JPH10312533A - ディスク基板固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク基板の浮きを防止して潤滑剤のよう
な流体の塗布むらを防ぐことができるディスク基板固定
装置を提供すること。 【解決手段】 流体中に沈めて情報記録媒体作成用のデ
ィスク基板１１に膜を形成する際に、ディスク基板１１
を固定するためのディスク基板固定装置２であり、複数
のディスク基板１１を配列するために、軸方向に沿って
間隔をおいて複数の溝４０が形成され、この溝４０に対
応して形成された流体の抜き穴４６を有するディスク基
板配列部材２２と、ディスク基板配列部材２２に配列さ
れたディスク基板１１の外周囲面１１ａを押圧する押圧
手段２４を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体を用いて情報
記録媒体用のディスク基板に膜を形成する際に、ディス
ク基板を固定するためのディスク基板固定装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状の情報記録媒体、例えば光デ
ィスクの一例として、コンパクトディスク（ＣＤ）や、
光磁気ディスクとしてミニディスク（ＭＤ）あるいは光
ディスクとしてビデオディスク（ＶＤ）、その他高密度
記録用のディスク状の情報記録媒体があり、このような
情報記録媒体には、音響情報や映像情報が記録される。
この種のディスク状の情報記録媒体は、コンピュータの
情報記録媒体として用いられ、データを書き換えできる
上述したような光磁気ディスクあるいは磁気ディスク
（例えばハードディスクＨＤ）等が、広く業務用の分野
において使用されている。ところで、これらのディスク
状の情報記録媒体を作るためのディスク基板、その中で
も特にハードディスク等の磁気ディスク基板において
は、その品質に高度なものが求められる。例えば基板の
反り等の機械的特性、更には基板表面の凹凸等は、情報
の記録信号や情報の再生信号の欠落を招き、あってはな
らないことは明白である。

【０００３】ハードディスクに信号を記録／再生する場
合には、図５に示すような磁気ヘッド３００を用いる
が、この磁気ヘッド３００は、数千ｒｐｍで回転してい
るディスク基板３０１の表面上を数十ｎｍの浮上量で飛
んでいる。この磁気ヘッド３００が、例えば異物３０２
等でクラッシュをするのを避けるためにも、ディスク基
板３０１の表面の磁性膜３０３における平滑性を得るこ
とは何にもまして重要である。このディスク基板３０１
の磁性膜３０３における平滑性が得られない場合として
は、異物３０２が付着して突起３０４が形成される場合
や、磁性膜３０３の膜厚分布が不均一で突出部３０５が
形成される場合である。通常磁気ヘッド３００と磁性膜
３０３の間の浮上量３０６は、上述したように数十ｎｍ
であるが、突起３０４の高さ３０７は数μｍにも達す
る。一般的にこのようなハードディスクの基板は、ガラ
スあるいはアルミニウム母材上に、スパッタにより各種
膜（膜厚数十Åから数百Å）を形成して積層していき、
その最後にその表面に磁気ヘッド３００との摩擦係数を
低下させるための潤滑膜を塗布する。このプロセスを行
う各種製造装置、例えばスパッタ機、潤滑剤塗布装置等
は、ほとんどの場合に、ガラスやアルミニウム基板を対
象にするように作られており、図５に示すディスク基板
３０１がプラスチック（樹脂）で作られている場合は考
慮されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのために、スパッタ
機や潤滑剤塗布装置等を、プラスチック製のハードディ
スクのディスク基板３０１の製造にそのまま使用するこ
とは不可能であり、何らかの改善をする必要がある。例
えば潤滑剤を塗布するプロセスは図６のようにして行
う。潤滑剤貯めタンク３１０の中には、潤滑剤を分散さ
せた溶液３１１を収容し、ポンプ３１２は、この潤滑剤
３１１を潤滑剤貯めタンク３１０からプロセスチャンバ
ー３１３に送り込む。プロセスチャンバー３１３の中に
は、ディスク基板固定ラック３１４により、複数枚のデ
ィスク基板３０１が保持されている。従って、潤滑剤を
分散させた溶液３１１は、プロセスチャンバー３１３の
中でディスク基板３０１に浸されている。その後バルブ
３１５を開けて、溶液３１１をゆっくりと抜く。する
と、ディスク基板３０１に付着している溶液３１１のみ
が蒸発して、潤滑剤がディスク基板３０１の表面に残
り、潤滑膜を形成する。この潤滑膜の膜厚は例えば数十
Åである。

【０００５】この時に、従来用いられているガラスある
いはアルミニウム製のディスク基板を固定するディスク
基板固定ラック３１４を用いて、プラスチック製のディ
スク基板３０１を保持すると、比重の関係で、プラスチ
ック製のディスク基板３０１（比重が０．６程度）は、
潤滑剤の溶液３１１（比重が約１０）に対して浮いてし
まい、隣り合うディスク基板３０１同士の接触や、ディ
スク基板３０１の傾き等が生じる。この結果、ディスク
基板３０１に付着している潤滑剤の塗布むらが発生し、
膜厚の不均一が生じ、膜厚の不均一は数十Å程度のばら
つきとなる。この種の潤滑剤の塗布装置では、ディスク
基板３０１に対する膜厚のばらつきは±２Åで制御可能
ということもあり、この数十Åの塗布むらは、ハードデ
ィスクの基本機能の致命的欠陥につながり、絶対にあっ
てはならないことである。

【０００６】図７と図８は、従来のガラス製のディスク
基板あるいはアルミニウム製のディスク基板３０１に対
して潤滑剤を塗布する際に使用しているディスク基板固
定ラック３１４を示している。ディスク基板固定ラック
３１４は支持棒３１９を有し、この支持棒３１９には、
断面で見てＶ字型の溝が複数個、例えば２５個支持棒３
１９の軸方向に沿って形成されている。これらの溝３２
０には、それぞれディスク基板３０１のセンターホール
３２１の部分がはめ込まれるようになっている。

【０００７】この溝３２０は、ディスク基板３０１の姿
勢が安定するように、上述したようにＶ字型になってお
り、その上不要な溶液３１１が上手く逃げるように、支
持棒３１９は先端から根元側にかけて、例えば２度の角
度を持たせてある。このような従来のディスク基板３０
１の固定方式では、そのディスク基板３０１の自重のみ
でディスク基板３０１の姿勢の制御をしている。そのた
めに、ガラス製やあるいはアルミニウム製のディスク基
板３０１では、全く問題ないが、比重の軽いプラスチッ
ク製のディスク基板３０１の場合には、比重の関係から
プラスチック製のディスク基板３０１を溶液３１１に図
６に示すように沈めた時に、プラスチック製のディスク
基板３０１が、溶液３１１の中で浮いてしまい、隣り合
うディスク基板３０１同士の接触やディスク基板３０１
の傾き等により、潤滑剤の塗布むらが発生してしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、ディスク基板の浮き
を防止して潤滑剤のような流体の塗布むらを防ぐことが
できるディスク基板固定装置を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、流体中に沈めて情報記録媒体作成用のディスク
基板に膜を形成する際に、ディスク基板を固定するため
のディスク基板固定装置において、複数のディスク基板
を配列するために、軸方向に沿って間隔をおいて複数の
溝が形成され、この溝に対応して形成された流体の抜き
穴を有するディスク基板配列部材と、ディスク基板配列
部材に配列されたディスク基板の外周囲面を押圧する押
圧手段と、を備えることを特徴とするディスク基板固定
装置により、達成される。

【０００９】本発明では、情報記録媒体作成用のプラス
チック製のディスク基板を流体中に沈めてディスク基板
に対して膜を形成する際に、比重の軽い複数のディスク
基板を固定するために、ディスク基板配列部材は、軸方
向に沿って間隔をおいて形成された複数の溝を有してい
る。このディスク基板配列部材には、更にこの溝に対応
して形成された流体の抜き穴を有している。押圧手段
は、ディスク基板配列部材に配列されたディスク基板の
外周囲面を押圧する。これにより、ディスク基板配列部
材の溝に配列された比重の軽い各ディスク基板の外周囲
面は、押圧手段により、ディスク基板配列部材に対して
押し付けられるので、ディスク基板を流体中に沈めて
も、ディスク基板同士が接触したりあるいはディスク基
板がディスク基板配列部材に対して傾いて配置されるよ
うなことがなくなる。これにより、流体の比重に比べる
とかなり比重の小さい材質で作られているディスク基板
に膜を形成する場合に膜形成むらの防止をすることがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１１】図１は本発明のディスク基板固定装置の好
ましい実施の形態を備える潤滑膜塗布装置１を示してい
る。この潤滑膜塗布装置１は、例えば比重の軽いプラス
チック製のディスク基板１１に対して、潤滑膜を塗布す
る装置である。この潤滑膜塗布装置１は、この複数枚の
ディスク基板１１を配列して固定するためのディスク基
板固定装置２を備えている。このディスク基板固定装置
２は、プロセスチャンバー１０の中に配置するようにな
っている。プロセスチャンバー１０は、ポンプ３１２を
介して潤滑剤貯めタンク３１０に接続されている。また
プロセスチャンバー１０はバルブ３１５を介して潤滑剤
貯めタンク３１０に接続されている。潤滑剤貯めタンク
３１０の中には潤滑剤を含む溶液３１１が収容されてい
る。この溶液３１１は、潤滑剤貯めタンク３１０からポ
ンプ３１２の力によりプロセスチャンバー１０内に供給
できる。プロセスチャンバー１０内の溶液３１１は、バ
ルブ３１５を開けることにより潤滑剤貯めタンク３１０
にゆっくりと回収することができる。

【００１２】次に、図１のディスク基板固定装置２の構
造について説明する。このディスク基板固定装置２は、
溶液３１１の浮力により複数のプラスチック製のディス
ク基板１１を浮かないように、しっかりと固定する構造
を備えている。ディスク基板固定装置２は、支持体２
０、ディスク基板配列部材２２、押圧手段２４を有して
いる。支持体２０は、ほぼ逆Ｌ字型を有しており、支持
体の垂直板２５には、直線移動用のガイド２６が設けら
れている。この直線移動用のガイド２６には、後で説明
する押圧手段２４のクランプ棒２９をＺ方向に直線移動
するガイドである。モータのような駆動手段２が作動す
ると、このクランプ棒２９とクランプ棒２９のサポート
３０は、直線移動用のガイド２６に沿ってＺ方向に移動
できる。ただし、このクランプ棒２９の下限位置は、ス
トッパ３１により規制されている。このストッパ３１
は、垂直板２５に固定されている。サポート３０と垂直
板２５の間にはバネ３２が設けられており、クランプ棒
２９がＺ方向に上昇する場合にはバネ３２の力に抗して
動くことになり、このバネ３２はクランプ棒２９をスト
ッパ３１側に押し付けて保持することができる。

【００１３】ディスク基板配列部材２２の一端側２２ａ
は、垂直板２５の下部に固定されている。またディスク
基板配列部材２２の他端は自由端２２ｂである。上述し
たクランプ棒２９とディスク基板配列部材２２は、垂直
板２５から突出するようにして平行に保持されている。
ディスク基板配列部材２２には、複数のディスク基板固
定用の溝４０が所定間隔ｄをおいて形成されている。デ
ィスク基板配列部材２２の断面形状は図２に示してお
り、ディスク基板配列部材２２は、その長手方向（図２
においては紙面垂直方向）に沿って長溝４１が形成され
ている。

【００１４】図１に戻ってディスク基板固定用の溝４０
は、上述したように所定の間隔ｄをおいて形成されてい
るが、これらの溝４０は例えば２５個形成されている。
各溝４０の形状について説明すると、ほぼＶ字型にはな
っているが、斜面部４３，４３と、底面部４４を有して
いる。この底面部４４の幅Ｓは、ディスク基板１１の厚
みと同じかやや大きく設定されている。また斜面部４
３，４３は、内底面４４の幅より広がるようにしてテー
パー状に形成されている。内底面４４に通ずるようにし
て、図１と図２に示すように溶液３１１を抜くための穴
４６が形成されている。すなわち各溝４０に対応して穴
４６が形成されている。このように穴４６を形成するの
は、不要な溶液３１１が上手く逃げる（循環する）よう
に、ディスク基板配列部材２２の自由端２２ｂから一端
部２２ａに向かって、所定間隔ｄで配列されており、こ
れにより従来のディスク基板固定装置で用いられていた
２度の角度の勾配の設定が不要になる。

【００１５】次に、図１の押圧手段２４について説明す
る。この押圧手段２４は上述したクランプ棒２９と、こ
のクランプ棒２９に着脱可能に設定される押圧具５０を
備えている。これらの複数の押圧具５０は、クランプ棒
２９の軸方向に関して、間隔ｄをおいて固定されてい
る。すなわち、各押圧具５０は、対応するディスク基板
１１に対応して配置されている。これらの押圧具５０
は、対応するディスク基板１１の外周囲面１１ａを下方
向に向けて押圧するものである。

【００１６】クランプ棒（棒状体）２９に対して固定さ
れる押圧具５０の構造について、図１と図２を参照して
説明する。押圧具５０は、ピン６０、バネ６１、ネジ６
２、取付け具６３、止め輪６４等を備えている。取付け
具６３は、クランプ棒２９に対して着脱可能に取り付け
ることができ、ネジ６２を締めることで、取付け具６３
はクランプ棒２９に固定できる。バネ６１は、取付け具
６３と止め輪６４の間に配置されており、ピン６０が取
付け具６３に対して矢印Ｚ方向に上下動可能になってい
るので、バネ６１はピン６０をディスク基板１１の外周
囲面１１ａに対して押し付けるための付勢手段である。
つまりこのバネ６１は、ピン６０をディスク基板１１の
外周囲面１１ａに対して押し付けることで、ディスク１
１ａの浮き等の動作を防止するクランプ力を発揮する。
このクランプ力は、バネ定数及びバネの長さ等を変える
ことによって、必要に応じて調整可能である。バネ６１
は、止め輪６４と取付け具６３の間に配置されているの
で脱落を防止することができる。

【００１７】ピン６０は、図１〜図３に示すようにシャ
ープエッジ部６５を有している。このシャープエッジ部
６５は、図１で見ると直線状であるが、図２と図３で見
ると所定の角度θ分尖っている。これにより、シャープ
エッジ部６５は、ディスク基板１１の外周囲面１１ａに
対して（Ｘ方向）に線接触するようになっている。この
ようにシャープエッジ部６５を用いてピン６０が外周囲
面１１ａに対して線接触するのは次の理由からである。
すなわち、もしもこのピン６０の先端部が、図４に比較
例として示すようにシャープエッジになっていないと、
その先端部３６１がディスク基板１１の外周囲面１１ａ
に対して面接触をすることになるので、図４に示すよう
に液剤の液面ＲＬが降下した際に、表面張力の関係でピ
ン３６０の影響を受けて、潤滑剤の蒸発むら（塗布む
ら）部分３６２が発生してしまう。しかし本発明の実施
の形態では図１〜図３に示すようにピン６０の先端部分
がシャープエッジ部６５となっており、シャープエッジ
部６５は、ディスク基板１１の外周囲面１１ａに対して
線接触しているので、ピン６０は塗布むら等を起こす恐
れがなく、安定した潤滑剤の塗布ができる。

【００１８】次に、上述した潤滑膜塗布装置１のディス
ク基板固定装置２を用いて、複数枚のディスク基板１１
に対して潤滑剤の膜を形成する方法例について説明す
る。まず図１のプロセスチャンバー１０の中にはまだ溶
液３１１が収容されていない状態で、ディスク基板配列
部材２２の各溝４０に対して、プラスチック製のディス
ク基板１１が設定される。このプラスチック製のディス
ク基板１１が設定される数は、例えば２５枚である。こ
のディスク基板１１の配列をする時には、駆動手段２が
作動して、サポート３０とクランプ棒２９はバネ３２の
力に抗して、Ｚ方向（上方向）に上昇しているので、各
押圧手段２４の押圧具５０はディスク基板１１から離れ
ている。従って各プラスチック製のディスク基板１１
は、ディスク基板配列部材２２の各溝４０に対して、押
圧手段２４が邪魔にならずに容易に設定することができ
る。図１と図２に示すようにディスク基板１１が各溝４
０に対して設定された状態では、ディスク基板１１のセ
ンターホール７０を形成している内周面が溝４０の内底
面４４に確実に支持されており、しかも斜面部４３，４
３が形成されているので、ディスク基板１１は溝４０の
内底面４４に簡単に導いて支持することができる。

【００１９】次に、駆動手段２を作動してサポート３０
及びクランプ棒２９をバネ３２の力により、矢印Ｚ（下
方向）に移動する。これにより、クランプ棒２９はスト
ッパ３１により下限位置が設定される。この状態では、
クランプ棒２９の各押圧具５０のピン６０が対応する位
置にあるプラスチック製のディスク基板１１の外周囲面
１１ａに対して、図３に示すように線接触で下向きに押
圧する。このようにすることで、プロセスチャンバー１
０の中に溶液３１１が収容された状態であっても、プラ
スチック製のディスク基板１１が比重の関係で浮いてし
まうようなことがなく、隣接するディスク基板１１，１
１の接触現象やディスク基板の傾き現象を防止すること
ができる。

【００２０】次に、プロセスチャンバー１０の中には、
ポンプ３１２の力により潤滑剤貯めタンク３１０から溶
液３１１が供給される。溶液３１１はプラスチック製の
ディスク基板１１を完全に沈めた状態にして、潤滑剤を
含む溶液３１１をディスク基板１１に塗布する。この塗
布が終了したら、再びプロセスチャンバー１０内の溶液
３１１は、バルブ３１５を開けることにより、ゆっくり
と潤滑剤貯めタンク３１０側に収容される。これによ
り、プロセスチャンバー１０内の溶剤３１０の液面は下
がっていって、各ディスク基板１１が露出するのである
が、ディスク基板１１上の溶液のみが蒸発して、潤滑剤
が各ディスク基板１１の表面には残り、例えば膜厚十数
μｍの潤滑膜を形成することができる。

【００２１】このように本発明の実施の形態では、プラ
スチック製の軽い例えばハードディスク用のディスク基
板１１に対して潤滑膜を塗布もしくは形成するプロセス
において、一度に複数枚例えば２５枚のディスク基板１
１に対して潤滑膜を形成することができる。しかも、こ
の形成時にディスク基板１１の浮きによる潤滑膜の塗布
むらを防止できるようにするために、ピン６０のシャー
プエッジ部６５がディスク基板１１の外周囲面１１ａに
対して線接触をしている。バネ６１の長さあるいはバネ
定数を変えることにより、ピン６０がディスク基板１１
の外周囲面１１ａに対して与える押圧力を変えることが
できる。しかも、クランプ棒２９はストッパ３１により
所定の位置に保持されているので、各押圧具５０が対応
するディスク基板１１の外周囲面１１ａに対して与える
押圧力は、各ディスク基板１１に対して一定にすること
ができる。

【００２２】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。上述した実施の形態ではプラスチック製のディ
スク基板を例に説明しているが、これに限らずディスク
基板の材料の比重に関係なく、例えばアルミニウム、ガ
ラスあるいは樹脂等如何なるディスク基板にも対応し
て、ディスク基板の浮きを防止しながら潤滑膜等の膜を
確実にしかも塗布むらのないように安定して形成するこ
とができる。各ディスク基板１１に対してそれぞれ押圧
具５０を設定するようにしているので、各ディスク基板
１１の外径寸法に多少違いがあっても、それに対応し
て、所定のクランプロードをピン６０が付与することが
できる。ディスク基板の種類や用途によっては、流体と
しては、潤滑油を含む溶液以外のものも採用してもよ
い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディスク基板の浮きを防止して潤滑剤のような流体の塗
布むらを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク基板固定装置を備える潤滑膜
塗布装置を示す図。

【図２】図１のディスク基板固定装置を示す側面図。

【図３】図２のピンのシャープエッジ部及びそのシャー
プエッジ部が当たっているディスク基板の外周囲面を示
す図。

【図４】図３に比較して示すものであり、ピンの先端部
がシャープエッジ部となっていないものの例を示す図。

【図５】通常用いられているハードディスク用の磁気ヘ
ッドとハードディスクの樹脂製のディスク基板の例を示
す図。

【図６】従来用いられるディスク基板への潤滑膜塗布装
置（潤滑剤塗布装置）を示す図。

【図７】従来のディスク基板固定装置を示す図。

【図８】従来のディスク基板固定装置の側面図。

【符号の説明】

２・・・ディスク基板固定装置、１０・・・プロセスチ
ャンバー、１１・・・ディスク基板、１１ａ・・・外周
囲面、２２・・・ディスク基板配列部材、２４・・・押
圧手段、２９・・・クランプ棒（棒状体）、４０・・・
溝、４６・・・流体の抜き穴、５０・・・押圧具、６０
・・・ピン、６１・・・バネ（付勢手段）、６３・・・
取付け具、３１１・・・溶液

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体中に沈めて情報記録媒体作成用のデ
   ィスク基板に膜を形成する際に、ディスク基板を固定す
   るためのディスク基板固定装置において、 複数のディスク基板を配列するために、軸方向に沿って
   間隔をおいて複数の溝が形成され、この溝に対応して形
   成された流体の抜き穴を有するディスク基板配列部材
   と、 ディスク基板配列部材に配列されたディスク基板の外周
   囲面を押圧する押圧手段と、を備えることを特徴とする
   ディスク基板固定装置。
2. 【請求項２】 ディスク基板配列部材の各溝を形成して
   いる内底面は、ディスク基板のセンターホールを形成し
   ている内周面と同じかそれよりも大きく、流体の抜き穴
   は溝を形成している内底面に開口している請求項１に記
   載のディスク基板固定装置。
3. 【請求項３】 ディスク基板配列部材は棒状体である請
   求項２に記載のディスク基板固定装置。
4. 【請求項４】 押圧手段は、 ディスク基板配列部材と平行に配置された棒状体と、 ディスク基板の外周囲面に当たるピンと、 ピンを棒状体に対して取り付けるための取付け具と、 取付け具においてピンをディスク基板の外周囲面に押す
   ための付勢手段と、を備えている請求項１に記載のディ
   スク基板固定装置。
5. 【請求項５】 ピンの先端はディスク基板の外周囲面に
   対して線接触する請求項４に記載のディスク基板固定装
   置。
6. 【請求項６】 情報記録媒体用のディスク基板はハード
   ディスク用プラスチック基板であり、このディスク基板
   には潤滑膜が形成される請求項１に記載のディスク基板
   固定装置。