JP3139075B2 - ディスク研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円環状記憶媒体として
用いられる磁気ディスク等の表面を研磨するディスク研
磨装置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
気記憶膜の形成前及び形成後の適宜の時点でその表面を
研磨加工する必要がある。例えば、加工の最終段階にお
いては、所謂テクスチャ加工が行われるが、このテクス
チャ加工等を行うためのディスク研磨装置は、ディスク
の内周縁部をクランプして回転駆動するスピンドルと研
磨加工手段とから構成される。この研磨加工手段として
は、研磨テープと、この研磨テープをディスク表面に押
し付けるための加圧ローラと、この加圧ローラに所定の
荷重を与えるための荷重設定手段とから構成される。そ
して、以上のように構成される研磨加工手段はディスク
を挟んだ両側に設けられ、研磨テープをディスクの表裏
両面に摺接させて、一対の加圧ローラによってディスク
を挟み込むようにして、両面同時加工を行うようにして
いる。

【０００３】ここで、加圧ローラの荷重設定手段として
は、研磨テープのディスクへの押し付け力を幅方向の全
体に一定化させるために、一対のばね性を有する金属帯
片からなる平行板ばねを用い、加圧ローラをこの平行板
ばねの一端に取り付けるようにしている。また、平行板
ばねの他端はスライドブロックに連結されており、この
スライドブロックをスピンドルに装着されたディスクの
板厚方向にスライド変位させて、平行板ばねを撓ませる
ことによって、研磨テープ全体に均一な加圧力を作用さ
せるようにしている。また、この平行板ばねの撓みによ
り作用する荷重を調整するために、スライドブロックに
は、ボールねじ送り手段のように、微細な位置決めが可
能な送り機構を備えている。

【０００４】以上のように構成される研磨装置は、まず
その研磨加工手段をスピンドルの位置から退避させ、適
宜のピックアンドプレイス手段によって前工程からディ
スクを搬入して、スピンドルに装着させて、このスピン
ドルによってディスクを回転駆動する。この間に研磨加
工手段を作動させて、研磨テープがディスクの表裏両面
に対面する位置にまで変位させると共に、送り機構を作
動させて、加圧ローラによって研磨テープをディスクの
表裏両面に当接させ、しかも荷重設定手段を構成する平
行板ばねを撓ませることにより所定の荷重で加圧ローラ
をディスクの両面に圧接させながら、研磨テープを送る
ことによって、ディスクの表裏両面を同時に研磨加工を
行う。また、加工が終了すると、まず送り手段により加
圧ローラ及び研磨テープをディスクから離間させ、次い
で研磨加工手段をスピンドルの位置から離すと共に、ス
ピンドルの回転を停止させる。そして、このスピンドル
の回転が停止すると、ピックアンドプレイス手段により
加工済みのディスクが取り出されて、新たなディスクが
装着される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術のディスク研磨装置にあっては、ディスクのスピ
ンドルへの着脱作業と、研磨作業とを同時に行うことが
できないことから、研磨加工を高速化できないという問
題点がある。また、ディスクのスピンドルへの着脱作業
を行うために、研磨加工手段全体を退避させなければな
らず、このために研磨加工手段全体を変位させる機構を
必要とするので構造が複雑になるだけでなく、この研磨
加工手段は研磨テープの送り出し及び巻き取りリール
と、その送り機構や、荷重設定手段とその送り機構等が
設けられる関係からかなり大型で重量があるために、研
磨加工手段全体を変位させると、それを研磨加工すべき
位置において正確に位置決めするのが極めて困難である
という問題点もある。

【０００６】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するためになされたものであって、その目的とす
るところは、簡単な構成によって効率良くディスクの研
磨加工を行うことが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】前述した目的を達成する
ために、本発明は、ディスクを回転駆動するスピンドル
をロータリ基台に一対設け、このロータリ基台を１８０
°毎に間欠回動させることによって、これら２個のスピ
ンドルを、ディスクを前後の工程間に受け渡す受け渡し
位置と、研磨テープを用いて加工を行う研磨作業位置と
の間に変位させるようになし、研磨作業位置には、スピ
ンドルを回転させるスピンドル回転駆動手段と、ディス
クの表裏両面に研磨テープを当接させて、この研磨テー
プを所定の加圧力でディスクに圧接させるための加圧ロ
ーラと、この加圧ローラをディスクに近接・離間する方
向に変位させて、所定の荷重を加える荷重設定手段と、
この荷重設定手段を作動させるためのサーボモータを有
する送り手段とからなる研磨加工部材を配設する構成と
したことをその特徴とするものである。

【０００８】

【作用】このように、スピンドルを２個設けることによ
って、一方のスピンドルに装着されているディスクに対
して研磨加工を行っている間に、他方のスピンドルから
加工済みのディスクを取り外して、新たなディスクを装
着することができる。即ち、ディスクの研磨加工作業
と、ロード，アンロード作業とをオーバーラップさせる
ことができるようになり、作業の効率化を図ることがで
きる。

【０００９】しかも、ロータリ基台を回動させて、ディ
スクを受け渡し位置から研磨作業位置に変位させるよう
にしているので、受け渡し位置において、ピックアンド
プレイス手段によりディスクを装着したり、脱着したり
する作業時において、研磨加工手段が邪魔になるような
ことがない。従って、この研磨加工手段としては、ロー
タリ基台が回動することにより研磨作業位置に搬入され
たディスクに、荷重設定手段により加圧ローラを近接・
離間させる方向に変位させる動作を行わせればよく、重
量物である研磨加工手段全体を変位させる必要がないの
で、研磨装置全体の構成を簡略化させることができる。

【００１０】ところで、スピンドルを２個設け、これら
２個のスピンドルを交互に研磨作業位置に移行させるよ
うに構成した場合にあっては、両スピンドルに装着され
たディスクは研磨作業位置において正確に同一の位置と
なるように調整するのは、組み付け誤差等の関係から、
必ずしも容易ではないことがある。このような事態が生
じると、加圧ローラによる荷重のバランスが取れなくな
り、表裏各面の加工密度に差が生じるおそれがある。か
かる事態を避けるには、両加圧ローラのディスクへの圧
接力を測定する荷重センサを設けて、これら加圧ローラ
によって研磨テープをディスクに当接させたときにおけ
る荷重を測定し、この測定結果に基づいて、サーボモー
タによる送り手段の移動量を調整すれば、両加圧ローラ
による荷重をバランスさせることができるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１にディスクＤの研磨装置の全体
構成を示す。同図から明らかなように、ディスクＤの研
磨装置は、ディスクＤをクランプして回転駆動するため
のスピンドル１ａ，１ｂ（以下スピンドルを総称する場
合には符号１を用いる）が一対取り付けられたロータリ
基台２を有し、このロータリ基台２は回動軸３を中心と
して、１８０°ずつ間欠回動せしめられるようになって
いる。また、４はディスク受け渡し位置、５は研磨作業
位置であって、ロータリ基台２が間欠回転する毎に、ス
ピンドル１ａ，１ｂはディスク受け渡し位置４と研磨作
業位置５との間を往復変位するようになっている。

【００１２】ここで、ディスク受け渡し位置４ではスピ
ンドル１は回転不能となっているが、研磨作業位置５で
はスピンドル１を回転駆動するために、図２に示したよ
うに、スピンドル回転駆動手段６が設けられている。こ
のスピンドル回転駆動手段６は、モータ７と、このモー
タ７の回転軸７ａと駆動ローラ８との間に巻回して設け
た伝達ベルト９とを有し、駆動ローラ８の回転軸８ａは
揺動板１０に支承されている。そして、この揺動板１０
はモータ７の回転軸７ａを中心として左右に揺動させる
ことができるようになっている。従って、スピンドル１
が研磨作業位置５に移行したときに、揺動板１０を回動
させれば、駆動ローラ８がスピンドル１に設けたローラ
１１と摩擦係合して、このスピンドル１を回転駆動する
ことができる。

【００１３】次に、１２は研磨加工部材を示し、この研
磨加工部材１２は、図３及び図４に示されているよう
に、研磨加工位置５に当該位置に配置したスピンドル１
に装着されているディスクＤを挟むように一対設けられ
ている。研磨加工部材１２は、研磨テープ１３の供給リ
ール１４と、巻き取りリール１５と、適宜の位置に設け
たガイドローラ１６とからなるテープ走行系を有し、研
磨テープ１３はピンチローラ１６に接続したモータ等の
駆動手段によって強制回転させることによって、走行せ
しめられるようになっている。そして、研磨テープ１３
をディスクＤに押し付けるために、ゴム等の弾性部材か
らなる加圧ローラ１７が用いられる。この加圧ローラ１
７によって研磨テープ１３をディスクＤに対して所定の
荷重で圧接させるために、加圧ローラ１７は平行板ばね
１８に取り付けられており、この平行板ばね１８の他端
はスライドブロック１９に連結されている。このスライ
ドブロック１９は、ねじ軸２０ａとサーボモータ２０ｂ
とからなるボールねじ送り手段２０によりスピンドルに
装着されたディスクＤの板厚方向に往復変位させること
ができるようになっている。

【００１４】そこで、例えば、スピンドル１ａをディス
ク受け渡し位置４に配設し、他方のスピンドル１ｂを研
磨作業位置５に配設しておき、ピックアンドプレイス手
段によってディスクＤをスピンドル１ａに装着させて、
このスピンドル１ａによりその内周縁部をクランプさせ
る。然る後に、このピックアンドプレイス手段を離間さ
せると共に、ロータリ基台２を１８０°回動させる。そ
して、このときには、研磨加工部材１２，１２を構成す
る一対の加圧ローラ１７を相互に離間する状態に保持し
ておく。これによって、スピンドル１ａに装着されてい
るディスクＤは、それぞれ研磨テープ１３が巻きつけら
れている加工ローラ１７，１７間に入り込み、そのまま
ディスクＤと加工ローラ１７，１７との間の相対位置決
めが完了する。

【００１５】この状態で、スピンドル回転駆動手段６に
おける揺動板１０を作動させて、駆動ローラ８をスピン
ドル１ａに当接させる。これによって、スピンドル１ａ
は回転駆動せしめられて、このスピンドル１ａに装着さ
れているディスクＤが回転する。そこで、ボールねじ送
り手段２０を作動させると、加圧ローラ１７はディスク
Ｄに当接する。ここで、ディスクＤの表裏両面に設けら
れている一対の加圧ローラ１７，１７はそれぞれ独立し
たボールねじ送り手段２０により駆動される。そして、
加圧ローラ１７，１７が所定の荷重で研磨テープ１３，
１３をディスクＤの表裏両面に圧接した状態になると、
供給リール１４側から巻き取りリール１５側に研磨テー
プ１３を送りながら、このディスクＤの表裏両面が同時
に研磨加工される。なお、研磨テープ１３に研磨粉が混
入されている場合には、格別研磨部材を供給する必要は
ないが、研磨テープ１３自体には研磨粉が含まれていな
い場合には、別途ノズル等から研磨液等を供給すればよ
い。そして、このディスクＤの研磨加工が行われている
間に、ディスク受け渡し位置４に位置するもう一方のス
ピンドル１ｂにはディスクＤが装着される。

【００１６】所定時間研磨が行われると、ボールねじ送
り手段２０を前述とは反対方向に作動させることによっ
て、加圧ローラ１７をディスクＤから離間させ、次にモ
ータ７の回転を停止させて、揺動板１０をスピンドル１
ａから離間させることによりスピンドル１ａの回転を停
止させる。この状態で、回動軸３によってロータリ基台
２を１８０°回動させると、スピンドル１ｂに装着され
ている未処理のディスクＤが研磨作業位置５に移行し、
加工済のディスクＤが装着されているスピンドル１ａは
ディスク受け渡し位置４に移行する。そこで、研磨作業
位置５に移行したディスクＤを研磨加工すると同時に、
ディスク受け渡し位置４に移行したスピンドル１ａから
加工済のディスクＤを取り外して、新たなディスクＤを
装着することができる。これによって、ディスクＤの研
磨加工処理を効率的かつ高速で行うことができる。

【００１７】ところで、前述したように、ロータリ基台
２に２本のスピンドル１ａ，１ｂを設けて、これら各ス
ピンドル１ａ，１ｂを交互に研磨加工位置５に移行させ
て、研磨加工部材１２に設けた研磨テープ１３により研
磨加工を行う場合にあっては、両スピンドル１ａ，１ｂ
によるディスクＤのクランプ位置を厳格に一致させるの
は極めて困難である。そこで、各スピンドルによるディ
スクＤのクランプ位置に差が出ることを前提として、こ
のディスクＤを挾持する加圧ローラ１７側の位置を調整
することによって、表裏両側の加圧ローラ１７，１７に
よる加圧力のバランスを取るようにしている。このため
に、図５に示したように、加圧ローラ１７に荷重センサ
としてのロードセル２１を装着して、このロードセル２
１によって加圧ローラ１７のディスクＤへの加圧力を測
定し、この測定信号を信号増幅器２２で増幅した上で、
制御回路２３に取り込んで、表裏両面の加圧ローラ１
７，１７による加圧力のバランスが取れる位置を演算
し、この制御回路２３からの制御信号をモータドライブ
回路２４に入力して、サーボモータ２０ｂを作動させる
ように構成している。

【００１８】従って、スピンドル１に装着されてディス
クＤが回転駆動している間に、ボールねじ送り手段２０
を構成するサーボモータ２０ｂを作動させて、加圧ロー
ラ１７をディスクＤに向けて変位させて、この加圧ロー
ラ１７に巻き付けら得ている研磨テープ１３をディスク
Ｄに当接させたときに、その荷重をロードセル２１によ
り測定して、この測定信号に基づいてモータドライブ回
路２４をフィードバック制御することによって、ディス
クＤの位置に多少のずれがあったとしても、表裏両面の
加圧ローラ１７，１７の荷重を均一化させることができ
る。

【００１９】しかも、図６に示したように、サーボモー
タ２０ｂによる加圧ローラ１７の変位開始時は加圧ロー
ラ１７を高速で変位させ、前述したスピンドル１ａ，１
ｂによるディスクＤのクランプ位置の誤差を考慮して、
加圧ローラ１７に巻き付けた研磨テープ１３がディスク
Ｄに接触する寸前の位置で、その変位速度を低速とな
し、この低速状態を維持しながら、ロードセル２１から
得られる制御信号に基づいて荷重が設定値となるまでパ
ルスモータ２０ｂを作動させるようにすれば、この荷重
調整を比較的迅速に行うことができるようになる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、１８０
°ずつ間欠回動するロータリ基台に２本のスピンドルを
設けて、一方のスピンドルが研磨加工部材によって研磨
加工が実行されている間に、他方のスピンドルを受け渡
し位置において、前後の工程との間にディスクの受け渡
しを行うことができるように構成したので、研磨加工作
業とディスクの受け渡し作業とを時間的にオーバーラッ
プさせることができ、その分だけ加工時間の短縮化を図
ることができ、作業効率が向上するだけでなく、スピン
ドルを設けたロータリ基台を回動させることによって、
このスピンドルに装着したディスクを研磨作業位置に移
行させるようにしているので、研磨テープをディスクに
圧接させるための加圧ローラをディスクに近接・離間す
る動作を行わせれば良く、研磨加工部材全体を移動させ
る必要がなくなるので、動作制御も容易になる。また、
ロータリ基台にスピンドルを設け、しかもこのロータリ
基台に２本のスピンドルを設けてそれらを交互に研磨作
業位置に送り込むようにしているために、両スピンドル
間でディスクのクランプ位置に誤差が生じるおそれもあ
るが、ディスクの表裏の各面にそれぞれ所定の荷重をも
って研磨テープを押し付けるための各加圧ローラのディ
スクへの圧接力を荷重センサにより測定して、送り手段
を構成するサーボモータに対してフィードバック制御を
行うようにすれば、送り手段による加圧ローラのディス
クへの押し付け力が相互に均一となるように調整でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディスク研磨装置の概略構成を示す説明図であ
る。

【図２】スピンドルの回転駆動機構の構成説明図であ
る。

【図３】研磨加工部材の構成説明図である。

【図４】加圧ローラとその荷重設定手段を示す外観図で
ある。

【図５】加圧ローラによる荷重調整機構の構成を示す説
明図である。

【図６】送り手段による加圧ローラの変位速度と荷重と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ スピンドル ２ ロータリ基台 ４ ディスク受け渡し位置 ５ 研磨作業位置 ６ スピンドル回転駆動手段 １２ 研磨加工部材 １３ 研磨テープ １７ 加圧ローラ １８ 平行板ばね １９ スライドブロック ２０ ボールねじ送り手段 ２０ａ ねじ軸 ２０ｂ サーボモータ ２１ ロードセル ２３ 制御回路 ２４ モータドライブ回路 Ｄ ディスク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクを回転駆動するスピンドルをロ
   ータリ基台に一対設け、このロータリ基台を１８０°毎
   に間欠回動させることによって、これら２個のスピンド
   ルを、ディスクを前後の工程間に受け渡す受け渡し位置
   と、研磨テープを用いて加工を行う研磨作業位置との間
   に変位させるようになし、研磨作業位置には、スピンド
   ルを回転させるスピンドル回転駆動手段と、ディスクの
   表裏両面に研磨テープを当接させて、この研磨テープを
   所定の加圧力でディスクに圧接させるための加圧ローラ
   と、この加圧ローラをディスクに近接・離間する方向に
   変位させて、所定の荷重を加える荷重設定手段と、この
   荷重設定手段を作動させるためのサーボモータを有する
   送り手段とからなる研磨加工部材を配設する構成とした
   ことを特徴とするディスク研磨装置。
2. 【請求項２】 前記研磨作業位置には、前記各加圧ロー
   ラのディスクへの圧接力を測定する荷重センサを設け、
   各加圧ローラがディスクの両面とそれぞれ接触したとき
   に、その荷重を測定して、前記送り手段による前記加圧
   ローラのディスクへの押し付け力が相互に均一となるよ
   うに調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載
   のディスク研磨装置。