(57)【要約】【課題】平板の外周端面角部の面取り加工効率の改善と、面取り加工向上による端面の割れや欠けの発生を防止して歩留まりを向上させることを目的とする。【解決手段】課題を解決するために本発明は、平板（四角形）の面取り研磨方法において、（イ）該平板を、ブラシの入り込みの促進と加工時間短縮のため、該平板と該平板の間にスペーサを介在させ、多数積層にする工程と、（ロ）積層工程で得た積層品を、積層方向の両端で保持する工程と、（ハ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、（二）積層工程で得た該積層品を、９０°積層方向を回転させる工程と、（ホ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、（ヘ）積層ブロックを分解して平板の単品を得る工程とを、含むことを特徴とする平板の面取り研磨方法により、平板の端面角部にＲ形状を得ることにより課題を解決する。【選択図】　図３
2004058256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板の面取り研磨方法において
（イ）該平板を、ブラシの入り込みの促進と加工時間短縮のため、該平板と該平板の間にスペーサを介在させ、多数積層にする工程と、
（ロ）積層工程で得た積層品を、積層方向の両端で保持する工程と、
（ハ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、
（二）積層工程で得た該積層品を、９０°積層方向を回転させる工程と、
（ホ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、
（ヘ）積層ブロックを分解して平板の単品を得る工程とを、
含むことを特徴とする平板の面取り研磨方法。
【請求項２】
前記ブラシ研磨手段は、弾性材料の金属ワイヤ製のブラシもしくは研磨剤を含浸させ得る研磨パッドないし布、あるいは円柱状もしくは円筒状のステンレス製のドラムの外周面にブラシ材を放射状に配置して複数本を平行に配設した構成を有し、このブラシ材は複数本のブラシ毛を密に集合させて成るものである請求項１に記載の平板の面取り研磨方法。
【請求項３】
請求項１記載の平板は四角形であることを特徴とする平板の面取り研磨方法。
【請求項４】
請求項１記載の手段により、平板の角部のＲ状の面取り加工を行うことを特徴とする平板の面取り研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は酸化物結晶や水晶等の硬くて脆い材料を原料とする平板の、外周端面の鏡面面取り研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、酸化物結晶や水晶等の硬くて脆い材料を原料とする平板は、携帯電話などの各種電子機器の部品素子としての需要が高まりつつあり、その加工精度にも極めて高度なものが要求されている．また、用途によってより薄く加工することが要求されている。
【０００３】
面取り加工はあらゆる工業製品について広く一般に行われている。特に酸化物結晶や水晶等の硬くて脆い材料を原料とする工業製品であって、研磨による仕上げ工程、電極膜および光学多層膜を形成する工程、複数枚を接着剤にて積層する工程を有する場合には、面取り加工の有無が最終製品の仕上がり状態を左右する大きな要因となっている。
【０００４】
薄い平板には、平板をジグで保持し、回転砥石を用いて面取り加工するダイヤ研削が−般に用いられている。特に、水晶振動子用の水晶板のように、非常に薄い平板には、複数枚の平板を接着剤にて積層し、ブロックにしたものの外周端面をブラシなどで研磨するブラシ研磨も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
平板を薄くすると、加工工程、例えば研磨工程や洗浄工程で割れや欠けが発生し、歩留まりを悪化させる要因となっていた。また、平板の表面に電極膜および光学多層膜を形成する工程や複数枚を接着剤にて積層する工程では外周端面からの発塵が歩留まりを悪化させる要因となっていた。−方、このような割れや欠けの発生および発塵は、平板の外周端面の面粗度を上げることで、ある程度防止できることがわかっており、このため、平板の外周端面にダイヤ研削を施すことも行われている。
【０００６】
しかし、このダイヤ研削では、却って外周端面にマイクロクラックなどを誘発し、割れや欠けの発生防止に対して有効な改善手段となっておらず、最終的な製品に悪影響を及ぼす外周端面からの発塵の要因となっているのが現状にある。また、ブラシによる薄片の平板の研磨は、各々の平板をブロック化する加工によりブラシ研磨（例えば特開平６−３１０４７９号公報の記載による）を行うことから、接着剤を介在させるブラシ研磨においては、鏡面を得るためにブラシ研磨の後に研磨パッドなどによる弾性研磨加工を追加しなければならない。
【０００７】
そして更には、ブラシ研磨前に原料ブロックから切り出された平板は、切断による傷や歪みを有しているため、これらを除去する研削などの工程が必要であり、接着剤による積層工程やブラシ研磨後の接着剤の剥離工程が必要となるなど作業効率が悪く、そのため加工コストを下げることも困難な現状にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の目的は、平板（四角形）の外周端面の面精度をマイクロクラックの発生を伴わずに仕上げ、１回のみの研磨加工工程で鏡面を得ることができ、それにより平板の割れや欠けの発生を防止して研磨加工工程での歩留まりを向上させ、かつ低コストの平板を得ることができる。そして、外周端面からの発塵の防止も実現できる外周端面の鏡面面取り研磨方法を提供することができる。
【０００９】
そして、本発明の具体的な内容としては、平板の面取り研磨方法において、
（イ）該平板を、ブラシの入り込みの促進と加工時間短縮のため、該平板と該平板の間にスペーサを介在させ、多数積層にする工程と、
（ロ）積層工程で得た積層品を、積層方向の両端で保持する工程と、
（ハ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、
（二）積層工程で得た該積層品を、９０°積層方向を回転させる工程と、
（ホ）回転方向が上記積層品の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品の端面を研磨する工程と、
（ヘ）積層ブロックを分解して平板の単品を得る工程とを、
含むことを特徴とする平板の面取り研磨方法により、平板の端面角部にＲ形状を得るものである。
【００１０】
上述のように本発明は、研磨ブラシに例えば円柱状もしくは円筒状のステンレス製のドラムの外周面にブラシ材を放射状に配置して複数本を平行に配設した構成を有し、このブラシ材は複数本のブラシ毛を密に集合させて成るもので、平板の端面角部に加工を施すことで課題を解決する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。
図１は本発明により得た平板１の端面角部（角部のＲ状の面取り）加工状態を示す側面図である。本発明では、酸化物結晶や水晶等の硬くて脆い材料を原料とする板状製品で、サイズが大きく厚いもの、例えば、外形サイズ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み１ｍｍ程度、から小さく薄いもの、例えば、外形サイズ１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚み０．２ｍｍ程度を対象として加工するものである。
本発明による加工では４辺全てに面取り加工を行うが、図１は平板１の一辺だけで描画している。図中の斜線部が本発明の加工により切削される部分である。
【００１２】
次に、本発明の特徴である加工工程を、図２にフロー図として示す。本発明は、（イ）各平板１を、ブラシ３の入り込みの促進と加工時間短縮のため、該平板１と該平板１の間にスペーサ２を介在させ、多数積層にする工程と、（ロ）積層工程で得た積層品４を、積層方向の両端で保持する工程と、（ハ）回転方向が上記積層品４の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品４の端面を研磨する工程と、（二）積層工程で得た該積層品４を、９０°積層方向を回転させる工程と、（ホ）回転方向が上記積層品４の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品４の端面を研磨する工程と、（ヘ）積層ブロックを分解して平板１の単品を得る工程とを、含む工程により平板１の面取り研磨が行われる。
【００１３】
特に、本発明の対象となる平板１が四角形であることから、平板１の対向する２辺の一定量の面取り加工を終えたところで、平板１を９０°回転させて残る対向する２辺の一定量の面取り加工を行うものである。この面取り加工を行うあたり、ブラシ研磨加工が用いられる。このブラシ研磨手段は、弾性材料の金属ワイヤ製のブラシ３もしくは研磨剤を含浸させ得る研磨パッドないし布、あるいは円柱状もしくは円筒状のステンレス製のドラムの外周面にブラシ材を放射状に配置して複数本を平行に配設した構成を有し、このブラシ材は複数本のブラシ毛を密に集合させて成るものである。
【００１４】
ここで本ブラシ研磨の概要を図３〜図５を用いて説明する。図３は平板１とスペーサ２を交互に配置し、ジグの挟み込みだけで平板１を保持した状態で、図３（ａ）は正面図で、図３（ｂ）は側面図で、図３は本発明の「（イ）各平板１を、ブラシ３の入り込みの促進と加工時間短縮のため、該平板１と該平板１の間にスペーサ２ーを介在させ多数積層する工程」を示したものである。
【００１５】
図３に示すように、平板１を、平板１の外形寸法に合わせた整列ジグにて、平板１間にスペーサ２ーを介在させ積層させている。ここで、スペーサ２ーの材質には、平板１との密着性を高め、高い保持能力を有する、例えば発泡ウレタン樹脂などを使用する。そして、積層枚数は、平板１の厚みとスペーサ２ーの厚みにより異なるが、最大１００枚程度である。
【００１６】
次に「（ロ）積層工程で得た積層品４を、積層方向の両端で保持する工程」を図３のジグ（５、６）に載置した状態で、ブラシ研磨装置に装着し、整列ジグ上で積層した平板１を、保持ジグにて積層方向の両端で保持する。このとき、保持ジグ上部のねじをトルクレンチなどで締め付けてブラシ研磨装置に装着する。ここでブラシ研磨装置に保持ジグを装着する図は省略するが、保持ジグは、大きく分けると２つの構成からなり、１つは平板１を積層化しその両端で保持するもので回転機構を有し（ジグ６）、もう１つは平板１をジグ６を研磨装置に固定するジグ（ジグ６）である。
【００１７】
次に図４に示す平面図のように、「（ハ）回転方向が上記積層品４の積層方向に対して直角をなすブラシ研磨手段により、上記積層品４の端面を研磨する工程」を行うものである。図４の中心部分には図３で平板１を載置したジグに対し、その左右方向から回転するブラシ３を接触させて、平板１の角部にＲ形状を形成するものである。平板１と平板１の間にはスペーサ２が配置されていることから、回転するブラシ３は平板１と平板１の間に入り込み、平板１の端面（側面）の面取り加工を施すことができる。
【００１８】
平板１の４辺の端面の平行する２辺を同時にブラシ研磨加工を行い、その後、「（二）積層品４を９０°積層方向を回転させる工程」により、前述のブラシ研磨を平板１の他の平行する２辺を同時に加工（「（ホの工程）」）することで、平板１の４辺の面取り加工を完了するものである。なお、ブラシ研磨については、回転するブラシ３による加工効率を早めるために、上下に揺動する機構や、ジク揺動機構をも有している。また、研磨加工時には、研磨液（スラリー）供給機構によって研磨液が加工部分に供給される。研磨材については、加工対象物の鏡面研磨加工に適した微細な砥粒、例えば、酸化セリウムやコロイダルシリカなどを使用する。
【００１９】
一連のブラシ研磨加工を終えたところで、「（へ）積層ブロックを分解して平板１の単品を得る工程」により、ジグから平板１を単品の状態に分割し、面取り作業を終了する。なお、加工終了後、保持ジグ全体を洗浄し、保持ジグ上部の締め付けねじを緩め、積層ブロックを取り外した後、積層ブロックを平板１とスペーサ２ーに分類し、平板１の単品を得る。
【００２０】
従って、この研磨ブラシを使用すると、ブラシ材が複数の向きから平板１の表面に常時接触するので、平板１の表面にブラシ毛による微細な横目が発生すること無く、むら無く精密な仕上げ加工研磨が可能となる。研磨材には、加工対象物の鏡面研磨加工に適した微細な砥粒、例えば、酸化セリウムやコロイダルシリカなど、を使用する。また、本実施例ではブラシ研磨加工の対象物を、酸化物結晶や水晶などとしたが、その他種々の材質（例えば、特殊ガラス、セラミック、金属材料、非鉄金属、樹脂材料）からなる平板１であっても適用できることは言うまでも無い。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は上述の構成から成るので、以下に説明するような効果を奏することができる。この発明の実施の形態では、研磨ブラシを往復運動させると共に、積層品の外周端面に追従させつつ回転させ、その状態で研磨を行うようにしたので、外局端面の面精度を向上させて鏡面仕上げを実現でき、また従来のダイヤ研削時に発生していた外周端面のマイクロクラックも発生させずに研磨することができる。従って、平板の強度を著しく向上することができ、従来の研磨加工工程や洗浄工程などでの取り扱いで発生していた割れや欠けの発生を大幅に低減することができ、歩留まりをも改善することができる。更に、平板の表面に電極膜および光学多層膜を形成する工程や複数枚を接着剤にて積層する工程で発生し、最終的な製品に悪影響を及ぼす外周端面からの発塵の解消も行うことができ、平板の外形寸法が小さく薄いものであっても研磨加工表面に擦過傷（ダイヤ研削で生じる線状の傷）の無い、高品質で低コストで加工できる平板を提供することができた。例えば水晶の場合、外周端面鏡面部分の表面粗さは０．０６μｍ以下である。周知のことであるが鏡面加工後の水晶の表面粗さは０．０６μｍ以下である。（岡野庄太郎氏：水晶周波数制御デバイス，テクノ（１９９５）５３による）。他の酸化物結晶についても外周端面鏡面部分の表面粗さが０．０６μｍ以下であれば同等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で加工する部位の状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の工程フロー図ある。
【図３】本発明のブラシ研磨を行うために、平板を積層品にしジグに載置した状態を示す正面図と側面図である。
【図４】ブラシ研磨の概念を説明する平面図である。
【図５】ブラシ研磨後の概念示す平面図である。
【符号の説明】
１　平板
２　スペーサ
３　ブラシ
【図１】
2004058256.tif 000003
【図２】
2004058256.tif 000004
【図３】
2004058256.tif 000005
【図４】
2004058256.tif 000006
【図５】
2004058256.tif 000007