JP2005116043A

JP2005116043A - ディスクカートリッジ

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Publication number: JP2005116043A
Application number: JP2003348039A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamada; 孝司山田; Takeshi Komaki; 壮小巻
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2005-04-28
Also published as: EP1523008A2; US20050076355A1

Abstract

【課題】記録再生装置に装着したときの装置側からの熱影響を抑えディスク状記録媒体の変形を少なくすることのできるディスクカートリッジを提供する。
【解決手段】このディスクカートリッジは、光ディスク３を回転可能にかつシールド状態で収容するシェル２１，２２と、記録再生装置に装着されその装置側のクランプ軸６７ｂが光ディスクの中心孔３ａに嵌り込んだときクランプ軸に接触しクランプされるように中心孔近傍に配置されたクランプ部材７と、を備え、クランプ部材は、光ディスク３の基板材料及びクランプ軸の材料よりも温度拡散率が大きい材料からなる板材から構成され、板材の温度拡散率が１×１０^−４ｍ^２／ｓ以上である。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ディスク状記録媒体を回転可能に収容し、記録再生装置に装着されたときにディスク状記録媒体をクランプするためのクランプ部材を有するディスクカートリッジに関するものである。

最近、光記録媒体としてＤＶＤよりも高い記録密度を有する光ディスクであるブルーレイディスクが実用化されているが、このブルーレイディスクは急激な温度変化等に伴う経時的な反りの変化の範囲が規定されている。また、ブルーレイディスクはディスクカートリッジに収容されて使用される（下記特許文献１参照）。ディスクカートリッジが記録再生装置に装着されると、光ディスクが記録再生装置のクランプ軸にクランプされるが、クランプ軸に接する光ディスクの中心部は、急激な温度変化に伴い局所的に温度が変化するため、光ディスクが大きく反ってしまうという問題がある。

上述の光ディスクに反りが生じる理由は次の通りである。通常、記録再生装置内は、５０〜６０℃程度の高温であるため、光ディスクの中心部は直ぐにこの温度に達する。これに対し、記録領域のある光ディスク部は、雰囲気から伝熱されるので、温度上昇は比較的緩やかである。その結果、中心部と記録領域のある光ディスク部とで温度差（光ディスク内外周温度差）が生じ、中心部が加熱されて膨張し延びようとするのに対し、光ディスク部はそれに比べて延びない状態になり、この内周部分と外周部分の膨張量の差を緩和するために反りが生じる。そのため、光ディスクの反りの規定を満足しなくなるおそれが生じる。
特開２００３−１０９３５２公報

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、記録再生装置に装着したときの装置側からの熱影響を抑えディスク状記録媒体の変形を少なくすることのできるディスクカートリッジを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明者等は鋭意研究・検討を行った結果、次のような知見を得て、本発明に至ったものである。

環境の急激な温度変化において、カートリッジに収容された光ディスクは、光ディスクの中心孔近傍のクランプ部分のみに局所的な熱膨張が起こり、反りが生じる。この反りを抑制するために、クランプ部材を用いて光ディスクのクランプ部分にかかる熱を逃がす。

光ディスクのクランプ部分にかかる熱量は、熱の発生源である記録再生装置のクランプ軸の熱容量に比例する。このクランプ軸からの熱が光ディスクに与えられることで、光ディスクは温度上昇を起こし、熱膨張することにより反り等の変形が生じる。光ディスクの温度が上昇すると、光ディスクとクランプ部材との間で温度差が生じるので、今度は、光ディスクからクランプ部材へ熱が伝わる。つまり、クランプ軸からの熱をクランプ部材が吸収することになり、結果として、光ディスクのクランプ部分の温度上昇を抑えられるため、反りが抑制される。

特に、クランプ部材の熱容量が大きいと、光ディスクに加えられる熱をその分多く吸収できるので、比較的長い時間クランプ部分の温度上昇を抑えることができる。

また、クランプ部材の温度拡散率が大きいと、光ディスクからクランプ部材へ伝わる単位時間当たりの熱量が大きくなるので、単位時間当たりの光ディスクの温度変化を小さく抑えることができ、反りの変化を抑制することができる。

上述の熱容量及び温度拡散率に関し、その一方のみが優れている場合、例えば、クランプ部材の熱容量は大きいが、温度拡散率が小さい場合は、クランプ軸から光ディスクへの単位時間当たりの熱供給が、光ディスクからクランプ部材へのそれより大きくなり、その結果、光ディスクの温度上昇が大きくなってしまう。したがって、熱容量が大きくかつ温度拡散率が大きいクランプ部材が反りの抑制にはよい。

以上から、(1)クランプ部材は、ディスク状記録媒体の基板材料及びクランプ軸の材料よりも温度拡散率が大きい材料からなる板材から構成されることで、光ディスクの反りの変化を抑制するのに効果的であることが分かる。(2)また、好ましい板材の温度拡散率を検討した結果、板材の温度拡散率（＝温度が伝わっていく速さ）は１×１０^−４ｍ^２／ｓ以上が効果的であることが判明した。

(3)上記(1)、(2)を満たすもので、クランプ部材としての機能を発揮可能な材料を用いる。例えば、容積が大きいと、カートリッジ内に収容できないので、できるだけ小さくできるものがよく、また、クランプ部材自身が重いとチャッキングの力が変わって、光ディスクの変形を招くので、アルミニウム等の材料を用いることでできるだけ軽量にする。

クランプ部材の板材として具体的に使用できる材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金といった温度拡散率の高い材料が拳げられる。また、流動性または半流動性があり、接着性を有する有機材料に無機フィラーを添加した材料、例えばシリコングリースをクランプ部材に充填または塗布してシリコーングリースを介在させることで、クランプ部材として加工できないような例えば、ＰＧＳグラファイトシートといった比較的高い温度拡散率物質をクランプ部材に密着させて使用する。

上述の材料は必ずしも磁性材料ではないので、その場合は、クランプ部材の一部に軟鋼やステンレス鋼等の磁性材料を組み込み、クランプ部材が光ディスクと接触する部分は、以上に拳げたような温度拡散率の大きい材料を用いる。

即ち、本発明によるディスクカートリッジは、ディスク状記録媒体を回転可能にかつシールド状態で収容するシェルと、記録再生装置に装着されその装置側のクランプ軸が前記ディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込んだとき前記クランプ軸に接触しクランプされるように前記中心孔近傍に配置されたクランプ部材と、を備え、前記クランプ部材は、前記ディスク状記録媒体の基板材料及び前記クランプ軸の材料よりも温度拡散率が大きい材料からなる板材から構成され、前記板材の温度拡散率が１×１０^−４ｍ^２／ｓ以上であることを特徴とする。

このディスクカートリッジによれば、記録再生装置に装着され、そのクランプ軸がディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込み、クランプ部材がクランプ軸に接触しクランプされると、クランプ部材は温度拡散率がディスク状記録媒体の基板材料及びクランプ軸の材料に比べて大きく、１×１０^−４ｍ^２／ｓ以上であるので、クランプ軸からの熱がディスク状記録媒体側よりもクランプ部材側に伝わり易くなり、中心孔からディスク状記録媒体へと伝わる熱が減少し、このため記録再生装置側からのディスク状記録媒体に対する熱影響を抑えることができ、ディスク状記録媒体の反り等の変形を少なくできる。

上記温度拡散率とは、温度が伝わる速さであり、次式（１）で定義できる。
温度拡散率＝熱伝導率／（比重×比熱）（１）

上記ディスクカートリッジにおいて前記クランプ部材の容積は、０．５乃至２ｃｍ^３の範囲内にあり、かつ前記板材の熱容量は前記基板材料の前記クランプ部材に対応する面積の熱容量よりも大きいことが好ましい。これにより、クランプ部材をカートリッジ内に収容可能であり、かつ、クランプ部材の板材の熱容量を基板材料よりも大きくすることで、クランプ部材がディスク状記録媒体側に加えられる熱を多く吸収できるので、比較的長時間にわたってディスク状記録媒体の中心孔周囲のクランプ部分の温度上昇を抑えることができる。

上述の板材は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金の内のいずれかであることが好ましい。

本発明による別のディスクカートリッジは、ディスク状記録媒体を回転可能にかつシールド状態で収容するシェルと、記録再生装置に装着されその装置側のクランプ軸が前記ディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込んだとき前記クランプ軸に接触しクランプされるように前記中心孔近傍に配置されたクランプ部材と、を備え、前記クランプ部材に前記クランプ部材よりも温度拡散率の大きい物質を付加したことを特徴とする。

このディスクカートリッジによれば、記録再生装置に装着され、そのクランプ軸がディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込み、クランプ部材がクランプ軸に接触しクランプされると、クランプ部材にはクランプ部材よりも温度拡散率の大きい物質が付加されているので、クランプ軸からの熱がディスク状記録媒体側よりもクランプ部材側に伝わり易くなり、中心孔からディスク状記録媒体へと伝わる熱が減少し、このため記録再生装置側からのディスク状記録媒体に対する熱影響を抑えることができ、ディスク状記録媒体の反り等の変形を少なくできる。

上記ディスクカートリッジにおいて前記温度拡散率の大きい物質を、流動性または半流動性を有する物質を前記クランプ部材に充填または塗布することにより、前記クランプ部材に密着させて配置することが好ましい。

上記各ディスクカートリッジにおいて前記クランプ部材が非磁性材料の場合、前記クランプ部材の一部に磁性材料を組み込むことで、装置側のクランプ軸に磁気吸引されるようにできる。

本発明のディスクカートリッジによれば、記録再生装置に装着されたとき、クランプ軸からの熱がクランプ部材側に伝わり易くなり、中心孔からディスク状記録媒体へと伝わる熱が減少するので、記録再生装置側からのディスク状記録媒体に対する熱影響を抑えることができ、ディスク状記録媒体の反り等の変形を少なくできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態のディスクカートリッジについて図面を用いて説明する。図１はディスクカートリッジを上シェル側から見た斜視図である。図２は図１の分解斜視図である。図３は図１のディスクカートリッジをシャッタ閉状態で下シェル側から見た斜視図である。図４は図３の分解斜視図である。図５は図４の上シェルの内面図である。図６は図２の下シェルの内面図である。図７は図４の上シェルとクランプ部材とクランプ押さえ部材を示す斜視図である。図８は図１のVIII-VIII線方向に切断してみたディスクカートリッジの断面図である。図９は図３のIX-IX線方向に切断してみたディスクカートリッジの断面図である。

図１乃至図７に示すように、ディスクカートリッジ１は、カートリッジ筐体２と、インナーシェル４と、シャッタ部５と、を備える。カートリッジ筐体２は、光ディスク３を回転可能に収容し、上シェル２１と記録再生のための第１の開口部６を有する下シェル２２と、を備え、上シェル２１の周壁２１ａと下シェル２２の周壁２２ａを重ね合わせて形成され、光ディスク３と、インナーシェル４と、シャッタ部５を収容している。インナーシェル４は、第１の開口部６と略同形の第２の開口部４２を有し、シャッタ部５はインナーシェル４に連結されて第１の開口部を開閉する。

カートリッジ筐体２は、インナーシェル４を一方向に回転させると、シャッタ部５がカートリッジ筐体２に設けた第１の開口部６を閉じる第１の位置に移動し、インナーシェル４を反対方向に回転させると、シャッタ部５がカートリッジ筐体２に設けた第１の開口部６を開放する第２の位置に移動する。

上シェル２１の内面には、クランプ部材７がクランプ押さえ部材８によって垂直方向に移動自在に取り付けられており、ディスクカートリッジ１を記録再生装置に装着すると、クランプ部材７は、記録再生装置のターンテーブル側に磁気吸引され、光ディスク３を記録再生装置のターンテーブルの間に挟み着けてクランプする。

図１，図３，図４，図５，図７に示すように、上シェル２１は、正面側が円弧形状とされた矩形状または略正方形状の部材からなり、外周縁部には周壁２１ａが設けられ、内面の中央部にクランプ部材７の取付用の第１の凹部２１ｐが設けられている。第１の凹部２１ｐは、クランプ押さえ部材８の固定部８ｄに設けた第１及び第２の位置決めピン挿入孔８ｅ，８ｆに挿入する第１及び第２の位置決めピン２１ｑ，２１ｒを備える。第１及び第２の位置決めピン２１ｑ，２１ｒは、クランプ押さえ部材８の第１及び第２の位置決めピン挿入孔８ｅ，８ｆに対応して上シェル２１に一体的に樹脂成形により形成されている。

また、上シェル２１内面の第１の凹部２１ｐの内側には、クランプ部材７の鍔部７ｃが挿入される第２の凹部２１ｓが設けられている。第２の凹部２１ｓの中央部にはクランプ部材７の移動量を規制する略円錐台形状のクランプ部材の移動規制部９が突出している。クランプ部材移動規制部９の中央部には、クランプ部材７の凹部７ｄの上面側を挿入する凹部９ａが設けられている。また、上シェル２１の周壁２１ａは、前縁部２１ｂと、一対の側縁部２１ｃ，２１ｄと、後縁部２１ｅと、を備え、後縁部２１ｅの中央部には、下シェル２２との位置決めを行う位置決め用の凹部２１ｆが設けられている。

図５，図８のように、周壁２１ａの内側において、前縁部２１ｂと一方の側縁部２１ｃのコーナ部分、一方の側縁部２１ｃと後縁部２１ｅのコーナ部分、後縁部２１ｅと他方の側縁部２１ｄのコーナ部分のそれぞれには第１の防塵壁１１ａが設けられている。第１の防塵壁１１ａと周壁２１ａとの間には図８の下シェル２２の第２の防塵壁１１ｂが位置する空間が形成されている。

図５，図７のように、上シェル２１の内面の上記各コーナ部分において、第１の防塵壁１１ａの内側には、これと略同じ高さの円弧状リブ１４が第１の防塵壁１１ａの一端部から他端部まで円弧状に形成され、円弧状リブ１４の内側には、リング状リブ１５が設けられ、リング状リブ１５の内側はインナーシェル４内の光ディスク３の収容部を構成する。

リング状リブ１５の外側にはインナーシェル４のリング部の先端が嵌合するリング状の凹部１７が設けられている。リング状の凹部１７の底面の前後対称位置（１８０°位相をずらした位置）にはインナーシェル４を下シェル２２から離間する方向に移動させるためのリフトアップ用の凸部１８が設けられている。凸部１８は、インナーシェル４のリング部４１の先端面に設けたインナーシェル側の凸部４６が乗り上げることによりインナーシェル４を上シェル２１から離間する方向に移動させる。

図１，図２，図３，図６に示すように、下シェル２２は、上シェル２１と同様に正面側が円弧形状とされた矩形状または略正方形状の部材からなり、外周縁部には周壁２２ａが設けられ、周壁２２ａは、前縁部２２ｂと、一対の側縁部２２ｃ，２２ｄと、後縁部２２ｅと、から構成され、後縁部２２ｅの中央部には、上シェル２１との位置決めを行う位置決め用の凸部２２ｆが設けられている。

図６のように、下シェル２２の周壁２２ａの内側において、前縁部２２ｂと一方の側縁部２２ｃのコーナ部分、一方の側縁部２２ｃと後縁部２２ｅのコーナ部分、後縁部２２ｅと他方の側縁部２２ｄのコーナ部分には、それぞれ第２の防塵壁１１ｂが設けられている。第２の防塵壁１１ｂは、図８のように、下シェル２２の周壁２２ａよりも厚さが薄く周壁２２ａの先端から突出するように周壁２２と一体に形成されている。

図６のように、第２の防塵壁１１ｂの内側には、第１の防塵壁１１ａと略同じ高さの円弧状リブ１９が第２の防塵壁１１ｂの一端部から他端部まで円弧状に形成されている。下シェル２２の各円弧状リブ１９の内側は、インナーシェル４の肉厚方向の略半分及び一対のシャッタ部５を収容する収容部を構成する。

上シェル２１と下シェル２２は、位置決め用の凹部２１ｆに位置決め用の凸部２２ｆを嵌合した状態で互いの周壁２１ａ，２２ａを突き合せて重ね合わされている。上シェル２１と下シェル２２の重ね合わせにより、図８に示すように、下シェル２２の周壁２２ａから突き出た第２の防塵壁１１ｂが上シェル２１の第１の防塵壁１１ａと周壁２１ａとの間に入り込む。このように、上シェル２１の第１の防塵壁１１ａは、下シェル２２の第２の防塵壁１１ｂ及び周壁２２ａとで第１の塵埃進入阻止部１１を構成する。

第１の塵埃進入阻止部１１では、上シェル２１の第１の防塵壁１１ａが略二重壁構造となって下シェル２２の第２の防塵壁１１ｂが第１の防塵壁１１ａに所定のクリアランスＣで重なり合って入り込んでいる。

なお、第１の塵埃進入阻止部１１の内側（光ディスク収容部側）においては、上シェル２１の円弧状リブ１４と下シェル２２の円弧状リブ１９が重なり合って、この部分においても塵埃進入阻止部が構成されている。

図６，図９に示すように、下シェル２２とシャッタ部５の摺接面（接触面）には、シャッタ部５が下シェル２２の開口部６を閉じる第１の位置において、開口部６から光ディスク３側に塵埃が進入するのを阻止するクランク状の第２の塵埃進入阻止部１２が設けられている。

第２の塵埃進入阻止部１２は、開口部６を囲むように下シェル２２に設けられたリブ状の凸部１２ａと、シャッタ部５が開口部６を閉じる第１の位置に移動してきたときにリブ状の凸部１２ａが嵌合するようにシャッタ部５に設けられた溝状の凹部１２ｂとから構成される。

リブ状の凸部１２ａと溝状の凹部１２ｂの幅方向の端部は傾斜面１２ｃに形成され、シャッタ部５が開口部６を閉じている第１の位置から開口部６を開放する第２の位置に移動する際に、リブ状の凸部１２ａが溝状の凹部１２ｂから抜け出し易くなっている。また、シャッタ部５の摺接面の第２の塵埃進入阻止部１２よりも更に内側面には、凹凸状の第３の塵埃進入阻止部１３が設けられている。

図６のように、下シェル２２の中央部から前縁部２２ｂにかけて形成された開口部６は、記録再生装置側の光ディスク回転駆動機構のターンテーブルと光学ピックアップ装置の光学ヘッドを光ディスク３に接近させるためのもので、これらが自由に出入りできる広さに設定されている。

図６，図９の第２の塵埃進入阻止部１２を構成するリブ状の凸部１２ａは、開口部６を囲むように平面的に略Ｈ形状にかつ略０.５ｍｍ程度の高さに形成されている。略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａの４つの端部には第１〜第４の閉塞部１２ｄ〜１２ｇが設けられている。第１〜第４の閉塞部１２ｄ〜１２ｇは、リブ状の凸部１２ａの高さの４倍程度の高さに形成されている。

略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａの４端部は第１〜第４の閉塞部１２ｄ〜１２ｇを介して円弧状リブ１９に接続されている。また、下シェル２２の内面には、図４の一対のシャッタ部５ａ，５ｂの長孔５３に挿入されるボス状の凸部２０が設けられている。ボス状の凸部２０は、略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａを挟んでその両側部に１個づつ形成されている。

また、図３に示したように、上シェル２１及び下シェル２２の一方の側縁部２１ｄ，２２ｄの略中央部には、インナーシェル４の外周面のギヤ部４３の一部を露出させるための開口窓３０が設けられている。この開口窓３０は、上シェル２１に設けた上シェル側切欠き部３０ａと、下シェル２２に設けた下シェル側切欠き部３０ｂとにより形成されている。

更に、上シェル２１及び下シェル２２の一方の側縁部２１ｃ，２２ｃには、その接合面に沿って前後方向に延びるガイド溝３１が設けられている。ガイド溝３１はディスクカートリッジ１を記録再生装置に装着する際の誤挿入防止等のために設けられたものである。ガイド溝３１には開口窓３０が連通されている。

図２，図６のように、下シェル２２の前縁部２２ｂと一方の側縁部２２ｄとのコーナ部には、ロック部材３２が回動可能に収納されるロック収容部３３が設けられている。ロック収容部３３は、下シェル２２のインナーシェル等の収容部に連通されているとともに、一方の側縁部２２ｄに設けられた開口穴３４を介してガイド溝３１に連通されている。更に、下シェル２２のロック収容部３３には、ロック部材３２を回動自在に支持する支持軸３５が上シェル２１側へ突出するように設けられている。

ロック部材３２は支持軸３５に回動自在に嵌合されて平面方向へ揺動可能とされたレバー状部材に形成されており、ロック部材３２の長手方向の一端には複数の歯を有するストッパ部３６が設けられ、長手方向の他端には操作部３７が設けられている。更に、ロック部材３２には、ストッパ部３６と対向するよう同方向に突出されたばね片３８が一体に設けられている。

ロック部材３２は、ストッパ部３６をインナーシェル等の収容部側に向けた状態で支持軸３５に嵌入され、ばね片３８が前縁部２２ｂの内面に当接される。ばね片３８のばね力によってストッパ部３６がインナーシェル等の収容部側に付勢されるとともに、操作部３７が開口穴３４を内側から貫通してガイド溝３１内に突出する。

また、下シェル２２の一方の側縁部２２ｃと後縁部２２ｅのコーナ部分に設けた誤消去防止部材取付部９１には、光ディスクに記録された情報の誤消去を防止するための誤消去防止部材９２が取り付けられている。

上述のように、ディスクカートリッジ１は、各塵埃進入阻止部により塵埃が内部に進入するおそれがなく、光ディスク３の収容される内部が確実にシールド状態とされるので、特に、波長４０５ｎｍ程度の青紫レーザにより小径のレーザ光のスポットで高密度の記録または再生が行われるブルーレイディスクのような光ディスクを収容する場合に好ましい。

図２，図４のクランプ部材について図７，図１０，図１１を参照して説明する。図１０は記録再生装置に装着されたカートリッジのクランプ部材がクランプされる前の状態を示す要部断面図である。図１１は記録再生装置に装着されたカートリッジのクランプ部材が装置側のクランプ軸にクランプされた状態を示す要部断面図である。

まず、クランプ部材の材料等に求められる特性について説明すると、温度拡散率が少なくとも光ディスクの基板材料よりも大きいことが必要であり、これにより、クランプ軸から光ディスクへ伝わる熱をできるだけ早くクランプ部材に逃がすことができる。

また、クランプ部材の容積を０．５乃至２ｃｍ^３の範囲内にし、かつ光ディスク基板の中心孔近傍のクランプ部材に対応する面積例えば約３０ｍｍの直径部分の熱容量よりも大きいクランプ部材を用いる。これにより、カートリッジに収容するのに対し大型化せず、かつクランプ軸から光ディスクに与えられる熱を十分にクランプ部材が吸収できる。

図７，図１０に示すように、クランプ部材７は、全体として円形状に構成され、円形状の底面部７ａと、底面部７ａの外周部に設けられた円錐状の周壁部７ｂと、円錐状の周壁部７ｂの大径部側に設けられた鍔部７ｃと、を備える。

円形状の底面部７ａの中央部には、記録再生装置側のターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂの先端部が光ディスク３の中心孔３ａを介して進入する円錐状の凹部７ｄを備える。底面部７ａの周縁部には光ディスク３の表面に対し、後述の軟鋼からなるシート部材７ｊを介して当接し光ディスク３を中心孔３ａの近傍で押さえるリング状の凸部７ｅを備える。

クランプ部材７は、温度拡散率が大きくかつ軽量であるアルミニウムの板材から構成され、かかる板材にプレス加工を施すことで一体的に形成されている。なお、クランプ部材７を構成可能な他の材質としては、アルミニウム合金、銅、銅合金、銀、銀合金などが拳げられる。クランプ部材７の板材の温度拡散率は、光ディスク３の基板材料よりも大きく、かつ、装置側のクランプ軸の材料と同等以上である。

また、クランプ部材７の容積は、クランプ部材７をカートリッジ内に収容可能等とするために０．５乃至２ｃｍ^３の範囲内にされている。また、クランプ部材７の板材の熱容量は、光ディスク基板の中心孔近傍のクランプ部材に対応する面積、例えば図１０に示すように中心孔３ａの端部から直径約３０ｍｍの凸部７ｅ近傍までのドーナッツ状円領域Ｄ３における光ディスク基板材料の熱容量よりも大きくなっており、これにより、クランプ部材が光ディスクに加えられる熱を多く吸収できるので、比較的長時間にわたって光ディスクの中心孔３ａの周囲の温度上昇を抑えることができる。

クランプ部材７の上記各材料の中で、非磁性材料であるものは、軟鋼やステンレス鋼といった磁性材料からなるシートを付加することで、磁気吸引によるチャッキングを可能にできる。即ち、図１０、図１１のように、温度拡散率の大きい軟鋼のシート材７ｊをクランプ軸６７の先端のマグネットに近接しかつ光ディスク３の中心孔３ａの近傍部分と接触するようにクランプ部材７に接着等により付加している。これにより、クランプ部材７はクランプ軸６７ｂの永久磁石からなる先端部に吸引される。

図７，図１０のように、クランプ押さえ部材８は、全体として中心孔のある円形状に構成され、クランプ部材７の周壁部７ｂよりも大径の孔８ａを中心部に有し、クランプ部材７の鍔部７ｃよりも大径に形成されたリング状の底面部８ｂと、底面部８ｂの外周部に設けられた周壁部８ｃと、周壁部８ｃの先端側から外周に設けられた鍔状の固定部８ｄと、を備える。鍔状の固定部８ｄの直径方向の対向位置には第１及び第２の位置決めピン挿入孔８ｅ，８ｆが設けられている。第１の位置決めピン挿入孔８ｅは丸孔に形成され、第２の位置決めピン挿入孔８ｆは長孔に形成されている。

また、クランプ部材７の鍔部７ｃの幅Ｄ１はクランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂの幅Ｄ２よりも小幅に形成されている。また、鍔状の固定部８ｄの上シェル２１への取付面には、溶着リブ８ｇが設けられている。クランプ押さえ部材８は合成樹脂等により一体的に射出成形されている。

クランプ押さえ部材８を上シェル２１に取り付ける際には、クランプ部材７の鍔部７ｃを上シェル２１の第１の凹部２１ｐ内に載置し、次に、クランプ押さえ部材８の固定部８ｄを上シェル２１の第２の凹部２１ｓに載置し、第２の凹部２１ｓ上に設けた第１及び第２の位置決めピン２１ｑ，２１ｒを固定部８ｄに設けた第１及び第２の位置決めピン挿入孔８ｅ，８ｆに挿入し、クランプ押さえ部材８を位置決めした状態で超音波振動を加えて溶着リブ８ｇの先端を溶融することにより、クランプ押さえ部材８が上シェル２１に溶着結合される。

上述のようにして、クランプ部材７は、上シェル２１の内面でクランプ押さえ部材８により図１０の垂直方向に移動自在に保持される。即ち、図１０のように、クランプ部材７は、クランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂにクランプ部材７の鍔部７ｃが支持され、クランプ部材７の底面部７ａは、クランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂに設けた孔８ａから垂下する際に、クランプ部材７の周壁部７ｂが円錐状に形成されているので底面部７ａは自ずと孔８ａの中央部にセンタリングされる。

上記センタリングのとき、図１０において、クランプ部材７の鍔部７ｃの幅Ｄ１は、クランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂの幅Ｄ２よりも小幅に形成されているので、クランプ部材７の鍔部７ｃの外周面とクランプ押さえ部材８の周壁部８ｃの内周面とは非接触状態に保たれる。

また、図１１のように、クランプ部材７の鍔部７ｃの下面と、クランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂとの間の図の縦方向のクリアランスＫ１、及び、鍔部７ｃの上面と上シェル２１の内面との間のクリアランスＫ２において、それぞれ充分な隙間寸法を確保し、非接触状態を維持している。

上述のクランパ部材の作用について説明する。ディスクカートリッジ１を記録再生装置に装着すると、ディスクカートリッジ１と装置側のターンテーブルとの相対位置が図１０のようになる。

次に、図１１のように、ディスクカートリッジ１内の光ディスク３は、ターンテーブル６７のテーブル本体部６７ａ上に載置され、クランプ軸６７ｂの先端部がクランプ部材７の円形状の凹部７ｄ内に進入し、クランプ部材７を軟鋼からなるシート材７ｊにおいて磁気吸引し、光ディスク３をテーブル本体部６７ａの間に挟み着けてクランプするとともに、クランプ部材７の鍔部７ｃをクランプ押さえ部材８の底面部８ｂに対し非接触状態にするので、光ディスク３及びクランプ部材７が回転自在になる。

以上のようにして、光ディスク３は、クランプ部材７により記録再生装置のターンテーブル６７にチャッキングされて回転方向に一体化されて所定速度で回転される。そして、図１０のように、光ディスク３の一面には情報記録の可能な情報記録領域２９ａと、情報記録の不可能な非記録領域２９ｂとが設けられており、記録再生装置の光学ヘッドが情報記録領域２９ａに対向するように位置することで光ディスク３に対し記録・再生を行うことができるようになっている。

次に、光ディスク３をカートリッジ筐体２内で回転自在に収容するインナーシェルについて図２，図１２，図１３，図２０を参照して説明する。図１２は図２の下シェルに組み込まれたインナーシェルの開口部と下シェルの開口部の位置を合わせた状態の平面図である。図１３は図２の下シェルに組み込まれたインナーシェルの開口部と下シェルの開口部の位置をずらした状態の平面図である。

図２，図４のように、インナーシェル４は、光ディスク３を収容可能に形成され、円盤状の薄い板材からなる平面部４０と、平面部４０の外周縁に連続して設けられたリング部４１と、を有する。インナーシェル４の平面部４０には開口部４２が下シェル２２の開口部６と形状及び大きさがほぼ等しく形成されている。

リング部４１は、上シェル２１のリング状リブ１５の外径よりもやや大径の円筒状に形成され、光ディスク３が存在する空間を形成するように外周で突き出ている。リング部４１は、リング状リブ１５の外周に回転自在に嵌合され、その先端部がリング状リブ１５の外側に設けられたリング状の凹部１７に挿入されるように構成される。

図２，図１２のように、インナーシェル４のリング部４１の外周面には、周方向の所定範囲に渡って多数の歯を有するギヤ部４３が設けられている。ギヤ部４３は、インナーシェル４の回転角度よりも少々大きい角度範囲となるように設けられている。

図１３のように、下シェル２２の開口部６に対してインナーシェル４の開口部４２が最も回動し、一対のシャッタ部５ａ，５ｂが完全に閉じた状態になると、ギヤ部４３の周方向の一端が開口窓３０に露出される。また、図１２のように、インナーシェル４が所定角度回転して開口部４２と開口部６が重なり合った状態となり、一対のシャッタ部５ａ，５ｂが完全に開いたときに、ギヤ部４３の周方向の他端が開口窓３０に露出される。

インナーシェル４のギヤ部４３の両側には、インナーシェル４の回転移動量を制限するストッパ部４４ａ，４４ｂが半径方向外側へ突出するように設けられている。このようにギヤ部４３及びストッパ部４４ａ，４４ｂがリング部４１の外周面から外側へ突出しているため、上シェル２１及び下シェル２２の対応する部分には、ストッパ部４４ａ，４４ｂ等との接触を回避してその通過を許容するための逃げ溝４５ａ，４５ｂがそれぞれ設けられている。

図１２のように、インナーシェル４の開口部４２と下シェル２２の開口部６が重なり合った状態になると、ストッパ部４４ａの一端部が逃げ溝４５ａの一端部に設けたストッパ係合部４５ｃに係合してインナーシェル４の更なる回転を阻止する。また、図１３のように、インナーシェル４の開口部４２が下シェル２２の開口部６に対して最大に傾いた状態になると、ストッパ部４４ｂの一端部が開口部６の一端部に設けたストッパ係合部４５ｄに係合してインナーシェル４の更なる回転を阻止する。

更に、リング部４１の先端面には、周方向の２箇所にリフトアップ用の凸部４６が設けられている。これらのインナーシェル側のリフトアップ用の凸部４６は、図１３のように、インナーシェル４の開口部４２が下シェル２２の開口部６に対して最大に回動した状態において、上シェル２１のリング状の凹部１７内に設けたリフトアップ用の凸部１８に乗り上げる。

更に、インナーシェル４の平面部４０のリング部４１と反対側の面には、図１２のように、一対のシャッタ部５ａ，５ｂを平面方向へ回動自在に支持するための一対の支持軸４９，４９が設けられている。この一対の支持軸４９，４９は、開口部４２を中心にして点対称となるよう１個づつ設けられている。

また、一対の支持軸４９，４９の近傍には、下シェル２２に設けた略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａと略同じ高さの台形状の嵌合解除用の凸部４８、４８が設けられている。これら嵌合解除用の凸部４８、４８は、シャッタ部５ａ，５ｂが開口部６を閉じている図１３の位置（第１の位置）から開口部６を開放する図１２の位置（第２の位置）に移動する際に、リブ状の凸部１２ａを溝状の凹部１２ｂから抜き出すためのものである。嵌合解除用の台形状の凸部４８、４８は、図１３の位置において、下シェル２２に設けた略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａの端部に設けた第２，第４の閉塞部１２ｅ，１２ｇの側方に位置している。

次に、図２，図４のシャッタについて図１４乃至図１７を参照して説明する。図１４は図２のシャッタを上面側から見た斜視図である。図１５は図４のシャッタを下面側から見た斜視図である。図１６は、図１４，図１５のシャッタを図４のインナーシェルに取り付け、開口部を開いた状態で示す斜視図である。図１７は、図１４，図１５のシャッタを図４のインナーシェルに取り付け、開口部を閉じた状態で示す斜視図である。

図２，図４，図１４，図１５に示すように、シャッタ部５は、ほぼ同一の形状及び大きさに形成された一対のシャッタ部５ａ，５ｂにより構成される。一対のシャッタ部５ａ，５ｂは、略半円形をなす図９の下シェル２２のリブ状の凸部１２ａの第１〜第４の閉塞部１２ｄ〜１２ｇの高さと略同じ板厚の板体により形成されている。各シャッタ部５ａ、５ｂの弦側辺の略中央部には、弦線と直交する方向に所定の長さで形成された段部５０が設けられており、段部５０を介してその両側に凸側接合部５０ａと凹側接合部５０ｂとが形成されている。更に、各接合部５０ａ，５０ｂには、弦の延在方向と直交する方向にひさし状に突出する突出部５１ａ，５１ｂがそれぞれ設けられている。

一対のシャッタ部５ａ，５ｂにおいて、互いの凸側接合部５０ａの端面と凹側接合部５０ｂの端面とがそれぞれ対向され、凸側接合部５０ａの突出部５１ａが凹側接合部５０ｂの突出部５１ｂにそれぞれ重なり合わされる。このシャッタ部５ａ，５ｂの弦側辺の凸側接合部５０ｂ側の端部である軸組付部５０ｃには、軸受孔５２がそれぞれ設けられている。

シャッタ部５ａ、５ｂの弦側辺の凹側接合部５０ｂ側の端部には、それぞれ下シェル２２の略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａの端部に設けた第２の閉塞部１２ｅまたは第４の閉塞部１２ｇを導入する切欠部５０ｄが設けられている。

軸受孔５２にインナーシェル４の図１６に示す支持軸４９を嵌合させることで各シャッタ部５ａ，５ｂがインナーシェル４にそれぞれ回動自在に取り付けられる。この際、一対のシャッタ部５ａ，５ｂは、互いの弦側辺を対向させて取り付けるようにする。その結果、図１６に示すように、一対のシャッタ部５ａ、５ｂをそれぞれ外側へ離反させるように回動させたとき、各シャッタ部５ａ，５ｂは、インナーシェル４の開口部４２を挟んで、その両側部上に重なるように載置される。一方、一対のシャッタ部５ａ，５ｂをそれぞれ内側へ回動させて互いの接合部５０ａ，５０ｂをそれぞれ当接させることにより、図１７に示すように、開口部４２の中央部が一対のシャッタ部５ａ，５ｂによって閉じられる。

更に、図１４〜図１７のように、シャッタ部５ａ，５ｂの凹側接合部５０ｂ側には、このシャッタ部５ａ，５ｂを開閉動作させるための長孔（開閉溝）５３がそれぞれ設けられている。各長孔５３は、それらが設けられているシャッタ部５ａ，５ｂの軸受孔５２を中心に放射方向へ延びるように形成されている。長孔５３には、下シェル２２のボス状の凸部２０が摺動可能に係合される。更に、各長孔５３の外側の端部には、周囲に切り込みを入れることによって形成された弾性片５４と、ボス状の凸部２０を逃がすための凹部５３ａとが設けられている。また、シャッタ部５ａ，５ｂの円弧側辺には閉鎖用の凸片５５が設けられている。シャッタを閉じた状態において、シャッタ部５ａの凸片５５は、下シェル２２の第１の閉塞部１２ｄに当接し、シャッタ部５ｂの凸片５５は、下シェル２２の第３の閉塞部１２ｆに当接して、これらの間の隙間を塞ぐようになっている。

また、図１６、図１７のように、シャッタ部５ａ，５ｂの下シェル２２との摺接面には、略Ｈ形状のリブ状の凸部１２ａと係合して、第２の塵埃進入阻止部１２を構成する溝状の凹部１２ｂが設けられている。溝状の凹部１２ｂには、シャッタ部５ａ，５ｂが開口部４２を閉じている状態において、下シェル２２のリブ状の凸部１２ａが嵌合するようになっている。また、第２の塵埃進入阻止部１２の内側には、多数の凹凸からなる第３の塵埃進入阻止部１３が設けられている。

シャッタ部５ａ，５ｂの材質としては、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＨＩＰＳ（高衝撃性ポリスチレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂が用いられ、更には摺動性が付与されたタイプの材料が好適であり、また、その他の合成樹脂を適用でき、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属材料を用いてもよい。

次に、上述のディスクカートリッジの動作について図１８，図１９を参照して説明する。図１８は図１７のシャッタが開口部を完全に閉じた状態を示す平面図である。図１９は図１６のシャッタが開口部を完全に開いた状態を示す平面図である。

図１，図３のように、下シェル２２の開口部６とインナーシェル４の開口部４２が重なり合うように上シェル２１に下シェル２２を重ね合わせると、開口部６，４２を介して光ディスク３の記録面が外部にあらわれる。この状態からインナーシェル４の外周のギヤ部４３を操作して、インナーシェル４を一方向に回転させると、図８に示すように、シャッタ部５ａ，５ｂの接合部５０ａ，５０ｂが重なり合って、下シェル２２の開口部６が閉じられる。

ディスクカートリッジ１が記録再生装置に装着される前には、シャッタ部５の一対のシャッタ部５ａ，５ｂは、その自重や下シェル２２とインナーシェル４との間に生じている摩擦力等によって下シェル２２の開口部６及びインナーシェル４の開口部４２が完全に閉じられた状態に維持される。更に、インナーシェル４の２個のリフトアップ用の凸部４６が、上シェル２１のリング状凹部１７に設けた２個のリフトアップ用の凸部１８に乗り上げた状態になっている。そのため、一対のシャッタ部５ａ、５ｂは、上シェル２１とインナーシェル４とによって両側から挟持された状態となっている。

図１８に示すように、ロック部材３２のばね片３８のばね力によってストッパ部３６がインナーシェル４のギヤ部４３に係合されている。そのため、一対のシャッタ部５ａ，５ｂは、二重にロックされた状態となっている。

上述のディスクカートリッジ１を記録再生装置に挿入すると、図１８のように、記録再生装置のシャッタ開閉機構のラック棒７０が、ディスクカートリッジ１の側面部に設けたガイド溝３１内に入り込むことにより、ガイド溝３１内に突出しているロック部材３２の操作部３７が、ばね片３８の付勢力に抗してラック棒７０の押圧力によりロック収納部３３内に押し込められる。更に、ラック棒７０が相対的に前進することでギヤ部７０ａの先端がインナーシェル４のギヤ部４３に噛み合わされ、ラック棒７０の移動量に応じてインナーシェル４が回転する。

図１８のように、ディスクカートリッジ１の挿入動作に対応してラック棒７０がガイド溝３１内に入り込み、そのギヤ部７０ａとインナーシェル４のギヤ部４３との噛み合いが開始されると、インナーシェル４が反時計方向に回転される。この場合、インナーシェル４が回転動作を開始する初期状態では、インナーシェル４のリフトアップ用の凸部４６が上シェル２１のリフトアップ用の凸部１８に乗り上げてインナーシェル４との間で一対のシャッタ部５ａ、５ｂを挟持した状態となっているため、インナーシェル４の回転動作には比較的大きな力が必要とされる。リフトアップ用の凸部１８，４６相互の乗り上げによる大きな摩擦力に抗してインナーシェル４を回転させることにより、リフトアップ用の凸部１８，４６相互の係合が外れ摩擦力が消滅する。そのため、これ以後のインナーシェル４の回転動作は、極めて軽くかつスムースに行うことができる。

インナーシェル４を回転により、インナーシェル４の底面に設けた嵌合解除用の台形状の凸部４８，４８が下シェル２２のリブ状の凸部１２ａの第１，第３の閉塞部１２ｄ，１２ｆに乗り上げて、下シェル２２に対してインナーシェル４が持ち上げられた状態になるとともに、シャッタ部５ａ，５ｂも上昇して、リブ状の凸部１２ａから溝状の凹部１２ｂが抜け出た状態になる。

このとき、シャッタ部５ａ，５ｂの各軸受孔５２は、インナーシェル４の回転によって同様に回転される一方、他端側に設けた長孔５３には下シェル２２のボス状の凸部２０，２０がそれぞれ摺動可能に係合されている。この一対のボス状の凸部２０，２０は、下シェル２２に設けられていて移動することがない。その一方、長孔５３は、シャッタ部５ａ，５ｂの回動に追従してボス状の凸部２０，２０との間に相対移動が可能なように軸受孔５２とボス状の凸部２０を結ぶ方向Ｓに延在されているので、シャッタ部５ａ，５ｂの回動量に応じてボス状の凸部２０が長孔５３内を軸受孔５２側に相対移動する。これにより、各シャッタ部５ａ，５ｂにおいて軸受孔５２が対応するボス状の凸部２０側に移動する。その結果、図１９に示すように、各シャッタ部５ａ，５ｂがインナーシェル４の開口部４２の両側部に移動することにより、上下の開口部６，４２が完全に開放される。そのため、光ディスク収納部内に収納されている光ディスク３の一部が開口部６，４２によって露出される。

上述のようにして、開口部６，４２に対するターンテーブル６７及び光学ヘッド（図示省略）の挿入が可能となる（図１０参照）。そして、図１１のように、ターンテーブル６７等とディスクカートリッジ１との相対移動により、ターンテーブル６７及び光学ヘッドが開口部６内に入り込み、ディスクカートリッジ１内の光ディスク３は、ターンテーブル６７のテーブル本体部６７ａ上に載置され、クランプ軸６７ｂの先端部がクランプ部材７の円形状の凹部７ｄ内に進入し、クランプ部材７をシート材７ｊにおいて磁気吸引して、光ディスク３をテーブル本体部６７ａの間に挟み着けてクランプする。このとき、クランプ部材７の鍔部７ｃがクランプ押さえ部材８の底面部８ｂに対し非接触状態になるので、光ディスク３及びクランプ部材７が回転自在になる。

次に、光ディスク３は記録再生装置のターンテーブル６７により所定の回転方向に所定速度で回転し、記録再生装置の光学ヘッドが光ディスク３の情報記録領域２９ａに対向しながら光ディスク３に対し情報信号の記録または再生を行う。

上述のような再生・記録の後に、例えば、記録再生装置のローディング機構の作動を介してディスクカートリッジ１が記録再生装置から排出される。このとき、ディスクカートリッジ１の移動で相対的に図１９のラック棒７０が後退する。ラック棒７０の後退動作により、インナーシェル４及び一対のシャッタ部材５ａ，５ｂが上述した挿入時とは逆の動作を実行し、図１８のように、開口部６，４２の全体を完全に閉じる。

以上のようにディスクカートリッジ１を記録・再生のために記録再生装置に装着したとき、図１１のように、記録再生装置側のターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂが光ディスク３の中心孔３ａに嵌り込みかつクランプ軸６７ｂの先端部が磁気吸引でクランプ部材７の凹部７ｄのシート材７ｊに接触した状態で光ディスク３が記録再生装置内で使用されると、装置内は５０〜６０℃程度の高温であるため、その熱がターンテーブ６７からテーブル本体部６７ａとクランプ軸６７ｂを介して光ディスク３の中心孔３ａの近傍部及びクランプ部材７に伝わる。このとき、ターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂからの熱は、クランプ部材７が光ディスクの基板３よりも温度拡散率の大きい板材から構成されているので、光ディスク３の中心孔３ａ側よりもクランプ部材７側に伝わり易くなる。

上述のようにクランプ部材７側に装置側からの熱をより多く逃がすことで、中心孔３ａから光ディスク３の情報記録面２９ａ側に伝わる熱が減少し、記録再生装置側からの光ディスク３に対する熱影響を抑えることができる。このため、光ディスク３の中心孔３ａ近傍における温度上昇が比較的緩やかになり、情報記録面２９ａに対しさほど温度が高くならないので、光ディスク３の径方向における温度分布を少なくできる。従って、光ディスク３の反り等の変形が少なくなるため、例えば光ディスクの反りの規定を満足することができる。

次に、上記ディスクカートリッジのクランプ部材に温度拡散率の大きい物質を付加することで装置側からの光ディスクに対する熱影響を抑えるようにした例について図２０を参照して説明する。図２０は、図１，図３のディスクカートリッジのクランプ部材がクランプされる前の状態を示す図１０と同様の要部断面図である。

図２０の例は、クランプ部材７の材料よりも温度拡散率の大きい材料であるが、クランプ部材７の形状に成形できないＰＧＳグラファイトシート等の材料をクランプ部材７の中心部の凹部７ｄに密着させるようにして配置したものである。この場合、図２０のように、温度拡散率が比較的大きくかつ流動性または半流動性の材料として、接着性を有する有機材料に無機フィラーを添加した材料、例えばシリコングリースをクランプ部材７に塗布または充填することで、ＰＧＳグラファイトシート等の材料をクランプ部材７に密着させている。

即ち、図２０に示すように、図７のクランプ部材７の中心部の凹部７ｄを中心にして底面部７ａの近傍程度までシリコングリース９０ａを充填し、シリコングリース９０ａの上にＰＧＳグラファイトシート９０を密着して配置している。ＰＧＳグラファイトシート９０はクランプ軸６７ｂと対向するように位置する。なお、シリコングリースは半流動性であるので充填し易い。

図２０のクランプ部材７は、中心部の凹部７ｄを中心にして底面部７ａの近傍までの範囲に、クランプ部材７よりも温度拡散率の大きいＰＧＳグラファイトシート９０がシリコングリース９０ａを挟んで密着して配置されているので、記録再生装置側のターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂからの熱は、光ディスク３の中心孔３ａ側よりもクランプ部材７側に伝わり易くなる。

ディスクカートリッジ１を記録・再生のために記録再生装置に装着したとき、図１１と同様に、ターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂが光ディスク３の中心孔３ａに嵌り込みかつクランプ軸６７ｂの先端部が磁気吸引でクランプ部材７の凹部７ｄにシート材７ｆを介して接触した状態で光ディスク３が記録再生装置内で使用されると、装置内は５０〜６０℃程度の高温であるため、その熱がターンテーブ６７からテーブル本体部６７ａとクランプ軸６７ｂを介して光ディスク３の中心孔３ａの近傍部及びクランプ部材７に伝わる。このとき、ターンテーブル６７のクランプ軸６７ｂからの熱は、クランプ部材７にクランプ部材７よりも温度拡散率の大きいＰＧＳグラファイトシート９０が配置されているので、クランプ部材７側に一層伝わり易くなり、このため光ディスク３の中心孔３ａ側には更に伝わり難くなる。

ＰＧＳグラファイトシート９０は、クランプ部材７を上シェル２１に組み込む前にシリコングリース９０ａを充填や塗布することでクランプ部材７に密着させることができる。また、ＰＧＳグラファイトシート９０及びシリコングリース９０ａを適用する範囲は、熱伝導の状態等を考慮して、中心部の凹部７ｄ近傍だけ、または、底面部７ａまで、更にはその外周側の周壁部７ｂ近傍までわたってもよい。

また、ＰＧＳグラファイトシート９０及びシリコングリース９０ａは、図２１のようにクランプ部材７の凸部７ｆから凸部７ｇにかけての上シェル２１側の面に密着させて適用してもよく、また、クランプ部材７の両面に適用してもよい。

また、図２０、図２１では、クランプ部材７は磁性材料であるフェライト系のステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、クランプ部材の容積は例えばクランプ部材の標準的な容積である０．３５ｃｍ^３とすることができるが、ＰＧＳグラファイトシートが例えば１×１０^−３ｍ^２／ｓ程度の比較的大きい温度拡散率を有するので、クランプ軸６７ｂからの熱がクランプ部材７側に効率的に伝わり、所望の効果を得ることができる。

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

ディスクカートリッジのクランプ部材を実施例１、２及び比較例１乃至４として以下の表１に示すような材質で容積が異なるように作製した。クランプ部材の標準的な容積は０．３５ｃｍ^３であり、この標準的サイズに加えて、容積が１．７８ｃｍ^３とサイズを大きくし、クランプ部材の熱容量を大きくしたものも作製した。

表１の各クランプ部材を用いたカートリッジに光ディスクを収容し、この光ディスクの急激な環境変化における反りの変化を測定した。反りの測定には、高精度角度測定器（キーエンス製：ＬＡ−２０００）を用いた。温度調節手段を内蔵した扉付きのケース（アスワン製：ＣＧＯ−１、３０×４０×６０ｃｍ）の中に光ディスクを保持して回転できるクランプ軸装置を設置し、保持した光ディスクの情報面に垂直にレーザ光が入射するように反り角測定器をケースの外部に配置した。尚、測定精度を維持のために基準ガラスディスクを用いて予め校正を行った。

温度環境の急激な変化に対する測定方法は、前記扉付きケースを５５℃に保持した状態にし、−１０℃の冷凍庫に保管したカートリッジに入った光ディスクを、そのまま取り出し、５５℃のケース内のクランプ軸に装着して、測定を行った。短時間の変化の測定が重要であるため、光ディスクの取り出し・装着・測定開始までを素早く行った。

上記測定に使用したクランプ軸は真鍮製のものであり、また光ディスクの基板はポリカーボネート（ＰＣ）からなり、使用したクランプ軸及びＰＣに関する各種データを表１に併せて示す。本実施例ではクランプ部材をポリカーボネートの光ディスク基板とクランプ軸の熱容量よりも大きくした。

各種クランプ部材を用いた各実施例及び各比較例について上述の反り角の測定結果を次の表１に示す。

表１から分かるように、実施例１、２の結果を比較例１〜４と比べると、温度拡散率が大きいものほど反り角が小さくなり、温度拡散率が同じであると、実施例２と比較例４、実施例１と比較例３のように、容積を大きくして熱容量が大きい方が反りの変化量が小さくなる。なお、反り角の判定基準は、０．６度以下（〇）を良好とし、０．６〜０．７度（△）を可とし、０．７度以上（×）を不可とした。

なお、表１中の温度拡散率αは、次式から求めることができる。
α＝Ｋ／ρ・ｃ（但し、Ｋ：熱伝導率、ρ：比重、ｃ：比熱）
また、表１中の温度拡散率αの表示に関し、１０のべき数を、例えば、１．００Ｅ−０４（＝１０^−４）のようにして表している。

以上のように、光ディスク基板樹脂（ポリカーボネート）のクランプ部材に対応する面積の熱容量よりもクランプ部材の熱容量を大きくする一方、クランプ部材をカートリッジに収まるサイズとし、図１１のようにカートリッジ使用中におけるクランプ部材とカートリッジ側との干渉を避けるため互いのクリアランスＫ１，Ｋ２を充分に確保し、光ディスクをクランプした状態でクランプ部材７が上シェル２１の内面とクランプ固定部（クランプ押さえ部材８のリング状の底面部８ｂ）にそれぞれ確実に接触しないようにするために、本発明者等がクランプ部材の寸法のばらつきをも考慮に入れて検討した結果、クランプ部材の容積は、０．５乃至２ｃｍ^３の範囲が好ましいことが分かった。

また、上記容積の範囲限定により、結果的に熱容量の上限も規定される。つまり、容積が一定の場合、熱容量＝容積×比重×比熱で表される熱容量は、その材料の物性値すなわち比重及び比熱によって決まるので、熱容量を大きくするには、材料を変える必要がある。ただし、熱容量を大きくするために比重、比熱を大きい材料を選択すると、温度拡散率は小さくなるので、同時に熱伝導率を大きくすることが必要である。

なお、クランプ部材がアルミニウムのように非磁性材料の場合は、図１０のように軟鋼のシート材を貼り付けたが、表１の容積はシート材の容積を含めたものであるが、軟鋼は熱伝導率が８４Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり、クランプ部材全体としてはやや小さくなるが、クランプ部材が光ディスクと接触する部分は温度拡散率が大きい材料を用いているので、所望の効果を得ることができる。

以上のように本発明を実施するための最良の形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１乃至２１のディスクカートリッジに収容できる光ディスクは、情報信号が予め記録された再生専用型の光ディスク、情報信号が１度だけ記録可能な光ディスク、または繰り返して記録可能な光ディスクであってよい。また、特に、波長４０５ｎｍ程度の青紫レーザにより高密度記録・再生を行うことのできる光ディスクが好ましい。

本発明を実施するための最良の形態であるディスクカートリッジを上シェル側から見た斜視図である。図１のディスクカートリッジの分解斜視図である。図１のディスクカートリッジをシャッタ閉状態で下シェル側から見た斜視図である。図３のディスクカートリッジの分解斜視図である。図４の上シェルの内面図である。図２の下シェルの内面図である。図４の上シェルとクランプ部材とクランプ押さえ部材を示す斜視図である。図１のVIII-VIII線方向に切断してみたディスクカートリッジの断面図である。図３のIX-IX線方向に切断してみたディスクカートリッジの断面図である。記録再生装置に装着された図１，図３のディスクカートリッジのクランプ部材がクランプされる前の状態を示す要部断面図である。記録再生装置に装着された図１，図３のカートリッジのクランプ部材が装置側のクランプ軸にクランプされた状態を示す要部断面図である。図２の下シェルに組み込まれたインナーシェルの開口部と下シェルの開口部の位置を合わせた状態の平面図である。図２の下シェルに組み込まれたインナーシェルの開口部と下シェルの開口部の位置をずらした状態の平面図である。図２のシャッタを上面側から見た斜視図である。図４のシャッタを下面側から見た斜視図である。図１４，図１５のシャッタ部材を図４のインナーシェルに取り付け、開口部を開いた状態で示す斜視図である。図１４，図１５のシャッタ部材を図４のインナーシェルに取り付け、開口部を閉じた状態で示す斜視図である。図１７のシャッタ部材が開口部を完全に閉じた状態を示す平面図である。図１６のシャッタ部材が開口部を完全に開いた状態を示す平面図である。図１０のクランプ部材の変形例を示す図であり、図１，図３のディスクカートリッジのクランプ部材がクランプされる前の状態を示す図１０と同様の要部断面図である。図１０のクランプ部材のもう１つの変形例を示す図であり、図２０と同様の要部断面図である。

符号の説明

１・・・ディスクカートリッジ
２・・・カートリッジ筐体
３・・・光ディスク
３ａ・・・光ディスクの中心孔
４・・・インナーシェル
５・・・シャッタ
６・・・開口部
７・・・クランプ部材
２１・・・上シェル
２２・・・下シェル
６７・・・記録再生装置のターンテーブル
６７ｂ・・・クランプ軸
９０・・ＰＧＳグラファイトシート
９０ａ・・・シリコングリース

Claims

ディスク状記録媒体を回転可能にかつシールド状態で収容するシェルと、
記録再生装置に装着されその装置側のクランプ軸が前記ディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込んだとき前記クランプ軸に接触しクランプされるように前記中心孔近傍に配置されたクランプ部材と、を備え、
前記クランプ部材は、前記ディスク状記録媒体の基板材料及び前記クランプ軸の材料よりも温度拡散率が大きい材料からなる板材から構成され、前記板材の温度拡散率が１×１０^−４ｍ^２／ｓ以上であることを特徴とするディスクカートリッジ。
前記クランプ部材の容積は、０．５乃至２ｃｍ^３の範囲内にあり、かつ前記板材の熱容量は前記基板材料の前記クランプ部材に対応する面積の熱容量よりも大きい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。
前記板材は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金の内のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクカートリッジ。
ディスク状記録媒体を回転可能にかつシールド状態で収容するシェルと、
記録再生装置に装着されその装置側のクランプ軸が前記ディスク状記録媒体の中心孔に嵌り込んだとき前記クランプ軸に接触しクランプされるように前記中心孔近傍に配置されたクランプ部材と、を備え、
前記クランプ部材に前記クランプ部材よりも温度拡散率の大きい物質を付加したことを特徴とするディスクカートリッジ。
前記温度拡散率の大きい物質を、流動性または半流動性を有する物質を前記クランプ部材に充填または塗布することにより、前記クランプ部材に密着させて配置したことを特徴とする請求項４に記載のディスクカートリッジ。
前記クランプ部材が非磁性材料の場合、前記クランプ部材の一部に磁性材料を組み込んだことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディスクカートリッジ。