JP2008102993A - ディスク搬送装置及びディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク搬送装置の搬送効率を向上する。
【解決手段】ディスクカートリッジ１００からディスク回転装置２０へ光ディスク９０を搬送する際に、クランパ３４０に含まれる永久磁石の磁力によりディスクハブ９０ａを吸着することで光ディスク９０を保持する。これにより、光ディスク９０を保持するにあたり、電力等のエネルギーの消費を回避し、光ディスク９０の搬送効率を向上する。特に、光ディスク９０の搬送距離や搬送時間が長い場合や、搬送途中で光ディスク９０を保持したまま待機する場合などには、例えば電磁石を用いて光ディスク９０を吸着する場合に比較して、大幅に消費電力量を低減することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ディスク搬送装置及びディスク装置に係り、更に詳しくは、光ディスクの搬送を行うディスク搬送装置、及び該ディスク搬送装置を備えるディスク装置に関する。

近年、テレビ放送のデジタル化が開始されるなど、情報のデジタル化に伴う光ディスクの大容量化、すなわち光ディスクへ記録される情報の高密度化に対する要求が高まっている。この要求に対する主な方策としては、記録再生のために用いられるレーザ光のスポット径を小さくすることがあげられる。

レーザ光のスポット径を小さくするには、波長の短いレーザ光を用いることや、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすることが有効である。しかしながら、レーザ光の短波長化やＮＡの増大化は、対物レンズを含む光学系の焦点深度の狭小化を招き、フォーカスサーボ精度を更に向上させる必要がある。また、ＮＡの増大化は、対物レンズと光ディスクの記録面との距離が短くなるため、光ディスクの面ぶれを小さく抑制する必要がある。その理由は、対物レンズを含む光ピックアップと光ディスクとが接触するなどの事態を回避するためである。

このような背景から、可撓性を有する薄膜シートに記録面が形成された光ディスク（以下、可撓性ディスクともいう）の開発がすすめられ、この可撓性ディスクを安定化板上で回転させることにより、光ディスクにおける面ぶれを効果的に抑制することが可能な光ディスク装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの光ディスク装置に用いられる可撓性ディスクでは、ディスク基板が軟弱な薄膜シートであることから、ディスク中央に例えば剛性の高い金属性のハブなどが設けられている。そして、可撓性ディスクをディスクカートリッジから取り出してディスク装置へ装着する際の搬送時などには、例えば搬送装置に設けられた電磁石等によってハブを吸着することにより可撓性ディスクを保持することが考えられる。

しかしながら、電磁石を用いて可撓性ディスクを保持すると、搬送中に電磁石を励磁するための励磁電流を常時供給する必要があるため、搬送における消費電力と発熱が増大してしまうという不都合がある。また、ディスクカートリッジに可撓性ディスクを多数枚積層して、小さな体積で大容量のデータストレージを実現することを考えると、可撓性ディスクに設けられたハブは薄いほど良く、かかる場合には、更に励磁電流を増加させる必要がある。

特開平１０−３０８０５９号公報 特開２００３−１１５１０８号公報

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、可撓性のある光ディスクの搬送を効率よく行うことが可能なディスク搬送装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、搬送途中でディスクを落とすリスクが少なく、装置の稼動効率を向上することが可能なディスク装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、中心に磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクの搬送を行うディスク搬送装置であって、前記プレートを吸着する永久磁石を含む吸着部材と；前記吸着部材を着脱可能に保持する保持機構と；を備えるディスク搬送装置である。

これによれば、保持機構により保持された永久磁石を含む吸着部材でプレートを吸着することで、光ディスクを保持して搬送し、保持機構からプレートを吸着した吸着部材が離されることで、光ディスクが解放される。したがって、搬送中に励磁電流を供給することなく光ディスクを保持することができるので、搬送中の消費電力を低減することができ、ひいては搬送効率を向上することが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、中心に磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクの搬送を行うディスク搬送装置であって、前記光ディスクに設けられたプレートの位置を規定する規定部材と；前記プレートを、前記規定部材の一部を介して吸着する永久磁石を含む吸着部材と；前記吸着部材を、前記プレートに磁力の影響を与えない位置と、前記プレートに磁力の影響を与える位置との間で往復移動する移動機構と；を備えるディスク搬送装置である。

これによれば、光ディスクは、プレートが規定部材により位置が規定された状態で、移動機構によりプレートに磁力の影響を与える位置に移動された吸着部材に吸着されることで、搬送装置に保持される。また、この状態から、光ディスクは、移動機構により吸着部材がプレートに磁力の影響を与えない位置に移動されることで、搬送装置から解放される。これにより、搬送装置では、光ディスクを保持する際に、吸着部材を磁力の作用する方向と直行する方向に移動させることが可能となり、結果的に、小さい力で光ディスクを把持することが可能となる。また、搬送装置の吸着部材として励磁電流の供給が不要な永久磁石を用いることができる。したがって、搬送中の消費電力を低減し搬送効率を向上することが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクを収容するディスクカートリッジと；前記光ディスクを回転し、該回転する光ディスクに対し情報の記録及び再生のうちのいずれかを行うディスク機構と；前記ディスクカートリッジと前記ディスク機構との間で、前記光ディスクの搬送を行う本発明のディスク搬送装置と；を備えるディスク装置である。

これによれば、ディスク装置は本発明のディスク搬送装置を備えている。したがって、ディスクカートリッジとディスク機構との間の搬送にかかる消費電力を低減することができ、装置の稼動効率を向上することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４（Ｃ）に基づいて説明する。図１には一実施形態に係る光ディスク装置１０が示されている。

光ディスク装置１０は、図１に示されるように、光ディスク９０を回転駆動するディスク回転装置２０、光ディスク９０にレーザ光を照射する光ピックアップ装置２６、ディスクカートリッジ１００とディスク回転装置２０との間で光ディスク９０を搬送するディスク搬送装置３０、ディスクカートリッジ１００を開閉する開閉装置７０、ディスクカートリッジ１００から所望の光ディスク９０を選択するディスク選択システム４０、並びにこれらの構成各部を収容する本体（ハウジング）１２などを備えている。これらのディスク回転装置２０、ディスク搬送装置３０、開閉装置７０、ディスク選択システム４０などは、制御装置１１によって統括的に制御される（図１２参照）。

ディスク回転装置２０は、図１に示されるように、ハウジング１２内部の＋Ｙ側に不図示の支持部材を介して配置されている。このディスク回転装置２０は、図１におけるＡ−Ａ線にほぼ沿った断面図である図２に示されるように、不図示の支持部材によりハウジング１２の内部底面から所定距離上方の位置で水平に支持された支持板１４、該支持板１４の上面に固定されたモータ２１、光ディスク９０が装着されるディスクチャック２２、及びディスクチャック２２に装着された光ディスク９０の下方で支持板１４の上面に固定された安定板２４などを備えている。

光ディスク９０としては、例えば、約０．１ｍｍ程度の薄いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のシートの上面（図１における＋Ｚ側）に記録層が成膜され、さらにこの記録層上に厚さ５μｍ程度の透明保護膜が形成された可撓性を有する光ディスクが用いられる。この光ディスク９０の中央部には、図１に示されるように、所定の大きさ、例えば直径１０ｍｍの円形の開口９０ｂが形成されている。また、上記ＰＥＴ製のシートの上面（＋Ｚ側の面）には、磁性材料である例えばフェライト系ステンレス鋼からなり、所定厚さ、例えば厚さ０．１ｍｍ程度の円形プレート（ディスクハブ）９０ａが、開口９０ｂとほぼ同心となる状態で貼り付けられている。このディスクハブ９０ａは、開口９０ｂより大きな外径を有し、その中心部には、開口９０ｂより小径（例えば直径５ｍｍ）の円形開口が形成されている。

ディスクチャック２２は、上面に円形の凹部が形成された円柱状の部材であり、磁石に吸着する例えば鉄等の金属素材を含んで構成されている。

モータ２１は、回転軸２１ａを介してディスクチャック２２を回転させることにより、光ディスク９０を例えば５０００ｒｐｍ程度回転数で回転させる。光ディスク９０の回転は、制御装置１１により制御される（図１２参照）。

安定化板２４は、中央に円形開口が形成された平面視円形の部材からなり、開口のほぼ中心にモータ２１が位置するように支持板１４上に固定されている。光ディスク９０が回転すると、光ディスク９０には、その回転により発生する遠心力により水平な状態になろうとする復元力と、その回転と面形状の作用により生じる空気流の差に基づく圧力変化による反発力が発生する。安定化板２４は、その際に生じる復元力と反発力のつりあいをとることにより、光ディスク９０のいわゆる面ぶれ（光ディスク９０の回転軸方向の振れ）を低減する。

光ピックアップ装置２６は、光ディスク９０の上方（＋Ｚ側）に配置され、光源、対物レンズを含む光学系、受光素子などを含む周知の構成のものが用いられている。光ピックアップ装置２６は、ディスク回転装置２０により回転される光ディスク９０の記録面にレーザ光を集光するとともに、記録面からの反射光を受光することで光ディスク９０に対する情報の書き込み（記録）、読み取り（再生）及び消去を行う。この光ピックアップ装置２６は、不図示のシークモータを含むピックアップ駆動装置２５によって光ディスク９０の半径方向に駆動される。

ディスク搬送装置３０は、図１に示されるように、ハウジング１２の内部のほぼ中央に配置されている。このディスク搬送装置３０は、図２に示されるように、ハウジング１２の内部底面に固定されたモータ３７、モータ３７の回転軸３６に一端部近傍の下面が固定された第１旋回アーム３４、第１旋回アーム３４の他端部近傍の下方に取り付けられた駆動ユニット３５、該駆動ユニット３５に接続された軸３３、該軸３３を介して接続されたジョイント機構３２、ジョイント機構３２に対し軸３２ａを介して接続された第２旋回アーム３００を備えている。

モータ３７は、一例として、Ｚ軸に平行な回転軸３６を回転駆動するステッピングモータが用いられている。このモータ３７の回転変位は、不図示のセンサで計測され、このセンサからの検出信号は制御装置１１へ供給される（図１２参照）。

第１旋回アーム３４は、平面視長方形状の板状部材からなり、モータ３７によって回転軸３６を中心として旋回される。

軸３３は、第１旋回アーム３４の上面に固定された円筒状の固定部材３３ｂと、固定部材３３ｂの内部に挿入された円柱状の可動部材３３ａの２部分からなり、可動部材３３ａは、駆動ユニット３５により、固定部材３３ｂに対し回転駆動されるとともに、上下方向（Ｚ軸方向）に所定のストロークで駆動される。可動部材３３ａの回転方向及び上下方向の位置は不図示のセンサにより検出され、そのセンサの検出信号が制御装置１１へ供給される（図１２参照）。

前記第２旋回アーム３００は、−Ｘ側端が軸３３に設けられた可動部３３ａの上面に固定されたジョイント機構３２に対し、軸３２ａを中心として回動可能に接続されている。ジョイント機構３２は、軸３２ａを中心とする第２旋回アーム３００の回動を、図２に実線で示されている位置から、仮想線（二点鎖線）で示される位置までの回動のみを許容する。以下、図３及び図４を参照しつつ、第２旋回アーム３００の構成について詳述する。

図３は、ジョイント機構３２に接続された第２旋回アーム３００を示す斜視図である。第２旋回アーム３００は、図３に示されるように、−Ｘ側端がジョイント機構３２に軸３２ａを介して、Ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に接続されたアーム本体３１０、アーム本体３１０に起伏回動可能に設けられた離間部材３２０、アーム本体３１０の上面に摺動可能に設けられた保持部材３３０、保持部材３３０に着脱自在に保持されるクランパ３４０、長手方向をＸ軸方向とする駆動シャフト３５１を介して保持部材３３０を摺動する駆動機構３５０を備えている。

図４は、上記第２旋回アーム３００の展開斜視図である。前記アーム本体３１０は、例えば、プラスチックなどを素材とし、図４に示されるように、長手方向をＸ軸方向とするベース部３１１と、該ベース部３１１上面の＋Ｙ側及び−Ｙ側の外縁に沿って形成された１組のフレーム部３１２とを有している。前記ベース部３１１は、その＋Ｘ側端部に丸孔３１３が形成され、＋Ｘ側の外縁が丸孔３１３と同心の円弧形状となっている。また、前記１組のフレーム部３１２には、＋Ｘ側端部から中央部にかけて、Ｘ軸方向を長手方向とする案内孔３１４がそれぞれ形成され、−Ｘ側端部にはジョイント機構３２に連結される際に、軸３２ａが挿入される丸孔３１５がそれぞれ形成されている。

前記離間部材３２０は、例えば非着磁性の銅板などを板金加工することにより形成され、長手方向をＸ軸方向とする１対の回動部３２２と、これらの回動部３２２を連結する連結部３２１とを有している。前記１対の回動部３２２の＋Ｘ側端には、アーム本体３１０に設けられたベース部３１１の外縁に沿って湾曲するとともに−Ｚ側に突出する離間部３２２ａがそれぞれ形成され、中央部には、長手方向をＸ軸方向として形成された第１摺動孔３２３ａと、Ｘ軸に対して所定の角度を成すように形成された第２摺動孔３２３ｂとからなる摺動孔３２３がそれぞれ形成されている。

前記保持部材３３０は、−Ｘ側端部の外縁がアーム本体に形成されたベース部３１１の＋Ｘ側の外縁部と相似形状となった摺動板３３１と、該摺動板３３１の上面中央部に固定された支持部材３３２とを有している。前記摺動板３３１は、磁石が吸着する例えばフェライト系ステンレス鋼板からなり、＋Ｘ側端から中央にかけて長手方向をＸ軸方向とする切欠３３１ａが形成されている。そして、摺動板３３１の上面に固定された支持部材３３２は＋Ｙ方向及び−Ｙ方向へそれぞれ延設された１対の摺動軸３３２ａを有している。

前記クランパ３４０は、永久磁石を含んで構成された部材である。このクランパ３４０は、光ディスク９０に貼りつけられたディスクハブ９０ａを吸着する磁力を発生する円形板状の吸着部３４１、吸着部３４１の上面中央部に設けられた円形の凸部３４２、凸部３４２の上方に連結軸３４３を介して設けられたフック部３４４を有している。また、図４には不図示であるが、吸着部３４１の下面中央部には下方に突出する円柱状の突出部３４５が形成されている（図６（Ａ）参照）。

上述したアーム本体３１０、離間部材３２０、及び保持部材３３０それぞれは、図４に示されるように、アーム本体３１０に設けられたフレーム部３１２の中央やや−Ｘ側に、下方から離間部材３２０にそれぞれ設けられた１対の回動部３２２の−Ｘ側端部が１対の回転軸３２４を介してそれぞれ連結されることで、アーム本体３１０に対し離間部材３２０がＹ軸に平行な軸回りに回動可能に取り付けられている。そして、保持部材３３０に設けられた１対の摺動軸３３２ａが、アーム本体３１０の１対のフレーム部３１２それぞれ設けられた案内孔３１４と、離間部材３２０の１対の回動部３２２にそれぞれ設けられた摺動孔３２３とに挿入された状態で、摺動板３３１がアーム本体３１０のベース部３１１上に配置されることで、図３に示されるように、アーム本体３１０、離間部材３２０、及び保持部材３３０が一体化されている。

前記駆動機構３５０は、アーム本体３１０に設けられたベース部３１１の上面に固定され、＋Ｘ側端が保持部材３３０の支持部材３３２に固定された駆動シャフト３５１を＋Ｘ方向及び−Ｘ方向へ送ることで、アーム本体３１０に対して保持部材３３０をＸ軸方向へ摺動する。

上述のように構成された第２旋回アーム３００では、保持部材３３０を、図５における破線で示される位置から実線で示される位置まで摺動することで、クランパ３４０のフック部３４４が、アーム本体３１０のベース部３１１に設けられた丸孔３１３に干渉することなく通り抜け、凸部３４２が丸孔３１３に嵌合可能となる。なお、凸部３４２の吸着部３４１上面からの高さは、ベース部３１１の厚みと同じ大きさとなっているため、凸部３４２が丸孔３１３に嵌合した場合にもベース部３１１の上面から凸部３４２の上端が突出しないようになっている。また、保持部材３３０を破線で示される位置から実線で示される位置まで摺動する際に、保持部材３３０の摺動軸３３２ａは、離間部材３２０に設けられた摺動孔３２３に沿って移動するが、この場合には、摺動軸３３２ａは摺動孔３２３の第１摺動孔３２３ａに沿って移動する。したがって、離間部材３２０はアーム本体３１０に対して回動することはない。

そして、クランパ３４０の凸部３４２がアーム本体３１０の丸孔３１３に嵌合した状態で、保持部材３３０を、図５における実線で示される位置から破線で示される位置まで摺動すると、クランパ３４０の連結軸３４３が、保持部材３３０の摺動板３３１に形成された切欠３３１ａに挿嵌され、図３に示されるように、クランパ３４０のフック部３４４が摺動板３３１に下方から支持される。また、この状態のときには、クランパ３４０の吸着部３４１からの磁力が摺動板３３１に作用している。これらにより、クランパ３４０は、凸部３４２がアーム本体３１０の丸孔３１３に嵌合することでＸＹ面内での位置が規定され、フック部３４４が摺動板３３１に支持されるとともに吸着部３４１が摺動板３３１を磁気吸着することでＺ軸方向の位置が規定された状態で保持される。

図６（Ａ）は、保持部材３３０が図５における破線で示される位置にあるときの第２旋回アーム３００の側面図である。この図６（Ａ）に示されるように、離間部材３２０に形成された離間部３２２ａの下端はクランパ３４０の吸着部３４１の下端よりも上方に位置している。この状態から、保持部材３３０を、＋Ｘ方向に摺動すると、図６（Ｂ）に示されるように、保持部材３３０の摺動軸３３２ａが離間部材３２０に形成された摺動孔３２３の第２摺動孔３２３ｂに沿って＋Ｘ方向へ移動する。これにより、離間部材３２０が軸３２４を中心に起伏回動し、離間部材３２０に形成された離間部３２２ａの下端が、クランパ３４０の吸着部３４１の下端よりも下方に突出する。なお、図６（Ｂ）に示される状態では、摺動板３３１の＋Ｘ側端がアーム本体３１０の＋Ｘ側端から＋Ｘ方向へ突出しているが、離間部材３２０は摺動板３３１の移動に伴って回動するため、摺動板３３１と離間部材３２０が接触することはない。また、摺動軸３３２ａが第２摺動孔３２３ｂに沿って移動するときには、クランパ３４０の連結軸３４３に対して摺動板３３１が相対移動するが、クランパ３４０の連結軸３４３は切欠３３１ａに沿って相対移動するため、クランパ３４０と摺動板３３１とが干渉することはない。

前記ディスクカートリッジ１００は、図１に示されるように、ディスク回転装置２０の−Ｙ側に保持装置８０を介して着脱自在にセットされている。このディスクカートリッジ１００は、図７の展開斜視図に示されるように、ベース部材１０３、蓋部材１０２、及びベース部材１０３上に搭載されたホルダ１１２などを含んで構成されている。

ベース部材１０３は、図７に示されるように、平面視六角形状（より正確には、矩形の隣り合うコーナー部分を切除した形状）のベース板１０３ａと、ベース板１０３ａの＋Ｙ側及び−Ｙ側にベース板１０３ａの外周に沿ってそれぞれ設けられた側壁１０３ｃ及び側壁１０３ｄとを有している。

ベース板１０３ａの中央部には、光ディスク９０のディスクハブ９０ａの円形開口の内径（例えば５ｍｍ）より小さい直径３ｍｍの円筒状の突出部１０３ｉが形成されている。また、ベース板１０３ａの一辺側（図７における＋Ｘ側の辺）の近傍には、その一辺に沿って所定間隔隔てて一対の円柱状の突出部１０３ｇ、１０３ｈが設けられている。ベース板１０３ａの一辺と反対側（−Ｘ側）の端部には、図８に拡大して示されるように、矩形状の切欠Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５がＹ軸に沿ってほぼ等間隔で形成されている。さらに、図７に示されるように、ベース板１０３ａの上面には、ベース板１０３ａの−Ｘ側の部分の一部のエッジの形状とほぼ左右対称で、その一部のエッジとともに上方から見て略八角形を形成する形状の側壁１０３ｊが、突出部１０３ｇ、１０３ｈの＋Ｘ側に設けられている。

一方の側壁１０３ｄのほぼ中央部は、内側（＋Y側）に突出するように曲折され、これにより内側凸部、すなわち凹部１０３ｋが形成されている。また、この側壁１０３ｄの＋Ｘ側の端部は、ベース板１０３ａの一辺（図７における＋Ｘ側の辺）とほぼ一致しているが、−Ｘ側の端部は、ベース板１０３ａの−Ｘ側の辺より＋Ｘ側の位置にある。他方の側壁１０３ｃは、凹部１０３ｋは形成されていないが、側壁１０３ｄと左右対称である。

蓋部材１０２は、ベース部材１０３のベース板１０３ａと同形状の蓋板１０２ａと、蓋板１０２ａの下面（−Ｚ側の面）の−Ｘ側の外縁の一部に設けられた側壁１０２ｂとを有している。

この蓋部材１０２の蓋板１０２ａは、ベース部材１０３に対してヒンジ機構を介して接続され、その一辺（＋Ｘ側の辺）側の回動軸回りに回動することで、ベース部材１０３に対して開閉可能な構成となっている。上記ヒンジ機構は、蓋板１０２ａの下面の＋Ｘ側の辺の近傍にその辺に沿って所定間隔隔てて設けられ、丸穴が形成された舌片状の部材からなる一対の連結部１０２ｅ、１０２ｆと、これに対応してベース部材１０３のベース板１０３ａの上面に設けられた同様の舌片状の部材からなる一対の連結部１０３ｅ、１０３ｆと、連結部１０２ｅ，１０３ｅ相互、連結部１０２ｆ，１０３ｆ相互を、連結する一対のピン１２０とを含んでいる。

側壁１０２ｂは、蓋部材１０２が閉じられた状態では、側壁１０３ｃと側壁１０３ｄとの間に嵌まり込み、これらの側壁１０３ｃ，１０３ｄとともに、ベース板１０３ａの＋Ｘ側の辺を除く、外縁を取り囲む一連の側壁を構成する形状を有している。

ホルダ１１２は、図７及び図９を総合するとわかるように、八角形状で、上下方向に積層された複数枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のシート部材１１０_i（ｉ＝１〜ｎ）を有している。なお、説明の便宜上ここではｎ＝５であるものとする。シート部材１１０₁〜１１０₅は、図９に示されるように、＋Ｘ側の辺がフレキシブルな接続部材１１４を介して相互に接続されている。このため、シート部材１１０₁〜１１０₅それぞれは、その一辺（＋Ｘ側の辺）を回動中心として回動（開閉）可能になっている。

このようにして構成されたホルダ１１２は、図７に示されるように、シート部材１１０₁〜１１０₅それぞれの＋Ｘ側の端部にＹ軸方向に沿って所定間隔隔てて形成されたＸ軸方向に細長い一対の長孔に、前述のベース部材１０３の突出部１０３ｇ、１０３ｈが挿入された状態で、側壁１０３ｃ、１０３ｄ及び１０３ｊで囲まれた平面視八角形の領域の内部に収容されている。そして、ホルダ１１２には、４枚の光ディスク９０₁，９０₂，９０₃，９０₄が、図９に示されるように、シート部材１１０₁〜１１０₅のうち、隣接するシート部材の相互間１１０₁，１１０₂、１１０₂，１１０₃、１１０₃，１１０₄、１１０₄，１１０₅にそれぞれ挟持された状態で収容されている。

図７に戻り、上記各シート部材１１０_１、１１０_２、１１０_３、１１０_４、１１０_５の−Ｘ側の端部には、相互に重ならない異なる位置に等間隔で配置されるタグＴＧ_１、ＴＧ_２、ＴＧ_３、ＴＧ_４、ＴＧ_５がそれぞれ設けられている。これらのタグＴＧ_１、ＴＧ_２、ＴＧ_３、ＴＧ_４、ＴＧ_５は、図８に示されるように、ベース板１０３ａに形成された前述の矩形状の切欠Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５にそれぞれ重なるように、ＸＹ面内の位置が規定されている。

ディスク選択システム４０は、図１に示されるように、ディスクカートリッジ１００の−Ｘ側に配置され、ホルダ開閉装置５０及びクランプ装置６０を含んでいる。

ホルダ開閉装置５０は、図１０に示されるように、ハウジング１２の内部底面上にＹ軸方向に所定間隔隔てて不図示の支持部材を介して固定された一対の支持部材５５Ａ，５５Ｂ、該支持部材５５Ａ，５５Ｂによってベース板１０３ａとほぼ同じ高さになるように長手方向（Ｙ軸方向）の一端と他端をそれぞれ回転自在に支持された断面円形の棒状部材からなるガイド棒５３、ガイド棒５３の外周に螺合されたスライダ５４、スライダ５４の外周に該スライダ５４に対してそれぞれ回動可能に接続された第１アーム５１及び第２アーム５２などを含んでいる。

ガイド棒５３は、制御装置１１によって制御される不図示の駆動装置により、支持部材５５Ａ，５５Ｂに対して回転され、これによりスライダ５４がＹ軸方向に移動する。すなわち、ガイド棒５３に形成された雄螺子とスライダ５４に形成された雌螺子とを含んで送りねじ機構が構成されている。

第１アーム５１は、その長手方向をＸ軸方向とし、−Ｘ側端がスライダ５４に対して回動可能に接続されている。この第１アーム５１の−Ｘ側端部には回転ローラ５１ａが回転自在に装着されている。

第２アーム５２は、図１０及び図８を総合するとわかるように、ディスクカートリッジ１００のベース部材１０３に形成された切欠Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５のＹ軸方向の幅より十分に薄い楔形状の板状部材から構成されている。そして、この第２アーム５２は、第１アーム５１の−Ｙ側に、タグＴＧ_１、ＴＧ_２、ＴＧ_３、ＴＧ_４、ＴＧ_５の配列間隔と同一の間隔だけ隔てて、スライダ５４に対して回動可能にその長手方向の一端部近傍が接続されている。この第２アーム５２は、制御装置１１により、不図示の駆動機構を介してスライダ５４に対して起伏回動される。

クランプ装置６０は、図１０に示されるように、クランプアーム６１、クランプアーム６１を駆動するクランプアーム駆動機構６８、及びガイド板６４などを含んでいる。

クランプアーム６１は、ほぼＸ軸方向を長手方向とするアーム部材６１ｂと、一対の対向面が形成された側面視Ｕ字状のクランプ部材６１ａとを含み、アーム部材６１ｂの＋Ｘ側の端部には、クランプ部材６１ａが一対の対向面がＸＹ平面に平行となるように、かつＹ軸に平行な軸６０ｄを中心に回動可能に接続されている。そして、−Ｘ側の端部には長手方向をＸ軸方向とする丸孔が形成されている。さらに、アーム部材６１ｂは、図１１に示されるように、−Ｙ方向に突出する円柱状の突出部６１ｃを有している。

図１０に戻り、ガイド板６４は不図示の支持部材を介してハウジング１２の内部底面に固定されている。このガイド板６４には、図１１に示されるように、アーム部材６１ｂの突起部６１ｃが挿入されたＶ字状（くの字状）の案内孔６４ａが形成されている。

クランプアーム駆動機構６８は、＋Ｙ方向に突出し、前述の丸孔に挿入された駆動レバー６８ａと、駆動レバー６８ａをＸ軸方向に駆動する不図示のモータなどを含んでいる。

上記のように構成されたクランプ装置６０は、図１１からわかるように、制御装置１１の指示の下、クランプアーム駆動機構６８が駆動レバー６８ａを＋Ｘ方向又は−Ｘ方向へ駆動することにより、＋Ｘ方向又は−Ｘ方向へ駆動されるようになっている。

開閉装置７０は、図１に示されるように、ディスクカートリッジ１００の−Ｙ側に配置されている。この開閉装置７０は、図１１に示されるように、略Ｖ字状（略くの字状）の開閉アーム７１と、不図示の駆動機構に接続された駆動レバー７２ａを含んでいる。

開閉アーム７１の＋Ｘ側の端部のＹ側の面には、円柱状の係止部７１ｃが形成され、ほぼ中央の部分には長孔７１ａが形成されている。そして、開閉アーム７１の−Ｘ側の端部は、Ｙ軸に平行な軸７１ｂを中心に回動可能な状態で、不図示の支持部材を介してハウジング１２に取り付けられている。

主制御装置１１は、不図示の駆動装置を介してレバー７２ａを＋Ｘ方向へ駆動することにより、開閉アーム７１の端部に形成された係止部７１ｃを、ディスクカートリッジ１００のベース１０３の−Ｙ側側面に形成された凹部１０３ｋ内で蓋部材１０２の下面に当接するまで回動し、更に、レバー７２ａを＋Ｘ方向へ駆動することにより、図１１に仮想線で示されるように蓋部材１０２をベース１０３に対し開放することができるようになっている。また、この状態からレバー７２ａを−Ｘ方向駆動することにより、蓋部材１０２をベース１０３に対し閉鎖することができるようになっている。

図１２には、光ディスク装置１０の全体構成がブロック図にて示されている。この図１２に示される制御装置１１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）などからなるいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含み、ＲＯＭには、光ディスク装置１０を構成する各機器を制御するためのプログラムなどが格納され、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたプログラムを読み込んで各機器を制御することにより、装置全体を統括的に制御する。

次に、上述のようにして構成された光ディスク装置１０におけるディスクカートリッジ１００とディスク回転装置２０との間の光ディスク９０の搬送処理について、図１３（Ａ）〜図１４（Ｃ）を参照しつつ説明する。

前提として、ディスクカートリッジ１００には、図９に示されるように、４枚の光ディスク９０_１、９０_２、９０_３、９０_４が収納された状態で保持装置８０にセットされているものとし、ディスク回転装置２０には光ディスク９０_１、９０_２、９０_３、９０_４、が装着されていないものとする。また、第２旋回アーム３００には、図３に示されるように、クランパ３４０が保持されているものとする。また、本実施形態では、一例として、図９に示されるように、シート部材１１０_２とシート部材１１０_３の間に保持されている光ディスク９０_２を、ディスクカートリッジ１００から取り出して、ディスク回転装置２０へ搬入するものとする。

制御装置１１は、まず、ディスクカートリッジ１００の蓋部材１０２を開閉装置７０を介して開放し、スライダ５４を図１３（Ａ）に示されるように、第１アーム５１の回転ローラ５１ａがタグＴＧ_２の上方に位置し、第２アーム５２の先端がタグＴＧ_３の下方に位置するまで移動する。

次に、制御装置１１は、図１３（Ｂ）に示されるように、先端がタグＴＧ_３の下方にある第２アーム５２を回動して、シート部材１１０_３〜１１０_５をシート部材１１０_１、１１０_２と離間し、シート部材１１０_２に保持された光ディスク９０_２を露出させる。

次に、制御装置１１は、図１３（Ｃ）に示されるように、クランプアーム６１を駆動して、シート部材１１０_３〜１１０_５を上方に押し上げ、光ディスク９０_２の上方に第２旋回アーム３００が進入するスペースを確保する。

次に、制御装置１１は、ディスク搬送装置３０のモータ３７及び駆動ユニット３５を介して第２旋回アーム３００を駆動して（以下、単に第２旋回アーム３００を駆動するという）、保持されたクランパ３４０を、図１４（Ａ）に示されるように、光ディスク９０の上方へ移動し、図中の矢印に示されるように第２旋回アーム３００を下降する。これにより、光ディスク９０に貼り付けられたディスクハブ９０ａは、中心の円形開口にクランパ３４０の突出部３４５が挿入された状態で吸着部３４１に吸着される。

次に、制御装置１１は、第２旋回アーム３００を駆動して、図１４（Ｂ）に示されるように、クランパ３４０に吸着された光ディスク９０を、ディスク回転装置２０のディスクチャック２２の上方へ搬送する。

次に、制御装置１１は、保持部材３３０を−Ｘ方向へ摺動させる。これにより、摺動板３３１に支持されていたクランパ３４０は、図１４（Ｃ）に示されるように、ディスクチャック２２の上面に落下する。この状態のときには、クランパ３４０は、ディスクチャック２２の上面に形成された円形の凹部に突出部３４５が嵌合した状態で、ディスクチャック２２に磁気吸着している。なお、クランパ３４０の保持中には、吸着部３４１からの磁力が保持部材３３０の摺動板３３１に作用しているが、保持部材３３０が−Ｘ方向へ摺動した場合には、保持部材３３０の摺動板３３１に対する吸着部３４１からの磁力の影響は無視できるようになり、クランパ３４０は自重により落下することが可能となる。また、図１４（Ｃ）では、ディスクチャック２２と第２旋回アーム３００の間が広く開いている記載となっているが、これは説明の便宜のためであり、実際はクランパ３４がディスクチャック２２から脱落するのを回避するため、ディスクチャック２２と第２旋回アーム３００の間隔は近接した配置となる。また、先にクランパ３４をディスクチャック２２へ嵌合した後に、保持部材３３０を−Ｘ方向へ摺動させてもよい。

次に、制御装置１１は、第２旋回アーム３００を上方へ退避させるとともに、ディスク回転装置２０を駆動して光ディスク９０に対して、例えば情報の書込み又は読出し等の処理を行う。

次に、光ディスク９０に対する上記処理が終了すると、制御装置１１は、図１５（Ａ）に示されるように、アーム本体３１０に設けられた丸孔３１３にクランパ３４０の凸部３４２が嵌合するまで第２旋回アーム３００を下降し、保持部材３３０を＋Ｘ方向へ摺動して、クランパ３４０を保持する。そして、旋回アーム３００が上昇されることで、光ディスク９０は図１５（Ｂ）に示されるように、クランパ３４０に吸着された状態で第２旋回アーム３００に保持され、搬送可能な状態となる。

次に、制御装置１１は、第２旋回アーム３００を駆動して、光ディスク９０をディスクカートリッジ１００のシート部材１１０_２の上方に移動して、保持部材３３０を−Ｘ方向に駆動する。これにより、クランパ３４０に吸着されたディスクハブ９０ａは、離間部３２２ａによって下方に押し出されることで、図１５（Ｃ）に示されるようにクランパ３４０から離間され、光ディスク９０はシート部材１１０_２の上面に載置される。

ディスク回転装置２０からディスクカートリッジ１００への光ディスク９０の搬送が終了すると、制御装置１１は、上述とは逆の手順でディスクカートリッジ１００を閉塞して光ディスク９０をディスクカートリッジ１００へ収納する。

以上説明したように、本実施形態に係るディスク搬送装置３０は、アーム本体３１０に対し摺動可能に配置された保持部材３３０により、着脱可能に保持されるクランパ３４０を備えている。そして、ディスクカートリッジ１００からディスク回転装置２０へ光ディスク９０を搬送する際には、クランパ３４０に含まれる永久磁石の磁力によりディスクハブ９０ａを吸着することで光ディスク９０を保持する。したがって、光ディスク９０を保持するにあたり、電力等のエネルギーが消費されることがなく、光ディスク９０の搬送効率を向上することが可能となる。特に、光ディスク９０の搬送距離や搬送時間が長い場合、又は搬送途中で光ディスク９０を保持したまま待機する場合などには、例えば電磁石を用いて光ディスク９０を吸着する場合に比較して、大幅に消費電力量を低減することが可能となる。

また、光ディスク９０をディスク回転装置２０に装着する際には、保持部材３３０をクランパ３４０の磁力の向きと直行する−Ｘ方向へ摺動することで、アーム本体３１０からクランパ３４０を解放すればよい。したがって、保持部材３３０の駆動に大きな駆動力を必要とせず、駆動機構３５０での消費電力を低減することが可能となる。また、摺動板３３１とクランパ３４０とは機械的に係合するので、不慮の衝撃でクランパ３４０がアーム本体３１０から脱落することがない。

また、光ディスク９０をディスクカートリッジ１００へ収容する際には、保持部材３３０をクランパ３４０の磁力の向きと直行する＋Ｘ方向へ摺動することで、クランパ３４０からディスクハブ９０ａを離間すればよい。したがって、保持部材３３０の駆動に大きな駆動力を必要とせず、駆動機構３５０での消費電力を低減することが可能となる。

また、本実施形態に係るディスク搬送装置３０では、摺動板３３１の素材を磁石が吸着する例えばフェライト系ステンレス鋼板としたが、これに限らず、磁石が吸着しない材料を用いてもよい。この場合にも、クランパ３４０のフック部３４４は保持部材３３０の摺動板３３１に係止可能となるので、上述した搬送動作を行うことが可能となる。

なお、本実施形態の第２旋回アーム３００ではクランパ３４０を保持する保持部材３３０を摺動させることとしたが、これに限らず、例えばディスクハブ９０ａを磁気吸着可能な磁石ユニットＭＧを摺動させることにより、光ディスク９０の保持及び解放を行ってもよい。以下、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）を参照しつつ、第２旋回アーム３００の変形例に係る第２旋回アーム３００’について説明する。なお、第２旋回アーム３００と同一又は同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略し又は簡略するものとする。

《変形例》
図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示されるように、第２旋回アーム３００’は長手方向をＸ軸方向とし、＋Ｘ側端部下面に下方に突出する突出部３１０ａが形成された長方形板状のアーム本体３１０’を有している。そして、アーム本体３１０’の上面には、駆動機構３５０が駆動されることにより、駆動シャフト３５１を介してＸ軸方向に移動される磁石ユニットＭＧが配置されている。

この第２旋回アーム３００’は、磁石ユニットＭＧをアーム本体３１０’の突出部３１０ａの上方に移動することで、光ディスク９０に貼り付けられたディスクハブ９０ａを、図１６（Ａ）に示されるように、その円形開口に突出部３１０ａが挿入された状態で吸着保持することができるようになっている。また、図１６（Ａ）に示される状態から、磁石ユニットＭＧを図１６（Ｂ）に示される位置まで移動させて、吸着保持されていたディスクハブ９０ａを解放することにより、光ディスク９０を解放することができるようになっている。

上述した第２旋回アーム３００’を第２旋回アーム３００に代えて用いても、ディスク搬送装置３０は、ディスクカートリッジ１００とディスク回転装置２０との間を搬送することが可能となる。この場合にも、光ディスク９０を保持するにあたり、電力等のエネルギーが消費されることがなく、光ディスク９０の搬送効率を向上することが可能となる。同様に、光ディスク９０の搬送距離や搬送時間が長い場合や、搬送途中で光ディスク９０を保持したまま待機する場合などには、例えば電磁石を用いて光ディスク９０を吸着する場合に比較して、大幅に消費電力量を低減することが可能となる。

また、本実施形態に係る光ディスク装置１０では、ディスク搬送装置３０を備えている。したがって、ディスクカートリッジ１００とディスク回転装置２０との間の搬送にかかる消費電力を低減することができ、装置の稼動効率を向上することが可能となる。

また、上記実施形態で用いられる光ディスク９０は、可撓性を有していればよく、ＤＶＤ（digital versatile disc）、ＣＤ（compact-disc）、あるいは約４０５ｎｍの波長の光に対応した次世代の情報記録媒体など、任意の波長に対応する光ディスクを用いることができる。

なお、ディスク搬送装置３０は、本実施形態に用いた構造のものに限定されることはなく、例えば、第１旋回アーム３４と、第２旋回アーム３００をそれぞれの駆動機構により駆動するのではなくて、第１旋回アーム３４と第２旋回アーム３００を遊星ギア機構によりリンクして、各旋回アームを１つの駆動機構により駆動することとしてもよい。

また、本実施形態では、光ディスク９０のディスクハブ９０ａにフェライト系ステンレス鋼を用いることとしたが、これに限らず、他の磁性材料からなる金属板や磁性材料が添加された磁性シートを用いてもよい。

以上説明したように、本発明のディスク搬送装置は、光ディスクを搬送するのに適しており、本発明の光ディスク装置は光ディスクに対し情報の記録、再生、及び消去を行うのに適している。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０の概略的な構成を示す図である。 光ディスク装置１０を構成するディスク回転装置２０及びディスク搬送装置３０を説明するための側面図である。 第２旋回アーム３００の斜視図である。 第２旋回アーム３００の展開斜視図である。 第２旋回アーム３００の動作を説明するための図（その１）である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、第２旋回アーム３００の動作を説明するための図（その１、その２）である。 ディスクカートリッジ１００の展開斜視図である。 ディスクカートリッジ１００に設けられたスリットＳ１〜Ｓ５を示す図である。 ディスクカートリッジ１００の断面図である。 ホルダ開閉装置５０、及びクランプ装置６０を示す斜視図である。 開閉装置７０を示す図である。 図１における光ディスク装置１０の制御系のブロック図である。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、ディスクカートリッジ１００を開閉する動作を説明するための図（その１〜３）である。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、第２旋回アーム３００の動作を説明するための図（その１〜３）である。 図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）は、第２旋回アーム３００の動作を説明するための図（その４〜６）である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、第２旋回アーム３００の変形例に係る第２旋回アーム３００’の構成及び動作を説明するための図（その１、その２）である。

符号の説明

１０…光ディスク装置、１１…制御装置、１２…本体（ハウジング）、１４…支持板、２０…ディスク回転装置、２１…モータ、２１ａ…回転軸、２２…ディスクチャック、２４…安定化板、２５…ピックアップ駆動装置、２６…光ピックアップ装置、３０…ディスク搬送装置、３２…ジョイント機構、３２ａ…軸、３３…軸、３３ａ…可動部材、３３ｂ…固定部材、３４…第１旋回アーム、３６…回転軸、３７…モータ、４０…ディスク選択システム、５０…ホルダ開閉装置、５１…第１アーム、５１ａ…回転ローラ、５２…第２アーム、５３…ガイド棒、５４…スライダ、５５Ａ,５５Ｂ…支持部材、６０…クランプ装置、６１…クランプアーム、６１ａ…クランプ部材、６１ｂ…アーム部材、６１ｃ…突出部、６０ｄ…軸、６４…ガイド板、６４ａ…案内孔、６８…クランプアーム駆動機構、６８ａ…駆動レバー、７０…開閉装置、７１…開閉アーム、７１ａ…長孔、７１ｂ…軸、７１ｃ…係止部、７２ａ…駆動レバー、９０…光ディスク、９０ａ…ディスクハブ、９０ｂ…開口、１００…ディスクカートリッジ、１０２…蓋部材、１０２ａ…蓋板、１０２ｂ…側壁、１０２ｅ,１０２ｆ…連結部、１０３…ベース部材、１０３ａ…ベース板、１０３ｃ,１０３ｄ,１０３ｊ…側壁、１０３ｉ,１０３ｇ,１０３ｈ…突出部、１０３ｅ,１０３ｆ…連結部、１０３ｋ…凹部、１１０…シート部材、１１２…ホルダ、１１４…接続部材、１２０…ピン、３００,３００’…第２旋回アーム、３１０,３１０’…アーム本体、３１０ａ…突出部、３１１…ベース部、３１２…フレーム部、３１３…丸孔、３１４…案内孔、３１５…丸孔、３２０…離間部材、３２１…連結部、３２２…回動部、３２２ａ…離間部、３２３…摺動孔、３２３ａ…第１摺動孔、３２３ｂ…第２摺動孔、３２４…回転軸、３３０…保持部材、３３１…摺動板、３３１ａ…切欠、３３２…支持部材、３３２ａ…摺動軸、３４０…クランパ、３４１…吸着部、３４２…凸部、３４３…連結軸、３４４…フック部、３４５…突出部、３５０…駆動機構、３５１…駆動シャフト、ＴＧ…タグ、Ｓ１〜Ｓ５…切欠。

Claims (6)

1. 中心に磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクの搬送を行うディスク搬送装置であって、
   前記プレートを吸着する永久磁石を含む吸着部材と；
   前記吸着部材を着脱可能に保持する保持機構と；を備えるディスク搬送装置。
2. 前記保持機構に保持された前記吸着部材から、前記プレートを離間する離間機構を更に備える請求項１に記載のディスク搬送装置。
3. 前記保持機構は、前記吸着部材に係合する係合部材と、前記係合部材を、前記吸着部材に係合する位置と、前記吸着部材に係合しない位置との間で往復駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスク搬送装置。
4. 中心に磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクの搬送を行うディスク搬送装置であって、
   前記光ディスクに設けられたプレートの位置を規定する規定部材と；
   前記プレートを、前記規定部材の一部を介して吸着する永久磁石を含む吸着部材と；
   前記吸着部材を、前記プレートに磁力の影響を与えない位置と、前記プレートに磁力の影響を与える位置との間で往復移動する移動機構と；を備えるディスク搬送装置。
5. 前記移動機構は、前記吸着部材を前記磁力の向きと直行する方向へ移動することを特徴とする請求項４に記載のディスク搬送装置。
6. 磁石に吸着するプレートが設けられた光ディスクを収容するディスクカートリッジと；
   前記光ディスクを回転し、該回転する光ディスクに対し情報の記録及び再生のうちのいずれかを行うディスク機構と；
   前記ディスクカートリッジと前記ディスク機構との間で、前記光ディスクの搬送を行う請求項１〜５のいずれか一項に記載のディスク搬送装置と；を備えるディスク装置。
   

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