(57)【要約】【課題】  洗浄効率を向上させかつブラシの交換のメンテナンスが容易なディスク洗浄ブラシ、ディスク洗浄機構および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、孔の外形よりも大きい外形を有する所定の長さの多孔質のブラシ部材を各孔に弾性変形により縮小させて挿着して回転ブラシとしている。いずれかの多孔質のブラシ部材が摩耗して接触圧が均一でない部分が発生したときには、多孔質のブラシ部材単位でそれを取り外して摩耗していない新しい多孔質のブラシ部材を取り付ければそれでメンテナンスが済む。【選択図】      図１
2008168214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシをディスクの表裏両面にそれぞれ接触させてディスクを洗浄するディスク洗浄機構のディスク洗浄ブラシにおいて、
円周に沿って多数の孔が所定間隔で設けられた円板と、前記孔の外形よりも大きい外形を有し弾性変形により縮小させて各前記孔に着脱可能に装着される所定の長さの多孔質のブラシ部材とを備えるディスク洗浄ブラシ。
【請求項２】
前記孔は円形であって、前記円板の円周を均等に角度分割した各角度に対応して設けられ、前記多孔質のブラシ部材は、円柱であって、その円の径が前記孔に挿着された前記前記多孔質のブラシ部材の間に間隙が設けられる大きさに選択されている請求項１記載のディスク洗浄ブラシ。
【請求項３】
各前記孔は、前記円板の外周に開口する挿入孔を有し、前記多孔質のブラシ部材は、ポリビニルアルコール樹脂製であって、前記円柱の長さ方向の中央部に前記円板の厚さより狭い円周溝が形成され、水あるいは水分を含んだ状態で前記挿入孔を通して前記孔に押し込まれて挿着され、前記円周溝が前記孔に嵌合して前記円板に挿着される請求項２記載のディスク洗浄ブラシ。
【請求項４】
回転ブラシをディスクの表裏両面にそれぞれ接触させてディスクを洗浄するディスク洗浄機構において、
円周に沿って多数の孔が所定間隔で設けられた円板と、前記孔の外形よりも大きい外形を有し弾性変形により縮小させて各前記孔に着脱可能に装着される所定の長さの多孔質のブラシ部材とを有し、前記円板には中心孔が設けられている複数のディスク洗浄ブラシと、
隣接する２枚の前記円板の多孔質のブラシ部材の頭部と底部を前記ディスクの表面に接触させる間隔をもって前記円板の中心孔を介して前記ディスク洗浄ブラシが複数個挿着された第１の軸とを備え、
前記第１の軸を回転させて前記円板を回転することにより前記回転ブラシとして前記円板の多孔質のブラシ部材の頭部と底部との間に挿入された前記ディスクを洗浄するディスク洗浄機構。
【請求項５】
さらに第２の軸を有し、複数のディスク洗浄ブラシは３個以上であって、複数の前記ディスクが隣接する２枚の前記ディスク洗浄ブラシの間にそれぞれ挿入されかつ複数の各前記ディスクのそれぞれの外周が前記第２の軸に係合して各前記ディスクの公転が阻止されて前記第１の軸と前記第２の軸の間で各前記ディスクの外周が係合して前記第１の軸の回転に応じて自転する請求項４記載のディスク洗浄機構。
【請求項６】
請求項４又は５項載のディスク洗浄機構を備えるディスク洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスク洗浄ブラシ、ディスク洗浄機構およびディスク洗浄装置に関し、詳しくは、ウエハやハードディスク、光ディスクようなディスク（円板）をスクラブ洗浄するディスク洗浄装置において、洗浄効率を向上させかつブラシの交換のメンテナンスが容易なディスク洗浄ブラシ、ディスク洗浄機構およびディスク洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハードディスクのサブストレートなどでは、研削、研磨、スパッタリング、メッキ等の工程の後にディスクの洗浄が行われている。このようなハードディスクや、ウエハのようなディスクの洗浄には、複数の洗浄工程と洗浄後の乾燥工程とがある。
洗浄工程では、通常、垂直に複数枚のディスクを配列したキャリア（あるいはトレイ）を洗浄液の槽に浸けて超音波等により洗浄する装置が知られている。この場合には、洗浄後のディスクの乾燥は、キャリア（あるいはトレイ）を乾燥室に搬送してそこで行われる。
このようなキャリア洗浄に換えて、シャワー槽、薬液槽、超音波槽、純水槽それぞれにコンベアを設けて、ディスクを各槽においてコンベア搬送して順次各槽間を移動させて洗浄するスクラブ洗浄装置も公知である（特許文献１）。
【０００３】
また、多数の円板ブラシを間隙を持って一軸に連続的に挿着して組立て、円板ブラシの間隙にディスクの一部を挟み込むようにして多数のディスクを同時にスクラブ洗浄する技術も公知である（特許文献２）。
さらに、前記の円板ブラシに突起を設けて洗浄圧を向上させて洗浄効率を上げる円板ブラシも公知である（特許文献３）。
なお、ブラシ洗浄では、通常のブラシに換えてこれに類するものとして多孔質のスポンジを回転ディスクの表面に接触させて洗浄することが行われている。この明細書および特許請求の範囲では、このようなスポンジもブラシの概念に含めるものである。
【特許文献１】特開２００１−９６２４５号公報
【特許文献２】特開平１１−１２９３４９号公報
【特許文献３】特開２０００−３５４５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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１．０インチ以下のハードディスク駆動装置がこれらの製品分野で内蔵され、使用されてきている。ハードディスク駆動装置は、さらに小型化される傾向にある。しかも、ハードディスク駆動装置自体の製品単価は低下しかつ多量のハードディスク駆動装置をコストダウンして製造することがメーカには要請されている。
【０００５】
多数の円板ブラシを間隙を持って一軸に挿着してスクラブ洗浄をする特許文献２，３の場合、いずれの円板ブラシもブラシ面の一部が摩耗してディスクに対する接触圧が均一でない部分が発生すると円板ブラシを交換しなければならず、摩耗した円板ブラシは廃棄される。その交換頻度は、３日〜１週間に１度と比較的頻繁に行われる。
また、円板ブラシではその一部に摩耗した弱い部分が発生すると、洗浄液が均等に洗浄ディスクに回り難くなり、ディスク内周側の洗浄効果が低下する問題がある。そのため途中の円板を取り外してブラシ面の一部が摩耗した円板ブラシを新しいものと交換することになるが、その交換作業の作業性がよくない。
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、洗浄効率を向上させかつブラシの交換のメンテナンスが容易なディスク洗浄ブラシ、ディスク洗浄機構および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】
【０００６】
このような目的を達成するための第１の発明のディスク洗浄ブラシの特徴は、円周に沿って多数の孔が所定間隔で設けられた円板と、孔の外形よりも大きい外形を有し弾性変形により縮小させて各孔に着脱可能に装着される所定の長さの多孔質のブラシ部材とを備えるものである。
また、第２の発明のディスク洗浄機構およびディスク洗浄装置の特徴は、前記の複数のディスク洗浄ブラシと、隣接する２枚の円板の多孔質のブラシ部材の頭部と底部をディスクの表面に接触させる間隔をもって円板の中心孔を介して前記のディスク洗浄ブラシが複数個挿着された第１の軸とを備えていて、第１の軸を回転させて円板を回転することにより回転ブラシとして円板の多孔質のブラシ部材の頭部と底部との間に挿入されたディスクを洗浄するものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように、この発明にあっては、孔の外形よりも大きい外形を有する所定の長さの多孔質のブラシ部材を各孔に弾性変形により縮小させて挿着して回転ブラシとしている。
いずれかの多孔質のブラシ部材が摩耗して接触圧が均一でない部分が発生したときには、多孔質のブラシ部材単位でそれを取り外して摩耗していない新しい多孔質のブラシ部材を取り付ければそれでメンテナンスが済む。
これにより円板ブラシ自体を交換していで済むので、ディスク洗浄機構のメンテナンス作業が容易になる。
この場合、円板に挿着する多孔質のブラシ部材は、間隔を置いて円周に沿って円板に設ければ、ブラシ部材の間隔の間に洗浄液が流れ込むので、洗浄液が均等に洗浄ディスクに回り込み、ディスク内周側の洗浄効果を向上させることができる。
その結果、ディスク洗浄装置の洗浄効率を向上させることができ、ブラシの交換のメンテナンスが容易なディスク洗浄機構あるいはディスク洗浄装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、この発明を適用した一実施例のディスク洗浄ブラシとブラシ部材の説明図、図２は、図１のディスク洗浄ブラシを使用したディスク洗浄機の主要部の説明図、図３は、ディスク洗浄装置の縦断面説明図、そして図４は、ディスク洗浄ブラシの円板の他の具体例の説明図である。
なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号で示す。
図１（ａ）の斜視図において、１は、ディスク洗浄ブラシ（回転ブラシ）であって、孔開き円板２とこれに挿着される多数の円柱ブラシ部材３とからなる。
孔開き円板２には、図１（ｂ）に示すように、円周に沿って円形に多数の孔２ａが所定間隔で設けられている。各孔２ａは、孔開き円板２の円周を均等に角度分割した各角度θ、ここではθ＝３０゜として１２個設けられ、孔開き円板２の外周に開口する細い挿入孔２ｂを介して外に通じている。孔開き円板２の中心部には回転軸に挿着される中心孔２ｃが設けられている。
円柱ブラシ部材３は、多孔質のスポンジ部材であって、水あるいは水分を含んだ状態で扁平に潰して挿入孔２ｂに通して孔２ａにそれぞれが押し込まれて挿着され、図１（ｃ）のディスク洗浄ブラシ１として組立てられて、図１（ａ）に示す斜視図の状態となる。
図１（ｃ）に示すように、ディスク洗浄ブラシ１に挿着された円柱ブラシ部材３は、相互に間隔Ｄが確保されている。この間隔Ｄを設けることで、リンスなどの洗浄液がこの間隔Ｄに沿って内側まで流れ込む。
【０００９】
円柱ブラシ部材３は、図１（ｄ）に示すように、孔開き円板２の厚さを１．５ｍｍとすると、長さ方向の中央部には円周溝３ａが孔開き円板２の厚さより狭い幅の１ｍｍ幅で設けられ、溝幅が孔開き円板２の板厚に対応している円柱として形成される。その円柱の外径は、１０ｍｍ〜１５ｍｍφ程度の範囲から選択され、長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の範囲から選択される。なお、孔２ａの径は、円柱の外径より２ｍｍ〜５ｍｍ程度小さい。
円柱ブラシ部材３の材質は、ここではポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂製のものである。その引張強度が２００ｋＰａ〜５００ｋＰａ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。
このディスク洗浄ブラシ１は、図２（ａ）に示すディスク洗浄機構４の回転ブラシユニット５として組立られる。
【００１０】
図２（ａ）において、回転ブラシユニット５は、孔開き円板２の前後にスペーサリング６を介在させて孔開き円板２の中心孔２ｃに回転軸５ａが通されて、両端で締め付けねじリング６ａにより締め付け固定される。なお、反対側の端部にある締め付けねじリング６ａは図ではみえていない。スペーサリング６の厚さは、円柱ブラシ部材３の長さの１／２より少し短く、孔開き円板２に挿着された円柱ブラシ部材３が隣接する２枚のディスク洗浄ブラシ１においてそれぞれの円柱ブラシ部材３の頭部と底部とが接触する幅に選択されている。
そこで、ここでは、隣接する前後のディスク洗浄ブラシ１の円柱ブラシ部材３の底部と頭部とは接触している。ディスク９は、その接触部Ｓに挿入されて回転ブラシユニット５の隣接するディスク洗浄ブラシ１の間に配置されてディスク洗浄ブラシ１間で保持される。
回転ブラシユニット５が回転軸５ａを中心として回転すると、ディスク洗浄ブラシ１の間の接触部Ｓに挿入されて保持されたディスク９は、そのままでは回転軸５ａの回転方向に公転してしまう。そこで、この公転を阻止するために公転防止ローラ７が設けられている。公転防止ローラ７は、円周溝８ａを持つスリーブ８が回転軸７ａに挿着されて構成される。円周溝８ａは、回転ブラシユニット５に挿入された各ディスク９の位置に対応して設けられていて、ディスク９の外周に係合する。
これにより回転ブラシユニット５が回転したときに、ディスク９の公転が阻止されて、ディスク９は、ディスク洗浄ブラシ１の回転に応じて自転する。その結果、ディスク洗浄ブラシ１の間の接触部Ｓに挿入されて保持されたディスク９が洗浄される。
なお、図２（ｂ）は、部分拡大図であって、先頭の孔開き円板２の上部の孔２ａに挿着された円柱ブラシ部材３の交換するときの状態を示している。
【００１１】
ディスク洗浄機構４は、図３に示すディスク洗浄装置（そのスクラブ洗浄室の内部）１０に設けられる。１０ａはそのベース筐体、１０ｂはその上部カバーである。
１５，１６は、洗浄ノズルであって、１７は、回転ブラシユニット５においてディスク９が挿入される位置（接触部Ｓ）に対応して下側から挿入されているブラシクリーナ円板である。
図３は、ディスク洗浄装置１０の縦断面説明図であって、１１は、そのディスク挿着機構である。これは、洗浄する複数のディスク９を回転ユニット５に同時に挿着し、洗浄後のディスクを複数枚同時に受ける、ディスクローダ・アンローダとして設けられている。
ディスク公転防止ローラ７とこれの回転軸７ａに隣接してこれに平行に設けられた２本のディスク受軸１２，１３と、ディスク公転防止ローラ７の端部が固定されてディスク受軸１２，１３の両端部でこれらを支持するブラケット１４とからなる。なお、手前側のブラケット１４は図面上では見えていない。
ディスク挿着機構１１は、ディスク公転防止ローラ７の回転軸７ａとディスク受軸１２は、図３に示すように、支持するディスク９の中心より少し下側において水平方向にディスク９の直径より少し小さい間隔で配置されている。そして、ディスク受軸１３がディスク９の最下点部の外周に接するように配置されている。これにより、これら３軸がディスク９の中心より下側の３点で凹部のディスク受皿を作り、ディスク９の外周にこれら３軸が当接されてディスク受渡しハンド（図示せず）からｎ個（ｎは２以上の整数）のディスク９を同時に受ける。
ディスク公転防止ローラ７の回転軸７ａとディスク受軸１２，１３とは、それぞれ両端がブラケット１４に軸受支持されてフリーに回転する。ディスク受軸１２，１３には、スリーブ８と同様な円周溝付きスリーブが挿着されている。
【００１２】
ディスク公転防止ローラ７の回転軸７ａの位置でブラケット１４がステッピングモータ（図示せず）に結合されている。回転ブラシユニット５の時計方向に回転状態にあるときに、ステッピングモータがブラケット１４を反時計方向に回転ブラシユニット５側に回動させて複数枚のディスク９を同時に隣接するディスク洗浄ブラシ１間のこれの回転状態において接触部Ｓに挿入する。なお、このときにはすでに洗浄ノズル１５，１６からリンス液等の洗浄液が噴射されている。
回転ブラシユニット５が時計方向に回転することで接触部Ｓに挿入された複数枚のディスクが自転して同時に洗浄される。ディスクの洗浄が終了すると、反時計方向に回転ブラシユニット５側に回動しているディスク挿着機構１１に対して、回転ブラシユニット５が反時計方向に回転することで洗浄後のディスク９がディスク挿着機構１１側の押し出されてディスク挿着機構１１に受け渡される。その後、ディスク挿着機構１１が時計方向に回転して図３に示す状態になる。
【００１３】
図４は、ディスク洗浄ブラシの円板の他の具体例の説明図である。
孔開き円板２は、図４（ａ）に示すように必ずしも挿入孔２ｂを設ける必要はない。水分を含んだ状態で円形を潰せば孔２ａに直接それぞれに押し込むことが可能である。
また、図４（ｂ）に示すように、孔２ａの内側にも円周に沿って孔２ｄとこれの挿入孔２ｅを、例えば６０゜間隔で各孔２ａの間にそれぞれ設けることが可能である。
この場合も孔２ｄの間隔は、図４（ｃ）に示すように、各孔２ａと各２ｄに挿着されるそれぞれの孔円柱ブラシ部材３の間に所定の間隔が確保される配置となっている。
図４（ｄ）は、円柱ブラシ部材３に変えて角柱ブラシを挿入する正方形孔２ｆを孔開き円板２に設けた例である。この場合には、孔２ｆは、角柱ブラシの横断面の正方形よりも少し小さい正方形孔になる。なお、孔２ｆは矩形であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
以上説明してきたが、実施例のブラシ部材は、円柱あるいは角柱に限定されない、三角柱、あるいは楕円柱などであってもよい。その形状に応じて、孔２ａを対応させた形状にすることができる。
また、実施例では、ブラシ部材は、水あるいは水分を含んだ状態で挿入孔あるいは孔に押し込んでしるが、材質によっては水を含ませる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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ブラシとブラシ部材の説明図である。
【図２】図２は、図１のディスク洗浄ブラシを使用したディスク洗浄機の主要部の説明図であって、図２（ａ）は、その斜視図、図２（ｂ）は、その部分拡大図である。
【図３】図３は、ディスク洗浄装置の縦断面説明図である。
【図４】図４は、ディスク洗浄ブラシの円板の他の具体例の説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…ディスク洗浄ブラシ、２…孔開き円板、２ａ…孔、
２ｂ…挿入孔、２ｃ…中心孔、
３…円柱ブラシ部材、４…ディスク洗浄機構、
５…回転ブラシユニット、６…スペーサリング、
６ａ…締め付けねじリング、７…公転防止ローラ、
７ａ…回転軸、８…スリーブ、８ａ…円周溝、
９…ディスク、１０…ディスク洗浄装置、
１１…ディスク挿着機構、１２，１３…ディスク受軸、
１４…ブラケット、１５，１６…洗浄ノズル、
１７…ブラシクリーナ円板。
【図１】
2008168214.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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