JP3989757B2

JP3989757B2 - ディスクへの信号記録装置

Info

Publication number: JP3989757B2
Application number: JP2002077306A
Authority: JP
Inventors: 靖彦牛田
Original assignee: オタリ株式会社
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003242691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクなどに制御信号などを記録するためのディスクへの信号記録装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
情報の記録媒体としてはテープやディスクなどいろいろな媒体が提供されている。それらは、形態や記録原理に応じて、多数の種類に分類することができ、それぞれが特徴を持っている。それらの多数の種類の記録媒体の中にあって、最近では交換可能な大容量記録媒体として光学的な記録方式を使用した光ディスク装置が利用されている。光ディスクは、記録原理によっていくつかに分類でき、それぞれが工業標準規格に準じて実用化されている。光ディスクは、総じて大量生産に向いているため価格が安く、記録の信頼性も高い。さらに、テープに比べれば情報の複製が容易なため将来にわたって利用分野を拡大していくことが予想されている。
【０００３】
ところで、光ディスクの種類の中には、ディスクの製造工程の中で、ディスクに識別情報や制御に使用する制御信号を記録する必要のあるものがある。この制御信号は、ディスクを回転させながら、ディスクに一枚ずつ記録する。制御信号を記録する工程は、光ディスクを生産する工程の中の一工程として組み込まれており、制御信号記録工程と呼ばれている。制御信号の記録工程は、制御信号を記録するために特別に設計されたディスクへの信号記録装置を使用する。１枚のディスクに制御信号を記録するためには、３秒から１２０秒程度の時間が必要である。この時間は、ディスクの製造工程で他の工程よりも長い時間を必要とする。光ディスクを大量に生産する場合は、全ての工程を通じてボトルネックが生じないようにする必要があるが、そのためには、この制御信号を記録する工程も他の工程の速度と合わせる必要がある。
【０００４】
ひとつの解決方法は、時間がかかる工程は、その工程を受け持つ装置を複数並列に並べ同時に並行運転することで他の工程との速度差を解消する。従来のディスクへの信号記録装置はいろいろなものが知られているが、特開平１０−２６９６７９（Ｇ１１Ｂ１９／０２）や、ＵＳＰ５２９１４５６などに示されたメカニズムが使用可能である。これらの文献に示された技術は、制御信号を記録するためのものではなくディスク全面に信号を記録するためのものである。ここに示された装置は、ディスクに信号を記録する記録部分と、記録部分に未記録のディスクを自動的に供給する供給部分と、記録の終わったディスクを記録部分から自動的に取り出す排出部分を備えており、ディスクの製造工程に組み込んで自動的に制御信号を記録するディスクへの信号記録装置に必要な要素を全て備えている。
【０００５】
これらの文献に示された装置は、ディスク１枚への信号の記録に要する時間が、２４０秒から６００秒以上かかる場合は合理的である。すなわち、ディスクを自動的に取得し、ディスクに信号を記録し、記録が終わったディスクを自動的に排出することができるため、ディスクの生産工程に組み込むことが容易にできる。もし、この工程で必要な時間を短縮する必要があれば、装置の台数を増やして並列に同時運転をすればよい。しかし、ディスク１枚への信号の記録に要する時間が短い場合は、ここに例示した装置では能率が良くない。確かに、装置の台数を増加させれば、この工程での時間は短縮できるのであるが、ディスクに実際に信号を記録している時間の割には、能率があがらないのである。
【０００６】
発明者は、その原因をさまざまな観点から調査検討した。その結果、ディスクに信号を記録するときに、記録に要する時間が短い場合は、ディスクの自動取得に要する時間と、ディスクを排出するのに要する時間の比率が予想以上に大きく、無視できなくなるとの結論に達した。しかも、単に供給部分の動作速度を上げる程度の改良では、大幅な能率向上は見込めないとの結論に達した。この主な原因をさらに検討してみると、ディスクに信号を記録する記録部分での時間が短くなればなるほど、記録済みのディスク排出と未記録のディスクの供給に要する時間の比率が上昇し、記録部分の待ち時間の比率が上がることがわかった。具体的にには、供給に１５秒かかり、記録に２７０秒かかり、排出に１５秒かかる場合は、信号記録行程３００秒のうち、供給と排出にかかる時間の比率は１０％である。しかし、記録に３０秒かかる場合は、信号記録行程６０秒のうち、供給と排出にかかる時間の比率は５０％になる。さらに、記録時間が１０秒になると、信号記録工程の実に７５％がディスクの供給と排出で占められることになる。こうなると、記録工程がボトルネックにならないようにするには、非常に多くの記録装置を並行運転する必要があり、多数の並行運転する装置全体の自動的な運用を維持するには、大規模な制御機構を併設することが避けられない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディスクへの信号記録装置は、ディスク１枚に対する信号の記録に要する時間が長い場合には特に問題はないが、記録に要する時間が短くなってくると短くなるほど能率が悪くなるという問題があった。本発明は、ディスク１枚に対する信号の記録に要する時間が短い場合に、能率が低下しないディスクへの信号記録装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この課題を解決するために、請求項１記載の発明は、未記録のディスクに信号を記録し、記録済みのディスクを生産するためのディスクへの信号記録装置において、前記未記録のディスクを所定の位置に保持する未記録ディスク保持手段と、前記未記録のディスクを保持し、前記未記録のディスクに信号を記録し、前記記録済みディスクとする記録手段と、前記記録済みディスクを所定の位置に保持する記録済みディスク保持手段と、前記未記録ディスクを前記未記録ディスク保持手段から受け取って前記記録手段に取りつける第１の移送手段と、前記記録済みディスクを前記記録手段から取り外して前記記録済みディスク保持手段に引き渡す第２の移送手段とから構成され、前記第１の移送手段と前記第２の移送手段とが別個の手段であり、別個に駆動され、前記第２の移送手段が前記記録手段から前記記録済みディスクを取り外す前に、前記第１の移送手段が前記未記録ディスク保持手段から受け取った未記録ディスクを保持して待機していることを特徴とするディスクへの信号記録装置としたものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記記録手段は、未記録のディスクに信号を記録するための記録ユニットを複数含んでいることを特徴とするディスクへの信号記録装置としたものである。
【００１０】
【実施の態様】
図１は、本発明の実施の態様を示した正面図であり、図２は一部を断面として示したその平面図である。１は、ディスクへの信号記録装置の全体である。信号記録装置１は、全体として右側部分、中央部分及び左側部分の３つの部分からなっている。図１及び図２において、未記録のディスクは、図面の右側の部分から供給され、中央の部分で信号が記録され、最後に左側部分に向けて排出される。２は、信号記録装置１の右側部分に配置された未記録ディスク保持手段である。未記録ディスク保持手段２は、未記録のディスクを積み重ねて保持する。３は、信号記録装置１の中央部分に配置された記録手段である。記録手段３は、未記録のディスクに信号を記録して記録済みのディスクとする。４は、信号記録装置１の左側部分に配置された記録済みディスク保持手段である。記録済みディスク保持手段４は、記録済みディスクを積み重ねて保持する。５は、第１の移送手段である。第１の移送手段は、未記録ディスク保持手段２から未記録のディスクを１枚取り出し、記録手段３まで移送する。６は、第２の移送手段である。第２の移送手段６は、記録手段３から記録済みのディスクを取り出して、記録済みディスク保持手段４まで移送する。７は、廃棄手段である。廃棄手段７は、未記録のディスクで規格に適合しないものがあった場合や、記録手段３によって信号を記録した場合に、規格に適合しないディスクを廃棄するためのものである。
【００１１】
図３は、未記録ディスク保持手段２の構成を示した部分拡大図である。未記録ディスク保持手段２は、ターンテーブル９と、シャフト１０、１１と、エレベータ１２から構成されている。ターンテーブル９は、シャフト１０、１１などに積み重ねた未記録のディスクを切り替える。シャフト１０、１１などは、未記録のディスクを積み重ねて供給する場合の案内シャフトである。エレベータ１２は、シャフト１０に積み重ねられた未記録のディスクの最上部を第１の移送手段５に対して位置決めする。未記録のディスク１３は、直径が１２センチメートル程度の合成樹脂性の薄い円盤であり中心に円形の穴があいている。
【００１２】
シャフト１０は、そのディスク１３の中心の穴に挿入されている。ディスク１３は、シャフト１０を軸として積み重ねられている。ターンテーブル９は、４つのシャフト受け１５を備えており、回転軸１４を中心に９０度ずつ回転可能である。図３では、シャフトは１０、１１の２本のみを示すが、ターンテーブル９は、実際には４本のシャフトを支持することができる。図３において１６はモータである。モータ１６は、回転軸１４を介してターンテーブル９を回転駆動する。エレベータ１２は、下側パネルベース１７と上側パネルベース１８の間に垂直に立てられたエレベータシャフト１９に沿って上下に移動可能である。エレベータパネル２２は、エレベータ１２全体を支えるパネルであり、送りネジ２３を介してエレベータシャフト１９に移動可能に取り付けられている。エレベータシャフト１９の外周は、全長にわたって螺旋が設けてあり、エレベータシャフト１９が回転すれば、送りネジ２３は上下に移動する。２１は、エレベータモータである。エレベータモータ２１は、下側パネルベース１７を挟んでエレベータシャフト１９に接続されており、エレベータシャフト１９を回転駆動させる。
【００１３】
図４は、図３に示した部分拡大図の平面図であり、図２に示した第１の移送手段５を取り外して示したものである。２４は、案内シャフトである。案内シャフト２４、２４は、エレベータシャフト１９と並行して設けられ、エレベータパネル２２の上下移動を案内する。２５は、ディスク支持アームである。ディスク支持アーム２５は、回転軸２６を中心に回転動作可能になっている。２７は、空気シリンダである。空気シリンダ２７の一端はエレベータパネル２２に取り付けられ、他の一端はリンク２８を介してディスク支持アーム２５に結合されている。空気シリンダ２７が伸縮動作をすれば、ディスク支持アーム２５は、シャフト１０に対して接近動作、又は離間動作をする。ディスク支持アーム２５には、湾曲部２９がある。湾曲部２９は、シャフト１０を囲む位置にあるとき、シャフト１０に積み重ねられたディスクの下側に入り込む。湾曲部２９がシャフト１０を囲む位置にあるときに、エレベータパネル２２が図３に示す上に向かって移動すれば、シャフト１０に沿って積み重ねられたディスクも上に移動する。図１は、エレベータ１２が下降した位置にある状態を示し、図３は、エレベータ１２が上昇した位置にある状態を示している。エレベータ１２は、シャフト１０に沿って積み重ねられた未記録のディスクの最上部３０が、上側パネルベース１８に対して常に一定の高さ方向の位置にあるように位置決めする。すなわち、図３のシャフト１１が示すように、エレベータ１２は、未記録のディスク１３がほぼ全量あるときは、ターンテーブル９に接近した位置にあり、ディスクが１枚ずつとりだされるにつれて徐々に上昇し、上側パネルベース１８に対する最上部３０の位置が常に一定となるように維持する。
【００１４】
図５及び図６は、第１の移送手段５及び記録手段３の構成を示した平面図及び正面図である。いずれも、未記録ディスク保持手段２付近の構成を省略して示している。図６において、３２、３３、３４、３５は記録ユニットである。それぞれの記録ユニットは、独立したユニットであり、未記録のディスクに信号を記録メカニズムの殆どを含んでいる。記録手段３は、複数の記録ユニットを垂直に等間隔に積み重ねたものである。記録ユニット３２、３３、３４、３５自体は、ディスクの仕様に応じて専門の製造業者から購入可能である。図５は、記録ユニット３３の平面図を示している。記録ユニット３３は、記録ユニット３３に出入り可能なトレイ３６を供えている。記録ユニット３３によって未記録のディスク１３に信号を記録するには、まず、トレイ３６を記録ユニット３３の外部に引き出す。次にトレイ３６に未記録のディスク１３を１枚載せる。その後トレイ３６を記録ユニット３３の内部に引き込む。３７は、記録ユニット３３の内部に引き込んだトレイ３６の位置を示している。そして、記録ユニット３３に記録すべき信号を供給すれば、未記録ディスクへの信号の記録が行われる。
【００１５】
記録ユニット３３の内部で信号の記録が終わったディスクは、再度トレイ３６を３７に示す位置から３６に示す位置まで引き出す。そうすると、記録が終わったディスクをトレイ３６から取り外すことができる。第１の移送手段５は、キャリッジ７１とキャリッジ７１に取り付けられたハンドラ３８から構成されている。キャリッジ７１は、垂直に延長されたシャフト３９及び送りネジ４０に支えられ、シャフト３９の延長方向に沿って上下に移動可能である。図６において、４１は、キャリッジモータである。キャリッジモータ４１は、送りネジ４０を時計方向又は反時計方向に回転させる。キャリッジ７１は、キャリッジモータ４１によって回転する送りネジ４０によって、図６に示すように上下に移動する。図５に示すように、ハンドラ３８は、レール４２の一端に取り付けられており、レール４２は、キャリッジ７１に固定されたレールベース４３に支えられている。４４は空気シリンダである。空気シリンダ４４は、キャリッジ７１に固定されており、そのピストンの先端はハンドラ３８に取り付けられている。レール４２とレールベース４３は、レール４２の長手方向に沿って自由にスライド可能である。その結果、空気シリンダ４４が動作すると、ハンドラ３８は、図５及び図６において左右に移動可能である。
【００１６】
図６において、７１に示す位置は、キャリッジ７１及びハンドラ３８の待機位置である。この状態から、第１の移送手段５が未記録のディスク１３を記録ユニット３３のトレイ３６に移送する動作を説明する。まず、キャリッジ７１は、キャリッジモータ４１が動作することによって、Ｙ軸に沿って下降する。そうすると、ハンドラ３８は、未記録のディスク１３の上面に接触する。ハンドラ３８は、図示しない負圧源に接続されており、その先端で未記録のディスク１３の最上面にあるディスクを吸引保持する。次にキャリッジ７１は、ハンドラ３８がディスクを保持したまま、Ｙ軸に沿って、４４に示す位置まで上昇する。その後、空気シリンダ４４が動作することによって、ハンドラ３８は、Ｘ軸に沿って４６に示す位置まで移動する。最後にハンドラ３８が保持しているディスクを解放すれば、ディスクはトレイ３６の上に載る。図１、図２に示す第２の移送手段６の構成は、第１の移送手段５とほぼ同一の構成で実現可能である。
【００１７】
記録済みディスク保持手段４において、５１はシャフトである。シャフト５１は、第２の移送手段６から信号を記録したディスクを受け取るためのシャフトであり、未記録ディスク保持手段２のシャフト１０に対応する。図２に示す５３は、ディスク支持アームである。ディスク支持アーム５３は、ディスク支持アーム２５と同等の構成であるが、シャフト５１に積み重ねられる記録済みのディスクを支持する。５４は、エレベータである。エレベータ５４は、ディスク支持アーム５３をシャフト５１に沿って上下させる。図１における５５は、エレベータモータである。エレベータモータ５５は、エレベータモータ２１に対応するもので、図２に示したエレベータ５４を上下駆動する。図１において、未記録保持手段２のエレベータ１２と、記録済ディスク保持手段４のエレベータ５４は、構成は殆ど同一であるが、動作は異なる。すなわち、エレベータ１２もエレベータ５４も、シャフト１０及びシャフト５１に積み重ねられたディスクの最上部が常に一定になるようにする動作は同一であるが、工程の進行に従って、エレベータ１２は、徐々に上昇し、エレベータ５４は、徐々に下降する。初期の状態では、シャフト１０には、多数の未記録のディスクが積み重ねられているのであるから、エレベータ１２は、下降した位置にある。一方、そのときにシャフト５１には、記録済みのディスクは、１枚もないのであるから、エレベータ５４は上昇した位置にある。ただし、エレベータ１２とエレベータ５４は連動して動作するわけではなく、それぞれの高さ方向の位置は、シャフト１０又はシャフト５１に積み重ねられたディスクの厚さに依存する。
【００１８】
図１において、第２の移送手段６の構成は、第１の移送手段５の構成と対応する。キャリッジモータ５７は、キャリッジモータ４１に対応し、キャリッジモータ５７は、図２に示す送りネジ５８を回転駆動することにより、キャリッジ５６を上下に移動させる。また、空気シリンダ５９は、空気シリンダ４４に対応し、空気シリンダ５９は、ハンドラ６０を左右に移動させる。以上のような構成で、図７によって第１の移送手段５及び第２の移送手段６の動作を説明する。初期状態では、記録ユニット３３のトレイ３６にはディスクが入っていない。この状態で、まず、ハンドラ３８は、図１に示す未記録ディスク保持手段２のシャフト１０に積み重ねられた未記録のディスク１３の最上面から１枚の未記録ディスク１３を保持し、図７に示すように、トレイ３６よりわずかに高い位置まで持ってくる。次に、トレイ３６が前面に出てくる。ハンドラ３８は、Ｘ軸に沿って未記録のディスク１３を移動させ、トレイ３６に未記録のディスク１３を載せる。その後ハンドラ３８は、再度Ｘ軸に沿って図７に示す位置まで戻り、次の未記録ディスク１３を取得しにいく。キャリッジ５６は、記録ユニット３３のトレイ３６から記録済みのディスクを取得する位置で待機している。
【００１９】
記録ユニット３３でディスクに対する信号の記録が終了しようとする直前になると、再度ハンドラ３８がトレイ３６の近傍で、未記録のディスクを保持したまま待機している。記録ユニット３３における信号の記録が完了すると、再度トレイ３６が前面に出てくる。直ちにハンドラ６０は、トレイ３６から記録済みのディスクを取得する。さらに、直ちにハンドラ３８は、未記録のディスクをトレイ３６に供給する。このように、ハンドラ６０とハンドラ３８は、記録ユニット３３の非動作状態を最小にするように動作する。また、図１において、６５はモータである。モータ６５は、モータ１６と同様に、ターンテーブル６６を決まった角度で停止するように回転駆動する。すなわち、図２に示すターンテーブル９、ターンテーブル６６は、シャフト１０、シャフト５１に相当するシャフトをそれぞれ４本収容可能であり、必要に応じて第１の移送手段５及び第２の移送手段６の真下に位置決め可能になっている。
【００２０】
また、廃棄手段７は、固定されたシャフト６７を備えている。記録手段３のトレイが、各記録ユニットの内部に収容されているときには、第１の移送手段５と第２の移送手段６の両方が保持しているディスクをシャフト６７に積み重ねることができる。廃棄手段７は、異常があった未記録ディスク又は記録済みディスクを排出するものであり、異常のあるディスクを振り分けて、異常のあるディスクによってディスクへの信号記録装置１の動作が停止しないようにする。上記のように制御は、コンピュータによって、未記録ディスク保持手段２、第１の移送手段５、記録手段３、第２の移送手段６、記録済みディスクの保持手段４の位置や状態の情報を収集することにより、制御可能である。以上のように、第１の移送手段５と第２の移送手段６は、第２の移送手段６が記録ユニット３３のトレイ３６から記録済みのディスクを取り出した直後に、第１の移送手段５が未記録のディスク１３を記録ユニット３３のトレイ３６に供給するようにすることにより、記録手段３がディスクに信号を記録しない時間を最小にするように連携して動作する。
【００２１】
【効果】
以上のように、従来のディスクへの信号記録装置は、ディスク１枚に対する信号の記録に要する時間が長い場合には特に問題はないが、記録に要する時間が短くなってくると短くなるほど能率が悪くなるという問題があったが、本発明を実施することにより、ディスク１枚に対する信号の記録に要する時間が短い場合に、能率が低下しないディスクへの信号記録装置を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の態様の正面図
【図２】実施の態様の平面図
【図３】実施の態様の正面図の右側部分の拡大図
【図４】実施の態様の平面図の右側部分の拡大図
【図５】実施の態様の平面図の中央部分の拡大図
【図６】実施の態様の正面図の中央部分の拡大図
【図７】動作説明図
【符号の説明】
１ディスクへの信号記録装置
２未記録ディスク保持手段
３記録手段
４記録済みディスク保持手段
５第１の移送手段
６第２の移送手段

Claims

未記録のディスクに信号を記録し、記録済みのディスクを生産するためのディスクへの信号記録装置において、前記未記録のディスクを所定の位置に保持する未記録ディスク保持手段と、前記未記録のディスクを保持し、前記未記録のディスクに信号を記録し、前記記録済みディスクとする記録手段と、前記記録済みディスクを所定の位置に保持する記録済みディスク保持手段と、前記未記録ディスクを前記未記録ディスク保持手段から受け取って前記記録手段に取りつける第１の移送手段と、前記記録済みディスクを前記記録手段から取り外して前記記録済みディスク保持手段に引き渡す第２の移送手段とから構成され、
前記第１の移送手段と前記第２の移送手段とが別個の手段であり、別個に駆動され、前記第２の移送手段が前記記録手段から前記記録済みディスクを取り外す前に、前記第１の移送手段が前記未記録ディスク保持手段から受け取った未記録ディスクを保持して待機していることを特徴とするディスクへの信号記録装置。
前記記録手段は、未記録のディスクに信号を記録するための記録ユニットを複数含んでいることを特徴とする請求項１に記載のディスクへの信号記録装置。