JP2002150744A

JP2002150744A - ディスク装置

Info

Publication number: JP2002150744A
Application number: JP2000338639A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kajino; 修梶野; Yoshihiro Mushishika; 由浩虫鹿
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】庫内の気圧を下げて風損低減するディスク装
置において、ポンプ動作により消費電力が増大する。ま
た、ポンプ付加によりコストアップする。【解決手段】スピンドル電流で気圧を計測し、気圧が
高いときのみポンプを動作させる。ローディング機構を
ポンプで駆動しアクチュエータを兼用して部品点数を減
らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク上に形成
されたトラックに情報の記録または再生を行うディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯型パーソナルコンピュータに
もＣＤやＤＶＤ等の光ディスク装置が搭載されるように
なってきており、ディスク装置の薄型化に加えて、耐振
動・耐衝撃性の向上や低消費電力、低騒音といった性能
も要求されてきている。一方、光ディスク装置としては
データ転送レートを大きくするための高倍速化が進んで
おり、ディスクを高速で回転させることに起因して、振
動、騒音、消費電力が増大する傾向がありこれらの相反
する課題の解決が必要となってきている。

【０００３】これに対し、ディスク周囲を気密壁で囲
み、ポンプで空気を吸い出してディスクと空気の摩擦を
低減し、スピンドルモータの消費電力を低減するという
技術が特開平１０−２２２９６０号公報に開示されてい
る。この構成を、図１３を用いて説明する。

【０００４】図１３は、従来のディスク装置の一例の断
面図である。ケーシング１０１内には、光ディスク１０
２へ情報の記録再生を行う光ヘッド１０３、光ディスク
１０２を回転させるスピンドルモータ１０４、光ディス
ク１０２をケーシング外に搬送する際にディスクを乗せ
るトレイ１０５、トレイ１０５を移動させるローディン
グ機構（図示せず）が設けられている。ケーシング１０
１の一部には、トレイ１０５を出し入れするために開閉
可能に構成されたベゼル１０６が設けられ、隔壁１０７
とともに気密室１０８を構成している。気密室１０８の
下方には、小型の真空ポンプ１０９が取り付けられてお
り、気密室１０８は排気管１１０を介してこの真空ポン
プ１０９に接続されて、気密室１０８が減圧される構成
になっている。光ディスク１０２の周囲を気密室１０
８とし、真空ポンプ１０９で減圧することにより、光デ
ィスク１０２を高速回転させたときにも空気抵抗が少な
く、スピンドルモータ１０４の消費電力を少なく抑えて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記消費電力
を低減する従来の装置では以下の様な課題があった。

【０００６】第１に、真空ポンプ１０９の動作効率が悪
く、ポンプ駆動に要する消費電力が大きかった。真空ポ
ンプ１０９を常時動作させ続けると、気密室１０８内の
気圧は真空ポンプ１０９の能力によってきまる所定の気
圧（以下限界圧と呼ぶ）までは下がるが、それ以後は真
空ポンプ１０９を動作し続けても気圧を下げることがで
きなくなる。この状態で真空ポンプ１０９を動作させ続
けておくことは無駄であり消費電力の損失となるが、従
来こうしたタイミングを把握して効率よく制御すること
ができなかった。

【０００７】例えば、タイマーなどで一定時間動作させ
るということは可能であるが、ドライブの気密状態の個
体ばらつきや使用条件などにより、必要以上の時間真空
ポンプ１０９を動作させたり、逆に気密室１０８内の気
圧が限界圧まで下がる前に真空ポンプ１０９を停止して
光ディスク１０２の空気抵抗を十分下げることができな
かったりすることが発生し、消費電力を増大させてしま
う。

【０００８】また、気密室１０８を完全な気密状態に保
持することは困難で実際には空気がわずかに漏れ込む
が、ポンプ動作を停止した後に気圧が少しづつ上昇して
光ディスク１０２の空気抵抗が上がりスピンドルモータ
１０４の電流が増大しても、これを修正することができ
ず消費電力を増大させてしまうという課題があった。

【０００９】第２に、ローディング機構の駆動用モータ
等と共に、真空ポンプ１０９というアクチュエータをデ
ィスク装置に追加する必要があり、アクチュエータの増
加により大幅なコストアップとなる上、全体寸法が規格
化されている場合の多いディスク装置の中に設置スペー
スを確保する必要があるという課題があった。

【００１０】第３に、光ディスク１０２を取り出すイジ
ェクト動作において、ベゼル１０６を開く際に極めて大
きな動力を必要とする。気密室１０８が大気圧より低圧
になっている状態では、ベゼル１０６には大気圧と気密
室１０８内の気圧の差に相当する力がベゼル１０６を開
くのを妨げる方向に作用する。これにうち勝ってベゼル
１０６を開くのには大きな力を必要とし、巨大なアクチ
ュエータが必要となりコストアップを招き、また大電流
が必要なことにより消費電力が増大するという課題があ
った。

【００１１】本発明は上記課題を解決し、真空ポンプを
効率的に動作させることが出来、アクチュエータの兼用
を可能として省部品、省スペース化を図り、ベゼルをわ
ずかな力で開くことができるので巨大なアクチュエータ
が不要な、省電力で低コストなディスク装置を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のディスク装置は、ディスクの周囲を覆う気
密壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出するポ
ンプと、前記気密壁の内側の平均気圧に相関する物理量
を検出するセンシング手段と、前記物理量があらかじめ
定めたしきい値より大きい場合に前記ポンプを作動させ
るポンプ制御手段とを備えたものである。

【００１３】また、上記課題を解決するために、本発明
のディスク装置は、ディスクを、ユーザーが前記ディス
クを交換可能なイジェクト位置と、前記ディスクへの情
報の記録再生が可能なローディング位置との間で移動可
能に設けたローディング機構と、前記ディスクの周囲を
覆う気密壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出
するポンプとを備え、前記ローディング手段は、前記ポ
ンプが発生する吸気または排気による気圧変化を前記ロ
ーディング機構の駆動力に変換する変換手段を備えるも
のである。

【００１４】また、上記課題を解決するために、本発明
のディスク装置は、ディスクを、ユーザーが前記ディス
クを交換可能なイジェクト位置と、前記ディスクへの情
報の記録再生が可能なローディング位置との間で移動可
能に設けたローディング機構と、前記ディスクの周囲を
覆う気密壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出
するポンプと、前記気密壁の少なくとも一部と一体に構
成され、前記ディスクが前記ローディング位置から前記
イジェクト位置に移動する際には装置外方向に平行移動
または回動するベゼルと、前記気密壁の内側に空気を吸
入する吸気手段とを備え、前記ベゼルが装置外方向に移
動する前には、前記吸気手段が動作して前記気密壁の内
側と外側の気圧差を減少させることを特徴とするもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態のディスク
装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の実施の形態における、イジェクト状態のディス
ク装置の分解斜視図である。

【００１６】図１において、１はディスクで、螺旋状か
同心円状の情報トラックがきられたものである。２は光
ヘッドで、ディスク１に対して半径方向に移送され、デ
ィスク１にレーザービームを照射することで情報の記録
を行い、また、ディスク１にレーザービームを照射し反
射して返ってくるビームによりディスク１に記録された
情報の読みとりを行うものである。３はスピンドルモー
タで、ディスク１の中心に設けられたセンタ穴を３つの
爪で掴んで保持するとともに、ディスク１をその種別に
応じてあらかじめ定められた回転速度で回転させるモー
タであり、回転速度をセンシングするホール素子（図示
せず）を備えている。４はトラバースで、スピンドルモ
ータ３や光ヘッド２を一体に支持する板金部品である。
５はケーシングで、ディスク装置の外装であり、ディス
ク装置をパーソナルコンピュータに内蔵して固定するた
めのねじ穴（図示せず）等が設けられており、上側ケー
シング５ａ、下側ケーシング５ｂから構成されている。

【００１７】６はスライド機構であり、下側ケーシング
５ｂ上に設けられて後述するドロワ７をスライド移動可
能に支持している。７はドロワで、トラバース４をゴム
ダンパ（図示せず）を介して保持するとともに、イジェ
クト位置（ケーシング５から引き出されてディスク１が
露出しユーザーがディスク１を交換することの可能な位
置）と、ローディング位置（ケーシング５の内部に完全
に格納される位置）との間をスライド機構６により自在
にスライドできる様に構成されている。また、ドロワ７
は下側ケーシング５ｂとの間にロック機構（図示せず）
を備え、一旦ローディング位置に押し込まれると、ドロ
ワ７が下側ケーシング５ｂにロックされる様に構成され
ている。８はベゼルで、ドロワ７と一体に組み立てら
れ、外装の中でユーザー側に露出する部分である。ベゼ
ル８をはじめトラバース４，スピンドルモータ３、ディ
スク１等は、ドロワ７がローディング位置からイジェク
ト位置に移動する際に、ドロワ７と一体になってスライ
ド移動し、ケーシング５外に露出する様に構成されてい
る。

【００１８】９はイジェクトスイッチで、ディスク１の
入れ替えを行う際にユーザーが押すことにより、ドロワ
７の引き出し動作を行わせるスイッチであり、ベゼル８
の外側に、ユーザーが操作できる位置に配置されてい
る。１０はシールで、ベゼル８のケーシング５側に設け
られた弾性材であり、ドロワ７がローディング位置にあ
る場合に、ベゼル８とケーシング５の間で圧縮されてデ
ィスク装置内外での空気および埃の流入出を防止する。

【００１９】図２は、本発明の実施の形態における、ロ
ーディング完了状態のディスク装置の分解斜視図であ
る。図２において、１２は気密壁で、ほぼ気密の密閉空
間をディスク１（図１参照）の周囲に構成するものであ
る。後述するポンプ２１と吸気弁２７を除いて空気の出
入りがほとんど生じない様に構成されている。気密壁１
２は、ドロワ７がローディング位置にある場合に、ドロ
ワ７の一部である７ａ、７ｂ、上側ケーシング５ａの一
部である５ｃ、下側ケーシング５ｂの一部である５ｄ，
５ｅ，５ｆ、ベゼル８から構成される。

【００２０】再び図１を参照する。１３はモータドライ
バで、スピンドルモータ３に駆動電流を供給するＩＣで
ある。１３ａはモータ制御手段で、モータドライバ１３
に電流指示値を与えてスピンドルモータ３へ供給する電
流量の制御を行うものである。モータ制御手段１３ａ
は、ディスク１の種別毎に定められあらかじめ後述する
ＲＯＭ１５に格納されている目標回転速度Ｎｔ（例え
ば、ＣＤ−ＲＯＭの４８倍速であれば約１００００ｒｐ
ｍ）に対して、実際の回転速度Ｎが一致するように、モ
ータドライバ１３に与える電流指示値Ｊを制御する。１
４はＣＰＵで、モータ制御手段１３ａや、光ヘッド２な
どディスク装置全体のコントロールを行う。

【００２１】１５はＲＯＭで、ＣＰＵ１４が実行するソ
フトウエア等をあらかじめ記憶しておく読み出し専用メ
モリである。ＲＯＭ１５には、センシング手段４１、し
きい値算出手段４２、ポンプ制御手段４３がソフトウエ
アとして実装されている。これらについては後で詳細に
説明する。１６はＲＡＭで、ＣＰＵ１４がＲＯＭ１５に
記録されたソフトウエアを実行する際に一時記憶領域と
して利用するメモリである。１７は回路部で、モータド
ライバ１３やＣＰＵ１４をはじめ、モータ制御手段１３
ａ、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、ＤＳＰ１８等を実装して
ディスク装置内に配置される基板である。また、ここで
はＤＳＰ１８を特に動作時の通電により発熱し高温とな
り、冷却が必要な発熱部品としている。

【００２２】１９はローディング完了検出手段で、回路
部１７上に設けられ、ドロワ７がローディング位置まで
移動する際にドロワ７に接触して押され、ローディング
位置への移動の完了を検出してＣＰＵ１４に通知するス
イッチである。２０はＦＰＣで、回路部１７とトラバー
ス４の間で信号の授受を可能にする配線部品であり、ド
ロワ７の位置が変わっても変形して追従可能な材質で構
成されている。２１はポンプで、気密壁１２の中でディ
スク１の外周近傍に配置され、ＣＰＵ１４の指令に基づ
いて気密壁１２内の空気を外に吐き出し、気密壁１２内
の平均気圧を下げるダイヤフラム型のポンプである。

【００２３】ディスク１が回転しているときには、ディ
スク１の周囲の空気は、空気自身の持つ粘性によりディ
スク１とともに回転し、同時に遠心力により外周側に流
れる。これにより気密壁１２内ではディスク１の外周側
に空気が寄せられ圧縮させられるため、内周側に比較し
外周側の方が気圧が高くなるが、ポンプ２１のうち後述
するポンプ吸気口２１ａは、気密壁１２の中のうち相対
的に気圧が高い外周近傍に設置されている。２２ａはロ
ーディングパイプ（変換手段）で、じゃばら状の伸縮可
能な中空パイプであり、一端が下側ケーシング５ｂに固
定され、他端がドロワ７に設けられた、後述する第２の
排気切替器２４ｂに固定されている。

【００２４】ポンプ２１からの排気が、後述する排気案
内手段２３を通じてローディングパイプ２２ａに吹き込
まれると、ローディングパイプ２２ａ内部の気圧が上昇
し、この気圧変化によりじゃばら部分が伸長して、ドロ
ワ７を押し出す駆動力を発生する。２２はローディング
機構で、スライド機構６、ポンプ２１、ローディングパ
イプ２２ａから構成され、ポンプ２１の排気による気圧
変化を駆動力に変換してドロワ７を押し出し、ディスク
１をローディング位置からイジェクト位置まで搬送す
る。

【００２５】図３は、本発明の実施の形態における、ポ
ンプから排気される空気を導くための排気機構部の斜視
図である。図３において、２１ａはポンプ吸気口で、気
密壁１２内に配置され気密壁１２内の空気を吸い込むポ
ンプ２１の吸気口である。２１ｂはポンプ排気口で、ポ
ンプ吸気口２１ａから吸い込んだ空気を送り出すポンプ
２１の排気口である。２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ
は排気案内手段で、ポンプ２１の排気を導く中空のパイ
プである。排気案内手段２３ａはポンプ排気口２１ｂと
後述する第１の排気切替器２４ａをつなぐパイプ、排気
案内手段２３ｂは、第１の排気切替器２４ａと後述する
第２の排気切替器２４ｂをつなぐパイプである。２４ａ
は第１の排気切替器、２４ｂは第２の排気切替器で、Ｃ
ＰＵ１４の指令に基づいてソレノイド２４ｃ、２４ｄを
動作させ、ポンプ２１によって吸い上げられる空気の排
気方向を所望の排気案内手段２３またはローディングパ
イプ２２ａに切り替える機構部品である。

【００２６】図４は、本発明の実施の形態における、ド
ロワ７がローディング位置にある場合の部分断面図であ
る。ポンプ２１、排気案内手段２３ａ、２３ｂ、２３
ｃ、２３ｄ、排気切替器２４ｂは、ドロワ７に固定され
ており、ドロワ７がスライド機構６上でスライド移動す
る際には一体に動く様に構成されている。ドロワ７がス
ライド機構６上をローディング位置まで移動した状態で
は、排気案内手段２３ｄの一端は、回路部１７上のＤＳ
Ｐ１８（発熱部品）に排気が当たるように配置されてい
る。また、排気案内手段２３ｃは、出口が光ヘッド２が
最外周に位置している場合に排気が光ヘッド１に当たる
ように配置されている。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態における、イ
ジェクトスイッチ９近傍の分解斜視図である。図５にお
いて、２５は板バネで、ベゼル８との間にイジェクトス
イッチ９を挟み込んで組み立てられる。このときベゼル
８に設けられたスイッチ穴８ｂからイジェクトスイッチ
９が露出するが、ユーザーがイジェクトスイッチ９を押
した後に指を離すと、板バネ２５の付勢力でイジェクト
スイッチ９を元の位置まで戻す。板バネ２５のうち、イ
ジェクトスイッチ９が取り付けられる中央部２５ａの周
囲には、ブリッジ部２５ｂを除いてバネ穴２５ｃが作ら
れており、ブリッジ部２５ｂが弾性変形して付勢力を発
生する。また、板バネ２５には固定穴２５ｄが設けられ
ており、ベゼル８に設けられた支柱８ｃに挿入してベゼ
ル８に固定される。

【００２８】２６は電子スイッチで、ベゼル８がドロワ
７にネジ止め固定（図示せず）される際に、イジェクト
スイッチ９の裏側と接触する位置に設けられており、イ
ジェクトスイッチ９がユーザーに押されるとイジェクト
スイッチ９自身によって電子スイッチ２６が押されてイ
ジェクトスイッチ９が押されたことをＣＰＵ１４に知ら
せるとともに、ドロワ７に備えられたロック機構（図示
せず）を解除して、ドロワ７を下側ケーシング５ｂから
スライド移動可能にする。２７は吸気弁で、イジェクト
スイッチ９と一体に構成され、ベゼル８と当接してイジ
ェクトスイッチ９がスイッチ穴８ｂから脱落することを
防止している。２７ａは吸気弁シールで、吸気弁２７上
に設けられ、弾性を持ち機密性の高い材質からなりイジ
ェクトスイッチ９を囲むように設けられているシールで
ある。イジェクトスイッチ９が押されていない状態で
は、ベゼル８に押しつけられて変形し、後述する吸気穴
２８の密閉度を高めている。

【００２９】２８は吸気穴で、吸気弁シール２７ａとベ
ゼル８から構成されており、イジェクトスイッチ９が押
されることでベゼル８と吸気弁シール２７ａとの間にで
きる隙間である。２９は吸気通路であり、板バネ２５の
バネ穴２５ｃとドロワ吸気口７ｃからなり、吸気穴２８
から流入した空気を気密壁１２内に導くものである。３
０は吸気手段で、イジェクトスイッチ９、吸気穴２８、
吸気通路２９から構成され、ドロワ７がイジェクト位置
に移動する前に動作して空気を気密壁１２内に導入し、
前記気密壁の内側と外側の気圧差を少なくする。

【００３０】図６は、本発明の実施の形態における、Ｒ
ＯＭ１５に実装されるソフトウエア部品とディスク装置
内の部品との間の信号の流れを示すブロック図である。
図６において、４１はセンシング手段で、スピンドルモ
ータ３の回転速度Ｎとモータ制御手段１３ａがモータド
ライバ１３へ出力する電流指示値Ｊとを基に気圧値Ｓを
算出し、気圧検出を行う。モータドライバ１３に入力さ
れる電流指示値Ｊは、モータドライバ１３から出力され
るスピンドル電流値との間に通常ほぼ比例の関係があ
り、また、気圧はスピンドル電流値と回転数の関数であ
る。よって、電流指示値Ｊと回転数から気圧値Ｓを推定
することが可能となる。以下、気圧がスピンドル電流値
と回転数の関数である理由を説明する。

【００３１】図７は、本発明の実施の形態における、気
密壁１２内の平均気圧と、スピンドルモータ３（一定回
転速度で回転している場合）の電流値の関係図である。
スピンドルモータ３が一定回転速度（回転数Ｎ１）で回
転している場合、気密壁内の気圧がＳ１ならば、スピン
ドルモータ電流値Ｉは、発生する回転力がディスク１と
空気との摩擦抵抗（風損）およびスピンドルモータ３の
軸受抵抗に釣り合う電流量Ｉ１になるが、ディスク１の
周囲の平均気圧が下がる（Ｓ２、Ｓ３）と空気とディス
ク１の摩擦抵抗も小さくなり、少ない回転力でスピンド
ルモータ３を回転させることができるようになり、スピ
ンドル電流はそれぞれＩ２、Ｉ３まで下がる。

【００３２】つまりスピンドルモータ３を一定の回転速
度で回転させるのに必要となる電流値Ｉは気圧Ｓが下が
るほど小さくなり、気圧が０の場合には軸受抵抗に相当
する分だけの回転力があればよい。また同じ理由で、ス
ピンドル電流Ｉが一定（Ｉ０）の場合は、気圧値Ｓが低
いほどスピンドルモータ３の回転数Ｎは高くなる。例え
ば気圧Ｓ１’において、回転数がＮ１の場合には、気圧
がＳ２’、Ｓ３’になれば、回転数はそれぞれＮ２、Ｎ
３まで増加する。さらに、スピンドルモータ電流値Ｉと
電流指示値Ｊの間にはほぼ比例の関係があるので、電流
指示値Ｊと回転数Ｎが分かれば、図７の関係を利用して
気圧Ｓを検出することが可能となる。ここで、電流指示
値Ｊと気圧Ｓとの関係を書き直すと図８の様になる。

【００３３】図８は、本発明の実施の形態における、電
流指示値Ｊと気密壁１２内の平均気圧Ｓとの関係図であ
る。電流指示値Ｊは、モータ制御手段１３ａから出力さ
れるデジタルデータなので離散的な値を取っている。こ
れら電流指示値Ｊに対して、対応する気圧値Ｓがスピン
ドルモータの回転数毎（ディスク種別によりあらかじめ
決められている）に関係づけられており、テーブルとし
てＲＯＭ１５上にあらかじめ記憶されている。センシン
グ手段４１は、この関係を用いて、モータ制御手段１３
ａから出力される電流指示値Ｊを気圧値Ｓに変換する。

【００３４】再び図６を参照する。４２はしきい値算出
手段で、ユーザーがドロワ７をイジェクト位置からロー
ディング位置に押し込んだ後に一度だけ起動され、ポン
プ２１を動作させて気密室１２内の気圧を下げる際の目
標値である、しきい値Ｓｔｈを算出する。４３はポンプ
制御手段で、しきい値Ｓｔｈとセンシング手段４１が出
力する気圧値Ｓを比較し、その結果に基づきポンプをｏ
ｎ・ｏｆｆする。４４は反射光量検出手段で、光ヘッド
２からディスク１に照射したレーザービームが反射して
返ってくる際の光量をモニタし、あらかじめ定められた
光量より小さい場合には、埃除去手段４５を起動して、
光ヘッド２に付着した埃を除去する。

【００３５】以上のように構成したディスク装置の動作
について説明する。図９は、本発明の実施の形態におけ
る、ディスク装置の起動時のフローチャートである。

【００３６】まず、ドロワ７がイジェクト位置（図１参
照）にある時に、ユーザーがディスク１を装着あるいは
交換し、ベゼル８を押してドロワ７をローディング位置
まで押し込むが、この時、ドロワ７に設けられたロック
機構（図示せず）がドロワ７をケーシング５に固定する
と共に、回路部１７上に設けられたローディング完了検
出手段１９がオンになり、これに連動してＣＰＵ１４が
ディスク装置の起動動作を開始する（工程６０）。次
に、ＣＰＵ１４は、装着されたディスク１の種別を判定
し（工程６１）、ディスクの種類に応じてあらかじめＲ
ＯＭ１５に記録されている目標回転速度Ｎｔをモータ制
御手段１３ａに与える（工程６２）。

【００３７】モータ制御手段１３ａは、回転開始時に
は、許容可能な最大の電流指示値をモータドライバ１３
に与え、スピンドルモータ３を最大電流で加速するが、
目標回転速度Ｎｔ近くまで回転数が上昇すると、目標回
転速度Ｎｔにおける風損と軸受負荷に釣り合うトルクを
スピンドルモータ３が発生する様に、電流指示値を調節
する。回転誤差（Ｎ−Ｎｔ）が所定値ε以下にΔｔ秒以
上保持されるとスピンドルモータ３の回転速度が目標回
転速度Ｎｔに整定したと判断し（工程６３）、ＣＰＵ１
４は、センシング手段４１を起動する。センシング手段
４１は、モータ制御手段１３ａから電流指示値Ｊ０を取
得し（工程６４）、ＲＯＭ１５に格納されている、回転
数および電流指示値と気圧値の関係（図８参照）を用い
て、電流指示値Ｊ０を気圧値の初期値Ｓ０に変換する
（工程６５）。

【００３８】次に、ＣＰＵ１４はしきい値算出手段４２
を起動する。しきい値算出手段４２は、ポンプ制御手段
４３がポンプ２１の動作をｏｎ／ｏｆｆする際のしきい
値Ｓｔｈを、初期値Ｓ０から減圧値ΔＳを引いて算出す
る（工程６６）。ここで、減圧値ΔＳは、大気圧Ｓａか
ら目標気圧値Ｓｔを引いて得られる、あらかじめ定めら
れた定数である。センシング手段４１による気圧検出
は、モータドライバ１３ａ等の個体ばらつきにより検出
誤差を含む場合があり、これを解消するために上記の様
にしきい値Ｓｔｈを算出している。以下、図１０を用い
て、このしきい値Ｓｔｈおよび減圧値ΔＳについて説明
する。

【００３９】図１０は、本発明の実施の形態における、
電流指示値Ｊと気圧値Ｓの関係に誤差を有する場合の関
係図である。図１０において、４２ａは、ある一定回転
数でスピンドルモータ３が回転している状態における、
電流指示値Ｊと気圧値Ｓの正規の関係であり、あらかじ
めＲＯＭ１５に記憶されていて、センシング手段４１が
電流指示値Ｊを気圧値Ｓに変換する際に使用されるテー
ブルである。減圧値ΔＳは、このテーブルを用いて気圧
目標値Ｓｔと大気圧Ｓａの差として算出される（ΔＳ＝
Ｓａ−Ｓｔ）。ディスク装置が４２ａの関係を持ってい
る場合には、初期値Ｓ０がＳａに等しいので、しきい値
ＳｔｈはＳ０−ΔＳ＝Ｓａ−（ＳａーＳｔ）となり、気
圧目標値Ｓｔに一致する。

【００４０】４２ｂは、あるディスク装置における電流
指示値と気圧値の実際の関係で、モータドライバ１３の
特性ばらつき等によって、電流指示値Ｊと気圧値Ｓの関
係がオフセットしている場合である。気密壁１２内が大
気圧Ｓａの状態では、正規の関係４２ａでは電流指示値
がＪａとなるが、４２ｂの関係である場合には、電流指
示値Ｊ０がモータ制御手段１３ａから出力される。セン
シング手段４１は、電流指示値Ｊ０を、４２ａの関係を
使って初期値Ｓ０を算出するので、初期値Ｓ０は、大気
圧Ｓａより低い値となり一致しない。

【００４１】しかし、しきい値ＳｔｈをＳ０からΔＳを
引いて算出すると、Ｓｔｈに対応する電流指示値は４２
ａの関係からＪｔｈとなり、ポンプ制御手段４３が後述
する動作により、気圧値をＳｔｈに制御するので、その
際の電流指示値もＪｔｈに制御されることになる。電流
指示値がＪｔｈに制御されると、実際の気圧をＳｔに制
御することができ、モータドライバの特性のオフセット
をキャンセルすることができるので、精度の良い気圧制
御が可能となる。

【００４２】図１１は、本発明の実施の形態における、
ポンプ制御手段４３のフローチャートである。しきい値
算出手段４２によりしきい値Ｓｔｈが決定されると、Ｃ
ＰＵ１４は、モータ制御手段１３ａによる回転数制御、
センシング手段４１による気圧値Ｓの検出、ポンプ制御
手段４３によるポンプ制御を繰り返し実行するループ制
御にはいる。工程６７〜６９の動作詳細は、工程６３〜
６５で説明した動作とほぼ同一で、取得した値を初期値
ではなく制御判断用に用いる点だけが異なる。

【００４３】工程７０〜７３において、ポンプ制御手段
４３は、気圧値Ｓとしきい値Ｓｔｈの比較結果と、ポン
プ動作状況からポンプ動作をｏｎ／ｏｆｆする。はじめ
は、気圧値Ｓがしきい値Ｓｔｈより大きいので（工程７
０）、ポンプ動作がｏｎされ（工程７１）、ポンプ２１
はポンプ吸気口２１ａから気密壁１２内の空気を吸い込
み、ポンプ排気口２１ｂへの排気を開始する。

【００４４】この際ＣＰＵ１４は、あらかじめ第１の排
気切替器２４ａを、排気が排気案内手段２３ｂに導かれ
るよう設定し、また第２の排気切替器２４ｂを、排気が
排気案内手段２３ｄに導かれるように設定する（図３参
照）。これによりポンプ２１のポンプ排気口２１ｂから
排気された空気は、排気案内手段２３ｂ、排気案内手段
２３ｄを経由してＤＳＰ１８に向かって排気される（図
４参照）。ＤＳＰ１８に排気された空気はＤＳＰ１８の
熱を奪うので、温度上昇による熱破壊を防止する効果を
得ることができる。

【００４５】ポンプ２１による排気が始まると、気密壁
１２内部の気圧が下がり、センシング手段４１により検
出される気圧値Ｓも小さくなってくる。気圧値Ｓがしき
い値Ｓｔｈ−気圧幅γより小さくなると（工程７２）、
ポンプ制御手段４３がポンプの動作をｏｆｆして（工程
７３）、不要な電流の消費を防止する。ここで気圧幅γ
は、あらかじめＲＯＭ１５に記憶してある定数である。
もし気密壁１２が完全な気密でない場合には、空気が流
入して少しづつ気密壁１２内の気圧が上昇し、検出する
気圧値Ｓが上昇する。そして気圧値Ｓがしきい値Ｓｔｈ
より大きくなる（工程７０）と、再びポンプ制御手段４
３がポンプ動作をｏｎにし（工程７１）、気密壁１２内
の気圧を下げる。この様なポンプ２１のＯｎ／ｏｆｆ動
作により、気密壁１２内の気圧値は、ＳｔｈーγとＳｔ
ｈの間を保つように制御される。

【００４６】以上に示した動作によって、気密壁１２内
の気圧を下げてディスク１の風損を低減し、スピンドル
モータ３に流れる電流を少なく保つととともに、気密壁
１２内部の気圧を正確にセンシングし不必要にポンプを
動作させることのない、省電力に優れるディスク装置を
提供することが可能となる。

【００４７】また、気密壁１２内部が低圧になると、気
密壁１２内外の圧力差により、気密壁１２の一部を構成
するべゼル８には、ベゼル８をケーシング５に押しつけ
る方向の力がかかり、外部から衝撃をうけて、ドロワ７
と下側ケーシング５ｂを固定しているロック機構（図示
せず）がはずれても、ドロワ７がケーシング５から飛び
出さない信頼性の高いディスク装置を提供することがで
きる。

【００４８】また、通常ポンプは、排気側の気圧が吸気
側より高いほど吐き出し流量がおちてしまうが、本ディ
スク装置ではポンプ吸気口２１ａの位置を気密壁１２の
中で相対的に気圧が高い、ディスク１の外周近傍に配置
したため、吸気側と排気側の気圧差が少なく吐き出し流
量の落ち込みが少ない効率の良いポンプ動作を実現する
ことが可能である。

【００４９】次に、図５を参照して、記録再生動作中の
ディスク装置を停止し、ディスク１を取り出す際の動作
について説明する。ユーザーがイジェクトスイッチ９を
押すと、イジェクトスイッチ９、吸気穴２８、吸気通路
２９からなる吸気手段３０が気密壁１２内に空気を流入
させる。具体的には、まず吸気穴２８（吸気弁シール２
７ａとベゼル８の間の隙間）が開き、吸気通路２９（バ
ネ穴２５ｃからドロワ吸気口７ｃに至る吸気通路）を通
じて、ディスク装置外から気密壁１２内に空気が侵入
し、気密壁１２内の気圧を大気圧まで引き上げる。これ
により、ベゼル８をケーシング５に押しつけている力が
無くなり、ドロワ７の引き出しを容易にすることが可能
になる。

【００５０】また、イジェクトスイッチ９が押される際
には、電子スイッチ２６もｏｎになり、ＣＰＵ１４がド
ロワ７に備えられたロック機構（図示せず）を解除し
て、ドロワ７を下側ケーシング５ｂからスライド移動可
能にするとともに、スピンドルモータ３の回転を停止す
る。

【００５１】さらに図４において、第２の排気切替器２
４ｂの排気方向を、排気案内手段２３ｄからローディン
グパイプ２２ａに切り替える。続いてＣＰＵ１４は、ポ
ンプ動作をｏｎにし、ポンプ２１からの排気を排気案内
手段２３ａ、排気案内手段２３ｂを経由してローディン
グパイプ２２ａに流入させる。じゃばら状の中空パイプ
であるローディングパイプ２２ａは空気の流入により内
部の気圧が上昇して伸長し、ローディングパイプ２２ａ
の一端が第２の排気切替器２４ｂを押すことで、第２の
排気切替器が設けられているドロワ７を押し出し、ドロ
ワ７をイジェクト位置まで移送して、イジェクト動作が
完了する。

【００５２】この様にポンプ２１の排気を利用してイジ
ェクト動作を行うのでユーザーが自らドロワ７を引き出
す必要がない便利性の高いディスク装置をモータ等のア
クチュエータの追加なしに提供できる。またイジェクト
スイッチ９を押した際にバネによるドロワ７の急な飛び
出し等がなく、滑らかにドロワ７を動作させることがで
き品位の高いイジェクト動作を実現できる。

【００５３】次に、埃除去動作について説明する。図１
２は、本発明の実施の形態における、埃除去動作を示す
フローチャートである。

【００５４】ディスク装置を長時間使用していると、埃
がディスク１や光ヘッド２に付着しディスク１へ照射す
るレーザービームの反射光量が小さくなってディスク１
への情報の記録や再生ができなくなることがある。反射
光量検出手段４４は、ディスク１から返ってくる反射光
量を常にモニタしており、所定の光量（Ａｔｈ）より小
さくなると（工程８０）、埃除去手段４５を起動する。
埃除去手段４５は、まずディスク１への記録再生動作を
中止し（工程８１）、光ヘッド２をディスク１の外周近
傍に移動させる（工程８２）。次に第１の排気切替器２
４ａの排気方向を排気案内手段２３ｃに切り替える（工
程８３）。ここで、図４に示す様に、排気案内手段２３
ｃの排気出口は、光ヘッド２が最外周にある場合に、光
ヘッド２に最も近い位置に配置されている。

【００５５】次に、ポンプ動作をｏｎにして（工程８
４）、所定時間（Δｔ２）の経過をタイマーでカウント
する（工程８５）。この間に排気が排気案内手段２３
ａ、排気案内手段２３ｃを経由して光ヘッド２に向かっ
て排出され、光ヘッド２に付着した埃を吹き飛ばす。Δ
ｔ２時間の経過後、ポンプ動作をｏｆｆにして（工程８
６）、埃除去動作を完了し、通常動作に復帰する。以上
の様な動作により、光ヘッド１の光量を回復することが
でき、安定した記録再生動作を実現して信頼性の高いデ
ィスク装置を提供することが可能である。

【００５６】以上説明した様に、本発明の実施の形態に
よれば、スピンドルモータ３への電流指示値Ｊを元に気
密壁１２内の気圧値Ｓを計測し、しきい値Ｓｔｈを越え
たときのみポンプ２１を動作させるので、不必要にポン
プ２１を動作させることがなく、気密壁１２内への空気
の漏れ込みがある場合にも、気密壁１２内の気圧を目標
気圧Ｓｔに保ってディスク１の風損を抑えることができ
る省電力のディスク装置を提供できる。なお、気圧を計
測するために、スピンドルモータ３への電流指示値Ｊを
用いる代わりに気圧計を用いても同等の効果を得ること
が可能である。

【００５７】また、本発明の実施の形態によれば、大気
圧Ｓａと目標気圧値Ｓｔの差である減圧値ΔＪをあらか
じめ求めて置き、気密壁１２内が大気圧Ｓａの状態でセ
ンシング手段４２が算出した初期値Ｓ０から減圧値ΔＪ
を引いて、しきい値Ｓｔｈを算出するので、気圧と電流
指示値との関係にモータドライバ１３等の個体差による
ばらつきを有する場合もこれをキャンセルすることがで
き、正確な気圧測定が可能である。

【００５８】また、本発明の実施の形態によれば、気密
壁１２内の気圧を下げたときに、ディスク装置外との気
圧差によりベゼル８をケーシング５に押しつける方向に
力がかかるので、外部から衝撃を受けた場合にも、ベゼ
ル８が開いてドロワ７が飛び出すことのない信頼性の高
いディスク装置を提供できる。

【００５９】また、本発明の実施の形態によれば、空気
の吸入排気を行うポンプ２１をローディング機構２２を
駆動させるアクチュエータと兼用させるので、新たなア
クチュエータの追加なしに省電力のディスク装置を提供
することができる。

【００６０】また、本発明の実施の形態によれば、気密
壁１２に吸気手段３０を設けており、イジェクト動作の
前に吸気手段３０を動作させて、低圧になっている気密
壁内部の気圧を上げるので、イジェクト動作に要する力
を少なく抑えることができ、省電力のディスク装置を提
供できる。

【００６１】また、本発明の実施の形態によれば、ポン
プ吸気口２１ａの位置を、気密壁１２内で相対的に気圧
の高いディスク１の外周近傍に設置したので、気密壁１
２内の気圧が下がってもポンプ２１の吐き出し流量の低
下が少ない効率的なポンプ動作を実現できる。

【００６２】また、本発明の実施の形態によれば、ポン
プ２１の排気を高発熱部品（ＤＳＰ１８）に当てるの
で、発熱部品の熱破壊が発生しにくい信頼性の高いディ
スク装置を提供できる。

【００６３】また、本発明の実施の形態によれば、ポン
プ２１の排気で光ヘッド２に付着した埃を除去するの
で、埃による記録再生ミスのない信頼性の高いディスク
装置を提供できる。

【００６４】

【発明の効果】以上の様に、本発明では、気圧計により
気密壁内の気圧を計測するか、気密壁内の気圧に相関す
る物理量をセンシング手段で計測し、その結果に基づい
てポンプ制御手段がポンプを動作させるので、ポンプの
動作時間を必要最小限に抑え、かつ気密壁内を目標気圧
に正確に保つことができ、ディスクの風損による電流ロ
スが少なく、低消費電力、低コストのディスク装置を提
供できる。

【００６５】また、気密壁内の気圧を、気圧に相関する
物理量（スピンドルモータの電流値または電流指示値）
で計測するので、圧力センサを必要としない低コストの
ディスク装置を提供できる。

【００６６】また、本発明では、気密壁内が大気圧の状
態で物理量を測定して初期値とし、大気圧と目標気圧値
の差である減圧値をあらかじめ設定しておき、これを初
期値からひいてしきい値を算出するので、気圧と物理量
との関係に部品の特性ばらつきに起因するオフセットが
あっても、これをキャンセルすることができる高精度な
センシング手段を提供できる。

【００６７】また、本発明では、気密壁内の気圧を下げ
たときに、ディスク装置外と気密壁内との気圧差により
ベゼルをケーシングに押しつける方向に力がかかるの
で、外部から衝撃を受けた場合にも、ディスク装置の動
作中にベゼルが開いてドロワが飛び出すことのない信頼
性の高いディスク装置を提供できる。

【００６８】また、本発明では、空気の吸入排気を行う
ポンプをローディング機構を駆動させるアクチュエータ
と兼用させるので、新たなアクチュエータの追加無しに
省電力のディスク装置を低コストで提供することができ
る。

【００６９】また、本発明では、気密壁に吸気手段を設
けており、イジェクト動作の前に吸気手段を動作させ
て、低圧になっている気密壁内部の気圧を上げるので、
イジェクト動作に要する力を少なく抑えることができ、
大きなアクチュエータの不要な省電力のディスク装置を
提供できる。

【００７０】また、本発明では、ポンプ吸気口の位置
を、気密壁内で相対的に気圧の高いディスクの外周近傍
に設置したので、気密壁内の気圧が下がってもポンプの
吐き出し流量の低下が少ない効率的なポンプ動作を実現
できる。

【００７１】また、本発明では、ポンプの排気を発熱部
品に当てるので、発熱部品の熱破壊の発生しにくい信頼
性の高いディスク装置を提供できる。

【００７２】また、本発明では、ポンプの排気で光ヘッ
ドに付着した埃を除去するので、埃による記録再生ミス
のない信頼性の高いディスク装置を提供できる。

【００７３】なお、電流指示値と気圧値との関係をテー
ブルで持つ構成としたが、電流指示値から気圧値を算出
する数式で関係づけた場合にも同じ効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるディスク装置のイジェ
クト状態の分解斜視図

【図２】同実施形態であるディスク装置のローディング
完了状態の分解斜視図

【図３】同実施形態であるディスク装置の排気機構部斜
視図

【図４】同実施形態であるディスク装置のローディング
位置での部分断面図

【図５】同実施形態であるディスク装置のイジェクトス
イッチ近傍の分解斜視図

【図６】同実施形態であるディスク装置のブロック図

【図７】同実施形態であるディスク装置の気密壁内の平
均気圧とスピンドルモータ電流値の関係図

【図８】同実施形態であるディスク装置の電流指示値と
気密壁内の平均気圧の関係図

【図９】同実施形態であるディスク装置の起動時のフロ
ーチャート

【図１０】同実施形態であるディスク装置の電流指示値
Ｊと気圧値Ｓの関係に誤差を有する場合の関係図

【図１１】同実施形態であるディスク装置のポンプ制御
手段のフローチャート

【図１２】同実施形態であるディスク装置の埃除去動作
のフローチャート

【図１３】従来の消費電力を低減するディスク装置の断
面図

【符号の説明】

１ディスク２光ヘッド３スピンドルモータ４トラバース５ケーシング５ａ上側ケーシング５ｂ下側ケーシング６スライド機構７ドロワ７ｃドロワ吸気口８ベゼル８ｂスイッチ穴８ｃ支柱９イジェクトスイッチ１０シール１２気密壁１３モータドライバ１３ａモータ制御手段１４ＣＰＵ１５ＲＯＭ１６ＲＡＭ１７回路部１８ＤＳＰ（発熱部品）１９ローディング完了検出手段２０ＦＰＣ２１ポンプ２１ａポンプ吸気口２１ｂポンプ排気口２２ローディング機構２２ａローディングパイプ（変換手段）２３ａ〜２３ｄ排気案内手段２４ａ第１の排気切替器２４ｂ第２の排気切替器２５板バネ２５ａ中央部２５ｂブリッジ部２５ｃバネ穴２５ｄ固定穴２６電子スイッチ２７吸気弁２７ａ吸気弁シール２８吸気穴２９吸気通路３０吸気手段４１センシング手段４２しきい値算出手段４３ポンプ制御手段４４反射光量検出手段４５埃除去手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクの周囲を覆い気密性を有する気密
壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出するポン
プと、前記気密壁の内側の平均気圧に相関する物理量を
検出するセンシング手段と、前記物理量があらかじめ定
めたしきい値より大きい場合に前記ポンプを作動させる
ポンプ制御手段とを備えることを特徴とするディスク装
置。
【請求項２】センシング手段は気圧計であることを特徴
とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】ディスクを回転させるスピンドルモータを
備え、気密壁の内側の平均気圧に相関する物理量は、前
記ディスクが回転した状態において前記スピンドルモー
タを駆動する電流値であることを特徴とする請求項１記
載のディスク装置。
【請求項４】スピンドルモータの回転速度を制御するモ
ータ制御手段と、前記モータ制御手段からの電流指示値
に基づいて前記スピンドルモータに電流を供給するモー
タドライバとを備え、気密壁の内側の平均気圧に相関す
る物理量は、前記電流指示値であることを特徴とする請
求項１記載のディスク装置。
【請求項５】ディスクを、ユーザーが交換可能なイジェ
クト位置と前記ディスクへの情報の記録再生が可能なロ
ーディング位置との間で移動可能に設けたローディング
機構と、前記ディスクが前記ローディング位置に移動完
了したことを検知するローディング完了検出手段とを備
え、前記ローディング完了検出手段が前記ディスクの前
記ローディング位置への移動を検知した後に、ポンプ制
御手段が動作することを特徴とする請求項１記載のディ
スク装置。
【請求項６】あらかじめ所定の減圧値を記憶するＲＯＭ
を備え、ポンプ制御手段が動作する前にセンシング手段
が物理量を検出して初期値とし、しきい値が前記初期値
から前記減圧値を引いて算出されることを特徴とする請
求項５記載のディスク装置。
【請求項７】ディスクの周囲を覆い気密性を有する気密
壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出するポン
プと、ディスクを、ユーザーが交換可能なイジェクト位
置と、前記ディスクへの情報の記録再生が可能なローデ
ィング位置との間で移動可能に設けたローディング機構
と、前記ローディング機構が動作する際には前記ディス
クとの位置関係を保持して移動すると共に、前記ローデ
ィング位置においては前記気密壁の一部を構成するベゼ
ルとを備え、前記ポンプが動作して前記気密壁内の気圧
を大気圧以下にする際には、ディスク装置外と前記気密
壁内の気圧差により前記ベゼルには前記ローディング位
置から前記イジェクト位置への移動を妨げる方向に力が
掛かることを特徴とするディスク装置。
【請求項８】ディスクの周囲を覆い気密性を有する気密
壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出するポン
プと、ディスクを、ユーザーが前記ディスクを交換可能
なイジェクト位置と、前記ディスクへの情報の記録再生
が可能なローディング位置との間で移動可能に設けたロ
ーディング機構とを備え、前記ローディング機構は、前
記ポンプが発生する吸気または排気による気圧変化を前
記ローディング機構の駆動力に変換する変換手段を備え
ることを特徴とするディスク装置。
【請求項９】変換手段は、少なくとも空気の注入で伸長
するか、または空気の吸い出しで収縮する蛇腹状の中空
パイプであることを特徴とする請求項８記載のディスク
装置。
【請求項１０】ディスクの周囲を覆い気密性を有する気
密壁と、前記気密壁の内側から外側へ空気を吐出するポ
ンプと、ディスクを、ユーザーが前記ディスクを交換可
能なイジェクト位置と、前記ディスクへの情報の記録再
生が可能なローディング位置との間で移動可能に設けた
ローディング機構と、前記ディスクが前記ローディング
位置から前記イジェクト位置に移動する際には装置外方
向に平行移動または回動すると共に、前記ローディング
位置にある場合に前記気密壁の一部を構成するベゼル
と、前記気密壁の内側に空気を吸入する吸気手段とを備
え、前記ベゼルが装置外方向に移動する前には、前記吸
気手段が動作して前記気密壁の内側と外側の気圧差を減
少させることを特徴とするディスク装置。
【請求項１１】吸気手段は、ベゼルに設けられたイジェ
クトスイッチと、前記イジェクトスイッチが押される際
に前記ベゼルと前記イジェクトスイッチが離間して生ず
る吸気穴と、前記吸気穴から気密壁へ貫通する吸気通路
とから構成されることを特徴とする請求項１０記載のデ
ィスク装置。
【請求項１２】ポンプの吸気口が、ディスクの外周近傍
に設置されることを特徴とする請求項１、７、８または
１０記載のディスク装置。
【請求項１３】ポンプの排気を発熱部品の近傍に案内す
る排気案内手段を備え、前記ポンプの排気により前記発
熱部品を冷却することを特徴とする請求項１、７、８ま
たは１０記載のディスク装置。
【請求項１４】ディスクへの情報の記録再生を行う光ヘ
ッドと、ポンプからの排気を気密壁の外側または前記光
ヘッド方向のいずれかに切り替える排気切替手段と、前
記光ヘッドへの埃の付着を検出する埃検出手段とを備
え、前記光ヘッドへの埃の付着が検出された場合には、
前記排気切替手段が前記ポンプからの排気を前記光ヘッ
ドに当てることを特徴とする請求項１、７、８または１
０記載のディスク装置。