JP2000141188A - ガラスディスクのチャンファリング加工方法およびこれに用いるガラスディスク積層用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数枚のガラスディスクを同時にチャンファ
リング加工することができ、加工設備費及び加工時間の
大幅な節減を可能とするガラスディスクのチャンファリ
ング加工方法およびこれに用いるガラスディスク積層用
治具を提供する。 【解決手段】 複数枚のガラスディスクを各々所定間隔
に保持することができ、且つ取り外し可能な治具を用い
て、複数枚のガラスディスクを接着剤で所定の間隔に重
ね合わせ、固着・一体化した後、治具を取り外すことに
より、複数枚のガラスディスクを同時にチャンファリン
グ加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、ガラスディスク
のチャンファリング加工方法およびこれに用いるガラス
ディスク積層用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、コンピュータの普及が急激に進
み、コンピュータの操作性を左右するオペレーションシ
ステム等のＯＳソフトや、ＯＳ上で作動する種々のプロ
グラムソフト等のソフトウエアが高容量化する傾向にあ
り、更に、これらのプログラムを用いて作成されるデー
タも、高容量化する傾向にある。

【０００３】 これに伴い、このような大量の情報を高
速に記録／読出することのできる情報記録媒体としての
ハードディスクの開発においては、従来のアルミニウム
金属を用いた基板に変えて、硬度や平滑性に優れるガラ
ス基板、特に結晶化ガラスを用いたガラス基板を用いる
動きが活発になっている。

【０００４】 上記のガラス基板の作製方法において、
ガラス基板に用いられるガラスディスクの内外径の周辺
部（エッジ部）は、角のある鋭利な状態のままであると
危険であるだけでなく、欠け等が生じやすく機械的強度
が小さくなるため、エッジ部に所定の勾配をつけて角を
とるチャンファリング（面取り、ベベリング）加工が施
されている。

【０００５】 しかしながら、このチャンファリング加
工は、設備費が高い上に、図１０に示すように、ワーク
テーブル１２に固定されたガラスディスク１０の内周側
面および外周側面を加工用砥石１３，１４の加工溝１６
に挟み込んで、ガラスディスク１０を１枚ずつチャンフ
ァリング加工しているため、設備償却の効率が悪く、ガ
ラスディスク１０の加工コストが高くつく原因の一つと
なっていた。

【０００６】 上記のことを解決するために、複数枚の
ガラスディスクを重ね合わせ、固着・一体化したものを
チャンファリング加工する方法が考えられるが、このと
き、チャンファリング加工中にガラスディスク同士が剥
離しない強度でガラスディスク同士を接着させるととも
に、チャンファリング加工用砥石の研削面の間隔に合わ
せて、ガラスディスク同士を数μｍの厚さ精度で接着さ
せる必要があるため、今まで有用な方法が見い出されて
いなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、チャンファリング加工用砥石
の研削面の間隔に合わせて、複数枚のガラスディスクを
数μｍの厚さ精度で固着・一体化することにより、複数
枚のガラスディスクを同時にチャンファリング加工する
ことができるため、加工設備費及び加工時間の大幅な節
減が可能となり、結果として、ガラス基板の製品価格を
低減することに寄与することができるガラスディスクの
チャンファリング加工方法およびこれに用いるガラスデ
ィスク積層用治具を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、ガラスディスクと加工用砥石とを同時に高速で回
転させてガラスディスクを内外径加工するチャンファリ
ング加工方法であって、複数枚のガラスディスクを各々
所定間隔に保持することができ、且つ取り外し可能な治
具を用いて、複数枚のガラスディスクを接着剤で所定の
間隔に重ね合わせ、固着・一体化した後、治具を取り外
すことにより、複数枚のガラスディスクを同時にチャン
ファリング加工することを特徴とするガラスディスクの
チャンファリング加工方法が提供される。

【０００９】 このとき、ガラスディスクの接着面の形
状は、同心円状、放射状、うず巻状、一筆書き形状、ス
ポット状のいずれかであることが好ましい。また、接着
剤は、有機系、無機系およびこれらの混合系のいずれか
１つであることが好ましい。

【００１０】 また、本発明によれば、複数枚のガラス
ディスクを接着剤で所定の間隔に重ね合わせ、固着・一
体化するためのガラスディスク積層用治具であって、縦
軸方向の断面がＬ字形である半円筒形の割型を２個組み
合わせたものから構成され、各々の割型がその底部の一
端部に凹部および他端部に凸部を設けるとともに、一方
の割型の一端部に設けた凹部と、他方の割型の他端部に
設けた凸部とが嵌合して連接されるように形成されてお
り、形成された治具の四方にガラスディスク同士を所定
の間隔で保持する位置決めピンを挿入する位置決め孔が
複数個配設されていることを特徴とするガラスディスク
積層用治具が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】 本発明のガラスディスクのチャ
ンファリング加工方法は、複数枚のガラスディスクを各
々所定間隔に保持することができ、且つ取り外し可能な
治具を用いて、複数枚のガラスディスクを接着剤で所定
の間隔に重ね合わせ、固着・一体化した後、治具を取り
外すことにより、複数枚のガラスディスクを同時にチャ
ンファリング加工するものである。

【００１２】 これにより、複数枚のガラスディスクを
同時にチャンファリング加工することができるため、加
工設備費及び加工時間の大幅な節減が可能となり、結果
として、ガラス基板の製品価格を低減することができ
る。

【００１３】 以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明で用いるガラスディスク積層用治
具の一例であり、（ａ）は、概略斜視図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面
図であり、（ｄ）は、位置決めピン、位置決め孔および
その間隔を説明するための説明図である。

【００１４】 図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、本発
明で用いるガラスディスク積層用治具１は、縦軸方向の
断面がＬ字形である半円筒形の割型２，３を２個組み合
わせたものから構成され、各々の割型２，３がその底部
の一端部に凹部４および他端部に凸部５を設けるととも
に、一方の割型２の一端部に設けた凹部４と、他方の割
型３の他端部に設けた凸部５とが嵌合して連接されるよ
うに形成されたものである。これにより、ガラスディス
クの直径方向の位置決めを確実に行うことができるだけ
でなく、積層用治具１の脱着が容易であるため、ガラス
ディスクの積層化処理の作業効率を向上させることがで
きる。

【００１５】 また、本発明で用いるガラスディスク積
層用治具は、複数枚のガラスディスクを所定の間隔に重
ね合わせ、固着・一体化させるため、図１（ｃ）〜
（ｄ）に示すように、積層用治具１の四方にガラスディ
スク同士を所定の間隔ｄで保持する位置決めピン７を挿
入する位置決め孔６が複数個配設されている。

【００１６】 このとき、図１（ｃ）に示すように、支
持するガラスディスクの荷重が均一に分散するように、
それぞれの位置決め孔６を配置することが、ガラスディ
スク同士の間隔を確実に保持することができるため好ま
しい。

【００１７】 また、図１（ｄ）に示すように、積層用
治具１に用いる位置決めピン７は、ガラスディスク同士
の間隔を確実に保持することができるように、位置決め
ピン７の直径ｄと位置決め孔６の直径ｂが近似している
とともに、本発明の縦軸方向の位置決め孔６の間隔ｃが
ガラスディスクの肉厚にできるだけ近似していること
が、ガラスディスク同士を数μｍの厚さ精度で所定の間
隔（０．３〜０．５ｍｍ程度）に保持することができる
ため好ましい。

【００１８】 次に、上記積層用治具を用いたオブジェ
クト（固着・一体化された複数枚のガラスディスク）の
作製方法について説明する（図２参照）。まず、ガラス
ディスク１０の接着剤２４が塗布された面（接着面）が
表側になるように積層用治具１の底部に載置した後、積
層用治具１に配設された位置決め孔６ａに位置決めピン
７ａを挿入する（図２）。次に、予め載置されたガラ
スディスク１０ａの上にガラスディスク１０ｂの接着面
が表側になるように積層用治具１に載置した後、位置決
め孔６ｂに位置決めピン７ｂを挿入する（図２）。更
に、同様の操作を繰り返して、５枚のガラスディスク１
０を積み重ねた後、上端に位置するガラスディスク１０
に押圧部材（重り）８を載置し、均等に加圧しながら、
所定の温度と時間をかけてガラスディスク１０同士の固
着・一体化を行う（図２）。最終的に、固着・一体化
された５枚のガラスディスク（オブジェクト１１）は、
押圧部材８を取り除いた後、積層用治具１をそれぞれの
割型２，３に分割して、取り出される（図２）。

【００１９】 上記のように作製されたオブジェクト１
１は、図３に示すように、接着剤２４のみでガラスディ
スク１０同士の所定の間隔Ｓ（０．３〜０．５ｍｍ程
度）を数μｍの厚さ精度で確実に保持することができ
る。以上のことから、上記積層用治具を用いることによ
り、チャンファリング加工中にガラスディスク同士が剥
離しない強度で、ガラスディスク同士を接着させるとと
もに、チャンファリング加工用砥石の研削面の間隔に合
わせて、ガラスディスク同士を数μｍの厚さ精度で接着
させることができる。

【００２０】 このとき、ガラスディスク表面への接着
剤の塗布は、チャンファリング加工中に生じる加工用砥
石１３，１４の目詰まり等のトラブル回避やチャンファ
リング加工後のガラスディスク１０の分離を効率的に行
うため、チャンファリング加工を行う部分に接着剤２４
がつかないようにするとともに、ガラスディスク１０同
士の接着面を必要最小限にすることが好ましい。

【００２１】 このため、ガラスディスクの接着面３０
の形状は、同心円状、放射状、うず巻状、一筆書き形
状、スポット状のいずれかであることが好ましい（図４
参照）。

【００２２】 更に、ガラスディスクの接着面３０を接
着剤２４を塗布して形成する場合、スクリーン印刷で行
うことが好ましい。これは、ガラスディスクの接着面３
０が微細なパターンであっても、スペーサ入りの接着剤
２４を確実に塗布することができ、複数枚のガラスディ
スク１０に適用した場合における再現性も良好であるか
らである。

【００２３】 尚、本発明で用いる接着剤は、チャンフ
ァリング加工中にガラスディスク同士が剥離しない強度
で接着するとともに、チャンファリング加工終了後に、
ガラスディスク同士を容易に分離でき、ガラスディスク
自身に影響を与えないものであることが好ましい。この
ため、本発明で用いる接着剤は、特に限定されないが、
有機系、無機系およびこれらの混合系である熱可塑性接
着剤やペースト等であることが好ましい。

【００２４】 次に、上記により作製されたオブジェク
トのチャンファリング加工方法の一例について説明す
る。チャンファリング加工は、例えば、図５に示すよう
に、オブジェクト１１（図１では、固着・一体化された
５枚のガラスディスク）とオブジェクト１１を固定する
ワークテーブル１２、オブジェクト１１をチャンファリ
ング加工する内径加工用砥石１３及び外径加工用砥石１
４をそれぞれ所定の位置に配置し、オブジェクト１１と
内径加工用砥石１３及び外径加工用砥石１４を同時に高
速で回転させることにより、オブジェクト１１の内外径
加工を行うものである。

【００２５】 このとき、内径加工用砥石１３及び外径
加工用砥石１４の周速をそれぞれ１２００〜１００００
ｍ／分の範囲内とし、かつ、オブジェクト１１の内径加
工部の周速と内径加工用砥石１３の周速の比、およびオ
ブジェクト１１の外径加工部の周速と外径加工用砥石１
４の周速の比を、いずれも１／１０〜１／１００の範囲
内に設定することが好ましい。このような加工条件を設
定することにより、内径加工用砥石１３及び外径加工用
砥石１４にかかる負荷と熱衝撃を小さくして、偏摩耗を
防止することができる。また、オブジェクト１１にかか
る負荷も小さくなることから、発生するチッピングの深
さ（図７参照）を、加工速度を遅くすることなく、従来
の１／２〜１／４以下の約２５μｍ以下に抑制すること
ができるため、チャンファリング加工後の両面研磨代を
薄くすることができ、形成したチャンファー形状が一定
する、研磨に要する時間および設備・消耗品コストの低
減が図れる。

【００２６】 更に、図６に示すように、オブジェクト
１１と内径加工用砥石１３をそれぞれ同方向に回転さ
せ、外径加工用砥石１４は、オブジェクト１１と逆方向
に回転させる、即ち、オブジェクト１１の回転方向に対
して、砥石１３，１４が、それぞれ、いわゆるつれ周り
の関係となるように、チャンファリング加工条件を設定
することが、オブジェクト１１のチッピングの発生を防
止する上で好ましい。

【００２７】 上記チャンファリング加工終了後、オブ
ジェクト１１から接着剤２４を除去し、それぞれのガラ
スディスク１０に分離する。尚、オブジェクト１１のガ
ラスディスク１０の枚数は、特に限定されないが、既存
の装置をそのまま用いる場合は、２〜１０枚程度である
ことが好ましい。

【００２８】

【実施例】 以下、本発明の実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。 （実施例）結晶化ガラスからなるガラスディスク（厚
さ：０．８３０ｍｍ，内径１９ｍｍφ，外径６６ｍｍ
φ）を５枚用意し、そのうち４枚のガラスディスクの片
面に、スクリーン印刷（目開き：０．３５ｍｍ）を用い
て、図４（ｂ）に示すパターンで接着剤２４を塗布する
ことにより、ガラスディスクの接着面３０を形成した。
続いて、図１に示す治具を用いて、ガラスディスク１０
の間に接着剤２４を挟み込むように５枚のガラスディス
ク１０を重ね合わせた後、その上に押圧部材を載置し、
均等に加圧しながら、１２０℃、２時間で乾燥させるこ
とにより、厚さ（Ｔ）：５．３５±０．００３ｍｍ、ガ
ラスディスク１０同士の間隔（Ｓ）：０．３±０．００
３ｍｍの固着・一体化された５枚のガラスディスク１０
（オブジェクト１１）を作製した（図２〜３参照）。こ
のとき、図８に示すように、作製したオブジェクト１１
の最内径および最外径を含む半径方向４点と円周方向４
ヵ所の１６点における厚さ（Ｔ）をそれぞれ測定した。
その結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】 次に、内径：２０．０１５ｍｍφ、外
径：６５．０１５ｍｍφになるように、前記オブジェク
ト１１のチャンファリング加工を行った（図５参照）。
このとき、チャンファリング加工後のオブジェクト１１
を、図９（ａ）に示すように４分割し、オブジェクト１
１の内径部及び外径部のチャンファー寸法を工具顕微鏡
（倍率：１００倍）でそれぞれ測定した。その結果を表
２に示す。尚、チャンファリング加工の諸条件は、以下
に示す通りである。 １．加工用砥石１３，１４：電着総型砥石（＃２３０） ２．内径加工用砥石１３の回転数（ｒ．ｐ．ｍ）：３５０００ 外径加工用砥石１４の回転数（ｒ．ｐ．ｍ）：１５０００ オブジェクト１１の回転数（ｒ．ｐ．ｍ）： ５００ ３．チャンファリング加工のチャンファー形状（図９参
照） ［内径及び外径共通］ ｔ₁：０．２４５ｍｍ ｔ₂：０．２４５ｍｍ ａ ：０．２４５ｍｍ Ｄ ：０．８３０±０．００３ｍｍ

【００３１】

【表２】

【００３２】 （考察）表１に示すように、本発明のチ
ャンファリング加工方法は、オブジェクトの厚さ（Ｔ）
を均一にすることができるとともに、図５に示す加工用
砥石１３，１４の研削面の間隔に合わせて、ガラスディ
スク１０同士を数μｍの厚さ精度で接着できることを確
認した。これにより、今まで実現が困難とされてきた複
数枚のガラスディスクを同時にチャンファリング加工す
る方法が見い出された。また、表２に示すように、チャ
ンファリング加工後におけるオブジェクト中のガラスデ
ィスクの内径部及び外径部のチャンファー形状の精度も
極めて良好であった。更に、実施例のように、ガラスデ
ィスクを５枚同時にチャンファリング加工することによ
り、ガラスディスクを１枚ずつチャンファリング加工す
る従来法と比較して、設備償却の効率を５倍にすること
ができるため、ガラスディスクの加工コストを大幅に低
減できることが判明した。

【００３３】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、チャンファリング加工用砥石の研削面の間隔に合わ
せて、複数枚のガラスディスクを数μｍの厚さ精度で固
着・一体化することにより、複数枚のガラスディスクを
同時にチャンファリング加工することができるため、加
工設備費及び加工時間の大幅な節減が可能となり、結果
として、ガラス基板の製品価格を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明で用いるガラスディスク積層用治具の
一例であり、（ａ）は、概略斜視図、（ｂ）は、（ａ）
のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
り、（ｄ）は、位置決めピン、位置決め孔およびその間
隔を説明するための説明図である。

【図２】 積層用治具を用いたオブジェクトの作製方法
の一例を示す概要図である。

【図３】 オブジェクトの一例を示す部分断面図であ
る。

【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、ガラスディスクの接着面
の形状の一例をそれぞれ示す平面図である。

【図５】 本発明のチャンファリング加工の一例を示す
模式断面図である。

【図６】 本発明のチャンファリング加工におけるオブ
ジェクトと砥石の回転方向を示す説明図である。

【図７】 ガラスディスクのチャンファリング加工にお
いて発生するチッピングを示す説明図である。

【図８】 本発明のチャンファリング加工方法で作製し
たオブジェクトの厚さを測定するための測定点の配置を
示すものであり、（ａ）は、正面配置図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図９】 チャンファリング加工後におけるオブジェク
トのチャンファー寸法を測定するための測定点の配置を
示すものであり、（ａ）は、正面配置図、（ｂ）は、オ
ブジェクトの内径部及び外径部における測定点の配置図
である。

【図１０】 従来のチャンファリング加工の一例を示す
模式断面図である。

【符号の説明】

１…ガラスディスク積層用治具、２，３…割型、４…凹
部、５…凸部、６…位置決め孔、７…位置決めピン、１
０…ガラスディスク、１１…オブジェクト、１２…ワー
クテーブル、１３…内径加工用砥石、１４…外径加工用
砥石、１５…スピンドル、１６…加工溝、１７…チャン
ファー加工部、１９…チッピング、２４…接着剤、３０
…ガラスディスクの接着面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスディスクと加工用砥石とを同時に
   高速で回転させてガラスディスクを内外径加工するチャ
   ンファリング加工方法であって、 複数枚のガラスディスクを各々所定間隔に保持すること
   ができ、且つ取り外し可能な治具を用いて、複数枚のガ
   ラスディスクを接着剤で所定の間隔に重ね合わせ、固着
   ・一体化した後、治具を取り外すことにより、複数枚の
   ガラスディスクを同時にチャンファリング加工すること
   を特徴とするガラスディスクのチャンファリング加工方
   法。
2. 【請求項２】 ガラスディスクの接着面の形状が、同心
   円状、放射状、うず巻状、一筆書き形状、スポット状の
   いずれかである請求項１に記載のガラスディスクのチャ
   ンファリング加工方法。
3. 【請求項３】 前記接着剤が、有機系、無機系およびこ
   れらの混合系のいずれか１つである請求項１又は２に記
   載のガラスディスクのチャンファリング加工方法。
4. 【請求項４】 複数枚のガラスディスクを接着剤で所定
   の間隔に重ね合わせ、固着・一体化するためのガラスデ
   ィスク積層用治具であって、 縦軸方向の断面がＬ字形である半円筒形の割型を２個組
   み合わせたものから構成され、各々の割型がその底部の
   一端部に凹部および他端部に凸部を設けるとともに、一
   方の割型の一端部に設けた凹部と、他方の割型の他端部
   に設けた凸部とが嵌合して連接されるように形成されて
   おり、形成された治具の四方にガラスディスク同士を所
   定の間隔で保持する位置決めピンを挿入する位置決め孔
   が複数個配設されていることを特徴とするガラスディス
   ク積層用治具。