JPH10217079A - 薄板円板状ワークの両面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板円板状ワークの両面を同時にかつ容易に
研削でき、加工品質が高く、しかも小型化が可能な装置
を提供する。 【解決手段】 両面研削装置は、１対の研削砥石９と、
ワークＷの両面の加工面が砥石９の円形研削面9aに対向
するとともにワークＷの外周が研削面9aの外周と交差し
かつワークＷの中心ｃが研削面9a内に位置するようにワ
ークＷを研削加工位置に支持して自転させるワーク自転
装置とを備えている。ワーク自転装置は、砥石９の間か
ら外に出ているワークＷの部分の両面の加工面に流体を
供給してその静圧によりワークＷを軸方向に非接触支持
する静圧支持ブロック12を有する静圧式軸方向支持手段
と、ワークＷを径方向に支持して回転させる駆動ローラ
21、ガイドローラ23および押えローラ28を有する径方向
支持駆動手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄板円板状ワー
クの両面研削装置、さらに詳しくは、たとえば半導体ウ
ェーハなどのような薄板円板状ワークの両面を同時に研
削する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークの両面を同時に研削する装置とし
て、端面の研削面同志が対向するように配置されて回転
する１対の研削砥石の間に、回転する円板状のキャリヤ
のポケットに入れたワークを通すものが従来から知られ
ている。この場合、研削砥石の研削面の外径（直径）
は、ワークの外径より大きくなくてはならない。また、
キャリヤには、通常、外周寄りの円周上に複数のポケッ
トが等間隔をおいて形成されており、キャリヤの一部も
ウェーハとともに１対の研削砥石の間に入るが、この部
分のキャリヤの厚さは、もちろん、研削時の１対の砥石
の間隔すなわちワークの仕上がり厚さより小さくなくて
はならない。

【０００３】ところで、現在用いられている半導体ウェ
ーハには外径が約２００ｍｍ（８インチ）のものと約３
００ｍｍ（１２インチ）のものがあるが、いずれも厚さ
（研削仕上がり寸法）は０．８ｍｍ程度であり、外径に
比べて厚さがきわめて薄いものである。このようなウェ
ーハを上記のような装置で研削する場合、ウェーハの外
径が比較的大きいため、砥石の外径が大きくなり、ウェ
ーハを収容して回転するキャリヤも大きくなる。このた
め、装置が大型になる。また、ウェーハの厚さが薄いた
め、ウェーハとともに研削砥石の間に入るキャリヤの部
分を非常に薄くする必要がある。研削砥石の間に入るキ
ャリヤのとくにポケットの部分には、これに収容されて
いるワークを介して研削力が作用するが、この部分を薄
くすると強度が低下し、ワークを円滑に移動させること
が困難になる。このため、従来は、ウェーハの両面研削
は困難であった。

【０００４】ウェーハ以外の薄板円板状のワークの場合
にも、同様の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、薄
板円板状ワークの両面を同時にかつ容易に研削でき、加
工品質が高く、しかも小型化が可能な装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１の発明は、端面の円形研削面同志が対向するとともに
軸方向に相対的に移動しうるように配置されて回転させ
られる１対の研削砥石と、薄板円板状ワークの両面の加
工面が前記１対の研削砥石の研削面にそれぞれ対向する
とともに前記ワークの外周が前記研削面の外周と交差し
かつ前記ワークの中心が前記研削面内に位置するように
前記ワークを前記研削面の間の研削加工位置に支持して
自転させるワーク自転手段とを備えており、前記ワーク
自転手段が、前記研削砥石の間から外に出ている前記ワ
ークの部分の両面の加工面に流体を供給してその静圧に
より前記ワークを軸方向に非接触支持する静圧式軸方向
支持手段と、前記ワークを径方向に支持して回転させる
径方向支持駆動手段とを備えていることを特徴とするも
のである。

【０００７】ワークは、その外周が研削面と交差しかつ
その中心が研削面内に位置するように、ワーク自転手段
の軸方向支持手段および径方向支持駆動手段により研削
加工位置に支持されて、自転させられ、１対の研削砥石
が、それぞれの研削面をワークの各加工面に接触させた
状態で、回転させられる。研削砥石が回転することによ
り、それらの研削面に接触しているワークの加工面が研
削され、ワークの外周が研削面と交差しかつワークの中
心が研削面内に位置した状態でワークが自転することに
より、ワークが１回転する間に、ワークの加工面の全面
が研削面の間を通過して、研削面に接触する。このた
め、ワークの半径より研削面の外径が少し大きい研削砥
石を用いて、ワークをその場で自転させるだけで、その
両面の加工面の全面を同時に研削することができる。ワ
ークをその場で自転させるだけでよく、従来のようにキ
ャリヤなどを用いて移動させる必要がないため、薄板円
板状のワークであっても容易にかつ確実に研削ができ、
しかも装置の小型化が可能である。また、ワークの半径
より研削面の外径が少し大きい研削砥石を用いてワーク
の加工面全体を研削することができ、ワークの外径より
研削面の外径が大きい大型の砥石を用いる必要がないた
め、この点からも、装置の小型化が可能である。

【０００８】軸方向支持手段が静圧によりワークを非接
触支持するものであるから、ワークを確実に支持するこ
とができ、しかも研削の終了したワークの加工面を傷付
けることがなく、品質の高い加工面が得られる。また、
静圧式軸方向支持手段はワークの両面の加工面に流体を
供給するだけのものであるから、装置の構成の簡素化お
よび小型化が可能である。

【０００９】したがって、請求項１の発明によれば、薄
板円板状ワークの両面を同時にかつ容易に研削でき、加
工品質が高く、しかも装置の小型化が可能である。

【００１０】請求項１の発明において、たとえば、請求
項２のように、前記径方向支持駆動手段が、前記ワーク
の外周に接触して前記ワークの径方向の位置を規制する
少なくとも２個のローラを備え、これらのローラの少な
くとも１個が、前記ワークを回転させる駆動ローラであ
る。

【００１１】半導体ウェーハには、外周の１箇所が弓形
に切欠かれて位置決め用平坦部が形成されたものと、こ
れが形成されていないものとがある。

【００１２】位置決め用平坦部が形成されていない完全
な円形のワークを鉛直状に支持して研削する場合、ワー
クの外周の下側部分の２箇所にローラを１個ずつ接触さ
せて、少なくとも１個を駆動ローラとすることにより、
ワークを径方向の一定位置に支持して回転させることが
できる。

【００１３】位置決め用平坦部が形成されていないワー
クを水平状に支持して研削する場合、ワークの外周の３
箇所、望ましくはできるだけワークの外周を円周方向に
３等分する位置に近い位置に、ローラを１個ずつ接触さ
せて、少なくとも１個を駆動ローラとすればよい。この
ようにすれば、ワークを径方向の一定位置に確実に支持
して円滑に回転させることができる。

【００１４】なお、位置決め用平坦部が形成されていな
いワークを鉛直状に支持して研削する場合も、これを水
平状に支持して研削する上記の場合と同様、ワークの外
周の下側部分の２箇所と上側部分の１箇所の合計３箇所
にローラを１個ずつ接触させて、少なくとも１個を駆動
ローラとするのが望ましい。

【００１５】位置決め用平坦部が形成されているワーク
を鉛直状に支持して研削する場合、ワークの外周の下側
部分の２箇所において、それぞれ、２個のローラを平坦
部の円周方向の寸法より少し大きい間隔をおいて接触さ
せ、少なくとも２個を駆動ローラとすることにより、ワ
ークを径方向の一定位置に支持して回転させることがで
きる。

【００１６】位置決め用平坦部が形成されているワーク
を水平状に支持して研削する場合、ワークの外周の３箇
所、望ましくはワークの外周を円周方向に３等分する位
置に近い位置において、それぞれ、２個のローラを平坦
部の円周方向の寸法より少し大きい間隔をおいて接触さ
せ、少なくとも２個を駆動ローラとすればよい。このよ
うにすれば、ワークを径方向の一定位置に確実に支持し
て円滑に回転させることができる。この場合、３箇所の
うちの２箇所にはローラを２個ずつ設け、残りの１箇所
には、１個のローラをワークの径方向に移動しうるよう
に設けて、ばねなどの弾性力によりワークの外周に接触
させるようにしてもよい。

【００１７】なお、位置決め用平坦部が形成されている
ワークを鉛直状に支持して研削する場合も、これを水平
状に支持して研削する上記の場合と同様、ワークの外周
の下側部分の２箇所と上側部分の１箇所の合計３箇所に
おいて、ローラを接触させ、少なくとも２個を駆動ロー
ラとするのが望ましい。

【００１８】請求項１の発明において、たとえば、請求
項３のように、前記研削砥石が、外周部の環状端面が研
削面となったカップ状のものであり、前記径方向支持駆
動手段が、前記ワークの外周に接触して前記ワークの径
方向の位置を規制する少なくとも２個のローラを備え、
これらのローラのうち、１個は、前記一方の研削砥石の
研削面の内側の中心にその研削砥石の軸心を中心に回転
しうるように取付けられて前記研削砥石の間にある前記
ワークの部分の外周に接触するローラであり、他の１個
は、前記研削砥石の間および前記軸方向支持手段から外
に出ている前記ワークの部分の外周に接触して回転する
ローラであり、いずれか一方が、前記ワークを回転させ
る駆動ローラである。

【００１９】このようにすれば、少数のローラでワーク
を径方向に確実に支持し、駆動ローラによりワークを確
実に回転させることができる。また、ローラの１個が研
削砥石の研削面の内側の中心に取付けられていて、研削
砥石の研削面の外側に出ないので、その分、装置の小型
化ができる。

【００２０】請求項１の発明において、たとえば、請求
項４のように、前記径方向支持駆動手段が、前記研削砥
石の間および前記軸方向支持手段から外に出ている前記
ワークの部分の外周に接触して前記ワークの径方向の位
置を規制する少なくとも２対のローラを備え、各対の２
個のローラの相互間隔が前記ワークの外周に形成された
位置決め用平坦部の円周方向の寸法より大きく、これら
のローラの少なくとも２個が、前記ワークを回転させる
駆動ローラである。

【００２１】このようにすれば、位置決め用平坦部が形
成されていないワークはもちろん、これが形成されてい
るワークであっても、径方向の一定位置に支持して回転
させることができる。

【００２２】請求項１の発明において、たとえば、請求
項５のように、前記径方向支持駆動手段が、前記研削砥
石の間および前記軸方向支持手段から外に出ている前記
ワークの部分を径方向の両側から挟んで外周に接触しか
つ前記ワークの周方向に移動しうるように配置される１
対のベルトを備え、これらのベルトの少なくとも一方
が、前記ワークの周方向に駆動されることにより前記ワ
ークを回転させる駆動ベルトである。

【００２３】このようにすれば、１対のベルトだけで、
確実にワークを径方向に支持して回転させることがで
き、装置の構成が簡単で、さらに小型化が可能である。
また、可撓性を有するベルトをワークの外周に接触させ
て支持するので、位置決め用平坦部が形成されていない
ワークはもちろん、これが形成されているワークであっ
ても、その外周を確実に支持して自転させることができ
る。

【００２４】請求項６の発明は、端面の円形研削面同志
が対向するとともに軸方向に相対的に移動しうるように
配置されて回転させられる１対の研削砥石と、薄板円板
状ワークの両面の加工面が前記１対の研削砥石の研削面
にそれぞれ対向するとともに前記ワークの外周が前記研
削面の外周と交差しかつ前記ワークの中心が前記研削面
内に位置するように前記ワークを前記研削面の間の研削
加工位置に支持して自転させるワーク自転手段とを備え
ており、前記ワーク自転手段が、前記研削砥石の間から
外に出ている前記ワークの部分の両面の加工面に流体を
供給してその静圧により前記ワークを軸方向に非接触支
持する静圧式軸方向支持手段と、前記ワークの外周の所
定の２箇所に接触するシューを備え、前記研削砥石の回
転力と前記シューの働きにより前記ワークが回転させら
れるようになされていることを特徴とするものである。

【００２５】請求項６の発明の場合も、請求項１の発明
の場合と同様、薄板円板状ワークの両面を同時にかつ容
易に研削でき、加工品質が高く、しかも装置の小型化が
可能である。また、２つのシューだけでワークを径方向
に支持して回転させることができ、装置の構成の簡素化
および小型化が可能である。さらに、研削砥石の回転力
を利用してワークを回転させることができるので、他に
動力源を必要とせず、この点からも装置の構成の簡素化
および小型化が可能である。

【００２６】請求項１の発明において、たとえば、請求
項７のように、前記ワーク自転手段が、前記ワークを自
転させながら前記研削面と平行な方向に前記ワークを往
復移動させる手段を備えている。

【００２７】このようにすれば、ワークは自転しながら
研削面と平行な方向に往復移動し、その結果、とくにワ
ークの中心部の平面度、面粗度を向上させることができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
を半導体ウェーハの両面研削に適用した実施形態につい
て説明する。

【００２９】図１〜図３は第１実施形態を示し、図１は
その両面研削装置の全体構成を示している。第１実施形
態は、位置決め用平坦部が形成されていないワークを対
象とするものである。両面研削装置は横軸両頭平面研削
盤(1) にワーク自転手段としてのワーク自転装置(2) が
付加されたものであり、自転装置(2) の詳細が図２およ
び図３に示されている。この実施形態の説明において、
図１の紙面表側を前、同裏側を後とし、前から後を見た
ときの左右すなわち図１の左右を左右とする。

【００３０】研削盤(1) は、水平なベッド(3) 、および
ベッド(3) の上面に取付けられた左右の砥石ヘッド(4)
(5)を備えている。詳細な図示は省略したが、各砥石ヘ
ッド(4)(5)は、互いに独立して前後および上下方向の角
度調整ができるように、ベッド(3) に固定されている。
各砥石ヘッド(4)(5)内に、それぞれ、水平な砥石軸(6)
(7)が回転支持されている。左右の砥石軸(6)(7)の軸心
は左右方向にのびる１つの共通な水平線上にあり、各砥
石軸(6)(7)はそれぞれの砥石ヘッド(4)(5)に対して左右
方向に移動させられるようになっている。左側砥石ヘッ
ド(4) より右側に突出した砥石軸(6) の先端部にカップ
状の左側研削砥石(8) が固定され、右側砥石ヘッド(5)
より左側に突出した砥石軸(7) の先端部に同形状、同寸
法の右側研削砥石(9) が固定される。左側砥石(8) の環
状の鉛直右端面は左側円形研削面(8a)、右側砥石(9) の
環状の鉛直左端面は右側円形研削面(9a)となっており、
これらの研削面(8a)(9a)が互いに平行な状態で対向して
いる。この実施形態の場合、各砥石(8)(9)の外周と研削
面(8a)(9a)の外周は一致している。左右の砥石軸(6)(7)
の少なくとも一方が左右方向に移動することにより、左
右の砥石(8)(9)が左右方向すなわち軸方向に相対移動す
る。左右の砥石軸(6)(7)は、図示しない適当な駆動手段
により、互いに同方向（左側から見て反時計方向）に同
速度で回転させられる。研削盤(1) の他の部分は、公知
の横軸両頭平面研削盤と同様に構成することができる。

【００３１】自転装置(2) は、ワーク（ウェーハ）(W)
の両面の加工面(a)(b)が左右の研削面(8a)(9a)にそれぞ
れ対向するとともにワーク(W) の外周が研削面(8a)(9a)
の外周と交差しかつワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)
(9a)内に位置するように、ワーク(W) を左右の研削面(8
a)(9a)の間に鉛直に支持して自転させるものであり、左
側砥石ヘッド(4) および右側砥石軸(7) の部分に設けら
れている。

【００３２】左側砥石ヘッド(4) の上面に後から見てＬ
字状のベース(10)が固定され、その右側面上部に砥石ヘ
ッド(4) より右側に張出した鉛直状の支持板(11)が固定
されている。そして、この支持板(11)の右端部に、左右
の厚さに比べて前後幅および高さが大きい鉛直厚板状の
静圧支持ブロック(12)の左側面が固定されている。ブロ
ック(12)の前側の部分は支持板(11)より下方に突出し、
その下部がさらに前方に突出している。この突出部分(1
2a) の下縁は砥石(8)(9)の外径より少し直径の大きい凹
形の円弧状に形成され、この円弧状の部分が砥石(8)(9)
の後側部分のすぐ上方に位置している。ブロック(12)の
突出部分(12a) を含む前側部分に、その高さ全体にわた
りかつ前縁まで達するスリット(13)が形成されている。
スリット(13)の左右幅は、ワーク(W) の厚さよりわずか
に大きい。ブロック(12)の突出部分(12a) におけるスリ
ット(13)の左右両側の壁の対向面に、静圧みぞ(16)が形
成されている。突出部分(12a) のスリット(13)の両側の
壁にはみぞ(16)に連通する空気供給穴(17)が形成され、
この穴(17)にブロック(12)の外側から空気供給ホース(1
8)(19)が接続されている。そして、図示しない空気供給
装置からホース(18)(19)および穴(17)を通して、みぞ(1
6)に空気が供給されるようになっている。

【００３３】支持ブロック(12)は、静圧によりワーク
(W) を軸方向に非接触支持する静圧式軸方向支持手段を
構成している。

【００３４】ベース(10)の右側面下部に砥石ヘッド(4)
より右側に張出した支持部材(20)が固定され、この支持
部材(20)に、駆動ローラ(21)が左右方向の水平軸を中心
に回転しうるように取付けられている。支持部材(20)に
は、また、駆動用電動モータ(22)が取付けられ、これに
より、駆動ローラ(21)が左側から見て時計方向に回転さ
せられるようになっている。駆動ローラ(21)の左右幅は
ワーク(W) の厚さより大きく、駆動ローラ(21)はブロッ
ク(12)の突出部分(12a) のスリット(13)の後側下方で砥
石(8)(9)の軸心より少し上方の砥石(8)(9)の後側に位置
している。

【００３５】右側砥石軸(7) の左端に、砥石(9) の右端
の円板状の部分を貫通して左側にのびる小径部(7a)が形
成され、研削面(9a)の内側に位置する小径部(7a)の左端
部に、研削面(9a)の内径より外径の小さいガイドローラ
（従動ローラ）(23)が砥石軸(7) の軸心を中心に遊転し
うるように取付けられている。ガイドローラ(23)の右端
は、研削面(9a)より少し右側（内側）に位置している。
また、ガイドローラ(23)は研削面(9a)より左側に突出
し、その突出量はワーク(W) の厚さより大きい。そし
て、左右の砥石(8)(9)が研削作業位置にあるとき、ガイ
ドローラ(23)の左端部が左側砥石(8) の研削面(8a)の内
側に位置するようになっている。

【００３６】詳細な図示は省略したが、砥石ヘッド(4)
より右側の砥石軸(6) の前側部分の上方に張出した水平
支持板(24)がベース(10)の適当箇所に固定され、その上
面に、たとえば空気シリンダなどの適当なアクチュエー
タ(25)により前後方向に移動させられる移動部材(26)が
取付けられている。移動部材(26)に後方に水平にのびる
支持棒(27)が固定され、支持棒(27)の後端部に押えロー
ラ（従動ローラ）(28)が左右方向の水平軸を中心に遊転
しうるように取付けられている。押えローラ(28)の左右
幅は、ワーク(W) の厚さより大きい。押えローラ(28)
は、移動部材(26)の移動により、図３に実線で示す後端
の作動位置と同図に鎖線で示す前端の待機位置とに切替
えられ、作動位置においてブロック(12)の突出部分(12
a) の前部のスリット(13)のすぐ上方に位置し、待機位
置において突出部分(12a) より前方に離れた砥石(8)(9)
の前側部分の上方に位置するようになっている。

【００３７】ワーク(W) は、鉛直な姿勢で駆動ローラ(2
1)とガイドローラ(23)の上にのせられて、研削加工位置
に支持される。このとき、ワーク(W) の上側の約半分の
部分がブロック(12)の突出部分(12a) のスリット(13)に
入り、ブロック(12)の下側に出たワーク(W) の下側部分
の外周の２箇所が駆動ローラ(21)とガイドローラ(23)に
接触する。また、ワーク(W) の上部が突出部分(12a) か
ら外に出ており、この部分の外周に作動位置に切替えら
れた第２ガイドローラ(28)が接触するようになってい
る。

【００３８】駆動ローラ(21)、ガイドローラ(23)および
押えローラ(28)は、ワーク(W) を径方向に支持して回転
させる径方向支持駆動手段を構成している。

【００３９】この実施形態の場合、砥石(8)(9)の外径は
ワーク(W) の外径とガイドローラ(23)の外径の合計より
若干大きく、後述する研削作業時には、ワーク(W) の中
心(c) が研削面(8a)(9a)の上部の外周と内周の間に位置
するようになっている。

【００４０】詳細な図示は省略したが、研削装置には、
自転装置(2) に対するワーク(W) の搬入、搬出を自動的
に行なうためのワーク搬入搬出手段としてのオートロー
ダ(29)が設けられている。

【００４１】上記の研削装置において、ワーク(W) の研
削作業はたとえば次のようにして行われる。

【００４２】研削作業中、左右の砥石(8)(9)は常時回転
しており、ブロック(12)のみぞ(16)には常時空気が供給
されている。作業開始時には、左右の砥石(8)(9)は研削
作業位置より左右に少し離れた待機位置に移動し、押え
ローラ(28)は待機位置に移動している。このような状態
で、ワーク(W) が、オートローダ(29)により、その上縁
部を把持されて、ブロック(12)のスリット(13)を通して
左右の砥石(8)(9)の間に供給され、駆動ローラ(21)およ
びガイドローラ(23)の上にのせられる。ワーク(W) がロ
ーラ(21)(23)の上にのせられると、押えローラ(28)が作
動位置に移動させられて、ワーク(W) の外周に接触し、
オートローダ(29)がワーク(W) を放して上方の待機位置
に移動する。そして、ワーク(W) は、ブロック(12)のみ
ぞ(16)に供給される空気の静圧により軸方向の非接触支
持させるとともに、ローラ(21)(23)(28)により径方向に
支持され、所定の研削加工位置に支持される。

【００４３】ワーク(W) が研削加工位置に支持される
と、駆動ローラ(21)が回転を開始する。そして、駆動ロ
ーラ(21)とワーク(W) の外周との間の摩擦力により、ワ
ーク(W) が、研削加工位置において、ほぼその中心を中
心に自転させられる。

【００４４】ワーク(W) が自転を開始すると、砥石(8)
(9)が互いに接近する方向に移動させられ、研削面(8a)
(9a)が対応する加工面(a)(b)に接触させられる。これに
より、ワーク(W) の下側の部分が砥石(8)(9)で挟まれ、
ワーク(W) の外周が研削面(8a)(9a)の外周と交差しかつ
ワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)内に位置する。
砥石(8)(9)は、ワーク(W) の仕上がり寸法より決まる所
定の研削作業位置まで移動させられ、その位置に所定時
間停止させられる。その間に、砥石(8)(9)が回転するこ
とにより、それらの研削面(8a)(9a)に接触しているワー
ク(W) の加工面(a)(b)が研削され、ワーク(W) の外周が
研削面(8a)(9a)の外周と交差しかつワーク(W) の中心
(c)がを研削面(8a)(9a)内に位置した状態でワーク(W)
が自転することにより、ワーク(W) が１回転する間に、
ワーク(W) の加工面(a)(b)の全面が研削面(8a)(9a)の間
を通過して、研削面(8a)(9a)に接触し、その結果、ワー
ク(W)が何回転かする間に、両面の加工面(a)(b)の全面
が同時に研削される。

【００４５】ワーク(W) の研削が終了すると、砥石(8)
(9)がワーク(W) から離れ、さらに左右の待機位置まで
移動する。砥石(8)(9)がワーク(W) から離れると、駆動
ローラ(21)が停止させられ、これにより、ワーク(W) も
自転を停止する。ワーク(W) が自転を停止すると、ワー
ク(W) の上縁部がオートローダ(29)によって把持され、
押えローラ(28)が待機位置まで移動させられ、ワーク
(W) が、オートローダ(29)により、ブロック(12)のスリ
ット(13)を通して、その上方に搬出される。その後、次
に研削されるワーク(W) が前記のように研削加工位置に
搬入される。そして、以後は、上記の動作を繰返すこと
により、次々に研削が行われる。

【００４６】第１実施形態の場合、鉛直状のワーク(W)
は重力により下向きの力を受け、しかも砥石(8)(9)が左
側から見て反時計方向に回転し、研削面(8a)(9a)の後側
上部の後方斜め下向きに移動する部分がワーク(W) に接
触するので、ワーク(W) は、砥石(8)(9)の回転により、
後方斜め下向きの力を受け、その方向にある駆動ローラ
(21)に圧接させられて、確実に回転させられる。また、
ワーク(W) は、駆動ローラ(21)により前方斜め下向きの
力を受けて、その方向にあるガイドローラ(23)に圧接さ
せられる。そして、ワーク(W) は、２個のローラ(21)(2
3)により、一定の研削加工位置に支持されて回転させら
れる。したがって、上部の押えローラ(28)は必ずしも必
要ではない。しかし、押えローラ(28)があれば、ワーク
(W) の浮上がりを防止し、これを確実に研削加工位置に
支持して回転させることができる。

【００４７】左右の砥石(8)(9)は、通常は、上記実施形
態のように同速度で回転させられるが、たとえば左右の
加工面(a)(b)の研削取代配分を変化させたい場合など、
場合によっては、左右の砥石(8)(9)の回転速度を変えて
研削することもできる。また、左右の砥石(8)(9)を互い
に逆方向に回転させて研削することも可能である。

【００４８】図４〜図６は第２実施形態を示し、図４は
その両面研削装置の全体構成を示している。第２実施形
態は、位置決め用平坦部が形成されていないワークとこ
れが形成されているワークの両方を対象とするものであ
る。両面研削装置は横軸両頭平面研削盤(1) にワーク自
転手段としてのワーク自転装置(30)が付加されたもので
あり、自転装置(30)の詳細が図５および図６に示されて
いる。この実施形態の説明において、図４の紙面表側を
前、同裏側を後とし、前から後を見たときの左右すなわ
ち図４の左右を左右とする。

【００４９】研削盤(1) は第１実施形態と同じものであ
り、対応する部分には同一の符号を付している。

【００５０】自転装置(30)は、ベッド(3) および左右の
砥石ヘッド(4)(5)の部分に設けられている。

【００５１】左側砥石ヘッド(4) の上面に、後から見て
Ｌ字状をなし砥石ヘッド(4) より右側に張出した前後１
対のベース(31)(32)が固定されている。前側のベース(3
1)の右側面と後側のベース(32)の右側面下部に、鉛直厚
板状の静圧支持ブロック(33)の前後両端部が固定されて
いる。ブロック(33)は、たとえば、左右２枚の板(34)(3
5)を重ね合わせることにより構成され、ブロック(33)の
前後方向中央部は下方に突出している。この突出部分の
下縁は砥石(8)(9)の外径より少し直径の大きい凹形の円
弧状に形成され、この円弧状の部分が砥石(8)(9)のすぐ
上方に位置している。ブロック(33)の左右両端部を除く
部分において、板(34)(35)の間に高さ全体にわたるスリ
ット(36)が形成されている。このスリット(36)の前後幅
はワーク(W) の外径より少し大きく、左右間隔はワーク
(W) の厚さよりわずかに大きい。スリット(36)の部分の
各板(34)(35)の対向面に静圧みぞ(37)が形成されてお
り、各板(34)(35)のみぞ(37)は空気供給穴(38)を介して
空気供給ホース(39)(40)に接続されている。

【００５２】後側のベース(32)の右側面の支持ブロック
(33)の上の部分に、鉛直圧板状のガイドブロック(41)が
固定されている。ガイドブロック(41)も左右２枚の板を
重ね合わせることにより構成され、これらの板の前側部
分の間に、ブロック(33)のスリット(36)の左側部分の上
側に連続するスリット(42)が高さ全体にわたりかつ前縁
まで達するように形成されている。ガイドブロック(41)
のスリット(42)の左右壁および後壁（底壁）は、支持ブ
ロック(33)のそれらと一致している。

【００５３】左右の砥石ヘッド(4)(5)の間のベッド(3)
の上面に、前後方向および上下方向に広がりを持つ鉛直
支持板(43)が固定されている。支持板(43)は左右方向か
ら見て略凹形をなし、その前後両側の部分が砥石(8)(9)
の前後両側を上方にのび、その上端部がブロック(33)の
下方突出部分の前後両側まで達している。支持板(43)の
前後両側の部分の上部に、上下２個ずつ、合計４個のロ
ーラ(44)(45)が左右方向の水平軸を中心に回転しうるよ
うに取付けられている。下側の２個のローラ(44)の相互
間隔は上側の２個のローラ(45)の相互間隔よりも小さ
く、これら４個のローラ(44)(45)で鉛直状態のワーク
(W) を受けて支持できるようになっている。また、前側
の２個のローラ(44)(45)の相互間隔および後側の２個の
ローラ(44)(45)の相互間隔は、それぞれ、ワーク(W) の
位置決め用平坦部(f) の円周方向の寸法より少し大き
い。下側の２個のローラ(44)は駆動ローラであり、支持
板(43)に取付けられた電動モータ(46)により所定方向に
回転駆動されるようになっている。駆動ローラ(44)の相
互間隔は、ワーク(W) の位置決め用平坦部(f) の円周方
向の寸法より大きい。上側の２個のローラ(45)は、自由
に回転しうるガイドローラ（従動ローラ）である。ロー
ラ(44)(45)の左右幅はワーク(W) の厚さより大きく、ロ
ーラ(44)(45)の左右幅の中心位置は支持ブロック(33)の
スリット(36)の左右方向の中心位置とほぼ一致してい
る。

【００５４】右側砥石ヘッド(5) の上面に砥石ヘッド
(5) より少し左側に突出したベース(47)が固定され、そ
の上面に固定された前後方向にのびる水平ガイド板(48)
の上面に、図示しない空気シリンダ、ボールねじなどの
適当なアクチュエータにより前後方向に移動させられる
移動部材(49)が取付けられている。移動部材(49)の後端
寄りの部分に後側に向かって斜め下方にのびるアーム(5
0)の前端部が左右方向にのびる水平軸を中心に回動しう
るように取付けられ、アーム(50)の後端部に押えローラ
（従動ローラ）(51)が左側にのびる軸(52)を中心に遊転
しうるように取付けられている。アーム(50)の後端部
は、ばね(53)により下向きに付勢されている。押えロー
ラ(51)の左右幅は、ワーク(W) の厚さより大きい。押え
ローラ(51)は、移動部材(49)の移動により、図６に実線
で示す後端の作動位置と同図に鎖線で示す前端の待機位
置とに切替えられ、作動位置においてブロック(33)のス
リット(36)の前後方向中央部のすぐ上方に位置し、待機
位置においてスリット(36)より前方のブロック(33)の上
方に位置するようになっている。

【００５５】ワーク(W) は、鉛直な姿勢で２個の駆動ロ
ーラ(44)と２個のガイドローラ(45)の上にのせられて、
研削加工位置に支持される。このとき、ワーク(W) の上
側の約半分の部分がブロック(33)のスリット(36)に入
り、支持ブロック(33)の前後両側および下側に出たワー
ク(W) の下側部分の外周がローラ(44)(45)に接触する。
また、ワーク(W) の上部が支持ブロック(33)から少し出
ており、この部分に作動位置に切替えられた押えローラ
(51)がばね(53)により圧接するようになっている。

【００５６】駆動ローラ(44)、ガイドローラ(45)および
押えローラ(51)は、ワーク(W) を径方向に支持して回転
させる径方向支持駆動手段を構成している。

【００５７】この実施形態の場合、砥石(8)(9)の外径は
ワーク(W) の外径の約６５％であり、後述する研削作業
時には、ワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)の上部
の外周と内周の間に位置するようになっている。

【００５８】研削装置には、第１実施形態の場合と同様
のオートローダ(29)が設けられている。

【００５９】上記の研削装置において、ワーク(W) の研
削作業はたとえば次のようにして行われる。

【００６０】作業開始時には、押えローラ(51)は待機位
置に移動している。このような状態で、オートローダ(2
9)により、ワーク(W) が、ガイドブロック(41)のスリッ
ト(42)および支持ブロック(33)のスリット(36)を通して
左右の砥石(8)(9)の間に供給され、駆動ローラ(44)およ
びガイドローラ(45)の上にのせられる。ワーク(W) がロ
ーラ(44)(45)の上にのせられると、オートローダ(29)が
ワーク(W) を放して上方の待機位置に移動し、押えロー
ラ(51)が作動位置に移動させられて、ワーク(W) の上部
外周に圧接させられる。そして、ワーク(W) は、ブロッ
ク(33)のみぞ(37)に供給される空気の静圧により軸方向
に非接触支持させるとともに、ローラ(44)(45)(51)によ
り径方向に支持され、所定の研削加工位置に支持され
る。

【００６１】ワーク(W) が研削加工位置に支持される
と、駆動ローラ(44)が回転を開始する。そして、駆動ロ
ーラ(44)とワーク(W) の外周との間の摩擦力により、ワ
ーク(W) が、研削加工位置において、ほぼその中心を中
心に自転させられる。

【００６２】ワーク(W) が自転を開始すると、第１実施
形態の場合と同様、砥石(8)(9)が研削加工位置まで移動
させられて、その位置に所定時間停止させられ、その間
に、ワーク(W) の両面の加工面(a)(b)の全面が同時に研
削される。

【００６３】ワーク(W) の研削が終了すると、砥石(8)
(9)がワーク(W) から離れ、さらに左右の待機位置まで
移動する。砥石(8)(9)がワーク(W) から離れると、駆動
ローラ(44)が停止させられ、これにより、ワーク(W) も
自転を停止する。ワーク(W) が自転を停止すると、押え
ローラ(51)が待機位置まで移動させられ、オートローダ
(29)により、ワーク(W) が支持ブロック(33)のスリット
(36)およびガイドブロック(41)のスリット(42)を通して
その上方に搬出される。

【００６４】他は、第１実施形態の場合と同様である。

【００６５】第２実施形態の場合、鉛直状のワーク(W)
は重力により下向きの力を受ける。ワーク(W) に位置決
め用平坦部が形成されていない場合、ワーク(W) は、そ
の下側部分に常に接触している４個のローラ(44)(45)に
より、一定の研削加工位置に支持されて回転させられ
る。ワーク(W) に位置決め用平坦部(f) が形成されてい
る場合でも、ワーク(W) の下側部分の２箇所にローラ(4
4)(45)が２個ずつ設けられ、各箇所における２個のロー
ラ(44)(45)の相互間隔が平坦部(f) の円周方向の寸法よ
り少し大きいので、これら各箇所において、常に、２個
のローラ(44)(45)のうちの少なくとも１個がワーク(W)
の外周の平坦部(f) 以外の部分に接触する。また、２個
の駆動ローラ(44)の相互間隔が平坦部(f) の円周方向の
寸法より大きいので、常に、少なくとも１個の駆動ロー
ラ(44)がワーク(W) の外周の平坦部(f) 以外の部分に接
触する。そして、ワーク(W) は、下側の４個のローラ(4
4)(45)により一定の研削加工位置に支持されて、駆動ロ
ーラ(44)により回転させられる。したがって、上部の押
えローラ(51)は必ずしも必要ではない。しかし、押えロ
ーラ(51)があれば、ワーク(W) の浮上がりを防止し、こ
れを確実に研削加工位置に支持して回転させることがで
きる。なお、押えローラ(51)は、ばね(53)により下側す
なわちワーク(W) の径方向内側に付勢されているので、
ワーク(W) の外周の形状に追従し、平坦部(f) を含むワ
ーク(W) の外周に常に圧接してこれを確実に支持するこ
とができる。

【００６６】図７〜図１２は第３実施形態を示し、図７
はその両面研削装置の全体構成を示している。第３実施
形態は、位置決め用平坦部が形成されていないワークと
これが形成されているワークの両方を対象とするもので
ある。両面研削装置は横軸両頭平面研削盤(1) にワーク
自転手段としてのワーク自転装置(54)が付加されたもの
であり、自転装置(54)の詳細が図８〜図１２に示されて
いる。この実施形態の説明において、図７の紙面表側を
前、同裏側を後とし、前から後を見たときの左右すなわ
ち図７の左右を左右とする。

【００６７】研削盤(1) は第１実施形態と同じものであ
り、対応する部分には同一の符号を付している。

【００６８】自転装置(54)は、左側砥石ヘッド(4) の部
分に設けられている。

【００６９】砥石ヘッド(4) の上面に、砥石ヘッド(4)
より右側に少し張出すとともに前後方向に長く伸びたベ
ース(55)が固定され、その上面に後から見てＬ字状の水
平移動部材(56)が取付けられている。移動部材(56)は、
図示しない適当な駆動手段により、ベース(55)の上面に
沿って前後方向に移動させられる。移動部材(56)の右側
面に、上下方向にのびる鉛直板状の昇降部材(57)が取付
けられている。昇降部材(57)は、図示しない適当な駆動
手段により、移動部材(56)の右側面に沿って上下に移動
させられる。

【００７０】昇降部材(57)の下縁の前後方向中央部は台
形状に切欠かれ、この切欠き(58)の中央部の昇降部材(5
7)の下縁部に鉛直板状の静圧支持ブロック(59)の上部が
固定されている。ブロック(59)は、たとえば、左右２枚
の板(60)(61)を重ね合わせることにより構成され、切欠
き(58)の部分を通って昇降部材(57)の下縁より下方に突
出している。ブロック(59)の下縁は、砥石(8)(9)の外径
より少し直径の大きい凹形の円弧状に形成されている。
ブロック(59)の昇降部材(57)より下方に突出した部分の
前後方向の最大幅はワーク(W) の外径より少し小さく、
この部分に、前後の幅全体にわたりかつ下縁まで達する
スリット(62)が形成されている。このスリット(62)の左
右間隔は、ワーク(W) の厚さよりわずかに大きい。スリ
ット(62)の部分の各板(60)(61)の対向面に静圧みぞ(63)
が形成されており、各板(60)(61)のみぞ(63)は空気供給
穴(64)を介して空気供給ホース(65)(66)に接続されてい
る。

【００７１】昇降部材(57)の右側面に、昇降部材(57)と
平行な板状の前後１対の開閉部材(67)と、これを開閉す
るための空気シリンダ(68)とが取付けられている。昇降
部材の下端寄りの部分の前後２箇所に右側に水平にのび
るピン(69)が固定され、開閉部材(67)の上寄りで前後方
向のほぼ中央部が、これらのピン(69)にそれぞれ回動自
在に取付けられている。シリンダ(68)は昇降部材(57)の
上部の前後方向中央部に下向きに取付けられ、そのシリ
ンダロッド(68a) の先端部（下端部）が、リンク(70)を
介して、１対の開閉部材(67)の上端部で前後方向内寄り
の部分に連結されている。シリンダ(68)の真下でブロッ
ク(59)より少し上方の昇降部材(57)の部分に、ロッド(6
8a) の下向きの移動を規制するためのストッパ(71)が上
下位置調整可能に固定されている。ロッド(68a) がのび
てストッパ(71)に当たる下端位置まで移動すると、１対
の開閉部材(67)は、図９に示すように、下部が閉じて全
体がほぼ鉛直になる閉位置まで回動する。ロッド(68a)
が縮んでストッパ(71)から所定距離上方に離れた上端位
置まで移動すると、１対の開閉部材(67)は、図１２に示
すように、下部が前後に開いて全体が八字状になる開位
置まで回動する。

【００７２】各開閉部材(67)の昇降部材(57)の切欠き(5
8)の上縁より下方に突出している部分の右側面に、それ
ぞれ、右側に水平にのびる軸を中心に回転する３個のロ
ーラ(72)(73)が取付けられ、各開閉部材(67)の３個のロ
ーラ(72)(73)に無端状の位置保持ベルト(74)(75)が巻き
かけられている。ベルト(74)(75)は、ブロック(59)およ
び砥石(8)(9)の間から外に出ているワーク(W) の外周部
を径方向（前後方向）の両側から挟んで径方向に支持す
るとともに、ワーク(W) を自転させるものであり、適当
な可撓性材料たとえばゴムよりなる。各ベルト(74)(75)
の外周側の面は平坦であり、その幅はワーク(W) の厚さ
より大きい。各ベルト(74)(75)の幅の中心位置は、ブロ
ック(59)のスリット(62)の左右方向の中心位置とほぼ一
致している。ローラ(72)(73)は、開閉部材(67)の下方突
出部分の上下で前後方向内側の部分の２箇所と、同部分
の高さの中間部で前後方向外側の部分の１箇所に設けら
れている。後側開閉部材(67)の３個のローラ(73)および
前側開閉部材(67)の後側の２個のローラ(73)は開閉部材
(67)に固定されたピン（図示略）を中心に自由に回転す
るガイドローラ（従動ローラ）であり、後側のベルト(7
5)は、ワーク(W) の回転につれて長さ方向に移動する従
動ベルトである。前側開閉部材(67)の前側の１個のロー
ラ(72)は、電動モータ(76)により駆動される駆動ローラ
であり、これにかけられた前側のベルト(74)は、長さ方
向に駆動されてワーク(W) を回転させる駆動ベルトであ
る。前側開閉部材(67)の下方突出部分に閉位置において
前後方向にのびる長穴(77)が形成され、この長穴(77)
に、水平右向きに配置されたモータ(76)の先端側（右端
側）の部分が、長穴(77)の長さ方向（前後方向）には移
動しうるが軸方向（左右方向）には移動しないように取
付けられている。そして、開閉部材(67)より右側に突出
したモータ軸（図示略）にの先端部に、駆動ローラ(72)
が固定されている。前側開閉部材(67)の下方突出部分の
左側面に、モータ(76)を前側に付勢するばね内蔵型プラ
ンジャ(78)が設けられ、これにより、駆動ローラ(72)が
前側に付勢されて、駆動ベルト(74)に所定の張力が付与
されている。

【００７３】この実施形態の場合、砥石(8)(9)の外径は
ワーク(W) の外径の約７０％であり、後述する研削作業
時には、ワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)の上部
の外周と内周の間に位置するようになっている。

【００７４】図示は省略したが、研削盤(1) の後方の適
当箇所に、ワーク搬入装置とワーク搬出装置が設けられ
ており、自転装置(54)のベース(55)はこれらの搬入装置
および搬出装置の上方までのびている。

【００７５】上記の研削装置において、ワーク(W) の研
削作業はたとえば次のようにして行われる。

【００７６】作業開始時には、昇降部材(57)は、開閉部
材(67)の最下部が砥石(8)(9)より上方に位置する待機位
置まで上昇し、前後の開閉部材(67)は開位置まで開いて
いる。

【００７７】まず、このような状態で、移動部材(56)が
ワーク搬入装置の上方位置まで移動する。ワーク搬入装
置では、ワーク(W) が１枚ずつ、加工面が左右を向いた
鉛直な状態で所定の搬入位置に供給される。移動部材(5
6)は、開位置にある開閉部材(67)のベルト(74)(75)が搬
入位置にあるワーク(W) の真上にきたときに停止し、そ
の後、昇降部材(57)が所定のワーク搬入位置まで下降す
る。これにより、ワーク(W) が前後のベルト(74)(75)の
間の空間に入り、ワーク(W) の上部がブロック(59)のス
リット(62)に入って、みぞ(63)に供給される空気の静圧
により軸方向に支持される。このとき、図１２に示すよ
うに、前後のベルト(74)(75)の対向部分は、ワーク(W)
の前後の外周部から離れ、直線状になっている。次に、
シリンダロッド(68a) がのびてストッパ(71)に当接し、
これにより開閉部材(67)が閉位置まで閉じる。開閉部材
(67)が閉位置まで閉じると、前後のベルト(74)(75)の対
向部分の前後幅はワーク(W) の直径より小さくなるが、
開閉部材(67)が閉じていく途中で、まず、ワーク(W) の
前後の外周部がベルト(74)(75)に圧接し、さらに、可撓
材料よりなるベルト(74)(75)の対向部分が、ワーク(W)
の外周に沿って前後方向外側に彎曲する。この実施形態
の場合、開閉部材(67)が閉位置まで閉じたときに、各ベ
ルト(74)(75)にワーク(W) の前後の円周の約１／４の部
分が圧接し、これによりワーク(W) が径方向に支持され
る。開閉部材(67)が閉位置まで閉じたならば、昇降部材
(57)が待機位置まで上昇する。これにより、ワーク(W)
がベルト(74)(75)とブロック(59)により支持されて、ワ
ーク搬入装置から持ち上げられる。

【００７８】昇降部材(57)が待機位置まで上昇したなら
ば、移動部材(56)が左右の砥石(8)(9)を結ぶ線の上方位
置まで移動して停止する。移動部材(67)が停止したなら
ば、昇降部材(57)が所定の研削作業位置まで下降し、駆
動ローラ(72)が回転する。駆動ローラ(72)が回転するこ
とにより、駆動ベルト(74)が長さ方向に駆動され、その
対向部分がワーク(W) の円周方向に移動する。そして、
ベルト(74)に圧接しているワーク(W) の外周部が、ベル
ト(74)との間の摩擦力によって円周方向に移動させら
れ、これにより、ワーク(W) が回転させられる。ワーク
(W) の回転により、従動ベルト(75)に圧接しているワー
ク(W) の外周部も円周方向に移動し、従動ベルト(75)の
対向部分がワーク(W) との間の摩擦力により長さ方向に
移動させられる。そして、これにより、ワーク(W) がほ
ぼその中心(c) を中心に自転する。また、昇降部材(57)
が研削作業位置まで下降すると、ワーク(W) の下側部分
が左右の砥石(8)(9)の間に入り、図９に示すように、ワ
ーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)の上部の外周と内
周の間に位置する。

【００７９】昇降部材(57)が研削作業位置まで下降し
て、ワーク(W) が自転を開始したならば、第１実施形態
の場合と同様、砥石(8)(9)が研削作業位置まで移動させ
られて、その位置に所定時間停止させられ、その間に、
ワーク(W) の両面の加工面(a)(b)の全面が同時に研削さ
れる。このとき、閉位置にある前後の開閉部材(67)の前
後間隔は砥石(8)(9)の外径より大きいので、砥石(8)(9)
と開閉部材(67)が干渉することはない。なお、研削中、
必要があれば、昇降部材(57)を上下方向に往復移動さ
せ、これにより、ワーク(W) を、上下方向、すなわち、
研削面(8a)(9a)に平行であってワーク(W) の中心(c) と
砥石(8)(9)の軸心を結ぶ方向に往復移動させる。この往
復移動は、常にワーク(W) の外周が研削面(8a)(9a)と交
差しかつワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)内に位
置する範囲内で行われる。たとえば、往復移動のストロ
ークは約５ｍｍである。このようにワーク(W) を往復移
動させることにより、とくにワーク(W) の中心部の平面
度、面粗度を向上させることができる。

【００８０】ワーク(W) の研削が終了すると、砥石(8)
(9)がワーク(W) から離れ、さらに左右の待機位置まで
移動する。砥石(8)(9)がワーク(W) から離れると、駆動
ローラ(72)が回転を停止し、昇降部材(57)が待機位置ま
で上昇する。駆動ローラ(72)が停止することにより、ベ
ルト(74)(75)およびワーク(W) も停止する。昇降部材(5
7)が待機位置まで上昇すると、移動部材(56)がワーク搬
出装置の上方位置まで移動し、ワーク(W) を所定の搬出
位置の真上に位置させる。移動部材(56)が停止すると、
昇降部材(57)が搬出位置まで下降し、シリンダロッド(6
8a) が縮んで開閉部材(67)が開位置まで開く。これによ
り、ワーク(W) が、ベルト(74)(75)から離れて、搬出位
置に移され、搬出装置により搬出される。開閉部材(67)
が開いてワーク(W) を離したならば、昇降部材(57)が待
機位置まで上昇し、以後は、上記の動作を繰返すことに
より、次々に研削が行われる。

【００８１】他は、第１実施形態の場合と同様である。

【００８２】研削中にワーク(W) を往復移動させる場
合、往復移動の方向は、上記のようにワーク(W) の中心
(c) と砥石(8)(9)の軸心を結ぶ方向あるいはこれに近い
方向が望ましいが、研削面(8a)(9a)と平行な他の方向に
往復移動させてもよい。

【００８３】第３実施形態の場合、ワーク(W) の外周部
が可撓材料よりなるベルト(74)(75)に圧接されられ、ベ
ルト(74)(75)はワーク(W) の外周の形状に合わせて自由
に変形するから、位置決め用平坦部が形成されていない
ワーク(W) はもちろん、位置決め用平坦部(f) が形成さ
れているワーク(W) であっても、その外周部を確実に支
持して自転させることができる。

【００８４】駆動ベルト(74)を駆動する駆動ローラ(72)
の数は複数であってもよい。また、１対のベルト(74)(7
5)の両方を駆動ベルトとしてもよい。

【００８５】上記実施形態では、１対の開閉部材(67)が
回動することにより開閉するようになっているが、たと
えば平行移動により開閉するようにしてもよい。また、
ベルト(74)(75)の支持手段は任意であり、必ずしも開閉
部材に取付ける必要はない。

【００８６】図１３〜図１５は第４実施形態を示し、図
１３はその両面研削装置の全体構成を示している。第４
実施形態は、位置決め用平坦部が形成されていないワー
クを対象とするものである。両面研削装置は横軸両頭平
面研削盤(1) にワーク自転手段としてのワーク自転装置
(80)が付加されたものであり、自転装置(80)の詳細が図
１４および図１５に示されている。この実施形態の説明
において、図１３の紙面表側を前、同裏側を後とし、前
から後を見たときの左右すなわち図１３の左右を左右と
する。

【００８７】研削盤(1) は第１実施形態と同じものであ
り、対応する部分には同一の符号を付している。この実
施形態の場合、左右の砥石(8)(9)は、互いに同方向（左
から見て反時計方向）に同速度で回転させられる。

【００８８】自転装置(80)は、ベッド(3) および左側砥
石ヘッド(4) の部分に設けられている。

【００８９】左側砥石ヘッド(4) の上面に砥石ヘッド
(4) より右側に突出したベース(81)が固定され、その右
端部に第１実施形態の場合と同様の静圧支持ブロック(8
2)の上部が固定されている。ブロック(82)の前側の部分
はベース(81)より下方に突出し、この突出部分(82a) を
含むブロック(82)の下部の前縁が砥石(8)(9)の外径より
少し直径の大きい凹形の円弧状に形成され、この円弧状
の部分が砥石(8)(9)のすぐ後方に位置している。ブロッ
ク(82)の突出部分(82a) を含む前側部分に、その高さ全
体にわたりかつ前縁まで達するスリット(83)が形成され
ている。スリット(83)の左右幅は、ワーク(W) の厚さよ
りわずかに大きい。ブロック(82)の下部におけるスリッ
ト(83)の左右両側の壁の対向面に静圧みぞ(84)が形成さ
れており、各壁のみぞ(84)は空気供給穴(85)を介して空
気供給ホース(86)(87)に接続されている。

【００９０】左右の砥石ヘッド(4)(5)の間のベッド(3)
の上面に、前後方向および上下方向に広がりを持つ鉛直
支持板(88)が固定されている。支持板(88)は左右方向か
ら見て略凹形をなし、その前側突出部分(88a) が砥石
(8)(9)の前側をその上縁近くまでのび、後側突出部分(8
8b) が砥石(8)(9)の後側をその高さの中間部近くまでの
びている。支持板(88)の後側突出部分(88a) の上端部に
ワーク(W) の外周に接触してこれを受ける第１シュー(8
9)が固定されている。シュー(89)のワーク(W) を受ける
面は前側斜め上方を向き、その左右幅はワーク(W) の厚
さより大きい。また、シュー(89)は、ブロック(82)の突
出部分(82a) のスリット(83)のすぐ後方であって砥石
(8)(9)の軸心より少し低い位置に位置している。支持板
(88)の前側突出部分(88a) の上端部と後側突出部分(88
b) の下部の左側面にブロック状の支持部材(90)(91)が
斜めに固定され、前側の支持部材(90)の後下向きの面に
形成された有底穴(92)内に可動部材(93)が移動自在には
め入れられている。可動部材(93)は、穴(92)の底壁の貫
通穴に外側から回転自在に挿入されたボルト(94)にねじ
はめられ、ボルト(94)を回転させることにより可動部材
(93)の位置が調整されるようになっている。鋼製帯状の
第２シュー(95)の両端部が可動部材(93)と後側の支持部
材(91)に固定され、ボルト(94)で可動部材(93)を斜め前
方に引張ることにより、シュー(95)が緊張状態に保持さ
れている。第２シュー(95)の左右方向の厚さはワーク
(W) の厚さより少し小さく、シュー(95)の幅の狭い斜め
上向きの面がワーク(W) の外周に接触してこれを受ける
ようになっている。第２シュー(95)の左右方向の位置は
ブロック(82)のスリット(83)の左右方向の中心位置とほ
ぼ一致し、シュー(95)は、左右の砥石(8)(9)の間に位置
し、ブロック(82)の下方と砥石(8)(9)の軸心の下方を通
って後下方から前上方に向かって斜めにのびている。

【００９１】図示は省略したが、研削装置には、第１実
施形態の場合と同様のオートローダが設けられている。

【００９２】上記の研削装置において、ワーク(W) の研
削作業はたとえば次のようにして行われる。

【００９３】まず、オートローダにより、ワーク(W)
が、ブロック(82)のスリット(83)を通して左右の砥石
(8)(9)の間に供給され、２つのシュー(89)(95)の上にの
せられる。これにより、ワーク(W) の前側の約半分の部
分が左右の砥石(8)(9)の間に入るとともに、後側の約半
分の部分がスリット(83)の下部に入り、ワーク(W) は、
ブロック(82)のみぞ(84)に供給される空気の静圧により
軸方向の非接触支持させるとともに、シュー(89)(95)に
より径方向に支持され、所定の研削加工位置に支持され
る。このとき、ブロック(82)から出ているワーク(W) の
後側部分であってその中心(c) より少し下側の部分が第
１シュー(89)で受けられ、ブロック(82)から出て左右の
砥石(8)(9)の間にあるワーク(W) の下側部分であって、
その中心(c)より少し前側の部分が第２シュー(95)で受
けられる。ワーク(W) がシュー(89)(95)の上にのせられ
ると、オートローダがワーク(W) を離して上方の待機位
置に移動する。

【００９４】ワーク(W) が研削加工位置に支持される
と、砥石(8)(9)が互いに接近する方向に移動させられ、
研削面(8a)(9a)が対応する加工面(a)(b)に接触させられ
る。これにより、ワーク(W) の前側の部分が砥石(8)(9)
で挟まれ、ワーク(W) の外周が研削面(8a)(9a)の外周と
交差しかつワーク(W) の中心(c) が研削面(8a)(9a)の後
部の外周と内周の間に位置する。また、このとき、ワー
ク(W) の外周がシュー(89)(95)に接触しているだけであ
って、ワーク(W) の回転を阻止するものがないので、ワ
ーク(W) は同一方向に回転している砥石(8)(9)から回転
力を受け、シュー(89)(95)に押付けられて、シュー(89)
(95)に対してすべりながら回転する。これにより、ワー
ク(W) は、ほぼその中心(c) を中心に砥石(8)(9)と同じ
方向（左から見て反時計方向）に自転する。砥石(8)(9)
は、ワーク(W) の仕上がり寸法より決まる所定の研削加
工位置まで移動させられ、その位置に所定時間停止させ
られる。その間に、砥石(8)(9)の回転と、それによるワ
ーク(W) の自転とにより、第１実施形態の場合と同様、
ワーク(W) の両面の加工面(a)(b)の全面が同時に研削さ
れる。

【００９５】ワーク(W) の研削が終了すると、砥石(8)
(9)がワーク(W) から離れ、さらに左右の待機位置まで
移動する。砥石(8)(9)がワーク(W) から離れると、ワー
ク(W)に対する回転駆動力がなくなるため、ワーク(W)
も自転を停止する。ワーク(W)の自転が停止すると、オ
ートローダ(29)により、ワーク(W) がブロック(82)のス
リット(83)を通してその上方に搬出される。

【００９６】他は、第１実施形態の場合と同様である。

【００９７】上記各実施形態においては、静圧式軸方向
支持手段に空気を供給しているが、たとえば研削に使用
する水など、他の流体を供給するようにしてもよい。

【００９８】第１、第２および第４実施形態において
も、ワーク自転装置がワークを自転させながら研削面と
平行な方向に往復移動させるようにしてもよい。その場
合、往復移動手段の構成は任意であり、静圧式軸方向支
持手段と径方向支持駆動手段の両方を往復移動させるも
のであってもよいし、径方向支持駆動手段だけを往復移
動させるものであってもよい。静圧式軸方向支持手段は
静圧によりワークを非接触支持するものであるから、こ
れを往復移動させずに、径方向支持駆動手段だけを往復
移動させても、ワークを往復移動させることができる。

【００９９】上記各実施形態においては、研削砥石の軸
心が水平である横軸の両面研削装置を示したが、上記と
同様の構成で研削砥石の軸心が鉛直である縦型のものと
することもできる。

【０１００】また、この発明は、半導体ウェーハ以外の
薄板円板状ワークの研削にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の第１実施形態を示す両面研
削装置の概略正面図である。

【図２】図２は、図１のワーク自転装置の部分を拡大し
て示す部分切欠き正面図である。

【図３】図３は、図２のIII −III 線の断面図である。

【図４】図４は、この発明の第２実施形態を示す両面研
削装置の概略正面図である。

【図５】図５は、図２のワーク自転装置の部分を拡大し
て示す正面図である。

【図６】図６は、図５のVI−VI線の断面図である。

【図７】図７は、この発明の第３実施形態を示す両面研
削装置の概略正面図である。

【図８】図８は、図７のワーク自転装置の主要部を拡大
して示す部分切欠き正面図である。

【図９】図９は、図８のIX−IX線の断面図である。

【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘ線の断面図である。

【図１１】図１１は、図９のXI−XI線の断面図である。

【図１２】図１２は、開閉部材が開いて状態を示す図９
相当の図面である。

【図１３】図１３は、この発明の第４実施形態を示す両
面研削装置の概略正面図である。

【図１４】図１４は、図１３のワーク自転装置の主要部
を拡大して示す部分切欠き正面図（図１５のXIV −XIV
の断面図）である。

【図１５】図１５は、図１４のXV−XVの断面図である。

【符号の説明】

(2) ワーク自転装置（ワーク自転手段） (8)(9) 研削砥石 (8a)(9a) 研削面 (12) 静圧支持ブロック (21) 駆動ローラ (23) ガイドローラ (28) 押えローラ (30) ワーク自転装置 (33) 静圧支持ブロック (44) 駆動ローラ (45) ガイドローラ (51) 押えローラ (54) ワーク自転装置 (59) 静圧支持ブロック (72) 駆動ローラ (73) ガイドローラ (74) 駆動ベルト (75) 従動ベルト (80) ワーク自転装置 (82) 静圧支持ブロック (89)(95) シュー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端面の円形研削面同志が対向するとともに
   軸方向に相対的に移動しうるように配置されて回転させ
   られる１対の研削砥石と、薄板円板状ワークの両面の加
   工面が前記１対の研削砥石の研削面にそれぞれ対向する
   とともに前記ワークの外周が前記研削面の外周と交差し
   かつ前記ワークの中心が前記研削面内に位置するように
   前記ワークを前記研削面の間の研削加工位置に支持して
   自転させるワーク自転手段とを備えており、前記ワーク
   自転手段が、前記研削砥石の間から外に出ている前記ワ
   ークの部分の両面の加工面に流体を供給してその静圧に
   より前記ワークを軸方向に非接触支持する静圧式軸方向
   支持手段と、前記ワークを径方向に支持して回転させる
   径方向支持駆動手段とを備えていることを特徴とする薄
   板円板状ワークの両面研削装置。
2. 【請求項２】前記径方向支持駆動手段が、前記ワークの
   外周に接触して前記ワークの径方向の位置を規制する少
   なくとも２個のローラを備え、これらのローラの少なく
   とも１個が、前記ワークを回転させる駆動ローラである
   ことを特徴とする請求項１の薄板円板状ワークの両面研
   削装置。
3. 【請求項３】前記研削砥石が、外周部の環状端面が研削
   面となったカップ状のものであり、前記径方向支持駆動
   手段が、前記ワークの外周に接触して前記ワークの径方
   向の位置を規制する少なくとも２個のローラを備え、こ
   れらのローラのうち、１個は、前記一方の研削砥石の研
   削面の内側の中心にその研削砥石の軸心を中心に回転し
   うるように取付けられて前記研削砥石の間にある前記ワ
   ークの部分の外周に接触するローラであり、他の１個
   は、前記研削砥石の間および前記軸方向支持手段から外
   に出ている前記ワークの部分の外周に接触して回転する
   ローラであり、いずれか一方が、前記ワークを回転させ
   る駆動ローラであることを特徴とする請求項１の薄板円
   板状ワークの両面研削装置。
4. 【請求項４】前記径方向支持駆動手段が、前記研削砥石
   の間および前記軸方向支持手段から外に出ている前記ワ
   ークの部分の外周に接触して前記ワークの径方向の位置
   を規制する少なくとも２対のローラを備え、各対の２個
   のローラの相互間隔が前記ワークの外周に形成された位
   置決め用平坦部の円周方向の寸法より大きく、これらの
   ローラの少なくとも２個が、前記ワークを回転させる駆
   動ローラであることを特徴とする請求項１の薄板円板状
   ワークの両面研削装置。
5. 【請求項５】前記径方向支持駆動手段が、前記研削砥石
   の間および前記軸方向支持手段から外に出ている前記ワ
   ークの部分を径方向の両側から挟んで外周に接触しかつ
   前記ワークの周方向に移動しうるように配置される１対
   のベルトを備え、これらのベルトの少なくとも一方が、
   前記ワークの周方向に駆動されることにより前記ワーク
   を回転させる駆動ベルトであることを特徴とする請求項
   １の薄板円板状ワークの両面研削装置。
6. 【請求項６】端面の円形研削面同志が対向するとともに
   軸方向に相対的に移動しうるように配置されて回転させ
   られる１対の研削砥石と、薄板円板状ワークの両面の加
   工面が前記１対の研削砥石の研削面にそれぞれ対向する
   とともに前記ワークの外周が前記研削面の外周と交差し
   かつ前記ワークの中心が前記研削面内に位置するように
   前記ワークを前記研削面の間の研削加工位置に支持して
   自転させるワーク自転手段とを備えており、前記ワーク
   自転手段が、前記研削砥石の間から外に出ている前記ワ
   ークの部分の両面の加工面に流体を供給してその静圧に
   より前記ワークを軸方向に非接触支持する静圧式軸方向
   支持手段と、前記ワークの外周の所定の２箇所に接触す
   るシューを備え、前記研削砥石の回転力と前記シューの
   働きにより前記ワークが回転させられるようになされて
   いることを特徴とする薄板円板状ワークの両面研削装
   置。
7. 【請求項７】前記ワーク自転手段が、前記ワークを自転
   させながら前記研削面と平行な方向に前記ワークを往復
   移動させる手段を備えていることを特徴とする請求項１
   〜６のいずれか１項の薄板円板状ワークの両面研削装
   置。