(57)【要約】【課題】多くの制約なく容易にかつ安価に非磁性材料からなる研磨対象物を研磨することができる新規な研磨装置を提供する。【解決手段】研磨装置は、研磨ツール１０と、研磨ツール１０に塗布された研磨剤２０とを備える。研磨剤２０は、磁性材料からなる複数の球体２１と、複数の球体２１の各々の表面に被膜状に付着してなる液状バインダ２２と、液状バインダ２２によって複数の球体２１の各々の表面上において分散された状態で保持された非磁性材料からなる複数の砥粒２３とを含む。研磨ツール１０の表面近傍には、研磨ツール１０の表面の一部から出て研磨ツール１０の表面の他の一部に戻るように磁場が生成され、当該磁場によって複数の球体２１が研磨ツール１０に磁着されることで研磨剤２０中に磁性クラスタが形成される。研磨中にいても、当該磁場のみによって磁性クラスタが形成された状態が維持される。【選択図】図３
2016137553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料からなる研磨対象物を研磨するための研磨装置であって、
研磨対象物に対して相対運動可能な研磨ツールと、
前記研磨ツールに塗布された研磨剤とを備え、
前記研磨剤は、磁性材料からなる複数の球体と、前記複数の球体の各々の表面に被膜状に付着してなる液状バインダと、前記液状バインダによって前記複数の球体の各々の表面上において分散された状態で保持された非磁性材料からなる複数の砥粒とを含み、
前記研磨ツールの表面近傍には、前記研磨ツールの表面の一部から出て前記研磨ツールの表面の他の一部に戻るように前記研磨ツールに一対の磁極が形成されることで磁場が生成され、当該磁場によって前記複数の球体が前記研磨ツールに磁着されることで前記研磨剤中に磁性クラスタが形成され、
前記研磨剤を前記研磨ツールによって研磨対象物に押圧しつつ前記研磨ツールを研磨対象物に対して相対運動させることで研磨対象物を研磨するに際し、前記磁場のみによって前記磁性クラスタが形成された状態が維持される、研磨装置。
【請求項２】
前記研磨ツールが、軸線周りに自転可能であり、
研磨対象物を研磨するに際し、前記研磨ツールが自転する、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記研磨剤が、前記研磨ツールの軸線方向に位置する先端部に塗布されている、請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記一対の磁極のうちの一方が、前記研磨ツールの前記先端部に形成される、請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記研磨ツールの前記先端部が、前記研磨ツールの軸線方向に沿って外側に向けて膨出する形状を有している、請求項３または４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記磁場を生成する手段が、永久磁石であり、
前記永久磁石によって前記研磨ツールの前記先端部が構成されている、請求項３から５のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項７】
前記研磨ツールの前記先端部の根元部分における軸線方向と直交する断面形状が円形状であり、
前記複数の砥粒の外形が、いずれも球状または不定形状であり、
前記研磨ツールの前記先端部の前記根元部分における直径をＲとし、前記複数の球体の平均直径をＤとし、前記複数の砥粒の最大外形寸法をｄとした場合に、Ｒ／１０００≦Ｄ≦Ｒ／１０の条件を満たすとともに、Ｄ／１０００≦ｄ≦Ｄ／１０の条件を満たす、請求項３から６のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項８】
前記複数の球体が、鋼球であり、
前記複数の砥粒が、アルミナ系砥粒であり、
前記液状バインダが、油である、請求項１から７のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項９】
非磁性材料からなる研磨対象物を研磨するための研磨方法であって、
磁性材料からなる複数の球体、前記複数の球体の各々の表面に被膜状に付着してなる液状バインダ、および、前記液状バインダによって前記複数の球体の各々の表面上において分散された状態で保持された非磁性材料からなる複数の砥粒を含む研磨剤を、前記研磨対象物に対して相対運動可能な研磨ツールに塗布することにより、前記研磨ツールの表面の一部から出て前記研磨ツールの表面の他の一部に戻るように前記研磨ツールに一対の磁極が形成されることで前記研磨ツールの表面近傍に形成された磁場によって前記複数の球体が前記研磨ツールに磁着されることで前記研磨剤中に磁性クラスタが形成されようにする工程と、
前記研磨剤を前記研磨ツールによって前記研磨対象物に押圧しつつ前記研磨ツールを前記研磨対象物に対して相対運動させることにより、前記磁場のみによって前記磁性クラスタが形成された状態を維持しつつ前記研磨対象物を研磨する工程とを備える、研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性材料からなる研磨対象物を研磨するための研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、研磨対象物としての各種の製品の表面仕上げに様々な研磨方法が用いられている。このうち、研磨対象物が比較的複雑な表面形状を有している場合（たとえば、研磨対象物に曲率が略一定の曲面が含まれる場合や多少の凹凸面が含まれる場合等）に好適に利用できる研磨方法として、磁気研磨法が知られている。
【０００３】
磁気研磨法は、研磨装置の加工部の周囲に磁石を配置するとともに、研磨剤に含まれる砥粒として磁性砥粒を用い、磁力を用いて研磨対象物に磁性砥粒を押し付けることで研磨を行なうものである。当該磁気研磨法においては、磁性砥粒が磁力線に沿って並ぶことで研磨ツールの先端にブラシ様の磁性砥粒の集合体（一般に粒子ブラシと称される）が形成されることになり、研磨対象物に磁力によって磁性砥粒が略均一に押しつけられることで比較的複雑な形状の表面の研磨を可能にするものである。
【０００４】
ここで、磁気研磨法を用いて磁性材料からなる研磨対象物を研磨する場合には、当該研磨対象物と研磨装置に設置された磁石との間に、対応した一対の磁極が形成されることで磁場が生成されるようにし、当該磁場によって上述した粒子ブラシが形成されて研磨が行なわれるようにする。
【０００５】
一方、磁気研磨法を用いて非磁性材料からなる研磨対象物を研磨する場合には、研磨対象物を通過するように磁場が生成される必要があり、研磨対象物を挟み込むように研磨装置に一対の磁石が設置され、これら一対の磁石間に、対応した一対の磁極が形成されることで磁場が生成されるようにし、当該磁場によって上述した粒子ブラシが形成されて研磨が行なわれるようにする。
【０００６】
なお、この磁気研磨法が具体的に開示された文献としては、たとえば特開２００２−２６５９３３号公報（特許文献１）、特開平５−１１１８２１号公報（特許文献２）、特開２０１０−５２１２３号公報（特許文献３）等がある。
【０００７】
このうち、上記特許文献２および３には、磁性砥粒を含む研磨剤中に磁性材料からなる複数の球体を添加し、当該球体を含む研磨剤を用いて研磨を行なう磁気研磨法が開示されている。当該特許文献２および３に開示の磁気研磨法においては、研磨剤中に含まれる潤滑油等の非磁性材料によって磁性砥粒に作用する磁力が弱められてしまうことが防止でき、磁性砥粒の研磨対象物に対する押し付け力の低下が抑制できる。
【０００８】
また、磁性砥粒を用いない点で上述した磁気研磨法とは異なるものの、磁力を利用した研磨方法として、特開平５−４２４７６号公報（特許文献４）に開示のものがある。当該特許文献４に開示の研磨方法は、磁性材料からなる研磨対象物に油性ワックス等を用いて非磁性材料からなる砥粒を予め塗布しておき、研磨ツールと研磨対象物との間に、対応した一対の磁極が形成されるように研磨ツールを磁石にて構成し、研磨ツールと研磨対象物との間に磁性材料からなる複数の球体を介在させつつ研磨を行なうようにしたものである。
【０００９】
上記特許文献４に開示の研磨方法は、研磨対象物に予め塗布されている砥粒に対して、磁性材料からなる複数の球体を磁力によって押し付けるように作用させるものであり、研磨に際して研磨ツールと研磨対象物との間に、対応した一対の磁極が形成されるようにする点において、上述した磁気研磨法と共通したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２６５９３３号公報
【特許文献２】特開平５−１１１８２１号公報
【特許文献３】特開２０１０−５２１２３号公報
【特許文献４】特開平５−４２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、磁性砥粒は、磁性材料からなる磁性粒子の表面に非磁性材料からなる複数の砥粒を結合させることで形成されるものであり、一般に磁性粒子の表面に砥粒を造粒や焼結あるいは化学的手法等によって結合させることで製造されるものである。そのため、当該磁性砥粒を含む研磨剤は、一般的な研磨剤に比較して非常に高価であり、結果として研磨に要するコストが増大してしまう問題があった。
【００１２】
また、上記特許文献１ないし３に開示される如くの磁気研磨法を用いて非磁性材料からなる研磨対象物を研磨する場合においては、上述したように研磨対象物を挟み込むように研磨装置に一対の磁石を設置することが必要になる。
【００１３】
その場合、非磁性材料からなる研磨対象物の厚みが十分に薄い場合には、非常に強力な磁場を発生させることで研磨対象物を通過するように磁場が生成できるため、大型でかつ高価な設備が必要にはなるものの、その研磨を行なうことが可能になる。
【００１４】
しかしながら、非磁性材料からなる研磨対象物の厚みがある程度厚い場合には、磁性砥粒を研磨対象物に十分な押し付け力をもって押し付けることができる程度にまで強力な磁場を発生させることが事実上できないため、その研磨を行なうこと自体が困難となってしまう。
【００１５】
また、上記特許文献１ないし３に開示される如くの磁気研磨法を用いた場合であっても、非磁性材料からなる研磨対象物が非常に複雑な形状を有している場合（たとえば、研磨対象物が部位ごとに曲率半径が変化するような自由曲面等を含んでいる場合等）においては、磁性砥粒を研磨対象物に対して均一な押し付け力にて押し付けることが困難になってしまい、所望の精度での研磨が行なえないこととなってしまう。
【００１６】
このように、磁気研磨法を用いた場合であっても、非磁性材料からなる研磨対象物を研磨する場合には、研磨に要するコストが大幅に増大してしまったり、所望の精度での研磨が行なえなかったり、そもそもその研磨自体が行なえなかったりするといった問題が存在していた。
【００１７】
また、上記特許文献４に開示される如くの研磨方法を用いた場合であっても、磁性砥粒を用いない点において研磨に要するコストは一部低減できるものの、やはり非磁性材料からなる研磨対象物を研磨する場合には、研磨に要するコストが大幅に増大してしまったり、所望の精度での研磨が行なえなかったり、そもそもその研磨自体が行なえなかったりするといった問題が存在していた。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、多くの制約なく容易にかつ安価に非磁性材料からなる研磨対象物を研磨することができる新規な研磨装置および研磨方法を提供することにあり、特に、非磁性材料からなる研磨対象物の厚みが厚い場合や当該研磨対象物が非常に複雑な表面形状を有している場合等においても所望の精度にて研磨が行なえる研磨装置および研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に基づく研磨装置は、非磁性材料からなる研磨対象物を研磨するためのものであって、研磨対象物に対して相対運動可能な研磨ツールと、上記研磨ツールに塗布された研磨剤とを備えている。上記研磨剤は、磁性材料からなる複数の球体と、上記複数の球体の各々の表面に被膜状に付着してなる液状バインダと、上記液状バインダによって上記複数の球体の各々の表面上において分散された状態で保持された非磁性材料からなる複数の砥粒とを含んでいる。上記研磨ツールの表面近傍には、上記研磨ツールの表面の一部から出て上記研磨ツールの表面の他の一部に戻るように上記研磨ツールに一対の磁極が形成されることで磁場が生成されており、当該磁場によって上記複数の球体が上記研磨ツールに磁着されることで上記研磨剤中に磁性クラスタが形成されている。本発明に基づく研磨装置においては、上記研磨剤を上記研磨ツールによって研磨対象物に押圧しつつ上記研磨ツールを研磨対象物に対して相対運動させることで研磨対象物を研磨するに際し、上記磁場のみによって上記磁性クラスタが形成された状態が維持される。
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記研磨ツールが、軸線周りに自転可能であることが好ましく、その場合には、研磨対象物を研磨するに際し、上記研磨ツールが自転することが好ましい。
【００２０】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記研磨剤が、上記研磨ツールの軸線方向に位置する先端部に塗布されていることが好ましい。
【００２１】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記一対の磁極のうちの一方が、上記研磨ツールの上記先端部に形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記研磨ツールの上記先端部が、上記研磨ツールの軸線方向に沿って外側に向けて膨出する形状を有していることが好ましい。
【００２３】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記磁場を生成する手段が、永久磁石であってもよく、その場合には、上記永久磁石によって上記研磨ツールの上記先端部が構成されていることが好ましい。
【００２４】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記研磨ツールの上記先端部の根元部分における軸線方向と直交する断面形状が円形状であってもよく、また、上記複数の砥粒の外形が、いずれも球状または不定形状であってもよい。その場合に、上記研磨ツールの上記先端部の上記根元部分における直径をＲとし、上記複数の球体の平均直径をＤとし、上記複数の砥粒の最大外形寸法をｄとすると、Ｒ／１０００≦Ｄ≦Ｒ／１０の条件と、Ｄ／１０００≦ｄ≦Ｄ／１０の条件とが満たされていることが好ましい。
【００２５】
上記本発明に基づく研磨装置にあっては、上記複数の球体が、鋼球であり、上記複数の砥粒が、アルミナ系砥粒であり、上記液状バインダが、油であることが好ましい。
【００２６】
本発明に基づく研磨方法は、非磁性材料からなる研磨対象物を研磨するための方法であって、磁性材料からなる複数の球体、上記複数の球体の各々の表面に被膜状に付着してなる液状バインダ、および、上記液状バインダによって上記複数の球体の各々の表面上において分散された状態で保持された非磁性材料からなる複数の砥粒を含む研磨剤を、上記研磨対象物に対して相対運動可能な研磨ツールに塗布することにより、上記研磨ツールの表面の一部から出て上記研磨ツールの表面の他の一部に戻るように上記研磨ツールに一対の磁極が形成されることで上記研磨ツールの表面近傍に形成された磁場によって上記複数の球体が上記研磨ツールに磁着されることで上記研磨剤中に磁性クラスタが形成されようにする工程と、上記研磨剤を上記研磨ツールによって上記研磨対象物に押圧しつつ上記研磨ツールを上記研磨対象物に対して相対運動させることにより、上記磁場のみによって上記磁性クラスタが形成された状態を維持しつつ上記研磨対象物を研磨する工程とを備えている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、多くの制約なく容易にかつ安価に非磁性材料からなる研磨対象物を研磨することが可能になり、特に、非磁性材料からなる研磨対象物の厚みが厚い場合や当該研磨対象物が非常に複雑な表面形状を有している場合等においても所望の精度にて研磨ができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における研磨装置のブロック図である。
【図２】図１に示す研磨装置の加工部の構成を示す模式図である。
【図３】図１に示す研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。
【図４】研磨ツールに塗布した状態における研磨剤内部の拡大模式断面図である。
【図５】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の第１の例を示す模式図である。
【図６】図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の第２の例を示す模式図である。
【図７】第１変形例に係る研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。
【図８】第２および第３変形例に係る研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。
【図９】第４変形例に係る研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。
【図１０】検証試験における第１ないし第３条件を示す図である。
【図１１】検証試験における研磨加工前の研磨剤の状態を示す写真である。
【図１２】検証試験における研磨加工中の研磨剤の状態を示す写真である。
【図１３】検証試験における研磨加工後の研磨剤の状態を示す写真である。
【図１４】検証試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態における研磨装置のブロック図である。図２は、図１に示す研磨装置の加工部の構成を示す模式図であり、図３は、図１に示す研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。また、図４は、研磨ツールに塗布した状態における研磨剤内部の拡大模式断面図である。以下、これら図１ないし図４を参照して、本実施の形態における研磨装置１について説明する。
【００３１】
図１ないし図３に示すように、研磨装置１は、研磨ツール１０と、研磨ツール１０の先端部に塗布された研磨剤２０と、研磨対象物としてのワーク１００を保持するテーブル３０と、各種の駆動機構４０〜４５と、これら各種の駆動機構４０〜４５の動作を制御する各種の制御部５０，６０とを主として備えている。
【００３２】
研磨装置１の主軸は、図２中に示すＺ軸方向に沿って延在している。当該主軸には、たとえばスピンドルからなる主軸回転駆動機構４０が取付けられており、上述した研磨ツール１０は、当該主軸回転駆動機構４０を介して主軸に取付けられている。これにより、研磨ツール１０は、図２中に示すＺ軸周りに自転可能に駆動されることになる。また、主軸には、たとえばモータ等を駆動源とするＸ軸方向送り駆動機構４１、Ｙ軸方向送り駆動機構４２およびＺ軸方向送り駆動機構４３が取付けられている。これにより、研磨ツール１０は、図２中に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の直交３軸方向に移動可能に駆動されることになる。
【００３３】
上述した主軸回転駆動機構４０は、回転制御部５０によってその動作が制御される。より詳細には、回転制御部５０は、主軸回転駆動機構４０を駆動することで主軸の回転運動を制御し、これにより研磨ツール１０の自転を制御する。一方、上述したＸ軸方向送り駆動機構４１、Ｙ軸方向送り駆動機構４２およびＺ軸方向送り駆動機構４３は、送り制御部６０によってその動作が制御される。より詳細には、送り制御部６０は、Ｘ軸方向送り駆動機構４１、Ｙ軸方向送り駆動機構４２およびＺ軸方向送り駆動機構４３を駆動することで主軸の並進運動を制御し、これにより研磨ツール１０の移動を制御する。
【００３４】
テーブル３０の上面には、図示しないチャックが回転可能に設けられており、テーブル３０は、当該チャックにワーク１００が固定されることでワーク１００を保持する。テーブル３０には、たとえばモータ等を駆動源とするＢ軸周り送り駆動機構４４が取付けられており、チャックには、たとえばモータ等を駆動源とするＣ軸周り送り駆動機構４５が取付けられている。これにより、ワーク１００は、図２中に示すＢ軸周りおよびＣ軸周りの２方向に回転可能に駆動されることになる。なお、ここで、Ｂ軸は、テーブル３０が初期位置にある状態において上述したＸ軸に合致する軸であり、Ｃ軸は、テーブル３０が初期位置にある状態において上述したＺ軸に合致する軸である。
【００３５】
上述したＢ軸周り送り駆動機構４４およびＣ軸周り送り駆動機構４５は、送り制御部６０によってその動作が制御される。より詳細には、送り制御部６０は、Ｂ軸周り送り駆動機構４４およびＣ軸周り送り駆動機構４５を駆動することでテーブル３０およびこれに設けられたチャックの回転運動を制御し、これによりワーク１００の回転を制御する。なお、送り制御部６０は、主軸の並進運動とチャックの回転運動とを同期して制御する。
【００３６】
ここで、テーブル３０としては、非磁性材料からなるものを用いることが好ましい。ただし、研磨ツール１０に設けられた後述する永久磁石１２によって生成される磁場が研磨時において影響を受けない程度に、研磨ツール１０とテーブル３０との間の距離が離れている場合等においては、テーブル３０は、その全部または一部が磁性材料にて構成されていてもよい。
【００３７】
また、図１に示すように、研磨装置１は、上述した機能ブロックに加え、主軸位置検出部４６とチャック位置検出部４７とを備えている。主軸位置検出部４６は、主軸の直交３軸方向における位置を検出し、これを送り制御部６０に対して出力する。また、チャック位置検出部４７は、チャックの回転２方向における位置を検出し、これを送り制御部６０に対して出力する。送り制御部６０は、これら主軸位置検出部４６およびチャック位置検出部４７から入力された位置情報をもとに、必要に応じて各種の送り駆動機構４１〜４５をサーボ制御することで主軸およびチャックの位置を制御し、これにより研磨ツール１０とワーク１００の相対的な位置を調整する。
【００３８】
以上により、研磨ツール１０は、ワーク１００に対して相対運動可能に構成されることになり、後述する研磨の際に、ワーク１００に対して研磨剤２０を押し当てた状態を維持しつつワーク１００に対して相対運動することができる。
【００３９】
図３に示すように、研磨ツール１０は、当該研磨ツール１０の軸線ＡＸ方向に沿って延在する円柱状の回転体１１と、軸線ＡＸ方向における回転体１１の一端部に固定された永久磁石１２とを有している。回転体１１は、研磨ツール１０の軸線ＡＸが上述した主軸と合致することとなるように、当該軸線ＡＸ方向における図示しない他端部が上述したスピンドルに固定されている。これにより、研磨ツール１０の先端部が永久磁石１２によって構成されることになるとともに、これら回転体１１および永久磁石１２からなる研磨ツール１０が、図中において矢印ＤＲ１で示すように軸線ＡＸ周りに自転可能に構成されることになる。
【００４０】
ここで、回転体１１が磁性材料にて構成されている場合には、当該回転体１１に永久磁石１２が磁着することでこれらが結合されていてもよいし、他の手法によってこれらが結合されていてもよい。また、回転体１１が非磁性材料にて構成されている場合には、磁着以外の他の手法によってこれらが結合されることになる。
【００４１】
研磨ツール１０の先端部を構成する永久磁石１２は、その先端面が半球面形状を有している。これにより、研磨ツール１０の先端部は、軸線ＡＸ方向に沿って外側に向けて膨出する形状を有している。
【００４２】
また、永久磁石１２は、その一対の磁極（Ｎ極およびＳ極）が軸線ＡＸ方向において並ぶように回転体１１に固定されている。ここで、本実施の形態においては、研磨ツール１０の先端部に一対の磁極のうちのＳ極が形成されるように永久磁石１２が配置されている。これにより、研磨ツール１０の先端部近傍の表面には、研磨ツール１０の先端面から出て研磨ツール１０の周面に戻るように磁場（図中においては、当該磁場を磁力線Ｌにて模式的に表わしている）が生成されることになる。
【００４３】
一方、図３および図４に示すように、研磨剤２０は、磁性材料からなる複数の球体２１と、液状バインダ２２と、非磁性材料からなる複数の砥粒２３とを含んでいる。研磨剤２０は、研磨ツール１０の上述した先端部およびその近傍に所定量だけ塗布されており、これにより研磨ツール１０の先端部およびその近傍は、当該研磨剤２０によって覆われている。
【００４４】
複数の球体２１は、上述した永久磁石１２によって生成された磁場によって磁化されている。そのため、これら複数の球体２１は、当該磁場によって研磨ツール１０の先端部近傍に磁着されることになり、これら磁着した複数の球体２１によって研磨剤２０中に磁性クラスタが形成されることになる。
【００４５】
液状バインダ２２は、磁性クラスタを形成する複数の球体２１の隙間を充填するとともに、磁性クラスタの最外殻部を構成する部分の複数の球体２１の外側表面を覆っている。より詳細には、液状バインダ２２は、その表面張力によって複数の球体２１の各々の表面上に被膜状に付着している。ここで、液状バインダ２２は、複数の球体２１の隙間を完全に埋めていてもよいが、本実施の形態においては、図４に示すようにその内部に微細な空隙２４が多く含まれることとなるようにしている。なお、図２および後述する図４および図５においては、作図の都合上、上記空隙２４の図示は省略している。
【００４６】
複数の砥粒２３は、液状バインダ２２によって複数の球体２１の各々の表面上において分散された状態で保持されている。これにより、複数の砥粒２３は、液状バインダ２２と同様に、磁性クラスタを形成する複数の球体２１の隙間に位置しているとともに、磁性クラスタの最外殻部を構成する部分の複数の球体２１の外側表面上にも位置している。
【００４７】
ここで、研磨剤２０中に含まれる液状バインダ２２の重量比は、研磨剤２０中に含まれる複数の球体２１の重量比に比べて十分に少なくてよい。すなわち、液状バインダ２２は、当然に潤滑剤としての機能を果たすものでもあるが、その主たる機能は複数の砥粒２３を複数の球体２１の表面上において保持することにあり、この砥粒２３の保持が実現されれば必要以上にその量を増やす必要はない。換言すれば、研磨剤２０中に含まれる液状バインダ２２の量が多すぎる場合には、これによって複数の球体２１に作用する磁力が弱められてしまい、結果として必要な量の球体２１の磁着が困難になったり、研磨ツール１０から砥粒２３を含む余剰の液状バインダ２２が垂れ落ちてしまったりすることにもなりかねない。
【００４８】
したがって、研磨剤２０に添加される液状バインダ２２の量は、これらを考慮して必要最小限とすることが好ましい。それ故に、本実施の形態においては、前述のように、研磨ツール１０の先端に研磨剤２０を塗布した状態において、複数の球体２１の表面に液状バインダ２２が被膜状に付着することで研磨剤２０中に多くの空隙が含まれることとなるように、複数の球体２１と液状バインダ２２と砥粒２３の重量比が調製されている。
【００４９】
上述した球体２１としては、好適には鋼球が使用できるが、磁性材料からなる球体であれば、どのようなものでもその使用が可能である。また、上述した液状バインダとしては、好適には油が使用できるが、複数の球体２１の表面上において複数の砥粒２３を保持することができるとともに潤滑剤として機能するものであれば、どのようなものでもその使用が可能である。また、砥粒２３としては、好適にはアルミナ系砥粒が使用できるが、研磨対象物であるワーク１００に応じて他の種類の砥粒も当然に用いることができる。なお、砥粒２３の外形は、球状であってもよいし、非球状の不定形状であってもよい。
【００５０】
ここで、研磨ツール１０の先端部の根元部分における、軸線ＡＸと直交する断面における研磨ツール１０の直径をＲとし、複数の球体２１の平均直径をＤとし、複数の砥粒２３の最大外形寸法をｄとした場合には、これらＲ、Ｄおよびｄが、Ｒ／１０００≦Ｄ≦Ｒ／１０の条件と、Ｄ／１０００≦ｄ≦Ｄ／１０の条件とを満たしていることが好ましい。当該条件を満たすことにより、後述する研磨の際に、研磨に適した大きさの磁性クラスタが形成できるとともに、砥粒２３を適切にワーク１００に対して押し付けることができる。
【００５１】
図５は、図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の第１の例を示す模式図である。以下、この図５と前述の図２とを参照して、上述した研磨装置１を用いた本実施の形態における研磨方法の第１の例について説明する。
【００５２】
図２に示すように、上述した研磨装置１を用いて研磨を行なうに際しては、まず、研磨ツール１０とテーブル３０とを初期位置にセットする。
【００５３】
次に、図２および図５（Ａ）に示すように、研磨ツール１０の先端部に研磨剤２０を所定量だけ塗布するとともに、研磨対象物である非磁性材料からなるワーク１００の研磨対象面１０１が露出するようにワーク１００をテーブル３０上にセットする。このとき、上述したように、研磨ツール１０の先端部に塗布された研磨剤２０中においては、研磨ツール１０に設けられた永久磁石１２によって生成された磁場により、複数の球体２１が研磨ツール１０に磁着されることによって磁性クラスタが形成されることになる。
【００５４】
次に、図５（Ａ）に示すように、研磨ツール１０を軸線ＡＸ周りに図中矢印ＤＲ１方向に向けて自転させる。このとき、複数の球体２１に対する永久磁石１２の磁着力を予め適切に調整しておくとともに、研磨ツール１０の自転の周速を適切に管理することにより、研磨剤２０に遠心力が作用することで研磨ツール１０の先端部から研磨剤２０が脱落することが確実に防止できる。
【００５５】
次に、図５に示す第１の例においては、研磨ツール１０をＺ軸方向に沿って図中矢印ＤＲ２方向に向けて下降させることにより、研磨ツール１０の先端に塗布された研磨剤２０がワーク１００の研磨対象面１０１に向けて押圧されるようにする。このとき、研磨ツール１０の下降後において、研磨ツール１０の先端部とワーク１００の研磨対象面１０１とが接触することなく、これらの間の軸線ＡＸ方向におけるギャップが予め定めた距離だけ確保されるようにする。
【００５６】
その際、研磨剤２０の下面がワーク１００の研磨対象面１０１に接触することにより、研磨剤２０中の磁性クラスタがその形状を変化させることになる。ここで、磁性クラスタは、上述したように永久磁石１２によってのみ磁着されたものであるため、その磁着力を上回る外力が付与されることで自在にその形状が変化することになり、研磨剤２０が接触する部分の研磨対象面１０１の形状に倣った形状に変化する。
【００５７】
そのため、研磨ツール１０による押圧力は、磁性クラスタを介してワーク１００の研磨対象面１０１に接触して位置する部分の砥粒２３に付与されることになり、当該砥粒２３によって研磨剤２０に接触する部分の研磨対象面１０１の研磨が進行することになる。
【００５８】
次に、図５（Ｂ）に示すように、上述した研磨ツール１０の先端部とワーク１００の研磨対象面１０１との間の距離が常時一定に保たれるように研磨ツール１０のＺ軸方向における位置を調整しながら、研磨ツール１０をＸ軸方向に沿って図中に示す矢印ＤＲ３方向に向けて所定速度で送ることにより、研磨ツール１０をワーク１００に対して相対的に移動させ、これによりワーク１００の研磨対象面１０１の研磨をさらに進行させる。
【００５９】
この研磨ツール１０のＸ軸方向に沿った送りの際にも、研磨剤２０は、研磨ツール１０の先端部に付着した状態を維持し、当該研磨剤２０に接触する部分の研磨対象面１０１の形状の変化に応じて磁性クラスタが時々刻々とその形状を変化させることにより、研磨ツール１０を走査させた範囲において、研磨対象面１０１の研磨が行なわれることになる。
【００６０】
その後、ワーク１００の研磨対象面１０１の全面の研磨が終了するまで、研磨ツール１０の送り方向を種々変更しつつワーク１００に対する研磨ツール１０の相対運動を継続させ、当該研磨対象面１０１の全面の研磨が終了した時点で研磨ツール１０をＺ軸方向に沿って上昇させ、その後、研磨ツール１０の自転を停止する。
【００６１】
以上により、ワーク１００の研磨が完了する。なお、上記においては、研磨剤２０をワーク１００に接触させるに先立って研磨ツール１０を自転させることとした場合を例示したが、研磨剤２０をワーク１００に接触させた後に研磨ツール１０を自転させることとしてもよい。
【００６２】
このように、上述した研磨装置１を用いつつ上述した第１の例の如くの研磨方法に従って研磨を行なうことにより、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができる。そのため、研磨対象物に曲率が略一定の曲面が含まれる場合や多少の凹凸面が含まれる場合のみならず、研磨対象物が部位ごとに曲率半径が変化するような自由曲面等を含んでいる場合等においても、略均一な押し付け力をもってして砥粒を研磨対象面に向けて押し付けることが可能になり、所望の精度での研磨が行なえることになる。
【００６３】
また、上述した説明から明らかなように、上述した研磨装置１を用いつつ上述した第１の例の如くの研磨方法に従って研磨を行なうことにより、研磨ツールに設けられた磁石以外に、非磁性材料からなる研磨対象物を挟み込むように別の磁石を配置することを要しない。これは、本実施の形態に基づいた研磨方法は、上記特許文献１ないし３に開示される如くの磁気研磨法や上記特許文献４に開示される如くの研磨方法とは異なり、磁力を用いて砥粒を研磨対象物に押し付けるものではなく、磁力を利用して自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現しつつ、当該研磨工具による押圧力によって砥粒を研磨対象物に押し付けるものであることによる。
【００６４】
そのため、非磁性材料からなる研磨対象物の形状がどのような形状であっても（すなわち、当該非磁性材料からなる研磨対象物の厚みが薄くても厚くても）、その研磨を行なうことが可能になる効果が得られるばかりでなく、大型で高価な設備を要せずに安価にかつ容易に非磁性材料からなる研磨対象物の研磨が行なえる効果が得られることになる。
【００６５】
さらには、上述した研磨装置１を用いつつ上述した第１の例の如くの研磨方法に従って研磨を行なうことにより、磁性砥粒の如くの高価な砥粒を含む研磨剤を用いる必要もないため、この意味においても安価にかつ容易に非磁性材料からなる研磨対象物の研磨が行なえることになる。
【００６６】
したがって、本実施の形態に基づいた研磨方法によれば、多くの制約なく容易にかつ安価に非磁性材料からなる研磨対象物を研磨することが可能になる。
【００６７】
図６は、図１に示す研磨装置を用いた研磨方法の第２の例を示す模式図である。以下、この図６を参照して、上述した研磨装置１を用いた本実施の形態における研磨方法の第２の例について説明する。
【００６８】
図６（Ａ）に示すように、図６に示す第２の例においては、研磨対象物である非磁性材料からなるワーク１００の研磨対象面１０１をテーブル３０上にセットした後に、テーブル３０をＢ軸周りに回転させ、ワーク１００の研磨対象面１０１が、研磨剤２０が塗布された研磨ツール１０の先端部の側方に配置されるようにする。
【００６９】
次に、研磨ツール１０を軸線ＡＸ周りに図中矢印ＤＲ１方向に向けて自転させた後、研磨ツール１０をＹ軸方向に沿って図中矢印ＤＲ４方向に向けてワーク１００に近づくように移動させることにより、研磨ツール１０の先端に塗布された研磨剤２０がワーク１００の研磨対象面１０１に向けて押圧されるようにする。このとき、研磨ツール１０の移動後において、研磨ツール１０の先端部に隣接する部分の周面とワーク１００の研磨対象面１０１とが接触することなく、これらの間の軸線ＡＸ方向と直交する方向におけるギャップが予め定めた距離だけ確保されるようにする。
【００７０】
その際、研磨剤２０の側面がワーク１００の研磨対象面１０１に接触することにより、研磨剤２０中の磁性クラスタがその形状を変化させることになる。ここで、磁性クラスタは、上述したように永久磁石１２によってのみ磁着されたものであるため、その磁着力を上回る外力が付与されることで自在にその形状が変化することになり、研磨剤２０が接触する部分の研磨対象面１０１の形状に倣った形状に変化する。
【００７１】
そのため、研磨ツール１０による押圧力は、磁性クラスタを介してワーク１００の研磨対象面１０１に接触して位置する部分の砥粒２３に付与されることになり、当該砥粒２３によって研磨剤２０に接触する部分の研磨対象面１０１の研磨が進行することになる。
【００７２】
次に、図６（Ｂ）に示すように、上述した研磨ツール１０の先端部に隣接する部分の周面とワーク１００の研磨対象面１０１との間の距離が常時一定に保たれるように研磨ツール１０のＹ軸方向における位置を調整しながら、研磨ツール１０をＸ軸方向に沿って図中に示す矢印ＤＲ５方向に向けて所定速度で送ることにより、研磨ツール１０をワーク１００に対して相対的に移動させ、これによりワーク１００の研磨対象面１０１の研磨をさらに進行させる。
【００７３】
この研磨ツール１０のＸ軸方向に沿った送りの際にも、研磨剤２０は、研磨ツール１０の先端部に付着した状態を維持し、当該研磨剤２０に接触する部分の研磨対象面１０１の形状の変化に応じて磁性クラスタが時々刻々とその形状を変化させることにより、研磨ツール１０を走査させた範囲において、研磨対象面１０１の研磨が行なわれることになる。
【００７４】
その後、ワーク１００の研磨対象面１０１の全面の研磨が終了するまで、研磨ツール１０の送り方向を種々変更しつつワーク１００に対する研磨ツール１０の相対運動を継続させ、当該研磨対象面１０１の全面の研磨が終了した時点で研磨ツール１０をＹ軸方向に沿ってワーク１００から遠ざかるように移動させ、その後、研磨ツール１０の自転を停止する。
【００７５】
以上により、ワーク１００の研磨が完了する。なお、上記においては、研磨剤２０をワーク１００に接触させるに先立って研磨ツール１０を自転させることとした場合を例示したが、研磨剤２０をワーク１００に接触させた後に研磨ツール１０を自転させることとしてもよい。
【００７６】
このように、上述した研磨装置１を用いつつ上述した第２の例の如くの研磨方法に従って研磨を行なうことにより、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができる。したがって、この場合にも、上述した第１の例において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
ここで、上述した第１の例においては、研磨ツール１０の軸線ＡＸとワーク１００の研磨対象面１０１とが略直交する状態で研磨を行なう場合を例示し、上述した第２の例においては、研磨ツール１０の軸線ＡＸとワーク１００の研磨対象面１０１とが略平行となる状態で研磨を行なう場合を例示した。しかしながら、本実施の形態に基づいた研磨方法は、上述したように磁力を利用して自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現するものであるため、当該研磨ツール１０がワーク１００に干渉しない範囲において、任意の角度でこれらを近づけて研磨を行なうことができる。したがって、研磨時において、研磨ツール１０を所定方向に向けて送りつつテーブル３０の角度を種々変化させることも可能であり、その加工自由度は、非常に高いものとなる。
【００７８】
また、上述した第１の例および第２の例においては、いずれも研磨ツール１０をワーク１００に対して並進させることで送った場合を例示したが、研磨ツール１０の送り方向はこれに限定されず、研磨ツール１０がワーク１００に対して公転するようにこれを送ってもよいし、他のどのような送り方を採用してもよい。また、研磨ツール１０を必ずしも自転させる必要もなく、ワーク１００側を回転させてもいし、これらのいずれも回転させないこととしてもよい。すなわち、研磨に際して研磨ツール１０とワーク１００とが何らかの形で相対運動すれば足り、その態様は何ら限定されるものではない。
【００７９】
さらには、研磨剤２０が研磨ツール１０の先端部に塗布されている必要も必ずしもなく、たとえばローラ状の研磨ツールの周面にのみ塗布されていてもよい。すなわち、研磨に際して研磨剤２０がワーク１００に接触しさえすれば、その態様は何ら限定されるものではない。
【００８０】
図７は、第１変形例に係る研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。図８は、第２および第３変形例に係る研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。また、図９は、第４変形例に係る研磨装置の研磨ツールの先端部近傍の拡大模式図である。以下、これら図７ないし図９を参照して、第１ないし第４変形例に係る研磨ツールについて説明する。
【００８１】
図７に示すように、第１変形例に係る研磨ツール１０は、回転体１１に取付けられた永久磁石１２に形成された一対の磁極の位置においてのみ、上述した実施の形態の場合と相違している。すなわち、第１変形例に係る研磨ツール１０においては、一対の磁極であるＮ極およびＳ極が、研磨ツール１０の軸線ＡＸと直交する方向に並んで形成されている。
【００８２】
このように構成した場合にも、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができる。したがって、この場合にも、上述した実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
図８（Ａ）に示すように、第２変形例に係る研磨ツール１０は、その軸線ＡＸ方向における先端部の形状においてのみ、上述した実施の形態の場合と相違している。具体的には、第２変形例に係る研磨ツール１０においては、その先端部の中央位置に平面部が形成されているとともに、当該先端部の周縁位置に当該平面部と研磨ツール１０の周面とになだらかに接続する湾曲面が形成されている。この場合にも、研磨ツール１０の先端部は、軸線ＡＸ方向に沿って外側に膨出する形状を有することになる。
【００８４】
図８（Ｂ）に示すように、第３変形例に係る研磨ツール１０も、その軸線ＡＸ方向における先端部の形状においてのみ、上述した実施の形態の場合と相違している。具体的には、第３変形例に係る研磨ツール１０においては、その先端部が平面部のみによって形成されている。この場合には、研磨ツール１０の先端部は、軸線ＡＸ方向に沿って外側に膨出する形状を有さないことになる。
【００８５】
このように構成したいずれの場合にも、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができる。したがって、これらのいずれの場合にも、上述した実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができる。ただし、非磁性材料からなる研磨対象物の研磨対象面が相当程度に湾曲している場合等においては、より安定的に磁性クラスタを含む研磨剤を研磨対象面に向けて押し付けることができるように、ある程度外側に向けて膨出した先端部とすることが好ましい。
【００８６】
図９に示すように、第４変形例は、研磨ツール１０に永久磁石が具備されることなく回転体１１のみによって構成されており、代わりに、当該研磨ツール１０を具備する研磨装置に電磁石７０が設けられてなる構成を示すものである。この場合、電磁石７０は、たとえば研磨ツール１０の周面に所定の距離をもって対向するように環状に固定的に配置される。
【００８７】
その場合、電磁石７０が通電されることにより、研磨ツール１０には、上述した実施の形態の場合と同様に一対の磁極が形成されることになり、研磨ツール１０の先端部近傍の表面には、研磨ツール１０の先端面から出て研磨ツール１０の周面に戻るように磁場が生成されることになる。
【００８８】
このように構成した場合にも、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができる。したがって、この場合にも、上述した実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
図１０は、検証試験における第１ないし第３条件を示す図である。図１１ないし図１３は、検証試験における研磨加工前、研磨加工中および研磨加工後の研磨剤の状態を示す写真である。また、図１４は、検証試験の結果を示す表である。以下、本発明の効果を確認した検証試験の試験条件および試験結果について説明する。
【００９０】
図１０に示すように、本検証試験は、上述した実施の形態における研磨装置を実際に構築し、これを用いて上述した実施の形態における研磨方法に従って、研磨ツール１０を異なる角度で非磁性材料からなる研磨対象物としてのワーク１００に近づけて研磨を行なったものである。
【００９１】
研磨ツール１０としては、円柱状の外形を有する直径が１０［ｍｍ］の回転体の先端に直径が１０［ｍｍ］の球状の永久磁石を固定したものを使用した。研磨剤２０としては、潤滑油に直径が０．３５［ｍｍ］の鋼球と平均粒径が１．０［μｍ］のアルミナとを混合したものを用いた。ここで、鋼球とアルミナと潤滑油の重量比は、９：１：３である。当該研磨剤２０は、ペースト状のスラリーであり、研磨ツール１０への塗布量は、６．５［ｇ］とした。
【００９２】
非磁性材料からなるワーク１００としては、円盤状の真鍮を用いた。当該ワーク１００の研磨対象面１０１の研磨加工前の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）が１．００［μｍ］であり、Ｒｚ（最大高さ粗さ）が４．７７［μｍ］であった。
【００９３】
研磨加工に際しては、第１ないし第３条件として、それぞれ図１０（Ａ）ないし図１０（Ｃ）に示す如くの試験条件を採用した。
【００９４】
すなわち、図１０（Ａ）に示すように、第１条件は、研磨ツール１０の軸線ＡＸとワーク１００の研磨対象面１０１との成す角度（θ）が９０［ｄｅｇ］となるようにこれらを配置し、研磨対象面１０１に研磨剤２０が接触した状態としてこれを図中に示すＸ軸方向に向けて送ったものである。
【００９５】
図１０（Ｂ）に示すように、第２条件は、研磨ツール１０の軸線ＡＸとワーク１００の研磨対象面１０１との成す角度（θ）が４５［ｄｅｇ］となるようにこれらを配置し、研磨対象面１０１に研磨剤２０が接触した状態としてこれを図中に示すＸ軸方向に向けて送ったものである。
【００９６】
図１０（Ｃ）に示すように、第３条件は、研磨ツール１０の軸線ＡＸとワーク１００の研磨対象面１０１との成す角度（θ）が０［ｄｅｇ］となるようにこれらを配置し、研磨対象面１０１に研磨剤２０が接触した状態としてこれを図中に示すＸ軸方向に向けて送ったものである。
【００９７】
なお、当該第１ないし第３条件のいずれにおいても、研磨ツール１０の回転数は７５０［ｍｉｎ−１］とし、送り速度は１０［ｍｍ／ｍｉｎ］とし、研磨ツール１０の先端部とワーク１００の研磨対象面１０１とのギャップは１．０［ｍｍ］に常時維持することとし、加工時間は２０［ｍｉｎ］とした。
【００９８】
ここで、図１１に示すように、研磨加工前の状態においては、第１ないし第３条件のいずれの場合においても、研磨ツール１０の先端部を覆うように研磨剤２０が略球状に付着した状態になることが確認された。なお、外部から観察できる範囲においては、研磨剤２０中に含まれる鋼球が、互いに磁着していることが確認できた。
【００９９】
図１２（Ａ）に示すように、第１条件においては、研磨加工中において研磨剤２０が略円錐台状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあり、その下面がワーク１００の研磨対象面１０１に接触していることが確認できた。
【０１００】
また、図１２（Ｂ）に示すように、第２条件においては、研磨加工中において研磨剤２０が略円錐状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあり、その周面がワーク１００の研磨対象面１０１に接触していることが確認できた。
【０１０１】
また、図１２（Ｃ）に示すように、第３条件においては、研磨加工中において研磨剤２０が略有底円筒状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあり、その周面がワーク１００の研磨対象面１０１に接触していることが確認できた。
【０１０２】
すなわち、第１ないし第３条件のいずれにおいても、研磨加工中において研磨剤２０が研磨対象面１０１に倣った形状に変化しており、磁性クラスタが自在に変形していることが確認された。
【０１０３】
図１３（Ａ）に示すように、第１条件においては、研磨加工後においても研磨加工中と同様に、研磨剤２０が略円錐台状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあり、研磨ツール１０の先端部が露出することなく、研磨剤２０によって覆われていることが確認できた。すなわち、研磨加工中において、研磨剤２０の下面がその全面において研磨対象面１０１に接触していたことが推測される。
【０１０４】
図１３（Ｂ）に示すように、第２条件においては、研磨加工後においても研磨加工中と同様に、研磨剤２０が略円錐状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあった。
【０１０５】
図１３（Ｃ）に示すように、第３条件においては、研磨加工後においても研磨加工中と同様に、研磨剤２０が略有底筒状に研磨ツール１０の先端部に付着した状態にあった。
【０１０６】
図１４に示すように、第１条件においては、ワーク１００の研磨対象面１０１の研磨加工後の表面粗さが、そのＸ軸方向におけるＲａが０．５２［μｍ］に、そのＸ軸方向におけるＲｚが３．０２［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲａが０．７２［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲｚが３．５７［μｍ］に、それぞれ低減していることが確認できた。
【０１０７】
また、第２条件においては、ワーク１００の研磨対象面１０１の研磨加工後の表面粗さが、そのＸ軸方向におけるＲａが０．６８［μｍ］に、そのＸ軸方向におけるＲｚが２．８５［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲａが０．８２［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲｚが３．６６［μｍ］に、それぞれ低減していることが確認できた。
【０１０８】
また、第３条件においては、ワーク１００の研磨対象面１０１の研磨加工後の表面粗さが、そのＸ軸方向におけるＲａが０．８０［μｍ］に、そのＸ軸方向におけるＲｚが３．５６［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲａが０．６６［μｍ］に、そのＹ軸方向におけるＲｚが２．８９［μｍ］に、それぞれ低減していることが確認できた。
【０１０９】
以上の結果に基づけば、上記第１ないし第３条件のいずれにおいても研磨が行なえていることが確認されたと言え、また、研磨ツール１０を異なる角度で非磁性材料からなる研磨対象物としてのワーク１００に近づけて研磨を行なった場合にも、ほぼ均等に研磨が行なえていることも確認されたと言える。
【０１１０】
したがって、上記本発明に基づいた研磨装置および研磨方法を利用して非磁性材料の研磨を行なうことにより、研磨対象面の形状に応じて自在にその先端の形状が変化可能な研磨工具を実現することができ、その結果、研磨対象物に曲率が略一定の曲面が含まれる場合や多少の凹凸面が含まれる場合のみならず、研磨対象物が部位ごとに曲率半径が変化するような自由曲面等を含んでいる場合等においても、所望の精度での研磨が行なえることになり、さらには高価な磁性砥粒や大型で高価な設備等を用いずとも安価にかつ容易に非磁性材料からなる研磨対象物を研磨することが可能になることが、実験的にも確認されたと言える。
【０１１１】
なお、本発明に基づいた研磨装置および研磨方法は、金属および非金属の区別なく非磁性材料からなるものであれば、どのようなものでもその研磨が可能なものであり、特に、金型の型面の表面仕上げや光学部品の表面仕上げ等に好適に適用することができる。
【０１１２】
今回開示した上記実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１１３】
１  研磨装置、１０  研磨ツール、１１  回転体、１２  永久磁石、２０  研磨剤、２１  球体、２２  液状バインダ、２３  砥粒、２４  空隙、３０  テーブル、４０  主軸回転駆動機構、４１  Ｘ軸方向送り駆動機構、４２  Ｙ軸方向送り駆動機構、４３  Ｙ軸方向送り駆動機構、４４  Ｂ軸周り送り駆動機構、４５  Ｃ軸周り送り駆動機構、４６  主軸位置検出部、４７  チャック位置検出部、５０  回転制御部、６０  送り制御部、７０  電磁石、１００  ワーク、１０１  研磨対象面。
【図１】
2016137553.tif 000003
【図２】
2016137553.tif 000004
【図３】
2016137553.tif 000005
【図４】
2016137553.tif 000006
【図５】
2016137553.tif 000007
【図６】
2016137553.tif 000008
【図７】
2016137553.tif 000009
【図８】
2016137553.tif 000010
【図９】
2016137553.tif 000011
【図１０】
2016137553.tif 000012
【図１４】
2016137553.tif 000013
【図１１】
2016137553.tif 000014
【図１２】
2016137553.tif 000015
【図１３】
2016137553.tif 000016