JP2008093684A - 円形基板，円形基板の加工方法及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】打抜きプレス用金型におけるダイスの変更を要せずに端面ダレをより小さくすることができる円形基板とその加工方法及び加工装置を提供すること。
【解決手段】打抜き基板の外周面の厚み方向中間部を周方向に沿って連続的に凹ませて当該基板の外周面へ溝を加工することを特徴とする。前記溝を加工することにより、当該溝加工中に当該溝部分の金属を基板外縁部領域の両面方向へ移動させ、当該部分の断面形状を変化させて端面ダレを小さくする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気ディスク用基板その他の円形基板（この明細書では「打抜き後のブランク材」を言う。）とその加工方法及び加工装置に関するものである。

例えば磁気ディスク用基板は、金属（アルミニウム合金）素条をダイス，パンチ及びストリッパを備えたプレス用金型により円形（ドーナツ状）に打抜き、この打抜き基板を加圧焼鈍により歪みを除いた後、サブストレート加工（内外縁部の研削、表面研削）⇒メッキ加工⇒研磨加工による仕上げの工程を経て製品基板とされる。
図９で示すように、金属素条を打抜いた円形の打抜き基板１の外縁部には、打抜き時にダイスの刃により切断される剪断面側にダレ（端面ダレ）１１が形成される一方、パンチの刃により破断される破断面側には破断によるバリ１２や微細な凹凸が形成される。前記のダレ及びバリは、パンチの内縁の刃とホールパンチの外縁の刃により基板の内縁部にも同様に形成されるが、それらの製品への影響は小さい。

同図で示すように、打抜き基板１における半径方向のダレ１１の大きさｗはダレ幅であり、厚み方向の大きさｈはダレ深さである。打抜き時の外径側のクリアランスは、内径側のクリアランスより設計上大きくする必要があり、外縁部の端面ダレの方が内縁部のそれよりも大きくなるので、加工上外縁部の端面ダレが問題となる。

一定寸法下で製品基板の記憶密度の向上と記憶領域の拡大を図るには、基板１は製品基板の寸法に見合うサブストレート１ａを加工するのに許容されるダレ深さｈの限度で、ダレ幅ｗの部分を研削により除去する必要がある。したがって、基板の端面ダレ（ダレ深さの影響がより大きい）が大きければ大きいほど、サブストレート加工時の研削代を大きく設計する必要があり、研削時間の長時間化と研削量の増大により製造コストが増大する。
近時は記憶密度の向上によって基板の厚肉化（例えば厚み１．３ｍｍ前後から１．８ｍｍ強に）が要請されており、金属素条が厚いほど端面ダレが大きくなる傾向があるので、端面ダレの前記影響は一層増大する。

前記のような端面ダレを小さくするため、第１に、基板の外縁を打抜くダイスの打抜き面に、刃先に連続して外周方向に下り傾斜する傾斜部（傾斜角度０．１〜１５°）を形成することが提案されている（後記特許文献１）。
しかしながら、ダイスの刃先に連続して外周方向に下り傾斜する傾斜部を形成すると、基板外縁部のダレ幅をある程度小さくすることはできるが、ダレ深さの改善にはあまり効果がなく、しかも金型寿命を低下させるおそれがある。
また、クリアランスを小さくして端面ダレを改善することはできるが、金型の寿命に悪影響を与えるので量産性には適しない。

第２に、発明者らは、基板の外縁を打抜くダイスの打抜き面に、内周縁が刃先を構成するように所定幅の平端部を有する凸条部を形成することを提案している（後記特許文献２）。
この提案は端面ダレを小さくするのに有効な対策であったが、既存ダイスが無駄になるとともに、ダイスの変更を要するので設備費が増大するきらいがあった（この点は第１の従来技術も同様である。）。

なお、打抜き後の基板は、両側部に整列ガイドを有するベルトコンベア等の搬送ラインにより打抜き位置からスタッキング部（積重ね部）へ搬送され、スタッキング状態で加圧焼鈍され、シュリンク包装状態で他の加工工場へ送られた後、加工工場においてサブストレート加工（内外縁部の研削、表面研削加工）される際に前記バリが取り除かれる。
しかし、基板が搬送ラインにより搬送される過程やスタッキングされる過程において、その外縁部は前記整列ガイドやスタッキング部のガイドその他の部材に接触し、外縁部のバリや微細な凹凸が一部脱落して切粉（バリ屑）が発生する。
これらのバリ屑の多くは基板上（基板面）に付着したまま残り、基板がスタッキングされると基板相互の間に挟み込まれた状態になり、その後の基板の加圧焼鈍時やシュリンク包装の際、あるいはシュリンク包装後の輸送中に面圧が加わることにより基板面に埋め込まれた状態になる。基板面に埋め込み状態になっているバリ屑は、その後サブストレート加工時の表面研削により基板面から脱落するが、バリ屑の基板面への埋め込み量が基板の研削代よりも大きい場合には、表面研削後当該埋め込み部分の凹みがピットとなり、ディスクの品質低下を招く。
このようなバリ屑問題については、発明者らは既に有効な対策を提案している（後記特許文献３）。
特開２００３−０２２３７１号公報 特開２００６−０４８８１７号公報 特開２００６−１５５７８８号公報

本発明が解決しようとする課題は、打抜き基板の事後的な端面ダレの改善（矯正）にある。
本発明の目的は、端面ダレが小さくてサブストレート加工時の研削代が少なく、生産性に優れた円形基板を提供することにある。
本発明の他の目的は、ダイスの変更を要せずに端面ダレをより小さくすることができる円形基板の加工方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、前記目的を達成するための加工方法を円滑かつ確実に実施することができる円形基板の加工装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため以下のように構成したものである。
すなわち、本発明に係る円形基板は、打抜き基板の外周面へ周方向に沿う溝を押圧により形成したことを最も主要な特徴としている。

本発明に係る円形基板の加工方法は、打抜き基板の外周面の厚み方向中間部を周方向に沿って連続的に凹ませて当該基板の外周面へ溝を加工することにより、当該溝加工中に当該溝部分の金属を当該基板の外縁部領域の両面方向へ移動させる溝加工工程を含むことを最も主要な特徴としている。

本発明に係る円形基板の加工装置は、打抜き基板の外周面へ周方向に沿う溝を加工する溝加工手段を備え、
前記溝加工手段は、前記基板を挟んで相対し当該基板の外縁部がそれぞれ転接する状態に設置され、かつ、少なくとも前記基板の外縁部の転接領域がそれぞれ当該基板よりも硬い材質により構成された第１のガイド部材と第２のガイド部材とを具備し、
少なくとも前記第１のガイド部材は一方向に沿って無端的に連続駆動する部材であり、
前記第２のガイド部材は前記基板の外縁部が案内されるガイド溝を有するとともに、当該ガイド溝の溝底部には長さ方向に沿って前記基板の外周面の厚み方向中間部が転接しかつ当該転接状態で当該基板が一回以上回転するのに十分な長さの凸条部を有し、
前記凸条部の前記基板の外周面との転接部から前記第１のガイド部材と当該基板の外縁部との転接部までの間隔は、前記基板の回転に伴って前記凸条部の少なくとも突出方向先端部分が前記基板の外周面へ没入する程度に、当該基板の外径よりも小さく設定されていることを最も主要な特徴としている。
なおこの明細書及び特許請求の範囲において、「基板の外縁部が転接する」とは基板の外縁部が転がり接触することをいう。

本発明に係る円形基板によれば、打抜き基板の外周面へ周方向に沿う溝を押圧により形成したので、当該溝の加工時に前記溝加工部分の金属が押し流されて当該基板外縁部領域の両面方向へ移動している。この金属の移動により端面ダレ側エッジ領域の形状及びサイズが端面ダレ改善方向へ変化するため、端面ダレが小さくてサブストレート加工時の研削代が少なく、生産性に優れた円形基板を提供することができる。
なお、前記溝加工部分の金属は打抜き基板の外縁部領域における破断面側の表面方向にも移動しているので、バリ形成側エッジ領域の形状及びサイズも改善される。

本発明に係る円形基板の加工方法によれば、打抜き基板の外周面の厚み方向中間部を周方向に沿って連続的に凹ませて当該基板の外周面へ溝を加工することにより、当該溝加工中に当該溝部分の金属を当該基板の外縁部領域の両面方向へ移動させるので、この移動により端面ダレ側エッジ領域の形状及びサイズが端面ダレ改善方向へ変化する。
したがって、ダイスの変更を要せずに端面ダレをより小さくすることができる。

本発明に係る円形基板の加工装置によれば、第２のガイド部材におけるガイド溝の溝底部の凸条部は、前記のように当該凸条部の打抜き基板外周面との転接部から前記第１のガイド部材と当該基板の外縁部との転接部までの間隔が、前記基板の回転に伴って前記凸条部の少なくとも突出方向先端部分が前記基板の外周面へ没入する程度に、当該基板の外径よりも小さく設定されているので、当該基板の外周面には周方向に沿って連続的に凹ませた溝が形成される。
したがって、前記本発明方法を円滑かつ確実に実施することができる。

図１〜図８を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
第１実施形態
図１は本発明に係る円形基板の加工装置の第１実施形態を示す部分平面図、図２は図１の加工装置の矢印Ａ−Ａに沿う部分拡大断面図、図３は図１の加工装置における第２ガイド部材を展開して示すもので、（ａ）図は第２ガイド部材における第１部材の展開平面図、（ｂ）図は第２ガイド部材における第２部材の展開底面図である。

この実施形態の加工装置は、本発明による加工装置を磁気ディスク用アルミニウム合金基板の加工に適用した形態であり、図示しない打抜きプレス用金型の設置位置へ間欠的に移送される金属素条は、前記打抜きプレス用金型により順次ドーナツ状の基板１として打抜かれる。
２はベルトコンベアからなる搬送ラインであり、この搬送ラインの途中には搬送方向に沿って溝加工手段３とバリ屑除去手段５が設置されている。
搬送ライン２の両側部には、前記溝加工手段３とバリ屑除去手段５との設置領域を除く部分に図示しない整列用ガイドが設置されており、打抜き基板１は所定間隔で一列に整列した状態で搬送される。

前記溝加工手段３は、搬送中の打抜き基板１を挟んで相対し当該基板１の外縁部がそれぞれ転接する状態に設置され、少なくとも前記基板１の外縁部の転接領域がそれぞれ当該基板１よりも硬い材質により構成された第１のガイド部材３ａと第２のガイド部材３ｂとを備えている。
前記第１のガイド部材３ａは、搬送ライン２の搬送方向に沿いその搬送速度と同調して無端的に連続駆動するように構成されている。
第２のガイド部材３ｂは、基板１の外縁部が案内されるガイド溝３１を有するとともに、当該ガイド溝３１の溝底部には、長さ方向に沿って前記基板１における外周面の厚み方向中間部（必ずしも正確に基板厚みの１／２の部分ではない）が転接し、かつ当該転接状態で当該基板１が一回以上回転するのに十分な長さの凸条部３２を有している。
前記凸条部３２の前記基板１の外周面との転接部から前記第１のガイド部材３ａと当該基板１の外縁部との転接部までの間隔（平均間隔）Ｗ（図２）は、前記基板１の回転に伴って前記凸条部３２の少なくとも突出方向先端部分が前記基板１の外周面へ没入する程度に、当該基板１の外径Ｒ（平均外径）よりも小さく設定されている。

搬送ライン２は途中に平面視Ｕターン状を呈する円弧状曲がり部２０を有しており、溝加工手段３は当該円弧状曲がり部２０に設置されている。
第１のガイド部材３ａは、前記円弧状曲がり部２０の中心を回転軸心として搬送方向へ回転する円盤状の回転体３０の外周部へ固定されており、第２のガイド部材３ｂのガイド溝３１は、搬送中の基板１を挟んで前記第１のガイド部材３ａと相対して同心円状を呈している。
前記第２のガイド部材３ｂにおけるガイド溝３１の長さは基板１の周長以上であるので、基板１は円弧状曲がり部２０を通過する際外縁部がガイド部材３ａ，３ｂへ転接した状態で一回以上回転する。

この実施形態において、溝加工手段３は基板１の外縁部のバリ１２を取るバリ取り手段４を兼ねて以下のように構成されている。
第２のガイド部材３ｂのガイド溝３１は、両内側面３１ａ，３１ｂが開口方向へ拡大する状態に傾斜した傾斜面に形成されている。そして、前記基板１の外縁部がガイド溝３１に案内され、かつ少なくとも当該基板１の外周面が前記凸条部３２へ転接した状態において、当該基板１の外縁部のバリ形成側エッジが前記ガイド溝３１の一方の内側面３１ｄへ転接されることにより、基板１の外縁部のバリが脱落するように構成されている。

第１のガイド部材３ａには基板１の外縁部が案内された状態で転接するガイド溝３ｃが形成され、当該ガイド溝３ｃの両内側面も前記ガイド溝３１と同様に、開口方向に向けてＶ字状断面を呈するような傾斜面に形成されている。したがって、基板１の外縁部のバリは当該ガイド溝３ｃの一方の内側面に接触することによっても脱落する。

前記第２のガイド部材３ｂは、前記ガイド溝３１の一方の内側面３１ａを有する第１部材３１０と、前記ガイド溝３１の他方の内側面３１ｂを有し、かつ前記凸条部３２を介して前記第１部材３１０と相対する第２部材３１１とから構成されている。
第１部材３１０は、機枠３３へ直立状に取り付けられた取付軸３３ａへねじ付け，圧入等により固定されている。
凸条部３２は平面視円弧状の凸条部形成板３１２の内周縁へ形成されており、凸条部形成板３１２は、前記凸条部３２がガイド溝３１の溝底部（ガイド溝３１における一方の内側面３１ａと凸条部形成板３１２との交差部、及び他方の内側面３１ｂの延長面と凸条部形成板３１２との交差部）から所定突出量ｈ１突出する状態で、前記取付軸３３ａへ取り付けられている。
第２部材３１１は、取付軸３３ａへスライド可能取り付けられていて、前記凸条部形成板３１２を介して第１部材３１０へ近接離反可能な状態に配置されており、取付軸３３ａへ固定されたストッパー３３ｃと当該第２部材３１１との間に介装されたばね等の付勢部材３３ｂの弾力により、第２部材３１０へ近接する方向へ付勢されている。

第１部材３１０と第２部材３１１とは、前記のように付勢部材３３ｂにより近接する方向へ付勢されており、基板１は、その外縁部のエッジが各部材３１０，３１１間の溝状部３１の傾斜した各内側面により圧迫され、同時に第１のガイド部材３ａの方向へ押し付けられるため、バリ取り処理が促進されるほか、基板１の板厚や径のバラツキが大きい場合でもそれを吸収することができる。

図３で展開して示すように、第２ガイド部材３ｂのガイド溝３１における基板１の入口ｃ側には、当該入口ｃ方向へ向けて溝３１の深さと幅が徐々に拡大する導入ガイド部３１ｃが形成されている。
前記第２ガイド部材３ｂの凸条部形成板３１２には、入口ｃ方向から出口ｄ方向に向けて溝底部からの突出量が前記凸条部３２の突出量ｈ１と同等になるまで徐々に増大する状態の導入凸条部３２ａが、前記凸条部３２と連続するように形成されている。
導入凸条部３２ａの長さＬ２は、凸条部３２の長さＬ１よりも短くしてある。

各ガイド部材３ａ，３ｂは前記のように基板１の材質よりも硬い材質であって、合金工具鋼（ＳＫＤ）、高速工具鋼（ＳＫＨ）及び工具鋼（ＳＫ）等が使用されている。
各ガイド部材３ａ，３ｂには、それらの長寿命化や切れ味等の改善のため、基板１の外縁部との接触面に窒化処理又は硬質Ｃｒメッキ等を施すのが好ましい。

バリ屑除去手段５は、バリ取り手段４を兼ねる溝加工手段３よりも搬送ライン２の下流方向に設置された洗浄形態の手段であり、各基板１上に付着しているバリ屑を洗浄により除去する。
このバリ屑除去手段５は、搬送中の基板１を上下から挟んで搬送方向へ回転する複数の対のローラ（図示せず）と、ローラ相互間において搬送ライン２の上下から洗浄水（湯）を噴射する複数の噴射ノズル（図示せず）とを備えており、これらの各ローラ及び噴射ノズルは搬送ライン２の一部とともに洗浄ボックス５０によりカバーされている。
前記噴射ノズルから噴射される洗浄水には、基板１の品質に悪影響を及ぼさない洗浄剤を添加することができる。
なお、バリ屑除去手段５は洗浄形態でなく、洗浄ボックス５０を吸引ボックスとし、当該吸引ボックスへ真空吸引ノズル（図示せず）を連通して吸引形態とすることができる。また、搬送ライン２の搬送方向に沿って、吸引形態のバリ屑除去手段と洗浄形態のバリ屑除去手段とを順に設置しても実施することができる。

上記第１実施形態に係る円形基板の加工装置の作用を、本発明に係る円形基板の加工方法の実施形態とともに以下説明する。
搬送ライン２により搬送されている打抜き基板１が溝加工手段３に到達すると、各基板１は、順次第１のガイド部材３ａと第２のガイド部材３ｂとの間に導入ガイド部３１ｃを経て押圧状態に挟み込まれ、搬送ライン２の搬送方向に沿って回転する第１のガイド部材３ａにより、両ガイド部材３ａ，３ｂのガイド溝３１，３ｃへ外縁部が転接しつつ回転する。

基板１の外周面には、その厚み方向中間部が導入凸条部３２ａへ押圧状態で転接するため、当該基板１が所定角度回転することにより、当該基板１の外周面には、導入凸条部３２ａの長さｈ２と対応する周長にわたり徐々に深まる導入溝（図示せず）が凹み状に加工される。
次いで、前記基板１の外周面厚み方向中間部にはガイド溝３１の凸条部３２が押圧状態で転接するため、当該基板１が一回以上回転する間に、当該基板１の外周面には、図２及び図８で示すように溝１０が押圧により凹み状に加工される。
前記溝１０の加工と平行して、基板１の外縁部におけるバリ形成側エッジが第２ガイド部材３ｂの一方の内側面（傾斜面）３１ｂへ転接するため、当該基板１の外縁部のバリ１２や凹凸が脱落する。

基板１の外周面へ前記溝１０が当該部分を凹ませた状態に形成されるとき、当該溝１０形成部分の金属が基板外縁部領域において図２及び図８の矢印ｅで示すように両面方向へ流れて移動し、その移動により、その移動量に比例して基板１のダレ幅ｗ及びダレ深さｈは、例えば図９の状態から図８で示すように減少する。同時に、溝加工部分における金属は基板外縁部領域においてバリ形成側の面方向（図８において上面方向）へも移動するため、当該外縁部のバリ形成側エッジの凹凸断面形状も改善される。
このような基板１外縁部における端面ダレ１１の改善方向への変形により、基板の打抜き金型を変更することなく、サブストレート１ａの加工時の研削代をより小さくすることができる。
また、基板１の外周面への溝１０の加工による応力は、基板１の歪みを除く後の焼鈍工程で開放される。
基板１の外縁部がガイド部材３ｂ，３ａのガイド溝３１，３ｃの一方の内側面へ転接することにより当該外縁部から脱落したバリ屑等は、バリ取り手段４を兼ねる溝加工手段３よりも搬送方向下流側に設置されたバリ屑除去手段５により基板１上から除去される。したがって、製品基板表面へのピットの形成を防止することができる。

前記第１実施形態において、基板１が通常の３．５インチメモリーディスク用のブランク材（外径９６．０ｍｍ、板厚１．８４ｍｍ）である場合、基板１の外周面へ形成される溝１０の平均深さｄ（図８）は０．０１〜１．０ｍｍであるのが好ましい。同様に、凸条部３２の前記基板１の外周面との転接部から前記第１のガイド部材３ａと当該基板１の外縁部との転接部までの間隔Ｗと、当該基板１の外径Ｒとの差も０．０１〜１．０ｍｍであるのが好ましい。
基板１外周面の溝１０の深さｄが０．０１ｍｍ未満では、基板外縁部両面の断面形状改善（矯正）の効果が不充分であり、１．０ｍｍを超えると後のサブストレート加工時における基板外縁部の研削代が大きくなり、サブストレート１ａの十分な外径が確保できなくなるという悪影響のおそれがある。
また、前記第２ガイド部材３ｂのガイド溝３１が水平方向に向く状態において、前記ガイド溝３１の一方の内側面３１ｂは水平面に対して４０〜５０度の傾斜であり、前記ガイド溝３１の他方の内側面３１ａは水平面に対して−４０〜−５０度の傾斜であるのが好ましい。このことは、第１のガイド部材３ａにおけるガイド溝３ｃの両側面の傾斜についても同様である。
この実施形態において、前記凸条部３２の溝底（ガイド溝３１の傾斜した内側面３１ａ，３１ｂと凸条部３２の側面との交差部）からの突出量ｈ１は、板厚１及びガイド溝３１の内側面３１，３１ｂの傾斜角度や基板１の板厚等を考慮して、基板外縁部のバリ取りが円滑に行なわれ、かつ形成される溝１０に所定深さが得られるように決定される。

第１実施形態の加工装置においては、第１のガイド部材３ａにおけるガイド溝溝３ｃの溝底部へ第２のガイド部材３ｂの凸条部３２と同様な凸条部を設けることができる。
このように構成すると、基板１の外周面の溝１０がより効率的に加工される。

第２実施形態
図４は本発明に係る円形基板の加工装置の第２実施形態を示す概略平面図、図５は図４の加工装置の部分拡大縦断面図である。
この実施形態の加工装置は、バリ取り手段４を兼ねる溝加工手段３を搬送ライン２の直線搬送部に設置したもので、溝加工手段３は、搬送ライン２の一方の側部へ搬送方向に沿って設置された第１のガイド部材３ａと、搬送ライン２の他方の側部に沿って設置された第２のガイド部材３ｂとから構成されている。

第１のガイド部材３ａは、図２(第１実施形態）の第１のガイド部材３ａと同様な断面形状を有していて、搬送方向に沿って一定の長さで分割された状態で搬送方向に沿って無端状に連続駆動する多数の分割状部材３４から構成されている。
各分割状部材３４は、水平な一対の歯車３０ａ，３０ａ（又は一対のプーリー）に保持された無端のチェーン３０ｂ（又はベルト）へ連続的に取り付けられており、チェーン３０ｂは搬送ライン２の搬送方向に沿って当該搬送ライン２の速度と同調して連続駆動するように制御されている。

各分割状部材３４を保持するチェーン３０ｂ（又はベルト）は、搬送ライン２ヘ面して駆動する部分では、背面側に設置された規制ガイド３５が当該背面側へ接触していて、背面方向への移動が阻止された状態で駆動する。
上記規制ガイド３５は、チェーン３０ｂと接触する多数のローラ３５ａと、これらのローラ３５ａを保持するローラホルダ３５ｂとから構成されていて、チェーン３０ｂとの摩擦が抑制されるように構成されている。
図５で示すように、ローラホルダ３５ｂは機枠３３の上に固定されており、各分割状部材３４は下部に設置されたガイドレール３４ａに支持された状態で走行する。

この実施形態では、第１のガイド部材３ａの各分割状部材３４は、第２のガイド部材３ｂと対向する部分に基板１の外縁部が案内されるガイド溝３ｃを有し、当該ガイド溝３ｃの溝底部には第２のガイド部材３ｂのガイド溝３１におけると同様な凸条部３ｄが形成されている。

第２のガイド部材３ｂは、第１部材３１０と第２部材３１１とがストレートである以外は、第１実施形態の第２のガイド部材３ｂと同様に構成されているので、図５において図２と同様な符号を付してそれらの説明は省略する。
また、各ガイド部材３ａ，３ｂの材質についても第１実施形態の装置と同様である。
この実施形態においても、凸条部３２の基板１の外周面との転接部から前記第１のガイド部材３ａのガイド溝３ｃと当該基板１外縁部との転接部までの間隔（平均間隔）Ｗ（図５）、及び、凸条部３ｄの基板１外周面との転接部から第２ガイド部材３ｂのガイド溝３１と基板１外縁部との転接部まで間隔は、基板１の回転に伴って前記凸条部３２，３ｄの少なくとも突出方向先端部分が前記基板１の外周面へ没入する程度に、当該基板１の外径Ｒ（平均外径）よりも小さく設定されている。そして、それらの好ましい差についても、前記第１実施形態の加工装置と同様である。

搬送ライン２における溝加工手段３の設置位置よりも下流側には、第１実施形態のバリ屑除去手段５と同様なバリ屑除去手段（図示せず）が設置されている。

第２実施形態の加工装置では、搬送ライン２で搬送される基板１は第１及び第２の各ガイド部材３ａ，３ｂの入口ｃ側から両者間へ押圧状態で挟み込まれるように導入され、基板１の外周部には、各ガイド部材３ｂ，３ａの凸条部３２，３ｄが押圧状態で転接することにより溝１０が凹む状態に形成される。同時に、基板１の外縁部のバリや微細な凹凸も脱落する。
第１ガイド部材３ａがわにも凸条部３ｃが形成されているので、基板１外周面への溝１０の加工がより効率的に行なわれる。
第２実施形態における他の構成や作用効果は、第１実施形態の装置と同様である。

第２実施形態においては、各分割状部材３４を第２のガイド部材３ｂと同様に、凸条部３ｃを介して相対して重なる第１部材と第２部材（ともに図示せず）とで構成し、第１部材をチェーン３ｂ（又はベルト）へ固定するとともに、第２部材を第１部材に対して近接離反する状態に設置し、第２部材を付勢部材（図示せず）により第１部材の方向へ付勢するように構成することができる。

第３実施形態
図６は円形基板の加工装置の第３実施形態を示す部分平面図であり、バリ取り手段４を兼ねる溝加工手段３は、搬送ライン２の直線搬送部における一方の側部へ搬送方向に沿って設置された第１のガイド部材３ａと、他方の側部に沿って設置された第２のガイド部材３ｂとから構成されている。
前記第１のガイド部材３ａは、運転中搬送ライン２の搬送速度と同調して搬送方向へ無端状に連続駆動する。
第２のガイド部材３ｂは、第２実施形態の装置における第２のガイド部材３ｂとほぼ同様に構成されている。

第１のガイド部材３ａは、水平な一対のプーリー３０ｃ，３０ｃに保持された無端状のベルト（Ｖベルト）３０ｄにより構成されており、ベルト３０ｄの搬送ライン２へ面する側（外周側）には、基板１よりも硬い材質（例えばステンレス鋼等）の帯板３０ｅが定着されている。
帯板３０ｅの基板１外縁部との接触面は、基板１外縁部が転接したとき滑りを防止するため粗面に加工するのが好ましい。
ベルト３０ｄの搬送ライン２ヘ面して駆動する部分は、その背面側に第２実施形態と同様な構成の規制ガイド３５が設けられ、ベルト３０ｄはこの規制ガイド３５により背面方向への移動が阻止された状態で駆動する。
上記規制ガイド３５は、ベルト３０ｄと接触する多数のローラ３５ａと、これらのローラ３５ａを保持するローラホルダ３５ｂとから構成され、ローラホルダ３５ｂは機枠３３へ固定され、ベルト３０ｄはガイドレール（図示せず）に支持された状態で駆動するように構成されている。

第３実施形態の加工装置によれば、各基板１は、搬送ライン２により溝加工手段３の入口ｃ側から導入され、搬送ライン２の搬送速度と同調して連続駆動する第１のガイド部材３ａにより、第１のガイド部材３ａのベルト３０ｄ表面と第２のガイド部材３ｂのガイド溝３１とへ外縁部が転接した状態で、図６の時計方向へ回転しつつ出口ｄ方向へ搬送される。

第２ガイド部材３ｂにおける凸条部３２の基板１外周面との転接部から前記第１のガイド部材３ａと基板１外縁部との転接部までの間隔と、基板１の直径との関係は第１実施形態と同様に設定されているから、基板１はガイド部材３ａ，３ｂにより直径方向へ強く押圧された状態で挟まれる。
したがって、基板１の外周面には図８で示すように溝１０が凹み状に形成されるとともに、基板１外縁部が、第１のガイド部材３ａのガイド面と第２のガイド部材３ｂにおけるガイド溝の一方の内側面へ転接することにより、当該外縁部のバリや微細な凹凸が脱落する。
基板１上に付着しているバリ屑等は、溝加工手段３よりも搬送ライン２の下流側へ設置された第１実施形態のバリ屑除去手段５と同様な手段により基板１上より除去される。
第３実施形態の加工装置における他の構成や作用効果は、第２実施形態の加工装置と同様であるのでそれらの説明は省略する。

第４実施形態
図７は本発明方法の他の実施形態を説明するための加工装置の部分拡大断面図である。
第２のガイド部材３ｂは、ベルトコンベアよりなる搬送ライン（図示せず）の直線搬送部の一側部に沿って、機枠３３の上に固定されている。
第２のガイド部材３ｂには、両内側面が第２実施形態のガイド部材３ｂと同様に傾斜したガイド溝３１が形成され、当該ガイド溝３１の溝底部には長さ方向に沿って凸条部３２が一体に形成されている。

多数の第１のガイド部材３ａは、軸３６へそれぞれ回転自在に取り付けられた各ガイドローラ３７を具備し、各ガイドローラ３７の外周面には第２のガイド部材３ｂにおけるガイド溝３１と同様な断面形状のガイド溝３ｃが形成されている。
各ガイドローラ３７の外径は基板１の内径（孔の径）よりも小さく設計されている。

各第１のガイド部材３ａは、搬送ラインの直線搬送部の途中に設置された溝加工手段３の入口側おいて、基板１が搬送されてくる毎にベルト相互間から基板１の孔１３内へ浮上し、ガイド溝３ｃ内へ基板１の内縁部を案内した状態で、押圧手段（図示せず）により第２ガイド部材３ｂの方向へ基板１を押圧するように作動する。
さらに、この状態で第２ガイド部材３ｂの出口位置まで搬送ラインの搬送速度と同調して移動し、当該出口位置まで移動すると、基板１の内縁部と干渉しない位置まで中心方向へ移動した後、基板１と干渉しないレベル位置まで下降し、さらに原位置へ復帰するように作動する。

第１のガイド部材３ａがそれぞれ順次前記のように作動する過程において、図示の状態で基板１の外周面の厚み方向中間部が凸条３２へ押圧状態で転接し、この転接状態で当該基板１が一回以上回転するので、この回転に伴って基板１の外周面には凹んだ溝１０が形成される。
この溝１０の形成時に、溝形成部分の金属が矢印ｅ，ｅのように基板外縁部領域の両面方向へ流れて移動するので、この移動により外縁部の端面ダレ１１が図８のように小さくなるとともに、ダレ１１の反対側の形状も改善される。
また、基板１の外縁部におけるバリ１２（図９）の形成側エッジが、第２のガイド部材３ｂにおけるガイド溝３１の一方の内側面３１ｂへ転接するので、当該部分のバリその他の凹凸が基板１から脱落する。同時に、基板１の内縁部も第１のガイド部材３ｂにおけるガイド溝３ｃの内側面へ転接するので、基板１の内縁部のバリや凹凸も当該基板１から脱落する。
基板１上に残ったバリ屑等は、溝加工手段３よりも搬送ラインの下流位置に設置されたバリ屑除去手段により除去される。

第１実施形態の加工装置を用いて、溝１０の深さの異なる各実施例の基板を試作するともに、これらの基板と溝なしの比較例の基板について、次に示す要領で外縁部のダレ幅とダレ深さを測定し、それらの種別と測定結果とを表１に示した。

基板
材質：ＪＩＳ５０８６
外径９６．０ｍｍ、板厚１．８４ｍｍ及び１．３ｍｍの３．５インチ用の磁気ディスク用アルミニウム合金基板（ブランク材）
打抜条件
プッシュバック方式による連続打抜
２００ｔｏｎプレス
ダレ測定方法
測定器：輪郭形状測定器（フォームコーダ ＥＦ−１２），株式会社小坂研究所
触針先端の曲率半径：２５μｍ
印加荷重：３０ｍＮ
走査速度：０．０５ｍｍ／ｓ
ダレ幅ｗ及びダレ深さｈ：図９のように、水平姿勢の基板裏面にダレ幅の二倍以上の距離間隔で基準点Ａ，Ｂを設定し、基準点Ａ，Ｂを結んだ外周方向への延長線を水平基準線とし、基板外周縁の突端であるダレ深さ開始点から下方ヘの垂直な延長線を垂直基準線とする。基板下面の水平基準線から離れ始めるダレ幅開始点から両基準線の交点までをダレ幅ｗとし、ダレ深さ開始点から両基準線の交点までをダレ深さｈとした。表１におけるダレ幅ｗ及びダレ深さｈの数値は、基板５０枚につき各１箇所（基板周方向でダレが最大の箇所）でそれぞれダレ幅とダレ深さとを測定した測定値の平均値である。

表１

表１の結果によれば、本発明に係る加工方法及び加工装置により加工した本発明実施例の基板は、いずれも基板外縁部のダレ深さ及びダレ幅が小さくなる方向へ改善された。
例えば、Ａグループ（板厚１．８４ｍｍ）では、ダレ幅が比較例１（溝なし）に対して最大６２．６％（実施例２）、ダレ深さが比較例１に対して最大３６．５％（実施例３）それぞれ減少した。また、Ｂグループ（板厚１．３ｍｍ）では、ダレ幅が比較例２（溝なし）に対して最大５８．４％（実施例７）、ダレ深さが比較例２に対して最大３１．９％（実施例６）それぞれ減少した。
それらの中、請求項２の溝深さの下限値を下回るＡグループの実施例１では、ダレ幅，ダレ深さともに減少はしたがその減少率は小さかった。表１には示されていないが、請求項２の溝深さの上限値を超えると、５０例中のいくつかのケースにおいて、後の工程で加工したサブストレートの外縁部に前記のような悪影響がが表れた。ただし、これらの溝深さの上限及び下限は、打抜き基板の外径や板厚の変更により変動することが明らかで、基板の外径や板厚を超えて妥当する値とは言えないので請求項１に記載の発明における限定事項とはしなかった。

前記各実施形態では、磁気ディスク用のアルミニウム合金基板を加工対象とした場合について説明したが、本発明は、基板の外縁部におけるダレを改善すべきその他の円形基板であって、金属素条を打抜いた基板（ブランク材）を加工対象とする場合を含むものである。

本発明に係る円形基板の加工装置の第１実施形態を示す部分平面図である。 図１の矢印Ａ−Ａに沿う部分拡大断面図である。 図１の加工装置における第２のガイド部材の拡大展開図で、（ａ）図は第１部材の展開平面図、（ｂ）図は第２部材の展開底面図である。 本発明に係る円形基板の加工装置の第２実施形態を示す部分平面図である。 図４の加工装置の部分拡大縦断面図である。 本発明に係る円形基板の加工装置の第３実施形態を示す部平面面図である。 本発明に係る円形基板の加工方法の他の形態を説明するための加工装置の部分拡大断面図である。 本発明に係る円形基板の一形態を示す部分拡大断面図である。 未加工の円形基板の部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 基板
１ａ サブストレート
１０ 溝
１１ ダレ
１２ バリ
２ 搬送ライン
２０ 円弧状曲がり部
３ 溝加工手段
３ａ 第１のガイド部材
３ｂ 第２のガイド部材
３０ 回転体
３１，３ｃ ガイド溝
３１ａ，３１ｂ 内側面
３２，３ｄ 凸条部
３１０ 第１部材
３１１ 第２部材
３１２ 凸条部形成板
３０ａ 歯車（プーリー）
３０ｂ チェーン
３０ｃ プーリー
３０ｄ ベルト
３０ｅ 帯板
３３ 機枠
３３ａ 取付軸
３３ｂ 付勢部材
３３ｃ ストッパ
３４ 分割状部材
３４ａ ガイドレール
３５ 規制部材
３５ａ ローラ
３５ｂ ホルダ
３６ 軸
３７ ローラ
４ バリ取り手段
５ バリ屑除去手段

Claims (22)

1. 打抜き基板の外周面へ周方向に沿う溝を押圧により形成したことを特徴とする円形基板。
2. 前記溝の平均深さは０．０１〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の円形基板。
3. 外縁部のバリが当該基板上より除去されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の円形基板。
4. 打抜き基板の外周面の厚み方向中間部を周方向に沿って連続的に凹ませて当該基板の外周面へ溝を加工することにより、当該溝加工中に当該溝部分の金属を当該基板の外縁部領域の両面方向へ移動させる溝加工工程を含むことを特徴とする、円形基板の加工方法。
5. 前記溝の平均深さは０．０１〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項４に記載の円形基板の加工方法。
6. 前記溝加工工程と並行して又は前記溝加工工程の前若しくは後に、前記基板の外縁部にバリ取り加工を施すバリ取り工程を含み、さらに前記バリ取り加工により発生したバリ屑を当該基板上より除去するバリ除去工程を含むことを特徴とする、請求項４又は５に記載の円形基板の加工方法。
7. 前記溝加工工程では、前記基板の外縁部が案内されるガイド溝を有し、当該ガイド溝の溝底部に長さ方向へ沿って凸条部を有するガイド部材の前記凸条部へ、前記基板の外周面の厚み方向中間部を押圧状態で転接させて当該基板を一回以上回転させることにより前記溝を加工することを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の円形基板の加工方法。
8. 前記ガイド部材は、前記基板の外縁部が前記ガイド溝へ最初に案内される入口方向から出口方向へ向けて溝底部からの突出量が前記凸条部と同等になるまで徐々に増大する状態に形成されかつ前記凸条部と連続する導入凸条部を有し、前記溝加工工程では、前記基板の外周面の厚み方向中間部を前記導入凸条部へ押圧状態で転接させ、当該基板を所定角度回転させることにより当該基板の外周面へ所定周長にわたり徐々に深まる導入溝を加工した後、当該基板をさらに一回以上回転させることにより前記溝を加工することを特徴とする、請求項７に記載の円形基板の加工方法。
9. 前記ガイド溝の両内側面は開口方向へ拡大する状態に傾斜した傾斜面に形成されており、前記基板の外縁部のバリ形成側エッジを前記ガイド溝の一方の内側面へ転接させて前記バリを取ることにより、前記溝加工工程と前記基板の外縁部にバリ取り加工を施すバリ取り工程とを並行させることを特徴とする、請求項７又は８に記載の円形基板の加工方法。
10. 前記ガイド部材は、前記ガイド溝の一方の内側面を有する第１部材と、前記ガイド溝の他方の内側面を有しかつ前記凸条部を介して前記第１部材と相対する第２部材とを具備し、前記第１部材と第２部材の少なくとも一方は、他方に対して近接・離反可能に設置されているとともに他方に対して近接する方向へ所定の弾力が付与されていることを特徴とする、請求項９に記載の円形基板の加工方法。
11. 打抜き基板の外周面へ周方向に沿う溝を加工する溝加工手段を備え、
    当該溝加工手段は、前記基板を挟んで相対し当該基板の外縁部がそれぞれ転接する状態に設置され、かつ、少なくとも前記基板の外縁部の転接領域がそれぞれ当該基板よりも硬い材質により構成された第１のガイド部材と第２のガイド部材とを具備し、
    少なくとも前記第１のガイド部材は一方向に沿って無端的に連続駆動する部材であり、
    前記第２のガイド部材は前記基板の外縁部が案内されるガイド溝を有するとともに、当該ガイド溝の溝底部には長さ方向に沿って前記基板の外周面の厚み方向中間部が転接しかつ当該転接状態で当該基板が一回以上回転するのに十分な長さの凸条部を有し、
    前記凸条部の前記基板の外周面との転接部から前記第１のガイド部材と当該基板の外縁部との転接部までの間隔は、前記基板の回転に伴って前記凸条部の少なくとも突出方向先端部分が前記基板の外周面へ没入する程度に、当該基板の直径よりも小さく設定されていること、
    を特徴とする円形基板の加工装置。
12. 前記凸条部の前記基板の外周面との転接部から前記第１のガイド部材と当該基板の外縁部との転接部までの間隔と、当該基板の直径との差が、０．０１〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１１に記載の円形基板の加工装置。
13. 前記第２ガイド部材は、前記基板の外縁部が前記ガイド溝に最初に案内される入口方向から出口方向に向けて溝底部からの突出量が前記凸条部と同等になるまで徐々に増大する状態に形成され、かつ前記凸条部と連続する導入凸条部を有することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の円形基板の加工装置。
14. 前記溝加工手段は前記基板の外縁部のバリを取るバリ取り手段を兼ねており、
    前記第２ガイド部材のガイド溝の両内側面は開口方向へ拡大する状態に傾斜した傾斜面に形成され、
    前記ガイド溝は、前記基板の外縁部が当該ガイド溝に案内されかつ少なくとも当該基板の外周面が前記凸条部へ転接した状態において、当該基板の外縁部のバリ形成側エッジが前記ガイド溝の一方の内側面へ転接される状態に構成されていることを特徴とする、
    請求項１１〜１３のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
15. 前記基板上に付着したバリ屑を除去するバリ屑除去手段を備えたことを特徴とする、請求項１４に記載の円形基板の加工方法。
16. 前記第２のガイド部材は、前記ガイド溝の一方の内側面を有する第１部材と、前記ガイド溝の他方の内側面を有しかつ前記凸条部を介して前記第１部材と相対する第２部材とを具備し、前記第１部材と第２部材の少なくとも一方は、他方に対して近接・離反可能に設置されているとともに、付勢部材により他方に対して近接する方向へ付勢されていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の円形基板の加工装置。
17. 前記第２ガイド部材のガイド溝が水平方向に向く状態において、前記ガイド溝の一方の内側面は水平面に対して４０〜５０度の傾斜であり、前記ガイド溝の他方の内側面は水平面に対して−４０〜−５０度の傾斜であることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
18. 前記第１のガイド部材は、前記基板の外縁部が転接する状態に案内されるガイド溝を有し、当該ガイド溝の両内側面は開口方向へ拡大する状態に傾斜した傾斜面に形成されていることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
19. 前記第１のガイド部材は一方向へ回転する回転体に取り付けられ、前記第２のガイド部材は前記第１のガイド部材の外周方向へ円弧状に対向配置されていることを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
20. 前記第１のガイド部材は駆動方向に沿って分割された状態の多数の分割状部材からなり、各分割状部材は、一対の歯車に保持された無端チェーン又は一対のプーリーに保持されたベルトへ連続的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１１〜１９のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
21. 前記第１のガイド部材は一対のプーリーに保持されたベルトであることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれかに記載の円形基板の加工装置。
22. 前記第１のガイド部材と第２のガイド部材は前記基板の搬送ラインの途中に設置され、前記第１のガイド部材は当該搬送ラインの搬送方向に沿ってその搬送速度と同調して駆動されることを特徴とする、請求項１１〜２１のいずれかに記載の円形基板の加工装置。