(57)【要約】【課題】  ウッドポリシャーに代わる、先端Ｒ部の高精度な加工が容易な総当たりポリシャー、その製造装置及び製造方法を得る。【解決手段】  研磨凹部に対応する略半球状凹部内に熱可塑性樹脂の成形前材料を充填するステップ；この凹部内の樹脂成形材料中に、金属製棒状研磨ブランクの先端部を位置させるステップ；及びこの状態で加熱して該棒状研磨ブランクの先端部に略半球状の合成樹脂製研磨材を付着させるステップ；によって、棒状をなす研磨ブランクの先端部に、熱可塑性樹脂材料からなる略半球状を有する研磨材を付着させたポリシャー。【選択図】  図２
2005059149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状をなす研磨ブランクの先端部に、熱可塑性樹脂材料からなる略半球状を有する研磨材を付着させたことを特徴とするポリシャー。
【請求項２】
請求項１記載のポリシャーにおいて、樹脂材料は塩化ビニールまたはポリウレタンからなるポリシャー。
【請求項３】
請求項１または２記載のポリシャーにおいて、研磨材の表面に、織布が付着しまたは埋設されているポリシャー。
【請求項４】
研磨凹部に対応する略半球状凹部を有する転写型と、
棒状研磨ブランクを上記転写型の略半球状凹部と同軸に保持する胴型と、
上記転写型と棒状研磨ブランクとの相対位置を変化させ、上記略半球状凹部内に棒状研磨ブランクの先端部を位置させる位置決め手段と、
を有することを特徴とするポリシャーの製造装置。
【請求項５】
請求項４記載のポリシャーの製造装置において、上記転写型は円柱軸部を有していて、該円柱軸部の上面中心に上記略半球状凹部を有し、
上記胴型は転写型の円柱軸部に摺動自在な筒状部と、該筒状部の軸心に棒状研磨ブランクを保持する保持部とを有しているポリシャーの製造装置。
【請求項６】
研磨凹部に対応する略半球状凹部内に熱可塑性樹脂の成形前材料を充填するステップ；
この凹部内の樹脂成形材料中に、金属製棒状研磨ブランクの先端部を位置させるステップ；及び
この状態で加熱して該棒状研磨ブランクの先端部に略半球状の合成樹脂製研磨材を付着させるステップ；
を有することを特徴とするポリシャーの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のポリシャーの製造方法において、略半球状凹部には、樹脂の成形前材料を充填する前に、織布が沿わせて入れられるポリシャーの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７記載のポリシャーの製造方法において、樹脂材料は塩化ビニールまたはポリウレタンからなるポリシャーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型、レンズ等の微小凹部の総当たり研磨に用いるポリシャー、ポリシャーの製造装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガラスモールドレンズ用金型では、その製品（レンズ）対応凹部に対して最終仕上げのために研磨を行う。この研磨は、研磨凹部のＲ形状に対応する大きさのＲを有する、いわゆる総当たりのポリシャーで行う態様と、研磨凹部表面に小面積で接触する点当たりポリシャーで行う態様とがある。前者の総当たりポリシャーの大きさは当然製品対応凹部の大きさに対応するが、製品対応凹部（成形レンズ）径が例えば直径数ｍｍから１ｍｍ未満程度の微小であるときには従来、ウッド（木製）の棒状材料の先端部をＲ形状に加工してポリシャーとして用いていた。研磨に際してはウッドポリシャーの先端部にダイヤモンド粉末を付着させるのが一般的である。研磨量は１μｍ未満（例えば数分の一μｍ程度）が普通である。
【０００３】
しかし、ウッドポリシャーは、先端Ｒ部を正しいＲに加工することが困難である。しかし、先端Ｒ部を高精度に加工しないと、金型凹部形状が崩れてしまうから、従来、その先端Ｒ部の加工に多大の時間と費用を必要とした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ウッドポリシャーに代わる、先端Ｒ部の高精度な加工が容易な総当たりポリシャー、その製造装置及び製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ウッドポリシャーに代えて、熱可塑性の樹脂材料で略半球状を有する研磨材を形成すれば、正確な形状のポリシャーが形成できるという着眼に基づいてなされたもので、棒状をなす研磨ブランクの先端部に、熱可塑性樹脂材料からなる略半球状を有する研磨材を付着させたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明によるポリシャーの製造装置は、研磨凹部に対応する略半球状凹部を有する転写型と、棒状研磨ブランクを上記転写型の略半球状凹部と同軸に保持する胴型と、この転写型と棒状研磨ブランクとの相対位置を変化させ、略半球状凹部内に棒状研磨ブランクの先端部を位置させる位置決め手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
このポリシャーの製造装置の転写型には、円柱軸部を設けて該円柱軸部の上面中心に略半球状凹部を形成し、胴型には転写型の円柱軸部に摺動自在な筒状部と、該筒状部の軸心に棒状研磨ブランクを保持する保持部とを形成するのが好ましい。
【０００８】
本発明は、ポリシャーの製造方法の態様では、研磨凹部に対応する略半球状凹部内に熱可塑性樹脂の成形前材料を充填するステップ；この凹部内の樹脂成形材料中に、金属製棒状研磨ブランクの先端部を位置させるステップ；及びこの状態で加熱して該棒状研磨ブランクの先端部に略半球状の合成樹脂製研磨材を付着させるステップ；を有することを特徴としている。
【０００９】
熱可塑性樹脂材料としては、例えば塩化ビニールまたはポリウレタンを用いることができる。
【００１０】
研磨材の表面には織布を付着させまたは埋設することができる。織布を設けるには、略半球状凹部に、樹脂材料の成形前に、織布を沿わせて入れることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ウッドポリシャーに代わる、先端Ｒ部の高精度な加工が容易な総当たりポリシャー、その製造装置及び製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１ないし図３は、本発明によるポリシャーの製造装置の一実施形態を示している。図１に単体形状を示す金属製（例えばスチール製）の棒状研磨ブランク１０は、定径軸部１１の先端に徐々に径を縮小するテーパ軸部１２を有し、このテーパ軸部１２の先端に球状部１３を有している。球状部１３はその表面に凹凸を有しており、その径は、１ｍｍ未満から数ｍｍ程度である。このような棒状研磨ブランクは市販されている。
【００１３】
図２は、棒状研磨ブランク１０の球状部１３に合成樹脂製の略半球状研磨材を付着させるためのポリシャーの製造装置２０の一実施形態である。このポリシャー製造装置２０は、基本的に軸線２０Ｘを中心とする回転対称形状をなす転写型２１と、胴型２２とからなっている。転写型２１は、下方フランジ２１ａの上方に円柱状部２１ｂを有し、円柱状部２１ｂの上面（軸線直交平面）２１ｃの中心に、研磨凹部に対応する略半球状凹部２１ｄが形成されている。略半球状凹部２１ｄは、研磨すべき凹部の形状に対応する、高い面精度で機械加工されている。その径は、棒状研磨ブランク１０の球状部１３より若干大きい、１ｍｍ未満から数ｍｍ程度である。
【００１４】
一方、胴型２２は、転写型２１の円柱状部２１ｂに摺動自在に嵌まる筒状部２２ａと、中心に棒状研磨ブランク１０の挿入孔２２ｂを有する保持筒部２２ｃとを有している。保持筒部２２ｃには、挿入孔２２ｂに直交する固定ビス２２ｄが螺合されており、この固定ビス２２ｄを緩めることにより、挿入孔２２ｂに挿入した棒状研磨ブランクを軸方向に移動させることができ、締めることにより、任意位置に棒状研磨ブランクを固定することができる。筒状部２２ａには、エア抜き孔２２ｅが穿けられている。
【００１５】
以上のポリシャー製造装置２０を用いてポリシャーを製造するにはまず、転写型２１の略半球状凹部２１ｄ内に樹脂の成形前材料（モノマー）を充填する。成形前材料は、例えば、棒状研磨ブランクの球状部１３を挿入することが可能な液状または流動状であり、加熱処理することで樹脂材料として成形される熱可塑性樹脂材料が選択される。具体的には、塩化ビニールまたはポリウレタンが使用可能であり、研磨性、成型性を考慮すると、なかでも塩化ビニールが好ましい。略半球状凹部２１ｄには、必要に応じ（成形前材料の種類に応じ）、予め離型剤を塗布する。
【００１６】
胴型２２の挿入孔２２ｂには棒状研磨ブランクを挿入しておき、筒状部２２ａを転写型２１の円柱状部２１ｂに嵌める。この嵌合関係で棒状研磨ブランクの軸線上に正しく略半球状凹部２１ｄが位置することになる。転写型２１の下方フランジ２１ａと胴型２２の筒状部２２ａとの軸線方向の嵌合位置、及び保持筒部２２ｃに対する棒状研磨ブランクの軸線方向位置を調節して、略半球状凹部２１ｄの中心に正しく球状部１３を位置させたら、ポリシャー製造装置２０と棒状研磨ブランクの全体を所定時間所定温度に加熱する。すると、棒状研磨ブランク１０の球状部１３の周囲に、合成樹脂製の略半球状研磨材（略半球状部を有する研磨材）１４が付着形成されたポリシャー１０’が形成されることとなる（図３）。略半球状とは実質的に研磨の役割を担うのは先端の正しい球面の一部からなる半球状部であり、他の部分の形状には自由度があるという意味である。
【００１７】
図４、図５は、本発明によるポリシャーの別の製造方法を示している。この実施形態では、転写型２１の略半球状凹部２１ｄに成形前樹脂材料を充填する前に、織布１５を引き（略半球状凹部２１ｄ内面に沿わせ）、次いで成形前樹脂材料を充填して前述の方法と同様に加熱し、樹脂を硬化させる。このようにして製造したポリシャーは、略半球状研磨材１４の表面に織布１５が付着し、あるいは埋設されることとなる。織布１５としては、研磨能力のあるナイロン織布等を用いることができる。ナイロン糸の太さは、例えば１５〜２０デニール程度が好ましい。
【００１８】
図６は、本発明によって得たポリシャー１０’を用いて行う研磨作業の状況を模式的に示している。金型３０の研磨凹部（レンズ成形凹部）３１に対して、ポリシャー１０’（棒状研磨ブランク１０）の先端の略半球状研磨材１４を挿入し、研磨荷重Ｗを掛けながら、ポリシャー１０’と研磨凹部３１を相対回転させて研磨を実行する。略半球状研磨材１４の表面（織布１５が存在する場合は織布１５を含めた略半球状研磨材１４の表面）は、転写型２１の略半球状凹部２１ｄの形状が正確に転写されているから、正しく略半球状をしており、研磨凹部３１の形状を崩すことなく研磨を実行することができる。本実施形態のポリシャー１０’は、金型３０の研磨凹部３１だけでなく、ガラスレンズの凹面の加工にも用いることができる。
【実施例１】
【００１９】
塩化ビニールの成形前材料として、粉体からなるビニカペーストレジン（三菱化学（株）製）１ｇと、可塑剤としてのダイヤサイサーＤＯＰ液（同）１．５ｇと、安定剤としてのアデカスタブＡＣ-２１２Ａ（旭電化工業（株））０．０３ｇとをビーカー中でガラス棒を用いて攪拌混合し、混合した材料を真空脱泡した。この成形前材料を図２の装置の転写型２１の略半球状凹部２１ｄに入れ、胴型２２に保持した棒状研磨ブランク１０の先端の球状部１３をこの成形前材料内に位置させた。この状態で、１４０℃で４０分間加熱し硬化させたところ、球状部１３の外囲に略半球状研磨材１４が付着形成された。このポリシャーを用いて金型３０の研磨凹部３１を研磨したところ、研磨凹部３１の形状を崩すことなく研磨することができた。
この実施例では、ビニカペーストレジンと、ＤＯＰ液の混合割合を変化させることで、熱硬化後の硬さを変化させることができる。
【実施例２】
【００２０】
図２の装置の転写型２１の略半球状凹部２１ｄに、２０デニールのナイロン糸の織布を入れて沿わせ、この上から、実施例１と同じ組成の成形前材料を入れ、胴型２２に保持した棒状研磨ブランク１０の先端の球状部１３をこの成形前材料内に位置させた。この状態で、１４０℃で４０分間加熱し硬化させたところ、球状部１３の外囲に、表面にナイロン織布１５を有する略半球状研磨材１４が付着形成された。このポリシャーは、実施例１のポリシャーより優れた研磨性を示した。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるポリシャーを製造するための棒状研磨ブランクの例を示す単体の正面図である。
【図２】本発明によるポリシャーの製造装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図２の製造装置によって完成したポリシャーの一例を示す、略半球状研磨剤を透明として描いた正面図である。
【図４】本発明によるポリシャーの他の製造方法を示す、略半球状研磨材の表面に織布を付着させまたは埋設する製造方法の斜視図である。
【図５】図５の方法で製造したポリシャーの断面図である。
【図６】本発明によるポリシャーを用いて実行する研磨作業の要部模式図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  棒状研磨ブランク
１０’  ポリシャー
１１  定径軸部
１２  テーパ軸部
１３  球状部
１４  略半球状研磨材
１５  織布
２０  ポリシャー製造装置
２１  転写型
２１ａ  下方フランジ
２１ｂ  円柱状部
２１ｃ  上面
２１ｄ  略半球状凹部
２２  胴型
２２ａ  筒状部
２２ｂ  挿入孔
２２ｃ  保持筒部
２２ｄ  固定ビス
３０  金型
３１  研磨凹部
【図１】
2005059149.tif 000003
【図２】
2005059149.tif 000004
【図３】
2005059149.tif 000005
【図４】
2005059149.tif 000006
【図５】
2005059149.tif 000007
【図６】
2005059149.tif 000008