JPH065038A

JPH065038A - フレキシブルディスクカートリッジ

Info

Publication number: JPH065038A
Application number: JP16475392A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Takemori; 浩俊竹森; Tetsuya Inui; 哲也乾; Hitoshi Isono; 仁志磯野; Kenji Ota; 賢司太田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【構成】基板１１上に記録膜１２が形成されたディス
ク２と、このディスク２を収納するケース１とを有して
いる。ケース１内部には、流体力学的に作用する基準板
４がディスク２に沿って設けられ、上記の基準板４は、
ディスク２の外周に位置するほど順次板厚が厚くなるよ
うな略円筒状に形成されている。【効果】ディスクの動的特性等に殆ど影響されずに、
回転時におけるディスクの形状をフラットにすることが
でき、ディスクの回転軸方向への動きを安定化させる。
従って、焦点合わせやトラッキング等を容易に行うこと
ができる。ディスクと基準板との間隔が従来よりも大き
いので、ごく小さな塵埃等がディスクと基準板との隙間
に侵入しても、ディスクに損傷を与え難くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報信号の記録、再生
または消去を行うディスクを収納するディスクカートリ
ッジに関するものであり、特に、ディスクの基板材料と
して柔軟で薄いフィルムを用いたフレキシブルディスク
カートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報信号を記録、再生または消去
することが可能なディスク状記録媒体の一種として、光
を用いる光磁気ディスクが開発されている。光磁気ディ
スクは、厚さが1.2 mm程度の透光性のポリカーボネート
樹脂基板あるいはガラス基板上に、同心円状またはスパ
イラル状に凹凸のトラックを形成すると共に、基板上に
光磁気記録膜を形成し、上記基板を回転させてトラック
を光学的に追尾しながら、光ヘッド等により光磁気記録
膜に情報信号を記録、再生するものである。このような
光磁気ディスクの多くは、基板の表面への塵埃等の付着
等を防止するために、カートリッジケース（以下、ケー
スと称する）に収められている。

【０００３】また、近年、光磁気ディスクをより薄型
化、軽量化するために、基板として上記に示したものよ
り一層薄く柔軟なフィルム状の樹脂基板を用いた、いわ
ゆるフレキシブルディスク（以下、ディスクと称する）
が開発されている。そして、ディスクをケース内で安定
に高速回転させるために、例えば、高速回転するディス
クに、ケース内部に設けた基準面を近接させ、ディスク
と基準面との間の空気の流体力学的効果で、ディスクの
回転軸方向への動きを安定化させて軸方向への面振れを
少なくすることが行われている（“The Development of
the Flexible Disk Magnetic Recorder”、Proceeding
of the IRE 、Jan. 1961 、英国特許 GB2216710A 、特
開昭57−105833号公報参照）。

【０００４】上記のようにしてディスクの回転軸方向へ
の動きを安定化させた場合、ディスクには、回転による
遠心力と、ディスクと基準面との間の空気により発生す
る吸引力と、空気の粘性による抵抗力とが働いている。
また、ディスク内部には、遠心力に対抗する張力が発生
しており、この張力の垂直成分と、上記の吸引力および
抵抗力の各垂直成分とが軸方向で釣り合うことにより、
回転時におけるディスクの形状が決定されている。例え
ば、ディスクと基準面との間隔Ｗ₀が或る間隔Ｗ_sのと
きに回転時におけるディスクの形状がフラットになると
すると、間隔Ｗ₀がＷ_sよりも小さいときには上記の抵
抗力が大きく働き、ディスクは基準面から離れるように
湾曲する一方、間隔Ｗ₀がＷ_sよりも大きいときには上
記の吸引力が抵抗力よりも大きく働き、ディスクは基準
面に近付くように湾曲する。

【０００５】そして、例えば、ディスクと基準面との間
隔Ｗ₀がＷ_sよりも大きく形成された場合、ディスクは
基準面に近付くように湾曲するので、逆に、ディスクと
光ヘッドとの間隔が大きくなる。特に、ディスクの外周
においてディスクと光ヘッドとの間隔が大きくなると、
ディスクの外周での焦点合わせが困難になると共に、光
ヘッドに対するディスクの傾きが大きくなり、トラッキ
ングが困難になる。

【０００６】従って、従来のフレキシブルディスクカー
トリッジでは、回転時におけるディスクの形状をフラッ
トにし、ディスクをケース内で安定に高速回転させるた
めに、ディスクと基準面との間隔Ｗ₀がＷ_sとなるよう
に厳密に調整されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
間隔Ｗ_sは、例えば、ヤング率、ポアソン比、湾曲率、
残留歪みおよび残留応力等のディスクの物性やディスク
厚み、あるいはディスクに形成される記録膜や記録膜を
保護する保護膜の内部応力による湾曲等により大きく左
右されることが知られている。そして、基板材料となる
フィルム状樹脂の物性にもよるが、残留歪みや残留応
力、塑性変形等が無いディスクにおいては、上記の間隔
Ｗ_sは 100μｍ以下となる一方、ディスクの製造過程に
おいてディスクに残留歪みや残留応力、塑性変形等が発
生すれば、ディスクの形状や物理的性質が変化するた
め、ディスク毎に間隔Ｗ_sの値やディスクの動的特性が
大きく変化する。従って、上記従来のフレキシブルディ
スクカートリッジでは、ディスクに残留歪み等が発生
し、ディスク毎に間隔Ｗ_sの値やディスクの動的特性が
異なる場合、回転時におけるディスクの形状をフラット
にし、ディスクをケース内で安定に高速回転させること
が困難であるという問題を有している。

【０００８】また、残留歪み等が無いディスクにおいて
は、回転時におけるディスクの形状をフラットにするた
めに、ディスクと基準面との間を 100μｍ以下とする
と、ごく小さな塵埃等がディスクと基準面との隙間に侵
入した場合でも、ディスクの動的特性を低下させるだけ
でなく、ディスクの記録膜等に致命的な損傷を与えると
いう問題を有している。

【０００９】尚、ディスクの外周での焦点合わせやトラ
ッキングの問題を解決するために、特公昭52−13419 号
公報には、ディスクの外周に位置するほど順次高さが高
くなる断面鞍形の突起部をケース内部に設けてディスク
と光ヘッドとの間隔を一定に保つことが提案されている
が、この場合、ディスクが突起部で湾曲させられるの
で、ディスクの劣化を生じるという別の問題を生じてい
る。

【００１０】また、ケース内部への塵埃等の侵入を阻止
するために、特開平 2−33783 号公報や特開平 3−6238
1 号公報には、ケースを完全に密閉して透明窓越しに記
録、再生する構造が提案されているが、これらの場合、
ディスクに残留歪み等が発生し、ディスク毎に間隔Ｗ_s
の値やディスクの動的特性が異なると、回転時における
ディスクの回転軸方向への動きを安定化させ難いという
問題を生じている。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、回転時におけるディスクの形状をフラットに
し、ディスクの回転軸方向への動きを安定化させ、焦点
合わせやトラッキング等が容易に行えるフレキシブルデ
ィスクカートリッジを提供することを目的としている。
また、ごく小さな塵埃等がディスクと基準面との隙間に
侵入しても、ディスクに損傷を与え難いフレキシブルデ
ィスクカートリッジを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のフ
レキシブルディスクカートリッジは、上記の課題を解決
するために、柔軟なフィルムで形成された基板上に情報
信号を記録する記録膜が設けられたフレキシブルディス
クと、このディスクを収納するカートリッジケースとを
有するフレキシブルディスクカートリッジにおいて、上
記のカートリッジケース内部には、近接して回転するデ
ィスクに対して流体力学的に作用する基準板が上記のデ
ィスクに沿って設けられ、上記の基準板は、ディスクの
外周に位置するほど基準板とディスクとの間隔が小さく
なるように順次板厚が厚くなる略円筒状に形成されてい
ることを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明のフレキシブルディス
クカートリッジは、上記の課題を解決するために、請求
項１記載の発明のフレキシブルディスクカートリッジに
おいて、上記の基準板が、ディスクの内周における基準
板とディスクとの間隔が 400μｍ以上、 600μｍ以下
で、かつ、基準板における外周と内周との板厚の差が50
μｍ以上、 250μｍ以下となるように形成されているこ
とを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１の構成によれば、カートリッジケース
内部には、近接して回転するディスクに対して流体力学
的に作用する基準板が上記のディスクに沿って設けら
れ、上記の基準板は、ディスクの外周に位置するほど基
準板とディスクとの間隔が小さくなるように順次板厚が
厚くなる略円筒状に形成されている。これにより、ディ
スクと基準板との間の空気により発生する吸引力は、空
気の粘性による抵抗力よりも大きく働き、ディスクは基
準板に近付こうとするが、基準板はディスクの外周に位
置するほど基準板とディスクとの間隔が小さくなるよう
に形成されているので、ディスクの外周に向かうほど抵
抗力が大きくなり、吸引力と釣り合うようになってディ
スク内部の張力の垂直成分が減少する。従って、仮にデ
ィスクに残留歪みや残留応力、塑性変形等が発生し、デ
ィスク毎に動的特性等が異なっている場合においても、
ディスクの動的特性等に殆ど影響されずに、回転時にお
けるディスクの形状がフラットとなり、ディスクの回転
軸方向への動きが安定化された、焦点合わせやトラッキ
ング等が容易に行えるフレキシブルディスクカートリッ
ジを得ることが可能となる。

【００１５】また、請求項２の構成によれば、基準板
が、ディスクの内周における基準板とディスクとの間隔
が 400μｍ以上、 600μｍ以下で、かつ、基準板におけ
る外周と内周との板厚の差が50μｍ以上、 250μｍ以下
となるように形成されているので、ディスクと基準板と
の間隔が従来（ 100μｍ以下）よりも大きくなってい
る。これにより、ごく小さな塵埃等がディスクと基準板
との隙間に侵入しても、ディスクに損傷を与え難いフレ
キシブルディスクカートリッジを得ることが可能とな
る。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図４に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１７】本実施例にかかるフレキシブルディスクカ
ートリッジ（以下、ディスクカートリッジと称する）
は、図１に示すように、アクリロニトリル−ブタジエン
スチレン（ＡＢＳ）樹脂やポリカーボネート、ポリ塩化
ビニル等のプラスチックで形成されたカートリッジケー
ス（以下、ケースと称する）１と、このケース１に収納
されている光磁気ディスク等のフレキシブルディスク
（以下、ディスクと称する）２とで構成されている。上
記のケース１底面には、透光性窓３が設けられている。
透光性窓３は、例えば、その曲率中心がディスク２の中
心と一致するように略扇形に形成されており、また、記
録、再生または消去に用いる光の波長に対して透明で、
光学的に均質な材料、例えば、アクリル樹脂やガラス等
で形成されている。

【００１８】ディスク２の中心には、センタハブ５が固
定されており、ケース１に設けられた中心孔から露出す
るようになっている。尚、センタハブ５の材質として
は、後述するターンテーブル２３の永久磁石２４によっ
て吸引されるような磁性材料が好ましく、また、樹脂材
料に磁性材料を埋め込んだような構造でもよい。

【００１９】上記のディスク２は、図２に示すように、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリイミ
ド、フッ素系樹脂等の可撓性を有するプラスチックフィ
ルムで形成された基板１１に、記録膜１２および保護膜
１３が成膜されており、上記記録膜１２に情報信号が記
録されるようになっている。上記の基板１１は、光学的
に透明でない材料も用いることができるため、耐熱性や
機械的特性、信頼性に優れたプラスチックで形成するこ
とが可能である。また、ディスク２は、50〜 125μｍ程
度の厚さに形成されており、このディスク２は、後述す
る基準板４に沿って回転し、ディスク２と基準板４との
間の空気の流体力学的効果によって安定化するようにな
っている。

【００２０】上記の記録膜１２としては、Ｇｄ、Ｔｂ、
Ｄｙ、Ｎｄ等の希土類元素と、Ｆｅ、Ｃｏ等の遷移金属
とを組み合わせたアモルファス合金、またはＰｔ／Ｃ
ｏ、Ｐｄ／Ｃｏ等を多層に積層した人工格子膜等、ある
いはそれらをＡｌＮ、ＳｉＮ等の誘電体膜等で挟んだ構
造の材料を、スパッタリングまたは真空蒸着等の方法で
形成し、光磁気効果を有するようにしたものを用いるこ
とができる。また、上記の保護膜１３としては、記録、
再生または消去に用いる光を透過させることができ、か
つ、紫外線によって硬化する紫外線硬化型樹脂を用いる
ことができる。尚、保護膜１３に塵埃等が付着するのを
防止するために、保護膜１３表面に、導電性フィラーを
混入した紫外線硬化型樹脂を塗布してもよい。

【００２１】上記のケース１内部には、基準板４が設け
られている。この基準板４は、ＡＢＳ樹脂やポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル等のプラスチックで形成されて
おり、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ディスク
２の外周に位置するほど順次板厚が厚くなる断面略台形
の円筒状となっている。よって、基準板４の基準面４ａ
とディスク２との間隔は、ディスク２の外周に向かうほ
ど小さくなるようになっている。上記の基準板４は、ケ
ース１と一体的に形成してもよく、また、ケース１と別
個に形成した後、ケース１内部に貼着等してもよい。そ
して、上記の基準板４は、ケース１をドライブ装置に装
着したときには、ディスク２の上方に位置しているの
で、ディスク２が停止しているときでもディスク２と接
触しないようになっている。

【００２２】上記の基準板４の基準面４ａは、図４
（ａ）に示すように、平面に形成する他に、同図（ｂ）
に示すように、緩やかな曲面に形成してもよく、さら
に、同図（ｃ）に示すように、細かな階段状に形成して
もよい。ディスク２の基板１１の材質や物性等にもよる
が、例えば、基準面４ａを平面に形成する場合、基準板
４を、ディスク２の内周における基準板４とディスク２
との間隔Ｗを 400μｍ以上、600μｍ以下で、かつ、基
準板４における外周と内周との板厚の差ΔＷを50μｍ以
上、 250μｍ以下に形成すればよい。

【００２３】上記のように基準板４を形成することによ
り、ディスク２と基準板４との間の空気により発生する
吸引力は、空気の粘性による抵抗力よりも大きく働くよ
うになる。よって、ディスク２は基準板４に近付こうと
するが、基準板４はディスク２の外周に位置するほど基
準板４とディスク２との間隔が小さくなるように形成さ
れているので、ディスク２の外周に向かうほど抵抗力が
大きくなり、吸引力と釣り合うようになってディスク２
内部の張力の垂直成分が減少する。従って、仮にディス
ク２に残留歪みや残留応力、塑性変形等が発生し、ディ
スク毎に動的特性等が異なっている場合においても、デ
ィスク２の動的特性等に殆ど影響されずに、回転時にお
けるディスク２の形状をフラットにすることが可能とな
り、ディスク２の回転軸方向への動きを安定化させるこ
とができる。尚、基準面４ａを曲面に形成する場合の曲
率、あるいは基準面４ａを階段状に形成する場合の段数
等は、ディスク２の基板１１の材質や物性等の種々の条
件に応じて、回転時におけるディスク２の形状をフラッ
トにすることができるような値にすればよい。

【００２４】また、本ディスクカートリッジは、間隔Ｗ
が最小（ 400μｍ）、板厚の差ΔＷが最大（ 250μｍ）
となるように基準板４が形成されても、基準板４とディ
スク２とが最も近接しているディスク２の外周における
基準板４とディスク２との間隔Ｗ’は 150μｍとなり、
従来の両者の間隔（ 100μｍ以下）よりも大きく形成さ
れる。よって、ごく小さな塵埃等がディスク２と基準板
４との隙間に侵入しても、ディスク２に損傷を与え難い
ようになっている。

【００２５】次に、上記構成のディスクカートリッジを
ドライブ装置に装着したときの様子について説明する。
このドライブ装置は、図１に示すように、モータ２１
と、モータ２１に回転軸２２を介して固着されたターン
テーブル２３と、モータ２１の駆動を制御するモータ制
御装置２５とを有し、回転軸２２がセンタハブ５の中心
孔に嵌合するようになっている。また、ドライブ装置
は、ディスク２の記録膜１２への記録等を行う光ヘッド
２６および光ヘッド２６の動作を制御する光ヘッド制御
装置２８を有している。

【００２６】上記のターンテーブル２３には、永久磁石
２４が埋め込まれ、センタハブ５を磁気的に吸引してタ
ーンテーブル２３上に固定するようになっている。ま
た、ターンテーブル２３は、その上面２３ａによってセ
ンタハブ５の鍔部５ａ下面を保持することにより、ター
ンテーブル２３に対するディスク２の軸方向の高さ位置
を正確に決めることができるようになっている。このよ
うに固定された状態で、ディスク２は、モータ２１の駆
動により、およそ1800〜3600 rpmで回転するようになっ
ている。

【００２７】尚、ディスク２が回転すると、ディスク２
の周囲の空気も、その粘性によって共に回転し、遠心力
によって図１に矢印で示す方向に流れる。そこで、ケー
ス１の中央に設けられた小孔６から流入する空気に含ま
れる塵埃等を除去するために、小孔６にフィルタ７が設
けられている。これにより、ケース１内には、常に清浄
な空気が流入し、塵埃等がディスク２に付着して、記
録、再生または消去を阻害することがないようになって
いる。

【００２８】また、光ヘッド２６によるディスク２の記
録膜１２への記録は、ディスク２を回転させながら行わ
れる。光ヘッド２６は、対物レンズ２７により集光した
レーザ光を、透光性窓３を通して記録膜１２に照射し、
情報信号を記録する。ここで、ディスク２が光磁気ディ
スクである場合、光磁気記録の方法には、次の２つの方
法が知られている。一つは、ディスク２に光変調オーバ
ーライトが可能な光磁気記録膜を形成し、ケース１を隔
てて配置した磁界印加手段（図示せず）によって情報信
号を記録する方法であり、もう一つは、オーバーライト
を行わないとき、ディスク２に希土類元素と遷移金属と
のアモルファス合金の光磁気記録膜を形成し、磁界印加
手段によって情報信号を記録する方法である。尚、光ヘ
ッド２６のレーザ光照射等の動作は、光ヘッド制御装置
２８によって制御されるようになっている。また、光ヘ
ッド２６は、アーム（図示せず）に取り付けられてお
り、このアームの動作を光ヘッド制御装置２８によって
制御することにより、ディスク２の径方向へ進退移動可
能となっており、ディスク２の任意の位置に情報信号を
記録することができるようになっている。

【００２９】上記の対物レンズ２７は、ディスク２との
距離を一定に保つことができるように、上下方向に進退
移動可能となっており、レーザ光の焦点合わせを行うと
共に、記録膜１２の所定の位置へ情報信号を記録するた
めに、レーザ光の照射位置をディスク２の径方向に微調
整するトラッキングを行うようになっている。

【００３０】ディスクカートリッジをドライブ装置より
離脱させるときは、ディスクカートリッジを適当な手段
（図示せず）によって上方に持ち上げる。すると、ケー
ス１の内周縁部８がセンタハブ５の鍔部５ａ下面を押し
上げ、センタハブ５をターンテーブル２３から離脱させ
る。このようにすると、ディスク２自体に応力が掛から
ず、ディスク２を変形させることがない。

【００３１】次に、上記構成のディスクカートリッジに
おける、ケース１内部に設けられた基準板４の基準面４
ａとディスク２との間の空気の流体力学的効果によるデ
ィスク２の回転軸方向への動きの安定化について、ディ
スク２の形成方法や基準板４の形状を具体的に挙げて、
以下に具体例１〜４として説明する。

【００３２】〔具体例１〕3.5インチサイズのディスク
２の基板１１として、厚さ50μｍのＰＥＴ樹脂（帝人化
成社製）を用いた。基板１１への記録膜１２や保護膜１
３の成膜、および、基板１１の内外径加工を施す際に、
基板１１に湾曲や塑性変形、残留応力等が生じないよう
に、ディスク２を形成する全工程は、基板１１に張力を
掛けた状態で行った。また、基板１１の初期歪みと成膜
により生じた応力との除去を行うために、成膜の前後に
おいて基板１１に 120℃、 0.5時間の熱処理を施した。
さらに、基板１１の内外径加工においては、歪み等が生
じないように鋭利な刃物での切削加工を施した。

【００３３】記録膜１２として、上述したような、希土
類元素と遷移金属とを組み合わせたアモルファス合金、
またはＰｔ／Ｃｏ等を多層に積層した人工格子膜等、あ
るいはそれらをＡｌＮ等の誘電体膜等で挟んだ構造の材
料をスパッタリングまたは真空蒸着等の方法で形成し、
光磁気効果を有するようにしたものを用いた。また、保
護膜１３として、紫外線硬化型樹脂（大日本インキ社
製、ＳＤ−３０１）を用いた。さらに、保護膜１３に塵
埃等が付着するのを防止するために、保護膜１３表面
に、導電性フィラー（日本触媒化学社製、ＭＯＰ−５
０）を混入した紫外線硬化型樹脂を塗布した。

【００３４】基準板４は、内径 23mm 、外径 90mm に形
成し、基準面４ａは、図４（ａ）に示す平面に形成し
た。また、ディスク２の内周における基準板４とディス
ク２との間隔Ｗを 500μｍに形成し、基準板４における
外周と内周との板厚の差ΔＷを100μｍに形成した。

【００３５】ディスク２とケース１内部の基準板４とを
上記のように形成したディスクカートリッジをドライブ
装置に装着した後、ディスク２を3600 rpmで回転させた
ところ、回転時におけるディスク２の形状はフラットと
なり、ディスク２の軸方向の最大変形量は20μｍ、最大
面振れ量は±1.2 μｍ、最大加速度は 2.5m/s²であっ
た。

【００３６】一般に、回転時におけるディスク２の軸方
向の最大変形量が 100μｍ以下、最大面振れ量が± 5μ
ｍ以下、最大加速度が 3m/s²以下であれば、光ヘッド２
６はディスク２を良好に追尾できる。また、ディスク２
の軸方向の最大変形量が20μｍ以下であれば、光ヘッド
２６に内蔵された焦点合わせ用サーボ機構（図示せず）
の簡略化が可能となる。

【００３７】従って、基準板４をディスク２の外周に位
置するほど順次板厚が厚くなるような略円筒状に形成す
ることにより、ディスク２の回転軸方向への動きが安定
化された、光ヘッド２６による焦点合わせやトラッキン
グ等が容易に行えるディスクカートリッジを得ることが
できた。また、このディスクカートリッジは、ディスク
２と基準板４との間隔（ 400〜 500μｍ）が従来（ 100
μｍ以下）よりも大きくなっているので、ごく小さな塵
埃等がディスク２と基準板４との隙間に侵入しても、デ
ィスク２に損傷を与え難くなっている。尚、ディスク２
の軸方向の最大変形量が20μｍであるので、光ヘッド２
６に内蔵された焦点合わせ用サーボ機構を簡略化するこ
とができる。

【００３８】〔具体例２〕3.5インチサイズのディスク
２として、前述の具体例１と同様のものを用いた。基準
板４は、内径 23mm 、外径 90mm に形成し、基準面４ａ
は、図４（ｂ）に示す緩やかな曲面に形成した。また、
ディスク２の内周における基準板４とディスク２との間
隔Ｗを 500μｍに形成し、基準板４における外周と内周
との板厚の差ΔＷを 100μｍに形成した。

【００３９】ディスク２とケース１内部の基準板４とを
上記のように形成したディスクカートリッジをドライブ
装置に装着した後、ディスク２を3600 rpmで回転させた
ところ、回転時におけるディスク２の形状はフラットと
なり、ディスク２の軸方向の最大変形量は20μｍ、最大
面振れ量は±1.2 μｍ、最大加速度は 2.5m/s²であっ
た。

【００４０】従って、基準板４をディスク２の外周に位
置するほど順次板厚が厚くなるような略円筒状に形成す
ることにより、ディスク２の回転軸方向への動きが安定
化された、光ヘッド２６による焦点合わせやトラッキン
グ等が容易に行えるディスクカートリッジを得ることが
できた。また、このディスクカートリッジは、ディスク
２と基準板４との間隔（ 400〜 500μｍ）が従来（ 100
μｍ以下）よりも大きくなっているので、ごく小さな塵
埃等がディスク２と基準板４との隙間に侵入しても、デ
ィスク２に損傷を与え難くなっている。尚、ディスク２
の軸方向の最大変形量が20μｍであるので、光ヘッド２
６に内蔵された焦点合わせ用サーボ機構を簡略化するこ
とができる。

【００４１】〔具体例３〕3.5インチサイズのディスク
２として、前述の具体例１と同様のものを用いた。基準
板４は、内径 23mm 、外径 90mm に形成し、基準面４ａ
は、図４（ｃ）に示す階段状に形成した。また、ディス
ク２の内周における基準板４とディスク２との間隔Ｗを
500μｍに形成し、基準板４における外周と内周との板
厚の差ΔＷを 100μｍに形成した。

【００４２】ディスク２とケース１内部の基準板４とを
上記のように形成したディスクカートリッジをドライブ
装置に装着した後、ディスク２を3600 rpmで回転させた
ところ、回転時におけるディスク２の形状はフラットと
なり、ディスク２の軸方向の最大変形量は20μｍ、最大
面振れ量は±1.2 μｍ、最大加速度は 2.5m/s²であっ
た。

【００４３】従って、基準板４をディスク２の外周に位
置するほど順次板厚が厚くなるような略円筒状に形成す
ることにより、ディスク２の回転軸方向への動きが安定
化された、光ヘッド２６による焦点合わせやトラッキン
グ等が容易に行えるディスクカートリッジを得ることが
できた。また、このディスクカートリッジは、ディスク
２と基準板４との間隔（ 400〜 500μｍ）が従来（ 100
μｍ以下）よりも大きくなっているので、ごく小さな塵
埃等がディスク２と基準板４との隙間に侵入しても、デ
ィスク２に損傷を与え難くなっている。尚、ディスク２
の軸方向の最大変形量が20μｍであるので、光ヘッド２
６に内蔵された焦点合わせ用サーボ機構を簡略化するこ
とができる。

【００４４】〔具体例４〕3.5インチサイズのディスク
２の基板１１として、厚さ75μｍのＰＥＴ樹脂（帝人化
成社製）を用いた。基板１１に記録膜１２や保護膜１３
を成膜する際には熱処理等を施さず、また、基板１１の
内外径加工においては打ち抜き加工を施した。その結
果、ディスク２は、記録膜１２等を成膜した側に湾曲
し、かつ、ディスク２の周方向に塑性変形を生じた。
尚、記録膜１２および保護膜１３としては、前述の具体
例１と同様のものを用いた。また、基準板４も、具体例
１と同一のものを用い、ディスク２の内周における基準
板４とディスク２との間隔Ｗを 500μｍに形成し、基準
板４における外周と内周との板厚の差ΔＷを 100μｍに
形成した。

【００４５】ディスク２とケース１内部の基準板４とを
上記のように形成したディスクカートリッジをドライブ
装置に装着した後、ディスク２を3600 rpmで回転させた
ところ、停止時におけるディスク２の形状は湾曲してい
たものの、回転時におけるディスク２の形状はフラット
となり、ディスク２の軸方向の最大変形量は20μｍ、最
大面振れ量は±2.0 μｍ、最大加速度は 2.0m/s²であっ
た。

【００４６】従って、ディスク２に残留歪みや残留応
力、塑性変形等が発生し、ディスク毎に動的特性等が異
なっている場合においても、基準板４をディスク２の外
周に位置するほど順次板厚が厚くなるような略円筒状に
形成することにより、ディスク２の動的特性等に殆ど影
響されずに、ディスク２の回転軸方向への動きが安定化
された、光ヘッド２６による焦点合わせやトラッキング
等が容易に行えるディスクカートリッジを得ることがで
きた。また、このディスクカートリッジは、ディスク２
と基準板４との間隔（ 400〜 500μｍ）が従来（ 100μ
ｍ以下）よりも大きくなっているので、ごく小さな塵埃
等がディスク２と基準板４との隙間に侵入しても、ディ
スク２に損傷を与え難くなっている。尚、ディスク２の
軸方向の最大変形量が20μｍであるので、光ヘッド２６
に内蔵された焦点合わせ用サーボ機構を簡略化すること
ができる。

【００４７】〔比較例〕3.5インチサイズのディスクと
して、前述の具体例４のディスク２と同様のものを用い
た。基準板は、内径 23mm 、外径 90mm の板厚が一定の
円筒状に形成し、基準板とディスクとの間隔を 500μｍ
に形成した。

【００４８】ディスクとケース内部の基準板とを上記の
ように形成したディスクカートリッジをドライブ装置に
装着した後、ディスクを3600 rpmで回転させたところ、
回転時におけるディスクの形状はフラットとならず、デ
ィスクの軸方向の最大変形量は 100μｍ、最大面振れ量
は±2.0 μｍ、最大加速度は 2.0m/s²であった。

【００４９】従って、基準板を板厚が一定の円筒状に形
成し、ディスクと基準板との間隔を従来よりも大きくす
ると、ディスクの回転軸方向への動きが安定化されず、
光ヘッド２６による焦点合わせやトラッキング等を行う
ことが困難なディスクカートリッジしか得ることができ
なかった。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明のフレキシブルディ
スクカートリッジは、以上のように、カートリッジケー
ス内部には、近接して回転するディスクに対して流体力
学的に作用する基準板が上記のディスクに沿って設けら
れ、上記の基準板は、ディスクの外周に位置するほど基
準板とディスクとの間隔が小さくなるように順次板厚が
厚くなる略円筒状に形成されている構成である。

【００５１】これにより、ディスクと基準板との間の空
気により発生する吸引力は、空気の粘性による抵抗力よ
りも大きく働き、ディスクは基準板に近付こうとする
が、基準板はディスクの外周に位置するほど基準板とデ
ィスクとの間隔が小さくなるように形成されているの
で、ディスクの外周に向かうほど抵抗力が大きくなり、
吸引力と釣り合うようになってディスク内部の張力の垂
直成分が減少する。それゆえ、仮にディスクに残留歪み
や残留応力、塑性変形等が発生し、ディスク毎に動的特
性等が異なっている場合においても、ディスクの動的特
性等に殆ど影響されずに、回転時におけるディスクの形
状がフラットとなり、ディスクの回転軸方向への動きが
安定化された、焦点合わせやトラッキング等が容易に行
えるフレキシブルディスクカートリッジを得ることが可
能となるという効果を奏する。

【００５２】請求項２記載の発明のフレキシブルディス
クカートリッジは、以上のように、請求項１記載の発明
のフレキシブルディスクカートリッジにおいて、基準板
が、ディスクの内周における基準板とディスクとの間隔
が 400μｍ以上、 600μｍ以下で、かつ、基準板におけ
る外周と内周との板厚の差が50μｍ以上、 250μｍ以下
となるように形成されている構成である。

【００５３】それゆえ、ディスクと基準板との間隔は従
来よりも大きくなり、ごく小さな塵埃等がディスクと基
準板との隙間に侵入しても、ディスクに損傷を与え難い
フレキシブルディスクカートリッジを得ることが可能と
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるフレキシブルディス
クカートリッジをドライブ装置に装着した状態を示す要
部拡大断面図である。

【図２】上記のディスクカートリッジ内部のディスクを
示す概略断面図である。

【図３】上記のディスクカートリッジ内部の基準板を示
す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

【図４】上記の基準板の基準面を示す説明図である。

【符号の説明】

１ケース（カートリッジケース）２ディスク（フレキシブルディスク）３透光性窓４基準板４ａ基準面５センタハブ１１基板１２記録膜１３保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田賢司大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柔軟なフィルムで形成された基板上に情報
信号を記録する記録膜が設けられたフレキシブルディス
クと、このディスクを収納するカートリッジケースとを
有するフレキシブルディスクカートリッジにおいて、上記のカートリッジケース内部には、近接して回転する
ディスクに対して流体力学的に作用する基準板が上記の
ディスクに沿って設けられ、上記の基準板は、ディスク
の外周に位置するほど基準板とディスクとの間隔が小さ
くなるように順次板厚が厚くなる略円筒状に形成されて
いることを特徴とするフレキシブルディスクカートリッ
ジ。
【請求項２】上記の基準板が、ディスクの内周における
基準板とディスクとの間隔が 400μｍ以上、 600μｍ以
下で、かつ、基準板における外周と内周との板厚の差が
50μｍ以上、 250μｍ以下となるように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルディスク
カートリッジ。