JP2006048915A - データ記憶テープガイドシステムのガイド構成 - Google Patents

Abstract

【課題】 データ記憶テープガイドシステムのガイド構成を提供する。
【解決手段】 本発明は、データ記憶テープのガイドを改善可能なテープガイドの構成に係る。データ記憶テープに相対的な特定のサイズを有するテープガイドも開示されている。開示されたテープガイドおよびテープガイドの構成は、例えば、媒体製造、サーボ記録または読出し、データ記録またはデータ読出し中に、データ記憶テープを適切にガイドする能力を改善することができる。本発明は、磁気テープに特に有用であるが、光テープ、ホログラムテープまたはその他のフォーマットのデータ記憶テープにも使われうる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、データ記憶に用いる磁気テープに係り、特に、媒体製造、サーボ記録、データ記録またはデータ読出し中に、磁気テープをガイドするのに用いる磁気テープガイドに関する。

データ記憶媒体は、データの記憶および検索に一般的に用いられており、磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク、ホログラフィーディスク、カードまたはテープ等といった多くの形態がある。磁気テープ媒体は依然として、大量のデータを記憶するのに特に有用な経済的な媒体である。例えば、磁気テープカートリッジ、または大きなスプールの磁気テープを通常用いて、計算センターやビジネスの大量のデータをバックアップしている。磁気テープカートリッジはまた、デスクトップやラップトップコンピュータのような小さいコンピュータに記憶されたデータのバックアップにも用いられている。

磁気テープにおいて、データは、媒体表面に磁気的に記録される磁気信号として記憶される。磁気テープに記憶されたデータは、「データトラック」に沿って整理されることが多く、読取り／書込みヘッドは、トラックにデータを書き込み、トラックからデータを読み出すデータトラックに対して配置されている。その他の種類のデータ記憶テープとしては、光テープ、磁気光テープ、ホログラムテープ等が挙げられる。

データ記憶テープのデータトラックの数が増えるにつれて、データ記憶テープのデータ記憶容量も同様に増える。しかしながら、データトラックの数が増えるにつれて、トラックは通常狭くなり、データ記憶テープの表面により密集する。従って、データトラックの数が増えると、所望のデータトラックに、読取り／書込みヘッドの配置がより厳しくなる。特に、適正なデータ記憶および復元のために、読取り／書込みヘッドは、各データトラックを配置して、データ記憶テープの表面に正確に沿ってデータトラックの経路に従うものでなければならない。データ記憶テープのデータトラックに対する読取り／書込みヘッドの正確な配置を促すために、サーボ技術が開発されている。

サーボ情報とは、トラッキング目的で用いられるデータ記憶テープの信号、パターンまたはその他記録マークのことを指す。すなわち、サーボ情報はデータ記憶テープに記録されて、データトラックに対して参照点を与える。サーボコントローラは、検出されたサーボ情報を解釈し、位置誤差信号を生成する。位置誤差信号を用いて、データトラックに対する読取り／書込みヘッドの側部位置を調整して、読取り／書込みヘッドがデータの有効な読取りおよび／または書込みのためにデータトラックに沿って適正に配置されるようにする。時間ベースのサーボパターン、振幅ベースのサーボパターンおよびその他の種類のサーボパターンをはじめとする様々な異なるサーボパターンが開発されている。時間ベースのサーボ技術は、一般的に、サーボマークが一定の速度でヘッドを通り越して供給する際に、サーボマークと時間変数を利用するものである。振幅ベースのサーボ技術は、一般的に、サーボ信号振幅を検出するものであり、媒体に対するヘッドの位置を識別することができる。

磁気テープのようなあるデータ記憶テープだと、サーボ情報は、「サーボトラック」と呼ばれる媒体の特別なトラックに記憶されることが多い。サーボトラックは、サーボコントローラの参照として作用する。従来のサーボトラックは、一般的に、データ記憶テープの表面に対する読取り／書込みヘッドの位置を識別するサーボコントローラに有用な情報以外のデータは保持しない。あるいは、サーボ情報は、データトラック内に、例えば、規則的な間隔で、点在させてもよい。

いずれにしても、サーボ情報は、一般的に、媒体製造中に記録される。すると、サーボ情報は、データトラックの位置を正確に特定するために、媒体の使用中、１つ以上のサーボヘッドにより検知される。例えば、サーボヘッドは、サーボ情報のみを読み取る専用ヘッドであってもよい。サーボヘッドが特定のサーボトラックに配置されると、１つ以上のデータトラックを、サーボトラックからのデータトラックの変位に従って、媒体に配置させることができる。サーボコントローラは、検出されたサーボ信号をサーボヘッドから受け取って、位置誤差信号を生成し、これを用いて、データトラックに対する読取り／書込みヘッドの位置を調整する。

媒体製造、サーボ記録、データ記録およびデータ読出し中に磁気テープを適正にガイドする能力は、磁気テープまたはその他データ記憶テープに改善されたトラック密度を得るに際して、制限因子となり得る。例えば、磁気テープに大量のサーボトラックを記録する能力は、サーボ書込み中磁気テープを適正にガイドする能力により制限され得る。さらに、サーボトラックの密度を増大することによって、データトラックの密度も増大させる能力はまた、テープガイド制限により制限され得る。さらに、サーボパターンを読取り、またはデータトラックを記録および読み出す能力は、同様のテープガイドの問題となっている。トラック密度が引き続き向上するにつれ、これらのテープガイドの問題はより大きなものとなる。

本発明は、データ記憶テープのガイドを改善可能なテープガイドの構成に係る。データ記憶テープに対して特定のサイズを有するテープガイドも開示されている。開示されたテープガイドおよびテープガイドの構成は、例えば、媒体製造、サーボ記録または読出し、データ記録またはデータ読出し中に、データ記憶テープを適切にガイドする能力を改善することができる。本発明は、磁気テープに有用であるが、光テープ、ホログラムテープまたはその他のフォーマットのデータ記憶テープにも使われる。

一実施形態において、本発明は、テープ経路に沿ってデータ記憶テープをガイドするよう構成された一組のガイドを含むデータ記憶テープガイドシステムを提供する。データ記憶テープガイドシステムは、データ記憶テープの下端と接触する第１のフランジを含む第１のガイドと、データ記憶テープの上端と接触する第２のフランジを含む第２のガイドとを含んでいる。第１のガイドの第１のフランジと第２のガイドの第２のフランジとの間の交差テープ距離がデータ記憶テープの幅より少なくなるように第１および第２のガイドを構成することができる。

他の実施形態において、本発明は、磁気テープと、磁気ヘッドと、磁気ヘッドを覆うテープ経路に沿って磁気テープをガイドするよう構成された一組のガイドとを含む磁気テープシステムを提供する。磁気ヘッドを用いて磁気テープの読取り、または書込みをしてもよく、サーボ書込み、サーボ確認またはその他のサーボ読出し、データ記録、データ読出し等に用いてもよい。ガイドの組は、テープ経路に沿って磁気ヘッドの前に配置され、かつ磁気テープの下端と接触する第１のフランジを含む第１のガイドと、テープ経路に沿って磁気ヘッドの後に配置され、かつ磁気テープの上端と接触する第２のフランジを含む第２のガイドとを含んでいる。第１のガイドの第１のフランジと第２のガイドの第２のフランジとの間の交差テープ距離が磁気テープの幅より少ない。

他の実施形態において、本発明は、磁気テープと、磁気ヘッドと、磁気ヘッドを覆うテープ経路に沿って磁気テープをガイドするよう構成された一組のガイドとを含む磁気テープシステムを提供する。ガイドの組は、テープ経路に沿って磁気ヘッドの前に配置された第１のガイドと、テープ経路に沿って磁気ヘッドの後に配置された第２のガイドとを含んでいる。テープ経路に沿った第１のガイドと第２のガイドとの間の距離は、磁気テープの幅の２倍未満である。

他の実施形態において、本発明は、テープ経路表面と、テープ経路表面に近接する上部フランジと、テープ経路表面に近接する下部フランジとを含むデータ記憶テープのテープガイドを提供する。上部フランジと下部フランジの間のテープ経路表面は、データ記憶テープの幅より０．００２５４ｃｍ未満大きな幅を画定している。

本発明は、１つ以上の利点を与えることができる。特に、開示されたテープガイドおよびテープガイドの構成によって、データ記憶テープを適正にガイドする能力が改善できる。開示されたテープガイドおよびテープガイドの構成は、媒体製造、サーボ記録、データ記録、データ読出しまたは正確なテープガイドが望ましいその他の用途に用いられる。本発明は、磁気テープに特に有用であるが、光テープ、磁気光テープ、ホログラムテープまたはその他のフォーマットのデータ記憶テープにも使われる。磁気テープについては、本発明はサーボ書込み中に用いて、記録されたサーボトラックの精度を改善することによって、磁気テープのトラック密度が改善されて、その結果、記憶容量が改善される。

さらに、本明細書に記載したガイドおよびガイド構成によって、記録されたサーボ信号の閉ループトラッキングが大幅に改善される。特に、本発明をサーボ記録中に用いると、読出し中のサーボパターンの閉ループトラッキングに関連するトラッキング誤差の標準偏差を、１ｃｍ当たり約１２００トラックのトラック密度に等しい０．１μｍ未満まで低減することができる。トラッキングのこの改善は、サーボ書込みおよび読出し中テープガイド技術を用いることに基づいて得ることができる。特に、テープガイドの改善によって、テープ端部に対するサーボトラック直線性が改善され、これによって、サーボ記録および読出し中のトラッキングが改善される。ガイドの構成によってまた、磁気記録ヘッドに対応する位置での交差テープ張力勾配が大幅に低減、または排除される。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付の図面および以下の説明に示す。本発明のその他の特徴、目的および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明白となろう。

本発明は、磁気テープのようなデータ記憶テープのガイドを改善可能なテープガイドの構成に係る。データ記憶テープに対する特定のサイズを有するテープガイドも開示されている。開示されたテープガイドおよびテープガイドの構成は、媒体製造、サーボ記録、データ記録、データ読出しまたは正確なテープガイドが望ましいその他の場合に用いられる。本発明は、磁気テープに特に有用であるが、光テープ、ホログラムテープ、磁気光テープまたはその他のフォーマットのデータ記憶テープにも使われる。

磁気テープについては、本発明は、記録されたサーボトラックの精度を改善するために、サーボ書込み中用いられる。本明細書に記載したガイドの構成によってまた、磁気記録ヘッドに対応する位置での交差テープ張力勾配が低減する、または排除される。本発明の様々な態様をサーボ記録および読出し中に用いると、読出し中のサーボパターンの閉ループトラッキングに関連するトラッキング誤差の標準偏差を、０．１μｍ未満まで低減することができる。その場合、サーボ記録中のガイドの改善によって、テープ端部に対するサーボトラック直線性が改善され、これによって、サーボ読出し中の記録されたサーボ信号のトラッキングが改善される。

図１は、テープガイド１２Ａ−１２Ｄ（一括してガイド１２）、磁気ヘッド１６、およびガイド１２を通過してヘッド１６を覆う磁気テープ１４の構成を含む従来技術の磁気テープシステム１０の斜視図である。各ガイド１２は実質的に同様であり、ガイド１２Ａを参照して具体的に説明する。図示する通り、ガイド１２Ａは、上部フランジ１３と、下部フランジ１５と、フランジ１３、１５間のテープ経路表面１７とを含んでいる。磁気テープ１４は、テープ経路表面１７を通過して、フランジ１３、１５によりガイドされる。

磁気テープ１４の幅（Ｗ）を図１に記してある。従来技術のガイドにおいては、ガイドのテープ経路表面の幅（Ｗ_従来技術）は、磁気テープの幅（Ｗ）より遥かに大きい。特に、幅（Ｗ_従来技術）は、一般的に、磁気テープの幅（Ｗ）より大きく少なくとも０．０１２７ｃｍである。例えば、テープ幅１．２７ｃｍの従来技術の磁気テープは、一般的に、１．２８２７ｃｍ以上のフランジ間のテープ経路表面を画定するガイドによりガイドされる。

同様に、従来技術の磁気テープシステム１０においては、ガイド１２Ｂと１２Ｃとの間の間隔（Ｓ_従来技術）は、一般的に、磁気テープ１４の幅（Ｗ）より遥かに大きい。特に、ガイド１２Ｂと１２Ｃとの間の従来技術の間隔（Ｓ_従来技術）は、一般的に、磁気テープ１４の幅（Ｗ）より３〜５倍大きい。

本発明によれば、テープ幅に対するガイドの幅は、データ記憶テープを正確にガイドする能力に大きな影響を及ぼし得るということを知見した。特に、実験的研究によって、従来技術のガイドに対するガイド幅の減少によって、データ記憶テープをガイドする能力を改善できることが分かった。同様に、実験的研究によって、ヘッドのいずれかの側に配置されたガイド間の間隔の減少がまた、ヘッドを覆うデータ記憶テープを正確にガイドする能力に大きなプラスの影響を及ぼし得るということが分かった。データ記憶テープをガイドする能力に改善された結果を与えるガイドの様々な構成もまた知見された。本発明のこれらおよびその他の実施形態を以下にさらに詳述する。

図２は、本発明の実施形態による磁気テープシステム２０の斜視図である。磁気テープシステム２０は、テープガイド２２Ａ−２２Ｄ（一括してガイド２２）、磁気ヘッド２６、およびガイド２２を通過してヘッド２６を覆う磁気テープ２４の構成を含む。特に、磁気テープ２４はガイド２２を通過して、ヘッド２６を覆い、サーボパターンまたはデータの記録または読出しを促す。本明細書に記載したヘッド２６およびその他のヘッドは、サーボパターンを磁気テープに書き込むように設計されたサーボ書込みヘッド、またはサーボパターンを読み出すように設計されたサーボ読取りヘッドを含んでいる。他の例において、ヘッド２６は、データ記録またはデータ読出し用に設計されたヘッドを含んでいてもよい。

一組の２つ以上のガイド２２はまた、本明細書においては、テープガイドシステムとも呼ばれる。各ガイド２２は実質的に同じであってもよいが、本発明はこれに限られるものではない。ガイド２２を、ガイド２２Ａを参照して具体的に説明する。図示する通り、ガイド２２Ａは、上部フランジ２３と、下部フランジ２５と、フランジ２３、２５間のテープ経路表面２７とを含んでいる。磁気テープ２４は、テープ経路表面２７を通過して、フランジ２３、２５によりガイドされる。

ガイド２２は、通常、テープ経路表面を形成する円柱形中心と、円柱形中心に近接するディスク形フランジを含んでいてもよい。ただし、他の形状を用いることもできる。ガイド２２は、研磨鋼またはその他材料を含んでいてもよい。ガイド２２は、動圧空気軸受けガイドを含んでいてもよく、この場合、磁気テープ２４はガイド２２のテープ経路表面を「飛び」、磁気テープ２４の動きによって、ガイド２２と磁気テープ２４の間のエアバリアを形成する。あるいは、ガイド２２は、静圧空気軸受けガイドを含んでいてもよく、この場合、磁気テープ２４はガイド２２を「飛ぶ」が、空気は外部源により導入されて、ガイド２２と磁気テープ２４との間のエアバリアを形成する。さらに他の例において、ガイド２２は、ころ軸受けを含んでいてもよく、この場合、ガイドのテープ経路表面は、磁気テープ２４がガイド２２に供給されるにつれて、磁気テープ２４と共に転がるローラを含んでいる。

本発明の一態様によれば、ガイド２２は、従来技術に比べて大幅に低減した磁気テープ２４の幅に対するテープ経路表面幅を画定している。磁気テープ２４の幅（Ｗ）を図２に記してある。本発明によれば、幅（Ｗ_１）は、磁気テープ２４の幅（Ｗ）より、約０．００２５４ｃｍ未満、場合によっては約０．００１２７ｃｍ未満大きい。例えば、磁気テープのテープ幅が１．２７ｃｍの場合には、ガイド２２Ａのテープ経路表面２７は、例えば、約１．２７２５４ｃｍ未満の幅、場合によっては、約１．２７１２７ｃｍ未満を画定している。すなわち、フランジ２３と２５との間の距離は、磁気テープ２４の幅（Ｗ）より、０．００２５４ｃｍ未満、場合によっては０．００１２７ｃｍ未満大きい幅（Ｗ_１）を画定している。他の場合においては、Ｗ_１をテープの幅と略適合させるが、磁気テープの熱膨張効果のために僅かな間隙を与えるために、０．００２５４ｃｍ〜０．００１２７ｃｍの範囲内の幅（Ｗ）より大きい幅（Ｗ_１）を画定するのが望ましい。

磁気テープ２４の幅に対するガイド２２の幅におけるこれらの減少は、ヘッド２６を覆う磁気テープ２４を適正にガイドする能力に大きな影響を与える可能性がある。異なる構成において、ヘッド２６は、ガイド２２に対して磁気テープ２４の同じ側または逆側に配置してもよい。いずれにしても、本発明は、サーボ書込み精度は、ヘッド２６を覆う磁気テープ２４を正確にガイドできないことにより制限される可能性があるため、サーボ書込み中に特に有用である。例えば、ガイド２２の幅の減少によって、テープ端部に対して記録されたサーボ信号の直線性を改善することにより、記録されたサーボ信号の読出し確認中、記録されたサーボ信号の閉ループトラッキングを行う能力が大幅に改善できる。

図３は、テープガイド２２Ｂを通過する磁気テープ２４の他の斜視図である。図示する通り、テープガイド２２Ｂは、テープ経路表面２７Ｂを画定している。テープ経路表面２７Ｂ近傍のフランジ２３Ｂ、２５Ｂは、テープ経路表面２７Ｂの境界を画定している。テープ経路表面２７Ｂは、テープガイド２２Ｂの略円柱形中心（またはコア）２８の一部を含んでいる。例えば、矢印２９は、磁気テープ２４がテープ経路に沿って通過する円柱形中心２８の部分を画定している。しかしながら、本発明によるガイドに多くのその他の形状もまた用いることができる。重要なのは、フランジ２３Ｂと２５Ｂとの間で画定されたテープ経路表面２７Ｂの幅（Ｗ_ガイド）は、磁気テープ２４の幅（Ｗ）より、０．００２５４ｃｍ未満、場合によっては０．００１２７ｃｍ未満大きいことである。

図４は、本発明の他の実施形態による磁気テープシステム３０の斜視図である。磁気テープシステム３０は、テープガイド３２Ａ−３２Ｄ（一括してガイド３２）、磁気ヘッド３６、およびガイド３２を通過してヘッド３６を覆う磁気テープ３４の構成を含む。ここでも、一組の２つ以上のガイド３２はまた、本明細書においては、テープガイドシステムとも呼ばれる。ヘッド３６は、磁気テープ３４のいずれかの側、例えば、ガイド３２の同じ側または異なる側に配置してよい。各ガイド３２は実質的に同じであってもよいが、本発明はこれに限られるものではない。ガイド３２を、ガイド３２Ａを参照して具体的に説明する。図示する通り、ガイド３２Ａは、上部フランジ３３と、下部フランジ３５と、フランジ３３、３５間のテープ経路表面３７とを含んでいる。磁気テープ３４は、テープ経路表面３７を通過して、フランジ３３、３５の間でテープ経路表面３７覆うようにガイドされる。

ここでも、ガイド３２は、コア近傍にディスク形状のフランジ３３、３５を備えた略円柱形状のコアを含んでいてもよい。ただし、その他の形状も用いることができる。ガイド３２は、研磨鋼またはその他材料を含んでいてもよい。ガイド３２は、動圧空気軸受けガイド、静圧空気軸受けガイド、ころ軸受けまたはその他の種類のガイドを含んでいてもよい。

本発明の他の態様によれば、ガイド３２Ｂおよび３２Ｃは、ヘッド３６を覆う磁気テープ３４をガイドする能力が大幅に改善されるように構成することができる。特に、テープ経路に沿ったガイド３２Ｂとガイド３２Ｃとの間の距離（Ｄ）は、磁気テープ３４の幅（Ｗ）の２倍未満である。すなわち、テープ経路に沿って磁気ヘッド３６のいずれかの側に配置されたガイド３２Ｂおよび３２Ｃは、従来技術のシステムに対してヘッド３６近くに動く。幅１．２７ｃｍの磁気テープについては、距離（Ｄ）は、例えば、２．５４ｃｍ未満である。距離（Ｄ）は、ガイド３２Ｂの中央コアの端部からガイド３２Ｃの中央コアの端部まで測定され、両フランジの両端部からではない。

磁気ヘッド３６を覆うテープ３４をガイドする能力の大幅な改善は、テープ経路に沿ったヘッド３６のいずれかの側のガイド３２Ｂと３２Ｃとの間の距離（Ｄ）が、磁気テープ３４の幅（Ｗ）の２倍未満であるときに得られる。例えば、ガイド３２Ｂと３２Ｃとの間の距離（Ｄ）が磁気テープ３４の幅（Ｗ）の２倍未満であるときは、サーボ信号は、サーボ信号で閉ループトラッキングを行う能力が大幅に改善されるようなやり方で記録することができる。トラッキングにおけるこれらの改善は、サーボ書込みおよび読出し中のガイドが改善される結果である。特に、ガイドの改善によって、テープ端部に対するサーボトラック直線性が改善され、この結果、最終的に閉ループトラッキングが改善される。矢印３９は、ガイド３２Ｂおよび３２Ｃが、通常、従来技術よりもヘッド３６近くに動くのを示している。ガイドが円柱形コアの場合、距離（Ｄ）は、ガイド３２Ｂの中央コアの端部からガイド３２Ｃの中央コアの端部まで測定される。しかしながら、より一般的には、磁気テープの幅の２倍未満の距離は、ヘッドのいずれかの側のガイドのテープ経路表面から延在していてもよい。図２および４に示した特徴および実施形態は組み合わせて用いてもよいため、両実施形態のテープガイドの利点の態様が得られる。

図５は、本発明の他の実施形態による磁気テープシステム４０の斜視図である。図２および４に示した特徴および実施形態はまた、図５を参照して後述する特徴と組み合わせて用いてもよい。本明細書に記載した他のシステムと同様に、図５の磁気テープシステム４０は、テープガイド４２Ａ−４２Ｄ（一括してガイド４２）、磁気ヘッド４６、およびガイド４２を通過してヘッド４６を覆う磁気テープ４４の構成を含む。ここでも、一組の２つ以上のガイド４２はまた、本明細書においては、テープガイドシステムとも呼ばれる。各ガイド４２は実質的に同じであってもよいが、本発明はこれに限られるものではない。

ガイド４２を、ガイド４２Ａを参照して具体的に説明する。図示する通り、ガイド４２Ａは、上部フランジ４３と、下部フランジ４５と、フランジ４３、４５間のテープ経路表面４７とを含んでいる。磁気テープ４４は、テープ経路表面４７を通過して、フランジ４３、４５によりガイドされる。特に、図５に示す構成において、テープ経路に沿ってそれぞれヘッド４６の前後に配置されたガイド４２Ｂおよび４２Ｃは、テープ経路基準面５４に対して異なる位置に配置される。具体的には、ガイド４２Ｂは、ヘッド４６の前の従来の直線位置の上に配置されており、ガイド４２Ｃはヘッド４６の後の従来の直線位置の下に配置されている。これによって、具体的には、ガイド４２Ｂと４２Ｃとの間のテープ領域において、磁気テープ４４に剪断力がかかる。

本明細書に記載した他の実施形態と同様に、ガイド４２は、ディスク形状のフランジを備えた略円柱形状のコアを含んでいてもよい。ただし、その他の形状も用いることができる。すなわち、各ガイド４２は、テープ経路表面を画定する円柱中心を形成し、ディスク形フランジは円柱形中心の近傍にある。ここでも、ガイド４２は、研磨鋼またはその他材料を含んでいてもよい。様々な実施形態において、ガイド４２は、動圧空気軸受けガイド、静圧空気軸受けガイド、ころ軸受けまたは円柱でない矩形テープ搬送ガイドのようなその他の種類のガイドを含んでいてもよい。

本発明のある態様によれば、ガイド４２Ｂおよび４２Ｃは、磁気テープ４４に剪断負荷力を与えることによって、ヘッド４６を覆う磁気テープ４４をガイドする能力が大幅に改善されるように構成することができる。例えば、ガイド４２Ｂは、テープ経路に沿って磁気ヘッド４６の前に配置させることができる。ガイド４２Ｂは、磁気テープ４４の下端と接触する下部フランジ５１を含んでいる。ガイド４２Ｃは、テープ経路に沿って磁気ヘッド４６の後に配置させることができる。ガイド４２Ｃは、磁気テープ４４の上端と接触する上部フランジ５２を含んでいる。図示する通り、ガイド４２Ｂの下部フランジ５１とガイド４２Ｃの上部フランジ５２とんお間の交差テープ距離（Ｓ）は、磁気テープ４４の幅より少ない。磁気テープ４４がガイド４２Ｂおよび４２Ｃを通過するにつれて、ガイド４２Ｂの下部フランジ５１とガイド４２Ｃの上部フランジ５２が、磁気テープ４４に剪断負荷力を与えて、ガイド４２Ｂと４２Ｃとの間で磁気テープ４４に剪断力を形成する。しかしながら、磁気テープ４４の張力勾配は、磁気テープ４４がヘッド４６を通過する位置で実質的にゼロにすることができる。経時によるヘッドの不均一な摩耗や、ヘッドの上のテープの不均一な浮上量を防ぐには、ゼロの張力勾配が望ましい。

直線基準面５４もまた参考として図５に示してある。ガイド４２Ｂは、直線基準面５４から距離Ｄ１持ち上げることができ、ガイド４２Ｃは、直線基準面５４から距離Ｄ２下げることができる。Ｄ１はＤ２と等しくてもよく、磁気テープ４４の張力勾配を、磁気テープ４４がヘッド４６を通過する位置で実質的にゼロにするのを補助することができる。ガイド４２Ｂおよび４２Ｃを直線基準面５４に対してオフセットの位置に配置することにより、ガイド４２Ｂの下部フランジ５１とガイド４２Ｃの上部フランジ５２との間の交差テープ距離（Ｓ）を磁気テープ４４の幅より少なくすることができる。かかる構成によって、ヘッド４６を覆う磁気テープ４４を適正にガイドする能力を大幅に改善することができる。図５に示す構成は、サーボ書込み中に特に有用であり、記録されたサーボ信号の閉ループトラッキングを改善することができる。例えば、この構成によってまた、サーボパターンの閉ループトラッキングに関連するトラッキング誤差の標準偏差を０．１ミクロン未満まで低減することができる。さらに、トラッキングのこの改善は、サーボ書込みおよび読出し中にテープガイドを改善することによりなされる。特に、ガイドの改善によって、テープ端部に対するサーボトラック直線性が改善され、これによって、サーボラインがテープ端部に対してより直線的に記録されるためトラッキングが改善される。

矢印５６は、ヘッド４６および直線基準面５４に対してガイド４２Ｂが上方へ動き、４２Ｃが下方に動くのを示している。しかしながら、ヘッド４６に対してガイド４２Ｂを下方に動かし、４２Ｃを上方に動かしても同じ利点が実現できるものと考えられる。いずれの場合も、望ましい剪断負荷が磁気テープ４４に導入され、これによって、テープがより直線的にヘッド４６上にガイドされるのを確実にするのに役立つ。

ガイド４２Ｂおよび４２Ｃにより導入される剪断負荷の量は、ガイドの相対的な位置に基づいて選択することができる。剪断負荷の量は、記録された信号のサーボトラック直線性を改善するのに十分なものとしなければならないが、磁気テープへの損傷を妨げるように過剰であってはならない。交差テープ距離（Ｓ）の選択した値は、例えば、磁気テープ４４の幅より小さいが、ゼロより大きくなければならない。しかしながら、大抵の望ましい配置はまた、システムで用いる張力やテープ速度のレベルのようなその他の変数に応じて異なる。幅約１．２７ｃｍの磁気テープについては、Ｓの好適な値は１．２６０〜１．２７０ｃｍであり、Ｄ１およびＤ２の好適な値は０．００１２７〜０．００５０８ｃｍである。

ある実施形態において、図２〜４に示した特徴も図５に示した特徴および実施形態と組み合わせて用いてもよいため、これら全実施形態のテープガイドおよびサーボトラッキングの利点の態様が得られる。しかしながら、他の実施形態においては、図示し、かつ本明細書に記載した特徴および実施形態は単体で用いても、本明細書に記載した他の実施形態の全てではないがいくつかと組み合わせて用いてもよい。

図５に示すように、磁気テープに剪断負荷力を導入するようガイドを構成するときは、テープ経路は直線テープ基準面から外れてもよい。その場合、磁気テープに垂直に磁気ヘッドを配向するために、磁気ヘッドを僅かに回転させるのが望ましい。特に、ガイド４２Ｂの下部フランジ５１と、ガイド４２Ｃの上部フランジ５２によって、磁気テープ４４は、ガイド４２Ｂと４２Ｃとの間の直線テープ経路基準面５４から外れる。従って、磁気ヘッド４６は、磁気テープ４４に垂直に、かつ直線テープ経路基準面５４に垂直とならないように、傾斜させることができる（図５には図示せず）。

図６は、図５の磁気テープシステム４０に非常に似た磁気テープシステム６０の斜視図である。図６に示す通り、ガイド６２Ｂおよび６２Ｃは、磁気テープ６４に剪断力を形成し、直線テープ経路基準面７４から磁気テープが外れるように構成されている。磁気ヘッド６６は、磁気テープ６４に垂直に、かつ直線テープ経路基準面７４に垂直とならないように、傾斜させる。あるいは、ヘッド６６の磁気ギャップは、図６に示すヘッドの物理的な傾斜を必要とすることなく、ギャップに必要な傾斜を与えるようパターン化することができる。

上述した通り、本明細書に記載したガイドの様々な構成によってまた、サーボパターンの閉ループトラッキングに関連するトラッキング誤差の標準偏差を０．１ミクロン未満まで低減することができる。特に、本明細書に記載した技術をサーボ書込み中に用いるときは、記録したサーボパターンでは、磁気テープの直線性が改善されており、これによって、読出し中の閉ループトラッキングを改善することができる。

この開示内容は、磁気テープ（またはその他データ記憶テープ）のガイドの改善に関するものであるため、本明細書に記載したガイド技術を用いて、記録されたサーボパターンを読み込むのに用いる適正なサーボアクチュエータシステムを説明するには、基準はこの開示内容に関して定義される。磁気テープ業界では、サーボヘッドやサーボアクチュエータを移動することなく、サーボ信号を読み込んだり、センサによりテープ移動を測定することによって開ループガイドを測定するのが一般的である。二次高域フィルタに開ループ信号を通過させることにより、適正な閉ループサーボトラッキング応答をシミュレートすることができる。

かかるフィルタ（フィルタ出力、FilterOutput(s)）の等式は次の通りである。

式中、Ｓは１メートル当たりのサイクルの複素周波数、ω_ｎは自然周波数であり、Ｑは無単位の減衰力である。テープシステムについてのω_ｎおよびＱの適正値は、それぞれ、１メートル当たり６０サイクルおよび１．３３３である。これらの値を用いて、抑制曲線を展開し、閉ループ応答を統計的に分析することができる。さらに、閉ループトラッキングの標準偏差を性能の尺度として用いることができる。閉ループトラッキングの標準偏差の値の一般的な範囲は、１インチ当たり１５００トラックまで支持する能力のある最新のテープ駆動機構で約０．２ミクロン〜０．３ミクロンである。しかしながら、本発明によれば、閉ループトラッキングの標準偏差は、約０．１μｍ未満で一定して示され、これは１ｃｍ当たり１２００トラックまで支持する。従って、本発明の態様によって、サーボ書込みおよびサーボ読出し中のガイドの改善のみに基づいて、磁気テープの記憶容量が倍となる。ガイドの改善によって、サーボトラック（およびデータトラック）のテープ端部に平行な直線性が改善される。

テープガイドを改善するために、別個にまたは他の実施形態と組み合わせて用いた本発明の様々な実施形態を記載してきた。磁気テープガイドについて主に説明してきたが、本発明はまた、ホログラムテープ、光テープ、磁気光テープまたはその他の次世代データ記憶媒体にも有用である。

上述したガイドは、ディスク形フランジを備えた円柱コアを有する円柱ガイドとして主に説明および例証してきた。しかしながら、同じ原理は、複雑なテープ経路を画定する矩形のテープガイドをはじめとするその他の円柱形でないガイドにも適用される。いずれの場合にしても、ガイドは、任意の所望の材料、例えば、研磨鋼で形成される。様々な例において、ガイドは、動圧空気軸受けガイド、静圧空気軸受けガイド、または空気なしのころ軸受けガイドとしてよい。

本ガイドおよびガイドの構成は、サーボライタ、または媒体製造中に用いられる様々な装置に用いてよい。他の例において、ガイドおよびガイドの構成は、テープドライブ、テープカートリッジまたはテープガイドが望ましいその他任意の設定に用いてよい。例を挙げると、本明細書に記載されたガイドおよびガイドの構成を用いると、媒体製造、サーボ記録およびサーボ確認、サーボ読出し、データ記録またはデータ読出し中に、磁気テープをガイドすることができる。これらおよびその他の実施形態は、特許請求の範囲に含まれる。

テープガイド、磁気ヘッドおよびガイドを通過してヘッドを覆う磁気テープの構成を含む従来技術の磁気テープシステムの斜視図である。 従来技術に対して幅を低減したテープガイドを含む磁気テープシステムの斜視図である。 従来技術に対して幅を低減したテープガイドを含む磁気テープシステムの斜視図である。 従来技術より磁気ヘッドにより近い間隔のテープガイドの構成を含む磁気テープシステムの斜視図である。 本発明の実施形態による磁気テープに剪断力を与えるように配置されたテープガイドの構成を含む磁気テープシステムの斜視図である。 本発明の実施形態による磁気テープに剪断力を与えるように配置されたテープガイドの構成を含む磁気テープシステムの斜視図である。

符号の説明

１０ 磁気テープシステム
１２ ガイド
１２Ａ テープガイド
１２Ｂ テープガイド
１２Ｃ テープガイド
１２Ｄ テープガイド
１３ 上部フランジ
１４ 磁気テープ
１５ 下部フランジ
１６ 磁気ヘッド
１７ テープ経路表面
２０ 磁気テープシステム
２２ ガイド
２２Ａ テープガイド
２２Ｂ テープガイド
２２Ｃ テープガイド
２２Ｄ テープガイド
２３ 上部フランジ
２３Ｂ フランジ
２４ 磁気テープ
２５ 下部フランジ
２５Ｂ フランジ
２６ 磁気ヘッド
２７ テープ経路表面
２７Ｂ テープ経路表面
２８ 円柱形中心
２９ 矢印
３０ 磁気テープシステム
３２ ガイド
３２Ａ テープガイド
３２Ｂ テープガイド
３２Ｃ テープガイド
３２Ｄ テープガイド
３３ 上部フランジ
３４ テープガイド
３５ 下部フランジ
３６ 磁気ヘッド
３７ テープ経路表面
３９ 矢印
４０ 磁気テープシステム
４２ ガイド
４２Ａ テープガイド
４２Ｂ テープガイド
４２Ｃ テープガイド
４２Ｄ テープガイド
４３ 上部フランジ
４４ 磁気テープ
４５ 下部フランジ
４６ 磁気ヘッド
４７ テープ経路表面
５１ 下部フランジ
５２ 上部フランジ
５４ 直線テープ経路基準面
５６ 矢印
６０ 磁気テープシステム
６２Ｂ テープガイド
６２Ｃ テープガイド
６４ 磁気テープ
６６ 磁気ヘッド
７４ 直線テープ経路基準面

Claims (6)

1. テープ経路に沿ってデータ記憶テープをガイドするよう構成された一組のガイドを含むデータ記憶テープガイドシステムであって、
   前記データ記憶テープの下端と接触する第１のフランジを含む第１のガイドと、
   前記データ記憶テープの上端と接触する第２のフランジを含む第２のガイドとを含み、
   前記第１のガイドの前記第１のフランジと前記第２のガイドの前記第２のフランジとの間の交差テープ距離が前記データ記憶テープの幅未満である、データ記憶テープガイドシステム。
2. 前記第１のガイドの前記第１のフランジと前記第２のガイドの前記第２のフランジが、前記第１および第２のガイドの間の前記データ記憶テープに剪断力を形成するように配置されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１のガイドが、上部フランジと下部フランジとを含み、前記第１のガイドの前記上部フランジが前記第１のフランジであり、前記第２のガイドが上部フランジと下部フランジとを含み、前記第２のガイドの前記下部フランジが前記第２のフランジである、請求項１に記載のシステム。
4. 前記第１および第２のガイドの前記上部および下部フランジの間の距離が前記データ記憶テープの幅より約０．００２５４ｃｍ未満大きい、請求項３に記載のシステム。
5. 前記第１および第２のガイドが円柱形コアを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記第１および第２のガイドが空気軸受けガイドを含み、前記データ記憶テープが前記ガイドに飛ぶ、請求項１に記載のシステム。
   
   

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