JPH0192955A - デイスクカートリツジ交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光ディスク（ＣＤ、レーザディスク等）等の
ディスクを複数枚ストッカに用意しておき、必要なディ
スクを選択して自動的にディスクドライブ装置に装填さ
せるディスクカートリッジ交換装置に関する。

従来技術 一般に、この種のディスクカートリッジ交換装置は、概
略的には次のように構成されている。まず、装置筐体内
には各々ディスクを内蔵させたカートリッジを複数枚個
別に収納し得るよう、に多段構成の収納部を備えたスト
ッカが設けられ、このようなストッカにはカートリッジ
内のディスクについて記録又は再生動作を行なうための
ディスクドライブ装置が併設されている。又、カートリ
ッジを装置外部から供給し又は装置外部へ排出するため
のローディングユニットも設けられている。

そして、ストッカとディスクドライブ装置又はローディ
ングユニットとの前面を上下方向に駆動されてストッカ
の収納部から選択的に引出したカートリッジをディスク
ドライブ装置又はローディングユニットに移送供給し又
は逆に戻すためのキャリッジが設けられている。

ここに、キャリッジの上下運動の駆動方式をみる。例え
ば特開昭６１−２９２２６２号公報によれば、ワイヤ搬
送機構又はベルト搬送機構ないしはラック＆ビニオン機
構を用いたものがある。この際、上下運動を案内するた
めにボールスプライン軸が用いられている。しかるに、
この方式はキャリッジの駆動手段と案内手段とが別個に
必要であり、装置の複雑化、高コスト化をもたらすもの
である。

この点、駆動手段と案内手段とを兼用するボールねじを
用いたものもあるが、ボールの転がり音による騒音の発
生、給油を必要とする等の欠点がある。

一方、この種の装置ではカートリッジの授受を行なわせ
るため、キャリッジを正確に所定位置に移動停止させ得
ることが必要であり、一般に、キャリッジ移動状態検知
手段が備えられている。その方式としては、例えば特開
昭６０−２０５８５３号公報に示されるように、１枚の
スリット板を上下移動方向に沿わせて設け、キャリッジ
搭載のセンサによるスリットの計数によりキャリッジ（
カセットマガジン）の位置を知るようにしたものがある
。しかるに、スリットを計数してキャリッジの位置を知
る際のセンサ信号のチャタおリングによるミスカウント
、キャリッジの位置決め時にスリットから外れている場
合にどの方向（上又は下）に外れているかまでは検知で
きないものである。これらの結果、センサを誤って隣の
スリットに位置決めしてしまうことがある。これにより
、カートリッジが収納状態にあるストッカ段やカートリ
ッジが既に入っているディスクドライブ装置に対してキ
ャリッジが誤って位置決めされ、キャリッジに搭載され
ているカートリッジをこれらのストッカ段に対し排出受
渡は動作を実行してしまうと、カートリッジ同士が衝突
し膨大なる貴重なデータの記録されたディスクを壊して
しまう危険性が大である。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、駆動手
段と案内手段とを別個に設けることのない部品点数の少
ない構成にしてキャリッジを低騒音駆動することができ
、かつ、キャリッジの位置決め制御を正確に行なうこと
ができるデスクカートリッジ交換装置を得ることを目的
とする。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、ディスクを回転自
在に収納したカートリッジを複数枚個別に収納するスト
ッカと、前記カートリッジ内のディスクの記録又は再生
若しくは消去を行なうディスクドライブ装置と、前記カ
ートリッジを装置外部から供給し又は装置外部へ排出す
るためのローディングユニットと、前記カートリッジを
選択的に把持して前記ストッカと前記ディスクドライブ
装置と前記ローディングユニットとの間で搬送させるキ
ャリッジとを備えたディスクカートリッジ交換装置にお
いて、前記キャリッジの移動方向に沿わせて配設され駆
動源により回転駆動される丸棒軸を設け、前記キャリッ
ジに回転自在に取付けられこの丸棒軸の外周面に抑圧接
触する外輪を備えベアリング中心軸を前記丸棒軸の軸心
に、対し傾けた複数個のベアリングを設け、前記キャリ
ッジに搭載させた複数個のセンサと、前記センサの１つ
と対をなしこのキャリッジの停止位置が許容位置決め範
囲内に存在することを検知し、かつ、キャリッジ移動量
を計数するための第１エンコーダ板と、前記センサの１
つと対をなし前記許容位置決め範囲から前記キャリッジ
が外れた場合の外れ方向を検知するための第２エンコー
ダ板と、前記センサの１つと対をなし前記第１エンコー
ダ板からの信号の誤計数補正用の第３エンコーダ板とか
らなるキャリッジ移動状態検知手段を設けたことを特徴
とするものである。

以下、本発明の第一の実施例を第１図ないし第５図に基
づいて説明する。まず、第２図により交換装置の概略構
成を説明する。交換装置筐体１内には各々ディスクを内
蔵させたカートリッジ２を複数枚個別に収納し得るよう
に多段構成のストッカ段を備えたストッカ４が設けられ
ている。このようなストッカ４の上方には前記カートリ
ッジ２内のディスクについて記録又は再生ないしは消去
動作を行なうためのディスクドライブ装置５が設けられ
ている。又、前記交換装置筐体１の装置外部との間でカ
ートリッジ２の供給・排出なる授受を行なうためのロー
ディングユニットとしてのローディングトレイ６が設け
られている。更に、前記ストッカ４とディスクドライブ
装置５との前面にはこれらの間を駆動装置７によって上
下Ａ方向に上昇又は下降駆動されて前記ストッカ４のス
トッカ段３から選択的に引出したカートリッジ２をディ
スクドライブ装置５又はローディングトレイ６に移送供
給し又は逆に戻すためのキャリッジ８が設けられている
。

ここで、前記キャリッジ８は、各々カートリッジ２を別
々に収納し得る上下２段のホルダ９．　１０を備えたダ
ブルホルダ構造とされている。又、これらのホルダ９，
１０には各々カートリおツジ授受を行なうためのハンド
ラ機構（図示せず）が設けられており、ストッカ３から
カートリッジ２を抜き取る方向にスライド自在とされて
いる。

このような概略構成の下、カートリッジ交換の基本動作
を説明する。まず、ストッカ４中の所望のストッカ段３
から引出したカートリッジ２をキャリッジ８の一方のホ
ルダ、例えば９に収納させてディスクドライブ装置５ま
で搬送させる。そこで、ディスクドライブ装置５内に既
に存在するカートリッジ２を空いている方のホルダ１０
に引き抜き収納させ、キャリッジ８を少し移動させ、今
度はホルダ９内のカートリッジ２をディスクドライブ装
置５内に移動挿入させる。これにより、ディスクドライ
ブ装置５が動作可能となる一方、キャリッジ８はホルダ
１０側のカートリッジ２を所望のストッカー段３に戻す
動作を行なう。これによりカートリッジ交換の一連の動
作が終了する。

しかして、本実施例のキャリッジ８を移動させる駆動装
置７の構成及び作用について、第３図及び第４図等に基
づいて説明する。この駆動装置７は１−本の丸棒軸１１
と複数個、例えば３個のベアリング１２とを主体として
構成されている。まず、丸棒軸１１は図示しない駆動源
により回転駆動されるものであり、交換装置筐体１内に
キャリッジ８の移動方向に沿わせて上下に配設されてい
る。

ついで、前記キャリッジ８の奥部にはこの丸棒軸１１を
挾むように２分割されたハウジング１３゜１４が設けら
れている。ハウジング１３側はキャリッジ８と一体的で
ある。これらのハウジング１３．１４の内側にベアリン
グ１２を回転自在に取付けた状態で、ハウジング１３．
１４間が六角穴付きボルト１５により固定されている。

これにより、ベアリング１２の外輪１２ａは丸棒軸１１
の外周面に所定の押圧力で接触するように締付けられて
いる。ここに、ベアリング１２はそのベアリング中心軸
が丸棒軸の軸心に対し所定の９度を持つように傾けて配
設されている。３個のベアリング１２の傾き方向は同一
である。

このような駆動装置７の構成により、丸棒軸１１が回転
駆動（自転）すると、傾き配設されたベアリング１２の
外輪１２ａが従動回転することにより、ベアリング１２
を保持したキャリッジ８も上下方向に移動するものであ
る。ここに、移動方向は丸棒軸１１の回転方向による。

即ち、丸棒軸１１が回転しベアリング１２の外輪１２ａ
が回転すると、丸棒軸１１の軸心に対しベアリング中心
軸が傾いているため、上下方向への推力が働き、ハウジ
ング１３．１４を介してキャリッジ８も上下移動するも
のである。この点、第４図によりトルクの伝達を説明す
る。今、丸棒軸１１の半径をｒ、ベアリング１２の外周
接線方向に生じる力をｆｏとすると、丸棒軸１１にトル
クＴをかけると、 Ｔ＝ｒｆ０　　　　　　　　　　　　・・・・・・・・
（１）なる関係となる。しかして、丸棒軸１１が１回転
した時のキャリッジ８の移動量（リード）をＬとすれば
、キャリッジ８に作用する上下方向への推力Ｆと力ｆ。

どの関係は、 Ｆ　：　ｆ、＝２πｒ　：　Ｌ 、”、Ｆ＝　（２πｒ／Ｌ）　　・ｆ、　　　　　　−
（２）となる。これらの（１）（２）式より、２　π　
ｒＩ Ｆ＝□・−・Ｔ＝旦・Ｔ　　・・・・・・・・・（３）
Ｌｒ　　　　　Ｌ となる。この（３）式に示されるように、丸棒軸１１に
トルクＴをかけると、キャリッジ８に対して（２π／Ｌ
）　　・Ｔなる推力が作用し、上下動することが判る。

このように、本実施例の駆動装置７によれば、丸棒軸１
１が主体となり、駆動系とガイドとを兼用するため、部
品点数の少ない構成とし得る。又、ボールねじ方式のポ
ール転勤などと比べ、丸棒軸１１とベアリング１２の外
輪１２ａとの面接触によるため、キャリッジ８移動に際
しての騒音は低く抑えられる。

次に、本実施例のキャリッジ移動状態検知手段１６につ
いて、第１図及び第５図に基づき説明する。このキャリ
ッジ移動状態検知手段１６は前記キャリッジ８の移動方
向（上下方向）に沿わせて互いに平行状態で設けた４枚
のエンコーダ板１７゜１８．１９．２０と、キャリッジ
８に搭載されて各々のエンコーダ板１７〜２０と対をな
すセンサとしての４個の透過型光センサ２１，２２，２
３゜２４とからなる。ここに、エンコーダ板１７，２０
は第１エンコーダ板魁なすものであり、エンコーダ板１
７がキャリッジ８のホルダ９側の位置決め用、エンコー
ダ板２０が他方のホルダ１ｏの位置決め用として作用す
るものである。より具体的には、エンコーダ板１７はホ
ルダ９の位置決め位置に対応した位置に配置され、キャ
リッジ８の許容位置決め範囲に対応した狭い幅のスリッ
ト１７ａを例えばストッカ段３の間隔で形成してなる。

エンコーダ板２０側も同様にスリット２０ａを所定間−
隅で形成してなるものであるが、エンコーダ板１７のス
リット１７ａとの関係では、ホルダ９とホルダ１０との
上下差分だけずれた位置にスリット２０ａが形成されて
いる。具体的には、スリット１７ａ間中央位置にスリッ
ト２０ａが位置することになる。又、エンコーダ板１８
はキャリッジ８が許容位置決め範囲から外れた場合の外
れ方向を検知するための第２エンコーダ板として作用す
るものであり、スリット１７ａ及びスリット２０ａの間
隔で凹凸、即ち、透過型光センサ２２に対する透光部１
８ａと遮光部１８ｂとを交互に繰返す形状とされている
。即ち、スリット１７ａ側との関係では遮光部１８ｂ上
端位置が一致し、スリット２０ａとの関係では遮光部１
８ｂ下端位置が一致するように位置関係が設定されてい
る。更に、エンコーダ板１９はエンコーダ板１７スは２
０からの信号のチャタリング等によるミスカウントを防
止するための第４エンコーダ板として作用するものであ
る。このエンコーダ板１９もエンコーダ板１８と同様の
凹凸、即ち、透過型光センサ２３に対する透光部１９ａ
と遮光部１９ｂとを交互に繰返す形状とされている。こ
こに、エンコーダ板１７との関係ではスリット１７ａ対
応位置に遮光部１９ｂが位置し、エンコーダ板２０との
関係ではスリット２０ａ対応位置に透光部１９ａが位置
するように位置関係が設定されている。つまり、これら
のエンコーダ板１８．１９は２つのホルダ９，１ｏに対
して共用されるものである。

このような構成において、例えばエンコーダ板１７に対
応するホルダ９を位置決めする場合の動作を考える。ま
ず、キャリッジ８の上下移動中にエンコーダ板１９を検
知する透過型光センサ２３が遮光された時に透過型光セ
ンサ２１の信号を読み、スリット１７ａを検知（透光状
態）した状態でキャリッジ８の移動量を１つカウントす
る。即ち、透過型光センサ２１の状態が遮光→透光→遮
光と変化する毎に１つずつカウントアツプすることにな
る。この際、透過型光センサ２１のゆれ等により出力信
号にチャタリングを生じ、例えば同一スリット１７ａの
横切り往復を複数回、繰返し、遮光−透光→遮光といっ
た状態を繰返したとしても、エンコーダ板１９に対する
透過型光センサ２３からの信号が変化しない限り、１つ
しが計数しないものとすることにより、ミスカウントが
防止される。即ち、チャタリング程度では透過型光セン
サ２３の検出状態は遮光状態のまま変化しないからであ
る。

しかして、エンコーダ板１７について透過型光センサ２
１がスリット１７ａを指定された所定数カウントした場
合には、そこがキャリッジ８の停止位置であるので、透
過型光センサ２１がスリット１７ａを検出した時点でキ
ャリッジ８の１動動作を停止させる。この停止に際して
、透過型光センサ２１がスリット１７ａ対応位置であれ
ば許容位置決め範囲内であるが、惰性や滑りなどにより
、キャリッジ８が許容位置決め範囲から外れて停止して
しまうことがある。即ち、エンコーダ板１７と透過型光
センサ２１との関係でみれば、第５図中に実線で示すよ
うな状態ではなく、−点鎖線や二点鎖線で示す状態であ
り、透過型光センサ２１がスリット１７ａから外れた遮
光状態の場合である。

ここに、遮光状態で停止したことにより、キャリッジ８
が許容位置決め範囲から外れていることは検知し得るが
、上又は下の何れの方向に外れているかは検知できない
。しかるに、外れの方向はエンコーダ板１８と透過型光
センサ２２との対により検出される。例えば、透過型光
センサ２２がエンコーダ板１８により遮光状態にあれば
、第５図中に一点鎖線で示すように所望のスリット１７
ａより下方に外れていることになり、逆に、透過型光セ
ンサ２２がエンコーダ板１８により透光状態にあれば、
第５図中に二点鎖線で示すように所望のスリット１７ａ
より上方に外れていることになり、外れ方向が検知され
る。このように許容位置決め範囲から外れた位置に停止
したことが検知された時には、エンコーダ板１８と透過
型光センサ２２とにより検知される外れ方向とは逆にな
るようにキャリッジ８を修正移動させ、第５図に実線で
示すような位置で停止させればよい。

一方、エンコーダ板２０に対応するホルダ１゜側の位置
決め停止をする場合も同様であるが、エンコーダ板１８
．１９はこのホルダ１０側に対しても共用しており、誤
計数防止の透過型光センサ２３、外れ方向検出の透過型
光センサ２２の信号状態はホルダ９側制御時とは逆とな
る。即ち、エンコーダ板１９を検知する透過型光センサ
２３の信号が透光状態の時にエンコーダ板２０に謝する
透過型光センサ２４の信号読取りを行ない、スリット２
０ａ検出により１つずつカウントアツプする。この際、
透過型光センサ２３の信号が透光状態のままであれば、
仮に透過型光センサ２４の出力が変動してもカウントさ
れない。又、停止位置決め状態においては、透過型光セ
ンサ２２の出力が透過状態の時は下方向外れで、遮光状
態の時は上方向外れとなる。

このように、本実施例のキャリッジ移動状態検知手段１
６によれば、２つのホルダ９，１０の位置決めに際して
、移動量カウント、停止位置決め、位置決め外れ方向の
検知とともに、チャタリングによる誤計数防止を図るこ
とができ、正確な位置決めをなし得る。この結果、ディ
スク破損といった問題を生じない。又、本実施例によれ
ば、２つのホルダ９，１０に対してエンコーダ板１８，
１９を共用させているため、部品点数の少ない状態で確
実な位置決め制御をなし得る。

つづいて、本発明の第二の実施例を第６図により説明す
る。本実施例は、キャリッジ移動状態検知手段１６につ
き、前記実施例のエンコーダ板１７．１９を１つのエン
コーダ板２５としたものである。このエンコーダ板２５
にはスリット１７ａに相当するスリット２５ａとスリッ
ト２０ａに相当するスリット２５ｂとを交互に形成して
なり、キャリッジ移動量カウント及び停止位置決め用の
第１エンコーダ板をホルダ９，１０に対して共用させた
ものである。

このような構成において、透過型光センサ２１がスリッ
ト２５ａ又は２５ｂを検知した際、エンコーダ板１９に
対する透過型光センサ２３からの信号が遮光状態か透光
状態かにより、その検知スリットがホルダ９用のスリッ
ト２５ａであるか、ホルダ１０用のスリット２５ｂであ
るかの判別がなされる。つまり、透過型光センサ２３の
信号が遮光状態で透過型光センサ２１がスリット、を検
出した時にはスリット２５ａ側であり、ホルダ９用であ
るとされ、透過型光センサ２３の信号が透光状態で透過
型光センサ２１がスリットを検出した時にはスリット２
５ｂ側であり、ホルダ１０用であるとされる。よって、
３枚のエンコーダ板２５゜１８．１９構成でも、前記実
施例と同様の動作がなされる。

効果 本発明は、上述したようにキャリッジの駆動系を回転駆
動される丸棒軸とこの丸棒軸の軸心に対して傾いた状態
でキャリッジに搭載され従動回転する複数個のベアリン
グとを主体に構成し、丸棒軸の回転に伴うベアリングの
従動回転の分力により推力を得るようにしたので、駆動
系とガイド系とを一体的とした簡単な構成にして低騒音
で駆動させることができ、又、第１ないし第３の所定の
エンコーダ板と各々のセンサとからキャリッジ移動状態
検知手段を設けたので、キャリッジの移動・位置決めに
際して、移動量の計数、停止位置への位置決め、停止位
置の外れ方向の検知ないしはチャタリングによる誤計数
防止を確実になし、キャリッジを所望の位置に正確に位
置決めすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第一の実施例を示すもの
で、第１図は概略斜視図、第２図はデイスフカートリッ
ジ交換装置の概略構成を示す側面図、第３図はキャリッ
ジ駆動装置の斜視図、第４図はその動作原理を示す正面
図、第５図はエンコーダ板等の位置関係を示す正面図、
第６図は本発明の第二の実施例のエンコーダ板等の位置
関係を示す正面図である。 ２・・・カートリッジ、４・・・ストッカ、５・・・デ
ィスクドライブ装置、６・・・ローディングトレイ（ロ
ーディングユニット）、８・・・キャリッジ、１１・・
・丸棒軸、１２・・・ベアリング、１２ａ・・・外輪、
１６・・・キャリッジ移動状態検知手段、１７・・・第
１エンコーダ板、１８・・・第２エンコーダ板、１９・
・・第３エンコーダ板、２０・・・第１エンコーダ板、
２１〜２４・・・透過型光センサ（センサ）、２５・・
・第１エンコーダ板 出　願　人　　　株式会社　　　リ　コ　−］」　図 ＵＺ図 」」 Ｊ５薗 、ｆｆ’ｓ６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスクを回転自在に収納したカートリッジを複数枚個
   別に収納するストッカと、前記カートリッジ内のディス
   クの記録又は再生若しくは消去を行なうディスクドライ
   ブ装置と、前記カートリッジを装置外部から供給し又は
   装置外部へ排出するためのローディングユニットと、前
   記カートリッジを選択的に把持して前記ストッカと前記
   ディスクドライブ装置と前記ローディングユニットとの
   間で搬送させるキャリッジとを備えたディスクカートリ
   ッジ交換装置において、前記キャリッジの移動方向に沿
   わせて配設され駆動源により回転駆動される丸棒軸を設
   け、前記キャリッジに回転自在に取付けられこの丸棒軸
   の外周面に押圧接触する外輪を備えベアリング中心軸を
   前記丸棒軸の軸心に対し傾けた複数個のベアリングを設
   け、前記キャリッジに搭載させた複数個のセンサと、前
   記センサの１つと対をなしこのキャリッジの停止位置が
   許容位置決め範囲内に存在することを検知し、かつ、キ
   ャリッジ移動量を計数するための第１エンコーダ板と、
   前記センサの１つと対をなし前記許容位置決め範囲から
   前記キャリッジが外れた場合の外れ方向を検知するため
   の第２エンコーダ板と、前記センサの１つと対をなし前
   記第１エンコーダ板からの信号の誤計数補正用の第３エ
   ンコーダ板とからなるキャリッジ移動状態検知手段を設
   けたことを特徴とするディスクカートリッジ交換装置。