JP3956723B2

JP3956723B2 - ディスクのスピン乾燥装置

Info

Publication number: JP3956723B2
Application number: JP2002054056A
Authority: JP
Inventors: 孝之加藤; 孝一柳澤
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003257017A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスクまたは光ディスク等のような円盤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。
【０００２】
【従来の技術】
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、ディスクの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。
【０００３】
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用い、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が従来より提案されている。
【０００４】
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。
【０００５】
上述したような問題を解決するために、特許第２７８２８３８号公報には、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。この特許第２７８２８３８号公報記載の発明では、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した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の除去は、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圧方向の外側に向かって弾き飛ばされる。しかしながら、ディスクの板圧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。
【０００７】
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をチャックするので、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、より効率的に付着した洗浄液を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。従って、ディスクの外周縁部をチャックすることにより、効率的に洗浄液の除去が行われるが、外周縁部をチャックする場合においても、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。
【０００８】
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。
【０００９】
そこで、本発明では、より効率的に洗浄液の除去を行うディスクのスピン乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明におけるディスクのスピン乾燥装置は、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ものであり、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、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面が形成されており、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とする構成としたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明では、より高速にチャック部材を回転させるために、チャック部材はディスクの外周面をチャックしており、チャック部材に設けられた非接触部に空気流を発生させ、負圧吸引力によりチャック部材に付着した洗浄液を除去する。従って、非接触部は、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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
Ａ．本発明における第１の実施の形態
【００１４】
図１を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。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の示されるように、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、ディスク１を回転させる部材であり、チャック手段１１および駆動手段１２を内包するように設けられている。
【００１５】
上述したように構成したスピン乾燥装置がディスク１をチャックする動作について説明する。駆動軸８に接続された図示しない駆動装置が、駆動軸を矢印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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
次に、図２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は、概略円柱状をした接触部２２の両端面にテーパ面２１が２つ設けられ、その中央部には、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には、所定の幅と深さとを有する凹部が設けられているので、非接触部２３とディスク１とは接触しない。
【００１９】
このように、本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通風溝が構成されているため、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。
【００２０】
図３を用いて、より詳細に説明する。図３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。このとき、図３に示されているように、ディスク１の内周縁部をチャックするよりも、外周縁部をチャックしたほうが、ディスク１が回転する接線方向の速度は高速なので、より効率的に洗浄液の除去を行うことができる。
【００２１】
ここで、非接触部２３に構成された通風溝は、その溝幅は広いほど、より大きな空気流を発生させるために、効率的に滞留した洗浄液を除去することができる。しかしながら、溝幅が広いほど、ディスク１をチャックする力は不安定になる。すなわち、非接触部２３に構成された通風溝の溝幅が広いと、接触部２２がディスク１と当接する部分が小さくなってしまう。特に、ディスク１には、図４に示されるような、チャンファ４１と呼ばれる面取り部が設けられているため、接触部２２がディスク１と接触する幅は、ディスク１の厚さよりも狭くなる。従って、通風溝の溝幅を無制限に広げることは、ディスク１をチャックする力の安定性を損なうことになる。このために、通風溝の溝幅は限られたものとなる。また、通風溝の深さも深いほど、より大きな空気流が発生するため、効率的に洗浄液を除去することができるが、チャック部材２の強度という観点から、あまり深くすることは好ましくない。従って、非接触部２３としての通風溝の溝幅および深さは、ある程度制限される。しかしながら、非接触部２３にある程度の大きさの通風溝が設けられていれば、空気流により負圧吸引力が発生するので、効率的に滞留した洗浄液を除去することができる。
【００２２】
また、非接触部２３の通風溝の位置は、図４に示されるように、接触部２２の中央に設けられる必要はなく、ディスク１をチャック可能な範囲において、多少左右にずれてもよい。
【００２３】
Ｃ．本発明における第２の実施の形態
【００２４】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態におけるチャック部材２の構成を表した図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、本実施の形態では、ディスク１と接触する接触部がチューブなどの弾性部材で構成されている点にある。
【００２５】
すなわち、本実施の形態では、円柱型をした芯部材７６の概略中間部に円環上の突部７２が設けられ、この突部７２を挟んでチューブ７５が２箇所設けられている。これらの２箇所に設けられているチューブ７５は、ストッパー７１および突部７２により固定され、ネジ７４により固定されている。また、芯部材７６の一端は、図１に示されるような取り付け部１３に接続されている。図５に示されているように、チューブ７５の半径は、突部７２の半径より大きく形成されているため、チューブ７５とディスク１とは接触をするが、突部７２とディスク１とは接触をしない。従って、突部７２とディスク１との間には、非接触部としての通風溝７７が形成される。上述した第１の実施の形態と同様に、ディスク１が回転をすると、この通風溝７７に負圧吸引力が発生し、この負圧吸引力がディスク１とチューブ７５との間に付着した洗浄液の除去を行う。
【００２６】
ここで、チャック部材２のディスク１と接触する部位を弾性部材にしたのは以下の理由による。すなわち、ディスク１の外周縁部をチャックして、ディスクのスピン乾燥を行う場合、内周縁部をチャックする場合に比較して、チャック部材は高速に回転するため、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、チャック部材２がディスク１と接触する部位に弾性部材を用いている。
【００２７】
また、本実施の形態において、チャック部材２がディスク１と接触する部位に弾性部材を用いているが、ディスク１をチャックする力により、弾性部材が変形する。従って、この弾性部材を回転させて、ディスク１への接触位置の変更すること、そして容易に交換できることが望ましい。
【００２８】
そこで、図６に示したように、二つのチューブ７５は、芯部材７６の中央に設けられている突部７２を挟むように固定されているので、ネジ７４を外すことにより、容易にチューブ７５の交換または回転方向の位置の変更が可能になる。
【００２９】
本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、負圧吸引力によるディスク１に付着した洗浄液の除去が可能であるが、さらに、ディスク１との接触する部分をチューブなどの弾性部材で構成したため、ディスク１のチャック時に、打痕発生または割れ、欠けなどの発生を防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ディスクのチャック時に、ディスクとチャック部材との接触部分に隙間ができるように構成したので、ディスクの回転時に負圧吸引力により、ディスクとチャック部材との接触部分およびその近傍に付着した洗浄液を確実に除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるチャック部材の概略構成図である。
【図３】本発明の第１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。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるチャック部材の概略構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるチャック部材の概略構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるチャック部材の分解図である。
【符号の説明】
１ディスク
２チャック部材
３アーム
４揺動軸
５球面部
６カムフォロワ
７スピンドル
８駆動軸
９カムブロック
１０カム溝
１１チャック手段
１２駆動手段
１３取り付け部
２１テーパ面
２２接触部
２３非接触部
４１チャンファ
７１ストッパー
７２突部
７４ネジ
７５チューブ
７６芯部材
７７通風溝

Claims

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、
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、
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面が形成されており、
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とす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。
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。
前記チャック部材と前記ディスクとの接触部が弾性部材で形成されてい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。
前記弾性部材は一対の弾性チューブからなり、これらの弾性チューブは、中間部に突部が設けられた芯部材に嵌合され、前記弾性チューブの半径は、前記突部の半径よりも大きいものであり、前記突部と前記弾性チューブとの間に通風溝が形成されていることを特徴とする請求項３記載のディスクのスピン乾燥装置。
前記各弾性チューブは、前記芯部材に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載のディスクのスピン乾燥装置。