JPH0425374A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば磁気ディスク用アルミニウム基板等
のワークに研磨加工を施す研磨装置に関する。

従来の技術 従来、例えば磁気ディスク用アルミニウム基板の研磨を
行う研磨装置として、第７図に示されるような装ｆｆｉ
　（５１）が用いられている。

同図の研磨装置（５１）は、回転駆動可能に保持されか
つ上面にドーナツ盤状の砥石（５２）が取着された下部
定盤（５３）と、該下部定盤（５３）の上方位置に該定
盤（５３）と対向同軸状に配置されると共に回転駆動及
び昇降作動可能に保持されかつ下面に同じくドーナツ盤
状の砥石（５４）が取むされた上部定盤（５５）と、各
砥石（５２）（５４）間において砥石の軸芯位置に配置
された太陽歯車（５７）と、該太陽歯車（５７）の径方
向外方位置に同心状に配置された内歯歯車（５９）と、
該内歯歯車（５９）及び太陽歯車（５７）の両歯車に噛
合され下定盤（５３）の砥石（５２）上に載置された状
態で両歯車（５７）　　（５９）間に配置された外歯歯
車状のワークキャリヤー（５６）とからなる。なお、こ
のワークキャリヤー（５６）は、磁気ディスク用基板（
Ａ）の外周形状に沿う円形の保持孔（６０）を偏心状態
に有し、該保持孔（６０）内に磁気ディスク用基板（Ａ
）が配置された状態で該基板の上下両面がキャリア（５
Ｂ）の保持孔（６０）から外方に突出した状態となるよ
うにその板厚が基板（Ａ）よりも薄く形成されている。

そして、この研磨装置（５１）では、上部定盤（５５）
が上方待機位置に位置された状態で磁気ディスク用基板
（Ａ）がワークキャリヤー（５６）の保持孔（６０）内
に配置され、上部定盤（５５）が下降作動されて磁気デ
ィスク用基板（Ａ）の両面が上下の砥石（５２）　　（
５４）で挾まれる。そして、加圧状態、及び水ないしは
研磨液の供給下において、太陽歯車（５７）が回転され
ることによりワークキャリヤー（５Ｂ）が自転されなが
ら太陽歯車（５７）の回りで公転され、更に上下の定盤
（５３）　　（５５）も回転されて、磁気ディスク用基
板（Ａ）の両面の研磨加工がなされる。

研磨後は、上部定盤（５５）が上昇され、キャリアー（
５６）に保持されている基板（Ａ）が取り出され、また
新たな基板がキャリアー（５６）に保持せしめられて研
磨が再開される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の研磨装置（５１）では、研磨
後上部定盤（５５）を上昇させた際に、キャリアー（５
６）が、かかる上部定盤（５５）の下面に水ないしは研
磨液の作用等により付着して上部定盤（５５）とともに
上昇し、太陽、内歯の両歯車（５７）　　（５９）から
外れてしまうことがしばしば起こる。

そのような場合、従来は、外れたキャリアー（５Ｂ）を
作業者が太陽、内歯の両歯車（５７）（５９）間に噛合
状態に再配置することを行って対応しており、そのため
作業者への負担がかなり大きなものとなっていた。

また一方、最近、研磨装置へのワークのローディング、
アンローディングの自動化が要請されているが、上記の
ような上部定盤（５５）へのキャリアー（５６）の付着
は、自動化を図る上において大きな妨げとなる。

この発明は、上記のような従来の問題点を解決し、ワー
ク研磨後の研磨加工部材の上昇時にキャリアーが該研磨
加工部材に付着して太陽、内歯の両歯車から外れてしま
うのを防止し、もってキャリアーの再配置作業を省略し
て作業者の負担を軽減し、更には研磨加工の自動化に寄
与することができる研磨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 上記目的において、この発明は、太陽歯車の同心外方部
に環状のスペースをおいて内歯歯車が配置されると共に
、該環状スペース内に太陽、内歯の両歯車と噛合状態に
外歯歯車状のワークキャリヤーが配置され、かつ前記環
状スペース内の位置と該スペースの上方位置との間で昇
降される砥石等による環盤状のワーク上面研磨用加工部
材が具備された研磨装置において、前記太陽歯車及び内
歯歯車の少なくとも一方に、キャリアー浮上り阻止部材
が、前記キャリアーの上方位置において、前記研磨加工
部材の昇降を妨げない態様において前記スペース側に突
出した状態に設けられてなることを特徴とする研磨装置
を要旨とする。

なお、上記構成において、前記太陽歯車、内歯歯車及び
ワークキャリヤー相互間の歯数比が、太陽歯車又は／及
び内歯歯車の所定回数の回転により前記キャリアーの全
ワーク保持部が回転開始時の位置関係と同じ位置関係に
復帰する歯数比に設定されると共に、前記太陽歯車又は
／及び内歯歯車が、前記所定回数の回転により前記ワー
クの研磨加工を終了した時点で一時的に停止される態様
において間欠駆動制御されるようになされているのが好
ましい。

作用 上記構成では、太陽、内歯の両歯車間のスペースに位置
されている研磨加工部材が、ワークの研磨完了後に該ス
ペースの上方位置に移行すベく上昇すると、研磨加工部
材の下面に付着したキャリアーは、研磨加工部材の上昇
過程において、その周縁部において浮上り阻止部材に当
接し研磨加工部材から剥離されて、太陽、内歯の両歯車
から外れることなく両歯車との噛合状態を保持する。

実施例 以下、この発明の研磨装置を磁気ディスク用アルミニウ
ム基板の研磨加工を行う装置に適用した実施例を、図面
に基づいて説明する。

第１図ないし第３図に示される研磨装置（１）において
、（２）は下部定盤、（３）は上部定盤、（４）は太陽
歯車、（５）は内歯歯車、（６）はワークキャリヤーで
ある。

下部定盤（２）は、その上部に所定厚さの原盤状の砥石
（８）が取むされたもので、図示しない回転駆動装置に
より自軸回りでの回転を行い、かつ昇降駆動装置により
上下方向に移動できるものとなされている。

太陽歯車（４）は、下部定盤（２）の砥石（８）の軸芯
部空洞内に、その上部側を砥石（８）の上面から上方に
突出させた状態で配置され、図示しない回転駆動装置に
より自軸回りでの回転を行いうるちのとなされている。

この回転駆動装置は設定回転回数に応じた回数だけ太陽
歯車（４）を回転させることができるものとなされてい
る。

また、内歯歯車（５）は、太陽歯車（４）の径方向外方
でかつ砥石（８）の外方の位置に、太陽歯車（４）との
間に環状のスペースをおいてその上部側を砥石（８）の
上面から上方に突出させた状態で太陽歯車（４）と同心
状に固定状態で配置されている。

更に、ワークキャリヤー（６）は、薄板状外歯歯車によ
るもので、上記太陽歯車（４）と内歯歯車（５）との間
のドーナツ状のスペース内に１個ないし複数個配置され
、太陽、内歯の両歯車（４）（５）に噛合されている。

なお、ワークキャリヤー（６）には、その中心位置から
偏心した位置に、磁気ディスク用基板（Ａ）の外周形状
に沿う円形の保持孔（１０）が１個ないし複数個設けら
れている。また、このワークキャリヤー（６）の厚さは
、磁気ディスク用基板（Ａ）の厚さよりも薄く形成され
、前記保持孔（１０）内に磁気ディスク用基板（Ａ）を
配置した状態でその上下の面が保持孔（１０）の外方に
突出しうるちのとなされている。

ここに、上記太陽歯車（４）、内歯歯車（５）及びワー
クキャリヤー（６）相互間の歯数比は１：３：１に設定
され、また太陽歯車（４）はその回転駆動装置により４
の整数倍数回回転された時点で停止されるものとなされ
、それによって太陽歯車（４）の回転停止時にキャリア
＝（６）がその公転経路上の定位置で停止され、かつそ
の保持孔（１０）も自転公転開始時の位置で停止される
ものとなされている。

上部定盤（３）は、下部定盤（２）の上方位置に同軸状
に対向配置され、回転駆動装置により自軸回りでの回転
を行い、昇降作動装置により昇降されうるちのとなされ
ている。

この上部定盤（３）は、第１図に示されるように、定盤
本体（２０）の下面に、流路形成用プレート（２１）及
び砥石プレート（２２）を介して、原盤状の砥石（９）
を取着したもので、該砥石（９）が前記昇降作動装置に
より太陽、内歯の両歯車（４）（５）間のスペース内の
位置と、該スペースの上方位置との間で昇降作動される
ものとなされている。

そして、前記太陽歯車（４）、及び内歯歯車（５）のそ
れぞれには、第１図、第２図及び第３図に示されるよう
に、キャリアー浮上り阻止部材（１２）　　（１３）が
取着されている。

太陽歯車（４）側の浮上り阻止部材（１２）は、周縁部
に全周に亘る屈曲部（１２ａ）を有する円板材によるも
ので、太陽歯車（４）の上部に外嵌状態に配置され、そ
の上面において締結部材により太陽歯車（４）に着脱可
能に固着されている。この固着状態において、前記屈曲
部（１２ａ）は、その下縁部が上部定盤（２）の砥石（
９）のワーク加工高さ位置よりも若干高い位置に位置さ
れた状態で太陽歯車（４）の歯の上下方向の上部部分と
対向状に配置されるものとなされてたいる。

また一方、内歯歯車（５）側の浮上り阻止部材（１３）
は、内歯歯車（５）の周方向に沿うように緩やかに湾曲
成形された所定長さの断面り字状の部材によるもので、
その屈曲部（１３ａ）を内歯歯車（５）の歯の上下方向
の上部側と対向させ、水平部を内歯歯車（５）の上面に
対向させた状態で、該水平部を内歯歯車（５）の上面に
締結部材等により締結することで内歯歯車（５）に着脱
可能に取着されている。この屈曲部（１３ａ）の下縁部
高さは、前記太陽歯車（４）側の浮上り阻止部材（１２
）の屈曲部（１２ａ）の下縁部高さと同じ高さに設定さ
れている。なお、本実施例装置（１）は、キャリアー（
６）をその公転経路上の定位置で停止させる構成となさ
れているので、図示のようにキャリアー（６）の停止位
置に対応する所定長さ部分においてのみこの浮上り阻止
部材（１３）を設けたものとしているが、太陽歯車（４
）側の浮上り阻止部材（Ｉ２）と同様に、内歯歯車（５
）の全周に亘って設けるものとしてもよい。

なお、キャリアー浮上り阻止部材は太陽歯車（４）、内
歯歯車（５）のいずれか一方に設けられたものとなされ
ていてもよい。

更に、本実施例では、キャリアー（６）の浮上り防止機
構の外、上部定盤（３）への基板（Ａ）の付着を防止す
る機構も併せて組み込まれている。

即ち、上部定盤（３）は、回転駆動装置により所定の整
数回数回転駆動されて停止されるものとなされ、それに
よって回転停止時に回転開始時の位置に復帰するように
されている。

そして、第１図に示されるように、その砥石プレート（
２２）及びドーナツ盤状の砥石（９）には上下方向に連
通状態に貫通する孔（２３）（２３）が設けられ、その
孔（２３）　　（２３）の下端開口部が剥離用流体吹出
し口（２４）　　（２４）とされている。これらの吹出
し口（２４）　　（２４）は、上部定盤（３）及び太陽
歯車（４）が回転停止された状態でキャリアー（６）の
保持孔（１ｏ）（１０）に対向できるような位置に開口
されている。なお、吹出し口を砥石（９）の下面に多数
個分散状態に設けたものとし、キャリアー（６）の保持
孔（ｌＯ）の動作停止位置にかがゎりなく該吹出し口の
いずれかが保持孔（１０）に対向するような構成が採ら
れてもよい。

また、上部定Ｉｌｌ　（３）の定盤本体（２ｏ）には、
上下方向に貫通する孔（２５）が設けられ、その孔（２
５）の上端開口部が流体流入口（２Ｂ）とされている。

この流体流入口（２６）の周縁部には環状接続突部（２
７）が設けられ、後述するノズル（７）の流体吐出口（
７ａ）が圧接状態に当接されることによって両日（２１
＋）　　（７ａ）がシール状態に接続されるものとなさ
れている。

更に、流路形成用プレート（２１）には、前記定盤本体
（２０）側の孔（２５）と、砥石（９）側の孔（２３）
　　（２３）とに亘る長孔、（２ｇ）が設けられている
。そして、この長孔（２８）が定盤本体（２０）の下面
と砥石プレート（２２）の上面とで塞がれることで孔（
２５）と孔（２３）　　（２３）とが連通接続され、そ
れによって、前記流入口（２Ｇ）と吹出し口（２４）　
　（２４）とを連通ずる流体通路（２９）が形成されて
いる。

そして、回転停止時における上部定盤（３）の流体流入
口（２Ｂ）の上方位置に、ワーク剥離用流体供給装置の
ノズル（７）が昇降作動可能に配置され、該ノズル（７
）の流体吐出口（７ａ）が下方に向けられて流体流入口
（１Ｇ）に正対されている。このノズル（７）は、下降
作動されることにより、その吐出口（７ａ）を上部定盤
（３）の流体流入口（２６）の環状突部（２７）にシー
ル状態に当接させ、流体を上部定盤（３）内の流体通路
（２９）内に供給する。なお、ワーク剥離用流体として
は、例えばエアーや水などが使用される。

次に上記研磨装置（１）の作動をその制御方法と併せて
説明する。

第１図に示されるように、上部定盤（３）が上方待機位
置に位置された状態で、磁気ディスク用基板（Ａ）がワ
ークキャリヤー（６）の保持孔（ｌＯ）内に配置される
。

基板（Ａ）の配置完了後、上部定盤（３）が下降作動さ
れ、上下の砥石（８）（９）が基板（Ａ）の両面に接触
された状態にされ、かつ図示しない加圧装置により加圧
状態にされる。そして、水ないしは研磨液の供給下にお
いて、第４図に示されるように、太陽歯車（４）、上下
の定盤（２）（３）が回転され、それによりワークキャ
リヤー（６）が自転しながら太陽歯車（４）の回りを公
転し、磁気ディスク用基板（Ａ　）が砥石（８）（９）
面上を摺動して該基板（ｌの研磨がなされる。

そして、太陽歯車（４）は予め設定された４の整数倍数
回の回転を行ったのち、また上部定盤（３）は予め設定
された整数回数の回転を行ったのち、下部定盤（２）と
ともに停止される。

この停止状態で、キャリアー（６）は太陽歯車（４）の
回転開始時点における位置、即ち内歯歯車（５）側の浮
上り阻止部材（１３）の配置位置に対応する位置に復帰
した状態となっている。

また、かつワーク保持孔（６０）の位置も回転開始時の
位置に復帰し、かつ上部定盤（３）も最初の位置に復帰
した状態となり、剥離用流体吹出し口（２４）　　（２
４）がキャリアー（６）の保持孔（１０）　　（１０）
の直上に基板（Ａ）（Ａ）と対向して位置し、また上部
定盤（３）の流体流入口（２Ｂ）がノズル（７）の直下
に位置している。

この基板研磨完了の状態において、ノズル（７）が下降
作動され、第５図に示されるように、その吐出口（７ａ
）が上部定盤（３）の流入口（２Ｂ）に圧接状態に接続
される。そして、ワーク剥離用流体がノズル（７）から
吐出され、その流体圧が流体通路（２９）を通じて吹出
し口（２４）　　（２４）から基板（Ａ）（Ａ）に作用
し、基板は下部定盤（２）の砥石（８）の上面に押し付
けられた状態となる。

この状態において、第６図に示されるように、上部定盤
（３）がノズル（７）とともに上昇作動されると、前記
流体の作用で砥石（９）と基板（Ａ）との接触状態が解
除されて上部定盤（３）が基板（Ａ）を付着させること
なく上方待機位置に復帰される。

そして、この上部定盤（３）の下面に付着したキャリア
ー（６）は、該定盤（３）の上昇過程で、その周縁部に
おいて浮上り阻止部材（１２）（１３）の各屈曲部（１
２ａ　）　　（１３ａ　）に当接し上部定盤（３）の下
面から剥離されて、太陽、内歯の両歯車（４）（５）か
ら外れてしまうことなく両歯車（４）（５）との噛合状
態を保持する。

そののちは、新たな基板（Ａ）がまたワークキャリヤー
（６）の保持孔（１０）内に配置されて上部定盤（３）
が下降作動され、上記同様の動作が繰り返される。

上記実施例装置（１）によれば、基板研治後の上部定盤
（３）の上昇作動によってキャリアー（６）が太陽、内
歯の両歯車（４）（５）から外れてしまうのを防止でき
るのみならず、上部定盤（３）への基板（Ａ）の付着を
も効果的に防止することができる。

また、上記実施例のように、本発明を、キャリアー（６
）のワーク保持部（１０）を定位置で停止させる構成の
研磨装置、即ち太陽歯車（４）、内歯歯車（５）及びキ
ャリアー（６）相互の歯数比を特定の比率に設定し、が
っ太陽歯車（４）の回転回数を所定の態様に制御した構
成の研磨装置に適用することにより、太陽歯車（４）及
び内歯歯車（５）からのキャリアー（６）の脱離後の再
配置に伴う太陽歯車（４）、内歯歯車（５）及びキャリ
アー（６）相互間の噛合位置関係の狂いの発生を回避で
き、そのため上部定盤（３）の上記昇降作動の前後にお
いてキャリアー（６）の保持孔（１０）に位置的な誤差
を生じるのを防止できて、基板（Ａ）のローデング、ア
ンローデングの自動化を更に有効的に図ることができる
。

発明の効果 上述の次第で、この発明の研磨装置は、太陽歯車及び内
歯歯車の少なくとも一方に、キャリアー浮上り阻止部材
が、前記キャリアーの上方位置において、前記研磨加工
部材の昇降を妨げない態様において前記スペース側に突
出した状態に設けられているから、太陽、内歯の両歯車
間のスペースに位置されている研磨加工部材が、ワーク
の研磨完了後に該スペースの上方位置に移行されると、
研磨加工部材の下面に付着したキャリアーは、研磨加工
部材の上昇過程において、その周縁部において浮上り阻
止部材に当接し研磨加工部材から剥離されて、太陽、内
歯の両歯車から外れることなく両歯車との噛合状態を保
持する。従って、キャリアーの再配置作業を省略して作
業者の負担を軽減することができ、更には研磨加工の自
動化を行う場合にそれに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１ｖ！Ｊないし第６図はこの発明の一実施例を示すも
ので、第１図は研磨装置の垂直断面図、第２図は第１図
の■−■線矢視図、第３図は浮上り阻止部材の取付は状
態を拡大して示す斜視図、第４図は研磨加工中の装置の
作動状態を示す垂直断面図、第５図は研磨完了後剥離用
流体が供給されている状態を示す垂直断面図、第６図は
上部定盤がキャリアー及び基板を付着させることなく上
昇されていった状態を示す垂直断面図である。 第７図は従来の研磨装置を示す斜視図である。 （１）・・・研磨装置、（４）・・・太陽歯車、（５）
・・・内歯歯車、（６）・・・ワークキャリヤー　（９
）・・・砥石（研磨加工部材）、（１２）　　（１３）
・・・キャリアー浮上り阻止部材、（Ａ）・・・磁気デ
ィスク用アルミニウム基板（ワーク）。 以上 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 太陽歯車の同心外方部に環状のスペースをおいて内歯歯
   車が配置されると共に、該環状スペース内に太陽、内歯
   の両歯車と噛合状態に外歯歯車状のワークキャリヤーが
   配置され、かつ前記環状スペース内の位置と該スペース
   の上方位置との間で昇降される砥石等による環盤状のワ
   ーク上面研磨用加工部材が具備された研磨装置において
   、 前記太陽歯車及び内歯歯車の少なくとも一方に、キャリ
   アー浮上り阻止部材が、前記キャリアーの上方位置にお
   いて、前記研磨加工部材の昇降を妨げない態様において
   前記スペース側に突出した状態に設けられてなることを
   特徴とする研磨装置。