JPH07101509B2 - デイスク基板の回転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ディスク，光ディスク等の製造工程におい
て、ディスク基板を回転させるためのディスク基板の回
転装置に関するものである。

［従来の技術］ 磁気ディスクや光ディスク等からなる円板状記録媒体
は、基板の表面に記録層が形成され、この記録層に情報
の書き込みや読み取りを行なうことができるように構成
されている。

ここで、前述した記録媒体のうち磁気ディスクはアルミ
ニウム等の金属製の円盤からなるディスク基板に種々の
加工を施すことにより製造されるが、この製造工程中に
は洗浄工程，乾燥工程，記録膜の形成工程等といったよ
うに基板を回転させながら作業が行なわれる場合があ
る。そして、このディスク基板を回転させるためにそれ
をチャックする必要があるが、かかるチャック手段とし
ては、基板の表面に当接させると損傷を発生させるおそ
れがあるため、その内周縁または外周縁と係合させるよ
うにしなければならない。しかも、回転中に該チャック
部材による基板の保持を安定した状態で行う必要から、
前述したチャック手段としてはディスク基板の内周縁に
当接させて支持するように構成したものが、従来から広
く用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、例えば、ディスク基板の洗浄後において、該
ディスク基板を高速で回転させることによって行われる
高速スピン乾燥時において、ディスク基板の内周縁をチ
ャックして回転させるようにすると、該基板の表面にお
いて、その中心部から外周縁部に向けて形成される空気
流がチャック部材によって乱されることになり、乾燥効
率が低下するだけでなく、ディスク基板の回転中におい
てもチャック部材と基板との間に液滴が滞留し、この滞
留液滴が基板の回転を停止させたときに基板表面上に流
出し、既に乾燥した基板表面を部分的に濡らすことにな
り、この部分が乾燥したときに当該再乾燥部分がしみと
なって残るといった不都合を生じる等、ディスク基板の
内周縁部をチャックするのが好ましくない場合がある。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、簡単な構成で、ディスク基板の外
周縁を極めて安定した状態にチャックさせた状態で回転
させることができるようにしたディスク基板の回転装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前述の目的を達成するために、本発明は、回転駆動手段
に接続した回転体と、該回転体に揺動自在に支持された
３個の揺動アームと、該各揺動アームの一側にそれぞれ
ディスク基板の外周縁部に接離するチャック部片によっ
て形成されるチャック手段と、前記各チャック部片をデ
ィスク基板と当接するチャック状態とそれから離間する
チャック開放状態との間に変位させるチャック開閉手段
と、前記回転体の回転時に前記各チャック部片をディス
ク基板に圧接する方向に遠心力を発揮させるために前記
各揺動アームの他側に形成したウエイトとを備える構成
としたことを特徴とするものである。

［作用］ まず、ディスク基板をチャックさせるには、チャック開
閉手段を作動させて、各揺動アームを回動させることに
よりチャック部片をチャック開放状態に保持する。この
状態で適宜の移載手段によりディスク基板をチャック手
段と対面する位置にまで移送し、前記チャック開閉手段
によりチャック部片をディスク基板の外周縁部に当接す
るチャック状態に変位させると、ディスク基板がチャッ
ク手段により支持される。

そこで、前述した移載手段をディスク基板から離脱さ
せ、回転駆動手段を作動させて、回転体を高速回転させ
ると、各チャック部片を支持する揺動アームに設けたウ
エイトに遠心力が作用して各チャック部片をディスク基
板に圧接させる方向に力がかかり、該ディスク基板に対
する支持力が増大し、極めて安定した状態に支持される
ことになる。そして、この遠心力は回転速度の大きくな
るに応じて強力になるので、ディスク基板を例えば数千
rpm以上というような高速で回転させるスピン乾燥を行
う場合等にも好適に用いることができる。

而して、基板の外周縁部をチャックするようにしている
ので、該基板回転中において、その表面に形成される空
気流が乱されることはなく、高速スピン乾燥、基板表面
に対する記録膜の形成等に極めて有利になる。また、特
にスピン乾燥を行うに際して、チャック部片と基板との
間に滞留する液滴が回転速度を落としたとき、または回
転を停止させたときに、基板表面に流れ出すおそれが少
なくなる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施例においては、磁気ディスクを洗浄した後に、ス
ピン乾燥を行うための装置として構成したものを示す。

まず、第１図において、１は乾燥作業区画部を形成する
壁部を示し、該壁部１には軸受ブッシュ２が固定的に設
けられ、該軸受ブッシュ２内には中空のスピンドル３が
挿嵌され、該スピンドル３と軸受ブッシュ２との間には
軸受４が介装されて、このスピンドル３は軸受ブッシュ
２によって回転自在に支持されている。スピンドル３の
基端部は壁部１外において、回転駆動手段としてのモー
タ５が取付けられ、また該スピンドル３の先端部には回
転体６が連結されて、該回転体６はスピンドル３と一体
的に回転せしめられるようになっている。

回転体６は、第２図に示したように、天板部6aと、底板
部6bと、該天板部6a,底板部6b間に介装した周胴部6cと
からなる円筒形状となっており、その内部には３本の回
転軸７が天板部6a及び底板部6bに軸受８によって回動自
在に装着されており、該各回動軸７の先端は天板部6aか
ら突出せしめられている。各々の回動軸７には、第３図
からも明らかなように、揺動アーム９がそれぞれ連結さ
れており、該各揺動アーム９の一端側にはそれぞれチャ
ック指片10が植設されており、これら３本のチャック指
片10によってディスク基板11の外周縁部を３点で支持す
るチャック手段を構成している。前述したチャック指片
10は略丸棒状の部材からなり、その基板11への当接部は
プラスチック等の部材からなる緩衝部10aが周着され
て、チャックしたときにディスク基板11に損傷を与えな
いように保護している。

前述した各チャック指片10からなるチャック手段をディ
スク基板11をチャックするチャック状態と、それから離
間するチャック開放状態との間に変位させるために、回
転体６内には円錐カム12が設けられている。カム12に
は、第４図及び第５図に示したように、回動軸７に固着
したカムホロワ13がばね14の作用によって当接せしめら
れており、該カム12が第２図の実線位置にあるときに
は、回動軸７が第４図中の矢示Ａ方向に回動してチャッ
ク状態に変位する。一方、カム12を第２図の一点鎖線の
位置に引き込むと、ばね14の作用によって回動軸７が矢
示Ｂ方向に回動してチャック開放状態となるような構成
となっている。

円錐カム12を前述のように変位させるために、該カム12
には作動ロッド15が連結されており、該作動ロッド15は
中空のスピンドル３を貫通して延び、その他端はブラケ
ット16により壁部１に支持されたシリンダ17に取付けた
連結部材18に連結されている。該連結部材18には軸受1
9,19を介して回転筐体20が取付けられており、該回転筐
体20に作動ロッド15の端部が挿嵌され、該作動ロッド15
の端面とばね受21との間にはばね22が介装されており、
該ばね22によって作動ロッド15は連結部材17から突出す
る方向に付勢されている。そして、ばね受21はばね22の
ばね力を調整し得るようになっている。

さらに、前述の揺動アーム９には、その回動軸７への連
結部を含めてチャック指片10の取付け位置とは反対側の
部分は、その肉厚を大きくすることにより慣性体部23が
形成されている。このために、回転体６が回転したとき
に、揺動アーム９は回動軸７を中心として慣性体部23を
形成した部分が半径方向外方に変位し、チャック指片10
が半径方向内方に向くように遠心力が作用するように構
成されている。

本実施例は前述のように構成されるもので、次にその作
動について説明する。

まず、シリンダ17を縮小状態に保持し、連結部材18及び
該連結部材18に連結した作動ロッド15を第１図の矢示Ｘ
方向に変位させて、円錐カム12を第２図に一点鎖線で示
した位置に配置して揺動アーム９を第３図に一点鎖線で
示した状態となすことによりチャック手段をチャック開
放状態となす。この状態で、適宜の移載手段によってデ
ィスク基板11をチャック開放状態にあるチャック手段の
各チャック指片10と対面する位置に搬入する。

そこで、シリンダ17を伸長させると、作動ロッド15は第
１図の矢示Ｙ方向に変位し、該作動ロッド15の先端に固
着した円錐カム12は第２図に実線で示した位置に変位す
る。これによりカムホロワ13が回動軸７を中心として第
４図の矢示Ａ方向に回動せしめられ、これにより揺動ア
ーム９が第３図の実線位置に変位し、該揺動アーム９の
先端に取付けたチャック指片10が基板11の外周縁部と当
接し、このチャック手段により基板11が支持されること
になる。ここで、チャック手段の基板11に対する保持力
は、回転筐体18内に装着したばね21のばね力に基づいて
決定されることになり、またばね22の作用によって基板
11のチャック動作が円滑で衝撃等を生じない状態で行な
われることになりディスク基板11を損傷させたり、発塵
させたりする不都合はない。この状態で、前述した移載
手段による基板11の支持を解除して、該移載手段をそれ
から離間させる。

然る後、モータ５を回転駆動すると、スピンドル３が回
転せしめられ、これによって回転体６が回転し、該回転
体６に取付けた揺動アーム９を支持する回動軸７もこれ
に追従して回転することになり、該揺動アーム９に取付
けたチャック部材10に支持されたディスク基板11が回転
駆動される。而して、ディスク基板11が非回転状態にあ
るときには、該基板11に対するチャック手段の支持力は
ばね22のばね力だけではあるが、モータ５による回転体
６の回転方向を、第３図に矢印で示した方向とすると、
揺動アーム９は慣性体部23に作用する遠心力により同図
の矢示Ｃ方向に回動する方向に力が加わり、この結果チ
ャック指片10はディスク基板11に圧接せしめられ、該デ
ィスク基板11により強力な支持力を発揮させることがで
きるようになる。しかも、回転数が大きくなればなるほ
ど前述の遠心力が大きくなるので、ディスク基板11のス
ピン乾燥のように数千rpm以上のように高速回転させる
場合にも、該基板11を極めて安定した状態に支持するこ
とができるようになる。

前述のようにしてディスク基板11を回転させることによ
り、該ディスク基板11の表面に付着する洗浄液をその外
周縁部から飛散させることにより乾燥させることができ
る。このときに、ディスク基板11の表面にはその中央部
分から外周側に向けて空気流が形成されるが、チャック
手段はディスク基板11の外周縁部と当接しているので、
前述した空気流が乱されることはなく、乾燥効率が向上
する。しかも、チャック手段はディスク基板11の外周縁
部に当接しているために、液滴がチャック指片10とディ
スク基板11の外周面部との間に滞留するようなことがあ
っても、ディスク基板11の回転を停止させたときに、こ
の液滴が基板11の表面に流出する可能性は極めて少なく
なり、スピン乾燥後に基板11表面が濡れて、しみが発生
する不都合を防止することができるようになる。しか
も、チャック指片10の構造自体が丸棒状の液滴が滞留し
にくい構造となっているので、前述した乾燥後の液流出
をさらに有効に防止することができるようになる。

前述したスピン乾燥が完了すると、モータ５の作動を停
止し、このディスク基板11を次工程に移送する移送部材
によってディスク基板11を把持させ、然る後、シリンダ
17を作動させることによって、チャック指片10をチャッ
ク開放状態に変位させて、該ディスク基板11を脱着させ
る。

なお、前述の実施例では磁気ディスクのディスク基板を
スピン乾燥させるための装置として構成したものを示し
たが、スピン乾燥以外にも、ディスク基板を高速で回転
させる間に該基板に洗浄液を供給して行う基板洗浄装置
としても、またこのディスク基板に対する磁性体の塗布
装置としても用いることができる。さらに、ディスク基
板としては、磁気ディスクだけでなく、光ディスクを形
成するガラス、プラスチック等からなる基板を回転させ
る装置等として用いることができるのはいうまでもな
い。さらにまた、このディスク基板11を回転駆動する回
転駆動手段としては、モータ５の外、ベルト，チェーン
等の部材で構成することもできる。さらに、作動ロッド
15を往復動させる部材としては、シリンダ17だけでな
く、クランク機構等各種の部材で形成することもでき
る。さらにまた、作動ロッド15と回転体20との間はばね
22を介することなく直接連結するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明に係るディスク基板の回転装
置は、ディスク基板をその外周縁部をチャックして回転
させる際に、チャック部材を装着した揺動レバーに慣性
体部を設けることにより、該チャック部材がディスク基
板に圧接する方向に遠心力を作用させるように構成した
ので、ディスク基板を高速で回転させても、それを極め
て安定した状態に支持することができるようになり、該
ディスク基板を高速回転させて行うスピン乾燥装置にお
ける基板の支持装置等として極めて好適に用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の拡大断面図、第３図は第２図の左側面図、第４図及
び第５図はそれぞれ第２図のIV−IV,V−Ｖ断面図であ
る。 3:スピンドル、5:モータ、6:回転体、7:回動軸、10:チ
ャック指片、11:ディスク基板、12:円錐カム、14:ば
ね、15:作動ロッド、23:慣性体部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動手段に接続した回転体と、該回転
   体に揺動自在に支持された３個の揺動アームと、該各揺
   動アームの一側にそれぞれディスク基板の外周縁部に接
   離するチャック部片によって形成されるチャック手段
   と、前記各チャック部片をディスク基板と当接するチャ
   ック状態とそれから離間するチャック開放状態との間に
   変位させるチャック開閉手段と、前記回転体の回転時に
   前記各チャック部片をディスク基板に圧接する方向に遠
   心力を発揮させるために前記各揺動アームの他側に形成
   したウエイトとを備える構成としたことを特徴とするデ
   ィスク基板の回転装置。
2. 【請求項２】前記回転駆動手段と回転体との間を中空の
   スピンドルを介して連結し、該スピンドルの内部に作動
   ロッドを往復動可能に挿通させ、該作動ロッドの先端に
   円錐カムを取付け、前記各揺動アームを回動自在に支持
   する回動軸にカムホロワを連結し、該各カムホロワを前
   記円錐カムに当接する方向にばねを付勢させることによ
   って前記チャック開閉手段を構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のディスク基板の回転装
   置。