JPH01232587A - 情報記録円盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコンピューター用外部メモリーとして有望な光
メモリーに使用される情報記録円盤に関する。

〈従来の技術〉 従来の情報記録円盤のハブはＩＳＯ／ＴＣ９７／５Ｃ２
３Ｄ。

ＣＵＭＥＮＴド０．１２６　　項目４．９　　に示され
ているような規格案が考えられている。ハブ１０４は第
１０図に示すように片面にハブを付ける場合と両面ハブ
の場合がある。いずれの場合においてもハブ取り付は部
は第１０図の如く記録再生するディスク基板１０１の外
側にあたるｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　　ｐｌａｎｅで接着、
または超音波溶着させていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来の方式によるハブ貼合わせ方法によれば接着時、ま
たは超音波溶着時にディスク基板の複屈折を増大させて
いた。第１２図にハブ溶着の前後に於ける複屈折の変化
量を示す。６３３ｎｍＨｅ−Ｎｅレーザー平行光ダブル
パスの測定でポリカーボネイト基板にハブを超音波溶着
させたところ半径２３ｍ　ｍにて溶着前後の複屈折の変
化量は４０ｎｍ増大していた。複屈折が増大すると信号
品質が劣化する、またはサーボが不安定になるなど悪影
響がある。

他の問題点として、第１１図に示されているように、ハ
ブ付きディスクをドライブに挿入する際には、ハブの高
さの分だけ逃げて、スピンドル１１２やその他のガイド
部に当たらないように設計する必要がある。前記のよう
にハブの厚さは２−３■であり、ドライブ設計の際に寸
法的に余裕がある場合には問題にならないが、ドライブ
の薄型化、ディスクの薄型化が要求されてくるとハブの
厚さが問題となってくる。具体的には、ディスク基板の
厚みが１．２ｍｍ、２枚のディスク基板を貼り合わせた
場合２．４ｅ２．５ｍｍ、　　更に２．２■厚みのハブ
を接着すると総厚は４．６０４．７ｍｍにもなる。

更に、ディスクがドライブに挿入され、駆動された場合
は第１１図に示されているように駆動モーターの熱がス
ピンドル１１２を介してハブ１１１に伝わり、ディスク
に温度勾配を生じさせ、抜熱によってディスク基板に歪
を生じ、光学的複屈折を変化させるかディスク基板の機
械特性を悪化させる。この影響はハブに近いところほど
大きい。

従って、ハブ１１１の径が大きく、記録部１１３に近い
従来例では、この影響は無視できない。

本発明の目的は、貼合わせ時に基板の複屈折を増大させ
ないハブ貼合わせ方法及び構造を提供することにある。

もうひとつの目的は、ハブ厚みを含めた情報記録円盤の
総厚を薄くし、ハブの出張りを逃げるためにドライブ側
に複雑な機構を必要としないような簡素なドライブ設計
を可能にさせることにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明の情報記録円盤は、貼合わせた２枚のディスク基
板の中心穴の径を異なるものにするが、もしくは１枚の
ディスク基板に段を設けてハブの一部あるいは全部をデ
ィスク基板の中に埋もれる様な構造とし、ハブの出っ張
りを少なくするが無くすことを特徴とする。

以下、本発明を実施例を用い詳述する。

（実施例１） 第１図に本発明の実施例を示す。１１がガイドグループ
１５付きディスク基板、１２が貼合わせ側のディスク基
板であり、１１と１２のディスク基板は接着剤１３で貼
合わされている。さて、本発明のディスク基板とし”Ｃ
１例えばディスク基板１１は内径をΦ１５ｍ　ｍ、ディ
スク基板１２は内径をΦＩＯｍ　ｍとした。ディスク１
１と１２とを貼合わせた後ディスク１１のガイドグルー
プ１５をセンシングしながらガイドグループ中心を知り
ハブの貼合わせる位置を決める。そして、ハブ１４をデ
ィスク基板１２側に、例えば超音波溶着、または接着剤
を用いて固定する。当然、ハブのサイズはディスク１１
の内径よりも小さく、かつ厚みはディスク１１の厚みと
同じがまたは厚い必要がある。

例えば、ΦＮ＊　２．２Ｌ＋ｎｍである。この時のディ
スク厚みは総厚で３．４−３．５ｍｍと薄くできた。ま
た、本発明によればハブ接着または溶着のための機械的
または熱的悪影響は記録層を有しないディスク基板１２
のみであり、記録再生するディスク基板］１にはこの影
響がなく高品質の情報記録円盤を提供できた。

（実施例２） 第２図に本発明の別の実施例を示す。２１が光記録層を
有しないディスク基板、２２が光記録層を有するガイド
グループ２５付きディスク基板であり、２１と２２のデ
ィスク基板は接着剤１３で貼合わされている。さて、本
発明のディスク基板として、ディスク基板２１は内径を
Φ１５ｍ　ｍ、ディスク基板２２は内径をΦ１０ｍｍと
した。ディスク２１と２２とを貼合わせた後ディスク２
２のガイドグループ２５をセンシングしながらガイドグ
ループ中心を知りハブの貼合わせる位置を決める。

そして、ハブ１４をディスク基板２２側に、例えば超音
波溶着、または接着剤を用いて固定する。

当然、ハブ１４のサイズはディスク２１の内径よりも小
さく、かつ厚みはディスク２１の厚みと同じかまたは厚
い必要がある。例えば、Φ１４＊２．２Ｌｆｆ１ｍであ
る。この時のディスク厚みは総厚で３．４９３．５ｍｍ
と従来例よりもディスク基板厚み１．２ｉｍ分だけ薄く
できた・ また、本発明によればハブ接着または溶着のための機械
的または熱的悪影響は記録層を有するディスク基板２２
でうけるが記録再生はディスク基板２１側から行われる
ためハブの影響はなく高品質の情報記録円盤を提供でき
た。

（実施例３） 第３図は本発明の実施例の断面図である。図中、３２は
ハブ受板である。ハブ受板３２の材料としては磁性材で
硬度がヴイッカース硬度で［ｌｙ＝　２００以上のもの
であればよい。例としては、防錆処理あるいはＮｉ、Ｃ
ｒ、　　メツキ等を施した鉄系材料、あるいは磁性ステ
ンレス、例えば５ｔｌＳ４２ＧＪ２等の高硬度化処理の
可能な材料がよい。ヴイッカース硬度がＨｖ＝　２００
以上というのは、ｆｌｙ＝２００以下のＳＵＳ材を用い
て、ハブ３１及び情報記録円盤を試作し、実験装置を用
いて情報記録円盤の着脱を繰り返すという実験を行った
結果、センター穴３３に変形が生じ使用不能になったと
いう経験に基づいてい゛る。尚、５ＵＳ４２０Ｊ２を用
い、焼鈍処理を行った結果、情報記録円盤の着脱を１０
万回以上繰り返しても前述の様な問題は生じなかった。

３４はハブ板である。ハブ板３４の材質はディスク基板
３７．３８と同種のものが好ましい。従って、ディスク
基板３７．３８の材質がポリカーボネイトであれば、ハ
ブ板３４の材質もポリカーボネイトの方がよい。

ハブ板３４の外周部には斜面部３５がなされているが該
斜面部は情報記録円盤の駆動装置からの着脱の際に、ガ
イドに引っかかる事なくスムースに動くようにしたもの
で、斜面部３５は面取りでもよい。ハブ板３４にはハブ
３１をディスク基板３８に固着するための溶着部３６が
ある。溶着部３６の突起の高さは０，３・０．４ｍｍ程
度で、全周に渡って連続している。溶着部３６の断面を
見るとＶ字形をなしており、先端の角度は４５＃６０＠
　ぐらいが妥当である。ハブ受板３２とハブ板３４との
結合はインサート成形により、一体とするのがよいが熱
かしめでも接着でも本発明の目的を達成できる。

以上、前記の様な構造のハブ３１を例えば、超音波工業
（株）製の超音波溶着機（ＶＭＰ−７２８ＰＲ型）等を
用いて超音波ホーン４１１（第４図参照）を介してハブ
３１及びディスク基板に強制振動をおこさせ、双方の摩
擦熱により、樹脂を軟化溶着させる。溶着に要する時間
は０．１−０．３ｓｅｃ程度である。ハブ受板３２に曲
げが入っているのは、超音波ホーン４１１と金属のハブ
受は板３２を直接触れさせず、樹脂からなるハブ板３４
と接触させる事によって溶着時に発生する超音波ホーン
４１１の衝撃振動音を吸収するためである。

ハブ受板３２を曲げずに超音波ホーン４１１と直接接触
させても、前記のごとく溶着−間は　ｏ、＋ご０、３ｓ
ｅｃであり、容認できる範囲である。

第４図はハブ３１をディスク基板３８に固着させた後の
状態を示している。

固着後の溶着部３６の突起の高さは０．　ｌｂｏ、　２
ｍｚである。本実施例に用いたハブ３１及びディスク基
板３７．３８はハブの外径４１２をΦ１４．　［）−１
４，８ｍ１ｌＩ、ディスク基板３７の穴３９をΦ１５．
Ｏｎ、　　ディスフ基板３８の穴３１０をΦｌｏｒ１２
ｍｍとして実験を行った。

固着後、剥離強度を測定したが５Ｋｇ以上確保でき、情
報記録円盤の着脱および高速回転に充分に耐えうる強度
であった。

通常、情報記録円盤の穴はΦ１５ｍｎ＋であり、該穴径
に対して一方のディスク基板３８の穴３１０を縮小した
のが本実施例であるが、逆にディスク基板３８の穴１０
ｍｍをΦ１５ｍｍとして、ハブ３１の外径４１２及びデ
ィスク基板３７の穴３９を拡げても同様に本発明の目的
は達せられることは言うまでもない。また、本実施例で
はディスク基板３７をグループ付円盤、ディスク基板３
８を平円盤としたが、その逆でも、あるいは両方ともグ
ループ付き円盤の両面情報記録円盤であっても、溶着部
を記録部から遠ざけるという点では原理的に変わりはな
く、本発明の目的は達せられるのは言うまでもない。

第１３図に本実施例のハブを用いて、ハブの溶着前後に
おける複屈折の変化量を測定した結果を示す。第１２図
に示されている従来例の結果と比較して分かるように、
前述の如く、従来例においては磁気記録部の最内周側［
Ｒ＝２３ｍｍｌでは複屈折の変化量は４０ｎｍ程度もあ
ったのに対し、本実施例においては変化量は５ｎｍ以下
と無視できる値であった。

またドライブにかけて、ハブを介して伝わるドライブモ
ーターの熱の影響を調査したが、測定不能なほど、影響
度は小さかった。

第５図に本実施例より得られた情報記録円盤の斜視図を
示しているが凸部はハブの極一部だけで、情報記録円盤
自体の薄型化となるばかりでなく、ドライブに情報記録
円盤を挿入する際にハブ部を逃げるための余計な機構が
不要となり、ドライブの薄型化、簡素化にも大いに寄与
するものである。

尚、本実施例では、超音波溶着を前提としたハブ構造を
例に挙げたが本発明はこれに限定されない。ハブが金属
でディスク基板に接着剤で固定された場合でも全く同様
に有効である。

（実施例４） 本発明の別の実施例を第６図に示す。

実施例３のつば無しの場合である。本実施例のハブ受板
６２およびハブ板６４の材料は前記実施例３と同様のも
のでよい。ハブ受板６２とハブ板６４の結合は、ハブ受
板６２の円周上の数カ所に段付き穴６５．６６を設ける
か、逆テーパー穴を設けてインサート成形もしくは熱か
しめ等で行う。

本実施例においてはハブ受板６２は平板であり、超音波
ホーン４１１と直接に触れることになるが特に支障はな
い。溶着条件等については実施例３と何ら変わることは
なく、同様の方法で溶着できる。従って、ハブ６１とデ
ィスク基板３８との固着強度、溶着前後における複屈折
の変化量等も実施例３と同様の程度である。

また、第６図に図示されているようにハブ６１はディス
ク基板３７の穴３９に収まっており、情報記録円盤の薄
型化、ドライブの負担の軽減、薄型化等について、本発
明の目的を一層効果的に引き出せるものである。

（実施例５） 本発明の更に他の実施例を第７図に示す。

本実施例は超音波溶着では十分な強度が得られない場合
の例である。本実施例におけるハブ板７４の材料として
はポリカーボネイト、ＰＨＭＡ等の熱可塑性の樹脂であ
る。ハブ受板７２の材料およびハブ板７４との接合方法
については実施例３で述べた方法と同様の方法でよい。

前記の如くしてできたハブ７１を異種のディスク基板７
７．７８例えばガラス、エポキシ樹脂等に溶着しようと
しても外乱および高速回転に耐えられるような実用強度
は得られない。前記の外乱とは情報記録円９３をドライ
ブに着脱させる際の衝撃、あるいは情報記録円盤を誤っ
て落とした場合の衝撃等であり、前記の高速回転に耐え
られる強度とは例えば１８００ｒｐｍ以上で回転させた
時に生ずる回転トルク、遠心力等に耐えうるような強度
のことである。

前記の如く実用強度が得られない場合は接着剤等による
何らかの補強が必要である。

以下、手順を追って実施方法を説明する。まず、最初に
ハブ７１の固着方法が何であろうとも情報記録円盤に描
かれている、グループあるいはビット等の中心とハブ７
１の内径穴７３の中心を一致させる必要がある。この方
法には画像認識、ピックアップ等により形状を認識させ
コンピューター等により中心を割り出させればよい。幸
いなことに超音波工業（株）製の超音波溶着機（ＶＭＰ
−７２ＰＲ型）には前記認識からハブ７１をディスク基
板７８に溶着させるまでの作業が一貫してできるように
なっている。該装置を用いてハブ７１をディスク基板７
８に溶着させた後、反対側の穴７１０からハブ７１を指
で強く押すとハブ７１が取れる。しかしながら、次に接
着剤等による本固定のまでの仮固定としての役目は十分
に果たす。

以上のように中心出し、仮固定まで行われた・ｌ１１１
報記録円盤をデイスペンサー７１１を用いてハブ７１と
ディスク基板７７の穴との隙間（斜線部）に接着剤７１
２を注入する。該接着剤７１２はガラスあるいは樹脂に
対して強い接着剤であれば特に限定することはない。ハ
ブ板７４に施された溶着部７６が接着剤の流れ止めの役
目を果たすので低粘度の接着剤でも使用可能である。ま
た、ハブ板７４に設けられたノツチ７５はハブ７１の剥
離強度を一層強くさせるためのものである。また、本実
施例のようにデイスペンサー７１１をハブ７１の上方に
設置し、接着剤を注入できる構造であれば中心出し一仮
固定一本固定の工程を一台の装置で連続して行うことが
でき、装置にかかる負担を軽減できる。

以上のように本実施例は実施例３．４同様に本発明の目
的を達するばかりでなく、ガラス等の溶着しにくいディ
スク基板も、ハブの下面とディスク円盤の溶着部だけで
なく、各々の側面部も接着することにより接着強度を増
すだけでなく、ディスク基板とハブの上方よりデイスペ
ンサー等を用いて簡単に接着剤を注入できるので装置の
コストダウンにもつながり本発明の効果は大きい。

（実施例６） 段付き穴を有するディスク基板を用いた場合の本発明の
１実施例を第８図に示す。本実施例のハブ８１はハブ板
８２に段差８３が設けである。−方、図に示すようにハ
ブ８１の各々の外径よりそれぞれ大きな内径を有する段
差がディスク基板８４にも設けられていて、ディスク基
板８４の内径階段部上面８５でハブ８１との溶着が行わ
れる。

本実施例においても、ハブはディスク基板の穴に収まっ
ており、情報記録円盤の薄型化が可能である。

第８図には、ダブルサイドのディスクを例としたが、本
発明の場合は、当然これに限定されずシングルサイドで
単板であっても本発明の効果があることは言うまでもな
い。尚、本実施例では、超音波溶着を前提としたハブ構
造を例に挙げたがこれに限定されない。ハブが金属でデ
ィスク基板に接着剤で固定された場合でも全く同様に有
効である。

（実施例７） 第９図には本発明の更に別のダブルサイドの情報記録円
盤の一実施例を示す。一つめのハブ３１をディスク基板
３８に付けるところまでは実施例３（第４図）で説明し
た方法及び構造と全く同じであり、二つめのハブ９１は
第９図に示すように、ディスク基板３８の内径３１０よ
り小さな外径９７を持っていて、ディスク基板３８のガ
イドグループをセンシングしながらハブ３１のハブ板３
４の下面で溶着させた。本実施例においても、ハブはデ
ィスク基板の穴の中に収まっており、情報記録円盤の薄
型化が可能となった。

〈発明の効果〉 以上の様に本発明によればハブの小型化が可能になると
ともに、ハブ固定部を情報記録円盤の記録部から遠ざけ
る事によってディスク基板に発生する光学的影響、特に
枚屈折の変化の影響を無視できるようになり、情報記録
円盤の品質向上に寄与すること大である。また、ハブの
一部または全てがディスク基板の穴部に収まる構造とで
きたことで、情報記録円盤の薄型化あるいは洗練された
デザインとなる。また、情報記録円盤をドライブに挿入
する際に、ハブの凸部を避けるための機構が不要となり
、ドライブ設計の簡素化、あるいはドライブの薄型化信
頼性の向上に寄与するものである。

尚、本発明はディスク基板が樹脂であればその効果は更
に大きいが、決してこれに限定されない。

複屈折等光学的に安定なガラス、または、ポリスチレン
−ポリカーボネイト複合材、アクリルであってもよい。

ディスクの総厚を薄くできるという効果は絶大である。

また、本発明の内径の小さいディスク基板は内径の無い
ディスク基板であっても何らさしつかえない。例えばガ
ラス材質であって内径の空いていないディスクであって
もよい。更には記録再生用光学ヘッド側と反対側のディ
スク基板材斜としては、光学的に不透明なセラミックス
、例えばＡｌ２Ｏ３、Ｔａ２０５か、金属、例えばＡｌ
、Ｔｉであっても何等さしつかえない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１実施例で、ディスク中心部の概
略断面図。 第２図は本発明の別の実施例でディスク中心部の概略断
面図。 第３図及び第４図は超音波溶着用のハブ回りの断面図で
、第３図はハブ溶着前の断面図、第４図はハブ溶着後の
断面図。 第５図は本発明の実施例３により得られた情報記録円盤
の斜視図。 第６図は本発明の実施例４の情報記録円盤のハブ回りの
断面図。 第７図は本発明の実施例５の情報記録円盤のハブ回りの
断面図。 第８図は本発明の実施例６の情報記録円盤のハブ回りの
断面図。 第９図は本発明の実施例７の情報記録円盤のハブ回りの
断面図。 第１０図は従来例のディスク中心部の概略断面図。 第１１図は従来例の情報記録円盤のハブ回りの断面図。 第１２図は従来例におけるハブ溶着前後の複屈折の変化
量を示す図。 第１３図は本発明の実施例におけるハブ溶着前後の複屈
折の変化量を示す図。 １１・・・ガイドグループ付きディスク基板１２・・・
貼合わせ側のディスク基板 １３・・・接着剤 １４・・・ハブ １５・・・ガイドグループ ２１・・・光記録層を有しないディスク基板２２・・・
光記録層を有するガイドグループ付きディスク基板 ２５・・・ガイドグループ ３１・・・ハブ ３２・・・ハブ受板 ３３・・・センター穴 ３４・・・ハブ板 ３５・・・斜面部 ３６・・・溶着部 ３７．３８・・・ディスク基板 ３９・・・ディスク基板３７の穴 ３１０・・・ディスク基板３８の穴 ４１１・・・超音波ホーン ４１２・・・ハブ外径 ６１・・・ハブ ６２・・・ハブ受板 ６４・・・ハブ板 ６５．６６・・・段付き穴 ７１・・・ハブ ７２・・・ハブ受板 ７４・・・ハブ板 ７５・・・ノツチ ７７．７８・・・ディスク基板 ７９・・・ディスク基板７７の穴 ７１０・・・ディスク基板７８の穴 ７１１・・・デイスペンサー ７１２・・・接着剤 ８１・・・ハブ ８２・・・ハブ板 ８３・・・ハブ板８２の段差 ８４・・・ディスク基板 ８５・・ディスク基板８４の内径階段部上面９１・・・
ハブ ９７・・・ハブ９１の外径 工゛人−Ｌ〜 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　上柳雅誉　化１名 第２図 第５図 第６図 ７ｉ７４ 第７図 第８図 第１０図 （ｍｍ） 第１２図 第１３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報を記録する記録層とディスク基板とクランプ
   用のハブからなる情報記録円盤において、一枚のディス
   ク基板に段付き穴もしくは各々のディスク基板の中心部
   に異径の穴を有し、大径穴側からハブを挿入し、小径穴
   側のディスク基板の表面部にハブを固定させることを特
   徴とする情報記録円盤。
2. （２）大径穴を有するディスク基板が光記録層を有する
   ディスク基板であることを特徴とする請求項１記載の情
   報記録円盤。
3. （３）前記ハブの外周端部に面取りを施していることを
   特徴とする請求項１記載の情報記録円盤。
4. （４）前記ハブは磁性金属からなるハブ受板と高分子樹
   脂材料よりなるハブ板とで構成されており、該ハブの一
   部または全部が透明円盤の中心穴部に収まることを特徴
   とする請求項１記載の情報記録円盤。
5. （５）前記ハブ板には円周に沿って溶着部が、２枚のデ
   ィスク基板の中心部に施された穴の大径穴、小径穴との
   関係に対し、大径穴＞溶着部径＞小径穴となる箇所に設
   けられることを特徴とする請求項１記載の情報記録円盤
   。
6. （６）前記溶着部とディスク基板の表面部とディスク基
   板の大径穴部よりなる空間に接着剤によりモールドされ
   ていることを特徴とする請求項１記載の情報記録円盤。