JP2006150507A - 平行平面研磨盤 - Google Patents

Abstract

【目的】 平行平面研磨盤の上定盤の撓みを効果的に矯正できるようにして、薄板材を高精度な平行平面に研磨可能にする。
【構成】 上定盤１４を昇降させるシャフト６に吊り板１２の中央部を揺動可能に支持し、その吊り板１２と上定盤１４とを複数本の支柱１３によって一体的に連結する。その上定盤１４の外周縁部に沿って所定の間隔で突設した複数の回転軸１６にそれぞれ軸支した第１プーリ１７と、吊り板１２の外側面付近に所定の間隔で突設した複数の回転軸１８にそれぞれ軸支した第２プーリ１９との間にエンドレスのワイヤ２０を交互に張架し、そのワイヤ２０の張力を調整することによって、上定盤１４の撓みを矯正して下定盤２８に対して平行平面を維持するようにした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、金属、ガラス、水晶、セラミック等の薄板材の表裏両面を平行な平面にするための研削加工、ラッピング加工、ポリッシング加工など（この明細書中ではこれらを総称して「研磨加工」という）を行う平行平面研磨盤に関する。

近年、携帯電話等の移動体通信機器を主とした通信機器や光応用機器などの各種電子機器に組み込まれる機能素子の多くは、シリコン、水晶、サファイアなどの単結晶材料、粉体を焼結したフェライトやセラミックと称される多結晶材料、あるいは光学ガラスや石英ガラスなどの非晶質材料を素材としている。しかし、それらのほとんどは硬くて脆いという性質を有している。さらに、機器の軽薄短小化を図るために、機能素子材料の多くはより小さく、より薄く形成されることが要望されているため、その機械加工は困難なものとなっている。

そこで、実際にそのような材料から薄板材を加工生産する場合には、あらかじめ大きい基板を優れた精度で研磨加工し、その後に個々の素材として分割することによって、加工作業の効率化を図ることができる。その場合の優れた精度とは、材料に割れや欠けや傷が無いことは勿論のこと、特に両面間の平行度と各面の平面度と表面粗さの精度が高いことを指している。

従来、このような高い精度が要求される平行平面の研磨加工には平行平面研磨盤が用いられており、図７は従来使用されている代表的な平行平面研磨盤の要部の斜視図である。この平行平面研磨盤は、基板等の被加工物（ワーク）を保持するキャリアが公転しつつ自転するため遊星歯車方式と称されている。

図７において、平行平面研磨盤１００は、円板状の下定盤１０１と、外周に歯面を有するキャリア１０２と、図示しない駆動源によって外側駆動軸１０６Ａを介して回転駆動される太陽歯車１０３、及び図示しない他の駆動源によって回転駆動される内歯歯車１０４と、外周にキー溝１０６ａを有して図示しない駆動源により回転駆動される内側駆動軸１０６Ｂと、この内側駆動軸１０６のキー溝１０６ａと噛み合うフック１０７ａが取り付けられた円板状の上定盤１０７とを備えている。外側駆動軸１０６Ａと内側駆動軸１０６Ｂは同心状に相対回転自在に嵌合する二重軸である。

この上定盤１０７は、複数本の支柱１０８によって吊り板１０９に一体的に連結され、その吊り板１０９は、自在継手１１０を介して図示しないエアシリンダによって昇降されるシャフト１１１に揺動可能に取り付けられている。そして、被加工物である基板等のワーク１０５がキャリア１０２に形成されたワーク保持孔１０２ａに装填されるようになっている。

この平行平面研磨盤１００を使用して研磨作業を行うには、まずエアシリンダの圧力を調整してシャフト１１１を上昇させることにより、自在継手１１０を介して、吊り板１０９および支柱１０８と一体の上定盤１０７を振り子状に吊り上げ、下定盤１０１との間を開放させる。そして、下定盤１０１の上に複数枚のキャリア１０２を太陽歯車１０３と内歯歯車１０４とに噛み合わせて円周上に均等に配置し、その各キャリア１０２に形成された複数のワーク保持孔１０２ａにそれぞれ十分な隙間を持たせて収容するようにワーク１０５を装填する。

その後、エアシリンダの圧力を調整してシャフト１１１を下降させ、キャリア１０２に装填されているワーク１０５に適切な荷重を与えながら上定盤１０７を押し当てる。このとき、上定盤１０７に取り付けられているフック１０７ａを内側駆動軸１０６Ｂのキー溝１０６ａに位置を合わせて、その内側駆動軸１０６Ｂと上定盤１０７とを連結させる。なお、上定盤１０７は自在継手１１０によって揺動可能に支持されているため、座りのよい状態で各ワーク１０５に対して均一な密着度で押し当てられることになる。

そして、ワーク１０５を両面研磨する時には、上定盤１０７に穿設された砥粒供給孔（図示せず）から水や油などの液体に懸濁させた砥粒（遊離砥粒という）を供給しながら、太陽歯車１０３と内歯歯車１０４と駆動軸１０６を回転させることにより、キャリア１０２が自転しつつ公転し、固定された下定盤１０１と回転する上定盤１０７とに挟持されたワーク１０５の両面が研磨される。なお、この加工における研磨とは、固定砥粒による研削も含め、遊離砥粒によるラッピング、ポリッシング等の砥粒加工を総称したものを意味する。

しかし、このような従来の平行平面研磨盤１００を用いて大きく薄い基板のようなワーク１０５を研磨しようとすると、次のような問題が生じる。
つまり、下定盤１０１と上定番１０７の平面をワーク１０５に転写する研磨加工では、上下定盤１０１，１０７の平面度が優れていることが必須要件であるが、加工前のワーク装填時にシャフト１１１を上昇させて上定盤１０７を宙に吊り下げた状態では、図８に示すように上定盤１０７は支柱１０８の支持点から離れた外周縁部においてその自重により大きく撓む。そして、加工時にそのまま上定盤１０７を下降させてワーク１０５上に押し当てても、その撓みが戻り切らずに各ワーク１０５に対して偏った接触状態となってしまい、そのまま上下定盤１０１，１０７を相対回転させて研磨加工すると、ワーク１０５の平行平面が得られないばかりか、傷や欠けや割れを誘発してしまう恐れがある。

そこで、例えば特許文献１には、上記のような平行平面研磨盤において、吊り板と上定番を支柱によって連結せずに、両者の間に無端ワイヤによる吊り下げ機構を同心円状に複数組配置して上定盤を吊り下げ、その各無端ワイヤによる吊り下げ機構の内周側と外周側の間で吊り下げ張力に差を持たせることによって、上定盤の半径方向の撓みを矯正する提案がなされている。
特開２００４−２１６４９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術では、上定盤の撓みに対して自重によって自然に矯正させるだけでしかなく、矯正のために上定盤に与える力が小さいため矯正効果が低かった。また、上定盤を無端ワイヤだけで吊り下げる不安定な構造となっているため、上定盤の開閉作業時に他の部材と頻繁に接触して損傷させてしまう恐れもある。また加工時においても、ワークの上面に対して上定盤の自重以外に荷重がかけられないため、研磨性能を最適にするように荷重を調整することはできなかった。

また、図７に示した従来の平行平面研磨盤においては、上定盤１０７がシャフト１１１に吊り下げられた際には、図８に示すように自在継手１１０を中心にして上定盤１０７が大きく傾く場合があり、そのままワーク１０５上に降ろした場合には、一点が最初にワーク１０５に接触してから水平になるようにズレ動き、ワークを破損させてしまうことがある。また、加工時においても傾きが戻りきらず、その結果研磨加工における平行平面精度を低下させてしまうこともある。

さらに、このような従来の平行平面研磨盤においては、上定盤１０７に穿設された砥粒供給孔から供給された遊離砥粒がワーク１０５に対して均一に行き渡るように、下定盤１０１と上定盤１０７の研磨面には切り屑を排出するための溝が例えば格子状に形成されている。しかし、下定盤１０１に形成された溝には研磨の進行に伴って砥粒や切り屑が堆積して目詰まりが起こりやすく、ワークの加工精度の低下と割れや欠けの増大を招く原因となるため、頻繁に溝を掃除しなければならないといったメンテナンス性にも問題があった。

この発明は、平行平面研磨盤におけるこれらの問題に鑑みてなされたものであり、先ず第一に上定盤の撓みを効果的に矯正できるようにして薄板材を高精度な平行平面に研磨可能にすることを目的とする。さらに、上定盤の傾きを補正して常に下定盤と平行に支持できるようにすることも目的とする。
また、上定盤および下定盤の研磨面に形成された溝が遊離砥粒による目詰まりを起すのを防ぎ、メンテナンス性を向上させることも目的とする。

この発明は、下定盤と上定盤とに挟持された被加工物を相対的に揺動又は回転させ、上記被加工物の両面を同時に研磨する平行平面研磨盤において、上記の目的を達成するため、上記上定盤を昇降させる昇降軸に中央部が揺動可能に支持された吊り板と、その吊り板と上記上定盤とを一体的に連結する複数本の支柱とを備えており、上記上定盤の外周縁部に沿って所定の間隔で突設した複数の回転軸にそれぞれ軸支された第１のプーリと、上記吊り板の外側面付近に所定の間隔で突設した複数の回転軸にそれぞれ軸支された第２のプーリと、上記各第１のプーリと上記各第２のプーリとの間に交互に張架された無端索条とを設けたものである。
また、その無端索条の張力を調整する張力調整部材を設けると便利である。

さらに上記平行平面研磨盤は、上記吊り板を、上記昇降軸の下端部に自在継手によって上記昇降軸に対して相対回転および揺動可能に支持するとよい。
また、上記上定盤上に円周方向に均等な間隔を置いて複数の第１の留め具を、上記昇降軸の周囲に間隔を置いて上記第１の留具と対をなすように複数の第２の留め具をそれぞれ設け、上記対をなす第１の留め具と第２の留め具との間に、それぞれ長さの調整が可能な索条又はバーを掛け渡すとよい。

さらにまた、上記昇降軸の外周にラジアル軸受を回転可能でその昇降軸の軸線方向には相対移動不能に設け、そのラジアル軸受の外周に上記複数の第２の留具を設けるとよい。
また、上記上定盤に、上記下定盤との間隙に砥粒を供給する砥粒供給孔を備え、その上定盤と上記下定盤の対向する研磨面に切り屑を排出するための多数の溝を形成し、上記下定盤に、上記上定盤との間隙に流体を噴出させる流体噴出孔を設けるとよい。

この発明による平行平面研磨盤は、先ず第一に、吊り板と上定盤との間隔を複数の支柱で固定しており、上定盤の外周縁部と吊り板の外側面付近との間に張架した無端索条の張力を調整することによって上定盤の撓みを効果的に矯正することができ、薄板材を高精度な平行平面に研磨することができる。
さらに、揺動可能に連結している昇降軸と上定盤との間で、円周方向に均等に掛け渡した複数の索条又はバーの長さを調整することによって、昇降軸に対する上定盤の傾きを任意に補正することができ、そのため上記上定盤を常に下定盤と平行に支持することができる。

また、下定盤に設けた流体噴出孔から流体を噴出させることにより、上定盤および下定盤に形成した溝に入り込んだ砥粒を強制的に流通させることができるため、砥粒による溝の目詰まりを起すのを防ぎ、メンテナンス性を向上させることもできる。

以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図２は、この発明による平行平面研磨盤の第１実施形態の要部の側面図であって、一部を断面で示した図である。図１は、その平行平面研磨盤の上定盤周辺の斜視図であって上定盤の一部を切り欠いて示した図である。

この平行平面研磨盤１は概略的に、図２に示す本体部２（下方部分は図示を省略）と、その本体部２の上面に立設したポスト部３と、そのポスト部３の上部側面から水平に設置したアーム部４と、そのアーム部４の先端から鉛直方向に設置したシリンダ部５と、そのシリンダ部５に挿通して昇降可能に設置されたシャフト（昇降軸）６と、そのシャフト６の下端に設けた上方組立体７と、その上方組立体７の下方に位置して本体部２の上面から突出するように設けた内側駆動軸８Ｂと、その内側駆動軸８Ｂの周囲で本体部２の内部に設けた研磨室９とを備えている。

アーム部４の下面には、後述する環状受皿へ砥粒（水や油などの液体に懸濁させた遊離砥粒）を吐出する砥粒供給ノズル１０が設けられている。また、シリンダ部５の内部には図示しないエアシリンダを備えており、そこに供給する空気圧を制御することで、シャフト６とそれに連結する上方組立体７を昇降させることができるようになっている。

次に、上方組立体７の構成について図１も参照して詳しく説明すると、上方組立体７はシャフト６の下端に設置されて自在継手として機能する球面ベアリング１１と、その球面ベアリング１１のアウタレースに設置された円板状の吊り板１２と、その吊り板１２の下方で複数の支柱１３によって一体に連結された円板状の上定盤１４とを備えている。そして球面ベアリング１１の機能により、上方組立体７は全体がシャフト６に対してどの方向にも揺動可能に連結している。

吊り板１２は上定盤１４よりも外径が小さく、吊り板１２の外周側面は図２に示す軸線Ｃ上の上方に頂点が位置する円錐形状（テーパ形状）の傾斜側面１２ａに形成されている。その吊り板１２の傾斜側面１２ａの傾きは、吊り板１２と上定盤１４の半径の差に対する支柱１３の高さの比から得られる傾きとなっている。

また、上定盤１４上の外周縁部に沿って複数のプーリ台１５が設置されており、それぞれの外周側面には吊り板１２の傾斜側面１２ａと同じ傾きの傾斜面１５ａが形成されている。そして、これらの傾斜面１５ａに垂直に回転軸１６が突設されており、それぞれ第１プーリ１７を軸支している。また、それらと同じ数だけ吊り板１２の傾斜側面１２ａにも垂直に回転軸１８が突設されており、それぞれ第２プーリ１９を軸支している。これらの第１プーリ１７と第２プーリ１９との間には、無端索条であるループ状のワイヤ２０が交互に張架されている。このワイヤ２０の張架については後にさらに詳述する。

吊り板１２の上方には環状受皿２１が同心上に設置されており、この環状受皿２１の底面には複数の流出孔２２が穿設されている。また、その流出孔２２と同じ数だけ上定盤１４を貫通して下面に開口するように砥粒供給孔２３が穿設されており、流出孔２２と砥粒供給孔２３とが供給管２４を介して連通している。
上定盤１４の中央には内側駆動軸８Ｂより径の大きい挿脱孔２５が貫通形成されており、上定盤１４の上面にこの挿脱孔２５の内周面から突出するようにフック２６が設置されている。そして、内側駆動軸８Ｂは、本体部２の内部に備えた図示しない駆動源によって回転駆動されるようになっており、図示の状態からシャフト６を下降させて、内側駆動軸８Ｂに形成したキー溝２７に上定盤１４上のフック２６を嵌合させて上方組立体７と連結させることによって、上方組立体７全体を回転駆動できるようになっている。

次に、研磨室９の構成について詳しく説明する。まず、上定盤１４の下面に対向するように円板状の下定盤２８が設置されており、その下定盤２８上において、内側駆動軸８Ｂと同心状に相対回転自在に嵌合する外側駆動軸８Ａの周囲に均等な間隔を置いて複数のキャリア２９が載置されている。これらキャリア２９は上方から見て平歯車の形状に形成されており、それぞれの平板部分には３つのワーク保持孔３０が穿設されている。外側駆動軸８Ａの上端部には太陽歯車３１が固着されており、各キャリア２９の外周の歯面と噛み合っている。外側駆動軸８Ａと内側駆動軸８Ｂは、それぞれ本体部２の内部に備えた図示しないギヤ機構を介して個別の駆動源によって、同じ回転方向に異なる回転速度で回転駆動される。また、外側駆動軸８Ａと内側駆動軸８Ｂと同心状に各キャリア２９の外側に、キャリア２９の外周の歯面と噛み合う内歯歯車３２が設けられており、図示しない他の駆動源によって太陽歯車３１と逆方向に回転駆動される。

なお、図２においては、図示を簡略化して見やすくする便宜上、支柱１３、フック２６及びキー溝２７については１つずつ、プーリ台１５、第１プーリ１７、第２プーリ１９、砥粒供給孔２３及びキャリア２９については２つずつしか示していないが、実際の構成ではそれより多く設置するものとなっている。それらの具体的な設置数は、平行平面研磨盤の規模にもよるが、この実施形態では支柱１３、フック２６及びキー溝２７がそれぞれ３つずつ、キャリア２９が４つ、プーリ台１５、第１プーリ１７、第２プーリ１９及び砥粒供給孔２３が６つずつ設けられ、それぞれがシャフト６の軸線Ｃを中心とした円周方向に均等な間隔を置いて設置されている。

図１においては、必要部分を明瞭に示す便宜上、環状受皿２１及び供給管２４に関係する部位は省略している。この図１に明示するように、上定盤１４の第１プーリ１７と吊り板１２の第２プーリ１９はそれぞれ６つずつ円周方向に均等な間隔を置いて設置されており、また第１プーリ１７と第２プーリ１９は円周方向に互いに３０度ずつずれた角度で配置されている。そしてループ状のワイヤ２０は、第１プーリ１７と第２プーリ１９との間に交互に張架されて上方組立体７を一周している。

また、図示するように、ループ状のワイヤ２０の一部分は分断されており、各端部には互いに逆方向に雄ネジが切られたロッドネジ２０ａが結合され、それぞれが両端で互いに逆方向に雌ネジが切られたターンバックル３９にネジ結合して連結されている。これにより、ターンバックル３９を回転することによって、ワイヤ２０のループ長を伸縮させてワイヤ２０に付加する張力を調整することができる。

そして、この平行平面研磨盤１に研磨動作させる際には、図１に示すように、各キャリア２９のワーク保持孔３０に被加工物である円形平板状のワーク４０を装填し、シャフト６を下降させて上定盤１４の下面をワーク４０の上面に押し当てた状態にする。このときの下定盤２８と上定盤１４のそれぞれワーク４０に接触している面、つまり下定盤２８の上面と上定盤１４の下面はそれぞれワーク４０に対してラッピングを行う下定盤研磨面４１と、上定盤研磨面４２として機能し、下定盤研磨面４１には図示するように複数の溝４３が格子状に形成されている。なお、図示していないが、上定盤研磨面４２にも同様の溝が形成されている。

次に、このように構成された平行平面研磨盤１の動作について説明する。
まず、図示しないエアシリンダへの供給空気圧を制御してシャフト６を上昇させることにより、図２に示すように球面ベアリング１１を介して吊り板１２及び支柱１３と一体の上定盤１４を振り子状に吊り上げ、下定盤２８との間を開放させる。そして、各キャリア２９のワーク保持孔３０にワーク４０を装填した後、エアシリンダの空気圧を制御してシャフト６を下降させ、キャリア２９に装填されているワーク４０に適切な荷重を与えながら上定盤研磨面４２を押し当てる。このとき、上定盤１４に取り付けられているフック２６を駆動軸８のキー溝２７に位置を合わせて、駆動軸８と上定盤１４とを連結する。なお、上定盤１４は球面ベアリング１１によって揺動可能に支持されているため、座りのよい状態で各ワーク４０に対して均一な密着度で押し当てられることになる。

そして、ワーク４０を両面研磨するには、図示しない各駆動源によって太陽歯車３１（外側駆動軸８Ａ）と内歯歯車３２とを回転駆動させて、キャリア２９が自転しつつ公転するよう回転移動させる。またこの回転駆動時に、他の駆動源によって回転される内側駆動軸８Ｂに連結される上方組立体７も独自に回転する。そのため、環状受皿２１は常に砥粒供給するノズル１０の下方を通過し、砥粒供給ノズル１０から吐出される砥粒を受けることになる。そして、環状受皿２１に貯留された砥粒は、環状受皿２１の流出孔２２と供給管２４を介して砥粒供給孔２３からワーク４０や下定盤研磨面４１に供給できるようになっている（図２参照）。

このようにして、砥粒に包まれながらキャリア２９とともに回転移動するワーク４０は、固定された下定盤２８と回転する上定盤１４とに挟持されながら、その両面が研磨（ラッピング）されることになる。ワーク４０の両面を研磨した砥粒は、溝４３を通過して下定盤２８の脇から本体部２内へ下降して排出される。このようにして、大きく薄い基板のようなワーク４０に対し、高い平行平面度で両面研磨することができる。

なお、この遊星歯車方式による両面研磨時では、一般に太陽歯車３１と内歯歯車３２とを相互に逆方向に回転させることによって、キャリア２９に自転と公転を同時に与えるようになっているが、太陽歯車３１と内歯歯車３２のそれぞれの駆動源とのギア連結を切り換えて、相互に同じ方向に同じ速度で回転させてキャリア２９に公転だけ与えるようにしてもよいし、またどちらか一方の回転を止めたり、相互に回転速度を異ならせたり、いろいろなバリエーションで研磨を行うことも可能である。また同様に駆動源と内側駆動軸８Ｂとの間のギヤ連結を切り換えることによって、上方組立体７を回転駆動させる方向や速度を任意に切り換えることもでき、それによっても両面研磨のバリエーションを多様化させることができる。

そして、この実施形態の平行平面研磨盤１においては、図３に模式的に示すように、上定盤１４の中央部付近において吊り板１２との間を複数の支柱１３で固定するとともに、上定盤１４の外周縁部と吊り板１２の外側面付近との間に張架したワイヤ２０に張力を付加することによって、上定盤１４の外周縁部を強制的に吊り上げることができ、それによって上定盤１４の撓みを効果的に矯正して高い平面度を保持することができる。

また、１本のループ状のワイヤ２０を上定盤１４の第１プーリ１７と吊り板１２の第２プーリ１９の間で円周方向に均等かつ交互に張架しているので、ワイヤ２０の張力は円周方向で均等に分散されることになり、上定盤１４の外周縁部を円周方向に均等な力で吊り上げることができるため、それによっても高い平面度が得られるようになっている。

なお、ワイヤ２０の張力を調整する手段は、上記のターンバックル３９に限らず、図４に示すように吊り板１２上の外周縁部で、ある一組の隣り合う第２プーリ１９の間に、ワイヤ寄せ部材３３を設置するようにしてもよい。このワイヤ寄せ部材３３は、２枚の連結板３５間に、両脇に位置する２つの第２プーリ１９の間隔より狭い間隔で２本の係止軸３４を固設しており、その連結板３５の中央に結合したロッドネジ３６を吊り板１２の傾斜側面上に溶接で固定したブッシュ３７に貫通させ、ナット３８を螺着したものである。
そして、隣り合う２本のワイヤ２０を２本の係止軸３４の間に挟み込み、２本のワイヤ２０を寄せることによってワイヤ２０に張力を付加する。そして、ナット３８を締め込んだり緩めたりすることによって係止軸３４の位置を上下に移動させ、ワイヤ２０の寄せ量を増減して張力を調整することができる。

また、ワイヤ２０の張力を調整するには、この平行平面研磨盤自体に張力調整部材を設けていなくても、隣り合うワイヤ２０同士を引き寄せてクリップで留めたり、ワイヤ２０自体の長さを調整するなど種々の方法を適用できる。また、各プーリ１７、１９に張架させる無端索条として、ワイヤ２０の他にも例えばロープ、紐、鎖なども利用できる。また、上定盤１４の撓みを防止するために、吊り板１２を厚く小径に形成してその剛性を強くすることも有効である。

次に、この発明の第２実施形態の平行平面研磨盤について説明する。
図５は、その第２実施形態の平行平面研磨盤５１の要部の側面図であって一部を断面で示した図である。この図５において図１及び図２と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。この第２実施形態のにおいて、図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点は、主に上方組立体７に調整バーを設けた点と、下定盤研磨面４１に流体噴出孔を設けた点であり、以下にそれらの相違点についてのみ説明する。

まず、シャフト６の胴部にはフランジが形成されており、このフランジによってシャフト６の軸線方向下方に対し相対移動不能にラジアル軸受５２が設けられている。このラジアル軸受５２のアウタレース側面には第１留め具であるアイボルト５３が複数設置されており、またそれらと同じ数だけ上定盤上に第２留め具であるアイボルト５４が設置されている。

そして、そのアイボルト５３，５４の間には、吊り板１２を貫通して調整バー５５が掛け渡されている。この調整バー５５中央部で２分されており、その各端部には互いに逆方向の雄ネジが切られ、それぞれ両端に互いに逆方向に雌ネジが切られたターンバックル５６にネジ結合して連結されている。これにより、ターンバックル５６を回転することによって、調整バー５５の全長を伸縮自在に調整することができる。なお、図示を省略しているが、この実施形態においてアイボルト５３，５４及び調整バー５５は軸線Ｃに対する同心円上に均等な間隔で３組設けられている。

また、下定盤研磨面４１に格子状に形成された溝４３の直交点のうちの複数箇所には流体噴出孔５７が形成されており、これらは図示しない流体源に接続されて上定盤１４との間の間隙に砥粒を噴出するようになっている。
また、この実施形態においては、吊り板１２の傾斜側面１２ａと同じ角度で上定盤１４の外周側面にも傾斜側面１４ａを形成し、そこに垂直に回転軸１６を突設して第１プーリ１７を軸支させている。このように構成しても、図２に示した第１実施形態と同様にワイヤ２０を用いた上定盤１４の外周縁部の吊り上げを行うことができる。また、傾斜側面１２ａ，１４ａの形状は円錐曲面に限ることなく、多角錐形状に形成して各傾斜平面を適切な角度で配置するようにしても同様なプーリの設置が得られる。

この実施形態によれば、図６に示すように、揺動可能に連結しているシャフト６と上定盤１４との間で、円周方向に均等に掛け渡した複数の調整バー５５の長さを調整することによって、シャフト６に対する上定盤１４の傾きを任意に補正することができ、常に下定盤２８と平行に支持させることができる。このことによっても、ワーク４０の両面研磨において高い平面度が得られる。

なお、下定盤２８の配置が水平に保持されている場合には、吊り板１２上に水準器などを設けて水平度を確認できるようにすることによって、容易に上下定盤１４，２８の平行度を調整することができる。また、この実施形態では、３本設けた調整バー５５が全て長さを調整できるようにしているが、複数の調整バー５５のうちの１本だけは長さ調整機能がなくても上定盤１４の傾きの補正を行うことができる。また、調整バー５５の代わりに全長を調整可能なロープやワイヤなどの索条を用いることも可能である。

また、この実施形態の平行平面研磨盤５１の構成によれば、下定盤２８に設けた流体噴出孔５５から上定盤１４との間隙に砥粒を噴出させることにより、上定盤１４および下定盤２８に形成した溝４３内を正圧に保ち、入り込んだ砥粒を強制的に流通、排出させることができるため、砥粒による溝４３の目詰まりを防ぎ、メンテナンス性を向上させることができる。なお、そのような遊離砥粒を噴出させる以外にも、この流体噴出孔５５から単なる液体や気体などの流体を適切な圧力で噴出させても、目詰まり防止に大きな効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、上定盤を下から連結する駆動軸で回転駆動する形式の平行平面研磨盤を示したが、それに限らず、上方のシャフト６を回転させて回転駆動力を得る形式のものにこの発明を適用してもよい。その場合には、回転するシャフトと吊り板を連結する自在継手には円周方向に相対移動不能な構成のものを使用しなければならず、また調整バーの上端もシャフトに対して円周方向に相対移動不能に係止することが望ましい。
また、上記実施形態では、例として遊星歯車方式の平行平面研磨盤（ホフマン型ラップ盤）を示したが、その他にもいわゆるオスカー型ラップ盤やラップマスター型ラップ盤などにこの発明を適用しても、目詰まり防止などの各効果を得ることができる。その他種々の変更が可能である。

この発明は、水晶やシリコンやサファイアなどの単結晶のほか、粉体を焼成したフェライトやセラミックス、非晶質の光学ガラスや石英ガラスなどの硬くて脆い材料から成る電子部品、通信機部品、光学部品などで高精度な平行平面度が要求される部品の表裏両面に研削加工、ラッピング加工、ポリッシング加工を行う平行平面研磨盤に利用できる。
そして、薄板材を高精度な平行平面に研磨可能にすることができ、また上定盤の傾きを補正して常に下定盤と平行に支持でき、さらにメンテナンス性を向上させることができる。

この発明による平行平面研磨盤の第１実施形態の上定盤周辺の斜視図であって上定盤の一部を切り欠いて示す図である。 同じく要部の側面図であって一部を断面で示す図である。 同じく要部断面模式図である。 張力を付加する手段の変形例であるワイヤ寄せ部材付近の図である。 この発明による平行平面研磨盤の第２実施形態の要部の側面図であって一部を断面で示す図である。 同じく要部断面模式図である。 従来の平行平面研磨盤の上定盤周辺の斜視図であって上定盤の一部を切り欠いて示す図である。 同じく要部断面模式図である。

符号の説明

１，５１：平行平面研磨盤 ２：本体部 ３：ポスト部 ４：アーム部
５：シリンダ部 ６：シャフト（昇降軸） ７：上方組立体 ８Ａ：外側駆動軸
８Ｂ：内側駆動軸 ９：研磨室 １０：砥粒供給ノズル １１：球面ベアリング（自在継手） １２：吊り板 １２ａ：傾斜側面 １３：支柱 １４：上定盤
１４ａ：傾斜側面 １５：プーリ台 １５ａ：傾斜面 １６：回転軸
１７：第１プーリ １８：回転軸 １９：第２プーリ ２０：ワイヤ
２０ａ：ロッドネジ ２１：環状受皿 ２２：流出孔 ２３：砥粒供給孔
２４：供給管 ２５：挿脱孔 ２６：フック ２７：キー溝 ２８：下定盤
２９：キャリア ３０：ワーク保持孔 ３１：太陽歯車 ３２：内歯歯車
３３：ワイヤ寄せ部材 ３４：係止軸 ３５：連結板 ３６：ロッドネジ
３７：ブッシュ ３８：ナット ３９：ターンバックル
４０：ワーク（被加工物） ４１：下定盤研磨面 ４２：上定盤研磨面
４３：溝 ５２：ラジアル軸受 ５３：アイボルト（第１留め具）
５４：アイボルト（第２留め具） ５５：調整バー ５６：ターンバックル
５７：流体噴出孔

Claims (6)

1. 下定盤と上定盤とに挟持された被加工物を相対的に揺動又は回転させ、前記被加工物の両面を同時に研磨する平行平面研磨盤において、
   前記上定盤を昇降させる昇降軸に中央部が揺動可能に支持された吊り板と、該吊り板と前記上定盤とを一体的に連結する複数本の支柱とを備えており、
   前記上定盤の外周縁部に沿って所定の間隔で突設した複数の回転軸にそれぞれ軸支された第１のプーリと、
   前記吊り板の外側面付近に所定の間隔で突設した複数の回転軸にそれぞれ軸支された第２のプーリと、
   前記各第１のプーリと前記各第２のプーリとの間に交互に張架された無端索条とを設けたことを特徴とする平行平面研磨盤。
2. 請求項１記載の平行平面研磨盤において、前記無端索条の張力を調整する張力調整部材を設けたことを特徴とする平行平面研磨盤。
3. 請求項１又は２記載の平行平面研磨盤において、
   前記吊り板が、前記昇降軸の下端部に自在継手によって前記昇降軸に対して相対回転および揺動可能に支持されていることを特徴とする平行平面研磨盤。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の平行平面研磨盤において、
   前記上定盤上に円周方向に均等な間隔を置いて複数の第１の留め具を、前記昇降軸の周囲に間隔を置いて前記第１の留具と対をなすように複数の第２の留め具をそれぞれ設け、
   前記対をなす第１の留め具と第２の留め具との間に、それぞれ長さの調整が可能な索条又はバーを掛け渡したことを特徴とする平行平面研磨盤。
5. 前記請求項４記載の平行平面研磨盤において、
   前記昇降軸の外周にラジアル軸受を回転可能で該昇降軸の軸線方向には相対移動不能に設け、該ラジアル軸受の外周に前記複数の第２の留具を設けたことを特徴とする平行平面研磨盤。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の平行平面研磨盤において、
   前記上定盤に、前記下定盤との間隙に砥粒を供給する砥粒供給孔を備え、該上定盤と前記下定盤の対向する研磨面には切り屑を排出するための多数の溝が形成されており、
   前記下定盤に、前記上定盤との間隙に流体を噴出させる流体噴出孔を設けたことを特徴とする平行平面研磨盤。
   

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