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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】P2024037577
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】研磨パッド
(51)【国際特許分類】
B24B 37/26 20120101AFI20240312BHJP
【ＦＩ】
B24B37/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142504
(22)【出願日】2022-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】000005359
【氏名又は名称】富士紡ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(72)【発明者】
【氏名】小池 堅一
(72)【発明者】
【氏名】高木 正孝
(72)【発明者】
【氏名】満田 好昭
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼見沢 大和
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 基文
(72)【発明者】
【氏名】劉 澤南
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 孝太
【テーマコード（参考）】
3C158
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158EB19
3C158EB20
3C158EB22
3C158ED00
(57)【要約】
【課題】ワークを好適に研磨加工できる研磨パッドを提供する。
【解決手段】研磨パッドは、金属により構成されるワークを遊離砥粒を用いて研磨加工するための研磨パッドである。研磨パッドは、弾性シートによって構成されるパッド本体を有し、前記パッド本体は、円環状の基部と、前記基部と繋がり、平面視において前記基部の径方向に対して傾斜するように延びる突出部と、を含み、前記突出部は、前記ワークに追従するような先細り形状である。
【選択図】図３
【解決手段】研磨パッドは、金属により構成されるワークを遊離砥粒を用いて研磨加工するための研磨パッドである。研磨パッドは、弾性シートによって構成されるパッド本体を有し、前記パッド本体は、円環状の基部と、前記基部と繋がり、平面視において前記基部の径方向に対して傾斜するように延びる突出部と、を含み、前記突出部は、前記ワークに追従するような先細り形状である。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属により構成されるワークを遊離砥粒を用いて研磨加工するための研磨パッドであって、
弾性シートによって構成されるパッド本体を有し、
前記パッド本体は、
円環状の基部と、
前記基部と繋がり、平面視において前記基部の径方向に対して傾斜するように延びる突出部と、を含み、
前記突出部は、前記ワークに追従するような先細り形状である
研磨パッド。
弾性シートによって構成されるパッド本体を有し、
前記パッド本体は、
円環状の基部と、
前記基部と繋がり、平面視において前記基部の径方向に対して傾斜するように延びる突出部と、を含み、
前記突出部は、前記ワークに追従するような先細り形状である
研磨パッド。
【請求項2】
前記突出部は、
先端部を含むワーク接触部と、
前記ワーク接触部と前記基部とを繋ぐワーク非接触部と、を含む
請求項１に記載の研磨パッド。
先端部を含むワーク接触部と、
前記ワーク接触部と前記基部とを繋ぐワーク非接触部と、を含む
請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項3】
前記ワーク接触部は、前記先端部を含む第１部分、および、前記第１部分と前記ワーク非接触部とを繋ぐ第２部分を含み、
前記第１部分の研磨力は、前記第２部分の研磨力よりも弱い
請求項２に記載の研磨パッド。
前記第１部分の研磨力は、前記第２部分の研磨力よりも弱い
請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項4】
前記突出部の外縁は、円弧であり、
前記ワーク接触部の外縁の曲率半径は、前記ワーク非接触部の外縁の曲率半径よりも大きい
請求項２または３に記載の研磨パッド。
前記ワーク接触部の外縁の曲率半径は、前記ワーク非接触部の外縁の曲率半径よりも大きい
請求項２または３に記載の研磨パッド。
【請求項5】
前記ワーク接触部の外縁に沿う仮想円において、前記ワーク接触部の外縁の長さは、前記仮想円の円周の３０％以上７０％以下の範囲に含まれる
請求項４に記載の研磨パッド。
請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項6】
前記弾性シートを構成する材料は、
Ａ硬度が、５０°以上９５°以下の範囲に含まれ、
密度が、０，２０ｇ/ｃｍ3以上０．８０ｇ/ｃｍ3以下の範囲に含まれる
請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨パッド。
Ａ硬度が、５０°以上９５°以下の範囲に含まれ、
密度が、０，２０ｇ/ｃｍ3以上０．８０ｇ/ｃｍ3以下の範囲に含まれる
請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項7】
前記パッド本体は、複数重ねられており、
前記基部の中央に配置され、複数の前記パッド本体を保持する軸部を有し、
前記軸部は、前記基部に形成される凹部または凸部と噛み合う凸部または凹部を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨パッド。
前記基部の中央に配置され、複数の前記パッド本体を保持する軸部を有し、
前記軸部は、前記基部に形成される凹部または凸部と噛み合う凸部または凹部を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項8】
前記パッド本体に取り付けられる円盤状の治具を有し、
前記治具は、
重ねられた前記パッド本体のうちの最も上のパッド本体に重ねられる上部プレートと、
重ねられた前記パッド本体のうちの最も下のパッド本体に重ねられる下部プレートと、を含み、
前記治具が前記パッド本体に取り付けられた状態において、前記突出部は、前記上部プレートおよび前記下部プレートから露出している
請求項７に記載の研磨パッド。
前記治具は、
重ねられた前記パッド本体のうちの最も上のパッド本体に重ねられる上部プレートと、
重ねられた前記パッド本体のうちの最も下のパッド本体に重ねられる下部プレートと、を含み、
前記治具が前記パッド本体に取り付けられた状態において、前記突出部は、前記上部プレートおよび前記下部プレートから露出している
請求項７に記載の研磨パッド。
【請求項9】
前記上部プレートは、前記最も上の前記パッド本体に面する上部対向面を有し、
前記下部プレートは、前記最も下の前記パッド本体に面する下部対向面を有し、
前記上部対向面は、周方向に沿って厚み方向の凹部および厚み方向の凸部を有し、
前記下部対向面は、前記上部対向面の前記凹部に対応する凸部、および、前記上部対向面の前記凸部に対応する凹部を有する
請求項８に記載の研磨パッド。
前記下部プレートは、前記最も下の前記パッド本体に面する下部対向面を有し、
前記上部対向面は、周方向に沿って厚み方向の凹部および厚み方向の凸部を有し、
前記下部対向面は、前記上部対向面の前記凹部に対応する凸部、および、前記上部対向面の前記凸部に対応する凹部を有する
請求項８に記載の研磨パッド。
【請求項10】
前記上部対向面の前記凹部および前記凸部の１組と、前記下部対向面の前記凸部および前記凹部の１組との間には、前記突出部が２～８個存在する
請求項９に記載の研磨パッド。
請求項９に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨パッドに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、ワークを研磨加工する研磨パッドを開示している。この研磨パッドは、円環状の基部と、基部の径方向に突出する複数の突出部と、を有する。突出部の先端面は、長方形である。この研磨パッドは、回転しながら先端面とワークとが接触することによってワークの表面を研磨加工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭５５－０５８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記研磨パッドは、突出部の厚さが根本から先端まで概ね一定であり、曲面を有するワークを研磨しているときに突出部の形状が変形しにくく、ほぼ平面状態で角Ｒ面に接触する。このため、ワークに対する追従性が低く平面部と角Ｒ面を連続した面に仕上げることが難しく、ワークを好適に研磨加工できない。
【0005】
本発明の目的は、曲面および平面を有するワークを好適に研磨加工できる研磨パッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１観点に係る研磨パッドは、金属により構成されるワークを遊離砥粒を用いて研磨加工するための研磨パッドであって、弾性シートによって構成されるパッド本体を有し、前記パッド本体は、円環状の基部と、前記基部と繋がり、平面視において前記基部の径方向に対して傾斜するように延びる突出部と、を含み、前記突出部は、前記ワークに追従するような先細り形状である。
【0007】
本発明の第２観点に係る研磨パッドは、第１観点に係る研磨パッドであって、前記突出部は、先端部を含むワーク接触部と、前記ワーク接触部と前記基部とを繋ぐワーク非接触部と、を含む。
【0008】
本発明の第３観点に係る研磨パッドは、第２観点に係る研磨パッドであって、前記ワーク接触部は、前記先端部を含む第１部分、および、前記第１部分と前記ワーク非接触部とを繋ぐ第２部分を含み、前記第１部分の研磨力は、前記第２部分の研磨力よりも弱い。
【0009】
本発明の第４観点に係る研磨パッドは、第２観点または第３観点に係る研磨パッドであって、前記突出部の外縁は、円弧であり、前記ワーク接触部の外縁の曲率半径は、前記ワーク非接触部の外縁の曲率半径よりも大きい。
【0010】
本発明の第５観点に係る研磨パッドは、第４観点に係る研磨パッドであって、前記ワーク接触部の外縁に沿う仮想円において、前記ワーク接触部の外縁の長さは、前記仮想円の円周の３０％以上７０％以下の範囲に含まれる。
【0011】
本発明の第６観点に係る研磨パッドは、第１観点～第５観点のいずれか１つに係る研磨パッドであって、前記弾性シートを構成する材料は、Ａ硬度が、５０°以上９５°以下の範囲に含まれ、密度が、０．２０ｇ/ｃｍ3以上０．８０ｇ/ｃｍ3以下の範囲に含まれる。
【0012】
本発明の第７観点に係る研磨パッドは、第１観点～第６観点のいずれか１つに係る研磨パッドであって、前記パッド本体は、複数重ねられており、前記基部の中央に配置され、複数の前記パッド本体を保持する軸部を有し、前記軸部は、前記基部に形成される凹部または凸部と噛み合う凸部または凹部を有する。
【0013】
本発明の第８観点に係る研磨パッドは、第７観点に係る研磨パッドであって、前記パッド本体に取り付けられる円盤状の治具を有し、前記治具は、重ねられた前記パッド本体のうちの最も上のパッド本体に重ねられる上部プレートと、重ねられた前記パッド本体のうちの最も下のパッド本体に重ねられる下部プレートと、を含み、前記治具が前記パッド本体に取り付けられた状態において、前記突出部は、前記上部プレートおよび前記下部プレートから露出している。
【0014】
本発明の第９観点に係る研磨パッドは、第８観点に係る研磨パッドであって、前記上部プレートは、前記最も上の前記パッド本体に面する上部対向面を有し、前記下部プレートは、前記最も下の前記パッド本体に面する下部対向面を有し、前記上部対向面は、周方向に沿って厚み方向の凹部および厚み方向の凸部を有し、前記下部対向面は、前記上部対向面の前記凹部に対応する凸部、および、前記上部対向面の前記凸部に対応する凹部を有する。
【0015】
本発明の第１０観点に係る研磨パッドは、第９観点に係る研磨パッドであって、前記上部対向面の前記凹部および前記凸部の１組と、前記下部対向面の前記凸部および前記凹部の１組との間には、前記突出部が２～８個存在する。
【発明の効果】
【0016】
本発明に関する研磨パッドによれば、曲面および平面を有するワークを好適に研磨加工できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態の研磨パッドの斜視図。
【図9】実施形態の第１変形例の研磨パッドが備えるパッド本体の平面図。
【図10】実施形態の第２変形例の研磨パッドが備えるパッド本体の平面図。
【図11】実施形態の第３変形例の研磨パッドが備えるパッド本体の平面図。
【図12】実施形態の第４変形例の研磨パッドが備えるパッド本体の平面図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る研磨パッドの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0019】
＜１．研磨パッドの全体構成＞
図１は、実施形態の研磨パッド１０の斜視図である。図２は、研磨パッド１０によって研磨加工されるワーク３００の正面図である。研磨パッド１０は、ワーク３００の側面を遊離砥粒を用いて研磨加工する。ワーク３００は、スマートフォン、または、タブレット端末等のフレームである。ワーク３００は、金属によって構成される。ワーク３００を構成する金属は、例えば、アルミニウム、チタン、または、ステンレス等である。ワーク３００は、例えば、Ｒ加工が施された角部３１０、および、直線部３２０を有する。本実施形態の研磨パッド１０は、ワーク３００の角部３１０、および、直線部３２０の側面を好適に研磨加工できるように構成される。研磨パッド１０は、パッド部２０と、軸部６０と、治具７０と、一対のスペーサ１１０（図６参照）と、を備える。
図１は、実施形態の研磨パッド１０の斜視図である。図２は、研磨パッド１０によって研磨加工されるワーク３００の正面図である。研磨パッド１０は、ワーク３００の側面を遊離砥粒を用いて研磨加工する。ワーク３００は、スマートフォン、または、タブレット端末等のフレームである。ワーク３００は、金属によって構成される。ワーク３００を構成する金属は、例えば、アルミニウム、チタン、または、ステンレス等である。ワーク３００は、例えば、Ｒ加工が施された角部３１０、および、直線部３２０を有する。本実施形態の研磨パッド１０は、ワーク３００の角部３１０、および、直線部３２０の側面を好適に研磨加工できるように構成される。研磨パッド１０は、パッド部２０と、軸部６０と、治具７０と、一対のスペーサ１１０（図６参照）と、を備える。
【0020】
＜２．パッド部＞
図３は、パッド部２０を構成するパッド本体３０の平面図である。パッド部２０は、複数のパッド本体３０を有する。複数のパッド本体３０は、外縁が仮想円と一致するように重ねられている。パッド本体３０を構成する材料は遊離砥粒を含浸できる材料であれば任意に選択可能である。パッド本体３０を構成する材料は、例えば、特許第５０９１６１３号公報に記載の弾性シート（研磨布）を好適に用いることができる。パッド本体３０を構成する材料は、単位時間あたりの研磨量（以下では、「研磨レート」という）が高くなるように、高い剛性を有することが好ましい。本実施形態では、パッド本体３０を構成する材料のＡ硬度は、５０°以上９５°以下、好ましくは５５°以上９０°以下、より好ましくは６０°以上８５°以下の範囲に含まれる。パッド本体３０を構成する材料の密度は、０．２０ｇ/ｃｍ3以上０．８０ｇ/ｃｍ3以下、好ましくは０．３０ｇ/ｃｍ3以上０．６０ｇ/ｃｍ3以下、より好ましくは０．３５ｇ/ｃｍ3以上０．５５ｇ/ｃｍ3以下の範囲に含まれる。
図３は、パッド部２０を構成するパッド本体３０の平面図である。パッド部２０は、複数のパッド本体３０を有する。複数のパッド本体３０は、外縁が仮想円と一致するように重ねられている。パッド本体３０を構成する材料は遊離砥粒を含浸できる材料であれば任意に選択可能である。パッド本体３０を構成する材料は、例えば、特許第５０９１６１３号公報に記載の弾性シート（研磨布）を好適に用いることができる。パッド本体３０を構成する材料は、単位時間あたりの研磨量（以下では、「研磨レート」という）が高くなるように、高い剛性を有することが好ましい。本実施形態では、パッド本体３０を構成する材料のＡ硬度は、５０°以上９５°以下、好ましくは５５°以上９０°以下、より好ましくは６０°以上８５°以下の範囲に含まれる。パッド本体３０を構成する材料の密度は、０．２０ｇ/ｃｍ3以上０．８０ｇ/ｃｍ3以下、好ましくは０．３０ｇ/ｃｍ3以上０．６０ｇ/ｃｍ3以下、より好ましくは０．３５ｇ/ｃｍ3以上０．５５ｇ/ｃｍ3以下の範囲に含まれる。
【0021】
パッド部２０を構成するパッド本体３０は、単層で構成されてもよいし、複数枚積層して構成されてもよく任意に選択可能である。研磨レートを高める観点から、パッド部２０は、複数枚のパッド本体３０によって構成されることが好ましい。本実施形態では、パッド部２０は、５枚のパッド本体３０が接着剤を介さずに積層されることによって構成される。パッド部２０は、１枚～４枚、または、６枚以上のパッド本体３０によって構成されてもよい。パッド部２０が複数枚のパッド本体３０によって構成される場合、複数のパッド本体３０を構成する材料は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0022】
パッド本体３０は、円環状の基部４０、および、基部４０から突出する突出部５０を有する。基部４０には、突出部５０に向かって凹む複数の凹部４１が形成されている。凹部４１の底面４１Ａは、湾曲している。複数の凹部４１は、基部４０の周方向に沿って一定の間隔毎に形成されている。複数の凹部４１の先端は、仮想円ＣＡ上に位置する。仮想円ＣＡは、基部４０の中心ＯＡを中心とする円である。換言すれば、仮想円ＣＡと基部４０とは、同心円である。
【0023】
突出部５０は、平面視において、基部４０の径方向と傾斜する方向に延びる。１つのパッド本体３０が有する突出部５０の数は、任意に選択可能である。研磨レートを高める観点から、１つのパッド本体３０は、複数の突出部５０を有していることが好ましい。本実施形態では、１つのパッド本体３０は、８個の突出部５０を有する。８個の突出部５０の形状は、実質的に同一である。１つのパッド本体３０は、１～７、または、９個の突出部５０を有していてもよい。８個の突出部５０は、基部４０の周方向に一定の間隔で形成されている。
【0024】
突出部５０は、平面視において、ワーク３００への追従性を向上させる先細り形状である。換言すれば、突出部５０は、基部４０の径方向と傾斜する方向に延びる鋸形状である。突出部５０の厚さは、根本から先端部５０Ａにわたり概ね一定である。突出部５０は、先端部５０Ａを含むワーク接触部５１、および、ワーク接触部５１と基部４０とを繋ぐワーク非接触部５２を有する。
【0025】
ワーク接触部５１は、回転しながらワーク３００と接触することによって、ワーク３００の側面を研磨加工する。ワーク接触部５１は、外縁５１Ｘを有する。外縁５１Ｘは、円弧である。外縁５１Ｘは、仮想円ＣＢに沿う。仮想円ＣＢは、基部４０の中心ＯＡを中心とする円である。換言すれば、仮想円ＣＢと基部４０とは、同心円である。
【0026】
ワーク接触部５１は、先端部５０Ａを含む第１部分５１Ａ、および、第１部分５１Ａとワーク非接触部５２とを繋ぐ第２部分５１Ｂを含む。平面視における第１部分５１Ａの最大の幅ＬＡは、第２部分５１Ｂの最大の幅ＬＢよりも小さい。このため、ワーク接触部５１がワーク３００と接触した場合の研磨応力、換言すれば研磨力は、第１部分５１Ａのほうが第２部分５１Ｂよりも小さい。本実施形態では、ワーク接触部５１が、研磨力の異なる第１部分５１Ａおよび第２部分５１Ｂを有するため、研磨力に強弱をつけながらワーク３００を研磨加工できる。このため、研磨パッド１０の回転中、沈みこませたワーク３００をパッド本体３０によって押さえ込むことができるため、研磨パッド１０の回転に伴う研磨力をワーク３００に好適に伝達できる。
【0027】
ワーク非接触部５２は、研磨パッド１０の回転中、ワーク３００と接触しない。ワーク非接触部５２は、外縁５２Ｘを有する。外縁５２Ｘの形状は、任意に選択可能である。本実施形態では、外縁５２Ｘの形状は、円弧である。外縁５２Ｘは、直線であってもよい。
【0028】
本実施形態では、ワーク接触部５１の外縁５１Ｘの曲率半径は、ワーク非接触部５２の外縁５２Ｘの曲率半径よりも大きい。仮想円ＣＢの円周に対する外縁５１Ｘの長さの割合ＲＡは、任意に選択可能である。研磨レートを高める観点、および、ワーク接触部５１のワーク３００に対する追従性を高める観点から、割合ＲＡは、３０％以上７０％以下の範囲に含まれることが好ましく、４０％以上６０％以下の範囲に含まれることがより好ましい。なお、外縁５１Ｘの長さの割合ＲＡは、仮想円ＣＢの半径（中心ＯＡと先端部５０Ａの長さ）と外縁５１Ｘの円弧とから形成される扇形の中心角θＡを求め、突出部５０の個数と中心角θＡとを積算することで外縁５１Ｘに対応する総中心角が求められる。総中心角を３６０°で除算することによって、割合ＲＡを算出することができる。本実施形態では、割合ＲＡは、５０％である。
【0029】
＜３．軸部＞
図４は、軸部６０の平面図である。軸部６０は、複数のパッド本体３０を保持する。軸部６０を構成する材料は、任意に選択可能である。複数のパッド本体３０を好適に保持する観点から、軸部６０を構成する材料は、パッド本体３０を構成する材料よりも剛性の高い材料であることが好ましく、ステンレス等の金属、ガラスファイバプラスチック、または、繊維強化プラスチック等が好ましい。本実施形態では、軸部６０を構成する材料は、金属である。金属は、例えば、ステンレスである。
図４は、軸部６０の平面図である。軸部６０は、複数のパッド本体３０を保持する。軸部６０を構成する材料は、任意に選択可能である。複数のパッド本体３０を好適に保持する観点から、軸部６０を構成する材料は、パッド本体３０を構成する材料よりも剛性の高い材料であることが好ましく、ステンレス等の金属、ガラスファイバプラスチック、または、繊維強化プラスチック等が好ましい。本実施形態では、軸部６０を構成する材料は、金属である。金属は、例えば、ステンレスである。
【0030】
軸部６０は、円環状の基部６１、および、基部６１から突出する複数の凸部６２を有する。基部６１には、凸部６２と対応する位置に４つの貫通孔６１Ａが形成されている。貫通孔６１Ａには、基部６１の表面側から軸部６０と治具７０の上部プレート８０とを結合するためのねじ２１０（図１参照）が挿入される。貫通孔６１Ａには、基部６１の裏面側から軸部６０と治具７０の下部プレート９０とを結合するためのねじ（図示略）が挿入される。基部６１の表面には、２つの非貫通孔６１Ｂが形成される。非貫通孔６１Ｂには、上部プレート８０を取り付けるときの位置決めとなるねじ２２０（図１参照）が挿入される。基部６１の裏面には、下部プレート９０を取り付けることに位置決めとなるねじ（図示略）が挿入される。
【0031】
複数の凸部６２は、パッド本体３０の複数の凹部４１（図３参照）と噛み合う。複数の凸部６２の外郭形状は、凹部４１の内郭形状と一致する。複数の凸部６２が複数の凹部４１と噛み合うようにパッド部２０および軸部６０が配置される。軸部６０によってパッド部２０が保持されるため、研磨時の回転によってパッド本体３０が軸部６０から外れることなく複数のパッド本体３０が重ねられた状態が維持される。
【0032】
＜４．治具＞
治具７０は、パッド部２０を挟む上部プレート８０および下部プレート９０を含む。治具７０を構成する材料は、任意に選択可能である。複数のパッド本体３０を好適に保持する観点から、治具７０を構成する材料は、パッド本体３０を構成する材料よりも剛性の高い材料であることが好ましい。具体的には、治具７０は、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、鉛、クロム等の金属、紙基材フェノール樹脂、布基材フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、プロピレン樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、または、ＦＲＰ等の剛性の高い材質の板を使用して製造することができる。本実施形態では、治具７０を構成する材料は、布基材フェノール樹脂板である。
治具７０は、パッド部２０を挟む上部プレート８０および下部プレート９０を含む。治具７０を構成する材料は、任意に選択可能である。複数のパッド本体３０を好適に保持する観点から、治具７０を構成する材料は、パッド本体３０を構成する材料よりも剛性の高い材料であることが好ましい。具体的には、治具７０は、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、鉛、クロム等の金属、紙基材フェノール樹脂、布基材フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、プロピレン樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、または、ＦＲＰ等の剛性の高い材質の板を使用して製造することができる。本実施形態では、治具７０を構成する材料は、布基材フェノール樹脂板である。
【0033】
図５は、上部プレート８０の底面図である。上部プレート８０は、複数のパッド本体３０のうちの最も上のパッド本体３０にスペーサ１１０を介して重ねられる。上部プレート８０は、円環状の基部８１、および、基部８１から張り出す円盤状のプレート部８２を有する。
【0034】
基部８１は、４つの貫通孔８１Ａを有する。４つの貫通孔８１Ａには、軸部６０と治具７０の上部プレート８０とを結合するためのねじ２１０（図１参照）が挿入される。基部８１は、径方向に凹む２つの凹部８１Ｘを有する。２つの凹部８１Ｘは、上部プレート８０を軸部６０に取り付けるときの位置決めとなるねじ２２０（図１参照）が配置される。２つの凹部８１Ｘの底面８１Ｙは湾曲している。
【0035】
プレート部８２は、スペーサ１１０を介して、複数のパッド本体３０のうちの最も上のパッド本体３０と面している。プレート部８２の外縁は、仮想円ＣＡ（図３参照）と平面視において実質的に重なる。このため、研磨パッド１０の平面視において、パッド本体３０の突出部５０は、上部プレート８０から露出している。上部プレート８０と突出部５０とが干渉しにくいため、ワーク３００を研磨しているときの突出部５０の変形の自由度が確保される。下部プレート９０の構成は、後述するプレート部９２の下部対向面９２Ａの構成を除いて上部プレート８０と実質的に同じであるため、詳細な説明を省略する。なお、研磨パッド１０の底面視において、パッド本体３０の突出部５０は、下部プレート９０から露出している。下部プレート９０と突出部５０とが干渉しにくいため、ワーク３００を研磨しているときの突出部５０の変形の自由度が確保される。
【0036】
図６は、図１のＤ６－Ｄ６線に沿う断面図である。上部プレート８０のプレート部８２は、複数のパッド本体３０のうちの最も上のパッド本体３０とスペーサ１１０を介して対向する上部対向面８２Ａを有する。上部対向面８２Ａは、厚み方向の凹部８２Ｘ、および、厚み方向の凸部８２Ｙの組を有する。本実施形態では、上部プレート８０は、プレート部８２の周方向に沿って、凹部８２Ｘおよび凸部８２Ｙの組を４つ有する。
【0037】
下部プレート９０のプレート部９２は、複数のパッド本体３０のうちの最も下のパッド本体３０とスペーサ１１０を介して対向する下部対向面９２Ａを有する。下部対向面９２Ａは、厚み方向の凹部９２Ｘ、および、厚み方向の凸部９２Ｙの組を有する。凹部９２Ｘは、上部プレート８０の凸部８２Ｙと対応する形状である。凸部９２Ｙは、上部プレート８０の凹部８２Ｘと対応する形状である。本実施形態では、下部プレート９０は、プレート部９２の周方向に沿って、凹部９２Ｘおよび凸部９２Ｙの組を４つ有する。
【0038】
本実施形態では、上部対向面８２Ａの凹部８２Ｘと下部対向面９２Ａの凸部９２Ｙとが平面視において重なるように、かつ、上部対向面８２Ａの凸部８２Ｙと下部対向面９２Ａの凹部９２Ｘとが平面視において重なるように、上部プレート８０および下部プレート９０が配置される。図６に示されるように、上部プレート８０の上部対向面８２Ａおよび下部プレート９０の下部対向面９２Ａは非平面となっている。上部プレート８０および下部プレート９０で挟まれたパッド本体３０が上部プレート８０および下部プレート９０の形状に沿うよう変形するため、複数のパッド本体３０の重ね合わせ面が、非直線となっている。このため、パッド本体３０の特定箇所が研磨対象であるワーク３００と接触することに起因して、パッド本体３０の特定箇所のみが偏って摩耗することが抑制される。
【0039】
上部対向面８２Ａの１組の凹部８２Ｘおよび凸部８２Ｙと、下部対向面９２Ａの１組の凹部９２Ｘおよびと凸部９２Ｙとの間に位置する突出部５０の数ＮＡは、任意に選択可能である。数ＮＡは、例えば、２～８個である。本実施形態では、数ＮＡは、２個である。数ＮＡは、１個であってもよく、９個以上であってもよい。
【0040】
＜５．スペーサ＞
図７は、スペーサ１１０の平面図である。一対のスペーサ１１０のうちの一方は、上部プレート８０と複数のパッド本体３０のうちの最も上のパッド本体３０との間に配置される。一対のスペーサ１１０のうちの他方は、下部プレート９０と複数のパッド本体３０のうちの最も下のパッド本体３０との間に配置される。一方のスペーサ１１０は、上部プレート８０の上部対向面８２Ａと例えば、接着剤によって接合される。他方のスペーサ１１０は、下部プレート９０の下部対向面９２Ａと接着剤によって接合される。
図７は、スペーサ１１０の平面図である。一対のスペーサ１１０のうちの一方は、上部プレート８０と複数のパッド本体３０のうちの最も上のパッド本体３０との間に配置される。一対のスペーサ１１０のうちの他方は、下部プレート９０と複数のパッド本体３０のうちの最も下のパッド本体３０との間に配置される。一方のスペーサ１１０は、上部プレート８０の上部対向面８２Ａと例えば、接着剤によって接合される。他方のスペーサ１１０は、下部プレート９０の下部対向面９２Ａと接着剤によって接合される。
【0041】
スペーサ１１０を構成する材料は、任意に選択可能である。パッド本体３０を保護する観点、高剛性の上部プレート８０および下部プレート９０と、パッド本体３０との隙間を埋め、上部プレート８０および下部プレート９０でパッド本体３０を挟み込む力を向上させる観点、および、パッド本体３０の重ね合わせ面を非直線とする観点から、スペーサ１１０を構成する材料は、軟らかい材料であることが好ましい。具体的には、スペーサ１１０を構成する材料は、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリアミド、エチレン－メタクリレート共重合体等からなる単層シート、または、上記単層シートが積層された積層シートが挙げられる。積層シートの具体的層構成としては、例えば、ナイロン／ポリエチレン、ナイロン／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエチレン、ナイロン／ポリプロピレン／ポリエチレン等が挙げられる。本実施形態では、スペーサ１１０を構成する材料は、ポリプロピレンである。
【0042】
スペーサ１１０は、外郭が上部プレート８０および下部プレート９０よりも若干大きい円環形状である。スペーサ１１０の内縁は、複数の凹部１１１が形成されている。複数の凹部１１１は、軸部６０の凸部６２（図４参照）と噛み合う形状である。軸部６０の凸部６２は、凹部１１１に挿入される。
【0043】
【0044】
研磨パッド１０は、パッド本体３０のワーク接触部５１がワーク３００の側面と接触するように配置される。研磨パッド１０は、図８の矢印の方向に回転するようにアクチュエータによって駆動される。このため、複数の突出部５０のワーク接触部５１が連続的にワーク３００の側面を研磨加工する。
【0045】
ワーク３００は、研磨パッド１０に対して移動可能である。研磨パッド１０が回転している状態で、ワーク３００が研磨パッド１０に対して移動することによって、ワーク３００の角部３１０、および、直線部３２０が研磨加工される。
【0046】
＜７．研磨パッドの特徴＞
本実施形態の研磨パッド１０によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の研磨パッド１０によれば、以下の効果が得られる。
【0047】
＜７－１＞
研磨パッド１０は、突出部５０が基部４０の径方向に対して傾斜するように延びる。突出部５０は、先細り形状であるため、ワーク３００の形状に沿うように容易に変形できる。ワーク３００の直線部３２０のみならずＲ加工が施された角部３１０にも追従した研磨が可能である。さらには、ワーク３００の側面が曲率を有している場合にも、複数枚のパッド本体３０が、ワーク３００の側面の曲面に応じて１枚ずつ径方向に弾性変形することができる。研磨パッド１０は、ワーク３００に対する追従性が高いため、ワーク３００を好適に研磨加工できる。
研磨パッド１０は、突出部５０が基部４０の径方向に対して傾斜するように延びる。突出部５０は、先細り形状であるため、ワーク３００の形状に沿うように容易に変形できる。ワーク３００の直線部３２０のみならずＲ加工が施された角部３１０にも追従した研磨が可能である。さらには、ワーク３００の側面が曲率を有している場合にも、複数枚のパッド本体３０が、ワーク３００の側面の曲面に応じて１枚ずつ径方向に弾性変形することができる。研磨パッド１０は、ワーク３００に対する追従性が高いため、ワーク３００を好適に研磨加工できる。
【0048】
＜７－２＞
突出部５０は、先細り形状であるため、Ｒ加工が施されているワーク３００の側面等、マクロな曲面形状にフィットする追従性を有する。その一方、パッド本体３０は、剛性が高い材料によって構成されるため、ワーク３００の表面のミクロな凸部のみを除去することができる。このため、様々な形状のワーク３００を好適に研磨加工することができる。
突出部５０は、先細り形状であるため、Ｒ加工が施されているワーク３００の側面等、マクロな曲面形状にフィットする追従性を有する。その一方、パッド本体３０は、剛性が高い材料によって構成されるため、ワーク３００の表面のミクロな凸部のみを除去することができる。このため、様々な形状のワーク３００を好適に研磨加工することができる。
【0049】
＜７－３＞
例えば、国際公開ＷＯ２０１５／０２００８２号公報に開示される研磨パッドのように、ワークを研磨加工するための凹部を有する研磨パッドの場合、凹部に研磨くず等が詰まり、目詰まりが生じるおそれがある。本実施形態の研磨パッド１０によれば、突出部５０によって、ワーク３００の表面を研磨加工するため、目詰まりが生じるおそれが低減される。
例えば、国際公開ＷＯ２０１５／０２００８２号公報に開示される研磨パッドのように、ワークを研磨加工するための凹部を有する研磨パッドの場合、凹部に研磨くず等が詰まり、目詰まりが生じるおそれがある。本実施形態の研磨パッド１０によれば、突出部５０によって、ワーク３００の表面を研磨加工するため、目詰まりが生じるおそれが低減される。
【0050】
＜７－４＞
公知のブラシ状の研磨具では、ブラシの根本のみが固定され、ブラシの概ね全体が自由に動くため、ワークに対して研磨力が十分に伝達されない。本実施形態の研磨パッド１０によれば、突出部５０が、先細り形状であるため、ワーク３００に対する追従性が高い。このため、ワーク３００に対して、十分な研磨力を伝達できる。
公知のブラシ状の研磨具では、ブラシの根本のみが固定され、ブラシの概ね全体が自由に動くため、ワークに対して研磨力が十分に伝達されない。本実施形態の研磨パッド１０によれば、突出部５０が、先細り形状であるため、ワーク３００に対する追従性が高い。このため、ワーク３００に対して、十分な研磨力を伝達できる。
【0051】
＜７－５＞
研磨パッド１０によれば、基部４０から突出する突出部５０によってワーク３００を研磨加工するため、国際公開ＷＯ２０１５／０２００８２号公報に開示される研磨パッドよりもスラリーの供給性および排出性が好適に確保される。このため、スラリーが目詰まりしにくい。
研磨パッド１０によれば、基部４０から突出する突出部５０によってワーク３００を研磨加工するため、国際公開ＷＯ２０１５／０２００８２号公報に開示される研磨パッドよりもスラリーの供給性および排出性が好適に確保される。このため、スラリーが目詰まりしにくい。
【0052】
＜７－６＞
研磨パッド１０によれば、パッド本体３０、および、任意の突出部５０の先端部５０Ａと別の突出部５０の根本との間の隙間にスラリーを保持できるため、熱によるパッド本体３０の劣化を抑制できる。
研磨パッド１０によれば、パッド本体３０、および、任意の突出部５０の先端部５０Ａと別の突出部５０の根本との間の隙間にスラリーを保持できるため、熱によるパッド本体３０の劣化を抑制できる。
【0053】
＜７－７＞
研磨パッド１０によれば、ワーク３００の水平方向の研磨加工に加えて、研磨パッド１０に対するワーク３００の角度を変更することによって、ワーク３００の斜め方向に対しても研磨加工を施すことができる。
研磨パッド１０によれば、ワーク３００の水平方向の研磨加工に加えて、研磨パッド１０に対するワーク３００の角度を変更することによって、ワーク３００の斜め方向に対しても研磨加工を施すことができる。
【0054】
＜７－８＞
研磨パッド１０によれば、パッド本体３０が剛性の高い材料によって構成されるため、突出部５０がブラシのようにワーク３００に対する追従性を有しつつ、ブラシよりもワーク３００に密着する。このため、ワーク３００が金属等の剛性の高い材料によって構成される場合であっても、好適に研磨加工を施すことができる。
研磨パッド１０によれば、パッド本体３０が剛性の高い材料によって構成されるため、突出部５０がブラシのようにワーク３００に対する追従性を有しつつ、ブラシよりもワーク３００に密着する。このため、ワーク３００が金属等の剛性の高い材料によって構成される場合であっても、好適に研磨加工を施すことができる。
【0055】
＜８．変形例＞
上記実施形態は本発明に関する研磨パッドが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する研磨パッドは、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
上記実施形態は本発明に関する研磨パッドが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する研磨パッドは、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
【0056】
＜８―１＞
パッド本体３０の形状は、突出部５０がワーク３００に追従するような先細り形状であれば任意に変更可能である。図９は、実施形態の第１変形例の研磨パッド１０が備えるパッド本体１３０の平面図である。パッド本体１３０は、突出部１５０を備える。突出部１５０は、ワーク接触部１５１およびワーク非接触部１５２を有する。ワーク接触部１５１の外縁１５１Ｘの形状、および、ワーク非接触部１５２の外縁１５２Ｘの形状は、円弧である。外縁１５１Ｘの曲率半径、および、外縁１５２Ｘの曲率半径は、等しい。
パッド本体３０の形状は、突出部５０がワーク３００に追従するような先細り形状であれば任意に変更可能である。図９は、実施形態の第１変形例の研磨パッド１０が備えるパッド本体１３０の平面図である。パッド本体１３０は、突出部１５０を備える。突出部１５０は、ワーク接触部１５１およびワーク非接触部１５２を有する。ワーク接触部１５１の外縁１５１Ｘの形状、および、ワーク非接触部１５２の外縁１５２Ｘの形状は、円弧である。外縁１５１Ｘの曲率半径、および、外縁１５２Ｘの曲率半径は、等しい。
【0057】
図１０は、実施形態の第２変形例の研磨パッド１０が備えるパッド本体２３０の平面図である。パッド本体２３０は、突出部２５０を備える。突出部２５０は、ワーク接触部２５１およびワーク非接触部２５２を有する。ワーク接触部２５１の外縁２５１Ｘの形状、および、ワーク非接触部２５２の外縁２５２Ｘの形状は、円弧である。外縁２５１Ｘの曲率半径、および、外縁２５２Ｘの曲率半径は、等しい。
【0058】
図１１は、実施形態の第３変形例の研磨パッド１０が備えるパッド本体３３０Ｘの平面図である。パッド本体３３０Ｘは、突出部３５０Ｘを備える。突出部３５０Ｘは、実施形態のパッド本体３０の突出部５０よりも短い。突出部３５０Ｘは、ワーク接触部３５１Ｘおよびワーク非接触部３５２Ｘを有する。ワーク接触部３５１の外縁３５１ＸＡの形状、および、ワーク非接触部３５２の外縁３５２ＸＡの形状は、円弧である。ワーク接触部３５１Ｘの外縁３５１ＸＡは、図９に示される第１変形例のパッド本体１３０のワーク接触部１５１の外縁１５１Ｘよりも長い。このため、第３変形例のパッド本体３３０Ｘは、第１変形例のパッド本体１３０よりも、割合ＲＡが大きくなるように構成される。
【0059】
図１２は、実施形態の第４変形例の研磨パッド１０が備えるパッド本体４３０の平面図である。パッド本体４３０は、４つの突出部２５０を備える。突出部４５０は、ワーク接触部４５１およびワーク非接触部４５２を有する。ワーク接触部４５１の外縁４５１Ｘの形状、および、ワーク非接触部４５２の外縁４５２Ｘの形状は、円弧である。外縁４５１Ｘの曲率半径、および、外縁４５２Ｘの曲率半径は、等しい。第４変形例では、パッド本体４３０の基部４０は、凹部４１が省略される。基部４０には、パッド本体３０を構成する他の要素と結合するためのねじが挿入される貫通孔４１Ｘが形成される。
【0060】
＜８―２＞
上記実施形態では、パッド本体３０の基部４０に凹部４１が形成され、軸部６０の基部６１に凸部６２が形成されたが、これらの凹凸関係は逆であってもよい。すなわち、パッド本体３０の基部４０に凸部が形成され、軸部６０の基部６１に基部４０の凸部と噛み合う凹部が形成されてもよい。
上記実施形態では、パッド本体３０の基部４０に凹部４１が形成され、軸部６０の基部６１に凸部６２が形成されたが、これらの凹凸関係は逆であってもよい。すなわち、パッド本体３０の基部４０に凸部が形成され、軸部６０の基部６１に基部４０の凸部と噛み合う凹部が形成されてもよい。
【符号の説明】
【0061】
１０ ：研磨パッド
３０、２３０、３３０Ｘ、４３０：パッド本体
４０ ：基部
４１ ：凹部
５０ ：突出部
５０Ａ ：先端部
５１ ：ワーク接触部
５１Ａ ：第１部分
５１Ｂ ：第２部分
５１Ｘ ：外縁
５２ ：ワーク非接触部
５２Ｘ ：外縁
６０ ：軸部
６２ ：凸部
７０ ：治具
８０ ：上部プレート
８２Ａ ：上部対向面
８２Ｘ ：凹部
８２Ｙ ：凸部
９０ ：下部プレート
９２Ａ ：下部対向面
９２Ｘ ：凹部
９２Ｙ ：凸部
３００ ：ワーク
３０、２３０、３３０Ｘ、４３０：パッド本体
４０ ：基部
４１ ：凹部
５０ ：突出部
５０Ａ ：先端部
５１ ：ワーク接触部
５１Ａ ：第１部分
５１Ｂ ：第２部分
５１Ｘ ：外縁
５２ ：ワーク非接触部
５２Ｘ ：外縁
６０ ：軸部
６２ ：凸部
７０ ：治具
８０ ：上部プレート
８２Ａ ：上部対向面
８２Ｘ ：凹部
８２Ｙ ：凸部
９０ ：下部プレート
９２Ａ ：下部対向面
９２Ｘ ：凹部
９２Ｙ ：凸部
３００ ：ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
