JP3680940B2 - ローディング機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＬＴ（Digital Linear Tape）やＬＴＯ（Linear Tape Open）に代表されるリニアテープストレージシステムに関し、特にテープカートリッジのリールハブにサプライリールモータの駆動力を伝えるためのローディング機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリニアテープストレージシステムは、コンピュータシステムのバックアップ用として開発され、従来から種々のものが提案されている。例えば、ＤＬＴとしてのデジタル線形テープドライブは、特開平９−１９８６３９号公報などに開示されている。
【０００３】
デジタル線形テープドライブ（以下、単に「駆動装置」や「テープドライブ」、「ドライブ」とも呼ばれる。）は、単一のリール（サプライリール）を持つテープカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」とも呼ばれ、「カセット」とも呼ばれる。）を受けるためのものであり、その内部にテイクアップリールを内蔵している。テープカートリッジが駆動装置に装着されると、テープカートリッジから磁気テープが引き出され、ヘッドガイドアセンブリ（ＨＧＡ）を介してテイクアップリールで巻き取られる。ヘッドガイドアセンブリは、テープカートリッジから引き出された磁気テープ（以下、単に「テープ」とも呼ばれる。）を磁気ヘッドに案内するためのものである。磁気ヘッドは、当該テープとの間で情報を交換する。ヘッドガイドアセンブリは、一般に、ブーメラン状の形をしたアルミニウム製のプレートと、ベアリングを使用した６個の大きなガイドローラとで構成される。
【０００４】
尚、ヘッドガイドアセンブリは、テープガイドアセンブリとも呼ばれ、それは、例えば、特表平９−５００７５３号公報に開示されている。また、ガイドローラの一例は、特開２０００−１０００２５号公報に開示されている。
【０００５】
一般に、テープドライブは、例えば、特表２０００−５０１５４７号公報に記載されているように、共通のベースを有する略直方体形状のハウジングを含む。ベースは２つのスピンドルモータを有する。第１のスピンドルモータは、ベースに永久的に取り付けられたスプール（テイクアップリール）を有し、そのスプールは、比較的高速で流れる磁気テープを受けるように大きさが定められている。第２のスピンドルモータは取外し可能なテープカートリッジを受けるように適合される。第１のスピンドルモータはテイクアップリールモータと呼ばれる一方、第２のスピンドルモータはサプライリールモータと呼ばれる。取外し可能なテープカートリッジは、ドライブのハウジングに形成されたスロットを通してドライブの中に手動で、または自動的に挿入される。テープカートリッジをスロットの中に挿入すると、カートリッジは第２のスピンドルモータと係合する。第１および第２のスピンドルモータを回転する前に、機械的なバックリング機構によってテープカートリッジは永久的に取付けられたスプール（テイクアップリール）に接続される。テープカートリッジと永久スプールとの間に位置づけられた多くのローラ（ガイドローラ）は、テープカートリッジと永久に取付けられたスプールとの間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
【０００６】
このような構成のデジタル線形テープドライブでは、テイクアップリールがテープをサプライリールから引っ張るための装置が必要である。そのような引っ張り装置は、例えば、特公平３−７５９５号公報に開示されている。この公報によると、テイクアップリールには巻取りリーダ手段（第１のテープリーダ）が連結され、サプライリール上のテープに供給テープリーダ手段（第２のテープリーダ）が固定されている。第１のテープリーダはその一端にタブを有し、第２のテープリーダはロッキング孔を有し、タブがロッキング孔に係合される。
【０００７】
尚、巻取りリーダ手段（第１のテープリーダ）は巻取りリーダテープとも呼ばれ、供給テープリーダ手段（第２のテープリーダ）は供給リーダテープとも呼ばれる。
【０００８】
さらに、第１のテープリーダを第２のテープリーダに接合するための機構も必要となる。そのような接合機構は、例えば、特公平６−３９０２７号公報に開示されている。
【０００９】
また、特開２０００−１００１１６号公報には、供給リーダテープ（第２のテープリーダ）の側方に突出する耳片を必要とすることなく、供給リーダテープの端部をテープカートリッジのテープエンド引掛け部に係止することのできる「リーダテープの係止部構造」が開示されている。
【００１０】
特開平１１−８６３８１号公報には、テープカートリッジがドライブに挿入されていない際に、テープドライブのテイクアップリールが回転するのを防ぐためのロックシステムが開示されている。
【００１１】
尚、テープドライブは、テープヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、このテープヘッドアクチュエータアセンブリは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、テイクアップスプールとテープカートリッジとの間に位置づけられる。動作中は、磁気テープがテイクアップスプールとテープカートリッジとの間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間にヘッドアクチュエータアセンブリに密に接近する。このようなヘッドアクチュエータアセンブリの一例は、上記特表２０００−５０１５４７号公報に開示されている。
【００１２】
一方、デジタル線形テープドライブに装着されるテープカートリッジとしては、その一例が特開２０００−１４９４９１号公報に開示されている。
【００１３】
また、特開平１１−３１６９９１号公報には、バックリング機構または巻取りリーダを使用することなくテープリーダがテープカートリッジからテイクアップリールに押し進められるようにした「テープドライブ」が開示されている。
【００１４】
前述したように、テープドライブは、第１および第２のリールモータ（すなわち、テイクアップリールモータおよびサプライリールモータ）を具備しているが、それらはシャーシ上に（具体的には、シャーシの裏面上に）搭載される。また、第１および第２のリールモータとしては、一般に、インナーロータ型のモータが使用される。また、サプライリールを内蔵したテープカートリッジがテープドライブのスロットに挿入された後において、サプライリールを回転駆動するためには、サプライリールをサプライリールモータに係合させる必要がある。このような係合動作を、この技術分野においては「ローディング」と呼び、また、係合させる機構を「ローディング機構」と呼ぶ。
【００１５】
少し詳述すると、前述した特開２０００−１４９４９１号公報に開示されているように、テープカートリッジの底面からサプライリールの回転駆動面（リールハブ）が外側へ露出している。一方、後で詳述するが、ローディング機構は、サプライリールモータのロータの回転軸に上下動自在に取り付けられたドライブギヤを有する。テープカートリッジがテープドライブのスロットに挿入されると、ローディング機構が起動されて、ドライブギヤがシャーシの下面から上動する。これにより、カートリッジのリールハブにドライブギヤが係合して、サプライリールモータによってサプライリールを回転駆動できる状態になる。尚、ドライブギヤはドライバカートリッジやカートリッジドライバ或いはリールドライバとも呼ばれる。
【００１６】
ローディング機構について説明する前に、図１を参照して、テープドライブの全体の構成について説明する。図１はテープドライブの斜視図であり、上蓋を取り外した状態で図示したものである。
【００１７】
テープドライブ３０は、後述するテープカートリッジ２００（図２）を受けるためのものであり、その内部に巻取りリール３１を内蔵している。巻取りリール３１はスプールとも呼ばれる。テープドライブ３０は、共通のベース３２ａを有する略直方体形状のハウジング（ギヤシャーシ）３２を含む。ベース３２ａは２つのスピンドルモータ（リールモータ）３３、３４を有する。第１のスピンドルモータ３３は、ベース３２ａに永久的に取り付けられたスプール（巻取りリール）３１を有する。そのスプール３１は、比較的的高速で流れる磁気テープ（図示せず）を受けるようにその大きさな定められている。第１のスピンドルモータ３３はテイクアップリールモータとも呼ばれる。第２のスピンドルモータ３４は取外し可能なテープカートリッジ２００（図２）を受けるように適合される。第２のスピンドルモータ３４はサプライリールモータとも呼ばれる。取外し可能なテープカートリッジ２００は、テープドライブ３０のハウジング３２に形成されたスロット３２ｂを通してテープドライブ３０中に手動、または自動的に、矢印Ａに示す挿入方向に沿って挿入される。
【００１８】
テープカートリッジ２００をスロット３２ｂの中に挿入すると、テープカートリッジ３０は後述するローディング機構によって第２のスピンドルモータ（供給リールモータ）３４と係合する。第１および第２のスピンドルモータ３３、３４を回転する前に、機械的なバックル３５によってテープカートリッジ２００は永久的に取り付けられたスプール３１に接続される。テープカートリッジ２００と永久スプール３１との間に位置づけられた複数のローラ（ガイドローラ）３６は、テープカートリッジ２００と永久的に取り付けられたスプール３１との間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。尚、ハウジング３２は鉄系の磁性体からなる板金プレスシャーシで構成されている。
【００１９】
テープドライブ３０は、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ（以下、単に「アクチュエータアセンブリ」とも呼ぶ。）４０をさらに含む。このアクチュエータアセンブリ４０は上記複数のローラ３６によって規定されたテープ経路（図示せず）上に、巻取りスプール３１とテープカートリッジ２００との間に位置づけられる。動作中は、磁気テープが巻取りスプール３１とテープカートリッジ２００との間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間にアクチュエータアセンブリ４０に密に近接する。
【００２０】
図２に示されるように、テープカートリッジ２００は、図示しないサプライリールを内蔵しており、そのサプライリールは、テープドライブ３０のリールドライバ（ドライブギヤ、カートリッジドライバ、ドライバカートリッジ）１２０（図１）と噛み合うリールハブ２０５を備えている。リールハブ２０５は外部に露出している。これによって、テープドライブ３０はテープカートリッジ２００に内蔵されているサプライリールを駆動することができる。リールハブ２０５上には、図２に示されるように、歯車部が形成されている。
【００２１】
また、図１に示されるように、テープドライブ３０は、モードモータ４５を更に備えている。このモードモータ４５は、後述するローディング機構を駆動するためのものであり、カートリッジドライバ（リールドライバ）１２０の上下動を制御する。また、このモードモータ４５により、バックル３５のロック状態とリリース状態とが制御される。
【００２２】
図３乃至図６を参照して、本発明の一実施の形態によるローディング機構について説明する。図３はローディング機構１００を裏面（下面）側から見た状態で示す分解斜視図である。図４は図１に示すローディング機構（但し、ローディング機構そのものは図示せず。）を含むテープドライブ３０を表面（上面）側から見た状態で示す分解斜視図である。また、図５はローディング機構１００の部分を拡大して、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が収納されている時の状態を示す断面図であり、図６はローディング機構１００の部分を拡大して、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が動作した時の状態を示す断面図である。
【００２３】
テープドライブ３０は、上面３２Ｕおよび下面３２Ｌを持つシャーシ３２を有し、シャーシ３２は鉄系の磁性体からなる板金プレスシャーシで構成されている。シャーシ３２には、円形開口３２ａ１が空けられている。この円形開口３２ａ１は、シャーシ３２を下側に折り曲げることによって形成された円筒形状をしている。
【００２４】
図４に示されるように、サプライリールモータ３４において、ロータ６２およびステータ６３がモータ基板６１の上面側に配置されている。ロータ６２を構成するマグネット６２１は外部に露出した状態にある。尚、サプライリールモータ３４に６０の参照符号を付す場合もある。
【００２５】
サプライリールモータ３４（６０）は、モータ基板６１に、そのほぼ中心から垂直に立設して固定された回転軸６１１を有する。この回転軸６１１に、ボールベアリング６１２を介してロータ６２が回転可能に支持されている。すなわち、ロータ６２は、回転筒状体６２２と皿状回転体６２３とリング状マグネット６２１とを有する。回転筒状体６２２はボールベアリング６１２に取り付けらている。皿状回転体６２３は、この回転筒状体６２２の下端から回転軸６１１の延在方向とは直交する方向に延在しており、その外周端部が直角に上方へ折り曲げられている。リング状マグネット６２１は、この皿状回転体６２３の外周端部の外周面に固定して取り付けられている。
【００２６】
一方、ステータ６３は、マグネット６２１の外周側に近接してモータ基板６１上に配置されている。図４に示されるように、ステータ６３は、放射状に延びる複数の固定子コアと、これら複数の固定子コアにそれぞれ巻回した固定子コイルとを有する。
【００２７】
ローディング機構１００は、サプライリールモータ３４（６０）とシャーシ３２の下面３２Ｌとの間に配置される。
【００２８】
ローディング機構１００は、ロータ６２の回転筒状体６２２の上端に、図１で示されるように、３本のネジ１０１で固定設置されるドライブハブ１１０を有する。ドライブハブ１１０は樹脂製で、ハブドライバとも呼ばれる。このドライブハブ１１０は、略環状をしており、その外周端が下方へ折り曲げられている。すなわち、ドライブハブ１１０は、モータ基板６１と平行に延在して回転筒状体６２２の上端に固定される円環状部１１１と、この円環状部１１１の外周端から下方へ直角に折り曲げられた円筒状部１１２とを有する。この円筒状部１１２の外周壁には、１２０°間隔で上下方向（すなわち、回転軸６１１の延在する方向）に延在する３本の溝１１２ａ（但し、図３では１本のみ図示する。）が形成されている。また、この円筒状部１１２の下端には、上記３本の溝１１２ａの間に、１２０°間隔で３個の係合穴１１２ｂ（但し、図３では２個のみ図示する。）が形成されている。
【００２９】
このドライブハブ（ハブドライバ）１１０の外周にドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が配置されている。ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０も、ドライブハブ１１０と同様に、樹脂製である。このドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０は、内円筒状部１２１と、この内円筒状部１２１から所定距離離間して配置された外円筒状部１２２と、内円筒状部１２１と外円筒状部１２２との間を上端で結合する円環状部１２３とを有する。円環状部１２３上には歯車部が形成されている。したがって、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０は、内円筒状部１２１と外円筒状部１２２との間に形成された円筒状溝１２０ａを持つ。円環状部１２３上には歯車部が形成されている。円環状部１２３上の歯車部は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が図６に示されるように上方へ移動されたとき、テープカートリッジ２００のリールハブ２０５の歯車部と係合する。
【００３０】
円筒状溝１２０ａには、圧縮コイルバネからなるスプリング１３０が配設されている。このスプリング１３０は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０を常時上方へ付勢している。内円筒状部１２１の内周壁には、上下方向に延在する３本の棒状突起部１２１ａ（図３では１本のみ図示する。）が形成されている。これら３本の棒状突起部１２１ａは、それぞれ、上記ドライブハブ（ハブドライバ）１１０の対応する３本の溝１１２ａに挿入される。
【００３１】
ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０は、内円筒状部１２１の下端で内側へ突出するように形成された内側円環状フランジ１２４と、外円筒状部１２２の下端で外側へ突出するように形成された外側円環状フランジ１２５とをさらに有する。内側円環状フランジ１２４の上端には、３個の係合突起１２４ａ（但し、図３では１個のみ図示する。）が形成されている。これら３個の係合突起１２４ａは、それぞれ、上記ドライブハブ（ハブドライバ）１１０の３個の係合穴１１２ａと対応する位置に設けられている。従って、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が図６に示されるように上方へ移動されたとき、これら３個の係合突起１２４ａとドライブハブ（ハブドライバ）１１０の３個の係合突起１１２ａとが互いに係合する。
【００３２】
ローディング機構１００は、動作していない状態では、図５に示されるように、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が開口３２ａ１内に収納された状態にある。一方、ローディング機構１００は、動作した状態では、図６に示されるように、シャーシ３２の下面３２Ｌから上方へ突出した状態となる。すなわち、ローディング機構１００は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０の昇降動作を制御するための昇降制御機構（後で詳細に説明する。）を備えている。ここで簡単に述べると、この昇降制御機構は、ローディング機構１００の非動作時では、図５に示されるように、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０を収納された状態とするために、スプリング１３０の付勢力に抗して、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０を下方に位置するように制御する。一方、昇降制御機構は、ローディング機構１００の動作時では、図６に示されるように、スプリング１３０の付勢力を利用して、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０を上方へ位置するように制御する。
【００３３】
次に、ローディング機構１００に使用される昇降制御機構について詳細に説明する。
【００３４】
ローディング機構１００の昇降制御機構は、サプライリールモータ３４（６０９のステータ６３、ロータ６２のマグネット６２１、および皿状回転体６２３の外周端部を覆うように、回転軸６１１の回りに回動自在に配置されたリングカム１４０を有する。
【００３５】
詳述すると、リングカム１４０は、円環状部材１４１と、内周側円筒部材１４２と、外周側円筒部材１４３とを有する。円環状部材１４１は、ステータ６３、ロータ６２の第２のマグネット６２１および皿状回転体６２３の外周端部の上面を覆うようにその上面から所定距離離間して配置されている。内周側円筒部材１４２は、この円環状部材１４１の内周縁から下方に直角に折り曲げられて、ロータ６２の皿状回転体６２３の外周端部から所定距離離間して配置されている。外周側円筒部材１４３は、円環状部材１４１の外周縁から下方に直角に折り曲げられて、ステータ６３の外周端から所定距離離間して配置されている。
【００３６】
図７に示されるように、この外周側円筒部材１４３の一部には、歯車列４７と係合する歯車部分１４３ａが形成されている。この歯車列４７にはモードモータ４５が係合する。したがって、リングカム１４０はモードモータ４５によって回転駆動される。
【００３７】
内周側円筒部材１４２の内周壁には、図３に示されるように、その下端から上端へ斜めに延在する３本の係合溝１４２ａ（但し、図３では２本のみする。）が形成されている。尚、この３本の係合溝１４２ａは、互いに１２０°の角度間隔を空けて回転軸６１１に対して回転対称となるように配置されている。
【００３８】
また、リングカム１４０の円環状部材１４１には、回転軸６１１の回りに１２０°の等角度間隔で対称に３本の円弧状開口１４１ａが形成されている。一方、シャーシ３２の下面３２Ｌには、これら３本の円弧状開口１４１ａと対応する位置で、１２０°の等角度間隔で対称に配置された３本のピン１４５が設けられている。これら３本のピン１４５がそれぞれ対応する３本の円弧状開口１４１ａに挿入される。
【００３９】
上述したように、円筒形状の開口３２ａ１を形成するために、シャーシ３２の上面３２Ｕが下側に折り曲げられており、それは円筒状部材１５０を構成している。換言すれば、シャーシ３２の一部を利用して円筒状部材１５０が形成されている。この円筒状部材１５０は、リングカムピボットの機能と同様の役目を果たす。詳述すると、円筒状部材１５０は、リングカム１４０の内周側円筒部材１４２の内周壁に近接して配置されている。円筒状部材１５０には、１２０°の等角度間隔で、回転軸６１１と平行な上下方向に長い３本の長孔（ガイド孔）１５０ａが形成されている。
【００４０】
円筒状部材１５０の内周壁に摺接するように、上下動（昇降）自在にドライブリング１６０が配置されている。このドライブリング１６０には、上記３本のガイド孔１５０ａと対応する位置に、１２０°の等角度間隔で半径方向（放射方向）外側に延在した３本の棒状のピン１６１（但し、図３では２本のみ図示する。）が取り付けられている。これら３本のピン１６１の半径方向外側の端は、リングカム１４０の内周側円筒部材１４２に形成された３本の係合溝１４２ａにそれぞれ係合する。
【００４１】
図５に示されるように、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が開口３２ａ１中に収納された状態では、３本のピン１６１は３本の係合溝１４２ａの下端側に位置している。一方、図６に示されるように、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が動作された状態では、３本のピン１６１は３本の係合溝１４２ａの上端側に位置している。
【００４２】
また、ドライブリング１６０は、その上端から内周側へ突出した断面Ｌ字型のフック部１６２を有する。このフック部１６２は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０の外側円環状フランジ１２５と係合している。したがって、このドライブリング１６０の位置によって、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０の位置が規制されることが分かる。
【００４３】
尚、図８乃至図１０に、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が収納された（下がった）時の状態、すなわち、テープカートリッジ２００（図２）がテープドライブ３０からイジェクトされた時の状態を示す。図８は図５の拡大断面図であり、図９は図８の斜視断面図であり、図１０は斜視図である。
【００４４】
又、図１１及び図１２に、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０が動作している（上がった）時の状態、すなわち、テープカートリッジ２００（図２）がテープドライブ３０に挿入された時の状態を示す。図１１は図６の拡大断面図であり、図１２は斜視図である。
【００４５】
尚、図１１に示されるように、ドライバカートリッジ１２０が上がった状態において、３個の係合突起１２４ａはドライブハブ１１０の３個の係合穴１１２ｂと係合するが、それらの間には所定の間隔が空いている。すなわち、ドライバカートリッジ１２０の歯車部とテープカートリッジ２００のリールハブ２０５の歯車部とが互いに噛み合って（係合して）いる状態では、ドライバカートリッジ１２０の高さ位置は、それを上方向へ付勢するスプリング１３０の付勢力とリールハブ２０５を下方向へ付勢する付勢手段（図示せず）の付勢力とが釣り合った位置に決定される。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のローディング機構１００では、ドライバカートリッジ１２０は圧縮コイルバネであるスプリング１３０によって常時上方向へ押され（付勢され）ている。そして、テープカートリッジ２００がテープドライブ３０中に挿入されると、モードモータ４５によって駆動される上記ローディング機構１００が動作して、ドライバカートリッジ１２０の歯車部とテープカートリッジ２００のリールハブ２０５の歯車部とが互いに噛み合う（係合する）ようになっている。
【００４７】
しかしながら、従来のローディング機構１００では、ドライバカートリッジ１２０を上方向へ付勢する手段であるスプリング１３０として圧縮コイルバネを使用しているので、ドライバカートリッジ１２０を押し上げる力（付勢力）が、その円環状部１２３の円周位置によってばらついてしまう。
【００４８】
上述したように、テープカートリッジ２００のリールハブ２０５は、図示しない付勢手段によって下方向へ常時付勢されている。したがって、ドライバカートリッジ１２０は、この下方向の付勢力に抗して、テープカートリッジ２００のリールハブ２０５を押し上げる必要がある。一般に、その押上げ力のスペックは（６Ｎ±０．５Ｎ）の範囲に規定されている。この押上げ力のスペックを満足させるために、スプリング１３０には、このスペックの約４倍の力（すなわち、２４Ｎ±２Ｎ）に相当する荷重が必要になる。そのため、このローディング機構１００を駆動するたのモードモータ４５に過大な負担を与えてしまい、その動作寿命を短くさせてしまうという問題がある。
【００４９】
又、スプリング１３０の荷重（付勢力）が大きすぎるため、樹脂製のドライバカートリッジ１２０及びハブドライバ１１０が変形してしまうおそれがある。この変形と上述した円周位置でのドライバカートリッジ１２０に対するスプリング１３０の押上げ力のバラツキとに起因して、サプライリールモータ６０を回転駆動したときに、ドライバカートリッジ１２０の先端の歯車部で振れが生じてしまう。その為、サプライリールモータ６０が回転することによって、テープカートリッジ２００から繰り出される磁気テープが、上下方向に振れた状態で走行してしまう。その結果、この磁気テープのエッジと、磁気テープを案内するガイドローラ３６のフランジとが互いに強く干渉するのを避けることが困難になる。それによって、磁気テープにダメージを与えてしまう。また、磁気テープ上に正規に記録されているデータを、テープドライブ３０によって再生することができなくなる可能性がある。
【００５０】
したがって、本発明の課題は、ドライバカートリッジの円周位置での押上げ力のバラツキをなくすことができる、ローディング機構を提供することにある。
【００５１】
本発明の他の課題は、樹脂製のドライバカートリッジおよびハブドライバの変形を無くすことができる、ローディング機構を提供することにある。
【００５２】
本発明のさらに他の課題は、ローディング機構を駆動するモードモータの動作寿命を長くすることができる、ローディング機構を提供することにある。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、サプライリールモータ（３４，６０）を搭載したテープドライブ（３０）に、リールハブ（２０５）を持つサプライリールを内蔵したテープカートリッジ（２００）が挿入されたときに、サプライリールにサプライリールモータを係合させるためのローディング機構（１００Ａ）であって、サプライリールモータは、テープドライブの開口（３２ａ１）を持つシャーシ（３２）の下面側に配置されており、ローディング機構は、シャーシの下面とサプライリールモータとの間に配置されており、ローディング機構は、回転軸（６１１）の回りに回転可能に取り付けられたサプライリールモータのロータ（６２）に固定されたハブドライバ（１１０Ａ）であって、下端に係合穴（１１２Ａａ）を持つハブドライバと、該ハブドライバの外周に上下動自在に配置されたドライバカートリッジ（１２０Ａ）であって、円筒状溝（１２０Ａａ）を持ち、上方へ移動されたときサプライリールのリールハブと係合し、上方へ移動されたときにハブドライバの係合穴と係合する係合突起（１２４Ａａ）を持つ、ドライバカートリッジと、ドライバカートリッジの昇降動作を制御する昇降制御機構（１４０，１５０，１６０）と、ドライバカートリッジを上方へ引き上げるように、ドライバカートリッジとハブドライバとの間に磁気的吸引力を作用させる磁気的吸引手段（１７０，１８０）と、ドライバカートリッジの円筒状溝内に配置されて、磁気的吸引力が作用する範囲に達する程度の付勢力でドライバカートリッジを上方へ常に付勢するスプリング（１３０Ａ）とを有することを特徴とするローディング機構が得られる。
【００５４】
上記ローディング機構において、ハブドライバ（１１０Ａ）は、サプライリールモータのロータに固定された円環状部（１１１Ａ）であって、係合穴を持つ円環状部を有し、ドライバカートリッジ（１２０）は、円環状部と離間して対向配置される内側円環状フランジ（１２４Ａ）であって、係合突起を持つ内側円環状フランジを有して良い。この場合、上記磁気的吸引手段は、ハブドライバの円環状部の下面に付着された第１のマグネット（１７０）と、この第１のマグネットと磁気的吸引可能に対向した状態で、ドライバカートリッジの内側円環状フランジの上面に付着された第２のマグネット（１８０）とから構成されて良い。
【００５５】
また、上記ローディング機構において、ハブドライバ（１１０Ａ）は、磁性材料で作られて良い。ハブドライバは、サプライリールモータのロータに固定された円環状部（１１１Ａ）であって、係合穴を持つ円環状部を有し、ドライバカートリッジ（１２０Ａ）は、円環状部と離間して対向配置される内側円環状フランジ（１２４Ａ）であって、係合突起を持つ内側円環状フランジを有して良い。この場合、上記磁気的吸引手段は、ハブドライバの円環状部と対向した状態で、ドライバカートリッジの内側円環状フランジの上面に付着されたマグネット（１８０）から構成されて良い。
【００５７】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００５９】
本発明によるローディング機構が適用されるテープドライブの外観は図１に図示されているものと同様である。
【００６０】
図１３および図１４を参照して、本発明の一実施の形態に係るローディング機構１００Ａについて説明する。図１３はローディング機構１００Ａの主要部の斜視断面図であり、図１４はローディング機構１００Ａの主要部の分解斜視図である。
【００６１】
図示のローディング機構１００Ａは、ハブドライバ、ドライバカートリッジ、およびスプリングが変更されている点と、後述するマグネットが付加されている点を除いて、従来のローディング機構１００と同様の構成を有する。したがって、ハブドライバ、ドライバカートリッジ、およびスプリングに、それぞれ、１１０Ａ、１２０Ａ、および１３０Ａの参照符号を付す。そして、図示のローディング機構１００Ａにおいて、従来のローディング機構１００の構成要素と同一の機能を有するものには同一の参照符号を付し、それらの構成要素については説明を簡略化するためにその説明を省略する。
【００６２】
ハブドライバ１１０Ａは、従来のハブドライバ１１０と同様に、円環状部１１１Ａと円筒状部１１２Ａとを有する。しかしながら、ハブドライバ１１０Ａの円環状部１１１Ａの直径は、従来のハブドライバ１１０の円環状部１１１よりも大きい。また、従来のハブドライバ１１０では、その円筒状部１１２が円環状部１１１の外周端から下方へ直角に折り曲げられているのに対して、図示のハブドライバ１１０Ａでは、その円筒状部１１２Ａが円環状部１１１Ａの下面の所定半径位置から下方へ直角に折り曲げられている。但し、円筒状部１１２と円筒状部１１２Ａとは同じ径を持つ。
【００６３】
さらに、従来のハブドライバ１１０では、その円筒状部１１２の外周壁に３本の溝１１２ａが形成されていたのに対して、図示のハブドライバ１１０Ａでは、その円環状部１１１Ａに１２０°の等角度間隔で半径方向に延在する３本のスリット１１１Ａａが形成されている。
【００６４】
尚、図示のハブドライバ１１０Ａの円筒状部１１２Ａには、従来のハブドライバ１１０の円筒状部１１２の３個の係合穴１１２ｂと同様の、３個の係合穴１１２Ａｂが形成されている。
【００６５】
一方、ドライバカートリッジ１２０Ａも、従来のドライバカートリッジ１２０と同様に、内円筒状部１２１Ａと、外円筒状部１２２と、円環状部１２３とを有する。そして、ドライバカートリッジ１２０Ａは、内円筒状部１２１Ａと外円筒状部１２２との間に形成された円筒状溝１２０Ａａを持つ。しかしながら、図示のドライバカートリッジ１２０Ａの内円筒状部１２１Ａの肉厚は、従来のドライバカートリッジ１２０の内円筒状部１２１のものより薄くなっている。
【００６６】
従来のドライバカートリッジ１２０と同様に、図示のドライバカートリッジ１２０Ａの内円筒状部１２１Ａの内周壁には、上下方向に延在する３本の棒状突起部１２１Ａａが形成される。これら３本の棒状突起部１２１Ａａは、上記ハブドライバ１１０Ａの３本のスリット１１１Ａａに挿入され得る。
【００６７】
また、従来のドライバカートリッジ１２０と同様に、図示のドライバカートリッジ１２０Ａは、内側円環状フランジ１２４Ａと外側円環状フランジ１２５とをさらに有する。図示の内側円環状フランジ１２４Ａは、内円筒状部１２１Ａの肉厚が薄くなっているので、従来の内側円環状フランジ１２４よりも外径が大きくなっている。内側円環状フランジ１２４Ａの上面の内周端には、従来の内側円環状フランジ１２４と同様に、上記ハブドライバ１１０Ａの３個の係合穴１１２Ａｂと対応する位置に、３個の係合突起１２４Ａａが形成されている。従って、ドライバカートリッジ１２０Ａが、後述する図１６に示されるように上方へ移動されたとき、これら３個の係合突起１２４Ａａとハブドライバ１１０Ａの３個の係合穴１１２Ａｂとが互いに係合する。
【００６８】
従来のスプリング１３０と同様に、図示のスプリング１３０Ａも、ドライバカートリッジ１２０Ａの円筒状溝１２０Ａａ内に配設されている。そして、スプリング１３０Ａは、ドライバカートリッジ１２０Ａを常時上方へ付勢している。しかしながら、従来のスプリング１３０の荷重（付勢力）は、前述したように、（２４Ｎ±２Ｎ）と非常に強いのに対して、図示のスプリング１３０Ａの荷重（付勢力）は、０．５Ｎ程度と非常に弱いもので良い。このように、スプリング１３０Ａの荷重（付勢力）を従来のものより極めて弱くできるのは、以下に説明するように、図示のローディング機構１００Ａでは、マグネットの磁気的吸引力を利用して、ドライバカートリッジ１２０Ａを上方へ持ち上げるからである。換言すれば、図示のスプリング１３０Ａは、この磁気的吸引力が作用する範囲に達する程度に、ドライバカートリッジ１２０Ａを上方へ付勢するだけの非常に弱い付勢力（荷重）を有しているもので良い。
【００６９】
図示のローディング機構１００Ａは、３個のマグネット片から成る第１のマグネット１７０と、３個のマグネット片から成る第２のマグネット１８０とを更に備えている。第１のマグネット１７０は、ハブドライバ１１０Ａの円環状部１１１Ａの下面上の外周側に付着（接着）されている。一方、第２のマグネット１８０は、第１のマグネット１７０と磁気的吸引可能に対向した状態で、ドライバカートリッジ１２０Ａの内側円環状フランジ１２４Ａの上面上に付着（接着）されている。したがって、第１のマグネット１７０はハブドライバ側マグネットとも呼ばれ、第２のマグネット１８０はドライバカートリッジ側マグネットとも呼ばれる。
【００７０】
尚、ハブドライバ側マグネット１７０は、図１４に示されるように、全体として円環状に配置されているが、３本のスリット１１１Ａａの箇所で３個のマグネット片に分割（分離）されている。同様に、ドライバカートリッジ側マグネット１８０も、図１４に示されるように、全体として円環状に配置されているが、３本の棒状突起部１２１Ａａの箇所で３個のマグネット片に分割（分離）されている。
【００７１】
ハブドライバ側マグネット１７０とドライバカートリッジ側マグネット１８０とは、互いに磁気的に吸引可能なように、それらの対向面が逆極性に着磁されている。例えば、ハブドライバ側マグネット１７０の対向面がＮ極に着磁されているとすると、ドライバカートリッジ側マグネット１８０の対向面はＳ極に着磁されている。
【００７２】
このように本実施の形態では、ハブドライバ１１０Ａおよびドライバカートリッジ１２０Ａにそれぞれマグネット１７０および１８０を接着（付着）することによって、ドライバカートリッジ１２０Ａをハブドライバ１１０Ａへ近づける方向へ、磁気的吸引力を利用して上方へ持ち上げる力を作用させている。しかしながら、ドライバカートリッジ１２０Ａが下がっている状態では、第１および第２のマグネット１７０および１８０同士が互いに離れているので、上記磁気的吸引力だけではドライバカートリッジ１２０Ａを持ち上げる力が不足している場合もあり得る。そこで、本実施の形態では、上述したように、低荷重の圧縮コイルバネであるスプリング１３０Ａにより、ドライバカートリッジ１２０Ａを上記磁気的吸引力が作用する範囲に達する程度の付勢力で上方へ付勢している。
【００７３】
図１５は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０Ａが収納された（下がった）時の状態、すなわち、テープカートリッジ２００（図２）がテープドライブ３０からイジェクトされた時の状態を示す拡大断面図である。
【００７４】
又、図１６は、ドライブギヤ（ドライバカートリッジ）１２０Ａが動作している（上がった）時の状態、すなわち、テープカートリッジ２００（図２）がテープドライブ３０に挿入された時の状態を示す拡大断面図である。
【００７５】
尚、図１６に示されるように、ドライバカートリッジ１２０Ａが上がった状態のドライバカートリッジ１２０Ａの高さ位置は、従来と同様に、ハブドライバ１１０Ａによって決定される。
【００７６】
上述したように、本実施の形態によるローディング機構１００Ａでは、ドライバカートリッジ１２０Ａの歯車部とテープカートリッジ２００のリールハブ２０５（図２）の歯車部との噛み合い（係合）を、マグネット１７０および１８０の磁気的吸引力を利用して行っているので、ドライバカートリッジ１２０Ａを押上げる力（持ち上げる力）が、円環状部１２３の円周位置によってバラツクことはない。したがって、ドライバカートリッジ１２０Ａがテープカートリッジ２００のリールハブ２０５を押上げる力は、上述した（６Ｎ±０．５Ｎ）のスペックよりもある程度のマージンがあれば良いことになる。したがって、樹脂製のドライバカートリッジ１２０Ａおよびハブドライバ１１０Ａが変形することは無くなる。
【００７７】
その結果、従来の技術において問題となっていた、サプライリールモータ６０を回転駆動したときに、ドライバカートリッジ１２０Ａの先端の歯車部での振れが生じるのを防止することができる。その為、サプライリールモータ６０（３４）が回転することによって、テープカートリッジ２００から繰り出される磁気テープが、上下方向に振れた状態で走行するのを防止することができる。その結果、この磁気テープのエッジと、磁気テープを案内するガイドローラ３６のフランジとが互いに強く干渉するのを避けることが可能になる。それによって、磁気テープにダメージを与えるのを防止できる。また、磁気テープ上に正規に記録されているデータを、テープドライブ３０によって再生することができなくなるという、従来の技術の不都合も解消され得る。
【００７８】
また、本実施の形態では、ドライバカートリッジ１２０Ａを上方へ付勢するために、低荷重（弱付勢力）の圧縮コイルバネであるスプリング１３０Ａを使用できるので、このローディング機構１００Ａを駆動するたのモードモータ４５に加わる負担を減少することができ、その動作寿命を延長することができる。
【００７９】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、ハブドライバ１１０Ａとドライバカートリッジ１２０Ａとの両方にそれぞれ第１および第２のマグネット１７０および１８０を付着（接着）しているが、ドライバカートリッジ１２０Ａにのみ第２のマグネット１８０を付着（接着）し、ハブドライバ１１０Ａに対する第１のマグネット１７０の付着（接着）を省いても良い。この場合、ハブドライバ１１０Ａを磁性材料で作れば良い。但し、磁気的吸引力は、上述した実施の形態の場合よりも減少してしまう。また、上述した実施の形態では、第１および第２のマグネット１７０および１８０の各々は、３個の分割（分離）されたマグネット片から構成されているが、１つの連続した円環状のマグネット片で構成されても良い。この場合、３本のスリット１１１Ａａの箇所や３本の棒状突起部１２１Ａａの箇所を避けるように、それらの箇所に相当する部分にスリットを形成すれば良い。
【００８０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、ドライバカートリッジとテープカートリッジのリールハブとの噛み合い（係合）を、マグネットの磁気的吸引力を利用して行っているので、ドライバカートリッジを押上げる力（持ち上げる力）が、その円環状部の円周位置によってバラツクことはない。したがって、ドライバカートリッジがテープカートリッジのリールハブを押上げる力は、所定のスペックよりもある程度のマージンがあれば良いことになる。したがって、樹脂製のドライバカートリッジおよびハブドライバが変形するのを防止できる。その結果、従来の技術において問題となっていた、サプライリールモータを回転駆動したときに、ドライバカートリッジの先端の歯車部での振れが生じるのを防止することができる。その為、テープカートリッジから繰り出される磁気テープが上下方向に振れた状態で走行するのを防止することができる。その結果、この磁気テープのエッジと、磁気テープを案内するガイドローラのフランジとが互いに強く干渉するのを避けることが可能になる。それによって、磁気テープにダメージを与えるのを防止できる。また、磁気テープ上に正規に記録されているデータを、テープドライブによって再生することができなくなるという、従来の技術の不都合も解消され得る。また、ドライバカートリッジを上方へ付勢するために、低荷重（弱付勢力）の圧縮コイルバネであるスプリングを使用できるので、このローディング機構を駆動するたのモードモータに加わる負担を減少することができ、その動作寿命を延長することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るローディング機構が適用されるテープドライブを構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すテープドライブによって駆動されるテープカートリッジを背面から見た状態を示す斜視図である。
【図３】図１のテープドライブに用いられる従来のローディング機構を裏面（下面）側から見た状態で示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す従来のローディング機構を含むテープドライブを表面（上面）側から見た状態で示す分解斜視図である。
【図５】図３の従来のローディング機構における、ドライバカートリッジ収納時の状態を示す断面図である。
【図６】図３の従来のローディング機構における、ドライバカートリッジ動作時の状態を示す断面図である。
【図７】図３の従来のローディング機構を駆動するモードモータを含む駆動系を示す斜視図である。
【図８】図５の拡大断面図である。
【図９】図８の斜視断面図である。
【図１０】図９の斜視図である。
【図１１】図６の拡大断面図である。
【図１２】図１１の斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係るローディング機構の主要部の斜視断面図である。
【図１４】図１３に示すローディング機構の主要部の分解斜視図である。
【図１５】図１３のローディング機構において、ドライバカートリッジが収納された（下がった）時の状態を示す拡大断面図である。
【図１６】図１３のローディング機構において、ドライバカートリッジが動作している（上がった）時の状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
３０ テープドライブ
３２ シャーシ
３２ａ１ 開口
３４、６０ サプライリールモータ
６１１ 回転軸
６２ ロータ
１００Ａ ローディング機構
１１０Ａ ハブドライバ（ドライブハブ）
１１１Ａ 円環状部
１１２Ａｂ 係合穴
１２０Ａ ドライバカートリッジ（ドライブギヤ）
１２０Ａａ 円筒状溝
１２４Ａ 内側円環状フランジ
１２４Ａａ 係合突起
１３０Ａ スプリング
１７０、１８０ マグネット
２００ テープカートリッジ
２０５ リールハブ

Claims (3)

1. サプライリールモータを搭載したテープドライブに、リールハブを持つサプライリールを内蔵したテープカートリッジが挿入されたときに、前記サプライリールに前記サプライリールモータを係合させるためのローディング機構であって、前記サプライリールモータは、前記テープドライブの開口を持つシャーシの下面側に配置されており、前記ローディング機構は、前記シャーシの下面と前記サプライリールモータとの間に配置されており、前記ローディング機構は、
   回転軸の回りに回転可能に取り付けられた前記サプライリールモータのロータに固定されたハブドライバであって、下端に係合穴を持つ前記ハブドライバと、
   該ハブドライバの外周に上下動自在に配置されたドライバカートリッジであって、円筒状溝を持ち、上方へ移動されたとき前記サプライリールの前記リールハブと係合し、前記上方へ移動されたときに前記ハブドライバの前記係合穴と係合する係合突起を持つ、前記ドライバカートリッジと、
   前記ドライバカートリッジの昇降動作を制御する昇降制御機構と、
   前記ドライバカートリッジを上方へ引き上げるように、前記ドライバカートリッジと前記ハブドライバとの間に磁気的吸引力を作用させる磁気的吸引手段と、
   前記ドライバカートリッジの前記円筒状溝内に配置されて、前記磁気的吸引力が作用する範囲に達する程度の付勢力で前記ドライバカートリッジを上方へ常に付勢するスプリングと
   を有することを特徴とするローディング機構。
2. 前記ハブドライバは、前記サプライリールモータのロータに固定された円環状部であって、前記係合穴を持つ前記円環状部を有し、
   前記ドライバカートリッジは、前記円環状部と離間して対向配置される内側円環状フランジであって、前記係合突起を持つ前記内側円環状フランジを有し、
   前記磁気的吸引手段は、前記ハブドライバの前記円環状部の下面に付着された第１のマグネットと、該第１のマグネットと磁気的吸引可能に対向した状態で、前記ドライバカートリッジの前記内側円環状フランジの上面に付着された第２のマグネットとを有する、請求項１に記載のローディング機構。
3. 前記ハブドライバは、磁性材料で作られており、前記ハブドライバは、前記サプライリールモータのロータに固定された円環状部であって、前記係合穴を持つ前記円環状部を有し、
   前記ドライバカートリッジは、前記円環状部と離間して対向配置される内側円環状フランジであって、前記係合突起を持つ前記内側円環状フランジを有し、
   前記磁気的吸引手段は、前記ハブドライバの前記円環状部と対向した状態で、前記ドライバカートリッジの前記内側円環状フランジの上面に付着されたマグネットを有する、請求項１に記載のローディング機構。

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