(57)【要約】      （修正有）【課題】  光学素子の研磨面、とくに曲面状研磨面（凹凸面）の隅々まで充分に研磨加工することができる研磨方法及び研磨工具を提供する。【解決手段】  綿部分１３に研磨液を染み込ませて研磨を行なう。芯棒に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて研磨工具１０に任意の圧力分布を持たせた綿部分１３を作る。その綿部分１３に研磨液を染み込ませる。芯棒に綿を巻いた形状を細長くしたり、芯棒に綿を巻いた形状を芯棒に対して放射方向に延びた円盤の形状とする。さらに、親水性の接着剤を用いる。綿で巻かれていない芯棒部分に、撥水性塗料を塗布する。芯棒としてに研磨液供給管１１を設け、研磨液供給管１１を介して研磨液を綿部分に供給しつつ曲面研磨を行なう。【選択図】  図１
2007260818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯棒の先端部分に綿部分を設けて研磨工具を形成し、その研磨工具の綿部分に研磨液を染み込ませて光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
芯棒の先端部分にまず粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて研磨工具の綿部分を形成し、その研磨工具の綿部分に研磨液を染み込ませて光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項３】
芯棒の先端部分に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて綿部分を形成したことを特徴とする研磨工具。
【請求項４】
請求項３に記載の研磨工具において、芯棒に綿を巻いて形成された綿部分の形状が芯棒の軸芯方向に細長いことを特徴とする研磨工具。
【請求項５】
請求項３に記載の研磨工具において、芯棒に綿を巻いて形成された綿部分の形状が芯棒の軸芯に対して放射方向に延びた円盤の形状をしていることを特徴とする研磨工具。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１項に記載の研磨工具において、
芯棒に親水性の接着剤を用いて綿部分を形成したことを特徴とする研磨工具。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の研磨工具において、
綿が巻かれていない芯棒部分に、撥水性塗料が塗布されていることを特徴とする研磨工具。
【請求項８】
研磨液を供給する研磨液供給管を芯棒として設け、研磨液をその研磨液供給管を介して綿部分に供給しつつ光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨方法。
【請求項９】
研磨液を供給するための研磨液供給管を芯棒としてに設けたことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の研磨面を研磨する研磨方法及び研磨工具、例えば小径の金型部材や微小な光学レンズ、プリズム、ミラーなどの光学素子の研磨面を研磨する研磨方法及び研磨工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工業用の綿棒は、金型のゴミ取り用に使用され（例えば特許文献１参照）、とくに精密機器の狭い隙間や小面積の箇所の清掃に用いられてきた（例えば特許文献２の０００３段落及び図１〜図４参照）。
【０００３】
また、綿花の柔らかい材料を用い、その綿花の表面にウレタン樹脂層を成膜し、精密機器の細部を掃除するための綿棒も知られている（例えば特許文献３請求項１、００１０段落及び図１参照）。
【０００４】
一方、例えば小径の金型部材や微小な光学レンズ、プリズム、ミラーなどの光学素子の曲面を清掃する場合、研磨用の織布や不織布が用いられている（例えば特許文献４の００１４段落及び図４参照）。
【０００５】
また、光学素子の曲面を研磨する場合は、次のようなものが用いられている。すなわち、木材の粉砕された粉状材料と、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂のいずれかを主成分とする熱硬化性樹脂とを混練して過熱圧縮して形成した研磨工具（例えば特許文献５の００５３段落及び図１参照）や、木綿の糸からなる織布を担体とし、その織布に研磨媒体が担持された研磨布（例えば特許文献６の００２５段落及び図１参照）や、可撓性を有する竹棒の先端部に研磨媒体を担持させた研磨棒（例えば特許文献６の００３５段落及び図３（ｂ）を参照）や、研磨パット、ポリッシャ工具（例えば特許文献７の００３２段落及び図１、研磨砥石（例えば特許文献８の００２６〜００２７、００３１段落及び図３）などが用いられている。
【特許文献１】特開平７−１８８９５９号公報
【特許文献２】特開平１０−５７９０４号公報の０００３段落、及び図１〜図４
【特許文献３】特公平７−２８８９３号公報の請求項１、００１０段落、及び図１
【特許文献４】特開２００１−３０５７００号公報の００１４段落、及び図４
【特許文献５】特開２００１−１３８１９６号公報の００５３段落、及び図１
【特許文献６】特開２００２−２３９９２５号公報の００２５、００３５段落、及び図１、図３（ｂ）
【特許文献７】特開２０００−３１７７９７号公報の００３２段落、及び図１
【特許文献８】特開平８−２２９７９２号公報の００２６〜００２７、００３１段落、及び図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、研磨用の織布や不織布では、小径の金型部材、微小な光学レンズなどの光学素子の曲面（凹凸面など）を隅々まで充分に研磨することはできなかった。
【０００７】
また、従来の研磨パットやポリッシャ工具では、図５の（Ａ）に示すように、芯棒１の先端に設けた綿の塊２によって、光学素子３の凹状の研磨面３ａを研磨するときに、図５の（Ｂ）に示す圧力分布曲線４のように、研磨圧力が研磨面３ａの中心付近に集中してしまう。そのため、研磨面３ａの周辺では、研磨圧力が疎らになってしまう。その結果、研磨面３ａの研磨による減耗量に偏りが生じ、形状誤差が発生しやすい問題があった。
【０００８】
そこで、本願発明は、凹凸面の隅々まで充分に研磨加工することができる研磨方法及び研磨工具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】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１０】
（１）芯棒の先端部分に綿部分を設けて研磨工具を形成し、その研磨工具の綿部分に研磨液を染み込ませて光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする研磨方法。
【００１１】
（２）芯棒の先端部分にまず粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて研磨工具の綿部分を形成し、その研磨工具の綿部分に研磨液を染み込ませて光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする研磨方法。
【００１２】
（３）芯棒の先端部分に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて綿部分を形成したことを特徴とする研磨工具。
【００１３】
（４）前述の研磨工具において、芯棒に綿を巻いて形成された綿部分の形状が芯棒の軸芯方向に細長いことを特徴とする研磨工具。
【００１４】
（５）前述の研磨工具において、芯棒に綿を巻いて形成された綿部分の形状が芯棒の軸芯に対して放射方向に延びた円盤の形状をしていることを特徴とする研磨工具。
【００１５】
（６）前述の研磨工具において、芯棒に親水性の接着剤を用いて綿部分を形成したことを特徴とする研磨工具。
【００１６】
（７）前述の研磨工具において、綿が巻かれていない芯棒部分に、撥水性塗料が塗布されていることを特徴とする研磨工具。
【００１７】
（８）研磨液を供給する研磨液供給管を芯棒として設け、研磨液をその研磨液供給管を介して綿部分に供給しつつ光学素子の研磨面を研磨することを特徴とする前述の研磨方法。
【００１８】
（９）研磨液を供給する研磨液供給管を芯棒として設けたことを特徴とする前述の研磨工具。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、研磨面を傷つけずに光沢を持たせることが容易である。しかも、研磨面が凹凸面である場合も、隅々まで充分に研磨加工することができる。
【００２０】
また、芯棒の先端部に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて研磨工具の綿部分を形成する場合、研磨工具の綿部分に所望の硬さ・柔らかさを持たせてることができる。しかも、綿部分の弾力性を部分的に変えることにより、圧力分布を調整することが容易にできる。このような綿部分を使用すれば、凹凸面の隅々まで充分に研磨加工することが確実になる。
【００２１】
また、本発明によれば、研磨面の加工部の研磨液量は常に安定しており、研磨面の加工部にある余分な液は毛細管現象によって綿部分の中へ逆に吸い取られ、綿部分の乾燥に伴い、綿部分の中心に存在する液が綿部分の表面へ染み出てくるため、液切れの心配がなく、安定した研磨が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
芯棒の先端部分に綿部分を設ける。例えば、芯棒にまず粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻く。そのようにして研磨工具に綿部分を作る。
【００２３】
研磨工具の綿部分に研磨液を染み込ませ、光学素子の研磨面、とくに曲面状の研磨面を研磨する。
【００２４】
好ましくは、まず芯棒に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻いて、綿棒の形をした研磨用の綿部分とする。その際、芯棒に綿を巻いた形状を細長くしたり、あるいは、芯棒に綿を巻いた形状が芯棒に対して放射方向に延在する円盤の形状にする。
【００２５】
また、好ましくは、親水性の接着剤を用いて綿を芯棒に巻く。
【００２６】
さらに好ましくは、綿で巻かれていない芯棒部分に対して、撥水性塗料を塗布する。
【００２７】
また、好ましくは、芯棒として、研磨液を供給する研磨液供給管を設け、研磨液供給管を介して研磨液を綿部分に供給しつつ曲面研磨を行なう。この場合、容器に研磨液を入れ、芯棒の後端を直接、又はパイプ等を介して液に漬けておくだけで、毛細管現象によって、研磨工具の綿部分への研磨液の充填が可能となる。また、病院で使用されている点滴のようにして、研磨液を供給してもよい。
【実施例】
【００２８】
図面を参照して、本発明の好適な実施例を説明する。
【００２９】
図１は、綿棒の形をした研磨工具１０を用いて、光学素子の研磨面、とくに凹状の曲面を研磨加工する方法の一例を示す。
【００３０】
芯棒は、研磨液を溜めておく研磨液保持手段としても機能する研磨液供給管１１からなる。この研磨液供給管１１は、手で持つことができるように筒状の剛体で形成されている。そして、研磨液供給管１１の内側には、先端から後端まで、研磨液を染み込ませて溜めておくための多孔質材１２が充てんされている。図１の例では、毛細管機能を有する多孔質材１２としてスポンジが用いられている。
【００３１】
研磨液供給管１１の好ましい例を詳細に説明すると、アルミニウムや樹脂でできている管であり、内径が０．５〜８ｍｍである。研磨液供給管１１の先端には、多孔質材１２がほぼ丸形に突き出て突起部１２ａを形成している。
【００３２】
１３は綿花を糸状にして研磨液供給管１１に巻き付けて固定した綿部分（塊）である。多孔質材１２に吸い込ませておいた研磨液を徐々に綿部分１３へ毛細管現象で供給することができる構造となっている。
【００３３】
綿部分１３の好ましい構造は、研磨液供給管１１へ綿糸を巻き付ける際に中心から外側に向かって密になるような巻き方をしたものである。とくに、弾力性の分布を任意に調整した構造からなる綿棒形の研磨工具１０とするのが好ましい。
【００３４】
１４はレンズや金型などの光学素子（ワーク）であり、凹状や凸状の曲面状をした研磨面１４ａを有する。
【００３５】
１５は綿部分１３を光学素子１４の研磨面１４ａに当接した際にかかる研磨圧力の分布曲線を示す。
【００３６】
綿棒形状の研磨工具１０を揺動させ、必要に応じて光学素子１４を回転させながら研磨加工を行う。研磨中に研磨液は蒸発したり飛散してしまうが、研磨液供給管１１内の多孔質材１２に溜まっていた研磨液が綿部分１３へと徐々に染み出てくるため、液切れの心配や研磨液供給の手間がなくなる。
【００３７】
多孔質材１２への研磨液補充法の一例を述べると、研磨液の入った容器（図示せず）の中へ研磨液供給管１１の後端を漬けておく。そうすれば、毛細管現象によって研磨液が吸い上げられ、多孔質材１２の中に補給することができる。
【００３８】
また、多孔質材１２への研磨液補充は、他の種々の方法で実施できる。例えば、病院で使用する点滴装置のように、研磨液供給管１１の上から、研磨液供給管１１に補給することもできる。この場合、多孔質材１２を省略することが可能である。
【００３９】
研磨液供給管１１の上端側と研磨液の入ったタンク（図示せず）とをチューブ（図示せず）でつないで、強制的に（例えばポンプによって）研磨液を供給することもできる。
【００４０】
綿部分１３の巻き方を工夫して、中心部分と外周部分が粗密になるように調整することにより、任意の弾力性の圧力分布曲線１５を得ることができる。この場合、スポット的に微小部位を集中的に研磨したいときには、逆に中心を密にして外周を疎に巻いた綿部分を用いることもできる。
【００４１】
図２は、本発明の他の種々の実施例を示す。
【００４２】
圧力分布曲線１５の調整を効果的に行なうために、図２の（Ａ）に示す実施例では、綿部分１３の形状を細くしている。
【００４３】
図２の（Ｂ）に示す実施例では、綿部分１３の形状を放射方向に延びた円盤の形状にすることにより、凸形状の研磨面１４ａを有する光学素子１４が入り組んだ複雑形状のものであっても、隅々まで効率よく磨くことができる。
【００４４】
図２の（Ｃ）の実施例では、綿部分１３がほぼ球状になっていて、回転中心のところに小さな突起が形成されている。
【００４５】
図２の（Ｄ）の実施例では、綿部分１３の下端面は円形である。
【００４６】
図２（Ａ）（Ｃ）に示すように、研磨液供給管２０の先端の一部に突起部を設けた形状とすることで、部分的に集中的な磨き方をすることができる。
【００４７】
図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示す実施例において、芯棒２０は、中実であってもよいが、図１のものと同様に管状（筒状）にして、その中にも毛細管機能を有する材料を充てんするのが好ましい。ただし、研磨液の供給の仕方によっては、そのような材料の充てんを省略してもよい。
【００４８】
更に他の実施例として、図３は、本発明による研磨工具の綿部分１３において親水性接着剤を用いた形態を示す。
【００４９】
図３において、１５は研磨液、１６は研磨スラリー中の研磨材を示す。１３ａは、綿部分１３の粗部を示し、１３ｂは、綿部分１３の密部を示す。１７はそれらの間に設けた親水性接着剤を示す。綿部分１３の密部１３ｂの表面に接着剤１７を塗布して、その上に綿部分１３の粗部１３ａを接着している。
【００５０】
なお、糸状になった綿花の全体に、まず親水性接着剤１７を塗布し、そのような糸状のものによって、綿部分１３の粗部１３ａと密部１３ｂを形成することが、最良の態様の１つである。
【００５１】
このような形態にすれば、綿部分１３の密部１３ｂの表面、又は糸状の綿花の各々の表面に塗布した親水性接着剤１７により、研磨スラリー中の研磨材１６は、その親水作用により、綿部分１３の表層の粗部１３ａに吸着・保持されやすくなり、光学素子（ワーク）１４の研磨面１４ａに良好な研磨作用をもたせ、摩擦等で綿部分１３の表面より研磨材１６の脱落が繰り返し行なわれ、効率良く綿部分１３と光学素子１４の研磨面１４ａに作用する効果が得られる。
【００５２】
また、図４は、綿を巻いていない、芯棒チューブ４１の外周表面の部分全体に撥水性塗料４２を塗布した研磨工具を示す。
【００５３】
図４において、４３は綿部分、４０は研磨液、４４は光学素子である。研磨液４０は光学素子４４の研磨面４４ａに充分に作用するように加工部全域にプール状に供給される。撥水塗料４２は、その撥水効果により、研磨面４４ａに対して効率的に作用する。このために必要最小限の液量を加えるとよい。研磨部位や研磨液の汚れなどをいち早く視認することができる。
【００５４】
図３〜４の実施例においては、研磨液は芯棒を経由せず、直接、光学素子１４、４４の研磨面１４ａ、４４ａに供給してもよい。
【００５５】
前述のいずれの実施例においても、綿部分の綿の持つしなやかさや、柔らかさを利用して、小径の金型部材や微小な光学レンズ、プリズム、ミラーなどの光学素子の曲面研磨を的確に行い、研磨面を傷つけずに光沢を持たせ、凹凸面の隅々まで充分に研磨加工することができる。
【００５６】
さらに、芯棒に粗く綿を巻き、その上から密に綿を巻くことで、研磨工具に所望の硬さ・柔らかさを持たせ、弾性を部分的に変化させて圧力分布を調整することができる。
【００５７】
また、研磨液を補充する際にも、綿の毛細管現象を利用して、研磨作業中に研磨液が蒸発しても、自然に研磨液を供給でき、充分な研磨加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（Ａ）は、本発明の１つの実施例による研磨方法を示す。（Ｂ）は、図１の（Ａ）の光学素子の研磨面における研磨圧力分布曲線を示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の他の種々の実施例による研磨方法を示す。
【図３】本発明の更に他の実施例による研磨方法を示す。
【図４】本発明の更に他の実施例による研磨方法を示す。
【図５】（Ａ）は、従来の研磨方法を示す。（Ｂ）は、図５の（Ａ）の光学素子の加工面における圧力分布曲線を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１０    研磨工具
１１    研磨液供給管
１２    多孔質材
１３    綿部分
１３ａ  綿部分１３の粗部
１３ｂ  綿部分１３の密部
１４    光学素子（ワーク）
１４ａ  研磨面
１５    圧力分布曲線
１６    研磨材
１７    親水性接着材
４０    研磨液
４１    チューブ
４２    撥水性塗料
４３    綿部分
４４    光学素子
４４ａ  研磨面
【図１】
2007260818.tif 000003
【図２】
2007260818.tif 000004
【図３】
2007260818.tif 000005
【図４】
2007260818.tif 000006
【図５】
2007260818.tif 000007