JPS5914438A - 芯出固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は例えば光学ディスク原盤のカッティング時に使
用される芯出固定装置に関する。

従来例の構成とその問題点 通常ディスク原盤はセンタ穴を有すると共に表面にフォ
トレジストがコーティングされたガラス盤でそのカッテ
ィング時においては、ディスク原盤はセンタ穴を介して
カッティング載置のヌピンドル上に載置固定された後、
スピンドルが回転させられると共に情報信号に上シ光学
変調されたレーザ光が、ディスク上方で半径方向に移動
する対物レンズによシ微小径に集光させられ、そして上
記フォトレジストに照射されてそのカッティングが行な
われている。まだ上ｉ己スピンドル上のディスク原盤の
位置決めは、ディスク原盤のセンタ穴と、スピンドル上
に設けられたハブとの嵌合により成されている。ととろ
で、スピンドル上のハブは高精度に仕上げられておシ、
回転時においてはほとんど振れることはないが、ディス
ク原盤の材質がガラスであるため、センタ穴をハブと隙
間なく嵌合するように高精度に仕上げることは困難であ
シ、どうしても１０〜２０μＩ１１程度の隙間が生じる
。

このように隙間があると、ディスク原盤のセンタ穴の中
心と、レーザ光によシ記録された同心円状若しくはスパ
イラル状の信号トラックの中心とがずれることになシ、
従ってディスク原盤から製品ディスクを製造する途中の
工程（例えばメタルマスク、マザー、ヌタンパの製造工
程）において、ディスク原盤のセンタ穴と信号トラック
との同心度が徐々に悪くなシ、最終の製品ディスクにお
いては極端にその同心度が劣化してしまうことがある。

このようになると製品ディヌクを再生デツキにかけた時
、信号トラックの振れがデツキのピックアップのトラッ
キング能力の限界を越え、良好な信号の再生が不可能と
なってしまう。

発明の目的 そこで本発明はディスク原盤のセンタ穴とカッティング
装置側のハゲとの間は隙間があっても、両者の芯を正解
に合わせると共に固定する芯出固定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、本発明の芯出固定装置は、穴
を有する被固定体を載置する載置面を有する固定体と、
上記固定体に設けられてあって、上記穴に遊嵌する嵌合
面に第１０給気穴若しくは溝が形成されたハブと、上記
被固定体を上記載置面から１４ｉ１間させ、被固定体を
載置面に沿って移動自在に支持する被固定体支持手段と
、上記被固定体を上記か・置部に押圧固定する被固定体
固定手段と％第１の給気穴若しくは溝に高圧空気を供給
し、上記穴とハブ（１１Ｊに高圧の空気膜を形成して上
記穴をハブに対して同心的に支持する第１の給気手段と
から成シ、誠固定体支持手段と第１の給気手段とによシ
、１皮固定体が載置面に沿って自由に移動、可能にした
状態で上記穴をハブに対して同心的に支持し、次に被固
定体支持手段の動作を停止せしめて穴とハブの同心状態
を保持したまま被固定体を載置面に詰Ｉ狛し、次に上記
被固定体固定手段によシ被固定体を載置面に押圧固定す
るようにしたことを特徴とするものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説′明する。な
お、本実施例においては光学ディスク原盤のカッティン
グ装置のスピンドルに適用する場合について説明する。

第１図〜第５図において、（１）は上部に円板状フラン
ジ（２）を有するスピンドルで、軸受（図示せず）等を
介して機体ｆ！（図示せず）に支持されると共にモータ
（図示せず）等によ多回転駆動される。

（３）は上記フランジ（２）よシも大きい外径を有する
と共に中心部にハブ（後述する）取付用の取付穴（４）
を有する真空チャック（固定体）で、複数個の沈頓ボμ
ト（５）によシ上記フヲンジ（２）に固定される。

なお、取付穴（４）は上位が小径穴部（４ａ）にされる
と共に下位が大径穴部（４ｂ）に構成されている。そし
て、真空チャック（３）の上面には同心状に複数個の環
体溝（６）が形成され、また真空チャック（３）のフラ
ンジ（１）上の下面には放射状に代数側の放射状溝（７
）が形成され、更に真空チャック（３）のフランジ（２
）よシ外方部内には上記各放射状溝（７）に連通ずる放
射状穴（８）が複数個穿設されている。なお、上記放射
溝（７）の内側端部は中心部に形成されたｌ＼プの取付
穴（４）に連通されている。上記塊状ｆｓ（第２の給気
穴若しくは溝）（６）と放射状溝（７）及びフランジ（
２）よシ外Ｕ部内の放り、１状穴（８）とはそれぞれ複
数位置（例えば四方位ｉｆｊ　）に穿設された１穴（９
）を介して連１１１１さｔｌている。また、−外突チャ
ック（３）の取伺穴（４）近傍上面には環状溝ＤＩが形
成されると共に、このｌ’ｆｌ状溝（ＩＩ内部に穿設さ
れた半径方向の連通穴（１１）を介して外周に形成され
た接続穴α２に連通されている。なお、（１３１は接続
穴（１２１内に装着されたＯりング、（１４）は上ご己
放射状穴（８）の開口端部を塞ぐデヲグである。Ｏｂ）
は下位が上記輿望チャック（１３１の取付穴（４）の小
径穴部（４ａ）に嵌合可能な小径部（１５ａ）にされる
と共に上位が中心に環状凹部（１Ｇ）を有する大径部（
１５ｂ）に構成されたハゲで、六角穴付ボルト（１７１
を介して真空チャック（３）に１＾１定される。まだ、
上記六角穴付ポル）　（＋７１の中心には、真空チャッ
ク（３）の取付穴（４）内とハブ０５）の環状凹部（１
６Ｉ内とを連通させる連１Ｆｔｌ穴１１８１が穿設され
ている。上記大径部（１５ｂ）の下面には、真空チャッ
ク（３）の中心近傍に形成された環状溝ＯＱに連通する
小穴（１１１）が一定間隔を有して複数個穿設されると
共に、これら小穴（１９）はそれぞれ軸穴（第１の給気
穴若しくは溝）　ｅ２０）を介して大径部（１５ｂ）の
外周面に連通されておシ、更に上記環状凹部０句の内周
面には一定間隔を有して複数個の半円形状のｉ溝Ｑ１１
が形成されている。（２２はハゲ０（へ）の環状凹部（
１〜内に圧入固定されたラジアル玉軸受で、ボー／ｌ／
（至）の上下両側にシーμド（２４１を有する。（至）
は環状凹部０υの内底面とラジアル玉軸受Ｑ２の下面と
の間に介装されたシール部材である。このシール部材（
イ）は、第５図に示すように、その上面内側には凹状段
部（ハ）が形成されると共に、その外周部には、ハブ０
５１の環状凹部（１６１の各晩溝（２１１と合致する位
置で切欠きシカがそれぞれ形成され、またその中心部に
は上下空間を連通する連通穴Ｑ１ｉｌが穿設されている
。なお、上記シー２部材（２）の凹状段部−の段差（ω
は４〜７＃Ｂ程度とされ、シー２部材（２鴨の上面とラ
ジアル玉軸受（財）の下面との間に非接触シー２部が構
成されることになる。従って、ラジアル玉軸受Ｈの内輪
（ＺＺａ）の内側空間−が負圧の場合、外部の空気はｉ
ｓ　ａｌｌ　、切欠きＱη、凹状段部−を順次介して内
側空間−に流れ込み、また内側空間−が高圧の場合、上
記とは逆方向に流れ出る。ただし、凹状段部□□□）の
段差（ａ）が微小であるため、流出入する空気の風即ち
漏れ量はわずかである。なお、空気はラジアル玉軸受（
２）のシールドシ４と内輪（２２ａ）との隙間からも流
出入するが、この場合の流れ抵抗は、シーμド部材９１
１１１側を通過する場合の流れ抵抗よシも著しく大きく
、従ってラジアル玉軸受２ａ内部にはほとんど空気が流
れることがないので、ラジアル玉軸受Ｈ内部に塵埃が入
ることはない。−は真空チャック（３）上方位置で上下
方向で揺動自在に設けられたレバーで、ラジアル玉軸受
１９の内側空間四内の空気の給排気を行うだめのもので
ある。即ち、レバー彌の基部は水平ピンイ１）を介して
機体に支持されると共にその先端突出部（３Ｏａ）には
ラジアル玉軸受□□□の内輪（２Ｚａ　）に密着可能な
シールゴム（ハ）が設けられ、またレバー（剣の内部に
は、−１ηｈ１がレバー（軸の先端突出部（ａＯａ）に
開口すると共に他端がレバー−〇基部近傍に開口する空
気穴（へ）が穿設されておシ、またこの空気穴贈はゴム
チューブ（３４１を介して高圧空気供給装置贈及び真空
排気装置−に接続されている。なお。

−は高圧空気供給装置州側のゴムチューブ＝（３４Ａ　
）に介装された第１の′電磁弁、（Ｑ８１は真空排気装
置（ト）側のゴムチューブ（ａ　４Ｂ　）に介装された
第２の電磁弁である。国は真空チャック（３）内部の連
通穴（川を介して、ハブ卸の大径部（１５ｂ）外局に高
圧空気を噴出させるだめの空気供給ノズルで、その先端
部は連通穴（１１）の接続穴θりに着脱自在にされると
共に基端部はゴムチューブ四を介して高圧空気供給袋＠
　（４１＋に接続されている。なお、ｉ４２はゴムチュ
ーブｉ４０に介装衣れた第３の電磁弁である。勿論、上
記空気供給ノズ／ｌ／　＠９１の着脱は自動的に成され
る。（ハ）は上面にフォトレジストがコーティングされ
たガラス製のディスク原盤（被固定体）で、中央部に、
ハブ６ｍの大径部（１５ｂ）に遊嵌可能なセンター穴（
４４１を有している。

以下、上記構成における作用について説明する。

先ず、レバー−を上方向に揺動させて、ディスク原盤ｉ
４１を真空チャック（３）上面に載置し、そしてレバー
−を下方向に揺動させて、レバー関先端のシールゴム醗
をラジアル玉軸受（２２の内輪（２２８）　Ｋ押圧付勢
させ、また空気供給ノズＡ／国を真空チャック（３）に
接続する。次に第１、第３の電磁弁＠７１　Ｋ２を開き
、各ゴムチューブ（財）顛内に高圧空気を供給する。す
ると、第６図に示すようにレバー−の空気穴０３）を通
った高圧空気Ｑはラジアル玉軸受し２の内側空間−，シ
ール部材ｆ２１５１の連通穴−１六角穴付ホｔｖ　）　
（Ｉηの連通穴０８）を介して真空チャック（３）の放
射状溝（７）及び放射状穴（８）に流入すると共に１穴
（９）を介して真空チャック（３）上面からｌ＾出して
、ディヌク原盤（４鴎を浮上させる。一方、真空チャッ
ク（３）内の連通穴（Ｉｌｌに流入した高圧空気■は、
環状溝ａＱ、小穴（ｌα、細穴しαを介してハブ健の大
径部（１５ｂ）外周面と１４７２１京盤０３）のセンタ
穴＠荀内周面との間の隙間（ｂ）に噴出される。この時
、細穴−と上記隙間←）とによシ自成絞シが、構成され
る。即ち、ハブ大径部（１５ｂ）の外周面とディスク原
盤（口のセンタ穴（ロ）の間に単列自成絞υ現静圧空気
軸受が構成されることになる。なお、細穴（財）の穴径
は、隙間（ｂ）の大きさがあらかじめ分かつているので
、最も大きな軸受鋼性を持つように決定される。また真
空チャック（３）のＪ−、面とディスク１京盤（梠の下
面との間の空気膜の軸受鋼性は、ディスク原盤（伺を浮
上させるだけでよいので大きくする必要はなく、従って
特別な絞シ部を設ける必要はない。このようにディスク
原盤瞥は真空チャック（３）上面から浮上してい□るの
で、自由に真空チャック（３）上を移動してハク０υと
センタ穴（４４１との間の軸受剛性によシ正確にハゲθ
５）の中心とセンタ穴（４４の中心とが一致して、正確
な芯出しが行われる。そして、この状態でレバー−に接
続されているチューブ（３４１の第１の？Ｅ磁弁Ｇηを
閉じてディスク原盤（憎を真空チャック（３）上に芯出
状態で載置する。次に、第２の電磁弁（ト）を開いてデ
ィスクＩＪｔ盤（４３１と真空チャック（３）との間の
空へ排気し、ディスク原盤（情を真空チャック（３）上
に吸引固定した後、第３の電磁弁（４２１を閉じると共
に空気供給ノズ／Ｌ／　（３９）を真空チャック（３）
の接続穴（１２１から引抜く。そしてとの状態で、スピ
ンドｙｖ　（ｉ）が回転駆動されてレーザ光によシカッ
ティングが行なわれる。カッティングが終了すると、ス
ピンドＡ／（１）を停止させると共に第２の電磁弁（ハ
）を閉じ、しパー（ト）を」二方向に揺動させてディス
ク原盤（４１を取外す。従って、ディスク原盤＠樽には
、センタ穴（４４１の中心と正確に一致した中心を有す
る信号トラックが記録されたことになる。なお、ディス
ク原盤＠場からメタルマスタへ、メタルマスタがらマザ
ーへ、マザーからスタンパへ取る場合にも、上記同様に
芯出しを行なえば、それぞれのセンタ穴と信号トラック
の中心とを正確に一致させることができる。この場合は
対象物を回転させる必要はないので、ゴムチューブ（’
＋４１　ｈｎは直接真空チャック（３）に接続される。

その他の実施例として下記のようなものがある。

Ｌ　被固定体を載置面から離間させ、被固定体を載置面
に沿って移動自在に支持する手段を、本実施例では高圧
の空気膜により行なっているが、ワイヤ等によシ被固定
体を吊シ上げる手段、あるいはポールローラ等によシ被
固定体を載置面から離間させる手段等によシ構成しても
よい。

即ち、被固定体を載置面から離間させ、被固定体を載置
面に沿って移動自在に支持する手段であればよい。

２　被固定体を載置面に抑圧固定する手段に本実施例で
は真空チャックを用いているが、機械的にレバー等で押
圧する手段であってもよい。

ａ　本実施例で被固定体の穴及びハブの形状は円である
が、角であっても他の形状であつぞもよい。

４、　本実施例では載置面は平面であるが、被固定体が
曲面を有するものであれば載置面は同様に被固定体に合
わせて曲面とすればよい。

５　本実施例では光学ディスクの原盤カッティングにお
けるガラス原盤のセンタ穴トヌピンドルのセンタの芯出
しに適用した場合を一例として述べたが用途はこれに限
るものではない。

Ｇ　本実施例において穴とハブ間の空気軸受の形式は単
列自成絞り形としだが、ハブの表面に溝を設けた表面絞
υ形であってもよく、軸受１剛性を得るために何らかの
絞υ部を持つものであればよい。

発明の効果 以上のように、本発明によれば次の効果を得ることがで
きる。

Ｌ　−固定体を載置面から離間せしめしかも載置面に沿
って移動自在に支持した状態で被固定体の穴と、その穴
に遊嵌するハブとの間に高圧空気を供給して空気軸受を
構成することにより。

■　穴の直径精成、真円度が多少悪くても穴の中心とハ
ブの中・Ｕを正確に一致させることができ、しかもその
再現性が良く、従って穴を精度良く仕上けにくい材料で
あっても正確な芯出が可能である。

■　ハブ外径に対して穴径をしつくり仕上げる必要がな
く、穴径はかなり太き目にすることができるのでハブへ
の脱着が容易であシ、脱着時にハブと穴がかみ込みをお
こすりことがないので被固定体が脆性材料であっても穴
のエツジが欠けることはない。

２　載置面に設けた第２の給気穴あるいは溝に高圧空気
を供給することにより、被固定体を載置面から高圧の窒
気膜すなわち空気軸受によシ浮上させることができ、従
って非常に容易にしかも正確に被固定体を載置面に沿っ
て移動自在圀支持することができる。

ａ　第２０給気穴若しくは溝から空気を排気することに
よシ、非常に容易にしかも正確に芯出しされた状態をそ
こねることなく被固定体を゛載置面に強固に固定するこ
とができる。またが々シ広い面積に亘って均等な抑圧荷
重を作用させることができるので脆性材料であっても何
ら支障なく強固に固定し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体断
面図、第２図は一部切欠平面図、第３図は第１図の要部
拡大断面図、第４図はハブの斜視図、第５図はシール部
材の斜視図、第６図は要部における作用説明図である。 （３）・・・真空チャック（固定体）、（６）・・・環
状？＃（第２の給気穴若しくは溝）　、　（７）・・・
放射状溝、（８）・・・放射状穴、（９）・・・１穴、
　（１１・・・環状溝、（川・・・連通穴、０６）・・
・ハブ、Ｈ・・・環状凹部、　Ｑ８１・・・連通穴、舛
・・・細穴（第１の給電穴若しくは屑）、＋２１１・・
・ｊ穴、陵・・・シール部材、翰・・・凹状段部、（２
７１・・・切欠き、（ハ）・・・連通穴、２ト・内側空
間、Ｃ３Ｑｌ・・・レバー、ｏト・空気穴、（財）・・
・ゴムチューブ、（３５１・・・高圧空気供給装置、侶
ト・真壁排気装置、国・・・空気供給ノズル、顛・・・
ゴムチューブ、（４Ｉ）・・・高圧空気供給装置、＠四
・・・ディスク原盤（被固定体）１口吻・・・センタ穴
、　（４）　（６）　（７）　（９）　０８１四關（財
）（至）・・・被固定体支持手段％（４）　（６）　（
７）　（９）　（１８１四（３３１−噌軸被１ｍ　定体
同定手ＪＧ、（１（＞　［＋１１０９１２１　ｆ４Ｕ　
＋４１１−・・第１０給気手段代理人　　森　本　義　
弘 −１９゛ 第３図 １７ 第４図　　　　　第す図 第１図 ５ １９９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　穴を有する被固定体を載置する載置面を有する固定
   体と、上記固定体に設けられてあって、上記穴に遊嵌す
   る嵌合面に第１の給気穴若しくは溝が構成されたハゲと
   、上記被固定体を上記載ｔ１面から離間させ、被固定体
   を載置面に沿って移動自在に支持する被固定体支持手段
   と、上記被固定体を上記載置面に押圧固定する被固定体
   固定手段と、第１の給気穴若しくは溝に高圧空気を供給
   し、上記穴とハブ間に高圧の空気膜を形成して上記穴を
   ハブに対して同心的に支持する第１０給気手段とから成
   シ、被固定体支持手段と第１の給気手段とにより％被固
   定体が載置面に沿って自由に移動可能にした状態で上記
   穴をハブに対して同心的に支持し、次に被固定体支持手
   段の動作を停止せしめて穴とハブの同心状態を保持した
   １１叉固定体をｉｓｙ、ｆｔ面に載置し、次に上記被固
   定体同定手段によシ被固定体を載置面に押圧固定するよ
   うにしたことを特徴とする芯出固定装Ｗへ。 ２　被固定体支持手段を固定体の戯Ｉ＆面に設けた第２
   の給気穴若しくは溝と、該第２の給気穴若しくは溝に高
   圧空気を供給し、上記被固定株と載置面間に高圧の駅気
   膜を形成して被固定体を載置面から＃間させる手段によ
   り構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の芯出固定装置。 ａ　被固定体固定手段を上記第２の給気穴若しくは溝を
   通して被固定体と載置面の間の空気を排気し、被固定体
   を載置面に吸引固定する手段によ多構成したととを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の芯出固定装置１ｉＩ
   ｆｆｉ６