JP2006269060A - カートリッジリールをリールドライバと位置合わせするための方法、およびカートリッジリールをドライブのリールドライバ部分と軸方向に位置合わせするための芯合わせシステム - Google Patents

Abstract

【課題】カートリッジリールおよびリールドライバを含む芯合わせシステム、ならびにそれらを使用する方法が本明細書に記載される。
【解決手段】この発明の局面は、カートリッジ、テープドライブ、ならびにカートリッジリールおよびリールドライバを使用するシステムを含み得る。芯合わせシステムは、ギアの歯および案内溝を有するカートリッジリールを含み得る。案内溝は、リールドライバ上のギアの歯がカートリッジリール上のギアの歯と適切に係合するようにリールドライバに対してカートリッジリールを芯合わせするために、リールドライバ上の位置合わせリングと噛み合うことができる。したがって、芯合わせシステム（または、芯合わせシステムの構成要素）は、カートリッジリールとリールドライバとの間の心のずれおよび滑りを防ぐために使用され得る。
【選択図】図２

Description

発明の背景
１．発明の分野
この発明は概して媒体記憶装置に関し、より具体的には、媒体カートリッジをテープドライブ内の回転可能なリールと位置合わせする装置、システム、および方法に関する。

２．関連技術の説明
磁気テープカートリッジは、テープドライブのための磁気記録媒体を便利にかつ効率的に格納および処理するために使用されてきた。１つのタイプのテープカートリッジは、実質的に長方形の外装カートリッジハウジング、およびハウジング内に位置決めされる、磁気テープを入れる単一のカートリッジリールから構成される。カートリッジハウジングは、磁気テープを実質的に封入する上部ハウジング部分および下部ハウジング部分を含み、磁気テープはカートリッジリーダを含む。カートリッジリーダは、カートリッジをテープドライブの中に挿入する間、カートリッジハウジングにおける開口を通して露出される。テープドライブは、次いで、カートリッジと係合し、カートリッジからテープを取出して、記録および／または再生することができる。

カートリッジリールは、ハブ、１つ以上のフランジ、および下部ハウジング部分における入口開口を通して露出される複数の歯（カートリッジリールのギアの歯）を含んでもよい。リールドライバは、カートリッジリールを回転させるようにこれらのカートリッジリールのギアの歯と係合するための駆動クラッチを含んでもよい。典型的には、カートリッジハウジング内のばねは、下部ハウジング部分の方にリールを付勢する。リールドライバ上のギア（たとえば、歯）がカートリッジリール上のギア（たとえば、歯）と適切に係合する場合、テープドライブはリールに対して力をかけてもよく、リールを上部ハウジング部分の方に押しやり、その結果、リールドライバ（たとえば、駆動クラッチ）とリールとの間の安定した係合を促すようにばねを部分的に圧縮する。テープドライブは次いで、リールを回転させてもよく、テープからデータを読取るおよび／またはテープにデータを書込むデータ変換器を横切ってテープを誘導してもよい。カートリッジリールはカートリッジハウジング内で少なくともいくらか径方向に（たとえば、カートリッジリールの回転軸に対して垂直に）動くことができて、ドライブの許容差（たとえば、ドライブおよび／またはカートリッジにおける変動）を見越す。

径方向の動きは望ましい場合もあるが、カートリッジリールをドライブと噛み合わせるときには、径方向の動きは問題になる可能性がある。典型的には、テープドライブにおける通常の動作の間、カートリッジリールのギアの歯は、リールドライバの駆動クラッチ領域上のリールドライバのギアの歯と噛み合う。カートリッジリールおよびリールドライバの中心線が軸方向に位置合わせされていない場合、ギアは噛み合うのに困難を伴うことになる。これは滑りまたは結合不良をもたらす可能性があり、これらは、係合されていないときにギアが作り出す音に起因して、通常「動作音（whir）」と称される。

径方向の心のずれに起因する結合不良は、カートリッジの適切な機能を妨げる。結合不良は非常にありふれたものであるので、最も市場で入手可能なドライブは、いつギアが適切に噛み合わされないかを検出し、再試行を行なうように設計される。さらに、結合不良はカートリッジまたは駆動ギアに損傷を与える可能性があり、カートリッジの機能をさら
に妨げ得る破片を生成し得る。

カートリッジが立てた状態で置かれ、その結果テープリールの軸が地面に対して平行である（たとえば、テープリールが「水平」ではなく「直立」している）ときに、カートリッジリールをテープドライブ内のリールドライバと芯合わせすることはさらに困難になるであろう。なぜなら、カートリッジリールは重力によって径方向に（たとえば、回転の軸に対して垂直に）移動され得るからである。したがって、カートリッジ記憶ライブラリ、自動テープカートリッジ挿入装置、およびロボット利用のカートリッジ処理装置などの装置は、テープカートリッジハウジング内のカートリッジリールを移動させることによって結合不良の問題を悪化させ得る。

したがって、径方向の結合不良を減少または排除するカートリッジリール、テープドライブ、および芯合わせシステムを提供する必要性が存在する。さらに、媒体カートリッジおよびテープドライブを芯合わせする、費用対効果の高い、効率的な方法を提供する必要性が存在し、これはテープカートリッジおよびドライブを結合する際の精度の向上を促す。

発明の簡単な概要
本明細書に記載されるのは、カートリッジリール、リールドライバ、およびそれらを使用する方法を含む芯合わせシステムである。この発明の局面は、カートリッジ、テープドライブ、ならびにカートリッジリールおよびリールドライバを使用するシステムを含んでもよい。芯合わせシステムは、ギアの歯および案内溝を有するカートリッジリールを含んでもよい。案内溝は、リールドライバ上のギアの歯がカートリッジリール上のギアの歯と適切に係合するようにリールドライバに対してカートリッジリールを芯合わせするために、リールドライバ上の位置合わせリングと噛み合ってもよい。したがって、芯合わせシステム（または芯合わせシステムの構成要素）は、カートリッジリールとリールドライバとの間の心のずれおよび滑りを防ぐために使用されてもよい。

芯合わせシステムは、データカートリッジのカートリッジリールをドライブのリールドライバ部分と軸方向に位置合わせしてもよい。芯合わせシステムは、カートリッジリール中央軸を取囲むカートリッジリールのギアの歯のリングを有するカートリッジリール（カートリッジリールのギアの歯はカートリッジリール中央軸を中心に回転可能である）、およびカートリッジリール中央軸を取囲む案内溝を含んでもよい。芯合わせシステムは、さらに、リールドライバ中央軸を取囲むリールドライバのギアの歯のリングを有するリールドライバ（リールドライバのギアの歯はリールドライバ中央軸を中心に回転可能である）、およびリールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングを含んでもよい。位置合わせリングは、カートリッジリールにおける案内溝と噛み合うために、中央軸に平行な方向に、リールドライバのギアの歯より上に突出してもよい。

芯合わせシステムのいくつかの変形例では、カートリッジリール中央軸は、リールドライバの位置合わせリングがカートリッジリールの案内溝と噛み合うときに、リールドライバ中央軸に対して位置合わせ可能である。

本明細書にさらに記載されるのは、上にテープを巻くため、およびリールドライバと芯合わせするためのカートリッジリールである。カートリッジリールはハブを含んでもよく、テープはカートリッジリール中央軸を有するそのハブに巻き付き、このカートリッジリールは、さらに、カートリッジリール中央軸を取囲むカートリッジリールのギアの歯のリングを含んでもよく、カートリッジリールのギアの歯はカートリッジリール中央軸を中心
に回転可能であり、このカートリッジリールは、さらに、リールドライバから突出する位置合わせリングと噛み合うための、カートリッジリール中央軸を取囲む案内溝を含んでもよい。

案内溝は、ギアの歯のリングに軸方向に、カートリッジリールのカートリッジリール中央軸により接近して位置してもよい。たとえば、案内溝はカートリッジリール中央軸から約０．１から約０．５インチの間の半径内に位置してもよい。１つの変形例では、案内溝はカートリッジリール中央軸から約０．３７５インチに位置する。案内溝は、幅が約０．０５０から約０．２００インチの間の位置合わせリングと噛み合うための開口を含んでもよい。たとえば、案内溝は、基部において幅が約０．１２５インチである位置合わせリングと噛み合うための開口を含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、上部の幅（たとえば、上部において）が約０．０インチ（たとえば、位置合わせリングは鋭い端部になるだろう）から０．０５０インチの間であってもよい。

いくつかの変形例では、案内溝は三角形の溝のプロファイルを含む。案内溝は、カートリッジリール中央軸から約４５度の角度を付けられた壁を含んでもよい。

本明細書にさらに記載されるのは、記憶媒体カートリッジである。記憶媒体カートリッジは、記載されるように、ドライバ入口開口を有するハウジング、およびドライブリールを含み、案内溝はドライバ入口開口を通って接近可能である。

本明細書にさらに記載されるのは、カートリッジリール上の案内溝と位置合わせすることによってカートリッジリールと係合するためのリールドライバである。リールドライバは、リールドライバ中央軸を取囲むリールドライバのギアの歯のリングを含んでもよく、リールドライバのギアの歯はリールドライバ中央軸を中心に回転可能であり、このリールドライバは、さらに、リールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングを含んでもよく、位置合わせリングは、カートリッジリールにおける案内溝と噛み合うために、中央軸に平行な方向に、リールドライバのギアの歯より上に突出する。

いくつかの変形例では、位置合わせリングはリールドライバのギアの歯より約０．０２５上に突出する。位置合わせリングは、リールドライバのギアの歯のリングに軸方向に、リールドライバ上のリールドライバ中央軸により接近して位置してもよい。たとえば、位置合わせリングはリールドライバ中央軸から約０．１から約０．５インチの間の半径内に位置してもよい。１つの変形例では、位置合わせリングはリールドライバ中央軸から約０．３７５インチに位置する。位置合わせリングの幅は、約０．０５０から０．２００インチの間であってもよい。たとえば、位置合わせリングの幅は約０．１２５インチであってもよい。位置合わせリングは三角形のプロファイルを有してもよい。

位置合わせリングは、リールドライバ中央軸を中心に均一なプロファイルを有する連続的なリングを含んでもよい。

本明細書にさらに記載されるのは、記載されるように、テープ上でデータを読み書きするための読取／書込ヘッドとリールドライバ（リールドライバの位置合わせリングと係合することによってカートリッジリールを芯合わせするため）とを含むテープドライブである。

本明細書にさらに記載されるのは、カートリッジリールをテープドライブ内のリールドライバと位置合わせするための方法である。この方法は、カートリッジリール中央軸とカートリッジリール中央軸を取囲む案内溝とを含むカートリッジリールを、リールドライバ中央軸とリールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングとを含むリールドライバの反対
側に位置決めすることを含んでもよく、そのため、位置合わせリングは案内溝と接触してもよく、この方法は、さらに、カートリッジリール中央軸がリールドライバ中央軸と位置合わせされるまで、リールドライバの位置合わせリングとカートリッジリールの案内溝との間の距離を減少させることを含んでもよい。

この発明は、添付の図面および特許請求の範囲に関連して以下の詳細な説明を考慮すると、よりよく理解される。

発明の詳細な説明
以下の記載は、当業者がこの発明のさまざまな局面および例を作り、使用することができるように提示される。具体的な材料、技術、および用途の記載は単なる例として提供される。本明細書に記載される例に対するさまざまな修正例は当業者に容易に明らかであり、本明細書に規定される一般的な原理は、この発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の例および用途に適用されてもよい。したがって、この発明は、記載され、示される例に限定するように意図されるのではなく、特許請求の範囲と整合性のある範囲に一致されるように意図される。

媒体カートリッジリールおよびリールドライバが中心からずれているときに、動作音（たとえば、媒体カートリッジとテープドライバとの間の摺動）が概して発生する。したがって、カートリッジリールをリールドライバと効果的に芯合わせすることにより、動作音は減少または排除され得る。本明細書に記載されるのは、カートリッジリール、リールドライバ、芯合わせシステム、およびカートリッジリールをリールドライバと位置合わせするためにそれらを使用する方法である。

概して、カートリッジは、ハウジング内に回転可能に配置されるリールを含んでもよい。カートリッジハウジングは、リールドライバがカートリッジリールに接近できるように少なくとも１つのドライバ入口開口を含んでもよい。カートリッジは、さらに、ドライバ入口開口の方にリールを付勢するために付勢部材を含んでもよい。ドライバ入口開口は典型的には、カートリッジハウジングの円形に切り取られた領域であり、この領域は概して十分に大きいので、カートリッジリールのドライブに面する側にあるカートリッジリールのギアの歯に接近することができる。本明細書に記載される装置、システム、および方法とともに使用されてもよいか、またはそれらとともに使用されるように適合されてもよいカートリッジならびにカートリッジリールの例は、米国特許番号第６，０６２，５００号、「蝶形テープリール（Butterfly Tape Reel）」と題される米国特許出願番号第１０／３４９，４９８号（２００３年１月２１日出願）、「テープ誘導リール（Tape Guiding Reel）」と題される米国特許出願番号第１０／３４９，４８１号（２００３年１月２１日）、および「端縁誘導テープリール（Edge Guiding Tape Reel）」と題される米国特許出願番号第１０／３４９，１５２号（２００３年１月２１日出願）に見られることができ、それらの各々は引用によって本明細書に全文が援用される。

図１は、リールドライバと芯合わせするための、本明細書に記載される例示的なカートリッジリールを含む例示的なカートリッジ２４とともに使用されてもよいテープドライブ１０を示す。テープドライブ１０は、テープドライブハウジング１５、データ変換器、つまり読取および／または書込ヘッド１６、巻取りリール１７、および容器２０を含む。テープドライブ１０は、カートリッジリール２８（供給リールとも称されてもよい）上に記憶テープを収容するカートリッジ２４に関連して使用される。容器のスロット２０は、リールドライバ１８に隣接して、中に好適なカートリッジ２４を受けるように構成される。テープドライブ１０は、さらに、カートリッジ２４を受け、排出するための、ドアおよびさまざまな機構を含んでもよい。カートリッジ２４が容器のスロット２０に受けられると
き、カートリッジリールは、カートリッジリールの回転を制御するようにリールドライバの駆動クラッチ領域と係合してもよい。カートリッジリール上のギアがリールドライバ上のギアによって係合されるようにカートリッジリールおよびリールドライバ（たとえば、駆動クラッチ）を位置合わせするステップは、カートリッジリールおよびリールドライバの芯合わせと称されてもよい。駆動クラッチのギアが一旦カートリッジリール上のギアと係合すると、防護モータ４６などがカートリッジリーダ２６と係合してもよく、読取／書込ヘッド１６を通る、テープドライブ１０内のテープ経路に沿って、巻取りリール１７に記憶テープを流してもよい。テープ経路は、巻取りリール１７に巻付けられる前に、さまざまなテープガイド、ローラ３８、１つ以上の読取／書込ヘッド１６などを含んでもよい。

テープドライブ１０は、コンピュータ（図示せず）またはコンピュータネットワーク内に設置されてもよく、またはそれらに関連付けられてもよい。例示的なテープドライブの詳細な説明は、Ｇ．サリバ（G. Saliba）への米国特許番号第５，３７１，６３８号に見られることができ、これは引用によって本明細書に全文が援用される。さらに、テープドライブ１０は、カートリッジを１つ以上のテープドライブに運ぶために、複数のテープカートリッジおよびロボット利用の転送機構を有する自動テープライブラリの一部として使用されてもよい。例示的な格納ライブラリは、「テープカートリッジのための複数のドライブ、複数のマガジン大容量記憶および検索ユニット（Multi-Drive, Multi-Magazine Mass Storage and Retrieval Unit for Tape Cartridges）」と題される米国特許番号第５，７６０，９９５号に記載され、これは引用によって本明細書に全文が援用される。

カートリッジリール
カートリッジ２４は、カートリッジリール２８を封入する実質的に長方形のカートリッジハウジングを含んでもよく、データ記憶テープを上に巻付けるようにしてもよい。記憶テープは、たとえば磁気データテープ、光学データテープなどの、データを格納および検索するために使用されてもよい任意の適切なデータ媒体であってもよい。任意の適切な大きさのデータテープがカートリッジリール上で使用されてもよい。カートリッジ２４は、さらに、中の記憶テープおよびカートリッジリーダ２６を保護するためにカートリッジドアを含んでもよく、このドアが開いているとき、カートリッジリーダ２６は露出される。記憶テープは、所望であれば後に検索され得る情報を任意の適切な形（たとえば、デジタル）で格納してもよい。記憶テープは、任意の適切な大きさおよび長さであってもよい。たとえば、記憶テープの幅は約２分の１インチであってもよいが、より大きな幅およびより小さな幅が企図され、たとえば４〜８ｍｍである。記憶テープは、任意の適切な厚さ（たとえば、約０．５ｍｉｌ、またはそれより薄い）を有してもよい。典型的には、記憶テープは、記憶テープの長さに沿って複数の平行なトラックに分割されてもよい記憶面を記憶テープの一方の側に含んでもよい。代替的には、データは記憶テープを横切る斜め方向のストリップに記録されてもよい。

本明細書に記載される例示的なカートリッジリールおよびカートリッジは、明示されないかまたは記載されないさまざまなテープドライブとともに使用されてもよいことが理解されるべきである。たとえば、カートリッジリールは、カセットリールを含む任意の適切なタイプの媒体リールであってもよい。さらに、テープドライブのさまざまな他の特徴が含まれてもよく、たとえばさまざまな防護システム、ローラガイド、テープガイド、受取り機構、ダンパなどが使用されてもよい。

図２は、本明細書に記載される芯合わせシステムと互換性のある例示的なカートリッジリール２００の斜視図である。概して、カートリッジリールは、少なくとも１つの面（たとえば、壁）を有するハブ２０２を含んでもよく、この少なくとも１つの面の上に記憶テープが巻付けられてもよい。ハブはカートリッジリール中央軸２０４を有してもよく、そ
のカートリッジリール中央軸２０４を中心にカートリッジリールは回転する。図２では、カートリッジリール２００は、さらに、ハブの一方の側に単一のフランジ２１０を含む。フランジはテープを誘導するのに役立ち得る。いくつかの変形例では、カートリッジリールはフランジを持たず、いくつかの変形例では、カートリッジリールは２つ以上のフランジを有する。カートリッジリール２００は、さらに、カートリッジリール中央軸２０４の周りに径方向に配置されるカートリッジリールのギアの歯２０６のリングを有し、カートリッジリールのギアの歯２０６は、（たとえば、テープドライブにおいて）リールドライバのギアの歯と係合するように構成される。カートリッジリールのギアの歯２０６は典型的には、カートリッジの一方の面（たとえば、カートリッジリールのドライブ噛み合い面）にあるドライバ入口開口に露出されるカートリッジリールの領域に位置する。カートリッジリールのギアの歯は、リールドライバ上のリールドライバのギアの歯と噛み合うための任意の適切な形状および大きさを有してもよい。たとえば、図２におけるカートリッジリールのギアの歯２０６は、カートリッジリール中央軸の周りに環状の輪の状態で配置される。

カートリッジリールは、さらに、案内溝２０８を含んでもよい。案内溝は位置合わせリング（たとえば、リールドライバから突出する）と噛み合ってもよい。概して、案内溝は開放された溝であり、位置合わせリングが溝（または溝の領域）に収まるように位置合わせリングに接近できるようにする。案内溝は、カートリッジリールのギアの歯２０６と同一のカートリッジリールの面上に位置する。

案内溝の上部開口（位置合わせリングが溝に取付けられることを可能にするように開放された案内溝の領域）は、カートリッジリールのギアの歯の上部と同一の平面にあってもよい。いくつかの変形例では、案内溝の上部開口はカートリッジリールのギアの歯より上に突出してもよい。いくつかの変形例では、案内溝はカートリッジリール中央軸を取囲む。たとえば、図２では、案内溝はカートリッジリール中央軸を対称的に取囲む連続的な（円形の）溝である。案内溝は非円形の溝を含んでもよい（たとえば、溝は楕円、多角形などを含んでもよい）。

図２では、案内溝２０８はカートリッジリールのギアの歯２０６のリングと同心であり、カートリッジリールのギアの歯によって囲まれる。いくつかの変形例では、案内溝はカートリッジリールのギアの歯の外側に位置する。概して、案内溝は、カートリッジリールの、リールドライバの一部によって接近され得るドライバ噛み合い面上のどの場所に位置してもよい。したがって、案内溝はドライブ入口開口において露出されてもよい。１つの変形例では、案内溝はカートリッジリールのガイドの歯を貫通する。

案内溝は、典型的には、案内溝および位置合わせリングが適切に芯合わせされるとき（たとえば、カートリッジリール中央軸がリールドライバ中央軸と位置合わせされるとき）カートリッジリールのギアの歯がリールドライバのギアの歯と係合するように、位置合わせリングと噛み合うように構成される。したがって、案内溝および位置合わせリングの寸法（および位置）は、互いに対応して、芯合わせを可能にするように、およびカートリッジリールのギアの歯およびリールドライバが適切に係合するのを可能にするように選択されてもよい。

いくつかの変形例では、案内溝の幅および位置合わせリングの幅は同様（たとえば、殆ど同一）であり、そのため、それらが完全に噛み合わせられると、位置合わせリングは案内溝内に置かれることができ、カートリッジリール中央軸はリールドライバ中央軸に対応する。図３Ａから図３Ｄは、案内溝の４つの異なる変形例を通る断面のプロファイルを示す。図３Ａから図３Ｄでは、カートリッジリールのギアの歯は断面３０２の右側に配置されるであろう。そのため、カートリッジリールのギアの歯の上部は、案内溝の少なくとも
一方の側では、案内溝の上部である。

いくつかの変形例では、案内溝は、図３Ａおよび図３Ｃに示されるように、三角形の切れ目を含む断面を有する。図３Ａでは、案内溝の断面の側面はカートリッジリール中央軸からある角度をなしている。たとえば、溝のプロファイルの右側とカートリッジリール中央軸との間の角度は角度αによって表わされてもよい。いくつかの変形例では、案内溝は、対称的な三角形のプロファイルを有する（たとえば、図３Ａに示されるように、三角形の切れ目の両壁は同一の角度、たとえばα＝α₁を含んでもよい）。いくつかの変形例では、案内溝は異なる角度（たとえば、αがα₁と同一ではない）をなす壁を備える三角形のプロファイルを有する。いくつかの変形例では、案内溝は約１０度から７０度の間の角度を付けられた壁を有する。いくつかの変形例では、案内溝は約４５度の角度を付けられた壁を有する。

案内溝は、任意の適切な断面の形状を有してもよい。たとえば、いくつかの変形例では、案内溝は長方形の断面の切れ目（たとえば、図３Ｂに示されるように、ドライブ噛み合い面と約９０度の角度をなす壁を有する）を含む。図３Ｄは、円形の断面の形状を有する案内溝を示す。いくつかの変形例では、案内溝は、図３Ｂに示されるように、壁および底部を有してもよい。たとえば、案内溝は、ドライブ噛み合い面に平行な底部を有してもよい。

案内溝は、任意の適切な幅であってもよい。たとえば、図３Ａおよび図３Ｃに示される三角形の案内溝の深さ３０９は同じであるが、図３Ａにおける案内溝の幅３０５は、図３Ｃにおける案内溝の幅３０７よりも狭い。いくつかの変形例では、案内溝は、案内溝の全周に亘って均一な断面のプロファイルを有する。いくつかの変形例では、案内溝の断面のプロファイルは案内溝の領域によって異なってもよい。

いくつかの変形例では、案内溝の幅３０５、３０７は、約０．０５０から０．２００インチの間である。いくつかの変形例では、開口の幅は約０．１２５インチである。同様に、案内溝は任意の適切な深さであってもよい。

案内溝は任意の適切な材料を含んでもよい。たとえば、案内溝はカートリッジリールの材料から切り取られてもよい。したがって、案内溝は、プラスチックまたは高分子材料を含む壁を有してもよい。いくつかの変形例では、案内溝はカートリッジリールの本体とは異なる材料を含んでもよい。案内溝は、金属、セラミック、または重合体を含んでもよい。案内溝は、滑らかな材料（たとえば、テフロン（登録商標）、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素重合体など）を含んでもよい。いくつかの変形例では、案内溝は、たとえば潤滑剤などのコーティングを含む。いくつかの変形例では、案内溝の側面の側（または、部分）は、位置合わせリングの材料と適合する材料から作られる。案内溝は、さらに、案内溝のすべてまたは一部に対する損傷を防ぐように補強材を含んでもよい。たとえば、案内溝の上部リム３１２、３１２′は、案内溝に対する損傷を防ぐように、または案内リングおよび位置合わせリングのすべてもしくは一部の摺動を助けるように構造補強材または材料補強材を含んでもよい。いくつかの変形例では、この上部リムは傾斜するか、または湾曲させられてもよい（たとえば、端縁が丸くされてもよい）。いくつかの変形例では、案内溝および／または位置合わせリングは、たとえば磁気材料などの追加の案内要素を含んでもよい。

案内リングがリールドライバから突出するときに案内溝がカートリッジリールに内接されるように記載されてきたが、案内溝は、さらに、リールドライバ上に存在してもよく、位置合わせリングはカートリッジリール上に存在してもよい。いくつかの変形例では、カートリッジリールは案内溝および位置合わせリングの両方を含む。たとえば、カートリッ
ジリールは、案内溝に同心円状に位置し、かつリールドライバ上の案内溝もしくは位置合わせリング（または、案内溝および位置合わせリングの両方）と噛み合うように構成される位置合わせリングを含んでもよい。

リールドライバ
概して、リールドライバは、カートリッジリールの回転の動きを制御するために、カートリッジリールのギア（たとえば、カートリッジリールのギアの歯）と噛み合うことのできるギア（たとえば、リールドライバのギアの歯）を含む。リールドライバのギアの歯などのギアはリールドライバ中央軸を取囲んでもよく、そのリールドライバ中央軸を中心にリールドライバのギアは回転してもよい。たとえば、リールドライバのギアの歯はリールドライバ中央軸を同心円状に囲んでもよく、そのため、ギアの歯の稜線はリールドライバ中央軸から離れて突出する。いくつかの変形例では、リールドライバは駆動クラッチ領域を含む。リールドライバのギアの歯はクラッチ領域に配置されてもよく、これはリールドライバ中央軸を中心にリールドライバのギアの歯を回転させてもよい。

図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、リールドライバ４００の上部および側面斜視図を示す。図４Ａでは、リールドライバ４００はリールドライバ中央軸４０３、およびリールドライバ中央軸を取囲んで配置されるリールドライバのギアの歯４０５を有する。したがって、リールドライバのギアの歯はカートリッジリールのギアの歯と係合することができる。リールドライバの領域は、一旦カートリッジリールのギアの歯がリールドライバのギアの歯と係合されるとカートリッジリールを動かすようにギアの歯を回転させ得る駆動クラッチであってもよい。

リールドライバは、さらに、カートリッジリール上の案内溝と噛み合うように、リールドライバ上のリールドライバのギアの歯の上部より上に突出する位置合わせリング４１０を含んでもよい。図４Ｂに示されるリールドライバの側面図は、リールドライバのギアの歯４０５の真上に突出する位置合わせリング４１０を示す。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、リールドライバのギアの歯より約０．０１０から０．１００インチの間、上に突出する。いくつかの変形例では、位置合わせリングはリールドライバのギアの歯より約０．０２５インチ上に突出する。図４Ｃは、図４Ａおよび図４Ｂに示されるリールドライバの斜視図である。位置合わせリング４１０は、図４Ａから図４Ｃに示されるように、リールドライバ中央軸４０３を対称的に取囲んでもよい。

図４Ｄは、図４Ｃに示される領域Ａから取られた、位置合わせリング４１０の断面を含む、リールドライバ４００の一部の断面のプロファイルを示す。位置合わせリングは平らな上部を備える三角形の断面を有する。図４Ｄは、さらに、リールドライバのギアの歯４０５の一部の断面を示す。位置合わせリングは、リールドライバのギアの歯４０５の高さより上に突出する。概して、位置合わせリングの幅４１４（たとえば、基部における幅）は、位置合わせリングが噛み合うことのできる案内溝の幅に満たないか、または案内溝の幅と同じであってもよい。位置合わせリングは、案内溝と噛み合うように任意の適切な形状および大きさであってもよい。いくつかの変形例では、案内リングの一部を通るプロファイルは、案内溝を通るプロファイル（たとえば、図３Ａから図３Ｄに示される案内溝のプロファイル）とおよそ同じ大きさのプロファイルを有する。いくつかの変形例では、案内溝はリールドライバから、案内溝の深さよりも小さい高さまで突出する。

いくつかの変形例では、位置合わせリングは連続的なリングではなく、不連続な突起のリングであってもよい。たとえば、位置合わせリングは、リールドライバ中央軸（または駆動クラッチ）を囲むこぶまたは突起のリングを含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、リングのさまざまな領域で高さおよび／または厚さが変化し得るリングを含む。いくつかの変形例では、案内リングは、カートリッジリール上のギアと係合
することのできる、たとえば歯などのギアを含んでもよい。たとえば、位置合わせリングはリールドライバのギアの歯４０５と連続するギアの歯を有してもよい。たとえば、位置合わせリングはリールドライバのギアの歯の領域であってもよい。

いくつかの変形例では、位置合わせリングはリールドライバ中央軸を取囲む円（図４Ａから図４Ｃに示されるように）を含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、リールドライバ中央軸を囲む楕円を含む。したがって、位置合わせリングは任意の適切な形状を含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングはリールドライバ中央軸を中心として中心からずれている。したがって、カートリッジリール中央軸およびリールドライバ中央軸を位置合わせするために位置合わせリングが案内溝と噛み合うように、リールドライバ中央軸を中心として任意の適切な位置に位置合わせリングが位置してもよい。

位置合わせリングは任意の適切な材料から作られてもよい。たとえば、位置合わせリングはリールドライバと同一の材料を含んでもよい。位置合わせリングは、金属、セラミック、重合体、またはそれらのいくつかの組合せを含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、位置合わせリングが噛み合うことのできる案内溝と同一の材料を含む。いくつかの変形例では、位置合わせリングは、たとえば滑らかなコーティングなどのコーティングを含む。いくつかの変形例では、位置合わせリングは補強される。たとえば、位置合わせリングの端縁（たとえば、上部端縁）は、位置合わせリング、案内溝、またはカートリッジもしくはリールドライバのその他の部分に対する摩耗または損傷を防ぐように補強または特別に成形（たとえば、丸く）されてもよい。

リールドライバは、いつカートリッジリールがリールドライバと係合されるかを検出するためのセンサを含んでもよい。センサは、いつリールドライバ中央軸がカートリッジリール中央軸と位置合わせされるかを判断するために使用されてもよい。いくつかの変形例では、センサは光学的、磁気的、または電気的センサであってもよい。いくつかの変形例では、センサは、ドライブの動作またはドライブのリールドライバ部分の動作を制御するためのコントローラに接続してもよい。

このように、リールドライバは位置合わせリングを含んでもよい。いくつかの変形例では、リールドライバは、案内溝を含んでもよく、位置合わせリングを含まなくてもよい。いくつかの変形例では、リールドライバは案内溝および位置合わせリングの両方を含む。これら案内溝および位置合わせリングは、テープドライブにおいてカートリッジリールを芯合わせするために使用されてもよいが、この芯合わせシステムは、２つの構成要素を有し、それらが切り離されている場合にそれらの軸が位置ずれを起こしている可能性がある（または位置ずれを起こし得る）ような任意の適切な回転システムを芯合わせするために使用されてもよい。

芯合わせシステム
芯合わせシステムは案内溝および位置合わせリングを含んでもよい。位置合わせリングは、上述のように、案内溝と噛み合うように構成されてもよい。芯合わせシステムは、案内溝を有するカートリッジリールと、位置合わせリングを有するリールドライバとを含んでもよい。位置合わせリングおよび案内溝は、カートリッジリール中央軸（たとえば、回転の軸）およびリールドライバ中央軸を芯合わせするために使用されてもよい。

位置合わせリングは案内溝と完全に噛み合ってもよい（たとえば、案内溝は位置合わせリングの「逆の」形状であってもよく、そのため、位置合わせリングは案内溝に完全に収まり得る）。いくつかの変形例では、位置合わせリングの一部のみが案内溝内に収まる。したがって、位置合わせリングは案内溝よりも幅の広い基部を有してもよい。

位置合わせする方法
動作時において、芯合わせシステムはカートリッジリールおよびリールドライバを位置合わせするために使用されてもよい。図５Ａから図５Ｅは、位置合わせリングを有する装置５０１（たとえば、リールドライバ）、および案内溝を有する装置５０３（たとえば、カートリッジリール）の中央軸同士を位置合わせするための芯合わせシステムの使用を示す。位置合わせリング５０５および案内溝５０６は、これらの装置の中央軸５０７、５０９を通る断面で示される。図５Ａでは、案内溝を有する装置５０３の中央軸５０９は、位置合わせリングを有する装置５０１の中央軸５０７の左方にずれており、２つの装置は最初は離れているので接触していない。この図では、案内溝５０６の幅は位置合わせリング５０５の幅とおよそ同じである。案内溝５０５は対称的な三角形の切り取られた形状を有し、上にある装置５０１から突出する位置合わせリング５０５も三角形のプロファイルを有する。

図５Ａにおける最初の心のずれ５１０（たとえば、２つの装置の中央軸間のオフセット）は、案内溝の幅の半分に満たない。いくつかの変形例では、位置合わせリングを有する装置および案内溝を有する装置はまず、おおよそ位置合わせされる。たとえば、このおおよその位置合わせは、案内溝の幅５１２の半分に満たないか、または約半分の距離の範囲内に２つの装置の中央軸を持って行くであろう。位置合わせリングが案内溝の面と係合するように２つの装置を互いにより近づけることによって、２つの装置の軸は芯合わせシステムによって位置合わせされることができる。図５Ｂでは、２つの装置がともにより近くにもってこられるときに、位置合わせリング５０５の一部（たとえば、位置合わせリングの先端または側壁）は、案内溝５０３の壁と接触する。図５Ｃに示されるように、位置合わせリング５０５は案内溝５０６の範囲内で摺動し、心のずれの距離５１０を減少させる。

したがって、いくつかの変形例では、位置合わせリングを有する装置５０１（たとえば、リールドライバ）、もしくは案内溝を有する装置５０３（たとえば、カートリッジリール）のいずれか、または両方はある程度の径方向の動きを含んでもよく、どちらの装置の中央軸５０７、５０９に対しても垂直な方向の動きを可能にする。したがって、２つの装置をともにより近くにもってくることにより、図５Ｄに示されるように２つの装置の中央軸が位置合わせされるように、位置合わせリング５０５と案内溝５０６との間の摺動力が径方向の動きに変換されることができる。図５Ｄでは、案内溝を有する装置（たとえば、カートリッジリール）５０３は芯合わせされており、カートリッジの軸５０９は動くことが可能である（たとえば、固定されない）。

いくつかの変形例では、図５Ｅに示されるように、２つの装置が完全に接触されるときに、位置合わせリングは案内溝に殆ど完全に収まる。いくつかの変形例では、位置合わせリングは案内溝と完全に係合しない。たとえば、案内溝は位置合わせリングよりも大きくてもよい。特に、案内溝の深さは位置合わせリングの高さよりも深くてもよい。さらに、位置合わせリングおよび案内溝の形状は相補的でなくてもよい（たとえば、案内溝は図３Ｂに示されるように長方形の断面を有してもよく、位置合わせリングは図４Ｄに示されるように三角形の断面を有してもよい）。いくつかの変形例では、位置合わせリングの断面の幅は案内溝の断面の幅よりも大きく、そのため、位置合わせリングは案内溝内に完全に収まることができない。

いくつかの変形例では、案内溝および位置合わせリングが完全に連結する前に、装置の他の領域が相互に作用してもよい（たとえば、噛み合ってもよい）。たとえば、案内溝および位置合わせリングが完全に噛み合う前に、案内溝を有する装置上のギアの歯は、位置合わせリングを有する装置上のギアの歯と噛み合ってもよい。

本明細書に記載される芯合わせシステム（たとえば、案内溝および位置合わせリング）を使用することによって、動作音または他の心のずれの問題は減少し得る。さらに、案内溝を有するカートリッジリールは、位置合わせリングを含まないリールドライバとともに使用されてもよい。したがって、カートリッジはこのようなリールドライバと「下位互換性（backwards compatible）」であってもよい。図６Ａおよび図６Ｂは、案内溝６０３を有するカートリッジリール６０１を示す。このカートリッジリールは、位置合わせリングをもたないリールドライバ６０５とともに使用されている。カートリッジリールの中央（たとえば、回転）軸６０７（カートリッジリール中央軸）は、リールドライバの中央軸６０９（リールドライバ中央軸）と位置ずれを起こす。図６Ｂは、カートリッジリールのギアの歯６１２およびリールドライバのギアの歯６１４の近接図である。カートリッジリール６０１は付勢要素６１０（ばねとして示される）によってリールドライバ６０５に対して押されるが、カートリッジリールおよびリールドライバの中央軸同士は位置ずれを起こしているので、ギアは完全に係合することができない。たとえば、図６Ａにおいて、カートリッジリールの左側にあるカートリッジリールのギアの歯はリールドライバのギアの歯と係合することができない。

図７Ａおよび図７Ｂは、図６Ａおよび図６Ｂに示された、案内溝６０３を有する同一のカートリッジリールを示す。図７Ａでは、カートリッジは、位置合わせリング７０１を備えるリールドライバ７０５を有するドライブの中に挿入されている。したがって、位置合わせリング７０５および案内溝は、上述のように、リールドライバに対してカートリッジを芯合わせすることができる。図７Ａおよび図７Ｂでは、案内溝および位置合わせリングはカートリッジおよびリールドライバをまだ位置合わせしていない。実際には、カートリッジリールのギアの歯６１２がリールドライバのギアの歯７１４と噛み合うようにリールドライバ７０５またはカートリッジリール６０１のいずれかを径方向に移動させるために、位置合わせリング７０１は案内溝６０３に対して摺動してもよい。

いくつかの変形例では、たとえば図６Ａおよび図７Ａに示されるばね付勢要素などの付勢要素が、位置合わせリングを案内溝に対して移動させるように付勢力を与えてもよい。したがって、付勢要素は芯合わせシステムを位置合わせするのに役立ち得る。いくつかの変形例では、芯合わせシステムは位置合わせリングを案内溝により近づけるように構成される付勢要素を含んでもよい。いくつかの変形例では、付勢要素は強制的に案内溝を位置合わせリングと接触させてもよい。

位置合わせリングを有するリールドライバは、さらに、カートリッジリールと「下位互換性」であってもよく、そのため、リールドライバは案内溝をもたないカートリッジリールとともに使用されてもよい。たとえば、リールドライバは、カートリッジリール上のいずれの面または構造も妨げない（たとえば、係合しない）ように位置決めされる位置合わせリングを含んでもよい。いくつかの変形例では、位置合わせリングは格納式であってもよい。

本明細書に記載される例示的なカートリッジ、カートリッジリール、リールドライバ、および芯合わせシステムは、明示されないかまたは記載されないさまざまなドライブ（たとえば、磁気テープドライブ）とともに使用されてもよいことが理解されるべきである。さらに、テープドライブのさまざまな他の特徴が含まれてもよく、たとえば、さまざまな防護システム、ローラガイド、テープガイド、受取り機構、ダンパなどが使用されてもよい。

上の詳細な説明はさまざまな例を示すために提供され、限定するように意図されるものではない。この発明の範囲内の多くの修正および変形が可能であることは当業者に明らか
である。たとえば、本明細書に記載されるさまざまな例は、組合せられてもよく、変更されてもよい。さらに、当業者によって認識されるように、本明細書に明確に記載されない多くの他の材料およびプロセスが、記載される例示的なリール、カートリッジ、および芯合わせシステムの範囲内で使用されてもよい。さらに、記載の範囲内で、特定の例が説明され、関連技術における特定の不利な点にこれらの例が如何に対処すると考えられるかということが説明されてきた。しかしながら、この記載は、不利な点に実際に対処する、あるいは不利な点を解決する方法および／またはシステムにさまざまな例を限定するように意図されるものではない。したがって、この発明は特許請求の範囲によって規定され、本明細書の記載によって限定されるべきではない。

例示的なテープドライブおよびテープカートリッジの平面図である。 本明細書に記載されるカートリッジリールの斜視図である。 本明細書に記載される案内溝の断面のプロファイルの図である。 本明細書に記載される案内溝の断面のプロファイルの図である。 本明細書に記載される案内溝の断面のプロファイルの図である。 本明細書に記載される案内溝の断面のプロファイルの図である。 本明細書に記載されるリールドライブの上面図である。 本明細書に記載されるリールドライブの側面図である。 図４Ａおよび図４Ｂのリールドライバの斜視図である。 図４Ｃのリールドライバからの領域Ａの断面のプロファイルの図である。 本明細書に記載される、案内溝と位置合わせさせる位置合わせリングの図である。 本明細書に記載される、案内溝と位置合わせさせる位置合わせリングの図である。 本明細書に記載される、案内溝と位置合わせさせる位置合わせリングの図である。 本明細書に記載される、案内溝と位置合わせさせる位置合わせリングの図である。 本明細書に記載される、案内溝と位置合わせさせる位置合わせリングの図である。 位置合わせリングを持たないリールドライバに結合する案内溝を有するカートリッジの断面図である。 図６Ａの領域Ｂの拡大図である。 位置合わせリングを有するリールドライバに結合する案内溝を有するカートリッジの断面図である。 図７Ａの領域Ｃの拡大図である。

符号の説明

２００ カートリッジリール
２０４ カートリッジリール中央軸
２０８ 案内溝
４００ リールドライバ
４０３ リールドライバ中央軸
４１０ 位置合わせリング

Claims (20)

1. カートリッジリールをリールドライバと位置合わせするための方法であって、前記カートリッジリールはカートリッジリール中央軸と前記カートリッジリール中央軸を取囲む案内溝とを含み、前記リールドライバはリールドライバ中央軸と前記リールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングとを含み、前記方法は、
   前記案内溝が前記位置合わせリングと接触するように前記リールドライバに対して前記カートリッジリールを位置決めするステップと、
   前記カートリッジリール中央軸がリールドライバ中央軸と位置合わせされるまで、前記リールドライバの前記位置合わせリングと前記カートリッジリールの前記案内溝との間の距離を減少させるステップとを含む、方法。
2. 上にテープを巻くため、およびリールドライバと芯合わせするためのカートリッジリールであって、
   ハブを含み、テープはカートリッジリール中央軸を有する前記ハブに巻き付き、前記カートリッジリールは、さらに、
   前記カートリッジリール中央軸を取囲むカートリッジリールのギアの歯のリングを含み、前記カートリッジリールのギアの歯は前記カートリッジリール中央軸を中心に回転可能であり、前記カートリッジリールは、さらに、
   リールドライバから突出する位置合わせリングと噛み合うための、前記カートリッジリール中央軸を取囲む案内溝を含む、カートリッジリール。
3. 前記案内溝はギアの歯の前記リングと同軸であって、その半径はギアの歯の前記リングよりも小さい、請求項２に記載のカートリッジリール。
4. 前記案内溝は前記カートリッジリール中央軸から約０．３７５インチの半径に位置する、請求項２に記載のカートリッジリール。
5. 前記案内溝は、幅が約０．０５０から約０．２００インチの間の位置合わせリングと噛み合うための開口を含む、請求項２に記載のカートリッジリール。
6. 前記案内溝は位置合わせリングと噛み合うための開口を含み、前記開口の幅は約０．１２５インチである、請求項２に記載のカートリッジリール。
7. 前記案内溝は三角形の溝のプロファイルを含む、請求項２に記載のカートリッジリール。
8. 前記案内溝は前記カートリッジリール中央軸から約４５度の角度を付けられた壁を含む、請求項２に記載のカートリッジリール。
9. 記憶媒体カートリッジであって、
   ドライバ入口開口を有するハウジングと、
   請求項２に記載のカートリッジリールとを含み、前記案内溝は前記ドライバ入口開口を通って接近可能である、記憶媒体カートリッジ。
10. カートリッジリール上の案内溝と位置合わせすることによって前記カートリッジリールと係合するためのリールドライバであって、
    リールドライバ中央軸を取囲むリールドライバのギアの歯のリングを含み、前記リールドライバのギアの歯は前記リールドライバ中央軸を中心に回転可能であって、前記リールドライバは、さらに、
    前記リールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングを含み、前記位置合わせリングは、カートリッジリールにおける案内溝と噛み合うために、前記中央軸に平行な方向に、前記リールドライバのギアの歯より上に突出する、リールドライバ。
11. 前記位置合わせリングは前記リールドライバのギアの歯より約０．０２５インチ上に突出する、請求項１０に記載のリールドライバ。
12. 前記位置合わせリングはリールドライバのギアの歯の前記リングと同軸であって、前記リールドライバ中央軸により接近している、請求項１０に記載のリールドライバ。
13. 前記位置合わせリングは前記リールドライバ中央軸から約０．３７５の半径に位置する、請求項１０に記載のリールドライバ。
14. 前記位置合わせリングは約０．０５０から０．２００インチの間の幅を含む、請求項１０に記載のリールドライバ。
15. 前記位置合わせリングは約０．１２５インチの幅を含む、請求項１０に記載のリールドライバ。
16. 前記位置合わせリングは三角形のプロファイルを含む、請求項１０に記載のリールドライバ。
17. 前記位置合わせリングは、前記リールドライバ中央軸を中心に均一なプロファイルを有する連続的なリングを含む、請求項１０に記載のリールドライバ。
18. テープドライブであって、
    テープ上でデータを読み書きするための読取／書込ヘッドと、
    リールドライバの位置合わせリングと係合することによってカートリッジリールを芯合わせするための、請求項１０に記載のリールドライバとを含む、テープドライブ。
19. データカートリッジのカートリッジリールをドライブのリールドライバ部分と軸方向に位置合わせするための芯合わせシステムであって、前記芯合わせシステムは、
    カートリッジリールを含み、前記カートリッジリールは、
    カートリッジリール中央軸を取囲むカートリッジリールのギアの歯のリングを含み、前記カートリッジリールのギアの歯は前記カートリッジリール中央軸を中心に回転可能であり、前記カートリッジリールは、さらに、
    前記カートリッジリール中央軸を取囲む案内溝を含み、
    前記芯合わせシステムは、さらに、
    リールドライバを含み、前記リールドライバは、
    リールドライバ中央軸を取囲むリールドライバのギアの歯のリングを含み、前記リールドライバのギアの歯は前記リールドライバ中央軸を中心に回転可能であり、前記リールドライバは、さらに、
    前記リールドライバ中央軸を取囲む位置合わせリングを含み、前記位置合わせリングは、前記カートリッジリールにおける前記案内溝と噛み合うために、前記中央軸に平行な方向に、前記リールドライバのギアの歯より上に突出する、芯合わせシステム。
20. 前記リールドライバの前記位置合わせリングが前記カートリッジリールの前記案内溝と噛み合うときに、前記カートリッジリール中央軸は前記リールドライバ中央軸に位置合わせされる、請求項１９に記載の芯合わせシステム。