JP2003527716A - 位置決め機構とヘッド組立体 - Google Patents

位置決め機構とヘッド組立体

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JP2003527716A
JP2003527716A JP2000511157A JP2000511157A JP2003527716A JP 2003527716 A JP2003527716 A JP 2003527716A JP 2000511157 A JP2000511157 A JP 2000511157A JP 2000511157 A JP2000511157 A JP 2000511157A JP 2003527716 A JP2003527716 A JP 2003527716A
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イー. ガビット,ステファン
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イー. ガビット,ステファン
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 記録媒体(200)にデータを読み取り、書き込みするように作動する記録装置(10)は支持フレーム(26)と、巻取り機構(24)と、記録ヘッド(20)の両側にある軸受要素(18、22)とを有する。記録ヘッド(20)は、反対方向に作用する舌部が往復運動の間の記録ヘッド(20)の回転運動に抵抗する捩りばねを画成する可撓性部分(120、150)を有する一対の可撓性プレート(54、56)を含む位置決め組立体によって並進運動するように装着されている。駆動装置は、可撓性部分(120)と記録ヘッド(20)とを可撓性部分(120、150)の回復力に抗して運動させるようにヘッドカムブロック(86)に当接するシャフトカム(84)を作動するステッパモータ(96)を含む。カムナット(34、48)はスキューを調整し、カム要素(107)はテープの食い込みを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は広義には電子記録装置に関し、特にマルチトラック記録において選択
された往復並進運動するように読み取り/書き込み記録ヘッドを位置決めするた
めに使用される支持体に関する。特に、本発明はより高度な精度を可能とする仕
方でその周りの回転運動を排除しながら読み取り/書き込みヘッドの直線軸線に
沿った運動を制御することに関する。そのように精度を高めることにより、本発
明は選択された媒体上で作ることの出来る複数のトラックを増すことにより選択
された媒体における記録されたデータの密度を増加させることを検討している。
【0002】 (背景技術) コンピュータの出現は既に人間社会に深遠な影響を与えており、処理技術のイ
ンパクトは更に増加するものと思われる。実際に、追って検索するために情報を
記憶しておきたいという願望は現在指数関数的速度で成長している。このように
、オンラインで使用するため、並びに保管の目的の双方に対してデータを記憶す
るための種々型式の装置が開発されてきた。
【0003】 オンライン処理においてデータが直ちに手元にあることが必要とされる場合、
磁気デイスク記憶アレイの出現により顕著な改良が提供された。今では、1個以
上の磁気デイスクが提供され、情報をデイスクに記録し、かつコンピュータプロ
セッサによって使用するように情報あるいはデータを検索するために読み取り/
書き込み記録ヘッドが使用されている。そのような磁気デイスクアレイに記憶さ
れるデータの密度を増加しうるように著しい進歩がなされてきた。
【0004】 オンラインデータに対して更に高い密度を得るために光学デイスクが開発され
た。これらの装置はこの技術によって更に高密度が得られるように光線の極めて
短い波長に基づいてデータを記録する。光学デイスクに記憶された情報あるいは
データを読み取るためにレーザ光線が使用されている。しかしながら、書き直し
可能な技術を開発しようとして著しい研究が進行中であるが、現在のところデイ
スクは一旦捺印されると、書き直しは不可能である。
【0005】 磁気デイスクや光学デイスク記憶組立体の出現する以前のコンピュータの初期
の時代には、データは典型的には例えばリールからリールに巻き取られるテープ
のような磁気テープに、そしてその後カセットに記憶された。磁気テープ記憶装
置において、磁気フィルムの運動している帯にデータを磁気的に捺印する変換器
として磁気コイルが使用されている。その後、フィルムが変換器を通して進行す
ると、データは読み取られ、コプロセッサに再入力される。磁気テープは何回で
も消去、書き直しが可能でかつ低コストというメリットを有する。
【0006】 磁気テープは依然としてデータを保存するための極めて望ましいフォーマット
であり、迅速なアクセスはそれ程重要ではなくコストが関心事である。しかしな
がら、大量のデータを保存する必要のある場合、大量のデータを記憶するに必要
な物理的な数のためこれらのテープは嵩高いものとなりうる。データを記憶する
ためのそのようなテープの容量はテープの幅に亘って個々に位置しうる「トラッ
ク」の数によって決まることは勿論である。このように、例えば、テープの単一
の帯に9本のトラックにデータを読み取り、書き込み可能な磁気テープ読み取り
/書き込み装置は単に2本のトラックを利用する装置でのデータの量の4.5倍
のデータを保存する。従って、データを記憶する磁気テープの容量を増加する努
力は磁気テープの帯に書き込みしうるトラックの数を増加させる顕著な努力を含
んでいる。
【0007】 磁気テープ上に記憶されるデータの密度を増加しようとして、読み取り/書き
込み記録ヘッドにアレイ状で複数の個別の読み取り/書き込み変換器を支持する
一つの技術が開発された。例えば、記録ヘッドに亘って8個の変換器が並置され
る場合、テープが進行方向にヘッドを横切って並進するにつれて8本のトラック
に同時に書き込み、読み取りが可能である。しかしながら、このような数の変換
器を設けるには、それらはサイズが極めて小さい必要がある。重大なことは、変
換器のサイズを小さくすると各々の記録されたトラックに対して平行に、かつそ
れらの間で延びている帯において著しい部分が未使用の磁気テープとして残るこ
とである。従って、更に密度を増加するためには現在の一般的は方法はトラック
の間にデータを書き込むことであり、そのため、例えば18個の変換器を含むテ
ープヘッドは先ず一組18本のトラックを記録するために使用可能で、その後テ
ープを巻き直し、ヘッドがトラックと一組更に18本のトラックとの間に距離の
半分だけ移動しテープの帯に合計36本のトラックに記録することである。そう
すれば、マルチトラック記憶を行ないうる可能性は種々の組のトラックを形成す
るためにテープヘッドが並進しうる精度によって左右されることになる。
【0008】 読み取り/書き込み記録ヘッドを並進させる典型的な技術においは、テープヘ
ッドに関連したねじナットにねじこまれたリードねじを採用している。そして、
例えばステッパモータによってねじシャフトを回転させることによりテープヘッ
ドを所望の距離だけ並進させることができる。この技術はマルチトラック記録を
実行する可能性を増す上で有用であるが、リードねじ組立体は、使用の間のかじ
りを排除するためにリードねじのねじ間に若干の空隙を設ける必要がある結果と
しての固有の「スロッピネス」を含む。このスロッピネスを補正するために、スロ
ッピネスを除去しやすくするためにねじにボール軸受が位置するリードねじを使
用することが知られている。この技術は精度を増すが、リードねじ組立体は必然
的に大きな質量を有するので、テープヘッドが移行するにつれて、特に並進距離
の極端において著しい慣性とエネルギとを抑える必要がある。
【0009】 リードねじの使用に加えて、テープの多数の断続したトラックから読み取るた
めにテープ媒体を横断方向に亘って読み取り/書き込み記録ヘッドを並進させる
機構としてカム構造体を使用することが知られている。そのような一例がフーバ
(Huber)に対して1992年12月5日発行された米国特許第3,705
,270号に示されている。この特許において、読み取り/書き込み記録ヘッド
は、該ヘッドがテープに亘って横断方向に並進しうるように一対のレール上で摺
動するカートリッジに固定されている。前記キャリッジは、該キャリッジと回転
可能カムとの間で挟まれた球形のカムフォロワに対して当接するように弾圧され
ている。カムは読み取り/書き込みヘッドの増分運動を提供する複数の段を有す
る。
【0010】 フォーゲル(Vogel)に対して1974年10月1日発行された米国特許
第3,839,737号は、またテープ媒体の横断方向に読み取り/書き込み記
録ヘッドを運動させるための段付きのカムを採用している。しかしながら、カム
フォロワはカムの面に乗っている追従ポストの形態である。リード(Reed)
に対して1968年2月20日発行された米国特許第3,370,131号は、
また変換器を運動させるピン型式のカムフォロワを示している。しかしながら、
リードの特許においては、カムの面は断続的な段の無い傾斜面である。カム面の
運動はラックとピニオン歯車との組立体によって達成される。
【0011】 1996年1月19日出願され、現在で米国特許第 号となっている
本発明者による出願中の米国特許願第08/588,211号においては、読み
取り/書き込み記録ヘッドを支持するフォロワシャフトを精密に調整する連続し
たカム面、段付きカム面あるいは個別のサイズの軸受を採用するカムのいずれか
の形態であるカムを利用する位置決め組立体が開示されている。この特許願は並
進運動の間読み取り/書き込み記録ヘッドの角度回転を阻止する必要性を認識し
ており、前記特許願は読み取り/書き込みヘッドの往復並進運動の間の角度回転
運動を阻止する機械的構造体を開示している。
【0012】 前述の位置決め組立体が開発されたにもかかわらず、益々増える数のトラック
を導入し、そのような記録ヘッドによって読み取ることが出来るようにするため
にマルチトラック記録媒体上に読み取り/書き込みヘッドを位置決めさせる上で
更に精度が増しているヘッド位置決め組立体に対する要求が依然として存在して
いる。更に、簡素化した構造と、そのような構造体を使用する記録装置に対する
要求がある。そのような並進運動を阻害することなく並進運動の間読み取り/書
き込みヘッドの角度回転を低減あるいは排除する読み取り/書き込み記録ヘッド
に対する構造体を位置決めする特別の要求がある。
【0013】 (発明の要約) 本発明の目的は読み取り/書き込み記録ヘッドのための新規かつ有用な位置決
め組立体並びにそのようなヘッド位置決め機構を組み込んだ読み取り/書き込み
記録組立体とを提供することである。
【0014】 本発明の別の目的は構造が簡素で、製造コストの低い読み取り/書き込み記録
ヘッドのための位置決め機構を提供することである。
【0015】 更に別の本発明の目的はより高密度のマルチトラック記録および読み取りのた
めに記録ヘッドを正確に位置決めしうる読み取り/書き込み記録ヘッドのための
位置決め装置を提供することである。
【0016】 本発明の更に別の目的は読み取り/書き込み記録ヘッドが直線の軸線に沿って
並進する間該記録ヘッドの回転運動を低減および(または)排除する読み取り/
書き込み記録ヘッドのための位置決め機構を提供することである。
【0017】 本発明の更に別の目的は相互に独立したスキュー調整およびテープ食い込み調
整の双方を行なう特徴を有する読み取り/書き込み記録ヘッドのための位置決め
機構を提供することである。
【0018】 本発明の更に別の目的は前述した目的を有する位置決め機構を組み込んだ読み
取り/書き込み記録装置を提供することである。
【0019】 本発明によれば、位置決め機構は記録ヘッドを支持する支持構造体に対して記
録ヘッドを選択的に位置決めするように作動する。広義には、位置決め機構は、
記録ヘッドが第1と第2の位置の間の中間位置に位置決め可能なように記録ヘッ
ドを直線軸線に沿って並進させるように作動する駆動装置を含む。次に、第1と
第2の捩りばねが記録ヘッドの両端に配置され、記録ヘッドに角度トルクを加え
、それによって直線軸線の周りでの記録ヘッドの回転運動に抵抗するように配置
されている。スキューおよびテープの食い込みの双方に対して調整がなされる。
【0020】 第1と第2の捩りばねが各々可撓性部分を画成する切欠き形状部を有する平坦
な可撓性プレートから形成されることが好ましい。記録ヘッドの両端はそれぞれ
第1と第2の捩りばねの可撓性部分と係合する。切欠き形状部は一対のU字形切
欠き部によって画成され、U字形切欠き部のうちの一方が他方に対して反転して
おり、これらのU字形切欠き形状部が相互に重なって可撓性部分を画成しうる。
切欠き形状部は相互に対して同一であり、第2の可撓性プレートの切欠き形状部
が直線軸線に対して垂直な軸線に対して第1の可撓性プレートの切欠き形状部に
対して180度回転している。記録ヘッドは捩りばねの可撓性部分のうちの一方
あるいは双方に対して固定可能で、このような相互接続では必要に応じて位置決
め機構が採用される特定の記録装置環境ではスペーサブロックを含みうる。
【0021】 記録ヘッドを並進させる駆動装置は当該技術分野で周知の各種の型式のもので
よいが、直線軸線に対して横断方向に向いた第1のカム面を有する回転可能な第
1のカムによって形成されることが好ましい。前記第1と第2の捩りばねのうち
の一方の回復力に抗して直線軸線に沿って第1の方向にカム面が記録ヘッドを並
進するべく作動するようにモータが第1のカムを回転させるように作動する。回
転可能カムと相互作用するようヘッドカムブロックが設けられることが好ましく
、該ヘッドカムブロックは前記第1と第2の捩りばねのうちの一方に固定されて
いる。ヘッドカムブロックは直線軸線に対して横断方向に向いており、第1のカ
ム面と係合する第2のカム面を有する。
【0022】 本発明は、また支持フレームを含む搬送機構によって第1の方法に送られる記
録媒体上にデータを読み取り/書き込みするようにされたヘッド組立体を含む。
本発明によるヘッド組立体は前述の構造体を、第1と第2の平坦な捩りばねの可
撓性面の間に配置されている記録ヘッドと組み合わせて含む。駆動装置も、前記
記録ヘッドの一端に配置され、捩りばねの回復力が記録ヘッドを直線軸線に沿っ
て第2の方向に戻すように前記捩りばねのうちの一方の回復力に抗して第1の方
向に記録ヘッドを前進させる。第1と第2の可撓性部分もまた直線軸線の周りで
の記録ヘッドの角度回転を消去するように第2の可撓性部分によって加えられる
第2の角度トルク力と対向した第1の角度トルクを第1の可撓性部分が加えるよ
うな形状並びに方向にされている。前記捩りばねの各々は平坦なプレートから形
成されることが好ましく、第2の平坦な捩りばねが第1の捩りばねより大きなば
ね係数を有するように第1の平坦な捩りばねより厚くされている。また、記録さ
れたトラックが適正に読み取り可能なようにテープの送り方向に対して横断方向
に直線軸線を整合しうるように調整構造体が設けられている。
【0023】 最後に、本発明は、また記録媒体上でデータを読み取り/書き込みするように
作動する装置を含む。前記装置は記録媒体用のホルダを受け取るようにされてい
る。送り方向に記録媒体を前進させるように作動する巻取り機構が設けられてお
り、軸受要素が支持フレームに配置され、記録媒体が前記ホルダから巻取り機構
まで送り方向に前進させられるように記録媒体を支持するように作用する。記録
ヘッドを送り方向に対して向けた状態で記録媒体が送り方向に送られるにつれて
記録ヘッドが記録媒体の近傍に配置される。次に、第1と第2の平坦な捩りばね
が各ばねの可撓性部分を内面に対面させた状態で支持フレームに支持される。記
録ヘッドは第1の平坦な捩りばねの第1の可撓性部分と係合する第1の端部を有
し、一方第2の捩りばねの第2の可撓性部分と係合する第2の端部を有する。次
に、駆動装置が記録ヘッドの第1の端部に配置され、直線軸線に沿って第2の方
向に記録ヘッドを戻すように回復力が第2の可撓性部分によって加えられるよう
に直線軸線に沿って第1の方向に、かつ第2の可撓性部分に対して記録ヘッドを
前進させるように作動する。また、可撓性部分は直線軸線の周りの記録ヘッドの
角度回転に抵抗する消去角度トルク力を有する形状並びに方向性とされている。
【0024】 本発明のこれら、およびその他の目的は添付図面と関連して読めば、実施例に
ついての以下の詳細説明を検討することにより直ちに認識され、かつ理解される
【0025】 (実施例の詳細説明) 本発明は記録媒体上にデータを選択的に書き込むようにされた読み取り/書き
込み記録装置に関する。しかしながら、本発明は、特に記録媒体上の1個以上の
トラックを読み取るために記録ヘッドを通る記録媒体の移動方向に対して横断方
向の直線方向に読み取り/書き込み記録ヘッドを並進させるように作動する位置
決め機構に関する。本発明は後に検索するために磁気テープ記録媒体に情報やデ
ータを記録することに関して特に説明するが、本発明による位置決め機構はその
他の記録媒体に対しても使用可能なことを明確に理解すべきである。
【0026】 この説明並びに本明細書に包含した特許請求の範囲に対して、「記録へッド」と
いう用語は「読み取り専用」変換器ヘッド、「書き込み専用」変換器ヘッドあるいは
読み取り/書き込み変換器ヘッドの組み合わせのいずれかを意味するために使用
される。更に、「テープ」あるいは「記録媒体」という用語は磁気媒体、光学媒体、
あるいは現在使用されているいずれかの類似のデータ記録技術あるいは読み取り
/書き込みヘッドが採用しうるこれから開発されるいずれかの技術を意味するた
めに使用されている。
【0027】 先ず図1を参照すると、本発明の第1の実施例による記録装置10は記録媒体
にデータを読み取りおよび書き込みするように作動可能である。記録装置10は
例えばカセットあるいはホルダ14に入れられた記録媒体の供給を受ける格納ス
テーション12を有する。ホルダ14からのテープは第1の空気軸受18、読み
取り/書き込み記録ヘッド20と第2の空気軸受22とを横切って通されるにつ
れてリーダアーム16によって送り方向に送られる。次に、テープ媒体は当該技
術分野で周知の巻取りスプール24に導入され、そこでホルダ14と巻取りスプ
ール24との間で並進されるにつれてテープの読み取りの間巻き取られる。読み
取り/書き込み操作の後、テープ媒体はホルダ14に巻き戻され、ホルダ14は
外され、収納すればよい。記録装置10は記録装置10のための格納ステーショ
ンを提供する支持フレーム26を含む。記録ヘッド20をそれに沿って往復並進
運動させうる直線軸線「L」に沿って送り方向に対して横断方向に記録ヘッドを向
けさせた状態で記録媒体が送り方向に送られると記録ヘッド20は記録媒体の近
傍に配置されることを理解すべきである。
【0028】 図1から図4までを参照すると、本発明は記録ヘッドを支持する支持構造体2
6に対して記録ヘッド20を選択的に位置決めするように作動する新規で、有用
な位置決め機構を提供することが判る。これらの図に示されているように、支持
構造体26は、例えばIBM社、STK社、シーゲート(Seagate)社、
日立社あるいは富士通社のようなヘッド製造者から市販されている標準的な記録
ヘッドを受け入れる大きさにされた内部室30を有するヨーク状支持要素28を
含む。前記室30は記録装置10の前側および後側の双方で開放している。支持
要素28がフレームワーク26に固定され、記録ヘッド支持体を装着し、かつス
キュープレート42の形態のモータ支持体を支持構造体26に固定するようにさ
れている。この目的に対して、ボルト32が支持要素26の孔33を貫通し、ブ
ッシュ40が緊密に嵌合されて伸縮可能係合関係でボルト32に受け入れられい
る。第1のカムナット34がボルト32とブッシュ40とに適合可能に受け取ら
れ、例えば接着剤のようないずれかの適当な手段によって支持要素28の内面2
9に固定されている。また、第2のカムナット48が適合可能にボルト32に受
け取られている。ナット34および48はそれぞれ、対面したカム面35、49
を有する。
【0029】 フレームワーク26は、それぞれ空気軸受18および22の近傍で記録装置1
0の中央領域において支持フレーム26から前方に突出する2個の協働する装着
ポスト36、38を有する。装着ポスト36は内ねじを切った孔37を有し、一
方装着ポスト38は支持フレーム26にしっかりと固定された、ねじを切ったシ
ャフトの形態である。装着ポスト40はポスト38がブッシュ40、カムナット
34およびカムナット48を伸縮関係に受入れ可能なようにボルト32に似た直
径を有する寸法にされている。ここでも、カムナット34は回転しないように支
持フレーム26に固定されている。カムナット34と38とはそれぞれ対面する
カム面35および49を有する。
【0030】 次に、スキュープレート42が装着要素28を通過するボルト32と共に装着
ポスト36および38によってフレームワーク26に固定される。このように、
スキュープレート42はカムナット48並びに装着ポスト36の上面に載置され
ている。ボルト45がスキュープレート42の開口46を通され、ポスト36の
ねじを切った孔37に固定しうる。ワッシャ43とナット44がボルト32のね
じを切った端部と孔46とスキュープレート42とを通過するねじを切ったポス
ト38とに受け取られる。
【0031】 第1の可撓性プレート54と第2の可撓性プレート56が支持要素28の室3
0を概ね密閉するように相互に対して対面し、離隔した関係で装着されている。
このために、図3から判るように、スキュープレート42は支持要素28の室3
9内うあへ開放した中央空洞47を有する。第1の可撓性プレート54はスキュ
ープレート42に直面し、可撓性保持プレート58とボルト60とによってスキ
ュープレートに固定されている。ボルト60は保持プレート58の孔62を貫通
し、第1の可撓性プレート54が保持プレート58とスキュープレート42との
間で挟まれるようにスキュープレート42のねじを切った開口64に固定される
。第2の可撓性プレート56は孔68と支持体26のねじを切った開口70とを
貫通する複数のねじ66によって簡単に固定される。このように、可撓性プレー
ト54および56は内面が相互に対向し、外面を前記内面とは反対側に位置させ
ている。
【0032】 記録ヘッド20は第1の可撓性プレート54と第2の可撓性プレート56の間
を延び、かつそれらに装着されていることが判る。このために、図2から図4ま
でに示すように、ヘッドスペーサブロック72はL字形で、へッド20のねじを
切った孔76と整合する3個の貫通孔74が設けられている。以下更に詳しく説
明するように、貫通孔74とねじを切った孔76とは、記録ヘッド20およびヘ
ッドスペーサブロック72とを直接可撓性プレート54に直接固定するボルト7
8を受け入れる。同様に、記録ヘッド20の第2の端部は、該記録ヘッド20の
第2の端部のねじを切った孔84に固定されるように第2の可撓性プレート56
の開口82を貫通するボルト80によって第2の可撓性プレート56に固定され
る。
【0033】 直線の軸線「L」に沿って記録ヘッド20を並進させるために、ヘッドカムブロ
ック86が記録ヘッド20と直面する内面と対向して第1の捩りばね54の外面
に固定されている。ヘッドカムブロック86にはボルト78が貫通する複数の貫
通孔88が設けられている。このように、記録ヘッド20においてボルト78を
ねじを切った孔76中に緊締することによって同時にヘッドカムブロック86と
、第1の可撓性プレート54と、ヘッドスペーサブロック72と、記録ヘッド2
0とをクランプ、すなわち固定することが認識される。ヘッドカムブロック86
は直立したカム面90を含み、該カム面90は回転を制御するためにステッパモ
ータ96によって受け入れられたシャフトカム95に形成された第2のカム面9
2と適合する。モータ96は該モータ96の耳部102とスタンドオフ98とを
貫通しねじを切った孔101に受け入れられるボルト100によって保持プレー
ト58に固定される。カム面90と92とは1/2度傾斜することが好ましく、
それにより1.016ミリ(0.040インチ)全体的に持ち上げる。このよう
に、シャフトカム94が180度回転すると、その結果ヘッドが0.508ミリ
(0.020インチ)以上運動する。ステッパモータ96は一回転当たり400
の段を有することが好ましく、各段は0.9度の角度回転する。1/2度での面
90と92とのカム作用によって、各段は記録ヘッド20を0.00127ミリ
(0.00005インチ)並進運動させる。シャフトカム94は例えばステンレ
ス鋼のような非磁性材料から形成され、ヘッドカムブロック86は潤滑性のある
プラスッチク材料から形成される。
【0034】 ヘッド装着および位置決め組立体の構成を完了するには、図2から図4までを
参照すると、保持プレート58と第1の可撓性プレート54が該保持プレート5
8の開口103と第1の可撓性プレート54の開口104とを貫通する一対のピ
ン102によって共通の運動をするように相互にピン止めされることが注目され
る。ピン102は孔103および104内へ圧入され、スキュープレート42に
形成された拡大孔105中へ突出する。このように、保持プレート58と第1の
可撓性プレート54とはスキュープレート42に対して横断方向平面において並
進可能である。この並進運動を制御するために、保持プレート58には、水平方
向の調整カム107の頭108を受け入れる皿孔106が設けられている。カム
107はスキュープレート42に形成されたスロット110内へ延びている、長
手方向に延びているが、実際には偏位するシャフト109を含む。
【0035】 前述の構造は記録ヘッド20の並進軸線の軸線方向のスキューと、テープの食
い込み、すなわち記録ヘッド20の面と記録装置10を通過するテープ媒体20
0(図2および図6とを参照)との間の距離との双方を独立して調整可能にするこ
とが認められる。通常の作動時、スキュー調整が先ず行われるものと思われる。
ここでは、スキュープレート42はボルト32と装着ポスト36および38によ
て緩く組み立てられている。各カムナット48をカムナット34に対して回転さ
せることによりスキュープレート42がフレームワーク26に対して傾くように
させる。そうすれば、このようなカム調整によって記録媒体に対して適正に横運
動するようにヘッド20を工場で、あるいは使用者が整合出来るようにする。こ
の点において、ナット44とボルト45とは緊締されスキュー調整をロックする
。次に、ボルト60は僅かに緩めることができ、例えばスリュードライバのよう
な工具が皿孔106の小径の部分を通して挿入されカム107の頭108と係合
する。ヘッド108を回転させることにより、保持プレート58と第1の可撓性
プレート54が動かされ、テープヘッド20がスキュープレート42のスロット
110で作用するシャフト109の偏位により記録媒体に向ったり、離れたり運
動する。このためプレート42のスキューを変更することなくテープの食い込み
を調整する。
【0036】 本発明による位置決め機構の作動を説明する前に、同一のものであることが注
目される可撓性プレート54および56の各々の構造を詳細に再検討しておくこ
とが有用である。先ず図5を参照すると、代表的な第1の可撓性プレート54は
、対角方向に対向する隅部において捩りばね部分122および124によって支
持された領域120を有する平坦なばね鋼あるいはベリリウム−銅プレートの形
態であることが判る。中央領域120は捩りばね部分122、124と共に可撓
性プレート54の中央で形成された切欠き形状部によって形成されている。この
切欠き形状部は一対の対称的なU字形切欠き127、128によって画成され、
U字形切欠き128はU字形切欠き127に対して反転され、かつ重ねられてい
る。U字形切欠き127は一対の離隔した脚部分130、132を有し、該脚部
は相互に対して平行であり、かつ内側の接続切欠き134に対して垂直である。
同様に、U字形切欠き128は一対の脚切欠き136と138とを含み、該脚切
欠きは相互に対して平行であり、かつ接続切欠き140に対して垂直である。従
って、切欠き136と132との間の領域は捩りばね142を形成し、一方切欠
き130および138との間の可撓性プレート54の領域は捩りばね144を形
成し、該ばねは可撓性部分120が図5に示すように内方および外方に運動しう
るようにするように回復力を伴って撓む。第2の可撓性プレート56の構造は第
1の可撓性プレート54のそれと同一であるが、切欠き形状部は使用中、並進軸
線「L」に対して垂直な軸線に対して180度回転している。このように、図6に
示すように、可撓性プレート56はこれもばね材料で、好ましくはベリリウム/
銅で形成されており、前述したように中央領域150は同様の第1と第2の対称
的なU字形の切欠きから形成されている。このように、中央領域150は図6に
示すように内方および外方に運動するように撓むことが可能である。
【0037】 第1の捩りばね54と第2の捩りばね56のための図示した構造により、図2
と図6とを参照すると、シャフトカム94をモータ92によって回転させること
によりカム面92がヘッドカムブロック86のカム面90に作用して記録ヘッド
20を矢印「T」の方向に並進させることが認められる。シャフトカム94が記録
ヘッド20を(図6に示すように)左方へ運動させると、可撓性プレート54お
よび56のそれぞれの中央領域120と150とはそれぞれの捩りばねのばね係
数に対して折り曲がりうる。シャフトカム94が反転すると、可撓性部分110
および140の回復力が記録ヘッドを(図6に示すように)右方へ運動させる。必
須ではないが、捩りばね56のばね定数は捩りばね54のばね定数と同じである
ことが好ましい。もしも異なるばね定数としたい場合には捩りばね56を捩りば
ね54と同じ材料から形成してよいが、寸法的に若干より厚くすればよい。
【0038】 個々の可撓性領域120、150は撓み運動するにつれて回転、すなわち旋回
しようとすることを理解することが重要である。この運動によりヘッド20を並
進軸線「L」の周りで角度方向に回転させるが、そのような回転は極めて望ましく
ない。しかしながら、このような回転性向はばね54および56の切欠き形状部
が位置決め機構が組み立てられたとき反作用するトルクを提供するかを確認する
ことによって簡単に対応しうる。すなわち、図4に最良に示されているように、
切欠き形状部は並進軸線「L」に対して垂直である軸線の周りで180度回転して
いる。図5および図6とを参照すると、記録ヘッド20の第1の端部は外面13
8とは反対側の捩りばね154の内面に装着され、一方記録ヘッド20の第2の
端部が捩りばね56の内面169に装着されていることを認識すべきである。こ
のように、各捩りばね54および56の回転トルクは相互に対して対向し、消去
し合うため直線軸線「L」の周りでの記録ヘッド20の相対回転を阻止する。
【0039】 好適実施例においては、中央可撓性領域120および150を形成する切欠き
形状部は四角の三辺を全体的に画するU字形の切欠き形状部であって、これらの
U字形切欠き相互に対して反転され、かつ重ねられて捩りばねを形成する。しか
しながら、捩りばねが記録ヘッド20の回転を阻止するような反作用する回転ト
ルクを有する限り、軸線「L」に沿って記録ヘッド20の並進運動を許容するいず
れかの適当な捩りばね装置で十分であることが明らかに理解される。このことは
各々一対の捩りばねを提供する可撓性プレート54および56のいずれかの切欠
き形状部によって一般的に達成可能である。同一の切欠き形状部を使用し、並進
軸線に対して垂直な軸線の周りで相互に対して前記形状部を180度廻すことに
より、切欠き形状部は撓んでいる間反対方向のトルクを提供することによって回
転に対して抵抗する。従って、当該技術分野の専門家には明らかなように、本発
明により広範囲の切欠き形状部が考えられる。
【0040】 従って、本発明はある程度本発明の実施例に特定して説明してきた。しかしな
がら、本発明は従来技術に照らして特許請求の範囲によって規定されるものであ
り、そのため本発明の発明概念から逸脱することなく本発明の実施例に対して修
正あるいは変更が可能なることを認識すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による位置決め機構を組み込んだ読み取り/書き込み記録装置を示す正
面図である。
【図2】 本発明による位置決め機構を示す部分断面側面図である。
【図3】 図1に示す読み取り/書き込み記録装置の分解した後面斜視図である。
【図4】 図1に示す読み取り/書き込み記録装置の分解した前面斜視図である。
【図5】 本発明の実施例による位置決め機構で使用される第1の捩りばねの正面図であ
る。
【図6】 本発明の位置決め機構による記録ヘッドの並進運動を示す部分断面側面図であ
る。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成11年9月23日(1999.9.23)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】 迅速なアクセスはそれ程重要ではなくコストが関心事である時、磁気テープは
依然としてデータを保存するための極めて望ましいフォーマットである。しかし
ながら、大量のデータを保存する必要のある場合、大量のデータを記憶するに必
要な物理的な数のためこれらのテープは嵩高いものとなりうる。データを記憶す
るためのそのようなテープの容量はテープの幅に亘って個々に位置しうる「トラ
ック」の数によって決まることは勿論である。このように、例えば、テープの単
一の帯に9本のトラックにデータを読み取り、書き込み可能な磁気テープ読み取
り/書き込み装置は単に2本のトラックを利用する装置でのデータの量の4.5
倍のデータを保存する。従って、データを記憶する磁気テープの容量を増加する
努力は磁気テープの帯に書き込みしうるトラックの数を増加させる顕著な努力を
含んでいる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】 リードねじの使用に加えて、テープの多数の断続したトラックから読み取るた
めにテープ媒体を横断方向に亘って読み取り/書き込み記録ヘッドを並進させる
機構としてカム構造体を使用することが知られている。そのような一例がフーバ
(Huber)に対して1972年12月5日発行された米国特許第3,705
,270号に示されている。この特許において、読み取り/書き込み記録ヘッド
は、該ヘッドがテープに亘って横断方向に並進しうるように一対のレール上で摺
動するカートリッジに固定されている。前記キャリッジは、該キャリッジと回転
可能カムとの間で挟まれた球形のカムフォロワに対して当接するように弾圧され
ている。カムは読み取り/書き込みヘッドの増分運動を提供する複数の段を有す
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】 1996年1月19日出願され、現在で米国特許第 5,737,153号と
なっている本発明者による出願中の米国特許願第08/588,211号におい
ては、読み取り/書き込み記録ヘッドを支持するフォロワシャフトを精密に調整
する連続したカム面、段付きカム面あるいは個別のサイズの軸受を採用するカム
のいずれかの形態であるカムを利用する位置決め組立体が開示されている。この
特許願は並進運動の間読み取り/書き込み記録ヘッドの角度回転を阻止する必要
性を認識しており、前記特許願は読み取り/書き込みヘッドの往復並進運動の間
の角度回転運動を阻止する機械的構造体を開示している。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0029】 フレームワーク26は、それぞれ空気軸受18および22の近傍で記録装置1
0の中央領域において支持フレーム26から前方に突出する2個の協働する装着
ポスト36、38を有する。装着ポスト36は内ねじを切った孔37を有し、一
方装着ポスト38は支持フレーム26にしっかりと固定された、ねじを切ったシ
ャフトの形態である。装着ポスト38はポスト38がブッシュ40、カムナット
34およびカムナット48を伸縮関係に受入れ可能なようにボルト32に似た直
径を有する寸法にされている。ここでも、カムナット34は回転しないように支
持フレーム26に固定されている。カムナット34と38とはそれぞれ対面する
カム面35および49を有する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0033】 直線の軸線「L」に沿って記録ヘッド20を並進させるために、ヘッドカムブロ
ック86が記録ヘッド20と直面する内面と対向して第1の可撓性プレート54 の外面に固定されている。ヘッドカムブロック86にはボルト78が貫通する複
数の貫通孔88が設けられている。このように、記録ヘッド20においてボルト
78をねじを切った孔76中に緊締することによって同時にヘッドカムブロック
86と、第1の可撓性プレート54と、ヘッドスペーサブロック72と、記録ヘ
ッド20とをクランプ、すなわち固定することが認識される。ヘッドカムブロッ
ク86は直立したカム面90を含み、該カム面90は回転を制御するためにステ
ッパモータ96によって受け入れられたシャフトカム95に形成された第2のカ
ム面92と適合する。モータ96は該モータ96の耳部102とスタンドオフ9
8とを貫通しねじを切った孔101に受け入れられるボルト100によって保持
プレート58に固定される。カム面90と92とは1/2度傾斜することが好ま
しく、それにより1.016ミリ(0.040インチ)全体的に持ち上げる。こ
のように、シャフトカム94が180度回転すると、その結果ヘッドが0.50
8ミリ(0.020インチ)以上運動する。ステッパモータ96は一回転当たり
400の段を有することが好ましく、各段は0.9度の角度回転する。1/2度
での面90と92とのカム作用によって、各段は記録ヘッド20を0.0012
7ミリ(0.00005インチ)並進運動させる。シャフトカム94は例えばス
テンレス鋼のような非磁性材料から形成され、ヘッドカムブロック86は潤滑性
のあるプラスッチク材料から形成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録ヘッドと、該ヘッドに採用された記録媒体とを支持する
    支持構造体に対して記録ヘッドを選択的に位置決めするように作動する位置決め
    機構において、 (a)前記記録ヘッドが第1と第2の位置との間の中間位置において位置決め
    可能なように直線軸線に沿って前記記録ヘッドを並進させるように作動する駆動
    装置と、 (b)前記記録ヘッドの両側に配置され、前記記録ヘッドに対向する角度方向
    トルクを加え、それによって前記直線軸線の周りで前記記録ヘッドの回転運動に
    抵抗する第1と第2の捩りばねとを含むことを特徴とする位置決め機構。
  2. 【請求項2】 前記第1と第2の捩りばねの各々が撓み部分を形成する切欠
    き形状部を有する平坦な撓みプレートから形成され、前記記録ヘッドの前記両端
    がそれぞれ前記第1と第2の捩りばねの撓み部分と係合することを特徴とする請
    求項1に記載の位置決め機構。
  3. 【請求項3】 前記切欠き形状部の各々が一対のU字形の切欠き部で画成さ
    れ、前記U字形の切欠き部のうちの一方が前記U字形の切欠き部の他方に対して
    反転しており、前記U字形の切欠き部が相互に重なって撓み部分を画成すること
    を特徴とする請求項2に記載の位置決め機構。
  4. 【請求項4】 前記切欠き形状部が相互に対して同一であり、前記第2の捩
    りばねの切欠き形状部が前記直線軸線に対して垂直な軸線に対して前記捩りばね
    の切欠き形状部に対して180度回転していることを特徴とする請求項2に記載
    の位置決め機構。
  5. 【請求項5】 前記記録ヘッドが前記第1と第2の捩りばねのうちのうちの
    一方の撓み部分に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の位置決め機
    構。
  6. 【請求項6】 前記記録ヘッドが前記第1と第2の捩りばねの各々の撓み部
    分に固定されていることを特徴とする請求項5に記載の位置決め機構。
  7. 【請求項7】 前記記録ヘッドを前記第1と第2の捩りばねのうちのうちの
    一方の撓み部分に相互接続する記録ヘッドスペーサブロックを含むことを特徴と
    する請求項5に記載の位置決め機構。
  8. 【請求項8】 前記駆動装置が前記直線軸線に対して横断方向に向いた第1
    のカム面を有する回転可能な第1のカムと、前記カム面が前記第1と第2の捩り
    ばねのうちの一方の回復力に抗して直線軸線に沿って第1の方向に前記記録ヘッ
    ドを並進させるように第1のカムを回転させるように作動するモータとを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載の位置決め機構。
  9. 【請求項9】 前記第1と第2の捩りばねのうちの一方に固定されたヘッド
    カムブロックを含み、前記ヘッドカムブロックは前記直線軸線に対して横断方向
    に向いており、かつ第1のカム面が係合する第2のカム面を有することを特徴と
    する請求項8に記載の位置決め機構。
  10. 【請求項10】 前記支持機構に対して前記直線軸線の曲がりを選択的に調
    整する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め機構。
  11. 【請求項11】 前記直線軸線の曲がりとは無関係に前記記録ヘッドと記録
    媒体との間の距離を選択的に調整する手段を含むことを特徴とする請求項10に
    記載の位置決め機構。
  12. 【請求項12】 前記記録ヘッドと記録媒体との間の距離を選択的に調整す
    る手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め機構。
  13. 【請求項13】 支持フレームを含む搬送機構によって送り方向に進行する
    記録媒体にデータを記録/書き込みするようにされたヘッド組立体において、 (a)前記支持フレームに支持され、かつ第1の撓み部分を含む第1の平坦な
    撓みプレートと、 (b)前記第1の平坦な撓みプレートに対して離隔関係で前記支持フレームに
    支持され、第2の撓み部分を含む第2の平坦な撓みプレートであって、前記第1
    と第2の撓み部分が対向して面する内面を有する撓みプレートと、 (c)前記第1と第2の撓み部分の間に配置された記録ヘッドであって、内面
    にある第1の撓み部分と係合する第1の端部と、内面にある第2の撓み部分と係
    合する第2の端部とを有する記録ヘッドと、 (d)前記記録ヘッドの第1の端部に配置され、第1の方向とは反対の直線軸
    線に沿った第2の方向において前記記録ヘッドを前進させるように作用する回復
    力が加えられるように直線軸線に沿った第1の方向に前記記録ヘッドを前進させ
    るように作動する駆動装置であって、前記第1と第2の撓み部分は第1の撓み部
    分が第2の撓み部分によって加えられる第2の角度方向トルクを加え、それによ
    って前記直線軸線の周りの前記記録ヘッドの角度方向回転に抵抗するような形状
    付けられ、かつ方位を付けられている駆動装置とを含むことを特徴とするヘッド
    組立体。
  14. 【請求項14】 前記第1と第2の撓み部分が各々、一対のU字形切欠き部
    であって、前記U字形切欠き部のうちの一方が前記U字形切欠き部の他方に対し
    て反転しており、前記U字形切欠き部が相互に重なって切欠き形状部の中央位置
    においてそれぞれ撓み部分を形成し、前記撓み部分が前記切欠き形状部の対向す
    る対角方向隅部において捩りばねによって支持されていることを特徴とする請求
    項13に記載のヘッド組立体。
  15. 【請求項15】 前記切欠き形状部が相互に対して同一であり、前記第2の
    捩りばねの切欠き形状部が直線軸線に対して垂直な軸線に対して前記第1の捩り
    ばねの切欠き形状部に対して180度回転していることを特徴とする請求項14
    に記載のヘッド組立体。
  16. 【請求項16】 前記第2の平坦な撓みプレートが前記第1の平坦な撓みプ
    レートより厚いことを特徴とする請求項15に記載のヘッド組立体。
  17. 【請求項17】 前記記録ヘッドが前記第1の撓み部分に固定されているこ
    とを特徴とする請求項13に記載のヘッド組立体。
  18. 【請求項18】 前記記録ヘッドが前記第2の撓み部分に対して固定されて
    いることを特徴とする請求項17に記載のヘッド組立体。
  19. 【請求項19】 前記駆動装置が直線軸線に対して横断方向に向いた第1の
    カム面を有する回転可能な第1のカムと、内面に対して反対側の前記第1の撓み
    部分の外面に固定されたヘッドカムブロックとを含み、前記ヘッドカムブロック
    が直線軸線に対して横断方向に向き、前記第1のカム面と係合する第2のカム面
    を有し、前記第1と第2のカム面が前記捩りばね部分の回復力に抗して直線軸線
    に沿って第1の方向に前記記録ヘッドを並進させるように作動するように前記第
    1のカム面を回転させるように作動するモータを含むことを特徴とする請求項1
    3に記載のヘッド組立体。
  20. 【請求項20】 前記第1と第2の撓みプレートのうちの一方が選択された
    曲がり方向に可変位置決め可能なように前記支持フレームに対して調整可能に固
    定されていることを特徴とする請求項13に記載のヘッド組立体。
  21. 【請求項21】 前記第1と第2の撓みプレートのうちの一方が前記記録ヘ
    ッドと前記記録媒体との分離距離が選択可能に変更しうるように前記支持フレー
    ムに調整可能に固定されていることを特徴とする請求項13に記載のヘッド組立
    体。
  22. 【請求項22】 ホルダに配置された記録媒体にデータを読み取り/書き込
    みするように作動する装置において、 (a)前記ホルダと前記記録媒体とを受け取るようにされた格納ステーション
    を有する支持フレームと、 (b) 送り方向に記録媒体を前進させるように作動する巻取り機構と、 (c)前記ホルダが格納ステーションにあるとき前記記録媒体が前記ホルダか
    ら前記巻取り機構まで送り方向に前進するにつれて前記記録媒体を支持するよう
    に作動可能な軸受要素と、 (d)送り方向に対して横断方向に向いている前記記録媒体が送り方向に前進
    するとき、前記記録媒体の近傍に配置され、前記送り方向に対して横断方向に向
    いている記録ヘッドと、 (e)前記支持フレームに支持され、第1の撓み部分を含む第1の平坦な撓み
    プレートと、 (f)前記第1の捩りばねに対して離隔関係で前記支持フレームに支持され、
    第2の撓み部分を含む第2の平坦な撓みプレートであって、前記第1と第2の撓
    み部分が対向して面する内面を有し、前記記録ヘッドが内面において前記第1の
    撓み部分と係合する第1の端部と、内面において前記第2の撓み部分と係合する
    第2の端部とを有する第2の平坦な撓みプレートと、 (g)前記記録ヘッドの第1の端部に配置され、第1の方向とは反対の直線軸
    線に沿った第2の方向に前記記録ヘッドを前進させるように作用する回復力が発
    生するように直線軸線に沿った第1の方向に前記記録ヘッドを前進させるように
    作動する駆動装置であって、前記第1と第2の撓み部分が、前記第1の撓み部分
    が前記第2の撓み部分によって加えられる第2の角度方向トルク力とは反対方向
    の第1の角度方向トルク力を加えるような形状および方向にされ、それによって
    直線軸線の周りで前記記録ヘッドの角度方向回転に抵抗する駆動装置とを含むこ
    とを特徴とする駆動装置。
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