JP2000301089A

JP2000301089A - 板状ワークの処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2000301089A
Application number: JP10803899A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Terui; 井善信照; Masato Fukumura; 村正人福; Hiroaki Nagaki; 木宏明永
Original assignee: Speedfam Clean System Co Ltd
Current assignee: Speedfam Clean System Co Ltd
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】板状ワークの粗さ改善のための仕上げ研磨処
理とその後の洗浄処理及び乾燥処理とを一つのラインの
中で順次連続的に行うことができる、簡単かつ安価な処
理手段を得る。【解決手段】研磨剤を含む研磨液中において板状ワー
クの表面を摺擦ブラシで摺擦、研磨することにより表面
粗さを改善するスクラブ研磨部２と、スクラブ研磨され
たワークを洗浄液中において摺擦ブラシで摺擦すること
により洗浄するスクラブ洗浄部３と、スクラブ洗浄され
たワークをリンス液中に浸漬して仕上げ洗浄する仕上げ
洗浄部４と、仕上げ洗浄されたワークを乾燥処理する乾
燥部５とで処理装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ディス
ク基板のような板状のワークに、粗さ改善のための研磨
処理と洗浄処理と乾燥処理とを順次連続的に施すための
処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピューター用の磁気ディスクを形成
する基板としては、一般に、アルミニウム製のものやガ
ラス製のもの、あるいはセラミック製のものなどが使用
されている。これらの基板は、その表面を研磨精度の異
なる複数の研磨装置を使用して複数段階にわたり精密に
研磨したあと、洗浄処理及び乾燥処理を順次施し、その
あと表面に記録用の磁性層を形成するようにしている。
具体的には、研磨工程の最後に一次、二次といった複数
段階のポリッシュを行ったあと、洗浄工程に移るという
ような例が多いが、基板の種類によっては、更に精密ポ
リッシュを行って表面粗さをより高める必要があるケー
スも多い。

【０００３】このような場合、必要な研磨精度を備えた
研磨装置を使用して精密ポリッシュを行えば良いが、研
磨精度の高い研磨装置は通常、構造が非常に複雑で大形
かつ高価であるため、そのような研磨装置を処理ライン
中に更に設置するのは、コスト的にもスペース的にも好
ましいことではない。しかも、大形の研磨装置と小形の
洗浄装置及び乾燥装置とを組み合わせて処理工程をライ
ン化するのも、それらの設置条件などから困難な場合が
多い。

【０００４】一方で、研磨によって無垢な活性面をさら
すワークは、短時間で周辺の研磨剤や研磨液、異物等を
吸着し易く、研磨終了後に時間が経過するほどこれらの
研磨剤や研磨液、異物等の除去が難しくなる。残ったこ
れらの異物等はワーク表面に突部を形成し、結果的にワ
ークの表面粗さを悪化させる。従って、研磨終了後でき
るだけ早く洗浄を行うことが肝要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な技術的
課題は、板状ワークの粗さ改善のための仕上げ研磨処理
とその後の洗浄処理及び乾燥処理とを一つのラインの中
で順次連続的に効率良く行うことができる、簡単かつ安
価な処理手段を提供することにある。本発明の他の技術
的課題は、ワークを簡単な機構で高精度に研磨すること
ができる研磨手段を備えたワーク処理手段を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、処理槽内に収容した研磨剤入りの
研磨液中に板状のワークを浸漬し、該研磨液中において
上記ワークの表面を回転する摺擦ブラシで摺擦、研磨す
ることにより表面粗さを改善するスクラブ研磨工程；ス
クラブ研磨されたワークを洗浄液中に浸漬し、該洗浄液
中においてワークの表面を摺擦ブラシで摺擦することに
より洗浄するスクラブ洗浄工程；スクラブ洗浄されたワ
ークを仕上げ洗浄する仕上げ洗浄工程；仕上げ洗浄され
たワークを乾燥処理する乾燥工程；を有することを特徴
とする板状ワークの処理方法が提供される。

【０００７】上記処理方法によれば、構造が複雑で大形
かつ高価な研磨装置を使用することなく、簡単なスクラ
ブ手段によってワークの粗さ改善のための研磨処理を行
うことができるだけでなく、それに続けてワークの洗浄
処理及び乾燥処理を簡単な処理ラインの中で順次連続的
かつ効率的に行うことができる。

【０００８】また、上記スクラブ研磨工程においては、
研磨液中に浸漬した状態でワークをブラシで摺擦するよ
うにしているため、該ブラシに研磨剤が確実かつ均一に
供給されてワークの研磨が効率的かつ高精度に行われる
ことになる。しかも、ブラシが研磨液中に浸漬して回転
することにより該ブラシのドレッシングが自動的に行わ
れるため、砥粒による目詰まりが生じにくいばかりでな
く、汚れが付着しにくいという利点もある。

【０００９】本発明の具体的な実施態様においては、上
記スクラブ研磨工程において、一方向から他方向に向け
て連続的に流れる研磨液中にワークを液流と平行に向け
て浸漬し、研磨液の流れの中でワークを研磨する。

【００１０】この場合に好ましくは、円形をした２枚の
摺擦ブラシ間にワークの一半部を挟持させて研磨するこ
とであり、より好ましくは、上記摺擦ブラシをワークの
直径方向両側に少なくとも２枚ずつ対設し、一側の摺擦
ブラシと他側の摺擦ブラシとにワークの両半部を同時に
挟持させて両側の摺擦ブラシを互いに同じ方向に回転さ
せることにより、これらの摺擦ブラシの摺擦力でワーク
を液中に宙吊り状態に支持しながら研磨することであ
る。

【００１１】後者の方法によれば、研磨中にワークが摺
擦ブラシだけで支持されるため、ワークを回転自在に支
持する支持手段が不要になるだけでなく、支持手段との
接触によるワーク外周の損傷のおそれが全くなく、しか
も、ワークに摺擦ブラシによる強い面圧をかけることが
できるため、研磨効率にも勝れる。

【００１２】また本発明によれば、上記方法を実施する
ため、研磨剤を含む研磨液を収容するための処理槽と、
該処理槽内において研磨液中に浸漬した板状ワークを液
中で摺擦、研磨することにより表面粗さを改善する摺擦
ブラシと、該摺擦ブラシを強制回転させるための回転駆
動手段とを有するスクラブ研磨部；洗浄液を収容するた
めの処理槽と、洗浄液中に浸漬したワークを両側から挟
んで摺擦することにより洗浄する回転自在の複数の摺擦
ブラシと、該摺擦ブラシを回転させる回転駆動手段とを
有するスクラブ洗浄部；スクラブ洗浄されたワークをリ
ンス液で仕上げ洗浄する仕上げ洗浄部；仕上げ洗浄され
たワークを乾燥処理する乾燥部；上記ワークを各処理部
間で搬送する搬送機構；を有することを特徴とする処理
装置が提供される。

【００１３】本発明の具体的な実施態様によれば、上記
スクラブ研磨部における処理槽が、一方向から他方向に
向けて研磨液が連続的に流れる流液式の処理槽とされ、
研磨液の流れの中でワークを研磨するように構成され
る。

【００１４】この場合に好ましくは、上記スクラブ研磨
部が、ブラシ軸上に並べて取り付けられた少なくとも２
枚の摺擦ブラシを有していて、これらの摺擦ブラシ間に
ワークの一半部を挟持して研磨するように構成すること
である。より好ましくは、摺擦ブラシを取り付けた２つ
のブラシ軸をワークの直径方向に間隔をおいて個別に回
転方向を変更可能なるように対設し、これら２つのブラ
シ軸上の摺擦ブラシでワークの左右両半部を同時に挟持
して研磨するように構成することである。

【００１５】上記摺擦ブラシとしては、ワークの表面に
圧縮状態で摺接する複数の隆起部を両面に有すると共
に、隣接する摺擦ブラシ間において隆起部の位置を相互
に当接しないようにずらしてあるものが好適に使用され
る。この場合、上記隆起部は放射状に形成することが望
ましい。

【００１６】上記摺擦ブラシの他の例として、ワークの
表面に摺接する短繊維を両面の備えたものがあげられ
る。

【００１７】本発明の好ましい具体的な実施形態によれ
ば、該処理装置が複数のワークを並べて収容可能なキャ
リヤを有していて、該キャリヤに収容された複数のワー
クをキャリヤごと搬送しながら同時に処理するように構
成される。この場合に好ましくは、上記搬送機構が、支
軸を中心に一定角度揺動自在のスイングアームと、該ス
イングアームの先端に常に鉛直にキャリヤを吊支可能な
るように設けられた吊支部材とを有するように構成され
る。

【００１８】また、上記スクラブ洗浄部における処理槽
も、一方向から他方向に向けて洗浄液が連続的に流れる
流液式の処理槽とし、洗浄液の流れの中でワークを洗浄
するように構成することが望ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る処理装置の全
体構成の一例を概念的に示すものである。この処理装置
は、平板状のワークを供給するためのローダー部１と、
上記ワークを研磨剤を含む研磨液中に浸漬し、該研磨液
中においてワークの表面を摺擦ブラシで摺擦、研磨する
ことにより表面粗さを改善するスクラブ研磨部２と、ス
クラブ研磨されたワークを洗浄液中に浸漬し、該研磨液
中においてワークの表面を摺擦ブラシで摺擦することに
より洗浄するスクラブ洗浄部３と、スクラブ洗浄された
ワークをリンス液中に浸漬して仕上げ洗浄する仕上げ洗
浄部４と、仕上げ洗浄されたワークを乾燥処理する乾燥
部５と、処理済のワークを取り出すためのアンローダー
部６とを有するもので、上記各部１〜６間には、隣接す
る各部の間でワークを搬送するための搬送機構７ａ〜７
ｅが設けられている。

【００２０】上記ワークとしては、例えば磁気ディスク
用のアルミニウム基板やガラス基板又はセラミック基
板、その他の電子・電気部品あるいは機械部品のよう
な、円形や矩形あるいはその他の形状をした平板状のも
のが対象となるが、この実施例では、図２及び図３に示
すように、円板形のワークＷを処理対象としている。こ
のワークＷは、複数枚が一つのキャリヤ８に並べて収容
され、これらのワークＷをキャリヤ８ごと搬送しながら
上記各処理部２〜５において同時に処理するように構成
されている。

【００２１】上記キャリヤ８は、相対する一対のフレー
ム１０，１０間に、複数本（図では４本）を１組とする
ワーク支持棒１１を２組並べて取り付け、各支持棒の外
周に一定間隔で設けた複数の支持溝１２にワークＷを立
向きかつ横並び状態で載置することにより、複数のワー
クＷを２列に収容できるように構成されている。このよ
うにして、例えば１組の支持棒１１上にそれぞれ２５枚
のワークＷを収容できるようにすれば、合計で５０枚の
ワークＷを同時にバッチ処理することができ、非常に効
率的である。

【００２２】上記左右のフレーム１０，１０の外側面に
はそれぞれローラー状のフック１３が設けられ、キャリ
ヤ８を上記搬送機構７ａ〜７ｅで搬送する際に、このフ
ック１３を利用して持ち上げるようになっている。

【００２３】上記スクラブ研磨部２は、図４及び図５に
示すように、セリウムやシリカまたはアルミナなどの研
磨剤を混合した研磨液２１を一方向から他方向に向けて
連続的に流すための溝形をした処理槽２０と、該処理槽
２０内において上記キャリヤ８を、ワークＷが研磨液２
１中に全浸漬した状態で下流側から上流側に向けて液流
と平行に移動させる移動機構２２と、該移動機構２２で
該キャリヤ８ごと送られてきた各ワークＷを両側から挟
んで摺擦、研磨する上記複数の摺擦ブラシ２３と、該摺
擦ブラシ２３を強制回転させるためのモーター２４とを
有している。

【００２４】上記研磨液２１には、ワークＷの種類等に
応じて上記研磨剤の他に、フッ酸、アルカリ、界面活性
剤等を一種以上混合することもできる。

【００２５】上記処理槽２０の一端には、給液口２６ａ
を有する給液部２６が設けられ、他端には、排液口２７
ａを有する排液部２７が設けられており、上記給液口２
６ａは図示しない研磨液供給源に接続され、排液口２７
ａは排液処理装置に接続されている。そして、上記給液
口２６ａから給液部２６を通じて槽内に供給された研磨
液が、該槽内を所要の液深及び流速で排液部２７に向け
て流れるようになっている。上記処理槽２０の底部は、
上記給液部２６側から排液部２７側に向けて次第に低く
なるように僅かに傾斜している。

【００２６】上記給液部２６は閉じた箱形に形成されて
いて、処理槽２０との境界面には、研磨剤が通過できる
空隙率の範囲内でできるだけ繊維密度を高くした不織布
等の繊維プレートと、硬質板に複数の通水孔を穿孔して
なる孔開きプレートとからなる整流部材２９が取り付け
られており、該給液部２６内の研磨液２１に圧力をかけ
て上記整流部材２９から処理槽２０内に押し出すことに
より、該研磨液２１に全液深についてほぼ一様な流速を
持たせるようにしている。上記給液部２６及び整流部材
２９は着脱自在であることが望ましい。

【００２７】なお、研磨剤が沈殿するおそれがある場合
には、処理槽２０の適宜位置に、超音波発振器などの研
磨液を撹拌するための手段を設けることもできる。ま
た、処理槽２０における上流寄り（給液部２６寄り）の
適宜位置、例えば側面や底面あるいは上面に、研磨液又
は研磨剤を補助的に供給するための研磨剤供給手段を設
けることもできる。あるいは、上記供給部２６から純水
や水道水等の溶媒を供給し、これに上記研磨剤供給手段
から研磨剤を供給、混合させることにより研磨液を調整
するようにしても良い。

【００２８】一方、上記排液部２７には、処理槽２０と
の境界部分に孔開きプレート３０が設けられ、研磨液２
１がこの孔開きプレート３０の通水孔を通過すると共
に、一部が該孔開きプレート３０をオーバーフローして
排液部２７に流出するようになっている。

【００２９】上記キャリヤ８を移動させる移動機構２２
は、該キャリヤ８を載置するための支持台３３と、該支
持台３３を移動させるねじ棒３４と、該ねじ棒３４を回
転させるモーター３５とからなっている。

【００３０】上記支持台３３は、上記キャリヤ８を載置
するため処理槽２０の内部にその両側壁及び底壁に沿う
ように嵌入された凹形の第１部分３３ａと、処理槽２０
の外部を取り囲むように位置する第２部分３３ｂとから
なっていて、該第２部分３３ｂにナット部材３６が設け
られ、処理槽２０の下部に該処理槽２０の軸線と平行に
位置する上記ねじ棒３４にこのナット部材３６が螺子結
合され、このねじ棒３４の正逆回転により処理槽２０に
沿って往復に移動できるようになっている。

【００３１】上記処理槽２０のほぼ中央上部の位置に
は、ブラシホルダ３９が図示しない支持機構に支持され
て上下動自在なるように配設され、このブラシホルダ３
９に上記摺擦ブラシ２３が２列に取り付けられている。
即ち、このブラシホルダ３９には、２本のブラシ軸４
０，４０が処理槽２０を横切る方向に水平かつ平行に取
り付けられ、これらのブラシ軸４０にそれぞれ、円板形
の上記摺擦ブラシ２３がワークＷを両側から挟持して摺
擦できる間隔を保って取り付けられている。そしてこれ
らのブラシ軸４０，４０が、ブラシホルダ３９上のモー
ター２４で所要の方向に所要の速度で回転駆動されるよ
うになっている。

【００３２】上記摺擦ブラシ２３は、図６（Ａ），
（Ｂ）からも分かるように、アルミニウム等の金属や合
成樹脂等からなる円板形をした硬質基板２３ａの両面
に、スポンジ状や布状あるいは短繊維状のような柔軟で
圧縮性を持った材質からなる摺擦部材２３ｂを取り付け
たものである。この摺擦部材２３ｂは、基板２３ａの表
面全体を覆うように取り付けられていて、その表面にワ
ークに圧縮状態で摺接する複数の隆起部２３ｃが放射状
に形成され、この隆起部２３ｃで主としてワークを研磨
するようになっている。この場合、隣接する摺擦ブラシ
２３，２３の隆起部２３ｃ，２３ｃ同士が相互に当接し
て圧縮癖がつかないように、両ブラシ間で隆起部２３ｃ
の位置を相互にずらしておくことが望ましい。

【００３３】図示の例では上記隆起部２３ｃが線状をし
ていて、それが放射状に設けられているが、隆起部２３
ｃは点状であっても良く、このような点状の隆起部２３
ｃを放射状に並べて設けても、基板２３ａ全体にランダ
ムに点在させても良い。また、上記摺擦部材２３ｂは、
基板２３ａの表面全体を覆うように取り付ける必要はな
く、必要な部分だけに必要なパターンで部分的に取り付
けても良い。この場合には、該摺擦部材２３ｂがそのま
ま上記隆起部２３ｃを形成することになる。

【００３４】上記スクラブ研磨部２において、複数のワ
ークＷを収容されたキャリヤ８が搬送機構７ａによって
ローディング部１から処理槽２０内に搬入され、該処理
槽２０の下流端の受取位置に待機している支持台３３の
第１部分３３ａ上に載置されると、ねじ棒３４の回転に
よりこの支持台３３が研磨液２１中を上流側へと移動
し、処理槽２０の中央部で一端停止する。すると、ブラ
シホルダ３９の下降により各摺擦ブラシ２３が回転しな
がら下降し、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、該摺擦
ブラシ２３の下半部が研磨液２１中に半浸漬する位置で
隣接する２つのブラシ２３，２３間に各ワークＷの上半
部が挟持され、研磨液２１中において各ワークＷの両面
が摺擦される。このとき各ワークＷは、摺擦ブラシ２
３，２３との摩擦力により従動的に回転し、全面が摺擦
されることになる。従ってキャリヤ８は、ワークを回転
自在に支持できるようになっていることが必要である。

【００３５】なお、上記摺擦時にワークＷがキャリヤ８
から飛び出すことのないように、各ワークＷの上端部
を、一列のワークＷの全てに跨がる長さを持つ一本又は
複数本のローラーのような押さえ部材４１で、回転自在
なるように押さえることが望ましい。また、上記処理槽
２０の底面や側面等の適宜位置に超音波照射手段を付設
し、超音波を照射しながら研磨処理を行うようにしても
良い。

【００３６】このように研磨液２１中で各ワークＷの両
面を摺擦ブラシ２３で摺擦することにより、該ワークＷ
の表面は研磨されて粗さが改善される。従って、ポリッ
シングマシンのような構造が複雑で大形かつ高価な研磨
装置を使用することなく、洗浄と同じ原理の簡単なスク
ラブ手段によってワークＷの仕上げ研磨を行うことがで
きる。

【００３７】また、研磨液中に浸漬した状態でワークＷ
をブラシ２３で摺擦するようにしているため、該ブラシ
２３に研磨剤が確実かつ均一に供給されてワークＷの研
磨が効率的かつ高精度に行われることになる。しかも、
ブラシ２３が研磨液２１中に浸漬して回転することによ
り該ブラシ２３のドレッシングが自動的に行われるた
め、砥粒によるブラシの目詰まりが生じにくいばかりで
なく、該ブラシに汚れが付着しにくいという利点もあ
る。

【００３８】上記スクラブ研磨が完了すると、摺擦ブラ
シ２３は上昇してその回転が停止する。一方、ワークＷ
は支持台３３によりキャリヤ８ごと処理槽２０内を上流
側に向けて移送され、上流端の取出位置に停止したあ
と、搬送機構７ｂにより該キャリヤ８が処理槽２０から
取り出されて後段のスクラブ洗浄部３に送られる。

【００３９】そして、キャリヤ８が取り出された上記支
持台３３は、処理槽２０内を下流側へと移動して下流端
の受取位置に停止し、搬送機構７ａにより次の新たなワ
ーク入りキャリヤ８が供給され、上述した動作を繰り返
す。

【００４０】上記搬送機構７ｂは、各部の間に設置され
たその他の搬送機構７ａ，ｔｃ，７ｄ，７ｅと同じ構成
を有するもので、その構成は以下のとおりである。

【００４１】即ち、図４及び図７から分かるようにこの
搬送機構７ｂは、基端部に取り付けられた支軸４３を中
心に１８０度揺動回転自在のスイングアーム４４を有し
ている。このスイングアーム４４の先端には、水平に延
びる吊支軸４５が取り付けられていて、該吊支軸４５
に、キャリヤ８の両側面のフック１３に係止する一対の
吊支部材４６，４６がキャリヤ８の長さより若干広い間
隔を保って鉛直に取り付けられている。これらの吊支部
材４６，４６は逆Ｔ字形をしていて、下端の水平部分４
６ａの上縁に窪み４６ｂを有し、この窪み４６ｂの位置
に上記フック１３を下方から引っ掛けてキャリヤ８を吊
り上げるようになっている。そして、上記支軸４３と吊
支軸４５とはタイミングベルトで相互に連結され、スイ
ングアーム４４がどのような揺動位置にあっても吊支部
材４６，４６が必ず鉛直を保つようになっており、これ
によってキャリヤ８を、常に水平に向けたまま隣接する
作業部に搬送できるようになっている。

【００４２】上記搬送機構７ｂによるキャリヤ８の搬送
は次のようにして行われる。この搬送動作は他の搬送機
構と実質的に同じである。即ち、スイングアーム４４が
スクラブ研磨部２側に回動し、処理槽２０の上流端にお
いて吊支部材４６，４６がキャリヤ８の両側面のフック
１３に係止する位置より若干下方に下降した状態で待機
しているところに、支持台３３によりキャリヤ８が送ら
れてきて一対の吊支部材４６，４６の間に送り込まれる
と、該スイングアーム４４が若干上昇し、吊支部材４
６，４６をフック１３に係止させてキャリヤ８を持ち上
げたあと、１８０度揺動回転して隣接するスクラブ洗浄
部３内にキャリヤ８を送り込む。そして、該スイングア
ーム４４は、吊支部材４６，４６がフック１３から外れ
る位置まで下降して待機し、スクラブ洗浄部３内の移動
機構によりキャリヤ８が上記吊支部材４６，４６の間か
ら離れるところまで移動すると、該スイングアーム４４
は再び上昇して復帰し、次の動作を行う。

【００４３】かくして、上記スイングアーム４４でキャ
リヤ８を常に水平に向けたまま隣接する処理部に順次搬
送することができ、その搬送に要する時間も３〜５秒程
度まで短縮することができる。また、キャリヤの搬送に
このようなスイングアームによる搬送方式を用いること
により、キャリヤに収容したワークに衝撃を与えること
なく安全かつ円滑に搬送することができる。即ち、エア
シリンダ等による上下運動と水平運動とを組み合わせた
搬送方式では、方向が代わる位置で一旦アームを止める
ために衝撃でワークが動いたりキャリヤとぶつかったり
し、該ワークが位置ずれしたり損傷し易いといった問題
があるが、スイング搬送方式ではアームを途中で一旦停
止させる必要がないため、このような問題が全く生じな
い。

【００４４】なお、上記吊支部材４６，４６をキャリヤ
８に係止させたり搬送後のキャリヤ８を吊支部材４６，
４６から解放する方法は、上記のものに限らず、一対の
吊支部材４６，４６の間隔を変化させる方法や、窪みの
代わりに鍵形の金具を取り付け、この金具をフック１３
に係脱させるといったような方法であっても良い。

【００４５】また、上記スクラブ研磨部２の後段のスク
ラブ洗浄部３は、スクラブ研磨が終わって研磨剤等が付
着したワークＷを摺擦ブラシによって摺擦することによ
り洗浄するものであるが、図４に示すスクラブ研磨部２
と実質的に同じ構成の装置を使用することができる。そ
して、給液部２６から純水や水道水のような洗浄液を供
給してスクラブ洗浄が行われる。従って、このスクラブ
洗浄部３の構成についての改めての図示及び説明は省略
する。

【００４６】なお、このスクラブ洗浄部３で洗浄水とし
て高価な純水を使用する場合には、給液口２６ａと排液
口２７ａとの間に純水リサイクルシステムを接続し、排
液口２７ａから回収した洗浄水を再生処理して給液口２
６ａに供給することにより、循環的に再使用するように
構成することが望ましい。また、このスクラブ洗浄部３
においても処理槽２０に超音波照射手段を付設し、洗浄
液中に超音波を照射しながら洗浄処理を行うことができ
る。

【００４７】上記スクラブ洗浄部３で洗浄が終わったワ
ークＷは、搬送機構７ｃにより後段の仕上げ洗浄部４に
送られる。この仕上げ洗浄部４は、図８に示すように、
一方向から他方向に向けて純水等のリンス液４９を連続
的に流すための溝形をした処理槽５０と、該処理槽５０
内において上記キャリヤ８をワークＷがリンス液４９中
に全浸漬した状態で下流側から上流側に向けて移動させ
るための移動機構２２とを有するもので、ワークＷを流
れるリンス液４９にその液流と平行に向けて向流的に接
触させることにより仕上げ洗浄するものである。この場
合、上記処理槽５０に超音波照射手段を付設し、超音波
を照射しながら洗浄処理を行うようにしても良いこと
は、上記スクラブ研磨部２及びスクラブ洗浄部３と同じ
である。

【００４８】上記仕上げ洗浄部４の構成は、上記スクラ
ブ洗浄部３と比較して、摺擦用のブラシ２３とそれに関
連する機構がないことで相違しているが、それ以外の構
成は実質的に同じであるから、共通部分については共通
の符号を付してその説明は省略する。

【００４９】なお、図中２８はリンス液のリサイクルシ
ステムであって、排液口２７ａからタンク２８ａに回収
したリンス液を再生処理してポンプ２８ｂで給液口２６
ａに供給することにより、循環的に再使用するように構
成されている。

【００５０】上記仕上げ洗浄部４には、ワークＷの種類
等に応じてその前段に、純水や、純水に有機溶剤等を添
加したもの、あるいはアルカリ性等に調整されたものな
どからなるリンス液中にワークを静止状態で浸漬し、該
ワークに超音波を照射して洗浄する前処理のための第１
洗浄部を設けることができる。この場合、上述した向流
搬送式の洗浄部が第２洗浄部となる。なお、上記第１洗
浄部も流液式とすることが望ましい。

【００５１】また、リンス処理したワークＷを乾燥する
上記乾燥部５は、高温の溶剤蒸気にワークＷを接触させ
ることにより、該溶剤蒸気をワークＷ表面で凝縮、流下
させて水分を除去する蒸気乾燥式のもので、以下のよう
に構成されている。

【００５２】即ちこの乾燥部５は、図９に示すように、
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）やメタノール又はエ
タノールのような有機溶剤の収容部６１が底部に形成さ
れた乾燥槽６０を有している。この乾燥槽６０の内部に
は、上記溶剤を加熱して蒸気を発生させるための第１加
熱管６２と、発生した蒸気を再加熱して温度を高めるた
めの第２加熱管６３と、溶剤蒸気にワークＷを接触させ
るための処理領域６４と、ワークＷ表面で凝縮して水分
と共に流下するドレンを排出するためのドレン排出機構
６５とが設けられている。更に、上記処理領域６４より
下部の位置には、溶剤蒸気を冷却して凝縮させることに
より溶剤蒸気が上記処理領域６４に必ず集まるようにそ
の流れをコントロールする第１冷却管６６が設けられ、
乾燥槽６０の上部には、キャリヤ８を出し入れするため
の開口部６９が蓋で開閉自在なるように形成されると共
に、該開口部６９から溶剤蒸気が流出するのを防止する
ための第２冷却管６７が設けられている。７２はキャリ
ヤを出し入れするための搬送手段である。

【００５３】上記乾燥部５において、搬送手段７２によ
りワーク入りキャリヤ８が、供給口６９から乾燥槽６０
内に搬入されると、高温の溶媒蒸気が各ワークＷと接触
することにより凝縮し、該ワークＷの表面を流下するこ
とによって水分やその他の付着物を洗い流す。そして、
ワークの温度上昇とともに溶媒蒸気の凝縮が次第に減少
して、ワークの乾燥が進行し、約６０秒前後で乾燥が完
了する。乾燥が終わると、キャリヤ８は搬送手段７２に
よりアンローディング部に取り出され、次工程に送られ
る。

【００５４】上記乾燥部５の前段には、溶剤蒸気がワー
クＷと接触したときに効率良く凝縮できるようにするた
め、該ワークＷを冷却するための前処理部を設け、この
前処理部において、処理槽内に入れられた低温の液状溶
剤にワークＷを浸漬させるようにすることができる。

【００５５】なお、上記乾燥部５の後段には、ワークＷ
の種類等により必要に応じて、乾燥処理されたワークＷ
に紫外線を照射して静電気を除去したり、ワーク表面の
有機物残渣の分解除去洗浄等を行うための紫外線処理部
を設けることもできる。

【００５６】上記実施例では、スクラブ研磨部２が、ワ
ークＷをキャリヤ８に回転自在に支持させたまま摺擦ブ
ラシ２３で研磨するように構成されているが、図１０に
示す第２実施例のように、該ワークＷをキャリヤ８から
持ち上げて該キャリヤ８とは非接触の状態で研磨するよ
うに構成することもできる。

【００５７】即ち、この第２実施例では、複数の摺擦ブ
ラシ２３Ａ及び２３Ｂをそれぞれ並べて取り付けた２つ
のブラシ軸４０Ａ，４０Ｂが、ワークＷの直径方向に所
要の間隔をおいて相対するようにブラシホルダに取り付
けられ、それぞれの回転方向を個別に変更可能なるよう
に回転駆動手段に連結されている。

【００５８】そして、図１０（Ａ）に示すように、キャ
リヤ８によりワークＷが特定の位置まで運ばれてくる
と、上記２つのブラシ軸４０Ａ及び４０Ｂが下降し、そ
れぞれのブラシ軸４０Ａ及び４０Ｂ上の隣接する２枚の
摺擦ブラシ２３Ａ，２３Ａ間及び２３Ｂ，２３Ｂ間にワ
ークＷの上端部が挿入されて挟持される。この状態で左
側のブラシ軸４０Ａが半時計回り、右側のブラシ軸４０
Ｂが時計回りに回転することにより、摺擦ブラシ２３
Ａ，２３Ａ及び２３Ｂ，２３Ｂの摺擦力でワークＷがキ
ャリヤ８から持ち上げられる。

【００５９】次に、同図（Ｂ）に示すように、左右のブ
ラシ軸４０Ａ及び４０Ｂ（摺擦ブラシ２３Ａ及び２３
Ｂ）が共に時計方向又は半時計方向に回転することによ
り、これらの摺擦ブラシ２３Ａ，２３Ａ及び２３Ｂ，２
３Ｂの摺擦力でワークＷが液中に宙吊り状態に支持され
たまま、自転しながら研磨される。

【００６０】上記研磨が終了すると、同図（Ｃ）に示す
ように、左側のブラシ軸４０Ａが時計回り、右側のブラ
シ軸４０Ｂが反時計回りに回転することにより、ワーク
Ｗは下降してキャリヤ８の元の位置に納められる。

【００６１】キャリヤ８にワークＷが２列に収容されて
いる場合は、各列のワークに対応するように、上述した
左右の摺擦ブラシ２３Ａ及び２３Ｂが２組設けられるこ
とは言うまでもない。

【００６２】上記第２実施例によれば、研磨中にワーク
Ｗが摺擦ブラシ２３Ａ及び２３Ｂで液中に宙吊り状態に
支持されるため、キャリヤ８で該ワークＷを回転自在に
支持させる必要がなく、従ってキャリヤとの接触による
ワーク外周の損傷のおそれが全くなく、しかも、キャリ
ヤとの接触による損傷を考慮しなくても良いためワーク
に摺擦ブラシによる強い面圧をかけることができ、研磨
効率も向上する。

【００６３】また、図示した実施例では、スクラブ研磨
部２とスクラブ洗浄部３及び仕上げ洗浄部４が横溝形の
処理槽を有し、この処理槽内を横向きに流れる処理液の
流れの中にワークＷを全浸漬させて処理するようにして
いるが、一部を部分的に浸漬させた状態で処理するもの
であっても良い。あるいはそれらの中の少なくとも一つ
の工程を、オーバーフロー式の処理槽を使用して、槽底
部から供給されて槽上部からオーバーフローする処理液
の上向きの流れの中でワークを処理するようにしても、
または処理液の流れの中でワークを処理することなく、
槽内に溜めた処理液の中で処理するようにしても良い。
何れの処理方法を用いる場合でも、必ずしもワークを槽
内で移動させる必要はない。さらに、仕上げ洗浄部にお
いては、槽内に溜めたリンス液にワークを浸漬させた状
態で処理することなく、ノズルからシャワー状に噴射さ
れるリンス液で仕上げ洗浄するようにしても良い。

【００６４】また、上記乾燥部５は、蒸気乾燥方式以外
のものであって良く、例えば、ワークを輻射熱や温風な
どで乾燥させる熱乾燥方式のものや、ワークを高速回転
させて水切りをするスピン乾燥、真空プラズマ乾燥、高
速でエアが吸引される吸引ダクトの途中にワークを置い
て乾燥させる吸引ブロー乾燥方式のもの等を使用するこ
ともできる。

【００６５】更に、上記実施例では、複数のワークをキ
ャリヤに収容してバッチ処理するようにしているが、ワ
ークを一枚づつ連続的に送りながら枚様式に処理するも
のであっても良い。

【００６６】

【発明の効果】このように本発明によれば、構造が複雑
で大形かつ高価な研磨装置を使用することなく、洗浄と
同じ原理の簡単なスクラブ手段によってワークの粗さ改
善のための研磨処理を行うことができると同時に、それ
に続けてワークの洗浄処理及び乾燥処理を一つのライン
の中で順次連続的かつ効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理装置の全体を概念的に示す平
面図である。

【図２】ワークをキャリヤに収容した状態の部分破断正
面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線での断面図である。

【図４】スクラブ研磨部の構成を示す断面図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ線での断面図である。

【図６】（Ａ）はスクラブ研磨の原理を示す図５の要部
拡大図、（Ｂ）はその側面図である。

【図７】搬送機構の要部側面図である。

【図８】仕上げ洗浄部の構成を示す断面図である。

【図９】乾燥部の構成を示す断面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はスクラブ研磨部の
第２実施例を概略的に示す要部側面図で、互いに異なる
動作状態を示すものである。

【符号の説明】

Ｗワーク２スクラブ研磨部３スクラブ洗浄部４仕上げ洗浄部５乾燥部７ａ〜７ｅ搬送機構８キャリヤ２０処理槽２１研磨液２３，２３Ａ，２３Ｂ摺擦ブラシ２３ｃ隆起部４０，４０Ａ，４０Ｂブラシ軸４３支軸４４スイングアーム４５吊支軸４６吊支部材４９リンス液５０処理槽

フロントページの続きＦターム(参考） 3B116 AA03 AB33 AB44 BA02 BA08 BA12 BB02 BB82 CC01 CC03 3B201 AA03 AB33 AB44 BA02 BA12 BB02 BB12 BB14 BB82 BB83 BB95 CC01 CC11 CD22 3C058 AA06 AA07 AA14 AA18 AB01 AB03 AB04 AB06 AB08 AC04 AC05 CB01 CB03 CB05 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽内に収容した研磨剤入りの研磨液中
に板状のワークを浸漬し、該研磨液中において上記ワー
クの表面を回転する摺擦ブラシで摺擦、研磨することに
より表面粗さを改善するスクラブ研磨工程；スクラブ研
磨されたワークを洗浄液中に浸漬し、該洗浄液中におい
てワークの表面を摺擦ブラシで摺擦することにより洗浄
するスクラブ洗浄工程；スクラブ洗浄されたワークを仕
上げ洗浄する仕上げ洗浄工程；仕上げ洗浄されたワーク
を乾燥処理する乾燥工程；を有することを特徴とする板
状ワークの処理方法。
【請求項２】請求項１に記載の処理方法において、上記
スクラブ研磨工程が、一方向から他方向に向けて連続的
に流れる研磨液中にワークを液流と平行に向けて浸漬
し、研磨液の流れの中でワークを研磨することを特徴と
するもの。
【請求項３】請求項１又は２に記載の処理方法におい
て、上記スクラブ研磨工程が、円形をした２枚の摺擦ブ
ラシ間にワークの一半部を挟持させて研磨するものであ
ることを特徴とするもの。
【請求項４】請求項３に記載の処理方法において、上記
摺擦ブラシをワークの直径方向に所要の間隔をおいて少
なくとも２枚ずつ対設し、一側の摺擦ブラシと他側の摺
擦ブラシとにワークの両半部を同時に挟持させて両側の
摺擦ブラシを互いに同じ方向に回転させることにより、
これらの摺擦ブラシの摺擦力でワークを液中に宙吊り状
態に支持しながら研磨することを特徴とするもの。
【請求項５】研磨剤を含む研磨液を収容するための処理
槽と、該処理槽内において研磨液中に浸漬した板状ワー
クを液中で摺擦、研磨することにより表面粗さを改善す
る摺擦ブラシと、該摺擦ブラシを強制回転させるための
回転駆動手段とを有するスクラブ研磨部；洗浄液を収容
するための処理槽と、洗浄液中に浸漬したワークを摺擦
することにより洗浄する摺擦ブラシと、該摺擦ブラシを
回転させる回転駆動手段とを有するスクラブ洗浄部；ス
クラブ洗浄されたワークをリンス液で仕上げ洗浄する仕
上げ洗浄部；仕上げ洗浄されたワークを乾燥処理する乾
燥部；上記ワークを各処理部間で搬送する搬送機構；を
有することを特徴とする板状ワークの処理装置。
【請求項６】請求項５に記載の処理装置において、上記
スクラブ研磨部における処理槽が、一方向から他方向に
向けて研磨液が連続的に流れる流液式の処理槽であっ
て、研磨液の流れの中でワークを研磨する構成であるこ
とを特徴とするもの。
【請求項７】請求項５又は６に記載の処理装置におい
て、上記スクラブ研磨部が、ブラシ軸上に並べて取り付
けられた少なくとも２枚の円形の摺擦ブラシを有してい
て、これらの摺擦ブラシ間にワークの一半部を挟持して
研磨するように構成されていることを特徴とするもの。
【請求項８】請求項７に記載の処理装置において、摺擦
ブラシを取り付けた２つのブラシ軸がワークの直径方向
に所要の間隔をおいて個別に回転方向を変更可能なるよ
うに対設され、これら２つのブラシ軸上の摺擦ブラシで
ワークの左右両半部を同時に挟持して研磨するように構
成されていることを特徴とするもの。
【請求項９】請求項７又は８に記載の処理装置におい
て、上記摺擦ブラシの両面に、ワークの表面に圧縮状態
で摺接する複数の隆起部をそれぞれ設けると共に、隣接
する摺擦ブラシの隆起部の位置を相互に当接しないよう
にずらしてあることを特徴とするもの。
【請求項１０】請求項９に記載の処理装置において、上
記隆起部が放射状に形成されていることを特徴とするも
の。
【請求項１１】請求項５から１０までの何れかに記載の
処理装置において、該処理装置が、複数のワークを並べ
て収容可能なキャリヤを有していて、該キャリヤに収容
された複数のワークをキャリヤごと搬送しながら同時に
処理する構成であることを特徴とするもの。
【請求項１２】請求項１１に記載の処理装置において、
上記搬送機構が、支軸を中心に一定角度揺動自在のスイ
ングアームと、該スイングアームの先端に常に鉛直にキ
ャリヤを吊支可能なるように設けられた吊支部材とを有
することを特徴とするもの。
【請求項１３】請求項５から１２までの何れかに記載の
処理装置において、上記スクラブ洗浄部における処理槽
が、一方向から他方向に向けて洗浄液が連続的に流れる
流液式の処理槽であって、洗浄液の流れの中でワークを
２枚の円形の摺擦ブラシ間に挟持して洗浄する構成であ
ることを特徴とするもの。