JPH08192348A

JPH08192348A - 研削研磨方法および装置

Info

Publication number: JPH08192348A
Application number: JP2112595A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Wakabayashi; 公宏若林; Kazutoshi Hamada; 和敏浜田; Takekazu Shiotani; 剛和塩谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】非軸対称の非球面形状の研削研磨を、装置の
構成，制御を複雑にすることなく高精度に行えるように
した研削研磨方法および装置を提供すること。【構成】最初の工程で、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の位置
制御手段２，３，４によって位置制御がなされる砥石１
１を回転させて、コラム１５に固定されている被工作物
１２を研削する。この位置制御手段によると、非軸対称
の非球面形状の研削加工も可能である。次の工程で、砥
石１１を略同サイズのポリッシャに交換し、研磨剤とし
てダイヤモンドペーストを用いつつ、前記と同様の位置
制御によって研磨する。最後の工程で、ポリッシャを砥
石と同サイズの電極と交換し、液槽６に微細砥粒を分
散，帯電させたコロイド溶液を入れて被工作物と電極と
を浸し、周囲に微細砥粒を凝集させた電極を前記と同様
に位置制御して、微細砥粒で被工作物を研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被工作物を研削加工し
た後、高精度に研磨する研削研磨方法および装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズ等の光学部品それ自体を製造した
り、光学部品をプレスあるいは射出成形するための金型
を製造したりする場合、それらの表面を精密に研削，研
磨することが要求される。光学部品の殆どは、球面形状
あるいは軸対称の非球面形状のものであった。球面形状
は、研削，研磨の工具あるいは被工作物を、単純な回転
動作や揺動動作をさせることによって得ることが出来
る。今日では、単純な回転動作や揺動動作に関する技術
は発達しているので、球面形状の研削，研磨は、高精度
で、しかも量産体制で行われている。

【０００３】このような球面形状の研削，研磨に関する
技術は、例えば、次の文献に記載されている。（文献１）中村宣夫、「光学素子研磨技術の今−レンズ
・プリズム加工−」、光技術コンタクト Vol.31, No.
6, p323〜328, 1993 これには、回転動作や揺動動作をしている被工作物に対
して、一定圧力のポリッシングヘッドを押し付けて研磨
する技術が開示されている。

【０００４】しかし、このような単純動作の研磨技術で
は、軸対称の非球面形状のものを均一に研磨することは
困難であった。即ち、一部の表面は十分研磨できても、
十分には研磨されない部分が残ってしまった。軸対称の
非球面形状を均一に研磨する技術は、例えば、次の文献
に記載されている。

【０００５】（文献２）特開平５−138519号公報これには、傾斜角θが制御できるθ軸に被工作物を取り
付け、それを１軸テーブルに搭載する。そして、位置と
傾斜角が制御され、回転させられている被工作物に、一
定圧力のポリッシングヘッドを押し付けることにより、
研磨する技術が開示されている。

【０００６】ところで、光学部品が組み込まれるＯＡ機
器（例えば、レーザープリンタ）の急激な普及に伴い、
販売面での競争が激化し、競争力確保のため、部品点
数を少なくしてコスト低減や小型化を図ることや、品
質を向上させることが要請されている。そこで、幾つか
の球面形状あるいは軸対称の非球面形状レンズの組み合
わせで構成されていた光学系を、非軸対称の非球面形状
レンズを用いることにより、レンズ数の少ない光学系と
したり、レンズや金型の研磨をより一層高精度にするこ
とにより、品質を向上させることが考えられている。そ
のため、非軸対称の非球面形状を研削，研磨する技術が
要請されるが、それに応える技術としては、例えば、次
のようなものがある。

【０００７】（文献３）特開平４−244372号公報これには、被工作物を研磨する研磨ヘッドを、ボールジ
ョイントを介して支持すると共に、該ボールジョイント
の回転中心を研磨の中心点と一致するよう構成し、研磨
ヘッドの傾斜と研磨力をフィードバック制御することに
より、被工作物の全面を均一に研磨する技術が開示され
ている。

【０００８】また、表面の研磨を超高精度に行う技術と
して、微細砥粒を分散させて得たコロイド溶液の微細砥
粒を電気泳動させ、それを被工作物に機械的に接触させ
ることにより研磨するという技術が、次の文献に開示さ
れている。（文献４）「電気泳動現象利用による光学ガラスの超精
密研磨（FFF)（第３報）−球面研磨への適用−」、1994
年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集ｐ521

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、非軸対称の非球面形状の研磨
が出来る前記した従来の技術（第３の文献）では、研磨
装置の構成，制御が複雑であり、コストが高くなるとい
う問題点があった。

【００１０】（問題点の説明）文献３の技術では、均一
な研磨力を印加するために、研磨力を検出する多くのセ
ンサを設け、そこからの検出出力を基にしてフィードバ
ック制御をするので、研磨装置の機械的作動系統および
制御系統が極めて複雑であると共に、精度の高い部品を
必要とする。そのため、研磨装置のコストが極めて高価
なものとなってしまう。また、コロイド溶液を利用して
超精密な研磨をしようとしても、これは、それまでの工
程で使用して来た装置とは独立した別の装置で行わなけ
ればならず、量産に適したものではなかった。本発明
は、以上のような問題点を解決することを課題とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の研削研磨方法は、位置が固定された被工作
物を、Ｘ軸，Ｙ軸およびＺ軸の方向の位置を制御するこ
とによって位置制御がなされる砥石を回転させて研削す
る第１の工程と、第１の工程を終えた前記被工作物を、
研磨剤としてダイヤモンドペーストを使用し、前記砥石
と略同サイズとされ且つ前記位置制御と同様に位置制御
されるポリッシャを回転させて研磨する第２の工程と、
第２の工程を終えた前記被工作物を、前記砥石と同サイ
ズとされ且つ前記位置制御と同様に位置制御される電極
と共に、微細砥粒を分散，帯電させたコロイド溶液中に
浸し、該電極を回転させ、該電極周辺に形成される該微
細砥粒の凝集層を前記被工作物に接触させて研磨する第
３の工程とからなる方法とした。

【００１２】また、本発明の研削研磨装置は、被工作物
の位置を固定する固定手段と、回転される研削研磨手段
が交換可能に取り付けられるモータ部と、該モータ部を
保持し、前記研削研磨手段の位置をＸ軸，Ｙ軸およびＺ
軸の方向の位置を制御することによって制御する位置制
御手段と、少なくとも前記被工作物および前記研削研磨
手段を共に収容する空間に液を満たすことが出来る液槽
とを具えることとした。

【００１３】更に、本発明の研磨装置は、微細砥粒を分
散，帯電させたコロイド溶液を入れた液槽と、該液槽中
に被工作物を固定する固定手段と、回転され且つ前記微
細砥粒を吸引する極性に印加され、吸引した該微細砥粒
を前記被工作物に接触させて研磨するように位置制御さ
れる電極と、該電極とは逆極性に印加され該電極の近傍
のコロイド溶液中に配置された補助電極とを具えること
としてもよい。なお、該研磨装置には、電極の周側面と
対向して、対向面が研磨に使用しようとする微細砥粒の
層の厚さと等しい間隔だけ離れるよう成形配置された整
形電極を更に具えることとしてもよい。

【００１４】

【作用】最初に、回転する砥石で被工作物を研削す
るが、その砥石の位置制御は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の
位置制御手段によって行うので、非軸対称の非球面形状
の研削加工も可能である。次に、ポリッシャを使っての
ダイヤモンドペーストでの研磨、ついで電極を使っての
コロイド溶液微細砥粒での研磨を行うので、表面は極め
て高精度の表面粗さに研磨される。しかし、ポリッシャ
や電極は、単に砥石と交換すればよく、それらの位置制
御も砥石と同様でよいから、装置や制御が複雑となるこ
とはなく、コストも高くなることはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の研削研磨方法の概要を説
明する図である。詳しくは図２以下で説明するが、本発
明の研削研磨方法では、次の３つの工程を経ることによ
って、研削，研磨を行う。（１）第１工程…回転砥石使用ＸＹＺ軸制御研削工程。これは、被工作物に対する砥石の位置を、Ｘ，Ｙ，Ｚの
３軸を制御することによって所望の位置に制御し、砥石
を回転させながら被工作物を所望の形状に研削する工程
である。

【００１６】（２）第２工程…砥石サイズ大ポリッシャ
使用ＸＹＺ軸制御ダイヤモンドペースト研磨工程。これは、研削を行った後、砥石を僅かにサイズが大のポ
リッシャに換え、研削時と同様のＸ，Ｙ，Ｚの３軸制御
によりポリッシャの位置を制御し、ポリッシャを回転さ
せながら、研磨剤としてダイヤモンドペーストを使って
被工作物を研磨する工程である。（３）第３工程…砥石サイズ大回転電極使用ＸＹＺ軸制
御コロイド溶液研磨工程。これは、ポリッシャを砥石サイズ大の電極に換え、その
電極と被工作物とを微細砥粒のコロイド溶液に浸し、研
削時と同様のＸ，Ｙ，Ｚの３軸制御により電極の位置を
制御し、電極を回転させながら被工作物を研磨する工程
である。以下、各工程を詳細に説明する。

【００１７】〔第１工程…回転砥石使用ＸＹＺ軸制御研
削工程〕図２は、本発明で使用する研削研磨装置であ
る。図２において、１は研削研磨装置、２はＹ軸テーブ
ル、３はＸ軸テーブル、４はＺ軸テーブル、５は基台、
６は液槽、７はアーム、８はモータ部、９はチャッキン
グ、１０は軸、１１は砥石、１２は被工作物、１３は位
置決めバー、１４は電磁チャック、１５はコラムであ
る。

【００１８】Ｚ軸テーブル４は、基台５の上を矢印方向
（紙面上の左右方向）に移動されるテーブルである。Ｘ
軸テーブル３は、Ｚ軸テーブル４の上をＺ軸と直交する
方向（紙面に垂直な方向）に移動されるテーブルであ
る。Ｙ軸テーブル２は、Ｘ軸テーブル３の上に取り付け
られ、アーム７をＸ軸と直交する方向（紙面上の上下方
向）に移動させるテーブルである。これらのテーブルの
位置は、図示しないコントローラからの制御信号により
制御される

【００１９】アーム７には、モータ部８が固定されてい
る。モータ部８内の軸受には、振動の少ない回転が得ら
れるような軸受（例えば、静圧空気軸受）が用いられ
る。モータ部８には、チャッキング９によって軸１０お
よび砥石１１が取り付けられる。非軸対称の形状の研削
を行う場合、砥石１１の側面は球面とされる。砥石１１
は、軸１０と一体にされていてもよいし、別体にされて
いてもよい。砥石１１には、モータ部８からの回転力が
伝達され、回転される。なお、図１は研削工程の場合を
示しているので、砥石１１が取り付けられているが、研
磨工程の場合には、ポリッシャとか電極に交換される。

【００２０】一方、基台５上に固定されているコラム１
５には、電磁チャック１４および位置決めバー１３によ
って、被工作物１２が固定される。位置決めバー１３
は、その上面がＸ軸テーブル３の移動する方向と一致す
るよう位置決めされたバーである。固定された被工作物
１２に、砥石１１を回転させながら接近させて、研削を
行う。砥石１１の位置は、Ｘ軸，Ｙ軸およびＺ軸の各テ
ーブルにより任意に制御されるから、被工作物１２を非
軸対称の非球面形状に研削することも可能である。具体
的には、例えば次のようにして行う。

【００２１】図３は、砥石周辺の拡大図である。符号は
図２のものに対応し、Ｏ₁₁は砥石１１の中心（砥石１１
の側面を成す球面の中心でもある）、ｒは砥石１１の球
面の半径、１２−１は被工作物１２上の加工点である。
砥石１１の位置は、砥石の中心Ｏ₁₁が加工点１２−１の
法線方向に砥石の半径ｒだけ離れた位置となるよう制御
される。砥石１１を上方（Ｙ方向の上）から次第に下降
させながら被工作物１２を研削するが、Ｙ方向の或る位
置に（Ｙ＝Ｙ₁）止めた状態で、Ｘ軸，Ｚ軸方向に動か
して所望の形状に研削する。

【００２２】つまり、Ｙ＝Ｙ₁におけるＸＺ平面内で砥
石１１を動かし、該平面で要求される断面形状になるよ
う被工作物１２を研削する。図４は、そのようなＸＺ平
面での砥石の動きを説明する図である。砥石１１を回転
させながら、被工作物１２のこの平面での断面形状が、
要求されている形状となるようＸＺ平面内を矢印の如く
移動してゆく。

【００２３】図５は、Ｙ方向への砥石の動きを説明する
図である。Ｙ＝Ｙ₁での研削を終えると、微小距離ΔＹ
だけ下方に移動してＹ＝Ｙ₂とし、そこでのＸＺ平面の
研削を行う。このように、砥石１１を、点線で示す如く
徐々に下降させ、被工作物１２全体の研削を終えた位置
で終了する。

【００２４】なお、このような研削技術は公知である。
被工作物１２の材料としては、例えば、ステンレス鋼
（マルテンサイト系、焼入れ硬度ＨＲ_c50〜53）を用い
ることが出来る。砥石１１としては、レジンボンド砥石
を用いることが出来る。研削表面の粗さを細かくするた
めには、砥粒の大きさの異なった砥石を用い、研削工程
を複数回繰り返すことが望ましい。例えば、まず砥粒の
大きい＃２００の砥石で研削し、ついで＃１０００，＃
６０００の砥石でという具合に、合計３回研削すると、
被工作物の表面粗さは次のようになる。砥石の回転方向と直交する方向の表面粗さ…0.5 μｍＲ
max 〜1.5 μｍＲmax 砥石の回転方向の表面粗さ…上記の１／５〜１／１０

【００２５】〔第２工程…砥石サイズ大ポリッシャ使用
ＸＹＺ軸制御ダイヤモンドペースト研磨工程〕図６は、
第１の研磨工程を説明する図である。符号は図３のもの
に対応し、１６はポリッシャ、１７はダイヤモンドペー
スト、１８，１９は容器、２０は潤滑剤である。ポリッ
シャ１６は、砥石１１と略同サイズの大きさおよび形状
とされる。側面の球面の半径は、砥石の半径ｒよりも微
小長さΔｒだけ大きいｒ＋Δｒとされる。Ｏ₁₆はポリッ
シャ１６の中心である。

【００２６】この工程では、砥石１１を取り外し、その
代わりにそれと略同サイズのポリッシャ１６を取り付
け、ポリッシャ１６を回転させながら研磨する。従っ
て、ポリッシャ１６は、砥粒を保持するものであって、
被工作物１２に傷を与えないような材質のものを使用す
るが、そのような材質としては、例えば発泡ポリウレタ
ンがある。

【００２７】ポリッシャ１６の位置は、砥石１１の場合
と同じ位置、即ち、ポリッシャ１６の中心Ｏ₁₆が加工点
１２−１の法線方向にｒだけ離れた位置となるよう制御
される。ポリッシャ１６の位置制御は、研削工程におけ
る砥石１１と同様、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸を制御することに
よって行われる。ポリッシャ１６で研磨する際の研磨剤
としては、ダイヤモンドペースト１７を用いる。また、
研磨を円滑にするため、潤滑剤２０を適宜供給する。

【００２８】図７は、ポリッシャ１６と被工作物１２と
の接触状態を示す図である。Ｆは接触範囲、Ｄ₁は接触
Ｙ方向幅である。ポリッシャ１６の球面の半径は、砥石
１１の球面の半径ｒよりΔｒだけ大きくしてあるから、
砥石１１の場合よりも広い範囲に渡って接触する。その
接触範囲がＦであり、接触範囲ＦのＹ方向の幅がＤ₁で
ある。Δｒが大とされていれば接触Ｙ方向幅Ｄ₁も大と
なり、小とされていれば小となる。接触Ｙ方向幅Ｄ₁の
大きさは、ポリッシャ１６をＹ方向へ移動してゆく単位
であるΔＹより大となるようにしておく。そうすると、
ポリッシャ１６をＹ方向にΔＹだけ移動して研磨した場
合、接触範囲Ｆが移動前の接触範囲Ｆとオーバーラップ
するので、研磨されない部分が残ることなく研磨され
る。

【００２９】この研磨工程は、研削工程で仕上げられた
表面粗さの程度にもよるが、必要に応じて、ダイヤモン
ドペースト１７の粒径を変えて何回か繰り返し行う。例
えば、最初、粒径１０μｍのダイヤモンドペーストを用
いて、被工作物１２全体を一通り研磨する。次に、粒径
５μｍのものを用いて１回、最後に粒径２μｍのものを
用いて１回、合計３回研磨する。

【００３０】〔第３工程…砥石サイズ大回転電極使用Ｘ
ＹＺ軸制御コロイド溶液研磨工程〕図８は、第２の研磨
工程で利用する微細砥粒の凝集層の生成を説明する図で
ある。符号は図３のものに対応し、２１は電極、２２は
非導電性板、２３は微細砥粒、２４は凝集層、２５は研
磨液、２６は補助電極、Ｏ₂₁は電極２１の中心、ｒは電
極２１の半径である。

【００３１】軸１０には、ポリッシャ１６を外して電極
２１が取り付けられる。電極２１は、銅等の導電材で出
来ており、砥石１１と同じ形状とされている。研磨液２
５は、この第３工程になって図２の液槽６に入れられた
液で、微細砥粒２３が分散された弱アルカリ性のコロイ
ド溶液である。

【００３２】微細砥粒２３としては、例えば、シリカ
（ＳｉＯ₂）の粒子を用いることが出来る。微細砥粒２
３の粒径を例えば６０〜８０ｎｍとし、重量％で４０％
となるような量を分散させると、液はコロイド溶液とな
る。なお、粒径を小にして粒子の体積に比して表面積が
大となるようにすると、浸されている液のペーハー（Ｐ
Ｈ）によっては、粒子が帯電するという現象があるが、
上記のような粒径のシリカ粒子を弱アルカリ性の液に浸
した場合、微細砥粒２３は負に帯電する。

【００３３】研磨液２５の中には、電極２１の近傍に補
助電極２６を浸し、微細砥粒２３が帯電する極性（−）
と同じ極性の直流電源端子に接続する。一方、電極２１
には、軸１０を介してそれとは逆の極性（＋）の直流電
源端子に接続する。ここに使用する直流電源の電圧は、
５〜１５Ｖ程度である。このような電圧を印加すると、
微細砥粒２３は補助電極２６からは反発力を受け、電極
２１からは吸引力を受ける。そのため、微細砥粒２３は
矢印のように電極２１に引き寄せられて、その表面に凝
集層２４を形成する。電極２１の上下の非導電性板２２
は、この部分には微細砥粒２３が吸引されないようにす
るために設けられたものである。

【００３４】図１１は、第２の研磨工程を説明する図で
ある。符号は図８のものに対応し、Ｆは接触範囲、Ｄ₂
は接触Ｙ方向幅、Ｄ₃は電極２１と被工作物１２との表
面間間隙である。この研磨工程では、側面周囲に微細砥
粒２３の凝集層２４を形成した電極２１を回転させ、砥
石の時と同様のＸ，Ｙ，Ｚの３軸制御で被工作物１２に
接近させる。接近させる距離、言い換えれば表面間間隙
Ｄ₃は、凝集層２４の厚さよりも少し小さいものとし、
回転速度は、１００ｒｐｍ程度のゆっくりした速度とす
る。

【００３５】すると、凝集層２４は被工作物１２の或る
範囲にわたって接触し、凝集層２４の微細砥粒２３が、
被工作物１２の表面を摩擦する。その範囲が、図示する
接触範囲Ｆである。接触範囲ＦのＹ方向の幅、つまり接
触Ｙ方向幅Ｄ₂も、図７の接触Ｙ方向幅Ｄ₁の場合と同
様、電極２１をＹ方向に移動させる最小単位ΔＹよりも
大となるようにする。具体的には、電極２１を位置制御
する場合に、表面間間隙Ｄ₃が凝集層２４の厚さより小
さくなるよう位置制御する。

【００３６】この工程における研磨は、微細砥粒２３の
摩擦による研磨であるので、極めて高精度となり、例え
ば0.035 μｍＲ_max程度まで実現できる。なお、電極２
１をあまり速く回転させると、微細砥粒２３が遠心力に
より振り飛ばされて凝集層２４が薄くなるので、好まし
くない。所望の高精度の表面粗さまで研磨するまでには
多大な時間を要しそうな場合とか、極めて高い精度を要
求されるような場合には、凝集層２４を整形して密度を
高くすればよい。

【００３７】図９は、凝集層２４の整形を説明する図で
あり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線における断面図であ
る。符号は図８のものに対応し、２７は整形電極であ
る。整形電極２７は凝集層２４を整形するための電極で
あり、電極２１の側に向いている面が、研磨用に形成し
ようとしている凝集層２４の厚み分の距離だけ、電極２
１の側面から離れた位置に配置される。電極２１の側面
はＯ₂₁を中心とする球面の一部とされているから、電極
２１に対向する側の面も、電極２１の中心Ｏ₂₁を中心と
する球面の一部となるような面にしておく。整形電極２
７は、電極２１と相対的位置が変化しないように位置制
御される。そして、整形電極２７は、負に帯電された微
細砥粒２３を反発するよう、直流電源の（−）端子に接
続される。

【００３８】電極２１を回転させると、図１０に示すよ
うに、電極２１より離れて広がっていた微細砥粒２３
も、整形電極２７の傍を通過する際に電極２１の側に押
しやられる。その結果、凝集層２４の厚みは整形電極２
７と電極２１との間隔の厚みとされる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の研削研磨方法
および装置によれば、次のような効果を奏する。請求項１の効果被工作物の研削は回転する砥石で行うが、その砥石の位
置制御は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の位置制御手段によっ
て行うので、非軸対称の非球面形状の研削加工も可能で
ある。次に、ポリッシャを使ってのダイヤモンドペース
トでの研磨、および電極を使ってのコロイド溶液微細砥
粒での研磨を行うので、表面は極めて高精度の表面粗さ
に研磨される。しかし、ポリッシャや電極は、単に砥石
と交換すればよく、それらの位置制御も砥石と同様でよ
いから、装置や制御が複雑となることはなく、コストが
安い。

【００４０】請求項２の効果この研削研磨装置によれば、工程の進行に応じて、研削
研磨手段を交換したり、液槽に微細砥粒を含んだコロイ
ド溶液を満たすことにより、３種類の研削研磨工程の作
業を、１つの装置で行わせることが出来る。請求項３の効果この研磨装置は、コロイド溶液中の微細砥粒を表面に接
触させて研磨するので、粗い研磨を済ませた被工作物の
表面を、極めて高精度の表面粗さに研磨することが出来
る。

【００４１】請求項４の効果請求項３の研磨装置で、電極の周囲に形成させる微細砥
粒の凝集層を、所定の厚みの高密度のものにするので、
研磨時間を短く出来ると共に、仕上げの精度を向上させ
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削研磨方法の概要を説明する図

【図２】研削研磨装置

【図３】砥石周辺の拡大図

【図４】ＸＺ平面での砥石の動きを説明する図

【図５】Ｙ方向への砥石の動きを説明する図

【図６】第１の研磨工程を説明する図

【図７】ポリッシャと被工作物との接触状態を示す図

【図８】第２の研磨工程で利用する微細砥粒の凝集層
の生成を説明する図

【図９】凝集層の整形を説明する図

【図１０】図９のＸ−Ｘ線における断面図

【図１１】第２の研磨工程を説明する図

【符号の説明】

１…研削研磨装置、２…Ｙ軸テーブル、３…Ｘ軸テーブ
ル、４…Ｚ軸テーブル、５…基台、６…液槽、７…アー
ム、８…モータ部、９…チャッキング、１０…軸、１１
…砥石、１２…被工作物、１３…位置決めバー、１４…
電磁チャック、１５…コラム、１６…ポリッシャ、１７
…ダイヤモンドペースト、１８，１９…容器、２０…潤
滑剤、２１…電極、２２…非導電性板、２３…微細砥
粒、２４…凝集層、２５…研磨液、２６…補助電極、２
７…整形電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置が固定された被工作物を、Ｘ軸，Ｙ
軸およびＺ軸の方向の位置を制御することによって位置
制御がなされる砥石を回転させて研削する第１の工程
と、第１の工程を終えた前記被工作物を、研磨剤として
ダイヤモンドペーストを使用し、前記砥石と略同サイズ
とされ且つ前記位置制御と同様に位置制御されるポリッ
シャを回転させて研磨する第２の工程と、第２の工程を
終えた前記被工作物を、前記砥石と同サイズとされ且つ
前記位置制御と同様に位置制御される電極と共に、微細
砥粒を分散，帯電させたコロイド溶液中に浸し、該電極
を回転させ、該電極周辺に形成される該微細砥粒の凝集
層を前記被工作物に接触させて研磨する第３の工程とか
らなることを特徴とする研削研磨方法。
【請求項２】被工作物の位置を固定する固定手段と、
回転される研削研磨手段が交換可能に取り付けられるモ
ータ部と、該モータ部を保持し、前記研削研磨手段の位
置をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸の方向の位置を制御すること
によって制御する位置制御手段と、少なくとも前記被工
作物および前記研削研磨手段を共に収容する空間に液を
満たすことが出来る液槽とを具えたことを特徴とする研
削研磨装置。
【請求項３】微細砥粒を分散，帯電させたコロイド溶
液を入れた液槽と、該液槽中に被工作物を固定する固定
手段と、回転され且つ前記微細砥粒を吸引する極性に印
加され、吸引した該微細砥粒を前記被工作物に接触させ
て研磨するように位置制御される電極と、該電極とは逆
極性に印加され該電極の近傍のコロイド溶液中に配置さ
れた補助電極と、を具えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項４】電極の周側面と対向して、対向面が研磨
に使用しようとする微細砥粒の層の厚さと等しい間隔だ
け離れるよう成形配置された整形電極を更に具えたこと
を特徴とする請求項３記載の研磨装置。