(57)【要約】      （修正有）【課題】  凹面状の被研磨面を均一に鏡面研磨する研磨方法および研磨装置を提供すること。【解決手段】  研磨方法が、被研磨物５０ａの凹面状の被研磨面の面積より大きい面積のドーム状部を有する弾性研磨体１０ａの前記ドーム状部の一部を前記被研磨面のほぼ全面に当接させる工程Ａと、前記工程Ａの後で、前記被研磨物を自転させながら前記被研磨物を研磨する工程Ｂと、前記工程Ｂの途中で、前記被研磨面を前記ドーム状部から一旦離して再び前記ドーム状部に当接させる工程Ｃと、を含んでいる。【選択図】    図３
2005186263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性研磨体のドーム状の研磨部であって、被研磨物の凹面状の被研磨面の面積より大きい面積を有する研磨部の一部を、前記被研磨面のほぼ全面に当接させる工程Ａと、
前記工程Ａの後で、前記研磨部の表面に研磨剤を供給するとともに前記被研磨物を自転させながら、前記被研磨物を研磨する工程Ｂと、
前記工程Ｂの途中で、前記被研磨面を前記研磨部から一旦離して再び前記研磨部に当接させる工程Ｃと、
を含んだ研磨方法。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨方法であって、
前記工程Ｂの途中で、前記被研磨物の自転方向を逆転させる工程Ｄをさらに含んだ研磨方法。
【請求項３】
請求項２記載の研磨方法であって、
前記工程Ｃの前後で前記被研磨物の前記自転方向が逆転するように、前記工程Ｄが行われる研磨方法。
【請求項４】
請求項１から３いずれか記載の研磨方法であって、
前記工程Ｃは所定の時間毎に行われる研磨方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の研磨方法であって、
前記工程Ｂは、前記被研磨物に揺動運動をさらに与えるとともに、前記弾性研磨体に自転運動を与えながら、前記研磨部の曲率中心と前記被研磨物の揺動中心とをほぼ一致させて研磨する工程を含む、研磨方法。
【請求項６】
ドーム状の研磨部を有する弾性研磨体を保持する研磨体取付治具と、
研磨剤が供給された前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら、前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与える被研磨物保持駆動部と、
前記研磨体取付治具が着脱自在に装着され、前記揺動運動の揺動中心と前記研磨部の曲率中心とをほぼ一致させる研磨体保持駆動部と、
を備えた研磨装置であって、
前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与えている途中で、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の被研磨面を前記研磨部から一旦離して再び前記研磨部に当接させる、
研磨装置。
【請求項７】
請求項６記載の研磨装置であって、前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与えている途中で、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の自転方向を逆転させる、研磨装置。
【請求項８】
請求項７記載の研磨装置であって、前記被研磨物の被研磨面が前記研磨部から一旦離されて再び前記研磨部に当接される場合に、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の自転方向を逆転させる、研磨装置。
【請求項９】
請求項６から８記載の研磨装置であって、
前記研磨体保持駆動部は前記弾性研磨体を前記研磨体取付治具を介して自転させる、研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨方法及び研磨装置に関し、特に、レンズの凹面の鏡面研磨等に適した研磨方法及び研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズの凹面を弾性研磨体を用いて研磨する方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７５９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報に記載された研磨方法では、レンズの研磨処理の間中、加圧によってレンズは弾性研磨体に密着しており、このため、研磨剤が加工部（研磨面）に入りにくい。この結果、レンズの中央部の研磨速度が、レンズの周辺部の研磨速度に比して遅く、均一な研磨が達成されにくい場合がある。また。研磨体の潰れ（あるいは磨耗）も進みやすいこともある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、凹面状の被研磨面を均一に鏡面研磨する研磨方法および研磨装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の研磨方法は、弾性研磨体のドーム状の研磨部であって、被研磨物の凹面状の被研磨面の面積より大きい面積を有する研磨部の一部を、前記被研磨面のほぼ全面に当接させる工程Ａと、前記工程Ａの後で、前記研磨部の表面に研磨剤を供給するとともに前記被研磨物を自転させながら、前記被研磨物を研磨する工程Ｂと、前記工程Ｂの途中で、前記被研磨面を前記研磨部から一旦離して再び前記研磨部に当接させる工程Ｃと、を含んでいる。
【０００７】
上記構成によって、研磨処理の間でも、研磨剤が被研磨物の被研磨面の中央に供給されやすくなる。研磨処理の途中に、被研磨物が研磨部から一旦離れるからである。
【０００８】
好ましくは、上記研磨方法は、前記工程Ｂの途中で、前記被研磨物の自転方向を逆転させる工程Ｄをさらに含んでいる。
【０００９】
上記構成によって、研磨部の研磨機能が低下しにくくなる。
【００１０】
好ましくは、前記工程Ｃの前後で前記被研磨物の前記自転方向が逆転するように、前記工程Ｄが行われる。
【００１１】
上記構成によって、研磨剤が被研磨物の被研磨面の中央に供給されやすくなるとともに、研磨部の研磨機能が低下しにくくなる。
【００１２】
ある態様では、前記工程Ｃは所定の時間毎に行われる。
【００１３】
上記構成によって、研磨処理の制御が容易になる。
【００１４】
さらに好ましくは、前記工程Ｂは、前記被研磨物に揺動運動をさらに与えるとともに、前記弾性研磨体に自転運動を与えながら、前記研磨部の曲率中心と前記被研磨物の揺動中心とをほぼ一致させて研磨する工程を含む。
【００１５】
上記構成によって、被研磨面がより均一に研磨される。
【００１６】
本発明の研磨装置は、ドーム状の研磨部を有する弾性研磨体を保持する研磨体取付治具と、研磨剤が供給された前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら、前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与える被研磨物保持駆動部と、前記研磨体取付治具が着脱自在に装着され、前記揺動運動の揺動中心と前記研磨部の曲率中心とをほぼ一致させる研磨体保持駆動部と、を備えている。そして、前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与えている途中で、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の被研磨面を前記研磨部から一旦離して再び前記研磨部に当接させる。
【００１７】
上記構成によって、研磨処理の間でも、研磨剤が被研磨物の被研磨面の中央に供給されやすくなる。研磨処理の途中に、被研磨物が研磨部から一旦離れるからである。
【００１８】
好ましくは、前記研磨部に前記被研磨部を当接させながら前記被研磨物に自転運動と揺動運動とを与えている途中で、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の自転方向を逆転させる。
【００１９】
上記構成によって、研磨部の研磨機能が低下しにくくなる。
【００２０】
好ましくは、前記被研磨物の被研磨面が前記研磨部から一旦離離されて再び前記研磨部に当接される場合に、前記被研磨物保持駆動部は前記被研磨物の自転方向を逆転させる。
【００２１】
上記構成によって、研磨剤が被研磨物の被研磨面の中央に供給されやすくなるとともに、研磨部の研磨機能が低下しにくくなる。
【００２２】
さらに好ましくは、前記研磨体保持駆動部は前記弾性研磨体を前記研磨体取付治具を介して自転させる。
【００２３】
上記構成によって、被研磨面がより均一に研磨される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の研磨方法及び研磨装置の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
本発明の研磨方法は、上述したように、被研磨物の凹面状の被研磨面より大面積のドーム状部を有する弾性研磨体を用いる。
【００２６】
本発明の研磨方法の対象となる被研磨物としては、比較的面積が小さく、鏡面研磨を必要とする凹面状の被研磨面を有するものであれば、制限はない。例えば、カメラレンズ、望遠鏡用レンズ、顕微鏡用レンズ、ステッパー用集光レンズ、眼鏡レンズ等に代表される光学レンズの他に、プラスチックレンズを注型重合するためのガラス型、携帯機器のカバーガラス等の光学部品を挙げることができる。以下では、プラスチック眼鏡レンズを代表として説明を行う。
【００２７】
プラスチック眼鏡レンズの凹面（眼球側、内面ともいう）には、球面、回転対称非球面、トーリック面、累進面、あるいはこれらを合成した曲面等の形状が形成される。一方の凸面には、球面、回転対称非球面、累進面等が形成される。凹面の形状は、数値制御等による切削加工で形成される場合が多い。切削加工後は、所望の光学面に鏡面研磨する必要がある。
【００２８】
本発明で用いる弾性研磨体としては、凹面状の被研磨面より大面積のドーム状部を有する必要がある。これにより、被研磨面のほぼ全面にドーム状部を当接させて研磨することが可能となる。また、弾性研磨体のドーム状部の面積を被研磨面の面積よりも大面積とすることにより、弾性研磨体の自転の周速度を速くして研磨速度を向上させると共に、弾性研磨体の形状追随性を向上させることができる。弾性研磨体のドーム状部の直径は、研磨対象のレンズの直径の１．１〜１０倍、好ましくは１．５〜５倍程度の大きさとすることが望ましい。
【００２９】
ドーム状部は、例えば弾性シートをドーム状に成形し、圧力流体の内圧でドーム状の形状を保持するもの、弾性素材をドーム状のブロックに形成したもの、ドーム状の弾性シートの中空部を他の弾性素材で充填したものなどがある。弾性シートの厚みは０．１〜１０ｍｍ、特に０．２〜５ｍｍの範囲が好ましく、ＪＩＳ  Ａ硬さ（タイプＡデュロメータ）１０〜１００、ヤング率１０2〜１０3Ｎ・ｃｍ-2の物性値を備えるものが好ましい。弾性シートや弾性素材の材質は、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム、ポリエチレン、ナイロン等の熱可塑性樹脂、スチレン系、ウレタン系等の熱可塑性樹脂エラストマーを例示することができる。
【００３０】
図１は、弾性研磨体の一実施形態と弾性研磨体を保持する研磨体取付治具の一実施形態とを示すもので、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は弾性研磨体を研磨体取付治具に装着した状態の上面図である。
【００３１】
この実施形態の弾性研磨体１０は、図１（ａ）に示すように、弾性シートで構成され、ドーム状に成形された中空のドーム状部１１と、ドーム状部１１の周縁に一体に設けられている外方に突出したリング状のフランジ部１２とを有する。
【００３２】
ドーム状部１１の外面には、例えば図１（ｂ）に示すような花びら形に切り出した不織布等の研磨パッド１３を粘着剤等で貼着する。この研磨パッド１３は、研磨液の保持等の機能を有し、研磨パッド１３の隙間１３ａは、砥粒や水の供給、研磨くずを排出する通路として機能する。なお、研磨パッド１３の形状は、花びら形に限られず、例えば円形、楕円形、多角形等に切り出した研磨パッドを密集して貼着するようにしても良い。
【００３３】
本実施例では、ドーム状部１１と、ドーム状部１１に設けられた研磨パッド１３と、を合わせて、「研磨部」と表記する。つまり、本実施例の「研磨部」は、凸面状のドーム状１１と、ドーム状部１１の凸面上に位置する研磨パッド１３と、を有する。ここで、研磨パッド１３は、ドーム状部１１のドーム形状に追従するように設けられているので、「研磨部」もドーム状の形状を有する。
【００３４】
もちろん、ドーム状部１１の外面が被研磨物に対して所望の研磨性能を有する場合には、「研磨部」が研磨パッド１３を含まなくても良い。要するに、「研磨部」とは、図２に示す被研磨物５０ａ、５０ｂと当接することで、被研磨物５０を研磨する部分である。
【００３５】
研磨体取付治具２０は、弾性研磨体１０を保持すると共に、弾性研磨体１０の内面側を密封空間に形成し、弾性研磨体１０の中に圧力流体を導入する流路として機能する。更に、後述する研磨装置に装着して固定する機能を有する。
【００３６】
研磨体取付治具２０は、取付治具本体２１とリング状の押さえ部材２２とを有する。取付治具本体２１は、円筒状の筒状部２１１と、筒状部２１１の上端部の外周部に一体に設けられている筒状部２１１の軸と直交する方向に張り出した筒状部２１１と同軸のフランジ状の研磨体取付部２１２とを有する。研磨体取付部２１２の上面外周部には、弾性研磨体１０のフランジ部１２が収まるリング状の浅い凹部２１２１が設けられている。その凹部２１２１の中心から等角度の三箇所には、図示しない切欠部が設けられている。研磨体取付部２１２下面に回転自在にボルト２３が取り付けられ、ボルト２３が切欠部に挿入、脱着可能なようになっている。ボルト２３にワッシャ２４とナット２５が取り付けられている。この切欠部に対応して弾性研磨体１０のフランジ部１２にも図示しない切欠部が設けられている。押さえ部材２２は、下面が平坦で研磨体取付部２１２の凹部２１２１に収まるリング状であり、研磨体取付部２１２の切欠部に対応した図示しない切欠部が設けられている。筒状部２１１の下端部には、研磨装置に装着して固定するためのテーパー状の装着部２１１１が外方に突出して設けられている。
【００３７】
弾性研磨体１０を研磨体取付治具２０に固定するには、弾性研磨体１０のフランジ部１２を研磨体取付部２１２の凹部２１２１に切欠部相互を合わせて載置し、押さえ部材２２を切欠部相互を合わせて弾性研磨体１０のフランジ部１２の上に載置した後、ボルト２３を立ち上げて切欠部の中に挿入し、ナット２５を締めることによって、図１（ｂ）に示すように、弾性研磨体１０のフランジ部１２を研磨体取付部２１２と押さえ部材２２の間に挟んで固定することができる。その結果、ドーム状部１１の内面と研磨体取付部２１２上面との間にはドーム状の密封空間が形成され、その密封空間は筒状部２１１の空隙を介して外部と連通する。
【００３８】
本発明の研磨方法は、ドーム状部１１の曲率が異なる複数の弾性研磨体１０を予め用意し、用意した複数の弾性研磨体１０の中から被研磨面の曲面形状に応じた弾性研磨体１０を選択し、弾性研磨体１０のドーム状部１１の一部を被研磨面のほぼ全面に当接させながら研磨する。
【００３９】
図２は、本発明の研磨方法の一実施形態を示すもので、ドーム状部の曲率が異なる弾性研磨体を複数個用意して研磨する概要を示す断面図で、（ａ）は小さな曲率を有する弾性研磨体の例を示し、（ｂ）は大きな曲率を有する弾性研磨体の例を示す。
【００４０】
本実施形態では、ドーム状部１１の曲率が異なる弾性研磨体１０毎に、その弾性研磨体１０専用の研磨体取付治具２０が用意されている。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、例えば小さな曲率（曲率半径Ｒａが大）の弾性研磨体１０ａを研磨体取付治具２０ａを介して後述する研磨装置の回転台に装着し、所定の圧力の圧縮空気をドーム状部１１ａの内面と研磨体取付部２１２ａとの間の密封空間３０に送り、密封空間３０を所定の圧力に維持し、ドーム状部１１ａに張りを与える。このときのドーム状部１１ａの曲率中心４０は筒状部２１１ａの中心軸上に存在する。また、研磨体取付治具２０ａの筒状部２１１ａの中心軸を回転軸として、言い換えると弾性研磨体１０ａをドーム状部１１ａの曲率中心４０と頂点とを結ぶ線をほぼ回転軸として回転させる。
【００４２】
一方、被研磨物５０ａの被研磨面の凹面は、小さな曲率を有し、弾性研磨体１０ａのドーム状部１１ａの曲率に近接しているため、弾性研磨体１０ａの外面が被研磨物５０ａの凹面のほぼ全面に密着している。被研磨物５０ａの被研磨面の凹面側と反対面には、例えば低融点金属やワックスなどの接合材５１を介して研磨装置のチャックに装着して固定される被研磨物取付部５２が接合される。研磨装置の図示しないチャックは、回転駆動され、被研磨物５０ａは所定の回転速度で自転する。また、チャックは例えば空気圧が加えられ、被研磨物５０ａを弾性研磨体１０ａに対して所定の研磨圧力で押し当てることができるようになっている。更に、研磨装置の被研磨物５０ａを支持するチャックは、被研磨物５０ａの回転軸がドーム状部１１ａの頂点近傍と端部側とを往復する揺動運動を行う。本発明の研磨方法では、この揺動運動の揺動中心４１は、弾性研磨体の曲率中心４０とほぼ一致する。被研磨物５０ａを支持するチャックの回転軸は、常に揺動中心４１を通るようになっている。
【００４３】
また、図２（ｂ）に示す弾性研磨体１０ｂのドーム状部１１ｂは、被研磨物５０ｂの大きな曲率を有する被研磨面の凹面の曲率に近接した大きな曲率（曲率半径Ｒｂが小）を有するものが選定されている。そのため、弾性研磨体１０ｂの外面が被研磨物５０ｂの凹面のほぼ全面に密着している。弾性研磨体１０ｂを研磨体取付治具２０ｂの研磨体取付部２１２ｂに装着したときも、被研磨物５０ｂの揺動運動の揺動中心４１は、弾性研磨体の曲率中心４０とほぼ一致する。即ち、図２に示すように、研磨装置に研磨体取付治具２０ａ、２０ｂを装着したときに、常に揺動中心４１にドーム状部１１ａ、１１ｂの曲率中心４０がほぼ一致するように、研磨体取付治具２０ａ、２０ｂの筒状部２１１ａ、２１１ｂの長さが設定され、弾性研磨体１０ａ、１０ｂを保持する高さが上下に変更されるようになっている。
【００４４】
ドーム状部１１の曲率が異なる複数個の弾性研磨体１０は、眼鏡レンズの内面を研磨する場合は、例えば曲率半径Ｒは４０ｍｍから６００ｍｍの範囲であり、２００ｍｍまで１０〜４０ｍｍ刻み、好ましくは１４〜３０ｍｍ刻みで５〜１０個程度、２００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲では１００〜２００ｍｍ刻みで用意する。これにより、ほぼ全ての処方に基づく内面の曲面に対応できる。
【００４５】
曲率が異なる複数個の弾性研磨体１０の中から被研磨面の曲面形状に応じた曲率を有するものを選択する方法としては、レンズ内面の中に存在する最大の曲率半径Ｒmaxと最小の曲率半径Ｒminから、（Ｒmax＋Ｒmin）／２＝Ｒmidを求め、この中間曲率半径Ｒmidに近い曲率半径を有するものを選択する。この選択方法により、球面や軸対称非球面では、Ｒmax＝Ｒminとなり、適切な曲率の弾性研磨体を選択することができる。乱視面（トーリック面）の場合は、ベースカーブとクロスカーブの中間の曲率半径となり、弾性研磨体の変形を最小にして、円柱面状のトーリック面に追随性良く密着して均一な研磨が可能となる。累進面や、累進面とトーリック面とを合成した曲面などのトーリック面以外の曲面の場合にも、曲面をトーリック面に近似し、近似したトーリック面のベースカーブとクロスカーブの中間の曲率半径Ｒmidに近い曲率半径を有するドーム上部１１を選択することにより、弾性研磨体の変形を最小にし、被研磨面の曲面に追随性良く密着して均一な研磨が可能となる。本発明の研磨方法は、被研磨面に応じて弾性研磨体を交換しなければならない煩わしさはあるが、硬質の研磨皿と比較すると遙かに数が少なくて済む。
【００４６】
本実施例の研磨方法は次の通りである。まず、弾性研磨体１０ａ、１０ｂの研磨部の一部を、被研磨物５０ａ、５０ｂの被研磨面のほぼ全面に当接させる工程を行う。ここで、弾性研磨体１０ａ、１０ｂの研磨部の面積は、上記被研磨面の面積より大きい。そして、上記被研磨面のほぼ全面に、研磨部の一部を当接させたうえで、被研磨物５０ａ、５０ｂを自転させて、被研磨物５０ａ、５０ｂを研磨する工程を行う。なお、研磨工程の間、必要に応じて、研磨部の表面に研磨剤が供給さる。なお、上述したように、本実施例の研磨部は、凸面状のドーム状１１と、ドーム状部１１の凸面上に位置する研磨パッド１３と、に対応する。
【００４７】
具体的には、研磨に際して、図２に示すように、表面に研磨パッド１３が貼り付けられた弾性研磨体１０ａ、１０ｂに所定の圧力の内圧で張りを与えながら所定の回転数で自転させつつ、被研磨物５０ａ、５０ｂを曲率中心（旋回中心）４０を通る軸を回転軸として所定の回転数で第１の回転方向に自転させながら所定の研磨圧力で弾性研磨体１０ａ、１０ｂに押し付けると共に、被研磨物５０ａ、５０ｂに揺動運動を与え、ノズル６０から研磨剤を含むスラリー６１を弾性研磨体１０ａ、１０ｂ表面に供給しながら研磨を行う。
【００４８】
本実施例では、被研磨物５０ａ、５０ｂを研磨する工程の途中で、被研磨物５０ａ、５０ｂの被研磨面を研磨部から一旦離し、再びドーム状部１１ａ、１１ｂに当接させる工程を行う。さらに、被研磨物５０ａ、５０ｂを研磨する工程の途中で、被研磨物５０ａ、５０ｂの自転方向を逆転させる工程も行う。具体的には、以下に説明する通りである。なお、以下では、図２（ａ）に対応する構成に基づいて上記工程を説明する。図２（ｂ）の構成に基づいた工程の説明は、図２（ａ）の構成に基づく説明と同様であるので、説明の便宜上、重複を防ぐ目的で省略する。
【００４９】
図３に示すように、本実施例の研磨方法は、被研磨物５０ａを研磨している期間内に、所定の時間間隔毎で、被研磨物５０ａの被研磨面を研磨部（弾性研磨体１０ａの表面）から一旦離す。具体的には、図４に示す研磨装置１００における被研磨物保持駆動部１２０が、被研磨物５０ａの自転軸に沿って被研磨物５０ａを移動させる。その後再び、被研磨物５０ａと、研磨部と、が接するように、被研磨物５０ａの自転軸に沿って被研磨物５０ａを移動させる。
【００５０】
そして、被研磨物５０ａの被研磨面が研磨部から一旦離されて、再びドーム状部１１ａに当接させられた場合には、被研磨物保持駆動部１２０（図４）が被研磨物５０ａの自転方向を逆転させる。例えば、被研磨物５０ａと研磨部とが再び接した後で、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に、所定の回転数で被研磨物５０ａを自転させる。なお、被研磨物５０ａの自転方向を逆転させるタイミングは、被研磨物５０ａと研磨部とが離れている期間内であってもよい。
【００５１】
被研磨物５０ａを研磨する工程の途中で被研磨物５０ａを弾性研磨体１０ａの表面（研磨部）から一旦離すことによって、被研磨物５０ａの中心部に研磨剤が常に位置するようになる。この結果、研磨剤が２つの表面の間に位置することがより確実になる。このため、被研磨物５０ａの中心部の研磨速度と周辺部の研磨速度とが、ほぼ同じになる。したがって、被研磨物５０ａをより均一に研磨できる。また、研磨時間もより短くできる。
【００５２】
また、被研磨物５０ａの自転方向を逆転させる工程を加えることによって、被研磨物５０ａを研磨する効率がさらに向上するだけでなく、弾性研磨体１０ａの表面、つまり研磨部、が潰れることも確実に防止できる。
【００５３】
本実施例の研磨方法は、所定の時間間隔毎に、被研磨物５０ａを研磨部から離す工程と、被研磨物５０ａの自転方向を逆転する工程と、を行う。もちろん、被研磨物５０ａの材質や、研磨部の性質や、研磨剤の性質に応じて、これら２つの工程のうち、被研磨物５０ａの自転方向を逆転する工程を省略してもよい。また、第１の時間間隔毎に、被研磨物５０ａを研磨部から離す工程を行うとともに、第１の時間間隔とは異なる第２の時間間隔毎に、被研磨物５０ａの自転方向を逆転する工程を行ってもよい。
【００５４】
なお、弾性研磨体１０ａ、１０ｂに与える内圧は、例えば０．２〜１．２ｋｇｆ／ｃｍ2、弾性研磨体１０ａ、１０ｂの回転数は、例えば５０〜５００ｒｐｍ／ｍｉｎ、被研磨物５０ａ、５０ｂの回転数は、例えば１〜３０ｒｐｍ／ｍｉｎ、揺動速度は、例えば１〜２０往復／ｍｉｎ、研磨圧力は、例えば３〜３０ｋｇｆで、エアーシリンダ１２２２に与える圧縮空気の圧力は、エアーシリンダの内径がφ３ｃｍの場合、０．４〜４．３ｋｇｆ／ｃｍ2の研磨条件で研磨することができる。
【００５５】
このような研磨方法によれば、被研磨物５０ａ、５０ｂの揺動運動により、被研磨物５０ａ、５０ｂより大きいドーム状部１１ａ、１１ｂの表面を有効に利用することができる。被研磨面のほぼ全面を同時に研磨することと相まって研磨速度が速い。揺動運動の際に揺動中心４１が弾性研磨体１０ａ、１０ｂのドーム状部１１ａ、１１ｂの曲率中心４０にほぼ一致し、被研磨面と弾性研磨体１０ａ、１０ｂとの相対距離が一定に保持されるため、被研磨面が常に弾性研磨体１０ａ、１０ｂ表面に均一に接触して均一な研磨を行うことができる。
【００５６】
次に、本発明の研磨方法を実現することができる研磨装置について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は研磨装置の正面図であり、図４（ｂ）は側面図である。
【００５７】
この研磨装置１００は、研磨体保持駆動部１１０と、研磨体取付治具２０と、被研磨物保持駆動部１２０とを備える。研磨体保持駆動部１１０として、図示しないモータにより鉛直方向の軸を中心として回転駆動される回転台１１１が設けられ、この回転台１１１に研磨体取付治具２０の筒状部２１１下端の装着部２１１１を着脱自在に装着して固定する。回転台１１１に研磨体取付治具２０を装着することにより、研磨体取付治具２０は筒状部２１１の中心軸を回転軸として、即ち弾性研磨体のドーム状部１１の曲率中心４０とドーム状部１１の頂点とを結ぶ線をほぼ回転軸として所定の回転数で回転可能となる。また、図示しない圧縮空気の配管が回転台１１１に設けられ、筒状部２１１の中空部と連結されている。
【００５８】
また、被研磨物保持駆動部１２０として、揺動駆動装置１２１と、揺動駆動装置１２１によって揺動される被研磨物保持装置１２２が設けられている。揺動駆動装置１２１はモータ１２１１によってベルト伝動で回転されるクランク１２１２を駆動し、クランク１２１２と連接棒１２１３で連結されている被研磨物保持装置１２２を揺動する。被研磨物保持装置１２２は、揺動軸１２２１を中心として鉛直方向と後方の傾斜角度との間で前後方向に揺動可能になっている。被研磨物保持装置１２２は、上部に垂直方向の下向きのエアーシリンダ１２２２が配設され、このエアーシリンダ１２２２のピストンロッド１２２３の先端に被研磨物取付部５２が装着、固定されるチャック１２２４が設けられている。このチャック１２２４はモータ１２２５によって揺動軸１２２１と研磨体取付治具２０の筒状部２１１の中心軸とが交わる点を通る軸を回転軸として回転駆動される。接合材５１を介して被研磨物５０と一体化された被研磨物取付部５２をチャック１２２４に装着することにより、被研磨物５０を被研磨物保持装置１２２に装着することができる。装着された被研磨物５０は、エアーシリンダ１２２２によって弾性研磨体１０に離間接近可能であり、更に所定の研磨圧力で弾性研磨体１０に押圧されるようになっている。
【００５９】
この研磨装置１００では、弾性研磨体１０のドーム状部１１の曲率に応じた長さの筒状部２１１を有する研磨体取付治具２０を回転台１１１に装着すると、弾性研磨体１０の保持位置が各研磨体取付治具２０によって異なり、弾性研磨体１０のドーム状部１１の曲率中心４０が旋回軸１２２１の中心とほぼ一致するようになっている。
【００６０】
このような研磨装置１００で、例えば被研磨物５０としてレンズ凹面を研磨するときは、表面に研磨パッド１３が貼り付けられた弾性研磨体１０を圧縮空気の圧力調節で所定の内圧で張りを与えながら回転台１１１で所定の回転数で自転させつつ、被研磨物５０を所定の回転数で自転させながらエアーシリンダ１２２２の所定の研磨圧力で弾性研磨体１０に押し付けると共に、被研磨物５０に揺動駆動装置１２１で揺動運動を与え、図示しないノズルから研磨剤を含むスラリーを弾性研磨体１０表面に供給しながら研磨を行う。
【００６１】
このような研磨装置１００は、弾性研磨体１０のドーム状部１１の曲率が変化しても、研磨体取付治具２０によって常にドーム状部１１の曲率中心と被研磨物の揺動中心１２２１がほぼ一致するようになっているので、弾性研磨体１０の表面を有効に利用できる被研磨物５０の揺動運動によって、均一な研磨を行えると共に、迅速に研磨を行うことができる。
【００６２】
上述した説明では、揺動中心と曲率中心とを合わせるために、ドーム状部の曲率に合わせた特定の長さの筒状部を有する研磨体取付治具を各弾性研磨体専用に用意していたが、筒状部の長さを可変式にしても良く、あるいは、研磨装置の回転台の高さをドーム状部の曲率に合わせるように上下させるようにしても良い。
【００６３】
本実施例の研磨方法によれば、凹面状の被研磨面を、この凹面の曲面に適合する弾性研磨体を選択してほぼ全面の研磨を行うことによって、迅速にかつ均一に研磨することが可能である。
【００６４】
また、本実施例の研磨装置は、かかる研磨方法を実現することができ、凹面状の被研磨面を、迅速にかつ均一に研磨することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施例の研磨方法及び研磨装置に用いる弾性研磨体と研磨体取付治具を示すもので、（ａ）は各構成部材を分離して示す断面図、（ｂ）は弾性研磨体を研磨体取付治具に取り付けたときの上面図である。
【図２】本実施例の研磨方法を示す断面図であり、（ａ）は小さな曲率を有する弾性研磨体の例を示し、（ｂ）は大きな曲率を有する弾性研磨体の例を示す。
【図３】本実施例の研磨方法を示す模式図。
【図４】本実施例の研磨装置を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０：弾性研磨体、１１：ドーム状部、１２：フランジ部、１３：研磨パッド、２０，２０ａ，２０ｂ：研磨体取付治具、２１：取付治具本体、２１１，２１１ａ，２１１ｂ：筒状部、２１２，２１２ａ，２１２ｂ：研磨体取付部、２２：押さえ治具、３０：密封空間、４０：曲率中心、４１：旋回中心、５０，５０ａ，５０ｂ：被研磨物、５１：接合材、５２：被研磨物取付部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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