JPH11320358A

JPH11320358A - 研磨装置

Info

Publication number: JPH11320358A
Application number: JP13387698A
Authority: JP
Inventors: Junji Niigata; 順治新潟; Michio Kondo; 道雄近藤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd; Riken Seiko Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd; Riken Seiko Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークの研磨加工の能率の向上を図ると共
に、両面の平行度の精度の向上を図るようにした研磨装
置を提供する。【解決手段】砥石３２の砥石面３２ａに対して周方向
に等間隔で複数のワーク回転機構１１、１２を配置し
て、砥石面３２ａを複数のワーク７０、７０の被加工面
７０Ａ、７０Ａに略均等に当接させる。これにより、ワ
ーク７０、７０の加工抵抗が砥石面３２ａの周方向に略
均等に加わり、砥石３２の砥石面３２ａや回転軸３１の
傾きが防止され、ワーク７０、７０の被加工面７０Ａ、
７０Ａの平面度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円板状のワークを
回転させると共に砥石を回転させて前記ワークの被加工
面を研磨する研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＯＡ機器の記憶媒体としてのＣ
Ｄ−ＲＯＭ等のハードディスクや、光ディスクは、デー
タが記録される記録面がデータ読み出し用のヘッドと極
めて微小な間隔を存して離隔対向するために、両面の平
行度を極めて高精度に、研磨加工することが必要であ
る。従って、従来、これらハードディスクや光ディスク
等のディスクの両面は、ポリシングにより研磨加工して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハード
ディスクや光ディスク等の基板は、ガラス、セラミック
ス等の極めて硬い部材で形成されているためにポリシン
グ加工では非常に時間を要し、加工能率が悪い。更に、
加工抵抗により研磨部材や研磨部材の回転軸が傾くため
に基板の両面の平行度を高めることが困難であると共
に、うねりも発生し、更に、被研磨面の周縁部が研磨過
剰となり所謂端ダレが発生し、両面の平行度の精度の向
上を図ることが困難である等の問題がある。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、ワークの研磨加工の能率の向上を図ると共に、両面
の平行度の精度の向上を図るようにした研磨装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、円板状のワークを回
転させるワーク回転機構と、砥石を回転させて砥石面を
前記ワークの被加工面に当接させて研磨する砥石駆動機
構とを備えた研磨装置において、前記砥石の砥石面に対
して周方向に前記ワーク回転機構を複数等分配置し、前
記砥石面を前記複数のワークの各被加工面に均等に当接
させることを特徴とする。

【０００６】砥石の砥石面に対して周方向に等間隔で複
数のワーク回転機構を配置することで、砥石面が複数の
ワークの被加工面に略均等に当接する。従って、ワーク
の加工抵抗が砥石面の周方向に略均等に加わることとな
り、砥石の砥石面や回転軸の傾きが防止され、これに伴
い、ワークの被加工面の平面度が向上する。

【０００７】請求項２の発明では、前記複数のワーク回
転機構は、各回転中心が前記砥石の砥石面の半径よりも
内側に位置して配置されることを特徴とする。

【０００８】各ワーク回転機構に保持されたワークは、
回転中心が砥石の研磨面の半径よりも内側に位置するこ
とで、被加工面の全面が確実に研磨される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
より詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明に係る研磨装置の実施の形
態を示す一部省略正面図、図２は図１の平面図、図３
は、図１の側面図である。

【００１１】図１乃至図３において研磨装置１は、横型
の加工機とされ、基盤２の略中央に設けられたフレーム
３にワーク加工台４、５が水平に左右に並んで配設され
ており、基盤２にはワーク加工台４、５の略下側半分と
対向して砥石回転機構６、７が配設されている。ワーク
加工台４は、フレーム３に回転可能に支持された円盤状
のインデックステーブル１０と、このインデックステー
ブル１０の前面に配設された複数のワークホルダ１１〜
１４と、フレーム３に水平に支持されインデックステー
ブル１０を位置決め回転させると共にワークホルダ１１
〜１４の中の所定のワークホルダを回転駆動する駆動用
モータ１５等により構成されている。インデックステー
ブル１０は、モータ１５によりクラッチ機構、減速機構
等を介して矢印Ａ方向に半回転（１８０°）づつ回転さ
れ、且つ位置決め停止される。

【００１２】図５に示すようにワークホルダ１１〜１４
は、インデックステーブル１０の前面に当該インデック
ステーブル１０と同心円をなす同一円周上に周方向に沿
って等間隔で配置され、且つ回転可能に支持されてい
る。そして、図１及び図５に示すような回転位置に停止
された状態において、インデックステーブル１０の上側
半分、下側半分に夫々２つづつワークホルダが水平に左
右に並んで位置するようになっている。モータ１５は、
図１及び図５に示す位置にインデックステーブル１０が
停止したときに下側に位置する２つのワークホルダ例え
ば、図中ワークホルダ１１と１２を矢印Ｂ、Ｃのように
同時に反対方向に回転させるようになっている。従っ
て、インデックステーブルが半回転してワークホルダ１
３、１４が下側に位置したときには、これらのワークホ
ルダ１３、１４が回転駆動される。そして、ワークホル
ダ１１〜１４及びモータ１５によりワーク回転機構が構
成されている。

【００１３】図５に示すようにワークホルダ１１〜１４
は、端面周縁部にフランジ１１ａ〜１４ａが形成されて
おり、ワーク（被加工物）としての環状のガラス基板７
０を嵌合させて同心的に、且つ位置ずれしないように支
持すると共に、バキューム機構（図示せず）により逸脱
不能且つ相対回転不能に吸着保持する。勿論、フランジ
１１ａ〜１４ａは、ワークの板厚よりも低く形成されて
おり、後述する研磨時に砥石３３との干渉が防止され
る。

【００１４】ワーク加工台５もワーク加工台４と全く同
様に構成されている。尚、ワーク加工台５においてワー
ク加工台４の各部材と相応する部材には、２０番台の相
応する符号を付して説明を省略する。ワーク加工台４
は、例えば、ワーク７０の一側面（以下「Ａ面」とい
う）７０Ａを研磨加工するための加工台とされ、ワーク
加工台５は、当該ワーク７０の他側面（以下「Ｂ面」と
いう）７０Ｂ（図４）を研磨加工するための加工台とさ
れる。そして、ワークは、ワーク加工台４によりＡ面で
ある７０Ａが研磨加工された後ワーク加工台５によりＢ
面である７０Ｂが研磨加工される。

【００１５】砥石回転機構６は、砥石軸台３０、砥石軸
３１、砥石３２、基台３４、駆動用モータ３５等により
構成されている。砥石軸３１は、中央部が砥石軸台３０
に水平に回転自在に軸支されており、インデックステー
ブル１０の下側半分に位置する２つのワークホルダと対
向する一端にカップ型の砥石３２が装着固定され、他端
にプーリ３６が固定されている。この砥石軸台３０は、
基台３４上に配設されており、当該基台３４は、基盤２
上にＬＭガイドを介してワーク加工台４に対して水平に
進退可能に配設されている。

【００１６】モータ３５は、基台３４に設けられてお
り、当該モータ３５の回転は、プーリ３７、ベルト３８
を介してプーリ３６に伝達され、砥石軸３１即ち、砥石
３２が回転駆動される。また、基台３４は、基盤２に配
設された駆動用のモータ３９により送り機構（図示せ
ず）を介してインデックステーブル１０に対して水平に
進退駆動される。これにより、砥石３２がインデックス
テーブル１０の下側半分に位置する２つのワークホルダ
例えば、図中のワークホルダ１１、１２と対向して水平
に進退駆動される。

【００１７】砥石３２は、例えば、メタルボンド砥石
で、図４に示すように開口端面３２ａが砥石面（以下
「砥石面３２ａ」という）とされている。そして、砥石
面３２ａと僅かな間隙を存して離隔対向して電極３３が
設けられており、砥石３２は、直流電源（図示せず）の
プラス側に、電極３３は、マイナス側に接続され、且つ
砥石面３２ａと電極３３との間に電解液がノズル（図示
せず）から供給されるようになっている。これによりＥ
ＬＩＤ（電解インプロセスドレッシング）研削機構が構
成される。このＥＬＩＤ研削機構は、電解液により砥石
面をドレッシング（電解ドレッシング）して目詰まりを
防止することで、超微粒砥石を使用することができ、鏡
面研削が可能とされ、近年研磨加工に採用されてきてい
る。

【００１８】図１及び図５に示すように砥石３２は、イ
ンデックステーブル１０が停止したときにその下側半分
に位置する前記ワークホルダ１１、１２と対向し、且つ
その回転中心Ｏa（砥石軸３３の回転中心）が、ワーク
ホルダ１１、１２の各回転中心Ｏb、Ｏcを結ぶ直線の中
央に位置している。即ち、ワークホルダ１１と１２は、
砥石３２の砥石面３２ａと対向する円周上に周方向に沿
って等間隔で左右両側に配置されている。そして、左右
両側のワークホルダ１１、１２の各回転中心Ｏb、Ｏc
は、砥石３２の砥石面３２ａの内径よりも僅かに内側に
位置している。即ち、ワークホルダ１１、１２の回転中
心Ｏb、Ｏcは、砥石面３３ａの内径よりも小径の同心円
上に周方向に等間隔で配置されている。これにより、ワ
ークホルダ１１、１２に装着保持されたワーク７０、７
０の各Ａ面７０ａ、７０ａを全面に亘り加工することが
可能となる。

【００１９】尚、実施例のようにワーク７０が環状をな
す形状場合には、ワーク７０内周が砥石面３２ａの内径
よりも僅かに内側に位置していればよい。しかしなが
ら、実施例のように左右両側のワークホルダ１１、１２
の回転中心Ｏb、Ｏcが砥石面３２ａの内径よりも内側に
位置する砥石３３を使用することで、円板状のワークに
も適用することができて好ましい。

【００２０】砥石回転機構７も砥石回転機構６と同様に
構成されている。尚、砥石回転機構７において砥石回転
機構６の各部材と相応する部材には４０番台の相応する
符号を付して説明を省略する。図３に示すようにフレー
ム３の上部前側には、ワーク搬送機構５０が設けられて
おり、ワーク加工台４、５の各ワークホルダへのワーク
の搬入、搬出を行うようになっている。また、フレーム
３の上部には、制御盤５５（図１）が設けられている。

【００２１】尚、ワーク加工台４、５及び砥石回転機構
６、７は、必ずしも２台並設する必要はないが、実施例
のようにワークのＡ面加工用とＢ面加工用とを並設して
同時に稼働させることで作業性の向上が図られる。

【００２２】以下に作用を説明する。

【００２３】図５に示すようにワーク加工台４のワーク
ホルダ１１〜１４にワーク７０が装着されて吸着保持さ
れ、モータ１５によりインデックステーブル１０の下側
半分に位置している左右のワークホルダ１１と１２が夫
々矢印Ｂ、Ｃ方向に同一に回転される。また、砥石３２
がモータ３５により矢印方向Ｄに回転駆動される。次い
で、基台３４がモータ３９により前記送り機構を介して
前進駆動され、砥石軸台３０が図３の矢印Ｅで示すよう
にインデックステーブル１０に向かって前進移動し、砥
石３２の砥石面３２ａが回転する２つのワーク７０、７
０の各Ａ面７０Ａ、７０Ａに当接して研磨が開始され
る。砥石３２は、砥石面３２ａの左右両側が同時に左右
のワーク７０、７０の各Ａ面７０Ａ、７０Ａに均等に当
接する。この結果、砥石面３２ａの左右両側に加わる加
工抵抗が釣り合うこととなり、砥石軸３１や砥石面３２
ａの傾きが防止され、更に、ワーク７０の外周縁部の過
剰な研磨が防止されて所謂端ダレの発生が防止され、各
ワーク７０は、各Ａ面７０Ａが極めて良好な平面に研磨
される。これにより、ワーク７０の研磨面としてのＡ面
７０Ａの平行度の精度が大幅に向上すると共に、うねり
も大幅に低減される。このようにして、ワーク７０のＡ
面７０Ａが研磨される。

【００２４】ワークホルダ１１、１２に保持された各ワ
ーク７０、７０の研磨加工が終了すると、砥石軸台３０
が図３の矢印Ｆ方向に後退してインデックステーブル１
０から離隔する。そして、ワークホルダ１１、１２の回
転が停止し、インデックステーブル１０が矢印Ａ方向
（図１）に半回転する。これにより、研磨を終了したワ
ーク７０、７０が上側に移動し、新たに研磨すべきワー
ク７０、７０が装着されているワークホルダ１３、１４
が下側に移動する。そして、砥石軸台３０が再び前進移
動してこれらのワークホルダ１３、１４に保持されたワ
ーク７０、７０の研磨が開始される。

【００２５】また、研磨された前記２枚のワーク７０、
７０は、図示しないワーク反転装置によりワークホルダ
１１、１２から取り出され、表裏を反転され即ち、研磨
されたＡ面７０Ａが裏側に、未研磨面７０Ｂが表側にさ
れてワーク加工台５の例えば、ワークホルダ２１、２２
に装着される。そして、このワーク加工台５において砥
石４２により各Ｂ面７０Ｂが研磨される。このようにし
て、ワーク７０の両面が研磨される。尚、ワーク加工台
４、５は、同時に駆動されて能率の向上が図られるよう
になっている。これにより、ワーク７０は、両面７０
Ａ、７０Ｂの平面度向上し、且つうねりも低減され、更
に、外周縁部の過剰な研磨（端ダレ）が防止される。Ｂ
面７０Ｂが研磨されたワーク７０は、ワーク搬送機構５
０によりワーク加工台５から取り外されて、加工済みワ
ークストッカ（図示せず）に搬入される。このようにし
て加工されたワークは、ポリシング、或いはバフ等によ
り仕上げ加工される。

【００２６】尚、上記実施例では、砥石３２の砥石面３
２ａの周方向に等間隔でワークを２箇所配置したが、こ
れに限るものではなく、図６に示すように砥石面３２ａ
の周方向に等間隔で３箇所配置しても良く、或いは４箇
所配置するようにしても良い。このように、砥石面３２
ａに対して周方向に等間隔でワークを配置（等配）する
ことで、砥石面を周方向の複数の箇所においてワークの
被加工面に同時に当接させることができ、砥石面に作用
する加工抵抗を均等にすることができ、砥石面や、砥石
の回転軸の傾きを防止することができ、被加工面（研磨
面）の平行度の向上が図られる。

【００２７】尚、上記実施例では、被加工部材であるワ
ークとしてガラス基板を使用した場合について記述した
が、これに限るものではなく、他の部材例えば、セラミ
ックス、シリコンウエハー、アルミニウム等の部材によ
り形成された基板にも適用できることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円板状のワークを回転させるワーク回転機構と、砥石を
回転させて砥石面を前記ワークの被加工面に当接させて
研磨する砥石駆動機構とを備えた研磨装置において、前
記砥石の砥石面に対して周方向に前記ワーク回転機構を
複数等分配置し、前記砥石面を前記複数のワークの各被
加工面に均等に当接させることにより、ワークの加工抵
抗が砥石面の周方向に略均等に加わることとなり、砥石
の砥石面や回転軸の傾きが防止され、更に外周縁部の過
剰な研磨が防止され、ワークの被加工面の平面度が向上
すると共に、うねりを低減することができる。また、砥
石により研磨すると共に、同時に複数枚のワークを研磨
することができるために加工能率の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨装置の実施の形態を示す正面
図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】図３の砥石とワークの要部断面図である。

【図５】図２の砥石とワークとの関係を示す説明図であ
る。

【図６】砥石面に対してワークを周方向に３箇所等配し
た場合の説明図である。

【符号の説明】

１研磨装置２基盤３フレーム４、５ワーク加工台６、７砥石回転機構１０、２０インデックステーブル１１〜１４、２１〜２４ワークホルダ１５、２５、３５、３９、４５、４９モータ３０、４０砥石軸台３１、４１砥石軸３２、４２カップ型砥石３２ａ砥石面３３電極３４、４４基台５０ワーク搬送機構７０ワーク７０Ａ、７０Ｂ被加工面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状のワークを回転させるワーク回転
機構と、砥石を回転させて砥石面を前記ワークの被加工
面に当接させて研磨する砥石駆動機構とを備えた研磨装
置において、前記砥石の砥石面に対して周方向に前記ワーク回転機構
を複数等分配置し、前記砥石面を前記複数のワークの各
被加工面に均等に当接させることを特徴とする研磨装
置。
【請求項２】前記複数のワーク回転機構は、各回転中
心が前記砥石の砥石面の半径よりも内側に位置して配置
されることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。