JPH11320392A - 両面加工装置及び両面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面形状の制御を簡単にかつ確実に行うことが
でき、しかも小型かつ低コストな両面加工装置を提供す
ること。 【解決手段】 この両面加工装置１は、加工領域を有す
る加工面２ａ，８ａに一対の定盤２，８間に被加工物Ｗ
1 を配置した状態で、両定盤２，８を回転させる。その
結果、被加工物Ｗ1 の両面が同時加工される。両面加工
装置１は、揺動機構１１を備える。揺動機構１１は、被
加工物Ｗ1 の両面を各加工面２ａ，８ａに対して接触さ
せた状態で、それを平面方向に揺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両面加工装置及び
両面加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、大型の円盤状の被加工物Ｗ1 （例
えばラップ盤やポリッシュ盤等の定盤等）を製造する
際、その表裏両面を所望形状の面（例えば図６(a) のよ
うな平坦面や、図６(b),(c) のような中凹状や中凸状の
アール面）に同時に仕上げたい場合がある。このような
場合、被加工物Ｗ1 の両面に対して研削加工を行う必要
がある。

【０００３】かかる両面加工を達成する手法の１つとし
ては、平面加工装置の一種であるロータリ方式の両面研
削盤を用いた研削加工がある。図７（ａ），（ｂ）に概
略的に示されるように、この両面研削盤４１は、ディス
ク状をした一対の砥石４２，４３及びキャリア４４等を
備えている。一対の砥石４２，４３は、互いの加工面を
対向させた状態で上下に配置される。これらの砥石４
２，４３は、図示しない回転駆動装置によって互いに反
対方向に回転駆動される。キャリア４４は、水平円盤部
４５に回転駆動軸４６を連結してなる。キャリア４４の
水平円盤部４５の一部は、対向する加工面がなすギャッ
プ４７に回転可能に挿入されている。水平円盤部４５に
は円形状をした複数の保持穴４８が形成され、それらの
保持穴４８には被加工物Ｗ1 が保持されている。そし
て、キャリア４４を回転させると、被加工物Ｗ1 が順番
に前記ギャップ４７に送り込まれ、加工面との摺接によ
り被加工物Ｗ1 の両面が同時加工されるようになってい
る。

【０００４】また、この他にも、一対の定盤間に被加工
物Ｗ1 を配置して遊離砥粒により研削を行う両面ラップ
盤を用いた両面同時加工などが同様に知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術には以下のような問題がある。前記両面研削盤４１
や両面ラップ盤を用いて大型製品を面加工しようとする
と、それに応じて大きなキャリア４４を用いるばかりで
なく、大きな砥石４２，４３や定盤を用いる必要があ
る。また、キャリア４４、砥石４２，４３、定盤の大型
化は重量増も伴うことから、剛性の高い回転駆動機構が
必要となり、装置全体の大型化や高コスト化が避けられ
ない。

【０００６】また、大型製品をミクロン単位で高精度に
両面加工するためには、大きいばかりでなく平面度に優
れた砥石４２，４３や定盤を使用することが必須とな
る。しかしながら、そのような砥石４２，４３や定盤は
製造すること自体が極めて困難であり、現状では相当高
価なものとなっている。ゆえに、従来においては、所望
とする高精度の平坦面やアール面を得ることができなか
った。

【０００７】さらに、被加工物Ｗ1 の大型化は研削部分
における面圧の増大を伴うことから、砥石４２，４３へ
の負荷の増大、定盤側の熱歪みの影響の拡大等といった
問題を引き起こす。砥石４２，４３への負荷の増大は、
切れ込み速度の低下につながるため、生産性を低下させ
る原因となる。定盤側の熱歪みの影響の拡大は、定盤の
加工面の平面度を低下させることから、面形状の高精度
制御を実現するうえでの障害となる。

【０００８】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、面形状の制御を簡単にかつ
確実に行うことができ、しかも小型かつ低コストな両面
加工装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明の別の目的は、所望とする高
精度の平坦面やアール面を効率よく得ることができる両
面加工方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、加工領域を有する加工面
に一対の定盤間に被加工物を配置した状態で、前記両定
盤を回転させることにより、前記被加工物の両面の同時
加工を行う両面加工装置であって、前記被加工物の両面
を前記各加工面に対して接触させた状態でその被加工物
を平面方向に揺動させる揺動機構を備えたことを特徴と
する両面加工装置をその要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、加工面に複数の
研削用ペレットが保持された一対の定盤間に被加工物を
配置した状態で、前記両定盤を回転させることにより、
前記被加工物の両面の同時加工を行う両面加工装置であ
って、前記被加工物の両面を前記各加工面に対して接触
させた状態でその被加工物を平面方向に移動させること
によりその位置変更を図る、非回転運動を利用した位置
変更機構を備えたことを特徴とする両面加工装置をその
要旨とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記位置変更機構は、前記被加工物の両面を前記各
加工面に対して接触させた状態でその被加工物を平面方
向に揺動させる揺動機構であるとした。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３におい
て、前記加工面に前記研削用ペレットが差抜可能なペレ
ット保持穴が複数形成され、前記ペレット保持穴のうち
の少なくとも一部のものに前記研削用ペレットが差し込
まれて保持されているとした。

【００１４】請求項５に記載の発明は、加工領域を有す
る加工面に一対の定盤間に被加工物を配置した状態で、
前記両定盤を回転させることにより、前記被加工物の両
面の同時加工を行う両面加工方法であって、前記被加工
物の両面を前記各加工面に対して接触させた状態でその
被加工物を平面方向に揺動させることを特徴とする両面
加工方法をその要旨とする。

【００１５】請求項６に記載の発明は、加工面に複数の
研削用ペレットが保持された一対の定盤間に被加工物を
配置した状態で、前記両定盤を回転させることにより、
前記被加工物の両面の同時加工を行う両面加工方法であ
って、前記被加工物の両面を前記各加工面に対して接触
させた状態でその被加工物を平面方向に移動させること
によりその位置変更を図ることを特徴とする両面加工方
法をその要旨とする。

【００１６】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１に記載の発明によると、回転する一対の定盤の加工
面に対して両面を接触させた状態で被加工物が平面方向
に揺動する結果、その両面が加工領域によって削り取ら
れる。被加工物の揺動を行うこの両面加工装置の場合、
揺動を行わないものに比べて、加工面の広範囲の領域を
有効に利用することができる。従って、あえて定盤を大
きくしなくても大型製品の面加工を行うことが可能とな
る。加えて、大きな定盤や大きなキャリアが不要になる
と構成部品の重量増が回避されるので、剛性の高い回転
駆動機構も不要となる。ゆえに、装置の小型化かつ低コ
スト化が図られる。また、被加工物を平面方向に揺動さ
せてその位置を変更すれば、外周部と中心部とで研削速
度に差を設けることができるため、それにより面形状の
制御を比較的簡単にかつ確実に行うことができる。上記
のような揺動機構であれば、既存かつ汎用の装置に付加
するだけで足りるので専用の両面加工装置を購入する必
要がなく、しかも小駆動力でよいので、低コスト化に有
利となる。また、転写加工のような高度な技能を要する
作業を行わなくても面形状を制御できるので、高精度の
アール面であっても比較的簡単にかつ確実に得ることが
できる。

【００１７】請求項２に記載の発明によると、回転する
一対の定盤の加工面に対して両面を接触させた状態で被
加工物が平面方向に移動させる結果、その両面が各研削
用ペレットによって削り取られる。被加工物の位置変更
を行うこの両面加工装置の場合、位置変更を行わないも
のに比べて、加工面の広範囲の領域を有効に利用するこ
とができる。従って、あえて定盤を大きくしなくても大
型製品の面加工を行うことが可能となる。加えて、大き
な定盤や大きなキャリアが不要になると構成部品の重量
増が回避されるので、剛性の高い回転駆動機構も不要と
なる。ゆえに、装置の小型化かつ低コスト化が図られ
る。また、被加工物を平面方向に移動させてその位置変
更を行えば、外周部と中心部とで研削速度に差を設ける
ことができるため、それにより面形状の制御を比較的簡
単にかつ確実に行うことができる。さらに、上記のよう
な位置変更機構であれば、既存かつ汎用の装置に付加す
るだけで足りるので専用の両面加工装置を購入する必要
がなく、しかも小駆動力でよいので、低コスト化に有利
となる。また、転写加工のような高度な技能を要する作
業を行わなくても面形状を制御できるので、高精度のア
ール面であっても比較的簡単にかつ確実に得ることがで
きる。

【００１８】請求項４に記載の発明によると、上記作用
に加え、研削用ペレットが差し抜き可能になっているこ
とから、その研削用ペレットを抜いて別の位置にあるペ
レット保持穴に差し込んで保持させることができる。つ
まり、所望とする面形状に応じて研削用ペレットのレイ
アウトを変更することが可能なため、面形状の制御をよ
り細かく行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
を具体化した一実施形態の両面研削装置１を図１〜図３
に基づき詳細に説明する。

【００２０】図１（ａ），図１（ｂ）に示されるよう
に、本実施形態の両面研削装置１は、いわゆる固定砥粒
方式の両面研削装置１である。両面研削装置１を構成す
る図示しない下側回転駆動装置は、上方に向かって垂直
に延びる回転軸４を備えている。この回転軸４の上端面
には、例えば図示しないボルト等により、下側定盤２が
水平にかつ一体回転可能に固定されている。

【００２１】同じく両面研削装置１を構成する図示しな
い上側回転駆動装置は、下方に向かって垂直に延びる回
転軸９を備えている。この回転軸９の下端面には、図示
しないボルト等によって、上側定盤８が水平にかつ一体
回転可能に固定されている。これらの一対の定盤２，８
は、図１（ａ）において同一軸線上に配置されていると
ともに、所定幅のギャップを隔てて対向している。両定
盤２，８は、それぞれの回転駆動装置により互いに同一
方向または反対方向に回転されることができる。なお、
両定盤２，８のうちの一方または両方は上下移動可能に
構成されているため、前記ギャップの幅は変更されるこ
とができる。両定盤２，８のうちの一方または両方を水
平移動可能に構成しておいてもよく、この場合には互い
の中心軸を偏心させた状態で加工を行うことが可能とな
る。

【００２２】図１（ｂ）に示されるように、定盤２，８
は円盤状を呈した金属製部材であって、加工面２ａ，８
ａを備えている。本実施形態では、寸法・材質等の全く
等しいものを一対の定盤２，８として使用している。加
工面２ａ，８ａの中央には取付用凹部５が設けられてお
り、この取付用凹部５を除く領域が加工領域となってい
る。加工領域の幅は、ここでは円盤状をした被加工物Ｗ
1 の直径にほぼ等しくなるように設計されている。な
お、本装置１により研削される被加工物Ｗ1 としては、
例えば１）工作機械のロータリテーブル、２）ラップ
盤、ポリッシュ盤、ウェハ研磨装置の定盤またはプッシ
ャプレート、３）大型レンズなど、即ち各種の大型製品
が挙げられる。

【００２３】研削用ペレット３としては、例えばダイヤ
モンド等の硬質材料からなる固定砥粒を金属製のマトリ
クス中に均一に分散した成形体を焼結してなるもの（ダ
イヤモンドペレット）が用いられる。本実施形態の研削
用ペレット３は円柱状を呈したものとなっている。

【００２４】また、この定盤２，８は加工面２ａ，８ａ
の加工領域内にペレット保持穴７を備えている。個々の
ペレット保持穴７はともに等しい断面形状を備え、本実
施形態では断面円形状が採用されている。なお、各ペレ
ット保持穴７の直径及び深さも等しくなっている。ま
た、各ペレット保持穴７の直径は、定盤２，８の直径の
１／１０〜１／１００程度（ここでは約１／３０）に設
定されている。

【００２５】図１（ｂ）に示されるように、ペレット保
持穴７は前記研削用ペレット３とほぼ同径であり、加工
領域の全域にわたって極めて多数かつ隙間なく形成され
ている。これらのペレット保持穴７に対しては、円柱状
をした前記研削用ペレット３が差抜不能に接着されてい
る。ペレット保持穴７の深さは、研削用ペレット３の長
さより小さくなるように設計されている。従って、研削
用ペレット３を差し込んで接着固定した場合、上端部を
ペレット保持穴７からいくぶん突出させた状態で研削用
ペレット３が保持されるようになっている。また、本実
施形態においては、これらのペレット保持穴７の全部に
対して研削用ペレット３が差し込まれて保持されてい
る。従って、加工面２ａ，８ａの加工領域の全域に研削
用ペレット３が設けられた状態となっている。

【００２６】この装置１は、非回転運動を利用した位置
変更機構としての揺動機構１１を具備している。図１
（ａ），図１（ｂ）において前記揺動機構１１は、揺動
軸１２を有する駆動手段１３と、揺動アーム１４と、被
加工物保持治具１５とを備えたものとして構成されてい
る。

【００２７】駆動手段１３は、下側定盤２を支持してい
る回転軸４の脇に近接して配設されている。このような
駆動手段１３としては、所定角度θの範囲内で回動運動
を行うモータ等が使用される。揺動軸１２は、駆動手段
１３の上端面から上方に向かって垂直に延びている。

【００２８】揺動アーム１４は、揺動軸１２からその径
方向に向かって延びるように突設されている。揺動アー
ム１４の基端部は、揺動軸１２の上端部に対して固定さ
れている。従って、駆動手段１３を作動させると、回動
軸１２とともに揺動アーム１４が駆動され、揺動アーム
１４が水平方向に回動運動を行う。本実施形態において
使用される揺動アーム１４は、定盤２，８の直径よりも
長く、加工面２ａ，８ａの上方において定盤２，８の回
転中心を跨ぐようして配設されている。

【００２９】被加工物保持治具１５は、揺動アーム１４
の自由端に１つ設けられている。この治具１５は、被加
工物Ｗ1 よりも一回り大きな環状部材であって、円形状
の遊嵌保持孔１６を有している。この遊嵌保持孔１６内
には、１枚の被加工物Ｗ1 が両面を加工面２ａ，８ａに
それぞれ対向させた状態で遊嵌される。

【００３０】このようにして遊嵌保持された被加工物Ｗ
1 は、下側定盤２及び上側定盤８の相対回転方向を同一
方向に設定したとき、両定盤２，８の加工面２ａ，８ａ
と摺接することで連れ回りを起こしうる。また、両定盤
２，８の相対回転方向を逆に設定したときでも、１）両
者２，８の回転数に差異を設けたり、２）両者２，８の
中心軸を偏心させたり、３）加工面２ａ，８ａにおける
研削用ペレット３のレイアウトを互いに代えたり、４）
断面積等の異なる研削用ペレット３を用いたりすれば、
上記と同様に連れ回りを起こしうる。

【００３１】そして、駆動手段１３を作動させた場合に
は、加工面２ａ，８ａに対して表裏両面を接触させた状
態で被加工物Ｗ1 が水平な方向に揺動される結果、これ
をもって加工面内２ａ，８ａでの被加工物Ｗ1 の位置変
更を図ることができる。

【００３２】次に、このような揺動機構１１を備える両
面研削装置１を用いた両面加工の方法について述べる。
ここでは、同一軸線上に両定盤２，８を配置するととも
に、それらを同一方向に同じ回転数で相対回転させた場
合について述べる（図１(a)参照）。両定盤２，８にお
ける研削用ペレット３のレイアウトも等しく設定されて
いるものとする。

【００３３】研削加工を行うにあたっては、加工面２ａ
に被加工物Ｗ1 の裏面を接触させるとともに、加工面８
ａに被加工物Ｗ1 の表面を接触させる必要がある。その
際、揺動アーム１４を図１（ｂ）に示される基準位置に
固定して、揺動を行わないものとする。この状態で定盤
２，８を矢印ａ1 の方向に所定回転数で回転させる。な
お、本実施形態では前記回転数を１００ｒｐｍに設定し
ている。すると、被加工物Ｗ1 の両面が各研削用ペレッ
ト３によって切り込まれることで一様に削り取られ、両
面が高精度な平坦面に同時に仕上げられる。

【００３４】なお、この場合には被加工物Ｗ1 の両面に
加わる摺接力の作用によって、被加工物Ｗ1 が矢印ａ2
の方向に連れ回りを起こす。このような現象が起こるの
は、定盤２，８の外周部付近の周速のほうが中心部のそ
れに比べて速いことに起因する。ある程度連れ回りが起
こる結果、被加工物Ｗ1 の両面が均一に切り込まれる。

【００３５】一方、揺動アーム１４を所定周期で揺動さ
せた場合には、次のようになる。ここでは、揺動アーム
１４が両方の揺動終端位置に達したときに、図２にて斜
線で示されるような領域（オーバーハング領域）ができ
るような揺動の仕方を採用している。もっとも、前記オ
ーバーハング領域は被加工物Ｗ1 の外周部に対応し、中
心部を含まないように設定されている。また、本実施形
態では前記揺動周期を１０回／分に設定している。

【００３６】このような状態で研削加工を行うと、被加
工物Ｗ1 が回動軸１２を中心とする円弧に沿って水平方
向に揺動運動を開始する。その結果、被加工物Ｗ1 の表
裏両面が各研削用ペレット３によって切り込まれて削り
取られる。しかしながら、被加工物Ｗ1 の両面における
中心部は常に定盤２，８に摺接しているのに対し、外周
部については定盤２，８に常に摺接しているわけではな
い。従って、被加工物Ｗ1 における外周部と中心部とで
は、単位時間あたりの切り込み量におのずと差が生じ
る。上記の場合においては、外周部における切り込み量
のほうが相対的に少なくなるので、被加工物Ｗ1 の両面
は中凹状のアール面に仕上げられる。なお、このような
研削方法によると、平坦度が１μｍ〜１０μｍ程度のア
ール面を得ることが可能である。

【００３７】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の両面研削装置１及びそれによる両面
加工方法によると、被加工物Ｗ1 を揺動させてその位置
を変更することにより、外周部と中心部とで研削速度に
差を設けることができる。このため、面形状の制御を比
較的簡単にかつ確実に行うことができる。さらに、本実
施形態のような揺動機構１１であれば、既存かつ汎用の
両面研削装置に付加するだけで足りる。ゆえに、専用の
両面加工装置を購入する必要がなく、低コスト化に有利
となる。また、転写加工のような高度な技能を要する作
業を行わなくても面形状を制御できるので、高精度のア
ール面であっても比較的簡単にかつ確実に、かつ効率よ
く得ることができる。

【００３８】（２）本実施形態によると、揺動を行わな
いものに比べて、加工面２ａ，８ａの広範囲の領域を有
効に利用することができる。従って、あえて定盤２，８
を大きくしなくても大型製品の両面加工を行うことが可
能となる。また、本装置１では、非回転運動を利用した
位置変更機構の一種である揺動機構１１が採用されてい
る。そのため、被加工物Ｗ1 が大型化したとしても、そ
れが揺動機構１１自体の大幅な大型化に直接つながるこ
とはない。この点が、大型製品の両面加工を行うとき大
型キャリアの使用が必須となる従来装置と相違する。以
上のようなことから、本装置１によれば大きな定盤２，
８や大きなキャリアが不要になり、構成部品の重量増が
回避される。従って、剛性の高い回転駆動機構も不要と
なり、装置１の小型化かつ低コスト化を図ることができ
る。

【００３９】なお、この装置１及び方法によれば、図１
に示されたものよりさらに大径の被加工物Ｗ1 を両面加
工することも可能である。 （３）さらに、本実施形態の装置１及びそれによる両面
加工方法であれば、研削部分における面圧の増大に起因
する負荷の増大や、定盤２，８側の熱歪みの影響の拡大
等といった心配も特にない。

【００４０】（４）本実施形態の装置１では、駆動手段
１３、揺動アーム１４、被加工物保持治具１５を備える
揺動機構１１を採用している。従って、比較的小型かつ
簡単な構造の揺動機構１１とすることができる。この揺
動機構１１の治具１５は被加工物Ｗ1 を回転可能に保持
するものであるため、連れ回りが阻害されないという利
点がある。また、この揺動機構１１は、治具１５に被加
工物を１つのみ保持するものであるため、被加工物Ｗ1
の揺動に要する駆動力が最小限で済むという利点もあ
る。

【００４１】（５）本実施形態の両面研削装置１は研削
用ペレット３を利用した固定砥粒方式であるため、基本
的に定盤２，８の加工面２ａ，８ａ自体には高い加工精
度が要求されないという利点がある。実際上、被加工物
Ｗ1 に接触するのは、個々の研削用ペレット３であっ
て、定盤２，８そのものではないからである。ゆえに、
定盤２，８が製造困難になるようなこともない。 ［第２の実施形態］次に、本発明を具体化した実施形態
２を図３に基づいて説明する。ここでは実施形態１と相
違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番
号を付すのみとしてその説明を省略する。

【００４２】各ペレット保持穴７に対して研削用ペレッ
ト３が差抜不能であった前記実施形態１とは異なり、こ
こでは各ペレット保持穴７に対して研削用ペレット３が
差抜可能になっている。図３（ａ），図３（ｂ）におい
ては、ともにペレット保持穴７のうちの一部のものに研
削用ペレット３が差し込まれて保持されている。従っ
て、加工面２ａ，８ａの所々に研削用ペレット３が差し
込まれていないペレット保持穴７が存在している点で、
前記実施形態１と相違する。

【００４３】即ち、図３（ａ）においては、被加工物Ｗ
1 の両面を中凸状にアール面仕上げすべく、回転中心領
域に近くなるほど研削用ペレット３が密に配置されてい
る。一方、図３（ｂ）においては、被加工物Ｗ1 の両面
を中凹状にアール面仕上げすべく、回転中心領域に近く
なるほど研削用ペレット３が疎に配置されている。勿
論、上記２つのものにおける研削用ペレット３のレイア
ウトはほんの一例にすぎないため、これら以外のレイア
ウトを採用しても何ら差し支えない。なお、説明の便宜
上、同図における研削用ペレット３は斜線で示されてい
る。

【００４４】次に、このような揺動機構１１を備える両
面研削装置１を用いた両面加工の方法について述べる。
ここでも、同一軸線上に両定盤２，８を配置するととも
に、それらを同一方向に同じ回転数で相対回転させた場
合について述べる。両定盤２，８における研削用ペレッ
ト３のレイアウトも等しく設定されているものとする。

【００４５】まず、揺動アーム１４を前記基準位置に固
定して揺動を行わない状態で、定盤２，８を同一方向に
所定回転数で回転させる。研削用ペレット３が図３
（ａ）のように配置されている場合、研削用ペレット３
との摺接によって、被加工物Ｗ1 の両面における外周部
のほうが中心部に比べて速く切り込まれる。その結果、
アール面仕上げが達成され、所望の中凸状（具体的には
平坦度が１μｍ〜１０μｍ程度）を同時に得ることがで
きる。

【００４６】研削用ペレット３が図３（ｂ）のように配
置されている場合、研削用ペレット３との摺接によっ
て、被加工物Ｗ1 の両面における中心部のほうが外周部
に比べて速く切り込まれる。その結果、同様にアール面
仕上げが達成され、所望の中凹状（具体的には平坦度が
１μｍ〜１０μｍ程度）を同時に得ることができる。な
お、揺動アーム１４を揺動させて位置変更を行いながら
被加工物Ｗ1 の加工を実施すれば、加工面２ａ，８ａの
より広い領域を有効利用しつつ、面形状の制御をより細
かく行うことが可能である。この場合、例えば実施形態
１のときのようなオーバーハングを行っても勿論構わな
い。

【００４７】従って、本実施形態によれば、前記第１の
実施形態における上記（１）〜（５）に記載の効果に加
えて、以下のような効果を得ることができる。 （６）本実施形態では、加工面２ａ，８ａに研削用ペレ
ット３が差抜可能なペレット保持穴７が複数形成され、
そのうちの少なくとも一部のものに研削用ペレット３が
差し込まれて保持されている。即ち、研削用ペレット３
が加工面２ａ，８ａ内にて位置変更可能に配設されてい
ると把握することができる。

【００４８】このような構造であれば、研削用ペレット
３を抜いて別の位置にあるペレット保持穴７に差し込ん
で保持させることができる。つまり、図３（ａ）の状態
から図３（ｂ）の状態に研削用ペレット３のレイアウト
を変更すること等ができる。このように、所望とする面
形状に応じて研削用ペレット３のレイアウトを変更する
ことが可能なため、面形状の制御をより細かく行うこと
ができる。

【００４９】（７）本実施形態の定盤２，８では、ペレ
ット保持穴７が加工面２ａ，８ａにおける加工領域のほ
ぼ全域にわたって多数かつ隙間なく形成されている。こ
のため、研削用ペレット３の保持位置を加工面２ａ，８
ａの加工領域内において任意に選択することができる。
従って、所望とする面形状に応じて研削用ペレット３の
レイアウトを変更することを、よりいっそう簡単に行う
ことができる。

【００５０】（８）この定盤２，８では、各ペレット保
持穴７がともに等しく断面円形状かつ同径になってい
る。従って、１種類の研削用ペレット３さえ複数用意し
ておけば、その研削用ペレット３をどの位置にあるペレ
ット保持穴７に対しても確実に差抜することが可能とな
る。また、断面円形状のペレット保持穴７であれば、断
面非円形状のものに比べて研削用ペレット３の差抜作業
を簡単に行うことができる。

【００５１】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 研削用ペレット３は、図４（ａ）に示されるもの、
即ち前記実施形態１，２にて用いたような径の等しい円
柱状に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示される別
例のように、上半部が大径かつ下半部が小径の円柱状の
研削用ペレット３Ａを用い、それを断面円形状のペレッ
ト保持穴７Ａに差し込んでもよい。また、図４（ｃ）に
示される別例のように、上半部が先細りした円柱状の研
削用ペレット３Ｂを用い、それを断面円形状のペレット
保持穴７Ｂに差し込んでもよい。さらに、図４（ｃ）に
示される別例のように、半円柱状の研削用ペレット３Ｃ
を用い、それを断面円形状のペレット保持穴７Ｃに差し
込んでもよい。勿論、研削用ペレット３，３Ａ，３Ｂ，
３Ｃ以外の形状を採用しても構わない。また、ペレット
保持穴７〜７Ｃは必ずしも断面円形状に限定されること
はなく、非断面円形状のもの、例えば断面三角形状、断
面四角形状、断面半円形状等にすることが許容される。

【００５２】・ ペレット保持穴７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
は、必ずしも、加工面２ａ，８ａの加工領域の全域に隙
間なく形成されていなくてもよい。従って、加工面２
ａ，８ａにペレット保持穴７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃが形成
されておらず、若干隙間がある構成を採用することも勿
論許容される。

【００５３】・ １種類の形状の研削用ペレット３のみ
を用いた前記実施形態１，２に代え、複数種の形状の研
削用ペレットを用いて疎密を調整したうえで、両面加工
を行うこととしてもよい。

【００５４】例えば、図４（ｂ）の研削用ペレット３Ａ
を定盤２の中心部付近に配置し、図４（ｃ）の研削用ペ
レット３Ｂを定盤２の外周部付近に配置し、それらの中
間部に図４（ａ）の研削用ペレット３を配置する。この
ように３種のものを用いた場合には、見掛け上、回転中
心領域に近くなるほど研削部が密になる。そのため、被
加工物Ｗ1 の両面を中凸状にするアール面仕上げを確実
にかつ高精度で行うことができる。

【００５５】・ 一対の定盤２，８における寸法や研削
用ペレット３のレイアウト等は必ずしも同一でなくても
よく、異なるものであってもよい。例えば、上側定盤８
について回転中心領域に近くなるほど研削用ペレット３
を密に配置し、下側定盤２について回転中心領域に近く
なるほど研削用ペレット３を疎に配置してもよい。

【００５６】・ 図５に示される別例の両面研削装置３
１のように、前記実施形態１，２とは異なるものを位置
変更機構（往復直線移動機構）３２として採用してもよ
い。この機構３２では、アクチュエータの一種である流
体圧シリンダ３３が、駆動のための手段として利用され
ている。流体圧シリンダ３３から水平方向に突出するロ
ッド３４の先端には、被加工物保持治具１５が取り付け
られている。この治具１５が有する円形状の遊嵌保持孔
１６内には、１枚の被加工物Ｗ1 が両面を加工面２ａ，
８ａにそれぞれ対向させた状態で遊嵌される。そして、
流体圧シリンダ３３へ流体を給排すると、ロッド３４の
出没により、被加工物Ｗ1 が往復直線運動を行う。その
結果、加工面２ａ，８ａ内において被加工物Ｗ1 の位置
変更が図られるようになっている。

【００５７】・ 前記被加工物保持治具１５は、遊嵌保
持孔１６内に被加工物Ｗ1 を回転可能状態で保持するも
のに限定されず、例えば被加工物Ｗ1 を複数の箇所で掴
むことにより回転不能状態で保持するようなものでよ
い。つまり、必要に応じて、被加工物Ｗ1 に連れ回りが
起こらない条件設定で両面加工がなされてもよい。

【００５８】・ 被加工物Ｗ1 を１つのみ保持する前記
実施形態１，２及び図５の別例の治具１５に代え、例え
ば被加工物Ｗ1 を同時に少数個（２個または３個程度）
保持できる治具を用いてもよい。

【００５９】・ 研削用ペレット３を持たない定盤（例
えば定盤の加工面そのものが研削可能状態になっている
もの）を用いて、図１に示すような両面研削装置を構成
することも許容される。

【００６０】・ なお、本発明は大型製品の面加工のみ
ならず、小型製品の面加工に適用されても勿論構わな
い。次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほ
かに、前述した実施形態によって把握される技術的思想
をその効果とともに以下に列挙する。

【００６１】（１） 請求項１乃至４のいずれか１つに
おいて、前記揺動機構または前記位置変更機構は前記被
加工物を回転可能に保持すること。従って、この技術的
思想１に記載の発明によれば、周速の差によって起こる
被加工物の連れ回りを阻害することがない。

【００６２】（２） 請求項１乃至４のいずれか１つに
おいて、前記揺動機構または前記位置変更機構は前記被
加工物を少数個（好ましくは１つのみ）保持すること。
従って、この技術的思想２に記載の発明によれば、被加
工物の移動に要する駆動力が小さくて（最小限で）済
む。

【００６３】（３） 請求項１，３，４のいずれか１つ
において、前記揺動機構は、揺動軸を有する駆動手段
と、前記揺動軸からその径方向に向かって延びるように
突設された揺動アームと、前記揺動アームの自由端に設
けられるとともに前記被加工物を前記加工面に対向させ
た状態で保持する被加工物保持治具とを備えること。従
って、この技術的思想３に記載の発明によれば、比較的
小型かつ簡単な構造の揺動機構とすることができる。

【００６４】（４） 請求項１乃至４のいずれか１つに
おいて、前記一対の定盤は、同一軸線上に配置されると
ともに、加工時において同一方向に同一回転数で相対回
転するものであること。従って、この技術的思想４に記
載の発明によれば、同じ定盤を上下に配置して用いたと
きでも、被加工物の連れ回りを起こさせることができ
る。

【００６５】（５） 請求項１，３，４のいずれか１つ
において、前記定盤の加工面には、回転中心領域に近く
なるほど前記研削用ペレットが密に配置されているこ
と。 （６） 請求項１，３，４のいずれか１つにおいて、前
記定盤の加工面には、回転中心領域に近くなるほど前記
研削用ペレットが疎に配置されていること。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、面形状の制御を簡単にかつ確実に行
うことができ、しかも小型かつ低コストな両面加工装置
を提供することができる。特に、請求項４に記載の発明
によれば、面形状の制御をより細かく行うことができ
る。

【００６７】請求項５，６に記載の発明によれば、所望
とする高精度の平坦面やアール面を効率よく得ることが
できる両面加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明を具体化した第１実施形態にお
ける両面研削装置の部分概略断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ線における断面図。

【図２】第１実施形態の両面研削装置における揺動機構
の動作範囲を説明するための概略平面図。

【図３】（ａ）は第２実施形態において回転中心領域に
近くなるほど研削用ペレットを密に配置した定盤を示す
平面図、（ｂ）は第２実施形態において回転中心領域に
近くなるほど研削用ペレットを疎に配置した定盤を示す
平面図。

【図４】（ａ）は実施形態１，２の研削用ペレット及び
ペレット保持穴を示す部分拡大斜視図、（ｂ）〜（ｄ）
は別例の研削用ペレット及びペレット保持穴を示す部分
拡大斜視図。

【図５】別例の両面研削装置における往復直線移動機構
の動作範囲を説明するための概略平面図。

【図６】（ａ）は両面が平坦状に仕上げられた被加工物
の断面図、（ｂ）は両面が中凸状にアール仕上げされた
被加工物の断面図、（ｃ）は両面が中凹状にアール仕上
げされた被加工物の断面図。

【図７】（ａ）は従来の両面研削装置を示す部分概略断
面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線における断面図。

【符号の説明】

１，３１…両面加工装置としての両面研削装置、２，８
…面加工装置用定盤、２ａ，８ａ…加工面、３，３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ…研削部としての研削用ペレット、７，７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ…ペレット保持穴、１１…（非回転運動
を利用した）位置変更機構としての揺動機構、３２…
（非回転運動を利用した）位置変更機構としての往復直
線移動機構、Ｗ1 …被加工物。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工領域を有する加工面に一対の定盤間に
   被加工物を配置した状態で、前記両定盤を回転させるこ
   とにより、前記被加工物の両面の同時加工を行う両面加
   工装置であって、前記被加工物の両面を前記各加工面に
   対して接触させた状態でその被加工物を平面方向に揺動
   させる揺動機構を備えたことを特徴とする両面加工装
   置。
2. 【請求項２】加工面に複数の研削用ペレットが保持され
   た一対の定盤間に被加工物を配置した状態で、前記両定
   盤を回転させることにより、前記被加工物の両面の同時
   加工を行う両面加工装置であって、前記被加工物の両面
   を前記各加工面に対して接触させた状態でその被加工物
   を平面方向に移動させることによりその位置変更を図
   る、非回転運動を利用した位置変更機構を備えたことを
   特徴とする両面加工装置。
3. 【請求項３】前記位置変更機構は、前記被加工物の両面
   を前記各加工面に対して接触させた状態でその被加工物
   を平面方向に揺動させる揺動機構であることを特徴とす
   る請求項２に記載の両面加工装置。
4. 【請求項４】前記加工面に前記研削用ペレットが差抜可
   能なペレット保持穴が複数形成され、前記ペレット保持
   穴のうちの少なくとも一部のものに前記研削用ペレット
   が差し込まれて保持されていることを特徴とする請求項
   ３に記載の両面加工装置。
5. 【請求項５】加工領域を有する加工面に一対の定盤間に
   被加工物を配置した状態で、前記両定盤を回転させるこ
   とにより、前記被加工物の両面の同時加工を行う両面加
   工方法であって、前記被加工物の両面を前記各加工面に
   対して接触させた状態でその被加工物を平面方向に揺動
   させることを特徴とする両面加工方法。
6. 【請求項６】加工面に複数の研削用ペレットが保持され
   た一対の定盤間に被加工物を配置した状態で、前記両定
   盤を回転させることにより、前記被加工物の両面の同時
   加工を行う両面加工方法であって、前記被加工物の両面
   を前記各加工面に対して接触させた状態でその被加工物
   を平面方向に移動させることによりその位置変更を図る
   ことを特徴とする両面加工方法。