JP5916103B2 - 光学ガラスの研削加工方法及び光学ガラスレンズの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載の発明において、前記難硝材は、フツリン酸ガラス、リン酸ガラス、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラス、または、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラスのいずれか1つからなることを特徴とする。
本発明の第3の態様は、第1または第3の態様に記載の発明において、前記カップ砥石は、前記被研削面を研削する砥粒と、当該砥粒を結合するボンド材を含み、前記砥粒の粒度が#2000〜#8000であることを特徴とする。
本発明の第4の態様は、第3の態様に記載の発明において、前記砥粒の平均粒子径は、1.0〜10.0μmであることを特徴とする。
本発明の第5の態様は、第1〜第4のいずれか1態様に記載の発明において、前記研削工程における前記カップ砥石の回転数は、18000rpm以上30000rpm以下であることを特徴とする。
本発明の第6の態様は、第1〜第5のいずれか1態様に記載の発明において、前記研削工程における前記ガラス成形体と前記カップ砥石の当接可変方向における相対位置移動の送り速度は、1.0μm/sec以上15.0μm/sec以下であることを特徴とする。
本発明の第7の態様は、第3の態様に記載の発明において、前記ボンド材は、メタルボンド、または、レジンボンドからなることを特徴とする。
本発明の第8の態様は、第1〜第7のいずれか1態様に記載の光学ガラスの研削加工方法を用いて、前記ガラス成形体から光学ガラスレンズを製造する光学ガラスレンズの製造方法である。
本実施の形態においては、光学ガラス研削装置を用いた光学ガラスの研削加工方法及び光学ガラスレンズの製造方法について次の順序で説明を行う。
2.光学ガラス研削装置の構成
3.光学ガラス研削装置の動作例
4.本実施の形態の効果
本実施の形態において研削加工の被研削物を形成する難硝材は、光学ガラスのガラス材料の一種に相当するが、他種のガラス材料(すなわち難硝材以外)とは異なり、レンズ製造工程におけるレンズ加工プロセス上で何らかの工夫を必要とするガラス材料である。そのため、難硝材は加工時に傷が発生しやすい性質を有するガラス、または、加工がし難いガラスと捉えることができる。
このような性質の難硝材は、例えば、後述する摩耗度(FA)を基準にすることで、難硝材以外の硝材と区分することができる。ここでは、一例として後述する摩耗度(FA)を測定する際に日本光学硝子工業会により指定された標準試料(難硝材以外の硝材であり、摩耗度FA=100)を用いて摩耗度を測定した場合について説明する。難硝材により形成される被研削物(ガラス成形体)は、例えば、標準試料の被研削物(ガラス成形体)に比べて、柔らかく傷が付きやすいという性質(以下に記載するガラスのうち、フツリン酸ガラス、リン酸ガラス、および、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラス)や、硬過ぎて加工が進み難い性質(以下に記載するガラスのうち、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラス)、すなわち加工困難性を有していることから、その加工困難性に対応するために何らかの工夫を必要とするのである。なお、硬過ぎて加工が進み難いガラスを加工する場合には、通常粗い砥石(例えば#270)を使う必要があり、かえって大きい傷の原因になる。
上述の説明において、難硝材以外の硝材として標準試料を例に挙げ、ガラスの性質について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明における「難硝材」とは摩耗度FAが45以上95以下である光学ガラス、または、160以上500以下となる光学ガラスであり、難硝材以外の硝材とは摩耗度FAが95超160未満となる光学ガラスを意味している。このような範囲のガラスに本発明を適用することができる。
具体的には、フツリン酸ガラスとして、カチオン%表示にて、P5+;3〜50%、Al3+;5〜40%、Mg2+;0〜10%、Ca2+;0〜30%、Sr2+;0〜30%、Ba2+;0〜40%、Li+;0〜30%、Y3+;0〜10%、La3+;0〜10%、を含有し、アニオン%表示にて、F−;20〜95%、O2−;5〜80%を含有する光学ガラスが挙げられる。また、フツリン酸ガラスの摩耗度(FA)は380〜500であることが好ましく、より好ましくは400〜460とするのがよい。
具体的には、リン酸ガラスとして、質量%表示で、P2O5;18〜70%、B2O3;1〜35%、Al2O3;0〜8%、Li2O;0〜20%(ただし、0%を除く)、Na2O;0〜18%、K2O;0〜15%、MgO;1〜25%、CaO;0〜18%(ただし、MgO+CaO>4%)、SrO;0〜20%、BaO;1〜40%、ZnO;0〜14%、Gd2O3;0〜18%、Sb2O3;0〜1%を含有する光学ガラスが挙げられる。また、リン酸ガラスの摩耗度(FA)は250〜350であることが好ましく、より好ましくは270〜310とするのがよい。
具体的には、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラスとして、モル%表示で、P2O5;10〜45%、Nb2O5;3〜35%、Li2O;2〜35%、TiO2;0〜25%、WO3;0〜20%、Bi2O3;0〜40%、B2O3;0〜20%、BaO;0〜25%、ZnO;0〜25%、Na2O;0〜50%、K2O;0〜20%、Al2O3;0〜15%、SiO2;0〜15%、(ただし、WO3、TiO2、Bi2O3およびNb2O5の合計量が10%以上65%未満)を含有する光学ガラスが挙げられる。また、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラスの摩耗度(FA)は150〜300であることが好ましく、より好ましくは160〜290とするのがよい。
具体的には、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラスとして、モル%表示で、SiO2;0〜50%、B2O3;5〜70%、Li2O;0〜20%、Na2O;0〜10%、K2O;0〜10%、ZnO;1〜50%、CaO:0〜10%、BaO:0〜10%、SrO:0〜10%、MgO:0〜10%、La2O3;5〜50%、Gd2O3;0〜22%、Yb2O3;0〜10%、Nb2O5;0〜15%、WO3;0〜20%、TiO2;0〜40%、Bi2O3;0〜20%、ZrO2;0〜15%、Ta2O5;0〜20%、GeO2;0〜10%を含有する光学ガラスが挙げられる。また、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラスの摩耗度(FA)は45〜95であることが好ましく、より好ましくは50〜80とするのがよい。
また、リン酸ガラスについては、その具体例としてPCD4(HOYA株式会社製、nd=1.61800、νd=63.40)、および、PCD51(HOYA株式会社製、nd=1.59349、νd=67.00)が挙げられる。
また、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラスについては、その具体例として、E-FDS1(HOYA株式会社製、nd=1.92286、νd=20.88)、FDS18(HOYA株式会社製、nd=1.94595、νd=17.98)、FDS90(HOYA株式会社製、nd=1.84666、νd=23.78)が挙げられる。
また、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラスについては、その具体例として、TAFD25(HOYA株式会社製、nd=1.90366、νd=31.32)、TAFD35(HOYA株式会社製、nd=1.91082、νd=35.25)、TAFD40(HOYA株式会社製、nd=2.00069、νd=25.46)が挙げられる。
摩耗度(FA)=(m/d)/(m0/d0)×100 ・・・(1)式
ここで、dは試料の比重であり、d0は標準試料の比重である。
図1は、難硝材からなるガラス成形体を研削加工する光学ガラス研削装置1の概略構成例について説明するための模式的な図である。
次に、上述した構成の光学ガラス研削装置1の動作例について説明をする。
ここでは、光学ガラスレンズの製造方法に、上述した構成の光学ガラス研削装置1を用いる場合を例に挙げる。
光学ガラスレンズは、様々な手法によって製造され得るが、研削加工、研磨加工による減少分をなるべく少なくし加工時間の短縮によるコスト削減を図るために、最終的なレンズ形状に近似させた形状を有するプレス品を用いることが多い。プレス品は、プレス品を成形するためのガラス素材を加熱、軟化させ金型内でプレスすることで得られるリヒートプレス(Reheat Press、以下「RP」と略す。)品と、熔融ガラス塊を下型上に供給して上型と下型を用いてプレスすることにより得られるダイレクトプレス(Direct Press、以下「DP」と略す。)品とがある。RP品は、製品の屈折率を測定してから再加熱し、軟化させてプレスするため屈折率の正確性に優れている。一方、DP品は、バッチなどのガラス材料を熔融し、清澄、均質化させた熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離し、熔融ガラス塊が高温で軟らかいうちに、そのまま上下の成形型でプレスしたもので、外形、肉厚などの寸法精度に優れている。なお、このようにして成形されるプレス品は、RP品とDP品のいずれについても、その表面粗さRzが2.0μm以下になる。
一般に、光学ガラスレンズは、例えば、RP品またはDP品といったプレス品に対して、粗研削を行う粗研削加工工程、精研削を行う精研削加工工程を順に実行することでガラス成形体のレンズ表面となる被研削面を球面形状に研削し、さらに、この被研削面に対して研磨を行う研磨加工工程を実行することで製造される。
光学ガラスレンズの製造にあたっては、先ず、所望の光学特性を有した光学ガラスが得られるように、当該光学ガラスを構成する上述の組成物を、上述した所定割合で調合して、当該光学ガラスの基になるガラス材料(すなわち難硝材)を得る(S1)。ここでいうガラス材料とは、バッチと呼ばれる金属酸化物や無機酸化物などからなる粉体、および/又は、バッチを一度粗熔解して冷却することにより得られるカレットを意味し、多くの場合はバッチを指す。
その後は、上述したステップS1で得られたガラス材料を、熔融炉内に投入して熔融(熔解)し、清澄(脱泡含む)して、均質化された熔融ガラス(すなわち、バッチが熔融した状態のガラス)をガラス流出パイプの流出口から流出する。
そして、例えばRP品を用いる場合であれば、パイプから流出した熔融ガラスを鋳型上で水平方向へ取り出す。鋳型から取り出した熔融ガラスは、連続式アニール炉内へと水平移動し、炉内でアニールされる。これは、冷却後のガラスに歪等が残らないように窒素などの不活性ガス雰囲気中で徐冷する工程である。これにより、熔融ガラスを成形したガラス成形体が得られる(S3)。アニール後、所望の長さでガラス成形体から分離されたものが、所定形状のEバー(板状のガラス体)となる(S4A)。その後は、連続するガラス成形体から分離したEバー(板状のガラス)を、カットピースと呼ばれる例えば立方体状の複数のガラス片に分割し、研削あるいは研磨などの冷間加工を行う(立方体の面取りや重量バラツキを整える)工程があり、その工程を経て所定形状・所定体積にすることで、リヒートプレス成形用のガラス素材を得る。このようにして得られたリヒートプレス成形用ガラス素材を加熱して軟化した状態で成形型を用いてプレス成形することにより、光学ガラスレンズの製造するための素材となるRP品を得る(S5A)。このとき、リヒートプレス成形用ガラス素材は、予め加熱したものを成形型に供給してもよく(非等温プレス成形)、また、成形型に供給した後、成形型と共に加熱してプレスしてもよい(等温プレス成形)。
一方、例えばDP品を用いる場合であれば、熔融ガラス塊を回転テーブルに配置された下型上に供給し、上型と下型により熔融ガラス塊を所望の形状となるようにプレス成形する(S3,S4B,S5B)。このとき、下型上に供給(キャスト)される熔融ガラス塊が下型との接触により急激に冷却されてプレス成形不能にならないように下型の温度は調整されている。下型温度は熔融ガラスの温度よりも低いので、キャストからプレス成形、そして成形されたガラス成形体(DP品、レンズブランク)がプレス成形型から取り出される(テイクアウト)まで、ガラスと下型の接触面からガラス成形品のもつ熱量が奪われて行く。さらに、プレス成形時においても、上型の温度は調整されているものの、一般に熔融ガラスの温度よりも低いので、上型が熔融ガラス塊あるいはプレス成形品に触れている間は、上型によっても、熔融ガラス塊およびガラス成形品のもつ熱量が奪われていく。なお、熔融ガラス流から熔融ガラス塊を分離する際には、得ようとするガラス塊の重量により自然滴下してもよく、或いは熱融着しないように冷却された一対のシアブレードを用いて熔融ガラスを挟んで切断し、熔融ガラス塊を得ることができる。この他に熔融ガラスの切断方法として、下型をガラス流出パイプの流出口の下方に上昇させて熔融ガラスを受け、所定重量に達した後、下型を熔融ガラスの流下速度より速い速度で降下させることにより熔融ガラスを切断する降下切断法を採用してもよい。このDP品に関する説明において、熔融ガラスはバッチが熔融した状態のガラスの呼称であり、熔融ガラス流はパイプから流下する熔融ガラスであり、熔融ガラス塊は熔融ガラス流から分離(滴下または切断)したガラスの塊であり、ガラス成形体はプレス後のガラス品(すなわちDP品)を意味している。なお、上述の説明においては、下型上に熔融ガラス塊を供給し、熔融ガラス塊と下型とが接触する例について説明したが、下型に熔融ガラス塊を浮上させるためのガス孔が形成された浮上成形型を採用し、熔融ガラス塊を浮上した状態でプレス成形することができる。
以上のような手順を経てRP品またはDP品を得た後は、RP品またはDP品に対して、所望形状のレンズ表面を得るための研削加工を行う(S6)。研削加工は、例えば、粗研削を行う粗研削工程(S6a)と、精研削を行う精研削工程(S6b)とを、順に経て行う。粗研削工程(S6a)は、表面粗さ等の研削面の品位よりも加工能率を優先して実行する研削工程であり、例えば砥石の粒度表示の番手が#600未満、さらに具体的には#325程度のカップ砥石を用いて実行する研削工程である。一方、精研削工程(S6b)は、主として形状精度と表面状態を整えるために実行する研削工程であり、例えば砥石の粒度表示の番手が#600以上、さらに具体的には#1500〜#8000程度のカップ砥石を用いて実行する研削工程である。
研削工程(S6,S6a,S6b)を経てRP品またはDP品のレンズ表面となる部分を球面形状に研削した後は、その研削品に対して、研削加工後のレンズ表面の傷を除去する、または、レンズ表面の表面粗さをより小さくする研磨処理を行う(S7)。以上のような一連の手順を経て、レンズ表面が球面形状に加工された光学ガラスレンズ(球面レンズ)が製造されるのである(S8)。
以上に説明した光学ガラスレンズの一般的な製造手順に対し、本実施の形態では、粗研削加工工程、精研削加工工程というように研削加工工程を2段階に実行するのではなく、上述した構成の光学ガラス研削装置1により、精研削加工用の複数の砥粒によって形成された研削面である砥粒部3aを有するカップ砥石3を用いて、1段階のみの研削加工工程にて、結果的に粗研削加工工程と、精研削加工工程とを同時に実行することができる。
続いて、光学ガラス研削装置1における動作例を説明する。
光学ガラス研削装置1は、上述した工程中において、被研削物である難硝材からなるガラス成形体のプレス品(RP品またはDP品)10に対して研削加工を行う。
CG加工工程は、難硝材からなる光学ガラス(ガラス成形体)のプレス品10に対してCG加工を行って、当該光学ガラスのプレス10の被研削面(すなわちレンズ表面となる箇所)を球面形状に研削する工程である。
ELID工程は、CG加工工程の実行中に、カップ砥石3に対してELID研削法による電解ドレッシングを行う工程である。
ELID研削法では、電圧印加によって、先ず、砥粒部3aの結合材3bが電解され、適度なダイヤモンド砥粒3cの突出が得られる(図4(a)参照)。この間に、電解溶出した結合材3bが一部不導体化されて砥石端面に堆積して不導体被膜3dを形成するため、電解電流が自動的に低下する。このタイミングにおいて初期ドレッシング完了となる(図4(b)参照)。
次に、光学ガラス研削装置1が上述したCG加工工程およびELID工程を実行する際の加工条件について説明する。
本実施の形態で説明した光学ガラス研削装置1、当該光学ガラス研削装置1が実行する光学ガラスの研削加工方法、および、当該光学ガラスの研削加工方法を用いて行う光学ガラスレンズの製造方法によれば、以下に述べる効果が得られる。
本実施の形態では、CG加工工程の実行中にELID工程を実行する。そのため、ELID工程による目立て(電解ドレッシング)の作用により、カップ砥石3の砥粒部3aは、ダイヤモンド砥粒が結合材から突出した状態を十分に維持し得るもの、すなわちいわゆる刃が立ったものとなる。
図5〜図8は、本発明の実施例1〜実施例15における加工条件を示す説明図である。また、図9は、本発明の比較例1〜比較例2における加工条件を示す説明図である。
実施例1では、難硝材であるFCD1(HOYA株式会社製、nd=1.49700、νd=81.61)により形成されたプレス品に対して研削加工を行い、レンズ径35.8mm、表面曲率半径44.72mmの光学ガラスレンズ(球面レンズ)を製造した。研削加工は、粗研削工程と精研削工程とを纏めた一つの研削工程において、CG加工工程の実行中にELID工程を実行することによって行った。CG加工工程は、カップ径40mm、砥石番手#2000のカップ砥石3を用い、カップ砥石3の回転軸をα=14°傾けた状態で、以下に述べる加工条件で行った。すなわち、カップ砥石3の回転数を20000rpm、送り速度を2μm/secとした。なお、回転テーブル2の回転数は50rpm、電圧印加部6による印加電圧は150Vとした。また、研削液供給部5が供給する導電性研削液としては、シミロンCG−7(大同化学工業株式会社製)を用いた。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.18μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、50秒であった。
実施例2では、上述した実施例1の場合とは、カップ砥石3の回転数および送り速度が異なる。実施例2では、カップ砥石3の回転数を30000rpm、送り速度を5μm/secとした。他の条件は、実施例1の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.20μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、25秒であった。
実施例3では、上述した実施例1の場合とは、カップ砥石3の送り速度が異なる。実施例3では、カップ砥石3の送り速度を1μm/secとした。他の条件は、実施例1の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.60μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、90秒であった。
実施例4では、上述した実施例1の場合とは、カップ砥石3の送り速度および砥石番手が異なる。実施例4では、カップ砥石3の送り速度を10μm/sec、砥石番手を#1500とした。他の条件は、実施例1の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.22μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、20秒であった。
実施例5では、上述した実施例4の場合とは、カップ砥石3の送り速度が異なる。実施例5では、カップ砥石3の送り速度を15μm/secとした。他の条件は、実施例4の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.27μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、20秒であった。
実施例6では、上述した実施例4の場合とは、カップ砥石3の送り速度およびボンド材の材質が異なる。実施例6では、カップ砥石3の送り速度を2μm/sec、ボンド材の材質をメタルボンドではなくレジンボンドとした。他の条件は、実施例4の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.16μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、50秒であった。
実施例7では、上述した実施例3の場合とは、カップ砥石3の回転数が異なる。実施例2では、カップ砥石3の回転数を18000rpmとした。他の条件は、実施例3の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.87μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、90秒であった。
実施例8では、上述した実施例4の場合とは、難硝材の種類およびカップ砥石3の送り速度が異なる。実施例8では、研削対象物をE-FDS1(HOYA株式会社製、nd=1.92286、νd=20.88)、カップ砥石3の送り速度を5μm/secとした。他の条件は、実施例4の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.08μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、25秒であった。
実施例9では、上述した実施例8の場合とは、難硝材の種類が異なる。実施例9では、研削対象物をFDS18(HOYA株式会社製、nd=1.94595、νd=17.98)とした。他の条件は、実施例8の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.05μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、25秒であった。
実施例10では、上述した実施例8の場合とは、難硝材の種類が異なる。実施例10では、研削対象物をFDS90(HOYA株式会社製、nd=1.84666、νd=23.78)とした。他の条件は、実施例8の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.50μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、25秒であった。
実施例11では、上述した実施例8の場合とは、難硝材の種類およびカップ砥石3の送り速度が異なる。実施例11では、研削対象物をPCD4(HOYA株式会社製、nd=1.61800、νd=63.40)、カップ砥石3の送り速度を4μm/secとした。他の条件は、実施例8の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.56μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、30秒であった。
実施例12では、上述した実施例11の場合とは、カップ砥石3の送り速度および砥石番手が異なる。実施例12では、カップ砥石3の送り速度を3μm/sec、石番手を#2000とした。他の条件は、実施例11の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.30μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、40秒であった。
実施例13では、上述した実施例8の場合とは、難硝材の種類およびカップ砥石3の送り速度が異なる。実施例13では、研削対象物をTAFD25(HOYA株式会社製、nd=1.90366、νd=31.32)、カップ砥石3の送り速度を8μm/secとした。他の条件は、実施例8の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.40μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、20秒であった。
実施例14では、上述した実施例13の場合とは、難硝材の種類が異なる。実施例14では、研削対象物をTAFD35(HOYA株式会社製、nd=1.91082、νd=35.25)とした。他の条件は、実施例13の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.19μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、20秒であった。
実施例15では、上述した実施例13の場合とは、難硝材の種類が異なる。実施例15では、研削対象物をTAFD40(HOYA株式会社製、nd=2.00069、νd=25.46)とした。他の条件は、実施例13の場合と同様である。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが0.49μmであった。また、削り代を80μmとした場合の加工時間は、20秒であった。
比較例1では、上述した実施例1〜15の場合とは異なり、粗研削加工と精研削加工という2段階の研削加工を行っている。粗研削加工では、カップ砥石3の送り速度を20μm/sec、砥石番手を#325とした。一方、精研削加工では、カップ砥石3の送り速度を10μm/sec、砥石番手を#1500とした。カップ砥石3の回転数は、粗研削加工と精研削加工のいずれも6000rpmとした。なお、回転テーブル2の回転数は50rpm、電圧印加部6による印加電圧は0V(すなわちELID工程を実行せず)とした。また、導電性研削液としては、シミロンCG−7(大同化学工業株式会社製)を用いた。
以上の加工条件で研削加工を行った結果、粗研削加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが15.0μmであった。削り代を80μmとした場合の粗研削加工の加工時間は15秒であった。また、精研削加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが1.0μmであった。削り代を80μmとした場合の粗研削加工の加工時間は18秒であった。
比較例2では、上述した比較例1の場合とは、カップ砥石3の回転数が異なる。比較例2では、カップ砥石3の回転数を15000rpmとした。他の条件は、比較例1の場合と同様である。
以上の加工条件で検索加工を行った結果、粗研削加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが13.5μmであった。削り代を80μmとした場合の粗研削加工の加工時間は15秒であった。また、精研削加工後における難硝材により形成されたレンズのレンズ表面は、表面粗さRzが1.0〜2.0μmであった。1.0〜2.0μmというばらつきが生じているのは、カップ砥石3の目立て状態による粗さのばらつきがあるためと考えられる。削り代を80μmとした場合の粗研削加工の加工時間は18秒であった。
以上に挙げた実施例1〜15および比較例1〜2の結果を勘案すると、難硝材からなるガラス成形体の粗研削加工前の被研削面に対して、粗研削工程(S6a)を経ずにいきなり精研削工程(S6b)を行う場合において、研削加工後に加工面の表面粗さRzを1μm以下とするためには、難硝材により形成されたガラス成形体に対する加工条件につき、カップ砥石3の回転数を18000rpm〜30000rpm、送り速度を1.0μm/sec以上15.0μm/sec以下、砥粒の粒度の番手を#2000〜#8000、砥粒の平均粒径1.0μm〜10.0μm、印加電圧を30V〜150V、ボンド材をメタルボンドまたはレジンボンドのいずれか、回転テーブルの回転数を1rpm〜100rpmとすればよい。
2 回転テーブル
3 カップ砥石
3a 砥粒部
4 電極
5 研削液供給部
6 電圧印加部
7 動作コントローラ
10 プレス品
Claims (7)
- 光学ガラスである難硝材からなるガラス成形体の粗研削加工前の被研削面に対して精研削加工用の研削面を有する導電性のカップ砥石を当接させて回転駆動させることで精研削を行う研削工程と、
前記研削工程時に、前記カップ砥石の研削面と対向する位置に配設された電極と前記カップ砥石との間に導電性研削液を供給しながら、前記電極と前記カップ砥石間に所定の電圧を印加することで、前記研削面のドレッシングを行う電解インプロセスドレッシング工程とを備え、
前記研削工程における前記ガラス成形体と前記カップ砥石の当接可変方向における相対位置移動の送り速度は、1.0μm/sec以上15.0μm/sec以下である
ことを特徴とする光学ガラスの研削加工方法。 - 前記難硝材は、フツリン酸ガラス、リン酸ガラス、リン酸ニオブ含有の高屈折率高分散ガラス、または、ホウ酸ランタン含有高屈折率低分散ガラスのいずれか1つからなる
ことを特徴とする請求項1記載の光学ガラスの研削加工方法。 - 前記カップ砥石は、前記被研削面を研削する砥粒と、当該砥粒を結合するボンド材を含み、
前記砥粒の粒度が#2000〜#8000である
ことを特徴とする請求項1または2記載の光学ガラスの研削加工方法。 - 前記砥粒の平均粒子径は、1.0〜10.0μmである
ことを特徴とする請求項3記載の光学ガラスの研削加工方法。 - 前記研削工程における前記カップ砥石の回転数は、18000rpm以上30000rpm以下である
ことを特徴とする請求項1〜4記載の光学ガラスの研削加工方法。 - 前記ボンド材は、メタルボンド、または、レジンボンドからなる
ことを特徴とする請求項3記載の光学ガラスの研削加工方法。 - 請求項1〜6記載のいずれか1項に記載の光学ガラスの研削加工方法を用いて、前記ガラス成形体から光学ガラスレンズを製造する光学ガラスレンズの製造方法。
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