JP6463716B2

JP6463716B2 - テープ研磨装置

Info

Publication number: JP6463716B2
Application number: JP2016220011A
Authority: JP
Inventors: 細貝　信和; 信和細貝; 磯部　浩已; 浩已磯部
Original assignee: Nagaoka University of Technology
Current assignee: Nagaoka University of Technology
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: JP2018075683A

Description

本発明は被加工物の被研磨面を移送される研磨テープの研磨面により研磨加工するテープ研磨装置に関するものである。

従来、この種のテープ研磨装置として、被加工物の被研磨面を移送される研磨テープの研磨面により研磨加工するテープ研磨機構及び被加工物の被研磨面と研磨テープの研磨面との圧接部分に研磨液を供給するノズル部をもつ研磨液供給機構を備えてなる湿式研磨構造のものが知られている。

特許第５２７４９９３号公報特許第５９８２６９３号公報

しかしながら上記従来構造の場合、上記研磨テープの研磨面に目詰まりが生じ、研磨面の目詰まりにより圧接部分の摩擦抵抗が増大し、目詰まりにより圧接部分の温度上昇が生じ、それだけ、研磨テープの研磨特性及び被加工物の被研磨面の加工面性状が低下することがあるという不都合を有している。

本発明はこのような不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうち、請求項１記載の発明は、被加工物の被研磨面を移送される研磨テープの研磨面により研磨加工するテープ研磨機構及び該被加工物の被研磨面と該研磨テープの研磨面との圧接部分に研磨液を供給するノズル部をもつ研磨液供給機構を備えてなり、上記研磨液供給機構に上記研磨液に超音波振動を重畳する振動重畳ユニットが組み込まれ、該振動重畳ユニットは超音波振動する振動子及び、該振動子により振動され、該研磨液に振動を重畳する振動重畳部材からなり、上記振動重畳部材にスリットをもつ櫛歯部が形成され、該振動重畳部材に該櫛歯部の該スリットに上記研磨液を給送する上記ノズル部が設けられ、該振動重畳部材に該ノズル部と該スリットとを連通する連通路及びノズル穴部が形成され、該研磨液が該連通路及び該ノズル穴部を介して櫛歯部のスリット内に給送噴出されることを特徴とするテープ研磨装置にある。

又、請求項２記載の発明は、上記櫛歯部のスリットは複数個形成されてなることを特徴とするものである。

本発明は上述の如く、請求項１記載の発明にあっては、研磨液供給機構に組み込まれた振動重畳ユニットによりノズル部からの研磨液に超音波振動が重畳され、振動重畳ユニットは超音波振動する振動子及び、振動子により振動され、研磨液に振動を重畳する振動重畳部材からなり、振動重畳部材にスリットをもつ櫛歯部が形成され、振動重畳部材に櫛歯部のスリットに上記研磨液を給送する上記ノズル部が設けられ、振動重畳部材にノズル部とスリットとを連通する連通路及びノズル穴部が形成され、研磨液が連通路及びノズル穴部を介して櫛歯部のスリット内に給送噴出されることになるから、超音波振動が重畳された研磨液は振動重畳部材に形成された連通路及びノズル穴部を介して櫛歯部のスリット内に給送噴出されて、被加工物の被研磨面と研磨テープの研磨面との圧接部分に供給され、研磨液に超音波振動が重畳されたことにより研磨液にキャビテーション現象が生起され、研磨液のキャビテーション現象により研磨テープの研磨面に局部的な衝撃力が付与され、キャビテーション効果により研磨テープの研磨面の目詰まりの発生を抑制することができ、研磨面の目詰まりによる圧接部分の摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分の温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープの研磨特性及び被加工物の被研磨面の加工面性状を高めることができ、さらに、スリットの存在により振動重畳部材と研磨液との接触面積が大きくなり、超音波振動による研磨液のキャビテーション現象を良好に生じさせることができ、キャビテーション効果の向上により研磨テープの研磨面の目詰まりを良好に抑制することができ、研磨面の目詰まりによる圧接部分の摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分の温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープの研磨特性及び被加工物の被研磨面の加工面性状を高めることができる。

又、請求項２記載の発明にあっては、上記櫛歯部のスリットは複数個形成されているから、櫛歯部の超音波振動が良好になされ、超音波振動による研磨液のキャビテーション現象が研磨面に良好に作用し、研磨テープの研磨面の目詰まりを良好に抑制することができる。

本発明の実施の第一形態例の全体正面図である。本発明の実施の第一形態例の部分拡大正面図である。本発明の実施の第一形態例の部分拡大側断面図である。本発明の実施の参考形態例の部分拡大平面図である。本発明の実施の参考形態例の部分斜視図である。本発明の実施の別の参考形態例の部分拡大平面図である。本発明の実施の別の参考形態例の部分拡大側断面図である。

図１乃至図７は本発明の実施の形態例を示し、図１乃至図３は第一形態例、図４、図５は参考形態例、図６、図７は別の参考形態例である。

図１乃至図３の第一形態例にあっては、大別すると、被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１を移送される研磨テープＴの研磨面Ｔ_１により研磨加工するテープ研磨機構Ａ及び被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１と研磨テープＴの研磨面Ｔ_１との圧接部分Ｐに研磨液Ｌを供給するノズル部Ｑをもつ研磨液供給機構Ｂから構成されている。

この場合、上記研磨テープＴの研磨面Ｔ_１となる一方の面の研磨面Ｔ_１にポリエステルフィルム、メタル、クロス等の基材に酸化アルミニウム、酸化クロム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の所定の研磨砥粒をコーティング又は結合してなる構造となっており、又、上記研磨液Ｌの種類として、水溶性、エマルジョン系、鉱物油系の研磨液Ｌが用いられる。

この場合、上記テープ研磨機構Ａにあっては、図１、図２の如く、機台１に配置され、上記研磨テープＴを巻回した実リール２から空リール３へと研磨テープＴを間欠的又は連続的に移送させる移送機構Ａ_１と、研磨テープＴを被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１に圧接させる圧接ロールＲ及びシリンダＧを備えた圧接機構Ａ_２及び圧接ロールＲを偏心運動させる偏心輪機構Ａ_３と、被加工物Ｗを回転自在に保持する図示省略の保持回転機構と、上記機台１を被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１に対して接近離反動作させる図示省略の作動機構とからなり、移送機構Ａ_１は実リール２から研磨テープＴを巻き解く巻解用モータ４、巻き解かれた研磨テープＴに逆張力を付与すると共に研磨テープＴに逆張力を付与しつつ研磨テープＴを繰り出す繰出ロール５及び繰出用モータ６、繰り出された研磨テープＴを圧接ロールＲへと案内する入側案内ロール７、圧接ロールＲからの研磨テープＴを出側案内ロール８及び案内ロール９・１０を経て研磨テープＴを移送させる移送ロール１１及び移送用モータ１２、移送されてくる研磨テープＴを空リール３に巻き取る巻取用モータ１３を備えて構成している。

又、この場合、上記研磨液供給機構Ｂにあっては、図２、図３の如く、上記研磨液Ｌに超音波振動を重畳する振動重畳ユニットＢ_１が組み込まれ、振動重畳ユニットＢ_１は超音波振動する振動子１４及び、振動子１４により振動され、研磨液Ｌに振動を重畳する振動重畳部材１５から構成されている。

この場合、上記振動重畳部材１５にスリット１６ａをもつ櫛歯部１６が形成され、振動重畳部材１５に櫛歯部１６のスリット１６ａに研磨液Ｌを給送する上記ノズル部Ｑが設けられている。

又、この場合、上記櫛歯部１６のスリット１６ａは複数個形成されている。

すなわち、この場合、振動子１４としてランジュバン振動子が用いられ、振動重畳部材１５は図外の保持手段により位置固定され、振動重畳部材１５に、この場合、三個のスリット１６ａ・１６ａ・１６ａをもつ櫛歯部１６が形成され、振動重畳部材１５に櫛歯部１６のスリット１６ａ・・に上記研磨液Ｌを給送するノズル部Ｑ・・が設けられ、ノズル部Ｑ・・と各スリット１６ａ・・との間に連通路１５ａ・・及びノズル穴部Ｑ_１・・を形成すると共にノズル部Ｑ・・を継手１７・・及び送出管１８を経て図外の研磨液供給源に接続し、振動子１４には図示省略の電源、駆動周波数を発生させる信号発生器及び信号を増幅する増幅器が接続されている。

しかして、図外の研磨液供給源からの研磨液Ｌは、図３の如く、上記振動重畳部材１５のノズル部Ｑ・・、内部の連通路１５ａ・・及びノズル穴部Ｑ_１・・を介して櫛歯部１６のスリット１６ａ内に給送噴出され、振動重畳部材１５の超音波振動によりスリット１６ａ内に給送噴出された研磨液Ｌに振動が重畳され、超音波振動が重畳された研磨液Ｌは被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１と研磨テープＴの研磨面Ｔ_１との圧接部分Ｐに供給されることになる。

この実施の第一形態例は上記構成であるから、図１、図２の如く、研磨液供給機構Ｂに組み込まれた振動重畳ユニットＢ_１により研磨液Ｌに超音波振動が重畳され、振動重畳ユニットＢ_１は超音波振動する振動子１４及び、振動子１４により振動され、研磨液Ｌに振動を重畳する振動重畳部材１５からなり、超音波振動が重畳された研磨液Ｌは被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１と研磨テープＴの研磨面Ｔ_１との圧接部分Ｐに供給され、研磨液Ｌに超音波振動が重畳されたことにより研磨液Ｌにキャビテーション現象が生起され、研磨液Ｌのキャビテーション現象により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１に局部的な衝撃力が付与され、キャビテーション効果により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１の目詰まりの発生を抑制することができ、研磨面Ｔ_１の目詰まりによる圧接部分Ｐの摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分Ｐの温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープＴの研磨特性及び被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１の加工面性状を高めることができる。

この場合、図３の如く、上記振動重畳部材１５にスリット１６ａをもつ櫛歯部１６が形成され、振動重畳部材１５に櫛歯部１６のスリット１６ａに研磨液Ｌを給送する上記ノズル部Ｑが設けられているから、スリット１６ａの存在により振動重畳部材１５と研磨液Ｌとの接触面積が大きくなり、超音波振動による研磨液Ｌのキャビテーション現象を良好に生じさせることができ、キャビテーション効果の向上により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１の目詰まりを良好に抑制することができ、研磨面Ｔ_１の目詰まりによる圧接部分Ｐの摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分Ｐの温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープＴの研磨特性及び被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１の加工面性状を高めることができ、又、この場合、上記櫛歯部１６のスリット１６ａは複数個形成されているから、櫛歯部１６の超音波振動が良好になされ、超音波振動による研磨液Ｌのキャビテーション現象が研磨面Ｔ_１に良好に作用し、研磨テープＴの研磨面Ｔ_１の目詰まりを良好に抑制することができる。

図４、図５の参考形態例は別例構造を示し、この場合、振動重畳部材１５は四角柱状にして平板状の薄肉部１５ｂが形成され、上記振動重畳部材１５に上記研磨液Ｌを振動重畳部材１５の表面に給送する上記ノズル部Ｑが並列配置され、第一形態例の櫛歯部１６及びスリット１６ａは存在せず、その他は上記第一形態例と同様な構造となっている。

この参考形態例にあっては、上記振動重畳部材１５に上記研磨液Ｌを振動重畳部材１５の表面に給送する上記ノズル部Ｑが並列配置されてなるから、上記ノズル部Ｑから上記研磨液Ｌが上記振動重畳部材１５の薄肉部１５ｂの表面に給送され、振動重畳部材１５により研磨液Ｌに超音波振動が重畳され、超音波振動が重畳された研磨液Ｌは被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１と研磨テープＴの研磨面Ｔ_１との圧接部分Ｐに供給され、研磨液Ｌに超音波振動が重畳されたことにより研磨液Ｌにキャビテーション現象が生起され、研磨液Ｌのキャビテーション現象により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１に局部的な衝撃力が付与され、キャビテーション効果により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１の目詰まりの発生を抑制することができ、研磨面Ｔ_１の目詰まりによる圧接部分Ｐの摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分Ｐの温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープＴの研磨特性及び被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１の加工面性状を高めることができ、上記第一形態例と同様な作用効果を得ることができる。

図６、図７の別の参考形態例は別例構造を示し、この場合、振動重畳部材１５は上記参考形態例と同様に四角柱状にして平板状の薄肉部１５ｂが形成され、振動重畳部材１５にノズル部Ｑが二個形成され、かつ、ノズル穴部Ｑ_１が三個形成され、ノズル部Ｑとノズル穴部Ｑ_１との間に連通路１５ａが形成され、第一形態例の櫛歯部１６及びスリット１６ａは存在せず、その他は上記第一形態例と同様な構造となっている。

この別の参考形態例にあっては、上記ノズル部Ｑから上記研磨液Ｌが上記振動重畳部材１５のノズル穴部Ｑ_１に給送され、振動重畳部材１５により研磨液Ｌに超音波により振動が重畳され、超音波振動が重畳された研磨液Ｌはノズル穴部Ｑ_１から給送噴出されて被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１と研磨テープＴの研磨面Ｔ_１との圧接部分Ｐに供給され、研磨液Ｌに超音波振動が重畳されたことにより研磨液Ｌにキャビテーション現象が生起され、研磨液Ｌのキャビテーション現象により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１に局部的な衝撃力が付与され、キャビテーション効果により研磨テープＴの研磨面Ｔ_１の目詰まりの発生を抑制することができ、研磨面Ｔ_１の目詰まりによる圧接部分Ｐの摩擦抵抗の増大を抑制することができ、目詰まりによる圧接部分Ｐの温度上昇を抑制することができ、それだけ、研磨テープＴの研磨特性及び被加工物Ｗの被研磨面Ｗ_１の加工面性状を高めることができ、上記第一形態例と同様な作用効果を得ることができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、テープ研磨機構Ａ、研磨液供給機構Ｂ、振動重畳ユニットＢ_１、ノズル部Ｑの数や構造、振動重畳部材１５の形状、櫛歯部１６、スリット１６ａの数や形態、構造等は適宜変更して設計されるものである。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

Ｗ被加工物
Ｗ_１被研磨面
Ｔ研磨テープ
Ｔ_１研磨面
Ａテープ研磨機構
Ｂ研磨液供給機構
Ｂ_１振動重畳ユニット
Ｐ圧接部分
Ｌ研磨液
Ｑノズル部
Ｑ_１ノズル穴部
１４振動子
１５振動重畳部材
１５ａ連通路
１６櫛歯部
１６ａスリット

Claims

被加工物の被研磨面を移送される研磨テープの研磨面により研磨加工するテープ研磨機構及び該被加工物の被研磨面と該研磨テープの研磨面との圧接部分に研磨液を供給するノズル部をもつ研磨液供給機構を備えてなり、上記研磨液供給機構に上記研磨液に超音波振動を重畳する振動重畳ユニットが組み込まれ、該振動重畳ユニットは超音波振動する振動子及び、該振動子により振動され、該研磨液に振動を重畳する振動重畳部材からなり、上記振動重畳部材にスリットをもつ櫛歯部が形成され、該振動重畳部材に該櫛歯部の該スリットに上記研磨液を給送する上記ノズル部が設けられ、該振動重畳部材に該ノズル部と該スリットとを連通する連通路及びノズル穴部が形成され、該研磨液が該連通路及び該ノズル穴部を介して櫛歯部のスリット内に給送噴出されることを特徴とするテープ研磨装置。
上記櫛歯部のスリットは複数個形成されてなることを特徴とする請求項１記載のテープ研磨装置。