(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの摺動面における摺動摩耗粉を除去するとともに、摺動摩耗粉を除去するに発生する磁気ヘッドの静電破壊の低減、及び磁気ヘッドの摺動面の荒れを低減する。【解決手段】磁気ヘッド２３１，２３２に摺動されるクリーニングローラ部３２をアース接地された導電部材を積み重ねて構成することにより、クリーニングローラ部３２の帯電を抑制し、磁気ヘッド２３１，２３２の静電破壊を低減する。さらに、クリーニングローラ部３２の弾性率の如き剛性率を所定の値とすることにより、磁気ヘッド２３１，２３２の摺動面の荒れを抑制する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング装置であって、
前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する導電部材からなるクリーニングローラ部を備え、
前記クリーニングローラ部は、前記導電部材が複数枚重ねられて配置された略円筒形状を有すること
を特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項２】
前記導電部材の抵抗率は、０．３〜５．２Ω・ｃｍであり、且つ前記導電部材の弾性率が、２．６×１０２〜５．７×１０４Ｎ／ｍｍ２であること
を特徴とする請求項１記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項３】
前記導電部材は、アース接地された所定の軸を通すための貫通孔を備える略円盤形状とされること
を特徴とする請求項１記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニングローラ部は、前記導電部材の外周が前記磁気ヘッドの摺動面を摺接するとともに、前記導電部材の内周が前記軸に接触するように構成されていること
を特徴とする請求項３記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項５】
前記クリーニングローラ部は、前記軸を中心軸として回転自在に取り付けられていること
を特徴とする請求項３記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項６】
前記導電部材は、カーボンフェルトにより形成されていること
を特徴とする請求項１記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項７】
前記磁気記録媒体は、金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体であること
を特徴とする請求項１記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項８】
前記磁気ヘッドは、磁気抵抗効果型のものであること
を特徴とする請求項１記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項９】
所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング装置であって、
前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有するクリーニングテープを備えること
を特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項１０】
前記クリーニングテープは、アース接地されたガイドに接して案内されること
を特徴とする請求項９記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１１】
前記クリーニングテープの電気抵抗値は、０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑであり、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値は、１．７４〜５．２３Ｎ・μｍであること
を特徴とする請求項９記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１２】
前記クリーニングテープの電気抵抗値は、５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑであり、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値は、０．４６〜１．３７Ｎ・μｍであること
を特徴とする請求項９記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１３】
所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であって、
少なくとも、円筒状の固定ドラムと、前記固定ドラムに対して回転自在に取り付けられた回転ドラムと、前記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドとを有する磁気ヘッド装置と、
前記磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング機構とを備え、
前記ヘッドクリーニング機構は、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する導電部材からなるクリーニングローラ部を有し、
前記クリーニングローラ部は、前記導電部材が複数枚重ねられて配置された略円筒形状を有すること
を特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１４】
前記導電部材の抵抗率は、０．３〜５．２Ω・ｃｍであり、且つ前記導電部材の弾性率が、２．６×１０２〜５．７×１０４Ｎ／ｍｍ２であること
を特徴とする請求項１３記載の磁気記録再生装置。
【請求項１５】
所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であって、
少なくとも、円筒状の固定ドラムと、前記固定ドラムに対して回転自在に取り付けられた回転ドラムと、前記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドとを有する磁気ヘッド装置と、
前記磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング機構とを備え、
前記ヘッドクリーニング機構は、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する材料からなるクリーニングテープを有すること
を特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１６】
前記クリーニングテープの電気抵抗値は、０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑであり、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値は、１．７４〜５．２３Ｎ・μｍであること
を特徴とする請求項１５記載の磁気記録再生装置。
【請求項１７】
前記クリーニングテープの電気抵抗値は、５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑであり、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値は、０．４６〜１．３７Ｎ・μｍであること
を特徴とする請求項１５記載の磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドにおける磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング装置、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置が各種開発されている。この種の磁気記録再生装置としては、例えばビデオテープレコーダといったように、円筒状の固定ドラムと、この固定ドラムと略同形の円筒状を呈して回転自在に配設された回転ドラムとを有し、回転ドラムに磁気記録再生ヘッドが取り付けられたものが知られている。
【０００３】
このような磁気記録再生装置においては、例えばビデオテープレコーダのように、通常、テープ状記録媒体の走行摺動によって発生した摺動摩耗粉をクリーニングするためのヘッドクリーニング機構が設けられる。このようなヘッドクリーニング機構については、本件出願人にあっても各種提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２２２８２１号公報
【０００５】
この特許文献１には、テープ状磁気記録媒体に対して接触摺動する回転磁気ヘッドの摺動面をクリーニングするヘッドクリーニングローラからなる磁気ヘッドクリーニング装置が開示されている。この磁気ヘッドクリーニング装置は、ヘッドクリーニングローラを、薄膜又はシート状部材を複数枚集積させた複数の積層型ローラとしたり、弾性を有する発泡樹脂製の複数の樹脂ローラとしたりすることにより、回転磁気ヘッドに付着した摺動摩耗粉を効率的に排除することができるとしている。
【０００６】
また、このようなヘッドクリーニング機構を設けた具体的な磁気記録再生装置として、本件出願人は、例えば民生用６．３５ｍｍ幅ディジタルビデオテープレコーダである商品名”ＤＣＲ−ＶＸ１０００”を開発している。このディジタルビデオテープレコーダにおいては、図１５にテープガイド走行系を示すように、テープカセット１００における供給リール１０１に巻回された記録媒体１５０が、複数の回転ガイド１０２１，１０２２や固定ガイド１０３１によって支持されながら同図中矢印ａで示す方向へと走行することにより、回転ドラム１０４へと導かれて巻回される。さらに、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、この回転ドラム１０４に搭載された図示しない電磁誘導（インダクティブ）型磁気記録再生ヘッドによって記録媒体５０に対する信号の記録及び／又は再生が行われる。そして、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、記録媒体１５０が、複数の回転ガイド１０２３，１０２４や固定ガイド１０３２、さらにはピンチローラ１０５及びキャプスタン１０６によって支持されながら同図中矢印ｂで示す方向へと走行することにより、テープカセット１００における巻取リール１０７に巻回される。
【０００７】
このディジタルビデオテープレコーダにおいては、テープカセット１００から見て回転ドラム１０４の後方に、ヘッドクリーニング機構１０８が設けられる。このヘッドクリーニング機構１０８は、ポリウレタンの発泡樹脂等の材質からなるクリーニングローラ部１０８１と、その支持台１０８２とからなり、同図中矢印ｃで示す方向へと移動可能に構成される。そして、このヘッドクリーニング機構１０８は、再生から巻き直し等の走行モード切り替え時に、回転している磁気記録再生ヘッドの方向へと移動して、クリーニングローラ部１０８１と当該磁気記録再生ヘッドとを数秒程度接触させ、当該磁気記録再生ヘッド上に移着・堆積している摺動摩耗粉を掻き取るように構成される。
【０００８】
このように、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、ポリウレタンの発泡樹脂等の材質からなるクリーニングローラ部１０８１と当該磁気記録再生ヘッドとを数秒程度接触させ、当該磁気記録再生ヘッド上に移着・堆積している摺動摩耗粉を掻き取ることにより、正常な信号の書き込みや再生出力信号の読み出しを可能としている。
【０００９】
ところで、この種の磁気記録再生装置の分野においては、高画質化及び記録時間の長時間化を図るために、高密度記録を行うことが強く要求されている。
【００１０】
また、磁気記録再生装置としては、例えばハードディスクといったデータストレージ分野においても広く普及しているが、この種の分野においても、データの保存用としての役割が年々増加するのにともない、大容量化を図ることが切望されており、高密度記録を行う要求が強くなっている。
【００１１】
このような要求に応じて、近年では、金属やＣｏ−Ｎｉ等の合金からなる磁性材料を、鍍金や、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又はイオンプレーティング法等の真空薄膜形成技術を用いて、非磁性体支持体上に直接形成するいわゆる金属薄膜磁性型の磁気記録媒体が提案されている。
【００１２】
この金属薄膜磁性型の磁気記録媒体は、いわゆる塗布型の磁気記録媒体に比べ、保磁力、角形比及び短波長領域における電磁変換特性に優れているのみならず、磁性層の薄膜化が可能であることから、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく、また、磁性層中に非磁性材料である結合剤等を混入する必要がないことから、磁性材料の充填密度を高くすることができるといったように、多くの利点を有するものである。
【００１３】
これら磁気記録媒体は、適用される磁気記録再生装置に応じて、テープ状、又はディスク状といったように、各種形態とされる。このような磁気記録再生装置においては、磁性層上に記録されるトラックパターンを磁気記録再生ヘッドが常時正確にトレースし、記録された信号を正確に再生できることがシステムの優劣を決定する。具体的には、例えばビデオテープレコーダにおいては、ドラムに巻回されたテープ状記録媒体と、ドラムとともに回転して記録及び／又は再生を行う回転ヘッドとの接触状態が、外乱等の影響を受けずに安定した状態を維持することがシステムの優劣を決定する重要なポイントとなる。また、ビデオテープレコーダにおいては、このポイントのみならず、例えば再生系の場合には、読み出した磁気信号から変換された電気信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）値が、システムに必要とされる値以上に常時確保されることも、当該システムの優劣を決定する重要なポイントとなる。
【００１４】
特に、金属薄膜磁性型の磁気記録媒体を用いるシステムにおいては、塗布型の磁気記録媒体に比べて優位とされる電磁変換特性を利用して、短波長記録、すなわち、高周波記録を行うことにより、さらなる小型化及び高密度記録化を容易に図ることができる。ここで、この効果は、記録及び／又は再生を担う相手側ヘッドを従来の電磁誘導（インダクティブ）型磁気ヘッドの代わりに、短波長特性に優れた例えば異方性磁気抵抗効果（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ；ＡＭＲ）型磁気ヘッドや巨大磁気抵抗効果（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ；ＧＭＲ）型磁気ヘッド等の磁気抵抗効果（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ；ＭＲ）型磁気ヘッドを用いることにより、より顕著となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、インダクティブ型磁気ヘッドに比べ、静電破壊が起きやすく、また、摩耗により出力劣化の影響を受けやすいという欠点を有する。したがって、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置においては、テープ状記録媒体の走行摺動によって発生した摺動摩耗粉が磁気記録再生ヘッドに移着することにより、記録媒体と磁気記録再生ヘッドとのインターフェースにいわゆるスペーシング損失が発生して再生出力信号を読み出すことができない現象であるいわゆる出力減衰が発生した場合に、従来のインダクティブ型磁気ヘッド系で行われていたようなヘッドクリーニングを行った場合には、以下のような問題が生じることが考えられる。
【００１６】
すなわち、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置においては、従来のインダクティブ型磁気ヘッド系で用いられていたような樹脂製のクリーニングローラによる摺動摩耗粉の掻き取りによるヘッドクリーニングを行った場合には、摺動による帯電の影響から磁気ヘッドの静電破壊が起きる可能性が高く、また、摩耗が急激に進行して長期のシステム維持を行うことができず、正常な記録及び／又は再生を維持することが困難となる事態を招来することが想定される。そのため、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した具体的な磁気記録再生装置においては、通常、ヘッドクリーニング機構が設けられていなかった。
【００１７】
実際に、この種の磁気記録再生装置として、本件出願人は、例えば民生用３．８ｍｍ幅ディジタルビデオテープレコーダである商品名”ＤＣＲ−ＩＰ７”を開発している。このディジタルビデオテープレコーダにおいては、図１６にテープガイド走行系を示すように、テープカセット２００における供給リール２０１に巻回された記録媒体２５０が、複数の回転ガイド２０２１，２０２２や固定ガイド２０３１によって支持されながら同図中矢印ｄで示す方向へと走行することにより、回転ドラム２０４へと導かれて巻回される。さらに、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、回転ドラム２０４に信号記録用と信号再生用とに別個の磁気ヘッドが搭載されている。具体的には、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、信号記録用のヘッドとして、インダクティブ型磁気ヘッドを搭載するとともに、信号再生用のヘッドとして、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載している。そして、このディジタルビデオテープレコーダにおいては、記録媒体２５０が、複数の回転ガイド２０２３，２０２４や固定ガイド２０３２、さらにはピンチローラ２０５及びキャプスタン２０６によって支持されながら同図中矢印ｅで示す方向へと走行することにより、テープカセット２００における巻取リール２０７に巻回される。
【００１８】
このようなビデオテープレコーダにおいては、信号再生用のヘッドとして、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した際には、上述した摺動帯電による磁気ヘッドの静電破壊等を回避する目的で、ヘッドクリーニング機構が設けられていない。
【００１９】
また、本件出願人は、例えば民生用１２．７ｍｍ幅データストレージシステムドライブである商品名”Ｓ―ＡＩＴ１”を開発している。このデータストレージシステムドライブにおいては、図１７に示すようにテープガイド走行系はヘリカル型とされており、テープカセット３００における供給リール３０１に巻回された記録媒体３５０が、複数の回転ガイド３０２１〜３０２４や固定ガイド３０３１によって支持されながら同図中矢印ｆで示す方向へと走行することにより、回転ドラム３０４へと導かれて巻回される。さらに、このデータストレージシステムドライブにおいては、回転ドラム３０４に信号記録用と信号再生用とに別個の磁気ヘッドが搭載されている。そして、記録媒体３５０が、複数の回転ガイド３０２５，３０２６や固定ガイド３０３２、さらにはピンチローラ３０５及びキャプスタン３０６によって支持されながら同図中矢印ｇで示す方向へと走行することにより、巻取リール３０７に巻回される。
【００２０】
このデータストレージシステムドライブにおいては、信号記録用のヘッドとしてインダクティブ型磁気ヘッドを搭載しているが、次世代では記録密度を向上させるために信号再生用として巨大磁気抵抗型（ＡＭＲやＧＭＲ）ヘッドを搭載した回転ドラムも検討されている。
【００２１】
上述したディジタルビデオテープレコーダやデータストレージシステムドライブの如きヘッドクリーニング機構が設けられていない磁気記録再生装置は、民生用として必要とされる範囲内での使用については何ら問題ないものの、業務用のような多頻度且つ長時間の使用が考えられる分野用途においてはヘッドクリーニング機構が設けられていないことにより、最終的に正常な信号の書き込みや読み出しが不可能となり、画音質の記録及び／又は再生を行うことが不可能な状態に陥ることが想定される。
【００２２】
したがって、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置においては、常時正確な信号の記録及び／又は再生を維持することができるように、テープ状記録媒体自体の摺動摩耗粉落ち対策を施すのみならず、テープガイド走行系もこの対策を考慮して設計することが、金属薄膜磁性型の磁気記録媒体の特性を十分に活かした高密度記録を実現するための鍵となる。さらに、インダクティブ型磁気ヘッドに比べて静電破壊され易く、且つ摩耗し易い磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいては、ヘッドクリーニング機構によって磁気ヘッドを摺動することにより発生する帯電を抑制するとともに、磁気ヘッドの表面を荒らすことがない材料で磁気ヘッドを摺動する技術が信頼性に優れた高密度記録を行う上で重要となる。
【００２３】
よって、本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて金属薄膜磁性型の磁気記録媒体に対する信号の記録及び／又は再生を行う場合であっても、安定的に多頻度且つ多数回の使用に耐え得ることができるヘッドクリーニング装置、及び磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるヘッドクリーニング装置は、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング装置であって、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する導電部材からなるクリーニングローラ部を備え、前記クリーニングローラ部は、前記導電部材が複数枚重ねられて配置された略円筒形状を有することを特徴とする。本発明にかかるヘッドクリーニング装置によれば、磁気記録媒体が摺動される磁気ヘッドの摺動面の摺動摩耗粉を掻き取ることが可能であり、正常な信号の書き込みや再生出力信号の読み出しを行うことができる。さらに、アース接地された導電部材でクリーニングローラ部を構成することにより、磁気ヘッドの摺動面の摺動摩耗粉を掻き取る際にクリーニングローラ部が帯電することを抑制することができる。このようなクリーニングローラ部によれば、特に、磁気抵抗型の磁気ヘッドの静電破壊を抑制することが可能となる。
【００２５】
さらに本発明にかかるヘッドクリーニング装置においては、前記導電部材の抵抗率を０．３〜５．２Ω・ｃｍとし、且つ弾性率を２．６×１０２〜５．７×１０４Ｎ／ｍｍ２にしても良い。このような抵抗率及び弾性率を有する導電部材によりクリーニングローラ部を構成することにより、磁気ヘッドを傷めることなく、且つクリーニングローラ部の帯電を抑制することができる。したがって、磁気ヘッドが磁気抵抗型のヘッドである場合でも、磁気ヘッドの静電破壊を抑制しながら摺動摩耗粉を掻き取ることができる。
【００２６】
さらにまた、本発明にかかるヘッドクリーニング装置においては、前記導電部材を、アース接地された所定の軸を通すための貫通孔を備える略円盤形状とすることができる。したがって、前記クリーニングローラ部を、前記導電部材の外周が前記磁気ヘッドの摺動面を摺接するとともに、前記導電部材の内周が前記軸に接触するように構成することにより、クリーニングローラ部が帯電することを抑制することができる。
【００２７】
本発明にかかるヘッドクリーニング装置は、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング装置であって、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有するクリーニングテープを備えることを特徴とする。このようなクリーニングテープによれば、磁気ヘッドの摺動面の摺動摩擦粉を掻き取ることができるとともに、磁気ヘッドの摺動面に摺動されるクリーニングテープに帯電する電荷を逃がすことができる。特に、磁気ヘッドが磁気抵抗型のヘッドである場合には、磁気ヘッドの静電破壊を抑制することができる。また、クリーニングテープを、アース接地されたガイドに接して案内することができ、クリーニングテープを磁気ヘッドの摺動面に摺動させながら当該クリーニングテープから電荷を逃がすことができる。
【００２８】
また、本願発明者等が行った実験によれば、磁気ヘッドを傷めることなく、且つ磁気ヘッドの静電破壊を低減するためには、例えば前記クリーニングテープの電気抵抗値を０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑとし、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値を１．７４〜５．２３Ｎ・μｍとすることが望ましいとされる。また、本願発明者等が行った別の実験によれば、例えば前記クリーニングテープの電気抵抗値を５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑとし、且つ前記クリーニングテープのスティフネス値を０．４６〜１．３７Ｎ・μｍとすることも、磁気ヘッドを傷めることなく、且つ磁気ヘッドの静電破壊を低減するためには好適とされる。
【００２９】
本発明にかかる磁気記録再生装置は、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であって、少なくとも、円筒状の固定ドラムと、前記固定ドラムに対して回転自在に取り付けられた回転ドラムと、前記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドとを有する磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング機構とを備え、前記ヘッドクリーニング機構は、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する導電部材からなるクリーニングローラ部を有し、前記クリーニングローラ部は、前記導電部材が複数枚重ねられて配置された略円筒形状を有することを特徴とする。このような磁気記録再生装置は、長期間に亘って繰り返し使用可能とされ、さらに記録情報の高密度化も容易となる。
【００３０】
本発明にかかる磁気記録再生装置は、所定の磁気記録媒体に対して信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であって、少なくとも、円筒状の固定ドラムと、前記固定ドラムに対して回転自在に取り付けられた回転ドラムと、前記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドとを有する磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッドにおける前記磁気記録媒体との摺動面をクリーニングするヘッドクリーニング機構とを備え、前記ヘッドクリーニング機構は、前記磁気ヘッドの摺動面と摺接して前記摺動面の摺動摩耗粉を掻き取るアース接地された導電性を有する材料からなるクリーニングテープを有することを特徴とする。このような磁気記録再生装置も、上述した磁気記録再生装置と同様に長期間に亘って繰り返し使用可能とされ、さらに記録情報の高密度化も容易となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
［第１の実施の形態］
本実施形態にかかる磁気記録再生装置は、金属磁性膜が例えば真空蒸着法やスパッタリング法等の真空薄膜形成技術を用いて成膜されてなる金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体に対して、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置である。特に、この磁気記録再生装置は、テープガイド走行系において、アース接地された導電性を有する導電部材を積み重ねて構成されるクリーニングローラ部を設けたヘッドクリーニング機構を備えることにより、クリーニングローラ部のヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を可能とするものである。
【００３３】
磁気記録再生装置は、図１にテープガイド走行系を示すように、テープ状磁気記録媒体５０の長手方向に対して所定の角度で斜めに傾斜した記録トラックを形成するいわゆるヘリカルスキャン方式の記録再生方式を採用したものである。
【００３４】
具体的には、この磁気記録再生装置は、テープ状磁気記録媒体５０の走行路の一端とされて当該テープ状記録媒体５０が巻回されたテープカセット１０における供給リール１１と、当該走行路の他端とされて当該走行路を走行したテープ状磁気記録媒体５０を巻回する巻取リール１２と、テープ状磁気記録媒体５０を支持して当該走行路を形成する複数の回転ガイド１３１，１３２，１３３，１３４及び固定ガイド１４１，１４２，１４３と、テープ状磁気記録媒体５０を所定の張力及び速度で走行させるピンチローラ１５及びキャプスタン１６と、ここでは図示しない磁気抵抗効果型磁気ヘッドが搭載された磁気ヘッド装置１７とを備える。
【００３５】
このような磁気記録再生装置において、テープ状磁気記録媒体５０は、同図中矢印ａで示すように、図示しないキャプスタンモータによって回転駆動するキャプスタン１６及びピンチローラ１５によって所定の張力及び速度で供給リール１１から繰り出され、回転ガイド１３１，１３２や固定ガイド１４１によって支持されながら磁気ヘッド装置１７へと導かれて当該磁気ヘッド装置１７を構成するここでは図示しない回転ドラムに巻回される。これにより、この磁気記録再生装置においては、この磁気ヘッド装置１７によってテープ状記録媒体５０に対する信号の記録及び／又は再生が行われる。そして、磁気ヘッド装置１７によって信号の記録及び／又は再生がなされたテープ状磁気記録媒体５０は、複数の回転ガイド１３３，１３４や固定ガイド１４２によって支持されながら同図中矢印ｂで示す方向へと走行することにより、巻取リール１２に巻回される。
【００３６】
さらに、この磁気記録再生装置においては、同図中矢印ｃ１で示すように、磁気ヘッド装置１７に搭載されたここでは図示しない磁気ヘッドの外周面に対して、ヘッドクリーニング機構１８が接離自在に設けられている。磁気記録再生装置においては、このヘッドクリーニング機構１８が当該磁気ヘッドの摺動面に接触することにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉が掻き取られる。
【００３７】
ここで、磁気ヘッド装置１７の構成について説明する。
【００３８】
磁気ヘッド装置１７は、図２に示すように、円筒状の固定ドラム２１と、この固定ドラム２１に対して図示しないモータによって回転自在に取り付けられた回転ドラム２２と、この回転ドラム２２に搭載された信号再生用の一対の磁気抵抗効果型の磁気ヘッド２３１，２３２と、上述したヘッドクリーニング機構１８とを有する。なお、磁気ヘッド装置１７は、図示しないが、信号記録用の磁気ヘッドとして、一対のいわゆるインダクティブ型磁気ヘッドも有する。
【００３９】
固定ドラム２１は、回転することなく保持されるドラムである。この固定ドラム２１の側面には、同図中斜線部で示すように、テープ状磁気記録媒体５０の走行方向に沿ってリード部２１ａが形成されており、テープ状磁気記録媒体５０は、このリード部２１ａに沿って、固定ドラム２１及び回転ドラム２２に対して斜めに摺動するように走行する。
【００４０】
回転ドラム２２は、図示しないモータによって所定の回転速度で回転駆動されるドラムである。この回転ドラム２２は、固定ドラム２１略同形の円筒状に形成され、固定ドラム２１と中心軸が一致するように設けられる。さらに、この回転ドラム２２には、固定ドラム２１と対向する側の側面に、磁気ヘッド２３１，２３２が搭載される。
【００４１】
磁気ヘッド２３１，２３２は、テープ状磁気記録媒体５０に記録されている信号を検出する感磁素子としての磁気抵抗効果素子からなるものであり、テープ状磁気記録媒体５０に記録されている信号の再生用に設けられるものである。これら磁気ヘッド２３１，２３２は、回転ドラム２２の回転中心軸に対して互いに１８０度の角度をもって配置され、磁気ギャップ部分が回転ドラム２２の外周面から突出するように当該回転ドラム２２に搭載される。このとき、磁気ヘッド２３１，２３２は、図示しない一対のインダクティブ型磁気ヘッドによってテープ状磁気記録媒体５０に対してアジマス記録された信号を再生できるように、アジマス角が互いに逆となるように設定されている。
【００４２】
ヘッドクリーニング機構１８は、同図中矢印ｃ１で示すように、磁気ヘッド２３１，２３２の外周面に対して接離自在に設けられ、これら磁気ヘッド２３１，２３２の摺動面に接触することにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉を掻き取るように構成される。より具体的には、このヘッドクリーニング機構１８は、アース接地された例えば直径２ｍｍ程度のステンレス鋼からなる軸芯３１と、この軸芯３１を中心軸として回転自在に取り付けられたクリーニングローラ部３２と、これら軸芯３１及びクリーニングローラ部３２を支持する支持台３３とからなる。
【００４３】
ここで、図３を参照しながらクリーニングローラ部３２について詳細に説明する。クリーニングローラ部３２は、軸芯３１を貫通させて嵌め通すための貫通孔が形成された略円盤状のカーボンフェルト３４を複数積み重ねた略円筒形状とされる。
【００４４】
カーボンフェルト３４は、導電部材であるカーボンフェルトの原反を内径がφ２ｍｍ、外径がφ７ｍｍとなるように打ち抜いて形成され、軸芯３１を通すための貫通孔３４ａが形成された略円盤形状を有する。カーボンフェルト３４の貫通孔３４ａの側縁、即ちカーボンフェルト３４の内周は軸芯３１と接し、カーボンフェルト３４の外周は、クリーニングローラ部３２を磁気ヘッド２３１，２３２に摺動する際に磁気ヘッド２３１，２３２の摺動面に接する。クリーニングローラ部３２は、このようなカーボンフェルト３４を積み重ねて形成され、本実施形態におけるクリーニングローラ部３２の厚みは７ｍｍとされる。
【００４５】
クリーニングローラ部３２を構成する導電部材とされるカーボンフェルト３４は、例えば、石炭を燃やして燃料ガスを製造する過程で生成されるコールタールを精製し、エアブロー重合させて紡糸することで容易に作製することができる。また、エアブロー重合を行う際の重合条件によって、通常の高分子材料と同様に厚みや弾性率の如き剛性率を制御することもできる。
【００４６】
クリーニングローラ部３２の上側に設けられる押さえ部３６は、軸芯３１を嵌め通すための貫通孔３６ａが形成された略円盤形状を有し、例えば、押さえ部３６の直径はφ４ｍｍとされる。押さえ部３６は、最も上側に積み重ねられたカーボンフェルト３４の上面からカーボンフェルト３４を押さえ込むように配置され、クリーニングローラ部３２を軸芯３１について回転自在に固定する。
【００４７】
軸芯３１は、導電性を有し、且つクリーニングローラ部３２によって磁気ヘッド２３１，２３２の外周面を摺動して摺動摩耗粉を掻き取ることができる程度の強度を備えた材料で形成されており、例えばステンレス製とされる。さらに、軸芯３１がアース接地されていることによりクリーニングローラ部３２を磁気ヘッド２３１，２３２に摺動させる際に帯電する電荷を集電して効率良く逃がすことができ、クリーングローラ部３２が帯電することを抑制することができる。また、軸芯３１の下部にはフランジ部３５が設けられており、カーボンフェルト３４はフランジ部３５に積み重ねられてクリーニングローラ部３２を構成する。なお、本実施形態においては、軸芯３１の直径はφ２ｍｍとされ、フランジ部３５の直径はφ４ｍｍとされる。
【００４８】
したがって、このヘッドクリーニング機構１８を備える磁気記録再生装置においては、磁気ヘッド２３１，２３２の静電破壊が発生することがなく、クリーニングローラ部３２のヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。
【００４９】
実施例１
次に、このようなヘッドクリーニング機構１８によるクリーニング効果を検証するために行った試験について説明する。
【００５０】
ヘッドクリーニング機構によるクリーニング効果を示す１つの目安としては、２０００時間連続稼働させた場合の出力減衰を確認することが挙げられ、この時間内に出力減衰が３ｄＢ以内であれば良好であるといえる。これを実際に確認するために、本願発明者等は、図４に示すように、１時間長の試験テープを２０巻用意し、１巻の試験テープに対して、１パス記録と９９パス連続再生とからなる１００パスシャトル試験を行い、この１巻の試験テープに対する１００パスシャトル試験が終了する毎に、新しい試験テープに交換していくことにより、２０００時間連続走行させる架け替え試験を行い、そのときの出力減衰量を求めた。以下、この試験を、必要に応じて、長時間シャトル耐久性試験と称するものとする。
【００５１】
ここで、このような長時間シャトル耐久性試験を行うために、図５に示すような出力減衰を測定するための出力減衰測定システムを構築した。すなわち、この出力減衰測定システムは、制御用パーソナルコンピュータ５１を介して制御信号としてのＲａｎｃ  Ｌ信号を出力することにより、所定のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）５２による１パス記録と９９パス連続再生とを制御するものである。そして、この出力減衰測定システムは、所定の電源５３からの供給電力によって動作するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ等からなる検波回路５４に対して、ＶＴＲ５２によって再生されたアナログのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）再生信号を入力してエンベロープ信号を求め、このエンベロープ信号を記録計５５によって記録することにより、初期のエンベロープ信号からの出力減衰量を測定するものである。
【００５２】
ＶＴＲ５２としては、本件出願人が市販している民生用３．８ｍｍ幅ディジタルビデオテープレコーダである商品名”ＤＣＲ−ＩＰ７”を採用し、このディジタルビデオテープレコーダに対して上述したヘッドクリーニング機構を取り付けたものを用いた。また、このＶＴＲ５２による１パス記録と９９パス連続再生とを行うために、本件出願人が市販しているリモートコントローラである商品名”ＲＭ−９５”を改造して制御用パーソナルコンピュータ５１と接続し、ＶＴＲ５２を制御した。
【００５３】
ＶＴＲ５２に取り付けたヘッドクリーニング機構としては、図３で説明したクリーニングローラ部３２と略同様の構成を有するクリーニングローラ部として、クリーニングローラ部を構成するカーボンフェルトの重合条件を変えることにより比電気抵抗と剛性率とを変えた４種類のクリーニングローラ部（比較例１〜４）を用いた。また、これら比較例１〜４と比較するために、クリーニングローラ部を搭載しない場合（参照例１）と、従来の発泡ポリウレタンによってクリーニングローラ部を構成した場合（参照例２）についても試験を行った。
【００５４】
なお、クリーニングローラ部を備えるヘッドクリーニング機構を設けた出力減衰測定システムにおいては、使用方法を考慮し、試験テープのエンド部にて走行モードが切り替わるタイミング、すなわち、再生モードから巻き直しモードへと切り替わるタイミングで、ソレノイド等を用いて３秒間だけ磁気ヘッドとクリーニングローラ部とを接触させることにより、当該磁気ヘッドをクリーニングするように制御した。また、そのときの磁気ヘッドとクリーニングローラ部との接触圧力は、ドラム駆動電流の増加量に基づいて調整を行い、これら磁気ヘッドとクリーニングローラ部とを接触させていない時の駆動電流に比べ、レベルが１０％増加するように設定した。
【００５５】
試験は、このようにして作製されたクリーニングローラ部を搭載したヘッドクリーニング機構を用いて行った。試験テープとしては、本件出願人が市販しているカセットテープを用いた。そして、上述した長時間シャトル耐久性試験を行い、そのときの出力減衰量を求めた。
【００５６】
続いて、この長時間シャトル耐久性試験による評価結果について説明する。表１は、今回の試験内容を示す表であり、図６は、評価結果として、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープの巻数と出力減衰量との関係を示す。
【００５７】
【表１】
2004362689.tif 000003
【００５８】
すなわち、試験は、表１に示すように、上述したクリーニングローラ部と略同様の構成を有して抵抗率と弾性率とを変化させたクリーニングローラ部を設けた場合（比較例１〜比較例４）、クリーニングローラ部を設けない場合（参照例１）、及び従来のクリーニングローラ部を設けた場合（参照例２）について、出力減衰、ヘッドの静電破壊の有無、及びヘッド表面の荒れの状況について比較した。
【００５９】
表１及び図６に示す結果から、参照例１の未改造である市販品の場合には、長時間シャトル耐久性の目安である２０００時間（２０巻）の連続使用に耐えられず、３００時間（３巻目）で出力減衰が３ｄＢを超えてしまうことが分かる。これに対し、比較例１〜３のようにクリーニングローラ部を取り付けた場合には、長時間シャトル耐久性で２０００時間（２０巻）を走らせても出力減衰が３ｄＢ以内と安定していることが分かる。但し、表１の参照例２に示すように、比較例１〜３に比べてクリーニングローラ部の抵抗率が大きい場合にはヘッドの静電破壊が発生して使用に耐えないことが判明しており、クリーニングローラ部の抵抗率の範囲は、０．３〜５．２（Ω・ｃｍ）であることが望ましいことが分かる。
【００６０】
また、クリーニングローラ部の弾性率が高い場合には、ヘッドの摩耗が促進され、さらにヘッド摺動面を傷付けたり、ヘッドの表面が荒れることも多い。例えば、比較例４のように抵抗率は問題ない範囲であっても、弾性率が大きいためにヘッドを傷付けてしまい、出力減衰を起こすことが確認された。従って、ヘッドの摩耗、ヘッド摺動面の傷及び荒れの如きヘッドへのダメージを低減するためには、本試験で問題がなかった２．６×１０２〜５．７×１０４（Ｎ・ｍｍ−２）の範囲の弾性率を有するクリーニングローラ部を用いることが好適である。
【００６１】
すなわち、本実施例における試験結果によれば、導電部材を積み重ねて構成されるクリーニングローラ部を構成した場合、抵抗率と弾性率とを上述した範囲内で設定することにより、ヘッドのクリーニングを長期間に亘って安定して行うことが分かる。
【００６２】
したがって、本実施形態で示した磁気記録再生装置は、アース接地された導電性を有する導電部材を積み重ねて構成されるクリーニングローラ部３２を設けたヘッドクリーニング機構１８を備えることにより、磁気抵抗効果型の磁気ヘッド２３１，２３２であっても、そのクリーニング時に当該磁気ヘッド２３１，２３２との摺動によって帯電した電荷を効率よく集電してアースへと逃がすことができることから、磁気ヘッド２３１，２３２の静電破壊が発生することがなく、クリーニングローラ部３２のヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。これにより、この磁気記録再生装置は、テープ状磁気記録媒体５０に対する信号の記録及び／又は再生に関する耐久性を極めて向上させることができ、システム全体の信頼性を極めて大きいものとすることができる。このように、本発明は、従来の塗布型のテープ状磁気記録媒体に比べて優位とされる電磁変換特性を活かした金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体の小型化及び高密度記録化を技術的に容易とするのみならず、異なるフォーマットへの応用も可能とするものである。さらに、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上述した実施の形態では、磁気ヘッド装置１７がヘッドクリーニング機構１８を有するものとして説明したが、本発明は、磁気ヘッド装置１７とヘッドクリーニング機構１８に相当するヘッドクリーニング装置とを別個に配設した磁気記録再生装置に適用することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体５０に対して、磁気抵抗効果型の磁気ヘッド２３１，２３２を用いて信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であるものとして説明したが、本発明は、所定の磁気記録媒体に対して、所定の磁気ヘッドを用いて信号の記録及び／又は再生を行うものであれば、いかなるものにも適用することができる。さらに、上述した実施の形態では、望ましいクリーニングローラ部の抵抗率及び弾性率を具体的に挙げて説明したが、本発明は、ヘッドクリーニング機構の構成に応じて、これら値を適切な範囲に設定するのであれば、適用することができ、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００６４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明にかかる別の実施の形態について説明する。本実施形態にかかる磁気記録再生装置は、第１の実施の形態と同様に、金属磁性膜が例えば真空蒸着法やスパッタリング法等の真空薄膜形成技術を用いて成膜されてなる金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体に対して、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置である。特に、この磁気記録再生装置は、テープガイド走行系において、アース接地された導電性を有するクリーニングテープを設けたヘッドクリーニング機構を備えることにより、クリーニングテープのヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を可能とするものである。
【００６５】
磁気記録再生装置は、図７にテープ走行系を示すように、テープガイド走行系はヘリカル型とされており、テープカセット６９における供給リール６１に巻回された記録媒体６０が、複数の回転ガイド６３１〜６３４や固定ガイド６４１によって支持されながら同図中矢印ｈで示す方向へと走行することにより、回転ドラム６７へと導かれて巻回される。さらに、このデータストレージシステムドライブにおいては、回転ドラム６７に信号記録用と信号再生用とに別個の磁気ヘッドが搭載されている。そして、記録媒体６０が、複数の回転ガイド６３５，６３６や固定ガイド６４２、さらにはピンチローラ６５及びキャプスタン６６によって支持されながら同図中矢印ｉで示す方向へと走行することにより、巻取リール６２に巻回される。
【００６６】
具体的には、この磁気記録再生装置は、テープ状磁気記録媒体６０の走行路の一端とされて当該テープ状記録媒体６０が巻回されたテープカセット６９における供給リール６１と、当該走行路の他端とされて当該走行路を走行したテープ状磁気記録媒体６０を巻回する巻取リール６２と、テープ状磁気記録媒体６０を支持して当該走行路を形成する複数の回転ガイド６３１〜６３６及び固定ガイド６４１，６４２と、テープ状磁気記録媒体６０を所定の張力及び速度で走行させるピンチローラ６５及びキャプスタン６６と、ここでは図示しない磁気抵抗効果型磁気ヘッドが搭載された磁気ヘッド装置６７とを備える。
【００６７】
このような磁気記録再生装置において、テープ状磁気記録媒体６０は、同図中矢印ｈで示すように、図示しないキャプスタンモータによって回転駆動するキャプスタン６６及びピンチローラ６５によって所定の張力及び速度で供給リール６１から繰り出され、回転ガイド６３１〜６３４や固定ガイド６４１によって支持されながら磁気ヘッド装置６７へと導かれて当該磁気ヘッド装置６７を構成するここでは図示しない回転ドラムに巻回される。これにより、この磁気記録再生装置においては、この磁気ヘッド装置６７によってテープ状記録媒体６０に対する信号の記録及び／又は再生が行われる。そして、磁気ヘッド装置６７によって信号の記録及び／又は再生がなされたテープ状磁気記録媒体６０は、複数の回転ガイド６３５，６３６や固定ガイド６４２によって支持されながら同図中矢印ｉで示す方向へと走行することにより、巻取リール６２に巻回される。
【００６８】
さらに、この磁気記録再生装置においては、同図中矢印ｃ２で示すように、磁気ヘッド装置６７に搭載されたここでは図示しない磁気ヘッドの外周面に対して、ヘッドクリーニング機構６８が接離自在に設けられている。本実施形態にかかる磁気記録再生装置においては、このヘッドクリーニング機構６８が当該磁気ヘッドの摺動面に接触することにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉が掻き取られる。
【００６９】
ここで、磁気ヘッド装置６７は、第１の実施の形態で説明した磁気ヘッド装置１７と略同様の構成とされることから詳細な説明は省略するが、円筒状の固定ドラムと、この固定ドラムに対して図示しないモータによって回転自在に取り付けられた回転ドラムと、この回転ドラムに搭載された信号再生用の一対の磁気抵抗効果型の磁気ヘッドと、上述したヘッドクリーニング機構６８とを有する。なお、磁気ヘッド装置６７は、図示しないが、信号記録用の磁気ヘッドとして、一対のいわゆるインダクティブ型磁気ヘッドも有する。
【００７０】
続いて、図８及び図９を参照しながらヘッドクリーニング機構６８について説明する。
【００７１】
ヘッドクリーニング機構６８は、図８中矢印ｃ２で示すように、磁気ヘッドを備える磁気ヘッド装置６７の外周面に対して接離自在に設けられ、クリーニングテープ７０の一方の表面をこの磁気ヘッドの摺動面に接触させることにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉を掻き取るように構成される。より具体的には、このヘッドクリーニング機構６８は、導電性を有し、且つアース接地されたクリーニングテープ７０、クリーニングテープ７０を送り出す送り出し部７２、クリーニングテープ７０を巻き取る巻き取り部７４、クリーニングテープ７０を走行させる際に当該クリーニングテープ７０を案内するガイド６９１〜６９４、送り出し部７２と巻き取り部７４とを支持する支持部７１、及びバネ７３から構成される。
【００７２】
ガイド６４１〜６４４の少なくとも一つはアース接地されており、アース接地されたガイドは、当該ガイドに接するクリーニングテープ７０から電荷を集電してアースに逃がすことができる。すなわち、クリーニングテープ７０を走行させながらクリーニングテープ７０に帯電した電荷を集電して逃がすことにより、磁気ヘッド装置６７に設けられた磁気ヘッドの静電破壊を低減することができる。なお、本実施形態にかかるヘッドクリーニング機構６８においては、２つのガイド６９１，６９４がアース接地されており、１つのガイドをアース接地する場合に比べてより確実に電荷を逃がすことができる構成とされている。
【００７３】
クリーニングテープ７０の送り出し部７２と巻き取り部７４には、それぞれ送出ストッパ７３１、巻取ストッパ７３２が設けられており、クリーニングテープ７０の走行を制御する。
【００７４】
バネ７３は、支持部７１に設けられており、支持部７１に対してクリーニングテープ７０が走行する側と反対側に設けられている。バネ７３は、クリーングテープ７０を磁気ヘッド装置６７に押し当てられる押し当て力を発生させる。バネ７３は、所定の制御機構により支持部７１を押す力が制御され、クリーニングテープ７０が所要の押し当て力で磁気ヘッド装置６７の外周面に接した状態で摺動されるように制御される。
【００７５】
このようなヘッドクリーニング機構６８を有する磁気ヘッド装置６７においては、クリーニングテープ７０の一方の表面が、磁気ヘッド装置に設けられた磁気ヘッドの摺動面を摺接することにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉を掻き取ることができる。この際、ヘッドクリーニング機構６８は、導電性を有するクリーングテープ７０が少なくとも一つのガイド６４１〜６４４を介してアース接地されていることにより、磁気ヘッドのクリーニング時に当該磁気ヘッドとの摺動によって帯電した電荷を効率よく集電してアースへと逃がすことができる。
【００７６】
したがって、このヘッドクリーニング機構６８を備える磁気記録再生装置においては、磁気ヘッドの静電破壊が発生することがなく、クリーニングテープ７０のヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。
【００７７】
実施例２
次に、このようなヘッドクリーニング機構６８によるクリーニング効果を検証するために行った試験について説明する。
【００７８】
このようなヘッドクリーニング機構によるクリーニング効果を示す１つの目安としては、７５０時間連続稼働させた場合の出力減衰を確認することが挙げられ、この時間内に出力減衰が２ｄＢ以内であれば良好であるといえる。これを実際に確認するために、本願発明者等は、図１０に示すように、５時間長の試験テープに記録及び読み込みを５時間行う工程（１パス）を１５０パス連続走行させる試験（以下、長時間シャトル耐久性試験）を行い、そのときの出力減衰量を求めた。
【００７９】
ここで、このような長時間シャトル耐久性試験を行うために、図１１に示すような出力減衰を測定するための出力減衰測定システムを構築した。すなわち、この出力減衰測定システムは、制御用パーソナルコンピュータ５１を介して制御信号を出力することにより、所定のドライブ８２の駆動を制御するものである。そして、この出力減衰測定システムは、検波回路８３に対して、ドライブ８２によって再生されたアナログのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）再生信号を入力してエンベロープ信号を求め、このエンベロープ信号を記録計としてのペンレコーダ８４によって記録することにより、初期のエンベロープ信号からの出力減衰量を測定するものである。
【００８０】
ドライブ８２としては、本願発明者等が市販している民生用データストレージシステムドライブである商品名”Ｓ―ＡＩＴ１（ＳＤＺ−１００）”を採用し、このデータストレージシステムドライブに対して上述したヘッドクリーニング機構を取り付けたものを用いた。
【００８１】
ドライブ８２に取り付けたヘッドクリーニング機構としては、図８及び図９で説明したヘッドクリーニング機構６８と略同様の構成を有するヘッドクリーニング機構を採用し、クリーニングテープの電気抵抗とスティフネス値とを変えた６種類のクリーニングテープ（比較例１〜６）を用いた。また、これら比較例１〜６と比較するために、ヘッドクリーニング機構部を設けない場合（参照例１）と、電気抵抗を一定にしてスティフネス値を大きく振った場合（参照例２，３）についても試験を行った。
【００８２】
なお、クリーニングテープを備えるヘッドクリーニング機構を設けた出力減衰測定システムにおいては、使用方法を考慮し、試験テープのエンド部にて走行モードが切り替わるタイミング、すなわち、再生モードから巻き直しモードへと切り替わるタイミングで、ソレノイド等を用いて３秒間だけ磁気ヘッドとクリーニングテープとを接触させることにより、当該磁気ヘッドをクリーニングするように制御した。また、そのときの磁気ヘッドとクリーニングテープとの接触圧力は、ドラム駆動電流の増加量に基づいて調整を行い、これら磁気ヘッドとクリーニングテープとを接触させていない時の駆動電流に比べ、レベルが１０％増加するように設定した。試験テープとしては、本願発明者等が市販しているカセットテープを用いた。そして、上述した長時間シャトル耐久性試験を行い、そのときの出力減衰量を求めた。
【００８３】
ここで、本試験で用いるクリーニングテープの作製方法について説明する。
【００８４】
クリーニングテープを作製するにあたっては、まず、厚さ４．０，６．５，１０．０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなるベース基材に対して、アクリル酸エステルを主成分とする粒径が３０ｎｍの水溶性ラテックスを分散させてなる粒子分散液を塗布し、密度が７００万個／ｍｍ２の表面突起を形成した。
【００８５】
続いて、このＰＥＴフィルムにおける表面突起が形成された面に、連続巻き取り式斜方蒸着装置を用いて、膜厚が２０ｎｍの金属磁性層薄膜を成膜した。このときの蒸着条件は、次表２に示すとおりである。
【００８６】
【表２】
2004362689.tif 000004
【００８７】
なお、金属磁性層薄膜の磁気特性は、保磁力Ｈｃ＝５０〜１２５ｋＡ／ｍ、残留磁束Ｍｒ＝０．５×１０−２〜４．５×１０−２ｅｍｕである。
【００８８】
そして、この金属磁性層薄膜の上面に、一例として連続巻き取り式ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、カーボンからなる薄膜保護膜層を形成した。このときのスパッタリング条件としては、次表２に示すものを採用した。
【００８９】
【表３】
2004362689.tif 000005
【００９０】
さらに、上述したＰＥＴフィルムにおける金属磁性層薄膜が形成された面とは反対側の面に、バックコート塗料をグラビア方式を用いて塗布厚０．５μｍで塗布し、バックコート層を形成した。バックコート塗料は、混合系の塗料作製装置を用い、非磁性顔料粉末であるカーボン（旭カーボン株式会社製  商品名”カーボンブラック＃６０”）と、ポリカーボネイトを主成分とする有機バインダ及び溶剤とを混合することによって調整した。なお、非磁性顔料粉末と結合剤とのＰ／Ｂ比は、１．０である。また、このように調整されたバックコート塗料には、塗布直前に硬化剤（商品名コロネート（登録商標）Ｌ−５０）を５重量部添加・混合した。
【００９１】
そして、このようにしてバックコート層を形成した後、上述した金属磁性層薄膜上にコハク酸を主骨格とするモノエステル系潤滑剤のイソプロピルアルコール溶液を塗布することによってトップコート層を形成し、蒸着テープ媒体を作製し、この蒸着テープ媒体を１／２インチ幅にスリットして小型の巻取りハブに１０ｍ巻きつけることでクリーニングテープを作製した。
【００９２】
試験は、このようにして作製された１／２インチ幅のクリーニングテープを磁気ヘッド装置の外周面に摺動させた。試験テープとしては、本願発明者等が市販しているカセットテープを用いた。そして、上述した長時間シャトル耐久性試験を行い、そのときの出力減衰量を求めた。
【００９３】
以下、この長時間シャトル耐久性試験による評価結果を示す。
【００９４】
次表４に、今回の試験内容を示すとともに、図１２に、評価結果として、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープのパス数と出力減衰量との関係を示す。
【００９５】
【表４】
2004362689.tif 000006
【００９６】
表４及び図１２によれば、参照例１の未改造であるドライブの場合、すなわちヘッドクリーニング機構が設けられていない場合には、長時間シャトル耐久性の目安である１５０パス（５時間×１５０パス）の連続使用に耐えられず、５０パスで出力減衰が２ｄＢを超えてしまうことが分かる。これに対し、比較例１〜４の場合、すなわちヘッドクリーニング機構を設けた場合には、長時間シャトル耐久性試験において１５０パス（５時間×１５０パス）を走らせても出力減衰が２ｄＢ以内と安定していることが分かる。但し、表４に示すように、電気抵抗が大きい場合（比較例５，６）ではヘッドの静電破壊が発生して使用に耐えないことが確認され、ヘッドクリーニング機構で用いるクリーニングテープとしては、その電気抵抗の範囲が０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑであることがヘッドの静電破壊を抑制するうえで望ましいことが分かる。
【００９７】
また、ヤング率と厚みの３乗の積で表される曲げ堅さ指標であるスティフネス（所謂曲げ剛性）の値が大きい場合にはクリーニングテープのヘッド当たりを悪化させる可能性があり、参照例２のように電気抵抗値が０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑの範囲であっても、スティフネス値が大きいためにヘッドの当たりを悪化させてしまい出力減衰を起こすことが確認された。また、参照例３においても電気抵抗値は０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑの範囲であるが、スティフネス値が小さいためにヘッドがとがり、ヘッド摩耗を加速させて長時間走行できないことが確認された。このようなヘッド摩耗は、１μｍ／１０００ｈにもなり、システム保全として必要とされる０．０２μｍ／１０００ｈ以下という目標を満足することができない。一方、比較例１〜４では、ヘッド摩耗がこの目標値内に収まることが確認された。従って、本試験によれば、ヘッド面の荒れを殆ど発生させないためには、クリーニングテープのスティフネス値が１．７４〜５．２３Ｎ・μｍの範囲内であることが望ましいことが確認された。このようなスティフネス値を有するクリーニングテープをヘッドクリーニング機構に用いることにより、ヘッド当たりの悪化が発生させることなく、安定してクリーニング効果を確保することができるが確認された。なお、上述したスティフネス値の範囲は、本試験で使用したＳ−ＡＩＴ１システムで要求されているスティフネス値（３．４９Ｎ・μｍ）の±５０％の範囲である。
【００９８】
以上、本実施例で説明した試験結果をまとめると、ヘッドクリーニング機構にクリーニングテープを使用した場合には、クリーニングテープの電気抵抗値とスティフネス値とをそれぞれ０．５×１０２〜１．０×１０４Ω／ｓｑ、１．７４〜５．２３Ｎ・μｍにすることでクリーニング効果の長期間にわたる維持を確保することができることが確認された。
【００９９】
このように、導電性を有し、且つアース接地されたクリーニングテープを用いたヘッドクリーニング機構においては、クリーニングテープの電気抵抗値とスティフネス値とを上述したような所定の範囲とすることにより、クリーニング効果の長時間維持に有効である。したがって、磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを採用しているデータストレージシステムであっても、そのクリーニング時に当該磁気ヘッドとの摺動によって帯電した電荷を効率よく集電してアースへと逃がすことができることから、磁気ヘッドの静電破壊が発生することがなく、クリーニングテープのヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。さらに、塗布型テープ媒体に比べて優位である電磁変換特性を活かした金属薄膜テープの小型化、及び高密度化によるフォーマットを技術的に容易にするだけでなく、異なるフォーマットへも応用可能となる。
【０１００】
さらにまた、上述した実施の形態では、望ましいクリーニングテープの電気抵抗及びスティフネス値を具体的に挙げて説明したが、本発明は、ヘッドクリーニング機構の構成に応じて、これら値を適切な範囲に設定するのであれば適用することができ、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【０１０１】
次に、本実施形態のさらに別の例について説明する。本例にかかる磁気記録再生装置は、金属磁性膜が例えば真空蒸着法やスパッタリング法等の真空薄膜形成技術を用いて成膜されてなる金属薄膜磁性型のテープ状磁気記録媒体に対して、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを用いて信号の記録及び／又は再生を行う磁気記録再生装置であり、特に、テープガイド走行系において、導電性を有し、且つアース接地されたクリーニングテープを有するヘッドクリーニング機構を備えることにより、クリーニングテープのヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を可能とするものである。
【０１０２】
図１３に示すように、この磁気記録再生装置は、テープ状磁気記録媒体９０の走行路の一端とされて当該テープ状記録媒体９０が巻回されたテープカセット９６における供給リール９１と、当該走行路の他端とされて当該走行路を走行したテープ状磁気記録媒体９０を巻回する巻取リール９２と、テープ状磁気記録媒体９０を支持して当該走行路を形成する複数の回転ガイド９３１〜９３４及び固定ガイド９４１，９４２と、テープ状磁気記録媒体９０を所定の張力及び速度で走行させるピンチローラ９５及びキャプスタン９６と、ここでは図示しない磁気抵抗効果型磁気ヘッドが搭載された磁気ヘッド装置９７とを備える。
【０１０３】
このような磁気記録再生装置において、テープ状磁気記録媒体９０は、同図中矢印ａで示すように、図示しないキャプスタンモータによって回転駆動するキャプスタン９６及びピンチローラ９５によって所定の張力及び速度で供給リール９１から繰り出され、回転ガイド９３１，９３２や固定ガイド９４１によって支持されながら磁気ヘッド装置１７へと導かれて当該磁気ヘッド装置１７を構成するここでは図示しない回転ドラムに巻回される。これにより、この磁気記録再生装置においては、この磁気ヘッド装置９７によってテープ状記録媒体９０に対する信号の記録及び／又は再生が行われる。そして、磁気ヘッド装置９７によって信号の記録及び／又は再生がなされたテープ状磁気記録媒体９０は、複数の回転ガイド９３３，９３４や固定ガイド９４２によって支持されながら同図中矢印ｂで示す方向へと走行することにより、巻取リール９２に巻回される。
【０１０４】
さらに、この磁気記録再生装置においては、同図中矢印ｃ３で示すように、磁気ヘッド装置９７に搭載されたここでは図示しない磁気ヘッドの外周面に対して、ヘッドクリーニング機構９８が接離自在に設けられている。磁気記録再生装置においては、このヘッドクリーニング機構９８が当該磁気ヘッドの摺動面に接触することにより、当該摺動面に移着・堆積している摺動摩耗粉が掻き取られる。
【０１０５】
ヘッドクリーニング機構９８及び磁気ヘッド装置９７は、本実施形態において既に説明したヘッドクリーニング機構６８及び磁気ヘッド装置６７と略同様の構成とされることから詳細な説明は省略するが、ヘッドクリーニング機構９８は、導電性を有し、且つアース接地されたクリーニングテープを磁気ヘッドに摺動させて摺動摩擦粉を掻き取る。
【０１０６】
したがって、このようなヘッドクリーニング機構９８を備える磁気記録再生装置においては、磁気ヘッドの静電破壊が発生することがなく、クリーニングテープのヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。
【０１０７】
実施例３
次に、このようなヘッドクリーニング機構９８によるクリーニング効果を検証するために行った試験について説明する。
【０１０８】
ヘッドクリーニング機構によるクリーニング効果を示す１つの目安としては、２０００時間連続稼働させた場合の出力減衰を確認することが挙げられ、この時間内に出力減衰が３ｄＢ以内であれば良好であるといえる。これを実際に確認するために、本願発明者等は、実施例１で行った試験と同様の試験を行った。なお、試験に用いたクリーニングテープの作製方法としては、本実施形態で既に説明した作製方法と略同様であり、５インチ幅に作製された蒸着テープ媒体を３．８ｍｍ幅にスリットし、小型の巻取りハブに１０ｍ巻きつけてクリーニングテープを作製した。このような作製方法により、電気抵抗及びステフィネス値を変えた８種類のクリーニングテープ（比較例１〜６、及び参照例２，３）を作製して、図４を参照しながら説明した長時間シャトル耐久性試験を行い、出力減衰量を求めた。これと併せて、ヘッドクリーニング機構を設けない場合についても、上述した長時間シャトル耐久性試験を行った。なお、出力減衰を測定するための出力減衰測定システムとしては、図５を参照しながら説明した出力減衰測定システムと同様のシステムを用いた。また、ヘッドクリーニング機構を取り付けるビデオテープレコーダとしては、本願発明者等が市販している民生用３．８ｍｍ幅ディジタルビデオテープレコーダである商品名”ＤＣＲ−ＩＰ７”を採用した。
【０１０９】
続いて、この長時間シャトル耐久性試験による評価結果について説明する。表５は、今回の試験内容を示す表であり、図１４は、評価結果として、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープの巻数と出力減衰量との関係を示す。
【０１１０】
【表５】
2004362689.tif 000007
【０１１１】
表５及び図１４によれば、参照例１の如き未改造である市販品の場合、すなわちヘッドクリーニング機構が設けられていない場合には、長時間シャトル耐久性の目安である２０００時間（２０巻）の連続使用に耐えられず、３００時間（３巻目）で出力減衰が３ｄＢを超えてしまうことが確認された。これに対し、比較例１〜４の如き電気抵抗及びステフィネス値を有するクリーニングテープを備えるヘッドクリーニング機構によれば、長時間シャトル耐久性で２０００時間（２０巻）を走らせても出力減衰が３ｄＢ以内と安定していることが確認された。但し、表５に示すように、比較例１〜４に比べてクリーニングテープの電気抵抗が大きい比較例５，６の場合には、ヘッドの静電破壊が発生して使用に耐えないことが確認された。したがって、磁気ヘッドの静電破壊を発生させないためには、クリーニングテープの電気抵抗は５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑの範囲内であることが望ましいことが確認された。
【０１１２】
また、ヤング率と厚みの３乗の積で表される曲げ堅さ指標であるスティフネス値（所謂曲げ剛性）の値が大きい場合にはクリーニングテープのヘッド当たりを悪化させる可能性があり、参照例２のように電気抵抗値が５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑの範囲内であっても、スティフネス値が大きいためにヘッドの当たりを悪化させてしまい出力減衰を起こすことが確認された。また、参照例３においても電気抵抗値は５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑの範囲内であるが、スティフネス値が小さいためにヘッドがとがり、ヘッド摩耗を加速させて長時間走行できないことが確認された。このようなヘッド摩耗は、１μｍ／１０００ｈにもなり、システム保全として必要とされる０．０２μｍ／１０００ｈ以下という目標を満足することができない。一方、比較例１〜４では、ヘッド摩耗がこの目標値内に収まることが確認された。従って、本試験によれば、ヘッド面の荒れを殆ど発生させないことでヘッド当たりの悪化を発生させることなく、安定してクリーニング効果を確保するクリーニングテープのスティフネス値は、今回使用した０．４６〜１．３７Ｎ・μｍの範囲内であることが望ましいことが確認された。なお、０．４６〜１．３７Ｎ・μｍの範囲内のステフィネス値は、３．８ｍｍ幅のＭｉｃｒｏ  ＭＶフォーマットで目標とされているスティフネス値（０．９１Ｎ・μｍ±２０％）の範囲に収まる。
【０１１３】
以上、本実施例で説明した試験結果をまとめると、クリーニングテープを用いたヘッドクリーニング機構の場合、電気抵抗とスティフネスとをそれぞれ５０〜１．５×１０３Ω／ｓｑ、０．４６〜１．３７Ｎ・μｍにすることで、クリーニング効果の長期間にわたる維持を確保することができることが確認された。
【０１１４】
このように、導電性を有し、且つアース接地されたクリーニングテープを用いたヘッドクリーニング機構においては、クリーニングテープの電気抵抗値とスティフネス値とを上述したような所定の範囲とすることにより、クリーニング効果の長時間維持に有効である。したがって、磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを採用しているビデオテープレコーダであっても、そのクリーニング時に当該磁気ヘッドとの摺動によって帯電した電荷を効率よく集電してアースへと逃がすことができる。よって、磁気ヘッドの静電破壊が発生することがなく、クリーニングテープのヘッド摺動面における摺動摩耗粉の掻き取り効果を持続させることができ、安定的に多頻度且つ多数回の使用を実現することができる。さらに、塗布型テープ媒体に比べて優位である電磁変換特性を活かした金属薄膜テープの小型化、及び高密度化によるフォーマットを技術的に容易にするだけでなく、異なるフォーマットへも応用可能となる。
【０１１５】
なお、上述した実施例３では、望ましいクリーニングテープの電気抵抗及びスティフネス値を具体的に挙げて説明したが、本発明は、ヘッドクリーニング機構の構成に応じて、これら値を適切な範囲に設定するのであれば適用することができ、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるヘッドクリーニング装置によれば、磁気ヘッドの表面を荒らすことなく、磁気ヘッド表面に蓄積された摺動摩耗粉を除去することができるとともに、磁気ヘッドの表面を摺動する際に帯電する電荷をアースに逃がすことにより、磁気ヘッドの静電破壊を発生させることがない。特に、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの如き容易に静電破壊される磁気ヘッドを備える磁気記録再生装置に対しては、本発明にかかるヘッドクリーニング装置は有効であり、長期間に亘って安定的に多頻度且つ多数回の磁気記録再生装置の使用を可能とする。
【０１１７】
したがって、本発明にかかるヘッドクリーニング装置及び磁気ヘッド装置によれば、塗布型テープ媒体に比べて記録情報の高密度が可能とされる金属薄膜テープの如き電磁変換特性を備えた磁気記録再生装置について、記録媒体の小型化、及び記録情報の高密度化が技術的に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる磁気記録再生装置のテープガイド走行系を示す構成図である。
【図２】同磁気記録再生装置が備える磁気ヘッドを示す構成図である。
【図３】同磁気記録再生装置が備えるヘッドクリーニング装置に設けられたクリーニングローラ部を示す構成図である。
【図４】長時間シャトル耐久性試験の流れを説明するための流れ図である。
【図５】出力減衰測定システムを示すブロック図である。
【図６】実施例１で行った長時間シャトル耐久性試験の試験結果を示す図であり、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープの巻数と出力減衰量との関係を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態にかかる磁気記録再生装置のテープガイド走行系を示す構成図である。
【図８】同磁気記録再生装置が備える磁気ヘッド装置を示す構成図である。
【図９】同磁気記録再生装置が備えるヘッドクリーニング機構の構成図である。
【図１０】実施例２で行った長時間長時間シャトル耐久性試験の流れを説明するための流れ図である。
【図１１】実施例２に使用した出力減衰測定システムを示すブロック図である。
【図１２】実施例２で行った長時間シャトル耐久性試験の試験結果を示す図であり、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープのパス数と出力減衰量との関係を示すグラフである。
【図１３】第２の実施の形態にかかる磁気記録再生装置において、テープガイド走行系の別の例を示す構成図である。
【図１４】実施例３で行った長時間シャトル耐久性試験の試験結果を示す図であり、長時間シャトル耐久性の指標を示す試験テープの巻数と出力減衰量との関係を示すグラフである。
【図１５】従来のディジタルビデオテープレコーダのテープガイド走行系を示す構成図である。
【図１６】本件出願人が開発した従来のディジタルビデオテープレコーダのテープガイド走行系を示す構成図である。
【図１７】従来のデータストレージシステムのテープガイド走行系を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，６９，９６  テープカセット、１１，６１，９１  供給リール、１２，６２，９２  巻取リール、１５，６５，９５  ピンチローラ、１６，６６，９６  キャプスタン、１７，６７，９７  磁気ヘッド装置、１８，６８，９８  ヘッドクリーニング機構、２１  固定ドラム、２２，６７  回転ドラム、３１  軸芯、３２  クリーニングローラ部、３３  支持台、３４  カーボンフェルト、３５  フランジ部、５０，６０  テープ状磁気記録媒体、７０  クリーニングテープ、７１  支持部、７３  バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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