(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブのためのテープヘッドであって、前記ドライブは、ヘッド位置決め機構と、回路基板とを含み、前記テープヘッドは、
単一のユニットとしてドライブに付加されるようにされたモジュールを備え、前記モジュールは、（ｉ）ヘッド位置決め機構に装着されるようにされたヘッドプレートと、（ｉｉ）前記ヘッドプレートに固定されたヘッドアレイと、（ｉｉｉ）第１の部分、第２の部分および可撓部分を有する可撓回路とを含み、前記第１の部分は、前記ヘッドアレイに電気的に接続されており、前記第２の部分は、前記ヘッドアレイを前記回路基板に接続するように前記回路基板に電気的に接続されるようにされた接続領域を有し、かつ前記可撓部分は、前記第２の部分に対する前記第１の部分の動きを許容するようにされ、前記モジュールはさらに、（ｉｖ）前記可撓回路の前記第１の部分に固定されかつ前記ヘッドアレイに電気的に接続された複数の読出チャネル前置増幅器を含み、前記複数の読出チャネル前置増幅器は、前記ヘッドアレイにおける複数の読出ヘッドからの読出信号を受信しかつ増幅するようにされ、前記モジュールはさらに、（ｖ）前記可撓回路の前記第２の部分に固定されかつ前記ヘッドアレイに電気的に接続された複数の書込チャネルドライバを含み、前記複数の書込チャネルドライバは、前記ヘッドアレイにおける複数の書込ヘッドを選択的にドライブするようにされ、
前記可撓部分は、前記複数の読出チャネル前置増幅器を前記複数の書込チャネルドライバから分離し、
前記可撓回路は、前記読出チャネル前置増幅器を保護するために前記読出チャネル前置増幅器が固定された、前記可撓回路の前記第１の部分を機械的に硬化しかつ強化する機械的強化手段を含み、
前記可撓回路は、前記書込チャネルドライバを保護するために前記書込チャネルドライバが固定された、前記可撓回路の前記第２の部分を機械的に硬化しかつ強化する機械的強化手段を含む、テープヘッド。
【請求項２】
前記可撓回路に固定されたヘッド選択論理回路をさらに備え、前記ヘッド選択論理回路は、前記ヘッドアレイになされた位置調節に応じて、前記書込ヘッドを選択しかつ能動化するようにされた、請求項１に記載のテープヘッド。
【請求項３】
前記ヘッドアレイの前記書込ヘッドおよび前記読出ヘッドは、前記第１の部分の接続端部に沿って前記可撓回路に電気的に接続される、請求項１に記載のテープヘッド。
【請求項４】
前記ヘッドアレイは、少なくとも４個の順方向書込ヘッドと、少なくとも４個の逆方向書込ヘッドと、前記順方向書込ヘッドおよび前記逆方向書込ヘッドの間に配置された少なくとも４個の読出ヘッドとを含む、請求項１に記載のテープヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の前記テープヘッドを含むテープドライブ。
【請求項６】
前記回路基板と、前記ヘッド位置決め機構とを備え、前記ヘッド位置決め機構は、前記回路基板に対して移動する受け器プレートを含み、前記ヘッドプレートは、前記ヘッドプレートを前記受け器プレートに正確にかつ着脱可能に固定するように前記受け器プレートに係合する１対のサイドタブを有し、かつ前記可撓回路の前記第２の部分の前記接続領域は、前記ヘッドアレイを前記回路基板に電気的に接続するように前記回路基板にプラグインするようにされている、請求項５に記載のテープドライブ。
【請求項７】
複数の予め定められたアジマス角で前記ヘッドアレイを位置決めし、かつ前記テープドライブのベースに一般的に垂直な高さ方向にヘッドアレイを動かすようにされたヘッド位置決め機構を備える、請求項５に記載のテープドライバ。
【請求項８】
前記可撓部分は、前記可撓回路が前記テープドライブ内に設置されたときに一般的にＵ字形状であり、これにより前記可撓部分は、前記複数の予め定められたアジマス角でかつ前記テープドライブのベースに一般的に垂直に前記ヘッドアレイを動かすことを許容する、請求項７に記載のテープドライブ。
【請求項９】
テープドライブのためのテープヘッドであって、前記テープドライブは、ヘッド位置決め機構と、ベースと、前記ベースに装着された回路基板とを含み、前記ヘッド位置決め機構は、前記ベースに対して移動する受け器プレートを含み、前記ヘッド位置決め機構は、複数の予め定められたアジマス角で前記受け器プレートを位置決めし、かつ前記テープドライブの前記ベースに一般的に垂直な高さ方向に前記受け器プレートを動かすようにされており、前記テープヘッドは、
単一のユニットとして前記テープドライブに付加されるようにされたモジュールを備え、前記モジュールは、
前記受け器プレートに着脱可能に装着されるようにされたヘッドプレートと、
前記ヘッドプレートに固定されたヘッドアレイとを含み、前記ヘッドアレイは、複数の読出ヘッドおよび複数の書込ヘッドを有し、
前記モジュールは、
可撓回路をさらに含み、前記可撓回路は、（ｉ）前記ヘッドプレートに装着されかつ前記ヘッドアレイに電気的に接続された第１の部分と、（ｉｉ）前記回路基板にプラグインするようにされた接続領域を有する第２の部分と、（ｉｉｉ）前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置決めされた可撓部分とを有し、前記可撓部分は、前記第２の部分に対する前記第１の部分の動きを許容するようにされ、前記可撓回路はさらに、（ｉｖ）前記第１の部分に固定された複数の読出チャネル前置増幅器を有し、前記読出チャネル前置増幅器は、前記読出ヘッドからの読出信号を受信しかつ増幅するようにされ、前記可撓回路はさらに、（ｖ）前記第２の部分に固定された複数の書込チャネルドライバを有し、前記書込チャネルドライバは、前記書込ヘッドを選択的にドライブするようにされ、前記可撓回路は、（ｖｉ）前記読出チャネル前置増幅器を保護するために前記第１の部分を機械的に硬化しかつ強化する第１の機械的強化手段と、（ｖｉｉ）前記書込チャネルドライバを保護するために前記第２の部分を機械的に硬化しかつ強化する第２の機械的強化手段とを有する、テープヘッド。
【請求項１０】
前記ヘッドプレートは、前記ヘッドプレートを前記受け器プレートに正確にかつ着脱可能に固定する１対のサイドタブを含む、請求項９に記載のテープヘッド。
【請求項１１】
前記第１の部分は、前記第１の部分の接続端部に沿って形成され、前記ヘッドアレイを前記可撓回路に電気的に接続する複数のトレース回路接続を含む、請求項９に記載のテープヘッド。
【請求項１２】
テープヘッドモジュールを製造する方法であって、前記テープヘッドモジュールは、単一のユニットとしてテープドライブに付加されるようにされ、前記テープドライブは、ヘッド位置決め機構と、回路基板とを含み、前記方法は、
ヘッド位置決め機構に選択的に装着されるようにされたヘッドプレートとを提供するステップと、
ヘッドアレイを提供するステップと、
第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分および前記第２の部分の間に位置決めされた可撓部分とを有する可撓回路を提供するステップとを備え、前記第２の部分は、前記テープドライブの前記回路基板にプラグインされるようにされた接続領域を有し、かつ前記可撓部分は、前記第２の部分に対する前記第１の部分の動きを許容するようにされ、
複数の読出チャネル前置増幅器を前記可撓回路の前記第１の部分に固定するステップと、
複数の書込チャネルドライバを前記可撓回路の前記第２の部分に固定するステップと、
前記読出チャネル前置増幅器を保護するために前記読出チャネル前置増幅器が固定された前記可撓回路を機械的に硬化しかつ強化するステップと、
前記書込チャネルドライバを保護するために前記書込チャネルドライバが固定された前記可撓回路を機械的に硬化しかつ強化するステップと、
前記ヘッドアレイと、前記可撓回路の前記第１の部分とを前記ヘッドプレートに装着して、単一のユニットとして前記テープドライブに付加することができる前記テープヘッドモジュールを形成するステップとを備える、方法。
【請求項１３】
前記テープヘッドモジュールを前記テープドライブに設置するのに先立って、前記テープヘッドモジュールを検査するステップをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ヘッドアレイと前記第１の部分とを装着するステップは、前記可撓回路の前記第１の部分の接続端部を前記ヘッドアレイに電気的に接続するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は可撓回路に関する。特に、この発明は、デジタル線形テープドライブの位置決め可能なテープヘッドアレイと主要回路モジュールとの間に電子信号経路を与える可撓回路ヘッドモジュールに関する。
【０００２】
【発明の背景】
コンピュータデータ記憶装置として用いるためのテープ記録および再生システムは、ますます高いデータ転送率をもたらし、かつあらゆるデータがテープに書込まれる際に読出検証を行なうことが必要とされる。流れテープドライブは、ユーザデータの多数のブロックが典型的に、一連の調歩動作ではなく、単一の流れの動作においてテープに書込まれるためにこのように称される。デジタル線形テープドライブは流れテープドライブが改良された種類のものである。
【０００３】
流れテープドライブシステムにおいてデータ密度を高めるために、トラック幅は減少し、データ転送率は増加する。現在の技術では２分の１インチの幅のテープ内にたとえば約１２８個の線形データトラックを設けることが実用的である。トラック密度を高める１つの方法は、テープヘッド構造がテープの縦方向および走行方向に対して特定のオフセット角に傾けられる方位記録技術を用いることである。同時に、デジタル線形テープドライブは、従来の縦方向記録技術で記録されているかもしれないテープと後で互換可能であるべきである。後での互換可能性への引続く要件とともに、方位記録技術は、より多数の書込素子を含むテープヘッド構造を生じ、テープヘッド構造の横方向（上下）と方位角との位置決めをもたらすより複雑なヘッド位置決め機構を必要としてきた。
【０００４】
相対的に多数の狭幅データトラックでは、テープヘッド構造を正確に位置決めするにあたって、また、テープから読出素子によって読返される信号を増幅し、かつテープに書込まれるべき信号で書込ヘッド素子を駆動するための効率的な電子機器を与えるにあたって十分な注意が払われなければならない。また、テープヘッドアレイと関連の電子機器との間の相互接続する読出および書込データ信号がいくつかの懸念を与える。これらの懸念には、電気ノイズとチャネル間のクロストークとのおこりやすさと、寄生容量およびインダクタンスと、ヘッド位置決め機構に不所望に与えられる機械力と、ケーブル敷設および製造コストと、ヘッドのメンテナンスおよびアップグレードと、回路盤空間の利用可能性とが含まれる。
【０００５】
可撓回路は、磁気記録／再生ヘッドに可撓性のある電気接続を与えるために大容量記憶技術において用いられてきた。可撓回路はハードディスクドライブにおいて頻繁に用いられて、可撓回路接続を与え、かつ、信号対ノイズ比を向上させるために読出ヘッド素子の近くに再生前置増幅器回路構成要素を位置決めするよう、別個および統合した電子機器回路構成要素を保持するための装着基板を与えてきた。回転ボイスコイルヘッド位置決め装置を用いるハードディスクドライブのための可撓回路の一例が、その開示が引用により援用される「サーボ／データアクチュエータアーム可撓回路」（“Servo/Data Actuator Arm Flexible Circuit”）と題されたパットナム（Putnam）への米国特許第５，０５５，９６９号に与えられる。
【０００６】
可撓回路経路を与える可撓基板はまたテープ記録システムで用いるために提案されている。この例には、ヒメノ（Himeno）らによる「信号線」（“Signal Line ”）と題された米国特許第５，１３４，２５２号と、アンダーソン（Anderson）らによる「電気コネクタ」（“Electrical Connector”）と題された米国特許第５，０５１，３６６号とが含まれる。ヒメノらによる特許は、デジタルオーディオテープレコーダの回転ヘッドドラムと外部読出前置増幅器／書込ドライバ回路構成要素との間の磁気的に遮蔽された信号経路を有する可撓回路を説明する。アンダーソンらによる特許は、たとえばＩＢＭ  ３４９０  Ｔａｐｅ  Ｄｒｉｖｅの別個の読出回路カードおよび書込回路カードから延びる可撓回路へテープヘッドモジュールの可撓回路を相互接続させるためのコネクタ機構を説明する。これらの特許はテープドライブ内の可撓回路を用いることを提案するが、これらは、多次元位置決め可能ヘッド構造で達成される、方位および縦方向のための流れテープドライブの記録が直面する多くの深刻な問題を克服せず、またはそれに対する解決法を何ら提案していない。
【０００７】
【発明の概要および目的】
この発明のある目的は、容量を低下させ、共振およびデータ速度を増加させ、かつ、先行するアプローチの制限および欠点を克服する可撓回路で電気ノイズを減少させることによって、読出前置増幅器および書込ドライバ回路構成要素の性能を向上させることである。
【０００８】
この発明の別の目的は、主要回路モジュールにとってわかりやすい可撓回路を提供し、それによって、性能向上面での変化と、コスト減少の変化と、フェライトコア、薄膜または磁気抵抗のいずれであれ異なった型のヘッドの多数の変形例とを含んだ、先行するアプローチに勝る設計上の融通性を可能にすることである。
【０００９】
この発明のさらなる目的は、性能を向上させるように回路統合のより高いレベルにまで容易に向上かつ発展できる可撓回路配列を提供し、これまでのアプローチにおける制限を乗り越えるような態様でコストおよび空間の要件を減らすことである。
【００１０】
この発明のもう１つの目的は、ヘッド構造回路接続によってヘッド位置決め機構に与えられるある外部力を減少させ、それをより均一かつ制御可能なものにし、それによって、以下に開示されるある実施例において他の方法では少なくとも１２個の遮蔽された捩じりワイヤトリプレットを含むであろうケーブルに対する改善された代替例を達成することである。
【００１１】
この発明のさらに別の目的は、ドライブの製造およびメンテナンスの全コストを減少することを可能にするように、テープドライブのための可撓回路上に完全な、別個に試験可能な読出前置増幅器／書込ドライバモジュールを設けることである。
【００１２】
この発明のさらなる目的は、これまでのアプローチにおける制限および欠点を克服するような態様で、流れテープドライブのヘッド構造ならびに読出前置増幅器および書込ドライバ回路構成要素への接続を有するスタンドアローン可撓回路サブアセンブリを与えることによって、他の回路素子のために主要回路モジュール上のリアルエステートを開放することである。
【００１３】
この発明のさらなる目的は、特別な磁気または静電遮蔽を何ら必要としない多トラックテープヘッドモジュールのための可撓回路を提供することである。
【００１４】
この発明のある局面では、テープドライブのための可撓回路が、電気回路相互接続のパターンを有し、かつ３つの部分に分割される細長い可撓プリント回路基板を含み、この３つの部分はすなわち、テープヘッドアレイの多数の読出ヘッドおよび書込ヘッドに直接接続するための読出チャネル部分を含み、この部分は複数個の読出ヘッドからの読出信号を受けるように接続された複数個の読出チャネル前置増幅器を有し、さらに、信号および電力の接続がホスト回路モジュールで行なわれることを可能にするための外部接続領域を含む書込チャネル部分を含み、書込チャネル部分は書込ヘッドを駆動するための複数個の書込チャネルドライバを含み、さらに、読出チャネル部分および書込チャネル部分を分離し、かつ相互接続する動的可撓部分を含み、動的可撓部分は、位置調節がヘッドアレイに行なわれるときに輪郭を調節する。
【００１５】
この発明のこの局面内で、可撓回路はさらに、ヘッドアレイに行なわれた位置調節とテープドライブの動作中のテープ移動の方向とに従って書込ヘッドの特定のものを選択し、かつ能動化するためのヘッド選択論理回路構成要素を含み得る。また、可撓回路は、読出チャネル部分および書込チャネル部分を機械的に硬化し、かつ強化するための機械的強化層を含むことができ、それによって、動的可撓部分内の撓み機構を制御する。
【００１６】
この発明の関連した局面では、テープドライブのための多トラック磁気テープヘッドアセンブリが、ヘッド装着プレートと、ヘッド装着プレートにしっかり締められ、複数個の書込ヘッドおよび複数個の読出ヘッドを規定するヘッドアレイと、細長い可撓回路とを含む。可撓回路の第１の端部はヘッド装着プレートに取付けられ、書込ヘッドおよび読出ヘッドに接続される。可撓回路の第２の端部はテープドライブの主要電子機器回路モジュールからの、および、そこへの電力、データ、および制御信号の接続のための接続領域を規定する。可撓回路は、ヘッドアレイの多数の読出ヘッドおよび書込ヘッドに直接接続し、かつ複数個の読出ヘッドからの読出信号を受け、かつ増幅するように接続された複数個の読出チャネル前置増幅器を保持するための読出チャネル部分と、第２の端部接続領域を含み、かつ記録テープに書込まれるべきデータ信号に従って書込ヘッドを駆動するための複数個の書込チャネルドライバを含む書込チャネル部分と、読出チャネル部分および書込チャネル部分を分離し、かつ相互接続する動的可撓部分とに分割され、動的可撓部分は、位置調節がヘッドアレイに行なわれるときに、テープドライブのベースに対して輪郭を調節する。
【００１７】
この発明のこの局面では、可撓回路はさらに、ヘッドアレイに行なわれた位置調節とテープ移動の方向とに従って書込ヘッドの特定のものを選択し、かつ能動化するためのヘッド選択論理回路構成要素を含み得る。
【００１８】
この発明のさらに関連した局面では、磁気テープドライブが、単一の供給リールテープカートリッジを受け、かつ係合するためのベースならびにテープ巻取リールおよびカートリッジ受け器を含む。テープドライブはまた、アレイの１つの側に置かれた複数個の順方向書込素子を有する多トラック磁気ヘッドアレイと、アレイの別の側に置かれた複数個の逆方向書込素子と、順方向書込素子と逆方向書込素子との間の中央に置かれた複数個の読出素子とを含む。ヘッドアレイはヘッド装着プレートにしっかり締められ、細長い可撓回路の第１の端部はヘッド装着プレートに取付けられ、書込ヘッドおよび読出ヘッドに接続され、第２の端部はテープドライブの主要電子機器回路モジュールに接続するための接続領域を規定する。可撓回路は、ヘッドアレイの複数個の読出素子および書込素子に直接接続するための読出チャネル部分であって、複数個の読出素子からの読出信号を受けるように接続された複数個の読出チャネル前置増幅器を有する部分と、外部接続領域と複数個の書込素子を駆動するように接続された複数個の書込チャネルドライバとを含む書込チャネル部分と、読出チャネル部分および書込チャネル部分を分離し、かつ相互接続する動的可撓部分とに分割され、動的可撓部分は、位置調節がヘッドアレイに行なわれるときにテープドライブのベースに対して輪郭を調節し、ヘッド位置決め機構は、予め定められた関係でヘッド装着プレートを受けるための受け器を含むベースにしっかり締められて、ベースの主要平面に実質的に垂直な少なくとも１つの次元においてヘッドアレイを位置決めする。
【００１９】
この発明のこの局面では、ヘッド位置決め機構は、複数の予め定められた方位角と、垂直の次元とにおいて、ヘッドアレイを位置決めするように適合され得る。また、この発明のこの局面では、読出チャネル部分および書込チャネル部分を分離し、かつ相互接続する動的可撓部分は、可撓回路がヘッドプレートとテープドライブの主要電子機器回路モジュールとの間に取付けられるときに、一般にＵ字形のその間の輪郭に従い得る。
【００２０】
この発明のこれらおよび他の目的、局面、利点ならびに特徴は、以下の詳細な説明に従って添付の図面を検討するとより十分に理解され、認識されるであろう。
【００２１】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１は、単一リールテープカートリッジ１０２を受けるためのデジタル線形テープドライブ１００を示す。テープドライブ１００は、磁気読出／書込ヘッド構造１２０に高さおよび方位の調節を与えるための多次元テープヘッドアクチュエータ１０４を含む。図３に示されるように、テープヘッドアクチュエータ１０４は、たとえばステッパモータ１０７および親ねじ１０９を含む高さ機構１０５と、高さ機構１０５によって位置決めされる方位角回転調節機構１１１とを含む。高さ機構１０５は、カセッティ（Kasetty ）による「ばね装填されたスプリットナットを有するヘッドアクチュエータ」（“Head Actuator Having Spring Loaded Split Nut”）と題された通常どおり譲渡された米国特許第５，４４８，４３８号に実質的に従ってもよく、方位機構１１１は、カセッティにより１９９５年１１月１３日に出願された「テープドライブのためのヘッド傾斜機構」（“Head Tilting Mechanism for Tape Drives”）と題された通常どおり譲渡された米国特許出願連続番号第０８／５５７，６６２号に実質的に従ってもよい。これらの開示は引用により援用される。
【００２２】
図１に示されるように、テープドライブ１００は、テープリールカートリッジ１１０および内部巻取リール１１２をそれぞれ回転させて磁気テープ１１４をヘッド構造１２０を渡って前後に進めるように配列された（点線および鉛線で示される）テープリールドライブモータ１０６および１０８を含む。テープドライブ１００はまた、テープ１１４が磁気ヘッド構造１２０を渡って移動するときにそれに沿って走行するリール１１０とリール１１２との間の一般に弓形のテープ経路を規定するテープガイドローラ１１８を含む。テープヘッドアクチュエータ１０４は、ドライブ１００内で復号化されたコマンドで動作して、ドライブ１００の動作中のテープ１１４に対して、トラック選択のために横方向に、方位角の記録および再生のために角度をもって、磁気ヘッド構造１２０を位置決めする。
【００２３】
この発明の局面に従って、可撓回路１２２は２つのねじ１２４によってヘッド構造１２０のヘッドプレート１２６に取付けられ、ヘッドプレート１２６は、図４により詳細に示される読出／書込ヘッドアレイ１２８を装着し、かつ整列させるためのものである。ヘッドプレート１２６は高さ機構１０５と方位調節機構１１１とによって位置決めされ、それによって、ヘッドアレイ１２８をテープ１１４に対する高さ（横方向）および角度に位置決めする。ヘッドアレイ１２８は、組立中そこに正確に整列されるときに適切な接着剤によってヘッドプレート１２６に付着される。
【００２４】
可撓回路１２２は、読出チャネル部分１３０、動的可撓部分１３２、および主要ヘッド選択／書込チャネル部分１３４という３つの主な構造的および機能的部分を含む。読出チャネル部分１３０はヘッドアレイ１２８に直接隣接して装着されて、読出ヘッドへの導体の長さを最小にし、容量、インダクタンスおよび外来ノイズのピックアップを最小にする。主要ヘッド選択／書込チャネル部分１３４は、ゼロ挿入力（ＺＩＦ）コネクタを介してベース１４０の下方に装着されたテープドライブ主要回路盤への直接接続を可能にする端縁接続領域１３６を含む。図１に示されるように、端縁接続領域１３６はベース１４０の壁に規定された狭いスロットを介して延びる。図２は、可撓回路１２２をレイアウトまたは平面図で示し、図３はヘッドプレート１２６およびヘッドアレイ１２８に対して、強化された動作位置で可撓回路１２２を示す。
【００２５】
ヘッドアレイ１２８はたとえば、ヘッドアレイ１２８の中央横断輪郭１４４に沿って間隔をあけられた４つの相対的に狭い読出ヘッド１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃおよび１４２Ｄを含む。この例では、４つの読出チャネル、すなわちチャネル１、２、３、および４がある。ヘッドアレイはまた、たとえば８つの相対的に広い書込ヘッドを含み、４つの書込ヘッド１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃおよび１４６Ｄは左の横断輪郭１４８に沿って配置され、４つの書込ヘッド１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、および１５０Ｄは右の横断輪郭１５２に沿って配置される。書込ヘッド１４６Ａ−Ｄは、供給リール１１０から巻取リール１１２へと順方向に走行するテープにデータを書込み、書込ヘッド１５０Ａ−Ｄは巻取リール１１２から供給リール１１０へと逆または後方向に走行するテープにデータを書込む。いずれかの走行方向において、読出ヘッド１４２は選択された書込ヘッドに従い、それによって、テープ１１４へと流れるデータの読出後書込の検証を可能にする。方位モードの動作では、ヘッド１２８はテープに対して予め定められた方位角で傾斜され、テープ走行の方向に依存して、４つの書込ヘッド１４６または１５０と４つの読出ヘッド１４２とが活性化している。方位モードでは、４つのトラックが、ヘッドアレイ１２８を通るテープ１１４の単一の運行中に同時に書込および読出される。
【００２６】
非方位的な従来の縦方向方式においてこれまでに書込まれたテープとの後での互換可能性のために、ヘッドアレイ１２８はテープ１１４と垂直に整列して配向され、２つの書込ヘッド１４６Ｂおよび１４６Ｄ、またはヘッド１５０Ｂおよび１５０Ｄが活性化し、２つの読出ヘッド１４２Ａおよび１４２Ｃもまた活性化し、したがって、２つのトラックが縦方向方式に従う書込の後に書込まれ、読出され得る。したがって、ヘッドアレイ１２８は方位動作の間最大４つの活性書込チャネルと４つの活性読出チャネルとを必要とする。ヘッドアレイ１２８は、サリバ（Saliba）による「自己調整する摩耗領域を備えたテープヘッド」（“Tape Head with Self-Regulating Wear Regions ”）と題され、通常どおり譲渡された米国特許第５，４７５，５５３号と、サリバらにより１９９５年７月２６日に出願された「多チャネルヘッドのための方法および装置」（“Method and Apparatus for Multiple Channel Head”）と題され、通常どおり譲渡された米国特許出願連続番号第０８／５０７，６１８号とに従って作成できる。これらの開示は引用により援用される。
【００２７】
可撓回路１２２はたとえば、８つの書込素子１４６Ａ−Ｄおよび１５０Ａ−Ｄに与える４つの書込ドライバチャネルと、４つの読出素子１４２Ａ−Ｄから信号を受ける４つの読出チャネルと、テープ方向および方位／縦方向テープ方式に従うヘッド選択のためのあるデジタル論理素子とを与える。読出チャネル領域１３０は、４つの単一チャネル読出前値増幅器集積回路１６０と、関連した別個の構成要素と、たとえば読出ヘッド１４２から通じる微細なヘッドワイヤへの短く直接的な信号接続とたとえば書込ヘッド１４６および１５０の微細なヘッドワイヤへの接続とを可能にする端縁接続領域１６２とを含む。代替的に、適切なブリッジ接続が、ヘッドアレイ１２８上に規定された回路トレースと、接続領域１６２の整列された回路トレースとの間に形成されてもよい。２つの貫通開口部１６４が、図３に示されるように、ねじ１２４が可撓回路１２２の可撓プラスチックフィルム基板を介してヘッドプレート１２６のねじを切られた開口部に通ることを可能にする。少なくとも１つの開口部１６４が、ねじ１２４の１つと協力して導電金属ヘッドプレート１２６への可撓回路のための信号接地点を容易にする接地信号トレースを含む。
【００２８】
可撓回路１２２の可撓動的部分１３２は、取付後の動作中において、ヘッドプレート１２６が高さ調節アセンブリ１０５のトラック選択位置決め動作の間上下に移動し、かつ方位角制御機構１１１の方位角位置決め動作の間端から端へと移動するときに一般的なＵ字形を表わす。非常に可撓性のあるプラスチックフィルム材料で作られる可撓動的部分１３２は、読出チャネル部分１３０と主要書込チャネル部分１３４との間に多数の信号および電力接続経路を有する。これらの経路は書込信号経路および読出信号経路の両方を含む。可撓動的部分１３２は破壊または故障せずに少なくとも１００万回の曲げサイクルに耐えることができるべきである。
【００２９】
全体のヘッド構造１０４へのバイアス力の正確な適用を制御し、繰返されるヘッド位置決め動作サイクルによって可撓回路１２２が損傷を受けないようにするために、一般に台形の区分１３７がそこから延びた読出チャネル部分１３０と、角度を持った区分１３３を含んだ主要書込チャネル部分１３４とが動的可撓部分１３２の両端に延び、薄いシート状のアルミニウム合金コアを有する組立てられた薄層をなす構造のような適切な一体的補助基板を含む。図３は、読出チャネル部分１３０および区分１３７のための強化層１３１と、主要書込チャネル部分１３４および区分１３３のたの強化層１３５とを示す。薄層をなす構造は、薄い（たとえば１ｍｉｌの厚さ）ポリイミドプラスチックフィルム（kapton（商標））と、接着剤と、銅回路トレースと、プラスチックフィルム絶縁層と、強化された部分１３０および１３４に所望の剛性を与えるアルミニウムコアとの交互の層を含み得る。形成されるように、可撓回路１２２は２つの層のエッチングされた回路パターン設計に従う。部分１３０および１３４の強化は、可撓動的部分１３４だけが実際に撓み、それがヘッド位置決め装置１０４のヘッド位置決め運動に応答して既知の制御された態様で撓むことを確実にする。また、部分１３０および１３４の強化は、テープドライブ１００への取付かまたはそこからの除去に付随する、可撓回路１２２の取扱の間に電子機器の回路素子を保護する。
【００３０】
主要ヘッド選択／書込チャネル部分１３４は、デジタル選択論理素子１６６および書込電流源１６８を含んだ別個および統合した電子機器回路素子の組合せを組む。バーコードのついたスティッカ１７０が、ヘッド／可撓回路サブシステムの組立、試験および追跡を容易にするために主要部分１３４の上部端縁に沿って付着され得る。
【００３１】
図３を検討して、ヘッドプレート１２６が、２次元ヘッド調節機構１０４の受け器構造での正確な位置合わせを可能にし、それによって、ヘッドプレート１２６、ヘッドアレイ１２８、および可撓回路１２２の単一のモジュールユニットとしての除去および交換を容易にする２つのサイドタブ１２７を含むことが認識される。この発明のある重要な局面は、可撓回路１２２が、テープドライブ１００に取付けられる前に完成したヘッド／前端電子機器サブアセンブリとして十分に組立てられ、点検され、ヘッドアレイ１２８に接続され、試験され得ることであり、それによって、完成したテープドライブの動作可能性が確実となり、信頼性および品質が高まる。また、可撓回路１２２が「前端」読出／書込チャネル電子機器を有するので、ヘッドプレート１２６およびヘッドアレイ１２８とともに容易に取替えでき、および／または、単一のモジュールとしてアップグレードできる。このように、テープドライブのヘッドサブアセンブリは、ヘッドの摩耗に依存してか、または、将来のテープ方式、現われ出るテープヘッド技術等に対処するようにヘッドアレイ１２８をアップグレードするという要求とに依存して変化されるかまたは取替えられ得る。
【００３２】
図５は、可撓回路１２２の電気ブロック図を与える。ここで、４つの差動読出データ信号経路と、４つの論理信号経路と、４つの差動書込データ経路とのための接続を与える端縁コネクタ１３６が示される。４つの読出データ信号経路は可撓回路の読出チャネル部分１３０から可撓動的部分１３２を経て主要回路部分１３４へと通じる。４つの論理モード選択信号は、読出チャネル部分に置かれた単一チャネル後互換可能マルチプレクサ１７２を制御するためのモード選択Ａ信号を含み、これはこれまでの単一チャネルテープ記録方式のためのヘッド１４２Ａまたは１４２Ｃを選択し、方位角記録方式の４チャネル再生のための読出ヘッド１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃおよび１４２Ｄを能動化する。
【００３３】
モード選択ラインＢ、ＣおよびＬは、８つの書込ヘッドのうちの４つ１４６Ａ−Ｄまたは１５０Ａ−Ｄが方位２次元書込動作中に能動化され、８つの書込ヘッドのうちの２つ、たとえばヘッド１４６Ｂおよび１４６Ｄ、または１５０Ｂおよび１５０Ｄが縦方向２次元書込動作中に能動化されるように、モード選択論理１６６を制御する。図５のブロック図には示されていないが可撓回路１２２に存在するのが、可撓回路基板上に保持され、それによって接続される、さまざまな電子機器素子に電力を供給するための適切な電力トレースである。
【００３４】
図６は、可撓回路の読出チャネル部分１３０上に保持された４つの読出前値増幅器チャネル回路の１つの概略回路図である。各チャネルは、接地と＋１２ボルトのフィルタ処理されたＤＣレベルとに設定された電力レールを有する、差動的に接続された、ＴＬ５９２Ａ型のような演算増幅器１６０を含む。この特定的な例では、各読出ヘッド１４２が、分圧器に接続されて増幅器バイアス電流を与え、共通の基準電圧を与える中央タップ接続を含み、それによって増幅器１６０を差動モードで動作可能にし、それによって向上した共通モードノイズ排除を与える。また、１０オームの抵抗器と４．７マイクロファラドのキャパシタとが、所要電子機器回路モジュールからのＤＣ供給トレースから、フィルタ処理された１２ボルトＤＣを与えるためのフィルタネットワークを形成する。可撓回路１２２の読出チャネル部分１３０上に置かれたこの１２ボルトＤＣフィルタはまた、これまでに述べられたように、ねじ開口部１６４の１つで読出信号信号接地点を与える。
【００３５】
図７は、可撓回路１２２の主要回路部分１３４上に形成され、かつ接続されたモード選択論理１６６と４つの電流源／書込ドライバ回路１６８の１つとを含んだ論理回路を示す。書込ドライバ１６８の各々は８つの書込ヘッド１４６および１５０のうちの２つを駆動するための回路構成要素を含む。図７の例では、ヘッド１４６Ａおよび１５０Ａの各１つが、各書込チャネルドライバ回路１６８内の動的かつ独立的に制御される電流源を形成する６つのトランジスタのうちの３つによって１つの方向に駆動される。図７の例では、ヘッドの１つ１４６Ａまたは１５０Ａがヘッド中央タップに接続されたヘッド選択トランジスタによって選択される。トランジスタ１７４がヘッド１４６Ａを選択し、トランジスタ１７６がヘッド１５０Ａを選択する。トランジスタ１７４および１７６は、入来するモード制御信号Ｂ、ＣおよびＬに応答して論理１６６によって発生される制御レベルに従って選択的に能動化される。＋１２ボルトのレベルが各ヘッドの中央タップに存在しないかぎり、それは書込ドライバ回路構成要素からダイオードによって効果的に分離される。トランジスタ１７４またはトランジスタ１７６のいずれかが導通させられるとき、（選択されたトランジスタ１７４または１７６にかけての電圧降下よりも小さい）１２ボルトが選択されたヘッド１４６または１５０の中央タップに現われ、電流源はヘッドと選択された導通するトランジスタとを通る信号経路を完成し、それによって、選択された書込ヘッドを１つの電流方向か別の電流方向において活性化し、移動するテープ１１４に所望の磁束パターンを書込む。
【００３６】
したがって、主要回路盤の１つの端部に、構成要素装着および可撓相互接続の両方を与える１ピース、２層、可撓プリント回路を経て、ヘッド構造と関連した読出および書込回路構成要素がそこにおいてヘッドコアに実用的にできるだけ近く配置されたテープドライブのための前端モジュールを可撓回路１２２およびその関連の電子機器が生じていることが当業者には明らかである。別の端部では、可撓回路は引離し可能なヘッド構造に直接装着し、読出および書込ヘッドコア巻線に接続する。これらの最も感度の高い信号の接続は極めて短く保たれ、釣合いを保たせられ、注意深く配列されてノイズにさらされることを最小にする。ノイズのある信号とその反射経路とは注意深く計画され、経路を定められる。可撓回路端縁コネクタ１３６に入るかまたはそこから出る低レベルまたは高インピーダンス信号はない。説明されるように、読出前値増幅器、書込電流源およびドライバならびに書込コイル選択論理回路構成要素のすべてが可撓回路１２２に十分に含まれる。
【００３７】
上述されたように、可撓回路１２２は、静電および電磁ノイズ結合を最小にしながら、遮蔽されていない可撓相互接続回路で同時に書込し、読出す４つのチャネルを可能にする。可撓回路１２２は、出力レベルまたは波形を犠牲にせずに、浮遊容量を減少させ、電気共振周波数を増加させる。
【００３８】
可撓回路１２２は、ヘッド構造１２０および位置決め機構１０４に与えられる機械バイアス力を減少させ、それを一貫したものにする。単一の動的可撓部分１３２を用いることによって、可撓回路１２２は、トラック位置決めのための垂直ステッピングと、方位記録のための揺れまたはチルトとの２次元ヘッド運動に備える。垂直運動と角度を持った揺れ運動との両方が動的可撓部分１３２によって単一の回転運動に移され、それによって、完成したテープドライブ１００における機械的な複雑さを減らし、一貫性および品質を高める。
【００３９】
ヘッドプレート１２６と取付けられたヘッドアレイ１２８とに構造的かつ電気的に結合されると、可撓回路１２２は、容易な除去および交換を可能にし、ホスト電子機器およびテープドライブユーザにとって大変わかりやすく異なるヘッド技術の使用を可能にする自蔵テープヘッドモジュールを与える。各ヘッドアレイに直接関連したすべての回路構成要素が可撓回路１２２上に含まれるので、主要回路盤電子機器への相互接続１３６でハードウェア両立性である多数のヘッド／回路設計の組合せを有することが実用的である。薄膜誘導素子を含む進歩するヘッド技術と誘導書込／電磁読出素子とが、回路１２２のような可撓回路上の適切な回路構成要素によって支持され得、こうして、テープドライブの主要回路盤の実質的なハードウェア変更なしで互換可能であり得る
この発明の実施例がこのように説明されたので、この発明の目的が十分に達成されたことが今や認識され、この発明の構成上の多くの変化ならびに大きく異なる実施例および応用がこの発明の趣旨および範疇から逸脱していないことを示すことが当業者には理解されるであろう。本明細書における開示および説明は説明のためのものであって、限定的な意味合いではないことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の原理に従って読出および書込ヘッドアレイを接続するための可撓回路を含んだデジタル線形テープドライブの平面図である。
【図２】図１のテープドライブにおいて取付け、かつ用いるための可撓回路の輪郭を描く強化層を省略した、図１に示されるヘッド接続可撓回路の平面図である。
【図３】図１のテープドライブのヘッドアレイおよびプレート構造に対して所望の動作配向に従うように選択的な構造強化層で形成されるような図２の可撓回路の展開図である。
【図４】図３に示されるテープヘッドアレイの正面の拡大図である。
【図５】図２の可撓回路の電気ブロック図である。
【図６】図２の可撓回路内の１つの読出チャネル回路の電気概略ブロック図である。
【図７】図２の可撓回路のヘッド選択論理および順／逆ヘッド書込チャネルドライバ回路の電気論理および概略回路図である。
【符号の説明】
１００  テープドライブ
１２０  読出／書込ヘッド
１２２  可撓回路
【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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