平面ラップ／ポリッシュ盤
【課題】流体軸受けの流体軸受皿の底部や内外周方向にも潤滑油などの流体が確実に流れるようにして、流体軸受皿の底や内外周方向での流体の滞留をなくすとともに流体軸受皿の底に沈降する不純物を除去して清浄な流体とし、長期間にわたり流体軸受けとしての機能を確保して円滑な回転を可能とする平面ラップ／ポリッシュ盤を提供する。
【解決手段】流体軸受皿５の溝部内の下側軸受面５１に隣接する内周側底面部５２に内周側回収孔２７を、また、外周側底面部５３に外周側回収孔２８を設け、これら内周側回収孔２７と外周側回収孔２８との間をバイパス回路２９により内外で連通させて外周側への偏在をなくし、また、流体軸受皿５内に沈降する不純物を含む流体を回収するような平面ラップ／ポリッシュ盤とした。
【解決手段】流体軸受皿５の溝部内の下側軸受面５１に隣接する内周側底面部５２に内周側回収孔２７を、また、外周側底面部５３に外周側回収孔２８を設け、これら内周側回収孔２７と外周側回収孔２８との間をバイパス回路２９により内外で連通させて外周側への偏在をなくし、また、流体軸受皿５内に沈降する不純物を含む流体を回収するような平面ラップ／ポリッシュ盤とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン、ガラス、金属その他種々の材料により形成されたワークの両面にラップ／ポリッシュ加工を行う平面ラップ／ポリッシュ盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面ラップ／ポリッシュ盤は、シリコンウエハ、ガラス板等のワーク（以下、単にワークという）に対して研磨加工を行う装置として用いられている。このような平面ラップ／ポリッシュ盤では、例えば、定盤の軸受けとして流体軸受けが採用されている。
【０００３】
このような平面ラップ／ポリッシュ盤の従来技術として、例えば、特許文献１（特許第４１６９４０１号公報）に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤が知られている。
この平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が圧力水に関するものであり、上軸受けと対向する下軸受けに平面部と傾斜部とが形成されており、この平面部に設けられたポケットに水圧供給管を介して外部の圧力発生手段が接続されている。このような平面ラップ／ポリッシュ盤によれば、回転始動時に、外部の圧力発生手段から下軸受けのポケットへ圧力水が供給されるため静圧軸受けとして機能して平面部に液膜が形成されて焼き付けが防止され、また、高速回転時に、斜面部に発生する動圧により動圧軸受けとして機能して円滑な回転が実現される、というものである。
【０００４】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献２（特許第３０１２２２４号公報）に記載のラッピング／ポリッシングマシンの下定盤回転装置が知られている。
この下定盤回転装置は、流体軸受けの流体がエアーであるエアー軸受けの例であり、固定体の上端の環状平面に沿って空気溜まり室、および、この空気溜まり室に通じる細孔がともに設けられる。このような下定盤回転装置によれば、固定体の上端の環状平面と回転体の周辺部下面との滑り面でスラスト加重を受け、円滑な回転が実現されるというものである。
【０００５】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献３（特開平１１−１３７４９号公報）に記載の動圧平面軸受が知られている。
この動圧平面軸受は、流体軸受けの流体が一般的な潤滑油の例であり、相対する上部円筒状リング下面または下部の環状油槽の底部上面のいずれか一方に、回転方向に対して左右対称の傾斜方向となる一対の斜面と水平面とを組み合わせてなる動圧発生部を適間隔に形成したものである。このような動圧平面軸受によれば、正逆両方向に回転しても上方向へ作用する動圧が発生して荷重の支持が実現される、というものである。
【０００６】
また、他の従来技術として、図１１に示すような平面ラップ／ポリッシュ盤が知られている。この平面ラップ／ポリッシュ盤は流体軸受けの流体として一般的な潤滑油を採用する例であり、図１１でも示すように、下定盤３０１に連接する環状の受け部３０１ａが円環状で断面凹字状の流体軸受皿３０２内に配置されるとともに流体として潤滑油３０３が流体軸受皿３０２内に供給される。これにより、受け部３０１ａ、流体軸受皿３０２、潤滑油３０３は、静圧軸受け又は動圧軸受けである流体軸受けとして機能する。
【０００７】
従来技術では潤滑油供給は二方式知られている。第一の方式は静圧発生用の潤滑油供給である。定量式の潤滑油供給ポンプ３０４は、下定盤３０１の回転開始時に流体軸受皿３０２の底に設けられた複数の軸受部（平坦部）の潤滑油供給孔（図示せず）より少量の潤滑油３０３を同時に供給する。このような構成により、回転開始時の下定盤３０１の受け部３０１ａを下から供給される潤滑油３０３が押し上げて浮上を補助し、また、受け部３０１ａと流体軸受皿３０２との間に潤滑油３０３が介在して静圧軸受けとして機能させて接触による磨耗を軽減する。また、下定盤３０１の回転駆動時には動圧軸受けとして機能する。
【０００８】
第二の方式は、潤滑油補充用の潤滑油供給である。潤滑油補充ポンプ３０５は少量の潤滑油を間歇的に供給する。この量は、例えば、１ショットにつき３ｃｃ〜１０ｃｃという量である。また、この流体軸受けの側面上側にはオーバーフロー回収孔３０６が設けられており、流体が所定液面を超えないようにしている。そして、オーバーフロー回収タンク３０７内へ流体を流す。
【０００９】
オーバーフロー回収タンク３０７は回収した潤滑油と不純物（例えば、軸受部の磨耗金属粉、冷却等による結露水等の不純物。以下、本明細書中で単に不純物という。）を分離する。オーバーフロー回収タンク３０７の底部にはメンテナンス用のドレーン回路３０８が設けられており、定期的にドレーン回路３０８の手動コックを開いて劣化した潤滑油や不純物を回収する。不純物が除去された潤滑油は潤滑油タンク３０９内に回収される。潤滑油タンク３０９の潤滑油は潤滑油供給ポンプ３０４や潤滑油補充ポンプ３０５へ送出されて再度の利用がなされる。
なお、図１１では二方式をともに図示しているが、従来技術ではこのいずれか一方の方式のみで流体供給を行っていた。従来技術はこのようなものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４１６９４０１号公報
【特許文献２】特許第３０１２２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−１３７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような従来技術の流体軸受けでは流体に不純物が混入すると不純物の除去が困難であるという問題があった。
特許文献１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が圧力水に関するものであるが、下軸受の上側から圧力水が溢れる構成であり、比重の大きい摩耗金属粉などの不純物は沈降したままであり、圧力水の汚染が進行するおそれがあった。
【００１２】
また、特許文献２に記載のラッピング／ポリッシングマシンは、流体軸受けの流体が空気に関するものであるが、空気溜まりの上側から空気が溢れる構成であり、摩耗金属粉などは空気溜まりに溜まるおそれがあった。
【００１３】
また、特許文献３に記載の動圧平面軸受は、流体軸受けの流体が潤滑油に関するものであるが、油槽内の潤滑油の汚染については考慮されておらず、比重の大きい結露水や摩耗金属粉などは沈降したまま潤滑油の汚染が進行するおそれがあった。
【００１４】
また、図１１を用いて説明した従来技術の平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が潤滑油に関するものであるが、潤滑油を適宜補充してオーバーフロー回収孔３０６から回収するため潤滑油３０３の表面に浮かぶ不純物については除去することが可能である。しかしながら、オーバーフロー回収孔３０６の位置が流体軸受皿３０２内の油溜りの上部にあるため、潤滑油３０３の底付近では入替わりが起きずに長期に滞留する潤滑油が一部存在するおそれがあり、流体軸受皿３０２内の潤滑油３０３の汚染が進行して潤滑性能に支障を来すおそれがあった。特に潤滑油の粘度が増したような場合に下側に潤滑油が付着して円滑な動作が確保しにくくなり、下定盤３０１の浮上量が低下して回転動作が不安定になるおそれもあった。
【００１５】
さらに潤滑油３０３内の不純物である軸受部の金属磨耗粉、冷却等による結露水は比重が潤滑油３０３より重いため、潤滑油３０３の底付近に沈降したままとなり、オーバーフロー回収孔３０６からの不純物の回収は少ない。潤滑油３０３の底付近では長期に滞留する不純物が沈降したまま存在するおそれがあり、流体軸受皿３０２内の潤滑油３０３の汚染が進行するおそれがあった。
【００１６】
さらに下定盤３０１の回転時に潤滑油３０３が遠心力により内周側から外周側へ移動するため、内周側と外周側とでの不純物の混入量が異なるなど、内周側と外周側とで潤滑油３０３の性状が異なる傾向がある。また、受け部３０１ａと流体軸受皿３０２との上下方向の隙間が小さい場合は、外周側の潤滑油３０３が物理的に内周側へ戻らず、軸受機能が十分発現できずに軸受部の磨耗が進行するおそれがあった。
【００１７】
なお、定期的に潤滑油を交換する方法は、装置の停止期間が生じるため通常は困難である。潤滑油の汚染が生じないようにして、流体軸受けの動作性能を長期間にわたり確保したいという要請があった。
【００１８】
そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体軸受けの流体軸受皿の底部や内外周方向にも潤滑油などの流体が確実に流れるようにして、流体軸受皿の底や内外周方向での流体の滞留をなくすとともに流体軸受皿の底に沈降する不純物を除去して清浄な流体とし、長期間にわたり流体軸受けとしての機能を確保して円滑な回転を可能とする平面ラップ／ポリッシュ盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の請求項１に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
遊星歯車を外周に有するワークキャリアが太陽歯車と内歯歯車との間に噛合した状態で太陽歯車と内歯歯車とを相対的に回転駆動させてワークキャリアを遊星運動させ、かつワークキャリアの上下面を上定盤と下定盤とで挟圧しながら両定盤を回転駆動することでワークキャリアに保持されているワークをラッピングまたはポリッシングする平面ラップ／ポリッシュ盤であって、
円環状で断面凹型の溝部を含むとともにこの溝部内底面に下側軸受面が形成される下側の流体軸受皿と、円環状で断面角型の受け部を含むとともにこの受け部下面に上側軸受面が形成される上側の支持部と、下側軸受面に設けられて流体を供給する流体供給孔と、を有し、流体軸受皿の溝部内の下側軸受面と受け部の上側軸受面とが対向するようになされ、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤のうちの少なくとも一つに設けられてその垂直荷重を支持する流体軸受けと、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する内周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる内周側回収孔と、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する外周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる外周側回収孔と、
所定の内周側回収孔と外周側回収孔との間を連通させるバイパス回路と、
バイパス回路と連通し、沈降する不純物を含む流体を通流させる循環回収回路と、
循環回収回路と連通し、流体とともに不純物を回収する流体回収部と、
流体供給孔と連通し、流体を供給する流体供給部と、
を備えることを特徴とする。
流体軸受皿の底付近の流体や不純物を、同じく底に設けた内周側回収孔や外周側回収孔から回収するため、沈降していた不純物の除去を実現し、流体軸受皿の底付近の流体を循環させて流体の劣化を防止する。また、内周側と外周側とで連通するバイパス回路を形成し、回転時に外周側へ偏る流体を内周側へ戻し、内外で流体を循環させて流体の劣化を防止する。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
請求項１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記流体供給部は、不純物を分離して貯留される流体を前記流体回収部から吸引し、複数の流体供給孔からそれぞれ一定流量の流体を供給する流体供給ポンプであることを特徴とする。
流体供給部では、流体回収部への流体の吸引・回収量と流体供給孔からの流体の供給量とが等しくなり、原理的には流体軸受皿における流体の量は一定に保持される。
【００２１】
また、本発明の請求項３に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
請求項１または請求項２に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記下側軸受面は軸受部、傾斜部、切込部を繰り返し形成してなる円状の面であって複数の軸受部の面内にそれぞれ複数の流体供給孔が設けられており、
前記流体軸受けは、
所定回転速度以下で受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態として、複数の軸受部の流体供給孔から噴出する流体の静圧により受け部の上側軸受面を押し上げる静圧平面軸受けとして機能し、
所定回転速度を超えて受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態か、または、流体の供給を停止する状態として、静圧平面軸受けまたは動圧平面軸受けとして機能する、
ことを特徴とする。
流体軸受けは具体的には下側軸受面に軸受部、傾斜部、切込部を一単位として繰り返し形成することにより静圧平面軸受けと動圧平面軸受けとして機能する軸受けとした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、流体軸受けの流体軸受皿の底部や内外周方向にも潤滑油などの流体が確実に流れるようにして、流体軸受皿の底や内外周方向での流体の滞留をなくすとともに流体軸受皿の底に沈降する不純物を除去して清浄な流体とし、長期間にわたり流体軸受けとしての機能を確保して円滑な回転を可能とする平面ラップ／ポリッシュ盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の側断面図である。
【図２】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の上定盤を取り去ったときの平面図である。
【図３】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体回路ブロック図である。
【図４】流体軸受けの下側軸受面の平面図である。
【図５】流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図５（ａ）はＥ−Ｅ断面図、図５（ｂ）は静圧軸受け状態の説明図、図５（ｃ）は動圧軸受け状態の説明図である。
【図６】流体軸受けの半径方向に沿って切断した断面図であり、図６（ａ）は回路不形成箇所の断面図、図６（ｂ）はＡ断面図、図６（ｃ）はＢ断面図である。
【図７】流体軸受けの半径方向に沿って切断した断面図であり、図７（ａ）はＣ断面図、図７（ｂ）はＤ断面図である。
【図８】加工動作のタイムチャートである。
【図９】他の形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図９（ａ）は静圧軸受け状態の説明図、図９（ｂ）は正回転時の動圧軸受け状態の説明図、図９（ｃ）は逆回転時の動圧軸受け状態の説明図である。
【図１０】他の形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図１０（ａ）は一方向型の流体軸受けの動圧軸受け状態の説明図、図１０（ｂ）は両方向型の流体軸受けの動圧軸受け状態の説明図、図１０（ｃ）は静圧軸受け型の流体軸受けの説明図である。
【図１１】従来技術の平面ラップ／ポリッシュ盤の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
続いて、本発明を実施するための形態について図を参照しつつ以下に説明する。まず、平面ラップ／ポリッシュ盤１００について図１，図２，図３を参照しつつ説明する。平面ラップ／ポリッシュ盤１００は、ワーク２００を平面加工する装置である。平面ラップ／ポリッシュ盤１００の機械駆動系の構成は、図１，図２で示すように、上定盤支持部１、上定盤２、下定盤３、下定盤支持部４、流体軸受皿５、ベース部６、太陽歯車７、内歯歯車８、下定盤駆動軸９、太陽歯車駆動軸１０、内歯歯車支持部１１、ワークキャリア１２、潤滑油１３を備える。本形態は下定盤３が取り付けられた下定盤支持部４（支持部の具体例である）のみを流体軸受けが支持する形態である。
【００２５】
また、平面ラップ／ポリッシュ盤１００の流体回路系は、図３で示すように、潤滑油１３、循環回収回路１４、分離タンク１５、ドレーン回路１６、戻し回路１７、フィルタ１８、流体供給ポンプ１９、流体供給回路２０、オーバフロー回収回路２１、オーバフロー分離タンク２２、流体貯蔵タンク２３、流体補充ポンプ２４、流体補充回路２５をそれぞれ備える。
【００２６】
続いて各構成について説明する。
上定盤支持部１は、下側の上定盤２を吊り下げて支持する。上定盤支持部１は、図示しない上定盤昇降駆動部により矢印ａ方向の昇降駆動が行われる。
上定盤２は、環状円板であり、下面にワーク２００を研磨するラップ面／ポリッシュ面を有する。上定盤支持部１に支持される環状の上定盤２は、上定盤支持部１とともに昇降駆動が行われ、ワーク２００に対して適正圧力で接するような位置に決定される。そして、上定盤２の中央には上定盤駆動ドラム１ａが設けられており、上定盤２に設けられた回動式駆動ツメ１ｂが上定盤駆動ドラム１ａに嵌め込まれて連結される。この上定盤駆動ドラム１ａは上定盤駆動軸１ｃと連結されている。図示しない上定盤回転駆動部が上定盤駆動軸１ｃおよび上定盤駆動ドラム１ａを回転させると、回動式駆動ツメ１ｂを介して上定盤２が回転駆動される。
【００２７】
下定盤３は、環状円板であり、上面にワーク２００を研磨するラップ面／ポリッシュ面を有する。ここに上定盤２および下定盤３は、共通回転軸の回りを回転するものであり、下定盤３は共通回転軸を回転中心として回転するように支持される。
下定盤支持部４は、環状円板であり、下側に円環状で断面角形のリング体の受け部４１が設けられている。下定盤支持部４の上面には下定盤３が固定されており、下定盤支持部４は、下定盤３とともに回転駆動される。
【００２８】
流体軸受皿５は、平面視では環状であって円状の溝部が設けられており、断面凹字状に形成されている。下定盤支持部４の受け部４１が流体軸受皿５の溝部内に位置しており、流体軸受皿５内には潤滑油（本発明の流体の一具体例である。）１３が貯留されている。後述するがこれら受け部４１、流体軸受皿５、潤滑油１３により流体軸受けを構成する。
【００２９】
ベース部６は、図１で示すように、環状の円板体であり、図示しない堅牢な基台等に固定されている。流体軸受皿５は、このベース部６に固定されている。
太陽歯車７は、外周側に歯が形成されており、図２で示すように、下定盤３の内周側に配置されている。
内歯歯車８は、内周側に歯が形成されており、下定盤３の外周側に配置されている。
【００３０】
下定盤駆動軸９は、ベース部６に対して軸受け等により回転可能に支持されており、さらに、下定盤支持部４の回転中心で軸支固定されている。下定盤駆動軸９は、図示しない下定盤駆動部により回転力が付与され、下定盤駆動軸９とともに下定盤支持部４および下定盤３が回転駆動される。
太陽歯車駆動軸１０は、太陽歯車７の回転中心に軸支固定されており、図示しない太陽歯車回転駆動部により太陽歯車駆動軸１０に回転力が付与され、太陽歯車駆動軸１０とともに太陽歯車７が回転駆動される。
下定盤駆動軸９内には太陽歯車駆動軸１０が配置されており、それぞれ独立して回転する。また、太陽歯車駆動軸１０内には上定盤駆動軸１ｃが配置されており、それぞれ独立して回転する。従って三軸は何れも独立して回転可能であり、上定盤２、下定盤３および太陽歯車７はそれぞれが独立して回転する。
【００３１】
内歯歯車支持部１１は、概略筒状部材であり、上側に内歯歯車８が固定される。内歯歯車支持部１１は、図示しない内歯歯車回転駆動部により回転力が付与され、内歯歯車支持部１１とともに内歯歯車８が回転駆動される。
【００３２】
ワークキャリア１２は、遊星歯車が外周に形成されており、太陽歯車７および内歯歯車８に噛合するようになされている。ワークキャリア１２は、図２に示すように複数（図２では例示的に４個）配置されている。複数のワークキャリア１２が、下定盤３上に円周方向に等間隔で配設される。
これら構成のうち、上定盤支持部１、上定盤駆動ドラム１ａ、上定盤駆動軸１ｃ、上定盤２、下定盤３、下定盤支持部４、流体軸受皿５、ベース部６、太陽歯車７、内歯歯車８、下定盤駆動軸９、太陽歯車駆動軸１０、内歯歯車支持部１１の中心軸は共通軸となっている。
【００３３】
このような平面ラップ／ポリッシュ盤１００は、各ワークキャリア１２のワーク保持孔に保持されたワーク２００を上定盤２と下定盤３との間に挟み込み、各ワークキャリア１２を遊星運動させながら上定盤２および下定盤３を互いに逆方向に回転させてワーク２００の両面の研磨加工を行い、研磨終了後、上定盤２を上昇させてワーク２００を取り出すようになっている。
【００３４】
続いて流体軸受けおよび流体回路系について説明する。潤滑油は流体軸受けと流体回路との間を循環する。流体回路は流体軸受けの流体軸受皿５に対して潤滑油の供給および回収を行い、潤滑油内から不純物を除去してから再度供給する。このような流体回路としては、後述するが循環回収用回路と潤滑油補充（供給）用回路とが存在する。
【００３５】
まず、流体軸受けの詳細について説明する。本形態の流体軸受けは、回転始動時では、流体軸受けの定盤を浮上させるための圧力流体（潤滑油、水、潤滑用液体など）を軸受平面部に向けて供給する静圧軸受けとして機能させる。そして、定盤の回転時に定盤を浮上させるための動圧を発生させる動圧軸受けとして機能させる。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて充分な浮上力を与えることができる。
【００３６】
流体軸受けは、図４，図５，図６（特に図６（ａ））に示すように、受け部４１、流体軸受皿５、および、潤滑油１３とからなる。さらに図３，図６（ａ）で示すように、下定盤支持部４の受け部４１が流体軸受皿５内に位置しており、流体軸受皿５内には潤滑油１３が貯留されている。さらに、受け部４１の下側には上側軸受面４２が、また、流体軸受皿５の凹部内に下側軸受面５１が、それぞれ形成されている。流体軸受けとして機能するとき、図６（ａ）で示すように、上側軸受面４２と下側軸受面５１との間には潤滑油１３が入り込み、上側軸受面４２を円滑に移動させる。
【００３７】
下定盤支持部４の受け部４１の下面の上側軸受面４２は、図５（ａ）で示すように、平面である。また、流体軸受皿５内の下側軸受面５１は、図４，図５で示すように、軸受部５１ａ、傾斜部５１ｂ、切込部５１ｃを繰り返し形成してなる平面視円状で円周方向の断面視で多段の面である。軸受部５１ａは平坦面であり、また、傾斜部５１ｂは正回転方向に沿ってこの平坦面へ向けて上昇するように傾斜する。切込部５１ｃは傾斜部５１ｂの下方よりもさらに下側に底面がある溝として形成されている。
【００３８】
流体軸受けの半径方向の断面は、図６（ａ）で示すように、下側軸受面５１を挟んで内周側底面部５２、外周側底面部５３、内周側壁面部５４、外周側壁面部５５を備える。内周側底面部５２、内周側壁面部５４、受け部４１の壁面で仕切られる空間により、内周側潤滑油溜り部が形成される。また、外周側底面部５３、外周側壁面部５５、受け部４１の壁面で仕切られる空間により、外周側潤滑油溜り部が形成される。これら内周側底面部５２、外周側底面部５３、内周側壁面部５４、外周側壁面部５５、内周側潤滑油溜り部、外周側潤滑油溜り部は平面から見て円状となっている。なお、図６（ａ）からも明らかなように外周側潤滑油溜り部は内周側潤滑油溜り部よりも半径方向に長くして容積が多くなるように形成しており、外周側では多くの潤滑油が集中しても直ちに液面が高くならないように配慮している。
【００３９】
そして、各断面で示すように回路が形成されている。まず、図４，図５、または、図６（ｂ）のＡ断面図で示すように、下側軸受面５１の軸受部５１ａには流体供給孔２６が形成されている。流体供給孔２６は、流体軸受皿５の下側に形成された回路を通じて流体供給回路２０まで連通する。流体供給孔２６は、等角度３６０°／ｉにｉ個（ｉは２以上の自然数）づつ配設される。このｉは軸受部５１ａの個数と一致する。
【００４０】
また、図４や図６（ｃ）のＢ断面図で示すように、内周側底面部５２に内周側回収孔２７が形成され、また、外周側底面部５３に外周側回収孔２８が形成される。この内周側回収孔２７および外周側回収孔２８はバイパス回路２９を介して連通しており、また、バイパス回路２９が循環回収回路１４と連通する。これら内周側回収孔２７、外周側回収孔２８およびバイパス回路２９は、等角度３６０°／ｊに内外でそれぞれｊ個（ｊは２以上の自然数）づつ配設される。
【００４１】
また、図４や図７（ａ）のＣ断面図で示すように、内周側壁面部５４に内周側オーバーフロー回収孔３０が設けられ、また、外周側壁面部５５に外周側オーバーフロー回収孔３１が設けられる。この内周側オーバーフロー回収孔３０および外周側オーバーフロー回収孔３１はオーバーフローバイパス回路３２を介して連通しており、また、オーバーフローバイパス回路３２がオーバーフロー回収回路２１と連通する。これら内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１およびオーバーフローバイパス回路３２は等角度３６０°／ｋに内外でそれぞれｋ個（ｋは２以上の自然数）づつ配設される。
【００４２】
また、図４や図７（ｂ）のＤ断面図で示すように、内周側壁面部５４に補充流体供給孔３３が設けられる。回転により潤滑油が減少しやすい内周側に配置している。この補充流体供給孔３３は流体補充回路２５と連通する。これら補充流体供給孔３３は等角度３６０°／ｌにｌ個（ｌは２以上の自然数）づつ配設される。
なお、図４では時計回りにＡ断面の流体供給孔２６、Ｃ断面の内周側オーバーフロー回収孔３０および外周側オーバーフロー回収孔３１、Ａ断面の流体供給孔２６、Ｂ断面の内周側回収孔２７および外周側回収孔２８、Ａ断面の流体供給孔２６、Ｄ断面の補充流体供給孔３３が順次登場するように配置されているが他の配置形態としても良い。
【００４３】
続いて流体回路系について説明する。先に説明したが流体回路としては、循環回収用回路と潤滑油補充（供給）用回路とが存在する。まず、循環回収用回路について、動作開始時の流体の流れを考慮しつつ、説明する。循環回収用回路は、流体軸受皿５の潤滑油１３内にある不純物を積極的に分離回収する回路である。
【００４４】
図６（ｃ）に示すように、内周側回収孔２７と外周側回収孔２８は底部に配置されて底部付近に沈降する不純物を潤滑油１３とともに回収する。これら内周側回収孔２７と外周側回収孔２８とはバイパス回路２９により流路が連結され、バイパス回路２９には潤滑油１３が流れる。このバイパス回路２９は、流体軸受けの内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とを連結しており、受け部４１の回転による遠心力で外周側に押し出される潤滑油１３を内周側に戻す回路である。なお、バイパス回路２９は何もしないと不純物が溜まりやすいがバイパス回路２９内の潤滑油１３とともに不純物は循環回収回路１４を介して吸引されるためバイパス回路２９に不純物が溜まらないように配慮している。このような内周側回収孔２７、外周側回収孔２８、バイパス回路２９は、図４で示すように、等角で複数配置されることとなる。
【００４５】
循環回収回路１４は、図３で示すように、回収した潤滑油を分離ポンプ１５まで通流させる。
分離タンク１５は、密閉式であって潤滑油１３内の不純物（軸受部の磨耗粉、冷却等による結露水）を比重差と流速差により沈殿濾過する油水分離密閉タンクである。分離タンク１５は、配管の一部であり、流速を落として潤滑油から不純物を分離するため容積は大きいほうが効率がよい。
【００４６】
ドレーン回路１６は、不純物を含む汚れた潤滑油を外部へ除去するための出口として機能する。
戻し回路１７は、分離タンク１５で不純物が除去された潤滑油を通流させるようになされている。
フィルタ１８は、さらに潤滑油に含まれる不純物を除去し、流体供給ポンプ１９へ潤滑油を送出する。
【００４７】
流体供給ポンプ１９は、詳しくは定量式循環ポンプであり、複数の流体供給回路２０を介して、図６（ｂ）で示すように、流体供給孔２６から潤滑油１３を圧力流体として供給する。流体供給ポンプ１９は、例えばＡ１〜Ａｎのように複数（流体供給孔２６の個数と同数）備えるものであり、この潤滑油１３の供給は複数箇所の流体供給孔２６から行われる。潤滑油１３は、複数箇所で噴出して受け部４１を押し上げて流体軸受けとして機能することとなる。受け部４１が回転していないときまたは回転開始から所定速度までは静圧軸受けとして機能し、また、受け部４１の回転が所定速度を超えるときは供給を停止するが、後述するように動圧軸受けとして機能するため、問題は生じない。
【００４８】
このような流体軸受皿５の軸受部（平坦部）５１ａより潤滑油１３を供給する流体供給孔２６は、図４に示すように、円周方向に均等に複数分布し、さらに等量の潤滑油１３が同時に供給される。従って、受け部４１の全体を確実に持ち上げて支持し、浮上量を均等にする。
【００４９】
以上説明した循環回収用回路では、流体軸受皿５のバイパス回路２９の下部より潤滑油１３を強制的に吸引し、分離タンク１５を経由して各流体供給孔２６から受け部へ潤滑油１３を戻すように供給する。このように定盤回転開始直前から回転中の一定時間まで、流体軸受皿５の複数の軸受部（平坦部）５１ａから潤滑油を供給することとなり、下定盤支持部４の浮上を補助し流体軸受皿５の磨耗を軽減する。また、流体軸受皿５の最底部から、沈降する不純物や化学変化等により貯留する潤滑油１３を積極的に吸引することとなり、流体軸受皿５内の潤滑油１３を清浄に保つことができる。また、本回路は閉回路となるので流体供給ポンプ１９による供給量が吸引量と略一致することになり、流体軸受皿５内の潤滑油１３の量をほぼ一定に保つことができる。
【００５０】
続いて潤滑油補充（供給）用回路について説明する。潤滑油補充（供給）用回路は、流体軸受皿５の潤滑油１３の油面高さが所定量を超える場合に回収する回路である、なお、潤滑油１３の表面に浮かぶ不純物を分離回収する回路としても機能する。オーバーフローにより流れ出た潤滑油１３の補充が主目的で、流体軸受皿５の潤滑油１３の油量を保証（所定量を維持する）する回路である。このような潤滑油補充（供給）用回路系は以下のようになる。
【００５１】
図７（ａ）で示すように、内周側オーバーフロー回収孔３０と外周側オーバーフロー回収孔３１は、流体軸受皿５の内周側潤滑油溜り部あるいは外周側潤滑油溜り部の上方に設けられ、所定液面を超えるオーバーフローを回収して潤滑液１３の溜り量を一定に保持する。内周側オーバーフロー回収孔３０と外周側オーバーフロー回収孔３１とはオーバーフローバイパス回路３２により流体軸受皿５の底で回路が連結され、オーバーフローバイパス回路３２には潤滑油１３が流れる。
【００５２】
このオーバーフローバイパス回路３２は、流体軸受けの内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部を連結しており、所定高さを超えるオーバーフローを回収する。また、受け部４１の回転による遠心力で外周側に押し出される潤滑油１３を内周側に戻す回路としても機能する。なお、潤滑油１３の油面に浮かぶ不純物を潤滑油１３とともに回収して通流させる。このような内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１、および、オーバーフローバイパス回路３２は、図４で示すように、等角で複数配置されることとなる。
【００５３】
オーバーフロー回収回路２１は、図３で示すように、内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１から流出してオーバーフローバイパス回路３２を流れる潤滑油１３をオーバーフロー分離タンク２２へ通流させる。
オーバーフロー分離タンク２２は、潤滑油１３から不純物（結露水や軸受部の磨耗粉）を分離する機能を有する。なお、前述する分離タンク１５と比較すると油と不純物を分離する能力が低くなっている。このオーバーフロー分離タンク２２に備え付けられた手動コックを定期的に開き、劣化した潤滑油や不純物を一部分のみ回収廃棄する。なお、メンテナンス用に全量回収し交換もできる。
【００５４】
流体貯蔵タンク２３は、オーバーフロー分離タンク２２から通流された潤滑油１３を回収し、貯留する。この流体貯蔵タンク２３には充分な潤滑油１３が貯められる。
流体補充ポンプ２４は、流体貯蔵タンク２３から潤滑油１３を吸引して流体補充回路２５へ送出する。
流体補充回路２５は、図７（ｂ）で示すように、補充流体供給孔３３へ潤滑油１３を送出する。
【００５５】
補充流体供給孔３３は、流体軸受皿５内に潤滑油１３を供給する。この潤滑油１３は、流体軸受皿５の内周側潤滑油溜り部および外周側潤滑油溜り部へ流れ出て流体軸受皿５に潤滑油１３を供給することとなる。
【００５６】
このように潤滑油補充（供給）用回路では回収された潤滑油はある程度の不純物除去機能を有するオーバーフロー分離タンク２２を経由し、流体貯蔵タンク２３に戻る。
オーバーフローにより流れた潤滑油は流体貯蔵タンク２３に回収された後、流体補充ポンプ２４により潤滑油が流体軸受皿５内に間歇的に供給されるため、流体軸受皿５内の潤滑油１３は少量ずつ新しい潤滑油１３に更新される。また、流体軸受皿５の潤滑油１３に浮かぶ不純物を潤滑油補充（供給）用回路で定期的に回収廃棄して保守すれば、潤滑油１３を清浄に保つことができる。
【００５７】
続いて、本形態の平面ラップ／ポリッシュ盤１００の具体的な加工動作について説明する。まず、ワークキャリア１２にワーク２００を設置する設置工程が行われる。この設置工程については従来技術と同様であり、例えば、図２で示すように、ワークキャリア１２に穿設されたワーク保持孔内に、複数枚のワーク２００が装着される。この装着はワークハンドリングロボットを用いるなどしてワークキャリア１２へのワーク２００の装着とワークキャリア１２からのワークの取り出しについては自動化しても良い。最終的に下定盤３の上に複数のワークキャリア１２が放射状に配置されている。ワークキャリア１２に穿設されたワーク保持穴にラッピングまたはポリッシングされる複数のワーク２００が保持される。
【００５８】
続いて、各部を動作させる。下定盤３は、下定盤回転駆動部から駆動力が伝達され、この駆動力に応じて回転する。後述するが流体軸受けにより円滑に回転動作する。そして、太陽歯車７は太陽歯車回転駆動部により回転駆動され、また、内歯歯車８が内歯歯車回転駆動部により回転駆動される。ワークキャリア１２の外周の歯面は太陽歯車７および内歯歯車８と噛合っており、ワークキャリア１２は遊星運動を開始する。
【００５９】
続いて上定盤２をワーク２００に着盤させる着盤工程を行う。ワーク２００の着盤時には、上定盤２に設けられた図示しないスラリー供給穴からリンスやスラリーを供給する。続いて、ワークの加工を行う。ワーク２００の加工時には、上定盤２に設けられたスラリー供給穴からリンスやスラリーを供給しつつ、上定盤２および下定盤３を回転させる。太陽歯車７および内歯歯車８を回転させることにより上定盤２と下定盤３とにより挟持されるワーク２００が装着されたワークキャリア１２が自転しつつ公転し、ワーク２００の両面が研磨される。
【００６０】
これら上定盤２、下定盤３、太陽歯車７、内歯歯車８は、それぞれ、上定盤回転駆動部、下定盤回転駆動部、太陽歯車回転駆動部、内歯歯車回転駆動部により回転が制御されており、例えばこれら各駆動部に接続される制御装置により回転速度を調節して最適なラッピング・ポリッシングを行う。最後に、研磨が終了したワークを取り出す。加工動作はこのようなものである。
【００６１】
この加工動作時の流体軸受けおよび流体回路系の動作は以下のようになる。図８の流体供給ポンプの実線（点線ではない）のタイムチャートからも明らかなように、下定盤３が回転開始する数秒前に流体供給ポンプ１９を動作させて流体供給孔２６から潤滑油を吹き出させる供給を開始して下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持し、図５（ｂ）で示すように、下定盤３に黒矢印のような浮上力を加えて下定盤３を浮上させて静圧軸受けとして機能させる。そして図８の流体供給ポンプの実線のタイムチャートのように、下定盤３の回転開始から所定時間が経過して下定盤３の回転が所定速度を超えるときに流体供給ポンプ１９を停止させて、静圧軸受けとしての機能を停止させる。
【００６２】
しかしながら、回転が所定速度を超えて図５（ｃ）の矢印ｂ方向に正回転するときは流体供給孔２６から潤滑油１３の供給が停止していても、傾斜部５１ｂが動圧を発生させて黒矢印のような浮上力を下定盤３に加えるため、下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持している。したがって、以後下定盤支持部４が停止するまで流体軸受けは下定盤支持部４を浮上させる動圧軸受けとして機能する。この加工時では図８の流体補充ポンプの実線のタイムチャートのように、流体補充ポンプ２４が一定時間毎に潤滑油１３を補充する。従って、流体軸受皿５にはオーバーフローが確実に起きる多量な潤滑油１３が存在するが、流体軸受皿５内を流れているうちに徐々にオーバーフローにより回収されるため、一定時間毎に補充供給することが好ましい。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて充分な浮上力を与えることができる。
【００６３】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けの下側軸受面５１は、一方向のみの回転用に構成された形態である。本形態では、流体軸受けは両方向の回転用に構成された形態である。なお、軸受け面以外の構成は先の形態の構成と同じであり、他の構成は先の形態の符号と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６４】
本形態の流体軸受けは、図９で示すように、下側軸受面５６は、下降傾斜部５６ａ、軸受部５６ｂ、上昇傾斜部５６ｃ、切り込み部５６ｄを一単位とし、複数単位が繰り返し設けられたものである。下降傾斜部５６ａは正回転方向に沿って下降し、また、上昇傾斜部５６ｃは正回転方向に沿って上昇する。また、下定盤支持部４の受け部４１の下面の上側軸受面４２は、図９（ａ）で示すように、平面である。
【００６５】
ここに、図９（ｂ）で示すように、静止状態から正回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や正回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、正回転で所定速度を超える時では、流体供給孔２６からの流体供給を停止させた状態とし、上昇傾斜部５６ｃでは動圧により浮上力を発生させ、かつ、下降傾斜部５６ａでは動圧により下降力を発生させて浮上を抑制する動圧軸受けとして機能させる。
【００６６】
また、図９（ｃ）で示すように、逆回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や逆回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、逆回転で所定速度を超える時では、流体供給孔２６からの流体供給を停止させた状態とし、下降傾斜部５６ａでは動圧により浮上力を発生させ、かつ、上昇傾斜部５６ｃでは動圧により下降力を発生させて浮上を抑制する動圧軸受けとして機能させる。
【００６７】
以上説明した本形態によれば定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。さらに正逆回転可能とし、研磨能力を向上させている。
【００６８】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けは、所定速度まで流体を供給し、所定速度を超えるときには流体の供給を停止する形態である。しかしながら、近年のワークの大型化に伴って定盤も大型化により重量が増大したため、定盤の回転時でも動圧軸受けに発生する動圧が小さく、また、発生した動圧が変動する場合があり、定盤の位置が不安定になって、加工ワークの精度悪化を生じたり、流体軸受けの構成部の磨耗が増加するという問題があった。また、下定盤等各部材の形状が大きくなることに伴って加工精度や部材の撓みなどの影響により、上下の軸受面がそもそも均一に当たっていることを保証できなくなってきた。そこで、本形態では、流体軸受けは、回転速度によらず常時流体を供給して静圧軸受けとして機能させ、回転時では動圧による浮上力を加えて供給する形態である。なお、流体供給の点以外は先の形態と同じ構成となり、他の構成は先の形態の符号と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６９】
この加工動作時の流体軸受けおよび流体回路系の動作は以下のようになる。図８の点線（実線ではない）のタイムチャートからも明らかなように、下定盤３が回転開始する数秒前に流体供給ポンプ１９を動作させて流体供給孔２６から潤滑油を吹き出させる供給を開始して下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持し、図５（ｂ）で示すように、下定盤３に黒矢印のような浮上力を加えて下定盤３を浮上させて静圧軸受けとして機能させる。そして図８の流体供給ポンプの点線のタイムチャートのように流体供給を続けて、静圧軸受けとしての機能を維持させる。
【００７０】
そして、回転が所定速度を超えて図１０（ａ）の正回転方向に回転すると、傾斜部５１ｂでも動圧を発生させて黒矢印のような浮上力を下定盤３に加えるため、下定盤支持部４の受け部４１をさらに上側方向へ持ち上げるように支持する。したがって、以後下定盤支持部４が停止するまで流体軸受けは下定盤支持部４を浮上させるように機能する。この加工時では図８の流体補充ポンプの実線のタイムチャートのように、流体補充ポンプ２４が一定時間毎に潤滑油１３を補充する。従って、流体軸受皿５にはオーバーフローが確実に起きる多量な潤滑油１３が存在するが、流体軸受皿５内を流れているうちに徐々にオーバーフローにより回収されるため、一定時間毎に補充供給することが好ましい。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では流体供給による浮上力に対して動圧変動による浮上力も加えた静圧軸受として作用させるため、大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。また下降力により過度の浮上を抑える。
【００７１】
また、正逆回転可能にした流体軸受けでも同様に機能する。
ここに、図１０（ｂ）で示すように、正回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や正回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、正回転で所定速度を超える時でも流体供給孔２６からの流体供給を維持した状態として浮上力を与え、上昇傾斜部５６ｃでは動圧変動による浮上力を発生させ、かつ、下降傾斜部５６ａでは動圧変動による下降力を発生させて浮上量を減少させ、且つ安定させるような静圧軸受けとして機能させる。なお、逆回転時も同様に流体供給孔２６から流体供給を行いつつ静圧軸受けとして機能させるというものであり、重複する説明を省略する。
【００７２】
以上説明した本形態によれば定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では流体供給による浮上力に対して動圧変動による浮上力を加えた静圧軸受として機能させるため、大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。また下降力により過度の浮上を抑える。さらに正逆回転可能とし、研磨能力を向上させている。
【００７３】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けは、下側軸受け面が動圧軸受けとして機能するものであった。しかしながら、定盤が比較的小型な場合では動圧発生が不要な場合もある。そこで、図１０（ｃ）で示すように、下側軸受け面５７および上側軸受け面４２をともに平面として両者を平行とし、下側軸受け面の流体供給孔２６からの流体のみで浮上力を与える構成としても良い。停止時は静圧軸受けであるのは勿論であるが、また、回転時でも圧力変動がなく、静圧軸受けと同様に機能する。このような構成を採用しても上記したような不純物回収についての効果を発揮しうる。
【００７４】
以上本発明の平面ラップ／ポリッシュ盤について説明した。本発明では流体として潤滑油に限定したが、圧力水や軸受けとして利用できる他の液体を採用することが可能である。このような流体は適宜選択される。
【００７５】
また、本形態では下定盤３が取り付けられた下定盤支持部４（支持部の具体例である）のみを流体軸受けが支持する形態として説明した。しかしながら、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤に対して本形態で説明した流体軸受けを採用することができる。例えば太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤をそれぞれ支持する支持部を設け、これら支持部のうちの一つに流体軸受けを採用した構成、これらのうちから選択した２個か３個に流体軸受けを採用した構成、または、これら全てに流体軸受けを採用した構成としても本発明の効果を奏しうる。
【００７６】
また、本形態では上記したような下軸受け面・上軸受け面を有するものとして説明した。しかしながら、下軸受け面・上軸受け面に他の形状を採用しても良い。このような流体軸受けを採用しても本発明の効果を奏しうる。
【００７７】
このような本発明の平面ラップ／ポリッシュ盤は以下のような利点がある。
例えば、従来技術では構造的に流体軸受皿内に結露水や金属研磨粉などの不純物が溜まりやすく、結露水が潤滑油に混入して潤滑性能に支障を来たすようになったり、発生する動圧性能が低下して定盤の浮上量が低下したり不安定になっていたが、本発明では特に受け部４１で仕切られた内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とのそれぞれの底面に潤滑油１３を回収する内周側回収孔２７と外周側回収孔２８とを設けた。これにより、内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部との底に沈降した不純物を回収することができるようになり、また、潤滑油１３を確実に循環させて流動性・清浄性を確保した潤滑油とすることができる。その結果として発生する動圧性能を安定化させ、浮上量を一定に保つことができるようになる。
【００７８】
加えて流体軸受皿５の底部にて内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とを連結するバイパス回路２９を設け、潤滑油１３が外周側から内周側へ流れるようにしたため、遠心力により外周側に偏在しやすい潤滑油１３を内周側に戻すことができる。
【００７９】
また、このバイパス回路２９から流体軸受皿５の底部に溜まった不純物（結露水や金属研磨粉等）を回収すると同時に再使用可能な潤滑油１３を分離タンク１５で分離するようにしたため、潤滑油１３を再利用することができ、潤滑油１３の節約が可能である。また、この分離タンク１５に貯留された潤滑油１３を流体供給ポンプ１９が流体供給孔２６を介して供給する。この際、流体供給ポンプ１９は、フィルタ１８、戻し回路１７、分離タンク１５、および循環回収回路１４、バイパス回路２９を経て内周側回収孔２７や外周側回収孔２８から潤滑油１３を吸引する。この際、途中のフィルタ１８や分離タンク１５で不純物が除去される。このような回路では回収量と供給量とを一致させて、潤滑油１３が不足する事態を防止する。
【００８０】
また、オーバーフローした潤滑油１３をオーバーフロー分離タンク２２に回収し不純物を分離した潤滑油１３を流体軸受皿５内へ供給しており、潤滑油１３が溢れ出る事態や潤滑油１３が不足する事態の発生を防止し、流体軸受皿５内で常時所定量の潤滑油１３が存在するように維持する。特にオーバーフローした潤滑油１３の回収時に液面を浮いている不純物を回収できるため、潤滑油１３の底の不純物回収と合わせると潤滑油のより一層の清浄化を可能とする。
【００８１】
また、各々の流体供給孔２６に対しては、定量式循環ポンプである流体供給ポンプを用いて潤滑油１３の供給量を一定となるように配慮しており、流体軸受けとしての機能が定盤の円周上で均一に発現するようにしており、下定盤支持部４および下定盤３の安定的な回転を可能としている。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のような本発明に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、ワークに対して、ラッピング、ポリッシング等の精度の高い平面加工を行う装置に適している。
【符号の説明】
【００８３】
１００：平面ラップ／ポリッシュ盤
１：上定盤支持部
１ａ：上定盤駆動ドラム
１ｂ：回動式駆動ツメ
１ｃ：上定盤駆動軸
２：上定盤
３：下定盤
４：下定盤支持部
４１：受け部
４２：上側軸受面
５：流体軸受皿
５１：下側軸受面
５１ａ：軸受部
５１ｂ：傾斜部
５１ｃ：切込部
５２：内周側底面部
５３：外周側底面部
５４：内周側壁面部
５５：外周側壁面部
５６：下側軸受面
５６ａ：下降傾斜部
５６ｂ：軸受部
５６ｃ：上昇傾斜部
５６ｄ：切込部
５７：下側軸受面
６：ベース部
７：太陽歯車
８：内歯歯車
９：下定盤駆動軸
１０：太陽歯車駆動軸
１１：内歯歯車支持部
１２：ワークキャリア
１３：潤滑油
１４：循環回収回路
１５：分離タンク
１６：ドレーン回路
１７：戻し回路
１８：フィルタ
１９：流体供給ポンプ
２０：流体供給回路
２１：オーバフロー回収回路
２２：オーバフロー分離タンク
２３：流体貯蔵タンク
２４：流体補充ポンプ
２５：流体補充回路
２６：流体供給孔
２７：内周側回収孔
２８：外周側回収孔
２９：バイパス回路
３０：内周側オーバーフロー回収孔
３１：外周側オーバーフロー回収孔
３２：オーバーフローバイパス回路
３３：補充流体供給孔
２００：ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン、ガラス、金属その他種々の材料により形成されたワークの両面にラップ／ポリッシュ加工を行う平面ラップ／ポリッシュ盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面ラップ／ポリッシュ盤は、シリコンウエハ、ガラス板等のワーク（以下、単にワークという）に対して研磨加工を行う装置として用いられている。このような平面ラップ／ポリッシュ盤では、例えば、定盤の軸受けとして流体軸受けが採用されている。
【０００３】
このような平面ラップ／ポリッシュ盤の従来技術として、例えば、特許文献１（特許第４１６９４０１号公報）に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤が知られている。
この平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が圧力水に関するものであり、上軸受けと対向する下軸受けに平面部と傾斜部とが形成されており、この平面部に設けられたポケットに水圧供給管を介して外部の圧力発生手段が接続されている。このような平面ラップ／ポリッシュ盤によれば、回転始動時に、外部の圧力発生手段から下軸受けのポケットへ圧力水が供給されるため静圧軸受けとして機能して平面部に液膜が形成されて焼き付けが防止され、また、高速回転時に、斜面部に発生する動圧により動圧軸受けとして機能して円滑な回転が実現される、というものである。
【０００４】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献２（特許第３０１２２２４号公報）に記載のラッピング／ポリッシングマシンの下定盤回転装置が知られている。
この下定盤回転装置は、流体軸受けの流体がエアーであるエアー軸受けの例であり、固定体の上端の環状平面に沿って空気溜まり室、および、この空気溜まり室に通じる細孔がともに設けられる。このような下定盤回転装置によれば、固定体の上端の環状平面と回転体の周辺部下面との滑り面でスラスト加重を受け、円滑な回転が実現されるというものである。
【０００５】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献３（特開平１１−１３７４９号公報）に記載の動圧平面軸受が知られている。
この動圧平面軸受は、流体軸受けの流体が一般的な潤滑油の例であり、相対する上部円筒状リング下面または下部の環状油槽の底部上面のいずれか一方に、回転方向に対して左右対称の傾斜方向となる一対の斜面と水平面とを組み合わせてなる動圧発生部を適間隔に形成したものである。このような動圧平面軸受によれば、正逆両方向に回転しても上方向へ作用する動圧が発生して荷重の支持が実現される、というものである。
【０００６】
また、他の従来技術として、図１１に示すような平面ラップ／ポリッシュ盤が知られている。この平面ラップ／ポリッシュ盤は流体軸受けの流体として一般的な潤滑油を採用する例であり、図１１でも示すように、下定盤３０１に連接する環状の受け部３０１ａが円環状で断面凹字状の流体軸受皿３０２内に配置されるとともに流体として潤滑油３０３が流体軸受皿３０２内に供給される。これにより、受け部３０１ａ、流体軸受皿３０２、潤滑油３０３は、静圧軸受け又は動圧軸受けである流体軸受けとして機能する。
【０００７】
従来技術では潤滑油供給は二方式知られている。第一の方式は静圧発生用の潤滑油供給である。定量式の潤滑油供給ポンプ３０４は、下定盤３０１の回転開始時に流体軸受皿３０２の底に設けられた複数の軸受部（平坦部）の潤滑油供給孔（図示せず）より少量の潤滑油３０３を同時に供給する。このような構成により、回転開始時の下定盤３０１の受け部３０１ａを下から供給される潤滑油３０３が押し上げて浮上を補助し、また、受け部３０１ａと流体軸受皿３０２との間に潤滑油３０３が介在して静圧軸受けとして機能させて接触による磨耗を軽減する。また、下定盤３０１の回転駆動時には動圧軸受けとして機能する。
【０００８】
第二の方式は、潤滑油補充用の潤滑油供給である。潤滑油補充ポンプ３０５は少量の潤滑油を間歇的に供給する。この量は、例えば、１ショットにつき３ｃｃ〜１０ｃｃという量である。また、この流体軸受けの側面上側にはオーバーフロー回収孔３０６が設けられており、流体が所定液面を超えないようにしている。そして、オーバーフロー回収タンク３０７内へ流体を流す。
【０００９】
オーバーフロー回収タンク３０７は回収した潤滑油と不純物（例えば、軸受部の磨耗金属粉、冷却等による結露水等の不純物。以下、本明細書中で単に不純物という。）を分離する。オーバーフロー回収タンク３０７の底部にはメンテナンス用のドレーン回路３０８が設けられており、定期的にドレーン回路３０８の手動コックを開いて劣化した潤滑油や不純物を回収する。不純物が除去された潤滑油は潤滑油タンク３０９内に回収される。潤滑油タンク３０９の潤滑油は潤滑油供給ポンプ３０４や潤滑油補充ポンプ３０５へ送出されて再度の利用がなされる。
なお、図１１では二方式をともに図示しているが、従来技術ではこのいずれか一方の方式のみで流体供給を行っていた。従来技術はこのようなものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４１６９４０１号公報
【特許文献２】特許第３０１２２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−１３７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような従来技術の流体軸受けでは流体に不純物が混入すると不純物の除去が困難であるという問題があった。
特許文献１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が圧力水に関するものであるが、下軸受の上側から圧力水が溢れる構成であり、比重の大きい摩耗金属粉などの不純物は沈降したままであり、圧力水の汚染が進行するおそれがあった。
【００１２】
また、特許文献２に記載のラッピング／ポリッシングマシンは、流体軸受けの流体が空気に関するものであるが、空気溜まりの上側から空気が溢れる構成であり、摩耗金属粉などは空気溜まりに溜まるおそれがあった。
【００１３】
また、特許文献３に記載の動圧平面軸受は、流体軸受けの流体が潤滑油に関するものであるが、油槽内の潤滑油の汚染については考慮されておらず、比重の大きい結露水や摩耗金属粉などは沈降したまま潤滑油の汚染が進行するおそれがあった。
【００１４】
また、図１１を用いて説明した従来技術の平面ラップ／ポリッシュ盤は、流体軸受けの流体が潤滑油に関するものであるが、潤滑油を適宜補充してオーバーフロー回収孔３０６から回収するため潤滑油３０３の表面に浮かぶ不純物については除去することが可能である。しかしながら、オーバーフロー回収孔３０６の位置が流体軸受皿３０２内の油溜りの上部にあるため、潤滑油３０３の底付近では入替わりが起きずに長期に滞留する潤滑油が一部存在するおそれがあり、流体軸受皿３０２内の潤滑油３０３の汚染が進行して潤滑性能に支障を来すおそれがあった。特に潤滑油の粘度が増したような場合に下側に潤滑油が付着して円滑な動作が確保しにくくなり、下定盤３０１の浮上量が低下して回転動作が不安定になるおそれもあった。
【００１５】
さらに潤滑油３０３内の不純物である軸受部の金属磨耗粉、冷却等による結露水は比重が潤滑油３０３より重いため、潤滑油３０３の底付近に沈降したままとなり、オーバーフロー回収孔３０６からの不純物の回収は少ない。潤滑油３０３の底付近では長期に滞留する不純物が沈降したまま存在するおそれがあり、流体軸受皿３０２内の潤滑油３０３の汚染が進行するおそれがあった。
【００１６】
さらに下定盤３０１の回転時に潤滑油３０３が遠心力により内周側から外周側へ移動するため、内周側と外周側とでの不純物の混入量が異なるなど、内周側と外周側とで潤滑油３０３の性状が異なる傾向がある。また、受け部３０１ａと流体軸受皿３０２との上下方向の隙間が小さい場合は、外周側の潤滑油３０３が物理的に内周側へ戻らず、軸受機能が十分発現できずに軸受部の磨耗が進行するおそれがあった。
【００１７】
なお、定期的に潤滑油を交換する方法は、装置の停止期間が生じるため通常は困難である。潤滑油の汚染が生じないようにして、流体軸受けの動作性能を長期間にわたり確保したいという要請があった。
【００１８】
そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体軸受けの流体軸受皿の底部や内外周方向にも潤滑油などの流体が確実に流れるようにして、流体軸受皿の底や内外周方向での流体の滞留をなくすとともに流体軸受皿の底に沈降する不純物を除去して清浄な流体とし、長期間にわたり流体軸受けとしての機能を確保して円滑な回転を可能とする平面ラップ／ポリッシュ盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の請求項１に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
遊星歯車を外周に有するワークキャリアが太陽歯車と内歯歯車との間に噛合した状態で太陽歯車と内歯歯車とを相対的に回転駆動させてワークキャリアを遊星運動させ、かつワークキャリアの上下面を上定盤と下定盤とで挟圧しながら両定盤を回転駆動することでワークキャリアに保持されているワークをラッピングまたはポリッシングする平面ラップ／ポリッシュ盤であって、
円環状で断面凹型の溝部を含むとともにこの溝部内底面に下側軸受面が形成される下側の流体軸受皿と、円環状で断面角型の受け部を含むとともにこの受け部下面に上側軸受面が形成される上側の支持部と、下側軸受面に設けられて流体を供給する流体供給孔と、を有し、流体軸受皿の溝部内の下側軸受面と受け部の上側軸受面とが対向するようになされ、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤のうちの少なくとも一つに設けられてその垂直荷重を支持する流体軸受けと、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する内周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる内周側回収孔と、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する外周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる外周側回収孔と、
所定の内周側回収孔と外周側回収孔との間を連通させるバイパス回路と、
バイパス回路と連通し、沈降する不純物を含む流体を通流させる循環回収回路と、
循環回収回路と連通し、流体とともに不純物を回収する流体回収部と、
流体供給孔と連通し、流体を供給する流体供給部と、
を備えることを特徴とする。
流体軸受皿の底付近の流体や不純物を、同じく底に設けた内周側回収孔や外周側回収孔から回収するため、沈降していた不純物の除去を実現し、流体軸受皿の底付近の流体を循環させて流体の劣化を防止する。また、内周側と外周側とで連通するバイパス回路を形成し、回転時に外周側へ偏る流体を内周側へ戻し、内外で流体を循環させて流体の劣化を防止する。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
請求項１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記流体供給部は、不純物を分離して貯留される流体を前記流体回収部から吸引し、複数の流体供給孔からそれぞれ一定流量の流体を供給する流体供給ポンプであることを特徴とする。
流体供給部では、流体回収部への流体の吸引・回収量と流体供給孔からの流体の供給量とが等しくなり、原理的には流体軸受皿における流体の量は一定に保持される。
【００２１】
また、本発明の請求項３に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、
請求項１または請求項２に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記下側軸受面は軸受部、傾斜部、切込部を繰り返し形成してなる円状の面であって複数の軸受部の面内にそれぞれ複数の流体供給孔が設けられており、
前記流体軸受けは、
所定回転速度以下で受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態として、複数の軸受部の流体供給孔から噴出する流体の静圧により受け部の上側軸受面を押し上げる静圧平面軸受けとして機能し、
所定回転速度を超えて受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態か、または、流体の供給を停止する状態として、静圧平面軸受けまたは動圧平面軸受けとして機能する、
ことを特徴とする。
流体軸受けは具体的には下側軸受面に軸受部、傾斜部、切込部を一単位として繰り返し形成することにより静圧平面軸受けと動圧平面軸受けとして機能する軸受けとした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、流体軸受けの流体軸受皿の底部や内外周方向にも潤滑油などの流体が確実に流れるようにして、流体軸受皿の底や内外周方向での流体の滞留をなくすとともに流体軸受皿の底に沈降する不純物を除去して清浄な流体とし、長期間にわたり流体軸受けとしての機能を確保して円滑な回転を可能とする平面ラップ／ポリッシュ盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の側断面図である。
【図２】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の上定盤を取り去ったときの平面図である。
【図３】本発明を実施するための形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体回路ブロック図である。
【図４】流体軸受けの下側軸受面の平面図である。
【図５】流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図５（ａ）はＥ−Ｅ断面図、図５（ｂ）は静圧軸受け状態の説明図、図５（ｃ）は動圧軸受け状態の説明図である。
【図６】流体軸受けの半径方向に沿って切断した断面図であり、図６（ａ）は回路不形成箇所の断面図、図６（ｂ）はＡ断面図、図６（ｃ）はＢ断面図である。
【図７】流体軸受けの半径方向に沿って切断した断面図であり、図７（ａ）はＣ断面図、図７（ｂ）はＤ断面図である。
【図８】加工動作のタイムチャートである。
【図９】他の形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図９（ａ）は静圧軸受け状態の説明図、図９（ｂ）は正回転時の動圧軸受け状態の説明図、図９（ｃ）は逆回転時の動圧軸受け状態の説明図である。
【図１０】他の形態の平面ラップ／ポリッシュ盤の流体軸受けの円周方向に沿って切断した断面図であり、図１０（ａ）は一方向型の流体軸受けの動圧軸受け状態の説明図、図１０（ｂ）は両方向型の流体軸受けの動圧軸受け状態の説明図、図１０（ｃ）は静圧軸受け型の流体軸受けの説明図である。
【図１１】従来技術の平面ラップ／ポリッシュ盤の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
続いて、本発明を実施するための形態について図を参照しつつ以下に説明する。まず、平面ラップ／ポリッシュ盤１００について図１，図２，図３を参照しつつ説明する。平面ラップ／ポリッシュ盤１００は、ワーク２００を平面加工する装置である。平面ラップ／ポリッシュ盤１００の機械駆動系の構成は、図１，図２で示すように、上定盤支持部１、上定盤２、下定盤３、下定盤支持部４、流体軸受皿５、ベース部６、太陽歯車７、内歯歯車８、下定盤駆動軸９、太陽歯車駆動軸１０、内歯歯車支持部１１、ワークキャリア１２、潤滑油１３を備える。本形態は下定盤３が取り付けられた下定盤支持部４（支持部の具体例である）のみを流体軸受けが支持する形態である。
【００２５】
また、平面ラップ／ポリッシュ盤１００の流体回路系は、図３で示すように、潤滑油１３、循環回収回路１４、分離タンク１５、ドレーン回路１６、戻し回路１７、フィルタ１８、流体供給ポンプ１９、流体供給回路２０、オーバフロー回収回路２１、オーバフロー分離タンク２２、流体貯蔵タンク２３、流体補充ポンプ２４、流体補充回路２５をそれぞれ備える。
【００２６】
続いて各構成について説明する。
上定盤支持部１は、下側の上定盤２を吊り下げて支持する。上定盤支持部１は、図示しない上定盤昇降駆動部により矢印ａ方向の昇降駆動が行われる。
上定盤２は、環状円板であり、下面にワーク２００を研磨するラップ面／ポリッシュ面を有する。上定盤支持部１に支持される環状の上定盤２は、上定盤支持部１とともに昇降駆動が行われ、ワーク２００に対して適正圧力で接するような位置に決定される。そして、上定盤２の中央には上定盤駆動ドラム１ａが設けられており、上定盤２に設けられた回動式駆動ツメ１ｂが上定盤駆動ドラム１ａに嵌め込まれて連結される。この上定盤駆動ドラム１ａは上定盤駆動軸１ｃと連結されている。図示しない上定盤回転駆動部が上定盤駆動軸１ｃおよび上定盤駆動ドラム１ａを回転させると、回動式駆動ツメ１ｂを介して上定盤２が回転駆動される。
【００２７】
下定盤３は、環状円板であり、上面にワーク２００を研磨するラップ面／ポリッシュ面を有する。ここに上定盤２および下定盤３は、共通回転軸の回りを回転するものであり、下定盤３は共通回転軸を回転中心として回転するように支持される。
下定盤支持部４は、環状円板であり、下側に円環状で断面角形のリング体の受け部４１が設けられている。下定盤支持部４の上面には下定盤３が固定されており、下定盤支持部４は、下定盤３とともに回転駆動される。
【００２８】
流体軸受皿５は、平面視では環状であって円状の溝部が設けられており、断面凹字状に形成されている。下定盤支持部４の受け部４１が流体軸受皿５の溝部内に位置しており、流体軸受皿５内には潤滑油（本発明の流体の一具体例である。）１３が貯留されている。後述するがこれら受け部４１、流体軸受皿５、潤滑油１３により流体軸受けを構成する。
【００２９】
ベース部６は、図１で示すように、環状の円板体であり、図示しない堅牢な基台等に固定されている。流体軸受皿５は、このベース部６に固定されている。
太陽歯車７は、外周側に歯が形成されており、図２で示すように、下定盤３の内周側に配置されている。
内歯歯車８は、内周側に歯が形成されており、下定盤３の外周側に配置されている。
【００３０】
下定盤駆動軸９は、ベース部６に対して軸受け等により回転可能に支持されており、さらに、下定盤支持部４の回転中心で軸支固定されている。下定盤駆動軸９は、図示しない下定盤駆動部により回転力が付与され、下定盤駆動軸９とともに下定盤支持部４および下定盤３が回転駆動される。
太陽歯車駆動軸１０は、太陽歯車７の回転中心に軸支固定されており、図示しない太陽歯車回転駆動部により太陽歯車駆動軸１０に回転力が付与され、太陽歯車駆動軸１０とともに太陽歯車７が回転駆動される。
下定盤駆動軸９内には太陽歯車駆動軸１０が配置されており、それぞれ独立して回転する。また、太陽歯車駆動軸１０内には上定盤駆動軸１ｃが配置されており、それぞれ独立して回転する。従って三軸は何れも独立して回転可能であり、上定盤２、下定盤３および太陽歯車７はそれぞれが独立して回転する。
【００３１】
内歯歯車支持部１１は、概略筒状部材であり、上側に内歯歯車８が固定される。内歯歯車支持部１１は、図示しない内歯歯車回転駆動部により回転力が付与され、内歯歯車支持部１１とともに内歯歯車８が回転駆動される。
【００３２】
ワークキャリア１２は、遊星歯車が外周に形成されており、太陽歯車７および内歯歯車８に噛合するようになされている。ワークキャリア１２は、図２に示すように複数（図２では例示的に４個）配置されている。複数のワークキャリア１２が、下定盤３上に円周方向に等間隔で配設される。
これら構成のうち、上定盤支持部１、上定盤駆動ドラム１ａ、上定盤駆動軸１ｃ、上定盤２、下定盤３、下定盤支持部４、流体軸受皿５、ベース部６、太陽歯車７、内歯歯車８、下定盤駆動軸９、太陽歯車駆動軸１０、内歯歯車支持部１１の中心軸は共通軸となっている。
【００３３】
このような平面ラップ／ポリッシュ盤１００は、各ワークキャリア１２のワーク保持孔に保持されたワーク２００を上定盤２と下定盤３との間に挟み込み、各ワークキャリア１２を遊星運動させながら上定盤２および下定盤３を互いに逆方向に回転させてワーク２００の両面の研磨加工を行い、研磨終了後、上定盤２を上昇させてワーク２００を取り出すようになっている。
【００３４】
続いて流体軸受けおよび流体回路系について説明する。潤滑油は流体軸受けと流体回路との間を循環する。流体回路は流体軸受けの流体軸受皿５に対して潤滑油の供給および回収を行い、潤滑油内から不純物を除去してから再度供給する。このような流体回路としては、後述するが循環回収用回路と潤滑油補充（供給）用回路とが存在する。
【００３５】
まず、流体軸受けの詳細について説明する。本形態の流体軸受けは、回転始動時では、流体軸受けの定盤を浮上させるための圧力流体（潤滑油、水、潤滑用液体など）を軸受平面部に向けて供給する静圧軸受けとして機能させる。そして、定盤の回転時に定盤を浮上させるための動圧を発生させる動圧軸受けとして機能させる。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて充分な浮上力を与えることができる。
【００３６】
流体軸受けは、図４，図５，図６（特に図６（ａ））に示すように、受け部４１、流体軸受皿５、および、潤滑油１３とからなる。さらに図３，図６（ａ）で示すように、下定盤支持部４の受け部４１が流体軸受皿５内に位置しており、流体軸受皿５内には潤滑油１３が貯留されている。さらに、受け部４１の下側には上側軸受面４２が、また、流体軸受皿５の凹部内に下側軸受面５１が、それぞれ形成されている。流体軸受けとして機能するとき、図６（ａ）で示すように、上側軸受面４２と下側軸受面５１との間には潤滑油１３が入り込み、上側軸受面４２を円滑に移動させる。
【００３７】
下定盤支持部４の受け部４１の下面の上側軸受面４２は、図５（ａ）で示すように、平面である。また、流体軸受皿５内の下側軸受面５１は、図４，図５で示すように、軸受部５１ａ、傾斜部５１ｂ、切込部５１ｃを繰り返し形成してなる平面視円状で円周方向の断面視で多段の面である。軸受部５１ａは平坦面であり、また、傾斜部５１ｂは正回転方向に沿ってこの平坦面へ向けて上昇するように傾斜する。切込部５１ｃは傾斜部５１ｂの下方よりもさらに下側に底面がある溝として形成されている。
【００３８】
流体軸受けの半径方向の断面は、図６（ａ）で示すように、下側軸受面５１を挟んで内周側底面部５２、外周側底面部５３、内周側壁面部５４、外周側壁面部５５を備える。内周側底面部５２、内周側壁面部５４、受け部４１の壁面で仕切られる空間により、内周側潤滑油溜り部が形成される。また、外周側底面部５３、外周側壁面部５５、受け部４１の壁面で仕切られる空間により、外周側潤滑油溜り部が形成される。これら内周側底面部５２、外周側底面部５３、内周側壁面部５４、外周側壁面部５５、内周側潤滑油溜り部、外周側潤滑油溜り部は平面から見て円状となっている。なお、図６（ａ）からも明らかなように外周側潤滑油溜り部は内周側潤滑油溜り部よりも半径方向に長くして容積が多くなるように形成しており、外周側では多くの潤滑油が集中しても直ちに液面が高くならないように配慮している。
【００３９】
そして、各断面で示すように回路が形成されている。まず、図４，図５、または、図６（ｂ）のＡ断面図で示すように、下側軸受面５１の軸受部５１ａには流体供給孔２６が形成されている。流体供給孔２６は、流体軸受皿５の下側に形成された回路を通じて流体供給回路２０まで連通する。流体供給孔２６は、等角度３６０°／ｉにｉ個（ｉは２以上の自然数）づつ配設される。このｉは軸受部５１ａの個数と一致する。
【００４０】
また、図４や図６（ｃ）のＢ断面図で示すように、内周側底面部５２に内周側回収孔２７が形成され、また、外周側底面部５３に外周側回収孔２８が形成される。この内周側回収孔２７および外周側回収孔２８はバイパス回路２９を介して連通しており、また、バイパス回路２９が循環回収回路１４と連通する。これら内周側回収孔２７、外周側回収孔２８およびバイパス回路２９は、等角度３６０°／ｊに内外でそれぞれｊ個（ｊは２以上の自然数）づつ配設される。
【００４１】
また、図４や図７（ａ）のＣ断面図で示すように、内周側壁面部５４に内周側オーバーフロー回収孔３０が設けられ、また、外周側壁面部５５に外周側オーバーフロー回収孔３１が設けられる。この内周側オーバーフロー回収孔３０および外周側オーバーフロー回収孔３１はオーバーフローバイパス回路３２を介して連通しており、また、オーバーフローバイパス回路３２がオーバーフロー回収回路２１と連通する。これら内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１およびオーバーフローバイパス回路３２は等角度３６０°／ｋに内外でそれぞれｋ個（ｋは２以上の自然数）づつ配設される。
【００４２】
また、図４や図７（ｂ）のＤ断面図で示すように、内周側壁面部５４に補充流体供給孔３３が設けられる。回転により潤滑油が減少しやすい内周側に配置している。この補充流体供給孔３３は流体補充回路２５と連通する。これら補充流体供給孔３３は等角度３６０°／ｌにｌ個（ｌは２以上の自然数）づつ配設される。
なお、図４では時計回りにＡ断面の流体供給孔２６、Ｃ断面の内周側オーバーフロー回収孔３０および外周側オーバーフロー回収孔３１、Ａ断面の流体供給孔２６、Ｂ断面の内周側回収孔２７および外周側回収孔２８、Ａ断面の流体供給孔２６、Ｄ断面の補充流体供給孔３３が順次登場するように配置されているが他の配置形態としても良い。
【００４３】
続いて流体回路系について説明する。先に説明したが流体回路としては、循環回収用回路と潤滑油補充（供給）用回路とが存在する。まず、循環回収用回路について、動作開始時の流体の流れを考慮しつつ、説明する。循環回収用回路は、流体軸受皿５の潤滑油１３内にある不純物を積極的に分離回収する回路である。
【００４４】
図６（ｃ）に示すように、内周側回収孔２７と外周側回収孔２８は底部に配置されて底部付近に沈降する不純物を潤滑油１３とともに回収する。これら内周側回収孔２７と外周側回収孔２８とはバイパス回路２９により流路が連結され、バイパス回路２９には潤滑油１３が流れる。このバイパス回路２９は、流体軸受けの内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とを連結しており、受け部４１の回転による遠心力で外周側に押し出される潤滑油１３を内周側に戻す回路である。なお、バイパス回路２９は何もしないと不純物が溜まりやすいがバイパス回路２９内の潤滑油１３とともに不純物は循環回収回路１４を介して吸引されるためバイパス回路２９に不純物が溜まらないように配慮している。このような内周側回収孔２７、外周側回収孔２８、バイパス回路２９は、図４で示すように、等角で複数配置されることとなる。
【００４５】
循環回収回路１４は、図３で示すように、回収した潤滑油を分離ポンプ１５まで通流させる。
分離タンク１５は、密閉式であって潤滑油１３内の不純物（軸受部の磨耗粉、冷却等による結露水）を比重差と流速差により沈殿濾過する油水分離密閉タンクである。分離タンク１５は、配管の一部であり、流速を落として潤滑油から不純物を分離するため容積は大きいほうが効率がよい。
【００４６】
ドレーン回路１６は、不純物を含む汚れた潤滑油を外部へ除去するための出口として機能する。
戻し回路１７は、分離タンク１５で不純物が除去された潤滑油を通流させるようになされている。
フィルタ１８は、さらに潤滑油に含まれる不純物を除去し、流体供給ポンプ１９へ潤滑油を送出する。
【００４７】
流体供給ポンプ１９は、詳しくは定量式循環ポンプであり、複数の流体供給回路２０を介して、図６（ｂ）で示すように、流体供給孔２６から潤滑油１３を圧力流体として供給する。流体供給ポンプ１９は、例えばＡ１〜Ａｎのように複数（流体供給孔２６の個数と同数）備えるものであり、この潤滑油１３の供給は複数箇所の流体供給孔２６から行われる。潤滑油１３は、複数箇所で噴出して受け部４１を押し上げて流体軸受けとして機能することとなる。受け部４１が回転していないときまたは回転開始から所定速度までは静圧軸受けとして機能し、また、受け部４１の回転が所定速度を超えるときは供給を停止するが、後述するように動圧軸受けとして機能するため、問題は生じない。
【００４８】
このような流体軸受皿５の軸受部（平坦部）５１ａより潤滑油１３を供給する流体供給孔２６は、図４に示すように、円周方向に均等に複数分布し、さらに等量の潤滑油１３が同時に供給される。従って、受け部４１の全体を確実に持ち上げて支持し、浮上量を均等にする。
【００４９】
以上説明した循環回収用回路では、流体軸受皿５のバイパス回路２９の下部より潤滑油１３を強制的に吸引し、分離タンク１５を経由して各流体供給孔２６から受け部へ潤滑油１３を戻すように供給する。このように定盤回転開始直前から回転中の一定時間まで、流体軸受皿５の複数の軸受部（平坦部）５１ａから潤滑油を供給することとなり、下定盤支持部４の浮上を補助し流体軸受皿５の磨耗を軽減する。また、流体軸受皿５の最底部から、沈降する不純物や化学変化等により貯留する潤滑油１３を積極的に吸引することとなり、流体軸受皿５内の潤滑油１３を清浄に保つことができる。また、本回路は閉回路となるので流体供給ポンプ１９による供給量が吸引量と略一致することになり、流体軸受皿５内の潤滑油１３の量をほぼ一定に保つことができる。
【００５０】
続いて潤滑油補充（供給）用回路について説明する。潤滑油補充（供給）用回路は、流体軸受皿５の潤滑油１３の油面高さが所定量を超える場合に回収する回路である、なお、潤滑油１３の表面に浮かぶ不純物を分離回収する回路としても機能する。オーバーフローにより流れ出た潤滑油１３の補充が主目的で、流体軸受皿５の潤滑油１３の油量を保証（所定量を維持する）する回路である。このような潤滑油補充（供給）用回路系は以下のようになる。
【００５１】
図７（ａ）で示すように、内周側オーバーフロー回収孔３０と外周側オーバーフロー回収孔３１は、流体軸受皿５の内周側潤滑油溜り部あるいは外周側潤滑油溜り部の上方に設けられ、所定液面を超えるオーバーフローを回収して潤滑液１３の溜り量を一定に保持する。内周側オーバーフロー回収孔３０と外周側オーバーフロー回収孔３１とはオーバーフローバイパス回路３２により流体軸受皿５の底で回路が連結され、オーバーフローバイパス回路３２には潤滑油１３が流れる。
【００５２】
このオーバーフローバイパス回路３２は、流体軸受けの内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部を連結しており、所定高さを超えるオーバーフローを回収する。また、受け部４１の回転による遠心力で外周側に押し出される潤滑油１３を内周側に戻す回路としても機能する。なお、潤滑油１３の油面に浮かぶ不純物を潤滑油１３とともに回収して通流させる。このような内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１、および、オーバーフローバイパス回路３２は、図４で示すように、等角で複数配置されることとなる。
【００５３】
オーバーフロー回収回路２１は、図３で示すように、内周側オーバーフロー回収孔３０、外周側オーバーフロー回収孔３１から流出してオーバーフローバイパス回路３２を流れる潤滑油１３をオーバーフロー分離タンク２２へ通流させる。
オーバーフロー分離タンク２２は、潤滑油１３から不純物（結露水や軸受部の磨耗粉）を分離する機能を有する。なお、前述する分離タンク１５と比較すると油と不純物を分離する能力が低くなっている。このオーバーフロー分離タンク２２に備え付けられた手動コックを定期的に開き、劣化した潤滑油や不純物を一部分のみ回収廃棄する。なお、メンテナンス用に全量回収し交換もできる。
【００５４】
流体貯蔵タンク２３は、オーバーフロー分離タンク２２から通流された潤滑油１３を回収し、貯留する。この流体貯蔵タンク２３には充分な潤滑油１３が貯められる。
流体補充ポンプ２４は、流体貯蔵タンク２３から潤滑油１３を吸引して流体補充回路２５へ送出する。
流体補充回路２５は、図７（ｂ）で示すように、補充流体供給孔３３へ潤滑油１３を送出する。
【００５５】
補充流体供給孔３３は、流体軸受皿５内に潤滑油１３を供給する。この潤滑油１３は、流体軸受皿５の内周側潤滑油溜り部および外周側潤滑油溜り部へ流れ出て流体軸受皿５に潤滑油１３を供給することとなる。
【００５６】
このように潤滑油補充（供給）用回路では回収された潤滑油はある程度の不純物除去機能を有するオーバーフロー分離タンク２２を経由し、流体貯蔵タンク２３に戻る。
オーバーフローにより流れた潤滑油は流体貯蔵タンク２３に回収された後、流体補充ポンプ２４により潤滑油が流体軸受皿５内に間歇的に供給されるため、流体軸受皿５内の潤滑油１３は少量ずつ新しい潤滑油１３に更新される。また、流体軸受皿５の潤滑油１３に浮かぶ不純物を潤滑油補充（供給）用回路で定期的に回収廃棄して保守すれば、潤滑油１３を清浄に保つことができる。
【００５７】
続いて、本形態の平面ラップ／ポリッシュ盤１００の具体的な加工動作について説明する。まず、ワークキャリア１２にワーク２００を設置する設置工程が行われる。この設置工程については従来技術と同様であり、例えば、図２で示すように、ワークキャリア１２に穿設されたワーク保持孔内に、複数枚のワーク２００が装着される。この装着はワークハンドリングロボットを用いるなどしてワークキャリア１２へのワーク２００の装着とワークキャリア１２からのワークの取り出しについては自動化しても良い。最終的に下定盤３の上に複数のワークキャリア１２が放射状に配置されている。ワークキャリア１２に穿設されたワーク保持穴にラッピングまたはポリッシングされる複数のワーク２００が保持される。
【００５８】
続いて、各部を動作させる。下定盤３は、下定盤回転駆動部から駆動力が伝達され、この駆動力に応じて回転する。後述するが流体軸受けにより円滑に回転動作する。そして、太陽歯車７は太陽歯車回転駆動部により回転駆動され、また、内歯歯車８が内歯歯車回転駆動部により回転駆動される。ワークキャリア１２の外周の歯面は太陽歯車７および内歯歯車８と噛合っており、ワークキャリア１２は遊星運動を開始する。
【００５９】
続いて上定盤２をワーク２００に着盤させる着盤工程を行う。ワーク２００の着盤時には、上定盤２に設けられた図示しないスラリー供給穴からリンスやスラリーを供給する。続いて、ワークの加工を行う。ワーク２００の加工時には、上定盤２に設けられたスラリー供給穴からリンスやスラリーを供給しつつ、上定盤２および下定盤３を回転させる。太陽歯車７および内歯歯車８を回転させることにより上定盤２と下定盤３とにより挟持されるワーク２００が装着されたワークキャリア１２が自転しつつ公転し、ワーク２００の両面が研磨される。
【００６０】
これら上定盤２、下定盤３、太陽歯車７、内歯歯車８は、それぞれ、上定盤回転駆動部、下定盤回転駆動部、太陽歯車回転駆動部、内歯歯車回転駆動部により回転が制御されており、例えばこれら各駆動部に接続される制御装置により回転速度を調節して最適なラッピング・ポリッシングを行う。最後に、研磨が終了したワークを取り出す。加工動作はこのようなものである。
【００６１】
この加工動作時の流体軸受けおよび流体回路系の動作は以下のようになる。図８の流体供給ポンプの実線（点線ではない）のタイムチャートからも明らかなように、下定盤３が回転開始する数秒前に流体供給ポンプ１９を動作させて流体供給孔２６から潤滑油を吹き出させる供給を開始して下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持し、図５（ｂ）で示すように、下定盤３に黒矢印のような浮上力を加えて下定盤３を浮上させて静圧軸受けとして機能させる。そして図８の流体供給ポンプの実線のタイムチャートのように、下定盤３の回転開始から所定時間が経過して下定盤３の回転が所定速度を超えるときに流体供給ポンプ１９を停止させて、静圧軸受けとしての機能を停止させる。
【００６２】
しかしながら、回転が所定速度を超えて図５（ｃ）の矢印ｂ方向に正回転するときは流体供給孔２６から潤滑油１３の供給が停止していても、傾斜部５１ｂが動圧を発生させて黒矢印のような浮上力を下定盤３に加えるため、下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持している。したがって、以後下定盤支持部４が停止するまで流体軸受けは下定盤支持部４を浮上させる動圧軸受けとして機能する。この加工時では図８の流体補充ポンプの実線のタイムチャートのように、流体補充ポンプ２４が一定時間毎に潤滑油１３を補充する。従って、流体軸受皿５にはオーバーフローが確実に起きる多量な潤滑油１３が存在するが、流体軸受皿５内を流れているうちに徐々にオーバーフローにより回収されるため、一定時間毎に補充供給することが好ましい。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて充分な浮上力を与えることができる。
【００６３】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けの下側軸受面５１は、一方向のみの回転用に構成された形態である。本形態では、流体軸受けは両方向の回転用に構成された形態である。なお、軸受け面以外の構成は先の形態の構成と同じであり、他の構成は先の形態の符号と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６４】
本形態の流体軸受けは、図９で示すように、下側軸受面５６は、下降傾斜部５６ａ、軸受部５６ｂ、上昇傾斜部５６ｃ、切り込み部５６ｄを一単位とし、複数単位が繰り返し設けられたものである。下降傾斜部５６ａは正回転方向に沿って下降し、また、上昇傾斜部５６ｃは正回転方向に沿って上昇する。また、下定盤支持部４の受け部４１の下面の上側軸受面４２は、図９（ａ）で示すように、平面である。
【００６５】
ここに、図９（ｂ）で示すように、静止状態から正回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や正回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、正回転で所定速度を超える時では、流体供給孔２６からの流体供給を停止させた状態とし、上昇傾斜部５６ｃでは動圧により浮上力を発生させ、かつ、下降傾斜部５６ａでは動圧により下降力を発生させて浮上を抑制する動圧軸受けとして機能させる。
【００６６】
また、図９（ｃ）で示すように、逆回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や逆回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、逆回転で所定速度を超える時では、流体供給孔２６からの流体供給を停止させた状態とし、下降傾斜部５６ａでは動圧により浮上力を発生させ、かつ、上昇傾斜部５６ｃでは動圧により下降力を発生させて浮上を抑制する動圧軸受けとして機能させる。
【００６７】
以上説明した本形態によれば定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では動圧軸受として作用させて大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。さらに正逆回転可能とし、研磨能力を向上させている。
【００６８】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けは、所定速度まで流体を供給し、所定速度を超えるときには流体の供給を停止する形態である。しかしながら、近年のワークの大型化に伴って定盤も大型化により重量が増大したため、定盤の回転時でも動圧軸受けに発生する動圧が小さく、また、発生した動圧が変動する場合があり、定盤の位置が不安定になって、加工ワークの精度悪化を生じたり、流体軸受けの構成部の磨耗が増加するという問題があった。また、下定盤等各部材の形状が大きくなることに伴って加工精度や部材の撓みなどの影響により、上下の軸受面がそもそも均一に当たっていることを保証できなくなってきた。そこで、本形態では、流体軸受けは、回転速度によらず常時流体を供給して静圧軸受けとして機能させ、回転時では動圧による浮上力を加えて供給する形態である。なお、流体供給の点以外は先の形態と同じ構成となり、他の構成は先の形態の符号と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６９】
この加工動作時の流体軸受けおよび流体回路系の動作は以下のようになる。図８の点線（実線ではない）のタイムチャートからも明らかなように、下定盤３が回転開始する数秒前に流体供給ポンプ１９を動作させて流体供給孔２６から潤滑油を吹き出させる供給を開始して下定盤支持部４の受け部４１を上側方向へ持ち上げるように支持し、図５（ｂ）で示すように、下定盤３に黒矢印のような浮上力を加えて下定盤３を浮上させて静圧軸受けとして機能させる。そして図８の流体供給ポンプの点線のタイムチャートのように流体供給を続けて、静圧軸受けとしての機能を維持させる。
【００７０】
そして、回転が所定速度を超えて図１０（ａ）の正回転方向に回転すると、傾斜部５１ｂでも動圧を発生させて黒矢印のような浮上力を下定盤３に加えるため、下定盤支持部４の受け部４１をさらに上側方向へ持ち上げるように支持する。したがって、以後下定盤支持部４が停止するまで流体軸受けは下定盤支持部４を浮上させるように機能する。この加工時では図８の流体補充ポンプの実線のタイムチャートのように、流体補充ポンプ２４が一定時間毎に潤滑油１３を補充する。従って、流体軸受皿５にはオーバーフローが確実に起きる多量な潤滑油１３が存在するが、流体軸受皿５内を流れているうちに徐々にオーバーフローにより回収されるため、一定時間毎に補充供給することが好ましい。
このような流体軸受けとすることにより、定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では流体供給による浮上力に対して動圧変動による浮上力も加えた静圧軸受として作用させるため、大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。また下降力により過度の浮上を抑える。
【００７１】
また、正逆回転可能にした流体軸受けでも同様に機能する。
ここに、図１０（ｂ）で示すように、正回転する場合を想定する。
このような流体軸受けの静止時や正回転で所定速度まで到達した時では、流体供給孔２６からは常時流体を供給し、静圧軸受けとして機能させて下定盤支持部４を浮上させる。
さらに、正回転で所定速度を超える時でも流体供給孔２６からの流体供給を維持した状態として浮上力を与え、上昇傾斜部５６ｃでは動圧変動による浮上力を発生させ、かつ、下降傾斜部５６ａでは動圧変動による下降力を発生させて浮上量を減少させ、且つ安定させるような静圧軸受けとして機能させる。なお、逆回転時も同様に流体供給孔２６から流体供給を行いつつ静圧軸受けとして機能させるというものであり、重複する説明を省略する。
【００７２】
以上説明した本形態によれば定盤の回転始動時では静圧軸受として作用させて安定した回転立ち上がりとし、また、定盤回転時では流体供給による浮上力に対して動圧変動による浮上力を加えた静圧軸受として機能させるため、大型の下定盤に対しても充分な浮上力を与えることができる。また下降力により過度の浮上を抑える。さらに正逆回転可能とし、研磨能力を向上させている。
【００７３】
続いて本発明の他の形態について説明する。先の形態の流体軸受けは、下側軸受け面が動圧軸受けとして機能するものであった。しかしながら、定盤が比較的小型な場合では動圧発生が不要な場合もある。そこで、図１０（ｃ）で示すように、下側軸受け面５７および上側軸受け面４２をともに平面として両者を平行とし、下側軸受け面の流体供給孔２６からの流体のみで浮上力を与える構成としても良い。停止時は静圧軸受けであるのは勿論であるが、また、回転時でも圧力変動がなく、静圧軸受けと同様に機能する。このような構成を採用しても上記したような不純物回収についての効果を発揮しうる。
【００７４】
以上本発明の平面ラップ／ポリッシュ盤について説明した。本発明では流体として潤滑油に限定したが、圧力水や軸受けとして利用できる他の液体を採用することが可能である。このような流体は適宜選択される。
【００７５】
また、本形態では下定盤３が取り付けられた下定盤支持部４（支持部の具体例である）のみを流体軸受けが支持する形態として説明した。しかしながら、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤に対して本形態で説明した流体軸受けを採用することができる。例えば太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤をそれぞれ支持する支持部を設け、これら支持部のうちの一つに流体軸受けを採用した構成、これらのうちから選択した２個か３個に流体軸受けを採用した構成、または、これら全てに流体軸受けを採用した構成としても本発明の効果を奏しうる。
【００７６】
また、本形態では上記したような下軸受け面・上軸受け面を有するものとして説明した。しかしながら、下軸受け面・上軸受け面に他の形状を採用しても良い。このような流体軸受けを採用しても本発明の効果を奏しうる。
【００７７】
このような本発明の平面ラップ／ポリッシュ盤は以下のような利点がある。
例えば、従来技術では構造的に流体軸受皿内に結露水や金属研磨粉などの不純物が溜まりやすく、結露水が潤滑油に混入して潤滑性能に支障を来たすようになったり、発生する動圧性能が低下して定盤の浮上量が低下したり不安定になっていたが、本発明では特に受け部４１で仕切られた内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とのそれぞれの底面に潤滑油１３を回収する内周側回収孔２７と外周側回収孔２８とを設けた。これにより、内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部との底に沈降した不純物を回収することができるようになり、また、潤滑油１３を確実に循環させて流動性・清浄性を確保した潤滑油とすることができる。その結果として発生する動圧性能を安定化させ、浮上量を一定に保つことができるようになる。
【００７８】
加えて流体軸受皿５の底部にて内周側潤滑油溜り部と外周側潤滑油溜り部とを連結するバイパス回路２９を設け、潤滑油１３が外周側から内周側へ流れるようにしたため、遠心力により外周側に偏在しやすい潤滑油１３を内周側に戻すことができる。
【００７９】
また、このバイパス回路２９から流体軸受皿５の底部に溜まった不純物（結露水や金属研磨粉等）を回収すると同時に再使用可能な潤滑油１３を分離タンク１５で分離するようにしたため、潤滑油１３を再利用することができ、潤滑油１３の節約が可能である。また、この分離タンク１５に貯留された潤滑油１３を流体供給ポンプ１９が流体供給孔２６を介して供給する。この際、流体供給ポンプ１９は、フィルタ１８、戻し回路１７、分離タンク１５、および循環回収回路１４、バイパス回路２９を経て内周側回収孔２７や外周側回収孔２８から潤滑油１３を吸引する。この際、途中のフィルタ１８や分離タンク１５で不純物が除去される。このような回路では回収量と供給量とを一致させて、潤滑油１３が不足する事態を防止する。
【００８０】
また、オーバーフローした潤滑油１３をオーバーフロー分離タンク２２に回収し不純物を分離した潤滑油１３を流体軸受皿５内へ供給しており、潤滑油１３が溢れ出る事態や潤滑油１３が不足する事態の発生を防止し、流体軸受皿５内で常時所定量の潤滑油１３が存在するように維持する。特にオーバーフローした潤滑油１３の回収時に液面を浮いている不純物を回収できるため、潤滑油１３の底の不純物回収と合わせると潤滑油のより一層の清浄化を可能とする。
【００８１】
また、各々の流体供給孔２６に対しては、定量式循環ポンプである流体供給ポンプを用いて潤滑油１３の供給量を一定となるように配慮しており、流体軸受けとしての機能が定盤の円周上で均一に発現するようにしており、下定盤支持部４および下定盤３の安定的な回転を可能としている。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のような本発明に係る平面ラップ／ポリッシュ盤は、ワークに対して、ラッピング、ポリッシング等の精度の高い平面加工を行う装置に適している。
【符号の説明】
【００８３】
１００：平面ラップ／ポリッシュ盤
１：上定盤支持部
１ａ：上定盤駆動ドラム
１ｂ：回動式駆動ツメ
１ｃ：上定盤駆動軸
２：上定盤
３：下定盤
４：下定盤支持部
４１：受け部
４２：上側軸受面
５：流体軸受皿
５１：下側軸受面
５１ａ：軸受部
５１ｂ：傾斜部
５１ｃ：切込部
５２：内周側底面部
５３：外周側底面部
５４：内周側壁面部
５５：外周側壁面部
５６：下側軸受面
５６ａ：下降傾斜部
５６ｂ：軸受部
５６ｃ：上昇傾斜部
５６ｄ：切込部
５７：下側軸受面
６：ベース部
７：太陽歯車
８：内歯歯車
９：下定盤駆動軸
１０：太陽歯車駆動軸
１１：内歯歯車支持部
１２：ワークキャリア
１３：潤滑油
１４：循環回収回路
１５：分離タンク
１６：ドレーン回路
１７：戻し回路
１８：フィルタ
１９：流体供給ポンプ
２０：流体供給回路
２１：オーバフロー回収回路
２２：オーバフロー分離タンク
２３：流体貯蔵タンク
２４：流体補充ポンプ
２５：流体補充回路
２６：流体供給孔
２７：内周側回収孔
２８：外周側回収孔
２９：バイパス回路
３０：内周側オーバーフロー回収孔
３１：外周側オーバーフロー回収孔
３２：オーバーフローバイパス回路
３３：補充流体供給孔
２００：ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車を外周に有するワークキャリアが太陽歯車と内歯歯車との間に噛合した状態で太陽歯車と内歯歯車とを相対的に回転駆動させてワークキャリアを遊星運動させ、かつワークキャリアの上下面を上定盤と下定盤とで挟圧しながら両定盤を回転駆動することでワークキャリアに保持されているワークをラッピングまたはポリッシングする平面ラップ／ポリッシュ盤であって、
円環状で断面凹型の溝部を含むとともにこの溝部内底面に下側軸受面が形成される下側の流体軸受皿と、円環状で断面角型の受け部を含むとともにこの受け部下面に上側軸受面が形成される上側の支持部と、下側軸受面に設けられて流体を供給する流体供給孔と、を有し、流体軸受皿の溝部内の下側軸受面と受け部の上側軸受面とが対向するようになされ、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤のうちの少なくとも一つに設けられてその垂直荷重を支持する流体軸受けと、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する内周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる内周側回収孔と、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する外周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる外周側回収孔と、
所定の内周側回収孔と外周側回収孔との間を連通させるバイパス回路と、
バイパス回路と連通し、沈降する不純物を含む流体を通流させる循環回収回路と、
循環回収回路と連通し、流体とともに不純物を回収する流体回収部と、
流体供給孔と連通し、流体を供給する流体供給部と、
を備えることを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【請求項２】
請求項１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記流体供給部は、不純物を分離して貯留される流体を前記流体回収部から吸引し、複数の流体供給孔からそれぞれ一定流量の流体を供給する流体供給ポンプであることを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記下側軸受面は軸受部、傾斜部、切込部を繰り返し形成してなる円状の面であって複数の軸受部の面内にそれぞれ複数の流体供給孔が設けられており、
前記流体軸受けは、
所定回転速度以下で受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態として、複数の軸受部の流体供給孔から噴出する流体の静圧により受け部の上側軸受面を押し上げる静圧平面軸受けとして機能し、
所定回転速度を超えて受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態か、または、流体の供給を停止する状態として、静圧平面軸受けまたは動圧平面軸受けとして機能する、
ことを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【請求項１】
遊星歯車を外周に有するワークキャリアが太陽歯車と内歯歯車との間に噛合した状態で太陽歯車と内歯歯車とを相対的に回転駆動させてワークキャリアを遊星運動させ、かつワークキャリアの上下面を上定盤と下定盤とで挟圧しながら両定盤を回転駆動することでワークキャリアに保持されているワークをラッピングまたはポリッシングする平面ラップ／ポリッシュ盤であって、
円環状で断面凹型の溝部を含むとともにこの溝部内底面に下側軸受面が形成される下側の流体軸受皿と、円環状で断面角型の受け部を含むとともにこの受け部下面に上側軸受面が形成される上側の支持部と、下側軸受面に設けられて流体を供給する流体供給孔と、を有し、流体軸受皿の溝部内の下側軸受面と受け部の上側軸受面とが対向するようになされ、垂直軸周りに回転駆動される太陽歯車、内歯歯車、上定盤または下定盤のうちの少なくとも一つに設けられてその垂直荷重を支持する流体軸受けと、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する内周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる内周側回収孔と、
流体軸受皿の溝部内の下側軸受面に隣接する外周側底面部と連通し、円周方向に適間隔に複数個が設けられる外周側回収孔と、
所定の内周側回収孔と外周側回収孔との間を連通させるバイパス回路と、
バイパス回路と連通し、沈降する不純物を含む流体を通流させる循環回収回路と、
循環回収回路と連通し、流体とともに不純物を回収する流体回収部と、
流体供給孔と連通し、流体を供給する流体供給部と、
を備えることを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【請求項２】
請求項１に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記流体供給部は、不純物を分離して貯留される流体を前記流体回収部から吸引し、複数の流体供給孔からそれぞれ一定流量の流体を供給する流体供給ポンプであることを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の平面ラップ／ポリッシュ盤において、
前記下側軸受面は軸受部、傾斜部、切込部を繰り返し形成してなる円状の面であって複数の軸受部の面内にそれぞれ複数の流体供給孔が設けられており、
前記流体軸受けは、
所定回転速度以下で受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態として、複数の軸受部の流体供給孔から噴出する流体の静圧により受け部の上側軸受面を押し上げる静圧平面軸受けとして機能し、
所定回転速度を超えて受け部が回転するときは、流体供給孔から流体を供給する状態か、または、流体の供給を停止する状態として、静圧平面軸受けまたは動圧平面軸受けとして機能する、
ことを特徴とする平面ラップ／ポリッシュ盤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１３１２８９（Ｐ２０１１−１３１２８９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０６３６（Ｐ２００９−２９０６３６）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００２３６３６６）浜井産業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００２３６３６６）浜井産業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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