(57)【要約】【課題】  回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置の洗浄効率を向上させることができるディスク洗浄装置を提供することにある。【解決手段】  この発明は、洗浄対象となるディスクを表裏両面から狭持して回転させる一対の第１の回転ブラシと、第１の回転ブラシを回転駆動する駆動機構と、ディスクを回転可能にチャックするチャック機構と、ディスクを表裏両面から狭持して第１の回転ブラシによるディスクの回転に対して負荷を与える一対の第２の回転ブラシとを備えるものである。【選択図】      図１
2006015189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置において、
洗浄対象となるディスクを表裏両面から狭持して回転させる一対の第１の前記回転ブラシと、
前記第１の回転ブラシを回転駆動する駆動機構と、
前記ディスクを回転可能にチャックするチャック機構と、
前記ディスクを表裏両面から狭持して前記第１の回転ブラシによる前記ディスクの回転に対して負荷を与える一対の第２の前記回転ブラシとを備えるディスク洗浄装置。
【請求項２】
前記第１および第２の回転ブラシは、ロールブラシであり、これら第１および第２のロールブラシを回転可能に支承するブラシホルダーをこれらロールブラシに対応してそれぞれ有し、前記駆動機構は、前記ブラシホルダを介して前記第１および第２のロールブラシを回転駆動し、前記第２のロールブラシの回転数は、前記第１のロールブラシの回転数より低い請求項１記載のディスク洗浄装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、モータを有し、このモータにより前記第１および第２のロールブラシがギヤとシャフトとを介して同時に回転駆動される請求項２記載のディスク洗浄装置。
【請求項４】
さらに前記第１および第２のロールブラシのそれぞれ一対のブラシ同士を相互に当接させる当接機構を有し、前記チャック機構は、前記ディスクの外周を３点でローラによりチャックするものであり、前記ディスクが存在しないときに一対の前記第１のロールブラシ同士と一対の前記第２のロールブラシ同士とを前記当接機構により当接させて回転駆動し前記第１および第２のロールブラシの洗浄を行う請求項３記載のディスク洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスク洗浄装置に関し、詳しくは、回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置において、ディスクチャックローラ等による摩耗粉の発生を抑制し、洗浄効率を向上させることができるようなディスク洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクの製造工程においては、研磨工程等の後にディスクの洗浄が行われる。ディスク（磁気ディスク、磁気ディスクのサブストレートを含む，以下同じ）の洗浄には、超音波洗浄とブラシ洗浄とがあるが、このうちブラシ洗浄は、水や洗浄液のシャワーを吹き付けながらローラーブラシ等の回転ブラシを使用してディスクの表裏面を擦り、洗浄する。このときは、通常、ディスクを回転させながら洗浄が行われ、ディスクに付着した油膜や研磨粉、異物等の汚れが落とされる（特許文献１，２）。
このときのディスクの回転駆動は、回転ブラシの回転に追従させてディスクを回転させるものと、ディスクを回転駆動してそれに追従させて回転ブラシを回転させるものとがある。
【特許文献１】特開平９−１０３７４８号公報
【特許文献２】特開２００２−６６４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１，２に示されるような回転ブラシを使用するディスク洗浄装置、特に、回転ブラシの回転に追従させてディスクを回転させる装置にあっては、通常、洗浄対象となるディスクが外周チャックにより３点で回転可能にローラにより支持され、ディスクの表裏に当接した回転ブラシの回転により回転して駆動される構成を採る。
一方、ディスクは、磁気ディスク装置として組み込まれたときには、高密度記録と、アクセス速度向上のために、例えば、５４００ｒｐｍから１００００ｒｐｍ、あるいはこれを越える回転スピードで高速駆動される。現在では、３．５インチ以下のものが主流となり、ディスクは薄くかつ小型化され、その質量は、小さくなってきている。そのため、例えば、５００ｒｐｍ程度の高速回転で回転ブラシが回転すると、実質的にこれに同期して洗浄ディスクが回転することがある。それにより洗浄ディスク表面に対するロールブラシの摩擦力が低下する問題がある。また、これに応じてディスクの外周に接するチャックローラは、高速回転をしいられる。
【０００４】
洗浄ディスクがこのような同期回転すると２つの問題が発生する。第１は、洗浄ディスクが同期回転すると回転ブラシと洗浄ディスク表面との摩擦力の低下により時間をかけてもディスクの表面洗浄が充分になされない。
第２は、洗浄ディスクを外周チャックするローラがディスクの外周で回転駆動されて非常に高速な回転をし、それによりローラが摩耗し、摩耗粉が洗浄ディスクを汚染する。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置の洗浄効率を向上させることができるディスク洗浄装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置のディスクチャックローラ等による摩耗粉の発生を抑制することができるディスク洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するためのこの発明のディスク洗浄装置の特徴は、回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置において、
洗浄対象となるディスクを表裏両面から狭持して回転させる一対の第１の回転ブラシと、第１の回転ブラシを回転駆動する駆動機構と、ディスクを回転可能にチャックするチャック機構と、ディスクを表裏両面から狭持して第１の回転ブラシによるディスクの回転に対して負荷を与える一対の第２の回転ブラシとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００６】
このように、この発明では、洗浄時の第１の回転ブラシ、例えば、第１のロールブラシによるディスクの回転に対して第２の回転ブラシ、例えば、第２のロールブラシが負荷を与えるので、ディスクが第１のロールブラシの回転に同期して回転することはなく、洗浄ディスク表面に対するロールブラシの摩擦力の低下が防止される。しかも、４本のロールブラシで所定の摩擦力を保持して洗浄が行われるので、確実な洗浄が可能となり、洗浄効率が向上する。
さらに、チャック機構がディスクの外周をローラでチャックする構成のものでは、ディスクの回転に応じてローラが高速回転することがなくなるので、ローラの摩耗粉の発生が抑制され、ディスクが汚染されにくくなる。
その結果、回転ブラシを使用してシャワー洗浄を行うディスク洗浄装置おけるディスクチャックローラ等による摩耗粉の発生を抑制でき、しかも、洗浄効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、この発明を適用した一実施例のディスク洗浄装置の説明図であり、図２は、その洗浄部分の概要図、図３は、ロールブラシ駆動機構の説明図、図４は、ロールブラシと軸受ユニットとの関係の断面説明図、そして、図５は、ロールブラシの回転伝達機構である。
【実施例１】
【０００８】
図１において、１０は、ディスク洗浄装置であって、１は、その洗浄室１１に持ち込まれた洗浄対象となるディスクである。２ａ，２ｂは、それぞれ洗浄ブラシユニット、３は、ディスクロード・アンロード機構、４ａ，４ｂは、ディスクロード・アンロード機構３に設けられたチャックローラ４１、４２、４３からなる３点支持のディスクチャック機構、５ａ，５ｂは、ロールブラシ回転駆動機構、６ａ，６ｂは、シャワーノズル、７は、ロールブラシ間隔設定機構（図３参照）、そして８は、洗浄室１１に設けられた壁面ベース板（図３参照）である。
さらに、図３において、１２は、駆動制御部であり、１３は、制御装置である。
ディスクチャック機構４ａ，４ｂは、それぞれ、図１，図３に示すようにチャックローラ４１、４２、４３とチャックアーム４４とチャック駆動機構４５とからなり、チャックローラ４１、４２、４３がチャック駆動機構４５に回転可能に取り付けられ、チャックローラ４１、４２、４３を持つチャック駆動機構４５は、それぞれ、回転円板３１上において上下に設けられている。そして、ディスクチャック機構４ａ，４ｂのチャック駆動機構４５がそれぞれディスクロード・アンロード機構３の回転円板３１に上下で固定されている。
【０００９】
図１，図２に示すように、ディスクチャック機構４ａ，４ｂのそれぞれのチャックローラ４１、４２、４３は、ディスク１の外周を３点でチャックする。チャックローラ４１が二等辺三角形の頂点に位置し、チャックローラ４２、４３が底辺の角に位置して対向するように配置されている。チャックローラ４１は、チャックアーム４４の先端に固定され、点線で示す位置までチャック駆動機構４５により回動されて、ディスク１を受けて実線位置でディスクをチャックし、あるいは逆にチャックしたディスク１を点線位置で解除する。
なお、回転円板３１において上側に位置するディスクチャック機構４ｂ（そのチャックローラ４１、４２、４３）は、ディスク１をロードあるいはアンロードする位置にあって、下側に位置するディスクチャック機構４ａ（そのチャックローラ４１、４２、４３）は、ディスク１を洗浄する位置に設定されている。
図３に示すように、ディスクロード・アンロード機構３は、回転円板３１とこれを回転駆動するモータ３２とからなり、モータ３２が壁面ベース板８に固定されている。そして、モータ３２が回転円板３１を半回転することにより、ディスクチャック機構４ａとディスクチャック機構４ｂとの位置が入れ替わる。
【００１０】
図２に示すように、洗浄ブラシユニット２ａ，２ｂは、それぞれ一対のローラで構成されたロールブラシであり、これらは、図１，図２に示すように、洗浄室１１において左右に配置されている。洗浄ブラシユニット２ａは、ディスク１の表裏に対向して設けられた中空の円筒形の多孔質の一対の多孔質ローラ２１，２２（以下ローラ２１，２２）からなり、洗浄ブラシユニット２ａは、同様な多孔質ローラ２３，２４（以下ローラ２３，２４）とからなる。
これらローラ２１〜２４は、ロールブラシ回転駆動機構５ａ，５ｂの回転軸に中空部を介してそれぞれ装着されている。
ここでのローラ２１，２２は、洗浄ローラであるとともに、ローラ２３，２４によるディスク１の回転に対して負荷を与えるローラとなっている。
図４に示すように、ローラ２１〜２４は、一対の中空の円筒形のスポンジロールブラシであって、例えば、ポリビニールホルマール樹脂製のものである。その引張強度が３００ｋＰａ〜４００ｋＰａ程度あって、気孔率が８０以上、気孔径が１００μｍ〜２０００μｍ程度のものである。その円筒の外径は、２５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の範囲から選択され、中空部を形成する内径が１２ｍｍ〜６０ｍｍ程度の範囲から選択される。その長さは、２５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度である。
【００１１】
ローラ２１，２２は、ローラ２３，２４の回転数に対してこれより少ない回転数で回転してディスク１の表裏に接触する。そのための、ローラ２３，２４によるディスク１の回転に対してローラ２３，２４の負荷となる。例えば、ディスク１を反時計方向に回転させるために、ローラ２３，２４の回転数が５００ｒｐｍであるとすれば、ローラ２１，２２の回転数は、その半分の２５０ｒｐｍである。これらのローラは、ディスク１の中心に対して左右に位置しているので、回転方向は相互に逆方向になる。
ローラ２１，２２の回転数がローラ２３，２４の回転数より小さいことにより、ローラ２３，２４によるディスク１の反時計方向の回転は、ローラ２１，２２によりブレーキがかけられて、ディスク１の回転数は、５００ｒｐｍより落ちて、３００ｒｐｍ〜４５０ｒｐｍ程度になる。
これにより、ローラ２１，２２とローラ２３，２４とは、それぞれにディスク１の表裏面に対して摩擦力を発生して接触する。
その結果、ディスク１に付着した油膜や研磨粉、異物等の汚れがシャワー洗浄状態において４つのローラにより落とされる。このとき、ディスク１は、ローラ２３，２４の回転数まで上がることはなく、チャックローラ４１、４２、４３の回転が抑えられ、高速回転により発生するチャックローラ４１、４２、４３の摩耗による発塵が抑制される。
【００１２】
図１に示すロールブラシ回転駆動機構５ａ，５ｂは、同じ構造のものであるので、以下ではロールブラシ回転駆動機構５ａを中心に図３，図４を参照して説明してロールブラシ回転駆動機構５ｂについての詳細説明は割愛する。
ロールブラシ回転駆動機構５ａは、ローラ２１，２２が装着されこれらを回転可能に支持するブラシホルダ５１（図１，図４参照），５２（図３参照）を有している。ブラシホルダ５１，５２は、図２，図３に示すように、回転軸５１ａ，５２ａと、回転軸５１ａ，５２ａを支持する軸受ユニット５１ｂ，５２ｂ（図３，図４参照）とからなる。さらに、ブラシホルダの回転軸５１ａ，５２ａを、管に内挿されたシャフトにより、回転を伝動してそれぞれを回転させる伝動シャフト管５５，５６（図３参照）とからなる。
なお、ブラシホルダ５１，５２に対応してロールブラシ回転駆動機構５ｂは、ブラシホルダ５３，５４（図１参照）を有している。その回転軸が５３ａ，５４ａ（図２参照）であり、軸受ユニットが５３ｂ，５４ｂ（図４参照）、そして伝動シャフト管が５７，５８である（図１参照）。
ところで、図３においては、ローラ２１，２２と回転軸５１ａ，５２ａ、そして伝動シャフト管５５，５６の関係を説明するために、ディスク洗浄装置１０を少し下側から見た図になっている。そのため、図１における伝動シャフト管５５と伝動シャフト管５６との高さ関係が逆転している。さらに、伝動シャフト管５５，５６と軸受ユニット５１ｂ，５２ｂとのそれぞれの結合の仕方は、図１では省略してあるが、図３に示すように、伝動シャフト管５５のシャフト軸は、外側から回り込んで回転軸５１ａに結合している。一方、伝動シャフト管５６のシャフト軸は、内側で回転軸５２ａに結合する形態を採っている。
【００１３】
図３に示すように、伝動シャフト管５５，５６は、それぞれに対応する軸受５５ａ，５６ａを介して壁面ベース板８を垂直に貫通し、これにスライド可能に支持され、ロールブラシ間隔設定機構７により進退駆動される。
さらに、伝動シャフト管５５，５６と同様に伝動シャフト管５７，５８も壁面ベース板８を垂直に貫通し、これにスライド可能に支持され、ロールブラシ間隔設定機構７により進退駆動される。
これら伝動シャフト管５５〜５８は、それぞれ内部を貫通するシャフトの端部に従動ギヤ５５ｂ〜５８ｂ（図５参照）が装着されている。これら従動ギヤ５５ｂ〜５８ｂは、歯数が同じである。従動ギヤ５５ｂと従動ギヤ５６ｂとが噛合し、従動ギヤ５７ｂと従動ギヤ５８ｂとが噛合している。
駆動ギヤ５９が従動ギヤ５５ｂに噛合することでこれら従動ギヤ５５ｂ，５６ｂが駆動され、駆動ギヤ６０が従動ギヤ５７ｂに噛合することで従動ギヤ５７ｂ，５８ｂが駆動される。
【００１４】
駆動ギヤ５９の歯数は、駆動ギヤ６０より少なく、駆動ギヤ５９には、それぞれ従動プーリ６１、６２（図３参照）が固定されている。一方、駆動ギヤ６０には、従動プーリ６３が固定されている。
従動プーリ６１，６２は、従動プーリ６３より径が大きいプーリである。これら従動プーリ６１〜６３は、１個のモータ６４に結合した駆動プーリ６５によりベルト６６を介して駆動される。
これにより、伝動シャフト管５５，５６は、伝動シャフト管５７，５８の実質的に１／２の回転数まで落とされる。その結果、前記したように、ローラ２１，２２が２５０ｒｐｍで、ローラ２３，２４が５００ｒｐｍとなる。
また、１個のモータ６４でローラ２１，２２とローラ２３，２４とが回転駆動されることで、回転数が異なっても同期が採れた回転となるので、４個のローラを接触させたとしても、ディスク１の表裏面に対して洗浄痕等が発生し難いものとなる。
【００１５】
図３に示すロールブラシ間隔設定機構７は、ローラ２１〜２４の相互の間隔を設定する機構である。これは、進退駆動機構７１とシーソレバー７２とからなる。進退駆動機構７１は、ステッピングモータ等の進退駆動機構であって、シーソレバー７２の一端にロッド７１ａが結合され、シーソレバー７２を後退させることで、伝動シャフト管５５，５６を相互に逆方向に所定の距離だけ移動させて、一対のローラ２１，２２を当接させたり、離間させたりするローラ当接機構となっている。なお、ローラ２１，２２を当接させるローラ洗浄状態のときに、あるいはローラ２１，２２をディスク１の面に当接させるディスク洗浄状態にあるときには、ベルト６６が従動プーリ６１から従動プーリ６２に切り替わる。
伝動シャフト管５７，５８については図示していないが、同様であり、これの相互に逆方向の移動により一対のローラ２３，２４をローラ２１，２２と同様に、これらと同時に当接させたり、離間させたりする。
【００１６】
７ａ，７ｂ（図示せず）は、軸受ユニット５１ｂ，５２ｂにそれぞれ取り付けられたシャワーノズルであり、ローラ２１，２２に対応して設けられている。これらシャワーノズル７ａ，７ｂは、ディスク洗浄装置１０の洗浄位置にディスク１が装填されていない状態で、ロールブラシ間隔設定機構７が駆動されて、ローラ２１，２２が点線で示すように接触したときに、ローラ２１，２２に背面から洗浄液を噴射供給する。図示していないが、ローラ２３，２４についても同様なシャワーノズルがある。もちろん、シャワーノズル７ａ，７ｂは、ディスク洗浄時にも使用される。さらに、シャワーノズル６ａ，６ｂもロールブラシの洗浄に使用されてもよいことはもちろんである。
このとき、ローラ２１，２２とローラ２３，２４とは、外径が２５ｍｍ〜１００ｍｍ程度のものであるので、ローラ洗浄状態のときにディスク１の面に接触している状態よりも大きく相互に撓み、例えば、３ｍｍ〜５ｍｍ程度外径が凹んで相互に当接される。この状態でローラ２１，２２とローラ２３，２４が空運転されて回転駆動され、ローラ２１，２２とローラ２３，２４とに洗浄液が供給されて洗浄される。
【００１７】
進退駆動機構７１は、駆動制御部１２により駆動制御され、その制御は、制御装置１３により行われる。制御装置１３は、図３に示すように、内部にＭＰＵ１３ａとメモリ１３ｂ等とを有し、メモリには、ディスク洗浄処理プログラム（ＰＲＧ）１３１、ロールブラシ洗浄処理プログラム（ＰＲＧ）１３２等が内蔵されている。
ＭＰＵ１３ａがディスク洗浄処理プログラム１３１を実行して、ロールブラシ間隔設定機構７を制御する。このとき、進退駆動機構７１は、シーソレバー７２を駆動して伝動シャフト管５５，５７と伝動シャフト管５６，５８とをそれぞれ逆方向に進退移動させてローラ２１，２２とローラ２３，２４をディスク１の表裏に所定の接触圧力で接触させて、同時にシャワーノズル６ａ，６ｂ，シャワーノズル７ａ，７ｂ等から洗浄液をローラ２１，２２とローラ２３，２４とに噴射供給するとともに、これらを所定時間の間、回転駆動してディスク１の洗浄を行う。
また、洗浄ディスク１が装填されていないときに、必要に応じてＭＰＵ１３ａがロールブラシ洗浄処理プログラム１３２を実行して、進退駆動機構７１を制御し、ローラ２１，２２とローラ２３，２４を相互に当接する。このとき、ローラ２１，２２とローラ２３，２４とは、３ｍｍ〜５ｍｍ程度の外径がつぶれるまで当接される。シャワーノズル７ａ，７ｂ等から洗浄液がシャワーとして供給され、所定時間、空運転されてこれらローラ２１，２２とローラ２３，２４が回転して洗浄される。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上、説明してきたが、実施例のローラ２１，２２とローラ２３，２４との回転数の差は、一例であって、ローラ２１，２２は、ローラ２３，２４のディスクの回転駆動に対して、ディスクを回転することに対する負荷となればよい。そこで、ローラ２１，２２は、その回転数がローラ２３，２４の回転数より低いか、駆動されることなくフリー回転してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明を適用した一実施例のディスク洗浄装置の説明図である。
【図２】図２は、その洗浄部分の概要図である。
【図３】図３は、ロールブラシ回転駆動機構の説明図である。
【図４】図４は、ロールブラシと軸受ユニットとの関係の断面説明図である。
【図５】図５は、ロールブラシの回転伝達機構である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ディスク、２ａ，２ｂ…洗浄ブラシユニット、
３…ディスクロード・アンロード機構、
４ａ，４ｂ…ディスクチャック機構、
４１、４２、４３…チャックローラ、
５ａ，５ｂ…ロールブラシ回転駆動機構、
６ａ〜６ｂ…シャワーノズル、
７…ロールブラシ間隔設定機構、
８…壁面ベース板、１０…ディスク洗浄装置、
１１…洗浄室、１２…駆動制御部、１３…制御装置、
２１〜２４…ローラ、
５１，５２，５３，５４…ブラシホルダ、
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ…回転軸、
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ…軸受ユニット、
５５，５６，５７，５８…伝動シャフト管。
【図１】
2006015189.tif 000003
【図２】
2006015189.tif 000004
【図３】
2006015189.tif 000005
【図４】
2006015189.tif 000006
【図５】
2006015189.tif 000007