JPH02185366A - 研磨方法 - 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〕 本発明は被研磨物を複数個同時に研磨するための研磨方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ＶＴＲ用軸受部材等の精密な部品を製造するには
プレス成形によって予め所定形状に成形しておき、その
後、厳格な精度を要求される部位を研磨することによっ
て仕上げるという方法が採られている。通常、ＶＴＲ用
軸受部材等は小型のものが多く、第９図に示すように、
研磨物保持板に複数個接着された状態で研磨されていた
。

第９図は従来の研磨方法によって被研磨物が研磨物保持
板に装着された状態を示す断面図である。

同図において、ｌは被研磨物を示し、この被研磨物ｌに
は研磨される面２に開口される凹溝３がプレス成形によ
って複数並設されている。４は前記被研磨物１が複数個
接着されこれを保持する研磨物保持板で、この研磨物保
持板４は研磨装置本体（図示せず）に連結され、回転さ
れる研磨面（図示せず）に被研磨物１の研磨面２を圧接
させるように構成されている。５はこの研磨物保持板４
に被研磨物１を接着させるための熱軟化性接着剤である
。６は平面度が良好なオプティカルフラ・７ト面で、各
被研磨物１における研磨面２の頂上点２ａの位置を揃え
るために、第９図に示すように被研磨物１はこのオプテ
ィカルフラット面６に研磨面２を当接させた状態で研磨
物保持板４に接着されることになる。この貼りつけ方法
を詳述すると、先ず、オプティカルフラット面６上に、
研磨面２を下方へ向けた状態で被研磨物１を載置させる
。

次いで、この被研磨物１の背面に熱軟化性接着剤５を塗
布し、この熱軟化性接着剤５を介して被研磨物１と研磨
物保持板４とを重ね合わせる。そして、被研磨物１およ
び研磨物保持板４の全体をヒータ（図示せず）によって
加熱し熱軟化性接着剤５を溶融させる。しかる後、ヒー
タによる加熱を断ち冷却させることによって熱軟化性接
着剤５が硬化され、被研磨物ｌは研磨物保持板４に接着
されることになる。

次に従来の研磨方法に使用される研磨装置について説明
する。

第１０図は例えば特開昭６１−２３０８５５号公報に示
された研磨装置の概略構成を示す断面図である。同図に
おいて、７は研磨装置本体としての架台で、この架台７
の上部には研摩皿８が軸受９を介して回転自在に取付け
られている。１０は研摩皿駆動用のモータで、このモー
タ１０は架台７内に固定され、ベルト１１を介して前記
研摩皿８に連結されている。

１２はダイヤモンドバイト等の被研磨物、１３はこの被
研磨物１２を保持する保持板で、この保持板１３は軸１
４を介してモータ１５に連結されている。１６は前記軸
１４を回転自在に軸支する軸受で、この軸受１６はゴニ
オステージ１７に連結され垂直方向に揺動自在に設けら
れている。１８はゴニオステージ駆動用モータ、１９は
前記モータ１５およびモータ１８を制御するための制御
手段である。すなわち、前記保持板１３はモータ１５に
より軸１４が回転されることによって同図中矢印Ａ方向
に回転されることになり、また、モータ１８によりゴニ
オステージ１７および軸受１６が揺動されることによっ
て同図中矢印Ｂ方向へ揺動されることになる。　２０は
被研磨物１２と前記研摩皿８との摩擦による発光量を検
出するための光検出手段で、アンプ２１および調整手段
２２を介して前記制御手段１９に接続されている。

従来の研磨方法に用いる研磨装置は上記のように構成さ
れ、被研磨物１２の研磨面が研摩皿８に全面均等に接触
しているか否かを、研磨面からの発光量を光検出手段２
０を用いて測定することにより判断し、研磨面が研摩皿
８罎対して傾斜しており所定の発光量がない場合にはア
ンプ２１．調整手段２２および制御手段１９を介してモ
ータ１５およびモータ１８を駆動させゴニオステージ１
７を動作させることによって研磨面と研摩皿８とを全面
均等に接触させるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、被研磨物１を第９図に示すように研磨物保持
板４に複数個貼り付ける従来の研磨方法では、特に被研
磨物１の研磨面２が凸形状に成形されている場合には、
被研磨物ｌの載置状態が安定せずに第１１図に示すよう
に平面度の良好なオプティカルフラット面６に対して被
研磨物ｌが傾斜して取付けられることがある。これをそ
のまま研磨すると、第１２図に示すように各凹溝３の深
さ寸法が被研磨物１毎に異なり、均一な製品が得られな
いという問題があった。また、研磨面２がどのような形
状に成形されているかに係わらずに、熱軟化性接着剤５
が固化する際の収縮現象によって第１１図に示した状態
と同様に被研磨物ｌが傾斜される場合もあった。これら
傾斜角の許容値は、例えば、直径５１１範囲内の各凹溝
３に対して溝深さ精度±１μｍが要求された場合約１分
３０秒であり、非常に厳格なものであった。一方、上述
した研磨装置を使用する研磨方法は、被研磨物１２の研
磨される面が平面度の良好な面に対して傾斜された場合
でも、研磨する段階でその傾斜角を修正しようとするも
のであった。しかしながらこの方法では、−台の研磨装
置に対して被研磨物１２を一つしか装着させることがで
きないために、被研磨物１２を複数個同時に研磨する場
合にはそれぞれの被研磨物１２に対して研磨装置を用意
しなければならずコスト面で大きな問題となっていた。

また、被研磨物１２を一つづつ研磨していたのでは多量
生産に対応できず生産性が低くなってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る研磨方法は、被研磨面側に凹溝が複数並設
された被研磨物を、この被研磨物の被研磨面側を吸引し
保持する真空チャックに被研磨物の背部および前記各凹
溝の底面をそれぞれ同一平面上に配置させて複数個保持
させ、この状態で各被研磨物の背部を接着剤を介して保
持部材に接着した後、被研磨物を真空チャックから離脱
させ研磨するものである。

〔作　用〕

被研磨物は真空チャックに保持された状態で保持板に接
着されるから、接着時に各被研磨物どうしがずれるのを
防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図によって
詳細に説明する。

第１図は本発明の研磨方法によって被研磨物が研磨され
る状態を示す断面図、第２図は同じく研磨途中の状態を
示す断面図、第３図は研磨終了後の状態を示す断面図、
第４図は本発明に係る研磨方法を実施する際に使用する
被研磨物を拡大して示す断面図、第５図は本発明に係る
研磨方法によって被研磨物が真空チャックに吸引された
状態を示す断面図、第６図は本発明に係る研磨方法によ
って被研磨物を研磨物保持板に貼りつけた状態を示す断
面図、第７図は同じく被研磨物の研磨前の状態を示す断
面図である。これらの図において前記第９図で説明した
ものと同一もしくは同等部材については同一符号を付し
、ここにおいて詳細な説明は省略する。これらの図にお
いて、３１は研磨面で、この研磨面３１は研磨装置本体
（図示せず）に連結され、研磨面３１ａを水平面上に配
置させた状態で第１図中−点鎖線Ａを軸線として矢印に
示す方向に回転自在に設けられている。なお、本実施例
で使用する研磨物保持板４は前記研磨面３１上で研磨面
３１と平行な軸線方向をもって回転されるように構成さ
れており、その軸線Ｂは研磨面３１の軸心とは偏心させ
た位置に配置されている。３２は研磨用の砥粒で、この
砥粒３２は全ての被研磨物１に対して均等に供給される
。

本発明に係る研磨方法においては第１図に示すように、
被研磨物１が複数個貼りつけられた研磨物保持板４を研
磨面３１上で回転させ、かつ被研磨物１を研磨面３１に
圧接させることによって研磨が行われることになる。す
なわち、本発明の研磨方法では、第１図に示すように各
被研磨物１，１・・・の研磨面２における頂上点２ａを
結んで得られる平面（研磨面３１の研磨面３１ａと同一
平面）と、各凹溝３．３・・・における底部３ａ、３ａ
・・が位置する平面３３とが平行に配置され、かつ被研
磨物１にかかる荷重が均等になるように厚みが均等な研
磨物保持板４が使用されているために、第２図に示すよ
うに研磨加工は前記二つの面３１ａおよび３３に常に平
行に進行する。そして、第３図に示すように、全ての凹
溝３の深さ寸法が均一になるように仕上げることができ
る。

次に、被研磨物１の二つの平面（研磨面２における頂上
点２ａを結んで得られる平面および各凹溝３．３・・・
における底部３ａ、３ａ・・が位置する平面３３）が第
１図に示すように研磨面３１の研磨面３１ａに対して平
行になるように被研磨物１を研磨物保持板４に貼りつけ
る手順について詳述する。貼りつけるにあたり先ず、各
被研磨物１について、底部分が位置する平面から研磨面
２における頂部２ａまでの凹凸量を計測する。第４図は
この際に計測する箇所を示した図であり、すなわち、被
研磨物ｌの裏面から研磨面２の頂上点２ａまでの寸法４
０と、各凹溝３．３・・、の底部３ａ、３ａ・・が位置
する平面３３から前記頂上点２ａまでの寸法４１とを計
測する。ここで、寸法４０のばらつきは一連の加工工程
に投入される原材料の最初の厚みばらつきに起因するも
のであり、また、寸法４１のばらつきは、本研磨方法の
前加工である溝入れ加工（例えばプレス成形）での加工
ばらつきに起因するものである。一方、寸法４１が同一
量の被研磨物１については研磨面２の形状は同一となっ
ており、このようなものにおいては、所定の有効半径４
２における図中寸法４３も同一量のものとなる。次いで
、前記寸法４０．４１および４３が略同−の被研磨物１
を選択し、この同一寸法に形成された被研磨物ｌを第５
図に示すように真空チャックに装着させる。第５図にお
いて５１は真空チャックで、この真空チャック５１は真
空ポンプ５２に接続された中空部５３と、この中空部５
３に吸気口５４を介して連通された吸引部５５とから構
成されている。前記吸引部５５は一つの真空チャック５
１に対して複数並設されており、各吸引部５５のサラト
リ径は被研磨物１の所定の有効半径４２と同一寸法にな
るように設定されている。なお、第５図中５６は真空チ
ャック５１の基準面、５７は被研磨物ｌの裏面が位置す
る平面、５８は各被研磨物１における頂上点２ａ、２ａ
・・を結んで得られる平面を示す。このように構成され
た真空チャック５１に被研磨物１を吸引させるには、真
空ポンプ５２を作動させて吸引部５５から真空吸引させ
た状態で各吸引部５５に被研磨物１を載置させて行われ
る。この際、被研磨物ｌは第５図に示すように、研磨面
２を真空チャック本体５１側へ向け、吸引部５５の凹部
内に頂上点２ａを臨ませて装着される。なお、被研磨物
１を真空チャック５１に吸引させると、各被研磨物ｌは
上述したように寸法４３が全て同一のものを選択して使
用しているために、各被研磨物１における研磨面２の頂
上点２ａが真空チャック５１の基準面５６から内方へ臨
む寸法は全て等しくなる。さらに、各被研磨物１におい
ては寸法４０および寸法４１も同一寸法であるから、各
凹溝３の底部３ａが位置する平面３３および各被研磨物
１の裏面が位置する平面５７も真空チャック５１の基準
面５６と平行になっている。すなわち、第５図において
は四つの平面３３．５６．５７゜５８が全て平行状態と
なっている。次に、この吸引状態を維持させたままで第
６図に示す研磨物保持板４への貼りつけを行なう。第６
図において６０は被研磨物ｌと研磨物保持板４とを貼り
合わせる熱軟化性接着剤５を軟化させるためのホットプ
レートである。ここで、熱軟化性接着剤５の厚みばらつ
きは標準的な作業で得られるもので十分であり、研磨物
保持板４の貼着面４ａにおける前記四つの面に対する平
行度は厳格でなくともよい。ホットプレート６０は熱軟
化性接着剤５が軟化した時点で取り外し、真空チャンク
５１の吸引は被研磨物１と研磨物保持板４とが確実に貼
り合わされるまで持続させる。この吸引によって、熱軟
化性接着剤５が固化される際に生しる収縮現象により被
研磨物１が傾斜されるのを防止することができる。熱軟
化性接着剤５が完全に固化された後、真空ポンプ５２を
停止させ、第７図に示すように、研磨物保持板４を真空
チャック５１がら離間させる。このようにして、被研磨
物Ｉの頂上点２ａを結んで得られる平面５８と各凹溝３
の底部３ａが位置する平面３３との二つの平面が平行に
なるように被研磨物１が保持板４に貼りつけられること
になる。しかる後、この被研磨物ｌを第１図に示すよう
に研磨面３１に砥粒３２と共に押しつけることによって
、被研磨物ｌが第２図および第３図に示すように研磨さ
れることになる。

また、本実施例では裏面が平坦に形成された被研磨物ｌ
を使用した例を示したが、本発明においては特に被研磨
物ｌの裏面の形状に限定されるものではなく、被研磨物
ｌの裏面の形状は平坦面でなくとも同様の効果が得られ
る。

さらにまた、本実施例で使用した真空チャック５１は吸
引部５５のサラトリ径が被研磨物ｌの所定の有効半径４
２と同一寸法になるように形成されたものを使用したが
、第５図中に示す寸法４３が各被研磨物１に対して同一
であれば、サラトリ径はこれに限定されるものではない
。

なお、本実施例では研磨面２が凸形状に成形された被研
磨物１を使用した例を示したが、本発明はこのような限
定にとられれることなく、例えば、第８図に示すように
研磨面が凹形状に成形されたものをも使用することがで
きる。第８図は他の実施例を示す断面図で、同図におい
て前記第１図ないし第７図で説明したものと同一もしく
は同等部材については同一符号を付し、ここにおいて詳
細な説明は省略する。第８図において７０は真空チャッ
ク５１における吸引部５５のサラトリ径を示し、このサ
ラトリ径７０は被研磨物１の外径寸法７１より小さく設
定されている。７２は研磨面２の窪み側頂上点２ａを結
んで得られる平面５８から研磨面２の突出側頂上点２ｂ
までの寸法を示し、７３は各凹溝３の底部３ａが位置す
る平面３３から研磨面２の突出側頂上点２ｂまでの寸法
を示す。なお、７４は被研磨物１の裏面が位置する平面
５７から研磨面２の突出側頂上点２ｂまでの寸法を示す
。すなわち、前記各寸法７２゜７３．７４が同一の被研
磨物１を複数個選出してこれらの被研磨物ｌを研磨物保
持板４に貼りつけることによって前記実施例と同様の効
果が得られることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被研磨面側に凹溝
が複数並設された被研磨物を、この被研磨物の被研磨面
側を吸引し保持する真空チャックに被研磨物の背部およ
び前記各凹溝の底面をそれぞれ同一平面上に配置させて
複数個保持させ、この状態で各被研磨物の背部を接着剤
を介して保持部材に接着した後、被研磨物を真空チャッ
クから離脱させ研磨するため、被研磨物は真空チャック
に保持された状態で保持板に接着されるから、接着時に
各被研摩物どうしがずれるのを防止することができる。

したがって、被研磨物における研磨される面の頂上点を
結んで得られる平面と凹溝の底部が位置する平面とが平
行になった状態で研磨されることになるから、全ての溝
の深さ寸法を均一に仕上げることができる。

また、本発明では研磨前の形状を計測して研磨加工を実
施するため、仕上がり精度を向上させることができ高歩
留まりの加工方法を提供することができる。さらに、被
研磨物を多数個同時に仕上げることができるため、生産
性が向上されるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研磨方法によって被研磨物が研磨され
る状態を示す断面図、第２図は同じく研磨途中の状態を
示す断面図、第３図は研磨終了後の状態を示す断面図、
第４図は本発明に係る研磨方法を実施する際に使用する
被研磨物を拡大して示す断面図、第５図は本発明に係る
研磨方法によって被研磨物が真空チャックに吸引された
状態を示す断面図、第６図は本発明に係る研磨方法によ
って被研磨物を研磨物保持板に貼りつけた状態を示す断
面図、第７図は同じく被研磨物の研磨前の状態を示す断
面図、第８図は他の実施例を示す断面図、第９図は従来
の研磨方法によって被研磨物が研磨物保持板に装着され
た状態を示す断面図、第１０図は従来の研磨装置の概略
構成を示す断面図、第１１図は従来の研磨方法における
被研磨物の貼りつけ終了後の状態を示す断面図、第１２
図は同じ〈従来の研磨方法における研磨終了後の状態を
示す断面図である。 １・・・・被研磨物、２・・・・研磨面、２ａ・・・・
頂上点、３・・・・凹溝、４・・・・研磨物保持板、５
・・・・熱軟化性接着剤、５１・・・・真空チャック。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被研磨面側に凹溝が複数並設された被研磨物を、この被
   研磨物の被研磨面側を吸引し保持する真空チャックに被
   研磨物の背部および前記各凹溝の底面をそれぞれ同一平
   面上に配置させて複数個保持させ、この状態で各被研磨
   物の背部を接着剤を介して保持部材に接着した後、被研
   磨物を真空チャックから離脱させ研磨することを特徴と
   する研磨方法。