JPH033771A - 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） 本発明は、高精度研磨用の研磨装置に関する。

（従来の技術） 近時、フロートポリジングによる超精密研磨が実用に供
されている。第６図は、フロートポリジング用の研磨装
置を示すもので、円盤状をなし矢印（Ｂ１方向に回転す
る定盤図に対して被加工物（Ｃ）を載置した状態で遊離
砥粒を含有する加工液■を供給することにより研磨加工
している。このとき、被加工物（Ｃ）は、円盤状のホル
ダ（至）に固着されている。そして、研磨精度の向上を
目的として、カンザシ（匂を介して、定盤図の回転に連
動して矢印（匂方向に連れ回りするように設けられるこ
とがある。

この場合、ホルダ（至）の上部には、カンザシ（匂が遊
挿されるカンザク穴■が同軸に設けられている。

また、カンザシ（ト）は、円柱状のシャフト（２）と、
このシャフト（Ｇ３の下端部に連設された球体部圓とか
らなっている。そして、ホルダ（至）は、カンザシ（励
の球体部■を介して、連れ回りするようになっている。

しかるに、連れ回り時においては、球体部■が、カンサ
シ穴（Ｆ′１の内壁面に直接接触する。そのため、接触
部分に摩擦が生じ、被加工物（０の動きが乱れる。とく
に、ホルダ（至）を矢印（Ｉ）方向に揺動させるときに
は、球体部圓とカンサシ穴「の内壁面との接触部位によ
り強い摩擦が発生し、最悪のときには、カジリを生じる
結果、研磨精度が著しく損われることがある。そこで、
高精度研磨をするには、被加工物（Ｃ）を定盤穴の回転
に忠実に追従させる必要があるが、前述した従来の装置
では不可能である。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、従来のフロートポリジング用の研磨装
置においては、被加工物を定盤の回転に忠実に追従させ
ることが困難であるため、高精度研磨の障害となってい
た。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、被加工物を定盤の回転に忠実に追
動させるようにして、高精度研磨が可能な研磨装置を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 回転駆動される円盤状の定盤と、被加工物を保持して定
盤上に載置するホルダと、研磨部位に研磨液を給液する
研磨液供給手段とを具備する研磨装置（こおいて、ホル
ダを定盤の回転に対して連れ回り自在に非接触軸支する
ようにして、研磨精度を向上させたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例のフロートポリジング
用の研磨装置を示している。この装置は、円盤状の定盤
（１）と、この定盤（１）を矢印（２）方向に回転駆動
機構（３）と、下面に円板状の被加工ｖ／Ｊｗを固着す
る固着面（４）を有する円盤状のホルダ（５）と、この
ホルダ（５）を非接触で矢印（６）方向に回転自在に軸
支するホルダ支持機構（７）と、このホルダ支持機構（
７）ｌこ軸支されている被加工物（５）を矢印１８）方
向に揺動させる揺動機構（９２と、定盤（１）に微細な
例えば５ｉｎ２（シリカ）などの砥粒を含有する加工液
ＯＱを供給する加工液供給機構ａυとから構成されてい
る。しかしで、定盤（１）の上部中央には、円形の凹部
仕２が設けられている。また、ホルダ（５）は、固着面
（４）が設けられた円板状の被加工物固着部（１３１と
、この被加工物固着部α瞳の上部に同軸かつ段差をなし
て連設された係合部（１ａとからなっている。さらに、
ホルダ支持機構（力は、係合部側が遊挿される円孔−を
ゼするリング状の支持板（１６）と、円孔（１，５）の
内周面にその円周方向に沿って等配して設けられたエア
噴出口（ｌｒＩ・・・及びこれらエア噴出口（１７）・
・・にエアを供給するエア供給通路０印及びこの工ｒ供
給通路α樽にエアを供給するためのエア供給口０罎から
なる静圧形成部（イ）と、可撓性の給気管（２１）を介
してエア供給口Ｈにエアを供給するエア源（２つとから
なっていて、エア・ベアリングをなしている。一方、揺
動機構（９）は、定盤（１）に対して隣接して設けられ
た支点１２３）と、この支点（側に矢印（８）方向に揺
動自在に枢支され且つ一端が支持板（１，ｆＤに連結さ
れた揺動バーｕ４）と、この揺動バー（２４）の他端に
一端が枢支された連結バー（ハ）と、この連結バー（２
ツの他端が外周部に枢支された円盤（ハ）と、この円盤
（至）を矢印Ｖθ方向に回転駆動するモータ（ハ）とか
らなっている。すなわち、この揺動機構（９１は、モー
タ弼により円盤−が矢印端方向に回転すると、この円盤
−に連結バー（２！９が追動する。その結果、この連結
バー（２ツを介して揺動バー（２４）の一端が矢印（８
）方向つまり、定盤（１）の半径方向にほぼ直角な方向
に揺動し、この揺動バーＱｊＪの一端に取付けられてい
るホルダ（５）も矢印（８）方向に揺動する。

つぎに、上記構成の研磨装置の作動について述べる。

まず、エア源（２４からエアを、給気管Ｃυ、エア供給
口翰及びエア供給通路０８を経由させて、エア噴出口側
・・・から噴出させる。このとき、あらかじめ支持板（
Ｌｅの円孔（１５１ζこは、ホルダ（５）の係合部Ｉを
遊挿させると同時に、同漸面（４）に固着された被加工
物置を介しＣホルダ（５）を定盤（１）上に載置させて
おく。その結果、係合部０夷は、支持板（Ｌωに非接触
で静圧軸支される。一ついで、加工液（１０）を定盤（
１）　：こ供給しながら、回転部ＩＭＪ機横（３）を起
動し、定盤ｆｌ）を矢印（２）方向に回転駆動する。゛
また、七−タ（例を起動して、ホルダ（５）を矢印（８
）方向に揺動させる。その結果、ホルダ（５）は、固着
面（４）に固着され且′つ定盤（１）に当接している被
加工物Ｗを介して、定ｆｆ１ｌ）の内周部と外周部との
周速差により、矢印（６）方向に連れ回りを開始する。

このとき、ホルタ（５；は、ホルダ支持機構（７）に、
非接触にて静圧軸支されているので、ホルダ（５）の、
矢印（６）方向の連れ回り運動及び矢印（８）方向の揺
動運動を生じさせるだめの外力を受けても、ホルタ（５
）と支持板μ山とは、直接接触することはなく、摩擦を
生じることがない。

したがって、ホルダ（５）に固着されている被加工物Ｗ
は、定盤（１）の回転に忠実に連れ回り勺る結果、被加
工物Ｗのω１胎環境がホルダ（５）とホルタ支持機構（
力との摩擦に基因する外乱によ−）Ｃ便化する虞がほと
んどなくなる。したがって、加」、液Ｕ、０）に浸漬状
態となっている被加工物Ｗは、これと定盤（１）との間
に介在する遊離砥粒により高精度に研磨される。

以上のように、この実施例の研磨装置は、被加工物Ｗを
保持するホルダ（５）を非接触で静圧軸支するようにし
ているので、ホルダ（５）の連れ回り時あるいは揺動時
においても、ホルダ（５）とホルダ支持機構（力との間
に摩擦を生じることがない。したがって、外乱の影響が
なくなるので、研磨条件が安定し、フロートポリジング
φこよる研磨精度が顕著に向上する。

なお、支持板翰の円孔（Ｌ５は、第３図に示すように、
正多角形孔（至）でもよい。また、第４図に示すように
、ホルダＣ３１）の上部中央に横断面が円形の有底穴０
３を設け、この有底穴０４に円柱状の支持体端を遊挿し
、この支持体端の外周面円周方向の等配位置にて開口す
るエア噴出口（２）・・・からエアを噴出させることに
より、ホルダ０１）を非接触で静圧軸支させるようにし
てもよい。この場合、支持体−中央部には、貫通孔Ｇつ
が設けられていて、エア噴出口（ロ）・・・から有底穴
Ｇａの内壁面に噴出されたエアは、この貫通孔Ｃ３５）
を経由して外部に逃げるように設けられている。また、
支持体端には、前記揺動機構（９）が接続されている。

さらに、第５図に示すように、ホルダ（至）の外周部に
、半径方向に磁化されたリング状の第１の磁石（３７）
を環装するとともに、リング状の支持板（至）の内周部
ζこ、半径方向に磁化されたリング状の第２の磁石１３
１を一体的に嵌装し、さらに、この第２の磁石（至）が
取付けられた支持板（至）を第１の磁石Ｏηが環装され
たホルダ（至）に遊嵌するようにしてもよい。このとき
、第１及び第２の磁石１３７）、Ｇ３１は、互に異極同
志が対向に、両者間に付方が発生するように、あらかじ
め設定しておく。

このような磁気ベアリングによっても、ホルダ（至）を
支持板（至）により、磁気的に非接触で軸支させること
ができる。さらにまた、前記揺動機構（９）は、ホルダ
（５）をリンク機構により揺動させているが、例えば駆
動源としてエア・シリンダを用いたスライド機構により
ホルダ（５）を揺動させるようにしてもよい。さらに、
ホルダ（５）の固着面に複数枚の被加工物Ｗ・・・を固
着させるようにしてもよい。

さらに、上記実施例においては、研磨装置としてフロー
トポリジング用のものを例示しているが、ラッピング、
研削あるいは通常のポリシング用の装置にも適用できる
。

〔発明の効果〕

本発明は、被加工物が保持されているホルダを非接触で
定盤の回転に対して連れ回り自在に軸支するようにして
いるので、ホルダとこのホルダを軸支するホルダ支持手
段との間にホルダに対して連れ回りとともに揺動運動を
させても、摩擦を生じることがなくなる。したがって、
摩擦に基因する外乱の影響を受けることがなくなるので
、研磨条件が安定する結果、研磨精度が顕著に向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の研磨装置の正面図。 第２図は第１図の平面図、第３図乃至第５図は本発明の
他の実施例の説明図、第６図は従来技術の説明図である
。 （１）・・・定盤。 （５）・・・ホルダ。 （９７・・・揺動機構。 αυ・・・加工液供給機構。 （３）・・・回転駆動機構。 （７）・ホルダ支持機構２ ０■・加工液。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動される円盤状の定盤と、被加工物を保持
   して上記保持した被加工物を介して上記定盤上に載置さ
   れるホルダと、上記定盤と上記被加工物との間に研磨液
   を供給する研磨液供給手段とを具備する研磨装置におい
   て、上記ホルダを上記定盤の回転に対して連れ回り自在
   に非接触軸支するホルダ支持手段を設けたことを特徴と
   する研磨装置。
2. （２）ホルダ支持手段は、エア・ベアリングであること
   を特徴とする請求項（１）記載の研磨装置。
3. （３）ホルダ支持手段は、磁気ベアリングであることを
   特徴とする請求項（１）記載の研磨装置。
4. （４）ホルダ支持手段は、ホルダを定盤の上記ホルダが
   載置されている面に沿って揺動させる揺動手段に連結さ
   れていることを特徴とする請求項（１）記載の研磨装置
   。