JP2011031361A - 研磨用具、研磨方法及び研磨用具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板等の表面に付着した性質の異なる付着物を除去する研磨又はクリーニングにおいて、スクラッチの発生を抑え、性質の異なる付着物を効率的に除去できる研磨ベルト、研磨テープ及び研磨ディスク等の研磨用具及びその製造方法を提供する。
【解決手段】シート状の基材１４と、１４基材の表面に形成される研磨層とを有する研磨ベルト１０であって、研磨層は、基材１４の表面を底面とする溝部１３により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、研磨層ブロックは、研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロック１１と、第２の研磨層ブロック１２との２種の異なる研磨層ブロックから成ることを特徴とする
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス、金属、セラミックス、単結晶等の素材、磁気ハードディスク基板、磁気ヘッドスライダー、フラットパネルディスプレイ（液晶やＰＤＰ用ガラスパネル等）、半導体基板等の表面の仕上げ研磨、クリーニング、車両等の表面仕上げ研磨等に使用する研磨用具及びその製造方法であり、特に研磨時のスクラッチ発生を抑えつつ、性質の異なる付着物の除去を可能とする研磨用具、研磨方法及び研磨用具の製造方法に関するものである。

従来、研磨やクリーニング用の研磨用具としては、合成樹脂シート、布シート又は金属シートの表面に、研磨粒子を含有した樹脂バインダーの研磨層を形成した、研磨シート、研磨ベルト、研磨パッド、ロール状の研磨テープ等があり、被研磨物の材質、研磨加工の目的に応じて選択、使用されていた。

例えば、液晶パネルの製造工程においては、液晶パネルのガラス基板の表面に、加工塵であるガラスカレットや樹脂等の異物が付着している場合があり、このまま偏向板を貼り付けると偏向板が浮き上がり、表示不良を引き起こす原因となるので、研磨ベルトや研磨テープによるクリーニング、超音波やブラシによる洗浄等を行ってきた。

しかし、上記のクリーニングや洗浄等によっては、上記ガラス基板の表面に強固に付着したガラスカレットや樹脂等の付着物を十分に除去することができず、無理に付着物を除去しようとすると、ガラス基板の表面にスクラッチ等の傷を発生させてしまう。

液晶パネルのガラス基板の表面には、素材から製品化までの工程で、ガラスカレット、突起等の比較的硬い付着物や、樹脂、油性塵及び被膜のような比較的柔らかいが強固に貼りついた付着物等、性質の異なる付着物が併存する場合が多々ある。このような付着物を個々に除去する研磨用具は容易に選択できるが、性質の異なる付着物全体の除去に対応できる研磨用具の選択は困難であった。

例えば、シート状の基材の表面に多数の凸部状の研磨層から成るブロックの集合体を設けた研磨ベルトが利用されている（例えば、特許文献１〜４）。このような凸部状の研磨層を設けた研磨ベルトを使用してガラス基板等を研磨すると、ガラスカレットや突起物は容易に除去することができるものの、樹脂、油性塵又は被膜等の付着物を除去するまで研磨すると、ガラス基板等の被研磨物の表面にスクラッチ等の傷を発生させてしまうという問題が生じていた。

一方、発泡ポリウレタン、織布、不織布、又はゴム等の弾力性のある素材で研磨層が形成された研磨ベルトも利用されている（例えば、特許文献５〜７）。このような弾力性を有する研磨層を設けた研磨ベルトを使用してガラス基板を研磨すると、表面にスクラッチを発生させることなく研磨できるが、全ての付着物を除去するのに長時間を要するという問題ばかりでなく、研磨ベルトを摩耗させてしまうという問題も生じていた。

そのため、付着物の性質や付着状態に応じた研磨用具を選択、交換して研磨又はクリーニングを行う必要があり、作業が煩雑で非能率的となっていた。

特開昭５９−３９１６８号公報 特表２００２−５４２０５７公報 特開２００５−５９１５９公報 特開２００６−１３６９７３公報 特開平５−２２９０７１公報 特開２００４−９８２１８公報 特開２００４−１４２０６６公報

本発明は、ガラス、金属、セラミックス、単結晶等の素材、磁気ハードディスク基板、磁気ヘッドスライダー、フラットパネルディスプレイ（液晶やＰＤＰ用ガラスパネル等）、半導体基板、車両等の表面に付着した性質の異なる付着物を除去する研磨又はクリーニングにおいて、スクラッチの発生を抑え、性質の異なる付着物を効率的に除去できる研磨用具、研磨方法及びその製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明が提供するのは、シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有する研磨用具であって、前記研磨層は、前記基材の表面を底面とする溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する２種以上の異なる研磨層ブロックから成ることを特徴とする研磨用具である。

このように材質の相違する２種以上の異なる研磨層ブロックがパターンとして形成されているので、付着物の性質に対応して除去できる材質の研磨層ブロックをそれぞれ設けることで、スクラッチの発生を抑え、効率的な付着物除去が可能な研磨用具を提供することができる。

２種以上の異なる研磨層ブロックを形成する材質としては、ガラスカレットや突起物等の付着物の除去を目的とした硬質の合成樹脂や、樹脂、油性塵、被膜等の表面に強く貼りついた付着物の除去を目的とした弾性材料としての、発泡体樹脂、繊維、ゴム等を用いることができる。

また、研磨層ブロックは、表面が所定の形状を有する凸部状もので、表面を例えば、円形、楕円形、菱形、四角形等の多角形とすることができる。

さらに本発明が提供するのは、シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有する研磨用具であって、前記研磨層は、前記基材の表面を底面とする溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロックと、第２の研磨層ブロックとの２種の研磨層ブロックから成ることを特徴とする研磨用具である。

さらに、前記第１の研磨層ブロックが、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたショアＤ硬度の値が６５以上９０以下の範囲で、かつＪＩＳ Ｋ７３１１ｂに準拠して測定された引張破断伸度が２００％以下の範囲となる樹脂材料で形成される研磨層であり、前記第２の研磨層ブロックは、前記第１の研磨層ブロックよりも硬度の低い、発泡体樹脂、繊維又はゴムにより形成される研磨層とすることにより、第１の研磨層ブロックが、加工塵（カレット）、突起などの比較的硬い付着物の除去に効果的に作用し、第２の研磨層ブロックが、樹脂、油性塵及び被膜のような比較的柔らかいが強固に貼りついた性質の異なる付着物の除去に効果的に作用することができる。

また、前記基材上の前記パターンの単位領域における、前記第１の研磨層ブロックの面積と、前記第２の研磨ブロックの面積との比が、１：１以上１：１０以下の範囲とすることが好ましい。第１の研磨層ブロックが第２の研磨層ブロックよりも面積が大きいと、被研磨物の表面にスクラッチが発生しやすくなり、また第２の研磨ブロックが第１の研磨ブロックよりも面積が１０倍を超えてしまうと、加工塵（カレット）、突起などの比較的硬い付着物を効果的に除去できなくなる。

なお、パターンの単位領域とは、溝部を含めて第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックとで形成された繰り返し模様の基本構成単位をいう。

また、前記第１の研磨層ブロック及び前記第２の研磨層ブロックの少なくとも一方に、砥粒を含ませることができる。砥粒を含むことで、付着物の除去を効果的に行うことができる。なお、第１の研磨層ブロック及び第２の研磨層ブロックの何れにも砥粒を含まない場合は、砥粒入りのスラリーを供給して研磨、クリーニングを行うことができる。

また、前記基材の表面に垂直となる、前記第１の研磨層ブロックの断面が、矩形であることが好ましい。上記断面が矩形であれば、研磨層のエッジにより加工塵（カレット）、突起などの比較的硬い付着物を効果的に除去することができる。

さらにまた、前記基材は、同一の材質により前記第１の研磨層ブロックと一体に形成することができる。第１の研磨層ブロックを基材に貼着する工程が不要となり、かつ第１の研磨層ブロックの剥離防止にも効果的となる。

本発明の研磨用具は、研磨テープ、又は無端ベルト状に形成した研磨ベルト、さらに円板状に形成した研磨ディスクとすることができる。

上記研磨テープ又は研磨ベルトとしたときは、その長手方向に対して、凹部状の溝部を傾斜して設けることが好ましい。この傾斜した溝部を通じて、研磨屑をスラリーと共に容易に排出させることができる。

凹部状の溝部は、前記研磨ディスクの一の直径に対して平行に、又は研磨ディスクの中心から放射状に設けることが好ましい。

さらに、前記基材の裏面に、裏打ち層が形成されてなることが好ましい。裏打ち層は、滑り止めとして布製のものや、強度補強として金属製のものを設けることができる。

上記課題を解決するために本発明がさらに提供するのは、上記した研磨用具の何れかの研磨用具を用いた研磨方法であって、研磨対象物の被研磨面に、前記研磨用具の前記研磨面を押し圧し、水、水溶液又はスラリーを供給して研磨することを特徴とする研磨方法である。

さらに本発明が提供するのは、シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有し、該研磨層は、前記基材上の溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロックと、第２の研磨層ブロックとの２種の研磨層ブロックから成る研磨用具を製造する製造方法であって、前記第１の研磨層ブロックを製造する第１の製造工程と、前記第２の研磨層ブロックを製造する第２の製造工程と、前記第１の製造工程で製造された複数の前記第１の研磨層ブロックと前記第２の研磨層ブロック製造工程で製造された複数の前記第２の研磨層ブロックとを前記基材の表面に所定のパターンを形成するように貼着する貼着工程とを含んで成り、前記第１の製造工程は、樹脂溶液と硬化剤とを混合、攪拌及び減圧脱泡により無発泡混合液を製造する工程と、前記無発泡混合液を所定形状に成形し、成形された無発泡樹脂を前記第１の研磨層ブロックとするために所定の形状に裁断する工程とを有し、前記第２の製造工程は、板状の弾性部材を前記第２の研磨層ブロックとするために所定の形状に裁断する工程とを有し、て成ることを特徴とする研磨用具の製造方法である。

上記研磨用具の製造方法では、前記基材と複数の前記第１の研磨層ブロックとを同一の材質により一体に製造することができる。

また、前記第１の研磨層ブロック又は前記第２の研磨層ブロックの少なくとも一方に砥粒を含めるために、前記無発泡混合液に砥粒を混入させ、又は砥粒入り塗布液を前記板状の弾性部材の表面に塗布することができる。

上記弾性部材としては、発泡体樹脂、織布、不織布、植毛、ゴム等の弾性材料から成る部材を使用することができる。

本発明によれば、ガラス、金属、セラミックス、単結晶等の素材、磁気ハードディスク基板、磁気ヘッドスライダー、フラットパネルディスプレイ（液晶やＰＤＰ用ガラスパネル等）、半導体基板、車両等の表面に付着した性質の異なる付着物を除去する研磨又はクリーニングにおいて、スクラッチの発生を抑え、性質の異なる付着物を効率的に除去できる研磨用具、この研磨用具を用いた研磨方法及びその製造方法を提供することができる。

図１（ａ）は本発明に係る研磨用具の第１実施形態を示す平面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面模式図であり、図１（ｃ）は、第１実施形態の変形例を示す断面模式図である。 図２（ａ）は本発明に係る研磨用具の第２実施形態を示す平面模式図であり、図２（ｂ）はその正面模式図である。 図３（ａ）は本発明に係る研磨用具の第３実施形態を示す平面模式図であり、図３（ｂ）はその正面模式図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図４（ａ）は本発明に係る研磨用具の第４実施形態を示す平面模式図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図５（ａ）は本発明に係る研磨用具の第５実施形態を示す平面模式図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図６（ａ）は本発明に係る研磨用具の第６実施形態を示す平面模式図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図であり、図６（ｃ）は第６実施形態の変形例を示す断面模式図である。 図７（ａ）は本発明に係る第７実施形態を示す平面配置説明図であり、図７（ｂ）は平面断片図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）の正面模式図であり、図７（ｄ）は第７実施形態の変形例を示す平面断片図である。 図８（ａ）は、本発明に係る研磨用具を使用する液晶パネル研磨装置の概略平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。 図９（ａ）は第１比較例を示す研磨ベルトの平面模式図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＰ−Ｐ断面図である。 図１０（ａ）は第２比較例を示す研磨ベルトの平面模式図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＲ−Ｒ断面図である。 図１１は、本発明に係る研磨用具を使用する他の液晶パネル研磨装置の平面概略図である。 図１２は、本発明に係る研磨用具の製造方法における各工程を示すフロー図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。

本発明に係る研磨用具は、シート状の基材の表面に、基材の表面を底面とする溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックから成る研磨層が形成されたものである。

研磨層ブロックは、研磨層ブロックを構成する材質が相違する２種以上の異なる研磨層ブロックから成るものである。

材質が相違する２種以上の異なる研磨層ブロックとしては、例えば、ガラスカレットや突起物等の付着物の除去を目的とした比較的硬い樹脂により形成される第１の研磨層ブロックと、樹脂、油性塵、被膜等のように表面に強く付着した付着物の除去を目的とした弾性材料の、発泡体樹脂、繊維、ゴム等により形成される第２の研磨層ブロックとを設けることができる。

本発明に係る研磨用具は、研磨対象物に応じた形状にした、例えば研磨ベルト、研磨テープ、研磨ディスクとして使用される。研磨層の凹凸パターンは、研磨対象物や付着物の種類、性質等に応じて変更することができる。
＜第１実施例＞
図１（ａ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第１実施形態は、無端ベルトである研磨ベルト１０として使用されるものである。なお、研磨ベルトに限定するものでなく、研磨テープや、研磨シートとしても使用することもできる。

研磨ベルト１０は、シート状の環状研磨用具であり、基材１４の一方の面（表面）に、長手方向に対し所定の角度だけ傾斜した所定幅を有する第１の研磨層ブロック１１と、多数の第１の研磨層ブロック１１と平行に設けられた所定幅を有する第２の研磨層ブロック１２とが溝部１３を間に挟んで交互に配置され、傾斜した縞状のパターンを形成している。長手方向に対する傾斜角度は、特に限定するものではなく、研磨対象物、研磨方式等によって適宜選択できる。

図１（ｂ）に示す第１の研磨層１１の幅Ｗ１及び第２の研磨層１２幅Ｗ２は、１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であって、その幅の比（Ｗ１：Ｗ２）は、１：１〜１：１０の範囲が好ましい。

第１の研磨層１１の幅Ｗ１が第２の研磨層１２の幅Ｗ２よりも広くなると、カレットや突起の除去には効果的であるが、被研磨物の表面にスクラッチ傷が発生し易くなる。また、第１の研磨層１１の幅Ｗ１に対して、第２の研磨層１２の幅Ｗ２を１０倍以上にするとカレットの除去残りがあり、完全に除去するためには長時間の研磨が必要となり、その結果、研磨ベルトの寿命が短くなり経済的でなく、目詰まりの発生頻度が高くなるという弊害も生じる。

上記幅の比（Ｗ１：Ｗ２）は、基材１４上のパターンの単位領域における、第１の研磨層ブロック１１の集合体の面積と第２の研磨層ブロック１２の集合体の面積との比が、１：１〜１：１０の範囲が好適であることに基づいて定めるものである。

本実施形態における基材１４上のパターンの単位領域とは、傾斜した縞状のパターンを構成する単位である、第１の研磨層ブロック１１と、第２の研磨層ブロック１２と、これらの間に位置する溝部１３の各１個により構成される領域である。

また、研磨層の厚さ（ｔ）は、特に限定しないが、０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好ましい。さらに、第１の研磨層ブロック１１と第２の研磨層ブロック１２との間の溝部１３の幅は、０．１ｍｍ〜２ｍｍの長さが好ましい。

溝部１３の幅が０．１ｍｍ以下であると、研磨屑や廃液の排出効率が悪くなり、目詰まりの発生頻度が高くなる。この目詰まりは、研磨やクリーニング効率の低下を早め、加工面の品質を悪くする原因となる。また、溝部１３の幅が２ｍｍ以上になると、被研磨面と研磨層ブロックとの接触面積が小さくなるために、研磨効率が低下し、また均一な研磨面が得られなくなる。

第１の研磨層ブロック１１及び第２の研磨層ブロック１２は、それぞれ別に製造し、所要の形状に裁断したものを基材１４の上に、溝部１３の幅ｄを設けて接着剤で貼り付けて形成してもよい。

基材１４の材質としては、樹脂シート、布、金属シート等を用途によって選択することができる。

なお、研磨ベルト１０として使用する場合には、図１（ｃ）に示すように、基材シート１４の他方の面（裏面）に、滑り止め用として裏打ち層１５の布を貼ることが好ましい。

また、基材１４の裏面に裏打ち層１５を２種類設けてもよい。第１の裏打ち層として、研磨中の衝撃を緩和するために弾性体を設け、さらに滑り止めとして第２の裏打層として、布を設けてもよい。また、機械的強度を高めるために、第１の裏打ち層として金属製シートを、第２の裏打ち層として、布を使用することができる。また、上記した第１の裏打ち層と第２の裏打ち層とを逆にして設けてもよい。

基材シート１４の厚さは、特に限定しないが、０．０１ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下の範囲にあることが望ましい。０．０１ｍｍ未満では、基材としての機械的強度が得られないからである。また、テープ状、ベルト状で使用する場合には、機械的強度に加え、柔軟性等の機能性の観点から０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましい。

第１の研磨層ブロック１１は、比較的硬質の樹脂で形成され、基材１４に対して垂直となる断面が矩形であることが好ましい。断面を矩形にすることで、そのエッジ部でガラス基板上のガラスカレットや突起を容易に除去することができる。さらに、研磨粒子である砥粒を混合することによって、研磨層表面での異物除去効果が向上し、硬度が増すことで、ガラスカレットや突起などを効率よく除去できる。

第１の研磨層ブロック１１を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂も、熱可塑性樹脂も利用できる。熱硬化性樹脂の例では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂及びこれらの混合物が挙げられる。熱可塑性樹脂の例としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂が挙げられる。

樹脂材料のショアＤ硬度は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）に準拠して測定された値で６５以上９０以下の範囲が好ましい。また、引張破断伸度は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ ７３１１）に準拠した測定で２００％以下の範囲、好適には２００％以下、５％以上の範囲である。

硬度が６５未満で、引張破断伸度が２００％を超えると、エッジ部での研削力が弱くなり、ガラスカレットや突起の除去が十分できない。また、硬度が９０以上であると、エッジ部が脆くなり、その破片によって被研磨面におけるスクラッチが増加してしまう。特に、研磨ベルトとして使用する場合、基材１４と一体化した構造（後述する第２実施形態の図２参照）ではベルトの柔軟性が低下する。また、引張破断伸度が低いほど、樹脂の砥粒の保持力が低下する傾向にある。

研磨粒子である砥粒としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、ダイヤモンド、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化ムロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等の硬度の高い粒子（新モース硬度７以上）であることが、ガラスカレットや突起物の除去のためには好ましい。

また、平均粒径は、０．１μｍ〜２０μｍの範囲のものが好ましい。０．１μｍ未満では、砥粒を添加した効果が得られず、また、２０μｍを超えるとスクラッチの増加を引き起こしてしまう。

第１の研磨層ブロック１１における砥粒の含有量は、一般の研磨テープよりも少ない、１０重量％〜７０重量％の範囲で十分である。１０重量％以下では添加の効果がみられない。また、７０重量％を超えると、研磨層の表面に現れる砥粒が必要以上に多くなり、研磨痕やスクラッチが発生することになる。また、研磨ベルトとして使用する場合、砥粒の含有量が７０重量％を超えると、研磨ベルトとして柔軟性がなくなり、被加工物の表面に均一な接触による研磨ができなくなる。

第２の研磨層ブロック１２は、比較的軟質の発泡体部材である発泡体樹脂、布（織布（パイル）、不織布、植毛）等の弾性部材で、これらの市販品を所定形状に加工して使用できる。このような発泡体樹脂等の弾性部材の表面に、バインダーと混合した砥粒を含浸させるか、又は繊維の表面に砥粒を付着させて使用する。

砥粒としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、ダイヤモンド、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）の他に、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）_３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、多孔質のアルミナ、シリカ等の比較的硬度が低いか、又は被研磨物に対して反応性がある研磨材が好ましい。

砥粒の平均粒径は、０．１μｍ〜３０μｍの範囲のものが好ましい。０．１μｍ以下では、研磨力が低く、長時間の研磨が必要となる反面、それでも取りきれない付着物が残る場合がある。砥粒の平均粒径が、３０μｍを越えると被研磨面上に生じるスクラッチが増加する。

第２の研磨層ブロック１２は、ガラス基板の表面に強固に付着した樹脂や薄膜の残渣を、ガラス基板に研磨傷を発生させずに除去することを目的としている。

ここで、前記第１の研磨層ブロック１１と第２の研磨層ブロック１２との間に設けた溝部１３は、そこから研磨屑を容易に排出するので、目詰まりが防止され、高い研磨力を長時間維持することができる。

上述のとおり、第１の研磨層ブロック１１は、ガラス基板等の被研磨物表面のガラスカレットや突起を研磨層のエッジ部で除去できる研磨層を有し、第２の研磨層ブロック１２は、樹脂、油性物や被膜を被研磨物の表面から徐々に除去できる研磨層を有することから、両研磨層を交互に配置した研磨ベルト１０は、それぞれの研磨層による付着物の除去効果を同時に発揮できるように作用することができる。

この研磨ベルト１０の表面に形成される凹凸のパターンの単位領域における、第１の研磨層ブロック１１の面積に対して、第２の研磨層ブロック１２の面積を、同等以上にすることが好ましい。被研磨物の表面において、ガラスカレットや突起は比較的短時間で除去できるので、研磨の初期に除去可能であるが、樹脂、油性塵、被膜の除去は、表面から除去するために比較的時間を要するから、第１の研磨層ブロック１１の面積よりも第２の研磨層ブロック１２の面積を大きくして、その比率を調整し、スクラッチの発生を抑えて短時間に効率よく種々の付着物を除去することができる。

本実施形態の研磨ベルトを装着して使用する研磨装置としては、例えば、特開２００５−８１２９７号公報、特開２００５−３３４６８４号公報に記載された研磨装置を使用できる。
＜第２実施形態＞
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第２実施形態は、第１実施形態と同様、無端ベルトである研磨ベルト１０として使用されるものである。本発明は、研磨ベルトに限定するものでなく、研磨テープや、研磨シートとしても使用することができる。

第１実施形態と異なる点は、本実施形態における研磨ベルト１０が、基材１４と第１の研磨層ブロック１１とを同一材料で一体に形成される点と、第１の研磨層ブロック１１と第２の研磨層ブロック１２とで形成される研磨ベルト１０上のパターンが、矩形状の模様として繰り返し形成されている点と、さらに溝部を縦横方向に追加して、第１の研磨層ブロック１１が複数の凸部状ブロックに再分割された点である（図２（ａ）に示すように、第１の研磨層ブロック１１はそれそれ、１０個の凸部状ブロックに細く分割されている）。

基材１４と第１の研磨層ブロック１１とを同一材料で一体に形成することで、第１の研磨層ブロック１１を基材１４に貼着する工程は省略でき、さらに基材１４と第１の研磨層ブロック１１との結合は強固となり、研磨中の剥離防止となる。また、第１の研磨層を複数の矩形の凸部に分割することは、エッジを多数形成できることから、付着物を除去するための作用点を増加させ、研磨加工の迅速化に寄与する。

図２（ａ）に示すように、本実施形態に示す第１の研磨層１１は、複数の矩形の凸部を配列した構造から成るのであるが、この複数の凸部の形状は、台形、円柱形、菱形等であってもよい。

また、基材１４の裏に１又は２種類の裏打ち層を設けることもできる。２種類の裏打ち層を設けるときは、例えば、研磨ベルトの場合は、第１の裏打ち層として、研磨中の衝撃を緩和するために弾性を有するものを使用し、さらに滑り止めとして第２の裏打ち層として、布を使用してもよい。また、機械的強度を高めるために、第１の裏打ち層として、金属を使用し、第２の裏打ち層として、布を使用することができる。また、場合によっては上記の第１の裏打ち層と第２の裏打ち層を逆にしてもよい。
＜第３実施形態＞
図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第３実施形態は、第１実施形態と同様、無端ベルトである研磨ベルト１０として使用されるものである。なお、他の実施形態と同様に、研磨テープや、研磨シートとしても使用することができる。

第１実施形態と異なる点は、本実施形態における研磨ベルト１０が、基材１４と第１の研磨層ブロック１１とを同一材料で一体に形成される点と、２本の第１実施形態の研磨ベルト１０ａ（第１の研磨層ブロック１１ａ、第２の研磨層ブロック、溝部１３ａ）、１０ｂ（第１の研磨層ブロック１１ｂ、第２の研磨層ブロック１２ｂ、溝部１３ｂ）を、長手方向を軸として対称的になるように側面同士を接着するようにして、裏打ち層１５に接着して形成された点である。

図３（ａ）に示すように、本実施形態の研磨ベルト１０は、表面がＶ字形状のパターンが繰り返し形成されたもので、このような形状をもつと、研磨ベルトを矢印Ｐの方向に走行した場合、研磨屑を両側溝部１３ａ、１３ｂに排出することができ、加工中の研磨ベルトの目詰まりがさらに低減し、加工効率が向上する。
＜第４実施形態＞
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第４実施形態は、円板状の研磨ディスクとして使用されるものである。

研磨ディスク２０は、ディスク形状であるシート状の基材２４と、基材２４の上に、一定の幅を有する溝部１３を間に設けて交互、かつ平行に貼着された第１の研磨層ブロック１１と、第２の研磨層ブロック１２とで形成されている。

研磨ディスク２０は、ディスク研磨機の回転工具又は回転定盤に取り付けて使用されるもので、取り付け上必要な場合には、研磨ディスク２０の中央部に取り付け穴２６が形成される。

ディスク形状であるシート状の基材２４の素材は、可撓性樹脂、ゴム、金属等、研磨の用途、研磨機の構成によって種々選択される。

ディスク研磨機への固定方法については、接着剤の付いた両面接着シートによって固定する場合と、基材を着磁性の金属を使用して磁石吸着する場合とがあるので、固定方法に応じて基材又は裏打ち層の素材を決定する。

基材２４を可撓性樹脂で形成する場合は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又は放射線硬化性樹脂により成形することができる。

熱硬化性樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂又はこれらの混合物を、熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂を、それぞれ使用することができる。放射線硬化樹脂としては、アクリル変性エポキシ、不飽和ポリエステル、ポリウレタン等を使用することができる。アクリル変性エポキシは、エポキシ樹脂とアクリル酸の反応で、アクリル変性不飽和ポリエステルは、ポリオールとアクリル酸、多塩基酸の縮重合で合成される。また、弾性体樹脂としては、発泡体やゴムが使用できる。

着磁性の金属としては、鉄、ニッケル系の合金が使用できる。例えば、鉄鋼材として、ＳＣ材やステンレス鋼を使用できる。鉄鋼材料は、通常、添加される合金元素により、磁気的性質、機械的性質が決まる。

研磨時の耐食性に優れた素材として、ステンレス鋼が適している。ステンレス鋼は、耐食性を向上させる目的で、鉄に少なくとも１０．５％以上のクロム又は、クロムとニッケルとを含有した合金の総称（ＳＵＳ：「Ｓｔｅｅｌ Ｕｓｅ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ」）で、オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系等があるが、着磁性のあるステンレスは、マルテンサイト系（ＳＵＳ４３０、４１０、４４０）、フェライト系（ＳＵＳ４４４）のものである。しかし、オーステナイト系であっても、熱処理や加工条件によって、着磁性を有するものがある（ＳＵＳ３０１、３０２）。

第１の研磨層ブロック２１は、上記した基材２４の材料として挙げた樹脂により形成することができる。第２の研磨層ブロック２２は、第１実施形態で挙げた発泡体樹脂、繊維又はゴム等の弾性材料により形成することができる。

定盤研磨の場合は、遊離砥粒を使用するため、第１の研磨層ブロック２１及び第２の研磨層ブロック２４には、特に砥粒を含まなくてもよい。第１の研磨層ブロック２１に、砥粒が含まれる場合は、砥粒入りのスラリーのかわりに水、水溶液又は潤滑液のみで研磨することができる。

本実施形態の研磨ディスクを装着して使用する研磨装置としては、例えば、特開２００６−１３０４３７号公報に開示されている研磨装置を利用できる。
＜第５実施形態＞
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第５実施形態は、第４実施形態と同様、円板状の研磨ディスクとして使用されるものである。

本実施形態の研磨ディスク２０は、第１実施形態における図１に示すように、第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックと溝部２１とが、長手方向に対して所定角度傾斜した縞状のパターンを形成するように、研磨層部分２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄをそれぞれ平行に設けたもので、図５（ｂ）に示すように、第１の研磨層ブロック２１ｃと第２の研磨層ブロック２２ｃとが間に溝部２３ｃを介して交互に形成されている。研磨ディスク２０全体としては、図５（ａ）に示すように、クランク状のパターンを形成するように、ディスク形状であるシート状の基材２４の表面に接着剤で貼着したものである。

本実施形態によれば、研磨ディスク２０の回転中に、クランク形状を形成する溝部２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを通じて、研磨屑が容易に排出されるので、目詰まりが防止され、高い研磨力を長時間維持することができる。
＜第６実施形態＞
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第６実施形態は、第４実施形態と同様、円板状の研磨ディスクとして使用されるものである。

第４実施形態と異なる点は、本実施形態の研磨ディスク２０において、扇形形状の、第１の研磨層ブロック２１と、第２の研磨層ブロック２２と、これらの間に設けられる溝部２３とが、それぞれ中心に設けた取り付け穴２６から放射状に、基材２４の表面上に形成されている点である。

本実施形態によれば、研磨ディスク２０の回転中に、放射状に配置された末広がりとなる扇形状の複数の溝部２３を通じて、研磨屑が容易に排出されるので、目詰まりが防止され、高い研磨力を長時間維持することができる。

なお、研磨ディスク２０の中央部に設けた取り付け穴２６は、研磨装置の構造上不要であるときは、省略することができる。

図６（ｃ）に示すように、基材２４の裏面に、研磨中の衝撃を緩和するため、又は機械的強度を高めるために、裏打ち層２５を設けてもよい。
＜第７実施形態＞
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、本発明に係る研磨用具の第７実施形態は、第４実施形態と同様、円板状の研磨ディスクとして使用されるものである。

第４実施形態と異なる点は、本実施形態の研磨ディスク２０自体が、放射状に配置される８個の扇形形状の研磨ディスク片２０ａ〜２０ｈに分割されていることである。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、一つの研磨ディスク片２０ａは、扇形状の基材２４ａの表面に第１の研磨層ブロック２１、第２の研磨層ブロック２２及び溝部２３ａがそれぞれ、研磨ディスク２０の径方向と直交するように交互に形成されている。なお、図７（ｂ）は、研磨ディスク片２０ａを示すが、他の研磨ディスク片２４ｂ〜２４ｈも同様の構成である。

図７（ａ）に示すように、これら扇形状の研磨ディスク片２０ａ〜２０ｈを、円板状の裏打ち層２５の上に、所定の間隙（放射状の溝部２３となる）を設けて貼着して、研磨ディスク２０が形成される。

研磨ディスク片の変形例を図７（ｄ）に示す。図７（ｄ）に示すように、研磨ディスク片２００ａは、第１の研磨層ブロック２１、第２の研磨層ブロック２２及び溝部２３ａが、研磨ディスク２０の径方向に対して、所定の角度だけ傾斜して形成されている。他の研磨ディスク片２０ｂ〜２０ｈも同様の構成となる。

被研磨物の種類、付着物の種類等の要件に応じて研磨ディスク片の形状と選択できる。
＜研磨用具の製造方法＞
次に、本発明に係る研磨用具の製造方法の各工程を示すフロー図である図１２を参照して、研磨用具の製造方法の実施形態を説明する。

図１２に示すように、第１の研磨層ブロックの製造は、樹脂溶液と砥粒とを混合し、さらに攪拌、減圧脱泡して砥粒分散液とし、さらに硬化剤を加え、攪拌、減圧脱泡して無発泡混合液を製造する（Ｓ１１）。

使用する樹脂溶液は、ポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリ塩化ビニル系及びアクリル系の樹脂から選択される一種又はそれ以上の樹脂からなるものである。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）系プレポリマーに砥粒を加え、攪拌、減圧した砥粒分散液に、別途減圧、脱泡したポリエーテル系ポリオールを加え、さらに、攪拌し、減圧、脱泡した無泡混合液を製造できる。

このようにして得られた無発泡混合液を、プレス成形方法、押出成形法又は射出成形法等により、シート状、板状、ロールテープ状に成形する（Ｓ１２）。

また、長尺の成形型を使用して、無発泡混合液を硬化し、所定のシート状のものとして成形型から取り出すことができる。

成形されたシートは、０．２ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。この範囲とするのは、成形後の厚さ方向の砥粒の分散を均一にするためである。このシートの両面を研削して０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さをもつように仕上げ、矩形、平行四辺形、又は扇形形状等の各実施形態に合わせた形状に裁断して多数のブロックを製造する（Ｓ１３）。これらブロックを第１の研磨層ブロックとしてシート状の基材に貼り付ける（Ｓ１７）。

次に、第２の研磨層ブロックの製造工程を説明する。

まず、水溶性ウレタン樹脂に砥粒を分散させた塗布液を作製する（Ｓ１４）。

この砥粒入り樹脂の塗布液を、発泡ポリウレタンの表面に塗布し、砥粒を含んだ層を形成させる（Ｓ１５）。発泡ポリウレタンの代わりに、織布、不織布、植毛等を使用する場合には、表面から内部に向けて塗布液が含浸され、砥粒が固定される。

上記の発泡ポリウレタン、織布、不織布、植毛、ゴム等は、所定形状をもつ市販品を使用することができる。

塗布液が塗布された発泡ポリウレタンを、機械装置及び研削工具により、裁断及び研削加工して、所定形状の多数のブロックを製造する（Ｓ１６）。

矩形、平行四辺形、又は扇形形状等の各実施形態に合わせた所定形状に製造された多数のブロックは、第１の研磨層ブロックと共に、シート状の基材の表面に、第２の研磨層ブロックとして接着剤により貼着される。第１及び第２の研磨層ブロックが貼着された基材を、所定の研磨用具（研磨ベルト、研磨テープ、研磨ディスク等）にさらに加工する（図１、図４、図５、図６参照）（Ｓ１８）。

上記した本実施形態の研磨用具の製造方法では、第１の研磨ブロック層及び第２の研磨層ブロックとも砥粒を含むものを製造するが、被研磨対象物や付着物の種類等に応じて、第１の研磨ブロック層及び第２の研磨層ブロックの何れか一方にのみ砥粒を含めてもよく、あるいは何れにも砥粒を含めないものとしても良い。

さらに、上記所定の研磨用具（研磨ベルト、研磨テープ、研磨ディスク等）の基材の裏面に、布、金属等から成る裏打ち層を貼着することができる。

また、図２、図３に示すように、第１の研磨層ブロックとシート状の基材とを、一体に成形してもよい。第１の研磨層ブロックとシート状の基材とを一体に成形する場合は、成形型等により成形された厚手のシートを所定形状に裁断し、さらに研削加工により第１の研磨層ブロックとシート状の基材とを一体としたものに形成する。

そして、第１の研磨層ブロックと一体に成形された基材の表面に、上記した第２の研磨層ブロックの製造工程で製造された多数のブロックを、第２の研磨層ブロックとして貼着し、所定の研磨用具（研磨ベルト、研磨テープ、研磨ディスク等）にさらに加工され、必要に応じて基材の裏面に裏打ち層が貼着される。

また、第７実施形態である図７に示す研磨ディスク２０の製造方法では、まず上記した図１２に示す第１及び第２の研磨層ブロックの製造工程で製造された多数のブロックを、第１の研磨層ブロック２１と第２の研磨層ブロック２２として、扇形形状の基材２４ａ〜２４ｈの表面に貼着して、研磨ディスク片２０ａ〜２０ｈを製造する（図７ｂ）、図７（ｃ）に示す扇形形状の研磨ディスク片２０ａ参照）。

扇形形状の研磨ディスク片２０ａ〜２０ｈは、円板状の裏打ち層２５の表面に、溝部２３となる間隙を設けてそれぞれ貼着され、第７実施形態の研磨ディスクが形成される。上記円板状の裏打ち層２５の材質は、金属、布等用途に応じて選択される。

次に、本発明に係る研磨用具及びその製造方法についての、材質の試験、実施例及び比較例を以下に示す。
＜第１の研磨層ブロックに使用する樹脂の選択試験＞
第１の研磨層ブロックに使用する樹脂の選択試験及びその試験結果を以下に示す。

試験対象となる樹脂はウレタン樹脂からそれぞれ選択した。砥粒としてアルミナの平均粒径３μｍを使用し、その充填量は樹脂を含めた全体の５０重量％とした。

図９に示すように、第１の研磨層ブロックを形成する樹脂のみで、第１実施形態と同様の長手方向に対して傾斜したパターンをもつの研磨ベルトを作製した。使用した樹脂名と機械特性を表１に示す。

樹脂は三井化学株式会社製のウレタン樹脂を使用した。樹脂１〜４は、ショア硬度Ｄの値が６５以上９０以下の範囲で、引張破断伸度が２００％以下のものである。一方、樹脂５〜７は、ショア硬度Ｄの値が６５未満で、引張破断伸度が２００％を越えるものである。

表１に示す各種ウレタン粉末１００重量部を８０℃に加温し、これに十分乾燥させた平均粒径３μｍのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）２００重量部を加え、十分に攪拌した後、減圧して脱泡し、混合液を製造した。これに、１１０℃に加温した硬化剤（デュポン社製、商品名：ＭＯＣＡ）３０重量部を加え、攪拌機を使用して短時間で攪拌し、減圧して十分に脱泡した。

次に、この混合液を成形型に充填して、１２０℃で１０分間保持し、板状（厚さ：１ｍｍ）の無発泡体を形成し、これを成形型から取り出し、１００℃の恒温槽で１２時間保持した後、自然冷却した。

この板状の無発泡ポリウレタンを幅１００ｍｍに切断した後、所定の厚さに研削し、さらに、既知の面修正工具を使用して、平均表面粗さ（Ｒａ）１μｍに研磨し、厚さ０．８ｍｍに仕上げ、表１に示す７種類のシートを作製した。

次に、図９（ａ）、図９（ｂ）に示す形状（幅の狭い研磨層１１１と、幅の広い研磨層１１２とを溝部を間にして交互に形成）にすべく、溝部加工を行った後、環状に端部を接合して幅４０ｍｍ長さ１．２ｍの研磨ベルトを作製した。幅の狭い研磨層１１１の幅（Ｗ１１１）を５ｍｍ、幅の広い研磨層１１２の幅（Ｗ１１２）を１５ｍｍとし、それぞれの空間部（溝部）の幅を１ｍｍ、深さを０．４ｍｍとした。

＊樹脂名は、三井化学株式会社の製品番号である。
（表１の評価基準）
（異物除去） ○：研磨残りなし、△：研磨残り少量、×：研磨残りあり
（スクラッチ）○：なし、△：少量あり、×：あり
＜研磨試験方法＞
次に、上記樹脂１〜樹脂７により製造した研磨ベルトを使用して行った、液晶パネルの研磨試験の結果について説明する。

研磨ベルトを使った液晶パネル研磨（クリーニングを含む）装置としては、例えば、特開２００５−８１２９７号公報に開示されている装置を使用することができる。

この液晶パネル研磨装置の概要を図８に示す。

図８（ａ）は、研磨ベルトを使用する液晶パネル研磨装置３０の概略を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。

液晶パネル研磨装置３０は、液晶パネル３１を複数の上下搬送ローラによって搬送し、表１の樹脂１〜樹脂７を成形、加工して作製した上記研磨ベルトをそれぞれ２本（研磨ベルト１０１及び１０２）によって両面を同時研磨するようになっている。

搬入側の下側搬送ローラ３２ａ、上側搬送ローラ３３ａによって液晶パネル３１を所定方向に送り、液晶パネル面の走行方向と直角方向に研磨ベルト（上側研磨ベルト１０１、及び下側研磨ベルト１０２）を上下面で摺動走行させて両面研磨を行い、搬出側の下側ローラ３２ｂ、上側搬出ローラ３３ｂにより液晶パネル３１を挟むようにして送り出している。

上側研磨ベルト１０１及び下側研磨ベルト１０２は、それぞれ回転プーリ３７、３８でテンションが与えられ、モータに連結された駆動プーリ３５、３６により、液晶パネル３１の上下面（両面）で摺動して異物の除去を行う。

研磨ベルトが液晶パネルに接触する圧力は、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すエアーブロアー４０により、上下から研磨ベルト１０１及び１０２に空気を吹き付けて、研磨ベルト１０１及び１０２の液晶パネル３１に対する押し圧を調整するようになっている。

また、この液晶パネル研磨装置３０では、搬送ローラによって送られる液晶パネルの上下面に、シャワー３９により純水を吹きつけ、送られた液晶パネルを湿った状態にして進ませ、研磨ベルト１０１、１０２で連続的に湿式研磨して異物を除去している。
＜研磨条件＞
１） 使用した液晶パネル： ３７インチ
２） 研磨ベルトの速度： ６００ｒｐｍ
３） 研磨ベルトの押付け圧力： ０．３ＭＰａ
４） 液晶パネルの送り速度： ２０ｍ／分
５） 散布液： 純水シャワー、 １０Ｌ／分
クリーニング後の検査は、偏向板を貼り付け、点灯目視検査を行い異物、スクラッチの有無を観察した。
＜研磨結果＞
上記研磨装置によって研磨した液晶パネルの異物の除去状況とスクラッチの発生状況を観察した。樹脂１〜樹脂４ではカレット及び樹脂は十分除去されていた。スクラッチ傷は、それぞれ少量であるが発生が見受けられた。

一方、樹脂５〜樹脂７では、スクラッチはほとんどみられなかったが、カレット及び樹脂の研磨残りが見られた。

この第１の研磨層ブロックに使用する樹脂の選択試験である試験１により、樹脂のショアＤ硬度が６５よりも低く、引張破断伸度２００より大きくなると異物の除去効果が低下するという結果が得られた。

以上の結果から、スクラッチは多少みられるが、ガラスカレットや樹脂の除去には、ショアＤ硬度が６５以上９０以下の範囲で、引張破断伸度が２００％以下の範囲であることが好ましい。
＜試験１＞
試験１として、本発明に係る研磨用具の実施例の研磨ベルトと、比較例の研磨ベルトとの研磨試験を、図８に示す液晶パネル研磨装置を使用して行った。

本発明に係る研磨用具の実施例１として、図１に示す第１実施形態の研磨ベルトを製造した。

第１の研磨層ブロックの製造には、ウレタン樹脂を用いた。８０℃の加温したウレタン樹脂原料のウレタンポリマー（三井化学社製、ハイプレンＬ−３１５）１００重量部に、十分に乾燥させた平均粒径３μｍのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を２００重量部加え、十分に攪拌した後、減圧して脱泡し、混合液を製造した。

この混合液に、１１０℃に加温した硬化剤（デュポン社製、商品名：ＭＯＣＡ）を３０重量部加え、攪拌機を使用して短時間で攪拌し、減圧して十分に脱泡した後、この混合液を成形型に充填して、１２０℃で１０分間保持し、板状（厚さ：１ｍｍ）の無発泡体を形成し、これを成形型から取り出した。

この板状の無発泡体ポリウレタンを１００℃の恒温槽で１２時間保持した後、自然冷却した。

さらに、この板状の無発泡ポリウレタンを幅１００ｍｍに切断した後、所定の厚さに研削し、既知の面修正工具を使用して、平均表面粗さ（Ｒａ）１μｍに研磨し、厚さ０．８ｍｍの板に仕上げ、これを所定の形状に裁断し、第１の研磨層ブロックとして使用した。

第２の研磨層ブロックには、層厚４００μｍ程度のＰＥＴフィルムをラミネートした発泡ポリウレタンベース（冨士紡績社製ＢＴ４１０１、ＰＥＴ２４μｍ）を使用した。

水溶性ウレタン樹脂（ＤＩＣ社製、ＨＷ−３３３）４６０重量部と、砥粒として平均粒径１６μｍのアルミナ（フジミ社製、ＷＡ１０００）を５００重量部の割合で混合攪拌し、砥粒入り塗布液を製造した。

この砥粒入り塗布液を、ウレタンベースの発泡部（穴）に埋め込まないように、発泡ウレタンベースの表面にロールコーターで塗布した。その後、コーターの乾燥温度を最大１２０℃とし、塗布後２４時間放置した後、４０℃で７２時間以上のアフターキュアーをし、これを所定の形状に裁断したものを第２の研磨層ブロックとして使用した。

上記、多数の第１の研磨層ブロック及び第２の研磨層ブロックを、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基材１４の表面上に長手方向に対して４０度の傾斜角度にして、それぞれ平行となるように接着剤で貼着した。

上記接着剤としては、アクリル系樹脂を使用した。アクリル系樹脂の接着剤として、日本カーバイド工業株式会社製、ニッセイＰＥ１２１と硬化剤コロネートＬ５５（２液性接着剤）とを１００：１．５の重量部の割合で混ぜ合わせたものを、膜厚を１０μｍ±３μｍの範囲となるように塗布した。塗布後に各研磨層ブロックを貼り合せて、恒温槽で４０℃、７２時間以上のキュアーを行った。

第１の研磨層ブロックとして、図１（ｂ）に示す幅（Ｗ１）３ｍｍ、厚さ（ｔ）０．８ｍｍに裁断加工し、第２の研磨層ブロックとして、幅（Ｗ２）９ｍｍ、厚さ（ｔ）０．９ｍｍに裁断加工した。これらを基材の表面上に、溝部の幅（ｄ）１ｍｍを間に空けて交互に貼着した。

第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックとの幅の比率を１：３とした。ここで、第１の研磨層ブロックの厚さに対して第２の研磨層ブロックの厚さを０．１ｍｍ厚くした理由は、第１の研磨層ブロックと比較して、より軟質である第２の研磨層ブロックに荷重を加えた時に弾性で沈む分を考慮したものである。なお、以下の実施例及び比較例に示す第１及び第２の研磨層ブロックの間の比率は、第１の研磨層ブロックの幅３ｍｍを１とした比率である。
＜実施例２＞
実施例２は、第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックとの幅（Ｗ１：Ｗ２）の比率を１：５とした。それ以外の構成は実施例１と同じである。
＜実施例３＞
実施例２は、第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックとの幅の比率を１：８とした。それ以外の構成は実施例１と同じである。
＜比較例１＞
比較例１の研磨ベルトとして、実施例１で製造した第１の研磨層ブロック１１を製造した材質のものを使用し、図９に示す形状で、同一材料から成る研磨ベルトを作製して使用した。

図９に示す研磨ベルト１０１は、同一材質（第の研磨層ブロックを製造した材質）から成る、幅の狭い研磨層１１１と幅の広い研磨層１１２とを、溝部１３を間にして交互に形成したものである。
＜比較例２＞
比較例２の研磨ベルトとして、実施例１で製造した第２の研磨層ブロック１２を製造した材質のものを使用し、図１０に示すように、ポリウレタン基材１４の表面に、実施例１と同一寸法の研磨ベルトを作製して使用した。

図１０に示す研磨ベルト１０２は、同一材質（第２の研磨層ブロックを製造すた材質）から成る、幅の狭い研磨層１２１と幅の広い研磨層１２２とを、溝部１３を間にして交互に形成）
＜比較例３＞
比較例３では、第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックの幅の比率（Ｗ１：Ｗ２）を３：１とした。それ以外の構成は実施例１と同じである。
＜比較例４＞
比較例４では、第１の研磨層ブロックと第２の研磨層ブロックの幅の比率（Ｗ１：Ｗ２）を５：１とした。それ以外の構成は実施例１と同じである。
＜比較結果１＞
上記実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例４による研磨試験の比較結果１を下記の表２に示す。

上記表２に示すように、本発明に係る実施例１〜実施３の研磨ベルトによる研磨効果は、比較例１〜比較例４と比較すると、一定時間の研磨後のスクラッチ傷の発生及び異物の除去について顕著なものとなっている。

特に、単一材料で構成した比較例１及び比較例２の研磨ベルトと比較すると、本発明に係る研磨ベルトの研磨効果（スクラッチ傷及び異物残りなし）が著しいものとなっている。

さらに、比較例３及び比較例４と較べると第１の研磨層ブロックの幅に対して、第２の研磨層ブロックの幅、すなわち面積を広くすることによって付着した異物の除去効果が優れていることが確認された。
＜試験２＞
試験２として、本発明に係る研磨用具である研磨ディスクを使用して、小型液晶パネルのクリーニングにおける比較試験を行った。

クリーニング装置は、小型液晶パネル用クリーニング装置（ＮＭＭＦ−６Ｄ）（日本ミクロコーティング株式会社製）を使用した。

上記小型液晶クリーニング装置の概略の平面図を図１１に示す。この装置は、パネルの両面を（すなわち、Ａ面と、このＡ面の裏側のＢ面）をクリーニングするものであり、１０ｍｍ×１０ｍｍから５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズのパネルのクリーニングに適している。

図１１に示すパネルクリーニング装置５０は、主として、パネルＰを搬送するためのパネル搬送手段、パネルＰのＡ面及びＢ面をクリーニングするためのパネルクリーニング手段、及びパネルＰのＡ面及びＢ面を洗浄し、乾燥するためのパネル洗浄乾燥手段から構成されている。

パネル搬送手段は、パネルＰを保持しながら回転し、このパネルＰを搬送する第１のパネル回転搬送体５１、第２のパネル回転搬送体５２、及び第３のパネル回転搬送体５３、並びに第１のパネル回転搬送体５１と第２のパネル回転搬送体５２との間でパネルＰを移送するパネル移送手段５４、及び第２のパネル回転搬送体５２と第３のパネル回転搬送体５３との間でパネルＰを移送する、第２のパネル移送手段５５から構成されている。

第１のパネル回転搬送体５１は、第１の回転軸Ｘ１に関して回転する機構となっている（時計周りの方向）。そして、パネルＰを保持するため、第１のパネル回転搬送体５１は、その外周面上に、パネルＰのＢ面を吸着してパネルＰを保持する第１の保持手段５６を有している。第１のパネル回転搬送体５１の外周上に、四つの第１のパネル保持板５９が９０°間隔でそれぞれ配置されている。

第２のパネル回転搬送体５２は、第１の回転軸Ｘ１と平行な第２の回転軸Ｘ２に関して回転する機構となっている（時計周りの方向）。そして、パネルＰを保持するため、第２のパネル回転搬送体５２は、その外周面上に、パネルＰのＡ面を吸着してパネルＰを保持する第２の保持手段５７を有している。第２のパネル回転搬送体５２の外周上に、４個の第２のパネル保持板６０が９０°間隔でそれぞれ配置されている。

第３のパネル回転搬送体５３は、第１の回転軸Ｘ１と平行な第３の回転軸Ｘ３に関して回転する機構となっている（時計周りの方向）。そして、パネルＰを保持するため、第３のパネル回転搬送体５３は、その外周面上に、パネルＰの向かい合った二辺を挟んでパネルＰを保持するパネル挟持手段５８を有している。

第３のパネル回転搬送体５３は、第３の回転軸Ｘ３から９０度間隔で放射する方向に、４本のアーム部６１を有しており、このアーム部６１の先端にパネルＰを保持する保持機構６２それぞれ設けられている。

パネルクリーニング手段は、第１の保持手段５６に保持されているパネルＰのＡ面をクリーニングするための第１のクリーニング手段６３、及び第２の保持手段５７に保持されているパネルＰのＢ面をクリーニングするための第２のクリーニング手段６４から構成されている。

第１のクリーニング手段６３は、第１のパネル保持板に保持しているパネルのＡ面に向けて、研磨ヘッド６７が配置されている。研磨ヘッド６７のディスク保持板６６の表面に研磨ディスク６５を貼り付け、モータ４５によって回転させながら研磨ディスク６５をパネルＰのＡ面に押付けて研磨する。

同様の機構を有する、第２のクリーニング手段６４では、反転したパネルＰのＢ面を研磨ディスク６８によって研磨する。このようにしてパネルＰの両面（Ａ面、Ｂ面）に付着した異物を、パネルＰを順次送りながら除去できる。

研磨試験は、パネルサイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの小型液晶パネルを使用した。

実施例４の研磨用具としては、第４実施形態を示す図４の研磨ディスクを使用した。第１の研磨層ブロックの幅を５ｍｍとし、第２の研磨層ブロックの幅を２５ｍｍ（構成比１：５）とした。ただし、中央部の穴２６は設けていない。

比較例５として、研磨層を実施例４と同じ形状で、かつ比較例１で使用した樹脂のみで形成した研磨ディスクを用いた。また、比較例６として、研磨層として実施例４と同じ形状で、かつ比較例２で使用した砥粒付きナイロンタフタのみで形成した研磨ディスクを用いた。

研磨は、以下の条件によって行った。

１） 研磨ディスクの回転数： ２００ｒｐｍ
２） 押付け圧力： ４００ｇ
３） 研磨液： 純水 、 ５Ｌ／分
４） 研磨時間（片面）： ４秒
＜比較結果２＞
実施例４の研磨ディスクでは、スクラッチ傷を発生せずに、完全に異物を除去できた。一方、比較例５の研磨ディスクでは、スクラッチ傷の発生がみられた。また、比較例６の研磨ディスクでは、スクラッチ傷の発生はないが、ガラスカレットや樹脂残りが観察された。

１０ 研磨ベルト
１１ 第１の研磨層ブロック
１２ 第２の研磨層ブロック
１３ 溝部
１４ 基材
１５ 裏打ち層
２０ 研磨ディスク

Claims (16)

1. シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有する研磨用具であって、
   前記研磨層は、前記基材の表面を底面とする溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、
   該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する２種以上の異なる研磨層ブロックから成ることを特徴とする研磨用具。
2. シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有する研磨用具であって、
   前記研磨層は、前記基材の表面を底面とする溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、
   該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロックと、第２の研磨層ブロックとの２種の研磨層ブロックから成ることを特徴とする研磨用具。
3. 前記第１の研磨層ブロックが、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたショアＤ硬度の値が６５以上９０以下の範囲で、かつＪＩＳ Ｋ７３１１ｂに準拠して測定された引張破断伸度が２００％以下の範囲となる樹脂材料で形成される研磨層であり、
   前記第２の研磨層ブロックは、前記第１の研磨層ブロックよりも硬度の低い、発泡体樹脂、繊維又はゴムにより形成される研磨層であることを特徴とする請求項２に記載の研磨用具。
4. 前記基材上の前記パターンの単位領域における、前記第１の研磨層ブロックの面積と、前記第２の研磨ブロックの面積との比が、１：１以上１：１０以下の範囲にあることを特徴とする請求項２又は３に記載の研磨用具。
5. 前記第１の研磨層ブロック及び前記第２の研磨層ブロックの少なくとも一方に、砥粒が含まれることを特徴とする請求項２ないし４の何れか一項に記載の研磨用具。
6. 前記基材の表面に垂直となる、前記第１の研磨層ブロックの断面が、矩形であることを特徴とする請求項２ないし５の何れか一項に記載の研磨用具。
7. 前記基材は、同一の材質により前記第１の研磨層ブロックと一体に形成されることを特徴とする請求項３ないし６の何れか一項に記載の研磨用具。
8. 前記研磨用具を、研磨テープ又は無端ベルト状に形成した研磨ベルトとすることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の研磨用具。
9. 前記研磨用具を、円板状に形成した研磨ディスクとすることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の研磨用具。
10. 前記研磨テープ又は前記研磨ベルトの長手方向に対して、前記凹部状の溝部を傾斜して設けることを特徴とする請求項８に記載の研磨用具。
11. 前記研磨ディスクの一の直径に対して平行に、又は前記研磨ディスクの中心から放射状に、前記凹部状の溝部を設けることを特徴とする請求項９に記載の研磨用具。
12. 前記基材の裏面に、裏打ち層が形成されてなることを特徴とする請求項８ないし１１の何れか一項に記載の研磨用具。
13. 請求項１ないし１２の何れか一項に記載の研磨用具を用いた研磨方法であって、
    研磨対象物の被研磨面に、前記研磨用具の前記研磨面を押し圧し、水、水溶液又はスラリーを供給して研磨することを特徴とする研磨方法。
14. シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有し、該研磨層は、前記基材上の溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロックと、第２の研磨層ブロックとの２種の研磨層ブロックから成る研磨用具を製造する製造方法であって、
    前記第１の研磨層ブロックを製造する第１の製造工程と、
    前記第２の研磨層ブロックを製造する第２の製造工程と、
    前記第１の製造工程で製造された複数の前記第１の研磨層ブロックと前記第２の研磨層ブロック製造工程で製造された複数の前記第２の研磨層ブロックとを前記基材の表面に所定のパターンを形成するように貼着する貼着工程とを含んで成り、
    前記第１の製造工程は、樹脂溶液と硬化剤とを混合、攪拌及び減圧脱泡により無発泡混合液を製造する工程と、前記無発泡混合液を所定形状に成形し、成形された無発泡樹脂を前記第１の研磨層ブロックとするために所定の形状に裁断する工程とを有し、
    前記第２の製造工程は、板状の弾性部材を前記第２の研磨層ブロックとするために所定の形状に裁断する工程とを有し、
    て成ることを特徴とする研磨用具の製造方法。
15. シート状の基材と、該基材の表面に形成される研磨層とを有し、該研磨層は、前記基材上の溝部により分割され、所定のパターンを形成する多数の凸部状の研磨層ブロックを有して成り、該研磨層ブロックは、該研磨層ブロックを構成する研磨層の材質が相違する、第１の研磨層ブロックと、第２の研磨層ブロックとの２種の研磨層ブロックから成る研磨用具を製造する製造方法であって、
    前記基材と複数の前記第１の研磨層ブロックとを同一の材質により一体に製造する第１の製造工程と、
    前記第２の研磨層ブロックを製造する第２の製造工程と、
    前記第１の製造工程で製造された前記基材上に、前記第２の製造工程で製造された複数の前記第２の研磨ブロックを、前記第１の研磨層ブロックと所定のパターンを形成するように貼着する貼着工程とを含んで成り、
    前記第１の製造工程は、樹脂溶液と硬化剤とを混合、攪拌及び減圧脱泡により無発泡混合液を製造する工程と、前記無発泡混合液を所定形状に成形し、成形された無発泡樹脂を前記基材と複数の前記第１の研磨層ブロックとが一体と成る所定の形状に裁断する工程とを有し、
    前記第２の製造工程は、板状の弾性部材を前記第２の研磨層ブロックとするために所定の形状に裁断する工程とを有し、
    て成ることを特徴とする研磨用具の製造方法。
16. 前記第１の研磨層ブロック又は前記第２の研磨層ブロックの少なくとも一方に砥粒を含めるために、前記無発泡混合液に砥粒を混入させ、又は砥粒入り塗布液を前記板状の発泡体部材の表面に塗布することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の研磨用具の製造方法。

Images