説明

円盤状基板の製造方法および円盤状基板の収納用治具

【課題】ワークをワークケースに収納する際に、ワーク同士の接触を生じにくくし、ワークの損傷を抑制すると共に、ワークをワークケースに収納しやすい円盤状基板の製造方法等を提供する。
【解決手段】製造工程にてワーク10を間隔をあけて複数枚、収納配置できるようにワーク10の保持ガイド106が複数形成されたワークケース100の開口部108に、ワーク10の挿入ガイド106が複数形成された収納用治具200を取り付け、収納用治具200を頼りに手作業にてワーク10をワークケース100に収納し、収納後に収納用治具200を取り外し、ワークケース100を用いてワーク10を移動させてワーク10を製造する円盤状基板の製造方法であって、収納用治具200の挿入ガイドは、両端部から中央部に向けて開口幅が大きくなる孔部202であり、ワーク10のエッジ部が挿入ガイドによりガイドされ、保持ガイド106に配置されるようになしたことを特徴とする円盤状基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、記録メディアとしての需要の高まりを受け、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造が活発化している。ここで磁気ディスク用の基板として用いられる円盤状基板としては、アルミ基板とガラス基板とが広く用いられている。このアルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【0003】
特許文献1には、ディスクを収納保持する複数の溝部とを有するケース本体部と、ケース本体部に着脱可能であって複数のガイド板を有しガイド板同士間がケース本体部の溝部に対応されるガイド部材とを備え、各ガイド板は、ディスクに対する研磨性がこのディスクに対してこのディスクケースに収納されたとき以降に実施される研磨処理と同等、または、それ以下である保護材を備えているディスクケースが開示されている。
【0004】
また特許文献2には、側壁に設けられた複数のリブの隙間に上方からガラスディスク1を挿入し、多数枚のガラスディスクを立てた状態で配列収納するディスクケースに用いる治具であって、ディスクケースの上に載置される本体と、本体に設けられた複数の案内部とを備え、案内部はガラスディスクを挿入する際の位置および傾きを案内可能であって、案内部の間隔はリブの間隔の整数倍であり、かつ本体はディスクケースに対してガラスディスクの配列方向に相対的に移動可能であることを特徴とする磁気ディスク用ガラスディスクの収納用治具が開示されている。
【0005】
【特許文献1】特開2007−95200号公報
【特許文献2】特開2007−261594号公報
【0006】
しかしながら、ガイド板に保護材を備えているディスクケースでは、ガイド板同士間に形成されたスリット状の間隙にディスク挿入していく必要がある。この間隙は、ディスク同士が接触しないようにし、ディスクの損傷を防止するためには、全体に狭く作成される。そのためディスクを挿入しにくいという問題がある。
また、ディスクケースの上に載置される本体と、本体に設けられた複数の案内部とを備えた磁気ディスク用ガラスディスクの収納用治具は、案内部が枠体の対向する2辺の内側に設けられた一対の切欠部により構成されている。磁気ディスク用ガラスディスクをディスクケースに収納する際には、この切欠部を通し磁気ディスクを挿入する必要があるが、どの切欠部に挿入すれば、正しく収納できるか否かの判別がしにくいという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、以上のような技術的課題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、円盤状基板を円盤状基板ケースに収納する際に、円盤状基板同士の接触を生じにくくし、円盤状基板の損傷を抑制すると共に、円盤状基板を円盤状基板ケースに収納しやすい円盤状基板の収納用治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる目的を達成するために、本発明の円盤状基板の製造方法は、製造工程にて円盤状基板を間隔をあけて複数枚、収納配置できるように円盤状基板の保持ガイドが複数形成された円盤状基板ケースの開口部に、円盤状基板の挿入ガイドが複数形成された挿入補助部材を取り付け、挿入補助部材を頼りに手作業にて円盤状基板を円盤状基板ケースに収納し、収納後に挿入補助部材を取り外し、円盤状基板ケースを用いて円盤状基板を移動させて円盤状基板を製造する円盤状基板の製造方法であって、挿入補助部材の挿入ガイドは、両端部から中央部に向けて開口幅が大きくなるようにすることで、円盤状基板のエッジ部が挿入ガイドによりガイドされ、挿入が容易となり、円盤状基板の表面(両面)にキズを付けずに、保持ガイドに配置されるようになしたことを特徴とする。
【0009】
ここで、円盤状基板は、円盤状基板ケースの保持ガイドに収納配置されたときに円盤状基板のエッジ部の一部が挿入ガイドを通して視認可能であることが好ましく、水中にて円盤状基板ケースに収納することが好ましい場合がある。
【0010】
また、本発明の円盤状基板の収納用治具は、製造工程にて円盤状基板を間隔をあけて複数枚、収納配置できるように円盤状基板の保持ガイドが複数形成された円盤状基板ケースの開口部に取り付けられ、手作業にて円盤状基板を円盤状基板ケースに収納するために用いられる治具であって、両端部から中央部に向けて開口幅が大きくなる複数の孔部を有し、孔部は、円盤状基板のエッジ部が孔部の両端部によりガイドされ、保持ガイドに配置されるように形成されていることを特徴とする。
【0011】
ここで、円盤状基板の収納用治具は、円盤状基板ケースの開口部に取り付けられた後に、更に取り外し可能であることが好ましく、孔部は、略楕円形状を有することが更に好ましい。
【発明の効果】
【0012】
以上のように構成された本発明によれば、これらの構成を採用しない場合に比べて、歩留まりが高い円盤状基板の製造方法等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1−1(a)〜(d)、図1−2(e)〜(h)は、本実施の形態が適用される円盤状基板(ディスク基板)の製造工程を示した図である。
【0014】
(1次ラップ工程)
図1−1(a)は1次ラップ工程を示している。この工程でまず、ラッピングマシン40により1回目のラッピングを行い、円盤状基板としてのワーク10の表面11を平滑に研削する。
ここで図2は、ラッピングマシン40の構造を説明した図である。
図2に示したラッピングマシン40は、ワーク10を載置する下定盤21aと、ワーク10を上部から押えつけラッピングを行うために必要な圧力を加えるための上定盤21bとを備えている。
ここで、下定盤21aの外周部には歯部42が設けられ、下定盤21aの中央部には太陽歯車44が設けられている。さらに下定盤21aには、ラッピングが行われる際にワーク10を位置決めする円盤状のキャリア30が設置されている。
キャリア30は、図2に示すラッピングマシン40では、5個設置されている。キャリア30の外周部には歯部32が備えられ、下定盤21aの歯部42および太陽歯車44の双方に噛合している。また下定盤21aおよび上定盤21bには、これらを回転させるための回転軸46a,46bがそれぞれ中心部に設置されている。
【0015】
この1次ラップ工程においては、まずラッピングマシン40の下定盤21aにキャリア30を利用してワーク10の載置を行う。
図3は、キャリア30を更に詳しく説明した図である。図3に示したキャリア30には、上述の通り、外周部に歯部32が備えられている。また、ラッピングを行う際にワーク10が内部に載置される円形形状の孔部34が複数開けられている。この孔部34の直径は、ワーク10の直径よりわずかに大きく開けられる。このようにすることで、ラッピングを行う際にワーク10の外周端の一部に余分な応力がかかるのを抑制することができるため、ワーク10の外周端が損傷しにくくなる。本実施の形態において、孔部34の直径はワーク10の直径より、例えば、約1mm大きくなっている。また孔部34は、ほぼ等間隔で並んでおり、本実施の形態の場合、孔部34は、例えば、35個開けられている。
【0016】
キャリア30の材料としては、例えば、アラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂を使用することができる。またキャリア30の厚さは、本工程において、ラッピングを行う際に、上定盤21bに接触し、ラッピングを阻害しないために、本工程におけるワーク10の仕上げ厚さより薄く作成されている。例えば、ワーク10の仕上げ厚さが1mmであるとすると、キャリア30の厚さは、それより0.2mm〜0.6mm薄くなっている。
【0017】
キャリア30の孔部34にワーク10を載置した後は、上定盤21bをワーク10に接触するまで移動させ、ラッピングマシン40を稼働させる。
この際のラッピングマシン40の動作を図2を用いて説明する。ラッピングマシン40を稼働する際には、図の上方の回転軸46bを一方向に回転させ、上定盤21bを、同様な一方向に回転させる。また、図の下方の回転軸46aを、回転軸46bの回転とは逆方向に回転させ、下定盤21aを回転軸46aと同様な方向に回転させる。これにより下定盤21aの歯部42も回転軸46aと同様な方向に回転する。また中央部の太陽歯車44も、回転軸46aと同様な方向に回転する。
このように上定盤21b、下定盤21a、太陽歯車44を回転させることにより、これらの歯車に噛み合うキャリア30は自転運動と、公転運動が組み合わされたいわゆる遊星運動を行う。同様に、キャリア30にはめ込まれたワーク10も遊星運動を行う。このようにすることによりワーク10のラッピングをより精度よく、また迅速に行うことができる。
【0018】
本実施の形態において、ラッピングは、研削剤を用いて行うことができる。研削剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナやダイヤモンドからなる研削剤をスラリー化して使用することができる。または、上定盤21bや下定盤21aにこれらの研削剤が分散して含んだ砥石を使用してもよい。
【0019】
(内外周研削工程)
図1−1(b)は内外周研削工程を示している。この工程では、ワーク10の開孔12の内周面および外周13の外周面の荒削りである研削を行う。また本実施の形態では、内周面と外周面の研削を同時に行う。具体的には、ワーク10の中心に設けられた開孔12を内周砥石22によって研削し、ワーク10の外周13を外周砥石23によって研削する。このとき、内周砥石22と外周砥石23でワーク10の内周面と外周面を挟み込んで同時加工する。これにより内径と外径の同心度を確保し易くすることができる。
本実施の形態において、内周砥石22および外周砥石23は、波状の表面を有している。そのため、ワーク10の開孔12の内周面および外周13の外周面を研削することができるだけでなく、開孔12および外周13における縁部の面取りを併せて行うことが可能となる。
【0020】
(内周研磨工程)
図1−1(c)は内周研磨工程を示している。この工程では、図1−1(b)に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったワーク10の開孔12の内周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずワーク10を積層し、図示しないホルダにセットする。そして、このホルダにセットされたワーク10の開孔12の中心にブラシ24を挿入する。そして研磨液をワーク10の開孔12に流し込みながら、ブラシ24を高速で回転させることで、ワーク10の内周面を研磨する。本実施の形態では、研磨に際してブラシ24を使用しているので、ワーク10の内周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った開孔12の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【0021】
図4は、内周研磨工程において使用するブラシ24の一例を示した図である。このブラシ24は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部61と、このブラシ部61の両端部に連続して形成され、一端と他端とを形成する軸62とを備えている。ワーク10の開孔12として例えば0.85インチ等の小径ディスクの内周面を研磨するような場合は、ブラシ24の芯を細くする必要がある。その場合、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ(材質:例えば、軟鋼線材(SWRM)、硬鋼線材(SWRH)、ステンレス線材(SUSW)、黄銅線(BSW)など、加工性、剛性などから適宜選定できる)の間に、ブラシの毛(材質:例えばナイロン(デュポン社の商品名))を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部61を形成している。このワイヤをねじってブラシ部61を形成することで、ブラシ部61に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されているワーク10の開孔12にて、研磨液を軸方向に流すことが可能となる。そのため研磨液の搬送を良好に行うことができる。
【0022】
(2次ラップ工程)
図1−1(d)は2次ラップ工程を示している。この工程では、図1−1(a)に示した1次ラップ工程において、ラッピングを行ったワーク10の表面11を再度ラッピングを行うことにより更に平滑に研削する。
2次ラップ工程において、ラッピングを行う装置としては、図1−1(a)に示したラッピングマシン40を使用することができる。またラッピングの方法、条件等は、図1−1(a)で説明した場合と同様に行うことができる。
【0023】
(外周研磨工程)
図1−2(e)は外周研磨工程を示している。この工程では、図1−1(b)に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったワーク10の外周13の外周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずワーク10の開孔12の部分に治具25を通して積層させ、ワーク10を治具25にセットする。そして研磨液をワーク10の外周13の箇所に流し込みながら、ブラシ26を積層したワーク10に接触させ、高速で回転させる。これにより、ワーク10の外周面を研磨することができる。本実施の形態では、研磨に際してブラシ26を使用しているので、ワーク10の外周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った外周13の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、内周研磨工程の場合と同様に、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【0024】
(1次ポリッシュ工程)
図1−2(f)は1次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図1−1(d)に示した2次ラップ工程において、ラッピングを行ったワーク10の表面11を、ポリッシングマシン50を用いてポリッシングを行うことで更に研磨し、更に平滑度を上げていく。このポリッシングマシン50は、上述したラッピングマシン40とほぼ同様な構成を有するが、下記に示すように研磨に使用する材料等が一部異なる。
本実施の形態において、ポリッシングを行うに際し、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを研磨材として用いることができる。
【0025】
(2次ポリッシュ工程)
図1−2(g)は2次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図1−2(f)に示した1次ポリッシュ工程において、ポリッシングを行ったワーク10の表面11を、精密ポリッシングを行うことで更に研磨し、表面11の最終的な仕上げを行う。
本実施の形態において、このポリッシングを行うに際し、例えばスエード状の軟質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒若しくはコロイダルシリカを水等の溶媒に分散してスラリー化したものを研磨材として用いることができる。
【0026】
(最終洗浄・検査工程)
図1−2(h)は最終洗浄・検査工程を示している。最終洗浄では、上述した一連の工程において、使用した研磨剤等の汚れの除去を行う。洗浄には超音波を併用した洗剤(薬品)による化学的洗浄などの方法を用いることができる。
また、検査工程においては、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ワーク10の表面の傷やひずみの有無等の検査が行われる。
【0027】
ここで、以上説明した工程において、前工程から後工程にワーク10を移動させる際に、円盤状基板ケースとしてのワークケースを使用する場合がある。例えば、1次ラップ工程でワーク10の表面11を研磨した後に、内外周研削工程に移行する際には、キャリア30(図1−1参照)からワーク10を取り出し、いったんワークケースに収納し、内外周研削を行う研削機まで移動させる必要がある。
【0028】
ここで、図5は、ワークケースとワークをワークケースに収納するのに使用する収納器具を説明した図である。
図5に示した収納器具は、ワーク10を収納配置するワークケース100と、ワーク10をワークケース100に収納するのに使用する挿入補助部材としてのワーク10の収納用治具200とからなる。
【0029】
ここで、ワークケース100は、図5におけるワーク10を挿入する方向を下方向とした場合に、対向する側壁102内側に上下方向に凸部104がほぼ等間隔で複数形成されている。そして、凸部104により製造工程にてワーク10を間隔をあけて複数枚、収納配置するための保持ガイド106が形成されている。また、ワークケース100は、上部に開口部108を有し、収納用治具200を取り外す際にハンドリングするための切欠部110と、切欠部110の縁部分に取り付けられ作業者がワークケース100を把持するための取手部112とを備えている。
【0030】
また、収納用治具200は、長方形の板形状をしており、複数の孔部202と、収納用治具200をワークケース100に取り付ける際にその位置を規定する係合部204とを備えている。
収納用治具200は、ワークケース100の開口部108にはめ込むことで取り付けることができるように作製されている。実際に取り付ける場合は、収納用治具200の係合部204が、ワークケース100の開口部108の両端部の内側に入り込む。これにより収納用治具200の位置が規定され取り付け可能となる。また収納用治具200は容易に取り外すことができる。実際に取り外すときは、作業者がワークケース100の切欠部110に手を入れ、収納用治具200を持ち、上部に引き上げる。これにより係合部204がワークケース100から外れ、収納用治具200が取り外し可能となる。
【0031】
ワークケース100や収納用治具200の材質は特に限られることはないが、ワーク10をより傷つけにくいという観点から、例えば、樹脂等により製造することが好ましい。
【0032】
図6は、本実施の形態が適用される収納用治具を更に詳しく説明した図である。
図6に示した収納用治具200は、ワーク10をワークケース100に挿入する方向から見た図である。収納用治具200には、上述した通り複数の孔部202が形成されている。そして、この孔部202は、両端部202aから中央部202bに向けて開口幅が大きくなっている。
この孔部202は、収納用治具200をワークケース100に取り付けたときに、その上下方向の位置が保持ガイド106の位置に合うように作製されている。孔部202の形状は、両端部2020aから中央部202bに向けて開口幅が大きくなる形状であれば特に限られることはなく、紡錘形形状、菱形形状等を採ることができる。ただしワーク10の挿入の際に表面11(図1−1参照)を傷つけにくいという観点から角部がない略楕円形状であることが好ましい。
【0033】
次に、図5および図6を用いて、収納用治具200を用いてワーク10をワークケース100に収納配置する手順について説明を行う。
まず上述のように収納用治具200をワークケース100に取り付ける。次に収納用治具200を頼りに手作業にてワーク10をワークケース100に収納する。
このとき、収納用治具200に形成された孔部202は挿入ガイドとしての役割を担う。即ち、ワーク10は、孔部202の両端部202aにより、エッジ部をガイドされつつ、孔部202に挿入される。そして上述の通り、孔部202の位置と保持ガイド106の位置は、上下方向に一致しているため、孔部202を通過したワーク10は、そのままワークケース100の保持ガイド106に収納配置される。このときワーク10のエッジ部は孔部202の両端部202aにより、ガイドされつつ挿入されるため、挿入が容易となる。そして、円盤状基板の表面(両面)にキズを付けにくく、また先に入れたワーク10と接触することなく、保持ガイド106に収納配置することができる。また、孔部202は、両端部202aから中央部202bに向けて開口幅が大きくなっているため、作業者はこの大きい開口幅を有する中央部202bに対し、ワーク10を挿入していけばよく、作業者によるワーク10の挿入作業はより容易となる。
【0034】
ここで、ワーク10は、ワークケース100の保持ガイド106に収納配置されたときにワーク10のエッジ部の一部が孔部202を通して視認可能であることが好ましい。例えば、ワーク10を保持ガイド106に収納配置された状態において、ワーク10の上端のエッジ部が孔部202を完全に通過せず、孔部202の箇所に位置するようにワークケース100を作製することが考えられる。
このようにワーク10のエッジ部の一部が孔部202を通して視認可能にすることで、作業者はワークケース100のどの箇所にまでワーク10を収納したかを容易に判断できる。そのため同じ保持ガイド106にワーク10を複数枚収納したり、保持ガイド106を1つ飛ばして、ワーク10を挿入するようなミスを防止しやすくなる。
【0035】
また、この一連の作業は、工程によっては、ワーク10は、水中にてワークケース100に収納することがよいときもある。この場合、水による緩衝作用によりワーク10の損傷を更に抑制することができる。
【0036】
ワーク10を所定枚数ワークケース100に収納した後は、作業者は、上述したように収納用治具200を取り外し、取手部112を把持して持ち上げ、ワーク10をまとめて効率的に移動することができる。このとき、ワークケース100を、複数積載可能なように作製しておくことが好ましい。これにより更に効率的にワーク10の移動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1−1】(a)〜(d)は、本実施の形態が適用される円盤状基板(ディスク基板)の製造工程を示した図である。
【図1−2】(e)〜(h)は、本実施の形態が適用される円盤状基板(ディスク基板)の製造工程を示した図である。
【図2】ラッピングマシンの構造を説明した図である。
【図3】キャリアを更に詳しく説明した図である。
【図4】内周研磨工程において使用するブラシの一例を示した図である。
【図5】ワークケースとワークをワークケースに収納するのに使用する収納器具を説明した図である。
【図6】本実施の形態が適用される収納用治具を更に詳しく説明した図である。
【符号の説明】
【0038】
10…ワーク、11…表面、12…開孔、13…外周、30…キャリア、40…ラッピングマシン、50…ポリッシングマシン、100…ワークケース、106…保持ガイド、108…開口部、200…収納用治具、202…孔部、202a…両端部、202b…中央部


【特許請求の範囲】
【請求項1】
製造工程にて円盤状基板を間隔をあけて複数枚、収納配置できるように円盤状基板の保持ガイドが複数形成された円盤状基板ケースの開口部に、当該円盤状基板の挿入ガイドが複数形成された挿入補助部材を取り付け、当該挿入補助部材を頼りに手作業にて円盤状基板を当該円盤状基板ケースに収納し、収納後に当該挿入補助部材を取り外し、当該円盤状基板ケースを用いて円盤状基板を移動させて円盤状基板を製造する円盤状基板の製造方法であって、
前記挿入補助部材の前記挿入ガイドは、両端部から中央部に向けて開口幅が大きくなるようにすることで、前記円盤状基板のエッジ部が当該挿入ガイドによりガイドされ、前記保持ガイドに配置されるようになしたことを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項2】
前記円盤状基板は、前記円盤状基板ケースの前記保持ガイドに収納配置されたときに当該円盤状基板のエッジ部の一部が前記挿入ガイドを通して視認可能であることを特徴とする請求項1に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項3】
前記円盤状基板は、水中にて前記円盤状基板ケースに収納することを特徴とする請求項1または2に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項4】
製造工程にて円盤状基板を間隔をあけて複数枚、収納配置できるように円盤状基板の保持ガイドが複数形成された円盤状基板ケースの開口部に取り付けられ、手作業にて当該円盤状基板を当該円盤状基板ケースに収納するために用いられる治具であって、
両端部から中央部に向けて開口幅が大きくなる複数の孔部を有し、
前記孔部は、前記円盤状基板のエッジ部が当該孔部の両端部によりガイドされ、前記保持ガイドに配置されるように形成されていることを特徴とする円盤状基板の収納用治具。
【請求項5】
前記円盤状基板ケースの前記開口部に取り付けられた後に、更に取り外し可能であることを特徴とする請求項4に記載の円盤状基板の収納用治具。
【請求項6】
前記孔部は、略楕円形状を有することを特徴とする請求項4または5に記載の円盤状基板の収納用治具。

【図1−1】
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【図1−2】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−225240(P2010−225240A)
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−72205(P2009−72205)
【出願日】平成21年3月24日(2009.3.24)
【出願人】(000002004)昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】(000124362)シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Fターム(参考)】