端面研磨装置及端面研磨方法
专利名称：端面研磨装置及端面研磨方法
技术领域：
本发明涉及端面研磨装置及端面研磨方法，具体地说，涉及将棒状透镜阵列的棒状透镜的端面所露出的端面进行研磨的端面研磨装置及端面研磨方法。
背景技术：
作为微透镜的一种，已知有圆柱形的棒状透镜。此类棒状透镜，除单个使用外，还可成为多个棒状透镜在两基片之间并排配置一列或多列的棒状透镜阵列，以作为传真机、扫描仪等所使用的图像传感器用或打印机等写入装置用的光学部件。
作为此类棒状透镜阵列的制造方法之一，有制造将切割为预定长度的棒状透镜材料并排配置于两个基片材料之间并用粘接剂固定的棒状透镜阵列母板，并将该棒状透镜阵列母板在与棒状透镜材料正交的方向上切断，而得到单个棒状透镜阵列的方法。在此类制造方法中，通过转动切割刃来切断棒状透镜阵列母板(例如，参照专利文献1“特开平6-59101号公报”的图6)。
在该棒状透镜阵列中，棒状透镜的前端及后端所露出的端面成为光的入射面和出射面，所以为在棒状透镜阵列中发挥期望的光学性能，需要去除切割时等产生的伤痕而光滑地加工。因为这样的目的，在转动切割刃所进行的切割作业后，由具备切削刃的工具进行光滑地切削加工棒状透镜阵列端面的处理。
近年来，棒状透镜阵列所要求的光学性能提高，所以必须以更高精度平滑地加工成为光的入射面及出射面的棒状透镜阵列的端面。
但是，在具备切削刃的工具所进行的加工中，存在由于切削刃随着反复使用而磨损所以锋利度变差、不能以得到必要光学性能的高精度光滑地加工棒状透镜阵列端面的情况，发生了产品的成品率下降的问题。
发明内容
本发明为解决上述问题而研制，其目的是提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。
根据本发明，提供一种端面研磨装置，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于，具备将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的输送构件和具有为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置的转动磨具的转动研磨构件，上述转动磨具的转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度。
根据此类构成，通过由具有从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转轴的转动磨具研磨棒状透镜阵列的端面，而可不向棒状透镜阵列施加过量负载，可从棒状透镜阵列端面有效除去伤痕等，并可精度良好地使棒状透镜阵列的端面光滑。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具具备圆筒形状的磨具。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具的表面上配置有极细纤维。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具是毛毡磨具。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具是树脂多孔质体。
根据本发明的其它优选方式，在上述磨具中混入研磨剂。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具对沿上述路径配置多对。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具构成为可在上述转轴倾斜的状态下一边转动一边上下移动。
根据此类构成，由于可改变与转动磨具的棒状透镜阵列的端面接触的部分(位置)，所以可防止转动磨具的单侧磨损，并保持一定的研磨状态。
根据本发明的其它优选方式，上述输送构件具备沿上述输送路径在相邻的转动磨具间配置的辊。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧。
根据本发明的其它优选方式，位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧的转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧，位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧的转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧。
根据本发明的其它优选方式，提供一种端面研磨方法，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于，在将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的同时，用为接触沿该路径输送的上述棒状透镜阵列的端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置、且转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转动磨具，来研磨上述棒状透镜阵列的端面。
如上所述，根据本发明，提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。
图1是用本发明的优选实施方式的端面研磨装置研磨端面的棒状透镜阵列的一个实例的立体图。
图2是概要地表示本发明的优选实施方式的端面研磨装置的主要部分构造的示意性立体图。
图3是本发明的优选实施方式的端面研磨装置的侧视图。
图4是沿图3中VI-VI线的剖视图。
图5是说明端面研磨装置的转动磨具的倾斜状态用的图。
图6是转动驱动转动磨具的转动驱动装置的侧视图。
图7是转动驱动装置的俯视图。
图8是说明研磨机构的上下移动用的侧视图。
图9是具有槽的下方辊的主视图。
图中1-端面研磨装置，2-棒状透镜阵列，4-棒状透镜，6-端面(棒状透镜阵列的)，8-输送机构，P-输送路径，10-研磨机构，12-输送辊构件，14-上方辊，16-下方辊，18-转动磨具，20-转动驱动装置，22-转轴，24-磨具主体。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明优选实施方式的端面研磨装置进行说明。图1是用端面研磨装置1研磨端面的棒状透镜阵列2的立体图，图2是概要地表示端面研磨装置1的构造的示意性立体图。此外，图3是端面研磨装置1的侧视图，图4是沿图3中VI-VI线的剖视图。
本实施方式的端面研磨装置1是将从棒状透镜阵列母板(未图示)切断并将端面切削加工的棒状透镜阵列2(图1)的棒状透镜4的前端或后端所露出的两侧端面6研磨，并从端面6除去伤痕等的装置。
如图2及图3所示，端面研磨装置1具备作为将棒状透镜阵列2以端面6朝向侧方的状态下沿输送路径输送的输送构件的输送机构8以及将沿输送路径输送的棒状透镜阵列2的端面6进行研磨的研磨机构10。
输送机构8具备沿输送路径P以预定间隔(例如约75mm)配置的多个输送辊构件12。各输送辊构件12具备夹着输送路径P而上下相对配置的上方辊14及下方辊16。上方辊14及下方辊16，构成为能以与输送路径P正交且在水平方向上延伸的转轴为中心而转动，下方辊16由未图示的驱动机构来转动驱动，在与上方辊14之间，上下夹持棒状透镜4的两端面6、6朝向侧方地配置的棒状透镜阵列2，且构成为可沿输送路径P运送棒状透镜阵列2。
如图2及图3所示，研磨机构10具备作为转动研磨构件的多个转动磨具18。各转动磨具18夹着输送路径P并成为相对的对而配置，本实施方式的端面研磨装置1在输送路径P的上游侧(图3中右侧)安装了5对(上游组)，在下游侧(图3中左侧)安装5对(下游组)，共计10对。
各转动磨具18具备上端可转动地连接到转动驱动装置20上的转轴22和在转轴22的前端一侧外周面安装的圆筒状的磨具主体24。
在本实施方式中，构成为上游组的5对转动磨具18的各转轴22分别连接到上游侧的转动驱动装置20上，下游组的5对转动磨具18的各转轴22分别连接到下游侧的转动驱动装置20上，5对转动磨具18由同一转动驱动装置20转动驱动。
磨具主体24在本实施方式中是毛毡磨具，且通过厚度10mm、外径25mm、长度50mm的羊毛制的圆筒状(卷状)磨具在成为转轴22的轴的外周面在长度方向上连续地连接四个而构成。
作为毛毡，压榨毛毡较理想，除羊毛制以外，也可使用化学纤维毛毡、耐热纤维毛毡、针刺毛毡、树脂加工毛毡、成型毛毡等。
此外，磨具表面上可配置无纺布等极细纤维所构成的布来使用。作为此类无纺布，可举出例如トレシ一、エクセ一ヌ(東レ株式会社製)、グロ一レ(三菱レイョン株式会社製)、クラリ一ノ(株式会社クラレ製)等。通过配置无纺布，研磨剂的保持性能变好。此外，纤维自身的研磨痕迹变小。上述极细纤维的直径理想的是0.1～10μm、更理想的是0.1～5μm。
另外，可将加工为圆筒状的树脂多孔质体作为转动磨具使用。作为树脂多孔质体，可举出尿烷、聚烯烃、PVC、PVA等。上述树脂多孔质体的硬度(ASKER-C)理想的是10～60，更理想的是40～60。为抑制磨具的耐用性下降及研磨剂向透镜面附着等所产生的透镜面恶化，上述硬度低一些较理想，为了易于施加研磨时的压力从而易于研磨，上述硬度高一些较理想。多孔质体的平均孔径理想的为1～60μm，更理想的为1～10μm。
此外，可将在表面混有研磨剂的树脂多孔质体作为转动磨具使用。混入的研磨剂的量考虑期望的研磨率、磨具硬度而确定。
另外，理想的是在磨具主体24中浸渗研磨剂而进行研磨作业。
作为研磨剂，理想的是使用将金刚石、碳化硅粉、碳化硼、碳粉、刚玉、硝酸铝、氯化铝、氧化铝、硅藻土、氧化铬、氧化铁等磨粒与水或硬脂酸、牛脂、石蜡、金属皂、羧甲基纤维素、边界活性剂等介质配合的研磨剂。例如，含有粒径0.3～3μm氧化铝磨粒的研磨剂较理想。
在本实施方式中，将氧化铝研磨剂(商品名バイカロツクス)溶于2到3倍的水中的溶液通过喷射而喷到磨具主体24上。虽然研磨剂的粒径可根据必要条件来调整，但理想的是0.1～10μm，更理想的是0.1～3μm。在本实施方式中，使用1μm的粒径。
研磨剂可预先浸渗到磨具主体24中来使用，也可以以规定间隔滴落到或喷到驱动中的磨具主体24上。在磨具干燥时，由于有时发生棒状透镜中存在缺陷或磨具损伤，所以磨具保持非干燥状态是重要的。可使用具有磁性的研磨剂来使磨具具有磁力并保持研磨剂。
如图4所示，各转动磨具18，留有能使沿输送路径P输送的棒状透镜阵列2的棒状透镜4的两端面6、6在磨具主体24的外周面研磨那样的间隔，且夹着输送路径P而相对并大体平行地配置。再有，成对的转动磨具18的间隔可改变。
转动磨具18通过使转动驱动装置20及与其连接的转轴22倾斜来配置，而配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜0到45度的范围。
通过将倾斜角度设定在该范围内，可不被棒状透镜阵列的边缘妨碍地在端面的厚度方向整个面上接触转动磨具18。特别地，在可除去易进入端面的长度方向损伤这点处，上述倾斜角度理想的是5度以上，更理想的是10度以上，为避免转动磨具18与后述的上方辊14及下方辊16接触，理想的是40度以下，更理想的是20度以下。
在本实施方式中，如图5(a)所示，上游侧的5对转动磨具18配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜角度θ(15度)，以使转轴X的上部位于上述棒状透镜阵列2的输送方向上游侧。另一方面，如图5(b)所示，下游侧的5对转动磨具18配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜角度θ(15度)，以使转轴X的上部位于上述棒状透镜阵列2的输送方向下游侧。
图6是转动驱动装置20的侧视图，图7是转动驱动装置20的俯视图。如图6及图7所示，转动驱动装置20具备电机M的输出轴26和卷绕在5对转轴22的上端部22a上的环带28，由环带28将电机M的驱动力传递到转动磨具18上，将各转动磨具18以例如1000至1500rpm程度的转数转动驱动而构成。
此外，转动驱动装置20，通过未图示的上下移动装置，在使转动磨具18转动驱动的同时，在图8中实线所示的上方位置和双点划线所示的下方位置之间，在箭头A所示的转轴方向上上下移动地构成。随着该转动驱动装置20的上下移动，与转动驱动装置20连接的转动磨具18也上下移动，其结果，用磨具主体24的不同高度位置的部分，可研磨沿输送路径P输送的棒状透镜阵列24的端面6。因此，磨具主体24的相同高度位置的部分总是接触棒状透镜阵列2的端面6并避免单侧磨损。
如图8所示，在将输送方向上游侧的转动磨具群和下游侧的转动磨具群连接并使其上下移动的情况下，为获得转动磨具群的左右平衡，理想的是成为在输送方向上游侧的转动磨具群位于最下时，输送方向下游侧的转动磨具群处于最上的位置关系。在上下移动的速度快时，由于在用磨具主体24夹住工件的前端时存在抬起或压下的可能，所以理想的速度为0.5～5mm/分的程度。
在本实施方式的端面研磨装置1中，与转动磨具18相邻而配置的输送辊构件12，上方辊14及下方辊16皆具有外周面平坦的圆柱形状。
但是，在输送路径P的与转动磨具18相邻的区域以外的区域配置的下方辊16的外周面的宽度方向中央形成了在圆周方向上在外周面的全周范围内延伸的槽。在槽的两侧部设有具有相对于与槽的底面16a正交而向外侧倾斜规定角度θ的内壁面16b的凸缘部。虽然上述θ没有特别限定，但5～45度较理想，在本实施方式中为30度。
底面16a具有比棒状透镜阵列2的宽度稍宽的宽度，在输送路径P的与转动磨具18相邻的区域以外的区域，将输送的棒状透镜阵列2容纳在槽内，输送中的棒状透镜阵列2不会从输送路径P横向偏移地沿输送路径P笔直输送。
再有，在本实施方式中，在端面研磨装置1的上游侧(图3中右侧)，连接有在端面研磨装置1的输送路径P上顺次送出棒状透镜阵列2而构成的棒状透镜供给装置30，另一方面，在端面研磨装置1的下游侧(图3中左侧)，连接有在将用端面研磨装置1进行端面研磨后的棒状透镜阵列2顺次接收并输送的同时用水清洗棒状透镜阵列2的清洗装置32，从而构成了连续的端面研磨系统。理想的是将干燥装置设在清洗装置32后。
接着，说明端面研磨装置1的动作。在由端面研磨装置1所进行的端面研磨处理开始时，研磨端面的棒状透镜阵列2，以距离棒状透镜供给装置30规定的间隔，被输送到端面研磨装置1的输送路径P的上游端。接着，棒状透镜阵列2，在输送机构8的输送辊构件12的上方辊14和下方辊16之间夹持的状态下，沿输送路径P，在以约1200rpm转动的研磨机构10的10对转动磨具18之间输送。
通过经过转动的转动磨具18之间，棒状透镜阵列2的侧方的两端面6、6由转动磨具18的磨具主体24研磨，而除去伤痕等。
虽然输送辊构件12所产生的棒状透镜阵列2的输送速度，根据研磨前的棒状透镜阵列2的端面6的状态(有或没有伤痕等)或由研磨而某种程度加工(大损伤的除去、小损伤的除去、污垢除去等)，而适当设定，但理想的是1～10m/分。
本发明并不限于上述实施方式，在专利申请的范围内记载的技术思想的范围内可进行各种改变、变形。
在上述实施方式的端面研磨装置1中，虽然上游侧5对、下游侧5对的共计10对转动磨具18配置为在侧视时呈倒“八”字形，但也可将上游侧5对、下游侧5对的共计10对转动磨具18配置为在侧视时呈“八”字形。此外，可改变根据所需处理能力而设置的转动磨具的对数。
再有，也可以由仅在一定方向上倾斜的转动磨具对来构成研磨机构。
权利要求
1.一种端面研磨装置，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于具备将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的输送构件和具有为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置的转动磨具的转动研磨构件，上述转动磨具的转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度。
2.根据权利要求1所述的端面研磨装置，其特征在于上述转动磨具构成为可在上述转轴倾斜的状态下一边转动一边上下移动。
3.根据权利要求1或2所述的端面研磨装置，其特征在于上述输送构件具备沿上述输送路径在相邻的转动磨具间配置的辊。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的端面研磨装置，其特征在于上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧。
5.一种端面研磨方法，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于在将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的同时，用为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置、且转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转动磨具，来研磨上述端面。
全文摘要
本发明提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。本发明的端面研磨装置(1)是研磨棒状透镜阵列(2)的棒状透镜露出的端面的端面研磨装置，具备将棒状透镜阵列以端面朝向侧方的状态沿路径(P)输送的输送构件(12)和具有为接触沿路径输送的端面而夹着路径并作为相对的一对配置的转动磨具(18)的转动研磨构件，转动磨具的转轴相对于沿路径输送的棒状透镜阵列的输送方向从垂直线倾斜0到45度。
文档编号B24B13/00GK1978132SQ20061016458
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月8日
发明者小池和权, 挂伸二, 犬塚进吾 申请人:三菱丽阳株式会社
技术领域：
本发明涉及端面研磨装置及端面研磨方法，具体地说，涉及将棒状透镜阵列的棒状透镜的端面所露出的端面进行研磨的端面研磨装置及端面研磨方法。
背景技术：
作为微透镜的一种，已知有圆柱形的棒状透镜。此类棒状透镜，除单个使用外，还可成为多个棒状透镜在两基片之间并排配置一列或多列的棒状透镜阵列，以作为传真机、扫描仪等所使用的图像传感器用或打印机等写入装置用的光学部件。
作为此类棒状透镜阵列的制造方法之一，有制造将切割为预定长度的棒状透镜材料并排配置于两个基片材料之间并用粘接剂固定的棒状透镜阵列母板，并将该棒状透镜阵列母板在与棒状透镜材料正交的方向上切断，而得到单个棒状透镜阵列的方法。在此类制造方法中，通过转动切割刃来切断棒状透镜阵列母板(例如，参照专利文献1“特开平6-59101号公报”的图6)。
在该棒状透镜阵列中，棒状透镜的前端及后端所露出的端面成为光的入射面和出射面，所以为在棒状透镜阵列中发挥期望的光学性能，需要去除切割时等产生的伤痕而光滑地加工。因为这样的目的，在转动切割刃所进行的切割作业后，由具备切削刃的工具进行光滑地切削加工棒状透镜阵列端面的处理。
近年来，棒状透镜阵列所要求的光学性能提高，所以必须以更高精度平滑地加工成为光的入射面及出射面的棒状透镜阵列的端面。
但是，在具备切削刃的工具所进行的加工中，存在由于切削刃随着反复使用而磨损所以锋利度变差、不能以得到必要光学性能的高精度光滑地加工棒状透镜阵列端面的情况，发生了产品的成品率下降的问题。
发明内容
本发明为解决上述问题而研制，其目的是提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。
根据本发明，提供一种端面研磨装置，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于，具备将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的输送构件和具有为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置的转动磨具的转动研磨构件，上述转动磨具的转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度。
根据此类构成，通过由具有从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转轴的转动磨具研磨棒状透镜阵列的端面，而可不向棒状透镜阵列施加过量负载，可从棒状透镜阵列端面有效除去伤痕等，并可精度良好地使棒状透镜阵列的端面光滑。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具具备圆筒形状的磨具。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具的表面上配置有极细纤维。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具是毛毡磨具。
根据本发明的其它优选方式，上述磨具是树脂多孔质体。
根据本发明的其它优选方式，在上述磨具中混入研磨剂。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具对沿上述路径配置多对。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具构成为可在上述转轴倾斜的状态下一边转动一边上下移动。
根据此类构成，由于可改变与转动磨具的棒状透镜阵列的端面接触的部分(位置)，所以可防止转动磨具的单侧磨损，并保持一定的研磨状态。
根据本发明的其它优选方式，上述输送构件具备沿上述输送路径在相邻的转动磨具间配置的辊。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧。
根据本发明的其它优选方式，上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧。
根据本发明的其它优选方式，位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧的转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧，位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧的转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向下游侧。
根据本发明的其它优选方式，提供一种端面研磨方法，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于，在将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的同时，用为接触沿该路径输送的上述棒状透镜阵列的端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置、且转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转动磨具，来研磨上述棒状透镜阵列的端面。
如上所述，根据本发明，提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。
图1是用本发明的优选实施方式的端面研磨装置研磨端面的棒状透镜阵列的一个实例的立体图。
图2是概要地表示本发明的优选实施方式的端面研磨装置的主要部分构造的示意性立体图。
图3是本发明的优选实施方式的端面研磨装置的侧视图。
图4是沿图3中VI-VI线的剖视图。
图5是说明端面研磨装置的转动磨具的倾斜状态用的图。
图6是转动驱动转动磨具的转动驱动装置的侧视图。
图7是转动驱动装置的俯视图。
图8是说明研磨机构的上下移动用的侧视图。
图9是具有槽的下方辊的主视图。
图中1-端面研磨装置，2-棒状透镜阵列，4-棒状透镜，6-端面(棒状透镜阵列的)，8-输送机构，P-输送路径，10-研磨机构，12-输送辊构件，14-上方辊，16-下方辊，18-转动磨具，20-转动驱动装置，22-转轴，24-磨具主体。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明优选实施方式的端面研磨装置进行说明。图1是用端面研磨装置1研磨端面的棒状透镜阵列2的立体图，图2是概要地表示端面研磨装置1的构造的示意性立体图。此外，图3是端面研磨装置1的侧视图，图4是沿图3中VI-VI线的剖视图。
本实施方式的端面研磨装置1是将从棒状透镜阵列母板(未图示)切断并将端面切削加工的棒状透镜阵列2(图1)的棒状透镜4的前端或后端所露出的两侧端面6研磨，并从端面6除去伤痕等的装置。
如图2及图3所示，端面研磨装置1具备作为将棒状透镜阵列2以端面6朝向侧方的状态下沿输送路径输送的输送构件的输送机构8以及将沿输送路径输送的棒状透镜阵列2的端面6进行研磨的研磨机构10。
输送机构8具备沿输送路径P以预定间隔(例如约75mm)配置的多个输送辊构件12。各输送辊构件12具备夹着输送路径P而上下相对配置的上方辊14及下方辊16。上方辊14及下方辊16，构成为能以与输送路径P正交且在水平方向上延伸的转轴为中心而转动，下方辊16由未图示的驱动机构来转动驱动，在与上方辊14之间，上下夹持棒状透镜4的两端面6、6朝向侧方地配置的棒状透镜阵列2，且构成为可沿输送路径P运送棒状透镜阵列2。
如图2及图3所示，研磨机构10具备作为转动研磨构件的多个转动磨具18。各转动磨具18夹着输送路径P并成为相对的对而配置，本实施方式的端面研磨装置1在输送路径P的上游侧(图3中右侧)安装了5对(上游组)，在下游侧(图3中左侧)安装5对(下游组)，共计10对。
各转动磨具18具备上端可转动地连接到转动驱动装置20上的转轴22和在转轴22的前端一侧外周面安装的圆筒状的磨具主体24。
在本实施方式中，构成为上游组的5对转动磨具18的各转轴22分别连接到上游侧的转动驱动装置20上，下游组的5对转动磨具18的各转轴22分别连接到下游侧的转动驱动装置20上，5对转动磨具18由同一转动驱动装置20转动驱动。
磨具主体24在本实施方式中是毛毡磨具，且通过厚度10mm、外径25mm、长度50mm的羊毛制的圆筒状(卷状)磨具在成为转轴22的轴的外周面在长度方向上连续地连接四个而构成。
作为毛毡，压榨毛毡较理想，除羊毛制以外，也可使用化学纤维毛毡、耐热纤维毛毡、针刺毛毡、树脂加工毛毡、成型毛毡等。
此外，磨具表面上可配置无纺布等极细纤维所构成的布来使用。作为此类无纺布，可举出例如トレシ一、エクセ一ヌ(東レ株式会社製)、グロ一レ(三菱レイョン株式会社製)、クラリ一ノ(株式会社クラレ製)等。通过配置无纺布，研磨剂的保持性能变好。此外，纤维自身的研磨痕迹变小。上述极细纤维的直径理想的是0.1～10μm、更理想的是0.1～5μm。
另外，可将加工为圆筒状的树脂多孔质体作为转动磨具使用。作为树脂多孔质体，可举出尿烷、聚烯烃、PVC、PVA等。上述树脂多孔质体的硬度(ASKER-C)理想的是10～60，更理想的是40～60。为抑制磨具的耐用性下降及研磨剂向透镜面附着等所产生的透镜面恶化，上述硬度低一些较理想，为了易于施加研磨时的压力从而易于研磨，上述硬度高一些较理想。多孔质体的平均孔径理想的为1～60μm，更理想的为1～10μm。
此外，可将在表面混有研磨剂的树脂多孔质体作为转动磨具使用。混入的研磨剂的量考虑期望的研磨率、磨具硬度而确定。
另外，理想的是在磨具主体24中浸渗研磨剂而进行研磨作业。
作为研磨剂，理想的是使用将金刚石、碳化硅粉、碳化硼、碳粉、刚玉、硝酸铝、氯化铝、氧化铝、硅藻土、氧化铬、氧化铁等磨粒与水或硬脂酸、牛脂、石蜡、金属皂、羧甲基纤维素、边界活性剂等介质配合的研磨剂。例如，含有粒径0.3～3μm氧化铝磨粒的研磨剂较理想。
在本实施方式中，将氧化铝研磨剂(商品名バイカロツクス)溶于2到3倍的水中的溶液通过喷射而喷到磨具主体24上。虽然研磨剂的粒径可根据必要条件来调整，但理想的是0.1～10μm，更理想的是0.1～3μm。在本实施方式中，使用1μm的粒径。
研磨剂可预先浸渗到磨具主体24中来使用，也可以以规定间隔滴落到或喷到驱动中的磨具主体24上。在磨具干燥时，由于有时发生棒状透镜中存在缺陷或磨具损伤，所以磨具保持非干燥状态是重要的。可使用具有磁性的研磨剂来使磨具具有磁力并保持研磨剂。
如图4所示，各转动磨具18，留有能使沿输送路径P输送的棒状透镜阵列2的棒状透镜4的两端面6、6在磨具主体24的外周面研磨那样的间隔，且夹着输送路径P而相对并大体平行地配置。再有，成对的转动磨具18的间隔可改变。
转动磨具18通过使转动驱动装置20及与其连接的转轴22倾斜来配置，而配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜0到45度的范围。
通过将倾斜角度设定在该范围内，可不被棒状透镜阵列的边缘妨碍地在端面的厚度方向整个面上接触转动磨具18。特别地，在可除去易进入端面的长度方向损伤这点处，上述倾斜角度理想的是5度以上，更理想的是10度以上，为避免转动磨具18与后述的上方辊14及下方辊16接触，理想的是40度以下，更理想的是20度以下。
在本实施方式中，如图5(a)所示，上游侧的5对转动磨具18配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜角度θ(15度)，以使转轴X的上部位于上述棒状透镜阵列2的输送方向上游侧。另一方面，如图5(b)所示，下游侧的5对转动磨具18配置为从相对于输送路径P的垂直线仅倾斜角度θ(15度)，以使转轴X的上部位于上述棒状透镜阵列2的输送方向下游侧。
图6是转动驱动装置20的侧视图，图7是转动驱动装置20的俯视图。如图6及图7所示，转动驱动装置20具备电机M的输出轴26和卷绕在5对转轴22的上端部22a上的环带28，由环带28将电机M的驱动力传递到转动磨具18上，将各转动磨具18以例如1000至1500rpm程度的转数转动驱动而构成。
此外，转动驱动装置20，通过未图示的上下移动装置，在使转动磨具18转动驱动的同时，在图8中实线所示的上方位置和双点划线所示的下方位置之间，在箭头A所示的转轴方向上上下移动地构成。随着该转动驱动装置20的上下移动，与转动驱动装置20连接的转动磨具18也上下移动，其结果，用磨具主体24的不同高度位置的部分，可研磨沿输送路径P输送的棒状透镜阵列24的端面6。因此，磨具主体24的相同高度位置的部分总是接触棒状透镜阵列2的端面6并避免单侧磨损。
如图8所示，在将输送方向上游侧的转动磨具群和下游侧的转动磨具群连接并使其上下移动的情况下，为获得转动磨具群的左右平衡，理想的是成为在输送方向上游侧的转动磨具群位于最下时，输送方向下游侧的转动磨具群处于最上的位置关系。在上下移动的速度快时，由于在用磨具主体24夹住工件的前端时存在抬起或压下的可能，所以理想的速度为0.5～5mm/分的程度。
在本实施方式的端面研磨装置1中，与转动磨具18相邻而配置的输送辊构件12，上方辊14及下方辊16皆具有外周面平坦的圆柱形状。
但是，在输送路径P的与转动磨具18相邻的区域以外的区域配置的下方辊16的外周面的宽度方向中央形成了在圆周方向上在外周面的全周范围内延伸的槽。在槽的两侧部设有具有相对于与槽的底面16a正交而向外侧倾斜规定角度θ的内壁面16b的凸缘部。虽然上述θ没有特别限定，但5～45度较理想，在本实施方式中为30度。
底面16a具有比棒状透镜阵列2的宽度稍宽的宽度，在输送路径P的与转动磨具18相邻的区域以外的区域，将输送的棒状透镜阵列2容纳在槽内，输送中的棒状透镜阵列2不会从输送路径P横向偏移地沿输送路径P笔直输送。
再有，在本实施方式中，在端面研磨装置1的上游侧(图3中右侧)，连接有在端面研磨装置1的输送路径P上顺次送出棒状透镜阵列2而构成的棒状透镜供给装置30，另一方面，在端面研磨装置1的下游侧(图3中左侧)，连接有在将用端面研磨装置1进行端面研磨后的棒状透镜阵列2顺次接收并输送的同时用水清洗棒状透镜阵列2的清洗装置32，从而构成了连续的端面研磨系统。理想的是将干燥装置设在清洗装置32后。
接着，说明端面研磨装置1的动作。在由端面研磨装置1所进行的端面研磨处理开始时，研磨端面的棒状透镜阵列2，以距离棒状透镜供给装置30规定的间隔，被输送到端面研磨装置1的输送路径P的上游端。接着，棒状透镜阵列2，在输送机构8的输送辊构件12的上方辊14和下方辊16之间夹持的状态下，沿输送路径P，在以约1200rpm转动的研磨机构10的10对转动磨具18之间输送。
通过经过转动的转动磨具18之间，棒状透镜阵列2的侧方的两端面6、6由转动磨具18的磨具主体24研磨，而除去伤痕等。
虽然输送辊构件12所产生的棒状透镜阵列2的输送速度，根据研磨前的棒状透镜阵列2的端面6的状态(有或没有伤痕等)或由研磨而某种程度加工(大损伤的除去、小损伤的除去、污垢除去等)，而适当设定，但理想的是1～10m/分。
本发明并不限于上述实施方式，在专利申请的范围内记载的技术思想的范围内可进行各种改变、变形。
在上述实施方式的端面研磨装置1中，虽然上游侧5对、下游侧5对的共计10对转动磨具18配置为在侧视时呈倒“八”字形，但也可将上游侧5对、下游侧5对的共计10对转动磨具18配置为在侧视时呈“八”字形。此外，可改变根据所需处理能力而设置的转动磨具的对数。
再有，也可以由仅在一定方向上倾斜的转动磨具对来构成研磨机构。
权利要求
1.一种端面研磨装置，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于具备将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的输送构件和具有为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置的转动磨具的转动研磨构件，上述转动磨具的转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度。
2.根据权利要求1所述的端面研磨装置，其特征在于上述转动磨具构成为可在上述转轴倾斜的状态下一边转动一边上下移动。
3.根据权利要求1或2所述的端面研磨装置，其特征在于上述输送构件具备沿上述输送路径在相邻的转动磨具间配置的辊。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的端面研磨装置，其特征在于上述转动磨具的转轴倾斜以使上部位于上述棒状透镜阵列的输送方向上游侧。
5.一种端面研磨方法，研磨棒状透镜阵列的棒状透镜露出的端面，其特征在于在将上述棒状透镜阵列以上述端面朝向侧方的状态沿路径输送的同时，用为接触沿该路径输送的上述端面而夹着上述路径并作为相对的一对配置、且转轴从相对于沿上述路径输送的棒状透镜阵列的输送方向的垂直线倾斜0到45度的转动磨具，来研磨上述端面。
全文摘要
本发明提供以简单的结构而能够以高精度光滑地研磨棒状透镜阵列端面的端面研磨装置及端面研磨方法。本发明的端面研磨装置(1)是研磨棒状透镜阵列(2)的棒状透镜露出的端面的端面研磨装置，具备将棒状透镜阵列以端面朝向侧方的状态沿路径(P)输送的输送构件(12)和具有为接触沿路径输送的端面而夹着路径并作为相对的一对配置的转动磨具(18)的转动研磨构件，转动磨具的转轴相对于沿路径输送的棒状透镜阵列的输送方向从垂直线倾斜0到45度。
文档编号B24B13/00GK1978132SQ20061016458
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月8日
发明者小池和权, 挂伸二, 犬塚进吾 申请人:三菱丽阳株式会社
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