JP5856400B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク装置に関する。詳しくは、可撓性を有するシート状の可撓性ディスクに対して情報の記録及び再生の少なくとも一方を行うディスク装置に関する。

近年の情報のデジタル化に伴い、光ディスク等の高速化、大容量化に対する要求が高まっている。そして、低コストで高密度な情報の高速記録／再生が可能な光ディスクとして、可撓性を有する厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度のシート状の光ディスクの開発が進められている。なお、以下では、光ディスクを代表例として説明するが、本発明が対象とする記録／再生装置（ディスク装置）に用いられる可撓性の記録ディスクは、相変化メモリ、光磁気メモリ、ホログラムメモリなどのディスク状の可撓性の記録ディスクの全てを対象にしており、特に可撓性の光ディスクに限定されるものではない。

例えば、特許文献１には、可撓性を有する光ディスク（以下では、便宜上、「可撓性ディスク」と略述する。）をスピンドルに固定して、高速で回転させるスピンドルモータと、高速で回転している可撓性ディスクに空気力学的な力を作用させて面振れを抑制する安定化板と、可撓性ディスクと安定化板との相対位置を調整する位置調整手段を備えた記録／再生装置（ディスク装置）が開示されている。

一方、光ディスクの記録密度を向上させるための技術として、ＳＩＬ（Solid Immersion Lens）を用いた近接場光記録技術の研究開発が進められている。（例えば、特許文献２参照）。近接場光記録においては、ディスク表面と光ヘッド先端の距離を数十ｎｍに保つ必要があり、高精度なヘッド位置の制御が要求される。可撓性ディスクに対する高密度光記録においては、光ヘッドとこれに対向し情報の記録／再生が行われるディスク面との相対位置の制御が重要であり、光ヘッドそのものの位置制御とともに、光ヘッドと対向するディスク面の位置制御が必要である。さらに、光ヘッドとディスク面の相対位置の制御には、ディスク面と光ヘッドの相対距離だけでなく、互いの対向角度の制御も重要である。

可撓性ディスクは、引用文献１に開示されている発明のように、基板厚０．１〜０．２ｍｍであり、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やBlu-ray Discのような比較的厚手のディスク（基板厚１．２ｍｍ）と比較して、回転中の面振れを１０分の１以下に抑えることができる。回転中のディスクの面振れが小さければ、ディスク面に対向する光ヘッドの位置制御が容易になり、近接場光記録においてヘッド位置制御の高精度化が容易になるので、可撓性ディスクは近接場光記録に適した記録ディスクである。

特開２００６−１０７６９９号公報 特開平５−１８９７９６号公報 特開２００９―７０４７１号公報

一般に、光ディスクの面振れに対して光ヘッドを相対的に所定の位置に保つための位置制御として、光ヘッドのフォーカスサーボやトラッキングサーボが行われている。しかし、光ディスクの面振れは、光ディスク面の上下方向や左右方向の変動だけでなく、光ディスク面のチルト（傾斜）も引き起こし、高速、高精度の情報記録／再生装置（ディスク装置）においては、光ディスク面のチルトに対する対策も必要となっている。

可撓性ディスクは、従来の光ディスクに較べて回転による面振れを抑えることができるが、高速回転時に半径方向に特有のチルトの問題がある。可撓性ディスクは、安定化板に近接させて高速回転させた場合、スピンドルモータに固定されている内周部に較べ、自由端である外周部が安定化板に引き寄せられ易く、半径方向に特有のチルトを発生させることがある。なお、通常、安定化板は可撓性ディスクの上部に水平に配置されるので、本願においては、安定化板は可撓性ディスクの上部に水平に配置されていることを前提に説明するが、安定化板と可撓性ディスクの配置構造はこれに限ったものではない。

可撓性ディスクの半径方向のチルトは、回転に連動して時間的に変化するＡＣチルトと、時間に関係なく安定化板と可撓性ディスクの構造等に起因して発生するＤＣチルトに分けて考えられる。高速回転する可撓性ディスクにおいて、所定の時刻ｔにおける可撓性ディスクの半径方向の全チルト量をＴ（ｔ）、水平基準面（通常は、安定化板は水平に設置されているので、可撓性ディスクを臨む安定化板の表面とすればよい。）に対するＤＣチルトをＴ_Ｄ、時刻ｔにおけるＡＣチルトをＴ_Ａ（ｔ）とすると全チルト量Ｔ（ｔ）は、下記の（式１）、
Ｔ（ｔ）＝Ｔ_Ａ（ｔ）＋Ｔ_Ｄ ・・・（式１）
で表される。

上記（式１）において、全チルト量Ｔ（ｔ）が大きいと光ヘッドの制御誤差信号の劣化を招いたり、特に光ヘッドにＳＩＬを使用する場合は光ヘッドと光ディスクとの衝突の原因となったりする。特許文献３によると、ＳＩＬを使用する光ヘッドでは、全チルト量Ｔ（ｔ）のチルトマージン（水平基準面に対するチルトの許容最大角度）を±０．０７度程度に抑える必要があるとされている。本願発明者らの検討によると、下記のように、従来のディスク装置により駆動される可撓性ディスクの場合、半径方向のＤＣチルト（角度）Ｔ_Ｄだけで±０．１０度前後であり、全チルト量Ｔ（ｔ）を好ましいチルトマージン内（±０．０７度内）に収めることは難しかった。

本願発明者らの検討した具体的な従来のディスク装置１００による可撓性ディスク（可撓性光ディスク）駆動時の、半径方向のＤＣチルトについて、図６〜８を用いて説明する。なお、可撓性ディスク装置においては、構造上、周方向のチルトは半径方向のチルトに比べ十分に小さく、また、ＡＣチルトＴ_Ａ（ｔ）は、安定化板で面振れを制御することにより、半径方向のＤＣチルトＴ_Ｄに較べ十分小さいので、ここでは、周方向のチルト及びＡＣチルトＴ_Ａ（ｔ）は無視している。

図６は、従来のディスク装置（光ディスク装置）に可撓性ディスク（可撓性光ディスク）をセットして、定常回転で回転させながら可撓性ディスクに安定化板を近接させて回転させているディスク装置と、安定化状態の可撓性ディスクの断面模式図である。図６において、１００はディスク装置（光ディスク装置）、１は定常回転中の可撓性ディスク、２は可撓性ディスク１に対し情報を記録又は再生する光ヘッド（以下の本願発明の説明においては、光ヘッド１は、ディスク駆動部を除く情報記録再生装置を含むものとする。）、３は可撓性ディスク１を駆動するスピンドルモータ、４は可撓性ディスク１の中心部を固定し、スピンドルモータ３の駆動力を可撓性ディスク１に伝達するディスク装着部、１０は可撓性ディスク１の回転による面振れを抑制する安定化板である。

１５は可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙、１６は間隙１５の間隔（幅）を表し、１７は間隙１５の間隔１６のうち可撓性ディスク１のディスク装着部４への固定部分（付け根）における間隔（幅）であり、ディスク装置１００の調整により安定化板１０を移動させて設定される。１１は安定化板１０の中心部（内周部）の開口部、３０は可撓性ディスク１の面振れ、４０は本ディスク装置１００における水平基準面を表し、水平基準面４０は安定化板１０の表面（安定化板１０は、可撓性ディスク１と対向する面を表面、反対側の面を裏面と呼ぶ。以下、同じ。）と同じ面である。

可撓性ディスク１は、ディスク装置１００の定常稼働状態では、毎分数千回転から２万回転程度で駆動されている。安定化板１０表面の可撓性ディスク１との間隙１５の間隔１６は、可撓性ディスク１のディスク装着部４の付け根（間隔１７）において１００μｍ程度にセットされている。間隙１５の間隔１７を１００μｍ程度にすると、可撓性ディスク１は、近接する安定化板１０の作用によって面振れ３０が抑制され、安定して回転できる。

可撓性ディスク１は、毎分数千回転から２万回転程度で高速回転していると、可撓性ディスク１自身の遠心力によって水平になって回転しようとする。一方で、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５中の空気も、可撓性ディスク１の回転に随伴する周方向への流れと遠心力による外側方向への流れが混合された空気流が発生し、この空気流の作用により間隙１５の静圧が大気圧より減圧（負圧）になる。そうすると、可撓性ディスク１は、間隙１５と反対側の面（光ヘッド２と対向する面）からの大気圧の作用により安定化板１０側に押圧される。可撓性ディスク１は、可撓性であるので、自分自身の遠心力と間隙１５の減圧による押圧力とにより安定化板１０側に接近し、間隙１５の間隔１６が狭くなるように湾曲する。この間隔１６は、図６に示すように、可撓性ディスク１のディスク装着部４に固定された部分の間隔１７より狭く、外周部ほどより狭くなる傾向にある。

図７は、図６に示すディスク装置１００において、可撓性ディスク１を回転数７，０００ｒｐｍで回転駆動したときの、可撓性ディスク１の回転中心からの半径方向の距離に対する、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の間隔（幅）１６と、間隙１５中の圧力の大気圧との差圧（間隙１５の静圧）をプロットしたグラフである。

なお、このディスク装置１００における安定化板１０は、厚さ約１０ｍｍ、外径１２２ｍｍ、内径３５ｍｍの中心部が開口している円盤状で、剛性のあるアルミニウム製である。また、スピンドルモータ３と固定されているディスク装着部４の外径は３３ｍｍであり、ディスク装着部４の上部は安定化板１０の開口部１１の下部に、１ｍｍの間隙を有して挿入可能な状態になっている。可撓性ディスク１は、厚さ０．１ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍのポリカーボネート製で、十分な可撓性がある。

図７に示すように、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の静圧の大気圧との差圧（間隙１５の静圧−大気圧）の絶対値（減圧幅）は、可撓性ディスク１の内周部では小さく、外周部にいくほど減圧幅が大きくなる傾向を示している。間隙１５の減圧傾向に伴って、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の間隔（幅）１６は、可撓性ディスク１の内周部では広く、外周部にいくほど狭くなり、可撓性ディスク１は安定化板１０に接近する傾向を示している。この検討例においては、間隙１５の圧力の大気圧との差圧は、可撓性ディスク１の内周部ではほぼ０Ｐａであり、外周部に向かうに従って低下する傾向にあるが、半径４８ｍｍ付近まではあまり低下せず、半径５０ｍｍを超える外周部で急激に下がり、最外周部付近で−１４Ｐａであった。

一方、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の間隔（幅）１６は、内周側（中心から２０ｍｍ付近）から外周側に向かって約６５μｍから４０μｍへと、２０μｍ以上の低下をしている。すなわち、可撓性ディスク１は、高速回転中に安定化板１０の効果により、面振れは抑制されているが、内周部から外周部にかけて上向き（安定化板１０側へ）の傾斜を発生しており、この安定化板１０側へ向かう傾斜は、時間的に変動するものではなく、静的な傾斜（半径方向ＤＣチルト）であり、また、この傾斜は間隙１５の静圧の半径方向の変化に対する減圧傾向に較べて比較的均一であった。なお、間隙１５の間隔１６や大気圧との差圧の定量的な変化は、可撓性ディスク１の駆動回転数や形状、材質により特定されるものと考えられる。

図８を用いて、ディスク装置１００が可撓性ディスク１の駆動中に、間隙１５の間隔１６が半径方向に沿って傾斜した場合における問題点について説明する。図８は、図６における回転中の可撓性ディスク１と光ヘッド２の部分拡大図である。図８においては、左側が可撓性ディスク１の内周方向、右側が外周方向としている。すでに説明したように、回転中の可撓性ディスク１は、内周側から外周側に向かって、安定化板１０の方向、図８においては上に向かって傾斜している。すなわち、可撓性ディスク１は、水平基準面４０（図８では、説明の便宜上、可撓性ディスク１の光ヘッド２を臨む位置における安定化板１０の表面と平行な面を水平基準面４０としている。）に対し、図８の符号４１で示す角度θだけ傾いている。なお、この角度θは、水平基準面４０と可撓性ディスク１の光ディスク２を臨む位置の局所的な角度であり、角度θを半径方向ＤＣチルト４１と称する。なお、半径方向ＡＣチルトは、半径方向ＤＣチルト４１に較べ十分小さいので無視している。

例えば、光ヘッド２としてＳＩＬを用いる場合、図８に示すように、通常、光ヘッド２は水平基準面４０と平行に配置されるので、半径方向ＤＣチルト４１が大きいと、ＳＩＬ先端の中心２ａを可撓性ディスク１に対し最適な距離とした場合、ＳＩＬ先端の可撓性ディスク１の内周側に対応する端部２ｂが可撓性ディスク１に接触する恐れがある。高速回転している可撓性ディスク１と光ヘッド２が接触すれば、情報の記録再生に誤動作が発生するだけでなく、可撓性ディスク１や光ヘッド２の破損に繋がることになる。ＳＩＬのような高精度の光ヘッド２を用いて最適な記録再生を行うには、光ヘッド２の先端と可撓性ディスク１の表面とは近接させることが好ましいので、可撓性ディスク１の半径方向ＤＣチルト４１はできるだけ小さくする（可撓性ディスク１を水平基準面４０と平行する）ことが望まれる。また、通常、可撓性ディスク１と光ヘッド２とは、互いに所定の方向に対向して正確な情報の記録再生を行うように設計されており、両者が互いに傾いた角度で配置されると記録再生に誤動作が発生する場合もある。特許文献３によると、ＳＩＬを使用する光ヘッドでは、可撓性ディスク１の半径方向ＤＣチルト４１は、±０．０７度以下に抑えることが好ましいことになる。

本発明は、上記の問題点を解決するため、可撓性ディスクを用いて情報の記録／再生を行うディスク装置において、可撓性ディスクの半径方向のＤＣチルトを抑え、正確な情報の記録再生を行うディスク装置を提供することを目的とする。

本発明のディスク装置は、情報記録可能な可撓性を有するシート状のディスク（以下、可撓性ディスクという。）を回転させるスピンドルモータと、回転する前記可撓性ディスクのディスク面に近接配置して前記可撓性ディスクの面振れを抑制する安定化板と、前記回転する可撓性ディスクに対し情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置を備えたディスク装置であって、前記安定化板は、前記可撓性ディスクと前記安定化板の間隙における内周部と外周部とを連通する通気構造を有し、前記通気構造は、前記安定化板の内周部の前記間隙を臨む表面又は内周部側面に設けた複数の第１の開口と、前記安定化板の外周部の前記間隙を臨む表面に設けた複数の第２の開口と、前記複数の第１の開口と、前記複数の第２の開口とを前記安定化板の内部を径方向に伸延してそれぞれ連通する複数の連通部とを有することを特徴とする。

本発明のディスク装置は、情報記録可能な可撓性を有するシート状のディスク（以下、可撓性ディスクという。）を回転させるスピンドルモータと、回転する前記可撓性ディスクのディスク面に近接配置して前記可撓性ディスクの面振れを抑制する安定化板と、前記回転する可撓性ディスクに対し情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置を備えたディスク装置であって、前記安定化板は、前記可撓性ディスクと前記安定化板の間隙における内周部と外周部とを連通する通気構造を有し、前記通気構造は、前記安定化板の内周部の前記間隙を臨む表面又は内周部側面に設けた開口と、前記安定化板の外周部の前記間隙を臨む表面に設けた開口と、前記内周部の表面又は内周部側面に設けた開口と、前記外周部の表面に設けた開口とを連通する連通部とを有し、前記内周部の表面又は内周部側面に設けた開口、及び前記外周部の表面に設けた開口の少なくとも一方は、前記安定化板の周方向３６０度にわたって連続していることを特徴とする。

好ましい本発明のディスク装置においては、前記連通部の少なくとも一部は、通気性を有する部材により構成されていることを特徴とする。

好ましい本発明のディスク装置においては、前記安定化板は、中心部近傍に開口部を有し、前記可撓性ディスクとの対向面と反対側の面から前記開口部を蓋状に覆う蓋状部材を備え、前記蓋状部材は、前記開口部の圧力を調整する圧力調整孔を有することを特徴とする。

本発明によれば、可撓性ディスクを用いて情報の記録再生を行うディスク装置において、可撓性ディスクの半径方向のＤＣチルトを抑え、正確な情報の記録再生を行うディスク装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の（ａ）可撓性ディスク駆動中の断面図（一部省略）と、（ｂ）前記光ディスク装置における安定化板の１／４部分の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置により駆動された可撓性ディスク（通気構造あり）と、従来の光ディスク装置により駆動された可撓性ディスク（通気構造無し）の、半径方向の距離に対する可撓性ディスクと安定化板の間隙の間隔（幅）の変化を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置により駆動された可撓性ディスク（通気構造あり）と、従来の光ディスク装置により駆動された可撓性ディスク（通気構造無し）の、半径方向の距離に対する半径方向のＤＣチルト角の相違を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置の（ａ）可撓性ディスク駆動中の断面図（一部省略）と、（ｂ）前記光ディスク装置における安定化板の１／４部分の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置の（ａ）可撓性ディスク駆動中の断面図（一部省略）と、（ｂ）前記光ディスク装置における安定化板の１／４部分の平面図である。 従来の光ディスク装置の可撓性ディスク駆動中の断面図である。 従来の光ディスク装置により駆動された可撓性ディスクの、半径方向の距離に対する、可撓性ディスクと安定化板の間隙の間隔（μｍ）の変化、及び可撓性ディスクと安定化板の間隙における大気圧との差圧（Ｐａ）の変化を表すグラフである。 可撓性ディスクの半径方向ＤＣチルトと光ヘッド（ＳＩＬ）の干渉を説明するための模式図である。

本発明のディスク装置を以下の実施形態によって説明する。なお、本発明の実施形態の説明においては、可撓性を有するシート状のディスク（以下、可撓性ディスクと略称する。）の代表例として可撓性を有する光ディスク（可撓性光ディスクともいう。）を対象にして光ディスク装置の説明をするが、本発明が対象とする情報の記録及び／又は再生可能なディスク装置は、可撓性ディスクとして、可撓性光ディスクだけでなく、相変化メモリ、光磁気メモリ、ホログラムメモリなどのディスク状の情報の記録及び／又は再生可能な記録ディスクとして使用できるもの全てを対象にし、特に可撓性光ディスクの光ディスク装置に限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の（ａ）可撓性ディスク駆動中の断面図（一部省略）と、（ｂ）前記光ディスク装置における安定化板の１／４部分の平面図である。なお、図１においては、光ディスク装置は可撓性ディスク（可撓性光ディスク）を装着して所定の回転数で回転している状態を表している。図１において、１００はディスク装置（光ディスク装置）、１は可撓性ディスク、２は可撓性ディスク１に対し情報を記録又は再生する光ヘッド（情報記録再生装置を含む。以下同じ。）、３は可撓性ディスク１を駆動するスピンドルモータ、４は可撓性ディスク１の中心部をスピンドルモータ３の軸に固定し、スピンドルモータ３の回転を可撓性ディスク１に伝達するディスク装着部である。１０は可撓性ディスク１の回転による面振れを抑制する安定化板、１１は安定化板１０の中心部の開口部である。

１５は可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙、１６は間隙１５の間隔（幅）を表し、１７は間隙１５の間隔１６のうちディスク装着部４の付け根（可撓性ディスク１の装着部）における間隔（幅）であり、ディスク装置１００の回転数制御時に設定された安定化板１０とディスク装着部４の間隔により決定される間隔である。

本実施形態のディスク装置１００ついての以上の説明部分は、図６を用いて説明した従来のディスク装置１００と同じである。しかし、本実施形態のディスク装置１００においては、安定化板１０の構造が従来のディスク装置１００とは相違している。本実施形態のディスク装置１００における安定化板１０は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５における、可撓性ディスク１の内周部側と外周部側とを連通する通気構造を備えている。この通気構造は、安定化板１０の内周部側面に形成した開口である内周部通気孔２１と、安定化板１０の間隙１５側の表面の外周部側に形成した開口である外周部通気孔２２と、内周部通気孔２１と外周部通気孔２２を連通する連通部２３を備えている。内周部通気孔２１、外周部通気孔２２、及び両者の連通部２３は、間隙１５の内周部と外周部の圧力を均一に近くするものであり、それぞれ複数、周方向に均等に配置されるように備えることが好ましい。本実施形態においては、例えば、図１（ｂ）に示すように内周部通気孔２１、外周部通気孔２２、及び両者の連通部２３は、それぞれ安定化板１０の中心から等角度（θ＝１２度）になるように、３０個ずつ対になるように配置している。

また、安定化板１０には、開口部１１の上部（可撓性ディスク１と対向する面と反対側）を蓋状に覆う蓋状部材１２を備え、蓋状部材１２には、安定化板１０の開口部１１とディスク装着部４の間の空間（単に開口部１１と言うこともある。）の圧力を調整する圧力調整孔１３が形成されている。

本実施形態においては、可撓性ディスク１の材質はポリカーボネートであり、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。安定化板１０は、外径１２２ｍｍ、内径３５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウム製である。可撓性ディスク１を挟んで、スピンドルモータ３の駆動力を可撓性ディスク１に伝えるディスク装着部４の直径は３３ｍｍであり、その上部が安定化板１０の開口部１１の下部に嵌ることができるように配置されている。

図１に示すように、安定化板１０の内周部の開口部１１の上部（可撓性ディスク１と対向する側と反対側）は、蓋状部材１２で開口部１１を覆っている。蓋状部材１２の中央部には圧力調整孔１３が設けてあり、開口部１１に大気中から空気が流入できるようになっている。

安定化板１０の内周部の側面には、内周部側面通気孔２１が側面の周方向に等間隔で設けられており、内周部側面通気孔２１は安定化板１０の内部に設けたトンネル構造の連通部２３を経由して、可撓性ディスク１に対向する安定化板１０の外周部の表面周方向に等間隔に設けた外周部通気孔２２と連通している。本実施形態においては、内周部側面通気孔２１及び外周部通気孔２２の直径はそれぞれ０．５ｍｍ、連通部２３の断面積の直径は１．０ｍｍ、圧力調整孔１３の直径は１．０ｍｍである。内周部側面通気孔２１は、安定化板１０の内周部の側面に角度間隔１２度で３０カ所配置してある。内周部側面通気孔２１と連通部２３を介して対をなす外周部通気孔２２は、安定化板１０の表面の半径５５ｍｍの位置に等角度間隔１２度で３０カ所配置してある。なお、内周部側面通気孔２１及び外周部通気孔２２の配置、個数、直径等、並びに圧力調整孔１３の配置、個数、直径等については、これに限定されるものではない。

可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の間隔（幅）１６は、安定化板１０の上下位置（可撓性ディスク１のディスク面に垂直な方向の位置）を調整することによって可変な値である。この間隙１５の間隔（幅）１６は、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隔１７を指標にして、安定化板１０の上下動の制御によって調整できる。

本実施形態のディスク装置１００の動作について説明する。可撓性ディスク１がスピンドルモータ３によって所定回転数、例えば７，０００ｒｐｍまで回転駆動され、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隙１５の間隔１７が所定の間隔、例えば１００μｍとなるように安定化板１０が制御されて配置される。そうすると、可撓性ディスク１は、遠心力によりほぼ水平になりながら安定して回転する。可撓性ディスク１と安定化板１０との間隙１５には、可撓性ディスク１の回転に伴いディスク回転方向の空気流と、可撓性ディスク１の内側から外側方向へ空気流の二つの成分からなる空気流が発生する。この空気流により、間隙１５には大気圧に対する差圧（通常、負圧）が生じる。通常は、この差圧は、間隙１５における内周部と外周部では異なる。

図６に示すような、安定化板１０に通気構造のない従来のディスク装置１００であれば、図７に示したように、間隙１５の内周部の差圧（負圧）より外周部の差圧（負圧）が大きく（減圧幅が大きい）、大気圧より可撓性ディスク１が安定化板１０側に押し付けられ、可撓性ディスク１は内周部から外周部に向けて安定化板１０側に引き寄せられるように湾曲する。しかし、本実施形態のディスク装置１００においては、内周部側面通気孔２１と外周部通気孔２２が連通部２３を介して連通しているため、連通部２３を介して内周部側面から間隙１５の外周部に空気が流通し、間隙１５の内周部と外周部の圧力差は平準化される。内周部側面から外周部への空気の流通量は、内周部側面通気孔２１、外周部通気孔２２、及び連通部２３の形状、大きさ等を調整することにより調整できる。内周部側面から外周部への空気の流通量の調整によって、間隙１５の半径方向における間隔１６の変化量が制御できる。間隙１５の間隔１６の変化量を制御するということは、回転中の可撓性ディスク１の水平に対する変化量（半径方向ＤＣチルト角）を制御することになる。

内周部側面通気孔２１は、安定化板１０の中心部の開口部１１に向いて開口しており、開口部１１の上部には蓋状部材１２が設置されている。蓋状部材１２は、直径１ｍｍの圧力調整孔１３が一つ設けてあるだけなので、開口部１１は、大気圧に対し適度に差圧を調整され、外周部通気孔２２から過剰な空気が流出しないよう制御されている。すなわち、内周部側面から連通部２３を介した外周部への空気の流通量は、圧力調整孔１３の形状、大きさ等を調整することによっても制御でき、間隙１５の間隔１６の変化量（半径方向ＤＣチルト角）が制御できる。

図２は、本実施形態に係る安定化板１０を備えたディスク装置１００を用いて可撓性ディスク１を回転させた場合と、図６に示すような、通気構造のない従来型の安定化板を用いた場合の、可撓性ディスク１の半径方向位置に対する間隙１５の間隔１６を測定した結果をプロットしたグラフである。本実施形態に係る安定化板１０を備えたディスク装置１００は、従来型の通気構造のない安定化板を備えたディスク装置１００に比較して、可撓性ディスク１の内周部から外周部までの間隙１５の間隔１６の変化が１／３程度に縮小していることが判る。

図３は、上記の結果から可撓性ディスク１の半径方向ＤＣチルト４１を計算した結果をプロットしたグラフである（図８参照）。図３のグラフから判るように、従来型のディスク装置１００（通気構造無し）における半径方向ＤＣチルト４１は、−０．０２〜−０．１０度の間で変化した。一方、本実施形態のディスク装置１００（通気構造あり）における半径方向ＤＣチルト４１は、ほぼ±０．０５度以下と水平に近い状態となり、ＳＩＬなどの高性能ヘッドへの対応（±０．０７度以内）に問題がないことが判った。

本実施形態では、内周部側面通気孔２１、外周部通気孔２２、連通部２３圧力調整孔１３の位置、形状、数等を特定しているが、これらは、可撓性ディスク１の大きさ、形状、材質や回転数に応じて最適値があるので、必要に応じて適宜調整できることが好ましい。また、光ヘッド２の配置に対応する可撓性ディスク１の位置の半径方向ＤＣチルト４１を低減すべく、安定化板１０の対応する位置の通気構造を適宜調整することが好ましい。なお、図１（ａ）では安定化板１０は一体物として記載しているが、これに限られるものではない。連通孔２７を境に上下２つの部分に分けて、どちらかに溝を作製して連通孔とし、その後２つの部分を接着することで安定化板としてもよい。以降の実施形態においても同様である。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のディスク装置１００を表し、（ａ）は可撓性ディスク駆動中のディスク装置の断面図（一部省略）、（ｂ）は安定化部材の部分平面図である。本実施形態のディスク装置１００は、第１の実施形態のディスク装置１００に類似しており、可撓性ディスク１の材質はポリカーボネートであり、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。安定化板１０は、外径１２２ｍｍ、内径３５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウム製である。スピンドルモータ３の駆動力を可撓性ディスク１に伝えるディスク装着部４の直径は３３ｍｍであり、これらの構成は、第１の実施形態と変わらない。ディスク装着部４の上部が安定化板１０の開口部１１の下部に、１ｍｍの間隙をもって嵌ることができるように配置されている。

本実施形態においては、図４に示すように、安定化板１０の内周部の開口部１１の上部（可撓性ディスク１と対向する側と反対側）には、第１の実施形態のディスク装置１００に設けたような蓋状部材１２は設けられておらず、安定化板１０の内周部の開口部１１は空気が自由に流入でき大気圧となっている。

さらに、本実施形態のディスク装置１００においては、安定化板１０の表面（可撓性ディスク１に対向する面）には、図４に示すように、内周部付近に内周部通気孔２４が、外周部付近に外周部通気孔２２が設けられており、両者は安定化板１０の内部に設けたトンネル構造の連通部２３を経由して互いに連通している。本実施形態においては、内周部通気孔２４及び外周部通気孔２２の直径はそれぞれ０．５ｍｍ、連通部２３は断面の直径１．０ｍｍの円筒状である。内周部通気孔２４は安定化板１０の表面の半径２０ｍｍの位置に周方向に等間隔に３０個配置し、外周部通気孔２２は安定化板１０の表面の半径５５ｍｍの位置に周方向に等間隔で３０個配置してある。なお、内周部通気孔２４及び外周部通気孔２２の直径、配置、個数についてはこれに限定されるものではない。

可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５の間隔（幅）１６は、全体としては、安定化板１０の上下位置（可撓性ディスク１のディスク面に垂直な方向の、ディスク装着部４との相対位置）を調整することによって可変な値である。この間隙１５の間隔（幅）は、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隔１７を指標にして、安定化板１０の上下移動させることにより調整される。

本実施形態のディスク装置１００の動作について説明する。可撓性ディスク１がスピンドルモータ３によって所定回転数、例えば７，０００ｒｐｍまで回転駆動され、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隔１７が所定の間隔となるように、安定化板１０を配置される。間隔１７は１００μｍ程度であり、回転する可撓性ディスク１と安定化板１０との間に、ディスク回転方向の空気流と、内周側から外周方向へ空気流の二つの成分からなる空気流が発生する。この空気流により、間隙１５の内周部と外周部に大気に対する差圧（通常、負圧）が生じる。

この時、間隙１５の内周部と外周部には差圧の相違が生じるが、内周部通気孔２４と外周部通気孔２２は、連通部２３により連通しているため、差圧の相違を平準化する作用が働き、第１の実施形態について説明したと同じように、可撓性ディスク１の安定化板１０側への湾曲が小さくなり、可撓性ディスク１の半径方向ＤＣチルト４１を±０．０７度以内に抑制することができる。従って、本実施形態も第１の実施形態と同じように、可撓性ディスク１のディスク面は水平基準面４０に対して平行を保って回転することができる。

なお、本実施形態においては、内周部通気孔２４が安定化板の表面の半径２０ｍｍの位置にあり、内周部通気孔２４より内側に幅２．５ｍｍの間隙１５がある。この間隙は、およそ１００μｍ程度であり、さらに、安定化板１０の内周部側面の下部とディスク装着部４の上部側面とが、１ｍｍの間隙で嵌め合わされながら回転しているので、内周部通気孔２４から外周部通気孔２２への過剰な空気の流入は起こり難く、第１の実施形態のような、安定化板１０の開口部１１に対する蓋状部材１２はなくてもよい。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態のディスク装置１００であり、（ａ）は可撓性ディスク駆動中の断面図、（ｂ）は安定化部材の部分平面図である。本実施形態において、可撓性ディスク１の材質はポリカーボネートであり、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。安定化板１０は、外径１２２ｍｍ、内径３５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウム製である。スピンドルモータ３の駆動力を可撓性ディスク１に伝えるディスク装着部４の直径は３３ｍｍである。

ディスク装着部４の上部は、安定化板１０の開口部１１の下部に、１ｍｍの間隙をもって嵌ることができるように配置されている。安定化板１０の内周部の開口部１１の上部（可撓性ディスク１と対向する側と反対側）には、蓋状部材は設けられておらず、安定化板１０の内周部の開口部１１は空気が自由に流入でき大気圧となっている。

可撓性ディスク１と安定化板１０の間隙１５は、安定化板１０のディスク装着部４に対する上下位置（可撓性ディスク１のディスク面に垂直な方向の位置）を調整することによって可変な値である。この間隙１５の間隔（幅）は、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隔１７を指標にして調整される。これらの構成は、第２の実施形態と変わらない。

本実施形態においては、図５に示すように、安定化板１０の表面（可撓性ディスク１に対向する面）における、内周部付近に内周部通気領域２６が、外周部付近に外周部通気領域２５が設けられており、両者は安定化板１０の内部に設けたトンネル構造の連通部２７を経由して互いに連通している。内周部通気領域２６は、安定化板１０の表面の半径２０ｍｍの位置に、幅１ｍｍで周方向に形成された同心円状の溝である。外周部通気領域２５は、安定化板１０の表面の半径５５ｍｍの位置に、幅１ｍｍで周方向に形成された同心円状の溝である。連通部２７は、安定化板１０の内部に形成された厚さ４ｍｍのドーナツ型の空洞で、内周部通気領域２６と外周部通気領域２５を連通させるように広がっている。安定化板１０の半径２０ｍｍから５５ｍｍまでの間の断面は、図５（ａ）に示すように非通気性の安定化板１０が連通部２７を挟むサンドイッチ構造をしている。

内周部通気領域２６、外周部通気領域２５、及び連通部２７の少なくとも一部（本実施形態では、ほぼ全体）には、通気性の多孔質体が挿入されており、外周部通気領域２５から吹き出す空気量の調整と、安定化部材１０の構造の維持に寄与している。多孔質体としては、例えば、燒結金属や樹脂製の通気性多孔質体が使用できる。なお、連通部２７の厚さを薄くすれば、必ずしも多孔質体を用いる必要はない。

本実施形態のディスク装置１００の動作について説明する。可撓性ディスク１がスピンドルモータ３によって所定回転数、例えば７，０００ｒｐｍまで回転駆動され、可撓性ディスク１のディスク装着部４への付け根部分の間隔１７が所定の間隔となるように、安定化板１０が配置される。間隔１７は１００μｍ程度であり、回転する可撓性ディスク１と安定化板１０との間に、ディスク回転方向の空気流と、内周側から外周方向へ空気流の二つの成分からなる空気流が発生する。この空気流により、間隙１５には大気圧との差圧（通常、負圧）が生じる。

この時、間隙１５には内周部と外周部に圧力差が生じるが、内周部通気領域２６と外周部通気領域２５は、連通部２７により連通しているため、圧力差を平準化する作用が働き、第１の実施形態と同じように、内周部と外周部の圧力差は小さくなる。内周部と外周部の圧力差は小さければ、可撓性ディスク１の内周部から外周部にかけての湾曲が小さくなり、可撓性ディスク１のディスク面を水平基準面４０に対して平行を保って、半径方向ＤＣチルト４１を±０．０７度以内に抑制しながら回転することができる（図８参照）。この実施形態においては、可撓性ディスク１の周方向全体に溝が形成されているので、半径方向ＤＣチルト４１が周方向にムラを生じ難く、周方向のチルトの発生が抑えられ、好適なディスク装置である。

１ ：可撓性ディスク（可撓性光ディスク）
２ ：光ヘッド（情報記録再生装置）
２ａ ：（光ヘッド先端部の）中心部
２ｂ ：（光ヘッド先端部の）端部
３ ：スピンドルモータ
４ ：ディスク装着部
１０ ：安定化板
１１ ：（安定化板中心部の）開口
１２ ：蓋状部材
１３ ：圧力調整孔
１５ ：可撓性ディスクと安定化板の間隙
１６ ：間隙１５の間隔（幅）
１７ ：ディスク装着部４（可撓性ディスクの付け根）における間隙１５の間隔（幅）
２１ ：内周部側面通気孔
２２ ：外周部通気孔
２３ ：連通部
２４ ：内周部通気孔
２５ ：外周部通気領域
２６ ：内周部通気領域
２７ ：連通部
３０ ：（可撓性ディスク１の）面振れ
４０ ：水平基準面
４１ ：半径方向ＤＣチルト（角度θ）
１００：ディスク装置

Claims (5)

1. 情報記録可能な可撓性を有するシート状のディスク（以下、可撓性ディスクという。）を回転させるスピンドルモータと、回転する前記可撓性ディスクのディスク面に近接配置して前記可撓性ディスクの面振れを抑制する安定化板と、前記回転する可撓性ディスクに対し情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置を備えたディスク装置であって、
   前記安定化板は、前記可撓性ディスクと前記安定化板の間隙における内周部と外周部とを連通する通気構造を有し、
   前記通気構造は、
   前記安定化板の内周部の前記間隙を臨む表面又は内周部側面に設けた複数の第１の開口と、
   前記安定化板の外周部の前記間隙を臨む表面に設けた複数の第２の開口と、
   前記複数の第１の開口と、前記複数の第２の開口とを前記安定化板の内部を径方向に伸延してそれぞれ連通する複数の連通部とを有することを特徴とするディスク装置。
2. 前記複数の第１の開口、前記複数の第２の開口、及び前記複数の連通部は、平面視で等角度で配設されている、請求項１記載のディスク装置。
3. 情報記録可能な可撓性を有するシート状のディスク（以下、可撓性ディスクという。）を回転させるスピンドルモータと、回転する前記可撓性ディスクのディスク面に近接配置して前記可撓性ディスクの面振れを抑制する安定化板と、前記回転する可撓性ディスクに対し情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置を備えたディスク装置であって、
   前記安定化板は、前記可撓性ディスクと前記安定化板の間隙における内周部と外周部とを連通する通気構造を有し、
   前記通気構造は、
   前記安定化板の内周部の前記間隙を臨む表面又は内周部側面に設けた開口と、
   前記安定化板の外周部の前記間隙を臨む表面に設けた開口と、
   前記内周部の表面又は内周部側面に設けた開口と、前記外周部の表面に設けた開口とを連通する連通部とを有し、
   前記内周部の表面又は内周部側面に設けた開口、及び前記外周部の表面に設けた開口の少なくとも一方は、前記安定化板の周方向３６０度にわたって連続していることを特徴とするディスク装置。
4. 前記連通部の少なくとも一部は、通気性を有する部材により構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のディスク装置。
5. 前記安定化板は、中心部近傍に開口部を有し、前記可撓性ディスクとの対向面と反対側から前記開口部を蓋状に覆う蓋状部材を備え、
   前記蓋状部材は、前記開口部の圧力を調整する圧力調整孔を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のディスク装置。

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