JPS63232947A - 研磨工具の製作方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は研磨工具の製作方法に関し、特に磁性研磨砥粒
を用いて高い面精度で研磨加工を行なうことの可能な研
磨工具の製作方法に関する。この様な研磨工具は、たと
えばレンズ、プリズム及びミラー等の光学素子の研磨に
用いられる。

［従来の技術及びその問題点］ 一般に、レンズ、プリズム及びミラー等の光学素子は、
ガラスまたは全屈等の素材を所定の外形に整形した後に
、Ｊａ旋而面ち光が透過及び／または反射する面を研磨
して表面粗さを次第に小さくし且つ同時に所定の面精度
とすることにより製造されている。

研磨工程においては、遊離砥粒を用いた研磨方法または
固定砥粒を用いた研磨方法が採用される。

Ｍ敲砥粒を用いた研磨は、所定の面精度の表面を有する
研磨工具を遊離の研磨砥粒を媒介として被研磨物に対し
押圧しながら主として砥粒のころかりに基づき研磨を行
なうものである。この遊離砥粒を用いた研磨方法では、
研磨工具の表面精度が比較的低くても研磨条件を適宜設
定することにより被研磨物の表面粘度を比較的良好なも
のとすることができるという利点があるが、適正な研磨
条件の設定には作業名の熟練を要するという困難性があ
る。

これに対し、固定砥粒を用いた研磨は、所定の面精度な
有する研磨工具の少なくとも表面に砥粒を固定させてお
き、該工具を被研磨物に対し押圧しながら主として砥粒
のひっかきに基づき研磨を行なうものである。この固定
砥粒を用いた研磨方法では、研磨工具の表面精度が被研
磨物の表面精度に比較的忠実に反映されるので、研磨工
具の製作はＭ＃砥粒を用いた研磨の場合と比べて多少面
倒であるが、一旦工具を製作した後は容易に被加工物を
所定の表面精度に研磨できるという利点を有する。

しかして、上記固定砥粒による研磨において用いられる
研磨工具は、従来、砥粒保持部材（結合材）中に砥粒を
分散させた後に、該結合材を硬化させ砥粒を固定するこ
とにより製作されることが多く、該工具の被研磨物に当
接し研磨加工に関与する面は、高い表面精度が要求され
る場合には後加工により所定の精度とすることが多かっ
た。

しかし、結合材硬化後の工具表面の加工は砥粒含有体の
加工であるので相当の困難性がある。また、この様な後
加工により全体的には所望の形状に近づけたとしても、
ミクロ的にはある砥粒の先端は所望の面から突出してい
たり、またある砥粒の先端は所望の而・より引込んでい
たりすることがあり、十分に高い精度は得られない。

この様な従来の固定砥粒研磨工具を使用して研磨加工を
行なうと、十分に高い表面精度の実現が困難であるばか
りか、被研磨物表面に傷を生ぜしめることが多いという
問題点がある。

そこで、本発明は、傷等の表面欠陥を生ぜしめることな
しに良好な表面精度の研磨加工を行なうことができる研
磨工具を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば１以上の如き目的は。

磁性を有する研磨砥粒を基準面−Ｅに配し、該基準面側
から磁力を作用させ上記研磨砥粒を基準面に吸引しなが
ら磁力以外の外力を４えて上記基準面上での砥粒分布を
均一化させ、しかる後に該基べ軸面上の砥粒を保持体に
転写移行させることを特徴とする。研磨工具の製作方法
、 により達成される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図〜第４図は本発明による研磨工具製作方法の第１
の実施例を示す概略工程図である。これらの図において
、同一の部材には同一符号が付されている。

第１図において、２は基準体である。該基準体は上側表
面がラッピング等により十分に高い精度の平面（基準面
）に加工され且つ十分細かい表面粗さとされている。該
基準体２は磁性体からなり、その下部にはコイル４が上
下方向のまわりに巻回されていて、これにより基準体２
をヨークとして１「磁石が構成されている。６はコイル
のカバーであり、上記基ベク体２に取伺けられている。

上記電磁石は駆動部８により駆動される。該駆動部は電
池１０．可変抵抗１２及びスイッチ１４を含んでおり、
これにより上記コイル４に流す電流を適宜調箇すること
ができる。

１６は伽動発生部であり、−上記基準体２及びカバー６
に対したとえば数十〜数百Ｈｚの振動を付与するために
用いられる。

先ず、基準体２の基準面上に研磨砥粒２０を散布する。

該研磨砥粒は磁性を有する。この様な磁性研磨砥粒とし
ては、たとえばダイヤモンド砥粒の表面にニッケルをコ
ーティングしたものが例示される。

次に、電磁石駆動部８の可変抵抗値を適宜設定し更にス
イッチ１４をＯＮ状態とする。これにより電磁石が作用
して、上記磁性研磨砥粒２０は基半体２の基準面に吸引
される。同時に、振動発生部１６を作動させ、基準体２
に対し主として横方向の振動を付与する。これにより、
基準面２」二の砥粒は分布が全面均一化され、特に細長
い砥粒の向きが上下方向にそろえられる。この分布均一
化により基準面上に砥粒が１層で且つ所望の分布密瓜が
イ１）られる様に、上記散布の際の砥粒の量を定めてお
く、あるいは、上記散布の際の砥粒量を過剰として、分
布均一化の際に余分な砥粒を除去するため風力等の外力
を均一に作用させてもよい。

また、駆動部８による電磁石の作用及び振動発生部１６
による振動をそれぞれ適時０Ｎ−ＯＦＦすることにより
、所望の均一分布とすることもできる。

次に、以上の様にして均一分布とされた砥粒の保持され
ている基準体２を、：５２図に示される様に、電磁石を
作用させたままで、上下逆向きとし、砥粒保持部材２２
に対向させる。第２図において、砥粒保持部材２２は台
皿２４により支持されている。保持部材２２はたとえば
タールピッチの様な粘弾性体である。該ピッチは５０〜
６０℃に加熱されて軟化状態とされている。

次に、第３図に示される様に、軟化した保持体２２に対
し）Ａ準体２を当接させ、適宜の圧力で押圧する。この
押圧状態で自然冷却または強制冷却により保持体ピッチ
を硬化させる。

次；乙部動部８のスイッチ１４をＯＦＦ状態として電磁
石の作用を停０二した後に、基準体２を除去すると、第
４図に示される様に、保持体２２の表面部に研磨砥粒２
０が転写され固定保持されて、固定砥粒研磨工具が得ら
れる。

本実施例において、上記ｆＪＳ２〜４図の工程で、上下
方向を逆にして行なってもよい。

以」二の様にして得られた工具は、基べも面の転写によ
るため、砥粒２０の先端部により形成される而は基準ｍ
１の形状に対応して正確な平面とされており、突出砥粒
がないことはもちろんのこと、更に磁力により確実に位
置決めされているので、引込んだ砥粒も存在しない、そ
の上、研磨砥粒２゜は磁力の作用で表面に対し垂直の方
向に配列されているので、研磨効率は極めて良好である
。

第５図は本発明による研磨工具製作方法の第２の実施例
を示す概略図である。

本実施例においては、上記第１実施例における第１図の
工程を、第５図に示される様に、基準体２を斜めに傾け
て行なう点のみが上記第１実施例と異なる。

本実施例では、斜めにした状態で基準体２に対し振動を
付４することにより１重力の作用で余分の砥粒除去がで
きる。砥粒除去の程度は傾き角度を適宜設定することに
より調節できる。

第６図は本発明によるＨＦＢ工具製作方法の第３の￥施
例を示すＪ！略図である。

本実施例も、上記第１実施例における第１図の工程を、
第６図に示される様に、基準体２を上下逆にして行なう
点のみが上記第１実施例と異なる。

上記実施例においては研磨工具の研磨作用面が平面であ
り従って基準面が平面である場合が例示されているが、
本発明は研磨工具の研磨面が平面以外の凹または凸の球
面または非球面の場合にも適用できることはもちろんで
ある。この場合には凹凸逆の対応する曲面の基準面をも
つ基準体２を用いればよい。

上記実施例では砥粒保持部材２２としてタールピッチを
例示したが、本発明においては＋　８に保持部材として
は、その他のピッチや更にその他の適宜の結合材を利用
できる。この様な結合材としてはたとえば塩化ビこロー
ルやポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックスが例示
でき、これらを用いる場合には、転写時にそれぞれ適宜
の温度に加熱して適度に軟化させる。

本発明における研磨砥粒の粒径は、所望の表面粗さの程
度に応じて適宜状めることができ、光学面を得るための
微小粒径から艶消し面程度更には研削面と称される表面
粗さを得るための粒径までのいづれであってもよい。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、砥粒先端が所望の形状の面
に正確に適合している固定砥粒研磨工具を製作すること
かでき、従ってたとえ砥粒粒径の分級が不十分であって
も傷等の表面欠陥を生ぜしめることなしに良好な表面精
度の研磨加工を行なうことが０丁能となる。

また、本発明によれば、砥粒は磁力の作用により基準面
に対しほぼ直角に配こされるので、表面に対し研磨砥粒
がほぼ直角に配置された研磨効率の良好な研磨工具が得
られる。

更に、本発明によれば、基準面への砥粒吸引の際の磁力
及び／またはその他の外力を適宜調部することにより砥
粒の分布密度を適宜設定できるので、所望の集中度を有
する工具を容易に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による研磨工具製作方法を示す
概略工程図である。 第５図及び第６図は末完ＩＪＩによる研磨工具製作方法
を示す概略図である。 ２二基型体、　　　　　４：コイル、 ６：カバー、　　　　　　８：駆動部。 １６：振動発生部、　　　２０：研磨砥粒。 ２２：砥粒保持部材、　　２４：台皿。 代理人　　弁理士　　山　下　穣　上 第１図 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性を有する研磨砥粒を基準面上に配し、該基準
   面側から磁力を作用させ上記研磨砥粒を基準面に吸引し
   ながら磁力以外の外力を与えて上記基準面上での砥粒分
   布を均一化させ、しかる後に該基準面上の砥粒を保持体
   に転写移行させることを特徴とする、研磨工具の製作方
   法。
2. （２）基準面に対し振動を与えることにより磁力以外の
   外力を発生させる、特許請求の範囲第１項の研磨工具の
   製作方法。
3. （３）保持体に対する砥粒の転写移行が、砥粒に対し磁
   力を作用させた状態で軟化保持体を基準面に押圧し、次
   いで該保持体を硬化させ、しかる後に砥粒に対する磁力
   の作用を停止して上記基準面を保持体から離隔させるこ
   とにより行なわれる、特許請求の範囲第１項の研磨工具
   の製作方法。