JP4159481B2

JP4159481B2 - ライブラリ装置

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Publication number: JP4159481B2
Application number: JP2004014662A
Authority: JP
Inventors: 隆志増田
Original assignee: NEC Embedded Products Ltd
Current assignee: NEC Embedded Products Ltd
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2008-10-01
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Description

本発明は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、あるいは光磁気ディスク等のデータカートリッジを複数格納するとともに、それらのデータカートリッジのうちから所望のデータカートリッジを選択的に取り出し、内部のドライブ装置によってデータの読み取り／書き込みを行うライブラリ装置に関する。

従来、マガジンの複数のセル内に例えばテープカートリッジ等のデータカートリッジを格納し、それらのデータカートリッジの中から所望のデータカートリッジを選択的に取り出し、ドライブ装置によってデータの読み取り／書き込みを行うライブラリ装置（データストレージシステム等と称される場合もある）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１６は、同文献に示されたライブラリ装置に用いられるマガジンを示す図であり、図１６（ａ）はその正面図を示し、図１６（ｂ）は左側面図を示している。

図示するように、マガジン１２００には、カートリッジを１つずつ収容するセル１２３０が縦方向に積み重なるようにして設けられており、筐体の上面には持ち運び用の取っ手１２８０が設けられている。ライブラリ装置は、このマガジン１２００がセットされた状態で、同装置内のカートリッジ取出し搬送機構（不図示）によってセル１２３０内に収容されたカートリッジを選択的に取り出し、同じく同装置内のカートリッジ読み取り／書き込み機構（不図示）に搬送し、このカートリッジ読み取り／書き込み機構で、カートリッジに対してデータの読み取り／書き込みを行う。

マガジン１２００の側面には、装置内にマガジン１２００がセットされたかどうか（マガジン１２００の有無）を検出するための１つのマガジン検出フラグ１２６０と、上記カートリッジ取出し搬送機構（不図示）とセル１２３０との相対位置を検出するための複数の位置検出フラグ１２５０とが形成されている。マガジン検出フラグ１２６０および位置検出フラグ１２５０はいずれも、筐体と一体に形成された板状構造部を切り欠いてスリット状に形成されており、また、各位置検出フラグ１２５０はそれぞれのセル１２３０に対応する位置に設けられている。

ライブラリ装置は、マガジン検出フラグ１２６０を検出するためのセンサと、位置検出フラグ１２５０とを検出するためのセンサを別個に備えており、それらを利用して、マガジン１２００の有無と、各セル１２３０の位置の検出を行うように構成されている。
特願２００２―１７５６５５号公報

しかしながら、上述したような従来のライブラリ装置では、マガジン側に、マガジン検出用およびセル位置検出用のフラグを設けていたため、フラグを形成するための空間が必要でありマガジンが大型なものとなっていた。このような構成のマガジンではマガジン自体が大型であるため、マガジンを収容するための空間が大きく設ける必要があり、ライブラリ装置を小型化することが困難であった。

そこで本発明は、ライブラリ装置の小型化を図ることを目的とする。また、本発明の他の目的は、セルの位置を検出するためのフラグを備えていない小型のマガジンを用いた場合であっても、セットされたマガジンの各セルの位置に対して正確な位置決めを行い、動作不良の発生を防止するライブラリ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のライブラリ装置は、データカートリッジ内に収容された記憶媒体の読み書きを行うドライブ装置と、複数の前記データカートリッジを収納する複数のセルが一方向に並べて設けられたマガジンと、前記マガジンに対して、前記データカートリッジの取り出し／収納を行うピッカー機構を搭載して前記一方向に移動し、前記ピッカー機構を前記複数のセルのうちの１つのセルの位置に選択的に位置決めする搬送手段と、前記一方向に沿って同一直線上に並んで配置され、適正位置にセットされたときの前記マガジンの各セルの位置に対応して設けられた複数の位置決め用フラグと、前記同一直線上に配置され、セットされた前記マガジンの位置に応じて変位するマガジン位置検出用フラグと、前記搬送手段と一体となって移動して前記位置決め用フラグおよび前記マガジン位置検出用フラグを検出する共通のポジションセンサと、を有する。

このように構成された本発明のライブラリ装置によれば、従来マガジン側に設けていた、マガジンの各セルの位置を検出するためのフラグを、ライブラリ装置側に設けることにより、従来構造のマガジンと比較してマガジンが小型化するため、ライブラリ装置の小型化を図ることができる。また、位置決め用フラグとマガジン位置検出用フラグとを同一直線上に設けることにより、２つのセンサを用いることなく共通のポジションセンサにより検出可能となるため、ライブラリ装置がより小型化する。

上記マガジン位置検出用フラグは、装置内にセットされたマガジンの片方の端部側に配置され、上記マガジンが適正位置にセットされたときに、上記マガジンの複数のセルのうち、上記端部に最も近い側のセルの位置決め用フラグとして機能するものとしてもよい。このように、マガジン位置検出用フラグとセルの位置決め用フラグとを兼用のものとすることにより、１つの位置決め用フラグを配置する空間を設ける必要がなくなる。

また、上記本発明のライブラリ装置は、前記マガジンに当接する当接部と、前記マガジン位置検出用フラグとして機能するセンサフラグ部とが形成され、回動可能に支持された少なくとも１つのアーム部材を有する振り子機構を含むものであってもよい。

また、本発明のライブラリ装置は、ポジションセンサが検出したマガジン位置検出用フラグの位置に基づいて、マガジンの有無や、装置内にセットされたマガジンの位置を検出する制御を行うものであってもよい。

また、搬送手段の移動の原点から各位置決め用フラグまでの距離を、搬送手段の移動距離として予め設定し、搬送手段を、原点から移動距離だけ移動させることにより、各セルの位置に位置決めする制御を行うものであってもよい。

また、搬送手段の移動に同期して、ポジションセンサを作動させて位置決め用フラグを検出し、その検出結果に基づいて搬送手段の位置を確認する制御を行うものであってもよい。このように実際の搬送手段の位置を確認することにより、搬送手段の位置決め不良が防止される。

また、検出したマガジン位置検出用フラグの位置に基づいて、セットされたマガジンの位置を検出し、その検出結果に基づいて適正位置に対するマガジンのズレ量を算出し、マガジンのズレ量を用いて、予め設定した搬送手段の移動距離を補正する制御を行うものであってもよい。これにより、例えば収納する際の力の加減などの要因によって、マガジンが適正位置に対してずれた場合であっても、搬送手段をマガジンの各セルの位置に正確に位置決めすることができ、動作不良の発生が防止される。

上述したように本発明のライブラリ装置によれば、位置決め用フラグとマガジン位置検出用フラグとを装置側に設けたことにより、マガジン自体にセルを検出するためのフラグを設ける必要なくなるため、マガジンが小型化し、その結果、ライブラリ装置の小型化を図ることができる。このようなマガジンを用いた場合であっても、セットされたマガジンの位置に応じて変位するマガジン位置検出用フラグを用いて、セットされたマガジンのズレ量を検出し、搬送手段の移動距離を補正する制御を行うことにより、搬送手段を正確に位置決めすることができるため、動作不良の発生を防止することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るライブラリ装置の概略構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のライブラリ装置は、データカートリッジ１００を水平姿勢で積み重ねられた状態に収容する複数のセル３００を有するマガジン２００と、データカートリッジ１００内の記憶媒体に対してデータの読み取り／書き込みを行う２つのドライブ装置６００と、データカートリッジ１００の移送を行うアクセッサ機構４００とを有している。

本実施形態では、２つのマガジン２００がセル３００の開口部が向き合うように対向配置され、さらにそれらのマガジン２００の一方の端部の近傍に、重ね合わされた２つのドライブ装置６００が配置されており、それらのマガジン２００とドライブ装置６００が略Ｕ字形を成すように配置されている。アクセッサ機構４００は、セル３００やドライブ装置６００との間でデータカートリッジ１００の授受を行うピッカー機構５００を図示Ｙ方向に移動させるリフター機構４１０（図３参照）と、リフター機構４１０を図示Ｘ方向に移動させるリニア機構４５０（図３参照）とを備えている。アクセッサ機構４００のリフター機構４１０（図３等参照）は、互いに対向する２つのマガジン２００の間を図示Ｘ方向に移動する。

本実施形態における各マガジン２００は、４列×２段で計８個のセル３００を有するマガジン２００ａの上に、４列×３段で計１２個のセル３００を有するマガジン２００ｂが重ね合わされて構成されており、それらの各段が別々に引き出せるように構成されている。本実施形態の構成では各マガジン２００が計２０個のセル３００を有しており、２つのマガジン２００に合計で４０個のデータカートリッジ１００を収容可能である。セル３００を列方向に仕切るためにマガジン２００に設けられている隔壁は、その下端面がセル３００の底板から離れており、隔壁の底面とセル３００の底板との間に隙間が形成されている。この隙間によって、後述するピッカー機構５００のピッカーアーム５２１（図７参照）がデータカートリッジ１００のノッチ１１０（図２参照）にアクセスすることが可能になっている。

なお、マガジン２００が有するセル３００の数やマガジン２００の段数は任意である。アクセッサ機構４００のＸＹ方向の移動距離等は、マガジン２００が有するセル３００の数や段数に応じて適宜変更して構成することが可能である。

データカートリッジ１００は、例えばＬＡＮ(Local Area Network)やインターネット等の通信回線を介してライブラリ装置に接続されたコンピュータ（不図示）が共有するデータを読み書きする記憶媒体である。そのような記憶媒体としては、例えば、ＬＴＯやＤＬＴ等のテープメディア、ハウジング内に収容されているＤＶＤ、光磁気ディスク（ＭＯ）、あるいはＭＤ等のディスクメディア等がある。図２では、両側面にノッチ１１０が形成されているＬＴＯテープカートリッジの形態のデータカートリッジ１００を示している。

ドライブ装置６００は、ドライブ装置６００に装填されたデータカートリッジ１００に書き込まれたデータを読み取り、また、コンピュータのオペレータが更新したデータをデータカートリッジ１００に書きこむリード／ライト装置である。本実施形態では２つのドライブ装置６００が重ね合わされているが、ライブラリ装置が備えるドライブ装置６００の数は任意である。

ピッカー機構５００を搭載したアクセッサ機構４００に搭載されたピッカー機構５００は、１つのデータカートリッジ１００を保持してこれをマガジン２００のセル３００やドライブ装置６００に対して出し入れする動作や、保持したデータカートリッジ１００の向きを水平姿勢で転換させる動作を行う。アクセッサ機構４００は、そのような動作によって、データカートリッジ１００を、セル３００とドライブ装置６００との間、各セル３００の間、あるいは各ドライブ装置６００の間で移送することが可能である。

図３は、図１に示したアクセッサ機構４００の詳細な構成を示す斜視図である。なお図３では、図示の便宜上、図１に示したピッカー機構５００は省略している。

図３に示すように、アクセッサ機構４００は、セル３００やドライブ装置６００との間でデータカートリッジ１００の授受を行うピッカー機構５００を搭載し、これを上下方向（図示Ｙ方向）に昇降させるリフター機構４１０と、リフター機構４１０を水平方向（図示Ｘ方向）に移動させるリニア機構４５０とを有している。これらリフター機構４１０およびリニア機構４５０は、ライブラリ装置のシャーシ上に設けられている。

まず、リニア機構４５０について説明すると、リニア機構４５０は、モータおよび駆動ギア列からなる駆動部４５１と、両端部近傍に駆動プーリ４５２が設けられ、駆動部４５１によって回転駆動される駆動シャフト４５３と、それぞれ回転軸４５４を中心として回転可能な従動プーリ４５５と、駆動プーリ４５２と従動プーリ４５５との間にそれぞれ巻かれたタイミングベルト４５６と、リフター機構４１０の図示Ｘ方向への移動をガイドする２本のガイドレール４５７とを有している。各タイミングベルト４５６の一部にはリフター機構４１０の固定部が固定されている。

このように構成されたリニア機構４５０では、駆動部４５１のモータを正逆方向に回転駆動させると、その駆動力によって駆動シャフト４５３が回転し、タイミングベルト４５６がそれに従動してプーリ４５２、４５５の間で回転する。すると、各々のタイミングベルト４５６の一部に固定されているリフター機構４１０が、２本のガイドレール４５７に沿って図示Ｘ方向に移動する。

なお、図３に示したリニア機構４５０は、そのリフター機構４１０（アクセッサ機構４００）を図示Ｘ方向に移動させるための基本的な構成を示すものであり、アクセッサ機構４００を図示Ｘ方向における任意の位置に位置決めするための構成についてはここでは説明を省略し、図１０を参照してより詳細に後述する。

次に、図４〜図６を参照して、リフター機構４１０の構成について説明する。なお、図４および図６では、図示の便宜上、リフター機構４１０の天板を省略した状態で示している。

図４に示すように、リフター機構４１０は、ベース４１８上における四隅のうちの三隅に設けられたラック４２０、４２１、４２２、ベース４１８上における四隅の残りの一隅に設けられたガイドシャフト４１５、およびラック４２０の近傍に設けられたガイドシャフト４１４を有するベース４１８と、ベース４１８に対して図示Ｙ方向に移動可能なエレベータ４１９とを有している。エレベータ４１９には、各ガイドシャフト４１４、４１５に沿って摺動するガイドブッシュ４１６、４１７が設けられている。ピッカー機構５００（図１参照）は、このエレベータ４１９上に搭載される。

ベース４１８には、モータおよび駆動ギア列からなる駆動部４１１と、駆動部４１１によって回転駆動される駆動プーリ（不図示）と、その上方に回転可能に設置されている従動プーリ４１２と、それらのプーリの間に巻かれたタイミングベルト４１３とが配置されている。タイミングベルト４１３の一部にはガイドブッシュ４１６の端部が固定されている。

また、エレベータ４１９には、ラック４２０に噛み合うピニオンギア４２３が一方の端部に設けられたシャフト４２４と、ラック４２１に噛み合うピニオンギア４２６（図５参照）およびラック４２２に噛み合うピニオンギア４２９が両端部に設けられたシャフト４２５とが回転可能に支持されている。２本のシャフト４２４、４２５は、図５に拡大して示すように、各々の端部に設けられた傘歯車４２７、４２８を介して約９０度の角度を成すように互いに連結されている。

このように構成されたリフター機構４１０では、駆動部４１１のモータを正逆方向に回転駆動させると、その駆動力によって駆動プーリ（不図示）が回転し、タイミングベルト４１３がそれに従動して回転する。すると、図６に示すように、タイミングベルト４１３の一部にガイドブッシュ４１６を介して固定されているエレベータ４１９が、２本のガイドシャフト４１４、４１５に沿って図示Ｙ方向に移動する。このとき、各シャフト４２４、４２５のピニオンギア４２３、４２６、４２９は、ラック４２０、４２１、４２２上を転がるように移動する。エレベータ４１９は、このように構成されたシャフト４２４、４２５、ピニオンギア４２３、４２６、４２９、および傘歯車４２７、４２８を備えているので、ベース４１８に対して平行を維持したまま図示Ｙ方向に移動することが可能である。

次に、ピッカー機構５００について説明する。図７および図８は、図１に示したピッカー機構５００を一部を破断した状態で示す斜視図である。

図７に示すように、ピッカー機構５００は、下面にターンテーブル５１２を有するピッカーフレーム５１０と、そのピッカーフレーム５１０に収容され、図示Ａ方向に移動可能なフィード部材５２０とを有している。ピッカーフレーム５１０の、フィード部材５２０を収容する開口付近には、庇状のカートリッジ押し込み部５１０ａが形成されている。

フィード部材５２０は、その一側面に、データカートリッジ１００のノッチ１１０（図２参照）に係合する爪を有するピッカーアーム５２１が設けられている。また、フィード部材５２０は、通常は図示のようにフィード部材５２０の先端面から突出しているカートリッジセンサシャフト５２２と、カートリッジセンサシャフト５２２の後端部を検出するカートリッジ検出センサ５２３とを備えている。カートリッジ検出センサ５２３は、カートリッジセンサシャフト５２２が図示のようにフィード部材５２０の先端面から突出している状態では、カートリッジセンサシャフト５２２の後端部を検出しない。カートリッジセンサシャフト５２２は、フィード部材５２０がデータカートリッジ１００（図２参照）に接触したときにはフィード部材５２０内に押し込められ、このときには、カートリッジ検出センサ５２３はカートリッジセンサシャフト５２２の後端部を検出する。カートリッジ検出センサ５２３は、このようにしてカートリッジセンサシャフト５２２の後端部を検出することによって、フィード部材５２０がデータカートリッジ１００に接触しているか否かを検出する。

次に図８を参照すると、フィード部材５２０の下面側には、内周面に雌ねじが形成されたナット部５２５と、フィード部材５２０のフィード位置を検出するために用いられるフラグ５２６とが設けられている。一方、ピッカーフレーム５１０の内部には、ピッカー駆動モータ５３０（図７参照）によって回転駆動されるスクリューシャフト５２４と、フィード部材５２０のフラグ５２６を検出するフィード位置検出センサ５１１とが設けられている。さらに、ピッカーフレーム５１０の下面に設けられたターンテーブル５１２の中心部には、リフター機構４１０（図４等参照）においてピッカー機構５００を旋回させるための回転軸５４０が設けられている。

スクリューシャフト５２４とナット部５２５とは、ピッカーフレーム５１０に対するフィード部材５２０の図示Ａ方向の移動を行う送りネジ機構を構成している。スクリューシャフト５２４はピッカーフレーム５１０内においてピッカー駆動モータ５３０によって正逆方向に回転駆動させられ、ナット部５２５はスクリューシャフト５２４の回転に伴ってスクリューシャフト５２４に沿って図示Ａ方向に移動する。フィード部材５２０は、このような送りネジ機構５２４、５２５によって、ピッカーフレーム５１０に対して図示Ａ方向に移動可能になっている。

また、フィード位置検出センサ５１１は、フィード部材５２０がピッカーフレーム５１０内に完全に収容されたとき（そのときのフィード部材５２０の位置をホームポジションという）にそのフラグ５２６を検出するようになっている。本実施形態ではピッカー駆動モータ５３０はステッピングモータからなる。そのため、フィード部材５２０のホームポジションからの移動距離（フィード位置）は、スクリューシャフト５２４を回転させるためにピッカー駆動モータ５３０に入力したパルス数に基づいて管理することができる。

図９は、図７等に示したピッカー機構をリフター機構のエレベータ上に搭載した状態で示す斜視図である。

ピッカー機構５００は、下面側の回転軸５４０(図８参照)が、リフター機構４１０のエレベータ４１９に設けられている軸穴４１９ａ（図４参照）に挿入された状態で、エレベータ４１９上に搭載される。これによりピッカー機構５００は、エレベータ４１９上に回転軸５４０を中心として回転自在に支持される。なお、図４等では図示していなかったが、リフター機構４１０のエレベータ４１９には、ピッカー機構５００をエレベータ４１９で回転駆動するためのスイベル駆動モータ５５０が設けられている。スイベル駆動モータ５５０はピッカー機構５００の回転軸５４０とタイミングベルト５６０を介して連結されており、スイベル駆動モータ５５０を正逆方向に回転駆動することで、ピッカー機構５００をエレベータ４１９上で正逆方向に回転させることが可能になっている。なお、本実施形態ではスイベル駆動モータ５５０もステッピングモータからなり、それに入力したパルス数に基づいて、ピッカー機構５００の所定の位置からの回転量を管理することができる。

以下、本発明の特徴部であるマガジンの有無を検出するための機構と、アクセッサ機構４００（図１参照）を所定の位置に位置決めするための構成ついて説明する。図１０は、アクセッサ機構を位置決めするための構成を説明するための斜視図であり、図３のライブラリ装置の構成に加え、フラグおよび振り子機構等が図示されている。

図示するように、両側に設けられた各ガイドレール４５７の、駆動シャフト４５３が配置された側には、マガジンの有無を検出するとともに、セットされたマガジンの位置を検出する振り子機構５０、６０が設けられている。なお、振り子機構５０、６０は、図示Ｌ側と図示Ｒ側とが対称な形状となっており、その構成は同質のものであるため、以下、図示Ｌ側の振り子機構５０を例として説明する。

フラグ７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃは、マガジン２００（図１参照）のセル３００の図示Ｘ方向の位置を検出するためのものであり、図示Ｌ側と図示Ｒ側とにそれぞれ３つずつ、ガイドレール４５７に沿ってライブラリ装置のシャーシ上に固定配置されている。フラグ７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃは、マガジン２００（図１参照）の４列のセル３００のうち、ドライブ装置６００から離れた側の３列のセル３００の位置に対応する位置に取り付けられている。

各フラグ７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃは、板状部材からなり、図面下方に向かって折り曲げられた先端部がフラグとして機能する。なお、その先端部の幅はいずれも同寸法となっている。フラグ７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃを検出するためのＸポジションセンサ４１８ａは、アクセッサ機構４００のベース４１８の両側に１つずつ配置されており、発光受光センサで構成されている。これにより、Ｘポジションセンサ４１８ａはアクセッサ機構４００と一体となって移動し、上述したフラグ７１ａ〜ｃ、７２ａ〜ｃを通過して、各フラグ７１ａ〜ｃ、７２ａ〜ｃの位置を検出する。

図示しないが、ライブラリ装置のシャーシ上には、アクセッサ機構４００の移動の原点を設定するための原点センサ（不図示）が固定されており、上方を通過するベース４１８下面に設けられたフラグ（不図示）を検出するように構成されている。なお、原点センサの位置は特に限定されるものではないが、本実施形態では、図示Ｘ方向の、フラグ７１ｃと振り子機構５０との中間に配置されている。

図１１は振り子機構を示す図であり、図１１（ａ）はその構成を説明するための斜視図であり、図１１（ｂ）は通常時の状態を示す平面図である。図１２は、図１１の振り子機構を用いてマガジンを検出する原理を説明するための図であり、上下２つのマガジン２００ａ、２００ｂが適正位置にセットされた状態を示している。なおこの状態では、図示するように、２つのマガジン２００ａ、２００ｂの端部が図示Ｘ方向において同じ位置となっている。

例えば図１２に示すように、振り子機構５０は、それぞれ支持軸５４によって回動可能に支持された上マガジン用アーム５１および下マガジン用アーム５２を備え、各アーム５１、５２がマガジン２００ａ、２００ｂにそれぞれ当接するように構成されている。

上マガジン用アーム５１は、支持軸５４によって部材の中間位置が支持されており、上端には上側のマガジン２００ｂに当接する当接部５１ａが形成され、下端には上述したＸポジションセンサ４１８ａ（図１０参照）によって検出されるセンサフラグ部５１ｂが形成されている。このセンサフラグ部５１ｂは、ドライブ装置６００に最も近い側のセル３００（図１参照）の位置を検出するためのフラグとして用いられる。すなわち、このセンサフラグ部５１ｂは上述したフラグ７１ａ〜７１ｃと同様に機能するものであり、このような構成とすることで省スペース化および構造の簡素化が図られている。下マガジン用アーム５２は、支持軸５４によって部材の上端が支持されており、部材の中間位置に下側のマガジン２００ａに当接する当接部５２ａが形成され、下端にセンサフラグ部５２ｂが形成されている。なお、本実施形態の振り子機構５０は２本のアーム５１、５２を備えたものであるが、アームの数はマガジンの個数に応じて適宜変更すればよい。

各アーム５１、５２は、図１１に示すように、各支持軸５４に固定されたスプリング５５と、両支持軸５４の間に設けられたフラグストッパ５６の作用により、初期状態（装置にマガジンがセットされていない状態）で、それぞれの当接部５１ａ、５２ａがマガジン側（図面右側）に変位し、２つのアーム５１、５２が最大に開くように構成されている。

なお、図面に示されている「センサスキャンライン」とは、アクセッサ機構４００（図１０参照）に設けられたＸポジションセンサ４１８ａがスキャンする軌道を示しており、図１０に示したフラグ７１ａ〜７１ｃおよび上記センサフラグ部５１ｂ、５２ｂはいずれもこのセンサスキャンライン上に位置するように配置されている。このような構成とすることにより、フラグ７１ａ〜７１ｃおよび上センサフラグ部５１ｂ、５２ｂを１つのＸポジションセンサ４１８ａで検出することができる。

このように構成された振り子機構５０は、マガジン２００ａ、２００ｂがセットされると、各当接部５１ａ、５２ａがマガジン２００ａ、２００ｂの端部に当接することにより、アーム５１、５２が支持軸５４を中心として回動変位する。このアーム５１、５２の変位に応じて、アーム下端のセンサフラグ部５１ｂ、５２ｂがセンサスキャンライン上で図示Ｘ方向に変位する。したがって、Ｘポジションセンサ４１８ａ（図１０参照）によってセンサフラグ部５１ｂ、５２ｂの位置を検出することで、マガジン２００ａ、２００ｂの有無が検出できるようになっている。

次に、マガジンがずれた状態でセットされた場合に、振り子機構５０を利用してそのズレ量を検出することについて説明する。

図１３には、一例として、上マガジン用アーム５１が種々の位置に回動変位した状態が示されている。ここで、一点鎖線、点線、および実線にて示す上マガジン用アーム５１はそれぞれ、マガジンがセットされてない状態、マガジンが適正位置にセットされた状態、およびマガジンがずれてセットされた状態を示している。

このように種々の位置に変位した上マガジン用アーム５１のセンサフラグ部５１ｂを、Ｘポジションセンサ４１８ａ（図１０参照）を用いて検出すると、その検出結果は、図示するような波形となり、これに基づいてセンサフラグ部５１ｂのＸ方向の位置が検出される。ここで、センサフラグ部５１ｂの位置はそれぞれ、ＸＰ１０（マガジン非セット時）、ＸＰ１（マガジン位置適正時）、ＸＰ１’（マガジン位置ズレ時）となっている。また、ＸＰ１とＸＰ１’との間の距離は、センサフラグ部５１ｂのズレ量δＸ_outであり、このときのマガジンのズレ量はδＸ_inである。

マガジンのズレ量δＸ_inと、検出されたセンサフラグ部５１ｂのズレ量δＸ_outとの関係は、上マガジン用アーム５１の幾何形状によって、すなわち、支持軸５４からそれぞれ当接部５１ａ、センサフラグ部５１ｂまでの長さの比によって、予め定まるものであり、マガジンのズレ量δＸ_inは、センサフラグ部５１ｂのズレ量δＸ_outに、その幾何形状に基づいて設定された所定の係数を乗じることにより算出可能である。すなわち、その算出式は、（マガジンのズレ量δＸ_in）＝（検出されたセンサフラグ部５１ｂのズレ量δＸ_out）×（所定の係数）となり、ライブライリ装置の不図示の制御装置で演算することによって、検出されたセンサフラグ部５１ｂのズレ量δＸ_outからマガジンのズレ量δＸ_inが算出される。なお、以上、上マガジン用アーム５１を例として説明したが、下マガジン用アーム５２も同様の原理で使用される。

図１４は、Ｘポジションセンサによるフラグの検出および原点センサによる原点位置検出について説明するための図である。なお、図１４では、マガジンのセル３００（図１参照）の各列の位置を、ドライブ側から順に「第１〜第４セル」として示している。

図１０を参照して説明した原点センサ（不図示）とＸポジションセンサ４１８ａとを作動させ、アクセッサ機構４００を図示Ｘ方向に移動させると、アクセッサ機構４００の移動のホームポジションとなる原点の位置と、各フラグ７１ａ〜ｃ、５２ｂ、５１ｂの位置は、図示するような波形として検出される。ここで、ＸＰ１は図１３に示したものと同一であり、すなわち、マガジンが適正位置にセットされたときのセンサフラグ部５１ｂの位置を示している。また、ＸＰ２０はセンサフラグ部５２ｂの位置を示し、ＸＰ２〜ＸＰ４はそれぞれフラグ７１ａ〜７１ｃ（図１０参照）の位置を示している。ＸＰ１〜ＸＰ４は、セル３００（図１参照）の各列の位置にそれぞれ対応している。なお、フラグ７１ａ〜７１ｃは装置のシャーシ上に固定配置されたものであるため、ＸＰ２〜ＸＰ４の位置は常に不変である。一方、ＸＰ１に関しては、図１３で説明したようにマガジンのセット位置に応じて例えばＸＰ１’にずれることがある。

本実施形態のアクセッサ機構４００の移動は、原点センサ（不図示）により検出された原点を基準として実施される。この移動は、図３のリニア機構４５０によって実施され、原点から停止位置までの移動距離は、リニア機構４５０内の駆動部４５１に備えられたモータ（ステッピングモータ）に入力したパルス数に基づいて管理される。すなわち、アクセッサ機構４００をホームポジションである原点に位置させ、上記モータに所定のパルス数を入力することにより、アクセッサ機構４００がホームポジションから各停止位置（ＸＰ１〜ＸＰ４等）まで移動する。

このようにステッピングモータを駆動源とした場合、モータが脱調してアクセッサ機構４００を所望の位置に位置決めできないことがある。このため、本実施形態ではそのような不具合を防止するため、アクセッサ機構４００の移動と同期してＸポジションセンサ４１８ａ（図１０参照）でアクセッサ機構４００の実際の位置を検出し、その検出結果に基づいて、アクセッサ機構４００が正しく移動しているかどうかを確認する制御が行われる。

上述のように構成された本実施形態のライブラリ装置の動作例について、マガジンのセル３００（図１参照）内に収容された任意のデータカートリッジ（ここでは一例として図１４に示す「第３セル」の列内のセルに収容されたデータカートリッジとする）を取り出してドライブ装置６００に搬送する工程を以下に説明する。

図３に示す駆動部４５１のモータに、原点位置（図１４参照）からＸＰ３の位置までの距離に基づいて予め設定された所定のパルス数を入力すると、リニア機構４５０の作用により、アクセッサ機構４００（リフター機構４１０）が図示Ｘ方向に移動する。このとき、アクセッサ機構４００の移動に同期して、アクセッサ機構４００と一体に移動するＸポジションセンサ４１８ａ（図１０参照）を用いてフラグ７１ｃ、７１ｂの検出をする。

次いで、アクセッサ機構４００がＸＰ３の位置で停止した状態で、図６に示すリフター機構４１０の駆動部４１１を駆動することにより、エレベータ４１９を所定の高さまで移動させ、ピッカー機構５００（図７参照）を上記所望のセルと略同一高さに位置させる。次いで、スイベル駆動モータ５５０（図９参照）を駆動して、ピッカー機構５００をその回転軸５４０（図８参照）を中心として回転させ、ピッカーアーム５２１（図７参照）を所望のセルの方向に向ける。次にピッカー駆動モータ５３０を駆動して、ピッカーアーム５２１をマガジン２００の隔壁に設けられている隙間に挿入し、リニア機構４５０の駆動部４５１を回転させることによりピッカーアーム５２１をデータカートリッジの方向に移動させ、データカートリッジのノッチ１１０にピッカーアーム５２１を挿入する。次いでピッカー駆動モータ５３０を逆方向に駆動することによりデータカートリッジはピッカーアーム５２１によって引き出され、ピッカー機構５００は同カートリッジを所定姿勢で保持する。次いで、再びスイベル駆動モータ５５０を回転させることにより、ピッカー機構５００を回転させ、ピッカーアーム５２１とデータカートリッジをドライブ装置６００の方向に向ける。次いで駆動部４５１のモータを回転させることにより、アクセッサ機構４００がドライブ装置６００に向かって移動する。このような一連の工程により、セル３００内のデータカートリッジが取り出され、ドライブ装置６００に搬送される。

次に、図１５を参照して、ずれた状態でセットされたマガジンのズレ量を検出し、各セルまでの移動距離を補正する動作について説明する。図１５には、マガジンが適正位置にセットされたときのＸポジションセンサの波形（理論値）と、位置ズレ時の同センサの波形と、そのときの実際のセルの位置とが示されている。

図１５では、位置ズレ時のセンサ波形に示されているように、振り子機構５０のセンサフラグ部５１ｂ（図１３参照）の位置は、適正位置であるＸＰ１に対してズレ量δＸ_out分だけ図示ドライブ側に変位してＸＰ１’となっている。また、固定配置されたフラグ７１ａ〜７１ｃの位置は、理論値と同位置となっている。

このように、センサフラグ部５１ａがズレ量δＸ_out分だけ変位しているとき、実際のマガジンの各セル（第１セル〜第４セル）の位置は、図１３を参照して説明したように、適正位置ＸＰ１〜ＸＰ４に対してズレ量δＸ_in分だけ図示ドライブ側の反対側にずれ、それぞれＸＰ１ａ〜ＸＰ４ａとなっている。

上述したように、アクセッサ機構４００（図１０参照）は、原点を基準として予め設定した移動距離だけ移動するように駆動されるものであるため、図１５の状態のように実際のセルの位置が適正位置に対してずれている場合、予め設定した移動距離だけ移動させたとしてもアクセッサ機構４００と各セルの位置との間に位置ズレが発生してしまう。そこで、この位置ズレを解消してアクセッサ機構４００を各セルに対して適正に位置決めするため、本実施形態のライブラリ装置は移動距離の補正を行っている。すなわち、図１５の状態では、各セル（第１セル〜第４セル）の位置が適正位置に対してズレ量δＸ_in分だけずれているため、予め設定した移動距離にこのズレ量δＸ_in加算して補正を行い、新たに適正な移動距離を設定すればよい。例えば、ＸＰ２までの予め設定した移動距離がｄ₁であったとき、移動距離ｄ₁にマガジンのズレ量δＸ_inを加算することにより、適正な移動距離ｄ₂が設定される。なお、センサフラグ部のズレ量δＸ_outに基づいてマガジンのズレ量δＸ_inを算出することについては、図１３を参照して上述したとおりである。

以上説明したように、本実施形態のライブラリ装置は、従来マガジン側に設けていた、マガジンの各セル３００（図１参照）の位置を検出するためのフラグ７１ａ〜７１ｃ、５１ｂを装置側に設けているため、従来の構成と比較してマガジン２００を小型化することができ、装置自体の小型化が実現される。また、本実施形態のライブラリ装置は振り子機構５０、６０を用いてマガジンの有無の検出およびセットされたマガジンの位置の検出ができるように構成されているため、検出したマガジンの位置に基づいてマガジンのズレ量δＸ_inを算出し、アクセッサ機構４００の移動距離を補正することにより、アクセッサ機構４００を、ずれてセットされたマガジン内の各セルに対しても適正に位置決めすることが可能となっている。

本発明の一実施形態に係るライブラリ装置の概略構成を示す斜視図である。データカートリッジの一例を示す斜視図である。図１に示したアクセッサ機構の詳細な構成を示す斜視図である。図３に示したリフター機構の構成を説明するための図である。図３に示したリフター機構の構成を説明するための図である。図３に示したリフター機構の構成を説明するための図である。図１に示したピッカー機構の構成を説明するための斜視図である。図１に示したピッカー機構の構成を説明するための斜視図である。図１に示したピッカー機構の構成を説明するための斜視図である。アクセッサ機構を位置決めするための構成を説明するための斜視図である。振り子機構を示す図であり、図１１（ａ）はその構成を説明するための斜視図であり、図１１（ｂ）は通常時の状態を示す平面図である。図１１の振り子機構を用いてマガジンを検出する原理を説明するための図である。振り子機構によるマガジンの位置検出を説明するための模式図である。Ｘポジションセンサによるフラグの検出および原点センサによる原点位置検出について説明するための図である。ずれた状態でセットされたマガジンのズレ量を検出し、各セルまでの移動距離を補正する動作について説明するための図である。従来のライブラリ装置に用いられるマガジンを示す図であり、図１６（ａ）はその正面図であり、図１６（ｂ）は左側面図である。

符号の説明

５０、６０振り子機構
５１上マガジン用アーム
５２下マガジン用アーム
５１ａ、５２ａ当接部
５１ｂ、５２ｂセンサフラグ部
５４支持軸
５５スプリング
５６フラグストッパ
７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃフラグ
１００データカートリッジ
１１０ノッチ
２００、２００ａ、２００ｂマガジン
３００セル
４００アクセッサ機構
４１０リフター機構
４１１駆動部
４１２従動プーリ
４１３タイミングベルト
４１４、４１５ガイドシャフト
４１６、４１７ガイドブッシュ
４１８ベース
４１８ａＸポジションセンサ
４１９エレベータ
４２０、４２１、４２２ラック
４２３、４２６、４２９ピニオンギア
４２４、４２５シャフト
４２７、４２８傘歯車
４５０リニア機構
４５１駆動部
４５２駆動プーリ
４５３駆動シャフト
４５４回転軸
４５５従動プーリ
４５６タイミングベルト
４５７ガイドレール
５００ピッカー機構
５１０ピッカーフレーム
５１０ａカートリッジ押し込み部
５１１フィード位置検出センサ
５１２ターンテーブル
５２０フィード部材
５２１ピッカーアーム
５２２カートリッジセンサシャフト
５２３カートリッジ検出センサ
５２４スクリューシャフト
５２５ナット部
５２６フラグ
５３０ピッカー駆動モータ
５４０回転軸
５５０スイベル駆動モータ
５６０タイミングベルト
６００ドライブ装置

Claims

データカートリッジ内に収容された記憶媒体の読み書きを行うドライブ装置と、
複数の前記データカートリッジを収納する複数のセルが一方向に並べて設けられたマガジンと、
前記マガジンに対して、前記データカートリッジの取り出し／収納を行うピッカー機構を搭載して前記一方向に移動し、前記ピッカー機構を前記複数のセルのうちの１つのセルの位置に選択的に位置決めする搬送手段と、
前記一方向に沿って同一直線上に並んで配置され、適正位置にセットされたときの前記マガジンの各セルの位置に対応して設けられた複数の位置決め用フラグと、
前記同一直線上に配置され、セットされた前記マガジンの位置に応じて変位するマガジン位置検出用フラグと、
前記搬送手段と一体となって移動して前記位置決め用フラグおよび前記マガジン位置検出用フラグを検出する共通のポジションセンサと、
を有するライブラリ装置。
前記マガジン位置検出用フラグは、ライブラリ装置内にセットされた前記マガジンの片方の端部側に配置され、前記マガジンが適正位置にセットされたときに、前記マガジンの複数のセルのうち、前記端部に最も近い側の前記セルの前記位置決め用フラグとして機能する、請求項１に記載のライブラリ装置。
前記マガジンに当接する当接部と、前記マガジン位置検出用フラグとして機能するセンサフラグ部とが形成され、回動可能に支持された少なくとも１つのアーム部材を有する振り子機構を含む、請求項１または２に記載のライブラリ装置。
前記ポジションセンサが検出した前記マガジン位置検出用フラグの位置に基づいて、前記マガジンの有無を検出する制御を行う、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のライブラリ装置。
前記ポジションセンサが検出した前記マガジン位置検出用フラグの位置に基づいて、ライブラリ装置内にセットされた前記マガジンの位置を検出する制御を行う、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のライブラリ装置。
前記搬送手段の移動の原点から前記各位置決め用フラグまでの距離を、前記搬送手段の移動距離として予め設定し、前記搬送手段を、前記原点から前記移動距離だけ移動させることにより、前記各セルの位置に位置決めする制御を行う、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のライブラリ装置。
前記搬送手段の移動に同期して、前記ポジションセンサを作動させて前記位置決め用フラグを検出し、その検出結果に基づいて前記搬送手段の位置を確認する制御を行う、請求項６に記載のライブラリ装置。
前記ポジションセンサが検出した前記マガジン位置検出用フラグの位置に基づいて、ライブラリ装置内にセットされた前記マガジンの位置を検出し、その検出結果に基づいて適正位置に対する前記マガジンのズレ量を算出し、前記マガジンのズレ量を用いて、予め設定した搬送手段の前記移動距離を補正する制御を行う、請求項６または７に記載のライブラリ装置。