JP2010228079A - ガラスディスク収容冶具およびガラスディスクの研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク用ガラス基板等の研磨工程において、研磨装置の研磨面上に設置されたガラスディスクスペーサにガラスディスクを収容する際に、作業者がガラスディスクを慎重に時間をかけて配置しなければ、ガラスディスクの端面にクラックや欠けが生じる。
【解決手段】ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、ガラスディスクスペーサに対して回転自在に設置される下部体と、ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、ガラスディスクスペーサおよび下部体に対して回転自在に設置される上部体と、を具備するガラスディスク収容冶具をガラスディスクスペーサに取り付けて、ガラスディスクをガラスディスクスペーサに収容する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板等のガラスディスクを研磨装置の研磨面上に配置する際に使用される冶具、ならびにこの冶具を用いたガラスディスクの研磨方法に関するものである。

従来から磁気ディスク用ガラス基板の主表面の研磨には、図５に示す研磨装置が用いられてきた（例えば、特許文献１の図７を参照）。図５は、従来の磁気ディスク用ガラス基板の研磨装置１０を概略的に示す平面図である。磁気ディスク用ガラス基板の研磨装置１０は、研磨台１１、駆動歯車２０およびガラスディスクスペーサ４０を具備する。ガラスディスクスペーサ４０は、その外周に沿って同心円状に複数の貫通孔を備えており、それらの貫通孔にはそれぞれ、ガラスディスク５０が収容される。研磨台１１は外周部が内歯歯車となっており、この内歯歯車と駆動歯車２０との間にある研磨面１２と接するように、複数のガラスディスクスペーサ４０が配置される。

ガラスディスクスペーサ４０の有する複数の貫通孔にそれぞれガラスディスク５０が収容された後、図示しない上側の研磨面を有する回転体が研磨台１１に向かって降ろされることによって、ガラスディスク５０が研磨面１２と上側の研磨面とに挟み込まれる。次いで、ガラスディスク５０が研磨面１２と上側の研磨面とに挟み込まれた状態で、駆動歯車２０と研磨台１１と図示しない上側の回転体とが連動して回転することによって、ガラスディスクスペーサ４０は、研磨面１２と上側の研磨面との間で自転しながら駆動歯車２０を中心として公転する。このとき、ガラスディスク５０と研磨面１２および上側の研磨面との間には、酸化セリウム等の微粒子からなる遊離砥粒が介在する。そして、ガラスディスク５０が研磨面１２と上側の研磨面とに所定時間摺接されることによって、ガラスディスク５０は、所望の厚さと表面平滑度を有するようになる。

ここで、研磨面１２は、高い表面平滑性と耐久性を要求され、さらに製作時の加工が容易であることが好ましいため、通常は金属製である。また、ガラスディスクスペーサ４０の複数の貫通孔にガラスディスク５０を収容するときには、作業者が１枚ずつガラスディスク５０をガラスディスクスペーサ４０の貫通孔の位置を狙って研磨面１２上に直接配置している。

したがって、ガラスディスク５０をガラスディスクスペーサ４０の貫通孔に収容するときには、最初にガラスディスク５０の端面と金属製の研磨面１２とが衝突することになり、次いで作業者が手放した高さからガラスディスク５０が金属製の研磨面１２に叩き付けられることになる。そのため、ガラスディスク５０をガラスディスクスペーサ４０の貫通孔に収容するときには、ガラスディスク５０の端面にクラックや欠けが生じ易く、さらにガラスディスク５０が研磨面１２に叩き付けられると、発生したクラックや欠けが起点となって亀裂が進展してしまうおそれがある。また、発生したクラックや欠けは、ガラスディスク５０の主表面が研磨されている間に、研磨時の衝撃によって進展するおそれがある。さらに、ガラスディスク５０の端面に欠けが発生した場合には、その欠けの遊離した部分がガラスディスク５０の主表面の研磨中に、ガラスディスク５０と研磨面１２や上側の研磨面との間に入り込んで、研磨不良を引き起こしたり新たな傷を発生させたりするおそれもある。

一方で、このようなクラックや欠けの発生を防止しようとすると、作業者がガラスディスク５０をガラスディスクスペーサ４０の貫通孔に収容する際に、時間をかけて注意深く
配置する必要があることから、磁気ディスク用ガラス基板の製造工程における研磨工程の作業性が悪化するという問題が生じる。

特開平６−２１０５６０号公報

本発明が解決しようとする問題点は、磁気ディスク用ガラス基板等の研磨工程において、研磨装置の研磨面上に設置されたガラスディスクスペーサにガラスディスクを収容する際に、作業者がガラスディスクを注意深く時間をかけて配置しなければ、ガラスディスクの端面にクラックや欠けが生じ易い点である。

上述の課題を解決するための第１の手段は、ガラスディスクの研磨装置の研磨面上に配置された複数の孔を有するガラスディスクスペーサにガラスディスクを収容する冶具であって、前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、前記ガラスディスクスペーサに対して回転自在に設置される下部体と、前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、前記ガラスディスクスペーサおよび前記下部体に対して回転自在に設置される上部体と、を具備することを特徴とするガラスディスク収容冶具である。

第２の手段は、前記下部体は、前記上部体の一部を貫通する突起部を有し、前記上部体の一部とは、前記上部体が前記下部体に対して回転するときに、前記下部体の突起部がスライドするスライド孔であることを特徴とする第１の手段にかかるガラスディスク収容冶具である。

第３の手段は、前記上部体のスライド孔の一端に前記下部体の突起部が接するときに、前記上部体の有する複数の孔の位置と前記下部体の有する複数の孔の位置とが一致することを特徴とする第１の手段または第２の手段にかかるガラスディスク収容冶具である。

第４の手段は、前記ガラスディスクスペーサに対して着脱自在であって、前記下部体の突起部と前記上部体のスライド孔とがそれぞれ複数設けられており、前記ガラスディスクスペーサに対する着脱時に、前記下部体の複数の突起部が把手として機能することを特徴とする第１〜３のいずれかの手段にかかるガラスディスク収容冶具である。

第５の手段は、ガラスディスクの研磨装置の研磨面上に配置された複数の孔を有するガラスディスクスペーサの上に設置された第１の手段にかかるガラスディスク収容冶具を用いてガラスディスクを前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔に収容するガラスディスクの研磨方法であって、前記ガラスディスク収容冶具の上部体が有する複数の孔にガラスディスクを配置する配置ステップと、前記上部体または前記下部体を回転させることによって、前記上部体が有する複数の孔の位置と前記下部体が有する複数の孔の位置とを一致させる第１位置合わせステップと、前記上部体および前記下部体を回転させることによって、前記上部体が有する複数の孔の位置と前記下部体が有する複数の孔の位置と前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔の位置とを一致させる第２位置合わせステップと、を具備することを特徴とするガラスディスクの研磨方法である。

第６の手段は、前記配置ステップにおいて、前記上部体の有する複数の孔を上から見たときに、前記上部体の有する複数の孔の各外周の内側の全てに前記下部体または前記ガラ
スディスクスペーサが存在することを特徴とする第５の手段にかかるガラスディスクの研磨方法である。

本発明にかかるガラスディスク収容冶具およびガラスディスクの研磨方法は、ガラスディスクの研磨装置の研磨面上に設置されたガラスディスクスペーサにガラスディスクを収容する際に、ガラスディスクと研磨面との間に緩衝材として機能する部材を介在させるので、ガラスディスクの取り扱いに特段の注意を払わなくても、ガラスディスクの端面にクラックや欠けが発生することを効果的に防止できるという利点を有する。

さらに、本発明にかかるガラスディスク収容冶具およびガラスディスクの研磨方法を用いれば、ガラスディスクをガラスディスクスペーサに収容する際に、作業者が特段の注意を払う必要がなくなるため、その作業速度が上がり、研磨工程の作業効率が改善される。

図１（Ａ）は本発明にかかるガラスディスク収容冶具の使用態様の一例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるｂ−ｂ線に従う断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）におけるｃ−ｃ線に従う断面図である。 図２（Ａ）は図１（Ａ）の状態から下部体のみを回転させた状態を示す平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるｂ−ｂ線に従う断面図である。 図３（Ａ）は図２（Ａ）の状態からさらに下部体および上部体を回転させた状態を示す平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるｂ−ｂ線に従う断面図である。 図４（Ａ）は図３（Ａ）の状態からガラスディスク収容冶具を取り外した状態を示す平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるｂ−ｂ線に従う断面図である。 図５はガラスディスク研磨装置の研磨台の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図１から図４を適宜参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、ガラスディスク収容冶具１００は、上部体１１０および下部体１２０から構成される。上部体１１０は、ガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔と同じ径の孔を、ガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔と同じ位置に同じ数だけ有する。また、上部体１１０は、上部体１１０と下部体１２０がガラスディスクスペーサ１３０に対して回転するときに回転軸となる凸部１１１を有する。また、上部体１１０は、ガラスディスク収容冶具１００を着脱したり、上部体１１０を下部体１２０やガラスディスクスペーサ１３０に対して回転させたりするときに把手として機能する突起部１１２と、下部体１２０が上部体１１０に対して回転するときに、下部体１２０の突起部１２１がスライドするためのスライド孔１１３と、を具備する。

下部体１２０は、上部体１１０と同様に、ガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔と同じ径の孔を、ガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔と同じ位置に同じ数だけ有する。また、下部体１２０は、中央部に凸部１１１が貫入する軸受孔を有する。さらに、下部体１２０は、ガラスディスク収容冶具１００を着脱したり、下部体１２０を上部体１１０やガラスディスクスペーサ１３０に対して回転させたりするときに把手として機能する突起部１２１を具備する。

ガラスディスク収容冶具１００は、ガラスディスク１５０をガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔に収容するときに、ガラスディスク１５０が図示しない研磨装置の硬い研磨面に勢いよく衝突したり叩き付けられたりして、ガラスディスク１５０の端面に
クラックや欠けが生じたり、そのクラックや欠けが伸展してガラスディスク１５０が割れたりすることを防止するために使用される。そのため、ガラスディスク収容冶具１００には、ガラスディスク１５０の端面が勢いよく衝突したときに、その衝突エネルギーを吸収したり分散させたりする柔軟性が必要である。また、ガラスディスク収容冶具１００は、上部体１１０と下部体１２０とが相互にまたはガラスディスクスペーサ１３０に対して滑らかに回転する必要があるため、上部体１１０および下部体１２０の表面の摩擦係数が低いほど好ましい。さらに、ガラスディスク収容冶具１００をガラスディスクスペーサ１３０に取り付ける時には、ガラスディスクスペーサ１３０の表面が遊離砥粒を含む研磨液で濡れていることから、ガラスディスク収容冶具１００には、耐水性および耐摩耗性が要求される。したがって、これらの要求を勘案すると、ガラスディスク収容冶具１００は、ポリ四フッ化エチレンなどのフッソ化プラスチック、ポリアセタール、ナイロン、高分子量高密度ポリエチレンまたはシリコン樹脂などで構成されることが好ましい。

次いで、図１から図４を参照しながら、ガラスディスク収容冶具１００を用いてガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔にガラスディスク１５０を収容する一連の工程を説明する。

図１は、ガラスディスク収容冶具１００をガラスディスクスペーサ１３０に取り付けた状態を示している。なお、ガラスディスクスペーサ１３０は、図示しないガラスディスク研磨装置の研磨面上に設置されているものとする。図１（Ａ）に示すように、ガラスディスク収容冶具１００を上から見ると、上部体１１０の有する複数の孔から下部体１２０およびガラスディスクスペーサ１３０の一部が視認できる。すなわち、上部体１１０の有する複数の孔の各外周の内側の全てに下部体１２０またはガラスディスクスペーサ１３０が存在する。

図１に示す状態であれば、ガラスディスク１５０を上部体１１０の複数の孔に配置するときに、作業者が時間をかけて慎重にガラスディスク１５０を取り扱うなどの特段の注意を払わなくても、下部体１２０およびガラスディスクスペーサ１３０がガラスディスク１５０の端面と硬い研磨面との間で緩衝材として機能するため、ガラスディスク１５０の端面にクラックや欠けが生じなくなる。さらに、作業者がガラスディスク１５０を手放したときに、ガラスディスク１５０が研磨装置の硬い研磨面に直接叩き付けられることもなくなるため、研磨工程前の端面研磨工程等でガラスディスク１５０の端面にクラック等が発生していても、そのクラック等の伸展を防止することができる。

図１（Ｂ）に示すように、ガラスディスク１５０が上部体１１０の有する複数の孔に収容された段階では、ガラスディスク１５０は、下部体１２０によって支えられており、ガラスディスクスペーサ１３０の直下にある硬い研磨面とは接していない。

次いで、上部体１１０の位置を固定したまま、突起部１２１がスライド孔１１３の終端に設けられた突起部１１２と接するまで、突起部１２１をスライド孔１１３に沿って反時計回りにスライドさせる。図２は、下部体１２０の突起部１２１と上部体１１０の突起部１１２とが接した状態を示す。図２（Ａ）に示すように、突起部１２１と突起部１１２とが接した状態では、上部体１１０の有する複数の孔の位置と下部体１２０の有する複数の孔の位置とが一致している。そのため、図２（Ｂ）に示すように、突起部１２１と突起部１１２とが接した状態では、ガラスディスク１５０は、ガラスディスクスペーサ１３０によって支えられており、未だ研磨面には接していない。

次いで、上部体１１０の有する複数の孔の位置および下部体１２０の有する複数の孔の位置が、ガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔の位置と一致するまで、上部体１１０および下部体１２０を一緒に反時計回りに回転させる。図３は、上部体１１０の有
する複数の孔の位置と下部体１２０の有する複数の孔の位置とガラスディスクスペーサ１３０の有する複数の孔の位置とが全て一致した状態を示す。このとき、図３（Ｂ）に示すように、ガラスディスク１５０は、ガラスディスクスペーサ１３０の孔に収容され、初めて研磨面に直接接することになる。

次いで、ガラスディスク収容冶具１００がガラスディスクスペーサ１３０から取り外される。このとき、突起部１１２および突起部１２１が把手として機能しうることから、作業者は突起部１１２および突起部１２１を掴むことによって、ガラスディスク収容冶具１００をガラスディスクスペーサ１３０から容易に取り外すことができる。

図４は、ガラスディスク収容冶具１００が取り外された状態のガラスディスクスペーサ１３０およびガラスディスク１５０を示す。図４に示す状態で、ガラスディスク１５０は、図示しない研磨装置によって、所定の厚さになるまで上下の主表面を同時に研磨される。

なお、本実施の形態では、ガラスディスク収容冶具１００が上部体１１０と下部体１２０からなる２層構造である場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば、ガラスディスク収容冶具１００が上部体１１０と複数の下部体１２０とからなる多層構造であってもよい。

また、上記の実施の形態では、凸部１１１が上部体１１０と一体成形されている場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば、凸部１１１が下部体１２０と一体成形されていてもよい。あるいは、凸部１１１が上部体１１０や下部体１２０とは別個に作成され、上部体１１０および下部体１２０の中央部に設けられた貫通孔に貫入される構成であってもよい。

また、上記の実施の形態では、ガラスディスク１５０をガラスディスクスペーサ１３０の孔に収容した後に、ガラスディスク収容冶具１００をガラスディスクスペーサ１３０から取り外す場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、ガラスディスク収容冶具１００をガラスディスクスペーサ１３０に取り付けたままガラスディスク１５０の主表面を研磨するようにしてもよい。ただし、ガラスディスク収容冶具１００を取り付けたままガラスディスク１５０の研磨を行うには、ガラスディスク収容冶具１００とガラスディスクスペーサ１３０との合計の厚さが研磨後のガラスディスク１５０の厚さよりも薄くなければならない。さらに、突起部１１２と突起部１２１が、研磨時に研磨装置の上側の研磨面と接触しないようにしなければならない。そのため、突起部１１２と突起部１２１をそれぞれ、上部体１１０および下部体１２０の外周面上に、かつ、水平方向に設けてもよい。

１０ 磁気ディスク用ガラス基板の研磨装置
１１ 研磨台
１２ 研磨面
２０ 駆動歯車
４０ ガラスディスクスペーサ
５０ ガラスディスク
１００ ガラスディスク収容冶具
１１０ 上部体
１１１ 凸部
１１２ 突起部
１１３ スライド孔
１２０ 下部体
１２１ 突起部
１３０ ガラスディスクスペーサ
１５０ ガラスディスク

Claims (6)

1. ガラスディスクの研磨装置の研磨面上に配置された複数の孔を有するガラスディスクスペーサにガラスディスクを収容する冶具であって、
   前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、前記ガラスディスクスペーサに対して回転自在に設置される下部体と、
   前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔と同じ位置にガラスディスクを収容する複数の孔を有し、前記ガラスディスクスペーサおよび前記下部体に対して回転自在に設置される上部体と、
   を具備することを特徴とするガラスディスク収容冶具。
2. 前記下部体は、前記上部体の一部を貫通する突起部を有し、
   前記上部体の一部とは、前記上部体が前記下部体に対して回転するときに、前記下部体の突起部がスライドするスライド孔であることを特徴とする請求項１に記載のガラスディスク収容冶具。
3. 前記上部体のスライド孔の一端に前記下部体の突起部が接するときに、前記上部体の有する複数の孔の位置と前記下部体の有する複数の孔の位置とが一致することを特徴とする請求項１または２に記載のガラスディスク収容冶具。
4. 前記ガラスディスクスペーサに対して着脱自在であって、
   前記下部体の突起部と前記上部体のスライド孔とがそれぞれ複数設けられており、
   前記ガラスディスクスペーサに対する着脱時に、前記下部体の複数の突起部が把手として機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラスディスク収容冶具。
5. ガラスディスクの研磨装置の研磨面上に配置された複数の孔を有するガラスディスクスペーサの上に設置された請求項１に記載のガラスディスク収容冶具を用いてガラスディスクを前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔に収容するガラスディスクの研磨方法であって、
   前記ガラスディスク収容冶具の上部体が有する複数の孔にガラスディスクを配置する配置ステップと、
   前記上部体または前記下部体を回転させることによって、前記上部体が有する複数の孔の位置と前記下部体が有する複数の孔の位置とを一致させる第１位置合わせステップと、
   前記上部体および前記下部体を回転させることによって、前記上部体が有する複数の孔の位置と前記下部体が有する複数の孔の位置と前記ガラスディスクスペーサの有する複数の孔の位置とを一致させる第２位置合わせステップと、
   を具備することを特徴とするガラスディスクの研磨方法。
6. 前記配置ステップにおいて、前記上部体の有する複数の孔を上から見たときに、前記上部体の有する複数の孔の各外周の内側の全てに前記下部体または前記ガラスディスクスペーサが存在することを特徴とする請求項５に記載のガラスディスクの研磨方法。

Images