JP2000326191A

JP2000326191A - ディスク鏡面面取り装置システム

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Publication number: JP2000326191A
Application number: JP11135518A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Denda; 康秀傳田; Satoru Kitsuta; 知橘田; Kiyokazu Gonda; 清和権田; Yoshio Nakamura; 由夫中村; Yoshio Otsuka; 美雄大塚; Toshiaki Seki; 敏明関; Takuya Kakegawa; 拓也掛川; Atsushi Kajikura; 惇鍛治倉
Original assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Current assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP4227700B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクの内周縁と外周縁とを、効率よく、
好適な鏡面に仕上げることができること。【解決手段】中央に孔が開口されたディスクを吸着保
持して自転させる吸着盤５０と、ディスクの外周縁を研
磨する外周研磨部材２０と、ディスクの内周縁を研磨す
る内周研磨部材と、外周研磨部材２０と吸着盤５０とを
所定の軌道に沿って相対的に接離動させる第１接離動機
構６０と、内周研磨部材と吸着盤５０とを、第１接離動
機構にかかる接離軌道の延長線上の軌道に沿って相対的
に接離動させる第２接離動機構とを備えるディスク鏡面
面取り装置がそれぞれ設けられた２つの研磨加工ステー
ジ８５と、２つの研磨加工ステージ８５にそれぞれ設け
られたディスク鏡面面取り装置の双方の吸着盤５０につ
いて、ディスクを保持して移動させることで給排する１
台のディスク給排装置９０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスク鏡面面取り
装置に関し、さらに詳細には、中央に孔が開口されたデ
ィスクの内周縁と外周縁とを研磨して鏡面に面取りをす
るディスク鏡面面取り装置システムに関する。従来、ガ
ラス製ハードディスク基板、光ディスク、磁気ディスク
と称される情報電子機器用のガラスディスクの内周及び
外周のエッジ部分（内周縁及び外周縁）の面取りは、情
報電子機器の性能上、高レベルに仕上げることを必須要
件としなかった。ところが、最近のパーソナルコンピュ
ータ用のハードディスクの記憶容量の飛躍的な向上に伴
って、ガラスディスクのエッジ部分から生じる発塵が問
題とされ、極めて精密な加工が要求されるに及んで、ガ
ラスディスクのエッジ部分を鏡面（高レベルの研磨面）
に仕上げることが要請されるに至っている。

【０００２】

【従来の技術】従来は、例えば、１００枚前後のガラス
ディスクを重ねて保持し、ブラシに酸化セリウムから成
る砥粒が分散された研磨液（スラリー）をかけながら、
ブラシを回転運動或いは直線往復運動させ、ガラスディ
スクのエッジ部分の面取り（研磨）を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、多数が束ねられたガラスディスクについ
て、ブラシを使用して研磨しているので、加工速度が非
常に遅い。また、ガラスディスクの内周縁と外周縁を片
方づつ鏡面面取り加工するため、加工時間が長くかかっ
ていた。そして、研磨後の加工精度（表面粗さ）が低
く、完全（所定レベル以上）に鏡面に加工できなかっ
た。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ディスクの内周
縁と外周縁とを、効率よく、好適な鏡面に仕上げること
ができるディスク鏡面面取り装置システムを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明にか
かるディスク鏡面面取り装置システムは、中央に孔が開
口されたディスクを筒状の端面部で吸着して、該ディス
クの外周縁と内周縁とが露出するように保持し、自転す
ることで前記ディスクを自転させる吸着盤と、前記ディ
スクの外周縁に摺接して、該外周縁を研磨する外周研磨
部材と、前記ディスクの中央の孔に挿入され、該ディス
クの内周縁に外周で摺接して、該内周縁を前記外周縁の
研磨と同時に研磨すべく自転する内周研磨部材と、前記
外周研磨部材に前記ディスクの外周縁を摺接させるべ
く、該外周研磨部材と前記吸着盤とを、所定の軌道に沿
って相対的に接離動させる第１接離動機構と、前記内周
研磨部材の外周を前記ディスクの内周縁に摺接させるべ
く、該内周研磨部材と前記吸着盤とを、前記第１接離動
機構にかかる接離軌道の延長線上の軌道に沿って相対的
に接離動させる第２接離動機構とを備えてディスクの内
周縁と外周縁とを研磨して鏡面に面取りをするディスク
鏡面面取り装置がそれぞれ設けられた２つの研磨加工ス
テージと、該２つの研磨加工ステージにそれぞれ設けら
れたディスク鏡面面取り装置の双方の前記吸着盤につい
て、前記ディスクを保持して移動させることで給排する
１台のディスク給排装置とを具備する。

【０００６】また、前記２つの研磨加工ステージの間に
設けられ、該２つの研磨加工ステージから交互に搬送さ
れる研磨加工後の前記ディスクを洗浄する１つの洗浄ス
テージを具備することで、１つの洗浄装置を好適に共用
できるため、装置が複雑化することを防止できる。

【０００７】また、前記２つの研磨加工ステージ及び前
記１つの洗浄ステージが、各ステージの中心が基準直線
上に位置するように直線的に配設されると共に、１つの
洗浄ステージが、２つの研磨加工ステージの中央に配設
されていることで、研磨加工ステージと洗浄ステージ間
でのディスクの移動を効率的に行うことができる。

【０００８】また、前記ディスク給排装置の前記ディス
クを保持するチャック装置は、運動機構によって前記基
準直線に平行に移動されることで、チャック装置が前記
各ステージ間で効率良く移動でき、ディスクの給排を極
めて効率的に行うことができる。

【０００９】また、前記各ディスク鏡面面取り装置の吸
着盤が、前記研磨加工ステージと洗浄ステージの間で、
往復動機構によって往復動されることで、ディスクの加
工と洗浄を確実に保持した状態で好適に行うことができ
ると共に、ディスクの給排を効率的に行うことができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
にかかるディスク鏡面面取り装置の一実施例を概念的に
説明する平面図である。また、図２は本発明にかかるガ
ラスディスク鏡面面取り装置の全体システムの一実施例
を示す平面図である。また、図３は図２の実施例のディ
スクの外周縁を研磨する研磨機構を主に説明する側面断
面図である。図４は図３の研磨機構の接離動機構の駆動
装置を説明する平面図である。図５はディスクを吸着保
持する吸着盤の実施例を示す断面図である。また、図６
は図２の実施例のディスクの内周縁を研磨する研磨機構
を主に説明する側面断面図である。図７は図６の研磨機
構の接離動機構の駆動装置を説明する平面図である。ま
た、図８は図２の実施例のディスクの内周縁を研磨する
研磨機構を反対位置に展開し、外周研磨部材と内周研磨
部材の位置関係を説明するための展開図である。

【００１１】１０はガラスディスク（以下、単に「ディ
スク」という）であり、図１に示すように、中央に孔１
２が開口され、内周縁１４と外周縁１６とを有する。本
実施例のディスク１０は、パーソナルコンピュータの記
憶装置であるハードディスクの基板として用いられる。
例えば、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ０．９ｍ
ｍ、面取り角度９０度のガラス製のディスクが対象にな
る。なお、図１では、ディスク１０の面を格子状の線で
示したが、これはディスク１０の形状を明確にするため
のもので、ディスク１０の表面にそのような模様がある
わけではなく、平坦であるのは勿論である。また、図１
では、鏡面研磨加工の直前直後において原点位置にある
ディスク１０が、２点鎖線で示されている。

【００１２】２０は外周研磨部材であり、ディスク１０
の外周縁１６に内周２２で摺接して、その外周縁１６を
研磨すべく自転する。本実施例の外周研磨部材２０は、
図から明らかなように筒体に設けられ、円形の内周２２
を有し、その筒体の軸心を中心に後述する外周縁研磨用
の回転駆動手段２４によって自転される。また、本実施
例の外周研磨部材２０は、基体４０に対して相対的に移
動しない固定軸４２を中心に自転する。これにより、他
の構成と比べて大型化する外周研磨部材２０について自
転動以外の動作をさせないことになり、より安定的に鏡
面面取り加工ができる。

【００１３】３０は内周研磨部材であり、ディスク１０
の中央の孔１２に挿入され、そのディスクの内周縁１４
に外周で摺接して、内周縁１４を前記外周縁１６の研磨
と同時に研磨すべく自転する。なお、図１では、内周研
磨部材３０が、鏡面研磨加工の位置にある状態、及びそ
の鏡面研磨加工の直前直後において原点位置にある状態
のどちらについても、黒丸で示されている。本実施例の
内周研磨部材３０は、図から明らかなように円柱体に設
けられ、円形の外周を有し、その円柱の軸心を中心に後
述する内周縁研磨用の回転駆動手段３４によって自転さ
れる。

【００１４】そして、本実施例では、外周研磨部材２０
の内周２２へディスク１０の外周縁１６を摺接させるべ
く、ディスクを、外周研磨部材２０に対して、後述する
吸着盤５０と第１接離動機構６０を介して所定の軌道
（本実施例では円弧Ｐ）に沿って移動させる。また、同
時に、ディスク１０の内周縁１４へ内周研磨部材３０の
外周３２を摺接させるべく、内周研磨部材３０を、ディ
スク１０に対して、第２接離動機構７０を介して所定の
軌道（本実施例では円弧Ｐ）に沿って移動させる。この
際に、ディスク１０と内周研磨部材３０とが移動する軌
道は、同一の軸心（回動軸心６５）を中心にする同一半
径Ｒの円弧Ｐの同一延長線上にある。ディスク１０と内
周研磨部材３０の中心が円弧Ｐを通る。

【００１５】これにより、ディスク１０の外周縁１６と
内周縁１４とを、ディスク１０と内周研磨部材３０とを
好適に移動させて、同時に好適に研磨できる。すなわ
ち、ディスク１０と内周研磨部材３０とが移動する軌道
が同一軌道上であることで、ディスク１０の中央の孔１
２の内で内周研磨部材３０スムースに移動でき、内周研
磨部材３０の外周３２がディスク１０の内周に好適に接
触できる。また、研磨のためディスクの外周縁１６と内
周縁１４へかかる押圧力の作用と反作用の方向が同一軌
道方向にある。このため、ディスクの外周縁１６と内周
縁１４との研磨の際には、後述する第１接離動機構６０
及び第２接離動機構７０において、常に一方向への力
（作用と反作用）がかけられることになり、ビビリ動等
の振れの発生を防止できる。従って、高レベルの鏡面研
磨を、ディスクの外周縁１６と内周縁１４について、同
時に好適に行うことができる。

【００１６】なお、本実施例のように、外周研磨部材２
０の内周２２へディスク１０の外周縁１６を押圧する方
向と、ディスク１０の内周縁１４へ内周研磨部材３０の
外周３２を押圧する方向とが一致しているため、前者の
押圧力は、後述する吸着盤５０によってディスク１０を
移動させる押圧力と、内周研磨部材３０を移動させる押
圧力の総和とすることができる。このことは、ディスク
の外周縁１６と内周縁１４とを均等に研磨するため、外
周研磨部材２０の内周２２とディスク１０の外周縁１６
との接触面積の方が、ディスク１０の内周縁１４と内周
研磨部材３０の外周３２との接触面積よりも大きくなり
易いことから、前者の接触圧力が後者の接触圧力よりも
大きくすべきことに一致する。従って、後述する第１接
離動機構６０及び第２接離動機構７０を合理的に設定し
易く、ひいては装置の簡略化や製造コストの低減を可能
にできる。

【００１７】次に、図２〜図８に基づいて、上記各構成
にかかる具体的な駆動機構等を示すディスク鏡面面取り
装置の一実施例について説明する。５０は吸着盤であ
り、図２〜５及び８、特に図５に示すように、ディスク
１０を筒状の端面部で後述する吸着手段によって吸着し
て、ディスク１０の外周縁１６と内周縁１４とが露出す
るように保持し、自転することでディスク１０を自転さ
せる。ディスク１０を自転させるように、吸着盤５０を
自転させる吸着盤の回転駆動手段５２（図８参照）は、
本実施例では、第１アーム６４上に装着された電動モー
タ５３と、歯車による減速装置（図示せず）を有する。
また、図３、５及び８に示すように、回転軸部材５４
が、第１アーム６４に下方へ向けて固定された筒状の軸
受部５５に回転自在に支持され、その回転軸部材５４
が、電動モータ５３の駆動力によって減速装置を介して
回転される。これによって、回転軸部材５４の下端に固
定された吸着盤５０が回転（自転）するのである。

【００１８】６０は第１接離動機構であり、図２〜４に
示すように、外周研磨部材２０の内周２２にディスク１
０の外周縁１６を摺接させるべく、外周研磨部材２０と
吸着盤５０とを、所定の軌道に沿って相対的に接離動さ
せる。本実施例の第１接離動機構６０は、図４に示すよ
うに、第１基部６２に回動可能に軸着された第１アーム
６４、及び第１シリンダ装置６６を備える。第１アーム
６４は、一端側に吸着盤５０が自転できるように装着さ
れ、その吸着盤５０が円弧Ｐの軌道上を移動可能に、他
端側で回動軸心６５を中心に回動できるよう、第１基部
６２に軸着されている。

【００１９】また、第１シリンダ装置６６は、シリンダ
端６６ａが第１基部６２に回動可能に軸着されると共
に、ロッド端６６ｂが第１回動軸部材６７に固定された
第１レバー部６８の先端部に回動可能に軸着され、第１
アーム６４を回動駆動する駆動装置として作動する。従
って、第１シリンダ装置６６を駆動することで、吸着盤
５０に保持される２点鎖線で示したディスク１０を、円
弧Ｐに沿って回動移動させ、１点鎖線で示した外周研磨
部材２０の内周２２に対して接離動させることができ
る。なお、本実施例では、第１シリンダ装置６６を収縮
させることで、ディスク１０の外周縁１６を外周研磨部
材２０の内周２２へ接触させることができる。

【００２０】７０は第２接離動機構であり、図６、７に
示すように、内周研磨部材３０の外周３２をディスク１
０の内周縁１４に摺接させるべく、内周研磨部材３０と
吸着盤５０とを、第１接離動機構６０にかかる接離軌道
（円弧Ｐ）の延長線上の軌道に沿って相対的に接離動さ
せる。本実施例の第２接離動機構７０は、図７に示すよ
うに、第２基部７２に回動可能に軸着された第２アーム
７４、及び第２シリンダ装置７６を備える。第２アーム
７４は、一端側に内周研磨部材３０が自転できるように
装着され、その内周研磨部材３０が円弧Ｐの軌道上を移
動可能に、他端側で回動軸心６５を中心に回動できるよ
う、第２基部７２に軸着されている。

【００２１】また、７６は第２シリンダ装置であり、シ
リンダ端７６ａが第２基部７２に回動可能に軸着される
と共に、ロッド端７６ｂが第２回動軸部材７７に固定さ
れた第２レバー部７８の先端部に回動可能に軸着され、
第２アーム７４を回動駆動する駆動装置として作動す
る。従って、第２シリンダ装置７６を駆動することで、
内周研磨部材３０を、円弧Ｐに沿って回動移動させ、吸
着盤５０に保持されたディスク１０の内周縁１４に対し
て接離動させることができる。なお、本実施例では、第
２シリンダ装置７６を伸長させることで、内周研磨部材
３０の外周３２をディスク１０の内周縁１４へ接触させ
ることができる。

【００２２】このように、第１接離動機構６０及び第２
接離動機構７０による接離動の軌道が同一の回動軸心６
５を中心にする円弧Ｐであることで、外周研磨部材２０
に対するディスク１０の接離動の軌道と、ディスク１０
に対する内周研磨部材３０の接離動の軌道を、同一の軌
道の延長線上に容易に一致させることができる。そし
て、このように両者の接離動の軌道を一致させること
で、前述したように、高レベルの鏡面研磨を、ディスク
の外周縁１６と内周縁１４について、同時に好適に行う
ことができ、加工効率を向上できる。また、本実施例に
よる第１接離動機構６０及び第２接離動機構７０によれ
ば、簡単な構成で、精度良く動作する機構を好適に構成
できる。ディスク１０の外周縁１６と内周縁１４の加工
に用いる各アームは、１つの回転支点を中心に回動する
簡単な構成でよく、その回転支点（回転軸心）を同一
（同軸）にすることにより、一点制御でよく、荷重変化
を極力小さくできる。従って、加工精度（表面粗さ精
度）を向上できると共に、装置の製造コストを低減でき
る。さらに、第１接離動機構６０及び第２接離動機構７
０を作動させる駆動装置がエアシリンダ装置であるた
め、ディスク１０の外周縁１６を外周研磨部材２０の内
周２２へ、また、内周研磨部材３０の外周３２をディス
ク１０の内周縁１４へ容易に押圧力を制御調整して接触
させ、好適に研磨加工（面取り加工）を行うことができ
る。

【００２３】また、本実施例の外周研磨部材２０を自転
させる外周研磨用の回転駆動手段２４は、図８に示すよ
うに、基体４０に固定された電動モータ２５と、外周研
磨部材２０が固定されると共に基体４０に設けられた軸
受部４４に回転可能に支持された回転部材２６と、電動
モータ２５の出力軸に固定された出力プーリ２７と、外
周研磨部材２０と同軸に回転部材２６に固定された従動
プーリ２８と、出力プーリ２７と従動プーリ２８とに掛
け回されたベルト２９とから構成されている。このよう
に、本実施例の外周研磨部材２０は、基体４０に設けら
れた固定軸４２を中心に自転するため、前述したよう
に、より安定的に鏡面面取り加工ができる。

【００２４】また、本実施例の内周研磨部材３０を自転
させる内周研磨用の回転駆動手段３４は、図６及び８に
示すように、第２アーム７４上に固定された電動モータ
３５と、内周研磨部材３０が固定されると共に第２アー
ム７４上に設けられた軸受部７５に回転可能に支持され
た回転部材３６と、電動モータ３５の出力軸に固定され
た出力プーリ３７と、内周研磨部材３０と同軸に回転部
材３６に固定された従動プーリ３８と、出力プーリ３７
と従動プーリ３８とに掛け回されたベルト３９とから構
成されている。このように、本実施例の内周研磨部材３
０は、第２アーム７４上に設けられた内周研磨用の回転
駆動手段３４によって自転するため、直接的に駆動力を
伝達でき、より安定的に鏡面面取り加工ができる。

【００２５】ところで、本実施例では、重力による影響
を受けないで、ディスク１０の内外の全周にわたって均
一に鏡面面取りができるように、ディスク１０を水平に
して研磨加工がなされるように構成されている。従っ
て、以上に説明した各軸心は、上下方向に平行に設けら
れている。また、各部材の回転方向は、例えば、吸着盤
５０を介して回転するディスク１０の自転方向に対し
て、外周研磨部材２０及び内周研磨部材３０の自転方向
が反対方向となるようにすると良い。なお、各部材の回
転方向は、これに限定されるものではなく、研磨速度等
の加工仕様（条件）によっては、適宜選択的に設定すれ
ばよいのは勿論である。

【００２６】以上の実施例にかかる説明では、ディスク
１０に対する外周研磨部材２０及び内周研磨部材３０の
主に水平方向に関する相対的な動作について説明したこ
とになるが、以下では、ディスク１０の外周縁１６を外
周研磨部材２０の内周２２に摺接させるための上下位置
の調整、ディスク１０の内周縁に内周研磨部材３０の外
周を摺接させるための上下位置の調整、及びディスク１
０の給排等にかかる機構について詳細に説明する。

【００２７】先ず、図２〜５及び８に基づいて、ディス
ク１０の外周縁１６を外周研磨部材２０の内周２２に摺
接させるための上下位置の調整にかかる吸着盤の上下動
機構５６の一実施例について、以下に説明する。図３に
示すように、５７ａは直動ガイドレールであり、後述す
る吸着盤の水平動機構８０によって水平方向へ移動可能
な水平動基部８２に上下方向に固定されている。この直
動ガイドレール５７ａには、前記第１基部６２に固定さ
れたスライダー５７ｂが嵌まっている。これにより、第
１基部６２を上下方向へ移動可能に案内する案内機構５
７が構成されている。また、図８に示すように、５８ａ
はボールネジであり、上下方向に配され、５８ｂはサー
ボモータであって、これらの構成によって第１基部６２
を上下動させる駆動装置５８になっている。なお、図３
では駆動装置５８を省略した構成を示してあり、図８で
は案内機構５７を省略した構成を示してある。

【００２８】このような案内機構５７及び駆動装置５８
から成る吸着盤の上下動機構５６によって、吸着盤５０
が第１アーム６４及び回転軸部材５４を介して上下動で
きる。サーボモータ５８ｂによって、上下動が制御され
るため、極めて精度の高い運動を得ることができる。こ
れにより、吸着盤５０の下端で保持されたワークである
ディスク１０を、外周研磨部材２０の内部へ好適に進入
させ、その外周研磨部材２０の内周の所望の高さ位置へ
移動させることができる。従って、ディスク１０の外周
縁１６が摺接する外周研磨部材２０の内周２２の位置
を、上下方向に順次送って定期的に変えることができ、
外周研磨部材２０の内周の全面を好適に利用することが
できる。これによれば、外周研磨部材２０の交換頻度を
低減することが可能となり、加工効率を向上できる共
に、加工コストを低減できる。

【００２９】次に、図６、７及び８に基づいて、ディス
ク１０の内周縁１４に内周研磨部材３０の外周３２を摺
接させるための上下位置の調整にかかる内周研磨部材の
上下動機構４６の一実施例について、以下に説明する。
図６に示すように、４７ａは直動ガイドレールであり、
基体４０に上下方向に固定されている。この直動ガイド
レール４７ａには、前記第２基部７２に固定されたスラ
イダー４７ｂが嵌まっている。これにより、第２基部７
２を上下方向へ移動可能に案内する案内機構４７が構成
されている。また、図８に示すように、４８ａはボール
ネジであり、上下方向に配され、４８ｂはサーボモータ
であって、これらの構成によって第２基部７２を上下動
させる駆動装置４８になっている。なお、図６では駆動
装置４８を省略した構成を示してあり、図８では案内機
構４７を省略した構成を示してある。

【００３０】このような案内機構４７及び駆動装置４８
から成る内周研磨部材の上下動機構４６によって、内周
研磨部材３０が第２アーム７４及び回転部材３６を介し
て上下動できる。サーボモータ４８ｂによって、上下動
が制御されるため、極めて精度の高い運動を得ることが
できる。これにより、回転部材３６の上端に固定された
内周研磨部材３０を、ディスク１０の孔１２中へ好適に
進入させ、その内周研磨部材３０の外周の所望の高さ位
置をディスク１０の内周縁１４に合わせるよう、移動さ
せることができる。従って、ディスク１０の内周縁１４
に摺接する内周研磨部材３０の外周３２の位置を、上下
方向に順次送って定期的に変えることができ、内周研磨
部材３０の外周の全面を好適に利用することができる。
これによれば、内周研磨部材３０の交換頻度を低減する
ことが可能となり、加工効率を向上できる共に、加工コ
ストを低減できる。

【００３１】次に、本発明にかかる研磨部材について詳
細に説明する。本実施例の外周研磨部材２０及び内周研
磨部材３０は発泡ウレタンを主材として構成されてい
る。このため、容易に交換できる好適な研磨部材を安価
に得ることができる。また、発泡ウレタンはポーラス構
造になっており、そのポーラス内に研磨液が留まって、
ディスク１０と外周研磨部材２０との間に適量の研磨液
が供給されることで研磨加工が好適に促進され、精度の
高い鏡面研磨による面取りが可能になる。

【００３２】また、本実施例の外周研磨部材２０の内周
２２を構成する内周面は、軸心方向に幅のある帯状に形
成されており、その内周面に軸心方向に所定の間隔をお
いて多数のリング状の溝が形成されている。そして、実
施例の内周研磨部材３０の外周３２を構成する外周面
も、軸心方向に幅のある帯状に形成されており、その外
周面に軸心方向に所定の間隔をおいて多数のリング状の
溝が形成されている。これにより、斜面（例えば上下両
面にかかるテーパ角度として９０度）に面取りされたデ
ィスク１０の内周縁１４と外周縁１６のエッジ部を全体
的に好適に鏡面研磨することができる。すなわち、リン
グ状の溝によって、ディスク１０の内周縁１４或いは外
周縁の上下両側の面取り部が、内周研磨部材３０或いは
外周研磨部材２０に同時に確実に接触可能となり、その
各上下両側の面取り部を効率良く鏡面研磨できる。な
お、内外の各周研磨部材が、柔軟性があって、ディスク
１０の内外の各周縁の上下両側の面取り部に好適に接触
できる場合は、リング状の溝が形成されていなくともよ
い。

【００３３】また、バフと称されて外周研磨部材２０及
び内周研磨部材３０として好適に利用できる部材の材質
及び形状等は、選択的に設定すればよいのは勿論であ
る。例えば、本実施例の外周研磨部材２０は、詳細に
は、筒状の全体が発泡ウレタンを主材とするバフ部材で
ある。また、この外周研磨部材２０を構成するバフ部材
としては、シリカ等の砥粒が混合された硬質発砲ウレタ
ンによって成形されたものを利用できる。また、バフ部
材が硬質発砲ウレタン等の樹脂により成形されている場
合、新鮮な研磨面を得るため、或いは新鮮な研磨面を有
するリング状の溝を得るために、必要に応じて容易に切
削して再生することができ、バフ部材の再使用が可能で
ある。

【００３４】また、各研磨部材は、以上のような形態に
限定されず、例えば、クロス状のもので、母材の壁面
（内周面或いは外周面）に接着等によって取り付けられ
たものでもよい。そのクロス状の研磨部材が、十分に弾
力性のある不織布等によって設けられていれば、ディス
ク１０の被研磨部である内周縁１４或いは外周縁１６が
押圧されて摺接される際、その被研磨部の形状に沿って
変形できる。これによれば、前述したリング状の溝の効
果と同様に、各上下両側の面取り部を好適に鏡面研磨で
きる。

【００３５】次に、本実施例の吸着盤５０のディスク１
０を吸着する作用を好適に発生させる構造について、図
５に基づいて詳細に説明する。５１は吸着ヘッド本体で
あり、吸着盤５０の本体部を構成し、下方が開口された
筒状に形成されている。吸着ヘッド本体５１の内部５１
ａは、内周研磨部材３０が進入可能に形成されている
（図８参照）。５９は空気の吸引口であり、吸着ヘッド
本体５１の下端に開口し、吸着ヘッド本体５１内に穿設
された形成された通路を介して真空（減圧）発生装置５
９ａに連通されている。

【００３６】１７は外周Ｖ−リングであり、吸着ヘッド
本体５１の下端外周側にリング状に形成された外周溝５
１ｃに、リップ部１７ａが吸着ヘッド本体５１の下端か
ら先端側が外周側へ向けて露出する状態に装着されてい
る。また、１８は内周Ｖ−リングであり、吸着ヘッド本
体５１の下端内周側にリング状に形成された内周溝５１
ｄに、リップ部１８ａが吸着ヘッド本体５１の下端から
先端側が内周側へ向けて露出する状態に装着されてい
る。なお、空気の吸引口５９は、この外周Ｖ−リング１
７と内周Ｖ−リング１８とに囲まれるドーナツ状の閉じ
た平面１９内の部位で開口している。また、１９ａはク
ロスであり、ディスク１０の表面を保護すべく、外周Ｖ
−リング１７と内周Ｖ−リング１８が配設された部分を
除く吸着ヘッド本体５１の下端に貼着されている。この
クロス１９ａは、ディスク１０の表面を保護すべく、柔
軟性のある材質によって設けられている。

【００３７】従って、本実施例の吸着盤５０によれば、
外周Ｖ−リング１７と内周Ｖ−リング１８をディスク１
０の表面（上面）に密着させて、前記ドーナツ状の閉じ
た平面１９を減圧することでディスク１０を好適に吸引
吸着できる。外周Ｖ−リング１７及び内周Ｖ−リング１
８は、合成ゴム等の弾性材料によって、リップ部１７
ａ、１８ａを有し断面形状がほぼＶ字状に成形された気
密部材であり、そのリップ部１７ａ、１８ａによって、
ディスク１０の表面に傷をつけないように好適に接触で
き、強力に吸着をすることができる。また、図５に示す
ように、吸着ヘッド本体５１の外径は、ディスク１０の
外周部（外周縁）を好適に露出できる範囲内で極力大き
く設定されている。また、吸着ヘッド本体５１の内径
は、ディスク１０の内周部（内周縁）を好適に露出でき
る範囲内で極力小さく設定されている。これにより、デ
ィスク１０をより大きな吸着面積で確実且つ安定した状
態に保持できる。なお、本発明にかかる吸着盤５０は、
本実施例のようなＶ−リング等を用いた構造に限定され
るものではなく、他の形態のシール部材等を利用した構
造としてもよいのは勿論である。

【００３８】次に、本実施例の研磨液を供給する手段に
ついて、図１及び図５に基づいて説明する。２３は外部
研磨液供給路であり、外周研磨部材２０の内周２２とデ
ィスク１０の外周縁１６とが摺接する外周縁研磨部へ、
研磨液の供給装置４３によって研磨液を供給する。ま
た、３３は内部研磨液供給路であり、吸着盤５０の筒状
内部に開口し、内周研磨部材３０の外周３２とディスク
１０の内周縁１４とが摺接する内周縁研磨部へ、研磨液
の供給装置４３によって研磨液を供給する。これによ
り、内周縁研磨部と外周縁研磨部の両方へ好適に研磨液
を供給でき、ディスクの内周縁と外周縁とを同時に好適
に研磨できる。

【００３９】次に、図２、３、６に基づいて、ディスク
１０の吸着盤５０への給排を行うなうディスク給排機構
９０について、以下に説明する。本実施例では、吸着盤
５０へ供給するディスク１０が収納されるローディング
用カセット９１ａ、及び吸着盤５０からのディスク１０
を収納するアンローディング用カセット９１ｂが、水槽
９１（純水）の中に没している。９２は内径チャック装
置であり、ディスク１０を保持するチャック装置の一例
である。本実施例の内径チャック装置９２は、一対のチ
ャック爪９２ａを備え、ディスク１０の中央の孔１２の
中に入って一対のチャック爪９２ａが離反する方向へ開
き、ディスク１０を保持（チャック）できるように設け
られている。この内径チャック装置９２が、次に説明す
る運動機構９３によってカセット９１ａ（９１ｂ）内に
進入し、ディスク１０をチャックして取り出し、そのデ
ィスク１０を吸着盤５０の位置まで搬送し、また、吸着
盤５０からディスクを受けて、アンローディング用カセ
ット９１ｂへ搬送する。すなわち、内径チャック装置９
２と、運動機構９３によってディスク１０搬送して吸着
盤５０に対して給排するディスク給排機構９０が構成さ
れている。なお、ディスク給排機構９０は、上記の実施
例に限定されるものではなく、真空吸着作用によってデ
ィスク１０を保持する吸着方式、或いはディスク１０の
外周に複数の爪を掛けて把持する外径チャック方式など
を採用してもよいのは勿論である。

【００４０】内径チャック装置９２に所定の運動をさせ
る運動機構９３は、基体４０に設けられた左右方向駆動
機構９４と、その左右方向駆動機構９４によって左右方
向に移動する左右移動部材９４ａと、その左右移動部材
９４ａに設けられた昇降駆動機構９５と、その昇降駆動
機構９５によって上下方向に移動する昇降部材９５ａ
と、その昇降部材９５ａに設けられた前後方向駆動機構
９６と、その前後方向駆動機構９６によって前後方向に
移動する前後移動部材９６ａと、その前後移動部材９６
ａに設けられた水平旋回機構９７と、その水平旋回機構
９７によって上下方向に平行な旋回軸を中心に水平旋回
する水平旋回部材９７ａと、その水平旋回部材９７ａに
設けられた垂直旋回機構９８と、その垂直旋回機構９８
によって水平方向に平行な水平軸を中心に旋回運動する
垂直旋回部材９９とを備える。そして、内径チャック装
置９２は、図３及び図６に明らかなように、垂直旋回部
材９９の水平方向に延びた水平アーム部９９ａの先端
に、その水平アーム部９９ａの長手方向に直交する方向
に配され、固定されている。

【００４１】以上の運動機構９３によれば、各駆動機構
を適宜に制御することで、内径チャック装置９２を、そ
の内径チャック装置９２によってディスク１０を吸着盤
５０に対して好適に給排できるよう、好適に作動（運
動）させることができる。なお、本発明にかかる運動機
構９３は、これに限らず、例えば、設置スペースが十分
に許容されるのであれば、多関節ロボットを用いること
も可能である。

【００４２】次に、吸着盤５０を水平方向へ移動させる
往復動機構である吸着盤の水平動機構８０の一実施例
を、図２及び図３に基づいて説明する。図２及び図３に
示すように、８１ａは直動ガイドレールであり、基体４
０に水平方向に固定されている。この直動ガイドレール
８１ａには、水平動基部８２に固定されたスライダー８
２ａが嵌まっている。これにより、水平動基部８２を水
平方向へ移動可能に案内する案内機構８１が構成されて
いる。また、図３に示すように、８３はシリンダ装置で
あり、水平方向に配され、水平動基部８２を水平動させ
る駆動装置になっている。このような案内機構８１及び
シリンダ装置８３から成る吸着盤の水平動機構８０によ
って、吸着盤５０を、第１基部６２、第１アーム６４及
び回動軸部材５４を介し、ディスク１０の研磨加工ステ
ージ８５と洗浄ステージ８８との間で、往復運動させる
ことができる。なお、このシリンダ装置８３は、伸長し
た場合に吸着盤５０が研磨加工ステージに位置し、収縮
した場合に吸着盤５０が洗浄ステージに位置するように
配設されている。

【００４３】次に、洗浄ステージ８８について説明す
る。本実施例の洗浄ステージでは、研磨加工の終了して
吸着盤５０に保持されたディスク１０を高圧ジェット水
流によって洗浄すると共に、続いて、ディスク１０が吸
着盤５０からディスク給排機構９０に受け渡された後
に、その吸着盤５０の吸着面を高圧ジェット水流によっ
て洗浄する。この洗浄ステージ８８は、例えば、複数の
高圧ジェット水流を噴射するノズルと、噴射された水を
回収する箱状の受け部とから構成される。なお、高圧ジ
ェット水流の圧力は、例えば、３０〜４０ｋｇ／ｃｍ²
程度であればよい。但し、その圧力は、洗浄度の要求条
件等によって適宜選択的に設定すればよいのは勿論であ
る。

【００４４】次に、本発明にかかるディスク鏡面面取り
装置システムについて説明する。図２は、本発明にかか
るディスク鏡面面取り装置システムの一実施例を示す平
面図である。このディスク鏡面面取り装置システムは、
２つの研磨加工ステージ８５と、１つの洗浄ステージ８
８及び１つのディスク給排機構９０によって構成されて
いる。すなわち、吸着盤５０が２つ配され、２つのディ
スク１０に関する鏡面面取り加工を平行して進行可能な
システムになっている。なお、本実施例では、２つの研
磨加工ステージ８５及び１つの洗浄ステージ８８が、各
ステージの中心が基準直線上に位置するように直線的に
配設されると共に、１つの洗浄ステージが、２つの研磨
加工ステージの中央に配設されている。また、ディスク
給排装置９０のディスク１０を保持する内径チャック装
置９２は、運動機構９３の左右方向駆動機構９４によっ
て前記基準直線に平行に移動される。

【００４５】このディスクの鏡面面取り装置システム
は、次のように作動する。先ず、図２に示すように、２
つの吸着盤５０が各吸着盤の水平動機構８０によってそ
れぞれの研磨加工ステージ８５に位置し、ディスク給排
機構９０によって、ディスク１０が一方の吸着盤５０へ
搬送される。ディスク１０は、吸着盤５０によって吸着
保持される。ディスク給排機構９０（内径チャック装置
９２）が研磨加工ステージ８５の外に移動した後、吸着
盤５０が下降されてディスク１０が外周研磨部材２０の
内部に進入し、内周研磨部材３０がディスク１０の中央
の孔１２に挿通される。この時点では、ディスク１０及
び内周研磨部材３０が、外周研磨部材２０軸心と同軸の
原点位置にある。また、外周研磨部材２０、ディスク１
０、内周研磨部材３０は、それぞれに対応する駆動装置
によって自転される。

【００４６】次に、吸着盤５０が、ディスク１０を吸着
保持した状態で、図４の矢印に示すように、第１接離動
機構６０によって所定の軌道（本実施例では円弧Ｐ）に
沿って押動される。また、同時に内周研磨部材３０が、
図７の矢印に示すように、第２接離動機構７０によって
吸着盤５０の移動軌道の延長線上の軌道（本実施例では
円弧Ｐ）に倣って押動される。これにより、本実施例で
は、外周研磨部材２０の内周２２にディスク１０の外周
縁１６が摺接して研磨され、同時に、ディスク１０の内
周縁１４が内周研磨部材３０の外周によって摺接されて
研磨される。このように一方の吸着盤５０の側でディス
ク１０の研磨加工がなされている間に、ディスク給排機
構９０は、他方の吸着盤５０へディスクを供給する。

【００４７】以上の工程で研磨が終了すると、第１接離
動機構６０及び第２接離動機構７０による押動が解除さ
れ、ディスク１０及び内周研磨部材３０が外周研磨部材
２０内の原点位置に戻る。続いて、吸着盤５０が上昇す
ることで、ディスク１０が外周研磨部材２０内から上方
へ持ち上げられる。そして、吸着盤の水平動機構８０に
よって、ディスク１０が保持された吸着盤５０を、２つ
の研磨加工ステージ８５の中央に設けられた洗浄ステー
ジ８８まで水平方向へ移動させる。

【００４８】洗浄ステージ８８では、先ず、吸着盤５０
が下降されてディスク１０が高圧ジェット水流によって
洗浄される。そして、吸着盤５０が上昇されて、所定の
位置で停止する。すると、ディスク給排機構９０の内径
チャック装置９２が移動してディスク１０を受け取り、
そのディスク１０を洗浄ステージ８８からアンローディ
ング用カセット９１ｂへ搬送して収納する。一方、ディ
スク１０を内径チャック装置９２に渡した吸着盤５０は
再度下降して、その吸着面が洗浄ステージで洗浄され
る。

【００４９】次に、吸着面の洗浄を終えた吸着盤５０
は、上昇し、吸着盤の水平動機構８０によって、一方の
研磨加工ステージ８５に戻され、一方の吸着盤５０にか
かる鏡面面取り加工の１サイクルが終了する。他方、他
方の吸着盤５０にかかる鏡面面取り加工工程は、前記一
方の加工工程に対して遅れた状態で進行される。以上の
加工サイクルを順次行うことで、２つの研磨加工ステー
ジで、ディスク１０の研磨加工、及びディスク１０の給
排工程が交互になされ、洗浄ステージ８８には２つの吸
着盤５０によってディスク１０が交互に供給されて、そ
の洗浄工程が順次なされる。

【００５０】このように、２つの研磨加工ステージ８５
を備えることで、一方の研磨加工ステージ８５でディス
ク１０が加工されている際に、他方の研磨加工ステージ
８５ではディスク１０の給排を行うことができる。従っ
て、２つの研磨加工ステージ８５について交互にディス
ク１０の給排を行えばよく、１つのディスク給排機構９
０を効率良く利用できる。このため、装置を複雑化する
ことなく、加工効率を向上できる。また、洗浄ステージ
８８についても、１つの洗浄装置を好適に共用できるた
め、装置が複雑化しない。なお、洗浄手段といて高圧流
体による噴射（本実施例では高圧ジェット水流）を用い
るため、所要時間が短く、好適なタクトタイムを得るこ
とができる。また、２つの研磨加工ステージ８５を備え
ることで、一方を稼働しながら、他方について研磨部材
（バフ）の交換等の保守を行うことができる。また、異
形のディスクについて、１つの装置システムでの加工が
可能になるという利点がある。また、２つの研磨加工ス
テージ８５及び洗浄ステージ８８が直線的に配設され、
洗浄ステージ８８が２つの研磨加工ステージ８５の中央
に配設されていることで、ディスク１０の移動を効率的
に行うことができ、加工効率を向上できる。

【００５１】次に他の実施例について図９及び図１０に
基づいて説明する。図９に示す実施例では、第１接離動
機構（図示せず）及び第２接離動機構（図示せず）の接
離動による軌道が直線に設定されている。本実施例で
は、ディスク１０及び内周研磨部材３０を、２点鎖線で
示した原点位置から実線で示した位置へ移動させるよ
う、第１接離動機構及び第２接離動機構の接離動の方向
が同一方向になっている。これによれば、ディスク１０
の外周縁１６を外周研磨部材２０の内周２２に、また、
ディスク１０の内周縁１４を内周研磨部材３０の外周３
２に、常に同一角度方向から相対的に確実に接離動させ
ることができ、安定した研磨加工（鏡面面取り加工）を
行うことができる。また、このように接離動軌道が直線
の場合は、第１接離動機構による接離方向と第２接離動
機構による接離方向とが正反対（１８０度反対）な場合
にも、ディスク１０と内周研磨部材３０を好適に移動さ
せることができ、横振れを起こす作用力及び反作用力が
作用しにくく、ディスク１０の内周縁１４外周縁１６と
を同時に好適に研磨できる。

【００５２】また、図１０では、自転する外周研磨部材
２１の外周２１ａが、ディスク１０の外周縁１６に摺接
し、その外周縁１６が鏡面面取り加工される実施例が示
されている。このように、外周研磨部材２１が形成され
た場合は、前述した内周２２で研磨する場合よりも接触
面積を稼げないが、交換し易く簡単な構成とすることが
可能となる。なお、接触面積を稼ぐためには、複数の外
周研磨部材２１を用いることも可能である。さらに、外
周研磨部材としては、以上の実施例に限らず、常に均等
な押圧力でディスク１０の外周縁１６に好適に摺接でき
るものであれば、例えば、帯状の部材とすること可能で
ある。

【００５３】なお、以上の実施例で説明した同一方向と
は、厳密に同一の方向であることを要せず、実質的に好
適に押圧力を作用させるように、ディスク１０の孔１２
の中で内周研磨部材３０が好適に移動できる程度に方向
性が一致していればよいのは勿論である。以上、本発明
につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神
を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論の
ことである。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、中央に孔が開口された
ディスクの内周縁と外周縁とを研磨して鏡面に面取りを
するディスク鏡面面取り装置システムにおいて、精度の
高い研磨による鏡面取り加工の可能なディスク鏡面面取
り装置がそれぞれ設けられた２つの研磨加工ステージ
と、その２つの研磨加工ステージにそれぞれ設けられた
ディスク鏡面面取り装置の双方の吸着盤について、ディ
スクを保持して移動させることで給排する１台のディス
ク給排装置とを具備する。このように、２つの研磨加工
ステージを備えることで、一方の研磨加工ステージでデ
ィスクが加工されている際に、他方の研磨加工ステージ
ではディスク１０の給排を行うことができる。従って、
２つの研磨加工ステージについて交互にディスクの給排
を行えばよく、１つのディスク給排機構を効率良く利用
できる。このため、本は発明によれば、精度の高い研磨
による鏡面取り加工を、装置を複雑化することなく、効
率よく行うことができるという著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるディスク鏡面面取り装置の一実
施例を概念的に説明する平面図である。

【図２】本発明にかかるディスク鏡面面取り装置の全体
システムの一実施例を示す平面図である。

【図３】図２の実施例のディスクの外周縁を研磨する研
磨機構を主に説明する側面断面図である。

【図４】図３の研磨機構の接離動機構の駆動装置を説明
する平面図である。

【図５】本発明にかかるディスクを保持する吸着盤の一
実施例を示す断面図である。

【図６】図２の実施例のディスクの内周縁を研磨する研
磨機構を主に説明する側面断面図である。

【図７】図６の研磨機構の接離動機構の駆動装置を説明
する平面図である。

【図８】図２の実施例のディスクの内周縁を研磨する研
磨機構を反対位置に展開し、外周研磨部材と内周研磨部
材の位置関係を説明するための展開図である。

【図９】本発明にかかるディスク鏡面面取り装置の他の
実施例を概念的に説明する平面図である。

【図１０】本発明にかかるディスク鏡面面取り装置の他
の実施例を概念的に説明する平面図である。

【符号の説明】

１０ディスク１２孔１４内周縁１６外周縁２０外周研磨部材２２内周２３外部研磨液供給路３０内周研磨部材３２外周３３内部研磨液供給路４０基体４２固定軸５０吸着盤６０第１接離動機構６４第１アーム６５回動軸心６６第１シリンダ装置７０第２接離動機構７４第２アーム７６第２シリンダ装置８０吸着盤の水平機構８２水平動基部８５研磨加工ステージ８８洗浄ステージ９０ディスク給排機構９２内径チャック装置９３運動機構９４左右方向駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者権田清和長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内 (72)発明者中村由夫長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内 (72)発明者大塚美雄長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内 (72)発明者関敏明長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内 (72)発明者掛川拓也長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内 (72)発明者鍛治倉惇長野県長野市松代町清野1650番地不二越機械工業株式会社内Ｆターム(参考） 3C049 AA06 AA07 AA09 AA12 AA13 AA18 AB03 AB04 AC01 CA01 CA06 CB03 CB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に孔が開口されたディスクを筒状の
端面部で吸着して、該ディスクの外周縁と内周縁とが露
出するように保持し、自転することで前記ディスクを自
転させる吸着盤と、前記ディスクの外周縁に摺接して、
該外周縁を研磨する外周研磨部材と、前記ディスクの中
央の孔に挿入され、該ディスクの内周縁に外周で摺接し
て、該内周縁を前記外周縁の研磨と同時に研磨すべく自
転する内周研磨部材と、前記外周研磨部材に前記ディス
クの外周縁を摺接させるべく、該外周研磨部材と前記吸
着盤とを、所定の軌道に沿って相対的に接離動させる第
１接離動機構と、前記内周研磨部材の外周を前記ディス
クの内周縁に摺接させるべく、該内周研磨部材と前記吸
着盤とを、前記第１接離動機構にかかる接離軌道の延長
線上の軌道に沿って相対的に接離動させる第２接離動機
構とを備えてディスクの内周縁と外周縁とを研磨して鏡
面に面取りをするディスク鏡面面取り装置がそれぞれ設
けられた２つの研磨加工ステージと、該２つの研磨加工ステージにそれぞれ設けられたディス
ク鏡面面取り装置の双方の前記吸着盤について、前記デ
ィスクを保持して移動させることで給排する１台のディ
スク給排装置とを具備することを特徴とするディスク鏡
面面取り装置システム。
【請求項２】前記２つの研磨加工ステージの間に設け
られ、該２つの研磨加工ステージから交互に搬送される
研磨加工後の前記ディスクを洗浄する１つの洗浄ステー
ジを具備することを特徴とする請求項１記載のディスク
鏡面面取り装置システム。
【請求項３】前記２つの研磨加工ステージ及び前記１
つの洗浄ステージが、各ステージの中心が基準直線上に
位置するように直線的に配設されると共に、１つの洗浄
ステージが、２つの研磨加工ステージの中央に配設され
ていることを特徴とする請求項２記載のディスク鏡面面
取り装置システム。
【請求項４】前記ディスク給排装置の前記ディスクを
保持するチャック装置は、運動機構によって前記基準直
線に平行に移動されることを特徴とする請求項３記載の
ディスク鏡面面取り装置システム。
【請求項５】前記各ディスク鏡面面取り装置の吸着盤
が、前記研磨加工ステージと洗浄ステージの間で、往復
動機構によって往復動されることを特徴とする請求項
２、３、又は４記載のディスク鏡面面取り装置システ
ム。