(57)【要約】 【課題】形状創成された表面の形状を崩さずに効率的に研磨することができる研磨装置及び研磨工具を提供すること。【解決手段】研磨装置の研磨工具３は、弾性シート３１１を有する研磨部３１と、支持部３２と、この支持部３２と研磨部３１との間に介装された回転規制部３３とを備える。回転規制部３３は、第一ブレーキパッド３３１と、第二ブレーキパッド３３２と、ロッド３３３とを備えている。支持部３２の一端の開口から空気が注入されると、空気により、ロッド３３３の膨大部３３３Ｂが下方側に押されることとなる。ロッド３３３が空気により押されると、ロッド３３３のフランジ部３３３Ｃの裏面に取り付けられた第二ブレーキパッド３３２が第一ブレーキパッド３３１に押圧されるここととなる。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の表面を研磨するための研磨装置であって、
前記被加工物を保持する保持部と、
ドーム状の弾性体を有し、この弾性体に圧力流体で張りを与えながら、当該弾性体を前記保持部により保持された前記被加工物の表面に当接させて、研磨する研磨部と、
前記研磨部又は前記保持部のうち何れか一方を回転駆動する駆動手段と、
前記研磨部又は前記保持部のうち何れか他方を支持する支持部とを備え、
前記他方は、前記一方の回転による動力により、回転し、
前記支持部は、前記他方の回転を規制する回転規制部を介して前記他方に接続されていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨装置において、
前記研磨部及び／又は保持部を回転軸と直交する方向に揺動させる揺動機構を備えることを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の研磨装置において、
前記回転規制部は、前記他方に固定されて、他方の回転に伴って回転する第一摩擦板と、この第一摩擦板と対向配置された第二摩擦板とを有し、第二摩擦板を第一摩擦板に対し押圧することで、他方の回転を規制することを特徴とする研磨装置。
【請求項４】
請求項３に記載の研磨装置において、
前記駆動手段により、保持部が回転駆動され、
前記支持部は、前記回転規制部を介して前記研磨部と接続されるとともに、軸方向に沿って内部に空気が注入される中空の筒状部材であり、
前記回転規制部は、前記支持部内に設置され、一端が前記支持部内に注入された前記空気の圧力を受けるとともに、他端に前記第二摩擦板が取り付けられるロッドとを有し、
第一摩擦板は、前記研磨部に取り付けられており、
前記支持部内に注入された空気によりロッドの一端が押され、前記第二摩擦板が第一摩擦板に押圧されることを特徴とする研磨装置。
【請求項５】
研磨装置の被加工物を保持する保持部と対向配置され、被加工物の表面を研磨する研磨工具であって、
ドーム状の弾性体を有し、この弾性体に圧力流体で張りを与えながら、当該弾性体を前記被加工物の表面に当接させて、研磨する研磨部と、
前記研磨部を支持する支持部とを備え、
前記研磨部は、前記保持部の強制回転による動力により、回転し、
前記支持部は、前記研磨部の回転を規制する回転規制部を介して前記研磨部に接続されていることを特徴とする研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置及び研磨工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタ等の光学機器において、内面又は外面を非回転軸対称の非球面（自由曲面）としたものが光学レンズとして利用されている。
このような光学レンズを製造する際には、光学レンズに対応した形状の成形型（ガラス型）を隙間を介して対向配置させ、その外周面に粘着テープを巻きつけて、キャビティを形成する。そして、キャビティ内に光学レンズの原料となる溶融樹脂を注入し、加熱または紫外線照射等で硬化させる。従って、非回転軸対称の非球面（自由曲面）の光学レンズを製造するための成形型の成形面は、非回転軸対称の非球面（自由曲面）とする必要がある。
このような成形型の成形面は、超精密研削盤等で自由曲面形状に創成された後、研磨が施される。
研磨方法としては、例えば、弾性体を備えたポリッシャ（研磨部）と、被加工物表面とを異なる回転数で強制回転させて、摺り合わせる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、硬度の高いポリッシャにより加工面に存在する長い波長のうねりを除去し、さらに、その後、硬度の低いポリッシャにより短い波長のうねりを除去する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２０６９５２号公報（第２〜３頁、図１）
【特許文献２】特開平９−２４８７４１号公報（第２〜３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の方法では、被加工物及び、被加工物を研磨するポリッシャの双方を異なる回転数で強制回転させるため、被加工物の表面に過大な摩擦力がかかる場合があり、被加工物の表面の形状が崩れてしまう可能性がある。
また、後者の方法では、各研磨工程で、硬さが異なるポリッシャを使用しているため、研磨操作が煩雑であり、効率よく研磨を行うことができないという問題がある。
なお、上述したような問題は、光学レンズを研磨する場合にも同様に発生する。すなわち、光学レンズを研磨する場合においても、光学レンズの内面、外面は自由曲面形状に創成されている場合があり、この形状を崩さないように前述したような方法で研磨する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、形状創成された表面の形状を崩さずに効率的に研磨することができる研磨装置及び研磨工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の研磨装置は、被加工物の表面を研磨するための研磨装置であって、前記被加工物を保持する保持部と、ドーム状の弾性体を有し、この弾性体に圧力流体で張りを与えながら、当該弾性体を前記保持部により保持された前記被加工物の表面に当接させて、研磨する研磨部と、前記研磨部又は前記保持部のうち何れか一方を回転駆動する駆動手段と、前記研磨部又は前記保持部のうち何れか他方を支持する支持部とを備え、前記他方は、前記一方の回転による動力により、回転し、前記支持部は、前記他方の回転を規制する回転規制部を介して前記他方に接続されていることを特徴とする。      
【０００７】
前述したように、被加工物を保持する保持部、被加工物を研磨する研磨部の双方を異なる回転数で強制回転させた場合には、被加工物の表面に過大な摩擦力がかかる場合があり、被加工物の表面の形状が崩れてしまう可能性がある。
これに対し、本発明では、保持部及び研磨部の何れか一方を、駆動手段により強制回転し、他方を一方の回転による動力により回転するものとしている。そのため、被加工物の表面に過大な摩擦力がかかってしまうことがなく、表面形状を崩さずに研磨することができる。
また、研磨部の弾性体は、被加工物の表面に密着し、表面形状に追従して変形することができるので、表面形状を崩さずに微細なうねりを除去できる。さらに、他方の回転は回転規制部により規制されるので、回転規制部による回転制御を行うことで、研磨部と被加工物との間で発生する摩擦を調整することができ、被加工物表面に形成された大きなうねりも除去することができる。従って、従来のように、研磨工程において、硬さが異なる研磨部を使用する必要がなく、研磨作業が煩雑化せず、効率よく研磨を行うことができる。
【０００８】
この際、本発明では、前記研磨部及び／又は保持部を回転軸と直交する方向に揺動させる揺動機構を備えることが好ましい。
このような本発明によれば、保持部及び／又は研磨部を揺動させることで、研磨部と保持部に保持された被加工物との接触部分を移動させることができ、これにより被加工物の表面を均一に研磨することができる。
【０００９】
また、本発明では、前記回転規制部は、前記他方に固定されて、他方の回転に伴って回転する第一摩擦板と、この第一摩擦板と対向配置された第二摩擦板とを有し、第二摩擦板を第一摩擦板に対し押圧することで、他方の回転を規制することが好ましい。
このような本発明によれば、回転規制部は、研磨部又は保持部のうちの何れか他方に固定される第一摩擦板に第二摩擦板を押圧することで、第一摩擦板及び第二摩擦板間に摩擦を発生させ、研磨部又は保持部のうちの何れか他方の回転を規制している。このように本発明では、回転規制部を簡素な構成とすることができるので、研磨装置を安価なものとすることができる。
なお、第一摩擦板を第二摩擦板に押圧する手段としては、圧空、板ばね、油圧等が例示できる。
【００１０】
また、本発明では、前記駆動手段により、保持部が回転駆動され、前記支持部は、前記回転規制部を介して前記研磨部と接続されるとともに、軸方向に沿って内部に空気が注入される中空の筒状部材であり、前記回転規制部は、前記支持部内に設置され、一端が前記支持部内に注入された前記空気の圧力を受けるとともに、他端に前記第二摩擦板が取り付けられるロッドとを有し、第一摩擦板は、前記研磨部に取り付けられており、前記支持部内に注入された空気によりロッドの一端が押され、前記第二摩擦板が第一摩擦板に押圧されることが好ましい。
このような本発明によれば、支持部の軸方向に沿って空気を注入し、ロッドの一端を空気の圧力により押すことで、第二摩擦板を第一摩擦板に押圧しているので、空気圧を調整することで、研磨部の回転を適度なものに規制することができる。これにより、表面形状を崩さずに、より正確に研磨することが可能となる。
【００１１】
本発明の研磨工具は、研磨装置の被加工物を保持する保持部と対向配置され、被加工物の表面を研磨する研磨工具であって、ドーム状の弾性体を有し、この弾性体に圧力流体で張りを与えながら、当該弾性体を前記被加工物の表面に当接させて、研磨する研磨部と、前記研磨部を支持する支持部とを備え、前記研磨部は、前記保持部の強制回転による動力により、回転し、前記支持部は、前記研磨部の回転を規制する回転規制部を介して前記研磨部に接続されていることを特徴とする。
このような本発明によれば、前述した研磨装置と同様の効果を奏することができる。すなわち、形状創成された表面の形状を崩さずに効率的に研磨することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の研磨装置１が示されている。
この研磨装置１は、プロジェクタ等に搭載される光学レンズを成形するための成形型２や、光学レンズ等の被加工物を研磨するための装置である。本実施形態では、成形型２を研磨する場合について述べる。
成形型２は、内面又は外面に非回転軸対称の非球面（自由曲面）が形成された光学レンズを製造するためのものであり、成形面２１が光学レンズに対応した複数の変曲点を有する自由曲面となっている。この成形型２は、例えばガラス製であり、その径は、例えば１００ｍｍ程度である。
【００１３】
研磨装置１は、成形型２の成形面を研磨する研磨工具３と、研磨工具３が取り付けられる装着部（図示略）を有する研磨装置本体１１を備える。
研磨装置本体１１は、成形型２を保持する保持部１２と、保持部１２の動き及び研磨工具３にかかる荷重等を制御する図示しない制御部と、成形型２の成形面２１と研磨工具３との間に研磨液を供給する研磨液供給部１３とを備える。
【００１４】
研磨液供給部１３からは、研磨装置１駆動時に、研磨液が常時供給され、研磨を促進するとともに、成形面２１と研磨工具３との間で発生する熱を冷却している。
保持部１２は、成形型２に取り付けられるブロック治具４を介して成形型２を保持するものである。保持部１２には、図示しないモーター等の回転駆動手段が接続されており、図１の回転軸Ｑを中心として矢印Ｒ方向に回転可能となっている。
また、保持部１２は、回転軸Ｑに対し直交する方向（図１のＹ軸方向、Ｘ軸方向）に成形型２を揺動する揺動機構であるＸテーブル、Ｙテーブルを備えている。
さらに、保持部１２は、矢印Ｐ方向に成形型２を旋回させることができる。
【００１５】
研磨工具３は、図２にも示すように、ドーム状の弾性体である弾性シート３１１を備えた研磨部３１と、この研磨部３１を支持するとともに、研磨装置１の研磨装置本体１１の装着部（図示略）に取り付けられる支持部３２と、この支持部３２と研磨部３１との間に介装された回転規制部３３とを備える。
研磨部３１は、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等のゴム製の弾性シート３１１と、この弾性シート３１１が取り付けられる板状部３１２とを有する。
弾性シート３１１は、中空のドーム状部３１１Ａと、このドーム状部３１１Ａの周縁に一体的に設けられ、外方に突出したフランジ部３１１Ｂとを備える。
【００１６】
ドーム状部３１１Ａには、圧力流体、例えば空気が注入されており、この圧力流体により張りが与えられる。このドーム状部３１１Ａを成形型２の成形面２１に当接させることで、研磨が行われる。なお、圧力流体は、板状部３１２に設けられた弁３１２Ａを介して注入される。
このようなドーム状部３１１Ａの外面には、不織布等の研磨パッド３１３が貼り付けられている。この研磨パッド３１３は、研磨液供給部１３から供給される研磨液を保持する機能を有する。
弾性シート３１１のフランジ部３１１Ｂは、リング状の押さえ部材３１４により板状部３１２の裏面（保持部側の面）に押圧されて固定ねじＮ１により、固定される。
【００１７】
板状部３１２の表面には、板状部３１２側に開口が形成された中空のケース３５が固定ねじＮ２によりねじ止めされている。このケース３５内には、支持部３２及び回転規制部３３の一部が収納されている。
【００１８】
支持部３２は、両端面が開口した中空の筒状部材であり、その軸方向（筒状部材の軸方向）が板状部３１２に直交するように配置されている。
支持部３２の一端は、ケース３５から露出し、研磨装置１の装置本体の装着部に装着される。この支持部３２の外周面にはねじが刻設されており、研磨装置本体の装着部に螺合する構成となっている。また、この支持部３２の外周面には、研磨装置本体の装着部への装着時に使用するナット５が螺合している。
詳しくは後述するが、この支持部３２の一端の開口からは、矢印方向Ｔ（支持部３２の軸方向）に空気が注入される。
また、支持部３２の他端は、ケース３５内に収容されるとともに、この他端には、外方に延びるフランジ部３２１が形成されている。
【００１９】
このフランジ部３２１上には、単列深溝ボールベアリング３４が設置されており、このボールベアリング３４の内輪３４１は支持部３２の他端の外面に固定され、外輪３４２はケース３５内面に固定されている。この外輪３４２は、内輪３４１に対して回転自在となっている。
従って、研磨部３１が、回転駆動された成形型２の成形面２１に接すると、研磨部３１に、成形型２（すなわち、保持部１２）の回転による動力が伝達されて研磨部３１及びケース３５は、回転することとなる。一方、支持部３２はボールベアリング３４の内輪３４１に固定されており、研磨部３１には固定されていないため、回転しない。
【００２０】
回転規制部３３は、研磨部３１の回転を規制するためのものであり、第一摩擦板（第一ブレーキパッド）３３１と、第二摩擦板（第二ブレーキパッド）３３２と、ロッド３３３とを備えている。
第一ブレーキパッド３３１は、ケース３５内であって、研磨部３１の板状部３１２上面にねじ止めされている。
ロッド３３３は、軸部３３３Ａと、軸部３３３Ａの一端に設けられ、ロッド３３３の一端を構成する膨大部３３３Ｂと、軸部３３３Ａの他端に設けられ、ロッド３３３の他端を構成するフランジ部３３３Ｃを備える。
【００２１】
膨大部３３３Ｂは、軸部３３３Ａよりも径が大きく、支持部３２の径よりも小さくなっている。この膨大部３３３Ｂ及び軸部３３３Ａの一部は、支持部３２内に挿入される。
なお、この膨大部３３３Ｂの外周面には、リング状のパッキン３３３Ｂ１が取り付けられており、膨大部３３３Ｂの外周面と支持部３２の内周面との間を閉鎖している。支持部３２の内面には、内側に突出した突部３２２がはめ込まれており、ロッド３３３の軸部３３３Ａと突部３２２との間には、軸部３３３Ａの傾き等を防止するためのガイド３２３が配置されている。
フランジ部３３３Ｃは、軸部３３３Ａ、支持部３２よりも径が大きく、ケース３５内に位置する。
【００２２】
このフランジ部３３３Ｃの裏面（研磨部３１の板状部３１２）には、第二ブレーキパッド３３２がねじ止めされる。すなわち、第二ブレーキパッド３３２は第一ブレーキパッド３３１に対向配置することとなる。
なお、第一ブレーキパッド３３１及び第二ブレーキパッド３３２は、摩擦により磨耗しにくく、磨耗屑等が発生しにくい部材で構成されていることが好ましく、例えば、板状のゴム等で構成されていることが望ましい。
【００２３】
このような回転規制部３３では、支持部３２の一端の開口から空気が注入されると、空気により、ロッド３３３の膨大部３３３Ｂが下方側（研磨部３１の板状部３１２側）押されることとなる。ロッド３３３が空気により押されると、ロッド３３３のフランジ部３３３Ｃの裏面に取り付けられた第二ブレーキパッド３３２が第一ブレーキパッド３３１に押圧されるここととなる。
第一ブレーキパッド３３１は、研磨部３１の板状部３１２にねじ止めされているので、研磨装置１の駆動時において、研磨部３１とともに回転することとなるが、第二ブレーキパッド３３２が第一ブレーキパッド３３１に押圧されることにより、第二ブレーキパッド３３２、第一ブレーキパッド３３１間で摩擦が発生する。これにより、研磨部３１の回転が規制されることとなり、研磨部３１の回転速度は、保持部１２の回転速度よりも遅いものとなる。
【００２４】
以上のような研磨装置１を用いた成形型２の製造方法について説明する。図３には成形型の製造工程を示す。
予め、金型を用いて成形型２の母型（成形面２１が形成されていないもの）をプレス成形しておく。
次に、母型をブロック治具に取り付ける（ブロッキング工程、処理Ｓ１）。
さらに、研削装置により、研削を行う（研削工程、処理Ｓ２）。研削装置は、図示しないが、ＮＣ制御されるものであり、母型が取り付けられた治具を保持するとともに、母型及び治具を回転させる保持手段と、ディスク型ダイアモンド砥石と、このディスク型ダイアモンド砥石が先端に取り付けられる回転軸と、この回転軸を回転させるモーターを備える。これにより、自由曲面形状の成形面２１が形成された成形型２を得ることができる。
【００２５】
次に、成形型２の外形形状、成形面２１の表面粗さの評価を行う（評価判別工程、処理Ｓ３）。成形型２の外形形状の評価は、３次元測定機を用いて行い、表面粗さの評価は表面粗さ測定機を用いて行う。評価結果に基づいて、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値以下であり、かつ、表面粗さが所定位置以下であると判断した場合には、研磨を行う（研磨工程、処理Ｓ４）。なお、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値を超えた場合、又は、表面粗さが所定値を超える場合には、再度、研削を行う（処理Ｓ２）。
【００２６】
研磨工程では、研磨装置１に成形型２を取り付け、研磨を行う。具体的には、研磨装置１の保持部１２を回転させるとともに、成形型２の成形面２１に研磨部３１の弾性シート３１１を当接させる。研磨工具３には、研磨装置本体からの荷重がかけられ、弾性シート３１１は成形面２１に一定の圧力で押し当てられる。
また、研磨部３１の回転は、回転規制部３３により規制され、研磨部３１の弾性シート３１１と成形面２１とが摺り合わされることにより、成形面２１が研磨される。
なお、回転規制部３３による研磨部３１の回転制御は、回転規制部３３の第一ブレーキパッド３３１に対する第二ブレーキパッド３３２の押圧力、すなわち、支持部３２からの空気の圧力を調整することで行われる。この回転制御は、成形面２１の形状が崩れない程度のものであればよいが、例えば、成形型２の材質等に応じて行うことができる。
【００２７】
また、成形型２の材質や、成形面２１の状態に応じて、弾性シート３１１内の圧力流体の供給量を調整することが好ましい。さらに、研磨の状態に応じて、保持部１２を揺動させて、成形面２１の弾性シート３１１との接触部分を移動させ、成形面２１を均一に研磨する。例えば、弾性シート３１１の中心部分は回転トルクが小さいため、成形面２１のうち、この中心部分と接触する部分は、研磨が行われにくい。従って、保持部１２を揺動させることで、研磨が行われにくい部分をなくすことができ、均一な研磨が実現できる。
【００２８】
このような研磨を行った後、再度、成形型２の外形形状、成形面２１の表面粗さの評価を行う（評価判別工程、処理Ｓ５）。成形型２の外形形状の評価は、３次元測定機を用いて行い、表面粗さの評価は、表面粗さ測定機を用いて行う。
評価結果に基づいて、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値以下であり、かつ、表面粗さが所定位置以下であると判断した場合には、強化処理を行う（強化処理工程、処理Ｓ６）。なお、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値を超えた場合、又は、表面粗さが所定値を超える場合には、研磨時間や、保持部１２の動き等を適宜変更して、研磨装置１で再度、研磨を行う（処理Ｓ４）。
強化処理工程では、成形型２を、例えば、４４０℃程度に加熱し、溶融させた硝酸カリウムのようなアルカリ溶融塩に浸漬させて、成形型２の強度を高める。
【００２９】
強化処理工程が終わった後、再度、成形型２の外形形状、成形面２１の表面粗さの評価を行い（評価判別工程、処理Ｓ７）、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値以下であり、かつ、表面粗さが所定位置以下であると判断した場合には、成形型２の製造が完了する。
一方、成形型２の外形形状と設計寸法とのずれが所定値を超えた場合、又は、表面粗さが所定値を超える場合には、再度研磨を行い、処理Ｓ４〜処理Ｓ７を繰り返す。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（1）従来のように成形型を保持する保持部、成形型を研磨する研磨部の双方を異なる回転数で強制回転させた場合には、成形型の表面に過大な摩擦力がかかる場合があり、成形型の表面の形状が崩れてしまう可能性がある。
これに対し、本実施形態では、成形型２を保持する保持部１２を駆動手段により強制回転し、研磨部３１を保持部１２の回転による動力により回転するものとしている。そのため、成形型２の成形面２１に過大な摩擦力がかかってしまうことがなく、表面形状を崩さずに研磨することができる。
【００３１】
（２）研磨部３１の弾性シート３１１は、成形型２の成形面２１に密着し、成形面２１の形状に追従して変形することができるので、表面形状を崩さずに微細なうねりを除去できる。
さらに、研磨部３１の回転は回転規制部３３により規制されるので、回転規制部３３による回転制御を行うことで、研磨部３１と成形型２の成形面２１との間で発生する摩擦を調整することができ、成形面２１に形成された大きなうねりも除去することができる。従って、従来のように、研磨工程において、硬さが異なる研磨部を使用する必要がなく、研磨作業が煩雑化せず、効率よく研磨を行うことができる。
（３）また、本実施形態では、回転規制部３３により研磨部３１の回転を規制しており、研磨部３１と成形型２の成形面２１との間で所定の摩擦を発生させることができるので、回転を規制しない場合に比べて、速く研磨を行うことができる。これにより、研磨工程にかかる時間の短縮を図ることができる。
【００３２】
（４）本実施形態では、成形型２を保持する保持部１２を揺動させることができ、さらに、保持部１２を矢印Ｐ方向に旋回できる構造となっているので、研磨部３１と保持部１２に保持された成形型２との接触部分を移動させることができる。例えば、弾性シート３１１の中心部分は回転トルクが小さいため、成形面２１のうち、この中心部分と接触する部分は、研磨が行われにくい。従って、保持部１２を揺動させ、さらに旋回させることで、研磨が行われにくい部分をなくすことができ、成形面２１を均一に研磨することができる。
（５）さらに、本実施形態では、回転規制部３３による研磨部３１の回転制御を成形型２の材質に応じて行っているので、より正確に成形面２１を研磨することができる。
また、回転規制部３３では、空気の圧力により、第一ブレーキパッド３３１を第二ブレーキパッド３３２に押圧しているので、空気圧を調整することで、研磨部３１の回転を適度なものに規制することができる。これにより、表面形状を崩さずに、より正確に研磨することが可能となる。
【００３３】
（６）また、成形型２の材質や、成形面２１の状態に応じて、弾性シート３１１内の圧力流体の供給量を調整することができるので、より正確に成形面２１を研磨することができる。
（７）回転規制部３３は、研磨部３１に固定される第一ブレーキパッド３３１に第二ブレーキパッド３３２を押圧することで、第一ブレーキパッド３３１及び第二ブレーキパッド３３２間に摩擦を発生させ、研磨部３１の回転を規制している。このように本実施形態では、回転規制部３３を簡素な構成としているため、研磨装置１にかかるコストの増加を抑えることができる。
【００３４】
（８）回転規制部３３の第一ブレーキパッド３３１、第二ブレーキパッド３３２を磨耗しにくい部材で構成しているので、第一ブレーキパッド３３１、第二ブレーキパッド３３２間で摩擦が生じても、摩擦により磨耗屑等が発生しにくく、耐性に優れた研磨装置１とすることができる。
（９）さらに、本実施形態の研磨装置１は、表面形状を崩さずに、うねりを除去して研磨できるので、径の大きな成形型２を研磨することができる。
すなわち、一般に、大口径のガラス製の成形型をプレスにより作成する場合、大容量のプレス機械が必要であり効率的ではない。そのためガラスを高精度に削りだし、高精度に研磨仕上げする方法が用いられる。その場合、大口径であるため砥石粒度の微細な砥石では砥石が磨耗し易く、表面粗さを向上させて鏡面を得ることが困難であるという問題点がある。従って、本実施形態のような研磨装置１を使用すれば、径の大きな成形型２を正確に製造することができる。
【００３５】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、研磨装置１でガラス製の成形型２を研磨したが、これに限らず、例えば、ガラス製、プラスチック製の光学レンズや、金型であってもよい。
また、前記実施形態では、成形型２の成形面２１を非回転軸対称の非球面としたが、これに限らず、回転軸対称の非球面であってもよく、また、球面等であってもよい。
【００３６】
さらに、前記実施形態では、研磨装置１は、研磨液を常時供給する研磨液供給部１３を設けたが、この研磨液供給部１３はなくてもよい。例えば、手動で研磨液を供給してもよく、また、研磨の前段で成形面等に研磨液を予め塗布しておいてもよい。このようにすることで、研磨装置の構成を簡略化でき、研磨装置の製造コスト等を削減することができる。
さらに、前記実施形態では、保持部１２を強制回転させ、研磨工具３の研磨部３１を保持部１２の動力により回転する構成としたが、これに限らず、研磨部を強制回転させて、研磨部の動力により保持部が回転する構成としてもよい。この場合には、保持部側に回転規制部を設けることとなる。このように保持部側に回転規制部を設けた場合であっても、表面形状を崩さずに研磨することができる。
【００３７】
また、前記実施形態では、保持部１２をＸ軸方向、Ｙ軸方向に揺動可能であり、さらに、矢印Ｐ方向に旋回可能な構成としたが、このような構造には限られない。例えば、旋回できないような構成としてもよい。また、研磨工具３側を揺動させて、保持部１２を揺動させない構成としてもよい。
さらに、前記実施形態では、空気により第二ブレーキパッド３３２を第一ブレーキパッド３３１に押圧していたが、例えば、油圧や板ばねの力により第二ブレーキパッド３３２を第一ブレーキパッド３３１に押圧してもよい。
また、回転規制部３３は、ブレーキパッドを２枚備えた構成としたが、研磨部３１の板状部３１２の材質等によっては、研磨部３１に固定される第一ブレーキパッド３３１を省いてもよい。このようにすることで、研磨装置の構成を簡略化できる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の実施例について説明する。
本発明の効果を確認するために以下のような実験を行った。
（実施例１）
成形面が、変曲点のある非回転軸対称の非球面（自由曲面）であるガラス製の成形型を前記実施形態と同様の研磨装置にて研磨した。
成形型の成形面の有効径は、９６ｍｍであり、研磨の前段における成形面の形状精度（すなわち、研削面の形状精度）は、３μｍ、研磨の前段における成形面の表面粗さ（研削面表面粗さ）は５０ｎｍであった。
（実施例１の結果）
研磨後の成形面の形状精度（研磨面形状精度）は１μｍであり、研磨後の成形面の表面粗さ（研磨面表面粗さ）は２ｎｍであった。
【００３９】
（実施例２）
表面が、変曲点のある非回転軸対称の非球面（自由曲面）であるプラスチック製の投射レンズ（光学レンズ）を前記実施形態と同様の研磨装置にて研磨した。
投射レンズの有効径は２６ｍｍ、研磨の前段における表面の形状精度（すなわち、研削面の形状精度）は、１μｍ、研磨の前段における表面の表面粗さ（研削面表面粗さ）は７ｎｍであった。
（実施例２の結果）
研磨後の表面の形状精度（研磨面形状精度）は０．４μｍであり、研磨後の成形面の表面粗さ（研磨面表面粗さ）は２ｎｍであった。
【００４０】
以上の実施例１，２より、形状創成された表面の形状を崩さずに、うねりを除去できるという本発明の効果を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ガラス製の成形型、光学レンズ、金型等の研磨、特に表面が自由曲面形状である被加工物の研磨に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる研磨装置を示す模式図。
【図２】前記研磨装置の研磨工具を示す模式図。
【図３】成形型の製造工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４３】
１…研磨装置、２…成形型（被加工物）、３…研磨工具、１１…研磨装置本体、１２…保持部、２１…成形面（表面）、３１…研磨部、３２…支持部、３１１…弾性シート（弾性体）、３３１…第一ブレーキパッド（摩擦板）、３３２…第二ブレーキパッド（摩擦板）
【図１】
2005169520.tif 000003
【図２】
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【図３】
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