(57)【要約】【課題】  シェル内部にインナーシェルを設けた構造において環境変化が生じてもディスク状記録媒体とカートリッジとの接触を防止できるようにした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、シェル内部に配置され光ディスクが存在する空間を形成するようにリング部が外周で突き出たインナーシェル４と、を備え、インナーシェルは耐熱性を有し変形が少なくなるように金属材料または荷重たわみ温度が１３５℃以上の耐熱プラスチック材料から構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記シェル内部に配置され前記ディスク状記録媒体が存在する空間を形成するようにリング部が外周で突き出たインナーシェルと、を備え、
前記インナーシェルは耐熱性を有し変形が少なくなるように金属材料または荷重たわみ温度が１３５℃以上の耐熱プラスチック材料から構成されたことを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項２】
前記インナーシェルの前記リングの付け根部近傍に前記ディスク状媒体の外周よりもやや大きい外径を有するリング状部材を取り付けた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。
【請求項３】
前記シェルが第１の開口を有し、前記インナーシェルが前記第１の開口と略同形の第２の開口を有し、
前記シェルと前記インナーシェルとの間に配置されたシャッタを更に備え、
前記インナーシェルを前記シャッタ及び前記シェルに対し相対的に回動させることで前記第１の開口を開閉す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。
【請求項４】
前記荷重たわみ温度が１５０℃以上であることを特徴とする請求項１，２または３に記載のディスクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェル内部にディスク状記録媒体とインナーシェルを収容したディスクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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レーザ光のスポット径がより小さいので塵埃・傷等が情報の記録・再生に影響し易く、このため、ブルーレイディスクのカートリッジは、周囲の塵や挨がカートリッジ内に入らないように通常のカートリッジのシェルに加えて、インナーシェルを設けることで密閉度を上げている。しかしながら、カートリッジの密閉度を上げたことにより、カートリッジの変形が生じると、ディスクに接触しやすい。このため、急激な環境変化が起こると、通常カートリッジ部材として用いられるプラスチック材料では、反りが生じてしまいカートリッジとディスクが接触してしまう。
【特許文献１】特開２００３−１０９３５２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、シェル内部にインナーシェルを設けた構造において環境変化が生じてもディスク状記録媒体とカートリッジとの接触を防止できるようにしたディスクカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、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、前記シェル内部に配置され前記ディスク状記録媒体が存在する空間を形成するようにリング部が外周で突き出たインナーシェルと、を備え、前記インナーシェルは耐熱性を有し変形が少なくなるように金属材料または荷重たわみ温度が１３５℃以上、好ましくは１５０℃以上の耐熱プラスチック材料から構成されたことを特徴とする。
【０００５】
このディスクカートリッジによれば、ディスク状記録媒体が存在する空間を形成するインナーシェルが耐熱性を有し変形の少ない材料から構成されるので、環境変化が生じてもインナーシェルの変形を抑えることができ、ディスク状記録媒体とカートリッジとの接触を防止することができる。
【０００６】
なお、前記インナーシェルの材料としては、ポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホンといったものが好ましい。特に、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンエーテルは、吸水率も０．２％以下と低く、湿度変化に対しても有利である。また、これらを含め、それ以外のプラスチック材料でもガラス等のフィラーを１０〜３０％充填することで用いることができる。また、金属材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金のような軽量の金属材料が好ましい。
【０００７】
ここで、本明細書における「荷重たわみ温度」は、ＩＳＯ７５による荷重たわみ温度試験法による１．８０ＭＰａでの値である。なお、このように、急激な温度変化時のカートリッジ自身の反りを測定し、また、荷重たわみ温度を求めることで、インナーシェルに適切な材料を選定することができる。
【０００８】
また、前記インナーシェルの前記リングの付け根部近傍に前記ディスク状媒体の外周よりもやや大きい外径を有するリング状部材を取り付けることで、インナーシェルの変形を効果的に抑えることができる。
【０００９】
上述のようにして、インナーシェルを変形させないことで、カートリッジとディスク状記録媒体ディスクの接触を防ぐことができるが、特に、インナーシェルのリング部分の形状が急激な環境変化によっても変化することなく保持することで接触を防ぐことができる。
【００１０】
環境変化によってインナーシェルの変形を防ぐために、インナーシェル及びインナーシェルのリング状部材の材料として、温度変化による変形を防ぐために荷重たわみ温度（１．８０ＭＰａ）が１３５℃より大きいものを用いることが好ましい。また、同様に湿度変化によるカートリッジの変形を防ぐために、吸水率が０．２％（２３℃、２４時間）より小さいものを用いることが好ましい。これにより、高温多湿といった厳しい環境下にさらされても、カートリッジが変形することなく、カートリッジとディスク状記録媒体の接触を防ぐことができる。また、これらを満たさない材料でも、ガラス等のフィラーを１０〜３０％充填することで、荷重たわみ温度を大きくし、吸水率を小さくすることができる。
【００１１】
また、前記シェルが第１の開口を有し、前記インナーシェルが前記第１の開口と略同形の第２の開口を有し、前記シェルと前記インナーシェルとの間に配置されたシャッタを更に備え、前記インナーシェルを前記シャッタ及び前記シェルに対し相対的に回動させることで前記第１の開口を開閉するように構成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のディスクカートリッジによれば、シェル内部にインナーシェルを設けた構造において環境変化が生じてもディスク状記録媒体とカートリッジとの接触を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
なお、第１の塵埃進入阻止部１１の内側（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
クランプ部材７は、軟鋼やステンレス鋼等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。クランプ部材７は磁性材料から構成されるので、クランプ軸６７ｂの永久磁石からなる先端部に吸着される。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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を位置決めして溶着リブ８ｇの先端を超音波溶融し、クランプ押さえ部材８が上シェル２１に溶着結合される。
【００４８】
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は自動的に孔８ａの中央部に調芯される。
【００４９】
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。
【００５０】
上述のクランプ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。
【００５１】
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。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。
【００５２】
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。
【００５３】
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２０は図４のインナーシェルの斜視図である。
【００５４】
図２，図４，図２０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。
【００５５】
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。
【００５６】
インナーシェル４は、耐熱性を有し変形の少ない材料から形成され、例えば、ポリカーボネート等の耐熱プラスチック材料から成形により製造できる。かかる材料は、荷重たわみ温度がＩＳＯ７５による荷重たわみ温度試験法による１．８０ＭＰａでの値で１３５℃以上である。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
また、図２０のように、インナーシェル４は、外周に形成されたリング部４１がその形状から剛性が低下しており、リング部４１が開口部４２で細くなっている開口リング部４１ａでは、特に、低下が著しい。そこで、図２の破線で示すように、光ディスク３の外径よりもやや大きい外径を有し線状の金属材料等からなるリング状部材４１ｂをリング部４１と平面部４０との付け根部分に弾性変形させながら嵌め込むようにして取り付ける構成にしてもよい。かかる構成により、リング状部材４１ｂが弾性復元し付け根部分に嵌め込まれ、リング部４１における剛性を向上させることができ、環境変化が起きたときにでも変形し難くなる。
【００６５】
上述のように、環境変化によってインナーシェルの変形を防ぐために、インナーシェル及びインナーシェルのリング状部材４１ｂの材料として、温度変化による変形を防ぐために荷重たわみ温度（１．８０ＭＰａ）が１３５℃より大きいものを用いることが好ましい。また、同様に湿度変化によるカートリッジの変形を防ぐために、吸水率が０．２％（２３℃、２４時間）より小さいものを用いることが好ましい。これにより、高温多湿といった厳しい環境下にさらされても、カートリッジが変形することなく、カートリッジとディスク状記録媒体の接触を防ぐことができる。また、これらを満たさない材料でも、ガラス等のフィラーを１０〜３０％充填することで、荷重たわみ温度を大きくし、吸水率を小さくすることができる。
【００６６】
具体的には、インナーシェルのリング状部材の材料として、ポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホンといったプラスチック材料を用いる。また、これらを含め、それ以外のプラスチック材料でもガラス等のフィラーを１０〜３０％充填することで用いることができる。また、特にアルミニウム、アルミニウム合金といった金属材料を用いるのが好ましい。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
以上のような構造の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ているとき、急激に環境変化が起こった際に、光ディスク３に最も近接しているインナーシェル４が変形してしまうと、インナーシェル４と光ディスク３の接触が問題になるが、上述のように、インナーシェル４は耐熱性を有し変形の少ない材料から構成されるので、インナーシェル４の剛性が向上し、環境変化が生じ温度変動が起きてもインナーシェル４の変形を抑えることができ、インナーシェル４とインナーシェル４に収容された光ディスク３との接触を防止することができる。
【００８７】
以上のように、インナーシェル４に求められる特性としては、温度などの環境変化が起こった際に、変形しないことであるが、この温度変化時の変形について顕著に反映している物性として、荷重たわみ温度がある。荷重たわみ温度とは、ＩＳＯ７５に規定されている荷重たわみ温度試験法により測定して得られる値であって、一定荷重（１．８０ＭＰａ）下で温度を上昇させていった時のたわみ量がある規定値になった時の温度のことである。つまり、荷重たわみ温度は、急激に温度変化させた際にかかる応力により、インナーシェル４を内蔵するディスクカートリッジ１がどの程度反るかを反映しているともいえ、特に、温度上昇時のディスクカートリッジ１の剛性も反映しているので、この値が大きければ、それだけ高温時での剛性が大きく、反りが小さいということである。従って、通常考えられる高温での使用環境としては、最大で７０℃程度であるので、インナーシェル４としては、これよりも大きな荷重たわみ温度が望ましく、例えば１３５℃以上であることが望ましい。インナーシェル４の荷重たわみ温度が１３５℃以上であることで、温度などの環境変化が起こった際に、インナーシェル４が変形し難いので、インナーシェル４と光ディスクの接触を避けることができる。
【実施例】
【００８８】
図２，図４，図２０のようなインナーシェルとして、以下の表１の実施例に示す材料を用い、このインナーシェル単体及びこのインナーシェルと光ディスクを収容したディスクカートリッジの急激な環境変化における反りの変化を測定した。
【００８９】
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。温度環境の急激な変化に対する測定として、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）を７０℃に保持した状態にしておき、２５℃で安定させておいたインナーシェル単体及びインナーシェルと光ディスクを収容したディスクカートリッジを取り出し、その７０℃のケース内に入れて、反りの変化量の測定を行った。短時間の変化の測定が重要であるため、被測定物の取り出しから測定開始までを素早く行った。
【００９０】
また、ＩＳＯ７５による荷重たわみ温度試験法を行い、１．８０ＭＰａの一定荷重下で温度を上昇させていった時のたわみ量を測定し、そのたわみ量が所定値となる温度を求めた。また、比較例として以下の表１に示す材料を用い、同様の測定を行った。この結果を表１に示す。表１から分かるように、荷重たわみ温度が大きいほど、カートリッジの反りを小さくできることが分かる。
【００９１】
【表１】
2005108390.tif 000003
以上のように本発明を実施するための最良の形態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、インナーシェルの形状は、例えば、図２１のように、開口部４２ａが直径方向にほほ直径に等しい程度に大きく形成されるような構造であってもよい。このように開口部４２ａが直径方向に大きい場合には、強度低下が著しいが、本発明を適用することで、温度変動時における変形を抑えることができる。
【００９２】
また、図１乃至図２０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。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】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２】図１のディスクカートリッジの分解斜視図である。
【図３】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】図３のディスクカートリッジの分解斜視図である。
【図５】図４の上シェルの内面図である。
【図６】図２の下シェルの内面図である。
【図７】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】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】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１０】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。
【図１１】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１２】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】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１４】図２のシャッタを上面側から見た斜視図である。
【図１５】図４のシャッタを下面側から見た斜視図である。
【図１６】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】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１８】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】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２０】図４のインナーシェルの斜視図である。
【図２１】図２０のインナーシェルの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
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
４１・・・リング部
４１ｂ・・・リング状部材
４２，４２ａ・・・インナーシェルの開口部
５・・・シャッタ
６・・・開口部
７・・・スタンパ部材
２１・・・上シェル
２２・・・下シェル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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