JP2000040335A - 動/静テ―プガイド - Google Patents

動/静テ―プガイド

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JP2000040335A
JP2000040335A JP11137591A JP13759199A JP2000040335A JP 2000040335 A JP2000040335 A JP 2000040335A JP 11137591 A JP11137591 A JP 11137591A JP 13759199 A JP13759199 A JP 13759199A JP 2000040335 A JP2000040335 A JP 2000040335A
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JP
Japan
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tape
sleeve
shaft
friction
guide
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Pending
Application number
JP11137591A
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English (en)
Inventor
Lynn C Jacobs
シー ジェイコブス リン
David T Hoge
ティー ホージ ディヴィッド
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Storage Technology Corp
Original Assignee
Storage Technology Corp
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G11B23/02Containers; Storing means both adapted to cooperate with the recording or reproducing means
    • G11B23/04Magazines; Cassettes for webs or filaments
    • G11B23/08Magazines; Cassettes for webs or filaments for housing webs or filaments having two distinct ends
    • G11B23/087Magazines; Cassettes for webs or filaments for housing webs or filaments having two distinct ends using two different reels or cores
    • G11B23/08707Details
    • G11B23/08757Guiding means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/60Guiding record carrier

Landscapes

  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープのスティクションを減少させるテープ
ガイドを提供する。 【解決手段】 テープ駆動装置に用いられるテープカー
トリッジのテープガイド(16a,16b)は、固定シャフ
ト(30)と、シャフトの周りに配置された円筒形スリー
ブ(28)とを有する。スリーブは、内面(36)及び外面
(32)を有する。スリーブの内面は、スリーブとシャフ
トとの間に一定量の摩擦が生じるようにシャフトに係合
する。この摩擦は、テープ(18)がスリーブの外面に係
合し、テープの走行につれてスリーブがシャフトの周り
に回転しているときのテープとスリーブの外面との間の
摩擦よりも小さい。テープとスリーブの外面との間の摩
擦は、テープがいったん該テープとスリーブの外面との
間に空気膜を生じさせるのに十分な速度で動いてスリー
ブがシャフト周りに回転しなくなると、スリーブとシャ
フトとの間の摩擦よりも小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にテープ駆動
装置内でテープを案内するテープガイドに関し、特にテ
ープのスティクション(stiction)を減少させるテープ
ガイドに関する。
【0002】
【従来の技術】ウェブ及びテープ案内装置は、磁気テー
プ及び光学テープを読取り書込みヘッド上に案内する。
テープをこのヘッド上に案内することは、テープへのデ
ータの書込み及びテープからのデータの読取りにとって
重要である。代表的な磁気テープ駆動装置は、テープ経
路中に設けられていて、テープとヘッドの適正なアライ
ンメントを確保すると共にこれらの動作を保証する幾つ
かの要素を備えている。たとえば、代表的手テープ駆動
装置のテープ経路には、供給リール、バイブレーション
デカプラ(vibration decoupler )、クリーナーブレー
ド、磁気読取り書込みヘッド、張力変換器、貯蔵リール
及びテープガイドが設けられている。テープガイドは代
表的には、読取り書込みヘッドに対するテープの横方向
位置(即ち、テープの幅方向における位置)を物理的に
調整する。横方向位置調整により、ヘッドの読取り書込
み要素とテープ上のデータトラックとの間の適正なアラ
インメントが維持される。テープガイドは又、テープを
容易な曲げ方向(即ち、テープの走行方向)に支持案内
する。
【0003】容易な方向におけるテープ案内を行うガイ
ドについて3種類の基本的なタイプが知られている。第
1タイプのガイドは、固定された円筒形ポストである。
固定式円筒形ポストは、テープが動作中にあるときに流
体力学的な空気フィルム又は空気膜がテープとポストと
の間に生じ、それにより摩擦及び摩耗が減少するという
原理に基づいている。しかしながら、実用サイズのポス
トでは、摩擦及び摩耗を顕著な程度まで減少させるのに
十分な厚さの空気膜は生じない。また、テープを停止さ
せ、テープが張力を受けた状態でポストに当たっている
と、このテープはポストにくっつく。かかるくっつき又
はスティクションは、テープの初期動作を困難にすると
共にその結果としてテープ駆動装置がテープ動作を開始
できないことに起因してテープが傷んだり、或いはテー
プ駆動装置が故障する場合がある。スティクションは、
高温環境及び湿りけのある環境ではポストに関して特に
問題である。
【0004】第2のタイプのガイドはローラである。ポ
ストと比較して、ローラは、テープの動作中、常時回転
しているので、動作中のテープに関する摩擦を減少さ
せ、しかも停止状態にあるテープに関するスティクショ
ンを減少させる。しかしながら、ローラを用いるとテー
プ経路中に振動が発生する(これにより、ヘッドとテー
プとのインタフェースが損なわれる場合かある)。ま
た、ローラは、適当なクローズドループ張力制御を維持
するために積極的に制御しなければならないエネルギを
蓄える。ローラは、ポストよりもテープの操縦又は方向
づけが困難であり、テープがローラ上を飛ぶように走行
しないようするために溝又は他の幾何学的形状部分を必
要とする場合が多い。さらに、ローラは、高価な玉軸受
を用いている。
【0005】第3のタイプのガイドは、外部加圧式空気
軸受である。空気軸受は、テープの摩擦及びスティクシ
ョンを際立って減少させることができるが、これはポス
ト又はローラよりも構造が複雑であり、しかも効果であ
る。空気軸受の構造が複雑である理由は、空気が制御さ
れた圧力下で得られるようにするためのスペース及び部
品が必要になるからである。固定式円筒形ポストとロー
ラの両方又は何れか一方が、米国特許第4,633,3
47号、第4,341,335号、第4,144,99
1号、第3,991,956号、第3,360,174
号、第3,276,651号及び第3,327,964
号に開示されている。ポストとローラの両方又は何れか
一方は、これら技術文献がテープ案内法を開示している
程度には、テープ動作を駆動し、テープ張力を制御し、
或いはテープの横方向案内を行うのに用いられている。
また、米国特許第4,071,177号は、空気軸受を
開示し、米国特許第4,276,575号は、摩耗を減
らすためにテープガイドに対してプラスチック潤滑手段
を用いることを開示している。他のガイドの例が、米国
特許第5,289,331号及び第5,282,105
号に開示されている。
【0006】固定式円筒形ポスト及びスリーブに関する
利点を備えるが、これらのタイプのテープガイドに関連
した欠点をもたないテープガイドが要望されている。
【0007】
【発明の概要】したがって、本発明の目的は、テープガ
イドに係合した状態のテープの始動及び停止中に回転で
き、テープが空気膜を生じさせてこれがテープとテープ
ガイドを互いに互いに分離する速度になると固定される
テープガイドを提供することにある。上記目的及び他の
目的を達成するために、本発明は、固定シャフト及び該
シャフトの周りに配置された円筒形スリーブを有するテ
ープガイドを提供する。スリーブの内面は、スリーブと
シャフトとの間に一定量の摩擦が生じるようにシャフト
に係合し、テープがスリーブの外面に係合し、テープの
走行につれてスリーブがシャフトの周りに回転すると、
テープとスリーブの外面との間の摩擦が、スリーブとシ
ャフトとの間の該一定量の摩擦に打ち勝つ。
【0008】テープとスリーブの外面との間の一定量の
摩擦は、テープがいったん該テープとスリーブの外面と
の間に空気膜を生じさせるのに十分な速度で動いてスリ
ーブがシャフト周りに回転しなくなると、スリーブとシ
ャフトとの間の該一定量の摩擦よりも小さくなる。本発
明のテープガイドと関連してテープカートリッジ及びテ
ープ駆動装置も又提供されている。本発明の奏する利点
は多い。本発明のテープガイドはテープの始動及び停止
の際のテープガイドに対するテープのスティクションを
大幅に減少させる。その結果、テープがテープガイド上
で引き取られている際及びこれに当たっている際、テー
プの引きずり又は滑りは生じない。
【0009】本発明の上記特徴及び利点並びに他の特徴
及び利点は、以下の説明、特許請求の範囲、添付の図面
を参照すると一層良く理解されよう。
【0010】
【発明の最適実施形態】今、図面を参照すると、図中、
同一の符号が同一の構造的特徴及び構造要素を示してい
る。本発明のテープガイドを、磁気テープ装置又は磁気
テープ駆動機構用のテープカートリッジに具体化された
ものとして説明する。今、図1を参照すると、本発明の
テープカートリッジ10が示されている。テープカート
リッジ10は、供給リール12、巻取りリール14及び
テープガイド16(a,b)を有している。磁気テープ
18は、一端が供給リール12に巻き付けられ、他端が
巻取りリール14に巻き付けられている。テープガイド
16(a,b)は、磁気テープ18を供給リール12か
ら、テープ駆動装置の読取り書込みヘッド(図1には示
さず)を通って巻取りリール14に案内する。磁気テー
プ18は、テープガイド16(a,b)に密接した状態
でその周りにおいて向きやすい方向に曲がった状態で示
されている。
【0011】次に、図2を参照すると、本発明のテープ
駆動装置20が示されている。テープ駆動装置20は、
テープ駆動装置内に設けられた読取り書込みヘッド22
を有している。テープカートリッジ10がテープ駆動装
置20内に挿入される。テープ駆動装置20は磁気テー
プ18の所望部分を読取り書込みヘッド22に密接させ
た状態に位置決めするために必要に応じてリール12,
14をいずれかの方向に機械的に駆動する。読取り書込
みヘッド22は、磁気的にデータを磁気テープ18に書
き込むと共に、或いはデータを磁気テープ18から読み
取ることができる1又は2以上の磁気変換器を有してい
る。リール12,14及び読取り書込みヘッド22の操
作は、データを磁気テープ18に制御自在に書き込むと
共に、或いはデータを磁気テープ18から読み取るコン
トローラ24によって行われる。
【0012】データ(アナログ形式の又はディジタル形
式に符号化された音響、視覚又は任意のコンピュータ関
連データを含む)が、任意の利用可能な記録フォーマッ
トを用いて磁気テープ18上の1又は2以上のトラック
に記録される。テープガイド16(a,b)は、テープ
経路26に沿う磁気テープ18の位置を維持する。テー
プガイド16(a,b)は、テープ経路26に沿うこれ
らの有効性を最大限にするためにテープカートリッジ1
0上に位置決めされる。次に、図3及び図4を参照する
と、テープガイド16aが一層詳細に示されている。テ
ープガイド16bは、これと同一の構造を有しているの
で、これについては説明しない。テープガイド16は、
円筒形プラスチック製シャフト30に嵌合する円筒形金
属スリーブ28を有している。スリーブ28は、外側テ
ープ係合面32及び内側シャフト係合面34を有してい
る。スリーブ28のテープ係合面32は磁気テープ18
に係合してこれをテープ経路26に沿って案内する。ス
リーブ28のシャフト係合面34は、シャフト30の外
面36に係合する。スリーブ28は、シャフト30の回
りに回転自在である。
【0013】シャフト30は、プラスチックで作られる
と共に成形及び厳しい公差が達成可能に設計された低摩
擦材料である。シャフト30の外面36は、テーパ37
及び溝39を有している。テーパ37により、シャフト
30を型から取り出すことができる。溝39は、スリー
ブ28がシャフト30の回りに回転している時に生じた
デブリを集めてデブリがシャフトの回りにおけるスリー
ブの回転を妨害しないようにする。シャフト30は、締
結具40を受け入れるための締結用孔38を有してい
る。締結具40は、シャフト30をテープカートリッジ
のプラットホーム42に締結してテープガイド16aが
図1に示すように定位置に固定されたままになるように
する。テープガイド16aは、スリーブ28の頂部及び
シャフト30に嵌合するスペーサ要素44を更に有して
いる。スペーサ要素44は、一対の締結具46(a,
b)によってシャフト30の頂部に締結されている。
【0014】引続き図3及び図4を参照しながら、今図
5A及び図5Bを参照して、テープガイド16aの動作
原理を説明する。図5Aに示すように、磁気テープ18
は、テープが静止状態にあるとき、スリーブ28のテー
プ係合面32に係合する。磁気テープ18の動作中、図
5Bに全体を符号48で示す流体力学的な空気膜が生じ
てテープとスリーブ28のテープ係合面32を互いに分
離する。空気膜48は、摩擦及び摩耗を減少させる。磁
気テープ18とスリーブ28のテープ係合面32を互い
に分離する空気膜48の厚さ(t)は近似的に次式によ
って与えられる。
【0015】
【数1】t=0.426・R・(12nVw/T)2/3 上式において、nは空気の絶対粘度、Vは巻取り速度、
wは磁気テープ18の幅、Tは巻取り張力、Rはスリー
ブ28のテープ係合面の半径である。磁気テープ18の
動作の始動(即ち、加速)の際、テープはスリーブ28
のテープ係合面32に係合してスリーブをシャフト30
の回りに摩擦の作用で駆動する。磁気テープ18は、ス
リーブ28をシャフト30回りに引っ張る。というの
は、テープは依然として、テープとスリーブを互いに分
離する空気膜を生じさせるのに十分な速度に達していな
いからである。動作の始動中、磁気テープ18とスリー
ブ28のテープ係合面32との間には大きな量の摩擦が
ある。その結果、磁気テープ18とスリーブ28は互い
に同一速度で動くので、始動の際にはこれらの間には相
対運動が存在せず、スティクションもない。事実、動作
の始動中、テープガイド16aは動的であり、代表的な
ローラガイドと同様に機能し、これと関連した利点を全
て備えている。
【0016】磁気テープ18がいったん十分な速度に達
すると、例えば、テープ駆動装置20がリール14を毎
秒少なくとも1/2mの速度で駆動すると、テープをス
リーブ28から分離するのに十分な厚さの空気膜が生じ
る。この時点において、磁気テープ18とスリーブ28
のテープ係合面32との間の摩擦は小さくなり、テープ
はスリーブを引っ張るのをやめる。すると、スリーブ2
8はシャフト30の回りの回転を停止する。というの
は、スリーブのシャフト係合面34とシャフト30の外
面36との間の摩擦は、磁気テープ18とスリーブのテ
ープ係合面32との間の摩擦よりも大きいからである。
事実、磁気テープ18がテープとスリーブ28を互いに
分離するのに十分な厚さの空気膜を生じさせるほどの速
度に達すると、テープガイド16aは静止状態となり、
代表的な固定状態の円筒形ポストと同様に機能し、これ
と関連した利点を全て備えている。
【0017】磁気テープ18がこれよりも高い速度で駆
動されると、空気膜の厚さが増大して、磁気テープとス
リーブ28のテープ係合面32との間の摩擦が更に一段
と減少する。かくして、テープ駆動装置20がリール1
4を十分な速度から最大速度、例えば毎秒11mの速度
まで一層速く駆動すると、スリーブ28はシャフト30
の回りに回転しないようになる。磁気テープ18の動作
停止操作(減速)の際、いったんリール14が十分な速
度以下で、即ち毎秒1/2mの速度以下の速度で駆動さ
れると、テープはスリーブ28のテープ係合面32に係
合する。この時点では、空気膜の厚さは、磁気テープ1
8とスリーブ28のテープ係合面32を互いに分離する
には不十分である。かくして、磁気テープ18は、スリ
ーブ28のテープ係合面32に係合し、テープとスリー
ブとの間の摩擦が増大する。すると、磁気テープ18は
テープが動くにつれて摩擦の作用でスリーブをシャフト
30の回りに駆動する。スリーブ28はシャフト30の
回りにおける回転を開始する。というのは、磁気テープ
18とスリーブ28のテープ係合面32との間の摩擦
が、スリーブのシャフト係合面34とシャフト30の外
面36との間の摩擦よりも大きいからである。
【0018】その結果、磁気テープ18とスリーブ28
は、同一の速度で一緒に動き、動作の停止操作の際、こ
れらの間には相対運動がなく、スティクションもない。
事実、動作の停止操作の際、テープガイド16aは動的
であり、代表的なローラガイドと同様に機能し、それと
関連した利点を全て備えている。かくして、本発明に従
って、上述の目的を完全に満足して上述の利点を奏する
テープガイド、テープ経路及びテープカートリッジが提
供されていることは明らかである。本発明をその特定の
実施形態と関連して説明したが、当業者であれば上述の
説明に照らして多くの改造例、設計変更例及び変形例を
想到できることは明らかである。
【0019】例えば、本明細書で説明したテープガイド
を、磁気テープ駆動装置以外の可撓性ウェブ案内用途に
用いてもよい。かかる用途としては、光学テープ駆動装
置やフィルム及び織物の巻取り機が挙げられる。また、
テープ経路は、用途の必要に応じて本明細書で開示した
テープガイドを任意の数、有してもよい。テープガイ
ド、リール、読取り書込みヘッド及び他の経路構成部品
を上述の教示に従って種々の形態に配置しても良い。し
たがって、本発明は、特許請求の範囲の精神及び範囲に
属するようなかかる全ての改造例、設計変更例及び変形
例を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテープカートリッジの斜視図である。
【図2】本発明のテープ駆動装置の略図である。
【図3】本発明のテープガイドの分解斜視図である。
【図4】休止状態のテープに係合した状態で示された本
発明のテープガイドの横断面図である。
【図5A】テープの始動及び動作停止の際におけるテー
プガイド及びテープの図である。
【図5B】テープの動作中、テープがテープガイド上を
飛ぶように走行している際のテープガイド及びテープの
略図である。
【符号の説明】
10 テープカートリッジ 12 供給リール 14 巻取りリール 16a,16b テープガイド 18 テープ 20 テープ駆動装置 22 読取り書込みヘッド 26 テープ経路 28 スリーブ 30 シャフト 48 空気膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リン シー ジェイコブス アメリカ合衆国 コロラド州 80501 ロ ングモント サミット ヴィュー ドライ ヴ 2041 (72)発明者 ディヴィッド ティー ホージ アメリカ合衆国 コロラド州 80021 ウ ェストミンスター ジェリソン コート 8865

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定シャフトと、該シャフトの周りに配
    置された円筒形スリーブとを有し、該スリーブは、内面
    及び外面を有し、スリーブの内面は、スリーブとシャフ
    トとの間に一定量の摩擦が生じるようにシャフトに係合
    し、テープがスリーブの外面に係合し、テープの走行に
    つれてスリーブがシャフトの周りに回転すると、テープ
    とスリーブの外面との間の摩擦が、スリーブとシャフト
    との間の該一定量の摩擦に打ち勝つことを特徴とするテ
    ープガイド。
  2. 【請求項2】 テープとスリーブの外面との間の前記一
    定量の摩擦は、テープがいったん該テープとスリーブの
    外面との間に空気膜を生じさせるのに十分な速度で動い
    てスリーブがシャフト周りに回転しなくなると、スリー
    ブとシャフトとの間の該一定量の摩擦よりも小さくなる
    ことを特徴とする請求項1記載のテープガイド。
  3. 【請求項3】 シャフトは、テーパ及び溝を備えた外面
    を有していることを特徴とする請求項1記載のテープガ
    イド。
  4. 【請求項4】 シャフトは、プラスチック製であること
    を特徴とする請求項1記載のテープガイド。
  5. 【請求項5】 円筒形スリーブは、金属製であることを
    特徴とする請求項1記載のテープガイド。
  6. 【請求項6】 プラットホームと、プラットホーム上に
    取付け可能な第1及び第2の回転自在なリールと、第1
    の回転自在なリールに巻き付けられる第1の端部及び第
    2の回転自在なリールに巻き付けられる第2の端部を備
    えたテープと、プラットホームに固定されたシャフト及
    びシャフトの周りに配置された円筒形スリーブを備えた
    テープガイドとを有し、該スリーブは、内面及び外面を
    有し、スリーブの内面は、スリーブとシャフトとの間に
    一定量の摩擦が生じるようにシャフトに係合し、テープ
    がスリーブの外面に係合し、テープの走行につれてスリ
    ーブがシャフトの周りに回転すると、テープとスリーブ
    の外面との間の摩擦が、スリーブとシャフトとの間の該
    一定量の摩擦に打ち勝つことを特徴とするテープカート
    リッジ。
  7. 【請求項7】 テープとスリーブの外面との間の前記一
    定量の摩擦は、テープがいったん該テープとスリーブの
    外面との間に空気膜を生じさせるのに十分な速度で動い
    てスリーブがシャフト周りに回転しなくなると、スリー
    ブとシャフトとの間の該一定量の摩擦よりも小さくなる
    ことを特徴とする請求項6記載のテープカートリッジ。
  8. 【請求項8】 テープは、磁気テープであることを特徴
    とする請求項7記載のテープカートリッジ。
  9. 【請求項9】 テープは、光学テープであることを特徴
    とする請求項7記載のテープカートリッジ。
  10. 【請求項10】 テープカートリッジの取付け手段を有
    するテープ駆動装置であって、テープカートリッジは、
    プラットホームと、プラットホーム上に取付け可能な第
    1及び第2の回転自在なリールと、第1の回転自在なリ
    ールに巻き付けられる第1の端部及び第2の回転自在な
    リールに巻き付けられる第2の端部を備えたテープと、
    プラットホームに固定されたシャフト及びシャフトの周
    りに配置された円筒形スリーブを備えたテープガイドと
    を有し、該スリーブは、内面及び外面を有し、スリーブ
    の内面は、スリーブとシャフトとの間に一定量の摩擦が
    生じるようにシャフトに係合し、テープがスリーブの外
    面に係合し、テープの走行につれてスリーブがシャフト
    の周りに回転すると、テープとスリーブの外面との間の
    摩擦が、スリーブとシャフトとの間の該一定量の摩擦に
    打ち勝つようになっており、前記テープ駆動装置は、テ
    ープカートリッジをテープ駆動装置内に取り付けるとテ
    ープに隣接するよう設けられている読取り書込みヘッド
    と、第1尾よ非第2の回転自在なリールを制御自在に回
    転させてテープを前記ヘッドの先へ送り進めるコントロ
    ーラとを更に有し、コントローラは、テープカートリッ
    ジをテープ駆動装置内に取り付けると、第1及び第2の
    回転自在なリールに結合され、コントローラは更に、読
    取り書込みヘッドに結合され、読取り書込みヘッドを制
    御自在に動作させてデータをテープから読み書きさせる
    ようになっていることを特徴とするテープ駆動装置。
  11. 【請求項11】 テープとスリーブの外面との間の前記
    一定量の摩擦は、テープがいったん該テープとスリーブ
    の外面との間に空気膜を生じさせるのに十分な速度で動
    いてスリーブがシャフト周りに回転しなくなると、スリ
    ーブとシャフトとの間の該一定量の摩擦よりも小さくな
    ることを特徴とする請求項10記載のテープ駆動装置。
JP11137591A 1998-04-08 1999-04-08 動/静テ―プガイド Pending JP2000040335A (ja)

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US09/057,128 US6125096A (en) 1998-04-08 1998-04-08 Dynamic/stationary tape guide

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