JP5657019B2 - 光ディスク取り出し装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクの製造において、積載された光ディスクを一枚ずつ取り出すための装置及び方法に関する。

光ディスクが積載されると、相互の密着によって相互の表面間が無気圧状態となり、その結果、相互に付着しやすい。このような付着を防ぐために、光ディスクの内周部分には突起部が設けられている。しかし、積載された複数枚の光ディスクにおいては、光ディスクの僅かな反りによって中周部分や外周部分で相互の密着及び付着が生じてしまう。

光ディスクの製造において、積載された光ディスクを一枚ずつ取り出す工程が不可欠である。そこで、相互の密着が生じやすい積載された複数枚の光ディスクから、確実に且つ効率的に一枚ずつ取り出すための装置が開発されている。

特許文献１には、上述のような、積載された光ディスクを一枚ずつ取り出すための装置が開示されている。同装置では高さの固定されたワーク積載テーブルに積載されているワーク（ディスク）が順次一枚ずつ取り出される。特に同装置においては、最上位のワークと次のワークの間にエアブローノズルからのエアーが常時吹き付けられ、これにより最上位のワークと次のワークとの分離が行われる。

また、特許文献２に開示される装置は、積載されたコンパクトディスクのうちの最上位のものに対して、３個の吸着パッドを持つディスク吸着ユニットで吸着を行なうように構成されている。このとき、３個の吸着パッドのうち、２個の吸着パッドのアーム部が他の１個の吸着パッドのアーム部よりも長くされており、このことにより同装置は、一番上のディスクのみを他のディスクと区別して取り出すようにしている。また、特許文献２には、静電気防止用の除電エアー用ノズルにより、ディスクに帯電している静電気を除去し、このことにより一番上のディスクのみを取り出す装置や、コンパクトディスクの端面にベルトを接触させて一番上のディスクのみを取り出す装置も開示されている。

実開平５−０４２２４５号公報 実開平６−０８２０５５号公報

光ディスクの表面は非常に滑らかな鏡面状である。そうすると、複数枚の光ディスクが積載された場合、鏡面状である光ディスク表面の間は、特に、光ディスクの中周部分や外周部分にて、真空状態になりやすい。加えて、光ディスク表面の間で僅かながら静電気が発生することもある。このような真空状態が生じたときや静電気が生じたときには、複数の光ディスクの間の付着する力が、真空状態や静電気の状態に応じて相応に大きくなることがある。そうすると、従来の光ディスクの製造における、積載された光ディスクを一枚ずつ取り出すための装置では、複数の光ディスクの付着の状態によっては、積載された複数枚の光ディスクから確実に一枚ずつ取り出す、という機能が実現されないことがあった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、積載された複数枚の光ディスクから確実に一枚ずつ取り出すことを可能にする、光ディスク取り出し装置及び光ディスク取り出し方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク取り出し装置は、
内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す光ディスク取り出し装置であって、
複数の光ディスクを積載するベースと、
積層された複数の光ディスクの内の最上位の光ディスクを引き上げる引き上げ手段と、
内孔を有しており前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材の、前記内孔の内側壁に力を作用することが可能な分離部材と、
前記分離部材を上下方向に移動させる分離部材昇降手段と
を備え、
前記引き上げ手段は、前記最上位の光ディスクを上方に持ち上げ、
前記分離部材昇降手段は、前記分離部材を、前記引き上げ手段により持ち上げられた前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方へ通過させ、前記分離部材により、前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁に力を作用させることにより、前記板状部材を分離するものであり、
更に、
前記分離部材は、弾性材料またはバネ部材で形成され、その径は前記板状部材の内孔の径よりも大きいものであり、
前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁の上部に、前記分離部材の外縁部により摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離する。

また、本発明に係る方法は、
内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す方法であって、
積載された複数の光ディスクのうち、最上位の光ディスクを上方に持ち上げるステップと、
上方に持ち上げられた前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方に分離部材を通過させ、これにより、前記最上位の光ディスクの直下に付着する、内孔を有し前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材の、前記内孔の内側壁に前記分離部材により力を作用させることにより、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離するステップと
を含み、
前記分離部材は、弾性材料またはバネ部材で形成され、その径は前記板状部材の内孔の径よりも大きいものであり、
前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁の上部に、前記分離部材の外縁部により摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離する。

本発明によれば、分離部材が、持ち上げられた最上位の光ディスクの直下に付着する光ディスクの内周孔の内側壁に力を作用することでこれらの光ディスクを分離するため、光ディスクの製造において、積載された光ディスクを確実に一枚ずつ取り出すための装置及び方法を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置の概略の構成図 本発明の実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置の全体動作を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置が２枚の光ディスクを持ち上げた動作を示す図 光ディスクが持ち上げられて固定された状況において、ゴム状弾性体が、１番目の光ディスクの内周孔を通過している様子を示す図 １番目の光ディスクの内周孔を通過したゴム状弾性体の外縁部が、２番目の光ディスクの内周孔内側壁の上部に到った際の、ゴム状弾性体、１番目の光ディスク及び２番目の光ディスクの様子を示す図 ２番目の光ディスクが、１番目の光ディスクから完全に分離して落下する様子を示す図 ２番目の光ディスクが落下した後、ゴム状弾性体が、１番目の光ディスクの内周孔を上方に通過する様子を示す図 金属を材料とする３枚の板バネで形成される弾性体を示す図 光ディスク取り出し装置にて積載される複数の光ディスクにて、個々の光ディスクの間にスペーサが挟まれている例を示す図 本発明の実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置の、第２の持ち上げ機構が、２枚の光ディスクを持ち上げた様子を示す図 チャック爪を閉じた状態のクランプチャックの底面図（図１１（１））と、チャック爪を開いた状態クランプチャックの底面図（図１１（２）） 本発明の実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置において、可動軸先端に設けられるクランプチャックが、２枚の光ディスクの内周孔を下方に動き、２番目の光ディスクの内周孔に達したときの様子を示す図 本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置の一つの構成を示す図 本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置の別の構成を示す図 本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置の更に別の構成を示す図

以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。

１．実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置１００の概略の構成図である。本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、光ディスクの内周孔を上下動する分離部材によって、吸着パッドで持ち上げられた２枚（以上）の光ディスクのうち、最上位の光ディスクの直下に付着している光ディスクの内周孔の内側壁に力を作用することにより、最上位の光ディスクの直下に付着している光ディスクを落下させる。このことにより、積載された光ディスクのうち最上位のもののみを確実に取り出すことを実現する。

１．１．光ディスク取り出し装置の構成
図１に示す本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、概略、ベース部１０１、第１の持上げ機構１０２、持上げアーム１０３、スタックポールベース１０４、スタックポール軸１０６、持上げリング１０７、レベル検出センサ投光部及び受光部１０８ａ、１０８ｂ、吸着フレーム１０９、第２の持上げ機構１１０、吸着パッド１１１、ゴム状弾性体１１２、並びに、第３の持上げ機構１１３を含む。

光ディスク取り出し装置１００のベース部１０１には、モータ等により持上げアーム１０３を上下動させる、第１の持上げ機構１０２が取り付けられている。更に、ベース部１０１上に固定して設定されるスタックポールベース１０４には、スタックポール軸１０６が取り付けられ、両者は一体化されている。

持上げリング１０７の中心には孔が開けられており、この孔にはスタックポール軸１０６が通される。持上げリング１０７の上部には、内周孔にスタックポール軸１０６を通された複数枚の光ディスク１０５が積載される。従って、第１の持上げ機構１０２が上下動して持上げアーム１０３及び持上げリング１０７が上下動することにより、積載された光ディスク１０５が上下動することになる。

なお、スタックポール軸１０６を通されて積載される光ディスクは、完成品の光ディスクに限定されるものではない。例えば、レーベル印刷工程前や裏面スパッタ工程前などの、未完性の光ディスクに対しても、本発明に係る光ディスク取り出し装置１００を利用することができる。

レベル検出センサ投光部１０８ａとレベル検出センサ受光部１０８ｂは、積載された光ディスク１０５の最上位のものが、第１の持上げ機構１０２、持上げアーム１０３及び持上げリング１０７の動作により、光ディスク取り出しの高さに到達したことを検出する。ここで、レベル検出センサ投光部１０８ａ及びレベル検出センサ受光部１０８ｂは、透過型ビームセンサを使用している。光ディスク１０５の最上位のものが取り出しの高さに到達していないときには、光ビームがレベル検出センサ投光部１０８ａから発せられる光ビームがレベル検出センサ受光部１０８ｂに到達し、レベル検出センサ受光部１０８ｂはその光ビームを受光する。光ディスク１０５の最上位のものが取り出しの高さに達したときには、その最上位の光ディスク１０５が光ビームを遮光するため、レベル検出センサ受光部１０８ｂは光ビームを受光しない。このようにして、レベル検出センサ受光部１０８ｂによる光ビームの受光の有無により、積載された光ディスク１０５の最上位のものの高さが検出される。

このように、第１の持上げ機構１０２、持上げアーム１０３及び持上げリング１０７は、持上げリング１０７の上部に積載された光ディスク１０５を、最上位のものがレベル検出センサ投光部１０８ａ及びレベル検出センサ受光部１０８ｂによる検出位置に達するまで、持ち上げる。

吸着フレーム１０９は、モータやエアシリンダ等により上下動作可能な第２の持上げ機構１１０に取り付けられている。この吸着フレーム１０９の下部には、軸部１１１ｂ及びパッド部１１１ａからなる吸着パッド１１１が、複数取り付けられている。また、吸着フレーム１０９の上部には、可動軸１１２ｂを介して分離部材（即ち、ゴム状弾性体１１２）を上下動する第３の持上げ機構１１３が取り付けられている。

吸着パッド１１１のパッド部１１１ａは、積載された光ディスク１０５の最上位のものを取り出すために、当該光ディスクの上側表面に真空吸着するものであり、シリコンゴム等で形成されている。吸着パッド１１１は、所定の円周上に、該円周を等分割するようにして、通常３乃至４個設けられる。更に、それら吸着パッド１１１は、光ディスクの信号面よりも内側の内周孔近くにて、パッド部１１１ａが光ディスク１１１上側表面に吸着するように設けられる。本実施の形態では、吸着パッド１１１を３個設けており、パッド部１１１ａとして、直径６ｍｍの円盤状のものを用いている。

吸着パッド１１１は、光ディスクを引き上げるために、真空吸着により光ディスクの上側表面に一時的に固着する。なお、他の作用（例えば、静電気など）により光ディスクの上側表面に一時的に固着できるのであれば、そのような引き上げ手段が吸着パッド１１１の代わりに用いられてもよい。

本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００の吸着パッド１１１（パッド部１１１ａ）は、吸着真空度が−９３．３ｋＰａ（−７００ｍｍＨｇ）であるとき、１個当たり２．６４５Ｎ（０．２６９ｋｇｆ）の吸着力を生じ、３個では７．９３５Ｎ（０．８０７ｋｇｆ）の吸着力を生じるものとしている。

なお、吸着パッド１１１を必ずしも複数設ける必要はなく、吸着パッドとして１個のリング状のパッドのみを設けてもよい。

分離部材であるゴム状弾性体１１２は円盤形状を有し、光ディスク１０５の内周孔の直径より０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度大きい直径を有する。本実施の形態においてはゴム状弾性体１１２として、シリコンゴムで形成された吸着パッドを用いており、その直径を光ディスクの内周孔の直径より０．２ｍｍ大きいものとし、その硬度をＡ６０としている。ゴム状弾性体１１２は可動軸１１２ｂと一体化されており、ゴム状弾性体１１２及び可動軸１１２ｂは、吸着フレーム１０９上部に取り付けられた第３の持上げ機構１１３によって上下動する。

１．２．光ディスク取り出し装置の全体動作
図２は、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００の全体動作を説明するための図である。本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００において、まず、第２の持上げ機構１１０が吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１を下降させて、吸着パッド１１１のパッド部１１１ａを、積載された光ディスク１０５の最上位のものの表面に吸着させる（図２（１））。

次に、第２の持上げ機構１１０は、吸着フレーム１０９を持ち上げる。ここで、吸着パッド１１１のパッド部１１１ａは最上位の光ディスクに吸着しているので、第２の持上げ機構１１０は、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１と共に、最上位の光ディスクを持ち上げる。このとき、最上位の光ディスク表面と２番目の光ディスク表面の間が略真空状態となっていることや、最上位の光ディスク表面と２番目の光ディスク表面の間で静電気が発生していることにより、最上位の光ディスクの直下に２番目の光ディスクが密着して付いてくることがある。図２（２）は、その際の様子を示している。２番目から３番目以降の光ディスクにおける表面の真空状態や静電気発生状態によっては、最上位の光ディスクの直下に複数枚の光ディスクが密着して付いてくることもある。

次に、図２（２）に示すような、第２の持上げ機構１１０が複数枚の光ディスクを持ち上げた状況において、第３の持上げ機構１１３が、可動軸１１２ｂ及びゴム状弾性体１１２を、持ち上げられた光ディスクの内周孔内に下降させる。この下降時に、ゴム弾性体１１２の円盤形状の中心が、持ち上げられた光ディスクの内周孔の中心をなぞるように、第３の持上げ機構１１３、可動軸１１２ｂ及びゴム状弾性体１１２が配置されている。

この際、最上位の光ディスクは、吸着パッド１１１のパッド部１１１ａにより吸着固定されているので、直径が光ディスクの内周孔より僅かに大きいゴム状弾性体１１２が、その内周孔を通過して下降しても、ゴム状弾性体１１２が内周孔内側壁に作用させる摩擦力によって落下させてしまうことは無い。しかし、２番目の光ディスクは、最上位の光ディスクとの間で働く真空吸着による力と静電気による力によってのみ、最上位の光ディスクに対して固定されているに過ぎない。従って、最上位の光ディスクの内周孔を通過したゴム状弾性体１１２の外縁部が、２番目の光ディスクの内周孔内側壁の上部に到ると、ゴム状弾性体１１２の外縁部が２番目の光ディスクの内周孔の内側壁の上部に作用させる摩擦力によって、２番目の光ディスクを確実に落下させる。図２（３）は、最上位の光ディスクの内周孔を通過した分離部材であるゴム状弾性体１１２が、２番目の光ディスクを落下させた際の様子を示す図である。

次に、第３の持上げ機構１１３は、２番目の光ディスクを落下させたゴム状弾性体１１２及び可動軸１１２ｂを、吸着パッド１１１のパッド部１１１ａにより吸着固定されている最上位の光ディスクの内周孔を通過させて、元の位置にまで上昇させる。図２（４）は、ゴム状弾性体１１２が、最上位の光ディスクの内周孔を下から上へ通過して、元の位置にまで戻された際の様子を示す図である。この時点において、光ディスク取り出し装置１００が、積載された光ディスクから一枚のみを取り出す動作が完了する。

１．３．光ディスク取り出し装置の取り出し動作の詳細
図３乃至図７を用いて、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００による光ディスク取り出しの際の詳細な動作を説明する。

図３は、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００が、２枚の光ディスク１０５を持ち上げた動作を示す図である。吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が、積載された光ディスク１０５の最上位のものを、真空吸着して持ち上げた際の様子を示している。このとき、最上位の光ディスク１０５の直下に、２番目の光ディスクが密着して付いてきている。

図４及び図５は、ゴム状弾性体１１２が、光ディスク３０１、３０３の内周孔３０２を下方に通過する際の動作を示す図である。図４は、光ディスク３０１、３０３が持ち上げられて固定された状況において、ゴム状弾性体１１２が、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過している様子を示している。ゴム状弾性体１１２は、光ディスク３０１、３０３の内周孔３０２の直径より僅かに大きい直径を有するので、図４に示すように、その外縁部が上方に曲がるように変形しつつ、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過する。

ゴム状弾性体１１２の直径及び硬度を適切な値に設定することにより、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過する際の摩擦力が、吸着パッド１１１から１番目の光ディスク３０１を引き剥がして落下させないものとなる。前述のように、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００のゴム状弾性体１１２では、その直径を光ディスクの内周孔の直径より０．２ｍｍ大きいものとし、その硬度をＡ６０としているが、このとき、前記摩擦力は約１〜２Ｎとなる。ゴム状弾性体１１２の直径及び硬度を様々変化させることにより、前記摩擦力を変化させることができる。

図５は、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過したゴム状弾性体１１２の外縁部が、２番目の光ディスク３０３の内周孔の内側壁の上部に到った際の、ゴム状弾性体１１２、１番目の光ディスク３０１及び２番目の光ディスク３０３の様子を示している。このとき、分離部材であるゴム状弾性体１１２の外縁部が、２番目の光ディスク３０３の内周孔の内側壁の上部に作用させる摩擦力により、２番目の光ディスク３０３の内周付近の部分は下方に僅かに変形する。これにより、１番目の光ディスク３０１と２番目の光ディスク３０３との間に僅かな隙間が形成される。この僅かな隙間の形成により２番目の光ディスク３０３が１番目の光ディスク３０１から分離する。

図６は、２番目の光ディスク３０３が、１番目の光ディスク３０１から完全に分離して落下する様子を示している。

図７は、２番目の光ディスク３０３が落下した後、ゴム状弾性体１１２が、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を上方に通過する様子を示している。図７に示すように、ゴム弾性体１１２の外縁部が下方に曲がるように変形しつつ、１番目の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過する。ゴム状弾性体１１２が、１番目の光ディスク３０１の内周孔を下から上へ通過して、元の位置にまで戻れば光ディスク取り出し装置１００が、積載された光ディスクから一枚のみを取り出す動作が完了する。

１．４．その他の弾性体
本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００では、持ち上げられた複数の光ディスクのうち２番目以下の光ディスクを落下させるためのゴム状弾性体（即ち、分離部材）として、シリコンゴムで形成された円盤形状の吸着パッドを用いている。ゴム状弾性体の形状は、円盤形状に限定されるものではない。例えば、正多角形やクローバ形状など、その外縁部に適切な弾性があり且つ光ディスクの内周孔の内側壁に適切な摩擦力を加え得る形状であればよい。

また、分離部材の材料もゴム類に限定されるものではない。例えば、２番目以下の光ディスクを落下させるための弾性体として、バネ鋼等の金属バネ部材や、ポリアセタール等のプラスチックバネ部材を用いることができる。図８は、そのような弾性体の例の一つであり、金属又はプラスチックを材料とする３枚の板バネで形成される弾性体１１２ｃを示している。図８に示すように、弾性体１１２ｃを形成する板バネの先端部分が巻かれていることにより、弾性体１１２ｃは、吸着パッド１１１により吸着固定された最上位の光ディスク３０１の内周孔３０２を、その内側壁に摩擦力を加えつつも、上下動することができる。また、弾性体１１２ｃを形成する板バネの外周部分が、２番目の光ディスク３０３の内周孔３０２の内側壁の上部に作用させる摩擦力により、２番目の光ディスク３０３を１番目の光ディスク３０１から分離させることができる。

１．５．光ディスクの積載の別の形態
上述の図１から図７に示す例では、複数の光ディスク１０５が、それらの内周孔にスタックポール軸１０６を通すことにより、積載されている。光ディスク取り出し装置にて積載される複数の光ディスクにおいては、個々の光ディスクの間にスペーサが挟まれることがある。

図９に示すように、光ディスク同士の接触による損傷発生や光ディスク同士の密着防止のために、光ディスクを積載する際に光ディスク１０５の間にスペーサ６０１を挿入し、光ディスク１０５とスペーサ６０１を交互に積載する方法が広く用いられている。スペーサ６０１は、光ディスク１０５より小さいが、光ディスク１０５と略同じ径の内周孔を有する円板であり、通常プラスチックで形成され非常に軽量である。

しかしながら、スペーサが非常に軽量であるため、光ディスクとの密着により生じる力や静電気により生じる力によって、積載された光ディスクとスペーサから最上位の光ディスクを持ち上げると、最上位の光ディスクの下面にその直下のスペーサが付着してくることがある。図９では、最上位の光ディスクが持ち上げられた際に、その直下のスペーサが付着している様子が示されている。

本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、図９に示すように、外径の異なる光ディスク１０５とスペーサ６０１とを交互に積載する場合でも、分離部材であるゴム状弾性体１１２の外縁部が、光ディスクの下面に付着するスペーサ６０１の内周孔の内側壁の上部に作用させる摩擦力により、スペーサ６０１を光ディスクから分離することができる。これにより、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、最上位の光ディスクのみを確実に取り出すことができる。

更に、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、内孔を有する板状部材と光ディスク１０５とを交互に積載する場合でも、分離部材であるゴム状弾性体１１２の外縁部が、光ディスクの下面に付着する板状部材の内孔の内側壁に作用させる摩擦力により、板状部材を光ディスクから分離できる。よって、この場合も、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、最上位の光ディスクのみを確実に取り出すことができる。

１．６．まとめ
以上のように、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、光ディスクの内周孔を上下動する円形状の弾性体（即ち、分離部材）によって、吸着パッドで持ち上げられた２枚（又は、それ以上）のうち、最上位の光ディスクの直下に付着している光ディスクの内周孔の内側壁に対して、下向きに摩擦力を加える。このことにより、吸着パッドで持ち上げられた２枚（又は、それ以上）の光ディスクのうち、吸着パッドで吸着固定された最上位の光ディスクを除き、それより下方の光ディスクを確実に落下させる。下方の光ディスクを落下させた後、光ディスク取り出し装置１００は、吸着パッドで吸着固定された最上位の光ディスクの内周孔を通過させて、弾性体を元の位置にまで戻す。このようにすることにより、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、積載された光ディスクのうち最上位のもののみを確実に取り出すことができる。光ディスクとスペーサ（又は、板状部材）とが交互に積載されている場合にも、同様に最上位の光ディスクのみを確実に取り出すことができる。

２．実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置は、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が複数枚の光ディスクを持ち上げた状況において、２番目以下の光ディスクを最上位の光ディスクから分離させる際に、２番目以下の光ディスクに力を作用する分離部材に特徴を有する。つまり、その２番目以下の光ディスクに力を作用する分離部材として、本発明の実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置では、クランプチャックを用いる。図１０から図１２を用いて、実施の形態１に係る光ディスク装置との差異を中心に、本発明の実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置を説明する。

２．１．クランプチャックの構成
図１０は、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００の、可動軸１１２ｂ及び吸着パッド１１１を示した図である。実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００では、実施の形態１で用いられているゴム状弾性体１１２の代わりに分離部材として、モータ（図示せず。）等により駆動するクランプチャック７０１が用いられる。クランプチャック７０１は、第３の持上げ機構１１３により上下動する可動軸１１２ｂの下方の先端部分に設けられている。

図１１は、クランプチャック７０１の底面図である。図１１（１）は、チャック爪８０２を閉じた状態（即ち、個々のチャック爪８０２がクランプチャック本体８０１内に入った状態）を示す。図１１（２）はチャック爪８０２を開いた状態（即ち、個々のチャック爪８０２がクランプチャック本体８０１から出た状態）を示す。チャック爪８０２は、クランプチャック本体８０１の外周にて、中心角１２０°の間隔で３箇所設けられている。図１１（１）に示すチャック爪８０２が閉じている状態のとき、３個のチャック爪８０２を含むクランプチャック７０１の外径は、光ディスク内周孔の直径よりも小さい。図１１（２）に示すように、チャック爪８０２は、矢印で示す中心から離れる方向に開く。チャック爪８０２は、圧縮空気を利用する小型コンプレッサやモータ等の作用により、開いたり閉じたりする。図１１（２）に示すチャック爪８０２が開いている状態のときは、３個のチャックツメ８０２を含むクランプチャック７０１の外径は、光ディスク内周孔の直径より大きい。

２．２．クランプチャック及び光ディスク取り出し装置の動作
図１２は、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００において、可動軸１１２ｂ先端に設けられるクランプチャック７０１が、２枚の光ディスク３０１、３０３の内周孔内を下方に移動し、２番目の光ディスク３０３の内周孔３０２に達したときの様子を示す図である。クランプチャック７０１は、チャック爪８０２を閉じた状態で１番目（最上位）の光ディスク３０１を下方に通過する。そして、図１２に示すように、クランプチャック７０１は２番目の光ディスク３０３の内周孔３０２に達した時点で下降を停止して、チャック爪８０２を開く。

図１２のようにチャック爪８０２が開いた状態では、チャック爪８０２は内周孔３０２を押し広げるように内周孔の内側壁を押すので、チャック爪８０２と２番目の光ディスク３０３の内周孔の内側壁との間に摩擦力が発生する。第３の持上げ機構１１３は、可動軸１１２ｂ及びクランプチャック７０１を、２番目の光ディスク３０３と共に更に僅かに下降させる。これにより、１番目の光ディスク３０１と２番目の光ディスク３０３との間に僅かな隙間が形成される。この僅かな隙間の形成により２番目の光ディスク３０３が１番目の光ディスク３０１から分離する。

２番目の光ディスク３０３の分離後、チャック爪８０２が閉じられる。そうすると、チャック爪８０２と２番目の光ディスク３０３との間の摩擦力が無くなり、２番目の光ディスク３０３は落下する。その後、第３の持上げ機構１１３は、可動軸１１２ｂ及びクランプチャック７０１を上昇させて元の位置に戻す。この時点で、光ディスク取り出し装置１００が、積載された光ディスクから一枚のみを取り出す動作が完了する。

２．３．まとめ
以上のように、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００は、光ディスクの内周孔を上下動するクランプチャック７０１のチャック爪８０２を適時に開くことによって、吸着パッドで持ち上げられた２枚（以上）の光ディスクのうちの、２番目の光ディスク３０３の内周孔３０２の内側壁に対して、下向きに摩擦力を加える。このことにより、２番目（以下）の光ディスクを、確実に落下させる。２番目（以下）の光ディスクを落下させた後、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００は、クランプチャック７０１のチャック爪８０２を閉じた上で、吸着パッド１１１で吸着固定された最上位の光ディスク３０１の内周孔３０２を通過させて元の位置にまで戻す。このようにすることにより、本実施の形態に係る光ディスク取り出し装置１００は、積載された光ディスクのうち最上位のもののみを確実に取り出すことができる。

なお、図９に示すような、光ディスクとスペーサとが交互に積載されている場合にも、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置１００は、最上位の光ディスク３０１のみを確実に取り出すことができる。また、内孔を有する板状部材と光ディスクとが交互に積載されている場合にも、同様に最上位の光ディスク３０１のみを確実に取り出すことができる。

３．実施の形態３
本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置は、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が最上位の光ディスク３０１を持ち上げた際に、２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着して持ち上げられているか否かを検出するセンサを備えている。なお、その他の構成は、前述の実施の形態１又は２に係る光ディスク取り出し装置と同じである。

３．１．反射型ビームセンサを伴う構成
図１３は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００の一つの構成を示す図である。図１３に示す構成では、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置に対して、反射型ビームセンサ１１０１が設置されている。反射型ビームセンサ１１０１は、投光した光ビームが反射光として返ってくるか否かにより、検出機能を実現するセンサである。

反射型ビームセンサ１１０１を伴う実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００において、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が最上位の光ディスク３０１を持ち上げた際に、反射型ビームセンサ１１０１が光ビームを投光する。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していれば、この光ビームは、２番目の光ディスク３０３の外周端面で反射して、その反射光が反射型ビームセンサ１１０１で受光される。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していなければ、この光ビームは反射せず、反射型ビームセンサ１１０１は光ビームを受光しない。このようにして、反射型ビームセンサ１１０１は検出機能を実現する。

反射型ビームセンサ１１０１は、２番目の光ディスクの有無の検出を示す信号を、光ディスク取り出し装置１００の制御部（図示せず。）に送信する。反射型ビームセンサ１１０１からの信号が２番目の光ディスクが無いことを示すものであれば、光ディスク取り出し装置１００の制御部は、可動軸１１２ｂ（及びゴム状弾性体１１２）を動かすことなく、光ディスク取り出し装置１００の取り出し動作を完了させるように、制御する。また、反射型ビームセンサ１１０１からの信号が２番目の光ディスクが有ることを示すものであれば、光ディスク取り出し装置１００の制御部は、可動軸１１２ｂ（及びゴム状弾性体１１２）を動かして２番目（以下）の光ディスク３０３を分離した後に、光ディスク取り出し装置１００の取り出し動作を完了させるように制御する。

このように制御することより、第３の持上げ機構１１３による上下動作の回数が減少し、結果として装置全体のタクトタイムが短縮される。また、第３の持上げ機構１１３の駆動部が長寿命化し、ゴム状弾性体１１２の磨耗が低減される。更に、装置全体を動かすためのエネルギコストが低減する。なお当然ながら、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置に対して、上述の反射型ビームセンサ１１０１が設置されても、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置が設置された場合と同様に、２番目の光ディスクの付着の有無を検出して、同様の効果が得られる。

３．２．透過型ビームセンサを伴う構成
図１４は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００の別の構成を示す図である。図１４に示す構成では、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置に対して、透過型ビームセンサ、即ち、透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２が設置されている。透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２は、透過型ビームセンサ投光部１２０１が投光した光ビームが透過型ビームセンサ受光部１２０２により受光されるか否かにより、検出機能を実現するセンサである。

透過型ビームセンサを伴う実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００において、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が最上位の光ディスク３０１を持ち上げた際に、透過型ビームセンサ投光部１２０１が光ビームを投光する。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していれば、この光ビームは、２番目の光ディスク３０３が遮光するため、透過型ビームセンサ受光部１２０２により受光されない。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していなければ、この光ビームは、透過型ビームセンサ受光部１２０２により受光される。このようにして、透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２は検出機能を実現する。

透過型ビームセンサ受光部１２０２は、２番目の光ディスクの有無の検出を示す信号を、光ディスク取り出し装置１００の制御部（図示せず。）に送信する。光ディスク取り出し装置１００の制御部による、この後の制御は、前述の反射型ビームセンサ１１０１の場合と同様である。

図１４に示す透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２を設置する構成も、図１３に示す反射型ビームセンサ１１０１を設置する構成と同様の効果を奏する。それに加えて、図１４に示す透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２を設置する構成では、光ディスクの外周端面形状や表面状態のばらつきにより、光ディスクの外周端面の反射率が不安定であるような場合であっても、検出機能が確実に実現される。

なお、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置に対して、上述の透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２が設置されても、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置が設置された場合と同様に、２番目の光ディスクの付着の有無を検出して、同様の効果が得られる。

３．３．透過型エリアセンサを伴う構成
図１５は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００の更に別の構成を示す図である。図１５に示す構成では、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置に対して、透過型エリアセンサ、即ち、透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２が設置されている。透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２は、透過型エリアセンサ投光部１３０１が幅広ビームを投光し、透過型ビームセンサ受光部１２０２がその幅広ビームのうちの到達光量を測定する、センサである。つまり、透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２では、透過型ビームセンサ投光部１３０１が投光する幅広ビームに対する遮光量を、透過型ビームセンサ受光部１２０２が定量的に計測できる。

透過型エリアセンサを伴う実施の形態３に係る光ディスク取り出し装置１００において、吸着フレーム１０９及び吸着パッド１１１が最上位の光ディスク３０１を持ち上げた際に、透過型エリアセンサ投光部１３０１は、持ち上げられた光ディスク３０１の存在する位置を含む、幅の有る領域に対して、幅広ビームを投光する。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していれば、この幅広ビームの一部は、最上位の光ディスク３０１及び２番目の光ディスク３０３が遮光する。２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着していなければ、最上位の光ディスク３０１のみが遮光する。よって、２番目の光ディスク３０３が最上位の光ディスク３０１に付着しているか否かによって、透過型エリアセンサ受光部１３０２への到達光量が増減する。このことによって、透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２は、２番目の光ディスクに関する検出動作を行う。

透過型エリアセンサ受光部１３０２は、２番目の光ディスクの有無の検出を示す信号を、光ディスク取り出し装置１００の制御部（図示せず。）に送信する。光ディスク取り出し装置１００の制御部による、この後の制御は、前述の反射型ビームセンサ１１０１の場合と同様である。

図１５に示す透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２を設置する構成も、図１３に示す反射型ビームセンサ１１０１を設置する構成と同様の効果を奏する。また、図１４に示す透過型ビームセンサ投光部１２０１及び透過型ビームセンサ受光部１２０２を設置する構成と同様の効果も奏する。更に加えて、図１５に示す透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２を設置する構成は、光ディスクの反りにより２番目の光ディスク３０３の高さ方向における位置が不安定であるような場合でも、検出機能が安定的に実現される。

なお、実施の形態２に係る光ディスク取り出し装置に対して、上述の透過型エリアセンサ投光部１３０１及び透過型エリアセンサ受光部１３０２が設置されても、実施の形態１に係る光ディスク取り出し装置が設置された場合と同様に、２番目の光ディスクの付着の有無を検出して、同様の効果が得られる。

４．その他の実施の形態
以上説明した実施の形態１〜３に係る光ディスク取り出し装置は、複数の光ディスクが積載された場合に、又は、光ディスクとスペーサとが交互に高く積載された場合に、確実に最上位の光ディスクを一枚のみ取り出す装置である。このような実施の形態１〜３に係る発明は、積層された内孔を有する板状部材を一枚ずつ取り出すための装置に対しても適用可能である。

本発明は、光ディスクの製造において、積載された光ディスクを一枚ずつ取り出すための装置に有用である。

１０１・・・ベース、１０２・・・第１の持上げ機構、１０３・・・持上げアーム、１０４・・・スタックポールベース、１０５・・・光ディスク、１０６・・・スタックポール軸、１０７・・・持上げリング、１０８ａ・・・レベル検出センサ投光部、１０８ｂ・・・レベル検出センサ受光部、１０９・・・吸着フレーム、１１０・・・第２の持上げ機構、１１１・・・吸着パッド、１１２・・・ゴム状弾性体、１１３・・・第３の持上げ機構、３０１・・・１番目の光ディスク、３０３・・・２番目の光ディスク、３０２・・・内周孔、６０１・・・スペーサ、７０１・・・クランプチャック、８０１・・・クランプチャック本体、８０２・・・チャック爪、１１０１・・・反射型ビームセンサ、１２０１・・・透過型ビームセンサ投光部、１２０２・・・透過型ビームセンサ受光部、１３０１・・・透過型エリアセンサ投光部、１３０２・・・透過型エリアセンサ受光部。

Claims (9)

1. 内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す光ディスク取り出し装置であって、
   複数の光ディスクを積載するベースと、
   積層された複数の光ディスクの内の最上位の光ディスクを引き上げる引き上げ手段と、
   内孔を有しており前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材の、前記内孔の内側壁に力を作用することが可能な分離部材と、
   前記分離部材を上下方向に移動させる分離部材昇降手段と
   を備え、
   前記引き上げ手段は、前記最上位の光ディスクを上方に持ち上げ、
   前記分離部材昇降手段は、前記分離部材を、前記引き上げ手段により持ち上げられた前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方へ通過させ、前記分離部材により、前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁に力を作用させることにより、前記板状部材を分離するものであり、
   更に、
   前記分離部材は、弾性材料またはバネ部材で形成され、その径は前記板状部材の内孔の径よりも大きいものであり、
   前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁の上部に、前記分離部材の外縁部により摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離することを特徴とする
   光ディスク取り出し装置。
2. 内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す光ディスク取り出し装置であって、
   複数の光ディスクを積載するベースと、
   積層された複数の光ディスクの内の最上位の光ディスクを引き上げる引き上げ手段と、
   内孔を有しており前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材の、前記内孔の内側壁に力を作用することが可能な分離部材と、
   前記分離部材を上下方向に移動させる分離部材昇降手段と
   を備え、
   前記引き上げ手段は、前記最上位の光ディスクを上方に持ち上げ、
   前記分離部材昇降手段は、前記分離部材を、前記引き上げ手段により持ち上げられた前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方へ通過させ、前記分離部材により、前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁に力を作用させることにより、前記板状部材を分離するものであり、
   更に、
   前記分離部材は、外周部にて出入りする複数のチャック爪を備えるクランプチャックであり、
   前記チャック爪を出すことにより、前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁に前記チャック爪による摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離することを特徴とする
   光ディスク取り出し装置。
3. 前記最上位の光ディスクが、前記引き上げ手段により上方に持ち上げられたときに、前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着しているか否かを検出するセンサを、更に備え、
   前記センサが、前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着していることを検出したとき、前記分離部材昇降手段が、前記分離部材を前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方へ通過させ、前記板状部材を分離することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の光ディスク取り出し装置。
4. 前記センサは、投光した光ビームが反射光として返ってくるか否かにより、前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着しているか否かを検出する反射型ビームセンサであることを特徴とする
   請求項３に記載の光ディスク取り出し装置。
5. 前記センサは、透過型ビームセンサ投光部と透過型ビームセンサ受光部を含む透過型ビームセンサであり、
   透過型ビームセンサ投光部及び透過型ビームセンサ受光部は、透過型ビームセンサ投光部が投光した光ビームが透過型ビームセンサ受光部により受光されるか否かにより、前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着しているか否かを検出するセンサであることを特徴とする
   請求項３に記載の光ディスク取り出し装置。
6. 前記センサは、透過型エリアセンサ投光部と透過型エリアセンサ受光部を含む透過型エリアセンサであり、
   透過型エリアセンサ投光部及び透過型エリアセンサ受光部は、透過型エリアセンサ投光部が幅広ビームを投光し、透過型ビームセンサ受光部がその幅広ビームのうちの到達光量を測定することにより、前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着しているか否かを検出するセンサであることを特徴とする
   請求項３に記載の光ディスク取り出し装置。
7. 前記板状部材が、光ディスクであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の光ディスク取り出し装置。
8. 内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す方法であって、
   積載された複数の光ディスクのうち、最上位の光ディスクを上方に持ち上げるステップと、
   上方に持ち上げられた前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方に分離部材を通過させ、これにより、前記最上位の光ディスクの直下に付着する、内孔を有し前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材の、前記内孔の内側壁に前記分離部材により力を作用させることにより、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離するステップと
   を含み、
   前記分離部材は、弾性材料またはバネ部材で形成され、その径は前記板状部材の内孔の径よりも大きいものであり、
   前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁の上部に、前記分離部材の外縁部により摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離することを特徴とする
   方法。
9. 内周孔にスタックポール軸を通されることで積載された複数の光ディスクを最上位から順に一枚ずつ分離して取り出す方法であって、
   積載された複数の光ディスクのうち、最上位の光ディスクを上方に持ち上げるステップと、
   上方に持ち上げられた前記最上位の光ディスクの直下に、内孔を有し前記内孔に前記スタックポール軸を通されることで前記光ディスクとともに積載された板状部材が付着しているか否かを検出するステップと、
   上方に持ち上げられた前記最上位の光ディスクの直下に前記板状部材が付着していることが検出されたとき、前記最上位の光ディスクの内周孔の上方から下方に分離部材を通過させ、これにより、前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の、前記内孔の内側壁に前記分離部材により力を作用させることにより、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離するステップと
   を含み、
   前記分離部材は、弾性材料またはバネ部材で形成され、その径は前記板状部材の内孔の径よりも大きいものであり、
   前記最上位の光ディスクの直下に付着する前記板状部材の内孔の内側壁の上部に、前記分離部材の外縁部により摩擦力を作用することで、前記最上位の光ディスクから、前記板状部材を分離することを特徴とする
   方法。

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