JP2010046765A - バフロールのドレッシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来はバフロール式研磨装置内でバフロールを取り付けたままドレッシング作業を行っていたので、研磨作業を中断する必要があった。また、バフロールの回転速度は研磨作業用の遅いものにしか設定できず、精度高くドレッシングすることは難しかった。
【解決手段】専用のドレッシング装置１は、外周部に熱により脆化する繊維に砥粒が固定されてなる不織布層が形成されたバフロール（Ｂ）を保持するバフロール保持手段（支持軸）５と、バフロール保持手段によって保持されたバフロール（Ｂ）に対して圧力を加えながら摺動してドレッシングするドレッシングロール（回転研磨盤）６７を備える。ドレッシングロール６７の備えられたドレッシングユニット１３はＸ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向に移動自在になっている。
【選択図】 図２

Description

本発明はバフロール式研磨装置に取り付けられてプリント基板等の板状ワークの研磨に用いられるバフロールのドレッシング装置に係り、特に研磨装置とは別体になっているドレッシング専用装置に関するものである。

バフロールにより研磨作業を行っていると、バフロールの外周面は次第に磨耗されていく。その磨耗の過程で、バフロールによっては固定された砥粒の分布に密疎があるためにバフロールの外周面が偏磨耗されたり、ワークエッジや突起物によりバフロールの外周面にキズが付いたり、目詰まりしたりする場合がある。さらに、研磨しない外周面が残されることによりバフロールの外周面に段差が形成されたりする場合がある。従って、そのまま研磨作業を続行すると、研磨性能が劣化するだけでなく、異常振動が発生したり、バフロールに対向配置されるバックアップロールの磨耗を引き起こしたりする。

従って、バフロールの研磨性能を回復して安定した研磨作業を行うためには、ドレッシング作業を適宜行う必要がある。
而して、従来のドレッシング作業は、バフロール式研磨装置にバフロールを取り付けたまま行われていた。具体的には、バフロールとバックアップロール間に平板状の研磨板を固定配置し、バフロールを回転させることで行っていた。

特開２００３−２６６２９７号公報

上記したように、従来は、バフロール式研磨装置内でバフロールを取り付けたままドレッシング作業を行っていたので、研磨作業を中断する必要があった。また、バフロールの回転速度は研磨作業用の遅いものにしか設定できず、精度高くドレッシングすることは難しかった。

それ故、本発明は、上記従来の問題点に着目して為されたものであり、専用のドレッシング装置を提供することをその目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、外周部に熱により脆化する繊維に砥粒が固定されてなる不織布層が形成された
バフロールを保持するバフロール保持手段と、前記バフロール保持手段によって保持されたバフロールに対して圧力を加えながら摺動してドレッシングするドレッシングロールを備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載したドレッシング装置において、さらに、バフロールの研磨量を調整する研磨量調整手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載したドレッシング装置において、さらに、ドレッシングロールをバフロールの軸方向に平行に移動させるドレッシングロール移動手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載したドレッシング装置において、さらに、バフロール保持手段によって保持されたバフロールを回転させるバフロール回転手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載したドレッシング装置において、さらに、バフロールの外周面の繊維を除去する繊維除去手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

請求項６の発明は、請求項５に記載したバフロールのドレッシング装置において、繊維除去手段はバフロールの外周面に対向する熱風吹出し口を有する熱風吹き付け手段によって構成されていることを特徴とするバフロールのドレッシング装置である。

本発明のドレッシング装置は、バフ研磨装置から取り外したバフロールを装着してドレッシングする専用装置であり、精度高くドレッシングすることができる。

本発明の実施の形態に係るドレッシング装置１を図面にしたがって説明する。
先ず、ドレッシング装置１の構成について説明する。
ドレッシング対象のバフロール（Ｂ）は、従来からバフロール式研磨装置のバフロールとして用いられているもので、円筒状になっている。
図１に示すように、符号３は装置本体を示し、この装置本体３の正面側には前方及び上方に開口したバフロール（Ｂ）の取付用の空間が設けられており、その空間を画定する左右両側の内壁には対向する位置に夫々円柱状の一対の支持軸５、５が取り付けられている。この支持軸５、５がバフロール（Ｂ）の軸方向両端部に夫々相対的に挿入されることで、バフロール（Ｂ）が装置本体３に取り付けられる。

符号７は操作レバーを示し、この操作レバー７は適宜な力伝達手段を介して近くに有る方の支持軸５に連結されている。操作レバー７の操作によりその支持軸
５が進退動され、後退したときにバフロール（Ｂ）の取り付け及び取り外しがなされ、前進したときにバフロール（Ｂ）がロックされることになる。バフロール保持手段は、支持軸５、５、操作レバー７等によって構成されている。
符号９は後述するドレッシング作業用の設定ボタンを示し、符号１１は設定条件等を表示する表示部を示す。

装置本体３のバフロール（Ｂ）の取付空間の奥側はドレッシングユニット１３の収容及び移動空間になっており、前方及び上方の一部が開口している。
符号１５は蛇腹カバーを示し、この蛇腹カバー１５の一端が装置本体右側の内壁（図１）に取り付けられ、他端がドレッシングユニット１３に取り付けられ、当該内壁とドレッシングユニット１３との間で下部空間を遮蔽している。
蛇腹カバー１５はドレッシングユニット１３の移動に追従して伸縮自在であるため、ドレッシングユニット１３の移動に支障をきたすことなく、ドレッシングユニット１３の前側から装置本体３内にバフロール（Ｂ）からの研磨屑が侵入するのが防止される。

蛇腹カバー１５の下部には、図２に示す一対のガイドレール１７、１７が配設され、その一対のガイドレール１７、１７の間には送り手段としてのボールネジ軸１９が平行に配設されている。一対のガイドレール１７、１７とボールネジ軸１９の両端は、ドレッシングユニット１３の収容空間を確定する装置本体に対してそれぞれ固定されている。
一対のガイドレール１７、１７とボールネジ軸１９は、一対の支持軸５、５に取り付けられたバフロール（Ｂ）の軸方向に対して平行になるように設けられている。この支持軸５、５の一方はモーターの出力軸（図示省略）に連結されており、そのモーターからの回転駆動力によりバフロール（Ｂ）が回転するように構成されている。当該モーター、支持軸５、５等によってバフロール回転手段が構成されている。

ドレッシングユニット１３の構成について、図２から図４にしたがって説明する。
符号２１は門状のスライダーを示し、このスライダー２１は上記した一対のガイドレール１７にスライド自在に支持されている。また、スライダー２１の下部にはナット部（図示省略）が取り付けられており、そのナット部に上記したボールネジ軸１９が螺合している。スライダー２１には支持ブロック２３が固定されている。この支持ブロック２３の両側には夫々軸受ブロック２５、２５が取り付けられている。
図３に示すように、軸受ブロック２５、２５には円筒状のシャフト２７、２７がＸ１−Ｘ２方向に移動自在に支持されている。各シャフト２７の両端部は夫々軸受ブロック２５から突出している。各シャフト２７の両端部側内周面には雌ネジ（図示省略）が形成されている。

符号２９は一方側の支持プレートを示し、この支持プレート２９は平板状で、台形部の上に四角形部が一体に形成されている。この支持プレート２９の下部両端部分にはボルト３１、３１が夫々挿通され上記したシャフト２７の雌ネジに螺合されて連結されている。
符号３３は駆動手段としてのモーターを示し、このモーター３３のモーター本体３５は支持ブロック２３上に固定されている。上記した支持プレート２９の四角形部がモーター本体３５に対してＸ１−Ｘ２方向移動可能に取り付けられて支持されている。

モーター３３の出力軸３７は上記した支持プレート２９から回転自在に突出しており、その出力軸３７には一方のベルトプーリ３９が連結されている。このベルトプーリ３９の相方のベルトプーリ４１はその下側に配置されており、ベルトプーリ３９、４１にはベルト４３が掛け渡されている。
符号４５は磁性材料により構成され外周部が凹凸になった凹凸円板を示し、この凹凸円板４５はベルトプーリ４１に連結されている。符号４７はセンサー部を示し、このセンサー部４７は凹凸円板４５に近接配置されている。この凹凸円板４５とセンサー部４７により近接センサーが構成されており、ベルトプーリ４１に連動して回転する凹凸円板４５の回転数が検出される。

図４の上面図（モーター本体３５は図示省略）に示すように、ベルトプーリ４１にはボールネジ軸４９が連結されている。符号５１はナット部を示し、このナット部５１にボールネジ軸４９が螺合している。ナット部５１は支持プレート２９の貫通穴に内嵌されて固定されている。
符号５３はコイルバネを示し、このコイルバネ５３はボールネジ軸４９及びナット部５１を取り囲んでおり、その一端は支持プレート２９の内面に取り付けられ、他端は支持ブロック２３側に取り付けられている。コイルバネ５３によって支持プレート２９は支持ブロック２３から離間する方向に付勢されている。
符号５５は他方側の支持プレートを示し、この支持プレート５５は平板状で、四角形状に形成されている。この支持プレート５５の両端部分にはボルト５７、５７が夫々挿通され上記したシャフト２７の雌ネジに螺合されて連結されている。

符号５９は駆動手段としてのモーターを示し、図4に示すように、このモーター５９のモーター本体６１は上記した支持プレート５５の側面に対して適宜な連結手段を介して固定されている。このモーター５９の出力軸６５の先端部にはドレッシングロールとしての回転研磨盤６７が挿通されている。回転研磨盤６７の大径外周部は研磨部６９となっている。出力軸６５の先端側には雄ネジが形成されており、これにナット７１が螺合されて回転研磨盤６７が出力軸６５に対して固定されている。符号７３は研磨部カバーを示し、この研磨部カバー７３は箱状をなしている。この研磨部カバー７３によって研磨部６９を含む回転研磨盤６７の大部分が覆われている。

符号７５は磁性材料により構成され外周部が凹凸になった凹凸円板を示し、この凹凸円板７５は回転研磨盤６７のモーター本体６１側に連結されている。符号７７はセンサー部を示し、このセンサー部７７はネジ軸７９が外嵌されている。このネジ軸７９が支持プレート５５に固定されたブラケット８１に挿通され、両側からナット８３で締められて固定されている。センサー部７７は凹凸円板７５に近接配置されている。この凹凸円板７５とセンサー部７７により近接センサーが構成されており、回転研磨盤６７に連動して回転する凹凸円板７５の回転数が検出される。
符号８５は略平板状のモーターカバーを示し、このモーターカバー８５によってモーター本体６１の上面が覆われている。

符号８７はヒーターを示し、このヒーター８７のヒーター本体８９内ではボビンにニクロム線等の電熱線９１が巻き回されて収容されている。図２に示すように、ヒーター本体８９の一端には、ブロア（図示省略）とヒーター本体８９との間に介装され、ブロアの駆動により空気が供給されるエアホース９３と、電熱線９１のターミナルに一端が接続されて電熱線９１に電源（図示省略）からの電流を供給して発熱させる電気コード９５とが接続されている。
符号９７は熱風吹出しホースを示し、この熱風吹出しホース９７の一端は上記したヒーター本体８９に接続され、研磨部６９に対して平行に延び、他端の熱風吹出し口９９はバフロール（Ｂ）の外周面に対向している。
ヒーター８７、熱風吹出しホース９７等により、繊維除去手段が構成されている。

回転研磨盤６７のＸ１−Ｘ２方向移動機構について説明する。
モーター３３の回転駆動力は、その出力軸３７、ベルトプーリ３９、ベルト４３、ベルトプーリ４１を介して伝達され、ボールネジ軸４９を回転駆動させる。ボールネジ軸４９はナット部５１に螺合されており、ナット部５１により直進駆動力に変換される。ナット部５１には支持プレート２９とシャフト２７、２７と支持プレート５５が一体的に連結されているので、ボールネジ軸４９が回転すると、ナット軸５１、支持プレート２９、シャフト２７、２７、支持プレート５５が一体的にＸ１−Ｘ２方向に移動する。支持プレート５５はモーター５９のモーター本体６１に連結され、その出力軸６５には外周部に研磨部６９が設けられた回転研磨盤６７が連結されているので、モーター３３の駆動により回転研磨盤６７がＸ１−Ｘ２方向に移動することになる。

回転研磨盤６７の回転機構について説明する。
モーター５９の回転駆動力は、その出力軸６５を介して伝達され、外周部に研磨部６９が設けられた回転研磨盤６７を回転させる。従って、モーター５９の駆動により回転研磨盤６７が回転することになる。

回転研磨盤６７のＹ１−Ｙ２方向移動機構について説明する。
適宜なモーター（図示省略）の回転駆動力は、その出力軸等を介して伝達され、ボールネジ軸１９を回転駆動させる。ボールネジ軸１９はスライダー２１の下側
に一体に設けられたナット部（図示省略）に螺合されており、ナット部により直進駆動力に変換される。ナット部にはスライダー２１及びその上に固定されたドレッシングユニット１３（外周部に研磨部６９が設けられた回転研磨盤６７も含む）が一体的に連結されているので、ボールネジ軸１９が回転すると、ドレッシングユニット１３が一体的にＹ１−Ｙ２方向に移動する。従って、回転研磨盤６７がバフロール（Ｂ）の軸方向に平行に移動することになる。

モーター３３、５９等やセンサー部４７、７７は制御部（図示省略）に接続されており、制御部は、モーター３３、５９等を駆動してドレッシングユニット１３を移動させる。
Ｘ１−Ｘ２移動機構とその機構に備えられた近接センサーにより、研磨量調整手段が構成されている。

ドレッシング装置１の動作について説明する。
待機モードでは、位置決め固定されたバフロール（Ｂ）の一端部に対して、回転研磨盤６７が隙間をあけて対向配置している。
ドレッシング作業を行う前に、バフロール（Ｂ）の研磨量、具体的には、切込み深さ（＝基準位置からの研磨して除去する距離）を調整する。先ず、図５（ａ）に示すように、回転しているバフロール（Ｂ）に対して停止状態の回転研磨盤６７をＸ１方向に移動して接近させる。図５（ｂ）に示すように、回転研磨盤６７がバフロール（Ｂ）に当たると、バフロール（Ｂ）の回転力が回転研磨盤６７に伝わり、回転研磨盤６７と共に近接センサーの凹凸円板７５が回転する。制御部は、センサー部７７を介して回転研磨盤６７の回転を検知すると、モーター３３の駆動を停止してドレッシングユニット１３を停止させる。そして、このドレッシングユニット１３の停止位置が基準位置となる。
次に、作業者が設定ボタン９を操作して所望の切込み深さ（＝基準位置からの研磨して除去する距離）を入力すると、制御部はドレッシングユニット１３を上記基準位置からＸ１方向にさらにその深さ分だけ移動させてから再び停止させる。
これにより、切込み深さの調整が終了する。

その後に、ドレッシング作業に入る。
図６に示すように、回転研磨盤６７が回転し、その研磨部６９がバフロール（Ｂ）を押圧しながら摺動してドレッシングする。ドレッシング中は、ドレッシングユニット１３がＹ１方向に所定の定速度で移動するので、回転研磨盤６７がバフロール（Ｂ）をドレッシングしながらバフロール（Ｂ）の他端部に対向する位置（仮想線で示す）まで向かう。
なお、上記したようにドレッシング作業を１回で終了してもよいが、ドレッシングユニット１３をＹ１−Ｙ２方向で往復移動させて繰り返して、ドレッシングを複数回行ってもよい。
上記したように、バフロール（Ｂ）の軸方向に対して切込み深さが一律になるように調整されているので、ドレッシング作業後のバフロール（Ｂ）の真円度は高い。

ドレッシング作業が終了すると、ドレッシングされた部分のバフロール（Ｂ）の外周部は、図８（ａ）から図８（ｂ）に示すように変わり、上層の繊維（ｆ）から砥粒（ｐ）が脱離されている。

次に、繊維の加熱による繊維除去作業を行う。
図８（ａ）に示すように、バフロール（Ｂ）の外周部に熱により脆化する繊維（ｆ）、例えばナイロン繊維に砥粒（ｐ）、例えばダイヤモンド砥粒が固定されてなる不織布層が形成されている。それに対して上記したようにドレッシングすると、図８（ｂ）に示すように、砥粒（ｐ）が脱離された繊維（ｆ）が残った状態となる。
図７に示すように、回転研磨盤６７をバフロール（Ｂ）から後退させて離間させた状態で、今度はヒーター８７を駆動させて、その熱風吹出し口９９から高温、例えば３００℃程度の熱風を対向したバフロール（Ｂ）に対して吹付ける。
繊維除去中は、ドレッシングユニット１３がＹ１方向に所定の定速度で移動するので、熱風をバフロール（Ｂ）に吹き付けながら、バフロール（Ｂ）の他端部に対向する位置（点線で示す）まで向かう。その位置に到達したときに繊維除去作業を終了してもよいが、ドレッシングユニット１３をＹ１−Ｙ２方向で往復移動させて繰り返し処理してもよい。

繊維除去作業が終了すると、図８（ｃ）に示すように、ドレッシングより砥粒（ｐ）が脱離された上層の繊維（ｆ）は溶けたり焦げたりしてカールしながら脆化して脱離している。

この実施の形態によれば、バフロール研磨装置で設定できるバフロール回転速度より、ドレッシング装置１の回転研磨盤６７の回転速度を速く設定でき、且つ手動でドレッシングする場合に比べ、バフロール（Ｂ）の研磨量も軸方向のどの位置でも一律になるように調整できるので、バフロール（Ｂ）を精度高くドレッシングできる。また、研磨量も自在に調整できるので、必要なだけドレッシングできる。
また、ドレッシング後に上記したように繊維を除去しておけるので、捨て研磨をする必要が殆ど無くなる。しかも、そのバフロール（Ｂ）がドレッシング作業に供されている間に、別のバフロールをバフロール研磨装置に取り付ければ研磨作業は続行できるので、研磨作業が中断されるのはバフロールの取付け・取り外しの間だけになる。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、ボールネジ軸を利用した移動機構が採用されているが、これは制動がし易いからであり、この点を犠牲にするのであれば別の移動機構を採用してもよい。

本発明のドレッシング装置によれば、精度高くドレッシングできるので必要以上にバフロール（Ｂ）を細くしてしまう恐れがない。しかも、バフロール研磨作業は殆ど中断されないので、処理効率も下がらない。従って、経済的である。

本発明の実施の形態に係るドレッシング装置の斜視図である。 図１のドレッシング装置のドレッシングユニットの前方側から見た斜視図である。 図１のドレッシング装置のドレッシングユニットの後方側から見た斜視図である。 図２、３のドレッシングユニットの上面図である。 図１のドレッシング装置のドレッシングにおける動作説明図である。 図１のドレッシング装置のドレッシングにおける動作説明図である。 図１のドレッシング装置の繊維除去における動作説明図である。 作業前、ドレッシング作業後、繊維除去作業後におけるバフロールの外周面の状態を示す説明図である。

符号の説明

１‥ドレッシング装置 ３‥装置本体
５、５‥支持軸 ７‥操作レバー
９‥設定ボタン １１‥表示部
１３‥ドレッシングユニット １５‥蛇腹カバー
１７‥ガイドレール １９‥ボールネジ軸
２１‥スライダー ２３‥支持ブロック
２５‥軸受ブロック ２７、２７‥シャフト
２９、５５‥支持プレート ３１‥ボルト
３３‥モーター ３５‥モーター本体
３７‥出力軸 ３９、４１‥ベルトプーリ
４３‥ベルト ４７‥センサー部
４９‥ボールネジ軸 ５１‥ナット部
５３‥コイルバネ ５７‥ボルト
５９‥モーター ６１‥モーター本体
６５‥出力軸 ６７‥回転研磨盤
６９‥研磨部 ７１‥ナット
７３‥研磨部カバー ７５‥凹凸円板
７７‥センサー部 ７９‥ネジ軸
８１‥ブラケット ８３‥ナット
８５‥モーターカバー ８７‥ヒーター
８９‥ヒーター本体 ９１‥電熱線
９３‥エアホース ９５‥電気コード
９７‥熱風吹出しホース ９９‥熱風吹出し口
Ｂ‥バフロール ｐ‥砥粒 ｆ‥繊維

Claims (6)

1. 外周部に熱により脆化する繊維に砥粒が固定されてなる不織布層が形成されたバフロールを保持するバフロール保持手段と、前記バフロール保持手段によって保持されたバフロールに対して圧力を加えながら摺動してドレッシングするドレッシングロールを備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。
2. 請求項１に記載したドレッシング装置において、さらに、バフロールの研磨量を調整する研磨量調整手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。
3. 請求項１または２に記載したドレッシング装置において、さらに、ドレッシングロールをバフロールの軸方向に平行に移動させるドレッシングロール移動手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載したドレッシング装置において、さらに、バフロール保持手段によって保持されたバフロールを回転させるバフロール回転手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載したドレッシング装置において、さらに、バフロールの外周面の繊維を除去する繊維除去手段を備えることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。
6. 請求項５に記載したバフロールのドレッシング装置において、繊維除去手段はバフロールの外周面に対向する熱風吹出し口を有する熱風吹き付け手段によって構成されていることを特徴とするバフロールのドレッシング装置。

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