(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの記録ディスクと、第１のインタフェース手段とを有し、第１の閉空間を画定するカートリッジと、
上記記録ディスクを回転させるディスク回転手段と、上記記録ディスクに対しデータ読出／書込処理を行うデータ読出／書込手段と、第２のインタフェース手段とを有し、第２の閉空間を画定するディスクドライブとを備えるリムーバブルディスクドライブ装置であって、
上記第１及び第２のインタフェース手段の係合により上記第１及び第２の閉空間が連結された連結閉空間が形成され、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合を解除することにより、上記第１及び第２の閉空間が分離され、
当該リムーバブルディスクドライブ装置は、さらに、上記連結閉空間内において、上記カートリッジから、上記ディスク回転手段が上記記録ディスクを回転させ上記データ読出／書込手段が上記記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置まで上記記録ディスクを移動させる移動手段を備え、
上記第１及び第２のインタフェース手段は、それぞれ開口部と、該開口部を閉鎖する扉と、閉鎖手段とを備え、上記各閉鎖手段は、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合が解除されると、上記各扉が上記各開口部を閉鎖するように該扉を保持し、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合されると、上記各扉を開放するリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項２】
上記移動手段は、上記連結閉空間において、上記カートリッジから上記記録ディスクを押し出し、上記ディスク回転手段により上記記録ディスクが回転され、上記データ読出／書込手段が上記記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置まで上記記録ディスクを移動させ、及び該記録ディスクを上記カートリッジに戻す動作を行う請求項１記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項３】
上記各扉は、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合すると、上記連結閉空間に露出されない外表面を備える請求項１記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項４】
上記カートリッジの扉及びディスクドライブの扉は、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合すると、互いにロックされる請求項１又は３記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項５】
上記第１及び第２のインタフェース手段は、それぞれマグネット部材を備え、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合は、当該マグネット部材間の磁力による吸着を含む請求項１乃至４いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項６】
上記第１及び第２のインタフェース手段の少なくともいずれか一方は、凸状部材を備え、該第１及び第２のインタフェース手段の他方は、上記凸状部材が嵌合する対応する凹状部材を備える請求項４記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項７】
上記第１及び第２のインタフェース手段のマグネット部材、凸状部材及び凹状部材は、それぞれ各扉に配設されている請求項５又は６記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項８】
上記カートリッジは、上記記録ディスクに対して固定された位置関係を有し、該記録ディスクを保持するとともに、上記データ読出／書込手段が上記記録ディスクにアクセスするための開口部が設けられたディスクホルダを備える請求項１乃至７いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項９】
上記カートリッジは、上記記録ディスクが回転されている間、該カートリッジに空気が流入することを防止する背面部材を備える請求項１乃至８いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１０】
上記ディスクドライブは、上記カートリッジを受け入れる空洞と開口部とを備え、上記第２のインタフェース手段は、上記空洞の背部に設けられ、上記ディスクドライブが上記空洞に挿入されると、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合される請求項１乃至９いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１１】
上記ディスクドライブは、上記空洞の開口部をカバーする外側扉を備える請求項１０記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１２】
上記連結閉空間内の気圧を高めるポンプ手段を備える請求項１乃至１１いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１３】
上記ポンプ手段は、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合されている間、上記第１の閉空間に接続される請求項１２記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１４】
上記ポンプ手段は、上記カートリッジとディスクドライブとの間に挟まれた空気を吸引する吸引手段を備える請求項１３記載のリムーバブルディスクドライブ装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置において使用されるカートリッジ装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４いずれか１項記載のリムーバブルディスクドライブ装置において使用されるディスクドライブ装置。
【請求項１７】
第１のインタフェース手段を有するカートリッジにより画定される第１の閉空間に配設された少なくとも記録ディスクにデータを書き込み、又は該記録ディスクからデータを読み出すディスクドライブ装置において、
第２の閉空間を画定する筐体と、
上記第２の閉空間内に配設され、上記記録ディスクを回転させる回転手段と、
上記第２の閉空間内に配設され、上記記録ディスクに対しデータ読出／書込処理を行うデータ読出／書込手段と、
第２のインタフェース手段とを備え、
上記第１及び第２のインタフェース手段の係合により上記第１及び第２の閉空間が連結された連結閉空間が形成され、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合を解除することにより、上記第１及び第２の閉空間が分離され、
当該ディスクドライブ装置は、さらに、上記連結閉空間内において、上記カートリッジから、上記ディスク回転手段が上記記録ディスクを回転させ上記データ読出／書込手段が上記記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置まで上記記録ディスクを移動させる移動手段を備え、
上記第１及び第２のインタフェース手段は、それぞれ開口部と、該開口部を閉鎖する扉と、閉鎖手段とを備え、上記各閉鎖手段は、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合が解除されると、上記各扉が上記各開口部を閉鎖するように該扉を保持し、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合されると、上記各扉を開放するディスクドライブ装置。
【請求項１８】
少なくとも１つの記録ディスクを収納する第１の閉空間を画定し、第１のインタフェース手段を備えるカートリッジ装置であって、
上記第１のインタフェース手段は、上記記録ディスクを回転させる回転手段と、上記記録ディスクに対しデータ読出／書込処理を行うデータ読出／書込手段とを収納する第２の閉空間を画定するディスクドライブ装置が備える第２のインタフェースと選択的に係合及び係合解除され、
上記第１及び第２のインタフェース手段の係合により上記第１及び第２の閉空間が連結された連結閉空間が形成され、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合を解除することにより、上記第１及び第２の閉空間が分離され、
上記第１及び第２のインタフェース手段は、それぞれ開口部と、該開口部を閉鎖する扉と、閉鎖手段とを備え、上記各閉鎖手段は、上記第１及び第２のインタフェース手段の係合が解除されると、上記各扉が上記各開口部を閉鎖するように該扉を保持し、上記第１及び第２のインタフェース手段が係合されると、上記各扉を開放するカートリッジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクドライブ装置に関し、特に、カートリッジに収納されたデータ記録ディスクがディスクドライブに一時的に装着され、読出／書込処理が実行された後、データ記録ディスクが取り出されるディスクドライブ装置に関する。この種のドライブ装置を、「リムーバブルディスクドライブ装置」と称する。
【０００２】
【従来の技術】
リムーバブルディスクドライブ装置用のディスクは、通常、カートリッジ内に恒久的に収納されている。ディスクは、カートリッジ内において、ハブに恒久的に取り付けられ、ハブが回転することにより、ディスクも回転する。ここで、ディスクからデータを読み出し、及び／又はディスクにデータを書き込む（以下、読出／書込、又はＲ／Ｗともいう。）必要が生じた場合、ディスクは、ディスクドライブ装置の開口部を介して、ディスクドライブ内の装着部に装着される。ディスクドライブ装置の開口部には、例えば、カートリッジが挿入されると押し開かれるヒンジ付きの扉が設けられている。上述のように、ディスクは、ハブに装着されており、これにより、カートリッジ内で回転自在に保持されている。ディスクを回転自在に保持するために、ハブには、ディスクドライブのスピンドルが係合しており、これにより、Ｒ／Ｗヘッドは、ディスク上の所定の部分にアクセスすることができる。カートリッジは、通常、カートリッジがディスクドライブに挿入されている場合にのみ開き、カートリッジがディスクドライブに挿入されていない場合は閉じているスライド式の扉を備える。
【０００３】
リムーバブルディスクドライブ装置では、ディスクを汚れから保護することが重要な課題となっている。固定ディスクドライブ装置（ディスクが内部に収納され、外部に取り出されることがないディスクドライブ装置）の場合、全ての製造工程が完了すると、ディスクは密閉された空間に収納され、この空間には、例えば空気中の粉塵等が入り込むことは希である。したがって、リムーバブルディスクドライブ装置と固定ディスクドライブ装置とでは、ディスクの汚染管理が大きく異なっている。
【０００４】
ＩＥＳＴジャーナル（J of the IEST）９月／１０月号、第３１〜３５頁、ネベンゼル・エル（Nebenzehl L.）、ナガラジャン・アール（Nagarajan R.）、ウォング・ジェイ・エス（Wong J.S.）、ボイプ・エル（Voipe L.）及びウィトニージー（Witney G.）著、「ハードディスクドライブの製造における化学的組込及び汚染制御（"Chemical integration and contamination control in hard disk drive manufacturing"）には、リムーバブルディスクドライブの性能を劣化させるおそれがある汚染の種類及び汚染源が説明されている。特に、ハードディスクの内部部品は、ディスクドライブにカートリッジが挿入されるときに、周囲の空気に曝される。また、ユーザが指でカートリッジを扱う際、油や部品の破片等の汚染因子がカートリッジの外表面に付着する。これらの汚染因子は、熱や空気の対流により、外表面からディスクドライブの内部に侵入することがある。
【０００５】
自然環境も汚染粒子の汚染源となり得る。最も豊富な汚染粒子は、特に砂漠に近い地域に多く観察されるシリカ、硫化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩等の様々な化合物である。微粒子は、僅かな風によっても飛来する。工場では、例えば、炭素質の飛散灰、炭化物粒子等、大量の汚染粒子が発生する。また、人間からも汚染粒子が発生している。例えば、静止している人間から、直径０．３〜０．５ミクロンの粒子が、一分間毎に約１００，０００個程度発せられていることが知られている。
【０００６】
磁気ハードディスクドライブの記録密度が急速に高まったため、スライダの浮動高（flying height）は、現在、１０〜３０ｎｍ程度にまで低くなっており、特に、磁気抵抗（magnotoresistive：ＭＲ）ヘッド、巨大磁気抵抗（giant magnetoresistive：ＧＭＲ）ヘッド、トンネル磁気抵抗（tunnelling magnetoresistive：ＧＭＲ）ヘッド等を用いたディスクドライブにおいては、粒子汚染がディスクドライブの信頼性に深刻な影響を与える。これらの種類のヘッドは、粒子とヘッド間の相互作用により生じるディスク表面の熱を帯びたざらつき（thermal asperities）に敏感に反応する。ディスクドライブ内の空気中に存在するミクロン単位以下の微粒子は、読出素子が設けられているスライダの後縁に付着しやすい。より大きな、ミクロン単位の粒子は、スライダとディスクの間の間隙に挟まり、ディスク表面を突き抜けて、ディスク内に埋め込まれることもある。また、粒子によりスライダのエアーベアリング面に傷が付き、これによりディスク表面が損傷することもある。
【０００７】
このような汚染の問題のため、従来のリムーバブルディスクドライブは、長期間に亘る多量の情報の記録には適しておらず、２つの大容量情報記録装置間において、データを交換するための情報媒体としてしか信頼して用いることができなかった。
【０００８】
リムーバブルディスクドライブにおける汚染を低減するために、様々な提案がなされている。以下に示す参考文献は、参照により本願に組み込まれるものとする。
【０００９】
米国特許第５２０４７９３号明細書には、ディスクドライブ内の汚染を低減するためのエアーフィルタ及びリムーバブルカートリッジのドアの安全止め機構（safety stop）が開示されている。
【００１０】
米国特許第６０９４３２３号明細書には、ディスクドライブに汚染粒子が侵入することを防止するための２種類の密閉部材が開示されている。第１の密閉部材は、ディスクドライブの扉付近に取付けられた発泡体からなる細長い帯状部材である。この第１の密閉部材は、扉と、カートリッジ及びディスクドライブの間のギャップを密閉する。第２の密閉部材は、プラスチック材料から形成される。この第２の密閉部材は、例えば、カートリッジ排出機構、ヘッドロック機構等のハードディスクドライブの機構内に汚染粒子が侵入することを防止するために設けられている。
【００１１】
米国特許第４１１２４７１号明細書、同第４６０７３０１号明細書、同第５５３０６０３号明細書には、カートリッジ及びドライブに埃が侵入することを防止するための、ドア密閉機構が開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の技術には、以下のような問題点がある。
１）カートリッジの汚染された外表面がディスクドライブの内部部品に曝される。
２）カートリッジがディスクドライブに挿入されると、カートリッジの案内面により、粒子又はエーロゾルがディスクドライブ面に侵入することがある。
３）密閉が粗い場合、ミクロン単位以下の微粒子は、密閉面を通過することがある。
【００１３】
米国特許第４９７４１０３号明細書には、Ｒ／Ｗ部品とそのサスペンション機構とをディスクカートリッジに組み込み、開口部を設けない構造が開示されている。カートリッジがディスクドライブに挿入されると、ディスクが回転し、Ｒ／Ｗヘッドは、カートリッジの外部から印加される磁界により駆動される。したがって、外部の粒子がカートリッジに侵入することはない。しかしながら、この構造では、ディスクが何らかの要因で破損し、使用不可能な状態となると、比較的高価なＲ／Ｗ部品及びそのサスペンション機構を同時に廃棄しなくてはならないという問題がある。
【００１４】
なお、粒子は、ディスクの回転中に、遠心力によりディスク表面から飛散することがある。密閉機構及びフィルタ機構によりエーロゾル物質を排除することができても、粒子が一旦ディスクドライブ内に侵入した後は、フィルタ機構は十分に機能せず、いくつかの粒子がハードディスクインタフェースに侵入する。スライダ上に汚染物質が付着することを回避し、又はＭＲヘッドに付着した粒子を除去するための高度な様々なハードディスクインタフェース設計が提案されている。
【００１５】
しかしながら、これらの手法は、限られたハードディスク設計に対してのみ有効な手法である。リムーバブルディスクドライブは、例えばビデオカムコーダ、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器及びテレビジョン受像機、セットトップボックス、ホームサーバ等の家庭用電子機器等、様々な機器に応用されている。環境中の粒子がディスクカートリッジ又はディスクドライブ内に侵入すると、これらの粒子は、上述したような従来の汚染対策機構にとって大きな負担となる。
【００１６】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、空気中の微粒子等による汚染から内部を効果的に保護できるリムーバブルディスクドライブ装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係るリムーバブルディスクドライブ装置は、ディスクドライブと着脱可能なカートリッジであるリムーバブルカートリッジとを備え、カートリッジは、１以上のディスクを収納する第２の閉空間を画定し、ディスクドライブ装置は、第１の閉空間を画定する。ここで、ディスクに対する読出／書込処理を行う必要が生じたときは、第１及び第２の閉空間が連結されて連結閉空間が形成され、この連結閉空間内で読出／書込処理が実行される。本発明により、ディスクドライブの周辺の空気からディスクを実質的に完全に隔離することができる。なお、各閉空間は、完全な気密性を有することが望ましいが、これは本発明の必要条件ではない。
【００１８】
すなわち、本発明は、固定ディスクドライブの実質的に同様な環境のディスクドライブ及びカートリッジを提供する。これにより、従来固定ディスクドライブ装置のみに採用されていた高度な技術をリムーバブルディスクドライブ装置にも適用することができ、したがって、リムーバブルディスクドライブ装置の記録密度及び信頼性を向上させることができる。
【００１９】
上述の課題を解決するために、本発明に係るリムーバブルディスクドライブ装置は、少なくとも１つの記録ディスクと、第１のインタフェース手段とを有し、第１の閉空間を画定するカートリッジと、記録ディスクを回転させるディスク回転手段と、記録ディスクに対しデータ読出／書込処理を行うデータ読出／書込手段と、第２のインタフェース手段とを有し、第２の閉空間を画定するディスクドライブとを備えるリムーバブルディスクドライブ装置であって、第１及び第２のインタフェース手段の係合により第１及び第２の閉空間が連結された連結閉空間が形成され、第１及び第２のインタフェース手段の係合を解除することにより、第１及び第２の閉空間が分離され、このリムーバブルディスクドライブ装置は、さらに、連結閉空間内において、カートリッジから、ディスク回転手段が記録ディスクを回転させデータ読出／書込手段が記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置まで記録ディスクを移動させる移動手段を備える。
【００２０】
読出／書込処理を実行する場合、移動手段は、カートリッジから記録ディスクを押し出し、ディスク回転手段により記録ディスクが回転され、データ読出／書込手段が記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置まで記録ディスクを移動させ、読出／書込処理が終了すると、移動手段は、記録ディスクをカートリッジに戻す。
【００２１】
さらに、本発明は、上述のリムーバブルディスクドライブ装置において使用されるカートリッジ装置及びディスクドライブ装置を提供する。
【００２２】
なお、半導体業界においては、近年、標準メカニカルインタフェース（Standard Mechanical Interface：ＳＭＩＦ）として知られる技術が広く使用されている。ＳＭＩＦでは、クリーンルームであるボックス（clean-room based box）を用いて、内部にクリーンルーム環境を有する処理設備にウェハを搬入し、及び処理設備からウェハを搬出する。この技術は、例えば、米国特許第４５３２９７０号明細書、同第４５３４８９号明細書、同第４６７４９３９号明細書、同第４７３９８８２号明細書、同第４７２４８７４号明細書に詳細に開示されている。また、米国特許第５３８２１２７号明細書には、ＳＭＩＦコンテナ及び処理設備間に設けられる加圧されたインタフェース装置が開示されている。また、米国特許６２２１１６３号明細書には、加圧ガスを用いて、ＳＭＩＦボックスを粒子汚染から保護する手法を開示されている。これらの装置の特徴の多くは、本発明に好適に適用することができるが、本発明者等の知る限りにおいて、ＳＭＩＦの技術をディスクドライブに応用し、リムーバブルディスクにおける汚染を低減させる技術は、開示され  カートリッジに収納されるディスクは、合成樹脂製のディスクであっても、フロッピー（登録商標）ディスクであってもよく、更に、ハードディスク（例えば、金属、ガラス又はセラミック材料から形成される）であってもよい。なお、ディスクとしては、特に磁気記録ディスクが好ましく、さらに、ディスクに対して相対的位置が固定されているとともに、ディスクを回転可能に保持するディスクホルダによりディスクを保持するとよい。
【００２３】
単一のカートリッジ内に複数のディスクを収納してもよい。複数のディスクは、セパレータを介して、単一のハブに固定してもよい。この場合、ディスクドライブは、これらの複数のディスクにアクセスする複数の読出／書込部材を有していてもよい。
【００２４】
これに代えて、各ディスクをそれぞれ独立したハブに別々に固定し、これら複数のディスクのうちの１つをカートリッジからディスクドライブに移動させるようにしてもよい。この場合、カートリッジは、複数のディスクホルダを備えていてもよく、また、ディスクホルダをインタフェースの扉を介して、読出／書込手段に搬送する内部ローディング機構を設けてもよい。
【００２５】
カートリッジの内部空間及びディスクドライブの内部空間から構成される空間内に気流を生じさせ、これにより汚染粒子を内部空間から除去し、最終的にフィルタによって捕捉するような設計としてもよい。
【００２６】
カートリッジ及びディスクドライブ内の密閉部材及び可動部品は、屑や削れ粉を殆ど又は全く発生させない熱可塑性材料やフッ素プラスチック材料から形成してもよい。同様に、ディスクロード機構も材料の屑等を実質的に発生させないように設計してもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリムーバブルディスクドライブ装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
まず、本発明に基づくディスクドライブ装置の第１の実施の形態について、図１〜図７を参照して説明する。このディスクドライブ装置は、２つの基本的ユニット、すなわち、カートリッジ１と、ディスクドライブ１００とから構成される。ディスクドライブ１００の前面には、「ゲートウェイ領域（gateway region）」の入り口となる外扉１０９が設けられており、カートリッジ１は、このゲートウェイ領域に挿入される。ゲートウェイ領域は、カートリッジ１の外形寸法に略等しい空間であり、すなわち、カートリッジ１は、ゲートウェイ領域に挿入されて、実質的にゲートウェイ領域を満たす。図５は、このディスクドライブ装置において、カートリッジ１がディスクドライブ１００の外扉１０９を介して、ディスクドライブ１００内に挿入される途中の状態を示している。一方、図１は、カートリッジ１が外扉１０９を介して、ディスクドライブ１００に完全に挿入された状態を示している。
【００２９】
ディスクドライブ１００は、閉空間（enclosed volume）４を画定する筐体１０１と、ヘッド１２１を有するスピンドルモータ１２０と、データ読出／書込処理を行う読出／書込部５とを備える。スピンドルモータ１２０及び読出／書込部５は、周知のいかなる設計により実現してもよい。この具体例に示す読出／書込部５は、ヘッドジンバル部材１３０と、ロード／アンロード機構１３１と、軸支持機構１３３と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３２とを備える。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３２には、リニア方式又はロータリー方式のものが用いられる。また、読出／書込部５は、この他に更なる電子部品（図示せず）を備える。
【００３０】
図２は、図１に示すディスクドライブ１００の側面図、すなわち、図１の下側からディスクドライブ１００を見た図であり、カートリッジ１がディスクドライブ１００に完全に挿入された状態を示している。
【００３１】
カートリッジ１は、前扉２０を有する筐体１０を備える。筐体１０は、閉空間３を画定している。カートリッジ１がディスクドライブ１００に完全に挿入されると、前扉２０は、ディスクドライブ１００の内扉１１０に突き当たる。カートリッジ１は、さらに、カートリッジ１がディスクドライブ１００に挿入されていないとき、前扉２０を閉じた状態に維持する扉ロック機構５０を備える。
【００３２】
後に詳細に説明するように、カートリッジ１がディスクドライブ１００のゲートウェイ領域に完全に挿入されると、扉ロック機構５０は、前扉２０を解放し、前扉２０が開く。これにより、カートリッジ１の閉空間３とディスクドライブ１００の閉空間４とが連結され、カートリッジ１とディスクドライブ１００との間のインターフェースが図られた連結閉空間が形成される。即ち、扉ロック機構５０は、カートリッジ１の閉空間３とディスクドライブ１００の閉空間４とを連結する第１及び第２のインターフェース手段を構成する。
【００３３】
カートリッジ１は、さらに、ディスクホルダ３０を備え、ディスクホルダ３０は、ハブ４０に取り付けられた少なくとも１つのデータ記録ディスクを保持する。ディスクホルダ３０は、非汚染型のプラスチック材料（すなわち、実質的に汚染物質を生成しないプラスチック材料）により形成されている。また、ディスクホルダ３０は、カートリッジ１の前扉２０に固定されている。ディスクホルダ３０の役割の１つは、カートリッジ１内でディスクを保持し、ディスクが接触により破損することを防止することである。さらに、ディスクホルダ３０は、ディスクが回転したときに、空気が流通する空間を形成する役割も担っている。ディスクホルダ３０は、窓部３５を備え、読出／書込部５は、ディスクにデータを書き込み、又はディスクからデータを読み出す際、この窓部３５を介してディスクにアクセスすることができる。ディスクホルダ３０の側面には、バックプレート８０が取付けられている。
【００３４】
カートリッジ１がディスクドライブ１００に完全に挿入されると、読出／書込処理を実行するために、後述するように、カートリッジ１の前扉２０は、インターフェース手段を構成するディスクドライブ１００の内扉１１０にロックされる。続いて、サーボモータ１５０が駆動され、これにより、インターフェース手段を構成する内扉１１０に連結された連結部材１７０を有するスクリューロッド１６０が回転する。これにより、サーボモータ１５０は、内扉１１０を図１及び図２の紙面における右の方向に移動させる。ディスクホルダ３０、前扉２０、内扉１１０は、ディスクホルダ３０が図１に破線で示す領域３６の位置に到達するまで、共に移動する。カートリッジ１は、ローラ７０を有する轍状（trail-shaped）のガイド機構を備え、このガイド機構の案内によりディスクホルダ３０が移動する。また、ディスクドライブ１００内には、ディスクホルダ３０を案内するための、ローラ１４０を備える轍状のガイド機構が設けられている。
【００３５】
ディスクホルダ３０が領域３６に重なる位置に到達すると、ハブ４０は、モータ１２０のヘッド部１２１に係合する。この状態を図６に示す。なお、図６においては、読出／書込部５がディスクホルダ３０内のディスクにアクセスしてる。図６に示すように、ディスクホルダ３０が図２における右側の位置に完全に移動すると、バックプレート８０は、カートリッジ１の入り口を塞ぎ、この位置において、バックプレート８０は、カートリッジ１に空気が入ることを防ぐ。
【００３６】
図３は、図１に示すカートリッジ１の前側（扉ロック機構５０が設けられている側）のコーナを拡大して示す図である。なお、カートリッジ１の前側において、図３に示すコーナの反対側のコーナは、図３に対して鏡像となる構造を有する。カートリッジ１がディスクドライブ１００に挿入されると、筐体１０の壁部９３は、ディスクドライブ１００の壁部８３の内側に沿ってスライドし、筐体１０のコーナ９４が壁部８３に設けた当接部８４の当接段部８４ａに当接する。
【００３７】
なお、当接部８４は、カートリッジ１がスライドする領域側に突出して形成され、ディスクドライブ１００に挿入されるカートリッジ１と対向するように設けられている。
【００３８】
このとき、カートリッジ１の前扉２０は、それぞれ筐体１０及び前扉２０に取付けられているインターフェース手段を構成する咬合部材５１、５２を有する扉ロック機構５０により、筐体１０にロックされている。内扉１１０の外表面の外縁の溝には、Ｏリング型の密閉部材１１３が取付けられている。これにより、前扉２０及び内扉１１０の表面の汚れは、前扉２０及び内扉１１０の間に挟み込まれ、カートリッジ１の閉空間３及びディスクドライブ１００の閉空間４に侵入することはない。また、カートリッジ１は、前扉２０が閉じられている状態で、汚染物質が閉空間３に侵入することを防止する密閉部材２３を備える。密閉部材２３は、カートリッジ１の筐体１０の内表面に取付けられ、カートリッジ１の前扉２０を包囲している。また、ディスクドライブ１００は、内扉１１０が閉じられている状態で、汚染物質が閉空間４に侵入することを防止する密閉部材１２３を備える。密閉部材１２３は、肩部８４の表面に取付けられており、ディスクドライブ１００の内扉１１０を包囲する。
【００３９】
カートリッジ１とディスクドライブ１００との間の連結、即ちインターフェースを図る第１及び第２のインターフェース手段を構成する扉ロック機構５０は、カートリッジ１の前扉２０を密閉部材２３に強く押し当てるように作用している。扉ロック機構５０は、キー１１６によってロック解除することができる。キー１１６は、スプリング８７により付勢されたロッドである。キー１１６は、壁部８３の貫通孔を突き抜け、ハウジング１０の係合孔に挿入され、咬合部材５１の一部に当接している。ロッド、すなわちキー１１６をカートリッジ１の内側に向けて押し込むことにより、咬合部材５１がカートリッジ１の内側方向に変位し、これにより前扉２０が開放される。
【００４０】
図３と、図１の他の部分を示すと共に図３の一部に重複する図４は、前扉２０と内扉１１０の連結、即ち、インターフェースを説明する図である。
【００４１】
第１に、内扉１１０は、第１のインターフェース手段を構成する１以上の凸部１１４を備える。これら凸部１１４は、前扉２０に設けられている対応する凹部２４に合致する形状を有し、この凹部２４に嵌合する。即ち、凹部２４は、第２のインターフェース手段を構成している。これにより、前扉２０と内扉１１０とが相対的に正しく位置決めされる。なお、これに代えて、又はこれに加えて、凸部を前扉２０に設け、この凸部に対応する凹部を内扉１１０に設けてもよい。
【００４２】
第２に、前扉２０及び内扉１１０には、それぞれマグネット２６、１１２が埋め込まれており、これら第１及び第２のインターフェース手段を構成するマグネット２６、１１２は、反対の磁極が対向し、磁力により前扉２０と内扉１１０が互いに引かれ合うようにされている。これにより、密閉部材１１３の密閉効果が高められている。
【００４３】
第３に、前扉２０は、幅広のヘッド部２５と、ヘッド部２５より幅狭とされたネック部２７とを有する突出部２１を備える。ディスクドライブ１００の内扉１１０の外側から、内扉１１０を貫通するように設けられている顎部１１８は、この突出部２１のネック部２７を両側から強く挟み込む。
【００４４】
カートリッジ１がディスクドライブ１００に挿入されていない状態では、安全ロック１１５は、ディスクドライブ１００の内扉１１０を閉方向に強く押圧し、これにより密閉部材１２３の密閉効果を高めている。図７に示すように、カートリッジ１がディスクドライブ１００に挿入されると、係合部材１１７がカートリッジ１の底面に設けられている係合凹部１１７ａに挿入係合される。カートリッジ１をディスクドライブ１００内にさらに押し込むと、係合部材１１７は、イジェクト用スプリング１４３を引き延ばす。
【００４５】
カートリッジ１がディスクドライブ１００に完全に挿入されると、センサ１９０がディスクドライブ１００に準備完了信号を供給し、これによりアクチュエータ１１５ａは、スプリング１１５ｂを収縮させる方向に安全ロック１１５を移動させ、安全ロック１１５は、ロッドフック１８２に係止され、すなわち安全ロック１１５は、ロック解除される。同時に、係合部材１１７がロッドフック１８１により係止され、上述したキー１１６が係合孔に侵入し、前扉２０を開放する。なお、図４に示すように、この時点までに、突出部２１が顎部１１８により握持される。
【００４６】
前扉２０、内扉１１０、ディスクホルダ３０及びバックプレート８０が図６に示す状態となるまで紙面の右方向に移動すると、ヘッドジンバルアセンブリ（Head-Gimbal Assembly：以下、ＨＧＡという。）１３０がボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１３２によって、ロード／アンロードランプ１３１からディスク上にロードされる。ＨＧＡ１３０に取付けられたＲ／Ｗ素子は、ディスクホルダ３０の窓部３５を介してディスクにアクセスすることができる。ディスクが回転している間は、バックプレート８０がカートリッジ１の閉空間を閉鎖し、このため、ディスクの回転により生じる気流がカートリッジ１内に侵入することはない。
【００４７】
読出／書込処理が完了すると、ＨＧＡ１３０がアンロードされ、ロード／アンロードランプ１３１に戻される。このディスクドライブ１００に対し、「長時間の待機」又は動作の停止が指示されると、排出準備完了信号（retrieving ready signal）が出力される。サーボモータ１５０は、連結部材１７０が上述とは逆の方向、すなわち図６の紙面の左側に移動するようにロッド１６０を回転させ、これに伴って、ディスクホルダ３０がカートリッジ１に収納される方向に移動する。内扉１１０は、サーボモータ１５０の働きにより、密閉部材１２３に強く押し付けられる。この間、前扉２０も閉じられている。続いて、センサは、イジェクト準備完了信号を出力する。
【００４８】
排出準備完了信号が出力された後に、ディスクドライブ１００の前面２に設けられているイジェクトボタン１８０が押圧されると、キー１１６が下方に押し込まれ、これにより咬合部材５１は、咬合部材５２に再び係合し、これにより、扉ロック機構５０は、前扉２０を筐体１０にロックする。同時に、ロッドフック１８１、１８２は、それぞれのピボット軸受部１８３、１８４を中心に回動し、それぞれ係合部材１１７及び安全ロック１１５を解放する。これにより、ディスクドライブ１００の安全ロック１１５がスプリング１１５ｂの付勢力により押し上げられ、ディスクドライブ１００の内扉１１０を固く押圧する。この動作により、スプリング１１９は収縮され、顎部１１８は、突出部２１を解放し、これにより、前扉２０と内扉１１０間の連結が解除される。そして、カートリッジ１は、排出スプリング１４３の収縮力によって、ディスクドライブ１００から排出される。なお、イジェクトボタン１８０は、スプリング１８０ａに連結されており、イジェクトボタン１８０が押圧操作されて、上述の動作が完了すると、イジェクトボタン１８０は元の位置に戻る。
【００４９】
なお、この第１の実施の形態に示すディスクドライブ１００に、ポンプセクション６を設けてもよい。ポンプセクション６内には、ディスクドライブ１００内部及びカートリッジ１内部の気圧を高めるポンプが設けられている。このポンプ部６の構成については、ここでは詳細に説明しないが、このポンプ部６は、例えば、次に説明する第２の実施の形態における対応する構成と同等の構成により実現できる。
【００５０】
続いて、図８及び図９を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、第１の実施の形態と共通する構成要素については、第１の実施の形態と共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２の実施の形態においては、第１の実施の形態における前扉２０は、ヒンジ９１を有する前扉５２０に置き換えられている。前扉５２０は、ヒンジ９１を介して、外側に開く。カートリッジ１の内表面に貼られているフレキシブルシート９２は、この前扉５２０の内側をカバーするように延出している。
【００５２】
この第２の実施の形態においては、ディスクホルダ３０は、カートリッジ１の前扉５２０には固定されていない。第１の実施の形態において、前扉２０を内扉１１０に連結するために設けられていた構成要素は、この第２の実施の形態においては、ディスクホルダ３０のフロントプレート（図示せず）に設けられている。
【００５３】
また、第１の実施の形態における内扉１１０は、ヒンジ３２０を介して外側に開く内扉５１０に置換されている。また、ディスクドライブ１００の内表面に貼られているフレキシブルシート３３０は、内扉５１０が開いたときに、その内側の表面を覆うように延出している。
【００５４】
カートリッジ１は、第１の実施の形態と同様、ディスクドライブ１００の外扉１０９を介して、ゲートウェイ領域に挿入される。ゲートウェイ領域は、カートリッジ１の前扉５２０及びディスクドライブ１００の内扉５１０がそれぞれ開くための余白に相当する空間８を備える。ヒンジ９１、３２０は、上下方向において互いに異なる位置に設けられている。このヒンジ９１、３２０を介して、前扉５２０及び内扉５１０がそれぞれ９０°開放されると、前扉５２０及び内扉５１０の各内表面により、塵埃のないクリーンな通路が形成される。前扉５２０及び内扉５１０の外表面には密閉パッドが貼られており、これらの密閉パッドは、それぞれ開状態でディスクドライブ１００の内壁に強く当接し、これにより汚染物質が閉じこめられる。
【００５５】
カートリッジ１及びディスクドライブ１００内の気圧は、ポンプ３００により高められている。ポンプ３００は、チューブ７を介して、急速接続バルブ９０、３１０に連結されている。第２のポンプ３０１は、２つの扉、すなわちカートリッジ１の前扉５２０及びディスクドライブ１００の内扉５１０の間の空間８から空気を吸引する。
【００５６】
ここで、ディスクにデータを書き込む又はディスクからデータを読み出す必要が生じた場合、サーボモータ１５０は、グリッパ１１１を駆動し、グリッパ１１１は、ディスクホルダ３０のフロントプレートを挟み込み、ディスクホルダ３０を図８の紙面における右側の方向、すなわち、動作位置に移動させる。続いて、内扉５１０及び前扉５２０が閉じられる。この後、ポンプ３００の動作を停止してもよい。
【００５７】
読出／書込動作が完了すると、カートリッジ１及びディスクドライブ１００の内部気圧は、ポンプ３００により再び高められ、内扉５１０及び前扉５２０が開放され、サーボモータ１５０がグリッパ１１１を駆動して、ディスクホルダ３０をカートリッジ１に戻す。グリッパ１１１が引き戻されると、内扉５１０及び前扉５２０が閉鎖される。
【００５８】
このように、カートリッジ１及びディスクドライブ１００の内部気圧を高めることにより、内扉５１０、前扉５２０が開放されても、汚染物質はカートリッジ１及びディスクドライブ１００内部に侵入することはできない。
【００５９】
以上、本発明の２つの実施の形態を詳細に説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲で、上述の実施の形態を種々変更することが可能である。例えば、読出／書込動作時において、ディスクをカートリッジから完全に押し出すのではなく、ディスクの一部をカートリッジ内に残したまま読出／書込動作を実行することもできる。この場合、ディスクドライブの読出／書込ヘッドは、カートリッジから突出しているディスクの部分にアクセスする。
【００６０】
さらに、本発明の他の例として、単一のカートリッジ内に複数のディスクを収納してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るリムーバブルディスクドライブ装置は、少なくとも１つの記録ディスクと、第１のインタフェース手段とを有し、第１の閉空間を画定するカートリッジと、記録ディスクを回転させるディスク回転手段と、記録ディスクに対しデータ読出／書込処理を行うデータ読出／書込手段と、第２のインタフェース手段とを有し、第２の閉空間を画定するディスクドライブとを備えるリムーバブルディスクドライブ装置であって、第１及び第２のインタフェース手段の係合により第１及び第２の閉空間が連結された連結閉空間が形成され、第１及び第２のインタフェース手段の係合を解除することにより、第１及び第２の閉空間が分離され、リムーバブルディスクドライブ装置は、さらに、連結閉空間内において、カートリッジから、ディスク回転手段が記録ディスクを回転させデータ読出／書込手段が記録ディスクに対する読出／書込処理を実行できる位置までディスクを移動させる移動手段を備える。これにより、空気中の微粒子等による汚染からリムーバブルディスクドライブ装置の内部を効果的に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディスクドライブ装置の第１の実施の形態の第１の状態を示す平面断面図である。
【図２】図１に示すディスクドライブ装置の側面断面図である。
【図３】図１に示すディスクドライブ装置の一部を示す平面断面図である。
【図４】図１に示すディスクドライブ装置の他の部分を示す平面断面図である。
【図５】図１に示すディスクドライブ装置の第２の状態を示す平面断面図である。
【図６】図１に示すディスクドライブ装置の第３の状態を示す平面断面図である。
【図７】図１に示すディスクドライブ装置の一部を示す略図である。
【図８】本発明を適用したディスクドライブ装置の第２の実施の形態を示す平面断面図である。
【図９】図８に示すディスクドライブ装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１  カートリッジ、４  閉空間、５  読出／書込部、１０  筐体、２０  前扉、３０  ディスクホルダ、３５  窓、４０  ハブ、５０  扉ロック機構、７０  ローラ、８０  バックプレート、１００  ディスクドライブ、１０１、筐体、１０９  外扉、１１０  内扉、１２０  スピンドルモータ、１２１  ヘッド、１３０ヘッドジンバル部材、１３１  ロード／アンロード機構、１３２  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１４０  ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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