(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨液槽内の研磨液に研磨対象物を浸し、該研磨対象物の表面に気体を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置であって、
研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段を備え、
前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に気体を吹き付ける気体吹付手段を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の温度を制御することにより、前記研磨液の温度を一定に保つことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
研磨液槽内の研磨液に研磨対象物を浸し、該研磨対象物の表面に気体を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置であって、
研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段を備え、
前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に所定の温度の気体を吹き付ける気体吹付手段を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の送風量を制御することにより、前記研磨液の温度を一定に保つことを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
前記温度調節手段は、前記気体吹付手段により吹き付ける気体を用いて前記研磨液槽を加温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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨液槽内の研磨液に研磨対象物を浸して、研磨対象物の表面に気体を噴射することによって研磨を実施する研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水等の液体と研磨材とを混合した研磨液を噴射ノズルから噴射させて研磨対象物の表面を研磨する、という方法が知られている。この場合には、研磨材が直接噴射ノズルの通路中を通過するので、噴射ノズルの先端に研磨材が付着して目詰まりを起こすという問題がある。また、研磨材が高速で噴射ノズルの細い通路を通過することになるので、通路内壁の摩耗の原因になり、通路内壁が摩耗すると、噴射ノズルの通路の径が変わることになり、このような状況で研磨を実施すると、研磨液の流量変化に伴う研磨速度の変化により、研磨対象物の表面にむらができる原因になる。
【０００３】
一方、被加工物のバリ取りを行う装置として特許文献１に記載の液中表面加工装置が公開されている。ここでは、この装置は、タンク内の研磨剤混入液中に被加工物が載置され、この被加工物の加工対象表面へ向けてノズル装置から加工流体が高圧噴射されるようになっており、この加工流体として各種液体及び気体が利用可能である旨記載されている。但し、この特許文献１では、加工流体として気体を用いた実施形態は記載されていないものである。
【特許文献１】特開２００２−１１３６６３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、この特許文献１に記載のものは、バリ取りを行う装置であるため、高精度の表面研磨が要求される光学素子等の研磨に適用するのは難しいものである。
【０００５】
そこで、本発明者らは、研磨材と水などの液体からなる研磨液で満たした研磨液槽内に研磨対象物を浸して噴射ノズルから気体を噴射する研磨装置を特許出願している（但し、現時点では未公開）。この噴射ノズルから気体を噴射することにより、この気体に巻き込まれた研磨液によって研磨対象物の表面研磨を行うものである。
【０００６】
しかし、図２に示すように、気体１４の噴射を用いて研磨対象物を研磨する際に、噴射ノズル１５から噴射された気体１４は、研磨液中で急激に膨張することにより温度低下する。従って、この気体噴射による研磨を実行し続けると研磨液の温度も低下することになり、単位時間当たりの研磨除去量が低下し、研磨対象物の研磨加工時間が長くなってしまい、研磨の安定性に欠ける、という現象を本発明者らは見出した（図３参照）。
【０００７】
そこで、本発明は、研磨速度を一定に保ち研磨の安定性を保つことが可能な研磨装置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】
本発明に係る第１の研磨装置は、研磨液槽（１１）内の研磨液（１３）に研磨対象物（１２）を浸し、該研磨対象物の表面に気体（１４）を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置（１０）であって、研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段（１８、２２）を備え、前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に気体（２４）を吹き付ける気体吹付手段（２２）を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の温度を制御することにより、前記研磨液の温度を一定に保つ研磨装置としたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る第２の研磨装置は、研磨液槽（１１）内の研磨液（１３）に研磨対象物（１２）を浸し、該研磨対象物の表面に気体（１４）を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置（１０）であって、研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段（１８、２２）を備え、前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に所定の温度の気体（２４）を吹き付ける気体吹付手段（２２）を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の送風量を制御することにより、前記研磨液の温度を一定に保つ研磨装置としたことを特徴とする。
【００１０】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、研磨液槽内の研磨液に研磨対象物を浸し、該研磨対象物の表面に気体を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置であって、研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段を備えるので、研磨速度が一定であり、安定した研磨が実施可能となる。この効果に加えて、前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に気体を吹き付ける気体吹付手段を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の温度を制御することにより、前記研磨液の温度を一定の温度に保つので、より研磨速度が一定で、安定した研磨が実施可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、研磨液槽内の研磨液に研磨対象物を浸し、該研磨対象物の表面に気体を噴射することによって前記表面の研磨を行う研磨装置であって、研磨時間中の前記研磨液の温度を一定に保つための温度調節手段を備えるので、研磨速度が一定であり、安定した研磨が実施可能となる。この効果に加えて、前記温度調節手段は、前記研磨液槽の壁面に所定の温度の気体を吹き付ける気体吹付手段を設置し、該気体吹付手段により吹き付ける気体の送風量を制御することにより、前記研磨液の温度を一定に保つので、より研磨速度が一定で、安定した研磨が実施可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る研磨装置１０の概念図である。
【００１５】
まず、構成を説明する。
【００１６】
研磨装置１０は、研磨液１３に研磨対象物１２を浸すための研磨液槽１１と、研磨対象物１２に気体１４を噴射させるための噴射ノズル１５とを備えている。研磨液層１１の周囲には、送風機２２からの気体２４を吹き付ける温度安定用ノズル２３が設置されて、直接、研磨液層１１に対面している。そして、その送風機２２が温度コントローラー１８に接続され、この温度コントローラー１８が温度計１６に接続されている。この送風機２２及び温度コントローラー１８等により、「温度調節手段」が構成されている。
【００１７】
その研磨液槽１１は、所定の容量の研磨液１３が貯留可能な大きさの四角形の箱形状を呈し、内部の略中央部に研磨対象物１２が配設できるように構成されている。
【００１８】
その研磨液１３は、研磨材と水とを混合したもので、この研磨材としては、酸化物系（ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 ）の研磨材、コロイダルシリカ等が用いられる。
【００１９】
また、研磨対象物１２としては、蛍石、石英、紫外線用多成分ガラス、低熱膨張ガラス、シリコン、無電解ニッケル等が用いられる。
【００２０】
さらにまた、温度コントローラー１８は、研磨液１３の温度を計測するための温度計１６に接続されている。
【００２１】
このようなものにあっては、噴射ノズル１５から気体１４が噴射され、その気体１４に巻き込まれた研磨液１３が、研磨対象物１２の表面に衝突することにより、この研磨対象物１２の表面が研磨される。噴射された気体１４は、図２で示したように、急激に温度低下するが、温度計１６で計測された温度を基に、所定の温度になるように温度コントローラー１８が演算を行い、演算結果を送風機２２にフィードバックさせることにより、送風機２２から送出される気体２４の温度を制御したり、所定の温度の気体２４の送風量を制御することによって、研磨液１３の温度を一定に調節するようにしている。これにより、研磨速度を一定に保つことができ、安定した研磨が実施可能となる。
【００２２】
また、研磨材と混合させる液体として、水など沸点が比較的高く、化学反応性のない液体の場合は、研磨液１３、若しくは研磨液槽１１をヒーター（図示せず）で直接加熱する手法（以下、「直接加熱法」という。）が好適であるが、アルコール類やその他有機溶媒のように沸点が比較的低くて化学反応性が高く、場合によっては引火する液体を使用する場合には、直接加熱法によると、熱が局所に集中して、局所的に沸点を超えてしまったり、又、液体の変性を引き起こす虞がある。そこで、気体２４を用いて研磨液槽１１を加温することとすれば、研磨液槽１１を穏やかに加温することができる。
【００２３】
なお、本発明の実施の形態１の変形例として、噴射ノズル１５から噴射される気体１４自体を所定の温度に暖めて、噴射ノズル１５から噴出させても良い。また、噴射ノズル１５自体を所定の温度に暖めることにより、研磨液１３を暖めるためのヒーターとして用いても良い。これらの構成を用いることで、研磨液１３の温度を一定に保つことが可能となる。したがって、研磨速度を一定に保つことができ、安定した研磨が実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る研磨装置１０の概念図である。
【図２】気体噴射による温度分布図である。
【図３】気体噴射による研磨加工量の温度依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０……研磨装置
１１……研磨液槽
１２……研磨対象物
１３……研磨液
１４……気体
１５……噴射ノズル
１６……温度計
１８……温度コントローラー
２２……送風機
２３……温度安定用ノズル
２４……気体
【図１】
0004710952.tif 000002
【図２】
0004710952.tif 000003
【図３】
0004710952.tif 000004