JP2812117B2 - ディスク加圧ローラの荷重調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク等の表面
をディスク加圧ローラを用いて研磨加工する際に、この
加圧ローラのディスクへの押し付け荷重を常に均一にな
るように調整する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクの製造工程においては、磁
性膜の塗布の前後において、その表面の研磨が行われ
る。このディスクの研磨加工は、ディスクをスピンドル
に装着して、このディスクの表面に研磨テープを当接さ
せ、必要に応じて研磨液を供給しながら行われる。ここ
で、研磨テープは、加圧力発生手段に接続したディスク
加圧ローラにより所定の荷重が作用するようにして押し
付けられるようになっている。そして、研磨テープ及び
加圧ローラは、ディスクの半径方向の全長に及ぶ長さに
形成し、研磨加工時には、スピンドルを回転することに
よって、ディスクを回転駆動し、これと共に研磨テープ
を走行させる。研磨テープを走行させると、加圧ローラ
がこれに追従回転することになる。

【０００３】加圧ローラとしては、通常、回転軸に円筒
状のゴムローラを被装・固着してなるものが用いられ、
この回転軸の両端をブラケットにより回転自在に支承さ
せるようにしている。そして、加圧力発生手段として
は、この支持ブラケットに連結した平行板ばねで構成
し、この平行板ばねを撓めることによって、所定の荷重
を作用させるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加圧ローラ
による荷重が変動すると、研磨加工精度に影響を与える
ので、高精度な加工を行うには、加工時に常に一定の荷
重が作用するように設定されていなければならない。加
圧力発生手段による荷重が一定に保持されていたとして
も、実際に加圧ローラにより作用する荷重は必ずしも一
定とはならない場合がある。その原因としては、まずデ
ィスクをスピンドルに装架して回転させる際に、ディス
クに面振れ等が生じて、安定しないことである。従っ
て、スピンドルをディスクに面振れ等が発生しない構造
のものとしなければならない。

【０００５】ディスクの面振れ以外にも加圧ローラによ
る荷重の変動が発生する場合がある。即ち、加圧ローラ
の偏心である。加圧ローラは回転軸とゴムローラとから
なることから、その製造工程において、その軸芯と回転
軸の軸芯とを厳格に一致させた状態に組み付けるのは極
めて困難であって、製品の精度にばらつきが生じるのを
完全に防止することはできない。また、加工を繰り返し
行うと、ゴムローラが偏摩耗したり、部分的に変形した
りすることもある。このように加圧ローラが偏心する
と、加圧ローラが１回転する間に荷重が変動することに
なる。さらに、加圧ローラを研磨加工装置に組み付ける
際における組み付け誤差等によっても荷重が変動するお
それもある。特に、近年、磁気ディスクにおける情報記
録密度が益々高くなっていく傾向にあり、これに伴って
研磨加工精度の向上の要請が強く、加圧ローラの荷重の
変動に基づく研磨加工むらも無視し得ない状況となって
きている。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、加圧ローラの精度に
よる荷重の変動を補正できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の荷重調整方法は、加圧ローラを停止状態
のディスクに加圧力発生手段により所定の荷重を与えた
状態にして当接させて、この加圧ローラを回転させて荷
重値の変動を測定し、ディスクの研磨加工を行う時に、
この測定値に基づいて加圧ローラの回転方向の位置に応
じた荷重値の変動を補正するように加圧力発生手段によ
る荷重の調整を行うことをその特徴とするものである。

【０００８】

【作用】加圧力発生手段により所定の荷重を与えた状態
にして加圧ローラをディスクに当接させるようになし、
ディスクは非回転状態に保持する。そして、加圧ローラ
を回転させるために、例えば研磨テープを加圧ローラと
ディスクとの間に介装して、このテープを走行させなが
ら加圧ローラの荷重値を測定する。加圧ローラの偏心等
があると、加圧ローラの１回転中に荷重値が変動する。
この荷重値の変動を補正データとして記録する。ここ
で、実際にディスクを加工する際には、ディスクはスピ
ンドルにより回転駆動されるが、ディスクを回転させた
状態で荷重値の測定を行うと、面振れ等によっても荷重
値が変動するおそれがあり、これらの変動要素はディス
クのスピンドルへの装着状態等により変化する。従っ
て、測定は、ディスクは回転させないようにする。

【０００９】加圧ローラの１回転分の荷重の変動を測定
して得た補正データに基づいて、実際にディスクを加工
する際に、加圧ローラの回転位置に応じて補正した荷重
を加える。この荷重の補正は、例えば平行板ばねの撓み
量を変化させることにより行うことができる。ここで、
ディスクの加工時における研磨テープの走行による加圧
ローラの回転速度は、１枚のディスクを加工する間に加
圧ローラは例えば半回転，１／４回転等というように、
通常は極めて遅いことから、荷重値の変化に追従させて
平行ばねの撓み量を極めて容易に変化させることができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。まず、図１及び図２にディスクの研磨加工装置の
概略構成を示す。図中において、１はスピンドルを示
し、このスピンドル１にディスク２がクランプされて、
研磨テープ３が加圧ローラ４によって、このディスク２
に押し付けられるようになっている。この加圧ローラ４
はディスク２の半径方向の全長にわたって当接するよう
になっており、この加圧ローラ４により研磨テープ３を
ディスク２に押し付けた状態で、スピンドル１を回転駆
動してディスク２を回転させると共に、研磨テープ３を
走行させることによって、加圧ローラ４を回転させなが
ら、ディスク２の全面を研磨加工することができる。

【００１１】加圧ローラ４は、図３に示したように、回
転軸４ａに円筒状のゴムローラ４ｂを被装させて設けて
なるものであって、軸４ａの両端部は加圧力発生手段５
に回転自在に支承されている。この加圧力発生手段５
は、平行板ばね６を有し、このこの平行板ばね６の先端
に加圧ローラ４の回転軸４ａの両端を回転自在に支承す
るブラケット７が連結されており、また平行板ばね６の
他端は研磨テープ３の繰り出し，巻き取りリールや駆動
ローラ，ガイドローラ等と共に支持板８に固定して設け
られている。そして、この支持板８は送りねじ９によっ
てスピンドル１に近接・離間する方向に変位させること
ができるようになっている。従って、この支持板８を送
りねじ９によって変位させることによって、加圧ローラ
４によるディスク２への荷重が設定できるようになって
いる。

【００１２】そして、このディスク２の研磨加工は表裏
両面を同時に行うことができるようになっており、この
ために裏面側にも、研磨テープ３，加圧ローラ４及び加
圧力発生手段５が設けられている。

【００１３】ここで、研磨加工を行う際には、加圧ロー
ラ４は研磨テープ３の走行により回転するが、この加圧
ローラ４の回転位置によって荷重が変化する場合があ
る。この荷重の変動は、加圧ローラ４を構成するゴムロ
ーラ４ａが不均一な厚みとなっている場合に生じる。こ
のような厚みの変化は加圧ローラ４の形成時において生
じることもあり、また繰り返し加工が行われて、ゴムロ
ーラ４ａが部分的に摩耗したり、変形したりすることに
よっても生じることもある。さらには、加圧ローラ４の
回転軸４ａのブラケット７への組み付け誤差等によって
も、回転方向の荷重が不均一となることがある。そし
て、このように荷重の変動があると、ディスク２の研磨
加工にむらが生じる。特に、表裏両面を同時加工する場
合には、荷重の変動があると、表裏両面の荷重バランス
が崩れて、ディスク２に面振れ等が発生する等の影響が
派生的に生じることからも、荷重の変動は極力抑制しな
ければならない。そこで、このような荷重の変動を補正
して、ディスク２の表裏両面の全体を均一に研磨加工を
行うようにしている。

【００１４】荷重の変動を補正するには、当該の加圧ロ
ーラ４の回転方向における荷重の変動を測定する必要が
ある。この荷重を測定するために、平行板ばね６と加圧
ローラ４を支持するブラケット７との間にロードセル１
０が設けられている。また、加圧ローラ４にはその回転
位置を検出するためのエンコーダ等からなる回転角検出
器１１が設けられている。

【００１５】そこで、以下に、図４及び図５を参照し
て、加圧ローラ４の回転方向における荷重の変動を補正
する方法について説明する。

【００１６】まず、図４に荷重の補正を行うための回路
構成を示す。図中において、２０は荷重値測定部であっ
て、この荷重値測定部２０には、ロードセル１０及び回
転角検出器１１からの信号が入力されるようになってい
る。そして、これらロードセル１０からの荷重値信号と
回転角検出手段１１からの加圧ローラ４の回転角位置に
関する信号とによって、加圧ローラ４の回転方向の位置
における荷重値の測定を行われて、この測定データに基
づいて、荷重変動値が演算されて、その演算結果が記憶
されるようになっている。また、２１は目標荷重値設定
部であって、この目標荷重値設定部２１では、ディスク
２を実際に加工する際における目標となる荷重値が設定
されるようになっている。さらに、２２は荷重値補正部
であって、ディスク２の研磨加工を行う際に、目標荷重
値設定部２１からの目標荷重値に関する信号を荷重値測
定部２０に記憶されている加圧ローラ４の当該の角度位
置での荷重変動値が読み出されて、目標荷重値を補正し
て、サーボ回路２３に出力されて、このサーボ回路２３
によって、送りねじ９の送り量を調整されるようになっ
ている。また、２４はモード切換器であって、このモー
ド切換器２４によって、荷重値測定部２０が荷重値の測
定を行う荷重測定モードと補正データを出力するデータ
出力モードとの間に切り換えることができるようになっ
ている。

【００１７】而して、まずモード切換器２４により荷重
測定モードを選択することによって、加圧ローラ４の回
転方向における荷重の変動を測定する。ここで、荷重の
変動の測定は、表裏両面側の加圧ローラ４を同時に行う
のではなく、片側ずつ独立して測定する。両加圧ローラ
４によってディスク２に対して同時に荷重を作用させる
と、相互間で荷重が影響し合うことになって、純粋に加
圧ローラ４の偏心による荷重の変動を測定できなくなっ
てしまうからである。

【００１８】スピンドル１にディスク２を装着して、送
りねじ９を作動させることによって、加圧ローラ４によ
り研磨テープ３をディスク２の一側表面側に押し付け、
平行板ばね６を撓めることによって、加圧ローラ４によ
り所定の荷重を与えるようにする。ここで、加圧ローラ
４における荷重は実際にディスク２の加工時の荷重とす
る方が好ましいが、必ずしも正確に加工時の荷重とする
必要はない。

【００１９】そこで、研磨テープ３を走行させることに
よって、加圧ローラ４を回転させ、この間にロードセル
１０による荷重を測定すると共に、回転角検出器１１に
より加圧ローラ４の回転位置を検出する。これによっ
て、例えば図５に示したように、加圧ローラ４の回転方
向の位置に応じた荷重の変動が測定される。このロード
セル１０で測定した荷重の変動に関するデータと、回転
角検出器１１からの回転角度位置に関する信号とは、荷
重値測定部２０に取り込まれて、この荷重値測定部２０
において、加圧ローラ４の回転方向の位置における荷重
の変動値を演算して、この荷重変動値データを記憶す
る。ところで、荷重の測定を行うに当っては、ディスク
２は非回転状態に保持する。ディスク２を回転させる
と、ディスク２のスピンドル１への取り付け状態によっ
ては、ディスク２が面振れする等、荷重が微妙に変動す
ることになり、純粋に加圧ローラ４の偏心による荷重値
の変動の測定を行うことができなくなってしまう。そし
て、一側の加圧ローラ４の測定が終了すると、この加圧
ローラ４をディスク２から離間させて、他側の加圧ロー
ラ４をディスク２に押し付けて、前述と同様に荷重の変
動を測定する。このように、表裏両側の加圧ローラ４に
よる荷重変動データが測定されるが、この荷重変動デー
タは加圧ローラ４の偏心に起因する荷重値の変動成分で
ある。

【００２０】次に、実際にディスク２を研磨加工する際
には、モード切換器２４をデータ出力モード側に切り換
える。また、目標荷重値設定部２１には、目標とする荷
重値を設定しておく。この状態で、ディスク２をスピン
ドル１に装着して、このディスク２を回転駆動すると共
に、両側の送りねじ９を作動させて、加圧ローラ４を変
位させて、研磨テープ３をこの回転するディスク２に当
接させ、かつ平行板ばね６を撓めるようにして、加圧ロ
ーラ４によって荷重を作用させて、研磨テープ３を走行
させる。これによって、ディスク２はその表裏両面が同
時に研磨加工されることになる。研磨テープ３を走行さ
せると、加圧ローラ４がこれに追従して回転する。

【００２１】ここで、加圧ローラ４により作用させる荷
重は目標荷重であるが、加圧ローラ４が偏心している
と、送りねじ９によりこの目標荷重に見合った送り量で
加圧ローラ４を変位させても、実際上は必ずしも目標と
する荷重を作用させることができない。然るに、荷重値
測定部２０には、加圧ローラ２の回転位置に応じた荷重
変動値が記憶されているから、この荷重値測定部２０に
回転角検出器１１から加圧ローラ２の回転角位置の信号
が入力されると、この記録データから当該の位置での荷
重変動値が読み出されて、荷重値補正部２２に出力さ
れ、この荷重値補正部２２において、目標荷重値設定部
２１による目標荷重値をこの荷重変動値で補正した信号
がサーボ回路２４に出力されて、送りねじ９が作動し
て、常に一定の荷重値が作用するように、平行板ばね６
の撓み量の調整が行われる。

【００２２】以上のように、加圧ローラ４が偏心してい
たとしても、常に一定の荷重を作用させるように補正す
ることによって、表裏全面が均一に研磨加工されるよう
になる。しかも、研磨加工時に荷重の変動がなくなる
と、ディスク２の面振れ等も抑制されることになり、極
めて安定した状態で回転駆動されるようになり、さらに
高精度な加工が可能となる。ここで、加圧ローラ４は研
磨テープ３を走行させることにより回転せしめられるも
のであり、通常、その回転速度はかなり遅いことから、
その回転方向の位置に確実に追従して荷重の補正を行う
ことができ、応答遅れ等が生じることはない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、加圧ロ
ーラを停止状態のディスクに加圧力発生手段により所定
の荷重を与えた状態にして当接させて、この加圧ローラ
を回転させて荷重値の変動を測定し、ディスクの研磨加
工を行う時に、この測定値に基づいて加圧ローラの回転
方向の位置に応じた荷重値の変動を補正するように加圧
力発生手段による荷重の調整を行うようにしたので、た
とえ加圧ローラが偏心していたとしても、常に一定の荷
重を作用させることができ、ディスクの全面をむらなく
極めて高精度に加工することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法によるディスクの研磨加工装置の
構成説明図である。

【図２】加圧ローラの加圧力発生手段の構成説明図であ
る。

【図３】加圧ローラの断面図である。

【図４】荷重の補正を行うための回路構成図である。

【図５】加圧ローラの回転方向の位置に応じた荷重変動
の測定データの一例を示す線図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ ディスク ３ 研磨テープ ４ 加圧ローラ ５ 加圧力発生手段 ６ 平行板ばね ９ 送りねじ １０ ロードセル １１ 回転角検出器 ２０ 荷重値測定部 ２１ 目標荷重値設定部 ２２ 荷重値補正部 ２４ モード切換器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルに装着したディスクの表面に
   加圧ローラにより研磨テープを当接させて、ディスクを
   回転駆動すると共に、加圧ローラを加圧力発生手段によ
   り荷重を加えた状態にして研磨テープを走行させること
   によって、ディスクの表面研磨加工するものにおいて、
   加圧ローラを停止状態のディスクに加圧力発生手段によ
   り所定の荷重を与えた状態にして当接させて、この加圧
   ローラを回転させて荷重値の変動を測定し、ディスクの
   研磨加工を行う時に、この測定値に基づいて加圧ローラ
   の回転方向の位置に応じた荷重値の変動を補正するよう
   に加圧力発生手段による荷重の調整を行うことを特徴と
   するディスク加圧ローラの荷重調整方法。