ベベリング用筒体
【課題】水晶片に均一なベベル加工をする。
【解決手段】水晶片にベベル加工をするベベル加工方法であって、内面にダイヤモンド砥粒が設けられつつ有底で一方が開口する円筒体１１とこの円筒体１１の開口端部と密着固定される蓋体１２とからなるベベリング用筒体１０Ａに複数の水晶片Ｂと液状物とを入れて、前記円筒体１１の円の中心を通る中心軸線を回転軸に前記円筒体１１を回転させて前記水晶片Ｂにベベル加工し、前記液状物が水である構成。
【解決手段】水晶片にベベル加工をするベベル加工方法であって、内面にダイヤモンド砥粒が設けられつつ有底で一方が開口する円筒体１１とこの円筒体１１の開口端部と密着固定される蓋体１２とからなるベベリング用筒体１０Ａに複数の水晶片Ｂと液状物とを入れて、前記円筒体１１の円の中心を通る中心軸線を回転軸に前記円筒体１１を回転させて前記水晶片Ｂにベベル加工し、前記液状物が水である構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶片にベベル加工を行なうベベリング用筒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電材料である水晶片にベベル加工を施す際には、鉄などの金属の円筒容器が用いられている。この金属容器、つまりベベリング用筒体は、有底で一方が開口した円筒体と、この開口を塞ぐ蓋体とから構成されており、この円筒体と蓋体とはねじ込み式で一体となるか、ボルトなどで蓋体を円筒体に固定して一体となっている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
水晶片をベベル加工する場合は、円筒体に研磨材と水晶片とを入れた状態で蓋体を円筒体に固定し、円筒体の中心軸を回転軸にして回転させて水晶片をベベル加工していた。
【０００４】
このような従来のベベリング用筒体は、円筒体の中心軸を回転軸にして回転させたときに、内部の研磨材が円筒体の内表面に沿って流動させられ、所定の高さまできたところで円筒体の内表面から離れて下に落ち込んでいくようになっている。
これにより、研磨材と一緒に封入されている水晶片は、円筒体内で表裏反転を繰り返えしながら円筒体表面および研磨材で研磨されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８５０００号公報（段落０００２〜０００５、図６）
【特許文献２】特開２００８−１６６９７１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、従来のベベリング用筒体は、水晶片の小型化に対応できないという問題があった。
例えば、電子デバイスの小型化によりこれに搭載される水晶振動子や水晶発振器が小型化されると、これらに用いられる水晶片も小型化される。しかし、小型化された水晶片は、長さや幅が従来よりも短く形成されることとなる。これにより、小型化された水晶片は、従来のベベリング用筒体の内部でベベル加工されると、水晶片の平面状態を維持したい中央部分を研磨材で傷を付けてしまうこととなる。これは、水晶片の中央部がベベリング用筒体の内面に接近し、水晶片の中央部分とベベリング用筒体の内面との間に研磨材が入り込むことにより生じる。また、ベベル加工中にベベリング用筒体の内部で水晶片が反転しずらくなり、ベベル加工が不均一となる恐れがある。
また、小型化された水晶片の中央部分に傷をつけないようにベベル加工をしようとすると、内径の小さいベベリング用筒体が考えられる。この場合、内径を小さくしつつ外形を従来と同等にベベリング用筒体を形成すると、ベベリング用筒体の厚みが増加することで重量が増えてしまい、取り扱いが困難になる。また、内径を小さくしつつ厚みを従来と同様にすると、ベベリング用筒体が小さくなり、従来から用いられているベベリング用筒体を回転させる筒体回転ローラ装置に取り付けることができなくなり、従来の設備を有効に利用することができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、従来の設備を有効に利用しつつ、小型化された水晶片のベベル加工を可能にするベベリング用筒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、前記穴部を塞ぐ蓋体と、を備えて構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、前記穴部内に設けられるセラミックからなる筒状の水晶片収容筒体と、筒状に形成されている前記水晶片収容筒体の開口部を塞ぐ蓋体と、を備えて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このようなベベリング用筒体によれば、ベベリング用筒体本体に複数の穴部が設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできるので、小型化された水晶片の中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このようなベベリング用筒体によれば、回転により水晶片が収容されている穴部が回転軸線から離れた位置に設けられているので、穴部内を滑る水晶片の滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少くないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体の外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
また、この穴部内に筒状の水晶片収容筒体を備えることで、ベベリング用筒体本体に設けた穴部を保護しつつ、ベベル加工に用いられる研磨材の塊の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体に設けた複数の穴部のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体の穴部に挿入した水晶片収容筒体のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。
【００１３】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。図２は本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。図３（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体に設けた複数の穴部のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、円柱状に形成されるベベリング用筒体本体１１と、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａを塞ぐ蓋体１２とから主に構成されている。
【００１５】
ベベリング用筒体本体１１は、円柱状に形成されており、円柱の円形となる表裏面にわたって貫通する複数の穴部１１Ａが設けられている。
これら穴部１１Ａは、所定の直径で形成されており、複数の水晶片Ｂを収容できる程度の大きさとなっている。
また、複数の穴部１１Ａは、円柱となるベベリング用筒体本体１１の円形面において、円形面の中心Ｃ１に対して点対称に設けられている。言い換えれば、複数の穴部１１Ａは、円柱となるベベリング用筒体本体１１の円形面の外周に沿うようにして円形面内に設けられる。
また、ベベリング用筒体本体１１は、外径が従来のベベリング用筒体と同じ外径となっている。
【００１６】
蓋体１２は、穴部１１Ａを塞ぐ役割を果たす。
この蓋体１２は、穴部１１Ａの内部に挿入される部分の周面にゴムなどの弾性体１２Ａが設けられている。
これにより、蓋体１２は、弾性体１２Ａで穴部１１Ａの内面を押さえつけて穴部１１Ａを塞ぐようになっている。
【００１７】
次に、本発明の実施形態に係るベベル加工方法について説明する。
まず、図１に示すように、研磨材Ｍと、所定の大きさに形成された複数の水晶片Ｂとを用意する。
【００１８】
（材料封入工程）
材料封入工程は、ベベリング用筒体本体１１の各穴部１１Ａの一方の開口部を蓋体１２で塞いだ状態にし、これら穴部１１Ａがほぼ鉛直の方向を向くようにベベリング用筒体本体１１を載置し、各穴部１１Ａに用意した研磨材Ｍと複数の水晶片Ｂとを入れ、開口する各穴部１１Ａを他の蓋体１２で塞ぐ工程である。
【００１９】
（回転工程）
回転工程は、研磨材Ｍと水晶片Ｂとを入れたベベリング用筒体１０Ａを、該ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１を回転軸として回転させる工程である。
なお、ベベリング用筒体１０Ａの中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体本体１１において、円柱状の円形面の中心を結ぶ直線をいう。言い換えれば、ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体１０Ａの厚み方向と平行にベベリング用筒体本体１１の中心を通る直線をいう。
この回転工程により、水晶片Ｂとベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内面とに研磨材Ｍが挟まれて、水晶片Ｂの縁部分のベベル加工が進行することとなる。
このとき、図２に示すように、ベベリング用筒体１０Ａは、筒体回転ローラ装置６０を用いて、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられる。これにより、水晶片Ｂがベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内周面を滑りつつ研磨材Ｍと接触してベベル加工が行われる。
【００２０】
なお、筒体回転ローラ装置６０は、水平に設けられる少なくとも２本一対のローラ６１と、これらローラ６１の回転軸に設けられる第一のプーリ６２と、所定の回転速度で回転する駆動装置６３と、この駆動装置６３の回転軸に設けられる第二のプーリ６４と、第一のプーリ６２と第二のプーリ６４とに掛けられるベルト６５とから構成されている。
このように構成される筒体回転ローラ装置６０は、駆動装置６３により駆動装置６３の回転軸に設けられる第二のプーリ６４を回転させ、ベルト６５を介して第一のプーリ６２を回転させることでローラ６１を回転させる。
これにより、ローラ６１上に載せられたベベリング用筒体１０Ａは、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられることとなる。
【００２１】
ところで、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベベリング用筒体１０Ａを筒体回転ローラ装置６０で回転させたとき、水晶片Ｂが収容されている穴部１１Ａは、回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているため、回転軸線Ｃ１の周りを回転することとなる。
このとき、ベベリング用筒体１０は、回転軸線Ｃ１を回転軸として回転することで穴部１１Ａ内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができる。これにより、速度の増減を繰り返すことで水晶片Ｂが穴部１１Ａ内の所定の位置で留まるのを防ぎ、水晶片Ｂが穴部１１Ａ内で研磨材Ｍとともに攪拌され、加工ばらつきの少なくないベベル加工を行うことができる。
【００２２】
例えば、図２及び図３（ｂ）に示すように、ベベリング用筒体１０Ａのベベリング用筒体本体１１は、定位置で回転軸線Ｃ１を回転軸に回転する。
また、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａは、回転軸線Ｃ１の周りを回ることとなる。このとき、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、サイクロイド曲線を描く。つまり、穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、垂直方向の移動範囲において、回転軸線Ｃ１を中心にベベリング用筒体本体１１の直径内を往復する。
したがって、ベベリング用筒体本体１１が所定の速度で一定に回転することにより、穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、回転軸線Ｃ１を通る水平線Ｋ１を通過するところで垂直方向における速度が最大となる。例えば、円を垂直に立てた状態で、円周の外周に設けた所定の点の垂直方向の速度を観察すると確認できる。
【００２３】
この所定の点は、円の最初の０°地点、つまり最低位置では速度の値が０となる。これは、所定の点が、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離が小さいからである。ここから速度が速くなる。そして、所定の点は、水平である角度が９０°となるところで速度が最大となる。これは、所定の点が水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離が大きいからである。ここから速度が遅くなる。つまり、鉛直方向の速度成分は、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離の関係で、０°〜９０°で速度を上げ、９０°を過ぎたところから１８０°で速度を下げることとなる。また、穴部１１Ａの最低位置の鉛直方向の速度成分は、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離の関係で、１８０°〜２７０°で速度を上げ、２７０°を過ぎたところから３６０°（０°）で速度を下げることとなる。
【００２４】
これにより、この穴部１１Ａの最低位置は、回転軸線Ｃ１を通る水平線を通過するところで垂直方向における速度が最大となる。例えば、穴部１１Ａの最低位置は、例えば、ベベリング用筒体本体１１の回転位置が１０５°〜１２０°の間と２４０°〜２５５°の間で回転軸線Ｃ１を通る水平線Ｋ１を通過するので、速度が最大となる。
このように、穴部１１Ａの最低位置が鉛直方向で速度を変化させるので、穴部１１Ａ内の水晶片Ｂは、速度の増減を繰り返す穴部１１Ａの内部で攪拌されることとなり、表裏主面においてばらつきが少ない、ほぼ均一なベベル加工がなされる。
【００２５】
このように、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、ベベリング用筒体本体１１に複数の穴部１１Ａが設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできる。これにより、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、小型化された水晶片Ｂを、その中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このような本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａによれば、回転により水晶片Ｂが収容されている穴部１１Ａが回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているので、穴部１１Ａ内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少くないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体１０Ａの外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
【００２６】
（第二の実施形態）
図４は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。図５は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。図６（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体の穴部に挿入した水晶片収容筒体のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【００２７】
図４に示すように、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、円柱状に形成されるベベリング用筒体本体１１と、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａ内に設けられる水晶片収容筒体１３と、この水晶片収容筒体１３を塞ぐ蓋体１４とから主に構成されている。
なお、ベベリング用筒体本体１１は、第一の実施形態で用いたものと同様のものを用いる。
【００２８】
水晶片収容筒体１３は、例えば、セラミックからなり、ベベリング用筒体本体１１に設けられた複数の穴部１１Ａのそれぞれに設けられる。
この水晶片収容筒体１３は、筒状に形成されており、内部に複数の水晶片Ｂを収容できる程度の大きさで形成されている。
また、水晶片収容筒体１３は、外径がベベリング用筒体本体１１に設けられる穴部１１Ａの径よりやや小さく形成されており、穴部１１Ａに挿入できるようになっている。また、水晶片収容筒体１３は、筒の長さがベベリング用筒体本体１１の厚みの間隔と同一となるように形成されている。
なお、水晶片収容筒体１３は、例えば、Ａ４７９Ｍ（京セラ製の材質番号）のセラミックより形成されている。
このＡ４７９Ｍ（京セラ製の材質番号）のセラミックを水晶片収容筒体１３に用いることで、他のセラミックよりも回転運動させられた際の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
蓋体１４は、穴部１１Ａを塞ぐ蓋体１２よりも小さく形成されており、水晶片収容筒体１３の開口を塞ぐ役割を果たす。
この蓋体１４は、水晶片収容筒体１３の内部に挿入される部分の周面にゴムなどの弾性体１４Ａが設けられている。
これにより、蓋体１４は、弾性体１４Ａで水晶片収容筒体１３の内面を押さえつけて水晶片収容筒体１３を塞ぐようになっている。
【００３０】
次に、本発明の第二の実施形態に係るベベル加工方法について説明する。
まず、図４に示すように、研磨材Ｍと、所定の大きさに形成された複数の水晶片Ｂとを用意する。
【００３１】
（水晶片収容筒体挿入工程）
水晶片収容筒体挿入工程は、水晶片収容筒体１３をベベリング用筒体本体１１の各穴部１１Ａに挿入する工程である。
【００３２】
（材料封入工程）
材料封入工程は、水晶片収容筒体１３の一方の開口部を蓋体１４で塞いだ状態にし、これら水晶片収容筒体１３がほぼ鉛直の方向を向くようにベベリング用筒体本体１１を載置し、各水晶片収容筒体１３に用意した研磨材Ｍと複数の水晶片Ｂとを入れ、開口する各水晶片収容筒体１３を他の蓋体１４で塞ぐ工程である。
【００３３】
（回転工程）
回転工程は、研磨材Ｍと水晶片Ｂとを入れたベベリング用筒体１０Ｂを、該ベベリング用筒体１０Ｂの中心軸線Ｃ１を回転軸として回転させる工程である。
なお、ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体本体１１において、円柱状の円形面の中心を結ぶ直線をいう。言い換えれば、ベベリング用筒体１０Ｂの中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体１０Ｂの厚み方向と平行にベベリング用筒体本体１１の中心を通る直線をいう。
この回転工程により、水晶片Ｂとベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａに挿入された水晶片収容筒体１３の内面とに研磨材Ｍが挟まれて、水晶片Ｂの縁部分のベベル加工が進行することとなる。
このとき、図５に示すように、ベベリング用筒体１０Ｂは、第一の実施形態と同様に、筒体回転ローラ装置６０を用いて、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられる。これにより、水晶片Ｂがベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内周面を滑りつつ研磨材Ｍと接触してベベル加工が行われる。
【００３４】
このように、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、ベベリング用筒体本体１１の複数の穴部１１Ａに水晶片収容筒体１３が設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできる。これにより、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、小型化された水晶片を、その中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このような本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂによれば、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一の実施形態と同様に、回転により水晶片Ｂが収容されている水晶片収容筒体１３が回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているので、水晶片収容筒体１３の内部の最低位置Ｐ２がサイクロイド曲線を描く。これにより、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、水晶片収容筒体１３内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少ないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体１０Ｂの外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、水晶片収容筒体１３の断面において、外周の断面形状を円形、内周の断面形状を多角形に形成しても良い。このような形状は、セラミックを焼成することで形成することができる。
また、液状物は、水の他に、水に遊離砥粒を混ぜたものを用いることもできる。このように構成しても前記実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００３６】
１０ ベベリング用筒体
１１ 円筒体
１３ 水晶片収容筒体
１２、１４ 蓋体
Ｂ 水晶片
Ｍ 研磨材
Ｐ１、Ｐ２ 最低位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶片にベベル加工を行なうベベリング用筒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電材料である水晶片にベベル加工を施す際には、鉄などの金属の円筒容器が用いられている。この金属容器、つまりベベリング用筒体は、有底で一方が開口した円筒体と、この開口を塞ぐ蓋体とから構成されており、この円筒体と蓋体とはねじ込み式で一体となるか、ボルトなどで蓋体を円筒体に固定して一体となっている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
水晶片をベベル加工する場合は、円筒体に研磨材と水晶片とを入れた状態で蓋体を円筒体に固定し、円筒体の中心軸を回転軸にして回転させて水晶片をベベル加工していた。
【０００４】
このような従来のベベリング用筒体は、円筒体の中心軸を回転軸にして回転させたときに、内部の研磨材が円筒体の内表面に沿って流動させられ、所定の高さまできたところで円筒体の内表面から離れて下に落ち込んでいくようになっている。
これにより、研磨材と一緒に封入されている水晶片は、円筒体内で表裏反転を繰り返えしながら円筒体表面および研磨材で研磨されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８５０００号公報（段落０００２〜０００５、図６）
【特許文献２】特開２００８−１６６９７１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、従来のベベリング用筒体は、水晶片の小型化に対応できないという問題があった。
例えば、電子デバイスの小型化によりこれに搭載される水晶振動子や水晶発振器が小型化されると、これらに用いられる水晶片も小型化される。しかし、小型化された水晶片は、長さや幅が従来よりも短く形成されることとなる。これにより、小型化された水晶片は、従来のベベリング用筒体の内部でベベル加工されると、水晶片の平面状態を維持したい中央部分を研磨材で傷を付けてしまうこととなる。これは、水晶片の中央部がベベリング用筒体の内面に接近し、水晶片の中央部分とベベリング用筒体の内面との間に研磨材が入り込むことにより生じる。また、ベベル加工中にベベリング用筒体の内部で水晶片が反転しずらくなり、ベベル加工が不均一となる恐れがある。
また、小型化された水晶片の中央部分に傷をつけないようにベベル加工をしようとすると、内径の小さいベベリング用筒体が考えられる。この場合、内径を小さくしつつ外形を従来と同等にベベリング用筒体を形成すると、ベベリング用筒体の厚みが増加することで重量が増えてしまい、取り扱いが困難になる。また、内径を小さくしつつ厚みを従来と同様にすると、ベベリング用筒体が小さくなり、従来から用いられているベベリング用筒体を回転させる筒体回転ローラ装置に取り付けることができなくなり、従来の設備を有効に利用することができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、従来の設備を有効に利用しつつ、小型化された水晶片のベベル加工を可能にするベベリング用筒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、前記穴部を塞ぐ蓋体と、を備えて構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、前記穴部内に設けられるセラミックからなる筒状の水晶片収容筒体と、筒状に形成されている前記水晶片収容筒体の開口部を塞ぐ蓋体と、を備えて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このようなベベリング用筒体によれば、ベベリング用筒体本体に複数の穴部が設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできるので、小型化された水晶片の中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このようなベベリング用筒体によれば、回転により水晶片が収容されている穴部が回転軸線から離れた位置に設けられているので、穴部内を滑る水晶片の滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少くないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体の外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
また、この穴部内に筒状の水晶片収容筒体を備えることで、ベベリング用筒体本体に設けた穴部を保護しつつ、ベベル加工に用いられる研磨材の塊の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体に設けた複数の穴部のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体の穴部に挿入した水晶片収容筒体のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。
【００１３】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。図２は本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。図３（ａ）は、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体に設けた複数の穴部のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、円柱状に形成されるベベリング用筒体本体１１と、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａを塞ぐ蓋体１２とから主に構成されている。
【００１５】
ベベリング用筒体本体１１は、円柱状に形成されており、円柱の円形となる表裏面にわたって貫通する複数の穴部１１Ａが設けられている。
これら穴部１１Ａは、所定の直径で形成されており、複数の水晶片Ｂを収容できる程度の大きさとなっている。
また、複数の穴部１１Ａは、円柱となるベベリング用筒体本体１１の円形面において、円形面の中心Ｃ１に対して点対称に設けられている。言い換えれば、複数の穴部１１Ａは、円柱となるベベリング用筒体本体１１の円形面の外周に沿うようにして円形面内に設けられる。
また、ベベリング用筒体本体１１は、外径が従来のベベリング用筒体と同じ外径となっている。
【００１６】
蓋体１２は、穴部１１Ａを塞ぐ役割を果たす。
この蓋体１２は、穴部１１Ａの内部に挿入される部分の周面にゴムなどの弾性体１２Ａが設けられている。
これにより、蓋体１２は、弾性体１２Ａで穴部１１Ａの内面を押さえつけて穴部１１Ａを塞ぐようになっている。
【００１７】
次に、本発明の実施形態に係るベベル加工方法について説明する。
まず、図１に示すように、研磨材Ｍと、所定の大きさに形成された複数の水晶片Ｂとを用意する。
【００１８】
（材料封入工程）
材料封入工程は、ベベリング用筒体本体１１の各穴部１１Ａの一方の開口部を蓋体１２で塞いだ状態にし、これら穴部１１Ａがほぼ鉛直の方向を向くようにベベリング用筒体本体１１を載置し、各穴部１１Ａに用意した研磨材Ｍと複数の水晶片Ｂとを入れ、開口する各穴部１１Ａを他の蓋体１２で塞ぐ工程である。
【００１９】
（回転工程）
回転工程は、研磨材Ｍと水晶片Ｂとを入れたベベリング用筒体１０Ａを、該ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１を回転軸として回転させる工程である。
なお、ベベリング用筒体１０Ａの中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体本体１１において、円柱状の円形面の中心を結ぶ直線をいう。言い換えれば、ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体１０Ａの厚み方向と平行にベベリング用筒体本体１１の中心を通る直線をいう。
この回転工程により、水晶片Ｂとベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内面とに研磨材Ｍが挟まれて、水晶片Ｂの縁部分のベベル加工が進行することとなる。
このとき、図２に示すように、ベベリング用筒体１０Ａは、筒体回転ローラ装置６０を用いて、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられる。これにより、水晶片Ｂがベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内周面を滑りつつ研磨材Ｍと接触してベベル加工が行われる。
【００２０】
なお、筒体回転ローラ装置６０は、水平に設けられる少なくとも２本一対のローラ６１と、これらローラ６１の回転軸に設けられる第一のプーリ６２と、所定の回転速度で回転する駆動装置６３と、この駆動装置６３の回転軸に設けられる第二のプーリ６４と、第一のプーリ６２と第二のプーリ６４とに掛けられるベルト６５とから構成されている。
このように構成される筒体回転ローラ装置６０は、駆動装置６３により駆動装置６３の回転軸に設けられる第二のプーリ６４を回転させ、ベルト６５を介して第一のプーリ６２を回転させることでローラ６１を回転させる。
これにより、ローラ６１上に載せられたベベリング用筒体１０Ａは、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられることとなる。
【００２１】
ところで、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベベリング用筒体１０Ａを筒体回転ローラ装置６０で回転させたとき、水晶片Ｂが収容されている穴部１１Ａは、回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているため、回転軸線Ｃ１の周りを回転することとなる。
このとき、ベベリング用筒体１０は、回転軸線Ｃ１を回転軸として回転することで穴部１１Ａ内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができる。これにより、速度の増減を繰り返すことで水晶片Ｂが穴部１１Ａ内の所定の位置で留まるのを防ぎ、水晶片Ｂが穴部１１Ａ内で研磨材Ｍとともに攪拌され、加工ばらつきの少なくないベベル加工を行うことができる。
【００２２】
例えば、図２及び図３（ｂ）に示すように、ベベリング用筒体１０Ａのベベリング用筒体本体１１は、定位置で回転軸線Ｃ１を回転軸に回転する。
また、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａは、回転軸線Ｃ１の周りを回ることとなる。このとき、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、サイクロイド曲線を描く。つまり、穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、垂直方向の移動範囲において、回転軸線Ｃ１を中心にベベリング用筒体本体１１の直径内を往復する。
したがって、ベベリング用筒体本体１１が所定の速度で一定に回転することにより、穴部１１Ａの最低位置Ｐ１は、回転軸線Ｃ１を通る水平線Ｋ１を通過するところで垂直方向における速度が最大となる。例えば、円を垂直に立てた状態で、円周の外周に設けた所定の点の垂直方向の速度を観察すると確認できる。
【００２３】
この所定の点は、円の最初の０°地点、つまり最低位置では速度の値が０となる。これは、所定の点が、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離が小さいからである。ここから速度が速くなる。そして、所定の点は、水平である角度が９０°となるところで速度が最大となる。これは、所定の点が水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離が大きいからである。ここから速度が遅くなる。つまり、鉛直方向の速度成分は、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離の関係で、０°〜９０°で速度を上げ、９０°を過ぎたところから１８０°で速度を下げることとなる。また、穴部１１Ａの最低位置の鉛直方向の速度成分は、水平方向の移動距離に対する鉛直方向の移動距離の関係で、１８０°〜２７０°で速度を上げ、２７０°を過ぎたところから３６０°（０°）で速度を下げることとなる。
【００２４】
これにより、この穴部１１Ａの最低位置は、回転軸線Ｃ１を通る水平線を通過するところで垂直方向における速度が最大となる。例えば、穴部１１Ａの最低位置は、例えば、ベベリング用筒体本体１１の回転位置が１０５°〜１２０°の間と２４０°〜２５５°の間で回転軸線Ｃ１を通る水平線Ｋ１を通過するので、速度が最大となる。
このように、穴部１１Ａの最低位置が鉛直方向で速度を変化させるので、穴部１１Ａ内の水晶片Ｂは、速度の増減を繰り返す穴部１１Ａの内部で攪拌されることとなり、表裏主面においてばらつきが少ない、ほぼ均一なベベル加工がなされる。
【００２５】
このように、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、ベベリング用筒体本体１１に複数の穴部１１Ａが設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできる。これにより、本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａは、小型化された水晶片Ｂを、その中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このような本発明の第一の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ａによれば、回転により水晶片Ｂが収容されている穴部１１Ａが回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているので、穴部１１Ａ内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少くないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体１０Ａの外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
【００２６】
（第二の実施形態）
図４は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の一例を示す概念図である。図５は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の使用例の一例を示す概念図である。図６（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体の平面状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）はベベリング用筒体本体の穴部に挿入した水晶片収容筒体のうちの所定の１つの回転位置の一例を示す概念図である。
【００２７】
図４に示すように、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、円柱状に形成されるベベリング用筒体本体１１と、ベベリング用筒体本体１１に設けられた穴部１１Ａ内に設けられる水晶片収容筒体１３と、この水晶片収容筒体１３を塞ぐ蓋体１４とから主に構成されている。
なお、ベベリング用筒体本体１１は、第一の実施形態で用いたものと同様のものを用いる。
【００２８】
水晶片収容筒体１３は、例えば、セラミックからなり、ベベリング用筒体本体１１に設けられた複数の穴部１１Ａのそれぞれに設けられる。
この水晶片収容筒体１３は、筒状に形成されており、内部に複数の水晶片Ｂを収容できる程度の大きさで形成されている。
また、水晶片収容筒体１３は、外径がベベリング用筒体本体１１に設けられる穴部１１Ａの径よりやや小さく形成されており、穴部１１Ａに挿入できるようになっている。また、水晶片収容筒体１３は、筒の長さがベベリング用筒体本体１１の厚みの間隔と同一となるように形成されている。
なお、水晶片収容筒体１３は、例えば、Ａ４７９Ｍ（京セラ製の材質番号）のセラミックより形成されている。
このＡ４７９Ｍ（京セラ製の材質番号）のセラミックを水晶片収容筒体１３に用いることで、他のセラミックよりも回転運動させられた際の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
蓋体１４は、穴部１１Ａを塞ぐ蓋体１２よりも小さく形成されており、水晶片収容筒体１３の開口を塞ぐ役割を果たす。
この蓋体１４は、水晶片収容筒体１３の内部に挿入される部分の周面にゴムなどの弾性体１４Ａが設けられている。
これにより、蓋体１４は、弾性体１４Ａで水晶片収容筒体１３の内面を押さえつけて水晶片収容筒体１３を塞ぐようになっている。
【００３０】
次に、本発明の第二の実施形態に係るベベル加工方法について説明する。
まず、図４に示すように、研磨材Ｍと、所定の大きさに形成された複数の水晶片Ｂとを用意する。
【００３１】
（水晶片収容筒体挿入工程）
水晶片収容筒体挿入工程は、水晶片収容筒体１３をベベリング用筒体本体１１の各穴部１１Ａに挿入する工程である。
【００３２】
（材料封入工程）
材料封入工程は、水晶片収容筒体１３の一方の開口部を蓋体１４で塞いだ状態にし、これら水晶片収容筒体１３がほぼ鉛直の方向を向くようにベベリング用筒体本体１１を載置し、各水晶片収容筒体１３に用意した研磨材Ｍと複数の水晶片Ｂとを入れ、開口する各水晶片収容筒体１３を他の蓋体１４で塞ぐ工程である。
【００３３】
（回転工程）
回転工程は、研磨材Ｍと水晶片Ｂとを入れたベベリング用筒体１０Ｂを、該ベベリング用筒体１０Ｂの中心軸線Ｃ１を回転軸として回転させる工程である。
なお、ベベリング用筒体１０の中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体本体１１において、円柱状の円形面の中心を結ぶ直線をいう。言い換えれば、ベベリング用筒体１０Ｂの中心軸線Ｃ１とは、ベベリング用筒体１０Ｂの厚み方向と平行にベベリング用筒体本体１１の中心を通る直線をいう。
この回転工程により、水晶片Ｂとベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａに挿入された水晶片収容筒体１３の内面とに研磨材Ｍが挟まれて、水晶片Ｂの縁部分のベベル加工が進行することとなる。
このとき、図５に示すように、ベベリング用筒体１０Ｂは、第一の実施形態と同様に、筒体回転ローラ装置６０を用いて、中心軸線Ｃ１を水平にした状態で回転させられる。これにより、水晶片Ｂがベベリング用筒体本体１１の穴部１１Ａの内周面を滑りつつ研磨材Ｍと接触してベベル加工が行われる。
【００３４】
このように、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、ベベリング用筒体本体１１の複数の穴部１１Ａに水晶片収容筒体１３が設けられることで、これらが１つ１つの小さなベベリング用筒体となり、内径を従来のベベリング用筒体よりも小さくできる。これにより、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、小型化された水晶片を、その中央部に傷をつけることなくベベル加工を行うことができる。
また、このような本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂによれば、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一の実施形態と同様に、回転により水晶片Ｂが収容されている水晶片収容筒体１３が回転軸線Ｃ１から離れた位置に設けられているので、水晶片収容筒体１３の内部の最低位置Ｐ２がサイクロイド曲線を描く。これにより、本発明の第二の実施形態に係るベベリング用筒体１０Ｂは、水晶片収容筒体１３内を滑る水晶片Ｂの滑る速さに変化を与えることができ、加工ばらつきが少ないベベル加工を行うことができる。
また、ベベリング用筒体本体１０Ｂの外周が、従来と同様の大きさで形成することができるので、従来より用いていた設備を有効に利用することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、水晶片収容筒体１３の断面において、外周の断面形状を円形、内周の断面形状を多角形に形成しても良い。このような形状は、セラミックを焼成することで形成することができる。
また、液状物は、水の他に、水に遊離砥粒を混ぜたものを用いることもできる。このように構成しても前記実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００３６】
１０ ベベリング用筒体
１１ 円筒体
１３ 水晶片収容筒体
１２、１４ 蓋体
Ｂ 水晶片
Ｍ 研磨材
Ｐ１、Ｐ２ 最低位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、
円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、
前記穴部を塞ぐ蓋体と、
を備えて構成されることを特徴とするベベリング用筒体。
【請求項２】
水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、
円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、
前記穴部内に設けられるセラミックからなる筒状の水晶片収容筒体と、
筒状に形成されている前記水晶片収容筒体の開口部を塞ぐ蓋体と、
を備えて構成されることを特徴とするベベリング用筒体。
【請求項１】
水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、
円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、
前記穴部を塞ぐ蓋体と、
を備えて構成されることを特徴とするベベリング用筒体。
【請求項２】
水晶片にベベル加工をするベベリング用筒体であって、
円柱状に形成され、点対称に所定の径で形成された複数の穴部を有するベベリング用筒体本体と、
前記穴部内に設けられるセラミックからなる筒状の水晶片収容筒体と、
筒状に形成されている前記水晶片収容筒体の開口部を塞ぐ蓋体と、
を備えて構成されることを特徴とするベベリング用筒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５５０２６（Ｐ２０１１−５５０２６Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９９２３２（Ｐ２００９−１９９２３２）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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