JP2008036781A

JP2008036781A - Rotation support device for disk substrate

Info

Publication number: JP2008036781A
Application number: JP2006215020A
Authority: JP
Inventors: Jotaro Kondo; 譲太郎近藤; Hiroyuki Takebe; 裕之竹部
Original assignee: Daitron Technology Co Ltd
Current assignee: Daitron Technology Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation support device for a disk substrate which supports a stable rotation of the disk substrate having a center hole with a simple mechanism. <P>SOLUTION: In the rotation support device 10 for the disc substrate 100, by which the disc substrate 100 with a center hole is supported at its inner peripheral edge 102 and rotated, a pushing body 34 biases a rod 26 downward that is inserted in a hollow hole 12a of a vertically supported spindle 12. As a result, an elastic body 30 is pressed by a guide piece 28 fixed at a top edge of the rod 26, expands its diameter, comes in pressure contact with the inner peripheral edge 102 of the disc substrate 100, and thus supports the disc substrate 100. The elastic body 30 has a smaller diameter than that of the center hole of the disc substrate 100 when the rod 26 is shifted upward contrary to the biasing force of the pressing body 34, and the elastic body 30 has no external force from the guide piece 28. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、中心孔を有する円盤状のディスク基板を保持して高速回転させる装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for holding and rotating a disk-shaped disk substrate having a central hole at high speed.

例えば、ハードディスク装置のディスク基板に用いられるガラス基板は、ガラス円板の中心に直径２０〜２５ｍｍの孔を開け、その内外周を研磨して製作される。孔開けや研磨は、切削液をかけながらダイヤモンド砥石を用いて行われているため、加工後のガラス基板には、切削液が水滴となって付着している。孔開けや研磨加工が終了したガラス基板を次工程に移す前には、ガラス基板に付着した切削液を除去する必要がある。そこで、従来、ガラス基板を高速回転させ遠心力によって切削水を吹き飛ばす方法により切削液の除去が行われており、その際、ガラス基板の中心孔に挿入された複数の把持爪が、同期して拡径することでガラス基板の内周縁に押接することで、ガラス基板を保持して高速回転させる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a glass substrate used for a disk substrate of a hard disk device is manufactured by opening a hole with a diameter of 20 to 25 mm in the center of a glass disk and polishing the inner and outer periphery thereof. Since the drilling and polishing are performed using a diamond grindstone while applying the cutting fluid, the cutting fluid adheres to the glass substrate after processing as water droplets. Before transferring the glass substrate after the drilling or polishing process to the next step, it is necessary to remove the cutting fluid adhering to the glass substrate. Therefore, conventionally, the cutting fluid is removed by a method in which the glass substrate is rotated at a high speed and the cutting water is blown off by centrifugal force. At that time, a plurality of gripping claws inserted into the center hole of the glass substrate are synchronized. An apparatus is known in which a glass substrate is held at a high speed by being pressed against the inner peripheral edge of the glass substrate by expanding the diameter (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の装置では、略Ｌ字状の爪保持アームを介して複数の把持爪が同期して拡縮径させる必要があり、そのための駆動機構が複雑となる問題がある。また、把持爪を支持する略Ｌ字状の爪保持アームは回転駆動軸に接続され高速回転するため、風切り音などの騒音や振動が生じやすいという問題がある。さらに、ガラス基板の内周縁が把持爪により点状に支持されているため、把持力が局所的に作用してガラス基板の内周縁を破損するおそれがあり問題である。
特開２００２−２０８１３４号公報 However, in the above apparatus, there is a problem that a plurality of gripping claws need to be enlarged and reduced in diameter synchronously via a substantially L-shaped claw holding arm, and the drive mechanism for that purpose is complicated. In addition, since the substantially L-shaped claw holding arm that supports the gripping claw is connected to the rotation drive shaft and rotates at high speed, there is a problem that noise such as wind noise and vibration are likely to occur. Furthermore, since the inner peripheral edge of the glass substrate is supported in a point-like manner by the gripping claws, the gripping force acts locally and may damage the inner peripheral edge of the glass substrate.
JP 2002-208134 A

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡単な機構によりディスク基板を安定して回転保持することができるディスク基板の保持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a disk substrate holding apparatus that can stably rotate and hold a disk substrate with a simple mechanism.

本発明にかかるディスク基板の保持装置は、中心孔を有するディスク基板の内周縁を保持して該ディスク基板を回転させるディスク基板の回転保持装置において、鉛直方向に軸支された中空のスピンドルと、前記スピンドルの上端に固定されたチャック基部と、前記スピンドルの中空孔に挿入され前記チャック基部を貫通するロッドと、前記ロッドの上端部に固定された前記中心孔の口径より小さい直径のガイドコマと、前記ロットに挿通され前記チャック基部と前記ガイドコマとの間に配された弾性体と、前記ロッドを下方へ付勢する押圧体と、を備え、前記押圧体が前記ロッドを下方に付勢することで、前記ガイドコマが前記弾性体を押圧して前記弾性体を拡径させ前記ディスク基板の内周縁に前記弾性体を圧接させることで前記ディスク基板を保持し、前記ロッドを前記押圧体の付勢力に反して上方へ移動させ前記ガイドコマが前記弾性体に外力を加えていない状態において、前記弾性体は前記中心孔の口径より小さい直径をなしていることを特徴とする。 A disk substrate holding device according to the present invention is a disk substrate rotation holding device for rotating the disk substrate by holding the inner periphery of the disk substrate having a center hole, and a hollow spindle that is pivotally supported in the vertical direction; A chuck base fixed to the upper end of the spindle, a rod inserted into the hollow hole of the spindle and penetrating the chuck base, and a guide piece having a diameter smaller than the diameter of the central hole fixed to the upper end of the rod; An elastic body that is inserted through the lot and disposed between the chuck base and the guide piece, and a pressing body that biases the rod downward, and the pressing body biases the rod downward. Thus, the guide piece presses the elastic body to expand the diameter of the elastic body, and the elastic body is pressed against the inner peripheral edge of the disk substrate. In a state where the substrate is held and the rod is moved upward against the urging force of the pressing body and the guide piece does not apply an external force to the elastic body, the elastic body has a diameter smaller than the diameter of the central hole. It is characterized by being.

本発明に係るディスク基板の保持装置によれば、弾性体を拡縮径させることでディスク基板の保持とその解除を行うため、複数の爪保持アームを同期して制御する必要がなくディスク基板の保持機構が簡便なものとなる。また、これらの保持機構は回転軸であるスピンドルの径外方向に延在する部材が存在しないため、スピンドルの高速回転時に風切り音などの騒音や振動が生じにくい。また、ディスク基板の内周縁に沿って弾性体を圧接させることでディスク基板を保持しているため、保持力が内周全体に分散しガラス基板の内周縁を破損しにくくなる。 According to the disk substrate holding device of the present invention, since the disk substrate is held and released by expanding and contracting the elastic body, there is no need to control a plurality of claw holding arms in synchronization, and the disk substrate is held. The mechanism is simple. In addition, since these holding mechanisms do not have a member extending in the radially outward direction of the spindle, which is a rotating shaft, noise and vibration such as wind noise are less likely to occur during high-speed rotation of the spindle. Further, since the disk substrate is held by pressing the elastic body along the inner periphery of the disk substrate, the holding force is dispersed over the entire inner periphery, and the inner periphery of the glass substrate is less likely to be damaged.

上記のディスク基板の保持装置において、押圧体がロッドに挿通されたコイルスプリングであってもよく、かかる場合、弾性体を拡径させる押圧体をスピンドルの中空孔内に収納することができ、スピンドルを安定して回転させることができる。また、前記チャック基部の上面にディスク基板の下面を支持する突起が設けられてもよく、これにより、ディスク基板をより安定して保持することができる。 In the above disk substrate holding device, the pressing body may be a coil spring inserted into the rod. In such a case, the pressing body for expanding the diameter of the elastic body can be accommodated in the hollow hole of the spindle. Can be rotated stably. In addition, a protrusion for supporting the lower surface of the disk substrate may be provided on the upper surface of the chuck base portion, whereby the disk substrate can be held more stably.

本発明のディスク基板の保持装置によれば、簡単な機構によりディスク基板を安定して回転保持することができる。 According to the disk substrate holding device of the present invention, the disk substrate can be stably rotated and held by a simple mechanism.

以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本実施形態にかかるディスク基板の保持装置１０の断面図であり、図２は同ディスク基板の保持装置１０の動作を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the disk substrate holding device 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the operation of the disk substrate holding device 10.

本実施形態にかかるディスク基板の保持装置１０は、ハードディスク用ガラス基板などの中心孔１０２を有する円盤状のディスク基板１００を保持して高速回転させる装置であって、図１に示すように、中空軸からなるスピンドル１２は、フレーム１４に軸受１６，１６を介して垂直方向に回転自在に軸支されている。スピンドル１２の下端にはプーリ１８が固定され、上端には板状のチャック基部２０が固定されており、フレーム１４を固定する支持板２２に配設した不図示のスピンドルモータが、ベルト２４を介してプーリ１８に回転力を伝え、スピンドル１２を回転駆動するようになっている。 A disk substrate holding device 10 according to the present embodiment is a device that holds a disk-shaped disk substrate 100 having a center hole 102 such as a glass substrate for a hard disk and rotates the disk substrate at a high speed, as shown in FIG. A spindle 12 composed of a shaft is pivotally supported by a frame 14 via bearings 16 and 16 so as to be rotatable in a vertical direction. A pulley 18 is fixed to the lower end of the spindle 12, and a plate-like chuck base 20 is fixed to the upper end. A spindle motor (not shown) disposed on a support plate 22 that fixes the frame 14 is connected via a belt 24. Thus, a rotational force is transmitted to the pulley 18 to drive the spindle 12 to rotate.

スピンドル１２の中空部１２ａにはロッド２６が挿通されており、このロット２６はチャック基部２０を貫通しチャック基部２０より上方に突出している。チャック基部２０より上方に突出するロッド２６の上端部には中心孔１０２の口径より小さい直径のガイドコマ２８が固定され、チャック基部２０とガイドコマ２８との間には弾性体３０がロッド２６に挿通された状態で配置されている。この弾性体３０は、ガイドコマ２８により押圧されておらず外力を加えられていない状態において、中心孔１０２の口径より小さい直径に設けられている。また、チャック基部２０の上面にはディスク基板１００の下面を支持する突起２９，２９が設けられている。 A rod 26 is inserted into the hollow portion 12 a of the spindle 12, and the lot 26 penetrates the chuck base 20 and protrudes upward from the chuck base 20. A guide piece 28 having a diameter smaller than the diameter of the center hole 102 is fixed to an upper end portion of the rod 26 protruding upward from the chuck base portion 20, and an elastic body 30 is attached to the rod 26 between the chuck base portion 20 and the guide piece 28. It is arranged in the inserted state. The elastic body 30 is provided with a diameter smaller than the diameter of the center hole 102 in a state where the elastic body 30 is not pressed by the guide piece 28 and no external force is applied. Protrusions 29 and 29 that support the lower surface of the disk substrate 100 are provided on the upper surface of the chuck base 20.

ロッド２６の下端部には、ロッド２６より大きな直径を有するスライダ３２がスピンドル１２の中空部１２ａ内を摺動可能な状態で固定され、チャック基部２０の下面とスライダ３２との間には押圧部であるコイルバネ３４がロット２６に挿通されており、コイルバネ３４がスライダ３２を押圧してロッド２６を下方へ付勢している。また、スライダ３２の下方に配置されたシリンダ３６が、スライダ３２の下端を押し上げロッド２６をコイルバネ３４の付勢力に反して上方へ移動させるようになっている。 A slider 32 having a diameter larger than that of the rod 26 is fixed to the lower end portion of the rod 26 so as to be slidable in the hollow portion 12 a of the spindle 12, and a pressing portion is provided between the lower surface of the chuck base 20 and the slider 32. The coil spring 34 is inserted into the lot 26, and the coil spring 34 presses the slider 32 to urge the rod 26 downward. A cylinder 36 disposed below the slider 32 pushes up the lower end of the slider 32 and moves the rod 26 upward against the urging force of the coil spring 34.

このようなディスク基板の保持装置１０は、図２（ａ）に示すように、コイルバネ３４がスライダ３２を押圧してロッド２６を下方へ付勢しており、これにより、ロッド２６の上端部に固定されたガイドコマ２８が弾性体３０を押圧して拡径させることで、ディスク基板１００の内周縁１０２ａに弾性体３０を圧接させてディスク基板１００を保持する。 In such a disk substrate holding device 10, as shown in FIG. 2A, the coil spring 34 presses the slider 32 and urges the rod 26 downward. The fixed guide piece 28 presses the elastic body 30 to expand the diameter, whereby the elastic body 30 is pressed against the inner peripheral edge 102 a of the disk substrate 100 to hold the disk substrate 100.

次に、ディスク基板１００の保持を解除するには、図２（ｂ）に示すように、シリンダ３６によりコイルバネ３４の下方への付勢力に反してスライダ３２を上方に押し上げスライダ３２に固定されているロッド２６を上方に移動させることで、ロッド２６の上端部に固定されているガイドコマ２８も上方に移動する。ガイドコマ２８が弾性体３０に外力を加えていない状態において、弾性体３０は中心孔１０２の口径より小さい直径に設けられているため、ガイドコマ２８が上方に移動して弾性体３０への押圧を解除することで、弾性体３０が復元力で上方へ伸びながら縮径してディスク基板１００の内周縁１０２ａから弾性体３０が離れディスク基板１００の保持を解除する。 Next, in order to release the holding of the disk substrate 100, as shown in FIG. 2B, the slider 32 is pushed upward by the cylinder 36 against the urging force of the coil spring 34 and fixed to the slider 32. By moving the rod 26 being moved upward, the guide piece 28 fixed to the upper end of the rod 26 is also moved upward. In a state where the guide piece 28 does not apply an external force to the elastic body 30, the elastic body 30 is provided with a diameter smaller than the diameter of the center hole 102, so that the guide piece 28 moves upward and presses against the elastic body 30. The elastic body 30 is reduced in diameter while being stretched upward by a restoring force, and the elastic body 30 is released from the inner peripheral edge 102a of the disk substrate 100 to release the holding of the disk substrate 100.

以上のように本発明のディスク基板の保持装置１０では、弾性体３０を拡縮径させることでディスク基板１００の内周縁１０２ａの保持とその解除を行うため、ディスク基板の保持機構が簡便なものとなる。また、弾性体３０を拡縮径させるスライダ３２やコイルバネ３４は、スピンドル１２の中空部１２ａに収納されているため、スピンドル１２が高速回転しても風切り音などの騒音や振動が生じにくい。また、弾性体３０は、ディスク基板を保持１００の中心孔１０２の内周縁１０２ａ全周と圧接した状態でディスク基板１００を保持しているため、保持力が内周縁１０２ａ全周に分散しガラス基板１００を破損しにくくなる。 As described above, in the disk substrate holding apparatus 10 according to the present invention, the elastic body 30 is expanded and contracted to hold and release the inner peripheral edge 102a of the disk substrate 100. Therefore, the disk substrate holding mechanism is simple. Become. Further, since the slider 32 and the coil spring 34 for expanding and contracting the elastic body 30 are housed in the hollow portion 12a of the spindle 12, noise and vibration such as wind noise are hardly generated even when the spindle 12 rotates at a high speed. Further, since the elastic body 30 holds the disk substrate 100 in a state in which the disk substrate is in pressure contact with the entire inner peripheral edge 102a of the center hole 102 of the holding 100, the holding force is dispersed over the entire inner peripheral edge 102a. 100 becomes difficult to break.

本発明の一実施形態にかかるディスク基板の保持装置の断面図である。It is sectional drawing of the holding | maintenance apparatus of the disc substrate concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるディスク基板の保持装置の動作を示す断面図であって、（ａ）はディスク基板の保持状態、（ｂ）はディスク基板の保持を解除した状態を示す。4A and 4B are cross-sectional views showing the operation of the disk substrate holding device according to the embodiment of the present invention, where FIG. 5A shows a state in which the disk substrate is held, and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…ディスク基板の保持装置
１２…スピンドル
１４…フレーム
１６…軸受
２０…チャック基部
２６…ロッド
２８…ガイドコマ
３０…弾性体
３４…コイルバネ（押圧体）
３６…シリンダ
１００…ディスク基板
１０２…中心孔
１０２ａ…内周縁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Disk substrate holding device 12 ... Spindle 14 ... Frame 16 ... Bearing 20 ... Chuck base 26 ... Rod 28 ... Guide piece 30 ... Elastic body 34 ... Coil spring (pressing body)
36 ... Cylinder 100 ... Disk substrate 102 ... Center hole 102a ... Inner edge

Claims

中心孔を有するディスク基板の内周縁を保持して該ディスク基板を回転させるディスク基板の回転保持装置において、鉛直方向に軸支された中空のスピンドルと、前記スピンドルの上端に固定されたチャック基部と、前記スピンドルの中空孔に挿入され前記チャック基部を貫通するロッドと、前記ロッドの上端部に固定された前記中心孔の口径より小さい直径のガイドコマと、前記ロットに挿通され前記チャック基部と前記ガイドコマとの間に配された弾性体と、前記ロッドを下方へ付勢する押圧体と、を備え、
前記押圧体が前記ロッドを下方に付勢することで、前記ガイドコマが前記弾性体を押圧して前記弾性体を拡径させ前記ディスク基板の内周縁に前記弾性体を圧接させることで前記ディスク基板を保持し、
前記ロッドを前記押圧体の付勢力に反して上方へ移動させ前記ガイドコマが前記弾性体に外力を加えていない状態において、前記弾性体は前記中心孔の口径より小さい直径をなしていることを特徴とするディスク基板の回転支持装置。 In a disk substrate rotation holding device for rotating the disk substrate while holding the inner periphery of the disk substrate having a central hole, a hollow spindle supported in the vertical direction, and a chuck base fixed to the upper end of the spindle A rod inserted into the hollow hole of the spindle and penetrating the chuck base, a guide piece having a diameter smaller than the diameter of the central hole fixed to the upper end of the rod, the chuck base inserted into the lot, and the chuck base An elastic body disposed between the guide pieces and a pressing body that biases the rod downward;
When the pressing body urges the rod downward, the guide piece presses the elastic body to expand the diameter of the elastic body and press the elastic body against the inner periphery of the disk substrate. Hold the board,
In a state where the rod is moved upward against the urging force of the pressing body and the guide piece does not apply an external force to the elastic body, the elastic body has a diameter smaller than the diameter of the central hole. A rotating support device for a disk substrate, characterized in that

前記押圧体が、ロッドに挿通されたコイルバネであることを特徴とする請求項１に記載のディスク基板の回転支持装置。 The disk substrate rotation support device according to claim 1, wherein the pressing body is a coil spring inserted through a rod.

前記チャック基部の上面にディスク基板の下面を支持する突起が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスク基板の回転支持装置。 The disk substrate rotation support device according to claim 1, wherein a protrusion supporting the lower surface of the disk substrate is provided on the upper surface of the chuck base.