JPS63185568A - 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、例えば曲面の鏡面加工に好適する研磨装置に
関する。

（従来の技術） 一般に、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工は、半
導体関係では、シリコン（Ｓｉ）ウエノ・、光学機器関
係では、レンズに代表されるように、鏡面を得る加工手
段として工業的に実用化されているｏしかし、これらの
加工は、平面や球面に限定され、それ以外の形状の加工
には、特別な装置や治具を用いている。たとえば、非球
面やパラボラ、トロイダル等の曲面の研磨は、弾性工具
を用いて研磨している。また、他の研磨加工工具として
は、微小研磨工具があり、これは、Ｘ、　Ｙ、　Ｚの位
置制御と研磨圧を最適に制御しながら、局部的に研磨加
工し、最終的に全曲面の加工を行うものである０ しかるに、前者の弾性工具を用いる方法は、加工部の端
部に、ブレを生じや子＜、かつ、素材の硬度や弾性変形
などの影響番こより、微小領域において、凹凸を生じや
すい難点を有している。一方、後者の微小研磨工具を用
いる方法は、局部的な修正が可能となる利点を有してい
る反面、加工能率がすこぶる低い欠点をもっている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、曲面の鏡面加工に際して生じる上述の問題点
を勘案してなされたもので、すでに加工された曲面の形
状精度を低下させずに表面粗さを向上させることのでき
る研磨装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）研磨加工面を有
する被加工物に対して研磨工具を上記研磨加工面とのギ
ャップがほぼ一定となるように対向させ、この研磨工具
に設けられた連通孔を介してギャップに研磨砥粒が分散
された研磨液を供給し、研磨加工面を均一に研磨するよ
うにしたものである。

（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図は、この実施例の研磨装置を示している０この装
置は、被加工物（１）を保持する被加工物保持部（２）
と、この被加工物保持部（２）により保持された被加工
物（１）の加工面（３）に対向する位置に配設された研
磨工具（４）と、この研磨工具（４）を所定位置にて調
整自在に支持する研磨工具支持部（４ａ）この研磨工具
（４）に設けられた供給孔（５）及び供給溝（６）・・
・を介して研磨液（７）を加工面（３）に噴射させる研
磨液供給部（８）と、研磨液供給部（８）から被加工物
（１）に供給された研磨液（７）を回収して研磨液供給
部（８）に還流させる研磨液回収部（９）とから構成さ
れている。しかして、上記被加工物（１）は、円板状を
なし、その加工面（３）は、あらかじめラッピングによ
り表面粗さ載μ罵程度にまで前加工されている。また、
研磨工具（４）は、被加工物（１）とほぼ同径の円板状
をなしていて、中心軸位置に貫通孔を表す供給孔（５）
が穿設されている。また、研磨工具（４）の被加工物（
１）に対する対向面（４ｂ）には、第２図に示すように
、供給孔（５）から供給溝（６）・・・が放射状に刻設
されている。さらに、この研磨工具（４）と加工面（３
）とのギャップ（Ｇ）は、’ｌ’ｚ　ｔｏμ肩に設定さ
れている。そうして、供給孔（５）の上端部は、図示せ
ぬ供給管を介して、研磨液供給部（８）に接続されてい
る。この研磨液供給部（８）は、研磨液（７）を貯蔵す
るタンク（図示せず。）と、このタンクに貯蔵されてい
る研磨液（７）を研磨工具（４）に圧送する第１のポン
プ（図示せず。）とからなっている。しかして、研磨液
（７）は、粒径０．０１μｍ〜Ｏ１５，４ｍ程度の例え
ば８ｉ０．、ＭｐＯなどの研磨砥粒を水に分散させたも
のである。一方、前記研磨液回収部（９）は、被加工物
保持部（２）の底部に設けられ用済み後の研磨液（７Ｆ
を回収する回収槽（図示せず。）と、この回収槽から上
記タンクに研磨液（７）を還流させる第２のポンプ（図
示せず。）とからなっているｏしかして、つぎに、上記
構成の研磨装置の作動について述べる。

まず、研磨工具（４）と被加工物（１）とのギャップ（
Ｇ）をセｌＯμｍになるように研磨工具支持部（４ａ）
によりｐ整する。つぎに、前記第１及び第２のポンプを
起動させる。すると、研磨液（７）は、タンクから前記
供給管、供給孔（５）を介して圧送され、さらに供給孔
（５）にきた研磨液（７）は、供給溝（６）・・・によ
り放射状に分岐して、加工面（３）に供給されるｏしか
して、加工面（３）全域は、加工面（３）に沿って層流
状に流れる研磨液（７）により均一に研磨される０そし
て、用済み後の研磨液（７）は、前記回収槽により回収
され、さらに第２のポンプにより前記タンクに戻され、
研磨加工に繰り返し使用される０ところで、加工面（３
）は、ギャップ（Ｇ）間にて転動する研磨砥粒により、
微細に削られ、所望の表面粗さに鏡面加工される。

以上のように、この実施例の研磨装置は、加工面（３）
の端部にブレを発生させることなく、能率的に非接触で
研磨加工することができる口しかも、研磨砥粒の粒径及
び種類及び濃度、並びに、ギャップ（Ｇ）の間隔、並び
に、研磨液（７）の圧送圧力等の調節により最適の各種
研磨目的及び条件に照応し九研磨加工を容易に行うこと
ができる０なお、上記実施例においては、加工面（３）
が円形の場合を例示しているが、加工面が矩形の場合で
もよい。この場合の研磨工具α〔は、第３図に示すよう
に、貫通穴状の長穴α０の両側部から、櫛状に供給溝（
ｌ邊・・・を多段に刻設させる。また、第４図の半球状
の研磨工具（１３は、球面状の加工面α尋を有する被加
工物αりの研磨加工に用いられるもので、この場合の研
磨工具崗の曲率半径孔は、加工面Ｉの曲率半径孔０から
ギャップαｅの間隔ｔを引いたものである。もちろん、
この研磨工具０国も、研磨液の供給孔（１３ａ）及び供
給溝（１３ｂ）・・・を有している。

さらに、第５図のような例えばタングステンなどの焼結
金属部材外どからなる多孔質部（１７）を有する研磨工
具Ｉｌｌを用いれば、研磨液供給溝を刻設する必要がな
くなる。この場合、多孔質部１７）は、供給孔四に連通
している。

〔発明の効果〕

本発明の研磨装置は、被加工物の加工面の形状精度を低
下させることなく、所望の研磨加工を高能率かつ高精度
で行うことができる。しかも、研磨砥粒の粒径、種類、
濃度の選択、並びに被加工物と研磨工具とのギャップ間
隔の調節、並びに、研磨液の供給圧の調整により、研磨
目的及び条件に応じた最適の研磨加工を簡便かつ容易に
行うことができる。

【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要部構成図、第
２図は同じく研磨工具の下面図、第３図乃至第５図は本
発明の他の実施例の研磨装置において用いられる研磨工
具の説明図である。 （１）・・・被加工物、　　　　ｔ２）、・・・被加工
物保持部。 （３）・・・加工面、　　　　　（４）、αＩ、Ｑ３．
住ト・・研磨工具。 （４ａ）・・・研磨工具支持部、　（４ｂ）・・・対向
面。 （５）・・・供給孔（連通孔）。 （６）・・・供給溝、（７）・・・研磨液。 （８）・・・研磨液供給部、　　（Ｌ？）・・・多孔質
部。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第２図 第３図 ３ｂ １１４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）研磨加工面を有する被加工物を保持する被加工物
   保持手段と、上記研磨加工面に対応して形成された対向
   面及びこの対向面に連通する連通孔を有する研磨工具と
   、この研磨工具が支持され上記対向面を上記研磨加工面
   にほぼ一定のギャップをなして対向させる研磨工具支持
   手段と、上記研磨工具の連通孔を介して上記ギャップに
   研磨砥粒が分散された研磨液を供給する研磨液供給手段
   とを具備することを特徴とする研磨装置。
2. （２）対向面には連通孔に連通する研磨液供給溝が刻設
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の研磨装置。
3. （３）研磨工具の少なくとも対向面側は連通孔に連通す
   る多孔質部となっていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の研磨装置。