アクセッサ移動装置およびアクセッサ移動方法

【課題】アクセッサの位置決めにおいてバックラッシの影響を低減し、精密な位置制御を可能にする。
【解決手段】本発明は、記憶媒体を収容したカートリッジ５を筐体１５内の直線上の任意の場所から別の場所へ運ぶためのアクセッサ６と、ギアの回転によりアクセッサ６を直線上に沿って往復移動させるギア駆動機構とを備えたアクセッサ移動装置に係る。当該装置は、前記ギア駆動機構のバックラッシが除去されるように、アクセッサ６の往動方向もしくは復動方向Ｐにアクセッサ６を常時付勢する定荷重ばね１６を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライブラリ装置内にて、記憶媒体を収容したカートリッジを運ぶアクセッサを直線上に沿って移動させるアクセッサ移動装置およびアクセッサ移動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のライブラリ装置は、例えば磁気テープを収容する磁気テープカートリッジ（以下、カートリッジと略す。）を取り出し自在に格納可能な複数のカートリッジ格納スペースを有するマガジンと、磁気テープの記録情報を読み書きするためのテープドライブと、マガジンの一つのカートリッジ格納スペースとテープドライブとの間で磁気テープカートリッジを移送するアクセッサと、を備える。
【０００３】
一般にマガジンのカートリッジ格納スペースは棚状に縦横に複数配設されている。そしてアクセッサは、縦方向および横方向に並ぶ複数のカートリッジ格納スペースの正面に沿って移動する機構になっている。さらに該アクセッサは、任意の一つのカートリッジ格納スペースの正面にて停止し、該カートリッジ格納スペース内のカートリッジをテープドライブの正面まで移動する、さらには、該カートリッジをテープドライブの正面からカートリッジ格納スペースの正面まで移動することが可能である。
【０００４】
こうしたアクセッサの移動を可能にするため、例えば該アクセッサに歯付きベルトまたはラック＆ピニオン機構のラックが係り止められ、該歯付きベルトまたは該ラックが、モータの駆動力を伝達するギアと噛み合って駆動される。また、該アクセッサはカードレールを用いて縦方向や横方向へ直線的に案内されるようになっている。
【０００５】
しかし、上記のようにギアを使用した移動機構においては特にアクセッサの移動方向に沿った方向とギアの回転方向が一致している場合、バックラッシ（ガタ）が発生する。この場合、ステッピングモータを用いてアクセッサを位置決めしても、アクセッサの位置はバックラッシ分がずれてしまう。そのため、機能上高い位置決め精度が必要とされる移動機構ではバックラッシの影響を取り除くことを検討する必要があった。
【０００６】
特許文献１では、バックラッシを除去するために、ソフトウェア制御によりバックラッシを測定して位置補正値を算出し、その補正値を位置制御にフィードバックさせる方法が提案されている。この方法では先ず移動対象を原点位置に移動させ、その原点位置をゼロとし、原点位置から、ステッピングモータを所定の駆動パルス数で駆動して移動対象をその移動可能方向に動かす。続いて、そこから原点位置まで移動対象を戻した際の駆動パルス数を測定する。そして、測定された駆動パルス数と前記所定の駆動パルス数の差をバックラッシ量として位置補正値を算出し、この位置補正値を移動対象の位置制御にフィードバックさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１３１３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に示される手法では移動対象を移動させる際、移動対象の自重による慣性力が影響して測定値にばらつきが発生してしまう虞があった。こうしてばらつきが発生すると、制御にフィードバックする補正値の信頼性が低くなる問題があった。これは、移動対象は原点位置ではストッパ等への突き当てで正確に位置決めされたとしても、移動対象を移動させる際には移動対象は移動方向においてバックラッシ分ずれてしまうことがある為である。
【０００９】
こうした問題があるため、上記アクセッサの移動機構ではギア駆動におけるバックラッシ分を考慮して、ある程度位置がずれても良いように、マガジンに対するカートリッジの出し入れ口の周縁にテーパを設けることが考えられている。しかし、マガジンにおけるカートリッジの実装密度が増して、カートリッジ同士の間隔が小さくなると、前記テーパを大きくとれなくなるため、更なる位置決めの高精度化が求められている。
【００１０】
前記テーパを大きくとれない場合は、アクセッサからマガジン内へカートリッジを装填するときにカートリッジ出し入れ口の周縁が削れてカスが生じる虞があり、このカスがギア歯の噛み合い部に挟まるとアクセッサが移動不能になるという懸念もある。
【００１１】
本発明は上記課題を解決することを目的とするもので、その目的の一例は、アクセッサの位置決めにおいてバックラッシの影響を低減し、精密な位置制御を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、記憶媒体を収容したカートリッジを筐体内の直線上の任意の場所から別の場所へ運ぶためのアクセッサと、ギアの回転により前記アクセッサを直線上に沿って往復移動させるギア駆動機構とを備えたアクセッサ移動装置に係る。上記課題を解決すべく、当該アクセッサ移動装置は、前記ギア駆動機構のバックラッシが除去されるように、前記アクセッサの往動方向もしくは復動方向に前記アクセッサを常時付勢する定荷重ばねを備えている。
【００１３】
また、別の態様は、直線上の任意の場所から別の任意の場所へ記憶媒体を運ぶためのアクセッサを、ギアの回転により直線上に沿って往復移動させるアクセッサ移動方法に係る。上記課題を解決すべく、当該アクセッサ移動方法は、定荷重ばねを用いて前記アクセッサの往動方向もしくは復動方向に前記アクセッサを常時付勢して前記ギアのバックラッシを除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アクセッサの位置決めにおいてバックラッシの影響を低減でき、精密な位置制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるアクセッサが適用される磁気テープライブラリ装置の平面図。
【図２】図１のアクセッサのカートリッジ搭載側を示す概略斜視図
【図３】図２のアクセッサのカートリッジ搭載部とは反対側を示す概略斜視図。
【図４】本発明に係るバックラッシ対策装置を備えたライブラリ装置の平面図。
【図５】図４のライブラリ装置内に実装された定荷重ばねの斜視図。
【図６】定荷重ばねのばね特性を示すグラフ。
【図７】図４に示す定荷重ばねの位置を説明するための平面図。
【図８】図４に示した定荷重ばねの位置ずれ対策を含むアクセッサの平面図および正面図。
【図９】図４に示す定荷重ばねのより望ましい位置を説明するための平面図および正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態によるアクセッサが適用される磁気テープライブラリ装置（以下、ライブラリ装置と略す。）の平面図である。
【００１８】
本実施形態のライブラリ装置は、図１に示すように、複数のカートリッジ格納スペース２ａを有するマガジン２と、磁気テープの記録情報を読み書きするためのテープドライブ３と、マガジン２の正面とテープドライブ３の正面との間でカートリッジ５を移送するアクセッサ６の走行スペース７と、制御ユニット８と、電源９とを備える。この例では各々のカートリッジ格納スペース２ａには２つのカートリッジ５が格納可能であるが、本発明はこの構成に限定されない。
【００１９】
図１では複数のカートリッジ格納スペース２ａが横並びに配設された態様が示されているが、カートリッジ格納スペース２ａは紙面に垂直な方向にも配設されている。つまり、マガジン２のカートリッジ格納スペース２ａは棚状に縦横に複数配設されている。
【００２０】
さらに、テープドライブ３の正面が、縦横に複数のカートリッジ格納スペース２ａを持つマガジン２の正面と面一に配置されている。これらの正面の前側空間が、アクセッサ６の走行スペース７となっている。走行スペース７にてアクセッサ６が図１の左右方向（矢印Ｘの往復移動方向）に移動することで、マガジン２の任意のカートリッジ格納スペース２ａとテープドライブ３との間をカートリッジ５が行き来する。
【００２１】
このため、走行スペース７にはアクセッサ６とラック（不図示）とガイド（不図示）が設けられ、前記ラックと前記ガイドが、図１の矢印Ｘ方向において平行に設けられている。前記ラックと前記ガイドのそれぞれの両端は筐体１５に固定される。アクセッサ６は、前記ラックと前記ガイドに沿って直線上を往復移動できるようになっている。
【００２２】
前記ラックと前記ガイドとを含むアクセッサ６を移動させる駆動機構の例を図２および図３に示す。図２はアクセッサ６のカートリッジ搭載側を示す概略斜視図、図３は図２のアクセッサ６のカートリッジ搭載部とは反対側を示す概略斜視図である。
【００２３】
これらの図に示すように、平行に設けられたラック１０とガイド１１の上にアクセッサ６がラック１０とガイド１１に沿って移動可能に搭載されている。そしてアクセッサ６のカートリッジ搭載部側にはステッピングモータ１２が取り付けられ、アクセッサ６のカートリッジ搭載部とは反対側には、ラック１０の歯と噛み合うピニオン１３ならびに該ピニオン１３と噛み合う伝達ギア１４等が取り付けられている。伝達ギア１４はステッピングモータ１２の出力軸のギアと噛み合っている。したがって、ステッピングモータ１２を駆動すると、その駆動力は伝達ギア１４を介してピニオン１３を回転させ、ラック１０およびガイド１１に沿ってアクセッサ６が移動することとなる。
【００２４】
このように、アクセッサ６を移動させる機構にはラック＆ピニオンといったギア駆動機構が採用されているため、アクセッサ移動方向においてバックラッシ（ガタ）が発生する。このバックラッシはアクセッサの位置決め精度に影響するため、本発明ではアクセッサの位置決めにおいてバックラッシの影響を無くす装置が設けられている。以下、この装置について説明する。なお、図３の構成例においてラック１０の代わりに歯付きベルトを用いたり、ピニオン１３の代わりにウォームギアを用いたりした場合にも同様に、以下のバックラッシ対策装置を適用可能である。
【００２５】
図４はそのバックラッシ対策装置を備えたライブラリ装置の平面図である。ライブラリ装置の筐体１５内のアクセッサ走行スペース７において、定荷重ばね（コンスタントフォーススプリング）１６が実装されている。
【００２６】
定荷重ばね１６の斜視図を図５に示す。この図に示すように定荷重ばね１６は樹脂製のドラム１７とこの外周面に密着巻きされた金属の薄板１８を備え、薄板１８の端部を直線的に引き出して使用するばねである。このばねは、ばね用語（ＪＩＳＢ０１０３）に分類されている定荷重ばねであり、図６に示すようにコイルスプリングやゼンマイと比較すると、ストロークや回転数が変化しても荷重やトルクがほぼ一定のばねである。
【００２７】
この定荷重ばね１６のドラム１７が、図４に示すように、アクセッサ６におけるテープドライブ３側とは反対側の端面６ａに配置されている。さらに、定荷重ばね１６の薄板１８がアクセッサ６と筐体１５の間の隙間を通ってアクセッサ移動方向に延び、かつ、その薄板先端が、アクセッサ移動方向にある筐体１５の側面に固定されている。言い換えれば、アクセッサ６の端面６ａと筐体１５との間に定荷重ばね１６のドラム１７が引っ掛けられた状態で、定荷重ばね１６の薄板１８が伸ばされている。これにより、定荷重ばね１６のドラム１７は図４中の矢印Ｐ方向（復動方向）にアクセッサ６を常時押し続けているため、アクセッサ６の移動に関するギア機構のバックラッシが除去される。
【００２８】
なお、図７に示すように、アクセッサ６が矢印Ｑの方向に移動すると、定荷重ばね１６のドラム１７は薄板１８を巻き取るようにして矢印Ｒの方向に回転する。この時、アクセッサ６とドラム１７の間に摩擦があるため、ドラム１７は矢印Ｓの方向に移動する。このようにドラム１７が移動すると、移動中のアクセッサ６に対して矢印Ｐの方向に作用している定荷重ばね１６の荷重が安定しなくなる。また、ドラム１７がガイド１１やラック１０に衝突する虞や、この虞が無くてもアクセッサ６に対する定荷重ばね１６の設置場所が限定されてしまう。
【００２９】
この対策をとった構成例が図８である。図８の（ａ）は定荷重ばね１６の位置ずれ対策を含むアクセッサの平面図、（ｂ）は該アクセッサと定荷重ばね１６の正面図である。図８を参照すると、図７に示した定荷重ばね１６のドラム１７の位置に対応して支柱１９が配置され、支柱１９にドラム１７の軸穴が回転自在に支持されている。支柱１９は、アクセッサ６に固定されたブラケット２０に形成されている。このような構成により、ドラム１７がアクセッサ６の移動に伴って移動することが出来なくなり、アクセッサ６にかかる定荷重ばね１６の荷重が安定する。
【００３０】
また、定荷重ばね１６をアクセッサ６に配置する位置に関して、定荷重ばね１６のドラム１７の位置は、モータの駆動をギア（図３のピニオン１３）を介して受けるラック９の近くか、アクセッサ６を一直線に案内するガイド１１の近くが望ましい。この構成例を示したのが図９であり、図９の（ａ）はそのような位置にある定荷重ばね１６とアクセッサ６の平面図、（ｂ）は該アクセッサ６と定荷重ばね１６の正面図である。この図例では、定荷重ばね１６のドラム１７および薄板１８がラック１０とガイド１１の中間を通るように配置されている。また、何れの構成でも、バックラッシが生じるギア機構の近くに定荷重ばね１６を配置するのが望ましいので、該ギア機構がアクセッサ６の下部に設けられている場合は図８および図９に示したようにアクセッサ６の下側に定荷重ばね１６を配置するのが良い。
【００３１】
なお、今までの説明図では分かりやすいように、アクセッサ６の外側に定荷重ばね１６のドラム１７を配置した態様を示したが、アクセッサ６の内部に定荷重ばね１６のドラム１７を配置することも可能である。さらに、今までの説明図では定荷重ばね１６を用いてテープドライブ３側にアクセッサ６を常時付勢する態様を示しているが、アクセッサ６に荷重をかける方向が反対でも、アクセッサ６の移動に関するギア機構のバックラッシを無くす効果がある。
【００３２】
以上に説明した実施形態によれば、アクセッサ６の移動に関するギア機構のバックラッシを無くすことが出来るため、マガジン２における各々のカートリッジ出し入れ口や、テープドライブ３のカートリッジ出し入れ口に対してアクセッサ６を高精度で位置決め制御することが可能になる。これにより、アクセッサ６からマガジン２内へカートリッジ５を装填するときにカートリッジ出し入れ口の周縁が削れてカスが生じる虞が無くなる。
【００３３】
さらに、マガジン２内へカートリッジ５を挿入し易いようにマガジン２のカートリッジ出し入れ口の周縁に設けるテーパを小さくすることが出来る。そのため、カートリッジ出し入れ口の間隔を小さくしてマガジン２に対するカートリッジ５の実装数を増やすことが可能になる。
【００３４】
なお、上述した各実施形態例では、記憶媒体として磁気テープを収容した磁気テープカートリッジを運ぶアクセッサを備えたライブラリ装置について説明したが、本発明のアクセッサはこれに限定されず、適用される装置に応じたものであってよい。
【符号の説明】
【００３５】
２マガジン
２ａカートリッジ格納スペース
３テープドライブ
５カートリッジ
６アクセッサ
７アクセッサ走行スペース
８制御ユニット
９電源
１０ラック
１１ガイド
１２ステッピングモータ
１３ピニオン
１４伝達ギア
１５ライブラリ装置の筐体
１６定荷重ばね
１７定荷重ばねの構成要素であるドラム
１８定荷重ばねの構成要素である薄板
１９支柱
２０ブラケット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体を収容したカートリッジを筐体内の直線上の任意の場所から別の場所へ運ぶためのアクセッサと、ギアの回転により前記アクセッサを直線上に沿って往復移動させるギア駆動機構とを備えたアクセッサ移動装置において、
前記ギア駆動機構のバックラッシが除去されるように、前記アクセッサの往動方向もしくは復動方向に前記アクセッサを常時付勢する定荷重ばねを備えたことを特徴とするアクセッサ移動装置。
【請求項２】
前記定荷重ばねが、ドラムとこの外周面に密着巻きされた金属の薄板を備え、該薄板の端部を前記ドラムから引き出して使用するばねであり、
前記アクセッサの往動方向とは反対側の端面に前記ドラムが配置され、かつ前記アクセッサの往動方向にある前記筐体の側面に前記薄板の端部が固定されているか、あるいは、前記アクセッサの復動方向とは反対側の端面に前記ドラムが配置され、かつ前記アクセッサの復動方向にある前記筐体の側面に前記薄板の端部が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアクセッサ移動装置。
【請求項３】
前記アクセッサは前記ドラムを回転自在に支持する支柱を有することを特徴とする請求項２に記載のアクセッサ移動装置。
【請求項４】
前記ギア駆動機構は、前記アクセッサを直線移動させる、ピニオンおよび該ピニオンと噛み合うラックもしくは歯付きベルトと、該ピニオンを回転させるためのステッピングモータと、前記アクセッサを前記往復動方向に案内するガイドとを備えることを特徴とする請求項２または３に記載のアクセッサ装置。
【請求項５】
前記ドラムは前記ラックもしくは歯付きベルトの近くに位置していることを特徴とする請求項４に記載のアクセッサ移動装置。
【請求項６】
直線上の任意の場所から別の任意の場所へ記憶媒体を運ぶためのアクセッサを、ギアの回転により直線上に沿って往復移動させるアクセッサ移動方法であって、
定荷重ばねを用いて前記アクセッサの往動方向もしくは復動方向に前記アクセッサを常時付勢して前記ギアのバックラッシを除去することを特徴とするアクセッサ移動方法。

【図１】