JP2010188438A - ワークホルダおよび研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することが可能なワークホルダを提供する。
【解決手段】レンズ３を保持するホルダ５の背面にカンザシ球２を介してカンザシ１を接続して傾動自在に支持するワークホルダＨ１において、カンザシ１およびホルダ５に、正圧エアー１３および負圧エアー１４を作用させるエアー通路１０およびエアー通路５ｅを設け、カンザシ球２の周囲には溝形空気溜り８を設け、ホルダ５のエアー通路５ｅには、逆止弁１６を配置し、レンズ３の搬送時には、エアー通路１０およびエアー通路５ｅを通じて負圧エアー１４をワーク保持凹部５ａに作用させてレンズ３を吸着保持し、加工時には、正圧エアー１３を溝形空気溜り８に導入してカンザシ球２をホルダ５から浮上させて摩擦抵抗を軽減し、レンズ３を保持したホルダ５が研磨皿４に対して確実に従動回転するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークホルダおよび研磨装置に関する。

一般にレンズ、プリズム、ミラーなどの光学素子の表面仕上げを行なう手法としては、被研磨物（以降、レンズと総称する）と研磨用の弾性工具（ピッチやポリウレタン製のパッド、ポリシャを示し、以降、研磨皿と称する）とを互いに摺動運動させ、界面に介在する研磨用砥粒でレンズの表面の凹凸を除去する研磨加工法が用いられる。

この研磨加工法はレンズにとどまらず半導体やガラスハードディスク、液晶テレビなど表示装置のガラスパネルの加工にも利用されている。
このような加圧およびすり合わせにより被加工物を摩滅させて加工を行う研磨加工法では、研磨面の形状精度を確保する段取り作業を相変わらず人の技能に依存する製造形態が多く存在する。特に均等に研磨、つまり均等に被研磨物の磨耗を進めることは困難である。

図４に示す特許文献１には、ガラスレンズを製造する工程において、創成した球面形状の精度を高めるために研磨皿１３１で球面を仕上げる研削加工を実施するための研磨機が開示されている。

具体的には、上軸１２１を支持する揺動アーム１２９に、案内筒１２３および滑車１２５を設け、案内筒１２３の内部を昇降するバランスウェイト１２２を、バランスワイヤ１２４および滑車１２５を介して上軸１２１の上端に接続した構成としている。

上軸１２１は、上軸シリンダー部１２６のピストンと一体となって当該上軸シリンダー部１２６を貫通し、下端部（レンズ軸Ｂ）にはカンザシ１３３、レンズホルダ１３２を介してレンズ１３０が保持されている。

そして、上軸シリンダー部１２６におけるエアーポート１２７および上軸上昇用エアーポート１２８に対する流体圧の給排により、カンザシ１３３に支持されたレンズ１３０の研磨皿１３１に対する押圧力Ｗを自在に制御可能にしたものである。

そして、研磨皿軸Ｃに支持された研磨皿１３１を回転させながら、レンズ１３０を研磨皿１３１に当接させて上方よりカンザシ１３３を介して加圧し、研磨皿１３１を揺動アーム１２９により揺動中心Ｏを支点として揺動させて研磨が行われる。

ところが、この特許文献１の研磨機では、レンズ１３０と研磨皿１３１との間に発生する摩擦抵抗によってレンズ１３０を研磨皿１３１に対して従動回転させつつ研磨するが、小径のレンズ１３０では、発生する摩擦抵抗が小さくカンザシ１３３とレンズホルダ１３２の間に発生する摩擦力に負けて従動回転しなくなってしまうため、摩擦抵抗の大きい大径レンズしか研磨できないという技術的課題があった。

また、この特許文献１の構成ではカンザシ１３３、レンズホルダ１３２、レンズ１３０が別体構造のため、作業者の介助無しではレンズ１３０を把持して上下に搬送できず自動化ができない。

また、この特許文献１の研磨機の構成で研磨剤をかけながら加工を行うとレンズホルダ１３２が研磨剤により磨耗してカンザシ１３３との間にガタが生じてレンズの加工精度に影響がでる。

特開平８−３９４２５号公報

本発明の目的は、ワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することが可能な技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第１流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第１流体通路とを連通させる第２流体通路と、
前記第２流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第１流体通路に連通する流体溜りと、
を備えたワークホルダを提供する。

本発明の第２の観点は、研磨工具と、ワークを保持して前記研磨工具に押圧するワークホルダを備えた研磨装置において、
前記ワークホルダは、
前記ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第１流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第１流体通路とを連通させる第２流体通路と、
前記第２流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第１流体通路に連通する流体溜りと、
を備えた研磨装置を提供する。

本発明によれば、ワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することが可能な技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態であるワークホルダを備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。 本発明の一実施の形態であるワークホルダの変形例を備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。 本発明の他の実施の形態であるワークホルダの変形例を備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。 従来技術の研磨機を示す概念図である。

本実施の形態の第１態様では、レンズ等の光学素子を研磨する研磨機に備えられたワークホルダにおいて、ワークを押えるカンザシ内部に設けたエアー導入口と、カンザシ先端のカンザシ球とホルダの間に設けた空気溜りと、カンザシステーとホルダ上部との隙間に設けることで内圧を高め研磨剤の侵入を防ぐようにしたラビリンスシールと、ホルダ内部に設けた導入エアーの逆止弁とを設けた構成を例示する。

この第１態様によれば、ワークとしてのレンズを上下に搬送する場合は、エアー導入口に負圧エアーを導入すれば、負圧エアーがカンザシの内部を通って逆止弁を介してホルダ内に作用し、レンズが緩衝材を介してホルダに吸着されるように作用するので、作業者の介助等必要とすることなく、レンズをホルダに保持した状態で自動的に搬送できる。

その状態で、ホルダを下降させて研磨皿にレンズを押圧する。
次に、エアー導入口に正圧エアーを導入すれば正圧エアーがカンザシの内部を通ってカンザシ球に至るが、ホルダ内の逆止弁によって、レンズへのエアーが遮断される。

このため、外部から導入された正圧エアーは、カンザシ球とホルダの隙間に流入し、溝形空気溜りに空気溜りができることによりカンザシ球がホルダより浮上して回転抵抗が無くなり、ホルダがカンザシに対して軽微なトルクでも回転可能となる。この結果、レンズの口径が比較的小さく研磨皿とレンズとの間の摩擦抵抗が小さい場合でも、加工時に研磨皿に対するレンズの従動回転が確実に可能となる。

また、ホルダに研磨剤をかけながら加工を行ったとしても、ホルダとカンザシの接続部に設けられたラビリンスシールの内部は、外部から導入された正圧エアーによって正圧となっており、カンザシ球の部分への研磨剤の侵入を防ぐ事ができる。

また、第２態様として、上述の第１態様において、前記空気溜りとして、カンザシ球側またはホルダ側に刻設された溝からなる溝形空気溜りを設けることができる。
また、第３態様として、上述の第１態様において、前記空気溜りとして、カンザシ球側に設けられた孔形空気溜りを設けることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態であるワークホルダを備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。

図２は、本発明の一実施の形態であるワークホルダの変形例を備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。
なお、図１において、上下方向をＺ方向、左右方向をＸ方向、紙面に垂直な方向をＹ方向として説明する。

そして、本実施の形態の場合、一例として、Ｚ方向は鉛直方向、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向である。
（構成）
図１に例示されるように、本実施の形態の研磨装置Ｍ１は、鉛直方向に対向した配置された研磨皿４（研磨工具）と、この研磨皿４に対して、レンズ３（ワーク）を保持して押圧するワークホルダＨ１を備えている。

ワークホルダＨ１は、図示しない３次元移動機構および揺動機構に支持されており、レンズ３を保持してＸ、Ｙ、Ｚの各方向に任意に移動可能であるとともに、たとえば、Ｚ−Ｘ平面内で研磨皿４に対してレンズ３を相対的に揺動させることが可能になっている。

研磨皿４は、鉛直方向に設けられた工具軸４ａに同軸に固定され、当該工具軸４ａを介して研磨装置Ｍ１の装置筐体４ｂに支持されて回転する構成となっている。
一方、本実施の形態のワークホルダＨ１は、カンザシステー９と、カンザシ１と、ホルダ５と、カンザシ受けナット部６と、を備えている。

カンザシステー９は、鉛直方向に配置され、その内部には、当該カンザシステー９の下端側から上端側に向かって軸方向にエアー通路１２（第１流体通路）が穿設され、このエアー通路１２の上端側はカンザシステー９の側面にエアー導入口１２ａ（第１流体通路）として開口している。

カンザシステー９のエアー通路１２の下端側には、カンザシ１の上端部が同軸に圧入されて固定されている。
カンザシ１の下端側には、カンザシ球２が同軸かつ一体に設けられている。

この場合、カンザシ１およびカンザシ球２には、軸方向（Ｚ方向）に貫通するエアー通路１０（第１流体通路）が形成されており、このエアー通路１０は、カンザシステー９のエアー通路１２と同軸に連通している。

カンザシ１は、カンザシ球２を介して、カンザシ１に対してＺ方向に対して傾動自在にホルダ５を支持している。
ホルダ５は、研磨皿４に対向する下面にワーク保持凹部５ａ（ワーク保持部）が設けられ、ワーク保持凹部５ａの内部に配置された緩衝材７を介してレンズ３の被加工面３ａと反対側の背面３ｂを保持している。

ホルダ５において、ワーク保持凹部５ａと反対側の背面の中央部には、カンザシ受座５ｂが突設されている。
このカンザシ受座５ｂの位置には、カンザシ球２の下面側に摺接する欠球面からなる球形摺動面５ｃが設けられている。

この球形摺動面５ｃの中央部には、カンザシ１のエアー通路１０と同軸となるようにＺ方向にエアー通路５ｅ（第２流体通路）が貫通して形成され、このエアー通路５ｅの下端部は、ワーク保持凹部５ａにおける緩衝材７の背面に開口している。

カンザシ受座５ｂの外周部には、ネジ部５ｆが刻設されており、このネジ部５ｆにはカンザシ受けナット部６がネジ部６ｄを介して螺合している。
カンザシ受けナット部６には、カンザシ１が挿通されるカンザシ挿通孔６ａと、このカンザシ挿通孔６ａと同軸となるように形成された欠球面からなる球形摺動面６ｂが形成されている。

そして、カンザシ１をカンザシ挿通孔６ａに挿通した状態で、ホルダ５にカンザシ受けナット部６を螺合させ、カンザシ受座５ｂの球形摺動面５ｃとカンザシ受けナット部６の球形摺動面６ｂをカンザシ球２に摺接させることで、ホルダ５は、カンザシ１（カンザシステー９）に対してＺ方向に対して傾動自在に、かつＺ方向の回りにカンザシ１に対して空転自在に支持される。

カンザシ球２に接するカンザシ受座５ｂの球形摺動面５ｃと、カンザシ受けナット部６の球形摺動面６ｂの各々には、溝５ｄおよび溝６ｃがそれぞれ刻設され、溝形空気溜り８（流体溜り）を構成している。

この溝形空気溜り８は、カンザシ球２と球形摺動面５ｃおよび球形摺動面６ｂとの間に隙間を通じてカンザシ１のエアー通路１０およびカンザシ１が挿通されるカンザシ挿通孔６ａに連通している。

カンザシ１のエアー通路１０に連通するホルダ５のエアー通路５ｅには、下端側から、貫通孔１７ａを有するテーパ弁座部１７が圧入され、エアー通路５ｅの上端側には、通気性の多孔質体からなる多孔質ブッシュ１５が圧入して配置されている。

さらに、エアー通路５ｅには、このテーパ弁座部１７と多孔質ブッシュ１５との間に遊動状態の球形弁体１６ａが配置され、エアー通路５ｅにおいて下側のワーク保持凹部５ａから上側のカンザシ球２に向かう方向にのみ流体を通過させる逆止弁１６を構成している。

すなわち、この逆止弁１６は、エアー通路５ｅにおいて、カンザシ球２の側から下向きに正圧エアー１３（流体）が流れようとするときは、球形弁体１６ａがテーパ弁座部１７に密着して貫通孔１７ａを閉塞することでエアー通路５ｅを閉塞する。

逆に、逆止弁１６は、エアー通路５ｅに負圧エアー１４（流体）が作用してワーク保持凹部５ａの側から上方のカンザシ球２の側にエアーが流れようとするときは、球形弁体１６ａがテーパ弁座部１７から浮上して貫通孔１７ａを開き、エアー通路５ｅを介してワーク保持凹部５ａに保持されたレンズ３および緩衝材７が吸引される。

一方、カンザシステー９のカンザシ受けナット部６に対向する下端部には、カンザシ１と同軸となるようにシール空間９ａが穿設され、当該カンザシステー９の下端部は薄肉のシールフィン９ｂを構成している。

また、カンザシ受けナット部６において、カンザシ１が挿通されるカンザシ挿通孔６ａの周囲には、当該カンザシ挿通孔６ａと同軸に筒状のシールフィン６ｅが突設され、このシールフィン６ｅは、カンザシステー９の側のシール空間９ａに挿入され、シールフィン９ｂと所定の間隙をなして全周にわたって非接触に勘合している。

そして、カンザシ受けナット部６のシールフィン６ｅと、カンザシステー９のシールフィン９ｂとで、カンザシ受けナット部６におけるカンザシ挿通孔６ａに対するカンザシ１の挿通部を外部から保護するラビリンスシール１１を構成している。

（作用）
以下、本実施の形態のワークホルダＨ１を備えた研磨装置Ｍ１の作用の一例を説明する。

まず、ワークホルダＨ１のホルダ５にレンズ３を保持してＸ−Ｙ−Ｚの三次元空間内で搬送する場合は、エアー導入口１２ａに負圧エアー１４を導入する。
これにより、エアー導入口１２ａに作用する負圧エアー１４がエアー通路１２およびカンザシ１の内部のエアー通路１０、ホルダ５のエアー通路５ｅを通って逆止弁１６の球形弁体１６ａを負圧によりテーパ弁座部１７から浮上させて多孔質ブッシュ１５に押し付けて当該エアー通路５ｅを開き、ワーク保持凹部５ａが、エアー通路１２と連通状態となる結果、負圧エアー１４によりワーク保持凹部５ａが陰圧（負圧）状態となり、レンズ３は緩衝材７を介してホルダ５のワーク保持凹部５ａに吸着保持される。

その状態で、ワークホルダＨ１をＺ方向に下降させて、工具軸４ａにて回転駆動されている研磨皿４にレンズ３を押圧する。
次に、エアー導入口１２ａに正圧エアー１３を導入することにより、この正圧エアー１３がカンザシステー９のエアー通路１２、カンザシ１の内部のエアー通路１０、ホルダ５のエアー通路５ｅを通って逆止弁１６の球形弁体１６ａをテーパ弁座部１７に押圧してエアー通路５ｅが遮断される。

これにより、エアー通路５ｅを通じたホルダ５のレンズ３への正圧エアー１３は遮断され、カンザシ球２と、ホルダ５およびカンザシ受けナット部６の隙間に正圧エアー１３が流入し、溝形空気溜り８に空気溜りができることによりカンザシ球２がホルダ５およびカンザシ受けナット部６の球形摺動面５ｃおよび球形摺動面６ｂに対して非接触に浮上して摩擦抵抗が無くなり、ホルダ５がカンザシ１（カンザシ球２）に対して低抵抗にて軽く回転および傾動可能となり、加工時にレンズ３の研磨皿４に対する従動回転が可能となる。

この状態で、研磨皿４を回転させることにより、ホルダ５に保持されたレンズ３の研磨や研削加工が行われる。
すなわち、レンズ３の直径が比較的小さい場合には、研磨皿４からレンズ３が受ける従動の回転トルクは比較的小さくなるが、本実施の形態の研磨装置Ｍ１の場合には、上述のように、ワークホルダＨ１におけるホルダ５がカンザシ球２を介してカンザシ１に対して極めて低摩擦抵抗にて支持された状態となるため、レンズ３の直径が小さい場合でも、ホルダ５に保持されたレンズ３は、加工中に研磨皿４に従動して回転し、良好な加工結果が得られる。

すなわち、本実施の形態の研磨装置Ｍ１の場合には、大口径から小口径までの広い範囲の多様な寸法のレンズ３において良好な研磨加工結果を得ることができる。
また、図示しない研磨剤を研磨皿４およびレンズ３に供給しながら加工を行ったとしても、ラビリンスシール１１の内部のシール空間９ａは、エアー通路１２、エアー通路１０、およびカンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６の隙間を通じて供給される正圧エアー１３によって正圧に保たれており、カンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６との接続部に対する研磨剤の侵入を効果的に防ぐ事ができる。

この結果、研磨剤によるカンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６の摺動部の磨耗が防止され、カンザシ１によるホルダ５の保持精度の低下を防止して、ホルダ５（レンズ３）をカンザシ１によって高精度に保持でき、研磨皿４によるレンズ３の加工精度が向上する。

さらに、ワークホルダＨ１のカンザシ１およびホルダ５、カンザシ受けナット部６等を分解して清掃する等の煩雑な保守管理作業の頻度が大幅に軽減される。
換言すれば、レンズ３等のワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することができる。
（効果）
本実施の形態のワークホルダＨ１を備えた研磨装置Ｍ１によれば、たとえば、ワークホルダＨ１のホルダ５に対する負圧エアー１４の供給による吸着により、作業者の介助を必要とせずにレンズ３をホルダ５に確実に保持することができ、ホルダ５に保持されたレンズ３の搬送の自動化が可能となる。

また、摩擦抵抗の小さい小径のレンズ３を加工する場合でも、カンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６の間の摩擦抵抗が無くなるために、カンザシ１に対してホルダ５が軽く従動して回転および傾動可能となり、小径のレンズ３の高精度な加工が可能となる。

また、ラビリンスシール１１と、エアー通路１２、エアー通路１０等を通じたシール空間９ａへの正圧エアー１３の導入により、加工中に研磨剤が、カンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６との摺動部に侵入することが無いので、長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダＨ１を提供することが可能となる。

すなわち、小径のレンズ３を、高精度に、長時間メンテナンス無しで研磨加工することが可能なワークホルダＨ１および研磨装置Ｍ１を提供することができる。
図２は、本実施の形態のワークホルダＨ１の変形例であるワークホルダＨ２を備えた研磨装置Ｍ２の構成例を示す略断面図である。

この図２に例示される変形例のワークホルダＨ２および研磨装置Ｍ２の場合、カンザシ球２の表面に溝２ａを刻設して、上述の溝形空気溜り８として機能させる点が、上述のワークホルダＨ１および研磨装置Ｍ１と異なり、他の構成は同様である。

この変形例のワークホルダＨ２および研磨装置Ｍ２の場合、上述のワークホルダＨ１および研磨装置Ｍ１と同様の効果が得られるとともに、さらに、ホルダ５およびカンザシ受けナット部６の代わりに、カンザシ球２に集中して溝２ａを刻設することで溝形空気溜り８を実現できるため、ワークホルダＨ１の加工や構成の簡略化を実現できる利点がある。

（実施の形態２）
図３は、本発明の他の実施の形態であるワークホルダを備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。
（構成）
この図３に例示されるワークホルダＨ３を備えた研磨装置Ｍ３では、カンザシ１のカンザシ球２に、エアー通路１０に交差して連通するように複数の貫通孔２ｂを放射状に穿設して孔形空気溜り１８（流体溜り）として機能させる点が、上述のワークホルダＨ１および研磨装置Ｍ１と異なり、他の構成は同様である。

このワークホルダＨ３の場合、貫通孔２ｂからなる孔形空気溜り１８が、エアー通路１０に直結した構成であるため、エアー導入口１２ａからエアー通路１２を通じてエアー通路１０に導入される正圧エアー１３が、孔形空気溜り１８を介して、カンザシ球２の表面と、ホルダ５の球形摺動面５ｃおよびカンザシ受けナット部６の球形摺動面６ｂとの間隙に流入し易くなる。

この結果、より確実に、カンザシ球２を、ホルダ５およびカンザシ受けナット部６に対して低摩擦の浮上状態にすることができる利点がある。
また、ホルダ５の球形摺動面５ｃや、カンザシ受けナット部６の球形摺動面６ｂの側には溝等の加工が不要であり、ワークホルダＨ３の製作や構造の簡略化を実現できる利点もある。

（作用）
このワークホルダＨ３の場合、レンズ３を搬送する場合は、上述のワークホルダＨ１と同様に、エアー導入口１２ａに負圧エアー１４を導入し、負圧エアー１４が、カンザシ１の内部のエアー通路１０を通って逆止弁１６を開き、ホルダ５のワーク保持凹部５ａが負圧となるようにして、緩衝材７を介してレンズ３をホルダ５に吸着保持する。

その状態で、ワークホルダＨ３を下降させて、ホルダ５に保持されたレンズ３を研磨皿４に押圧する。
次に、エアー導入口１２ａに正圧エアー１３を導入すれば、正圧エアー１３がカンザシ１の内部のエアー通路１０を通って逆止弁１６の球形弁体１６ａをテーパ弁座部１７に押圧してホルダ５のエアー通路５ｅを閉塞し、レンズ３が位置するワーク保持凹部５ａへの正圧エアー１３の流出を遮断する。

同時に、エアー通路１０に導入された正圧エアー１３は、当該エアー通路１０に直結して設けられた貫通孔２ｂからなる孔形空気溜り１８を通じて、カンザシ球２とホルダ５の隙間に流入し、これによりカンザシ球２がホルダ５およびカンザシ受けナット部６に対して浮上して摩擦抵抗が無くなり、カンザシ１に対してホルダ５が軽く回転および傾動可能となる。

この結果、小径のレンズ３の場合でも、加工時にレンズ３の研磨皿４に対する従動回転が可能となり、高精度の研磨加工が可能となる。
また、研磨皿４およびレンズ３等に図示しない研磨剤をかけながら加工を行ったとしても、エアー通路１０を通じて導入された正圧エアー１３が、孔形空気溜り１８およびカンザシ球２とホルダ５の隙間を通じてシール空間９ａに流入することにより、ラビリンスシール１１の内部のシール空間９ａは正圧となっており、ホルダ５およびカンザシ受けナット部６に対するカンザシ球２の摺動部への研磨剤の侵入を防ぐ事ができる。
（効果）
ワークホルダＨ３のカンザシ１に設けられたエアー通路１０等を通じた負圧エアー１４の作用によってホルダ５のワーク保持凹部５ａにレンズ３を吸着保持できるので、作業者の介助を必要とせず、レンズ３の搬送の自動化が可能となる。

また、摩擦抵抗の小さい小径のレンズ３を加工する際でも、カンザシ球２とホルダ５の間の摩擦抵抗が無くなるために、ホルダ５に保持されたレンズ３が研磨皿４に対して軽く従動回転可能となり、小径のレンズ３の高精度な研磨加工や研削加工が可能となる。

また、カンザシ球２とホルダ５およびカンザシ受けナット部６との摺動部を保護するラビリンスシール１１の内部のシール空間９ａが、エアー通路１０等を通じた正圧エアー１３の導入によって正圧に保たれるので、加工中に研磨剤がカンザシ球２の摺動部に侵入することが確実に防止され、長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダＨ３を提供することが可能となる。

以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、小径レンズを高精度に長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダを提供することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、ワークとしては、レンズ等の光学素子に限らず、一般のワークの加工に広く適用できる。
［付記１］
光学素子を研磨する研磨機において、ワークを押えるカンザシ内部に設けたエアー導入口と、カンザシ先端のカンザシ球とホルダの間に設けた空気溜りと、カンザシステーとホルダ上部との隙間に設けることで内圧を高め研磨剤の侵入を防ぐようにしたラビリンスシールと、ホルダ内部に設けた導入エアーの逆止弁とを持つことを特徴とするワークホルダ。

［付記２］
付記１記載のワークホルダにおいて、空気溜りが溝形状として、カンザシ球側にあることを特徴とするワークホルダ。

［付記３］
付記１記載のワークホルダにおいて、空気溜りが孔形状として、カンザシ球側にあることを特徴とするワークホルダ。

１ カンザシ
２ カンザシ球
２ａ 溝
２ｂ 貫通孔
３ レンズ
３ａ 被加工面
３ｂ 背面
４ 研磨皿
４ａ 工具軸
４ｂ 装置筐体
５ ホルダ
５ａ ワーク保持凹部
５ｂ カンザシ受座
５ｃ 球形摺動面
５ｄ 溝
５ｅ エアー通路
５ｆ ネジ部
６ カンザシ受けナット部
６ａ カンザシ挿通孔
６ｂ 球形摺動面
６ｃ 溝
６ｄ ネジ部
６ｅ シールフィン
７ 緩衝材
８ 溝形空気溜り
９ カンザシステー
９ａ シール空間
９ｂ シールフィン
１０ エアー通路
１１ ラビリンスシール
１２ エアー通路
１２ａ エアー導入口
１３ 正圧エアー
１４ 負圧エアー
１５ 多孔質ブッシュ
１６ 逆止弁
１６ａ 球形弁体
１７ テーパ弁座部
１７ａ 貫通孔
１８ 孔形空気溜り
Ｈ１ ワークホルダ
Ｈ２ ワークホルダ
Ｈ３ ワークホルダ
Ｍ１ 研磨装置
Ｍ２ 研磨装置
Ｍ３ 研磨装置

Claims (7)

1. ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
   カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
   前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第１流体通路と、
   前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第１流体通路とを連通させる第２流体通路と、
   前記第２流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
   前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第１流体通路に連通する流体溜りと、
   を備えたことを特徴とするワークホルダ。
2. 前記ホルダに対する前記カンザシ球の接続部を取り囲むようにラビリンスシールが設けられ、前記第１流体通路を通じて外部から導入される前記流体によって、前記ラビリンスシールの内部が正圧に保たれることを特徴とする請求項１記載のワークホルダ。
3. 前記流体溜りは、前記ホルダの前記カンザシ球に対する摺動面に刻設された溝形流体溜りであることを特徴とする請求項１記載のワークホルダ。
4. 前記流体溜りは、前記カンザシ球の前記ホルダに対する摺動面に刻設された溝形流体溜りであることを特徴とする請求項１記載のワークホルダ。
5. 前記流体溜りは、前記カンザシ球の前記ホルダに対する摺動面に開口した孔形流体溜りであることを特徴とする請求項１記載のワークホルダ。
6. 研磨工具と、ワークを保持して前記研磨工具に押圧するワークホルダを備えた研磨装置において、
   前記ワークホルダは、
   前記ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
   カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
   前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第１流体通路と、
   前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第１流体通路とを連通させる第２流体通路と、
   前記第２流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
   前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第１流体通路に連通する流体溜りと、
   を備えたことを特徴とする研磨装置。
7. 前記ホルダに対する前記カンザシ球の接続部を取り囲むようにラビリンスシールが設けられ、前記第１流体通路を通じて外部から導入される前記流体によって、前記ラビリンスシールの内部が正圧に保たれることを特徴とする請求項６記載の研磨装置。

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