JPH1076454A - ピッチ盤の溝成形装置及び研磨装置ならびにそれらを用いたピッチ盤の溝成形方法及び研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学結晶や光学ガラスなどの研磨に用いられ
るピッチ盤の溝形成作業を、切削屑や切り粉が全く発生
させずに行え、しかも被研磨材料の研磨面に微少な傷が
発生することがなく、精密、高精度な研磨加工が可能な
研磨装置及び研磨方法、ならびに溝成形方法を提供す
る。 【解決手段】 溝成形装置１の略円柱形状の溝成形用棒
部材本体２に複数個の溝成形用リング１４を脱着自在で
かつ位置移動可能に挿通して固定し、溝成形用リング１
４を挿通した溝成形用棒部材本体２を、ピッチ盤６の回
転中心近傍を横切るようにピッチ盤上面において遊動可
能に載置するとともに、研磨装置本体部に固接されたス
トッパー部材１２Ａ、１２Ｂに当接させて、ピッチ盤を
回転させ、溝成形用リング１４をピッチ盤上面に当接さ
せて、押圧回転させながら同心円状に溝６Ａを成形する
とともに、研磨材料保持装置８によって、被研磨材料Ａ
をピッチ盤上面に当接させて研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種光学機械や精密
測定機械などに用いられる、光学結晶や光学ガラスなど
を、精密に研磨加工するための研磨装置、及び研磨方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような各種光学機械や精密測定器械
等に用いれられる、例えばＫＮｂＯ₃などの光学結晶や
光学ガラスなどは、非常に精密な精度が必要とされてお
り、光学結晶や光学ガラスなどを研磨加工する際には、
その研磨面の平坦度を、光の波長の四分の一以下にする
事が求められている。従来より、光学結晶や光学ガラス
などの被研磨材料をピッチや松脂などの樹脂を溶融して
円盤状に形成したピッチ盤を用いた研磨装置を用いるこ
とによって、このような高い精度で研磨することが行な
われている。

【０００３】図８に示したように、このような研磨装置
１００は、駆動モーター１０２の回転軸１０３にギアー
など（図示せず）を介して接続されて回転駆動する円盤
状の回転テーブル１０４と、回転テーブル１０４の上面
に固着された円盤状のピッチ盤１０６を備えている。ま
た、研磨装置本体１０１には、被研磨材料Ａを保持して
ピッチ盤１０６上に当接（押しつけ）して研磨する被研
磨材料保持装置１０８と、研磨作業で摩耗したピッチ盤
１０６の上面を摩削してその平坦度を保つためのドレッ
サー装置１１０が設けられている。

【０００４】ところで、ピッチ盤１０６の表面には同心
円状に溝１０６Ａが形成されているが、これは研磨液を
供給した際に、溝１０６Ａを介して研磨液をピッチ盤１
０６の表面に均一に分散させて、被研磨材料Ａを研磨し
た際にその研磨面の平坦性を向上させるとともに、研磨
の際に、ピッチ盤１０６の表面のピッチ材が欠けた場合
に、その欠け落ちたピッチ材を溝１０６Ａにてトラップ
することによって、被研磨材料の研磨面にピッチ材によ
って傷が発生するのを防止するためのものである。

【０００５】このようなピッチ盤表面に形成される溝の
形状は、被研磨材料やピッチ盤の大きさ等によっても変
わってくるが、代表的な溝の形成方法としては、同心円
状の溝を形成する場合はバイトを使う方法や、また格子
状溝の形状の場合は網目ネットを押しつける方法等が行
なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
研磨装置１００を用いて、被研磨材料Ａを研磨する場合
には、ピッチ盤を作製する必要があるが、このピッチ盤
を作製する方法は、一般的には、以下の手順で行われて
いる。

【０００７】まず、被研磨材料の物性に適したピッチ材
を選択して、選んだピッチ材をピッチ盤の大きさに合わ
せてピッチ材の量を確保し、ピッチ材を所定の温度に加
温し溶融させる。次ぎに、溶融したピッチ材を、ピッチ
盤の型枠の中に移して、自然冷却させながら固化させ、
型枠の中で固化したピッチ盤を型枠より取り出して、回
転盤に装着する。その後、ピッチ盤を回転させながら専
用の切削バイトを使って所定の間隔で深さを一定にして
切り込んでいくと、ピッチ盤上面に同心円上の溝が形成
されていく。

【０００８】この溝形成の際には、ピッチ盤面上には切
削の際に発生するピッチ材の切り粉が散乱し、形成され
た溝の肩部および溝の底部等に付着することがある。こ
れらの切り屑は、作業環境を悪化させる上、しかも研磨
液中に混入して被研磨材料の研磨面に傷を作る原因とな
るので作業後はとくに入念な清掃が必要であった。

【０００９】本発明は、このような現状を考慮して 光
学結晶や光学ガラスなどの研磨に用いられるピッチ盤の
溝形成作業を、切削屑や切り粉が全く発生させずに行
え、しかも被研磨材料の研磨面に微少な傷が発生するこ
とがなく、精密、高精度な研磨加工が可能な研磨装置及
び研磨方法、ならびに溝成形方法を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
な従来技術における課題及び目的を達成するために発明
されたものであって、本発明の溝成形装置は、円盤状の
ピッチ盤を載置可能で回転駆動する回転テーブルと、前
記ピッチ盤上面に同心円状の溝を成形する溝成形機構を
備えたピッチ盤の溝成形装置であって、前記溝成形機構
が、略円柱形状の溝成形用棒部材本体と、該溝成形用棒
部材本体に脱着自在でかつ位置移動可能に挿通した複数
個の溝成形用リングを備えており、前記溝成形用リング
を挿通した溝成形用棒部材本体が、ピッチ盤の回転中心
近傍を横切るようにピッチ盤上面において遊動可能に載
置されるとともに、前記ピッチ盤の溝成形装置本体部に
固接されたストッパー部材によって、溝成形用棒部材本
体がピッチ盤上面において転動するのが抑止されてお
り、前記溝成形機構の溝成形用リングをピッチ盤上面に
当接させて、押圧回転させながら同心円状に溝を成形す
るように構成したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の研磨装置は、被研磨材料を
研磨加工するための研磨装置であって、回転駆動する回
転テーブルと、前記回転テーブル上面に装着され、回転
テーブルとともに回転する円盤状のピッチ盤と、被研磨
材料を保持して、被研磨材料をピッチ盤上面に当接させ
て研磨する被研磨材料保持装置とから構成される研磨装
置において、前記ピッチ盤上面に同心円状の溝を成形す
る溝成形装置を備え、前記溝成形装置が、略円柱形状の
溝成形用棒部材本体と、該溝成形用棒部材本体に脱着自
在でかつ位置移動可能に挿通した複数個の溝成形用リン
グを備えており、前記溝成形用リングを挿通した溝成形
用棒部材本体が、ピッチ盤の回転中心近傍を横切るよう
にピッチ盤上面において遊動可能に載置されるととも
に、前記研磨装置本体部に固接されたストッパー部材に
よって、溝成形用棒部材本体がピッチ盤上面において転
動するのが抑止されており、前記溝成形装置の溝成形用
リングをピッチ盤上面に当接させて、押圧回転させなが
ら同心円状に溝を成形するように構成したことを特徴と
する。

【００１２】また、本発明の研磨方法は、回転駆動する
回転テーブルと、前記回転テーブル上面に装着され、回
転テーブルとともに回転する円盤状のピッチ盤と、被研
磨材料を保持して、被研磨材料をピッチ盤上面に当接さ
せて研磨する被研磨材料保持装置とから構成される研磨
装置を用いて、被研磨材料を研磨加工するための研磨方
法であって、溝成形装置の略円柱形状の溝成形用棒部材
本体に複数個の溝成形用リングを脱着自在でかつ位置移
動可能に挿通して固定し、前記溝成形用リングを挿通し
た溝成形用棒部材本体を、ピッチ盤の回転中心近傍を横
切るようにピッチ盤上面において遊動可能に載置すると
ともに、研磨装置本体部に固接されたストッパー部材に
当接させて、ピッチ盤を回転させ、前記溝成形装置の溝
成形用リングをピッチ盤上面に当接させて、押圧回転さ
せながら同心円状に溝を成形するとともに、研磨材料保
持装置によって、被研磨材料をピッチ盤上面に当接させ
て研磨することを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明のピッチ盤の溝成形方法
は、回転駆動する回転テーブルと、前記回転テーブル上
面に装着され、回転テーブルとともに回転する円盤状の
ピッチ盤とから構成されるピッチ盤の溝成形装置を用い
て、略円柱形状の溝成形用棒部材本体に複数個の溝成形
用リングを脱着自在でかつ位置移動可能に挿通して固定
し、前記溝成形用リングを挿通した溝成形用棒部材本体
を、ピッチ盤の回転中心近傍を横切るようにピッチ盤上
面において遊動可能に載置するとともに、ピッチ盤の溝
成形装置本体部に固接されたストッパー部材に当接させ
て、ピッチ盤を回転させ、前記溝成形装置の溝成形用リ
ングをピッチ盤上面に当接させて、押圧回転させながら
同心円状に溝を成形することを特徴とする。

【００１４】なお、これらの場合、前記溝成形用棒部材
本体の両端部に不均衡な重錘部材を装着するのが好まし
い。また、略円柱形状の溝成形用棒部材本体の両端部に
不均衡な重錘部材を装着して、ピッチ盤の回転中心近傍
をピッチ盤を横切るようにピッチ盤上面に溝成形用棒部
材本体を遊動可能に載置して、ストッパー部材に当接さ
せて、ピッチ盤を回転させることによって、溝成形用棒
部材本体ピッチ盤上で同一方向に回転することになる
が、加重の重い方ではピッチ盤の表面の移動方向（回転
方向）と同じ方向に溝成形用棒部材本体が回転し、加重
の軽いほうではピッチ盤の表面の移動方向と逆向きに回
転することになる。

【００１５】このように、溝成形装置の溝成形用リング
をピッチ盤上面に当接させて押圧回転させるので、溝成
形用リングにてピッチ盤上面に同心円状の溝を成形でき
るとともに、ピッチ盤上面が研磨で摩削され浅くなった
溝の修整成形も行なうことができる。

【００１６】また、本発明は、従来のバイトを使った切
削法ではなく、溝成形用リングを回転、押圧させながら
食い込ませて、溝をピッチ盤の表面に成形するものであ
り、従来のバイトによる切削のように切削時に発生する
切り粉が全く発生せず、作業環境の改善は勿論、研磨液
中への異物の混入もなく、被研磨材の研磨面への傷も発
生しない。

【００１７】さらに、溝成形用棒部材本体をピッチ盤上
面に当接させて、押圧回転させることによって、ピッチ
盤上面の研磨によって摩耗した研磨面を平坦に磨削する
こともできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明では、溝成形用棒部材本体
のピッチ盤面に当接している部分のうち、長手方向にお
いて１／２に相当する範囲（すなわち、ピッチ盤の略直
径の１／２に相当する片側部分）に、一定間隔離間して
脱着自在でかつ位置移動可能に挿通して固定した略円盤
状の溝成形用リングで、ピッチ盤面を押圧することで表
面の修整を行なうと同時に溝の成形を行うことを特徴と
するものである。

【００１９】この場合、溝成形用リングの形状は、図５
に示したように、溝成形用棒部材本体に挿通させるた
め、その内径Ｒは、溝成形用棒部材本体の略円柱形状部
の外径ｒより僅かに大きい径とし、幅Ｌは溝幅ｌに相当
する０．１〜３ｍｍ程度とし、溝の深さｓ（リングの外
径に相当）に相当する溝成形用リングの厚みＴは０．１
〜５ｍｍ程度とするのが好ましい。また、溝成形用リン
グの形状は、その中心部分に挿通用孔が形成された略円
盤状のリング形状であって、その両面の半径方向の面Ｆ
が、半径方向に対して４５度以下のテーパー状の傾斜面
となるようなソロバン玉の様な形状とすることが望まし
い。これは、この傾斜面Ｆが、半径方向に対して４５度
を超えるテーパー状の傾斜面である場合には、ピッチ盤
表面への押圧時に、この半径方向の面Ｆにて、ピッチ盤
表面に溝を成形することができないからである。

【００２０】さらに、溝成形用リングの溝成形用棒部材
本体への固定は、溝成形用リングに座グリのネジ加工を
して、ネジ止めで固定させ、リングの取り外し及び位置
移動も自在可能なタイプとしておくことが好ましい。こ
のようにすることによって、被研磨材料やピッチ盤の大
きさ等によってピッチ盤表面に形成される溝の形状、間
隔などを種々変更することが可能となる。

【００２１】また、溝成形用のリングの材質は、溝成形
用棒部材本体と同じく、耐食性、耐磨耗性に優れている
ステンレス鋼などの金属材料、またはガラス、アルミナ
などのセラミック、樹脂などの非金属材料でもよく、ピ
ッチ盤の材質に応じて選択することが可能である。

【００２２】さらに、重錘部材は、リング状の金属製の
重りであって、溝成形用棒部材本体の両端に設けたネジ
孔にネジによつて脱着自在に取り付ける構造にするのが
好ましい。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいてより
詳細に説明する。図１は、本発明の研磨装置の全体を示
す斜視図、図２は、図１の部分的な斜視図、図３は図２
の平面図、図４は、図３のＡ−Ａ線についての部分拡大
断面図であり、ピッチ盤に溝を成形した状態を示してお
り、図５は、図４のＢ部の拡大図、図６は、図５のＣ−
Ｃ線についての断面図である。

【００２４】図１において、１は全体で発明の研磨装置
を示しており、研磨装置１は、駆動モーター１Ａの回転
軸１Ｂにギアなど（図示せず）を介して接続されて回転
駆動する円盤状の回転テーブル４と、回転テーブル４の
上面に装着された円盤状のピッチ盤６を備えている。な
お、ピツチ盤６はピッチや松脂などの樹脂を溶融して円
盤状に成形したもので、ピツチ盤６の表面には研磨の際
の研磨材のトラップや研磨屑を逃がすために同心円状に
溝６Ａが形成されている。

【００２５】また、研磨装置本体３には、被研磨材料Ａ
を保持してピッチ盤６上に当接させて研磨する被研磨材
料保持装置８と、研磨作業で摩耗したピッチ盤６の上面
の溝６Ａを成形してその溝の機能を保つための溝成形装
置１０が設けられている。

【００２６】この被研磨材料保持装置８には、被研磨材
料保持装置本体８Ａに固定された２本の保持棒部材８Ｂ
の先端部に、回転ローラ８Ｃが設けられており、この回
転ローラ８Ｃが、リング状の被研磨材料固定部材８Ｄの
外周に設けられたガイド溝（図示せず）内を回転可能に
嵌着されている。そして、被研磨材料Ａを被研磨材料固
定部材８Ｄのリング内にネジ止めなどの周知の固定手段
によって固定保持して、ピッチ盤６を回転させて、ピッ
チ盤６上に当接することによって、被研磨材料Ａを保持
した被研磨材料固定部材８Ｄが回転ローラ８Ｃを介して
自転して、研磨するようになっている。

【００２７】一方、溝成形装置１０は、研磨装置本体３
上に、ピッチ盤６の直径を挟んで両側の端部に固定的に
立設された２個のストッパー部材１２Ａ、１２Ｂと、ピ
ッチ盤の回転中心近傍をピッチ盤６を横切るように、ピ
ツチ盤６の上面に遊動可能に載置された略円柱形状の溝
成形用棒部材本体２と、溝成形用棒部材本体２の両端部
の支持部材２Ａ、２Ｂに脱着自在に装着して、溝成形用
棒部材本体２に偏加重を負荷する重錘部材１６とを備え
ている。

【００２８】すなわち、溝成形装置１０は、ピツチ盤６
の直径より僅かに大きい長さを有する略円柱形状の溝成
形用棒部材本体２と、溝成形用棒部材本体２に挿通した
複数個の溝成形用リング１４と、溝成形用棒部材本体２
の両端の支持部材２Ａ、２Ｂを支持するストッパー部材
１２Ａ、１２Ｂから構成されている。そして、この溝成
形用棒部材本体２は、図２及び図３に示したように、ス
トッパー部材１２Ａ、１２Ｂに形成された支持凹部１２
Ｃ、１２Ｄ内に溝成形用棒部材本体２の両端の支持部材
２Ａ、２Ｂを嵌入することによって、ピツチ盤６が回転
する際に、支持部材２Ａ、２Ｂに当接することによっ
て、溝成形用棒部材本体２がピツチ盤６の回転方向には
移動できないようになっているが、ピッチ盤６の上面に
垂直な方向の上下動、及び溝成形用棒部材本体２の軸周
りの回転（すなわち自転）は可能となっている。なお、
本実施例の場合には、ストッパー部材１２Ａ、１２Ｂに
支持凹部１２Ｃ、１２Ｄを設けて、溝成形用棒部材本体
２の両端の支持部材２Ａ、２Ｂを嵌入したが、このよう
な構造に限定されるものではなく、例えば、図示しない
が、ストッパー部材１２Ａ、１２Ｂを、支持部材２Ａ、
２Ｂにピツチ盤６の回転方向に対して当接して、溝成形
用棒部材本体２がピツチ盤６とともに回転しないような
構造でも良い。

【００２９】また、図４及び図５に示したように、溝成
形用棒部材本体２には、溝成形用棒部材本体のピッチ盤
面に当接している部分のうち、長手方向において１／２
に相当する範囲（すなわち、ピッチ盤６の略直径の１／
２に相当する片側部分）に、複数個の溝成形用リング１
４が一定間隔で挿通して固定されている。

【００３０】この場合、溝成形用リング１４の形状は、
図５に示したように、溝成形用棒部材本体に挿通させる
ため、その内径Ｒは、溝成形用棒部材本体２の略円柱形
状部の外径ｒより僅かに大きい径とし、幅Ｌは溝幅ｌに
相当する０．１〜３ｍｍ程度とし、溝の深さｓ（リング
の外径に相当）に相当する溝成形用リング１４の厚みＴ
は０．１〜５ｍｍ程度とするのが好ましい。また、溝成
形用リング１４の形状は、その中心部分に挿通用孔が形
成された略円盤状のリング形状であって、その両面の半
径方向の面Ｆが、半径方向に対して４５度以下のテーパ
ー状の傾斜面となるようなソロバン玉の様な形状とする
ことが望ましい。これは、この傾斜面Ｆが、半径方向に
対して４５度を超えるテーパー状の傾斜面である場合に
は、ピッチ盤表面への押圧時に、この半径方向の面Ｆに
て、ピッチ盤表面に溝を成形することができないからで
ある。

【００３１】さらに、図６に示したように、溝成形用リ
ング１４の溝成形用棒部材本体２への固定は、溝成形用
リング１４に座グリ部１４Ａを設けて、ネジ加工をし
て、ネジ１４Ｂにてネジ止めで固定して、リングの取り
外し及び位置移動も自在可能なタイプとしておくことが
好ましい。これによって、被研磨材料やピッチ盤の大き
さ等に応じて、ピッチ盤表面に形成される溝の形状、間
隔などを種々変更することが可能となる。

【００３２】一方、溝成形用棒部材本体２の支持部材２
Ａ、２Ｂの両端近傍には、図７に示したように、複数個
のネジ孔１５が形成されており、リング状の重錘部材１
６を支持部材２Ａ、２Ｂに挿通した後、このネジ孔１５
に重錘部材１６に設けられた取付ネジ１７を締め付ける
ことによって、重錘部材１６を支持部材２Ａ、２Ｂに脱
着自在に装着できるように構成されている。

【００３３】なお、溝成形棒部材本体２の形状は略円柱
形状であるが、軸方向中央部に向かって直径が減少する
テーパー形状に形成されているのが、ピッチ盤６に同心
円状に溝が成形されていく表面を押圧して平坦に修整さ
せるために好ましく、この減少割合としては溝成形用棒
部材本体２の棒中心部の直径が、ピッチ盤の両端に接す
る溝成形用棒部材本体２両端部の直径より０〜１／２０
だけ細くするのが好ましい。

【００３４】また、溝成形用棒部材本体２及び溝成形用
リング１４の材質は、特に限定されるものではないが耐
食性、耐摩耗性に優れているステンレス鋼などの金属材
料、またはガラス、アルミナなどの非金属材料など、ピ
ッチ盤６の材質に応じて選択すればよい。

【００３５】このように構成される研磨装置装置を用い
て、被研磨材料を研磨加工する研磨方法及び溝成形方法
について、以下に説明する。先ず、溶融したピッチ材を
型枠に流し込み冷却固化して、円盤状のピッチ盤６とし
て回転テーブル４の上面に装着する。そして、溝成形用
棒部材本体２が、ピツチ盤６の回転中心近傍を横切るよ
うに、ストッパー部材１２Ａ、１２Ｂの支持凹部１２
Ｃ、１２Ｄ内に支持部材２Ａ、２Ｂを嵌入することによ
って遊動可能に載置した後、溝成形用棒部材本体２の両
端部、すなわち支持部材２Ａ、２Ｂに不均衡な重錘部材
１６を装着する。これによって、ピッチ盤６の回転方向
に対して溝成形用棒部材本体２をストッパー部材１Ａ、
１Ｂに当接させて、溝成形用棒部材本体２がピツチ盤６
とともに回転しないようにして、ピッチ盤の表面を軟ら
かくするため、ピツチ盤６上面にを適度に温まった温水
を散水させながらゆっくりと回転させる。

【００３６】これによつて、図２に示したように、溝成
形用リング１４が取り付けられている側である溝成形用
棒部材本体２の加重の重い方（図２においてＦ側、すな
わちストッパー部材１２Ａ側）では、ピツチ盤６の表面
の移動方向（回転方向）Ｄと同じＥ方向に溝成形用棒部
材本体２が回転する（ダウンローリング）。一方、反対
側の荷重の軽い方（図２においてＧ側、すなわちストッ
パー部材１２Ｂ側）では、ピツチ盤６の表面の移動方向
Ｄと逆向き方向Ｈに回転することになる（アッパーロー
リング）。その結果、溝成形用棒部材本体２が長手方向
の軸を中心として回転して、溝成形用棒部材本体２の加
重の重い方で溝成形用リング１４がピッチ盤６の表面に
押圧される（すなわちピッチ盤６に食い込むような状
態）ことになって、ピッチ盤６への溝６Ａの形成が、こ
の溝成形用リング１４の押圧によって、徐々に深く成形
されていくことになる。

【００３７】この際、溝成形用棒部材本体２がピツチ盤
６の直径全体で支持されているので、溝成形用リング１
４に掛かる荷重によって、ピツチ盤６表面に成形されて
いく溝６Ａは、一定の位置で同心円状に溝成形用リング
１４の数だけ形成されることになる。

【００３８】ところで、ピッチ盤６の表面は最初のうち
は、溝成形用リング１４で押し上げされるピッチ材によ
ってその表面は凸凹の状態になっているが、溝成形用リ
ング１４がその厚み分まで沈むと、その後は溝成形用棒
部材本体２に掛かる荷重が、溝成形用棒部材本体２の全
体で、ピッチ盤６に当接してピッチ盤６に負荷されるこ
とになるので、ピッチ盤６の表面は平坦に修整されるこ
とになる。

【００３９】その後、ピッチ盤６の表面が平坦になった
後、温水の散水を止めて研磨液に切り替えならし運転を
し、例えばＫＮｂＯ₃などの光学結晶や光学ガラスなど
を、円柱形状のステンレス製のブロックの下面にホット
メルト接着剤で固定して研磨試料を作成し、被研磨材料
保持装置８に保持してピッチ盤６上に当接させて研磨す
れば、従来のバイト切削のような切り粉は発生せず、研
磨液への異物混入も全くないので、被研磨材料の研磨面
に微少な傷が発生することがなく、精密、高精度な研磨
加工が可能となる。

【００４０】なお、本実施例の場合には、ピッチ盤６の
溝成形の後に、被研磨材料の研磨加工を行ったが、ピッ
チ盤６の溝成形を行いながら、被研磨材料の研磨加工を
同時に実施できることは勿論である。

【００４１】また、図４において右側、すなわちストッ
パー部材１２Ｂ側の重錘部材１６の方を重くすることに
よって、溝成形用棒部材本体２の溝成形用リング１４を
装着していない部分（図４において右半分）をピッチ盤
６の上面に接触させることにより、被研磨材料の研磨加
工と同時にピッチ盤６の上面のドレッシング（研磨作業
で摩耗したピッチ盤６の上面を磨削してその平坦度を保
つこと）を行うことも可能である。

【００４２】

【実施例１】直径３０ｍｍ、長さ３５ｃｍのステンレス
製の丸棒を、旋盤を用いて長手軸方向の中央部の直径が
両端部の直径よりも０．６ｍｍ小さくなるように、長さ
方向にテーパー形状に切削加工し溝成形用棒部材本体と
した。また、その両端部にはリング状の重りに取り付け
た取付ネジによつて、重りを取り付けられるようにネジ
加工を施した。

【００４３】また、溝成形用リングはアルミ製で、幅３
ｍｍ、厚さ３ｍｍ、内径３０．２ｍｍで製作し、その外
形が両面の半径方向の面が、半径方向に対して約４５度
のテーパーの傾きの面をもったソロバン玉の様な形状と
した。この溝成形用リングを溝成形用棒部材本体に挿通
し、０．７ｍｍ間隔でネジで固定して、計１２個の溝成
形用リングを取り付けた。

【００４４】一方、アスファルトからなるピッチ材を溶
融して、金型枠に流し込んで冷却固化して、直径３０ｃ
ｍの円盤状に成形した。これを研磨装置の回転テーブル
に装着した。

【００４５】溝成形用棒部材本体の両端を、予め回転テ
ーブルの外側で直径方向に対向する２箇所に設けたスト
ッパ−間に収めるようにピッチ盤上に載置した。なお、
この際には、溝成形用棒部材本体の両端の重錘部材は外
した状態であり、溝成形用棒部材本体２の自重のみにし
ておいた。

【００４６】次ぎに、ピッチ盤の表面を軟らかくするた
め、温水をピッチ盤上に散水しながらピッチ盤を低速で
ゆっくり回転させると、溝成形用棒部材本体にセットし
た溝成形用リングがピッチ盤上を転がり始める。この時
点では溝成形用棒部材本体２は、溝成形用リングを取り
付けている部分のみがピッチ盤に接触している状態のた
めやや揺れの大きい不安定な回転をしていた。

【００４７】溝成形用棒部材本体の自重のみの状態で暫
く回転を続けていると、ピッチ盤の表面に溝成形用リン
グで押しつけられた箇所に、浅い溝成形用リングの轍が
同心円状に１２本作られていくのが確認出来た。この状
態から、溝成形用棒部材本体の両端に重錘部材を少しづ
づ増やしていった。この際、溝成形用リングが取り付け
てある方に少し重錘部材を多く装着した。溝成形用棒部
材本体は、重錘部材を加えた時から、溝成形用リングの
とりつけられていない方へ傾きながら依然として揺れの
大きい不安定な回転を続けていた。

【００４８】この際、溝成形用棒部材本体は、加重の大
きい側すなわち溝成形用リングを取り付けている側で、
ダウンローリングをし、その際にピッチ盤表面に引きず
られるが、両端のストッパーに当接して止まり、長手方
向の軸を中心として回転する。また、アルミ製の溝成形
用リングも徐々にピッチ盤に食い込むような状態を続け
ながらピッチ盤表面に同心円状の溝が形成されていっ
た。

【００４９】しばらくして、ピッチ盤表面に溝成形用リ
ングの厚みに相当する３ｍｍ程度の深さの溝が食い込む
ようになり、溝成形用リングの取り付けられてていない
反対側の部分も全面ピッチ盤表面に当接されて、溝成形
用棒部材本体の傾きもほぼ水平になり、回転も揺れのな
い安定した回転になって、溝の成形と併せて表面が平坦
になっていった。ピッチ盤表面がほぼ理想的な面に仕上
がった後、温水の散水を止めて、研磨液に切り替えなら
し運転をした。

【００５０】その後、光学結晶であるＫＮｂＯ₃の単結
晶を円柱形状のステンレス製のブロックの下面にホット
メルト接着剤で固定して研磨試料を作成した。これを、
図１に示したような研磨装置を用いて、被研磨材料保持
装置に保持してピッチ盤上にＫＮｂＯ₃の被研磨面を当
接して研磨した。

【００５１】その結果、ＫＮｂＯ₃の単結晶は、研磨面
の平坦度も良好であり傷が発生していないことが確認で
きた。

【００５２】

【発明の効果】本発明に係る研磨装置及び研磨方法、な
らびに溝成形方法によれば、以下のような顕著で特有な
作用効果を奏する極めて優れた発明である。 （１）本発明では、従来のバイトを使った切削法ではな
く、溝成形用リングを回転、押圧させながら食い込ませ
て、溝をピッチ盤の表面に成形するものであり、従来の
バイト切削のような切り粉は発生せず、研磨液への異物
混入も全くなく、ピッチ盤の溝形成作業を行える。従っ
て被研磨材料の研磨面に微少な傷が発生することがな
く、精密、高精度な研磨加工が可能である。 （２）溝成形用リングの溝成形用棒部材本体への固定
が、リングの取り外し及び位置移動も自在可能な構成と
なっているので、被被研磨材料やピッチ盤の大きさ等に
応じて、ピッチ盤表面に形成される溝の形状、間隔など
を種々変更することが可能である。 （３）しかも、溝成形用リングをピッチ盤上面に当接さ
せて押圧回転させるので、溝成形用リングにてピッチ盤
上面に同心円状の溝を成形できるとともに、研磨作業に
よる磨削で溝の形状が変化して、溝が浅くなり溝幅も徐
々に狭くなった場合にも、溝の修整成形も簡単で、且つ
迅速に行うことができる。 （４）被研磨材料によってピッチ材の材料を変えるが、
それに合わせて溝の間隔も調整する場合があるが、ピッ
チ盤表面の溝の形状と併せて溝の間隔もまた研磨面の精
度に影響を与えるものであり、本発明では、溝成形用リ
ングはネジで固定しているため自在にしかもスケールで
正確に間隔を揃えることができ、精密、高精度な研磨加
工が可能となる。 （５）ピッチ盤の溝成形の後に、被研磨材料の研磨加工
を行うことも、ピッチ盤の溝成形を行いながら、被研磨
材料の研磨加工を同時に実施できる。 （６）また、溝成形用棒部材本体の溝成形用リングを装
着していない部分をピッチ盤の上面に接触させることに
より、被研磨材料の研磨加工と同時にピッチ盤の上面の
ドレッシングを行うことも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨装置の全体を示す斜視図である。

【図２】図１の部分的な斜視図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線についての部分拡大断面図であ
る。

【図５】図４のＢ部の拡大図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線についての断面図である。

【図７】本発明の研磨装置の溝成形用棒部材本体と重錘
部材との結合状態を説明する断面図である。

【図８】従来の研磨装置の斜視図である。

【符号の説明】

１・・・…研磨装置 ２・・・溝成形用棒部材本体 ２Ａ、２Ｂ・・・支持部材 ３・・・研磨装置本体 ４・・・回転テーブル ６・・・ピッチ盤 ６Ａ・・・溝 ８・・・被研磨材料保持装置 ８Ｂ・・・保持棒部材 ８Ｃ・・・機転ローラ ８Ｄ・・・被研磨材料固定部材 １０・・・溝成形装置 １２Ａ、１２Ｂ・・・ストッパー部材 １２Ｃ、１２Ｄ・・・支持凹部 １４・・・溝成形用リング １６・・・重錘部材 Ａ・・・被研磨材料

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のピッチ盤を載置可能で回転駆動
   する回転テーブルと、前記ピッチ盤上面に同心円状の溝
   を成形する溝成形機構を備えたピッチ盤の溝成形装置で
   あって、 前記溝成形機構が、略円柱形状の溝成形用棒部材本体
   と、該溝成形用棒部材本体に脱着自在でかつ位置移動可
   能に挿通した複数個の溝成形用リングを備えており、 前記溝成形用リングを挿通した溝成形用棒部材本体が、
   ピッチ盤の回転中心近傍を横切るようにピッチ盤上面に
   おいて遊動可能に載置されるとともに、 前記ピッチ盤の溝成形装置本体部に固接されたストッパ
   ー部材によって、溝成形用棒部材本体がピッチ盤上面に
   おいて転動するのが抑止されており、 前記溝成形機構の溝成形用リングをピッチ盤上面に当接
   させて、押圧回転させながら同心円状に溝を成形するよ
   うに構成したことを特徴とするピッチ盤の溝成形装置。
2. 【請求項２】 前記溝成形用棒部材本体の両端部に脱着
   自在に装着して、溝成形部材に偏加重を負荷する重錘部
   材を備えることを特徴とする請求項１に記載のピッチ盤
   の溝成形装置。
3. 【請求項３】 前記溝成形用棒部材本体をピッチ盤上面
   に当接させて、押圧回転させて、ピッチ盤上面の研磨に
   よって摩耗した研磨面を平坦に磨削するように構成しこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のピッチ盤の溝成
   形装置。
4. 【請求項４】 被研磨材料を研磨加工するための研磨装
   置であって、 回転駆動する回転テーブルと、前記回転テーブル上面に
   装着され、回転テーブルとともに回転する円盤状のピッ
   チ盤と、被研磨材料を保持して、被研磨材料をピッチ盤
   上面に当接させて研磨する被研磨材料保持装置とから構
   成される研磨装置において、 前記ピッチ盤上面に同心円状の溝を成形する溝成形装置
   を備え、 前記溝成形装置が、略円柱形状の溝成形用棒部材本体
   と、該溝成形用棒部材本体に脱着自在でかつ位置移動可
   能に挿通した複数個の溝成形用リングを備えており、 前記溝成形用リングを挿通した溝成形用棒部材本体が、
   ピッチ盤の回転中心近傍を横切るようにピッチ盤上面に
   おいて遊動可能に載置されるとともに、 前記研磨装置本体部に固接されたストッパー部材によっ
   て、溝成形用棒部材本体がピッチ盤上面において転動す
   るのが抑止されており、 前記溝成形装置の溝成形用リングをピッチ盤上面に当接
   させて、押圧回転させながら同心円状に溝を成形するよ
   うに構成したことを特徴とする研磨装置。
5. 【請求項５】 前記溝成形用棒部材本体の両端部に脱着
   自在に装着して、溝成形部材に偏加重を負荷する重錘部
   材を備えることを特徴とする請求項４に記載の研磨装
   置。
6. 【請求項６】 前記溝成形用棒部材本体をピッチ盤上面
   に当接させて、押圧回転させて、ピッチ盤上面の研磨に
   よって摩耗した研磨面を平坦に磨削するように構成しこ
   とを特徴とする請求項４又は５に記載の研磨装置。
7. 【請求項７】 回転駆動する回転テーブルと、前記回転
   テーブル上面に装着され、回転テーブルとともに回転す
   る円盤状のピッチ盤と、被研磨材料を保持して、被研磨
   材料をピッチ盤上面に当接させて研磨する被研磨材料保
   持装置とから構成される研磨装置を用いて、被研磨材料
   を研磨加工するための研磨方法であって、 溝成形装置の略円柱形状の溝成形用棒部材本体に複数個
   の溝成形用リングを脱着自在でかつ位置移動可能に挿通
   して固定し、 前記溝成形用リングを挿通した溝成形用棒部材本体を、
   ピッチ盤の回転中心近傍を横切るようにピッチ盤上面に
   おいて遊動可能に載置するとともに、研磨装置本体部に
   固接されたストッパー部材に当接させて、ピッチ盤を回
   転させ、 前記溝成形装置の溝成形用リングをピッチ盤上面に当接
   させて、押圧回転させながら同心円状に溝を成形すると
   ともに、 研磨材料保持装置によって、被研磨材料をピッチ盤上面
   に当接させて研磨することを特徴とする研磨方法。
8. 【請求項８】 前記溝成形用棒部材本体の両端部に不均
   衡な重錘部材を装着して研磨することを特徴とする請求
   項７に記載の研磨方法。
9. 【請求項９】 前記溝成形用棒部材本体をピッチ盤上面
   に当接させて、押圧回転させて、ピッチ盤上面の研磨に
   よって摩耗した研磨面を平坦に磨削することを特徴とす
   る請求項７又は８に記載の研磨方法。
10. 【請求項１０】 回転駆動する回転テーブルと、前記回
    転テーブル上面に装着され、回転テーブルとともに回転
    する円盤状のピッチ盤とから構成されるピッチ盤の溝成
    形装置を用いて、 略円柱形状の溝成形用棒部材本体に複数個の溝成形用リ
    ングを脱着自在でかつ位置移動可能に挿通して固定し、 前記溝成形用リングを挿通した溝成形用棒部材本体を、
    ピッチ盤の回転中心近傍を横切るようにピッチ盤上面に
    おいて遊動可能に載置するとともに、ピッチ盤の溝成形
    装置本体部に固接されたストッパー部材に当接させて、
    ピッチ盤を回転させ、 前記溝成形装置の溝成形用リングをピッチ盤上面に当接
    させて、押圧回転させながら同心円状に溝を成形するこ
    とを特徴とする研磨装置のピッチ盤の溝成形方法。
11. 【請求項１１】 前記溝成形用棒部材本体の両端部に不
    均衡な重錘部材を装着して溝を成形することを特徴とす
    る請求項１０に記載のピッチ盤の溝成形方法。
12. 【請求項１２】 前記溝成形用棒部材本体をピッチ盤上
    面に当接させて、押圧回転させて、ピッチ盤上面の研磨
    によって摩耗した研磨面を平坦に磨削することを特徴と
    する請求項１０又は１１に記載のピッチ盤の溝成形方
    法。