JPH01193167A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、光学ガラス部品等を研磨するのに使用する
研磨装置に係わり、とくにその研磨パッドの改良に関す
る。

（従来の技術） 例えばガラス基板からなる光学部品の鏡面加工の方法は
、必ず研削パッドにより基板を粗研削し、ざらに精研削
を行ない、その要求されるレベルによっては微細な遊離
砥粒を用いたラップ加工が施こされる。その上で鏡面仕
上げとして古くからウッドピッチあるいはタールピッチ
を用いたピッチ研磨が行なわれる。近年、研磨能率を高
めるために、ピッチに代わる研磨材料としてポリウレタ
ン製の研磨パッドが用いられている。ピッチ研磨および
ポリウレタン研磨の特徴は、「超精密ボリラング」　（
機能材料１９＆５年５月号、河西敏雄著）に述べられて
いる通り、加工能率や加工精度、経済性から酸化セリウ
ムと硬質発泡ポリウレタン研磨パッドによる方法が主流
になっている。

しかし、加工精度はピッチ研磨の方が優れていると指摘
されている。即ち、ポリウレタン研磨パッドは、高精度
の鏡面を得ることに対して必ずしも十分でない。光学部
品は例えばコンパクト・ディスクのような民生用機器に
大きな需要を広げつつあり、このような事情に伴い高性
能、低価格の光ところで、研磨装置の研磨パッドに要求
される条件は、言うまでもなく次のような項目である。

（ａ）砥粒を保持できる適度の硬さがあること。

（ｂ）ドレッシングによってパッドの平坦に形成しやす
く、その平坦度の精度が低下しにくいこと。

（Ｃ）砥粒の供給、排除が容易なこと。

ポリウレタン製の研磨パッドは、弾性体であるために硬
さや形状保持に難点がある。また砥粒の被研磨材への供
給に対しては、比較的高速回転運動のためにすべりを生
じるので不足になり易い。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので
、被研磨材の研磨面精度の向上を図るとともに、砥粒を
効果的に保持できる研磨パッドを備える研磨装置を提供
することを目的とする。

この発明は、回転できる研磨パッドがポリウレタンから
なり、その表面研磨面に網目状に配した無数の気孔を有
し、その気孔の平均直径が８０μｍ乃至３００μｍの範
囲にある研磨装置である。

（作用） この発明によれば、ポリウレタン製の研磨パッドが上記
の寸法の気孔を有することにより、研磨されたものの面
だれの軽減、平坦度の向上を図ることができる。

即ち、この発明の研磨パッドは適度の硬さをもち、これ
と被研磨材との直接の摩擦を軽減し、砥粒の供給、排出
を円滑に行なわせることができ、高精度の面研磨が可能
である。

（実施例） 以下、その実施例を図面を参照して説明する。

なお、同一部分は同一符号であられす。

第１図および第２図に示すように、回転定盤１１の上に
後述する本発明による厚さ０．３〜２．０ｍの範囲の研
磨パッド１２が接着されている。この研磨パッド１２の
上方に４個の回転ホルダ１３が、その回転軸１４により
自転可能に配設されている。各回転ホルダ１３の下面に
、ガラス円板のような被研磨材１５が４枚づつ貼り付け
られている。回転ホルダ１４は、上方から所定の圧力で
且つ所定の下降速度で被研磨材１５を研磨パッド１２に
押し付けながら、研磨を行なうようになっている。回転
定盤１１の中央部には、砥粒を矢印の如く研磨パッドの
全面にくまなく流動させるための同乗ヘッド１６が設け
られており、その中心上方に砥粒供給用のパイプ１７が
設けられている。

そこで、研磨パッド１２は、ポリウレタンの発泡体で構
成されている。内部に種々の形状と大きざの無数の気孔
を有する発泡体を、所定厚さにスライスすることにより
、その表面にあられれた無数の網目状配列の気孔１２ａ
が、架橋部１２ｂに連結されて存在している。そしてこ
の気孔１２ａの大きさは、平均直径が８０μｍ乃至３０
０μ而の範囲である。

またこのポリウレタン製パッドの硬さは、ショア硬度Ｊ
ＩＳ“Ａ　ＩＦレンジで５０〜９０の範囲がより望まし
い。

なお、気孔１２ａの平面形状は、円形だけでなく楕円や
多角形状、その他の形状であっても支障ない。

この研磨装置を使用し、回転定盤の回転数を４０〜１１
００ｒｐの範囲とし、砥粒を供給しながら血圧力を２０
〜１００９／ｃｍの範囲にして研磨加工を行なう。

さて、被、研磨材の鏡面仕上げ面の面精度は、簡易なｈ
法としてオプチカルフラットと鏡面との間で生じる干渉
縞（フリンジ）によって観察できる。

周知のように、面精度の悪い鏡面はこの干渉縞の曲率あ
るいは直線性が歪んで観察される。

因みに、ポリウレタン製パッドは弾性材であるために、
パッドと被研磨材とは直接接触し、そのために摩擦熱が
生じ、その結果は面精度に影響を及ぼす。また砥粒が均
等に保有されにくいことによって生じる問題は同様に面
精度に影響を及ぼし、干渉縞が歪む。

さて、本発明者らが種々確認した気孔め大きさと面精度
との関係を表１に示す。なお、砥粒は平均粒子径が０．
５〜２．Ｏ，ｆｆの酸化セリウムを使用した場合である
。そして、表中の評価は次の３段階で順位づけしたもの
である。

Ａ：最良のもの、Ｂ：良好なもの、Ｃ：やや劣るもの。

の場合は、研磨の繰返し作業の中で気孔の中に砥粒が堆
積し、孔づまりもしくは孔径が小ざくなるために継続し
て良好な面精度を保つことが難しい、しかし、面だれに
関しては格別悪い影響は認められない。

一方、気孔の大きさが平均３００ｉを越えると、網目構
造の空間部で保たれるパッドの弾性力が低下し、その結
果、面だれが拡大し、また更に６００１を越えるとパッ
ドの弾性力が更に低下し、被研磨材とパッドとの接触摩
擦熱が増大し、干渉縞、面だれとも劣化する。それに対
して、気孔の大きざが平均８０７乃至３００７の範囲の
気孔のものは、パッドの砥粒保有性が適度に得られ、ま
た弾性力も低下することがなく、干渉縞、面だれの改善
が顕著である。そして、鏡面の表面粗さの最大値（Ｒｍ
ａｘ、　）は、５０ｖ２を得ることが可能になった。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、被研磨材の面精
度の向上、および研磨パッドのすぐれた寿命特性が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例をその一部Ｐを拡大して示す
上面図、第２図はその一部を切断して示す側面図である
。 １１・・・回転定盤、 １２・・・研磨パッド、 １２ａ・・・空孔、 １３・・・回転ホルダ、 １５・・・・・・被研磨材。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　竹　花　喜久男 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転できる研磨パッドを具備する研磨装置において、 上記研磨パッドは、ポリウレタンからなり、その表面に
   無数の気孔を有し、その気孔の平均直径が８０ｌ乃至３
   ００ｌの範囲であることを特徴とする研磨装置。