JP5313691B2 - 静電放電の保護を有するデータカートリッジ - Google Patents

Description

本開示は、概して、ポータブルカートリッジに対する静電放電（ＥＳＤ）の保護に関し、限定するものではないが、特に、リムーバブルデータカートリッジおよび／またはリムーバブルデータカートリッジに対するレセプタクルのＥＳＤの保護に関する。

ＥＳＤは、電子デバイスにとって、絶えず続く問題である。回路に電力を供給されていないときでさえ、スタティックショックは、電気回路を作動しなくさせ得る。互いに近くにある任意の２つの隔離された物体があって、物体間の電位に大きな差があるときに、電気のアークが、物体の間を通過し得る。コンピュータに触れるときには、スタッティックショックは、回路が電気的にアクティブであるか否かに関わらず、正常な動作を妨げ、および／または回路を損傷し得る。

リムーバブルデータカートリッジは、一部の種類の電子情報を含むポータブルデバイスである。情報にアクセスするために、または情報を修正するために、オペレータは、カートリッジを専用のレセプタクルに挿入し、該専用のレセプタクルは、カートリッジとインタフェースする。カートリッジがポータブルであるので、カートリッジは、取り扱いの間に、静電気の蓄積を被る。静電気はデータカートリッジを損傷し得る。カートリッジは、挿入の際にレセプタクルにも放電し、レセプタクルまたは任意の付属のコンピュータを損傷し得。

一実施形態において、本開示は、情報を除去可能に格納するデータ格納システムを提供する。データ格納システムは、リムーバブルデータカートリッジを電気的および機械的に係合するように適合されたカートリッジレセプタクルを含む。カートリッジレセプタクルは、第２の電気コネクタと導電性部材とを含む。第２の電気コネクタは、リムーバブルデータカートリッジの第１の電気コネクタを電気的に係合するように適合されている。導電性部材は、第１の電気コネクタと第２の電気コネクタとが係合する前に、リムーバブルデータカートリッジの抵抗部分を係合するように構成されている。導電性部材は、該カートリッジレセプタクルの接地に接続されている。

別の実施形態において、本開示は、情報を除去可能に格納するデータ格納システムを提供する。該データ格納システムは、リムーバブルデータカートリッジと、カートリッジレセプタクルとを含む。リムーバブルデータカートリッジは、表面抵抗を有する部分を備えている筐体と、第１の電気コネクタと、筐体の中の格納デバイスとを備えている。格納媒体は、電子回路を含み、該部分は、電子回路に電気接続されている。カートリッジレセプタクルは、リムーバブルデータカートリッジを電気的および機械的に係合するように適合されている。カートリッジレセプタクルは、第１の電気コネクタを電気的に係合するように適合された第２の電気コネクタと、第１の電気コネクタと第２の電気コネクタとが係合する前に、該部分を係合するように構成された導電性部材とを含む。導電性部材は、カートリッジレセプタクルの接地に接続されている。

さらに別の実施形態において、本開示は、情報を除去可能に格納するデータ格納システムを提供する。該データ格納媒体は、リムーバブルデータカートリッジと、カートリッジレセプタクルとを含む。リムーバブルデータカートリッジは、抵抗を有する抵抗部分および絶縁部分を備えている筐体と、第１の電気コネクタと、筐体の中の格納デバイスとを備えている。格納媒体は、電子回路を含み、該部分が、電子回路に電気接続されている。カートリッジレセプタクルは、リムーバブルデータカートリッジを電気的および機械的に係合するように適合されている。カートリッジレセプタクルは、第１の電気コネクタを電気的に係合するように適合された第２の電気コネクタと、第１の電気コネクタと第２の電気コネクタとが係合する前に、該部分を係合するように構成された部材とを含む。部材は、カートリッジレセプタクルの接地に接続されている。

本開示の適用可能なさらなる範囲が、以下に提供される詳細な記述から明らかになり得る。詳細な記述および特定の例は、様々な実施形態を示しているが、例示だけの目的を意図しており、開示の範囲を限定することを必ずしも意図していないということが理解されるべきである。

本開示は、添付の図面と共に記述される。

添付の図面において、同様なコンポーネントおよび／または特徴は、同様な参照ラベルを有し得る。参照ラベルが本明細書において使用される場合には、記述は同様な参照ラベルを有する同様なコンポーネントの任意のものに適用可能であり得る。

以下の記述は、好適な例示的な実施形態を提供するだけであり、本開示の範囲、適用可能性、または構成を限定することを意図していない。むしろ、好適な例示的な実施形態に関する以下の記述は、当業者に、好適な例示的な実施形態を実装するための手段を与える記述を提供する。添付の特許請求の範囲において述べられるような精神および範囲を逸脱することなく、要素の機能および配置に、様々な変更が行われ得ることが理解される。

特定の詳細が以下の記述において与えられることにより、実施形態の完全な理解を提供する。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細を用いることなく実施され得ることが、当業者によって理解される。例えば、不必要な詳細で実施形態を不明確にしないように、回路はブロック図で示され得る。他の例において、周知の回路、プロセッサ、アルゴリズム、構造および手法が、実施形態を不明確にしないように、不必要な詳細を用いることなく示され得る。

さらに、本明細書において使用される場合、用語「格納媒体」は、データを格納する１つ以上のデバイスを表し得、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ、コアメモリ、磁気ディスク格納媒体、光学格納媒体、フラッシュメモリデバイス、および／または情報を格納する他の機械読み取り可能な媒体を含む。一実施形態において、リムーバブルデータカートリッジは、格納媒体を含み、該格納媒体は、例えば、ソリッドステートメモリおよび／または磁気ディスク格納媒体を含む。

リムーバブルデータカートリッジとカートリッジレセプタクルとのシステムは、静電放電から損傷または妨害を受ける。本発明の実施形態によって対処される２つの一般的な放電のシナリオがある。第１のシナリオは、格納電子回路に対するカートリッジの外側の帯電体からの放電によって生じる。静電気放電は、リムーバブルデータカートリッジにおける開口部を経由してカートリッジに入り得る。リムーバブルデータカートリッジがカートリッジレセプタクルから離れているときには、これらの放電は、リムーバブルデータカートリッジの内側の格納電子回路を損傷し得る。このシナリオにおけるこれらの放電は、カートリッジがレセプタクルに挿入されたときに、リムーバブルデータカートリッジの内側の格納電子回路も損傷または妨害し得る。格納電子回路と外部の物体との間のあらゆる差異が、格納電子回路を損傷する静電放電をもたらし得る。

第２の放電のシナリオにおいて、リムーバブルデータカートリッジが、カートリッジレセプタクルに取り付けられ、カートリッジレセプタクルおよび／または付随するコンピュータシステムに損傷をもたらす。カートリッジは、挿入の前に、静電荷を蓄積し、例えば、カートリッジを所持している人が、厚いカーペットの上を歩いている間に、静電荷を蓄積し得る。人がカートリッジを保持しているので、静電荷がカートリッジの筐体に移され得る。人がカートリッジをレセプタクルに挿入したときに、カートリッジは、カートリッジレセプタクルの一部の部分に導電し得る。カートリッジが静電荷を保持しているので、大きな瞬間的な電流が流れる。カートリッジはプロセスにおいて損傷されないことがあり得るといえども、リムーバブルデータカートリッジからカートリッジレセプタクルへの大きな瞬間的な電流の流れが、一時的または永久的な妨害をもたらし得る。電流のこの流れが、カートリッジレセプタクルおよび／または任意の接続された電子回路の動作を損傷または妨害し得る。

一実施形態において、本発明は、静電放電による損傷および妨害を抑制する。カートリッジの筐体の材料は、比較的低い抵抗を有することにより、カートリッジの外側の帯電体からの放電から格納電子回路を保護する。放電は、格納電子回路に「跳ぶ」代わりに、カートリッジにおける筐体内の空隙を通って導電性筐体に「跳ぶ」。カートリッジがレセプタクルに取り付けられたときには、レセプタクルの接地スプリングが、カートリッジの筐体と、関連のコンピュータシステムを通ってアース接地に接続された電気接地との間に通路を提供する。カートリッジの筐体に対する静電放電は、格納電子回路、レセプタクル電子回路などを通る通路ではなく、接地までこの通路をたどる。低抵抗のカートリッジの筐体の材料と格納電子回路との間のブリーダースプリングが、導電通路を可能にする。しかしながら、格納電子回路は、まだ静電荷の付着を集積し、静電気散逸性筐体と、ブリーダースプリングと接地スプリングとの組み合わせが、カートリッジがレセプタクルに挿入されたときに、格納電子回路と電気接地との間に電流が流れる通路を提供する。任意の電子コネクタが嵌合する前に、カートリッジ筐体が接地スプリングと接触するので、嵌合する前に、電荷が流れ出ることにより、損傷または妨害から保護する。

まず、図１を参照すると、リムーバブルデータカートリッジ１００の実施形態の横断面図が示される。リムーバブルデータカートリッジ１００に含まれるものは、筐体１１２と、１つ以上の通気ギャップ１１６と、電気コネクタ１０８を有する格納電子回路１０４と、コネクタの開口部１２０とである。リムーバブルデータカートリッジ１００は、格納および／または伝送する多量のデジタル情報を保持することを可能にする。データカートリッジの中で、電子回路網は静電荷により損傷され得る。

この実施形態において、筐体１１２は、プラスチックまたは他の材料で作られる。筐体１１２は、クラムシェル方式で嵌め込む２つの部分で形成される。他の実施形態は、筐体１１２を形成する２つよりも多いかまたは少ない部分を有し得る。カートリッジの筐体のうちの一部または全てが、静電気散逸性または導電性の材料から製作される。この実施形態において、筐体１１２の上部または下部のいずれかが、導電性材料から作られる。この実施形態においては、格納電子回路１０４は、ブリーダースプリング、ワッシャおよび／またはねじを使用して導電性材料に接続されるが、別の実施形態は、摩擦接続を用いて導電性材料に直接的に接続する。導電性材料は、静電放電が格納電子回路１０４に到達する前に、静電気放電の大きさを低下させるための抵抗を有する。

この導電性材料は、１平方当たり１０^６オームを下回る表面抵抗を有する。他の実施形態において、表面抵抗の範囲は、約１０^２オーム／平方〜約１０^５オーム／平方の範囲であるか、または約５ｘ１０^３オーム／平方〜約５ｘ１０^７オーム／平方の範囲である。適切な材料の例は、ｇｅａｄｖａｎｃｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ．ｃｏｍにおいて、ＧＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＳＴＡＴ−ＫＯＮ Ｄ−ＦＲ ＥＣＯである。この材料は、カーボンパウダーの添加物を含むポリカーボネート樹脂に基づいた化合物であるが、他のポリマおよび添加物が使用され得る。別の実施形態において、不導電性材料が筐体１１２に使用されるが、導電性被膜がカートリッジの導電性の表面の少なくとも一部分を作るために使用される。

格納電子回路１０４は、筐体１１２の中に封入されている。格納電子回路は、静電放電に敏感であり、一部の種類の半導体回路網、例えば、駆動電子回路および／またはソリッドステートメモリを含む。格納電子回路１０４は、一実施形態においては、内蔵型２．５’’ハードドライブであるか、または別の実施形態においては、フラッシュメモリドライブであり得る。

格納電子回路１０４における電気コネクタ１０８は、カートリッジレセプタクルとの相互接続を可能にする。電気コネクタ１０８は、専有のインタフェースまたは標準規格のインタフェースであることにより、電力およびデータ通信を供給し得る。一部の実施形態においては、コネクタ１０８の電気的な仕様およびプロトコルの仕様は、標準規格のインタフェース、例えば、ＵＳＢ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、ＰＡＴＡ、ＳＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＳＡＳなどに基づき得るが、他の実施形態においては、専有のインタフェースに基づき得る。

筐体内のコネクタ開口部１２０は、電気コネクタ１０８によって格納電子回路にカートリッジレセプタクルを接続することを可能にする。これは、永続的な開口部であり得るか、または一部の種類の可動なドアまたはフラップを備え得る。コネクタ開口部１２０を通って、電気コネクタ１０８は引っ込められているが、この実施形態においては、フラップは存在しない。導電性材料がコネクタの開口部周囲の少なくとも一部分を構成するので、開口部１２０へのフィンガまたはコネクタの挿入が、筐体の導電性部分と接触するのに適切である。

カートリッジ内の１つ以上の任意の通気ギャップ１１６が、空気の流れを提供し、レセプタクル、オートローダに対する把持ポイント、および／または他の特徴に掛け金を掛ける。通気ギャップ１１６は、静電放電が格納電子回路１０４に到達するように、空気インタフェースを作り出すが、通常の周囲の状況の下では、筐体の導電性材料は、空気インタフェースよりも導電性がある。一部の実施形態において、格納電子回路は、無駄な熱を生成し、該無駄な熱を散逸させることを、通気口が助ける。異なる実施形態は、異なる格納電子回路を有し得、通気ギャップ１１６の数およびサイズは、熱の必要条件にあつらえて作られ得る。

図２を参照すると、リムーバブルデータカートリッジ１００の実施形態の上断面図が示される。コネクタ開口部１２０が示されており、該コネクタ開口部１２０は、電気コネクタ１０８へのアクセスを可能にする。リムーバブルカートリッジ１００の他端に、通気穴１１６が示される。他の実施形態は、通気穴１１６をカートリッジ１００のどこにでも置くことができる。

次に、図３を参照すると、上断面図が、カートリッジレセプタクル３００の実施形態を示す。カートリッジレセプタクル３００は、電気的および機械的な係合のために、リムーバブルデータカートリッジ１００を受け取るように適合されたデバイスである。リムーバブルデータカートリッジ１００が、カートリッジレセプタクル３００に適切に挿入されたときには、データが読み取りおよび書き込みをされ得る。ホストコンピュータが動作している間に、カートリッジ１００は、レセプタクルに挿入され得る。レセプタクル３００は、コンピュータコネクタ３１６と、レセプタクル電子回路３０４と、電気コネクタ３０８と、カートリッジスロット３１２を有する筐体と、接地スプリング３２４とを含む。

接地スプリング３２４は、カートリッジレセプタクル３００の内部に配置され、カートリッジ１００が挿入時に取る通路を柔軟に妨げるように配置される。さらに詳細には、この接地スプリング３２４は、カートリッジ１００がレセプタクル３００に挿入されたときに、カートリッジ筐体１１２の導電性部分に接触するように適合される。導電性金属または導電性プラスチックが、接地スプリング３２４に対して使用され得る。スプリング３２４はまた、レセプタクル３００のシャシーと電気接続されており、該シャシーは、ホストコンピュータに対する電気アースに接続されている。スプリング３２４は、カートリッジコネクタ１０８がレセプタクルコネクタ３０８と嵌合する前に、カートリッジ筐体１１２の導電性部分が、スプリング３２４に接触するような配置にある。

コンピュータコネクタ３１６は、データ通路をホストシステムまたはホストコンピュータに提供する。レセプタクル電子回路３０４は、コンピュータコネクタ３１６とカートリッジコネクタ１０８との間を中継することにより、格納電子回路１０４と機能的に相互作用する。コンピュータコネクタ３１６は、専有のインタフェースまたは標準規格のインタフェース（例えば、ＵＳＢ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、ＰＡＴＡ、ＳＡＴＡ、ＳＣＳＩおよび／またはＳＡＳ）を使用し得る。

図４を参照すると、上断面図が、リムーバブルデータカートリッジ１００と、共に嵌め合わされるカートリッジレセプタクル３００の部分との実施形態を示す。カートリッジコネクタ１０８は、カートリッジ筐体１１２の中のレセプタクルコネクタ３０８と嵌合する。

次に、図５を参照すると、ブリーダースプリング５０４を有するリムーバブルデータカートリッジ１００の実施形態の横断面図が示されている。この実施形態において、導電性スプリングまたは導電性クリップが、カートリッジ１００の内部のブリーダースプリング５０４として使用される。このブリーダースプリング５０４は、導電性材料（例えば、ベリリウム−銅、他の導電性材料または導電性プラスチック）から製作され、格納電子回路１０４に対する回路接地と筐体１１２との間の導電性通路を提供するような方法で置かれ得る。

図６を参照すると、リムーバブルデータカートリッジ１００の実施形態の横断面図が示されており、該リムーバブルデータカートリッジ１００は、カートリッジレセプタクル３００に挿入されている。格納電子回路１０４が電気コネクタ１０８、３０８を介して電位を等しくするどのような機会も有する前に、接地スプリング３２４はデータカートリッジ１００と接触する。この図に描かれた例において、ユーザはまだ、カートリッジ１００を保持しており、その結果、ユーザとカートリッジ１００との両方が、接地によって確定された同じ電位となり得る。ユーザからの導電通路は、筐体１１２の導電性部分を通って、接地につながる接地スプリング３２４に行く。格納電子回路１０４からの導電経路は、ブリーダースプリング５０４を通って、筐体１１２の導電性部分を通り、接地につながる接地スプリング５０５に行く。

本開示の原理が、特定の装置と方法とに関連して、上で記述されてきたが、この記述は、単なる例として行われており、本開示の範囲を限定するものとしては行われていないことが明確に理解される。

図１は、リムーバブルカートリッジの実施形態の横断面図を描く。 図２は、リムーバブルカートリッジの実施形態の上断面図を描く。 図３は、カートリッジレセプタクルの実施形態の上断面図を描く。 図４は、リムーバブルデータカートリッジと、共に嵌め合わされるカートリッジレセプタクルの部分との実施形態の上断面図である。 図５は、ブリーダースプリングを有するリムーバブルデータカートリッジの実施形態の横断面図を描く。 図６は、カートリッジのレセプタクルに挿入されているリムーバブルデータカートリッジの実施形態の横断面図を描く。

Claims (26)

1. 情報を除去可能に格納するデータ格納システムであって、該データ格納システムは、
   リムーバブルデータカートリッジであって、該リムーバブルデータカートリッジは、
   表面抵抗を有する静電気散逸性部分を含む筐体と、
   第１の電気コネクタと、
   該筐体の中の格納デバイスであって、該格納デバイスは、電子回路を含み、該静電気散逸性部分が、該電子回路に電気接続されている、格納デバイスと
   を含む、リムーバブルデータカートリッジと、
   該リムーバブルデータカートリッジを電気的および機械的に係合するように適合されているカートリッジレセプタクルであって、該カートリッジレセプタクルは、
   該第１の電気コネクタを電気的に係合するように適合された第２の電気コネクタと、
   該第１の電気コネクタと該第２の電気コネクタとが係合する前に、該部分を係合するように構成された導電性部材であって、該導電性部材は、該カートリッジレセプタクルの接地に接続されている、導電性部材と
   を含む、カートリッジレセプタクルと
   を含む、データ格納システム。
2. 前記リムーバブルデータカートリッジは、絶縁部分をさらに含む、請求項１に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
3. 前記リムーバブルデータカートリッジは、前記筐体内に複数の通気ギャップをさらに含み、それにより複数の通気ギャップは、前記格納デバイスに対する空気の通路を作り出す、請求項１に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
4. 前記リムーバブルデータカートリッジは、アパーチャをさらに含み、前記第１の電気コネクタは、該アパーチャによってアクセス可能となる、請求項１に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
5. 前記静電気散逸性部分は、前記アパーチャの少なくとも一部分を含む、請求項４に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
6. 前記電子回路は、ソリッドステートデバイスを含む、請求項４に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
7. 情報を除去可能に格納するデータ格納システムであって、該データ格納システムは、
   リムーバブルデータカートリッジであって、該リムーバブルデータカートリッジは、
   抵抗を有する静電気散逸性部分を含む筐体と、
   第１の電気コネクタと、
   該筐体の中の格納デバイスであって、該格納デバイスは、電子回路を含み、該静電気散逸性部分が、該電子回路に電気接続されている、格納デバイスと
   を含む、リムーバブルデータカートリッジと、
   該リムーバブルデータカートリッジを電気的および機械的に係合するように適合されているカートリッジレセプタクルであって、該カートリッジレセプタクルは、
   該第１の電気コネクタを電気的に係合するように適合された第２の電気コネクタと、
   該第１の電気コネクタと該第２の電気コネクタとが係合する前に、該静電気散逸性部分を係合するように構成された部材であって、該部材は、該カートリッジレセプタクルの接地に接続されている、部材と
   を含む、カートリッジレセプタクルと
   を含む、データ格納システム。
8. 前記部材は、導電性がある、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
9. 前記抵抗は、空気の抵抗よりも小さい、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
10. 前記リムーバブルデータカートリッジは、前記筐体内に複数の通気ギャップをさらに含み、それにより該複数の通気ギャップは、前記格納デバイスに対する空気の通路を作り出す、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
11. 前記抵抗は、前記部材の抵抗を上回る、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
12. 前記部材は、スプリングクリップを含む、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
13. 前記静電気散逸性部分は、金属部材によって前記電子回路に電気接続されている、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
14. 前記静電気散逸性部分は、静電気散逸性ポリマを含む、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
15. 前記抵抗は、約１００オーム／平方から約１，０００，０００オーム／平方の範囲内である、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
16. 前記筐体は、絶縁部分をさらに含む、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
17. 前記格納デバイスは、磁気ディスクドライブを含む、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
18. 前記格納デバイスは、格納のためのフラッシュメモリを含む、請求項７に記載の情報を除去可能に格納するデータ格納システム。
19. 情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジであって、該リムーバブルデータカートリッジは、
    表面抵抗を有する静電気散逸性部分を含む筐体と、
    電気コネクタと、
    該筐体の中の格納デバイスと
    を含み、
    該静電気散逸性部分は、該電気コネクタがカートリッジレセプタクルに含まれる第２の電気コネクタに係合する前に、該カートリッジレセプタクルの導電性部材と係合するように構成されており、
    該導電性部材は、該静電気散逸性部分を該カートリッジレセプタクルの接地に接続しており、
    該格納デバイスは電子回路を含み、
    該静電気散逸性部分は、該電子回路に電気接続されている、情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
20. 前記静電気散逸性部分は、静電気散逸性ポリマを含む、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
21. 前記表面抵抗は、約１００オーム／平方から約１，０００，０００オーム／平方の範囲内である、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
22. 前記静電気散逸性部分を、前記電子回路に接続する金属部材をさらに含む、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
23. 前記金属部材は、ブリーダースプリングである、請求項２２に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
24. 前記筐体は、絶縁部分をさらに含む、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
25. 前記格納デバイスは、磁気ディスクドライブを含む、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。
26. 前記格納デバイスは、格納のためのフラッシュメモリを含む、請求項１９に記載の情報を除去可能に格納するリムーバブルデータカートリッジ。

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