(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体の製造工程に投入するディスク基板の中心穴に着脱可能な把持用治具を装着し、この状態で前記治具を介してディスク基板のハンドリング，工程間の移送，および加工機，検査・試験装置へのチャッキングを行い、各工程での処理が終了した後にディスクから把持用治具を取り外すようにしたことを特徴とするディスク媒体の加工方法。
【請求項２】
外周面にディスク基板の内周縁と嵌まり合うＶ字状の周溝を形成し、かつ半径方向に拡大，収縮させてディスク基板にクランプ，アンクランプさせるリング状のブッシュとしてなることを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【請求項３】
請求項２記載の把持用治具において、ブッシュが周方向に分割された複数の円弧状セグメントと、各セグメントの相互間に介装してブッシュを半径方向に拡大，収縮させる駆動ばねとの組合せからなることを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【請求項４】
請求項３記載の把持用治具において、駆動ばねが、ブッシュの各セグメントを押し広げる方向に働く通常のばね材で作られたバイアスばねと、加熱による形状回復力で前記バイアスばねに打ち勝ってセグメントを引き寄せる形状記憶合金製の引っ張りコイルばねとの組合せからなることを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【請求項５】
請求項３記載の把持用治具において、駆動ばねが、加熱による形状回復力でブッシュの各セグメントを押し広げる形状記憶合金製の圧縮コイルばねと、加熱による形状回復力で各セグメントを引き寄せる形状記憶合金製の引っ張りコイルばねとの組合せからなることを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【請求項６】
請求項４，または５項記載把持用治具において、ブッシュの各セグメントに形状記憶合金製のコイルばねに電流を流す電極を備えたことを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【請求項７】
請求項３記載の把持用治具において、リング状ブッシュの内方に両端がブッシュ端面から突出した軸部を組合せ、該軸部を複数に分割されたセグメントのうちの一つに一体結合したことを特徴とするディスク基板の把持用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置の磁気記憶媒体として使用する磁気ディスク媒体、あるいはコンパクトディスクなどのディスク媒体の加工方法，およびその製造の各工程でディスク基板のハンドリング，加工機などへのチャッキングの際に用いる把持用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の情報記憶用ディスク媒体は、パソコンの普及などに伴って小型化、高記憶容量化が急速に進んでいる。このディスク媒体の基板材質はプラスティック、アルミニウム、ガラスなど様々であり、基板の板厚は１ｍｍ以下である。また、磁気ディスク媒体を例に挙げると、ディスク媒体の製造工程では、周知のようにディスク基板に無電解メッキ法によりＮｉ−Ｐ下地層を形成して加工工程に投入し、その表面を研磨した上でテクスチャ加工を施し、次いでスパッタ法によりＣｒ中間層，Ｃｏ合金磁性層，アモルファスカーボン保護層の各層を連続形成し、さらにファイナルポリッシング加工を施して平滑面に仕上げた後、フロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して完成する。さらに、完成したディスク媒体については、外観検査，および情報書き込み・読出しの性能試験などを行った後、製品として出荷するようにしている。
【０００３】
なお、前記の各加工工程，並びに検査，試験工程では、全てディスクをロボット操作などにより１枚ずつハンドリングして各種の加工機，試験装置のスピンドル軸にチャッキングし、ディスクを回転させながら作業を進めるようにする枚葉処理方式が採用されており、さらに工程間の移送には、複数枚のディスク基板を１枚ずつ縦向き姿勢で外周縁を移送用カセットの円弧状溝に落とし込んで搬送するようにしている。
【０００４】
次に、従来の製造工程で使われているディスク基板のハンドリング用ハンド，および各種加工機のスピンドル軸に装備したチャックの構造を図７，図８に示す。まず、図７（ａ），（ｂ）  において、１は中心に穴１ａが開いた円盤状のディスク基板であり、ハンド２はディスク基板１の外周縁を左右から挟んで把持する一対のアーム２ａを有し、該アーム２ａをラック／ピニオン機構３を介してモータ４の駆動により矢印方向に開閉するような構成になる。また、アーム２ａの先端爪部にはＶ字状の凹溝２ｂを形成してディスク基板１を把持した際に爪部がディスクの板面に極力接触しないようにしている。
【０００５】
また、図８において、チャック５はスピンドル軸に頂部に取付けたチャック本体５ａとその内方に組み込んで半径方向に移動する一対のチャック爪５ｂからなり、ディスク基板１の内周側面域をクランプエリアとしてチャック本体５ａの頂面に載せた上で、基板の中心穴１ａに嵌挿したチャック爪５ａを待機位置から外方に移動してディスク基板１の内周縁に押しつけてチャック爪５ａとチャック本体５ａとの間にディスク基板１を押さえ込んで把持するようにしている。また、このチャック５においても、チャック本体５ａの先端，およびチャック爪５ｂにテーパ面を形成してディスク基板１の板面に極力接触しないような配慮がなされている。
【０００６】
前記のように、従来では製造工程の各工程でディスク基板１を図７に示したハンド２によりディスク基板１の外周縁を把持してハンドリングし、加工機へのチャッキングはディスク基板１の中心穴１ａに図８に示したチャック５の爪５ｂ挿入して把持するようにし、さらに工程間でカセット移送する際にはディスク基板の外周縁をカセットの溝に落とし込むようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のディスク媒体の加工方法では、前記のように各工程でのディスク基板のハンドリング，加工機へのチャッキングを、そのディスク基板を直接ハンド，あるいはチャックで把持して行うようにしている。
【０００８】
一方、情報記憶用媒体は先記のように記憶密度の向上に伴い、ディスクの小径化，薄型化が急速に進んでおり、これに伴いディスク表面に形成した記録層領域もディスクの外周縁ぎりぎりまで拡大している。
【０００９】
このために、従来方式のようにディスク基板の外周をハンドにより直接把持してハンドリングすると、基板外周縁部分にハンドとの接触に起因する傷付き，汚れが発生する確率が高くなる。また、各工程でディスク基板を加工機，検査装置のスピンドル軸にチャッキングする場合にも、その都度加工機，検査装置のチャックがディスクの内周縁に触れるために、前記と同様な傷付き，汚れの発生する確率が高くなる。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的はディスク基板の外周縁には全く治具が触れることなしにハンドリングが行え、またディスクの内周縁においても加工機のチャックが直接ディスクに触れるのを避けてディスク媒体の品質，歩留りの向上化が図れるように改良したディスク媒体の加工方法，およびディスク基板の把持用治具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の加工方法によれば、ディスク媒体の製造工程に投入するディスク基板の中心穴に着脱可能な把持用治具を装着し、この状態で前記治具介してディスク基板のハンドリング，工程間の移送，および加工機，検査・試験装置へのチャッキングを行い、各工程での処理が終了した後にディスクから把持用治具を取り外すようにするものとする（請求項１）。
【００１２】
この方法によれば、ディスク基板を加工工程の投入する際に把持用治具を取付け、各加工工程，および完成したディスク媒体の検査，試験工程が完了するまでは、治具を取付けたままでディスクのハンドリング，工程間移送，加工機などへのチャッキングを行うので、ディスク基板には当初に装着した把持用治具以外に各工程の途中でディスクに直接触れるものがなく、これによりディスクの傷付き，汚れの発生を効果的に防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明によれば、ディスク基板の把持用治具をリング状のブッシュとして構成して、その外周面にディスク基板の内周縁と嵌まり合うＶ字状の周溝を形成し、かつ駆動手段によりブッシュを半径方向に拡大，収縮させてディスク基板にクランプ，アンクランプさせるように構成する（請求項２）ものとし、その構成は具体的には次記のような態様で実現することができる。
【００１４】
（１）  リング状のブッシュを、周方向に分割された複数の円弧状セグメントと、各セグメントの相互間に介装した駆動ばねとから構成し、駆動ばねのばね力でブッシュを半径方向に拡大，収縮させるようにする（請求項３）。
【００１５】
（２）  前項（１）  において、駆動ばねを、ブッシュの各セグメントを押し広げる方向に働く通常のばね材で作られたバイアスばねと、加熱による形状回復力で前記バイアスばねに打ち勝ってセグメントを引き寄せる形状記憶合金製の引っ張りコイルばねとを組合せたバイアス式２方向素子で構成し、前記バイアスばねのばね力でブッシュをディスク基板の中心穴に装着してクランプし、ブッシュの取り外し時には形状記憶合金の引っ張りばねを加熱し、その形状回復力でブッシュを縮めてアンクランプさせる（請求項４）。
【００１６】
（３）  また、前項（１）  における駆動ばねを、加熱による形状回復力でブッシュの各セグメントを押し広げる形状記憶合金製の圧縮コイルばねと、加熱による形状回復力でセグメントを引き寄せる形状記憶合金製の引っ張りコイルばねとの組合せた差動式２方向素子とし、ディスク基板にブッシュを装着する際には形状記憶合金製の圧縮コイルばねを加熱してその形状回復力によりクランプし、ブッシュの取り外し時には形状記憶合金の引っ張りばねを加熱し、その形状回復力でブッシュを縮めてアンクランプさせる（請求項５）。
【００１７】
（４）  さらに、前項（３），（４）  において、ブッシュの各セグメントに形状記憶合金製の各コイルばねに電流を流す電極を備え、形状記憶合金製の各コイルバネに対する通電制御により、ブッシュのクランプ，アンクランプを行うようにする（請求項６）。
【００１８】
（５）  また、（１）  項の把持用治具において、本発明の別な態様では、リング状ブッシュの内方に両端がブッシュ端面から突出した軸部を組合せ、該軸部を複数に分割されたセグメントのうちの一つに一体結合し、該軸部をハンドで掴んでディスクのハンドリング，加工機へのチャッキング、および両端に突出す軸部を支えてカセット移送を行うようにする（請求項７）。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示実施例に基づいて説明する。
【００２０】
まず、ハードディスク装置に適用する磁気ディスクを例に、本発明の請求項１に対応するディスク媒体の加工方法を図１で説明する。
【００２１】
すなわち、磁気ディスクは、アルミニウム，ガラス，プラスチックなどの材質で作られた円盤状のディスク基板１の表面に無電解めっき法によりＮｉ−Ｐ下地層を形成した上で加工工程に投入し、この加工工程で表面の研磨加工，テクスチャ加工，スパッタ法による磁性層の形成，ポリッシング加工，およびスピンコーティング法により液体潤滑層の塗布などを順に行った後、続く検査，試験工程で情報の書き込み，読み取りテストを行って合格した磁気ディスク１Ａが製品として出荷される。
【００２２】
ここで、ディスク基板１を加工工程に投入する際に、別途用意しておいたディスク把持用治具としてディスク基板１の中心穴１ａに着脱可能なブッシュ６を装着し、続く各工程ではブッシュ６を装着したままの状態でディスク基板のハンドリング，各加工機へのチャッキング，および工程間の移送を行う。そして、ディスクの加工，検査，試験が終了した後の段階で磁気ディスク（製品）１Ａからブッシュ６を取り外した上で製品は出荷に回し、ブッシュ６は再び加工工程に投入するディスク基板１に装着して繰り返し使用するものとする。
【００２３】
次に、本発明の請求項２〜４に対応するディスク把持用治具（ブッシュ）の実施例を図２（ａ）  〜（ｄ）  で説明する。すなわち、ブッシュ６は、周方向に３分割された円弧状のセグメント６ａと、各セグメント６ａの端面相互間に介装してブッシュを半径方向に拡大，収縮させる駆動ばね６ｃ，６ｄとの組合せからなり、各セグメント６ａの外周面にはディスク基板１の内周縁と嵌まり合うＶ字状の周溝６ｂが形成されている。ここで、駆動ばね６ｃ，６ｄは並列に並べてその両端をセグメント６ａの端面に結合しており、一方のばね６ｃは各セグメント６ａを押し広げる方向に働く通常のばね材で作られたバイアスばね（圧縮ばね）、他方のばね６ｄは加熱による形状回復力でバイアスばね６ｃに打ち勝ってセグメント６ａを引き寄せる形状記憶合金製の引っ張りコイルばねであり、前記ばね６ｃと６ｄでバイアス式の２方向素子を構成している。
【００２４】
なお、形状記憶合金製の引っ張りコイルばね６ｄは、縮めた状態で加熱処理して形状を記憶させておく。また、加熱して形状回復させた状態でのばね力がバイアスばね６ｃよりも大きなばね定数となるように形状記憶合金の材質，線径を選定しておく。
【００２５】
かかる構成で、常温ではバイアスばね６ｃのばね力を受けてブッシュ６の各セグメント６ａが外側に押し広げられ、図２（ａ），（ｂ）  に示す状態となる。なお、この状態では形状記憶合金の引っ張りコイルばね６ｄは僅かな降伏応力が働くだけで容易に伸長（塑性変形）する。一方、前記の状態から形状記憶合金製の引っ張りコイルばね６ｄを変態温度以上に加熱するとばね６ｄが形状回復し、その際の形状回復力でセグメント６ａを引き寄せる。この結果、図２（ｃ），（ｄ）  で示すようにブッシュ６が半径方向に縮まる。
【００２６】
したがって、ブッシュ６を図２（ｃ），（ｄ）  の状態に縮めてディスク基板１の中心穴１ａに挿入した後に常温に戻すと、バイアスばね６ｃのばね力でブッシュ６が外側に押し広げられて、図２（ｂ）  で表すようにディスク基板１の内周縁にクランプされる。また、ディスク基板１からブッシュ６を取り外す場合には、形状記憶合金のばね６ｄを加熱する。これにより、ブッシュ６の外径が図２（ｄ）  の状態に収縮してディスク基板１からアンクランプされる。しかも、このクランプ，アンクランプ操作をブッシュに外力を加えることなく行えるために、ディスクに不要な力の加わるおそれがなく、また形状記憶合金は極短時間の加熱で形状回復するのでディスク基板に熱的な悪影響を及ぼすこともない。
【００２７】
次に、本発明の請求項５，６に対応した実施例を図３（ａ），（ｂ）  で説明する。この実施例においては、ブッシュ６を半径方向に拡大，収縮させる駆動ばねとして、形状記憶合金で作られた２個のコイルばねを使用して差動式２方向素子を構成しており、図２で述べたブッシュ６の各セグメント６ａの端面相互間が、加熱による形状回復力でブッシュ６の各セグメント６ａを押し広げる方向に働く形状記憶合金製の圧縮コイルばね６ｅ，および加熱による形状回復力でセグメント６ａを引き寄せるように働く形状記憶合金製の引っ張りコイルばね６ｄ（図２参照）を介して連結されている。ここで、圧縮コイルばね６ｅは加熱した際の形状回復力が冷却状態にある引っ張りコイルばね６ｄの抗力（降伏応力）よりも大となり、また引っ張りコイルばね６ｄを加熱した際の形状回復力が冷却状態にある圧縮コイルばね６ｅの抗力よりも大となるように、各コイルばねの材質，線径を定めておくものとする。また、図示実施例では、各コイルばね６ｅ，６ｄを挟んで各セグメント６ａの端面には通電電極６ｆ，６ｇが形成されており、その電極面がセグメント６ａの表面に露呈している。
【００２８】
かかる構成で、図３（ａ）  で示すように通電電極６ｆの間に加熱電源７を接続して形状記憶合金の圧縮コイルばね６ｅに通電すると、そのジュール熱によりばね６ｅが加熱され、その形状回復力によりセグメント６ａを矢印方向に押し広げる。これにより、図２（ａ），（ｂ）  で述べたと同様に、ブッシュ６をディスク基板１に装着してクランプすることができる。なお、この状態から通電加熱を停止して圧縮コイルばね６ｅを常温に戻しても、コイルばねの残留ばね弾性によりクランプ状態が保持される。一方、前記状態から通電電極６ｇに加熱電源７を接続して形状記憶合金の引っ張りコイルばね６ｄに通電すると、図３（ｂ）  で示すように、引っ張りコイルばね６ｄが形状回復し、その形状回復力により圧縮コイルばね６ｅを縮める方向に変形させながらセグメント６ａを引き寄せる。これにより、図２（ｃ），（ｄ）  で述べたと同様に、ブッシュ６の外径を縮めてディスク基板１から取り外すことができる。
【００２９】
次に、本発明の請求項７に対応する応用実施例を図４（ａ），（ｂ）  に示す。この実施例においては、先の各実施例で述べたリング状ブッシュ６の内方に両端がブッシュ端面から上下に突出する軸部６ｈを組合せ、この軸部６ｈを３分割したセグメント６ａの１個と一体に結合した構成になり、その他は図２，もしくは図３と同様な構造になる。
【００３０】
かかる構成により、図４（ａ）  のようにブッシュ６をディスク基板１に装着した状態で、ディスク基板をハンドリングしたり、加工機へのチャッキングを行う場合には、ブッシュ６から突出した前記軸部６ｈをロボットのハンドで掴むことで操作性よくハンドリングが行える。
【００３１】
次に、図２，および図４に示した各実施例のブッシュ６をディスク基板１に装着した上で、図１で述べた各工程の間でディスクをカセットに入れて移送する場合の支持状態を図５，図６に示す。すなわち、図５ではディスク搬送用のカセット８に水平な支持棒８ａを設けておき、図示のようにディスク基板１に装着したリング状のブッシュ６（図２参照）を１枚ずつ支持棒８ａに通して支持し、ディスク基板１の外周縁がカセット容器に触れないようにして移送する。また、図６では、カセット８の中段位置にディスクの支持段部８ｂを設けておき、図示のように軸部６ｈを備えたブッシュ６（図４参照）を縦向き姿勢で１枚ずつカセット内に挿入してブッシュ６の軸部６ｈを前記の支持段部８ｂで支える。この例においてもディスク基板１の外周縁がカセット容器に触れることがない。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の加工方法，およびディスク把持用治具によれば次記の効果を奏する。
【００３３】
（１）  まず、ディスク媒体の製造工程に投入するディスク基板の中心穴に着脱可能な把持用治具を装着し、この状態で前記治具を介してディスク基板のハンドリング，工程間の移送，および加工機，検査・試験装置へのチャッキングを行い、各工程での処理が終了した後にディスクから把持用治具を取り外す加工方法によれば、ディスク基板を加工工程の投入する際に把持用治具を取付け、各加工工程，および完成したディスク媒体の検査，試験工程が完了するまでは、治具を取付けたままでディスクのハンドリング，工程間移送，加工機などへのチャッキングを行うので、ディスク基板には当初に装着した把持用治具以外に各工程の途中でディスクに直接触れるものがなく、これによりディスクの傷付き，汚れの発生を効果的に防ぐことができて、ディスク媒体の品質，歩留りの向上化が図れる。
【００３４】
（２）  また、ディスクの把持用治具を請求項２〜７のようなブッシュで構成することにより、ディスク媒体のロボット操作などによるハンドリング、加工機，検査・試験装置へのチャッキング、ないし工程間でのカセット搬送等を、ディスク基板に全く触れることなく行うことができる。しかも、ディスク基板に対しブッシュをクランプ，アンクランプする駆動手段として形状記憶合金で作られた駆動ばねを採用することにより、形状記憶合金製コイルばねを通電加熱するだけでブッシュのクランプ，アンクランプ操作を簡単に行うことができる。しかも、このクランプ，アンクランプ操作をブッシュに外力を加えることなく行えるために、ディスクに不要な力の加わるおそれがなく、また形状記憶合金は極短時間の加熱で形状回復するのでディスク基板に熱的な悪影響を及ぼすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスク媒体の加工方法を示す製造工程図
【図２】本発明による把持用治具の一実施例を示し、（ａ），（ｂ）  はそれぞれブッシュを広げてディスク基板にクランプした状態の平面図，および側断面図、（ｃ），（ｄ）  はそれぞれ形状記憶合金の駆動ばねの形状回復によりブッシュを縮めてディスク基板からアンクランプした状態の平面図，および側断面図
【図３】図２と異なる本発明の実施例の構成図であり、（ａ）  は一方の形状記憶合金ばねへの通電加熱によりブッシュのセグメントを押し広げたクランプ状態、（ｂ）  は他方の形状記憶合金ばねへの通電によりセグメントを引き寄せたアンクランプ状態を表す図
【図４】本発明のさらに異なる実施例の構成図であり、（ａ）  は軸部付きブッシュをディスク基板に装着した状態の側面図、（ｂ）  は軸部付きブッシュのセグメント分解斜視図
【図５】図２のブッシュを取付けたディスク基板を工程間移送用のカセットに収容した状態を表す図
【図６】図４のブッシュを取付けたディスク基板を工程間移送用のカセットに収容した状態を表す図
【図７】従来のディスク媒体製造工程で使用されているディスクハンドリング用ハンドの略示構成図であり、（ａ），（ｂ）  はそれぞれディスク基板をハンドで把持した状態で表す断面図，および平面図
【図８】従来のディスク媒体製造工程で加工機のスピンドル軸に装備したディスク把持用チャックの略示構成図
【符号の説明】
１    ディスク基板
１ａ  中心穴
６    ブッシュ（ディスク把持用治具）
６ａ  セグメント
６ｂ  周溝
６ｃ  バイアスばね
６ｄ  形状記憶合金製の引っ張りコイルばね
６ｅ  形状記憶合金製の圧縮コイルばね
６ｆ，６ｇ  通電電極
６ｈ  軸部
７    加熱電源
８    カセット
８ａ  ディスクの支持棒
８ｂ  ディスクの支持段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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