JP2001093213A - テープドライブシステムのためのデバイスおよびヘッド、ならびに情報記憶または検索のためのシステム - Google Patents

テープドライブシステムのためのデバイスおよびヘッド、ならびに情報記憶または検索のためのシステム

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JP2001093213A
JP2001093213A JP2000239834A JP2000239834A JP2001093213A JP 2001093213 A JP2001093213 A JP 2001093213A JP 2000239834 A JP2000239834 A JP 2000239834A JP 2000239834 A JP2000239834 A JP 2000239834A JP 2001093213 A JP2001093213 A JP 2001093213A
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cover bar
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Allen G Rumpler
アレン・ジィ・ランプラー
James R Remby
ジェイムズ・アール・レンビィ
Ming Ho Lau
ミン・ロ・ラウ
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造的な統合性が改善され、位置付けの誤差
が減じられた、テープドライブシステムのためのヘッド
を提供する。 【解決手段】 該ヘッドは、基板上に形成されかつカバ
ーバーによって保護された複数のトランスデューサを有
し、カバーバーにはタイバーが接合される。このタイバ
ーはテープに対面する面に沿って、カバーバーを越えて
延びて、ヘッドの構造的な統合性を強化する。基板、カ
バーバーおよびタイバーに、ウェアバーを接合してもよ
い。これに代えて、タイバーにノッチを設けて、基板お
よびカバーバーをその中に接合してもよい。タイバー
は、トランスデューサの位置合せのずれおよび不安定性
を減じ、それにより、テープドライブシステムの記憶容
量が増し、信頼性および耐久性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、テープドライブ記憶システムの
ためのヘッドまたはトランスデューサに関する。
【０００２】
【発明の背景】マルチチャネルまたはマルチトラックの
テープドライブは、長年よく知られている。現在、この
ようなドライブは、オーディオ、ビデオまたはコンピュ
ータに応用することができ、アナログまたはデジタルの
信号の読書きが可能である。
【０００３】インターネット（Internet）の急速な成長
に伴い、データをバックアップするための安価なシステ
ムの必要性が高まり、このためにテープドライブが用い
られている。しかし、データ記憶がますます必要となる
につれて、テープドライブの記憶容量に対する要求もま
すます高まってきている。このような記憶の必要を満た
すために、トラック間の間隙を狭めたり、各テープ上に
より多くのトラックを設けたり、各トラック上にビット
をより高密度に収めたり、テープ速度および／またはテ
ープ長さを増したりすることが可能である。しかし残念
なことに、記憶容量を増すためにこのような修正がなさ
れても、高速で移動するテープおよびヘッドは常に正確
にデータを読書きすることができるわけではない。
【０００４】図１は、先行技術によるいくつかのテープ
・ヘッドの構成部品２０を組立ておよび完成前の状態で
示す。構成部品２０は、基板２５の、カバーバーまたは
ヘッドキャップ２７で覆われた表面２４に沿って形成さ
れた、複数の微細なトランスデューサ２２を含む。基板
２５上にトランスデューサ２２を形成するのに、多数の
処理工程が行なわれるため、この構成部品は比較的高価
なものとなる。カバーバー２７はこれら高価なトランス
デューサ２２を保護する。ウェアバー３０および３３
は、結合された基板２５、トランスデューサ２２および
カバーバー２７の端部に隣接して位置付けられて、それ
ら端部に接合される。ウェアバーは、テープに接触する
テープ・ヘッドの表面を延長するための費用効果の高い
手段を提供する。このウェアバーを付加した後、接合さ
れた基板およびウェアバーは、これらの構成部品を合せ
て保持するベッド３５内へと嵌め込まれる。ベッド３５
の開口部３４は、表面２４に沿ってトランスデューサ２
２に接続するリードを含む、図示しない可撓性ケーブル
を挿入するために設けられている。
【０００５】図２は、図１の構成部品から作られたテー
プ・ヘッドアセンブリ４０の完成図である。１対のレー
ル３７および３９が、このアセンブリのテープに対面す
る面４４上に形成されている。このデバイスは十分に機
能するが、許容公差および誤差を減じる課題が未だ存在
し、したがって、データ記憶密度を増しかつアクセス時
間を減じることは困難である。
【０００６】
【発明の概要】本発明の目的は、テープドライブシステ
ムのためのテープ・ヘッドアセンブリにおける微細構造
の正確性を増して、記憶容量を増大することである。こ
の目的は、構造的統合性が増したおよび／または位置付
けの誤差が減じられたテープ・ヘッドを提供することに
よって達成される。本発明によれば、製造上の利点もま
た達成することができる。
【０００７】
【好ましい実施例の詳細な説明】ここで図３を参照し
て、本発明の、未完成状態のテープ・ヘッドアセンブリ
のいくつかの構成部品５０が示される。上述したのとほ
ぼ同様に、複数の微細なトランスデューサ５２が、基板
５５のカバーバーまたはヘッドキャップ５７で覆われた
表面５４に沿って形成されている。表面５４に沿ったト
ランスデューサ５２は、図示しないテープの複数のトラ
ック上で読書きするのに使用される。トランスデューサ
の数は、好ましくは２〜１６の間であるが、それ以上ま
たはそれ以下の数であってもよい。各トランスデューサ
５２は、磁気抵抗読出素子および誘導性書込素子を含み
得る。１対のウェアバー６１および６３が、結合された
基板５５、トランスデューサ５２およびカバーバー５７
の端部に隣接して位置付けられて、その端部に接合され
る。ウェアバー６１および６３は、基板５５およびカバ
ーバー５７に隣接して先細りした縁部６６および６８を
有し、それにより、接合面７０および７２の面積が大い
に減じられている。このように面７０および７２の面積
が減じられているので、それらの面との接合部はより細
くかつより厳密となり、したがって、トランスデューサ
５２を位置付ける際の誤差が減じられる。先細りした縁
部６６および６８は、この接合に使用され得る材料への
アクセスを向上させる。
【０００８】これら細い面７０および７２を基板５５お
よびカバーバー５７に接合した後、タイバー７７がカバ
ーバー５７ならびにウェアバー６１および６３に取付け
られる。結合されたタイバー７７、ウェアバー６１およ
び６３ならびに基板５５は、今度はベッド７５と接合さ
れて、図４に示す統合された構造が形成される。ベッド
７５における開口部７４は、面５４に沿ってトランスデ
ューサ５２に接続するリードを含む、この図には示さな
い可撓性ケーブルを挿入するために設けられている。
【０００９】図３に示した構成部品５０から形成された
アセンブリ８０の、変換を行なう、テープに対面する面
７６上に、１対のレール７８および７９が形成される。
トランスデューサ５２はレール７８の上に配置される。
図１１に示すように、レール７８および７９はテープに
対面する面から突出してテープを圧迫し、テープはそれ
らレールの回りで曲がり、したがって、トランスデュー
サ５２は、高い分解能のためにテープに近接したままと
される。カバーバー５７ではなくタイバー７７上にレー
ル７９を形成することで、カバーバーの損傷および位置
合せのずれを防ぐことができ、接合のないレール構造が
提供される。
【００１０】タイバー７７を取付けることで、強度およ
び正確性がいく通りにも向上する。まず、タイバー７７
の長さに沿った引張り強さおよび圧縮強さにより、通過
するテープに対してトランスデューサ５２を横方向に位
置付ける正確性が向上する。横方向の正確性がこのよう
に向上することで、トランスデューサとそれが通信する
各トラックとの間の対応関係が向上し、オントラック性
能が改善される。オントラック性能が改善されること
で、トラックおよびトランスデューサの幅を減じること
が可能となり、テープ幅にわたる記憶密度が増大する。
タイバー７７をカバーバー５７に取付けることで、カバ
ーバーがテープに対して近づいたり遠ざかったりする動
きもまた減じられる。カバーバー５７はトランスデュー
サ５２に接合されているので、アセンブリ８０のこのよ
うに改善された垂直方向の弾性（resilience）により、
カバーバーおよびトランスデューサ５２がテープに近づ
いたり離れたりする振動等の動きが減じられ、トランス
デューサ５２をテープに対してより均一な距離で近接し
て維持することが可能になる。垂直方向の剛性が増すこ
とで、テープに沿って記録された各ビットの分解能が増
しおよび／またはその長さが減じられ、したがって、線
形密度が増す。同様に、タイバー７７により、テープの
長手方向の走行に対するアセンブリ８０の長手方向の弾
性が増し、これにより、様々に変化する力でレール７８
および７９にぴったりついていくテープによる摩擦に対
処することができるようになる。
【００１１】本発明によって増大した、横方向、長手方
向および垂直方向の弾性の組合せにより、トラックの幅
方向および長さ方向の両方で密度を増すことが可能にな
り、それにより、面積記憶密度が大いに増大する。ま
た、振動および他のサブミクロンの動きに対する弾性が
改善された複数の手段により、テープ速度かつしたがっ
てアクセス時間および単位時間当りの記憶容量を増大す
ることができる。このように微細構造の動きおよび位置
付けの誤差が減じられることで、さもなければ作り出さ
れてしまい、テープを腐食してドライブの寿命を縮める
汚染物質が普通その中に溜まる、ポケットおよび隙間も
また減じられる。
【００１２】図５は、本発明の別の実施例のいくつかの
構成部品１００を示す。構成部品１００は、基板１０５
の表面１０４上に形成された複数のトランスデューサ１
０２を含み、これらトランスデューサはカバーバー１０
７によって覆われる。先の実施例における、接合された
ウェアバーおよびタイバーと同様の働きをする、一体型
の支持またはタイバー１１０が、基板１０５およびカバ
ーバー１０７の回りに嵌められてそれらに取付けられ
る。接合されたタイバー１１０、基板１０５およびカバ
ーバー１０７は、ベッド１１５内に嵌められてそれに接
合される。その後、テープドライブシステムにおいて使
用するためのレールが、先の実施例の場合とほぼ同様に
形成される。
【００１３】図６は、本発明のさらに別の実施例のいく
つかの構成部品１５０を示す。これらはやはり、基板１
５５の表面上に形成された多数のトランスデューサ１５
２を有し、それらトランスデューサはカバーバー１５７
によって覆われる。１対のウェアバー１６０および１６
２がカバーバー１５７に接合され、スペーサーバー１６
６がカバーバー１５７ならびにウェアバー１６０および
１６２に接合される。ベースバー１６８が基板１５５、
ウェアバー１６０および１６２ならびにスペーサーバー
１６６に接合され、構成部品１５０を適所に固定する。
その後、レールが上述のように形成される。
【００１４】図７は、図６に示したのと同様の実施例
の、いくつかの構成部品１７０を示す。これもやはり、
基板１７５の表面上に形成された複数のトランスデュー
サ１７２を含み、それらトランスデューサをカバーバー
１７７が覆う。１対のウェアバー１８０および１８２が
カバーバー１７７に接合され、スペーサーバー１８６が
カバーバー１７７ならびにウェアバー１８０および１８
２に接合される。ベースバー１８８が基板１７５、ウェ
アバー１８０および１８２ならびにスペーサーバー１８
６に接合されて、構成部品１７０を適所に固定する。そ
の後、レールが上述のように形成される。
【００１５】上述の種々のバーは、好ましくは、Ａｌ2
Ｏ3−ＴｉＣ等のセラミック材料で作られ、一方、ベッ
ド７５は、好ましくは、熱膨張係数がＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ
のそれに近い、機械加工可能なまたは成形可能なセラミ
ックで作られる。ベッド７５に使用するための現時点に
おいて好ましいセラミックは、ニュージャージー州ワシ
ントン（Washington, New Jersey）のAccuratus Cerami
c CorporationによりMacorの商標で販売されており、こ
れは、含有量順に、シリコン、マグネシウム、アルミニ
ウム、カリウム、硼素およびフッ素を含む。構成部品
は、エポキシ接着剤で接合してもよいが、他のよく知ら
れている接合方法を使用することも可能である。
【００１６】上述のすべての実施例において、いくつか
のセラミックおよび／または金属製の構成部品を接合し
て、接合強度がより高くかつ接合線の信頼性が改善され
た構造を作ることができる。本発明はまた、高価な基板
およびトランスデューサの占めるスペースを節約する一
方で、構成部品を製造コストを下げかつ位置合せを改善
するような態様で嵌め合せる。構成部品が互いに接合さ
れて、結果として得られたデバイスは、構成部品のサブ
ミクロンの動きを最小限に抑える、信頼性の高い基盤を
形成する。これらのアセンブリによって提供される付加
的な支持により、トランスデューサの重ね合せ、レール
の機械加工および、テープに対面する面の輪郭付けの正
確性が向上し、そのような工程の後に得られるそれら表
面の同一平面性が増す。
【００１７】図８は、図４に示したテープ・ヘッドアセ
ンブリ８０が可撓性ケーブル２００に取付けられた様子
を示す。可撓性ケーブル２００は、トランスデューサ５
２と１対の行として並んだピン２０５とを電気的に接続
する、複数の導電性トレースを含む。ピン２０５は、ド
ライブの電子部品と電気的に接続するよう、ボードに差
込むことができる。８つの読出／書込トランスデューサ
５２を有するヘッド８０については、およそ４０本のピ
ン２０５および導電性リードが可撓性ケーブル２００に
含まれる。ただし、リードは、発明を説明するよりもむ
しろ混乱させかねないので、図面には示さない。レール
７８および７９は、アセンブリのテープに対面する側を
示すこの図８において明らかである。
【００１８】図９は、図８に示した可撓性ケーブル２０
０およびテープ・ヘッドアセンブリ８０の側面図であ
る。図９においては、ベッド７５およびタイバー７７も
また明らかである。ブラケットまたはアーム２２２が、
ベッド７５に接合されており、ケーブル２００は、この
アームに取付けられて、トランスデューサ５２と接続す
るように曲がっている。アーム２２２の隆起した領域２
３０は、図１２に示すサーボ機構２２８のためのマウン
ト２２５を提供する。このサーボ機構は、１９９８年１
１月１３日に出願された「磁気テープをトラッキングす
るための光学機器（"Optical Apparatus for Tracking
a Magnetic Tape"）」と題された、同時係属中の米国特
許出願連続番号第０９／１９１，７６６号に詳細に記載
されており、これがここに引用により援用される。
【００１９】図１０は、図８に示した可撓性ケーブル２
００およびヘッド８０を、別のヘッド２１０および可撓
性ケーブル２２０と組合せて示す。ここで、ヘッド２１
０はレール８８および８９を有する。アーム２２２はヘ
ッド８０および２１０ならびに可撓性ケーブル２００お
よび２２０を保持して、この図１０には示さないドライ
ブ内のテープに対して位置付ける。アーム２２２の隆起
した部分２３０は、ヘッド８０および２１０に隣接す
る。ヘッド８０および２１０は、ドライブが、過度のノ
イズの干渉なしに書込中に読出すことを可能にする。
【００２０】図１１は、図１０に示したヘッド８０およ
び２１０ならびに可撓性ケーブル２００および２２０
が、読出および書込中にテープ２３０を係合している状
態を示す。可撓性ケーブル２００および２２０は、いく
つかの場所で曲げられて、レール７８、７９、８８およ
び８９がテープ２３０に向かって配向されるようにして
いる。テープ２３０はローラ２３２、２３３、２３４お
よび２３５に沿って巻かれて、レール７８、７９、８８
および８９にわたって弧を描く。アーム２２２はヘッド
８０および２１０を保持し、かつ、図示しないアクチュ
エータに連結されて、レール７８および８８上のトラン
スデューサをテープ２３０上の種々のトラックへと動か
す。
【００２１】本発明のヘッド８０および２１０は、図１
２に示すようなドライブ３００内に配置され得る。ドラ
イブ３００は、テープ２３０を巻き付けたり巻き戻した
りするためのリール３０５を有し、また、別のリール３
１３を収容しかつケース３１５内に挿入されるカートリ
ッジ３１０を含む。ローラ２３２〜２３５は、リール３
０５と３１３との間にテープ２３０のための引張られた
経路を提供する。この例におけるテープは、長さが数百
フィートで、１秒当り約１０フィートの速さで走行し、
数百本のトラックを含み得るため、ヘッドの正確な位置
づけが不可欠となる。本発明によって提供されるヘッド
は、微細な動きおよび位置付けの誤差が減じられ、ま
た、耐久性が向上しているので、ドライブの性能は大い
に改善される。
【００２２】以上、好ましい実施例の教示に焦点を当て
てきたが、これらの教示に鑑みて、本発明の他の実施例
および変形例が当業者には明らかであろう。したがっ
て、本発明は、前掲の請求の範囲によってのみ限定され
るものであって、該範囲は、本明細書および添付の図面
と併せて検討されるとき、そのような実施例および変形
例をすべて含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 先行技術によるテープ・ヘッドアセンブリの
構成部品を、アセンブリが未完成の状態で示す斜視図で
ある。
【図２】 図１に示した先行技術によるテープ・ヘッド
アセンブリを、完成した状態で示す斜視図である。
【図３】 本発明の、未完成のテープ・ヘッドアセンブ
リのいくつかの構成部品を示す斜視図である。
【図４】 図３のテープ・ヘッドアセンブリを完成した
状態で示す斜視図である。
【図５】 本発明の第２の実施例のいくつかの構成部品
を示す斜視図である。
【図６】 本発明の第３の実施例のいくつかの構成部品
を示す斜視図である。
【図７】 本発明の第４の実施例のいくつかの構成部品
を示す斜視図である。
【図８】 図４に示したテープ・ヘッドアセンブリの媒
体に対面する側を、導電性リードを含む可撓性ケーブル
に接続された状態で示す図である。
【図９】 図８に示したテープ・ヘッドアセンブリおよ
び可撓性ケーブルを、該アセンブリをテープに隣接して
位置付けるためにアーム上に搭載した状態で示す側面図
である。
【図１０】 図９に示したテープ・ヘッド・アームアセ
ンブリの媒体に対面する側を、テープドライブ内で使用
するためにアーム上にやはり搭載された第２のテープ・
ヘッドを含めて示す図である。
【図１１】 図１０に示したテープ・ヘッド・アームア
センブリおよび可撓性ケーブルが、ローラにかけて巻か
れるテープの１区分と相互作用する様子を示す図であ
る。
【図１２】 リールとリールの間でローラにかけて巻か
れる図１１に示したテープおよびテープ・ヘッド・アー
ムアセンブリを収容するテープドライブを、開いた状態
で示す上面図である。
【符号の説明】 ５０ 構成部品、５２ トランスデューサ、５５ 基
板、５７ カバーバー、６１，６３ ウェアバー、６
６，６８ 先細りした縁部、７５ ベッド、７６テープ
に対面する面、７７ タイバー、７８，７９ レール、
８０ テープ・ヘッドアセンブリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・アール・レンビィ アメリカ合衆国、01748 マサチューセッ ツ州、ホップキントン、ニコラス・ロー ド、23 (72)発明者 ミン・ロ・ラウ アメリカ合衆国、01545 マサチューセッ ツ州、シューズベリ、カモンズ・ドライ ブ、45、ナンバー・412

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 テープドライブシステムのためのデバイ
    スであって、該デバイスは、 トランスデューサ、基板およびカバーバーを含む複数の
    隣接した固体素子を含んだボディを含み、前記トランス
    デューサは前記基板と前記カバーバーとの間に挟まれ、
    前記トランスデューサ、基板およびカバーバーは、伸張
    方向を有するテープに対面する面を共有し、さらに、 前記基板より遠位で前記カバーバーに接合されかつ前記
    テープに対面する面に沿って前記伸張方向において前記
    カバーバーよりも遠くまで延びるタイバーを含み、よっ
    て、前記トランスデューサの位置合せのずれおよび不安
    定性が減じられる、デバイス。
  2. 【請求項２】 前記タイバー、基板およびカバーバーと
    隣接する１対のウェアバーをさらに含む、請求項１に記
    載のデバイス。
  3. 【請求項３】 前記タイバーはノッチを有し、前記基板
    およびカバーバーは前記ノッチ内にちょうど嵌まる、請
    求項１に記載のデバイス。
  4. 【請求項４】 前記タイバーおよび前記カバーバーの、
    テープに対面しない面と隣接する支持バーをさらに含
    む、請求項１に記載のデバイス。
  5. 【請求項５】 前記タイバーおよび前記カバーバーと隣
    接する１対のウェアバーをさらに含む、請求項１に記載
    のデバイス。
  6. 【請求項６】 前記カバーバーに隣接して配された先細
    り区分を有するウェアバーをさらに含む、請求項１に記
    載のデバイス。
  7. 【請求項７】 前記タイバーはノッチを有し、前記カバ
    ーバーは前記ノッチ内にちょうど嵌まる、請求項１に記
    載のデバイス。
  8. 【請求項８】 前記タイバーと前記基板との間に配され
    た複数のトランスデューサをさらに含む、請求項１に記
    載のデバイス。
  9. 【請求項９】 前記テープに対面する面は複数のレール
    を含み、前記レールのうち第１のレールは前記トランス
    デューサを含み、前記レールのうち第２のレールは前記
    タイバーの上に配置される、請求項１に記載のデバイ
    ス。
  10. 【請求項１０】 テープドライブシステムのためのヘッ
    ドであって、該ヘッドは、 複数のトランスデューサが基板とカバーバーとの間に配
    された、該基板、該カバーバーおよびタイバーを含む複
    数の固体素子から形成された構造を含み、前記基板、カ
    バーバー、タイバーおよびトランスデューサは、伸張方
    向を有するテープに対面する面を共有し、前記カバーバ
    ーは前記タイバーに接合されかつ前記タイバーと前記基
    板との間に配され、よって、前記トランスデューサの位
    置合せのずれおよび不安定性が減じられる、ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記基板および前記タイバーに接合さ
    れた複数のウェアバーをさらに含む、請求項１０に記載
    のヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記カバーバーは前記基板、前記ウェ
    アバーおよび前記タイバーによって取囲まれる、請求項
    １１に記載のヘッド。
  13. 【請求項１３】 前記ウェアバーは前記カバーバーに隣
    接して先細りする、請求項１１に記載のヘッド。
  14. 【請求項１４】 前記ウェアバーは各々、断面および前
    記断面に実質的に平行な表面を有し、前記表面は前記断
    面よりも小さい面積を有して前記カバーバーに接合され
    る、請求項１１に記載のヘッド。
  15. 【請求項１５】 前記カバーバーは前記基板および前記
    タイバーによって取囲まれる、請求項１０に記載のヘッ
    ド。
  16. 【請求項１６】 前記タイバーはノッチを有し、前記カ
    バーバーは前記ノッチ内にちょうど嵌まる、請求項１０
    に記載のヘッド。
  17. 【請求項１７】 前記タイバーは前記テープに対面する
    面から突出するレールを有する、請求項１０に記載のヘ
    ッド。
  18. 【請求項１８】 情報記憶または検索のためのシステム
    であって、該システムは、 記憶媒体を含んだテープを含み、前記テープは複数のロ
    ーラ上で巻かれ、さらに、 前記媒体と通信するためのヘッドを含み、前記ヘッド
    は、複数のトランスデューサ、基板およびカバーバーを
    含んだ複数の固体素子を含み、前記トランスデューサは
    前記基板と前記カバーバーとの間に配され、前記トラン
    スデューサ、基板およびカバーバーは、伸張方向を有す
    るテープに対面する面を共有し、タイバーが前記基板の
    遠位で前記カバーバーに接合されかつ前記テープに対面
    する面に沿って前記伸張方向で前記カバーバーよりも遠
    くまで延び、よって、前記テープに対する前記トランス
    デューサの位置合せのずれおよび不安定性が減じられ、
    前記システムの記憶容量、信頼性および耐久性が増大す
    る、システム。
  19. 【請求項１９】 各々が前記カバーバーに隣接して配さ
    れた先細り区分を有する１対のウェアバーをさらに含
    む、請求項１８に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記タイバーはノッチを有し、前記カ
    バーバーは前記ノッチ内にちょうど嵌まる、請求項１８
    に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記テープに対面する面は複数のレー
    ルを含み、前記レールのうち第１のレールは前記トラン
    スデューサを含み、前記レールのうち第２のレールは前
    記タイバーの上に配置される、請求項１８に記載のシス
    テム。
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