专利名称:磁带张力调节系统和方法
技术领域：
本发明涉及磁带(tape)驱动器数据存储系统。更为具体地，本发明旨在在磁带驱动器操作期间对磁带张力进行调节，以提高数据读取/写入精度。
背景技术：
作为背景技术，在磁带驱动器数据存储装置的操作期间，在输送轮和接收(take-up)轮之间来回传送磁带介质时，利用一个或多个读取/写入磁头来从磁带读取数据或将数据写入磁带。典型地，所述磁带介质和所述磁带轮被安装在被插入在磁带驱动器中的插槽中的磁带盒(tapecartridge)内，以便所述磁带与所述读取/写入磁头磁接触。借助于一对马达，使所述磁带前进通过所述读取/写入磁头，所述一对马达以期望的带速驱动所述轮，其中一个马达驱动一个轮。
对于通过读取/写入头的最佳数据传送，所述磁带必须精确地移动通过所述磁带通路并且在所述读取/写入磁头之间移动。对于最佳性能，必须准确地控制所述磁带上的张力，这是因为不正确的磁带张力可以导致磁带相对于所述读取/写入磁头的不可靠的定位，这将产生低的读回(readback)信号幅度和差的数据传送可靠性。不正确的磁带张力还可能导致所述轮上的可怜堆积(stacking)，这将导致介质损坏，并因此导致数据损失。
鉴于上述，所有现有磁带驱动器数据存储设备实现一些形式的全局磁带张力控制。在一些驱动器中，通过控制驱动所述输送轮和接收轮的马达上的扭矩来进行这种磁带张力控制。具体地，增加所述马达扭矩(其通常彼此相对)趋于增加磁带张力，并且反之也这样。另一种张力控制方法是使用主动轮和紧带轮，并且随后使用最接近于所述磁头的轮来拉紧所述磁带。还存在各种被动磁带通路组件，比如沟槽轮和边缘导引装置，但是这些不允许对磁带张力直接进行控制。
上述磁带张力调节技术的不利之处在于其响应时间相对慢，使得它们不能响应于高带宽瞬时磁带张力变化而实现快速磁带张力调节，如同在磁带驱动器操作期间通常看见的。因此，期望具有一种改进的设计，用于调节磁带驱动器存储系统中的磁带张力。特别需要的是一种磁带张力调节系统，其对没有责任来使用传统的全局磁带张力调节技术进行控制的高带宽磁带张力瞬变现象作出响应。
发明内容通过一种用于在磁带驱动器数据存储系统的操作期间调节磁带张力的系统和方法来解决上述问题和获取本领域中的一个进展，在所述系统和方法中，固定位置磁带导引装置使用一个或多个牵引元件来施加影响磁带张力的牵引力。根据本发明的一个方面，所述磁带导引装置具有磁带承载部分，并且所述一个或多个牵引元件被设置在所述磁带承载部分上，以调节其相对于相邻磁带介质的摩擦系数。可以设置在所述磁带承载部分上的牵引元件包括但不必限于与正和/或负气压源进行流体流通的空气端口，使用气压能够定位为与所述磁带介质啮合和脱离啮合的切片(skiving)边缘元件，传感器或其他激励装置。在本发明的另一个方面中，所述磁带导引装置是可转动的，并且所述一个或多个牵引元件被设置在固定表面上，以便啮合所述转动的磁带导引装置，并且调节其相对于所述固定表面的摩擦系数。可以设置在所述固定表面上的牵引元件包括但不必限于制动装置和马达。张力控制电路用于改变所述一个或多个牵引元件的操作。由邻接于或包含在所述磁带导引装置中的磁带张力传感器提供对所述控制电路的信号输入。
根据如同附图中例示的本发明的优选实施例的下述具体描述，本发明的上述和其他特征和优点将变得显而易见，在附图中图1是示出适合于用于本发明的磁带驱动器数据存储设备的功能方框图；图2是示出使用基于盒式的磁带介质的图1的磁带驱动器存储设备的典型构造的透视图；图3是示出图1的存储设备的磁带通路组件细节的功能方框图；图4是示出根据本发明的典型实施例的磁带张力调节系统(包括通常由与之接触的磁带介质隐藏的部分)的侧视图；图5A是沿图4中的线5-5截取的且示出处于高张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图5B是沿图4中的线5-5截取的且示出处于低张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图5C是沿图4中的线5-5截取的且示出修改的图5A中的磁带张力调节系统的剖面图；图5D是示出图5C的磁带张力调节系统的操作状态序列的侧视图；图6是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带张力调节系统(包括通常由与之接触的磁带介质隐藏的部分)的侧视图；图7A是沿图6中的线7-7截取的且示出处于低张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图7B是沿图6中的线7-7截取的且示出处于高张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图8是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带张力调节系统(包括通常由与之接触的磁带介质隐藏的部分)的侧视图；图9A是沿图8中的线9-9截取的且示出处于低张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图9B是沿图8中的线9-9截取的且示出处于高张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图10是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带张力调节系统(包括通常由与之接触的磁带介质隐藏的部分)的侧视图；图11A是沿图10中的线11-11截取的且示出处于低张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图11B是沿图10中的线11-11截取的且示出处于高张力模式中的磁带张力调节系统的剖面图；图12A、12B和12C是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带调节系统的顶视图；图13是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带调节系统的透视图；图14是示出根据本发明的另一典型实施例的磁带张力调节系统(包括通常由与之接触的磁带介质隐藏的部分)的侧视图；图15是示出在图14中的磁带张力调节系统中使用的一个典型转速控制器的侧视图；和图16是示出在图14中的磁带张力调节系统中使用的另一个典型转速控制器的侧视图。
发明详述将会通过附图(其不必要按比例示出)示出的典型实施例来描述本发明，在附图中，在所有的几个视图中，相同的参考标记表示相同的元件。
参照图1，在这里描述的创造性概念可以具体体现在磁带驱动器数据存储设备(磁带驱动器)10中，所述磁带驱动器数据存储设备10用于通过主数据处理设备12来存储和再现数据，该主机数据处理设备12可以是适合于与磁带驱动器10进行数据交换的其他处理装置的通用计算机。所述磁带驱动器10包括多个组件，用于提供控制和数据传送系统，该控制和数据传送系统用来从磁带介质读取主数据(host data)以及向磁带介质写入主数据。仅仅作为实例，那些组件通常可以包括通道适配器14、微处理器控制器16、数据缓冲器18、读取/写入数据流电路20、运动控制系统22以及磁带接口系统24，所述磁带接口系统20包括马达驱动器电路25和读取/写入磁头单元26。
所述微处理器控制器16提供磁带驱动器10的所有其他组件的操作的一般控制功能。如同传统中的，根据期望的磁带驱动操作特性，可以经由微码例程(未示出)来对由微处理器控制器16执行的功能进行编程。在数据写入操作期间(在数据读取操的情况下所有数据流是相反的)，微处理器控制器16激活通道适配器14来执行所需要的主机接口协议，以接收信息数据块。所述通道适配器14将所述数据块传送到数据缓冲器18，该数据缓冲器存储所述数据以用于后续读取/写入处理。所述数据缓冲器18接着将从通道适配器14接收到的数据块传送到读取/写入数据流电路20，该读取/写入数据流电路20将所述设备数据格式化为能够记录在磁带介质上的物理格式化的数据。读取/写入数据流电路20负责在微处理器控制器16的控制下执行所有读取/写入数据传送操作。来自读取/写入电路20的物理格式化的数据被传送到磁带接口系统24。后者包括读取/写入磁头单元26中的一个或多个读取/写入磁头，以及用于执行安装在输送轮30和接收轮32上的磁带介质28的前进和倒退运动的驱动马达组件(未示出)。所述磁带接口系统24的驱动组件由运动控制系统22和马达驱动器电路25进行控制，以执行比如正向和反向记录和播放、倒带以及其他磁带运动功能的磁带运动。另外，在多轨道磁带驱动系统中，所述运动控制系统22相对于纵向磁带运动的方向来横向地定位读取/写入磁头，以便将数据记录在多个轨道上。
在大多数情况下，如图2中所示，磁带介质28被安装在经由磁带驱动器10中的插槽36插入在磁带驱动器10中的磁带盒34中。所述磁带盒34包括容纳磁带28的外壳38。所述输送轮30被示出为安装在外壳38上。
现在参照图3，当磁带盒34位于磁带驱动器10中的其操作位置时，磁带介质28与读取/写入磁头单元26配准地相接合(registeredengagement)，以便所述磁带能够纵向地流过后者的读取/写入磁头的表面。用于将所述磁带介质28配准(register)在所需要的位置的机制是常规设计，因此，为了简短，对该机制不进行进一步的详细描述。只需要说明的是配准操作还使磁带介质28的表面与一对磁带导引装置40和42相接触，前者位于读取/写入磁头单元26和输送轮30之间，而后者位于读取/写入磁头单元26和接收轮32之间。如果使用机电的磁带张力感测，在磁带通路上还可以提供一对磁带张力传感器44和46。所述磁带张力传感器44和46可以分别位于所述磁带导引装置40和42附近(如图3中所示)，或者它们可以集成在一起(未示出)。根据常规实际应用，常规导引轮47的系统也可以设置在磁带通路上。
在磁带介质28从输送轮流过读取/写入磁头单元26到达接收轮32时，所述磁带导引装置40和42有助于导引磁带介质28。另外，根据本发明所述磁带导引装置40和42用来执行磁带张力调节。具体地，如同下面通过几个可选的实施例来进行更为详细地描述，所述磁带导引装置40和42被构建来用作磁带通路的高带宽牵引组件。使用低质量、低惯量设计原理，所述磁带导引装置40和42被构建来响应于随机高频磁带张力瞬变现象而实现快速激励。这个方案与传统的磁带张力控制元件(比如马达扭矩控制系统)形成对比，由于使用具有相对高质量和高转动惯量的组件，传统的磁带张力控制元件的响应时间更慢。
使用传统磁带张力感测组件(比如压力传感器等)来实现磁带张力传感器44和46。它们被使用来监测磁带张力和提供用于控制由磁带导引装置40和42产生的磁带张力调节的反馈信号。磁带张力控制电路48将来自磁带张力传感器44和46的反馈信号处理为张力控制信号，该张力控制信号被使用来控制磁带导引装置40和42以调节磁带张力。通常，在任何给定时间磁带导引装置40和42中的仅仅一个需要执行磁带张力调节，这取决于磁带流动的方向。在磁带介质28从输送轮30流动到接收轮32时，所述磁带导引装置40(以及其相关的磁带张力传感器44)正常工作。相反，在磁带介质28从接收轮32流动到输送轮30时，所述磁带导引装置42(以及其相关的磁带张力传感器46)正常工作。
作为使用磁带张力传感器44和46来向张力控制系统48提供磁带张力信息的替换，可以根据共同拥有的、题目为“Servo Pattern Based TapeTension Control For Tape Drives”的美国专利No.6,934,108来实现。这个专利公开了使用从在磁带介质上记录的伺服标记获得的伺服时序信号来执行磁带张力监测。因此，应该明白的是，磁带张力传感器44和46在本发明的上下文中仅仅是可选的。
图4、5A和5B例示了一个典型的磁带导引装置构造50，其可以被使用来实现图3的磁带导引装置40和42。所述构造50是利用主体52来形成，该主体52的外表面包括磁带承载部分54，该磁带承载部分54具有形式为一个或多个具有任何期望的形状和尺寸的空气端口56的牵引元件。空气通道58与空气端口56流体联通。所述空气通道58延伸通过所述主体52到达空气管道60，该空气管道60连接到气压源62。所述气压源62能够产生正气压，该正气压将空气导引通过所述空气通道58到达空气端口56，在该空气端口排出。另外，所述气压源62还可以被构建来产生负气压，以便在空气端口56产生真空。通过图3的磁带张力控制电路48来提供对气压源62的控制输入。
在图4、5A和5B的配置中，仅通过举例的方式将主体52示为中空圆柱体，其意在相对于磁带介质28而固定在合适的位置。所述圆柱体的外表面的一部分形成有多个圆形孔，所述多个圆形孔提供空气端口56，并且圆柱体的中空内部提供空气通道58。如果需要，可以向主体52添加可选的上框架和下框架64和66，以在磁带介质28流过磁带承载部分54时垂直地限制所述磁带介质28。图4还示出了其中气压源62被实现为空气泵的典型配置。应该明白的是，可以使用替换的装置来提供正气压或负气压。例如，根据是需要正气压还是负气压，可以控制开关来将空气管道60连接到气压源或真空源。
在操作时，磁带介质28流过所述构造50的磁带承载部分54。如果没有正气压被提供给空气端口56，或者如果半真空(partial vacuum)被施加到其上，则所述磁带介质28将与磁带承载部分相摩擦。不能形成空气承载来支撑磁带介质28。相反，将会产生较大的摩擦，并且在下游磁带通路上产生增加的磁带张力。这种情形在图5A中示出。如果正气压被提供给空气端口56，流过空气端口的空气将会使磁带介质28从磁带承载部分移开，这将会将摩擦系数降低到接近很低(asymptotic low)的水平，并且由此降低磁带摩擦和下游磁带张力。这种情形在图5B中示出。如上所讨论的，图3中的磁带张力控制电路48被用来将控制信号施加到气压源62，以调整流过空气端口56的空气，并且由此响应于由磁带张力传感器44和46(如果存在的话)或者利用其他装置执行的磁带张力监测来调节磁带张力。传统的充气控制系统组件可以用来控制由气压源62递送的气压。由于此种组件通常是高度灵敏的，所以可以快速地调节气压，由此使得磁带导引装置50用作高带宽磁带通路牵引组件。
在磁带导引装置50的修改型中，如图5C和5D中所示，在空气通道58中可滑动地设置具有相对小质量的孔快门(apertured shutter)68。所述快门68的孔被形成为使得当快门68被滑动到打开位置时，它们与空气端口56对齐，由此便于空气不受限制地流过磁带导引装置50。为了限制空气流动，所述快门68被可控地滑动到闭合位置，其中所述快门完全地阻挡所述空气端口56。图5D示出了若干个典型快门位置。任何合适地驱动机制可以使用来控制快门，包括磁铁和线圈、机械驱动器等。快门68的小质量、低惯量构造使得它能够非常快速地在其打开和关闭位置之间轮转，由此允许磁带导引装置50用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在参考图6、7A和7B，可以使用一种替代构造70来实现图3中示出的磁带导引装置40和42。所述构造70在许多方面类似于图4、5A和5B中的构造50，如同利用相应的参考标记所示出的(即，构造50的参考标记加上20)。构造70相对于构造50的主要的区别特征在于，后者没有使用空气端口作为牵引元件，而是构造70具有一组边缘元件76，该边缘元件76从磁带承载部分74中的拉长的开口中突出出来。图7A示出了处于收回位置的边缘元件76，其中气压源82没有施加气压，或者向其施加了半真空。在这个位置上，由于在磁带下的空气承载的形成，磁带承载部分74的表面对下游磁带通路的磁带介质28造成的张力最小。图7B示出了作为气压源82施加正气压的结果，处于其伸出位置的边缘元件76。边缘元件76的外表面将磁带介质向外28挤出，并且由于该边缘元件排除了空气承载，并且磁带经受接触压力，因此磁带介质28的摩擦和下游磁带张力增加。可以以任何方式将边缘元件76固定在主体74上，只要该方式使得所述边缘元件76能够响应于气压(或者直接机械激励)而伸出和收回，并且合适地保持在磁带承载部分74中的各自的开口中。传统的充气控制系统组件可以用来控制由气压源62递送的气压。由于此种组件通常是高度灵敏的，所以可以快速地调节气压。这一特性，以及边缘元件76是小质量、低惯量构造的事实，使得磁带导引装置70可用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在参考图8、9A和9B，示出了可以用来实现图3中示出的磁带导引装置40和42的另一种替代构造90。所述构造90在许多方面类似于图4、5A和5B中的构造50，如利用相应的参考标记所示(即，构造50的参考标记加上40)。构造90相对于构造50的主要的区别特征在于，后者没有使用空气端口作为牵引元件，而是具有一组切片元件96，该切片元件96通过磁带承载部分94中的端口开口凸出出来。图9A示出了处于收回位置的边缘元件96，其中气压源102没有施加气压，或者向其施加半真空。在这个位置上，由于在磁带下的空气承载的形成，磁带介质28与磁带承载部分94接合，在下游磁带通路中磁带的张力最小。图9B示出了作为气压源102施加正气压的结果，处于其伸出位置的边缘元件96。切片元件96的外端表面将磁带介质28向外推出，并且由于该元件推开了空气承载，并且磁带经受接触压力，因此磁带介质28的摩擦和下游磁带张力增加。虽然没有示出，一些元件96的末端可以是逐渐变细的，从而当磁带介质28在第一方向上移动时提供逆流切片边缘(upstreamskiving edge)，剩余元件的末端可以是逐渐变细的，从而当磁带介质28沿相反的方向移动时提供逆流切片边缘。可以以任何方式将切片元件96固定在主体94上，只要该方式使得它们能够响应于气压(或者直接机械激励)而伸出和收回，并且合适地保持在磁带承载部分94中的各自的开口中。传统的充气控制系统组件可以用来控制由气压源102递送的气压。由于此种组件通常是高度灵敏的，所以可以快速地调节气压。这一特征与切片元件96是小质量、低惯量构造的事实结合起来，使得磁带导引装置90能够用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在参考图10、11A和11B，示出了可以用来实现图3中示出的磁带导引装置40和42的另一种替代构造110。如利用相应的参考标记所示(即，构造70的参考标记加上40)，所述构造110在许多方面类似于图6、7A和7B中的构造70。构造110相对于构造70的主要的区别特征在于，提供了牵引元件的切片边缘元件116平行于磁带导引装置110的轴。图11A示出了处于收回位置的边缘元件116，其中气压源122没有施加气压，或者向其施加半真空。在这个位置上，由于在磁带下的空气承载的形成，磁带介质28与磁带承载部分114的表面接合，而在下游磁带通路中的磁带介质28的张力最小。图11B示出了作为气压源122施加正气压的结果，处于其伸出位置的边缘元件116。边缘元件116的外表面将磁带介质28向外推出，由于所述元件推开了空气承载，并且磁带经受接触压力，磁带介质28的摩擦和下游磁带张力增加。虽然没有示出，一些元件116的末端可以使逐渐变细的，从而当磁带介质28在第一方向上移动时，提供逆流切片边缘；剩余的所述元件的末端可以是逐渐变细的，从而当磁带介质沿相反的方向移动时，提供逆流切片边缘。可以以任何方式将边缘元件116固定在主体114上，只要该方式使得它们响应于气压(或者直接机械激励)而伸出和收回，并且合适地保持在磁带承载部分114中的各自的开口中。传统的充气控制系统组件可以用来控制由气压源122递送的气压。由于此种组件通常是高度灵敏的，所以可以快速地调节气压。这一特征与边缘元件116是小质量、低惯量构造的事实相结合，使得磁带导引装置110能够用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在参考图12A、12B和12C，示出了可以用来实现图3中示出的磁带导引装置40和42的另一种替代构造130。所述构造130由整体上是圆柱形的主体132形成，其外表面包括具有狭槽136的磁带承载部分134，该狭槽面对磁带介质28。形式为切片边缘元件138的牵引元件被可滑动地设置在狭槽136上。可以通过在狭槽136的底部设置的压电传感器140来调节切片边缘元件138位置。所述传感器140在图12A、12B和12C中示出的各个位置之间移动所述边缘元件138，并且根据需要来增加和降低磁带张力。图12A示出了处于中间位置的边缘元件138，该边缘元件138的外表面与所述磁带承载部分134平齐。在这个位置上，由于在磁带下的空气承载的形成，磁带介质28与磁带承载部分134和边缘元件138的表面接合，并且下游磁带通路的磁带介质28的张力最小。图12B示出了作为传感器140膨胀的结果，处于其伸出位置的边缘元件138。边缘元件138的外表面将磁带介质28向外推出，由于所述边缘元件推开了空气承载，并且磁带经受接触压力，磁带介质28的摩擦和下游磁带张力增加。图12C示出了作为传感器140收缩的结果，处于其收回位置的边缘元件138。由于狭槽136推开空气承载而导致了接触压力的增加，磁带介质28的下游磁带张力增加。通过图3中的磁带张力控制电路48可以提供对传感器140的控制输入。边缘元件138的小质量、低惯量构造使其在其打开和关闭位置之间非常快速地转换，并且由此使得磁带导引装置130用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在转到参考图13，示出了使用来实现图3中的磁带导引装置40和42的另一替换构造150。利用具有小质量和低惯量的整体为圆柱形的主体152形成构造150，圆柱形主体152的外表面包括承受磁带介质28的磁带承载部分154。在磁带承载部分154上形成切片边缘元件156形式的牵引元件。其位置可以通过转动所述主体152来进行调节，如箭头158所示。主体152的转动可以借助于伺服马达或其他高带宽激励装置159来执行。当沿逆时针方向转动主体152时，所述边缘元件156处于非接合位置，在该非接合位置，边缘元件156不与磁带介质28接触。在这个位置，由于在磁带下的空气承载的形成，磁带介质28与磁带承载部分154的表面接合，并且在下游磁带通路的磁带介质28的张力最小。当沿顺时针方向转动主体152时，如图13所示，边缘元件156与磁带介质28接触。切片元件156的外表面将磁带介质28向外推出，并且由于所述边缘元件推开了空气承载而导致增加的接触压力，因此磁带介质28的摩擦和下游磁带张力增加。将会通过图3中的磁带张力控制电路48来提供对用于转动主体152的激励装置的控制输入。
因为主体152被构造成为具有最小化的质量和惯量，所以可以避免能够降低其对转动力的响应的不希望的动量效果。例如，可以通过在主体152中形成用于重量减小的开口或孔来获得减小的质量和惯量。因此，可以非常快速地转动主体152，从而使得磁带导引装置150用作高带宽磁带通路牵引组件。
现在参考图14，示出了使用来实现图3中的磁带导引装置40和42的另一替换构造160。利用具有小质量和低惯量的整体为圆柱形的主体162形成构造160，圆柱形主体162的外表面磁带承载部分164。如果需要，可以向主体162添加可选的上框架和下框架166和168，以在磁带介质28流过磁带承载部分164时垂直地限制所述磁带介质28。与磁带介质28在磁带承载表面上滑过一个或多个牵引元件以产生可变的牵引或滑动摩擦系数的上述实施例不同，主体162适于在轴170上转动，同时与磁带介质接合。于是，利用适于控制主体162的转动牵引的牵引元件172来调节磁带张力，由此改变下游磁带张力。所述牵引元件172适于降低或增加主体162上的扭矩，或者两者都具备。为了防止磁带介质28相对于磁带导引装置160滑动，可以在磁带承载部分164上形成沟槽或者其他磁带抓牢表面特征。
因为主体162被构造成为具有最小化的质量和惯量，所以可以避免能够降低其对牵引控制力的响应的不希望的动量效果。例如，可以通过在主体162中形成用于重量减小的开口或孔来获得减小的质量和惯量。因此，可以非常快速地调节主体162上的扭矩，从而使磁带导引装置150用作高带宽磁带通路牵引组件。
图15例示了一种典型的牵引元件172的构造，其中，安装在固定表面S1上的机械磁盘制动装置被放置成啮合在轴170上固定的转子176。也可以使用其他制动装置设计，包括但不限于电磁制动装置，只要该制动装置离所述磁带介质28足够远，以便不干扰其上的数据。通过图3中的磁带张力控制电路48来提供对制动装置174的控制输入。
图16例示了牵引元件172的另一种典型构造，其中，马达/制动装置178固定在固定表面S2上。所述马达/制动装置178驱动离合器180，该离合器被定位来与固定在轴170上的滚筒(drum)啮合。所述轴170被安装在固定表面S2上。所述离合器180用于可调节地耦合到所述滚筒180的内表面182。所述主体162上的扭矩，以及所述磁带张力将会增加或减小。通过图3中的磁带张力控制电路48来提供对马达/制动装置178的控制输入。
因此，已经公开了一种用于在磁带驱动器数据存储系统的操作期间调节磁带张力的系统和方法，其中，磁带介质和磁带导引装置之间或者固定表面和转动磁带导引装置之间的摩擦系数被控制来向磁带介质施加牵引力，该牵引力用于影响下游磁带张力。虽然已经示出了本发明的各个实施例，但是应该明白的是，根据这里的教导可以实现许多变形和替换实施例。例如，可以找到本发明的一个实施例，使得磁带介质的位置可以可变地修改，并且其缠绕在另一磁带通路元件的角度也很大地改变了。这将改变所述元件上的磁带摩擦，并且由此控制磁带张力。因此，应该理解的是，本发明应该之能根据所附权利要求
和其等价物来进行限定。
权利要求
1.在一种磁带驱动器中，用于调节所述磁带驱动器中磁带介质的张力的磁带张力调节系统，包括磁带导引装置；所述磁带导引装置固定在磁带通路中的一个位置上；所述磁带导引装置上的磁带承载部分，用于在所述磁带通路中与磁带介质接合；可操作的与所述磁带导引装置相关联的一个或多个牵引元件，其用来施加牵引力，该牵引力影响下游磁带张力；以及控制电路，用于控制所述一个或多个牵引元件的操作，以便改变磁带张力。
2.如权利要求
1所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件被设置在所述磁带承载部分上，以调节所述磁带介质和所述磁带承载部分之间的摩擦系数。
3.如权利要求
1所述的磁带驱动器，其中，所述磁带导引装置是可转动的，并且所述一个或多个牵引元件被设置在固定表面上且与所述磁带导引装置结合以调节其相对于所述固定表面的摩擦系数。
4.如权利要求
2所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括在所述磁带承载部分上的一个或多个空气端口，所述一个或多个空气端口与将气压递送到所述空气端口的气压源流体联通。
5.如权利要求
2所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括在所述磁带承载部分上的一个或多个切片边缘元件，所述一个或多个切片边缘元件与用于将气压递送到所述边缘元件的位置的气压源流体联通。
6.如权利要求
2所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括所述磁带承载部分上的一个或多个切片边缘元件，其由用于定位所述边缘元件的传感器驱动。
7.如权利要求
2所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括所述磁带承载部分上的切片边缘元件，并且其中所述磁带导引装置可操作地耦合到用于转动所述磁带导引装置的激励器，以便所述边缘元件能够接触所述磁带介质。
8.如权利要求
3所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括制动装置，用于减慢所述磁带导引装置的转动。
9.如权利要求
3所述的磁带驱动器，其中，所述一个或多个牵引元件包括马达，用于加速所述磁带导引装置的转动。
10.如权利要求
1所述的磁带驱动器，还包括张力传感器，用于感测磁带张力。
11.一种用于在磁带驱动器的操作期间调节磁带张力的方法，包括监测磁带通路中的磁带张力；响应于所述监测，产生感测信号；响应于所述分析，产生张力控制信号；以及通过调节可操作地与磁带导引装置相关联的一个或多个牵引元件以便施加影响下游磁带张力的牵引力，来调节所述磁带张力，所述磁带导引装置具有磁带承载部分且固定在磁带通路中的一个位置上。
12.如权利要求
11所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件被设置在所述磁带承载部分上，并且所述磁带张力调节包括改变由所述一个或多个牵引元件提供的在所述磁带承载部分和所述磁带介质之间的摩擦系数。
13.如权利要求
11所述的方法，其中，所述磁带导引装置是可转动的，并且所述一个或多个牵引元件被设置在固定表面上且与所述磁带导引装置接合，所述磁带张力调节包括改变在所述固定表面和所述磁带导引装置之间的所述牵引元件提供的摩擦系数，以改变所述磁带导引装置的转动速度。
14.如权利要求
12所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括与气压源流体联通的一个或多个空气端口，并且所述改变摩擦系数包括有选择地将正气压或负气压施加到所述空气端口。
15.如权利要求
12所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括与气压源流体联通的一个或多个切片边缘元件，并且所述改变摩擦系数包括控制所述气压源以有选择地伸出或收回所述边缘元件。
16.如权利要求
12所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括由用于定位所述边缘元件的传感器驱动的一个或多个切片边缘元件，并且所述改变摩擦系数包括有选择地控制所述传感器以伸出或收回所述边缘元件。
17.如权利要求
12所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括所述磁带承载部分上的切片边缘元件，并且所述改变摩擦系数包括有选择地转动所述磁带导引装置，以便所述边缘元件接触所述磁带介质。
18.如权利要求
13所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括制动装置，并且所述改变所述磁带导引装置的转速包括激励所述制动装置来减慢磁带介质转动。
19.如权利要求
13所述的方法，其中，所述一个或多个牵引元件包括马达，并且所述改变所述磁带导引装置的转速包括驱动所述马达来加速磁带导引装置转动。
20.在一种磁带驱动器中，用于调节所述磁带驱动器中磁带介质的张力的磁带张力调节系统，包括磁带导引装置；所述磁带导引装置固定在磁带通路中的一个位置上；所述磁带导引装置上的磁带承载部分，用于在所述磁带通路中接合磁带介质；可操作地与所述磁带导引装置相关联的磁带张力控制器；与所述磁带导引装置可操作地相关联的一个或多个牵引元件，用来施加牵引力，该牵引力影响下游磁带张力；所述一个或多个牵引元件包括下述任何之一1)在所述磁带承载部分中空气端口，其与气压源联通以通过向所述磁带介质施加正或负气压来改变所述磁带承载部分的摩擦系数，2)所述磁带承载部分上的切片边缘，其与气压源联通以通过伸出或收回所述边缘部件来改变所述磁带承载部分的摩擦系数，3)所述磁带承载部分上的切片边缘，其由传感器控制以通过与所述磁带介质接合或不与所述磁带介质接合来改变所述磁带承载部分的摩擦系数，4)制动装置，其用于减慢所述磁带导引装置的转动以增加所述磁带介质的下游张力，以及5)马达，其用于加速所述磁带导引装置的转动以减小所述磁带介质的下游张力；以及控制电路，用于控制所述一个或多个牵引元件的操作，以便改变磁带张力。
专利摘要
用于在磁带驱动器数据存储系统的操作期间调节磁带张力的系统和方法，其中，固定位置磁带导引装置使用一个或多个牵引元件来将控制力施加到磁带介质上，该控制力影响下游磁带张力。所使用的牵引元件包括但不必须限于，将正气压或负气压递送到磁带介质的空气端口，可被放置为与磁带介质啮合或不与磁带介质啮合的切片边缘元件，以及接合磁带导引装置(如果它是可转动地固定)来控制其转动扭矩的制动装置或马达。使用一种张力控制电路来改变所述一个或多个牵引元件的操作。由邻近于磁带导引装置或包含在磁带导引装置中的磁带张力传感器来提供对控制电路的信号输入。
文档编号G11B25/00GK1996473SQ200610144477
公开日2007年7月11日 申请日期2006年11月8日
发明者R·G·比斯科伯恩, W·S·恰尔内斯基 申请人:国际商业机器公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan