(57)【要約】【課題】  開放雰囲気においてワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる高温メカノケミカル研磨方法と装置を提供する。【解決手段】  ワーク１を２枚の平板（研磨プレート１２とワーク保持板１６）で挟持し、平板の一方または両方を加熱してワークを昇温し、ワークと少なくとも一方の平板間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子２を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨する。【選択図】      図１
2005081485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを２枚の平板で挟持し、該平板の一方または両方を加熱してワークを昇温し、ワークと少なくとも一方の平板間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨する、ことを特徴とする高温メカノケミカル研磨方法。
【請求項２】
水平な研磨面を有する研磨プレートと、該研磨プレートを鉛直な軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転駆動するプレート旋回装置と、ワークを保持するワーク保持具と、該ワーク保持具を前記研磨面に向けて付勢しながらワークを研磨面に沿って摺動させるワーク摺動装置と、研磨プレートおよび／またはワーク保持具を加熱する加熱装置とを備え、ワークと研磨プレートの間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨する、ことを特徴とする高温メカノケミカル研磨装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、研磨プレートの背面に密着して固定され内部にヒータエレメントを内蔵するホットプレートと、該ホットプレート内の温度を計測する温度検出器と、ホットプレートに一端が連結され軸心Ｚ-Ｚに沿って延びる回転軸と、該回転軸から電力線と信号線を固定部分に取り出すスリップリングと、該スリップリングを介してホットプレートと温度検出器に接続されホットプレートをメカノケミカル研磨に適した所定の温度に制御する温度制御装置とを有する、ことを特徴とする請求項２に記載の高温メカノケミカル研磨装置。
【請求項４】
前記プレート旋回装置は、前記回転軸を通す貫通穴を有しホットプレートを軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転可能に支持する旋回軸と、該旋回軸を軸心Ｚ-Ｚを中心に回転駆動する旋回駆動装置とを有する、ことを特徴とする請求項３に記載の高温メカノケミカル研磨装置。
【請求項５】
前記ワーク摺動装置は、前記ワーク保持具を軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転駆動するワーク旋回装置と、該ワーク旋回装置を研磨面に向けて付勢するワーク付勢装置と、ワーク保持具を研磨面に沿って水平移動させる水平移動装置とからなる、ことを特徴とする請求項２に記載の高温メカノケミカル研磨装置。
【請求項６】
前記ワーク保持具は、真空チャックである、ことを特徴とする請求項２に記載の高温メカノケミカル研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放雰囲気において高温でメカノケミカル研磨する高温メカノケミカル研磨方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サファイヤやセラミックス材料の高品質研磨のニーズが急増している。サファイヤは、ブルーレーザー用基板やＳＯＳなどの電子デバイスや液晶プロジェクター等の熱フィルタに使用される。また、窒化硅素や炭化硅素のセラミックスは、次世代の高機能基板材料として期待されている。
【０００３】
サファイヤやセラミックス材料は、極めて硬質であり、難加工材として知られている。そのため、これらの硬質難加工材の研磨は、化学的腐食作用を有する加工液を用いた常温湿式研磨によって行っている。
しかし、常温湿式研磨の研磨速度は極めて低く、研磨工程の最終研磨に数時間〜数十時間という長時間作業を余儀無くされており、生産性が悪く、製造コストが高くなる要因になっていた。
【０００４】
そこでＳｉＯ2などの軟質砥粒を用いサファイヤ等の硬質難加工材との間の摩擦により、化学反応を誘起させることで、高品質な面を創成するＭＣＰ（メカノケミカルポリシング）法が、東海大学の安永教授らにより研究されてきた（非特許文献１〜３）。
【０００５】
【非特許文献１】安永  暢男他、摩耗における界面固相反応の効果とその精密加工への応用に関する研究、電子技術総合研究所報告第７７６号、電子技術総合研究所、昭和５２年１２月
【非特許文献２】安永  暢男、軟質砥粒によるメカノケミカルポリシング、光技術コンタクト、Ｖｏｌ．３１．Ｎｏ．１０  （１９９３）
【非特許文献３】安永  暢男、特殊研摩加工技術とは、機械と工具、１９９８年５月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したメカノケミカルポリシング法によれば、例えば、加工雰囲気の温度を約５００℃付近まで上昇させることによって、１ケタ以上の加工レートが上がることが確認されている。
【０００７】
しかし、従来、高温でメカノケミカル研磨（メカノケミカルポリシング）を実施するためには、図９に例示するように、硬質難加工材（ワーク）をメカノケミカルポリシングする領域全体を容器内に収納し、その容器内をヒータ等で加熱して雰囲気温度を高める必要があった。その結果、従来は、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが困難であり、作業性が低く、加工能率が十分に高められない問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、開放雰囲気においてワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる高温メカノケミカル研磨方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ワークを２枚の平板で挟持し、該平板の一方または両方を加熱してワークを昇温し、ワークと少なくとも一方の平板間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨する、ことを特徴とする高温メカノケミカル研磨方法が提供される。
【００１０】
本発明の方法によれば、一方または両方が加熱された２枚の平板の間にワークが挟持されるので、２枚の平板およびその間に位置する熱容量が小さいワークと微細粒子も伝熱により実質的に同一温度となる。
従って、硬質難加工材（ワーク）を容器内に収容することなく、開放雰囲気において、メカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、水平な研磨面を有する研磨プレートと、該研磨プレートを鉛直な軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転駆動するプレート旋回装置と、ワークを保持するワーク保持板と、該ワーク保持板を前記研磨面に向けて付勢しながらワークを研磨面に沿って摺動させるワーク摺動装置と、研磨プレートおよび／またはワーク保持板を加熱する加熱装置とを備え、ワークと研磨プレートの間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨する、ことを特徴とする高温メカノケミカル研磨装置が提供される。
【００１２】
本発明の構成によれば、加熱装置で研磨プレートおよび／またはワーク保持板を加熱するので、加熱された研磨プレートとワーク保持板の間にワークが挟持されるので、その間に位置する熱容量が小さいワークと微細粒子も伝熱により実質的に同一温度に加熱できる。
従って、硬質難加工材（ワーク）を容器内に収容することなく、開放雰囲気において、メカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記加熱装置は、研磨プレートの背面に密着して固定され内部にヒータエレメントを内蔵するホットプレートと、該ホットプレート内の温度を計測する温度検出器と、ホットプレートに一端が連結され軸心Ｚ-Ｚに沿って延びる回転軸と、該回転軸から電力線と信号線を固定部分に取り出すスリップリングと、該スリップリングを介してホットプレートと温度検出器に接続されホットプレートをメカノケミカル研磨に適した所定の温度に制御する温度制御装置とを有する。
【００１４】
この構成により、スリップリングを介してホットプレート内のヒータエレメントに電力を供給してホットプレート自体を昇温し、伝熱（熱伝導）により密着して固定された研磨プレートを加熱することができる。
また、温度検出器でホットプレート内の温度を計測し、スリップリングを介して温度制御装置によりヒータエレメントに供給する電力を制御してホットプレートおよび研磨プレートをメカノケミカル研磨に適した所定の温度に制御することができる。
【００１５】
また、前記プレート旋回装置は、前記回転軸を通す貫通穴を有しホットプレートを軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転可能に支持する旋回軸と、該旋回軸を軸心Ｚ-Ｚを中心に回転駆動する旋回駆動装置とを有する。
【００１６】
この構成により、加熱装置の回転軸を旋回軸の貫通穴に通し、その下端にスリップリングを取り付けることで、加熱装置をプレート旋回装置とは別個に制御することができる。
また、加熱装置のホットプレートを旋回軸に固定し、ホットプレートを研磨プレートの背面に密着して固定することで、ホットプレートを介して研磨プレートを鉛直な軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転駆動することができる。
【００１７】
また、前記ワーク摺動装置は、前記ワーク保持板を軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転駆動するワーク旋回装置と、該ワーク旋回装置を研磨面に向けて付勢するワーク付勢装置と、ワーク保持板を研磨面に沿って水平移動させる水平移動装置とからなる。
【００１８】
この構成により、ワークを研磨面に向けて付勢した状態で、ワークを軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転駆動しながら、研磨面に沿って水平移動させ、ワーク全面を均等にメカノケミカル研磨することができる。
【００１９】
前記ワーク保持板は、真空チャックである。
この構成により、高温においてもワークを確実に保持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
上述したように、本発明の高温メカノケミカル研磨方法と装置によれば、開放雰囲気においてワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の高温メカノケミカル研磨装置の全体構成図である。この図に示すように、本発明の高温メカノケミカル研磨装置１０は、研磨プレート１２、プレート旋回装置１４、ワーク保持板１６、ワーク摺動装置１８、および加熱装置３０を備え、ワーク１と研磨プレート１２の間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子２を供給しながらワーク１を高温でメカノケミカル研磨するようになっている。
【００２３】
ワーク１は、サファイヤ、セラミックス材料等の硬質難加工材であるのが好ましいが、本発明はこれに限定されずその他の材料、例えばシリコンやガラス材にも適用できる。また、ワーク１の形状は、ウエハ等の薄板円板形状が好ましいが、本発明はこれに限定されず、熱容量が小さい小型部材であればよい。
メカノケミカル作用を生じる微細粒子２は、ＳｉＯ2、酸化鉄、ＭｇＯ等周知のものを用いることができる。また微細粒子２の粒径分布は、ワーク１の材質、必要とする面粗さ等に対応させて任意に設定する。
【００２４】
研磨プレート１２は、この例では上面が水平な研磨面１２ａである厚肉の平板である。研磨プレート１２は、耐摩耗性が高くかつ熱伝導率が高い材料、例えば銅、銅合金、鋼、セラミックス等からなる。この研磨プレート１２の背面は、後述するにホットプレート３２の上面にボルト等で密着して固定され、ホットプレート３２と共に回転しながらホットプレート３２からの熱伝導で加熱されるようになっている。
【００２５】
図２は、図１の部分構成図である。この図において、加熱装置３０は、ホットプレート３２、温度検出器３４、回転軸３６、スリップリング３８、および温度制御装置４０からなる。
ホットプレート３２は、ボルト等で互いに張り合わされたメインプレート３２ａとヒータプレート３２ｂとからなる。メインプレート３２ａは、研磨プレート１２の背面（この例では下面）に密着してボルト等で固定されている。またヒータプレート３２ｂは、内部に設けられた溝内に複数（この例では５つ）のヒータエレメント３１を内蔵し、ホットプレート全体を均一に加熱するようになっている。
複数のヒータエレメント３１は、例えば直径の異なる円形のヒータエレメントからなり、これらが同心かつ平面的に配置されているにがよい。
【００２６】
温度検出器３４は、例えば熱電対であり、その測定点３４ａが、ホットプレート全体の代表温度を検出するように、複数のヒータエレメント３１の中間位置に位置決めされている。
回転軸３６は、ホットプレート３２に一端（この例で上端）が連結され、軸心Ｚ-Ｚに沿って下方にスリップリング３８を貫通して延びている。スリップリング３８は、回転軸３６から電力線３１ａと信号線３４ｂを固定部分に取り出し、温度制御装置４０に接続している。温度制御装置４０は、スリップリング３８を介してホットプレート３２内の温度検出器３４とヒータエレメント３１に接続され、ホットプレート全体をメカノケミカル研磨に適した所定の温度に制御するようになっている。
【００２７】
上述した構成により、スリップリング３８を介してホットプレート３２内のヒータエレメント３１に電力を供給してホットプレート自体を昇温し、伝熱（熱伝導）により密着して固定された研磨プレート１２を加熱することができる。
また、温度検出器３４でホットプレート３２内の温度を計測し、スリップリング３８を介して温度制御装置４０によりヒータエレメント３１に供給する電力を制御してホットプレート３２およびこれに取り付けられた研磨プレート１２をメカノケミカル研磨に適した所定の温度に制御することができる。
【００２８】
なお、同様の構成の加熱装置をワーク摺動装置１８に設け、ワーク保持板１６を加熱してもよい。
【００２９】
図１において、プレート旋回装置１４は、ホットプレート３２を軸心Ｚ-Ｚを中心に軸受１４ｂにより水平に回転可能に支持された旋回軸１４ａと、旋回駆動装置１５とを有する。旋回軸１４ａは、加熱装置３０の回転軸３２を通す貫通穴を有し、この貫通穴を通して回転軸３６を下方のスリップリング３８と連結するようになっている。
旋回駆動装置１５は、減速機付きの電動機１５ａ、プーリ１５ｂ、１５ｃおよびタイミングベルト１５ｄからなり、旋回軸１４ａを軸心Ｚ-Ｚを中心に回転駆動し、研磨プレート１２を鉛直な軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転駆動するようになっている。
【００３０】
この構成により、加熱装置３０の回転軸３２を旋回軸１４ａの貫通穴に通し、その下端にスリップリング３８を取り付けることで、加熱装置３０をプレート旋回装置１４とは別個に制御することができる。
また、加熱装置３０のホットプレート３２を旋回軸１４ａに固定し、ホットプレート３２を研磨プレート１２の背面に密着して固定することで、ホットプレート３２を介して研磨プレート１２を鉛直な軸心Ｚ-Ｚを中心に水平に回転駆動することができる。
【００３１】
ワーク保持板１６は、この例では真空チャックであり、軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'に沿って延びる吸引ライン１７を介して図示しない吸引装置に接続され、ワーク１を図で上方に吸引して保持することにより、高温においてもワーク１を確実に保持するようになっている。
【００３２】
ワーク摺動装置１８は、ワーク旋回装置２２、ワーク付勢装置２４、および水平移動装置２６からなる。
ワーク旋回装置２２は、ワーク保持板１６を下端に取り付け軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転可能に支持された回転軸２２ａと、減速機付きの電動機２２ｂ、プーリ２２ｃ、２２ｄおよびタイミングベルト２２ｅからなり、ワーク保持板１６を軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転駆動する。
【００３３】
ワーク付勢装置２４は、ワーク旋回装置２２を上下移動可能に案内する案内レール２４ａと、ワーク旋回装置２２を上下方向に移動させる空圧シリンダ２４ｂとからなり、可能ワーク旋回装置２２を介してワーク１を研磨面１２ａに向けて付勢する。
水平移動装置２６は、この例ではワーク付勢装置２４を水平移動可能に案内する案内レール２６ａと、ワーク付勢装置２４を水平移動させるボールネジ２６ｂと、ボールネジ２６ｂを回転駆動する駆動装置２６ｃとからなり、ワーク保持板１６と共にワーク１を研磨面１２ａに沿って水平移動させる。駆動装置２６ｃは、例えば減速機付きの電動機、プーリおよびタイミングベルトからなる。
【００３４】
上述した構成により、ワーク１を研磨面１２ａに向けて付勢した状態で、ワーク１を軸心Ｚ-Ｚと平行な軸心Ｚ'-Ｚ'を中心に水平に回転駆動しながら、研磨面１２ａに沿って水平移動させ、ワーク全面を均等にメカノケミカル研磨することができる。
【００３５】
上述した本発明の構成によれば、加熱装置３０で研磨プレート１２および／またはワーク保持板１６を加熱するので、加熱された研磨プレート１２とワーク保持板１６の間にワーク１が挟持されるので、その間に位置する熱容量が小さいワーク１と微細粒子２も伝熱により実質的に同一温度に加熱できる。
従って、硬質難加工材（ワーク１）を容器内に収容することなく、開放雰囲気において、メカノケミカル作用を生じる微細粒子２を供給しながらワーク１を高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる。
【００３６】
また本発明の方法では、ワーク１を２枚の平板（この例では研磨プレート１２とワーク保持板１６）で挟持し、研磨プレート１２とワーク保持板１６の一方または両方を加熱してワーク１を昇温し、ワーク１と少なくとも一方の平板（例えば研磨プレート１２）の間にメカノケミカル作用を生じる微細粒子２を供給しながらワーク１を高温でメカノケミカル研磨する。
【００３７】
この方法によれば、一方または両方が加熱された２枚の平板の間にワーク１が挟持されるので、２枚の平板およびその間に位置する熱容量が小さいワークと微細粒子２も伝熱により実質的に同一温度となる。
従って、硬質難加工材（ワーク）を容器内に収容することなく、開放雰囲気において、メカノケミカル作用を生じる微細粒子を供給しながらワークを高温でメカノケミカル研磨することができ、研磨中のワーク、研磨プレート、および砥粒へのアプローチが容易であり、作業性が高く、加工能率を大幅に高めることができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を説明する。図１に示した本発明の高温メカノケミカル研磨装置１０を実際に製作した。その仕様は以下の通りである。
（１）ラップ圧力：エアコントロール
（２）ワーク：モータによる強制駆動、モータ単相ＡＣ１００Ｖ，２００Ｗ、ワークサイズφ１００ｍｍ、回転数１６０ｍｉｎ-1、加圧力１．０〜３００Ｎ
（３）ワーク取付部：接着方式または真空チャック方式
（４）ラップ定盤（研磨プレート）：プレートホッター（回転ヒータ）を内蔵、モータ単相ＡＣ１００Ｖ，２００Ｗ、サイズφ２５０ｍｍ、回転数１６０ｍｉｎ-1
（５）プレートホッター（回転ヒータ）：使用温度約５００℃、ヒータサイズφ１５０ｍｍ
（６）寸法・重量：Ｗ４００×Ｌ７２０×Ｈ１１００  約１００ｋｇ
【００３９】
図３は、各種物質の高温硬さを示す図である。この図に示すように、サファイア、石英ガラス、酸化鉄（ＦｅＯ）等の硬質難加工材は一般的に高温になるほどビッカース硬さが低下する特性を有している。
【００４０】
図４は、軟質粒子によるメカノポリッシング法の一般的な特徴を示す図である。メカノポリッシング法の加工形式は、通常のラッピングポリッシングとほぼ同等であるが、加工物よりも力学的に軟質でかつ加工物表面と固相反応を生じ得る粉末を砥粒として用いる点で相違する。
【００４１】
図５は、軟質粒子と加工物との接触点を示すモデル図である。メカノポリッシング法では、軟質粒子と加工物との接触点局部で摩擦エネルギーにより高温・高圧が発生し、微小接触時間内に両者の固相反応が生じ、この微小反応部が摩擦力によりÅオーダの微小単位で除去されることにより研磨が進行する。
従って、従来の硬質砥粒による機械的研磨と異なり、砥粒として作用する粒子が力学的に軟質なために、接触点では粒子側が変形し、粒子の押込み・引っ掻き作用に基づくスクラッチや加工変質層は生じないことになる。
【００４２】
図６は、雰囲気温度と加工量の関係を示す図である。この図は、α-Ｆｅ2Ｏ3の粒子とＳｉＣ粒子を用いてサファイヤを窒素雰囲気中で高温ポリッシングしたものである。この結果から、α-Ｆｅ2Ｏ3によるメカノケミカルポリッシングにおいては、５００℃での加工量は、常温におけるそれの１０倍以上に達しており、本発明の装置によっても同等以上の効果が得られることを示している。
【００４３】
図７は、鋼ポリッシャの自己酸化を利用した高温ポリッシングと、α-Ｆｅ2Ｏ3の粒子による湿式ポリッシングを比較した図である。この図から、α-Ｆｅ2Ｏ3やＦｅ3Ｏ4が生成する４００〜５００℃で、α-Ｆｅ2Ｏ3の粒子による湿式ポリッシングよりも大きな加工量が得られることがわかる。
【００４４】
図８は、各種パウダによるサファイヤ加工量を乾式と湿式で比較した図である。この図に示すように、メカノケミカル効果を示すＳｉＯ2とα-Ｆｅ2Ｏ3の粒子は、特に乾式で高い加工能率を示す。
【００４５】
上述したように、ＳｉＯ2などの粒子とサファイヤとの間の摩擦により、化学反応を誘起させＭＣＰ（メカノケミカルポリシング）法が、東海大学の安永教授らにより研究され、サファイヤのＭＣＰにおいて、加工雰囲気の温度を約５００℃付近まで上昇させることによって、１ケタ以上の加工レートが上がると確認されている。
また、本発明により研磨板を高温とすることで、開放雰囲気においてＭＣＰを可能とする新しい研磨装置を提案した。この装置は、加熱を加工点に集中させることで、安全かつ効率的にワークを昇温できる特徴を有する。また、４００〜５００℃でのベンガラによる乾式研磨の優れた効果が確認されている。
さらに、単結晶ＳｉＣは先端的半導体デバイス基板としてアプリケーションが進んでいるが、サファイヤ同様にＭＣＰの適用が有効と考えられる。
【００４６】
また本発明の装置は、特に従来の常温湿式研磨では長時間を要した難加工材料に対して、その最終研磨法として十分な実用性と実効性を有する。
すなわち、本発明の装置は、回転円盤型の通常研磨方式で使用される研磨装置であるが、大気雰囲気中で常温〜５００℃の高温環境下で乾式研磨も実施できるという特徴を有する。
【００４７】
メカノケミカル研磨法（ＭＣＰ）によれば、超高硬度を有する難加工材料のいずれも、それぞれに適した軟質砥粒あるいは研磨プレートを用いて超平滑で加工変質層の生じない研磨を行うことができる。ＭＣＰ法は、砥粒あるいは研磨プレートとの微小接触点における直接的な化学反応（固相反応）に基づいて研磨が進行するものである。化学反応の反応速度は一般に温度が上昇するほど高くなることから、ＭＣＰの研磨能力も高温環境下ほど上昇することが期待される。したがって、たとえば従来はコロイダルシリカ研磨剤によるサファイヤの常温湿式研磨に１０時間以上を要していたものが、本開発装置を用いればわずか数１０分以下で終了できる。研磨装置の昇温や冷却に多少の時間を要するとしても、研磨試料を連続的にローディング・アンローディングできるような装置構成にすれば、１桁以上の加工能率の向上が見込める。
【００４８】
なお本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の高温メカノケミカル研磨装置の全体構成図である。
【図２】図１の部分構成図である。
【図３】各種物質の高温硬さを示す図である。
【図４】軟質粒子によるメカノポリッシング法の一般的な特徴を示す図である。
【図５】軟質粒子と加工物との接触点を示すモデル図である。
【図６】雰囲気温度と加工量の関係を示す図である。
【図７】鋼ポリッシャの自己酸化を利用した高温ポリッシングと、α-Ｆｅ2Ｏ3の粒子による湿式ポリッシングを比較した図である。
【図８】各種パウダによるサファイヤ加工量を乾式と湿式で比較した図である。
【図９】従来の密閉型の高温メカノケミカル研磨装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ワーク、２  微細粒子、
１０  高温メカノケミカル研磨装置、１２  研磨プレート、
１４  プレート旋回装置、１４ａ  旋回軸、
１５  旋回駆動装置、１５ａ  電動機、
１５ｂ，１５ｃプーリ、１５ｄ  タイミングベルト、
１６  ワーク保持板、１７  吸引ライン、１８  ワーク摺動装置、
２２  ワーク旋回装置、２２ａ  回転軸、２２ｂ  電動機、
２２ｃ、２２ｄ  プーリ、２２ｅ  タイミングベルト、
２４  ワーク付勢装置、２６  水平移動装置、
２６ａ  案内レール、２６ｂ  ボールネジ、２６ｃ  駆動装置、
３０  加熱装置、３１  ヒータエレメント、３２  ホットプレート、
３２ａ  メインプレート、３２ｂ  ヒータプレート、
３４  温度検出器、３４ａ  測定点、３６  回転軸、
３８  スリップリング、４０  温度制御装置
【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】
2005081485.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005081485.tif 000009
【図８】
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【図９】
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