JP2000187957A - ディスクカートリッジ及びディスクカートリッジ用ハブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケース内への塵埃の浸入およびケース内での
塵埃の発生を抑制できるディスクカートリッジを提供す
る。 【解決手段】 シェル構造のケースのフロント面には、
シャッタ（５）を有するヘッドアクセス窓（６）が設け
られている。また、ディスク（４）の内周側には、ケー
スに対して回転自在にディスク（４）を支持するハブ
（７）が設けられている。そして、ハブ（７）には、デ
ィスクドライブ装置側の回転磁界によって駆動される永
久磁石（８）が同芯状に付設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクカートリ
ッジ及びディスクカートリッジ用ハブに関し、詳しく
は、ケース内への塵埃の浸入およびケース内での塵埃の
発生を抑制でき、回転中のディスクの清浄機能および制
振機能を発揮できる構造のディスクカートリッジであっ
て、膜面入力方式に好適なディスクカートリッジ及びこ
のディスクカートリッジ用ハブに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクカートリッジは、通常、シャッ
タにより開閉されるスピンドルモータアクセス窓および
ヘッドアクセス窓が設けられたシェル構造のケース内に
情報記録媒体としてのディスクを収容して成る。前記デ
ィスクとしては、磁気ディスクの他に、記録容量の大き
な光ディスクや光磁気ディスク等が普及している。

【０００３】一方、ディスクカートリッジの光ディスク
に対する情報記録再生方式としては、一般に、光ディス
クの記録再生面とは反対側に光ヘッドを配置する基板面
入射方式が採用されている。この基板面入射方式におい
ては、光ヘッドから照射された光が透明な光ディスク基
板を透過して反対側の記録再生面に焦点を結ぶ様に、焦
点軸方向に可動な対物レンズが光ヘッドに設けられる。
そして、光ヘッドと光ディスク表面との距離は、通常、
１ｍｍ〜数ｍｍ程度に設定されている。

【０００４】しかしながら、前記基板面入射方式におい
ては、光ディスク基板の厚さ精度や、光ヘッドに対する
光ディスク基板の傾き精度が低いと、光ヘッドから照射
された光スポットの収差が増大するため、対物レンズの
開口数を大きくすることが出来ず、その結果、記録容量
の増大およびアクセススピードの高速化には限界があっ
た。

【０００５】そこで、記録容量の増大およびアクセスス
ピードの高速化を可能にする情報記録再生方式として、
光ディスクの記録再生面側に光ヘッドを配置した膜面入
射方式が提案されている。この膜面入力方式において
は、対物レンズの開口数を大きくし、光スポットを小さ
くするために、光ヘッドと光ディスクの表面との距離
は、通常、３μｍ以下に設定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ヘッドと
光ディスクの表面との距離が３μｍ程度に設定される膜
面入力方式においては、光ディスクの記録再生面に付着
した塵埃が僅か１μｍ程度の微小な粒子であっても、そ
の塵埃によって光ヘッドによるデータの読込み、書込み
の際にエラーが発生することが確認された。この点に関
し、従来のディスクカートリッジにおいては、大きな開
口のスピンドルモータアクセス窓およびヘッドアクセス
窓がケースの上面または下面に設けられているため、シ
ャッタの摺動により発生した塵埃粒子がケース内に浸入
してディスクの表面に付着する虞がある。特に、スピン
ドルモータアクセス窓の近傍は、ディスクが高速回転す
る際に負圧となるため、そこから塵埃が一層浸入しやす
い状況にある。また、光ディスクがケース内に遊動状態
で収容されているため、携行時などにおいては、ケース
の内面との擦れによりケース内で塵埃を発生させる虞が
ある。

【０００７】また、従来のディスクカートリッジにおい
ては、ディスクドライブ装置に大きな外部振動が加わ
り、光ディスクが面振れを起した際、光ディスクのトラ
ックに対する光ヘッドの相対位置が変動し、エラーが発
生する。特に、外部振動の振動数が光ディスクの固有振
動数に凡一致し、光ディスクが共振により面振れを起し
た際には、前記相対位置の変動が極めて大きくなる。そ
して、極端な場合には、光ディスクが光ヘッドに衝突し
て両者が損傷する虞もある。

【０００８】さらに、従来のディスクカートリッジにお
いては、ディスクドライブ装置のスピンドルモータにハ
ブが装着されることにより、ディスクが回転駆動される
ため、スピンドルモータに対するハブの装着誤差がある
と、ディスクが芯振れを起す虞がある。この様な芯振れ
の問題は、ディスクの記録密度の向上に伴い狭トラック
ピッチ化（例えば１μｍ以下）している近年において、
益々大きな問題となっている。

【０００９】本発明は、前記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的は、ケース内への塵埃の浸入およびケ
ース内での塵埃の発生を抑制できる構造のディスクカー
トリッジを提供することにある。また、本発明の目的
は、回転中のディスクの清浄化機能および制振機能を発
揮できる構造のディスクカートリッジを提供することに
あり、特に、膜面入力方式に好適なディスクカートリッ
ジを提供することにある。さらに、本発明の目的は、デ
ィスクの芯振れを低減できるディスクカートリッジを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係るディスクカートリッジは、シェル構造
のケース内に情報記録媒体としてのディスクが収容され
たディスクカートリッジであって、ケースのフロント面
には、シャッタを有するヘッドアクセス窓が設けられ、
ディスクの中央には、ケースに対して回転自在にディス
クを支持するハブが設けられており、当該ハブには、デ
ィスクドライブ装置側の回転磁界から駆動力を受ける永
久磁石が同芯状に付設されていることを特徴とする。

【００１１】本発明のディスクカートリッジにおいて、
ケースに対して回転自在にディスクを支持するハブは、
ディスクをケースに対して接触させることなく支持する
ため、ケース内での塵埃の発生を防止する。また、永久
磁石が付設されたハブの構造は、ディスクドライブ装置
側の回転磁界によってディスクをケース外から駆動させ
る。すなわち、本発明のディスクカートリッジにおい
て、従来のディスクカートリッジにおける様なスピンド
ルモータアクセス窓が無く、しかも、ヘッドアクセス窓
がケースのフロント面に設けられ構造は、ケース内への
塵埃の浸入を抑制できる。

【００１２】本発明のディスクカートリッジの好ましい
態様においては、回転中のディスクの清浄化機能および
制振機能を発揮させるため、ケースの内面には、ディス
クの中央側相当位置から外周側相当位置へ向かって延び
る複数の放射状リブと、各放射状リブの外端との間に所
定の間隙を開けて配置され且つディスクの外周を囲む環
状リブとが形成されている。前記各放射状リブは、ディ
スクの回転に伴ってその半径方向外側へ向かう空気流を
発生させ且つディスクの面振れを抑制する機能を備えて
いる。

【００１３】前記ディスクカートリッジにおいて、各放
射状リブは、ディスクの回転に伴い、その中央側と外周
側の周速差に応じて各リブの外端側の気圧を内端側より
低下させる。しかも、各放射状リブは、ディスクの半径
方向外側へ向かって流れる空気流を発生させ、この空気
流によってディスクの表面に付着した塵埃を払拭する。
そして、ディスクの外周を囲む環状リブは、前記空気流
をヘッドアクセス窓側へ導くことにより、払拭した塵埃
をヘッドアクセス窓から外部に円滑に排出させる。ま
た、各放射状リブは、ディスク面に対向することによ
り、ディスクの大きな面振れを抑制する。

【００１４】本発明のディスクカートリッジの好ましい
態様においては、シャッタの閉動作を確実にするため、
シャッタが戻しバネにより閉方向に付勢されている。こ
の場合、ディスクカートリッジがディスクドライブ装置
から排出される際、戻しバネは、シャッタに閉方向の付
勢力を付与して確実に閉動作させる。

【００１５】本発明のディスクカートリッジのさらに好
ましい態様においては、ディスクの芯振れを低減するた
め、ディスクのハブは、永久磁石が付設されたハブ本体
と、ケースに固定された支持軸と、当該支持軸に対して
前記ハブ本体を回転自在に支持する軸受とを有してい
る。この場合、ディスクは、ディスクドライブ装置側の
回転磁界により非接触で軸受廻りに回転する。そして、
ディスクの芯振れは、軸受の精度に依存する。

【００１６】一方、本発明のディスクカートリッジ用ハ
ブは、永久磁石が同芯状に付設され且つディスクに固定
されるハブ本体と、ディスクカートリッジのケースに固
定される支持軸と、当該支持軸に対して前記ハブ本体を
回転自在に支持する軸受とを備えていることを特徴とす
る。

【００１７】本発明のディスクカートリッジ用ハブは、
ディスクをケースに対して精度良く回転自在に支持し、
ディスクの芯振れを抑制する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照し、本発
明に係るディスクカートリッジを説明する。図面におい
て、図１は本発明の第１実施形態に係るディスクカート
リッジの外観を示す斜視図である。図２はディスクカー
トリッジの中心部の構造を示す部分断面図である。図３
はディスクカートリッジの上側シェルの内面構造を示す
平面図である。図４はディスクカートリッジの下側シェ
ルの内面構造を示す平面図である。図５は下側シェルの
断面構造を示す図４のＶ−Ｖ線断面図である。図６はデ
ィスクカートリッジとディスクドライブ装置側の光学ヘ
ッドとの配置関係を示す平面図である。図７は本発明の
第２実施形態に係るディスクカートリッジの構造を示す
分解斜視図である。図８は本発明の第３実施形態に係る
ディスクカートリッジの構造を示す分解斜視図である。

【００１９】先ず、本発明の第１実施形態に係るディス
クカートリッジを説明する。本発明のディスクカートリ
ッジは、図１及び図２に符号（１）で示す様に、上側シ
ェル（２）及び下側シェル（３）から成るシェル構造の
ケース内に、情報記録媒体としてのディスク（４）が収
容されたカートリッジである。図１に示す様に、ディス
クカートリッジ（１）のケースのフロント面には、シャ
ッタ（５）を有するヘッドアクセス窓（６）が設けられ
ている。また、図２に示す様に、ディスク（４）の中央
には、ケースに対して回転自在にディスク（４）を支持
するハブ（７）が設けられている。そして、このハブ
（７）には、ディスクドライブ装置側の回転磁界から駆
動力を受ける永久磁石（８）が同芯状に付設されてい
る。

【００２０】また、前記ディスク（４）に対面する上側
シェル（２）及び下側シェル（３）の内面には、図３及
び図４に示す様に、ディスク（４）の中央側相当位置か
ら外周側相当位置へ向かって延びる複数の放射状リブ
（２Ａ），（３Ａ）と、各放射状リブ（２Ａ），（３
Ａ）の外端との間に所定の間隙を開けて配置され且つデ
ィスク（４）の外周を囲む環状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）
とが形成されている。そして、各放射状リブ（２Ａ），
（３Ａ）は、ディスク（４）の回転に伴ってその半径方
向外側へ向かう空気流を発生させ且つディスク（４）の
面振れを抑制する機能を備えている。

【００２１】前記上側シェル（２）及び下側シェル
（３）は、合成樹脂の射出成形によってそれぞれ一体的
に成形されており、ネジ止め又は高周波溶着によって上
下に接合される。前記合成樹脂としては、ポリカーボネ
ート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂等が使用さ
れる。このうち、ポリカーボネート樹脂は、耐摩耗性が
高いので好ましい。斯かる合成樹脂から成る上側シェル
（２）及び下側シェル（３）には、静電気の発生による
微細な塵埃粒子の付着を防止するため、適宜の帯電防止
処理を施すのが好ましい。例えば、表面固有抵抗率が１
０８Ω／□〜１０１３Ω／□程度の導電性を付与する。

【００２２】前記ディスク（４）は、例えば図２に示す
様に、ハブ（７）が嵌合されるセンタ穴（４Ａ）を備え
た直径１３０ｍｍの単板の光ディスクから成り、その両
面または片面、好ましくは両面に記録再生面が構成され
ている。この記録再生面は、透明な樹脂基板に記録膜を
形成することによって構成されている。透明な樹脂基板
を構成する樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、ポ
リエチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ノルボルネ
ン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂が挙げら
れ、例えば、ポリカーボネート樹脂が好適に使用され
る。

【００２３】ディスク（４）の表面には、適宜の帯電防
止処理を施すのが好ましい。例えば、表面固有抵抗率が
１０８Ω／□〜１０１３Ω／□程度の導電性を付与す
る。これにより、ディスク（４）の表面には塵埃粒子が
付着し難くなり、また、仮に微細な塵埃粒子が付着した
としても容易に払拭できる。

【００２４】前記シャッタ（５）は、厚さ０．２〜０．
４ｍｍ程度の帯状のステンレス鋼板から成るスライド式
のシャッタであるが、ルーバ式のシャッタとすることも
出来る。このシャッタ（５）は、上側シェル（２）及び
下側シェル（３）の間に形成された摺動溝内に設置され
ており、図１に示すケースのフロント面から一方のサイ
ド面に亘って摺動可能に構成されている。斯かるシャッ
タ（５）の摺動動作を円滑にするため、ケースのフロン
ト面は、円弧状の平面形状に形成されている。また、ケ
ースのフロント面と一方のサイド面とのコーナ部には、
図３及び図４に示す様に、円弧状の摺動溝（２Ｃ），
（３Ｃ）が形成されている。なお、ルーバ式のシャッタ
を用いた場合、ケースのフロント面は直線状の平面形状
に形成することが出来る。

【００２５】シャッタ（５）の一端部には、図１に示す
様に、ディスクドライブ装置側の係合爪（図示省略）に
係合する係合孔（５Ａ）が形成されている。そして、こ
の係合孔（５Ａ）に嵌合してシャッタ（５）を摺動操作
する前記係合爪（図示省略）のガイド溝（９）がケース
の一方のサイド面に形成されている。また、ケースの他
方のサイド面には、ディスクカートリッジ（１）をディ
スクドライブ装置（図示省略）へ装着する際の動作を円
滑にし、かつ、装着されたディスクカートリッジ（１）
の位置決め精度を確保するためのガイド突条（１０）が
形成されている。

【００２６】前記ヘッドアクセス窓（６）は、図６に示
すディスクドライブ装置側のヘッドアーム（１１）と共
にその先端に設置されたレーザヘッド（１２）を受入れ
る窓である。このヘッドアクセス窓（６）の奥に位置す
る上側シェル（２）及び下側シェル（３）の内面には、
ヘッドアーム（１１）の浸入を容易にするため、図３及
び図４に示す様に、放射状リブ（２Ａ），（３Ａ）及び
環状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）が形成されていない薄肉
（０．５ｍｍ程度）の扇状のヘッドアクセスエリア（２
Ｄ），（３Ｄ）が設けられている。そして、このヘッド
アクセスエリア（２Ｄ），（３Ｄ）の両側の境界部分
（２Ｅ），（３Ｅ）は、ヘッドアーム（１１）の先端部
と干渉しない様に、傾斜面として構成されている（図５
参照）。

【００２７】前記ヘッドアーム（１１）は、図６に示す
様に、ベアリング（１３）を介して揺動自在に支持され
ており、その基端側には、ボイスコイルモータ（１４）
が付設されている。ヘッドアーム（１１）の先端のレー
ザヘッド（１２）は、浮上型の所謂フライングヘッドで
あり、光ファイバ（図示省略）を介してレーザ光が伝送
される様に構成されている。そして、このレーザヘッド
（１２）には、伝送されたレーザ光をディスク（４）側
へ照射するためのマイクロミラー（図示省略）が組み込
まれている。すなわち、レーザ光は、ボイスコイルモー
タ（１４）によるヘッドアーム（１１）の揺動と、マイ
クロミラー（図示省略）の方向制御との２段階サーボに
より制御される。

【００２８】前記ハブ（７）は、図２に示す様に、永久
磁石（８）が付設されたハブ本体（７Ａ）と、上側シェ
ル（２）及び下側シェル（３）から成るケースの中央部
に固定された支持軸（７Ｂ）と、この支持軸（７Ｂ）に
対してハブ本体（７Ａ）を回転自在に支持する軸受（７
Ｃ）とを有している。

【００２９】ハブ本体（７Ａ）は、ディスク（４）のセ
ンタ穴（４Ａ）に嵌合し、かつ、ディスク（４）の内周
部上面に接着される段付き筒状に形成されており、その
上面には、永久磁石（８）を同芯状に嵌合して接着する
環状凹部（７Ｄ）が形成されている。ハブ本体（７Ａ）
の材質は、金属でも樹脂でもよいが、永久磁石（８）を
含む磁気回路の構成上、金属製の磁性材料とするのが好
ましい。ハブ本体（７Ａ）が金属製の場合、樹脂製のデ
ィスク（４）との熱膨張差によってディスク（４）が反
るのを防止するため、ハブ本体（７Ａ）は弾性接着材を
用いてディスク（４）に接着するのが好ましい。

【００３０】支持軸（７Ｂ）は、内周にメネジを有する
管状軸であり、下部固定ネジ（１５）のオネジ部が下側
シェル（３）を貫通して螺合し、上部固定ネジ（１６）
のオネジ部がカバー（１７）を貫通して螺合することに
より、下側シェル（３）とカバー（１７）との間に挟持
されている。斯かる支持軸（７Ｂ）は、その下端面に形
成された環状溝（７Ｅ）が下側シェル（３）に形成され
た環状突起（３Ｆ）に嵌合することにより、ケースに対
して垂直な姿勢で固定されている。なお、下部固定ネジ
（１５）及びこれが貫通する下側シェル（３）の孔は省
略可能である。

【００３１】前記下部固定ネジ（１５）の頭部は、下側
シェル（３）の下面から突出しない様に、下側シェル
（３）の下面に形成された凹部（３Ｇ）内に配置されて
いる。また、上部固定ネジ（１６）の頭部は、カバー
（１７）の上面から突出しない様に、カバー（１７）の
上面に形成された凹部（１７Ａ）内に配置されている。

【００３２】前記カバー（１７）は、上側シェル（２）
に形成された円形開口部（２Ｆ）を塞ぎ、かつ、上側シ
ェル（２）の上面と同一面をなす円板状に形成されてお
り、永久磁石（８）の上方を覆う周辺部分は薄肉に形成
されている。そして、このカバー（１７）の薄肉の周縁
は、前記円形開口部（２Ｆ）に形成された段部（２Ｇ）
に弾接して円形開口部（３Ｆ）をシールしている。カバ
ー（１７）の材質は、非磁性材であればよいが、合成樹
脂が好ましい。

【００３３】軸受（７Ｃ）は、支持軸（７Ｂ）の外周お
よびハブ本体（７Ａ）の内周に嵌合し、かつ、支持軸
（７Ｂ）の外周下端部に形成されたツバ（７Ｆ）に当接
して上下方向に位置決めされており、ディスク（４）を
回転自在に水平に支持している。斯かる軸受（７Ｃ）
は、図示の例では玉軸受であるが、潤滑剤を含浸させた
滑り軸受としてもよく、この場合、ディスクカートリッ
ジ（１）を薄型に構成することが出来る。

【００３４】前記永久磁石（８）は、ハブ本体（７Ａ）
の上端と同一面をなす薄型の環状に形成されており、ハ
ブ本体（７Ａ）の環状凹部（７Ｄ）に嵌合して接着され
ている。この永久磁石（８）は、ディスクドライブ装置
側のスピンドルモータに設けられたステータコイル、す
なわち、ステータヨーク（１８）の下面に配置された複
数相のステータコイル（１９）にカバー（１７）を介し
て対面しており、ステータコイル（１９）の通電制御に
より発生する回転磁界から回転駆動力を受ける様に構成
されている。

【００３５】図３に示す様に、前記上側シェル（２）の
内面の円形開口部（２Ｆ）の周囲には、補強用の環状肉
厚部（２Ｈ）が形成されている。そして、上側シェル
（２）の各放射状リブ（２Ａ）は、ヘッドアクセスエリ
ア（２Ｄ）を除いた環状肉厚部（２Ｈ）と環状リブ（２
Ｂ）との間の領域において、４５°の角度間隔で６本配
列されている。一方、図４に示す様に、前記下側シェル
（３）の内面中央部には、補強用の円形肉厚部（３Ｈ）
が形成されている。そして、下側シェル（３）の各放射
状リブ（３Ａ）は、ヘッドアクセスエリア（３Ｄ）を除
いた円形肉厚部（３Ｈ）と環状リブ（３Ｂ）との間の領
域において、４５°の角度間隔で６本配列されている。

【００３６】前記各放射状リブ（２Ａ），（３Ａ）の突
出高さは、ディスク（４）の回転状態において、その対
向面とディスク（４）の記録再生面との間に０．１〜２
ｍｍの隙間が形成される程度の高さに設定されている。
また、各放射状リブ（２Ａ），（３Ａ）の平面形状は、
放射方向に対してディスク（４）の回転方向に湾曲する
帯状の円弧状に形成されている。この円弧状の形状は、
円弧、サイクロイド曲線、インボリュート曲線、放物渦
巻曲線などを適宜組み合わせて構成することが出来る。

【００３７】前記環状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）は、各放
射状リブ（２Ａ），（３Ａ）の外端との間に０．５〜５
ｍｍ程度の所定の間隙を開けてそれぞれ形成されてい
る。この環状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）は、上側シェル
（２）及び下側シェル（３）の接合面を構成する外周リ
ブ（２Ｉ），（３Ｉ）と同じ高さで外周リブ（２Ｉ），
（３Ｉ）に連続して形成されている。そして、上側シェ
ル（２）及び下側シェル（３）の接合状態において、環
状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）と外周リブ（２Ｉ），（３
Ｉ）との間には、乾燥剤を封入可能な空間が形成されて
いる。

【００３８】本発明のディスクカートリッジ（１）にお
いては、ディスクドライブ装置に装填されると、ディス
クドライブ装置側の係合爪（図示省略）がシャッタ
（５）の係合孔（５Ａ）に係合してシャッタ（５）を摺
動操作することにより、ヘッドアクセス窓（６）がケー
スのフロント面に開口する。また、図２に示す様に、デ
ィスクドライブ装置側のスピンドルモータに設けられた
複数相のステータコイル（１９）がカバー（１７）を介
して永久磁石（８）の上方に臨み、その通電制御により
発生する回転磁界によって永久磁石（８）に回転駆動力
を与える。その結果、ディスク（４）は、例えば４５０
０、５４００又は７２００ｒｐｍの回転速度で回転す
る。

【００３９】一方、図６に示すヘッドアーム（１１）が
ボイスコイルモータ（１４）の制御に応じてベアリング
（１３）廻りに揺動し、ヘッドアクセス窓（６）からデ
ィスクカートリッジ（１）に内に浸入する。このヘッド
アーム（１１）は、ディスク（４）の記録再生面に対し
てレーザヘッド（１２）を３μｍ程度の間隙で対面さ
せ、データの記録再生を行う。その際、ディスク（４）
は、ハブ（７）の軸受（７Ｃ）廻りに面振れの少ない状
態で高精度に回転するため、レーザヘッド（１２）のサ
ーボ時間を短縮することが出来る。

【００４０】本発明のディスクカートリッジ（１）にお
いては、ケースを構成する上側シェル（２）及び下側シ
ェル（３）に対してハブ（７）の軸受（７Ｃ）がディス
ク（４）を回転自在に支持している。すなわち、ディス
ク（４）を上側シェル（２）又は下側シェル（３）に接
触させることなく支持している。従って、ディスク
（４）が上側シェル（２）又は下側シェル（３）に摩擦
接触して微細な塵埃がケース内に発生するのを防止する
ことが出来る。

【００４１】また、永久磁石（８）が付設されたハブ本
体（７Ａ）は、ディスクドライブ装置側のスピンドルモ
ータに設けられた複数相のステータコイル（１９）の通
電制御により発生する回転磁界によって永久磁石（８）
が駆動力を受けることにより、ディスク（４）を駆動可
能に構成しており、従来の必要であったスピンドルモー
タアクセス窓を不要とさせている。そして、スピンドル
モータアクセス窓が無く、しかも、シャッタ（５）を有
する小さなヘッドアクセス窓（６）がケースのフロント
面に設けられた構造は、ディスクカートリッジ（１）の
開口断面積を従来に較べて格段に小さくすることが出
来、ケース内への塵埃の浸入を抑制することが出来る。

【００４２】一方、本発明のディスクカートリッジ
（１）においては、ディスク（４）に対面する上側シェ
ル（２）及び下側シェル（３）の内面に、ディスク
（４）の回転方向に湾曲する円弧状の複数の放射状リブ
（２Ａ），（３Ａ）がそれぞれ形成されている。このた
め、ディスク（４）が回転すると、その内周側と外周側
の周速差に応じ、例えば、上側シェル（２）とディスク
（４）との間隙内においては、各放射状リブ（２Ａ）の
外端側の気圧が内端側より低下する。その結果、各放射
状リブ（２Ａ）は、ディスク（４）の半径方向外側へ向
かう高速の空気流をディスク（４）と上側シェル（２）
の内面との間に発生させる。同様に、下側シェル（３）
の各放射状リブ（３Ａ）は、ディスク（４）の半径方向
外側へ向かう高速の空気流をディスク（４）と下側シェ
ル（３）の内面との間に発生させる。

【００４３】ディスク（４）と上側シェル（２）及び下
側シェル（３）との間に発生した高速の空気流は、ディ
スク（４）の表面に付着した塵埃を、１μｍ程度の微小
な塵埃粒子も含めて払拭する。そして、この高速の空気
流は、環状リブ（２Ｂ），（３Ｂ）によってヘッドアク
セス窓（６）側に案内されることにより、払拭した塵埃
をヘッドアクセス窓（６）からケース外部に円滑に排出
する。

【００４４】また、本発明のディスクカートリッジにお
いては、前記各放射状リブ（２Ａ），（３Ａ）の突出高
さが、ディスク（４）の表面との間に０．１〜２ｍｍの
空気流層を形成する程度の高さに設定されているため、
各放射状リブ（２Ａ），（３Ａ）がディスク（４）の面
振れを抑制する。従って、本発明のディスクカートリッ
ジ（１）によれば、ディスクドライブ装置（図示省略）
に大きな外部振動が加わった場合のディスク（４）の共
振時等に生じる振動振幅の大きさを抑制することが出来
る。例えば、ディスク（４）が４５００ｒｐｍの回転速
度で駆動されている状態において、ディスクドライブ装
置に±０．５Ｇ程度の外部振動が加わった場合、ディス
ク（４）の外周部の振動による振幅を１００μｍ以下に
抑制することが出来る。

【００４５】すなわち、本発明のディスクカートリッジ
（１）によれば、回転中のディスク（４）の清浄機能お
よび制振機能を得ることが出来る。その結果、ディスク
（４）の記録再生面に対し、ディスクドライブ装置側の
レーザヘッド（１２）がミクロンオーダで近接配置され
る場合にも、データエラーの発生を防止し、ディスク
（４）やレーザヘッド（１２）の破損などを防止するこ
とが可能となる。

【００４６】次に、本発明の第２実施形態に係るディス
クカートリッジを説明する。このディスクカートリッジ
は、図１に示したディスクカートリッジ（１）と略同様
に構成されているため、以下の説明中、同様の構成部分
については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略
する。

【００４７】本発明のディスクカートリッジにおいて
は、図７に示す様に、シャッタ（５）を閉方向に付勢す
る戻しバネ（２０）が設けられており、これに関連した
部分が前記第１実施形態のディスクカートリッジ（１）
と若干異なる。

【００４８】前記戻しバネ（２０）は、太巻きのコイル
部（２０Ａ）の一端からアーム部（２０Ｂ）が突出した
巻きバネであり、コイル部（２０Ａ）の他端には係合爪
（２０Ｃ）が内側に屈曲形成され、アーム部（２０Ｂ）
の先端には嵌合爪（２０Ｄ）が下方に屈曲形成されてい
る。

【００４９】前記戻しバネ（２０）のコイル部（２０
Ａ）を嵌合して位置決めするため、下側シェル（３）に
は、前記円形肉厚部（３Ｈ）に代えて２つの環状肉厚部
（３Ｊ），（３Ｋ）が環状突起（３Ｆ）の周囲に同芯状
に形成されており、小径の環状肉厚部（３Ｊ）には切欠
き（３Ｌ）が形成されている。そして、戻しバネ（２
０）のコイル部（２０Ａ）が２つの環状肉厚部（３
Ｊ），（３Ｋ）の間に遊嵌し、その他端の係合爪（２０
Ｃ）が前記切欠き（３Ｌ）に係止されている。

【００５０】一方、前記シャッタ（５）の他端には、嵌
合孔（５Ｂ）が折曲げ形成されており、この嵌合孔（５
Ｂ）に前記戻しバネ（２０）におけるアーム部（２０
Ｂ）の先端の嵌合爪（２０Ｄ）が嵌合している。これに
より、シャッタ（５）には、摺動溝（３Ｃ）のあるコー
ナ部から反対側のコーナ部へ向かう閉方向のバネ力が付
与されている。

【００５１】従って、第２実施形態のディスクカートリ
ッジにおいては、ディスクドライブ装置に装填される
と、シャッタ（５）が戻しバネ（２０）の付勢力に抗し
て開動作し、ディスクドライブ装置から排出される際に
は、シャッタ（５）が戻しバネ（２０）の付勢力により
確実に閉動作する。

【００５２】続いて、本発明の第３実施形態に係るディ
スクカートリッジを説明する。このディスクカートリッ
ジは、図１または図７に示したディスクカートリッジと
略同様に構成されているため、以下の説明中、同様の構
成部分については、同一の符号を付してその詳細な説明
を省略する。

【００５３】本発明のディスクカートリッジにおいて
は、図８に示す様に、シャッタ（５）を閉方向に付勢す
る他の形式の戻しバネ（２１）が設けられており、これ
に関連する部分が前記第１実施形態または第２実施形態
のディスクカートリッジと若干異なる。

【００５４】前記戻しバネ（２１）は、細巻きのコイル
部（２１Ａ）の一端からアーム部（２１Ｂ）が突出した
巻きバネであり、アーム部（２１Ｂ）はコイル部（２１
Ａ）から引き出し可能に構成されている。そして、アー
ム部（２１Ｂ）の先端には嵌合爪（２１Ｃ）が下方に屈
曲形成されている。

【００５５】前記戻しバネ（２１）のコイル部（２１
Ａ）を嵌合して位置決めするため、下側シェル（３）に
は、支持ピン（３Ｍ）が突設されている。この支持ピン
（３Ｍ）は、ケースのフロント面と他方のサイド面との
コーナ部、すなわち、前記摺動溝（３Ｃ）のあるコーナ
部と反対側のコーナ部付近に配置されている。また、戻
しバネ（２１）のアーム部（２１Ｂ）を案内するため、
支持ピン（３Ｍ）の近傍には、Ｌ字形に屈曲するガイド
突起（３Ｎ）が形成されている。そして、ガイド突起
（３Ｎ）に案内されたアーム部（２１Ｂ）をヘッドアク
セス窓（６）側に浸入可能とするため、外周リブ（３
Ｉ）に連続する環状リブ（３Ｂ）の一端部には、貫通孔
（３Ｐ）が形成されている。

【００５６】一方、前記シャッタ（５）の他端には、嵌
合孔（５Ｂ）が折曲げ形成されている。そして、この嵌
合孔（５Ｂ）には、前記ガイド突起（３Ｎ）に案内され
て貫通孔（３Ｐ）を貫通したアーム部（２１Ｂ）の先端
の嵌合爪（２１Ｃ）が嵌合している。これにより、シャ
ッタ（５）には、摺動溝（３Ｃ）のあるコーナ部からガ
イド突起（３Ｎ）のあるコーナ部へ向かう閉方向のバネ
力が付与されている。

【００５７】従って、第３実施形態のディスクカートリ
ッジにおいては、ディスクドライブ装置に装填される
と、シャッタ（５）が戻しバネ（２１）の付勢力に抗し
て開動作し、ディスクドライブ装置から排出される際に
は、シャッタ（５）が戻しバネ（２１）の付勢力により
確実に閉動作する。

【００５８】本発明のディスクカートリッジ（１）にお
いては、環状の永久磁石（８）の代りに、複数のブロッ
ク状の永久磁石をハブ（７）のハブ本体（７Ａ）に同芯
状の配置して付設しても良い。また、環状の永久磁石
（８）及びブロック状の永久磁石は、樹脂に磁性紛が混
入された所謂プラマグであっても良く、プラマグの塗布
層によって構成しても良い。

【００５９】また、ディスクは、２枚の光ディスクを接
合した構造であっても良く、磁気ディスクや光磁気ディ
スクであっても良い。そして、本発明のディスクカート
リッジは、前述した公称５インチのカートリッジに限ら
ず、公称３．５インチのカートリッジについても適用可
能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のディスクカ
ートリッジによれば、ケースに対して回転自在にディス
クを支持するハブがディスクをケースに対して接触させ
ることなく支持するため、ケース内での塵埃の発生を防
止することが出来る。また、永久磁石が付設されたハブ
は、ディスクドライブ装置側の回転磁界によってディス
クをケース外から駆動させるため、従来の様なスピンド
ルモータアクセス窓が不要である。そして、スピンドル
モータアクセス窓が無く、しかも、小さなヘッドアクセ
ス窓がケースのフロント面に設けられた構造は、ケース
の開口断面積を従来に較べて格段に小さくすることが出
来、ケース内への塵埃の浸入を抑制することが出来る。
その結果、本発明のディスクカートリッジによれば、デ
ィスクに対してディスクドライブ装置のヘッドがミクロ
ンオーダで近接配置される膜面入力方式においても、塵
埃粒子によるエラーの発生を防止することが可能とな
る。

【００６１】本発明のディスクカートリッジにおいて、
ケースの内面に、ディスクの中央側相当位置から外周側
相当位置へ向かって延びる複数の放射状リブと、各放射
状リブの外端との間に所定の間隙を開けて配置され且つ
ディスクの外周を囲む環状リブとが形成されている場
合、ディスクの回転に伴い、各放射状リブの外端側の気
圧が内端側より低下し、各放射状リブは、ディスクの半
径方向外側へ向かって流れる空気流を発生させるため、
この空気流によってディスクの表面に付着した塵埃を払
拭できる。そして、ディスクの外周を囲む環状リブが前
記空気流をヘッドアクセス窓側へ導くことにより、払拭
した塵埃をヘッドアクセス窓から外部に円滑に排出でき
る。

【００６２】また、前記各放射状リブは、ディスク面に
対向することにより、ディスクの大きな面振れを抑制す
る。このため、外部振動による大きな振幅のディスクの
振動を抑制することが出来る。すなわち、本発明のディ
スクカートリッジによれば、ディスクの回転中に塵埃の
払拭機能およびディスクの制振機能を発揮することが出
来、ディスクとヘッドがミクロンオーダで近接する膜面
入力方式においても、エラーの発生、ディスクやヘッド
の損傷などを防止することが可能となる。

【００６３】本発明のディスクカートリッジにおいて、
シャッタが戻しバネにより閉方向に付勢されている場
合、ディスクカートリッジがディスクドライブ装置から
排出される際には、戻しバネがシャッタに閉方向の付勢
力を付与するため、シャッタを確実に閉動作させること
が出来る。従って、外部からの塵埃の浸入をより確実に
防止することが出来る。

【００６４】また、本発明のディスクカートリッジにお
いて、ディスクのハブが、永久磁石が付設されたハブ本
体と、ケースに固定された支持軸と、当該支持軸に対し
て前記ハブ本体を回転自在に支持する軸受とを有してい
る場合、ディスクは、ディスクドライブ装置側の回転磁
界により非接触で軸受廻りに回転する。すなわち、ディ
スクの芯振れは、軸受の精度に依存するため、ディスク
の芯振れを容易に低減することが出来る。

【００６５】さらにまた、本発明のディスクカートリッ
ジ用ハブは、永久磁石が同芯状に付設され且つディスク
に固定されるハブ本体と、ディスクカートリッジのケー
スに固定される支持軸と、当該支持軸に対して前記ハブ
本体を回転自在に支持する軸受とを備えているため、デ
ィスク及びケースに固定された場合、ディスクをケース
に対して精度良く回転自在に支持することが出来、その
結果、ディスクの芯振れを抑制することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスクカートリッジの外観を示
す斜視図である。

【図２】ディスクカートリッジの中心部の構造を示す部
分断面図である。

【図３】ディスクカートリッジの上側シェルの内面構造
を示す平面図である。

【図４】ディスクカートリッジの下側シェルの内面構造
を示す平面図である。

【図５】下側シェルの断面構造を示す図４のＶ−Ｖ線断
面図である。

【図６】ディスクカートリッジとディスクドライブ装置
側の光学ヘッドとの配置関係を示す平面図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係るディスクカートリ
ッジの構造を示す分解斜視図である。

【図８】本発明の第３実施形態に係るディスクカートリ
ッジの構造を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ：ディスクカートリッジ ２ ：上側シェル ２Ａ：放射状リブ ２Ｂ：環状リブ ２Ｃ：摺動溝 ２Ｄ：ヘッドアクセスエリア ２Ｅ：境界部分 ２Ｆ：円形開口部 ２Ｇ：段部 ２Ｈ：環状肉厚部 ２Ｉ：外周リブ ３ ：下側シェル ３Ａ：放射状リブ ３Ｂ：環状リブ ３Ｃ：摺動溝（３Ｃ） ３Ｄ：ヘッドアクセスエリア ３Ｅ：境界部分 ３Ｆ：環状突起 ３Ｇ：凹部 ３Ｈ：円形肉厚部 ３Ｉ：外周リブ ３Ｊ：環状肉厚部 ３Ｋ：環状肉厚部 ３Ｌ：切欠き ３Ｍ：支持ピン ３Ｎ：ガイド突起 ３Ｐ：貫通孔（３Ｐ） ４ ：ディスク ４Ａ：センタ穴 ５ ：シャッタ ５Ａ：係合孔 ５Ｂ：嵌合孔 ６ ：ヘッドアクセス窓 ７ ：ハブ ７Ａ：ハブ本体 ７Ｂ：支持軸 ７Ｃ：軸受 ７Ｄ：環状凹部 ７Ｅ：環状溝 ７Ｆ：ツバ ８ ：永久磁石 ９ ：ガイド溝 １０ ：ガイド突条 １１ ：ヘッドアーム １２ ：レーザヘッド １３ ：ベアリング １４ ：ボイスコイルモータ １５ ：下部固定ネジ １６ ：上部固定ネジ １７ ：カバー １７Ａ：凹部 １８ ：ステータヨーク １９ ：ステータコイル ２０ ：戻しバネ ２０Ａ：コイル部 ２０Ｂ：アーム部 ２０Ｃ：係合爪 ２０Ｄ：嵌合爪 ２１ ：戻しバネ ２１Ａ：コイル部 ２１Ｂ：アーム部 ２１Ｃ：嵌合爪

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル構造のケース内に情報記録媒体と
   してのディスクが収容されたディスクカートリッジであ
   って、ケースのフロント面には、シャッタを有するヘッ
   ドアクセス窓が設けられ、ディスクの中央には、ケース
   に対して回転自在にディスクを支持するハブが設けられ
   ており、当該ハブには、ディスクドライブ装置側の回転
   磁界から駆動力を受ける永久磁石が同芯状に付設されて
   いることを特徴とするディスクカートリッジ。
2. 【請求項２】 ディスクのハブは、永久磁石が付設され
   たハブ本体と、ケースに固定された支持軸と、当該支持
   軸に対して前記ハブ本体を回転自在に支持する軸受とを
   有している請求項１に記載のディスクカートリッジ。
3. 【請求項３】 ケースの内面には、ディスクの中央側相
   当位置から外周側相当位置へ向かって延びる複数の放射
   状リブと、各放射状リブの外端との間に所定の間隙を開
   けて配置され且つディスクの外周を囲む環状リブとが形
   成され、前記各放射状リブは、ディスクの回転に伴って
   その半径方向外側へ向かう空気流を発生させ且つディス
   クの面振れを抑制する機能を備えている請求項１又は２
   に記載のディスクカートリッジ。
4. 【請求項４】 シャッタは、戻しバネにより閉方向に付
   勢されている請求項１〜３に記載のディスクカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】 永久磁石が同芯状に付設され且つディス
   クに固定されるハブ本体と、ディスクカートリッジのケ
   ースに固定される支持軸と、当該支持軸に対して前記ハ
   ブ本体を回転自在に支持する軸受とを備えていることを
   特徴とするディスクカートリッジ用ハブ。