JPH061586B2 - 原盤記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオディスクやコンパクトディスク或いはデ
ータファイルディスク等等の原盤記録装置に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 一般に原盤記録装置においては、先ず記録剤が塗布され
たガラス原盤が装置内のターンテーブル上に載置され
る。しかる後に前記原盤が回転駆動され、記録すべき信
号に変調されて盤面上に集束されたレーザー光線が露光
される。このときに前記原盤とレーザー光線を相対的に
移動させることによりスパイラル状に信号が記録され
る。これらの装置に用いられる記録剤は例えば感光剤で
あり、上記信号記録の後の現像工程によって原盤上に幾
何学的な形状のパターンが得られる。これらのパターン
は例えば大きさが１ミクロン以下、深さが0.1ミクロン
程度の微細なくぼみであり、スパイラルのトラックピッ
チも1.6ミクロン程度の小さなものである。従って、通
常の空気中に浮遊する塵埃がこれら原盤作成工程中に原
盤上に付着すれば信号のドロップアウトにつながる。そ
のために原盤作成工程はクリーン度の高いクリーンルー
ムで行なわれているのが現状である。又ターンテーブル
上に原盤を装着するときに人の装着動作によってゴミや
ほこり等が発生し原盤上に付着することがある。これを
避けるために原盤をカートリッヂ内に収納し、記録装置
にはカートリッジを装填するだけで後は自動的にはター
ンテーブル上に原盤が装着されてるシステムが考えられ
ている。このシステムでは原盤装着時のミスやアクシデ
ントによって原盤上に傷や指紋をつけることが防げる。
又、原盤は常時カートリッヂに収納されていて装置内で
のみカートリッヂ外に出るので、装置内のクリーン度を
上げるだけで良い等の利点を有している。このシステム
において問題となるのは、原盤を自動的にターンテーブ
ル上に載置するときの原盤の芯出しである。ターンテー
ブルの回転軸と原盤の中心がずれると回転時にダイナミ
ックアンバランスによる振動が生じ、トラックピッチ等
の記録精度に大きな影響を与える。従来において、ガラ
ス原盤の装着時の芯出しは一般的にガラス原盤中心部に
設けられた孔とターンテーブルのセンターボスとの嵌合
によって行なわれて来た。しかし記録の前後工程、例え
ばレジスト塗布や現像時において原盤中心孔があるため
の各種の弊害がでてきており、そのために中心孔のない
原盤が用いられる傾向にある。中心孔なしの原盤の場合
には、外周側面を位置決めして芯合わせを行なう必要が
ある。従来このような芯合わせにはコレットチャック方
式の芯合わせ機構が用いられていたが、ビデオディスク
の原盤等は直径が350mmもあり、これを精度良く芯出し
するためにはかなりの大きさの高精度な機構が必要にな
り、又コスト的にも高くならざるを得ない。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、構成が簡単
で確実な動作を行ない、記録装置として十分な精度を満
たす芯出し機構を有する原盤記録装置を提供することを
目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の原盤記録装置は、タ
ーンテーブル上に載置された原盤の外周側面に当接する
複数の位置決め部材と、前記複数の位置決め部材の動き
を一定位置で規制するストッパーとを備えた芯合わせ機
構を有するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。

第１図はガラス原盤搬送メカニズムを示し、１はカート
リッヂで、レジストを塗布されたガラス原盤２が収納さ
れている。本装置によれば、作業者の手によって装置内
に挿入されたカートリッヂ１は図示しない機構により第
１図に示す位置に搬送される。これにはリニアスライド
のような機構が用いられる。所定に位置に到達したカー
トリッヂ１は図示しない機構により矢印３の方向に蓋が
開かれる。次に軸14を中心に回動する搬送アーム４が矢
印６の方向に移動し、ガラス原盤２の上方に来る。搬送
アーム４の駆動はモータ９、モータ軸10に取付けられた
タイミングプーリー11、タイミングベルト12、アーム軸
14に取付けられたタイミングプーリー13によって行なわ
れる。第２図に搬送アーム取付部の側面図を示す。搬送
アーム４の先端には軸18の周りに回動するガラス原盤挟
持部材19が設けられ、この挟持部材19には左右に一対の
爪５，５が設けられている。爪５，５は挟持部材19の中
に設けられたエアーシリンダー等によって左右に開閉動
作ができる。軸18とアーム軸14にはタイミングプーリー
15,17が設けられており、タイミングベルト16によって
連結されている。そのために、搬送アーム４の位置に関
係なく挟持されたガラス原盤２は常に水平状態を保つこ
とができる。搬送アーム４が前記矢印６の方向に回動し
て第１図二点鎖線で示した位置に来ると、それまで開い
ていた爪５，５が閉じてガラス原盤２を挟持する。ガラ
ス原盤２は取出し自在にカートリッヂ１内に収納されて
いるので、搬送アーム４が矢印７の方向に回動すること
によってガラス原盤２はカートリッヂ１の中から取出さ
れ、ターンテーブル８の方向に搬送される。第１図の実
線で示した位置に搬送アーム４が来ると、爪５，５が開
放され、ガラス原盤２がターンテーブル８上に載置され
る。第３図にその動作を詳しく示す。第３図ａは搬送ア
ーム４がターンテーブル８の上に来た状態を示し、ガラ
ス原盤２はターンテーブル８上に接触している。第３図
ｂは更に搬送アーム４が第１図矢印７の方向に若干量回
動した状態を示している。一対の爪５，５の間でガラス
原盤２は若干のクリアランスを持って支持されているの
で、第３図ｂの状態ではガラス原盤２がターンテーブル
８上に残り、爪５，５から離れている。第３図ｃは爪
５，５が軸24の周りで回動し開放状態になった状態を示
しており、この状態で搬送アーム４が再び第１図矢印６
の方向に移動すると、ガラス原盤２だけがターンテーブ
ル８上に残される。その後搬送アーム４は鉛直状態で保
持され待機することになる。以上でガラス原盤２の載置
動作が完了する。

第１図で、ターンテーブル８はスピンドル20に取付けら
れており、スピンドル20は装置基台23に固定されている
る。ターンテーブル８が光学系に対して移動する装置で
は装置基台23は送りステージの基板になる。21はスピン
ドル20に直結したターンテーブル駆動モータである。22
はガラス原盤をターンテーブル８に真空吸着するときの
エアーの排気チューブである。

上記したようにガラス原盤２がターンテーブル８上に載
置され、搬送アーム４が中立点の待機位置に来たのが確
認されると次の芯合わせ動作が開始する。ガラス原盤２
がターンテーブル８上に載置されているかどうかは光学
的検出手段等により確認することができる。

次に芯合わせ機構について説明する。第４図にターンテ
ーブル８、ガラス原盤２を含む芯合わせ機構を示す。第
４図はガラス原盤２がターンテーブル８上に載置された
状態を示し、芯合わせ動作はまだ行なわれていない。25
はガラス原盤２の外周側面を位置規制する位置決め部材
であり、ターンテーブル８を含む回転部分からは独立し
て複数個設けられている。第４図では３つの位置決め部
材25が示されている。41は芯合わせ機構を取付けた基板
であり、装置基台23に取付けられている。前記位置決め
部材25は軸26の周りに回動自在である。29はタイミング
ベルトであり、ターンテーブルの周りに設けられたタイ
ミングプーリー27……に掛けられている。タイミングベ
ルト２９は同じく駆動プーリー30にも係合しており、駆
動モータ31によって時計方向又は反時計方向に移動させ
られる。第４図ではタイミングベルト29に取付けた係止
片32がタイミングベルト29の矢印42方向の移動に伴って
位置決め部材25のチャンネル部33を押し、位置決め部材
25を時計方向に回動させている。このとき位置決め部材
25はばね34を圧縮方向に変形させている。タイミングベ
ルト29が矢印42の方向に一定距離移動すると、タイミン
グベルト29に取付けたスイッチ動作部材35の傾斜部35ａ
がマイクロスイッチ36を押して駆動モータ31の回転を停
止させる。このとき、ばね34の力によりタイミングベル
ト29は矢印43の方向に移動する力を受けるが、駆動モー
タ31の減速機の負荷が大きいため、この位置で停止して
いる。第４図はこの状態を示しており、位置決め部材25
の先端の第１、第２の当接面38,39はガラス原盤２、ス
トッパー40から離れている。第４図の状態が芯合わせ機
構の待機状態であり、この状態でガラス原盤２がターン
テーブル８の上に載置される。

次に芯合わせ動作を第５図、第６図に基づき説明する。
第５図において、駆動モータ31によりタイミングベルト
29が矢印43の方向にスイッチ動作部材35の傾斜部35ｂが
マイクにスイッチ37を押す迄一定量移動すると係止片32
がり位置決め部材25のチャンネル部33から離れて位置決
め部材25を解放する。そのときばね34の力により位置決
め部材25は反時計方向に回動し、第２の当接面39がリン
グ状のストッパー40に当接する。この過程において、第
１の当接面38がガラス原盤２の側面を強制的に押圧して
芯合わせが行なわれる。位置決め部材25は複数個設けら
れているが、第２の当接面39がストッパー40に当接して
いるときに夫々の第１の当接面38がなす接円の中心はタ
ーンテーブル回転軸芯44と一致するように設計されてい
る。又その接円の直径はガラス原盤２の直径と一致して
いる。ガラス原盤２の外形寸法は公差の範囲内で若干ば
らつきが生じるが、その場合の最大芯合わせ誤差はその
ばらつき分の1/2の値になり、殆んど無視できる量であ
る。位置決め部材25を３個所に設けた実施例で考える
と、殆んどの場合は２つの位置決め部材25,25の第１と
第２の当接面38,39が夫々ガラス原盤２側面とストッパ
ー40側面に当接し、ガラス原盤２を中心部分に変移させ
て芯合わせを行なっている。残りの位置決め部材25につ
いてはガラス原盤２の直径が第１の当接面38の接円より
小さいときは第２の当接面39がストッパー40に当たり、
第１の当接面38がガラス原盤２側面に接触しないままで
止まる。又ガラス原盤２の直径が前記接円より若干大き
いときは第１の当接面38がガラス原盤２側面に当たり、
第２の当接面39がストッパー40から離れた状態になる。
ガラス原盤２の直径はできるだけ第１の当接面38の接円
に近づける方が芯合わせの精度は良くなる。もしそれが
一致していれば芯合わせ誤差はゼロであり、ガラス原盤
２が設計値より異なるときは位置決め部材25のどちらか
の当接面とガラス原盤２又はストッパー40とのクリアラ
ンス量の1/2が芯合わせ誤差となる。ガラス原盤２の外
形加工の精度はかなり良く、それによる誤差の値は実際
上無視できる量になっている。

さて上記したようにターンテーブル上で芯合わせ動作が
完了すると、次に吸着動作が開始する。これは図示され
てはいないが、ターンテーブル８表面上に多数の小孔が
設けられており、真空ポンプの吸引によって発生する負
圧でガラス原盤２を吸着する。第６図における45はター
ンテーブル駆動モータ21の下に取付けられたロータリー
ジョイントであり、そこから排気チューブ22が出ていて
真空ポンプ46につながっている。47は圧力検出器であ
り、一定の真空圧に到達したことが確認されると次の動
作が開始される。もしターンテーブル８上に異物が存在
していてガラス原盤２がターンテーブル８に確実に吸着
されていないときは、真空圧が下がらず圧力検出器47に
よりそれが検知され、システムコントロール部にその異
状を知らせることができる。ガラス原盤２がターンテー
ブル８に吸着されたことが確認されると、次に芯合わせ
機構の解除が行なわれる。上の段階ではまだ位置決め部
材25の第１の当接面38がガラス原盤２側面に当たってい
るのでそれを解除する必要がある。この動作は芯合わせ
動作と逆の動作を行なわせることによって達成される。
つまり第４図に示すようにタイミングベルト29が矢印42
の方向に移動すれば、係止片32が位置決め部材25を時計
方向に回動し、第１、第２の当接面38,39を夫々当接部
より引き離す。タイミングベルト29が一定量移動する
と、マイクロスイッチ36が働き、駆動モータ31が停止す
る。駆動モータ31の減速機の負荷によりタイミングベル
ト29はこの状態で固定され、ガラス原盤２は拘束を受け
ないフリーな状態となる。このときに始めてターンテー
ブル駆動モータ21は回転を開始し、光学系部分へ相対的
に移動を始め、記録段階に入る。記録作業が終了すると
ターンテーブル８の回転も止まり、光学系部分との相対
位置も元の状態に戻る。そして真空ポンプ46も止まりガ
ラス原盤２の吸着力をゼロにする。そして搬送アーム４
が待機状態から第１図の実線で示す位置迄移動し、ガラ
ス原盤２をつかまえてカートリッヂ１内に再び収納す
る。

本発明の芯合わせ機構では、位置決め部材の動きは他の
位置決め部材の動きには無関係にただストッパー40にの
み規制されるので、その動きに精度が要求されない。一
方、コレットチャック方式の芯合わせでは常に位置決め
部材は当接面が同心円を保ち且つその中心が回動軸と一
致するような動きをする必要があり、高精度の機構が必
要になる。それに対し本発明の装置では位置決め部材25
の第２の当接面39がストッパー40に当接したときに第１
の当接面38のなす接円の中心がターンテーブル８の中心
と一致するように一度調整すれば良い。それは以下の手
順で簡単に調整することができる。先ず標準のガラス原
盤をターンテーブル上に載せて、その端面を顕微鏡で見
ながら可能な限り芯合わせを行なう。できれば10μｍ程
度迄追い込めば十分である。次にガラス原盤を吸着して
固定する。次に位置決め部材25を回転させて第２の当接
面39がストッパー40に当たるようにする。第１の当接面
38はねじ等によって位置決め部材25の本体に対して移動
可能にしておき、それがガラス原盤２の外周側面に接触
するようにして固定する。最初に一度この調整を行なう
だけで良い。尚以上の説明は一実施例であり、同じ原理
による他の機構であっても良い。

発明の効果 １）本発明による装置ではどのような状況においても位
置決め部材は一定位置で停止し、その位置決め部材で位
置規制される原盤もある一定の精度内で位置決めされる
ことになり、原盤の芯出しを簡単且つ確実に行なうこと
ができる。又、他のコレットチャック方式等のように複
雑で高精度な機構を必要としない。

２）安価な費用で製作可能である。

３）芯出しに要する時間が短かくて済む。これは本装置
の位置決め部材はその動きに精度を要求しないので、ス
トッパーに当たる迄高速で動作させることができるから
である。

４）最初にターンテーブル上に載せる精度は要求されな
い。位置決め部材の当接面に当たらない限り、いくら偏
心した状態で置かれても良い。

５）芯出しを行なう位置決め部材の位置が固定されてい
る。従って、ガラス原盤をつかんで搬送してくる爪と接
触しないようにその位置を設定することができる。

６）ターンテーブルは簡単な構成で良く、ガラス原盤の
外周を囲むような芯合わせのための内壁を設ける必要が
ない。従って回転系の質量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はガラス原盤搬
送メカニズムを示す説明図、第２図は第１図の要部側面
図、第３図ａ〜ｃは第１図に示すメカニズムのガラス原
盤搬送用爪の動作説明図、第４図は芯合わせ前の芯合わ
せ機構の平面図、第５図は芯合わせ時の芯合わせ機構の
平面図、第６図は同要部縦断面図である。 １…カートリッヂ、２…ガラス原盤、４…搬送アーム、
５…爪、８…ターンテーブル、19…ガラス原盤挟持部
材、20…スピンドル、21…ターンテーブル駆動モータ、
22…排気チューブ、25…位置決め部材、26…軸、29…タ
イミングベルト、30…駆動プーリー、31…駆動モータ
ー、32…係止片、33…チャンネル部、34…ばね、38,39
…当接面、40…ストッパー、46…真空ポンプ

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭48−100114（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−36305（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−66203（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−66512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−67303（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−180704（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターンテーブル上に載置された原盤の外周
   側面に当接する複数の位置決め部材と、前記複数の位置
   決め部材の動きを一定位置で規制するストッパーとを備
   えた芯合わせ機構を有する原盤記録装置。