(57)【要約】【課題】  研磨装置におけるバフと被研磨面との接離及び押圧力の調整をバフ回転用の駆動力以外の動力を要することなく自動化することができ、押圧力の微調整等の操作性に優れコンパクトで経済的に製造できる自動昇降バフホルダーを提供する。【解決手段】  駆動モーターＭの回動軸１と、この回動軸１に上下動可能に取り付けられ、バフ１０を保持するホルダー部（ハウジング）２とから構成する。ホルダー部２は、回動軸１が貫装される円筒部２ａと、内部に一対のウエイト６等が収容されると共に、バフ１０とほぼ同径で内部が中空にされた円形の皿部２ｂとからなり、回動軸１の回転により発生する遠心力をホルダー部２の昇降モーメントに変換する慣性力変換機構Ｕを設ける。【選択図】  図１
2005074555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動軸と、該回動軸に上下動可能に取り付けられ、バフを保持するホルダー部とからなるバフホルダーあって、前記回動軸の回転により発生する遠心力を前記ホルダー部の昇降モーメントに変換する慣性力変換機構を設けたことを特徴とする自動昇降バフホルダー。
【請求項２】
慣性力変換機構が、ホルダー部に取り付けられた遠心力のモーメント方向に移動可能なウエイトと、一端が回動軸の先端に繋がれ他端が前記ウエイトに牽引方向変換用ローラーを介して繋がれたワイヤーとからなり、回動軸の回転により遠心力が働くと、ウエイトの移動によってワイヤーが牽引され、前記ホルダー部に下降モーメントが働くようにされていることを特徴とする請求項１記載の自動昇降バフホルダー。
【請求項３】
ホルダー部を常に上昇方向に付勢するバネを設け、該バネがウエイトの移動距離に応じて圧縮され、その圧縮長分のみホルダー部が移動するように規制されていることを特徴とする請求項２記載の自動昇降バフホルダー。
【請求項４】
ホルダー部が、回転軸に形成したフライスカット面にボールプランジャーを介して摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動昇降バフホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の光ディスク、シリコンウェーハ等の金属基板やレンズ等の表面に、研磨材や研磨布（以下、単にバフと称す）を回転させながら押圧して研磨する際に使用されるバフホルダーに関し、とくにバフ回転用の駆動力を利用してバフの昇降動作を行なうようにした自動昇降バフホルダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク表面を覆う樹脂層に発生した傷を研磨して削除する装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この装置の基本的な構成は、光ディスクを載置する回転自在にされたターンテーブルと、駆動モーターの回動軸に軸承されたバフとからなり、回転するバフを光ディスク表面に押圧しながら研磨するものである。
【０００３】
従来、上述のような装置におけるバフと被研磨面との接離及び押圧力の調整は、バフを保持したバフホルダーを手動操作により上下動させて行うか、ターンテーブルの近傍にシリンダーベースを立設し、バフを駆動モーターごと保持する昇降台に取り付け、この昇降台をロッドレスシリンダーを介してシリンダーベースに取付けて上下動させることにより行なっていた。すなわち、コンプレッサーから送られる圧縮空気を利用してバフを上下動させる機械を利用したものとなっていた。
【０００４】
【特許文献１】特表ＷＯ９７／３２６９１号公報（第２頁−第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の研磨装置におけるバフホルダーには、手動操作に要する労力と手間の問題、また、自動化にあたっては、バフの昇降動作のためにバフの回転駆動力以外の動力を要し、製造コストが嵩むという問題があった。とくに、バフの被研磨面に対する押圧力の微調整は、手動及び機械的操作のいずれにおいても技術的に困難な課題となっていた。
本発明は上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、研磨装置におけるバフと被研磨面との接離及び押圧力の調整をバフ回転用の駆動力以外の動力を要することなく自動化することができ、押圧力の微調整等の操作性に優れコンパクトで経済的に製造できる自動昇降バフホルダーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動昇降バフホルダーは、回動軸と、該回動軸に上下動可能に取り付けられ、バフを保持するホルダー部とからなるバフホルダーあって、前記回動軸の回転により発生する遠心力を前記ホルダー部の昇降モーメントに変換する慣性力変換機構を設けたことを第１の特徴とする。また、慣性力変換機構が、ホルダー部に取り付けられた遠心力のモーメント方向に移動可能なウエイトと、一端が回動軸の先端に繋がれ他端が前記ウエイトに牽引方向変換用ローラーを介して繋がれたワイヤーとからなり、回動軸の回転により遠心力が働くと、ウエイトの移動によってワイヤーが牽引され、前記ホルダー部に下降モーメントが働くようにされていることを第２の特徴とする。さらに、ホルダー部を常に上昇方向に付勢するバネを設け、該バネがウエイトの移動距離に応じて圧縮され、その圧縮長分のみホルダー部が移動するように規制されていることを第３の特徴とする。さらにまた、ホルダー部が、回転軸に形成したフライスカット面にボールプランジャーを介して摺動可能に取り付けられていることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、研磨装置におけるバフと被研磨面との接離及び押圧力の調整をバフ回転用の駆動力以外の動力を要することなく自動化することができ、押圧力の微調整等の操作性に優れコンパクトで経済的に製造できる自動昇降バフホルダーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る自動昇降バフホルダーのホルダー部が上昇した状態を示す一部断面側面図、図２は図１の状態のホルダー部を示す平面図、図３は本発明に係る自動昇降バフホルダーのホルダー部が下降した状態を示す一部断面側面図、図４は図３の状態のホルダー部を示す平面図である。
【実施例】
【０００９】
図示するように、本発明に係る自動昇降バフホルダーは、円盤状のバフ１０と、駆動モーターＭの回動軸１と、この回動軸１に上下動可能に取り付けられ、バフ１０を保持するホルダー部（ハウジング）２とから構成されている。ホルダー部２は、回動軸１が貫装される円筒部２ａと、内部に一対のウエイト６等が収容されると共に、バフ１０とほぼ同径で内部が中空にされた円形の皿部２ｂとからなり、皿部２ｂの底板にバフ１０を両ファスナー等で着脱自在に貼着して保持できるようにされている。そして、回動軸１の回転により発生する遠心力をホルダー部２の昇降モーメントに変換する慣性力変換機構Ｕを設けた構成とされている。以下、ホルダー部２の昇降動作に対応させながら本発明装置の構成を説明する。
【００１０】
図１及び図２は、駆動モーターＭが停止し、ホルダー部２が上昇しきった位置にある状態を示す。モーターＭの回転軸１はホルダー部２の円筒部２ａ中央に穿孔された軸挿通孔２ｃに貫装されている。軸挿通孔２ｃは円筒部２ａ内部に任意の長さ突出して形成された軸受筒２ｄによって形成され、この軸受筒２ｄの下端面は、後述するコイルバネ８の上端を係止できるようにされている。回動軸１には、その長さ方向に沿ってフライスカットした平坦凹条面１ａが形成されており、この平坦凹条面１ａにホルダー部２の軸受筒２ｄに螺合されたボールプランジャー３先端のボール３ａ部分が当接するように嵌合して、回動軸１が空転しない程度に締め付けて回り止め固定され、これにより、ホルダー部２は回動軸１に沿って縦方向のみに移動可能とされている。また、回動軸１の下端には、周縁に鍔条１１ａを有する受皿状のバネ係止板１１が取り付けられ、回動軸１に嵌装されたコイルバネ８の下端が係止されると共に、バネ係止板１１の鍔条１１ａには一対の牽引ワイヤー９の一端側が各々繋がれている。
【００１１】
ホルダー部２の皿部２ｂの外周壁と円筒部２ａと皿部２ｂとの隔壁との間には、一対のスライド軸杆７がその両端部を嵌め込んで固定され、スライド軸杆７を介してウエイト６が左右方向に摺動可能に取り付けられている。そして、ウエイト６には、バネ係止板１１に係止めされた牽引ワイヤー９の他端が繋がれている。ここで、円筒部２ａ内上部及び下部には、横方向の牽引力を縦向きの牽引力に変換する一組の牽引方向変換用ローラー（滑車）４及び５が左右一対配され、牽引ワイヤー９は、これら牽引方向変換用ローラー（滑車）４及び５を介してバネ係止板１１とウエイト６とを連結し、モーターＭが動き出しホルダー部２が回転し始めると、ウエイト６に遠心力が働き、ウエイト６はスライド軸杆７上を遠心力のモーメント方向（矢示）方向に移動する。つまり、牽引ワイヤー９は牽引方向変換用ローラー４及び５を介して回動軸１の先端であるバネ係止板１１に繋いであるので、ウエイト６の移動によってホルダー部２に下降モーメントが働き、ホルダー部２を押し下げる。その際、コイルバネ８はウエイト６の移動距離に応じて圧縮され、その圧縮された長さ（高さ）分のみホルダー部２が下降するようにされている。
【００１２】
すなわち、本実施例装置の慣性力変換機構Ｕは、ホルダー部２に取り付けられた遠心力のモーメント方向に移動可能なウエイト６と、一端が回動軸１の先端に繋がれ他端がウエイト６に牽引方向変換用ローラー４及び５を介して繋がれたワイヤー９とから構成され、回動軸１の回転により遠心力が働くと、ウエイト６の移動によってワイヤー９が牽引され、ホルダー部２に下降モーメントが働くようにされている。
【００１３】
図３及び図４は、ホルダー部が下降し、モーターＭの回転が規定値に達し、コイルバネがバフに生じた摩擦力から受ける応力とコイルバネの付勢力が遠心力と釣り合った状態を示すものである。換言すると、バフ１０の被研磨面に対する押圧力の微調整が自動的に行われることになる。そして、モーターＭが停止し、回転軸１の回転数が低下すると、伸長方向に復元しようとするコイルバネ８がホルダー部２の軸受筒２ｄを上方に付勢し始める。同時にウエイト６は牽引ワイヤー９を介して回転軸心方向に牽引されて移動し、回転軸１が完全に停止した時点で、ホルダー部２は上昇しきった位置に復帰する（図１参照）。
【００１４】
このように、本発明に係る自動昇降バフホルダーは、先ず、回動軸１の回転によって生じる遠心力により、自動的にホルダー部２が下降して被研磨面にバフ１０を当接させる。そして、バフ１０が被研磨面から受ける摩擦力とコイルバネ８の付勢力とを、回転によってウエイト６に生じる遠心力と均衡させることで、バフ１０の被研磨面に対する押圧力の微調整を行ないながら研磨作業を行ない。所望の研磨状態、すなわち、バフ１０が被研磨面から受ける摩擦力が所定値に低下した時点で、コイルバネ８の付勢力によりホルダー部２が上昇し、バフ１０が被研磨面から自動的に離反する。したがって、予め所定値に設定されるコイルスバネ８の付勢力並びにウエイト６の重量に対して回転軸１の回転速度を調整することで、自動的に所望する研磨度を得ることができ、押圧力の調整をバフ回転用の駆動力以外の動力を要することなく行なうことができる。
【００１５】
尚、本発明の要旨は、バフを支承する回動軸の回転により発生する遠心力を、バフを保持するホルダー部の昇降モーメントに変換する慣性力変換機構を設けた点にあり、慣性力変換機構が、上記実施例で採用した、ウエイトと、牽引方向変換用ローラーとによる構成に限定されるものではなく、種々、応用変形された構成が採用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、とくに樹脂製の光ディスク、シリコンウェーハ等の金属基板やレンズ表面の研磨加工に適しているが、その他、各種産業分野における研磨・研削加工用の回転式加工具に応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る自動昇降バフホルダーのホルダー部が上昇した状態を示す一部断面側面図である。
【図２】図１の状態のホルダー部を示す平面図である。
【図３】本発明に係る自動昇降バフホルダーのホルダー部が下降した状態を示す一部断面側面図である。
【図４】図３の状態のホルダー部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    モーターの回動軸
１ａ  平坦凹条面
２    ホルダー部（ハウジング）
２ａ  円筒部
２ｂ  皿部
２ｃ  軸挿通孔
２ｄ  軸受筒
３    ボールプランジャー
３ａ  ボール
４    牽引方向変換用ローラー
５    牽引方向変換用ローラー
６    ウエイト（錘）
７    ウエイトスライド軸杆
８    コイルバネ
９    牽引ワイヤー
１０  バフ（研磨布・研磨材）
１１  バネ係止板
１１ａ鍔条
Ｕ    慣性力変換機構
【図１】
2005074555.tif 000003
【図２】
2005074555.tif 000004
【図３】
2005074555.tif 000005
【図４】
2005074555.tif 000006