(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に中心軸線回りに環状に且つ断面形状が円弧凹状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、
前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに前記第一研磨盤に対して相対的に回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に且つ断面形状が円弧凹状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、
を備え、
前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方は、研磨対象である球体を前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方に押し付けた状態において、前記球体をすべり移動させるための力が外周側と内周側とで異なるように、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方の表面性状は、前記外周側及び前記内周側の一方が高精度に形成され他方が粗に形成される、球体研磨装置。
【請求項２】
前記第一研磨溝の外周側が、内周側に比べて、前記すべり移動させるための力が大きくなるように形成され、
前記第二研磨溝の内周側が、外周側に比べて、前記すべり移動させるための力が大きくなるように形成される、請求項１に記載の球体研磨装置。
【請求項３】
前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方は、外周側と内周側とでツルーイング条件を異ならせることにより、前記すべり移動させるための力を外周側と内周側とで異ならせる、請求項１又は２に記載の球体研磨装置。
【請求項４】
請求項１−３の何れか一項に記載の球体研磨装置を用いる球体研磨方法であって、
前記第一研磨溝と前記第二研磨溝との間に研磨対象である球体を配置し、前記第一研磨盤と前記第二研磨盤とを相対的に回転させて前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝により前記球体を研磨する、球体研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球体研磨装置及び球体研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転盤と固定盤とに形成される研磨溝に、球体の通路上に所定間隔をおいた複数の所定位置に逃げ溝が形成されることで、球体の自転軸の傾きを変更させる球体研磨装置が記載されている。このように球体の姿勢が変化することで、球体の真球度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８０６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においては、球体の通路上において、逃げ溝が形成されていない位置においては、球体の姿勢は変化しない。逃げ溝を多数設ければ、その分、球体の姿勢の変化を促すことができるが、逃げ溝では球体が研磨されないため、研磨効率が低下する。
【０００５】
本発明は、逃げ溝を設けずに、球体の姿勢を変化させることにより球体の真球度を向上できる球体研磨装置及び球体研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１．球体研磨装置）
球体研磨装置は、一方の面に中心軸線回りに環状に且つ断面形状が円弧凹状に形成される第一研磨溝を有する第一研磨盤と、前記第一研磨盤の中心軸線と同軸上の中心軸線回りに前記第一研磨盤に対して相対的に回転可能に設けられ、前記第一研磨盤の前記一方の面に対向する面に、前記中心軸線回りに環状に且つ断面形状が円弧凹状に形成される第二研磨溝を有する第二研磨盤と、を備え、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方は、研磨対象である球体を前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方に押し付けた状態において、前記球体をすべり移動させるための力が外周側と内周側とで異なるように、前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝の少なくとも一方の表面性状は、前記外周側及び前記内周側の一方が高精度に形成され他方が粗に形成される。
【０００７】
（２．球体研磨方法）
また、球体研磨方法は、上述した球体研磨装置を用いる球体研磨方法であって、前記第一研磨溝と前記第二研磨溝との間に研磨対象である球体を配置し、前記第一研磨盤と前記第二研磨盤とを相対的に回転させて前記第一研磨溝及び前記第二研磨溝により前記球体を研磨する。
【０００８】
（３．球体研磨装置及び方法による効果）
上述した球体研磨装置及び球体研磨方法によれば、第一研磨溝及び第二研磨溝の少なくとも一方において、球体に対する内周側での研磨抵抗と外周側での研磨抵抗とが異なる。そのため、球体は、第一研磨盤の中心軸線に平行な軸線回りに回転する。つまり、第一研磨盤と第二研磨盤との相対的な回転によって、球体は、第一研磨盤の中心軸線に直交する軸線回りに回転すると共に、中心軸線に平行な軸線回りに回転する。従って、球体は、第一研磨溝と第二研磨溝によって研磨されている最中において、球体の姿勢を変化できる。その結果、球体の真球度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の球体研磨装置の構成を示す図である。
【図２】図１の球体研磨装置の横断面図であり、図３のII-II断面図である。
【図３】図２のIII-III断面図である。
【図４】制御装置のブロック構成図である。
【図５】ツルアにより第一研磨溝をツルーイングする際の球体研磨装置の図である。
【図６】ツルアにより第二研磨溝をツルーイングする際の球体研磨装置の図である。
【図７】第一研磨溝及び第二研磨溝のツルーイング後の表面模式拡大図である。
【図８】球体の研磨時において、第一研磨盤、第二研磨盤及び球体の動作を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１．球体研磨装置１の構成）
本実施形態の球体研磨装置１について図１を参照して説明する。球体研磨装置１は、基台１１、コラム１２、第一移動体１３、第二移動体１４及び上下駆動機構１５を備える。基台１１は、床面に設置され、中央に上下方向への貫通孔１１ａを備える。コラム１２は、基台１１の上面に固定される。コラム１２の側面には、上下方向に延びるガイドレール１２ａ，１２ｂが設けられる。
【００１１】
第一移動体１３は、基台１１の上面及び貫通孔１１ａに配置される。第一移動体１３は、第一本体部２１、第一研磨盤支持体２２、第一研磨盤２３、第一静圧軸受２４及び第一モータ２５を備える。
【００１２】
第一本体部２１は、中央孔２１ａを有する円盤状に形成される。第一本体部２１は、中央孔２１ａが基台１１の貫通孔１１ａと同軸上に位置するように、基台１１の上面に固定される。中央孔２１ａの中心軸線は、Ｌ１であり、鉛直軸方向に一致する。第一本体部２１は、基台１１に対して中心軸線Ｌ１の方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向に移動規制される。
【００１３】
第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１に対して、中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤支持体２２は、第一本体部２１の中央孔２１ａを貫通する軸部２２ａ、第一本体部２１の上面及び下面に対向する円盤状のフランジ部２２ｂ，２２ｃを備える。
【００１４】
第一研磨盤２３は、第一研磨盤支持体２２の上側のフランジ部２２ｂの上面に一体的に固定される。つまり、第一研磨盤２３は、第一本体部２１に対して中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられる。第一研磨盤２３は、環状に形成される。さらに、第一研磨盤２３は、一方の面（上面）に中心軸線Ｌ１の回りに環状に形成される第一研磨溝２３ａを有する。第一研磨溝２３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。第一研磨溝２３ａは、研磨対象である球体２を研磨する。
【００１５】
第一静圧軸受２４は、第一本体部２１に保持され、第一研磨盤２３に一体的に固定される第一研磨盤支持体２２を、第一本体部２１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。詳細には、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の中央孔２１ａに保持され、軸部２２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受２４ａを備える。さらに、第一静圧軸受２４は、第一本体部２１の上面及び下面に保持され、フランジ部２２ｂ，２２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受２４ｂ，２４ｃを備える。
【００１６】
本実施形態においては、第一静圧軸受２４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃに分岐される。第一静圧軸受２４は、さらにオリフィス絞り２４ｄ（図４に示す）を備える。オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けられる。ここで、第一静圧軸受２４を構成するオリフィス絞り２４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。第一モータ２５は、第一本体部２１又は基台１１に支持され、第一研磨盤支持体２２を回転駆動する。
【００１７】
第二移動体１４は、コラム１２に対して上下方向に移動可能に配置される。第二移動体１４は、第二本体部３１、第二研磨盤支持体３２、第二研磨盤３３、第二静圧軸受３４及び第二モータ３５を備える。
【００１８】
第二本体部３１は、円筒状に形成され、下円盤部及び上円盤部には中央孔３１ａ，３１ｂを有する。第二本体部３１の中央孔３１ａ，３１ｂの中心軸線は、Ｌ２であり、第一本体部２１の中央孔２１ａの中心軸線Ｌ１に一致する。第二本体部３１の円筒部は、コラム１２の側面のガイドレール１２ａ，１２ｂに摺動可能に設けられる。つまり、第二本体部３１は、コラム１２に対して上下方向（Ｙ１方向）に移動可能である。そして、第二本体部３１は、基台１１及びコラム１２に対して中心軸線Ｌ２の直交方向に移動規制される。
【００１９】
第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１に対して、中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤支持体３２は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａを貫通する軸部３２ａ、第二本体部３１の下円盤部の下面及び上面に対向する円盤状のフランジ部３２ｂ，３２ｃを備える。
【００２０】
第二研磨盤３３は、第二研磨盤支持体３２の下側のフランジ部３２ｂの下面に一体的に固定される。つまり、第二研磨盤３３は、第二本体部３１に対して中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられる。第二研磨盤３３は、環状に形成される。さらに、第二研磨盤３３は、一方の面（下面）に中心軸線Ｌ２の回りに環状に形成される第二研磨溝３３ａを有する。第二研磨溝３３ａの断面形状は、円弧凹状に形成される。第二研磨溝３３ａは、研磨対象である球体２を研磨する。
【００２１】
第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａ側の面は、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａ側の面に対向する。第二研磨溝３３ａの環状径は、第一研磨溝２３ａの環状径と同径に形成される。さらに、第二研磨溝３３ａの断面円弧径は、第一研磨溝２３ａの断面円弧径と同径に形成される。
【００２２】
第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部に保持され、第二研磨盤３３に一体的に固定される第二研磨盤支持体３２を、第二本体部３１に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持する。詳細には、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の中央孔３１ａに保持され、軸部３２ａの外周面に対して流体圧により支持するラジアル軸受３４ａを備える。さらに、第二静圧軸受３４は、第二本体部３１の下円盤部の上面及び下面に保持され、フランジ部３２ｂ，３２ｃに対して流体圧により支持するスラスト軸受３４ｂ，３４ｃを備える。
【００２３】
本実施形態においては、第二静圧軸受３４に供給される流体は、共通の流体供給源から供給され、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃに分岐される。第二静圧軸受３４は、さらにオリフィス絞り３４ｄ（図２に示す）を備える。オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃのそれぞれに設けられる。ここで、第二静圧軸受３４を構成するオリフィス絞り３４ｄの位置は可変であるため、流体圧は可変とされる。また、第二静圧軸受３４に流体を供給する流体供給源は、第一静圧軸受２４に流体を供給する流体供給源と共通して設けられる。第二モータ３５は、第二本体部３１に支持され、第二研磨盤支持体３２を回転駆動する。
【００２４】
上下駆動機構１５は、コラム１２に対して第二本体部３１を上下移動させる。上下駆動機構１５は、コラム１２の上端に固定されるモータ４１と、モータ４１の出力軸に連結されるボールねじ４２と、ボールねじ４２に螺合する第二本体部３１の上円盤部の中央孔３１ｂに固定されるボールねじナット４３とを備える。
【００２５】
（２．ツルーイング装置１７の構成）
球体研磨装置１は、さらにツルーイング装置１７を備える。ツルーイング装置１７について、図２及び図３を参照して説明する。ツルーイング装置１７は、ガイド部材６１、第一移動体６２、第二移動体６３、回転軸部材６４及びツルア６５を備える。
【００２６】
ガイド部材６１は、基台１１の上面に配置される。ガイド部材６１は、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１に直交する軸線Ｌ３方向に沿って形成される。第一移動体６２は、ガイド部材６１の上に配置され、ガイド部材６１の軸線Ｌ３方向に移動可能に設けられる。第一移動体６２は、図示しないモータによって、ガイド部材６１上を、軸線Ｌ３方向に移動する。第一移動体６２の側面には、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向に沿ってガイドが形成される。
【００２７】
第二移動体６３は、第一移動体６２の側面ガイドに係止され、第一移動体６２の側面ガイドの軸線Ｌ１方向に移動可能に設けられる。第二移動体６３は、図示しないモータによって、第一移動体６２の側面ガイドに沿って、軸線Ｌ１方向に移動する。
【００２８】
回転軸部材６４は、第二移動体６３に軸線Ｌ３の回りに回転可能に設けられる。回転軸部材６４は、図示しないモータによって、第二移動体６３に対して回転可能とされる。ツルア６５は、回転軸部材６４の先端に取り付けられる。つまり、ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に基台１１に設けられる。このツルア６５は、回転軸部材６４の回転に伴って回転するロータリツルアである。１個のツルア６５は、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをツルーイングする。
【００２９】
（３．制御装置１６の構成）
球体研磨装置１は、さらに制御装置１６を備える。制御装置１６は、図４に示すように、モータ制御部５１と、流体圧調整部５２と、ツルーイング制御部５３とを備える。モータ制御部５１は、各モータ２５，３５，４１を制御する。つまり、モータ制御部５１が第一モータ２５を回転駆動することにより、第一研磨盤２３が回転する。また、モータ制御部５１が第二モータ３５を回転駆動することにより、第二研磨盤３３が回転する。また、モータ制御部５１がモータ４１を回転駆動することにより、第二移動体１４が上下動する。
【００３０】
流体圧調整部５２は、各オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの絞り量を調整する。流体圧調整部５２が第一オリフィス絞り２４ｄの位置を移動させることにより、第一静圧軸受２４の剛性が変化する。また、流体圧調整部５２が第二オリフィス絞り３４ｄの位置を移動させることにより、第二静圧軸受３４の剛性が変化する。
【００３１】
本実施形態においては、第一オリフィス絞り２４ｄは、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第一オリフィス絞り２４ｄが調整されることで、ラジアル軸受２４ａによる剛性、及び、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃによる剛性が調整される。同時に、第一静圧軸受２４によるモーメント剛性が調整される。
【００３２】
また、第二オリフィス絞り３４ｄは、ラジアル軸受３４ａ、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃの流体圧全てを同時に調整する。つまり、第二オリフィス絞り３４ｄが調整されることで、ラジアル軸受３４ａによる剛性、及び、スラスト軸受３４ｂ，３４ｃによる剛性が調整される。同時に、第二静圧軸受３４によるモーメント剛性が調整される。
【００３３】
なお、第一オリフィス絞り２４ｄをラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けることで、ラジアル軸受２４ａ、スラスト軸受２４ｂ，２４ｃのそれぞれの流体圧を独立して調整することも可能である。また、第二オリフィス絞り３４ｄについても同様である。
【００３４】
また、上記実施形態においては、第一，第二オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄの位置を可変とすることにより、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧を可変とした。この他に、流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４への流体供給源による供給される流体圧を調整することもできる。
【００３５】
ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７を制御する。詳細には、ツルーイング制御部５３は、第一移動体６２を移動するモータ、第二移動体６３を移動するモータ、及び、回転軸部材６４を回転するモータをそれぞれ制御する。
【００３６】
（４．球体研磨装置１を用いる球体２の研磨方法）
制御装置１６の流体圧調整部５２は、第一，第二静圧軸受２４，３４の流体圧が球体２の研磨を行うときに使用する流体圧となるように、オリフィス絞り２４ｄ，３４ｄを設定しておく。
【００３７】
そして、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を上方へ移動させておく。この状態で、研磨素材である複数の球体２を、第一研磨盤２３の第一研磨溝２３ａに配置する。続いて、制御装置１６は、モータ４１を駆動して、第二移動体１４を下方へ移動させて、第二研磨盤３３の第二研磨溝３３ａが球体２に接触する状態とする。
【００３８】
続いて、制御装置１６は、第一研磨盤２３の回転速度を一定値とするように又は周期的に変動させるように第一モータ２５を駆動し、且つ、第二研磨盤３３の回転速度を一定値とするように第二モータ３５を駆動する。このとき、第一研磨盤２３と第二研磨盤３３とは逆方向に回転される。このようにして、球体２は、第一，第二研磨盤２３，３３によって研磨される。この状態を設定した時間を経過したところで、制御装置１６は、第一モータ２５及び第二モータ３５を停止して、モータ４１を駆動して第二移動体１４を上方へ移動させる。なお、球体２の研磨中において、ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の径方向外側に位置している。
【００３９】
（５．球体研磨装置１の基本構成による効果）
上述したように、球体研磨装置１は、中心軸線Ｌ１の回りに回転可能に設けられ、一方の面に中心軸線Ｌ１の回りに環状に形成される第一研磨溝２３ａを有する第一研磨盤２３と、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１と同軸上の中心軸線Ｌ２の回りに回転可能に設けられ、第一研磨盤２３の一方の面に対向する面に、中心軸線Ｌ２の回りに環状に形成される第二研磨溝３３ａを有する第二研磨盤３３とを備える。このように、対向する第一，第二研磨盤２３，３３を回転可能にすることで、第一，第二研磨溝２３ａ，３３ａに複数の球体２を配置して、複数の球体２の研磨を同時に加工となる。
【００４０】
さらに、第一、第二研磨盤２３，３３を回転可能にすることで、研削の自由度が高くなる。例えば、第一，第二研磨盤２３，３３は、後述するように流体圧を高くすることで第一，第二研磨盤２３，３３の中心軸線Ｌ１，Ｌ２を高精度に位置決め可能となる。特に、第一，第二研磨盤２３，３３が静圧軸受により支持されることで、転がり軸受を用いる場合に比べて、初期摩耗及び経年摩耗を生じないことにより高精度に位置決めし続けることができる。また、第一，第二研磨盤２３，３３は、後述するように流体圧を低くすることで第一，第二研磨盤２３，３３の中心軸線Ｌ１，Ｌ２のずれを許容できる。その結果、高精度に球体２を研磨できる。
【００４１】
（６．ツルーイング方法）
ツルーイング装置１７による第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイング方法について、図５及び図６を参照して説明する。本実施形態においては、ツルア６５によって第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとを別々にツルーイングする方法を採用するが、ツルア６５によって第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとを同時にツルーイングすることも可能である。
【００４２】
図５を参照して、ツルア６５による第一研磨溝２３ａのツルーイング方法について説明する。まず、モータ制御部５１は、モータ４１を駆動して、第二研磨盤３３を上方へ移動させる。続いて、ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７の第二移動体６３を上方（Ｙ２方向）へ移動させた後に、ツルア６５が第一研磨溝２３ａの上方に対向する位置に至るまで第一移動体６２を第一研磨盤２３側（Ｘ２方向）へ移動させる。
【００４３】
続いて、ツルーイング制御部５３がツルア６５を軸線Ｌ３の回りに回転させると共に、モータ制御部５１が第一研磨盤２３を軸線Ｌ１の回りに回転させる。続いて、ツルーイング制御部５３が、第一移動体６２のＸ２方向へ移動と第二移動体６３のＹ２方向への移動を同期制御しながら、ツルア６５を第一研磨溝２３ａの成形形状に沿って移動させる。このとき、ツルア６５は、第一研磨溝２３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第一研磨溝２３ａを成形する。
【００４４】
次に、図６を参照して、ツルア６５による第二研磨溝３３ａのツルーイング方法について説明する。まず、モータ制御部５１は、モータ４１を駆動して、第二研磨盤３３を上方へ移動させて位置決めする。続いて、ツルーイング制御部５３は、ツルーイング装置１７の第二移動体６３を上方（Ｙ２方向）へ移動させた後に、ツルア６５が第二研磨溝３３ａの下方に対向する位置に至るまで第一移動体６２を第二研磨盤３３側（Ｘ２方向）へ移動させる。
【００４５】
続いて、ツルーイング制御部５３がツルア６５を軸線Ｌ３の回りに回転させると共に、モータ制御部５１が第二研磨盤３３を軸線Ｌ２の回りに回転させる。続いて、ツルーイング制御部５３が、第一移動体６２のＸ２方向へ移動と第二移動体６３のＹ２方向への移動を同期制御しながら、ツルア６５を第二研磨溝３３ａの成形形状に沿って移動させる。このとき、ツルア６５は、第二研磨溝３３ａの外周縁から溝底を通過して内周縁へ移動することによって、第二研磨溝３３ａを成形する。
【００４６】
（７．ツルーイング条件及び第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａの表面性状）
次に、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのそれぞれのツルーイング条件について、図７を参照して説明する。第一研磨溝２３ａのツルーイング条件は、第一研磨溝２３ａの溝底より外周側（Ａｏ）と内周側（Ａｉ）とで異なる条件とする。詳細には、第一研磨溝２３ａの外周側（Ａｏ）のツルーイングにおけるツルア６５の移動速度は、第一研磨溝２３ａの内周側（Ａｉ）のツルーイングにおけるツルア６５の移動速度より早くする。
【００４７】
そうすると、第一研磨溝２３ａの表面性状は、外周側（Ａｏ）にて粗くなり、内周側（Ａｉ）にて高精度になる。つまり、第一研磨溝２３ａは、研磨対象である球体２を第一研磨溝２３ａに押し付けた状態において、球体２をすべり移動させるための力が、外周側（Ａｏ）と内周側（Ａｉ）とで異なるように形成される。当該力は、第一研磨溝２３ａの外周側（Ａｏ）が内周側（Ａｉ）に比べて大きくなる。
【００４８】
次に、第二研磨溝３３ａのツルーイング条件は、第二研磨溝３３ａの溝底より外周側（Ｂｏ）と内周側（Ｂｉ）とで異なる条件とする。詳細には、第二研磨溝３３ａの外周側（Ｂｏ）のツルーイングにおけるツルア６５の移動速度は、第二研磨溝３３ａの内周側（Ｂｉ）のツルーイングにおけるツルア６５の移動速度より遅くする。
【００４９】
そうすると、第二研磨溝３３ａの表面性状は、外周側（Ｂｏ）にて高精度となり、内周側（Ｂｉ）にて粗くなる。つまり、第二研磨溝３３ａは、研磨対象である球体２を第二研磨溝３３ａに押し付けた状態において、球体２をすべり移動させるための力が、外周側（Ｂｏ）と内周側（Ｂｉ）とで異なるように形成される。当該力は、第二研磨溝３３ａの内周側（Ｂｉ）が外周側（Ｂｏ）に比べて大きくなる。
【００５０】
（８．第一、第二研磨溝２３ａ，３３ａの表面性状による球体２の動作）
次に、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａの表面性状を上記のようにすることにより、球体２の研磨時における球体２の動作について、図８を参照して説明する。第一研磨盤２３と第二研磨盤３３とは相対的に回転しているため、球体２は、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１に直交する軸線Ｘ１の回りに回転する。
【００５１】
球体２が軸線Ｘ１の回りに回転することで、球体２には、第一研磨溝２３ａによる研磨抵抗が発生する。ここで、第一研磨溝２３ａにおいて、外周側Ａｏにて球体２をすべり移動させるための力が、内周側Ａｉにて球体２をすべり移動させるための力より大きい。つまり、外周側Ａｏでの研磨抵抗が内周側Ａｉでの研磨抵抗より大きいということになる。その結果、球体２には、中心軸線Ｌ１に平行な軸線Ｙ３の回りに回転する成分が発生する。
【００５２】
さらに、球体２が軸線Ｘ１の回りに回転することで、球体２には、第二研磨溝３３ａによる研磨抵抗が発生する。ここで、第二研磨溝３３ａにおいて、内周側Ｂｉにて球体２をすべり移動させるための力が、外周側Ｂｏにて球体２をすべり移動させるための力より大きい。つまり、内周側Ｂｉでの研磨抵抗が外周側Ｂｏでの研磨抵抗より大きいということになる。その結果、球体２には、中心軸線Ｌ１に平行な軸線Ｙ３の回りに回転する成分が発生する。
【００５３】
ここで、第一研磨溝２３ａにおいては外周側Ａｏの研磨抵抗が内周側Ａｉの研磨抵抗より大きく、第二研磨溝３３ａにおいては内周側Ｂｉの研磨抵抗が外周側Ｂｏの研磨抵抗より大きい。従って、第一研磨溝２３ａによって球体２に付与される軸線Ｙ３の回りの回転方向と、第二研磨溝３３ａによって球体２に付与される軸線Ｙ３の回りの回転方向とは、同一方向となる。従って、第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとが軸線Ｙ３の回りの回転を相殺する関係とならず、むしろ相乗する関係となるため、球体２は、確実に軸線Ｙ３の回りに回転する。
【００５４】
つまり、第一研磨盤２３と第二研磨盤３３との相対的な回転によって、球体２は、第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１に直交する軸線Ｘ１の回りに回転すると共に、中心軸線Ｌ１に平行な軸線Ｙ３の回りに回転する。従って、球体２は、第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａによって研磨されている最中において、球体２の姿勢が変化する。その結果、球体２の真球度が向上する。
【００５５】
特に、第一研磨溝２３ａの外周側Ａｏが、内周側Ａｉに比べて、上述した条件で球体２をすべり移動させるための力が大きくなるように形成され、第二研磨溝３３ａの内周側Ｂｉが、外周側Ｂｏに比べて、上述した条件で球体２をすべり移動させるための力が大きくなるように形成され。このことにより、第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａとが相乗的に作用することで、球体２の姿勢が確実に変化する。その結果、球体２の真球度が確実に向上する。
【００５６】
ただし、本実施形態においては、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのどちらもが、外周側と内周側とで研磨抵抗が異なるようにしたが、第一研磨溝２３ａと第二研磨溝３３ａの一方のみであってもよい。
【００５７】
また、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａの少なくとも一方は、外周側と内周側とでツルーイング条件を異ならせることにより、上述した条件で球体２をすべり移動させるための力を外周側と内周側とで異ならせるようにするとよい。これにより、確実に、外周側と内周側とで研磨抵抗を異ならせることができる。
【００５８】
（９．機上ツルーイングに関する効果）
球体研磨装置１は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して第一研磨盤２３の中心軸線Ｌ１方向及び中心軸線Ｌ１の直交方向の少なくとも２軸方向に相対的に移動可能に基台１１に設けられ、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａをツルーイングするツルア６５を備える。そして、制御装置１６によって、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３を相対回転させて、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａにより球体２を研磨する。さらに、制御装置１６によって、ツルア６５を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２方向）に相対的に移動させ、且つ、第一研磨盤２３を回転させながらツルア６５により第一研磨溝２３ａをツルーイングする。また、制御装置１６によって、ツルア６５を２軸方向（Ｘ２，Ｙ２方向）に移動させ、且つ、第二研磨盤３３を回転させながらツルア６５により第二研磨溝３３ａをツルーイングする。
【００５９】
ここで、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３は、共に基台１１に対して回転可能に設けられる。ツルア６５は、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に取り付けられるのではなく、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３に対して相対移動可能に設けられる。従って、ツルア６５は、第一研磨盤２３に対して相対的に軸方向移動させることにより、第一研磨盤２３を回転させている状態で第一研磨溝２３ａをツルーイングすることが可能となる。同様に、ツルア６５は、第二研磨盤３３に対して相対移動させることにより、第二研磨盤３３を回転させている状態で第二研磨溝３３ａをツルーイングすることが可能となる。このように、ツルア６５による相対的な軸方向移動と、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３の回転との協働によって、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａのツルーイングが可能となる。特に、第一研磨盤２３及び第二研磨盤３３共に回転する構成を採用することで、第一研磨溝２３ａ及び第二研磨溝３３ａの偏心をなくすことができ、高精度な球体２の研磨が可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１：球体研磨装置、  ２：球体、  １１：基台、  １２：コラム、  １６：制御装置、  １７：ツルーイング装置、  ２３：第一研磨盤、  ２３ａ：第一研磨溝、  ２４：第一静圧軸受、  ３３：第二研磨盤、  ３３ａ：第二研磨溝、  ３４：第二静圧軸受、  ６５：ツルア、  Ａｉ：第一研磨溝の内周側、  Ａｏ：第一研磨溝の外周側、  Ｂｉ：第二研磨溝の内周側、  Ｂｏ：第二研磨溝の外周側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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