CN1127566A - 磁带记录头清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用干式清洁法清洁诸如计算机数据后援磁带机系统中的接触传感型读/写磁头(14)的装置。该装置包括一外壳(30)，内装一其上卷绕有清洁带的供带盘(40)、一供用过的脏清洁带卷绕其上的收带盘(42)以及一把转动力从诸如磁带机的主动轮等外部动力源减速地传至该收带盘的齿轮传动链。该齿轮传动链包括若干齿轮，它们构成一齿轮减速装置，从而以远低于磁带机的正常读/写速度的一有效清洁速度驱动清洁带通过磁头。该装置还包括一可移动的光闸机构(122)，它可阻断该磁带机系统中的发光器(94、96)与光传感器之间的一对光路中的一个光路，从而向该磁带机发出一独特的信号。当该装置插入磁带机中时，抵靠光闸机构的清洁带张紧从而克服一偏置弹簧的弹力而把光闸机构移动到阻断光路的工作位置以启动光闸机构，从而向磁带机显示一清洁装置已插入该磁带机中，使清洁操作按照磁带机制造商选定的时间周期进行。

Description

磁带记录头清洁装置

本发明一般涉及在磁带之类磁介质上读写数据的读/写磁记录头的清洁装置，特别是一种用来清洁用在把磁带作为数据存储介质的计算机数据后援装置上的接触传感型磁头的干式清洁盒装置。

计算机的后援磁带机中用来读写数据的接触型传感记录头使用一段时间后会变脏。灰尘、碎屑之类脏物在磁头上的积累会妨碍磁头的正常工作，从而导致数据在磁带上的读写错误。而且，磁记录带在张紧状态下与记录头接靠，因此构成记录介质的磁性氧化物粒子会从记录带上磨损下来而积累在磁头上。由于这些和其它已知的污染源，磁头要想继续正常工作，就必须定期清洁磁头。适当的清洁之所以重要，是因为不管是由于根本不清洁还是清洁得不够的脏磁头会造成数据丢失，而数据的价值往往是无法估量的。

下述专利公开了各种磁记录头清洁装置：Nemoto的美国专利No.3,789,452、Ogawa的美国专利No.4,408,241、Cecil等人的美国专利No.4,751,600、Rudi的美国专利No.4,755,910、Siddio的美国专利No.5,012,377以及日本专利Nos.60-10411、60-170017、2-35618和3-173912。Nemoto和Ogawa的专利似乎主要针对磁带录音机，而上述其余专利的大多数似乎针对清洗计算机硬件中的读/写磁头。日本专利60-170017以及Siddio专利的一部分似乎针对录像机。

Cecil和Rudi的专利公开了一种磁头清洗装置，它包括一装在大小与磁带盒相同的一盒中的海绵。把清洗液滴到借助于由计算机后援磁带机的兰动轮驱动的曲轴机构沿磁头表面上下移动的海绵上。这样，若使用Cecil或Rudi的清洗装置，必须先用手把清洗液滴到海绵上，然后把该盒插入磁带机中进行清洗，直到从磁带机中取出该清洗盒。

尽管作为一种磁头清洁装置具有一定潜在价值，但Cecil或Ru-di的这类清洁装置具有若干公认的缺点。例如，该盒在后援磁带机中清洗磁头的时间仅由最终用户或顾客确定，因此任何人-制造商或顾客-都无法控制单个装置的清洗质量，更不用说前后一贯地控制整个生产线的质量了。此外，由于这类清洗装置在海绵在磁头面上下移动时一般是海绵的同一部位在磁头上反复扫过，因此要除去的脏物会涂抹到磁头上而只有一部分脏物被除去，而这类清洗装置的清洗质量控制中的另一个缺点是它们都须把一定量的清洗液滴到海绵上，海绵上的清洗液太少则清洗效果不佳。但若滴到海绵上的清洗液太多，则当海绵与磁头接靠时海绵中就会挤出过量的清洗液而滴入磁带机内部，从而可能损坏磁带机或其中的其它电子设备。

Cecil/Rudi类装置的最后一个缺点是，对于现有设备来说，由于需要用手把清洗液滴到海绵上，因此使得原本的自动过程无法进行。从而，这一缺点使得这类湿式清洗装置特别无法用于数据库系统中，而在数据库系统中，是用机器人的手臂来操纵数据盒并把数据盒插入磁带机或从中取出。因此，由于需要用手把清洗液滴在海绵上，因此机器人无法按照预定的清洗程序来进行该清洗过程。

也有不使用湿式清洗法而使用干式清洗法的。因此，如专门针对录音机的Nemoto的专利所示，用由织物材料制成的干式清洗带除去录音机放/录磁头上的脏物。把清洗盒插入录音带磁带机中后由录音机的磁带机直接驱动收带盘。在这类清洗盒中，脏物被清洗带织物中线间的间隙俘获，尽管在录音机中很管用，但这类清洗装置使用在计算机磁带后援磁带机系统中一般是无效的，因为驱动清洗带通过读/写磁头的速度一般在每秒90-120英寸(ips)范围内，即这类磁带机在读/写数据时的正常工作速度范围内。这一速度太高而无法有效地清洗计算机后援磁带机的磁头。此外，由于这类干式清洗带一般可倒带，因此它们可一再反复使用，从而清洗带的制造商无法控制清洗的质量和有效性。此外，这类清洗装置的这一特征使它无法使用在适当的清洗对记录磁头的正常工作来说至关重要的计算机磁带机后援装置中。

因此要求提供一种改进的新磁头清洁装置，它用干式清洁法而非湿式清洁法除去读/写磁头上的脏物；它与一磁带机配合而指示出插入磁带机中的是清洁介质而非数据介质；它不用已使用过的清洗表面清洁磁头；它不依赖于顾客无意中以最佳时间使用该清洁装置；而且它不重复使用已使用过一次的清洁带。

本发明的一个目的是提供一种克服上述缺点的改进的新装置。

本发明的另一个目的是提供一种改进的新装置，用于清除用来在数据存储介质上读写数据的接触型传感磁头上的脏物。

本发明的又一个目的是提供一种可插入计算机磁带机数据后援装置的磁带机中的干式清洁盒形式的上述类型装置。

本发明的再一个目的是提供上述类型装置，它可与后援磁带机配合而以预定速度驱动清洁带通过磁头从而安全有效地清洁磁头。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的装置，它在一外壳中包括一独特的清洁带路径，从而该清洁带不会挡住一般用来指示(也许是部分用来指示)数据存储带始端或末端的一光源与光传感器间的光路。

本发明的另一个目的是提供一种独特的指示装置，它为一可动光闸形式，它挡住磁带机中一对光源及其相应光传感器之间的一对光路之一以提供一指示清洁装置已插入计算机磁带机数据后援装置中的独特信号。

本发明的另一个目的是提供一种齿轮减速装置形式的减速装置，该减速装置把清洁带通过读/写磁头的速度减至所需清洁速度。

本发明的另一个目的是提供一种磁头清洁装置，它通过一延伸在磁带机的主动轮与该清洁装置的收带盘之间的传动装置驱动一干式清洁带通过磁头。

本发明的另一个目的是使制造者能控制诸如计算机磁带机数据后援装置中可见到的那种接触型传感磁头的清洗质量。

本发明的另一个目的是提供一种适用于数据库装置的改进的新干式清洁盒，数据盒在该数据库装置中用机器人装置操纵。

本发明的另一个目的是提供一种用于计算机磁带机数据后援装置中的清洁盒，它无需人工把清洗液加到清洁盒中或人工控制清洁盒在该磁带机中的时间。

本发明的另一个目的是提供一种于式清洁带式清洁装置，该清洁带只可使用一定的清洁次数而不可重复使用。

为实现本发明的上述目的，提供了一种干式清洁可在诸如计算机数据后援装置中见到的那种磁带机的读/写磁头的装置，该装置包括一外壳，该外壳内装有其上卷绕着清洁带的一供带盘；清洁带从该供带盘到一收带盘所遵从的一预定清洁带路径；向磁带机显示该清洗装置已插入该磁带机中的显示装置；以及接受诸如磁带机的主动轮等外部动力源的驱动力并以降低了的转速传递该驱动力、以便以所需预定速度驱动清洁带通过磁头的装置。该接受和传动装置最好把驱动力传给收带轮而不是传给诸如用于现有计算机后援盒式磁带中的、用来驱动记录磁带通过磁头的张紧带。

在本发明一实施例中，所述接受和传动装置包括一齿轮传动链，它与磁带机的主动轮协同作用以接受该主动轮的驱动力并在清洗带张紧地与磁头接靠的情况下驱动清洁带通过磁头，从而清洁磁头并除去磁头上的脏物。在该实施例的一种改进结构中，齿轮传动链包括一由多个齿轮构成的齿轮减速装置，从而在该主动轮与收带盘之间实现预定的减速，从而确保清洁带以所要求的有效清洁速度通过磁头。

本发明显示装置包括一光闸，它阻止光信号传给现有磁带机磁带始端/磁带末端传感装置中的两个普通光传感器中的一个，从而产生一可由磁带机的控制系统识别的独特传感信号以显示清洁装置已插入该磁带机。在本发明所公开的该实施例中，该光闸可偏置在非工作位置，并当清洁带因主动轮初始转动而张紧并抵靠该光闸时移入工作位置。与现有记录磁带不同，作为显示装置的一部分，该清洁带的预定路径防止清洁带以任何方式挡住现有磁带机的传感装置。

在一优选实施例中，磁带机的控制系统一旦检测到清洁装置的存在就把主动轮转速从通常的磁带驱动速度(比方说视制造商的不同在90-120ips之间)降低到预定的清洁带驱动速度(比方说53ips)。齿轮减速装置进一步把清洁带通过磁头的速度降低到所要求的清洁速度(比方说2.4ips)。

从下述结合附图的说明中可更清楚看出本发明的上述目的和优点，各附图中用相同的标号表示相同的部件。

图1为本发明干式清洁盒装置的局部剖开的立体图；

图2为图1装置的俯视图；

图3为沿图2中3-3线剖取的图1和图2装置的剖面图；

图4为沿图2中4-4线剖取的图1和图2装置的剖面图；

图5为本发明光闸机构处于非工作或静止位置的平面图；

图6表示图5所示光闸机构处于工作位置的平面图；以及

图7以平面图表示图1装置与典型的计算机数据后援磁带机(ba-ckup drive)中的某些组件的相对位置关系，其中，后援磁带机的一些组件用虚线表示。

图1-8示出本发明干式清洁盒10。特别是，图7示出本发明一清洁带盒10放置在计算机数据后援装置中通常可见到的那类磁带机12中，该磁带机12用虚线表示。除了未示出的其它部件，比方说驱动电动机，该磁带机12还包括从磁带上读取和在磁带上记录数据的读/写磁头14、通常用来驱动记录磁带通过磁头14的主动轮16、通常用来向磁带机控制器显示记录磁带已走到始端或末端的磁带始端/磁带末端(BOT/EOT)传感组件18以及读/写或文件保护开关20，该开关由盒10启动，通常用来表明是否可用磁头14对该磁带机中的磁带盒记录数据，这将在下面详述。

下面特别参看图1和图2，盒10包括一由底板32和盖34构成的外壳30，底板32和盖34用已知方法紧固。盖34在图1中大体用虚线表示，它包括一装于底板32上的进口门36，从而它可旋转打开而供磁头14进入盒10内部，这可从图7看得最清楚。由于干式清洁盒10必须装入如图7所示磁带机12之类市场有售的设备中，因此外壳30的整体外形最好与现有数据存储盒相配。

盒10包括可转动地装在外壳30中的一供带盘40和一收带盘42，供带盘40上装有未经使用的清洁带46的带卷44，清洁带46从供带盘40到收带盘42遵从预定路径，这在下文交代。如在现有技术中众所周知的，供带盘40和收带盘42都分别包括一中心毂部、比方说收带盘42(见图3)的供清洁带46卷绕其上的盘毂48以及上凸缘50、52和下凸缘54、56。因此清洁带46卷绕在供带盘40的上凸缘50和下凸缘54之间的盘毂上而构成上述的清洁带卷44，而用过的清洁带卷绕在收带盘42的上、下凸缘52和56之间的盘毂48上，这一切在现有技术中是众所周知的。应该注意，关于凸缘50、52、54和56的“上”和“下”只是指它们在附图中的位置，并不表示任何优选方向，因为磁带机的安装或工作位置可使带盘40、42的转动轴线不处在垂直方向上。供带和收带盘40和42分别由固定在外壳30底板32上的枢销58和60安装成可作逆时针转动。

从图7可见，进口门36在盒10插入磁带机12中时以机械方式打开。当盒10正确放置在磁带机12中时清洁带46因张紧而抵靠磁头14。驱动或拉动清洁带46通过磁头14的动力来自诸如磁带机12的主动轮16等外部动力源。主动轮16由一电动机(未示出)以众所周知的现有方式驱动而转动。主动轮16包括一安装成可在磁带机12中转动的转轮62，该转轮有一安装成可在磁带机12中转动的光滑、大致为平面的接合面64。表面64与用销钉68可转动地安装在外壳30中的一同样具有光滑表面的转轮66摩擦接合。因此主动轮的驱动转轮表面64与从动转轮66的光滑表面70(图1、3)摩擦接合。驱动力由一齿轮传动链72传至收带盘42。齿轮传动链72与转轮66一起构成接受来自外部动力源即主动轮16的驱动力并把该驱动力传至收带盘42的机构，齿轮传动链72包括若干齿轮、并且最好是一齿轮减速装置，以便把收带盘的转速降低到所要求转速而有效地清洁磁头14。

下面特别参照图2和图3进一步说明齿轮传动链72。齿轮传动链72包括与被动转轮66同轴固定安装的第一正齿轮74。转轮66和齿轮74最好用合成材料模制成一体。齿轮74与一可围绕凸缘销78自由转动的正齿轮76转动啮合。正齿轮80整体同心地安装到齿轮76上，从而与齿轮76一起围绕销78移动。正齿轮80与一可围绕销84转动的正齿轮82转动啮合。与齿轮82制成一体的正齿轮86与形成在收带盘42上凸缘52上的齿88啮合。上凸缘52从而构成延伸在被动转轮66与收带盘42之间的齿轮传动链72中的最后一个齿轮。因此，转动主动轮16即可以低速驱动收带盘42，从而把清洁带拉过磁头14的速度远小于磁头14通常驱动数据存储带的速度。

如前所述，按照磁带机制造厂家的不同，读/写磁头通常驱动数据存储带的速度为90-120ips。由于该速度太高而无法用干式清洁带有效地清洁磁头，因此必须降低清洁带通过磁头的速度。尽管用本文公开的这类齿轮减速装置完全可以做到这一点，但若只依靠齿轮传动链降低清洁带通过磁头的速度就势必要有各种齿轮传动链与当前市场有售或将来会上市的各种磁带机相配，随着各种不同型号的磁带机数量的增多，这显然会增加制造成本且降低整体质量控制。因此，希望把本发明的清洗盒制造成能把清洁带通过磁头的速度从一定的已知速度降低到预定的低速。为此，可这样制造比方说磁带机12那样的磁带机，其中的主动轮16驱动电动机把主动轮16的驱动速度从其读/写速度降低到第一预定低速。通过软件或硬件实现这种减速对于熟悉电机控制领域的人来说并非难事，这里不再赘述。

为说明这一点，挪威的一家公司Tandberg Data A/S当前占了51/4″形态系数、1/4英寸磁带机系列世界市场的很大一部分份频，IBM公司购买很大一部分的QIC 1000格式(format)等产品并转手售出。据称，可用程序操纵Tandberg 1.2千兆字节磁带机，从而使主动轮以约53ips的转速驱动磁带通过磁头14。本发明清洁盒10可把该驱动速度降到约为2.4ips的有效清洁速度，有效降速比约为22：1。应该注意，2.4ips并非是最佳清洁速度，但落在清洁带通过磁头14的速度范围内。由于收带盘42的被驱转速不变，因此，当肮脏的清洁带卷绕在其盘毂48上时，收带盘42每一转拉过磁头14的带长会逐渐增大。从而，随着清洁盒10的使用清洁带46通过磁头14的速度会逐渐增大。清洁带通过磁头14的速度最好在约2.0ips到约3.0ips的范围内。例如，通过降低了的驱动速度与齿轮减速相结合可以48rpm的低速驱动收带盘42，并使带速在约2.0ips到约3.0ips的范围内。最好是，齿轮减速与降低了的磁带机驱动电动机的驱动速度的结合使收带盘的rpm在约40到约56rpm的范围内。收带盘的rpm可在上述范围内变动而总可有效清洁磁头14。该rpm可出于若干原因而变动，包括清洁带46的厚度和收带盘42的销60/毂48组合的直径等等，因此齿轮传动链和/或减速了的驱动收带盘42的磁带机电机的结合都在本发明范围之内。

为了制造能用于多种磁带机的干式清洁盒10，必须设置向磁带机显示清洁装置已插入其中的装置。为此，本发明清洁装置10独特地利用了在这类磁带机中见到的现有BOT/EOT传感装置。该装置与对磁带机的驱动电机的上述程序操作配合工作，从而每当磁带机探测到清洁带时便把驱动速度降低到预定的第一低速。

为理解本发明的清洁盒显示装置，下面简要说明BOT/EOT传感装置。请主要参看图4，但同时参看图7，可以看到，BOT/EOT装置18包括一直立件90和一水平悬臂件92。应该再次指出，“直立”和“水平”只是就附图而言，磁带机12的工作位置可安装成使得部件90和92相互之间以及相对于环境有其它的位置关系。部件92上有第一和第二光源或发射器94和96。部件90包括通过反射器106而分别沿光路102和104而进行光耦合的第一和第二传感器98和100。所示反射器106与市场有售的数据存储盒中的相似，它包括一直立件108和一与该直立件108成一角度设置的部件110，从而使发射器94和96分别与传感器98和100光耦合。如图4所示，在发射器和传感器放置成使光路102和104有一90度弯角的情况下，部件110最好与部件108和部件90和部件92成45°角设置。部件110上有面对发射器94和96的反射面112，从而把收到的光信号分别反射到传感器98和100。

传统数据存储介质对发射器94和96发出的光线是不透光的。因此，在正常读/写操作时，传统的市场有售的数据存储盒中的磁带使传感器98和100无法接收到光线。在这些传统数据存储带中，磁带的始端和末端都有许多小孔选择性地让发射器94和96发出的光线抵达传感器98和100，从而显示出装在磁带机中的磁带类型以及磁带已走到始端或末端。由于数据每次是记录在数据存储带上的若干磁道之一上，因此必须有这类装置。从而，如在现有技术中众所周知的，当抵达磁带端部时，磁头14必须相对箭头116所示的走带方向如箭头114(如图7中以虚线局部示出，磁头移入或移出图面)所示作横向移动，从而使磁头在下一个磁道上读/写。磁带上的小孔向带机提供一信号，表示磁头在特定时刻需要移动，以便继续进行读/写操作。磁带机12使用软件或硬件以本领域中众所周知的方式对穿过小孔而收到的光信号作出解释，这里不再赘述。

为了利用现有BOT/EOT传感装置18来向磁带机12显示清洁盒10已插入其中而即将进行清洁工作，本发明提供了一种向磁带机12提供一独特信号的独特装置，从而显示盒10已插入其中。该独特装置的一部分包括清洁带46在外壳30中所遵从的预定路径，这在下面详述。因此，下面参照图4、5和6说明清洁盒显示装置120。简要说来，装置120提供了连续挡住光路102、104中的一个而使另一个始终畅通的机构。从图4中可看得最清楚，在该图所示本发明实施例中，发光器96与传感器100之间的光路104将因一光闸机构112从静止或非工作位置移动到虚线所示工作位置而被阻断，而发光器94与传感器98之间的光路保持畅通。由于数据存储带通过带上的一组小孔提供BOT/EOT显示，从而在每一光路上形成一连串光畅通一光阻断状态，本装置120提供一种独特的信号，其中，一光线“畅通”，亦即连续被检测到，而另一光线“断开”，即始终检测不到。因此，当磁带机12通过BOT/EOT传感装置18检测到这种状态时，磁带机12就通过其程序“获知”清洁盒10已插入其中，而把主动轮16的驱动速度自动降低到前述第一低速，比方说53ips。

上面对装置120如何显示一清洁盒已插入磁带机12中作了说明，下面进一步详述装置120。如前所述，装置120包括可移动光闸机构122。图4和图5示出一处于静止或非工作位置、也即不在磁带机12中时的光闸机构122。光闸机构122可从其静止位置移到图6所示以及图4虚线所示工作位置。光闸机构122通常用扭簧124之类的偏置装置偏置在其静止或非工作位置上。光闸机构122包括一立柱126，其大致平面形底面128可在底板32上滑动。底面128上有一导槽130，固定在底板32上的一槽导销132插入其中。槽130、槽导销132和一用来阻止光闸机构122因受弹簧124的力的作用而转动的导销134相配合而确保光闸机构122沿直线滑动而无法围绕槽导销132转动或只能围绕槽导销132稍稍转动。从图5和6可看得最清楚，弹簧124套在销136上，其两端138和140分别抵靠销142和光闸孔构122侧部的一凹槽144。光闸机构122还包括有一向外延伸的架146，架146的形状做成可插入反射器106顶部与盖34内表面150之间的间隙148中。从图4可看得最清楚，当光闸机构122移到虚线所示工作位置时，架146阻断从发光器96到传感器100的光路但并不阻断从发光器94到传感器98的光路。

为继续说明装置120，需要说明清洁带46在外壳30中的路径，因为正是清洁带46克服弹簧124的偏置力而移动光闸机构122，这一点下文详述。为此设盒10有一清洁带抵靠边160(图2)，即装置10的清洁带46与磁头14接靠的一边。同时可用传统的市场有售的数据存储带与干式清洁盒10作比较。数据存储带的磁带路径在外壳中从一带盘伸向数据存储带的接靠边，然后在该接靠边的大致整个长度上与该接靠边平行延伸然后伸向另一带盘。该平行路径段在装在数据带外壳中的反射器与该外壳侧壁之间延伸，从而除了在上述有小孔的带段到达BOT/EOT状态时始终阻断发光器94、96与其相应传感器98、100之间的光路。因此，这类数据存储带分成三个路径段。

在图1-7所示那样的磁头清洁装置的实施例中，并且从图2可看得最清楚，盒10包括多个由适当的转角销和定位销界定的带路径段，包括两段大致与盒10的接靠边160平行延伸的路径。预定的清洁带路径包括从供带盘40延伸到接靠边160的第一段162。清洁带46然后绕过转角销164。第二路径段166从转角销164大致与接靠边160平行地延伸到转角销168。路径段166经过进口门36，该门如前所述并且如图7所示，在盒10插入磁带机12后打开，从而磁头14可移到与磁带接靠位置。路径段166还在转轮66下方从齿轮74与接靠边160之间穿过。应该注意，设置在路径段166上的定位销170与转角销168配合而使清洁带46与齿轮74间隔开，以避免清洁带46碰上齿轮74而引起清洁带的磨损或当清洁带通过时由清洁带从磁头14上擦下的脏物发生剥落，特别是在图7所示磁头14接靠清洁带46时。第三路径段172从转角销168处离开接靠边160伸向收带盘42而到达转角销174。第四路径段176从转角销174在光闸机构122后方穿过机构122与收带盘42之间而抵达转角销178。第五路径段180从转角销178朝着接靠边160相反方向延伸到收带盘42。

请参看图5和图6，上面提到过，图5表示光闸机构122的非工作或静止位置，图6表示光闸机构122的工作位置，可以看到，在静止位置第四路径段176包括两大致平直的路径部分176a和716b。路径部分176a从转角销174延伸到它与光闸机构122的接靠处，而路径部分176b从光闸机构122延伸到转角销178。因此清洁带46沿着第四路径段176抵靠光闸机构122的背面182。背面182最好为弧形，以便防止尖刃对着清洁带46。所谓背面，指的是光闸机构122的与接靠边160相反的一面。在图5所示静止位置，当清洁带46不张紧或张得不紧时，偏置弹簧124的弹力足以把光闸机构122偏置在其静止位置，从而路径部分176a和176b成一角度。如图6所示工作时，清洁带46张紧而拉直路径段176，与弹簧124相反的一力把光闸机构122压向接靠边160，从而使架146阻断发光器96与传感器100之间的光路。因此工作时，路径段176由于受到以下要说明的方式施加于其上的张紧作用而与接靠边160大致平行。

本发明干式清洁盒10一插入磁带机12，主动轮16一般转动若干转，比方说5转、6转和7转。这一转动通过前述齿轮传动链传到收带盘42，收带盘42随之转动，从而消除掉供带盘与收带盘之间的清洁带46的松弛。由于供带盘40不能自由转动，因此清洁带被张紧。即从图2中可看得最清楚，一限动装置184阻止供带盘40自由转动。装置184包括一摩擦闸瓦(friction band)或制动器，它的一环形端186套在一销188上，另一环形端190接至弹簧192之类的偏置装置上。弹簧192转而又装到一销194上。摩擦闸瓦184与供带盘40的下凸缘54的周缘196摩擦接合。弹簧192供摩擦闸瓦184紧贴周缘196，从而抑止供带盘40自由转动而有助于使清洗带46张紧。摩擦闸瓦184包括一面198以及背离面198横向延伸而位于供带盘40下凸缘54下方的一对凸缘200和202。当收带盘42由主动轮16通过齿轮传动链的作用而转动时，供带盘40因受摩擦闸瓦184作用在下凸缘54上的力的作用而无法转动，从而供带盘40强拉清洁带46而使清洁带46张紧，从而如前所述向前移动光闸机构122而阻断光路104。凸缘200与202被一对应于供带盘40下凸缘54的半径的间隙隔开。摩擦闸瓦184因此作为一大致垂直的装备件而很容易制造，然后在装配时绕着周缘196弯折。凸缘200和202还有助于运输时固定供带盘42。

应该注意，清洁带46必须张紧地抵靠磁头14以便紧抵磁头14而擦掉其上的脏物。因此，如图7所示，当磁头14沿着第二路径段166抵靠清洁带46时，该路径段将变形成互成角度的两部分。

下面参看图1、2和7，可以看到，装置10包括一防尘塞(conta-mination insert)210。防尘塞210插装在外壳30的在现有的市场有售数据存储带中可转动文件保护开关通常所在处。该开关与数据存储盒中的上面提及的文件保护开关相互作用而通知磁带机可否在其上记录数据。由于无需在清洁盒10上记录数据，因此不需有这一可转动开关。但由于清洁盒10最好使用与市场有售数据存储盒同样的盖34，因此盖34上供这一可转动文件保护开关插入的孔212必须填掉，以防止脏物进入外壳30中而被清洁带46无意中带到磁头14上。因此防尘塞210的大小做成密封地插入盖孔212并挡住或密封接靠边160上、即盖34的前侧壁处的开口214。但塞210与现有数据存储带上的文件保护开关不同，它不能转动。

从图1、2和7中可看得最清楚，塞20包括一插入孔212中的大致为圆柱形的上钮216。钮216与一上板218连成一体，该上板218的上表面220抵靠盖34的内表面150。板218转而与一体部224连成一体。从图7中可看得最清楚，体部224的横截面为扁平的或“跑道式”椭圆形，其缺失的一端或一边通向中心孔226。该扁平侧包括一对与盖34接靠边160的大致平直的内表面接靠的大致平直的侧壁，从而密封或堵住其上的开口而防止脏物进入盒10的内部。该缺失端因此构成一通向孔226的开口228。孔226中有一中心立柱230，它从上板218向下延伸到体部224底面之外，从而其下端可插入外壳30底板32上一大小和位置都合适的主柱插孔232中。在本实施例中，立柱230通过一个或多个幅板236与孔226的内表面234连接而成一体。如图所示，一幅板236延伸在立柱230与外壳的后壁之间，而一对幅板236沿相反方向延伸到侧壁的内表面，体部224的打开边或缺失边228在盒10插入磁带机12中时防止文件保护开关20被触动。因此该磁带机保持在“读”而并非“写”的工作状态。

下面参看图1和2，可以看到，供带盘和收带盘40和42的上凸缘50和52上分别有一槽口240、242。槽口240、242通常用来在清洁带46起先卷绕到盘40和42上时固定清洁带46的自由端。从图中可见，清洁带46的自由端244穿过收带盘42的槽口242。通常用粘条246之类把自由端244固定在上凸缘52的顶面上，从而在清洁盒10的整个使用期中基本上永久性地使它保持在该位置上。清洁带的另一端(未画上)仅在清洁带起先卷绕在供带盘40上时用粘条固定在上凸缘50上。然后撕去粘条或在固定部位切断清洁带而使收带盘上的清洁带的自由端不再固定。因此，经一定次数的清洗操作后，清洗带可从供带盘40上拉下。这可防止清洁带倒带到供带盘40上而反复使用已用过的清洁带。由于盖34可卸下而回绕清洁带，因此这无法防止有人回绕清洁带，但这减小了反复使用清洁带的可能性，从而大致确保磁头14只用原先未用过的清洁带清洁。

为进行本发明的操作，把本发明清洁盒10插入磁带机12中。一旦插入，磁头14就移入与清洁带46接靠的位置，而主动轮16如前所述将视磁带机的制造商而定而转动一定转数以消除磁带的松弛量。主动轮的这一转动通过齿轮传动链72而驱动收带盘42转动，从而如前所述张紧清洁带46。张紧的清洁带46在光闸机构122的背面182上作用一力，从而克服弹簧124的偏紧力而把光闸机构122压向接靠边160。光闸机构122的向前移动使得架146阻断光路104，从而生成一连续的“一光线导通/一光线切断”信号，而磁带机12通过制造商说明书的合适程序设计可识别该信号表示清洁盒10已插入磁带机12。通过磁带机制造商的合适程序设计，可指示磁带机12以一定的第一低速工作一定的时间，比方说5秒钟，从而以大为降低的有效清洁速度把清洁带46拉过磁头14而与其接靠上述预定时间。在此过程中，磁带机12最好利用众所周知、但未画出的装在磁带机12中的用来垂直移动磁头14的装置上下移动磁头至少一个循环，以确保磁头14的所有部分都被清洗干净。这一移动很容易与其余的清洁操作一起编进用来控制磁带机12的所有方面操作的控制系统中，并且对熟悉该技术领域的人来说是轻而易举的。因此，由于这一程序设计视不同制造商而不同，并且对透彻理解本发明来说是无关紧要的，因此不再赘述。当清洁带46与磁头14接靠地通过磁头时，就清除掉磁头14上的脏物。该预定的清洁周期结束时，磁带机12停止工作，主动轮16反转一定转数、比方说5转、6转或7转，而消除清洁带46的张力，弹簧124即使光闸机构122返回其静止位置。该清洁操作结束而可从磁带机12中取出清洁盒10。

清洁带46最好用尼龙织物材料制成。这类清洁带织物上在织物的线之间有许多间隙，从而可使脏物粒子嵌入其中。当清洁带与其相接触地通过磁头14时，磁头上的脏物即嵌入在这些间隙中而从磁头上被清除，从而磁头被清洗。这些脏物粒子被清洁带带到收带盘而远离磁头14得到安全的“储藏”。

如这里所公开和要求保持的，图示并说明了一种解决了现有磁头清洁装置的许多问题的改进的新型装置。由于本装置无需把清洗液滴在海绵上，因此无需人工进行清洁操作，从而需要时可自动化。因此，在数据库装置中，可用合适的装置控制读/写磁头的工作时间，并经一定时间后自动把本发明干式清洁盒插入磁带机中进行磁头清洁操作。制造商可把合适的清洗时间间隔指定为它们的设备的一部分，从而制造商和顾客或其它最终用户可在预定日程保证磁头得到清洁。此外，对于无需使用这类数据库的较小型用户来说，清洗数据后援磁带机的磁头与把一数据存储盒插入该机中一样的方便，该清洗操作可完全自动化进行。主要用于个人的磁带机可通过程序设计在计算机监视器屏幕上显示出合适的信息，以提醒用户什么时候应该清洗磁头。个人用户因此也可知道定期清洁的时间而事实上按照磁带机制造商的说明书保证磁头获得及时而干净的清洗。

上面说明了本发明，熟悉本技术领域的人士当然可作出种种修正、改动，它们都在本发明的精神和范围内。例如，尽管本发明针对娜威的Tandberg Data A/S制造的51/4″格式磁带机作了说明和图示，但本发明的一般原理和特征可用于生产用来在31/2″格式磁带上读写数据的磁带机的清洁盒，此格式磁带的尺寸和类型在个人计算机中普遍用于后援数据。因此本发明只受后附权利要求中范围的限定。

Claims (42)

1、清除诸如计算机数据后援装置的磁带机的读/写磁头等接触型传感磁头上的脏物的装置，所述装置包括：

一外壳；

一卷清洁带；

供该卷清洁带卷绕其上的一供带盘；

将用过的清洁带卷绕其上的一收带盘；

在所述供带盘与收带盘之间形成一预定清洁带路径的装置；以及

接受外部动力源的转动驱动力并把接受到的驱动力传到所述收带盘以便把所述清洁带从所述供带盘拉过磁头从而清洁该磁头并把用过的清洁带卷绕在所述收带盘上的装置，其中，所述驱动力接受和传动装置包括一齿轮传动链；

其中，所述外壳内装该卷清洗带、供带盘、收带盘、路径装置以及所述驱动力接受和传动装置。

2、如权利要求1所述的装置，其中，所述齿轮传动链为一齿轮减速装置，用于把从外部动力源接受到的驱动力的转速以预定的低速传给所述收带盘。

3、如权利要求2所述的装置，其中，所述预定低速在约40rpm到约56rpm的范围内。

4、如权利要求1所述的装置，其中，所述齿轮传动链为一齿轮减速装置，用于把清洁带通过磁头的速度降到一预定速度。

5、如权利要求4所述的装置，其中，所述预定速度在约20ips到约3.0ips的范围内。

6、如权利要求1所述的装置，其中，外部动力源包括一由一电动机驱动而转动的主动轮，所述齿轮传动链包括：

一与所述主动轮摩擦接合而从其接受转动驱动力的转轮；

同心固定到所述转轮的第一正齿轮；

延伸在所述第一正齿轮与所述收带盘之间的若干正齿轮；

所述收带盘包括一盘毂和一对装在所述盘毂两相对端的凸缘，所述凸缘之一包括一整体形成于其上的齿轮并构成所述齿轮传动链中的最后一个齿轮，从而所述收带盘与所述若干正齿轮的最后一个齿轮转动啮合。

7、如权利要求2所述的装置，其中，所述齿轮减速装置包括若干延伸在所述收带盘与外部动力源之间的互相驱动啮合的齿轮。

8、如权利要求7所述的装置，其中，所述预定转速为使所述清洁带以在约2.0ips到约3.0ips范围内的速度被拉过磁头的转速。

9、如权利要求1所述的装置，其中，所述外壳的外形与通常与磁带机配套使用的记录带的外形相同。

10、如权利要求1所述的装置，其中，所述外壳大致为平行四边形，它有一磁带接靠边，当该装置插入磁带机中时磁头从该磁带接靠边插入而接靠所述清洁带；以及所述预定路径包括若干路径段，包括：

从所述供带盘延伸到所述接靠边的第一路径段；

与所述接靠边大致平行延伸、用以露出所述清洁带使之接靠磁头进行清洁的第二路径段；

从所述接靠边向所述收带盘延伸的第三路径段；

从所述第三路径段大致与所述接靠边平行延伸的第四路径段；以及

从所述第四路径段向所述收带盘延伸的第五路径段。

11、如权利要求10所述的装置，其中，所述磁带机包括由一对发光器和一对光传感器构成的BOT/EOT显示装置，磁带机与所述装置配合而形成从各发光器到其相应的传感器的耦合光路，所述装置还包括：

设置在所述外壳中、使各发光器与其相应传感器沿其对应的耦合光路光耦合的反射器；

所述反射器在所述外壳中的位置放置成所述清洁带不会挡住所述光耦合光路。

12、如权利要求11所述的装置，其中，所述反射器在所述外壳中设置在所述第四路径段与所述带接靠边之间。

13、如权利要求1所述的装置，其中，所述外壳为平行四边形，它包括一带接靠边，当所述装置插入磁带机时磁头从该带接靠边插入而接靠张紧的所述清洁带，以及

所述预定路径包括若干路径段，包括：

与所述接靠边大致平行延伸的至少两个分开的路径段，其中之一构成所述清洁带可与磁头接靠的路径。

14、如权利要求1所述的装置，其中，磁带机包括由一对发光器和一对光传感器构成的BOT/EOT显示装置，磁带机与所述装置配合而形成从各发光器到其相应传感器的耦合光路，所述装置还包括：

一反射器，所述反射器在所述外壳中放置成使由各发光器发出的光与其对应的光传感器耦合；

一光闸，它可从与所述装置不处于清洁磁头位置对应的静止位置移动到与所述装置处于清洁磁头位置对应的工作位置，所述光闸在所述工作位置上时阻断所述发光器之一到其对应传感器的光路；以及

在所述静止和工作位置之间移动所述光闸的装置。

15、如权利要求14所述的装置，其中，所述光闸移动装置包括把所述光闸偏置在所述静止位置的装置；以及

所述清洁带，所述清洁带以与所述偏置装置相反的方向抵靠所述光闸，从而当开始所述清洁操作而所述清洁带张紧时，所述清洁带施加一方向与所述偏置装置所施加的力相反并足以克服偏置装置该力的力而把所述光闸从所述静止位置移动到所述工作位置。

16、如权利要求15所述的装置，其中，所述清洁带在所述装置工作时通常处于张紧状态；所述清洁带有一供带盘端，所述供带盘端不固定在所述供带盘上，从而在用完一定量的清洁带后所述清洁带在清洁操作过程中将失去张力，从而清洁过程终止。

17、如权利要求16所述的装置，其中，清洁过程中所述张力的失去使得所述偏置装置把所述光闸移动到所述静止位置。

18、如权利要求1所述的装置，其中，所述清洁带在所述装置工作时通常处于张紧状态；所述清洁带有一供带盘端，所述供带盘端不固定在所述供带盘上，从而在用完一定量的清洁带后所述清洁带在清洁操作过程中将失去张力，从而清洁过程终止。

19、清除诸如计算机数据后援装置的磁带机的读/写磁头等接触型传感磁头上的脏物的装置，其中，该磁带机包括由一对发光器和一对光传感器构成的BOT/EOT显示装置，该磁带机与所述装置配合而形成从各发光器到其对应传感器的耦合光路，所述装置包括：

一外壳；

一卷清洁带；

一供该卷清洁带卷绕其上的供带盘；

一供用过的清洁带卷绕其上的收带盘；

在所述供带盘与收带盘之间形成清洁带预定路径的装置；

接受外部动力源的驱动力并把接受到的驱动力传到所述收带盘以便把所述清洁带从所述供带盘拉过磁头从而清洁该磁头并把用过的清洁带卷绕在所述收带盘上的装置；其中，所述外壳内装该卷清洁带、供带盘、收带盘、路径装置，所述动力接受和传动装置以及所述反射器；其中，所述清洁带在所述外壳中沿所述预定路径设置成所述清洁带不挡住所述光耦合光路。

20、如权利要求19所述的装置，其中，进一步包括：

一光闸，它可从一与所述装置不在清洁磁头的位置对应的静止位置移动到一与所述装置在清洁磁头的位置对应的工作位置，所述光闸当其处于所述工作位置上时阻断所述发光器之一到其对应传感器的光路；以及

在所述静止与工作位置之间移动所述光闸的装置。

21、如权利要求20所述的装置，其中，所述光闸移动装置包括把所述光闸偏置在所述静止位置的装置；以及所述清洁带，所述清洁带以与所述偏置装置相反的方向抵靠所述光闸，从而当开始所述清洁操作而所述清洁带张紧时，所述清洁带施加一方向相反的力以克服偏置装置所施加的力，从而把所述光闸从所述静止位置移动到所述工作位置。

22、如权利要求19所述的装置，其中，进一步包括使各发光器沿着所述耦合光路与其对应的传感器光耦合的反射器。

23、一种使用清洁盒清洁一包括有动力源的磁带机系统的接触型传感磁头的方法，其中，所述清洁盒包括：

一外壳；

一卷清洁带；

一供该卷清洁带卷绕其上的供带盘；

一供用过的清洁带卷绕其上的收带盘；

在所述供带盘与收带盘之间形成清洁带预定路径的装置；

接受一动力源的转动驱动力并把接受到的该驱动力传到所述收带盘以便把所述清洁带从所述供带盘拉过与清洁带清洁接靠的磁头从而清洁该磁头并把用过的清洁带卷绕在所述收带盘上的装置；以及

其中，所述外壳内装该卷清洁带、供带盘、收带盘、路径装置以及所述动力接受和传动装置；

其中，所述动力源包括一驱动清洁带通过磁头的主动轮以及驱动主动轮反转、变速、转动的装置；

其中，所述方法包括下列步骤：

把内装清洁带的所述清洁盒插入磁带机系统；

转动主动轮以把动力传给该盒、使清洁带前进并张紧清洁带；

用所述驱动主动轮的装置通过降低主动轮的转速把主动轮的转速从其正常工作转速降到预定的第一低速；以及

转动主动轮而驱动清洁带通过与清洁带接靠的磁头。

24、如权利要求23所述的方法，其中，进一步包括在预定的清洗周期后倒转磁带机以消除清洁带张紧状态的步骤。

25、如权利要求23所述的方法，其中，进一步包括在一定量的清洁带经过磁头后倒转磁带机以消除清洁带张紧状态的步骤。

26、如权利要求23所述的方法，其中，进一步包括：

当清洁带移过与其接靠的磁头时上下移动磁头。

27、如权利要求23所述的方法，其中，所述驱动力接受和传动装置包括一把所接受的主动轮转速降低到第二低速的齿轮传动链，所述方法进一步包括：

通过所述齿轮传动链把清洁带通过磁头的速度降低到第二低速。

28、如权利要求23所述的方法，其中，

磁带机系统还包括检测插入该系统中的盒的类型的传感装置，所述传感装置包括分别在分开的光路上耦合的两对发光器和光传感器；以及

所述清洁盒包括一可移动以阻断所述光路之一的光闸；

其中，所述转动主动轮以张紧清洁带的步骤移动所述光闸以阻断所述一光路，从而向所述磁带机系统显示清洁盒已插入且所述主动轮的转速应当从正常工作转速降至所述第一低速。

29、清除诸如计算机数据后援装置的磁带机的读/写磁头等接触型传感磁头上的脏物的装置，所述装置包括：

一外壳；

一卷清洁带；

供该卷清洁带卷绕其上的供带盘；

供用过的清洁带卷绕其上的收带盘；

在所述供带盘与收带盘之间形成预定的清洁带路径的装置；以及

接受外部动力源的转动驱动力并把接受到的该驱动力传到所述收带盘以便把所述清洁带从所述供带盘拉过磁头从而清洁磁头并把用过的清洁带卷绕到所述收带盘上的装置；

其中，所述外壳内装该卷清洁带、供带盘、收带盘、路径装置以及所述动力接受和传动装置；其中，所述外壳大致为平行四边行，包括一带接靠边，磁头在所述装置插入磁带机中时从该带接靠边插入而与张紧的清洁带接靠；以及其中，所述预定路径包括若干路径段，这些路径段包括：

与所述接靠边大致平行延伸的至少两个分开的路径段，所述路径段之一构成所述清洁带与磁头接靠的路径。

30、如权利要求29所述的装置，其中，所述预定路径包括若干路径段，它们包括：

从所述供带盘延伸到所述接靠边的第一路径段；

与所述接靠边大致平行延伸、用以露出所述清洁带使之接靠磁磁进行清洗的第二路径段；

从所述接靠边向所述收带盘延伸的第三路径段；

从所述第三路径段大致与所述接靠边平行延伸的第四路径段；以及

从所述第四路径段向所述收带盘延伸的第五路径段。

31、如权利要求30所述的装置，其中，所述磁带机包括由一对发光器和一对光传感器构成的BOT/EOT显示装置，磁带机与所述装置配合以形成从各发光器到其对应传感器的耦合光路，所述装置还包括：

沿所述耦合光路使各发光器与其对应传感器光耦合的反射器，所述外壳还内装所述反射器；以及

其中，所述清洁带在所述外壳中沿着所述预定路径布置成所述清洁带不阻碍所述光耦合光路。

32、如权利要求31所述的装置，其中，进一步包括：

一光闸，它可从一与所述装置不处于清洁磁头的位置对应的静止位置移动到一与所述装置处于清洁磁头的位置对应的工作位置，所述光闸当其处于所述工作位置时阻断所述发光器之一到其对应传感器的光路；以及

在所述静止和工作位置之间移动所述光闸的装置。

33、如权利要求32所述的装置，其中，所述光闸移动装置包括把所述光闸偏置在所述静止位置的装置；以及所述清洁带，所述清洁带沿与所述偏置装置相反方向接靠所述光闸，从而当开始清洁操作而所述清洁带张紧时所述清洁带施加一其方向与所述偏置装置所施加的力相反且足以把所述光闸从所述静止位置移动到所述工作位置。

34、如权利要求31所述的装置，其中，所述反射器临接所述第四路径段。

35、如权利要求29所述的装置，其中，所述磁带机包括由一对发光器和一对光传感器构成的BOT/EOT显示装置，磁带机与所述装置配合以形成从各发光器到其对应传感器的耦合光路，所述装置进一步包括：

沿所述耦合光路使各发光器与其对应传感器光耦合的一反射器，所述外壳也内装所述反射器；以及

其中，所述清洁带在所述外壳中沿所述预定路径布置成所述清洁带不阻碍所述光耦合光路。

36、如权利要求35所述的装置，其中，进一步包括：

一光闸，它可从一与所述装置不处于清洁磁头的位置对应的静止位置移动到一与所述装置处于清洁磁头的位置对应的工作位置，所述光闸在所述工作位置上时阻断所述发光器之一到其对应传感器的光路；以及

在所述静止与工作位置之间移动所述光闸的装置。

37、如权利要求36所述的装置，其中，所述光闸移动装置包括把所述光闸偏置在所述静止位置的装置；以及

所述清洁带，所述清洁带沿与所述偏置装置相反方向抵靠所述光闸，从而当开始所述清洁操作而所述清洁带张紧时所述清洁带施加一方向与所述偏置装置所施加的力相反的力而把所述光闸从所述静止位置移动到所述工作位置。

38、如权利要求37所述的装置，其中，所述反射器临接与所述接靠边平行延伸的所述路径段之一。

39、如权利要求29所述的装置，其中，进一步包括大致防止供带盘自由转动的装置。

40、如权利要求39所述的装置，其中，所述供带盘有一具有一周缘的凸缘，而所述大致防止供带盘自由转动的装置包括一摩擦闸瓦，该摩擦闸瓦的一侧以足够力量抵靠所述周缘以大致防止所述供带盘自由转动。

41、如权利要求40所述的装置，其中，所述摩擦闸瓦包括一对在所述供带盘的所述凸缘下方延伸的凸缘，所述两凸缘被一大致等于所述凸缘半径的间隙隔开。

42、如权利要求40所述的装置，其中，所述摩擦闸瓦的一端与一弹簧连接，另一端与一固定在所述外壳上的销连接；所述弹簧的两端分别与所述摩擦闸瓦和一固定在所述外壳上的销连接；其中，所述弹簧在所述摩擦闸瓦上施加一力以紧拉所述摩擦闸瓦使它与所述周缘制动接合，从而大致防止所述供带盘自由转动。

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