JP2001523589A - 加工物を加工する方法及び装置 - Google Patents

加工物を加工する方法及び装置

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JP2001523589A JP2000521949A JP2000521949A JP2001523589A JP 2001523589 A JP2001523589 A JP 2001523589A JP 2000521949 A JP2000521949 A JP 2000521949A JP 2000521949 A JP2000521949 A JP 2000521949A JP 2001523589 A JP2001523589 A JP 2001523589A
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フアーンレ，オリバー・ボルフガング
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ネーデルランドセ・オルガニザテイエ・フール・テゲパスト−ナトウールベテンシヤツペリーク・オンデルツエク・テイエヌオー
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本願は、加工物の加工方法に関し、この方法においては、研磨液が、加工物の表面を形成及び／又は研磨するに十分な比較的低い圧力でノズルを介して加工物の上に噴霧される。加工物は、単一の加工段階で形成及び研磨の両者を行うことができる。研削用粒子又は研磨用粒子は、研磨液に含むことができる。研磨液の圧力は、５０バール以下、好ましくは２０バール以下である。２個のノズルを、液体ジェットがある点で互いに交差するように配列することにより、正確な加工深さを設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えば光学用構成要素の形成又は研磨のような加工物を加工するた
めの方法及び装置に関する。
【０００２】 石英又はガラスのような光学材料を、研削用及び研磨用の手段により湾曲した
光学面に形成することは公知である。この種の３要素プロセス(three-component
process）においては、加工すべき光学面の上にスラリー内の研削剤粒子を押し
付けるために、型のような工具が使用される。この工具は、加工物により荷重を
受けかつ動かされる。この公知の方法は光学要素に正確に加工することはできる
が、これは比較的冗長である。更に、非球面光学要素のようなより複雑な形状は
、公知の方法を使って容易に形成することはできない。
【０００３】 このため、本発明の一目的は、加工物を正確かつ迅速に形成、研削又は研磨し
得る方法及び装置を提供することである。本発明の更なる目的は、加工物、特に
石英、ガラス又はプラスチックのような屈折用光学材料、或いは金属及びセラミ
ック材料のような反射用光学材料より作られた光学要素に複雑な形状を与えるこ
とが容易であるこの種の方法及び装置を提供することである。本発明のなお別の
目標は、面を、単純な作業で形成しかつ希望の精度水準、例えば１ナノメーター
ＲＭＳ又はこれより細かい粗さで研磨できる方法及び装置を提供することである
。
【０００４】 このため、本発明による方法は、研磨液を、加工物の表面を形成及び／又は研
磨するに十分な比較的低い圧力でノズルを介して加工物上に噴霧することを特徴
とする。本願においては、「研磨液」は、表面を比較的大きな粗さに研削するた
め、或いは比較的小さな粗さに研磨するために使用し得る液体を意味するつもり
である。
【０００５】 驚くことに、研磨液は、５０バール又はそれ以下のような比較的低い圧力で加
工物の表面の良く管理された作業を提供することが見いだされている。好ましく
は研磨剤粒子を含んだ研磨液は、かかる低圧においては粘度が小さく、従って、
表面に不規則な点食を形成することのない管理された方法で材料を取り去る。
【０００６】 本発明の方法は、使用される研磨液が研磨剤として約２０μmの寸法の炭化ケ イ素を含んだ水が使用された場合、ＢＫ７の表面を１.５nmＲＭＳの最終粗さに 研磨できることが見いだされている。この性質の粒子寸法による通常の研磨方法
は約５μmの粗さを作る。
【０００７】 米国特許４７８７１７８号より、液体の高速ジェットを使用するガラス切断装
置が知られていることに注意すべきである。しかし、ガラスの切断に使用される
ノズル圧力は２０００バール台の大きさである。このため、この方法は、非常に
正確な表面加工作業には適していない。
【０００８】 米国特許５５７３４４６号より、研磨剤粒子を含んだ気流を、加工物の表面に
わたってラスターパターンで動かすことにより光学要素を形成することも知られ
る。この形成方法は限られた精度しか与えず、従って光学要素は、形成された後
で、別に研磨しなければならない。
【０００９】 本発明による方法は、良く管理された方法で材料が除去され、短時間で加工物
の形成及び希望の粗さに達するまでの研磨の両者を可能とする点が上述の諸方法
とは異なる。
【００１０】 本発明による研磨液は、水又はオクタノールのような有機液体のような多くの
液体を含むことができる。好ましくは、例えば＃８００炭化ケイ素又は同様な性
質を持った粒子のような研削用粒子又は研磨用粒子が研磨液に加えられる。その
他の適切な研削用粒子には、ダイヤモンド又は酸化アルミニウムがある。ただし
、ダイヤモンド又は酸化セリウムは、研磨用として使用することができる。加工
物の表面から材料が除去される速度は、濃度、研磨用粒子の大きさと硬さ、及び
研磨液の形式、研磨液がジェットから出るときのその速度、加工物に関するジェ
ットの接触時間、幾何学的配置、相対寸法と方向、及び同等事項に依存する。使
用される研磨液圧力は、例えば５バールのように５０バール以下であることが好
ましい。ノズルの直径は、１０cmから０.１mm、好ましくは１cmから０.５mmの間
、特に好ましくは５mmから０.５mmの間のように、加工物の寸法に比して小さい ことが好ましい。加工物の直径は、例えば１００mmの大きさとすることができる
。
【００１１】 作業は、ノズルと加工物との間に距離には比較的鈍感である。
【００１２】 本発明による方法は多くの材料に使用できるが、本方法は、例えばシリコン、
ガラス、サファイヤ、石英、光学用プラスチックのような屈折用光学材料だけで
なく、金属又はセラミック材料のような反射用光学材料にも適している。研磨液
及び研磨剤粒子は低エネルギーであるため、材料は、点食又は引掻きを形成する
ことなしに徐々に取り去られる。作業中、１個のノズルを、加工物に関して、例
えばラスターパターンで動かすことができる。また、一連のノズルを使用しかつ
同時に加工物をその回転軸線まわりに回転させることもできる。ノズルの運動と
加工物の運動とを連携させることにより、例えば環状面のような複雑な幾何学的
形状を研削し研磨することができる。加工物の回転軸線を動かすことにより、例
えば環状面を形成し研磨することができる。ノズルの断面は、円形、楕円形、三
角形、又は長方形とすることができ、或いはバイナリー光学要素（binary optic
al elements)を形成するために単一の製造工程で複数の溝を形成するために一連
の楕円形又は長方形の形式とすることができる。
【００１３】 本発明による方法の実施例では、２個のノズルが使用され、その各は、加工物
に関してある角度に配置され、かつこれらからの液体のジェットは、加工物の面
又はその下方において互いに交差する。液体ジェットが互いに横切り又は交差す
る点において、研削剤粒子又は研磨剤粒子の衝撃は、この点の下方では材料がこ
れ以上除去されないような大きさに減らされる。この方法で、比較的高い圧力が
使われたときでも、加工深さを非常に正確に設定することが可能である。
【００１４】 本発明による方法及び装置の多くの態様が付属図面を参照して、より詳細に説
明されるであろう。
【００１５】 図１に示されるように、ノズル１は加工物２の上方の距離σに動かされる。こ
の場合、距離σは例えば３mmのような数mmである。研磨液３が、例えば５バール
の圧力で加工物２の上に噴霧される。使用された研磨液３は、＃８００ＳｉＣ研
磨剤粒子を含んだ水である。直径φは、例えば２mmである。図示の例示実施例に
おいては、ノズル１と加工物面との間の角度αは９０゜であり、ノズル１は、矢
印の方向で、加工物２の表面に関して速度Ｖで進められる。比較的低い圧力及び
ノズル１の与えられた直径においては、研磨液３の流れは層流になるであろう。
加工の速度と微細度の程度とは、ノズルの直径φ、研磨液３の圧力、加工物に関
する角度α、ノズル３と加工物２との間の距離σ及び速度Ｖを変えることにより
調整可能である。
【００１６】 試験は、寸法が約２２μmの比較的粗いＳｉＣ粒子を１０％の濃度で含んだ研 磨用研磨剤を使用して行われた。研磨用研磨剤は、直径が０.２mmから１.６mmの
円形断面のノズルを介して、平面のＢＫ７ガラス製の光学面に向けて、０.５か ら６バールの間の圧力で案内された。光学面の表面粗さは３５０nmＲＭＳから２
５nmＲＭＳに減らされた。表面粗さを大きくすることなく、表面粗さ１.６mmＲ ＭＳを有する研磨面を形成するように研削手段を使用することもまた可能であっ
た。１バール以下の圧力では、研磨又は研削効果が観察されないことが見いださ
れた。試験中、研磨用研磨剤は、閉回路内に展開され、使用された研磨用研磨剤
は濾過された後で再使用された。
【００１７】 図２は、液体ジェット６、７が点８において互いに交差するように、２個のノ
ズル４、５と面への垂線との間の角度がβになるようにノズルが配置された配列
を示す。点８において、液体ジェット及び研磨用研磨剤の衝撃は、点８の面の高
さａ以下では材料が除去されない大きさに減らされるであろう。これにより、材
料の除去される深さを正確に設定することができる。図２ｂは、２個のノズル４
及び５が機械加工装置のヘッド１０に取り付けられた装置を示す。材料は、加工
物１１から、図２ｃに示されるように液体ジェット４及び５の交差点８に相当す
る深さａに除去されるであろう。本発明による装置の利点は、極めて正確に定め
られた深さ及び非常に低いレベルの工具への摩耗、並びにノズル４と５とからの
液体ジェットが清浄でありかつ作業中加工物を冷却する点である。図２に示され
た装置は、出願人名義の国際特許ＰＣＴ／ＮＩ９６／００３４３号において説明
されたような非球面光学要素の形成に使用することができる。この装置は、ダイ
ヤモンドヘッド又はダイヤモンド砥石と置換するように旋盤又は精密研磨盤にお
いて使用することもできる。
【００１８】 図３は、加工物１４に微小光学要素１３を形成するために本発明によるノズル
１２をいかに使用し得るかを示す。微小光学要素は、例えば放物面鏡とすること
ができる。この形状は、ノズルの幾何学的形状、研磨液の角度α、及び加工面に
関する速度に依存する。更に、本発明による方法及び装置は、数ナノメーター台
の深さを有する小さい研磨された凹の点を形成することにより確認用マークを有
する光学要素を提供するために使用できる。これら確認用マークは、暗視野照明
に対してのみ観察可能であり、そして光学要素の整列用に使うことができる。
【００１９】 図４は、加工物１８に非球面を形成するためのダイヤモンド工具１６とノズル
１７とを有するフライス盤、旋盤又は精密研磨盤の主軸台１５を示す。まず、希
望の表面形状を形成するために工具１６を使用し、その後で、続いて又は同じ加
工段階において、ノズル１７を使ってこの面を研磨することができる。
【００２０】 図５は、回転軸線２２まわりを回転する加工物２１の上方で、ノズル２０が矢
印の方向に速度Ｖでいかに動かされるかを示す。ノズル２０の運動中、研磨剤の
圧力Ｐは図示の輪郭に従って管理された方法で変動し、このため、希望の表面形
状が得られる。ノズルの変位速度Ｖを変えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法に使用するノズル及び加工物の図式的な側面図を示す。
【図２ａないし２ｃ】 交差する液体ジェットを有する１対のノズルの図式的な図面を示す。
【図３】 材料に微細テクスチュアを形成するための本発明による方法を示す。
【図４】 一体の工具とノズルとを有する旋盤の主軸台を示す。
【図５】 本発明によるノズルからの圧力変動手段により回転対称面を形成する方法を示
す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月９日（２０００．２．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 加工物を加工する方法及び装置
【特許請求の範囲】
【請求項５】 ノズルの直径が加工物の寸法に比して小さいことを特徴とす
る先行請求項の一つによる方法。
【請求項６】 ノズルの直径が１０cmから０.１mmの間、好ましくは２cmか ら０.５mmの間、そして特に好ましくは２mmから０.５mmの間であることを特徴と
する先行請求項の一つによる方法。
【請求項７】 加工される材料が、例えばガラス、石英、金属又はセラミッ
ク材料のような光学材料よりなることを特徴とする先行請求項の一つによる方法
。
【請求項８】 ノズルが加工物に関して動かされることを特徴とする先行請
求項の一つによる方法。
【請求項９】 運動が加工物を回転させることよりなることを特徴とする請
求項８による方法。
【請求項１０】 運動がノズルを変位させることよりなることを特徴とする
請求項８又は９による方法。
【請求項１１】 ノズルが、加工物と平行にラスターパターンで動かされる
ことを特徴とする請求項１０による方法。
【請求項１２】 少なくも２個の相互に連結されたノズルが使用されること
を特徴とする先行請求項の一つによる方法。
【請求項１３】 ノズルからの液体ジェットがある点において互いに交差す
るような方法で位置決めされた少なくも２個のノズル、ノズルに連結された供給 管路 、及びノズルに研磨液を供給するためのポンプを具備し、供給ポンプの圧力 が１００バール以下、好ましくは２０バール以下である ことを特徴とする材料加
工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、例えば光学用構成要素の形成又は研磨のような加工物を加工するた
めの方法及び装置に関し、これにおいては、研磨液が少なくも２個のノズルを介 して加工物の上に噴霧され、ノズルの各は加工物に関してある角度に配置されそ してノズルからの液体ジェットは加工物の面において又はこの面の下方で互いに 交差する。
【０００２】 石英又はガラスのような光学材料を、研削用及び研磨用の手段により湾曲した
光学面に形成することは公知である。この種の３要素プロセス(three-component
process）においては、加工すべき光学面の上にスラリー内の研削剤粒子を押し
付けるために、型のような工具が使用される。この工具は、加工物により荷重を
受けかつ動かされる。この公知の方法は光学要素に正確に加工することはできる
が、これは比較的冗長である。更に、非球面光学要素のようなより複雑な形状は
、公知の方法を使って容易に形成することはできない。
【０００３】 請求項１の前文による方法及び装置が、ＤＥ−Ａ−４４０７２７１号より知ら れる。この特許出願においては、６００−４０００バールの圧力範囲における面 の加工についての方法が説明される。この公知の方法に使用される高圧は、この 公知の方法が例えば光学要素の形成又は製造には不適であろうように比較的大き い粗さの加工面に生ずる。
【０００４】 このため、本発明の一目的は、加工物を正確かつ迅速に形成、研削又は研磨し
得る方法及び装置を提供することである。本発明の更なる目的は、加工物、特に
石英、ガラス又はプラスチックのような屈折用光学材料、或いは金属及びセラミ
ック材料のような反射用光学材料より作られた光学要素に複雑な形状を与えるこ
とが容易であるこの種の方法及び装置を提供することである。本発明のなお別の
目標は、面を、単純な作業で形成しかつ希望の精度水準、例えば１ナノメーター
ＲＭＳ又はこれより細かい粗さで研磨できる方法及び装置を提供することである
。
【０００５】 このため、本発明による方法は、研磨液を、加工物の表面を形成及び／又は研
磨するために、５０バール以下、好ましくは２０バール以下の圧力でノズルを介
して加工物上に噴霧することを特徴とする。本願においては、「研磨液」は、表
面を比較的大きな粗さに研削するため、或いは比較的小さな粗さに研磨するため
に使用し得る液体を意味するつもりである。
【０００６】 驚くことに、研磨液は、５０バール又はそれ以下のような比較的低い圧力で加
工物の表面の良く管理された作業を提供することが見いだされている。好ましく
は研磨剤粒子を含んだ研磨液は、かかる低圧においては粘度が小さく、従って、
表面に不規則な点食を形成することのない管理された方法で材料を取り去る。
【０００７】 液体ジェットが互いに横切り又は交差する点においては、研削用粒子又は研磨 用粒子の衝撃は、この点より下方では材料が更に除去されることのないような大 きさに小さくされる。この方法で、加工深さを非常に正確に設定することができ る。
【０００８】 本発明の方法は、使用される研磨液が研磨剤として約２０μmの寸法の炭化ケ イ素を含んだ水が使用された場合、ＢＫ７の表面を１.５nmＲＭＳの最終粗さに 研磨できることが見いだされている。この性質の粒子寸法による通常の研磨方法
は約５μmの粗さを作る。
【０００９】 米国特許４７８７１７８号より、液体の高速ジェットを使用するガラス切断装
置が知られていることに注意すべきである。しかし、ガラスの切断に使用される
ノズル圧力は２０００バール台の大きさである。このため、この方法は、非常に
正確な表面加工作業には適していない。
【００１０】 米国特許５５７３４４６号より、研磨剤粒子を含んだ気流を、加工物の表面に
わたってラスターパターンで動かすことにより光学要素を形成することも知られ
る。この形成方法は限られた精度しか与えず、従って光学要素は、形成された後
で、別に研磨しなければならない。
【００１１】 本発明による方法は、良く管理された方法で材料が除去され、短時間で加工物
の形成及び希望の粗さに達するまでの研磨の両者を可能とする点が上述の諸方法
とは異なる。
【００１２】 本発明による研磨液は、水又はオクタノールのような有機液体のような多くの
液体を含むことができる。好ましくは、例えば＃８００炭化ケイ素又は同様な性
質を持った粒子のような研削用粒子又は研磨用粒子が研磨液に加えられる。その
他の適切な研削用粒子には、ダイヤモンド又は酸化アルミニウムがある。ただし
、ダイヤモンド又は酸化セリウムは、研磨用として使用することができる。加工
物の表面から材料が除去される速度は、濃度、研磨用粒子の大きさと硬さ、及び
研磨液の形式、研磨液がジェットから出るときのその速度、加工物に関するジェ
ットの接触時間、幾何学的配置、相対寸法と方向、及び同等事項に依存する。使
用される研磨液圧力は、例えば５バールのように５０バール以下であることが好
ましい。ノズルの直径は、１０cmから０.１mm、好ましくは１cmから０.５mmの間
、特に好ましくは５mmから０.５mmの間のように、加工物の寸法に比して小さい ことが好ましい。加工物の直径は、例えば１００mmの大きさとすることができる
。
【００１３】 作業は、ノズルと加工物との間に距離には比較的鈍感である。
【００１４】 本発明による方法は多くの材料に使用できるが、本方法は、例えばシリコン、
ガラス、サファイヤ、石英、光学用プラスチックのような屈折用光学材料だけで
なく、金属又はセラミック材料のような反射用光学材料にも適している。研磨液
及び研磨剤粒子は低エネルギーであるため、材料は、点食又は引掻きを形成する
ことなしに徐々に取り去られる。作業中、１個のノズルを、加工物に関して、例
えばラスターパターンで動かすことができる。また、一連のノズルを使用しかつ
同時に加工物をその回転軸線まわりに回転させることもできる。ノズルの運動と
加工物の運動とを連携させることにより、例えば環状面のような複雑な幾何学的
形状を研削し研磨することができる。加工物の回転軸線を動かすことにより、例
えば環状面を形成し研磨することができる。ノズルの断面は、円形、楕円形、三
角形、又は長方形とすることができ、或いはバイナリー光学要素（binary optic
al elements)を形成するために単一の製造工程で複数の溝を形成するために一連
の楕円形又は長方形の形式とすることができる。 ２個のノズルが 本発明による方法及び装置の多くの態様が付属図面を参照して、より詳細に説
明されるであろう。
【００１５】 図１に示されるように、ノズル１は加工物２の上方の距離σに動かされる。こ
の場合、距離σは例えば３mmのような数mmである。研磨液３が、例えば５バール
の圧力で加工物２の上に噴霧される。使用された研磨液３は、＃８００ＳｉＣ研
磨剤粒子を含んだ水である。直径φは、例えば２mmである。図示の例示実施例に
おいては、ノズル１と加工物面との間の角度αは９０゜であり、ノズル１は、矢
印の方向で、加工物２の表面に関して速度Ｖで進められる。比較的低い圧力及び
ノズル１の与えられた直径においては、研磨液３の流れは層流になるであろう。
加工の速度と微細度の程度とは、ノズルの直径φ、研磨液３の圧力、加工物に関
する角度α、ノズル３と加工物２との間の距離σ及び速度Ｖを変えることにより
調整可能である。
【００１６】 試験は、寸法が約２２μmの比較的粗いＳｉＣ粒子を１０％の濃度で含んだ研 磨用研磨剤を使用して行われた。研磨用研磨剤は、直径が０.２mmから１.６mmの
円形断面のノズルを介して、平面のＢＫ７ガラス製の光学面に向けて、０.５か ら６バールの間の圧力で案内された。光学面の表面粗さは３５０nmＲＭＳから２
５nmＲＭＳに減らされた。表面粗さを大きくすることなく、表面粗さ１.６mmＲ ＭＳを有する研磨面を形成するように研削手段を使用することもまた可能であっ
た。１バール以下の圧力では、研磨又は研削効果が観察されないことが見いださ
れた。試験中、研磨用研磨剤は、閉回路内に展開され、使用された研磨用研磨剤
は濾過された後で再使用された。
【００１７】 図２は、液体ジェット６、７が点８において互いに交差するように、２個のノ
ズル４、５と面への垂線との間の角度がβになるようにノズルが配置された配列
を示す。点８において、液体ジェット及び研磨用研磨剤の衝撃は、点８の面の高
さａ以下では材料が除去されない大きさに減らされるであろう。これにより、材
料の除去される深さを正確に設定することができる。図２ｂは、２個のノズル４
及び５が機械加工装置のヘッド１０に取り付けられた装置を示す。材料は、加工
物１１から、図２ｃに示されるように液体ジェット４及び５の交差点８に相当す
る深さａに除去されるであろう。本発明による装置の利点は、極めて正確に定め
られた深さ及び非常に低いレベルの工具への摩耗、並びにノズル４と５とからの
液体ジェットが清浄でありかつ作業中加工物を冷却する点である。図２に示され
た装置は、出願人名義の国際特許ＰＣＴ／ＮＩ９６／００３４３号において説明
されたような非球面光学要素の形成に使用することができる。この装置は、ダイ
ヤモンドヘッド又はダイヤモンド砥石と置換するように旋盤又は精密研磨盤にお
いて使用することもできる。
【００１８】 図３は、加工物１４に微小光学要素１３を形成するために本発明によるノズル
１２をいかに使用し得るかを示す。微小光学要素は、例えば放物面鏡とすること
ができる。この形状は、ノズルの幾何学的形状、研磨液の角度α、及び加工面に
関する速度に依存する。更に、本発明による方法及び装置は、数ナノメーター台
の深さを有する小さい研磨された凹の点を形成することにより確認用マークを有
する光学要素を提供するために使用できる。これら確認用マークは、暗視野照明
に対してのみ観察可能であり、そして光学要素の整列用に使うことができる。
【００１９】 図４は、加工物１８に非球面を形成するためのダイヤモンド工具１６とノズル
１７とを有するフライス盤、旋盤又は精密研磨盤の主軸台１５を示す。まず、希
望の表面形状を形成するために工具１６を使用し、その後で、続いて又は同じ加
工段階において、ノズル１７を使ってこの面を研磨することができる。
【００２０】 図５は、回転軸線２２まわりを回転する加工物２１の上方で、ノズル２０が矢
印の方向に速度Ｖでいかに動かされるかを示す。ノズル２０の運動中、研磨剤の
圧力Ｐは図示の輪郭に従って管理された方法で変動し、このため、希望の表面形
状が得られる。ノズルの変位速度Ｖを変えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法に使用するノズル及び加工物の図式的な側面図を示す。
【図２ａないし２ｃ】 交差する液体ジェットを有する１対のノズルの図式的な図面を示す。
【図３】 材料に微細テクスチュアを形成するための本発明による方法を示す。
【図４】 一体の工具とノズルとを有する旋盤の主軸台を示す。
【図５】 本発明によるノズルからの圧力変動手段により回転対称面を形成する方法を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 研磨液が、加工物の表面を整形及び／又は研磨するに十分な
    低い圧力でノズルを介して加工物の上に噴霧されることを特徴とする加工物の加
    工方法。
  2. 【請求項２】 加工物が研磨液により形成及び研磨の両者を行われる請求項
    １による方法。
  3. 【請求項３】 研磨液が研削剤粒子又は研磨剤粒子を含むことを特徴とする
    請求項１又は２による方法。
  4. 【請求項４】 研磨用研磨剤が＃８００ＳｉＣ粒子又は同様な特性を有する
    粒子であることを特徴とする請求項１、２又は３による方法。
  5. 【請求項５】 研磨液が加工物の上に５０バール以下、好ましくは２０バー
    ル以下の圧力で噴霧されることを特徴とする請求項１、２、３又は４による方法
    。
  6. 【請求項６】 ノズルの直径が加工物の寸法に比して小さいことを特徴とす
    る先行請求項の一つによる方法。
  7. 【請求項７】 ノズルの直径が１０cmから０.１mmの間、好ましくは２cmか ら０.５mmの間、そして特に好ましくは２mmから０.５mmの間であることを特徴と
    する先行請求項の一つによる方法。
  8. 【請求項８】 加工される材料が、例えばガラス、石英、金属又はセラミッ
    ク材料のような光学材料よりなることを特徴とする先行請求項の一つによる方法
    。
  9. 【請求項９】 ノズルが加工物に関して動かされることを特徴とする先行請
    求項の一つによる方法。
  10. 【請求項１０】 運動が加工物を回転させることよりなることを特徴とする
    請求項９による方法。
  11. 【請求項１１】 運動がノズルを変位させることよりなることを特徴とする
    請求項９又は１０による方法。
  12. 【請求項１２】 ノズルが、加工物と平行にラスターパターンで動かされる
    ことを特徴とする請求項１１による方法。
  13. 【請求項１３】 少なくも２個の相互に連結されたノズルが使用されること
    を特徴とする先行請求項の一つによる方法。
  14. 【請求項１４】 少なくも２個のノズルが使用され、その各が加工物に関し
    てある角度で配置され、そしてこれらからの液体ジェットが加工物の面において
    、又はその下方で互いに交差することを特徴とする先行請求項の一つによる方法
    。
  15. 【請求項１５】 少なくも１個のノズル、ノズルに連結されかつノズルに５
    ０バール以下、好ましくは１０バール以下の圧力で研磨液を供給するためのポン
    プを具備した材料加工装置。
  16. 【請求項１６】 少なくも２個のノズルであってノズルからの液体ジェット
    がある点において互いに交差するような方法で位置決めされた前記少なくも２個
    のノズルを具備する材料加工装置。
  17. 【請求項１７】 各ノズルが、１００バール以下、好ましくは２０バール以
    下の圧力でノズルに研磨液を供給するポンプを有する供給管路に連結されること
    を特徴とする請求項１６による装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512215A (ja) * 2002-12-31 2006-04-13 ネイダーランゼ、オルガニザティー、ボー、トゥーゲパストナトゥールウェテンシャッペルーク、オンダーツォーク、ティーエヌオー 光学部材および／または光学成形部材の製造または処理を行うための装置および方法、ならびにこのような部材
JP2015517925A (ja) * 2012-05-29 2015-06-25 スネクマ サンドブラストジェットの衝突を含む、アノード塗料を圧縮する方法
KR20190020563A (ko) * 2017-08-21 2019-03-04 에스피텍 주식회사 밀착력이 향상된 릴투릴 제조방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59909085D1 (de) * 1998-06-25 2004-05-13 Heraeus Quarzglas Verfahren für die Bearbeitung eines Quarzglas-Bauteils
DE10113599A1 (de) * 2001-03-20 2002-10-02 Fisba Optik Ag St Gallen Vorrichtung zur abrasiven Bearbeitung von Flächen von optischen Elementen
JP2002307312A (ja) * 2001-04-11 2002-10-23 Olympus Optical Co Ltd 研磨加工装置、研磨加工方法、研磨加工をコンピュータに実行させる制御プログラムおよび記録媒体
JP4919446B2 (ja) * 2001-08-09 2012-04-18 学校法人東京電機大学 微細溝加工方法及びその装置
NL1026526C2 (nl) * 2004-06-30 2005-05-31 Tno Inrichting en werkwijze voor het vervaardigen of bewerken van optische elementen en/of optische vormelementen, alsmede dergelijke elementen.
US7455573B2 (en) * 2006-09-06 2008-11-25 Lightmachinery Inc. Fluid jet polishing with constant pressure pump
ATE491547T1 (de) * 2007-04-04 2011-01-15 Fisba Optik Ag Verfahren und vorrichtung zum herstellen von optischen elementen
EP2196285A1 (en) 2008-12-11 2010-06-16 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Method and apparatus for polishing a workpiece surface
JP2011020212A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Sharp Corp 基板の加工装置および基板の加工方法、並びに加工基板の製造方法
CN102935619A (zh) * 2011-08-15 2013-02-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 喷砂装置
WO2014089224A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Ikonics Corporation Apparatus and methods for abrasive cutting, drilling, and forming

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH269264A (de) * 1948-06-03 1950-06-30 Herman Eppler Arthur Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Flächen.
US3994097A (en) 1975-04-07 1976-11-30 Lamb Ralph W Abrasive or sand blast apparatus and method
GB8418860D0 (en) * 1984-07-24 1984-08-30 Jetin Ind Ltd Liquid cutting apparatus
ATE32317T1 (de) * 1984-08-14 1988-02-15 Johan Szuecs Vorrichtung und verfahren zum reinigen von stein- und metalloberflaechen.
JPS61159371A (ja) 1984-12-28 1986-07-19 Fuji Seiki Seizosho:Kk Ｉｃの基板用シリコンウェーハのブラスト装置
DE3539464A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Hollingsworth Gmbh Verfahren zum behandeln der kanten eines saegezahndrahtes
DE3939420C2 (de) * 1989-11-29 1995-06-22 Neubauer Geb Costas Perez Merc Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden widerstandsfähiger Werkstoffe mit einem Wasserstrahl
DE4310470C1 (de) * 1993-03-31 1994-01-27 Rainer Rauschenbach Vorrichtung für die Behandlung von Oberflächen
US5700181A (en) * 1993-09-24 1997-12-23 Eastman Kodak Company Abrasive-liquid polishing and compensating nozzle
DE4407271C2 (de) * 1994-03-04 1997-01-16 Dietrich Heinz Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen Bearbeitung von Materialien mittels Wasserstrahlschneiden
DE4440631C2 (de) * 1994-11-14 1998-07-09 Trumpf Gmbh & Co Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Strahlschneiden von Werkstücken mittels wenigstens zweier Schneidstrahlen
US5573446A (en) 1995-02-16 1996-11-12 Eastman Kodak Company Abrasive air spray shaping of optical surfaces

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512215A (ja) * 2002-12-31 2006-04-13 ネイダーランゼ、オルガニザティー、ボー、トゥーゲパストナトゥールウェテンシャッペルーク、オンダーツォーク、ティーエヌオー 光学部材および／または光学成形部材の製造または処理を行うための装置および方法、ならびにこのような部材
JP2015517925A (ja) * 2012-05-29 2015-06-25 スネクマ サンドブラストジェットの衝突を含む、アノード塗料を圧縮する方法
KR20190020563A (ko) * 2017-08-21 2019-03-04 에스피텍 주식회사 밀착력이 향상된 릴투릴 제조방법
KR102001559B1 (ko) * 2017-08-21 2019-07-17 에스피텍 주식회사 밀착력이 향상된 릴투릴 제조방법

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