JP3823778B2 - ディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置、特に少ない押圧力の付与により容易かつ確実にディスクをクランプすることのできるディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスクにおいて、その再生または記録を行うためには、光ディスクを光ディスク装置内のターンテーブル上に支持し、回転させる必要がある。光ディスクは、その略中央に形成された開口部の内径部分をターンテーブルのスピンドルに挿入し、固定することにより、モータ等により回転するスピンドルと共に回転する。
【０００３】
光ディスクをスピンドルに固定するクランプ構造としては、ベアリング等によって回転自在に支持されたパッドをテーパ形状や段付き形状のスピンドルの上方から押し当て、光ディスクをスピンドルとパッドで挟み込むことにより固定するものや、スピンドルの先端に形成されたスピンドル（クランパ）の中心方向に後退動作して光ディスクの開口部の上面側周縁部に係合する複数のクランプ爪により光ディスクをスピンドルに対して固定するもの等がある。前者のパッド方式のクランパ構造は、光ディスクをスピンドルに挿入しパッドを押し当てるだけなので、比較的光ディスクの着脱が容易である反面、パッドの移動機構が必要になったり、パッドの動作スペースが必要になる等構造が複雑になったり、ベアリングの精度が光ディスクの回転精度に影響を与えてしまう虞がある等の問題がある。一方、クランプ爪方式のクランパ構造は、スピンドル先端に配置されたクランプ爪のみでクランプ動作を実現するので構造が容易であり、また、ベアリング等の光ディスクの回転に対するる不安定要因が無い等の利点がある。
【０００４】
光ディスク装置の安定駆動や小型化が望まれる現状においては、シンプルな構造のクランプ爪方式が多用されている。また、最近では、搬送機構により記録／再生位置まで搬送されるスロットイン機構を採用している装置が多く、光ディスクをスピンドルに押し込むだけで動作スペースの増大が抑制可能なクランプ爪方式は有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、クランプ爪方式のクランパは、装置の小型化に有効である反面、光ディスクの着脱は、光ディスクに所定の押圧力を付与し、クランプ爪を後退動作させなければならない。通常、図５（ａ）に示すように、クランプ爪方式を用いたディスククランプ構造１００は、回転自在なスピンドル１０２の先端近傍の周囲に沿って同一形状でスピンドル１０２の中心方向に後退可能な複数個（例えば３個）のクランプ爪１０４が配置されている。このようなディスククランプ構造１００に対して光ディスク１０６をクランプする場合には、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、全てのクランプ爪１０４を同時に後退動作させる必要がある。そのため、図５（ｆ）に示すように、３個のクランプ爪１０４を同時に後退動作させることができるように、瞬間的に大きな押圧力（最大押圧力）を必要とする。例えば、ユーザが光ディスク１０６を支持し、ディスククランプ構造１００にクランプさせようとすると、大きな押圧力が要求されるため、押圧時に光ディスク１０６が撓みユーザに不安感を与えてしまったり、場合によっては光ディスク１０６が変形したり破損したりする虞もあるという問題がある。また、光ディスク１０６を自動クランプする駆動機構を有する光ディスク装置においては、大きな押圧力を発生させるためには、大きな剛性の駆動機構を必要とすると共に、機構駆動時の消費電力も増大するという問題もある。さらに、撓み、変形、破損等の虞もある。なお、クランプ爪１０４は１２０°間隔で配置されているが、図５（ｂ）〜（ｅ）の場合、クランプ爪１０４の後退動作を明確にするために、図中の左右にクランプ爪１０４を図示している。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する問題に鑑みなされたものであり、その目的は、クランプ爪を用いたクランパにディスクを少ない押圧力（最大押圧力）で容易かつ確実にクランプすることのできるディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、前記開口部分と接触する先に後退動作を完了するクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度は、他のクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度より大きいことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、少なくとも３個配置されたクランプ爪のうち１つは、他のものより先に後退動作を開始する。つまり、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値は低減されるので、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１０】
この構成によれば、ディスクを係合させる時に、ディスク面と成す角度が大きなクランプ爪側にディスクが傾き、傾いた側に押圧力の作用点が移動し、小さな角度のクランプ爪側より後退動作を先に開始する。この時必要とされる力は、角度の大きなクランプ爪を後退させるために必要な押圧力のみである。また、角度の小さなクランプ爪を後退させる場合も一度に後退させるクランプ爪の数が減るのでその分、必要とされる押圧力が低減できる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１１】
また、他の本発明は、ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、先に後退動作を完了するクランプ爪の後退動作方向の頂部における、該後退動作方向と直交する方向の高さは他のクランプ爪の高さより高いことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、クランパに対してディスクが垂直に供給される場合、高さの高いクランプ爪が先にディスクに接触して後退動作を開始する。この場合も、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記構成において、前記クランプ爪は、付勢手段により常時クランプ方向に付勢され、先に後退動作を完了するクランプ爪の付勢手段の付勢力は、他のクランプ爪の付勢力より小さいこと特徴とする。
【００１４】
ここで、クランプ爪の付勢力の調整は、クランプ爪を定常状態に付勢するスプリング等の弾性部材の弾性力を調整することにより行うことができる。
【００１５】
この構成によれば、付勢力の小さいクランプ爪が他のものより先に後退動作開始する。この場合も、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１６】
なお、上述のディスククランプ構造を光ディスク装置に適用することにより、光ディスク装置において、光ディスクの着脱のために付与する力を低減することが可能になり、装置の小型化、消費電力の低減、光ディスクへのダメージの低減を容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１には、後述する各実施形態のディスククランプ構造（クランパ）１０を含む光ディスク装置１２の構成概念図が示されている。光ディスク装置１２はＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク１４を、モータ等により駆動するディスク搬送機構１６等を用いて、光ディスク装置１２内部のディスククランプ構造１０を先端近傍に有するスピンドル１８の位置に搬送する。ディスク搬送機構１６は、例えば光ディスク１４の非記録領域を把持してディスク供給位置、スロットインタイプの場合は、ディスク挿入口（不図示）の位置からスピンドル１８の直上まで例えば図中矢印Ａ方向の搬送移動により移動する。図示しないセンサ等によりスピンドル１８の直上位置への移動が確認されたら、スピンドル１８の軸方向、つまり図中Ｂ方向へディスク搬送機構１６を移動させ、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する。なお、ディスク搬送機構１６の一連の動作はディスク搬送制御部２０によって制御させる。光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に、ディスク搬送機構１６は、光ディスク１４をスピンドル１８に所定の押圧力で押し付けることによりディスククランプ構造１０を機能させ、光ディスク１４をスピンドル１８に固定する。なお、ディスククランプ構造１０は、スピンドル１８の先端部近傍に配置されたクランプ爪１０ａをスピンドル１８の中心方向に後退動作して光ディスク１４の開口部１４ａの上面側周縁部に係合することにより、クランプ動作を行う。
【００１９】
光ディスク１４のスピンドル１８への固定が確認されたらスピンドル駆動モータ制御部２２により、スピンドル１８、すなわち光ディスク１４を所定の速度で回転させて、光ディスク１４の再生または記録を行う。なお、ディスク搬送制御部２０やスピンドル駆動モータ制御部２２は光ディスク装置１２の全体制御を行う光ディスク制御部２４によって統括制御されている。この光ディスク制御部２４には光ディスク１４の再生または記録を行う光ピックアップ（不図示）の制御を行う光ピックアップ制御部２６等も接続されている。もちろん、ディスク搬送制御部２０やスピンドル駆動モータ制御部２２、光ピックアップ制御部２６等を光ディスク制御部２４内部に一体構成してもよい。
【００２０】
前述したように、光ディスク１４をスピンドル１８に固定する場合に必要とされる押圧力を、できるだけ小さくすることが光ディスク装置１２の小型化や消費電力の低減において重要である。
【００２１】
以下、押圧力を低減することのできるディスククランプ構造１０の詳細について説明する。
【００２２】
実施形態１．
図２には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態１の構成概念図が示されている。なお、以下に示す各実施形態において、特定のクランプ爪の動作と、それ以外のクランプ爪の動作状態の違いを示すために、図５と同様に、図の左右位置にクランプ爪を示している。
【００２３】
ディスククランプ構造１０を構成する部品構成は、図５に示す従来のクランプ構造と同じである。すなわち、ベース２８から回転自在に突出したスピンドル１８の先端近傍の周囲に沿って、複数、例えば３個のクランプ爪３０（３０ａ，３０ｂ、不図示の３０ｃ）が配置されている。スピンドル１８は、周知のディスク、例えばＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク１４の略中央部に形成された円形の開口部１４ａが挿通可能な、前記開口部１４ａの直径より僅かに細い円筒形状を呈している。また、クランプ爪３０は、光ディスクの開口部１４ａを容易にスピンドル１８の下方に案内できるように、平坦な斜面または曲面を呈している。さらに、クランプ爪３０はスピンドル１８の中心方向に後退自在で、定常状態では、スピンドル１８の半径方向外側に付勢された小形のチップ形状を呈している。
【００２４】
本実施形態１において、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３０を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３０の後退動作をアンバランスに行わせている。
【００２５】
本実施形態１の特徴的事項は、クランプ爪３０の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３０の接触面とディスク面との成す角度を他のクランプ爪３０の接触面とディスク面との成す角度より大きくしているところである。
【００２６】
つまり、図２（ａ）に示すように、光ディスク１４のディスク面Ａ（通常、記録面）とクランプ爪３０ａの接触面３０ａｔとの成す角度αと、他のクランプ爪３０ｂの接触面３０ｂｔとディスク面Ａとの成す角度βの関係をα＞βにしている。例えば、α＝４０°、β＝３０°に設定することができる。実施形態１においては、３個のクランプ爪３０のうち、クランプ爪３０ａのみ角度αに設定し、残りの２個を角度βに設定した例を示している。なお、クランプ爪３０を加工する時には加工誤差を含み、また、スピンドル１８に組み付ける時には組み付け誤差を含む。さらに、他の構成部品に起因する誤差（例えばクランプ爪３０を定常状態に付勢する付勢部材の誤差等）を含む。従って、前記角度αは、角度βに対して前記各誤差の総合値を上回る値（例えば、１０°以上）で設定する必要がある。なお、実施形態１においては、クランプ爪３０を定常状態に付勢する付勢部材（例えば、スプリング）の付勢力は全てのクランプ爪３０で実質的に均一であるとする。
【００２７】
このように、光ディスク１４のディスク面Ａとクランプ爪３０の接触面との成す角度を変化させることにより、角度を大きくした方のクランプ爪（実施形態１の場合、クランプ爪３０ａ）の方を、角度の小さいクランプ爪（実施形態１の場合、クランプ爪３０ｂ）より先に後退動作させることができる。図２（ｂ）〜（ｅ）にクランプ爪３０及び光ディスク１４の挙動が示されている。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図２（ｃ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階では、光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部は、３個のクランプ爪３０に接触するが、前述したように、３個のクランプ爪３０のうちクランプ爪３０ａのみ角度αが大きいので、光ディスク１４の降下に伴い、光ディスク１４は、図２（ｄ）に示すように、クランプ爪３０ａ側に傾きだす。なお、ディスク搬送機構１６はダンパ等の緩衝機構を有し、所定範囲内で任意の方向に傾くことができるものとする。その結果、傾いた側に押圧力の作用点が移動し、クランプ爪３０ａ中心に光ディスク１４に付与される押圧力が働くようになる。そして、クランプ爪３０ａが、まずスピンドル１８の中心方向に後退動作を開始する。この時必要とされる押圧力は、クランプ爪３０ａのみを後退させる力である。そして、光ディスク１４の開口部１４ａの一部を所定のクランプ位置Ｃ（クランプ爪３０の下側）に導く。
【００２９】
その後、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３０ｂ，３０ｃ（３０ｃは不図示）も同様に後退動作を行い、図２（ｅ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３０は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａをスピンドル１８に固定する。
【００３０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３０を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３０ａが他のクランプ爪３０ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図２（ｆ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３０を動作状態にすることができる。
【００３１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３０の角度を他のクランプ爪３０の角度より大きくなるように非同一に形成することにより、角度の大きなクランプ爪３０の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、ディスク搬送機構１６の機械剛性を低くすることが可能になり、光ディスク装置１２の小型化に寄与することができる。また、最大押圧力の低下に伴い、ディスク搬送機構１６を駆動するための消費電力の低減が可能になり、省電力化にも寄与することができる。
【００３２】
また、ユーザが自身で光ディスク１４を支持してディスククランプ機構１０に装着する場合でも、必要とされる最大押圧力を低減することができるので、光ディスク１４のクランプ動作が容易になると共に、撓み量が少なくユーザの不安感も解消される。また、撓みが少ないため、光ディスク１４の変形や破損も回避することができる。さらに、最大押圧力が低下することにより、ディスククランプ動作自体が容易になり、安定し、かつ信頼性のあるクランプ動作を行うことが可能になる。
【００３３】
実施形態２．
図３には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態２の構成概念図が示されている。
【００３４】
実施形態２のディスククランプ構造１０は、クランプ爪３２（実施形態２においても３個のクランプ爪３２ａ，３２ｂ、及び不図示の３２ｃが設けられている）の形状が前述した実施形態１と異なるのみで、他の構成は同じである。
【００３５】
本実施形態２においても、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３２を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３２の後退動作がアンバランスに行われるようにしている。
【００３６】
本実施形態２の特徴的事項は、クランプ爪３２の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３２の後退動作方向と直交する方向の高さを他のクランプ爪３２の高さより高くしているところである。
【００３７】
つまり、図３（ａ）に示すように、任意のクランプ爪３２、例えばクランプ爪３２ａのスピンドル１８の半径方向に頂部３２ａｔのベース２８からの高さＨ1と、他のクランプ爪３２、例えばクランプ爪３２ｂの頂部３２ｂｔのベース２８からの高さＨ2との関係がＨ1＞Ｈ2にしている。例えば、Ｈ1とＨ2との差が、０．２〜０．３ｍｍ程度に設定することができる。実施形態２においては、３個のクランプ爪３２のうち、クランプ爪３２ａのみ高さＨ1に設定し、残りの２個を高さＨ2に設定した例を示している。なお、実施形態２の場合もクランプ爪３２は前述したような各種誤差を含んでいるので、前記高さＨ1は、高さＨ2に対して前記各誤差の総合値（例えば、０．１ｍｍ）を上回る値で設定する必要がある。
【００３８】
このように、クランプ爪３２の高さを変化させることにより、高さを高くした方のクランプ爪（実施形態２の場合、クランプ爪３２ａ）の方を、高さの低いクランプ爪（実施形態２の場合、クランプ爪３２ｂ等）より先に光ディスク１４に当接させることが可能になり、先に当接したクランプ爪３２の後退動作を先に完了させることができる。図３（ｂ）〜（ｅ）にクランプ爪３２の挙動が示されている。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図３（ｃ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階で、高さの高いクランプ爪３２ａに相対する光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部のみが接触する。さらに、光ディスク１４の降下が継続されると、図３（ｄ）に示すように、クランプ爪３２ａのみが、まずスピンドル１８の中心方向に後退動作を開始する。この時必要とされる押圧力は、クランプ３２ａのみを後退させる力である。さらに、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３２ｂ，３２ｃ（３２ｃは不図示）に対応する光ディスク１４の開口部１４ａも接触し始め、同様にクランプ爪３２ｂ，３２ｃの後退動作を開始させる。その結果、図３（ｅ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３２は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａがスピンドル１８に固定される。
【００４０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３２を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３２ａが他のクランプ爪３２ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図３（ｆ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３２を動作状態にすることができる。
【００４１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３２の高さを他のクランプ爪３２の高さより高くなるように非同一に形成することにより、高さの高いクランプ爪３２の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、前述した実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
実施形態３．
図４には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態３の構成概念図が示されている。
【００４３】
実施形態３のディスククランプ構造１０は、前述した実施形態１，２と異なり、クランプ爪３４（実施形態３においても３個のクランプ爪３４ａ，３４ｂ、及び不図示の３４ｃが設けられている）の形状は全て実質的に同一であるが、各クランプ爪３４をスピンドル１８の直径方向外側に付勢する付勢部材、例えばスプリングの付勢力が変化させてある。
【００４４】
本実施形態３においても、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３４を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３４の後退動作をアンバランスに行わせている。
【００４５】
本実施形態３の特徴的事項は、クランプ爪３４の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３４の付勢手段の付勢力を他のクランプ爪３４の付勢力より小さくしているとことである。
【００４６】
つまり、任意のクランプ爪３４、例えばクランプ爪３４ａの付勢力Ｐ1と、他のクランプ爪３４、例えばクランプ爪３４ｂの付勢力Ｐ2との関係がＰ1＜Ｐ2になっている。例えば、Ｐ2に対してＰ1の付勢力が１０〜２０％程度小さくなるように設定する。実施形態３においては、３個のクランプ爪３４のうち、クランプ爪３４ａのみ付勢力を小さく設定し、残りの２個の付勢力を通常または大きく設定した例を示している。なお、実施形態３の場合もクランプ爪３４は前述したような各種誤差を含んでいるので、前記付勢力変化は、前記各誤差の総合値を考慮し、常に先に後退動作を完了するクランプ爪が発生するように付勢力を設定する必要がある。
【００４７】
このように、クランプ爪３４の付勢力を変化させることにより、光ディスク１４の挿入動作を行った場合、付勢力を小さくしたクランプ爪（実施形態３の場合、クランプ爪３４ａ）を、他のクランプ爪（実施形態３の場合、クランプ爪３４ｂ等）より先に後退動作させることができる。図４（ａ）〜（ｄ）にクランプ爪３４及び光ディスク１４の挙動が示されている。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図４（ｂ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階では、光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部は、３個のクランプ爪３４に接触するが、前述したように、３個のクランプ爪３４のうちクランプ爪３４ａのみ付勢力が小さいので、光ディスク１４の降下に伴い、クランプ爪３４ａのみが先に後退動作（押し込み動作）を開始する。その結果、光ディスク１４は、図４（ｃ）に示すように、クランプ爪３４ａ側に傾きだす。なお、実施形態３においても、ディスク搬送機構１６はダンパ等の緩衝機構を有し、所定範囲内で任意の方向に傾くことができるものとする。この時、ディスク搬送機構１６に必要とされる押圧力は、クランプ３４ａのみを後退させる力である。そして、光ディスク１４の開口部１４ａの一部を所定のクランプ位置Ｃに導く。
【００４９】
その後、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３４ｂ，３４ｃ（３４ｃは不図示）も同様に後退動作を行い、図４（ｄ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３４は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａをスピンドル１８に固定する。
【００５０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３４を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３４ａが他のクランプ爪３４ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図４（ｅ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３４を動作状態にすることができる。
【００５１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３４の付勢力を他のクランプ爪３４の付勢力より小さくなるように非同一に形成することにより、付勢力の小さなクランプ爪３４の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、前述した実施形態１，２と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
なお、上述した各実施形態においては、３個のクランプ爪のうち先に１つのクランプ爪の後退動作が完了し、残りの２個が同時に後退動作を完了する例を示し、ディスク挿入時に要求される最大押圧力を低減する構成を示した。すなわち、ディスク搬送機構１６に必要とされる押圧力を、２個のクランプ爪を同時に進退動作させる力まで低減させる例を示したが、各クランプ爪の後退動作が同時に発生しないようにすればよく、例えば、順番に時間差で後退動作を完了するようにしてもよい。この場合、クランプ動作完了までの時間は長くなるが、ディスク挿入時に要求される最大押圧力は１個のクランプ爪を後退動作させる分のみになり、さらに、必要押圧力の低減が可能になる。また、先に任意に数個のクランプ爪の後退動作を完了し、その後残りのクランプ爪の後退動作を行うようにしても、上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、各実施形態において、クランプ爪が３個のクランプ機構を示したが、ディスクを安定して保持できる数であれば、その数は適宜選択可能である。この場合も各クランプ爪の後退動作をアンバランスに行わせることにより、上述した実施形態と同様に、必要となる押圧力の低減を行うことができる。
【００５３】
さらに、各実施形態に示したアンバランス達成手法（角度変更、高さ変更、付勢力変更）を組み合わせても必要となる押圧力の低減を行うことが可能で、詳細な押圧力調整を行うことができる。また、各実施形態で示したアンバランス達成手法は、一例であり、各クランプ爪の後退動作が同時に発生しないようにできる構成であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、上述した実施形態においては、必要となる押圧力の低減を行うことにより、自動のディスク搬送機構を有する光ディスク装置の小型化や省電力化が可能になる例を示したが、手動により光ディスク１４を直接スピンドル１８に挿入する場合でも、上述した構成によれば、その時に必要となる押圧力を低減することが可能になり、光ディスク１４の装着が容易になる。その結果、装着時に、光ディスク１４が撓んだり、変形してしまう等のトラブルを防止することができる。
【００５５】
また、上述した各実施形態においては、光ディスク１４のスピンドル１８への挿入時の挙動を例に取り説明したが、後退動作を先に終了するクランプ爪を設けることにより、スピンドル１８に固定された状態の光ディスク１４をスピンドル１８のクランプ機構１０から抜き取る時にも同様に、抜き取り力の分散が可能になり、動作に必要となる力が低減可能になり、光ディスク１４の抜き取り時にも上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数存在するクランプ爪を非同一に形成することにより、ディスクを少ない押圧力で容易かつ確実にクランプすることが可能になる。また、ディスククランプ構造の小型化、省電力化等のシンプル化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るディスククランプ構造を含む光ディスク装置の構成概念を説明する説明図である。
【図２】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態１を説明する説明図である。
【図３】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態２を説明する説明図である。
【図４】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態３を説明する説明図である。
【図５】 従来のディスククランプ構造を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ ディスククランプ機構、１２ 光ディスク装置、１４ 光ディスク、１４ａ 開口部、１６ ディスク搬送機構、１８ スピンドル、２０ ディスク搬送制御部、２２ スピンドル駆動モータ制御部、２４ 光ディスク制御部、２６光ピックアップ制御部、２８ ベース、３０，３２，３４，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ クランプ爪、３０ａｔ，３０ｂｔ 接触面、Ａ ディスク面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置、特に少ない押圧力の付与により容易かつ確実にディスクをクランプすることのできるディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスクにおいて、その再生または記録を行うためには、光ディスクを光ディスク装置内のターンテーブル上に支持し、回転させる必要がある。光ディスクは、その略中央に形成された開口部の内径部分をターンテーブルのスピンドルに挿入し、固定することにより、モータ等により回転するスピンドルと共に回転する。
【０００３】
光ディスクをスピンドルに固定するクランプ構造としては、ベアリング等によって回転自在に支持されたパッドをテーパ形状や段付き形状のスピンドルの上方から押し当て、光ディスクをスピンドルとパッドで挟み込むことにより固定するものや、スピンドルの先端に形成されたスピンドル（クランパ）の中心方向に後退動作して光ディスクの開口部の上面側周縁部に係合する複数のクランプ爪により光ディスクをスピンドルに対して固定するもの等がある。前者のパッド方式のクランパ構造は、光ディスクをスピンドルに挿入しパッドを押し当てるだけなので、比較的光ディスクの着脱が容易である反面、パッドの移動機構が必要になったり、パッドの動作スペースが必要になる等構造が複雑になったり、ベアリングの精度が光ディスクの回転精度に影響を与えてしまう虞がある等の問題がある。一方、クランプ爪方式のクランパ構造は、スピンドル先端に配置されたクランプ爪のみでクランプ動作を実現するので構造が容易であり、また、ベアリング等の光ディスクの回転に対するる不安定要因が無い等の利点がある。
【０００４】
光ディスク装置の安定駆動や小型化が望まれる現状においては、シンプルな構造のクランプ爪方式が多用されている。また、最近では、搬送機構により記録／再生位置まで搬送されるスロットイン機構を採用している装置が多く、光ディスクをスピンドルに押し込むだけで動作スペースの増大が抑制可能なクランプ爪方式は有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、クランプ爪方式のクランパは、装置の小型化に有効である反面、光ディスクの着脱は、光ディスクに所定の押圧力を付与し、クランプ爪を後退動作させなければならない。通常、図５（ａ）に示すように、クランプ爪方式を用いたディスククランプ構造１００は、回転自在なスピンドル１０２の先端近傍の周囲に沿って同一形状でスピンドル１０２の中心方向に後退可能な複数個（例えば３個）のクランプ爪１０４が配置されている。このようなディスククランプ構造１００に対して光ディスク１０６をクランプする場合には、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、全てのクランプ爪１０４を同時に後退動作させる必要がある。そのため、図５（ｆ）に示すように、３個のクランプ爪１０４を同時に後退動作させることができるように、瞬間的に大きな押圧力（最大押圧力）を必要とする。例えば、ユーザが光ディスク１０６を支持し、ディスククランプ構造１００にクランプさせようとすると、大きな押圧力が要求されるため、押圧時に光ディスク１０６が撓みユーザに不安感を与えてしまったり、場合によっては光ディスク１０６が変形したり破損したりする虞もあるという問題がある。また、光ディスク１０６を自動クランプする駆動機構を有する光ディスク装置においては、大きな押圧力を発生させるためには、大きな剛性の駆動機構を必要とすると共に、機構駆動時の消費電力も増大するという問題もある。さらに、撓み、変形、破損等の虞もある。なお、クランプ爪１０４は１２０°間隔で配置されているが、図５（ｂ）〜（ｅ）の場合、クランプ爪１０４の後退動作を明確にするために、図中の左右にクランプ爪１０４を図示している。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する問題に鑑みなされたものであり、その目的は、クランプ爪を用いたクランパにディスクを少ない押圧力（最大押圧力）で容易かつ確実にクランプすることのできるディスククランプ構造及びそれを有する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、前記開口部分と接触する先に後退動作を完了するクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度は、他のクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度より大きいことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、少なくとも３個配置されたクランプ爪のうち１つは、他のものより先に後退動作を開始する。つまり、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値は低減されるので、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１０】
この構成によれば、ディスクを係合させる時に、ディスク面と成す角度が大きなクランプ爪側にディスクが傾き、傾いた側に押圧力の作用点が移動し、小さな角度のクランプ爪側より後退動作を先に開始する。この時必要とされる力は、角度の大きなクランプ爪を後退させるために必要な押圧力のみである。また、角度の小さなクランプ爪を後退させる場合も一度に後退させるクランプ爪の数が減るのでその分、必要とされる押圧力が低減できる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１１】
また、他の本発明は、ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、先に後退動作を完了するクランプ爪の後退動作方向の頂部における、該後退動作方向と直交する方向の高さは他のクランプ爪の高さより高いことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、クランパに対してディスクが垂直に供給される場合、高さの高いクランプ爪が先にディスクに接触して後退動作を開始する。この場合も、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、前記構成において、前記クランプ爪は、付勢手段により常時クランプ方向に付勢され、先に後退動作を完了するクランプ爪の付勢手段の付勢力は、他のクランプ爪の付勢力より小さいこと特徴とする。
【００１４】
ここで、クランプ爪の付勢力の調整は、クランプ爪を定常状態に付勢するスプリング等の弾性部材の弾性力を調整することにより行うことができる。
【００１５】
この構成によれば、付勢力の小さいクランプ爪が他のものより先に後退動作開始する。この場合も、クランプ爪の後退動作がアンバランスになり、複数のクランプ爪を後退させる押圧力を分散することができる。その結果、必要とされるディスクに付与する押圧力の最大値を低減することが可能になり、最大押圧力を少なくしても良好にディスクをクランプ爪でクランプすることができる。
【００１６】
なお、上述のディスククランプ構造を光ディスク装置に適用することにより、光ディスク装置において、光ディスクの着脱のために付与する力を低減することが可能になり、装置の小型化、消費電力の低減、光ディスクへのダメージの低減を容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１には、後述する各実施形態のディスククランプ構造（クランパ）１０を含む光ディスク装置１２の構成概念図が示されている。光ディスク装置１２はＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク１４を、モータ等により駆動するディスク搬送機構１６等を用いて、光ディスク装置１２内部のディスククランプ構造１０を先端近傍に有するスピンドル１８の位置に搬送する。ディスク搬送機構１６は、例えば光ディスク１４の非記録領域を把持してディスク供給位置、スロットインタイプの場合は、ディスク挿入口（不図示）の位置からスピンドル１８の直上まで例えば図中矢印Ａ方向の搬送移動により移動する。図示しないセンサ等によりスピンドル１８の直上位置への移動が確認されたら、スピンドル１８の軸方向、つまり図中Ｂ方向へディスク搬送機構１６を移動させ、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する。なお、ディスク搬送機構１６の一連の動作はディスク搬送制御部２０によって制御させる。光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に、ディスク搬送機構１６は、光ディスク１４をスピンドル１８に所定の押圧力で押し付けることによりディスククランプ構造１０を機能させ、光ディスク１４をスピンドル１８に固定する。なお、ディスククランプ構造１０は、スピンドル１８の先端部近傍に配置されたクランプ爪１０ａをスピンドル１８の中心方向に後退動作して光ディスク１４の開口部１４ａの上面側周縁部に係合することにより、クランプ動作を行う。
【００１９】
光ディスク１４のスピンドル１８への固定が確認されたらスピンドル駆動モータ制御部２２により、スピンドル１８、すなわち光ディスク１４を所定の速度で回転させて、光ディスク１４の再生または記録を行う。なお、ディスク搬送制御部２０やスピンドル駆動モータ制御部２２は光ディスク装置１２の全体制御を行う光ディスク制御部２４によって統括制御されている。この光ディスク制御部２４には光ディスク１４の再生または記録を行う光ピックアップ（不図示）の制御を行う光ピックアップ制御部２６等も接続されている。もちろん、ディスク搬送制御部２０やスピンドル駆動モータ制御部２２、光ピックアップ制御部２６等を光ディスク制御部２４内部に一体構成してもよい。
【００２０】
前述したように、光ディスク１４をスピンドル１８に固定する場合に必要とされる押圧力を、できるだけ小さくすることが光ディスク装置１２の小型化や消費電力の低減において重要である。
【００２１】
以下、押圧力を低減することのできるディスククランプ構造１０の詳細について説明する。
【００２２】
実施形態１．
図２には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態１の構成概念図が示されている。なお、以下に示す各実施形態において、特定のクランプ爪の動作と、それ以外のクランプ爪の動作状態の違いを示すために、図５と同様に、図の左右位置にクランプ爪を示している。
【００２３】
ディスククランプ構造１０を構成する部品構成は、図５に示す従来のクランプ構造と同じである。すなわち、ベース２８から回転自在に突出したスピンドル１８の先端近傍の周囲に沿って、複数、例えば３個のクランプ爪３０（３０ａ，３０ｂ、不図示の３０ｃ）が配置されている。スピンドル１８は、周知のディスク、例えばＣＤやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク１４の略中央部に形成された円形の開口部１４ａが挿通可能な、前記開口部１４ａの直径より僅かに細い円筒形状を呈している。また、クランプ爪３０は、光ディスクの開口部１４ａを容易にスピンドル１８の下方に案内できるように、平坦な斜面または曲面を呈している。さらに、クランプ爪３０はスピンドル１８の中心方向に後退自在で、定常状態では、スピンドル１８の半径方向外側に付勢された小形のチップ形状を呈している。
【００２４】
本実施形態１において、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３０を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３０の後退動作をアンバランスに行わせている。
【００２５】
本実施形態１の特徴的事項は、クランプ爪３０の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３０の接触面とディスク面との成す角度を他のクランプ爪３０の接触面とディスク面との成す角度より大きくしているところである。
【００２６】
つまり、図２（ａ）に示すように、光ディスク１４のディスク面Ａ（通常、記録面）とクランプ爪３０ａの接触面３０ａｔとの成す角度αと、他のクランプ爪３０ｂの接触面３０ｂｔとディスク面Ａとの成す角度βの関係をα＞βにしている。例えば、α＝４０°、β＝３０°に設定することができる。実施形態１においては、３個のクランプ爪３０のうち、クランプ爪３０ａのみ角度αに設定し、残りの２個を角度βに設定した例を示している。なお、クランプ爪３０を加工する時には加工誤差を含み、また、スピンドル１８に組み付ける時には組み付け誤差を含む。さらに、他の構成部品に起因する誤差（例えばクランプ爪３０を定常状態に付勢する付勢部材の誤差等）を含む。従って、前記角度αは、角度βに対して前記各誤差の総合値を上回る値（例えば、１０°以上）で設定する必要がある。なお、実施形態１においては、クランプ爪３０を定常状態に付勢する付勢部材（例えば、スプリング）の付勢力は全てのクランプ爪３０で実質的に均一であるとする。
【００２７】
このように、光ディスク１４のディスク面Ａとクランプ爪３０の接触面との成す角度を変化させることにより、角度を大きくした方のクランプ爪（実施形態１の場合、クランプ爪３０ａ）の方を、角度の小さいクランプ爪（実施形態１の場合、クランプ爪３０ｂ）より先に後退動作させることができる。図２（ｂ）〜（ｅ）にクランプ爪３０及び光ディスク１４の挙動が示されている。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図２（ｃ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階では、光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部は、３個のクランプ爪３０に接触するが、前述したように、３個のクランプ爪３０のうちクランプ爪３０ａのみ角度αが大きいので、光ディスク１４の降下に伴い、光ディスク１４は、図２（ｄ）に示すように、クランプ爪３０ａ側に傾きだす。なお、ディスク搬送機構１６はダンパ等の緩衝機構を有し、所定範囲内で任意の方向に傾くことができるものとする。その結果、傾いた側に押圧力の作用点が移動し、クランプ爪３０ａ中心に光ディスク１４に付与される押圧力が働くようになる。そして、クランプ爪３０ａが、まずスピンドル１８の中心方向に後退動作を開始する。この時必要とされる押圧力は、クランプ爪３０ａのみを後退させる力である。そして、光ディスク１４の開口部１４ａの一部を所定のクランプ位置Ｃ（クランプ爪３０の下側）に導く。
【００２９】
その後、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３０ｂ，３０ｃ（３０ｃは不図示）も同様に後退動作を行い、図２（ｅ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３０は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａをスピンドル１８に固定する。
【００３０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３０を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３０ａが他のクランプ爪３０ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図２（ｆ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３０を動作状態にすることができる。
【００３１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３０の角度を他のクランプ爪３０の角度より大きくなるように非同一に形成することにより、角度の大きなクランプ爪３０の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、ディスク搬送機構１６の機械剛性を低くすることが可能になり、光ディスク装置１２の小型化に寄与することができる。また、最大押圧力の低下に伴い、ディスク搬送機構１６を駆動するための消費電力の低減が可能になり、省電力化にも寄与することができる。
【００３２】
また、ユーザが自身で光ディスク１４を支持してディスククランプ機構１０に装着する場合でも、必要とされる最大押圧力を低減することができるので、光ディスク１４のクランプ動作が容易になると共に、撓み量が少なくユーザの不安感も解消される。また、撓みが少ないため、光ディスク１４の変形や破損も回避することができる。さらに、最大押圧力が低下することにより、ディスククランプ動作自体が容易になり、安定し、かつ信頼性のあるクランプ動作を行うことが可能になる。
【００３３】
実施形態２．
図３には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態２の構成概念図が示されている。
【００３４】
実施形態２のディスククランプ構造１０は、クランプ爪３２（実施形態２においても３個のクランプ爪３２ａ，３２ｂ、及び不図示の３２ｃが設けられている）の形状が前述した実施形態１と異なるのみで、他の構成は同じである。
【００３５】
本実施形態２においても、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３２を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３２の後退動作がアンバランスに行われるようにしている。
【００３６】
本実施形態２の特徴的事項は、クランプ爪３２の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３２の後退動作方向と直交する方向の高さを他のクランプ爪３２の高さより高くしているところである。
【００３７】
つまり、図３（ａ）に示すように、任意のクランプ爪３２、例えばクランプ爪３２ａのスピンドル１８の半径方向に頂部３２ａｔのベース２８からの高さＨ1と、他のクランプ爪３２、例えばクランプ爪３２ｂの頂部３２ｂｔのベース２８からの高さＨ2との関係がＨ1＞Ｈ2にしている。例えば、Ｈ1とＨ2との差が、０．２〜０．３ｍｍ程度に設定することができる。実施形態２においては、３個のクランプ爪３２のうち、クランプ爪３２ａのみ高さＨ1に設定し、残りの２個を高さＨ2に設定した例を示している。なお、実施形態２の場合もクランプ爪３２は前述したような各種誤差を含んでいるので、前記高さＨ1は、高さＨ2に対して前記各誤差の総合値（例えば、０．１ｍｍ）を上回る値で設定する必要がある。
【００３８】
このように、クランプ爪３２の高さを変化させることにより、高さを高くした方のクランプ爪（実施形態２の場合、クランプ爪３２ａ）の方を、高さの低いクランプ爪（実施形態２の場合、クランプ爪３２ｂ等）より先に光ディスク１４に当接させることが可能になり、先に当接したクランプ爪３２の後退動作を先に完了させることができる。図３（ｂ）〜（ｅ）にクランプ爪３２の挙動が示されている。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図３（ｃ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階で、高さの高いクランプ爪３２ａに相対する光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部のみが接触する。さらに、光ディスク１４の降下が継続されると、図３（ｄ）に示すように、クランプ爪３２ａのみが、まずスピンドル１８の中心方向に後退動作を開始する。この時必要とされる押圧力は、クランプ３２ａのみを後退させる力である。さらに、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３２ｂ，３２ｃ（３２ｃは不図示）に対応する光ディスク１４の開口部１４ａも接触し始め、同様にクランプ爪３２ｂ，３２ｃの後退動作を開始させる。その結果、図３（ｅ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３２は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａがスピンドル１８に固定される。
【００４０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３２を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３２ａが他のクランプ爪３２ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図３（ｆ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３２を動作状態にすることができる。
【００４１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３２の高さを他のクランプ爪３２の高さより高くなるように非同一に形成することにより、高さの高いクランプ爪３２の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、前述した実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
実施形態３．
図４には、本実施形態に係るディスククランプ構造１０の実施形態３の構成概念図が示されている。
【００４３】
実施形態３のディスククランプ構造１０は、前述した実施形態１，２と異なり、クランプ爪３４（実施形態３においても３個のクランプ爪３４ａ，３４ｂ、及び不図示の３４ｃが設けられている）の形状は全て実質的に同一であるが、各クランプ爪３４をスピンドル１８の直径方向外側に付勢する付勢部材、例えばスプリングの付勢力が変化させてある。
【００４４】
本実施形態３においても、光ディスク１４をスピンドル１８に挿入する時に必要となる力、つまり、光ディスク１４をスピンドル１８の下方に押圧することにより定常状態でスピンドル１８の半径方向外側に付勢されたクランプ爪３４を中心方向に後退動作させるために必要とされる押圧力を低減させるために、各クランプ爪３４の後退動作をアンバランスに行わせている。
【００４５】
本実施形態３の特徴的事項は、クランプ爪３４の後退動作をアンバランスに行わせるために、任意のクランプ爪３４の付勢手段の付勢力を他のクランプ爪３４の付勢力より小さくしているとことである。
【００４６】
つまり、任意のクランプ爪３４、例えばクランプ爪３４ａの付勢力Ｐ1と、他のクランプ爪３４、例えばクランプ爪３４ｂの付勢力Ｐ2との関係がＰ1＜Ｐ2になっている。例えば、Ｐ2に対してＰ1の付勢力が１０〜２０％程度小さくなるように設定する。実施形態３においては、３個のクランプ爪３４のうち、クランプ爪３４ａのみ付勢力を小さく設定し、残りの２個の付勢力を通常または大きく設定した例を示している。なお、実施形態３の場合もクランプ爪３４は前述したような各種誤差を含んでいるので、前記付勢力変化は、前記各誤差の総合値を考慮し、常に先に後退動作を完了するクランプ爪が発生するように付勢力を設定する必要がある。
【００４７】
このように、クランプ爪３４の付勢力を変化させることにより、光ディスク１４の挿入動作を行った場合、付勢力を小さくしたクランプ爪（実施形態３の場合、クランプ爪３４ａ）を、他のクランプ爪（実施形態３の場合、クランプ爪３４ｂ等）より先に後退動作させることができる。図４（ａ）〜（ｄ）にクランプ爪３４及び光ディスク１４の挙動が示されている。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、光ディスク１４がディスク搬送機構１６（図１参照）によりスピンドル１８の直上位置まで移動が完了すると、図４（ｂ）に示すように、ディスク搬送機構１６により鉛直方向の降下による光ディスク１４の挿入動作が開始される。この挿入動作の最初の段階では、光ディスク１４の開口部１４ａの周縁部は、３個のクランプ爪３４に接触するが、前述したように、３個のクランプ爪３４のうちクランプ爪３４ａのみ付勢力が小さいので、光ディスク１４の降下に伴い、クランプ爪３４ａのみが先に後退動作（押し込み動作）を開始する。その結果、光ディスク１４は、図４（ｃ）に示すように、クランプ爪３４ａ側に傾きだす。なお、実施形態３においても、ディスク搬送機構１６はダンパ等の緩衝機構を有し、所定範囲内で任意の方向に傾くことができるものとする。この時、ディスク搬送機構１６に必要とされる押圧力は、クランプ３４ａのみを後退させる力である。そして、光ディスク１４の開口部１４ａの一部を所定のクランプ位置Ｃに導く。
【００４９】
その後、ディスク搬送機構１６の降下動作が継続すると、残りの２個のクランプ爪３４ｂ，３４ｃ（３４ｃは不図示）も同様に後退動作を行い、図４（ｄ）に示すように、光ディスク１４の開口部１４ａの残りの部分をクランプ位置Ｃに導く。各クランプ爪３４は、光ディスク１４の開口部１４ａがクランプ位置Ｃに達すると、定常状態、つまり半径方向外側に復帰し、光ディスク１４の開口部１４ａをスピンドル１８に固定する。
【００５０】
光ディスク１４の開口部１４ａをクランプ位置Ｃに導く時に、クランプ爪３４を後退動作させるために必要となる押圧力は、クランプ爪３４ａが他のクランプ爪３４ｂ等より先に後退動作を完了することにより、図４（ｅ）に示すように、押圧動作中で分散される。従来のクランプ爪１０４が３個同時に後退動作を始める図５（ｆ）と比較すると明らかなように、最大押圧力を低下させても全てのクランプ爪３４を動作状態にすることができる。
【００５１】
このように、少なくとも一つのクランプ爪３４の付勢力を他のクランプ爪３４の付勢力より小さくなるように非同一に形成することにより、付勢力の小さなクランプ爪３４の後退動作を先に完了させることが可能で、光ディスク１４の装着時の最大押圧力を低下させることができる。その結果、前述した実施形態１，２と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
なお、上述した各実施形態においては、３個のクランプ爪のうち先に１つのクランプ爪の後退動作が完了し、残りの２個が同時に後退動作を完了する例を示し、ディスク挿入時に要求される最大押圧力を低減する構成を示した。すなわち、ディスク搬送機構１６に必要とされる押圧力を、２個のクランプ爪を同時に進退動作させる力まで低減させる例を示したが、各クランプ爪の後退動作が同時に発生しないようにすればよく、例えば、順番に時間差で後退動作を完了するようにしてもよい。この場合、クランプ動作完了までの時間は長くなるが、ディスク挿入時に要求される最大押圧力は１個のクランプ爪を後退動作させる分のみになり、さらに、必要押圧力の低減が可能になる。また、先に任意に数個のクランプ爪の後退動作を完了し、その後残りのクランプ爪の後退動作を行うようにしても、上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、各実施形態において、クランプ爪が３個のクランプ機構を示したが、ディスクを安定して保持できる数であれば、その数は適宜選択可能である。この場合も各クランプ爪の後退動作をアンバランスに行わせることにより、上述した実施形態と同様に、必要となる押圧力の低減を行うことができる。
【００５３】
さらに、各実施形態に示したアンバランス達成手法（角度変更、高さ変更、付勢力変更）を組み合わせても必要となる押圧力の低減を行うことが可能で、詳細な押圧力調整を行うことができる。また、各実施形態で示したアンバランス達成手法は、一例であり、各クランプ爪の後退動作が同時に発生しないようにできる構成であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、上述した実施形態においては、必要となる押圧力の低減を行うことにより、自動のディスク搬送機構を有する光ディスク装置の小型化や省電力化が可能になる例を示したが、手動により光ディスク１４を直接スピンドル１８に挿入する場合でも、上述した構成によれば、その時に必要となる押圧力を低減することが可能になり、光ディスク１４の装着が容易になる。その結果、装着時に、光ディスク１４が撓んだり、変形してしまう等のトラブルを防止することができる。
【００５５】
また、上述した各実施形態においては、光ディスク１４のスピンドル１８への挿入時の挙動を例に取り説明したが、後退動作を先に終了するクランプ爪を設けることにより、スピンドル１８に固定された状態の光ディスク１４をスピンドル１８のクランプ機構１０から抜き取る時にも同様に、抜き取り力の分散が可能になり、動作に必要となる力が低減可能になり、光ディスク１４の抜き取り時にも上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数存在するクランプ爪を非同一に形成することにより、ディスクを少ない押圧力で容易かつ確実にクランプすることが可能になる。また、ディスククランプ構造の小型化、省電力化等のシンプル化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るディスククランプ構造を含む光ディスク装置の構成概念を説明する説明図である。
【図２】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態１を説明する説明図である。
【図３】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態２を説明する説明図である。
【図４】 本発明に係るディスククランプ構造の実施形態３を説明する説明図である。
【図５】 従来のディスククランプ構造を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ ディスククランプ機構、１２ 光ディスク装置、１４ 光ディスク、１４ａ 開口部、１６ ディスク搬送機構、１８ スピンドル、２０ ディスク搬送制御部、２２ スピンドル駆動モータ制御部、２４ 光ディスク制御部、２６光ピックアップ制御部、２８ ベース、３０，３２，３４，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ クランプ爪、３０ａｔ，３０ｂｔ 接触面、Ａ ディスク面。
Claims (3)
- ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、
前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、
前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、
前記開口部分と接触する先に後退動作を完了するクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度は、他のクランプ爪の接触面とディスク面との成す角度より大きいことを特徴とするディスククランプ構造。 - ディスクに形成された開口部分をクランパでクランプし前記ディスクを支持するディスククランプ構造であって、
前記クランパは、その周囲に当該クランパの中心方向に後退動作して前記ディスクの開口部分の上面側周縁部に係合する進退自在な少なくとも３個のクランプ爪を有し、
前記クランプ爪の少なくとも一つは、前記ディスクの着脱時に、他のクランプ爪の後退動作より先に後退動作を完了するように非同一に形成されており、
先に後退動作を完了するクランプ爪の後退動作方向の頂部における、該後退動作方向と直交する方向の高さは、他のクランプ爪の高さより高いことを特徴とするディスククランプ構造。 - 請求項１または２に記載のディスククランプ構造を有することを特徴とする光ディスク装置。
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