JP2000218482A - 枚葉式端面研磨機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易かつ安価な構造で効率良く研磨する。 【解決手段】 ガラス基板の外周端面は中央の平端面１
２とその両側の傾斜端面１３，１４より構成されてい
る。ガラス基板１は駆動ローラ２Ａによりその中心の回
転軸Ｏ回りに回転させられる。ポリッシュ砥石３Ｃが平
端面１２に当接して回転軸Ｏと直交するモータ出力軸４
１により回転させられる。ポリッシュ砥石３Ａ，３Ｂが
互いに周方向へずれた位置でそれぞれ傾斜端面１３，１
４に当接させられて回転軸Ｏと直交するモータ出力軸４
１により互いに逆方向へ回転させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円板ワークの外周端
面のポリッシング等に使用して好適な枚葉式端面研磨機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＤ（ハード ディスク ドライブ）
に使用される円環状のガラス基板はその外周端面をチャ
ンファリングにより面取りして、外周端面中央に平端面
を残し、その両側に傾斜端面を形成して欠けの発生を防
止している。面取りしたガラス基板の外周端面はさらに
ポリッシングを行なってクラック等を除去し円滑化され
ている。

【０００３】ところで、外周端面のポリッシングを行な
った後にガラス基板の板面を両面研磨機等でラッピング
すると、これに使用する硬い砥粒が、ガラス基板が挿置
されたキャリヤの保持穴内に進入してガラス基板の外周
端面に傷が付くおそれがあった。そこで従来は、基板面
のラッピングを基板外周端面のポリッシングに先だって
行ない、基板外周端面のポリッシングの後に、柔らかい
砥粒による基板面のポリッシングを行っている。ガラス
基板の外周端面のポリッシングは図５に示すように、円
環状のガラス基板１を多数回転軸５の周りに積層して、
これらガラス基板１の外周端面に、周期的に上下動しつ
つ回転するナイロン製毛羽ブラシ６を接触させて行な
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、毛羽ブラシ
６によるポリッシングでは、図６に示すように、ガラス
基板１の外周端面のうち、中央の平端面１２全面とこれ
に近い側の傾斜端面１３，１４の部分は研磨されるもの
の、傾斜端面１３，１４の上下の板面に近い側の部分は
ブラシ先端が届かないため研磨されず、この部分は、続
いて行なわれる基板面のポリッシングが片面０．０２７
５ｍｍ程度の極めて浅い研磨であることから、取り切れ
ずに残されてしまうという問題があった。この場合、積
層した各ガラス基板１の間にスペーサを入れて、隣接し
たガラス基板１の間にブラシ先端が十分に入るようにす
ることも考えられるが、これは回転軸５周りに積層でき
るガラス基板の数が大幅に減ってしまうという不利があ
る。

【０００５】そこでこれを解決するために、図７に示す
ように、工業用ロボットのアーム７１先端に往復機構７
２を設けて、これに駆動モータ７３を保持させて一定周
期で前後に往復動させ、駆動モータ７３の出力軸７３１
に円柱形のポリッシュ砥石を装着してガラス基板１外周
の平端面１２と傾斜端面１３，１４を研磨するものが知
られている。しかし、この研磨機は各端面１２〜１４を
順次ポリッシングするものであるから研磨作業に時間を
要する上に、その構造も複雑で高価である。しかも、ポ
リッシュ砥石を往復動させても磨耗により砥石形状が崩
れることは避けられず、形状修正のツルーイングや砥石
の交換を頻繁に行なう必要があるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、面取りされた外周端面を有するガラス基板の
ような円板ワークを、簡易かつ安価な構造で効率良く研
磨することができる枚葉式端面研磨機を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明では、外周端面が中央の平端面（１２）
とその両側の傾斜端面（１３，１４）よりなる円板ワー
ク（１）をその中心の回転軸（Ｏ）回りに回転させる回
転駆動手段（２Ａ，２Ｂ）と、平端面（１２）に当接し
回転軸（Ｏ）と直交する軸（４１）の回りに回転させら
れる第１砥石（３Ｃ）と、第１砥石（３Ｃ）に対して円
板ワーク（１）の径方向の反対位置に配設され、互いに
周方向へずれた位置でそれぞれ傾斜端面（１３，１４）
に当接させられて回転軸（Ｏ）と直交する軸の回りに互
いに逆方向へ回転させられる第２砥石（３Ａ）および第
３砥石（３Ｂ）とを具備している。

【０００８】本第１発明では、第１ないし第３砥石によ
ってガラス基板外周の平端面と傾斜端面を同時に研磨す
ることができるから、これら端面に研磨残しを生じない
とともに研磨効率も極めて良い。加えて、従来のロボッ
トアームを使用するものに比して、構造簡易かつ安価で
ある。また、砥石を円板ワークの回転軸に対して直交す
る軸回りに回転させているから、砥石が磨耗してもその
位置を円板ワークに近づけるように移動させるだけで簡
単に対応でき、従来のような砥石の周期的な前後動や、
頻繁なツルーイングないし砥石交換等は不要である。

【０００９】本第２発明では、上記第１砥石（３Ｇ，３
Ｈ）を一対設けて、これら第１砥石を、円板ワーク
（１）の周方向へずれた位置に配設して互いに逆方向へ
回転させる。これによれば、円板ワークに大きな曲げが
生じることを防止できる。

【００１０】本第３発明では、上記第２砥石（３Ｄ，３
Ｆ）を、上記第３砥石（３Ｅ）を挟んで円板ワーク
（１）の周方向の両側に一対設ける。これによれば、円
板ワークに大きな捩れを生じることが回避される。

【００１１】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図２
に枚葉式端面研磨機の構成を示す。図において、中心に
円形開口１１を有する円板ワークとしての円環状ガラス
基板１は、開口１１の周縁と外周端面の全周が面取りさ
れており、外周端面は、面取りされずに残った中央の平
端面１２とその両側に対称的に削除形成された傾斜端面
１３，１４とで構成されている。このようなガラス基板
１は左右方向の径方向対称位置でその外周部を駆動ロー
ラ２Ａ，２Ｂにより挟持されて垂直姿勢で図２の矢印方
向へ回転させられている。

【００１３】すなわち、駆動ローラ２Ａ，２Ｂはそれぞ
れモータ２１（図１に一方のみ示す）の出力軸２２に固
定されて回転させられるとともに、図略の支持部材によ
ってその一方２Ｂが他方２Ａに対して相対間隔を変更可
能に水平移動（図２の矢印）できるようになっており、
ガラス基板１の外周断面形状に倣った溝部２１（図１）
を有してガラス基板１を左右より保持して位置決めしつ
つ、これをその中心の回転軸Ｏ（図２）回りに回転させ
ている。

【００１４】ガラス基板１の外周下端部には周方向へ離
れた位置にそれぞれ円板状のポリッシュ砥石３Ａ，３Ｂ
が位置している。これらポリッシュ砥石３Ａ，３Ｂは例
えばスポンジ砥石であり、その中心が、ガラス基板１の
回転軸Ｏに対して直交する駆動モータ４Ａ，４Ｂの出力
軸４１にそれぞれ固定されて互いに逆方向（図１の矢
印）へ回転させられている。各ポリッシュ砥石３Ａ，３
Ｂの外周はそれぞれ傾斜端面１３，１４に直角に当接す
るとともに、直角に当接した状態を変えることなく、図
略の支持部材によって図２の矢印で示すようにガラス基
板１の中心軸Ｏに向かう線上で移動可能である。したが
って、例えば図３に示すように、鎖線で示す正規位置か
ら実線で示すようにガラス基板１の位置が下方へずれて
も、左右のポリッシュ砥石３Ａ，３Ｂを適当に上方へ移
動させる（図の矢印）ことによって、容易に正規位置へ
戻すことができる。

【００１５】図１、図２において、ガラス基板１の外周
上端には円板状のポリッシュ砥石３Ｃが位置し、このポ
リッシュ砥石３Ｃはガラス基板１の回転軸Ｏに対して直
交する駆動モータ４Ｃの出力軸４１に中心が固定されて
回転させられている。ポリッシュ砥石３Ｃの外周は平端
面１２に直角に当接している（図１）。また、ポリッシ
ュ砥石３Ｃは直角に当接した状態を変えることなく、図
略の支持部材によって図２の矢印で示すようにガラス基
板の中心軸Ｏに向かう線上で移動可能であるとともに、
ガラス基板１の平端面１２に当接した状態で所定の荷重
でこれに押しつけられるようになっている。

【００１６】このような構造の研磨機によれば、３つの
ポリッシュ砥石３Ａ〜３Ｃによってガラス基板１外周の
平端面１２と傾斜端面１３，１４が同時にポリッシング
されるから、研磨効率が極めて良いとともに、構造も簡
易で、かつ安価である。また、円板状のポリッシュ砥石
３Ａ〜３Ｃを、ガラス基板１の回転軸Ｏに対して直交す
るモータ出力軸４１の回りに回転させているから、ポリ
ッシュ砥石３Ａ〜３Ｃが磨耗してもこれらの位置をガラ
ス基板１の中心軸Ｏに向かう線上で中心軸方向へ移動さ
せるだけで簡単に対応でき、従来のような砥石の周期的
な前後動や、頻繁なツルーイングないし砥石交換等は不
要である。

【００１７】（第２実施形態）図４には駆動ローラの図
示を省略した研磨機の他の例を示す。図において、ガラ
ス基板１の外周下端部には周方向へ間隔をおいて３個の
円板状のポリッシュ砥石３Ｄ，３Ｅ，３Ｆが設けてあ
り、中央のポリッシュ砥石３Ｅはその外周が、ガラス基
板１外周の図の手前側の傾斜端面１３に直角に当接し、
一方、両側の各ポリッシュ砥石３Ｄ，３Ｆの外周は、図
の向こう側の傾斜端面に直角に当接している。そして、
これらポリッシュ砥石３Ｄ〜３Ｆはいずれもその中心
が、ガラス基板１の回転軸Ｏに対して直交する駆動モー
タ４Ｄ，４Ｅ，４Ｆの各出力軸４１にそれぞれ固定され
ている。そして、ポリッシュ砥石３Ｄ，３Ｆとポリッシ
ュ砥石３Ｅとは互いに逆方向へ回転させられている。な
お、研磨量を同じにするためにポリッシュ砥石３Ｅの回
転数はポリッシュ砥石３Ｄ，３Ｆの２倍としてある。

【００１８】一方、ガラス基板１の外周上端には周方向
へ間隔をおいて一対の円板状ポリッシュ砥石３Ｇ，３Ｈ
が位置し、これらポリッシュ砥石３Ｇ，３Ｈは外周がガ
ラス基板１外周の平端面１２に直角に当接するととも
に、ガラス基板１の回転軸Ｏに対して直交する駆動モー
タ４Ｇ，４Ｈの各出力軸４１に中心が固定されて互いに
逆方向へ回転させられている。なお、第１実施形態と同
様に全てのポリッシュ砥石３Ｄ〜３Ｈは、ガラス基板１
に直角に当接した状態を変えることなく、図略の支持部
材によってガラス基板１の中心軸Ｏに向かう線上で移動
可能である。

【００１９】このような構造によると、ガラス基板１の
上端部では平端面１２に接して互いに逆方向へ回転する
ポリッシュ砥石４Ｇ，４Ｈによって、ポリッシュ砥石を
一つとした第１実施形態に比して、ガラス基板１に大き
な曲げを生じることが回避される。また、ガラス基板１
の下端部では、一方の傾斜面１３に接して正転するポリ
ッシュ砥石３Ｅの両側で、他方の傾斜面に接して一対の
ポリッシュ砥石３Ｄ，３Ｆが逆転していることにより、
互いに逆転するポリッシュ砥石を一対設けた第１実施形
態に比してガラス基板１に大きな捩れを生じることが回
避される。

【００２０】なお、本発明の対象はガラス基板に限られ
るものではなく、例えば半導体ウエハ等にも適用でき
る。また、ポリッシングに限られるものでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明の枚葉式端面研磨
機によれば、面取りされた外周端面を有するガラス基板
のような円板ワークを、簡易かつ安価な構造で効率良く
研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における、研磨機の構成
を示す部分断面側面図である。

【図２】研磨機の正面図である。

【図３】研磨機の要部概略正面図である。

【図４】本発明の第２実施形態における、研磨機の正面
図である。

【図５】従来の研磨機の斜視図である。

【図６】従来の研磨機で研磨したガラス基板の外周端部
の断面図である。

【図７】従来の研磨機の他の例を示す部分断面側面図で
ある。

【符号の説明】

１…ガラス基板、１２…平端面、１３,１４…傾斜端
面、２Ａ,２Ｂ…駆動ローラ、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３
Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ…ポリッシュ砥石。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周端面が中央の平端面とその両側の傾
   斜端面よりなる円板ワークをその中心の回転軸回りに回
   転させる回転駆動手段と、前記平端面に当接し前記回転
   軸と直交する軸の回りに回転させられる第１砥石と、前
   記第１砥石に対して前記円板ワークの径方向の反対位置
   に配設され、互いに周方向へずれた位置でそれぞれ前記
   傾斜端面に当接させられて前記回転軸と直交する軸の回
   りに互いに逆方向へ回転させられる第２砥石および第３
   砥石とを具備する枚葉式端面研磨機。
2. 【請求項２】 前記第１砥石を一対設けて、これら第１
   砥石を、円板ワークの周方向へずれた位置に配設して互
   いに逆方向へ回転させた請求項１に記載の枚葉式端面研
   磨機。
3. 【請求項３】 前記第２砥石を、前記第３砥石を挟んで
   円板ワークの周方向の両側に一対設けた請求項１又は２
   に記載の枚葉式端面研磨機。