(57)【要約】【課題】搬送・搬入が容易な直径が４〜１０ｍのピッチポリシャを製造する。【解決手段】直径が４ｍ以上のタ−ンテ−ブル３上にピッチ層２ａが設けられた大型のピッチポリシャ２であって、前記タ−ンテ−ブルは直径が２ｍ以上の円盤状の石材４の外周に鋳鉄製の扇状分割セグメントを複数配して前記円盤状の石材の上面と面一に鋳鉄製環状体５を形成し、鋳鉄製の扇状分割セグメント間および鋳鉄製の扇状分割セグメントと前記円盤状の石材間を金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０で接着および硬化して隙間を無くし、この金属粉含有硬化型樹脂接着剤硬化物の上面を加工して前記円盤状の石材の上面および鋳鉄製環状体の上面と面一に形成する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径が４ｍ以上のタ−ンテ−ブル上にピッチ層が設けられた大型のピッチポリシャであって、前記タ−ンテ−ブルは直径が２ｍ以上の円盤状の石材の外周に鋳鉄製の扇状分割セグメントを複数配して前記円盤状の石材の上面と面一に鋳鉄製環状体を形成し、鋳鉄製の扇状分割セグメント間および鋳鉄製の扇状分割セグメントと前記円盤状の石材間を金属粉含有硬化型樹脂接着剤で接着および硬化して隙間を無くし、この金属粉含有硬化型樹脂接着剤硬化物の上面を加工して前記円盤状の石材の上面および鋳鉄製環状体の上面と面一に形成したものであることを特徴とする、光学部材用ピッチポリシャ。
【請求項２】
石材が大理石、花崗岩、御影石より選ばれたものであり、硬化型樹脂接着剤が鉄粉を５〜６５重量％含有する硬化型エポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする、請求項１に記載の光学部材用ピッチポリシャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置の露光対象である液晶ディスプレイが形成されるガラスプレ−ト、ガラスレンズ、薄膜磁気ヘッドが形成されるセラミックウエハ、ＫＮｂＯ３光学結晶等の光学部材を研磨する加工具である直径が４ｍ以上を有する大型のピッチポリシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の研磨装置の光学部材用研磨加工具として用いられるピッチポリシャは、円盤状（円柱状）の石板、金属プレ−トまたは樹脂プレ−ト製のタ−ンテ−ブル上にピッチ（瀝青物）層を設けたもので、被研磨部材である光学部材を環状固定部材に固定し、この環状固定部材を回転ロ−ラで回転させて光学部材を回転するピッチポリシャのピッチ層上で摺動させて研磨している。
このピッチ層に研磨屑を排出する溝を同心円状に形成する溝形成装置が備え付けられている（例えば、特許文献１参照）。
また、研磨屑を排出する溝を予め成形した多角形状のピッチセグメントをタ−ンテ−ブル上に複数敷設したピッチポリシャも提案・実用化されており、このものはツル−イングが良好で前記ピッチポリシャよりも平面性の優れた加工ワ−クを与える（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−７６４５４号公報（第５−７頁および図１参照。）
【特許文献２】
特開２０００−１７６８２８号公報（第５−６頁および図１参照。）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
研磨される前記光学部材においては、タ−ンテ−ブルの素材として熱伝導率が２．４〜２．７Ｋｃａｌ／ｍｈ℃と小さく、光学部材の熱膨張率に近い熱膨張率７〜７．５ｘ１０−６／℃を有し、かつ、比重が２．４〜２．９と軽く、耐熱性が４５５〜５７０℃と高く、圧縮強度も１４００〜１６００ｋｇ／ｃｍ２と高い花崗岩、大理石、御影石等の石材を用いるのが、金属、ＡＢＳ等の樹脂を用いるよりも精密寸法性、平坦性の優れた加工されたワ−クを与えるので好ましい。
【表１】
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【０００５】
光学部材の寸法が小さいうちは、一枚の石材でタ−ンテ−ブルを賄うことができるが、光学部材が数十インチの角型液晶ディスプレイ用ガラス板のように大型のものとなると、タ−ンテ−ブルの直径も４〜１０ｍと大型となる。しかし、タ−ンテ−ブル素材の石材を搬送・搬入する作業においてトラック輸送、クレ−ンによる工業内への搬入等の作業において余りにも直径が大きい石材では制約があり、日本における現状では高々直径４．５ｍの石材の搬送・搬入が可能というのが実情である。
【０００６】
従って、石材を用いた直径５ｍを越えるタ−ンテ−ブルとなると、タ−ンテ−ブルを形成する石材を２〜８分割してセグメント化し、これをワ−クを加工するユ−ザ−の光学部品製造現場に搬入し、そこでこれら石材セグメントを接着剤で一体化してタ−ンテ−ブルを組み立てる必要が生じる。この製作方法であると、光学部品製造現場で一体化されたタ−ンテ−ブルの表面を研磨する研削盤または研磨盤を現場に持ち込む必要があり、この加工機械の搬送・搬出に余分なコストを要するので得策でない。また、ピッチポリシャの組み立てもユ−ザ−の工場現場を借りて行うことになるので、組み立て工具、測定機器をも搬送・搬出する必要がある。
本発明は、直径が４ｍを越えるタ−ンテ−ブルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、直径が４ｍ以上のタ−ンテ−ブル上にピッチ層が設けられた大型のピッチポリシャであって、前記タ−ンテ−ブルは直径が２ｍ以上の円盤状の石材の外周に鋳鉄製の扇状分割セグメントを複数配して前記円盤状の石材の上面と面一に鋳鉄製環状体を形成し、鋳鉄製の扇状分割セグメント間および鋳鉄製の扇状分割セグメントと前記円盤状の石材間を金属粉含有硬化型樹脂接着剤で接着および硬化して隙間を無くし、この金属粉含有硬化型樹脂接着剤硬化物の上面を加工して前記円盤状の石材の上面および鋳鉄製環状体の上面と面一に形成したものであることを特徴とする、光学部材用ピッチポリシャを提供するものである。
【０００８】
石材の熱伝導率は２．５〜２．７Ｋｃａｌ／ｍｈ℃であり、鋳鉄の熱伝導率は４５〜５０Ｋｃａｌ／ｍｈ℃、金属粉含有硬化型樹脂接着剤の熱伝導率は４０〜４４Ｋｃａｌ／ｍｈ℃である。鋳鉄は、他の銅、アルミニウム合金と比較して熱伝導度が小さく、熱による変形が小さいので寸法精度の良好な加工ワ−クを与える。また、円盤状石材は外周を鋳鉄製環状体に囲まれて保護されるので、搬送時の衝撃に耐え、縁が欠けにくい。
【０００９】
請求項２の発明は、前記光学部材用ピッチポリシャにおいて、石材が大理石、花崗岩、御影石より選ばれたものであり、硬化型樹脂接着剤が鉄粉を５〜６５重量％含有する硬化型エポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする。
【００１０】
鉄粉を５〜６５重量％含有する硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いることにより、接着剤硬化後、石材、硬化接着剤層、鋳鉄製環状体が一体化したタ−ンテ−ブル上面を機械加工して１μｍ以下の平坦度にすることができる。また、硬化型エポキシ樹脂接着剤に鉄粉を配合することにより硬化接着剤層の熱伝導度を鋳鉄の熱伝導度近くに調整でき、光学部品研磨時のタ−ンテ−ブルの熱変形を抑制し、寸法精度の良好な加工ワ−クを得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は、研磨装置の平面図、図２は研磨装置の正面図、図３はタ−ンテ−ブルの平面図、図４はピッチポリシャの正面から見た断面図である。
【００１２】
図１および図２に示す研削装置１において、２はピッチポリシャ、２ａはピッチ（瀝青物）層、２ｂは溝、３はタ−ンテ−ブル、４は直径が２ｍ以上の円盤状石材、５は鋳鉄製環状体で、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは鋳鉄製の扇状分割セグメント、６は回転軸、７は歯車、８は回転軸、９はスペ−サ−、１０は金属粉含有硬化型樹脂接着剤、１１はフレ−ム、１２はリング状固定具、１３ａは支持ロ−ラ−、１３ｂは駆動ロ−ラ−、１４はドレッサ、１４ａは耐熱性ガラス（登録商標パイレックス）、１５はドレッサ駆動軸、１６は研磨剤供給機器、１７は被研磨物（光学部品ワ−ク）、１８は治具である。
【００１３】
上記ピッチポリシャ２を構成する直径が４〜１０ｍのタ−ンテ−ブル３上に敷設されるピッチ層２ａは、溶融ピッチを型内に注入し、硬化したものを離型して成形したもので、特開平１０−７６４５４号公報に記載されるように一度に円環状に成形したものでも、特開２０００−１７６８２８号公報に記載されるように多角形状のピッチセグメントを多数成型し、これらを円環状に敷設したものでもよい。ピッチとしては、アスファルト、タ−ル等の瀝青物に必要によりアビエチン酸ロジン、松ヤニ、水添ミルセン・マレイン化物、水添アロオシメン・マレイン化物、石油樹脂、エポキシ樹脂、無機充填剤などを混合したものが用いられる。ピッチ層２ａは、研磨剤スラリ−が流れる溝２ｂを形成されているのが好ましい。溝２ｂは同心円状、格子状、放射状、もしくはこれらの組み合わせでよい。また、ワ−クの研磨中、溝形成装置でピッチ層２ａに同心円状に溝２ｂを形成するようにしてもよい。ピッチ層２ａの厚みは、１０〜５０ｍｍで充分である。
なお、図１では、ピッチ層２ａは円環状に描いたが、タ−ンテ−ブル上全面に敷設されてもよい。
【００１４】
図３および図４に示すように、ピッチ層２ａを敷設するタ−ンテ−ブル３は、直径が２〜４．５ｍの円盤状石材４の外周に上面幅が鋳鉄製の扇状分割セグメント５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを複数配して前記円盤状の石材の上面４ａと面一５ｅに鋳鉄製環状体５を形成し、鋳鉄製の扇状分割セグメント間５ｆおよび鋳鉄製の扇状分割セグメントと前記円盤状の石材間５ｇを金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０で接着および硬化して隙間を無くし、この金属粉含有硬化型樹脂接着剤硬化物の上面を加工して前記円盤状の石材上面および鋳鉄製環状体の上面と面一に形成したものである。前記鋳鉄製の扇状分割セグメントは、４分割に限られるものではなく、２〜８分割の中から適宜選択される。鋳鉄としては、ＦＣ２５０、ＦＣ２００等が使用される。
【００１５】
鋳鉄は石材と比較して比重が７．９と大きいので、セグメントをコ状の枠体とし、全体の重さを軽くするのが好ましい。その際、セグメント側面に厚み５〜２５ｍｍのスペ−サ９を設け、鋳鉄製環状体５を補強するとともに接着剤１０の塗りを容易とするのが好ましい。鋳鉄扇状セグメントの厚みは５０〜１００ｍｍが使用される。
【００１６】
石材としては、圧縮強度、曲げ強度の面から大理石、花崗岩、御影石より選ばれたものが好ましい。円盤状石材の直径は２ｍ以上で搬送・搬入の制約から上限が決定される。現状では４．５ｍであるが、将来、可能となれば１０ｍということもあろう。円盤状石材の厚みは３００〜１０００ｍｍである。
【００１７】
金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０は、硬化型樹脂接着剤に金属粉を５〜６５重量％含有する硬化型樹脂接着剤である。金属粉の一部を炭酸カルシウム、クレイ、大理石粉、御影石粉、花崗岩粉、シリカ粉、大谷石粉、カ−ボン粉末等の無機充填剤に置き換えてもよい。
金属粉や無機充填剤の配合は、金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０の熱伝導率を鋳鉄に近似させるのに使用する。混合系接着剤である金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０の熱伝導率αは、配合される物質の体積率Ｖｉとその熱伝導率αｉとの積の和で近似できる。
α＝ΣＶｉ  ｘ  αｉ
【００１８】
金属粉としては、１００〜４００メッシュ篩を通過した鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、真鍮粉、亜鉛粉などを用いることができるが、金属粉含有硬化型樹脂接着剤の熱伝導率調整のし易さから鉄粉を用いるのが好ましい。硬化型樹脂接着剤としては、硬化剤、必要により硬化促進剤が配合された一液型または二液型エポキシ樹脂、エポキシ・ノボラック／フェノリック樹脂、ポリイミド、不飽和ポリエステル樹脂、芳香族ポリベンゾイミダゾ−ル系接着剤が使用できる。耐熱性、価格の面から二液硬化型エポキシ樹脂が好ましい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノ−ルＡのジグリシジルエ−テル、ビスフェノ−ルＦのジグリシジルエ−テル、ビフェニルジグリシジルエ−テル、水添化ビフェニルジグリシジルエ−テルなどが、硬化剤としては、ジシアンジアミド、バ−サアミドなどが、促進剤としては、２−メチルイミダゾ−ル、２−ウンデシルイミダゾ−ル、２，４−ジメチルイミダゾ−ルなどが挙げられる。
鉄粉含有二液硬化型エポキシ樹脂接着剤は、デブコン（Ｄｅｖｃｏｎ）社からＤＥＶＣＯＮＡ（登録商標）の商品名で市販されている。
ＤＥＶＣＯＮ  Ａは、線熱膨張率１１．５〜１３．５ｘ１０−６／℃、熱伝導率０．１２０〜０．１３０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇｒｅｅ、比重７．２である。
【００１９】
タ−ンテ−ブル３は、石材４、金属粉含有硬化型樹脂接着剤１０、鋳鉄製環状体５へと外側に向かって熱伝導率が同じか暫時熱伝導率が大きくなるように設定する。
【００２０】
図２および図４に示すように、タ−ンテ−ブル３はその下面において回転軸８に軸承される。回転軸８は図示されていない駆動モ−タの駆動力を歯車７で受けてタ−ンテ−ブル３を回転させる。
【００２１】
図１に示す研磨装置１を用い、光学部品であるワ−ク１７を研磨するには、リング状固定具１２の下面にワ−ク１７を治具１８で固定し、ワ−ク下面をピッチ層２ａに接触させ、研磨剤供給機器１６よりピッチ層２ａ上に研磨剤スラリ−を供給しつつ、タ−ンテ−ブル３を回転させる。この際、ワ−ク１７を下面に固定している前記リング状固定具１２は図示されていない駆動用モ−タにより回転駆動される駆動ロ−ラ−１３ｂによりタ−ンテ−ブルとは逆方向に回転され、ワ−ク１７はピッチ層と摺擦し、表面が研磨される。その間、ドレッサ１４の耐熱性ガラス１４ａも回転軸の駆動により回転し、ピッチ層２ａ面上で摺擦してピッチ層を形状修正する。
【００２２】
【実施例】
実施例１
直径４５００ｍｍ、厚み５８０ｍｍの円盤状花崗岩の外周に鉄粉含有二液硬化型エポキシ樹脂接着剤  ＤＥＶＣＯＮ  Ａ（商品名）を厚み４０μｍとなるよう塗布した。
幅７５０ｍｍ、高さ５８０ｍｍの鋳鉄（ＦＣ２５０）製断面コ状、上面扇状のセグメント４個の片側面に厚み２０ｍｍのスペ−サ−を介し、そのスペ−サ−表面および上面に鉄粉含有二液硬化型エポキシ樹脂接着剤  ＤＥＶＣＯＮ  Ａを塗布し、これを前記円柱状花崗岩の接着剤外周面に固定して鋳鉄製環状体て囲まれた円柱状花崗岩を得た。
【００２３】
これを１週間放置して鉄粉含有二液硬化型エポキシ樹脂接着剤の硬化を完全となした後、表面を研磨して平坦度が１μｍ以下、直径が６０００ｍｍのテ−ブルを製造した。
この直径が６０００ｍｍテ−ブル表面にポリビニ−ルアルコ−ル系接着剤を塗布し、さらにその上に予め成型した格子状溝、同心円状溝を形成する三角形状および四角形状、扇形状の各ピッチセグメントを敷設し、中央が１２００ｍｍ空洞で厚み４０ｍｍの円環状ピッチ層と成し、直径６０００ｍｍのタ−ンテ−ブルを製造した。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の光学部材用ピッチポリシャは、タ−ンテ−ブル上にピッチ層が設けられた直径が４ｍ以上の大型のピッチポリシャであって、前記タ−ンテ−ブルを直径が２ｍ以上の円盤状の石材の外周に鋳鉄製の扇状分割セグメントを複数配して前記円盤状の石材の上面と面一に鋳鉄製環状体を形成し、鋳鉄製の扇状分割セグメント間および鋳鉄製の扇状分割セグメントと前記円盤状の石材間を金属粉含有硬化型樹脂接着剤で接着および硬化して隙間を無くし、この金属粉含有硬化型樹脂接着剤硬化物の上面を加工して前記円盤状の石材の上面および鋳鉄製環状体の上面と面一に形成したものであるので、円盤状の石材の破損がなく、寸法精度の良好な加工ワ−クを与える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨装置の平面図である。
【図２】本発明の研磨装置の一部を切り欠いた正面図である。
【図３】タ−ンテ−ブルの平面図である。
【図４】ピッチポリシャの一部を切り欠いた正面図である。
【符号の説明】
１            研磨装置
２            ピッチポリシャ
２ａ          ピッチ層
３            タ−ンテ−ブル
４            円盤状石材
５            鋳鉄製環状枠体
５ａ，５ｂ    扇状分割セグメント
１０            金属粉含有硬化型樹脂接着剤
１７            ワ−ク（光学部材）
【図１】
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【図２】
2004209611.tif 000005
【図３】
2004209611.tif 000006
【図４】
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