(57)【要約】【課題】光学ガラスへの研削加工時間が長時間に渡る場合であっても研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力が低下することがなく、被加工物の表面の高い鏡面化を安定して行う。【解決手段】研削工具２６と光学ガラス２１とを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液１５を供給しながら光学ガラス２１を研削加工する。当接部分に供給されるコロイダルシリカ液１５のｐｈ値を計測するｐｈ計６と、アルカリ性溶液を貯留し、コロイダルシリカ液１５にアルカリ性溶液を供給するディスペンサー７と、ｐｈ計６で計測されたｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液１５のｐｈ値を維持するようにアルカリ性溶液の供給を制御するディスペンサー７の制御部８とを具備する。【選択図】　図１
2004066399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削方法において、
前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給し、コロイダルシリカ液のｐｈ値を維持しながら加工を行うことを特徴とする研削方法。
【請求項２】
研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削方法において、
前記当接部分に供給されるコロイダルシリカ液のｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給してコロイダルシリカ液のｐｈ値が７．８〜９．８の範囲になるよう調整し、調整したコロイダルシリカ液を前記当接部分に供給することを特徴とする研削方法。
【請求項３】
前記アルカリ性溶液が、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムのいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の研削方法。
【請求項４】
研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削装置において、
前記当接部分に供給されるコロイダルシリカ液のｐｈ値を計測するｐｈ計と、アルカリ性溶液を貯留し、前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給するディスペンサーと、前記ｐｈ計で計測されたｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液のｐｈ値を維持するようにアルカリ性溶液の供給を制御するディスペンサーの制御部とを具備することを特徴とする研削装置。
【請求項５】
研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削装置において、
前記コロイダルシリカ液を光学ガラスの研削加工前に貯留すると共に前記当接部分にコロイダルシリカ液を供給するタンクと、前記当接部分に供給されたコロイダルシリカ液のｐｈ値を計測するｐｈ計と、前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給するディスペンサーと、前記ｐｈ計で計測されたｐｈ値に応じて前記コロイダルシリカ液のｐｈ値を維持するようにアルカリ性溶液の供給を制御するディスペンサーの制御部と、を具備することを特徴とする研削装置。
【請求項６】
前記アルカリ性溶液が、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムのいずれかであることを特徴とする請求項４または５記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脆性材料である光学ガラスからなるレンズやプリズムなどの光学ガラスからなる光学素子を研削する方法及び研削する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズやプリズム等の光学ガラスからなる被加工物を高能率且つ高精度で研削する方法及び研削工具としては、特開２００１−３１５０６１号公報に開示されている。
【０００３】
この発明は、研削工具の砥粒を保持する結合材をアルミニウム及び珪素を含有して構成し、この研削工具と被加工物とを当接させて相対回転すると共に、当接する部分にコロイダルシリカ液を供給しながら研削加工を行うものである。
【０００４】
この方法は、研削工具とコロイダルシリカ液との間を電気的に接続することなく、従って、シリカ超微粒子をマイナス電位、研削工具をプラス電位に帯電させて研削工具表面にシリカ超微粒子を付着させることなく研削を行う方法である。すなわち、この方法は、結合剤の成分として研削工具に用いたアルミニウムと、研削加工中に供給するコロイダルシリカ液に含有されるシリカ超微粒子との間で生成している界面電位二重層に基づくゼータ電位差を利用して両者を吸着させながら研削を行うものである。具体的には、研削工具側のアルミニウム表面に対し浮遊側のシリカ超微粒子を両者固有のゼータ電位の差で吸着させるものであり、研削工具に保持されてその表面から突出するダイヤモンド砥粒により被加工物の表面の研削加工を行っている。この研削加工中においては、ダイヤモンド砥粒間のアルミニウム表面に付着したシリカ超微粒子が研磨作用を発揮して被加工物の表面の鏡面化を行う。
【０００５】
このような発明は、コロイダルシリカ液に含有されているシリカ超微粒子が液中でゼータ電位を有していることに着眼し、このゼータ電位を利用して工具表面にシリカ超微粒子を付着させて研削を行う。この場合、アルミニウムは展延性が高く、ダイヤモンド砥粒を脆性材料である光学ガラスを研削加工できる程度に固定保持できるものではないため、研削工具の結合剤がアルミニウムだけでは研削工具としての形状維持、強度、耐摩耗性を確保できない。このため、結合材としてアルミニウムに加えて珪素を含有させることにより、研削工具としての強度・耐摩耗性を確保するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開２００１−３１５０６１号公報に記載されている研削方法は、研削液として用いるコロイダルシリカ液中のシリカ超微粒子（以下シリカ微粒子）が有する界面電気二重層を利用して該シリカ微粒子を研削工具の結合材であるアルミニウム表面にゼータ電位差に基づいて付着させながら光学ガラスを研削加工するために、例えば研削量が多いために長時間に亘る研削加工の場合や、個々の研削量が少なくても大量の光学ガラスを研削加工することによって長時間に亘る研削加工となる場合には、以下の問題点がある。
【０００７】
研削工具と光学ガラスとを当接させて回転しながら、当接部位にコロイダルシリカ液を供給して光学ガラスの研削加工を行うと、研削工具としてアルミニウムと珪素を主成分とした結合材を用いているために、コロイダルシリカ液のアルカリ溶液中ではアルミニウムが溶け出しやすく、しかも研削加工で研削工具の摩滅を伴うため、多くのアルミニウムイオン（Ａｌ３＋）がコロイダルシリカ液に溶出する。また被研削物が光学ガラスであるので、組成成分である金属イオンが光学ガラスの削りかす（スラッジ）から溶出する。
【０００８】
このようにして、プラス電荷を有する多様な金属イオンがコロイダルシリカ液に混入することにより、コロイダルシリカ液中に存在する水酸基（ＯＨ−）が金属イオンと結合することで徐々に奪われるため、研削加工の初期にアルカリ性を呈していたコロイダルシリカ液のｐｈ値が中性側に変動を生じる。そして、このようにコロイダルシリカ液のｐｈ値が中性側に変化してコロイダルシリカ液のアルカリ性が失われていくと、液中のシリカ微粒子が研削加工の初期に有していた界面電気二重層の滑り面電位であるゼータ電位が小さくなり、ゼータ電位によって研削工具のアルミニウム表面に付着していたシリカ微粒子の付着能力が低下する。このため、研削加工の初期には強い吸着力で付着したシリカ微粒子により研磨作用を発揮させて鏡面化を行うことが可能であったのに対し、付着能力の低下によってシリカ微粒子が脱落しやすくなり、研削加工の初期と長時間に亘る研削加工の後期とでは研削加工面品質が異なり、研削加工の後期では加工面品質が低下して被加工物表面の鏡面性を発揮できなくなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、研削工具の表面にコロイダルシリカ液のシリカ微粒子を付着させて研削加工を行う際に、研削加工時間が長時間に亘る場合であっても工具表面へのシリカ微粒子の付着力が低下することなく、安定して被加工物の表面の鏡面化を行うことが可能な研削方法及び研削装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、長時間の研削加工によって研削工具の結合材あるいは光学ガラスの組成成分から溶出した金属イオンと、コロイダルシリカ液中に存在する水酸基（ＯＨ−）との結合によって、コロイダルシリカ液のアルカリ性が失われて中性側に変化し、ゼータ電位が小さくなっても（低下しても）、コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を注入して水酸基濃度を高めた後に再度研削加工用に供給した場合には、研削加工初期と同様にシリカ微粒子のゼータ電位が高くなり、これによりゼータ電位差に基づく工具表面へのシリカ微粒子の付着力が回復でき、研削加工の後期でも研削加工の初期と同様に光学ガラスの研削能力を維持でき、鏡面化できるとの知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
このため、請求項１の発明の研削方法は、研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削方法において、前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給し、コロイダルシリカ液のｐｈ値を維持しながら加工を行うことを特徴とする。
【００１２】
この研削方法によれば、コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液が供給されることにより、コロイダルシリカ液のｐｈ値が研削加工の初期の値に近づく。このため、長時間加工後の研削加工の後期であっても、研削加工の初期と同様に研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力の低下がなくなり、安定して被加工物の鏡面化ができる。
【００１３】
請求項２の発明の研削方法は、研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削方法において、前記当接部分に供給されるコロイダルシリカ液のｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給してコロイダルシリカ液のｐｈ値が７．８〜９．８の範囲になるよう調整し、調整したコロイダルシリカ液を前記当接部分に供給することを特徴とする。
【００１４】
この研削方法によれば、計測されたｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液にアルカリ性溶液が所定量供給されることにより、コロイダルシリカ液のｐｈ値が７．８〜９．８の範囲になるよう調整され、コロイダルシリカ液のｐｈ値が研削加工の初期の範囲となる。このため、長時間加工後の研削加工の後期であっても、研削加工の初期と同様に研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力の低下がなくなり、安定して被加工物の鏡面化ができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の研削方法であって、前記アルカリ性溶液が、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００１６】
アルカリ性溶液が請求項３記載の化合物のいずれかであれば、コロイダルシリカ液に供給する供給量の制御が容易となり、ｐｈ値の調整が容易になる。
【００１７】
請求項４の発明の研削装置は、研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削装置において、前記当接部分に供給されるコロイダルシリカ液のｐｈ値を計測するｐｈ計と、アルカリ性溶液を貯留し、前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給するディスペンサーと、前記ｐｈ計で計測されたｐｈ値に応じてコロイダルシリカ液のｐｈ値を維持するようにアルカリ性溶液の供給を制御するディスペンサーの制御部とを具備することを特徴とする。
【００１８】
この研削装置によれば、ｐｈ計で計測されたｐｈ値に基づいてディスペンサーからアルカリ性溶液が供給され、供給されたアルカリ性溶液によりコロイダルシリカ液のｐｈ値が維持される。このため、長時間加工後の研削加工の後期であっても研削加工の初期と同様に、研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力の低下がなくなり、安定して被加工物の鏡面化ができる。
【００１９】
請求項５の発明の研削装置は、研削工具と光学ガラスとを当接させて相対回転すると共に当接部分にコロイダルシリカ液を供給しながら光学ガラスを研削加工する研削装置において、前記コロイダルシリカ液を光学ガラスの研削加工前に貯留すると共に前記当接部分にコロイダルシリカ液を供給するタンクと、前記当接部分に供給されたコロイダルシリカ液のｐｈ値を計測するｐｈ計と、前記コロイダルシリカ液にアルカリ性溶液を供給するディスペンサーと、前記ｐｈ計で計測されたｐｈ値に応じて前記コロイダルシリカ液のｐｈ値を維持するようにアルカリ性溶液の供給を制御するディスペンサーの制御部と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
この研削装置によれば、ｐｈ計で計測されたｐｈ値に応じてディスペンサーを制御してアルカリ性溶液を供給し、供給したアルカリ性溶液によりコロイダルシリカ液のｐｈ値が維持される。そして、ｐｈ値が維持されたコロイダルシリカ液がタンクから供給されるため、長時間加工後の研削加工の後期であっても、研削加工の初期と同様に、研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力の低下がなくなり、安定して表面の鏡面化ができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項４または５記載の研削装置であって、前記アルカリ性溶液が、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００２２】
アルカリ性溶液が請求項６記載の化合物のいずれかであれば、コロイダルシリカ液に供給する供給量の制御が容易となり、ｐｈ値の調整が容易になる。
【００２３】
以上の本発明において、コロイダルシリカ液のｐｈ値を計測するｐｈ計をコロイダルシリカ液が流れる配管に配設して常に（あるいは定期的に）監視することが可能である。そして、このｐｈ計が被加工物等から溶出し混入する金属イオン等の量によって所定値から変動したコロイダルシリカ液のｐｈ値を検出した場合には、あらかじめ制御部に入力されたアルゴリズムに基づいて、ディスペンサーからアルカリ性溶液を配管内に（あるいはタンク内に）供給するようにしても良い。この場合、コロイダルシリカ液のｐｈ値の所定値を、例えば、８．２〜９．５の範囲あるいは７．８〜９．８の範囲として設定し、この所定値を維持して当接部分に供給しても良い。なお、ディスペンサーとしては、ｐｈ計と同様に配管に設置することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施の形態により説明する。研削工具としては、ダイヤモンド砥粒（平均粒径３０μｍ、集中度１００）と、結合材（アルミニウム粒子；平均粒径が１５〜２０μｍで配合比が７５ｗｔ％、珪素；平均粒径が２０〜３０μｍで配合比が２５ｗｔ％）とを混練し、所定形状への成形をした後、焼結して固形化し、光学ガラスの研削工具の最終形状の加工面に機械加工によって形状修正したものを使用した。また、研削工具と光学ガラスとを当接させて両者を相対回転して研削加工する際に供給するコロイダルシリカ液として、スノーテックス（日産化学工業（株）製、商品名）を希釈して９．５のｐｈ値（所定ｐｈ値）としたものを準備した。
【００２５】
図１は、この実施の形態に使用する研削装置を示す。図２は上記した研削工具におけるアルミニウムと珪素からなる所定配合割合の結合材のゼータ電位及び上記したコロイダルシリカ液となる希釈したスノーテックス（日産化学工業（株）製）のｐｈ値を連続的に変化させたときの各ｐｈ値におけるシリカ微粒子のゼータ電位の特性線図を示す。
【００２６】
図２に示すように、コロイダルシリカ液のｐｈ値を連続的に変化させても、ｐｈ値が４〜１２の範囲で、シリカ微粒子は常にマイナスのゼータ電位を有している。そして、ｐｈ値がアルカリ性から中性、酸性へと移行するにつれてゼータ電位の絶対値は小さくなり、シリカ微粒子は徐々に電位を失っていくことが解る。特に、ｐｈ値が８．２より下がると、急激にその電位は失われていく。
【００２７】
研削工具を構成する結合材のゼータ電位は、ｐｈ値によって正と負のゼータ電位を有し、特にｐｈ値が約９．９近傍においてゼータ電位がゼロになる（電位を失う）等電点が存在し、ｐｈ値が等電点を超えるアルカリ性領域では急激にマイナスのゼータ電位が大きくなり、逆にｐｈ値が等電点未満では急激にプラスのゼータ電位が大きくなって、その後徐々に増加する。
【００２８】
すなわち、コロイダルシリカ液のシリカ微粒子と、研削工具の結合材との両ゼータ電位の差を利用してシリカ微粒子を工具の結合材に付着させ研磨作用を発揮させるには、両者のゼータ電位差が大きい方が付着力（吸着力）が大きくなって有効となる。すなわちゼータ電位差が大きいほど（すなわち、両者のゼータ電位値の積がマイナス（−）で絶対値が大きいほど）、シリカ微粒子が研削工具表面に吸着する力が大きくなり、レンズ面を研削工具によって研削加工する際に、シリカ微粒子が研削工具の結合材表面から脱落しにくくなる。これにより、高い研磨作用を発揮することができるようになる。この実施の形態では、図２に示す特性線図に基づいてｐｈ値を９．５に調整したコロイダルシリカ液を用いるものである。
【００２９】
図１に示す研削装置は、光学ガラスからなるレンズのレンズ面となる球面創成を行う装置本体２０としてのカーブジェネレータ機（ＣＧ機）の要部と、この要部に対してコロイダルシリカ液を循環して再使用できるように供給する装置付属部としての供給部１０とを有している。
【００３０】
研削装置における装置本体２０について説明すると、球面創成される光学ガラスからなるレンズ２１は、その下面をレンズ貼付皿２２に接着剤により接着されている。レンズ貼付皿２２は、装置本体２０の下方側のレンズ貼付皿回転用の駆動モータ（不図示）に連結されている下側回転軸２３上部の下側軸部２４に対し、着脱自在に取り付けられており、下側回転軸２３の回転によって下側回転軸２３の中心線を中心にレンズ２１が回転する。
【００３１】
レンズ貼付皿２２に固定されたレンズ２１の上方、すなわち装置本体２０の上方側には、研削工具回転用の駆動モータ２５が配置されており、駆動モータ２５の出力軸に研削工具２６の工具軸２７が取り付けられている。これにより、研削工具２６は出力軸の回転によって出力軸の中心線を中心に回転する。
この場合、研削工具２６はＣＧ機用のため、カップ形状（あるいはリング形状）となっている、また、研削工具２６の回転中心線と、レンズ貼付皿２２の回転中心線とは、所定の角度（スイベル角）で交差すると共に、レンズ貼付皿２２に固定されたレンズ２１の回転中心線上のレンズ頂部と研削工具２６の加工面（レンズ面の加工をする面）とが当接するように不図示の位置調整手段により位置設定がなされている。
【００３２】
下側回転軸２３の上部側の周囲には、液漏れしないように液密にして下側軸部２４が貫通し且つ相対回転自在な状態にして有底凹状の容器２８が取り付けられている。容器２８は装置本体２０に支持された状態で固定されている。容器２８は研削工具２６によってレンズ２１を研削加工する際に、ノズル１１から供給されるコロイダルシリカ液１５を収容すると共に、収容したコロイダルシリカ液１５を循環して再利用するように供給部１０に戻り配管４を介して戻すように作用する。
【００３３】
装置付属部としての供給部１０は、以上の装置本体２０の隣接位置に配置されている。レンズ２１と研削工具２６とが当接して研削加工が行われる際に、ノズル１１から加工液であるｐｈ値９．５のコロイダルシリカ液１５が供給される。このコロイダルシリカ液１５は、予め大型のタンク１に充填されており、タンク１に隣接して配置したポンプ２の駆動によって供給配管３を経由して図中の矢印Ｂ方向に流れ、ノズル１１を介して研削加工が行われる部位に供給される。このようにして供給されたコロイダルシリカ液１５は、レンズ２１の研削加工に使われた後に収容され、戻り配管４を介して図中の矢印Ａ方向に流れてタンク１に回収されて循環使用される。なお、戻り配管４を介してタンク１にコロイダルシリカ液１５が戻る配管の途中に、コロイダルシリカ液１５内に混入した異物などを物理的に吸着・捕獲するフィルター５が配置され、このフィルター５の後段側の配管にコロイダルシリカ液１５のｐｈ値を計測するｐｈ計６が接続され、ｐｈ計６の後段側の配管にディスペンサー７が接続されている。
【００３４】
ディスペンサー７は、その内部にアルカリ性溶液として水酸化カルシウム（ｐｈ値１０、純度９５％）が充填されており、ｐｈ計６の計測結果に応じてコロイダルシリカ液１５のｐｈ値が設定ｐｈ値（ｐｈ値９．３）よりも低下した場合に、充填されているアルカリ性溶液をコロイダルシリカ液１５に適量注入する。
【００３５】
ディスペンサー７及びｐｈ計６は制御ボックス８に接続されている。制御ボックス８は、ｐｈ計６で計測された計測データを取り込み、取り込んだ計測データと予め設定したコロイダルシリカ液１５のｐｈ値（設定ｐｈ値）とを比較してその差（補正値）を演算すると共に、演算結果としての差を解消して所定ｐｈ値にするために配管に供給するアルカリ性溶液の供給量を設定し、設定された供給量を供給するようディスペンサー７を制御する制御信号を送る各演算回路、比較回路等を備えた制御部として機能する。
【００３６】
この実施の形態では、タンク１に充填されているコロイダルシリカ液（ｐｈ値９．５）は、ポンプ２によって供給配管３内に流れて、レンズ２１と研削工具２６との当接部位（加工部分）にノズル１１を介して供給される。加工部位に供給されたコロイダルシリカ液１５は、研削工具２６の結合材としてのアルミウム表面に接触することにより、液中のシリカ微粒子がアルミニウム表面にゼータ電位に基づいて付着し、この状態で研削工具２６のダイヤモンド砥粒と付着したシリカ微粒子によりレンズ２１のレンズ面の研削加工が行われる。
【００３７】
このようにして加工に供されたコロイダルシリカ液１５は、レンズ２１のレンズ面を流れて容器２８内に溜まり、容器２８から戻り配管４を経由してフィルター５内に流入する。フィルター５では、コロイダルシリカ液１５のアルカリ性を損なう多種の金属イオンを含有する光学ガラスの削りかす（スラッジ）や、装置本体２０から落ちるゴミなどの異物が捕獲される。フィルター５によって削りかすや異物を除去されたコロイダルシリカ液１５は、戻り配管４を流れ、該配管４に配置されたｐｈ計６を通る際にｐｈ計６によってｐｈ値が計測される。
【００３８】
計測されたｐｈ値の計測データは制御ボックス８に送信され、送信されたｐｈ値の計測データが予め制御ボックス８の入力端子を介して入力した設定ｐｈ値（ｐｈ値９．３）と比較される。そして、設定ｐｈ値に対し計測データのｐｈ値（計測ｐｈ値）が小さい（低い）場合、すなわちコロイダルシリカ液のｐｈ値が最適範囲でない場合は、ｐｈ値を所定ｐｈ値（ｐｈ値９．５）に修復させるように、必要な供給量が制御ボックス８内で設定される。この設定された制御信号に基づいて、ｐｈ計６の後段に設けられたディスペンサー７から戻り配管４内で流動するコロイダルシリカ液に対しアルカリ性溶液が注入される。ディスペンサー７からアルカリ性溶液が注入されることにより、コロイダルシリカ液は所定ｐｈ値（ｐｈ値９．５）、すなわちシリカ微粒子の負のゼータ電位が高く発揮されるｐｈ値となってタンク１に戻され、再度ポンプ２によって加工部分へと供給される。
【００３９】
なお、以上の説明では、タンク１に充填され、研削加工の初期に用いられるコロイダルシリカ液の所定ｐｈ値をｐｈ値９．５とし、また制御ボックス８に入力した設定ｐｈ値をｐｈ値９．３として説明したが、各ｐｈ値の設定はこれに限定されるものではない。
【００４０】
この実施の形態では、図２から明らかなように、ｐｈ値が８．０〜９．７の範囲では、シリカ微粒子の負のゼータ電位と、研削工具２６の結合材の正のゼータ電位との特性線図が略平行に推移して両者の電位差の積が、−２０００〜−１８００（ｍＶ）２の最小値を得ることから、研削加工の際に供給されるコロイダルシリカ液１５のｐｈ値が８．０〜９．７の範囲にあれば、シリカ微粒子が工具表面の結合材に吸着する力（吸着力）が大きくなり、特に高い研磨作用による鏡面化を発揮することができる。
【００４１】
なお、実験によって確認したところ、両者の電位差の積が−４００（ｍＶ）２以下であれば、レンズ２１の研削加工において良好に鏡面化でき、このときのコロイダルシリカ液のｐｈ値は、７．８〜９．８の範囲となっていた。これから両者の電位差の積を−４００（ｍＶ）２以下として研削加工すればよいことになる。
【００４２】
このように、光学ガラスであるレンズ２１の研削加工後に、容器２８から戻り配管４を介して流れるコロイダルシリカ液のｐｈ値が、タンク１に収容されているコロイダルシリカ液の所定ｐｈ値（例えばｐｈ値７．８〜９．８、特にｐｈ値８．２〜９．５の範囲、あるいはｐｈ値９．５あるいはｐｈ値９．８のような一点）よりも低い場合に、この低いｐｈ値のコロイダルシリカ液を所定ｐｈ値に復帰させるように、アルカリ性溶液を適量注入すれば良い。このため、制御ボックス８に予め入力した設定ｐｈ値としては、タンク１に収容するコロイダルシリカ液の所定ｐｈ値に応じて、当該所定ｐｈ値と同じかあるいは所定のｐｈ値よりも低い値で設定することができる。
【００４３】
なお、この実施の形態における供給部１０では、容器２８とフィルター５との間に第２のポンプを配設し、容器２８に収容される一度使用されたコロイダルシリカ液を強制的に戻り配管４に送るようにすることができる。
【００４４】
また、容器２８とｐｈ計６との間の戻り配管４に設けたフィルター５に代えて、コロイダルシリカ液を貯留しながら、削りかす（スラッジ）や異物を沈殿分離する貯留槽を設け、この貯留槽からコロイダルシリカ液を戻り配管４を介してｐｈ計６に送るようにしても良い。
【００４５】
さらに、タンク１からコロイダルシリカ液がポンプを介して送られる際に、供給配管３の途中（すなわちポンプ２とノズル１１との間）に戻り配管４側に設けたフィルターと同様のフィルターをさらに増設してもよい。
【００４６】
なお、図２において研削工具２６の結合材のゼータ電位に係る特性線図は、この実施の形態の組成比の場合のものであるが、研削工具２６の結合材の成分の配合比がアルミニウム６５〜８５重量％、珪素３５〜１５重量％の範囲では図２の特性線図よりもわずかに低下するレベルとなる場合がある。この場合においても、両者の電位差の積が−４００（ｍＶ）２よりも大きくなるようなレベルではなく、研削加工に対して問題とはならないものである。
【００４７】
また、研削工具２６側をプラス電極に接続し、コロイダルシリカ液内にマイナス電極を浸漬してシリカ微粒子を電気的にマイナス極に帯電させ、シリカ微粒子をプラス極の研削工具２６に付着させて研削加工を行うことができる。この場合においても、コロイダルシリカ液のｐｈ値が７．８〜９．８の範囲内で維持されていることにより、この範囲よりも外れたコロイダルシリカ液を用いる場合に比較して吸着力が大きい傾向にあることが、光学レンズの鏡面化の程度（鏡面加工した面に斜め入射した光を目視にて観察した場合）で確認された。
【００４８】
また、コロイダルシリカ液のｐｈ値を上記した領域に維持するために、アルカリ性溶液を供給するが、アルカリ性溶液としては水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムなどを適宜選択することができ、いずれもｐｈ値調整に対しての機能は有している。この場合において、環境への影響や作業者への安全性の観点からは、水酸化カルシウムが最も好ましい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工液であるコロイダルシリカ液のｐｈ値を安定して維持することができるため、光学ガラスへの研削加工時間が長時間に亘る場合であっても研削工具表面へのシリカ微粒子の付着力が低下することがない。これにより、被加工物の表面の高い鏡面化を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に使用する研削装置の部分断面図である。
【図２】ｐｈ値の変化によるゼータ電位の変化を示す特性線図である。
【符号の説明】
１　タンク
６　ｐｈ計
７　ディスペンサー
８　制御ボックス
１１　ノズル
１５　コロイダルシリカ液
２１　レンズ
２６　研削工具
【図１】
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【図２】
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