(57)【要約】　　　（修正有）【課題】縦置き型の光ディスクドライブ装置に光ディスクを挿入するに際して用いられるカートリッジで、光ディスクがカートリッジから落下したりはみ出したりすることのない光ディスク用カートリッジを提供する。【解決手段】ハブ付光ディスクをカートリッジ内に出し入れ可能な構成とし、カートリッジに開閉蓋を設けることなく、光ディスク落下防止用ツメ６およびディスク傾き防止用リブを設け、縦置きドライブ使用時のディスクはみ出しを防止する構成とする。【選択図】　　図２
2004014085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ付光ディスクの回転軸が水平方向になるよう設置された光ディスクドライブ装置へカートリッジを用いてディスクを挿入するための光ディスク用カートリッジであって、ドライブヘッドアクセス用窓が設けられているシェル面の対向側シェルにディスク出し入れ用開口部が設けられており、該出し入れ用開口部に開閉可能な蓋を有さず、光ディスクのカートリッジからの落下、はみ出しを防止するためのツメがディスク出し入れ用開口部に設けられ、且つドライブヘッドアクセス用窓が設けられているシェル面のディスクトレイ外周部にリブが設けられていることを特徴とするハブ付光ディスク用カートリッジ。
【請求項２】
該光ディスク用カートリッジにおいて、ディスク出し入れ用開口部に設けられたツメの幅ｓが、ディスク出し入れ用開口部の最大径Ｒ１と最小径Ｒ２、ディスク径Ｄ、ツメの高さｈに対し下記関係式（１）の関係を有し、
【数１】
2004014085.tif 000006
ディスクトレイ外周部に設けられたリブの厚みｘが、カートリッジの厚みａ、シェルの厚みｔ、ディスクトレイ部の深さｂ、ディスクの厚みｄに対し下記関係式（２）の関係を有し、
【数２】
2004014085.tif 000007
更に、該リブの幅ｙが、ディスク出し入れ用開口部の最大径に等しいディスク出し入れ用開口部の最大径Ｒ１と該リブの厚みｘに対し下記関係式（３）の関係を有することを特徴とするハブ付光ディスク用カートリッジ。
【数３】
2004014085.tif 000008
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの回転軸が水平方向になるよう設置された光ディスクドライブ装置へカートリッジを用いてハブ付ディスクを挿入するための光ディスク用カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは情報記録用媒体として、コンピュータ分野およびオーディオ・ヴィジュアル分野で広く用いられている。光ディスクは情報の読み出しだけでなく、情報の書き込みができることを特徴としている。情報の書き込みを正確に行なうためには、ディスク表面の粉塵、指紋、傷などの付着を防ぐことが必要であり、光磁気ディスクにおいてはカートリッジに封入して取り出しが不可能な状態で使用している。
【０００３】
その一方で、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の光ディスクではディスクをカートリッジに取り出し不可能に封入することなく、そのままドライブのトレイに載せて挿入することにより記録・再生されている。これらのディスクにおいて表面の粉塵、指紋、傷などの付着による不都合は生じていない。したがって、現在カートリッジに封入して使用している光磁気ディスク等についても、カートリッジに封入することなく使用することが可能であると考えられる。カートリッジ封入の工程を省きディスクのみで流通させることができれば、光磁気ディスクの生産コストの低下と生産性の向上が期待できる。また、ディスクのみで販売をするので、販売価格を低く抑えられることも期待できる。
【０００４】
一方、従来の光磁気ディスクドライブ装置は、カートリッジに封入されているハブ付ディスクの記録・再生を前提として設計されているため、カートリッジに封入されていないハブ付ディスクの記録・再生は不可能である。そこで、次善の策として、ディスクの出し入れ自由な専用のカートリッジに装着して使用することが、特開平７−３７３５５号公報、特開平７−２４４９５１号公報、特開平１０−２２８７４４号公報等が提案されている。
【０００５】
前記の公報では、いずれも、開閉可能な蓋を設け、ディスクの出し入れを可能とする構造を提案している。前記公報で提案されているカートリッジでは、蓋を開閉可能にカートリッジ本体へ接合するので、接合部の構造が複雑になり、生産コストの低下と生産性の向上にはつながりにくく、さらに接合部の強度が懸念される。前述のように、ディスク表面の粉塵、指紋、傷等の付着により記録・再生に関する問題は生じていないので、開閉可能な蓋を設ける必要性はない。
【０００６】
開閉可能な蓋を省略したディスクの出し入れ自由なカートリッジを採用し、ディスクとカートリッジを別々に提供するようにすれば、ディスクをカートリッジに封入する工程が省けるため、生産性の向上と生産コストの低下につながる。また、ユーザー側の立場から見ると、該カートリッジを入手すれば、必要なときにディスクだけを購入すればよいので、出費を抑えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
開閉可能な蓋を省略したハブ付ディスクの出し入れ自由なカートリッジには多くの利点がある一方で、大きな問題点もある。最近のディスクドライブ装置の多くは設置スペースの問題等から、縦置き対応、即ち、ディスクの回転軸が水平方向でも記録・再生できるようになっているが、ドライブの縦置きは従来の出し入れ不可能なカートリッジに封入されたディスクの使用を前提としており、蓋の無いディスクの出し入れ可能なカートリッジではドライブへの挿入時にカートリッジからのディスクの落下やはみ出しが起こるので使用することが不可能である。
【０００８】
本発明はこの問題を解決するため、ハブ付ディスクのはみ出しや落下を防止する簡易な機構をもった、開閉可能な蓋のない、ハブ付ディスクの出し入れ自由なカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハブ付ディスクの回転軸が水平方向になるよう設置されたディスクドライブ装置へ該カートリッジを用いてディスクを挿入するための光ディスク用カートリッジであって、ドライブヘッドアクセス用窓が設けられているシェル面の対向側シェルに光ディスクが出し入れ可能なようにディスク出し入れ用開口部が設けられており、該出し入れ用開口部に開閉可能な蓋を有さない光ディスク用カートリッジにおいて、ハブ付光ディスクのカートリッジからの落下、はみ出しを防止するために、ディスク出し入れ用開口部にツメが設けられ、且つ、ドライブヘッドアクセス用窓が設けられているシェル面のディスクトレイ外周部にリブが設けられている構造を特徴とするハブ付光ディスク用カートリッジである。
【００１０】
【実施例】
以下図面に従い、本発明の実施例を説明する。図１は本発明のカートリッジを分解したときの２つのシェル部材の平面図である。図中のＡ面はカートリッジをディスクドライブ装置に挿入したときにヘッドからレーザーが入射する側のシェルをカートリッジ内側から見た図であり、Ｂ面はその対面側のシェルをカートリッジ外側から見た図で、ドライブ挿入時に記録・消去用の磁石が近づく。
【００１１】
Ａ面側にはドライブヘッドアクセス用窓が設けられており（図１の１）、通常のカートリッジと同様に、ドライブヘッドがディスクの記録面近傍まで接近できるようになっている。また、ディスクドライブのマグネットクランプ部が、ドライブヘッドアクセス用窓を通してディスクの中心につけられているハブに接近し、ハブ底面の磁性部分をマグネットクランプ部にチャッキングすることにより回転可能となる。ドライブアクセス用窓には円弧状のリブ（図１の２）が設けてあり、ディスクとシェルの衝突を防止する。さらに、ディスクトレイ（図１の３）の外周部の２箇所にもリブが設けてある（図１の４）。該リブはディスクの傾き防止用リブである。後述のように、該リブは縦置きドライブへカートリッジを挿入する際のディスクの傾きを抑え、ディスクのはみ出しを防止する。なお、傾き防止用リブを設ける位置は２箇所に限定されるものではなく、例えば、ディスクトレイの外周部全体に設けてもよい。また、傾き防止用リブの形状は図中のように立方体に限られるものではなく、例えば、半球状等の形状でもよい。もちろん、傾き防止用リブの幅と高さは、ディスク回転を妨げないようになっている。
【００１２】
Ｂ面側には円形のディスク出し入れ用開口部（図１の５）が設けてあり、該開口部の径はディスクの径よりも大きくなっている。ディスク出し入れ用開口部の外周部には、ツメが設けられており、後述のように、縦置きドライブに挿入する際のディスクの落下とはみ出しを防ぐ。もちろん、ディスクの落下防止用のツメは、ディスクの出し入れの障害にならないような幅となっている。また、本実施例ではツメの数は４つであるが、ツメの数は４つに限られることはない。
【００１３】
図２にカートリッジにディスクを装着して縦置きにした場合の断面図とその拡大図を示す。図２（Ａ）は本発明のカートリッジの断面であり、図２（Ｂ）は本発明のカートリッジからディスク傾き防止用リブを除いた、ディスクトレイの構造が従来のカートリッジと同じカートリッジの断面図である。カートリッジの厚みａは、日本工業規格（ＪＩＳ　Ｘ　６２７７）により定められており、ドライブへの挿入がスムーズに行なわれるようになっている。図２（Ａ）、（Ｂ）のいずれでも、ディスクが傾いた場合にディスク出し入れ用開口部の外周に設けたツメ（図中の６）がディスクを支えるので、ディスクの落下は防ぐことができる。ディスクの落下が抑制されれば、カートリッジ挿入後にディスクドライブのマグネットクランプ部がディスクの中心付近に近づくので、ハブ底面の磁性部分が該マグネットクランプにチャッキングされ、記録・再生することが可能になる。
【００１４】
しかし、傾き防止用リブを省略した図２（Ｂ）の場合では、ディスクが大きく傾くため、ディスクの上部がディスク出し入れ用開口部からはみ出す。ディスクがカートリッジからはみ出した場合、カートリッジをディスクドライブに挿入する際に、該ディスクのはみ出した部分が障害になり、カートリッジをディスクドライブへ挿入できなくなってしまう。その一方で、傾き防止用リブを設置した図２（Ａ）の場合では、ディスクが傾き始めたときにディスクの下部が該リブに支えられるためにディスクが大きく傾くことがなく、ディスクの上部がディスク出し入れ用開口部からはみ出すことはない。このように、非常に簡単な方法で縦置きドライブ使用時のディスクのはみ出しを防止することができる。
【００１５】
ツメ幅（図１中のｓ）の取りうる範囲には制限が存在する。ツメ幅の上限は、ツメの存在によって開口部におけるディスクの出し入れが妨げられないということから決まる。ツメ幅の下限値に関しては、カートリッジを縦置きにしてディスクが傾いた場合に、ツメがディスクを支えて落下を防止しなければならないという条件から決まる。よってツメ幅の範囲は、ディスク径Ｄ、ディスク出し入れ用開口部の最大径Ｒ１と最小径Ｒ２、そしてツメ高さｈにより式（４）で表される。
【００１６】
【数４】
2004014085.tif 000003
【００１７】
下限値は、ツメ高さｈの関数になっており、ｈが大きくなるほどツメの幅ｓを大きくする必要がある。ツメの厚みｔ’に関しては、ｔ’が大きいほどディスクの傾きを抑えることが可能であり、ディスク傾き防止用リブ４が不要となるが、記録・再生の際にディスクの回転を妨げる恐れがある。そのためディスク落下用ツメの厚みｔ’はシェルの厚みｔと同じにすることが望ましい。そうすることで、カートリッジの成形に用いる金型が単純にもできる。
【００１８】
傾き防止用リブの厚みｘの取りうる範囲にも制限が存在し、これは幾何学的に決まる。図２中のカートリッジの厚みａ、シェルの厚みｔ、ディスクトレイ部の深さｂ、ディスクの厚みｄ、ディスクの直径Ｄ、落下防止用ツメの位置ｈを用いた関係式（２）によって制限される。
【００１９】
【数５】
2004014085.tif 000004
【００２０】
また、該リブがディスクの回転を妨げないために、幅ｙにも制限が存在し、ディスクトレイ部の深さｂ、ディスクの厚みｄ、ディスクの直径Ｄ、落下防止用ツメの位置ｈ、ディスク出し入れ用開口部の最大径Ｒ１を用いて式（３）で表される。この式のように、幅ｙの下限は厚みｘによって異なる。
【００２１】
【数６】
2004014085.tif 000005
【００２２】
傾き防止用リブの厚みｘと幅ｙは、ディスクの回転の妨げにならないよう、上式（２）、（３）の範囲で、できるだけ小さい方が好ましい。ｘとｙを小さくするには、（２）式と（３）式で表されるｘとｙの下限を小さくする必要がある。
【００２３】
図３は、ａ＝５．０ｍｍ、ｔ＝１．０ｍｍ、ｂ＝３．０ｍｍ、ｄ＝１．５ｍｍ、Ｄ＝８６ｍｍの場合に算出した傾き防止用リブの厚みｘの下限値（図３中のｘｍｉｎ）をｈに対してプロットしたものである。この図から、ツメの位置ｈの増加に伴って、ｘの下限値が減少することがわかる。リブ幅ｙに関しては、ｈの増加に伴い下限値は増加するが、その増加量は１０−２ｍｍのオーダーであるので事実上無視できる。即ち、ディスク落下用のツメを、ｈが可能な限り大きくなるように設けることで、傾き防止用リブの大きさを小さくすることが可能である。
【００２４】
式（２）〜（４）を見ると、傾き防止用リブの厚みと幅の下限値、落下防止用ツメの幅の下限値は、ツメの高さｈによって決ることが判り、また、傾き防止用リブの厚みと幅、落下防止用ツメの幅はディスクの回転やディスクの出し入れを妨げないように、それぞれの下限値近くに設定する必要があるので、傾き防止用リブの厚みと幅、落下防止用ツメの幅の設計は、ツメ高さｈを決めるだけでよいことになる。以上のように、非常に簡易な方式で、ディスク傾き防止用リブの設計ができることも、本発明の特徴である。
【００２５】
【発明の効果】
ディスクを出し入れ可能な蓋のない開口部をもつディスクカートリッジを用いて、ディスクドライブ装置の設置方向に依らずに記録再生ができる。これによって、ディスクをカートリッジに封入する工程を省きディスクのみで流通させることが出来るので、光磁気ディスクの生産コストの低下、生産性の向上が期待でき、その結果、販売価格も低くなることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートリッジのＡ、Ｂ面の概略図。
【図２】カートリッジを縦置きにした場合の断面図。
【図３】ディスク落下防止用ツメの高さｈとディスク傾き防止用リブの厚さ下限値ｘとの関係図。
【図４】ディスク落下防止用ツメの高さｈとディスク落下防止用ツメの幅との関係図。
【符号の説明】
１　ドライブヘッドアクセス窓
２　衝突防止用リブ
３　ディスクトレイ部
４　ディスク傾き防止用リブ
５　ディスク出し入れ用開口部
６　ディスク落下防止用ツメ
ａ　カートリッジの厚み
ｂ　ディスクトレイ部の深さ
ｄ　ディスクの厚み
Ｄ　ディスクの径
Ｒ１　ディスク出し入れ用開口部の最大径
Ｒ２　ディスク出し入れ用開口部の最小径
ｓ　ディスク落下防止用ツメの幅
ｔ　シェルの厚み
ｔ’　ディスク落下防止用ツメの厚み
ｘ　ディスク傾き防止用リブの厚み
ｙ　ディスク傾き防止用リブの幅
【図１】
2004014085.tif 000009
【図２】
2004014085.tif 000010
【図３】
2004014085.tif 000011
【図４】
2004014085.tif 000012