説明

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法およびその製造装置

【課題】円盤状ガラスの内外周面をNC制御された回転式砥石を用いて研削する場合において、回転式砥石の表面磨耗を考慮することなく当初設定のままNC制御し続けると、円盤状ガラスの処理枚数に比例して回転式砥石の磨耗量が増加して、結果として同一の回転式砥石を用いて研削した円盤状ガラスであっても、処理枚数の増加に従って内径が小さく、かつ、外径が大きくなる問題がある。
【解決手段】円盤状ガラスを固定するワーク台と円盤状ガラスの内外周面を研削する研削工具とを有する情報記録媒体用ガラス基板の製造装置において、研削工具の磨耗量を測定して、その磨耗量の測定値に応じて円盤状ガラスと研削工具との相対位置をフィードバック制御するようにした。これにより、同一の研削工具による円盤状ガラスの処理枚数が増えても、その寸法精度を高めることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハードディスク等の情報記録装置に使用される情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、情報記録媒体用ガラス基板の製造においては、板状ガラスから中央に貫通孔を有する円盤状ガラスを切り出し、切り出した円盤状ガラスの2つの主表面を遊離砥粒等と研磨パッド等を用いて既定の厚さまで研削すると共に、その内周面と外周面についても回転式砥石等を用いて所定量研削している。
【0003】
特許文献1には、切り出した円盤状ガラスの内周面と外周面をそれぞれNC制御(数値制御)された回転式砥石を用いて所望の内径と外径になるまで研削するディスクの周縁研
削装置が記載されている。
【0004】
【特許文献1】特開2006−26857号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1に記載された技術では、円盤状ガラスの研削によって生じる回転式砥石の表面磨耗を考慮することなく回転式砥石を当初設定のままNC制御し続けるため、円盤状ガラスの処理枚数に比例して回転式砥石の磨耗量が増加することから、結果として同一の回転式砥石を用いて研削した円盤状ガラスであっても、処理枚数の増加に従って内径が小さく、かつ、外径が大きくなる問題がある。ちなみに、遊離砥粒を用いることなく回転式砥石による研削を行う場合、この回転式砥石は、砥石内の固定砥粒が円盤状ガラスと接触して剥がれ落ちる、つまり磨耗することによって新たな研削面を生成し、その研削能力を維持し続ける。
【0006】
ハードディスクの記録容量の増大に伴って、情報記録媒体用ガラス基板の寸法精度に関する要求品質が高まっており、特に情報記録媒体用ガラス基板の内径寸法は、ハードディスクの回転精度に関与していることから、今後一層高い内径寸法精度が要求されると考えられる。
【0007】
本発明は、このような従来の技術が有していた問題に着目してなされたものであり、情報記録媒体用ガラス基板の工業的大量生産において、その内径および外径の寸法精度を高めることのできる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法およびその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決するための第1の手段は、中央に貫通孔を有する円盤状ガラスの内周面または外周面を数値制御された研削工具で研削する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記研削工具の磨耗量を測定し、前記磨耗量の測定値を前記研削工具の数値制御にフィードバックすることによって、前記円盤状ガラスと前記研削工具との相対位置を調節することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。
【0009】
第2の手段は、前記研削工具による研削がトラバース研削であることを特徴とする第1の手段にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。
【0010】
第3の手段は、中央に貫通孔を有する円盤状ガラスを固定するワーク台と、前記円盤状ガラスの内周面または外周面を研削する研削工具と、前記研削工具の磨耗量を測定する測定器と、前記磨耗量の測定値に応じて前記円盤状ガラスと前記研削工具との相対位置をフィードバック制御する制御器と、を具備することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造装置である。
【0011】
第4の手段は、前記研削工具が前記円盤状ガラスの内周面または外周面をトラバース研削することを特徴とする第3の手段にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、中央に貫通孔を有する円盤状ガラスの内周面または外周面を研削する際に、研削工具の磨耗量を測定し、その測定値に応じて円盤状ガラスと研削工具との相対位置を調節することによって、同一の研削工具による円盤状ガラスの処理枚数が多くても、処理後のガラス基板の内径および外径のバラツキを抑制し、その寸法精度を高めることができる。
【0013】
また、本発明は、研削工具が円盤状ガラスの内周面または外周面をトラバース研削する、すなわち研削工具がその回転軸方向に移動しながらガラス基板を研削することによって、研削工具の磨耗を広範囲に分散させることができ、研削工具の寿命を延ばすことができる。その結果、研削工具の交換回数を減らして、ガラス基板の生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を、図1および図2を適宜参照しながら詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造装置100の構造を示す模式図である。情報記録媒体用ガラス基板の製造装置100は、制御器101、下部基盤110、回転ワーク台111、昇降機130および上部基盤150を具備する。
【0016】
下部基盤110には、外周面用回転砥石検知器112および内周面用回転砥石検知器113がボルトで固定されている。外周面用回転砥石検知器112および内周面用回転砥石検知器113は、非接触式の検知器例えばレーザーセンサーである。外周面用回転砥石検知器112は、外周面用回転砥石172が既定の測定位置にある時に、制御器101から入力されてくる測定命令信号に応じて、外周面用回転砥石172の研削面までの距離を測定し、その測定値を制御器101に入力する。同様に、内周面用回転砥石検知器113は、内周面用回転砥石173が既定の測定位置にある時に、制御器101から入力されてくる測定命令信号に応じて、内周面用回転砥石173の研削面までの距離を測定し、その測定値を制御器101に入力する。
【0017】
回転ワーク台111は、吸引式ワーク固定用天板121と吸引式ワーク固定用天板121の中央部に設けられた凹みである空洞部122とを具備する。回転ワーク台111は、下部基盤110と連結されており、下部基盤110に対する相対位置は変化しない。また、回転ワーク台111は、内蔵するモーターによって吸引式ワーク固定用天板121を回転させる。吸引式ワーク固定用天板121は、その表面に吸気孔を複数有しており、この吸気孔が回転ワーク台111を介して図示しない真空発生装置に連結されているため、その表面上に配置されたガラス基板120を固定することができる。ガラス基板120は、その中央に貫通孔を有する円盤状ガラスであって、その外径は吸引式ワーク固定用天板121の外径よりも大きく、かつ、その内径は空洞部122の内径よりも小さい。ガラス基板120は、吸引式ワーク固定用天板121の所定位置に配置された後、吸引式ワーク固
定用天板121の吸気孔による減圧によって吸引式ワーク固定用天板121に固定される。その後、ガラス基板120は、吸引式ワーク固定用天板121と共に回転しながら、その内周面および外周面が外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173とそれぞれ接触することにより、既定の大きさになるまで研削される。
【0018】
昇降機130は、下部基盤110と上部基盤150とに連結されており、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じて自身を伸縮させることによって、上部基盤150を上下に移動させる。昇降機130は、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173がガラス基板120の外周面および内周面を研削している時に伸縮することによって、ガラス基板120がトラバース研削されるようにする。
【0019】
上部基盤150は、4つのスライドレール151−1〜151−4、外周面用回転砥石固定板152、内周面用回転砥石固定板153、外周面用モーター162、内周面用モーター163、外周面用スパイラルシャフト166、内周面用スパイラルシャフト167、外周面用研削モーター168、内周面用研削モーター169、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173を具備する。4つのスライドレール151−1〜151−4はそれぞれ、上部基盤150にボルトで固定されている。スライドレール151−1とスライドレール151−2には、外周面用回転砥石固定板152が水平方向に移動可能なように嵌合している。同様に、スライドレール151−3とスライドレール151−4には、内周面用回転砥石固定板153が水平方向に移動可能なように嵌合している。外周面用回転砥石固定板152には、外周面用回転砥石172を取り付けられた外周面用研削モーター168が固定冶具と共にボルト止めされている。同様に、内周面用回転砥石固定板153には、内周面用回転砥石173を取り付けられた内周面用研削モーター169が固定冶具と共にボルト止めされている。外周面用研削モーター168は、制御器101から入力されてくるNC制御信号に基づいて、外周面用回転砥石172を回転させる。同様に、内周面用研削モーター169は、制御器101から入力されてくるNC制御信号に基づいて、内周面用回転砥石173を回転させる。
【0020】
外周面用モーター162は、外周面用スパイラルシャフト166に連結されており、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じて、外周面用スパイラルシャフト166を所定回数回転させる。同様に、内周面用モーター163は、内周面用スパイラルシャフト167に連結されており、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じて、内周面用スパイラルシャフト167を所定回数回転させる。
【0021】
制御器101は、回転ワーク台111、外周面用回転砥石検知器112、内周面用回転砥石検知器113、昇降機130、外周面用モーター162、内周面用モーター163、外周面用研削モーター168および内周面用研削モーター169にそれぞれ信号ケーブルで接続されている。制御器101は、以下に示す態様で外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173の研削による磨耗量を算出し、その算出値に応じて、外周面用モーター162および内周面用モーター163の回転数をNC制御(数値制御)する。
【0022】
図2は、情報記録媒体用ガラス基板の製造装置100の動作を説明するフロー図である。
【0023】
ステップ(以下「ST」と称す)210では、研削対象となる1枚のガラス基板120が、図示しない自動搬送装置によって吸引式ワーク固定用天板121上に配置される。吸引式ワーク固定用天板121上に配置されたガラス基板120は、吸引式ワーク固定用天板121の吸気孔に連結された図示しない真空発生装置による減圧によって吸引式ワーク固定用天板121上に固定される。
【0024】
次いで、ST220では、制御器101から入力されてくるNC制御信号に基づいて昇降機130が上部基盤150を下降させて、ガラス基板120と外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173とが同じ高さになるようにする。そして、制御器101から入力されてくるNC制御信号に基づいて外周面用研削モーター168および内周面用研削モーター169が外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173をそれぞれ回転させ、また同時に制御器101から入力されてくる信号に基づいて回転ワーク台111がガラス基板120を回転させる。さらに、外周面用モーター162および内周面用モーター163がそれぞれ、外周面用スパイラルシャフト166および内周面用スパイラルシャフト167を、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じた回数分回転させることによって、外周面用回転砥石固定板152はガラス基板120の中央に向かって、一方で内周面用回転砥石固定板153はガラス基板120の中央から離れる方向に、水平移動する。また、この時、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じて昇降機130が所定範囲の伸縮を繰り返すことによって、ガラス基板120の外周面および内周面がそれぞれ、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173によりトラバース研削される。このST220において、ガラス基板120の内周面および外周面の研削処理が完了するため、外周面用回転砥石固定板152および内周面用回転砥石固定板153の水平方向の停止位置によって、ガラス基板120の内径および外径が決定されることになる。なお、回転ワーク台111には空洞部122が設けられているため、ガラス基板120がトラバース研削されても、内周面用回転砥石173が吸引式ワーク固定用天板121や回転ワーク台111に接触することはない。
【0025】
次いで、ST230では、制御器101から入力されてくる信号に基づいて回転ワーク台111が、ST220で研削処理の完了したガラス基板120の回転を止める。そして、制御器101から入力されてくるNC制御信号に応じて昇降機130が、外周面用回転砥石172の既定の測定箇所と外周面用回転砥石検知器112との高さが同じになるように、同様に内周面用回転砥石173の既定の測定箇所と内周面用回転砥石検知器113との高さが同じになるように、上部基盤150を上昇させる。その後、制御器101から入力されてくる測定命令信号に応じて、外周面用回転砥石検知器112が外周面用回転砥石172の既定の測定箇所までの距離を測定し、同様に内周面用回転砥石検知器113が内周面用回転砥石173の既定の測定箇所までの距離を測定する。そして、外周面用回転砥石検知器112および内周面用回転砥石検知器113は、それぞれの測定値を制御器101に入力する。制御器101は、外周面用回転砥石検知器112および内周面用回転砥石検知器113から入力されてくる測定値をそれぞれ記録し、今回記録された測定値と前回記録された測定値とを比較して、その差分から外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173の磨耗量を算出する。
【0026】
次いで、ST240では、ST230で算出された磨耗量に応じて制御器101が、その磨耗量を補うための補償回転数を加算または減算した回転数を外周面用モーター162および内周面用モーター163にそれぞれNC制御信号として入力する。
【0027】
次いで、ST250では、制御器101から入力されてきたNC制御信号に応じて外周面用モーター162および内周面用モーター163がそれぞれ、外周面用スパイラルシャフト166および内周面用スパイラルシャフト167を介して、外周面用回転砥石固定板152および内周面用回転砥石固定板153を所定距離分水平移動させる。したがって、外周面用回転砥石固定板152および内周面用回転砥石固定板153の停止位置は、ST230で算出された外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173の磨耗量が補償された位置ということになる。
【0028】
次いで、ST260では、ST220において内周面および外周面をトラバース研削されたガラス基板120が図示しない搬出装置によって吸引式ワーク固定用天板121から
運び出される。そして、ガラス基板120が搬出された後、またST210が上述の手順で実行される。
【0029】
なお、上記の本発明の実施の形態では、ガラス基板120の外周面または内周面を外周面用回転砥石172または内周面用回転砥石173のみで研削する場合、すなわち固定砥粒のみで研削する場合について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、固定砥粒と遊離砥粒とを併用するものであってもよい。
【0030】
また、上記の本発明の実施の形態では、ガラス基板120の内周面および外周面の研削が終了する毎に外周面用回転砥石172と内周面用回転砥石173との磨耗量を測定する場合について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、複数枚のガラス基板120を処理する毎に外周面用回転砥石172と内周面用回転砥石173との磨耗量を測定するものであってもよい。複数枚のガラス基板120を処理する毎に外周面用回転砥石172と内周面用回転砥石173との磨耗量を測定する場合には、磨耗量の測定値をガラス基板120の処理枚数で除して算出した平均値を用いて、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173をNC制御することが好ましい。このようにすることによって、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173の磨耗量の測定に要する時間を短縮し、ガラス基板120の生産性を高めることができる。
【0031】
また、上記の本発明の実施の形態では、ガラス基板120が外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173にそれぞれ1度研削されることによって既定の寸法になる場合について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173のそれぞれについて研削能力の異なるものを複数用意し、ガラス基板120の内周面と外周面とをそれぞれ粗研削で素早く研削した後に仕上げ研磨するものであってもよい。このようにガラス基板120の内周面および外周面を粗研削と仕上げ研磨との複数段階の研削、研磨に分けることによって、研削時間を短縮しつつガラス基板120の寸法精度を高めることができる。
【0032】
また、上記の本発明の実施の形態では、ガラス基板120が外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173によってトラバース研削される場合について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、ガラス基板120が外周面用回転砥石172および内周面用回転砥石173によって研削される間、昇降機130が動作しないように設定されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施形態を示す情報記録媒体用ガラス基板の製造装置の構成を示す模式図である。
【図2】本発明の実施形態を示す情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【0034】
100 情報記録媒体用ガラス基板の製造装置
101 制御器
110 下部基盤
111 回転ワーク台
112 外周面用回転砥石検知器
113 内周面用回転砥石検知器
120 ガラス基板
121 吸引式ワーク固定用天板
122 空洞部
130 昇降機
150 上部基盤
151 スライドレール
152 外周面用回転砥石固定板
153 内周面用回転砥石固定板
162 外周面用モーター
163 内周面用モーター
166 外周面用スパイラルシャフト
167 内周面用スパイラルシャフト
168 外周面用研削モーター
169 内周面用研削モーター
172 外周面用回転砥石
173 内周面用回転砥石

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中央に貫通孔を有する円盤状ガラスの内周面または外周面を数値制御された研削工具で研削する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研削工具の磨耗量を測定し、前記磨耗量の測定値を前記研削工具の数値制御にフィードバックすることによって、前記円盤状ガラスと前記研削工具との相対位置を調節することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項2】
前記研削工具による研削がトラバース研削であることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項3】
中央に貫通孔を有する円盤状ガラスを固定するワーク台と、
前記円盤状ガラスの内周面または外周面を研削する研削工具と、
前記研削工具の磨耗量を測定する測定器と、
前記磨耗量の測定値に応じて前記円盤状ガラスと前記研削工具との相対位置をフィードバック制御する制御器と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造装置。
【請求項4】
前記研削工具が前記円盤状ガラスの内周面または外周面をトラバース研削することを特徴とする請求項3に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−94758(P2010−94758A)
【公開日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−265956(P2008−265956)
【出願日】平成20年10月15日(2008.10.15)
【出願人】(000113263)HOYA株式会社 (3,820)
【Fターム(参考)】