JP4551799B2

JP4551799B2 - ディスクカートリッジ

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Publication number: JP4551799B2
Application number: JP2005089495A
Authority: JP
Inventors: 大樹小林
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Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2010-09-29
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Description

本発明は、記録媒体となるディスクを収納し、一対のシャッタ部材を開放することディスクを外部に臨ませることが可能なディスクカートリッジに関する。

ディスク状記録媒体として、例えば音声、映像或いはコンピュータのデータ等情報の記録及び再生が可能な追記型又は書換型の光ディスク、更には再生専用の光ディスク等がある。このような光ディスクは、信号記録面に塵埃、指紋等の異物が付着するとデータの記録再生を確実に行うことができなくなることから、カートリッジ本体に回転可能に収納されている。具体的に、光ディスク等が収納されるディスクカートリッジは、例えばカートリッジ本体内に光ディスクを回転可能に収納し、カートリッジ本体に設けられた記録再生用の開口部をシャッタ部材で閉塞し、記録及び／又は再生装置に装填したときに限って、シャッタ部材が移動し記録再生用の開口部を開放するようになっている。

例えば特許文献１及び特許文献２に示すディスクカートリッジ２０１は、図２５及び図２６に示すように、上シェル２０２ａと下シェル２０２ｂとが突き合わされるカートリッジ本体２０２と、カートリッジ本体２０２内で光ディスク２０３を回転可能に保持するインナーロータ２０４と、光ディスク２０３の記録及び／又は再生時に光ディスク２０３を外部に臨ませるように開口部を開放する一対のシャッタ部材２０５ａ，２０５ｂとを備えている。このディスクカートリッジ２０１は、カートリッジ本体２０２内でインナーロータ２０４を一方向に回転させると、シャッタ部材２０５ａ，２０５ｂがカートリッジ本体２０２の下シェル２０２ｂに設けた開口部２０６を閉塞する位置に移動し、光ディスク２０３を保護する。一方、ディスクカートリッジ２０１は、インナーロータ２０４を他方向に回転させると、シャッタ２０５ａ，２０５ｂが開口部２０６を開放する位置に移動し、光ディスク２０３を開口部２０６を介して外部に臨ませ、記録及び／又は再生を可能な状態にする。

ここで、図２７に上下一対の上シェル２０２ａ，２０２ｂとインナーロータ２０４と光ディスク２０３との配置関係を示す。上シェル２０２ａは、具体的に、略矩形の主面部の記録再生装置への挿入端側となる前面が略円弧状をなし、その周囲に外周壁２１１が形成され、更に、この外周壁２１１の内側に内周壁２１２が形成されている。そして、外周壁２１１と内周壁２１２との間には、インナーロータ２０４のガイド溝２１３が形成されている。一方、上シェル２０２ａに突き合わされる下シェル２０２ｂは、略矩形の主面部の記録再生装置への挿入端側となる前面が略円弧状をなし、その周囲に外周壁２１４が形成されている。インナーロータ２０４は、略円形の主面部２１５の周囲にリング部２１６が形成され、主面部２１５とリング部２１６で構成された空間部に光ディスク２０３が収納される。

インナーロータ２０４は、上シェル２０２ａと下シェル２０２ｂとを互いの外周壁２１１，２１４とを突き合わせて結合したとき、下シェル２０２ｂの外周壁２１４の内側に回転可能に、リング部２１６の先端部が上シェル２０２ａのガイド溝２１３に係合するように配設される。したがって、上シェル２０２ａの内周壁２１２は、インナーロータ２０４のリング部２１６の内側に位置し、ディスク収納部の一部を構成する。上シェル２０２ａの内周壁２１２は、先端部がインナーロータ２０４の主面部２１５との間に所定間隙２１７を有するような高さに形成され、インナーロータ２０４と接触しないようにし、インナーロータ２０４の回転を阻害しないように形成されている。

ところで、以上のようなディスクカートリッジ２０１を誤って落下させ大きな衝撃が加わったときには、図２８に示すように、上シェル２０２ａや下シェル２０２ｂが撓み変形してしまい、カートリッジ本体２０２内でインナーロータ２０４の収納空間も変形してしまうおそれがある。カートリッジ本体２０２が衝撃等によって変形してしまい、上シェル２０２ａの内周壁２１２の先端部とインナーロータ２０４の主面部２１５との所定間隙２１７が光ディスク２０３の厚みより大きく開いてしまうと、光ディスク２０３の外周部を挟んでしまうおそれがある。

上シェル２０２ａの内周壁２１２とインナーロータ２０４の主面部２１５との間の所定間隙２１７に光ディスク２０３が挟まると、インナーロータ２０４は、例えば下シェル２０２ｂに圧接されることになり、回転しなくなってしまう。インナーロータ２０４が回転しなくなると、インナーロータ２０４の回転に連動して回動する一対のシャッタ部材２０５ａ，２０５ｂは、開口部２０６を開放することができなくなり、光ディスク２０３の記録再生を行うことができなくなってしまう。また、所定間隙２１７に光ディスク２０３が挟まり下シェル２０２ｂに圧接されると、これに伴い、下シェル２０２ｂも変形してしまい、開口部２０６の部分において、シャッタ部材２０５ａ，２０５ｂとの間に隙間が発生し、塵埃等がカートリッジ本体２０２内に浸入しやすくてしまう。更に、光ディスクそのものにも、傷が付いてしまうことになる。

高密度に情報信号が記録される光ディスクは、短波長の光ビームを高開口数の対物レンズで集光し光ディスク２０３に微小スポットを形成するものであり、光ディスク２０３と対物レンズの間は、極めて近接している。したがって、カートリッジ２０１の変形によって例えばシャッタ部材２０５ａ，２０５ｂとの間に隙間が発生し、この隙間よりカートリッジ本体２０１内に塵埃等の異物が浸入し光ディスク２０３に異物が付着すると、正確に情報信号を記録し又は情報信号の読み出しを行うことができなくなるばかりか、光ディスク２０３に付着した異物によって光ディスク２０３や対物レンズが汚損してしまうおそれもある。

特開２００１−３３２０５４号公報特開２００２−５０１４７号公報

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内部に収納されたディスクに塵埃等の異物が付着することを防止する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、衝撃等によってカートリッジ本体が撓み変形しても、インナーロータと上シェルとによって収納された光ディスクが挟み込まれることを防止して、変形に伴う隙間からカートリッジ本体内に異物が浸入することを防止すると共にディスクの保護を図るディスクカートリッジを提供することにある。

本発明に係るディスクカートリッジは、記録及び／又は再生用の第１の開口部が形成された下シェルに上シェルが突き合わせて結合されるカートリッジ本体と、上記カートリッジ本体内に回転可能に収納されると共に、ディスクが回転可能に収納され、上記第１の開口部に対応して第２の開口部が形成されたインナーロータと、上記インナーロータと上記下シェルとの間に上記インナーロータに対して回動可能に取り付けられ、上記インナーロータが回転して上記第１の開口部と上記第２の開口部とが一致したときに上記第１及び第２の開口部を開放し、上記インナーロータに収納されたディスクを外部に臨ませるシャッタ部材とを備える。上記上シェルには、外周壁に略内接して内周壁が形成され、上記インナーロータは、外周部にリング部が立ち上がり形成され、上記上シェルの内周壁が上記リング部の内側に位置するように配設されている。上記インナーロータのリング部内側には、上記上シェルの内周壁の先端部と対向する位置に、溝部が形成され、上記インナーロータの溝部は、上記上シェルの内周壁が変形時に入り込むように、上記上シェルの内周壁の先端部の厚さ寸法より大きい幅寸法を有する。そして、上記上シェルの内周壁の先端部は、上記インナーロータの溝部の周囲と同じ高さ又は上記溝部に入り込むように形成されている。

本発明によれば、上記インナーロータのリング部内側には、上記上シェルの内周壁の先
端部と対向する位置に、溝部が形成され、上記インナーロータの溝部は、上記上シェルの
内周壁の先端部の厚さより幅広に形成され、上シェルの内周壁の先端部がインナーロータの溝部の周囲と同じ高さ又は溝部に入り込むように形成されていることから、上記上シェルの内周壁が変形時に入り込み、ディスクを内周壁とインナーロータとで挟み込むことを防止し、ディスクの保護を図ると共にカートリッジ本体内に塵埃等が侵入することを防止する。

以下、本発明が適用されたカートリッジについて、図面を参照して説明する。図１乃至図３に示すように、本発明を適用したディスクカートリッジ１は、記録媒体となる光ディスク３をカートリッジ本体２内に回転可能してなるものであって、具体的に、カートリッジ本体２の内部に、光ディスク３を回転可能に収納するインナーロータ４と一対のシャッタ部材５ａ，５ｂとを収納している。

このディスクカートリッジ１に収納された光ディスク３は、図２に示すように、例えばＣＤやＤＶＤと同じ直径を１２ｃｍとなし、中心部に、記録再生装置側のディスク回転駆動機構が係合されるセンタ孔３ｂが形成されている。

この光ディスク３は、光ビームが照射される信号記録面３ａ側に、合成樹脂製の基板の一方の面にランドとグルーブからなる所定パターンを形成し、この所定パターン上に光ビームを反射する反射層を設け、この反射層上に相変化材料、有機色素材料等からなる信号記録層を設け、この信号記録層上に光透過層を設け、光透過層側から光ビームを照射し、ランド及び／又はグルーブにデータを記録するようになっている。この光ディスク３では、記録及び／又は再生に当たって、波長が４００ｎｍ程度の光ビームを用い、光ピックアップの対物レンズに、ＣＤやＤＶＤで用いる対物レンズより高開口数のものを用いることで、ＣＤやＤＶＤより高密度に、静止画データ、動画データ、楽曲データ、コンピュータで処理される処理データ等のデータを記録することができる。なお、ディスクとしては、この他に、光磁気ディスク、磁気ディスク等を用いても良い。また、ディスクとしては、その他、再生専用の光ディスク等の記録媒体を用いるようにしても良い。更に、クリーニングディスクが収納されていても良い。

ところで、このディスクカートリッジ１は、カートリッジ本体２の背面に、カートリッジ本体２の前面から背面に亘って記録及び／又は再生用の開口部が設けられており、記録再生装置の装着部に装着された際、カートリッジ本体２の前面側からと背面側からの両方から光ピックアップが進入し、２つの光ピックアップを用いて光ディスクの記録や再生を行うことができるようにし、情報信号の記録や読み出しを高速で行うことができるようにしている。

このようなディスクカートリッジ１のカートリッジ本体２は、カートリッジ本体２は、上シェル６と、この上シェル６に突き合わされる２分割された下シェル７とにより構成されている。

カートリッジ本体２の上面を構成する上シェル６は、図４に示すように、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート等の熱可塑性を有する樹脂材料を射出成形することにより形成されている。この上シェル６は、全体略矩形状の主面のうち、記録再生装置への挿入端側となる前面が略円弧形状とされている。また、この上シェル６には、カートリッジ本体２の側面をなす外周壁８が主面の外周縁部に沿って立設されている。外周壁８には、前面側の中央部に、記録再生装置７０側の第１の光ピックアップを進入させるための第１の前面側ピックアップ進入用凹部９ａが形成されていると共に、背面側の中央部に、第２の光ピックアップを進入させるための第１の背面側ピックアップ進入用凹部９ｂが形成されている。

また、外周壁８の内周側には、光ディスク３を回転可能に収納するディスク収納部を構成する略円環状の内周壁１１が立設されている。この内周壁１１には、前面側の中央部に、後述する記録再生装置７０の第１の光ピックアップ７５を進入させるための第２の前面側ピックアップ進入用凹部１２ａ形成されていると共に、背面側の中央部に、第２の光ピックアップを進入させるための第２の背面側ピックアップ進入用凹部１２ｂが形成されている。内周壁１１は、インナーロータ４とで光ディスク３を収納するディスク収納部の側壁ともなる。また、内周壁１１の外周側には、この内周壁１１を囲むようにして更に立ち上がり壁が立設され、内周壁１１とこの立ち上がり壁とで略円環状のガイド溝１３が形成されている。このガイド溝１３には、インナーロータ４が回動可能に係合される。

また、上シェル６には、各コーナ部近傍に、下シェル７を結合するための位置決めピン１４が形成されており、これら位置決めピン１４は、中心部に、ねじ止めするためのねじ孔が形成されている。

以上のように構成される上シェル６に結合される下シェル７は、図２、図３及び図５に示すように、２分割されたシェル半体７ａ，７ｂとを有し、各シェル半体７ａ，７ｂが上シェル６に結合されることで、カートリッジ本体２の底面を構成する。なお、シェル半体７ａ，７ｂをまとめて下シェル７ともいう。下シェル７は、上述した上シェル６と同様に、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート等の熱可塑性を有する樹脂材料を射出成形することにより形成されている。各シェル半体７ａ，７ｂは、上シェル６の前面側の略円弧形状に対応して前面側が略円弧をなしている。各シェル半体７ａ，７ｂは、カートリッジ本体の側面をなす外周壁２１が主面の外周縁に沿って立設されている。更に、各コーナ部には、略円弧のコーナ壁２４が立設されている。コーナ壁２４は、シェル半体７ａ，７ｂが上シェル６に突き合わされたとき、上シェル６の内周壁１１の外側に位置し、ディスク収納部への浸入を防止する。また、下シェル７の一方のシェル半体７ａには、前面側のコーナ部に、ロック部材を回動可能に支持する支軸２５が突設されている。

下シェル７には、上述した上シェル６の位置決めピン１４にと嵌合される略円筒状の位置決めキャップ２２が突出形成されており、この位置決めキャップ２２の底面部には、止めねじが挿通される貫通孔が形成されている。上シェル６と下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂとは、上シェル６側の外周壁８と下シェル７を構成するシェル半体７ａ，７ｂの外周壁２１，２１を突き合わせ、上シェル６側の位置決めピン１４と下シェル７側の位置決めキャップ２２とを嵌合し、この位置決めピン１４のねじ孔に位置決めキャップ２２の貫通孔を通して止めねじを螺合することによって結合され、カートリッジ本体２を構成する。このカートリッジ本体２には、インナーロータ４が収納される。

かくして構成されたカートリッジ本体２の底面には、下シェル７を構成するシェル半体７ａ，７ｂとの間に、記録再生装置７０の第１及び第２の光ピックアップ並びに記録再生装置のディスク回転駆動機構を構成するディスクテーブルが進入する記録及び／又は再生用の第１の開口部２３が形成される。この第１の開口部２３は、カートリッジ本体２の前面側が記録再生装置７０側の第１の光ピックアップが進入する開口部２３ａとなり、カートリッジ本体の背面側が第２の光ピックアップが進入する開口部２３ｂとなり、開口部２３ａと開口部２３ｂとの間のカートリッジ本体２の底面の略中央部がディスク回転駆動用の開口部２３ｃとなる。すなわち、開口部２３ａ，２３ｂは、記録再生装置の第１及び第２の光ピックアップをカートリッジ本体２の内部に進入させるのに足る大きさに形成されており、回転駆動用の開口部２３ｃは、記録再生装置７０のディスク回転駆動機構を構成するディスクテーブル７６をカートリッジ本体２の内部へと進入させるのに足る大きさに形成されている。

また、カートリッジ本体２には、下シェル７を構成する一方のシェル半体７ａの前面側コーナ部に、ロック部材２６が配設される。このロック部材２６は、後述するインナーロータ４及び一対のシャッタ部材５ａ，５ｂがカートリッジ本体２の第１の開口部２３を閉塞する閉塞位置にあるときに、インナーロータ４の回転をロックする。具体的に、ロック部材２６は、図２に示すように、下シェル７の一方のシェル半体７ａの前面側コーナ部に立設された支軸２５に回動可能に係合される軸孔２７と、この軸孔２７からカートリッジ本体２の一方側面部に向かって延長された操作片２８と、この軸孔２７からローテーションホイール４側に延長されるロック片２９とを有している。

操作片２８の先端部には、図２及び図５に示すように、カートリッジ本体２の一方側面部に形成されたロック用開口部２８ｂから外部に臨む操作突部２８ａが設けられている。また、ロック片２９の先端部には、インナーロータ４のリング部４１と摺接するロック突部２９ａが設けられている。

以上のようなロック部材２６取り付けられる支軸２５には、更に捻りコイルバネ等の付勢部材３０が取り付けられ、ロック部材２６は、この付勢部材３０の一方のアームを外周壁２１に係止され、他方のアームをロック部材２６に係止させることによって、ロック突部２９ａがインナーロータ４側に回動付勢され、ロック突部２９ａは、インナーロータ４の第２の係合凹部４５に係合される。そして、このロック部材２６は、操作片２８の操作突部２８ａが押圧されることによって、付勢部材３０の付勢力に抗してロック片２９がインナーロータ４のリング部４１から離間する方向に移動され、ロック突部２９ａは、第２の係合凹部４５との係合状態が解除される。

また、図２に示すように、カートリッジ本体２の一方側面部には、ディスクカートリッジ１の記録再生装置への誤挿入を防止するためのガイド溝３１が前面側から背面側に亘って形成されている。このガイド溝３１の底面部には、前面側から順に、上述したロック部材２６の操作突部２９ａを外部に臨ませるロック用開口部２８ｂと、インナーロータ４の外周部の一部を外部に臨ませるロータ用開口部２８ｃとが形成されている。

下シェル７の内面には、後述するシャッタ部材５ａ，５ｂに長孔状に設けられたガイド孔５３と係合するガイドピン３２が略円柱状に突出形成されている。このガイドピン３２は、シャッタ部材５ａ，５ｂが軸孔５０ａ，５０ｂを支点に回動したときに、ガイド孔５３に係合された状態で孔内を長尺方向に移動してシャッタ部材５ａ，５ｂが第１の開口部２３を開放したり閉塞したりする開閉動作をガイドする。

このガイドピン３２は、図６に示すように、先端部に拡径部３２ａが形成されている。この拡径部３２ａは、シャッタ部材５ａ，５ｂのガイド孔５３と係合した際の抜け止め部となる。ガイドピン３２の先端部の拡径部３２ａは、射出成形の際の型抜きを行いやすくするため略半円状に形成されている。

下シェル７が構成するカートリッジ本体２の下面には、図３に示すように、記録再生装置７０に装着した際の位置決めを行う複数の位置決め孔３３ａ，３３ｂが設けられている。一方の位置決め孔３３ａは、真円でロケーションホールとなり、他方の位置決め孔３３ｂは、楕円でアライメントホールとなっている。また、カートリッジ本体２の前面側の一方のコーナ部側には、前面及び底面を開口した凹部３４が設けられている。記録フォーマットを異にしながら外形形状を略同じくするディスクカートリッジとの識別部となる。勿論、凹部３４は、記録再生装置７０への挿入時ガイドピンを係合させることによって挿入ガイド溝や位置決め溝として機能させることもできる。

以上のように構成されたカートリッジ本体２に収納されるインナーロータ４は、図７に示すように、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等の熱可塑性を有する樹脂材料を射出成形することにより形成されている。このインナーロータ４の主面部４ａには、光ディスク３が信号記録面３ａを対向させるようにして載置される。この主面部４ａは、図９に示すように、カートリッジ本体２内に配設されたとき、上シェル６の内周壁１１及び主面部とでディスク収納部を構成する。

このインナーロータ４は、略円形状に形成されており、その外周縁部には、上述した上シェル６のガイド溝１３に係合される略円環状のリング部４１が立設されている。このインナーロータ４は、上シェル６のガイド溝１３にリング部４１が係合されることによって、カートリッジ本体２に対して回動可能に取り付けられる。

リング部４１と主面部４ａとの間の角部には、図８に示すように、内側に肉厚にされたテーパ部４ｂが設けられている。インターロータ４においては、このテーパ部４ｂに主面部４ａ上に載置される光ディスク３の周縁部３ｃだけが当接するようにされ、光ディスク３の信号記録面３ａが主面部４ａに当接しないようにされる。これにより、インナーロータ４は、光ディスク３の信号記録面３ａが主面部４ａと接触して損傷しないように支持することができる。

インナーロータ４には、図７に示すように、下シェル７に設けられた第１の開口部２３と略同じ大きさの第２の開口部４４が形成されている。第２の開口部４２が設けられた領域のリング部４１は、連結部４１ａによって連結されている。

また、リング部４１の外周面には、インナーロータ４を回動させるためのギヤ部４３が形成されている。このギヤ部４３は、図９に示すように、インナーロータ４が下シェル７の第１の開口部２３の閉塞位置にあるときに、上述したロータ用開口部２８ｃの前面側から外部に臨む位置と、図１０に示すインナーロータ４が下シェル７の第１の開口部２３を開放した開放位置にあるときに、上述したロータ用開口部２８ｃの背面側から外部に臨む位置との間の領域に亘って形成されている。

このギヤ部４３の一方の側には、図７に示すように、記録再生装置７０側のシャッタ開放機構を構成するシャッタ開放部材の第１の係合突起が係合される第１の係合凹部４４が形成され、ギヤ部４３の他方の側には、シャッタ開放部材の第２の係合突起が係合される第２の係合凹部４５が形成されている。これら係合凹部４４，４５は、ギヤ部４３と共にロータ用開口部２８ｃより外部に臨む。第１の係合凹部４４は、ディスクカートリッジ１を記録再生装置７０に装填したとき、最初にシャッタ開放部材の第１の係合突起が係合される。第２の係合凹部４５は、後述するシャッタ部材５ａ，５ｂが閉塞位置にあるとき、ロック部材２６のロック突部２９ａが係合されると共に、シャッタ部材５ａ，５ｂが第１及び第２の開口部２３，４２の開放位置に移動したとき、シャッタ開放部材の第２の係合突起が係合される。

また、リング部４１の外周面には、インナーロータ４の回動量を規制するための一対の回動規制突部４６ａ，４６ｂが互いに所定の間隔を有して突出形成されている。一方、上シェル６には、回動規制突部４６ａ，４６ｂと当接される一対の規制部４７ａ，４７ｂが形成されている。図１１に示すように、インナーロータ４が第１の開口部２３を開放する方向に回転することによって、一方の回動規制突部４６ａが一方の規制部４７ａと当接し、インナーロータ４の更なる回転を規制する。

この方向のインナーロータ４の回転が規制されたとき、図１０に示すように、インナーロータ４は、第１の開口部２３の開放位置にあり、インナーロータ４の第２の開口部４２とカートリッジ本体２の第１の開口部２３とが略一致した状態となる。一方、図９に示すように、インナーロータ４が第１の開口部２３を閉塞する方向に回転することによって、他の回動規制突部４６ｂが他の規制部４７ｂと当接し、インナーロータ４の更なる回転を規制する。この方向のインナーロータ４の回転が規制されたとき、インナーロータ４は、第１の開口部２３の閉塞位置にあり、インナーロータ４の第２の開口部４２がカートリッジ本体２の第１の開口部２３に対して最も傾いた状態となる。

なお、インナーロータ４の内面には、図２及び図１１に示すように、主面部４ａに、射出成形の際に突出するエジェクト痕４８ａの逃げとなる凹部４８が形成されている。この凹部４８は、エジェクト痕４８ａより深くなるように形成され、エジェクト痕４８ａが光ディスク３と接触しないようにし、光ディスク３の保護をしている。

ところで、図１２に示すように、インナーロータ４と上シェル６の内周壁１１との位置関係は、リング部４１の内側に内周壁１１が位置することになる。内周壁１１の先端部が対向する位置には、インナーロータ４の主面部４ａの周囲に設けられたテーパ部４ｂが設けられており、このテーパ部４ｂには、リング部４１の基端部に沿って溝部３６が形成されている。この溝部３６は、上シェル６の内周壁１１の厚さ寸法Ｘ１より幅広な幅寸法Ｘ２を有するように形成されており、上シェル６の内周壁１１は、その先端部がテーパ部４ｂの頂面と同じ高さ又は溝部３６に入り込むように形成されている。なお、図１２の例では、内周壁１１の先端部は、溝部３６にＺ寸法だけ入り込むように形成されている。

以上のように、インナーロータ４と上シェル６の内周壁１１との関係において、インナーロータ４には、溝部３６が形成されているので、ディスクカートリッジ２０１を誤って落下させ大きな衝撃が加わり上シェル６や下シェル７ａ，７ｂが撓み変形してしまい、カートリッジ本体２内でインナーロータ４の収納空間も変形しても、内周壁１１とインナーロータ４の主面部４ａとの間に光ディスク３の外周部が挟まってしまうことを防止することができる。

また、インナーロータ４には、図７に示すように、リング部４１が突出する側とは反対側の主面に位置して、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂをそれぞれ回動可能に支持する一対の支軸４９ａ，４９ｂが突出形成されている。この一対の支軸４９ａ，１９ｂは、インナーロータ４の中心部に対して点対称な位置、すなわち互いに１８０゜の位相差を有して配置されている。

このようなインナーロータ４に取り付けられる第２の開口部４２を開閉する一対のシャッタ部材５ａ，５ｂは、図１３乃至図１５に示すように、互いに対称な形状にされており、インナーロータ４の一対の支軸４９ａ，４９ｂを中心に、１８０゜の位相差を有して回動可能に取り付けられている。なお、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂにおける同等な部位については、まとめて説明すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

このシャッタ部材５ａ，５ｂは、上述したインナーロータ４と同様に、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等の熱可塑性を有する樹脂材料を射出成形することにより形成されている。このシャッタ部材５ａ，５ｂは、略半円平板状に形成されており、基端部には、上述したインナーロータ４の支軸４９ａ，４９ｂに回動可能に係合される軸孔５０ａ，５０ｂが形成されている。

図１６に示すように、軸孔５０ａ，５０ｂの周囲には、薄肉で略円形の凹部５０ｃ，５０ｃが形成されている。インナーロータ４の支軸４９ａ，４９ｂは、軸孔５０ａ，５０ｂに挿通された後、先端部が熱かしめ等によって拡径部４９ｃ，４９ｃが形成されることによって抜け止めがされる。拡径部４９ｃ，４９ｃは、凹部５０ｃ，５０ｃに収まることによって、カートリッジ本体２の薄型化を図ると共に、点接触で下シェル７ａ，７ｂの内面に当たることを防止し、塵埃等の発生を抑える。

また、図１３乃至図１５に示すように、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂの突き合わせ面となる弦線部分には、中央部から基端部に向かって第１の係合部５１と、中心部から先端部に向かって第２の係合部５２とが形成されている。このうち、第１の係合部５１は、下シェル７側が傾斜面とされており、第２の係合部５２は、上シェル６側が傾斜面とされている。一対のシャッタ部材５ａ，５ｂは、図１４及び図１５に示すように、インナーロータ４の支軸４９ａ，４９ｂを中心として、互いに近接離間する方向に回動されることによって、一方のシャッタ部材５ａの第１の係合部５１と他方のシャッタ部材５ｂの第２の係合部５２とが係合されると共に、他方のシャッタ部材５ｂの第１の係合部５１と一方のシャッタ部材５ａの第２の係合部５２とが係合される。

また、シャッタ部材５ａ，５ｂには、図６、図１３乃至図１５に示すように、下シェル７の内面に突出形成された後述する一対のガイドピン３２とそれぞれ係合されるガイド孔５３が形成されている。このガイド孔５３は、シャッタ部材５ａ，５ｂが第２の開口部４２の閉塞位置と開放位置との間で回動されるように、弧線部分の中途部から軸孔５０ａ，５０ｂに向かって所定の長さで形成されている。ガイド孔５３の外周側の端部には、シャッタ部材５ａ，５ｂが閉塞位置にあるときに、下シェル７のガイドピン３２が係合される係合部５４と、この係合部５４に係合されたガイドピン３２を押圧する弾性を有する押圧片５５とが形成されている。

また、ガイド孔５３は、図６に示すように、シャッタ部材５ａ，５ｂが第１及び第２の開口部２３，４２を完全に解放したときのガイドピン３２の位置に、拡径部３２ａが形成されたガイドピン１１０の挿入孔５３ａが形成されている。この挿入孔５３ａは、拡径部３２ａの大きさに対応して設けられている。挿入孔５３ａが設けられた位置は、カートリッジ２が記録再生装置７０に装着されシャッタ部材５ａ，５ｂが第１及び第２の開口部２３，４２を完全に解放したときの位置であり、振動が加わることが少ない状態であるから、挿入孔５３ａよりガイドピン３２が抜けてしまうことも防止することができる。

また、このガイド孔５３は、ガイドピン５３の移動方向に沿った両側の側縁部に、ガイドピン５３の先端部の拡径部３２ａの逃げ部５３ｂが形成されている。この逃げ部５３ｂは、周囲より薄肉に形成され、周囲より１段低くなるように形成されている。拡径部３２ａは、シャッタ部材５ａ，５ｂが回動する間、この逃げ部５３ｂに係合することによって、ガイドピン３２のガイド孔５３からの抜け止めを行っている。また、逃げ部５３ｂは、拡径部３２ａが下シェル４側に突出しないようにし、インナーロータ４の内面に接触し、摩耗による塵埃等を発生も防止する。

以上のような構成のディスクカートリッジ１には、上述した構成の他に、図２に示すように、上シェル６の内面略中央部にクランピングプレート６１が配設される。このクランピングプレート６１は、記録再生装置７０のディスク回転駆動部を構成するディスクテーブル７６と共に光ディスク３を挟持し、取付リング６１ａによって上シェル６に取り付けられている。具体的に、クランピングプレート６１は、取付リング６１ａと上シェル６の内面略中央部とで挟み込むようにし、取付リング６１ａを上シェル６の内面略中央部に溶着等によって取り付けられる。そして、光ディスク３は、センタ孔３ｂにディスクテーブルが係合し、更にディスクテーブル７６とクランピングプレート６１とで挟持されることによりディスク収納部２ａ内で回転可能な状態となる。

次に、以上のように構成されるディスクカートリッジ１の組み立て方法について説明すると、先ず、インナーロータ４の主面部４ａに光ディスク３を載置した状態でインナーロータ４のリング部４１を上シェル６のガイド溝１３に係合させる。このとき、インナーロータ４の第２の開口部４２と上シェル６の第１及び第２の前面側及び背面側ピックアップ進入用凹部９ａ，９ｂ，１２ａ，１２ｂとが一致するように、上シェル６に対するインナーロータ４の位置合わせを予め行っておく。また、光ディスクのセンタ孔３ｂにも、上シェル６の内面略中央部に取り付けられたクランピングプレート６１を係合させる。

次に、このインナーロータ４に一対のシャッタ部材５ａ，５ｂを取り付ける。具体的には、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂの突き合わせ面を互いに対向させた状態で、軸孔５０ａ，５０ｂをインナーロータ４の支軸４９ａ，４９ｂに係合させ、先端部を熱かしめする。これにより、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂがインナーロータ４の支軸４９ａ，４９ｂを中心に回動可能に取り付けられる。

また、インナーロータ４の第２の開口部４２の端縁部に一対のシャッタ部材５ａ，５ｂの突き合わせ面が沿うように、インナーロータ４に対する一対のシャッタ部材５ａ，５ｂの位置合わせを予め行っておく。更に、これと同時或いは前後して、ロック部材２６の軸孔２７に支軸２５を挿通しロック部材２６を取り付ける。

次に、この上シェル６に下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂを結合する。すなわち、上シェル６と下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂの外周壁８，２１を突き合わせ、位置決めピン１４のねじ孔に位置決めキャップ２２の貫通孔を通して止めねじを螺合する。これにより、上シェル６に下シェル７が結合され、カートリッジ本体２が構成される。このとき、インナーロータ４及び一対のシャッタ部材５ａ，５ｂは、第１の開口部２３，４４の開放位置にある。そこで、この状態からギヤ部４３を操作して、インナーロータ４を第１の開口部２３を閉塞する方向に回転させることにより、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂがカートリッジ本体２の第１の開口部２３を閉塞した状態とする。

以上のようなディスクカートリッジ１では、使用される構成部品の数が少なく、しかも極めて簡単に組み立て作業を行うことができる。また、ディスクカートリッジ１は、構成部品にコイルバネや板バネ等の付勢部材等を用いないことから組み立て作業が容易となる。なお、上シェル６に対する下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂの固定方法としては、上述した止めねじ等の手段に限らず、接着剤、超音波溶着等を用いて上シェル６と下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂとを接合一体化させることも可能である。

上述したような構成を有す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、図１、図３及び図１７に示すような状態になっている。すなわち、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂは、インナーロータ４の第２の係合凹部４５にロック部材２６のロック突部２９ａが係合され、第１の開口部２３の閉塞位置にロックされている。このとき、インナーロータ４の第１の係合凹部４４は、ロータ用開口部２８ｃより外部に臨まされ、ロック部材２６の操作突部２８ａは、ロック用開口部２８ｂより外部に臨まされ、記録再生装置に装填されたとき、記録再生装置側のシャッタ開放機構がシャッタロックを解除し、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂを回動操作することができるようになっている。この状態で、ディスクカートリッジ１は、記録再生装置に装填される。

ここで、記録再生装置７０には、インナーロータ４を回転し、シャッタ部材５ａ，５ｂを回動操作するシャッタ開放機構を構成するシャッタ開放部材８０が設けられている。このシャッタ開放部材８０は、図１８に示すように、インナーロータ４のギヤ部４３に噛合されるラック部８１と、このラック部８１の先端側に設けられた初期動作用の第１の係合突部８２と、ラック部８１の基端側に設けられたストッパ用の第２の係合突部８３等を備えている。ラック部８１は、ギヤ部４３と略同数の歯を有している。第１の係合突部８２は、ラック部８１の先端側に設けられた第１の弾性片８４の先端部に設けられ、第２の係合突部８３は、ラック部８１の他端側に設けられた第２の弾性片８５の先端側に設けられ、インナーロータ４の係合凹部４１，４２に確実に係合できる。

ディスクカートリッジ１は、略円弧の前面を挿入端として、記録再生装置に挿入されると、先ず、シャッタ部材５ａ，５ｂの開放動作が開始する。すなわち、図１９に示すように、シャッタ開放部材８０は、ディスクカートリッジ１のガイド溝３１に係合し、第１の係合突部８２は、ガイド溝３１に設けられているロック用開口部２８ｂより外部に臨まされているロック部材３２の操作突部２８ａを押圧する。これにより、ロック部材２６は、支軸２５を中心に回動し、ロック突部２９ａは、インナーロータ４の第２の係合凹部４５との係合状態が解除される。この結果、インナーロータ４は、ロックが解除され、回転可能な状態となる。更に、シャッタ開放部材８０がディスクカートリッジ１の前方に進むと、ラック部８１がロック部材３２の操作突部２８ａを押圧し続けることで、インナーロータ４のロック状態を解除した状態を保持する。

そして、第１の係合突部８２は、図２０に示すように、インナーロータ４のロータ用開口部２８ｃより外部に臨まされている第１の係合凹部４４に係合し、インナーロータ４を回動可能な状態にし、更にシャッタ開放部材８０がディスクカートリッジ１の前方に進むことでインナーロータ４を回動する。そして、シャッタ開放部材８０のラック部８１は、ロータ用開口部２８ｃより外部に臨まされているギヤ部４３に噛合する。

更に、シャッタ開放部材８０がディスクカートリッジ１の前方に進むと、インナーロータ４のギヤ部４３にラック部８１が噛合しているシャッタ開放部材８０は、図２１に示すように、インナーロータ４を回転する。これによって、インナーロータ４のガイドピン３２にガイド孔５３が係合され、支軸４９ａ，４９ｂに軸支されたシャッタ部材５ａ，５ｂは、支軸４９ａ，４９ｂを回動支点として、第１の開口部２３，４４を開放する方向に回動する。

シャッタ開放部材８０のラック部８１とインナーロータ４のギヤ部４３との噛合状態が終了すると、図２２に示すように、シャッタ部材５ａ，５ｂの回動動作が停止し、次いで、シャッタ開放部材８０の第２の係合突部８３は、インナーロータ４の第２の係合凹部４５と係合する。これによって、シャッタ部材５ａ，５ｂは、第１の開口部２３，４４を完全に解放した状態が保持されることになる。

この後、第１の開口部２３ｂからは、ディスク回転駆動機構７４を構成するディスクテーブル７６が進入し、このディスクテーブル７６は、光ディスク３のセンタ孔３ｂに係合すると共にクランピングプレート６１とで光ディスク３を回転可能にクランプする。また、装着部に装着されたディスクカートリッジ１の開放された第１の開口部２３からは、前面側及び／又は背面側から光ピックアップが進入する。そして、光ディスク３は、ディスク回転駆動機構７４によって回転駆動され、信号記録面３ａに光ピックアップから出射された光ビームが照射され、光ピックアップが信号記録面３ａで反射された戻りの光ビームを検出することで、データの記録を行い、また、光ディスク３に記録されたデータの読み出しを行う。

一方、この記録再生装置からディスクカートリッジ１を排出する際は、例えば記録再生装置７０の操作部を構成する排出ボタンを操作する。これにより、ローディング機構が排出動作を行い、ディスクカートリッジ１は、排出され、上述したシャッタ開放部材８０が相対的にディスクカートリッジ１より後退することになる。このシャッタ開放部材８０が後退することによって、インナーロータ４及び一対のシャッタ部材５ａ，５ｂが上述したディスク挿入時とは逆の動作、すなわちインナーロータ４が他の方向に回転し、一対のシャッタ部材５ａ，５ｂがカートリッジ本体２の第１の開口部２３を閉塞する。

以上のようなディスクカートリッジ１では、記録再生装置に装填されていない状態において、図１２に示すように、インナーロータ４と上シェル６の内周壁１１との関係において、インナーロータ４に溝部３６が形成されているので、ディスクカートリッジ１を誤って落下させ大きな衝撃が加わり上シェル６や下シェル７ａ，７ｂが撓み変形してしまい、カートリッジ本体２内でインナーロータ４の収納空間も変形しても、内周壁１１とインナーロータ４の主面部４ａとの間に光ディスク３の外周部が挟まってしまうことを防止することができる。

したがって、ディスクカートリッジ１は、落下等の大きな衝撃が加わったときであっても、インナーロータ４が回転しなくなることが無くなり、光ディスク２０３の記録再生を確実に行うことができる。また、光ディスク３が上シェル６の内周壁１１とインナーロータ４とに挟まって無理にインナーロータ４を回転させることが無くなることから、光ディスク３を汚損させてしまうことを防止することができる。更に、光ディスク３が上シェル６の内周壁１１とインナーロータ４とに挟まり、これによって第１の開口部２３の周辺部において、下シェル７のシェル半体７ａ，７ｂとシャッタ部材５ａ，５ｂとの間に隙間が発生し、この隙間よりカートリッジ本体２内に塵埃等の異物が浸入することを防止することができる。

以上のように構成されたディスクカートリッジ１は、下シェル７がシェル半体７ａ，７ｂによって２分割されて構成され、特許文献１等に示した下シェルが２分割されていないディスクカートリッジに比べ強度が低下し、衝撃等で撓み変形しやすいが、衝撃が加わった際、上シェル６の内周壁１１がインナーロータ４の溝部３６に入り込むようにしたので、光ディスク３が内周壁１１とインナーロータ４とに挟まってしまうことを十分に防止し保護することができる。

なお、図１２では、インナーロータ４の主面部４ａの周囲に設けられたテーパ部４ｂに、リング部４１の基端部に沿って溝部３６を形成した例を説明したが、この溝部３６は、図２３に示すように、テーパ部４ｂに壁部９１を形成して構成するようにしても良い。

また、図２４に示すように、上シェル６の内周壁１１の先端部に突起部９２を形成し、壁部９１によって構成された溝部３６には、この突起部９２が係合されるようにしても良い。この場合、内周壁１１の先端部には突起部９２が形成されることで段部９３が設けられることになる。この段部９３は、通常は突起部９２と離間し、インナーロータ４の回転の抵抗とならないようになっている。この段部９３は、衝撃等で上シェル６や下シェル７ａ，７ｂが撓み変形してしまい、カートリッジ本体２内でインナーロータ４の収納空間も変形した際、壁部９１が突き当たることになり、光ディスク３が内周壁１１とインナーロータ４との間に挟まってしまうことを防止することができる。また、溝部３６は、内周壁１１の突起部９２が常時係合することで、インナーロータ４のガイド溝として機能させることもできる。

なお、本発明は、上述したディスクカートリッジ１に限定されるものではなく、特許文献１等で示した下シェルが２分割されていないディスクカートリッジにも適用すること画できる他、光ディスク３より小型の光ディスクを記録媒体に用いるディスクカートリッジに適用することもできる。

本発明を適用した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。上記ディスクカートリッジの分解斜視図である。上記ディスクカートリッジを下シェル側から見た斜視図である。上記ディスクカートリッジを構成する上シェルの内面側の平面図である。上記ディスクカートリッジを構成する下シェルの内面側の平面図である。ガイドピンとガイド孔とを示す要部斜視図である。上記ディスクカートリッジを構成するインナーロータの斜視図である。上記ディスクカートリッジの断面図である。上記インナーロータが下シェルの開口部を閉塞した状態を示す平面図である。上記インナーロータが下シェルの開口部を開放した状態を示す平面図である。上記インナーロータの要部断面図である。上記インナーロータと上シェルの内周壁との位置関係を示す要部断面図である。一対のシャッタ部材の斜視図である。上記インナーロータの開口部をシャッタ部が開放している状態を示す斜視図である。上記インナーロータの開口部をシャッタ部が閉塞している状態を示す斜視図である。シャッタ部材の回動支持部の要部断面図である。上記シャッタ部が下シェルの開口部を閉塞している状態のカートリッジを示す平面図である。記録再生装置のシャッタ開放部材の斜視図である。上記シャッタ部の開放初期状態を示す平面図である。上記シャッタ開放部材のラック部とインナーロータのギヤ部とが噛合する状態を示す平面図である。上記シャッタ部が開口部を開放している途中の状態を示す平面図である。上記シャッタ部が開口部を開放した状態を示す平面図である。インナーロータに形成された溝部の変形例を示す要部断面図である。インナーロータに形成された溝部の更に他の変形例を示す要部断面図である。従来のディスクカートリッジを下シェル側から見た斜視図である。上記ディスクカートリッジの下シェルの開口部が開放した状態を示す斜視図である。従来のディスクカートリッジにおけるインナーロータと上シェルの内周壁との位置関係を示す要部断面図である。光ディスクが上シェルの内周壁とインナーロータに挟まった状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１ディスクカートリッジ２カートリッジ本体、３光ディスク、４インナーロータ、５ａ，５ｂシャッタ部材、６上シェル、７下シェル、７ａ，７ｂシェル半体、８外周壁、１１内周壁、１３ガイド溝、２１外周壁、３２ガイドピン、３６溝部

Claims

記録及び／又は再生用の第１の開口部が形成された下シェルに上シェルが突き合わせて結合されるカートリッジ本体と、
上記カートリッジ本体内に回転可能に収納されると共に、ディスクが回転可能に収納され、上記第１の開口部に対応して第２の開口部が形成されたインナーロータと、
上記インナーロータと上記下シェルとの間に上記インナーロータに対して回動可能に取り付けられ、上記インナーロータが回転して上記第１の開口部と上記第２の開口部とが一致したときに上記第１及び第２の開口部を開放し、上記インナーロータに収納されたディスクを外部に臨ませるシャッタ部材とを備え、
上記上シェルには、外周壁に略内接して内周壁が形成され、
上記インナーロータは、外周部にリング部が立ち上がり形成され、上記上シェルの内周壁が上記リング部の内側に位置するように配設され、
上記インナーロータのリング部内側には、上記上シェルの内周壁の先端部と対向する位置に、溝部が形成され、
上記インナーロータの溝部は、上記上シェルの内周壁の先端部の厚さ寸法より大きい幅寸法を有するように形成され、
上記上シェルの内周壁の先端部は、上記インナーロータの溝部の周囲と同じ高さ又は上記溝部に入り込むように形成されているディスクカートリッジ。
上記インナーロータは、上記リング部の内側に、肉厚のテーパ部が形成され、このテーパ部に上記溝部が形成されている請求項１記載のディスクカートリッジ。
上記溝部は、上記リング部の内側に形成された壁部と上記リング部との間に形成されている請求項１記載のディスクカートリッジ。
上記上シェルの内周壁の先端部には、上記溝部に係合する突起部が形成されている請求項３記載のディスクカートリッジ。
上記下シェルは、２分割されてなる請求項１記載のディスクカートリッジ。