JPH09183047A - 試料研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被研磨体の特性の劣化を与えず、しかも、作
業工程が簡単な試料研磨方法を提供する。 【解決手段】 ヤトイ材１１として、貫通穴２１が予め
設けられた板状部材を用い、被研磨体である試料１２
を、その貫通穴２１内に、基準板１３を利用して配置し
（ａ）、ホットメルト材１４によって、試料１２とヤト
イ材１１および基準板１３とを一体化する（ｂ）。次
に、必要である場合には、一体化した部材の一面を研削
し（ｃ）、一体化した部材から、ヤトイ材１１と試料１
２とホットメルト材１４からなるヤトイ１５を分離し、
分離したヤトイ１５を研磨する（ｄ）ことによって、試
料１２の研磨を行う。そして、溶剤２３を用いてホット
メルト材１４を溶解することによって、ヤトイ１５か
ら、研磨を終えた試料１２を取り出す（ｅ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料研磨方法に係
わり、たとえば、光学結晶の研磨に用いられる試料研磨
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光学結晶などを研磨加工する
際、研磨面の平坦度や平行度などの加工精度を向上させ
るためや、加工作業が試料に損傷を与えることを防ぐた
めに、試料の周囲を、ダミー部材で囲み、その状態で加
工を行い、加工完了後、試料を取り出すといったことが
行われている。

【０００３】このような、試料の周囲をダミー部材で囲
む作業は、ヤトイ組作業と呼ばれるが、従来のヤトイ組
作業では、図５に示したように、複数のヤトイ材３２で
試料３１を囲うことによって、加工対象であるヤトイを
形成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示した形状から
明らかなように、従来のヤトイ組作業には、複雑な工程
が必要とされていた。すなわち、まず、矩形状の試料３
１と、その試料３１のサイズに合った形状のヤトイ材３
２を用意し、次いで、試料３１を、ヤトイ材３２で囲
み、ヤトイ材３２同士、ならびに、ヤトイ材３２と試料
３１とをエポキシ系接着材などで固定することが必要で
あった。また、ラップ盤、研磨機などの加工機への搭載
に適当な形状のヤトイを得るために、接着剤による固定
後、試料３１の周囲を囲ったヤトイ材３２をさらに整形
切断するといった作業が必要であった。

【０００５】このように、従来のヤトイ組作業は、工程
が複雑であることに加え、ヤトイ材３２と試料３１とを
突き合わせ接着しているので、試料の傾きで基準方位面
の狂いが生じやすかった。このため、これを防ぐため
に、高い精度（特に直角度）で整形されたヤトイ材３
２、試料３１を用意することが必要であった。また、試
料３１の周囲をヤトイ材３２で囲う際に、試料３１に損
傷を与えてしまうこともあった。さらに、試料３１とヤ
トイ材３２の物性（熱膨張率、比熱、硬さ）の違いに起
因して、接着作業時あるいは加工時に試料３１に応力が
加わってしまい、その応力により、試料３１の特性が劣
化してしまうこともあった。

【０００６】また、複数の試料を同時に研磨する際に
は、図６に示したように、試料３１同士を接着し、その
回りをヤトイ材３２で取り囲むといったことが行われて
いるが、この場合には、上述のような問題に加え、試料
３１同士の接着時に試料を損傷してしまうといったこと
もあった。

【０００７】そこで、本発明の課題は、上述のような問
題の生じない試料研磨方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の試料研磨方法
は、貫通穴を有する板状部材であるヤトイ材を基準板上
に配置するとともに、１つの平坦面を有する試料をその
平坦面が基準板と接するように貫通穴内に配置する配置
工程と、この配置工程によって基準板上に配置されたヤ
トイ材の貫通穴と試料間の空隙に溶融したホットメルト
材を充填した後、溶融したホットメルト材を固化させる
ことによってヤトイ材と試料とを一体化する一体化工程
と、試料と一体化したヤトイの、基準板と接していた面
またはこれと対向する面を研磨する研磨工程と、この研
磨工程による研磨を終えたヤトイから、試料を取り出す
試料分離工程とを備える。

【０００９】すなわち、本発明の試料研磨方法では、ヤ
トイ材として、貫通穴が予め設けられた板状部材を用い
る。そして、被研磨体である試料を、その貫通穴内に基
準板を利用して配置するとともに、ホットメルト材によ
ってヤトイ材と一体化する。次いで、一体化した部材か
ら、ヤトイ材と試料とホットメルト材からなるヤトイを
研磨することによって、試料の研磨を行う。

【００１０】このように、本発明の試料研磨方法では、
ヤトイ材として、貫通穴が予め設けられた板状部材を用
いるとともに、試料とヤトイ材との固定を、ホットメル
ト材によって行うので、試料を特殊な形状に加工してお
く必要がなく、また、ヤトイ材と試料の接触によって試
料が傷つくこともない。また、試料とヤトイ材間に設け
られたホットメルト材が、加工時の応力を緩衝すること
になるので、加工によって、試料の特性が劣化すること
もない。このため、たとえば、光学結晶のような、応力
によって特性が容易に変化してしまうような試料の研磨
に適したものとなっている。

【００１１】なお、試料とヤトイ材とが一体化された部
材であるヤトイを研磨する際には、基準板と接していた
面またはその対向面だけを研磨しても良く、また、基準
板と接していた面と、その面に対向する面とを同時に研
磨しても良い。

【００１２】また、基準板として、その表面に剥離性の
良いシートを設けたものを用いると、基準板が簡単に取
り外せるようになるので、総合的な作業手順を容易なも
のとすることができる。

【００１３】さらに、本発明の試料研磨方法は、一体化
工程と前記研磨工程の間に、一体化工程において一体化
された部材の前記基準板とは異なる側の面を研削するこ
とによって、その面に平坦面を形成する研削工程を設け
ることも出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
具体的に説明する。まず、本発明の試料研磨方法で用い
るヤトイ材の構成を説明する。

【００１５】本発明の試料研磨方法では、使用する加工
機に搭載できる外形を有し、かつ、研磨すべき試料より
も大きな貫通穴を備えるヤトイ材を用いる。たとえば、
１個の試料を研磨する際には、図２に示したように、そ
の中央部に、試料よりも大きな貫通穴２１を備えるヤト
イ材１１を用いる。また、複数個の試料を同時に研磨す
る際には、図３に示したように、研磨を行う試料の個数
分の貫通穴２１₁〜２１₅を備えたヤトイ材１１を用い
る。

【００１６】ヤトイ材１１は、たとえば、研磨すべき試
料の仕上げ厚み以上の厚さを有する青板ガラスを所定形
状に切り出し、切り出した青板ガラスにコアドリルなど
を用いて、貫通穴２１を設けることによって形成する。
その際、貫通穴２１のサイズとしては、貫通穴２１内に
試料をセットしたときに、試料の周囲に１ｍｍ以上の空
隙が形成されるようなサイズを選択する。また、複数個
の貫通穴２１を形成する場合には、貫通穴２１相互の間
隔がほぼ一定となるように、その形成位置を定める。

【００１７】次に、図１を用いて、本発明の試料研磨方
法の詳細を説明する。本発明の試料研磨方法では、ま
ず、図１（ａ）に模式的に示したように、ヤトイ材１１
を、平坦度のよい面を有する基準板１３の上に載置する
とともに、その貫通穴２１の内部に、加工を行うべき試
料１２を配置する。試料１２としては、試料の基準とな
る平坦面を有するものを用い、作業者は、その平坦面が
基準板１３と接するように、試料１２を貫通穴内２１に
配置する。

【００１８】そして、ヤトイ材１１、試料１２、基準板
１３を所定温度に加熱した後に、（ｂ）に模式的に示し
たように、その所定温度にほぼ等しい融点を有する固形
ワックス１４（ホットメルト材）を、たとえば、ハンダ
ゴテ２２などで溶かしながら、貫通穴２１と試料１２と
の間に充填する。この際、固形ワックス１４の充填は、
試料１２とヤトイ材１１の貫通穴２１の内壁が接触しな
いように、しかも、試料１２全体が覆われるように行
う。そして、全体を徐冷することによって、固形ワック
ス１４を固化させ、ヤトイ材１１と試料１２とを一体化
させる。以下、ヤトイ材１１と試料１２と固形ワックス
１４とからなる部分をヤトイ１５と表記することにす
る。

【００１９】一体化を行った後、試料１２の研削を行う
必要がある場合には、（ｃ）に示したように、ヤトイ１
５の表面の研削を行う。このとき、基準板１３を付けた
ままでもよい。

【００２０】研削を行った後（研削を行わなかった場合
には一体化を行った後）、ヤトイと基準板とがくっつい
ているときは、たとえば、基準板１３をわずかに加熱す
ることによって、基準板１３とヤトイ１５とを分離し、
（ｄ）に模式的に示したように、ヤトイ１５の基準面と
接していた面またはその対向面に対して、砂掛け、ラッ
プ、研磨を行い、試料１２の表面を所望の精度に仕上げ
る。

【００２１】そして、（ｅ）に模式的に示したように、
加工を終えたヤトイ１５を、たとえば、塩化メチレン
（ＣＨ₂Ｃｌ₂）溶液など、固形ワックス１４を溶解でき
る溶剤２３に浸漬することによって、試料１２をヤトイ
１５から分離し、加工を終了する。

【００２２】＜変形例＞図１に示した研磨方法では、基
準板１３上に直接ヤトイ材１１および試料１２を配置し
たが、図４に示したように、基準板１３上に、ヤトイ材
１１よりもわずかに小さな耐熱性を有するフィルムシー
ト２４をエレクトロンワックスなどで固定しておき、そ
のフィルムシート２４上に、ヤトイ材１１と試料１２と
を配置し、固形ワックスによって、それらを一体化させ
ても良い。このような方法を採用した場合には、基準板
１３を分離する際の作業を極めて容易なものとすること
ができる。なお、フィルムシート２４としては、たとえ
ば、テフロンシートを用いることができる。

【００２３】また、図１（ｄ）では、ヤトイ１５の片面
（基準面と接していた面あるいはその対向面）だけを研
磨しているが、ヤトイ１５の両面を同時に研磨しても良
いことは当然である。

【００２４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
試料研磨方法では、ヤトイ材として、貫通穴が予め設け
られた板状部材を用い、そのヤトイ材と試料との固定
を、ホットメルト材によって行うので、試料を特殊な形
状に加工しておく必要がなく、作業工程も極めて簡単な
ものとなっている。また、ヤトイ材と試料の接触によっ
て試料が傷つくこともない。そして、試料とヤトイ材間
に設けられたホットメルト材が、加工時の応力を緩衝す
ることになるので、加工によって、試料の特性が劣化す
ることもない。このため、本発明の試料研磨方法は、応
力によって特性が容易に変化してしまうような試料の研
磨に特に適したものとなっている。

【００２５】たとえば、単分域化処理（ポーリング）し
た光学結晶を、従来の研磨方法によって研磨した場合、
新たな分域（マルチドメイン）が発生してしまうことが
あったが、本発明の試料研磨方法によれば、新たな分域
を発生させることなく、光学結晶を研磨することが可能
である。

【００２６】また、本方法の実行時に、基準板として、
その表面に剥離性の良いシートを設けたものを用いた場
合には、基準板が簡単に取り外せるようになるので、総
合的な作業手順を容易なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試料研磨方法による試料研磨手順を模
式的に示した説明図である。

【図２】本発明による試料研磨方法により、１個の試料
の研磨を行う際に用いるヤトイ材の形状を示した平面図
である。

【図３】本発明による試料研磨方法により、５個の試料
の研磨を行う際に用いるヤトイ材の形状を示した平面図
である。

【図４】本発明の試料研磨方法に採用できる、試料配置
手順を模式的に示した説明図である。

【図５】従来のヤトイ組作業によって形成されるヤトイ
の形状を示した平面図である。

【図６】従来のヤトイ組作業によって形成されるヤトイ
の形状を示した平面図である。

【符号の説明】

１１、３１ ヤトイ材 １２、３２ 試料 １３ 基準板 １４ 固形ワックス（ホットメルト材） １５ ヤトイ ２１ 貫通穴 ２２ ハンダゴテ ２３ 溶剤 ２４ フィルムシート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通穴を有する板状部材であるヤトイ材
   を基準板上に配置するとともに、少なくとも１つの平坦
   面を有する試料をその平坦面が前記基準板と接するよう
   に前記貫通穴内に配置する配置工程と、 この配置工程によって前記基準板上に配置された前記ヤ
   トイ材の貫通穴と前記試料間の空隙に溶融したホットメ
   ルト材を充填した後、溶融したホットメルト材を固化さ
   せることによって前記ヤトイ材と前記試料とを一体化す
   る一体化工程と、 前記試料と一体化したヤトイの、前記基準板と接してい
   た面またはこれと対向する面を研磨する研磨工程と、 この研磨工程による研磨を終えたヤトイから、前記試料
   を取り出す試料分離工程とを備えることを特徴とする試
   料研磨方法。
2. 【請求項２】 前記研磨工程が、ヤトイの、前記基準板
   と接していた面と、その面に対向する面とを同時に研磨
   する工程であることを特徴とする請求項１記載の試料研
   磨方法。
3. 【請求項３】 前記基準板が、その表面に剥離性の良い
   シートが設けられたものであることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の試料研磨方法。
4. 【請求項４】 前記一体化工程と前記研磨工程の間に、
   さらに、一体化工程において一体化された部材の前記基
   準板と対応する側の面を研削することによって、その面
   に平坦面を形成する研削工程を備えることを特徴とする
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の試料研磨方
   法。
5. 【請求項５】 前記試料が、光学結晶であることを特徴
   とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の試料
   研磨方法。