Development of nano-polishing system for molds of micro lenses applying gel-structured electro-rheological fluids

• Project/Area Number: 18360071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Production engineering/Processing studies
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: AOYAMA Tojiro Keio University, 理工学部, 教授 (70129302)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,960,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2008: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2007: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2006: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000)
• Keywords: 切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 / 精密研磨 / ゲル / 金型 / ナノ加工

Research Abstract

本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可能であることを明らかにした.

Research Products

• [Journal Article] A Study on Fixing Force Generation Mechanism of ER Gel, Proceedings of 11th Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions (2009)
  • Author(s): H. Tanaka, Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Journal of Physics, Conference Series 149 Pages: 12029-12029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of High-performance ER Gel Produced by Electric-field assisted Molding, Proceedings of 11th Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions (2009)
  • Author(s): Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Journal of Physics, Conference Series 149 Pages: 12013-12013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of High-performance ER Gel Produced by Electric-field assisted Molding (2009)
  • Author(s): Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Proceedings of nth Conference on Electro-rheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Journal of Physic Conference Series 149 Pages: 12-13
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Study on Fixing Force Generation Mechanism of ER Gel (2009)
  • Author(s): H. Tanaka, Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Proceedings of nth Conference on Electro-rheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, Journal of Physic Conference Series 149 Pages: 12-29
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ERゲルを用いた電場援用研磨法の開発 (2008)
  • Author(s): 柿沼康弘, 竹澤慎吾, 青山藤詞郎, 相良誠, 田中克敏, 安齊秀伸
  • Journal Title: 砥粒加工学会誌 Vol.52, No.12 Pages: 712-717
  • NAID: 10024402326
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Fixture Element for Vacuum Transporta-tion of Silicon Wafer Using Electro-Rheological Gel (2008)
  • Author(s): M. Tanaka, Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai, T. Kawaguchi
  • Journal Title: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, JSME Vol. 2, No. 4 Pages: 762-772
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ERゲルを用いた電場援用研磨法の開発 (2008)
  • Author(s): 柿沼康弘, 竹澤慎吾, 青山藤詞郎, 相良誠, 田中克敏, 安齊秀伸
  • Journal Title: 砥粒加工学会誌 Vol. 52, No. 12 Pages: 712-717
  • NAID: 10024402326
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polishing Technology Using ERG Abrasive Pad (2007)
  • Author(s): Y.Kakinuma, S.Takezawa, T. Aoyama, M.Sagara, K. Tanaka, H. Anzai
  • Journal Title: Proceedings of Precision Grinding and Abrasive Technology at SME International Grinding Conference ISAAT 2007, Dearborn Pages: 443-449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of the Electro-rheological Gel to Fixture Devices for Micro Milling Processes, Journal of Advanced Mechanical Design (2007)
  • Author(s): Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Systems, and Manufacturing, JSME Vol.1, No.3 Pages: 387-398
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of the Electro-rheological Gel to Fixture Devices for Micro Milling Processes (2007)
  • Author(s): Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai
  • Journal Title: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, JSME Vol.1 Pages: 387-398
  • NAID: 130000080553
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Electric Field Assisted Polishing Technology Using ERG Abrasive Pad (2007)
  • Author(s): Y. Kakinuma, S. Takezawa, T. Aoyama, M. Sagara, K. Tanaka, H. Anzai
  • Journal Title: Proc.of Precision Grinding and Abrasive Technology ISAAT 2007 Pages: 443-449
  • NAID: 10024402326
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of ER gel with variable friction surface to the clamp system of aerostatic slider (2006)
  • Author(s): Y. Kakinuma, T. Aoyama, H. Anzai H. Sakurai, K. Isobe, K. Tanaka
  • Journal Title: Precision Engineering 30 Pages: 280-287
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of ER gel with variable friction surface to the clamp system of aerostatic slider (2006)
  • Author(s): Y.Kakinuma, T.Aoyama, H.Anzai, H.Sakurai, K.Isobe, K.Tanaka
  • Journal Title: Precision Engineering 30 Pages: 280-287
• [Journal Article] 微細砥粒混合ERG研磨パッドによる研磨加工法の開発 (2006)
  • Author(s): 柿沼康弘, 中村直太, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齋秀伸
  • Journal Title: 日本機械学会第6回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集 No. 06-34 Pages: 227-228
• [Journal Article] ERGを適用した直動型力伝達素子における最適電極設計 (2006)
  • Author(s): 渡邊拡昭, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Journal Title: 日本機械学会第6回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集 No. 06-34 Pages: 67-68
• [Presentation] ERゲルによる絶縁材料の電場援用研磨 (2009)
  • Author(s): 竹澤慎吾, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齋秀伸
  • Organizer: 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 中央大学理工学部(東京)(1137-1138)
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] ERゲルによる絶縁材料の電場援用研磨 (2009)
  • Author(s): 竹澤慎吾, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齋秀伸
  • Organizer: 2009年度精密工学会春季大会
  • Place of Presentation: 中央大学
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] ERエラストマを用いた多板ディスクブレーキの開発 (2008)
  • Author(s): 田中英孝, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Organizer: 第51回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 山形大学工学部(24-25)
  • Year and Date: 2008-11-22
• [Presentation] ERエラストマを用いた多板ディスクブレーキの開発 (2008)
  • Author(s): 田中英孝, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Organizer: 第51回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 山形大学工学部
  • Year and Date: 2008-11-22
• [Presentation] ERゲルの電気粘着効果, 日本フルードパワーシステム学会 (2008)
  • Author(s): 柿沼康弘, 田中英孝, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Organizer: 機能性流体を活用した次世代型フルードパワーシステムに関する公開シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)(41-42)
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] ERゲルの電気粘着効果 (2008)
  • Author(s): 柿沼康弘, 田中英孝, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Organizer: 日本フルードパワーシステム学会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2008-11-07
• [Presentation] ERゲルの開発とその応用 (2008)
  • Author(s): 青山藤詞郎, 柿沼康弘
  • Organizer: 日本フルードパワーシステム学会, 機能性流体を活用した次世代型フルードパワーシステムに関する公開シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)(11-14)
  • Year and Date: 2008-11-06
• [Presentation] ERゲルの開発とその応用 (2008)
  • Author(s): 青山藤詞郎, 柿沼康弘
  • Organizer: 日本フルードパワーシステム学会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2008-11-06
• [Presentation] 電気粘性ゲルを用いたマイクロ研磨法の開発 (2007)
  • Author(s): 竹澤慎吾, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齊秀伸
  • Organizer: 2007年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 旭川市労働福祉会館(199-200)
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] 電気粘性ゲルを用いたマイクロ研磨法の開発 (2007)
  • Author(s): 竹澤 慎吾, 柿沼 康弘, 青山 藤詞郎, 田中 克敏, 安齊 秀伸
  • Organizer: 2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 旭川市ときわ市民ホール
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] 微細砥粒混合ERG研磨パッドによる研磨加工法の開発 (2006)
  • Author(s): 柿沼康弘, 中村直太, 青山藤詞郎, 田中克敏, 安齋秀伸
  • Organizer: 日本機械学会第6回生産加工・工作機械部門講演会
  • Place of Presentation: 生産性国際交流センター(葉山)(227-228)
  • Year and Date: 2006-11-25
• [Presentation] ERGを適用した直動型力伝達素子における最適電極設計 (2006)
  • Author(s): 渡邊拡昭, 柿沼康弘, 青山藤詞郎, 安齋秀伸
  • Organizer: 日本機械学会第6回生産加工・工作機械部門講演会
  • Place of Presentation: 生産性国際交流センター(葉山)(67-68)
  • Year and Date: 2006-11-24