JP4172592B2 - ディスクローディングロール - Google Patents

Description

本発明は、音響機器、情報機器、映像機器等で使用されるＣＤ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光ディスクまたは光磁気ディスク等のディスクを各機器内に搬送するためのディスクローディングロールに関し、ディスクに付着した埃、特に砂埃等でスリップしてローディング、イジェクトができないことがないように工夫したものである。

従来より、ＣＤ、ＬＤ、ＤＶＤ等の光ディスクまたは光磁気ディスク等を装置内のターンテーブルにセットするために、相対向する一対のローディングロールが使用されている。例えば、図５に示すように、ローディングロール１の中心には軸２が貫通状態で設けられており、相対向して同様のローディングロールが設けられ、何れか一方が回転駆動されるようになっている。また、ディスクローディングロール１は、軸方向両端部から中央に向かって径が漸小する形状を有し、ローディングされるディスク３はその周縁部のみでローディングロール１に支持されセンターリングされるようになっている。

このような一対のローディングロール１の間にディスク３が挿入されると、何れか一方のローディングロール１が回転駆動され、ディスク３は、一対のローディングロール１に挟まれて装置内部に搬送される。そして、ディスク３の先端が奥の壁に突き当たると、ディスク３の移動およびローディングロール１の回転が停止し、軸２のみが空回りし、ディスク３は、ターンテーブルにセットされる。

また、一対のローディングロール１を用いる代わりに、図６に示すように、樹脂製板材４と、同様なローディングロール１との間にディスク３が挿入されるものもある。

しかしながら、このようなディスクローディングロールは、ディスク３に付着した埃、特に砂埃等がロール表面に転写し、長期的に使用していくとロール表面に堆積し、ディスクを搬送するときの搬送トルクが不十分になるという問題がある。

そこで、本発明者らは、凹凸面の表面粗さＲmaxが２０μｍ以上であるローディングロールを提案した（特許文献１参照）。

しかしながら、表面粗さが大きいため、効果はあるものの、大きな凹凸面を形成する模様を金型内面に形成するため、生産性が劣り、量産性に欠けるという問題があった。

特開２００２−３１３００３号公報（特許請求の範囲等）

本発明は、このような事情に鑑み、埃、特に砂埃等が付着し、長期的に使用しても著しくトルクが低下せず、ローディング、イジェクトを確実に行うことができるディスクローディングロールを提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明の第１の態様は、外径が軸方向に亘って変化した外周面を有すると共に金型により形成されたゴム弾性体からなり、ディスクの周縁部に当接して当該ディスクをローディングするディスクローディングロールにおいて、当該ロールの外周面が金型により成形された凹凸面であり、該凹凸面の十点平均粗さＲｚの平均値が０．５〜１０μｍであり、凹凸の平均間隔Ｓｍの平均値が１５μｍ以下で、負荷長さ率ｔｐが切断レベル２０％の時に１６％以下、３０％の時に２６％以下であることを特徴とするディスクローディングロールにある。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ゴム弾性体のゴム硬度が、ショア Ａで３０〜９０°であることを特徴とするディスクローディングロールにある。

本発明のディスクローディングロールは、表面が所定の凹凸面であるので、表面に砂埃等が付着しても、砂埃が凹部に落ち込むことでゴム面がディスクに接触し、著しいトルク低下がない。

ここで、本発明に係るディスクローディングロールの金型により形成された凹凸面は、十点平均粗さＲｚの平均値が０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍであり、凹凸の平均間隔Ｓｍの平均値が１５μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、また、負荷長さ率ｔｐが切断レベル２０％の時に１６以下、３０％の時に２６％以下、好ましくは切断レベル２０％の時に６％以下、切断レベル３０％の時に１２％以下である。

また、凹凸の十点平均粗さＲｚ、平均間隔Ｓｍ、負荷長さ率ｔｐは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定され、例えば、表面形状測定顕微鏡で測定できる。

十点平均粗さＲｚは、粗さ曲線からその平均値の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均値と直交する方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの標高の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和である。また凹凸の平均間隔Ｓｍは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分において一つの山及びそれに隣り合う一つの谷に対応する平均線の長さの和（これを、凸凹の間隔という）を求め、この多数の凸凹の間隔の算術平均値をいう。負荷長さ率ｔｐは下記式で表され、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ（Ｌ）だけ抜き取り、この抜取り部分の粗さ曲線を山頂線に平行な切断レベルで切断したときに得られる切断長さ（ｂ１、ｂ２、・・・、ｂｎ）の和（負荷長さｎｐ）の基準長さに対する比を百分率で表したものである。

本発明のディスクローディングロールは、ｔｐが切断レベル２０％の時に１６％以下で切断レベル３０％の時に２６％以下であるため、本発明のディスクローディングロールの凹凸の形状は、図１（ａ）に示すように、凸部が尖った形状となる。一方、ＲｚやＳｍが同程度でもｔｐが上記範囲外であると、図１（ｂ）に示すように、ブロードな凸部となる。

本発明のローディングロールの凹凸面は、十点平均粗さＲｚで上述した範囲にあるように比較的小さな適度な大きさの凹凸を有するが、凹凸の間隔の平均値が１５μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下というピッチで凹凸が形成されており、さらに、各負荷長さ率ｔｐが所定値以下である。

本発明では、このような凹凸面を有することにより、表面に付着した砂埃などの埃が凹部に逃げ、常にゴム面がディスクに接触することで、搬送トルクの低下が少ないという効果を奏するものと推測される。特にｔｐが切断レベル２０％の時に１６％以下、３０％の時に２６％以下なので、凸部、特に凸部の上部でシャープな形状となっているため、粉塵が落ち込むスペースが大きくなるとともに、粉塵が凹部に落ち込みやすい。

図２（ａ）は本発明のディスクローディングロールのローディング状態を示す模式図であるが、ローディングロール１１の表面に付着した埃１２は、ディスク１３に擦られて凹部に入り込み、ローディングロール１１の表面とディスク１３とが直接接触することになり、常に十分なグリップ力が得られるという効果を奏する。

一方、例えば、図２（ｂ）に示すように、凹凸の十点平均粗さＲｚは同程度であるが、凹凸の平均間隔Ｓｍが１５μｍより大きく、ｔｐが切断レベル２０％で１６％以下且つ切断レベル３０％で２６％以下でないローディングロール０１では、表面に付着した埃０２は、ローディングロール０１とディスク０３との間に介在しやすく、十分なグリップ力が得られなくなる。

本発明のディスクローディングロールの凹凸面は、金型による成形により形成される。凹凸面を形成する模様を金型内面に形成する方法は特に限定されないが、サンドブラスト又はショットブラスト処理などの機械加工の他、腐食処理等の化学的処理により簡便且つ低コストで所定の凹凸面を形成することができる。

上述した凹凸面を金型に形成する方法の一例としては、硬度３８（ＨＲＣ）以上の鋼材を切削加工した金型を用い、これに所定のメディアをブラストする方法を挙げることができる。この場合、角張ったメディア（サンド）で、且つ粒径が５０〜３００μｍの範囲内で、ばらつきを基準粒径で±１０％程度有するメディアを用い、ブラスト処理するのが好ましい。用いるメディアの粒径やブラスト処理条件を調整することにより、所望の凹凸を有する金型を成形することができる。また、このような処理をした面に、硬質クロームメッキなどを施すのが好ましい。

また、本発明のディスクローディングロールは、ＥＰＤＭ、シリコーン、クロロプレン、ＮＢＲ等を用いて成形することができる。

本発明のディスクローディングロールのゴム硬度は、一般には、ショア Ａで３０〜９０°であるが、特に、４０〜６０°が好ましい。十分な搬送トルクを得るためである。

以上説明したように、本発明のディスクローディングロールは、表面に所定の凹凸面を有しているので、埃が付着しても凹部に逃げ、搬送トルクが著しく低下せず、長期に亘って安定して使用することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて図面を参照して説明するが、本発明の趣旨に反しない限り、本実施例に限定されることはない。

（実施例１〜３及び比較例１〜２）
シリコーンゴム１００重量部を用いて、サンドブラスト処理で形成した所定形状の実施例１、実施例２、実施例３、比較例１または比較例２の金型を用いて筒状体を成形した。具体的には１７０℃で８分間電熱プレスで加硫し、ゴム硬度がショア Ａで５０°の筒状体を得た。これを突切りして実施例１〜３及び比較例１〜２のディスクローディングロールとした。

（比較例３）
実施例と同様なゴム部材を用いて、鏡面に近い金型で成形して比較例３のディスクローディングロールとした。

（試験例１）
実施例及び比較例のディスクローディングロールの外表面の表面状態を以下のように測定した。

測定器としては、キーエンス社製、超深度形状測定装置（コントローラ部「ＶＫ−９５００」、測定部「ＶＫ−９５１０」、形状解析アプリケーションＶＫ−Ｈ１Ａ９（Ｖｅｒ．２．２）３次元計測・表面積）を用いた。測定条件は以下のとおりである。

倍率 ３０００倍（対物１５０倍×２０）
光学ズーム １倍
カラー超深度
測定距離 ５０μｍ
ピッチ ０．０５μｍ
高さスムージング ±２
面傾き補正 自動
カットオフ値 ０．０８ｍｍ
フィルタ処理 平滑化×３回

なお、実施例および比較例のディスクローディングロールについて、ｔｐについてはそれぞれ１箇所のサンプリングデータをとり、また、Ｒｚ及びＳｍについてはそれぞれ６箇所のサンプリングデータをとり最大値・最小値・平均値を求めた。

表面粗さＲｚ、凹凸の平均間隔Ｓｍ、切断レベル１０〜４０％でのｔｐの測定結果を表１に示し、ｔｐについては図３にも示す。また、実施例１及び比較例３については、表面状態の３０００倍の写真を図４に示す。

この結果、比較例３のローディングロールは緩やかな凹凸を有しているのに対し、実施例のローディングロールは凹凸の間隔が小さく、また、各切断レベルでのｔｐが小さいため粉塵が落ち込むスペースが大きく、明らかに両者の表面状態は異なっていることがわかった。なお、この結果は表面粗さＲｚでは差がないが、凹凸の間隔Ｓｍの平均値およびｔｐでは完全に差があることからも明らかである。

（試験例２）
各実施例及び比較例のディスクローディングロールを、下記の粉塵試験方法の環境下においた機械にて、ローディング、イジェクト動作試験を行った。なお、各実施例及び比較例のディスクローディングロールをそれぞれ２０個ずつ作製し、２個ずつロールを用いて各実施例及び比較例とも１０回動作試験を行い、動作ＯＫが８０％以上の場合を○、動作ＯＫが２０％〜７９％の場合を△、動作ＯＫが２０％未満の場合を×、として評価した。この結果を表１に示す。表１に示すように、ｔｐ、Ｒｚ及びＳｍが所定の範囲内である実施例１〜３では、比較例３よりもローディング及びイジェクトの動作性が顕著に良好であり、また、Ｒｚ及びＳｍが本発明の範囲内であるが各切断レベルでのｔｐが大きく凸部がブロードな凹凸を有する比較例１及び比較例２よりも動作性が良好だった。

粉塵試験方法（ＪＩＳ Ｄ ０２０７ 浮遊試験Ｆ−３）
ダスト種類 ：ＪＩＳ Ｚ ８９０１ ８種
ダスト濃度 ：１００ｍｇ／ｍ^３以上
試験温度 ：２０±１５℃
相対湿度 ：４５〜８５％
攪拌時間 ：２秒
休止時間 ：１０分
繰り返し時間：８時間
なお、ＪＩＳ Ｚ ８９０１ ８種は、関東ロームで中位径の範囲が６．６〜８．６μｍである。

本発明及び従来技術にかかるディスクローディングロールの凹凸を示す模式図である。 本発明のディスクローディングロール及び従来技術にかかるディスクローディングロールのディスク搬送状態を示す図である。 試験例１の結果を示す図である。 本発明の実施例１及び比較例３の表面状態を示す写真である。 ディスクローディングロールの使用状態を示す図である。 ディスクローディングロールの使用状態を示す図である。

符号の説明

１１ ローディングロール
１２ 埃
１３ ディスク

Claims (2)

1. 外径が軸方向に亘って変化した外周面を有すると共に金型により形成されたゴム弾性体からなり、ディスクの周縁部に当接して当該ディスクをローディングするディスクローディングロールにおいて、当該ロールの外周面が金型により成形された凹凸面であり、該凹凸面の十点平均粗さＲｚの平均値が０．５〜１０μｍであり、凹凸の平均間隔Ｓｍの平均値が１５μｍ以下で、負荷長さ率ｔｐが切断レベル２０％の時に１６％以下、３０％の時に２６％以下であることを特徴とするディスクローディングロール。
2. 請求項１において、前記ゴム弾性体のゴム硬度が、ショア Ａで３０〜９０°であることを特徴とするディスクローディングロール。
   

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