JP2000225549A

JP2000225549A - 研磨皿の製造方法

Info

Publication number: JP2000225549A
Application number: JP11027911A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sakai; 裕司坂井
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】小サイズの研磨面の形成が可能であり、生産性
が高く、また研磨の際に研磨剤を用いる必要がなく、研
磨作業を軽減することがでる。【解決手段】本発明は、研磨面４として球面よりなる湾
曲凹面を有する研磨皿を製造する研磨皿の製造方法であ
る。研磨皿を製造するための被加工材１中には、例えば
ダイヤモンド砥粒のような研磨材が含まれている。ま
ず、被加工材１の先端面の研磨面４を形成する部位に下
穴を形成する。この被加工材１を外型７の挿入空間７３
に入れ、その下穴に球体６を載置する。次いで、もう１
つの被加工材１を挿入空間７３に挿入し、加圧する。こ
れにより、球体６が両被加圧材１の下穴内にもぐりこ
み、球体６の表面形状が転写され、球面よりなる湾曲凹
面の研磨面４が形成される。この研磨面４は、１回の加
圧工程で両被加工材１に対し同時に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、成形型等を研磨す
るための研磨皿の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−７７５２０号公報には、例え
ばレンズのような光学素子を製造するための成形型が開
示されている。このような成形型は、成形面として湾曲
凹面または湾曲凸面を有しているが、成形型を製造する
際、この成形面は、研磨皿と呼ばれる工具と研磨剤とを
用いて研磨される。

【０００３】従来、この研磨皿の研磨面（成形型を研磨
する面）は、ＮＣ旋盤等により切削加工を行い、続いて
鏡面研磨加工（仕上げ加工）を施すことにより形成され
ていた。

【０００４】しかしながら、研磨面が球面よりなる湾曲
凹面の場合、その寸法によっては、前記方法では製造が
困難または不可能であった。すなわち、湾曲凹面の曲率
半径が小さい場合（例えば１ｍｍ以下）、それに対応す
る工具がなく、従って、手作業で研磨面を形成すること
を余儀なくされていた。

【０００５】このような手作業による研磨面の形成で
は、製造効率が極めて悪いばかりでなく、研磨面の形状
や表面粗さ等にバラツキがあり、一定品質の研磨皿を量
産することができないという欠点がある。

【０００６】また、研磨皿により成形型の成形面を研磨
する際には、該成形面と研磨皿の研磨面との間に、研磨
剤を介在させて研磨を行うため、研磨剤を供給する作業
等に手間がかかり、また、一定品質の成形面を持つ成形
型を得るために、研磨剤の条件（組成、供給量）を一定
に保持しなければならず、その管理が大変であるという
問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小サ
イズの研磨面の形成が可能であり、生産性が高く、ま
た、研磨の際に研磨剤を用いる必要がなく、研磨作業を
軽減することができる研磨皿の製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の本発明により達成される。

【０００９】（１）研磨面として球面よりなる湾曲凹
面を有する研磨皿を製造する研磨皿の製造方法であっ
て、研磨材を含有する被加工材の前記研磨面を形成する
部位に球体を設置し加圧して該球体の表面形状を転写す
ることにより前記研磨面を形成することを特徴とする研
磨皿の製造方法。

【００１０】（２）研磨面として球面よりなる湾曲凹
面を有する研磨皿を製造する研磨皿の製造方法であっ
て、研磨材を含有し、前記研磨面を形成する部位に下穴
を有する被加工材を用意し、前記被加工材の前記下穴に
球体を設置し加圧して該球体の表面形状を転写すること
により前記研磨面を形成することを特徴とする研磨皿の
製造方法。

【００１１】（３）前記下穴は、被加工材の製造と同
時に形成されたものである上記（２）に記載の研磨皿の
製造方法。

【００１２】（４）前記加圧は、前記被加工材を外型
内に入れた状態で行われる上記（１）ないし（３）のい
ずれかに記載の研磨皿の製造方法。

【００１３】（５）前記球体の半径Ｒは、０．３〜１
０ｍｍである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載
の研磨皿の製造方法。

【００１４】（６）前記被加工材は、研磨材を含有す
る焼結体である上記（１）ないし（５）のいずれかに記
載の研磨皿の製造方法。

【００１５】（７）前記焼結体は、放電プラズマ焼結
により焼結されたものである上記（６）に記載の研磨皿
の製造方法。

【００１６】（８）前記研磨材は、砥粒である上記
（１）ないし（７）のいずれかに記載の研磨皿の製造方
法。

【００１７】（９）前記研磨材は、ダイヤモンドの粉
体である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の研
磨皿の製造方法。

【００１８】（１０）前記研磨材の粒度は、０．５〜
１０μｍである上記（１）ないし（９）のいずれかに記
載の研磨皿の製造方法。

【００１９】（１１）前記研磨面付近における前記研
磨材の集中度が１００以上である上記（１）ないし（１
０）のいずれかに記載の研磨皿の製造方法。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の研磨皿の製造方法
を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明す
る。

【００２１】図１〜図３は、それぞれ、本発明の研磨皿
の製造方法の第１実施例を示す断面図、図４は、図３に
おける研磨面付近の拡大図である。

【００２２】これらの図に示すように、本発明の研磨皿
の製造方法は、例えば内視鏡の先端に設置される微小レ
ンズのような光学素子を製造する成形型を研磨するため
の研磨皿を製造する方法であり、次のような各工程を有
する。

【００２３】［１Ａ] 図１に示すように、研磨皿とな
る被加工材（母材）１を用意する。この被加工材１は、
例えば円柱状をなし、その先端部２は、テーパ状に縮径
して円錐台形状をなしている。

【００２４】被加工材１は、好ましくは焼結体、より好
ましくは金属焼結体で構成されており、研磨材を含有し
ている。

【００２５】被加工材１中に含まれる研磨材の好適なも
のとしては、砥粒や、その他各種粉体（粒体）が挙げら
れるが、そのなかでもダイヤモンド砥粒（天然または人
造のダイヤモンドの粉体）が特に好ましい。

【００２６】このような被加工材１の好適な例として
は、ダイヤモンドペレットが挙げられる。このダイヤモ
ンドペレットは、ダイヤモンド砥粒を特殊配合の金属粉
末（銅系・鉄系）およびレジン等のボンド（結合材）と
混合・圧縮し、熱処理した金属焼結体である。

【００２７】なお、研磨材は、通常、被加工材１の全体
に含まれているが、被加工材１の少なくとも研磨面４を
形成する部位に含まれていればよい。

【００２８】研磨材の粒度（平均粒径）は、特に限定さ
れないが、通常、０．５〜１０μｍ程度であるのが好ま
しく、０．５〜３μｍ程度であるのがより好ましい。こ
の粒度が大き過ぎると、微小レンズ製造用成形型の研磨
には適さず、また、０．５μｍ未満の粒度では、研磨効
率が悪い。

【００２９】本発明では、被加工材１の少なくとも研磨
面４を形成する部位に研磨材を含有しているため、製造
された研磨皿を用いて研磨をするに際し、研磨面４とワ
ークとの間に別途研磨剤を供給する必要がなく、よっ
て、研磨加工における作業（労力）を軽減することがで
きると共に、同一の条件で研磨を行うことができること
から、繰り返し複数回の研磨を行うに際し、研磨された
面を均一、均質とすることができる。

【００３０】なお、被加工材１の製造は、焼結炉を用い
た通常の焼結法により行うことができるが、放電プラズ
マ焼結による焼結法で製造することもできる。

【００３１】以下、被加工材１を放電プラズマ焼結によ
り製造した場合の製造方法の一例について説明する。図
５は、放電プラズマ焼結装置の全体構造の概略を示す図
である。

【００３２】１）例えばカーボン製の導電性を有する
型９と、型９内に挿入可能な上パンチ（押圧子）１０お
よび下パンチ（押圧子）１１を用意する。型９の内面
や、下パンチ１１および上パンチ１０の端面（成形材料
と接触する面）には、カーボンペーパ（図示せず）を設
置しておく。

【００３３】２）型９内に、被加工材１を形成するた
めの焼結材料を充填する。この焼結材料としては、前述
したような金属組成の金属粉末と前述した研磨材とを混
合したものが挙げられる。また、焼結材料中には、その
他、例えば有機または無機の結合材、潤滑剤、酸化防止
剤等が含まれていてもよい。

【００３４】焼結材料の形態は、粉末状の他、コンパウ
ンド、ペースト状、スラリー状、ペレット状等、いかな
る形態でもよい。

【００３５】金属粉末の粒度（平均粒径）は、特に限定
されないが、型９内への充填性を考慮して、１〜１００
０μｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００μｍ程度
であるのがより好ましい。

【００３６】３）必要に応じ、上パンチ１０と下パン
チ１１とで、型９内の焼結材料を加圧（圧粉）し、圧縮
する（圧粉体とする）。このような圧粉体とすることに
より、焼結前の崩壊や欠損を有効に防止することができ
る。

【００３７】４）放電プラズマ焼結装置を用いて、放
電プラズマ焼結を行う。

【００３８】放電プラズマ焼結法は、粒子間に直接パル
ス状の電気エネルギーを投入し、火花放電により瞬時に
発生する高温プラズマの高エネルギーを熱拡散・電界拡
散等へ効果的に応用することで、昇温時間および保持時
間を含め例えば３〜３０分程度の短時間で焼結を可能と
するものである。

【００３９】図５に示すように、放電プラズマ焼結装置
８は、真空チャンバー８６と、上下一対の加圧ラム８
４、８５と、パルス電圧を発生させる焼結用電源８２
と、加圧ラム８４、８５を昇降駆動する油圧式の加圧駆
動機構８３と、これらを制御する制御部８１とを有して
いる。

【００４０】前述した型９、下パンチ１１および上パン
チ１０は、真空チャンバー８６内の加圧ラム８４、８５
間にセットされる。

【００４１】真空チャンバー８６内（焼結雰囲気）は、
真空ポンプ８７の作動により脱気され、真空状態（減圧
状態）とすることができる。放電プラズマ焼結は、空気
中で行うことも可能であるが、酸素、窒素、水等が金属
粉末と反応し、変質等による悪影響のおそれがあるた
め、予め真空チャンバー８６内を減圧状態として焼結を
行うのが好ましい。また、同様の理由から、真空チャン
バー８６内に不活性ガスを充填して焼結を行うこともで
きる。

【００４２】制御部８１は、型９に設置された図示しな
い温度センサー（熱電対）により検出される材料温度が
予め設定された昇温曲線に一致するように焼結用電源８
２の出力を制御する。また、制御部８１は、加圧駆動機
構８３および真空ポンプ８７の駆動を制御する。

【００４３】下パンチ１１および上パンチ１０は、それ
ぞれ、加圧ラム８４および８５に固定されており、加圧
ラム８４、８５内に設けられた給電端子（図示せず）に
より焼結用電源８２と電気的に接続されている。

【００４４】加圧駆動機構８３の作動により、加圧ラム
８４、８５を互いに接近する方向に移動し、これらに固
定された下パンチ１１および上パンチ１０の間で、型９
内の焼結材料（またはその圧粉体）を加圧（圧縮）す
る。また、この加圧とともに、焼結用電源８２を作動し
て、焼結材料にパルス電圧を印加する。これにより、焼
結材料自身から生じるジュール熱によって焼結材料が急
速に加熱され、金属粉末の接点同士が溶融、結合し、焼
結する。

【００４５】焼結時に、焼結材料に対し前述したような
加圧を行うことは、焼結材料中の金属粉末を圧密化し、
焼結効率を高めるので好ましい。

【００４６】焼結時の加圧の圧力は、１００〜２０００
kgf/cm²程度が好ましく、２００〜１０００kgf/cm²程度
がより好ましい。

【００４７】このような放電プラズマ焼結において、焼
結材料のピーク温度（保持温度または焼結温度）は、焼
結材料の金属組成等にもよるが、前記金属粉末がＣｕ粉
末またはＣｕ合金粉末の場合、例えば３００〜１５００
℃程度とすることができる。また、この場合、焼結温度
での保持時間は３〜２０分程度が好ましい。

【００４８】ピーク温度（焼結温度）で所定時間保持し
た後は、徐冷する。このようにして得られた焼結体（被
加工材１）は、型９から取り出される。このときの離型
性も良好である。

【００４９】以上説明したように、放電プラズマ焼結に
よれば、短時間でしかも低い温度で焼結を行うことがで
き、得られた焼結体の強度も高い（機械的特性に優れ
る）。特に、低温で焼結が可能であることから、研磨材
としてダイヤモンド砥粒を用いた場合でも、ダイヤモン
ドの炭化を防止することができる。

【００５０】放電プラズマ焼結装置の具体例としては、
住友石炭鉱業（株）製ＳＰＳ−５１０Ｌ放電プラズマ焼
結装置が挙げられる。

【００５１】なお、被加工材１は、焼結体に限らず、例
えば、金属粉末と研磨材とを結合剤（例えば、樹脂結合
材）により結合してなるブロック体等であってもよい。

【００５２】［２Ａ] 以上のような被加工材１の先端
には、研磨面４が形成される。この研磨面４は、球面よ
りなる湾曲凹面で構成される。

【００５３】図１に示すように、被加工材１に対して
は、研磨面４の形成に先立ち、研磨面４を形成する部
位、すなわち被加工材１の先端面の中央に、下穴３を形
成する。

【００５４】この下穴３の形成は、例えば放電加工によ
り行うことができる。図１に示すように、下穴３を形成
する部位に、放電加工用の電極５を設置し、この電極５
に通電して放電加工を行い、下穴３を形成する。

【００５５】形成する下穴３の内径および深さは、それ
ぞれ、最終的に形成する研磨面４の内径および深さより
小さいものが好ましい。下穴３の開口部半径および深さ
の具体例としては、それぞれ、０．１〜３ｍｍ程度が挙
げられる。

【００５６】下穴３を前述の放電加工で形成する場合、
下穴３の形状、寸法（内径および深さ）は、印加電圧、
印加時間等の条件の設定により適宜調整することができ
る。

【００５７】このような下穴３は、下穴３の規模等によ
って次のような機能を発揮する。

【００５８】すなわち、下穴３の規模（大きさ）が形成
する研磨面４に対し比較的小さい場合には、下穴３は、
主に、研磨面４を形成する位置を特定する機能、または
後述する球体６を設置する際の球体６の位置決め機能を
発揮する。

【００５９】また、下穴３の規模（大きさ）が比較的大
きい場合には、下穴３は、上記機能に加え、後述する球
体６の圧接による研磨面４の形成時に、より低い加圧力
で適正な研磨面４を形成することができる。

【００６０】なお、このような下穴３は、被加工材１の
製造と同時に形成されてもよく、特に、前述した焼結工
程において焼結体と同時に形成されてもよい。例えば、
上パンチ１０または下パンチ１１の端面（加圧面）に、
下穴の形状に対応した突起を設けておくことにより、焼
結体（被加工材１）に下穴３を形成することができる。
このように、被加工材１の製造に、焼結法、特に放電プ
ラズマ焼結を採用すると、容易に、下穴３を焼結と同時
に形成することができ、製造工程の増加を伴わずに下穴
３を形成することができるという利点がある。さらに
は、下穴３の形状や寸法も自由に設定することができ、
その寸法精度も高いという利点がある。

【００６１】［３Ａ] 次に、図２に示すように、被加
工材１を挿入する外型７を用意する。外型７は、下型７
１と、上型７２とで構成され、内部には、一対の被加工
材１を挿入可能な挿入空間７３が形成されている。この
挿入空間７３は、下型７１側が閉じており（底部を有
し）、上型７２側が開放している。

【００６２】なお、下型７１と上型７２とは分離可能と
なっており、被加工材１の挿入、取り出しを容易に行う
ことができる。

【００６３】外型７の挿入空間７３の下型７１側に、被
加工材１を挿入し、該被加工材１の下穴３に球体６を載
置（設置）し、挿入空間７３の上型７２側にもう１つの
被加工材１を挿入する。このとき、両被加工材１の先端
同士（下穴３同士）が対向するように被加工材１を挿入
する（図２参照）。

【００６４】球体６としては、その硬度が被加工材１の
硬度より高いものであれば、いかなるものでもよく、例
えば、ベアリング鋼等の各種鋼材、超硬合金、チタンま
たはチタン系合金等の各種金属材料、アルミナ、シリ
カ、チタニア、窒化アルミ、窒化チタン等の各種酸化物
系または窒化物系セラミックス、各種ガラス等が挙げら
れる。

【００６５】また、用いる球体６の半径Ｒは、形成目的
である研磨面４の曲率半径に依存し、特に、比較的小サ
イズの研磨面４を形成する場合、０．３〜１０ｍｍ程度
とするのが好ましく、０．３〜２．５ｍｍ程度とするの
がより好ましい。

【００６６】［４Ａ] 次に、図７に示すように、上型
７２側の被加工材１の後端を図中矢印方向に押圧し、両
被加工材１の先端同士を接近させ、さらに所定の圧力で
加圧する。これにより、球体６が両被加圧材１の下穴３
内にもぐりこみ、球体６の表面形状が転写され、球面よ
りなる湾曲凹面の研磨面４が形成される。

【００６７】このとき、被加工材１に加えられる圧力
は、特に限定されないが、２〜１００kgf/mm²程度であ
るのが好ましい。この圧力の設定により、球体６が下穴
３内にもぐりこむ程度、すなわち研磨面４の大きさ（最
大直径、深さ）が調整される。

【００６８】このような加圧工程において、球体６が下
穴３内にもぐりこむ程度は、形成する研磨面４の形状や
寸法等にもよるが、次に述べるような条件であるのが好
ましい。

【００６９】すなわち、図４に示すように、球体の半径
Ｒ、加圧により被加工材１の先端同士が最接近したとき
のそれらの間隙距離をＧとしたとき、０．０１Ｒ≦Ｇ＜
２Ｒなる関係を満足するのが好ましく、０．０５Ｒ≦Ｇ
≦１．８Ｒなる関係を満足するのがより好ましく、０．
１Ｒ≦Ｇ≦１．５Ｒなる関係を満足するのがさらに好ま
しい。このような条件を満足することにより、球体６を
過不足なくもぐりこませることができ、目的とする研磨
面４を確実に形成することができる。

【００７０】なお、両被加工材１に対し球体６がそれぞ
れもぐりこむ程度、すなわち形成される両研磨面４の大
きさ（最大直径、深さ）は、ほぼ等しいものとなる。た
だし、両被加工材１に対し形成される研磨面４の大きさ
は、異なっていてもよい。例えば、両被加工材１の材質
（硬度）を異なるものとすることにより、硬度のより低
い被加工材１の方への球体６のもぐりこみが大きくな
り、他方の被加工材１に比べてより大きい（最大直径お
よび深さが大）研磨面４を形成することができる。

【００７１】また、球体６のもぐりこみ量を調整するた
めに、被加工材１の先端同士の間隙にスペーサー（図示
せず）を挿入して加圧を行ってもよい。

【００７２】図６および図７は、それぞれ、本発明の研
磨皿の製造方法の第２実施例を示す断面図である。これ
らの図に示す本発明の研磨皿の製造方法は、例えば内視
鏡の先端に設置される微小レンズのような光学素子を製
造する成形型を研磨するための研磨皿を製造する方法で
あり、次のような各工程を有する。

【００７３】［１Ｂ] 研磨皿となる被加工材（母材）
１２を用意する。この被加工材１は、例えばブロック状
をなしている（図６参照）。被加工材１２は、好ましく
は焼結体、より好ましくは金属焼結体で構成されてお
り、研磨材を含有している。被加工材１２の構成、組
成、製造方法等は、前述した被加工材１と同様である。

【００７４】［２Ｂ] 次に、図６に示すように、被加
工材１２の位置決めを行う位置決め具（外型）１４を用
意する。この位置決め具１４の下部内側にて、被加工材
１２を位置決めし、固定する。

【００７５】また、位置決め具１４の内部には、その上
方より、押し棒（内型）１５が挿入される。この押し棒
１５の下端部には、前記と同様の球体６が固定されてい
る。押し棒１５に対する球体６の固定位置は、位置決め
具１４にて位置決め、固定された被加工材１２の研磨面
１３を形成すべき位置に対応した位置とされる。

【００７６】このように、押し棒１５は、球体６の位置
決め、すなわち、研磨面１３の形成位置の位置決めを行
う役割を有している。

【００７７】なお、図示の被加工材１２は、下穴が形成
されていないが、被加工材１２として、前記と同様の下
穴３が形成されたものを用いてもよく、あるいは、研磨
面１３の形成に先立ち、下穴３を放電加工等の方法によ
り形成してもよい。

【００７８】［３Ｂ] 次に、図７に示すように、押し
棒１５の上端を図７中矢印方向に押圧し、球体６を被加
工材１２の表面に接触させ、さらに所定の圧力で加圧す
る。これにより、球体６が被加圧材１２にもぐりこみ、
球体６の表面形状が被加圧材１２に転写され、球面より
なる湾曲凹面の研磨面１３が形成される。被加工材１２
に対する球体６の位置が予め位置決めされているため、
研磨面１３は、被加工材１２の所望の位置に形成され
る。

【００７９】このとき、被加工材１に加えられる圧力
は、特に限定されないが、２〜１００kgf/mm²程度であ
るのが好ましい。この圧力の設定により、球体６が被加
工材１２内にもぐりこむ程度、すなわち研磨面１３の大
きさ（最大直径、深さ）が調整される。

【００８０】なお、球体６のもぐりこみ量を調整するた
めに、被加工材１２と押し棒１５の下端との間にスペー
サー（図示せず）を挿入して加圧を行ってもよい。

【００８１】以上のような第１、第２実施例に代表され
る本発明の製造方法によれば、用いる球体６の寸法や材
質を選択するだけで、所望の研磨面４を形成することが
でき、特に、比較的小サイズの研磨面４でも容易かつ確
実にこれを形成することができる。

【００８２】また、球体６の表面形状（球面）が転写さ
れて研磨面４、１３が形成されるので、研磨面４、１３
の形状や表面性状（特に表面粗さ）が適性となり、複数
回製造を繰り返した場合でも、研磨面４、１３の形状が
常に一定となる。すなわち、再現性に優れ、量産した場
合に、研磨面の形状や表面性状等のバラツキが防止され
る。

【００８３】また、第１実施例の場合、１回の加圧工程
で、２つの被加工材１に対し同時に研磨面４を形成する
ことができるので、製造効率が高く、量産に適する。

【００８４】以上のようにして製造された研磨皿の研磨
面４、１３付近における研磨材（砥粒）の集中度（コン
セントレーション）は、１００以上であるのが好まし
く、１１０〜１５０程度であるのがより好ましい。この
ような高い集中度とすることにより、より微細で精密な
研磨加工が可能となり、また、研磨皿の耐久性も向上す
る。

【００８５】ここで集中度の定義について説明する。

【００８６】集中度は、砥粒率を示す数値で、被加工材
１の体積１ｃｍ³あたり４．４カラット（０．８８ｇ）
のダイヤモンド砥粒が分散しているときを、集中度１０
０とする。例えば、集中度１５０とは、砥粒の含有度が
１３２０mg/cm³＝６．６ct/cm³である。集中度は、研磨
皿の寿命、研磨効率等の性能に大きく影響を及ぼす。集
中度が増せば、研磨面の摩耗は減る。しかし、集中度が
大きくなりすぎると、研磨材（砥粒）の脱落や、研磨効
率の低下を生じ易くなる。

【００８７】なお、以上のような研磨皿の製造方法は、
研磨皿の用途、種類等を問わず適用することができ、例
えば、粗研磨用、仕上げ研磨用のいずれの研磨皿の製造
にも適用することができ、研磨の対象物（成形型）の種
類、組成、特性等も特に限定されない。

【００８８】以上、本発明の研磨皿の製造方法を図示の
各実施例（実施形態）について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、被加工材１と球
体６との硬度差が比較的大きい場合、形成する研磨面４
の曲率半径が比較的大きい場合、球体６の位置決めを他
の方法（例えば、スペーサ等の冶具の使用）により行う
ことができる場合、被加工材１の特性上等から下穴３を
形成しにくい場合等には、第２実施例のように、被加工
材１に下穴３を形成する工程を省略し、加圧による球体
６のもぐりこみのみにより研磨面４を形成してもよい。
また、球体６の位置決めのためにのみ下穴を形成しても
よい。

【００８９】また、第１実施例では、一対の被加工材に
対し同時に研磨面４を形成する方法について説明した
が、第２実施例のように、被加工材の１個づつに対し、
研磨面の形成を行ってもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の研磨皿の製
造方法によれば、研磨面の大きさにかかわらず、特に小
サイズの研磨面であっても、容易かつ確実に形成するこ
とができる。

【００９１】また、従来の手作業による研磨面の形成に
比べ、製造効率が極めて高く、短時間で製造することが
できる。しかも、研磨面の形状や表面性状（表面粗さ）
等にバラツキがなく、一定品質の研磨皿を量産すること
ができる。

【００９２】また、球体の直径、球体の硬度、加圧力等
を選択することにより、研磨面の大きさ等を任意に設定
することができ、汎用性にも富む。

【００９３】そして、得られた研磨皿の研磨面およびそ
の近傍には、研磨材（砥粒）が含まれているため、研磨
皿を用いてワークを研磨をする際に、別途研磨剤を供給
する必要がなく、よって、研磨加工における作業（労
力）を軽減することができると共に、同一の条件で研磨
を行うことができることから、繰り返し複数回の研磨を
行うに際し、研磨された面を均一、均質とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨皿の製造方法の第１実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明の研磨皿の製造方法の第１実施例を示す
断面図である。

【図３】本発明の研磨皿の製造方法の第１実施例を示す
断面図である。

【図４】図３における研磨面付近の拡大図である。

【図５】放電プラズマ焼結装置の全体構造を示す概略図
である。

【図６】本発明の研磨皿の製造方法の第２実施例を示す
断面図である。

【図７】本発明の研磨皿の製造方法の第２実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１被加工材２先端部３下穴４研磨面５電極６球体７外型７１下型７２上型７３挿入空間８放電プラズマ焼結装置８１制御部８２焼結用電源８３加圧駆動機構８４加圧ラム８５加圧ラム８６真空チャンバー８７真空ポンプ９型１０上パンチ１１下パンチ１２被加工材１３研磨面１４位置決め具１５押し棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨面として球面よりなる湾曲凹面を有
する研磨皿を製造する研磨皿の製造方法であって、研磨材を含有する被加工材の前記研磨面を形成する部位
に球体を設置し加圧して該球体の表面形状を転写するこ
とにより前記研磨面を形成することを特徴とする研磨皿
の製造方法。
【請求項２】研磨面として球面よりなる湾曲凹面を有
する研磨皿を製造する研磨皿の製造方法であって、研磨材を含有し、前記研磨面を形成する部位に下穴を有
する被加工材を用意し、前記被加工材の前記下穴に球体を設置し加圧して該球体
の表面形状を転写することにより前記研磨面を形成する
ことを特徴とする研磨皿の製造方法。
【請求項３】前記下穴は、被加工材の製造と同時に形
成されたものである請求項２に記載の研磨皿の製造方
法。
【請求項４】前記加圧は、前記被加工材を外型内に入
れた状態で行われる請求項１ないし３のいずれかに記載
の研磨皿の製造方法。
【請求項５】前記球体の半径Ｒは、０．３〜１０ｍｍ
である請求項１ないし４のいずれかに記載の研磨皿の製
造方法。
【請求項６】前記被加工材は、研磨材を含有する焼結
体である請求項１ないし５のいずれかに記載の研磨皿の
製造方法。
【請求項７】前記焼結体は、放電プラズマ焼結により
焼結されたものである請求項６に記載の研磨皿の製造方
法。
【請求項８】前記研磨材は、砥粒である請求項１ない
し７のいずれかに記載の研磨皿の製造方法。
【請求項９】前記研磨材は、ダイヤモンドの粉体であ
る請求項１ないし８のいずれかに記載の研磨皿の製造方
法。
【請求項１０】前記研磨材の粒度は、０．５〜１０μ
ｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の研磨皿の
製造方法。
【請求項１１】前記研磨面付近における前記研磨材の
集中度が１００以上である請求項１ないし１０のいずれ
かに記載の研磨皿の製造方法。