(57)【要約】【課題】金属製のコアロール表面に設ける弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られるローディングローラ【解決手段】ディスクを搬送および搬出する金属製のコアロール表面に弾性コート層を設けたローディングローラであり、該弾性コート層が、発泡弾性コート層、下地処理層を介して積層されているもの、発泡弾性コート層が、微粒子フィラーが分散した発泡弾性コート層、あるいは架橋型発泡弾性コート層としてある【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを搬送および搬出する金属製のコアロール表面に弾性コート層が設けられたローディングローラにおいて、該弾性コート層が、発泡弾性コート層であることを特徴とするローディングローラ。
【請求項２】
発泡弾性コート層が下地処理層を介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載のローディングローラ。
【請求項３】
発泡弾性コート層が、微粒子フィラーが分散した発泡弾性コート層であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のローディングローラ。
【請求項４】
発泡弾性コート層が、架橋型発泡弾性コート層であることを特徴とする請求項１、請求項２あるいは請求項３に記載のローディングローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）や、ＤＶＤなどの光ディスクドライブのディスクを搬送および搬出するローディングローラに関するものである。更に詳しくは金属製のコアロールの表面に弾性コート層が設けられているローディングローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクドライブの記録媒体再生装置に組み込まれているローディングローラは、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスクの搬送および搬入をスムーズに行えるように、ローラ表面の摩擦係数が高く、ディスク表面の傷つきを防止するため、図３に示すように、金属製のコアロール１の表面に、架橋ゴムまたは熱可塑性エラストマーからなる弾性体層４を設けた構成が一般的に広く知られている。そして、ローディングローラの形状として、図３（ａ）のように、弾性体層４の厚みが一定で、ローディングローラの太さが均一な形状のもの、図３（ｂ）のように、弾性体層５の中央が細く両端部に向かって徐々に太くなっていく形状のもの等がある。
【０００３】
また、これらのローディングローラの製法としては、別体に成形した筒状の弾性体をコアロールに圧入し、コアロールの表面に弾性体層を設ける方法、弾性体を成形する金型にコアロールをインサートし、弾性体の成形と同時にコアロールの表面に弾性体層を設ける方法等がある。
【０００４】
近年、光ディスクドライブの薄型化、軽量化が進み、ローディングローラに対してもコンパクト化、軽量化が要望されてきた。ローディングローラの剛性を保つために金属製のシャフトの径は一定以上の太さが必要であるため、外皮となる弾性体層の肉厚を薄くすることが求められる。具体的な数値としては、弾性体層の肉厚が１ｍｍ以下のものが求められている。
【０００５】
しかし、ローディングローラの弾性体層が、架橋ゴムまたは熱可塑性エラストマーからなるものは、円筒状の弾性体を金型により成形した後コアロールに圧入し、コアロールの表面に弾性体層を設ける製法を用いると、肉厚を薄くすると圧入の際に円筒状の弾性体が破け易いという問題があり、また、コアロールを金型にインサートして円筒状の弾性体の成形と同時にコアロールの表面に弾性体層を設ける製法を用いると、コアロールのインサートが面倒であり金型の製品の取り個数が少ないこと、ゴム材料の注入ゲート部にバリが残るため仕上げ処理に時間がかかること等からコストが高くなるという問題があり、弾性体層の肉厚が１ｍｍ以下の弾性体層を設けるには、特開２００２−１５０６４９号公報に記載のように、コアロールの表面に塗料をディッピング法、静電塗装法、スプレー塗装法などによって、弾性コート層を設ける方法が行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製のコアロールの表面に塗装によって得られた弾性コート層は、層厚が２０μｍ〜１００μｍと薄膜であり、搬送時にディスクと弾性コート層が接触する面積が少なく、架橋ゴムまたは熱可塑性エラストマーからなる弾性体層に比べ十分な搬送力が得られないという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するものであり、金属製のコアロール表面に設ける弾性コート層を発泡弾性層とすることで、弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られるローディングローラを提供するものである。
【０００８】
すなわち、ディスクを搬送および搬出する金属製のコアロール表面に弾性コート層が設けられたローディングローラにおいて、該弾性コート層が、発泡弾性コート層であるローディングローラである。本発明は、コアロール表面に設けた弾性コート層を発泡弾性コート層とすることで、弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られる。
【０００９】
また、ディスクを搬送および搬出する金属製のコアロール表面に弾性コート層が設けられたローディングローラにおいて、該弾性コート層が、下地処理層と発泡弾性層の積層であるローディングローラである。本発明は、コアロール表面に下地処理層を介して発泡弾性コート層を積層することで、コアロールと発泡弾性コート層の密着を強固にすることができ、より高い搬送力が得られる。
【００１０】
さらに、本発明は、発泡弾性コート層が、微粒子フィラーが分散した発泡弾性コート層であるローディングローラである。微粒子フィラーは発泡剤の分散性を高めるために配合したもので、均一分散した発泡剤により形成した発泡弾性体は、気泡が均一かつ平滑であって、安定した搬送力が得られる。
さらに、本発明は、発泡弾性コート層が、架橋型発泡弾性コート層であるローディングローラである。架橋型発泡弾性コート層とすることで、耐熱性が高くなり、搬送時の摩擦によって生じる熱により、発泡状態が歪むことがなくなり、安定した搬送力が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的な形態について、図面に基づき詳細を説明する。
図１（ａ）は本発明のローディングローラであり、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面拡大図である。
本発明のローディングローラは、ディスクを搬送および搬出する金属製のコアロール１表面に弾性コート層３が設けられたローディングローラであって、該弾性コート層３が、下地処理層２と架橋型発泡弾性コート層６の積層であるローディングローラである。
【００１２】
本発明は、コアロール表面に設けた弾性コート層を発泡弾性コート層とすることで、弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られ、さらにコアロール表面に下地処理層を介して発泡弾性コート層を積層することで、コアロールと発泡弾性コート層の密着を強固にすることができ、より高い搬送力が得られ、さらに発泡弾性コート層を架橋型発泡弾性コート層とすることで、耐熱性が高くなり、搬送時の摩擦によって生じる熱によって、発泡状態が歪むことがなくなり、安定した搬送力が得られる。
【００１３】
本発明の金属製のコアロールは、ＣＤ，ＤＶＤの搬送および搬入がスムーズに行われるために、強度が高く塑性変形しずらい材質が好ましい。例えば、ＳＵＳ材を用いるのが好ましい。
【００１４】
本発明の下地処理層は、コアロールと発泡弾性コート層の密着を強固にすることができ、より高い搬送力が得られる。よって、金属と密着性が良いものが好ましく、アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系等の塗料で形成するか、またはウォッシュプライマー等で表面処理を施した下地処理層が好ましい。下地処理層の厚みは、３μｍ〜３０μｍが好ましい。下地処理層の厚みが３μｍより薄いと金属製コアロールとの接着力が不十分となり、所定の搬送力が得られず、下地処理層の厚みが３０μｍより厚いとその分の発泡弾性コート層の厚みを薄くしなければならず、十分な搬送力が得れらない。より好ましくは１０μｍ〜２０μｍである。
【００１５】
本発明の発泡弾性コート層は、弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られるものである。さらに、、搬送時の摩擦によって生じる熱により、発泡状態が歪み、安定した搬送力が阻害されることのないように、耐熱性の高い架橋型発泡弾性コート層であることが好ましい。架橋型発泡弾性コート層の架橋型としては、熱硬化型、紫外線硬化型、付加重合型、縮合重合型、電子線架橋型が挙げられる。また、架橋型発泡弾性コート層は、摩耗性、接着性、弾性の観点から、ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ系の弾性コート層が好ましい。
【００１６】
本発明の架橋型発泡弾性コート層の拡大模式図を図２に示す。架橋型発泡弾性コート層６は微粒子フィラー７が分散していることが好ましい。これは、発泡弾性コート層を形成する際に、均一に発泡させて均一な架橋型発泡弾性コート層を得るために、塗料中に微粒子フィラーを添加し、発泡剤８の分散性を高めるためである。微粒子フィラーは、シリカ等の無機粒子、樹脂の粒子等が挙げられ、これらを併用しても良い。微粒子フィラーの粒径は、１０μｍ以下が好ましく、１０μｍを超えると発泡剤を十分に分散させることが出来ない。微粒子フィラーの添加量は、塗料中に１重量部〜１０重量部配合することが好ましい。１０重量部を超えると塗料の粘度が増大し、架橋型発泡弾性コート層の硬度が高くなり、十分な弾性を得ることが出来ず、１重量部未満では発泡剤を適切に分散させることができない。
【００１７】
一般に発泡材としては、スポンジ状の軟質高発泡材、硬質で高発泡の断熱材、包装材、硬質低発泡のいわゆる合成木材等の種々のものがある。
発泡方法としては、反応熱や過熱により反応ガスを生成する配合剤を化学的発泡剤として塗料に混合し、このガスを利用し発泡材をつくる発泡方法、揮発性液体を物理的発泡剤として塗料に混合し、樹脂の生成熱、外部加熱、高圧押し出しの圧力解放等により混合した揮発性気体を揮発あるいは膨張させ発泡材をつくる方法等がある。
【００１８】
具体的な化学的発泡剤としては、アゾジカルボン酸アミド、アゾ化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物、イソシアネート化合物等が挙げられ、物理的発泡剤としては、重炭酸塩、亜硝酸塩、過酸化水素、脂肪族炭化水素、尿素、フロン、代替フロン、炭化水素、塩素化炭化水素、水、炭酸ガス、窒素等が挙げられる。また、上記の発泡剤を樹脂の隔壁で覆いマイクロカプセル化したセル型発泡剤がある。セル型発泡剤は、加熱等により膨張し、中空のセルを形成するものである。本発明の架橋型発泡弾性コート層を形成するには、セル型発泡剤が好ましい。これは、セル型発泡剤を用いてコート層を発泡させると、皮層が形成された発泡弾性コート層になるため発泡弾性コート層の強度を損なわない。セル型発泡剤の直径の大きさは、発泡弾性コート層の厚みの５分の１〜１０分の１の直径のものが好ましい。この大きさのセル型発泡剤が、３倍〜５倍に膨張すると、強度が高く、均一な発泡弾性コート層となる。
【００１９】
これらの発泡剤は、塗料中の樹脂分１００重量部に５重量部〜３０重量部配合することが好ましい。５重量部未満では発泡が不十分となり十分な発泡弾性コート層を得ることが出来ず、十分な搬送力が得られない。３０重量部を超えると発泡しすぎるため、発泡弾性コート層がもろくなり、何度も繰り返し行なわれる薄板状の記録媒体の搬送によって、発泡弾性コート層の表面が摩耗し、搬送力が落ちていきローラとして十分な強度を得ることが出来ない。さらに好ましくは、１０重量部〜２０重量部である。
金属製のコアロールに弾性コート層を形成する方法としては、ディッピング法、静電塗装法、スプレー塗装法等の方法が挙げられる。
【００２０】
【実施例１】
ＳＵＳ材からなるコアロールに、金属用下地塗料（オリジンプライマー　オリジン電気（株）製）をスプレー法により塗布し、７０℃で２０分間乾燥させ、下地処理層８μｍを形成した。次にポリブタジエン樹脂（Ｒ−４５ＨＴ　出光石油化学（株）製）とポリエステルポリオール（ＩＳＯＮＯＬ１００Ｊ　ダウポリウレタン（株）製）を１０：１の割合で混合したものに、イソシアネート系硬化剤（タケネートＤ１０２Ｎ　武田薬品工業（株）製）をポリブタジエン樹脂の−ＯＨ基と硬化剤の−ＮＣＯ基の比が１：１．１になるように配合し、これに溶剤（ＭＩＢＫ：酢酸エチル＝１：１）加えて粘度を調節した。更にセル型発泡剤（マツモトマイクロフェアーＦ３０Ｄ　マツモト油脂（株）製）をポリブタジエン樹脂に対して１０ｗｔ％、微粒子シリカ（サイロホービック　富士シリシア化学（株）製）をポリブタジエン樹脂に対して８ｗｔ％加え、スプレー法で下地処理層が形成されたＳＵＳ材からなるコアロールに塗布し、８５℃で３０分焼き付け乾燥後、架橋型発泡弾性コート層の層厚が１００μｍのローディングローラを得た。
【００２１】
【実施例２】
セル発泡剤（マツモトマイクロフェアーＦ３０Ｄ　マツモト油脂（株）製）をポリブタジエン樹脂に対して２０ｗｔ％、微粒子シリカ（サイロホービック　富士シリシア化学（株）製）をポリブタジエン樹脂に対して１０ｗｔ％配合し、その他は実施例１と同様の条件で処理して架橋型発泡弾性コート層の層厚が１００μｍのローディングローラを得た。
【００２２】
【比較例１】
セル発泡剤（マツモトマイクロフェアーＦ３０Ｄ　マツモト油脂（株）製）をポリブタジエン樹脂に対して２０ｗｔ％配合し、微粒子フィラーを使用せずに、実施例１で用いたポリエステルポリオール、溶剤、硬化剤を同量配合し、実施例１と同条件にて焼付け乾燥し、架橋型発泡弾性コート層の層厚が１００μｍローディングローラを得た。
【表１】
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比較例１は、下地処理層が形成された金属コアロールに均一に塗膜が形成できず、搬送中に発泡剤が脱落してしまった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のローディングローラは、金属製のコアロール表面に設けた弾性コート層を発泡弾性コート層とすることで、弾性コート層の撓み量を大きくして、ディスクと弾性コート層の接触する面積を大きくし、薄い層厚の弾性コート層であってもディスクとの摩擦係数を適宜に調整でき、十分な搬送力が得られる。
【００２４】
本発明は、コアロール表面に下地処理層を介して発泡弾性コート層を積層することで、コアロールと発泡弾性コート層の密着を強固にすることができ、より高い搬送力が得られる。
本発明は、微粒子フィラーを発泡剤の分散性を高めるために配合したので、均一分散した発泡剤により形成した発泡弾性コート層は、気泡が均一かつ平滑であって、安定した搬送力が得られる。
【００２５】
本発明は、架橋型発泡弾性コート層とすることで、耐熱性が高くなり、搬送時の摩擦によって生じる熱による発泡状態の歪みがなくなり、安定した搬送力が得られる。
以上の通り本発明のローディングローラは、ローラの薄肉化を達成することができ、表面に弾性および光ディスクに対してグリップ性を与えることが出来る。さらに仕上げ処理をする必要も無いことから低コスト化ができる。また、発泡弾性コート層であるために断熱性に優れた弾性コート層となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明のローディングローラの側面図、（ｂ）本発明のローディングローラのＡ−Ａ断面図、（ｃ）本発明のローディングローラの拡大Ｂ−Ｂ断面図
【図２】発泡弾性コート層拡大図
【図３】（ａ）従来のローディングローラの側面図とＣ−Ｃ断面図、（ｂ）従来のローディングローラの側面図とＤ−Ｄ断面図
【符号の説明】
１　　金属製のコアロール
２　　下地処理層
３　　弾性コート層
４　　弾性体層
５　　弾性体層
６　　架橋型発泡弾性コート層
７　　微粒子フィラー
８　　セル型発泡剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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