JP2000024906A - ガラスディスク研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスディスクの外周面加工において、シャ
フトの装置に対する直角度を容易に確保できようにす
る。 【解決手段】 ガラスディスク中空部をシャフト２０に
入れてガラスディスク２０ａを積層し、その積層状態で
ガラスディスク外周面を研磨するガラスディスク研磨装
置において、シャフト２０の一端側に設けられ、凹部中
心線がシャフトの軸中心線と一致する第１錐状凹部２３
ａを有する被駆動部２１と、シャフト２０の他端側に設
けられ、凹部中心線がシャフトの軸中心線と一致する第
２錐状凹部２５ｄと、第１錐状凹部２３ａに嵌合する第
１錐状凸部４５ｂを有し第１錐状凸部４５ｂに第１錐状
凹部２３ａを嵌合させた状態で双方を一体的に回転駆動
させる回転駆動部４と、第２錐状凹部２５ｄに嵌合する
第２錐状凸部５３ａを有しシャフト２０の他端側を回転
自在に支持する支持部５と、を有することを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガラスディスク
中空部にシャフトを入れてシャフトにガラスディスクを
積層し、その積層状態でガラスディスク外周面を研磨す
るガラスディスク研磨装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラスディスクは、記憶メディア
用基板としての需要が高く、その加工精度にも高度なも
のが要求されている。このガラスディスクの外周面を研
磨するガラスディスク研磨装置としては、ガラスディス
ク中空部にシャフトを入れてシャフトにガラスディスク
を積層し、その積層状態でガラスディスク外周面を研磨
するようにした装置が知られている。そして、このガラ
スディスク研磨装置では、ガラスディスクを積層したシ
ャフトを装置にセッティングする際に、シャフトの両端
面を装置側の取付面に載置固定し、シャフトを装置に直
角に取り付けるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、シャフトを装置側の取付面に載置し固定していたの
では、シャフトの直角度はその取付面精度に左右され、
またその取付面には研磨材等の異物が付着している場合
があり、したがって、シャフトを装置に取り付けても、
直角度を確保するのが困難であり、ガラスディスクの同
芯度がばらつく要因ともなっていた。

【０００４】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
シャフトの装置に対する直角度を容易に確保でき、ガラ
スディスクの同芯度のばらつきも大幅に改善することが
できるガラスディスク研磨装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ガラスディスク中空部を
シャフトに入れてガラスディスクを積層し、その積層状
態でガラスディスク外周面を研磨するガラスディスク研
磨装置において、上記シャフトの一端側に設けられ、凹
部中心線がシャフトの軸中心線と一致する第１錐状凹部
を有する被駆動部と、上記シャフトの他端側に設けら
れ、凹部中心線がシャフトの軸中心線と一致する第２錐
状凹部と、上記第１錐状凹部に嵌合する第１錐状凸部を
有し第１錐状凸部に第１錐状凹部を嵌合させた状態で双
方を一体的に回転駆動させる回転駆動部と、第２錐状凹
部に嵌合する第２錐状凸部を有しシャフトの他端側を回
転自在に支持する支持部と、を有することを特徴として
いる。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、上記した
請求項１に記載の発明の構成に加えて、第１錐状凹部と
第１錐状凸部との嵌合状態において被駆動部と回転駆動
部との間には隙間を設けるように構成したことを特徴と
している。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１はこの発明のガラスディスク研磨装置
の側面図である。図において、ガラスディスク研磨装置
１は、互いに平行な上部基台１ａと下部基台１ｂとに支
えられて構成されている。

【０００９】上部基台１ａの中央には支持部５を、また
下部基台１ｂの中央には回転駆動部４をそれぞれ設け、
詳細は後述するように、この支持部５と回転駆動部４と
の間に、シャフト２０に多数のガラスディスク２０ａを
積層させて成るワーク積層部２を着脱自在に設けてい
る。

【００１０】上部基台１ａにはレール１１を配置し、そ
のレール１１上には摺動自在に二台の移動体１２，１２
を設け、その移動体１２，１２上にはさらにそれぞれ支
持用テーブル１３，１３を載置している。レール１１の
一端に位置決めハンドル１９を設け、位置決めハンドル
１９を操作することで移動体１２，１２上の支持用テー
ブル１３，１３は、レール１１上で互いに接近したり、
遠ざかる動作を行い、これにより支持用テーブル１３，
１３間の距離は調整可能となっている。

【００１１】上記の支持用テーブル１３，１３には、ブ
ラシ駆動体６，６をそれぞれ配設してあり、このブラシ
駆動体６，６の出力軸６２，６２には研磨ブラシ３，３
を取り付けてある。ブラシ駆動体６，６は、ここでは図
示されていない駆動機構およびベアリング機構によって
回転駆動と上下駆動とを独立に行うことができ、これに
より、研磨ブラシ３，３の回転駆動と上下往復駆動とを
同時に可能としている。また、研磨ブラシ３，３はブラ
シ駆動体６，６を介して支持用テーブル１３，１３と一
体に移動するので、位置決めハンドル１９の操作に応じ
てブラシ駆動体６，６間の距離調整をも行うことができ
る。

【００１２】上記の研磨ブラシ３は、例えばＳＵＳ製の
ドラムの外周面にブラシ材を放射状にして複数本を平行
に配設した構成を有し、このブラシ材は無数本のブラシ
毛を密に集合させて成るものである。したがって、この
研磨ブラシ３，３を使用すると、ブラシ材が複数の向き
からワークの表面に常時接触するので、ワークの表面に
ブラシ毛による微細な縦目が発生することがなく、むら
がなく精密な仕上げ研磨が可能となる。

【００１３】次に、上記したワーク積層部２、並びにそ
の上下の支持部５および回転駆動部４の各構成について
図２、図３および図４を併用して説明する。

【００１４】回転駆動部４は、図１に示すように、モー
タ４１の回転駆動をプーリ４２，４３および伝達軸４４
を介して回転体４５に伝達している。この回転体４５
は、図２に示すように、伝達軸４４上に載置固定され、
その伝達軸４４は下部基台１ｂにベアリング（図示省
略）を介して回転自在に支持されている。

【００１５】回転体４５は、厚肉円板状の基部４５ａの
上面中央に錐状凸部４５ｂを有し、またその上面には錐
状凸部４５ｂの周囲で互いに直角を成す四箇所に、円柱
状の係止爪４５ｃ…を突設している。

【００１６】一方、支持部５は、図３に示すように、シ
リンダ本体５０とピストン５１とから成るエアシリンダ
５Ａを備えている。このエアシリンダ５Ａは、ピストン
５１を下向きにして上部基台１ａに垂設してあり、エア
圧のオンオフによって、ピストン５１を伸縮自在に制御
可能となっている。

【００１７】ピストン５１は、根元部５２と先端部５３
とから成り、先端部５３は根元部５２の延出部５２ａに
嵌入させたベアリング５４を介して、根元部５２に対し
回転自在に構成され、また、そのピストン５１の最先部
分（下端部分）には下端方向に尖っている錐状凸部５３
ａが形成されている。そして、ピストン５１の軸中心
と、錐状凸部５３ａの凸部中心との双方は、シャフト２
０をガラスディスク研磨装置１に装着した際のシャフト
２０の軸中心に一致するようになっている。

【００１８】上記のワーク積層部２のシャフト２０は、
図４（ａ）に示すように、その下端側にシャフト径より
大きい外径を持つ膨設部２２を設け、その膨設部２２の
下端側にはさらに大きい外径を有する拡大底部２３を設
けてある。この拡大底部２３の下面中央には、上記の回
転体４５の錐状凸部４５ｂと嵌合し凹部中心線がシャフ
トの軸中心線に一致する錐状凹部２３ａを設け、さら
に、その下面には、図４（ｂ）に示すように、錐状凹部
２３ａの周囲で互いに直角を成す四箇所に、だるま形状
の係合孔２３ｂ…を設けている。そして、この膨設部２
２と拡大底部２３とは被駆動部２１として構成され、詳
細は後述するように、上記の回転体４５と一体化し回転
駆動部４の駆動を受けてシャフト２０を回転させるよう
になっている。この場合、回転体４５の錐状凸部４５ｂ
に拡大底部２３の錐状凹部２３ａが嵌合するが、この嵌
合状態においては、拡大底部２３の下面と回転体４５の
上面との間に隙間Ｄが形成されるようになっている（図
６（ｂ））。

【００１９】一方、シャフト２０の上端側には、シャフ
ト２０とは別体に被支持体２５を設けてある（図５）。
この被支持体２５は、薄肉円板状の底部２５ａを有し、
その底部２５ａの下面中央に雄ねじ２５ｂを突設し、こ
の雄ねじ２５ｂをシャフト２０の上端面に凹設した穴に
形成した雌ねじ２７に螺入し、被支持体２５をシャフト
２０に固定できるようになっている。また、被支持体２
５には、底部２５ａの上面に形成した柱状部２５ｃの上
端面に、錐状凹部２５ｄを設けてある。この錐状凹部２
５ｄは、上記のピストン５１下端の錐状凸部５３ａと嵌
合し、その凹部中心線は、被支持体２５をシャフト２０
に螺着した際にシャフト２０の軸中心線と一致するよう
に成っている。

【００２０】図５はワーク積層部にガラスディスクを積
層させる場合の説明図である。上記構成のワーク積層部
２において、シャフト２０にガラスディスク２０ａ…を
積層させる場合は、図５に示すように、ガラスディスク
２０ａの中空部２０１をシャフト２０に入れてシャフト
２０下端側の膨設部２２の上面に載せ、その後は順次ガ
ラスディスク２０ａを積層させていく。その後、ガラス
ディスク２０ａの積層高さがシャフト２０の雌ねじ２７
の位置を越えた時点で、ガラスディスク２０ａの挿入を
止め、被支持体２５をシャフト２０にねじ込み、螺着す
る。これにより、シャフト２０には多数のガラスディス
ク２０ａが積層された状態で、セッティングされる。

【００２１】図６はワーク積層部をガラスディスク研磨
装置に装着する場合の説明図である。上記手順でガラス
ディスク２０ａ…を積層させたワーク積層部２をガラス
ディスク研磨装置１に装着するには、先ず図６（ａ）に
示すように、エアシリンダ５Ａのピストン５１を上方に
引き上げておき、その状態でシャフト２０下端側の拡大
底部２３を回転駆動部４の回転体４５に載置する。この
載置は、回転体４５の錐状凸部４５ｂと拡大底部２３の
錐状凹部２３ａとを嵌合させつつ、係止爪４５ｃ…をだ
るま形状の係合孔２３ｂ…に遊嵌させ、その状態で拡大
底部２３を図４（ｂ）の矢印Ｆ方向に回動させ、係止爪
４５ｃ…をだるま形状の小さい方の係合孔２３ｂ…に嵌
入させることで行う。なお、上記したように、拡大底部
２３を回転体４５に載置したその嵌合状態では、拡大底
部２３の下面と回転体４５の上面との間には隙間Ｄが形
成され、双方の面は接触しないようになっている。

【００２２】次に、図６（ｂ）に示すように、被支持体
２５の錐状凹部２５ｄを、ピストン５１の直下に位置さ
せ、その状態でピストン５１を下方に動作させ、ピスト
ン５１下端の錐状凸部５３ａと、被支持体２５の錐状凹
部２５ｄとを嵌合させる。

【００２３】ワーク積層部２をこの状態にセッティング
した後、研磨加工を行う。すなわち、図１に戻って説明
すると、先ずハンドル１９を操作して研磨ブラシ３，３
をワーク積層部２に接近させ、ガラスディスク２０ａの
外周面に研磨ブラシ３，３のブラシ毛を当接させる。次
に、モータ４１を回転させて回転体４５を上記の矢印Ｆ
（図４（ｂ））と反対方向に回転させる。このとき、回
転体４５とシャフト２０の被駆動部２１（拡大底部２
３）とは一体化されているので、シャフト２０はモータ
４１の回転を受けて回転する。この場合、シャフト２０
上端の錐状凹部２５ｄと、ピストン５１の錐状凸部５３
ａとは嵌合しているのでピストン５１の先端部５３もシ
ャフト２０と一体に回転するが、この回転はベアリング
５４によって、根元部５２には伝達されず、したがっ
て、シャフト２０はピストン５１によって、回転自在に
支持される。

【００２４】そして、この実施形態における研磨加工で
は、上記のように、シャフト２０を回転させるととも
に、研磨ブラシ３，３をブラシ駆動体６，６によってシ
ャフト２０とは反対方向に回転させる。このシャフト２
０の回転と、ブラシ駆動体６，６の回転によって、研磨
ブラシ３，３によるガラスディスク２０ａの外周面加工
が行われる。この加工時に、ブラシ駆動体６，６と一体
に研磨ブラシ３，３を上下動させることで、外周面の研
磨加工をより一層効率良く行うことができる。

【００２５】上記の研磨加工が完了すると、再度エアシ
リンダ５Ａのピストン５１を上方に引き上げ、被支持体
２５の錐状凹部２５ｄを解放状態とし、シャフト２０を
手で上方に引き上げてガラスディスク研磨装置１から取
り出す。次に、被支持体２５のねじ込みを緩めて取り外
し、シャフト２０から研磨済みのガラスディスク２０ａ
…を抜き取り、次のガラスディスク２０ａ…を積層させ
る。

【００２６】以上述べたように、この発明に係る実施形
態では、シャフト２０の上下端に設けた錐状凹部２５
ｄ，２３ａを、装置側の錐状凸部５３ａ、４５ｂにそれ
ぞれ嵌合させ、かつその嵌合状態での回転中心をシャフ
ト２０の軸中心と一致させるように構成したので、シャ
フト２０の装着角度を容易に高精度のものとすることが
でき、しかもばらつきなく常に安定してその高精度を確
保することができる。したがって、常時精度の高い研磨
加工を実現することができ、各ガラスディスク２０ａ同
士の同芯度のばらつきも極めて低く抑えることができ
る。

【００２７】また、シャフト２０の下端側では、拡大底
部２３の下面と回転体４５の上面との間に隙間Ｄを設
け、回転体４５の上面とは接触しないように構成したの
で、拡大底部２３と回転体４５との取付面精度に左右さ
れることなく、シャフト２０を装着でき、またその取付
面に異物が付着していたとしても、その影響を受けたり
しない。したがって、この点からもシャフト２０の装着
角度を高精度で容易に確保することができ、高精度の研
磨加工を実現することができる。

【００２８】さらに、シャフト２０の装置への装着は、
単に嵌合させるだけであり、その固定も係止爪４５ｃ…
を係合孔２３ｂ…に入れるだけでよく、ボルト締め等は
不要なので、簡単に短時間で装着することができ、作業
効率を大幅に向上させることができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。

【００３０】請求項１に記載の発明では、シャフトの両
端に設けた錐状凹部を、装置側の錐状凸部にそれぞれ嵌
合させ、かつその嵌合状態での回転中心をシャフトの軸
中心と一致させるように構成したので、シャフトの装着
角度を容易に高精度のものとすることができ、しかもば
らつきなく常に安定してその高精度を確保することがで
きる。したがって、常時精度の高い研磨加工を実現する
ことができ、各ガラスディスク同士の同芯度のばらつき
も極めて低く抑えることができる。

【００３１】また、請求項２に記載の発明では、シャフ
ト一端側での、第１錐状凹部と第１錐状凸部との嵌合状
態において回転駆動部との間には隙間を設け、シャフト
一端側が回転駆動部に接触しないように構成したので、
シャフト一端面と回転駆動部との取付面精度に左右され
ることなく、シャフトを装着でき、またその取付面に異
物が付着していたとしても、その影響を受けたりせず、
したがって、この点からもシャフトの装着角度を高精度
で容易に確保することができ、高精度の研磨加工を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のガラスディスク研磨装置の側面図で
ある。

【図２】回転体の構成を示し、（ａ）はその正面図、
（ｂ）はその平面図である。

【図３】エアシリンダの構成を示す図である。

【図４】シャフトの構成を示し、（ａ）はその正面図、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】シャフトにガラスディスクを積層させる場合の
説明図である。

【図６】ワーク積層部を装置に装着する場合の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ ガラスディスク研磨装置 １ａ 上部基台 １ｂ 下部基台 ２ ワーク積層部 ３ 研磨ブラシ ４ 回転駆動部 ５ 支持部 ５Ａ エアシリンダ ６ ブラシ駆動体 １１ レール １２ 移動体 １３ 支持用テーブル １９ ハンドル ２０ シャフト ２０ａ ガラスディスク ２１ 被駆動部 ２２ 膨設部 ２３ 拡大底部 ２３ａ 錐状凹部 ２３ｂ 係合孔 ２５ 被支持体 ２５ａ 底部 ２５ｂ 雄ねじ ２５ｃ 柱状部 ２５ｄ 錐状凹部 ２７ 雌ねじ ４１ モータ ４２，４３ プーリ ４４ 伝達軸 ４５ 回転体 ４５ａ 基部 ４５ｂ 錐状凸部 ４５ｃ 係止爪 ５０ シリンダ本体 ５１ ピストン ５２ 根元部 ５２ａ 延出部 ５３ 先端部 ５３ａ 錐状凸部 ５４ ベアリング ６２ 出力軸 ２０１ 中空部 Ｄ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 義男 埼玉県川口市西川口２丁目16番24号 光研 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA06 AA11 AB04 CA06 CB01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスディスク中空部をシャフトに入れ
   てガラスディスクを積層し、その積層状態でガラスディ
   スク外周面を研磨するガラスディスク研磨装置におい
   て、 上記シャフトの一端側に設けられ、凹部中心線がシャフ
   トの軸中心線と一致する第１錐状凹部を有する被駆動部
   と、 上記シャフトの他端側に設けられ、凹部中心線がシャフ
   トの軸中心線と一致する第２錐状凹部と、 上記第１錐状凹部に嵌合する第１錐状凸部を有し第１錐
   状凸部に第１錐状凹部を嵌合させた状態で双方を一体的
   に回転駆動させる回転駆動部と、 第２錐状凹部に嵌合する第２錐状凸部を有しシャフトの
   他端側を回転自在に支持する支持部と、 を有することを特徴とするガラスディスク研磨装置。
2. 【請求項２】 上記第１錐状凹部と上記第１錐状凸部と
   の嵌合状態において被駆動部と回転駆動部との間には隙
   間を設けるように構成した請求項１に記載のガラスディ
   スク研磨装置。