(57)【要約】【課題】  金属製のローラシャフトとゴムローラとを有するディスク搬送用ローラ装置において、余分な部材を用いることなく、ゴムローラの内周面が摩耗しても、ローラシャフトがスリップして空転することに伴う異音を生じないようにする。【解決手段】  外周面がディスクＤに圧接して送り力を付与する搬送面２３として形成されているゴムローラ２０が金属製のローラシャフト１０に外嵌合されている。ローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２との摩擦抵抗によってローラシャフト１０の回転がゴムローラ２０に伝達されるようになっている。ローラシャフト１０の外周面１１の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節することによって、ゴムローラ２０の内周面２１が摩耗したときのゴムローラ２０の内周面２２とローラシャフト１０の外周面１１との接触面積の増大を抑制する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面がディスクに圧接して送り力を付与する搬送面として形成されているゴムローラが金属製のローラシャフトに外嵌合されていて、ローラシャフトの外周面とゴムローラの内周面との摩擦抵抗によってローラシャフトの回転がゴムローラに伝達されるようになっているディスク搬送ローラ装置において、
上記ローラシャフトの外周面の表面粗さを調節することによって、ゴムローラの内周面が摩耗したときのゴムローラの内周面とローラシャフトの外周面との接触面積の増大を抑制してあることを特徴とするディスク搬送用ローラ装置。
【請求項２】
ローラシャフトがステンレス製であり、ゴムローラがシリコン系ゴムで作られていると共に、ローラシャフトの外周面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節されている請求項１に記載したディスク搬送用ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロントイン方式のディスク搬送機構に採用されるディスク搬送用ローラ装置であって、ローラシャフトとそのローラシャフトに外嵌合されたゴムローラとが、耐久試験後の実使用時にスリップを生じて異音を発生するという現象を防止する対策を講じているディスク搬送用ローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤなどの円板状のディスクを光学的に処理して情報の記録再生などを行うディスクドライブに、ディスクをローディングしたりアンローディングしたりするための機構の１つとして、スロントイン方式のディスク搬送機構が知られている。スロットイン方式のディスク搬送機構では、ディスク搬送用ローラ装置のゴムローラとその相手方部材との相互間にディスクを挟み込み、ディスクに圧接している上記ゴムローラを回転させることによってディスクに送り力を付与するようにしている。
【０００３】
上記のディスク搬送用ローラ装置において、ゴムローラは、外周面がディスクに圧接して送り力を付与する搬送面として形成されている。また、ディスク搬送用ローラ装置には、ゴムローラが金属製のローラシャフトに外嵌合されていて、ローラシャフトの外周面とゴムローラの内周面との摩擦抵抗によってローラシャフトの回転がゴムローラに伝達されるように構成されているものがある。
【０００４】
この種のディスク搬送用ローラ装置では、ディスクに圧接しているゴムローラにローラシャフトから回転が伝達されると、ゴムローラの回転に伴う送り力がディスクに付与されてそのディスクが搬送される。こうして搬送されたディスクが、たとえばディスクドライブの所定位置に達したときにストッパ機構が作動してディスクの移動が停止すると、ディスクとそのディスクに圧接しているゴムローラとの間に、上記の摩擦抵抗に打ち勝つ抵抗力が発生してゴムローラの回転が停止し、それに伴ってローラシャフトがゴムローラに対しスリップして空転する。
【０００５】
上記したような構成を備えて上記したような作用を行うディスク搬送用ローラ装置において、上記したストッパ機構の作動でディスクの移動が停止した後に、ローラシャフトがゴムローラに対しスリップして空転するという動作自体は正常な動作であり、そのようなスリップ現象を通じてローラシャフトの回転駆動系に無理な負荷が加わることが防止される。
【０００６】
しかし、正常な動作である上記のスリップ現象が繰り返されると、金属製のローラシャフトに比べて極端に摩耗しやすいゴムローラの内周面が摩耗する。そして、その摩耗が一定限度を越えて進行してしまうと、ローラシャフトの外周面とゴムローラの内周面との接触面積が大きくなり過ぎるという状況が発生し、その結果として、上記した正常な動作であるスリップ現象が生じたとき、あるいは、ディスク搬送中の負荷が増大してスリップ現象が生じたようなときなどに、所謂「鳴き」と通称される異音を発生し、そのような異音の発生によってディスク搬送機構の動作品位が低下するという事態を招くことがある。
【０００７】
そこで、従来では、上記のような異音の発生を抑制するための対策として、ローラシャフトに対してではなく、ゴムローラに対して一定の対策を講じることが提案されていた（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ゴムローラの内周面を凹凸面としたり、その凹凸面の表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以上に限定したり、その凹凸面の凸部の存在密度を一定以上になるように限定したりすることが記載されている。
【０００８】
その一方で、環境温度に変化が生じたときでも一定の搬送トルクを得るための手段として、ゴムローラに挿設した円筒部材の内部にローラ軸（ローラシャフトに相当）を設け、そのローラ軸の外周面に施した表面処理（サンドブラスト処理やローレット加工）によってローラ軸と円筒部材との摩擦力を、環境温度の変化に係わらず一定に維持する、という手段も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００９】
さらに、ローラシャフトとゴムローラとの間に、ポリエステルフィルムなどの薄肉摩擦部材を介在させることによって、ローラシャフトからゴムローラに伝達される回転力を安定させる、という提案もなされている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３１３００４号公報
【特許文献２】特開平１１−２３２７４３号公報
【特許文献３】特開平４−１１７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のように、ゴムローラの内周面の性状ないし形状を限定したとしても、そのゴムローラの内周面に対して金属製のローラシャフトの外周面がスリップするという現象が繰り返されると、ゴムローラの内周面が摩耗することを回避することはできない。このため、たとえばディスクのイン／アウト動作の耐久試験中には異音が発生しなかったけれども、耐久試験後の実使用時では、ディスク搬送中の負荷が増大したときなどにローラシャフトがゴムローラに対してスリップして異音を発生するという状況が起こり得ると考えられる。
【００１２】
また、特許文献２や特許文献３には、ローラシャフト及びゴムローラの他に、第３の部材として円筒部材や薄肉摩擦部材を用いることによって、ローラシャフトとゴムローラとの摩擦力を一定に維持するという対策についての記載がなされているけれども、円筒部材や薄肉摩擦部材を余分に用いることは、それだけ組立工程が煩雑になり、組立精度の不安定要素も増えることになるといった問題がある。
【００１３】
そこで、本願発明者は、鋭意調査を行い、スリップ現象によって摩耗を生じやすいゴムローラではなくて、スリップ現象によっても摩擦を生じることのない金属製のローラシャフトに着目して本発明をなすに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、金属製のローラシャフトとゴムローラとを有するディスク搬送用ローラ装置において、上記した円筒部材や薄肉摩擦部材といった第３の部材を余分に用いることなく、また、ゴムローラにいかなる対策も講じることなく、ゴムローラの内周面が摩耗しても、ローラシャフトがスリップして空転することに伴う異音を生じることのないディスク搬送用ローラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るディスク搬送用ローラ装置は、外周面がディスクに圧接して送り力を付与する搬送面として形成されているゴムローラが金属製のローラシャフトに外嵌合されていて、ローラシャフトの外周面とゴムローラの内周面との摩擦抵抗によってローラシャフトの回転がゴムローラに伝達されるようになっているディスク搬送ローラ装置において、上記ローラシャフトの外周面の表面粗さを調節することによって、ゴムローラの内周面が摩耗したときの当該ゴムローラの内周面とローラシャフトの外周面との接触面積の増大を抑制してある、というものである。
【００１６】
このような本発明にあっては、ローラシャフトがステンレス製であり、ゴムローラがシリコン系ゴムで作られていると共に、ローラシャフトの外周面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節されていることが望ましい。
本発明に係るディスク搬送用ローラ装置では、ローラシャフトがステンレスなどの金属製であり、ゴムローラがシリコン系ゴムなどのゴム系材料であるので、耐摩耗性はローラシャフトがゴムローラよりも格段に優れている。そのため、ゴムローラの内周面に対してローラシャフトの外周面が繰り返しスリップしたとしても、ゴムローラの内周面が摩耗するだけであって、ローラシャフトの外周面は摩耗しない。その一方で、冒頭で説明したように、ローラシャフトの外周面がゴムローラの内周面に対してスリップしたときに「鳴き」と通称される異音を生じるのは、ローラシャフトの外周面とゴムローラの内周面との接触面積が増大して大きくなり過ぎるという状況が発生したときである。
【００１７】
これらの事情から、本発明のようにローラシャフトの外周面の表面粗さを調節することによって、ゴムローラの内周面が摩耗したときのゴムローラの内周面とローラシャフトの外周面との接触面積の増大を抑制しておくと、ゴムローラの内周面が摩耗している状態でも両者の接触面積が一定以下に保たれるようになり、接触面積が大きくなり過ぎるという状況が回避されて、スリップ現象による異音の発生が抑制される。特に、ローラシャフトの外周面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節されていると、スリップによる異音の発生がなくなることが実験的に判っている。
【００１８】
さらに、本発明によると、スリップ現象に伴う異音の発生によってゴムローラの粉塵が生じるという事態が回避される結果、搬送対象物であるディスクの記録面に汚れが付着するといった事態も起こらなくなる。
【００１９】
そのほか、本発明では、外周面を粗く仕上げたローラシャフトを用いることができるので、ローラシャフトに対するバレル研磨などの工程を削減することが可能になり、それだけコストダウンを図りやすくなるという利点もある。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、金属製のローラシャフトとゴムローラとを有するディスク搬送用ローラ装置において、余分な部材を用いることなく、また、ゴムローラにいかなる対策も講じることなく、ゴムローラの内周面が摩耗しても、ローラシャフトがスリップして空転することに伴う異音を生じることがなくなる。そのため、当該ディスク搬送用ローラ装置を適用したスロントイン方式のディスク搬送機構の動作品位を向上させることが可能になる。また、搬送対象物であるディスクの記録面に汚れが付着するといった事態が起こらなくなるという利点や、ローラシャフトに対するバレル研磨などの工程を削減することが可能になってコストダウンを図りやすくなるといった利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るディスク搬送用ローラ装置の使用例を示した説明図である。
【図２】同ローラ装置の一部破断正面図である。
【図３】ローラシャフトの正面図である。
【図４】ゴムローラの断面図である。
【図５】ローラシャフトの表面粗さの適正値や不適性値の範囲を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明の実施形態に係るディスク搬送用ローラ装置Ａの使用例を示した説明図である。図２は同ローラ装置の一部破断正面図、図３はローラシャフト１０の正面図、図４はゴムローラ２０の断面図である。
【００２３】
図１に示したように、ディスク搬送用ローラ装置Ａは、ローラシャフト１０とゴムローラ２０とによって構成されている。図示の使用例では、記録媒体である円板状のディスクＤがその挿入排出口であるスロット３０に挿入されると、ローラ装置Ａが矢印Ｙのように動いて、相手方部材であるディスクガイド４０との間でディスクＤを挟み込む。そして、この状態でローラ装置Ａのゴムローラ２０が矢印Ｒのように回転すると、ゴムローラ２０の外周面によって形成されている搬送面２３によりディスクＤに送り力が付与されてそのディスクＤが矢印Ｘの方向に搬送される。
【００２４】
図２のようにローラシャフト１０は細長い丸棒でなる。実施形態のローラシャフト１０はステンレス製である。ゴムローラ２０はローラシャフト１０に外嵌合されていて、たとえばシリコン系ゴムで作られている。また、ゴムローラ２０は、軸方向中央が最も径小であって、軸方向中央から一方側端部及び他方側端部に近付くにつれてその外周直径が漸増する形状に形成されている。ゴムローラ２０が上記形状に形成されていると、ディスクＤをセンタリングする作用やディスクＤの主に外周部分だけにゴムローラ２０が接触するようになってディスクＤの記録面を保護する作用などが奏される。このようなゴムローラ２０は、軸方向一端が最も径小であって、軸方向一端から軸方向他端に近付くにつれてその外周直径が漸増する形状のローラ２１（図４参照）を２つ用意し、それらのローラ２１，２１の軸方向一端同士を同心状に突き合わせることによって構成することも可能である。また、図２のように、ローラシャフト１０に外嵌合されているゴムローラ２０は、ローラシャフト１０に位置決めして嵌め込まれた一対の位置決め輪４０，４０により挟まれて軸方向で位置決めされている。
【００２５】
図２に示したローラ装置Ａでは、ローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２との摩擦抵抗によってローラシャフト１０の回転がゴムローラ２０に伝達される。そのため、ディスクＤを搬送中にゴムローラ２０の回転を停止させるような大きな負荷が生じると、その負荷がローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２との摩擦抵抗に打ち勝って、ローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２とがスリップしてローラシャフト１０が空転するという現象が生じる。このようなスリップ現象が繰り返されると、金属製のローラシャフト１０の外周面１１は摩耗しないけれども、それに比べて極端に摩耗しやすい性質を有するゴムローラ２０の内周面２２が摩耗する。そして、ゴムローラ２０の内周面２２の摩耗によって、ローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２との接触面積が大きくなり過ぎると、上記のスリップ現象が生じたときに「鳴き」と通称されている異音が発生する。
【００２６】
そこで、この実施形態では、ローラシャフト１０の外周面１１の表面粗さを調節することによって、ゴムローラ２０の内周面２２が摩耗したときのその内周面２２とローラシャフト１０の外周面１１との接触面積の増大を抑制する、という対策を講じてある。すなわち、ローラシャフト１０の外周面１１の表面粗さが粗くなるように調節しておくと、上記のスリップ現象によってゴムローラ２０の内周面２２が摩耗したとしても、ローラシャフト１０の外周面１１は磨耗せずに粗いままの状態を維持しているので、両者の接触面積がいたずらに増大して大きくなり過ぎるという事態が生じにくくなり、スリップ現象に起因する異音の発生が抑制される。
【００２７】
図５はローラシャフト１０の表面粗さの適正値や不適性値の範囲を示した説明図である。適正値や不適性値の範囲を調査する実験では、直径Ｄが２．４９５ｍｍ、長さＬが１３２．８ｍｍのステンレス製のローラシャフト１０と、シリコン系ゴムで作られた硬度６０度のゴムローラ２０とを用いた。また、ゴムローラ２０の内周面２２を成形するための金型ピンの表面には、＃８０のサンド粒子を用いてサンドブラスト処理を行った。
【００２８】
実験によると、同図のように、ローラシャフト１０の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節しておくと、スリップ現象が繰り返された状態（たとえば、２万回程度のディスクのイン／アウト動作耐久試験後）でも、ゴムローラ２０の内周面２２が摩耗して接触面積が大きくなり過ぎるという状況が起こりにくく、スリップ現象に伴う異音が発生しないことが判った。また、この範囲であると、ローラシャフト１０にゴムローラ２０を外嵌合させるときの挿入作業性の低下も起こりにくく、ローラ装置Ａを容易かつ迅速に組み立てることができた。
【００２９】
これに対し、ローラシャフト１０の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１μｍよりも小さい値に調節すると、スリップ現象が繰り返された状態（たとえば、２万回程度のディスクのイン／アウト動作耐久試験後）では、ゴムローラ２０の内周面２２が摩耗して接触面積が大きくなり過ぎ、異音を発生しやすいということが判った。また、この範囲であると、ローラシャフト１０にゴムローラ２０を外嵌合させるときの滑り性が低下して挿入作業に困難を伴うようになり、ローラ装置Ａの組立性が低下することも判った。
【００３０】
さらに、ローラシャフト１０の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．２μｍよりも大きい値に調節すると、スリップ現象が繰り返された状態（たとえば、２万回程度のディスクのイン／アウト動作耐久試験後）では、ゴムローラ２０の内周面２２が摩耗して接触面積が大きくなり過ぎるという状況が起こりにくく、スリップ現象に伴う異音が発生しなくなる。しかし、この範囲であると、ローラシャフト１０とゴムローラ２０との滑り性が大きくなり過ぎ、ローラシャフト１０の外周面１１とゴムローラ２０の内周面２２との摩擦抵抗の値が小さくなり過ぎてローラシャフト１０の回転がゴムローラ２０に伝達されにくくなり、ディスクの搬送に支障を生じることが判った。
【００３１】
上記のように、ローラシャフト１０の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１〜０．２μｍの範囲に調節するための手段としては、たとえば、ローラシャフト１０の製造工程で行われるバレル研磨の工程を削減することが有効であり、そのようにすることによって、ローラシャフト１０の製造工程が簡略化されるだけでなく、その製造コストも低減されるという利点がある。
【符号の説明】
【００３２】
Ｄ  ディスク
１０  ローラシャフト
１１  ローラシャフトの外周面
２０  ゴムローラ
２２  ゴムローラの外周面
２３  搬送面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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