JPH05337823A - 磁気ディスクの研磨加工管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクの研磨加工を行う際においける
研磨加工の精度を確実に測定して、不良品が連続して多
数出るのを防止する。 【構成】 加圧ローラ３に荷重センサ１１を設け、加圧
ローラ３をディスク１の内周縁部に当接させて、この内
周側から外周側に向けて移動させる間に研磨加工を行う
ときに、この加圧ローラ３がディスク１に当接して研磨
加工が開始した時から、加工が終了して加圧ローラ３が
ディスク１から離間するまでの加圧力の変動を荷重セン
サ１１により測定して、この加圧力が所定の範囲内とな
っているか否かに基づいて、良品，不良品の識別を行
い、不良品が連続して出る場合には、装置に何らかのト
ラブルが発生しているものとして、その作動を停止させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク表面の研
磨加工を行うに当って、その加工精度を管理するための
磁気ディスクの研磨加工管理方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク（以下、単にディスクとい
う）の表面研磨は、ディスクをスピンドルに装着して高
速で回転させる間に、その表面に研磨テープを押し当て
て、この研磨テープを走行させながらディスクの半径方
向に移動させることにより行われる。研磨加工を効率的
に、しかも精度良く行うために、研磨テープを所定の加
圧力をもってディスクに押し付けるようにするが、この
ために加圧ローラが用いられ、この加圧ローラに研磨テ
ープを巻き付けるようにしている。加圧ローラには、ス
ピンドルに装着したディスクに近接・離間する方向に変
位させる接離手段と、ディスクに当接させたときに、所
定の加圧力を発揮させるために、ばね等からなる付勢手
段と、ディスクの半径方向に移動させるための移動手段
とが付設される。

【０００３】ディスクがスピンドルに装着されて、この
スピンドルによりディスクが回転している状態で、まず
接離手段を作動させて研磨テープを巻き付けた加圧ロー
ラをディスクの表面に当接させ、かつ付勢手段により所
定の加圧力を発揮させる。そして、この研磨テープを走
行させながら、移動手段によって加圧ローラをディスク
の内周側から外周側に向けて、または外周側から内周側
に向けて所定の移動速度で移動させることによって、デ
ィスクの表面全体が研磨加工される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにして行われ
るディスクの研磨加工の精度は、加圧ローラによる研磨
テープのディスク表面に対する加圧力により大きく左右
される。このために、接離手段の位置制御を厳格に行っ
て、加圧ローラをディスクの表面に当接させたときに、
付勢手段によって所定の加圧力を作用させ、しかも全加
工工程で均一な加圧力を発揮させるように調整される。

【０００５】ところが、加圧力を発揮する付勢手段はば
ね等からなるものであるところから、加圧ローラがディ
スクに接触する時にバウンドを起こすおそれがある。ま
た、この付勢手段はばね力が経時的に変化する。しか
も、ディスクはスピンドルに装着されて回転されること
から、スピンドルの回転むら，回転時のディスクの面振
れ等が発生するおそれもある。これらは加圧ローラのデ
ィスクに対する加圧力を変動させる要因となり、研磨加
工の精度に大きな影響を与える。従って、接離手段によ
る加圧ローラの位置制御を行っただけでは、加工中にお
ける加圧力の変動を検出することができず、このために
加工品質の安定が得られず、また加圧力が変動している
にも拘らず、加工が継続されて、連続的に大量の不良品
を発生させる等といった問題点がある。

【０００６】本発明は以上のような従来技術の課題を解
決するためになされたものであって、ディスクの研磨加
工を行うに当って、各ディスクの研磨加工の全工程にお
いて加圧力をモニタリングできるようにした磁気ディス
クの研磨加工管理方式を提供することにある。

【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、スピンドルに装着して、磁気ディス
クを高速で回転させる間に、この磁気ディスクの表面に
加圧ローラにより研磨テープを押し当てて、研磨加工を
施すものであって、加圧ローラによる研磨テープの磁気
ディスク表面に対する加圧力を荷重センサにより検出し
て、この荷重センサが磁気ディスクに当接開始した後、
離間するまでの全加工工程の押し付け荷重を検出し、こ
の荷重センサからの信号に基づいて磁気ディスクの研磨
加工精度を測定することをその特徴とするものである。

【０００８】

【作用】加圧ローラに荷重センサを装着し、加圧ローラ
をディスクの表面に押し付けたときに、その荷重を検出
する。そして、この荷重センサから送られる荷重信号を
予め設定した基準値と比較し、測定荷重値がこの基準値
として設定した範囲内であれば、研磨加工が精度良く行
われたものとして良品と判定される。また、測定荷重値
が基準値を上回ったり、また下回っている場合には、研
磨加工の精度が維持されておらず、この製品は不良品と
して判定される。不良品と判定されたものが連続する
と、研磨加工装置に何らかのトラブルが発生していると
判断して装置の作動を停止させる。これにより大量の不
良品が連続的に出るのを防止できる。さらに、モニタリ
ングした荷重センサからの出力信号波形を分析すること
によって、前述したトラブルの原因、例えばスピンドル
側に回転むらが発生しているか、またはディスクの面振
れが発生しているかや、加圧ローラの付勢手段に問題が
あるのか、接離手段の作動が正確に行われていないか等
の故障診断を行うこともできる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１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は被加工部材としてのディス
クを示し、このディスク１はスピンドル２によりその内
周縁部をクランプして回転駆動せしめられるようになっ
ている。このディスク１の回転中に、加圧ローラ３に巻
き付けた研磨テープ４を所定の加圧力をもって押し当て
て、研磨テープ４を送ると共に、加圧ローラ３をディス
ク１の半径方向に移動させることによって、ディスク１
の表面全体を研磨加工するように構成している。

【００１０】ここで、ディスク１は、その表裏両面を同
時に加工するようになされており、このために研磨テー
プ４を巻き付けた加圧ローラ３は一対設けられ、各加圧
ローラ３はそれぞれボールねじ送り機構等からなる接離
手段５によって、スピンドル２に装着したディスク１に
当接する加工位置とディスク１から離間した退避位置と
の間に往復変位させるようになし、しかも加工位置にお
いては、極めて厳格な位置調整を行うことができるよう
になっている。また、加圧ローラ３は付勢手段としての
平行板ばね６を介して接離手段５に支承されており、こ
の平行板ばね６によって加圧ローラ３のディスク１に対
する加圧力を発揮させるようにしている。さらに、加圧
ローラ３をディスク１の半径方向に移動させながら研磨
加工するために、接離手段５と同様、ボールねじ等から
なる往復移動手段７に装着されている。

【００１１】以上の構成を有する研磨加工装置によって
ディスク１の研磨加工を行うには、まず往復移動手段７
を所定の位置に配置すると共に、接離手段５によって加
圧ローラ３を退避位置に配置する。この状態で、スピン
ドル２にディスク１を装着し、このスピンドル２により
ディスク１を回転駆動する。そこで、接離手段５を作動
させて、加圧ローラ３を加工位置に変位させることによ
って、平行板ばね６を所定量撓める状態でディスク１の
表面に当接させる。なお、加圧ローラ３を高速でディス
ク１に当接させると、バウンドする等の不都合があるの
で、加圧ローラ３がディスク１に接触するまでは高速で
変位させても良いが、ディスク１に当接する直前では変
位速度を低下させるのが好ましい。

【００１２】加圧ローラ３が加工位置まで変位すると、
接離手段５の作動が停止する。この状態で、平行板ばね
６は所定量撓められて、加圧ローラ３はディスク１に対
して平行板ばね６の撓み量に応じた加圧力が作用する。
ここで、加圧ローラ３はディスク１の表裏両面に当接す
るが、この両加圧ローラ３は同じ位置で、等しい加圧力
を発揮させることによって、両加圧ローラ３によるディ
スク１への押し付け力をキャンセルさせる。そして、研
磨テープ４を走行させると共に、往復動移動手段７によ
り加圧ローラ３をディスク１の半径方向に移動させて、
このディスク１の表裏両面全体を同時に研磨加工され
る。

【００１３】ところで、このディスク１の研磨加工の加
工精度は加圧ローラ３のディスク１への加圧力により大
きな影響を受ける。即ち、所定の加圧力で、しかも加工
中はこの設定された加圧力が一定していなければならな
い。平行板ばね６を撓め、この撓みに基づくばね力によ
る作用によって加圧力が発揮するが、この平行板ばね６
を撓めるのは接離手段５の動作により行われることか
ら、接離手段５の加工位置での位置制御を厳格に行うこ
とにより加圧力を制御できる。しかしながら、たとえ接
離手段５の位置制御を厳格に行ったとしても、必ずしも
所定の加工精度を維持することはできない。例えば、平
行板ばね６のばね力が低下したり、スピンドル２の回転
むらが発生したり、また回転中にディスク１が面振れし
たり等があると、加圧力が変動する。

【００１４】以上の点を考慮して、本発明においては、
加圧ローラ３に荷重センサ１１を設け、この荷重センサ
１１によって加圧ローラ３の加圧力を測定して、図２に
示したような回路構成により研磨加工の管理を行うよう
にしている。加圧ローラ３をディスク１の内周縁部に当
接させて、この内周側から外周側に向けて移動させる間
に研磨加工を行うときに、この加圧ローラ３がディスク
１に当接して研磨加工が開始した時から、加工が終了し
て加圧ローラ３がディスク１から離間するまで均一な加
圧力を発揮させるのが好ましい。しかしながら、種々の
理由から加工中に加圧力の変動が生じる。

【００１５】そこで、図３に示したように、加圧力の有
効範囲Ｅを規定する最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉ
ｎ）とを設定しておき、実際に加工を行っている間に、
荷重センサ１１により加圧ローラ３の荷重を検出する。
そして、この荷重センサ１１からの出力信号を増幅器１
２で増幅し、比較器１３ａで予め設定した最大値と比較
し、また比較器１３ｂにおいて最小値と比較する。そし
て、この比較器１２ａにおいて最大値を越したものと、
最小値以下のものとの絶対値を加算回路１４で加算す
る。この加算信号は判定回路１５に伝送されて、加圧ロ
ーラ３の加圧力がディスク１の研磨加工に影響を与える
程度にまで変動しているか否かの判定が行われる。

【００１６】また、荷重センサ１１からの信号は波形処
理回路１６により信号処理されて、データ記録装置１７
に記録され、この信号波形はディスプレイ１８や、プリ
ンタ１９に表示することができる構成となっている。さ
らには、データ記録装置１７に記録されているデータに
基づいて加圧力の変動原因を解析する解析回路２０が設
けられており、この解析回路２０によって、信号波形の
ピーク値，振幅，周期等に基づいて加圧力の変動原因を
解析できるようにもなっている。

【００１７】ディスク１をスピンドル２に装着して回転
させて、加圧ローラ３により研磨テープ４をディスク１
に当接させて、研磨加工が開始すると、荷重センサ１１
によりその時の押し付け荷重が検出される。ここで、加
圧ローラ３は平行板ばね６により接離手段５と連結され
ている関係から、そのディスク１への当接時にはある程
度バウンドするのを防止できないが、加圧ローラ３のデ
ィスク１への当接時の変位スピードを微速にすること
で、このバウンドを最小限に抑制することができる。そ
して、平行板ばね６が所定量撓み、このばね力によって
ディスク１への押し付け力が発揮されると、荷重が安定
し、荷重センサ１１からの検出荷重はほぼ一定になるよ
うに収束する。この荷重センサ１１の出力信号は増幅器
１２により増幅されて、比較器１３ａにおいて最大値と
比較され、また比較器１３ｂにより最小値と比較され
て、最大値を越した分と最小値以下の分との絶対値が加
算回路１４で加算される。加圧ローラ３がディスク１の
表面に沿って内周側から外周側に移行してディスク１の
表面全体の加工が完了すると、荷重センサ１１からの信
号の取り込みを停止させる。そして、加算回路１４の加
算信号を判定回路１５に送り込み、この判定回路１５で
加圧力の変動量から研磨加工の精度を判定して、良品，
不良品の判定を行うことができる。

【００１８】而して、荷重センサ１１の検出荷重が、図
３に実線で示したように、有効範囲Ｅに完全に入ってい
る場合には、このディスクの加工は精度良く行われた良
品となる。ところで、スピンドル２によりディスク１を
回転させた時に、このディスク１が面振れを起こしてい
たとすると、同図に一点鎖線で示したように、荷重セン
サ１１からの出力信号の波形は微小周期で有効範囲Ｅを
越えて大きく振幅し、面振れの度合が大きくなればなる
程振幅が大きくなる。この面振れがある程度以上となる
と、加工精度が低下するので、不良品とする。また、ス
ピンドル２に回転むらがあると、加圧ローラ４の加圧力
が回転速度が低下したときには加圧力が大きく、また回
転速度が上昇したときには、加圧力が低下して、荷重セ
ンサ１１からは同図に二点鎖線で示した信号波形が出力
される。従って、この場合も回転むらが大きくなり、有
効範囲Ｅの範囲をある程度以上越えた時には、製品は不
良品とする。さらに、平行板ばね６のばね力が低下する
と、加圧力の全体レベルが低下するために、出力信号波
形の平均値が最小値に近付くことになり、この最小値を
下回る程度にまで低下すると加工不良となる。さらにま
た、加圧ローラ３のディスク１への当接時におけるバウ
ンドが大きくなると、荷重センサ１１は同図の点線のよ
うな信号波形を出力する。このバウンドはある程度はや
むを得ないものではあるが、加工精度に影響を及ぼすの
で、バウンドが甚だしい場合には、同様、不良品とす
る。

【００１９】一般に、同一条件下で研磨加工装置が作動
している限りにおいては、荷重センサ１１からの出力信
号波形はほぼ同様となることから、図３乃至図６に示し
た信号波形による不良品が複数枚連続して出ると、装置
に何らかのトラブルが発生しているものと判断し、装置
の作動を停止させる。これによって、不良品が連続して
多数出るのを防止できる。また、データ記録装置１７に
記録されているデータを読み出して、解析回路２０に送
り込めば、研磨加工装置におけるトラブルの発生原因を
解析でき、従ってこの解析結果を参考にすれば、装置を
速やかに再使用可能な状態に修復できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、加圧ロ
ーラによる研磨テープの磁気ディスク表面に対する加圧
力を荷重センサにより検出して、この荷重センサが磁気
ディスクに当接開始した後、離間するまでの全加工工程
の押し付け荷重を検出し、この荷重センサからの信号に
基づいて磁気ディスクの研磨加工精度を測定する構成と
したので、研磨加工の精度の管理を極めて厳格に行うこ
とができ、不良品が連続して出る等といった事態を確実
に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスクの研磨加工装置の構成を示す説明
図である。

【図２】加工管理を行うための回路構成図である。

【図３】荷重センサからの出力波形を示す線図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ スピンドル ３ 加圧ローラ ４ 研磨テープ ５ 接離手段 ６ 平行板ばね １１ 荷重センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルに装着して、磁気ディスクを
   高速で回転させる間に、この磁気ディスクの表面に加圧
   ローラにより研磨テープを押し当てて、研磨加工を施す
   ものにおいて、加圧ローラによる研磨テープの磁気ディ
   スク表面に対する加圧力を荷重センサにより検出して、
   この荷重センサが磁気ディスクに当接開始した後、離間
   するまでの全加工工程の押し付け荷重を検出し、この荷
   重センサからの信号に基づいて磁気ディスクの研磨加工
   精度を測定することを特徴とする磁気ディスクの研磨加
   工管理方式。