JP2009178799A - 光ディスク研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの仕上げ精度を従来よりも向上させ、研磨装置の自動化、及び光ディスクの大量研磨を可能とする光ディスク研磨装置を提供する。
【解決手段】水平状態に配置されて回転駆動され、上部に光ディスク１４を載せる光ディスクターンテーブル１５と、これに対してそれぞれ偏心し、かつ異なる位置に配置された研磨材ターンテーブル３１、３２及びバフターンテーブル３７、３８とを有し、光ディスクターンテーブル１５に載った光ディスク１４のデータ記録部を覆う表面層の疵を、研磨材ターンテーブル３１、３２に取付けられた研磨材４４、４５によって除去し、疵が除去されたデータ記録部を覆う表面層をバフターンテーブル３７、３８に取付けられたバフ４６、４７によって表面仕上げする光ディスク研磨装置１０において、バフターンテーブル３７、３８の外径を、研磨材ターンテーブル３１、３２の外径より大きくした。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ及びこれらと均等物）の表面の汚れや疵を除去する光ディスク研磨装置に関する。

ＣＤやＤＶＤのデータ記録部を覆う透明側の表面層に疵がついた場合は、再生不能となるが、データは表面層に記録されていないので、この表面層を研磨することによって再生可能となる。このような研磨装置としては、例えば、特許文献１に記載の研磨装置が知られており、直接の駆動源を有さず回転自在に設置されるターンテーブルの上に光ディスクを載せて、その上部に研磨材（即ち、研磨砥石）を偏心配置して当接させ、この研磨材を回転駆動して光ディスクとの摩擦で光ディスクを回転させていた。そして、この研磨材を水平方向に移動させて、又は大径の研磨材を固定配置して光ディスクの研磨を行っている。
また、近年は光ディスクの普及と共に、疵つき再生不良となった光ディスクが大量に増えており、短時間研磨が可能で、しかも人手を省きながら研磨精度の向上が図れる自動研磨装置が期待されている。

国際公開第９７／０３２６９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置において、研磨装置に一度に取付けられる研磨材は１種類であるため、例えば、光ディスクの表面についた疵の大きさ又は深さに応じて、研磨材を取り換える必要があり、作業性が悪く作業時間の短縮が図れないという問題があった。
また、作業性を良好にするために、研磨材と表面仕上げを行うバフの両方が取付けられた自動研磨装置では、光ディスクの表面層と接触する研磨材の面積が大きく、バフの大きさを研磨材より小さくしなければ、研磨材とバフの双方を、光ディスクの表面層に接触させることができなかった。このように、小さなバフを使用した場合、例えば、バフの劣化速度が速くなったり、また光ディスク表面に残存した研磨材の粒子等を、バフに効率よく吸収できなかった。このため、バフで表面仕上げを行う際に、バフの劣化や残存した研磨材の粒子等が、光ディスクの表面に疵をつける原因となり、光ディスクの表面仕上げ精度が低下し、鏡面状態にできないという問題もあった。
なお、自動研磨装置に、洗浄手段を設け、残存した研磨材の粒子等を洗い落とすことも考えられるが、この場合、自動研磨装置の装置構成が複雑になるという問題もある。

そして、光ディスクの上部に配置される研磨材に大型の研磨用モータを取付けているので、研磨用モータを含めた研磨材の重量が大きくなって精密な昇降機構を持たせることが困難で、仕上がり精度が劣るという問題があった。
更に、研磨効率を向上させるため、研磨材を複数取付けた自動研磨装置については、搬送性を考慮した重量制限から、高トルクモータが搭載できず、装置の自動化及び大量研磨の点で劣るという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、光ディスクの仕上げ精度を従来よりも向上させ、研磨装置の自動化、及び光ディスクの大量研磨を可能とする光ディスク研磨装置を提供することを目的にする。

前記目的に沿う本発明に係る光ディスク研磨装置は、水平状態に配置されて回転駆動され、上部に光ディスクを載せる光ディスクターンテーブルと、該光ディスクターンテーブルに対してそれぞれ偏心し、かつ異なる位置に配置された研磨材ターンテーブル及びバフターンテーブルとを有し、前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクのデータ記録部を覆う表面層の疵を、前記研磨材ターンテーブルに取付けられた研磨材によって除去し、該疵が除去された前記表面層を前記バフターンテーブルに取付けられたバフによって表面仕上げする光ディスク研磨装置において、
前記バフターンテーブルの外径を、前記研磨材ターンテーブルの外径より大きくした。

本発明に係る光ディスク研磨装置において、前記研磨材ターンテーブルは２台あって、粗削りと細削りの前記研磨材がそれぞれ取外し可能に取付けられ、前記バフターンテーブルは２台あって、粗仕上げと鏡面仕上げの前記バフがそれぞれ取外し可能に取付けられていることが好ましい。
本発明に係る光ディスク研磨装置において、前記鏡面仕上げの前記バフが取付けられる前記バフターンテーブルの直径が、前記粗仕上げの前記バフが取付けられる前記バフターンテーブルの直径より大きいことが好ましい。

本発明に係る光ディスク研磨装置において、下部ケースと、該下部ケースに蝶番を介して回動自在に連結された上部ケースを有し、
前記下部ケースには、前記光ディスクターンテーブルを回転駆動するメインモータが配置されると共に、該メインモータによって回転駆動される前記光ディスクターンテーブルが前記下部ケースの上部に突出配置され、
前記上部ケースには、前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルを、それぞれ前記光ディスクターンテーブルの回転方向とは反対方向に補助的に回転駆動する小型モータと、小型減速モータを備えて前記小型モータを前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルごとそれぞれ昇降する昇降手段とが収納され、更に前記小型モータの出力軸に連結された前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルが、前記上部ケースの下部に突出配置されていることが好ましい。

本発明に係る光ディスク研磨装置において、前記メインモータ又は前記小型モータの電流値によって、前記研磨材の研磨圧を測定し、前記昇降手段によって下降した前記研磨材が前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及び前記研磨材が前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知することが好ましい。
本発明に係る光ディスク研磨装置において、前記メインモータ又は前記小型モータの電流値によって、前記バフの研磨圧を測定し、前記昇降手段によって下降した前記バフが前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及び前記バフが前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知することが好ましい。

請求項１〜６記載の光ディスク研磨装置は、バフターンテーブルの外径を、研磨材ターンテーブルの外径よりも大きくするので、バフターンテーブルが光ディスクの研磨面と接触する面積を広くでき、例えば、光ディスク表面に残存した研磨材の粒子等を、バフに効率よく吸収できる。更に、使用によるバフの劣化速度を、バフターンテーブルの外径を研磨材ターンテーブルの外径以下とした場合よりも、遅くできる。
これにより、光ディスクの表面仕上げ精度を、従来よりも向上でき、光ディスク表面を鏡面状態にできる。
また、研磨材ターンテーブルに取付けられた研磨材（即ち、研磨砥石）によって光ディスクのデータ記録部を覆う表面層の疵を除去し、この疵が除去されたデータ記録部を覆う表面層をバフターンテーブルに取付けられた表面仕上げするバフによって磨くので、従来のように、研磨材をバフに取り換えることなく、光ディスクの表面仕上げを連続的に実施でき、作業性が良好である。

特に、請求項２記載の光ディスク研磨装置は、研磨材ターンテーブルが２台あって、粗削りと細削りの研磨材がそれぞれ取外し可能に取付けられ、バフターンテーブルが２台あって、粗仕上げと鏡面仕上げのバフが取外し可能にそれぞれ取付けられているので、例えば、光ディスクを覆う表面層についた疵の深さや大きさに応じて、各研磨材と各バフにより、表面層を順次研磨することにより、作業の自動化が可能となり、作業時間の短縮が図れる。
請求項３記載の光ディスク研磨装置は、鏡面仕上げのバフが取付けられるバフターンテーブルの直径を、粗仕上げのバフが取付けられるバフターンテーブルの直径より大きくするので、例えば、光ディスク表面に残存した研磨材の粒子等を、鏡面仕上げのバフに更に効率よく吸収でき、光ディスクの表面仕上げ精度を、更に向上できる。

請求項４記載の光ディスク研磨装置は、下部ケースと上部ケースを有し、この中に光ディスクターンテーブル、研磨材ターンテーブル、及びバフターンテーブルを収納しているので、装置構成をコンパクトにでき、光ディスク研磨装置の搬送性が良好になる。
また、研磨材ターンテーブル及びバフターンテーブルを回転駆動する動力源として小型モータを使用しているので、研磨材及びバフを回転駆動する機構及び昇降する機構を小型化できる。なお、光ディスクターンテーブルをメインモータで回転させているが、研磨材ターンテーブル及びバフターンテーブルも、補助的に小型モータで回転させているので、研磨材及びバフの偏摩耗や、研磨材及びバフが光ディスクに当接する場合の衝撃を緩和できる。

請求項５記載の光ディスク研磨装置は、小型モータの電流値によって研磨材の研磨圧を測定し、昇降手段によって下降した研磨材が光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及び研磨材が光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知するので、研磨作業の自動化が行える。
請求項６記載の光ディスク研磨装置は、メインモータ又は小型モータの電流値によって、バフの研磨圧を測定し、昇降手段によって下降したバフが光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及びバフが光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知するので、研磨作業の自動化が行える。
国内のメーカーでは、スプリング圧で研磨圧を調整する。しかし、スプリングでは、研磨圧の調整が難しいため、研磨時間で研磨量を調整している。
一方、本発明では、直流モータ（例えば、メインモータ）の電流値をみながら、研磨圧の調整を行っているため、研磨圧を最適にして、研磨時間の大幅な短縮が可能となり、消費電力も減少する。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る光ディスク研磨装置の斜視図、図２は同光ディスク研磨装置の一部省略正断面図、図３は同光ディスク研磨装置の平断面図、図４は同光ディスク研磨装置の光ディスクターンテーブルに載せた光ディスクに対する各研磨材ターンテーブルと各バフターンテーブルの位置関係を示す説明図、図５は同光ディスク研磨装置の電気回路ブロック図、図６は同光ディスク研磨装置の動作フロー図である。

図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る光ディスク研磨装置１０は、複数の蝶番１１で開閉可能に連結される下部ケース１２及び上部ケース（蓋）１３とを有し、下部ケース１２には、光ディスク１４を載せる光ディスクターンテーブル１５を有する光ディスク回転駆動機構１６が配置され、上部ケース１３には、光ディスクターンテーブル１５に載った光ディスク１４の表面層（透明部）の疵を除去する第１、第２の研磨機構１７、１８と、この疵が除去された光ディスク１４の表面仕上げを行う第３、第４の研磨機構１９、２０が、それぞれ設けられている。なお、２１は伸縮型のストッパー、２２、２３は対となるロック機構を示す。以下、これらについて詳しく説明する。

光ディスク回転駆動機構１６は、下部ケース１２に直接取付けられている１２〜１５０ｗ（好ましくは、下限を２５ｗ）のメインモータ２４と、メインモータ２４の出力軸２５に連結され、ボス２６を介して下部ケース１２の上部に突出配置されている光ディスクターンテーブル１５とを有する。なお、光ディスクターンテーブル１５が、下部ケース１２の上部に突出配置されているとは、下部ケース１２の天井面から、光ディスクターンテーブル１５が突出していることを意味する。

この水平状態となっている光ディスクターンテーブル１５の直径は、光ディスク１４の直径より２〜１０ｍｍの範囲で大きくなって、しかも、中心部には光ディスク１４の中心孔が嵌入するガイド２７を有する。このガイド２７には、ガイド２７に嵌着するディスク押さえ２８がねじ又は嵌め込みによって取付けられるようになっている。
メインモータ２４はインダクションモータからなって、光ディスクターンテーブル１５を、例えば、１０００〜３６００ｒｐｍの高速の回転速度で駆動させる。この光ディスクターンテーブル１５の上表面は、光ディスク１４の表面に疵を付け難く、しかも光ディスク１４が滑り難い合成樹脂又はゴム製のシート２９が貼着されている。

第１〜第４の研磨機構１７〜２０は、それぞれ実質的に同一構造となって、上部ケース１３に、支持部材３０及び別の支持部材（図示しない）を介して異なる位置に取付けられている。
この第１、第２の研磨機構１７、１８は、上部ケース１３の下部に突出配置され、それぞれ使用状態で、水平状態に配置された研磨材ターンテーブル３１、３２と、研磨材ターンテーブル３１、３２を回転駆動する２〜２４ｗの小型モータ３３、３４（直流モータが好ましい）と、小型モータ３３、３４をそれぞれの研磨材ターンテーブル３１、３２ごと昇降する昇降手段３５、３６を有している。なお、各研磨材ターンテーブル３１、３２は、上部ケース１３の下部に突出配置され、各研磨材ターンテーブル３１、３２と上部ケース１３との間に隙間が形成されて、上部ケース１３の下方に露出している。

また、第３、第４の研磨機構１９、２０についても同様であり、上部ケース１３の下部に突出配置され、それぞれ使用状態で、水平状態に配置されたバフターンテーブル３７、３８と、これを回転駆動する２〜２４ｗの小型モータ３９、４０（直流モータが好ましい）と、小型モータ３９、４０をそれぞれのバフターンテーブル３７、３８ごと昇降する昇降手段４１、４２を有している。なお、各バフターンテーブル３７、３８についても、各研磨材ターンテーブル３１、３２と同様、上部ケース１３の下部に突出配置され、バフターンテーブル３７、３８と上部ケース１３との間に隙間が形成されて、上部ケース１３の下方に露出している。
このように、本実施の形態に係る光ディスク研磨装置１０は、２台の研磨材ターンテーブル３１、３２と、２台のバフターンテーブル３７、３８を有している。

各研磨材ターンテーブル３１、３２と各バフターンテーブル３７、３８は、それぞれ平面的に見て光ディスクターンテーブル１５に対して偏心して異なる位置に配置されている。
この各研磨材ターンテーブル３１、３２の直径（外径）ｄ１、ｄ２と各バフターンテーブル３７、３８の直径（外径）ｄ３、ｄ４は、それぞれ光ディスクターンテーブル１５上に載った光ディスク１４のデータ記録部の半径方向全域４３を完全に覆う広さを有しており、光ディスク１４の直径（外径）よりも小さい。なお、データ記録部の領域は、図３において、番号４３で示される半径方向全域を、光ディスク１４の回転中心Ｐを中心として、周方向に形成される領域である。
特に、各バフターンテーブル３７、３８は、光ディスク１４のデータ記録部を覆う表面層の表面仕上げを行うものであるため、各バフターンテーブル３７、３８の直径ｄ３、ｄ４を、各研磨材ターンテーブル３１、３２の直径ｄ１、ｄ２の例えば、１．０倍を超え１．７倍以下（好ましくは、１．１倍以上１．５倍以下）にしている。

具体的には、各研磨材ターンテーブル３１、３２の直径ｄ１、ｄ２を、６０ｍｍ以上７０ｍｍ未満（ここでは、６６ｍｍ）とし、バフターンテーブル３７の直径ｄ３を、７０ｍｍ以上８０ｍｍ未満（ここでは、７４ｍｍ）とし、他のバフターンテーブル３８の直径ｄ４を、８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下（ここでは、９０ｍｍ）としている。
このように、各研磨材ターンテーブル３１、３２の直径ｄ１、ｄ２は同じであって、各研磨材ターンテーブル３１、３２には、それぞれこの直径ｄ１、ｄ２と同一の直径を有し、光ディスク１４のデータ記録部を覆う表面層の疵を除去する円板状の粗削りの研磨材４４と、円板状の細削りの研磨材４５が取付けられている。しかし、研磨精度の向上のため、粗削りの研磨材を取付ける研磨材ターンテーブルの直径よりも、細削りの研磨材を取付ける研磨材ターンテーブルの直径を大きくしてもよい。

また、各バフターンテーブル３７、３８のうち、円板状の粗仕上げのバフ４６が取付けられるバフターンテーブル３７（及びバフ４６）の直径ｄ３を、円板状の鏡面仕上げのバフ４７が取付けられるバフターンテーブル３８（及びバフ４７）の直径ｄ４より小さくしているが、直径ｄ４より直径ｄ３を大きくしてもよいし、同じにしてもよい。
なお、各研磨材ターンテーブル３１、３２と各バフターンテーブル３７、３８の研磨面（光ディスク１４と接触する面）側表面には、面状ファスナーのループテープ４８が設けられ、これに装着する研磨材４４、４５とバフ４６、４７の非研磨面側表面には、面状ファスナーのフックテープが設けられている。これにより、各研磨材ターンテーブル３１、３２への研磨材４４、４５の取付け及び取外しと、各バフターンテーブル３７、３８へのバフ４６、４７の取付け及び取外しを、ワンタッチで容易に行える。

この各研磨材ターンテーブル３１、３２に取付けられる研磨材４４、４５は、従来公知の研磨砥石であり、例えば、セラミックス粒子を焼固めたもの、また円盤状の台盤（ディスク）の研磨面（光ディスク１４と接触する面）側に、ダイヤモンド、セラミックス、又は金属の研磨粒子を付着させたものである。
また、各バフターンテーブル３７、３８に取り付られるバフ４６、４７は、従来公知の仕上げ用のディスクであり、例えば、ナイロン、絹繊維、又はウレタン等で構成され、この研磨面側に１〜０５μｍ程度のセラミックス等の粒子及び研磨液、又はコーティング材をつけて（含ませて）使用するものである。
なお、上記した研磨材４４、４５に使用する研磨粒子のサイズ、及びバフ４６、４７につける粒子のサイズは、研磨する光ディスク１４の疵の状態に応じて、適宜選択する。

次に、各研磨材ターンテーブル３１、３２と各バフターンテーブル３７、３８の配置位置について、図４を参照しながら説明する。
各研磨材ターンテーブル３１、３２と各バフターンテーブル３７、３８は、同時に、光ディスク１４のデータ記録部の半径方向全域４３を完全に覆うことができるように配置されている。具体的には、光ディスク１４の回転中心Ｐを通って、光ディスク研磨装置１０を奥側と手前側に分ける仮想線Ｌを基準として、以下のように配置している。
研磨材ターンテーブル３１の回転中心ｐ１及び回転中心Ｐを通る線Ｌ１と、研磨材ターンテーブル３２の回転中心ｐ２及び回転中心Ｐを通る線Ｌ２とのなす角θ１を、例えば、８０度以上９０度未満（ここでは、８７度）にしている。なお、線Ｌ１と仮想線Ｌ（光ディスク研磨装置１０の奥側）のなす角θ２は、例えば、３５度以上４５度以下（ここでは、４１度）にしている。

また、バフターンテーブル３７の回転中心ｐ３及び回転中心Ｐを通る線Ｌ３と、バフターンテーブル３８の回転中心ｐ４及び回転中心Ｐを通る線Ｌ４とのなす角θ３を、例えば、９０度を超え１００度未満（ここでは、９４度）にしている。なお、線Ｌ３と仮想線Ｌのなす角θ４は、例えば、３０度以上４０度以下（ここでは、３６度）にしている。
そして、各研磨材ターンテーブル３１、３２の回転中心ｐ１、ｐ２と、バフターンテーブル３７の回転中心ｐ３は、光ディスク１４の外周円内に配置されている。
一方、鏡面仕上げを行うバフターンテーブル３８の回転中心ｐ４は、光ディスク１４の外周円よりも外側に配置されている。このため、バフターンテーブル３８の半径が、光ディスク１４のデータ記録部の半径方向長さより大きく、光ディスク１４の半径より小さくなっているので、バフ４７を水平方向に動かすことなく、光ディスク１４の必要な仕上げ領域の全部をカバーできる。

続いて、各研磨材ターンテーブル３１、３２の第１、第２の研磨機構１７、１８と、各バフターンテーブル３７、３８の第３、第４の研磨機構１９、２０について説明するが、第１〜第４の研磨機構１７〜２０は、それぞれ実質的に同一構造であるため、以下、第２の研磨機構１８についてのみ説明する。
研磨材ターンテーブル３２の中央のボス４９が、小型モータ３４の出力軸５０に固着されている。この小型モータ３４を上下させる昇降手段３６は、小型モータ３４の側部に設けられている取付け座５１と、この取付け座５１に設けられている垂直ガイド孔５２、５３を貫通して、上部ケース１３に固定されているガイドロッド５４、５５と、取付け座５１に固着されているラック５６と、このラック５６に噛合するピニオン５７と、このピニオン５７がカップリング５８を介して出力軸に取付けられ、上部ケース１３に支持部材を介して取付けられた小型減速モータ５９とを有している。

なお、各小型モータ３３、３４、３９、４０は、メインモータ２４の出力の１／１０以下で１／４５以上（更に好ましくは、１／２０以下で１／３５以上）の出力を有する高速回転の直流モータ（例えば、１０００〜８０００ｒｐｍ）を使用するのが好ましい。
また、小型減速モータ５９は、回転数を正確に制御できる２〜１２ｗ程度のパルスモータ又は直流サーボモータと、減速機構とを組み合わせたものからなって、出力軸の回転を５〜３０ｒｐｍ程度とするのが好ましい。
上記した各小型モータ３３、３４、３９、４０は、前記した出力の範囲内で同一の出力を有するものを使用しているが、異なる出力を有するものを使用してもよい。また、小型減速モータ５９についても、第１〜第４の研磨機構１７〜２０で同一のものを使用しているが、異なるものを使用してもよい。

光ディスク研磨装置１０は、以上のような構成となっているので、上部ケース１３を開けた状態で、下部ケース１２に配置された光ディスクターンテーブル１５上に光ディスク１４を載せ、各研磨材ターンテーブル３１、３２に適当な研磨材４４、４５を取付け、各バフターンテーブル３７、３８に取付けたバフ４６、４７に適当な研磨粒子又はコーティング材を含ませて、上部ケース１３を閉じる。
この状態で研磨を開始すると、例えば、全自動運転の場合には、第１の研磨機構１７によって粗削りをし、第２の研磨機構１８によって細削りをして、光ディスク１４のデータ記録部を覆う表面層の疵を除去できる。そして、疵が除去された光ディスク１４の表面層を、第３の研磨機構１９によって粗仕上げし、更に第４の研磨機構２０によって鏡面仕上げをして、光ディスク１４の表面層の表面仕上げを行うことになる。
この一連の研磨処理について、図５、図６を参照しながら詳細に説明する。

上部ケース１３又は下部ケース１２には、この光ディスク研磨装置１０の制御部６０が収納されている。なお、図５には、制御部６０のハードの主要構成を示す。
図５に示すように、光ディスク研磨装置１０には、メインモータ２４、各小型モータ３３、３４、３９、４０、各小型減速モータ５９、上部ケース１３の閉検知センサ６１、電源スイッチ６２、作動ランプ６３を有し、これらが制御部６０に電気的に接続されている。

制御部６０内にはメインモータ２４と各小型モータ３３、３４、３９、４０の電流値をそれぞれ検知する電流センサ６４、この電流センサ６４で検知した信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換回路６５、コンピュータの中核をなすＣＰＵ６６、ＲＡＭ６７、ＲＯＭ６８が設けられ、インターフェイス６９を介して前記した機器及びＡ／Ｄ変換回路６５に接続されている。
図１に示すように、下部ケース１２の正面には前記した電源スイッチ６２の他に緊急停止スイッチ７０、Ａスイッチ７１、Ｂスイッチ７２、Ｃスイッチ７３、Ｄスイッチ７４、自動研磨／手動研磨切り換えスイッチ７５とを有している。

この光ディスク研磨装置１０を半自動運転モード又は全自動運転モードによって作動させると、前記したコンピュータのＲＯＭ６８に記載された内容に従って全体の処理が行われるので、これを図６を参照しながら説明する。この光ディスク研磨装置１０には前述のように、第１〜第４の研磨機構１７〜２０が設けられ、これらを単独で使用する場合（モード１〜４）と、これらを連続的に使用する場合（モード５）とがあるが、基本的な動作は同一であるので、モード１についてのみ説明し、モード２〜４、５については相違点のみを説明する。なお、各モード１〜４は、自動研磨／手動研磨切り換えスイッチ７５を手動側に入れて、Ａスイッチ７１を作動させた場合にはモード１に、Ｂスイッチ７２を作動させた場合にはモード２（以下、Ｃスイッチ７３、Ｄスイッチ７４についても同様）となる。そして、自動研磨／手動研磨切り換えスイッチ７５を自動側に入れてＡスイッチ７１を作動させた場合にモード５となる。

まず、電源スイッチ６２が投入されていることを条件（作動ランプ６３は点灯する）とし、研磨材ターンテーブル３１、３２とバフターンテーブル３７、３８（運転する方だけでもよい）に、適切な（即ち、研磨材や研磨液が塗布された）研磨材４４、４５又はバフ４６、４７が装着されているとして、上部ケース１３が閉じていることを閉検知センサ６１で確認する（ステップＳ１）。

次に、研磨手順がモード１であること及び普通研磨であることを確認した（ステップＳ２）後、Ａスイッチ７１、Ｂスイッチ７２、Ｃスイッチ７３、及びＤスイッチ７４のいずれか１を作動させることによって投入される研磨開始スイッチ（自己保持型のスイッチとする）が入っていることを確認し（ステップＳ３）、メインモータ２４の電源を入れて回転駆動させ、昇降手段３５を構成する小型減速モータ５９を回転させ、研磨材ターンテーブル３１を研磨材４４と共に下降させる（ステップＳ４）。そして、研磨材４４の表面が光ディスク１４の表面に接触する直前に、小型モータ３３をオンにする（ステップＳ５）。研磨材４４が光ディスクターンテーブル１５に搭載されている光ディスク１４に当接すると、小型モータ３３の負荷電流Ｄ１が増えるので、これを電流センサ６４で計測し、所定電流値ａを超えたことを確認して、研磨材４４が光ディスク１４の表面に接したことを確認する（ステップＳ６）。

なお、研磨材４４が光ディスク１４の表面に接したことは、メインモータ２４の負荷電流により検知してもよい。このときは、メインモータ２４の負荷電流が増えたことを確認して、小型モータ３３をオンにする。研磨材ターンテーブル３１にはブレーキ機構が設けられておらず、小型モータ３３をオフにしている場合には、自由回転可能であるため、研磨材ターンテーブル３１を下げて、研磨材４４が光ディスク１４に当接すると、光ディスク１４の回転方向とは反対方向に回転する。
また、小型モータ３３をオンにすると、光ディスク１４の回転方向とは反対方向に回転する。この状態では、研磨材４４は更に徐々に下降しているので、小型モータ３３の負荷は増加して、研磨トルク及び押圧力（研磨圧）に対応する負荷電流Ｄ１が電流値ｂ（ａ＜ｂ）を超えたことを確認して（ステップＳ７）、研磨材４４の下降を小型減速モータ５９を停止させることによって停止する。そして、研磨時間を計測するためのタイマーのカウントを始める（ステップＳ８）。
なお、研磨材４４（研磨材４５、バフ４６、４７も同様）を小型モータ３３（３４、３９、４０）で回転させる理由は、研磨材４４の種類及び使用する研磨液の種類によっては回転自由状態の研磨材４４が、光ディスク１４に当接しても滑って回転しない場合があるからである。小型モータ３３は研磨材４４の回転を補助するのみで十分であるので、メインモータ２４に比較して小出力の小型モータを使用している。なお、光ディスク１４を研磨する動力はメインモータ２４によって発生する。

研磨時間のタイマーがカウントアップする（ステップＳ９）と、小型減速モータ５９が逆転し、研磨材４４が上昇し、少し遅れてメインモータ２４、小型モータ３３（３４、３９、４０）が停止する（ステップＳ１０）。
そして、昇降手段３５の上限は、タイマーをカウントアップすることによって行い、小型減速モータ５９が所定の時間回転したことによってその距離を測定し停止する。なお、小型減速モータを駆動するモータをパルスモータとして回転数をカウントすれば、更に停止精度が向上する（ステップＳ１１）。

第２〜第４の研磨機構１８〜２０を、それぞれ単独で作動させる場合（モード２〜４）も、第１の研磨機構１７の動作と同一となる。
また、第１〜第４の研磨機構１７〜２０を連続的に動作させる場合（モード５）には、まず、第１の研磨機構１７が作動しステップＳ１１まで完了した後に、第２〜第４の研磨機構１８が順次作動することになる。
このように、第１〜第４の研磨機構１７〜２０を備えることによって、例えば、粗削りの研磨材（例えば、♯２５００〜３５００）と、これより細かい細削りの研磨材（例えば、♯１３００〜２０００）を使用し、次に研磨粒子（例えば、♯１２０程度）を含ませた粗仕上げのバフと、これより細かい研磨粒子（例えば、♯３００程度）を含ませた鏡面仕上げのバフを用いることにより、光ディスク１４の研磨時間を促進できる。

なお、上部ケース１３を閉じた場合には、下部ケース１２の周囲に設けられた幅広縁部７７が、上部ケース１３の周囲に設けられた幅広縁部７８に当接して、上部ケース１３と下部ケース１２が正確に位置決めできる構造となっている。
この下部ケース１２の幅広縁部７７の内側には、光ディスク１４からの切削粉が周囲に飛散するのを防止する樹脂製（硬質樹脂が好ましい）の堰部７９が設けられている。この堰部７９は上部ケース１３を閉じた場合、上部ケース１３の幅広縁部７８の内側に嵌入するようになっている（図１参照）。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の光ディスク研磨装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、自動運転の場合について説明したが、個別にメインモータ、小型モータ、及び小型減速モータを、一定の条件の下に、手動で作動させることは当然可能であり、これらの操作スイッチを設けることも自由である。

そして、前記実施の形態においては、２台の研磨材ターンテーブルと、２台のバフターンテーブルを有している光ディスク研磨装置について説明したが、研磨材ターンテーブルは１台でもよく、またバフターンテーブルも１台でもよい。

本発明の一実施の形態に係る光ディスク研磨装置の斜視図である。 同光ディスク研磨装置の一部省略正断面図である。 同光ディスク研磨装置の平断面図である。 同光ディスク研磨装置の光ディスクターンテーブルに載せた光ディスクに対する各研磨材ターンテーブルと各バフターンテーブルの位置関係を示す説明図である。 同光ディスク研磨装置の電気回路ブロック図である。 同光ディスク研磨装置の動作フロー図である。

符号の説明

１０：光ディスク研磨装置、１１：蝶番、１２：下部ケース、１３：上部ケース、１４：光ディスク、１５：光ディスクターンテーブル、１６：光ディスク回転駆動機構、１７：第１の研磨機構、１８：第２の研磨機構、１９：第３の研磨機構、２０：第４の研磨機構、２１：伸縮型のストッパー、２２、２３：ロック機構、２４：メインモータ、２５：出力軸、２６：ボス、２７：ガイド、２８：ディスク押さえ、２９：シート、３０：支持部材、３１、３２：研磨材ターンテーブル、３３、３４：小型モータ、３５、３６：昇降手段、３７、３８：バフターンテーブル、３９、４０：小型モータ、４１、４２：昇降手段、４３：半径方向全域、４４、４５：研磨材、４６、４７：バフ、４８：ループテープ、４９：ボス、５０：出力軸、５１：取付け座、５２、５３：垂直ガイド孔、５４、５５：ガイドロッド、５６：ラック、５７：ピニオン、５８：カップリング、５９：小型減速モータ、６０：制御部、６１：閉検知センサ、６２：電源スイッチ、６３：作動ランプ、６４：電流センサ、６５：Ａ／Ｄ変換回路、６６：ＣＰＵ、６７：ＲＡＭ、６８：ＲＯＭ、６９：インターフェイス、７０：緊急停止スイッチ、７１：Ａスイッチ、７２：Ｂスイッチ、７３：Ｃスイッチ、７４：Ｄスイッチ、７５：自動研磨／手動研磨切り換えスイッチ、７７：幅広縁部、７８：幅広縁部、７９：堰部

Claims (6)

1. 水平状態に配置されて回転駆動され、上部に光ディスクを載せる光ディスクターンテーブルと、該光ディスクターンテーブルに対してそれぞれ偏心し、かつ異なる位置に配置された研磨材ターンテーブル及びバフターンテーブルとを有し、前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクのデータ記録部を覆う表面層の疵を、前記研磨材ターンテーブルに取付けられた研磨材によって除去し、該疵が除去された前記表面層を前記バフターンテーブルに取付けられたバフによって表面仕上げする光ディスク研磨装置において、
   前記バフターンテーブルの外径を、前記研磨材ターンテーブルの外径より大きくしたことを特徴とする光ディスク研磨装置。
2. 請求項１記載の光ディスク研磨装置において、前記研磨材ターンテーブルは２台あって、粗削りと細削りの前記研磨材がそれぞれ取外し可能に取付けられ、前記バフターンテーブルは２台あって、粗仕上げと鏡面仕上げの前記バフがそれぞれ取外し可能に取付けられていることを特徴とする光ディスク研磨装置。
3. 請求項２記載の光ディスク研磨装置において、前記鏡面仕上げの前記バフが取付けられる前記バフターンテーブルの直径が、前記粗仕上げの前記バフが取付けられる前記バフターンテーブルの直径より大きいことを特徴とする光ディスク研磨装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ディスク研磨装置において、下部ケースと、該下部ケースに蝶番を介して回動自在に連結された上部ケースを有し、
   前記下部ケースには、前記光ディスクターンテーブルを回転駆動するメインモータが配置されると共に、該メインモータによって回転駆動される前記光ディスクターンテーブルが前記下部ケースの上部に突出配置され、
   前記上部ケースには、前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルを、それぞれ前記光ディスクターンテーブルの回転方向とは反対方向に補助的に回転駆動する小型モータと、小型減速モータを備えて前記小型モータを前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルごとそれぞれ昇降する昇降手段とが収納され、更に前記小型モータの出力軸に連結された前記研磨材ターンテーブル及び前記バフターンテーブルが、前記上部ケースの下部に突出配置されていることを特徴とする光ディスク研磨装置。
5. 請求項４記載の光ディスク研磨装置において、前記メインモータ又は前記小型モータの電流値によって、前記研磨材の研磨圧を測定し、前記昇降手段によって下降した前記研磨材が前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及び前記研磨材が前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知することを特徴とする光ディスク研磨装置。
6. 請求項４及び５のいずれか１項に記載の光ディスク研磨装置において、前記メインモータ又は前記小型モータの電流値によって、前記バフの研磨圧を測定し、前記昇降手段によって下降した前記バフが前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクに当接したこと、及び前記バフが前記光ディスクターンテーブルに載った光ディスクを研磨していることを検知することを特徴とする光ディスク研磨装置。

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