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【発明の名称】 研磨装置および研磨シート
【発明者】 【氏名】木下 和浩

【要約】 【課題】研磨装置の研磨盤駆動を停止することなく、研磨の粒度を変えて研磨をおこない、研磨工程を短縮するとともに、任意の研磨粒度の部分を個別に交換することや研磨面の研磨粒度の組合せ変更を、容易におこなうことを可能とする。

【解決手段】研磨面が平行移動または回転する研磨装置であって、研磨面は複数の研磨シート片からなることを特徴とする研磨装置。研磨シート片は同心円状に配置してもよく、その場合、外縁部から中心部へ向かって、または中心部から外縁部へ向かって、粒度が順に大きくなるように配置することが好ましい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨面が、平行移動または回転する研磨装置であって、
前記研磨面は、複数の研磨シート片からなることを特徴とする研磨装置。
【請求項2】
前記複数の研磨シート片は、同心円状に配置されている請求項1に記載の研磨装置。
【請求項3】
前記複数の研磨シート片は、外縁部から中心部へ向かって、または中心部から外縁部へ向かって、粒度が順に大きくなるように配置されている請求項2に記載の研磨装置。
【請求項4】
同心円状に隣接して配置された粒度の異なる前記研磨シート片の粒度の比が、1.2以上5以下である請求項3に記載の研磨装置。
【請求項5】
基材シート上に複数の研磨シート片が配置された研磨シート。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、金属試料などの表面を研磨する研磨装置とそれに用いる研磨シートに関する。
【背景技術】
【0002】
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで金属試料を組織観察するときには、試料の観察面を鏡面となるように研磨している。図1は研磨装置を横から見たときの断面模式図である。図1に示すように、研磨装置の研磨盤2に研磨紙1をセットして研磨盤2をモータで回転させ、研磨対象試料5を研磨紙1に押し付けて、研磨対象試料5と研磨紙1との摩擦によって研磨をおこなっている。
【0003】
図2には従来の研磨工程で使用する研磨紙が示されている。研磨紙には一定の粒度の砥粒が接着されている。図2に示すような粒度の異なる4枚の研磨紙を準備して、まず粗研磨には粒度の最も小さい研磨紙1aを使用して研磨し、次に中間研磨には研磨紙1aより粒度の大きい研磨紙1bを使用して研磨し、次に仕上げ研磨には研磨紙1bより粒度の大きい研磨紙1cを使用して研磨し、最後の最終研磨には最も粒度の大きい研磨紙1dを使用して、一連の研磨作業をおこなっている。
【0004】
また特許文献1には、1枚の台紙に複数段階の粗さの研磨粒子を付着させることにより、研磨紙の取り付け取り外しなどの余計な時間と手間がかかることを防止することが記載されている。
【特許文献1】特開2001−219345号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の研磨装置では、研磨の粒度を変えて、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨、最終研磨を順におこなうためには、研磨紙を交換する必要がある。したがって、交換のときに研磨盤の回転を停止し、また研磨紙の交換に時間を要するという問題がある。
【0006】
一方、特許文献1の発明を用いる場合においては、1枚の研磨紙で研磨の粒度を変えて研磨作業を行うことが可能であるが、ある研磨粒度の部分が消耗したり目詰まりしたときに、研磨紙をまるごと交換する必要がある。また研磨粒度の組合せを変えたいときには、別の研磨粒度の組合せの研磨紙を準備して、研磨紙を交換する必要がある。
【0007】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、研磨装置の研磨盤駆動を停止することなく研磨の粒度を変えて研磨をおこなうことができ、さらに任意の研磨粒度の部分を個別に交換することや、研磨面の研磨粒度の組合せ変更を、容易におこなうことが可能な研磨装置とそれに用いる研磨シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するために、研磨面が平行移動または回転する研磨装置であって、研磨面は複数の研磨シート片からなることを特徴とする研磨装置を提供する(請求項1)。
【0009】
複数の研磨シート片で研磨面を形成し、その研磨面が平行移動または回転することにより、研磨装置の研磨面の駆動を停止させることなく、研磨の粒度を変えて研磨を行うことができる。また、研磨面の特定の研磨シート片のみを交換することで、1種類の研磨粒度の部分だけの交換や、粒度の組合せを変更することができ、研磨シートをまるごと交換する必要がない。
【0010】
また、研磨シート片は同心円状に配置することができる(請求項2)。同心円の中心まわりに研磨面を回転させたとき、研磨対象試料の保持位置を一定にすると、同じ粒度で研磨することができる。また、径方向に試料をずらすことにより、研磨粒度を変えることができる。
【0011】
さらに、研磨シート片を同心円状に配置したとき、外縁部から中心部へ向かって、または中心部から外縁部へ向かって、粒度が順に大きくなるように配置することが好ましい(請求項3)。
【0012】
粒度を順に配置することにより、粒度を順に大きくして研磨していく作業が簡便となる。外縁部から中心部へ向かって、粒度が順に大きくなるように配置する場合は、外縁部に配置した研磨シート片から研磨作業を行うので、研磨くずが遠心力で外側に移動しても、後の工程で研磨くずの影響を受けにくくなる。一方、中心部から外縁部へ向かって、粒度が順に大きくなるように配置する場合は、粒度が大きくなる順、すなわち研磨作業の順に外側に向かうことになり、研磨面の移動速度が速くなり、試料研磨面をより平滑な鏡面に研磨することが可能である。
【0013】
同心円状に隣接して配置された粒度の異なる研磨シート片の粒度の比が、1.2以上5以下であることが望ましい(請求項4)。ここで、研磨シート片の粒度の比とは、(粒度の大きい研磨シート片の粒度)/(粒度の小さい方の研磨シート片の粒度)とする。例えば、粒度の大きい研磨シート片の粒度をP400、粒度の小さい研磨シート片の粒度をP100とした場合、研磨シート片の粒度の比は4となる。なお、粒度の表記はJIS規格R6252およびR6010による。粒度を順に大きくしていく場合、同心円状に隣接して配置された粒度の異なる研磨シート片の粒度の比が適度な範囲にあると研磨作業の効率が良い。
【0014】
また、基材シート上に複数の研磨シート片を配置することにより、研磨シートを形成することができる(請求項5)。この研磨シートを研磨盤に配置することにより、請求項1から請求項4の研磨装置に使用することができる。この研磨シートを用いると、研磨片を個別に交換することができることに加え、複数の粒度の研磨片を配置した研磨面を1セットとして一度に交換することができ、また他の研磨装置で使用するための持ち運びが容易となる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、研磨作業における装置の停止時間を減らすとともに、特定の研磨粒度の部分を個別に交換することや研磨面の研磨粒度の組合せ変更を、容易におこなうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
(実施例1)
図3は粒度の異なる複数の研磨シート片6a〜6dを同心円状に配置している研磨シート6の研磨面を表す模式図である。
【0017】
図3においては、外側の研磨シート片6aの粒度を最も小さくし、中心側に向けて順に粒度を大きくしている。逆に、中心の研磨シート片6dの粒度を最も小さくして、外側に向けて順に粒度を大きくすることも可能である。粒度がランダムな順になるように配置してもかまわないが、上記のような配置順とすることにより、粒度を順に大きくして研磨していく作業が簡便となる。
【0018】
研磨面は研磨シート片の表面であり、研磨シート片の基材の材質としては、紙、布、皮、樹脂シート、金属板などさまざまな材質が使用可能であるが、ここでは紙を用い、Cw(紙:95〜140g/cm)を使用する。また、砥粒の材質もアルミナ、炭化ケイ素などさまざまな材質が使用可能であるが、ここでは炭化ケイ素砥粒を使用する。
【0019】
また、粗研磨に使用する研磨シート片6aの粒度はP80からP150、中間研磨に使用する研磨シート片6bの粒度はP220からP400、仕上げ研磨に使用する研磨シート片6cの粒度はP600からP1000、最終研磨に使用する研磨シート片6dの粒度はP1500からP2500とすることが好ましい。ここでは、研磨シート片6aの粒度はP100、研磨シート片6bの粒度はP320、研磨シート片6cの粒度はP800、研磨シート片6dの粒度はP2000とする。
【0020】
図3のような配置を形成するにはいくつかの方法が考えられる。図4は研磨シートを形成するための研磨シート片7a〜7dを表す模式図であり、リング状の3つの研磨シート片7a〜7cと、円形の1つの研磨シート片7dとを準備し、研磨盤に中心が同一になるように配置することにより図3の配置を実現できる。
【0021】
このようにして研磨面を形成することにより、例えば研磨シート片7aのみが消耗して交換が必要となった場合、同じ仕様の研磨シート片で交換すればよく、他の研磨シート片は交換する必要がない。また、研磨面の例えば研磨シート片7aの部分の粒度をP150に変えたいときには、研磨シート片7aと同じ形・サイズで粒度のみ変えた研磨シートと交換すればよい。
【0022】
また中心部に円形の研磨シートを設置しているが、代わりに最終研磨用としてフェルトディスクやバフディスクを置いてもよい。これらは厚みがあるため、他の研磨シート片の位置あわせがしやすくなる。
【0023】
同心円の中心まわりに研磨面を回転させ、研磨対象試料の保持位置を一定にすれば、同じ粒度で研磨することができる。径方向に試料をずらすことにより研磨粒度を変えて研磨できるので、研磨盤の回転を停止してから研磨紙を交換する必要がなくなる。
【0024】
研磨作業においては、必要に応じて、研磨対象試料を研磨面に押し付ける圧力を調整している。また発熱抑制や研磨屑の除去のため水を研磨面に流している。水流を回転中心付近に当てると、遠心力により外縁側に水が流れ、研磨くずを研磨面より流し出しやすくなる。
【0025】
(実施例2)
実施例1では、研磨面を回転させる研磨装置であったが、研磨面を研磨面と平行に移動させて研磨をおこなう装置にも本発明は利用できる。
【0026】
図5は粒度の異なる4枚の研磨シート片8a〜8dを配置した研磨シート8の研磨面を表す模式図である。
【0027】
研磨シート片8aを粗研磨用、研磨シート片8bを中間研磨用、研磨シート片8cを仕上げ研磨用、研磨シート片8dを最終研磨用とした。使用する研磨シート片には実施例1と同じ材質のものを用い、粒度も実施例1の粗研磨用、中間研磨用、仕上げ研磨用、最終研磨用と同じようにした。粒度の順は、ランダムでもかまわないが、図5のように1辺から対向する一辺へ向かって順に小さくあるいは大きくなるように並んでいるほうが、研磨作業は簡便となる。
【0028】
この実施例2では、研磨面を研磨面と平行に移動させており、例えばモータにより往復運動させる。図5の各研磨シート片の長手方向を研磨面の平行移動方向と一致させ、研磨対象試料の保持位置を一定にすれば、同じ粒度で研磨することができる。研磨面の平行移動方向と垂直な方向に試料をずらすことにより研磨粒度を変えて研磨できる。
【0029】
実施例1と同様に、必要に応じて、研磨試料を研磨面に押し付ける圧力を調整し、あるいは発熱抑制や研磨屑の除去のため水を研磨面に流している。
【0030】
上記実施例1および実施例2では、粒度の異なる研磨シート片の数は4つとしたが、例えば粗研磨と最終研磨の2つだけとすることや、5段階以上の粒度の研磨シート片を用いた研磨も可能である。2つ以上の粒度で研磨する場合には、本発明を利用すると効果的である。
【0031】
(実施例3)
図6は基材シート上に研磨シート片を配置した研磨シートの断面模式図である。基材シートにはさまざまな材質の使用が可能であり、紙、布、皮、樹脂シート、金属板などが例として挙げられる。また、基材シートと研磨シート片の固定には、弱粘着性の接着剤を使用すると、研磨シート片を個別に交換することが容易となる。
【0032】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】従来の研磨装置の断面模式図である。
【図2】従来の研磨工程で使用する研磨紙を示す図である。
【図3】本発明の研磨装置で使用する研磨面を示す図である。
【図4】本発明の研磨装置で使用する研磨シートを形成する研磨シート片を示す図である。
【図5】本発明の研磨装置で使用する研磨面を示す図である。
【図6】本発明の研磨シートの断面を示す図である。
【符号の説明】
【0034】
1 研磨紙
1a 粗研磨用の研磨紙
1b 中間研磨用の研磨紙
1c 仕上げ研磨用の研磨紙
1d 最終研磨用の研磨紙
2 研磨盤
3 回転軸
4 研磨盤駆動機構
5 研磨対象試料
6 研磨シート
6a〜6d 研磨シート片
7a〜7d 研磨シート片
8 研磨シート
8a〜8d 研磨シート片
9 基材シート
【出願人】 【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
【出願日】 平成18年10月17日(2006.10.17)
【代理人】 【識別番号】100102691
【弁理士】
【氏名又は名称】中野 稔

【識別番号】100112117
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 幹雄

【識別番号】100116366
【弁理士】
【氏名又は名称】二島 英明


【公開番号】 特開2008−100289(P2008−100289A)
【公開日】 平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願番号】 特願2006−282253(P2006−282253)