KR20000015779U - 광 기록/재생 장치의 방진 장치 - Google Patents

광 기록/재생 장치의 방진 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 적절한 형상의 솔리드 댐퍼를 통해 슬림형 기기의 방진성능을 높일 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 관한 것이다.
본 고안의 광 기록/재생 장치의 방진 장치는 프레임으로부터 돌출되어 다단의 형상을 갖는 보스와, 슬레드베이스와 접촉되며 보스와 접촉되는 내경홀이 다단으로 형성된 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의하면, 보스와 방진고무 사이에 두 개 이상의 돌기와 공극을 가져 공극의 크기에 따라 트래킹 방향의 강성을 효과적으로 조절하여 불균형된 디스크로부터 유발된 슬레드베이스의 내부진동이 외부 프레임으로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

Description

광 기록/재생 장치의 방진 장치{Anti-vibration Device In Optical Storage Apparatus}
본 고안은 광 기록/재생 장치에 관한 것으로, 특히 적절한 형상의 솔리드 댐퍼를 통해 슬림형 기기의 방진성능을 높일 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 관한 것이다.
광 기록/재생 장치는 CD-ROM, CD-R/RW, DVD-ROM\RAM\RW 등 다채로운 미디어의 등장으로 인해 광범위한 작동속도에 대응해야 한다. 또한, PC의 성능향상으로 회전속도와 억세스 속도가 지속적으로 높아지고 있어 24배속 및 32배속 장치의 경우 스핀들 모터의 회전속도가 5000∼6000 RPM에 이르고 있다. 이에 따라, 광 기록/재생 장치는 진동, 소음의 문제가 매우 중요시되고 있는데, 이는 광픽업부가 디스크에 기록되어 있는 정보를 읽거나 새로운 정보를 기록하는 경우 고배속 및 고밀도화 되어갈수록 외부의 진동 및 충격에 의해 오동작을 일으킬 가능성이 높아지기 때문이다. 또한, 고배속화에 따라 발생하는 내부 진동원에 대해서도 대책이 마련되어야 하는 등 광 기록/재생 장치의 기본적인 구조상 진동에 매우 취약한 특성을 내재하고 있기 때문이다.
최근 고배 속의 광 기록/재생 장치는 디스크의 제조불량이나 사용자의 자유로운 레벨부착으로 인한 불균형의 증가로 고배속 운전시 심각한 내부진동을 유발할 가능성이 높다. 이에 따라, 상용화되어 있는 고배속 대응 광 기록/재생 장치의 경우 점탄성 재료로 구성되는 방진부와 별도로 자동 볼 균형장치(Automatic Ball Balancer)를 채용하고 있는 추세이다. 자동 볼 균형장치의 성능은 정해진 주파수에서 볼과 불균형 질량과의 위상이 바뀜에 따라 회전체가 균형을 이루며 나타나는데, 이러한 간단한 원리에 비해 실제 작동에 있어 슬레드베이스(Sled Base)의 휘돌림 및 균형장치의 동역학적 물성과 제작 정밀도 등 각종의 인자에 지배되어 신뢰성 있는 동작, 볼의 한방향으로의 모임이 쉽게 구현되지 않는 문제점을 안고 있다. 또한, 최근의 추세로 노트북 타입의 PC에 채용되어 수요가 증가하고 있는 슬림형 광 기록/재생 장치의 경우 약 12mm의 높이를 갖는 공간적 제약 때문에 자동 볼 균형 장치를 채용하기 어렵고, 자동 볼 균형장치를 탑재한다고 해도 높은 동작의 신뢰성을 기대하기 어려울 뿐만 아니라 소음 등의 문제를 여전히 가지고 있다.
이로 인하여, 초기의 CD 플레이어/CD-ROM 관련 기기에서부터 불균형된 디스크의 내부가진이나 외부충격 및 가진에 대해 탄성체를 방진부재로 사용한 방진장치를 사용해오고 있다. 초기의 방진부재는 Boothyl계 탄성체와 압축 스프링을 조합해 사용해 왔는데 최근에는 조립 프로세스를 줄이기 위해 탄성체만을 사용하고 있다. 다시 말하여, 광 기록/재생 장치에서는 기기에 작용하는 가진력의 전달을 줄이고 감쇠시켜 디스크의 안정된 기록과 재생을 가능하게 하기 위해 디스크 회전부 및 광픽업과 그 이송계가 장착되는 슬레드베이스와 메인 프레임 사이에 방진부가 설치되며 이 방진부에는 주로 고무가 사용되고 있다.
도 1은 최근의 광 기록/재생 장치에 사용되는 전형적인 방진장치를 나타낸 단면도로서, 도 1의 방진장치는 슬레드베이스(2)가 끼워짐과 아울러 프레임(3)에 압축되어진 방진고무(4)를 구비한다.
도 1에서 슬레드베이스(2)에는 회전구동원인 스핀들모터와 디스크에 광을 조사하기 위한 광픽업 및 광픽업을 이송하기 위한 이송장치가 장착되어 있다. 방진고무(4)는 프레임(6)으로부터 돌출된 보스(8)에 끼워져 고정판(12)과 조임나사(10)를 통해 압축된 상태로 고정되게 된다. 이 방진고무(4)는 불균형된 디스크로부터 유발되어 외부의 메인 프레임(6)에 전달되는 슬레드베이스(2)의 내부진동을 방진함과 아울러 외부로부터 슬레드베이스(2) 쪽으로 유입되는 진동과 충격을 감쇠시키는 역할을 한다.
그런데, 도 1에 개시된 형태의 방진부는 약 12mm의 높이를 갖는 슬림형 광 기록/재생 장치에 채택하기에 힘든 구조이다. 특히 공간이 협소하여 제조상의 오차 및 보스(8)에 장착시킬 때 찌그러짐 등으로 인한 공진주파수의 이동에 큰 문제가 있다. 실제로, 방진고무(4)의 경우 제작상의 형상오차 및 장착시의 찌그러짐 등에 의해 설계시 설정된 기기의 공진주파수가 많게는 10∼15Hz 정도 내려가거나 올라가는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 슬림형 장치에는 저경도의 솔리드 댐퍼가 채용되고 있는 추세이며, 솔리드 댐퍼의 경우 상대적으로 강성이 낮아 변형량이 커짐으로써 전달률을 줄이는 장점을 가지고 있다.
도 2는 솔리드 댐퍼로 이루어지는 방진부의 전형적인 구조를 나타낸 단면도로서, 도 2에 도시된 솔리드 댐퍼 방진부가 도 1에 도시된 방진부와 다른 점은 보스(18)와 방진고무(16) 사이에 빈 공간이 없이 채워져 있다는 것이다.
그런데, 이 솔리드 댐퍼 방진부 또한 전체 시스템의 높이가 약 12mm 인 노트북에 채용되는 슬림형 광 기록/재생 장치가 채택하기에는 힘든 구조이다. 이러한 협소한 공간에서 방진고무(Rubber Damper)(16)가 차지할 수 있는 높이 및 직경은 극히 제한되어 있는데 도 2에 도시된 솔리드 댐퍼로 정규화 하면 도 3에 도시된 바와 같다.
도 3에 있어서, 방진고무(16)의 외경(D)은 최대 약 10mm 정도이고, 높이(L)는 4∼6mm 사이에서 정해지게 된다. 또한, 보스(18)의 직경(d)은 방진고무(16)의 외경(D) 보다 작은 범위에서 정해지되 일반적으로 3mm 이상으로 정해진다. 이러한 방진고무(16)의 형상설계에서 가장 중요시 다뤄야 할 것은 스핀들모터와 디스크, 픽업 등의 부품이 장착되어진 슬레드베이스(14)의 무게를 지지하는 것으로 처짐량(Δ)이 최대 1mm 안팎에서 정해져야 한다는 점이다. 또한, 처짐량(Δ)과 슬레드베이스(14)의 무게로부터 주어지는 정적 강성값을 따로 정해야 할 경우 형상설계는 극히 제한되고 어렵게 된다. 한편 높이방향, 즉 포커싱방향의 강성설계 외에 트래킹 방향의 강성설계가 최적으로 이루어져 불균형된 디스크에 의한 외부로의 진동전달과 슬레드베이스(14) 내부의 휘돌림량을 효과적으로 저감시켜야 하는데 도 3에 도시된 방진고무(16)의 형태는 이러한 인자를 고려할 수 없도록 보스(18)와 완전히 밀착되어 있다. 또한, 도 3에 도시된 형태의 방진고무(16)가 갖는 또 다른 단점은 불균형 디스크로 인해 유발된 슬레드베이스(14)의 휘돌림이 커질 경우 방진고무(16)가 보스(18)와 완전히 밀착되어 압축응력이 크게 걸리므로 파손될 가능성이 농후하다는 것이다. 일반적으로, 탄성체는 인가되는 힘의 크기가 증가할수록 접촉면적을 늘여 응력을 저감하는 구조로 만들어야 파손을 예방할 수 있는데 종래의 솔리드 댐퍼는 이러한 특성을 고려할 수 없었다.
도 4는 종래의 다른 형태의 방진부 구조를 나타낸 것으로서, 도 4에 도시된 방진부는 방진고무(20), 보스(28), 고정장치(24, 26)로 구성되어 있다.
도 4에서, 방진고무(20)는 원통형의 형상을 가지며, 외면에 둘레를 따라 홈이 형성되어 있다. 이 방진고무(20) 외면에 형성된 홈을 이용하여 방진고무(20)를 슬레드베이스(22)에 끼우고, 이것을 프레임(도시하지 않음)에 고정되어 있는 보스(28)에 방진고무(20)의 내측 구멍을 이용하여 끼운 후 고정판(26)과 나사(24)를 이용하여 고정한다. 또한, 보스(28)와 방진고무(20)의 마찰에 의한 발열을 줄이기 위해 방진고무(20)의 내경에 원주방향으로 돌기를 설치하고 아래 위로 갭(Gap)(30)을 두어 접촉면적을 줄이도록 하고 있다.
그러나, 변형량이 큰 저경도 고무를 사용할 경우 접촉에 의한 발열을 고려할 때 좀더 큰 갭을 확보할 필요가 있고, 돌기가 슬레드베이스(22)에서 작용하는 힘과 트랙방향으로 연장선상에 있어서 슬레드베이스(22)로부터 고부(20)에 작용하는 힘이 돌기부분에 집중이 되어 서로 경도차이가 큰 고무(20)와 보스(28)가 서로 접촉하여 반복적인 하중을 받게 됨에 따라 파손의 염려가 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 불균형된 디스크에 의해 유발되는 내부진동을 회전수에 따라 변하는 2중의 강성을 가지도록 솔리드 댐퍼의 형상을 제공함으로써 효과적으로 진동 및 소음을 억제할 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 종래의 솔리드 댐퍼에서 생기는 트래킹 방향의 외부 프레임에 대한 전달을 효과적으로 조절할 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 트래킹 방향에서 생기는 파손을 효과적으로 저감시킬 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 방진고무의 저경도화에 다른 변형량의 증대로 발생하는 방진고무와 보스의 접촉에 의한 발열과 파손을 방지할 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 방진고무가 변형할 수 있는 공간을 더 확보하여 진동의 전달을 줄일 수 있는 광 기록/재생 장치의 방진 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 광 기록/재생 장치의 방진 장치 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 종래의 솔리드 댐퍼로 이루어지는 방진부의 전형적인 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 솔리드 댐퍼를 정규화하여 나타낸 도면.
도 4는 종래의 방진장치에 대한 다른 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 고안의 제1 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 방진장치에서 슬레드베이스의 휘돌림이 규정이상으로 커질 때 변형되는 방진고무의 형상을 나타낸 도면.
도 7은 도 5에 도시된 방진고무의 구체적인 치수를 나타낸 도면.
도 8은 본 고안의 제2 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치 구조를 나타낸 단면도.
도 9는 본 고안의 제3 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치 구조를 나타낸 단면도.
도 10은 본 고안의 제4 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치 구조를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
2, 14, 22, 34, 42 : 슬레드베이스 4, 16, 20, 32, 40 : 방진고무
6 : 프레임 8, 18, 28, 38, 44 : 보스
10, 24, 48 : 나사 12, 26, 46 : 고정판
30A, 32A : 돌기 30, 36 : 공극
32B, 44A, 44B : 홈 50 : 저경도부재
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치는 프레임으로부터 돌출되어 다단의 형상을 갖는 보스와, 슬레드베이스와 접촉되며 보스와 접촉되는 내경홀이 다단으로 형성된 탄성체를 구비하는 것을 특징으로한다.
또한, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치는 슬레드베이스와 접촉되며 다단으로 형성된 내경홀을 갖는 탄성체와, 프레임으로부터 돌출되어 탄성체가 내경홀을 통해 삽입되는 보스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진장치는 프레임으로부터 돌출되어 다단의 형상을 갖는 보스와, 슬레드베이스와 접촉되며 보스와 접촉되는 내경홀을 갖는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 고안의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 도 5 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 고안의 제1 실시 예에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치의 구조를 나타낸 단면도로서, 다단으로 형성된 내경홀을 갖는 방진고무(32)와, 방진고무(32)의 내경홀에 삽입되는 보스(38)를 구성으로 한다.
도 5에서 방진고무(32)는 내경홀의 상하단부에 각각 돌기(32A)가 형성되어 있다. 방진고무(32)는 외경둘레에 마련된 홈을 통해 슬레드베이스(34)에 끼워지고, 다단으로 형성된 내경홀을 통해 프레임(도시하지 않음)의 보스(38)에 끼워져 고정부재(도시하지 않음)에 의해 고정되게 된다. 이러한 구조의 방진고무(32)에 의해 트래킹 방향의 강성은 보스(38)와 방진고무(32) 사이의 공극(36)과 돌기(32A)에 의해 조절되게 된다. 또한, 보스(38)와 방진고무(32) 사이의 공극(36)에 의해 트래킹 방향의 응력을 효율적으로 저감하여 파손을 방지할 수 있게 된다. 다시 말하여, 도 5에 도시된 방진고무(32)는 트래킹 방향으로 2중의 강성을 갖는 장점이 있다. 불균형된 디스크에 의한 내부 슬레이드베이스(34)의 진동이 서보의 한계를 넘어서면 픽업에 의한 데이터의 취득에 오류가 생기게 된다. 따라서, 규정이상 휘돌림을 방지해주어야 한다.
도 6은 슬레드베이스(34)의 휘돌림이 규정이상으로 커질 때 방진고무(32)의 형상이 변형되어 휘돌림양을 조절하는 경우를 나타내고 있다. 도 6에서 슬레드베이스(34)의 휘돌림이 규정이상으로 커질 때 방진고무(32)가 공극(36)을 넘어 보스(38)에 밀착되어 보다 높은 강성으로 휘돌림양을 조절할 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 방진고무의 구체적인 치수값을 나타낸 것이다.
도 7에서 방진고무(32)의 높이는 4.9±0.1mm, 제1 외경은 9.2mm, 제1 내경은 5.1mm, 내경홀에 형성된 돌기(32A)에 의해 줄어든 제2 내경은 4.3±0.2mm, 외경 둘레에 형성된 홈(32B)의 폭은 1±0.1mm, 이 홈(32B)에 의해 줄어든 제2 외경은 7±0.1mm로 설정될 수 있다. 또한, 방진고무(32)의 외측 상하단부의 곡률은 2-R1.0, 홈(32B)이 형성된 모서리부의 곡률은 2-R0.3, 내경홀에 형성된 돌기(32A)의 곡률은 2-R0.6, 돌기(32A)의 내측 모서리부의 곡률은 2-R0.3으로 설정될 수 있다.
도 8은 본 고안의 제2 실시 예에 따른 방진장치를 나타낸 것으로서, 도 8에 도시된 방진장치는 다단으로 형성된 내경홀을 갖는 방진고무(40)와, 다단으로 형성된 보스(44)를 구성으로 한다.
도 8에서 방진고무(40)의 도 5에 도시된 제1 실시 예와 같이 내경홀의 상하단부에 돌기(40A)가 형성되어 있다. 방진고무(40)는 외경부에 형성된 홈을 통해 슬레드베이스(42)에 끼워지게 되고 내경홀을 통해 보스(44)에 끼워진 후 고정판(46)과 나사(48)에 의해 고정되게 된다. 여기서, 방진고무(40)가 끼워지는 보스(44)의 외경부의 중심부에 홈(44A)이 형성되어 중심부의 직경이 보스(44)의 상하단부에 비해 작아지게 됨으로써 보스(44)와 방진고무(40) 사이의 갭을 보다 많이 확보할 수 있게 된다. 이에 따라, 방진고무(40)가 변형할 수 있는 공간을 보다 많이 확보하게 됨에 따라 진동의 전달을 줄임과 아울러 방진고무(40)와 보스(44)의 접촉에 의한 발열과 파손 문제를 해결할 수 있게 된다.
또한, 도 9에 도시된 제3 실시 예와 같이 보스(44)의 중심부에 형성됨 홈(44B)이 완만한 곡률을 갖는 경우도 상기와 동일한 효과를 기대할 수 있게 된다.
더불어, 전술한 바와 같이 저경도 방진고무(40)가 종래보다 많은 갭을 확보함에도 불구하고 큰 변형에 의해 보스(44)와 방진고무(40)가 접촉할 수 있으므로 보스(44)와 방진고무(40)가 접촉할 수 있는 자리에 방진고무와 동등하거나 그 보다 작은 경도를 갖는 고무 내지는 유사재료를 부착한다.
예를 들면, 도 10에 도시된 제4 실시 예와 같이 보스(44)와 방진고무(40)가 접촉할 수 있는 자리, 즉 보스(44)의 중심부에 형성된 홈에 방진고무(40)와 동등하거나 작은 경도를 갖는 고무 또는 유사재료의 저경도부재(50)를 부착하게 된다. 이에 따라, 방진고무(40)가 보스(44)에 비해 경도차가 작게나는 저경도부재(50)와 접촉하게 됨으로써 파손을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 의하면 보스와 방진고무 사이에 두 개 이상의 돌기와 공극을 가져 공극의 크기에 따라 트래킹 방향의 강성을 효과적으로 조절하여 불균형된 디스크로부터 유발된 슬레드베이스의 내부진동이 외부 프레임으로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 의하면 보스와 방진고무가 밀착되어 트래킹 방향의 진동이 커지는 경우 인가되는 압축응력에 의해 파손을 방지할 수 있게 된다. 더불어, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 의하면 불균형된 디스크로부터 회전수가 커짐에 따라 증폭되는 슬레드베이스의 진동을 일정 회전수 이상에서 방진고무와 보스가 접촉되어 새롭게 높은 강성을 갖는 구조를 가지므로 서보의 게인을 넘지 않도록 하게 된다. 그리고, 본 고안에 따른 광 기록/재생 장치의 방진 장치에 의하면 방진고무와 보스사이의 갭을 더 확보하여 방진고무와 보스의 접촉기회를 줄임으로써 발열문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 방진고무의 변형에 의해 진동전달을 최소화할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 실용신안등록 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 회전구동원인 스핀들모터와 디스크에 광을 조사하기 위한 광픽업 및 광픽업을 이송하기 위한 이송장치가 탑재되는 슬레드베이스와 프레임 사이에 장착되는 방진장치에 있어서,
    상기 프레임으로부터 돌출되어 다단의 형상을 갖는 보스와,
    상기 슬레드베이스와 접촉되며 상기 보스와 접촉되는 내경홀이 다단으로 형성된 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보스는 중심부의 직경이 상하단부의 직경보다 작게끔 중심부에 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 홈은 소정의 곡률을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성체와 동등하거나 더 작은 경도를 가지는 저경도 부재가 상기 홈에 부착된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체에는 상기 내경홀의 상하단부에 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체에의 외경부에는 상기 슬레드베이스가 삽입되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  7. 회전구동원인 스핀들모터와 디스크에 광을 조사하기 위한 광픽업 및 광픽업을 이송하기 위한 이송장치가 탑재되는 슬레드베이스와 프레임 사이에 장착되는 방진장치에 있어서,
    상기 슬레드베이스와 접촉되며 다단으로 형성된 내경홀을 갖는 탄성체와,
    상기 프레임으로부터 돌출되어 상기 탄성체가 상기 내경홀을 통해 삽입되는 보스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성체의 높이는 4.9±0.1mm, 외경은 9.2mm, 제1 내경은 5.1mm, 상기 제1 내경 보다 작은 제2 내경은 4.3±0.2mm로 설정된 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
  9. 회전구동원인 스핀들모터와 디스크에 광을 조사하기 위한 광픽업 및 광픽업을 이송하기 위한 이송장치가 탑재되는 슬레드베이스와 프레임 사이에 장착되는 방진장치에 있어서,
    상기 프레임으로부터 돌출되어 다단의 형상을 갖는 보스와,
    상기 슬레드베이스와 접촉되며 상기 보스와 접촉되는 내경홀을 갖는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록/재생 장치의 방진 장치.
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