JP2014110067A - ディスク積層体及びディスクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はディスク積層体に積層された薄型光ディスクとスペーサを一枚ずつ搬送することを課題とする。
【解決手段】ディスク積層体２０は、複数の薄型光ディスク２１と複数のスペーサ２２とが交互に積層されている。スペーサ２２は、中心孔の周囲に薄型光ディスク２１と当該スペーサ２２との間に空気を流入させるための複数の空気流入孔が設けられている。各空気流入孔は、吸盤接触領域がディスク搬送機構の各吸盤に吸着された際、薄型光ディスク２１の円盤状平面とスペーサとの間に空気を流入する。これにより、薄型光ディスクとスペーサとの間の密着が抑制され、ディスク積層体に積層された薄型光ディスクとスペーサは、一枚ずつ搬送される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスク積層体及びディスクカートリッジに関する。

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更なる大容量化が望まれている。記憶装置としては、主にハードディスク、光ディスク等のディスク状の記憶媒体、及び磁気テープ等のテープ状の記憶媒体があげられる。

ディスク状の記憶媒体は、テープ状の記憶媒体に比べて記録領域の総面積が狭い。このため、記録密度が同じ場合には、ディスクカートリッジ１個あたりの記録容量を、テープカートリッジ１個あたりの記録容量よりも大きくするのは難しい。

そこで、１個のディスクカートリッジに多数枚のディスクを上下方向に積層して収納することで記録容量を増大する方法が開発されている。

例えば、特許文献１には、１０枚の薄型ディスクが積層されたディスク積層体を収納する小カートリッジと、小カートリッジを１０枚収納可能な大カートリッジとを組み合わせて薄型ディスクの収納可能枚数を増大させ、各薄型ディスク間にスペーサを介在させる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、各薄型ディスク間に通気性を有するスペーサを挿入して各薄型ディスク同士が直接的に接触しないように積層するディスク積層体が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、特許文献１、２に記載されたディスクカートリッジ及び光ディスク記録再生装置を有するディスクチェンジャでは、吸着搬送部材の搬送動作によりディスクカートリッジのディスク積層体の最上位の薄型ディスクを取出した後、当該薄型ディスクを光ディスク記録再生装置のディスクトレイに搬送して、大容量の情報量の記録再生を可能としている。

上記特許文献１、２において、ディスクカートリッジのディスクを光ディスク記録再生装置のディスクトレイに搬送する場合、先ず、ディスク積層体の最上位に載置されたスペーサを吸着搬送部材の吸盤により吸着して他の場所に設置されたスペーサストッカに搬送する。その後、当該ディスク積層体の最上位のディスクを吸着搬送部材の吸盤により吸着して光ディスク記録再生装置のディスクトレイに搬送している。

ところが、上記のような吸着搬送部材の吸盤によりスペーサ又は薄型ディスクを吸着する際、スペーサと薄型ディスクとが密着していることがある。その場合、吸着搬送部材がスペーサ又は薄型ディスクを吸着して上方に持ち上げると、互いに密着したスペーサ及び薄型ディスクが一緒に上昇してしまい、搬送作業が効率良く行えないという問題が生じる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したディスク積層体及びディスクカートリッジの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

本発明は、吸着搬送部材により吸着搬送される複数の薄型ディスクと複数のスペーサとが一枚ずつ交互に積層されるディスク積層体であって、
前記スペーサの前記薄型ディスクに対向する領域のうち前記吸着搬送部材が接触する領域よりも中心側の領域に、前記薄型ディスクと前記スペーサとの間に空気を流入させる空気流入孔を少なくとも１箇所以上に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、スペーサに設けられた空気流入孔から薄型ディスクとスペーサとの間に空気が流入して通気性が向上するため、吸着搬送部材により吸着する際に、スペーサ又は薄型ディスクを個別に分離させて取出すことができ、スペーサ及び薄型ディスクを一緒に搬送することが防止される。そのため、スペーサと薄型ディスクとを個別に吸着することが可能になり、吸着搬送部材によるスペーサ及び薄型ディスクの取出し作業がスムーズになり、薄型ディスクをディスクカートリッジから記録再生装置に搬送する際の搬送効率を高めることが可能になる。

本発明によるディスク積層体及びディスクカートリッジの実施形態１が適用されたディスクチェンジャの概略構成を説明するための斜視図である。 ディスクカートリッジのディスクトレイを引き出した状態を説明するための斜視図である。 ディスク積層体を説明するための側面図である。 薄型光ディスクを上方からみた平面図である。 本発明の実施形態１で作製したスペーサを説明するための平面図である。 ディスク搬送機構の吸盤を説明するための斜視図である。 薄型光ディスクにおける吸盤接触領域を説明するための平面図である。 本発明の実施形態１で作製したスペーサにおける吸盤接触領域を説明するための平面図である。 ディスク搬送機構の動作（その１）を説明するための図である。 ディスク搬送機構の動作（その２）を説明するための図である。 ディスク搬送機構の動作（その３）を説明するための図である。 ディスク搬送機構の動作（その４）を説明するための図である。 ディスク搬送機構の動作（その５）を説明するための図である。 本発明の実施形態２で作製したスペーサを説明するための平面図である。 本発明の実施形態３で作製したスペーサを説明するための平面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

〔実施形態１〕
図１は本発明によるディスク積層体及びディスクカートリッジの実施形態１が適用されたディスクチェンジャの概略構成を説明するための斜視図である。図１に示されるように、ディスクチェンジャ１０が設置されている床面に直交する方向をＺ軸方向とし、床面に平行な面内で互いに直交する２つの方向をＸ軸方向とＹ軸方向とする。

このディスクチェンジャ１０は、ディスク搬送機構１００、ディスクカートリッジ７００、４台のドライブ装置８００、及び制御装置（図示省略）などを備えている。

上記制御装置は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムの各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、上位装置（例えば、パソコン）との通信を制御する通信インターフェースなどを有している。

図２はディスクカートリッジ７００のディスクトレイ７１０を引き出した状態を説明するための斜視図である。図２に示されるように、ディスクカートリッジ７００は、一例として上下方向（Ｚ軸方向）に積み上げられた１０段のディスクトレイ７１０を有している。また、ディスクカートリッジ７００は、上下方向に回動して各ディスクトレイ７１０の正面側（＋Ｘ軸方向側）を開閉する扉７３０が設けられている。また、ディスクトレイ７１０には、ディスク積層体２０が載置される円形凹部からなる載置部７１２と、正面側から中心付近に延在するＵ字状の開口部７１４とが設けられている。尚、本発明によるディスク積層体２０は、後述するように各薄型ディスク同士が密着しないように各薄型ディスク間にスペーサを挟んで積層されている。

図１に示されるように、各ディスクトレイ７１０は、水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられ、ディスクカートリッジ７００の筐体７２０内の記録再生位置に収容可能であるとともに、該筐体７２０から引き出したディスク交換位置に移動することが可能である。さらに、ディスクカートリッジ７００は、ディスクトレイ７１０の引き出し方向（Ｘ軸方向）に各ドライブ装置８００が対向配置されている。

ディスク交換を行う際は、任意のディスクトレイ７１０がドライブ装置８００のドライブトレイ８１０に近接する方向（＋Ｘ軸方向）に引き出される。そして、ディスク搬送機構１００は、ディスクトレイ７１０に載置されたディスク積層体２０の最上位の薄型光ディスクを吸着してドライブ装置８００から引き出されたドライブトレイ８１０に搬送する。

図３はディスク積層体２０を説明するための側面図である。図３に示されるように、ディスク積層体２０は、一例として１０枚の薄型光ディスク（薄型ディスク）２１とスペーサ２２とが交互に積層されている。また、ディスク積層体２０は、ディスクトレイ７１０に接する最も最下位（−Ｚ軸方向側）にもスペーサ２２が配置されている。そのため、ディスクトレイ７１０の載置部７１２に載置されたディスク積層体２０は、最下位のスペーサ２２が載置部７１２に接することになり、最下位の薄型光ディスク２１がディスクトレイ７１０に直接接触しないように構成されている。尚、本実施形態では、薄型光ディスクを用いた場合を一例として説明するが、これに限らず、例えば、磁気ディスクからなる薄型ディスクでも良い。

図４は薄型光ディスクを上方からみた平面図である。図４に示されるように、薄型光ディスク２１は、一例として外径Ｌ１１の円板状に形成され、円盤状平面２１ａの中心部に直径Ｌ１２の中心孔２１ｂを有している。本実施形態では、一例として、薄型光ディスク２１の外径がＬ１１＝１２０ｍｍ、中心孔２１ｂの内径がＬ１２＝１５ｍｍとしている。

この薄型光ディスク２１は、厚さが約０．２ｍｍのプラスチックフィルムに記録膜を積層して形成したものであり、通気性はない。また、円盤状平面２１ａは、表面が凹凸の無い平滑面に形成されている。

図５は本発明の実施形態１で作製したスペーサを説明するための平面図である。図５に示されるように、スペーサ２２は、一例として外径Ｌ２１の円板状に形成され、円盤状平面２２ａの中心部に直径Ｌ２２の中心孔２２ｂを有している。本実施形態１では、一例として、スペーサ２２の外径がＬ２１＝１２３ｍｍ、中心孔２２ｂの内径がＬ２２＝１５ｍｍとしている。そのため、スペーサ２２は、外径Ｌ２１が薄型光ディスク２１の外径Ｌ１１より大きく（Ｌ２１＞Ｌ１１）形成されており、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａ全体を覆うことができるように形成されている。

スペーサ２２は、例えば、厚さが０．２ｍｍ以下の紙やポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニル、ポリアミド、ポリウレタン、アクリル、ブチラール、エポキシ等の何れかの樹脂フィルムよりなる。

さらに、スペーサ２２は、中心孔２２ｂの周囲に薄型光ディスク２１と当該スペーサ２２との間に空気を流入させるための複数の空気流入孔２２ｃが設けられている。本実施形態１では、一例として中心から半径１７ｍｍ（直径Ｌ２４＝３４ｍｍ）の同心円上の位置に内径Ｌ２３の空気流入孔２２ｃが１０個設けられている。また、各空気流入孔２２ｃは、周方向に形成される同一半径上に等間隔で配置されており、本実施形態では、角度θ＝３６°の間隔で設けられている。尚、空気流入孔２２ｃは、上記１０個に限らず、少なくとも１個以上設けられていれば良い。

この場合の各空気流入孔２２ｃの内径Ｌ２３は、５ｍｍに設定されているので、全空気流入孔２２ｃの開口総面積は、１９６．２５ｍｍ^２であり、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する全空気流入孔２２ｃの面積比は１．７６７％である。

また、スペーサ２２の円盤状平面２２ａに各空気流入孔２２ｃを穿孔する工程としては、プレス機により複数の円柱形状の刃を有する治具を押圧する型抜き法やパンチング法による形成方法がより望ましい。この型抜き法またはパンチング法により各空気流入孔２２ｃを打ち抜くことで、打ち抜き方向に各空気流入孔２２ｃの周縁部分に沿うバリが発生する。すなわち、互いに積層された薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａとスペーサ２２の円盤状平面２２ａとの間には、各空気流入孔２２ｃの周縁部分より積層方向に突出するバリの存在により微小な隙間（空気層）が形成される。よって、各スペーサ２２は、各空気流入孔２２ｃのバリが積層方向に突出することで積層される薄型光ディスク２１との間の通気性が改善され、薄型光ディスク２１との密着を抑制する。

ディスク積層体２０では、複数の薄型光ディスク２１及び複数のスペーサ２２は、平面視、それらの各中心孔２１ｂ、２２ｂが一致するように積層されている。

ここで、前述した図１に戻り、ドライブ装置８００について説明する。本実施形態では、４台のドライブ装置８００が上下方向に重ねられている。そして、最上位のドライブ装置８００の筐体８２０の上面には、ディスク積層体２０から取出されたスペーサ２２を一時的に保管するための円形凹部からなるスペーサストッカ４００が設けられている。

各ドライブ装置８００は、それぞれ薄型光ディスク２１が載置されるドライブトレイ８１０と、ドライブトレイ８１０を水平方向（Ｘ軸方向）に駆動する駆動機構（図示省略）とを有している。そして、各ドライブ装置８００は、ディスクカートリッジ７００の正面側に対向配置されており、ドライブトレイ８１０がディスクカートリッジ７００に近接する方向（−Ｘ軸方向）に引き出されるように配置されている。

図６はディスク搬送機構１００の吸盤を説明するための斜視図である。図６に示されるように、ディスク搬送機構１００は、垂直方向（Ｚ軸方向）に延在する昇降軸１１０、該昇降軸１１０の下端（−Ｚ軸方向側端部）に取り付けられたブロック状の吸盤保持部材１２０、吸着搬送部材としての３つの吸盤（吸着搬送部材）１３０を有する。各吸盤１３０は、吸盤保持部材１２０の下面（−Ｚ軸方向側の面）に下方（−Ｚ軸方向）を向いて保持され、且つ上下方向の軸心に対して同一半径となるように配置されている。尚、本実施形態では、３つの吸盤１３０を配置した例を示すが、これに限らず、吸盤１３０を３つ以上配置しても良い。

ディスク搬送機構１００は、昇降軸１１０をＺ軸方向に移動（昇降）させるための駆動系（図示省略）、吸盤１３０を真空引きする真空ポンプ（図示省略）、真空ポンプと各吸盤１３０とを繋ぐ配管（図示省略）、配管の途中に設けられた電磁弁（図示省略）などからなる吸着機構を有する。

上記ディスク搬送機構１００は、吸着用電磁弁を開とすることによって、各吸盤１３０に真空ポンプによる負圧が導入され、薄型光ディスク２１又はスペーサ２２を真空吸着することができる。また、ディスク搬送機構１００の吸着用電磁弁を閉とすることによって、各吸盤１３０に大気が導入され、薄型光ディスク２１又はスペーサ２２の吸着を解除することができる。

更に、ディスク搬送機構１００は、水平方向に移動させるためのアーム機構（図示省略）を有する。このアーム機構は、ディスクトレイ７１０又はドライブトレイ８１０に載置された薄型光ディスク２１又はスペーサ２２を吸着又は吸着解除する際にディスク搬送機構１００をディスクトレイ７１０又はドライブトレイ８１０の上方へ移動させる。

また、ディスク搬送機構１００は、各ディスクトレイ７１０をディスクカートリッジ７００の筐体７２０に対して出し入れする機構（図示省略）を更に有している。

図７は薄型光ディスク２１における吸盤接触領域を説明するための平面図である。図７に示されるように、薄型光ディスク２１における中心孔２１ｂの周縁部となる直径Ｌ１３〜Ｌ１４のリング状の領域は、情報の記録・再生に用いられない領域である。そして、ディスク搬送機構１００の各吸盤１３０は、薄型光ディスク２１における直径Ｌ１３〜Ｌ１４のリング状領域を吸盤接触領域２１ｃとして吸着するように配置されている。

尚、本実施形態の吸盤接触領域２１ｃは、一例として内側境界が中心から半径２０ｍｍの位置、外側境界が半径２５ｍｍの位置に設定される。すなわち、吸盤接触領域２１ｃは、直径Ｌ１３（＝４０ｍｍ）〜Ｌ１４（＝５０ｍｍ）に設定される。また、吸盤接触領域２１ｃの設定範囲は、上記直径４０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に限らず、薄型光ディスク２１に対する記録再生の規格に応じて適宜設定される。

図８は本発明の実施形態１で作製したスペーサ２２における吸盤接触領域を説明するための平面図である。図８に示されるように、スペーサ２２は、上記薄型光ディスク２１の吸盤接触領域２１ｃに対応する吸盤接触領域２２ｄが設定される。吸盤接触領域２２ｄは、薄型光ディスク２１の吸盤接触領域２１ｃと同様に、一例として内側境界が中心から半径２０ｍｍの位置、外側境界が半径２５ｍｍの位置に設定される。

また、スペーサ２２は、吸盤接触領域２２ｄより中心側となる円心部近傍領域２２ｅに１０個の空気流入孔２２ｃが円周方向に等間隔で設けられている。各空気流入孔２２ｃは、吸盤接触領域２２ｄがディスク搬送機構１００の各吸盤１３０に吸着された際、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａとスペーサ２２との間に空気を流入する。そのため、各吸盤１３０に押圧された際に、スペーサ２２は、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａに密着しない。よって、スペーサ２２は、ディスク搬送機構１００が上昇すると共に、薄型光ディスク２１から簡単に剥がされ、薄型光ディスク２１から分離する。また、薄型光ディスク２１をディスク搬送機構１００により吸着搬送する場合も同様に、薄型光ディスク２１の下面側にスペーサ２２が密着することも抑制される。

次に、上記ディスク搬送機構１００による搬送手順について、図９〜図１３を参照して詳細に説明する。
Ａ．〔ディスクカートリッジ７００のディスク積層体２０から薄型光ディスク２１を全てのドライブ装置８００に搬送し、薄型光ディスク２１に対して、記録あるいは再生を行う場合の搬送手順〕
（手順Ａ１）ディスクカートリッジ７００からディスクトレイ７１０を引き出す。
（手順Ａ２）引き出されたディスクトレイ７１０の上方（＋Ｚ軸方向側）にディスク搬送機構１００を移動させる。
（手順Ａ３）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させ、３つの吸盤１３０でディスク積層体２０の最上位にある薄型光ディスク２１を吸着する。このように、薄型光ディスク２１の吸盤接触領域２１ｃ（図７参照）がディスク搬送機構１００の各吸盤１３０に吸着される際、薄型光ディスク２１が下方に押圧される。しかし、下側のスペーサ２２に設けられた各空気流入孔２２ｃにより、薄型光ディスク２１とスペーサ２２との間に空気が流入する。そのため、薄型光ディスク２１は、各吸盤１３０により下方に押圧されても下側のスペーサ２２に密着せず、スペーサ２２から微小隙間を介して浮いた状態となる。
（手順Ａ４）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させ、吸着した薄型光ディスク２１をディスク積層体２０から分離する（図９参照）。
（手順Ａ５）ドライブトレイ８１０を引き出す。
（手順Ａ６）薄型光ディスク２１を吸着したディスク搬送機構１００を、引き出されたドライブトレイ８１０の直上に移動させる（図１０参照）。
（手順Ａ７）薄型光ディスク２１を吸着しているディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させ、真空を解除する。これにより、薄型光ディスク２１はドライブトレイ８１０に載置される（図１１参照）。
（手順Ａ８）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させる。
（手順Ａ９）ドライブトレイ８１０をドライブ装置８００の筐体８２０内に収容する。
（手順Ａ１０）引き出されているディスクトレイ７１０の上方（＋Ｚ軸方向側）にディスク搬送機構１００を移動させる。
（手順Ａ１１）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させ、３つの吸盤１３０をディスク積層体２０の最上位にあるスペーサ２２の吸盤接触領域２２ｄ（図８を参照）に接触させ、当該スペーサ２２を吸着する。このように、スペーサ２２の吸盤接触領域２２ｄがディスク搬送機構１００の各吸盤１３０に吸着される際、各空気流入孔２２ｃにより、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａとスペーサ２２との間に空気が流入する。そのため、スペーサ２２は、各吸盤１３０により下方に押圧されても薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａに密着せず、薄型光ディスク２１から微小隙間を介して浮いた状態となる。
（手順Ａ１２）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させ、吸着したスペーサ２２をディスク積層体２０から分離する。このとき、スペーサ２２が薄型光ディスク２１に密着していないため、ディスク搬送機構１００の吸盤１３０によりスペーサ２２のみが吸着されて搬送される。
（手順Ａ１３）スペーサ２２を吸着したディスク搬送機構１００をスペーサストッカ４００の直上に移動させる（図１２参照）。
（手順Ａ１４）スペーサ２２を吸着しているディスク搬送機構１００を下降させ、吸盤１３０への真空引きを解除する。これにより、スペーサ２２はスペーサストッカ４００上に載置される（図１３参照）。
（手順Ａ１５）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させる。
（手順Ａ１６）次のドライブトレイ８１０のＺ軸方向に関する位置に応じて、アームのＺ軸方向に関する位置を調整する。

以降、全てのドライブ装置８００のドライブトレイ８１０に薄型光ディスク２１がセットされるように、上記（手順Ａ１）〜（手順Ａ１６）の処理を繰り返し行う。

そして、各ドライブ装置８００では、搬送された各薄型光ディスク２１に対して、記録あるいは再生を行う。
Ｂ．〔記録あるいは再生が終了した薄型光ディスク２１をディスクカートリッジ７００に戻す場合の搬送手順〕
（手順Ｂ１）最も上方（＋Ｚ軸方向側）にあるドライブ装置８００のドライブトレイ８１０のＺ軸方向に関する位置に応じて、アームのＺ軸方向に関する位置を調整する。ここでは、アームのＺ軸方向に関する位置を最上位とする。
（手順Ｂ２）当該ドライブ装置８００のドライブトレイ８１０を引き出す。
（手順Ｂ３）ディスク搬送機構１００を当該ドライブトレイ８１０の上方（＋Ｚ軸方向側）に移動させる。
（手順Ｂ４）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させ、３つの吸盤１３０でドライブトレイ８１０上の薄型光ディスク２１の吸盤接触領域２１ｃ（図７を参照）に接触させ、当該薄型光ディスク２１を吸着する。このとき、薄型光ディスク２１は、吸盤接触領域２１ｃをディスク搬送機構１００の各吸盤１３０に吸着される。
（手順Ｂ５）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させ、吸着した薄型光ディスク２１をドライブトレイ８１０から分離する。
（手順Ｂ６）薄型光ディスク２１が取り出されたドライブトレイ８１０をドライブ装置８００の筐体８２０内に収容する。
（手順Ｂ７）薄型光ディスク２１を吸着したディスク搬送機構１００をディスクトレイ７１０の直上に移動させる。
（手順Ｂ８）薄型光ディスク２１を吸着しているディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させる。
（手順Ｂ９）薄型光ディスク２１を吸着しているディスク搬送機構１００の吸盤１３０の吸着を解除する。これにより、薄型光ディスク２１はディスクトレイ７１０上に載置される。
（手順Ｂ１０）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させる。
（手順Ｂ１１）ディスク搬送機構１００をスペーサストッカ４００の直上に移動させる。
（手順Ｂ１２）吸盤保持部材１２０を下降させ、３つの吸盤１３０でスペーサストッカ４００上のスペーサ２２を吸着する。このとき、各スペーサ２２間には、各空気流入孔２２ｃの周縁部分より積層方向に突出するバリにより微小な隙間（空気層）が形成される。よって、各スペーサ２２同士は、各空気流入孔２２ｃのバリにより密着することが防止されている。
（手順Ｂ１３）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させ、吸着した最上位のスペーサ２２のみをスペーサストッカ４００から分離する。
（手順Ｂ１４）一枚のスペーサ２２を吸着したディスク搬送機構１００をディスクトレイ７１０の直上に移動させる。
（手順Ｂ１５）スペーサ２２を吸着しているディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を下降させる。
（手順Ｂ１６）スペーサ２２を吸着しているディスク搬送機構１００の吸盤１３０の真空を解除する。これにより、スペーサ２２はディスクトレイ７１０上に載置されたディスク積層体２０の最上位の薄型光ディスク２１の上に載置される。
（手順Ｂ１７）ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を上昇させる。
（手順Ｂ１８）次のドライブトレイ８１０のＺ軸方向に関する位置に応じて、アームのＺ軸方向に関する位置を調整する。

以降、全てのドライブ装置８００の各ドライブトレイ８１０上の薄型光ディスク２１、及びスペーサストッカ４００上の全てのスペーサ２２がディスクトレイ７１０上に載置されるように、上記（手順Ｂ１）〜（手順Ｂ１８）の処理を繰り返し行う。
（手順Ｂ１９）ディスクトレイ７１０をカートリッジ７００に収納する。

上記動作は、プログラム化され前記制御装置のＲＯＭに格納されている。すなわち、上記動作は、前記制御装置からの指示によって実行される。

このように、ディスク搬送機構１００により吸着されて搬送される薄型光ディスク２１とスペーサ２２は、ディスクトレイ７１０への収納時は重なって載置されているが、記録再生を行うときは個々に分離して一枚ずつ搬送される。

従って、ディスク搬送機構１００は、ディスク積層体２０から薄型光ディスク２１及びスペーサ２２を１枚ずつ吸着しなければならない。ここでディスク搬送機構１００による搬送動作は、大きく分けて２つある。１つは、ディスク搬送機構１００が薄型光ディスク２１を吸着するときの動作１であり、他の１つは、ディスク搬送機構１００がスペーサ２２を吸着するときの動作２である。

〔ディスク搬送機構１００が薄型光ディスク２１を吸着するときの動作１について〕
まず、薄型光ディスク２１の直下に、空気流入孔２２ｃが設けられていない従来のスペーサがある場合について説明する。薄型光ディスク２１は極めて平滑な通気性のないフィルム状部材であるため、３つの吸盤１３０が薄型光ディスク２１を吸着すると、前述した吸盤接触領域２２ｄ（図８参照）より中心側となる円心部近傍領域２２ｅが密閉され減圧する。そこで、吸盤保持部材１２０を上昇させると、薄型光ディスク２１と直下のスペーサ２２との間に負圧が発生し、両者が密着したままとなる。そのため、薄型光ディスク２１の上昇に伴って直下のスペーサ２２も一緒に上昇して所謂「連れ上がりエラー」と呼ばれる現象が発生する。例えば、ディスク搬送機構１００の吸盤保持部材１２０を１秒以内に３センチ程度の速度で上昇させると、直下のスペーサ２２も薄型光ディスク２１と一緒に持ち上げられることがある。

そこで、本実施形態のように、各吸盤１３０が接触する吸盤接触領域２２ｄより中心側（円心側）に複数の空気流入孔２２ｃを設けることにより、スペーサ２２と薄型光ディスク２１とを積層した場合の両者の密着による所謂連れ上がり現象が解消される否かを実験した。

また、薄型光ディスク２１としては、厚さ１２０μｍのポリカーボネートフィルムに記録膜をスパッタリングで成膜し、紫外線硬化樹脂の保護膜を形成したものを用いた。

さらに、本発明者らは、このエラー現象に対して静電気の影響も考慮して、コロナ帯電器による強制帯電を薄型光ディスク２１やスペーサ２２のそれぞれに実施した。しかし、帯電の有無と吸着現象との相関は無く、薄型光ディスク２１やスペーサ２２の電気抵抗は関与しないことを確認した。

スペーサ２２に穿孔された空気流入孔２２ｃは、数が多いほど空気流入効果は増すが、その反面、スペーサ２２の中心部の強度が低下したり、吸着搬送がし難くなるという問題が発生する。そこで、本発明者らは、様々な形状や面積を有する穴を設けて実験的に確認したところ、空気流入孔２２ｃの開口総面積とディスク面積との比率で０．０５〜１５％の範囲で空気流入孔２２ｃを穿孔することが好ましいことを確認した。この範囲より小さい場合（０．０５％未満）は、空気流入孔２２ｃの効果が得られにくく、またこの範囲以上（１５％以上）ではスペーサ強度の低下や真空搬送に影響があることが判明した。尚、スペーサ２２は、前述したように薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する全空気流入孔２２ｃの面積比は１．７６７％であるので、上記所望の０．０５〜１５％範囲内である。

そこで、実験を行うに際して、薄型光ディスク２１とスペーサ２２を積層したディスク積層体２０を１０組作成した。ディスク積層体２０をディスクトレイ７１０に載置し、ディスク搬送機構１００によりディスク積層体２０を３センチの高さまで０．４秒で持ち上げ、その後２秒間保持した。

ここでは、ディスク搬送機構１００により薄型光ディスク２１を持ち上げたとき、スペーサ２２が一緒に連れ上げられ、ディスク搬送機構１００を静止させた後、スペーサ２２が薄型光ディスク２１に１秒以上密着していた場合を、スペーサ２２の「連れ上がり有り」と判定する。その結果、ディスク移動回数１０００回毎に連れ上がり発生回数を確認し、エラー率として求める。尚、実用上、エラー率は０．５％未満を使用可能範囲とした。

今回の実験では、前述した図５及び図８に示す実施形態１のスペーサ２２と、図１４，図１５に示す実施形態２、３のスペーサ２２Ａ、２２Ｂについてのエラー率を確認した。

〔空気流入孔の加工方法について〕
上記の各空気流入孔２２ｃ、２２ｆ、２２ｇは、メカニカルドリリング、型抜き、パンチング、化学エッチング、サンドブラスト、電子線ビーム加工、放電加工、レーザー穿孔など公知の方法にて加工することが可能である。しかしながら、コスト高な特殊な加工法よりも安価な方法が好ましく、とりわけ穿孔後にバリが残りやすい型抜き法やパンチング法による形成方法がより望ましいことがわかった。これはバリの存在により薄型光ディスク２１とスペーサ２２と間に微小隙間が形成されて吸着時に減圧されにくくなり、両者が互いに密着し難くなるためと推定される。

なお、スペーサ２２の厚さが０．２ｍｍより厚くなると、ディスク積層体２０の積層厚さ（高さ）がより大きくなり、ディスクトレイ７１０に収納できる薄型光ディスク２１の枚数が減って、ディスクカートリッジ７００の１個あたりの総記録容量が減ることになる。そのため、スペーサ２２の厚さには、上限がある。実際上は薄型光ディスク２１の厚さと同等ないし、２倍程度までと考えられるので、厚さ０．２ｍｍのスペーサ２２が実用上適していると考えられる。

〔ディスク搬送機構１００がスペーサ２２を吸着するときの動作２について〕
本実施形態の各スペーサ２２（２２Ａ、２２Ｂ）の通気性は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６Ａ法の通気性定義に定められているフラジールＡ法の評価に準拠している。すなわち、圧力差が１２５Ｐａになったときの通過流量を通気性としている。このとき、スペーサ２２の直下には薄型光ディスク２１がある。スペーサ２２の通気性が大きいと、吸盤１３０による真空吸着が不可能となり、ディスク搬送機構１００はスペーサ２２を持ち上げることができない。

また、真空ポンプの排気能力を大きくすると、負圧がスペーサ２２の直下に積層された薄型光ディスク２１にまで及び、スペーサ２２を吸着したときに直下の薄型光ディスク２１も吸着するおそれがある。

その結果、スペーサ２２の通気性は、１ｃｍ^３／ｃｍ^２／秒以下が好ましく、さらに約０．５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃが好適である。この実施形態の場合は、薄型光ディスク２１の連れまわりによるエラー発生率は０．１％だった。

これに対し比較例として、通気性が２ｃｍ^３／ｃｍ^２／秒のポリエステル不織布からなるスペーサ２２を敢えて作成し、上記実験と同条件での実験を行うとエラー率は０・８％であり、薄型光ディスク２１の搬送に支障をきたすことがわかった。

〔実施形態２〕
図１４は本発明の実施形態２で作製したスペーサを説明するための平面図である。図１４に示されるように、実施形態２のスペーサ２２Ａは、３つの吸盤１３０が接触する吸盤接触領域２２ｄより中心側（円心側）に１つの空気流入孔２２ｆを設ける。中心孔２２ｂと空気流入孔２２ｆとの中心間距離Ｌ２６は、１５ｍｍに設定されている。また、空気流入孔２２ｆは、内径がＬ２５＝８ｍｍに設定されているので、空気流入孔２２ｆの開口総面積は、５０．２４ｍｍ^２であり、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する空気流入孔２２ｆの面積比は０．４４６％である。

尚、スペーサ２２Ａにおける薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する全空気流入孔２２ｃの面積比は０．４４６％であるので、上記所望の０．０５〜１５％範囲内である。

〔実施形態３〕
図１５は本発明の実施形態３で作製したスペーサを説明するための平面図である。図１５に示されるように、実施形態３のスペーサ２２Ｂは、３つの吸盤１３０が接触する吸盤接触領域２２ｄより中心側（円心側）に３つの空気流入孔２２ｇが設けられている。各空気流入孔２２ｇは、中心より半径１５ｍｍ（Ｌ２８＝３０ｍｍ）の位置に１２０°間隔で設けられている。また、空気流入孔２２ｇは、内径がＬ２７＝６ｍｍに設定されているので、各空気流入孔２２ｇの開口総面積は、８４．７８ｍｍ^２であり、薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する空気流入孔２２ｆの面積比は０．７５６％である。

尚、スペーサ２２Ｂにおける薄型光ディスク２１の円盤状平面２１ａの面積に対する全空気流入孔２２ｃの面積比は０．７５６％であるので、上記所望の０．０５〜１５％範囲内である。また、空気流入孔２２ｇの数は、３つ限らず、３つ以下でも３つ以上でも良い。また、各空気流入孔２２ｇの配置間隔は、等間隔に限らず、不規則的の異なる間隔毎に配置しても良い。

〔実施形態の効果〕
以上説明したように、本実施形態に係るディスクチェンジャ１０においては、ディスク搬送機構１００、ディスクカートリッジ７００、４台のドライブ装置８００、及び制御装置などを備えている。また、ディスクカートリッジ７００のディスクトレイ７１０には、各薄型光ディスク２１間にスペーサ２２を挿入して複数の薄型光ディスク２１が積層されたディスク積層体２０が載置され、収納されている。

そして、スペーサ２２は、薄型光ディスク２１より大きな直径で、１ｃｍ^３／ｃｍ^２／秒以下の通気性を有する材質である。また、スペーサ２２における３つの吸盤１３０が接する吸盤接触領域２２ｄよりも中心側（円心側）の円心部近傍領域２２ｅに各空気流入孔２２ｃ、２２ｆ、２２ｇを穿孔して通気性を確保又は向上することができる。これにより、ディスク積層体２０から薄型光ディスク２１及びスペーサ２２を１枚ずつ確実に分離することができ、同時に複数枚の薄型光ディスク２１及びスペーサ２２を搬送する際のトラブルを防止できる。

また、スペーサ２２の外径Ｌ２１を薄型光ディスク２１の外径Ｌ１１より大きくすることで、薄型光ディスク２１同士の擦れ合いを防ぐことができ、薄型光ディスク２１同士の貼り付きや傷つきによるデータエラーの発生も防止できる。

さらに、以下のような効果も得られる。

（１）上記円心部近傍領域２２ｅに各空気流入孔２２ｃ、２２ｆ、２２ｇを穿孔して通気性を確保したスペーサ２２、２２Ａ、２２Ｂを用いることで、薄型光ディスク２１を吸着して持ち上げるとき、薄型光ディスク２１とスペーサ２２との間の減圧吸着を抑制し、薄型光ディスク２１の直下のスペーサ２２の所謂連れ上がり現象を防止できる。

（２）スペーサ２２は、それ自体の通気性が低いために、吸盤１３０により真空吸着して、スペーサ２２を吸着するとき、発生する負圧は吸盤１３０とスペーサ２２との間のみに作用して負圧の作用範囲が限定される。そのため、その下の薄型光ディスク２１には、負圧の影響を及ぼさない。従って、ディスク搬送機構１００がスペーサ２２を吸着して持ち上げるときに、その直下の薄型光ディスク２１がスペーサ２２とともに持ち上げられることはない。

（３）スペーサ２２が薄型光ディスク２１より大きい外径を持つことにより、スペーサ２２を介して複数枚の薄型光ディスク２１を積層したときに薄型光ディスク２１同士が直接触れ合うことはない。これにより、薄型光ディスク２１同士の貼り付きを防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、各ディスク搬送機構１００が３つの吸盤１３０を有する場合について説明したが、吸盤１３０の数は３つに限定されるものではない。そして、上記実施形態では、同じディスク搬送機構１００の吸盤１３０が薄型光ディスク２１とスペーサ２２とを個別に吸着する場合について説明したが、これに限らず、ディスク用吸盤と、スペーサ用吸盤とを別個に設けた構成としても良い。

例えば、各ディスク搬送機構１００が、吸盤保持部材１２０の中心からの距離が第１の距離で、薄型光ディスク２１を吸着する３つの吸盤と、吸盤保持部材１２０の中心からの距離が第２の距離で、スペーサ２２を吸着する３つの吸盤とを有する構成としても良い。すなわち、薄型光ディスク２１における円心部近傍領域２１ｃ及びスペーサ２２における吸盤接触領域２２ｄの、ディスク積層体２０の中心からの距離が異なっていても良い。例えば、スペーサ２２における吸盤接触領域２２ｄは、上記実施形態では、内径が４０ｍｍ、外径が５０ｍｍに設定された場合について説明したが、これに限らず、内径が７０ｍｍ、外径が８０ｍｍであっても良い。

また、上記実施形態では、各吸着機構が吸盤１３０を用いて薄型光ディスク２１及びスペーサ２２を吸着する場合について説明したが、これに限定されるものではない。薄型光ディスク２１及びスペーサ２２の吸着保持、吸着解除が可能であれば良い。

また、上記実施形態では、ディスク積層体２０が１０枚の薄型光ディスク２１を含んでいる場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、ディスクカートリッジ７００が１０段のディスクトレイ７１０を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、薄型ディスクが薄型光ディスクの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、薄型ディスクが薄型磁気ディスクであっても良い。

１０ ディスクチェンジャ
２０ ディスク積層体
２１ 薄型光ディスク（薄型ディスク）
２１ａ 円盤状平面
２１ｂ 中心孔
２１ｃ 吸盤接触領域
２２、２２Ａ、２２Ｂ スペーサ
２２ａ 円盤状平面
２２ｂ 中心孔
２２ｃ、２２ｆ、２２ｇ 空気流入孔
２２ｄ 吸盤接触領域
２２ｅ 円心部近傍領域
１００ ディスク搬送機構
１１０ 昇降軸
１２０ 吸盤保持部材
１３０ 吸盤（吸着搬送部材）
４００ スペーサストッカ
７００ ディスクカートリッジ
７１０ ディスクトレイ
７１２ 載置部
８００ ドライブ装置
８１０ ドライブトレイ

特開２０１１−２０４３１１号公報 特開２０１１−２４３２３６号公報

Claims (8)

1. 吸着搬送部材により吸着搬送される複数の薄型ディスクと複数のスペーサとが一枚ずつ交互に積層されるディスク積層体であって、
   前記スペーサの前記薄型ディスクに対向する領域のうち前記吸着搬送部材が接触する領域よりも中心側の領域に、前記薄型ディスクと前記スペーサとの間に空気を流入させる空気流入孔を少なくとも１箇所以上に設けたことを特徴とするディスク積層体。
2. 前記空気流入孔は、前記吸着搬送部材が接触する領域より中心側となる中心孔を囲む円心部近傍領域に穿孔することを特徴とする請求項１に記載のディスク積層体。
3. 前記空気流入孔は、前記薄型ディスクに対向する前記スペーサの対向面に、穿孔時に形成されたバリが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスク積層体。
4. 前記空気流入孔は、開口総面積が前記薄型ディスクの面積に対して０．０５％〜１５％の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のディスク積層体。
5. 前記スペーサの厚さは０．２ｍｍ以下であり、当該スペーサにおける前記通気性が、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６Ａ法の通気性定義で、１ｃｍ^３／ｃｍ^２／秒以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のディスク積層体。
6. 前記スペーサの外径は、前記薄型ディスクの外径以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のディスク積層体。
7. 筐体と；
   前記筐体に対して出し入れ可能に取り付けられているディスクトレイと；
   前記ディスクトレイに載置されている請求項１〜６の何れかに記載のディスク積層体と；を備えるディスクカートリッジ。
8. 前記ディスク積層体は、最下位の前記スペーサが前記ディスクトレイの載置部と接していることを特徴とする請求項７に記載のディスクカートリッジ。
   

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