JPH05200728A - ドーナツ型基板の切出し研削具および切出し研削方法 - Google Patents

ドーナツ型基板の切出し研削具および切出し研削方法

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JPH05200728A
JPH05200728A JP4036997A JP3699792A JPH05200728A JP H05200728 A JPH05200728 A JP H05200728A JP 4036997 A JP4036997 A JP 4036997A JP 3699792 A JP3699792 A JP 3699792A JP H05200728 A JPH05200728 A JP H05200728A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のワークを用いて、作業場所を移動する
ことなく、片面からの操作により、板ガラス等の硬脆材
料からドーナツ型基板を切出し、かつ研削できる切出し
研削具および切出し研削方法を提供する。 【構成】 ガラス板等の硬脆材料に、切出し研削工具で
あるワーク(１)のコアードリル(13)とスカートドリル(1
4)を当接させ、前記ドリルを回転とともに掘進させドー
ナツ型基板(２)を切出し、そのままの状態で、ワーク
(１)内に前記ドーナツ基板(21)を収納するようにドーナ
ツ型基板(21)とワーク(１)とを相対移動し、コアーロッ
ド(４)とスカート(５)にそれぞれ形成された環状凹部
(８)に前記ドーナツ型基板(21)の内周部と周縁部とを当
接し、ドーナツ型基板(21)の内周部と周縁部の研削を行
うので、片面からの一貫した作業でドーナツ型基板の切
出しと研削を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、板ガラス等の硬脆材料
を用いて製造されるドーナツ型基板の切出し研削具およ
び切出し研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度情報記録媒体に用いられるディス
ク基板の材料は、アルミ材等の金属材の他ガラス、セラ
ミック、プラスチック等の非金属材料が用いられてお
り、最近では平面性に優れるという理由でガラス等の材
料が多用されている。
【０００３】ディスク基板としては、一般にその中心部
に円孔を有するドーナツ型基板が多く用いられ、切出し
直後のガラス等のドーナツ型基板の場合は、その内外周
に切削時の微小な凹凸が残り、それらの凹凸の除去およ
び強度の向上を図る上で、周端面の仕上加工と面取りと
を行わなければならなかった。
【０００４】そのため、従来は、例えば実開昭６３−２
０１０４８号公報および実開昭６３−６４４６０号公報
に示されるように、ガラスをドーナツ状に切出し、切出
したドーナツ型基板を真空吸着テーブルの上に吸着固定
し、その後内外周研削具内に前記ドーナツ基板を収納
し、周壁部とコアー部の内外周にそれぞれ形成された環
状凹部に前記ドーナツ型基板の内周部と周縁部とを当接
し、内外周研削具と真空吸着テーブルとをそれぞれを回
転させるとともに、内外周研削具とドーナツ型基板との
間に水平運動を与え、ドーナツ型基板の内周部と周縁部
の研削を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のドーナツ型基板の製造方法にあっては、ガラス板か
らドーナツ状の板を切出す作業が、そして周端面の仕上
加工と面取りとを行う作業の少なくとも２工程を必要と
する。
【０００６】そのため、ガラス板からドーナツ状の板を
切出す作業場所、そして周端面の仕上加工と面取りとを
行う作業場所がそれぞれ必要となり、作業スペースの面
で無駄が多くなる。また、ガラス板からドーナツ状の板
を切出した後、その板を周端面の仕上加工と面取りとを
行う真空吸着テーブルに設置する際、軸合せが煩雑であ
るばかりか、軸の中心が狂うとドーナツ型基板の精度が
落ちるといった問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、単一のワークを用いて、作業場所を移
動することなく、片面からの操作により、板ガラス等の
硬脆材料からドーナツ型基板を切出し、かつ研削できる
切出し研削具および切出し研削方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のドーナツ型基板の切出し研削具は、シャン
クと同軸のコアードリルと、該コアーロッドを包囲する
ようにその外周に形成されたスカートから成るワークで
あり、前記コアーロッドの略中央部外周には少なくとも
一本の環状凹部が形成され、前記スカートの内周に前記
コアーロッドの環状凹部と同高さに環状凹部が形成され
るとともに、コアーロッドの先端部には円筒型のコアー
ドリルが、さらにスカートの先端部にはスカートドリル
がそれぞれ一体に形成され、コアードリルとスカートド
リルの内外周面、およびコアーロッドとスカートの環状
凹部にダイヤモンド砥石部が形成されていることを特徴
としている。
【０００９】さらに、本発明のドーナツ型基板の切出し
研削方法は、ガラス板等の硬脆材料に、切出し研削工具
であるワークのコアードリルとスカートドリルを当接さ
せ、前記ワークを回転とともに掘進させながら前記ドリ
ルと硬脆材料との間に偏心運動を与えてドーナツ型基板
を切出し、その後ワーク内に前記ドーナツ基板を収納す
るようにドーナツ型基板とワークとを相対移動し、コア
ードリルとスカートドリルとの上方にそれぞれ形成され
た環状凹部に前記ドーナツ型基板の内周部と周縁部とを
当接し、ワークとドーナツ型基板との間に偏心運動を与
え、ドーナツ型基板の内周部と周縁部の研削を行うこと
を特徴としている。
【００１０】
【作用】板ガラス等の硬脆材料に、切出し研削工具であ
るワークのコアードリルとスカートドリルを当接させ、
前記ワークを回転とともに掘進させドーナツ型基板を切
出し、そのままの状態で、ワーク内に前記ドーナツ基板
を収納するようにドーナツ型基板とワークとを相対移動
し、コアーロッドとスカートにそれぞれ形成された環状
凹部に前記ドーナツ型基板の内周部と周縁部とを当接
し、ドーナツ型基板の内周部と周縁部の研削を行うの
で、片面からの一貫した作業でドーナツ型基板の切出し
と研削を行うことができる(請求項１)。
【００１１】ドーナツ型基板の切出しに際し、ワークを
回転するとともに掘進させながら前記ドリルと硬脆材料
との間に偏心運動を与えるので、硬脆材料に欠けを発生
させることなく片面からドーナツ型基板を切出すことが
できる。その後、ドーナツ型基板の周縁部の研削を行う
に際し、コアードリルとスカートドリルとの上方にそれ
ぞれ形成された環状凹部に前記ドーナツ型基板の内周部
と周縁部とを当接し、ワークとドーナツ型基板との間に
偏心運動を与えるので、内周部と周縁部を均一に研削仕
上げできる(請求項２)。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１、図２にはガラス等の硬脆材料の板からドー
ナツ状基板を切出し、研削するための切出し研削具(１)
(以下、ワークと言う)が示されており、天板(２)の上方
にはシャンク(３)が突設されているとともに、シャンク
(３)と同軸下方には円筒状のコアーロッド(４)が延びて
おり、また天板(２)の周縁部からは前記コアーロッド
(４)を包囲するようにスカート(５)が垂設されている。
【００１３】ワーク(１)は鋼製であり、シャンク(３)の
中心上方からコアーロッド(４)にかけて軸心貫通孔(６)
が下端まで貫通穿設され、コアーロッド(４)の途中から
さらに分岐路(７)が穿設され、スカート(５)とコアーロ
ッド(４)の間に開口している。コアーロッド(４)の外周
およびスカート(５)の内周には、同じ高さ位置に環状凹
部(８)が複数本切設され、詳しくは、図２に示されるよ
うに断面台形状に上部傾斜部(９)、垂直面(10)、そして
下部傾斜面(11)からなっている。
【００１４】これら環状凹部(８)にはダイヤモンド砥石
部(12)が形成されているが、環状凹部(８)の周囲、また
はコアーロッド(４)の外周およびスカート(５)の内周を
ほとんど覆うようにダイヤモンド砥石部(12)を形成する
方が製造上も都合がよい。ダイヤモンド砥石部(12)は、
メタルボンド砥石あるいは電着砥石として製作される。
メタルボンド砥石は長寿命の特徴はあるが、砥石形状が
やや複雑のため成形工費は高くつく。また電着砥石は所
定形状を高精度に製作するのに都合がよい。
【００１５】コアーロッド(４)の下方部には、コアーロ
ッド(４)と同心かつほぼ同径の円筒形のコアードリル(1
3)が形成され、その内外周にダイヤモンド砥石部(８)が
形成されている。さらにスカート(５)の下方部にも、ス
カート(５)と同心で若干小径のスカートドリル(14)が形
成され、その内外周にダイヤモンド砥石部(８)が形成さ
れている。
【００１６】軸心貫通孔(６)は、切削屑を排出し切削熱
を除去する冷却液の供給口であり、スカート(５)に穿設
された排水口(15)は、その冷却液を効率よく排出するた
めのものである。
【００１７】次に、この切出し研削具を用いてドーナツ
型基板を製造する工程を、図３〜図６に基づいて説明す
る。まず、吸引孔(16)からエアを吸引してガラス板(17)
を吸着テーブル(18)に取り付けるとともに、チャック(1
9)に取り付けられたワーク(１)を高速で回転し、ガラス
板(17)方向に下降させる。
【００１８】板ガラス(17)に、切出し研削工具であるワ
ーク(１)のコアードリル(13)とスカートドリル(14)を当
接させ、前記ワーク(１)を回転とともに掘進させる。同
時に前記ワーク(１)とガラス板(17)との間に偏心運動を
与えるように、吸着テーブル(18)を、ａ／２の半径を保
ちながら、チャック(19)の回転軸すなわち吸着テーブル
の公転軸(20)の回りを公転させる。
【００１９】ワーク(１)の掘進速度は、前記ドリルの抜
ける側の板ガラスの開口部付近では減速するようにす
る。例えば、厚さ３、５mmの板ガラスを約６秒で貫通さ
せる場合には、厚さの３／４程を約３秒で掘進させ、残
り１／４程を次第に減速して約３秒で貫通させるように
する。
【００２０】このように、ワーク(１)とガラス板(17)と
の相対的偏心運動と、コアードリル(13)とスカートドリ
ル(14)によるドリルの抜ける側のガラス板(17)の開口部
付近での掘進速度の減速との相乗効果で、薄くなった開
口部のガラス板(17)への研削圧が減衰され、ドリルの入
口から貫通部にかけて欠けの発生が少なくなる。
【００２１】図３の工程で切出されたドーナツ型基板(2
1)は、ワーク(１)のさらなる下降により、ワーク(１)内
に収納される。この移動時にコアードリル(13)およびス
カートドリル(14)の内外に形成されたダイヤモンド砥石
部(12)により周面が研削される。なお、この移動時にド
ーナツ型基板(21)とワーク(１)とを接触させないように
し、周面の研削を省略することもできる。
【００２２】前述の環状凹部(８)はその凹部断面がそれ
ぞれ上下で異なっており、ドーナツ型基板(21)の板厚に
応じて研削用の環状凹部(８)を選択することができる。
ワーク(１)をさらに下降し、板厚に合致する環状凹部
(８)にドーナツ型基板(21)を位置させ、ワーク(１)の下
降を停止するとともに、ワーク(１)とドーナツ型基板(2
1)との間に偏心運動を与えるように、吸着テーブル(18)
を、ａ／２より若干大きいｂ／２の半径を保ちながら、
チャックの回転軸すなわち吸着テーブルの公転軸(20)の
回りを公転させる。
【００２３】このため、コアードリル(13)とスカートド
リル(14)との上方にそれぞれ形成された環状凹部(８)に
ドーナツ型基板(21)の内周部と周縁部とが当接し、ワー
ク(１)とドーナツ型基板(21)との間に偏心運動が与えら
れることにより、ドーナツ型基板(21)の周縁部の研削、
すなわち周縁部の仕上加工と面取りとが行われ、図７に
示されるドーナツ基板(21)が、片面からの一貫した作業
で製造される。
【００２４】またこの他にも、吸着テーブル(18)を固定
して、ワーク(１)のＸＹＺの３軸制御により、ワーク
(１)を回転するとともに掘進させ、前記ワーク(１)とガ
ラス板(17)との間に偏心運動を与えるように、被加工物
の中心軸に対してａ／２またはｂ／２の半径を保ちなが
ら、公転させることもできる。また吸着テーブル(８)を
回転させながら左右に水平にａまたはｂの距離往復運動
をさせて偏心運動を行わせることもできる。要は、ワー
クと板ガラスとに相対的な偏心運動が達成されればよ
い。
【００２５】板ガラスの切出しに際し、軸心貫通孔(６)
に水が供給されるが、その水は、ダイヤモンド砥石部(1
2)の当接部、そしてドリルと板ガラスとの相対的偏心運
動により創成されたドリルと板ガラスとの内側、外側の
隙間ａを通過して効率良く排出されるため、冷却効果が
高く、ガラスの切り粉および脱落したダイヤモンド砥粒
の排出が促進され、ワークの掘進速度を速くできるとと
もに、ドリル部分の寿命も延ばすことができる。
【００２６】またドーナツ型基板(21)の研削時には、水
は適宜スカート(５)に穿孔された排水孔(15)から外部に
効率よく排出される。なお、本実施例においては、ワー
ク(１)を鋼製のものとしているが、アルミニウム、プラ
スチック(例えば、ベークライト)のような軽量の材料で
製造してもよく、材質の選択は自由である。
【００２７】
【発明の効果】本発明にあっては、次に記載する効果が
得られる。請求項１記載の発明においては、片面からの
一貫した作業でドーナツ型基板の切出しと周縁部の研削
を行うことができるので、ガラス板からドーナツ状の板
を切出す作業場所、そして周端面の仕上加工と面取りと
を行う作業場所が一箇所で済み、作業スペースの面で無
駄がなくなる。またガラス板からドーナツ状の板を切出
した後、その板を周端面の仕上加工と面取りとを行う真
空吸着テーブルに設置する作業がなくなり、軸の中心が
狂い、ドーナツ型基板の精度が落ちるといった問題が解
消される。
【００２８】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の効果の他に、ワークの軸心貫通孔に供給される水
が、ワークと硬脆材料との相対的偏心運動により創成さ
れたドリルと硬脆材料との内側、外側の隙間を通過して
排出されるため、冷却効果が高く、ガラスの切り粉およ
び脱落したダイヤモンド砥粒の排出が促進され、ワーク
の掘進速度を速くできるとともに、ドリル部の寿命を延
ばせるいう効果も有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のワークの断面図である。
【図２】図１のＡ部分拡大断面図である。
【図３】ワークを利用したドーナツ型基板製造工程であ
り、切出し工程の断面図である。
【図４】ワークを利用したドーナツ型基板製造工程であ
り、切出し後の移動工程の断面図である。
【図５】ワークを利用したドーナツ型基板製造工程であ
り、研削工程の断面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図７】製造後のドーナツ型基板の斜視図である。
【符号の説明】
(１)ワーク (２)天板 (３)シャンク (４)コアー
ロッド (５)スカート (６)軸心貫
通孔 (７)分岐路 (８)環状凹
部 (９)上部傾斜部 (10)垂直面 (11)下部傾斜部 (12)ダイヤ
モンド砥石部 (13)コアードリル (14)スカー
トドリル (15)排水口 (16)吸引孔 (17)ガラス板 (18)吸着テ
ーブル (19)チャック (20)吸着テ
ーブルの公転軸 (21)ドーナツ型基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャンクと同軸のコアーロッドと、該コ
    アーロッドを包囲するようにその外周に形成されたスカ
    ートから成るワークであり、前記コアーロッドの略中央
    部外周には少なくとも一本の環状凹部が形成されるとと
    もに、前記スカートの内周に前記コアードリルの環状凹
    部と同高さに環状凹部が形成され、コアーロッドの先端
    部には円筒型のコアードリルが、さらにスカートの先端
    部にはスカートドリルがそれぞれ一体に形成され、コア
    ードリルとスカートドリルの内外周面、およびコアーロ
    ッドとスカートの環状凹部にダイヤモンド砥石部が形成
    されていることを特徴とするドーナツ型基板の切出し研
    削具。
  2. 【請求項２】 板ガラス等の硬脆材料に、切出し研削工
    具であるワークのコアードリルとスカートドリルを当接
    させ、前記ワークを回転とともに掘進させながら前記ド
    リルと硬脆材料との間に偏心運動を与えてドーナツ型基
    板を切出し、その後ワーク内に前記ドーナツ基板を収納
    するようにドーナツ型基板とワークとを相対移動し、コ
    アードリルとスカートドリルとの上方にそれぞれ形成さ
    れた環状凹部に前記ドーナツ型基板の内周部と周縁部と
    を当接し、ワークとドーナツ型基板との間に偏心運動を
    与え、ドーナツ型基板の内周部と周縁部の研削を行うこ
    とを特徴とするドーナツ型基板の切出し研削方法。
  3. 【請求項３】前記ドリルの掘進速度が、前記ドリルの抜
    ける側の硬脆材料の孔開口部付近において減速し、ドー
    ナツ型基板を切出すようにした請求項２に記載のドーナ
    ツ型基板の切出し研削方法。
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