DE10340300A1

DE10340300A1 - Schreibkopf für ein Magnetband-Aufzeichnungssystem

Info

Publication number: DE10340300A1
Application number: DE10340300A
Authority: DE
Inventors: Guttorm Rudi; Ladislav Rubas; Cliff Miyamoto
Original assignee: Tandberg Data AS
Current assignee: O-Mass As Oslo No
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2004-03-18
Also published as: US20040047076A1; US6972931B2; GB2393565A; GB0319600D0

Abstract

Es wird ein Schreibkopf für ein Magnetbandlaufwerk bereitgestellt, bei dem der Matrix-Schreibkopf als ein Teil einer insgesamt ebenen Struktur vorgesehen ist, die atmosphärischen Druck ausnutzt, um das Band gegen die Betriebsfläche des Schreibkopfes zu halten. Der Lesekopfbereich ist vorgesehen, um das Lesen von Daten, unmittelbar nachdem sie geschrieben sind, zu ermöglichen. Die vorliegende Kopfstruktur erlaubt das Schreiben und Lesen geschriebener Daten in beiden Bandbewegungsrichtungen. Die Matrix-Schreibkopfbereiche sind auf Chips ausgebildet, und die Verschleißteile liegen in der Richtung stromaufwärts in bezug auf die Bandbewegung vom Schreibkopf. Die Verschleißteile bilden eine scharfe Kante, über die sich das Band bewegt. Der Lesekopf ist entweder optisch oder magnetisch und liegt zwischen zwei Bereichen des Schreibkopfs.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Kopfanordnung zum Lesen, Wiedergeben und/oder Löschen von Information auf einer Spur eines flexiblen Bandmediums. Diese Erfindung ist insbesondere auf einen Lese/Schreibkopf gerichtet, der eine nahezu ebene Kontaktfläche von Kopf zu Band hat, wobei der atmosphärische Druck den notwendigen Abstand zwischen Kopf und Band erzeugt.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Zielrichtung bei der Datenspeicherung besteht darin, höhere Kapazität, schnelleren Zugriff und erhöhte Datenübertragungsraten zur Verfügung zu stellen. Um eine optimale Leistungsfähigkeit beim Schreiben auf und Lesen von einem flexiblen Bandmedium zu erhalten, ist es notwendig, daß der Kopf in engem und stabilen Kontakt zu der Bandmediumoberfläche gehalten wird. Ein robustes System erfordert einen Abstand zwischen Kopf und Band, der auf Variationen der Bandgeschwindigkeit oder Bandspannung nicht sehr empfindlich ist.
Zugriffszeiten auf Daten können stark verbessert (reduziert) werden, indem breitere und kürzere Bandmedien eingesetzt werden. Wenn breites Band benutzt wird, ist die Breite des Lese/Schreibkopfes beträchtlich geringer als die Bandbreite, was wiederum neue Anforderungen an die Kontaktfläche zwischen Kopf und Band stellt. Die Datenübertragungsrate kann verbessert werden, indem eine zunehmende Anzahl Spuren parallel beschrieben und gelesen wird. Dies wiederum führt zu neuen Typen von Köpfen, so wie Matrix-Schreibköpfen und Köpfen zum optischen Auslesen. Um Kosten zu reduzieren, werden Matrix-Schreibköpfe als ebene Siliciumchips in einem Wafer-Herstellungsprozeß erzeugt.
Der herkömmliche Weg, den Kontakt zwischen Kopf und Band zu erreichen, ist es, die Kopfkontur um die Spaltfläche herum gekrümmt zu gestalten und Band um diese Krümmung zu legen und somit den Banddruck nahe an der aktiven Spaltfläche zu konzentrieren (indem zum Beispiel eine hohe Druckkontur verwendet wird). Dies ist bei einem Matrixkopf, bei dem die Kopfspalte über einen flachen Oberflächenbereich verstreut sind, nicht möglich. Bei einem Matrixkopf muß der Abstand zwischen Kopf und Band über eine ebene Oberfläche gesteuert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung baut auf dem Grundsatz auf, daß ein Band hinunter auf eine ebene Oberfläche durch atmosphärischen Druck geschoben werden kann, nachdem es über eine relativ scharfe Kante gelaufen ist. Ein Kopf mit flacher Kontur wird mit relativ scharfen Kanten in der Richtung der Bandbewegung versehen, um den notwendigen Abstand von Kopf zu Band und Positionsstabilität zu erhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine perspektivische Ansicht einer Lese/Schreibkopf-Anordnung gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Bandkontaktflächen des Lese/Schreibkopfes der 1A;
2A, 2B, 2C und 2D sind Ansichten von vorn, oben, unten und von der Seite des Lese/Schreibkopfes der 1A;
3A ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der 2A;
3B ist eine schematische Seiten-Aufrißansicht, die die Bandbewegung über die Bandkontaktflächen des Lese/Schreibkopfes zeigt;
4 ist eine Explosionsansicht des Lese/Schreibkopfes der 1A;
5 ist eine schematische Seitenansicht des Kopfes, die die Bandumlenkung zeigt;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Lese/Schreibkopfes der Erfindung;
7A, 7B, 7C und 7D sind jeweils Ansichten von vorn, oben, unten und der Seite der zweiten Ausführungsform der 6;
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 7A;
9 ist eine Explosionsansicht in Perspektive von Teilen der zweiten Ausführungsform;
10 ist eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Lese/Schreibkopfes gemäß der Erfindung;
11 ist eine perspektivische Ansicht des Kopfrahmens und der Bandkontaktflächen der dritten Ausführungsform;
12 ist eine Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Lese/Schreibkopfes, die eine Drehrichtung zeigt;
13A ist eine Seitenaufrißansicht der dritten Ausführungsform des Lese/Schreibkopfes, der die Höhenentfernungen von dessen Elementen zeigt;
13B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Lese/Schreibkopfes der 13A;
14 ist eine Schnittansicht durch die Lese/Schreibkopf-Anordnung der 11, die die Kontaktfläche zwischen Band und Kopf zeigt;
15 ist eine perspektivische Ansicht des Kopfrahmens der dritten Ausführungsform;
16 ist eine perspektivische Ansicht eines nicht optischen Lese/Schreibkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine schematische Ansicht eines Lese/Schreibkopfes mit einer Schreib/Lese/Schreib-Konfiguration;
18 ist eine schematische Ansicht eines Lese/Schreibkopfes mit einer Lese/Schreib/Lese-Konfiguration;
19 ist eine schematische Ansicht eines Lese/Schreibkopfes, der Abstützfüße umfaßt;
20 ist eine schematische Ansicht eines Lese/Schreibkopfes mit getrennten Verschleißteilen; und
21 ist eine Ansicht eine Lese/Schreibkopfes mit getrennten Leseköpfen und Schreibköpfen.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wenn man die lineare Flußdichte benutzt, was bei heutigen Bandmedien üblich ist, sollte der Abstand zwischen Schreib/Lese-Spalten und der Bandoberfläche geringer als 100 Nanometer sein. Um die lineare Flußdichte in der Zukunft zu vergrößern, muß dieser Abstand weiter verringert werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Mittel zur Verfügung, diese Verringerung zu erreichen.
Die Kontur des ebenen Lese/Schreibkopfes hat bevorzugt keine wesentlichen Vorsprünge, die das Band in dem kritischen Bereich abheben, oder irgendwelche Stufen oder Spalte, die zu Luftausströmungen führen, welche das Band anheben oder Instabilität beim Abstand zwischen Kopf und Band erzeugen. Die beispielhaften Ausführungsformen stellen Kopfkonfigurationen zur Verfügung, bei denen während des Schreibens gelesen wird, d. h. die geschriebenen Daten werden unmittelbar von dem Lesekopf verifiziert. Die Schreibköpfe, die in all den Zeichnungen gezeigt sind, sind in diesem Falle planare Matrix-Dünnfilmköpfe, jedoch findet die vorliegende Erfindung auf irgendeinen Typ eines Schreibkopfes Anwendung, bei dem die Spalte in einer planaren Bandkontaktfläche angeordnet sind.
Der Teil des Lesekopfes, der mit der Bandfläche in Kontakt ist (was hier weniger als wenige Nanometer fliegender Abstand bedeutet) ist ein optisches Leseprisma (siehe 1 bis 15). Der Rest des optischen Lesesystems ist nicht gezeigt, da es aus anderen Veröffentlichungen wohlbekannt ist. Das optische Ausleseprisma kann durch irgendeinen anderen Typ eines Lesekopfes ersetzt werden, zum Beispiel mit Spalten in der planaren Flächen in dem Bandkontaktbereich. Als ein Beispiel zeigt 16 einen herkömmlichen (induktiven oder MR (magnetoresistiven)) Typ eines Lesekopfes.
Mit Bezug auf 1A ist eine Lese/Schreibkopf-Anordnung gezeigt, die einen Matrix-Schreibkopf 1 umfaßt, welcher auf einem Siliciumchip gebildet ist, ein Halte- und Verschleißteil 2, das an ein optisches Leseprisma 3 geklebt ist, und eine Basisplatte 4 für die Kopfanordnung. Weiter sind ein Verschleißteil/Bandumlenkteil 5 und eine (optionale) kleine gedruckte Leiterkarte 6, die mit einem flexiblen Kabel 7 verbunden ist, und der Schreibkopf 1 auf dem Chip vorgesehen.
Der Matrix-Schreibkopf 1 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform aus Dünnfilmen gebildet, die auf ein Substrat aufgebracht sind. Die Dünnfilme erlauben das ökonomische Herstellen der Elektronik des Schreibkopfes 1.
Die vorliegende Lese/Schreibkopf-Anordnung ist bei einer Ausführungsform eine lineare Lese/Schreibkopf-Anordnung. Mit anderen Worten wird sie für linear bewegte magnetische Aufzeichnungsmedien, so wie ein Magnetband, benutzt. Die vorliegende Kopfanordnung ist für den bidirektionalen Betrieb gedacht, dahingehend, daß sie gleichermaßen in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gut arbeitet. Dem Schreibkopf 1 folgt ein Lesekopf 3, so daß die gerade geschriebenen Daten zur Verifikation gelesen werden können. Ein zweiter Schreibkopf 1 folgt dem Lesekopf 3 in der Richtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums. Dieser zweite Schreibkopf 1 läuft dem Lesekopf 3 voran, wenn das Aufzeichnungsmedium in die umgekehrte Richtung laufengelassen wird. Der Schreibkopf, der dem Lesekopf 3 voranläuft, wird benutzt, abhängig von der Richtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums. Umkehrbetrieb wird erhalten, indem der Schreibkopf gewechselt wird, der in Betrieb ist.
Die veranschaulichte Ausführungsform besteht aus einer Schreib/Lese/Schreib-Konfiguration. Es ist auch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, eine Lese/Schreib/Lesekopf-Konfiguration zur Verfügung zu stellen, bei der der Schreibkopfabschnitt auf beiden Seiten in der Bandlaufrichtung einen Lesekopf hat. Bei einer solchen Ausführungsform wird der einzelne Schreibkopf jederzeit zum Schreiben betrieben, und der Lesekopf, der dem Schreibkopf in der Richtung der Bandbewegung folgt, wird für den Betrieb ausgewählt. Somit wechselt diese Ausführungsform Leseköpfe abhängig von der Bandbewegung, im Gegensatz zu der voranstehenden Ausführungsform, welche Schreibköpfe abhängig von der Bandbewegung wechselt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt Ausführungsformen des Lese/Schreibkopfes, die integrierte Verschleißteile und/oder Verschleißzonen haben, ebenso wie Ausführungsformen, die Verschleißteile getrennt von den Lese/Schreibköpfen haben. Der Lesekopf und der Schreibkopf bzw. die Leseköpfe und die Schreibköpfe können auch voneinander getrennt sein.
Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung daran gedacht, Abstützfüße für den vorliegenden Lese/Schreibkopf zur Verfügung zu stellen.
Die Kopfanordnung einer bevorzugten Ausführungsform ist symmetrisch mit zwei flexiblen Kabeln (und gedruckten Schaltkarten) gestaltet, jedoch ist nur ein flexibles Kabel in der Zeichnung gezeigt.
1B zeigt die Bandkontaktflächen des Lese/Schreibkopfes der 1A und bildet eine der vielen unterschiedliche Arten, einen Kopf zu bauen, bei dem während des Schreibens gelesen wird, wobei alle die Sensoren in einer ebenen Fläche liegen. Andere Beispiele sind in anderen Figuren dieser Anmeldung gezeigt, erschöpfen jedoch nicht die möglichen unterschiedlichen Konstruktionen. Die Schreibelemente, die aus einem planaren Matrixtyp bestehen, sind Halbleiterchips 1, welche mit Kantenverschleißschutz/Bandumlenkteilen 5 versehen sind. Der Lesesensor des Kopfes ist vom optischen Typ und umfaßt ein Leseprisma 3 und Halte- und Verschleißteile 2.
Die koplanaren Flächen, die in 1B gezeigt sind, sind aus den Ebenen A und D der Verschleißteile 5, den Ebenen B der Schreibchips 1 und einer Ebene C des Leseprismas 3 und den Halte- und Verschleißteilen 2 gebildet. Die Schreibchips 1 haben eine Verschleißbeschichtung 1', die auf der Höhe des Wafers aufgebracht ist, und somit ist es im allgemeinen nicht möglich, diese Oberflächen zu läppen, um sie koplanar zu machen. Die Koplanarität der Kopfanordnung wird bevorzugt durch die Präzision bei der Anordnung und Verkleben er reicht. Da der typische Abstand von Kopf zu Band in dem Bereich von 40 Nanometern liegt, ist dies ein sehr kritischer Teil des Kopfbauprozesses. Im Montageprozeß werden die Ebenen A, B, C und D auf eine ebene Fläche gebracht und die Teile gegeneinander gepreßt, und Klebstoff wird in Nuten gebracht (siehe 3B). Die Viskosität des Klebstoffes ist an die Spaltgröße angepaßt, so daß die Teile miteinander verbunden werden, ohne daß irgendwelcher Klebstoff hinaus auf die kritischen planaren Flächen A, B, C und D dringt. Die Halte- und Verschleißteile 2 und das Leseprisma werden miteinander verklebt, und die Oberfläche C wird auf eine planare präzisionsgeläppt, bevor sie mit den anderen Teilen zusammengebaut wird. Die Präzisionsmontagefläche kann aus Glas sein, so daß es durch interferometrische Messung möglich ist, vor dem endgültigen Verklebeprozeß zu überprüfen, daß all die kritischen Flächen koplanar sind.
Auf dem Verschleißteil 5 befindet sich ein Radius bzw. eine Abrundung 10, der bzw. die die dauerhafte Deformation des Bandbasisfilms verhindert, wenn sich de Lese/Schreibkopf während des Schreib/Lesebetriebes entlang des Bandes bewegt. Die Verschleißteile 5 haben jedes eine Bankumlenkkante 12, über die das Band läuft, wenn es sich bewegt.
Die 2A, 2B, 2C und 2D zeigen den Lese/Schreibkopf unter verschiedenen Winkeln, einschließlich der Basisplatte 4 mit der gedruckten Schaltkarte 6 darauf und den Matrix-Schreibkopf 1, der auf deren oberen Seite angebracht ist. Die Verschleißteile 5 befinden sich an beiden Enden des Kopfes und des optischen Prismas 3, und seine Halteteile 2 befinden sich zwischen den beiden Teilen des Matrix-Schreibkopfes 1.
3A zeigt die Lese/Schreibkopf-Anordnung in Einzelheiten, wobei das optische Prisma 3 durch die Halteteile 2 zwischen den beiden Abschnitten des Matrix-Schreibkopfes 1 gehalten ist. Die Halteteile 2 sind mit dem Prisma 3 verklebt. Zwischen der Basis 4 und dem Schreibkopf 1 befinden sich die gedruckte Schaltkarte 6 und das flexible Kabel 7. Der Schreibkopf 1 ist ein Siliciumchip.
In 3B ist gezeigt, daß die Flächen A, B, C und D (siehe 1B) nicht exakt koplanar sind. Beide Ebenen A und D auf den Verschleißteilen 5 und die Ebene C auf den Teilen des optischen Lesekopfes sind leicht höher als die Ebene B auf dem Schreibchip. Der Leseabschnitt C, der aus dem Prisma 3 und den Halteteilen 2 gebildet ist, erhebt sich um eine Entfernung von dem Oberflächenniveau B des Schreibchips.
Auf der rechten Seite der Figur ist gezeigt, daß das Verschleißteil 5 von der Oberfläche B des Schreibchips hervorsteht, und die schraffierte Fläche zeigt, wie dieses hervorstehende Teil durch Läppen mit einem Winkel c entfernt wird, damit die kritische Fläche B (in 1A gezeigt) nicht beschädigt wird. Der Abstand bist derjenige Abstand, bis zu dem in die Schreibchip-Fläche geläppt werden kann, ohne daß der kritische Matrixbereich des Schreibkopfes beschädigt wird.
Indem das Läppen der Ebenen A und D unter einem geringen Winkel derart durchgeführt wird, daß die kritische Fläche B des Schreibchips nur über einen Abstand b beeinflußt wird, wird es keine Stufe geben, die die Höhe des Bandfliegens vergrößert, und der Sensorbereich des Chips wird nicht beschädigt. Die Fläche C wird gelassen wie sie ist, da Läppen nicht möglich ist, ohne die Verschleißschicht des Schreibchips und die Sensoren zu beschädigen.
Ein Band 11 ist gezeigt, und x, y und z zeigen das Verhalten des Bandes, wenn es über die im wesentlichen eben konturierte Kopffläche mit den beschriebenen Unregelmäßigkeiten läuft. Wenn das Band 11 über die scharfe Vorderkante 9 (siehe 1B) einläuft, hebt sich das Band leicht (bei x) ab, und danach wird es hinunter auf die Fläche B durch den atmosphärischen Druck gepreßt. Weiter gelangt das Band über die Kante des hervorstehenden Niveaus C unter einem Winkel in den Bereich y.
Das Band 11 ist weiter in Kontakt mit der Sensorfläche der Oberfläche B. Die hervorstehende Kante der Oberfläche C verhält sich sehr ähnlich wie die Vorderkante 9, und das Band 11 ist weiter in Kontakt mit dem kritischen oberen Teil des Leseprismas 3. Das Band 11 ist nicht in Kontakt mit der zweiten Fläche des Schreibchips in dem Bereich z, da es die hintere Kante der Fläche C verläßt und eine Abstandsinstabilität über dieser Fläche erzeugt. Dies bildet kein Problem, da dieser am weitesten rechts liegende Schreibchip 1 nicht im Einsatz ist, wenn sich das Band in der gezeigten Richtung bewegt. Der Lesesensor 3 verifiziert, was von dem Schreibkopf 1 geschrieben wurde, nahe der Vorderkante, und beide diese Elemente haben einen guten Kontakt von Band zu Kopf. Dies wird in einer vergleichbaren Weise geschehen, wenn die Bandrichtung umgekehrt ist und der andere am weitesten links liegende Schreibkopf 1 eingesetzt wird.
Klebmittelfüllung ist zwischen dem Verschleißteil 5 und dem Schreibchip 1 und auch zwischen dem Halte- und Verschleißteil 2 (für das optische Leseprisma 3) und dem Schreibchip 1 gezeigt.
4 zeigt eine Explosionsansicht der Anordnung, wobei die Bezugsziffer 8 kleine Noppen mit einem Radius auf einer Seite bezeichnen, die von der Basisplatte 4 hervorstehen. Die Funktion der Noppen 8 ist es, das Einfangen der Bandkante zu verhindern, wenn sich die Kopfanordnung unterhalb des Bandes in einer Kopflast- oder Kopfreinigungssequenz bewegt, ebenso wie das Prisma an seinem Ort zu halten. Bezugsziffer 9 bezeichnet eine scharfe Kante entsprechend der Kante 12 in 1B, und 10 ist der Radius auf dem Verschleißteil 5.
4 zeigt die beiden flexiblen Kabel 7, die bei dem vorliegenden Lese/Schreibkopf benutzt werden. Jedes flexible Kabel 7 ist mit einem der beiden gedruckten Schaltkarten 6 unterhalb der beiden Matrix-Schreibköpfe 1 verbunden.
5 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung, bei der das Band 11 über die Ecken bzw. Kanten 9 und 12 der Verschleißteile 5 gelegt ist. Die Richtung der Bandbewegung ist gezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Band hinunter auf die ebene Fläche durch den atmosphärischen Druck gedrückt, nachdem es über die relativ scharfe Kante 9 oder 12 gelaufen ist.
Wie es deutlich aus 5 hervorgeht, sind die Verschleißteile 5 und insbesondere die Kanten 12 und 9 Verschleiß aufgrund der Bandbewegung über sie ausgesetzt und sind deswegen aus gegen Verschleiß widerstandsfähigen Materialien gebildet. Die Teile sind bevorzugt für zusätzlichen Verschleißwiderstand behandelt.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Verschleißteile wie ein Paar "Schuhe" 14 und 15 gebildet sind, die vollständig die Schreibchips 1 und das optische Teil 3 umgeben. Die Vorder- und Hinterkanten der Verschleißteile sind als 9 und 12 gezeigt. Nur ein flexibles Kabel 13 ist gezeigt.
Eine alternative Möglichkeit ist es, den Teil der Schuhe 14 und 15 wegzulassen, der die Vorder- und Hinterkante 9 und 12 enthält, und die Kantenverschleißfunktion in den Schreibchips zu integrieren (zum Beispiel, indem er in der Wafer-Prozeßstufe aus mehreren Schichten verschleißresistenten Materials hergestellt wird).
7A, 7B, 7C und 7D zeigen eine Ansicht von vorn, oben, unten und der Seite der Lese/Schreibkopf-Anordnung der zweiten Ausführungsform. Die äußeren Verschleißteile sind wie "Schuhe" 14 und 15 gebildet.
8 zeigt die Schnittansicht entlang der Linie B-B der 7A, bei der die Abschnitte der Schuhe 14 und 15 gezeichnet sind.
9 ist eine Explosionsansicht der Verschleißteile 14 und 15 mit dem jeweiligen Bandumlenkkanten 9 und 10, den Schreibchips 1, den Halte- und Verschleißteilen 2 für das optische Leseprisma 3 und den klein gedruckten Schaltkarten 6 (optional). Die Verschleißteile 14 und 15 sind um die Chips 1 gelegt.
10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Schreibchips 1 in Verschleißstangen 20 gehalten werden, die an einem Kopfrahmen 17 angebracht sind. Die dritte Ausführungsform der Lese/Schreibkopf-Anordnung kann sich frei relativ zu einem Prisma 19 zum Auslesen bewegen oder drehen, das von Verschleiß/Halteteilen 18 gehalten wird. Die Kopfanordnung ist an einer Kopfplattform 16 angebracht, auf der das Prisma zum Auslesen angebracht ist. Bezugsziffer 21 bezeichnet ein flexibles Kabel, das direkt an die Kontaktflächen der Schreibchips gelötet ist. Die Schreibchips sind an einem Kopfrahmen angebracht, der sich um ein Zentrum O drehen kann. Dies bedeutet, daß der Azimut des Schreibkopfes dynamisch angepaßt werden kann, ohne daß man die Ausrichtung zum optischen Lesen beeinflußt.
Da die Schreibköpfe relativ zu der Kopfplattform 16 drehbar sind, werden Azimutfehler kompensiert. Es ist auch möglich, den Kopf in der Richtung quer relativ zu der Bandbewegung zu bewegen, um beschriebene Spuren zu verifizieren. Diese Bewegung folgt der seitlichen Bewegung der beschriebenen Spuren während des Lesebetriebes.
11 zeigt den Kopfrahmen 17, der mit Rippen 22 zwischen den Schreibchips 1 und dem Prisma 19 zum Auslesen versehen ist. Eine Montagekraft M ist angegeben, um die Kraftrichtung gegen die Verschleißstange 20 durch Bewegung des Bandes zu zeigen.
12 zeigt das Drehzentrum O auf dem "Erdungs"teil, und R ist die Drehrichtung um das Drehzentrum O.
13A zeigt die Höhenentfernung f zwischen der Oberfläche des Chips 1 und der oberen Fläche der Rippe 22 des Kopfrahmens. Die Einzelheiten der Anordnung der Rippen 22 auf dem Kopfrahmen 17 sind gezeigt. Das obere Niveau der Rippen 22 liegt unterhalb der kritischen Fläche des Schreibchips 1. Das Leseprisma 19 und die Verschleiß/Halteteile 18 definieren in diesem Fall das kritische obere Niveau, das oberhalb der kritischen Fläche des Schreibchips liegt, aber diese Teile sind an der Kopfplattform angebracht und bilden keinen Teil des Prozesses beim Zusammenbau der Schreibchips.
Während der Montage befindet sich die kritische Fläche des Schreibchips auf einer präzise eben gehaltenen Fläche. Die Referenzrippen 22 werden in einem Abstand f gehalten, und die obere der Verschleißstangen 20 wird auf die Präzisionsfläche (oder leicht davon hervorstehend) gelegt. Eine Kraft wird in die Richtung M aufgegeben, und die Kante des Schreibchips wird gegen die Referenzrippe 22 durch die Verschleißstange 20 gedrückt. Klebmittel kann vor oder nach dem Montieren aufgegeben werden. Schließlich wird gegebenenfalls eine Stufe zwischen der oberen der Verschleißstange 20 und der Oberfläche des Schreibchips durch einen Läppprozeß ausgeglichen.
Weiter ist e der Läppwinkel und d ist der Abstand der Läppfläche in die Fläche des Schreibchips.
Eine Einzelheit des Chips 1 und der Verschleißstange 20 ist in 13B gezeigt. Dies zeigt, wie die beiden Teile ausgerichtet werden, indem unter einem Winkel e und mit einem Abstand d in die Fläche des Chips 1 geläppt wird.
14 ist eine Schnittansicht durch die Anordnung, bei der die Grenzfläche des Bandes 11 zu der Kontaktfläche zwischen Kopf und Band gezeigt ist. Der Winkel der Vorderkante ist i, und der Bandwinkel zwischen der Höhe des Chips 1 und dem Verschleiß/Halteteil 18 ist h. Weiter gezeigt ist der Höhenabstand g zwischen der Fläche des Chips 1 und der oberen Fläche des Prismas 19 zum Auslösen mit Verschleiß/Halteteilen 18.
Das Bandverhalten ist in 14 gezeigt. Es ist sehr ähnlich wie bei der Beschreibung der 3B oben, jedoch ist in diesem Fall der Abstand zwischen der Kante des Schreibchips und der Kante des Halte/Verschleißteils beträchtlich vergrößert. Dies bedeutet, daß auch der Abstand g zwischen der kritischen Höhe des Schreibchips und der Oberseite der Fläche des Verschleißteils 18 vergrößert ist. Dies bedeutet, daß der Winkel h nicht sehr auf Änderungen im Abstand g empfindlich ist. Eine Eckenabrundung (siehe 11) ist auf dem Leseteil erforderlich, um das Band nicht zu beschädigen. Eckenabrundungen sind an der Vorder- und der Hinterkante nicht vorgesehen.
In 15 ist der Kopfrahmen 17 mit den Kopfrahmenrippen 22 gezeigt. Die Rippen 22 definieren einen Freiraum, in dem der Lesekopf angeordnet ist.
16 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Leskopf 23 nicht optisch ist, d. h. ein wohlbekannter induktiver oder magnetoresistiver (MR) Typ. Dieser Kopf kann sich in die Richtung N relativ zu der Kopfplattform bewegen. Die beiden Schreibköpfe 1 sind an dem Kopfrahmen 17 angebracht und können sich relativ zu der Kopfplattform 16 um das Drehzentrum O drehen.
Bei der Ausführungsform, bei der der Lesekopf 23 ein herkömmlicher MR-Typ ist, ist es erforderlich, die Schreibanordnung um das Drehzentrum O zu drehen, wie es zuvor angesprochen ist, jedoch ist es zusätzlich nötig, den Lesekopf 23 dynamisch in der Richtung N auszurichten, um die beschriebenen Spuren während des Betriebes, bei dem beim Schreiben gelesen wird, zu verifizieren. Diese Bewegung wird auch während des Lesebetriebes benutzt, um dynamisch der seitlichen Bewegung der beschriebenen Spuren zu folgen.
17 zeigt schematisch einen Lese/Schreibkopf für den bidirektionalen Betrieb, der zwei Schreibköpfe 24 und einen einzigen Lesekopf 25 umfaßt, der dazwischen angeordnet ist. Der Schreibkopf 24, der dem Lesekopf 25 in der Richtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums voransteht, wird betrieben, so daß von der Richtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums abhängt, welcher Schreibkopf benutzt wird.
18 veranschaulicht eine Alternative, bei der zwei Leseköpfe 26 auf jeder Seite eines Schreibkopfes 27 vorgesehen sind. Der Lesekopf 26, der dem Schreibkopf 27 in der Richtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums folgt, wird für die Verifikation betrieben. Es hängt damit von der Richtung des Betriebes des Aufzeichnungsmediums ab, welcher Lesekopf 26 betrieben werden soll.
19 liefert eine mögliche alternative Konfiguration für die vorliegende Erfindung. Insbesondere ist der Lese/Schreibkopf 28 mit Abstützfüßen 29 versehen. Die Abstützfüße bilden eine Lagerungsfläche für das Aufzeichnungsmedium, die dabei hilft, einen Angriffswinkel des Aufzeichnungsmediums über den Lese/Schreibkopf zu definieren.
Obwohl in den vorangegangenen Ausführungen integrale Verschleißteile für den Lese/Schreibkopf enthalten waren, wird auch daran gedacht, daß die Verschleißteile getrennt von dem Lese/Schreibkopf vorliegen können. Zum Beispiel zeigt 20 einen Lese/Schreibkopf 30 mit Verschleißteilen 31 auf jeder Seite in den Bewegungsrichtungen des Aufzeichnungsmediums, jedoch vom Lese/Schreibkopf 30 beabstandet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß Lesekopf und die Schreibköpfe voneinander getrennt sein können, im Gegensatz zu der integrierten Verbindung dieser Teile bei den voranstehenden Ausführungsformen. 21 zeigt einen Lese/Schreibkopf mit einem Schreibkopf 32, der von einem Lesekopf 33 getrennt ist. Ein zweiter Schreibkopf 32 ist in der anderen Richtung von dem Lesekopf 33 getrennt, um den bidirektionalen Betrieb zu erlauben. Es wird auch daran gedacht, daß die getrennte Anordnung dieser Köpfe ebenso in einer Lese/Schreib/Lesekonfiguration getroffen werden kann, wie in 18.
Somit ist ein Lese/Schreibkopf bei einem Magnetbandlaufwerk gezeigt und beschrieben, bei dem der Matrix-Schreibkopf als ein Teil einer insgesamt ebenen Struktur vorgesehen ist, welche den atmosphärischen Druck benutzt, um das Band gegen die Betriebsfläche des Schreibkopfes zu halten. Der Lesekopfhereich ist vorgesehen, um das Lesen der Daten zu ermöglichen, unmittelbar nachdem sie geschrieben sind. Die vorliegende Kopfstruktur erlaubt das Schreiben und Lesen von geschriebenen Daten in beiden Bewegungsrichtungen des Bandes.
Obwohl weitere Modifikationen und Änderungen von den Fachleuten vorgeschlagen werden können, ist es die Absicht der Erfinder, innerhalb des hierauf erteilten Patentes alle Änderungen und Modifikationen zu verkörpern, wie sie vernünftigerweise und genau in den Rahmen ihres Beitrages zur Technik fallen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

1: Matrix-Schreibkopf
1': Verschleißbeschichtung
2: Halte- und Verschleißteil
3: optisches Leseprisma, Lesekopf
4: Basisplatte für die Kopfanordnung
5: Verschleißteil/Bandumlenkteil; Kantenverschleißschutz/Umlenkteil
6: gedruckte Schaltkarte
7: flexibles Kabel
8: Noppe
9: Vorderkante
10: Radius
11: Band
12: Bandumlenkkante
13: flexibles Kabel
14: Schuh
15: Schuh
16: Kopfplattform
17: Kopfrahmen
18: Verschleiß/Halteteil
19: Prisma zum Auslesen
20: Verschleißstangen
21: flexibles Kabel
22: Rippen
23: Lesekopf
24: Schreibkopf
25: Lesekopf
26: Lesekopf
27: Schreibkopf
28: Lese/Schreibkopf
29: Abstützfüße
30: Lese/Schreibkopf
31: Verschleißteil
32: Schreibkopf
33: Lesekopf

Claims

Schreibkopf bei einem Magnetband-Aufzeichnungssystem, der aufweist: einen Schreibkopfbereich (1) mit Spalten zum Schreiben von Daten auf ein Magnetband (11), wenn die beiden relativ zueinander bewegt werden, wobei der Schreibkopfbereich (1) eine Bandkontaktfläche hat; und ein Verschleißteil (5) mit einer Kante (9, 12), die stromaufwärts des Schreibkopfbereiches (1) relativ zu einer Bewegungsrichtung des Bandes (11) angeordnet ist, wobei das Verschleißteil (5) eine Kontaktfläche definiert, die im wesentlichen koplanar zu der Bandkontaktfläche des Schreibkopfbereiches (1) ist, wobei die Kante (9, 12) so angeordnet ist, daß sie einen Bandumlenkwinkel für das Magnetband (11) bildet, um atmosphärischen Druck auszunutzen, um das Band (11) gegen den Schreibkopfbereich (1) zu halten.
Schreibkopf nach Anspruch 1, bei dem das Verschleißteil (5) ein erstes Verschleißteil ist, und der weiter aufweist: ein zweites Verschleißteil (5) mit einer Kante (12, 9), die stromaufwärts des Schreibkopfbereiches (1) relativ zu einer entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Bandes (11) angeordnet ist, wobei das Verschleißteil (5) eine Bandkontaktfläche definiert, die im wesentlichen koplanar zu der Bandkontaktfläche des Schreibkopfbereiches (1) ist, wobei die Kante (12, 9) so angeordnet ist, daß sie einen Bandumlenkwinkel für das Magnetband bildet, um atmosphärischen Druck auszunutzen, um das Band (11) gegen den Schreibkopfbereich (1) zu halten, wenn das Band (11) einer Vorwärtsrichtung bewegt wird und wenn das Band (11) in einer Rückwärtsrichtung bewegt wird.
Schreibkopf nach Anspruch 1, bei dem der Schreibkopfbereich (1) ein erster Schreibkopfbereich ist und das Verschleißteil (5) ein erstes Verschleißteil ist, und der weiter aufweist: einen Lesebereich (3) benachbart dem ersten Schreibkopfbereich (1) auf einer Seite gegenüber dem ersten Verschleißteil (5); einen zweiten Schreibkopfbereich (1) benachbart dem Lesebereich (3) auf einer Seite gegenüberliegend dem ersten Schreibkopfbereich (1); und ein zweites Verschleißteil (5) benachbart dem zweiten Lesekopfbereich (1) auf einer Seite gegenüber dem Lesebereich (3), wobei das erste und das zweite Verschleißteil (5) und der erste und zweite Schreibkopfbereich (1) und das Leseteil (3) Bandkontaktflächen haben, die im wesentlichen koplanar sind, um so atmosphärischen Druck auszunutzen, um das Band gegen die Schreibkopfbereiche (1) während der jeweiligen Bandbewegung vorwärts und rückwärts zu halten, wobei die Möglichkeit des Lesens, während geschrieben wird, zur Verfügung gestellt wird.
Schreibkopf nach Anspruch 3, der weiter aufweist: eine Kopfplattform (16), auf der der erste und zweite Schreibkopfbereich (1) und das erste und zweite Verschleißteil (5) und das Leseteil (3) angeordnet sind, wobei der erste und zweite Schreibkopfbereich (1) und das erste und zweite Verschleißteil (5) relativ zu der Kopfplattform (16) drehbar sind.
Schreibkopf nach Anspruch 1, bei dem die Elemente von der Koplanarität um Beträge abweichen, die nicht signifikant sind, um das Halten des Bandes gegen den Kopfbereich (1) zu bewirken.
Schreibkopf nach Anspruch 1, bei dem der Schreibkopf (1) drehbar angeordnet ist, um den Azimutfehler zu kompensieren.
Schreibkopf nach Anspruch 1, bei dem die Kante (9, 12) des Verschleißteils (5) relativ scharf ist.
Verfahren zum Herstellen eines Schreibkopfes, das die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Lesekopfes; Positionieren eines ersten und eines zweiten Matrix-Schreibkopfes auf gegenüberliegenden Seiten des Lesekopfes; Positionieren von Verschleißteilen auf gegenüberliegenden Seiten des ersten und des zweiten Matrix-Schreibkopfes, so daß die Verschleißteile und die Matrix-Schreibköpfe und der Lesekopf entlang einer Linie liegen, welche eine Bewegungsrichtung eines Bandes definieren; Aufsetzen des Lesekopfes und des ersten und zweiten Matrix-Schreibkopfes und der Verschleißteile auf eine planare Fläche, entweder während der Positionierschritte oder anschließend daran, so daß Bandkontaktflächen des Lesekopfes und des ersten und des zweiten Matrix-Schreibkopfes und der Verschleißteile im wesentlichen in einer Ebene liegen; und Befestigen des Lesekopfes und des ersten und des zweiten Matrix-Schreibkopfes und der Verschleißteile, um einen Lese/Schreibkopf zu bilden, der eine im wesentlichen planare Bandkontaktfläche hat.
Bidirektional betreibbarer linearer Dünnfilmbandkopf zur Verwendung mit einem Magnetaufzeichnungsband, der über ihn läuft, der aufweist: ein Substrat mit einer im wesentlichen ebenen durchlässigen Fläche; und wenigstens einen Dünnfilmtransducer auf einer Seite des Substrates, die dem Magnetaufzeichnungsband zugewandt ist.
Bidirektional betreibbarer linearer Dünnfilmbandkopf nach Anspruch 9, der weiter aufweist: Verschleißzonen, die integriert mit dem wenigstens einen Dünnfilmtransducer ausgebildet sind.
Bidirektional arbeitender linearer Dünnfilmbandkopf nach Anspruch 9, bei dem der Bandkopf eine Schreib/Lese/Schreibkonfiguration aufweist.
Bidirektional arbeitender linearer Dünnfilmbandkopf nach Anspruch 9, bei dem der Bandkopf eine Lese/Schreib/Lesekonfiguration aufweist.
Bidirektional arbeitender linearer Dünnfilmbandkopf nach Anspruch 9, der weiter aufweist: Verschleißteile, die beabstandet von dem Bandköpfen angeordnet sind.
Bidirektional arbeitender linearer Dünnfilmbandkopf nach Anspruch 9, der weiter aufweist: Abstützfüße, die beabstandet von dem Bandkopf angeordnet sind.