ES2287242T3 - Dispositivo para limpiar discos opticos. - Google Patents
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Abstract
Aparato para limpiar un disco óptico compuesto por un rotador (A) de disco para hacer girar un disco (1) óptico y un mecanismo (B) individual limpiador para limpiar la superficie del disco óptico, en el que: el mecanismo (B) limpiador tiene un mecanismo (D) elástico para sujetar de una forma elástica una pastilla (C) limpiadora; una capa limpiadora de la pastilla (C) limpiadora; el mecanismo (D) elástico está construido para presentar elasticidad en la dirección perpendicular al plano de rotación del disco (1) óptico y rigidez en la dirección paralela al plano de rotación del disco (1) óptico, caracterizado porque el mecanismo (D) elástico tiene elementos (8) elásticos en su entorno circunferencial y la capa limpiadora de la pastilla de la pastilla (C) limpiadora tiene una elasticidad tal que el valor de la deformación Deltax es de 0, 005 mm a 0, 3 mm cuando la capa limpiadora contacta la superficie del disco (1) óptico con una presión requerida para el proceso de limpieza.
Description
Dispositivo para limpiar discos ópticos.
La presente invención se refiere a un aparato
limpiador para recuperar discos ópticos, tales como CD, DVD, VD y
LD.
US 5,938,510, que se considera que representa el
estado de la técnica más próximo según el preámbulo de la
reivindicación 1, publica un dispositivo lavador/fregador/limpiador
que comprende dos portadores, un portador sosteniendo un elemento
fregador para eliminar rayados y un portador que sostiene un
elemento fregador limpiador, ambos fregando la porción anular de la
cara plana del disco soportado. Cada portador tiene un respectivo
mecanismo de presión y levantamiento para desplazar el respectivo
portador en relación a la cara plana del disco soportado para
efectuar/anular el contacto del respectivo elemento fregador con una
porción anular de la cara plana del disco soportado, independiente
de al menos otro de los portadores.
US 5,860,851 publica un aparato limpiador que
comprende un elemento elástico interpuesto entre una superficie
plana limpiadora y un paño limpiador, pudiéndose desplazar éste
independientemente del elemento elástico.
US 4,825,497 publica un limpiador de discos que
comprende un mecanismo de transmisión que opera cuando una tapa se
posiciona en situación de cierre con relación a la caja principal.
El mecanismo de transmisión está operativamente conectado a otro
mecanismo que permite hacer girar a un cuerpo limpiador para limpiar
el disco.
Recientemente se han vendido discos ópticos en
gran cantidad. Cuando se produce un desperfecto o varios
desperfectos en su superficie es a veces imposible leer los datos
del disco. Es por lo tanto deseable reparar el disco y recuperarlo
hasta una situación tal en que pueda ser leído. Desde el punto de
vista del ahorro de recursos, no es deseable desechar este tipo de
discos reutilizables en grandes cantidades.
Se hace referencia a la Figura 5 que muestra un
ejemplo de un aparato limpiador de disco convencional. El aparato
está compuesto de un rotador A2 de disco para rotar un objeto 31 y
un mecanismo B2 limpiador para limpiar la superficie del objeto 31.
En el mecanismo B2 limpiador, una pastilla C2 limpiadora está
sujeta a un substrato 33 rotativo, fijada a un eje 32 de rotación
mediante unos medios de sujeción tales como "Velcro" (marca
registrada). En la pastilla C2 limpiadora una capa 36 limpiadora
está sujeta al fondo de un cuerpo 35 elástico esponjoso.
Se hace referencia a la Figura 6a, que muestra
el caso del proceso de limpieza de la superficie de un disco óptico
con el aparato limpiador descrito más arriba. Cuando el cuerpo
elástico 35 de la pastilla C2 limpiadora es demasiado blando se
presenta una deformación en la superficie limpiadora. Así, durante
el limpiado, se forma la redondez E en el borde exterior del disco
31 óptico.
Cuando, por otra parte, el cuerpo 35 elástico de
la pastilla C2 limpiadora no es flexible la presión de contacto
entre la superficie limpiadora y la superficie del disco óptico es
en parte aumentada. Es por lo tanto difícil eliminar las limaduras
abrasivas (por ejemplo polvo de policarbonato), que cubren la
superficie de la capa limpiadora. De esta forma la capacidad
limpiadora decrece y las limaduras acumuladas provocan pequeños
surcos (esto es, rayados) sobre la superficie del disco óptico.
Además, cuando el plano de rotación del disco
óptico no se mantiene paralelo al de la capa 36 limpiadora, es
imposible corregir adecuadamente la precisión de la planicidad de la
superficie limpiada en el curso del proceso de limpieza, tal como
muestra la Figura 6b.
De acuerdo con todo ello, los problemas que ha
de resolver la presente invención son los siguientes: (1) obtener
una presión adecuada a los requerimientos del proceso de limpieza;
(2) corregir la precisión en el paralelismo entre los planos de
rotación de un disco óptico y una capa limpiadora; (3) eliminar las
redondeces formadas en el borde exterior de un disco óptico y las
irregularidades en el proceso de limpieza; y (4) prevenir la
obstrucción de la superficie de una capa limpiadora mediante la
eliminación activa de limaduras abrasivas y una presencia de
rayados en la superficie de un disco óptico debido a la
obstrucción.
Un objetivo de la presente invención es aportar
un aparato para la limpieza de un disco óptico compuesto por un
rotador A de disco para hacer girar un disco óptico y un mecanismo B
limpiador para limpiar la superficie del disco óptico, en el que el
mecanismo B limpiador tiene un mecanismo D elástico para sujetar
elásticamente una pastilla limpiadora C y una capa limpiadora de la
pastilla limpiadora C tiene una elasticidad tal que la deformación
\Deltax tiene un valor de 0,005 mm a 0,3 mm cuando la capa
limpiadora contacta con la superficie del disco óptico con una
presión requerida para el proceso de limpieza.
Con esta invención es posible prevenir la
obstrucción de la superficie de la capa limpiadora mediante la
eliminación activa de las limaduras abrasivas y una presencia de
rayados en la superficie del disco óptico debido a la obstrucción.
También es posible eliminar la redondez formada en el borde exterior
del disco óptico y las irregularidades en el proceso de limpieza
mediante la regulación de la elasticidad de la capa limpiadora.
De acuerdo con la invención, el mecanismo B
limpiador tiene un mecanismo D elástico para sujetar elásticamente
una pastilla C limpiadora y el mecanismo D elástico está construido
para tener elasticidad en la dirección perpendicular al plano de
rotación del disco óptico y rigidez en la dirección paralela al
plano de rotación del disco óptico.
Con esta invención, es posible corregir la
precisión en el paralelismo entre los planos de rotación del disco
óptico y la capa limpiadora. Por eso, la presión de contacto entre
la superficie limpiadora y la superficie del disco óptico puede
uniformizarse adecuadamente. De esta forma, es posible eliminar la
redondez que se genera en el borde exterior del disco óptico y las
irregularidades en el proceso de limpieza.
En una realización de la invención, se
proporciona un aparato para limpiar un disco óptico compuesto de un
rotador A para hacer girar un disco, un disco óptico y un mecanismo
B limpiador para limpiar la superficie del disco óptico, en el que
el ratio de la velocidad angular del disco, omega a, del rotador A
de disco con relación a la velocidad angular de la capa limpiadora,
omega b, del mecanismo B limpiador se mantiene en el rango de
0,2< \varpia/\varpib<1,5.
Talmente es posible aumentar la eficiencia del
proceso de limpieza y así obtener un nivel adecuado de limpieza
definiendo el ratio de la velocidad angular del disco del rotador A
de disco y la velocidad angular de la capa limpiadora del mecanismo
B limpiador dentro de un rango predeterminado. También es posible
prevenir una presencia de obstrucción facilitando la eliminación de
las limaduras. Además, puede mejorarse la duración de la
capa
limpiadora.
limpiadora.
La Figura 1 es una vista en perspectiva que
muestra la configuración del rotador del disco y del mecanismo
limpiador.
La Figura 2 es una vista lateral del mecanismo
limpiador con una pastilla limpiadora montada.
La Figura 3 es una sección parcial del mecanismo
limpiador con una pastilla limpiadora desmontada.
La Figura 4a es una sección parcial de otro tipo
de mecanismo elástico.
La Figura 4b es una vista en planta del
mecanismo elástico mostrado en la Figura 4a.
La Figura 5 es una vista lateral que muestra la
configuración de un rotador de disco convencional y de un mecanismo
limpiador.
La Figura 6a es una sección parcial que explica
la función del mecanismo limpiador convencional.
La Figura 6b es una sección parcial que explica
la función del mecanismo limpiador convencional.
La Figura 7a es una vista en planta de un disco
de una muestra 1 en el ejemplo de experimento 2 y una vista en
perspectiva de las huellas del proceso de limpieza.
La Figura 7b es una vista en planta de un disco
de una muestra 7 en el ejemplo de experimento 2.
La Figura 7c es una vista en planta de un disco
de una muestra 4 en el ejemplo de experimento 2 y una vista en
perspectiva de las huellas del proceso de limpieza.
Se describe una realización de la presente
invención según los dibujos. En la presente realización se utiliza
un aparato limpiador húmedo. En el aparato limpiador húmedo, cuando
la superficie 2a de una capa limpiadora de una pastilla C
limpiadora se presiona en contacto con la superficie 1a de un disco
óptico al objeto de limpiarla, se suministra un líquido tal como
agua en la zona de contacto entre las superficies 1a y 2a. De esta
forma se disminuye el calor de fricción y se consigue la eliminación
de las limaduras durante el proceso de limpieza.
Se hace referencia a las Figuras 1 y 2, que
muestran un aparato para la limpieza de un disco óptico según la
presente invención. El aparato se compone de un rotador A de disco
para hacer girar un disco 1 óptico y un mecanismo B limpiador para
limpiar la superficie del disco óptico. El mecanismo B limpiador
tiene un mecanismo D elástico para sujetar elásticamente una
pastilla C limpiadora.
En el rotador A de disco, el disco 1 óptico se
monta sobre un substrato 4 que gira acoplado a un eje 3 de
rotación.
En el mecanismo B limpiador, el mecanismo D
elástico se construye de forma que un segundo cuerpo 7 rígido se
conecta de un modo flotante a un primer cuerpo 6 rígido, tal como se
muestra en las Figuras 2 y 3. La pastilla C limpiadora se fija al
segundo cuerpo 7 rígido. En el segundo cuerpo 7 rígido, una
pluralidad de pernos 7a se proyectan hacia arriba desde su entorno
circunferencial. El primer cuerpo 6 rígido se acopla con un eje 5
de rotación. En el primer cuerpo 6 rígido, se dispone una pluralidad
de taladros 6a para perno en su entorno circunferencial. Cada perno
7a se monta en el taladro 6a para perno a través de un muelle 8
helicoidal dispuesto entre los cuerpos rígidos 6 y 7. El perno 7a
tiene capacidad para deslizar y se fija mediante un elemento 9 de
fijación.
El mecanismo D elástico se construye por lo
tanto para tener elasticidad en la dirección perpendicular al plano
de rotación del disco 1 óptico y rigidez en la dirección paralela al
plano de rotación del disco 1 óptico. Se dispone un cuerpo 10
magnético en el fondo del segundo cuerpo 7 rígido. El cuerpo 10
magnético se adhiere magnéticamente con un sustrato 11 metálico de
la pastilla C limpiadora, tal como se describe más adelante.
En la pastilla C limpiadora, tal como se muestra
en la Figura 3, una capa 2 limpiadora está fijada mediante una
lámina 12 elástica al sustrato 11 metálico unido al cuerpo 10
magnético.
La pastilla C limpiadora puede fijarse al
segundo cuerpo 7 rígido mediante un cierre autoadherente, tal como
Velcro (marca registrada), además de los medios magnéticos de
montaje/desmontaje. En lugar de que la pastilla C limpiadora se
monte y desmonte en el segundo cuerpo 7 rígido, el conjunto
integrado del mecanismo D elástico y la pastilla C limpiadora
podría montarse y desmontarse sobre el eje 5 de rotación.
Se hace referencia a las Figuras 4a y 4b, que
muestran otro tipo de mecanismo D elástico. En este tipo de
mecanismo D elástico, un cuerpo 20 magnético está unido mediante un
anillo 29 a un cuerpo 28 elástico nervado fijado a un eje 25 de
rotación de un mecanismo B1 limpiador. Tal como se muestra en la
Figura 4b (que es un vista en planta del mecanismo elástico
mostrado en la Figura 4a), el cuerpo 28 elástico nervado se forma
mediante una parte 28a interior que está conectada a una parte 28b
exterior mediante nervios 28d, creando el espacio 28c. El mecanismo
D1 elástico queda así construido. Por lo tanto el mecanismo D1
elástico está también construido para tener elasticidad en la
dirección per-
pendicular al plano de rotación del disco óptico y rigidez en la dirección paralela al plano de rotación del disco óptico.
pendicular al plano de rotación del disco óptico y rigidez en la dirección paralela al plano de rotación del disco óptico.
Ejemplo de experimento
1
Las pastillas limpiadoras se prepararon
utilizando láminas elásticas de diferentes materiales y grosores. A
continuación, estas pastillas limpiadoras fueron fijadas a los
mecanismos B limpiadores de los aparatos limpiadores según la
presente realización. La superficie de la capa limpiadora de cada
pastilla limpiadora se puso en contacto con la superficie del disco
óptico con la presión requerida para el proceso de limpieza. Así se
obtuvieron las muestras 1-6. Se hace referencia a la
Tabla 1, que muestra el valor \Deltax de la deformación de la
superficie de la capa limpiadora en este caso. La Tabla 1 muestra
también el total de los ratios individuales de la obstrucción de
las superficies de la capa limpiadora y de la redondez formada en
el borde exterior del disco óptico. En el presente experimento, la
velocidad de rotación del rotador A de disco fue de 500 rpm y la
del mecanismo B limpiador fue de 1200 rpm. El rotador A de disco y
el mecanismo B limpiador giraron en la misma dirección.
En la muestra 1, la capa limpiadora está fijada
directamente al sustrato 11 metálico de la pastilla limpiadora.
Esto es, la lámina elástica no se utiliza. En las muestras
2-6 se utilizan varios tipos de goma sintética como
lámina elástica. Las láminas elásticas también difieren en
grosor.
Con base en este resultado, se fundamentan los
siguientes hechos: cuando el valor \Deltax de la deformación
(valor de la depresión) es pequeño, la superficie de la capa
limpiadora es probable que esté obstruida; cuando es grande, es
probable que se haya formado redondez en el borde exterior del disco
óptico; y es preferible definir el valor de la deformación (valor
de la depresión) \Deltax dentro del rango de 0,005 mm a 0,3 mm,
más preferiblemente dentro del rango de 0,01 mm a 0,1 mm.
Ejemplo de experimento
2
Con el aparato limpiador según la presente
realización, la velocidad angular \varpia del disco del rotador A
de disco y la velocidad angular \varpib de la capa limpiadora del
mecanismo B limpiador fueron regulados para adaptar el ratio de
velocidad angular a los valores mostrados en la Tabla 2. Así se
obtuvieron las muestras 1-7. En cuanto a estas
muestras, se midió el nivel de limpieza. Mientras, se calcularon los
ratios de eliminación de limaduras, aparición de obstrucción, etc.
Estas medidas y ratios están globalmente mostrados en la columna de
"Ratio de Nivel de Limpieza" de la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
En cuento a la muestra No. 1 (ratio de 0,1),
donde la velocidad angular del disco es baja y la velocidad angular
de la capa limpiadora es alta, la capa limpiadora siempre actúa
limpiando en la dirección La paralela a la huella del proceso de
limpieza Ka, como se muestra en la Figura 7a. En este caso, mientras
los mismos granos abrasivos de la capa limpiadora siempre limpian
una parte Y de las crestas de las huellas del proceso de limpieza
Ka, los otros siempre limpian una parte T de los valles de las
mismas. Por lo tanto la eficiencia del proceso de limpieza es baja
y el nivel de limpieza disminuye. Además la capa limpiadora es
probable que se obstruya porque es difícil eliminar las limaduras.
Por eso la duración de la capa limpiadora disminuye.
En cuanto a la muestra No. 7 (ratio de 2,0),
donde la velocidad angular del disco es alta y la velocidad angular
de la capa limpiadora es baja, se efectúa un proceso de limpieza de
larga distancia mientras un grano abrasivo sobre la superficie de
la capa limpiadora dé un giro completo, tal como se muestra en la
Figura 7b. El grano abrasivo es probable por lo tanto que presente
calentamiento de proceso de limpieza. Consecuentemente, cuando las
limaduras reblandecidas se pegan en la superficie del grano abrasivo
(por ejemplo polvo de policarbonato) la resistencia a la fricción
se incrementa debido a la obstrucción y de esta forma la eficiencia
del proceso de limpieza disminuye.
En cuanto a la muestra No. 4, donde el ratio de
la velocidad angular del disco y la velocidad angular de la capa
limpiadora es 0,6, la capa limpiadora efectúa la limpieza en la
dirección Lc aproximadamente perpendicular a la huella del proceso
de limpieza Kc, como se muestra en la Figura 7c. Por lo tanto, a
diferencia del caso de la muestra No.1, la misma parte de los
granos abrasivos no limpia la parte Y de las crestas. Esto es, la
parte Y de las crestas y la parte T de los valles se limpian
alternativamente. En este caso las limaduras producidas por la
limpieza de la parte Y de las crestas se elimina activamente a
través de la parte T de los valles, y así se previene la aparición
de obstrucción.
Con base en los anteriores resultados, se
fundamentan los siguientes hechos: dado que es deseable definir
apropiadamente el ratio de velocidad angular del disco y de
velocidad angular de la capa limpiadora, es preferible definir el
ratio de velocidad angular dentro del rango de
0,2<\varpia/\varpib<1,5, más preferiblemente dentro del
rango de 0,4<\varpia/\varpib<1,0.
Tal como se describe más arriba, en esta
invención, es posible prevenir la obstrucción de la superficie de
la capa limpiadora mediante la eliminación activa de las limaduras
abrasivas y la aparición de rayados en la superficie del disco
óptico debido a la obstrucción. También es posible corregir la
precisión del paralelismo entre los planos de rotación del disco
óptico y de la capa limpiadora. De este modo el contacto a presión
entre la cara limpiadora y la superficie del disco óptico puede
uniformizarse adecuadamente. Así es posible eliminar la redondez
formada en el borde exterior del disco óptico y las irregularidades
en el proceso de limpieza. Es además posible incrementar la
eficiencia del proceso de limpieza y así obtener un nivel adecuado
de limpieza mediante la definición del ratio de la velocidad angular
del disco del rotador A del disco y de la velocidad angular de la
capa limpiadora del mecanismo B limpiador dentro de un rango
predeterminado. Además es posible prevenir la aparición de
obstrucción facilitando la eliminación de limaduras y, de esta
forma, la duración de la capa limpiadora puede mejorarse.
Claims (6)
1. Aparato para limpiar un disco óptico
compuesto por un rotador (A) de disco para hacer girar un disco (1)
óptico y un mecanismo (B) individual limpiador para limpiar la
superficie del disco óptico, en el que: el mecanismo (B) limpiador
tiene un mecanismo (D) elástico para sujetar de una forma elástica
una pastilla (C) limpiadora; una capa limpiadora de la pastilla (C)
limpiadora; el mecanismo (D) elástico está construido para presentar
elasticidad en la dirección perpendicular al plano de rotación del
disco (1) óptico y rigidez en la dirección paralela al plano de
rotación del disco (1) óptico, caracterizado porque el
mecanismo (D) elástico tiene elementos (8) elásticos en su entorno
circunferencial y la capa limpiadora de la pastilla de la pastilla
(C) limpiadora tiene una elasticidad tal que el valor de la
deformación \Deltax es de 0,005 mm a 0,3 mm cuando la capa
limpiadora contacta la superficie del disco (1) óptico con una
presión requerida para el proceso de limpieza.
2. Aparato según la reivindicación 1 para
limpiar un disco (1) óptico, en el que el ratio de la velocidad
angular \varpia del disco del rotador (A) del disco con respecto
a la velocidad angular \varpib de la capa limpiadora del
mecanismo (B) limpiador se encuentra en el rango de
0,2<\varpia/\varpib<1,5.
3. Aparato para limpiar un disco (1) óptico
según la reivindicación 1 o 2, en el que el mecanismo (D) elástico
incluye: a) un primer plato (7); b) un segundo plato (6) deslizante
sobre un perno (7a) dispuesto sobre el primer plato (7); y c) un
elemento (8) elástico con el perno (7a) fijado por inserción entre
el primer (7) y segundo (6) platos.
4. Aparato para limpiar un disco (1) óptico
según la reivindicación 1 o 2, en el que el mecanismo elástico (D)
es un cuerpo elástico nervado.
5. Aparato para limpiar un disco (1) óptico
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la
pastilla (C) limpiadora se fija y se separa del mecanismo (D)
elástico mediante unos medios de fijación/separación magnéticos o
un sujetador de ganchos y bucles.
6. Aparato para limpiar un disco (1) óptico
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el
conjunto integrado del mecanismo (D) elástico y la pastilla (C)
limpiadora se monta y se desmonta sobre un eje (5) de rotación.
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