JP2009238258A - 積層型トレイおよびトレイ展開機構 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的な光ディスクの記憶媒体をコンパクトに積層して収納することができ、しかも、複数の記録再生装置に同時に光ディスクの記憶媒体をロードできるように各記憶媒体の間に適切な間隙を形成させることのできる積層型トレイおよびトレイ展開機構と積層型トレイ展開システムを提供する。
【解決手段】光ディスクを搭載する積層可能な各トレイに、それぞれ分布形状の異なる穴群を複数設ける。各穴群に複数の案内軸をそれぞれ差し込むと、穴の分布形状と、案内軸の分布形状とが対応する場所で各トレイが停止する。このとき、光ディスクを取り出すために十分な間隔をトレイとトレイの間に形成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は複数枚の光ディスクに情報の記録、または再生を行う記録再生装置において、複数枚の光ディスクを積層しコンパクトに収納した積層型トレイ、及び積層したトレイから光ディスクを複数の記録再生装置へ展開し搬送する機構装置に関する。

近年、コンピュータで扱われる情報量の大容量化に伴い、情報を蓄える記憶装置の大容量化が著しい。

その記憶装置の主な物としてはハードディスク、光ディスク等を始めとするディスク状の記憶媒体、磁気テープがあげられる。

ハードディスクは他の二つよりも記録再生の高速性やランダムアクセス性に優れるため主記憶装置として用いられ、アーカイブやバックアップ用途には、光ディスク等を始めとするディスク状の記憶媒体や磁気テープが用いられている。

磁気テープは光ディスク等を始めとするディスク状の記憶媒体に対し、低価格と、単位体積あたりの記録容量の大きさとで優れ、一方、ランダムアクセス性と保存性の点で劣っている。

そこで、光ディスクを始めとするディスク状の記憶媒体と磁気テープの優位点を合わせ持つ、低価格で大容量、かつ、ランダムアクセス性と保存性に優れた記憶装置の登場が望まれている。

上記に関連して、特許文献１（実開昭５９−１０７７７０号公報）には、磁気ディスクカートリッジに係る発明が開示されている。
特許文献１発明の磁気ディスクカートリッジは、フレキシブルな円盤状の記録媒体を内蔵するものである。この磁気ディスクカートリッジは、以下のことを特徴とする。カートリッジのコーナー部の内側に透孔を形成している。複数の切欠部を有する略円筒状の保持部材を透孔に挿入している。切欠部に嵌合する如く付勢された弾性を有する爪部材の他端に形成された解除ボタンをカートリッジ側面開口部より露出させている。複数のカートリッジを保持部材に貼着自在としている。

また、特許文献２（特開平１０−６４１５８号公報）には、ディスク装置に係る発明が開示されている。
特許文献２発明のディスク装置は、複数のディスク支え体と、初期案内部と、回転駆動部材とが設けられていることを特徴とする。ここで、複数のディスク支え体は、ディスクが設置されるものであり且つディスクの面に直交する方向に重ねて配置されているものである。支持部材は、ディスク支え体をディスク面と交叉する方向へ移動可能に支持するものである。初期案内部は、支持部材に対して相対的に移動しその移動位置に応じてディスク支え体の位置を設定する選択部材とが設けられ、選択部材には、選択部材が初期位置にあるときに隣接するディスク支え体を所定間隔で支持するものである。回転駆動部材は、初期位置から選択部材が移動するにしたがって隣接するディスク支え体の間隔を広げる拡開案内部が設けられ、且つディスク支え体の間隔が広げられたときに両ディスク支え体の間に侵入して、ディスク支え体上のディスクを回転駆動可能に支持するものである。

また、特許文献３（特開２００４−１４５９７３号公報）には、ディスク駆動装置に係る発明が開示されている。
特許文献３発明のディスク駆動装置は、シート状で可撓性を有する複数枚の光ディスクを積載してディスクカートリッジに収納してなり、光ディスクをチャッキングして回転駆動するものである。このディスク駆動装置は、間隔拡張手段を備えたことを特徴とする。この間隔拡張手段は、光ディスクのチャッキング状態において、光ディスク間の間隙を、少なくとも光ピックアップの挿入が可能な間隔まで広げるものである。

また、特許文献４（特開２００６−２１６１５６号公報）には、トレーに係る発明が開示されている。
特許文献４発明のトレーは、複数の情報記録ディスクと、複数の情報記録ディスクを収納するトレー本体とを備える。このトレーは、複数の情報記録ディスクが互いに接して積み重ねられてトレー本体に収納されていることを特徴とする。複数の情報記録ディスクは、互いに径の異なる中央穴を有する。複数の情報記録ディスクは、同軸上に、且つ、複数の情報記録ディスクにおける中央穴の径が所定方向に小さくなるように互いに接して積み重ねられて前記トレー本体に収納されている。

実開昭５９−１０７７７０号公報 特開平１０−６４１５８号公報 特開２００４−１４５９７３号公報 特開２００６−２１６１５６号公報

ランダムアクセス性と保存性の点で優れている光ディスク等の記憶媒体を大容量化する方法として、積層され収納されている複数枚の光ディスクを用いる。この積層された光ディスクを記録再生装置に搬送するときには、特開２００６−２１６１５６にあるように、光ディスクケース上に積み重ねられている光ディスクに対して順次取り出し搬送する例や、ディスクの内径を順次小さくし、階段状のスピンドルを用いる事例が示されている。しかし、これらの事例では順次上から取り出すためディスク搬送に時間がかかったり、様々な種類の内径のディスクが必要となりディスクのコストや、スピンドルの構成が複雑になることから装置のコストが高くなることが問題となっていた。

本発明の目的は、光ディスクの記憶媒体を特別な構造としなくても光ディスクの記憶媒体をコンパクトに積層して収納することができ、しかも、複数の記録再生装置に同時に光ディスクの記憶媒体をロードできるように各記憶媒体の間に適切な間隙を形成させることのできる積層型トレイおよびトレイ展開機構と積層型トレイ展開システムを提供することにある。

本発明による積層型トレイは、所定のディスク状記憶媒体を搭載するためのトレイである。この積層型トレイは、ディスク状記憶媒体を格納するための窪みと、窪みの周囲に配置されて、トレイを厚み方向に貫通する複数の穴群とを具備する。複数の穴群のそれぞれは、トレイ上に所定形状で分布する複数の穴を具備する。窪みの形状は、ディスク状記憶媒体の直径以上の直径と、ディスク状記憶媒体の厚み以上の厚みを有する。この積層型トレイは、窪みにディスク状記憶媒体を格納した状態で、厚み方向に積層可能である。

本発明の積層型トレイにより、ディスク状の記憶媒体を積層してコンパクトに収納することができる。また、この積層型トレイを用いることで、ディスク個別に特殊な構造とすることなく積層型トレイから光ディスクドライブへ展開し、搬送を行うことが可能である。

添付図面を参照して、本発明による積層型トレイおよびトレイ展開機構を実施するための最良の形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。この実施形態では、展開する光ディスク積層トレイの枚数が９枚であるが、この数値はあくまでも一例であって、別の値であっても問題無い。

図１は、本発明の第１の実施形態における積層型トレイ展開システム全体の斜視図である。１０５は光ディスクカートリッジ１０１を収納するストッカー、１０６は光ディスクカートリッジ１０１の展開を行う展開機構、１０８は光ディスク１１０から情報の記録再生を行う光ディスクドライブ、１０７は空気圧により吸着動作を行う吸着ピンセットであり、この吸着ピンセット１０７により、光ディスク１１０を展開機構１０６から光ディスクドライブ１０８へ搬送する。

図２は、光ディスク１１０を搭載するためのトレイを厚み方向に９枚積層した光ディスクカートリッジ１０１の分解斜視図である。また、図３は、光ディスクカートリッジ１０１がストッカー１０５にコンパクトに収納されるときにおける、箱の状態の斜視図である。

この実施形態では、最上部のトレイを第１トレイ１１１とし、その下のトレイを第２トレイ１１２、以下順に、第３トレイ１１３、第４トレイ１１４、…第９トレイ１１９とする。第１トレイ１１１から第９トレイ１１９までのトレイを収納するために、最上部にカートリッジカバー１０２、最下部にカートリッジベース１０３で構成される。また、第１トレイ１１１から第９トレイ１１９までの各トレイ上には、それぞれ光ディスク１１０が１個ずつ収納される。

第１トレイ１１１から第９トレイ１１９の各トレイに基本構造は同様であるので、図４に示すｎ番目の第ｎトレイ１０９を用いて説明を行う。（本実施例では１≦ｎ≦９）

第ｎトレイ１０９の中心には光ディスク１１０搭載用の円形の窪み１４０が形成されている。この窪みの外径と厚さは光ディスク１１０の外径や厚さよりも多少大きい。

また、トレイｎの−ｘ方向向きの側面からａ０離れたところより、φＦで円形の穴の位置として、ｘ軸に沿って順にピッチαで１３０ａ、１３１ａ、…、１３９ａの１０箇所があり、そのうち番号（１３０＋ｎ）のａの穴は遮蔽される。即ち、穴は番号（１３０＋ｎ）のａを除き９箇所並んでもうけられている。

これら一連の穴をまとめて、穴群と呼ぶことにする。

同様に、−ｙ方向向きの側面よりｂ０離れたところより、φＦで円形の穴の位置として、ｙ軸に沿ってピッチβで順に１３０ｂ、１３１ｂ、１３２ｂ、…、１３９ｂの１０箇所があり、そのうち番号（１３０＋ｎ）のｂの穴は遮蔽される。即ち、穴は番号（１３０＋ｎ）のｂを除き９箇所並んで設けられる。さらに、＋ｘ方向向きの側面からｃ０離れたところより、φＦで円形の穴の位置として、ｘ軸に沿ってピッチγで順に１３０ｃ、１３１ｃ、１３２ｃ、…、１３９ｃの１０箇所あり、そのうち番号（１３０＋ｎ）のｃの穴は遮蔽される。即ち、穴は番号（１３０＋ｎ）のｃを除き９箇所並んでもうけられている。

したがって、この図の場合、一枚のトレイには３つの穴群がある、と表現することも出来る。

第ｎトレイ１０９の場合、展開機構において、光ディスクカートリッジ１０１の穴に挿入する案内軸１２０…１２９を下方から挿入を行いトレイの支持を行うため、穴位置番号（１３０＋ｎ）のａ、ｂ、ｃの穴位置が案内軸で支持するための場所となり、それらの３箇所の穴は閉ざされている。また、穴位置番号（１３０＋ｎ）以外の番号の穴位置では、案内軸を通すため穴が開いている。ただし、案内軸を下方より挿入するため、（１３０＋ｎ）より大きい番号の穴には、案内軸は貫通しない。そのため、番号（１３０＋ｎ）より大きい番号の穴は閉ざされていても良いが、本実施例では穴は開けられている。なお、第ｎトレイを支持するための穴位置番号（１３０＋ｎ）のａ、ｂ、ｃの３点の穴位置は、第ｎトレイ１０９が安定に支持されるために、第ｎトレイ１０９の重心は３点の支持点を頂点とした三角形の中に納まるように選択されている。

図５は、各トレイの上面図である。この図を参照して、トレイ上の穴に関して説明を具体的に行う。

最下部のトレイである第９トレイ１１９は、前述の穴１３０〜１３９のうち、１３９ａ、１３９ｂ、１３９ｃの穴は閉ざされ、その３点の位置において案内軸において支持が行われる。同様に、下方から次の第８トレイ１１８は、前述の穴１３０〜１３９のうち、１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃの穴は閉ざされており、この３点の位置において案内軸において支持が行われる。また他の１３０〜１３７の位置は他のトレイを支持するための案内軸が貫通するため、穴が設けられる。１３９の穴は、案内軸が貫通せず利用されないため穴が無くともよいが、ここでは穴が設けられている。

同様に、下から４番目の第５トレイは、前述の穴１３０〜１３９のうち、１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃの穴は閉ざされている、この３点の位置において案内軸において支持が行われる。また他の１３０〜１３４及び１３６〜１３９の穴が設けられている。

最上位の第１トレイは、前述の穴１３０〜１３９のうち、１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃの穴は閉ざされている、この３点の位置において案内軸において支持が行われる。１３０及び１３２〜１３９の穴が設けられる。

図６〜図８は、光ディスクカートリッジ１０１を展開するための展開機構の斜視図である。

図６は、ベース１０４上の＋ｙ方向側のベース側面１０４ａにｘ軸に沿って、１２０ａ、１２１ａ、１２２ａ、…、１２９ａとαピッチでそれぞれＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…、Ｈ９の高さの順で鉛直方向に伸びている案内軸を示す。

ここで、この図の場合、複数の案内軸１２０ａ〜１２９ａをまとめて案内軸群と呼ぶことにする。

同様に、図７はベース１０４上の−ｘ方向側のベース側面１０４ｂにｙ軸に沿って、１２０ｂ、１２１ｂ、１２２ｂ、…、１２９ｂとβピッチでそれぞれＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…、Ｈ９の高さの順で鉛直方向に伸びている案内軸を示す。

同様に、図８は、ベース１０４上の−ｙ方向側のベース側面１０４ｃにｘ軸に沿って、１２０ｃ、１２１ｃ、１２２ｃ、…、１２９ｃとγピッチでそれぞれＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…、Ｈ９の高さの順で鉛直方向に伸びている案内軸を示す。

したがって、この図の場合、この展開機構は３つの案内軸群を具備すると表現することが出来る。

次に、図９及び図１０により、光ディスクカートリッジ１０１の展開機構による展開動作を示す。

図９に示すように、光ディスクカートリッジ１０１のカートリッジベース１０３が展開機構部内で、図示しないアクチュエータを用いて、下降させられる。光ディスクカートリッジ１０１内に設けられた１３０ａ、１３１ａ、…、１３９ａの穴に対して、側面１０４ａ側では、対応した案内軸１１０ａ、１１１ａ、…、１１９ａが順次挿入される、同様に、側面１０４ｂ側では、１３０ｂ、１３１ｂ、…、１３９ｂの穴に対して、対応した案内軸１１０ｂ、１１１ｂ、…、１１９ｂが順次挿入される。また、側面１０４ｃ側では、１３０ａ、１３１ａ、…、１３９ａの穴に対して、対応した案内軸１１０ａ、１１１ａ、…、１１９ａが順次挿入される。

トレイ１１１は、トレイ上の穴１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃの３箇所の穴は遮蔽されている。従って、それぞれの穴に対応した案内軸１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのＨ１高さで、案内軸１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの端面とトレイ１１１は接触し、下降を止める。即ち、トレイ１１１が案内軸１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃにより３点（穴１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃの位置）で支持される。

さらに、トレイ１１２は、トレイ上の穴１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの３箇所の穴は遮蔽されている。従って、それぞれの穴に対応した案内軸１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃのＨ２高さで、トレイ１１２は、端面と接触し、支持が行われる。

同様に、トレイ１１３は案内軸１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの端面Ｈ３の高さで、トレイ１１４は案内軸１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃの端面Ｈ３の高さで支持される。

展開の動作の最後には、図１０に示すように、さらにカートリッジベース１０３が最下点まで下降した場合、前記トレイ１１１〜１１４と同様に、トレイ１１５は案内軸１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃにより高さＨ５の位置に、トレイ１１６は案内軸１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃにより高さＨ６の位置に、以下トレイ１１７は高さＨ７へ、トレイ１１８は高さＨ８、トレイ１１９は高さＨ９の位置に支持される。

これらの展開機構の動作により、トレイ１１１からトレイ１１９までは、各案内軸により、上方から順にＨ１、Ｈ２、…Ｈ９の高さに位置し、支持がなされる。

図１１は、光ディスク１０を吸着しているときの吸着ピンセット１０７の拡大図である。

また、各吸着ピンセット１０７の先端には、光ディスク１１０の中央の孔を避けて光ディスク１１０の上面側を吸引する３個一組の吸着パッド１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃが設けられている。

各吸着パッド１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃはゴム等からなる吸盤状の部材であり、図示しない真空ポンプに耐圧チューブ等を介して接続され、真空ポンプのオン・オフ操作あるいは開閉バルブの操作等によって、真空引きによる光ディスク１１０の吸着作業やリリース作業が行われる。

次に、図１２〜図１６を用いて、光ディスクカートリッジ１０１から光ディスク１１０を展開し、それぞれの光ディスク１１０を市販の光ディスクドライブ１０８へ搬送する動作の説明をする。

図１２は、光ディスクカートリッジ１０１が展開機構１０６上に引き出された状態での積層型トレイ展開システムの斜視図であり、図１３は、特にトレイ展開機構部での拡大された斜視図である。

ストッカー１０５には複数個の光ディスクカートリッジ１０１が格納されている。そのストッカー１０５より、選択された光ディスクカートリッジ１０１は、アクチュエータ１４１上の可動部であるアーム１４２により、展開機構１０６の上部まで引き出される。

次に、前述のように、展開機構１０６では、垂直方向に可動可能なリニアアクチュエータ１４３によりテーブル１４４を展開機構１０６の上部から鉛直方向下向きに移動させることにより、光ディスクカートリッジ１０１から光ディスク１１０を搭載した各トレイ１１１〜１１９へと展開動作を行う。

図１４は、光ディスク１１０を搭載したトレイ１１１〜１１９が展開されたところのトレイ展開機構部の斜視図である。

図１５は、光ディスク１１０を搭載したトレイ１１１〜１１９が展開されたところの積層型トレイ展開システムの斜視図である。トレイ１１１〜１１９上の各光ディスク１１０に対して、９台の吸着ピンセット１０７を用いて、各光ディスク１１０を各光ディスクドライブ１０８へ搬送する動作に移る。

９台の各吸着ピンセット１０７を、水平方向に可動を行うアクチュエータ１４６と垂直方向に可動を行うアクチュエータ１４７を用いて、第１トレイ１１１から第９トレイ１１９までの各トレイ上の窪み４０内にある各光ディスク１０上に移動させる。

各吸着ピンセット８の吸着パッド５２ａ、５２ｂ、５２ｃが光ディスク１０上に接し、図示していない真空ポンプ等の真空発生装置を用いて吸引力を発生、電磁弁などの切換により、光ディスク１１０を吸引し、各吸着ピンセット１０７に光ディスク１１０を吸着させる。

図１６は、光ディスク１１０を吸着した吸着ピンセット１０７の、第１トレイ１１１から第９トレイ１１９までの展開機構１０６から各光ディスクドライブ１０８上のドライブトレイ１５６へ、アクチュエータ１４６、アクチュエータ１４７を用いての搬送状態の斜視図である。

光ディスク１１０を吸着した各吸着ピンセット１０７が、各光ディスクドライブ１０８のドライブトレイ１５６上に、アクチュエータ１４６及びアクチュエータ１４７を用いて移動し、図示しない電磁弁などを用い吸着ピンセットを真空破壊状態にすることにより、各吸着ピンセット１０７から各光ディスク１１０を離脱することにより、ドライブトレイ１５６上に光ディスク１１０が搭載される。図１７は、光ディスク１１０がドライブトレイ１５６に搬送された状態の斜視図である。

ドライブトレイ１５６上の光ディスク１１０は、光ディスクドライブ１０８のローディング動作の後に、情報の記録再生が行われる。

以上の動作により、光ディスクカートリッジ１０１から光ディスク１１０が展開され、それぞれの光ディスク１１０は光ディスクドライブ１０８へと効率的に搬送され、光ディスク１１０に情報の記録再生が可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態における積層型トレイ展開システム全体の斜視図である。 図２は、積層型光ディスクカートリッジの分解斜視図である。 図３は、積層型光ディスクカートリッジの斜視図である。 図４は、第ｎトレイの斜視図である。 図５は、各トレイの上面図である。 図６は、展開機構主要部の斜視図である。 図７は、展開機構主要部の斜視図である。 図８は、展開機構主要部の斜視図である。 図９は、光ディスクカートリッジの展開途中の状態における、展開機構主要部の斜視図である。 図１０は、展開機構主要部の側面図である。 図１１は、吸着ピンセット部の斜視図である。 図１２は、装置全体の斜視図である。 図１３は、展開機構部の斜視図である。 図１４は、展開機構部の斜視図である。 図１５は、装置全体の斜視図である。 図１６は、装置全体の斜視図である。 図１７は、装置全体の斜視図である。

符号の説明

１０１ 光ディスクカートリッジ
１０２ カートリッジカバー
１０３ カートリッジベース
１０４ ベース
１０４ａ〜１０４ｃ ベースの側面
１０５ ストッカー
１０６ 展開機構
１０７ 吸着ピンセット
１０８ 光ディスクドライブ
１０９ 第ｎトレイ
１１０ 光ディスク
１１１ 第１トレイ
１１２ 第２トレイ
１１３ 第３トレイ
１１４ 第４トレイ
１１５ 第５トレイ
１１６ 第６トレイ
１１７ 第７トレイ
１１８ 第８トレイ
１１９ 第９トレイ
１２０ａ〜１２９ｃ 案内軸
１３１ａ〜１３９ｃ 穴
１４０ 窪み
１４１ アクチュエータ
１４２ アーム
１４３ アクチュエータ
１４４ テーブル
１４６ アクチュエータ
１４７ アクチュエータ
１５１ アーム
１５３ａ〜１５３ｃ 吸着パッド
１５６ ドライブトレイ

Claims (4)

1. ディスク状の記憶媒体を搭載し、
   穴が形成されたトレイを厚み方向に積層して構成される積層型トレイであって、
   全てのトレイを積層した状態において、それぞれのトレイで前記厚み方向に共通の中心軸を持って、
   前記中心軸を共通とする穴の数が積層順に減少することを特徴とする積層型トレイ。
2. 請求項１に記載の穴が前記各トレイ上に少なくとも３箇所以上有することを特徴とする積層型トレイ。
3. 請求項１に記載の積層型トレイを構成する各トレイの積層方向の間隔をそれぞれ所定の間隔に拡張し、支持するための展開機構であって、
   前記各トレイを積層方向に支持し案内する案内軸を有し、
   前記案内軸は前記穴の中心軸と案内軸の中心とが一致する位置に存在し、
   前記案内軸は積層方向にそれぞれ長さが異なり、
   前記案内軸の本数は前記各トレイの穴の個数分存在し、
   前記各トレイが有する穴に前記案内軸を前記積層トレイの積層方向に挿入し、
   前記案内軸の積層方向の長さに応じて前記各トレイを支持することを特徴とする展開機構。
4. 請求項３に記載の展開機構であって、前記各トレイの支持を、
   長さの異なる前記案内軸の端面で各トレイの背面を支持することを特徴とする展開機構。

Images