基板保持具並びにその製造方法及び製造装置
【課題】基板の全面に対して均一な処理を行えるようにした基板保持具を提供すると共に、その基板保持具を製造するための製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】長尺状の金属プレート１０をプレスすることにより、金属プレート１０の長手方向（Ｘ方向）に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、波形形状における山部１１および谷部１２を金属プレート１０の幅方向（Ｙ方向）に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具４を製造する際、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで波形形状の谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、基板９を保持する谷部１２の湾曲形状と、山部１１の湾曲形状とを順次形成していく。
【解決手段】長尺状の金属プレート１０をプレスすることにより、金属プレート１０の長手方向（Ｘ方向）に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、波形形状における山部１１および谷部１２を金属プレート１０の幅方向（Ｙ方向）に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具４を製造する際、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで波形形状の谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、基板９を保持する谷部１２の湾曲形状と、山部１１の湾曲形状とを順次形成していく。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板などの基板の周縁部を保持するための基板保持具並びにその製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ディスクの製造過程において、例えば円盤状に形成された複数枚の薄型ガラス基板を所定間隔で平行に保持する基板保持カセットが用いられることがある。すなわち、基板保持カセットは、複数枚の基板をまとめて処理槽の処理液中に浸漬して各種の処理を行うために用いられる。
【０００３】
従来、この種の基板保持カセットとして、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。この従来の基板保持カセットは、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持するための４本の基板保持具を備えている。これら４本の基板保持具は、基板保持カセットにおいて平行に取り付けられ、それぞれが基板の周縁部所定箇所を保持するようになっている。また各基板保持具には、基板を受けるための受け溝が所定間隔で形成されており、それら受け溝の一部には基板の外周部を挟持するための支持凸部が設けられている。したがって、複数枚の基板は、周縁部の４箇所においてその表裏両面が支持凸部によって挟持されるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１８２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年はハードディスク装置（ＨＤＤ）の小型化と記憶容量の大容量化に伴い、磁気ディスクの製造過程においては基板の周縁部にまで情報を記録できるようにすることが望まれている。しかし、上記従来技術では、基板周縁部の一部が支持凸部によって挟持されてしまうため、その挟持された部分に対して処理液による処理を適切に行うことができない。そのため、基板周縁部の少なくとも４箇所が処理不良となり、磁気記録を行うことができない部分が生じる。特に、磁気ディスクは同心円状のトラックに対して情報を記録するものであるため、その製造過程において上述したような支持凸部を有する基板保持具で基板周縁部を挟持してしまうと、その挟持された部分よりも外側には情報を記録することができなくなり、磁気ディスクの大容量化を図ることができないという問題がある。
【０００６】
加えて、上記従来技術における基板保持具は、その断面の形状が略平行四辺形となっており、基板の直径方向に対して比較的大きな厚みを有している。そのため、複数枚の基板を保持した状態で基板保持カセットに左右方向又は上下方向の振動などが作用した場合、基板保持具はその衝撃を吸収することができず、基板周縁部を破損させてしまうという問題もある。
【０００７】
このような従来の問題を解決するためには、第１に、基板保持具が基板の周縁部の端部だけを保持できる構造とし、しかも基板保持具と基板との接触面積をなるべく小さくすることが必要である。また第２に、複数枚の基板を保持した状態で基板保持カセットに振動などが作用した場合でも、基板保持具がその衝撃を吸収して基板を保護できる構成とすることが必要である。
【０００８】
そこで本発明者は、上記第１および第２の条件を満たす基板保持具として、図９（ａ）に示すような基板保持具１００についてまず検討した。すなわち、図９は、従来の問題を解決すべく、本発明に至る過程で案出された基板保持具１００を示す図である。この基板保持具１００は、長尺状金属プレート１０１の長手方向（Ｘ方向）に沿って略三角波状の複数の波形形状を形成したものであり、山部１０２と谷部１０３が所定ピッチで連続形成されている。また山部１０２及び谷部１０３は、金属プレート１０１の幅方向（Ｙ方向）と平行な直線状に折り曲げられた折曲部となっている。そして基板保持具１００は、複数の波形形状の谷部１０３で基板９の周縁部を保持するように構成される。図９（ｂ）は、谷部１０３における基板９の保持部分を基板側方からみた拡大断面図であり、図９（ｃ）は、谷部１０３における基板９の保持部分を基板正面側からにみた拡大断面図である。
【０００９】
図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、この基板保持具１００は、基板９の周縁部に対して端部Ｐの一点だけと接触して基板９を保持するものであるため、基板９との接触面積を極小化することができる。加えて、この基板保持具１００は、金属プレート１０１によって形成されるため、基板９の直径方向に対してはその厚みが薄く、剛性の低いものとなっている。そのため、複数枚の基板を保持した状態で振動などが発生した場合でも、基板保持具１００が金属プレート１０１の法線方向に撓むことにより、その衝撃を吸収することができ、基板９の周縁部を破損させることなく良好に保護できるという利点がある。
【００１０】
しかし、その一方、基板保持具１００は、図９（ｃ）に示すように、金属プレート１０１の幅方向（Ｙ方向）に関し、基板９との接触点Ｐの近傍領域Ｒ１に位置する谷部１０３が基板９の周縁部に近接した状態となっている。そのため、本発明者は、この基板保持具１００が基板９を保持した状態で処理槽の処理液中に浸漬され、基板９に対する処理が行われる場合、谷部１０３が基板９を保持する点Ｐの近傍領域Ｒ１において処理液が十分に作用せず、基板９の全面に対して均一な処理が行えない可能性があることを見出した。
【００１１】
そこで本発明は、従来の問題点を解決すると共に、基板の全面に対して均一な処理を行えるようにした基板保持具を提供すると共に、その基板保持具を製造するための製造方法及び製造装置を提供することを、その目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、まず第１に、本発明が解決手段として構成したところは、長尺状の金属プレートをプレス加工することにより形成され、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持する基板保持具であって、前記金属プレートの長手方向に沿って複数の波形形状が前記所定間隔で形成され、前記波形形状における山部および谷部が前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状を有し、前記谷部において基板を保持する構成であることを特徴とする点にある。
【００１３】
かかる基板保持具によれば、基板との接触面積を小さくできると共に、基板保持具が撓むことによって衝撃を吸収することができるので基板を良好に保護できるという利点がある。またこれ加えて、基板を保持する谷部が弓状に湾曲した形状であるため、谷部と基板との接触点の近傍において谷部と基板との間に比較的大きな空間を得ることができるようになる。そのため、接触点の近傍においても処理液を十分に作用させることが可能となり、基板の全面に対して均一な処理を行うことができるようになる。
【００１４】
また第２に、本発明が解決手段として構成したところは、長尺状の金属プレートをプレスすることにより、前記金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、前記波形形状における山部および谷部を前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具を製造する、基板保持具の製造方法であって、前記金属プレートの長手方向に沿って前記所定ピッチで前記波形形状の谷部を１つずつ順次プレス形成していくことにより、前記谷部の湾曲形状と前記山部の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴とする点にある。
【００１５】
かかる製造方法によれば、長尺状の金属プレートをプレスすることにより、金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成すると共に、各波形形状における谷部および山部を金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状に成型することができ、上述した基板保持具を良好に製造することができるようになる。
【００１６】
ここで、上記製造方法は、前記金属プレートの一面側に、複数の波形形状が一体的に形成された受け金型を配置する工程と、前記金属プレートの他面側に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型する押圧金型を隣接させて複数配置する工程と、前記複数の押圧金型を、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から１つずつ順に押圧していく工程と、を有する構成とすることが好ましい。これにより、金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の山部及び谷部をより一層良好に形成することができるようになる。
【００１７】
また金属プレートはチタン又はステンレス鋼で構成されることが好ましい。これにより、基板保持具が処理液によって腐食してしまうことを防止することができる。また、チタン又はステンレス鋼は比較的剛性が高いという特性があるが、上述した製造方法を採用することにより、チタン又はステンレス鋼で構成される金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の山部及び谷部を良好に形成することができるという利点がある。
【００１８】
また第３に、本発明が解決手段として構成したところは、基板保持具の製造装置であって、複数の波形形状が一体的に形成されると共に、各波形形状の山部および谷部が弓状に湾曲した形状を有する受け金型と、長尺状の金属プレートを挟んで前記受け金型に対向して配置されると共に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型するために互いに隣接して配置される複数の押圧金型と、前記受け金型と前記複数の押圧金型との間に前記金属プレートを配置した状態で、前記複数の押圧金型を１つずつ、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から順に押圧していく押圧手段と、を備えることを特徴とする点にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基板の全面に対して均一な処理を行えるようにした基板保持具が提供されると共に、そのような基板保持具を良好に製造することができる製造方法及び製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板保持具を備えた基板保持カセットの一例を示す図である。
【図２】基板保持具の詳細な構造を示す図である。
【図３】基板保持具が谷部において基板を保持する状態を示す図である。
【図４】プレス加工によって基板保持具を形成する場合の金属プレートの変位を示す図である。
【図５】金属プレートのプレス加工を行う際に用いる治具を示す図である。
【図６】基板保持具を製造する製造装置の概念を示す図である。
【図７】基板保持具が成型される過程の一部を示す図である。
【図８】１つの押圧金型によって押圧された状態の金属プレートを拡大して示す一部透過拡大図である。
【図９】本発明に至る過程で案出された基板保持具の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態において互いに共通する部材には同一符号を付しており、それらについての重複する説明は省略する。
【００２２】
図１は、本発明に係る基板保持具４を備えた基板保持カセット１の一例を示す図である。この基板保持カセット１は、所定間隔を隔てて略平行に配置される一対のカセット壁２，３を備えており、それらカセット壁２，３の間に３本の基板保持具４がセットされた構成となっている。これら３本の基板保持具４は、基板保持カセット１内において、略円盤状に形成された複数枚の基板９を平行且つ所定間隔に整列させた状態で保持するものであり、例えば図１に示すように基板９の側方２箇所と下方１箇所とを保持するように基板保持カセット１に取り付けられる。また、これら３本の基板保持具４は、基板保持カセット１に取り付けられる際、基板９のどの部分を保持するかに応じて取り付け方向が変わるが、その構造は全て同じものとなっている。尚、基板９は、磁気ディスクなどに用いられる薄型のガラス基板などである。
【００２３】
図２は、基板保持具４の詳細な構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。基板保持具４は、その母材として長尺状の金属プレート１０が用いられ、その金属プレート１０に対してプレス加工が施されることにより、図２に示すような形状として構成される。ここで基板保持具４は、上述したように複数枚の基板９をまとめて処理槽の処理液中に浸漬して各種の処理を行う際にそれらの基板９を均等な間隔で保持するものである。そのため、母材となる金属は、耐腐食性を有するチタン又はステンレス鋼を用いることが好ましい。
【００２４】
図２に示すように、この基板保持具４は、金属プレート１０の長手方向（Ｘ方向）に沿って複数の波形形状が所定間隔で形成された形状を有している。つまり、基板保持具４には、その長手方向に沿って、山部１１と谷部１２とが交互に且つ所定ピッチで連続するように形成されている。そして基板保持具４は、複数の谷部１２のそれぞれにおいて基板９の周縁部を保持する構成である。
【００２５】
また基板保持具４は、その幅方向（Ｙ方向）に関し、図２（ｂ），（ｃ）に示すように山部１１及び谷部１２並びにそれらの中間部分が弓状に湾曲した形状を有している。つまり、基板保持具４は、その幅方向両端部から中央部に向かって膨隆する波形形状を有している。したがって、山部１１及び谷部１２の幅方向の形状も、図２（ｂ），（ｃ）に示すように基板保持具４の両端部から中央部に向かって膨隆する形状となっている。
【００２６】
図３は、基板保持具４が谷部１２において基板９を保持する状態を示す図である。図３（ａ）に示すように、基板保持カセット１に設けられる３本の基板保持具４は、それぞれ波形形状の谷部１２において基板９の周縁端部の一点Ｐと接触することにより、基板９を保持するように構成される。したがって、この基板保持具４は、基板９の周縁部との接触面積を極小化できるという利点がある。
【００２７】
加えて、この基板保持具４は、基板９の径方向に関してその厚みが薄く、剛性の低いものとなっている。そのため、複数枚の基板９を保持した状態で基板保持カセット１に横方向又は縦方向の振動などが発生した場合でも、基板保持具４がその法線方向に撓むことによってその衝撃を吸収することができ、基板９の周縁部を破損させることなく良好に保護できるという利点がある。
【００２８】
さらに図３（ｂ）に示すように、この基板保持具４は、谷部１２において湾曲した膨隆部分の頂部となる一点Ｐで基板９を保持する。そして基板保持具４の幅方向（Ｙ方向）に関し、基板９との接触点Ｐの近傍領域Ｒ２においては谷部１２が基板９の周縁部から次第に離反していくような形態となっている。そのため、この基板保持具４が基板９を保持した状態で処理槽の処理液中に浸漬され、基板９に対する処理が行われる場合でも、接触点Ｐ及びその近傍領域Ｒ２に対して十分な処理液を浸入させることができる。つまり、本実施形態の基板保持具４は、基板９を保持する接触点Ｐの近傍においても他の部分と同様に処理液を十分に作用させることが可能となり、基板９の周縁部を含む全面に対して均一な処理を行うことができるようになるという利点がある。その結果、この基板保持具４を用いて製造される磁気ディスクは、基板９の周縁部にまで情報を記録することができるようになり、記憶容量の大容量化を図ることができるようになる。
【００２９】
次に上記のような基板保持具４の製造方法について説明する。図４は、プレス加工によって基板保持具４を形成する場合の金属プレート１０の変位を示す図である。図４（ａ）に示すように、長尺状の金属プレート１０に対してプレス加工を施すことにより、長手方向に沿って上述した複数の波形形状を形成する場合、金属プレート１０はその長手方向に収縮する。すなわち、加工前の金属プレート１０が長手方向に長さＬ１の長さを有しているとすると、加工後の基板保持具４は長さＬ２となり、変位量ΔＸだけ収縮する。したがって、このような複数の波形形状を有する基板保持具４を同時に一括してプレス成形しようとすると、折れ曲がり部となる山部１１及び谷部１２において金属プレート１０が破断してしまう。
【００３０】
また基板保持具４は山部１１および谷部１２のそれぞれが上述したように弓状に湾曲した形状に形成されるため、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように金属プレート１０はその幅方向にも収縮する。すなわち、複数の波形形状の山部１１においては、図４（ｂ）に示すように、幅方向両端部を内側に織り込むようにしてプレスされるため、幅方向両端部が変位量ΔＹ１だけ内側に収縮する。また同様に、複数の波形形状の谷部１２においては、図４（ｃ）に示すように、幅方向両端部を内側に織り込むようにしてプレスされるため、幅方向両端部が変位量ΔＹ２だけ内側に収縮する。
【００３１】
ここで、図４（ｂ）及び（ｃ）を比較すれば判るように、谷部１２の変位量ΔＹ２は、山部１１の変位量ΔＹ１よりも大きくなっている。そのため、このように湾曲した山部１１及び谷部１２を有する複数の波形形状を同時に一括してプレス成形しようとすると、山部１１及び谷部１２の幅方向両端部において亀裂が生じてしまう。
【００３２】
特に本実施形態では金属プレート１０として、比較的剛性の高いチタン又はステンレス鋼を用いるため、これらより剛性の低い金属を用いる場合と比較すると、プレス加工時に破断や亀裂が発生しやすく、特に変位量ΔＹ２が大きい谷部１２を２つ以上同時に形成しようとすると必ず破断や亀裂が発生する。また母材としてチタンを用いる場合は、ステンレス鋼よりも剛性が高いため、破断や亀裂の発生が顕著なものとなる。
【００３３】
一方、基板保持具４は、弓状に湾曲した谷部１２で基板９を保持する構造であるため、その谷部１２の形状は山部１１よりも高精度に成型することが求められる。加えて、複数枚の基板９に対して均一な処理を行うためには、谷部１２の形成間隔が所定間隔で均等になるように、山部１１よりも高い成型精度が求められる。そこで本実施形態では、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで形成される谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、谷部１２の湾曲形状と山部１１の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴としている。
【００３４】
図５は、金属プレート１０のプレス加工を行う際に用いる治具２０を示す図である。この治具２０は、金属プレート１０とほぼ同程度の長さを有する受け金型２１と、その受け金型２１に対向して配置される複数の押圧金型２２と、受け金型２１と複数の押圧金型２２とを保持する保持具２３とを備えて構成される。受け金型２１の上面には、複数の波形形状２１ａが一体的に形成されている。この波形形状２１ａは、基板保持具４の裏面側に対応する形状となっており、弓状に湾曲した山部及び谷部が所定間隔で高精度に形成されたものである。
【００３５】
一方、この受け金型２１に対向して配置される複数の押圧金型２２は、金属プレート１０に形成する波形の数に応じた個数（ｎ個）の押圧金型２２（１），２２（２），２２（３），…，２２（ｎ）が互いに密着した状態で金属プレート１０の長手方向に沿って一列に配置された構成である。各押圧金型２２（１），２２（２），２２（３），…，２２（ｎ）の下面には、基板保持具４の１つの谷部１２と、その谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを成型するための波形形状２２ａが形成されている。つまり、複数の押圧金型２２は、基板保持具４において複数の波形形状を１ピッチずつ順次形成していくように配置されている。尚、複数の押圧金型２２を一列に配置した長さは、受け金型２１の長さと一致する。
【００３６】
保持具２３は、受け金型２１及び複数の押圧金型２２の外形寸法に対応して上下方向に貫通する貫通孔２４を有している。この保持具２３の貫通孔２４には、図５に示すように下方から受け金型２１が挿入装着され、上方から複数の押圧金型２２が挿入装着される。このとき、受け金型２１と押圧金型２２との間に金属プレート１０が挟み込まれた状態で配置される。尚、保持具２３の側面には貫通孔２４に対して連通する窓部２５が設けられており、この窓部２５を介して金属プレート１０がほぼ水平となるように設置状態を調整することが可能である。
【００３７】
図６は、上記のような治具２０にセットされた金属プレート１０に対してプレス加工を行うことによって基板保持具４を製造する製造装置３０を示す図である。この製造装置３０は、上述したように金属プレート１０がセットされた治具２０と、その治具２０を固定した状態でＸ方向に移動させるステージ装置３１と、治具２０に装着された複数の押圧金型２２を１つずつ順に押圧する押圧装置３２とを備えている。
【００３８】
ステージ装置３１は、治具２０を保持するステージ３５と、駆動手段として設けられたモータ３３と、モータ３３によって回転するボールネジ３４とを備えている。ステージ３５は、ボールネジ３４と螺合しており、ボールネジ３４が回転するとそれに伴ってＸ方向へ移動する。モータ３３は、ボールネジ３４を所定角度ずつ回転させることにより、ステージ３５を所定ピッチでＸ方向へ移動させていく。より具体的に説明すると、モータ３３は、複数の押圧金型２２の１個分に相当するピッチでステージ３５をＸ方向へと移動させていく。
【００３９】
押圧装置３２は、シリンダなどで構成される押圧手段３６と、押圧手段３６によってＸ軸と垂直なＺ方向に沿って進退する押圧軸３７と、複数の押圧金型２２の上面を１つずつＺ方向へ押圧する押圧板３８とを備えて構成される。この押圧装置３２は、ステージ装置３１と同期して動作する。つまり、押圧装置３２は、受け金型２１と複数の押圧金型２２との間に金属プレート１０が配置された状態の治具２０が押圧板３８の下方に移動してくると、押圧手段３６を動作させ、金属プレート１０における長手方向の一方向側から、複数の押圧金型２２を１つずつ順に押圧していくように構成される。
【００４０】
図７は、基板保持具４が成型される過程の一部を示す図である。図７（ａ）に示すように、金属プレート１０は、矢印Ｆで示すように最初の押圧金型２２（１）が押圧されると、それに伴って若干変形する。すなわち、金属プレート１０は、押圧金型２２（１）によって押圧されると、未だ押圧されていない部分が治具２０の内側をＸ方向に向かって滑り、押圧金型２２（１）による押圧された部分よりも後端部分Ｈ１が若干撓んだ状態に成形される。尚、この最初の押圧金型２２（１）は山部１１および谷部１２のいずれも成形するものではない。
【００４１】
次にステージ装置３１が治具２０をＸ方向へ移動させ、２番目の押圧金型２２（２）が押圧装置３２によって押圧される。
【００４２】
図７（ｂ）に示すように、金属プレート１０は、矢印Ｆで示すように２番目の押圧金型２２（２）が押圧されると、それに伴って変形し、最初の谷部１２と、その谷部１２に続く最初の山部１１の半分とが成型される。このとき、押圧金型２２（２）は、谷部１２を形成する部分が山部１１を成形する部分よりも先に金属プレート１０に接触するため、山部１１よりも先に谷部１２の形状を変化させていく。これにより、金属プレート１０の幅方向両端部を内側に織り込むようにしながら谷部１２の形状を山部１１よりも先に形成していくことができる。このときもまた、金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧されていない部分が治具２０の内側をＸ方向に向かって滑っていく。そして金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧される部分よりも後端部側Ｈ３を受け金型２１に形成された谷部２１ｂに向かって自由に引き込みながら変形していくようになる。そのため、金属プレート１０に破断や亀裂の原因となるストレス（応力）を発生させることなく、谷部１２の形状を成形していくことができるようになる。
【００４３】
そして押圧金型２２（２）が金属プレート１０を押圧していく過程の後半において、押圧金型２２（２）の山部１１を成形する部分が金属プレート１０に接触し、谷部１２の成形と共に、山部１１の半分を成形する。そして金属プレート１０は、受け金型２１と押圧金型２２（２）とによって押圧された部分Ｈ２において１つの谷部１２が形成される。
【００４４】
図８は、押圧金型２２（２）によって押圧された状態の金属プレート１０を拡大して示す一部透過拡大図である。図８に示すように、金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧されることにより、１つの谷部１２を形成する。このとき形成される谷部１２は、押圧金型２２（２）の中央で下方に突出した谷部１２を形成する部分によって十分に押圧されるため、その幅寸法Ｄを基板９の板厚とほぼ等しいものに成形することができる。
【００４５】
また押圧金型２２（２）による押圧が終了すると、図８に示すように金属プレート１０における押圧金型２２（２）よりも後端部分Ｈ３は、受け金型２１に形成された次の山部２１ｃの形状を包み込むように予備成形された状態となる。
【００４６】
そして次に３番目の押圧金型２２（３）が押圧される。このとき、押圧金型２２（３）の下方においては、上述したように金属プレート１０が既に山部２１ｃの形状を包み込むように予備成形されているため、スムーズに押圧成形を行っていくことができる。そして押圧金型２２（３）を押圧するときにも、上記と同様、山部１１よりも先に谷部１２の形状が形成されていく。そのため、金属プレート１０に破断や亀裂の原因となるストレス（応力）を発生させることなく、２番目の谷部１２の形状を成形することができる。この押圧金型２２（３）は、最初の山部１１の残り半分と、２番目の谷部１２と、その谷部１２に続く２番目の山部１１の半分とを形成するように構成されている。尚、これ以降の押圧金型２２（４）についてもこれと同様であり、１つの谷部１２と、その谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを形成するように構成される。
【００４７】
このように本実施形態では、基板保持具４における谷部１２を１つずつ形成していくことにより、金属プレート１０に発生するストレス（応力）を低減しながら、弓状に湾曲した波形形状を形成していくように構成される。そのため、金属プレート１０に破断などを生じさせないようにしながら基板保持具４を成型していくことが可能となっている。
【００４８】
また１つの押圧金型２２に対する押圧処理が終了すると、その押圧金型２２を下降させた状態のままで次の押圧金型２２を押圧するため、既に押圧処理が終了した押圧金型２２は金属プレート１０を保持することができる。そのため、複数の押圧金型２２が金属プレート１０を順次押圧していくときに谷部１２の位置ずれを防止することができる。そしてその結果、金属プレート１０に対して谷部１２の位置を高精度に形成することができるようになる。特に、基板保持具４は谷部１２で基板９を保持するため、その谷部１２の位置にばらつきが生じると、複数枚の基板９を一定間隔で保持することができず、基板９に対する処理ムラなどが生じやすくなってしまう。しかし、本実施形態では、既に形成された谷部１２が位置ずれしないように保持された状態で後続する谷部１２が形成されていくため、谷部１２の位置のばらつきを抑えることが可能である。
【００４９】
上記のように複数の押圧金型２２が位置方向から順に押圧されていく。このとき、図７（ｂ）に示すように、金属プレート１０の後端部１０ａは、金属プレート１０に対する谷部１２が１つ形成される都度、治具２０の内側をＸ方向へと移動していく。そして最終的に最後の押圧金型２２（ｎ）が押圧されると、金属プレート１０に対するプレス加工が終了し、治具２０から金属プレート１０を取り出すと、上述した構造の基板保持具４を得ることができる。このようにして得られる基板保持具４は、複数の波形形状を構成する山部１１及び谷部１２のそれぞれが弓状に湾曲した良好な形状となる。特に複数の谷部１２は均等な間隔で、且つ、均一な形状に形成されるようになる。
【００５０】
以上のように本実施形態においては、長尺状の金属プレート１０をプレスすることにより、その金属プレート１０の長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、その波形形状における山部１１および谷部１２を金属プレート１０の幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具４を製造する際、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで波形形状の谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、谷部１２の湾曲形状と山部１１の湾曲形状とを順次形成していく構成である。このような構成により、金属プレート１０に対して、基板９を保持するための複数の波形形状を破断させることなく形成することができるようになる。特に、波形形状の山部１１及び谷部１２は弓状に湾曲した形状であるが、上記のように谷部１２を１つずつ順次形成していくことにより、そのような弓状に湾曲した形状を良好に形成することができるようになる。また基板９を保持する谷部１２を高い精度で均等且つ均一に形成することができるという利点もある。
【００５１】
また金属プレート１０の母材として比較的剛性の高いチタンやステンレス鋼を用いる場合には、弓状に湾曲した山部１１又は谷部１２での破損が発生しやすいため、金属プレート１０のプレス成形を行う際には、上述したように、波形形状における１つの谷部１２と、その１つの谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを順に成型していくことにより、良好に湾曲した形状の谷部１２及び山部１１を１つずつ成型していくことができるようになる。
【００５２】
以上、本発明に関する好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した内容のものに限られるものではなく、種々の変形例が適用可能である。例えば、上記実施形態においては、金属プレートがチタン又はステンレス鋼で構成される場合を例示したが、金属プレートはそれら以外の金属によって構成されるものであっても構わない。
【符号の説明】
【００５３】
１ 基板保持カセット
４ 基板保持具
９ 基板
１０ 金属プレート
１１ 山部
１２ 谷部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板などの基板の周縁部を保持するための基板保持具並びにその製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ディスクの製造過程において、例えば円盤状に形成された複数枚の薄型ガラス基板を所定間隔で平行に保持する基板保持カセットが用いられることがある。すなわち、基板保持カセットは、複数枚の基板をまとめて処理槽の処理液中に浸漬して各種の処理を行うために用いられる。
【０００３】
従来、この種の基板保持カセットとして、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。この従来の基板保持カセットは、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持するための４本の基板保持具を備えている。これら４本の基板保持具は、基板保持カセットにおいて平行に取り付けられ、それぞれが基板の周縁部所定箇所を保持するようになっている。また各基板保持具には、基板を受けるための受け溝が所定間隔で形成されており、それら受け溝の一部には基板の外周部を挟持するための支持凸部が設けられている。したがって、複数枚の基板は、周縁部の４箇所においてその表裏両面が支持凸部によって挟持されるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１８２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年はハードディスク装置（ＨＤＤ）の小型化と記憶容量の大容量化に伴い、磁気ディスクの製造過程においては基板の周縁部にまで情報を記録できるようにすることが望まれている。しかし、上記従来技術では、基板周縁部の一部が支持凸部によって挟持されてしまうため、その挟持された部分に対して処理液による処理を適切に行うことができない。そのため、基板周縁部の少なくとも４箇所が処理不良となり、磁気記録を行うことができない部分が生じる。特に、磁気ディスクは同心円状のトラックに対して情報を記録するものであるため、その製造過程において上述したような支持凸部を有する基板保持具で基板周縁部を挟持してしまうと、その挟持された部分よりも外側には情報を記録することができなくなり、磁気ディスクの大容量化を図ることができないという問題がある。
【０００６】
加えて、上記従来技術における基板保持具は、その断面の形状が略平行四辺形となっており、基板の直径方向に対して比較的大きな厚みを有している。そのため、複数枚の基板を保持した状態で基板保持カセットに左右方向又は上下方向の振動などが作用した場合、基板保持具はその衝撃を吸収することができず、基板周縁部を破損させてしまうという問題もある。
【０００７】
このような従来の問題を解決するためには、第１に、基板保持具が基板の周縁部の端部だけを保持できる構造とし、しかも基板保持具と基板との接触面積をなるべく小さくすることが必要である。また第２に、複数枚の基板を保持した状態で基板保持カセットに振動などが作用した場合でも、基板保持具がその衝撃を吸収して基板を保護できる構成とすることが必要である。
【０００８】
そこで本発明者は、上記第１および第２の条件を満たす基板保持具として、図９（ａ）に示すような基板保持具１００についてまず検討した。すなわち、図９は、従来の問題を解決すべく、本発明に至る過程で案出された基板保持具１００を示す図である。この基板保持具１００は、長尺状金属プレート１０１の長手方向（Ｘ方向）に沿って略三角波状の複数の波形形状を形成したものであり、山部１０２と谷部１０３が所定ピッチで連続形成されている。また山部１０２及び谷部１０３は、金属プレート１０１の幅方向（Ｙ方向）と平行な直線状に折り曲げられた折曲部となっている。そして基板保持具１００は、複数の波形形状の谷部１０３で基板９の周縁部を保持するように構成される。図９（ｂ）は、谷部１０３における基板９の保持部分を基板側方からみた拡大断面図であり、図９（ｃ）は、谷部１０３における基板９の保持部分を基板正面側からにみた拡大断面図である。
【０００９】
図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、この基板保持具１００は、基板９の周縁部に対して端部Ｐの一点だけと接触して基板９を保持するものであるため、基板９との接触面積を極小化することができる。加えて、この基板保持具１００は、金属プレート１０１によって形成されるため、基板９の直径方向に対してはその厚みが薄く、剛性の低いものとなっている。そのため、複数枚の基板を保持した状態で振動などが発生した場合でも、基板保持具１００が金属プレート１０１の法線方向に撓むことにより、その衝撃を吸収することができ、基板９の周縁部を破損させることなく良好に保護できるという利点がある。
【００１０】
しかし、その一方、基板保持具１００は、図９（ｃ）に示すように、金属プレート１０１の幅方向（Ｙ方向）に関し、基板９との接触点Ｐの近傍領域Ｒ１に位置する谷部１０３が基板９の周縁部に近接した状態となっている。そのため、本発明者は、この基板保持具１００が基板９を保持した状態で処理槽の処理液中に浸漬され、基板９に対する処理が行われる場合、谷部１０３が基板９を保持する点Ｐの近傍領域Ｒ１において処理液が十分に作用せず、基板９の全面に対して均一な処理が行えない可能性があることを見出した。
【００１１】
そこで本発明は、従来の問題点を解決すると共に、基板の全面に対して均一な処理を行えるようにした基板保持具を提供すると共に、その基板保持具を製造するための製造方法及び製造装置を提供することを、その目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、まず第１に、本発明が解決手段として構成したところは、長尺状の金属プレートをプレス加工することにより形成され、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持する基板保持具であって、前記金属プレートの長手方向に沿って複数の波形形状が前記所定間隔で形成され、前記波形形状における山部および谷部が前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状を有し、前記谷部において基板を保持する構成であることを特徴とする点にある。
【００１３】
かかる基板保持具によれば、基板との接触面積を小さくできると共に、基板保持具が撓むことによって衝撃を吸収することができるので基板を良好に保護できるという利点がある。またこれ加えて、基板を保持する谷部が弓状に湾曲した形状であるため、谷部と基板との接触点の近傍において谷部と基板との間に比較的大きな空間を得ることができるようになる。そのため、接触点の近傍においても処理液を十分に作用させることが可能となり、基板の全面に対して均一な処理を行うことができるようになる。
【００１４】
また第２に、本発明が解決手段として構成したところは、長尺状の金属プレートをプレスすることにより、前記金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、前記波形形状における山部および谷部を前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具を製造する、基板保持具の製造方法であって、前記金属プレートの長手方向に沿って前記所定ピッチで前記波形形状の谷部を１つずつ順次プレス形成していくことにより、前記谷部の湾曲形状と前記山部の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴とする点にある。
【００１５】
かかる製造方法によれば、長尺状の金属プレートをプレスすることにより、金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成すると共に、各波形形状における谷部および山部を金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状に成型することができ、上述した基板保持具を良好に製造することができるようになる。
【００１６】
ここで、上記製造方法は、前記金属プレートの一面側に、複数の波形形状が一体的に形成された受け金型を配置する工程と、前記金属プレートの他面側に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型する押圧金型を隣接させて複数配置する工程と、前記複数の押圧金型を、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から１つずつ順に押圧していく工程と、を有する構成とすることが好ましい。これにより、金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の山部及び谷部をより一層良好に形成することができるようになる。
【００１７】
また金属プレートはチタン又はステンレス鋼で構成されることが好ましい。これにより、基板保持具が処理液によって腐食してしまうことを防止することができる。また、チタン又はステンレス鋼は比較的剛性が高いという特性があるが、上述した製造方法を採用することにより、チタン又はステンレス鋼で構成される金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の山部及び谷部を良好に形成することができるという利点がある。
【００１８】
また第３に、本発明が解決手段として構成したところは、基板保持具の製造装置であって、複数の波形形状が一体的に形成されると共に、各波形形状の山部および谷部が弓状に湾曲した形状を有する受け金型と、長尺状の金属プレートを挟んで前記受け金型に対向して配置されると共に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型するために互いに隣接して配置される複数の押圧金型と、前記受け金型と前記複数の押圧金型との間に前記金属プレートを配置した状態で、前記複数の押圧金型を１つずつ、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から順に押圧していく押圧手段と、を備えることを特徴とする点にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基板の全面に対して均一な処理を行えるようにした基板保持具が提供されると共に、そのような基板保持具を良好に製造することができる製造方法及び製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板保持具を備えた基板保持カセットの一例を示す図である。
【図２】基板保持具の詳細な構造を示す図である。
【図３】基板保持具が谷部において基板を保持する状態を示す図である。
【図４】プレス加工によって基板保持具を形成する場合の金属プレートの変位を示す図である。
【図５】金属プレートのプレス加工を行う際に用いる治具を示す図である。
【図６】基板保持具を製造する製造装置の概念を示す図である。
【図７】基板保持具が成型される過程の一部を示す図である。
【図８】１つの押圧金型によって押圧された状態の金属プレートを拡大して示す一部透過拡大図である。
【図９】本発明に至る過程で案出された基板保持具の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態において互いに共通する部材には同一符号を付しており、それらについての重複する説明は省略する。
【００２２】
図１は、本発明に係る基板保持具４を備えた基板保持カセット１の一例を示す図である。この基板保持カセット１は、所定間隔を隔てて略平行に配置される一対のカセット壁２，３を備えており、それらカセット壁２，３の間に３本の基板保持具４がセットされた構成となっている。これら３本の基板保持具４は、基板保持カセット１内において、略円盤状に形成された複数枚の基板９を平行且つ所定間隔に整列させた状態で保持するものであり、例えば図１に示すように基板９の側方２箇所と下方１箇所とを保持するように基板保持カセット１に取り付けられる。また、これら３本の基板保持具４は、基板保持カセット１に取り付けられる際、基板９のどの部分を保持するかに応じて取り付け方向が変わるが、その構造は全て同じものとなっている。尚、基板９は、磁気ディスクなどに用いられる薄型のガラス基板などである。
【００２３】
図２は、基板保持具４の詳細な構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。基板保持具４は、その母材として長尺状の金属プレート１０が用いられ、その金属プレート１０に対してプレス加工が施されることにより、図２に示すような形状として構成される。ここで基板保持具４は、上述したように複数枚の基板９をまとめて処理槽の処理液中に浸漬して各種の処理を行う際にそれらの基板９を均等な間隔で保持するものである。そのため、母材となる金属は、耐腐食性を有するチタン又はステンレス鋼を用いることが好ましい。
【００２４】
図２に示すように、この基板保持具４は、金属プレート１０の長手方向（Ｘ方向）に沿って複数の波形形状が所定間隔で形成された形状を有している。つまり、基板保持具４には、その長手方向に沿って、山部１１と谷部１２とが交互に且つ所定ピッチで連続するように形成されている。そして基板保持具４は、複数の谷部１２のそれぞれにおいて基板９の周縁部を保持する構成である。
【００２５】
また基板保持具４は、その幅方向（Ｙ方向）に関し、図２（ｂ），（ｃ）に示すように山部１１及び谷部１２並びにそれらの中間部分が弓状に湾曲した形状を有している。つまり、基板保持具４は、その幅方向両端部から中央部に向かって膨隆する波形形状を有している。したがって、山部１１及び谷部１２の幅方向の形状も、図２（ｂ），（ｃ）に示すように基板保持具４の両端部から中央部に向かって膨隆する形状となっている。
【００２６】
図３は、基板保持具４が谷部１２において基板９を保持する状態を示す図である。図３（ａ）に示すように、基板保持カセット１に設けられる３本の基板保持具４は、それぞれ波形形状の谷部１２において基板９の周縁端部の一点Ｐと接触することにより、基板９を保持するように構成される。したがって、この基板保持具４は、基板９の周縁部との接触面積を極小化できるという利点がある。
【００２７】
加えて、この基板保持具４は、基板９の径方向に関してその厚みが薄く、剛性の低いものとなっている。そのため、複数枚の基板９を保持した状態で基板保持カセット１に横方向又は縦方向の振動などが発生した場合でも、基板保持具４がその法線方向に撓むことによってその衝撃を吸収することができ、基板９の周縁部を破損させることなく良好に保護できるという利点がある。
【００２８】
さらに図３（ｂ）に示すように、この基板保持具４は、谷部１２において湾曲した膨隆部分の頂部となる一点Ｐで基板９を保持する。そして基板保持具４の幅方向（Ｙ方向）に関し、基板９との接触点Ｐの近傍領域Ｒ２においては谷部１２が基板９の周縁部から次第に離反していくような形態となっている。そのため、この基板保持具４が基板９を保持した状態で処理槽の処理液中に浸漬され、基板９に対する処理が行われる場合でも、接触点Ｐ及びその近傍領域Ｒ２に対して十分な処理液を浸入させることができる。つまり、本実施形態の基板保持具４は、基板９を保持する接触点Ｐの近傍においても他の部分と同様に処理液を十分に作用させることが可能となり、基板９の周縁部を含む全面に対して均一な処理を行うことができるようになるという利点がある。その結果、この基板保持具４を用いて製造される磁気ディスクは、基板９の周縁部にまで情報を記録することができるようになり、記憶容量の大容量化を図ることができるようになる。
【００２９】
次に上記のような基板保持具４の製造方法について説明する。図４は、プレス加工によって基板保持具４を形成する場合の金属プレート１０の変位を示す図である。図４（ａ）に示すように、長尺状の金属プレート１０に対してプレス加工を施すことにより、長手方向に沿って上述した複数の波形形状を形成する場合、金属プレート１０はその長手方向に収縮する。すなわち、加工前の金属プレート１０が長手方向に長さＬ１の長さを有しているとすると、加工後の基板保持具４は長さＬ２となり、変位量ΔＸだけ収縮する。したがって、このような複数の波形形状を有する基板保持具４を同時に一括してプレス成形しようとすると、折れ曲がり部となる山部１１及び谷部１２において金属プレート１０が破断してしまう。
【００３０】
また基板保持具４は山部１１および谷部１２のそれぞれが上述したように弓状に湾曲した形状に形成されるため、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように金属プレート１０はその幅方向にも収縮する。すなわち、複数の波形形状の山部１１においては、図４（ｂ）に示すように、幅方向両端部を内側に織り込むようにしてプレスされるため、幅方向両端部が変位量ΔＹ１だけ内側に収縮する。また同様に、複数の波形形状の谷部１２においては、図４（ｃ）に示すように、幅方向両端部を内側に織り込むようにしてプレスされるため、幅方向両端部が変位量ΔＹ２だけ内側に収縮する。
【００３１】
ここで、図４（ｂ）及び（ｃ）を比較すれば判るように、谷部１２の変位量ΔＹ２は、山部１１の変位量ΔＹ１よりも大きくなっている。そのため、このように湾曲した山部１１及び谷部１２を有する複数の波形形状を同時に一括してプレス成形しようとすると、山部１１及び谷部１２の幅方向両端部において亀裂が生じてしまう。
【００３２】
特に本実施形態では金属プレート１０として、比較的剛性の高いチタン又はステンレス鋼を用いるため、これらより剛性の低い金属を用いる場合と比較すると、プレス加工時に破断や亀裂が発生しやすく、特に変位量ΔＹ２が大きい谷部１２を２つ以上同時に形成しようとすると必ず破断や亀裂が発生する。また母材としてチタンを用いる場合は、ステンレス鋼よりも剛性が高いため、破断や亀裂の発生が顕著なものとなる。
【００３３】
一方、基板保持具４は、弓状に湾曲した谷部１２で基板９を保持する構造であるため、その谷部１２の形状は山部１１よりも高精度に成型することが求められる。加えて、複数枚の基板９に対して均一な処理を行うためには、谷部１２の形成間隔が所定間隔で均等になるように、山部１１よりも高い成型精度が求められる。そこで本実施形態では、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで形成される谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、谷部１２の湾曲形状と山部１１の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴としている。
【００３４】
図５は、金属プレート１０のプレス加工を行う際に用いる治具２０を示す図である。この治具２０は、金属プレート１０とほぼ同程度の長さを有する受け金型２１と、その受け金型２１に対向して配置される複数の押圧金型２２と、受け金型２１と複数の押圧金型２２とを保持する保持具２３とを備えて構成される。受け金型２１の上面には、複数の波形形状２１ａが一体的に形成されている。この波形形状２１ａは、基板保持具４の裏面側に対応する形状となっており、弓状に湾曲した山部及び谷部が所定間隔で高精度に形成されたものである。
【００３５】
一方、この受け金型２１に対向して配置される複数の押圧金型２２は、金属プレート１０に形成する波形の数に応じた個数（ｎ個）の押圧金型２２（１），２２（２），２２（３），…，２２（ｎ）が互いに密着した状態で金属プレート１０の長手方向に沿って一列に配置された構成である。各押圧金型２２（１），２２（２），２２（３），…，２２（ｎ）の下面には、基板保持具４の１つの谷部１２と、その谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを成型するための波形形状２２ａが形成されている。つまり、複数の押圧金型２２は、基板保持具４において複数の波形形状を１ピッチずつ順次形成していくように配置されている。尚、複数の押圧金型２２を一列に配置した長さは、受け金型２１の長さと一致する。
【００３６】
保持具２３は、受け金型２１及び複数の押圧金型２２の外形寸法に対応して上下方向に貫通する貫通孔２４を有している。この保持具２３の貫通孔２４には、図５に示すように下方から受け金型２１が挿入装着され、上方から複数の押圧金型２２が挿入装着される。このとき、受け金型２１と押圧金型２２との間に金属プレート１０が挟み込まれた状態で配置される。尚、保持具２３の側面には貫通孔２４に対して連通する窓部２５が設けられており、この窓部２５を介して金属プレート１０がほぼ水平となるように設置状態を調整することが可能である。
【００３７】
図６は、上記のような治具２０にセットされた金属プレート１０に対してプレス加工を行うことによって基板保持具４を製造する製造装置３０を示す図である。この製造装置３０は、上述したように金属プレート１０がセットされた治具２０と、その治具２０を固定した状態でＸ方向に移動させるステージ装置３１と、治具２０に装着された複数の押圧金型２２を１つずつ順に押圧する押圧装置３２とを備えている。
【００３８】
ステージ装置３１は、治具２０を保持するステージ３５と、駆動手段として設けられたモータ３３と、モータ３３によって回転するボールネジ３４とを備えている。ステージ３５は、ボールネジ３４と螺合しており、ボールネジ３４が回転するとそれに伴ってＸ方向へ移動する。モータ３３は、ボールネジ３４を所定角度ずつ回転させることにより、ステージ３５を所定ピッチでＸ方向へ移動させていく。より具体的に説明すると、モータ３３は、複数の押圧金型２２の１個分に相当するピッチでステージ３５をＸ方向へと移動させていく。
【００３９】
押圧装置３２は、シリンダなどで構成される押圧手段３６と、押圧手段３６によってＸ軸と垂直なＺ方向に沿って進退する押圧軸３７と、複数の押圧金型２２の上面を１つずつＺ方向へ押圧する押圧板３８とを備えて構成される。この押圧装置３２は、ステージ装置３１と同期して動作する。つまり、押圧装置３２は、受け金型２１と複数の押圧金型２２との間に金属プレート１０が配置された状態の治具２０が押圧板３８の下方に移動してくると、押圧手段３６を動作させ、金属プレート１０における長手方向の一方向側から、複数の押圧金型２２を１つずつ順に押圧していくように構成される。
【００４０】
図７は、基板保持具４が成型される過程の一部を示す図である。図７（ａ）に示すように、金属プレート１０は、矢印Ｆで示すように最初の押圧金型２２（１）が押圧されると、それに伴って若干変形する。すなわち、金属プレート１０は、押圧金型２２（１）によって押圧されると、未だ押圧されていない部分が治具２０の内側をＸ方向に向かって滑り、押圧金型２２（１）による押圧された部分よりも後端部分Ｈ１が若干撓んだ状態に成形される。尚、この最初の押圧金型２２（１）は山部１１および谷部１２のいずれも成形するものではない。
【００４１】
次にステージ装置３１が治具２０をＸ方向へ移動させ、２番目の押圧金型２２（２）が押圧装置３２によって押圧される。
【００４２】
図７（ｂ）に示すように、金属プレート１０は、矢印Ｆで示すように２番目の押圧金型２２（２）が押圧されると、それに伴って変形し、最初の谷部１２と、その谷部１２に続く最初の山部１１の半分とが成型される。このとき、押圧金型２２（２）は、谷部１２を形成する部分が山部１１を成形する部分よりも先に金属プレート１０に接触するため、山部１１よりも先に谷部１２の形状を変化させていく。これにより、金属プレート１０の幅方向両端部を内側に織り込むようにしながら谷部１２の形状を山部１１よりも先に形成していくことができる。このときもまた、金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧されていない部分が治具２０の内側をＸ方向に向かって滑っていく。そして金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧される部分よりも後端部側Ｈ３を受け金型２１に形成された谷部２１ｂに向かって自由に引き込みながら変形していくようになる。そのため、金属プレート１０に破断や亀裂の原因となるストレス（応力）を発生させることなく、谷部１２の形状を成形していくことができるようになる。
【００４３】
そして押圧金型２２（２）が金属プレート１０を押圧していく過程の後半において、押圧金型２２（２）の山部１１を成形する部分が金属プレート１０に接触し、谷部１２の成形と共に、山部１１の半分を成形する。そして金属プレート１０は、受け金型２１と押圧金型２２（２）とによって押圧された部分Ｈ２において１つの谷部１２が形成される。
【００４４】
図８は、押圧金型２２（２）によって押圧された状態の金属プレート１０を拡大して示す一部透過拡大図である。図８に示すように、金属プレート１０は、押圧金型２２（２）によって押圧されることにより、１つの谷部１２を形成する。このとき形成される谷部１２は、押圧金型２２（２）の中央で下方に突出した谷部１２を形成する部分によって十分に押圧されるため、その幅寸法Ｄを基板９の板厚とほぼ等しいものに成形することができる。
【００４５】
また押圧金型２２（２）による押圧が終了すると、図８に示すように金属プレート１０における押圧金型２２（２）よりも後端部分Ｈ３は、受け金型２１に形成された次の山部２１ｃの形状を包み込むように予備成形された状態となる。
【００４６】
そして次に３番目の押圧金型２２（３）が押圧される。このとき、押圧金型２２（３）の下方においては、上述したように金属プレート１０が既に山部２１ｃの形状を包み込むように予備成形されているため、スムーズに押圧成形を行っていくことができる。そして押圧金型２２（３）を押圧するときにも、上記と同様、山部１１よりも先に谷部１２の形状が形成されていく。そのため、金属プレート１０に破断や亀裂の原因となるストレス（応力）を発生させることなく、２番目の谷部１２の形状を成形することができる。この押圧金型２２（３）は、最初の山部１１の残り半分と、２番目の谷部１２と、その谷部１２に続く２番目の山部１１の半分とを形成するように構成されている。尚、これ以降の押圧金型２２（４）についてもこれと同様であり、１つの谷部１２と、その谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを形成するように構成される。
【００４７】
このように本実施形態では、基板保持具４における谷部１２を１つずつ形成していくことにより、金属プレート１０に発生するストレス（応力）を低減しながら、弓状に湾曲した波形形状を形成していくように構成される。そのため、金属プレート１０に破断などを生じさせないようにしながら基板保持具４を成型していくことが可能となっている。
【００４８】
また１つの押圧金型２２に対する押圧処理が終了すると、その押圧金型２２を下降させた状態のままで次の押圧金型２２を押圧するため、既に押圧処理が終了した押圧金型２２は金属プレート１０を保持することができる。そのため、複数の押圧金型２２が金属プレート１０を順次押圧していくときに谷部１２の位置ずれを防止することができる。そしてその結果、金属プレート１０に対して谷部１２の位置を高精度に形成することができるようになる。特に、基板保持具４は谷部１２で基板９を保持するため、その谷部１２の位置にばらつきが生じると、複数枚の基板９を一定間隔で保持することができず、基板９に対する処理ムラなどが生じやすくなってしまう。しかし、本実施形態では、既に形成された谷部１２が位置ずれしないように保持された状態で後続する谷部１２が形成されていくため、谷部１２の位置のばらつきを抑えることが可能である。
【００４９】
上記のように複数の押圧金型２２が位置方向から順に押圧されていく。このとき、図７（ｂ）に示すように、金属プレート１０の後端部１０ａは、金属プレート１０に対する谷部１２が１つ形成される都度、治具２０の内側をＸ方向へと移動していく。そして最終的に最後の押圧金型２２（ｎ）が押圧されると、金属プレート１０に対するプレス加工が終了し、治具２０から金属プレート１０を取り出すと、上述した構造の基板保持具４を得ることができる。このようにして得られる基板保持具４は、複数の波形形状を構成する山部１１及び谷部１２のそれぞれが弓状に湾曲した良好な形状となる。特に複数の谷部１２は均等な間隔で、且つ、均一な形状に形成されるようになる。
【００５０】
以上のように本実施形態においては、長尺状の金属プレート１０をプレスすることにより、その金属プレート１０の長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、その波形形状における山部１１および谷部１２を金属プレート１０の幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具４を製造する際、金属プレート１０の長手方向に沿って所定ピッチで波形形状の谷部１２を１つずつ順次プレス形成していくことにより、谷部１２の湾曲形状と山部１１の湾曲形状とを順次形成していく構成である。このような構成により、金属プレート１０に対して、基板９を保持するための複数の波形形状を破断させることなく形成することができるようになる。特に、波形形状の山部１１及び谷部１２は弓状に湾曲した形状であるが、上記のように谷部１２を１つずつ順次形成していくことにより、そのような弓状に湾曲した形状を良好に形成することができるようになる。また基板９を保持する谷部１２を高い精度で均等且つ均一に形成することができるという利点もある。
【００５１】
また金属プレート１０の母材として比較的剛性の高いチタンやステンレス鋼を用いる場合には、弓状に湾曲した山部１１又は谷部１２での破損が発生しやすいため、金属プレート１０のプレス成形を行う際には、上述したように、波形形状における１つの谷部１２と、その１つの谷部１２に隣接する２つの山部１１のそれぞれ半分とを順に成型していくことにより、良好に湾曲した形状の谷部１２及び山部１１を１つずつ成型していくことができるようになる。
【００５２】
以上、本発明に関する好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した内容のものに限られるものではなく、種々の変形例が適用可能である。例えば、上記実施形態においては、金属プレートがチタン又はステンレス鋼で構成される場合を例示したが、金属プレートはそれら以外の金属によって構成されるものであっても構わない。
【符号の説明】
【００５３】
１ 基板保持カセット
４ 基板保持具
９ 基板
１０ 金属プレート
１１ 山部
１２ 谷部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の金属プレートをプレス加工することにより形成され、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持する基板保持具であって、
前記金属プレートの長手方向に沿って複数の波形形状が前記所定間隔で形成され、前記波形形状における山部および谷部が前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状を有し、前記谷部において基板を保持する構成であることを特徴とする基板保持具。
【請求項２】
長尺状の金属プレートをプレスすることにより、前記金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、前記波形形状における山部および谷部を前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具を製造する方法であって、
前記金属プレートの長手方向に沿って前記所定ピッチで前記波形形状の谷部を１つずつ順次プレス形成していくことにより、前記谷部の湾曲形状と前記山部の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴とする基板保持具の製造方法。
【請求項３】
前記金属プレートの一面側に、複数の波形形状が一体的に形成された受け金型を配置する工程と、
前記金属プレートの他面側に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型する押圧金型を隣接させて複数配置する工程と、
前記複数の押圧金型を、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から１つずつ順に押圧していく工程と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の基板保持具の製造方法。
【請求項４】
前記金属プレートは、チタン又はステンレス鋼で構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板保持具の製造方法。
【請求項５】
複数の波形形状が一体的に形成されると共に、各波形形状の山部および谷部が弓状に湾曲した形状を有する受け金型と、
長尺状の金属プレートを挟んで前記受け金型に対向して配置されると共に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型するために互いに隣接して配置される複数の押圧金型と、
前記受け金型と前記複数の押圧金型との間に前記金属プレートを配置した状態で、前記複数の押圧金型を１つずつ、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から順に押圧していく押圧手段と、
を備えることを特徴とする基板保持具の製造装置。
【請求項１】
長尺状の金属プレートをプレス加工することにより形成され、複数枚の基板の周縁部を所定間隔で保持する基板保持具であって、
前記金属プレートの長手方向に沿って複数の波形形状が前記所定間隔で形成され、前記波形形状における山部および谷部が前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状を有し、前記谷部において基板を保持する構成であることを特徴とする基板保持具。
【請求項２】
長尺状の金属プレートをプレスすることにより、前記金属プレートの長手方向に複数の波形形状を所定ピッチで形成し、前記波形形状における山部および谷部を前記金属プレートの幅方向に沿って弓状に湾曲させた形状の基板保持具を製造する方法であって、
前記金属プレートの長手方向に沿って前記所定ピッチで前記波形形状の谷部を１つずつ順次プレス形成していくことにより、前記谷部の湾曲形状と前記山部の湾曲形状とを順次形成していくことを特徴とする基板保持具の製造方法。
【請求項３】
前記金属プレートの一面側に、複数の波形形状が一体的に形成された受け金型を配置する工程と、
前記金属プレートの他面側に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型する押圧金型を隣接させて複数配置する工程と、
前記複数の押圧金型を、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から１つずつ順に押圧していく工程と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の基板保持具の製造方法。
【請求項４】
前記金属プレートは、チタン又はステンレス鋼で構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板保持具の製造方法。
【請求項５】
複数の波形形状が一体的に形成されると共に、各波形形状の山部および谷部が弓状に湾曲した形状を有する受け金型と、
長尺状の金属プレートを挟んで前記受け金型に対向して配置されると共に、前記波形形状における１つの谷部を成型すると共にその１つの谷部に隣接する２つの山部のそれぞれ半分を成型するために互いに隣接して配置される複数の押圧金型と、
前記受け金型と前記複数の押圧金型との間に前記金属プレートを配置した状態で、前記複数の押圧金型を１つずつ、前記金属プレートにおける長手方向の一方向側から順に押圧していく押圧手段と、
を備えることを特徴とする基板保持具の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０７６８１（Ｐ２０１３−１０７６８１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４６０３（Ｐ２０１１−２５４６０３）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５１１２８３７６７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５１１２８３７６７）
【Ｆターム（参考）】
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