５メガバイト／秒、最大容量５，
０００メガバイト／カセットの性能を有している。

【０００３】また、ヘリカルスキャン方式を用いた大容
量、高転送速度の磁気記録再生装置としては、３／４イ
ンチ幅テープを用いたＤＳＴ６００（ＡＭＰＥＸ、Ｃｏ
ｒｐ．の商品名）が製品化されており、装置サイズ１７
インチＷ×１2.２５インチＨ×２８インチＤ、最大容量
１６５ギガバイト／巻、データ転送速度１５メガバイト
／秒の性能を有する。

【０００４】また、従来のカセットを記録媒体として用
いた磁気記録再生装置は、回転ドラムに巻き付けたテー
プを駆動するために、キャプスタンモータ軸にテープを
ピンチローラを用いて挟み込み、圧着し、キャプスタン
モータを駆動することにより、テープの駆動を行ってい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
ては、次のような課題がある。

【０００６】すなわち、前者のテープ幅８ｍｍの磁気記
録媒体を用いた磁気記録再生装置は、装置サイズは小型
であるが、転送速度が遅く、一巻当たりの記憶容量が小
さい。

【０００７】また、後者のテープ幅３／４インチの磁気
記録媒体を用いた磁気記録再生装置は、高転送速度、大
容量ではあるが装置サイズが大型であり、設置場所を必
要とする。

【０００８】また、ヘリカルスキャン方式による記録再
生装置のテープ駆動は、テープの走行経路の途中に設け
られたキャプスタンとピンチローラの両部材間にテープ
を挟み込み、圧着させた後、キャプスタンモータを所定
の回転数で回転させ、テープの駆動を行っていた。その
ため、ピンチローラによる圧着により、テープ磁性面は
キャプスタンモータ軸、またはピンチローラと接触する
こととなり、テープ磁性面を損傷し、データ信頼性また
テープ寿命を損う懸念があるという問題点があった。ま
た、キャプスタンモータを用いるため、テープ走行系
は、装置の小型化、コストの低減化を妨げてきた。

【０００９】本発明の目的は、装置の小型化および低価
格化、大容量化が可能な磁気記録再生技術を提供するこ
とにある。

【００１０】本発明の他の目的は、カセットを用いたヘ
リカルスキャン方式の磁気記録再生装置を、カセットの
挿入方向に垂直な面内における装置の幅を、5.７５イン
チ以下、装置高さを3.２５インチ以下とし、有効データ
転送速度１２メガバイト／秒、データ記憶容量４０ギガ
バイト以上の性能を、高信頼性を達成しつつ構築するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、供給リールお
よび巻取りリールの間に巻装されたテープを、ヘッドを
搭載した回転ドラムに巻き付けることによって、テープ
に対する情報の記録再生動作を行う磁気記録再生方法に
おいて、供給リールおよび巻取りリールの回転速度の制
御によって、回転ドラムに対するテープの送り速度およ
び張力およびトラッキングの少なくとも一つの制御を行
うものである。

【００１２】また、本発明の磁気記録再生装置は、テー
プが巻装された供給リールおよび巻取りリールを駆動す
るリール駆動機構と、テープに対する情報の記録再生動
作を行うヘッドを搭載した回転ドラムと、テープを供給
リールおよび巻取りリールから引き出して回転ドラムに
巻き付ける操作を行う移動ガイドと、リール駆動機構を
制御して、記録または再生時におけるテープの回転ドラ
ムに対する送り速度および張力およびトラッキングの少
なくとも一つを制御する制御回路とを備えたものであ
る。

【００１３】また、本発明の磁気記録再生装置は、１／
２インチ幅のテープと、テープを巻装した平行な二つの
リールを内蔵するカセットと、二つのリールを駆動する
リール駆動機構と、テープに対する情報の記録再生を行
うヘッドを搭載した回転ドラムと、テープをカセットよ
り引き出して回転ドラムへ巻き付ける移動ガイドと、外
部との間で授受される情報をテープに対して記録再生す
る記録再生回路と、リール駆動機構を制御して、記録ま
たは再生時におけるテープの回転ドラムに対する送り速
度および張力およびトラッキングの少なくとも一つを制
御する制御回路とからなり、外観形状の幅を5.７５イン
チ以下、高さ3.２５インチ以下、奥行き7.５インチ以下
とし、かつカセットの最大データ記憶容量を４０ギガバ
イト以上、有効データ転送速度を１２メガバイト／秒以
上としたものである。

【００１４】

【作用】上記した本発明によれば、リール駆動制御によ
って記録再生時における回転ドラムに対するテープの送
り速度の制御を行うので、たとえば従来のキャプスタン
モータ等の構成要素を不要にすることができ、その分だ
け装置の小型化が図れる。また、装置寸法を増大させる
ことなく、ドラム径を大きくして、当該ドラムに搭載さ
れたヘッドによる記録／再生速度、すなわち上位装置等
に対するデータ転送速度を向上させることができる。ま
た、装置寸法を増大させることなく、テープを収容する
カセットの寸法を大きくして、１カセット当たりのデー
タ記憶容量を増大させることができる。

【００１５】このため、たとえば、装置の幅を5.７５イ
ンチ、高さ3.２５インチ以下、奥行き7.５インチ以下と
し、かつカセットの最大データ記憶容量を４０ギガバイ
ト以上、有効データ転送速度略１２メガバイト／秒以上
の仕様を有する、大容量化、高速転送が可能な磁気記録
再生装置を構築できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】（実施例１）図１（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、本発明の一実施例である磁気記録再生方法が
実施される磁気記録再生装置の構成の一例を示す平面図
および側面図であり、図９、図１０および図１１は、そ
れぞれ本実施例の磁気記録再生方法および装置における
テープのデータ記録フォーマットの一例を示す概念図で
あり、図７（ａ）および（ｂ）は、本実施例の磁気記録
再生方法および装置に装填して使用される記憶メディア
としてのカセットの一例を示す平面図および側面図であ
る。また、図１２および図１３は本実施例の磁気記録再
生装置を用いた情報処理システムの構成の一例を示す概
念図である。

【００１８】本実施例では、磁気記録再生装置の一例と
して、ヘリカルスキャン方式の磁気テープ装置に適用し
た場合について説明する。

【００１９】図１２は、大型計算機を用いた情報処理シ
ステムを示している。大型計算機等からなるホスト３０
には、処理データを記録保存し、高速アクセス可能な磁
気ディスク装置３１、磁気ディスク装置３１のデータを
複写保存する磁気テープ装置３２が図示しない各装置の
制御装置を介して接続されている。ホスト３０は、基幹
ＬＡＮを介してサーバコンピュータ３４と接続されてお
り、サーバコンピュータ３４には、ワークステーション
／パーソナルコンピュータ３３と磁気テープ装置３２が
接続されている。

【００２０】まず、図１２および図１３を用いて本実施
例の情報処理システムの概要について説明する。

【００２１】図１３は、ホスト３０を用いないシステム
構成図である。各サーバコンピュータ３４は基幹ＬＡＮ
を介して相互に接続され、さらに、各々のサーバコンピ
ュータ３４は、磁気ディスク装置３１および磁気テープ
装置３２を備えているとともに、ＬＡＮを介して複数台
のワークステーション／パーソナルコンピュータ３３が
接続されている。磁気テープ装置３２は、たとえば各磁
気ディスク装置３１のデータバックアップを行う。各ワ
ークステーション／パーソナルコンピュータ３３は、Ｌ
ＡＮにより接続されているため、磁気テープ装置３２の
後述のようなカセット６内に保存されたデータを異なる
サーバコンピュータに接続されたワークステーション／
パーソナルコンピュータ３３からアクセスが可能となっ
ている。また、カセット６を自動管理する装置によりラ
イブラリ化することにより、異なるサーバコンピュータ
３４に接続されたワークステーション／パーソナルコン
ピュータ３３から自由にデータをアクセスすることが可
能となる。

【００２２】次に、図１等を参照して本実施例の磁気テ
ープ装置について説明する。

【００２３】前記情報処理システムにおける磁気テープ
装置３２は、磁気ディスク装置３１のデータバックアッ
プが主な役目となる。そのため、カセット６当たりのデ
ータ記憶容量のみでなく、データ転送速度をも大きくす
ることが要求される。本実施例では、大型径φ７６のド
ラム１を用い１トラック長を長くしかつ、ドラムの回転
速度を早くすることで高速データ転送と大容量化を達成
している。

【００２４】本実施例の磁気テープ装置の仕様は、一例
として、装置幅はＷ：5.７５インチ、高さＨ：3.２５イ
ンチ、奥行きＤ：7.５インチである。

【００２５】本実施例の磁気テープ装置は、磁気ヘッド
を装着したドラム１にテープ８を所定の角度に巻き付け
て、テープ８をＦＷＤ方向に走行させて記録または再生
を行うヘリカルスキャン方式の磁気テープ装置である。

【００２６】本実施例の磁気テープ装置に用いるカセッ
ト６は、図７に例示されるように、一例として、幅ＷＣ
＝１２５ｍｍ、奥行きＤＣ＝８０ｍｍ、高さＨＣ＝２５
ｍｍの大きさであり、このカセット６内には、テープ幅
１／２インチのメタル磁性粉を磁性材に用いたテープ８
が巻装されている。カセット６の内部には、直径６４ｍ
ｍのフランジとリールハブ直径２０ｍｍであるリール
（供給リール７ａおよび巻取りリール７ｂ）を２個も
つ。また、テープ８の巻取り時のテープの走行安定性、
テープ巻むら、高さ変動を抑制するため、カセット６の
テープ出入口付近に上フランジ５ａおよび下フランジ５
ｂを持つガイド５を内蔵する。本実施例では、カセット
６内に上フランジ５ａおよび下フランジ５ｂを持つガイ
ド５を内蔵しているが、上フランジ５ａおよび下フラン
ジ５ｂの一方のみを持つ構成としてもよい。カセット６
の単体では、テープ８は供給リール７ａから２個のガイ
ド５を経て、巻取り側の供給リール７ａへ張架されてい
る。

【００２７】テープ８上への記録は、回転磁気ヘッドの
走査方向に対して、±２０°の角度を持つアジマス記録
である。記録は、後述するドラム１内の４個の記録ヘッ
ド１７ａ１〜１７ｄ１を用いて行われ、正アジマスと負
アジマスの２個のヘッドを１対として、約１８０°対向
で配置され正アジマスと負アジマスの２個のヘッドでほ
ぼ同時に記録される。

【００２８】テープ８上の記録フォーマットは、トラッ
クピッチ２０μｍ、トラック幅２０μｍ、トラック長１
１7.６７ｍｍ、トラック角4.９１９２°である。

【００２９】記録方式は、最短記録波長0.７７μｍ、変
調方式を８−１４変換、誤り訂正符号をリードソロモン
積符号としている。一本のトラック２２においてプリア
ンブル２７およびポストアンブル２９にそれぞれ２Ｋバ
イト、エラー訂正用約6.８Ｋバイト用いることにより、
一本のヘリカルトラック上のデータ領域２８上の有効デ
ータは３２６４０バイトとなる。カセット６に巻回され
たテープ長さは、8.５μｍ厚のテープ８では２８５ｍで
あり、約１２２５４９０本のトラック２２を形成でき
る。よって、一巻当たりの記憶容量は、略４０ギガバイ
トとなる。さらに、８ミリビデオで用いられる７μｍ厚
のテープ８を用いれば約３４５ｍ巻回でき記憶容量は、
４９ギガバイトとなる。尚、テープ８の磁性材には、た
とえばメタル磁性粉を用いている。上記仕様において本
実施例では、ヘッド出力のＳ／Ｎを２７ｄＢ（ノイズは
ノイズ帯域０〜５０ＭＨｚでのｒｍｓノイズ）を確保し
ており、エラー訂正を行う前のデータとして、１０^-4以
下のエラーレートを確保している。

【００３０】また、記録時のテープ速度を８3.８２ｍ／
秒、ドラム１の回転数を５４００ｒｐｍそして、上固定
ドラム１ａ、下固定ドラム１ｂに対して回転する中ドラ
ム１ｄに記録ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７ｃ１，１
７ｄ１の四つと、再生ヘッド１７ａ２，１７ｂ２，１７
ｃ２，１７ｄ２の四つを搭載し、ドラム１の一回転で４
ヘリカルトラックを走査することにより、データの転送
速度は約１1.７メガバイト／秒となる。

【００３１】図９、図１０、図１１は、本実施例の磁気
記録再生装置におけるテープでの記録フォーマットの一
例を示す概念図である。

【００３２】本実施例の磁気テープ装置においては、デ
ータは所定の大きさに区切られて記録される。所定の大
きさに区切られた信号は、エラー訂正用信号が付加され
たのち、信号のバースト誤りに対するエラー訂正能力を
高めるため、書き込み順序を変更するシャフリング動作
を行い、記録に好適な符号に変調後、テープ８に記録す
る。所定の大きさに区切られた信号は、６トラック毎に
まとめて記録される。したがって、記録再生は、全て６
トラック単位で行われる。この６トラックを以後スキャ
ングループと呼ぶ。６トラックを記録するため、ドラム
１は1.５回転し、記録ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７
ｃ１，１７ｄ１の順に記録を行っていく。スキャングル
ープは、６トラック毎であるがスキャングループの各ト
ラックとヘッドとの対応は１２トラック毎の周期性を持
つ。よって、１２トラックを識別できるトラッキング信
号２５を書き込むことによりトラックとヘッドの対応が
図れる。

【００３３】テープ８上のトラック２２は、テープ８の
下側端からＡＴＦ１部２３ａ、プリアンブル２７、デー
タ領域２８、ポストアンブル２９、ＡＴＦ２部２３ｂの
領域からトラック分割方式により構成されている。

【００３４】ＡＴＦ１部２３ａ、ＡＴＦ２部２３ｂは、
トラッキング信号部（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｃｋ
Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ部と呼ぶ）領域であり、オートト
ラッキング用の同期信号２６ａとパイロット信号２６ｂ
が記録される。先に述べたスキャングループの先頭トラ
ックを識別するため、ＡＴＦ１部２３ａ内にスキャング
ループマーカを記録している。同期信号２６ａは、トラ
ック２本おきにトラック２２に記録されており、パイロ
ット信号２６ｂは、同期信号２６ａの両隣のトラック２
２に記録されている。同期信号２６ａは、パイロット信
号２６ｂを検出するタイミングを示す信号である。すな
わち、テープ８上に記録された同期信号２６ａを検出
後、同期信号２６ａの記録されたトラックの両隣に記録
されているパイロット信号２６ｂの再生出力信号の大小
により、ヘッドのトラックに対するズレ量（オフトラッ
ク量と呼ぶ）を算出するために用いられる。図１０で
は、トラックの開始点と終点にのみＡＴＦ信号を記録し
ているが、トラック長の長いシステムなどでは、図１１
のようにトラック中間部に同期信号２６ａおよびパイロ
ット信号２６ｂ等のＡＴＦ信号を記録し、オフトラック
量を細かくサンプルすることによりトラッキング精度を
良好にすることが可能である。

【００３５】プリアンブル２７は、データの始端を示
し、同期をとる信号、ポストアンブル２９には、データ
の終端を示す信号をそれぞれ記録している。

【００３６】次に、図１を用いて、シャーシ１１上の部
品配置の一例について詳細に述べる。

【００３７】シャーシ１１上には、記録再生を行う記録
ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７ｃ１，１７ｄ１、再生
ヘッド１７ａ２，１７ｂ２，１７ｃ２，１７ｄ２が搭載
されたドラム１、テープ８をカセット６内より引き出
し、ドラム１へ巻き付ける移動ガイド２ａ，２ｂ、所定
の角度に傾斜した傾斜ガイド３ａ，３ｂを搭載した移動
ガイドベース２４ａおよび移動ガイドベース２４ｂ、テ
ープ８をカセット６内より引き出し、テープ走行時とテ
ープ引き出し時のテープ８のテンション検出または調節
を行うテンションガイド４、テープ８の走行、テープ速
度の安定を図るインピーダンスローラ９、カセット６内
の供給リール７ａを装着する供給リールモータ１３Ａ、
カセット６内の供給リール７ａから供給されたテープ８
を巻取る巻取りリールモータ１３Ｂが搭載されている。

【００３８】各主要部品の配置関係について述べる。

【００３９】テープ８の走行系のガイドは、幾何学的に
テープにねじれが生じないように配置されている。シャ
ーシ１１の下方には、ドライブコントロール用の回路基
板１２ａ、ＲＤ／ＷＲ用回路基板１２ｂが配置され、シ
ャーシ１１上方のドラム１の背面には、インターフェー
ス回路基板１０が配置されている。

【００４０】次にシャーシ１１上の主要部品の各々の構
成の一例についてさらに詳細に述べる。

【００４１】まず、図１、図８を用いてドラム１につい
て説明する。

【００４２】記録ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７ｃ
１，１７ｄ１、再生ヘッド１７ａ２，１７ｂ２，１７ｃ
２，１７ｄ２を搭載したドラム１はシャーシ１１に対し
所定の角度に傾斜し取り付けられている。ドラム１に対
し約２００゜巻き付けられたテープ８をヘッドが走査す
る事によりテープ８上に信号の記録または再生を行う。
ドラム１は上固定ドラム１ａ、下固定ドラム１ｂ、上下
ドラム間に挟まれ回転する中ドラム１９、中ドラム１９
上に搭載された記録ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７ｃ
１，１７ｄ１、再生ヘッド１７ａ２，１７ｂ２，１７ｃ
２，１７ｄ２、消去ヘッド１８ａ，１８ｂ、上固定ドラ
ム１ａ、下固定ドラム１ｂを保持固定する図示しない固
定ブロック、および図示しないモータ部等から構成され
る。

【００４３】中ドラム１９上の磁気ヘッドの配置を、図
８に示す。テープ８への記録は、ヘッド走査方向に対し
て±２０゜の角度をもつアジマス記録を行う。信号の記
録は、記録ヘッド１７ａ１，１７ｂ１，１７ｃ１，１７
ｄ１で行われる。ヘッドベース２０ａ、ヘッドベース２
０ｃ上に搭載された二つの記録ヘッド１７ａ１と１７ｂ
１または記録ヘッド１７ｃ１と１７ｄ１は、正アジマス
と負アジマスをもつ１ペアーとなっており、中ドラム１
９上には二つのヘッドのペアーが１８０゜対向して配置
されている。信号の再生は、再生ヘッド１７ａ２，１７
ｂ２，１７ｃ２，１７ｄ２で行う。記録ヘッド１７ａ１
〜１７ｄ１と同様に、ヘッドベース２２ａ、 ヘッドベー
ス２２ｂに搭載された正アジマス、負アジマスをもつヘ
ッドを１ペアー（再生ヘッド１７ａ２と１７ｂ２、再生
ヘッド１７ｃ２と１７ｄ２）とし中ドラム１９上に１８
０゜対向し搭載されている。

【００４４】同様に、消去ヘッド１８ａおよび消去ヘッ
ド１８ｂは、ヘッドベース２１ａ、ヘッドベース２１ｂ
に搭載され、中ドラム１９上に１８０゜対向して配置さ
れている。

【００４５】ドラム１は、本実施例では上固定方式につ
いて記述しているが、上ドラム、下ドラムから構成さ
れ、磁気ヘッドを搭載した上ドラムが回転する上回転方
式でもよい。また、ヘッドは、正負のアジマスをもった
２連ヘッドで１ペアーとし１８０゜対向としているが、
ヘッドベース上に正アジマス、負アジマスをもつヘッド
を交互に複数隣接させた３連ヘッド、４連ヘッドを１個
のヘッドベース上に配置し、中ドラム１９上に、１８０
゜対向もしくは、所定の角度で、配置してもよい。

【００４６】移動ガイドベース２４ａ、移動ガイドベー
ス２４ｂ上には、当該移動ガイドベース２４ａ，２４ｂ
にそれぞれ垂直な移動ガイド２ａ、移動ガイド２ｂと移
動ガイドベース２４ａ，２４ｂに対し所定の角度に傾斜
した傾斜ガイド３ａ、傾斜ガイド３ｂを搭載している。
傾斜ガイド３ａ，３ｂの傾斜角、傾斜方向は、テープ８
のドラム１へ巻き付けが終了した時点において、幾何学
的にテープ８へのねじれを生じない角度である。そし
て、図１のカセット６内の位置からからテープ８を、引
き出しつつ、傾斜してシャーシ１１上にとりつけられた
ドラム１への巻き付けを行う。ドラム１へテープ８を巻
きつける過程では、供給リール７ａ、移動ガイド２ａ、
ドラム１、移動ガイド２ｂ、巻取りリール７ｂの間に
は、幾何学的な不釣り合いを生じるため、移動ガイド２
ａ，２ｂ、傾斜ガイド３ａ，３ｂの移動時にテー８プへ
の傾斜ガイド３ａ，３ｂの当接タイミングを考慮し、テ
ープの幾何学的な不釣り合いを抑制する。

【００４７】テンションガイド４は、図示しないテンシ
ョンアーム上に直立に搭載されている。テープ８の張力
は、テンションガイド４を押し、図示しないテンション
アームの回転軸に対して、回転力を与える。テンション
アームの回転角により、テンションアームに取り付けた
図示していないセンサによりテープ張力を検出する。テ
ンション検出方法は、たとえば、テンションアームに装
着した磁石とシャーシ１１上に装着した磁石からの磁束
密度により抵抗値の変化を示すＭＲ素子の出力を検出
し、テンションアーム回動角と磁気抵抗の関係からテー
プテンションを算出する。

【００４８】リールエンコーダ１３０は、供給リールモ
ータ１３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂの各々の円
筒状の回転子の側面に設けられた所定のピッチの着磁部
１３ａと、この着磁部１３ａからの磁束を検知するセン
サ１３ｂで構成されており、供給リールモータ１３Ａお
よび巻取りリールモータ１３Ｂの各々の回転速度、位相
を算出する。

【００４９】巻取りリールモータ１３Ｂによりテープ速
度制御する場合、リール巻径が変化するため、リールエ
ンコーダ１３０の１パルスに対するテープ変位量は異な
る。ここで、リールエンコーダ１３０の１パルスあたり
のテープ繰り出し量は、テープ８の供給リール７ａおよ
び巻取りリール７ｂへの巻径により変化する。供給リー
ルモータ１３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂの各々
の着磁部１３ａ（φ６3.５ｍｍ）への着磁ピッチを0.２
８ｍｍ間隔とすると、テープ８の巻径がφ２０ｍｍの場
合、リール１パルスの変化によるテープ繰り出し量は、
0.０８８ｍｍとなるが、巻径がφ６3.５ｍｍの場合、リ
ール１パルスの変化によるテープ繰り出し量は、0.２８
ｍｍとなる。そのため、テープ８を最大にリールへ巻き
付けた状態でのテープ走行速度を制御することを第一に
考慮し、回転検出器すなわちリールエンコーダ１３０の
分解能を決定する必要がある。

【００５０】記録再生時テープ速度Ｖｔ、供給リール７
ａまたは巻取りリール７ｂへテープ８が最大に巻取られ
た状態におけるリール直径Ｄｒとしたときの、テープ速
度誤差をＷ％以下に抑制するリールエンコーダパルス数
Ｎｒは、 Ｎｒ ≧ （π×Ｄｒ×３）／（Ｖｔ×( Ｗ÷１００) ）・・・式（１） となる。

【００５１】一般的に、リールエンコーダ１３０におい
て制御可能とするセンサ１３ｂの分解能としては、予期
される最大周波数より１／３〜１／４の細かいサンプリ
ングを必要とする。そのため、本実施例では巻径がφ６
3.５ｍｍの場合の必要パルス数を３倍したパルス数とし
ている。なお、４倍またはそれ以上のパルス数としても
良い。本実施例においては、Ｖｔ＝８3.８２ｍｍ／秒、
最大リール巻径６3.５ｍｍであるから、テープ速度誤差
を１％以下に抑制するリールエンコーダパルス数Ｎｒ
は、１回転あたり７１４パルスとなる。従って、供給リ
ールモータ１３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂにお
ける着磁部１３ａの着磁ピッチは、0.２８ｍｍとなる。

【００５２】ドラム１へのテープ巻き付け動作について
説明する。図示しないカセットローダーにより供給リー
ルモータ１３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂに装着
された状態で、カセット６内のガイド５の間に張られた
テープ８とカセット６間に移動ガイド２ａ，２ｂが位置
するように、移動ガイドベース２４ａ，２４ｂは待機し
ている。カセットローディング終了後、移動ガイドベー
ス２４ａ，２４ｂの移動とテンションガイド４の回動を
開始し、テープ８をカセット６内より引き出しながら、
ドラム１へ巻き付けていく。テンションガイド４を傾斜
ガイド３ａ，３ｂの移動より先行して回動しても良い。

【００５３】次に、図３を参照しながら、本実施例のリ
ール制御系およびドラム制御系について説明する。

【００５４】本実施例では、供給リール７ａおよび巻取
りリール７ｂの各々を駆動する供給リールモータ１３Ａ
および巻取りリールモータ１３Ｂの回転を、供給リール
７ａの側におけるテンションガイド４から張力検出器４
６を介して測定されるテープ８の張力情報と、回転速度
検出器４２を介して測定される巻取りリール７ｂの回転
情報とにより制御する。

【００５５】テープ速度は、供給リール７ａと巻取りリ
ール７ｂの位置検出器３６ａおよび位置検出器３６ｂか
ら得られる回転情報（リールエンコーダ１３０の出力）
をもとに、巻径計算部３７によって算出される各リール
へのテープ巻径と、巻取りリール７ｂの回転数と先に求
めたリール径よりテープ速度検出器３７ａがテープ８の
速度を算出することによって求められる。

【００５６】テープ速度の情報は、後述のテンション情
報とともに供給リールサーボ回路４３に入力されること
によって、供給リール７ａの回転制御に用いられる。

【００５７】また、テープ速度の情報は、コントローラ
３８によって設定されるテープ速度の設定値との比較を
行うテープ速度比較器３９を介して回転速度検出器４２
からの回転速度の情報とともに巻取りリールサーボ回路
４１に入力され、巻取りリール７ｂの回転制御に用いら
れる。

【００５８】テープ８のテンション制御について説明す
る。テープ８のテンション制御は、ドラム１と供給リー
ル７ａ間に配置したテンションガイド４の変位情報を張
力検出器４６によって行う。すなわち、テープ張力の変
化によるテンションガイド４の回動を、図示しないＭＲ
素子により回転角検出を行い、角度変位を張力検出器４
６によりテープテンション値に変換する。そしてコント
ローラ３８によって設定される設定テープテンション値
と検知したテープテンション値を張力比較器４５により
比較し、比較結果を供給リール側の供給リールサーボ回
路４３へ入力し、供給リールモータ１３Ａを制御するこ
とによりテープ８のテンション制御を行う。

【００５９】ドラム１の回転制御について説明する。ド
ラム回転位相を回転位相検出器５２によって検知し、ド
ラムサーボ回路５３に入力して基準信号発生器４０の発
生する信号と比較する。また、ドラム回転速度検出器５
１から得られるドラム回転速度とコントローラ３８の設
定したドラム回転速度とをドラムサーボ回路５３に入力
して比較する。これらの比較結果から、ドラム１は基準
信号と同期し設定回転速度で回転する。

【００６０】トラッキング制御について説明する。テー
プ８上に記録された信号の再生時は、供給リール７ａ、
巻取りリール７ｂは先に例示した方法によりテープ速度
が一定となるようにリールサーボがかけられる。

【００６１】テープ８上に記録されたＡＴＦ１部２３
ａ、ＡＴＦ２部２３ｂのオートトラッキング用の同期信
号２６ａとパイロット信号２６ｂをエンベロープ検波部
４９によって検出する。同期信号２６ａは、トラック２
本おきにトラックに記録されており、パイロット信号２
６ｂは、同期信号２６ａの両隣のトラックに記録されて
いる。同期信号２６ａは、パイロット信号２６ｂを検出
するタイミングを示す信号である。すなわち、テープ８
上に記録された同期信号２６ａを検出後、同期信号２６
ａの記録されたトラックの両隣に記録されているパイロ
ット信号２６ｂの再生出力信号の大小により、ヘッドの
トラックに対するオフトラック量を算出する。オフトラ
ック量、ドラム回転位相、速度をオートトラッキング回
路５０を介してドラムサーボ回路５３に入力し、ドラム
モータの回転と巻取りリール７ｂを駆動する巻取りリー
ルモータ１３Ｂを協調制御することによりトラッキング
を行う。

【００６２】また、先に記述したように１トラックに３
カ所以上のＡＴＦ信号を記録するシステムの場合、トラ
ック始端、中間部、終端部のＡＴＦ信号の出力波形を比
較することによりトラックの曲がりを検出し、ヘッドが
曲がったトラックをトレースするように、ドラムモータ
の回転と巻取りリール７ｂの巻取りリールモータ１３Ｂ
を協調制御し、トラッキングを行う。

【００６３】以下、本実施例の作用の一例について説明
する。

【００６４】まず、カセット６を装置内部に装填して、
図示しないローディング機構により、供給リール７ａお
よび巻取りリール７ｂを供給リールモータ１３Ａおよび
巻取りリールモータ１３Ｂに係合させる。

【００６５】この時、図示しないセンサ等によってカセ
ット６の装填が検出され、これを契機として、図１の破
線に例示されるように、カセット６の一対のガイド５の
間に張架されたテープ８の内側の位置に待機していた一
対の移動ガイドベース２４ａ，２４ｂおよびテンション
ガイド４は拡開動作を開始し、ドラム１に対して所定の
巻付け角度でテープ８を巻き付ける。この状態が図１で
ある。

【００６６】その後、たとえば、サーバコンピュータ３
４等の上位装置からの指令により、ドラム１に対してテ
ープ８を走行させることにより、当該テープ８に対する
情報の記録／再生動作を行う。この時、本実施例の場合
には、ドラム１に巻回されるテープ８の張力や、ドラム
１に対するテープの走行速度の制御は、供給リール７ａ
および巻取りリール７ｂを駆動する供給リールモータ１
３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂの上述のような回
転制御によって直接的に行う。

【００６７】また、トラッキング操作は、巻取りリール
７ｂを駆動する巻取りリールモータ１３Ｂと、ドラム１
を駆動する図示しないドラムモータの協調した回転制御
によって行われる。

【００６８】このように、本実施例の磁気テープ装置に
よれば、従来のように、ドラム１とカセット６との間に
おけるテープ８の走行経路に、当該テープ８に摺接して
テープ８の送り速度を制御するためのキャプスタンや、
その駆動モータ等が一切不要となる。この結果、カセッ
ト６とドラム１とをより近接して配置できるので奥行き
方向の寸法Ｄ、幅方向の寸法Ｗ、厚さ方向の寸法Ｈをそ
れぞれ大幅に削減できる。また、逆に、装置全体の寸法
を増大させることなくドラム１の径やカセット６の寸法
を大きくしてテープ８の走行速度増大によるデータ転送
速度の向上、カセット６におけるデータの格納容量の増
大を達成できる。

【００６９】すなわち、装置の幅を5.７５インチ以下、
高さ3.２５インチ以下、奥行き7.５インチ以下とし、か
つカセット６の最大データ記憶容量を４０ギガバイト以
上、有効データ転送速度を１２メガバイト／秒以上とす
る、という装置仕様を実現できる。

【００７０】また、カセット６におけるガイド５に、上
フランジ５ａおよび下フランジ５ｂを設けたので、当該
カセット６に出入りするテープ８の幅方向の位置ずれが
抑制され、テープ８の走行経路の安定化が図れる。

【００７１】（実施例２）図２（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、本発明の他の実施例である磁気記録再生装置
の構成の一例を示す平面図および側面図である。

【００７２】この実施例２の場合には、ドラム１に対し
てテープ８を巻き付ける動作を行う一対の移動ガイドベ
ース２４ａおよび２４ｂの配置を、カセット６の側から
みて非対称とし、巻取りリール７ｂと当該巻取りリール
７ｂの側の移動ガイドベース２４ｂとの間におけるテー
プ８の走行長が、反対側の供給リール７ａと当該供給リ
ール７ａの側の移動ガイドベース２４ａとの間における
テープ８の走行長よりも短くなるようにしたものであ
る。

【００７３】これにより、巻取りリール７ｂの側におけ
るテープ８の弾性による振動、伸び等の制御への影響を
抑制でき、巻取りリール７ｂの巻取り動作の制御によ
る、ドラム１に対するテープ８の走行速度をより精密に
制御できる、という効果が得られる。

【００７４】（実施例３）図４（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、本発明のさらに他の実施例である磁気テープ
装置の構成の一例を示す平面図および側面図であり、図
６は、その制御系の構成の一例を示す概念図である。

【００７５】図４に例示される本実施例の走行系では、
カセット６と、ドラム１との間における、繰り出し側お
よび巻取り側の各々でのテープ８の走行経路に、テープ
８に当接して当該テープ８の速度を検出するタイマロー
ラ１４を配置したところが、前記実施例１の場合と異な
っている。

【００７６】すなわち、前記実施例１では、リール巻径
と回転速度からテープ８の速度を計算していたため、リ
ール巻径誤差がテープ速度誤差を引き起こすことにな
る。これに対して、本実施例のように、タイマローラ１
４を用いることにより、直接テープ速度を精度よく測定
でき、テープ速度の速度誤差をさらに抑制することが可
能となる。

【００７７】タイマローラ１４を用いた場合のテープ速
度検出器４７およびテープ速度検出器４８におけるエン
コーダのパルス数は、記録再生時のテープ速度をＶｔと
し、タイマローラ１４のテープとの摺動部直径をＤｔ、
テープ速度誤差をＷ％、タイマローラ１４の１回転当た
りのパルス数をＮｔとすると、 Ｎｔ≧（π×Ｄｔ×３）／（Ｖｔ×( Ｗ÷１００) ）・・・式（２） によって計算することが可能である。

【００７８】一例として、タイマローラ１４の径をφ５
ｍｍとし、エンコーダ径をφ３０ｍｍ、テープ速度を８
3.８２ｍｍ／秒とした場合、テープ速度１％以内に抑制
するために必要なエンコーダパルス数は３３７パルスと
なる。

【００７９】本実施例のように、タイマローラ１４を用
いた場合の制御ブロックを図６に示す。本実施例の場合
の制御系は、図６に例示されるように、巻径計算部３７
からの情報によってテープ速度を計算するテープ速度検
出器３７ａの代わりに、タイマローラ１４に連動するテ
ープ速度検出器４７およびテープ速度検出器４８を設
け、当該テープ速度検出器４７およびテープ速度検出器
４８から直接的に得られるテープ速度の情報を巻径計算
部３７やテープ速度比較器３９に入力する構成となって
いる。また、供給リールモータ１３Ａの側には、当該供
給リールモータ１３Ａの回転速度を検出して巻径計算部
３７に入力する回転速度検出器４４が設けられている。

【００８０】巻取りリール７ｂと供給リール７ａの各々
を駆動する巻取りリールモータ１３Ｂおよび供給リール
モータ１３Ａの回転を、タイマローラ１４から得られた
テープ速度信号と巻取りリール７ｂと供給リール７ａの
回転情報とテープ８の張力情報とにより制御する。

【００８１】テープ速度は、タイマローラ１４により得
られたテープ速度とテープ速度の設定値との比較を行
い、巻取りリールサーボ回路４１へ入力される。また、
タイマローラ１４から得られたテープ速度と巻取りリー
ル７ｂの回転数から、巻取りリール７ｂのリール巻径を
算出する事により精度よくテープ巻径を得ることができ
る。テープ巻径を精度よく求めることにより、テープ８
の加減速時における供給リールモータ１３Ａおよび巻取
りリールモータ１３Ｂへ供給する電流が精確にもとま
り、テープ速度を一定に保つことが容易となる。

【００８２】ドラム回転制御、テープテンション制御
は、前記実施例１と同様である。トラッキング制御は、
前記実施例１のテープ速度検出が供給リール７ａおよび
巻取りリール７ｂからタイマローラ１４に変わるため、
テープ速度の測定誤差、およびリール駆動時の供給リー
ルモータ１３Ａおよび巻取りリールモータ１３Ｂへの供
給電流の制御がより正確になる。

【００８３】このように、本実施例の磁気テープ装置に
よれば、テープ８の実際の走行速度をタイマローラ１４
によって直接的に検出することで、供給リール７ａおよ
び巻取りリール７ｂを駆動する供給リールモータ１３Ａ
および巻取りリールモータ１３Ｂの回転制御を行い、当
該回転制御によってドラム１に対するテープ８の走行速
度を制御するので、テープ８の走行速度の制御がより安
定かつ正確となる。

【００８４】（実施例４）図５（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、本発明のさらに他の実施例である磁気テープ
装置の構成の一例を示す平面図および側面図である。

【００８５】この実施例４の場合には、前記実施例３の
テープ走行系の構成に対して、さらにタイマローラ１４
−巻取りリール７ｂ間にテンションバッファ１５を配置
する構成とした点が異なっており、他は、前記実施例３
の構成と同様である。

【００８６】これにより、テープ８の速度変動、テンシ
ョン変動をより的確に抑制できる、という効果が得られ
る。

【００８７】なお、上記した特許請求の範囲に記載され
たもの以外の本発明の特徴を列挙すれば以下の通りであ
る。

【００８８】すなわち、本発明の磁気記録再生装置で
は、１／２インチ幅のテープと、前記テープを巻装した
平行な２リールを内蔵するカセットと、前記平行な２リ
ールを駆動するリール駆動機構と、前記テープに記録再
生を行うヘッドを搭載した回転ドラムと、前記テープを
前記カセットより引き出し、前記回転ドラムへ前記テー
プを巻き付ける移動ガイドと、前記テープ駆動機構の制
御回路と、外部からの信号を授受し、前記テープに記録
再生を行う回路と、からなる磁気記録再生装置におい
て、前記テープを引き出し前記ドラムに巻き付ける前記
移動ガイド部材は、２個のテープガイド運搬部材と、テ
ンションを制御するアームとからなる構成とすることが
できる。

【００８９】また、１／２インチ幅のテープと、前記テ
ープを巻装した平行な２リールを内蔵するカセットと、
平行な２リールを駆動するリール駆動機構と、前記テー
プに記録再生を行うヘッドを搭載した回転ドラムと、前
記テープを前記カセットより引き出し、前記回転ドラム
へ前記テープを巻き付ける移動ガイドと、前記テープ駆
動機構の制御回路と、前記テープの速度検出機構と、前
記テープの張力状態に応じて、前記２リール間のテープ
長を変化せしめるテンションバッファ機構とからなり、
前記ドラム、前記ガイド、前記テープ速度検出機構、テ
ンションバッファ機構、リールの順番に配置する構成と
することができる。

【００９０】また、１／２インチ幅のテープと、前記テ
ープを巻装した平行な２リールを内蔵するカセットと、
前記平行な２リールを駆動するリール駆動機構と、前記
テープに記録再生を行う回転ヘッドを搭載したφ７６ｍ
ｍの回転ドラムと、前記テープを前記カセットより引き
出す移動ガイドと、前記移動ガイドを駆動する機構と、
前記テープ駆動機構の制御回路と、外部からの信号を授
受し、前記テープに記録再生を行う回路と、からなる磁
気記録再生装置のテープの走行パスにおいて、供給リー
ルから前記回転ドラムまでのテープ長に対し、前記回転
ドラムから巻取りリールまでのテープ長が短い構成とす
ることができる。

【００９１】また、アジマスの異なる複数の磁気ヘッド
を用いて、テープに斜めのトラックを形成して情報を記
録し、これを再生する磁気記録再生装置において、上記
トラックの一部にトラッキング用信号を記録し、前記ト
ラッキング用信号を用いて巻取りリールを駆動制御する
構成とすることができる。

【００９２】また、回転数５４００ｒｐｍ以上、ドラム
径をφ７６ｍｍ以上、ドラム高さを５０ｍｍ以下とする
ことができる。

【００９３】また、テープを巻装した二つのリールをも
つカセットにおいて、カセット内にフランジを持つガイ
ドを内蔵した構成とすることができる。

【００９４】

【発明の効果】本発明の磁気記録再生方法によれば、装
置の小型化および低価格化を実現できる、という効果が
得られる。

【００９５】また、本発明の磁気記録再生装置によれ
ば、装置の小型化および低価格化、大容量化を実現でき
る、という効果が得られる。

【００９６】また、本発明の磁気記録再生装置によれ
ば、横幅5.７５インチ、高さ3.２５インチ、有効データ
転送速度略１２メガバイト／秒、データ記憶容量４０ギ
ガバイト以上の性能を有するカセットを用いたヘリカル
スキャン方式の磁気記録再生装置を構築することでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例１であ
る磁気記録再生方法が実施される磁気記録再生装置の構
成の一例を示す平面図および側面図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例２であ
る磁気記録再生装置の構成の一例を示す平面図および側
面図である。

【図３】本発明の実施例１である磁気記録再生装置の制
御系の構成の一例を示す概念図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例３であ
る磁気テープ装置の構成の一例を示す平面図および側面
図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例４であ
る磁気テープ装置の構成の一例を示す平面図および側面
図である。

【図６】本発明の実施例３である磁気記録再生装置の制
御系の構成の一例を示す概念図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例１であ
る磁気記録再生装置に装填して使用される記憶メディア
としてのカセットの一例を示す平面図および側面図であ
る。

【図８】本発明の実施例１である磁気記録再生装置を構
成するドラムの一例を示す平面図である。

【図９】本発明の実施例１である磁気記録再生装置にお
けるテープでの記録フォーマットの一例を示す概念図で
ある。

【図１０】本発明の実施例１である磁気記録再生装置に
おけるテープでの記録フォーマットの一例を示す概念図
である。

【図１１】本発明の実施例１である磁気記録再生装置に
おけるテープでの記録フォーマットの一例を示す概念図
である。

【図１２】本発明の実施例１である磁気記録再生装置を
用いた情報処理システムの構成の一例を示す概念図であ
る。

【図１３】本発明の実施例１である磁気記録再生装置を
用いた情報処理システムの構成の一例を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１…ドラム、１ａ…上固定ドラム、１ｂ…下固定ドラ
ム、１ｄ…中ドラム、２…トラック、２ａ，２ｂ…移動
ガイド、３ａ，３ｂ…傾斜ガイド、４…テンションガイ
ド、５…ガイド、５ａ…上フランジ、５ｂ…下フラン
ジ、６…カセット、７ａ…供給リール、７ｂ…巻取りリ
ール、８…テープ、９…インピーダンスローラ、１０…
インターフェース回路基板、１１…シャーシ、１２ａ…
回路基板、１２ｂ…ＲＤ／ＷＲ用回路基板、１３Ａ…供
給リールモータ、１３Ｂ…巻取りリールモータ、１３ａ
…着磁部、１３ｂ…センサ、１４…タイマローラ、１５
…テンションバッファ、１７ａ１〜１７ｄ１…記録ヘッ
ド、１７ａ２〜１７ｄ２…再生ヘッド、１８ａ，１８ｂ
…消去ヘッド、１９…中ドラム、２０ａ，２０ｃ…ヘッ
ドベース、２１ａ，２１ｂ…ヘッドベース、２２…トラ
ック、２２ａ，２２ｂ…ヘッドベース、２３ａ…ＡＴＦ
１部、２３ｂ…ＡＴＦ２部、２４ａ，２４ｂ…移動ガイ
ドベース、２５…トラッキング信号、２６ａ…同期信
号、２６ｂ…パイロット信号、２７…プリアンブル、２
８…データ領域、２９…ポストアンブル、３０…ホス
ト、３１…磁気ディスク装置、３２…磁気テープ装置、
３３…ワークステーション／パーソナルコンピュータ、
３４…サーバコンピュータ、３６ａ，３６ｂ…位置検出
器、３７…巻径計算部、３７ａ…テープ速度検出器、３
８…コントローラ、３９…テープ速度比較器、４０…基
準信号発生器、４１…巻取りリールサーボ回路、４２…
回転速度検出器、４３…供給リールサーボ回路、４４…
回転速度検出器、４５…張力比較器、４６…張力検出
器、４７，４８…テープ速度検出器、４９…エンベロー
プ検波部、５０…オートトラッキング回路、５１…ドラ
ム回転速度検出器、５２…回転位相検出器、５３…ドラ
ムサーボ回路、１３０…リールエンコーダ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給リールおよび巻取りリールの間に巻
   装されたテープを、ヘッドを搭載した回転ドラムに巻き
   付けることによって、前記テープに対する情報の記録再
   生動作を行う磁気記録再生方法であって、前記供給リー
   ルおよび巻取りリールの回転速度の制御によって、前記
   回転ドラムに対する前記テープの送り速度および張力お
   よびトラッキングの少なくとも一つの制御を行うことを
   特徴とする磁気記録再生方法。
2. 【請求項２】 テープが巻装された供給リールおよび巻
   取りリールを駆動するリール駆動機構と、前記テープに
   対する情報の記録再生動作を行うヘッドを搭載した回転
   ドラムと、前記テープを前記供給リールおよび巻取りリ
   ールから引き出して前記回転ドラムに巻き付ける操作を
   行う移動ガイドと、前記リール駆動機構を制御して、記
   録または再生時における前記テープの前記回転ドラムに
   対する送り速度および張力およびトラッキングの少なく
   とも一つを制御する制御回路とを備えたことを特徴とす
   る磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】 １／２インチ幅のテープと、前記テープ
   を巻装した平行な二つのリールを内蔵するカセットと、
   前記二つのリールを駆動するリール駆動機構と、前記テ
   ープに対する情報の記録再生を行うヘッドを搭載した回
   転ドラムと、前記テープを前記カセットより引き出して
   前記回転ドラムへ巻き付ける移動ガイドと、外部との間
   で授受される情報を前記テープに対して記録再生する記
   録再生回路と、前記リール駆動機構を制御して、記録ま
   たは再生時における前記テープの前記回転ドラムに対す
   る送り速度および張力およびトラッキングの少なくとも
   一つを制御する制御回路とからなり、外観形状の幅を5.
   ７５インチ以下、高さ3.２５インチ以下、奥行き7.５イ
   ンチ以下とし、かつ前記カセットの最大データ記憶容量
   を４０ギガバイト以上、有効データ転送速度を１２メガ
   バイト／秒以上としたこと特徴とする磁気記録再生装
   置。