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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022106574
(43)【公開日】2022-07-20
(54)【発明の名称】パッド原反研磨装置
(51)【国際特許分類】
   B24B 7/12 20060101AFI20220712BHJP
   B24B 41/06 20120101ALI20220712BHJP
   B24B 49/10 20060101ALI20220712BHJP
【FI】
B24B7/12
B24B41/06 B
B24B49/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021001669
(22)【出願日】2021-01-07
(71)【出願人】
【識別番号】390004879
【氏名又は名称】三菱マテリアルテクノ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】檜山 正太郎
(72)【発明者】
【氏名】柏谷 誠
【テーマコード(参考)】
3C034
3C043
【Fターム(参考)】
3C034AA13
3C034BB85
3C034BB92
3C034DD20
3C043BB12
3C043BB13
3C043CC03
3C043DD01
3C043DD03
3C043DD05
3C043DD06
3C043DD15
(57)【要約】
【課題】パッド原反を高精度に研磨することが可能なパッド原反研磨装置を提供すること。
【解決手段】パッド原反研磨装置であって、円筒形状に形成され第1軸線O1周りに回転するゴムロール122と、第2軸線O2回りに回転し前記ゴムロール122と協働してパッド原反Sを研磨する研磨ロール125と、パッド原反搬送方向における前記研磨ロール125の後方側に配置され、パッド原反Sが前記研磨ロール125で研磨される研磨領域から搬送方向後方側に向かう引張力をパッド原反Sに付与する第1の引張力付与手段150と、前記研磨領域から搬送方向前方側に向かう引張力をパッド原反Sに付与する第2の引張力付与手段160と、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒形状に形成され、第1軸線周りに回転可能に支持された送りロールと、
円筒形状に形成され、前記第1軸線と平行な第2軸線周りに回転可能に支持されるとともに、前記送りロールと協働してパッド原反を研磨する研磨ロールと、
前記送りロールを回転駆動する送りロール駆動部と、
前記研磨ロールを回転駆動する研磨ロール駆動部と、
パッド原反が搬送されるパッド原反搬送方向における前記研磨ロールの後方側に配置され、パッド原反が前記研磨ロールで研磨される研磨領域からパッド原反搬送方向後方側に向かう引張力をパッド原反に付与する第1の引張力付与手段と、
パッド原反搬送方向における前記研磨ロールの前方側に配置され、前記研磨領域から搬送方向前方側に向かう引張力をパッド原反に付与する第2の引張力付与手段と、
を備えることを特徴とするパッド原反研磨装置。
【請求項2】
請求項1に記載のパッド原反研磨装置であって、
前記第1の引張力付与手段は、
前記研磨領域からパッド原反搬送方向後方側に向かってパッド原反に生じた引張力を検出する第1の引張力検出手段と、
前記第1の引張力検出手段が検出した引張力に基づいて、パッド原反搬送方向後方側に向かってパッド原反に生じる引張力を所定の範囲に調整する第1の引張力調整手段と、
を備えることを特徴とするパッド原反研磨装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のパッド原反研磨装置であって、
前記第2の引張力付与手段は、
前記研磨領域からパッド原反搬送方向前方側に向かってパッド原反に生じた引張力を検出する第2の引張力検出手段と、
前記第2の引張力検出手段が検出した引張力に基づいて、パッド原反搬送方向前方側に向かってパッド原反に生じる引張力を所定の範囲に調整する第2の引張力調整手段と、
を備えることを特徴とするパッド原反研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パッド原反を高精度かつ効率的に研磨するこが可能なパッド原反研磨装置に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、ウェーハ等の基板を研磨する基板研磨装置においては、定盤に貼着した研磨パッドに対して基板を押圧、相対移動させることによって基板を研磨することが広く行われている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このような基板研磨で用いられる研磨パッドは、パッド原反を裁断して製造されており、高い平面度を確保する必要がある。そのため、パッド原反は高精度に研磨することが必要である。
【0004】
そこで、パッド原反を高精度に研磨する種々の研磨装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9-155721号公報
【特許文献2】特開2000-158303号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、ウェーハ等の基板をより高精度に研磨するために、より高精度なパッド原反を製造することが望まれている。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑み、パッド原反を高精度に研磨することが可能なパッド原反研磨装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明は、上記課題を解決するため以下の手段を提案している。
(1)本発明のパッド原反研磨装置の一つの態様は、円筒形状に形成され、第1軸線周りに回転可能に支持された送りロールと、円筒形状に形成され、前記第1軸線と平行な第2軸線周りに回転可能に支持されるとともに、前記送りロールと協働してパッド原反を研磨する研磨ロールと、前記送りロールを回転駆動する送りロール駆動部と、前記研磨ロールを回転駆動する研磨ロール駆動部と、パッド原反が搬送されるパッド原反搬送方向における前記研磨ロールの後方側に配置され、パッド原反が前記研磨ロールで研磨される研磨領域からパッド原反搬送方向後方側に向かう引張力をパッド原反に付与する第1の引張力付与手段と、パッド原反搬送方向における前記研磨ロールの前方側に配置され、前記研磨領域から搬送方向前方側に向かう引張力をパッド原反に付与する第2の引張力付与手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】
本発明のパッド原反研磨装置によれば、第1軸線周りに回転可能に支持された送りロールと、第2軸線に支持され送りロールと協働してパッド原反を研磨する研磨ロールと、送りロールを回転駆動する送りロール駆動部と、研磨ロールを回転駆動する研磨ロール駆動部と、を備えているので、送りロールに送られたパッド原反は、パッド原反が送りロール上を移動している間に、研磨領域において、第2軸線周りに回転可能に支持された研磨ロールと送りロールとが協働してパッド原反を研磨する。
具体的には、送りロールと研磨ロールの間に所定の間隙(間隔、ギャップ)を形成して、この間隙(間隔)にパッド原反を通過させることでパッド原反を研磨する。
また、パッド原反研磨装置は、第1の引張力付与手段を備えているので、研磨ロールがパッド原反を研磨している研磨領域からパッド原反搬送方向における後方側に向かって引張力が付与されることで、パッド原反は研磨領域後方側に向かって引張されて、研磨領域においてパッド原反に伸び縮みの差が発生するのを抑制することが可能となり、パッド原反の厚さにばらつきが生じるのが抑制される。
また、パッド原反研磨装置は、第2の引張力付与手段を備えているので、パッド原反にパッド原反搬送方向における前方側に向かう引張力が付与されることになり、研磨されるパッド原反に均等な引張力が付与されるので、パッド原反を均一な厚さに研磨することができる。
その結果、パッド原反を高精度(均一な厚さ)に研磨することができる。
ここで、研磨領域とは、研磨ロールがパッド原反を研磨する領域を概念的に示すために用いている。
【0010】
(2)上記(1)に記載のパッド原反研磨装置は、前記第1の引張力付与手段は、前記研磨領域からパッド原反搬送方向後方側に向かってパッド原反に生じた引張力を検出する第1の引張力検出手段と、前記第1の引張力検出手段が検出した引張力に基づいて、パッド原反搬送方向後方側に向かってパッド原反に生じる引張力を所定の範囲に調整する第1の引張力調整手段と、を備えていてもよい。
【0011】
本発明のパッド原反研磨装置によれば、第1の引張力付与手段が、第1の引張力検出手段と、第1の引張力調整手段と、を備えていて、第1の引張力検出手段によって、パッド原反に生じる搬送方向における後方側に向かう引張力を検出し、第1の引張力検出手段が検出した引張力に基づいて、第1の引張力調整手段によって、パッド原反に研磨領域から搬送方向における後方側に向かう引張力が所定の範囲となるように調整するので、送りロールに搬送されるパッド原反に厚さにばらつきが生じるのを抑制して、パッド原反の厚さを安定させることができる。
その結果、パッド原反を安定した厚さで研磨して高品質な研磨パッドを製造することができる。
【0012】
(3)上記(1)又は(2)に記載のパッド原反研磨装置は、前記第2の引張力付与手段が、前記研磨領域からパッド原反搬送方向における前方側に向かってパッド原反に生じた引張力を検出する第2の引張力検出手段と、前記第2の引張力検出手段が検出した引張力に基づいて、パッド原反搬送方向における前方側に向かってパッド原反に生じる引張力を所定の範囲に調整する第2の引張力調整手段と、を備えていてもよい。
【0013】
本発明のパッド原反研磨装置によれば、第2の引張力付与手段が、第2の引張力検出手段と、第2の引張力調整手段と、を備えていて、第2の引張力検出手段によって、パッド原反に生じる研磨領域から搬送方向における前方側に向かう引張力を検出し、第2の引張力調整手段は、この引張力に基づいて、パッド原反に生じるパッド原反搬送方向における前方側に向かう引張力が所定の範囲となるように調整するので、送りロールに搬送されたパッド原反に厚さにばらつきが生じるのを抑制して、パッド原反の厚さを安定させることができる。
その結果、パッド原反を安定した厚さで研磨して高品質な研磨パッドを製造することができる。
【発明の効果】
【0014】
この発明に係るパッド原反研磨装置によれば、パッド原反を高精度に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の第1実施形態に係るパッド原反研磨装置のロールレイアウトの概略構成の一例を説明する側面図である。
図2】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置のゴムロール(送りロール)の概略構成を説明するパッド原反搬送方向に沿って見た部分断面図である。
図3】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の研磨ロールの概略構成を説明するパッド原反搬送方向に沿って見た図である。
図4】第1実施形態に係る第1の引張力検出手段の概略構成を説明する側面図である。
図5A】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第1の引張力検出手段の概略構成を説明する側面から見た図である。
図5B】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第1の引張力検出手段の概略構成を説明するパッド原反搬送方向に沿って見た図である。
図6】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第1の引張力調整手段の概略構成を説明するピンチロールがピンチロール受台に載置された状態を側面から見た図である。
図7A】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第1の引張力調整手段の概略構成を説明するピンチロールがピンチロール受台に載置された状態を側面から見た図である。
図7B】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第1の引張力調整手段の作用を説明する側面から見た図である。
図8】第1実施形態に係る第2の引張力検出手段の概略構成を説明する側面図である。
図9】第1実施形態に係るパッド原反研磨装置の第2の引張力検出手段の概略構成を説明する側面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
<第1実施形態>
以下、図1図8を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るパッド原反研磨装置のロールレイアウトの概略構成を説明する側面図である。
【0017】
図において、符号100はパッド原反研磨装置を、符号110はパッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)を、符号120はパッド原反研磨装置本体を、符号122はゴムロール(送りロール)を、符号125は研磨ロールを、符号150は第1の引張力付与手段を、符号160は第2の引張力付与手段を、符号Sはパッド原反を示している。
【0018】
パッド原反研磨装置100は、図1に示すように、例えば、パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110と、パッド原反研磨装置本体120と、第1の引張力付与手段150と、第2の引張力付与手段160と、制御部(不図示)と、を備えている。
【0019】
また、パッド原反Sは、例えば、パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110、第1の引張力付与手段150、パッド原反研磨装置本体120、第2の引張力付与手段160の順に搬送されるようになっている。
【0020】
パッド原反研磨装置本体120は、図1図2に示すように、例えば、ゴムロール(送りロール)122と、研磨ロール125と、ゴムロール(送りロール)122を回転駆動するゴムロール駆動モータ122Mと、研磨ロール125を回転駆動する研磨ロール駆動モータ(研磨ロール駆動部)125Mと、温調用流体供給部(不図示)と、ブラシユニット130と、ロール間隔調整機構(不図示)と、を備えている。
【0021】
第1の引張力付与手段150は、この実施形態において、パッド原反繰り出し機110に配置されている。具体的には、パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110とパッド原反研磨装置本体120の間に配置されている。
そして、第1の引張力付与手段150は、研磨前のパッド原反Sに、研磨領域から原反搬送方向後方側に向かう引張力を付与するように構成されている。
【0022】
第2の引張力付与手段160は、この実施形態において、パッド原反搬送方向におけるパッド原反研磨装置本体120の前方側に配置されている。
そして、第2の引張力付与手段160は、研磨された後のパッド原反Sにパッド原反搬送方向前方側に向かう引張力を付与するように構成されている。
なお、第1の引張力付与手段150、第2の引張力付与手段160の詳細については後述する。
【0023】
パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110は、図1に示すように、例えば、パッド原反Sが巻回されたる原反ロール111と、原反ロール111を支持する原反ロール支持台(不図示)と、原反ロール111からパッド原反Sを引き剥がす引き剥がしロール114と、ダンシングロール116と、搬送ロール117を備えている。
【0024】
そして、パッド原反繰り出し機110は、引き剥がしロール114によって原反ロール111から引き剥がしたパッド原反Sを、ダンシングロール116、搬送ロール117を介してパッド原反研磨装置本体120に送るように構成されている。
【0025】
原反ロール111は、原反ロール軸111Jにパッド原反Sが巻回され、円筒形状に形成されている。
そして、パッド原反Sは、原反ロール111の外周面の上部から引き出されるようになっている。
【0026】
引き剥がしロール114は、例えば、図1に示すように、駆動ロール114Aと、駆動ロール114Aと対向配置されるとともに自重でグリップ力を付与するピンチロール114Bとを備えている。
そして、駆動ロール114Aとピンチロール114Bによってパッド原反Sを挟んで、駆動ロール114Aが回転することにより、原反ロール111からパッド原反Sを引き出すようになっている。
搬送ロール117は、例えば、モータ(不図示)により回転駆動される駆動ロールにより構成されている。
そして、搬送ロール117が回転駆動されることによってパッド原反Sをパッド原反研磨装置本体120に向かって送り出す構成とされている。
【0027】
ダンシングロール116は、図1に示すように、引き剥がしロール114と搬送ロール117の間に配置されていて、矢印Fで示すように上下方向に移動可能とされている。
そして、ダンシングロール116は、上下方向に移動することにより、引き剥がしロール114と搬送ロール117の間において、パッド原反Sの長さに変化が生じた場合に、パッド原反Sにたわみが生じるのを抑制する。
【0028】
ゴムロール(送りロール)122は、円筒形状に形成され、第1軸線O1の周りに回転可能に研磨装置本体フレーム121に支持されている。
研磨ロール125は、円筒形状に形成され、第2軸線O2の周りに回転可能に研磨装置本体フレーム121に支持されている。
【0029】
研磨装置本体フレーム121は、例えば、側面視略矩形に形成され床面から上方に向かって立設された左右で一対のフレーム本体121L、121Rを備えている。
左右のフレーム本体121L、フレーム本体121Rには、ゴムロール(送りロール)122の左右端を支持する軸受けブロック122Jと、研磨ロール125の左右端を支持する軸受けブロック125Jが設けられている。
【0030】
また、第1軸線O1と第2軸線O2は平行に配置されており、ゴムロール(送りロール)122と研磨ロール125とは、ロール間隔調整機構(不図示)により、第1軸線O1と第2軸線O2の軸間距整を調整することが可能とされている。
【0031】
次に、図2を参照して、ゴムロール(送りロール)122について説明する。図2は、第1実施形態に係るゴムロール122の概略構成の一例を説明するパッド原反搬送方向に沿って見た部分断面図である。
【0032】
ゴムロール(送りロール)122は、図2に示すように、例えば、第1軸線O1を中心とする円筒形状に形成された金属製のロール本体122Aと、ロール本体122Aの外周面に形成されたゴムライニング122Bと、ロール本体122Aの左右両端に形成された回転軸122Pとを備えている。
【0033】
また、ゴムロール(送りロール)122は、図2に示すように、左右の回転軸122Pが軸受けブロック122Jに回転可能に支持されるとともに、伝達部材(例えば、タイミングベルト)122Vを介してゴムロール駆動モータ(送りロール駆動部)122Mに接続されている。
そして、ゴムロール122は、ゴムロール駆動モータ122Mによって回転駆動されるようになっている。
【0034】
また、ゴムロール(送りロール)122は、パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110から送られてきたパッド原反Sをパッド原反搬送方向前方側に搬送するように構成されている。
具体的には、ゴムライニング122Bの外周面がパッド原反Sに密着することによりパッド原反Sをグリップして搬送し、研磨される間パッド原反Sを保持するとともに研磨されたパッド原反Sを送り出すようになっている。
【0035】
次に、図3を参照して、研磨ロール125について説明する。図3は、第1実施形態に係る研磨ロールの概略構成の一例を説明するパッド原反搬送方向に沿って見た部分断面図である。
研磨ロール125は、図3に示すように、例えば、第2軸線O2を中心とする円筒形状に形成されたロール胴部126と、ロール胴部126の内部を通過してロール胴部126の左側(第1端側)L及び右側(第2端側)Rに向かって延在する回転軸127と、ロール胴部126の左側Lの端部に配置される端部材128Lと、ロール胴部126の右側(第2端側)Rの端部に配置される端部材128Rと、スクリュー状部材129と、を備えている。
また、胴部126の表面には、例えば、サンドペーパー(不図示)が装着(例えば、貼着)可能とされている。
【0036】
回転軸127は、端部材128L及び端部材128Rを貫通してロール胴部126の左右に延在している。
また、回転軸127は、ロール胴部126内において、両端部分よりも大径に形成された回転軸本体127Aを有している。
スクリュー状部材129は、らせん状に形成され回転軸本体127Aの外周面に沿って配置されている。
【0037】
研磨ロール125の内部には、図3に示すように、スクリュー状部材129に沿って、らせん状の温調用流体通路125Pが形成されている。具体的には、温調用流体通路125Pは、研磨ロール125内におけるロール胴部126と回転軸本体127Aの間に第2軸線O2周りに旋回するらせん状に形成されている。
【0038】
また、研磨ロール125は、回転軸127が軸受けブロック125Jに回転可能に支持されるとともに、伝達部材(例えば、Vベルト)125Vを介して研磨ロール駆動モータ(研磨ロール駆動部)125Mに接続されている。
そして、研磨ロール125は、研磨ロール駆動モータ(研磨ロール駆動部)125Mによって回転駆動される。
【0039】
また、回転軸127は、図3に示すように、第2軸線O2方向における端部材128L及び端部材128Rの間に、それぞれ温調用流体流入孔127D及び温調用流体流出孔127Eが形成されている。
【0040】
そして、温調用流体流入孔127Dから流入した温調用流体は、温調用流体通路125Pを流通して、温調用流体流出孔127Eから流出するようになっており、温調用流体が温調用流体通路125Pを流通する間にロール胴部126と熱交換して、ロール胴部126の外周面を温度調節する。
そして、温調用流体流出孔127Eから流出された温調用流体は系外に排出されるようになっている。
なお、温調用流体供給手段としては、温調用流体は系外に排出する形式に限定されず、例えば、温調用流体を還流させる形式等、周知の種々の温調用流体供給ユニット(不図示)を用いることが可能である。
【0041】
このように、温調用流体供給部(不図示)から温調用流体通路125Pに温調用流体(例えば、冷却水)を流通させることで、パッド原反Sを研磨する際に研磨ロール125で発生する熱を下げて所定の範囲に調整可能とされている。
【0042】
ゴムロール(送りロール)122と研磨ロール125は、例えば、上述のように、ロール間隔調整機構(不図示)により、軸間距離を調整可能とされている。
【0043】
ブラシユニット130は、図1に示すように、例えば、ゴムロール用ブラシ131と、パッド原反用ブラシ135と、駆動モータ130Mと、駆動モータ130Mの回転をゴムロール用ブラシ131、パッド原反用ブラシ135に伝達するタイミングベルト(伝達部材)130V、135Vとを備えている。
【0044】
ゴムロール用ブラシ131は、例えば、第1軸線O1と平行に配置された軸線に沿って伸び、外周面にシート状部材が巻回され、このシート状部材に多数の毛が植毛された軸部材とされている。
そして、ゴムロール用ブラシ131は、回転することで多数の毛が放射状に延在する構成とされている。
なお、ゴムロール用ブラシ131に用いる毛としては、除塵及びゴムロール122に対するダメージを抑制するうえで腰が弱くて柔らかい毛を用いることが好適である。具体的には、例えば、柔らかいヤギ(山羊)の毛を用いることがより好適である。
【0045】
パッド原反用ブラシ135は、例えば、第1軸線O1及びゴムロール用ブラシ131の軸線と平行に配置された軸線に沿って伸び、外周面に巻回されるシート状部材に多数の毛が植毛された軸部材とされている。
そして、パッド原反用ブラシ135は、回転することで多数の毛が放射状に延在する構成とされている。
なお、パッド原反用ブラシ135に用いる毛としては、例えば、馬の毛を用いることが除塵及び除電のうえで好適である。
【0046】
駆動モータ130Mは、例えば、Vベルト等の伝動手段130V、135Vによりゴムロール用ブラシ131及びパッド原反用ブラシ135と接続されている。そして、ゴムロール用ブラシ131及びパッド原反用ブラシ135を回転駆動するように構成されている。
【0047】
次に、図1図4図5A図6Bを参照して、第1の引張力付与手段150について説明する。図において、符号151は第1の引張力検出手段を、符号155は第1の引張力調整手段を示している。
第1の引張力付与手段150は、この実施形態において、図1図4に示すように、例えば、パッド原反Sの引張力を検出する第1の引張力検出手段151と、パッド原反Sの引張力を調整する第1の引張力調整手段155と、を備えている。
【0048】
第1の引張力検出手段151は、図4図5Aに示すように、例えば、第1ガイドロール152Aと、第2ガイドロール152Bと、第3ガイドロール152Cと、これら第1~第3ガイドロール152A、152B、152Cを回転可能に支持する軸受ユニット153と、第2ガイドロール152Bを支持する軸受ユニット153の下方に配置されたロードセル154と、を備えている。
【0049】
また、第1ガイドロール152A、第2ガイドロール152B、第3ガイドロール152Cは、パッド原反Sの搬送方向に沿ってこの順に配置されている。
また、図5Bに示すように、第1~第3ガイドロール152A、152B、152Cは、パッド原反Sよりも幅広に形成されている。なお、図5Bにおいて、第1~第3ガイドロール152A、152B、152Cとパッド原反Sとの隙間は強調して図示している。
【0050】
そして、例えば、第1ガイドロール152Aは、第2ガイドロール152Bとは反対側に位置される横方向の外周面でパッド原反Sと接し、第2ガイドロール152Bは上側の外周面でパッド原反Sと接し、第3ガイドロール152Cは下側の外周面でパッド原反Sと接するようになっている。
【0051】
その結果、第2ガイドロール152Bは、パッド原反Sにより上方から下方に押圧される。そして、パッド原反Sが第2ガイドロール152Bを押圧することにより付加された荷重は、軸受けユニット153を介してロードセル154に付加される。
そして、ロードセル154に付加された荷重によって発生した荷重計測信号は、制御部(不図示)に送られる。そして、制御部(不図示)において、パッド原反Sの搬送方向に沿って作用する引張力が算出される。
【0052】
なお、パッド原反Sが第2ガイドロール152Bに付加する荷重の方向(ベクトル)が、ロードセル154の荷重受面の法線に対して傾いている場合には、制御部(不図示)において、パッド原反Sの引張力が補正されるように構成されている。
【0053】
第1の引張力調整手段155は、図6図7A図7Bに示すように、例えば、搬送ロール(駆動ロール)117と、搬送ロール117と対向配置されるとともに自重でグリップ力を付与するピンチロール156と、ピンチロール156を仮置きすることが可能とされたピンチロール受台157と、を備えている。
【0054】
ピンチロール156は、例えば、搬送ロール117との間にパッド原反Sを通して、パッド原反Sをパッド原反研磨装置100にセットする場合は、図7Aに示すように、ピンチロール156をピンチロール受台157の円弧状凹部に仮置きして、ピンチロール156を搬送ロール117から離間して、ピンチロール156と搬送ロール117の間に間隙を形成する。
【0055】
また、搬送ロール117とピンチロール156の間にパッド原反Sを通し終わったら、図7Bに示すように、ピンチロール受台157からピンチロール156を搬送ロール117に向かって移動させて、ピンチロール156と搬送ロール117によりパッド原反Sを挟むようにする。
そして、ピンチロール156は、自重によって搬送ロール117と協働してパッド原反Sにグリップ力を付与する。
【0056】
その結果、パッド原反Sの送り速度が変化すると、パッド原反Sに生じる搬送方向後方側に向かう引張力が所定の範囲内に調整される。
また、第1の引張力調整手段155によってパッド原反Sの送り速度が変化して生じる搬送ロール(駆動ロール)117よりも搬送方向後方側で生じるパッド原反Sの長さの変化は、ダンシングロール116が上下方向に移動することにより吸収され、パッド原反Sにたわみが生じるのが抑制される。
【0057】
次に、図1図8図9を参照して、第2の引張力付与手段160について説明する。図において、符号161は第2の引張力検出手段を、符号165は第2の引張力調整手段を示している。
第2の引張力付与手段160は、この実施形態において、図1図8に示すように、例えば、パッド原反Sの引張力を検出する第2の引張力検出手段161と、パッド原反Sの引張力を調整する第2の引張力調整手段165と、を備えている。
【0058】
第2の引張力検出手段161は、図9に示すように、例えば、第1ガイドロール162Aと、第2ガイドロール162Bと、第3ガイドロール162Cと、これら第1~第3ガイドロール162A、162B、162Cを回転可能に支持する軸受ユニット163と、第2ガイドロール162Bを支持している軸受ユニット163の下方に配置されたロードセル164と、を備えている。
【0059】
また、第1ガイドロール162A、第2ガイドロール162B、第3ガイドロール162Cは、パッド原反Sの搬送方向に沿ってこの順に配置されている。
また、第1~第3ガイドロール162A、162B、162Cは、パッド原反Sよりも幅広に形成されている。
【0060】
そして、例えば、第1ガイドロール162Aは外周面の下側でパッド原反Sと接し、第2ガイドロール162Bは外周面の上側でパッド原反Sと接し、第3ガイドロール162Cは外周面の下側でパッド原反Sと接するようになっている。
【0061】
その結果、第2ガイドロール162Bは、パッド原反Sにより上方から下方に押圧される。また、パッド原反Sが第2ガイドロール162Bを押圧することにより付加された荷重は、軸受けユニット163を介してロードセル164に付加される。
そして、ロードセル164に付加された荷重によって発生した荷重計測信号は、制御部(不図示)に送られる。そして、制御部(不図示)において、パッド原反Sの搬送方向に沿って作用する引張力が算出される。
【0062】
なお、パッド原反Sが第2ガイドロール162Bに付加する荷重の方向(ベクトル)が、ロードセル164の荷重受面の法線に対して傾いている場合には、第1の引張力検出手段151の場合と同様にパッド原反Sの引張力が補正されるように構成されている。
【0063】
第2の引張力調整手段165は、図1図8に示すように、例えば、搬送ロール(駆動ロール)166と、搬送ロール166と対向配置されるとともに自重でグリップ力を付与するピンチロール167と、搬送ロール166に対するピンチロール167の位置を設定するピンチロールレバー(不図示)と、を備えて構成されている。
【0064】
そして、第1の引張力調整手段155の場合と同様に、例えば、ピンチロールレバー(不図示)が姿勢を変化させて、ピンチロール166が搬送ロール117に接触した場合に、ピンチロール167と搬送ロール166が協働してパッド原反Sを挟むように構成されている。
【0065】
その結果、パッド原反Sの送り速度が変化するとともに、パッド原反Sに生じる搬送方向後方側に向かう引張力が所定の範囲内に調整される。
【0066】
制御部(不図示)は、例えば、パッド原反繰り出し機(パッド原反繰り出し部)110、パッド原反研磨装置本体120、ブラシユニット130、第1の引張力付与手段150、第2の引張力付与手段160と、電気的に接続されている。そして、制御部(不図示)は、これらを同期して制御する。
【0067】
まず、制御部(不図示)は、原反繰り出し機(原反繰り出し部)110において、原反ロール111からパッド原反Sを繰り出して、パッド原反研磨装置本体120に搬送させる。
制御部(不図示)は、このとき、ダンシングロール116の高さに応じて、パッド原反Sの繰り出し量を調整する。具体的には、ダンシングロール116が設定された位置よりも高い場合には、引き剥がしロール114の回転数を増加させ、ダンシングロール116が設定位置よりも低い場合には、引き剥がしロール114の回転数を減少させる。
【0068】
そして、原反繰り出し機(原反繰り出し部)110から繰り出されたパッド原反Sが、ゴムロール(送りロール)122により搬送されている間に、研磨ロール125によってパッド原反Sを研磨する。
【0069】
具体的には、制御部(不図示)は、ゴムロール122に対して所定の間隔で配置された研磨ロール125を回転させることにより、ゴムロール122で搬送されているパッド原反Sの表面を均一に研磨する。
このとき、研磨ロール125がパッド原反Sの表面と接触する部分は、パッド原反Sが研磨される研磨領域とされる。
【0070】
また、制御部(不図示)は、ブラシユニット130を回転駆動させてゴムロール122及び研磨されたパッド原反Sを除塵する。
研磨されたパッド原反Sは、例えば、集塵装置(不図示)を介して、パッド原反巻き取り機(不図示)に送られる。
また、制御部(不図示)は、集塵装置によりパッド原反Sがたわまないように調整するとともに、パッド原反巻き取り機により送られてきたパッド原反Sを巻き取りロール(不図示)に巻き取らせる。
【0071】
また、制御部(不図示)は、第1の引張力付与手段150によって、パッド原反研磨装置本体120に送られたパッド原反Sに対して、搬送方向後方側に向かって、設定された所定範囲内の引張力を付与する。
【0072】
具体的には、制御部(不図示)は、第1の引張力検出手段151から送られてきた荷重計測信号(ロードセル154が計測した荷重)に基づいて、パッド原反Sの搬送方向に沿って作用する引張力を算出する。
【0073】
なお、パッド原反Sが第2ガイドロール152Bに付加する荷重の方向(ベクトル)が、ロードセル154の荷重受面の法線に対して傾いている場合には、荷重の方向と荷重受面の法線との傾き(交差角度)を明らかにして、パッド原反Sに生じる引張力を算出する際にこの傾きによる影響を補正する。
【0074】
そして、制御部(不図示)は、第1の引張力検出手段151が計測したパッド原反Sの引張力に基づいて、パッド原反搬送方向後方側において、パッド原反Sに生じる引張力が所定範囲内となるように、搬送ロール(駆動ロール)117の回転数を調整する。
具体的には、例えば、引張力が低い場合には、搬送ロール(駆動ロール)117の回転数を減少させ、引張力が高い場合には、搬送ロール(駆動ロール)117の回転数を増加させる。
なお、搬送ロール(駆動ロール)117の回転数の調整では、例えば、PID制御によって算出する。
【0075】
また、制御部(不図示)は、第2の引張力付与手段160によって、パッド原反研磨装置本体120で研磨されたパッド原反Sに対して、搬送方向前方側に向かって、設定された所定範囲内の引張力を付与する。
【0076】
具体的には、制御部(不図示)は、第2の引張力検出手段161から送られてきた荷重計測信号(ロードセル164が計測した荷重)に基づいて、パッド原反Sの搬送方向に沿って作用する引張力を算出する。
このとき、第1の引張力検出手段151の場合と同様に、パッド原反Sに生じる引張力を補正する。
【0077】
そして、制御部(不図示)は、第2の引張力検出手段161が計測したパッド原反Sの引張力に基づいて、パッド原反搬送方向前方側において、パッド原反Sに生じる引張力が所定範囲内となるように、搬送ロール(駆動ロール)166の回転数を増減して調整する。
具体的には、例えば、引張力が低い場合には、搬送ロール(駆動ロール)166の回転数を増加させ、引張力が高い場合には、搬送ロール(駆動ロール)166の回転数を減少させる。
なお、搬送ロール(駆動ロール)166の回転数の調整では、例えば、PID制御によって算出する。
【0078】
第1実施形態に係るパッド原反研磨装置100によれば、第1の引張力検出手段151によりパッド原反に生じる引張力を検出し、第1の引張力検出手段151が検出した引張力に基づいて、第1の引張力調整手段155がパッド原反Sに研磨領域からパッド原反Sの搬送方向後方側に向かう引張力を所定の範囲となるように調整するので、研磨領域においてパッド原反Sに伸び縮みの差が発生するのを抑制され、パッド原反Sの厚さにばらつきが生じるのが抑制される。
また、第2の引張力検出手段161によりパッド原反搬送方向前方側においてパッド原反に生じる引張力を検出し、パッド原反Sにパッド原反搬送方向前方側に向かう引張力が付与されて、研磨前後のパッド原反Sに均等な引張力が付与されるので、パッド原反Sを均一に研磨することができる。
具体的には、第2の引張力付与手段160が、パッド原反Sに生じるパッド原反搬送方向前方側に向かう引張力を所定の範囲となるように調整するので、研磨されたパッド原反Sに厚さにばらつきが生じるのが抑制されて、パッド原反Sの厚さを安定させることができる。
その結果、パッド原反Sを安定した厚さで研磨して高品質な研磨パッドを製造することができる。
また、例えば、パッド原反を交換したとき等に、短時間で効率的に安定した厚さに調整することができる。
【0079】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。すなわち、パッド原反研磨装置の構成については、本発明の目的の範囲内で任意に設定することができる。
【0080】
例えば、上記実施の形態においては、第1の引張力付与手段150が第1の引張力検出手段151と第1の引張力調整手段155とを備え、第2の引張力付与手段160が第2の引張力検出手段161と第2の引張力調整手段1655とを備えている場合について説明したが、第1の引張力付与手段150、第2の引張力付与手段160の構成については任意に設定することが可能であり、例えば、第1の引張力検出手段151、第2の引張力検出手段161を備えることなく、パッド原反搬送方向における後方側、前方側の引張力を付加するように構成してもよい。
また、第1の引張力付与手段150、第2の引張力付与手段160を配置する位置については任意に設定してもよい。
【0081】
また、上記実施の形態においては、第1の引張力付与手段150における第1の引張力検出手段151が、パッド原反Sを送る第1~第3ガイドロール152A、152B、152Cと、軸受ユニット153と、ロードセル154とを備え、ロードセル154に付加された荷重を検出することにより引張力を測定する場合について説明したが、他の測定方法によって引張力を測定してもよい。
また、第2の引張力付与手段160における第2の引張力検出手段161についても同様である。
【0082】
また、上記実施の形態においては、第1の引張力付与手段150における第1の引張力調整手段155が、ピンチロール156と搬送ロール(駆動ロール)117が協働してパッド原反Sを挟んでパッド原反Sの搬送速度を変化させることにより、バフ原反Sに作用する引張力を調整する場合について説明したが、他の手段によってバフ原反Sに生じる引張力を調整してもよい。
また、第2の引張力付与手段160における第2の引張力調整手段165についても同様である。
【0083】
また、上記実施の形態においては、研磨ロール125に形成した温調用流体通路(不図示)に温調用流体を流通させたり、ヒーター等(不図示)を用いて研磨ロール125を温度調整可能とする構成としてもよい。
【0084】
また、上記実施形態においては、送りロールが外周面にゴムライニングが形成されたゴムロール122とされている場合について説明したが、送りロールを他の構成としてもよい。
【0085】
また、上記実施の形態においては、研磨ロール125が、外周面にサンドペーパ(シート状研磨材)が装着されて構成されている場合について説明したが、例えば、ロールの外周面にダイヤモンド砥粒や他の砥粒が電着等の手段で直接的に形成された構成とされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0086】
この発明に係るパッド原反研磨装置によれば、パッド原反を高精度に研磨することができるので産業上利用可能である。
【符号の説明】
【0087】
O1 第1軸線(送りロール)
O2 第2軸線(研磨ロール)
S パッド原反
100 パッド原反研磨装置
110 原反繰り出し機(原反繰り出し部)
111 原反ロール
120 パッド原反研磨装置本体
122M ゴムロール駆動モータ(送りロール駆動部)
125 研磨ロール
125M 研磨ロール駆動モータ(研磨ロール駆動部)
130 ブラシユニット
150 第1の引張力付与手段
151 第1の引張力検出手段
155 第1の引張力調整手段
160 第2の引張力付与手段
161 第2の引張力検出手段
165 第2の引張力調整手段
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6
図7A
図7B
図8
図9