(57)【要約】【課題】ワークの内周面および／または外周面を研削する工程において、ワークのチャンファーの研削を行う際にチッピングが生じにくい研削装置等を提供する。【解決手段】ワーク１０の内周面および／または外周面を砥石を用いて研削する研削装置であって、例えば、内周砥石２２は、周面を研削する第１の砥石部７６ａ，７８ａと、第１の砥石部７６ａ，７８ａの上下に連続して設けられチャンファーを研削する第２の砥石部７６ｂ，７８ｂおよび第３の砥石部７６ｃ，７８ｃとからなる凹部７６，７８を有し、第２の砥石部７６ｂ，７８ｂおよび第３の砥石部７６ｃ，７８ｃは凹状となされていることを特徴とする磁気記録媒体用円盤状基板の研削装置。【選択図】図８
2010211882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体用円盤状基板の内周面および／または外周面を砥石を用いて研削する研削装置であって、
前記砥石は、周面を研削する第１の砥石部と、当該第１の砥石部の上下に連続して設けられチャンファーを研削する第２および第３の砥石部とからなる凹部を有し、
前記第２および第３の砥石部は凹状となされていることを特徴とする磁気記録媒体用円盤状基板の研削装置。
【請求項２】
前記凹部は、当該砥石の回転軸方向に更に複数配列し、
前記第１の砥石部と前記第２の砥石部および前記第３の砥石部とがなす角度が、前記凹部毎に少なくとも２種類あることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用円盤状基板の研削装置。
【請求項３】
円盤状基板の製造方法であって、
周面を研削する第１の砥石部と、当該第１の砥石部の上下に連続して設けられ面取り部を研削する第２および第３の砥石部からなる凹部を有し、当該第２および第３の砥石部が凹状となされている砥石により前記円盤状基板の内周面および／または外周面を研削する工程を有することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記凹部は、当該砥石の回転軸方向に更に複数配列し、
前記第１の砥石部と前記第２の砥石部および前記第３の砥石部とがなす角度が、前記凹部毎に少なくとも２種類あり、
大きい角度を有する凹部から小さい角度を有する凹部を順に使用して研削を行うことを特徴とする請求項３に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
前記円盤状基板の内周面の研削と外周面の研削は、同時期に行われることを特徴とする請求項３または４に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項６】
円盤状基板の内周面および／または外周面を研削する砥石であって、
周面を研削する第１の砥石部と、当該第１の砥石部の上下に連続して設けられ面取り部を研削する第２および第３の砥石部とから形成される凹部を回転軸方向に複数有し、
前記第２および第３の砥石部は凹状となされ、
前記第１の砥石部と前記第２の砥石部および前記第３の砥石部とがなす角度が、前記凹部毎に少なくとも２種類あることを特徴とする円盤状基板の研削用砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用円盤状基板の研削装置、円盤状基板の製造方法、円盤状基板の研削用砥石に関する。
【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】
ここで、特許文献１には、高さの異なる一の環状凹部の開放角が相異なるように形成されたダイヤモンド砥石面を有し、ダイヤモンド砥石面のダイヤモンドの粒度がそれぞれ上下で異なっているドーナツ状基板の円孔研削工具が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高さの異なる一の環状凹部の開放角が相異なるようにダイヤモンド砥石面が形成される円孔研削工具によりガラス基板を研削する場合、面取り部においてチッピングと呼ばれるガラス基板の欠けが生じやすいという問題がある。
【０００６】
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、ワークの内周面および／または外周面を研削する工程において、ワークのチャンファーの研削を行う際にチッピングが生じにくい研削装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体用円盤状基板の研削装置は、磁気記録媒体用円盤状基板の内周面および／または外周面を砥石を用いて研削する研削装置であって、砥石は、周面を研削する第１の砥石部と、第１の砥石部の上下に連続して設けられチャンファーを研削する第２および第３の砥石部とからなる凹部を有し、第２および第３の砥石部は凹状となされていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、凹部は、砥石の回転軸方向に更に複数配列し、第１の砥石部と第２の砥石部および第３の砥石部とがなす角度が、凹部毎に少なくとも２種類あることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の円盤状基板の製造方法は、周面を研削する第１の砥石部と、第１の砥石部の上下に連続して設けられ面取り部を研削する第２および第３の砥石部からなる凹部を有し、第２および第３の砥石部が凹状となされている砥石により円盤状基板の内周面および／または外周面を研削する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、凹部は、砥石の回転軸方向に更に複数配列し、第１の砥石部と第２の砥石部および第３の砥石部とがなす角度が、凹部毎に少なくとも２種類あり、大きい角度を有する凹部から小さい角度を有する凹部を順に使用して研削を行うことが好ましく、円盤状基板の内周面の研削と外周面の研削は、同時期に行われることが更に好ましい。
【００１１】
更に、本発明の円盤状基板の研削用砥石は、円盤状基板の内周面および／または外周面を研削する砥石であって、周面を研削する第１の砥石部と、第１の砥石部の上下に連続して設けられ面取り部を研削する第２および第３の砥石部とから形成される凹部を回転軸方向に複数有し、第２および第３の砥石部は凹状となされ、第１の砥石部と第２の砥石部および第３の砥石部とがなす角度が、凹部毎に少なくとも２種類あることを特徴とする。
【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、円盤状基板の一例として磁気記録媒体用円盤状基板であるワーク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】
なお、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、詳しくは後述するが研削装置１００（図５参照）により、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の内周面を内周砥石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軸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、詳しくは後述するが、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におけるチャンファー（面取り部）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よう）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、本実施の形態の特徴的な工程である図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程について詳述する。
まず、図５〜図７を用いて、内外周研削工程にて用いられる研削装置１００について説明する。図５は研削装置１００の全体構成図を示し、図６はワーク１０を研削する研削装置１００の研削機構部分を拡大して示している。更に、図７は、ワーク１０と内周砥石２２および外周砥石２３との関係を平面軸上に表現している。
本実施の形態が適用される研削装置１００は、ワーク１０の開孔１２の内周を研削する内周研削機構１３０と、ワーク１０の外周１３を研削する外周研削機構１５０と、ワーク１０の上下面を押圧して保持し、保持したワーク１０を回転させる基板保持・回転機構１７０とを備えている。また、この内周研削機構１３０や外周研削機構１５０、基板保持・回転機構１７０の動きは、制御部（図示せず）によって制御されている。
【００２８】
内周研削機構１３０は、図５および図６に示すように、回転する研削面を有する内周砥石２２と、内周砥石２２を回転させる回転軸１３４とを備えている。また、図５に示すように、内周砥石２２を回転させる回転駆動装置１３５と、回転駆動装置１３５を保持し図のＺ軸方向（図の上下方向）に移動させるための内周砥石用テーブル１３６とを備えている。更に、この内周砥石用テーブル１３６をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸方向移動機構として、スライドレール１３７と、駆動源であるサーボモータ１３８と、サーボモータ１３８の回転力を内周砥石用テーブル１３６のスライド方向の移動に変えるボールネジ１３９とを備えている。また、この内周砥石用テーブル１３６とＺ軸方向移動機構とをＸ軸方向（図７のＣ方向およびＤ方向、ワーク１０の半径方向）に移動させるためのＸ軸方向移動機構として、スライドレール１４１と、駆動源であるサーボモータ１４２とを備えている。
【００２９】
内周砥石２２は、例えばダイヤモンドの粒をＳＫ材（炭素工具鋼鋼材）に散りばめた構造を有している。そして、図７に示すように、図の下方である先端側に粗削り用に粒径の大きなダイヤモンド（例えば、＃２４０〜＃４００）を散りばめた粗削り面（粗削り部）７２が設けられている。そして、この粗削り面７２に連続して回転軸側に一体的に設けられ、仕上げ用に粒径の小さなダイヤモンド（例えば、＃５００〜＃１０００）を散りばめた仕上げ削り面（仕上げ削り部）７４を有している。ここで、粗削り面７２を用いた研削に比べて仕上げ削り面７４を用いた研削ではより高い精度が要求される。そこで、回転むらの影響を考慮して、回転軸１３４に近い方に仕上げ削り面７４を設け、回転むらの大きい回転軸１３４から遠い方に粗削り面７２を設けている。尚、粗削り面７２および仕上げ削り面７４のＺ軸方向の長さは、ワーク１０の厚さに比べて充分に長い。
【００３０】
この内周研削機構１３０は、研削前の状態では、ワーク１０が載置される研削位置に対して内周砥石２２をＺ軸の上方に位置させている。ワーク１０が基板保持・回転機構１７０に上下面を押圧されて保持された際に、図５に示すサーボモータ１３８を駆動し、ボールネジ１３９とスライドレール１３７とによって内周砥石用テーブル１３６がＺ軸の下方（図７のＺ１方向）に移動する。尚、サーボモータ１３８の制御によって、図７に示す粗削り面７２および仕上げ削り面７４の何れか一方が、ワーク１０の開孔１２の内周に対峙する。また、粗削り作業から仕上げ削り作業に移行する際、または研削作業が終了した際に、サーボモータ１３８の回転駆動と、ボールネジ１３９およびスライドレール１３７とによって、内周砥石用テーブル１３６がＺ軸の上方（図７のＺ２方向）に移動する。
【００３１】
また、内周研削機構１３０は、研削時には、内周砥石２２の歯先が、例えば図７の移動開始位置（第１の移動開始位置または第２の移動開始位置）から移動終了位置（第１の移動終了位置または第２の移動終了位置）までＣ方向（外周方向）へ移動する。このとき、回転駆動装置１３５による回転駆動力が回転軸１３４に加わり、内周砥石２２を一方向に回転させる。また、研削終了後は、内周砥石２２の歯先が、例えば図７の移動終了位置から所定の位置までＤ方向へ移動する。このＣ方向およびＤ方向の移動に際し、図５に示すサーボモータ１４２を駆動させ、スライドレール１４１と、図示しないボールネジなどの作用によって、内周砥石用テーブル１３６とＺ軸方向移動機構とを移動させる。
【００３２】
外周研削機構１５０は、図５に示すように、回転する研削面を有する外周砥石２３と、外周砥石２３を回転させる回転軸１５４とを備えている。また、外周砥石２３を回転させる回転駆動装置１５５と、回転駆動装置１５５からの回転力を回転軸１５４に伝える伝達機構１６０とを備えている。更に、回転駆動装置１５５および伝達機構１６０を保持し、これらを図のＺ軸方向（図の上下方向）に移動させるための外周砥石用テーブル１５６を備えている。また、この外周砥石用テーブル１５６をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸方向移動機構として、スライドレール１５７と、駆動源であるサーボモータ１５８と、サーボモータ１５８の回転力を外周砥石用テーブル１５６のスライド方向の移動に変えるボールネジ１５９とを備えている。更に、この外周砥石用テーブル１５６とＺ軸方向移動機構とをＸ軸方向（ワーク１０の半径方向）に移動させるためのＸ軸方向移動機構として、スライドレール１６１と、駆動源であるサーボモータ１６２とを備えている。ここで、本実施の形態で定義するＸ軸方向は、図の鉛直方向であるＺ軸方向に対してワーク１０の半径方向を意味しており、所謂三軸（ＸＹＺ軸）方向定義のＸ軸およびＹ軸で形成される平面軸（水平軸）である。尚、図５および図６に示す例では、基板保持・回転機構１７０によって保持されるワーク１０の中心と外周砥石２３の中心軸とは、図面上のそのまま左側ではなく、紙面の手前側（または紙面の後方側）に向けて所定の角度を有した関係にある。
【００３３】
外周砥石２３は、内周砥石２２と同様に、例えばダイヤモンドの粒をＳＫ材に散りばめた構造を有している。そして、図７に示すように、内周砥石２２と同様に、図の下方に粗削り用に粒径の大きなダイヤモンド（例えば、＃２４０〜＃４００）を散りばめた粗削り面（粗削り部）８２が設けられている。そして、この粗削り面８２に連続してその上方に一体的に設けられ、仕上げ用に粒径の小さなダイヤモンド（例えば、＃５００〜＃１０００）を散りばめた仕上げ削り面（仕上げ削り部）８４が備えられている。上方に仕上げ削り面８４を設けているのは、仕上げ削りに際して回転むらの影響を少なくするためである。尚、粗削り面８２および仕上げ削り面８４のＺ軸方向の長さは、ワーク１０の厚さに比べて充分に長い。そして、内周砥石２２の粗削り面７２と外周砥石２３の粗削り面８２とのＺ軸方向の長さをほぼ等しくし、内周砥石２２の仕上げ削り面７４と外周砥石２３の仕上げ削り面８４とのＺ軸方向の長さをほぼ等しくすれば、ワーク１０の内周面の研削と外周面の研削を同時期に行う際に両者のＺ軸方向の位置制御を簡易に行うことができる。
【００３４】
この外周研削機構１５０は、内周研削機構１３０と同様に、研削前の状態ではワーク１０が載置される研削位置に対して外周砥石２３を上方に位置させている。ワーク１０が基板保持・回転機構１７０にセット（調整されて保持）された際に、図５に示すサーボモータ１５８を駆動させ、ボールネジ１５９とスライドレール１５７とによって外周砥石用テーブル１５６がＺ軸の下方（図７のＺ１方向）に移動する。尚、サーボモータ１５８の制御によって、図７に示す粗削り面８２および仕上げ削り面８４の何れか一方が、ワーク１０の外周１３に対峙する。また、粗削り作業から仕上げ削り作業に移行する際、または研削作業が終了した際に、サーボモータ１５８の回転駆動と、ボールネジ１５９およびスライドレール１５７とによって、外周砥石用テーブル１５６がＺ軸の上方（図７のＺ２方向）に移動する。
【００３５】
また、外周研削機構１５０は、研削時には、外周砥石２３の歯先が、例えば図７の移動開始位置から移動終了位置までＡ方向（内周方向）へ移動する。このとき、回転駆動装置１５５による回転駆動力が伝達機構１６０を介して回転軸１５４に加わり、外周砥石２３を一方向に回転させる。また、研削終了後は、外周砥石２３の歯先が、例えば図７の移動終了位置から所定の位置までＢ方向へ移動する。これらの移動に際し、図５に示すサーボモータ１６２を駆動させ、スライドレール１６１と、図示しないボールネジなどの作用によって、外周砥石用テーブル１５６とＺ軸方向移動機構とを移動させる。
【００３６】
一方、基板保持・回転機構１７０は、図５および図６に示すように、ワーク１０の上下面を押圧して保持するための第１の保持機構１７１と第２の保持機構１７２とを備えている。また、図５に示すように、第１の保持機構１７１および第２の保持機構１７２によって保持されたワーク１０を回転させるための回転軸１７３と、回転のための駆動力を提供する駆動源１７４と、駆動源１７４からの駆動力を回転軸１７３に伝達する伝達機構１７５とを備えている。更に、第２の保持機構１７２をＺ軸方向に上下動させる機構として、駆動源である油圧シリンダなどのシリンダ１７６と、このシリンダ１７６からの駆動力を第２の保持機構１７２に伝達する伝達軸１７７とを備えている。
【００３７】
この第１の保持機構１７１にワーク１０が置かれて位置決めされた後に、シリンダ１７６の動作によって伝達軸１７７を介して第２の保持機構１７２が図の下方に移動し、この第１の保持機構１７１と第２の保持機構１７２とによってワーク１０を押さえ込む。これによって、基板保持・回転機構１７０にてワーク１０の面を押圧し、ワーク１０をしっかりと押さえて保持することができる。また、駆動源１７４からの駆動力は伝達機構１７５を介して回転軸１７３に伝わり、ワーク１０を保持した第１の保持機構１７１および第２の保持機構１７２を回転させる。
【００３８】
また、図６に示すように、この第１の保持機構１７１には、第１の保持機構１７１のステージに載置されたワーク１０を吸引する吸着ヘッド１７８と、ワーク１０の開孔１２の内周を基準として芯を出すためのチャック機構１７９とを備えている。
基板保持・回転機構１７０は、第１の保持機構１７１の先端であるステージ上にワーク１０が置かれた後、吸着ヘッド１７８によりワーク１０を吸着する。また、このとき、チャック機構１７９は、例えば横方向に開く複数の突出部を閉じた状態でワーク１０の開孔１２に挿入し、この複数の突出部を均等に横に開き開孔１２の内周の位置を特定してワーク１０を移動させる。これにより、ワーク１０の開孔１２の内周に対して芯を出した状態でワーク１０が第１の保持機構１７１に位置決め配置される。
【００３９】
次に本実施の形態が適用される内周砥石２２および外周砥石２３について詳述する。
図８および図９は、本実施の形態が適用される内周砥石２２および外周砥石２３の構造例を説明するための図である。このうち図８は、内周砥石２２および外周砥石２３の回転中心部を通る平面で切断した場合の断面図である。また、図９は、図８に示した凹部７６，７８，８６，８８を更に詳しく説明するための図である。
図８に示した内周砥石２２は、上述の通りワーク１０の開孔１２の内周の粗削りを行う粗削り面７２および仕上げ削りを行う仕上げ削り面７４とを有している。そして粗削り面７２および仕上げ削り面７４の双方にそれぞれ凹部７６および凹部７８が回転軸方向に複数配列する。本実施の形態では、凹部７６および凹部７８は内周砥石２２に５つずつ配される。
凹部７６は、ワーク１０の内周面を研削する第１の砥石部７６ａと、第１の砥石部７６ａの上下に連続して設けられワーク１０の内周面のチャンファー（面取り部）１２ａ，１２ｂを研削する第２および第３の砥石部７６ｂ，７６ｃとからなる。また凹部７８は、ワーク１０の内周面を研削する第１の砥石部７８ａと、第１の砥石部７８ａの上下に連続して設けられワーク１０のチャンファー１２ａ，１２ｂを研削する第２および第３の砥石部７８ｂ，７８ｃとからなる。
【００４０】
同様に外周砥石２３は、ワーク１０の外周の粗削りを行う粗削り面８２および仕上げ削りを行う仕上げ削り面８４とを有している。そして粗削り面８２および仕上げ削り面８４の双方にそれぞれ凹部８６および凹部８８が回転軸方向に複数配列する。本実施の形態では、凹部８６および凹部８８は外周砥石２３に５つずつ配される。
凹部８６は、ワーク１０の外周面を研削する第１の砥石部８６ａと、第１の砥石部８６ａの上下に連続して設けられワーク１０の外周面のチャンファー１３ａ，１３ｂを研削する第２および第３の砥石部８６ｂ，８６ｃとからなる。また凹部８８は、ワーク１０の外周面を研削する第１の砥石部８８ａと、第１の砥石部８８ａの上下に連続して設けられワーク１０の外周面のチャンファー１３ａ，１３ｂを研削する第２および第３の砥石部８８ｂ，８８ｃとからなる。
【００４１】
ここで、内周砥石２２において、凹部７６の第２および第３の砥石部７６ｂ，７６ｃは図９に示すように凹状となされている。即ちこの凹状部７６ｄは、所定の曲率を有する曲面にて作成されている。このようにすることで、ワーク１０のチャンファーを研削する際に、チャンファーと第２および第３の砥石部７６ｂ，７６ｃとの接触がまず浅い角度で接触し、研削が進むにつれ深い角度で接触することになる。そのため研削の際にワーク１０のチャンファーにかかる負荷がより緩和されることになり、その結果チッピングを抑制することができる。
なお内周砥石２２における凹部７８の第２および第３の砥石部７８ｂ，７８ｃ、外周砥石２３における凹部８６の第２および第３の砥石部８６ｂ，８６ｃ、外周砥石２３における凹部８８の第２および第３の砥石部８８ｂ，８８ｃについても図９に示すように同様に凹状とされている凹状部７８ｄ，８６ｄ，８８ｄをそれぞれ有している。
【００４２】
また、内周砥石２２において、凹部７６の第１の砥石部７６ａと第２の砥石部７６ｂおよび第３の砥石部７６ｃとがなす角度を図９に示すようにθ１とする。また、凹部７８の第１の砥石部７８ａと第２の砥石部７８ｂおよび第３の砥石部７８ｃとがなす角度を図９に示すようにθ２とする。本実施の形態の場合、このθ１とθ２との関係は、θ１＞θ２となっている。これにより、ワーク１０のチャンファーを研削する場合、ワーク１０の開孔１２の内周の粗削りを行うときは、チャンファーと凹部７６の第２の砥石部７６ｂおよび第３の砥石部７６ｃとが浅い角度で接触して研削を行う。そしてワーク１０の開孔１２の内周の仕上げ削りを行うときは、チャンファーと凹部７８の第２の砥石部７８ｂおよび第３の砥石部７８ｃとが粗削りのときより、より深い角度で接触して研削を行う。このようにすることで、研削の際にワーク１０のチャンファーにかかる負荷がより緩和されることになり、その結果チッピングを更に抑制することが可能となる。
【００４３】
また、外周砥石２３において、凹部８６の第１の砥石部８６ａと第２の砥石部８６ｂおよび第３の砥石部８６ｃとがなす角度を図９に示すようにθ３とする。また、凹部８８の第１の砥石部８８ａと第２の砥石部８８ｂおよび第３の砥石部８８ｃとがなす角度を図９に示すようにθ４とする。この場合も内周砥石２２と同様に、θ３とθ４との関係は、θ３＞θ４となっている。
即ち、ワーク１０のチャンファーを研削する場合、ワーク１０の外周１３の粗削りを行うときは、チャンファーと凹部８６の第２の砥石部８６ｂおよび第３の砥石部８６ｃとが浅い角度で接触して研削を行う。そしてワーク１０の外周１３の仕上げ削りを行うときは、チャンファーと凹部８８の第２の砥石部８８ｂおよび第３の砥石部８８ｃとが粗削りのときより、より深い角度で接触して研削を行う。これにより内周砥石２２の場合で説明したのと同様に、研削の際にワーク１０のチャンファーにかかる負荷がより緩和されることになり、その結果チッピングを更に抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、上述した内周砥石２２および外周砥石２３の場合は、凹部における第１の砥石部と第２の砥石部および第３の砥石部とがなす角度は２種類であったが、更にワーク１０のチャンファーにかかる負荷を軽減するため２種類以上としてもよい。この場合は、大きい角度を有する凹部から小さい角度を有する凹部を順に使用して研削を行うことになる。
【００４５】
次に、上述した研削装置１００を用いて実行される内外周研削処理の流れについて説明する。
図１０は、内外周研削工程の処理を示すフローチャートである。ここでは、１枚ごとに行われる研削処理を示しており、この処理が１枚毎に繰り返し行われる。図５〜図７を用いて説明すると、まず、例えばロボット機構（図示せず）等を用いて、ワーク１０を第１の保持機構１７１の先端（ステージ）に置く（ステップ１０１）。次いで、前述したチャック機構１７９の動作によってワーク１０の開孔１２の内周に対して芯出しを行い、吸着ヘッド１７８によってワーク１０を第１の保持機構１７１の先端（ステージ）に吸着した状態で、第２の保持機構１７２を移動させ、ワーク１０を保持する（ステップ１０２）。このワーク１０の保持では、シリンダ１７６を動作させ、伝達軸１７７を介して第２の保持機構１７２を図のＺ軸の下方に移動させることで行われる。
【００４６】
その後、内周砥石２２と外周砥石２３とを図６のＺ軸の下方（図７のＺ１方向）に移動し、図７に示すように、内周砥石２２の粗削り面７２をワーク１０の開孔１２の内周に対峙させ、外周砥石２３の粗削り面８２をワーク１０の外周１３に対峙させる（ステップ１０３）。この工程にて、内周砥石２２のＺ１方向の移動は、図５に示すサーボモータ１３８を駆動し、ボールネジ１３９とスライドレール１３７とによって内周砥石用テーブル１３６を移動させることによって行う。このサーボモータ１３８の回転を制御することによって、内周砥石２２の粗削り面７２が開孔１２の内周を研削できる位置となるように、内周砥石２２のＺ軸方向の位置を調整する。
【００４７】
同様に外周砥石２３のＺ１方向の移動は、図５に示すサーボモータ１５８を駆動し、ボールネジ１５９とスライドレール１５７とによって外周砥石用テーブル１５６を移動させることによって行う。このサーボモータ１５８の回転を制御することによって外周砥石２３の粗削り面８２が外周１３を研削できる位置となるように、外周砥石２３のＺ軸方向の位置を調整する。
尚、例えば粗削り面７２，８２のＺ軸方向の略中央位置がワーク１０のＺ軸方向の中心位置と一致する等、粗削り面７２，８２のＺ軸方向の位置（上下位置）からワーク１０の端面が外れないように、Ｚ軸方向の位置が調整される。
【００４８】
そして、内周砥石２２をＣ方向、外周砥石２３をＡ方向に移動させ、内周砥石２２および外周砥石２３を第１の移動開始位置（図７参照）まで送る（ステップ１０４）。この第１の移動開始位置は、内周砥石２２の外周方向（Ｃ方向）への送りと、外周砥石２３の内周方向（Ａ方向）への送りを決定するものであり、研削対象であるワーク１０の受け入れ寸法精度や研削距離などを考慮して所定の余裕を持った値として決定されている。尚、ステップ１０３によるＺ方向の移動前に予め第１の移動開始位置に設定されている場合には、このステップ１０４の処理を省略することができる。
【００４９】
そして、内周砥石２２、外周砥石２３、ワーク１０を回転させながら、第１の移動開始位置から第１の移動終了位置まで内周砥石２２を送り（Ｃ方向に内周砥石２２を移動させ）、同時に、第１の移動開始位置から第１の移動終了位置まで外周砥石２３を送る（Ａ方向に外周砥石２３を移動させる）（ステップ１０５）。尚、このとき、例えばアルカリ溶液からなるクーラント液が研削部分に供給される。このクーラント液は、例えば冷却や装置の錆の防止、ドレス作用（ダイヤモンド砥石のパッド表面を削り落としてパッドの新鮮な面を出す作用）を促すこと等を目的として用いられる。
【００５０】
そして、このステップ１０５の処理により、ワーク１０の内周面、外周面、および内周面と外周面のチャンファー１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ（図８参照）が粗削りされる。
【００５１】
またこのステップ１０５の処理にて、内周砥石２２および外周砥石２３の回転は、回転駆動装置１３５，１５５によって行われる。また、ワーク１０の回転は、駆動源１７４を介して行われる。これらの回転は、対峙する位置（接触方向）にてそれぞれが反対方向となるように、即ち、ワーク１０の回転に対して、開孔１２の内周も外周１３もアッパーカットとなるような方向にて回転する。ワーク１０と外周砥石２３とは同方向、ワーク１０と内周砥石２２とは逆方向に回転する。
【００５２】
そして、サーボモータ１４２を制御して内周砥石２２をＣ方向へ移動し、サーボモータ１６２を制御して外周砥石２３をＡ方向へ移動させる。そして、内周砥石２２および外周砥石２３が第１の移動終了位置まで送られた際に、サーボモータ１４２によるＣ方向への送り動作、およびサーボモータ１６２によるＡ方向への送り動作を終了する。
【００５３】
その後、移動終了位置にて送りを停止させ、位置を保持したそのままの状態で、内周砥石２２、外周砥石２３、およびワーク１０を一定時間回転させ、所謂スパークアウトを行う（ステップ１０６）。この一定時間としては、例えば１２〜１８秒程度が好ましい。このスパークアウトによって、開孔１２の内周や外周１３の周面表面を滑らかに仕上げることができる。このスパークアウトでは、内周砥石２２、外周砥石２３の回転数は、水平方向へ移動させながらの研削時と同様な回転数である。一方、ワーク１０は、例えば２４ｒｐｍ程度まで等、負荷が掛からなくなる分だけ回転数を高くして、スパークアウトの処理速度を速めている。
【００５４】
以上によって、粗削り面７２，８２を用いた粗削り研削である第１段階が終了し、砥石をワーク１０から離間させる。即ち、サーボモータ１４２を制御して内周砥石２２をＤ方向、サーボモータ１６２を制御して外周砥石２３をＢ方向に移動する（ステップ１０７）。次いで、サーボモータ１３８，１５８を制御して内周砥石２２および外周砥石２３を図の下方であるＺ１方向に移動し、仕上げ削り面７４，８４を開孔１２の内周および外周１３に対峙させる（ステップ１０８）。その後、サーボモータ１４２，１６２を制御して内周砥石２２をＣ方向、外周砥石２３をＡ方向に移動して、それぞれの第２の移動開始位置まで共に送る（ステップ１０９）。この図７に示す例では、第１の移動終了位置と第２の移動開始位置とが共に同じ位置となっている。尚、このときに、既に内周砥石２２および外周砥石２３を回転させていることが好ましい。
【００５５】
そして、内周砥石２２、外周砥石２３、ワーク１０を回転させながら、第２の移動開始位置から第２の移動終了位置まで内周砥石２２を送り（Ｃ方向に内周砥石２２を移動させ）、第２の移動開始位置から第２の移動終了位置まで外周砥石２３を送る（Ａ方向に外周砥石２３を移動させる）（ステップ１１０）。そして、内周砥石２２および外周砥石２３が第２の移動終了位置まで送られた際に、サーボモータ１４２によるＣ方向への送り動作、およびサーボモータ１６２によるＡ方向への送り動作を終了する。
【００５６】
そして、このステップ１１０の処理により、ワーク１０の内周面、外周面、および内周面と外周面のチャンファー１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ（図８参照）が仕上げ削りされる。
【００５７】
その後、第２の移動終了位置にて送りを停止させ、位置を保持したそのままの状態で、内周砥石２２、外周砥石２３、およびワーク１０を一定時間回転させ、所謂スパークアウトを行う（ステップ１１１）。これによって、仕上げ削り面７４，８５による仕上げ削り研削である第２段階を終了する。このスパークアウトを行う一定時間は、例えば１２〜１８秒程度である。このスパークアウトでは、内周砥石２２、外周砥石２３の回転数は、Ｃ方向、Ａ方向へ移動させながらの研削時と同様な回転数で行っても良い。一方、ワーク１０は、例えば負荷がかからなくなる分だけ回転数を高くし（例えば２４ｒｐｍ程度）、スパークアウトの処理速度を速めることができる。これらの条件は、粗削り研削を行った第１段階と同様である。
【００５８】
その後、離間方向、即ち内周砥石２２をＤ方向、外周砥石２３をＢ方向に移動し、内周砥石２２および外周砥石２３をＺ２方向（図７の上方向）に移動させ（ステップ１１２）て、内周砥石２２および外周砥石２３をワーク１０の設置位置から待避させる。そして、第２の保持機構１７２（図６参照）を図６のＺ方向に移動してワーク１０に対する押圧を解除し、例えば自動ロボット（図示せず）によってワーク１０を取り除いて（ステップ１１３）、内外周研削工程を終了する。
【００５９】
そして、図８に示すように、内周砥石２２の粗削り面７２と仕上げ削り面７４とに、また、外周砥石２３の粗削り面８２と仕上げ削り面８４とに、それぞれ複数（図８に示す例では５つ）の凹部７６，７８，８６，８８が、それぞれ設けられている。これによって、例えば研削加工により一つの凹部７６，７８，８６，８８が摩耗した場合でも、Ｚ１方向またはＺ２方向にシフトして摩耗していない他の凹部７６，７８，８６，８８を使用することで、砥石の有効利用と連続加工を実現している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【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】内外周研削工程にて用いられる研削装置の全体構成を示した図である。
【図６】ワークを研削する研削装置の研削機構部分を拡大して示した図である。
【図７】ワークと内周砥石および外周砥石との関係を平面軸上に表現した図である。
【図８】内周砥石および外周砥石の回転中心部を通る平面で切断した場合の断面図である。
【図９】図８に示した凹部を更に詳しく説明するための図である。
【図１０】内外周研削工程の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０…ワーク、１１…表面、１２…開孔、１３…外周、１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ…チャンファー（面取り部）、２２…内周砥石、２３…外周砥石、７２，８２…粗削り面（粗削り部）、７４，８４…仕上げ削り面（仕上げ削り部）、７６，７８，８６，８８…凹部、７６ａ，７８ａ，８６ａ，８８ａ…第１の砥石部、７６ｂ，７８ｂ，８６ｂ，８８ｂ…第２の砥石部、７６ｃ，７８ｃ，８６ｃ，８８ｃ…第３の砥石部、７６ｄ，７８ｄ，８６ｄ，８８ｄ…凹状部、１００…研削装置、１３０…内周研削機構、１５０…外周研削機構、１７０…基板保持・回転機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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