(57)【要約】【課題】ローカル修正研磨の研磨効率を上げることが可能な研磨装置および研磨方法を提供する。【解決手段】回転駆動される駆動プーリ６１と、回転自在に支持された従動プーリと、駆動プーリ６１および従動プーリ間に巻き掛けられた研磨パッドベルト５１とを備え、研磨パッドベルト５１の長手方向に直角な断面における少なくとも外周側に全周にわたって研磨部材を有する研磨工具５０と、研磨対象物を保持し研磨工具５０に対して相対移動させるＸＹステージ２０とを備えて構成され、駆動プーリ６１を回転駆動して研磨パッドベルト５１を駆動プーリ６１および従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で、ＸＹステージにより相対移動制御により、研磨パッドベルト５１の従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部をＸＹステージ２０により保持されたワーク１０に当接させて研磨を行う。【選択図】図１
2010076080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、前記駆動プーリおよび前記従動プーリ間に巻き掛けられた研磨パッドベルトとを備え、前記研磨パッドベルトの長手方向に直角な断面における少なくとも外周側に全周にわたって研磨部材を有する研磨工具と、
研磨対象物を保持する対象物保持機構と、
前記研磨工具に対して前記対象物保持機構により保持した研磨対象物を相対移動させる移動機構とを備えて構成され、
前記駆動プーリを回転駆動して前記研磨パッドベルトを前記駆動プーリおよび前記従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で、前記移動機構による相対移動制御により、前記研磨パッドベルトの前記従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を前記対象物保持機構により保持された研磨対象物に当接させて研磨を行うように構成されたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記従動プーリの回転軸に直角に延びる回転軸を中心として前記研磨工具を回転させる工具回転機構を備え、
前記研磨パッドベルトを前記駆動プーリおよび前記従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で前記研磨パッドベルトの前記従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を前記対象物保持機構により保持された研磨対象物に当接させるとともに、前記工具回転機構により前記研磨工具を回転させながら研磨を行うように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記工具回転機構の回転軸が前記研磨パッドベルトの前記従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部と前記対象物保持機構により保持された研磨対象物との当接面に直角に延びるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記駆動プーリおよび前記従動プーリの外周面に断面形状がＵ字形のプーリ溝を有し、
前記研磨パッドベルトが前記プーリ溝に嵌合して前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられるようなサイズで長手方向に直角な断面形状が円形となる形状に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項５】
前記研磨パッドベルトが、中心に可撓性のある芯材を有し、前記芯材の外面を前記研磨部材によって覆って断面円形となるリング状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記駆動プーリの外周面に断面形状がＷ字形の駆動プーリ溝を有し、
前記従動プーリの外周面に断面形状がＶ字形の従動プーリ溝を有し、
前記研磨パッドベルトが、弾性変形可能な材料から作られて、弾性変形していない状態における長手方向に直角な断面形状が内周側にＷ字状に突出する内面突起を有し外周側に平坦な面を有する形状に形成され、
前記Ｗ字状の内面突起が前記Ｗ字形のプーリ溝に嵌合されて前記研磨パッドベルトが弾性変形していない状態で前記外周側の断面形状が平坦なまま前記駆動プーリに巻き掛けられ、
前記従動プーリに対して前記Ｗ字状の内面突起が前記Ｖ字形のプーリ溝に押し込められて嵌合して前記研磨パッドベルトが弾性変形され、前記外周側における長手方向に直角な断面形状が円弧状となって前記研磨パッドベルトが前記従動プーリに巻き掛けられるように構成されたことを特徴とする請求項１〜３に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記研磨パッドベルトが、中心に可撓性のある芯材を有し、前記芯材の外面を前記研磨部材により覆って内周側に前記内面突起を有し外周側に前記平坦な面を有する断面形状に形成されたことを特徴とする請求項６に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記研磨パッドベルトが、所望の引っ張り強度を有した弾性材料により構成され、前記外周側に前記研磨部材が設けられて前記研磨部材により前記平坦な面が形成されたことを特徴とする請求項６に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記研磨部材をドレッシングするためのドレッサと備え、
前記駆動プーリに巻き掛けられて長手方向に直角な断面形状が平坦となった前記研磨部材に前記ドレッサのドレス面を当接させてドレッシングを行うことができるように構成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項１０】
前記駆動プーリおよび前記従動プーリの外周面に断面形状が凸状となるリング状のガイド凸部が形成され、
前記研磨パッドベルトの内周側に断面形状が前記凸部と嵌合するリング状の凹部が形成され、前記研磨パッドベルトの外周側における長手方向に直角な断面形状が円弧状に形成され、
前記研磨パッドベルトが、前記凸部が前記凹部に嵌合された状態で、前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられるように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項１１】
前記研磨パッドベルトが、中心に可撓性のある芯材を有し、前記芯材の外面を前記研磨部材により覆って内周側に前記凹部を有し外周側が前記円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１２】
前記研磨パッドベルトが、所望の引っ張り強度を有した弾性材料により構成され、前記外周側に前記研磨部材が設けられて前記研磨部材により前記円弧状の外周側の面が形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１３】
駆動プーリおよび従動プーリ間に少なくとも外周側に全周にわたって研磨部材を有する研磨パッドベルトを巻き掛けて構成される研磨工具を用いて研磨対象物を研磨する方法であって、
前記駆動プーリを回転駆動して前記研磨パッドベルトを前記駆動プーリおよび前記従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で、前記研磨パッドベルトの前記従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を前記研磨対象物に当接させて研磨を行うことを特徴とする研磨方法。
【請求項１４】
前記研磨パッドベルトを前記駆動プーリおよび前記従動プーリ間に巻き掛け移動させている状態で前記研磨パッドベルトの前記従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を保持された研磨対象物に当接させるとともに、前記研磨工具を前記従動プーリの回転軸に直角に延びる回転軸を中心として回転させながら研磨を行うことを特徴とする請求項１３に記載の研磨方法。
【請求項１５】
前記駆動プーリおよび前記従動プーリの外周面に断面形状がＵ字形のプーリ溝を有し、
前記研磨パッドベルトが前記プーリ溝に嵌合して前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられるようなサイズで長手方向に直角な断面形状が円形となる形状に形成されたことを特徴とする請求項１３もしくは１４に記載の研磨方法。
【請求項１６】
前記駆動プーリの外周面に断面形状がＷ字形の駆動プーリ溝を有し、
前記従動プーリの外周面に断面形状がＶ字形の従動プーリ溝を有し、
前記研磨パッドベルトが、弾性変形可能な材料から作られて、弾性変形していない状態における長手方向に直角な断面形状が内周側にＷ字状に突出する内面突起を有し外周側に平坦な面を有する形状に形成され、
前記Ｗ字状の内面突起が前記Ｗ字形のプーリ溝に嵌合されて前記研磨パッドベルトが弾性変形していない状態で前記外周側の断面形状が平坦なまま前記駆動プーリに巻き掛けられ、
前記従動プーリに対して前記Ｗ字状の内面突起が前記Ｖ字形のプーリ溝に押し込められて嵌合して前記研磨パッドベルトが弾性変形され、前記外周側における長手方向に直角な断面形状が円弧状となって前記研磨パッドベルトが前記従動プーリに巻き掛けられるように構成されたことを特徴とする請求項１３もしくは１４に記載の研磨方法。
【請求項１７】
前記駆動プーリに巻き掛けられて長手方向に直角な断面形状が平坦となった前記研磨部材にドレッサのドレス面を当接させてドレッシングを行うことを特徴とする請求項１６に記載の研磨方法。
【請求項１８】
前記駆動プーリおよび前記従動プーリの外周面に断面形状が凸状となるリング状のガイド凸部が形成され、
前記研磨パッドベルトの内周側に断面形状が前記凸部と嵌合するリング状の凹部が形成され、前記研磨パッドベルトの外周側における長手方向に直角な断面形状が円弧状に形成され、
前記研磨パッドベルトが、前記凸部が前記凹部に嵌合された状態で、前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられるように構成されたことを特徴とする請求項１３もしくは１４に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子等の研磨対象物の表面（被研磨面）を仕上げるための修正研磨（ローカル修正研磨とも称される）を行う際には、被研磨面の仕上げ面の表面粗さ、また研磨対象物の性能を著しく低下させるうねり等の平滑化を目的として、球状の、もしくは被研磨面と当接させる面が円弧状となった研磨部材を回転させながら被研磨面に押圧させ研磨を行う研磨装置および研磨方法が周知となっている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
上述したような研磨部材を用いた研磨装置の場合、研磨効率を上げるために、研磨部材の回転数、または研磨部材を被研磨面に押圧する圧力を上げて研磨加工を行う必要がある。しかし、小径の研磨部材を用いたローカル修正研磨においては、大きな機械振動の発生が原因により、研磨部材の回転数を上げるには限界があるため、研磨部材を被研磨面に高い研磨圧力で押圧することによって研磨効率を上げている。
【特許文献１】特開２００７−１４４５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、研磨圧力を高くして研磨を実行すると、高圧で研磨部材を被研磨面に押圧することにより、研磨加工中に被研磨面にキズ等の欠陥が発生する問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ローカル修正研磨の研磨効率を上げることが可能な研磨装置および研磨方法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】
【０００６】
このような目的達成のため、本発明に係る研磨装置は、回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、駆動プーリおよび従動プーリ間に巻き掛けられた研磨パッドベルトとを備え、研磨パッドベルトの長手方向に直角な断面における少なくとも外周側に全周にわたって研磨部材を有する研磨工具と、研磨対象物を保持する対象物保持機構と、研磨工具に対して対象物保持機構により保持した研磨対象物を相対移動させる移動機構とを備えて構成され、駆動プーリを回転駆動して研磨パッドベルトを駆動プーリおよび従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で、移動機構による相対移動制御により、研磨パッドベルトの従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を対象物保持機構により保持された研磨対象物に当接させて研磨を行うように構成される。
【０００７】
また、従動プーリの回転軸に直角に延びる回転軸を中心として研磨工具を回転させる工具回転機構を備え、研磨パッドベルトを駆動プーリおよび従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で研磨パッドベルトの従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を対象物保持機構により保持された研磨対象物に当接させるとともに、工具回転機構により研磨工具を回転させながら研磨を行うように構成されることが好ましい。
【０００８】
そして、本発明に係る研磨方法は、駆動プーリおよび従動プーリ間に少なくとも外周側に全周にわたって研磨部材を有する研磨パッドベルトを巻き掛けて構成される研磨工具を用いて研磨対象物を研磨する方法であって、駆動プーリを回転駆動して研磨パッドベルトを駆動プーリおよび従動プーリ間で巻き掛け移動させている状態で、研磨パッドベルトの従動プーリに巻き掛けられた部分の外周部を研磨対象物に当接させて研磨を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る研磨装置および研磨方法によれば、研磨部材の線速の高速化によって、ローカル修正研磨を低圧で行いつつ研磨効率を上げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用した研磨装置１の概略構成を図１に示す。本発明を適用した研磨装置１は、研磨部材を研磨スポットに押圧させて相対移動させることにより、うねりの平滑化等を行う修正研磨（ローカル修正研磨とも称される）を行う際に使用する装置である。まず、研磨対象物であるワーク１０の被研磨面１１に対して垂直上方向をＺ軸正方向とし、Ｚ軸に直交し、かつ互いに直交する方向をＸ方向、Ｙ方向と定義する（図１参照）。研磨装置１は、ワーク１０を支持しＸＹ方向に平行移動させるＸＹステージ２０と、被研磨面１１の研磨を行うための研磨砥粒や調整剤等を含むスラリーを供給するスラリー供給装置３０と、ＸＹステージ２０と対向するように設けられ、研磨部材を被研磨面１１に押圧させて、Ｚ軸と平行な回転軸Ａを軸として回転しながら研磨加工を行う研磨工具５０と、ＸＹステージ２０の移動速度、スラリー供給装置のスラリーの供給、研磨工具５０の回転速度の制御等を行う制御部４０等で構成される。
【００１１】
ＸＹステージ２０は、ワーク１０の下面を真空吸着する真空吸着機構（図示せず）を内部に有し、被研磨面１１がＺ軸正方向を向くようにワーク１０を略水平な状態で吸着保持する。また、ＸＹステージ２０は、図示しないサーボモータやボールネジ等を用いてＸＹ方向に平行移動可能に構成され、ＸＹステージ２０に吸着保持されたワーク１０を研磨工具５０に対して所望の位置にＸＹ方向に相対移動させることができるようになっている。
【００１２】
スラリー供給装置３０は、スラリーノズル３１を介して、研磨パッドベルト５１（後に詳述）に研磨液であるスラリーを供給する。スラリーは、被研磨面１１の研磨を行うための研磨砥粒や分散剤等を含んでおり、研磨砥粒の材料としては例えばセリア（CeO2）が使用される。
【００１３】
制御部４０は、図１に示すように、ＸＹステージ２０、後に詳述する第１モータ５３、第２モータ６２と電気的に接続されており、制御部４０から、ＸＹステージ２０、第１モータ５３、第２モータ６２に制御信号を出力することにより、ＸＹステージ２０の移動速度、研磨工具５０の回転速度、また、後に詳述する駆動プーリ６１の回転速度を制御することが可能になっている。また、制御部４０はスラリー供給装置３０と電気的に接続されており、スラリー供給装置３０に制御信号を出力することによりスラリーノズル３１を介して研磨パッドベルト５１にスラリーを供給することが可能になっている。
【００１４】
制御部４０は、図示しない入出力装置から入力されたデータに基づき研磨加工をする際に必要なパラメータ等の値の計算を行うことが可能になっており、制御部４０により行われる上述した各種動作の制御は、この入出力装置から制御部４０に指示を与えることにより、外部から実行させることが可能になっている。
【００１５】
以上のように概略構成される研磨装置１には、研磨加工を行うための研磨工具が設けられており、研磨部材を上下動させ被研磨面１１に当接させることで研磨加工が行われる。まず、第１実施形態の研磨工具５０について以下で説明する。研磨工具５０は、研磨パッドベルト５１と、研磨工具５０を支持する支持部材５２と、研磨工具５０全体を後述する従動プーリ７１（図４参照）の回転軸に垂直に延びる回転軸Ａを中心として回転させる第１モータ５３と、研磨パッドベルト５１に付与される張力の大きさを調整するテンションローラ５４と、研磨工具５０全体を覆うカバー５６と、研磨パッドベルト５１を走行させる駆動力を発生する回転部６０と、被研磨面１１の研磨加工を行う研磨部７０等で構成される。研磨パッドベルト５１は、図２に示すように、芯材として使用する鋼線５８を、発泡ポリウレタン等の研磨部材５９が覆うように構成されている。また、研磨パッドベルト５１は、テンションローラ５４を介して後に詳述する駆動プーリ６１と従動プーリ７１の外周部に巻き掛けられており、無端リング状になっている。そして、上述した回転部６０の回転により研磨パッドベルト５１が走行し、この研磨パッドベルト５１を介して従動プーリ７１が回転するようになっている（後に詳述）。
【００１６】
研磨パッドベルト５１が、駆動プーリ６１または従動プーリ７１に対してスリップすることを防止するため、テンションローラ５４が、駆動プーリ６１と従動プーリ７１の間の研磨パッドベルト５１を回転軸Ａの方向に圧接させるように、回転軸Ａに関して対称に２つ配設されている（図１参照）。このテンションローラ５４を上下に移動させることにより、研磨パッドベルト５１に付与される張力を調整することができる。また、テンションローラ５４は、図３に示すように、ローラ支持部５５に支持され上下移動可能な状態に構成されているため、テンションローラ５４を左右に移動可能な状態にするよりも、より精密な張力調整をすることができるようになっている。ローラ支持部５５は固定手段５７によりカバー５６に固定されている。
【００１７】
回転部６０は、図２または図３に示すように、外周に断面がＵ字形のプーリ溝が形成された駆動プーリ６１と、カバー５６の外側に装着されている第２モータ６２と、シャフト６３と、カバー５６に装着されているベアリング機構６４で構成されている。駆動プーリ６１は、内部に図示しないベアリング機構が内蔵されシャフト６３により滑らかに回転可能に支持されており、その回転の中心が回転軸Ａ上に位置するように配設されている。また、第２モータ６２は、カバー５６の外壁部に、ベアリング機構６４を介して、シャフト６３を回転駆動可能な状態で配設されている。また、シャフト６３は、第２モータ６２による回転の回転軸が前述した研磨工具５０全体をＸＹ平面と平行に回転させる回転軸Ａと交わる位置に配設され、シャフト６３の両端は、ベアリング機構６４に回転自在に連結されている。
【００１８】
研磨部７０は、図４に示すように、外周に断面がＵ字形のプーリ溝が形成された従動プーリ７１と、従動プーリ７１の滑らかな回転を可能にするベアリング機構７４と、従動プーリ７１を回転可能に支持するシャフト７５等で構成されている。従動プーリ７１は、その中心が回転軸Ａの線上に位置し、走行する無端リング状の研磨パッドベルト５１を介して前述した駆動プーリ６１の回転力を受けるように配設され（図１参照）、従動プーリ７１は研磨パッドベルト５１の走行に伴い回転するようになっている。シャフト７５は、その従動プーリ７１の回転軸が前述した回転軸Ａと交わる位置に配設され、その両端が固定手段７６によりカバー５６に固定されている。
【００１９】
なお、駆動プーリ６１の径は約２００ｍｍ、また従動プーリ７１の径は約１０ｍｍであり、従動プーリ７１の径は前述した駆動プーリ６１の径より小さくなっている。研磨パッドベルト５１を走行させる第２モータ６２の回転速度は数１００ｒｐｍ程度、研磨工具５０全体を回転させる第１モータ５３の回転速度は数１０ｒｐｍ程度である。
【００２０】
研磨パッドベルト５１は、図５に示すように、前述した従動プーリ７１のＵ字形のプーリ溝に嵌合され、従動プーリ７１の外周部に巻き掛けられ、研磨部材５９が被研磨面１１に曲率を有した状態で接触されるようになっている。また、従動プーリ７１の外周に巻き掛けられた研磨パッドベルト５１は、従動プーリ７１の回転に伴いシャフト７５を中心に回転走行するようになっている。
【００２１】
以上のように構成された第１実施形態の研磨工具５０を用いて、以下で第１実施形態における研磨方法について説明する。まず、図示しない搬送装置がワーク１０を所定の研磨開始位置に位置させる。ワーク１０が研磨開始位置に位置されると、スラリー供給装置３０により、研磨スポット近傍にある研磨パッドベルト５１へスラリーを供給し始める。その後、制御部４０の作動制御によって、第１モータ５３および第２モータ６２が回転する。このように、第１モータ５３が研磨工具５０を回転軸Ａと中心に回転させ、第２モータ６２がシャフト６３、駆動プーリ６１を介して、研磨パッドベルト５１を走行させながら、従動プーリ７１に巻き掛けられている研磨パッドベルト５１の研磨部材５９を被研磨面１１の研磨スポットに押下させる。
【００２２】
上記のように、研磨工具５０を用いて研磨パッドベルト５１を走行させるときの作動について以下で説明する。まず、第２モータ６２が回転駆動してシャフト６３を回転させると、このシャフト６３の回転力が駆動プーリ６１に伝達される。駆動プーリ６１が回転すると、駆動プーリ６１および従動プーリ７１に巻き掛けられた無端リング状の研磨パッドベルト５１が走行し、この研磨パッドベルト５１により従動プーリ７１に回転力が伝達される。そして、従動プーリ７１の外周上を走行する研磨パッドベルト５１の研磨部材５９を被研磨面１１の研磨スポットに押圧させることにより、被研磨面１１に対する研磨加工が行われる。また、同時に第１モータ５３により、研磨工具５０全体が従動プーリ７１の回転軸に対して垂直に延びる回転軸Ａを中心として回転し始める。
【００２３】
次に、第２実施形態の研磨工具８０について図６〜図１０を参照しながら説明する。まず、図６に示すように、研磨工具８０は、研磨パッドベルト８１と、ダイヤモンドコーティングが施されているドレス面８３を有し図示省略するドレス用モータにより回転運動するドレッサ８２と、テンションローラ８４と、カバー８６と、回転部９０と、研磨部１００等で構成されている。図７に示すように、研磨パッドベルト８１は、薄板状になっており芯材として使用する可撓性を有する鋼板８８を発泡ポリウレタン等で構成されている研磨部材８９が覆うように構成されており、断面は後述する駆動プーリ９１のＷ字形のプーリ溝と嵌合させるため、プーリ溝と嵌合させる面はＷ字形、またその反対側の面は平坦になっている。また、研磨パッドベルト８１は、テンションローラ８４を介して駆動プーリ９１と従動プーリ１０１の外周部に巻き掛けられており、無端リング状になっている。また、ドレッサ８２は、図示しない支持部材によりドレス面８３が研磨パッドベルト８１の上方に当接可能な状態に支持され（図８参照）、ドレッサ８２のドレス面８３に研磨パッドベルト８１の研磨部材８９を当接させることで、被研磨面１１の研磨加工を行いながら研磨部材８９をドレッシングできる点で第１実施形態と異なる。また、第２実施形態の研磨工具８０は、上述した第１実施形態の研磨工具５０と、その構成について重複している部分があるため、重複しない点についてのみ以下で説明する。
【００２４】
回転部９０は、図７または図８に示すように、外周に断面がＷ字形のプーリ溝が形成された駆動プーリ９１と、カバー８６の外側に装着されている第２モータ９２と、シャフト９３と、カバー８６に装着されているベアリング機構９４等で構成されている。駆動プーリ９１は、内部に図示省略するベアリング機構が内蔵され、シャフト９３により回転可能に支持されている。また、研磨パッドベルト８１は、駆動プーリ９１のＷ字形のプーリ溝に嵌合された状態で巻き掛けられ、図８に示すように、ドレス面８３に研磨部材８９の平坦な面（Ｗ字形となっている面と反対側の面）が当接可能な状態になっている。このドレス面８３に当接されている研磨パッドベルト８１を図示省略するドレス用モータによりドレッシングできるようになっている。
【００２５】
研磨部１００は、図９に示すように、外周に断面がＶ字形のプーリ溝が形成された従動プーリ１０１と、ベアリング機構１０４と、シャフト１０５等で構成され、図１０に示すように、従動プーリ１０１の外周部にあるＶ字形のプーリ溝に、研磨パッドベルト８１が嵌合された状態で巻き掛けられている。研磨パッドベルト８１の断面は、研磨パッドベルト８１がＶ字形のプーリ溝に押し込まれることにより、Ｗ字形になっていた面は左右から押し込まれ、その反対側の平坦になっていた面は上方に力を受けるため曲率をもった形状に変化する（図１０（ｂ）参照）。
【００２６】
以上のように構成された第２実施形態の研磨工具８０を用いて行う研磨方法は、前述した第１実施形態と同様であるが、研磨部材８９のドレッシングを行うことができる点において異なる。
【００２７】
研磨工具８０を用いて研磨パッドベルト８１を回転走行させるときの作動について以下で説明する。まず、第２モータ９２を駆動させシャフト９３を回転させると、このシャフト９３の回転力が駆動プーリ９１に伝達され、駆動プーリ９１が回転する。駆動プーリ９１が回転すると、駆動プーリ９１に巻き掛けられている研磨パッドベルト８１も共に回転走行する。駆動プーリ９１が回転すると、駆動プーリ９１および従動プーリ１０１に巻き掛けられた研磨パッドベルト８１が走行するため、この研磨パッドベルト８１により従動プーリ１０１に回転力が伝達される。従動プーリ１０１が回転すると、被研磨面１１に対向している研磨部材８９が走行し、この走行する研磨部材８９を被研磨面１１に押圧させることにより、被研磨面１１に対する研磨加工を行う。
【００２８】
また、研磨部材９１のドレッシングについては、駆動プーリ６１に巻き掛けられている研磨パッドベルト８１にドレス面８３を当接させた後、図示省略するドレス用モータを用いてドレッサ８２を回転駆動させることにより研磨パッドベルト８１のドレッシングが開始される。
【００２９】
上述した第２実施形態では、研磨パッドベルト８１について、鋼板８８を芯材にして研磨部材８９を覆った例について説明したが、これに限られることなく、例えば、図１０（ｃ）に示すように、駆動プーリ９１および従動プーリ１０１に押し込まれる面を、研磨パッドベルト８１に付与される張力に対する十分な強度を有したゴム９８等の弾性材料とし、反対側の被研磨面１１と接触する面のみを研磨部材８９で覆うようにしてもよい。
【００３０】
また、上述した第２実施形態では、駆動プーリ９１に巻き掛けている研磨部材８９の上面にドレス面８３が当接可能な状態にドレッサ８２を配設した例について説明したが、この構成に限られることなく、駆動プーリ９１に巻き掛けている研磨部材８９の接線上であれば、駆動プーリ９１に巻き掛けている研磨部材８９のどこにドレス面８３を当接させるようにしてもよい。
【００３１】
そして、上述した第２実施形態では、薄板状の鋼板８８を芯材として使用した例について説明したが、第１実施形態のように断面が円形の研磨パッドベルト５１に対して薄板状の鋼板を使用してもよい。なお、第１実施形態の研磨パッドベルト５１に薄板状の芯材を用いることで、研磨パッドベルト５１のねじれの発生を抑えることができる。
【００３２】
次に、第３実施形態の研磨工具について説明する。第３実施形態の研磨工具については、ほぼ第２実施形態の研磨工具８０と同様の構成となっており、研磨パッドベルト１２１と研磨部１３０のみが第２実施形態と異なる構成となっている。研磨パッドベルト１２１と研磨部１３０について、図１１を参照しながら以下で説明する。
【００３３】
研磨部１３０は、研磨パッドベルト１２１を係合させるため外周に断面の上部中央に凸部が形成された従動プーリ１３１と、従動プーリ１３１を滑らかに回転可能に支持するベアリング機構１３４と、シャフト１３５で構成されている。研磨パッドベルト１２１は、芯材として鋼板１２８を使用し、その鋼板１２８を研磨部材１２９が覆うように構成されており、研磨パッドベルト１２１の断面は従動プーリ１３１に係合させるための凹部を有しており、従動プーリ１３１の凸部と研磨部材１２９の凹部が係合されるようになっている。このように、研磨パッドベルト１２１は外周部に係合された状態で従動プーリ１３１に巻き掛けられている。また、以上のように構成された第３実施形態の研磨工具を用いて行う研磨方法は、第２実施形態の研磨方法と同様である。
【００３４】
上述した第３実施形態では、研磨パッドベルト１２１について、鋼板１２８を芯材にして研磨部材１２９を覆った例について説明したが、これに限られることなく、例えば、図１１（ｃ）に示すように、従動プーリ１３１に巻き掛けられる面を、研磨パッドベルト１２１に付与される張力に対する十分な強度を有したゴム１３８等の弾性材料とし、反対側の被研磨面１１と接触する面のみを研磨部材１２９で覆うようにしてもよい。
【００３５】
以上、上述した各実施形態の研磨工具によれば、機械振動等の振動が発生し研磨部材が外れてしまう等の問題を発生させることなく研磨部材を回転走行させ、局所的な研磨加工を高速で行うことが可能になるため、研磨圧力を大きくすることなく研磨効率を上げることができる。例えば、第２モータにより回転させる駆動プーリの径を２００ｍｍ、また、その回転数を４００ｒｐｍとすれば、２５１ｍ／分の高速の線速を出すことができる。研磨効率を上げるためには、１００ｍ／分以上の線速が望ましい。
【００３６】
また、上述した各実施形態の研磨工具によれば、研磨パッドベルトを回転走行させるのと同時に第１モータにより研磨工具全体を数１０ｒｐｍ程度の速度で垂直上方にのびる回転軸Ａを軸として回転させるため、走行する研磨パッドベルトの線速の方向を変えながら研磨加工することが可能となり、筋状の研磨条痕の発生を抑えることができる。
【００３７】
また、第２実施形態においては、第２モータの回転により駆動する駆動プーリの外周部に研磨パッドベルトが巻き掛けられ、またドレスをドレス面が研磨パッドベルトに当接させるように配設し、研磨部材をドレス面に当接させながら駆動プーリとともに回転走行させる構成になっていることにより、研磨加工の実行と同時に研磨部材のドレッシングを実行することができる。
【００３８】
また、第３実施形態においては、プーリの凸部と研磨パッドベルトの凹部が係合された状態で、研磨パッドベルトがプーリに巻き掛けられる構成になっていることから、プーリの回転に伴いスリップが発生する虞を低減させることができる。
【００３９】
なお、第３実施形態においては、プーリの外周面に凸部、研磨パッドベルトに凹部が形成されている例について説明したが、これに限られることなく、プーリの外周面に凹部、研磨パッドベルトに凸部が形成されていてもよい。
【００４０】
また、上述の各実施形態においては、ＸＹステージおよびワークを移動させることで研磨パッドベルトを被研磨面上で移動させるような構成について説明しているが、これに限られるものではなく、研磨工具を被研磨面上で移動させるような構成にしてもよい。
【００４１】
そして、上述の各実施形態においては、研磨パッドベルトの芯材として、鋼線または鋼板を使用したがこれに限られることなく、例えば、ステンレス、炭素繊維、ポリエチレン（ＰＥ）を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る研磨装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態における回転部周辺の斜視図である。
【図３】第１実施形態における研磨工具の被研磨面に垂直に切ったときの側面部分断面図である。
【図４】第１実施形態における研磨部周辺の拡大斜視図である。
【図５】第１実施形態における研磨部の被研磨面に垂直に切ったときの側面部分断面図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態における研磨工具の被研磨面に垂直に切ったときの側面部分断面図である。
【図７】第２実施形態における回転部周辺の斜視図である。
【図８】第２実施形態における回転部の側面部分断面図である。
【図９】第２実施形態における研磨部周辺の拡大斜視図である。
【図１０】第２実施形態における研磨部の被研磨面に垂直に切ったときの側面部分断面図である。
【図１１】第３実施形態における研磨部の被研磨面に垂直に切ったときの側面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  研磨装置                    １０  ワーク（研磨対象物）
１１  被研磨面                    ２０  ＸＹステージ
５０  研磨工具（第１実施形態）    ５１  研磨ワイヤパッド（第１実施形態）
５３  第１モータ（工具回転機構）  ５８  芯材（第１実施形態）
５９  研磨部材（第１実施形態）            ６１  駆動プーリ（第１実施形態）
７１  従動プーリ（第１実施形態）          ８０  研磨工具（第２実施形態）
８１  研磨ワイヤパッド（第２実施形態）    ８２  ドレッサ
８３  ドレス面                            ８８  芯材（第２実施形態）
８９  研磨部材（第２実施形態）            ９１  駆動プーリ（第２実施形態）
９８  ゴム（弾性材料）                  １０１  従動プーリ（第２実施形態）
１２１  研磨ワイヤパッド（第３実施形態）  １２８  芯材（第３実施形態）
１２９  研磨部材（第３実施形態）          １３１  従動プーリ（第３実施形態）
１３８  ゴム（弾性材料）
【図１】
2010076080.tif 000003
【図２】
2010076080.tif 000004
【図３】
2010076080.tif 000005
【図４】
2010076080.tif 000006
【図５】
2010076080.tif 000007
【図６】
2010076080.tif 000008
【図７】
2010076080.tif 000009
【図８】
2010076080.tif 000010
【図９】
2010076080.tif 000011
【図１０】
2010076080.tif 000012
【図１１】
2010076080.tif 000013