JP2004090110A - 研磨テープ - Google Patents

Abstract

【課題】研磨屑の処理を容易にし、しかも砥粒間に研磨屑が堆積することによる目詰まり、あるいは砥粒に研磨屑が固着することによる被研磨部分の損傷を防止し、さらに研磨熱によって研磨屑を溶着させない研磨テープを提供することにある。
【解決手段】ベースフィルム１２上にバインダ１３を用いて砥粒１４を固定した研磨テープ１０において、前記ベースフィルム１２および前記バインダ１３を貫通する研磨屑排出穴１１を設けた。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラ形状の部品の表面や光学部品等を精密研削するさいに用いる研磨テープの改良に関し、とくに研磨中における傷等の発生を防止しつつ平滑仕上げすることができる研磨テープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真式画像形成装置、印刷装置等には、ローラ形状の部品や電子工学部品等が用いられている。これらの部品に対しては、その用途、機能を実現するための要請、或いは高品質化、高精度化の要請から、その表面、反射面等々の各種部分に超精密研磨仕上げが要求されることが多い。
【０００３】
このような超精密研磨仕上げ技術の中にはラッピングフィルムテープ（以下、研磨テープと言う）を用いて研磨する技術が知られている。図１０は研磨テープを研磨屑目詰まりの状態において示す概略断面図である。図１１は図１０の研磨テープを砥粒への研磨屑溶着の状態において示す概略断面図である。
【０００４】
この研磨テープ（ラッピングフィルムテープ）１は、図１０および図１１に示すように、フィルム状の基材（ベースフィルム）２の表面に所定粒径の砥粒４をバインダ３によって接着・固定した構成を有し、この砥粒４およびバインダ３からなる研磨面で被研磨物を研磨する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記研磨テープ１を用いた研磨作業においては、研磨を受けた被研磨物から生成された研磨屑５が砥粒４と砥粒４の間を埋めて、砥粒４の研磨能力を著しく低下させるばかりか、研磨屑５によって被研磨物を傷付けることがある。
【０００６】
この状態が図１０の目詰まり状態である（図１０参照）。また、研磨熱により上記研磨屑５が砥粒４の先端に付着して固着し易くなり、この固着した研磨屑５により被研磨物に傷が付くこととなる。この他にも、研磨屑５が研磨熱により被研磨物側に固着する場合もある。この状態が溶着である（図１１参照）。
【０００７】
一般に、目詰まりは砥粒４が小さい場合に多く発生するので、研磨テープ１の砥粒サイズを大きくすることにより目詰まりを防ぐことが可能である。しかしながら、要求精度が高くなれば砥粒４の小さい研磨テープ１を使用する傾向が強くなるので、目詰まりの発生防止と研磨精度の向上とは相反する要求となる。
【０００８】
目詰まりやそれに起因した傷の発生に対する防止策として、ベースフィルム自体に凹凸をつけた上で、前記ベースフィルム上に砥粒を接着して研磨屑が凹所（チップポケット）内に溜まるようにした技術（特開昭６２−９４２７２号公報）がある。
【０００９】
チップポケットを形成する技術として、ベースフィルムに繊維を用いて繊維自体に存する凹凸を利用したり、砥粒の塗布層表面にあらかじめ凹凸をつくる方法が知られている。
【００１０】
図１２はチップポケットを備えた研磨テープによって被研磨物の表面を研磨している状態を示す概略図である。図示のように研磨屑５はチップポケット６内に堆積し、その後のチップポケット６部以外の部分にも展開して目詰まり、固着を起こすため、研磨傷を発生させる原因となる。
【００１１】
すなわち、このような研磨テープ１にあっては、研磨屑５は凹所（チップポケット）６内に溜まるだけでテープ１上から除去される訳ではなく、研磨屑５は研磨中に被研磨物７表面に常に接触するため、研磨屑５や脱落した砥粒４を巻き込んで傷が発生するという問題がある。
【００１２】
すなわち、研磨屑５は凹所６内に溜まって研磨テープ１外へ排出される訳でないので、凹所６内への研磨屑５の堆積によって、目詰まりや研磨屑５による傷付きはやはり発生し、砥粒４の摩耗による寿命到来前に、早期に研磨テープ１の寿命が到来することとなる。
【００１３】
また、接着した砥粒に潤滑油やステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布して傷発生を低減する技術（特開平３−２４５９７６号公報等）もあるが、このように潤滑剤等を用いる技術は、適用対象が限られ、また洗浄工程を追加する必要が発生するなどコスト面に影響がある。
【００１４】
このように研磨テープによる研磨方法は、平滑に仕上げることができる利点を有する反面、多くの課題がある。
【００１５】
本発明が解決しようとしている課題は、研磨中に発生して目詰まり等の不具合をもたらす研磨屑の除去処理を容易にし、研磨屑の固着等を惹起する原因となる研磨熱の発生を抑えることにより、研磨能力の早期低下、被研磨物に対する損傷等の不具合を解決することにある。
【００１６】
本発明の目的は、上記に鑑みて、研磨屑の処理を容易にし、しかも砥粒間に研磨屑が堆積することによる目詰まり、あるいは砥粒に研磨屑が固着することによる被研磨部分の損傷を防止し、さらに研磨熱によって研磨屑を溶着させない研磨テープを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、ベースフィルム上にバインダを用いて砥粒を固定した研磨テープにおいて、前記ベースフィルムおよび前記バインダ層を貫通する研磨屑排出穴を形成した研磨テープを最も主要な特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明では、前記研磨屑排出穴の配列が千鳥形状に設けられている請求項１記載の研磨テープを主要な特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明では、前記研磨屑排出穴の輪郭が半楕円形状に設けられている請求項１記載の研磨テープを主要な特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記研磨屑排出穴の輪郭が扇状形状に設けられている請求項１記載の研磨テープを主要な特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による研磨テープの実施の形態を示す平面図である。図２は図１の研磨テープのＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
図１および図２において、本発明の研磨テープ（ラッピングフィルムテープ）１０はベースフィルム１に所定の間隔で研磨屑５を排出するための排出穴１１を形成することによって、研磨時に発生する研磨屑５を研磨中に研磨テープ１０上から排出除去して、目詰まりの発生を防止する。
【００２３】
上述のように、目詰まりは研磨屑が砥粒を埋めた状態（図１０参照）であり、この目詰まり状態に於いては研磨屑５の逃げ場がなく研磨面に傷をつける。
【００２４】
この課題を解決するために本発明では、研磨屑５を研磨テープ１０の背面に排出するために円形の研磨屑排出穴１１を設けた。すなわち、この研磨テープ１０は、ポリエステル等の材料から成るベースフィルム１上にバインダ（層）１３を介して砥粒１４を固定する。
【００２５】
一方で、研磨テープ１０を肉厚方向に貫通する所定形状の研磨屑排出穴１１を所定の配置、所定の間隔で形成する。研磨屑排出穴１１の形状は円形、四角形、多角形、不定形、その他種々のものを採用できる。穴の配置、間隔も任意に選定可能である。
【００２６】
図３は図１と異なる第１の変形例の研磨屑排出穴の輪郭を有する研磨テープと被研磨物を示す概略平面図である。図４は図３と異なる第２の変形例の研磨屑排出穴の輪郭を有する研磨テープと被研磨物を示す概略平面図である。
【００２７】
図３において、研磨テープ１０は半楕円形状の輪郭を有する多数の研磨屑排出穴１１が、千鳥形状の配列、すなわち、研磨テープの送り方向に見て、ある１列の研磨屑排出穴１１の数が次の列の研磨屑排出穴１１の数と異なる配列になっている。
【００２８】
図４において、研磨テープ１０は扇形形状の輪郭を有する多数の研磨屑排出穴１１が、千鳥形状の配列、すなわち、研磨テープの送り方向に見て、ある１列の研磨屑排出穴１１の数が次の列の研磨屑排出穴１１の数と異なる配列になっている。
【００２９】
研磨テープ１０は回転する被研磨物（ローラ）７上を矢印のテープの送り方向に走行して被研磨物７を研磨する。上述のごとく、図３において、研磨屑排出穴１１は半楕円形状であり、図４においては、扇形形状である。
【００３０】
研磨屑排出穴１１の穴径およびピッチは被研磨物（被加工面）との間の接触面積等の条件によって異なるが、本実施の形態では穴径３ｍｍ、ピッチ１０ｍｍとした。しかし、これは一例に過ぎない。
【００３１】
接触面積が大きい場合や被研磨物の材質等の条件によっては、穴径を大きくし、ピッチを短くすることもあり得る。また、研磨屑排出穴１１の配列は図１、図３および図４では研磨屑の排出効果から千鳥形状の配列としたが、これも一例に過ぎない。
【００３２】
図５は図１の本発明の実施の形態による研磨テープを使用した被研磨物の研磨状態を示す概略図である。図６は集塵機を除いた図５の上面図である。図７は図５の状態を左に略直角にずらして見た概略図である。
【００３３】
研磨テープ１０は一定の圧力で張設された状態で、回転する被研磨物７に押し当てられているため、研磨テープ１０は被研磨物７の表面の曲率に密着することができる。
【００３４】
砥粒１４により被研磨物７から削られた研磨屑５は、研削力により研磨屑排出穴１１まで押し出され、研磨屑排出穴１１を介して研磨テープ１０の背面に排出される。排出された研磨屑５は研磨テープ１０と被研磨物７との面がテープ張力で密着状態にあるため、再びテープ内に戻ることはない。
【００３５】
さらに研磨テープ１０の背面に出て来た研磨屑５を集塵機１５により集塵口１６から吸引するようにすれば、研磨屑５は砥粒１４と被研磨物（被加工面）の隙間に溜まることなく排出されるため目詰まりの発生はなく、その結果被加工面に傷が形成されない。
【００３６】
また、研磨テープ１０に研磨屑排出穴１１を形成したことによって、研磨屑排出穴１１による放熱作用が働き、溶着がほとんどない研磨テープ１０を得ることができる。
【００３７】
上記のごとき構成を備えた研磨テープ１０を用いて研磨を行った結果、被研磨表面の精度が大幅に向上した。図８は本発明の実施の形態による研磨テープで加工した場合の表面のうねり波形を示す波形図である。
【００３８】
図９は通常の研磨テープで加工した表面のうねり波形を示す波形図である。図８および図９では同じ研磨テープに研磨屑排出穴を設けた以外は同じ構成の研磨テープを用いて加工した表面うねり波形を比較している。
【００３９】
図９に示すように、通常の研磨テープでの波形は研磨屑が溶着された状態で１．４μｍあるのに対して、本発明による研磨テープで加工した波形は、図８に示すように、０．７８μｍであり、約０．４μｍの差がある、このことからも、本発明の研磨テープによる研磨を行えば、超高精度の研磨を実現できることが判る。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、研磨テープに研磨屑排出穴が設けてあるため、研磨により発生した研磨屑は迅速に排出穴からテープ背面に排出され、また研磨熱も効率よく排熱されることとなり、砥粒の目詰まりおよび研磨屑の溶着がなくなり、研磨表面に傷付けることがなくなる。
【００４１】
請求項２によれば、研磨屑排出穴の配列が千鳥形状に設けられているため研磨屑をもれなく排出させる効果があり、研磨屑が研磨物に付着することがなく、これにより被研磨面が傷付くこともない。
【００４２】
請求項３によれば、研磨屑排出穴の配列が半楕円形状の輪郭で設けられているためローラ円周方向研磨時に研磨屑をもれなく排出させる効果があり、研磨屑が研磨物に付着することがなく、これにより被研磨面が傷付くこともない。
【００４３】
請求項４によれば、研磨屑排出穴の配列が扇状形状の輪郭で設けられているためローラ円周方向研磨時軸方向に送りを掛けた場合２方向からの研磨屑をもれなく排出させる効果があり、研磨屑が研磨物に付着することがなく、これにより被研磨面が傷付くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による研磨テープの実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１の研磨テープのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１と異なる第１の変形例の研磨屑排出穴の輪郭を有する研磨テープと被研磨物を示す概略平面図である。
【図４】図３と異なる第２の変形例の研磨屑排出穴の輪郭を有する研磨テープと被研磨物を示す概略平面図である。
【図５】図１の本発明の実施の形態による研磨テープを使用した被研磨物の研磨状態を示す概略図である。
【図６】集塵機を除いた図５の上面図である。
【図７】図５の状態を左に略直角にずらして見た概略図である。
【図８】本発明の実施の形態による研磨テープで加工した場合の表面のうねり波形を示す波形図である。
【図９】通常の研磨テープで加工した表面のうねり波形を示す波形図である。
【図１０】研磨テープを研磨屑目詰まりの状態において示す概略断面図である。
【図１１】図１０の研磨テープを砥粒への研磨屑溶着の状態において示す概略断面図である。
【図１２】チップポケットを備えた研磨テープによって被研磨物の表面を研磨している状態を示す概略図である。
【符号の説明】
５　研磨屑
７　被研磨物
１０　研磨テープ
１１　研磨屑排出穴
１２　ベースフィルム
１３　バインダ
１４　砥粒

Claims (4)

1. ベースフィルム上にバインダを用いて砥粒を固定した研磨テープにおいて、前記ベースフィルムおよび前記バインダを貫通する研磨屑排出穴を設けたことを特徴とする研磨テープ。
2. 前記研磨屑排出穴の配列が千鳥形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨テープ。
3. 前記研磨屑排出穴の輪郭が半楕円形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨テープ。
4. 前記研磨屑排出穴の輪郭が扇状形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨テープ。

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