JPS63114866A - ガラスの加工方法 - Google Patents
ガラスの加工方法Info
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- JPS63114866A JPS63114866A JP25848986A JP25848986A JPS63114866A JP S63114866 A JPS63114866 A JP S63114866A JP 25848986 A JP25848986 A JP 25848986A JP 25848986 A JP25848986 A JP 25848986A JP S63114866 A JPS63114866 A JP S63114866A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ガラスの研磨加工技術に関するもので、さら
に詳しくは、被加ニガラスの表面を無傷でマイクロクラ
ックも加工歪み層もない高い光学的精度を有するガラス
面に加工する技術にｌ１ｌｌするものである。
に詳しくは、被加ニガラスの表面を無傷でマイクロクラ
ックも加工歪み層もない高い光学的精度を有するガラス
面に加工する技術にｌ１ｌｌするものである。
［従来の技術］
ガラスの研磨加工は比較的粗い砥粒（＃４００〜１５０
０）を用いてガラスを研削した後、酸化セリウム粉末や
アルミナ粉末などの研磨用砥粒を水に分散させた研磨液
をガラスに供給し、研磨液ににってガラス表面に形成さ
れる水和層を、研磨用砥粒で削り取ることにより、ガラ
ス表面を光学面に仕上げる方法で従来行なわれてきた。
０）を用いてガラスを研削した後、酸化セリウム粉末や
アルミナ粉末などの研磨用砥粒を水に分散させた研磨液
をガラスに供給し、研磨液ににってガラス表面に形成さ
れる水和層を、研磨用砥粒で削り取ることにより、ガラ
ス表面を光学面に仕上げる方法で従来行なわれてきた。
しかし、この方法で得られる光学研磨ガラスは、一般に
その典械的強度が非常に小さいのが通例である。その理
由は、上記のような方法でガラスを研磨加工すると、研
暦面に数μｍの加工歪み層が形成され、その加工歪み層
に光学的には検知されない無数のマイクロクラックが存
在するためと考えられている。
その典械的強度が非常に小さいのが通例である。その理
由は、上記のような方法でガラスを研磨加工すると、研
暦面に数μｍの加工歪み層が形成され、その加工歪み層
に光学的には検知されない無数のマイクロクラックが存
在するためと考えられている。
つまり、加工歪み層は光学研磨ガラスの耐熱衝撃性を低
下させる大きな原因となっている。
下させる大きな原因となっている。
ガラスを研磨する別法として、研削加工されたガラス表
面に化学的なエツチング処理を施す方法が知られている
。この方法によれば、前記のような研磨法で得られるよ
りも、はぼ１０倍も機械的強度の高いガラスを得ること
ができる。しかし、エツチング処理したガラスは表面が
粗くなり、面精度も著しく劣化するため、光学的な用途
には使用できない。
面に化学的なエツチング処理を施す方法が知られている
。この方法によれば、前記のような研磨法で得られるよ
りも、はぼ１０倍も機械的強度の高いガラスを得ること
ができる。しかし、エツチング処理したガラスは表面が
粗くなり、面精度も著しく劣化するため、光学的な用途
には使用できない。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の研磨加工法や化学的エツチング法によるガラスの
加工品は、上記した如く、機械的強度と光学的性能を同
時に満足できない点で問題がある。
加工品は、上記した如く、機械的強度と光学的性能を同
時に満足できない点で問題がある。
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたも
ので、従来の研磨加工法で得られた光学的性能と同質ま
たはそれ以上の光学的性能を有し、かつ化学的エツチン
グ法で冑られたものと同等の機械的強度を備えた研磨ガ
ラスに仕上げることができるガラスの加工法を提供する
。
ので、従来の研磨加工法で得られた光学的性能と同質ま
たはそれ以上の光学的性能を有し、かつ化学的エツチン
グ法で冑られたものと同等の機械的強度を備えた研磨ガ
ラスに仕上げることができるガラスの加工法を提供する
。
［問題点を解決するための手段］
本発明の方法は、＃４００〜＃ １５００程度の砥粒で
研削加工されたガラス表面に、まず化学的エツチング処
理を施して表面の加工歪み層を完全に除去した後、エツ
チング液に研磨用砥粒を分散してなる研磨液にて、エツ
チング処理されたガラス表面を研磨することを特徴とす
る。そして、このガラス加工方法を実施する場合の研磨
工程では、液加ニガラスに対して適切な硬さのピッチ研
磨皿を使用し、適切な液温に保持した上記研磨液中に被
研麿加ニガラスを浸漬して低荷重で研磨することが好ま
しい。
研削加工されたガラス表面に、まず化学的エツチング処
理を施して表面の加工歪み層を完全に除去した後、エツ
チング液に研磨用砥粒を分散してなる研磨液にて、エツ
チング処理されたガラス表面を研磨することを特徴とす
る。そして、このガラス加工方法を実施する場合の研磨
工程では、液加ニガラスに対して適切な硬さのピッチ研
磨皿を使用し、適切な液温に保持した上記研磨液中に被
研麿加ニガラスを浸漬して低荷重で研磨することが好ま
しい。
研削加工されたガラス表面のエツチング条件は、ケイ酸
塩系ガラスの場合、フッ酸と硝酸又は硫酸混液、酸性フ
ッ化アンモンなどのフッ酸系酸性溶液を、温度０．１〜
１０ｗｔ％、温度２０〜６０℃で使用してエツチングを
行い、研削加工面を５０μｍ〜５００μｍ除去する。リ
ン酸塩系ガラスの場合、苛性カリ、苛性ソーダなどのア
ルカリ性溶液を、濃度５〜４０ｗｔ％、温度２０〜９５
℃で使用してエツチングを行い、研削加工面を５０μｍ
〜５００μｍ除去する。
塩系ガラスの場合、フッ酸と硝酸又は硫酸混液、酸性フ
ッ化アンモンなどのフッ酸系酸性溶液を、温度０．１〜
１０ｗｔ％、温度２０〜６０℃で使用してエツチングを
行い、研削加工面を５０μｍ〜５００μｍ除去する。リ
ン酸塩系ガラスの場合、苛性カリ、苛性ソーダなどのア
ルカリ性溶液を、濃度５〜４０ｗｔ％、温度２０〜９５
℃で使用してエツチングを行い、研削加工面を５０μｍ
〜５００μｍ除去する。
本発明の研磨工程で使用する研磨液の分散媒には、上記
のエツチング液と同種のものを用いるが、温度はフッ酸
系酸性溶液で濃度０．０１〜５Ｗｔχ、アルカリ性溶液
では濃度０．０１〜２５ｗｔ％（ｐｔｉ８以上）が適し
ており、温度は２０〜６０℃が適温である。
のエツチング液と同種のものを用いるが、温度はフッ酸
系酸性溶液で濃度０．０１〜５Ｗｔχ、アルカリ性溶液
では濃度０．０１〜２５ｗｔ％（ｐｔｉ８以上）が適し
ており、温度は２０〜６０℃が適温である。
研磨用砥粒としては、酸化セリウム微粉末（粒径５〜２
００ｍμ）、酸化アルミニウム微粉末（粒径５〜２００
ｍμ）、シリカ微粉末（粒径５〜１００ｍμ）などの外
、ジルコニア、チタニアなどの微粉末がいずれも使用可
能であって、これらの１種または２種以上を前記の分散
媒に分散せしめて研磨液とする。
００ｍμ）、酸化アルミニウム微粉末（粒径５〜２００
ｍμ）、シリカ微粉末（粒径５〜１００ｍμ）などの外
、ジルコニア、チタニアなどの微粉末がいずれも使用可
能であって、これらの１種または２種以上を前記の分散
媒に分散せしめて研磨液とする。
研磨皿には、ポリウレタン、ポリテックス等の市販の研
磨布又はピッチ■を用いるのが好ましい。
磨布又はピッチ■を用いるのが好ましい。
研磨皿択は被研磨ガラスの硬さ、化学耐久性等を考慮し
て選択されることはもちろんである。
て選択されることはもちろんである。
研ｆ方法は、上記した研磨液に被研磨ガラスを浸漬して
行ない、液温はヒーター等により、被研磨ガラスの種類
により適温に保たれる。研磨機のタイプは、オスカー型
又は遊星運動型、振動式研磨−等のいずれの方式をも使
うことできるが、タイプによって、浸漬方法や液温コン
トロールに注意する必要がある。
行ない、液温はヒーター等により、被研磨ガラスの種類
により適温に保たれる。研磨機のタイプは、オスカー型
又は遊星運動型、振動式研磨−等のいずれの方式をも使
うことできるが、タイプによって、浸漬方法や液温コン
トロールに注意する必要がある。
本発明の研磨工程では、エツチングと研磨が同時に進行
する。すなわち、エツチングおよびり一ヂング作用によ
り表面層に極めて除去されやすい層が形成され、これを
低荷重のもとて研磨用砥粒が除去して行く。この２つの
作用がバランスよく進行することにより、加工歪み層の
極めて少ない、高機械的強度を示し、かつ高光学的面精
度を持つ研磨面が得らる。
する。すなわち、エツチングおよびり一ヂング作用によ
り表面層に極めて除去されやすい層が形成され、これを
低荷重のもとて研磨用砥粒が除去して行く。この２つの
作用がバランスよく進行することにより、加工歪み層の
極めて少ない、高機械的強度を示し、かつ高光学的面精
度を持つ研磨面が得らる。
３０分〜１００時間の本発明の研磨加工により、光学的
性質としては従来の研磨法の精密研磨面と同等で、面精
度λ／２〜λ／１０（λ−６３８０） 、面粗さ５人〜
３０人の研磨ガラスを１７ることができる。
性質としては従来の研磨法の精密研磨面と同等で、面精
度λ／２〜λ／１０（λ−６３８０） 、面粗さ５人〜
３０人の研磨ガラスを１７ることができる。
この研磨カラスのは、従来の研磨法で得られた研磨ガラ
スの抗折強度に比較して、２〜８倍の強度を示す。
スの抗折強度に比較して、２〜８倍の強度を示す。
し作 用］
本発明の加工法では、研削加工などによるマイクロクラ
ックをエツチングにより完全に除去した後に、低荷重の
浸漬エツチング研磨が施されるため、従来の方法のよう
にマイクロクラックを生じたり、傷を発生させたりする
ことがなく、高精度の光学研磨面が得られる。
ックをエツチングにより完全に除去した後に、低荷重の
浸漬エツチング研磨が施されるため、従来の方法のよう
にマイクロクラックを生じたり、傷を発生させたりする
ことがなく、高精度の光学研磨面が得られる。
［実施例］
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例１
リン酸塩ガラスＬＩＩＧ ５ （ホーヤ株式会社商品名
）をアラン°ダム砥粒の＃４００、＃８００、＃ １５
００で研ｆｉｌｌ後、Ｋ ＯＨ２０１１１ｔ％とＮ ａ
Ｏｔ−１２５ｗｔ％の混液中７０℃で１．５時間エツ
チング処理を施し、表面層を約８０μｍ除去した。次い
で硬さに１＋’に２（九重電気株式会社製ピッチ皿の級
別表示記号）のピッチ皿と、オスカー型研磨機を用い、
研磨用砥粒としテア）ｌ／ミナ微粒子（０，０５〜０．
０１ ｕｍ ）を１０ｗｔ％分散させた液温４５℃のア
ルカリ性溶液（ＫＯＨ１５ＷｔＸ 、 Ｎ ａ Ｏ＋」
１０ｗｔ％ ）からなる研磨液に、エツチング処理した
前記のガラスを？ｕｉＴｔし、荷重１０ｇ／ｃｍ２で約
２時間３０分研磨加工を行なった。この加工で得られた
ガラスの面精度はλ／２、面粗さは１５人であり、抗折
強度は５０００ｋｇ／ ｃｍ２で従来の方法による強度
１８００ｋＧ／ ｃｍ’の約２．８倍の値を示した。
）をアラン°ダム砥粒の＃４００、＃８００、＃ １５
００で研ｆｉｌｌ後、Ｋ ＯＨ２０１１１ｔ％とＮ ａ
Ｏｔ−１２５ｗｔ％の混液中７０℃で１．５時間エツ
チング処理を施し、表面層を約８０μｍ除去した。次い
で硬さに１＋’に２（九重電気株式会社製ピッチ皿の級
別表示記号）のピッチ皿と、オスカー型研磨機を用い、
研磨用砥粒としテア）ｌ／ミナ微粒子（０，０５〜０．
０１ ｕｍ ）を１０ｗｔ％分散させた液温４５℃のア
ルカリ性溶液（ＫＯＨ１５ＷｔＸ 、 Ｎ ａ Ｏ＋」
１０ｗｔ％ ）からなる研磨液に、エツチング処理した
前記のガラスを？ｕｉＴｔし、荷重１０ｇ／ｃｍ２で約
２時間３０分研磨加工を行なった。この加工で得られた
ガラスの面精度はλ／２、面粗さは１５人であり、抗折
強度は５０００ｋｇ／ ｃｍ２で従来の方法による強度
１８００ｋＧ／ ｃｍ’の約２．８倍の値を示した。
実施例２
ケイ酸塩ガラスＬＮＧ９１Ｈ（ホーヤ株式会社商品名）
をカーボランダム＃４００、＃８００、＃ １５００で
研削加工した後、酸性フッ化アンモン１．５ｗｔ％と硝
酸ｏ、 ｓｗｔ％の混液で１時間エツチング処理した。
をカーボランダム＃４００、＃８００、＃ １５００で
研削加工した後、酸性フッ化アンモン１．５ｗｔ％と硝
酸ｏ、 ｓｗｔ％の混液で１時間エツチング処理した。
しかる後、上と同じ組成の混液に酸化レリウム微粒子（
０，１〜０４０５μｍ）を１５ｗｔ％分散させてなる研
磨液中に、エツチング処理した前記のガラスを浸漬し、
Ｋ３（九重電気株式会社製ビッヂ皿の種別表示記号）ピ
ッチ皿とオスカー型研磨別を使用して、液温３０℃、荷
ｆｍ １３ａ ／ ｃｍ２の条件で、約３時間研磨加工
した。この結果、得られたガラスの面精度はλ／４、面
粗さは１０人であり、抗折強度は１００００ｋ（］ ／
ｃｍ’で、従来の研磨法による強度２５００ｋｇ／ ｃ
ｍ２の約４倍の値を示した。
０，１〜０４０５μｍ）を１５ｗｔ％分散させてなる研
磨液中に、エツチング処理した前記のガラスを浸漬し、
Ｋ３（九重電気株式会社製ビッヂ皿の種別表示記号）ピ
ッチ皿とオスカー型研磨別を使用して、液温３０℃、荷
ｆｍ １３ａ ／ ｃｍ２の条件で、約３時間研磨加工
した。この結果、得られたガラスの面精度はλ／４、面
粗さは１０人であり、抗折強度は１００００ｋ（］ ／
ｃｍ’で、従来の研磨法による強度２５００ｋｇ／ ｃ
ｍ２の約４倍の値を示した。
実施例３〜６
実施例１．２と同様な手順で行った別の実施例のガラス
加工条件と、加ニガラスの性状を次表に示す。この表に
は実施例１．２のガラス加工条件及び加ニガラスの性状
も併記した。
加工条件と、加ニガラスの性状を次表に示す。この表に
は実施例１．２のガラス加工条件及び加ニガラスの性状
も併記した。
［発明の効果１
以上の通り、本発明のガラスの加工方法を実施すること
により、高光学的性能の光学面を有し、かつ加工歪み層
、マイクロクラック、傷等のない高機械的強度を示すガ
ラスを得ることができる。
により、高光学的性能の光学面を有し、かつ加工歪み層
、マイクロクラック、傷等のない高機械的強度を示すガ
ラスを得ることができる。
従って、本発明の方法は加工表面層の欠陥が原因で、破
壊をおこしやずくなっているレーザーシステムの光学素
子やレーザーガラスなどの加工法として非常に有用であ
る。
壊をおこしやずくなっているレーザーシステムの光学素
子やレーザーガラスなどの加工法として非常に有用であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 研削加工されたガラス表面をエッチング処理した後
、研磨用砥粒をエッチング液に分散してなる研磨液にて
、エッチング処理されたガラス表面を研磨することを特
徴とするガラスの加工方法。 ２ 前記の研磨液がアルカリ性であり、これに分散され
た研磨用砥粒が酸化セリウム、アルミナ、シリカ、ジル
コニアおよびチタニアの少なくとも１種であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラスの加工方法
。 ３ 前記の研磨液が酸性であり、これに分散した研磨用
砥粒が酸化セリウム、アルミナ、シリカ、ジルコニアお
よびチタニアの少なくとも１種であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のガラスの加工方法。 ４ 前記の研磨液中にガラスを浸漬し、液温２０〜７０
℃で研磨することを特徴とする特許請求の範囲第１〜３
項のいずれか１項記載のガラスの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25848986A JPS63114866A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | ガラスの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25848986A JPS63114866A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | ガラスの加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114866A true JPS63114866A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17320917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25848986A Pending JPS63114866A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | ガラスの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63114866A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690772A4 (en) * | 1992-04-27 | 1995-06-01 | Rodel Inc | COMPOSITIONS AND METHODS FOR POLISHING AND FLATTENING SURFACES |
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