JP2015060605A - ターンテーブルへのディスク固定方法及びこの方法を用いたディスク研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手間を要せずディスクをターンテーブルに固定できるターンテーブルへのディスク固定方法及びこれを用いたディスク研磨装置を提供する。【解決手段】中央に突出した支持軸１１を有するターンテーブル１２と、ターンテーブル１２の回転駆動手段１３と、ターンテーブル１２に載ったディスク１４の表面を押圧して研磨する研磨手段１５とを有し、ターンテーブル１２の表面に中央領域から外側端に向かう溝１９を複数本形成し、ディスク１４をターンテーブル１２上に載せて回転し、溝１９に負圧を発生させ、ディスク１４をターンテーブル１２に吸着固定する。【選択図】図２

Description

本発明は、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（ＢＤ）の記録媒体（以下、単にディスクと称する）を、回転駆動されるターンテーブルに特別な固定具を使用することなしに固定できるターンテーブルへのディスク固定方法及びこれを用いたディスク研磨装置に関する。

ＣＤやＤＶＤ等のディスクのデータ記録部を覆う表面層（透明層）に疵を付けた場合は再生不能となるが、表面層の疵を研磨することで疵を取り去れば再生可能なディスクとなって復元できる。

特許文献１には、このような目的に沿う光ディスク研磨装置が提案されている。この光ディスク研磨装置６０を図４（Ａ）、（Ｂ）、図５に示すが、下ケース６１の上に設けられたターンテーブルへ６２と、下ケース６１に設けられターンテーブル６２を回転駆動する主モータ６３と、上ケース６４に設けられ、それぞれ回転駆動されて昇降する複数の研磨手段６７とを有している。なお、ターンテーブル６２は金属製の円板６９とその上に載せられている合成樹脂等からなる円形の載置板７０と、これらの軸心に配置され頂部に雌ねじ７１を有する支持軸７２とを有している。

従来のターンテーブル６２の表面は図５に示すように平面であり、ターンテーブル６２上にディスク７３を載せるだけでは、研磨中にディスク７３が滑るので、支持軸７２の頂部に形成されている雌ねじ７１に固定ねじ７５を螺合させ、ディスク７３をターンテーブル６２に載せた状態で固定することが行われていた。なお、円板６９の下部は平面視して円形の載置部材７６に支持され、この載置部材７６は支持軸７２に固定されている。

特許第４９１７０５２号公報

しかしながら、この固定ねじ７５の締め付け及び取外しは、１枚のディスクを研磨するごとに行う必要があり、極めて手間であった。
特に、ターンテーブルにディスクを自動的に、例えば、ロボットアームを用いて取り付け取外しを行う場合は、固定ねじの回転及び昇降機構が別途必要となり、機器が複雑化する等の問題があり、大きな支障となっていた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、手間を要せずディスクをターンテーブルに固定できるターンテーブルへのディスク固定方法及びこれを用いたディスク研磨装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法は、中央に突出した支持軸を有し回転駆動手段によって回転駆動されるターンテーブルに、中央に前記支持軸に嵌入される貫通孔を備えたディスクを固定する方法であって、
前記ターンテーブルの表面に中央領域から外側端に向かう溝を複数本形成し、前記ディスクを前記ターンテーブル上に載せて回転し、前記溝に負圧（即ち、圧力勾配）を発生させ、前記ディスクを前記ターンテーブルに吸着固定する。

第２の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法は、第１の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法において、複数本の前記溝は半径方向に沿って、軸対称に形成されている。

第３の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法は、第１の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法において、前記複数本の溝は直線又は螺旋状若しくは円弧状に屈曲して前記ターンテーブルの外側端に向かっている。

第４の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法は、第１〜第３の発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法において、前記ターンテーブルの表面は滑り止め加工が行われているか、又は前記ターンテーブルの表面に滑り止め材が配置されている。

第５の発明に係るディスク研磨装置は、中央に突出した支持軸を有するターンテーブルと、該ターンテーブルの回転駆動手段と、前記ターンテーブルに載ったディスクの表面を押圧して研磨する研磨手段とを有するディスク研磨装置において、
前記ターンテーブルの表面に中央領域から外側端に向かう溝を複数本形成し、前記ディスクを前記ターンテーブル上に載せて回転し、前記溝に負圧を発生させ、前記ディスクを前記ターンテーブルに吸着固定する。

第６の発明に係るディスク研磨装置は、第５の発明に係るディスク研磨装置において、複数本の前記溝は半径方向に沿って、軸対称に形成されている。

本発明に係るターンテーブルへのディスク固定方法及びこの方法を用いたディスク研磨装置においては、ターンテーブルの上にディスクを載せて高速回転（例えば、５００〜５０００ｒｐｍ）させると、溝内の空気（気体）が遠心力（圧力勾配）によって外側に移動し、溝内の気圧が負圧となる。これによって、ターンテーブルに載ったディスクがターンテーブルに吸着されて固定される。ここで、ターンテーブルの回転を止めると、吸着力は消失するので、ターンテーブルからディスクを容易に取り出すことができる。

（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係るターンテーブルへのディスク固定方法を示す説明図、（Ｃ）、（Ｄ）は同ターンテーブルへのディスク固定方法の変形例に係る溝の説明図である。 （Ａ）同ターンテーブルへのディスク固定方法を適用した本発明の一実施の形態に係るディスク研磨装置の説明図、（Ｂ）はＡ−Ａ部分拡大断面図である。 （Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るターンテーブルへのディスク固定方法の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）は同ターンテーブルへのディスク固定方法の溝の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は従来例に係る光ディスク研磨装置の正断面図、ターンテーブルの平面図である。 同光ディスク研磨装置の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態に説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、図２（Ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るディスク研磨装置１０は、中央に突出した支持軸１１を有するターンテーブル１２と、ターンテーブル１２の回転駆動手段１３と、ターンテーブル１２に載ったディスク（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクをいう）１４の表面（透明板側）を押圧して研磨する研磨手段１５とを有する。以下これらについて詳細に説明する。

ターンテーブル１２は、搭載するディスク１４の直径より２〜１０ｍｍの範囲で直径が小さくなって（例えば、直径１１９ｍｍ）、中心部にはディスク１４の装着時の位置を決める支持軸１１を有している。支持軸１１の直径はディスク１４の中央に形成されている円孔（貫通孔の一例）の直径より僅少の範囲（例えば、０．０５〜０．５ｍｍ）で小さくなっている。
ターンテーブル１２は金属製又はプラスチック製の円板１６と、円板１６上に載置されている滑り止め材となる合成樹脂又はゴム製のシート１７（円形）と、円板１６の底を受ける平面視して円板状の受け板１８とを有している。なお、ターンテーブルの表面を構成するシートに塗装加工、更にそれ以外の滑り止め加工を行うこともできる。また、新たにターンテーブルの表面に滑り止め材を配置することもできる。

なお、支持軸１１とターンテーブル１２は一体構造であってもよいし、別々の素材からなって組立てられるものであってもよい。
支持軸１１は、回転駆動手段１３を構成する主モータに連結され、例えば、５００〜５０００ｒｐｍでターンテーブル１２を回転駆動可能となっている。

ターンテーブル１２の表面には、中央領域から外側端に向かう複数の溝１９が軸対称に形成されている。この溝１９は図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示すように円板１６の上部位置まで溝底２０が伸びた形状であるが、図１（Ｃ）に示すように、厚みを有するシート１７のみに溝１９ａが設けられていてもよいし、図１（Ｄ）に示すように、あり溝１９ｃであってもよい。
溝１９の幅は例えば１〜４ｍｍ程度で、溝１９の深さの例えば１〜１．５倍の範囲にあるのがよい。また、溝１９の本数はこの実施の形態では６本であるが、２本以上で支持軸１１を中心に軸対称に形成されているのがよい（他の溝も同様）。

この実施の形態では、中央に小円溝（環状溝）２２が形成され、各溝１９はこの小円溝２２を起点に半径方向に沿って形成されている。小円溝２２の内側には環状固定板２３を有し、ビス２４によって、円板１６を受け板１８に固定している。なお、小円溝は省略できる。
受け板１８は回転駆動手段１３の出力軸に固定される筒状部（ボス）２５を有している。

図２（Ａ）に示すように、ディスク１４の表面を研磨する１又は複数の研磨手段１５が設けられている。これらの研磨手段１５の構成は、特許文献１に記載されているので、詳しい説明を省略するが、研磨の度合い（例えば、粗研磨、中程度研磨、仕上げ研磨）に応じて複数の研磨材を有しているのがよい。また、研磨材は研磨材ターンテーブルに例えば面状ファスナー等によって分離可能に取り付けられているのがよい。

次に、図１、図２を参照しながら、このディスク研磨装置１０の動作及び本発明の第１の実施の形態に係るターンテーブルへのディスク固定方法について説明する。
ディスク１４の円孔に支持軸１１を挿入した状態で、ターンテーブル１２上にディスク１４を載せる。次に回転駆動手段１３を作動させて、ターンテーブル１２を回転させる。これによって、溝１９内の空気が遠心力（即ち、圧力勾配）によって外側に追い出され、溝１９内に負圧が生じ、ディスク１４がターンテーブル１２に吸着固定される。

この状態で、研磨手段１５を作動させて、ディスク１４の表面に研磨パッド１５ａを押圧し、ディスク１４の表面を研磨する。この場合、ターンテーブル１２に対してディスク１４を回転させるような荷重が働くが、ディスク１４はターンテーブル１２に吸着されているので、ターンテーブル１２に対してディスク１４が滑ることはない。

図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るターンテーブルへのディスク固定方法及び装置を説明するが、一実施の形態に係るディスク研磨装置１０と同一の構成要素には同一の符号を記す。
このディスク研磨装置においては、ターンテーブル２８の半径方向に対して溝２９が円滑に傾斜している、即ち、溝２９は例えば円弧状に屈曲して、ターンテーブル２８の中央領域から外側端に向かっている。この場合であっても、ディスク１４を載せた状態でターンテーブル２８が回転すると溝２９内に負圧が発生するので、ディスク１４がターンテーブル２８に吸着される。なお、溝は直線、Ｓ字状、又は螺旋状になってターンテーブルの外側端に向かっていてもよい。

溝２９の形状は、図３（Ｂ）に示すように、Ｕ字状であっても、図３（Ｃ）に示すようにあり溝状であってもよい。なお、吸着力は溝２９の上面積に依存するので、溝の本数と面積を考慮して、例えば、ディスク１４の重量の５〜２０倍程度の吸着力が発生するようにするのが好ましい。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での寸法変更、形状変更、本数変更をすることができる。

１０：ディスク研磨装置、１１：支持軸、１２：ターンテーブル、１３：回転駆動手段、１４：ディスク、１５：研磨手段、１５ａ：研磨パッド、１６：円板、１７：シート、１８：受け板、１９、１９ａ：溝、１９ｃ：あり溝、２０：溝底、２２：小円溝、２３：環状固定板、２４：ビス、２５：筒状部（ボス）、２８：ターンテーブル、２９：溝

Claims (6)

1. 中央に突出した支持軸を有し回転駆動手段によって回転駆動されるターンテーブルに、中央に前記支持軸に嵌入される貫通孔を備えたディスクを、固定する方法であって、
   前記ターンテーブルの表面に中央領域から外側端に向かう溝を複数本形成し、前記ディスクを前記ターンテーブル上に載せて回転し、前記溝に負圧を発生させ、前記ディスクを前記ターンテーブルに吸着固定することを特徴とするターンテーブルへのディスク固定方法。
2. 請求項１記載のターンテーブルへのディスク固定方法において、複数本の前記溝は半径方向に沿って、軸対称に形成されていることを特徴とするターンテーブルへのディスク固定方法。
3. 請求項１記載のターンテーブルへのディスク固定方法において、前記複数本の溝は直線又は螺旋状若しくは円弧状に屈曲して前記ターンテーブルの外側端に向かっていることを特徴とするターンテーブルへのディスク固定方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のターンテーブルへのディスク固定方法において、前記ターンテーブルの表面は滑り止め加工が行われているか、又は前記ターンテーブルの表面に滑り止め材が配置されていることを特徴とするターンテーブルへのディスク固定方法。
5. 中央に突出した支持軸を有するターンテーブルと、該ターンテーブルの回転駆動手段と、前記ターンテーブルに載ったディスクの表面を押圧して研磨する研磨手段とを有するディスク研磨装置において、
   前記ターンテーブルの表面に中央領域から外側端に向かう溝を複数本形成し、前記ディスクを前記ターンテーブル上に載せて回転し、前記溝に負圧を発生させ、前記ディスクを前記ターンテーブルに吸着固定することを特徴とするディスク研磨装置。
6. 請求項５記載のディスク研磨装置において、複数本の前記溝は半径方向に沿って、軸対称に形成されていることを特徴とするディスク研磨装置。

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