JP2007141449A - ディスクスピン乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクのスピン乾燥装置によりディスクとチャック部材との当接部から完全に洗浄液を除去できるようにする。
【解決手段】両端面にテーパ面２１を設けたチャック部材２には、ディスク１への接触部２２を備えており、接触部２２の中央部には所定の幅と深さとを有する凹部からなる非接触部２３が設けられて、ディスク１の外周面は、接触部２２において線接触をするが、非接触部２３とディスク１とは接触しない。接触部２２は幅の狭い面からなり、チャック部材２の回転方向の前後の面は、この接触部２２に向けて間隔が狭くなる平面部２４を有し、接触部２２の部位が最も間隔が狭くなっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁気ディスクまたは光ディスク等のような円板状のディスクを洗浄した後に乾燥させるディスクのスピン乾燥装置に関する。

従来、磁気ディスクまたは光ディスクのようなディスクは、研磨等の加工を行った後または成膜後に洗浄が行われていた。ディスクの洗浄後は、ディスクの表面に付着した洗浄液を除去しなくてはならないが、ディスクの表面に付着した洗浄液の除去を行うために、ディスクを高速回転させ、遠心力の作用を用いて、ディスクの表面上に付着した洗浄液をディスクの外部に除去する方法が採用されている。

このようにディスクを回転させることにより、表面に付着した洗浄液の除去を行う方法として、ディスクの内周縁部をチャックした状態で、ディスク回転させる方法がある。具体的には、スピンドルの先端に少なくとも３個のチャック部材を装着し、このチャック部材によりディスクの内周縁部をチャックした状態で、スピンドルを回転させる。このスピンドルの回転によりチャック部材も回転し、ディスクが回転する。このようにしてディスクの表面上に付着した洗浄液の除去を行う方式は従来から用いられている。

ところで、上述したように、内周縁部をチャックした状態で回転させることにより洗浄液の除去を行うと、ディスクの表面に付着した洗浄液は除去できるが、ディスクの内周縁部とチャック部材との当接部にわずかに滞留した洗浄液を除去することはできない。このようにわずかに滞留した洗浄液は、ディスクの回転が終了した後に、チャック部材をディスクの内周縁部から離したときに、ディスクの表面に流れ出し、ディスクの表面上にしみを発生させることがある。

上述したような問題を解決するために、特許文献１には、チャック部材とディスクとの当接部の回転方向における後方側に向けてエアを供給するエア供給部を設けているディスクのスピン乾燥装置が開示されている。この特許文献１に開示されている発明では、チャック部材とディスクとの当接部における後方側に滞留した洗浄液を除去するために、チャック部材に、ディスクの回転方向前方から後方に向くように斜めに通気孔が設けられている。この通気孔から噴出されるエアを用いて、当接部に滞留した洗浄液を除去している。
特許第２７８２８３８号公報

ところで、上述した従来技術によるディスクのスピン乾燥装置では、チャック部材とディスクとの当接部における前方側に滞留した洗浄液は、ディスクを回転させたときの風圧により除去している。このとき、ディスクの板厚保方向の両端側部分に滞留した洗浄液は、風圧によりディスクの板厚方向の外側に向かって弾き飛ばされる。しかしながら、ディスクの板厚方向の中央部分に滞留した洗浄液は、若干ながら、風圧により弾き飛ばされることなく滞留してしまう。

上述した問題を解決するために、ディスクの内周縁部をチャックするのではなく、外周縁部をチャックするようにしたディスクのスピン乾燥装置も知られている。ディスクの外周縁部をチャックする場合、内周縁部をチャックする場合に比較して、ディスクの中心から遠い場所がチャックされる。このために、チャック部材のディスクの接線方向における速度は高速になるので、付着した洗浄液をより効率的に除去することができる。また、ディスクの内周縁部をチャックする場合、ディスクとチャック部材との接触部分の前後の部分は同一の方向に円弧を描くので、ディスクとチャック部材との間隔は狭い。一方、ディスクの外周縁部をチャックする場合、ディスクとチャック部材との接触部分の前後の部分は反対方向に円弧を描くので、ディスクの内周縁部をチャックする場合と比較して、ディスクとチャック部材との間隔は広い。このディスクとチャック部材とが接触する部分に洗浄液は滞留しやすいので、ディスクとチャック部材との間隔が広い方が効率的に洗浄液を除去できる。

チャック部材は円柱形状となっているので、ディスクと接触させたときに、その接触部からディスク回転方向の前後に向けて、ディスクとチャック部材とは連続的に間隔が広くなる。このために、ディスクの外周面とチャック部材の外周面とにおいて、連続的に間隔が広がっていく部位には洗浄液が滞留しやすくなり、ディスクの回転速度が作用するだけでは、完全には洗浄液を除去できない場合があり、ディスクとチャック部材との接触部には、やはり若干の洗浄液は残存してしまう。

近年、ディスクは、高密度化および大容量化が進み、非常に精密なものになっている。従って、上述したように、若干でも洗浄液が残存してしまうと、ディスクの回転が終了した後に、その洗浄液がディスクの表面上に流れ出し、ディスクの精密さを損なってしまう。

そこで、本発明は、ディスクとチャック部材との当接部から完全に洗浄液を除去できるディスクのスピン乾燥装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するために、本発明は、ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するディスクのスピン乾燥装置であって、スピンドルに前記ディスクの外周面をチャックする複数のチャック部材が設けられており、前記各チャック部材には、前記ディスクの外周面が線接触するように当接する接触部が形成されており、前記各チャック部材には、前記スピンドルの回転方向における前後の間隔が前記接触部に向けて間隔が狭くなる平坦面が形成され、前記接触面に凹部を形成して、この凹部内を前記ディスクが接触しない非接触部を設ける構成としたことをその特徴とする。

チャック部材はディスクの外周面をチャックしているので、スピンドルによりディスクを高速回転させると、非接触部を構成する凹部が通風溝となり、この凹部内で負圧吸引力を発生させることになる。従って、この負圧吸引力の作用により、さらに洗浄液の除去能力が高くなる。チャック部材はディスクの外周側と接触することから、回転時にディスクを安定的に保持するために、チャック力を大きくする必要がある。そのために、チャック部材よりディスクの外周に打痕や割れ、欠け等が発生するおそれがあるが、チャック部材のディスクへの接触部を弾性部材で形成すれば、ディスクが保護される。

チャック部材のディスクとの接触部における回転方向の前後の間隔が、この接触部に向けて間隔が狭くなる平坦面を形成し、しかも接触面に凹部を形成して、この凹部内はディスクが接触しない非接触部とすることによって、ディスクとチャック部材との接触部分近傍に洗浄液が滞留するのを最小限なものとし、かつこの部分に付着した洗浄液はディスクを高速回転させることにより確実に除去することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。まず、図１において、１はスピン乾燥されるディスクである。チャック手段１１は、ディスク１のチャックを行う手段であり、チャック部材２とアーム３と揺動軸４と球面部５とカムフォロワ６とから構成される。このチャック手段１１は、円周方向にそれぞれ１２０度の角度をなすように３箇所設けられている。

図１に示されるように、アーム３の一端には、後述する取り付け部１３を介してチャック部材２が設けられている。また、アーム３の他端の反対面には、揺動軸４の一端が連結されている。揺動軸４の中間部には、球面部５が接続され、球面部５の他端部には、カムフォロワ６が装着される。駆動手段１２は、チャック部材２がディスク１をチャックする状態およびチャック解除の状態にするための制御を行う手段であり、駆動軸８とカムブロック９とカム溝１０とから構成される。駆動軸８は、一端においてカムブロック９と接続される。カムブロック９には、カムフォロワ６が移動するためのカム溝１０が設けられている。スピンドル７は、チャック手段１１によりチャックしたディスク１を回転させる部材である。

駆動軸８に接続された図示しない駆動装置が、駆動軸８を矢印Ａの方向に動作させると、カムブロック９も同様に矢印Ａの方向に動作する。カムブロック９が矢印Ａの方向に動作すると、カムフォロワ６がカム溝１０に沿って、カム溝１０の奥の方向に広がるように移動する。このように、カムフォロワ６が広がる方向に移動することにより、その力が球面部５に伝達され、球面部５が回転する。球面部５が回転すると、球面部５に接続された揺動軸４は、互いに狭くなる方向に動作する。同様に、アーム３を介して揺動軸４に接続されているチャック部材２も、互いに狭くなる方向に動作する。これにより、チャック部材２はディスク１をチャックする。

また、駆動軸８が矢印Ｂの方向に動作すれば、カムフォロワ６は、カム溝１０に沿って狭くなる方向に移動するので、揺動軸４は互いに広がる方向に動作する。従って、チャック部材２は、ディスク１をチャック解除する方向に移動する。これにより、チャック部材２はディスク１のチャック解除を行う。

以上のようにして、ディスク１のチャックおよびその解除が行われる。本実施の形態では、上述したようにディスク１のチャックが行われた状態で、図示しないモータがスピンドル７を回転させる。このスピンドル７の回転により、チャック部材２が回転し、ディスク１も回転する。このように、ディスク１が回転することにより、ディスク１の表面上に付着した洗浄液は、ディスク１の内側から外側に向かって移動し、最終的には、ディスクの外部に飛散する。

次に、図２及び図３を用いて、本実施の形態におけるチャック部材２の構成について説明をする。図２のチャック部材２には両端面にテーパ面２１が２つ設けられ、ディスク１への接触部２２を備えている。接触部２２の中央部には、非接触部２３として、所定の幅と深さとを有する凹部の溝が設けられている。このように形成されたチャック部材２に対してディスク１の外周面は接触部２２において線接触をするが、非接触部２３とディスク１とは接触しない。

このように、この実施の形態においては、非接触部２３は所定の幅と深さとを有する凹部であり、通風溝として機能するため、ディスク１と非接触部２３との間には隙間が生じ、ディスク１およびチャック部材２が回転しているときには、この隙間に空気流が生じる。この空気流により、負圧吸引力が発生し、接触部２２とディスク１との接触部付近に滞留している洗浄液が除去される。これにより、本実施の形態においては、洗浄液の除去が効率的に行われる。

そこで、図３にチャック部材２において、両端に設けたテーパ面２１を除いた形状を示す。チャック部材２には接触部２２と非接触部２３とが設けられているが、接触部２２は幅の狭い面からなり、チャック部材２の回転方向の前後の面は、この接触部２２に向けて間隔が狭くなる平面部２４を有し、接触部２２の部位が最も間隔が狭くなっている。つまり、チャック部材２の断面形状は略扇形となっている。また、非接触部２３は接触部２２の中間位置に凹部を設けることにより形成され、この非接触部２３は接触部２２の左右方向の中間位置に所定の深さを有している。

従って、チャック部材２はディスク１に対して図４に示したようにチャックして、スピンドル７を駆動することによって、ディスク１がスピン乾燥される。即ち、図４において、ディスク１が矢印Ｃの方向に回転をすると、ディスク１の表面上に付着した洗浄液は、矢印Ｄのように、ディスク１の中心から遠ざかる方向に移動し、ディスク１の外部に飛散する。このとき、チャック部材２の非接触部２３には、ディスク１が回転することにより、矢印Ｅの方向に空気流が発生する。このように、非接触部に空気流が発生することにより、ディスク１と接触部２２との接触部分に滞留した洗浄液に負圧吸引力が働く。この負圧吸引力により、滞留した洗浄液もディスク１の外部に飛散することにより洗浄液が除去される。チャック部材２はディスク１の外周縁部をチャックして、ディスク１の回転する接線方向の速度は高速であるので、効率的に洗浄液の除去を行うことができる。

しかも、チャック部材２において、接触部２２の回転方向の前後の部位は平面部２４となっており、この接触部２２に向けて間隔が狭くなっているので、図４に仮想線で示したように、円柱形状とした場合と比較して、ディスク１との間隔が広くなる。このために、チャック部材２において、接触部２２とディスク１との接触部近傍では洗浄液が付着しにくくなる。従って、洗浄液はディスク１から完全に除去され、ディスク１の回転が終了した後に、洗浄液がディスク１の表面上に流れ出してシミが形成されることはない。

ここで、チャック部材２はディスク１の外周縁部をチャックして高速回転させてスピン乾燥を行うので、チャック部材２は、ディスク１の安定性を高めるため、チャック力を強くしなければならない。しかしながら、ディスク１をチャックする力を強めるに従って、ディスク１には、打痕または割れ、欠けが発生しやすくなる。このような打痕または割れ、欠けを防止するために、図５に示したように、チャック部材２がディスク１と接触する接触部２２に弾性体２５を設けるように構成することができる。これによって、ディスク１が保護される。

ディスクのスピン乾燥装置の要部構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態におけるチャック部材をディスクに当接させた状態を示す正面図である。 テーパ面を省略して示すチャック部材の概略構成図である。 本発明の実施の形態において、ディスクのスピン乾燥を行っている状態を示す作用説明図である。 チャック部材の変形例を示す図３と同様の構成図である。

符号の説明

１ ディスク
２ チャック部材
２２ 接触部
２３ 非接触部
２４ 平面部
２５ 弾性体

Claims (3)

1. ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するディスクのスピン乾燥装置において、
   スピンドルに前記ディスクの外周面をチャックする複数のチャック部材が設けられており、
   前記各チャック部材には、前記ディスクの外周面が線接触するように当接する接触部が形成されており、
   前記各チャック部材には、前記スピンドルの回転方向における前後の間隔が前記接触部に向けて間隔が狭くなる平坦面が形成され、
   前記接触面に凹部を形成して、この凹部内を前記ディスクが接触しない非接触部を設ける
   構成としたことを特徴とするディスクのスピン乾燥装置。
2. 前記チャック部材に設けられた非接触部は、前記ディスクが回転する方向に空気の流れを形成する通風溝としたことを特徴とする請求項１記載のディスクのスピン乾燥装置。
3. 前記チャック部材には、前記ディスクとの接触部に弾性部材を設けることを特徴とする請求項１記載のディスクのスピン乾燥装置。

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