JP2000504460A - テープを確実に均一に積重ねるのに適応した部分を備えるフランジテープリール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 読取／書込動作中テープが制御されて均一的に積上げられてテープの横方向の運動が減少するようにするためのテープドライブテープリール（１０）。リール（１０）は、ハブ（５０）と、ハブ（５０）の両側に位置する２つのフランジ（２０、３０）とを含む。各フランジ（２０、３０）は、テープがリール（１０）に巻かれる際にハブ（５０）を中心として旋回する偏向可能な放射状部分（２７、３７）を含む。テープの各ループがハブ（５０）に巻かれテープの積重ねが増大するにつれて、フランジ（２０、３０）の放射状部分（２７、３７）は互いに向かいかつ対向するテープの積重ねのエッジに対し偏向し、確実にテープが均一に積重ねられるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 テープを確実に均一に積重ねるのに適応した部分を 備えるフランジテープリール 発明の分野 本発明は包括的には磁気記録テープリールに関する。より特定的には、本発明 はテープをリールに巻く際にテープが均一的に積重ねられるようにする低コスト のテープリールに関する。 発明の背景 磁気テープは、データ消去性、低コストのデータ記憶、高速データ能力、高い 容積効率および再利用性が求められるコンピュータシステムにおける、データ記 憶のために用いられる。磁気テープは、オープンリール、テープカートリッジお よびカセットを含む。以前は磁気テープを収容するのに最もよく用いられた容器 はオープンリールであった。３０年以上にわたり、テープを巻くハブとテープエ ッジを保護するフランジとからなる簡単なリールが用いられている。しかしなが ら、さらなるテープ保護、および人間の介入を減じることが必要となり、テープ カートリッジおよびカセットが使用されるようになった。カートリッジとは、機 械使用可能な容器内のテープの単一のリールのことであり、カセットは、巻取リ ールおよび供給リールを含む。巻取リールは、磁気テープドライブにおいて、情 報をテープに書込むまたはテープから読取る間に、テープをテープカートリッジ またはリールから巻取るのに使用される。 テープ上の平行のトラックを使用することによって、大量の情報を記録してテ ープで高速データ能力を達成する必要が満たされた。トラック数が多いほどより 多くの情報をテープに記憶させることができる。したがって、より多くのトラッ クに対処するためにテープ上のトラック間隔は減少し続けている。その結果、所 望のトラックが正確に読取／書込ヘッド上で位置決めされることを確実にするた めに、テープが読取／書込動作中にヘッド上を通過する際の横方向のテープの運 動を制御することが非常に重要になっている。 動作中テープは供給リールと巻取リールとの間を移動する際に、正確な態様で 読取／書込ヘッド上で案内されねばならない。テープが過剰に横方向に運動する ことは望ましくない。横方向のテープの運動とは、テープがヘッドを通過する際 の所定の縦の運動方向に垂直の、テープの望ましくない（同一面の）ピーク−ピ ーク距離（peak-to-peak distance）としてて定義される。テープの横方向の運 動は、テープ上のトラックの最小幅およびトラック間の最小間隔を決定する際の 大きな制限要因となる。したがって横方向のテープの運動が減少すれば、テープ 上により多くのトラックをストアすることができそれに従ってテープ密度が増大 する。 横方向のテープの運動を最小にする１つの方策は、本願の譲受人と同一人に譲 渡される米国特許第５，４１４，５８５号に開示されたようなテープガイドシス テムを用いることである。この方策では、テープがその走行経路を流れている際 の横方向のテープの運動を最小にする６つのローラガイドを使用する。このよう なテープガイドシステムの欠点は、低コストのテープドライブについてはコスト の面で有効ではないことである。 他の方策としては、供給リールおよび巻取リール双方でテープが均一に積上げ られることを確実にすることである。図１からわかるように、個々のループが積 上げられるにつれて、テープがリールのまわりに巻かれるときに横方向に左右に ずれて不均一に積上げられている。テープが不均一に積上げられると、テープが 読取／書込ヘッドを通過する際に横方向に運動することになる。 テープがリールに巻かれるときには、巻取済みのテープの外面と巻かれようと するテープとの間に空気が入り込む傾向がある。空気が入り込むとテープが不均 一に巻かれやすくなる。巻取られるテープ間に空気が入らないようにするために は、テープ張力を増大させて入り込んだ空気を「圧搾」すればよい。しかしなが ら、テープ張力を増大させるとテープおよびヘッドが摩滅し、したがって薄いテ ープをしようする際には有効でないまたは好ましくない。 本願の譲受人と同一人に譲渡される米国特許第５，４７４，２５３号では、楔 型リールを用いて均一的なテープの積上げに成功している。図２に示されるよう に、リールは、ハブに隣接する場所で最小であり、回転軸から外向きに延びる放 射方向におけるフランジの外周の端部で最大になる距離だけ離された対向する面 を有するフランジを備える。さらに、この対向する面の間隔はまた、回転軸のま わりの等しい距離の経路に沿い最小から最大へと増大する。このタイプのリール では、生産の設定において正確なテーパおよび精度が必要である。したがって低 コストのテープドライブには適切ではない。 このように、正確な高密度のテープガイドに適した低コストのテープリールが 求められているが未だに得られていない。 発明の概要 本発明は、テープドライブにおける読取／書込動作中にテープを制御して均一 的に積重ねて、読取／書込動作中の横方向のテープの運動を減じるための装置で ある。本発明は、ハブと、ハブの両側に設けられた２つのフランジとを含む。フ ランジの面は対向しかつハブから外向きに延在する。さらに、フランジはテープ がハブのまわりに巻かれる際にハブを中心として旋回可能な少なくとも１つの放 射状部分を含む。各放射状部分は各フランジから切取られた２つの溝により定め られる。溝はハブ近くからフランジの外側の端部に向かって延在する。リールは また、放射状部分間でハブに定められたばね部を含む。ばね部は、テープがハブ に巻かれる際にテープから加わる力を吸収することによって、放射状部分を互い に向かって旋回させる。動作中、テープがリールに巻かれるときに、ハブに加え られる力により、放射状部分はテープエッジに対して旋回し、テープエッジとの 接触を保ち、テープが確実に均一に積重なるようにする。このような配置を用い ると、横方向のテープの運動を最小に抑えることによって、磁気テープ媒体にス トアされるデータトラックの数を増大させることができる。 図面の簡単な説明 図１は、先行技術によるテープリールにおける非均一的なテープの積重ねを示 す側面断面図である。 図２は、先行技術による楔型テープリールの側面図である。 図３は、本発明に従う、テープドライブ装置において示された供給リールおよ び巻取リールの平面図である。 図４ａは、本発明に従う適応フランジテープリールの平面図である。 図４ｂは、図４ａの適応フランジリールの側面断面図である。 図５ａおよび図５ｂは、図３のテープリールの立面側面図である。 図５ｃは、リールおよびフランジ部分の寸法を示す立面側面図である。 図６ａは、図３のテープリールの他の立面側面図である。 図６ｂは、図６ａに示した切抜きの寸法を詳細に示す部分図である。 図６ｃは、図６ａの切抜きに関する弾性部材の場所を示す、図６ａの他の部分 図である。 図７は、図３のテープリールの側面断面図であり、均一に積重ねられたテープ を示している。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、８インチの形状ファクタのテープドライブの生産コストを全体とし て減少させる低コストのテープリールに向けられたものである。同時に、本発明 はテープヘッドに関する横方向のテープの運動量を最小にして、トラックの幅を より狭くしかつ間隔をより小さくして、テープにストアされるトラック数の増大 を可能にする。 本発明に従い、磁気テープドライブにおいて、情報をテープに書込むまたはテ ープから読取る間、供給および巻取リールを用いてテープを巻取る。図３に示す ように、テープドライブ１００は、テープ１１０が巻かれた供給リール１０１と 、ローラ１１１と、読取／書込ヘッド１１２と、巻取リール１０２とを含む。供 給リール１０１は取外し可能なカートリッジ１１５内に回転可能に載置される。 読取／書込動作中、テープ１１０は巻取リール１０２または供給リール１０１か ら解かれ、ローラ１１１はテープ１１０が読取／書込ヘッド１１２上を通過する 際に案内し、テープは他方のリールに１ループずつ次々に積重ねられ、半径が増 大する。説明を簡潔にするために、本発明は供給リール１０１について説明され る。同じ原理が巻取リール１０２に適用される。 次に図４ａを参照して、本発明に従う適応フランジテープリール１０の平面図 が示される。リール１０は、ハブ５０の両端部で規定される下部フランジ２０と 上部フランジ３０とを含む。ハブ５０は図４ａに示すように円筒形状であるが、 他の形状であってもよい。フランジはテープ１１０の公称幅よりもわずかに大き な距離だけ横方向に離されている。さらに図４ａに示すように、フランジおよび ハブはポリカーボネート材料から形成される。しかしながら、ポリカーボネート と同様またはそれよりも高いスチフネスを有する他の工学技術材料をその代わり に用いてもよい。 図５ａに示すように、下部フランジ２０は、フランジ２０から切取られて放射 状部分２７を規定する２つの放射方向に延在する溝２１および２２を含む。溝２ １および２２は各々、ハブ５０からフランジ２０の外側の端部２９に向かい延在 する。同様に、上部フランジ３０は、上部フランジ３０から切取られて放射状部 分３７を規定する２つの放射方向に延在する溝３１および３２を含む。溝３１お よび３２は図５ａおよび５ｂに示すようにハブ５０により近く延在しているため 、上部フランジの溝の長さＬ２は下部フランジ２０の溝の長さＬ１よりも大きい 。ある実施例では、Ｌ２は１．００５インチであり、Ｌ２は１．０４５インチで ある。図５ｃに示した実施例では、各フランジの溝は互いに関しおよそ５６°離 されている。リールの直径は約３．７３インチである。後で述べるように、放射 状部分２７および３７は、テープがハブに巻かれる際にハブ５０に関し偏向しテ ープエッジと接触して確実に均一に積重ねられるようにする。図７を参照して、 上部フランジ３０がハブ５０と一体化される一方で、下部フランジ２０は適切な 手段たとえば溶融によりハブ５０に固定されることがわかる。上部フランジ３０ はハブとともに成形されているため、放射状部分３７の剛性は放射状部分２７の 剛性よりも大きい。したがって、溝３１および３２を長くすることによりこの高 い剛性を補償して、放射状部分２７および３７双方が同じ振幅で同時に偏向でき るようにしている（このことについては以下で説明する）。 図４ｂは、リール１０の断面図である。図示のとおり、フランジ２０および３ ０の断面は先細りになっており、外径での厚みは内径での厚みよりも小さい。あ る好ましい実施例では、下部フランジ２０の断面の厚みは外径でＴ１＝０．６０ インチであり、内径でＴ２＝０．０６６インチである。同様に、上部フランジ３ ０は外径の厚みＴ３＝０．６５インチおよび内径の厚みＴ４＝０．０８０インチ として規定される。フランジの内面２０ａおよび３０ａは、フランジの外径で、 約０．６９４インチという距離Ｓ１だけ離されている。放射状部分２７および３ ７の内面２７ａおよび３７ａは、偏向していない状態では、外径でおよそ０．６ ９４インチというＳ２だけ離されている。 図６ａを参照して、ハブ５０は、ハブ５０における「Ｉ」字型の切抜き５５に よって規定されるばね部５５ａおよび５５ｂを含む。ばね部は、放射状部分２７ および３７の間で規定され、切抜き５５下の弾性部材５９を含む。図６ｃに示す ように、弾性部材５９の厚みが、ばね部５５ａおよび５５ｂをハブ面５０ａから 離れるようにバイアスする。 図６ｂには切抜き５５の詳細が示される。図示のとおり、切抜き５５は好まし くはおよそ０．０６２インチの厚みＷを有する「Ｉ」字型の切抜きにより規定さ れる。結果として生じるばね部５５ａおよび５５ｂの長さＬはおよそ０．６７６ インチであり幅ｄはおよそ０．３５０インチである。 動作中、テープの各ループがハブのまわりに巻かれる際、巻かれたテープによ って同心の放射方向の力Ｆがハブ５０に対して加えられる。放射方向の力Ｆは巻 かれたテープのループが加わるごとに増大するため、テープがハブ５０に巻かれ てすべて積重ねられたとき、力Ｆはテープのループが１つ巻かれたときよりも大 きい。力Ｆが増大するにつれて、ばね部５５ａおよび５５ｂはより大きく弾性部 材５９に対してバイアスされる。弾性部材５９の弾性が力Ｆを「吸収し」、ばね 部５５ａおよび５５ｂが偏向できるようにする。ばね部５５ａおよび５５ｂの偏 向が放射状部分２７および３７それぞれに伝達され、放射状部分２７および３７ は互いに向かって偏向する。したがって、テープがリールにより積重ねられるに つれて、放射状部分２７および３７は、互いに向かってより近くに、かつ対向す るテープの積重ねのエッジに対して偏向する。 図７は、巻取られたテープがすべて積重ねられたことにより放射方向の力Ｆが ハブ５０に対し加わった際の、放射状部分２７および３７のテープ６０のエッジ に対する偏向を示す。図示のように、フランジが先細りにされていることにより 、 偏向した放射状部分２７および３７の内側の面２７ａおよび３７ａは最終的にテ ープの積重ねのエッジと並列の関係になる。このことにより内側の面２７ａおよ び３７ａ各々はテープの積重ね全体と接触可能であり、テープは確実に均一に積 重ねられる。図示のようにこの位置では、内側の面２７ａおよび３７ａはおよそ ０．５１２という距離Ｓ２だけ離されている。なお、フランジ２０および３０の 残りの部分はテープの積重ねとは接触していない。したがってフランジ２０およ び３０の内面２０ａおよび３０ａは約０．６９４インチという距離Ｓ１だけ外径 部分では離れたままである。 逆に、テープがハブから巻取られるときには、ばね部５５ａおよび５５ｂなら びに放射状部分２７および３７は次第に、図４ｂに示すように「巻かれていない 」位置へと戻る。 好ましくは、ばね部５５ａおよび５５ｂの寸法は、テープがハブに巻かれてい くにつれて放射状部分２７および３７が次第に偏向し、テープの両端との接触を 保ち、確実にテープが均一的に積重ねられるように、定められる。たとえば、あ る好ましい実施例では、上部フランジの放射状部分３７の偏向の振幅とハブに巻 かれたテープの量との関係は以下のように表わされることが観察に基づいて示さ れている。 Ｒ＝０．６９４−［Ｔ×（０．０６８）］ 式中Ｒは放射状部分３７の偏向の大きさを表わし、Ｔはハブに積重ねられたテー プの割合を表わし、０．６９４は上記のようにハブにテープが巻かれていないと きの内面２７ａおよび３７ａ間の外径での距離を表わす。 さらに、放射状部分の偏向の大きさとばね部の偏向との関係が以下のように表 わされることが観察上わかっている。 ＤＳ＝（０．２１）×Ｒ 式中ＤＳはばね部５５ａおよび５５ｂの偏向の大きさを表わし、Ｒは上記で定義 付けたとおりである。 したがって、ばね部の偏向の大きさとハブに巻かれたテープの量との関係もま た以下のようにして表わされる。 ＤＳ＝０．１４６−［Ｔ×（０．０１４３）］ 式中ＤＳおよびＴは上記で定義付けたとおりである。 本発明は、テープを均一的に積重ねてテープのみがフランジの放射状部分２７ および３７と接触するようにすることによってテープエッジの摩耗を減じる、低 コストのリールを提供する。 当業者にとっては、本発明の精神から逸脱せずに、好ましい実施例の上記説明 を考察することにより多くの変更および変形が明らかになるであろう。本発明の 範囲については以下のクレームによってより具体的に指摘される。本明細書中の 記載および開示は例示にすぎず、以下のクレームによってより具体的に指摘され る本発明の範囲を限定するものではないと考えられるべきものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テープを巻くためのリールであって、 回転軸のまわりで回転するように配置されるハブと、 ２つのフランジとを含み、各フランジは外面および内面を有し、フランジはハ ブの両側に設けられ回転軸に沿い間隔が設けられた関係にあり、対向するフラン ジの内面は互いに外に広がって離れる関係でハブから外向きに延在し、各フラン ジは少なくとも１つの放射状部分を含み、少なくとも１つの放射状部分はテープ がハブに巻かれる際にテープの端部と接触しかつテープが確実に均一に積重ねら れるようにするためにハブに関して偏向可能である、テープを巻くためのリール 。 ２．ハブはさらに、放射状部分間に規定されるばね部を含み、ばね部はテープが ハブに巻かれる際にテープによりハブに加えられる同心の放射方向の力により偏 向可能である、請求項１に記載のリール。 ３．ばね部はハブにおけるＩ字型切抜きにより規定される、請求項２に記載のリ ール。 ４．偏向したばね部により放射状部分は互いに向かって偏向し、テープが完全に リールに巻かれたときに各放射状部分の内面は互いに並列関係にある、請求項２ に記載のリール。 ５．内面はテープがリールに完全に巻かれたときにテープの積重ねの端部と接触 している、請求項４に記載のリール。 ６．一方のフランジはハブと一体化されている、請求項１に記載のリール。 ７．各放射状部分は放射方向に延在する１対の溝の切抜きにより規定され、各溝 の切抜きは実質的にハブに隣接して規定される第１の端部を有し、第１の端部は フランジの外径の端部で規定される第２の端部に延在する、請求項１に記載のリ ール。 ８．ハブと一体化されたフランジの溝の第１の端部は他方のフランジの溝よりも ハブ近くに延在する、請求項７に記載のリール。 ９．溝の切抜きは長く伸びている、請求項７に記載のリール。 １０．溝の切抜きの各対は約５６°離されている、請求項７に記載のリール。 １１．フランジは先細りになった断面の厚みを有する、請求項１に記載のリール 。 １２．フランジの内径での断面の厚みはフランジの外径での断面の厚みよりも大 きい、請求項１１に記載のリール。 １３．ばね部は同心の放射方向の力を吸収するための弾性部材を含む、請求項３ に記載のリール。 １４．弾性部材の弾性により放射状部分はテープがリールから解かれる際に偏向 されていない位置へと戻る、請求項３に記載のリール。 １５．テープドライブにテープを供給しテープドライブからテープを巻取るテー プカートリッジであって、 少なくとも２つの並列する壁を有するハウジングと、 ハウジング内で２つの壁の間で回転軸のまわりで回転するように配置されるハ ブと、 ２つのフランジとを含み、各フランジは外面と内面とを有し、フランジはハブ の両側に位置し回転軸に沿い間隔がおかれた関係にあり、対向するフランジの内 面は互いに外に広がって離れる関係でハブから外向きに延在し、各フランジは少 なくとも１つの放射状部分を含み、少なくとも１つの放射状部分はテープがハブ に巻かれる際にテープの端部と接触しかつテープが確実に均一に積上げられるよ うにするためにハブに関し偏向可能である、テープカートリッジ。 １６．ハブはさらに、放射状部分間に規定されるばね部を含み、ばね部はテープ がハブに巻かれる際にテープによりハブに加わる同心の放射方向の力により偏向 可能である、請求項１５に記載のテープカートリッジ。 １７．同心の放射方向の力により放射状部分が互いに向かい偏向し、テープがリ ールに完全に巻かれたときに各放射状部分の内面は互いに並列関係にある、請求 項１６に記載のテープカートリッジ。 １８．放射状部分はテープがリールから解かれる際に偏向されていない位置へと 戻る、請求項１６に記載のテープカートリッジ。