(57)【要約】【課題】  ディスクハンドリングロボットとの間でのディスクの受け渡しが容易で、搬送中のディスクを確実に保持することができるディスクのチャック機構およびディスクキャリアを提供することにある。【解決手段】  この発明は、チャックアームを肘部分で曲がった一対のＬ字形のアームにより構成し、このアームのＬ字の胴の部分が足の部分より長く、足の部分に第１のローラを設けて、各第１のローラが上下に重なり合うようにＬ字形を向かい合わせて各アームを配置し、ロック機構には第２のローラを設け、この第２のローラの中心が第１のローラの回動方向において第１のローラの中心を越えた位置に配置しているので、搬送時には、第１のローラの回動を容易にロックできる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを側面からチャックするチャックアームを有するディスクのチャック機構において、
肘部分で曲がった一対のＬ字形のアームを有する前記チャックアームと、このチャックアームが開くのをロックするロック機構とを有し、
前記アームの前記Ｌ字の胴の部分が足の部分より長く、前記足の部分には第１のローラあるいは第１の円筒棒が設けられ、各前記第１のローラあるいは第１の円筒棒が上下に重なり合うように前記Ｌ字形を向かい合わせて各前記アームが配置され軸支されて各前記アームが回動して前記チャックアームが開閉されるものであって、
前記ロック機構は、上下に重なる前記第１のローラあるいは第１の円筒棒の１つに外周同士で係合してこの第１のローラあるいは第１の円筒棒が開閉方向に移動するのを抑える第２のローラあるいは第２の円筒棒を有し、これら第２のローラあるいは第２の円筒棒の外周と前記第１のローラの外周との接触点の位置が前記第１のローラの中心の回動方向の軌跡上か、それより内側に配置され、前記第２のローラを前記回動方向から外すことによりチャックアームが開かれるディスクのチャック機構。
【請求項２】
前記第２のローラあるいは第２の円筒棒が回動中心を有するリンクに取付けられ、前記接触点が前記リンクの回動中心と前記第１のローラとを結ぶ直線上にある死点か、それを越えた内側の位置配置されている請求項１記載のディスクのチャック機構。
【請求項３】
前記ロック機構は、上下に重なる前記第１のローラを取り囲むように配置された１辺が開放された矩形フレームと前記矩形フレームを揺動可能に支持する軸と、前記第２のローラを上側となる前記第１のローラに接触させる方向に付勢するばねとを有し、前記第２のローラあるいは第２の円筒棒は、前記矩形フレームの上側の辺に設けられ、前記矩形フレームの底辺を押上げることで前記チャックアームが開き、押上を停止して底辺を下げることで前記チャックアームが閉じる請求項１または２記載のディスクのチャック機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスクのチャック機構を複数個並列に有するディスクキャリア。
【請求項５】
前記複数個のディスクのチャック機構は、その前記チャックアームが所定間隔で一列に起立させて一軸方向に配列されている請求項４記載のディスクキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスクのチャック機構およびディスクキャリアに関し、詳しくは、磁気ディスクあるいはそのサブストレートを起立させて水平一列に複数同時に搬送する場合において、ディスクハンドリングロボットとの間でのディスクの受け渡しが容易で、搬送中のディスクを確実に保持することができるようなディスクのチャック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報記録媒体として用いられる磁気ディスクは、近年益々高記憶密度化が要求され、かつ、ガラスディスク基板として小型化されてきている。
ガラスディスク基板等を用いる磁気ディスクの製造工程の―例としては、まず、ガラスディスクをラッピング装置で磨き上げ（ラッピング加工工程）、次にガラス基板の両面をポリッシング加工して、表面粗さ平均１ｎｍ程度に鏡面加工する（ポリッシング加工工程）。その後、ガラス基板を洗浄し（第１洗浄工程）、表面欠陥検査および周面欠陥検査が行われる（第１表面検査工程）。そして合格したガラス基板を洗浄し（第２洗浄工程）、スパッタ法等によりクロム、銅、ＮｉＡｌ等からなる厚さ５０〜２０００Å程度の金属下地層を形成し（金属下地層形成工程）、続いてスパッタ法等によりコバルト系強磁性合金薄膜等からなる厚さ１００〜１０００Å程度の磁性層を形成し（磁性層形成工程）、さらに例えばカーボン膜、水素化カーボン膜、窒素化カーボン膜等からなる厚さ１０〜１５０Å程度の保護膜を形成する（保護膜形成工程）。このような製造工程で保護膜を形成した後、成膜工程で発生した小突起の除去及び表面の清浄化のため、研磨装置により磁気ディスクの表面のテープクリーニング等が行われる（バーニッシュとワイピング工程）、そして最後に再び表面検査が行われる（第２表面検査工程）。
【０００３】
このような工程が設けられている磁気ディスクの製造装置は、複数の工程がライン上に配置されるインライン形の製造装置が用いられ、各工程、そして工程間のディスク搬送として基板搬送装置（ディスクキャリア）により磁気ディスクやその基板（以下これらをディスクという）を起立させて水平に一列に複数個のディスクを一度に保持して、ディスクキャリアをコンベア搬送やリニア搬送機構により搬送している（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２８８８８８号公報
【０００４】
ところで、ハードディスクは、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、２．５インチから１．８インチに、さらには０．８５インチというように１．０インチ以下のハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）が使用されてきており、ＨＤＤ自体が小さくなってきている。
ＨＤＤの家電製品への搭載や自動車などへの搭載が急速に進むにつれて、ＨＤＤの生産が急増している。その関係で、ディスクの検査がその急増に追いつかなくなってきている。しかも、高記録密度の要求から、磁気ディスクやその基板（以下これらをディスクという）の表面の突起検査あるいは凹凸欠陥検査では、ますます低い突起や凹欠陥の検出が要求される。そのために検査時間がかかるようになってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
検査効率を上げるために、特許文献１のようにディスクを起立させて水平一列に複数個同時に搬送してディスクを検査することが考えられるが、特許文献１のものは、基板ホルダを設けてディスクを収納する開口孔を形成し、そこにディスクを収納して均等に外周３点でディスクを保持するバネ部材を設ける。そのために基板ホルダにディスクをチャックし、アンチャックさせるハンドリング処理が難しく、スループットが低下する問題がある。
これに対して、ディスクを両サイドからチャックする上部開放形のチャック機構を設けると、上下と左右の関係でディスクを別々にチャックできるので、ディスクを昇降するハンドリングロボットとの間でのディスクの受け渡しが容易となり、検査の際のディスクハンドリング処理のスループットを向上させることができる。しかし、これは、均等な外周３点でのディスク保持とはならない関係で搬送中の振動や衝撃でディスクチャックからディスクが落下する問題がある。
特に、ディスクの外径が１．８インチ〜２．５インチ程度と大きくなるにつれてディスクがチャックから外れ易くなり、ディスクの製造歩留まりが低下する。
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、ディスクハンドリングロボットとの間でのディスクの受け渡しが容易で、搬送中のディスクを確実に保持することができるディスクのチャック機構およびディスクキャリアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための第１の発明のディスクのチャック機構およびディスクキャリアの特徴は、ディスクを側面からチャックするチャックアームを有するディスクのチャック機構において、
肘部分で曲がった一対のＬ字形のアームを有するチャックアームと、このチャックアームが開くのをロックするロック機構とを有し、
アームのＬ字の胴の部分が足の部分より長く、足の部分には第１のローラあるいは第１の円筒棒が設けられ、各第１のローラあるいは第１の円筒棒が上下に重なり合うようにＬ字形を向かい合わせて各アームが配置され軸支されて各アームが回動してチャックアームが開閉されるものであって、
ロック機構が、上下に重なる第１のローラあるいは第１の円筒棒の１つに外周同士で係合してこの第１のローラあるいは第１の円筒棒が開閉方向に移動するのを抑える第２のローラあるいは第２の円筒棒を有し、これら第２のローラあるいは第２の円筒棒の外周と前記第１のローラの外周との接触点の位置が前記第１のローラの中心の回動方向の軌跡上か、それより内側に配置され、第２のローラを回動方向から外すことによりチャックアームが開かれるものである。
さらに、第２の発明は、回動中心を有するリンクに前記第２のローラあるいは第２の円筒棒が取付けられ、前記接触点がリンクの回動中心と前記第１のローラとを結ぶ直線上にある死点か、それを越えた内側の位置配置されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明にあっては、肘部分で曲がった一対のＬ字形のアームによりチャックアームを構成し、このアームのＬ字の胴の部分が足の部分より長く、足の部分に第１のローラあるいは第１の円筒棒（以下ローラで代表）を設けて、各第１のローラが上下に重なり合うようにＬ字形を向かい合わせて各アームを配置しているので、チャックアームには上方に開放空間が確保され、かつ、チャックアームの開閉が第１のローラの押上げを停止して第１のローラを下げることで容易にできる。
さらに、ロック機構には、第２のローラあるいは第２の円筒棒（以下ローラで代表）を設け、これら第２のローラあるいは第２の円筒棒の外周と第１のローラの外周との接触点が第１のローラの中心の回動方向において第１のローラの中心の軌跡に一致するかそれを越えた内側の位置に配置されるようにしているので、第１のローラと第２のローラとが前記の接触点で噛み合い、搬送時には第１のローラの回動を容易にロックできる。
したがって、ディスクハンドリングロボットとの間でのディスクの受け渡しが簡単にでき、ディスクの外径が１．８インチ〜２．５インチ程度と大きくなってもチャックしたディスクが落ち難く、第２のローラを第１のローラの回動方向から外せば、第１のローラを押上げてチャックアームを簡単に開くことができる。
その結果、搬送中のディスクを確実に保持することができるディスクのチャック機構およびディスクキャリアを容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、この発明のディスクのチャック機構を適用した一実施例の説明図、そして図２は、この発明を適用する前の、先行出願におけるディスク検査装置における５連プラテン（ディスクキャリア）の説明図、そして図３は、ディスクカセットとハンドリングロボットの関係の説明図、図４は、第１のローラと第２のローラとの噛み合いを説明する説明図である。なお、各図において同等の構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図２（ａ）は、チャックアームを使用した５連プラテン（ディスクキャリア）３において、ベースフレーム３８の手前の支持プレートを削除した状態の正面図、図２（ｂ）は、その側面図、そして図２（ｃ）は、その底面一部切欠き図である。
図２（ａ）において、１は、その検査対象となるディスク（磁気ディスクあるいはそのサブストレート、以下ディスク）であって、２は、欠陥検査装置の欠陥検出光学系、３は、ディスク１を５個起立させて保持し搬送する５連プラテン（ディスクキャリア）である。
【０００９】
図３に示すように、ディスク１は、ディスクカセット８から内周チャックあるいは内周外周チャックのハンドリングロボット９により取り上げられてリニア移動ベース４上に搭載された図２（ａ）に示す５連プラテン（ディスクキャリア）３に順次セットされて起立した状態でＸ軸方向に一列にセットされる。５連プラテン３は、リニア移動ベース４上に載置されて、Ｘ軸に沿って所定の速度で移動する。
そこで、ディスク１は、Ｘ軸上を移動して検査位置７（図２（ａ）参照）に順次連続的に位置決めされて、ここでレーザビームによりＺ走査がなされる。
リニア移動ベース４は、水平方向に移動するリニアモータと同様な移動機構であって、５連プラテン３を受ける表面には滑り止めのためにセレーションが形成されている。なお、セレーションに換えて５連プラテン３をリニア移動ベース４上に吸着固定するような構成であってもよい。
【００１０】
図２（ａ）に示す欠陥検出光学系２は、ディスク１の検査領域にレーザビームを照射するレーザ光源とＺ走査のためのポリゴンミラーとを有する投光系と、検査領域からの反射光を受光する受光系とを内蔵している。
検査位置７に入った先頭のディスク１は、ポリゴンミラーの回転によりレーザビームによりＺ軸方向に走査され、レーザビームの上から下への１走査に応じてリニア移動ベース４が５連プラテン３上のディスク１をＸ方向に所定のピッチで移動させる。これにより、ＸＺ平面でディスク１の全面走査が行われる。
このＸＺ走査により得られる各Ｚ走査のレーザビーム照射時のディスク１の表面からの反射光は、ディスク１の表面に対して６０°〜７０゜前後の受光角度（仰角）をなす受光系により受光され、その受光光は、受光系のレンズで集光され、受光器に与えられて電気信号に変換される。
その結果、受光器から受光量に応じた検出信号がＸＺ走査に応じて出力される。
【００１１】
図２（ａ）に示すように、ディスク１は、空の５連プラテン３に起立した状態で５枚セットされる。
５連プラテン３は、細長いベースフレーム３８とこれに５対、配列されて設けられた一対のチャックアーム３１ａ，３１ｂからなる。ベースフレーム３８は、前後に起立して延びたチャックアーム支持部３８ａ，３８ｂをもつチャンネル部材である（図２（ｂ）参照）。
一対をなす図面左側のチャックアーム３１ａとその右側のチャックアーム３１ｂは、各Ｌ字の胴部分となるアーム部３２ａ（３３ａ）と各Ｌ字の足部分となるアーム部３２ｂ（３３ｂ）の長さの点を除けば同じＬ字形状をしている。すなわち、図示するように、Ｌ字の胴の部分のアーム部３２ａ（３３ａ）は、Ｌ字の足部分のアーム部３２ｂ（３３ｂ）より長い。
なお、図２（ａ）に示されるように、チャックアーム３１ｂは、チャックアーム３１ａに対して反転されてＬ字形が向かい合うように裏返した形で軸３４によりベースフレーム３８に取付けられている。
【００１２】
チャックアーム３１ａは、肘部分で直角に曲がったＬ字形のレバーとして形成され、垂直に起立したアーム部３２ａと水平なアーム部３３ａの根本が肘とされてＬ字に結合されている。この結合部の肘の部分は、軸３４により軸支され、軸３４がチャックアーム支持部３８ａ，３８ｂを貫通し、チャックアーム支持部３８ａ，３８ｂの間に回動可能に支持されている（図２（ｂ），図２（ｃ）参照）。
また、チャックアーム３１ｂも肘部分で曲がったＬ字形のレバーとして形成され、垂直に起立したアーム部３２ｂと水平なアーム部３３ｂの根本が肘としてＬ字に結合されている。そして、この結合部の肘の部分が前記の軸３４により軸支され、軸３４がチャックアーム支持部３８ａ，３８ｂを貫通し、チャックアーム支持部３８ａ，３８ｂの間にチャックアーム３１ａとともに回動可能に支持されている（図２（ｂ），図２（ｃ）参照）。
右側のチャックアーム３１ｂのアーム部３２ｂは、左側のチャックアーム３１ａのアーム部３２ａより少し長く、水平なアーム部３３ａ，３３ｂが相互に内側に向いて対向するように延びて上下に重ね配置されている。アーム部３３ａは、アーム部３３ｂの上に位置し、チャックアーム３１ａがチャックアーム３１ｂの手前側に配置されている（図２（ｃ）参照）。さらに、右側のチャックアーム３１ｂは、次の左側のチャックアーム３１ａの軸３４に共通に前後に取付けられている（図２（ｃ）参照）。
【００１３】
そこで、チャックアーム３１ａのアーム部３３ａの裏側に突き出したローラ３７ａに対して、チャックアーム３１ｂのローラ３７ｂは、反転してアーム部３３ｂでは表側に突き出し、これらローラ３７ａ，３７ｂが上下で重なる配置となっている。
ローラ３７ａ（３７ｂ）は、それぞれ中心位置がチャックされるディスク１の中心を通る線上に位置するようにアーム部３３ａ（３３ｂ）に回転可能に取付けられている（図２（ｂ），図２（ｃ）参照）。
チャックアーム３１ａ（３１ｂ）のアーム部３２ａ（３２ｂ）の先端側にはそれぞれフィンガ３５ａ（３５ｂ）が延設されている。
フィンガ３５ａ（３５ｂ）は、ディスク１の外形に沿って内側に湾曲した窪みを持ち、さらに、内側中央部に逃げの切欠き３６ａ（３６ｂ）が設けられている。
コイルばね３９は、チャックアーム３１ａのローラ３７ａの手前の位置でアーム部３３ａとベースフレーム３８との間に伸張状態で挿着されている。
【００１４】
その結果、下側にあるチャックアーム３１ｂのローラ３７ｂを下から押上ピンで押し上げることでコイルばね３９の付勢力に抗してチャックアーム３１ａ，３１ｂが開くことができる。この開いた状態で一対のチャックアーム３１ａ，３１ｂのフィンガ３５ａ，３５ｂがディスク１を受けて、下側のローラ３７ｂの押上げるを停止してローラ３７ｂを下げることで、ディスク１は、一対のチャックアーム３１ａ，３１ｂによりサイドチャックされ、コイルばね３９の付勢力で保持される。
なお、押上ピンは、図２（ｃ）の底面一部切欠き図で示される孔３８ｃから挿入される。
【００１５】
しかし、図２（ａ）におけるコイルばね３９で１．８インチから２．５インチ程度のディスクをチャックすると、搬送中にディスク１がチャックからはずれて落ちる問題がある。その理由は、アーム部３２ａ，３３ａがそれぞれアーム部３２ｂ，３３ｂより長いので、アーム部３２ｂ，３３ｂ側でばね付勢していても軸３４が支点とされて回動する関係で、根本の振動でアーム部３２ａ，３３ａが開き易いからである。
そこで、コイルばね３９の付勢力を強くすることになるが、そうすると、今度は、チャックが閉じるときにディスク１のチャンファ部分に強く当たり、チャンファ部分にチャック痕や欠けが発生し易くなって、やがり歩留まりが低下する。
そこで、図１に示すようにこの発明ではチャックアームをロックし容易に開閉できる機構に改良を施した。
【００１６】
図１は、この発明のディスクのチャック機構を適用した一実施例の説明図であって、５は、チャックアーム３１ａとチャックアーム３１ｂの開閉と同時にチャックアームをロックすることができるロック機構である。
ロック機構５は、前記のローラ３７ａ，３７ｂを取り囲むように配置された１辺が開放されコの字形の矩形フレーム（駒状のリンク）５１と抑えローラ５３とコイルばね３９とからなる。
矩形フレーム５１は、横方向の上辺５１ａと、縦方向の辺５１ｂ、そして底辺５１ｃとからなり、辺５１ｂと底辺５１ｃの角に設けられた軸５２により揺動可能に軸支されてベースフレーム３８に支持されている。
横方向の上辺５１ａにはローラ３７ａの円周面に円周面が接触する状態で途中に抑えローラ５３が回転可能に取付けられている。また、上辺５１ａの先端側とチャックアーム支持部３８ｂとの間にはコイルばね３９が伸張状態で挿着されている。
ここで、抑えローラ５３の中心の位置は、ローラ３７ａの中心を越えて図面で左側にδだけずれている。その結果、抑えローラ５３の中心がローラ３７ａの回動方向においてローラ３７ａの中心を越えた位置に配置される。
【００１７】
これによりローラ３７ａの押し上げる力と抑えローラ５３が抑える力にずれが生じる。ローラ３７ａが回動して上方に上がろうとしたときに抑えローラ５３は、それをブロックする働きをする。
すなわち、ローラ３７ａが回動するためにはずれた位置にある抑えローラ５３の最下点を乗り越えるだけの力が発生しなければならないが、回動する力とブロックする力との間にずれがあるので、通常の状態では円周面で相互に接触しているので相互にローラが回転して噛み合い、乗り越える力が発生することなく、ローラ３７ａの回動が実質的にロックされる。
その条件を示すのが、図４である。
図４において、軸５２を中心として軸５２と抑えローラ５３とを結ぶ回動する１本のリンクＬ（軸５２と抑えローラ５３とを結ぶ線Ｌ参照）として矩形フレーム５１を考えたときに、抑えローラ５３とローラ３７ａとの接触点Ｓは、ローラ３７ａの回動方向の軌跡である円弧Ｃ上にある。接触点Ｓがこの位置か、この円弧Ｃを越えて円弧Ｃの内側に入ったときにはコイルばね３９の付勢力が多少小さくても搬送時の通常の振動や衝撃に対しては実質的にローラ３７ａの回動をロックすることができる。その理由は、抑えローラ５３とローラ３７ａは接触点Ｓの位置でそれぞれの外周が噛み合うことになるからである。
なお、接触点Ｓが軸５２と抑えローラ５３とを結ぶ線Ｌ上にある死点Ｄか、それを越えた位置に配置されたときには抑えローラ５３は、ローラ３７ａを完全なロック状態にすることができる。
この場合のチャックアーム３１ａとチャックアーム３１ｂの開閉は、矩形フレーム５１の底辺５１ｃを介して行われる。
すなわち、前記と同様に孔３８ｃを介して押上ピンにより底辺５１ｃを押上げることでロックが解除されて矩形フレーム５１がコイルばね３９の付勢力に抗して時計方向に回動して抑えローラ５３が上昇してローラ３７ａの回動方向から逃げることでローラ３７ａ（３７ｂ）が反時計方向に回動し、チャックアーム３１ａとチャックアーム３１ｂが開となり、押上ピンを下げることでによりコイルばね３９の付勢力でチャックアーム３１ａとチャックアーム３１ｂが閉となり、チャックアーム３１ａとチャックアーム３１ｂがロック状態に戻る。
なお、ロック解除の際に抑えローラ５３の外周は、ローラ３７ａの外周に接触しない外側まで待避する。図面上のコイルばね３９は、ローラ３７ａとアーム部３３ａの回動には邪魔にならない位置に配置されている。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上説明してきたが、実施例では、５連プラテン（ディスクキャリア）の例を挙げているが、ディスクを保持する枚数は、複数個であれば、ディスクキャリアのディスクの数は、５枚に限定されるものではない。
また、実施例では、Ｌ字の足の部分に当たるアーム部３３ａ，３３ｂには、それぞれローラ３７ａ，３７ｂが設けられているが、これらはローラと抑えローラ５３は、円周面で相互に接触して噛み合えばよいので、ローラではなく、円筒棒であってもよい。
さらに、実施例では、肘部分で直角に曲がったＬ字形のアームとなっているが、曲がる角度は直角である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明のディスクのチャック機構を適用した一実施例の説明図である。
【図２】図２（ａ）は、チャックアームを使用した５連プラテン（ディスクキャリア）において、ベースフレームの手前の支持プレートを削除した状態の正面図、図２（ｂ）は、その側面図、そして図２（ｃ）は、その底面一部切欠き図である。
【図３】図３は、ディスクカセットとハンドリングロボットの関係の説明図である。
【図４】図４は、第１のローラと第２のローラとの噛み合いを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ディスク、２…欠陥検出光学系、
３…５連プラテン（ディスクキャリア）、
３１ａ，３１ｂ…チャックアーム、
３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ…アーム部、
３４…軸、３５ａ，３５ｂ…フィンガ、
３６ａ，３６ｂ…切欠き、３７ａ，３７ｂ…ローラ、
３８…ベースフレーム、
３８ａ，３８ｂ…チャックアーム支持部、
５…ロック機構、５１…矩形フレーム、
５２…軸、５３…抑えローラ、７…検査位置、
８…ディスクカセット、９…ハンドリングロボット。
【図１】
2008130638.tif 000003
【図２】
2008130638.tif 000004
【図３】
2008130638.tif 000005
【図４】
2008130638.tif 000006