JPS60173716A

JPS60173716A - 磁気テ−プ装置

Info

Publication number: JPS60173716A
Application number: JP1408984A
Authority: JP
Inventors: Shigefumi Hosokawa; 細川　茂文; Kazutoshi Nishimura; 一敏西村; Makoto Mizukawa; 真水川; Takanari Tanabe; 隆也田辺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1984-01-28
Filing date: 1984-01-28
Publication date: 1985-09-07
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH0680523B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明はコンピュータシステム等に用いる高記録密度の
磁気テープ装置に関するものである。

（従来技術）磁気テープ装置はコンピュータシステムにおけるファイ
ル記憶装置、オーディオシステムにおけるＰＯＭ録音機
として、今日では広汎な分野で使用さｎている。このよ
うな磁気テープ装置の性能上の主要課題は面記録密度と
データ転送速度の向上である。こ九らを実現するには、
一般に記録密度Ｃ線記録密度）、トラック密度、同時記
録再生のチャネル数、テープ送シ速度を向上させる必要
があるが、面記録密度とデータ転送速度の両者の向上に
つながるという意味で、記録密度の向上がと９わけ重要
である。

高記録密度化するには、磁気テープ自体の高性能化とと
もに、装置の構成に依存するいわゆるスペーシング損失
、アジマス損失、ギャップ損失等を低減する必要がある
。しかしながら、従来の磁気テープ装置では、以下に説
明するようにスペーシング損失を極小化し難く、その結
果高記録密度化し難いという欠点があった。

従来の磁気テープ装置における磁気ヘッドアセンブリの
構成形態としては、再生ヘラＰと記録ヘラＰを独立に配
置する独立形と一体に配置する一体形があるが、議論の
有効性を妨げないので、第１図の独立形磁気ヘッドアセ
ンブリで説明する。１はセラミック等から成る基板で、
該基板１上に円筒状表面を有する再生ヘッド２と記録ヘ
ッド３が固定されている。再生ヘッド２と記録ヘッド３
には、各々再生コア４と記録コア６が埋込ま几、さらに
再生コア４と記録コア６の中央部には各々太線で示さｎ
る再生コアギャップ５と記録コアギャップ７が形成さｎ
ている。スペーシング損失を極小化するには、矢印方向
に走行する磁気テープの磁性面とと九らコアギャップ５
．７とのスペーシング（間隙）を極小化する必要がある
。

このような系における各ヘッドのスペーシングは、第２
図の円筒モデルで考えることができる。即ち、テープ停
止状態で入口側接触端９ａと出口側接触端９ｂ間で円筒
面Ａと磁気テープ８の接触する巻付角２αの系と考える
ことができる。高テープ速度の磁気テープ装置において
は、磁気テープ走行に伴い空気膜潤滑効果によシ円筒面
Ａと磁気テープ８との間にはスペーシングが形成される
。第３図はその１例を示したもので、符号１０で示さｎ
る巻付角の中央部には約０．７５μｍの均一スペーシン
グが形成さｎるのに対し、符号１１で示される磁気テー
プ流出端では約０．４μｍの最小スペーシングが形成さ
れる。したがって、磁気テープ８とコアギャップ５．７
とのスペーシングを極小化するには、コアギャップ５．
７を最小スペーシング位置Ｃ図３では０５８．５度）に
設定する必要があるが、従来は以下の理由からと７″Ｌ
ｆｔ実現できなかった。

即ち、均一スペーシングの値とその位置は磁気テープの
特性変動、具体的には銘柄間の剛性変動に鈍感である。

また、摩耗・加工誤差によるヘッド曲率半径と巻付角の
変動、張力変動等の装置の特性変動にも鈍感である。一
方、最小スペーシングの値は比較的鈍感であるが、位置
は上記特性変動に敏感である。従来の磁気テープ装置で
は出荷時に記録及び再生ヘッドを基板１に固定する手法
を採っていたため、その位置が上記特性変動に敏感な最
小スペーシング金利用できず、均一スペーシングを利用
せざるをえなかった。この結果、スペーシング損失を極
小化し難い、即ち高記録密度化し難いという欠点があっ
た。

低テープ速度の磁気テープ装置においては、スペーシン
グは境界潤滑効果により形成さｎる。

しかし、経験的に知られているように、この場合も接触
圧力の低い均一スペーシングと接触圧力の高い最小スペ
ーシングが存在し、高テープ速度の磁気テープ装置と同
様の理由により、同様の欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記の欠点に鑑み、スペーシング損失艇極小と
なるよう、もしくはスペーシング損失に加うるにアジマ
ス損失も極小となるように、記録ヘッドと再生ヘッドを
テープ走行方向へ変位させ得る磁気テープ装置を提供す
ることにある。

（発明の構成）第１の発明は記録ヘッドと再生ヘッドと金有する磁気テ
ープ装置において、前記記録ヘッドと再生ヘッドとを独
立にもしくは一体に磁気テープ走行方向へ変位させる変
位付与部材と、変位調整の開始信号を契機に複数の変位
信号と該複数の変位信号の継続期間を示す信号を発生す
る回路手段と、前記変位信号に基づき前記変位付与部材
を駆動する回路手段と、前記複数の変位信号の°１個の
継続期間における前記再生ヘッドの平均出力を検出する
回路手段と、前記変位信号に対応した複数の前記平均出
力に基づき所定の論理で最適変位を検出する回路手段と
を有することを特徴とし、第２の発明は記録ヘッド気テ
ープ走行方向へ変位させる変位付与部材と、変位調整の
開始信号を契機に複数の変位信号と該複数の変位信号の
継続期間を示す信号を発生する回路手段と、前記変位信
号に基づき変位付与部材を駆動する回路手段と、前記複
数の変位信号の１個の継続期間における前記再生ヘッド
の平均出力を検出する回路手段と、前記変位信号に対応
した複数の前記平均出力に基づき所定の論理で最適変位
を検出する回路手段と、前記複数の変位信号の継続期間
に亘って所定の記録信号ノミターンで記録ヘッドを駆動
する回路手段を有することを特徴とする。

（実施例λ 第４図乃至第６図は本発明の第１の実施例を示すもので
、従来例と同一構成部分は同一符号をもって表わす。第
４図は本発明装置に用いる磁気ヘッドアセンブリの斜視
図で、図中１は基板、２は再生ヘッド、３は記録ヘッド
、４は再生コア、５は再生コアギャップ、６は記録コア
、７は記録コアギャップで、再生ヘッド２と記録ヘッド
３は各々板）々ネ１２と１３を介して基板１に取付けら
几る。基板１の側壁１ａと板ノ々ネ１２との間には再生
ヘッド用の２個の変位部材、例えば圧電素子１４．１５
が取付けられ、そｎらの先端部が板ノζネ１２をテープ
走行方向（厳密には反テープ走行方向であ々が、こｎｆ
含めて以下テープ走行方向と称す）へ押し付けている。

同様に基板１の側壁１ｂと板ノ々ネ１３との間には記録
ヘッド用の２個の圧電素子１６．１７が取付けら几、そ
几らの先端部が板ノ々ネ１３をテープ走行方向へ押付け
ている。

したがって、圧電素子１４．１５を等しい電圧で駆動す
ることによシ、再生ヘラｌ″２をテープ走行方向へ首振
り運動させることができる。

記録ヘッド３についても同様である。この首振り運動の
方向と大きさを後述するように適切に制御することによ
り、再生コアギャップ５、記録コアギャップ７の位置を
最小スペーシング位置に設定できる。即ち、スペーシン
グ損失が極小と々るよう各ヘッドをテープ走行方向へ変
位させることができる。なお、首振シ運動に伴い、厳密
には巻付角の変化が生じる。しかしながら、首振り運動
による各ヘッド頂点のＸ方向変位（第４図参照）は一般
にヘッドから離ｎた位置にあるテープ案内ガイド（図示
せず）間の距離に比べて微小でありｓ　ｚ方向はさらに
高次の微小量なので、巻付角の変化は無視できる。また
、無視できない場合には、巻付角の変化による最小スペ
ーシング位置の変化を補正するための付加的な首振シ運
動を設けｎばよい。

第４図に示す圧電素子１４．１５’を異なった電圧で駆
動すると、再生ヘッド２はねじシ運動を行う。したがっ
て、容易に理解できるように、アジマス損失も極小化で
きる。このアジマス補正用ねじシ運動によシ、厳密には
再生コアギャップ５は最小スペーシング位置からずれる
。例えば、多チヤネルベンドにおいては中央チャネルの
再生コアギャップは最小スペーシング位置にあるものの
、両端チャネルの再生コアギャップは最小スペーシング
位置からず几る。しかしながら、一般にアジマス用ねじ
シ運動は微小でよいので、ギャップの最小スペーシング
位置からのず几は無視できる。また、無視できない場合
には、ず′ｎ、ヲチャネル間に渡って平均的に補正する
ための付加的な首振り運動を重畳すればよい。

以上の説明から明らかなように、首振シ運動によりスペ
ーシング損失を、首振り運動とねじシ運動を併用するこ
とによりスペーシング損失とアジマス損失を極小化でき
る。そして、こｎら運動の手段、即ち磁気ヘッドをテー
プ走行方向へ変位させる手段（変位付与部材〕としては
種々のものがありうることは当該業者には容易に理解し
うる。即ち、第４図では板ノ々ネと変位部材である圧電
素子から構成さｎる変位付与部材を示したが、第７図に
示すようにノ々イモルフから構成さｎる変位付与部材も
あシうる。第７図において、再生ヘッド２は２個のノ々
イモルフ１８＋１９′ｆｔ介して基板１に取付けらｎる
。この場合、変位部材である。？イモルフは板ノ々ネを
兼ねておシ、とｎを駆動することにょシ既に述べたと同
様の効果がえらｎる。第４図において変位部材を圧電素
子以外の電気・変位変換素子、例えば磁歪振動子として
も同様な効果がえられる。また、磁気ヘラｒを回転軸で
支持し、圧電素子、磁歪振動子などで回転させてもよい
。要するに本発明の変位付与部材は首振シ運動、もしく
は首振シ運動とねじシ運動が可能なものであればよい。

以上は独立形磁気ヘッドアセンブリ用の変位付与部材で
あるが、一体形磁気ヘラｒアセンブリ用の変位付与部材
は第４図において記録ヘラｒ用、の変位付与部材を省略
したものである。即ち、一体形の場合、記録ヘッドは再
生ヘッドと一体に構成さ几るので、再生ヘッド用の変位
付与部材で両ヘッドを一体に変位させうる。

第５図は本発明装置の回路手段のブロック構成図、第６
図は動作タイミング図であり、第５図において、２は再
生ヘッド、３は記録ヘッド、２０は再生ヘッド用変位付
与部材、２１は記録ヘッド用変位付与部材、２２は変位
付与部材２０．２１の駆動回路、２３は記録信号発生回
路、２４は平均出力検出回路、２５は最適変位検出回路
、２６は制御回路である。

次に本発明装置の動作を説明する。例えば、磁気テープ
装置へのテープスレッド完了を示すトリガ信号ａを変位
調整の開始信号とし、それを受信すると、制御回路２６
は変位信号ＣくことではＸｌ−Ｘ５）を駆動回路２２へ
送出するとともに、一連の変位信号の継続期間を示す変
位信号継続期間指示信号すを記録信号発生回路２３と最
適変位検出回路２５へ送出する。駆動回路２２は第１番
目の変位信号Ｘｌをもとに、変位対象ヘッド（記録ヘラ
）′／再生ヘッｌ′）、変位モート〔スペーシング用の
首振シ運動／アジマス用やねじシ運動）、変位極性、変
位量を解読する。ここでの説明では再生ヘッド２のスペ
ーシングを先ず極小化するので、変位対象ヘッド、変位
モードはこ几対応に解読されたものとする。

変位極性は説明の障害とならぬので正（プラス）と解読
さｎたものとする。こ几らの解読は実際上無視できる短
時間に実行されるので、駆動回路２２は変位信号ｘｌ受
信直後に変位付与部材２゜を電圧ｄで駆動する。その結
果％ｘＩ受信直後に再生ヘッド２にはｄ′で示さ九る変
位が与えら九る（第６図でｄ′には正、負の変位が示し
であるが、正は第４図の変位部材１４による変位、負は
変位部材１５による変位を便宜的に示したもので、正負
の変位が等しいのは変位モードがスペーシング用、正負
の変位が不等なのは変位モードがアジマス用であること
を意味する）。記録信号発生回路２３は変位信号継続期
間指示信号すを受信してる間中、所定の記録信号ノぐタ
ーン、典形的にはａｌｌ　１　”ターンを発生し、かつ
このノリーンで記録ヘッド３を駆動するので、記録ヘッ
ド３には一連の変位信号ｘ１〜Ｘ５が発生している間中
、ｆで示される包結線を有する記録電流が流れる。第５
図には示してないが、公知の方法によって、トリガ信号
ｄ′ｆｒ契機に磁気テープは走行するので、磁気テープ
上には信号が記録さ几る。これに伴い、再生ヘッド出力
ｇが平均出力検出回路２４で受信さｎる。平均出力検出
回路２４は制御回路２６から与えられるクロック信号ｈ
（典形的にはその周期は一連の変位信号Ｘ１　＝　Ｘ５
の周期と等しい）をもとに、１つの変位信号ＸＩの継続
期間（第６図のＴ）における再生ヘッド２の平均出力Ａ
、を検出する。

制御回路２６は一連の変位信号χ１〜ｘｓ’に発生する
ので、こｎに対応して平均出力検出回路２４はＡ１〜Ａ
５で示さ几る平均出力ｉ’を検出する。最適変位検出回
路２５は変位信号継続期間指示信号すで規定さ九る期間
、平均出力Ｉを受信する。

したがって、ここでは一連の平均出力Ａ】〜Ａ５を受信
する。受信が終了すると最適変位検出回路２５は蓄積さ
ｎた受信結果全データとして、マイクロプログラム等で
予め与えらｆ′Ｌだ論理に基づき、スペーシング用最適
変位を検出する。最適変位の検出論理としては種々のも
のかあシうる。例えば受信結果へ１〜Ａ５の大小を頭か
ら比較し、最゛初に出現した平均出力最大の変位命令（
第６図ではＡ３に対応するχ３）を最適変位Ｘ。とじて
もよい。また、多チヤネルヘッドを有する磁気テープ装
置においては、チャネル毎に最適変位Ｘｏが異なること
がありうるが、この場合には単純にそｎらの平均値を総
合最適変位　してもよいし、全チャネルにおける平均出
力の　小値が最大となる変位を総合最適変位としてもよ
い。

要するに、本発明における最適変位の検出論理は磁気ヘ
ラＦ′を変位せしむることにより得られる平均出力変化
を使用したものである。また、平均出力は１つの変位信
号の継続時間Ｔに亘っての再生ヘッド出力の平均値であ
ると説明したが、再生ヘッド出力ｇの包絡線がＴ期間内
で変動しない場合には、Ｔの中央時点での再生ヘッド出
力で平均値を代替してもよく、本発明はこのような場合
も含むものである。

かくして最適変位検出回路２５はスペーシング用最適変
位がｘ３対応であることを検出し、信号Ｊによシ３番目
に送出された変位信号であることを示す１１３′を制御
回路２６に送出する。

こｎ’ｉｚ受信すると、制御回路２６は最適変位対応の
変位信号χ０．即ちこの場合にはＸ３を駆動回路２２へ
送出し、再生ヘッド２はスペーシング損失が極小となる
ようロックさ九る。

スペーシング用に加うるにアジマス用にも再生ヘッドを
変位せしむる必要がある場合には、第６図の後半に示す
アジマス用最適変位設定期間に前述と同様の動作を行え
ばよい。アジマス用最適変位に対応する変位信号ｙｏＦ
ｉこの場合ｙ２テアリ、こｎにょシ再生ヘッド２はスペ
ーシング損失とアジマス損失の両者が極小となるようロ
ックさ几る。

記録ヘッド３のスペーシング用最適変位設定は、駆動回
路２２の電圧ｅで変位付与部材２１を駆動する点を除い
て再生ヘッド２の場合と同様なので、説明を省略する。

記録ヘッド３のアジマス用最適変位設定は再生ヘッド２
と異なる。

即ち、再生ヘッド２はアジマスを記録ヘッド３に合せ九
ばよいが、記録ヘラＦ′３は合すべき相手が一般に存在
しない。従って、本発明においては、記録ヘッド３のア
ジマス用変位は、典形的にはトリガ信号ａを契機にいき
なシ予め定めら九た値に変位付与部材２１全用いて設定
さｎる。もしくはテープ初頭部に基準信号がプリレコー
ドさ九ているテープフォーマットを採用する磁気テープ
装置（プリレコードタイプなおいては、とｆＬｆｔ用い
て再生ヘッド２のアジマスを先ず合せ、しかる後記録ヘ
ッド３のアジマスを再生ヘッド２に合せる。このプリレ
コードタイプでは、当該業者には容易に理解できるよう
に、再生ヘッド２のスペーシング用最適変位の設定にも
基準信号を用いることが可能であり、本発明はこのよう
な場合を含むものである。

以上の説明は記録ヘッド３と再生ヘッド２０両者を最適
変位に設定する必要がある。いわゆるリード・アフタ・
ライト（几ｅａｄ　Ａｆｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ）動作時対
応の説明であるが、リード・オンリ（Ｒｅａｄ　０ｎｌ
ｙ）動作時対応には再生ヘッド２のみを最適変位に設定
すｎばよく、かつその詳細はリード・アフタ・ライト動
作時対応の説明に包含さ九ているので、説明を省略する
。

次に、一体形磁気ヘッドアセンブリの磁気テープ装置の
実施例を第８図に示す。この場合、再生ヘッド２と記録
ヘッド３は物理的に一体となっているので、記録ヘッド
３用の変位付与部材２１は不要となる。当然のことだが
、記録へラド３と再生ヘッド２のスペーシング用最適変
位はとみて設定さｎるので、独立形磁気ヘッドアセンブ
リの一場合よシも最適化の程度は劣る。

また、アジマス用最適変位の設定は典形的には麦施さｎ
ないが、既に述べたプリレコードタイプにおいては、基
準羽号に再生ヘッド２のアジマスを合すことができる（
リード・オンリ動作時対応）。また、第８図には示して
ないが、記録ヘッド３によし、基準信号を再生し、かつ
公知の切換回路を付加して、とｎ’ｌ平均出力検出回路
２４に入力することによシ、基準信号に記録ヘッド３の
アジマスを合すことができる（リード・アフタ中うイト
時対応）。

本発明により、スペーシング損失もしくはスペーシング
損失とアジマス損失を極小化できること、したがって本
発明は高記録密度化の利点を有することは以上の説明か
ら明白である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によｎば変位調整の開始信
号を契機に、再生ヘッドと記録ヘッドをテープ走行方向
へ変位させつつ、再生ヘッドの平、均出力をもとにアジ
マス用最適変位もしく５はアジマス用とスペーシング用
最適変位を検出し、かつ最適変位に再生ヘッドと記録ヘ
ッドをロックできるので、データのリード・アフタ・ラ
イト時もしくはリード・オンリ時のスペーシング損失も
しくはスペーシング損失とアジマス損失を自動的に極小
化できる。したがって、高記録密度の磁気テープ装置を
実現できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気テープ装置における磁気ヘッドアセ
ンブリの１例を益す図、第２図は磁気ヘッドと磁気テ゛
−プのスペーシング関連の配置関係を示すモデル図、第
３図は磁気ヘッドを近似する円筒面上のスペーシングの
分布の１例を示す図、第４図乃至第６図は本発明の実施
例を示すもので、第４図は本発明装置の磁気ヘッドアセ
ンブリの斜視図、第５図は本発明装置の回路手段のシロ
ツク構成図、第６図は第５図に対応する動作タイミング
図、第７図は磁気ヘッドアセンブリの他の例を示す斜視
図、第８図は本発明装置の他の実施例を示すブロック−
構成図である。２・・・再生ヘッド、３・・・記録ヘッド、１２．１３
・・・板ノ々ネ、１４．１５．１６．１７・・・圧電素
子、１８．。１９・・・ノ々イモルフ、２０．２１・・・変位付与部
材、２２・・・駆動回路、２３・・・記録信号発生回路
、２４・・・平均出力検出回路、２５・・・最適変位検
出回路、２６・・・制御回路特許出願人　日本電信電話公社代理人弁理士　吉　１）精　孝円箇誼ヱの位１　θ〔度〕第５ｖＡ第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録ヘッドと再生ヘッドとを有する磁気テープ装
置において、前記記録ヘッドと再生ヘッドとを独立にも
しくは一体に磁気テープ走行方向へ変位させる変位付与
部材と、変位調整の開始信号を契機に複数の変位信号と
該複数め変位信号の継続期間を示す信号を発生する回路
手段と、前記変位信号に基づき前記変位付与部材を駆動
する回路手段と、前記複数の変位信号の１個の継続期間
における前記再生ヘッドの平均出力を検出する回路手段
と、前記変位信号に対応した複数の前記平均出力に基づ
き所定の論理で最適変位を検出する回路手段とを有する
ことを特徴とする磁気テープ装置。
（２）記録ヘッドと再生ヘラＦとを有する磁気テープ装
置において、前記記録ヘッドと再生ヘッドとを＆μ９−
ゾ走行方向へ変位させる変位付与部材と、変位調整の開始信号を契機に複数
の変位信号と該複数の変位信号の継続期間を示す信号を
発生する回路手段と、前記変位信号に基づき変位付与部
材を駆動する回路手段と、前記複数の変位信号の１個の
継続期間における前記再生ヘッドの平均出力を検出する
回路手段と、前記変位信号に対応した複数の前記平均出
力に基づき所定の論理で最適変位を検出する回路手段と
、前記複数の変位信号の継続期間に亘って所定の記録信
号・ぐターンで記録ヘツＦ′ヲ駆動する回路手段を有す
ること全特徴とする磁気テープ装置。