帶狀金屬基材的表面研磨系統和研磨方法
2023-07-14 05:17:46
專利名稱：：帶狀金屬基材的表面研磨系統和研磨方法
技術領域：
：本發明涉及一種將帶狀金屬基材研磨至既定的表面粗糙度的裝置和方法。特別涉及一種成為用於形成表示超傳導、強電介質、強磁性特性的功能薄膜的基材的帶狀金屬的表面研磨系統和研磨方法。
背景技術：
：在帶狀金屬基材的上形成功能薄膜並使用的產品中，基板材料的表面處理是重要的課題。一般來說，帶狀金屬基材通過冷軋或熱軋加工為帶狀。但是，該加工處理由於軋制所形成的刮痕或結晶缺陷的存在，所以如果不將它們除去，就不能獲得目的的功能薄膜性能。因此實施通過研磨表面來除去刮痕或結晶缺陷、同時使表面平坦且平滑的方法。例如，將行進的不鏽鋼製的金屬帶壓靠在旋轉驅動的環形研磨帶上同時進行研磨的裝置和方法在此處作為參考文獻編入的日本特開平8-294853和日本特開2001-269851中公開。專利文獻l:日本特開平8-294853號公報專利文獻2:日本特開2001-269851號公報但是，都是以精密級的表面粗糙度的精加工，不能獲得為了在其上形成功能薄膜而充分研磨的表面。根據所形成的功能薄膜，帶狀金屬基材表面的結晶性和結晶的取向性會影響功能薄膜的性能。另一方面，在多結晶體的基材上形成各種取向膜的技術得到利用。例如，在光學薄膜、光磁碟、配線基板、高頻率導波路或高頻率濾波器、或空腔諧振器等領域中，在基板上形成膜質穩定的具有良好的取向性的多結晶薄膜成為課題。即，如果多結晶薄膜的結晶性良好，則其上方形成的光學薄膜、磁性薄膜、配線用薄膜等的膜質提高，所以如果能夠直接在基板上形成結晶取向性良好的光學薄膜、磁性薄膜、配線用薄膜等，則更為優選。5最近氧化物超傳導體作為表示超過液氮溫度的臨界溫度的優異的超傳導體受到關注，但是現在為了將這種氧化物超傳導體實用化，存在各種問題。該問題之一是氧化物超傳導體的臨界電流密度低這點。這是氧化物超傳導體的結晶本身存在電各向異性的較大原因。特別已知的是，氧化物超傳導體在其結晶軸的a軸方向和b軸方向上容易流過電流，但是在c軸方向上不易流過電流。因此，為了在基材上形成氧化物超傳導體並將其用作超傳導體，需要在基材上形成結晶取向性良好的狀態的氧化物超傳導體，並使氧化物超傳導體的結晶的a軸或b軸取向在電流要流過的方向上，使氧化物超傳導體的c軸取向在其它方向上。作為該方法，在此處作為參考文獻編入的美國專利第6，908，362號中公開了以下方法在對鎳或鎳合金的帶表面精密地進行研磨後形成氧化物超傳導體膜的方法。專利文獻3:美國專利第6，908，362號說明書作為另一種方法，在此處作為參考文獻編入的日本特開平6-145977號和日本特開2003-36742中/>開了以下方法在長條的帶狀金屬基材的表面上設置控制結晶取向的中間層並在其上方使氧化物超傳導體薄膜成膜的方法。根據該方法，提高了結晶粒間的結合性，能夠獲得高的臨界電流密度。專利文獻4:日本特開平6-145977號專利文獻5:日本特開2003-36742以上的現有技術都教示了預先將基材表面研磨為平坦且平滑是重要的。但是，為了得到更高的臨界電流密度，需要帶狀金屬基材的表面形成足夠平坦並且容易進行結晶取向的面。因此，應形成薄膜的帶狀金屬基材的表面需要以納米級均勻地進行研磨精加工並形成結晶取向良好的表面。此外需要使在進行了研磨精加工的表面上不附著氧化膜或不需要的異物。進而，由於作為超傳導線圏使用的基材以幾百m單位進行處理，所以需要將該基材表面連續地以高速均勻地研磨為納米級的表面粗糙度
發明內容本發明是鑑於上述狀況而完成的，本發明的目的在於提供一種用來提高帶狀金屬基材表面的結晶取向性以提高臨界電流的表面研磨系統和研磨方法。此外，本發明的另一目的在於提供一種用來以高速且效率良好地均勻研磨幾百m單位的帶狀金屬基材的表面的研磨系統和研磨方法。在本發明的一個方式中，一種研磨系統，用來連續研磨帶狀金屬基材的被研磨麵，該研磨系統包括用於使帶狀金屬基材連續行進的裝置；用於對帶狀金屬基材施加既定的張力的裝置；用於隨機地對帶狀金屬基材的被研磨麵進行初始研磨的第1研磨裝置；和用於沿著行進方向對帶狀金屬基材的被研磨麵進行精研磨的第2研磨裝置，通過精研磨在被研磨麵上形成沿著行進方向的研磨痕。在這裡也可以是，第1研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有使被連續送出的研磨帶繞著與被研磨麵垂直的軸線旋轉的機構的研磨頭、和用於將帶狀金屬基材壓靠在研磨帶上的按壓機構。此外也可以是，第2研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有沿著帶狀金屬基材的行進方向旋轉的圓筒形狀的研磨滾筒的研磨頭、和用於將帶狀金屬基材壓靠在上述研磨滾筒上的按壓機構。另外也可以是，第1研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有使粘貼在臺板上的研磨襯墊繞著與被研磨麵垂直的軸線旋轉的機構的研磨頭、和用於將帶狀金屬基材壓靠在研磨襯墊上的按壓機構。另外也可以是，第2研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有沿著帶狀金屬基材的行進方向旋轉的帶體的研磨頭、和用於將帶狀金屬基材壓靠在帶體上的按壓機構。優選的是，第1研磨裝置由兩級的研磨站構成，第1級的研磨頭的旋轉方向和第2級的研磨頭的旋轉方向相反。另外優選的是，第2研磨裝置由兩級的研磨站構成，第l級和第2級的研磨滾筒的旋轉方向與上述行進方向相反。另外，本發明的研磨系統可以包括用於清洗進行了研磨處理的上述帶狀金屬基材的至少一個清洗裝置。進而，本發明的研磨系統可以包括用於防止帶狀金屬基材的錯位的至少一個寬度限制導向件。在本發明的另一方式中，一種使用上述研磨系統來研磨帶狀金屬基材的方法，包括以下工序利用用於使帶狀金屬基材連續行進的裝置，使帶狀金屬基材以20m/h以上的速度行進的工序；利用第1研磨裝置隨機地對帶狀金屬基材的被研磨麵進行研磨的第1研磨工序；和利用第2研磨裝置沿著行進方向對帶狀金屬基材的被研磨麵進行研磨的第2研磨工序。另外，該方法包括在研磨時供給漿的工序。具體來說，漿由研磨磨粒、水和在水中添加了添加劑的材料構成，研磨磨粒是從A1203、Si02、矽膠、煅制氧化矽、單結晶或多結晶金剛石、cBN和SiC所構成的組中選擇的至少一個。優選的是，第l研磨工序中使用的漿的研磨磨粒的平均粒徑為0.05ym-3jLim，第2研磨工序中使用的漿的研磨磨粒的平均粒徑為0.03jum~0.2ym。依據本發明的方法的第1研磨工序包括將帶狀金屬基材的被研磨麵的平均表面粗糙度Ra研磨至10nm以下的工序。依據本發明的方法的第2研磨工序包括將帶狀金屬基材的被研磨麵的平均表面粗糙度Ra研磨至5mn以下並且在被研磨麵上形成沿著行進方向的研磨痕的工序。另外，該方法可以包括在研磨處理後對帶狀金屬基材進行清洗的工序。圖1是簡略表示本發明的研磨系統的優選實施例的圖。圖2(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統中使用的帶狀金屬基材的巻出才幾構和巻取機構。圖3(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統中使用的後張力輥部的主視圖和側視圖。圖4(A)、(B)和(C)分別表示本發明的研磨系統中使用的第1研磨處理部的研磨頭的主視圖、俯視圖和側視圖，(D)表示研磨頭的另一實施例，(E)表示使用研磨村墊的變形例。圖5(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統中使用的按壓機構的主視圖和側視圖。圖6(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統的第2研磨處理部中使用的研磨頭的主視圖和側視圖。圖7(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統的第2研磨處理部中使用的研磨頭的另一實施例的主視圖和側視圖。圖8表示本發明的研磨系統中使用的清洗裝置。圖9(A)和(B)分別表示圖8中的清洗裝置的刷輥部的主視圖和放大側視圖。圖10(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統中使用的帶狀金屬基材的進給機構的主視圖和側視圖。圖11(A)、(B)和(C)分別表示本發明的研磨系統中使用的寬度限制導向件的俯視圖、主視圖和側視圖。具體實施例方式以下參照附圖詳細說明本申請。在此說明的實施例並不限制本發明。作為依據本發明的研磨系統所研磨的帶狀金屬基材的材料，至少使用鎳、鎳合金、不鏽鋼、銅、銀等。這些材料藉助軋制技術加工至厚度為0.05mm~0.5mm、寬度為2mm-100mm、長度為幾百米。金屬軋制材料由多結晶構成，具有沿軋制方向取向的結晶結構。該帶狀金屬基材在軋制方向上形成有線狀的刮痕或結晶缺陷。在本發明中提供一種研磨系統，即，首先以隨機的旋轉研磨方式將通過軋制形成的表面的刮痕或結晶缺陷除去，使平均表面粗糙度Ra為10nm以下，優選的是5nm以下，然後以沿行進方向殘留研磨痕的方式進行最終研磨，精加工至平均表面粗糙度Ra為5nm以下，優選的是lnm以下。此外，根據本發明的研磨系統，可獲得20m/h~250m/h的進給速度。l.本申請發明的概要首先說明依據本發明的研磨系統的構成和動作的概要，然後詳細說明各構成裝置。圖1簡略表示本發明的研磨系統的優選實施例。本發明的研磨系統100包括送出部101a、後張力部102、第1研磨處理部103、第2研磨處理部104、清洗處理部105、檢查部l60、工件進給驅動部106、和巻取部101b。9在本發明中，巻繞在送出部101a的巻出巻筒上的帶狀金屬基材110通過後張力部102進入第1研磨處理部103。首先對帶狀金屬基材110在第1研磨處理部103執行以下詳細說明的第1研磨工序。接著，帶狀金屬基材110前進至第2研磨處理部104，並在那裡執行以下詳細說明的第2研磨工序。然後，帶狀金屬基材110前進至清洗處理部105，並在那裡執行最終清洗工序。這樣精加工後的帶狀基材110在以下詳細說明的檢查部160中觀測表面粗糙度Ra和研磨痕。帶狀金屬基材110之後通過工件進給驅動部106，最終巻取在巻取部101b的巻取巻筒上。優選在執行研磨工序之後，用水清洗(120a、120b、120c)帶狀基材IIO。由此除去殘留磨粒、研磨屑和漿殘渣。如以下詳細說明的那樣，帶狀基材的行進通過後張力部102和工件進給驅動部106以保持既定張力的狀態進行控制。此外，為了防止帶狀基材的錯位，以適當的間隔配置以下詳細說明的多個寬度限制導向件(140a、140b、140c)。進而，通過在巻出巻筒的下遊側和巻取巻筒的上遊側配置水〉他檢測傳感器(150a、150b)，能夠檢測帶狀基材110的鬆弛，控制巻取巻筒的旋轉速度。接下來說明本發明的研磨方法的優選實施例。本發明不限於此，可以進行其他各種修正和變形。本發明的研磨方法包括第1研磨工序和第2研磨工序。第1研磨工序的目的是除去通過軋制形成的帶狀金屬基材110的表面的刮痕、突起和/或結晶缺陷。具體來說，在研磨頭的主面上配置研磨襯墊或研磨帶，從背面通過按壓機構按壓，使研磨襯墊或研磨帶繞相對於被研磨麵垂直的軸線旋轉，同時進行研磨。旋轉方向既可以是順時針也可以是逆時針，在多級研磨的情況下，優選使各自的旋轉方向相反。此外，也可以使旋轉方向相同，並使研磨襯墊或研磨帶的旋轉中心關於帶狀基材彼此向相反方向錯開，從而使研磨方向相反。由此能夠提高加工效率和表面精度。在研磨時，優選使由研磨粒子、水和在水中添加了添加劑的材料所構成的漿流入研磨帶或研磨襯墊表面。作為研磨粒子，例如可以使用A1203、Si02、矽膠、煅制氧化矽、金剛石(單結晶或多結晶)、cBN和SiC等。另外，可以在進給研磨帶的同時使其在帶狀基材的面內旋轉並研磨。此外也可以在臺板上粘貼樹脂類襯墊使其旋轉並研磨。進而，在設置多級第1研磨處理的情況下，也可以最開始進行研磨粒子大的粗研磨，逐漸減小研磨粒子地執行精研磨。作為結果，在第1研磨工序中，能夠將帶狀基材110的表面粗糙度Ra精加工至10nm以下，優選能夠精加工至5nm以下。接下來說明第2研磨工序。第2研磨工序的目的是除去在第1研磨工序中形成在帶狀基材表面上的隨機研磨痕，沿帶狀基材的行進方向形成研磨痕，提高帶狀基材的縱長方向的結晶取向性。具體來說，使在圓筒滾筒上巻繞樹脂類襯墊並固定而成的部件旋轉，或者沿帶狀基材的行進方向或其反方向進給研磨帶(例如織物、無紡布和發泡聚氨酯構成的材料)，同時進行研磨。優選在研磨時使漿流入研磨帶或研磨襯墊表面。作為研磨粒子，例如可以使用Al203、Si02、矽膠、煅制氧化矽、金剛石(單結晶或多結晶)、cBN和SiC等。另外也可以設置多級第2研磨處理。由此能夠提高研磨速度。作為結果，在第2研磨工序中，能夠將帶狀基材110的表面粗糙度Ra精加工至5nm以下，優選能夠精加工至lnm以下，能夠提高中間層和超傳導體的結晶取向性。2.研磨系統的構成裝置的詳細說明接下來詳細說明構成本申請發明的研磨系統的各裝置。在本發明中，如上所述，研磨對象物是厚度為0.05mm~0.5mm、寬度為2mm~100mm、長度為幾百米的具有極其特殊結構的帶狀金屬基材，所以作為研磨系統實施了各種研究。(i)送出部101a和巻取部101b圖2(A)和(B)分別是放大表示送出部101a和巻取部101b的圖。送出部101a由巻繞有帶狀金屬基材110的巻出巻筒210和鬆弛檢測傳感器150構成。另外，在帶狀金屬基材表面上附著有保護紙或保護薄膜211的情況下，包含保護紙巻取巻筒212。送出部101a和巻取部101b具有對稱的構成，所對應的構成要素相同，所以以同一標號表示。從巻出巻筒210拉出的帶狀金屬基材110送至研磨系統100內，然後通過以下詳細說明的後張力機構作用既定的張力。在帶狀金屬基材110之間巻繞有保護紙或保護薄膜211的情況下，保護紙或保護薄膜211同時巻取到保護紙巻取巻筒212上。在巻出巻筒101a和後張力部102之間配置鬆弛檢測傳感器150,該傳感器檢測帶的鬆弛，從而控制巻出巻筒210和巻取巻筒220的馬達旋轉速度。由此能夠防止由於過度拉伸所引起的纏繞而導致的傷、或因鬆弛引起的亂纏。作為這樣的巻出和巻取裝置，例如可以使用雙葉電子工業林式會社制的"繞出裝置"ARV50C/100C(自動巻筒)、TRV20B(張緊巻筒)、"巻取裝置":ARV50C/100C(自動巻筒)、TRV20B(張緊巻筒)等。(ii)後張力部102和工件進給驅動部106如上所述，帶狀基材110通過後張力部102和工件進給驅動部106在研磨過程中被作用所希望的張力。後張力部102包括輥驅動機構300、寬度限制導向件140a和工件接受輥130a。圖3(A)和(B)分別是輥驅動機構300的主視圖和側視圖。參照圖3(A)，上部輥301和下部輥302平行地配置，它們通過連結齒輪303和304連結。在連結齒輪上結合有用來調節張力的粉末制動器305。在輥的上部配置有加壓缸306,對輥的加壓通過空氣缸調整。在上部輥301的上方設置有輥高調整螺栓307，用來調整上部輥301和下部輥302的平行度。在上部輥301和下部輥302的各自的輥面308a和308b上巻繞有硬度90度的樹脂材料襯墊(例如聚氨酯、聚氨酯橡膠等)。在本發明的優選實施例中，按壓壓力最大為60kg，作用在帶狀金屬基材上的後張力最大為12N/m。在輥驅動機構300的下遊側配置有以下詳細說明的寬度限制導向件140a。進而在其下遊側配置有工件接受輥130a。寬度限制導向件和工件接受輥的數量和間隔可以任意確定。圖11(A)、(B)、(C)分別表示本發明的研磨系統中使用的寬度限制導向件的優選實施例的俯視圖、主視圖和側視圖。寬度限制導向件不限於此。寬度限制導向件700包括以相當於帶狀基材110的寬度的間隔隔開配置的兩個圓柱狀輥701;能旋轉地樞軸支撐輥701的不鏽鋼製軸702;和垂直地支承兩根軸702的支承板704。作為輥701的材料，例如使用聚乙烯或聚丙烯類的樹脂。在支承板704上設置有槽705，使軸702沿著該槽滑動，從而能夠調整寬度限制輥701的間隔。另一方面，工件進給驅動部106包括夾壓輥驅動機構500、寬度限制導向件140c和工件接受輥130e。圖10(A)和(B)分別表示夾壓輥驅動才幾構500的主-見圖和側一見圖。參照圖10(A),上部輥501和下部輥502平行地配置，它們通過連結齒輪503和504連結。在下部輥502的下方配置有驅動馬達505。在連結齒輪504和驅動馬達505上架設有環狀帶509，將驅動馬達505的旋轉動力傳遞至下部輥502。在輥的上部配置有加壓缸506，對輥的加壓通過空氣缸調整。在上部輥501的上方設置有輥高調整螺栓507，用來調整上部輥501和下部輥502的平行度。作為夾壓輥驅動機構500的輥軸的材料使用不鏽鋼，在上部輥501和下部輥502的各自的輥面508a和508b上巻繞有硬度90度的樹脂材料襯墊(例如聚氨酯、聚氨酯橡膠等)。如圖IO(B)所示，在本發明的優選實施例中，夾壓輥驅動機構500設置有兩臺。從而不會產生帶狀金屬基材110的鬆弛。空氣缸的按壓壓力最大為60kg，可以在5kg/cm2~0.5kg/cn^的範圍內變更。根據帶狀金屬基材IIO的材質、形狀和研磨精加工條件等，在後張力部102和工件進給驅動部106中適當地調整加壓條件，使得帶狀金屬基材IIO在兩者之間保持所希望的一定的張力。在輥驅動機構500的下遊側配置有工件接受輥130e。進而在其下遊側配置有寬度限制導向件140c。寬度限制導向件和工件接受輥的數量和間隔可以任意確定。(iii)第l研磨處理部103被作用一定張力的帶狀金屬基材110在第1研磨處理部103中被施行第1研磨工序。在圖1的本發明的研磨系統中描畫了研磨帶狀金屬基材110的下側面111，但是本申請不限於此，也可以將系統構成為研磨帶狀基材的上側面。第1研磨處理部103包括由研磨頭401和按壓機構440構成的至少一個研磨站(103a、103b);和設置在研磨站下遊側的至少一個清洗裝置(UOa、120b)。圖4(A)、(B)和(C)分別表示本發明的研磨頭401的優選實施例的主視圖、俯視圖和側視圖。研磨頭401包括用於將研磨帶410送出到研磨工作檯413上的送出機構部、和用於使研磨工作檯413繞與研磨麵垂直的軸線x旋轉的旋轉機構部。送出機構部包括巻繞有研磨帶410的送出巻筒411、至少一個支承輥、用於巻取研磨後的研磨帶的巻取巻筒412、動態地與送出巻筒411和巻取巻筒412連結的驅動馬達(未圖示)。它們收納在殼體414內。作為研磨帶410，可以使用合成纖維制的織物、無紡布或發泡體製成的13帶。另外，殼體414被用來在研磨過程中防止漿飛散到外部的罩420覆蓋。通過驅動馬達，使研磨帶410從送出巻筒411送出，並經由支承巻筒，通過研磨工作檯413上，最後巻取在巻取巻筒412上。對研磨工作檯413上始終輸送未使用的研磨帶410，對帶狀金屬基材110的被研磨麵進行研磨。在研磨時，優選供給上述的漿。另一方面，旋轉機構部包括位於上述殼體414下方並且與研磨工作檯413的上述旋轉軸x同軸結合的主軸416;馬達417;和用於將馬達417的旋轉動力傳遞至主軸416的帶415。進而設置有用於支承馬達417和殼體414的支承臺419。主軸416相對於支承臺419能旋轉地安裝在支承臺419的內部。另外，支承臺419載置在兩條軌道421上，用於使研磨站在軌道上移動的把手420結合在支承臺419上。通過驅動馬達417，旋轉動力經由帶415傳遞至主軸416，從而使殼體414繞軸線x旋轉。進而也可以設置多級研磨站。在該情況下，通過使殼體的旋轉方向(即研磨帶的旋轉方向)相反，能夠提高研磨效率。也可以變形為如圖4(D)所示，馬達417，收納在支承臺419的內部。圖4(E)表示研磨頭的另一實施例。在圖4(E)所示的實施例中使用研磨襯墊來代替研磨帶。研磨頭430包括粘貼有對帶狀基材110進行研磨的研磨襯墊431的臺板432、支承臺板432的主軸433、帶436和馬達434。主軸433能旋轉地安裝在支承臺435上，馬達434收納在該支承臺435的內部。通過驅動馬達435，旋轉動力經由帶436傳遞至主軸433，使得研磨襯墊431旋轉從而對帶狀基材110進行研磨。在研磨時，優選將上述的漿供給至研磨襯墊431的大致中心部。接下來說明按壓機構440。圖5(A)和(B)分別表示本發明的研磨系統中使用的按壓機構440的主視圖和側視圖。按壓機構440包括空氣缸441、加壓板443、和沿著帶狀基材的行進方向設置在加壓板443的中心線上的壓板445。在壓板445的下表面設置有與帶狀基材110的寬度對應的引導槽446，來防止帶狀基材110在研磨處理中錯位。壓板445可以根據帶狀金屬基材110的尺寸(寬度、厚度)適當地更換。另外，在按壓機構440的側面結合有位置調整把手442，以調整為使帶狀金屬基材110的寬度中心與按壓機構440的中心一致。由此，來自空氣缸441的壓力經由加壓板443和壓板445傳遞至帶狀基材110。進而14在加壓板443的上部設置有調整螺釘444。在研磨處理前，利用該調整螺釘444來調整加壓板443和研磨工作檯413的平行度。加壓機構不限於此，也可以4吏用其他加壓才幾構。清洗裝置由清洗噴嘴120a構成，從該噴嘴噴射水作為清洗液。在這裡也可以使用水以外的清洗液。在清洗噴嘴120a的下遊側設置有工件接受輥130b。在使用多級研磨站的情況下，優選在各研磨站的下遊側配置清洗裝置。利用清洗裝置將在第1研磨處理工序中產生的研磨屑從帶狀金屬基材110的被研磨麵除去。在上述的第1研磨處理部103中，帶狀金屬基材110被施行第1研磨工序。在圖1所示的本發明的研磨系統的優選實施例中，第1研磨工序以兩個階段執行。首先，在第1級的研磨站中使研磨頭順時針旋轉以進行粗研磨，在第2級的研磨站中使研磨頭逆時針旋轉以進行中間精研磨。在研磨時，優選使用研磨粒子、水和在水中添加了添加劑(例如潤滑劑和磨粒分散劑)的材料所構成的漿。這稱為溼式研磨。作為磨粒不限於此，可以使用Si02、A1203、金剛石、cBN和SiC等。在一個實施例中，可以在第1級研磨工序中使用平均粒徑0.05~3.0ym的範圍的磨粒，在第2級研磨工序中使用平均粒徑0.03~0.2y邁的磨粒。在其他實施例中，可以使用平均粒徑相同的同一種類的磨粒來執行第1級和第2級的研磨。經過了第l研磨工序的帶狀金屬基材110的平均表面粗糙度Ra是10nm以下，優選是5nm以下。通過第1研磨工序在帶狀金屬基材110的被研磨麵上隨機形成研磨痕。(iv)第2研磨處理部104在第1研磨處理部103中隨機地進行了研磨的帶狀金屬基材110接著在第2研磨處理部104中被施行第2研磨工序。第2研磨處理部104包括由研磨頭610和按壓機構440構成的至少一個研磨站(104a、104b);和設置在研磨站下遊側的至少一個清洗裝置120c。圖6(A)和(B)分別表示本發明的第2研磨工序中使用的研磨頭610的優選實施例的主視圖和側視圖。研磨頭610例如包括在不鏽鋼製的圓筒滾筒底座上巻繞有樹脂制薄片602的圓筒滾筒601、用於使圓筒滾筒601旋轉的驅動馬達603、和驅動輪等驅動機構(未圖示)。作為樹脂制薄片602使用發泡聚氨酯、織物、無紡布等。圓筒滾筒601收納在殼體606內。另外也可以包含用於使圓筒滾筒601向相對於帶狀基材110的行進方向成直角的方向振動動作的馬達605。通過該振動動作，來防止帶狀金屬基材110在圓筒滾筒601的同一部位進行研磨。在研磨時，優選將上述的漿供給到樹脂制薄片602上。圖7(A)和(B)分別是表示本發明的第2研磨工序中使用的研磨頭620的另一實施例的主視圖和側視圖。研磨頭620包括用於將研磨帶621壓靠在帶狀基材110上的接觸輥622、研磨帶驅動機構623、支承輥625、以及與研磨帶驅動機構623結合的驅動馬達6M。接觸輥622、支承輥625和研磨帶驅動機構623收納在殼體628內。作為研磨帶621，使用由合成纖維制的織物或無紡布或發泡體所構成的帶。當使驅動馬達624動作時，通過帶驅動機構623使研磨帶621經由接觸輥622和支承輥625行進，從而研磨帶狀基材110的被研磨麵。在研磨時，優選將上述的漿供給到研磨帶622上。另外可以包含用於使接觸輥622向相對於帶狀基材110的行進方向成直角的方向振動動作的馬達626。通過該振動動作，來防止帶狀金屬基材110在研磨帶621的同一部位進行研磨。上述研磨頭610和620的特徵在於，圓筒滾筒601或研磨帶621的研磨麵向帶狀基材110的行進方向或其反方向旋轉。研磨頭610或620和圖5中說明的加壓機構440—起構成研磨站。在第2研磨工序中，可以串聯地配置多級研磨站。在該情況下，優選在各研磨站的下遊側配置上述的清洗裝置。在上述的第2研磨處理部104中，帶狀金屬基材110被施行第2研磨工序。在圖1所示的本發明的研磨系統的優選實施例中，第2研磨工序以兩個階段執行。首先，在第1級的研磨站中使研磨滾筒向帶狀基材行進方向的相反方向旋轉以進行研磨，進而在第2級的研磨站中使研磨滾筒向帶狀基材行進方向的相反方向旋轉以進行研磨。在研磨時，優選使用研磨粒子、水和在水中添加了添加劑(例如潤滑劑和磨粒分散劑)的材料所構成的漿。作為磨粒不限於此，可以使用Si02、A1203、金剛石、cBN、SiC、矽膠等。所使用的磨粒的平均粒徑是0.02~0.liim，優選是0.02~0.07um。經過了第2研磨工序的帶狀金屬基材110的平均表面粗糙度Ra是5nm以下，優選是lnm以下。另外，在帶狀金屬基材110的被研磨麵上沿長度方向形成研磨痕。(v)清洗處理部105通過了第2研磨處理部104的帶狀基材110在清洗處理部105中進行最終清洗處理。圖8簡略表示本發明的研磨系統中使用的清洗處理部105的優選實施例。清洗裝置105包括清洗噴嘴801、刷輥802、空氣噴嘴(803、806)和擦拭輥804。清洗噴嘴801具有上下配置的多個噴嘴，從那裡噴射離子交換水或蒸餾水。另外也可以適當地配置上述的寬度限制導向件140b。最終清洗裝置105優選收納在殼體820內部。圖9(A)和(B)分別表示刷輥802的主視圖和側視圖。刷輥802包括平行的兩根不鏽鋼製軸(810、811)、驅動馬達814和齒輪(812a、812b)。在不鏽鋼製軸(810、811)的外周例如分別安裝有由尼龍纖維構成的刷片(810a、811b)。另外，用於調整輥刷的加壓的彈簧815配置在軸的兩端部。接下來說明使用上述最終清洗裝置105的最終清洗處理工序。帶狀基材110首先通過清洗噴嘴801進行水清洗。接著利用刷輥802除去水清洗後殘留的固形物。接下來將從空氣噴嘴803噴射的空氣吹出，從而將帶狀基材110的表面的水分吹飛。然後利用擦拭輥804去除帶狀基材110的殘存水分。最後通過從空氣噴嘴806噴射的空氣的吹出使帶狀基材110完全乾燥。(vi)檢查部106在檢查部106中觀測經過了最終清洗處理的帶狀金屬基材110的表面粗糙度Ra和研磨痕。Ra可以使用現有的檢查裝置進行測定。例如可以使用有限會社tf^3y步^7、;/夕制MicroMux，VMX-2100等。在測定結果不在所希望的範圍內的情況下，適當地調整帶狀基材的張力、寬度限制導向件的配置和個數、帶狀基材的行進速度、研磨站的數量和按壓力、以及研磨頭的轉速等。以上詳細說明了本發明的研磨系統和研磨方法，但是本發明不限於這些實施例。例如，圖1記栽的研磨系統的印跡全長約為6m，從後張力部102到工件進給驅動部106大約為4m，但是也可以根據研磨站的個數使印跡更長或更短。實施例說明使用圖1所示的本發明的研磨系統，進行研磨帶狀金屬基材的實驗。1.實驗條件(1)帶狀金屬基材鎳合金(Ni:58.Owt%、Cr:15.5wt%、Fe:5.0wt%、W:4.0wt%、還包含Co等)寬度10mm、長度100m、厚度0.lmm(2)第1研磨工序作為研磨帶使用在PET薄膜上形成有發泡聚氨酯的寬度150mm、厚度500um的帶體研磨頭的轉速(rpm):第1級30~80、第2級30~80旋轉方向第1級順時針、第2級逆時針加壓力(g/cm2):第1級100~500、第2級100~500漿流量(ml/min):第1級5~30、第2級5~30(3)第2研磨工序作為圓筒滾筒使用的襯墊，使用由聚酯纖維構成的無紡布研磨頭的轉速(rpm):第1級20~60、第2級20-60旋轉方向第1級反行進方向、笫2級反行進方向加壓力(g/cm2):第1級100~300、第2級100~300漿流量(ml/min):第1級5~30、第2級5~30(4)研磨材料Al力3磨粒(花王抹式會社制f千一/PEP、調整為PH2~6)、多結晶金剛石磨粒(使用添加了乙二醇化合物、丙三醇、脂肪酸的20wty。50wt。/。的水溶液，pH6~8)、矽膠磨粒(使用在花王林式會社制f乇一/^EP中添加了草酸銨、草酸鉀、丙三醇的水溶液、PH8~10)(5)研磨條件改變研磨材料的種類、粒徑、漿中的含有量和帶狀金屬基材的進給速度來進行實驗。表1表示實驗中使用的研磨材料和基材進給速度的條件狀況。表1tableseeoriginaldocumentpage18tableseeoriginaldocumentpage19從上述結果可知，根據本發明的研磨系統，以60m/h的高速的進給速度能夠實現5nm以下的最終的表面粗糙度Ra。此外能夠沿長度方向形成最終的研磨痕的形狀，能夠進行結晶取向性高的表面研磨。權利要求1.一種研磨系統，用來連續研磨帶狀金屬基材的被研磨麵，該研磨系統包括用於使上述帶狀金屬基材連續行進的裝置；用於對上述帶狀金屬基材施加既定的張力的裝置；用於隨機地對上述帶狀金屬基材的被研磨麵進行初始研磨的第1研磨裝置；和用於沿著行進方向對上述帶狀金屬基材的被研磨麵進行精研磨的第2研磨裝置，通過上述精研磨在上述被研磨麵上形成沿著行進方向的研磨痕。2.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，上述第1研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有使被連續送出的研磨帶繞著與上述被研磨麵垂直的軸線旋轉的機構的研磨頭、和用於將上述帶狀金屬基材壓靠在上述研磨帶上的按壓機構。3.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，上述笫2研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有沿著上述帶狀金屬基材的行進方向旋轉的圓筒形狀的研磨滾筒的研磨頭、和用於將上述帶狀金屬基材壓靠在上述研磨滾筒上的按壓機構。4.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，上述第1研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有使粘貼在臺板上的研磨襯墊繞著與上述被研磨麵垂直的軸線旋轉的機構的研磨頭、和用於將上述帶狀金屬基材壓靠在上述研磨襯墊上的按壓機構。5.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，上述第2研磨裝置包括至少一個研磨站，該研磨站包括具有沿著上述帶狀金屬基材的行進方向旋轉的帶體的研磨頭、和用於將上述帶狀金屬基材壓靠在上述帶體上的按壓機構。6.根據權利要求2所述的研磨系統，其特徵在於，上述第1研磨裝置由兩級的研磨站構成，第1級的研磨頭的旋轉方向和第2級的研磨頭的旋轉方向相反。7.根據權利要求3所述的研磨系統，其特徵在於，上述第2研磨裝置由兩級的研磨站構成，第1級研磨滾筒和笫2級研磨滾筒的旋轉方向與上述行進方向相反。8.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，該研磨系統還包括用於清洗進行了研磨處理的上述帶狀金屬基材的至少一個清洗裝置。9.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，該研磨系統還包括至少一個寬度限制導向件，以防止上述帶狀金屬基材的錯位。10.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，該研磨系統還包括用於觀測研磨處理後的上述被研磨麵的狀態的檢查裝置。11.根據權利要求1所述的研磨系統，其特徵在於，上述帶狀金屬基材從由鎳、鎳合金和不鏽鋼構成的組中選擇，寬度為2,~100mm，長度為100m~1000m,厚度為0.05mm~0.5咖。12.—種方法，是使用權利要求1所述的研磨系統來研磨帶狀金屬基材的方法，該方法包括以下工序利用上述用於使帶狀金屬基材連續行進的裝置，使上述帶狀金屬基材以20m/h以上的速度行進的工序；利用上述第1研磨裝置隨機地對上述帶狀金屬基材的被研磨麵進行研磨的第l研磨工序；和利用上述第2研磨裝置沿著上述行進方向對上述帶狀金屬基材的被研磨麵進行研磨的第2研磨工序。13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，該方法還包括在研磨時供給漿的工序。14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，上述漿由研磨磨粒、水和在水中添加了添加劑的材料構成，上述研磨磨粒是從A1203、Si02、矽膠、煅制氧化矽、單結晶或多結晶金剛石、cBN和SiC所構成的組中選擇的至少一種。15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，上述第1研磨工序中使用的上述漿的研磨磨粒的平均粒徑為0.05Mm~3pm，上述第2研磨工序中使用的漿的研磨磨粒的平均粒徑為0.03Mm~0.2Mm。16.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，上述第1研磨工序包括將上迷帶狀金屬基材的被研磨麵的平均表面粗糙度Ra研磨至10nm以下的工序。17.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，上述第2研磨工序包括將上述帶狀金屬基材的被研磨麵的平均表面粗糙度Ra研磨至5nm以下並且在被研磨麵上形成沿著上述行進方向的研磨痕的工序。18.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，該方法還包括在研磨處理後對上述帶狀金屬基材進行清洗的工序。全文摘要本發明提供一種用來以高速且效率良好地均勻研磨幾百米單位的帶狀金屬基材的表面的研磨系統和研磨方法。用來連續研磨帶狀金屬基材的被研磨麵的研磨系統包括用於使帶狀金屬基材連續行進的裝置；用於對帶狀金屬基材施加既定的張力的裝置；用於隨機地對帶狀金屬基材的被研磨麵進行初始研磨的第1研磨裝置；和用於沿著行進方向對帶狀金屬基材的被研磨麵進行精研磨的第2研磨裝置，通過精研磨在被研磨麵上形成沿著行進方向的研磨痕。文檔編號B24B37/04GK101484274SQ20078002554公開日2009年7月15日申請日期2007年7月5日優先權日2006年7月5日發明者堀本真樹,堀江祐二,永峰拓也,渡邊武洋申請人:日本微塗料株式會社