(57)【要約】      （修正有）【課題】  樹脂フィルム押出成形に用いるＴ−ダイを構成する金属メッキブロック材の継ぎ目面となる研削面を砥石車縞跡のないより優れた鏡面光沢を有する面に機械加工する。【解決手段】  フレ−ム２上に設けられたワ−クテ−ブルに固定された金属メッキブロック材（ワ−ク）表面に、スピンドル軸５１の下端に軸承された研磨工具保持板５５に貼付されたピッチ研磨工具５０のピッチ面を押圧し、ワ−ク表面とこれに対向する前記ピッチ研磨工具面５０間に研磨剤を供給しながらピッチ研磨工具を回転させながら一方向に移動させ、ワ−クの一方向ピッチ研磨を行い、ワ−クに残っていた砥石車縞跡を消滅させるとともに、精密研削ワ−クと比較して表面粗さの値が１／４〜１／６倍と小さくなったより優れた研磨鏡面を呈現させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレ−ム上に設けられたワ−クテ−ブル、スピンドル軸の下端に軸承された研磨工具保持板、該研磨工具保持板表面に貼付されたピッチ研磨工具、該ピッチ研磨工具を軸承する前記スピンドル軸の回転駆動装置、左右移動駆動装置ならびに昇降装置、および、前記ワ−クテ−ブル上に載置されたワ−ク表面とこれに対向する前記ピッチ研磨工具面間に研磨剤を供給する研磨剤供給ノズルを備えるピッチ研磨装置。
【請求項２】
ピッチ研磨工具は、針入度が５〜１２、軟化点が８０〜８８℃のピッチであり、ピッチ表面には研磨剤用流通溝が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のピッチ研磨装置
【請求項３】
請求項１に記載のピッチ研磨装置を用い、ワ−クテ−ブル上に載置された金属製ワ−クの表面に研磨剤を供給しつつ、スピンドル軸回りに回転するピッチ研磨工具をワ−ク表面に押圧し、ピッチ研磨工具の一方向への移動によりワ−ク表面をピッチ研磨する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルム製造用押出機のＴ−ダイブロックの継ぎ面、鏡等の金属製ワ−ク表面を表面粗さがＲａ  ０．００１〜０．００４μｍ、Ｒｙ  ０．０３〜０．０５μｍ、Ｒｚ  ０．０２〜０．０４μｍの鏡面まで研磨可能なピッチ研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型のブロック材の平坦化方法として、ワイヤ−切断されたブロック材をエメリ−紙を用いて研磨したり、平面研削装置を用い、クロムメッキステンレス、銅・ニッケルメッキステンレス、ステンレス等の金属製ワ−クを砥石車で平面研削して表面を平滑にすることは実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、超精密に研削されたこれらのワ−ク表面の表面粗さは、Ｒａ  ０．０２５〜０．２６μｍ、Ｒｙ  ０．２０〜０．２２μｍ、Ｒｚ  ０．１６〜０．１８μｍ程度であり、時にはワ−ク表面に砥石跡の縞模様が残ることもある。半導体ウエハの保護用フィルムの基材に用いられる樹脂フィルムや導光板偏光フィルム、反射フィルムに用いられる樹脂フィルムは厚みが３〜８μｍと薄いものも要求され、これらフィルムの製造に用いられる押出機のＴ−ダイを構成するブロック材もその継ぎ目（併せ面）の表面粗さをより小さい値の鏡面にし、押出成形された樹脂フィルムに流延斑が残らないことが要求されている。
【０００４】
一方、光学部品に使用されるガラス基板の研磨方法として、ロ−タリ−テ−ブル基台の上にピッチ研磨工具を敷設し、軸承された保持板にガラス基板を貼付して固定し、このガラス基板を前記ピッチ研磨工具面上に押圧し、ガラス基板とピッチ研磨工具間にアルミナやセリアの研磨剤を供給し、前記ロ−タリ−テ−ブルを回転させてガラス基板表面を鏡面研磨することは行われており、また、知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００２−０４５９１３号公報
【特許文献２】米国特許第５５８４８９８号明細書
【特許文献３】特開２０００−１７６８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者等は、超精密平面研削では表面粗さが前述の値止まりであるので、研磨工程を付加することでワ−ク鏡面を更に向上させようと金属ワ−クに適用される電解研磨や磁気ヘッド基板（ＡｌＴｉＣ）の研磨に適用される化学機械研磨方法を検討したが、０．０５〜０．１０ｍｍのメッキ取り代に研磨時間が長く要することが判明した。ついで、カメラレンズや望遠鏡レンズに適用されているピッチ研磨を試みたところ、表面粗さの値が超精密研削加工品のそれの１／４〜１／６程度まで向上させることができることを見い出し、本発明に到った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、フレ−ム上に設けられたワ−クテ−ブル、スピンドル軸の下端に軸承された研磨工具保持板、該研磨工具保持板表面に貼付されたピッチ研磨工具、該ピッチ研磨工具を軸承する前記スピンドル軸の回転駆動装置、左右移動駆動装置ならびに昇降装置、および、前記ワ−クテ−ブル上に載置されたワ−ク表面とこれに対向する前記ピッチ研磨工具面間に研磨剤を供給する研磨剤供給ノズルを備えるピッチ研磨装置を提供するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記ピッチ研磨装置において、ピッチ研磨工具は、針入度が５〜１２、軟化点が８０〜８８℃のピッチであり、ピッチ表面には研磨剤用流通溝が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記のピッチ研磨装置を用い、ワ−クテ−ブル上に載置された金属製ワ−クの表面に研磨剤を供給しつつ、スピンドル軸回りに回転するピッチ研磨工具をワ−ク表面に押圧し、ピッチ研磨工具を一方向に移動させてワ−ク表面をピッチ研磨する方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
超精密研削によりワ−ク表面に生じた砥石車跡縞もピッチ研磨により消滅し、ピッチ研磨ワ−クの表面粗さの値は、研磨前の値の１／４〜１／６程度まで減少した優れた鏡面を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１はＮＣピッチ研磨装置の平面図、図２はＮＣピッチ研磨装置の正面図、図３はＮＣピッチ研磨装置の側面図、図４はＮＣピッチ研磨装置の研磨ヘッド部の部分拡大図、および、図５はピッチ研磨工具の表面図である。
【００１１】
図１、図２および図３に示すＮＣピッチ研磨装置１において、２はフレ−ム、３は該フレ−ム上に設けられたワ−クテ−ブル、４はコラム、５は研磨ヘッド、５０はピッチ研磨工具、６は取付部材、７は左右移動ツ−ルテ−ブル、８はツ−ルテ−ブル７を左右に走行させる移動駆動装置、９は研磨剤供給管（図示されてない）、１０はドレッサ、１１はサ−ボモ−タ、１２はエア−シリンダ、１３はＮＣ制御盤、および、１４はワ−クである。前記研磨ヘッド５は取付部材６によりコラム４の前面壁にボルト６１で固定されており、コラム４は左右移動ツ−ルテ−ブル７上に固定され、ツ−ルテ−ブル移動駆動装置８の駆動により図１および図２で仮想線で示されるように左右に移動する。このコラム４の移動によりコラム４に取り付けられている研磨ヘッド５も図１および図２で仮想線で示されるように左右に移動する。
【００１２】
図４に示すように、研磨ヘッド５はスピンドル軸５１の下端に軸承された研磨工具保持板５２表面に貼付されたピッチ研磨工具５０を備える。スピンドル軸５１はサ−ボモ−タ１１の回転駆動をモ−タ軸５３に取り付けられたタイミングプ−リ５４ａ、タイモングベルト５４ｂ、スピンドル軸５１に取り付けられたタイミングプ−リ−５４ｃを経由して伝達され、スピンドル軸５１の軸心回りに回転する。スピンドル軸５１の回転駆動装置５４は、これらサ−ボモ−タ１１、プ−リ−５４ａ，５４ｃ、タイミングベルト５４ｂにより構成される。
【００１３】
スピンドル軸５１は又、エア−シリンダ１２の駆動により上下方向に昇降可能となっており、ピッチ研磨時にスピンドル軸５１の先端にボ−ル軸受５６を介して軸承された工具保持板５５の下面に貼付されたピッチ研磨工具５０をワ−ク１４表面に押圧する。
【００１４】
ピッチ研磨工具５０のピッチ組成は、季節、ワ−ク１４の素材により異なるが、アスファルト５０〜７０重量％と粘着付与剤であるロジン５０〜３０重量％、必要によりタ−ル・エポキシ樹脂、細かい無機フィラ−が少量（３〜１０重量％）添加される（ピッチ全体で、１００重量％）。粘着付与剤のロジンとしては、松やにロジン、アビエチン酸ロジン、ミルセン・マレイン酸付加物、アロオシメン・マレイン酸付加物が挙げられる。ピッチは、金属製ワ−ク用には、針入度（２５℃、２００ｇ荷重、６０秒）が５〜１２、軟化点が８０〜８８℃のピッチが好ましい。ピッチは、株式会社大和研磨剤商会よりウッド系ＫＲ級のグレ−ド名で入手できる。
【００１５】
ピッチ研磨工具５０のピッチ表面には図５に示されるように０．５〜２ｍｍ幅の研磨剤用流通溝５０ａが設けられる。この溝は格子状でもよいし、中心から外径に向かって放射状に設けてもよい。ピッチは、９０〜１１０℃に加熱溶融され、アルミニウム製やステンレス製研磨工具保持板５２に塗布、貼付され、表面に板を押し当てて平坦化した後、冷却し、研磨工具保持板５２の外周よりはみ出した部分を切り取り、ついで、カッタ−により冷却され、平坦化されたピッチ表面に研磨剤用流通溝を加工する。ピッチの厚みは、５〜１０ｍｍが好ましい。
【００１６】
研磨剤供給ノズル９は、前記ワ−クテ−ブル３上に載置されたワ−ク表面とこれに対向する前記ピッチ研磨工具５０面間に研磨剤を供給する。研磨剤は、８００〜２０００番のアルミナ、セリアまたはシリカ等の細砥粒子を水に分散させた研磨剤スラリ−が使用できる。
【００１７】
ワ−ク１４としては、クロムメッキステンレス、銅・ニッケルメッキステンレス、ステンレス、タングステン・カ−バイド・ニッケル・クロ−ム・コバルトメッキステンレス、錫メッキステンレス、真鍮、砲金等の金属製ワ−クが用いられる。メッキ厚みは、０．０５〜０．１ｍｍが好ましい。
【００１８】
本発明のピッチ研磨装置１を用いて金属製ワ−ク表面を研磨するには、ワ−クテ−ブル３上に治具により固定された金属製ワ−ク１４の表面に研磨剤供給ノズル９より研磨剤を供給しつつ、１００〜３０００ｍｉｎ−１で回転しているスピンドル軸に軸承されているピッチ研磨工具５０をワ−ク表面に５０〜３００ｇ／ｃｍ２Ｇの圧力で押圧し、図に示されていないサ−ボモ−タの駆動によりボ−ルネジを回転させ、ボ−ルネジに取り付けられ、ツ−ルテ−ブル７底面に固定されている螺合体を移動させることによりピッチ研磨工具を一方向（図２では左側より右側方向）へ移動させてワ−ク表面をピッチ研磨する。ワ−クテ−ブル３の右側（図２の右側仮想線位置）でスピンドル軸が逆方向（右側より左側方向）へ反転する際、ピッチ研磨工具５０がワ−ク表面から僅か（１〜１００μｍ）に離れる距離スピンドル軸５１上昇させ、ワ−ク研磨開始点位置（図２の中央の実線位置）までピッチ研磨工具５０を左側方向へ移動させ、研磨開始点位置までピッチ研磨工具５０が戻ったら、再び、スピンドル軸５１を下降させることによりピッチ研磨工具５０をワ−ク表面に５０〜３００ｇ／ｃｍ２Ｇの圧力で押圧し、ついで、右方向へのピッチ研磨工程を繰り返す。
【００１９】
前述のワ−クの一方向ピッチ研磨工程を数回ないし数百回繰り返し、研磨取り代（例えば、メッキの場合、５〜２０μｍ）が所望の値となったらスピンドル軸をエア−シリンダ１２駆動で上昇させ、研磨開始点まで戻し、研磨を終了する。
【００２０】
ワ−ク１４が錫メッキ品、錫合金のように柔らかい金属製品のときは、前記研磨工程の開始前、開始後、あるいは、研磨中にスピンドル軸５１を上昇させ、ピッチ研磨工具５０をドレッサ１０上へ移動（図２の左側仮想線で示す）させ、ついで、スピンドル軸５１を下降させ、回転しているドレッサの砥石竿に当接させてピッチのドレッシングを行うこともある。
【００２１】
参考例１
ワ−クとして、長さ１２５０ｍｍ、幅３８０ｍｍ、高さ２２０ｍｍのクロムメッキステンレスＨＰＭ７（硬度ＨＲｃ６０、クロムメッキ代０．０９５ｍｍ）の幅部分の継ぎ目部分（図３で断面斜線を施した部分の表面部分）６０ｍｍ幅、長さ１２５０ｍｍを精密研削して、クロムメッキ残代が０．０４０ｍｍのクロムメッキステンレスＨＰＭ７を得た。研削された面には砥石車の縞跡が残っていた。研削面の表面粗さ（Ｆプロファイル）は、Ｒａが０．０２５９μｍ、Ｒｙが０．２０８０μｍ、Ｒｚが０．１６１９μｍであった。
【００２２】
実施例１
図１に示すピッチ研磨装置（ピッチは針入度８、軟化点約８４℃のウッド系ＫＲ級ピッチ。ピッチ厚み８ｍｍ、１２ｍｍピッチ幅格子状溝、研磨工具直径１５０ｍｍ。）を用い、参考例１で得た精密研削面のワ−クの継ぎ目部（幅６０ｍｍ、長さ１２５０ｍｍ）を１０μｍの取り代でピッチ研磨した（スピンドル回転数２００ｍｉｎ−１、圧力１００ｇ／ｃｍ２Ｇ、２０００番アルミナ砥粒スラリ−を使用。）。クロムメッキ残代が０．０３０ｍｍのピッチ研磨面の表面粗さ（Ｆプロファイル）は、Ｒａが０．００３２μｍ、Ｒｙが０．０４８６μｍ、Ｒｚが０．０２６３μｍであった。ワ−クのピッチ研磨面の砥石車縞跡は、ピッチ研磨により消滅しており、優れた鏡面を示していた。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のピッチ研磨装置は、金属製ワ−クのピッチ研磨面の表面粗さの値が、精密研削面のそれに較べて１／４〜１／６倍と非常に優れた光沢鏡面を呈する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のピッチ研磨装置の平面図である。
【図２】ピッチ研磨装置の正面図である。
【図３】ピッチ研磨装置の側面図である。
【図４】ピッチ研磨装置の研磨ヘッド部の部分拡大図である。
【図５】ピッチ研磨工具の下側から見た平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ＮＣピッチ研磨装置
２    フレ−ム
３    ワ−クテ−ブル
４    コラム
５    研磨ヘッド
５０  ピッチ研磨工具
６    取付部材
７    左右移動ツ−ルテ−ブル
８    ツ−ルテ−ブル移動駆動装置
１０  ドレッサ
１１  サ−ボモ−タ
１２  エア−シリンダ
１３  ＮＣ制御盤
１４  ワ−ク（Ｔ−ダイブロック材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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