JPH1027365A

JPH1027365A - 光学式ピックアップ用支持軸

Info

Publication number: JPH1027365A
Application number: JP6331497A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hirose; 和夫廣瀬; Takashi Minami; 隆南
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】支持軸の寸法精度及び嵌合すきまの精度を向
上させ、支持軸による対物レンズの支持精度を上げ、デ
ィスクの高密度化に対応して、正確な読み取りを達成す
る光学式ピックアップ用の支持軸を提供することであ
る。【解決手段】光学式ピックアップのレンズホルダの軸
受孔に挿通してレンズホルダの回転および軸方向移動を
案内する支持軸において、この支持軸の本体を金属製円
柱で形成すると共に前記支持軸の少なくとも上記軸受部
との摺動面に固形潤滑剤とバインダー樹脂との混合物等
からなる固形潤滑剤を被覆し、被覆された支持軸の円筒
度を０〜９μｍ、同軸度を０〜６μｍに形成した光学式
ピックアップ用支持軸とする。支持軸表面の中心線平均
粗さ（Ｒａ）は０〜１μｍとし、支持軸の表面に固形潤
滑剤を被覆されかつ焼成され、さらに研磨加工されたも
のを採用する。支持軸は、一端から軸方向長さの５０〜
９５％に至る部分の外周面にフッ素樹脂などの固形潤滑
剤を被覆し、研磨加工は、支持軸の軸両端を保持せずに
転動させながらその外周面を研磨するセンターレス加工
により行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学式情報記録
再生装置における光学式ピックアップ用の支持軸および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオディスクプレーヤ、デジタルオー
ディオプレーヤや光ディスクファイル等の光学式情報記
録再生装置において、ディスク上の信号トラック（情報
ビット列）と情報を検出するための光ビームをディスク
面上の適正位置に集光させる対物レンズの光軸とにずれ
（光軸の径方向ずれ）があると正確な読み取りができな
いので、通常、対物レンズの焦点ずれに対してはフォー
カシングサーボにより、また、信号トラックのずれに対
してはトラッキングサーボによって補償されるようにな
っている。この補償機能を有する装置として、多くの光
学式ピックアップが知られているが、一例として、図１
及び図２に示す光学式ピックアップが挙げられる。

【０００３】図１及び図２において、ベース１には支持
軸２、コア３及び磁石４が設けられ、支持軸２にはレン
ズホルダ１０が回転可能に嵌合されている。そして、レ
ンズホルダ１０はホルダ本体１１の中心部に軸受孔５が
設けられ、外周部に駆動用コイル１３、及び軸受孔５の
偏心位置に対物レンズ１５を取り付けるためのレンズ取
付け孔１４を有している。

【０００４】ここで、駆動用コイル１３は軸受孔５の軸
芯を中心として巻かれたフォーカスコイルと対物レンズ
１５の光軸方向に巻かれた軸受孔５の軸芯を含む平面を
基準面として対向位置に配置されるトラッキングコイル
（図示省略）とを含んでいて、フォーカスコイル及びト
ラッキングコイルに流れる電流に応じてレンズホルダ１
０の軸方向の移動量及び回転量が制御される。

【０００５】このような制御の応答性を向上させるた
め、種々の改良がなされているが、例えば、ホルダ本体
１１が支持軸２を支持する部分に軸受部が形成され、こ
のホルダ本体１１の支持軸と接する内面、及びこの内面
に接する支持軸２の外周面とにフッ素樹脂含有の重合体
で潤滑性被覆を形成させ、両者間の摺動特性を向上させ
ることが考えられている（特開昭６２−２４５５３７号
公報参照）。また、被覆表面を滑らかにするため、被覆
後、焼成され、ラップ研磨加工も行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、コン
ピュータ等の記録媒体等に用いられるＣＤ−ＲＯＭやＣ
Ｄ−ＲＡＭ等は、記録容量を大きくするため、トラック
ピッチ、ピット等が高密度化されつつある。また、デジ
タルビデオディスクにおいては、記録容量を大きくする
ため、トラックピッチをコンパクトディスクやデジタル
オーディオディスクの１．６μｍから０．７４μｍへ短
縮し、また、最短ピット長さを０．８３４μｍから０．
４μｍへ短縮し、高密度化を図っている。

【０００７】このように高密度化されたディスク上の信
号トラックに光ビームを結像させるには、これまで以上
の高精度が要求されるので、フォーカシングサーボ、ト
ラッキングサーボの性能を向上させる他、支持軸２の寸
法精度及び嵌合すきまの精度を向上させて支持軸２によ
る対物レンズの支持精度を上げ、ディスクの高密度化に
対応する正確な読み取りを行わせる必要がある。

【０００８】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決して、ディスクの高密度化に対応してレンズの支
持精度がきわめて高い光学式ピックアップ用の支持軸を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、光学式ピックアップのレンズ
ホルダの軸受孔に挿通してレンズホルダの回転および軸
方向移動を案内する支持軸において、この支持軸の本体
を金属製円柱で形成すると共に前記支持軸の少なくとも
上記軸受孔との摺動面に固形潤滑剤を被覆し、被覆され
た支持軸の円筒度を０〜９μｍ、同軸度を０〜６μｍに
形成した光学式ピックアップ用支持軸としたのである。

【００１０】上記支持軸表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）
は０〜１μｍであることが好ましく、より好ましくは０
〜０．１０μｍである。支持軸は、その表面に固形潤滑
剤が被覆されかつ焼成され、さらに研磨加工されたもの
であることが好ましい。

【００１１】上記研磨加工は、支持軸の軸両端を保持せ
ずに転動させながらその外周面を研磨するセンターレス
加工であることが好ましい。

【００１２】上記支持軸は、一端から軸方向長さの５０
〜９５％に至る部分の外周面にフッ素樹脂などの固形潤
滑剤を被覆されたものが好ましく、支持軸の被覆は、固
形潤滑剤とバインダー樹脂との混合物であることが好ま
しい。

【００１３】また、前記の課題を解決するため、この発
明においては、光学式ピックアップのレンズホルダの軸
受孔に挿通してレンズホルダの回転および軸方向移動を
案内する支持軸について、この支持軸本体の一端から軸
方向長さの５０〜９５％に至る部分の外周面を固形潤滑
剤とバインダー樹脂との混合剤で被覆し、次いで前記バ
インダー樹脂の硬化温度または溶融温度に加熱した後、
常温で支持軸の軸両端を保持せずに転動させながらその
外周面を研磨加工して光学式ピックアップ用支持軸を製
造したのである。

【００１４】光学式ピックアップ用支持軸の固体潤滑剤
で被覆された部分の円筒度を０〜９μｍ、同軸度を０〜
６μｍとした構成により、この支持軸と軸受孔との隙間
（嵌合隙間精度）を４〜１０μｍにすることができ、こ
れにより対物レンズの支持精度を上げて高密度化された
記録トラックへ光ビームを集光させることができるよう
になった。

【００１５】また、前記製造方法によれば、支持軸の寸
法精度が安定するので、高精度の支持軸を容易かつ確実
に製造できるようになり、不良品の発生率（不良率）を
削減することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。図１に示すように、実施形態
の光学式ピックアップ用支持軸は、レンズのホルダ本体
１１の軸受孔５に挿通してホルダ本体１１の回転および
軸方向移動を案内する支持軸２であり、支持軸２の本体
（基材）を金属製円柱で形成すると共に支持軸２の少な
くとも軸受孔５との摺動面に固形潤滑剤２ａを被覆し、
被覆された支持軸の円筒度を０〜９μｍ、同軸度を０〜
６μｍに形成したものである。この場合、固形潤滑剤の
被覆前の状態の金属製円柱が、例えば研磨加工剤などに
より少なくとも前記円筒度および前記同軸度のうち１種
以上の寸法精度を満足することも必要である。

【００１７】この支持軸２の本体は、ＳＵＳ３０１、Ｓ
ＵＳ３０３Ｓ、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４２０Ｊ２、Ｓ
ＵＳ６３０等のステンレス鋼その他の種々の金属であっ
てもよいが、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２等のスレンレス鋼
またはこれらに焼入れ等の熱処理を施した鋼材は、支持
軸２の本体の寸法精度を高めることができ、また後述す
る高温熱処理（例えば焼成）されても長期間寸法精度を
維持できるので好ましいといえる。また、ステンレス鋼
のような非鉄金属からなる鋼材を用いると、例えば光学
式情報記録再生装置内で、電源のオン／オフなどによる
温度変化で結露が発生することがあっても錆が発生しな
いことからも好ましく、さらに後述する高温焼成工程
中、またはこの工程の後に錆が発生することを防止でき
ることからも好ましい。

【００１８】支持軸２の本体は、一様な外径寸法の円柱
体であって、その形状が高精度化されおり、不良品の発
生率が低く製造コストを低減できるものである。支持軸
の長さは約５〜２０ｍｍ、支持軸の直径は０．８〜３ｍ
ｍ、好ましくは１〜２ｍｍであり、直径の寸法精度は０
〜１０μｍ、好ましくは０〜８μｍの公差の範囲内に収
まるものが高精度であって好ましい。

【００１９】この支持軸２の摺動性を向上させるため、
支持軸２の少なくとも軸受部と摺動する部分、すなわち
支持軸２の軸受孔５に挿入される部分にフッ素樹脂など
の固形潤滑剤を被覆している。

【００２０】支持軸２の被覆は、固形潤滑剤とバインダ
ー樹脂との混合物からなるものを採用できるが、その場
合に用いる固形潤滑剤（例えばフッ素樹脂）およびバイ
ンダー樹脂からなる混合物のコーティング液中の配合割
合は、５〜６０重量％（溶剤９５〜４０重量％）好まし
くは１５〜３５重量％（溶剤８５〜６５重量％）であ
る。コーティング液の前記混合物が５重量％未満である
場合には、支持軸の表面に樹脂が充分に付着せず、溶剤
も無駄になりやすい。６０重量％を越えると、固形分量
が多すぎて被覆方法としてスプレーガン等の霧化手段を
採用した場合にノズルが詰まる原因になりやすい。

【００２１】また、被覆用の混合物であるコーティング
液中のフッ素系化合物などの固形潤滑剤の配合割合は、
５〜９５重量％、バインダー樹脂の配合割合は９５〜５
重量％である。この配合量は、支持軸の使用条件や摩擦
・摩耗特性等の仕様等に基づき決定すればよく、具体的
には制御の応答性を向上させることや、被膜の摩耗量を
少なくして寸法精度を長期間保つなど、要求される特性
に応じて決定される。

【００２２】上記の理由により、より好ましい配合量
は、固形潤滑剤１５〜８５重量％、バインダー樹脂８５
〜１５重量％であり、さらに好ましくは固形潤滑剤３０
〜７０重量％、バインダー樹脂７０〜３０重量％であ
り、本願の発明のように低面圧下での仕様・条件下であ
れば、固形潤滑剤４０〜６０重量％、バインダー樹脂６
０〜４０重量％のものが比較的好ましい。また、固形潤
滑剤が５重量％未満であると摺動特性が期待できず、一
方バインダー樹脂が５重量％未満であると支持軸への樹
脂層の結着性が不安定となる。

【００２３】また、バインダー樹脂は、架橋特性を有す
る樹脂材であることが好ましい。架橋特性によって焼成
時に支持軸の基材または下地材料とフッ素系化合物とを
良好に密着させることができる。

【００２４】上記所定の組成のコーティング液の塗装工
程時の温度は常温が好ましい。常温であればコーティン
グ液は適当な粘度になって液だれの発生を防ぐことがで
きるからである。ここでいう常温とは、１０〜４０℃、
具体的には２０〜３０℃である。また、前記した適当な
粘度とは、例えばフォードカップ＃４にて２０〜５０
秒、好ましくは２５〜３５秒になるように攪拌等を行な
って調整された粘度をいう。因みに、フォードカップ＃
４での粘度計測法は、カップ内の１００ｍｌの塗料が内
径０．１６２インチ（０．４１１ｃｍ）のオリフィスを
通って流出する時間を計測することにより粘度を評価す
る。

【００２５】固形潤滑剤の具体例としては、黒鉛等の炭
素系粉末、二硫化モリブデン等のモリブデン系粉末、フ
ッ素系樹脂粉末、フッ化黒鉛粉末等のフッ素系化合物粉
末等が挙げられる。

【００２６】前記被覆における固体潤滑剤の一例として
のフッ素樹脂は、フッ素を含有する熱可塑性樹脂であ
り、具体例としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキル
ビニルエーテル−フルオロオレフィン共重合体（ＥＰ
Ｅ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体
（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、
ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂が挙げられ
る。

【００２７】フッ素樹脂は、共重合体や３元共重合体等
のフルオロポリオレフィン等でもよいが、好ましくはＰ
ＴＦＥである。ＰＴＦＥは、前記フッ素系樹脂の中でも
最も融点が高く、この融点は３２７℃であり、また溶融
時の粘度も非常に高いので、バインダー樹脂の焼成時の
高温にも充分に耐えうる。また、ＰＦＡも溶融時の粘度
はＰＴＦＥよりも低いが使用可能である。フッ素樹脂等
の固形潤滑剤は１種類だけではなく、摩擦・摩耗特性を
改善するために１０〜５０重量％程度の範囲で２種類以
上を適宜混合してもよい。

【００２８】このようなフッ素樹脂のなかでもテトラフ
ルオロエチレン系フッ素樹脂は、繰り返しの分子構造単
位中に−（ＣＦ₂−ＣＦ₂）−の繰り返し単位を含むの
で、耐熱性、摺動性に優れ、さらに、ＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ等のパーフルオロ系テトラフルオロエチレン
樹脂は、骨格である炭素の周囲が全てフッ素で取り囲ま
れたもの、あるいは微量の酸素を介して全てフッ素で取
り囲まれたもので、フッ素によって炭素骨格が完全に保
護され、またＣ−Ｆ間の強い結合により、低摩擦係数に
加え、耐熱性、耐薬品性等にも優れていると考えられ
る。ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂の形態は、成形用の粉
末であってもよく、またいわゆる固体潤滑剤の微粉末で
あってもよい。その平均粒径は、０．１〜２０μｍ、好
ましくは０．２〜１０μｍの範囲である。平均粒径がそ
の範囲のものは、塗布液中で凝集を起こさず、また塗布
・乾燥・焼成後の被覆層の平滑性を維持する。

【００２９】バインダー樹脂としては、エポキシ系樹
脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂（熱硬化性ポ
リアミドイミド系樹脂を含めていう）等の熱硬化性樹脂
が挙げられ、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等のポ
リアリーレンサルファイド系樹脂、熱可塑性ポリアミド
イミド系樹脂や熱可塑性ポリイミド系樹脂等の熱可塑性
樹脂でもよく、架橋特性を有する材料が好ましい。

【００３０】上記ポリイミド系樹脂は、分子内に少なく
ともイミド結合を有する樹脂であって、摺動部材の使用
時に摩滅することなく、フッ素系樹脂を結着すると共に
下地との接着性に優れた樹脂であればよい。例えば、ポ
リイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイ
ミド樹脂、ポリエステルアミドイミド樹脂等を挙げるこ
とができる。

【００３１】これらポリイミド系樹脂の中で、ポリイミ
ド樹脂およびポリアミドイミド樹脂が好適である。ま
た、イミド結合またはアミド結合とが芳香族基を介して
結合している芳香族系ポリイミド樹脂または芳香族系ポ
リアミドイミド樹脂が特に好ましい。芳香族系樹脂であ
るとフッ素系樹脂との結着性に優れ、かつ得られる被覆
層の耐摩耗性や耐熱性が優れる。

【００３２】ポリイミド樹脂は、酸二無水物とジアミン
とをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）やジメチル
アセトアミド（ＤＭＡＣ）等の非プロトン系極性溶媒中
で開環重付加反応により得られるポリイミド前駆体のポ
リアミドカルボン酸を加熱脱水閉環することなどにより
得られる。耐摩耗性・非粘着性コーティング剤における
樹脂成分としては、ポリアミドカルボン酸の状態であっ
ても、またポリイミドの状態であっても、さらにはこれ
らが混在している状態であっても使用することができ
る。

【００３３】ポリアミドイミド樹脂は、分子内にイミド
結合とアミド結合とを有する樹脂である。また、芳香族
ポリアミドイミド樹脂のイミド結合は、ポリアミド酸な
どの前駆体であっても、また閉環したイミド環であって
もよく、さらにはそれらが混在している状態であっても
よい。

【００３４】このような芳香族ポリアミドイミド樹脂
は、芳香族第一級ジアミン、たとえばジフェニルメタン
ジアミンと芳香族三塩基酸無水物、たとえばトリメリッ
ト酸無水物のモノまたはジアシルハライド誘導体から製
造されるポリアミドイミド、芳香族三塩基酸無水物と芳
香族ジイソシアネート化合物、例えばジフェニルメタン
ジイソシアネートとから製造されるポリアミドイミドな
どがあり、さらにアミド結合に比べてイミド結合の比率
を大きくしたポリアミドイミドとして、芳香族、脂肪族
または脂環族ジイソシアネート化合物と芳香族四塩基酸
二無水物および芳香族三塩基酸無水物とから製造される
ポリアミドイミド等があり、いずれのポリアミドイミド
樹脂であっても使用することができる。

【００３５】また、これらの樹脂をそれぞれ２種類以上
を５〜１５重量％ごとに混合して使用することもでき
る。このようにして、形成された被膜を支持軸の少なく
とも摺動面に設けることにより、摩擦摩耗性、寸法精度
等の諸特性を備えた支持軸を提供することができるよう
になると考えられる。

【００３６】これらの固形潤滑剤およびバインダー樹脂
は、コーティングに際して適宜に有機溶剤に分散・混合
されるが、溶剤としては、例えば次のような有機溶剤等
を用いることができる。・アセトン、メチルケトン等のケトン類・酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類・キシレン類、トルエン類の芳香族炭化水素類・メチルクロロホルム、トリクロロエチレン、トリクロ
ロトリフルオロエタン等の有機ハロゲン物・Ｎ−メチル−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチル−イソ−
ピロリドン（ＭＩＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ
Ｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）類などの非プロ
トン系極性溶剤類。

【００３７】これらは単独又はこれらの混合物（例え
ば、前記混合塗布液１００重量部に対しＮＭＰを４０〜
５０重量部、ＮＩＰを２０〜３０重量部）、またこれら
にキシレンを約５〜１５重量部加えても良く、周囲の温
度や湿度等の環境に応じて、これらの輝発性溶剤を適宜
配合してもよい。

【００３８】フッ素樹脂を含む被膜を形成する被覆用混
合物の具体例としては、ＮＴＮ精密樹脂社製のベアリー
ＦＬ７０６０（固形分組成がポリアミドイミド５０重量
％、ＰＴＦＥ５０重量％であり、この固形分３０重量％
とその溶剤であるジメチルホルムアミド７０重量％から
なり、粘度がフォードカップ＃４で１５〜７５秒のコー
ティング用組成物）が挙げられる。

【００３９】被覆方法は、例えば吹き付け等の霧化塗布
法（スプレーコーティング）、浸漬法（ディッピング）
等を採用できる。霧化方法は、塗布液が微妙な粒子とな
って被塗物に付着するので塗膜の厚みを精度よく形成す
ることができる。浸漬法では塗布液の歩留りを向上で
き、塗布液を無駄にしないので好ましい。

【００４０】この発明では、後述のセンターレス加工な
どの精密な研磨加工を施すために、固形潤滑被膜を精度
よく形成できる霧化塗布法により形成する。この時の霧
化吐出圧は、２〜６ｋｇｆ／ｃｍ²、好ましくは３〜５
ｋｇｆ／ｃｍ²である。吐出圧が低すぎると霧状の粒子
が粗くなり、高すぎると塗布液が多く飛散して無駄にな
りやすく、却って被膜も形成しがたいからである。

【００４１】なお、塗布工程時に支持軸は、固定してお
いてもよく、また、支持軸を回転させてもよく、その場
合の回転速度は５〜１８０ｒｐｍとすることにより、ス
プレーで霧化された混合液の微粒子が支持軸外周部に均
一に付着することになり、支持軸本体の長さに対し、一
方の端部から５０〜９５％の長さの部分に樹脂被覆をむ
らなく、軸全周にわたって形成することになる。

【００４２】回転速度が５ｒｐｍ未満では、膜厚が不均
一となりやすく、支持軸の外径にもよるが、５〜１２０
ｒｐｍであれば、回転振れもなく良好に回転塗布工程を
終了できる。

【００４３】また、この発明でコーティング装置を使用
する場合のスプレーガンのノズル口径は、０．８〜１．
６ｍｍ程度で良く、好ましくは、１．０〜１．２ｍｍで
ある。ノズル口径が０．８ｍｍ未満では、なかでも１．
０ｍｍ未満では、固形物等による液粘度等により、ノズ
ルがつまりやすい。

【００４４】ノズル口径が、１．６ｍｍを超えるもの、
なかでも１．２ｍｍを超えると、スプレー時に塗布用液
が、微細な粒子となりづらく、均一な被膜形成を期待で
きない。

【００４５】支持軸は、被覆用混合物（コーティング用
組成物）を塗布した後、乾燥し、さらに加熱されるが、
乾燥は５０〜１２０℃の温度範囲で１０〜１２０分行な
うことが好ましい。この乾燥条件によって塗膜の発泡な
どを抑えることができる。前記した被覆用混合物（ＮＴ
Ｎ精密樹脂社製：ベアリーＦＬ７０６０）を採用した場
合には、１００℃で３０分保持すればよい。

【００４６】被膜の加熱温度は、たとえば前記フッ素系
樹脂の融点よりも低い温度で加熱されればよく、通常、
１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２８０℃であ
る。１５０℃未満ではバインダー樹脂の架橋が進行せ
ず、混合樹脂被膜の支持軸に対する密着性が期待できな
い。３００℃を越えると、被膜樹脂への熱履歴の影響や
支持軸が熱によって寸法精度を維持し難くなると考えら
れる。

【００４７】加熱条件は、所定の温度に達する前に、例
えば１５〜１２０分の時間をかけて徐々に昇温加熱すれ
ばよく、また常温〜８０℃〜１３０℃〜１８０℃〜２３
０℃〜２８０℃というように数段階に分け、１５分〜１
８０分の範囲内で１５分〜６０分ごとに徐々に昇温させ
てもよい。このような段階的な加熱によって、バインダ
ー樹脂のキュアが徐々にかつ確実に進行し、均一な密着
強度を有する被膜を形成することができる。また、被膜
にちぢみ、しわ、わき、われ等の発生を防ぐこともでき
る。

【００４８】焼成時の最高温度の保持時間は、１０〜６
０分、好ましくは３０〜４５分の範囲であればよい。最
高温度の保持時間が１０分未満の短時間ではバインダー
樹脂のキュアが不安定で、６０分を越える長時間では非
鉄金属系の支持軸への熱的影響（例えば、ソリの発生
等）が心配され、また電気炉の消費電力量も多くなり、
更に製造工程の時間も長くなってコスト低減につながら
ない。

【００４９】この発明における被膜に対する加熱（焼成
とも呼ばれる。）温度は、支持軸に寸法精度を要求され
ることを考慮し、支持軸の熱によるソリ等の内部歪の発
生や強度変化、材質変化等の発生を極力防ぎ、しかも充
分な被膜と被覆物との密着強度を得るために、約２３０
℃で行なった。このように支持軸の表面に被覆された樹
脂の耐熱性と支持軸の寸法精度が向上するように、加熱
温度は、１８０〜２４０℃程度の範囲にすることが好ま
しい。

【００５０】また、昇温時には９０〜１２０℃で１５〜
６０分間昇温を一時停止し一定温度に保持させるように
してもよい。これは、予備乾燥後の樹脂被膜内に極くわ
ずかの水分等の溶剤が含まれていた場合、その溶剤を被
膜から完全に乾燥させて、その後に焼成に移るようにす
るためである。

【００５１】短時間で急激に加熱して被膜を焼成しよう
とすると前記の水分等の溶剤が沸点を越えて気化し、蒸
発しようとする時に体積が膨張し、被膜に泡状の膨れや
穴等のいわゆる「はじき」「へこみ」「わき」「われ」
「ふくれ」等の不具合が発生するが、前述のように、徐
々に一定時間の間で一定温度に保持しその後に焼成工程
に移るようにすることにより、このような不具合の発生
を防ぐことができる。なお、前記した被覆用混合物（Ｎ
ＴＮ精密樹脂社製：ベアリーＦＬ７０６０）を採用した
場合の加熱（焼成）条件としては、２３０〜２４０℃で
３０〜６０分保持すればよい。

【００５２】被膜の加熱工程後の冷却は、前記上昇時と
逆の段階を経て冷却してもよく、また６０〜１８０分程
度の時間をかけて連続的に徐冷してもよい。このように
徐冷することにより被膜と被覆物とが互いに均一に精度
よく収縮し、精度の高い支持軸を製造できる。加熱時間
（総合時間）は、前記各温度段階を含んだ時間として、
例えば２〜２４時間、好ましくは２〜１０時間に調整す
ればよい。

【００５３】上記工程でできる被膜の厚みは、５〜３０
μｍ、研磨加工および仕上げ後の被膜の厚さは、５〜１
５μｍが適当である。被膜が薄すぎると耐摩耗性に期待
できず、厚すぎると被覆材が無駄になるばかりか被膜が
剥離する恐れがある。

【００５４】このようなフッ素樹脂等の固形潤滑剤から
なる被膜は、支持軸本体の長さに対して支持軸端部から
５０〜９５％、好ましくは６０〜９０％、より好ましく
は７０〜８０％の長さであれば、センタレス研削加工の
精度が確保できる。被膜部の長さが５０％より少ない
と、光学式ピックアップ装置全体の小型化（コンパクト
化）に寄与できず、また基板の取付け孔へ支持軸を圧入
嵌合する時の嵌合長さが多くなるので、取付け性が低下
する。

【００５５】被膜部の長さが９５％を越えると、センタ
レス研削加工時の支持軸の姿勢が不安定となり、所望の
円筒度および同軸度が得られない。また、支持軸と基板
の取付け孔がタイト（整合）であるために、支持軸を基
板に取り付けたときに被膜が剥離する可能性がある。被
膜が剥離すると支持軸の取付け強度や取付け精度が低下
する。また、例えば支持軸２の未被覆部分（金属製円柱
の金属露出長さ部分）の軸方向長さは、支持軸２の直径
と等しい軸方向長さか、または支持軸２の直径の長さよ
りも約１〜５倍の長さ、好ましくは約１〜３倍の軸方向
長さとすることも好ましい。支持軸２の直径よりも未被
覆部分が短かければ、センタレス研削加工時やベース１
（基板）の取付け後の支持軸２の安定性に期待できず、
支持軸２の軸方向長さが支持軸２の直径の約５倍を越え
る軸方向長さでは、光学式ピックアップ装置全体が小型
化できず、また支持軸２のベース（基板）１への圧入嵌
合性等の取扱いが低下すると考えられる。もう一方の支
持軸端部から支持軸全体に対して５〜５０％の未被覆部
分（金属露出部分）は、マスキング等により形成され
る。

【００５６】上記フッ素樹脂等の固形潤滑剤が支持軸に
完全に均一に精度よく被覆されれば、上記軸受部の嵌合
すきま精度を上げることができるが、完全に均一に被覆
することはできないため、次のような処置が施される。

【００５７】まず、上記フッ素樹脂等の固形潤滑剤が塗
布された支持軸を乾燥した後、１５０〜３００℃で１０
〜６０分加熱する。次いで、研磨加工を行うことによ
り、支持軸と軸受孔との隙間の均一性（嵌合隙間精度）
をあげる。研磨加工の方法は、周知の方法であってもよ
いが、特に支持軸の軸両端を保持せずに転動させながら
その外周面を研磨するセンターレス加工による研磨を行
うことにより、さらに嵌合隙間精度を上げることができ
る。

【００５８】上記加工による支持軸の所要の精度は、少
なくとも支持軸の固形潤滑剤が被覆されてレンズホルダ
が回転・揺動および軸方向に往復移動する部分におい
て、円筒度で０〜９μｍであり、０〜５μｍが好まし
い。また、所要の同軸度は、０〜６μｍである。円筒度
が９μｍを越えたり、同軸度が６μｍを越えると、レン
ズが信号トラックに焦点を合わせにくくなるという不都
合が生じる。また、円筒度および同軸度の数値範囲でい
ずれも０μｍを含んでいるが、このときはフッ素樹脂等
の固形潤滑剤が完全に均一に塗布されていて最も望まし
い状態である。

【００５９】また、研磨加工後の上記支持軸の表面あら
さ、特に中心線平均あらさ（Ｒａ）は、０〜１μｍ、好
ましくは０〜０．１０μｍがよく、さらに０〜０．０８
μｍがより好ましい。Ｒａが０．１μｍを越え、特に１
μｍを越えると、支持軸のスムーズな動きを妨げること
になり、レスポンス性が悪くなる場合が生ずる。また、
０μｍを含んでいるが、このときはフッ素樹脂が完全に
均一に塗布されていて最も望ましい状態である。

【００６０】このような円筒度、同軸度、表面粗さなど
の所要の寸法精度は、固形潤滑剤を被覆する前の支持
軸、すなわち金属製円柱それ自体が少なくとも前記円筒
度、同軸度、表面粗さの所要寸法精度のうち、いずれか
一種類以上、好ましくは全てを例えばセンタレス加工な
どにより満足して具備するものであれば、寸法精度の良
好な前記被覆層を形成でき、結果として寸法精度の高い
固体潤滑剤被膜を有する支持軸を提供することができ
る。

【００６１】なお、円筒度とは、円筒部分の幾何学的円
筒面からの狂いの大きさをいい、最も半径の小さい円筒
面の半径と、最も半径の大きい円筒面の半径との差異で
表わされる。また、同軸度とは、円筒が有する軸線の基
準軸線からの狂いの大きさをいう。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、支持軸のフッ素樹脂等の固形潤滑剤で被覆された部
分の円筒度を０〜９μｍ、同軸度を０〜６μｍとしたの
で、この軸受部の嵌合隙間精度を向上させることがで
き、対物レンズの支持精度を上げることができる。これ
により、高密度化された記録トラックへ光ビームを集光
させることが容易となる。

【００６３】また、この発明の製造方法により、ディス
クの高密度化に対応し、レンズの支持精度がきわめて高
い光学式ピックアップ用の支持軸を提供できる利点があ
り、製品の寸法精度が安定するので、不良率を削減でき
る利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学式ピックアップの断面図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【符号の説明】

１ベース２支持軸２ａ固形潤滑剤３コア４磁石５軸受孔１０レンズホルダ１１ホルダ本体１３駆動用コイル１４レンズ取付け孔１５対物レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学式ピックアップのレンズホルダの軸
受孔に挿通してレンズホルダの回転および軸方向移動を
案内する支持軸において、この支持軸の本体を金属製円柱で形成すると共に前記支
持軸の少なくとも上記軸受孔との摺動面に固形潤滑剤を
被覆し、被覆された支持軸の円筒度を０〜９μｍ、同軸
度を０〜６μｍに形成したことを特徴とする光学式ピッ
クアップ用支持軸。
【請求項２】上記支持軸表面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）が０〜１μｍである請求項１に記載の光学式ピック
アップ用支持軸。
【請求項３】上記支持軸が、その表面に固形潤滑剤が
被覆されかつ焼成され、さらに研磨加工されたものであ
る請求項１または２に記載の光学式ピックアップ用支持
軸。
【請求項４】上記研磨加工が、支持軸の軸両端を保持
せずに転動させながらその外周面を研磨するセンターレ
ス加工である請求項３に記載の光学式ピックアップ用支
持軸。
【請求項５】上記支持軸は、一端から軸方向長さの５
０〜９５％に至る部分の外周面が固形潤滑剤で被覆され
ている請求項１または２に記載の光学式ピックアップ用
支持軸。
【請求項６】上記支持軸の被覆が、固形潤滑剤とバイ
ンダー樹脂との混合物からなる請求項１に記載の光学式
ピックアップ用支持軸。
【請求項７】固形潤滑剤が、フッ素系化合物である請
求項１または２に記載の光学式ピックアップ用支持軸。
【請求項８】光学式ピックアップのレンズホルダの軸
受孔に挿通してレンズホルダの回転および軸方向移動を
案内する支持軸について、この支持軸本体の一端から軸
方向長さの５０〜９５％に至る部分の外周面に固形潤滑
剤とバインダー樹脂との混合物を被覆し、次いで前記バ
インダー樹脂の硬化温度または溶融温度で加熱した後、
常温で支持軸の軸両端を保持せずに転動させながらその
外周面を研磨加工することからなる光学式ピックアップ
用支持軸の製造方法。