(57)【要約】【課題】発塵防止性に優れた基板の洗浄装置の提供を目的とする。【手段】本発明はドーナツ円盤状の基板を洗浄する装置であり、噴出装置とチャック装置を具備し、チャック装置が基板孔部の内側に挿通される支持ロッドを複数本備えたスピンドルチャックと、該スピンドルチャックを回転駆動する水力回転機構とを具備してなり、前記スピンドルチャックが、支持ロッドを移動自在に支持する駆動機構を複数備えた支持ベースと、回転軸とを具備し、前記水力回転機構が、回転軸を取り囲むととともに駆動流体の流通路を内部に備えたシャーシ部材と、該シャーシ部材内の流通路に望んで設けられた水車部材と、駆動流体の供給路および排出路を備えてなる。【選択図】図１
2009045589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に孔部が形成されたドーナツ円盤状の基板を洗浄する装置であり、前記基板に洗浄液を吹き付けるための噴出装置と、該噴出装置に隣接配置されて前記基板を支持するためのチャック装置と、このチャック装置を回転駆動する水力回転機構とを具備してなり、
前記水力回転機構が、前記回転軸を取り囲むととともに前記水力回転機構の駆動流体の流通路を内部に備えたシャーシ部材と、該シャーシ部材内の流通路に望んで前記シャーシ部材内部に回転自在に設けられ前記スピンドルチャックの回転軸に接続された水車部材と、前記流通路に駆動流体を供給して前記水車部材を回転駆動するために前記シャーシ部材に設けられた駆動流体の供給路および排出路を備えてなることを特徴とする基板の洗浄装置。
【請求項２】
前記チャック装置が前記基板の孔部の内側に挿通される支持ロッドを複数本備えたスピンドルチャックと、該スピンドルチャックを回転駆動する水力回転機構とを具備してなり、
前記スピンドルチャックが、前記支持ロッドを前記基板の直径方向に移動させて前記各支持ロッドを前記基板の直径方向に移動自在に支持する駆動機構を複数備えた支持ベースと、該支持ベースから前記支持ロッドと平行な方向に延出された回転軸とを具備してなることを特徴とする請求項１に記載の基板の洗浄装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板の洗浄装置において、前記支持ベースと前記回転軸が中空構造とされ、前記支持ベースの前面側に、前記支持ロッドを前記基板と直角方向に向けたまま前記基板の径方向に旋回自在に支持するアーム部材が設けられ、前記支持ベースの内部側に該アーム部材を旋回自在に支持する旋回軸と該旋回軸と直角方向に延出形成されたベースアームが設けられ、前記支持ベースと前記回転軸の内部側と前記シャーシ部材を貫通して設けられたスライド軸と、該スライド軸の先端部側に設けられて前記支持ベースの内部側に配置され、前記スライド軸の移動に応じて前記複数のベースアームを押圧移動させ、前記旋回アームを介して前記複数の支持ロッドを相互に接近するか離間する方向に移動させて前記複数の支持ロッドを前記基板の孔部に挿通するか、前記支持ロッドを前記孔部の内側に押し付けて基板を孔部の内側から把持する機能を具備したことを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄装置。
【請求項４】
前記スライド軸の先端部に亀頭型の押圧駒が取り付けられ、該押圧駒の先頭部の外周面に形成された斜面部が、前記複数のベースアームを押圧移動させて前記複数の支持ロッドの相互間隔を拡開して前記基板を孔部の内側から把持する機能を具備したことを特徴とする請求項３に記載の基板の洗浄装置。
【請求項５】
前記押圧駒の先端部外周面に前記斜面部が形成され、前記押圧駒の後部側に円筒部が形成され、前記押圧駒の円筒部による前記支持ロッドの拡開状態において前記基板が把持ロック状態とされることを特徴とする請求項４に記載の基板の洗浄装置。
【請求項６】
前記シャーシ部材が複数枚のフランジ円盤の重ね合わせにより構成され、前記複数枚のフランジ円盤の間に駆動流体の流通路が液密状態で構成され、前記流通路の一端側に前記駆動流体の供給路が接続され、前記流通路の他端側に前駆駆動流体の排出路が接続されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板の洗浄装置。
【請求項７】
前記支持ベースの前面側に、該支持ベースの中心部を囲むように３つの駆動機構が配置され、各駆動機構に支持ロッドが設けられ、各支持ロッドに対応するように旋回アームと旋回軸とベースアームとが前記支持ベースに設けられ、前記３本の支持ロッドが前記支持ベースの前面側において３本揃って相互に接近自在または相互に離間自在に設けられてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板の洗浄装置。
【請求項８】
前記シャーシ部材が仕切壁を貫通して設けられ、該仕切壁の内部空間側に前記基板側への洗浄液の噴出装置が設けられ、前記仕切壁の外部空間側に前記シャーシ部材の流通路が設けられ、前記洗浄液の噴出装置と前記シャーシ部材の流通路が仕切壁により分離されてなることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の基板の洗浄装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の基板の洗浄装置が、反転自在に設けられたテーブルの前面側に前記支持ベースと前記支持ロッド側を突出させて複数個取り付けられ、該テーブルの裏面側に前記複数の洗浄装置の洗浄液供給路あるいは洗浄液排出路に連通する配管が設けられ、これらの配管が前記テーブルを支持する支持軸に内蔵された流通路に接続されてなることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の基板の洗浄装置。
【請求項１０】
前記テーブルを支持する支持軸が支持壁に取り付けられ、この支持壁を貫通して設けられたスライドロッドが支持壁の外部側に設けられたシリンダ装置によりスライド移動自在に設けられ、前記テーブルの反転により該スライドロッドの先端位置に移動した前記支持ベースのスライド軸の外部突出端を前記スライドロッドにより押圧して前記スピンドルチャックにより前記基板を支持可能としてなることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の基板の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心に孔部が形成されたドーナツ円盤状の磁気記録媒体用などの基板を湿式洗浄する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブに用いられる磁気記録媒体用基板として、円盤状のアルミニウム合金基板やガラス基板あるいはセラミック基板が広く用いられている。近年では、磁気記録媒体の記録密度はますます高まり、磁気記録媒体用基板においては、磁気記録面上の磁気ヘッドの低浮上化に対応できるように、高い平坦度が求められるとともに、磁気記録媒体用基板の表面に付着した塵埃等を除去するための高度な洗浄技術が求められている。
例えば、磁気ディスク基板などをワークとし、この表面に研磨加工などの表面処理を行った後、該ワークの表面に付着している異物などを除去するために、複数の洗浄槽を用いてワークをコンベアにより順次複数の洗浄槽に搬送しながら、各洗浄槽にて液体を用いて洗浄する装置が知られている。（特許文献１参照）この特許文献１に記載された装置では、洗浄槽に回転ブラシ、シャワーなどを複数設け、基板の１枚１枚に洗浄液を供給しながら回転ブラシを用いてスクラブ洗浄することができるように構成されている。
【０００３】
また、フィルタやタンクあるいは水槽内に液体を循環させるためのポンプ装置として、電気モータにより駆動する形式のプロペラを用いて液体を流動させる形式の装置が知られている。
【特許文献１】特開２００１−９６２４５号公報
【特許文献２】特表２００２−５１４３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハードディスクドライブ装置の記憶容量の大容量化への要求はますます高まり、これに応じて、磁気記録媒体には、今まで以上の高い性能の磁性膜や下地膜、保護膜などが成膜されるので、磁気記録媒体用基板においてもより一層高レベルの平坦度が求められる結果、基板上において塵埃除去率のより高精度化が望まれている。これには、基板上に塵埃が付着していないことは勿論、従来においては無視できる程度の微細な塵埃であっても、より完全に除去できる高性能の洗浄装置が望まれてきている。
例えば、従来のこの種の洗浄装置では、回転機構に電動式のモータを用いることが一般的であるため、電動式のモータに洗浄液がかかることを嫌い、また、電動式のモータに液体が付着すると、その液体を通じて漏電の虞を生じ、電動式モータの金属部分が腐食する虞があった。このため、電動式のモータを用いた洗浄装置では、従来からオイル等を用いたシールを施し、その漏電事故を防止するなどの対策が講じられてきている。
【０００５】
しかしながら、より高度な洗浄技術が求められてきている磁気記録媒体用基板の洗浄技術では、このシール部分でのオイルの存在や、シール部分での発塵さえも問題視されるようになってきており、シール部分やオイル部分からの発塵が洗浄時に磁気記録媒体用基板に再付着し、場合によってはこの再付着したオイルや発塵物を再度洗浄しなくてはならない状況になってきている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、回転機構に電力を用いない、水力回転機構を利用することで電気モータに付属していた漏電防止構造を略することができ、オイルを用いたシールを不要にできるようになり、発塵防止性に優れると共に、モータの摺動部分にこれまでより大きなクリアランスを設けることができるので発塵が少なく、装置構成も簡略な構成で実現できる基板の洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）中心に孔部が形成されたドーナツ円盤状の基板を洗浄する装置であり、前記基板に洗浄液を吹き付けるための噴出装置と、該噴出装置に隣接配置されて前記基板を支持するためのチャック装置と、このチャック装置を回転駆動する水力回転機構とを具備してなり、前記水力回転機構が、前記回転軸を取り囲むととともに前記水力回転機構を駆動する流体の流通路を内部に備えたシャーシ部材と、該シャーシ部材内の流通路に望んで前記シャーシ部材内部に回転自在に設けられ前記スピンドルチャックの回転軸に接続された水車部材と、前記流通路に駆動流体を供給して前記水車部材を回転駆動するために前記シャーシ部材に設けられた駆動流体の供給路および排出路を備えてなることを特徴とする。
（２）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記チャック装置が前記基板の孔部の内側に挿通される支持ロッドを複数本備えたスピンドルチャックと、該スピンドルチャックを回転駆動する水力回転機構とを具備してなり、前記スピンドルチャックが、前記支持ロッドを前記基板の直径方向に移動させて前記各支持ロッドを前記基板の直径方向に移動自在に支持する駆動機構を複数備えた支持ベースと、該支持ベースから前記支持ロッドと平行な方向に延出された回転軸とを具備してなることを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明に係る基板の洗浄装置は、（２）に記載の基板の洗浄装置において、前記支持ベースと前記回転軸が中空構造とされ、前記支持ベースの前面側に、前記支持ロッドを前記基板と直角方向に向けたまま前記基板の径方向に旋回自在に支持するアーム部材が設けられ、前記支持ベースの内部側に該アーム部材を旋回自在に支持する旋回軸と該旋回軸と直角方向に延出形成されたベースアームが設けられ、前記支持ベースと前記回転軸の内部側と前記シャーシ部材を貫通して設けられたスライド軸と、該スライド軸の先端部側に設けられて前記支持ベースの内部側に配置され、前記スライド軸の移動に応じて前記複数のベースアームを押圧移動させ、前記旋回アームを介して前記複数の支持ロッドを相互に接近するか離間する方向に移動させて前記複数の支持ロッドを前記基板の孔部に挿通するか、前記支持ロッドを前記孔部の内側に押し付けて前記基板を孔部の内側から把持する機能を具備したことを特徴とする。
【０００９】
（４）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記スライド軸の先端部に亀頭型の押圧駒が取り付けられ、該押圧駒の先頭部の外周面に形成された斜面部が、前記複数のベースアームを押圧移動させて前記複数の支持ロッドの相互間隔を拡開して前記基板を孔部の内側から把持する機能を具備したことを特徴とする。
（５）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記押圧駒の先端部外周面に前記斜面部が形成され、前記押圧駒の後部側に円筒部が形成され、前記押圧駒の円筒部による前記支持ロッドの拡開状態において前記基板が把持ロック状態とされることを特徴とする。
（６）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記シャーシ部材が複数枚のフランジ円盤の重ね合わせにより構成され、前記複数枚のフランジ円盤の間に駆動流体の流通路が液密状態で構成され、前記流通路の一端側に前記駆動流体の供給路が接続され、前記流通路の他端側に前駆駆動流体の排出路が接続されてなることを特徴とする。
（７）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記支持ベースの前面側に、該支持ベースの中心部を囲むように３つの駆動機構が配置され、各駆動機構に３本の支持ロッドが設けられ、各支持ロッドに対応するように旋回アームと旋回軸とベースアームとが前記支持ベースに設けられ、前記３本の支持ロッドが前記支持ベースの前面側において３本揃って相互に接近自在または離間自在に設けられてなることを特徴とする。  
【００１０】
（８）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記シャーシ部材が仕切壁を貫通して設けられ、該仕切壁の内部空間側に前記基板側への洗浄液の噴出装置が設けられ、前記仕切壁の外部空間側に前記シャーシ部材の流通路が設けられ、前記洗浄液の噴出装置と前記シャーシ部材の流通路が仕切壁により分離されてなることを特徴とする。
（９）本発明は、請求項１に記載の基板の洗浄装置が、反転自在に設けられたテーブルの前面側に前記支持ベースと前記支持ロッド側を突出させて複数個取り付けられ、該テーブルの裏面側に前記複数の洗浄装置の洗浄液供給路あるいは洗浄液排出路に連通する配管が設けられ、これらの配管が前記テーブルを支持する支持軸に内蔵された流通路に接続されてなることを特徴とする。
（１０）本発明に係る基板の洗浄装置は、前記テーブルを支持する支持軸が支持壁に取り付けられ、この支持壁を貫通して設けられたスライドロッドが支持壁の外部側に設けられたシリンダ装置によりスライド移動自在に設けられ、前記テーブルの反転により該スライドロッドの先端位置に移動した前記支持ベースのスライド軸の外部突出端を前記スライドロッドにより押圧して前記スピンドルチャックにより前記基板を支持可能としてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板を把持するためのチャック装置を水車部材に接続し、チャック装置から離れた位置にある水車部材を水力回転駆動するので、チャック装置に近い位置に電導モータのシール部材やオイル部分が存在しないように構成できるので、洗浄するべき基板に対して塵埃等の付着を無くするとともに、電導モータとその周囲のオイルシール部分等に洗浄液が経時的に付着するという現象自体を無くし、洗浄作業を繰り返すうちに経時的にオイルミストや発塵物を基板に付着させてしまうことを防止できる洗浄装置を提供できる。
また、水車部材を駆動流体で回転駆動することにより、チャック装置で支持した基板を回転駆動することができ、その状態で噴出装置から洗浄液を基板に噴出させることにより、基板を洗浄することができる。基板洗浄時において基板をチャック装置により確実に保持できるので、基板洗浄時に基板が外れて落下する虞はない。
本発明によれば、基板を把持するための支持ロッドを備えたスピンドルチャックを回転軸を介して水車部材に接続し、スピンドルチャックから離れた位置にある水車部材を水力回転駆動するので、スピンドルチャックに近い位置に電導モータのシール部材やオイル部分が存在しないように構成できるので、洗浄するべき基板に対して塵埃等の付着を無くするとともに、電導モータとその周囲のオイルシール部分等に洗浄液が経時的に付着するという現象自体を無くし、洗浄作業を繰り返すうちに経時的にオイルミストや発塵物を基板に付着させてしまうことを防止できる洗浄装置を提供できる。
また、水車部材を駆動流体で回転駆動することにより、スピンドルチャックの支持ロッドで支持した基板を回転駆動することができ、その状態で噴出装置から洗浄液を基板に噴出させることにより、基板を洗浄することができる。基板洗浄時において基板を複数の支持ロッドにより確実に保持できるので、基板洗浄時に基板が外れて落下する虞はない。
【００１２】
本発明によれば、スピンドルチャックは複数の支持ロッドを備え、間隔を狭めた複数の支持ロッドを基板の孔部に挿通することができ、複数の支持ロッドの間隔を拡張することで孔部の内部側から基板を安定支持することができるので、洗浄液を基板に噴出させて基板を洗浄している最中においても基板を安定支持することができる。
本発明によれば、スライド軸の先端部に設けた押圧駒により複数のベースアームを移動させ、それらに連動させて複数の支持ロッドの相互間隔を調整するので、複数の支持ロッドの相互間隔を確実に調整することができる。また、押圧駒の斜面部によりベースアームを移動させるので、ベースアームを斜面部に沿って徐々に移動させて複数の支持ロッドを円滑に移動させ、基板を把持することができる。
【００１３】
本発明によれば、押圧駒の斜面部でベースアームを可動させて支持ロッドを移動させることに続いて円筒部を設けたことにより、斜面部によって徐々に拡げた複数の支持ロッドの間隔を円筒部によるベースアームの押圧により固定して支持ロッドによる基板の支持状態をロックすることができる。これにより支持ロッドによる基板安定支持状態を確実に維持することができる。
本発明によれば、シャーシ部材をフランジ円盤の重ね合わせにより構成し、駆動流体の液密性を確保するので、駆動流体が外部に漏れる虞を無くすることができるとともに、供給路から排出路側に駆動流体を流動させる間に水車部材を回転駆動することで支持ロッドにより把持した基板を回転駆動しながら洗浄することができる。
本発明において、支持ベースの前面側に３つの駆動機構を備え、各駆動機構に支持ロッドを設けた構成を採用するならば、基板をそれらの孔部の内側から３本の支持ロッドにより３点支持して安定支持しながら回転させて洗浄することができる。
本発明において、仕切壁を貫通する形でシャーシ部材を設け、仕切壁の内部側に洗浄液の噴出装置を配置しておくならば、洗浄液の噴出装置を設ける部位と回転駆動用の駆動流体の流通路を設ける部位とを仕切壁で区分することができ、洗浄液の噴出装置側と基板の回転駆動力側とを確実に区分できるので、洗浄液が基板回転駆動側に影響を与えることがない。
【００１４】
本発明によれば、前記構造の洗浄装置を反転自在のテーブルの前面側に複数設け、これら洗浄装置の支持ロッドにより同時に複数の基板を支持し、テーブルの反転に応じて支持した基板を順次噴出装置側に差し向け、複数の基板を順次洗浄することができる。
本発明によれば、シリンダ装置によりスライドロッドを移動させてスピンドルチャックを動作させるので、シリンダ装置の動作によりスピンドルチャックの支持ロッドを移動させて基板を支持することができる。また、支持ロッドを可動させるシリンダ装置を支持壁を介して基板を配置した側と仕切状態で配置できるので、基板を洗浄して洗浄液が飛散する環境となる領域からシリンダ装置を隔離することができ、シリンダ装置側から発生するおそれのある塵埃等が基板洗浄処理側へ移動することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて以下に詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に制限されるものではない。
図１〜図９は、本発明の第１の実施形態の洗浄装置を示すもので、この形態の洗浄装置は、被洗浄物としての代表例であるドーナツ円盤状の磁気記録媒体用基板１を洗浄するための洗浄液の噴出装置２と、先の基板１を保持し、回転させるためのチャック装置３を主体として構成されている。図１は全体構成の断面を示し、図２は回転駆動部の部分構成図、図３〜図５は回転駆動部のユニット構成図、図６〜図９はチャック装置の内部構造図を示す図である。
前記噴出装置２は傾斜対向配置されている噴出ノズル５、６を備え、図１に示す如くほぼ鉛直にチャック装置３が支持した基板１の両面側に、基板１の斜め上方から下向きに基板１を挟み込むように洗浄液を噴射できるように構成されている。この形態の噴出装置２において噴出ノズル５、６を備えた本体部７、８の間には逆Ｕ字型の凹部９が形成され、チャック装置３が回転支持した基板１の上部側を図１に示す如く凹部９の内側に位置させた状態において噴出ノズル５、６から洗浄液を基板１の両面全域に噴出して基板１を洗浄できるように構成されている。
【００１６】
前記チャック装置３は、基板１の中心に形成されている孔部１ａに挿通自在な支持ロッド１０を備えたスピンドルチャック１１と、このスピンドルチャック１１を回転駆動するための水力回転機構１２を備えて構成されている。
前記スピンドルチャック１１は、前記支持ロッド１０を前記基板１の直径方向に（図１では上下方向、換言すると鉛直上下方向に）移動させて前記支持ロッド１０を前記基板１の直径方向に移動自在に支持する駆動機構１３を複数内蔵した中空構造の支持ベース１５と、該支持ベース１５から前記支持ロッド１０と平行な方向（水平方向）に延出された中空構造の回転軸１６とを具備して構成されている。
【００１７】
前記水力回転機構１２は、前記スピンドルチャック１１の回転軸１６を取り囲んでこれを軸支するシャーシ部材１８を有し、このシャーシ部材１８の内部に図２に示す如く逆Ｕ字型の駆動流体の流通路２０が形成され、この流通路２０の一端側（図２の左側）に駆動流体の供給路２１が形成され、流通路２０の他端側（図２の右側）に駆動流体の排出路２２が形成されている。また、逆Ｕ字型の駆動流体の流通路２０の中央部分は円形状の空間部とされていて、この空間部に円板状の水車部材２３がその羽根部材２４を流通路２０の中央側に位置させた状態で前記回転軸１６に回転自在に軸支されている。
前記シャーシ部材１８は、図３のユニット構成図に詳細に示す如く径の異なる皿型のフランジ部材２５、２６、２７、２８を組み合わせ、フランジ部材２６、２７の間に形成される円形状の空間部を駆動流体の流通路２０の一部とするとともに、この流通路２０に設けられている水車部材２３をシャーシ部材１８の内部に軸支した回転軸１６の外周部に取り付けることにより、水車部材２３の回転に伴って回転軸１６も同時回転駆動できるように構成されている。
【００１８】
なお、前記フランジ部材２６はその外周側の段部２６ａにより支持壁３０を貫通させて設けられ、ほぼ鉛直に立設されている仕切壁３０に対してシャーシ部材１８が固定されている。この仕切壁３０は洗浄装置において基板１を洗浄する領域の全体を覆う箱形の外殻壁の一部とされている。
なお、フランジ部材２５とフランジ部材２６との嵌め込み内部側の境界部分にベアリング部３１が設けられ、フランジ部材２７とフランジ部材２８との嵌め込み内部側の境界部分にベアリング部３２が設けられ、これらのベアリング部３１、３２は、その外面側をフランジ部材２５、２６、２７、２８により完全に囲まれていて、ベアリング部３１、３２に必然的に含まれるオイル分などがシャーシ部材１８の外部側に漏れないように密閉構造とされている。
【００１９】
次に、前記シャーシ部材１８の流通路２０においてその供給路２１側には継手部材３５が接続され、その排出路２２側には継手部材３６が接続されていて、これらの継手部材３５、３６に図示略のポンプ装置の給液用の配管３５Ａと戻液用の配管３６Ａが接続されていて、図示略のポンプ装置から供給路２１を介して流通路２０に水などの駆動流体を高速で供給した後、排出路２２から排出することにより、水車部材２３を目的の回転数で回転駆動できるように構成されている。なお、ここで用いるポンプ装置は、噴出装置２の噴出ノズル５、６に洗浄液を供給するためのポンプ装置の配管系から分岐して水を供給しても良いし、独自に別途ポンプ装置を設けても良い。ただし、元々噴出ノズル５，６に接続されている洗浄液用のポンプを用いることで、装置の共用化を図ることができ、別途ポンプを設ける必要が無くなるので洗浄装置全体の構成上、コスト面では有利となる。なお、図４、図５は水車部材２３を内蔵したシャーシ部材１８とその周囲のユニット構造を部分的に示している。
【００２０】
次に、前記駆動機構１３は、図６、図７の正面図に示す如く正面円形状の支持ベース１５の正面側に１２０゜間隔で３基設けられている。支持ベース１５は図１に示す如く円盤状の取付基盤４０とこの取付基盤４０の背面側に固定された扁平カップ型のバックプレート４１とこのバックプレート４１の背面側に取り付けられた中空構造の回転軸１６とを具備してなり、この形態では取付基盤４０を貫通する形で駆動機構１３が３基備えられている。これらの駆動機構１３は、取付基盤４０をベアリング部材４５を介して貫通する旋回軸４６が設けられ、取付基盤４０の前面側に突出する旋回軸４６の先端部にアーム部材４７が接続され、このアーム部材４７の先端部に支持ロッド１０が水平向きに接続されている。
【００２１】
前記アーム部材４７は、旋回軸４６の先端部側に旋回軸４６とほぼ直角に接続され、取付基盤４０の前面に沿って旋回自在とされ、アーム部材４７の先端部側にアーム部材４７とほぼ直角に支持ロッド１０が接続されているので、旋回軸４６の回動に応じて旋回するアーム部材４７を介して支持ロッド１０が旋回軸４６と平行な向きを保ったまま移動するように構成されている。また、取付基板４０の前面側において旋回軸４６が貫通した部分を覆うように丸形のシールプレート４４が固定され、旋回軸４６を覆うベアリング部材４５をシールプレート４４が目隠しした構造とされていて、中空構造の支持ベース１５の内部に洗浄液が浸入しないように、ベアリング部材４５に洗浄液が到達しないように液密構造とされている。
以上構成の駆動機構１３が支持ベース１５に１２０゜間隔で３基設けられ、各駆動機構１３がそれらの支持ロッド１０を取付基盤４０の中心から若干離れた位置に隣接配置して位置決めされているので、３基の駆動機構１３の旋回軸４６の回動に応じて３本の支持ロッド１０が取付基盤４０の中心側において互いに接近する方向か離間する方向に移動してそれらの相互間隔を拡張したり狭めたりできるように構成されている。
【００２２】
前記支持ベース１５の内部側に位置する各旋回軸４６の基端側には、旋回軸４６と直角向きに支持ベース１５の裏面中央側に先端部を向けて接合されたベースアーム４８が設けられ、これらのベースアーム４８の先端側には図８、図９に示す如くローラー型の摺動駒５０が装着されている。従って３基の駆動機構１３の摺動駒５０が支持ベース１５の内部中央側（取付基盤４０の裏面中央側）において相互に所定の間隔をあけて１２０゜間隔で隣接配置されている。そして、これら３つの摺動駒５０の間に亀頭型の押圧駒５１が挿入配置され、この押圧駒５１には先の中空構造の回転軸１６の内部にスライド自在に挿入されたスライド軸５２が接続されている。
前記押圧駒５１は、取付基盤４０に接近するにつれて先窄まり形状となる斜面部５１ｃを有する先頭部５１ａと、円筒状周面を有する胴部５１ｂとからなり、３つのローラ駒５０の間に先頭部５１ａを押し込んでゆくことにより３つのローラ駒５０の相互間隔を拡張することができるように構成され、押圧駒５１の胴部５１ｂを３つのローラ駒５０の間に位置させた状態において３つのローラ駒５０の相互間隔を最大にした状態で維持できるように構成されている。
【００２３】
更に前記支持ベース１５の内部には、押圧ロッド５５を筒形のブロック部材５６に出入自在に備えたピストン機構を有してなり、ブロック部材５６の内部に設けられている押出用のバネ部材５７が設けられ、押圧ロッド５５をブロック部材５６から所定長さ突出できるように構成したスプリングコイル等の付勢部材５８が、各ベースアーム４８に付属するように設けられ、各付勢部材５８によって各ベースアーム４８を支持ベースの中心側に付勢して各押圧駒５１を支持ベース１５の中心側に近づく方向に移動できるように構成されている。
以上の構成により、スライド軸５２を前進方向（図１の左方向）にスライド移動させてその周囲側に設けられている３つの摺動駒５０を押圧駒５１の先頭部５１ａの斜面により互いに離間する方向に押し広げることができ、押圧駒５１の胴部５１ｂにより３つの摺動駒５１を離間した状態に維持できると共に、スライド軸５２を後退方向（図１の右方向）にスライド移動させることにより、３つの摺動駒５０の内側から押圧駒５１を退避させることができ、その状態では自動的に付勢部材５８の押圧ロッド５５がベースアーム４８を付勢して３つの摺動駒５０の間隔を拡張するように構成されている。
従って、以上の動作に応じて、３本の支持ロッド１０は図６に示す状態では互いに接近した状態となり、図７に示す状態では互いに離間した拡開状態となるので、図６に示す状態では２点鎖線に示す被洗浄物である基板１の中心の孔部１ａに３本の支持ロッド１０を遊挿することができ、図７に示す状態では２点鎖線に示す基板１の孔部１ａの内縁に３本の支持ロッド１０を押し付けて孔部１ａの内側から基板１を支持できるように構成されている。
【００２４】
ところで、前記スライド軸５２の後端部側はシャーシ部材１８を貫通した状態でシャーシ部材１８の外部に突出され、この突出端５２ａの外方にはピストン装置のピストンロッドなどの押圧部材６０が設けられ、この押圧部材６０の移動に応じて前記スライド軸５２を前進させ、押圧駒５１により摺動駒５０を介しベースアーム４８を回動させることで移動ロッド１０を移動できるように構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の洗浄装置を用いて基板１を洗浄する場合について説明する。
本実施形態の洗浄装置により洗浄するのは、中央に孔部１ａを有するドーナツ盤状の基板１であり、この基板１をロボットハンドなどの把持装置により把持した状態で洗浄装置近傍まで搬送する。あるいは基板カセットなどの収容容器に挿入した状態で洗浄装置近傍まで搬送する。
本実施形態の洗浄装置により基板１を把持する前の状態においては、スライド軸５２を後退させて（図１の右側に移動させて）押圧駒５１を３個の摺動駒５０の間の空間から退避させておく。この状態において洗浄装置の３本の支持ロッド１０は図６に示す如く最も接近した状態とされており、基板１の孔部１ａに３本の支持ロッド１０を挿通することができる。
【００２６】
洗浄装置の近くまで搬送してきた基板１をロボットハンド等の搬送装置により垂直に起立させた状態にして、基板１の孔部１ａに３本の支持ロッド１０を挿通する。この状態からスライド軸５２の後端部５２ａをシリンダ装置のピストン６０により押し込んでスライド軸５２を前進させ、押圧駒５１を３個の摺動駒５０の間に押し込むことにより３個の摺動駒５０の間隔を拡張し、３本のベースアーム４８を介し３本の旋回軸４６を所定角度回動させる。この操作により３本の支持ロッド１０の間隔を図７に示す如く拡張して孔部１ａの内周縁に３本の支持ロッド１０を押し付けることができるので、３本の支持ロッド１０により孔部１ａの内側から基板１を３点安定支持することができる。
この状態において、図示略のポンプなどを用いて水などの駆動液を供給路２１から流通路２０に送り込み、排出路２３から排出することで、水車部材２３を回転駆動することができ、これにより回転軸１６により支持ベース１５を回転駆動できるので、３本の支持ロッド１０で支持した基板１を回転させることができる。
この後、噴射ノズル５、６から所望の洗浄液を所定の圧力で噴出し、回転中の基板１の両面に吹きかけることで基板１を洗浄することができる。また、洗浄液の噴射を終了すると、基板１をそのまま回転させることができるので、基板１の表裏面に残留している洗浄液を吹き飛ばして乾燥させることもできる。
【００２７】
本実施形態の洗浄装置では、基板１を把持する３本の支持ロッド１０を水力回転機構１２により回転駆動するので、従来用いていた電力モータは必要無くなる。従って電力モータに必然的に設けられる電気接点、摺動接点、オイル潤滑部、オイル潤滑部を囲うシール部材、漏電防止のためのシール機構などが不要になり、これらの部材に起因する発塵が生じないので、発塵の少ない状態で基板１の洗浄処理ができる。特に、最近の高性能の磁性膜、下地膜、保護膜を有して表面の清浄度レベルとして高度なレベルを要求される磁気記録媒体用の基板１であっても、洗浄中に微細な塵埃を付着させることがない洗浄処理を実現できる。
また、本実施形態の装置では、旋回軸４６の周囲のベアリング部材４５、押圧駒５１が摺動駒５０を押圧移動させる部分を中空構造の支持ベース１５で覆っているので、これらの部分からの発塵を防止できるとともに、スライド軸５２を回転軸１６の内部に設けて回転軸１６で覆っているので、スライド軸５２とその周囲の部分での発塵も防止できる。
更に、回転軸１６をシャーシ部材１８で覆い、回転軸１６の周囲のベアリング部材３１、３２をシャーシ部材１８で覆い、スライド軸５２の後端部側のみをシャーシ部材１８の外部に突出させているので、回転軸１６とその周りの部分における発塵も防止することができる。
【００２８】
また、仮に流通路２０を構成するフランジ部材２６、２７の水密シール機構に隙間発生等の不具合があっても、その部分から漏れるのは水であるので、発塵の虞は少ない。更に、電動式モータを用いた洗浄装置に必要であったオイルシールが不要になるので、回転部分のクリアランスも大きくすることができる。具体的には、回転軸１６の回転部分周りのクリアランスを大きくすることで発塵の虞を少なくできる。また、電動式モータでは必然的に必要であったコントローラや制御回路が不要となり、これらを略することで装置簡略化に寄与する。
ところで、洗浄装置には噴出ノズル５、６に洗浄圧水を供給するためのポンプ装置を備えることが一般的なので、洗浄圧水供給用のポンプから水力回転機構１２のための圧水を容易に供給することができ、その場合に水力回転機構１２のためのポンプなどを別途用意する必要がないので装置コストの削減に寄与する。
なお、本実施形態では仕切壁３０の内部側に噴出ノズル５、６を設けて基板１を洗浄し、仕切壁３０の外側にフランジ部材２６、２７の接続部と流通路２０を設けて水力回転機構１２の駆動源としているので、仮に何らかの原因により駆動水が漏れることがあっても、仕切壁３０により基板側への悪影響を排除できる。
【００２９】
図１０〜図１３は本発明に係る第２実施形態の洗浄装置を示すもので、この第２実施形態の洗浄装置は、図１〜図９を基に先に説明したスピンドルチャック１１、水力回転機構１２を円盤状のテーブル７０の前面側に４基搭載した構成とされている。
本実施形態の洗浄装置では、テーブル７０に装着された、４基のスピンドルチャック１１のうち、下の２個のスピンドルチャック１１にチェックした基板１の洗浄中に、上の２個のスピンドルチャック１１にチェックした基板１の交換を行う、あるいはその逆で使用するなどの使用形態を採用できる構成とされている。
この第２実施例の洗浄装置において、図１１に示す如く円盤状のテーブル７０に十字型の補強フレーム７１が添設され、この補強フレーム７１とテーブル７０とを貫通する状態であって、テーブル７０を正面視した状態においてその周方向に９０゜間隔で合計４基のスピンドルチャック１１が設けられている。前記補強フレーム７１の裏面側には、４基の各スピンドルチャック１１に駆動液としての水を供給するための吸水用あるいは排水用の配管７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９が図１１に示す如く交互にたすき掛け状に配置されている。
前記テーブル７０の中央部には、補強フレーム７１の裏面側に位置する状態でドラム状の給排水集中ユニット８０が設けられ、この給排水集中ユニット８０に前述の配管７２〜７９が図１１に示す如くたすき掛け状に接続されている。
【００３０】
前記給排水集中ユニット８０の中央部には、中空の支持軸８１が接続され、この支持軸８１の内部には、支持軸８１の軸方向に沿って２本の給水路８１ａと２本の排水路８１ｂとが形成され、給排水集中ユニット８０に接続された配管７２〜７９のうち、給水用となる４本の配管７２、７４、７６、７８が、４基のスピンドルチャック１１に設けられている水力回転機構１２の供給路２１に接続されるように、残り４本の排水用となる配管７３、７５、７７、７９が、４基の水力回転機構１２の排水路２２に接続されるように接続されている。
これらの配管のうち、給水用の配管７２、７４は支持軸８１の一方の給水路８１ａに接続され、給水用の配管７６、７８は支持軸８１の他方の給水路８１ａに接続され、排水用の配管７３、７５は支持軸８１の一方の排水路８１ｂに接続され、排水用の配管７７、７９は支持軸８１の他方の排水路８１ｂに接続されている。
【００３１】
次に、支持軸８１は仕切壁８５に取り付けられたブラケット８６と支持ユニット８７に支持された状態で回転自在に軸支されている。前記支持軸８１において給排水ユニット８０の接続部分とブラケット８６の軸支部分との間の部分には、ドーナツ盤状の仕切部材８７ａ、８７ｂ、８７ｃを積層した３層構造の円環状の支持ユニット８７が設けられ、この支持ユニット８７に支持軸８１が支持されている。
本実施形態の構造では、支持軸８１の内部に給水路８１ａと排水路８１ｂが交互に合計４本設けられて各水路が形成され、これら水路のうちの４本が先の８本の配管７２〜７９のうちの４本に接続されるので、本実施形態では同時に２基のスピンドルチャック１１を回転駆動できるように構成されている。
【００３２】
以上の接続構造について詳述すると、前記支持軸８１は給排水集中ユニット８０の円環状の支持部８２を挿通する形で支持されるとともに、支持軸８１の先端部分が支持部８２の内周面を摺動し、支持軸８１内の給水路８１ａまたは排水路８１ｂの先端部の側方に形成されている横穴部８１ｃが先の配管７２〜７９と位置合わせされた時に、給水路または排水路と配管が接続されるようになっている。なお、図では略されているが、給水路８１ａまたは排水路８１ｂにおいて後述する図１０Ｂ−Ｂ‘断面位置、図１０Ｃ−Ｃ’断面位置、図１０Ｄ−Ｄ‘断面位置においても先の横穴部８１ｃと同様な横穴部が各々必要な位置に形成され、給水路８１ａ、排水路８１ｂと後述の各配管が接続できるように構成されている。
【００３３】
給排水路の接続構造において更に説明すると、図１０のＡ−Ａ‘線に沿う断面が図１２（Ａ）で示す配管配置、図１０のＢ−Ｂ’線に沿う断面が図１２（Ｂ）で示す配管配置、図１０のＣ−Ｃ‘線に沿う断面が図１３（Ａ）で示す配管配置、図１０Ｄ−Ｄ’線に沿う断面が図１３（Ｂ）で示す配管配置に対応する。
従って、図１０のＡ−Ａ‘線に沿う断面位置においては図１２（Ａ）に示す如く８本の配管７２〜７９（ＩＮ（給水路）とＯＵＴ（排水路）が１組ずつ配列された状態）が配置され、図１０のＢ−Ｂ’線に沿う断面位置においては図１２（Ｂ）で示す如く４本の配管（ＯＵＴが４本）８４が配置され、図１０のＣ−Ｃ‘線に沿う断面においては図１３（Ａ）で示す如く４本の配管（ＩＮとＯＵＴが交互に合計４本）８８が配置され、図１０Ｄ−Ｄ’線に沿う断面においては図１３（Ｂ）で示す如く２本の配管（ＯＵＴが２本）８９が配置されている。
【００３４】
以上の構成により、給水管８８と支持軸８１の給水路８１ａを介して４基のスピンドルチャック１１の各水力回転機構１２の供給路２１のうち、２基の供給路２１にポンプから駆動液としての水などの流体を圧送できるとともに、水力回転機構１２の駆動に使用した駆動液としての水を支持軸８１の排水路８１ｂと排水管８９を介してポンプに戻すことで、２基のスピンドルチャック１１を同時回転駆動できるように構成されている。
【００３５】
なお、図１０に符号９０で示すのは、仕切壁８５の外部に固定された取付ボックスであり、この取付ボックス９０にはターンテーブル駆動用のモータ９１が内蔵されている。なお、図１０ではモータ９１がターンテーブルを駆動する部分に設けられている駆動力伝達機構は略している。
【００３６】
また、図１０に示す如く取付ボックス９０の上方側には、仕切壁８５を貫通する状態に設けられた、スライドロッド９２がほぼ水平にスライド移動自在にブラケット９３により支持され、スライドロッド９２の外方端に設けられたシリンダ装置９５によって作動ロッド９２がスライド移動自在にされている。また、作動ロッド９２が仕切壁８５を貫通する部分は液密シール構造にされているとともに、作動ロッド９２の先端部はテーブル７０に装着されている４基のスピンドルチャック１１のうち、上方に位置している２基のスピンドルチャック１１に対応する位置に設けられ、シリンダ装置９５の動作に応じて前進した作動ロッド９２の先端がスピンドルチャック１１の後部側に突出されているスライド軸５２の突出端５２ａを押圧して各スピンドルチャック１１の３本の支持ロッド１０の把持動作を開始できるように構成されている。
【００３７】
図１０〜図１３に示す第２実施形態の洗浄装置では、スピンドルチャック１１を４基設け、２基のスピンドルチャック１１側に駆動水を供給できる構成となっているので、２基の基板１を同時チャックして各スピンドルチャック１１に対応した噴出ノズルを設けて洗浄液を噴射でき、洗浄中に他の２基のスピンドルチャック１１は基板１の交換が可能である。また、テーブル７０を反転駆動して２基のスピンドルチャック１１が把持した基板１の位置替えを行いながら洗浄作業と交換作業を行うことができる。
【００３８】
ところで、これまで説明した実施の形態においては、ドーナツ円盤状の基板１を把持する際、スピンドルチャック１１の３本の支持ロッド１０を基板１の孔部１ａの内側に配置し、３本の支持ロッド１０同士の間隔を拡張し、内側から基板１を把持する構成を採用したが、３本あるいは３本以上の複数本の支持ロッド１０を基板１の外側に配置し、支持ロッド１０どうしの間隔を狭めて外周側から基板１を把持した上で、基板１を回転させる構成を採用しても良い。また、複数枚の基板１を平行に離間した状態で複数枚の単位で把持することができるように、別途外周に溝の付いた回転可能な円盤状の板材をチャック駒として３個以上設け、３個以上のチャック駒にて複数枚単位で平行に把持した基板を纏めて回転させながら洗浄できる構成とすることもできる。即ち本願発明において、基板１をチェックして把持する部分の構造は適宜変更可能であり、基板１をその内周側から、あるいは、外周側から把持する形態は適宜変更可能である。
例えば、図７に示す状態において３本の支持ロッド１０がそれらの間隔を拡張した状態においてはそれらの間に基板１を挿入できる大きさの間隔とし、図６に示す状態において３本の支持ロッド１０がそれらの間隔を狭めた状態では基板１の外周部を３本の支持ロッド１０が挟み混むことができる程度の大きさに設計変更すれば、基板１の外周部を把持して洗浄する装置構成を容易に実現できる。勿論、支持ロッド１０に変えて前述のチェック駒を設けるならば、複数枚の基板１を平行に並べた状態で纏めて把持し洗浄することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
直径２．５インチ（４８ｍｍ）で中央に直径１２ｍｍの孔部（丸穴状の開口部）を有する磁気記録媒体用基板を１枚ずつ、図１〜図９を基に先に説明した基板の洗浄装置を用いて湿式洗浄した。
基板の孔部に間隔を狭めた状態の３本の支持ロッドを挿通し、スライド軸の先端の押圧駒を３つの摺動駒の間に押し込み、３本の支持ロッド間の間隔を拡張し、基板を支持ロッドにより把持した状態から、水力回転機構に印加する水力を調整し、回転軸とともに基板を６００ｒｐｍで回転させた。
基板表面に隣接配置されている噴出ノズルから純水の洗浄液を０．５リットル／分の割合で噴射し、１９秒間洗浄する基板両面の洗浄作業を行った。
洗浄後の基板を更に横に設けた同じ構造の他の基板洗浄装置で再度純水により同じ条件で洗浄した。この２回の洗浄処理を２５枚の基板について行った。
２回の洗浄処理を経た基板２５枚を洗浄装置から取り出し、乾燥し、その表面を１００倍の光学顕微鏡で観察したところ、基板表面に異物の付着物を確認できなかった。勿論、液滴の乾燥に伴って発生しやすいシミも観察されなかった。
【００４０】
（比較例）
実施例構造の洗浄装置に対してスピンドルチャックの部分を電動式モータで回転駆動する装置を作成し、水力回転機構の部分を電動式モータで置き換えた形態の洗浄装置を製造し、基板の洗浄処理に供した。この電動式モータのシャフトのシール部分はオイルを用いた構造である。
先の実施例１と同様の条件で回転駆動し、洗浄したところ、洗浄後の基板表面顕微鏡観察において全ての基板に乾燥に伴う、シミ状の模様が観察された。このシミは、電動式モータのシャフト部分に用いられているシール用のオイルに起因するものと推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る洗浄装置の第１実施形態を示す断面図。
【図２】同第１実施形態の洗浄装置の水力回転機構部分を示す模式図。
【図３】同第１実施形態の洗浄装置の水力回転機構部分の断面図。
【図４】同第１実施形態の洗浄装置の水力回転機構部分の側面図。
【図５】同第１実施形態の洗浄装置の水力回転機構部分の背面図。
【図６】同第１実施形態のスピンドルチャックにおける支持ロッドの接近状態を示す正面図。
【図７】同第１実施形態のスピンドルチャックにおける支持ロッドの拡開状態を示す正面図。
【図８】同第１実施形態の支持ロッドの接近状態における支持ベースの内部状態を示す背面図。
【図９】同第１実施形態の支持ロッドの拡開状態における支持ベースの内部状態を示す背面図。
【図１０】本発明に係る洗浄装置の第２実施形態を示す側面図。
【図１１】同第２実施形態の洗浄装置を示す正面図。
【図１２】図１２（Ａ）は同第２実施形態の洗浄装置に設けられる配管構造の第１の部分を示す正面図、図１２（Ｂ）は同第２実施例の洗浄装置に設けられる配管構造の第２の部分を示す正面図。
【図１３】図１３（Ａ）は同第２実施形態の洗浄装置に設けられる配管構造の第３の部分を示す正面図、図１３（Ｂ）は同第２実施形態の洗浄装置に設けられる第４の部分を示す正面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…基板、１ａ…孔部、２…噴出装置、３…チャック装置、５、６…噴出ノズル、１０…支持ロッド、１１…スピンドルチャック、１２…水力回転機構、１３…駆動機構、１５…支持ベース、１６…回転軸、１８…シャーシ部材、２０…流通路、２１…供給路、２２…排出路、２３…水車部材、３０…仕切壁、４０…取付基板、４６…旋回軸、４７…アーム部材、４８…ベースアーム、５０…摺動駒、５１…押圧駒、５１ａ…先頭部、５２…スライド軸、７０…テーブル、８１…支持軸、７２〜７９…配管、９２…スライドロッド、９５…シリンダ装置、
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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