研磨装置および研磨方法
【課題】 処理時間が短く、処理スペースが小さく、かつ、取り扱いが困難な溶解液を使用する必要のない研磨装置を提供する。
【解決手段】 電解液６を貯蔵する電解研磨槽２と、第１の電極３と、第２の電極４とを備え、前記第１の電極３と前記第２の電極４との間に電圧を印加し、前記第１の電極３に接触させた被研磨物１００の被研磨部分１０１と前記第２の電極４との間に前記電解液６を介して電流を流し、前記被研磨部分１０１を研磨する研磨装置１であって、前記第１の電極３は、前記被研磨部分１０１と接触する接触部分１１が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されている研磨装置１とする。
【解決手段】 電解液６を貯蔵する電解研磨槽２と、第１の電極３と、第２の電極４とを備え、前記第１の電極３と前記第２の電極４との間に電圧を印加し、前記第１の電極３に接触させた被研磨物１００の被研磨部分１０１と前記第２の電極４との間に前記電解液６を介して電流を流し、前記被研磨部分１０１を研磨する研磨装置１であって、前記第１の電極３は、前記被研磨部分１０１と接触する接触部分１１が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されている研磨装置１とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨装置および研磨方法に関し、特に、電解研磨装置および電解研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の表面を研磨する方法の一つとして、化学研磨方法が知られている。化学研磨方法は、被研磨部分を過酸化水素等の化学研磨液に浸漬し、当該被研磨部分の表面を溶解させて研磨する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１−２７２７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、化学研磨方法は、被研磨物の表面を化学的に溶解させるため研磨処理に時間がかかり、加えて、研磨処理後に化学研磨液を完全に洗い流さねばならず洗浄処理にも時間がかかる。
また、化学研磨液として過酸化水素等の医薬用外劇物が用いられることが多く、取り扱いに危険が伴い、また廃液の処理も面倒である。
【０００４】
本発明は、上記した課題に鑑み、研磨処理時間が短く、また取り扱いに危険が伴い廃液の処理が面倒な医薬用外劇物を使用する必要のない研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明に係る研磨装置は、電解液を貯蔵する電解研磨槽と、第１の電極と、第２の電極とを備え、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第１の電極に接触させた被研磨物の被研磨部分と、前記第２の電極との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨装置であって、前記第１の電極は、前記被研磨部分と接触する接触部分が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されている構成を有する。
【０００６】
請求項２記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１記載の研磨装置において、前記第１の電極は、前記接触部分が前記電解研磨槽の貯蔵部内に収まるように前記電解研磨槽に取り付けられている構成を有する。
請求項３記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１または２記載の研磨装置において、前記第１の電極は、前記接触部分を前記被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えている構成を有する。
【０００７】
請求項４記載の本発明に係る研磨装置は、請求項３記載の研磨装置において、前記弾性部は、板ばね構造を有する構成を有する。
請求項５記載の本発明に係る研磨装置は、請求項２記載の研磨装置において、前記被研磨物を把持する把持手段と、前記把持部材を上下に移動させ、前記把持部材が把持した前記被研磨物の被研磨部分を前記第１の電極に接触させる移動手段と、前記把持部材を前記第１の電極側へ弾発付勢する弾性部材とを備えた被研磨物移動手段を備える構成を有する。
【０００８】
請求項６記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の研磨装置において、前記第１の電極は、少なくとも前記電解液に浸漬する部分がタングステンで形成されている構成を有する。
請求項７記載の本発明に係る研磨方法は、第１の電極、第２の電極および被研磨物の被研磨部分を、前記第１の電極と前記被研磨部分とが接触し、かつ、前記第１の電極の少なくとも一部、前記第２の電極の少なくとも一部および前記被研磨部分が電解液に浸漬した状態に配置する配置ステップと、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第２の電極と前記被研磨部分との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項８記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７記載の研磨方法において、前記配置ステップにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部を予め前記電解液に浸漬しておき、前記第１の電極の浸漬部分に前記被研磨部分を接触させることを特徴とする。
請求項９記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７または８記載の研磨方法において、前記第１の電極の前記被研磨部分との接触部分を、前記被研磨部分側へ弾発付勢させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１０記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７から９のいずれか１項に記載の研磨方法において、前記被研磨物は、冷陰極蛍光ランプであり、前記被研磨部分はリード線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、電気エネルギーが寄与する陽極的溶解によって被研磨部分を研磨するため、化学的溶解により研磨する化学研磨方法と比べて研磨処理時間が格段に短い。また、取り扱いに危険が伴うと共に廃液の処理が面倒な医薬用外劇物等を使用する必要もない。
請求項２記載の発明によれば、第１の電極の接触部分が電解研磨槽の貯蔵部内に収められているため、被研磨部分を電解液中に移動させるだけで、前記被研磨部分と前記接触部分とを接触させることができ、第１の電極を移動させるための手段が不要である。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が衝撃に弱い物性であっても、前記被研磨物や前記被研磨部分が破損しにくい。さらに、接触部分は、弾性部によって被研磨部分側に弾発付勢されているため、前記第１の電極と前記被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、第１の電極を簡単な構造にすることができるため、低コスト化が図れ、メンテナンスも簡単である。
請求項５記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部材で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が衝撃に弱い物性であっても、前記被研磨物や前記被研磨部分が破損しにくい。さらに、接触部分は、弾性部材によって被研磨部分側に弾発付勢されているため、前記第１の電極と前記被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明によれば、第１の電極が研磨されにくく、部品交換回数の低減による低コスト化とメンテナンスの簡略化を図ることができる。
請求項７記載の発明によれば、電気エネルギーが寄与する陽極的溶解によって研磨するため、化学的溶解により研磨する化学研磨方法と比べて処理時間が格段に短い。また、取り扱いに危険が伴うと共に廃液の処理が面倒な医薬用外劇物を使用する必要もない。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、被研磨部分を移動させるだけで、前記被研磨部分と前記接触部分とを簡単に接触させることができる。
請求項９記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部材で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が破損しにくい。さらに、第１の電極と被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１６】
請求項１０記載の発明によれば、冷陰極蛍光ランプのリード線の研磨に特有の問題を解決することができる。これについての詳細は後述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る研磨装置および研磨方法について、図面を参照しながら説明する。
第１〜第４の実施形態に係る研磨装置および研磨方法は、被研磨物を陽極側にして陰極との間に電解液を介して電流を流し、前記被研磨物の表面を陽極酸化させ研磨効果を得る、いわゆる電解研磨装置および電解研磨方法である。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（電解研磨装置の説明）
図１は、第１の実施の形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置１は、電解研磨槽２、第１の電極３、および、第２の電極４を備える。
電解研磨槽２は、上面に開口を有する箱形形状であって、材質は、塩化ビニルである。電解研磨槽２は、内部が貯蔵部５となっており、この貯蔵部５には、電解液６として、４０重量％のリン酸を含有するのリン酸水溶液が貯蔵される。
【００１９】
なお、リン酸水溶液の濃度は４０重量％に限定されないが、研磨処理の時間を短くするためには、リン酸水溶液の濃度が３０〜５０重量％であることが好ましい。また、電解液６は、リン酸水溶液に限定されず、電解研磨で使用される公知の電解液を適宜選択して使用することができる。例えば、硫酸水溶液や硝酸水溶液等が挙げられる。但し、リン酸水溶液は、医薬用外劇物適用外であるリン酸を使用しているため、安全に取り扱うことができ、廃液の処理も簡単である。また、リン酸水溶液は、汚れると着色するため、交換時期の見極めが容易である。
【００２０】
また、電解研磨槽２の材質は、塩化ビニルに限定されず、電解液６の種類に応じて、前記電解液６に侵食されにくいものを適宜選択可能である。なお、電解液６をリン酸水溶液とした場合、リン酸水溶液は侵食性に乏しいため電解研磨槽２が侵食されにくい。
第１の電極３は、電解研磨槽２に取り付けられている。当該第１の電極３は、前記電解研磨槽２の側板に固定された支持部材７と、前記支持部材７に支持された電極本体８とを備える。
【００２１】
電極本体８は、タングステン製の板材を略Ｌ字形に折曲成形したものであって、支持部材７の一端部にネジ９で固定される垂直部１０と、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させる接触部分としての水平部１１とを備えている。電極本体８は、水平部１１が電解研磨槽２の貯蔵部５内に収納されるように、支持部材７によって所定の高さ位置に支持されている。
【００２２】
電極本体８は、タングステンで形成されているため、電圧印加時の電解液６に浸漬させても電解研磨されにくい。なお、電極本体８の材質は、タングステンに限定されず、電解研磨されにくい性質を有する材質であればよい。
電極本体８は、前述した通り略Ｌ字形に折り曲げられた板材であるため、それ自体が板ばね構造を有する弾性部となっている。したがって、水平部１１に荷重がかかると、前記水平部１１は垂直部１０との連結部分を中心に回動する。例えば、水平部１１の上面に上方からリード線１０１を押し当てて接触させた場合、前記水平部１１には下向きの荷重が加わり、前記水平部１１は下方（図１における矢印１２で示す方向）に回動する。
【００２３】
このように、水平部１１に荷重が加わると前記水平部１１が回動するため、前記水平部１１にリード線１０１を接触させた際に、前記リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。そのため、水平部１１にリード線１０１を強く押し当ててしまうようなことがあっても、前記リード線１０１が折れ曲がったり、冷陰極蛍光ランプ１００が折れて破損したりしにくい。
【００２４】
なお、電極本体８の板ばね構造のばね圧は、冷陰極蛍光ランプ１００のサイズ、リード線１０１の径および突出部分の長さ、後述するチャックヘッド１１０の下方へ移動する速度などに応じて、適宜調節することが好ましい。なお、ばね圧が強すぎると、前記冷陰極蛍光ランプ１００や前記リード線１０１が折れ曲がり、ばね圧が弱すぎると、水平部１１が所定の位置に戻らなくなる。
【００２５】
また、電極本体８が板ばね構造を有しているため、リード線１０１を水平部１１に接触させると、前記水平部１１が前記リード線１０１側へ弾発付勢されるため、前記水平部１１と前記リード線１０１との接触状態を安定維持することができる。したがって、リード線１０１に電流を安定して流すことができ、研磨処理を確実に行うことができる。
第２の電極４は、略Ｌ字形に折り曲げられた鉛製の棒材であって、一方の端部が電解研磨槽２の貯蔵部６内に収まるようにして前記電解研磨槽２の側板に固定されている。
【００２６】
第１の電極３は、電気配線１３を介して、図示しない電源の陽極側に接続されており、また、第２の電極４は、電気配線１４を介して、前記電源の陰極側に接続されている。支持部材７および電極本体８がそれぞれ導電性を有しているため、第１の電極３は、前記電源と電気的に導通している。また、第２の電極４も、導電性を有しているため、前記電源と電気的に導通している。
【００２７】
（被研磨物の説明）
本実施の形態に係る電解研磨装置１は、被研磨物が冷陰極蛍光ランプ１００であり、被研磨部分が前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１である場合に特に有用である。
図２は、冷陰極蛍光ランプを示す縦断面図である。なお、図２では、各構成部材間の縮尺は統一されていない。図２に示すように、冷陰極蛍光ランプ１００は、両端部に電極１０２が気密封止され、内面に蛍光体膜１０３が形成され、内部に水銀および希ガスが封入されたガラスバルブ１０４を備える。
【００２８】
ガラスバルブ１０４は、全長が２８０〜１０００ｍｍ、外径が１．８〜４．０ｍｍ、内径が１．４〜３．０ｍｍである。
各電極１０２は、有底筒状の電極本体１０５と、前記電極本体１０５の底部にレーザー溶接等によって接続されたリード線１０１とを備える。電極１０２は、電極本体１０５と、リード線１０１の前記電極本体１０５側の端部とが、ガラスバルブ１０４の内部に収まり、前記リード線１０１の前記電極本体１０５とは反対側の端部が、前記ガラスバルブ１０４から外側へ突出するように配置されている。
【００２９】
リード線１０１は、例えば、ニオブ・ニッケル製であって、線径は０．８〜０．９ｍｍである。また、リード線１０１におけるガラスバルブ１０４から外側へ突出した部分（以下、単に「突出部分」）の長さは、２〜１１ｍｍである。なお、リード線１０１の代わりに、例えば、鉄・ニッケル合金線の心材を銅層で被覆したもの（ジュメット線）等が使用されていてもよい。
【００３０】
図３は、冷陰極蛍光ランプの製造における電極封止工程を説明する図である。図３に示すように、電極封止工程では、リード線１０１にガラスビーズ１０７を外嵌させておいた電極１０２を、ガラスバルブ１０４の前駆体であるガラス管１０６の端部に差し込み、その端部をガスバーナー１０８で加熱軟化させることによって電極１０２を封止する。
前記ガスバーナー１０８の加熱温度は約１３００℃であり、この加熱によって、リード線１０１の突出部分に膜厚０．２〜１．０μｍの酸化被膜が形成される。特に、ガスバーナー１０８の炎に近い突出部分の根元付近（図３において符号１０９で示す範囲）には、酸化被膜が形成され易い。なお、酸化被膜の膜厚は、オージェ電子分光分析法により測定した。
【００３１】
一般に、冷陰極蛍光ランプ１００は、リード線１０１の突出部分の酸化を防止するために、前記突出部分の表面が半田でコーティングされ出荷される。コーティングに半田が用いられるのは、冷陰極蛍光ランプ１００をバックライトユニットなどの灯具（不図示）へ取り付ける際に、コーティングされた半田を利用して半田付けをすることができ、別途半田を用意する手間が省けるからである。
【００３２】
ところが、リード線１０１の表面に酸化被膜が形成されていると、前記リード線１０１の表面の半田の濡れ性が悪くなり、半田のコーティング処理が上手くいかない。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００の製造歩留まりが低下する。したがって、リード線１０１を研磨して酸化被膜を除去しなければならない。そして、特に研磨したい部分は、リード線１０１の根本部分１０９である。
【００３３】
電解研磨装置１は、第１の電極３の水平部１１が電解液６中に配置されているため、電圧印加時にリード線１０１の突出部分の全体を電解液６に浸漬させることが可能である。したがって、酸化被膜が形成され易いリード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させることが可能であり、前記根元付近１０９を研磨することができる。
一般に、電解研磨方法では、第１の電極３と接触している部分が研磨され難い。しかし、第１の実施形態に係る電解研磨装置１の場合、第１の電極３の水平部１１と接触しているのは、酸化被膜が形成され難いリード線１０１の下端部であり、酸化被膜が形成され易い根元付近１０９は第１の電極３と接触していない状態で電解液６中に浸漬している。したがって、根元付近１０９を効率良く研磨することができる。
【００３４】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置１を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極３の水平部１１と第２電極の一端部とが浸漬する程度に、電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を移動させて、前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を第３の電極３の水平部１１の上面に押し当て、前記リード線１０１と前記水平部１１とを接触させる。
【００３５】
冷陰極蛍光ランプ１００は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する把持部材１１１と、前記把持部材１１１を上下に移動させる移動手段１１２とを備えたチャックヘッド１１０によって移動させる。
具体的には、チャックヘッド１１０によって、冷陰極蛍光ランプ１００を電解研磨槽２の真上に移動させ、さらに、前記冷陰極蛍光ランプ１００を下方へ降ろす。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
【００３６】
次に、第１の電極３と第２の電極４との間に電圧を印加し、第１の電極３に接触させたリード線１０１と第２の電極４との間に電解液６を介して０．８〜５．０Ａの電流を３秒以上流す。これにより、リード線１０１の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。なお、電圧印加時、リード線１０１は陽極として機能し、第２の電極４は陰極として機能する。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第２の実施形態に係る電解研磨装置は、第１の電極が板ばね構造を有さない代わりに、接触部分を被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えている点において第１の実施形態とは相違する。他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００３８】
（電解研磨装置の説明）
図４は、第２の実施の形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置２００は、電解研磨槽２、第１の電極２０１、第２の電極４、および、弾性部材２０２を備える。
第１の電極２０１は、タングステンで形成されており、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させる第１の水平部２０３と、取付部材２０４によって電解研磨槽２の側板に摺動自在に取り付けられた垂直部２０５と、電気配線１３が接続された第２の水平部２０６とを有する。
【００３９】
第１の電極２０１は、電解研磨槽２の貯蔵部５内における第１の水平部２０３の下側に配置された弾性部材２０２によって、前記水平部２０３が所定の高さ位置となるよう支持されている。
弾性部材２０２は、内部にエアーが充填されたゴム製の袋体であって、第１の水平部２０３に荷重が加わると、前記第１の水平部２０３に圧迫されて扁平する。すなわち、弾性部材２０２は、第１の電極２０１の第１の水平部２０３をリード線１０１側へ弾発付勢している。例えば、第１の水平部２０３の上面に上方からリード線１０１を接触させた場合、前記第１の水平部２０３に下向きの荷重が加わって、弾性部材２０２が横長に扁平し、前記第１の水平部２０３は下方（図４における矢印２０７で示す方向）に移動する。
【００４０】
このように、第１の水平部２０３に上方から荷重が加わると、前記第１の水平部２０３が下方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、弾性部材２０２の弾発力によって、第１の水平部２０３はリード線１０１側へ弾発付勢されるため、前記第１の水平部２０３とリード線１０１との接触状態を安定維持することができる。
【００４１】
第１の電極２０１は、電気配線１３を介して、図示しない電源の陽極側に接続されている。第１の水平部２０３、垂直部２０５および第２の水平部２０５がそれぞれ導電性を有しているため、第１の電極２０１は、電源と電気的に導通している。
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置２００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
【００４２】
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極２０１の第１の水平部２０３と第２電極の一端部とが浸漬する程度に、電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、把持部材１１１および移動手段１１２を備えたチャックヘッド１１０によって移動させ、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極３の第１の水平部２０３の上面に接触させる。
【００４３】
さらに、第１の電極２０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極２０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
＜第３実施形態＞
第３の実施形態に係る電解研磨装置は、被研磨物移動手段を備えている点において第１の実施形態とは相違するが、他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００４４】
（電解研磨装置の説明）
図５は、第３の実施の形態に係る研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置３００は、電解研磨槽２、第１の電極３０１、第２の電極４、および、被研磨物移動手段の１例としてのチャックヘッド３１０を備える。
第１の電極３０１は、タングステンで形成されており、その一端部側が電解研磨槽２の側板に設けられた開口部３０２を貫通し、前記電解研磨槽２の貯蔵部５内に収まっている。なお、第１の電極３０１と開口部３０２内面との間にはシール部材３０３が充填され、電解研磨槽２の電解液６が漏れないようになっている。
【００４５】
第１の電極３０１は、電解液収納部５側の端部が、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させるための接触部分となっている。
図６は、冷陰極蛍光ランプを把持したチャックヘッドを図５における矢印Ａ側から見た図である。図５および図６に示すように、チャックヘッド３１０は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する一対の把持部材３１１と、前記把持部材を上下に移動させるための一対の移動手段３１２とを備える。
【００４６】
把持部材３１１は、前記把持部材３１１を貫通する軸体３１３に沿って上下に摺動自在に支持されており、前記把持部材３１１と軸体３１３とは移動手段３１２の下端部付近に取り付けられた筐体３１４内に収納されている。また、把持部材３１１の上方には、軸体３１３に外嵌させるようにして弾性部材の１例としてのばね３１５が取り付けられており、前記把持部材３１１は、前記ばね３１５によって第１の電極３０１側へ弾発付勢されている。
【００４７】
把持部材３１１が冷陰極蛍光ランプ１００を把持する強さは、前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を第１の電極３０１に接触させた際、前記冷陰極蛍光ランプ１００がズレ動かない程度に強いことが好ましい。なお、把持部材３１１が冷陰極蛍光ランプ１００を強く挟み過ぎて、前記冷陰極蛍光ランプ１００が破損することがないように、前記把持部材３１１の前記冷陰極蛍光ランプ１００と直接接触する部分には、緩衝材３１６が取り付けられている。
【００４８】
冷陰極蛍光ランプ１００は、チャックヘッド３１０によって、電解研磨槽２の真上に移動させられ、その後下方へ降ろされる。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００の下側のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
リード線１０１を第１の電極３０１に接触させた際、把持部材３１１に下方から荷重が加わると、前記把持部材３１１が上方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、ばね３１４の弾発力によって、把持部材３１１が第１の電極３側へ弾発付勢されるため、第１の電極３０１とリード線１０１との接触状態は安定維持される。
【００４９】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置３００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極３０１の貯蔵部５側の端部と、第２電極の一端部とが浸漬する程度に電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、チャックヘッド３１０によって移動させ、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極３０１の上面に接触させる。
【００５０】
さらに、第１の電極３０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極３０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
＜第４実施形態＞
第４の実施形態に係る電解研磨装置は、被研磨物移動手段を備える点において第１の実施形態とは相違するが、他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００５１】
（電解研磨装置の説明）
図７は、第４の実施の形態に係る研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置４００は、電解研磨槽２、第１の電極４０１、第２の電極４、および、被研磨物移動手段の１例としての電解用ヘッド４１０を備える。
第１の電極４０１の構成は、第３の実施形態に係る第１の電極３０１と同様である。すなわち、第１の電極４０１は、タングステンで形成されており、開口部４０２を貫通して電解研磨槽２の貯蔵部５内に収まった一端部側が、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させるための接触部分となっている。また、第１の電極４０１と開口部４０２内面との間にはシール部材４０３が充填されている。
【００５２】
第４の実施の形態に係る電解研磨装置４００の場合、冷陰極蛍光ランプ１００は、第１の実施形態で用いられるチャックヘッド１１０と同様のチャックヘッド１１０によって電解研磨槽２の真上に移動させられる。さらに、電解研磨槽２の真上に移動させられた冷陰極蛍光ランプ１００は、チャックヘッド１１０から電解用ヘッド４１０へと受け渡され、前記電解用ヘッド４１０によって下方へ降ろされる。
【００５３】
電解用ヘッド４１０は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する把持部材４１１と、前記把持部材４１１を上下に移動させるための一対の移動手段４１２とを備える。
把持部材４１１は、前記把持部材４１１を貫通する軸体４１３に沿って上下に摺動自在に支持されており、前記把持部材４１１と軸体４１３とは移動手段４１２に取り付けられた筐体４１４内に収納されている。また、把持部材４１１の上方には、軸体４１３に外嵌させるようにして弾性部材としてのばね４１５が取り付けられており、前記把持部材４１１は、前記ばね４１５によって移動手段４１２に対して下方に弾発付勢されている。
【００５４】
移動手段４１２は、前記移動手段４１２を貫通する軸体４１６に沿って上下に摺動自在に支持されている。
冷陰極蛍光ランプ１００が電解用ヘッド４１０によって下方へ降ろされると、冷陰極蛍光ランプ１００の下側のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
【００５５】
リード線１０１を第１の電極４０１に接触させた際、把持部材４１１に下方から荷重が加わると、前記把持部材４１１が上方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、ばね４１４の弾発力によって、把持部材４１１は第１の電極４０１側へ弾発付勢されるため、第１の電極４０１とリード線１０１との接触状態は安定維持される。
【００５６】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置４００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極４０１の貯蔵部５側の端部と、第２電極の一端部とが浸漬する程度に電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、把持部材１１１および移動手段１１２を備えたチャックヘッド１１０によって電解研磨槽２の真上に移動させ、さらに、電解用ヘッド４１０によって下方に降ろして、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極４０１の上面に接触させる。
【００５７】
さらに、第１の電極４０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極４０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る研磨装置および研磨方法は、導電性を有する物品の表面を研磨する場合に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図２】冷陰極蛍光ランプを示す縦断面図である。
【図３】冷陰極蛍光ランプの製造における電極封止工程を説明する図である。
【図４】第２の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図５】第３の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図６】冷陰極蛍光ランプを把持したチャックヘッドを図５における矢印Ａ側から見た図である。
【図７】第４の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２００，３００，４００ 研磨装置
２ 電解研磨槽
３，２０１，３０１，４０１ 第１の電極
４ 第２の電極
５ 貯蔵部
６ 電解液
８ 弾性部
１１ 接触部分
１００ 被研磨物
１０１ 被研磨部分
３１０，４１０ 被研磨物移動手段
３１１，４１１ 把持手段
３１２，４１２ 移動手段
３１５，４１５ 弾性部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨装置および研磨方法に関し、特に、電解研磨装置および電解研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の表面を研磨する方法の一つとして、化学研磨方法が知られている。化学研磨方法は、被研磨部分を過酸化水素等の化学研磨液に浸漬し、当該被研磨部分の表面を溶解させて研磨する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１−２７２７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、化学研磨方法は、被研磨物の表面を化学的に溶解させるため研磨処理に時間がかかり、加えて、研磨処理後に化学研磨液を完全に洗い流さねばならず洗浄処理にも時間がかかる。
また、化学研磨液として過酸化水素等の医薬用外劇物が用いられることが多く、取り扱いに危険が伴い、また廃液の処理も面倒である。
【０００４】
本発明は、上記した課題に鑑み、研磨処理時間が短く、また取り扱いに危険が伴い廃液の処理が面倒な医薬用外劇物を使用する必要のない研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明に係る研磨装置は、電解液を貯蔵する電解研磨槽と、第１の電極と、第２の電極とを備え、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第１の電極に接触させた被研磨物の被研磨部分と、前記第２の電極との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨装置であって、前記第１の電極は、前記被研磨部分と接触する接触部分が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されている構成を有する。
【０００６】
請求項２記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１記載の研磨装置において、前記第１の電極は、前記接触部分が前記電解研磨槽の貯蔵部内に収まるように前記電解研磨槽に取り付けられている構成を有する。
請求項３記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１または２記載の研磨装置において、前記第１の電極は、前記接触部分を前記被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えている構成を有する。
【０００７】
請求項４記載の本発明に係る研磨装置は、請求項３記載の研磨装置において、前記弾性部は、板ばね構造を有する構成を有する。
請求項５記載の本発明に係る研磨装置は、請求項２記載の研磨装置において、前記被研磨物を把持する把持手段と、前記把持部材を上下に移動させ、前記把持部材が把持した前記被研磨物の被研磨部分を前記第１の電極に接触させる移動手段と、前記把持部材を前記第１の電極側へ弾発付勢する弾性部材とを備えた被研磨物移動手段を備える構成を有する。
【０００８】
請求項６記載の本発明に係る研磨装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の研磨装置において、前記第１の電極は、少なくとも前記電解液に浸漬する部分がタングステンで形成されている構成を有する。
請求項７記載の本発明に係る研磨方法は、第１の電極、第２の電極および被研磨物の被研磨部分を、前記第１の電極と前記被研磨部分とが接触し、かつ、前記第１の電極の少なくとも一部、前記第２の電極の少なくとも一部および前記被研磨部分が電解液に浸漬した状態に配置する配置ステップと、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第２の電極と前記被研磨部分との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項８記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７記載の研磨方法において、前記配置ステップにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部を予め前記電解液に浸漬しておき、前記第１の電極の浸漬部分に前記被研磨部分を接触させることを特徴とする。
請求項９記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７または８記載の研磨方法において、前記第１の電極の前記被研磨部分との接触部分を、前記被研磨部分側へ弾発付勢させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１０記載の本発明に係る研磨方法は、請求項７から９のいずれか１項に記載の研磨方法において、前記被研磨物は、冷陰極蛍光ランプであり、前記被研磨部分はリード線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、電気エネルギーが寄与する陽極的溶解によって被研磨部分を研磨するため、化学的溶解により研磨する化学研磨方法と比べて研磨処理時間が格段に短い。また、取り扱いに危険が伴うと共に廃液の処理が面倒な医薬用外劇物等を使用する必要もない。
請求項２記載の発明によれば、第１の電極の接触部分が電解研磨槽の貯蔵部内に収められているため、被研磨部分を電解液中に移動させるだけで、前記被研磨部分と前記接触部分とを接触させることができ、第１の電極を移動させるための手段が不要である。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が衝撃に弱い物性であっても、前記被研磨物や前記被研磨部分が破損しにくい。さらに、接触部分は、弾性部によって被研磨部分側に弾発付勢されているため、前記第１の電極と前記被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、第１の電極を簡単な構造にすることができるため、低コスト化が図れ、メンテナンスも簡単である。
請求項５記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部材で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が衝撃に弱い物性であっても、前記被研磨物や前記被研磨部分が破損しにくい。さらに、接触部分は、弾性部材によって被研磨部分側に弾発付勢されているため、前記第１の電極と前記被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明によれば、第１の電極が研磨されにくく、部品交換回数の低減による低コスト化とメンテナンスの簡略化を図ることができる。
請求項７記載の発明によれば、電気エネルギーが寄与する陽極的溶解によって研磨するため、化学的溶解により研磨する化学研磨方法と比べて処理時間が格段に短い。また、取り扱いに危険が伴うと共に廃液の処理が面倒な医薬用外劇物を使用する必要もない。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、被研磨部分を移動させるだけで、前記被研磨部分と前記接触部分とを簡単に接触させることができる。
請求項９記載の発明によれば、被研磨部分を第１の電極に接触させたときの衝撃を弾性部材で低減させることができ、被研磨物や被研磨部分が破損しにくい。さらに、第１の電極と被研磨部分との接触状態を安定維持することができる。
【００１６】
請求項１０記載の発明によれば、冷陰極蛍光ランプのリード線の研磨に特有の問題を解決することができる。これについての詳細は後述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る研磨装置および研磨方法について、図面を参照しながら説明する。
第１〜第４の実施形態に係る研磨装置および研磨方法は、被研磨物を陽極側にして陰極との間に電解液を介して電流を流し、前記被研磨物の表面を陽極酸化させ研磨効果を得る、いわゆる電解研磨装置および電解研磨方法である。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（電解研磨装置の説明）
図１は、第１の実施の形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置１は、電解研磨槽２、第１の電極３、および、第２の電極４を備える。
電解研磨槽２は、上面に開口を有する箱形形状であって、材質は、塩化ビニルである。電解研磨槽２は、内部が貯蔵部５となっており、この貯蔵部５には、電解液６として、４０重量％のリン酸を含有するのリン酸水溶液が貯蔵される。
【００１９】
なお、リン酸水溶液の濃度は４０重量％に限定されないが、研磨処理の時間を短くするためには、リン酸水溶液の濃度が３０〜５０重量％であることが好ましい。また、電解液６は、リン酸水溶液に限定されず、電解研磨で使用される公知の電解液を適宜選択して使用することができる。例えば、硫酸水溶液や硝酸水溶液等が挙げられる。但し、リン酸水溶液は、医薬用外劇物適用外であるリン酸を使用しているため、安全に取り扱うことができ、廃液の処理も簡単である。また、リン酸水溶液は、汚れると着色するため、交換時期の見極めが容易である。
【００２０】
また、電解研磨槽２の材質は、塩化ビニルに限定されず、電解液６の種類に応じて、前記電解液６に侵食されにくいものを適宜選択可能である。なお、電解液６をリン酸水溶液とした場合、リン酸水溶液は侵食性に乏しいため電解研磨槽２が侵食されにくい。
第１の電極３は、電解研磨槽２に取り付けられている。当該第１の電極３は、前記電解研磨槽２の側板に固定された支持部材７と、前記支持部材７に支持された電極本体８とを備える。
【００２１】
電極本体８は、タングステン製の板材を略Ｌ字形に折曲成形したものであって、支持部材７の一端部にネジ９で固定される垂直部１０と、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させる接触部分としての水平部１１とを備えている。電極本体８は、水平部１１が電解研磨槽２の貯蔵部５内に収納されるように、支持部材７によって所定の高さ位置に支持されている。
【００２２】
電極本体８は、タングステンで形成されているため、電圧印加時の電解液６に浸漬させても電解研磨されにくい。なお、電極本体８の材質は、タングステンに限定されず、電解研磨されにくい性質を有する材質であればよい。
電極本体８は、前述した通り略Ｌ字形に折り曲げられた板材であるため、それ自体が板ばね構造を有する弾性部となっている。したがって、水平部１１に荷重がかかると、前記水平部１１は垂直部１０との連結部分を中心に回動する。例えば、水平部１１の上面に上方からリード線１０１を押し当てて接触させた場合、前記水平部１１には下向きの荷重が加わり、前記水平部１１は下方（図１における矢印１２で示す方向）に回動する。
【００２３】
このように、水平部１１に荷重が加わると前記水平部１１が回動するため、前記水平部１１にリード線１０１を接触させた際に、前記リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。そのため、水平部１１にリード線１０１を強く押し当ててしまうようなことがあっても、前記リード線１０１が折れ曲がったり、冷陰極蛍光ランプ１００が折れて破損したりしにくい。
【００２４】
なお、電極本体８の板ばね構造のばね圧は、冷陰極蛍光ランプ１００のサイズ、リード線１０１の径および突出部分の長さ、後述するチャックヘッド１１０の下方へ移動する速度などに応じて、適宜調節することが好ましい。なお、ばね圧が強すぎると、前記冷陰極蛍光ランプ１００や前記リード線１０１が折れ曲がり、ばね圧が弱すぎると、水平部１１が所定の位置に戻らなくなる。
【００２５】
また、電極本体８が板ばね構造を有しているため、リード線１０１を水平部１１に接触させると、前記水平部１１が前記リード線１０１側へ弾発付勢されるため、前記水平部１１と前記リード線１０１との接触状態を安定維持することができる。したがって、リード線１０１に電流を安定して流すことができ、研磨処理を確実に行うことができる。
第２の電極４は、略Ｌ字形に折り曲げられた鉛製の棒材であって、一方の端部が電解研磨槽２の貯蔵部６内に収まるようにして前記電解研磨槽２の側板に固定されている。
【００２６】
第１の電極３は、電気配線１３を介して、図示しない電源の陽極側に接続されており、また、第２の電極４は、電気配線１４を介して、前記電源の陰極側に接続されている。支持部材７および電極本体８がそれぞれ導電性を有しているため、第１の電極３は、前記電源と電気的に導通している。また、第２の電極４も、導電性を有しているため、前記電源と電気的に導通している。
【００２７】
（被研磨物の説明）
本実施の形態に係る電解研磨装置１は、被研磨物が冷陰極蛍光ランプ１００であり、被研磨部分が前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１である場合に特に有用である。
図２は、冷陰極蛍光ランプを示す縦断面図である。なお、図２では、各構成部材間の縮尺は統一されていない。図２に示すように、冷陰極蛍光ランプ１００は、両端部に電極１０２が気密封止され、内面に蛍光体膜１０３が形成され、内部に水銀および希ガスが封入されたガラスバルブ１０４を備える。
【００２８】
ガラスバルブ１０４は、全長が２８０〜１０００ｍｍ、外径が１．８〜４．０ｍｍ、内径が１．４〜３．０ｍｍである。
各電極１０２は、有底筒状の電極本体１０５と、前記電極本体１０５の底部にレーザー溶接等によって接続されたリード線１０１とを備える。電極１０２は、電極本体１０５と、リード線１０１の前記電極本体１０５側の端部とが、ガラスバルブ１０４の内部に収まり、前記リード線１０１の前記電極本体１０５とは反対側の端部が、前記ガラスバルブ１０４から外側へ突出するように配置されている。
【００２９】
リード線１０１は、例えば、ニオブ・ニッケル製であって、線径は０．８〜０．９ｍｍである。また、リード線１０１におけるガラスバルブ１０４から外側へ突出した部分（以下、単に「突出部分」）の長さは、２〜１１ｍｍである。なお、リード線１０１の代わりに、例えば、鉄・ニッケル合金線の心材を銅層で被覆したもの（ジュメット線）等が使用されていてもよい。
【００３０】
図３は、冷陰極蛍光ランプの製造における電極封止工程を説明する図である。図３に示すように、電極封止工程では、リード線１０１にガラスビーズ１０７を外嵌させておいた電極１０２を、ガラスバルブ１０４の前駆体であるガラス管１０６の端部に差し込み、その端部をガスバーナー１０８で加熱軟化させることによって電極１０２を封止する。
前記ガスバーナー１０８の加熱温度は約１３００℃であり、この加熱によって、リード線１０１の突出部分に膜厚０．２〜１．０μｍの酸化被膜が形成される。特に、ガスバーナー１０８の炎に近い突出部分の根元付近（図３において符号１０９で示す範囲）には、酸化被膜が形成され易い。なお、酸化被膜の膜厚は、オージェ電子分光分析法により測定した。
【００３１】
一般に、冷陰極蛍光ランプ１００は、リード線１０１の突出部分の酸化を防止するために、前記突出部分の表面が半田でコーティングされ出荷される。コーティングに半田が用いられるのは、冷陰極蛍光ランプ１００をバックライトユニットなどの灯具（不図示）へ取り付ける際に、コーティングされた半田を利用して半田付けをすることができ、別途半田を用意する手間が省けるからである。
【００３２】
ところが、リード線１０１の表面に酸化被膜が形成されていると、前記リード線１０１の表面の半田の濡れ性が悪くなり、半田のコーティング処理が上手くいかない。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００の製造歩留まりが低下する。したがって、リード線１０１を研磨して酸化被膜を除去しなければならない。そして、特に研磨したい部分は、リード線１０１の根本部分１０９である。
【００３３】
電解研磨装置１は、第１の電極３の水平部１１が電解液６中に配置されているため、電圧印加時にリード線１０１の突出部分の全体を電解液６に浸漬させることが可能である。したがって、酸化被膜が形成され易いリード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させることが可能であり、前記根元付近１０９を研磨することができる。
一般に、電解研磨方法では、第１の電極３と接触している部分が研磨され難い。しかし、第１の実施形態に係る電解研磨装置１の場合、第１の電極３の水平部１１と接触しているのは、酸化被膜が形成され難いリード線１０１の下端部であり、酸化被膜が形成され易い根元付近１０９は第１の電極３と接触していない状態で電解液６中に浸漬している。したがって、根元付近１０９を効率良く研磨することができる。
【００３４】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置１を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極３の水平部１１と第２電極の一端部とが浸漬する程度に、電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を移動させて、前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を第３の電極３の水平部１１の上面に押し当て、前記リード線１０１と前記水平部１１とを接触させる。
【００３５】
冷陰極蛍光ランプ１００は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する把持部材１１１と、前記把持部材１１１を上下に移動させる移動手段１１２とを備えたチャックヘッド１１０によって移動させる。
具体的には、チャックヘッド１１０によって、冷陰極蛍光ランプ１００を電解研磨槽２の真上に移動させ、さらに、前記冷陰極蛍光ランプ１００を下方へ降ろす。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
【００３６】
次に、第１の電極３と第２の電極４との間に電圧を印加し、第１の電極３に接触させたリード線１０１と第２の電極４との間に電解液６を介して０．８〜５．０Ａの電流を３秒以上流す。これにより、リード線１０１の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。なお、電圧印加時、リード線１０１は陽極として機能し、第２の電極４は陰極として機能する。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第２の実施形態に係る電解研磨装置は、第１の電極が板ばね構造を有さない代わりに、接触部分を被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えている点において第１の実施形態とは相違する。他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００３８】
（電解研磨装置の説明）
図４は、第２の実施の形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置２００は、電解研磨槽２、第１の電極２０１、第２の電極４、および、弾性部材２０２を備える。
第１の電極２０１は、タングステンで形成されており、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させる第１の水平部２０３と、取付部材２０４によって電解研磨槽２の側板に摺動自在に取り付けられた垂直部２０５と、電気配線１３が接続された第２の水平部２０６とを有する。
【００３９】
第１の電極２０１は、電解研磨槽２の貯蔵部５内における第１の水平部２０３の下側に配置された弾性部材２０２によって、前記水平部２０３が所定の高さ位置となるよう支持されている。
弾性部材２０２は、内部にエアーが充填されたゴム製の袋体であって、第１の水平部２０３に荷重が加わると、前記第１の水平部２０３に圧迫されて扁平する。すなわち、弾性部材２０２は、第１の電極２０１の第１の水平部２０３をリード線１０１側へ弾発付勢している。例えば、第１の水平部２０３の上面に上方からリード線１０１を接触させた場合、前記第１の水平部２０３に下向きの荷重が加わって、弾性部材２０２が横長に扁平し、前記第１の水平部２０３は下方（図４における矢印２０７で示す方向）に移動する。
【００４０】
このように、第１の水平部２０３に上方から荷重が加わると、前記第１の水平部２０３が下方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、弾性部材２０２の弾発力によって、第１の水平部２０３はリード線１０１側へ弾発付勢されるため、前記第１の水平部２０３とリード線１０１との接触状態を安定維持することができる。
【００４１】
第１の電極２０１は、電気配線１３を介して、図示しない電源の陽極側に接続されている。第１の水平部２０３、垂直部２０５および第２の水平部２０５がそれぞれ導電性を有しているため、第１の電極２０１は、電源と電気的に導通している。
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置２００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
【００４２】
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極２０１の第１の水平部２０３と第２電極の一端部とが浸漬する程度に、電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、把持部材１１１および移動手段１１２を備えたチャックヘッド１１０によって移動させ、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極３の第１の水平部２０３の上面に接触させる。
【００４３】
さらに、第１の電極２０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極２０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
＜第３実施形態＞
第３の実施形態に係る電解研磨装置は、被研磨物移動手段を備えている点において第１の実施形態とは相違するが、他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００４４】
（電解研磨装置の説明）
図５は、第３の実施の形態に係る研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置３００は、電解研磨槽２、第１の電極３０１、第２の電極４、および、被研磨物移動手段の１例としてのチャックヘッド３１０を備える。
第１の電極３０１は、タングステンで形成されており、その一端部側が電解研磨槽２の側板に設けられた開口部３０２を貫通し、前記電解研磨槽２の貯蔵部５内に収まっている。なお、第１の電極３０１と開口部３０２内面との間にはシール部材３０３が充填され、電解研磨槽２の電解液６が漏れないようになっている。
【００４５】
第１の電極３０１は、電解液収納部５側の端部が、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させるための接触部分となっている。
図６は、冷陰極蛍光ランプを把持したチャックヘッドを図５における矢印Ａ側から見た図である。図５および図６に示すように、チャックヘッド３１０は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する一対の把持部材３１１と、前記把持部材を上下に移動させるための一対の移動手段３１２とを備える。
【００４６】
把持部材３１１は、前記把持部材３１１を貫通する軸体３１３に沿って上下に摺動自在に支持されており、前記把持部材３１１と軸体３１３とは移動手段３１２の下端部付近に取り付けられた筐体３１４内に収納されている。また、把持部材３１１の上方には、軸体３１３に外嵌させるようにして弾性部材の１例としてのばね３１５が取り付けられており、前記把持部材３１１は、前記ばね３１５によって第１の電極３０１側へ弾発付勢されている。
【００４７】
把持部材３１１が冷陰極蛍光ランプ１００を把持する強さは、前記冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を第１の電極３０１に接触させた際、前記冷陰極蛍光ランプ１００がズレ動かない程度に強いことが好ましい。なお、把持部材３１１が冷陰極蛍光ランプ１００を強く挟み過ぎて、前記冷陰極蛍光ランプ１００が破損することがないように、前記把持部材３１１の前記冷陰極蛍光ランプ１００と直接接触する部分には、緩衝材３１６が取り付けられている。
【００４８】
冷陰極蛍光ランプ１００は、チャックヘッド３１０によって、電解研磨槽２の真上に移動させられ、その後下方へ降ろされる。これにより、冷陰極蛍光ランプ１００の下側のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
リード線１０１を第１の電極３０１に接触させた際、把持部材３１１に下方から荷重が加わると、前記把持部材３１１が上方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、ばね３１４の弾発力によって、把持部材３１１が第１の電極３側へ弾発付勢されるため、第１の電極３０１とリード線１０１との接触状態は安定維持される。
【００４９】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置３００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極３０１の貯蔵部５側の端部と、第２電極の一端部とが浸漬する程度に電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、チャックヘッド３１０によって移動させ、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極３０１の上面に接触させる。
【００５０】
さらに、第１の電極３０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極３０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
＜第４実施形態＞
第４の実施形態に係る電解研磨装置は、被研磨物移動手段を備える点において第１の実施形態とは相違するが、他の構成は、基本的に第１の実施形態に係る電解研磨装置１と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違点を中心に説明する。
【００５１】
（電解研磨装置の説明）
図７は、第４の実施の形態に係る研磨装置を示す概略図である。電解研磨装置４００は、電解研磨槽２、第１の電極４０１、第２の電極４、および、被研磨物移動手段の１例としての電解用ヘッド４１０を備える。
第１の電極４０１の構成は、第３の実施形態に係る第１の電極３０１と同様である。すなわち、第１の電極４０１は、タングステンで形成されており、開口部４０２を貫通して電解研磨槽２の貯蔵部５内に収まった一端部側が、冷陰極蛍光ランプ１００のリード線１０１を接触させるための接触部分となっている。また、第１の電極４０１と開口部４０２内面との間にはシール部材４０３が充填されている。
【００５２】
第４の実施の形態に係る電解研磨装置４００の場合、冷陰極蛍光ランプ１００は、第１の実施形態で用いられるチャックヘッド１１０と同様のチャックヘッド１１０によって電解研磨槽２の真上に移動させられる。さらに、電解研磨槽２の真上に移動させられた冷陰極蛍光ランプ１００は、チャックヘッド１１０から電解用ヘッド４１０へと受け渡され、前記電解用ヘッド４１０によって下方へ降ろされる。
【００５３】
電解用ヘッド４１０は、冷陰極蛍光ランプ１００を把持する把持部材４１１と、前記把持部材４１１を上下に移動させるための一対の移動手段４１２とを備える。
把持部材４１１は、前記把持部材４１１を貫通する軸体４１３に沿って上下に摺動自在に支持されており、前記把持部材４１１と軸体４１３とは移動手段４１２に取り付けられた筐体４１４内に収納されている。また、把持部材４１１の上方には、軸体４１３に外嵌させるようにして弾性部材としてのばね４１５が取り付けられており、前記把持部材４１１は、前記ばね４１５によって移動手段４１２に対して下方に弾発付勢されている。
【００５４】
移動手段４１２は、前記移動手段４１２を貫通する軸体４１６に沿って上下に摺動自在に支持されている。
冷陰極蛍光ランプ１００が電解用ヘッド４１０によって下方へ降ろされると、冷陰極蛍光ランプ１００の下側のリード線１０１が電解液収納部５内の電解液６に浸漬し、前記リード線１０１の下端部が、前記電解液６中の水平部１１の上面に接触する。
【００５５】
リード線１０１を第１の電極４０１に接触させた際、把持部材４１１に下方から荷重が加わると、前記把持部材４１１が上方へ移動するため、リード線１０１に加わる荷重を低減させることができる。しかも、ばね４１４の弾発力によって、把持部材４１１は第１の電極４０１側へ弾発付勢されるため、第１の電極４０１とリード線１０１との接触状態は安定維持される。
【００５６】
（電解研磨方法の説明）
以下に、電解研磨装置４００を用いて行う電解研磨方法について説明する。
まず、電解研磨槽２の貯蔵部５内に、少なくとも第１の電極４０１の貯蔵部５側の端部と、第２電極の一端部とが浸漬する程度に電解液６を注入する。
次に、冷陰極蛍光ランプ１００を、把持部材１１１および移動手段１１２を備えたチャックヘッド１１０によって電解研磨槽２の真上に移動させ、さらに、電解用ヘッド４１０によって下方に降ろして、リード線１０１の根元付近１０９を電解液６に浸漬させると共に、前記リード線１０１の下端部を第３の電極４０１の上面に接触させる。
【００５７】
さらに、第１の電極４０１と第２の電極４との間に電圧を印加して、前記第１の電極４０１に接触させたリード線１０１と前記第２の電極４との間に電解液６を介して電流を流す。これにより、リード線１０１の表面の酸化被膜が、電気化学的反応によって電解液６に溶解し、リード線１０１の表面が研磨される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る研磨装置および研磨方法は、導電性を有する物品の表面を研磨する場合に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図２】冷陰極蛍光ランプを示す縦断面図である。
【図３】冷陰極蛍光ランプの製造における電極封止工程を説明する図である。
【図４】第２の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図５】第３の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【図６】冷陰極蛍光ランプを把持したチャックヘッドを図５における矢印Ａ側から見た図である。
【図７】第４の実施形態に係る電解研磨装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２００，３００，４００ 研磨装置
２ 電解研磨槽
３，２０１，３０１，４０１ 第１の電極
４ 第２の電極
５ 貯蔵部
６ 電解液
８ 弾性部
１１ 接触部分
１００ 被研磨物
１０１ 被研磨部分
３１０，４１０ 被研磨物移動手段
３１１，４１１ 把持手段
３１２，４１２ 移動手段
３１５，４１５ 弾性部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を貯蔵する電解研磨槽と、第１の電極と、第２の電極とを備え、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第１の電極に接触させた被研磨物の被研磨部分と、前記第２の電極との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨装置であって、
前記第１の電極は、前記被研磨部分と接触する接触部分が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記接触部分が前記電解研磨槽の貯蔵部内に収まるように前記電解研磨槽に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記接触部分を前記被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記弾性部は、板ばね構造を有することを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記被研磨物を把持する把持手段と、
前記把持部材を上下に移動させ、前記把持部材が把持した前記被研磨物の被研磨部分を前記第１の電極に接触させる移動手段と、
前記把持部材を前記第１の電極側へ弾発付勢する弾性部材と
を備えた被研磨物移動手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記第１の電極は、少なくとも前記電解液に浸漬する部分がタングステンで形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項７】
第１の電極、第２の電極および被研磨物の被研磨部分を、前記第１の電極と前記被研磨部分とが接触し、かつ、前記第１の電極の少なくとも一部、前記第２の電極の少なくとも一部および前記被研磨部分が電解液に浸漬した状態に配置する配置ステップと、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第２の電極と前記被研磨部分との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨ステップと
を含むことを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記配置ステップにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部を予め前記電解液に浸漬しておき、前記第１の電極の浸漬部分に前記被研磨部分を接触させることを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記第１の電極の前記被研磨部分との接触部分を、前記被研磨部分側へ弾発付勢させることを特徴とする請求項７または８に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記被研磨物は、冷陰極蛍光ランプであり、前記被研磨部分はリード線であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の研磨方法。
【請求項１】
電解液を貯蔵する電解研磨槽と、第１の電極と、第２の電極とを備え、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第１の電極に接触させた被研磨物の被研磨部分と、前記第２の電極との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨装置であって、
前記第１の電極は、前記被研磨部分と接触する接触部分が、少なくとも前記電圧印加時、前記電解液中に配置されていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記接触部分が前記電解研磨槽の貯蔵部内に収まるように前記電解研磨槽に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記接触部分を前記被研磨部分側へ弾発付勢する弾性部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記弾性部は、板ばね構造を有することを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記被研磨物を把持する把持手段と、
前記把持部材を上下に移動させ、前記把持部材が把持した前記被研磨物の被研磨部分を前記第１の電極に接触させる移動手段と、
前記把持部材を前記第１の電極側へ弾発付勢する弾性部材と
を備えた被研磨物移動手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記第１の電極は、少なくとも前記電解液に浸漬する部分がタングステンで形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項７】
第１の電極、第２の電極および被研磨物の被研磨部分を、前記第１の電極と前記被研磨部分とが接触し、かつ、前記第１の電極の少なくとも一部、前記第２の電極の少なくとも一部および前記被研磨部分が電解液に浸漬した状態に配置する配置ステップと、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加し、前記第２の電極と前記被研磨部分との間に前記電解液を介して電流を流し、前記被研磨部分を研磨する研磨ステップと
を含むことを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記配置ステップにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部を予め前記電解液に浸漬しておき、前記第１の電極の浸漬部分に前記被研磨部分を接触させることを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記第１の電極の前記被研磨部分との接触部分を、前記被研磨部分側へ弾発付勢させることを特徴とする請求項７または８に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記被研磨物は、冷陰極蛍光ランプであり、前記被研磨部分はリード線であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の研磨方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６７８２４（Ｐ２００６−１６７８２４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６０４３８（Ｐ２００４−３６０４３８）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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