(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の被駆動体を回転するタ−ンテ−ブルの中心と同心状に位置決めする円盤センタリング装置であって、
ベースプレートに固定された固定テーブルと、固定テーブルの上部に取り付けられ、固定テーブルと同一軸芯で回動する回転テーブルと、固定テーブルと回転テーブルの中心部を貫通して設けられた駆動モータに取り付けられ、回転テーブルの上部に同心で設けられたターンテーブル及びチャッキング機構部を有し、
チャッキング機構部はターンテーブルの外周に沿って等角度間隔で設けた少なくとも３組の把持部を有し、各把持部は円弧状に形成された第１リンクと第２リンクを有し、
第１リンクは一方の端部が第１回動軸により固定テーブルに軸支され、他方の端部には第２リンクの一方の端部を軸支する第２回動軸が設けられ、第２リンクを軸支した第２回動軸に、ターンテーブルの外周面に離接する第１案内輪が取り付けられ、第１リンクの外側円弧部は第１案内輪側が第１回動軸側より回転テーブルの内周面より離れるように配置され、第１回動軸にはねじりコイルバネが設けられ、ねじりコイルバネの弾性力で第１リンクをタ−ンテ−ブルから離れる方向に作用する回動力を与え、第２リンクの他端部には円盤状の被駆動体の外周面を押圧する第２案内輪が設けられ、第２リンクの中間部には円弧状の案内溝が設けられ、案内溝には回転テーブルに取り付けられた案内軸が挿入され、
回転テーブルの内周部には第１リンクの外側円弧部をターンテーブルの中心方向に押圧する案内輪を有し、外周部に連結したエアシリンダにより回動することを特徴とする円盤センタリング装置。
【請求項２】
円盤状の被駆動体を回転するタ−ンテ−ブルの中心と同心状に位置決めする円盤センタリング装置であって、
ベースプレートに固定された固定テーブルと、固定テーブルの上部に取り付けられ、固定テーブルと同一軸芯で回動する回転テーブルと、固定テーブルと回転テーブルの中心部を貫通して設けられた駆動モータに取り付けられ、回転テーブルの上部に同心で設けられたターンテーブル及びチャッキング機構部を有し、
チャッキング機構部はターンテーブルの外周に沿って等角度間隔で設けた少なくとも３組の把持部を有し、各把持部は円弧状に形成された第１リンクと第２リンクを有し、
第１リンクは一方の端部が第１回動軸により固定テーブルに軸支され、他方の端部には第２リンクの一方の端部を軸支する第２回動軸が設けられ、第２リンクを軸支した第２回動軸に、ターンテーブルの外周面に離接する第１案内輪が取り付けられ、第１リンクの外側円弧部は第１案内輪側が第１回動軸側より回転テーブルの内周面より離れるように配置され、第１回動軸にはねじりコイルバネが設けられ、ねじりコイルバネの弾性力で第１リンクをタ−ンテ−ブルから離れる方向に作用する回動力を与え、第２リンクの他端部には円盤状の被駆動体に流体を吹き付けるノズルが設けられ、第２リンクの中間部には円弧状の案内溝が設けられ、案内溝には回転テーブルに取り付けられた案内軸が挿入され、
回転テーブルの内周部には第１リンクの外側円弧部をターンテーブルの中心方向に押圧する案内輪を有し、外周部に連結したエアシリンダにより回動することを特徴とする円盤センタリング装置。
【請求項３】
上記ターンテーブルの上面に複数の流体吐出孔を設け、流体吐出孔に供給する流体の圧力を正圧及び負圧に切り換え、円盤状の被駆動体を位置決めするときに流体吐出孔から正圧の流体を吐出させる請求項１又は２記載の円盤センタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクのガラス原盤露光装置等の記録媒体を塗布したガラス円盤をターンテーブル上に固定し、回転させながら光学的手段を用いて螺旋又は同心円状に情報を記録する光学的情報記録装置等におけるガラス円盤等の円盤状の被駆動体をターンテーブルの中心に対して位置決めする円盤センタリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ディスクのガラス原盤露光装置において、光ディスクのマスタとなるガラス原盤の中心がターンテーブルの回転中心からずれていると、ガラス原盤を回転して記録中にダイナミックアンバランスによって振動等が発生し、ガラス原盤に記録されるトラックピッチ等の記録精度が悪化してしまう。近年登場したＤＶＤ等では狭ピッチ化による記録容量向上が図られており、トラックピッチの記録精度の悪化は品質の低下を招く。このトラックピッチの記録精度の悪化を防止してガラス原盤の芯出しを行う方法として、ターンテーブル上にガラス原盤を搭載して装着するときに、作業者がダイヤルゲージまたはマイクロメータ等の変位計の接触針をガラス原盤の外円筒端面にセットし、ターンテーブル上のガラス原盤を回転させながら偏心量が最小または許容範囲内に収まるようにガラス原盤の位置を微調整したり、ターンテブル上にガラス原盤を搭載して装着するときに、治具等を使用してガラス原盤の偏心量が一定の許容範囲内に収まるようにし、ターンテーブルを所定の回転数で回転させ、ダイナミックアンバランスによる振動の大きさと方向を検出する釣合試験機またはダイナミックバランサ等によりガラス原盤の不釣合を検出して釣合重りを付加したりガラス原盤の位置を調整したりしている。
【０００３】
また、例えば特開平７−２４００３７号公報や特開平５−２８５４１号公報に開示されたセンタリング装置は、ガラス原盤を搭載して装着するターンテーブルの外側に設けた固定ベース上に等角度間隔で設た少なくとも３個のピポット軸の周りに揺動するリンクアームを設け、各リンクアームに設けた案内駒がターンテーブルの回転中心に対して同一方向に等距離だけ移動してガラス原盤の外周に当接し、ガラス原盤をターンテーブルの中心に対して位置決めしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにダイヤルゲージ等を使用してガラス原盤の芯出しをしたり、釣合試験機等でガラス原盤の不釣合を検出して芯出しをしていると、芯出し作業に熟練を要するとともに作業時間がかかるという短所があった。また、人が介在することから、人に起因する塵埃の発生によりガラス原盤の記録信号に欠陥が生じて露光品質を劣化させるという短所もある。
【０００５】
また、特開平７−２４００３７号公報等に示されたように、ターンテーブルに載置されたガラス原盤の外周に、等角度配置された揺動するリンクアームに設けた案内駒を押し当ててガラス原盤の位置決めをする場合、ガラス原盤を等角度に配置された３個の案内駒で押圧するときに、ガラス原盤とターンテーブルの摩擦力が案内駒の押圧方向と逆方向に働く。この摩擦力は３個の案内駒でガラス原盤を位置決めするときの押し方向によって異なる。したがって特開平７−２４００３７号公報等に示されたように、各案内駒の押圧力のバランスを取るだけでは、各案内駒に発生する摩擦力が異なると力の平衡が保たれず、芯出し精度が劣化する可能性がある。
【０００６】
またリンクア−ムに設けられた案内駒が位置決めする芯出し位置は、ターンテーブルの周囲に配置されたベースプレートとターンテーブルの位置関係に影響を受けるため、基準となる外径を持つガラス原盤により案内駒の位置を決定した状態でセンタリング装置をベースプレ−トへ取付けて固定する必要があるが、大型で重量の重いセンタリング装置全体の位置決め調整となるため、精度良く取付けて調整することが非常に困難であり、ガラス原盤の芯出し精度が劣化する要因になってしまう。
【０００７】
さらに、ガラス原盤に案内駒が接触して位置決めしているときに、ガラス原盤の反力をリンクアームに設けた案内駒に作用するガラス原盤の反力がリンクアームをねじる方向のモ−メント力となる。このリンクアームをポビット軸だけで支持しているため、リンクアームにねじれが生じて案内駒が傾きガラス原盤の芯出し精度が劣化してしまう。
【０００８】
この発明はかかる短所を改善し、光ディスクのガラス原盤等をターンテーブルの中心に対して精度良く位置決めすることができる円盤センタリング装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る円盤センタリング装置は、円盤状の被駆動体を回転するタ−ンテ−ブルの中心と同心状に位置決めする円盤センタリング装置であって、ベースプレートに固定された固定テーブルと、固定テーブルの上部に取り付けられ、固定テーブルと同一軸芯で回動する回転テーブルと、固定テーブルと回転テーブルの中心部を貫通して設けられた駆動モータに取り付けられ、回転テーブルの上部に同心で設けられたターンテーブルとチャッキング機構部を有し、チャッキング機構部はターンテーブルの外周に沿って等角度間隔で設けた少なくとも３組の把持部を有し、各把持部は円弧状に形成された第１リンクと第２リンクを有し、第１リンクは一方の端部が第１回動軸により固定テーブルに軸支され、他方の端部には第２リンクの一方の端部を軸支する第２回動軸が設けられ、第２リンクを軸支した第２回動軸に、ターンテーブルの外周面に離接する第１案内輪が取り付けられ、第１リンクの外側円弧部は第１案内輪側が第１回動軸側より回転テーブルの内周面より離れるように配置され、第１回動軸にはねじりコイルバネが設けられ、ねじりコイルバネの弾性力で第１リンクをタ−ンテ−ブルから離れる方向に作用する回動力を与え、第２リンクの他端部には円盤状の被駆動体の外周面を押圧する第２案内輪が設けられ、第２リンクの中間部には円弧状の案内溝が設けられ、案内溝には回転テーブルに取り付けられた案内軸が挿入され、回転テーブルの内周部には第１リンクの外側円弧部をターンテーブルの中心方向に押圧する案内輪を有し、外周部に連結したエアシリンダにより回動することを特徴とする。
【００１０】
上記円盤センタリング装置の第２リンクの先端部に設けた第２案内輪の代わりに円盤状の被駆動体に流体を吹き付けるノズルを設けても良い。
【００１１】
また、ターンテーブルの上面に複数の流体吐出孔を設け、流体吐出孔に供給する流体の圧力を正圧及び負圧に切り換え、円盤状の被駆動体を位置決めするときに流体吐出孔から正圧の流体を吐出させると良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の円盤センタリング装置は、ベースプレートに固定された固定テーブルと、固定テーブルの上部に取り付けられ、固定テーブルと同一軸芯で回動する回転テーブルと、固定テーブルと回転テーブルの中心部を貫通して設けられた駆動モータに取り付けられ、回転テーブルの上部に同心で設けられたターンテーブル及びチャッキング機構部を有する。ターンテーブルは内部に流体通路が設けられ、上面には同心円の複数の溝が設けられ、各溝には流体通路に連通した複数の孔を有する。
【００１３】
チャッキング機構部はターンテーブルの外周に沿って等角度間隔で設けた少なくとも３組の把持部を有し、各把持部は円弧状に形成された第１リンクと第２リンクを有し、第１リンクは一方の端部が第１回動軸により固定テーブルに軸支され、他方の端部には第２リンクの一方の端部を軸支する第２回動軸が設けられ、第２リンクを軸支した第２回動軸に、ターンテーブルの外周面に離接する第１案内輪が取り付けられ、第１リンクの外側円弧部は第１案内輪側が第１回動軸側より回転テーブルの内周面より離れるように配置され、第１回動軸にはねじりコイルバネが設けられ、ねじりコイルバネの弾性力で第１リンクをタ−ンテ−ブルから離れる方向に作用する回動力を与え、第２リンクの他端部には円盤状の被駆動体の外周面を押圧する第２案内輪が設けられ、第２リンクの中間部には円弧状の案内溝が設けられ、案内溝には回転テーブルに取り付けられた案内軸が挿入されている。回転テーブルの内周部には第１リンクの外側円弧部をターンテーブルの中心方向に押圧する案内輪を有し、外周部に連結したエアシリンダにより回動する。
【００１４】
この円盤センタリング装置で例えば光ディスクのガラス原盤をターンテーブルに載置して芯出しするときは、エアシリンダを駆動して回転テーブルを、第１リンクの第１回動軸側から第１案内輪側の方向に回動して、第２リンクの案内溝と係合している案内軸により第２リンクを外側に一定角度回動し、回転テーブルの内周部に設けた案内輪を第１リンクの第１案内輪側に移動し、第１リンクを微小角度だけ外側に回動して第１案内輪をターンテーブルの外周面から離す。
【００１５】
この状態でガラス原盤をターンテーブルに載置し、ターンテーブルの流体通路に微小圧力の圧縮空気を送り複数の溝に設けた孔から吐出させてガラス原盤を微小距離だけ浮上させる。次ぎにエアシリンダを駆動して、回転テーブルを第１リンクの第１回動軸側に回動し、回転テーブルの内周部に設けた案内輪により第１リンクをターンテーブルの中心方向に押圧して第１案内輪をターンテーブルの外周面に接触させる。さらに回転テーブルを回動すると、ターンテーブルの外周面に接触した第１案内輪を保持した第２回動軸を回転中心にして第２リンクがターンテーブルの中心方向に回動し、第２リンクの先端部に設けた第２案内輪をガラス原盤の外周面に押し当てる。この動作を３組の把持部で行うことによりガラス原盤をターンテーブルの中心に芯出しして位置決めする。
【００１６】
【実施例】
図１、図２はこの発明の一実施例の構成を示し、図１は平面図、図２は一部を切断した側面図である。図に示すように、円盤センタリング装置１はベースプレート２に固定された固定テーブル３と、固定テーブル３の上部に取り付けられ、固定テーブル３と同一軸芯で回動する回転テーブル４と、固定テーブル３と回転テーブル４の中心部を貫通して設けられた駆動モータ５にスピンドル６を介して取り付けられ、回転テーブル４の上部に同心で設けられたターンテーブル７及びチャッキング機構部８を有する。ターンテーブル７は、図３の断面図に示すように、内部に流体通路９が設けられ、上面には同心円の複数の溝１０が設けられ、各溝１０には流体通路９に連通した複数の孔１１を有する。駆動モータ５とスピンドル６は中心部にターンテーブル７の流体通路９に連通した流体通路１３を有する。駆動モータ５に設けた流体通路１３は流体ホース１４が連結され、流体ホース１４の他端部は、図４の駆動制御部のブロック図に示す流体圧制御手段１５の切換弁１６に接続されている。切換弁１６には空気源から供給された圧縮空気の圧力を調整する圧力調節弁１７と真空ポンプに接続された真空電磁弁１８が接続され、切換弁１６によりターンテーブル７に供給する流体の圧力を正圧と負圧とに切り換える。
【００１７】
チャッキング機構部８はターンテーブル７の外周に沿って等角度間隔で設けた少なくとも３組の把持部２１ａ〜２１ｃを有する。各把持部２１ａ〜２１ｃは円弧状に形成された第１リンク２２と第２リンク２３を有する。第１リンク２２は一方の端部が第１回動軸２４により固定テーブル３に軸支され、他方の端部には第２リンク２３の一方の端部を軸支する第２回動軸２５が設けられ、第２リンク２３を軸支した第２回動軸２５に、ターンテーブル７の外周面に離接する第１案内輪２６が取り付けられている。第１回動軸２４にはねじりコイルバネ２７が設けられ、ねじりコイルバネ２７の弾性力で第１リンク２２をタ−ンテ−ブル７からから離れる方向に作用する回動力を与えている。この第１リンク２２の外側円弧部は第１案内輪２６側が第１回動軸２４側より回転テーブル３の内周面より離れるようになっている。第２リンク２３の他端部にはガラス原盤等の円盤状の被駆動体の外周面を押圧する第２案内輪２８が設けられている。この第２リンク２３の中間部には円弧状の案内溝２９が設けられ、案内溝２９には回転テーブル４に取り付けられた案内軸３０が挿入されている。
【００１８】
回転テーブル４の内周部には第１リンク２３の外側円弧部をターンテーブル７の中心方向に押圧する第３案内輪３１を有し、外周部には、先端に回動自在なピボット軸受３２を有する回動アーム３３が設けられ、ピボット軸受３２にはエアシリンダ３４のロッドの先端部が連結されている。エアシリンダ３４は復動型からなり、固定テ−ブル３にポビット軸受３５を介して回動自在に取り付けられている。このエアシリンダ３４は、図４に示す駆動制御部の電磁弁１９と圧力制御手段２０に接続され、電磁弁１９と圧力制御手段２０から供給される圧縮空気により回転テーブル４を回動する。
【００１９】
上記のように構成した円盤センタリング装置１で例えば光ディスクのガラス原盤をターンテーブル７に載置して芯出しするときの動作を説明する。
【００２０】
まず、図５に示すように、エアシリンダ３４を駆動して回転テーブル４を、第１リンク２２の第１回動軸２４側から第１案内輪２６側の方向に回動する。この回転テーブル４の回動により第２リンク２３の案内溝２９と係合している案内軸３０の回動し、第２リンク２３を外側に一定角度回動する。さらに回転テーブル４を回動すると、回転テーブル４の内周部に設けた第３案内輪３１を第１リンク２２の第１案内輪２６側に移動すると、第１リンク２２の外側円弧部は第１案内輪２６側が第１回動軸２４側より回転テーブル３の内周面より離れるようになっているから、第１リンク２２が微小角度だけ外側に回動し、第１案内輪２６をターンテーブル７の外周面から離す。
【００２１】
この状態でガラス原盤をターンテーブル７に載置し、流体圧制御手段１５の切換弁１６から微小圧力の圧縮空気をターンテーブル７の流体通路９に送り複数の溝１０に設けた孔１１から吐出させてガラス原盤を微小距離だけ浮上させる。次ぎにエアシリンダ３４を駆動して、図１に示すように、回転テーブル４を第１リンク２２の第１回動軸２４側に回動する。回転テーブル４を第１リンク２２の第１回動軸２４側に回動すると、第３案内輪３１が第１リンク２２の外側円弧部に接触して第１リンク２２をターンテーブル７の中心方向に押圧して第１案内輪２６をターンテーブル７の外周面に接触させる。第１案内輪２６がターンテーブル７の外周面に接触すると、第１案内輪２６を保持した第２回動軸２５が第２リンク２３の回転中心になり、回転テーブル４に取り付けた案内軸３０が第２リンク２３の案内溝２９に沿って移動し、第２リンク２３をターンテーブル７の中心方向に回動し、第２リンク２３の先端部に設けた第２案内輪２８をガラス原盤の外周面に押し当てる。この動作を３組の把持部２１ａ〜２１ｃで行うことによりガラス原盤をターンテーブル７の中心に芯出しして位置決めする。このようにガラス原盤を位置決めするときに、ガラス原盤がターンテーブル７から浮上してターンテーブル７との間に摩擦力が働いていないから、第２案内輪２８を小さな押圧力でガラス原盤の外周部に押し当てることによりガラス原盤を容易に移動することができ、高精度に位置決めすることができる。
【００２２】
また、第２案内輪２８をガラス原盤の外周部に押し当てる押圧力は回転テーブル４を回転するエアシリンダ３５に供給する圧縮空気の圧力を調整して、回転テーブル４の回動力を調整することにより小さな力に設定することができ、第２リンク２３に加えられるモ−メント力を小さくすることができる。
【００２３】
このようにガラス原盤をターンテーブル７に芯出して位置決めした後、流体圧制御手段１５の切換弁１６を真空電磁弁１８側に切り換えてターンテーブル７に供給している空気圧を負圧にしてガラス原盤をターンテーブル７に吸着させてガラス原盤をターンテーブル７に載置する。
【００２４】
上記実施例は第２リンク２３の先端部に設けた第２案内輪２８をガラス原盤の外周面に押し付けて芯出しを行う場合について説明したが、図６の平面図に示すように第２リンク２３の先端部に圧縮空気を吐出するノズル３６を設け、ノズル３６に供給する圧縮空気の圧力を芯出しに必要な微小圧力に設定し、ノズル３６から吐出する空気圧によりガラス原盤を移動して芯出して位置決めするようにしても良い。このようにノズル３６から吐出する空気圧によりガラス原盤を芯出することにより、第２リンク２３に加えられるモ−メント力を小さくしてガラス原盤をターンテーブル７に精度良く位置決めすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、回転テーブルを回動して第１リンクの先端に設けた第１案内輪をターンテーブルの外周面に接触させ、第１案内輪を回転中心として第２リンクをターンテーブルの中心方向に回動し、第２リンクの先端部に設けた第２案内輪を円筒状の被駆動体の外周面に押し当てて被駆動体をターンテーブルの中心に芯出しして位置決めするようにしたから、被駆動体を精度良く芯出して位置決めすることができる。
【００２６】
また、被駆動体を位置決めするとき、被駆動体を流体圧によりターンテーブルから浮上させるから、被駆動体とターンテーブルとの間に摩擦力が働かず、被駆動体を小さな押圧力で容易に移動することができ、被駆動体を高精度に位置決めすることができる。
【００２７】
さらに、被駆動体を小さな押圧力で移動させるから第２リンクに加えられるモ−メント力を小さくすることができ、被駆動体を安定して位置決めすることができる。
【００２８】
また、第２リンクの先端部に圧縮空気を吐出するノズルを設け、ノズルに供給する圧縮空気の圧力を芯出しに必要な微小圧力に設定し、ノズルから吐出する空気圧により被駆動体を移動して芯出して位置決めすることにより、第２リンクに加えられるモ−メント力を小さくして被駆動体をターンテーブルに精度良く位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成を示す平面図である。
【図２】上記実施例の一部を切断した側面図である。
【図３】上記実施例のターンテーブルの構成を示す断面図である。
【図４】上記実施例の駆動制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】ガラス原盤を載置するときの状態を示す平面図である。
【図６】他の実施例の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１            円盤センタリング装置
２            ベースプレート
３            固定テーブル
４            回転テーブル
５            駆動モータ
６            スピンドル
７            ターンテーブル
８            チャッキング機構部
１５        流体圧制御手段
２１        把持部
２２        第１リンク
２３        第２リンク
２４        第１回動軸
２５        第２回動軸
２６        第１案内輪
２７        ねじりコイルバネ
２８        第２案内輪
２９        案内溝
３０        案内軸
３１        第３案内輪
３４        エアシリンダ
【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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