(57)【要約】【課題】テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するために設計されたテープ・ヘッドを提供すること。【解決手段】テープ・ヘッドは、変換されるべき異なるトラック間隔距離に対応する異なるトランスデューサ間隔距離を有する２つ以上のトランスデューサ素子の配列を含む。トランスデューサ配列の１つは、公称テープ・トラック間隔条件のもとでテープを変換するために用いることができる。別のトランスデューサ配列は、テープ収縮のためにテープ・トラックが縮小される場合に、テープを変換するために用いることができる。さらに別のトランスデューサ配列は、テープ拡張のためにテープ・トラック間隔が拡大される場合に、テープを変換するために用いることができる。【選択図】  図６
2008146818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するためのテープ・ヘッドであって、変換されるべき異なるトラック間隔距離に対応する異なるトランスデューサ間隔距離を有する２つ以上のトランスデューサ素子の配列を含む、テープ・ヘッド。
【請求項２】
公称テープ・トラック間隔距離に対応する第１のトランスデューサ間隔距離およびテープ収縮により引き起こされた縮小されたテープ・トラック間隔距離に対応する第２のトランスデューサ間隔距離をそれぞれ利用する２つのトランスデューサ配列がある、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項３】
公称テープ・トラック間隔距離に対応する第１のトランスデューサ間隔距離、テープ収縮により引き起こされた縮小されたテープ・トラック間隔距離に対応する第２のトランスデューサ間隔距離、およびテープ拡張により引き起こされた拡大されたテープ・トラック間隔距離に対応する第３のトランスデューサ間隔距離をそれぞれ含む３つのトランスデューサ配列がある、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項４】
前記配列が、クロストラック方向に互いに間隔をおいて配置される、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項５】
前記配列が、テープ移動方向に互いに間隔をおいて配置される、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項６】
前記配列が各々、書込みトランスデューサ素子および読取りトランスデューサ素子の一方または両方を含み、前記配列が各々、１対のサーボ読取りトランスデューサ素子をさらに含む、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項７】
前記配列が、テープ・ヘッド・モジュールの一部として共通基板により支持される、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項８】
前記テープ・ヘッドが、第１のテープ・ヘッド・モジュール上の第１の配列グループ、および第２のテープ・ヘッド・モジュール上の第２の配列グループを含む、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項９】
前記第１および第２の配列が各々、読取りおよび書込みトランスデューサ素子を含む、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項１０】
前記読取りおよび書込みトランスデューサ素子が、交互配置型またはピギー・バック型構成で配置される、請求項９に記載のテープ・ヘッド。
【請求項１１】
前記テープ・ヘッドが、第１のテープ・ヘッド・モジュール上の第１の配列グループ、第２のテープ・ヘッド・モジュール上の第２の配列グループ、および第３のテープ・ヘッド・モジュール上の第３の配列グループを含む、請求項１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項１２】
前記第１および第３の配列グループが書込みトランスデューサ素子を含み、前記第２の配列グループが読取りトランスデューサ素子を読む、請求項１１に記載のテープ・ヘッド。
【請求項１３】
前記第２のテープ・ヘッド・モジュールが、前記第１および第３のテープ・ヘッド・モジュールの間に配置される、請求項１２に記載のテープ・ヘッド。
【請求項１４】
テープ寸法変化を吸収すると同時に磁気記録テープ上にデータを書込むための方法であって、
変換されるべき異なるトラック間隔距離に対応する異なるトランスデューサ間隔距離を有する２つ以上のトランスデューサ素子の配列を含むテープ・ヘッドの端から端まで前記テープを流すステップと、
前記テープの寸法条件を決定するステップと、
前記トランスデューサ間隔距離のうちのどれが前記テープ寸法条件と最も密接に一致するかに従って変換するために前記トランスデューサ配列のうちの１つを選択するステップと、を含む、
方法。
【請求項１５】
前記テープは、前記テープ・トラック間隔距離が公称である場合に、公称トランスデューサ間隔距離を有する前記トランスデューサ配列のうちの第１のものにより変換され、前記テープ・トラック間隔距離がテープ収縮によって縮小される場合に、縮小されたトランスデューサ間隔距離を有する前記トランスデューサ配列のうちの第２のものにより変換される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記テープは、テープ拡張により前記テープ・トラック間隔距離が拡大され、同時に前記拡大されたテープ・トラック間隔距離を公称テープ・トラック間隔距離まで縮小するために前記テープを長手方向に延伸する場合に、第１のトランスデューサ配列により変換される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記テープは、前記テープ・トラック間隔距離がテープ拡張によって拡大される場合に、拡大されたトランスデューサ間隔距離を有する前記トランスデューサ配列のうちの第３のものにより変換される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記テープ寸法条件を決定する前記ステップは、前記テープ上のあらかじめ記録されたサーボ・マーキングを読取るステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記サーボマークは、各配列中で互いに等間隔に配置される各配列中の１対のサーボ読取りトランスデューサにより読取られる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
テープ・ドライブにおいて、テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するためのテープ・ヘッドであって、
複数のテープ・ヘッド・モジュールを含み、各テープ・モジュールが、
公称テープ・トラック間隔距離に対応する第１のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおかれたトランスデューサ素子を有するトランスデューサ素子の第１の配列と、
テープ収縮により引き起こされた縮小されたテープ・トラック間隔距離に対応する第２のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおいて配置されたトランスデューサ素子の第２の配列と、
テープ拡張により引き起こされた拡大されたテープ・トラック間隔距離に対応する第３のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおいて配置されたトランスデューサ素子の第３の配列と、を含み、
前記配列が、クロストラック方向に互いに間隔をおいて配置される、テープ・ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープ・ドライブ・データ・ストレージ・システムに関する。より具体的には、本発明は、磁気記録テープ上でデータを読取りおよび書込みするための薄膜テープ・ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気情報ストレージ・システム（例えば、テープ・ドライブ）のための薄膜テープ・ヘッドは、ディスク・ドライブ・トランスデューサの製造において用いられる技法と同様な薄膜組立て技法を用いて構成されてきた。直線記録用に構成された典型的なテープ・ヘッド（すなわち、テープ移動方向（ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  ｔａｐａ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）に配向されたデータ・トラックを備える）においては、２つ以上のトランスデューサ・モジュールが隣接して設置される。各モジュールは、テープ移動方向に垂直なクロストラック方向（ｃｒｏｓｓ−ｔｒａｃｋ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に配置された読取りトランスデューサ素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）または書込みライタ・トランスデューサ素子あるいはその両方の直線配列を含む。所与のトランスデューサ配列中の各トランスデューサ素子は、テープ上の別個の縦方向トラックの書込みまたは読取りをするように配置される。この配置は図１に示されており、この図は、薄膜トランスデューサ素子「Ｅ」の配列を有するトランスデューサ・モジュール「Ｍ」を描いており、この薄膜トランスデューサ素子のギャップ「Ｇ」は、テープ移動方向「Ｄ」に延びるトラック「ＴＲ」と整合したテープ「Ｔ」と係合する。「ビギー・バック（ｐｉｇｇｙ  ｂａｃｋ）」型設計（図２Ａ参照）においては、トランスデューサ配列「Ｅ」は、書込みトランスデューサ「Ｗ」および接近して間隔をおいて配置された読取りトランスデューサ「Ｒ」を各トラック位置に含むであろう。交互配置型設計（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）（図２Ｂ参照）においては、トランスデューサ配列「Ｅ」は、交互の読取りおよび書込み素子「Ｒ」および「Ｗ」を含むであろう。各設計において、トランスデューサ配列「Ｅ」は、ヘッド位置決めに用いられるサーボ・トラック「ＳＴ」と整合する１対のサーボ読取りトランスデューサ「ＳＲ」も含み得る。
【０００３】
図３に示されるように、図１のモジュール「Ｍ」は、ピギー・バック型（ｐｉｇｇｙ  ｂａｃｋ）か交互配置型の読取りおよび書込み素子を含む相補的なテープ・ヘッドと共同で取り付けブロック「ＭＢ」に固定され得る。ピギー・バック型設計においては、２つの１トラックあたり２つの読取り／書込み素子のペアがある（図４Ａ参照）。交互配置型設計においては、各モジュール「Ｍ」および「Ｍ’」の読取りおよび書込み素子は、トラックごとに１つの読取り素子および１つの書込み素子があるように配置される（図４Ｂ参照）。デュアル・モジュール配置は、データ記録（および再生）を両方のテープ方向で実行できるようにし、従来のであり読まれる場合直ちに、テープ「Ｔ」に書込まれたデータが直ちにリードバックされてエラーをチェックされる従来の読取り同時書込み機能（ｒｅａｄ−ｗｈｉｌｅ  ｗｒｉｔｅ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を提供する。他の従来のテープ・ヘッド設計は、データ・トランスデューサ素子のすべてが読取り素子または書込み素子であるヘッドを含む。読取り同時書込み機能はその場合に、読取り専用モジュールおよび書込み専用モジュールを単一のテープ・ヘッド中で組み合わせて、トラック整合された読取りおよび書込み素子対を提供することにより達成できる。図５に示されるように、１対の書込み専用モジュール「Ｍ'」間に読取り専用モジュール「Ｍ」を配置することにより、読取り同時書込み機能を備える双方向記録が提供できる。
【０００４】
上記のようなテープ・ヘッド構造の特徴は、配列により読取りおよび書込みされるすべてのトラックについて、変換（トランスデューシング）が全く生じない空間がトラック間にあるように、トランスデューサ配列「Ｅ」内のギャップ・ピッチが通常、ギャップ幅よりずっと大きいことである。従って、隣接する読取りおよび書込み素子「Ｒ」および「Ｗ」と整合されたすべてのトラック対について、選択された対と同時に変換されないトラック間余白（ｉｎｔｅｒ−ｔｒａｃｋ  ｗｈｉｔｅ  ｓｐａｃｅ）がテープ「Ｔ」上にある。余白領域は、多重変換パスの間にクロストラック方向にテープ・ヘッドをステッピングすることによりデータで記録できる。テープ・トラックは、「シングリング（ｓｈｉｎｇｌｉｎｇ）」として知られるプロセスを用いて、書込みトランスデューサのギャップ幅未満で書込まれることもできる。この技法によれば、以前書込まれたトラックのエッジが、屋根のこけら板さながらに、次のパスの間に上書きされるように、テープ・ヘッドは、各連続する変換パスについて書込み素子ギャップ幅未満だけステップされる。
【０００５】
上記のトラック書込み技法は、データがテープ上で密に詰め込まれることを可能にするが、引き続き未解決の問題は、変換（読取りか書込み）操作間のテープ寸法変化（ｔａｐｅ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｃｈａｎｇｅ）により引き起こされるトラック位置ずれである。例えば、テープ「Ｔ」は、１組の温度および湿度条件のもとでデータが書込まれ、そしてその後、異なる環境条件にさらされた後に読取られることがある。従来のテープ材料については、寸法は０．１２％も変わり得る。これらのテープ寸法変化は、テープ・トラック間隔形状を広げたり狭めたりし、テープ・ヘッドとのトラック位置ずれという結果になる（テープ・ヘッドのギャップ間隔形状は、実質的に不変である）。公称の所定角度まで静的回転されるヘッドを提供することにより、位置ずれ問題が対処される。なぜならば、回転の小さい変化が、トランスデューサ配列「Ｅ」の有効トラック・ピッチを変えるからである。しかしながらこの解決策は、高度な機械的構造およびスキュー補償回路を必要とする。
【０００６】
トラック位置ずれ問題は、トランスデューサ自体のサイズによって大きく義務づけられるトランスデューサ配列の比較的大きいギャップ間隔により、従来のテープ・ヘッドにおいて悪化させられる。これは、テープ寸法のどのような百分率変化についても、書込まれたトラックと最外側トランスデューサとの間の実際の位置ずれがトランスデューサ間のスパンに依存するという事実に起因する。例を挙げると、もしトランスデューサ配列「Ｅ」がｘμｍのトランスデューサ素子ギャップ・ピッチを有し、テープ寸法の百分率変化が０．１２％であれば、１６のトランスデューサ配列の最外側トランスデューサ素子の下のテープ・トラックの間隔の結果として得られる変化は、１５×０．００１２ｘ＝０．０１８ｘμｍである。もしｘが典型的な１６７μｍの値（現行世代のテープ・ヘッドについて）であれば、０．０１８ｘ＝３μｍである。これは、ＴＭＲ（Ｔｒａｃｋ  ＭｉｓＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ：トラック位置ずれ）予算の大きな部分である。他方、もしトランスデューサ配列「Ｅ」が０．５ｘμｍのトランスデューサ素子ギャップ・ピッチを有すれば、テープ寸法における０．１２％の変化は、最外側トランスデューサ素子の下のテープ・トラック間隔を、１５×０．０００６ｘμｍ＝０．００９ｘだけ変えるにすぎない。ｘが典型的な１６７μｍの値であると再度想定すると、０．００９ｘ＝１．５μｍである。従って、０．５ｘギャップ・ピッチのトランスデューサ配列は、ｘギャップ・ピッチの配列が経験するテープ寸法変の半分しか経験せず、その結果、トラック位置ずれの可能性はより少ない。あいにく、現在の薄膜トランスデューサ製造技法を用いてトラック・ピッチを減らすことは、特に書込み素子構造のサイズ要件により、些細な課題ではない。（共同所有される特許出願において本願の出願人の１人により以前提案されたような）トラック・ピッチの縮小を可能にする別のトランスデューサ設計の使用、または上記のような複雑なヘッド回転技法の使用がない時には、熱的に引き起こされるトラック位置ずれを扱うための従来技法は皆無である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するために設計されたテープ・ヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するために設計されたテープ・ヘッドにより、上記の問題が解決され技術的進歩が達成される。テープ・ヘッドは、変換されるべき異なるトラック間隔距離に対応する異なるトランスデューサ間隔距離を有する２つ以上のトランスデューサ素子の配列を含む。トランスデューサ配列の１つは、公称テープ・トラック間隔条件のもとでテープを変換するために用いることができる。別のトランスデューサ配列は、テープ収縮のためにテープ・トラックが縮小される場合に、テープを変換するために用いることができる。さらに別のトランスデューサ配列は、テープ拡張のためにテープ・トラック間隔が拡大される場合に、テープを変換するために用いることができる。代わりに、第１のトランスデューサ配列を用いることができ、テープは、テープ・トラック間隔を公称テープ・トラック間隔まで縮小するために長手方向に延伸され得る。
【０００９】
本明細書中で開示される代表的な実施形態によれば、配列は、クロストラック方向に互いに間隔をおいて配置されてもよく、または配列は、互いにテープ移動方向に互いに間隔をおいて配置されてもよい。配列は各々、書込みトランスデューサ素子および読取りトランスデューサ素子の一方または両方を含んでもよい。配列は各々、１対のサーボ読取りトランスデューサ素子をさらに含んでもよい。配列は、テープ・ヘッド・モジュール（ｔａｐｅ  ｈｅａｄ  ｍｏｄｕｌｅ）の一部として共通基板により支持されてもよく、複数のモジュールが設けられてもよい。例えば、テープ・ヘッドは、第１のテープ・ヘッド・モジュール上の第１の配列グループ（ａｒｒａｙ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、および第２のテープ・ヘッド・モジュール上の第２の配列グループを含んでもよい。この２モジュール構成において、第１および第２の配列グループは各々、交互配置型構成（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）またはピギー・バック型構成の一方で配置された読取りおよび書込みトランスデューサ素子を含んでもよい。テープ・ヘッドはもう一つの選択肢として、第１のテープ・ヘッド・モジュール上の第１の配列グループ、第２のテープ・ヘッド・モジュール上の第２の配列グループ、および第３のテープ・ヘッド・モジュール上の第３の配列グループを含んでもよい。この３モジュール構成において、第１および第３の配列グループが書込みトランスデューサ素子を含み、第２の配列グループが読取りトランスデューサ素子を含んでもよい。第２のテープ・ヘッド・モジュールは、第１および第３のテープ・ヘッド・モジュールの間に置かれてもよい。
【００１０】
本発明は別の態様において、テープ寸法変化を吸収すると同時に磁気記録テープ上にデータを書込むための方法を提供する。この方法は、テープ上のあらかじめ記録されているサーボ・マーキングを読取るなどによって、テープの寸法条件を決定するステップと、第１のトランスデューサ間隔距離および第２のトランスデューサ間隔距離のどちらがテープ寸法条件により緊密に対応するかに応じて第１のトランスデューサ配列および第２のトランスデューサ配列の一方を選択するステップとを含む。公称トランスデューサ間隔距離を有するトランスデューサ配列の第１のものは、公称テープ・トラック間隔条件のもとでテープを変換するために用いることができ、縮小されたトランスデューサ間隔距離を有するトランスデューサ配列の第２のものは、テープ収縮によりテープ・トラック間隔が縮小される場合にテープを変換するために用いることができる。テープは、テープ拡張によりテープ・トラック間隔が拡大され、同時に拡大されたテープ・トラック間隔距離をほぼ公称テープ・トラック間隔距離まで縮小するためにテープを長手方向に延伸する場合に、第１のトランスデューサ配列により変換され得る。もう一つの選択肢として、テープのトラック間隔距離が拡大される場合に、拡大トランスデューサ間隔距離を有する第３のトランスデューサ配列を、テープを変換するために用いることができる。
【００１１】
別の態様において本発明は、テープ・ドライブを提供する。テープ・ドライブは、テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するためのテープ・ヘッドを含む。テープ・ヘッドは、複数のテープ・ヘッド・モジュールを含み、その各々は、名目および公称テープ・トラック間隔距離（ｎｏｍｉｎａｌ  ｔａｐｅ  ｔｒａｃｋ  ｓｐａｃｉｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）に対応する第１のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおいて配置されたトランスデューサ素子を有するトランスデューサ素子の第１の配列、テープ収縮により引き起こされた縮小されたテープ・トラック間隔距離に対応する第２のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおいて配置されたトランスデューサ素子の第２の配列、およびテープ拡張により引き起こされた拡大されたテープ・トラック間隔距離に対応する第３のトランスデューサ間隔距離により互いに間隔をおいて配置されたトランスデューサ素子の第３の配列を有し得る。配列は、クロストラック方向に間隔をおいて配置されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の上記およびその他の特徴および利点は、添付図面において例示されるように、代表的な開示された実施形態の以下のより具体的な説明から明らかになる。
【００１３】
ここで本発明を図面（必ずしも一律の縮尺ではない）により示される代表的な実施形態を介して説明するが、いくつかの図のすべてにおいて、同じ参照符号は同じ要素を示す。
【００１４】
ここで図６に目を向けると、テープ寸法変化を受ける磁気記録テープ上のデータを変換するためのテープ・ヘッド２が描いてある。テープ・ヘッドは、変換されるべき異なるトラック間隔距離（中心間ピッチ）に対応する異なるトランスデューサ間隔距離（中心間ピッチ）を有するトランスデューサ素子の２つ以上の配列を含む。トランスデューサ配列の１つ４Ａは、公称トランスデューサを有し、公称テープ・トラック間隔条件のもとでテープを変換するために用いることができる。別のトランスデューサ配列４Ｂは、縮小されたトランスデューサ間隔を有し、テープ収縮（ｔａｐｅ  ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）のためにテープ・トラックが縮小される場合にテープを変換するために用い得る。さらに別のトランスデューサ配列４Ｃは、拡大されたテープ・トラック間隔を有し、テープ拡張のためにテープ・トラック間隔が拡大される場合にテープを変換するために用いることができる。もう一つの選択肢として、第１のトランスデューサ配列４Ａを用いることができ、テープは、公称テープ・トラック間隔により近いテープ・トラック間隔を縮小するために長手方向に延伸され得る。これは、テープ幅の変化がポアソン比を介したテープ拡張の変化に関連するからであり、ポアソン比は一般に、テープのような可撓性媒体については０．３〜０．５である。配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃの各々は、顧客データを変換するための１６個のデータ・トランスデューサ６、およびテープ・サーボ・トラックを変換するための１対のサーボ読取りトランスデューサ８を含む。１６個のデータ・トランスデューサの使用は当然任意であり、より少ないまたはより多くのデータ・トランスデューサを各配列に組み入れられ得ることが認められよう。トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂおよび４Ｃの間のトランスデューサ間隔の差がデータ・トランスデューサ６を基準とすることも指摘されるべきである。トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃの２つのサーボ・トランスデューサ８の間の間隔は、好ましくは、各配列について同じである。このことの理由は、以下で明らかにされる。
【００１５】
トランスデューサ配列４Ａの公称トランスデューサ間隔が任意であり、設計面の優先によって決まることが認められよう。上記の背景により説明されたように、１６７μｍのデータ・トラック間隔が、現行世代テープ・ヘッドについて一般的であり、この値は、トランスデューサ配列４Ａのデータ・トランスデューサ６の公称間隔について用い得る。１配列あたり１６個のデータ・トランスデューサ６があれば、データ・トランスデューサ・スパンは、１５×１６７＝２５０５μｍとなるであろう。トランスデューサ配列４Ｂの縮小されたトランスデューサ間隔距離、およびトランスデューサ配列４Ｃの拡大されたトランスデューサ間隔距離は、変換されるべきテープの予期される収縮および拡張に従ってそれぞれ選択され得る。これは、実験によって決定できる。例えば、もしクロストラック・テープ寸法の変化が＋／−０．１２％となることが予期されれば、配列４Ｂの１６個のデータ・トランスデューサ６は、データ・トランスデューサ・スパン長さが２５０５×（１−０．００１２）＝２５０２μｍとなるように間隔をおいて配置することができ、これは、配列４Ａの公称データ・トランスデューサ・スパンの長さよりも約３ミクロン小さい。配列４Ｂの１６個のデータ・トランスデューサ６は、データ・トランスデューサ・スパン長さが２５０５×（１＋０．００１２）＝２５０８μｍとなるように間隔をおいて配置することができ、これは、配列４Ａの公称データ・トランスデューサ・スパンの長さよりも約３ミクロン大きい。上記の０．１２％の寸法変化が予期される最悪の場合の条件であれば、配列４Ｂおよび４Ｃの間隔は、（例えば、寸法の平均変化を反映するように）上記の３ミクロン差よりも小さくできることに留意されたい。配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃのトランスデューサ間隔の差異が縮尺的には微視的であり、従って図１においては大きく誇張されていることが認められるであろう。トラック間隔の縮小が将来可能になるにつれ、配列４Ａ、４Ｂおよび４Ｃの公称、縮小されたおよび拡大されたトランスデューサ間隔の差異は、いっそう小さくなるであろう。
【００１６】
図１の実施形態において、配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃは、クロストラック方向に互いに間隔をおいて配置される。これらの配列は、従来の薄膜組立て技術および材料を用いて共通基板上で製作され得る。トランスデューサ素子を摩耗から保護し、テープ・ヘッド２の摩擦特性を最適化するために、従来のクロージャ１２を基板１０のトランスデューサ側に接合できる。トランスデューサ素子からの電気リード接続は、リーダから遠ざかり図面シートの平面内へ延びており、従って図１においては見えない。結果として生じる構造は、テープ・ヘッド・モジュール１４と呼ばれる。
【００１７】
ここで図７〜１０を見ると、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃは各々、書込みトランスデューサ素子および読取りトランスデューサ素子の一方または両方を含み得る。図７は、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃのデータ・トランスデューサ６がすべて書込みトランスデューサである構成を例示している。図８は、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃのデータ・トランスデューサ６がすべて読取りトランスデューサである構成を例示している。図９は、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃのデータ・トランスデューサ６が、交互配置された読取りおよび書込みトランスデューサである構成を例示している。図１０は、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂおよび４Ｃのデータ・トランスデューサ６がピギー・バック型の読取りおよび書込みトランスデューサである構成を例示している。
【００１８】
ここで図１１〜１３を見ると、トランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、および４Ｃは、複数のモジュール１４上に形成された様々な配列グループ１６に配置できる。各配列グループは、（上述のように）クロストラック方向または（図１４に関して以下で説明されるように）並列に配置された２つ以上の配列を含む。例えば、図１１に示されるように、テープ・ヘッド２は、第１のテープ・ヘッド・モジュール１４Ａ−１上に第１の配列グループ１６Ａ-１を、第２のテープ・ヘッド・モジュール１４Ａ−２上に第２の配列グループ１６Ａ−２を含み得る。この２モジュール構成において、第１および第２の配列グループ１６Ａ−１および１６Ａ−２は各々、交互配置構成に配置された読取りおよび書込みトランスデューサ素子を含む。配列グループ１６Ａ−１および１６Ａ−２は、テープ上で変換される各データ・トラック上に、１つの書込みトランスデューサおよび１つの読取りトランスデューサがあるように設計されている。図１１においてテープが左から右へ移動する場合、配列グループ１６Ａ−１の配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの書込みトランスデューサがデータ・トラックに書込むと同時に、配列グループ１６Ａ−２の対応する配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの読取りトランスデューサは、書込まれたデータを読取り−検証（ｒｅａｄ−ｖｅｒｉｆｙ）するために用いることができる。図１１においてテープが右から左へ移動する場合には、配列グループの役割は反転される。
【００１９】
もう１つの２モジュール構成形態が図１２に示してある。ここでは、テープ・ヘッド２は、第１のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｂ-１上に第１の配列グループ１６Ｂ-１を、第２のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｂ−２上に第２の配列グループ１６Ｂ−２を含んでいる。この２モジュール構成において、第１および第２の配列グループ１６Ｂ−１および１６Ｂ−２は各々、ピギー・バック型構成に配置された読取りおよび書込みトランスデューサ素子を含む。配列グループ１６Ｂ−１および１６Ｂ−２は、テープ上の各データ・トラック上に、１つの書込みトランスデューサおよび１つの読取りトランスデューサがあるように設計されている。図１２においてテープが左から右へ移動する場合、配列グループ１６Ｂ−１の配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの書込みトランスデューサがデータ・トラックに書込むと同時に、配列グループ１６Ｂ−２の対応する配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの読取りトランスデューサは、書込まれたデータを読取り−検証するために用いることができる。図１２においてテープが右から左へ移動する場合には、配列グループの役割は反転される。
【００２０】
図１３に示されるように、もう一つの選択肢としてテープ・ヘッド２は、第１のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｃ−１上に第１の配列グループ１６Ｃ−１を、第２のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｃ−２上に第２の配列グループ１６Ｃ−２を、そして第３のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｃ−３上に第３の配列グループ１６Ｃ−３を含み得る。この３モジュール構成態において、第１および第３の配列グループ１６Ｃ−１および１６Ｃ−３は、書込みトランスデューサ素子を含むことができ、第２の配列グループ１６Ｃ−２は、読取りトランスデューサ素子を含むことができる。第２のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｃ−２は、第１および第３のテープ・ヘッド・モジュール１４Ｃ−１および１４Ｃ−３の間に配置できる。配列グループ１６Ｃ−１、１６Ｃ−２、および１６Ｃ−３は、２つの書込みトランスデューサおよび１つの読取りトランスデューサがテープの各データ・トラック上にあるように設計されている。図１３においてテープが左から右へ移動する場合、配列グループ１６Ｃ−１の配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの書込みトランスデューサがデータ・トラックに書込むと同時に、配列グループ１６Ｃ−２の対応する配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの読取りトランスデューサを、書込まれたデータを読取り−検証するために用いることができる。図１３においてテープが右から左へ移動する場合、配列グループ１６Ｃ−３の配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの書込みトランスデューサがデータ・トラックに書込むと同時に、配列グループ１６Ｃ−２の対応する配列４Ａ、４Ｂまたは４Ｃの読取りトランスデューサは、書込まれたデータを読取り−検証するために用いることができる。
【００２１】
テープ・ヘッド２の使用中、データは、テープ寸法変化を吸収しつつ磁気記録テープ上で便利に書込みまたは読取りされ得る。データを読取りまたは書込む前に、テープの寸法条件が決定される。これは、テープ・ヘッド２の公称配列４Ａ上にテープを流し、テープ上のあらかじめ記録されたサーボ・マーキングを読取ることにより決定できる。もし従来のタイミングベースのサーボ制御が用いられれば、サーボ読取りトランスデューサ８は、公称サーボ・マーク・タイミング条件が両方のトラック上で達成できるかどうかによって、サーボ・トラック・マーキングが表面上間隔をおいて配置されているかどうかを検出する。もしそうでなければ、テープ拡張または収縮条件は、タイミング変化およびタイミング・サーボ・マークの方位から決定できる。この情報は、トランスデューサ間隔距離のうちのどれがテープ寸法条件と最も密接に一致するかに従って変換するためにトランスデューサ配列４Ａ、４Ｂ、または４Ｂのうちの１つを選択するために用いられる。
【００２２】
ここで図１４を見ると、テープ・ヘッド１８は、図６の実施形態に対する代案を表しており、異なるトランスデューサ間隔距離を有するトランスデューサ素子の２つ以上の配列がテープ移動方向に整合されている。単なる例として、３つの配列２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃが示してあり、配列２０Ａは、公称トランスデューサ間隔距離を利用し、配列２０Ｂは、縮小されたトランスデューサ間隔距離を利用し、配列２０Ｃは、拡大されたトランスデューサ間隔距離を利用している。図１５に示されるように、トランスデューサ配列２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃはそれぞれ、基板層２２Ａ、２２Ｂ、および２２Ｃ上で製作できる。クロージャ２４を基板層２２Ｂのトランスデューサ側に接合することができる。テープ・ヘッド２の場合におけるように、テープ・ヘッド１８は、書込みトランスデューサ、読取りトランスデューサ、または両方の組み合わせを交互配置型構成かピギー・バック型構成にして製作され得る。テープ・ヘッド２に関連して上記でも説明されたように、テープ・ヘッド１８のトランスデューサ配列２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃは、複数のモジュール上に配置され得る。
【００２３】
図１６を見ると、本明細書中で説明された本発明の概念は、テープ・ドライブ１００とのデータ交換に適合された他の処理装置の汎用コンピュータであり得るホスト・データ処理デバイス１０２によりデータを格納および健作するためのテープ・ドライブ・データ・ストレージ・デバイス（テープ・ドライブ）１００に組み入れることができる。テープ・ドライブ１００は、磁気テープ媒体上のホスト・データを読取りおよび書込みするための制御およびデータ転送システムを提供する複数のコンポーネントを含む。単なる例として、それらのコンポーネントは、チャネル・アダプタ１０４、マイクロプロセッサ・コントローラ１０６、データ・バッファ１０８、読取り／書込みデータフロー回路１１０、動作制御システム１１２、ならびにモータ・ドライバ回路１１６および読取り／書込みヘッド・ユニット１１８を含むテープ・インタフェース・システム１１４を慣例的に含み得る。
【００２４】
マイクロプロセッサ・コントローラ１０６は、テープ・ドライブ１００の操作のためのオーバーヘッド制御機能を提供する。従来のように、マイクロプロセッサ・コントローラ１０６により実行される機能は、所望のテープ・ドライブ操作特性に従ってマイクロコード・ルーチン（図示せず）を介してプログラム可能である。データ書込み操作の間（すべてのデータフローがデータ読取り操作のために逆転されている）、マイクロプロセッサ・コントローラ１０６は、チャネル・アダプタ１０４を作動させて、情報データ・ブロックを受け取るために必要とされるホスト・インタフェース・プロトコルを実行する。チャネル・アダプタ１０４は、データ・ブロックを以降の読取り／書込み処理のためにデータを格納するデータ・バッファ１０８に伝える。そして今度はデータ・バッファ１０８が、チャネル・アダプタ１０４から受け取られたデータ・ブロックを読取り／書込みデータフロー回路１１０に伝え、このデータフロー回路は、デバイス・データを、磁気テープ媒体上に記録できる物理フォーマットされたデータにフォーマットする。読取り／書込みデータフロー回路１１０は、マイクロプロセッサ・コントローラ１０６の制御のもとで読取り／書込みデータ転送操作を実行することを担当する。読取り／書込みデータフロー回路１１０からのフォーマット済みの物理的データは、テープ・インタフェース・システム１１４に伝えられる。後者は、読取り／書込みヘッド・ユニット１１８中の１つ以上の読取り／書込みヘッドと、繰出しリール１２２および巻取りリール１２４に取り付けられたテープ媒体１２０の順方向および逆方向移動を実行するためのドライブ・モータ・コンポーネント（図示せず）とを含む。テープ・インタフェース・システム１１４のドライブ・コンポーネントは、順方向および逆方向の記録および再生、巻戻しおよび他のテープ移動機能のようなテープ移動を実行するために、動作制御システム１１２およびモータ・ドライバ回路１１６により制御される。加えて、マルチトラック・テープ・ドライブ・システムにおいて、動作制御システム１１２は、データを複数のトラックに記録するために、読取り／書込みヘッドを長手方向テープ移動方向に関して横断的に位置決めする。
【００２５】
ほとんどの場合、図１７に示されるように、テープ媒体１２０は、スロット１２８を介してテープ・ドライブ１００に挿入されるカートリッジ１２６中に取り付けられる。テープ・カートリッジ１２６は、磁気テープ１２０を収容するハウジング１３０を含む。繰出しリール１２２がハウジング１３０中に取り付けられるところが示してある。
【００２６】
従って、温度により引き起こされたテープ寸法変化を吸収できるテープ・ヘッド、方法およびテープ・ドライブが開示された。本発明の様々な実施形態が示され説明されてきたが、本明細書中の教示に従って多くの変型および代替実施形態が実施され得ることは明白なはずである。従って、本発明は、添付の請求項およびそれらの同等物の趣旨に従う以外は、どのようにも限定されないことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術の薄膜テープ・ヘッド・モジュールを示す斜視図である。
【図２】図２Ａは、ピギー・バック型構造を有する従来技術のテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面であり、図２Ｂは、交互配置型構造を有する従来技術のテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図３】図１の１対の従来技術のテープ・ヘッド・モジュールを示す側面図である。
【図４】図４Ａは、テープを変換するために配置された図２Ａのモジュール１対の従来技術のピギー・バック型モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図であり、図４Ｂは、テープを変換するために配置された図２Ｂの１対の従来技術の交互配置型モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図５】２つの書込みトランスデューサ配列が１つの書込みトランスデューサ配列を挟む構成のテープを変換するために配置された３つの従来技術のテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図６】代表的な開示された実施形態に従って構成さたテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図７】書込みトランスデューサ素子の配列をモジュールが含む実施を示す図６のテープ・ヘッド・モジュールの拡大図である。
【図８】読取りトランスデューサ素子の配列をモジュールが含む実施を示す図６のテープ・ヘッド・モジュールの拡大図である。
【図９】交互配置型の読取りおよび書込みトランスデューサ素子の配列をモジュールが含む実施を示す図６のテープ・ヘッド・モジュールの拡大図である。
【図１０】ピギー・バック型の読取りおよび書込みトランスデューサ素子の配列をモジュールが含む実施を示す図６のテープ・ヘッド・モジュールの拡大図である。
【図１１】交互配置型の読取りおよび書込み素子を各モジュールが有する、図６による２つのテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図１２】ピギー・バック型の読取りおよび書込み素子の配列を各モジュールが有する、図６による２つのテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図１３】２つのモジュールが書込み素子の２つの配列を有し、書込み素子配列間に配置された第３のモジュールが読取り素子の配列を有する、図６による３つのテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図１４】別の代表的な開示された実施形態に従って構成されたテープ・ヘッド・モジュールのテープ支持表面を示す部分平面図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿って取られた断面図である。
【図１６】本発明を用いる用途に適合されたテープ・ドライブ・データ・ストレージ・デバイスを示す機能ブロック図である。
【図１７】カートリッジ式テープ媒体を用いる用途のための図１６のテープ・ドライブ・ストレージ・デバイスの代表的な構造を示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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