JPH0319769A - 平面研磨機用のドレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、平面研磨機の砥石の目立てを行うドレッサ
に関する。

従来の技術 例えば磁気ディスク用アルミニウム基板等の被研磨物の
研磨を行う平面研磨機の１つとして、第５図及び第６図
に示すようなものが知られている。即ち、図中（Ａ）は
平面研磨機であり、該研磨機は上下一対の対向定盤（１
）（２）と、各定盤の内面に取着されたドーナツ状の上
下砥石（３）（４）と、各砥石（３）（４）の間におい
て砥石の軸心に配置された太陽歯車（５）と、該太陽歯
車（５）の同心外方に配置された内歯歯車（６）と、前
記太陽崗車（５）と内歯歯車（６）のいずれにも外周面
を噛合された状態に配置された１または２以上の薄板平
歯車状の被研磨物保持器（７）とを備えている。また、
各保持器（７）には複数の孔が形成されており、この孔
に保持器よりも厚肉の円板状被研磨物（Ｂ）が嵌め込み
状態に保持されるものとなされている。さらに、上下定
盤（１）（２）は駆動Ｌｂ　（ｌａ）　　（２ａ）及び
スプロケッｌ・（Ｉｂ）　　（２ｂ）を介して第１モー
ター（１ｌ）に接続され、該モター（１１）の駆動によ
り回転するものとなされている。なお、上側定盤（１）
はシリンダー（図示せず）により昇降自在に支持され、
第５図に示す下降位置において駆動軸（１ａ）の上端の
係合部（ｌａ’）に係合して、下側定盤（２）と逆方向
の回転力を付与されるものとなされている。一方、太陽
歯車（５）は駆動軸（５ａ）及びスプロケット（５ｂ）
を介して第２モーター（１２）に、また内歯歯車（６）
は駆動軸（６ａ）及びスプロケット（６ｂ）を介して第
３モータ（１３）にそれぞれ接続されており、これらモ
３ 夕一（１２）　　（１３）の駆動によりそれそれ異なる
回転数で回転し、これにより保持器（７）を遊星歯車状
に自転させつつ公転させうるちのとなされている。なお
、上下定盤（１）（２）、太陽歯車（５）、内歯歯車（
６）の回転数は、被研磨物（Ｂ）の両面を等しく加工で
きるように予め所期する比率に設定されている。

図示した平面研磨機では、まず被研磨物（Ｂ）を被研磨
物保持器（７）にセットしたのち、上下定盤（１）（２
）を接近させて砥石（３）（４）を所定の加圧力で被研
磨物（Ｂ）に圧接させる。次に第１〜第３各モーター（
１１）　　（１２）（１３）を駆動して、上下定盤（１
）（２）、太陽歯車（５）、内歯歯車（６）を回転させ
る。

太陽歯車（５）と内歯歯車（６）の回転により被研磨物
保持器（７）は上下砥石（３）（４）の回転中心のまわ
りを自転しつつ公転し、回転する砥石（３）（４）の作
用で披研磨物（Ｂ）の研磨加工が遂行される。

ところで、上記研磨機（Ａ）を長期使用する４ と砥石（３）（４）に目つまりや目つぶれが発生するた
め、ドレッサにより定期的に砥石（３）（４）の目立て
を行う必要がある。かかるドレッザ（２０）は、第７図
及び第８図に示すように、前記被研磨物保持器（７）と
入替え可能な円盤状かつ歯車状に形戊されたドレッサ本
体（２１）と、該本体の土下端面に先端突出状態に埋設
された目立て用の複数の同大の円柱状ペレット（２２）
とを備えている。なお第７図に示す（２１ａ）はドレッ
サ本体（２１）の外周面に設けられた歯部、（２３）は
軽量化のための肉抜き部てある。そして、ドレッサ（２
０）を被研磨物保持器（７）の代わりにセットして砥石
（３）（４）をペレットに圧接したのち、太陽歯車（５
）及び内歯歯車（６）の作動でドレッサ（２０）を自転
させつつ公転させる一方砥石（３）（４）を回転させる
ことにより、ペレット（２２）の先端で砥石表面を削り
とり、もって砥石（３）（４）の目立てを行うものとな
されている。

発明が解決しようとする課題 ５ ところが、従来の上記のようなドレッザ（２０）により
砥石（３）（４）の目立てを行った場合、砥石の表面が
平坦とならず、半径方向に大きな凹凸を生じることが判
明した。このような砥石を用いて研磨加工を行うと砥石
の被研磨物への圧力分布が不均一となり、研磨量の不均
一ひいでは被研磨物の表面性状の不均一を生じる原因と
なっていた。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたもので
あって、目立て後の砥石の表面を平坦となしえて被研磨
物の研磨量を均一にてき、ひいては表面性状に優れた被
研磨物の研磨加工を可能となすドレッサの提供を目的と
する。

課題を解決するたための手段 上記目的を達成するために、発明者は目立て後の砥石表
面が均一な平坦面とならない原因について調査研究した
ところ、ドレツサ上のペレット配置が適切でないため、
目立て時に砥石表面をペレットが通過する割合が砥石表
面の各部で差があり、通過する割合の多い部分が凹、少
６ ない部分が凸となることがわかった。

そこで、Ｉ−１立て時にペレットが砥石表面の各部を均
一な割合で通過するものとなすべくさらに研究を重ねた
結果、適正なドレッサ上のペレット配置が存在すること
を見出し、かかる知見に基いてこの発明を完或しえたも
のである。

即ちこの発明は、図面の符号を参照して示すと、円盤状
のドレッサ本体（３１）の端面に、先端突出状態に設け
られた複数の目立て用ペレット（３２）を有し、回転す
る砥石（３）（４）の回転中心のまわりを、前記ペレッ
ト（３２）を砥石表面に圧接した状態で自転しながら公
転することにより砥石の目立てを行うものとなされた平
面研磨機用のドレッサ（３０）において、ドレッサ（３
０）の半径をＲＴとした場合、ドレッザ中心から０．５
ＲＴ以内に存在するペレットの合計面積が全ペレットの
合計面積の１３〜２０％を占め、かつ ドレッサ中心（○Ｔ）から０．４ＲＴ以内にもペレット
か存在し、かつ ７ ドレッザ中心（ＯＴ）から最も離れた位置にあるペレッ
トまでの距離をＬ２、最も近い位置にあるペレッ１・ま
での距離をＬ１としたときに、Ｌ１〜Ｌ２の範囲におい
て円周方向のとの葭置にもペレット（３２）が存在しな
い帯ｖ　（４０）の半径方向の長さの合計値が０．　　
２　（Ｌ２　−Ｌ１　）以下であることを特徴とするも
のである。

作用 上記ペレット配置とすることにより、砥石（３）（４）
表面の任意の点を各ペレット（３２）が通過する割合が
均一化され、砥石表面かペレットで平均的に削られる結
果、砥石の半径方向の凹凸が解消される。

実施例 第１図において、（３０）はドレッサであり、該ドレッ
サはドレッサ本体（３１）と複数個の目立て用ペレット
（３２）とからなる。ドレッザ本体（３１）は所定厚さ
の円盤状をなし、その外周面には第５図に示す研磨機（
Ａ）の太陽歯車（５）及び内歯歯車（６）のいずれにも
噛合さ８ れる歯部（３１ａ　）か形成されている。このドレツサ
本体（３１）はＳＵＳにより形威されているが、厚さ方
向を一部扇状にくり抜いた１対の肉抜き部（３３）を設
けることによりその軽量化が図られている。

一方、前記ペレット（３２）はいずれも同大円柱状のダ
イヤモンド焼結体からなり、第２図に示すようにドレッ
サ本体（３１）の端面に設けられた嵌合凹部（３１ｂ　
）に先端突出状態に嵌入配置されるとともに、銀ろう付
によりドレッサ本体（３１）に接合されている。第２図
に示す（３４）はろう付部である。なお、ペレット（３
２）は必ずしも同大でなくても良い。また、ペレット（
３２）の突出端面には砥石（３）（４）の自立てを行う
ための微細凹凸（３２ａ　）が形成されている。

上記ペレット（３２）の配置はこの発明では次のように
設定されなければならない。即ち、まず第１図に示すよ
うに、ドレッサ（３０）の半径をＲＴとした場合、ドレ
ッサ中心（ＯＴ）から９ ０．５ＲＴ以内に存在するペレッｌ−　（３２）の合計
面積が全ベレッｌ・の面積の１３〜２０％でなければな
らない。特に好ましくは全面積の１４．０〜１７．５％
に設定するのが良い。また、第２にはドレッサ中心（Ｏ
Ｔ）から０．４Ｒ−ｒ以内にもペレット（３２）が存在
することが必要である。特に好ましくはドレッザ中心（
Ｏ丁）から０．３ＲＴさらに好ましくは０．２ＲＴ以内
の位置にもペレットが存在するのが良い。また第３には
、ドレッサ中心（ＯＴ）から最も離れた位置にあるペレ
ットまでの距離をＬ２、最も近い位置にあるペレットま
での距離をＬ１　とした場合に、第３図に示すようにＬ
１〜Ｌ２の範囲において円周方向のどの位置にもペレッ
ｌ・（３２）が存在しない帯域（４０）　　（第３図に
斜線で示す）の半径方向の長さをＡ１，ｎ２・・・とじ
た場合、ｎ１−ｔｌ２２＋・・・≦０．　　２　（Ｌ２
−Ｌ１）でなければならない。このことは、Ｌ１〜Ｌ２
の範囲においてドレッザ中心（○Ｔ）から１千意半径の
円を描いた場合、この円がいずれのペレ］０ ットにも当らない確率が０，２以下であることを意味す
る。特に好ましくは０すなわち任意半径の円を描いた場
合、この田が必ず１以上のペレット（３２）に当たるよ
うに設定するのが良い。

上記の諸条件を満足するペレット配置とすることで、目
立て時に砥石（３）（４）の表面の各部を各ペレット（
３２）が均一に通過することとなる。逆にいずれかのペ
レット配置条件を逸脱する場合には目立て時に各ペレッ
トが通過する割合の多い部分と少ない部分とを砥石表面
に生じ、目立て量が不均一となり砥石の半径方向に凹凸
を生しるものとなる。

第１図及び第２図に示すドレッサ（３０）を用いて砥石
（３）（４）の目立てを行うには、ドレッサ（３０）を
その外周歯部（３１ａ　）が研磨機（Ａ）の太陽歯車（
５）及び内歯歯車（６）のいずれにも噛合した状態に配
置し、次いで砥石（３）（４）をドレッサ（３０）のペ
レット（３２）に圧接せしめる。この状態で太陽歯車（
５）及び内歯歯車（６）を回転することによりドレッ１
１ サ（３０）を自転させつつ公転せしめ、同時に定盤（１
）（２）即ち砥石（３）（４）を回転させる。すると砥
石（３）（４）とドレッサ（３０）との相対運動に基い
て砥石（３）（４）の表面を次々に通過するペレット（
３２）により砥石表面が削り取られ、もって目立てが行
われる。

ところで、ペレット（３２）が砥石（３）（４）の任意
の表面を通過する割合は、砥石表面の各点に対してペレ
ットが通過する鞄離（以下ｉ１１に「通過距離コという
）として計算により求めることができる。即ち、第４図
に示すように、ドレッサ中心（ＯＴ）から半径Ｒの距離
に半径Ｒｐの円形ペレット１個が存在するものと仮定し
た場合、砥石中心（Ｏｖ　）から半径ｒの位置の点Ｚ　
（ｒ，　　θ）における通過距離の円周方向平均値ｆ　
（ｒ）は次の式で与えられる。

［以下余白］ １２ ｉ）Ｃ−Ｒ＋Ｒｐ＜ｒ＜Ｃ十Ｒ−Ｒｐのときｆ　（ｒ）
　−　（ｔ／π）　！”，：　ｖ　（ｒ，θ）・β（ｒ
，　Ｒｅ　）　ｄθイ旦し、 ｖ　　（ｒ，　　θ）−（π／３０）　　　Ｃ　　　Ｎ
Ｔ　　　＋ｒ　　　（Ｎｖ　　−ＮＴ）　　　＋２Ｃｒ
Ｎｒ　　（Ｎｗ−ＮＴ）ＣＯＳθβ（ｒ，　Ｒｅ　）　
＝　（１／　π）　ｃ　ｏ　ｓ−’　｛　ＣＲａ　２＋
Ｒ２Ｒ　ｐ２）　／　２Ｒａ　・Ｒｌ中心（○Ｔ）まで
の距離 ｔ（’ｓｅｃ）：　ドレッシング時間 ｖ（ｒ，　　θ）：砥石とドレッサ（ペレット）との相
対速度 β（ｒ，　　Ｒｅ　）　　：ドレツサ上の半径Ｒ，の円
周上のうち、ペレッ１・ の存在する比率 Ｕ）Ｃ−Ｒ−Ｒｐ≦『≦Ｃ−Ｒ＋ＲｐまたはＣ＋Ｒ−Ｒ
ｐ≦ｒ≦Ｃ＋Ｒ＋Ｒｐのとき ｆ　（ｒ）　＝　（ｔ／ｆｆ）　Ｊ’：２ｖ　（ｒ，θ
）・β（ｒ，　Ｒｅ　）　ｄθｉｉｉ）　ｒ＜Ｃ−Ｒ−
ＲｐまたはＣ＋Ｒ＋Ｒｐ＜ｒのときｆ　　ｂ）　−０ 但し、上式において ＮＴ（ｒｐｍ）　　・ドレッサの自転速度Ｎν　（ｒｐ
ｍ）：砥石の回転速度 Ｒ　（ｍｍ）　　：ドレッサ中心（ＯＴ）からペレット
中心（Ｏｐ）までの距離 Ｒｐ　Ｃｍｍ）：ペレット半径 Ｃ　（ｍｍ）　　：砥石中心（Ｏν）からドレッサ１３ 上記の各式は前述のようにドレ・ソサ中心（ＯＴ）から
半径Ｒの距離に半径Ｒｐの円形ペレット（３２）が１個
存在する場合の通過距離を示すものであるが、ドレッサ
中心（ＯＴ）からＲの距離にχ個のペレットが存在する
場合には、砥石（３）（４）の各点における通過距離は
ペレット１個の場合の通過距離ｆ　（ｒ）をχ倍すれば
良い。また、ドレツサ（３０）上の個々のペレット（３
２）による砥石各点の通過距離Ｆ　（ｒ）は各ペレット
による通過距離の和即ち Ｆ　（ｒ）＝ｆ１　　（ｒ）＋ｆ２　　（ｒ）＋ｆ３（
ｒ）十・・＋ｆｎ　　（ｒ） １４ （ただしｎはペレット個数） で計算できる。そして、砥石各点の通過距離Ｆ（ｒ）が
等しければ、ペレット（３２）により削られる量も等し
くなり、砥石表面が平坦となる。

ちなみに、第１図に示す本発明に係るドレッザ（３０）
と第８図に示す従来のトレッザ（２０）とを用い、下記
の条件下で第５図に示した研磨機における下側の砥石（
４）の半径方向の各点の通過距離を計算するとともに、
実際に目立てを行った場合の下側の砥石（４）の半径方
向の表面粗さを実測した。

［以下余白］ １５ （条件） 砥石内半径＋１８！５ｍｍ 砥石外半径：！５６５ｍｍ ドレッサ半径ＲＴ　：　２１１．６７ｍｍ砥石とドレッ
サとの中心間距離Ｃ　：　３７４．７　ｍｍペレット半
径Ｒｐ：８ｍｍ ドレッサ自転速度Ｎ　Ｔ　：　ＯＪ７８　Ｘ５０ｒｐｍ
下定盤（砥石）の相対回転速度：　０．８３９　Ｘ５０
ｒｐｍ 下定盤（砥石）の回転速度Ｎｗ：５０ｒｐｍドレッシン
グ時間ｔ：２０秒 通過距離の計算結果を、本発明実施品については第９図
に、従来品については第１０図に示す。

また、砥石の表面粗さの実ｆｌｌｌ１結果を、本発明実
施品については第１１図に従来品については第１２図に
示す。

上記の結果から、従来品ではドレッサ（２０）の内部付
近にペレットがないため、砥石（４）の内周及び外周近
傍に通過距離のピークが生じ、１７ 実４｛リでもこれに対応する位置で凹凸が激しいのに対
し、本発明実施品はペレットの通過距離か砥石の各点で
近似しており、また実測でも砥石表面が平坦化されてい
ることかわかる。

発明の効果 この発明は、上述の次第で、円盤状のトレッサ本体の端
而に、先端突出状態に設けられた複数の目立て用ペレッ
トを有し、回転する砥石の回転中心のまわりを、前記ペ
レットを砥石表面に圧接した状態で自転しながら公転す
ることにより砥石の目立てを行うものとなされた平面研
磨機用のドレッサにおいて、ドレッサ上のペレット配置
を所定条件に設定することにより、砥石の目立て時にペ
レットが通過する割合を砥石表面の各部で均一化できる
。その粘果、砥石表面をペレットにより均一に削りとる
ことができ、砥石表面を凹凸の少ない平坦面に目立てで
きる。

従って、かかる目立て済みの砥石を用いて研磨加工を行
った場合、砥石の被研磨物への圧力分布を均一にでき、
ひいては表面性状、品質に優１８ れた被研磨物の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るドレッザの平面図、
第２図は第１図の■一■線断面図、第３図はペレッ１・
の配置条件の１つを説明するためのドレッサの模式的平
面図、第４図は砥石表面のペレット通過距離を計算する
際のドレッザと砥石の関係を示す模式的平面図、第５図
は平面研磨機の一例を示す正面部分断面図、第６図は第
５図の平面研磨機の使用状態を示す要部斜視図、第７図
は第５図の研磨機における砥石の目立て方法を説明する
ための要部斜視図、第８図は従来のドレッサの平面図、
第９図は本発明に係るドレッサを用いた場合の砥石表面
の通過距離の計算結果を示すグラフ、第１０図は従来の
ドレッサを用いた場合の砥石表面の通過距離の計算結果
を示すグラフ、第１１図は本発明に係るドレッサを用い
て目立てを行った場合の砥石の表面粗さの実測結果を示
すグラフ、第１２図は従来のドレッサを用いて目立てを
行った場合の１９ 砥石の表面粗さの実測結果を示すグラフである。 （３０）・・・ドレッザ、（３１）・・ドレッザ本体、
（３２）・・・ペレット、（４０）・・帯域、（３）（
４）・・・砥石、（Ａ）・・・平面研磨機。 以上 ２０ 特開平３−１９７６９　（７） （ｍｍ） （ｍｍ） ｉｋ石中ＩＣ力゛らの距離 （ｍｍ） 第９図 ｈ巴石中ＩＣからのＩ巨離（ｍｍ） 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円盤状のドレッサ本体（３１）の端面に、先端突出状態
   に設けられた複数の目立て用ペレット（３２）を有し、
   回転する砥石（３）（４）の回転中心のまわりを、前記
   ペレット（３２）を砥石表面に圧接した状態で自転しな
   がら公転することにより砥石の目立てを行うものとなさ
   れた平面研磨機用のドレッサ（３０）において、 ドレッサ（３０）の半径をＲ＿Ｔとした場合、ドレッサ
   中心から０．５Ｒ＿Ｔ以内に存在するペレットの合計面
   積が全ペレットの合計面積の１３〜２０％を占め、かつ ドレッサ中心（Ｏ＿Ｔ）から０．４Ｒ＿Ｔ以内にもペレ
   ットが存在し、かつ ドレッサ中心（Ｏ＿Ｔ）から最も離れた位置にあるペレ
   ットまでの距離をＬ＿２、最も近い位置にあるペレット
   までの距離をＬ＿１としたときに、Ｌ＿１〜Ｌ＿２の範
   囲において円周方向のどの位置にもペレット（３２）が
   存在しない帯域（４０）の半径方向の長さの合計値が０
   ．２（Ｌ＿２−Ｌ＿１）以下であることを特徴とする平
   面研磨機用のドレッサ。