(57)【要約】【課題】透光性基板の外周端面を効率よく加工する加工装置、および、その加工装置を用いた透光性基板の加工方法を提供する。【解決手段】加工装置１は、保持手段としての一対のチャッキングシャフト３１により保持された透光性基板を回転させる基板回転駆動部３５を有する保持部３０と、回転する円盤の外周面が加工面であるディスク形の第１砥石５０Ａおよび第２砥石５０Ｂの各々を、基板回転駆動部３５の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第１砥石回転駆動部１５および第２砥石回転駆動部２５を備え、第１砥石回転駆動部１５が、保持部３０に保持された透光性基板の加工を行う加工位置と、該加工位置から所定の距離をおいた第１待機位置との間を移動可能に設けられた第１加工部１０と、第２砥石回転駆動部２５が、加工位置と、第１待機位置とは異なる第２待機置との間を移動可能に設けられた第２加工部２０と、を有する。【選択図】図２
2018079533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板を保持する保持手段、および、該保持手段により保持された前記透光性基板を回転させる基板回転駆動部を有する保持部と、
回転する円盤の外周面が前記透光性基板の外周端面を研削または研磨する加工を施す加工面であるディスク形の第１砥石、および、該第１砥石を前記基板回転駆動部の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第１砥石回転駆動部を有する第１加工部と、
前記第１砥石と同様の構成を有する第２砥石、該第２砥石を前記基板回転駆動部の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第２砥石回転駆動部を有する第２加工部と、
前記第１加工部の前記第１砥石を前記保持部に保持された前記透光性基板の加工を行う加工位置と、該加工位置から所定の距離をおいた第１待機位置との間を移動可能とし、前記第２加工部の前記第２砥石を前記保持部に保持された前記透光性基板の加工を行う加工位置と、前記第１待機位置とは異なる第２待機位置との間を移動可能とする加工部移動機構と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加工装置において、
前記基板回転駆動部、前記第１加工部、前記第２加工部、および前記加工部移動機構の動作を数値制御する数値制御部を含むことを特徴とする加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加工装置において、
前記第１砥石と前記第２砥石との砥粒の粒度が異なることを特徴とする加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工装置において、
前記第１砥石および前記第２砥石の前記加工面は、前記回転軸と略平行な第１加工面と、該第１加工面を凹底部分とする凹部の側壁部分である第２加工面とを有し、該第２加工面は、前記第１加工面から前記砥石の外縁に向かって開くように傾斜していることを特徴とする加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置を用いて、前記外周端面を加工する透光性基板の加工方法であって、
前記保持部に前記透光性基板を保持する工程と、
前記第１加工部により前記外周端面を加工する第１の加工工程と、
該第１の加工工程の後で、前記第２加工部により前記外周端面を加工する第２の加工工程と、
を含むことを特徴とする透光性基板の加工方法。
【請求項６】
請求項５に記載の透光性基板の加工方法において、
前記第１の加工工程は、前記第１加工面により前記透光性基板の外形を形成するステップと、前記第２加工面により前記外周端面に面取り面を形成するステップと、を含み、
前記第２の加工工程は、前記面取り面を仕上げ加工するステップを含むことを特徴とする透光性基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性基板の外周端面を研削または研磨加工する加工装置、および、その加工装置を用いた透光性基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば時計用カバーガラスのような透光性部材は、ガラスの原材料を所望の厚さにスライスしたウェハーから、所定の外形サイズのカバーガラスの原板を切り出し、その原板の表裏面と外周端面（端面、および、表裏面と端面とが交差する端縁）とを研削または研磨加工することにより製造される。標準的な工順は、原板を切り出し後に、カバーガラスの外形となる端面（側壁面）および端縁（面取り面）の加工（研削、研磨）を行ったのち、表裏面の研磨を行う。カバーガラスの外周端面（端面および端縁）の加工は、まず、比較的粗度が大きい砥石を用いた粗加工を行った後、粗加工のときよりも粗度の小さい砥石を用いた仕上げ加工（仕上げ研磨）を行う。
【０００３】
例えば、特許文献１には、まず、回転軸と平行な外側面に粗度の大きい研磨面を有する第１の砥石を用いて、ガラス基板の外周端面全体をＲ状に粗研磨して円状に面取りをして面取り面を形成し、その後、回転軸と直交する粗度の小さい研磨面を有する第２の砥石を用いて、第１の砥石による面取り面の仕上げ研磨を行うことが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、まず、回転軸と平行な外側面に粗度の大きい研磨面を有する補助研磨砥石を用いて、ガラス基板の外周端面（端面および端縁）の予備的な粗研磨を行い、その後、回転軸と平行な外側面に粗度の小さい研磨面を有する凹型砥石を用いて、補助研磨砥石による粗研磨処理部の本研磨（仕上げ研磨）を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５９３４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２７７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された加工方法（研磨方法）では、粗度の異なる２種類の砥石（研磨具）のそれぞれを回転駆動する駆動装置を備えた２種類の加工装置が必要であるため、研磨に要する装置が複雑且つ大型になってしまうという課題があった。特に、各装置で加工する各々の工程の前にガラス基板の脱着を２回行う必要があるため、製造効率が低下したり、製造コストが増大したりする虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］  本適用例にかかる加工装置は、透光性基板を保持する保持手段、および、該保持手段により保持された前記透光性基板を回転させる基板回転駆動部を有する保持部と、回転する円盤の外周面が前記透光性基板の外周端面を研削または研磨する加工を施す加工面であるディスク形の第１砥石、および、該第１砥石を前記基板回転駆動部の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第１砥石回転駆動部を有する第１加工部と、前記第１砥石と同様の構成を有する第２砥石、該第２砥石を前記基板回転駆動部の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第２砥石回転駆動部を有する第２加工部と、前記第１加工部の前記第１砥石を前記保持部に保持された前記透光性基板の加工を行う加工位置と、該加工位置から所定の距離をおいた第１待機位置との間を移動可能とし、前記第２加工部の前記第２砥石を前記保持部に保持された前記透光性基板の加工を行う加工位置と、前記第１待機位置とは異なる第２待機位置との間を移動可能とする加工部移動機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、第１砥石を回転させる第１砥石回転駆動部が加工位置と第１待機位置との間を移動可能に設けられた第１加工部と、第２砥石を回転させる第２砥石回転駆動部が加工位置と第２待機位置との間を移動可能に設けられた第２加工部とを有しているので、加工対象物である透光性基板を保持部の保持手段に保持する工程を一回行うだけで、透光性基板の外周端面に対して、第１加工部の第１砥石と第２加工部の第２砥石とによる複数種類の加工を行うことができる。例えば、透光性基板を保持部に保持する工程を一回行うだけで、透光性基板の外周端面の外形研削（側壁面の形成）や面取り面の形成、および面取り面の仕上げ加工を行うことが可能になる。
したがって、複数種類の砥石による透光性基板の外周端面の加工を効率よく行える加工装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］  上記適用例にかかる加工装置において、前記基板回転駆動部、前記第１加工部、前記第２加工部、および前記加工部移動機構の動作を数値制御する数値制御部を含むことを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、数値制御部に所定の数値データを与えて、基板回転駆動部、第１加工部、第２加工部、および加工部移動機構の各部を数値制御するＮＣ（Numerical Control）加工装置として提供することができる。
したがって、第１加工部および第２加工部による透光性基板の外周端面の一連の加工手順をＮＣプログラムとして登録して自動的に実行することができ、効率よく、且つ、精度のよい加工が行える加工装置を提供することができる。
【００１２】
［適用例３］  上記適用例にかかる加工装置において、前記第１砥石と前記第２砥石との砥粒の粒度が異なることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、第１加工部の第１砥石として砥粒の粒度が小さい（砥粒の大きさが粗い）砥石を用いて研削または研磨加工することにより外形や面取り面の形成を行った後に、第２加工部の第２砥石として砥粒の粒度が大きい（砥粒の大きさが細かい）砥石を用いて面取り面の仕上げ加工（鏡面加工、準鏡面加工など）を行うなど、透光性基板を保持部に保持する工程を一回行うだけで、透光性基板の外周端面に対して複数種類の加工を行うことができる。
【００１４】
［適用例４］  上記適用例にかかる加工装置において、前記第１砥石および前記第２砥石の前記加工面は、前記回転軸と略平行な第１加工面と、該第１加工面を凹底部分とする凹部の側壁部分である第２加工面とを有し、該第２加工面は、前記第１加工面から前記砥石の外縁に向かって開くように傾斜していることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、第１加工部および第２加工部の各砥石において、第１加工面で、透光性基板の外周端面の外形（側壁面）を形成する加工を行い、第２加工面で、透光性基板の外周端面の面取り面の形成や仕上げ加工を行うことができる。
【００１６】
［適用例５］  本適用例にかかる透光性基板の加工方法は、上記適用例のいずれかに記載の加工装置を用いて、前記外周端面を加工する透光性基板の加工方法であって、前記保持部に前記透光性基板を保持する工程と、前記第１加工部により前記外周端面を加工する第１の加工工程と、該第１の加工工程の後で、前記第２加工部により前記外周端面を加工する第２の加工工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、透光性基板を保持部に保持する工程を一回行うだけで、透光性基板の外周端面の外形研削（側壁面の形成）や面取り面の形成、および面取り面の仕上げ加工を行うことができる。
したがって、複数種類の砥石により透光性基板の外周端面の加工を効率よく行うことができる。
【００１８】
［適用例６］  上記適用例にかかる透光性基板の加工方法において、前記第１の加工工程は、前記第１加工面により前記透光性基板の外形を形成するステップと、前記第２加工面により前記外周端面に面取り面を形成するステップと、を含み、前記第２の加工工程は、前記面取り面を仕上げ加工するステップを含むことを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、透光性基板を保持部に保持する工程を一回行うだけで、透光性基板の外周端面の一連の加工である外形（側壁面）の形成および面取り面の形成と、面取り面の仕上げ加工とを効率的に行うことができ、仕上げ加工により外観に優れた面取り面を有する透光性基板を効率的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】透光性基板としての時計のカバーガラスを示す平面図。
【図１Ｂ】カバーガラスの正断面図。
【図２】実施形態に係る加工装置を模式的に示す正面図。
【図３】実施形態に係る加工装置を模式的に示す側面図。
【図４】実施形態に係る加工装置を模式的に示す平面図。
【図５Ａ】砥石を模式的に示す斜視図。
【図５Ｂ】砥石を模式的に示す図５ＡのＡ−Ａ線部分断面図。
【図６】カバーガラスの加工方法を示すフローチャート。
【図７Ａ】カバーガラスの加工方法における第１加工部の第１の状態を示す平面図。
【図７Ｂ】カバーガラスの加工方法における第１加工部の第２の状態を示す平面図。
【図８Ａ】カバーガラスの第１の加工工程における外形形成を説明する部分断面図。
【図８Ｂ】カバーガラスの第１の加工工程における第１面取り面形成を説明する部分断面図。
【図８Ｃ】カバーガラスの第１の加工工程における第２面取り面形成を説明する部分断面図。
【図９Ａ】カバーガラスの加工方法における第２加工部の第１の状態を示す平面図。
【図９Ｂ】カバーガラスの加工方法における第２加工部の第２の状態を示す平面図。
【図１０Ａ】カバーガラスの第２の加工工程における第１面取り面仕上げ加工を説明する部分断面図。
【図１０Ｂ】カバーガラスの第２の加工工程における第２面取り仕上げ加工を説明する部分断面図。
【図１１】カバーガラスを用いた時計（携帯時計）の一実施例を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が実際と異なっていることがある。
【００２２】
〔カバーガラス〕
まず、本発明の加工装置を用いた加工方法により加工される透光性基板としてのカバーガラスについて図面に沿って説明する。
図１Ａは、透光性基板としての時計のカバーガラス（風防）の一実施形態を示す平面図であり、図１Ｂは正断面図である。
図１Ａおよび図１Ｂにおいて、本実施形態１に係るカバーガラス５は、透光性を有する基材を円形平板状に加工してなる。カバーガラス５の外周端面は、側壁面（端面）５ｃと、カバーガラス５の表面５ａおよび裏面５ｂと側壁面５ｃとが交差する端縁が面取り加工された第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂとを有している。第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂは、鏡面加工または準鏡面加工などの仕上げ加工が施されている。
なお、本実施形態のカバーガラス５は円形平板状のものを示したが、表面５ａおよび裏面５ｂが凸レンズ状であってもよい。
【００２３】
カバーガラス５の基材の材質は無機酸化物であり、例えばサファイアガラス、石英ガラス、ソーダガラス、強化ガラス等が挙げられる。時計用カバーガラスの材質としては、硬度や透明性の観点より特にサファイアガラスが好ましい。
【００２４】
時計用のカバーガラス５は、時計の使用時において、観察者（使用者等）の視点に近い部位に存在するものであり、観察者（使用者等）が視認する機会が多く、時計全体の外観において、大きな影響を与える部品である。本発明では、後述する加工装置を用いてカバーガラス５の外周端面の加工を効率よく行い、外周端面の第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂが良好な状態で仕上げ加工されているため、観察者（使用者等）に視認される時計（カバーガラス５）の優れた外観（審美性）を効果的に発揮させることができる。したがって、本発明が時計用カバーガラスに適用されることにより、時計全体としての美的外観を特に優れたものとすることができる。
【００２５】
なお、本発明の加工装置を用いた加工方法により得られる透光性基板は、時計用カバーガラスの他にも適用が可能である。例えば、プロジェクタレンズ、カメラレンズ、眼鏡用レンズ等の各種レンズ（マイクロレンズ、レンチキュラレンズ、フレネルレンズ等を含む）、フィルター（カメラローパスフィルター、エッジフィルター、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター等）、透光板、防塵ガラス、放熱板等に用いることができる。また、透光性基板は、時計用のカバーガラス５の他に、時計用裏蓋、透光性文字板（例えば、ソーラー時計用文字板）等に用いることもできる。
【００２６】
〔加工装置〕
次に、本実施形態の加工装置について説明する。
図２〜図４は、本実施形態に係る加工装置１を模式的に示すものであり、図２は加工装置１の正面図、図３は加工装置１の側面図、図４は加工装置１の平面図である。また、図５Ａおよび図５Ｂは、加工装置１に搭載される砥石５０を模式的に示すものであり、図５Ａは砥石５０の全体を示す斜視図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ線部分断面図である。
【００２７】
図２において、本実施形態の加工装置１は、透光性基板の基材の原材料を所望の厚さにスライスしたウェハーから、所定の外形サイズに切り出したカバーガラス（透光性基板）の原板の外周端面を研削または研磨加工するものであり、カバーガラス（原板）を保持する保持手段としてのチャッキングシャフト３１、および、チャッキングシャフト３１に保持したカバーガラスを回転させる基板回転駆動部３５を含む保持部３０と、保持部３０に保持され回転するカバーガラスの外周端面を研削または研磨加工する第１加工部１０および第２加工部２０と、それら保持部３０、第１加工部１０および第２加工部の動作を数値制御する数値制御部４５を含む制御部４０と、を備える。
【００２８】
保持部３０は、被加工物であるカバーガラス（原板）を保持する保持手段としての一対のチャッキングシャフト３１と、このチャッキングシャフト３１を回転駆動する基板回転駆動部３５と、図示を省略したカバー部とを有する。カバー部は、保持手段としてのチャッキングシャフト３１を覆うように設置されている。
なお、保持部３０の近傍には、チャッキングシャフト３１に保持され回転するカバーガラス（原板）を回転する砥石（第１砥石５０Ａまたは第２砥石５０Ｂ）により加工する際に、その加工部に向けて水などを供給する液体供給手段（不図示）を備えた構成としてもよい。液体供給手段は、砥石によるカバーガラス（原板）の外周端面の加工時に、回転する砥石とカバーガラスとの摩擦による生じる熱により加熱された砥石を冷却する。ここで、液体供給手段により、砥石によるカバーガラス（原板）の加工を促進したり、鏡面仕上げなどの加工面の仕上げ処理をしたりするために、液体供給手段により所定の砥粒の研磨剤を供給することもできる。上述したカバー部は、加工時において液体供給手段から加工部に供給される液体の飛散を抑える機能を持たせることもできる。
【００２９】
保持部３０において、一対のチャッキングシャフト３１の各々の先端にはパッド部（図示省略）が設けられており、被加工物であるカバーガラス（原板）は、各チャッキングシャフト３１のパッド部間に所定の押圧で挟まれることにより保持される。ここで、一対のチャッキングシャフト３１およびパッド部の少なくとも一方に貫通孔を形成し、その貫通孔を介してカバーガラス（原板）を吸引する吸引手段を備えた構成とすれば、さらに強固にカバーガラス（原板）を保持することができる。なお、パッド部は、カバーガラス（原板）を所定の押圧力で挟んだ際にカバーガラスに加わるダメージを抑制しキズの発生などを抑えるためのものであり、例えば、樹脂やゴムなどの弾性を有する部材で構成されるが、チャッキングシャフト３１自体がその性能を有する材料からなる場合は設けなくてもよい。また、カバーガラス（原板）は、チャッキングシャフト３１の回転軸中心と、カバーガラス（原板）の外形の中心位置とを合わせて保持される。
【００３０】
保持部３０において、基板回転駆動部３５は、保持手段としてのチャッキングシャフト３１を駆動することにより、チャッキングシャフト３１に保持（挟持）されたカバーガラス（原板）を回転駆動するものであり、例えば、サーボモーターが用いられる。この基板回転駆動部３５の回転軸の回転スピードは、１回転／min以上、６０回転／min以下であることが好ましい。
また、この基板回転駆動部３５は、回転軸の回転方向を適宜変更できる構造となっている。例えば、所定時間毎に、回転軸の回転方向が正回転方向、逆回転方向に適宜変更することができる。
カバーガラス（原板）は、その外形の中心位置を中心として、保持手段としての一対のチャッキングシャフト３１に保持されているため、カバーガラス（原板）は、外形の中心位置を通る軸を回転軸として回転されることとなる。
【００３１】
第１加工部１０は、第１砥石５０Ａと、第１砥石５０Ａを保持部３０の基板回転駆動部３５の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第１砥石回転駆動部１５と、第１砥石回転駆動部１５を保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）に対して接離させる加工部移動機構としてのＸ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０と、を有している。
第１砥石回転駆動部１５には、例えば、サーボモーターが用いられる。また、この第１砥石回転駆動部１５は、回転軸の回転方向を適宜変更できる構造となっており、例えば、所定時間毎に、回転軸の回転方向が正回転方向、逆回転方向に適宜変更することができる。
【００３２】
加工部移動機構としてのＸ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０は、第１砥石回転駆動部１５を、第１砥石５０Ａにより保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）の加工を行う「加工位置」と、その加工位置から所定の距離を置いた「第１待機位置」との間の移動を可能にする移動機構である。Ｘ軸移動機構９０は、第１砥石回転駆動部１５のＸ軸方向の移動をガイドするガイドレール部９１とＸ軸駆動サーボモーター９５とを有し、Ｙ軸移動機構８０は、第１砥石回転駆動部１５のＹ方向の移動をガイドするガイドレール部８１とＹ軸駆動サーボモーター８５とを有する。なお、図４の加工装置１は、第１砥石回転駆動部１５（第１加工部１０）が「第１待機位置」に待機している状態を示し、図７Ｂの加工装置１は、第１砥石回転駆動部１５（第１加工部１０）が「加工位置」に移動した状態を示している。また、図４に破線で示す「ターン位置」Ｐ２は、「第１待機位置」にあった第１砥石回転駆動部１５をＸ軸移動機構９０により＋Ｘ方向へ移動させて、この「ターン位置」Ｐ２まで到達させたのち、Ｙ軸移動機構８０により第１砥石回転駆動部１５を−Ｙ方向へ移動させ、保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）を加工する「加工位置」まで移動させる際のターニングポイントである。
さらに、第１加工部１０は、第１砥石５０ＡのＺ方向の移動をガイドするガイドレール部とＺ軸駆動サーボモーター６５とを有するＺ軸移動機構６０と、第１砥石５０ＡのＸ方向の所定範囲の移動をガイドするガイドレール部およびＸ軸微調整用駆動サーボモーター７５を有し、「加工位置」において第１砥石５０ＡのＸ方向の位置を微調整する際に用いるＸ軸微調整機構７０と、を備えている。
【００３３】
第２加工部２０は、概ね第１加工部１０と同様な構成を有している。即ち、第２加工部２０は、第２砥石５０Ｂと、第２砥石５０Ｂを保持部３０の基板回転駆動部３５の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第２砥石回転駆動部２５と、第２砥石回転駆動部２５を保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）を第２砥石５０Ｂにより加工する「加工位置」と、その加工位置から所定の距離をおき上述の「第１待機位置」とは異なる「第２待機位置」との間の移動を可能とする加工部移動機構としてのＸ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０と、を有している。本実施形態では、第２加工部２０のＸ軸移動機構９０は、ガイドレール部９１のガイドレールを、第１加工部１０のＸ軸移動機構９０と共用している。図４の加工装置１は、第２砥石回転駆動部２５（第２加工部２０）が「第２待機位置」に待機している状態を示し、図９Ｂの加工装置１は、第２砥石回転駆動部２５（第２加工部２０）が「加工位置」に移動した状態を示している。また、図４に破線で示す「ターン位置」Ｐ２は、「第２待機位置」にあった第２砥石回転駆動部２５をＸ軸移動機構９０により−Ｘ方向に移動させ、この「ターン位置」Ｐ２まで到達（図９Ａ参照）させたのち、Ｙ軸移動機構８０により第２砥石回転駆動部２５を−Ｙ方向に移動させ、保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）を加工する「加工位置」まで移動させる際のターニングポイントである。
さらに、第２加工部２０は、第２砥石５０ＢのＺ方向の移動をガイドするガイドレール部とＺ軸駆動サーボモーター６５とを有するＺ軸移動機構６０と、第２砥石５０ＢのＸ方向の所定範囲の移動をガイドするガイドレール部およびＸ軸微調整用駆動サーボモーターを有し、「加工位置」において第２砥石５０ＢのＸ方向の位置を微調整する際に用いるＸ軸微調整機構７０と、を備えている。
【００３４】
以上述べた加工装置１の各部は、制御部４０により制御される。特に、加工装置１の基板回転駆動部３５を含む保持部３０、第１加工部１０、および第２加工部２０の動作は、制御部４０の数値制御部４５により数値制御される。加工装置１のオペレーターは、数値制御部４５に、カバーガラス（原板）の外周端面に所望の加工を行うための所定の数値データ（ＮＣプログラム）を与えて、基板回転駆動部３５を含む保持部３０、第１加工部１０、および第２加工部２０の各部を数値制御により加工するＮＣ（Numerical Control）加工を行うことができる。
【００３５】
（砥石）
次に、第１加工部１０および第２加工部２０の各々に回転可能に配置される砥石５０（第１砥石５０Ａおよび第２砥石５０Ｂ）について、図面に沿って説明する。
図５Ａに示すように、砥石５０は、回転する円盤型の本体５１の外周面５５が被加工物であるカバーガラス（原板）の外周端面を加工する加工面であるディスク形からなる。円盤型の本体５１の中心には、上述した加工装置１の第１砥石回転駆動部１５または第２砥石回転駆動部２５の回転軸となるシャフトに固定するための貫通孔であるシャフト孔５２が設けられている。また、砥石５０の外周面５５の略中央には外周面５５に沿った溝部５６が形成され、外周面５５の縁部にフランジ部５５ａが形成されている。図５Ｂに示すように、砥石５０の外周面５５に形成された溝部（凹部）５６は、その凹部の凹底部分であり砥石５０の回転軸（上述のシャフト孔５２の中心軸）と略平行な加工面である第１加工面５６ｃと、第１加工面５６ｃを凹底部分とする凹部の側壁部分である一対の第２加工面５６ａ，５６ｂとを有し、各第２加工面５６ａ，５６ｂは、第１加工面５６ｃから砥石５０の外縁に向かって開くように傾斜している。
【００３６】
このような砥石５０によれば、第１加工部１０および第２加工部２０の各砥石５０（第１砥石５０Ａ，第２砥石５０Ｂ）において、第１加工面５６ｃで、カバーガラスの外周端面の外形（側壁面）を形成する加工を行い、一対の第２加工面５６ａ，５６ｂで、カバーガラス（原板）の外周端面の面取り面の形成や鏡面加工などの仕上げ加工を行うことができる。
また、上述した加工装置１において、第１加工部１０の第１砥石５０Ａと、第２加工部２０の第２砥石５０Ｂとで、砥石の砥粒の粒度が異なるものを用いることにより、カバーガラス（原板）の外周端面に、効率的に複数種類の研磨や加工を施すことができる。例えば、第１加工部１０の第１砥石５０Ａとして砥粒の粒度が小さい（砥粒の大きさが粗い）ものを用いて、その第１砥石５０Ａの第１加工面５６ｃおよび第２加工面５６ａ，５６ｂを用いた研削または研磨加工により、カバーガラスの外形（側壁面）や面取り面の形成を行い、第１加工部１０の第１砥石５０Ａよりも砥粒の粒度が大きい（砥粒の大きさが細かい）第２砥石５０Ｂにより、面取り面の仕上げ加工（鏡面加工（鏡面研磨）、準鏡面加工（準鏡面研磨）など）を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、砥石５０の外周面５５に溝部（凹部）５６が一つ形成された例を説明したが、これに限られるものではない。砥石の外周面に複数の溝部（凹部）を並べて設けた構成としてもよい。このようにすれば、一つの溝部５６の第１加工面５６ｃおよび第２加工面５６ａ，５６ｂにより加工を継続していくなかで、加工性の劣化が認められた場合に、他の未使用の溝部５６の加工面を用いて加工するようにすることにより、１つの砥石５０の加工可能期間を延ばすことができる。
【００３８】
〔カバーガラスの加工方法〕
次に、上述した本実施形態の加工装置１を用いたカバーガラスの加工方法について説明する。図６は、カバーガラスの加工方法を示すフローチャートである。
本実施形態の加工装置１を用いたカバーガラスの加工方法では、まず、図６のステップＳ１に示すように、保持部３０の保持手段としての一対のチャッキングシャフト３１により、被加工物であるカバーガラスの原板（基材）を所定の押圧で挟み込むことにより保持する基材セット（保持部３０に透光性基板としてのカバーガラスの原板を保持する工程）を行う。
【００３９】
次いで、加工装置１は、予め制御部４０の数値制御部４５に与えられた所定の数値データ（ＮＣプログラム）に基づいて、カバーガラスの原板（基材）の外周端面のＮＣ加工を実行する。ＮＣ加工は、第１加工部１０の第１砥石５０Ａによる第１の加工工程を行った後で、第１砥石５０Ａよりも砥粒の粒度が大きい（砥粒の大きさが細かい）第２加工部２０の第２砥石５０Ｂによる第２の加工工程を行う順序で実行される。
まず、第１加工部１０による第１の加工工程について説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、カバーガラスの加工方法の第１の加工工程における加工装置１の状態を示すものであり、図７Ａは、第１加工部１０の第１の状態を示す平面図、図７Ｂは、第１加工部の第２の状態を示す平面図である。また、図８Ａ〜図８Ｃは、カバーガラスの第１の加工工程を説明するものであり、図８Ａは、カバーガラスの第１の加工工程における外形形成を説明する部分断面図であり、図８Ｂは、第１面取り面形成を説明する部分断面図であり、図８Ｃは、第２面取り面形成を説明する部分断面図である。
【００４０】
第１の加工工程では、まず、第１加工部１０の第１砥石５０Ａにより、図６のステップＳ２に示す外形研削を行う。ここで、第１砥石５０Ａは、砥粒の粒度が比較的小さい（砥粒の大きさが粗い）砥石を用いる。
オペレーターが加工装置１の所定の入力装置を操作してＮＣプログラムに基づくＮＣ加工が開始されると、加工装置１の初期状態において、図４に示す「第１待機位置」に位置している第１加工部１０は、Ｘ軸移動機構９０により、図７Ａに示す「第１の状態」の位置へ移動し、次いで、Ｙ軸移動機構８０により、図７Ｂに示す「第２の状態」の位置へ移動する。「第２の状態」では、第１加工部１０の第１砥石５０Ａは、保持部３０で回転するカバーガラスの原板（基材）に接触していない状態（接触する直前の位置にある状態）である。この「第２の状態」となるまでの間に、保持部３０の基板回転駆動部３５が駆動されてチャッキングシャフト３１に保持されたカバーガラスの原板（基材）の回転が開始され、第１加工部１０のＺ軸移動機構６０およびＸ軸微調整機構７０により、保持部３０に保持され回転するカバーガラスの原板（基材）に対して、第１砥石５０Ａの加工面のＺ方向およびＸ方向の位置が位置合わせされる。また、上述した液体供給手段により、第１砥石５０Ａによるカバーガラスの原板の加工位置に向けて水または研磨剤などの液体の供給が開始される。
【００４１】
そして、第１加工部１０のＹ軸移動機構８０により、第１加工部１０を−Ｙ方向（図８Ａの矢印の方向）へ所定量移動させていくことにより、図８Ａに示すように、カバーガラスの原板（基材）５Ａの外形研削が行われる。カバーガラスの原板５Ａの外形研削は、第１砥石５０Ａの第１加工面５６ｃでカバーガラスの原板５Ａの外周面５Ａｃを研削することにより行われ、カバーガラスの原板５Ａに側壁面（端面）５ｃが形成される。
【００４２】
次いで、図６のステップＳ３に示す面取り面の形成を行う。
面取り面の形成では、まず、図８Ｂに示すように、Ｚ軸移動機構６０により第１砥石５０Ａの位置を−Ｚ方向（図中矢印の方向）に所定量移動させて、第１砥石５０Ａの一方の第２加工面５６ｂにより、カバーガラスの原板５Ａの外周端面の一方の端縁を加工して第１面取り面６ａを形成する。
次いで、図８Ｃに示すように、Ｚ軸移動機構６０により第１砥石５０Ａの位置を＋Ｚ方向（図中矢印の方向）に所定量移動させて、第１砥石５０Ａの他方の第２加工面５６ａにより、カバーガラスの原板５Ａの外周端面の他方の端縁を加工して第２面取り面６ｂを形成する。
以上のステップを経て、第１の加工工程を終了し、第１加工部１０は、加工部移動機構としてのＸ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０により、図４に示す「第１待機位置」に移動される。
【００４３】
第１の加工工程を行った後で、本実施形態の加工方法では、第２加工部２０の第２砥石５０Ｂによる第２の加工工程を行う。
図９Ａおよび図９Ｂは、カバーガラスの加工方法の第２の加工工程における加工装置１の状態を示すものであり、図９Ａは、第２加工部２０の第１の状態を示す平面図、図９Ｂは、第２加工部の第２の状態を示す平面図である。また、図１０Ａおよび図１０Ｂは、カバーガラスの第２の加工工程を説明するものであり、図１０Ａは、カバーガラスの第２の加工工程における第１面取り面仕上げ加工を説明する部分断面図であり、図１０Ｂは、第２面取り面仕上げ加工を説明する部分断面図である。
【００４４】
第２の加工工程では、第２加工部２０の第２砥石５０Ｂにより、図６のステップＳ４に示す面取り面仕上げ加工を行う。ここで、第２砥石５０Ｂは、第１砥石５０Ａよりも砥粒の粒度が大きい（砥粒の大きさが細かい）砥石を用いる。
まず、図４に示す「第２待機位置」に位置している第２加工部２０は、Ｘ軸移動機構９０により、図９Ａに示す「第１の状態」の位置へ移動し、次いで、Ｙ軸移動機構８０により、図９Ｂに示す「第２の状態」の位置へ移動する。「第２の状態」では、第２加工部２０の第２砥石５０Ｂは、保持部３０で回転するカバーガラスの原板（基材）５Ａに接触していない状態（接触する直前の位置にある状態）である。この「第２の状態」となるまでの間に、第２加工部２０のＺ軸移動機構６０およびＸ軸微調整機構７０により、保持部３０に保持され回転するカバーガラスの原板５Ａに対して、第２砥石５０Ｂの加工面のＺ方向およびＸ方向の位置が位置合わせされる。
【００４５】
そして、第２加工部２０のＺ軸移動機構６０により第２砥石５０Ｂの位置を−Ｚ方向に所定量移動させるとともに、Ｙ軸移動機構８０により第２砥石５０Ｂを−Ｙ方向（図１０Ａの矢印の方向）へ所定量移動させていくことにより、図１０Ａに示すように、カバーガラスの原板（基材）５Ａの面取り面の仕上げ加工を行う。本実施形態では、まず、第２砥石５０Ｂの一方の第２加工面５６ｂにより第１面取り面６ａの仕上げ加工を行う。
【００４６】
次いで、図１０Ｂに示すように、Ｚ軸移動機構６０により第２砥石５０Ｂの位置を＋Ｚ方向（図中矢印の方向）に所定量移動させて、第２砥石５０Ｂの他方の第２加工面５６ａにより、第２面取り面６ｂの仕上げ加工を行ってカバーガラス５が完成する。
次いで、以上述べた加工工程を経たカバーガラス５の加工上がりを、一対のチャッキングシャフト３１による保持を解除することによって保持部３０から取り出し（図６のステップＳ５）、一連のカバーガラス５の加工工程が完了する。
【００４７】
以上述べたように、本実施形態に係る加工装置１、および、それを用いたカバーガラスの加工方法によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４８】
本実施形態の加工装置１は、透光性基板としてのカバーガラス（原板）を保持する保持手段としての一対のチャッキングシャフト３１、および、チャッキングシャフト３１により保持されたカバーガラス（原板）を回転させる基板回転駆動部３５を有する保持部３０と、回転する円盤の外周面が加工面であるディスク形の第１砥石５０Ａおよび第２砥石５０Ｂの各々を、基板回転駆動部３５の回転軸と平行な回転軸回りに回転させる第１砥石回転駆動部１５および第２砥石回転駆動部２５と、を備え、第１砥石回転駆動部１５が、加工部移動機構としてのＸ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０により、保持部３０に保持されたカバーガラス（原板）の加工を行う加工位置と、該加工位置から所定の距離をおいた第１待機位置との間を移動可能に設けられた第１加工部１０と、第２砥石回転駆動部２５が、上述の加工位置と、第１待機位置とは異なる第２待機置との間を移動可能に設けられた第２加工部２０とを有している。
【００４９】
この構成により、加工対象物であるカバーガラス（原板）を保持部３０のチャッキングシャフト３１に保持する工程を一回行うだけで、カバーガラスの外周端面に対して、第１加工部１０の第１砥石５０Ａと第２加工部２０の第２砥石５０Ｂとによる複数種類の加工を行うことができる。具体的には、カバーガラス（原板）を保持部３０に保持する工程を一回行うだけで、カバーガラスの外周端面の外形研削（側壁面の形成）や面取り面の形成、および面取り面の仕上げ加工を行うことが可能になる。
したがって、少なくとも２種類の砥粒の粒度（粗さ）が異なる砥石による透光性基板の外周端面の加工を効率よく行える加工装置１を提供することができる。
【００５０】
また、本実施形態の加工装置１は、装置各部の動作を制御する制御部４０が、基板回転駆動部３５、第１加工部１０、第２加工部２０、および、Ｘ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０を含む各部移動機構の動作を数値制御する数値制御部４５を含んでいる。
これにより、加工装置１は、数値制御部４５に所定の数値データを与えて、基板回転駆動部３５、第１加工部１０、第２加工部２０、および、Ｘ軸移動機構９０およびＹ軸移動機構８０を含む各部移動機構の各部を数値制御するＮＣ加工装置として提供することができる。すなわち、第１加工部１０および第２加工部２０によるカバーガラス（原板）の外周端面の一連の加工手順をＮＣプログラムとして登録して自動的に実行することができ、効率よく、且つ、精度のよい加工が行える加工装置１を提供することができる。
【００５１】
また、本実施形態の加工装置１を用いた加工方法によれば、透光性基板としてのカバーガラス（原板）を保持部３０に保持する基材セット工程を一回行うだけで、カバーガラスの外周端面の外形研削（側壁面５ｃの形成）や第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂの形成を含む第１の加工工程と、第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂの仕上げ加工を行う第２の加工工程とを行うことができる。
これにより、第１面取り面６ａおよび第２面取り面６ｂの仕上げ加工がなされて外観が良好なカバーガラス５を効率よく形成することができる。
【００５２】
〔時計〕
図１１は、上記実施形態の加工装置１を用いて加工した透光性基板としてのカバーガラス５を用いた時計（携帯時計）の一実施例を示す部分断面図である。
図１１に示すように、本実施形態の腕時計（携帯時計）Ｐ１００は、ケース（胴）Ｐ８２と、裏蓋Ｐ８３と、ベゼル（縁）Ｐ８４と、カバーガラス（時計用カバーガラス）５とを備えている。また、ケースＰ８２内には、時計用文字板（文字板）Ｐ７と、太陽電池Ｐ９４と、ムーブメントＰ８１とが収納されており、さらに、図示しない針（指針）等が収納されている。
【００５３】
カバーガラス５は、前述したような本発明の加工装置１を用いた加工方法により外周端面の加工がなされたたものであり、時計用カバーガラス（風防）として腕時計Ｐ１００の時計体を収容するケースＰ８２にベゼル（縁）Ｐ８４を介して設けられる。
これにより、カバーガラス５の外形（外周端面の側壁面）が精度よく形成され、且つ、面取り面の仕上げ研磨が適切になされていることにより、時計全体としての美的外観（審美性）を特に優れたものとすることができる。
【００５４】
ムーブメントＰ８１は、太陽電池Ｐ９４の起電力を利用して、指針を駆動する。
図１１中では省略しているが、ムーブメントＰ８１内には、例えば、太陽電池Ｐ９４の起電力を貯蔵する電気二重層コンデンサー、リチウムイオン二次電池や、時間基準源として水晶振動子や、水晶振動子の発振周波数をもとに時計を駆動する駆動パルスを発生する半導体集積回路や、この駆動パルスを受けて１秒毎に指針を駆動するステップモーターや、ステップモーターの動きを指針に伝達する輪列機構等を備えている。
【００５５】
また、ムーブメントＰ８１は、図示しない電波受信用のアンテナを備えている。そして、受信した電波を用いて時刻調整等を行う機能を有している。
【００５６】
太陽電池Ｐ９４は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有する。そして、太陽電池Ｐ９４で変換された電気エネルギーは、ムーブメントＰ８１の駆動等に利用される。
【００５７】
太陽電池Ｐ９４は、例えば、非単結晶シリコン薄膜にｐ型の不純物とｎ型の不純物とが選択的に導入され、さらにｐ型の非単結晶シリコン薄膜とｎ型の非単結晶シリコン薄膜との間に不純物濃度の低いｉ型の非単結晶シリコン薄膜を備えたｐｉｎ構造を有している。
【００５８】
ケースＰ８２には巻真パイプＰ８６が嵌入・固定され、この巻真パイプＰ８６内にはりゅうずＰ８７の軸部Ｐ８７１が回転可能に挿入されている。
【００５９】
このように時計体が収容されたケースＰ８２には、上述したカバーガラス５が設けられている。詳細には、ケースＰ８２とベゼルＰ８４とは、プラスチックパッキンＰ８８により固定され、ベゼルＰ８４とカバーガラス５とはプラスチックパッキンＰ８９により固定されている。
【００６０】
また、ケースＰ８２に対し裏蓋Ｐ８３が嵌合（または螺合）されており、これらの接合部（シール部）Ｐ９３には、リング状のゴムパッキン（裏蓋パッキン）Ｐ９２が圧縮状態で介挿されている。この構成によりシール部Ｐ９３が液密に封止され、防水機能が得られる。
【００６１】
りゅうずＰ８７の軸部Ｐ８７１の途中の外周には溝Ｐ８７２が形成され、この溝Ｐ８７２内にはリング状のゴムパッキン（りゅうずパッキン）Ｐ９１が嵌合されている。ゴムパッキンＰ９１は巻真パイプＰ８６の内周面に密着し、該内周面と溝Ｐ８７２の内面との間で圧縮される。この構成により、りゅうずＰ８７と巻真パイプＰ８６との間が液密に封止され防水機能が得られる。なお、りゅうずＰ８７を回転操作したとき、ゴムパッキンＰ９１は軸部Ｐ８７１と共に回転し、巻真パイプＰ８６の内周面に密着しながら周方向に摺動する。
【００６２】
なお、上記の説明では、時計の一例として、本発明の透光性基板としてのカバーガラス５を備えるものを挙げて説明したが、これに限らず、例えば、カバーガラス以外の部品として、本発明の透光性基板が適用されたものを備えるものであってもよい。例えば、裏蓋等が、本発明の透光性基板で構成されたものであってもよい。これにより、時計全体としての美的外観（審美性）のさらなる向上を図ることができる。
【００６３】
また、上記の説明では、時計の一例として、ソーラー電波時計としての腕時計（携帯時計）を挙げて説明したが、本発明は、腕時計以外の携帯時計、置時計、掛け時計等の他の種類の時計にも同様に適用することができる。また、本発明は、ソーラー電波時計を除くソーラー時計や、ソーラー電波時計を除く電波時計等、いかなる時計にも適用することができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…加工装置、５…透光性基板としてのカバーガラス、５Ａ…カバーガラスの原板、５ａ…表面、５ｂ…裏面、５ｃ…側壁面、６ａ…第１面取り面、６ａ…第２面取り面、１０…第１加工部、１５…第１砥石回転駆動部、２０…第２加工部、２５…第２砥石回転駆動部、３０…保持部、３１…保持手段としてのチャッキングシャフト、３５…基板回転駆動部、４０…制御部、４５…数値制御部、５０…砥石、５０Ａ…第１砥石、５０Ｂ…第２砥石、５１…本体、５２…シャフト孔、５５…外周面、５５ａ…フランジ部、５６…溝部、５６ａ，５６ｂ…一対の第２加工面、５６ｃ…第１加工面、６０…Ｚ軸移動機構、６５…Ｚ軸駆動サーボモーター、７０…Ｘ軸微調整機構、８０…加工部移動機構としてのＹ軸移動機構、８１…ガイドレール部、８５…Ｙ軸駆動サーボモーター、９０…加工部移動機構としてのＸ軸移動機構、９１…ガイドレール部、９５…Ｘ軸駆動サーボモーター、Ｐ８１…ムーブメント、Ｐ８２…ケース、Ｐ８３…裏蓋、Ｐ８４…ベゼル、Ｐ８６…巻真パイプ、Ｐ８７…りゅうず、Ｐ８８，Ｐ８９…プラスチックパッキン、Ｐ９１…ゴムパッキン、Ｐ９２…裏蓋パッキン、Ｐ９３…シール部、Ｐ９４…太陽電池、Ｐ１００…腕時計、Ｐ８７１…軸部、Ｐ８７２…溝。
【図１Ａ】
2018079533.tif 000003
【図１Ｂ】
2018079533.tif 000004
【図２】
2018079533.tif 000005
【図３】
2018079533.tif 000006
【図４】
2018079533.tif 000007
【図５Ａ】
2018079533.tif 000008
【図５Ｂ】
2018079533.tif 000009
【図６】
2018079533.tif 000010
【図７Ａ】
2018079533.tif 000011
【図７Ｂ】
2018079533.tif 000012
【図８Ａ】
2018079533.tif 000013
【図８Ｂ】
2018079533.tif 000014
【図８Ｃ】
2018079533.tif 000015
【図９Ａ】
2018079533.tif 000016
【図９Ｂ】
2018079533.tif 000017
【図１０Ａ】
2018079533.tif 000018
【図１０Ｂ】
2018079533.tif 000019
【図１１】
2018079533.tif 000020