(57)【要約】      （修正有）【課題】高回転、高加速・減速されるディスクを滑りなく保持可能であり、かつ、高精度で、ディスク調芯が可能なディスク調芯機構を備えるディスク加工用クランプ装置及びディスク加工装置を提供する。【解決手段】ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路７が形成されたモータハブ１と、モータハブのモータに軸結され、モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸２と、モータハブ上面かつクランプ軸周囲に設けられたマグネット部５と、モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材４と、クランプ軸に嵌通して、マグネット部と磁着する、下端に向けて外径が小さくなるテーパ部を有するクランプ３と、モータハブ内の通気路に連通して、通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、
前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、
前記モータハブ上面かつ前記クランプ軸周囲に設けられたマグネット部と、
前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、
前記クランプ軸に嵌通して、前記マグネット部と磁着する、下端に向けて外径が小さくなるテーパ部を有するクランプと、
前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備え、前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて前記クランプのテーパ部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯するディスク加工用クランプ装置。
【請求項２】
エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が前記モータハブ内の通気路内のエアーを吸引することを特徴とする請求項１に記載のディスク加工用クランプ装置。
【請求項３】
ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、
前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、
前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、
前記クランプ軸によりモータハブに固定される内部に弾性体を有するクランプと、
前記クランプ軸の周りに複数個配置される調芯ボールと、
前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備え、前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて、前記調芯ボールの下部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯するディスク加工用クランプ装置。
【請求項４】
エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプの調芯ボールの下部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が調芯後に前記モータハブ内の通気路内の、エアーを吸引することを特徴とする請求項３に記載のディスク加工用クランプ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のディスク加工用クランプ装置を有するディスク加工装置。
【請求項６】
ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、
前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、
前記モータハブ上面かつ前記クランプ軸周囲に設けられたマグネット部と、
前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、
前記クランプ軸に嵌通可能であり、下端に向けて外径が小さくなるテーパ部を有するクランプと、
前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備えたディスク加工用クランプ装置におけるディスクの調芯方法であって、
前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯する工程と、
エアー噴出を停止し、ディスクを前記モータハブ上に垂直落下させる工程とを実行する調芯方法。
【請求項７】
エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が調芯後に前記モータハブ内の通気路内のエアーを吸引することを特徴とする請求項６に記載のディスク加工用クランプ装置におけるディスクの調芯方法。
【請求項８】
ディスク回転用モータを有し、内部に通気路を備えたモータハブと、
前記モータハブのモータに結合されたクランプ軸と、
前記クランプ軸によりモータハブに固定されるクランプと、
前記クランプ軸に嵌通しており前記クランプ内に保持される弾性体と、
前記クランプ軸の周りに複数個配置される調芯ボールと、
前記モータハブとディスクの滑りを防止する摩擦部材と、
前記モータハブ内の通気路を通してエアーを噴出するエアー噴出手段とを備えたディスク加工用クランプ方法であって、
ディスクを前記クランプに嵌通して調芯ボールによりディスクを固定する工程と、
前記エアー噴出手段によりモータハブを通じてエアーを噴出させてディスクを浮上させ  前記エアー供給手段によりモータハブを通じてエアー噴出を停止し、ディスクを垂直落下させて前記モータハブ上に再配置する工程を有するディスク調芯方法。
【請求項９】
エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記調芯ボールの下部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー噴出手段がエアー吸引手段をも有し、前記調芯後にエアー吸引する工程とを有することを特徴とする請求項８に記載のディスク調芯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク加工用クランプ装置及びディスク加工装置に関し、特に、ディスク加工のための調芯機構を備えるエアー式クランプモータ及びその調芯方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の記録媒体は製造時に記録層の初期化及びＢＣＡコードを記録するための加工を行う。
一般的に、光ディスク等の記録媒体に初期化とＢＣＡコードの書き込みを行うにあたり、ディスクを高速回転させながら、記録層の改質やＢＣＡ記録を行う。しかしながら、回転中のディスクとモータハブの滑りにより偏芯が生じると、不良率が上がってしまう。そのため、初期化及びＢＣＡコードを記録するにあたり、高精度の調芯が必要である。
【０００３】
一方で、従来、情報記録再生装置は、ディスクの偏芯を小さくするための調芯機構を備えている。特許文献１に記載のディスク調芯機構は、モータハブの回転中心に対し、均等に配置された複数の移動可能な爪等を備えており、これらがディスク中心孔の内縁に当接し、回転軸に対し均一に押し広げることにより、ディスクがモータハブ表面を滑りながら、モータ回転軸に対しディスクを調芯するようになっている（特許文献１、図２参照）。特許文献２にも同様のディスク装置が記載されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２２３７５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ディスクの需要の増大による生産ピッチの上昇と、ディスク加工装置の性能向上及び記録の高密度化によって、ディスク加工時の、モータの回転が高速化し、これに伴って、遠心力及び加速・減速力が増大した。そのため、上記したような、調芯機構のみではディスクとモータハブの滑りを効果的に防止できなくなってきた。その対応として、モータハブ表面に例えばゴム等の高摩擦部材を設け、ディスクの滑りを防止しているものが一般的である（特許文献２）。
【０００５】
しかしながら、逆に、高摩擦部材により、ディスクとモータハブの摩擦が大きくなり、ディスクが滑らなくなってしまうため、従来の調芯機構では調芯ができない問題がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高回転、高加速・減速されるディスクを滑りなく保持可能であり、かつ、高精度で、ディスク調芯が可能なディスク調芯機構を備えるディスク加工用クランプ装置及びディスク加工装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、モータハブ上にエアー噴出口を設け、エアー噴出させて、テーパ上に形成したクランプ下部に当接させることにより調芯可能とすることに想到した。
すなわち、本発明は、ディスク加工用クランプ装置及びディスク加工装置に関し、特に、ディスク加工のための調芯機構を備えるエアー式クランプモータ及びその調芯方法を提供するものである。
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明に係るディスク加工用クランプ装置は、ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、前記モータハブ上面かつ前記クランプ軸周囲に設けられたマグネット部と、前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、前記クランプ軸に嵌通して、前記マグネット部と磁着する、下端に向けて外径が小さくなるテーパ部を有するクランプと、前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備え、前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて前記クランプのテーパ部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯するディスク加工用クランプ装置を提供するものである。
【０００９】
第１の発明のディスク加工用クランプ装置は、エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が前記モータハブ内の通気路内のエアーを吸引することを特徴とする。
これにより、調芯後、確実にディスクをモータハブに載置することができる。
【００１０】
第２の発明は、ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、前記クランプ軸によりモータハブに固定される内部に弾性体を有するクランプと、前記クランプ軸の周りに複数個配置される調芯ボールと、前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備え、前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて、前記調芯ボールの下部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯するディスク加工用クランプ装置を提供するものである。
【００１１】
第２の発明のディスク加工用クランプ装置は、エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプの調芯ボールの下部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が調芯後に前記モータハブ内の通気路内の、エアーを吸引することを特徴とする。
これにより、調芯後、確実にディスクをモータハブに載置することができる。
【００１２】
第３の発明は、上記いずれかのディスク加工用クランプ装置を有するディスク加工装置を提供するものである。
【００１３】
第４の発明は、ディスク回転用モータを有し、上面にディスク載置面を有し、前記ディスク載置面に設置された複数の開口部に連通した通気路が形成されたモータハブと、前記モータハブのモータに軸結され、前記モータハブ上面から上方向に突出したクランプ軸と、前記モータハブ上面かつ前記クランプ軸周囲に設けられたマグネット部と、前記モータハブディスク載置面上のディスク下面に接する位置に設けられた摩擦部材と、前記クランプ軸に嵌通可能であり、下端に向けて外径が小さくなるテーパ部を有するクランプと、前記モータハブ内の通気路に連通して、当該通気路内にエアーを噴出するエアー供給手段とを備えたディスク加工用クランプ装置におけるディスクの調芯方法であって、前記エアー供給手段により前記通気路を通じて前記開口からディスクの下面に向けてエアーを噴出することにより、ディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁を当接させることによりディスクを調芯する工程と、エアー噴出を停止し、ディスクを前記モータハブ上に垂直落下させる工程とを実行する調芯方法を提供するものである。
【００１４】
第４の発明の調芯方法は、エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記クランプのテーパ部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が調芯後に前記モータハブ内の通気路内のエアーを吸引することを特徴とする。
これにより、調軸後、確実にディスクをモータハブに載置することができる。
【００１５】
第５の発明は、ディスク回転用モータを有し、内部に通気路を備えたモータハブと、前記モータハブのモータに結合されたクランプ軸と、前記クランプ軸によりモータハブに固定されるクランプと、前記クランプ軸に嵌通しており前記クランプ内に保持される弾性体と、前記クランプ軸の周りに複数個配置される調芯ボールと、前記モータハブとディスクの滑りを防止する摩擦部材と、前記モータハブ内の通気路を通してエアーを噴出するエアー噴出手段とを備えたディスク加工用クランプ方法であって、ディスクを前記クランプに嵌通して調芯ボールによりディスクを固定する工程と、前記エアー噴出手段によりモータハブを通じてエアーを噴出させてディスクを浮上させ、前記エアー供給手段によりモータハブを通じてエアーを噴出停止、ディスクを垂直落下させて前記モータハブ上に再配置する工程を有するディスク調芯方法を提供するものである。
【００１６】
第５の発明の調芯方法は、エアー噴出によりディスクを浮上させて、前記調芯ボールの下部とディスク内縁とを当接させた後に、前記エアー供給手段が調芯後に前記モータハブ内の通気路内のエアーを吸引することを特徴とする。
これにより、調芯後、確実にディスクをモータハブに載置することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明のディスク加工用クランプ装置、ディスク加工装置及び調芯方法によれば、高回転、高加速・減速されるディスクを滑りなく保持可能であり、かつ、高精度で、ディスク調芯が可能なディスク調芯機構を備えるディスク加工用クランプ装置及びディスク加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明のディスク加工用クランプ装置、ディスク加工装置及びその調芯方法を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図６は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るディスク加工用クランプ装置の構造を模式的に示した断面図である。
図１に示すように、本実施形態におけるディスク加工用クランプ装置は、ディスク回転用モータを有するモータハブ１と、モータハブ１のモータに結合されたクランプ軸２と、クランプ軸２に嵌通しマグネットに磁着して固定されるクランプ３と、ディスク下面と当接し摩擦力でディスクの滑りを防止する摩擦部材４と、モータハブ１上にクランプ３を磁力により固定するマグネット部５と、モータハブ１内に形成された吸引及び噴出のためのエアーが通る通気路７とにより構成される。
【００２０】
図１に示すディスク加工用クランプ装置において、クランプ３のテーパ部上端の外径は、ディスク中心孔の内径より大きい寸法に形成されており、下端の外径はディスク中心孔の内径より小さい寸法に形成されている。ディスク６は、クランプ３を外し、クランプ軸２に挿通され、クランプ３を再度クランプ軸２に挿通することで固定される。モータハブ１の下には、エアー噴出吸引手段が設けられており（図示せず）、モータハブ１内に設けられた通気路７を通じて、エアーの吸引及び噴出を行う。通気路７は、ディスク載置面の開口は２つ以上が好ましく、ディスク６に対し均一にエアーを噴出することができるように軸対称に開口部を設けることが好ましい。
摩擦部材４は、摩擦力の高い部材、例えばシリコンゴム、フッ素ゴム及びウレタンゴムのようなゴム部材等が好ましい。また、噴出時のエアー圧力はディスク６が飛び出さない圧力である０．６ＭＰａ以下であることが好ましい。また、噴出時間は数ミリ秒から数秒間及び噴出回数は１回から複数回とするのが好ましい。
【００２１】
以下、本実施形態におけるディスクの調芯動作について、説明する。
図２及び図３は、本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図である。
ディスク６はロボットハンド（図示せず）によりクランプ装置に配置される（図１に示す状態）。この状態から、ディスク６の調芯を行う。
図２に示すように、ディスク６は、エアー噴出吸引手段がエアーを噴出すると、モータハブ１の通気路７から噴出するエアーにより、浮き上がり、クランプ３のテーパ部と当接する。この時、ディスク６が調芯された状態となる。
【００２２】
続いて、図３に示すように、ディスク加工用クランプ装置は、モータハブ１の通気路７を通じてエアー吸引すること及びクランプ３がマグネット部５に引き寄せられることにより、ディスク６は垂直落下し、摩擦部材４に当接し、クランプ装置に固定される。吸引時のエアー圧力は、−１０ｋＰａから−９０ｋＰａとすることが好ましい。また、噴出時間は数ミリ秒から数秒間及び噴出回数は１回から複数回とするのが好ましい。
これにより、高精度で調芯された状態で、偏芯することなく、ディスクの加工を行うことができる。
【００２３】
以上、本発明の第１実施形態におけるディスク加工用クランプ装置を説明したが、ディスク加工用クランプ装置の形状、構造、寸法、噴射吸引時の圧力、噴射時間等はこれらに限定されるわけではなく、必要に応じて様々な変更を適宜加えることが可能である。
また、調芯後、エアー噴出吸引手段により、吸引を行わず、クランプ３がマグネット部５に引き寄せられる力によりディスク６を自然に垂直落下させてもよい。
【００２４】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係るディスク加工用クランプ装置を示した図である。
図４に示すように、本実施形態におけるディスク加工用クランプ装置は、ディスク回転用モータを有するモータハブ１と、モータハブ１のモータに結合されたクランプ軸２と、クランプ軸２によりモータハブ１に固定されるクランプ３と、クランプ軸２の回りに複数個配置されディスクの調芯を行う調芯ボール１１と、ディスク下面と当接し摩擦力でディスクの滑りを防止する摩擦部材４と、モータハブ１内に形成された吸引及び噴出のためのエアーが通る空気路７により構成される。
クランプ３は、上部と下部がバネ等の弾性体を介して結合されており、下部が上部に対して可動となっている。
【００２５】
図４に示すディスク加工用クランプ装置において、調芯ボール１１はクランプ３のテーパ部に当接しているので、クランプ３の内側方向に調芯ボール１１に力がかかると、クランプ３がクランプ軸２の垂直上方向に押し上げられ、調芯ボール１１はクランプ内側に退避する。ディスク６の装着時には、ディスク６の中心孔の内縁が調芯ボール１１に当接し、ディスク６が押し下げられることにより、調芯ボール１１は内側に押し込められ、調芯ボール１１の下端にいくと、クランプ３により押し戻された調芯ボール１１により固定される。
モータハブ１の下には、エアー噴出吸引手段が設けられており（図示せず）、モータハブ１内に設けられた通気路７を通じて、エアーの吸引及び噴き出しを行う。通気路７は、ディスク載置面の開口は２つ以上が好ましく、ディスク６に対し均一にエアーを噴出することができるように軸対称に開口部を設けることが好ましい。
摩擦部材４は、摩擦力の高い部材、例えばシリコンゴム、フッ素ゴム及びウレタンゴムのようなゴム部材等が好ましい。また、噴出時のエアー圧力はディスク６が飛び出さない圧力である０．６ＭＰａ以下であることが好ましい。また、噴出時間は数ミリ秒から数秒間及び噴出時間は１回から複数回であってもよい。通気路７は、ディスク載置面の開口は２つ以上が好ましく、ディスク６に対し均一にエアーを噴出することができるように軸対象に開口部を設けることが好ましい。
調芯ボール１１は、硬度の高い材質、例えば鉄のような金属部材、又はセラミック材料であることが好ましい。摩擦部材４は、摩擦力の高い部材、例えばシリコンゴム、フッ素ゴム及びウレタンゴムのようなゴム部材等が好ましい。また、噴出時のエアー圧力はディスク６が飛び出さない圧力である０．６ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００２６】
以下、本実施形態におけるディスクの調芯動作について説明する。
図５及び６は、本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図である。
ディスク６はロボットハンド（図示せず）によりクランプ装置に設置されている。（図４に示す状態）。この状態から、ディスク６の調芯を行う。
図５に示すように、ディスク６は、エアー噴射吸引手段がエアーを噴射すると、モータハブ１の通気路７から噴出するエアーにより、浮き上がり、ディスク６の内縁が調芯ボール１１の下部と当接する。この時、ディスク６が調芯された状態となる。
【００２７】
続いて、図６に示すように、ディスク加工用クランプ装置は、モータハブ１の通気路７を通じたエアー吸及びバネ等の弾性体による調芯ボールの押下げ力により、ディスク６は垂直落下し、摩擦部材４に当接し、クランプ装置に固定される。吸引時のエアー圧力は、具体的には、−１０ｋＰａから−９０ｋＰａであることが好ましい。また、噴出時間は数ミリ秒から数秒間及び噴出回数は１回から複数回であってもよい。
これにより、高精度で調芯された状態で、偏芯することなく、ディスクの加工を行うことができる。
【００２８】
以上、本発明の第２実施形態におけるディスク加工用クランプ装置を説明したが、ディスク加工用クランプ装置の形状、構造、寸法、噴射吸引時の圧力、噴射時間等はこれらに限定されるわけではなく、必要に応じて様々な変更を適宜加えることが可能である。
また、調芯後、エアー噴射吸引手段により、吸引を行わず、バネ等の弾性体による調芯ボールの押下げ力によりディスク６を自然に垂直落下させてもよい。
尚、第２実施形態におけるディスク加工用クランプ装置においては、クランプが弾性体を有するが、第１実施形態のディスク加工用クランプ装置におけるクランプが弾性体を有していてもよい。
【００２９】
以上のように構成された第１及び第２実施形態に係るディスク加工用クランプ装置、ディスク加工装置及びその調芯方法の利点は次の通りである。
高回転、高加速・減速に対し、ディスクの滑りがなく、かつ、ディスクとモータハブの摩擦の影響を受けることなく、確実にディスク調芯を可能にすると共に、安定した調芯精度を確保可能としたディスク調芯機構を備えるディスク加工用クランプ装置、ディスク加工装置及びその調芯方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係るディスク加工用クランプ装置の構造を模式的に示した断面図。
【図２】本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図。
【図３】本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図。
【図４】第２実施形態に係るディスク加工用クランプ装置を示した図。
【図５】本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図。
【図６】本実施形態のディスク加工用クランプ装置の動作状況を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１：モータハブ、２：クランプ軸、３：クランプ、４：摩擦部材、５：マグネット部、６：ディスク、１１：調芯ボール。
【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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【図６】
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