JP2014110068A - ディスクカートリッジ及びディスクチェンジャ - Google Patents

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Takeo Yamaguchi
剛男 山口
Tsuneo Kurotori
恒夫 黒鳥
Koji Tsukahara
興治 塚原
Nobuaki Onaki
伸晃 小名木
Haruki Tokumaru
春樹 徳丸
Yoshimichi Takano
善道 高野
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Abstract

【課題】本発明はディスク積層体から薄型光ディスク又はスペーサを一枚ずつ搬送する際に薄型光ディスクとスペーサとが密着して搬送されることを課題とする。
【解決手段】ディスクカートリッジ700は、ディスクトレイ710の載置部712に、ディスク積層体20の外周に対向するように起立する保持部材740が設けられている。保持部材740は、ディスク積層体20の外周に対向する側壁の上端付近に薄型光ディスク21とスペーサ22との密着を規制する密着規制部材750が設けられている。密着規制部材750は、可撓性を有する複数の樹脂製の線材が同じ長さで切断されたブラシ状の集合体であり、先端部が薄型光ディスク21及びスペーサ22の上面に接触して負荷を付与して両者の密着を防止する。
【選択図】図3

Description

本発明は、ディスク積層体を収納するディスクカートリッジ及びチェンジャに関する。
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カートリッジ及びディスクチェンジャ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搬送される複数の薄型ディスクと円形に形成された複数のスペーサとが交互に積層されるディスク積層体を収納するディスクカートリッジであって、
前記ディスク積層体の外周に対向する少なくとも1箇所以上に、前記吸着搬送部材により前記薄型ディスク及び前記スペーサが搬送される過程で、前記薄型ディスク及び前記スペーサの周縁部に接触して重なり合った前記薄型ディスクと前記スペーサとの密着を規制する密着規制部材を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、搬送時に薄型ディスクとスペーサとが密着した場合、薄型ディスク及びスペーサの周縁部に密着規制部材が接触するため、吸着搬送部材により搬送する際に、密着している両者のうち下側の薄型ディスク又はスペーサに対して下方への押圧力となる負荷を与えることができる。そのため、搬送時に薄型ディスクとスペーサとが密着していても下側の薄型ディスク又はスペーサを剥離させて分離させることができる。よって、ディスク積層体から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。 実施形態1の密着規制部材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。 スペーサを上方からみた平面図である。 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。 実施形態1の密着規制部材の作用を説明するための側面図である。 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の密着規制部材を説明するための側面図である。 本発明の実施形態3の密着規制部材を説明するための側面図である。
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(記録再生装置)800、及び制御装置(図示省略)などを備えている。
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から取出された薄型光ディスク21又はスペーサ22を一時的に保管するための円形凹部からなる分離配布場所400が設けられている。
また、ディスクカートリッジ700は、ディスク搬送機構100によりディスクトレイ710に載置された薄型光ディスク又はスペーサを搬送する際の積層された薄型光ディスク及びスペーサの密着を規制する密着規制部材750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。
また、最上段のドライブ装置800は、筐体820の上面に薄型光ディスク又はスペーサを分離して載置する分離配布場所400が設けられている。そして、分離配布場所400の外側(近傍)には、ディスク搬送機構100により搬送されて積層された薄型光ディスク又はスペーサ同士の密着を規制する密着規制部材850が設けられている。
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。そして、載置部712の外側には、密着規制部材750を保持する保持部材740が設けられている。
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は実施形態1の密着規制部材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3に示されるように、ディスクトレイ710の載置部712には、ディスク積層体20の外周に対向するように起立する保持部材740が設けられている。本実施形態では、保持部材740は、ディスクトレイ710と一体に形成されているが、ディスクトレイ710と別体であっても良いし、ディスクカートリッジ700の筐体720に設けても良い。
また、保持部材740は、ディスク積層体20の外周に対向する側壁の上端付近に薄型光ディスク21とスペーサ22との密着を規制する密着規制部材750が設けられている。密着規制部材750は、例えば、可撓性を有する複数の樹脂製の線材が同じ長さで切断されたブラシ状の集合体であり、基端が保持部材740の側壁の取付孔に固定されている。また、密着規制部材750の先端は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の上面と平行に延在する水平方向に突出している。そのため、密着規制部材750は、先端が薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に側方から接触するように取り付けられている。すなわち、密着規制部材750は、先端が変位可能に支持されており、薄型光ディスク21及びスペーサ22の上昇動作に伴って薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部の接触部分に負荷を付与する。
また、密着規制部材750を構成するブラシ状の各線材は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の厚さに応じて材質及び各線材の太さ(線径)が選択されており、薄型光ディスク21及びスペーサ22の厚さに応じ負荷の大きさが得られるように設定される。
また、密着規制部材750の太さ(線径)は、特に規定されないが、重力に負けて垂れ下がらない程度の強度を有し、かつ薄型光ディスク21及びスペーサ22に傷を付けにくい程度の柔らかさ有することが望ましい。例えば、50デニール(9000mの糸の質量をグラム単位で表したもの)未満の線材が利用される。
尚、密着規制部材750は、少なくともディスク積層体20の外周に対向する1箇所に設けられ、且つディスク積層体20の最上位の上面よりも数ミリ(例えば、3〜5mm程度)上方となる高さ位置に設けられている。また、本実施形態では、密着規制部材750の先端は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に掛かる接触長さL75は、10mm未満で十分であり、より好ましくは6mm以下である(L75≒6〜10mm)。
また、密着規制部材750は、可撓性を有する複数の樹脂製の線材が同じ長さで切断されたブラシ状の集合体であるので、各線材1本ずつは延在方向と直交する上下方向に力が加えられると、柔軟に撓むことができる。そのため、密着規制部材750は、薄型光ディスク21及びスペーサ22に接触する際に薄型光ディスク21及びスペーサ22を傷つけないように負荷を与えられる。また、密着規制部材750は、薄型光ディスク21及びスペーサ22が上昇する過程で上方に撓むと共に、相対的動作により薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部を下方に押圧して負荷を付与する。
密着規制部材750の先端の撓み具合は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の上下方向の厚さ及び素材の剛性と、ディスク搬送機構100の上昇速度によって変動する。そのため、薄型光ディスク21及びスペーサ22が互い密着している状態で搬送される場合は、密着規制部材750の先端の撓み具合が大きくなると共に、薄型光ディスク21及びスペーサ22に対する反力(押圧力)も大きくなる。また、薄型光ディスク21又はスペーサ22の一枚のみが搬送される場合は、密着規制部材750の先端の撓み具合が小さくなると共に、薄型光ディスク21又はスペーサ22に対する反力(押圧力)も小さくなる。
薄型光ディスク21又はスペーサ22の一枚のみが搬送される場合は、密着規制部材750の先端に部分的に接触する薄型光ディスク21又はスペーサ22の周縁部の一部が下方に撓むため、密着規制部材750による負荷が軽減される。
また、ディスク搬送機構100による薄型光ディスク21及びスペーサ22の分離配布がディスクカートリッジ700から直接行わずに、ドライブトレイ810や分離配布場所400にあらかじめ積層したままで移動した後に、当該ディスクとスペーサを分離搬送する場合がある。その場合でも、分離配布場所400の外側(近傍)に起立する保持部材840に密着規制部材850が設けられているので、薄型光ディスク21又はスペーサ22が密着することを規制できる。尚、ドライブ装置800に設けられた密着規制部材850は、前述したディスクカートリッジ700の密着規制部材750と同様な構成であり、分離配布場所400に積層された薄型光ディスク21及びスペーサ22を搬送する際に薄型光ディスク21及びスペーサ22が密着することを規制するといった効果が得られる。
また、上記分離配布場所400は、ドライブ装置800以外の空いているスペースや使用していない機器天板などに設けても良い。その場合、ディスク搬送機構100による薄型光ディスク21とスペーサ22の分離配布がカートリッジ700から直接行われずに、ドライブトレイ810やその他の分離配布場所400にあらかじめ積層したままで移動した後に、当該ディスク21とスペーサ22を分離搬送する場合には、当該離配布場所400の近傍に配置された密着規制部材850により、上記連れ上がりを抑止することが可能になる。
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はスペーサを上方からみた平面図である。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。
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。
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)、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。
〔密着規制部材750の作用について〕
図7は実施形態1の密着規制部材750の作用を説明するための側面図である。図7(A)に示されるように、ディスクトレイ710に載置されたディスク積層体20から薄型光ディスク21を搬送する場合、ディスク搬送機構100をディスク積層体20の上方に移動させる。続いて、ディスク搬送機構100を垂下方向(−Z方向)に降下させ、3つの吸盤130をディスク積層体20の最上位の薄型光ディスク21の上面に当接させる。そして、各吸盤130に負圧が導入されると共に、ディスク積層体20の最上位の薄型光ディスク21が各吸盤130に吸着される。この状態でディスク搬送機構100を垂直方向(+Z方向)に上昇させる。この上昇動作により各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21も上昇する。
ここで、各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21のみが上昇した場合、当該薄型光ディスク21は、周縁部の一部が密着規制部材750に接触することになる。このとき、密着規制部材750は、複数の樹脂線材がブラシ状の集合体からなるため、当該薄型光ディスク21に押圧されて先端が上方に撓むことになる。同時に、薄型光ディスク21の接触部分が下方に撓むことになり、密着規制部材750による負荷が軽減される。よって、各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。
次に、各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21の下面にスペーサ22が密着している場合、薄型光ディスク21及びスペーサ22の2枚の周縁部が保持部材740の側壁に固定された密着規制部材750の先端に接触する。このとき、密着規制部材750は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に接触して上方に撓みながら薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に負荷を付与する。
図7(B)に示されるように、ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、薄型光ディスク21の下面に密着していたスペーサ22が密着規制部材750との接触に伴う負荷増大により下方にめくれることになる。これにより、薄型光ディスク21とスペーサ22との間に空気が導入されると共に、密着規制部材750に対するディスク搬送機構100の上昇に伴う相対変位によりスペーサ22が徐々に剥がされる。
図7(C)に示されるように、ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、密着規制部材750との接触による負荷が増大してスペーサ22が薄型光ディスク21の下面から剥離されて下方に落下する。よって、薄型光ディスク21のみが搬送される。このように、薄型光ディスク21及びスペーサ22は、ディスク搬送機構100の上昇動作の過程における密着規制部材750との接触により、薄型光ディスク21とスペーサ22との密着を効率よく解消することができる。
また、ディスク積層体20の最上位にスペーサ22がある場合、ディスク搬送機構100の各吸盤130が最上位のスペーサ22を吸着する。そして、各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。この上昇過程で、当該スペーサ22は、一枚のみで周縁部の一部が密着規制部材750に接触することになる。このとき、密着規制部材750は、複数の樹脂線材がブラシ状の集合体からなるため、当該スペーサ22に押圧されて先端が上方に撓むことになる。同時に、スペーサ22の接触部分が下方に撓むことになり、密着規制部材750による負荷が軽減される。そのため各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。
また、各吸盤130に吸着されたスペーサ22の下面に薄型光ディスク21が密着している場合、スペーサ22及び薄型光ディスク21の周縁部が保持部材740の側壁に固定された密着規制部材750の先端に接触する。この後は、前述した図7(A)〜図7(C)に示す場合と同様に、ディスク搬送機構100の上昇と共に、スペーサ22の下面に密着した薄型光ディスク21が密着規制部材750との接触に伴う負荷増大により剥がされ、スペーサ22から分離する。尚、ドライブ装置800の分離配布場所400に近傍に設けられた密着規制部材850も上記密着規制部材750を同じように作用するため、その説明は省略する。
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8〜図12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。
(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8参照)。このときのディスク搬送機構100の上昇動作により薄型光ディスク21の下面にスペーサ22が密着している場合は、前述した図7(A)〜図7(C)に示されるように、密着規制部材750の作用により下側のスペーサ22が上方の薄型光ディスク21から剥がされて分離される。
(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9参照)。
(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10参照)。
(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の上面に接触させ、当該スペーサ22を吸着する。
(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。ディスク搬送機構100が上昇する過程でスペーサ22の下面に薄型光ディスク21が密着している場合は、前述した密着規制部材750の作用により下側の薄型光ディスク21が上方のスペーサ22から剥がされて分離される。
(手順A13)スペーサ22を吸着したディスク搬送機構100を分離配布場所400の直上に移動させる(図11参照)。
(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は分離配布場所400上に載置される(図12参照)。
(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の上面を吸着する。
(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が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が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を分離配布場所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で分離配布場所400上のスペーサ22を吸着する。
(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のみを分離配布場所400から分離する。この吸盤保持部材120の上昇過程では、吸盤保持部材120により吸着されたスペーサ22の周縁部が保持部材840の側壁から中心側に向けてブラシ状に突出する密着規制部材850の先端に接触する。この後は、前述した図7(A)〜図7(C)に示す場合と同様に、ディスク搬送機構100の上昇と共に、スペーサ22の下面に密着した他のスペーサ22が密着規制部材850との接触に伴う負荷増大により剥がされる。
(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、及び分離配布場所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の直下にスペーサ22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、円心部付近に若干の空気を残したまま密着し、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する場合がある。
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。例えば、従来の場合(密着規制部材750が無い場合)、ディスク搬送機構100で薄型光ディスク21を持ち上げたとき、スペーサ22が連れ上げられた回数は、100回のうち12〜13回(平均12.5回)であった。
そこで、本実施形態のように、ディスクトレイ710の載置部712に載置された保持部材740の側壁に密着規制部材750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エラー現象が解消されることが以下の実験により確認された。
〔連れ上りエラーの発生回数の実験について〕
当該実験に用いられた薄型光ディスク21としては、前述した図4に示すものであり、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。
また、当該実験に用いられたスペーサ22は、前述した図5に示すものであり、例えば、厚さが0.2mm以下の紙又は樹脂フィルムよりなる。
ここでは、上記薄型光ディスク21とスペーサ22を積層したディスク積層体20を10組作製した。そして、各組のディスク積層体20を順次ディスクトレイ710に載置し、ディスク搬送機構100で薄型光ディスク21を3センチの高さを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で薄型光ディスク21を持ち上げたとき、スペーサ22が連れ上げられ、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「連れ上がりエラー有り」と判断した。
上記条件による実験結果は、以下の通りである。
Figure 2014110068
上記ディスク積層体20とディスク搬送機構100を用いて100回の繰り返し着脱試験を実施し、密着規制部材750を1箇所に設けた実施形態1の場合の「連れ上がりエラー有り」と判断された回数は4回であった。従って、実施形態1の場合のエラー発生回数は、前述した従来の回数よりも減少しており、密着規制部材750を設けることにより、「連れ上がりエラー」に対する抑止効果が得られることを確認できた。
また、後述する実施態様2の場合、密着規制部材750を2箇所に増やすと「連れ上がりエラー有り」と判断された回数は1回となる。従って、実施形態2の場合のエラー発生回数は、前述した従来の回数よりも減少しており、密着規制部材750を2箇所に設けることにより、「連れ上がりエラー」に対する抑止効果がより得られることを確認できた。
さらに、後述する実施他態様3の場合のように密着規制部材750を45°下向きに傾けて設けると、「連れ上がりエラー有り」と判断された回数は0回になった。従って、実施形態3の場合のエラー発生回数は、前述した従来の回数よりも減少しており、密着規制部材750を45°下向きに傾けて設けることにより、「連れ上がりエラー」に対する抑止効果がより一層得られることを確認できた。
〔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〕
ここでは、ディスク積層体20の最上位にスペーサ22があり、当該スペーサ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直下の薄型光ディスク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。
なお、スペーサ22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。
また、スペーサ22も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がスペーサ22を吸着すると、円心部付近に若干の空気を残したまま密着し、そこで吸盤保持部材120を上昇させると、スペーサ22と直下の薄型光ディスク21との間に負圧が発生する場合がある。この場合も前述したように場合と同様に連れ上がる薄型光ディスク21を押さえる密着規制部材750を設けてあれば良い。
また、スペーサ22の厚さが厚いと、その分ディスク積層体20の高さ(厚さ)がより高く(厚く)なり、ディスクトレイ710に収納できる薄型光ディスク21の収納枚数が減って、ディスクカートリッジ1個あたりの記録容量が減ることとなる。
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。
薄型光ディスク21が厚く、重ければ条件は異なるが、薄型光ディスク21の実用的な厚さが0.1mm〜0.2mm程度であるため、実用上の吸盤接触部の通気性は、1cc/cm2/sec以下である。そこで、本実施形態のスペーサ22の通気性も、同様に1cm3/cm2/秒以下である。
〔実施形態2〕
図13は本発明の実施形態2の密着規制部材を説明するための側面図である。図13(A)に示されるように、ディスクトレイ710の載置部712には、ディスク積層体20の前後方向(+X、−X方向)の両側に一対の保持部材740を設ける。一対の保持部材740のディスク積層体20の外周に対向する各側壁には、それぞれ密着規制部材750が設けられている。
図13(B)に示されるように、ディスク搬送機構100の各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21の下面にスペーサ22が密着している場合、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部の2箇所が一対の保持部材740の側壁に固定された各密着規制部材750の先端に接触する。このとき、一対の密着規制部材750は、可撓性を有する複数の樹脂線材がブラシ状の集合体からなるため、先端が薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に両側から接触して上方に撓みながら負荷を付与することになる。
ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、薄型光ディスク21の下面に密着していたスペーサ22の周縁部の2箇所が一対の密着規制部材750との接触に伴う負荷増大により下方にめくれることになる。これにより、薄型光ディスク21とスペーサ22との間に空気が導入されると共に、一対の密着規制部材750に対するディスク搬送機構100の上昇に伴う相対変位によりスペーサ22が徐々に剥がされる。
図13(C)に示されるように、ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、一対の密着規制部材750との接触による負荷が増大してスペーサ22が薄型光ディスク21の下面から剥離されて下方に落下する。よって、薄型光ディスク21のみが搬送される。
このように、一対の密着規制部材750が180°反対側となる前後方向(+X、−X方向)の2箇所に配置されているため、薄型光ディスク21とスペーサ22との密着を効率よく解消することができる。例えば、薄型光ディスク21とスペーサ22との密着面積が大きい場合、あるいは薄型光ディスク21とスペーサ22との密着度が強い場合には、一対の密着規制部材750による両方向からの剥離作用により効果的に密着を解消することができる。
また、ディスク積層体20の最上位にスペーサ22がある場合、ディスク搬送機構100の各吸盤130が最上位のスペーサ22を吸着する。そして、各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。この上昇過程で、当該スペーサ22は、周縁部の2箇所が一対の密着規制部材750に接触することになる。そのため、密着規制部材750の先端が当該スペーサ22に押圧されて上方に撓むと共に、スペーサ22の周縁部の接触部分が下方に撓むことになるため、各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇して搬送される。
また、各吸盤130に吸着されたスペーサ22の下面に薄型光ディスク21が密着している場合、スペーサ22及び薄型光ディスク21の周縁部の2箇所が一対の密着規制部材750の先端に接触する。この後は、前述した図13(A)〜図13(C)に示す場合と同様に、ディスク搬送機構100の上昇と共に、スペーサ22の下面に密着した薄型光ディスク21が一対の密着規制部材750との接触に伴う負荷増大により剥がされ、スペーサ22から分離する。
〔実施形態3〕
図14は本発明の実施形態3の密着規制部材を説明するための側面図である。図14(A)に示されるように、図13(A)に示されるように、ディスク積層体20の外周に対向する保持部材740の側壁には、密着規制部材750が水平方向に対して45°下方に傾斜して設けられている。尚、密着規制部材750の水平方向に対する傾斜角度は、45°に限らず、水平方向から0°〜90°の範囲内であれば良い。
ディスク搬送機構100の各吸盤130に吸着された薄型光ディスク21の下面にスペーサ22が密着している場合、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部が保持部材740の側壁に下方に向けて傾斜された各密着規制部材750の先端に接触する。このとき、密着規制部材750は、斜め下方に延在するように設けられているため、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に対して上方から押圧するように当接する。そのため、密着規制部材750は、薄型光ディスク21及びスペーサ22の周縁部に強い負荷を付与することになる。
図14(B)に示されるように、ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、薄型光ディスク21の下面に密着していたスペーサ22の周縁部が密着規制部材750との接触に伴う負荷増大により下方にめくれることになる。これにより、薄型光ディスク21とスペーサ22との間に空気が導入されると共に、密着規制部材750に対するディスク搬送機構100の上昇に伴う相対変位によりスペーサ22が強く剥がされる。
図14(C)に示されるように、ディスク搬送機構100がさらに上昇すると、密着規制部材750との接触による負荷がさらに増大してスペーサ22が薄型光ディスク21の下面から剥離されて下方に落下する。よって、薄型光ディスク21のみが搬送される。このように、密着規制部材750が水平方向に対して下方に所定角度(例えば、45°)傾斜する方向に設けられているため、薄型光ディスク21とスペーサ22との密着を効率よく解消することができる。
また、ディスク積層体20の最上位にスペーサ22がある場合、ディスク搬送機構100の各吸盤130が最上位のスペーサ22を吸着する。そして、各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。この上昇過程で、当該スペーサ22は、周縁部が密着規制部材750に接触することになる。そのため、密着規制部材750の先端が当該スペーサ22に押圧されて上方に撓むことになるため、各吸盤130に吸着されたスペーサ22は、ディスク搬送機構100と共に上昇する。
また、各吸盤130に吸着されたスペーサ22の下面に薄型光ディスク21が密着している場合、スペーサ22及び薄型光ディスク21の周縁部が保持部材740の側壁に固定された密着規制部材750の先端に接触する。この後は、前述した図14(A)〜図14(C)に示す場合と同様に、ディスク搬送機構100の上昇と共に、スペーサ22の下面に密着した薄型光ディスク21が密着規制部材750との接触により剥がされ、スペーサ22から分離する。
〔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によると、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。
ディスクカートリッジ700には、ディスク積層体20の外周に対向する保持部材740の側壁に設けられた密着規制部材750のブラシ状の先端が各ディスク面の周縁部に6mm程度掛かるようにディスク積層体20が載置されて収納されている。
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を重ねたまま搬送するといったトラブルを防ぐことができる。
また、スペーサ22の外径を薄型光ディスク21の外径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を防ぐことができた。
さらに、以下のような効果も得られる。
(1)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との間に密着規制部材750のブラシ状の先端を接触させることで、スペーサ22の密着による上動を抑え、薄型光ディスク21直下のスペーサ22の連れ上がりを防止できる。
(2)連れ上がり防止するための密着規制部材750を複数配置した方が、さらに連れ上がりエラー発生を抑止する効果が助長される。
(3)密着規制部材750のブラシ状の先端は、ディスク周縁部に6mm程度掛かっていれば十分だが、ディスク面に平行(XY平面に平行)な状態から薄型光ディスク21及びスペーサ22の上面に向けて下方に傾けた範囲(水平方向から0°〜90°)で設けるとより効果がある。
なお、上記実施形態では、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の設置数は3つに限定されるものではない。そして、薄型光ディスク21を吸着する吸盤とスペーサ22を吸着する吸盤とを個別に配置しても良い。
例えば、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つの吸盤とを有しても良い。
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
22 スペーサ
22a 円盤状平面
22b 中心孔
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 分離配布場所
700 ディスクカートリッジ
710 ディスクトレイ
712 載置部
720、820 筐体
730 扉
740、840 保持部材
750、850 密着規制部材
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 (10)

  1. 吸着搬送部材により搬送される複数の薄型ディスクと円形に形成された複数のスペーサとが交互に積層されるディスク積層体を収納するディスクカートリッジであって、
    前記ディスク積層体の外周に対向する少なくとも1箇所以上に、前記吸着搬送部材により前記薄型ディスク及び前記スペーサが搬送される過程で、前記薄型ディスク及び前記スペーサの周縁部に接触して重なり合った前記薄型ディスクと前記スペーサとの密着を規制する密着規制部材を設けたことを特徴とするディスクカートリッジ。
  2. 前記ディスク積層体が載置される載置部に保持部材を設け、
    前記保持部材の前記ディスク積層体の外周に対向する側壁に前記密着規制部材を設け、
    前記吸着搬送部材により前記薄型ディスク及び前記スペーサが搬送される過程で、前記薄型ディスク及び前記スペーサの周縁部が前記保持部材に対して上昇する過程で前記密着規制部材の先端に接触することを特徴とする請求項1に記載のディスクカートリッジ。
  3. 前記密着規制部材は、可撓性を有する複数の線材をブラシ状に集合させた構成であり、前記複数の線材の先端が前記吸着搬送部材により搬送される前記薄型ディスク及び前記スペーサの周縁部に接触することを特徴とする請求項1又は2に記載のディスクカートリッジ。
  4. 前記密着規制部材は、先端が前記薄型ディスク又は前記スペーサの上面と平行となる水平方向に延在するように形成され、前記薄型ディスク又は前記スペーサの周縁部に対して側方から接触す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カートリッジ。
  5. 前記密着規制部材は、先端が水平方向より斜め下方を向くように取り付けられ、前記薄型ディスク又は前記スペーサの周縁部に対して上方から接触す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カートリッジ。
  6. 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の載置部に載置され、吸着搬送部材により搬送される薄型ディスクとスペーサとが交互に積層されたディスク積層体と;
    を備えたディスクカートリッジであって、
    前記ディスクトレイの前記載置部に少なくとも1箇所以上に設けられた保持部材と、
    前記保持部材の前記ディスク積層体の外周に対向する側壁に設けられ、前記吸着搬送部材により前記薄型ディスク及び前記スペーサが搬送される過程で、前記薄型ディスク及び前記スペーサの周縁部に接触して重なり合った前記薄型ディスクと前記スペーサとの密着を規制する密着規制部材と、
    を備えたことを特徴とするディスクカートリッジ。
  7. 前記ディスク積層体は、最下位の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6に記載のディスクカートリッジ。
  8. 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/cm/秒以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のディスクカートリッジ。
  9. 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1〜8の何れかに記載のディスクカートリッジ。
  10. 複数の薄型ディスクと円形に形成された複数のスペーサとが交互に積層されるディスク積層体を収納するディスクカートリッジと、
    前記薄型ディスクの記録又は再生を行う複数の記録再生装置と、
    前記ディスクカートリッジと前記記録再生装置との間で前記薄型ディスク及び前記スペーサを吸着する吸着搬送部材を移動させて前記薄型ディスク又は前記スペーサを搬送する搬送機構と、を備えたディスクチェンジャであって、
    前記薄型ディスク又は前記スペーサを分離して載置するための分離配布場所を設け、
    前記分離配布場所の近傍に、前記搬送機構により前記薄型ディスク又は前記スペーサが搬送される過程で、前記薄型ディスク又は前記スペーサの周縁部に接触して重なり合った前記薄型ディスク又は前記スペーサとの密着を規制する密着規制部材を設けたことを特徴とするディスクチェンジャ。
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