(57)【要約】【課題】異なる粗さを有する研磨面によって精度よく研磨対象物を研磨することができる研磨装置を提供すること。【解決手段】環状であり、かつ、異なる粗さを有する２種以上の研磨領域２１が表面の周方向に沿って複数形成されている研磨シート２と、それぞれの研磨領域の裏面側に固定された押出部３と、押出部へ圧力を供給可能な加圧手段４と、少なくとも研磨シートと押出部とを、研磨シートの周方向に回転させる回転手段とを備え、押出部が加圧手段による加圧によって外側に向かって押し出されることによって、所望の粗さを有する１種の研磨領域が、他の研磨領域よりも外側に突出する。【選択図】図１
2018103304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状であり、かつ、異なる粗さを有する２種以上の研磨領域が表面の周方向に沿って複数形成されている研磨シートと、
それぞれの前記研磨領域の裏面側に固定された押出部と、
前記押出部へ圧力を供給可能な加圧手段と、
少なくとも前記研磨シートと前記押出部とを、前記研磨シートの周方向に回転させる回転手段と、
を備え、
前記押出部が前記加圧手段による加圧によって外側に向かって押し出されることによって、所望の粗さを有する１種の前記研磨領域が、他の前記研磨領域よりも外側に突出することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記加圧手段によって加圧される前記押出部を変更可能な変更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
複数の前記研磨領域は、互いに異なる粗さ有する第１研磨領域と第２研磨領域の２種からなり、
前記第１研磨領域と前記第２研磨領域は、前記研磨シートの周方向に沿って交互に配置されており、
前記押出部は、前記第１研磨領域の裏面側に固定された第１押出部と、前記第２研磨領域の裏面側に固定された第２押出部とからなり、
前記加圧手段は、前記第１押出部を外側に向かって加圧する第１加圧手段と、前記第２押出部を外側に向かって加圧する第２加圧手段とからなり、
前記第１加圧手段によって前記第１押出部が外側に向かって加圧されると、前記第１研磨領域が外側に向かって押し出されて、前記第１研磨領域が前記第２研磨領域よりも外側に突出し、
前記第２加圧手段によって前記第２押出部が外側に向かって加圧されると、前記第２研磨領域が外側に向かって押し出されて、前記第２研磨領域が前記第１研磨領域よりも外側に突出することを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
複数の前記研磨領域は、互いに異なる粗さを有する第１研磨領域と第２研磨領域の２種からなり、
前記第１研磨領域と前記第２研磨領域は、前記研磨シートの周方向に沿って交互に配置されており、
前記押出部は、前記第１研磨領域の裏面側に固定された第１押出部と、前記第２研磨領域の裏面側に固定された第２押出部とからなり、
前記加圧手段による圧力の供給が停止している状態では、前記第１研磨領域が前記第２研磨領域よりも外側に突出しており、
前記加圧手段による圧力の供給によって前記第２押出部が外側に向かって加圧されると、前記第２研磨領域が外側に向かって押し出されて、前記第２研磨領域が前記第１研磨領域よりも外側に突出し、
前記加圧手段による圧力の供給が停止すると、外側に突出していた前記第２押出部が前記第１押出部よりも内側に引き込まれて、前記第１研磨領域が前記第２研磨領域よりも外側に突出した状態に復帰する
ことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記加圧手段は空気圧を供給することが可能であり、
前記押出部は、前記加圧手段からの空気圧によって膨張する膨張部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂成形品、金属、ガラス、セラミックスなどの研磨対象物に対して回転する研磨面を接触させ、研磨対象物と研磨面の摩擦によって研磨対象物の表面を研磨する研磨装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１の研磨装置では、研磨面に異なる粗さを有する複数の研磨エレメントが段階的に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第5844455号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の研磨装置の場合、研磨対象物の仕上げ状態を調節するためには、研磨対象物と接触する研磨エレメント（研磨面）の粗さを厳密に調整することが求められる。しかしながら、特許文献１の研磨装置は、研磨エレメント（研磨面）の粗さが段階的に変化するものであるため、粗さが異なる研磨エレメント同士のつなぎ目付近では、所望の粗さによって研磨対象物を研磨することが難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、異なる粗さを有する研磨面によって精度よく研磨対象物を研磨することができる研磨装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の研磨装置は、
環状であり、かつ、異なる粗さを有する２種以上の研磨領域が表面の周方向に沿って複数形成されている研磨シートと、
それぞれの前記研磨領域の裏面側に固定された押出部と、
前記押出部へ圧力を供給可能な加圧手段と、
少なくとも前記研磨シートと前記押出部とを、前記研磨シートの周方向に回転させる回転手段と、
を備え、
前記押出部が前記加圧手段による加圧によって外側に向かって押し出されることによって、所望の粗さを有する１種の前記研磨領域が、他の前記研磨領域よりも外側に突出することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の研磨装置によれば、異なる粗さを有する研磨面によって精度よく研磨対象物を研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の研磨装置の第１実施形態において、内部の状態を例示した概要図である。
【図２】本発明の研磨装置の第１実施形態において、内部の状態を例示した概要図である。
【図３】本発明の研磨装置の第２実施形態において、内部の状態を例示した概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２は、本発明の研磨装置の第１実施形態において、内部の状態を例示した概要図である。
【００１１】
研磨装置１は、環状であり、かつ、異なる粗さを有する２種以上の研磨領域２１が表面の周方向に沿って複数形成されている研磨シート２と、それぞれの研磨領域２１の裏面側に固定された押出部３とを備えている。さらに、研磨装置１は、押出部３へ圧力を供給可能な加圧手段４と、少なくとも研磨シート３と押出部３とを、研磨シート２の周方向に回転させる回転手段とを備えている。押出部３が加圧手段４による加圧によって外側に向かって押し出されることによって、所望の粗さを有する１種の研磨領域２１が、他の研磨領域２１よりも外側に突出する。
【００１２】
以下、図１および図２を用いて、本発明の研磨装置の一実施形態について説明する。
【００１３】
この実施形態の研磨装置は、樹脂成形品、金属、ガラス、セラミックスなどの研磨対象物の表面を研磨するための装置である。
【００１４】
図１（Ａ）に例示したように、この実施形態の研磨装置１は、研磨シート２と、押出部３と、加圧手段４と、回転手段（図示していない）と、変更手段５とを備えている。
【００１５】
研磨シート２は、環状であり、表面の周方向に沿って、複数の研磨領域２１が形成されている。研磨領域２１は、異なる粗さ（粒度）を有する２種以上で形成することができる。
【００１６】
この実施形態の研磨装置１では、複数形成されている研磨領域２１は、互いに異なる粗さを有する第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂの２種によって構成されている。第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂは、研磨シート２の周方向に沿って交互に配置されている。
【００１７】
研磨シート２の材料や粗さは特に限定されず、研磨装置１によって研磨する研磨対象物に応じて適宜設計することができる。
【００１８】
研磨シート２の材料は、天然研磨材または人工研磨材を含むものであってよい。天然研磨材としては、例えば、ダイヤモンド、コランダム、石英、シリカ、軽石、砂岩、エメリー、ガーネットなどを例示することができる。人工研磨材としては、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ガラス、炭化ホウ素などを例示することができる。
【００１９】
研磨シート２の粗さは、例えば３０〜８００メッシュの範囲を例示することができ、この実施形態の研磨装置１では、このような範囲において異なる粗さを有する２種の研磨領域２１（第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂ）が形成されている。
【００２０】
この実施形態の研磨装置１では、研磨シート２の裏面側に弾性ロール６が配設されている。弾性ロール６は円筒状であり、研磨シート２の裏面全体と当接している。
【００２１】
押出部３は、それぞれの研磨領域２１の裏面側に固定されている。押出部３の配設数は、研磨領域２１の配設数と同数であり、すべての研磨領域２１（第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂ）の裏面側に、弾性ロール６を介して押出部３が配置されている。そして、この実施形態の研磨装置１では、押出部３は、第１研磨領域２１Ａの裏面側に固定された第１押出部３Ａと、第２研磨領域２１Ｂの裏面側に固定された第２押出部３Ｂによって構成されている。
【００２２】
また、この実施形態の研磨装置１では、押出部３は、加圧手段４からの空気圧などによって膨張する膨張部３１と、研磨シート２側と対向する頭部３２とを備えている。頭部３２は、例えば樹脂プレートなどで形成することができ、この実施形態では研磨シート２側と対向する側が湾曲している。膨張部３１は、例えばエアークッションなどで形成することができ、加圧手段４からの空気圧などによって研磨シート２側に膨張し、頭部３２を研磨シート２側へと所定の圧力で押圧することができる。
【００２３】
加圧手段４は、押出部３へ圧力を供給することができる。加圧手段４は、例えばポンプなどの形態を例示することができ、空気圧や水圧を押出部３へ供給できるものであることが好ましい。なかでも、加圧手段４は、空気圧を押出部３へ供給するものであることが好ましく、この場合、低コストで確実に、押出部３の膨張部３１を膨張させて頭部３２を研磨シート２側へ押圧することができる。
【００２４】
この実施形態の研磨装置１では、加圧手段４は、第１押出部３Ａを外側に向かって加圧する第１加圧手段４１と、第２押出部３Ｂを外側に向かって加圧する第２加圧手段４２とによって構成されている。第１加圧手段４１と第２加圧手段４２は、研磨装置１の中央に位置する供給口７に接続している。第１加圧手段４１および第２加圧手段４２から供給される空気などは、供給口７および変更手段５を介して、第１押出部３Ａおよび第２押出部３Ｂへと供給される。
【００２５】
回転手段（図示していない）は、研磨シート２と押出部３とを、研磨シート２の周方向に回転させることができる。回転手段（図示していない）による回転速度は特に限定されず、研磨対象物などに応じて適宜設計することができる。
【００２６】
この実施形態の研磨装置１では、第１押出部３Ａおよび第２押出部３Ｂは、回転手段（図示していない）によって研磨シート２とともに回転する。すなわち、回転手段（図示していない）によって研磨シート２が回転する際、第１研磨領域２１Ａの裏面側に第１押出部３Ａが配置され、第２研磨領域２１Ｂの裏面側に第２押出部３Ｂが配置されている状態が維持される。
【００２７】
さらに、この実施形態の研磨装置１は、加圧手段４によって加圧される押出部３を変更可能な変更手段５を備えている。変更手段５は、直線状の第１管部５１と第２管部５２とが、互いの長さ方向の中央付近で交差し、供給口７と接続している。そして、変更手段５は、供給口７付近を回転軸として、研磨シート２の周方向に回転自在である。図１（Ａ）（Ｂ）に例示した実施形態では、変更手段５は第１押出部３Ａに接続しており、図２（Ａ）（Ｂ）に例示した実施形態では、変更手段５は第２押出部３Ｂに接続している。この実施形態の研磨装置１では、変更手段５を回転させることで、接続する押出部３を、第１押出部３Ａと第２押出部３Ｂのうちのいずれか一方に変更することができる。
【００２８】
研磨装置１は、所望の粗さを有する１種の研磨領域２１の裏面側に固定された押出部３が、加圧手段４による加圧によって外側に向かって押し出されて、他の研磨領域２１よりも外側に突出する。
【００２９】
図１（Ｂ）に例示したように、この実施形態の研磨装置１では、第１加圧手段４１によって第１押出部３Ａが加圧されると、膨張部３１が膨張し、頭部３２が外側に向かって押し出される。これによって、弾性ロール６を介して第１研磨領域２１Ａが外側に向かって押し出されて、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出する。第１研磨領域２１Ａの突出高さは特に限定されず、適宜設定することができる。
【００３０】
そして、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出した状態で、回転手段（図示していない）によって全体を周方向（図中の時計回りまたは反時計回り）に回転させ、研磨対象物に研磨シート２を接触させる。これによって、研磨対象物に第２研磨領域２１Ｂが接触することなく、外側に突出した第１研磨領域２１Ａによって精度よく研磨対象物の表面を研磨することができる。
【００３１】
また、図２（Ａ）に例示したように、この実施形態の研磨装置１では、変更手段５を回転させることで、変更手段５と接続する押出部３を、第１押出部３Ａから第２押出部３Ｂへと変更することができる。これによって、外側に突出させる研磨領域２１を第２研磨領域２１Ｂに変更することができる。
【００３２】
具体的には、図２（Ｂ）に例示したように、第２加圧手段４２によって第２押出部３Ｂが外側に向かって加圧されると、膨張部３１が膨張し、頭部３２が外側に向かって押し出される。これによって、弾性ロール６を介して第２研磨領域２１Ｂが外側に向かって押し出されて、第２研磨領域２１Ｂが第１研磨領域２１Ａよりも外側に突出する。
【００３３】
第２研磨領域２１Ｂが第１研磨領域２１Ａよりも外側に突出した状態で、回転手段（図示していない）によって全体を周方向に回転させ、研磨対象物に研磨シート２を接触させる。これによって、研磨対象物に第１研磨領域２１Ａが接触することなく、第２研磨領域２１Ｂによって精度よく研磨対象物の表面を研磨することができる。
【００３４】
このように、この実施形態の研磨装置１は、複数の研磨領域２１は、互いに異なる粗さ有する第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂの２種からなる。第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂは、研磨シート２の周方向に沿って交互に配置されている。押出部３は、第１研磨領域２１Ａの裏面側に固定された第１押出部３Ａと、第２研磨領域２１Ｂの裏面側に固定された第２押出部３Ｂとからなる。加圧手段４は、第１押出部３Ａを外側に向かって加圧する第１加圧手段４１と、第２押出部３Ｂを外側に向かって加圧する第２加圧手段４２とからなる。
【００３５】
第１加圧手段４１によって第１押出部３Ａが外側に向かって加圧されると、第１研磨領域２１Ａが外側に向かって押し出されて、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出する。
【００３６】
第２加圧手段４２によって第２押出部３Ｂが外側に向かって加圧されると、第２研磨領域２１Ｂが外側に向かって押し出されて、第２研磨領域２１Ｂが第１研磨領域２１Ａよりも外側に突出する。
【００３７】
この実施形態の研磨装置１によれば、異なる粗さを有する研磨領域２１が形成されていても、所望の粗さを有する研磨領域２１によって精度よく研磨対象物を研磨することができる。
【００３８】
図３は、本発明の研磨装置の第２実施形態において、内部の状態を例示した概要図である。第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、以下では説明を一部省略する。
【００３９】
この実施形態の研磨装置１は、第１実施形態と同様に、研磨領域２１は、異なる粗さを有する第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂの２種で構成されている。第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂは、研磨シート２の周方向に沿って交互に配置されており、押出部３は、第１研磨領域２１Ａの裏面側に固定された第１押出部３Ａと、第２研磨領域２１Ｂの裏面側に固定された第２押出部３Ｂとによって構成されている。
【００４０】
図３（Ａ）に例示したように、この実施形態の研磨装置１では、加圧手段４は、供給口７と連通する接続管８を介して第２押出部３Ｂと接続している。接続部８は、第１接続部８１と第２接続部８２が、互いの長さ方向の中央付近の直交し、供給口７と接続している。
【００４１】
図３（Ａ）に例示したように、加圧手段４による第２押出部３Ｂへの圧力の供給が停止している状態では、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出している。したがって、第１研磨領域２１Ａが研磨対象物に対する所望の粗さを有している場合は、加圧手段４による第２押出部３Ｂへの圧力の供給が停止している状態で、回転手段（図示していない）によって、全体を周方向に回転させる。これによって、研磨対象物に第２研磨領域２１Ｂが接触することはなく、第１研磨領域２１Ａを研磨対象物に接触させるために研磨装置１全体を押出すことにより、第１研磨領域２１Ａによって研磨対象物の表面を研磨することができる。
【００４２】
一方、図３（Ｂ）に例示したように、加圧手段４によって第２押出部３Ｂへ圧力を供給することで、第２押出部３Ｂが外側に向かって加圧されて、第２研磨領域２１Ｂが外側に向かって押し出される。これによって、第２研磨領域２１Ｂが第１研磨領域２１Ａよりも外側に突出した状態になる。したがって、第２研磨領域２１Ｂが研磨対象物に対する所望の粗さを有している場合は、加圧手段４によって第２押出部３Ｂへ圧力が供給されている状態で、回転手段（図示していない）によって全体を周方向に回転させる。これによって、研磨対象物に第１研磨領域２１Ａが接触することはなく、第２研磨領域２１Ｂによって研磨対象物の表面を研磨することができる。
【００４３】
そして、加圧手段４による第２押出部３Ｂへの圧力の供給を停止すると、外側に突出していた第２押出部３Ｂは第１押出部３Ａよりも内側に引き込まれる。これによって、図３（Ａ）に例示したように、再び第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出した状態に復帰する。
【００４４】
このように、この実施形態の研磨装置１は、複数の研磨領域２１は、互いに異なる粗さ有する第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂの２種からなる。第１研磨領域２１Ａと第２研磨領域２１Ｂは、研磨シート２の周方向に沿って交互に配置されている。押出部３は、第１研磨領域２１Ａの裏面側に固定された第１押出部３Ａと、第２研磨領域２１Ｂの裏面側に固定された第２押出部３Ｂとからなる。
【００４５】
加圧手段４による圧力の供給が停止している状態では、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出している。加圧手段４による圧力の供給によって第２押出部３Ｂが外側に向かって加圧されると、第２研磨領域２１Ｂが外側に向かって押し出されて、第２研磨領域２１Ｂが第１研磨領域２１Ａよりも外側に突出する。加圧手段４による圧力の供給が停止すると、外側に突出していた第２押出部３Ｂが第１押出部３Ａよりも内側に引き込まれて、第１研磨領域２１Ａが第２研磨領域２１Ｂよりも外側に突出した状態に復帰する。
【００４６】
この実施形態の研磨装置１によれば、異なる粗さを有する研磨領域２１が形成されていても、所望の粗さを有する研磨領域２１によって精度よく研磨対象物を研磨することができる。
【００４７】
本発明の研磨装置は、以上の実施形態に限定されることはない。例えば、図１〜図３に例示した実施形態では、研磨領域は第１研磨領域と第２研磨領域の２種で構成されているが、異なる粗さを有する３種以上であってよい。この場合、研磨対象物に望まれる研磨領域の粗さをより精度よく調整することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      研磨装置
２      研磨シート
２１    研磨領域
２１Ａ  第１研磨領域
２１Ｂ  第２研磨領域
３      押出部
３１    膨張部
３Ａ    第１押出部
３Ｂ    第２押出部
４      加圧手段
４１    第１加圧手段
４２    第２加圧手段
５      変更手段
【図１】
2018103304.tif 000003
【図２】
2018103304.tif 000004
【図３】
2018103304.tif 000005