JP2007207320A - ディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクのレーベル面の高さ位置が変化しても、これに対処して所望の印刷を正確に行える印刷装置を備えるディスクドライブ装置を提供する。
【解決手段】所定方向へ回転するディスクの情報記録面に対して情報の記録及び／又は前記情報記憶面に記録された情報を再生する光ピックアップ装置と、前記ディスクのレーベル面に対してインクを噴射して印刷を行うインクジェット式印刷装置を備えた、ディスクドライブ装置であって、前記印刷装置のプリンタヘッドの位置を、前記レーベル面から一定の距離に維持する距離維持機構を備える。距離維持機構がプリンタヘッドの位置をレーベル面から一定の距離に維持するので、ディスクを回転させたときにうねる状態となってもプリンタヘッドをレーベル面に対して一定に維持して印刷を行える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスクに印刷する機能を備えたディスクドライブ装置に関する。より詳細には、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスクのレーベル面に所望の文字や絵などの印刷を行う印刷機能が付加されているディスクドライブ装置に関する。

近年、ＣＤ、ＤＶＤなどにディスク状の記録媒体（以下、単にディスクと称する）が広く利用されるようになっており、これらのディスクを駆動するディスクドライブ装置についても種々の形態のものが提供されるようになっている。ディスクドライブ装置は、予め記録されている情報を再生するだけの再生専用型の装置から、ユーザが保存しておきたい情報をディスクに任意に記録（書込み）できる記録再生型の装置へと需要が移行している状況にある。

ところで、一般に記録可能なブランク状態にあるディスクは同様な外観であり、ユーザが記録した情報の内容を確認することはできない。そこで、ユーザはディスクのレーベル面（情報を記録する情報記録面と反対の面）に、自己が記録した情報内容をメモ書きする場合などが多かった。しかし、記録ディスクを作成するたびに手書きするのは面倒であり、またディスク表面の文字が手書きであると外観上で見劣りする等の問題もある。

そこで、最近、ディスクのレーベル面に印刷する機能を備えたディスクドライブ装置が提供されるようになっている。このようなディスクドライブ装置であれば、ディスクに情報を記録できると共に、レーベル面にはその記録内容を確認できる文字等を印刷できるので大変に便利である。特許文献１は、このような印刷機能を備えた光ディスクの情報記録装置について開示する。この装置はディスクを回転させながら、ディスクのレーベル面に対向して配置したインクジェット型のプリンタヘッドからインク粒子を噴射してレーベル印刷を行う。

特開平５−２３８００５号公報

上記装置によって行われる印刷は、ディスクを回転させながら行うものである。より具体的には、ディスクを回転させながらプリンタヘッドのノズルから液滴化したインクをディスク上の目標位置を狙って噴射し、一定数回転させたときに最終的に所望の文字や絵を形成させる。よって、ディスクをターンテーブルに精度よく位置決めして回転させることが求められる。そして、印刷品質を決めるためには、ディスクのレーベル面とプリンタヘッドとの距離を一定に維持することが極めて重要となる。

近年において製造されるディスクは高い寸法精度で製造されているが、ディスクは一般に樹脂等によって形成されているので一定のバラツキ（加工誤差）を含むことが避けられない。また、このようなディスクは温度による影響も受けて変形し易い。更に、ディスクが載置されるターンテーブルやこのターンテーブルを回転させるスピンドルモータ等についても加工誤差を完全に無くすことには無理がある。

上記のように、ディスク或いはディスクドライブ装置のターンテーブル等に一定の加工誤差があるので、ディスクをディスクドライブ装置のターンテーブル上にセットして回転させると「うねる状態」（ディスク面が波打つように上下する状態）となる。よって、ディスクのレーベル面とプリンタヘッドとの距離が変化してしまう。

例えば、レーベル面に対してプリンタヘッドの距離が近過ぎると、プリンタヘッドとレーベル面（印刷面）が接触して汚れが発生し易くなるという問題が生じる。これとは逆に、その距離が離れ過ぎると噴射されたインクがレーベル面に定着する位置精度が悪くなり印字精度が劣化するという問題が生じてしまう。その結果、レーベル面に形成された印刷がボケたり、印刷にムラが発生したりするので、レーベル面に形成した印刷品位が劣るものとなる。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたもので、ディスクのレーベル面の高さ位置が変化しても、これに対処して所望の印刷を正確に行える印刷装置を備えるディスクドライブ装置を提供することを目的とする。

上記目的は、所定方向へ回転するディスクの情報記録面に対して情報の記録及び／又は前記情報記憶面に記録された情報を再生する光ピックアップ装置と、前記ディスクのレーベル面に対してインクを噴射して印刷を行うインクジェット式印刷装置を備えた、ディスクドライブ装置であって、前記印刷装置のプリンタヘッドの位置を、前記レーベル面から一定の距離に維持する距離維持機構を備えたことを特徴とするディスクドライブ装置によって達成される。

本発明によると、距離維持機構がプリンタヘッドの位置をレーベル面から一定の距離に維持するので、ディスクを回転させたときにうねる状態となってもプリンタヘッドをレーベル面に対して一定距離に維持して印刷を行える。よって、このディスクドライブ装置は、レーベル面に高品位な印刷も行える装置として提供できる。

また、前記距離維持機構は、前記プリンタヘッドを前記レーベル面に対して垂直方向に移動させるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを含み、前記制御手段は、前記光ピックアップ装置が前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行なう際に確認する前記情報記録面との距離変化情報を用いて、前記アクチュエータの制御を行うように構成してもよい。

このように、光ピックアップ装置の情報記録、情報再生を行う際に使用する距離変化情報を流用して、プリンタヘッドの位置制御を行うようにすれば効率の良い制御を実行できる。

そして、前記距離変化情報は、前記光ピックアップ装置から前記ディスクの情報記録面までの第１の距離の変化に関する前記距離情報を含み、前記制御手段は、前記距離情報に基づいて、前記プリンタヘッドと前記レーベル面との第２の距離の変化を求め、前記変化を打消すように前記アクチュエータを制御するようにしてもよい。

また、前記プリンタヘッドは、前記ディスクを間にして前記光ピックアップ装置と対向した位置に配置されていることが望ましい。このようにプリンタヘッドを光ピックアップ装置に対向させて配置しておくと、光ピックアップ装置側の情報をより効率良く活用できる。

本発明によると、ディスクのレーベル面の高さ位置が変化しても、これに対処して所望の印刷を正確に行える印刷装置を備えるディスクドライブ装置できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るディスクドライブ装置について説明する。このディスクドライブ装置は、ディスクに情報を記録すると共にディスクに記録されている情報を再生するという本来の機能と、ディスクのレーベル面にタイトル、作成日、作成者、これらに関連した画像などをレーベル印刷する機能とを兼ね備えた複合型の装置である。

図１は実施例のディスクドライブ装置１を示した図であり、（Ａ）はケース２に収納し製品化した状態でのディスクドライブ装置１の外観を示した斜視図、（Ｂ）はケースを外してディスクドライブ装置１の外観を示した斜視図である。また、図２（Ａ）はケースを外したディスクドライブ装置１の平面図、（Ｂ）は同装置１の側面図である。

ディスクドライブ装置１は、図１（Ａ）で示すように直方体のケース２に収納された状態で製品とされる。そして、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に設けられた拡張ベイなどにセットして使用される。このディスクドライブ装置１は、図１（Ｂ）で示すように、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕと印刷ユニットＰＲ−Ｕとを組合せた構造となっている。ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは、一般的なディスクドライブ装置と同様の構成を有している。すなわち、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは内部にディスクＤを収納し、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は前記情報記憶面に記録された情報を再生する。

印刷ユニットＰＲ−Ｕはインクジェット式印刷装置に相当しており、ディスクの情報記録面と反対側のレーベル面に対してプリンタヘッドからインクを噴射して文字や画像を印刷する。前述したように、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは従来のディスクドライブ装置と同様の構成であるが、印刷ユニットＰＲ−Ｕは新規な構成を備えている。

図２を参照して説明する。この印刷ユニットＰＲ−Ｕのプリンタヘッド３は、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕ内に収納されているディスクＤのレーベル面（本実施例ではディスクＤの上面）に対向するように配置されている。このプリンタヘッド３には図示しない供給路を介してインクタンク４に収納されているインクが供給されている。

プリンタヘッド３は、上下動可能に設計されているキャリッジボディ５の下端部に固定配置されている。キャリッジボディ５を駆動させる構造について説明する。駆動源となるアクチュエータ６が、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕの上面後部に固定されている。アクチュエータ６はモータ６Ｍと減速機６Ｒとにより構成されている。このアクチュエータ６により、垂直に立設されている出力軸７が回動される。この出力軸７に係合させた接続ナット８がキャリッジボディ５の背部側面に固定されている。さらに、キャリッジボディ５の両側面のそれぞれにはガイドホルダ９Ｒ、９Ｌが固定されている。このガイドホルダ９Ｒ、９Ｌは、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕの上面に、垂直に立設した一対のガイドシャフト１０Ｒ、１０Ｌに摺動自在に係合している。よって、アクチュエータ６を駆動することによりキャリッジボディ５を上下に移動させることができるので、その下端に位置しているプリンタヘッド３の高さ位置（垂直方向での位置）の調整を行うことができる。

図３を参照してディスクドライブ装置１の構成を更に説明する。図３は、ディスクドライブ装置１の主要な構成を理解し易い様に模式化して示した図である。図３では先の図１、図２で説明を省略していたディスクドライブユニットＤＲ−Ｕに係る構造の一部を簡略化して図示してある。

ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは、ディスクＤを載置（セット）するターンテーブル２２、このターンテーブル２２を回転させるスピンドルモータ２１及びディスクＤをターンテーブル２２上に押えるクランパ２３を備えている。ターンテーブル２２上にディスクＤがセットされた後に、図示しない公知の機構によりクランパ２３が下方へ移動してディスクＤに接近するように構成されている。クランパ２３とターンテーブル２２とは、例えばスチールと磁石のように磁気的に結合する材料で形成されている。クランパ２３がターンテーブル２２に接近したときに磁気的に吸着するので、これらの間にディスクＤが所定圧をもって挟持される。よって、ターンテーブル２２がスピンドルモータ２１により回転されたときに、ディスクＤがターンテーブル２２ら離脱することなく回転する。なお、クランパ２３は不図示の構造によって回動可能に支持されており、ターンテーブル２２の回転に従動する。

更に、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは、ディスクＤの下側に位置する光ピックアップ装置２４を備えている。この光ピックアップ装置２４には従来周知の装置を採用できる。光ピックアップ装置２４は、ディスクＤの情報記録面（図３で下面）ＳＲに記録する情報に対応したレーザ光やディスクＤに記録されている情報を再生するためのレーザ光を出射する。これによりディスクＤに情報を記録し、記録されている情報を再生する。光ピックアップ装置２４は、ディスクＤの情報記録面ＳＲに対向する対物レンズ２５を備えており、この対物レンズ２５を介してレーザ光が出射され、またディスクＤからの反射光を受光する。

なお、光ピックアップ装置２４はディスク半径方向ＲＤでの所望位置に移動させることができるように構成されている。すなわち、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕは、例えば光ピックアップ装置２４をディスク半径方向ＲＤに案内するガイドシャフトや送りモータ等の従来公知の駆動構造を含んでいるが図３では図示を省略している。

ディスクＤの上面側が文字や画像等を印刷するレーベル面ＳＰとなる。前述した構成を有する印刷ユニットＰＲ−Ｕのプリンタヘッド３がレーベル面ＳＰに対向するように配置されている。図３では印刷ユニットＰＲ−Ｕの詳細な構成を簡素化し、前述したプリンタヘッド３とアクチュエータ６を簡略化して図示している。アクチュエータ６はプリンタヘッド３をディスクＤのレーベル面ＳＰと垂直な方向ＶＤに移動させる。

なお、印刷ユニットＰＲ−Ｕはプリンタヘッド３に多数の噴射ノズルを設けて定位置でレーベル面ＳＰへの印刷を行うように構成してもよいし、光ピックアップ装置２４の場合と同様にディスク半径方向ＲＤに移動させる移動構造を設けてもよい。移動構造を採用した場合、プリンタヘッド３はディスクＤのレーベル面ＳＰと平行かつディスクの半径方向ＲＤへ移動され、ディスクＤの半径方向での位置及びディスクＤの周速に応じてプリンタヘッド３から粒子状のインクを噴射する。そして、例えばディスクＤの外側から中心側へ移動が完了したときにレーベル面ＳＰに所望の文字や画像が形成されるようにプリンタヘッド３からインクを噴射する。

ディスクドライブ装置１は上記アクチュエータ６の駆動を制御して、プリンタヘッド３をディスクＤのレーベル面ＳＰから一定の距離に維持できるように構成してある。この点を図４を参照して説明する。

図４は、ディスクドライブ装置１が備える電気的な構成を示したブロック図である。前述したようにディスクドライブ装置１は、ディスクＤを所定方向へ回転させるスピンドルモータ２１、ディスクＤに対し情報の記録、再生を行う光ピックアップ装置２４、ディスクＤのレーベル面にインクを噴射するプリンタヘッド３及びこのプリンタヘッドを垂直方向ＶＤへ移動させるモータ６Ｍを備えている。これらは制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit）４０により全体的に制御されている。ＣＰＵ４０はマイクロコンピュータを中心に構成されており、バス４１を介してＲＡＭ（Random Access Memory）４２及びＲＯＭ（Read Only Memory）４３に接続されている。ＲＯＭ４３にはＣＰＵ４０が実行する種々のプログラムが格納されている。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０がプログラムを実行するときに作業領域を提供する。ＣＰＵ４０はプログラムを適宜に呼び出して必要な制御を実行する。

ＣＰＵ４０は、光ピックアップ装置２４を制御してディスクＤに対して情報記録及び情報再生のための一連の制御を行う。ＣＰＵ４０は、ディスクＤの情報記録面ＳＲに対して情報を精度良く記録するため及び記録されている情報を精度よく再生するため、光ピックアップ装置２４の対物レンズ２５と情報記録面ＳＲとの距離（第１の距離Ｚ１）を確認している。すなわち、ＣＰＵ４０は第１の距離Ｚ１に関する距離情報を確認して、光ピックアップ装置２４の対物レンズ２５から出射するレーザを調整する。前述したようにディスクＤを回転させたときにうねる状態となる場合があるので、光ピックアップ装置２４との間の第１の距離Ｚ１が変化する。この第１の距離Ｚ１の変化に対応させてレーザを調整することで、精度の良い情報記録及び情報再生を行うようにしている。このように光ピックアップ装置２４（本実施例の場合は対物レンズ２５）からディスクＤの情報記録面ＳＲまでの第１の距離Ｚ１を検出する技術は公知であり従来の光ピックアップ装置で採用されている。よって、ここではこれ以上の説明は省略する。

本実施例では、ＣＰＵ４０が光ピックアップ装置２４の制御に使用していたディスクＤとの距離情報、すなわち上記第１の距離Ｚ１の変化に関する情報を用いてプリンタヘッド３の高さ位置の制御を行う。この点を再度、図３を参照して説明する。

本ディスクドライブ装置１では、ディスクドライブユニットＤＲ−Ｕの対物レンズ２５と印刷ユニットＰＲ−Ｕのプリンタヘッド３とがディスクＤを挟んで対向配置（垂直方向ＶＤで上下位置）されている。そして、初期設定で、対物レンズ２５から情報記録面ＳＲまでの第１の距離Ｚ１、及びプリンタヘッド３からレーベル面ＳＰまでの第２の距離Ｚ２は一定とされている。すなわち、Ｚ１+Ｚ２＝Ｃ（一定）である。また、対物レンズ２５とプリンタヘッド３との間にはディスクＤが存在するがディスクの厚みｄは一定値とすることができる。

よって、ディスクＤが回転したときにうねり垂直方向ＶＤで上下動して第１の距離Ｚ１の変化量が例えば（+δ）であったときには、第２の距離Ｚ２の変化量は対称的な（−δ）となる。このように第１の距離Ｚ１の変化量を確認すれば、第２の距離Ｚ２の変化量を求めることができる。ＣＰＵ４０は、この第２の距離Ｚ２の変化量を打消すようにアクチュエータ６のモータ６Ｍを制御する。すなわち、ＣＰＵ４０は光ピックアップ装置２４を制御するときに確認した第１の距離Ｚ１の変化に基づいて、モータＭ６を制御してレーベル面ＳＰとプリンタヘッド３との第２の距離Ｚ２を一定に維持する。

以上の構成を備えたディスクドライブ装置１、ＣＰＵ４０が第２の距離Ｚ２の変動を解消するようにアクチュエータ６を駆動する。よって、ディスクドライブユニットＤＲ−ＵにセットしたディスクＤを回転させたときに、前述したようにうねる状態となりレーベル面ＳＰとプリンタヘッド３との第２の距離Ｚ２が変動した場合でもこれに対処して一定に維持できる。よって、ディスクＤのレーベル面ＳＰに所望の文字や画像を鮮明に印刷できる。

図５は、ＣＰＵ４０が光ピックアップ装置２４でディスクＤに対して情報記録或いは再生を行う際に合せて、ディスクの上下動に対処してプリンタヘッド３とディスクとの第２の距離Ｚ２を一定に維持するルーチン例を示したフローチャートである。

図５に示すルーチンは、例えばディスクドライブ装置１の印刷モードが選択されたときに待機状態となる。ＣＰＵ４０はディスクＤがターンテーブル２２に載置されたことを確認すると（Ｓ１０１）、ターンテーブル２２を所定の速度で回転させる（Ｓ１０２）。

ここでＣＰＵ４０は、光ピックアップ装置２４から情報記録面ＳＲまでの第１の距離Ｚ１に関する距離情報を確認して変動があるか、否かを確認する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ４０は、第１の距離Ｚ１に変動が無いときにはディスクＤが上下にぶれることなく安定に回転していると推定してプリンタヘッド３の位置を初期位置に維持してレーベル面の印刷を行う（Ｓ１０４）。

一方、ステップ１０３でディスクＤが第１の距離Ｚ１が変動していると判断された場合には、更にその変化量（例えば＋δ）を確認する（Ｓ１０５）。この変化量（＋δ）は、例えば第１の距離Ｚ１の初期値Ｚ１−ａと検出値Ｚ１−ｂとの差として算出する。ＣＰＵ４０は求めた変化量（＋δ）の符号を反転させてプリンタヘッド３の移動量（−δ）を設定し、これに基づいてプリンタヘッド３を移動しながら印字動作を行う（Ｓ１０６）。このようにディスクドライブ装置１は、ディスクＤのレーベル面ＳＰからの距離が一定となるようにプリンタヘッド３の位置を制御して印刷を行えるので、回転したときうねる状態となるディスクＤであってもレーベル面にボケやムラのない鮮明な印字、画像を形成できる。

上記実施例では、プリンタヘッド３と光ピックアップ装置２４の対物レンズ２５を対向位置に配置している。このように配置すると、光ピックアップ装置２４側で検出したディスクＤの上下変動を示す位置情報（第１の距離Ｚ１の変化量）をそのまま利用できるので効率的である。しかしながら、本発明はこのような形態に限定されるものではない。ディスクＤがうねる状態は一定の周期で繰り返される。そこで、ディスクＤの周速度、プリンタヘッド３及び対物レンズ２５が配置されている中心からの距離（半径）、及びプリンタヘッド３と対物レンズ２５との周方向での離間距離などが予め確認されている場合には、プリンタヘッド３と対物レンズ２５とをディスクＤの周方向へずらした配置としてもよい。例えば対物レンズ２５を上流側に配置した場合、変位量を検出した部分がその直後の所定時にプリンタヘッド３の下を通ることになる。よって、前述したのと同様に光ピックアップ装置２４からの距離情報に基づいて、プリンタヘッド３の位置制御を行える。

また、ディスクドライブ装置１は光ピックアップ装置２４によりディスクＤの情報記録面ＳＲに対して情報の記録及び／又は情報記憶面ＳＲに記録された情報を再生するときに、レーベル面ＳＰに所望の文字等を印刷できる。よって、ユーザがレーベル面の印刷だけのためにディスクＤを挿入する必要がないので時間を効率良く利用できる装置として提供できる。なお、上実施例では光ピックアップ装置２４がディスクＤに記録及び再生できる機能を備えている場合を説明したが、これに限らず記録又は再生のいずれかを実行するものでもよい。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

（Ａ）はケースに収納し製品化した状態でのディスクドライブ装置の外観を示した斜視図、（Ｂ）はケースを外してディスクドライブ装置の外観を示した斜視図である。 （Ａ）はケースを外したディスクドライブ装置の平面図、（Ｂ）は同装置の側面図である。 ディスクドライブ装置の主要な構成を理解し易い様に模式化して示した図である。 ディスクドライブ装置が備える電気的な構成を示したブロック図である。 ＣＰＵが光ピックアップ装置でディスクＤに対して情報記録或いは再生を行う際に合せて、ディスクの上下動に対処してプリンタヘッドとディスクとの第２の距離を一定に維持するルーチン例を示したフローチャートである。

符号の説明

１ ディスクドライブ装置
３ プリンタヘッド
６ アクチュエータ
６Ｍ モータ
２１ スピンドルモータ
２２ ターンテーブル
２４ 光ピックアップ装置
２５ 対物レンズ
４０ ＣＰＵ（制御手段）
ＰＲ−Ｕ 印刷ユニット（印刷装置）
ＤＲ−Ｕ ディスクドライブユニット
Ｄ ディスク
ＳＰ ディスクのレーベル面
ＳＲ ディスクの情報記録面

Claims (4)

1. 所定方向へ回転するディスクの情報記録面に対して情報の記録及び／又は前記情報記憶面に記録された情報を再生する光ピックアップ装置と、前記ディスクのレーベル面に対してインクを噴射して印刷を行うインクジェット式印刷装置を備えた、ディスクドライブ装置であって、
   前記印刷装置のプリンタヘッドの位置を、前記レーベル面から一定の距離に維持する距離維持機構を備えた、ことを特徴とするディスクドライブ装置。
2. 前記距離維持機構は、前記プリンタヘッドを前記レーベル面に対して垂直方向に移動させるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記光ピックアップ装置が前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行なう際に確認する前記情報記録面との距離変化情報を用いて、前記アクチュエータの制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
3. 前記距離変化情報は、前記光ピックアップ装置から前記ディスクの前記情報記録面までの第１の距離の変化に関する距離情報を含み、
   前記制御手段は、前記距離情報に基づいて、前記プリンタヘッドと前記レーベル面との第２の距離の変化を求め、前記変化を打消すように前記アクチュエータを制御する、ことを特徴とする請求項２に記載のディスクドライブ装置。
4. 前記プリンタヘッドは、前記ディスクを間にして前記光ピックアップ装置と対向した位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載ディスクドライブ装置。
   

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