JP2009297862A

JP2009297862A - 研磨用工具

Info

Publication number: JP2009297862A
Application number: JP2008157263A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sodeyama; 健兒袖山
Original assignee: SODEYAMA GIKEN KOGYO KK
Current assignee: SODEYAMA GIKEN KOGYO KK
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】ワークの形状にかかわりなくワークの切断面である外周端面，内周端面を自動的に研磨処理することを可能にする。
【解決手段】スピンドルＳに取付けられて回転駆動される軸部１と、軸部１の先端部に設けられた砥石部２とからなる。砥石部２は、軸部１と同軸中心線上の軸部１に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部２１と、軸部１と同軸中心線上の第１の砥石部２１を介して軸部１から離れた側に位置された相対的に小径のほぼ円柱体の第２の砥石部２２とを備えている。第１の砥石部２１は、ワークの形状外郭線となった切断面である外周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２１１と、外周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面２１２とを備えている。第２の砥石部２２は、ワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２２１と、内周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面２２２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄板状のワークの切断面を研磨処理する際に使用される研磨用工具に係る技術分野に属する。

最近、携帯用通信端末機，携帯用ゲーム機等の表示部を高精細な表示機能を維持して薄性化するために、表示部の表示画面に使用されるガラス板にも薄性化の要請が強くなってきている。このガラス板については、一定の大きさのガラス原板から液体の噴射を利用した切断技術によって材料取りされるようになってきているが、強度を高め光の乱反射を防止するために切断面を研磨処理することが要求される。

切断面の研磨処理は、図６に示すように、ガラス板であるワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａに沿って回転する砥石Ｄを移動させる自動化された装置によって行われている。具体的には、砥石Ｄがスピンドルの先端部に取付けられて回転駆動され、スピンドルをＮＣ制御で移動させる装置構成となっている。この研磨処理では、図７に示すように、ワークＷの外周端面Ｗａの破断粗面が平坦化された後、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部が傾斜面Ｗｄに面取りされる。なお、平坦化，面取りの研磨処理については、砥石ＤのワークＷへの対面角度を変更したり、砥石Ｄを円柱体から溝付き円柱体に交換したりすることで対応している。

然しながら、図７に示すように、ワークＷに小さな窓孔（抜孔）Ｈが開孔されている場合、窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅを研磨処理する自動化された装置が開発されていないことから、内周端面Ｗｅを手動の工具で研磨処理している状況がある。このため、窓孔Ｈの内周端面Ｗｅの研磨処理をも自動化することのできる技術の開発が要望されている。

従来、窓孔Ｈの内周端面Ｗｅの研磨処理をも自動化することを指向した技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
特開２００５−５９１９４号公報

特許文献１には、内周面にワークＷの外周端面Ｗａを研磨処理する研磨面が設けられたカップ形の第１の研磨部と、外周面にワークＷの内周端面Ｗｅを研磨処理する研磨面が設けられた円柱形の第２の研磨部とを備え、第２の研磨部が第１の研磨部の軸中心に配置された研磨用工具が記載されている。

特許文献１に係る研磨用工具は、ドーナッツ形のディスクからなるワークＷを対象として前述の砥石Ｄに対応したもので、第１の研磨部の研磨面がワークＷの外周よりも大径に形成され、第２の研磨部の研磨面がワークＷの内周よりも小径に形成されて、回転によりワークＷの外周端面Ｗａ，内周端面Ｗｅを同時に研磨処理するものである。

特許文献１に係る研磨用工具では、研磨処理の対象であるワークＷがドーナッツ形のディスクである場合に限定されてしまい汎用性がないという問題点がある。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、ワークの形状にかかわりなくワークの切断面である外周端面，内周端面を自動的に研磨処理することを可能にする研磨用工具を提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る研磨用工具は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。

即ち、本発明に係る研磨用工具では、スピンドルに取付けられて回転駆動される軸部と、軸部の先端部に設けられた砥石部とからなる研磨用工具において、砥石部は軸部と同軸中心線上の軸部に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部と軸部と同軸中心線上の第１の砥石部を介して軸部から離れた側に位置された相対的に小径のほぼ円柱体の第２の砥石部とを備え、第１の砥石部はワークの形状外郭線となった切断面である外周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と外周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第２の砥石部はワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と内周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備えていることを特徴とする。

この手段では、砥石部の第１の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの外周端面に沿って移動させてワークの外周端面を平坦化，面取りして研磨処理することができ、砥石部の第２の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの窓孔に進入させワークの内周端面に沿って移動させてワークの内周端面を平坦化，面取りして研磨処理することができるようにし、砥石部の第１の砥石部を第２の砥石部のワークの窓孔への進入に邪魔にならない位置に配置し、砥石部の第２の砥石部を第１の砥石部のワークの外周端面に沿った移動の邪魔にならない位置に配置している。

また、本発明に係る研磨用工具では、軸部と砥石部とは金属材で一体的に形成され、砥石部は表面に砥粒が電着により積層されていることを特徴とする。

この手段では、軸部，砥石部が一体化されて製品精度が高められ、砥石部が砥粒の電着で研磨性能が高められる。

また、本発明に係る研磨用工具では、砥石部の第１の砥石部は平坦化用研磨面，面取り用研磨面が複数面設けられていることを特徴とする。

この手段では、砥石部の第１の砥石部の平坦化用研磨面，面取り用研磨面の摩耗に対応して複数面を切換使用することで、スピンドルへの交換作業が不要となってスピンドルへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

また、本発明に係る研磨用工具では、砥石部の第２の砥石部は平坦化用研磨面，面取り用研磨面が複数面設けられていることを特徴とする。

この手段では、砥石部の第２の砥石部の平坦化用研磨面，面取り用研磨面の摩耗に対応して複数面を切換使用することで、スピンドルへの交換作業が不要となってスピンドルへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

本発明に係る研磨用工具は、砥石部の第１の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの外周端面に沿って移動させてワークの外周端面を平坦化，面取りして研磨処理することができ、砥石部の第２の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの窓孔に進入させワークの内周端面に沿って移動させてワークの内周端面を平坦化，面取りして研磨処理することができるようにし、砥石部の第１の砥石部を第２の砥石部のワークの窓孔への進入に邪魔にならない位置に配置し、砥石部の第２の砥石部を第１の砥石部のワークの外周端面に沿った移動の邪魔にならない位置に配置しているため、ワークの形状にかかわりなくワークの切断面である外周端面，内周端面を自動的に研磨処理することを可能にする効果がある。

以下、本発明に係る研磨用工具を実施するための最良の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１〜図４は、本発明に係る研磨用工具を実施するための最良の形態の第１例を示すものである。

第１例では、厚さ１ｍｍ程度のガラス板からなるワークＷを研磨処理の対象とするものを示してある。

第１例は、図１に示すように、軸部１と軸部１の先端部に設けられた砥石部２とからなる。

軸部１，砥石部２は、棒状の金属材（例えば、ステンレス材）から切削加工されて一体的に形成されている。従って、軸部１，砥石部２の間で組付誤差が生ずることがなく、極めて高い製品精度が確保されている。

軸部１は、円柱体からなるもので、チャックＣに挿入保持されスピンドルＳによって回転駆動される。なお、スピンドルＳは、ＮＣ制御によってチャックＣに軸部１を挿入保持した状態で３次元方向に移動される。

砥石部２は、軸部１よりも大径のほぼ円柱体の第１の砥石部２１と、軸部１よりも小径のほぼ円柱体の第２の砥石部２２とからなるもので、表面に電着技術によって砥粒（例えば、ダイヤモンド，ＣＢＮ）が積層されている。電着技術は、電気メッキによるニッケル（Ｎｉ）等のメッキ層に砥粒を埋込むような格好で定着させるもので、台金の複雑な形状にメッキ層，砥粒の膜を被覆するようにして微小なワークＷの研磨に要求される平面精度を確保することができる特徴がある。

砥石部２の第１の砥石部２１は、軸部１と同軸中心線上の軸部１に近い側に位置され、ワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａの破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２１１と、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする面取り用研磨面２１２とを備えている。平坦化用研磨面２１１は、ワークＷの外周端面Ｗａに当接される平坦な円周面に形成されている。この平坦化用研磨面２１１の軸方向の幅ａは、ワークＷの複数枚分の厚さに相当している。面取り用研磨面２１２は、ほぼ９０度の角度θで突合わされワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部にそれぞれ当接される２つの面取り面２１２ａ，２１２ｂでＶ字形の溝に形成されている。この面取り用研磨面２１２は、軸方向に複数段が隣接されている。

砥石部２の第２の砥石部２２は、軸部１と同軸中心線上の第１の砥石部２１を介した軸部１から離れた側に位置され、ワークＷに開孔された窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅの破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２２１と、ワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする面取り用研磨面２２２とを備えている。平坦化用研磨面２２１は、ワークＷの内周端面Ｗｅに当接される平坦な円周面に形成されている。この平坦化用研磨面２２１の軸方向の幅ｂは、ワークＷの１枚分の厚さにほぼ相当している。面取り用研磨面２１２は、ほぼ９０度の角度θで突合わされワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部にそれぞれ当接される２つの面取り面２２２ａ，２２２ｂと面取り面２２２ａ，２２２ｂに交差する底面２２２ｃとで有底のＶ字形の溝に形成されている。この面取り用研磨面２２２は、軸方向に１段が設けられている。

砥石部２の第２の砥石部２２については、棒状の金属材から切削加工されて表面に電着技術によって砥粒が積層されることから、ワークＷに開孔された小さな窓孔Ｈに対応した微細な形状設定が可能である。

第１例によると、ワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａを研磨処理する場合、図４に示される作業が実行される。

即ち、図４（Ａ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの外周端面Ｗａに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１が当接される位置にスピンドルＳが移動される。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させ、ワークＷの外周端面Ｗａの破断粗面を平坦化させる。なお、繰返し使用によって砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１のワークＷの外周端面Ｗａに当接される部分が摩耗した場合には、ＮＣ制御によってスピンドルＳを軸方向に移動させて、砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１の未使用部分（未摩耗部分）をワークＷの外周端面Ｗａに当接させることになる。このため、長期の使用でもスピンドルＳへの交換作業が不要となって、スピンドルＳへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

続いて、図４（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの外周端面Ｗａに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させ、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、繰返し使用によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２のワークＷの外周端面Ｗａに当接される部分（面取り面２１２ａ，２１２ｂ）が摩耗した場合には、ＮＣ制御によってスピンドルＳを軸方向に移動させて、砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２の未使用段（未摩耗段）をワークＷの外周端面Ｗａに当接させることになる。このため、長期の使用でもスピンドルＳへの交換作業が不要となって、スピンドルＳへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

また、ワークＷに開孔された窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅを研磨処理する場合、図５に示される作業が実行される。

即ち、図５（Ａ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの内周端面Ｗｅに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第２の砥石部２２の平坦化用研磨面２２１が当接される位置にスピンドルＳが移動される。このとき、砥石部２の第２の砥石部２２の平坦化用研磨面２２１がワークＷに開孔された窓孔Ｈに進入されていることになる。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させ、ワークＷの内周端面Ｗｅの破断粗面を平坦化させる。なお、ワークＷの内周端面Ｗｅの面積が外周端面Ｗａの面積よりも狭く研磨量が少ないため、砥石部２の第１の砥石部２１のような研磨位置の切換えは不要である。

続いて、図５（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの内周端面Ｗｅに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。このとき、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２がワークＷに開孔された窓孔Ｈに進入されていることになる。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させ、ワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、ワークＷの内周端面Ｗｅの面積が外周端面Ｗａの面積よりも狭く研磨量が少ないため、砥石部２の第１の砥石部２１のような研磨位置の切換えは不要である。また、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２の底面２２２ｃは、研磨粉が放水される研磨液で流出されるようにして面取り面２２２ａ，２２２ｂの間に目詰まりするのを防止する。

この砥石部２の第２の砥石部２２の研磨処理では、第２の砥石部２２が微小構造であっても第１の砥石部２１，軸部１と一体化されているため、第２の砥石部２２が変形，折損するようなことはない。

この結果、砥石部２の第１の砥石部２１をスピンドルＳで回転駆動してワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させてワークＷの外周端面Ｗａを平坦化，面取りして研磨処理する際に、砥石部２の第２の砥石部２２が第１の砥石部２１のワークＷの外周端面Ｗａに沿った移動の邪魔にならない位置に配置されていることになる。また、砥石部２の第２の砥石部２２をスピンドルＳで回転駆動してワークＷの窓孔Ｈに進入させワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させてワークＷの内周端面Ｗｅを平坦化，面取りして研磨処理する際に、砥石部２の第１の砥石部２１が第２の砥石部２２のワークＷの窓孔Ｈへの進入に邪魔にならない位置に配置されていることになる。従って、ワークＷの形状にかかわりなく、ワークＷの切断面である外周端面Ｗａ，内周端面Ｗｅを自動的に研磨処理することを可能にすることができる。

図５は、本発明に係る研磨用工具を実施するための最良の形態の第２例を示すものである。

第２例は、砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２にも第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２の底面２２２ｃと同様の底面２１２ｃを設けるとともに、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２を複数段設けている。

第２例によると、ワークＷの厚さが１ｍｍ以下の極めて薄性の場合に摩耗粉の目詰まりの防止に有効である。また、ワークＷに開孔された窓孔Ｈの個数が複数である等によって内周端面Ｗｅの面積が大きな場合に、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２の研磨位置の切換えが可能になる。

以上、図示した各例の外に、砥石部２の第２の砥石部２２の平坦化用研磨面２２１の軸方向の幅を長く設定して研磨位置の切換えを可能にすることもできる。

本発明に係る研磨用工具は、ワークＷとしてガラス板以外の金属板等も対象とすることが可能である。

本発明に係る研磨用工具を実施するための最良の形態の第１例のスピンドル（チャック）への取付状態の側面図（一部拡大を含む）である。図１の要部の下方からみた斜視図である。図１のワークの外周端面における研磨処理作業を示す側面図であり、（Ａ）は平坦化の研磨処理を示す図、（Ｂ）は面取りの研磨処理を示す図である（一部拡大を含む）。図１のワークの内周端面における研磨処理作業を示す側面図であり、（Ａ）は平坦化の研磨処理を示す図、（Ｂ）は面取りの研磨処理を示す図である（一部拡大を含む）。本発明に係る研磨用工具を実施するための最良の形態の第２例の要部の側面図である。従来の一般的な研磨処理作業を示す平面図である。図６の研磨処理作業の工程を示す断面図である。

符号の説明

１軸部
２砥石部
２１第１の砥石部
２１１平坦化用研磨面
２１２面取り用研磨面
２２第２の砥石部
２２１平坦化用研磨面
２２２面取り用研磨面
Ｈ窓孔
Ｗワーク
Ｗａ外周端面
Ｗｂ表面
Ｗｃ裏面
Ｗｄ傾斜面
Ｗｅ内周端面

即ち、本発明に係る研磨用工具では、スピンドルに取付けられて回転駆動される軸部と、軸部の先端部に設けられた砥石部とからなる研磨用工具において、砥石部は軸部と同軸中心線上の軸部に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部と軸部と同軸中心線上の第１の砥石部を介して軸部から離れた側に位置された相対的に小径のほぼ円柱体の第２の砥石部とを備え、第１の砥石部はワークの形状外郭線となった切断面である外周端面の破断粗面を平坦化する第１の平坦化用研磨面と、外周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする第１の面取り用研磨面とを備え、第１の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成されるとともに軸方向の幅がワーク複数枚の厚さに形成され、第２の砥石部はワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面の破断粗面を平坦化する第２の平坦化用研磨面と、内周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする第２の面取り用研磨面とを備え、第２の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成されるとともに軸方向の幅がワーク１枚分の厚さに形成されていることを特徴とする。

本発明に係る研磨用工具は、砥石部の第１の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの外周端面に沿って移動させてワークの外周端面を第１の平坦化用研磨面で平坦な円周面に研磨し、第１の面取り用研磨面で面取り研磨することができ、砥石部の第２の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの窓孔に進入させワークの内周端面に沿って移動させてワークの内周端面を第２の平坦化用研磨面で平坦な円周面に研磨し、第２の面取り用研磨面で面取り研磨できるようにし、第１の砥石部に第１の平坦化用研磨面と第１の面取り用研磨面とを備えると同時に第２の砥石部に第２の平坦化用研磨面と第２の面取り用研磨面とを備えるようにしたので、ワークの切断面である外周端面、内周端面のそれぞれの平坦面研磨と面取り研磨を自動的に処理することを可能にする効果がある。
また、繰返し使用によって第１の砥石部の第１の平坦化用研磨面が摩耗した場合には、スピンドルを軸方向に移動させて未使用部分をワークの外周端面に当接させることができ、一方、第２の砥石部の第２の平坦化用研磨面では内周端面の研磨量が少ないために軸方向の幅をワーク１枚分にでき、ワークの外周と内周の研磨処理の邪魔となることなく効率よく行え、第２の砥石部が微小構造であっても変形や折損することがない効果がある。

第１例によると、ワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａを研磨処理する場合、図３および図４に示される作業が実行される。

即ち、図３（Ａ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの外周端面Ｗａに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１が当接される位置にスピンドルＳが移動される。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させ、ワークＷの外周端面Ｗａの破断粗面を平坦化させる。なお、繰返し使用によって砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１のワークＷの外周端面Ｗａに当接される部分が摩耗した場合には、ＮＣ制御によってスピンドルＳを軸方向に移動させて、砥石部２の第１の砥石部２１の平坦化用研磨面２１１の未使用部分（未摩耗部分）をワークＷの外周端面Ｗａに当接させることになる。このため、長期の使用でもスピンドルＳへの交換作業が不要となって、スピンドルＳへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

続いて、図３（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの外周端面Ｗａに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させ、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、繰返し使用によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２のワークＷの外周端面Ｗａに当接される部分（面取り面２１２ａ，２１２ｂ）が摩耗した場合には、ＮＣ制御によってスピンドルＳを軸方向に移動させて、砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２の未使用段（未摩耗段）をワークＷの外周端面Ｗａに当接させることになる。このため、長期の使用でもスピンドルＳへの交換作業が不要となって、スピンドルＳへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

また、ワークＷに開孔された窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅを研磨処理する場合、図４に示される作業が実行される。

即ち、図４（Ａ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの内周端面Ｗｅに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第２の砥石部２２の平坦化用研磨面２２１が当接される位置にスピンドルＳが移動される。このとき、砥石部２の第２の砥石部２２の平坦化用研磨面２２１がワークＷに開孔された窓孔Ｈに進入されていることになる。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させ、ワークＷの内周端面Ｗｅの破断粗面を平坦化させる。なお、ワークＷの内周端面Ｗｅの面積が外周端面Ｗａの面積よりも狭く研磨量が少ないため、砥石部２の第１の砥石部２１のような研磨位置の切換えは不要である。

続いて、図４（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの内周端面Ｗｅに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。このとき、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２がワークＷに開孔された窓孔Ｈに進入されていることに
なる。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させ、ワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ，裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、ワークＷの内周端面Ｗｅの面積が外周端面Ｗａの面積よりも狭く研磨量が少ないため、砥石部２の第１の砥石部２１のような研磨位置の切換えは不要である。また、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２の底面２２２ｃは、研磨粉が放水される研磨液で流出されるようにして面取り面２２２ａ，２２２ｂの間に目詰まりするのを防止する。

最近、携帯用通信端末機、携帯用ゲーム機等の表示部を高精細な表示機能を維持して薄性化するために、表示部の表示画面に使用されるガラス板にも薄性化の要請が強くなってきている。このガラス板については、一定の大きさのガラス原板から液体の噴射を利用した切断技術によって材料取りされるようになってきているが、強度を高め光の乱反射を防止するために切断面を研磨処理することが要求される。

切断面の研磨処理は、図６に示すように、ガラス板であるワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａに沿って回転する砥石Ｄを移動させる自動化された装置によって行われている。具体的には、砥石Ｄがスピンドルの先端部に取付けられて回転駆動され、スピンドルをＮＣ制御で移動させる装置構成となっている。この研磨処理では、図７に示すように、ワークＷの外周端面Ｗａの破断粗面が平坦化された後、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部が傾斜面Ｗｄに面取りされる。なお、平坦化、面取りの研磨処理については、砥石ＤのワークＷへの対面角度を変更したり、砥石Ｄを円柱体から溝付き円柱体に交換したりすることで対応している。

然しながら、図６及び図７に示すように、ワークＷに小さな窓孔（抜孔）Ｈが開孔されている場合、窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅを研磨処理する自動化された装置が開発されていないことから、内周端面Ｗｅを手動の工具で研磨処理している状況がある。このため、窓孔Ｈの内周端面Ｗｅの研磨処理をも自動化することのできる技術の開発が要望されている。

特許文献１に係る研磨用工具は、ドーナッツ形のディスクからなるワークＷを対象として前述の砥石Ｄに対応したもので、第１の研磨部の研磨面がワークＷの外周よりも大径に形成され、第２の研磨部の研磨面がワークＷの内周よりも小径に形成されて、回転によりワークＷの外周端面Ｗａ、内周端面Ｗｅを同時に研磨処理するものである。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、ワークの形状にかかわりなくワークの切断面である外周端面、内周端面を自動的に研磨処理することを可能にする研磨用工具を提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る研磨用工具は、ＮＣ制御によって３次元方向に移動されるスピンドルに取付けられて回転駆動される軸部と、軸部の先端部に設けられた砥石部とからなる研磨用工具において、砥石部は軸部と同軸中心線上の軸部に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部と軸部と同軸中心線上の第１の砥石部を介して軸部から離れた側に位置された相対的に小径で軸部よりも小径のほぼ円柱体の第２の砥石部とを備え、第１の砥石部はワークの形状外郭線となった切断面である外周端面に沿って移動され外周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と、外周端面の破断粗面の平坦化の後に外周端面に沿って移動され外周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第１の砥石部の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成されるとともに軸方向の幅がワークの複数枚分の厚さに形成され、第１の砥石部の面取り用研磨面は軸方向に複数段が隣接され、第２の砥石部はワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面に沿って移動され内周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と、内周端面の破断粗面の平坦化の後に内周端面に沿って移動され内周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第２の砥石部の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成されていることを特徴とする。

この手段では、砥石部の第１の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの外周端面に沿って移動させてワークの外周端面を平坦化、面取りされ、砥石部の第２の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの窓孔に進入させワークの内周端面に沿って移動させてワークの内周端面を平坦化、面取りできるようにし、砥石部の第１の砥石部を第２の砥石部のワークの窓孔への進入に邪魔にならない位置に配置し、砥石部の第２の砥石部を第１の砥石部のワークの外周端面に沿った移動の邪魔にならない位置に配置している。また、第１の砥石部は平坦化用研磨面と面取り用研磨面の摩耗に対応して複数面を切換使用される。

本発明に係る研磨用工具は、砥石部が軸部と同軸中心線上の軸部に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部と軸部と同軸中心線上の第１の砥石部を介して軸部から離れた側に位置された相対的に小径で軸部よりも小径のほぼ円柱体の第２の砥石部とを備え、第１の砥石部はワークの形状外郭線となった切断面である外周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と、破断粗面の平坦化の後に外周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第１の砥石部の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成されるとともに軸方向の幅がワークの複数枚分の厚さに形成され、第１の砥石部の面取り用研磨面は軸方向に複数段が隣接され、第２の砥石部はワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と、破断粗面の平坦化の後に内周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第２の砥石部の平坦化用研磨面は同軸中心線と平行な円周面で形成される構成として提供することができる。
その結果、本発明に係る研磨用工具は、砥石部の第１の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの外周端面に沿って移動させてワークの外周端面を平坦化研磨面で平坦化した後に、外周端面に沿って移動させ面取り用研磨面で外周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りして研磨処理することができ、砥石部の第２の砥石部をスピンドルで回転駆動してワークの窓孔の切断面である内周端面に沿って移動させ内周端面の破断粗面を平坦化用研磨面で平坦化した後に、内周端面に沿って移動させ面取り用研磨面で内周端面と表面、裏面との角部を傾斜面に面取りして研磨処理することができる。
また、本発明に係る研磨用工具は、砥石部の第１の砥石部（平坦化研磨面、面取り用研磨面）を第２の砥石部のワークの窓孔への進入に邪魔にならない位置に配置し、砥石部の第２の砥石部（平坦化研磨面、面取り用研磨面）を第１の砥石部のワークの外周端面に沿った移動の邪魔にならない位置に配置しているため、ワークの形状にかかわりなくワークの切断面である外周端面、内周端面を自動的に研磨処理することを可能にする効果がある。
さらに、本発明に係る研磨用工具は、砥石部の第１の砥石部の平坦化用研磨面の摩耗に対応して幅方向の幅をワーク複数枚分の厚さとし、面取り用研磨面の摩耗に対応して複数段を隣接しているので、外周端面の破断粗面の平坦化とこれに続く面取りを交換作業なく使用でき、スピンドルへの交換作業が不要となってスピンドルへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される効果がある。

軸部１、砥石部２は、棒状の金属材（例えば、ステンレス材）から切削加工されて一体的に形成されている。従って、軸部１、砥石部２の間で組付誤差が生ずることがなく、極めて高い製品精度が確保されている。

砥石部２は、軸部１よりも大径のほぼ円柱体の第１の砥石部２１と、軸部１よりも小径のほぼ円柱体の第２の砥石部２２とからなるもので、表面に電着技術によって砥粒（例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ）が積層されている。電着技術は、電気メッキによるニッケル（Ｎｉ）等のメッキ層に砥粒を埋込むような格好で定着させるもので、台金の複雑な形状にメッキ層、砥粒の膜を被覆するようにして微小なワークＷの研磨に要求される平面精度を確保することができる特徴がある。

砥石部２の第１の砥石部２１は、軸部１と同軸中心線上の軸部１に近い側に位置され、ワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａの破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２１１と、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする面取り用研磨面２１２とを備えている。平坦化用研磨面２１１は、ワークＷの外周端面Ｗａに当接される平坦な円周面に形成されている。この平坦化用研磨面２１１の軸方向の幅ａは、ワークＷの複数枚分の厚さに相当している。面取り用研磨面２１２は、ほぼ９０度の角度θで突合わされワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部にそれぞれ当接される２つの面取り面２１２ａ、２１２ｂでＶ字形の溝に形成されている。この面取り用研磨面２１２は、軸方向に複数段が隣接されている。

砥石部２の第２の砥石部２２は、軸部１と同軸中心線上の第１の砥石部２１を介した軸部１から離れた側に位置され、ワークＷに開孔された窓孔Ｈの切断面である内周端面Ｗｅの破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面２２１と、ワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする面取り用研磨面２２２とを備えている。平坦化用研磨面２２１は、ワークＷの内周端面Ｗｅに当接される平坦な円周面に形成されている。この平坦化用研磨面２２１の軸方向の幅ｂは、ワークＷの１枚分の厚さにほぼ相当している。面取り用研磨面２１２は、ほぼ９０度の角度θで突合わされワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部にそれぞれ当接される２つの面取り面２２２ａ、２２２ｂと面取り面２２２ａ、２２２ｂに交差する底面２２２ｃとで有底のＶ字形の溝に形成されている。この面取り用研磨面２２２は、軸方向に１段が設けられている。

第１例によると、ワークＷの形状外郭線となった切断面である外周端面Ｗａを研磨処理する場合、図３に示される作業が実行される。

続いて、図３（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの外周端面Ｗａに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させ、ワークＷの外周端面Ｗａと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、繰返し使用によって砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２のワークＷの外周端面Ｗａに当接される部分（面取り面２１２ａ、２１２ｂ）が摩耗した場合には、ＮＣ制御によってスピンドルＳを軸方向に移動させて、砥石部２の第１の砥石部２１の面取り用研磨面２１２の未使用段（未摩耗段）をワークＷの外周端面Ｗａに当接させることになる。このため、長期の使用でもスピンドルＳへの交換作業が不要となって、スピンドルＳへの取付けの精度出しの煩雑さが解消される。

続いて、図４（Ｂ）に示すように、載置台Ｂに吸着手段等によって固定されたワークＷの内周端面Ｗｅに対して、ＮＣ制御によって砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２が当接される位置にスピンドルＳが移動される。このとき、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２がワークＷに開孔された窓孔Ｈに進入されていることになる。そして、そのままＮＣ制御によって砥石部２（軸部１）を回転駆動するスピンドルＳをワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させ、ワークＷの内周端面Ｗｅと表面Ｗｂ、裏面Ｗｃとの角部を傾斜面Ｗｄに面取りする。なお、ワークＷの内周端面Ｗｅの面積が外周端面Ｗａの面積よりも狭く研磨量が少ないため、砥石部２の第１の砥石部２１のような研磨位置の切換えは不要である。また、砥石部２の第２の砥石部２２の面取り用研磨面２２２の底面２２２ｃは、研磨粉が放水される研磨液で流出されるようにして面取り面２２２ａ、２２２ｂの間に目詰まりするのを防止する。

この砥石部２の第２の砥石部２２の研磨処理では、第２の砥石部２２が微小構造であっても第１の砥石部２１、軸部１と一体化されているため、第２の砥石部２２が変形、折損するようなことはない。

この結果、砥石部２の第１の砥石部２１をスピンドルＳで回転駆動してワークＷの外周端面Ｗａに沿って移動させてワークＷの外周端面Ｗａを平坦化、面取りして研磨処理する際に、砥石部２の第２の砥石部２２が第１の砥石部２１のワークＷの外周端面Ｗａに沿った移動の邪魔にならない位置に配置されていることになる。また、砥石部２の第２の砥石部２２をスピンドルＳで回転駆動してワークＷの窓孔Ｈに進入させワークＷの内周端面Ｗｅに沿って移動させてワークＷの内周端面Ｗｅを平坦化、面取りして研磨処理する際に、砥石部２の第１の砥石部２１が第２の砥石部２２のワークＷの窓孔Ｈへの進入に邪魔にならない位置に配置されていることになる。従って、ワークＷの形状にかかわりなく、ワークＷの切断面である外周端面Ｗａ、内周端面Ｗｅを自動的に研磨処理することを可能にすることができる。

Claims

スピンドルに取付けられて回転駆動される軸部と、軸部の先端部に設けられた砥石部とからなる研磨用工具において、砥石部は軸部と同軸中心線上の軸部に近い側に位置された相対的に大径のほぼ円柱体の第１の砥石部と軸部と同軸中心線上の第１の砥石部を介して軸部から離れた側に位置された相対的に小径のほぼ円柱体の第２の砥石部とを備え、第１の砥石部はワークの形状外郭線となった切断面である外周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と外周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備え、第２の砥石部はワークに開孔された窓孔の切断面である内周端面の破断粗面を平坦化する平坦化用研磨面と内周端面と表面，裏面との角部を傾斜面に面取りする面取り用研磨面とを備えていることを特徴とする研磨用工具。
請求項１の研磨用工具において、軸部と砥石部とは金属材で一体的に形成され、砥石部は表面に砥粒が電着により積層されていることを特徴とする研磨用工具。
請求項１または２の研磨用工具において、砥石部の第１の砥石部は平坦化用研磨面，面取り用研磨面が複数面設けられていることを特徴とする研磨用工具。
請求項１〜３のいずれかの研磨用工具において、砥石部の第２の砥石部は平坦化用研磨面，面取り用研磨面が複数面設けられていることを特徴とする研磨用工具。