JPH1069622A - アジマス読出/書込ヘッドを回転させ、線形的に変位させるための機構、およびテープドライブアセンブリにおいてアジマス読出/書込ヘッドの回転運動と線形運動とを組合せる方法 - Google Patents

アジマス読出/書込ヘッドを回転させ、線形的に変位させるための機構、およびテープドライブアセンブリにおいてアジマス読出/書込ヘッドの回転運動と線形運動とを組合せる方法

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JPH1069622A
JPH1069622A JP21303397A JP21303397A JPH1069622A JP H1069622 A JPH1069622 A JP H1069622A JP 21303397 A JP21303397 A JP 21303397A JP 21303397 A JP21303397 A JP 21303397A JP H1069622 A JPH1069622 A JP H1069622A
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Jr Homer J Sawtelle
ホーマー・ジェイ・ソウテレ・ジュニア
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転運動および線形運動をアジマステープ記
録ヘッドに与えるための機構および装置を提供する。 【解決手段】 機構は、読出/書込ヘッド(35)が装
着された歯のついたギア(30)を含む。各々同一のス
テッパモータ(22、24)から延びる2つの同一のね
じを切られたシャフト(21、23)が歯のついたギア
(30)と同じ垂直面に沿ってベース(10)上に装着
される。ねじを切られたシャフトの回転軸は各々が歯の
ついたギアに両側で噛み合い係合するように平行な関係
で配列される。ヘッドの回転運動はねじを切られたシャ
フトを同じ速度で反対の方向に同期して回転させること
によって達成される。ヘッドの線形運動または上げ/下
げは、一方のねじを切られたシャフトと他方のねじを切
られたシャフトとを同じ方向に同期して回転させること
によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の分野】この発明は一般に、記録テープに対して
磁気テープ記録ヘッドを位置決めすることに関する。特
に、この発明は、アジマス記録ヘッドを位置決めするた
めの垂直運動および回転運動の両方を与える装置に関す
る。

【0002】

【発明の背景】デジタルコンピュータの動作速度が絶え
ず増加するため、高速デジタルテープシステムの特別な
要件を維持しながら、磁気テープ記録および再生システ
ムのデータ記憶容量をそれに合わせて増加させる必要が
生じている。

【0003】線形記録では、読出/書込データ転送動作
の間1秒あたり約100ないし150インチ、ブロック
探索の間それよりも速く、テープドライブは複数個の静
止ヘッドを通り越してテープを走行させる。図1(A)
に示されるように、データは、互いに対して、かつテー
プ端縁に対して平行に位置する長手方向トラック上に記
録されるが、磁化方向はトラックと直角をなしている。
線形記録は、逆方向互換性、すなわちテープ走行のいず
れかの方向で読出/書込可能であることと、高いデータ
転送速度と、簡単なヘッドアクチュエータアセンブリ、
すなわち方向の自由度が1つだけしか必要とされないこ
とという利点を与える。デジタル線形磁気テープで用い
るためのこれまでのヘッド構造の一例は、「狭い摩耗領
域および広い摩耗領域によって生じる低間隔損失を伴っ
たテープヘッド」(“Tape Headwith Low Spacing Loss
Produced by Narrow and Wide Wear Regions”)と題
され、共通の譲受人に譲渡された米国特許第5,05
5,959号と、「自己調整する摩耗領域を備えた磁気
テープヘッド」(“Magnetic Tape Head with Self-Reg
ulating Wear Regions”)と題され、共通の譲受人に譲
渡された米国特許第5,475,553号とによって与
えられ、これらの開示は引用によりここに援用される。
線形記録の1つの欠点は、結果として生じるトラック間
クロストークであり、これはトラック間の保護周波数帯
間隔かまたは広い書込ヘッドを必要とし、それによって
トラック密度を低下させる。

【0004】アジマス記録は、保護周波数帯間隔の必要
性をなくし、それによってトラック密度を高めながら逆
方向互換性の利点をもたらす線形記録方法である。デー
タは、互いに対して、かつテープ端縁に対して平行に位
置する長手方向トラック上に記録される。しかしなが
ら、隣接したデータトラックのデータ磁化方向は互いに
異なったアジマス角にある。このような記録パターンは
図1(B)に示される。アジマス磁気テープ記録で用い
るための先行技術のヘッド構造の一例は、開示が引用に
よりここに援用される「埋込式アジマスサーボブロック
を用いる線形テープ書込サーボ」(“Linear Tape Writ
e Servo Using Embedded Azimuth Servo Blocks ”)と
題され、共通の譲受人に譲渡された米国特許第5,52
3,904号によって与えられる。

【0005】図1(B)のアジマス記録パターンを達成
するために、モータが一般に必要とされて所与のトラッ
クに対して所与のアジマス角で磁気読出/書込ヘッドを
回転可能に位置決めし、一方、別個のモータ、たとえば
ステッパモータが1つのトラックから別のトラックへと
読出/書込ヘッドを線形的に位置決めする。

【0006】たとえば、共通の譲受人に譲渡された、カ
セッティ(Kasetty )への米国特許第5,448,43
8号は、テープの走行方向と直角をなす方向で読出/書
込ヘッドに線形運動を与えるための装置を開示する。図
2に示されるように、プラットホーム140がステッパ
モータ122のねじを切られた出力シャフト124にね
じで係合する。シャフト124が回転するにつれて、シ
ャフトが垂直に配向されていると仮定すると、プラット
ホーム140を「上げる」か「下げる」ことができ、長
手方向テープ記録システム内でヘッドが1つのトラック
から別のトラックへと位置決めされる。

【0007】アライ(Arai)らへの米国特許第4,53
9,615号は読出/書込ヘッドに回転運動を与えるた
めのアジマス記録装置を開示する。図3に示されるよう
に、読出/書込ヘッド144がステッパモータ147の
出力シャフト145に装着される。シャフト145が回
転するにつれて、記録ギャップのアジマス角がそれに従
って回転される。1つのアセンブリにおいてヘッドの持
ち上げと回転との両方を達成するために、この発明の譲
受人は、開示が引用によりここに援用される、共通の譲
受人に譲渡された米国特許出願連続番号第08/55
7,662号に開示されるような、図2に示されるヘッ
ド持ち上げ機構にヘッド回転機構を装着することを提案
した。

【0008】このような統合したアセンブリの主な欠点
は、このアセンブリの、より小さいテープドライブへの
取付けが物理的に妨げられることである。さらに、この
ような統合した複雑なアセンブリを作製するのは時間が
かかり、コストがかさむ。たとえば、必要とされる部品
の数および複雑さは組立時間を増加させ、このようなシ
ステムの強固さは振動および衝撃の問題を生じ、このよ
うな設計の非対称性は複製部品の使用を認めない。

【0009】したがって、アジマス記録ヘッドのヘッド
持ち上げおよび回転の両方を行なう、改良され、簡単で
コスト面で効率のよい機構が必要とされている。

【0010】

【発明の概要および目的】この発明の一般的な目的は、
先行技術の制限および欠点を克服するアジマス読出/書
込ヘッドアクチュエータアセンブリを提供することであ
る。

【0011】具体的に、この発明の目的は、簡単な小型
アセンブリにおいてアジマス読出/書込ヘッドに回転運
動および線形運動を与えるための装置を提供することで
ある。

【0012】これらおよび他の目的は、各々ねじを切ら
れた出力シャフトを有する2つのステッパモータと、L
字形ブラケットと、読出/書込ヘッドが装着されるウォ
ームギアとを含んだアセンブリにおいて達成される。ね
じを切られたシャフトは、その中間でねじで係合したウ
ォームギアと平行な配列で位置決めされる。スパーギア
は、L字形ブラケットに規定された細長いスロットに沿
ってギアを回転および並進可能にする態様でL字形ブラ
ケットに装着される。ヘッドの回転運動は、一方のねじ
を切られたシャフトを一方の方向に、他方のねじを切ら
れたシャフトを他方の方向に同期して回転させることに
よって達成される。細長いスロットに沿う線形運動は、
ねじを切られたシャフトの両方を同じ方向に同期して回
転させることによって達成される。

【0013】この発明のこれらおよび他の特徴ならびに
利点は、以下の好ましい実施の形態の説明を参照すると
当業者には明らかになるであろう。

【0014】

【好ましい実施の形態の詳細な説明】図4は、この発明
の原理に従って読出/書込ヘッド35を上げ/下げし、
かつ回転させるためのテープヘッドアクチュエータ10
0を示す。アクチュエータ100は2つの同一のステッ
パモータ22および24と、それぞれそこから延びる2
つの同一の回転ねじ切りシャフトまたは親ねじ21およ
び23とを含む。モータ22および24は、好ましくは
安定性のためにL字形であるブラケット40とともにベ
ース10に装着される。より具体的には、モータおよび
親ねじの各々は対称的な態様でブラケット40のいずれ
かの側に装着される。親ねじ21の回転軸2は親ねじ2
3の回転軸3と実質的に平行である。

【0015】歯つきギア30、たとえばスパーギアはブ
ラケット40に細長いスロット42に沿って装着され
る。スロット42の中心線はブラケットの中心線1と一
致する。スロットの中心線はまた親ねじ21および23
の回転軸と実質的に平行であり、ギア30が親ねじ21
および23の両方と噛み合うことを可能にする。したが
って、ブラケット40とモータ22および24とは好ま
しくは、親ねじ21および23の回転軸とギア30の垂
直運動の面とが実質的に同じ垂直面にあることを可能に
する配向で装着される。

【0016】読出/書込ヘッド35はさらに、ヘッド3
5の回転軸11がねじ30の回転軸と一致するようにギ
ア30に装着される。図4に示されるように、ヘッド3
5は書込ヘッドギャップ12、13、16および17と
読出ヘッドギャップ14および15とを含む。後述され
るように、ヘッドギャップはテープの走行方向のいずれ
かにおいてアジマス読出/書込を可能にするためのパタ
ーンで配列される。

【0017】図8(A)および図8(B)に示されるよ
うに、ギア30およびヘッド35は座金36およびコイ
ルばね37のアセンブリを用いてブラケット40に細長
いスロット42を介して装着される。ばね37は、好ま
しくはギア30が突然の衝撃力を受けないようにするの
に十分であるが、円滑な線形運動および回転運動を妨げ
るほど大きくはないばね定数によって特徴づけられる。
座金36とブラケット40との間、かつギア30とブラ
ケット40との間の摩擦を低減するために、細長いスロ
ット42の周囲の区域はブラケットの両側において適切
な潤滑剤でコーティングされ得る。図4および図8
(A)にも示されるように、ブラケット40はベース1
0に規定された位置決め穴に挿入される位置決めピン4
1を含んでもよい。

【0018】細長いスロット42がブラケット40にギ
ア30を移動可能に装着するための好ましい技術である
が、他の技術も考えることができ、この発明の範疇内で
検討されることを理解されるべきである。たとえば、各
親ねじを包囲する垂直のチャネル形状のガイドが、垂直
面に沿うねじ30の移動を確実とするために用いられ得
る。

【0019】動作の間、ステッパモータ22および24
は、同期回転を可能にする単一のクロックによって同期
して駆動される。ヘッド35およびギア30は2つの親
ねじ21および23の回転方向に依存して、垂直面に沿
って回転させられ得るかまたは並進させられ得る。ステ
ッパモータ22および24の両方が同じ回転方向に同じ
速度で回転されるとき、噛み合ったスパーギア30はベ
ースプレート10と平行に持ち上げられる(または下げ
られる)ビームとして働く。図6(A)に示されるよう
に、親ねじ21および23を(矢印によって示されるよ
うに)反時計回りの方向に同期して回転させるとギア3
0が下がる。代わりに、親ねじを時計回りの方向に同期
して回転させると、図6(B)に示されるようにギア3
0が持ち上がる。両方の例において、ギア30は上がる
/下がる間回転しないままである。

【0020】ギア30の線形変位なしでの回転運動は、
図7(A)および7(B)に示されるように、親ねじ2
1および23を反対方向に同期して回転させることによ
って達成される。一方の親ねじが持ち上げる力をギア3
0に与えるとき、他方のねじは下向きに下げる力をギア
30に与える。与えられる力を合計すると、ギア30は
順方向または逆方向に回転し、その間、その回転の中心
は垂直方向で静止したままである。

【0021】動作の間、図5に示される長手方向のテー
プ70はヘッド35の上を矢印によって示されるいずれ
かの方向に走行する。トラック72および74は、ヘッ
ドギャップ14および16がトラック74の上に位置決
めされ、かつギャップ15および17がトラック72の
上に位置決めされるように、ヘッド35をその回転軸1
1を中心として時計回りの方向に回転させることによっ
てあるアジマス角で書込まれ得る。テープの端部に達す
ると、反対の方向での記録および読出が、ヘッド35を
反時計回りの方向に回転させ、ヘッドギャップ12およ
び14をトラック75の上に、かつヘッドギャップ13
および15をトラック75の上に位置決めするようにヘ
ッド35を持ち上げることによって達成される。

【0022】ある実施例では、高いばね定数を有したば
ね37が大きな衝撃力を克服するために必要とされ得
る。必要とされるばね定数がギアの円滑な線形運動およ
び回転運動を妨げるほど高ければ、図9(A)の代替的
なギア装着配列が用いられ得る。この配列は上述された
ような適切な潤滑剤を用いる代わりに用いられ得る。図
9(A)に示されるように、ディスク形状のボールベア
リングアセンブリ45がギア30とブラケット40との
間に装着され、キャリジ状のアセンブリ51がばね37
とブラケットとの間に装着される。ボールベアリングア
センブリ45は、線形運動および回転運動の両方をギア
30に与えるために、図9(B)に示されるように円形
のパターンで配列された複数個のボールベアリングを含
んでもよい。図9(C)に示されるようなキャリジ状の
アセンブリ51は、線形運動を垂直方向に与えるために
長方形の本体52とホイール53とを含み得る。ギアの
円滑な回転運動および線形運動を与えるためにばね張力
を克服する他の手段が用いられ得ることを理解されるべ
きである。たとえば、ボールベアリングアセンブリがキ
ャリジ状のアセンブリ51の代わりに用いられ得る。

【0023】別の実施例では、アセンブリ100は、イ
ンクリメントな変位でヘッド35を同期して回転させ、
かつ上げ/下げするためのサーボコントローラを含み得
る。これは、一方の親ねじを静止した状態に保ちながら
他方の親ねじを回転させることによってもたらされ得
る。

【0024】当業者には、多くの変化および変更がこの
発明の精神から逸脱せずに好ましい実施の形態の先行の
説明を検討して容易に明らかとなるであろう。その範疇
は前掲の特許請求の範囲によって特定的に指摘される。
本明細書における説明とその開示とは例示のみのための
ものであり、前掲の特許請求の範囲によってより特定的
に指摘されるこの発明の範疇を制限するものとは解釈さ
れるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図1】(A)は線形記録パターンの図であり、(B)
はアジマス記録パターンの図である。

【図2】先行技術のヘッド持ち上げ機構の拡大等角図で
ある。

【図3】先行技術のヘッド傾斜機構の拡大等角図であ
る。

【図4】この発明の原理に従ったテープヘッド持ち上げ
/傾斜アクチュエータの側面部分断面図である。

【図5】この発明の原理に従ったアジマス読出/書込ヘ
ッドの位置決めを示す図である。

【図6】(A)および(B)は図4のテープヘッドアク
チュエータの側面図であり、テープヘッドの線形運動を
達成するための、ねじを切られたシャフトの同期回転の
方向を示す図である。

【図7】(A)および(B)は図4のテープヘッドアク
チュエータの側面図であり、テープヘッドの回転運動を
達成するための、ねじを切られたシャフトの同期回転の
方向を示す図である。

【図8】(A)は図4のL字形ブラケットの側面部分断
面図であり、テープヘッドおよびスパーギアの装着配列
を示す図である。(B)は図4のL字形ブラケットの側
面図であり、テープヘッドおよびスパーギアの線形運動
を可能にする細長いスロットを示す図である。

【図9】(A)は円滑な垂直運動および回転運動を与え
るために高いばね定数を克服するよう、L字形ブラケッ
トにスパーギアを装着する代替的な方法の側面部分断面
図である。(B)はテープヘッドへの円滑な垂直運動お
よび回転運動を可能にする、(A)のディスク形状のベ
アリングアセンブリの側面図である。(C)は垂直方向
での円滑な運動を可能にする、(A)のキャリジ状のア
センブリの側面図である。

【符号の説明】

10 ベース 21 ねじを切られたシャフト 22 ステッパモータ 23 ねじを切られたシャフト 24 ステッパモータ 30 歯のついたギア 35 読出/書込ヘッド

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アジマス読出/書込ヘッドを回転させ、
    線形的に変位させるための機構であって、 ベースと、 前記読出/書込ヘッドに装着された歯のついたギアと、 前記歯のついたギアが垂直面に沿って線形的に変位する
    ことを確実にするための手段とを含み、 前記歯のついたギアは、前記歯のついたギアが垂直面に
    沿って線形的に変位することを確実にするための前記手
    段に移動可能に装着され、さらに、 第1のモータから延びる第1のねじを切られたシャフト
    と、 第2のモータから延びる第2のねじを切られたシャフト
    とを含み、 前記第1のモータおよび前記第2のモータは、前記第1
    のシャフトの回転軸が前記第2のシャフトの回転軸と平
    行であるように前記ベースに装着され、 前記ねじを切られたシャフトは前記歯のついたギアと噛
    み合わされる、機構。
  2. 【請求項2】 前記歯のついたギアが垂直面に沿って線
    形的に変位することを確実にするための前記手段は、前
    記ベースと直角をなして装着されるブラケットを含む、
    請求項1に記載の機構。
  3. 【請求項3】 前記ブラケットはL字形である、請求項
    2に記載の機構。
  4. 【請求項4】 前記ブラケットは前記ブラケットの垂直
    中心線に沿って規定された細長いスロットをさらに含
    み、前記歯のついたギアはそのスロットに移動可能に装
    着される、請求項2に記載の機構。
  5. 【請求項5】 前記第1のモータおよび前記第2のモー
    タは単一のクロックによって同期して駆動される、請求
    項1に記載の機構。
  6. 【請求項6】 前記ヘッドの回転運動は、前記第1のね
    じを切られたシャフトをある方向に、前記第2のねじを
    切られたシャフトを反対の方向に同期して回転させるこ
    とによって達成される、請求項1に記載の機構。
  7. 【請求項7】 前記ヘッドの線形運動は、前記第1のね
    じを切られたシャフトおよび前記第2のねじを切られた
    シャフトを同じ方向に同期して回転させることによって
    達成される、請求項1に記載の機構。
  8. 【請求項8】 前記読出/書込ヘッドの回転の中心は前
    記歯のついたギアの回転の中心と一致する、請求項1に
    記載の機構。
  9. 【請求項9】 前記ブラケットは、円滑な線形運動およ
    び回転運動を前記歯のついたギアに与えるための手段を
    含む、請求項2に記載の機構。
  10. 【請求項10】 前記円滑な線形運動および回転運動を
    前記歯のついたギアに与えるための前記手段は、前記歯
    のついたギアと前記ブラケットとの間に配置された潤滑
    剤を含む、請求項8に記載の機構。
  11. 【請求項11】 前記円滑な線形運動および回転運動を
    スパーギアに与えるための手段は、前記歯のついたギア
    と前記ブラケットとの間でばねによって移動可能にバイ
    アスされたボールベアリングアセンブリを含む、請求項
    8に記載の機構。
  12. 【請求項12】 前記円滑な線形運動および回転運動を
    与えるための手段は、前記ブラケットに対してばねによ
    って移動可能にバイアスされたキャリジ状のアセンブリ
    をさらに含む、請求項8に記載の機構。
  13. 【請求項13】 前記ボールベアリングアセンブリは、
    リング形状のディスクに円形パターンで配列された複数
    個のボールベアリングを含む、請求項8に記載の機構。
  14. 【請求項14】 前記第1のシャフトおよび前記第2の
    シャフトは同じピッチによって規定される、請求項1に
    記載の機構。
  15. 【請求項15】 前記第1のシャフトおよび前記第2の
    シャフトはともに予め定められた速度で回転する、請求
    項1に記載の機構。
  16. 【請求項16】 テープドライブアセンブリにおいてア
    ジマス読出/書込ヘッドの回転運動と線形運動とを組合
    せる方法であって、 ベースと直角をなしてブラケットを装着するステップ
    と、 前記ブラケットに歯のついたギアを装着するステップ
    と、 前記歯のついたギアに前記読出/書込ヘッドを装着する
    ステップと、 前記歯のついたギアが前記ブラケットに対して回転し、
    線形的に並進するための手段を与えるステップと、 第1の親ねじが延びる第1のステッパモータを設けるス
    テップと、 前記第1の親ねじが前記歯のついたギアと係合するよう
    な場所で前記ベースに前記第1のステッパモータを装着
    するステップと、 第2の親ねじが延びる第2のステッパモータを設けるス
    テップと、 前記第2の親ねじの回転軸が前記第1の親ねじの回転軸
    と実質的に平行であり、かつ前記第2の親ねじが前記歯
    のついたギアと係合するように、前記第1のステッパモ
    ータとは反対の側で前記ベースに第2のステッパモータ
    を装着するステップと、 単一のクロックで前記第のモータおよび前記第2のモー
    タを同期して駆動するステップとを含む、方法。
  17. 【請求項17】 前記第1の親ねじを一方の方向に、前
    記第2の親ねじを他方の方向に同期して回転させること
    によって前記読出/書込ヘッドに回転運動を発生させる
    ステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記第1の親ねじおよび前記第2の親
    ねじを同じ方向に同期して回転させることによって前記
    読出/書込ヘッドの線形運動を発生させるステップをさ
    らに含む、請求項16に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記読出/書込ヘッドの回転の中心は
    回転運動の間、垂直方向で静止している、請求項17に
    記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記読出/書込ヘッドの回転の中心は
    線形運動の間、回転しない、請求項18に記載の方法。
JP21303397A 1996-08-08 1997-08-07 アジマス読出/書込ヘッドを回転させ、線形的に変位させるための機構、およびテープドライブアセンブリにおいてアジマス読出/書込ヘッドの回転運動と線形運動とを組合せる方法 Withdrawn JPH1069622A (ja)

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