(57)【要約】【課題】ブラストによる研磨材の噴射によって，被加工物の表面に梨地やヘアラインとは異なる地模様を形成する。【解決手段】幅０．５〜０．７mmの扁平な金属細線を，直径０．５〜３mm，複数のループを連続して形成したスパイラル状に成形して，全長０．５〜１０mm程度のスパイラル状研磨材を得る。この研磨材をブラスト加工装置を使用して被加工物の加工表面に向かって噴射すると共に衝突させることで，被加工物の表面に，研磨材との衝突によってできた地模様を形成する。このようにして形成される地模様は，被加工物の表面に対する研磨材の入射角，その他の加工条件の調整によって，被加工物の表面に現れる地模様の趣を変化させることができる。【選択図】図１
2010280014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラスト装置によって噴射される研磨材であって，扁平な金属細線にループを形成してスパイラル状とした研磨材。
【請求項２】
前記ループ径を直径で０．５〜３mmとし，全長が０．５〜１０mmである請求項１記載の研磨材。
【請求項３】
前記金属細線の厚みが０．１〜０．５mm，幅が０．５〜０．７mmである請求項１又は２記載の研磨材。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の研磨材を，被加工物の被加工面に，ブラスト装置を使用して多数噴射すると共に衝突させることを特徴とする地模様形成方法。
【請求項５】
前記研磨材を，鏡面である前記被加工面に衝突させることを特徴とする請求項４記載の地模様形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨材及び地模様形成方法に関し，より詳細には，ブラスト装置によって噴射される研磨材，及び前記研磨材をブラスト装置によって噴射することにより被加工物の被加工面に地模様を形成する地模様形成方法に関する。
【０００２】
なお，本発明において，「ブラスト装置」には，圧縮空気等の圧縮流体を利用して砥粒等の研磨材を噴射する乾式ブラストや湿式ブラスト等のエア式のブラスト装置の他，羽根車を回転させて研磨材に遠心力を与えて噴射する遠心式（インペラ式）や，打出しロータを用いて研磨材を叩きつけ噴射する平打式等，被加工物の被加工面に対して研磨材を噴射，衝突させることのできる既知の各種のブラスト装置一般を含む。
【背景技術】
【０００３】
ブラスト加工は，一般に砥粒を研磨材として噴射すると共に，被加工物の被加工面に衝突させることにより，砥粒が衝突した際に発揮する切削力によって被加工物の被加工面を切削する切削加工として利用されており，一例として，被加工物の表面研磨や，電子部品のバリ取り，金属製品の錆や酸化被膜の除去等の表面クリーニングに利用されている。
【０００４】
また，このブラスト加工を，被加工物に対して装飾を施すために使用する例としては，例えばガラス製品の一部にこのようなブラスト加工を行うことで，切削部分を曇りガラス状に加工する，所謂「フロスト加工」も行われており，マスク材の貼着によって砥粒の衝突範囲を制限することにより，比較的複雑な模様の形成も行われている。
【０００５】
なお，このようなブラスト加工の装飾分野への応用は，砥粒の噴射，衝突に伴い，被加工面が切削されてざらついた凹凸面（以下，このような凹凸面を「梨地面」という。）を形成することにより，未処理の部分とは異なる風合いを呈することを利用して装飾的な効果を得ようとするものである。
【０００６】
このように，一般的なブラスト加工が，被加工面に対する梨地面の形成を伴うものであるのに対し，このような梨地面の形成を伴わないブラスト加工方法も提案されている。
【０００７】
このようなブラスト加工方法の一例として，弾性材料に砥粒を担持させた研磨材（以下，「弾性研磨材」という。）を，被加工物の表面に対して所定の傾斜した角度で噴射，衝突させる方法が提案されており，この方法によれば，被加工物表面に梨地面を形成することなく，表面の鏡面化や，髪の毛状の細い研磨目を連続して形成する，所謂「ヘアライン加工」が可能となっている（特許文献１参照）。
【０００８】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１５９４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したようにブラスト加工は，被加工物の切削加工や，表面クリーニングに使用される他，前述したフロスト加工のように装飾的な目的で使用される場合もある。
【００１１】
しかし，一般的なブラスト加工によって行われる装飾は，砥粒との衝突によって被加工物の表面を切削して前述した梨地面を形成することにより行われるものであり，梨地以外の地模様を形成することはできない。
【００１２】
そのため，ブラスト加工によって，例えば不定形な模様の集合によって形成される地模様のように，より複雑な模様を施そうとすれば，マスク材を，地模様を構成する個々の模様の輪郭に対応して貼着する必要がある等，作業が繁雑である。
【００１３】
これに対し，前掲の特許文献１に記載の方法では，前述の弾性研磨材を傾斜させた入射角で被加工物の表面に噴射，衝突させることにより，弾性研磨材に被加工面上を滑走させ，これにより被加工面を梨地とすることなくヘアライン加工を行うことができるものとなっている。
【００１４】
しかし，この方法によっても形成可能な地模様は前述した「ヘアライン」に限定され，その他のより複雑な地模様の形成を行うことができない。
【００１５】
そこで，本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，ブラスト法による研磨材の噴射によって，被加工物の被加工面に梨地やヘアラインとは異なる，不定形な模様の集合によって形成されるより複雑な地模様を形成することのできる研磨材，及び前記研磨材を使用した地模様形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために，本発明の研磨材は，ブラスト装置によって噴射される研磨材であって，扁平な金属細線にループ，好ましくは複数のループを連続して形成してスパイラル状としたものである（請求項１）。
【００１７】
前記構成の研磨材は，前記ループ径Ｒを直径で０．５〜３mmとし，全長Ｌを０．５〜１０mmとすることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
更に，前記金属細線は，厚みｔを０．１〜０．５mm，幅Ｗを，０．５〜０．７mmとすることが好ましい（請求項３）。
【００１９】
また，上記研磨材を使用した本発明の地模様形成方法は，前述したいずれかの研磨材を，被加工物の被加工面にブラスト加工装置を使用して多数噴射すると共に衝突させることを特徴とする（請求項４）。
【００２０】
上記構成において，前記研磨材を，鏡面である前記被加工面に衝突させることが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように構成された研磨材を，被加工物の被加工面に噴射して衝突させることにより，被加工物の被加工面には，梨地やヘアラインとは異なる，不定形な模様の集合によって形成された，漉き和紙のような風合いを持ったより複雑な地模様を形成することができた。
【００２２】
また，前述した研磨材が被加工面に衝突することにより，前述した地模様の形成と共に，圧縮残留応力の付与等に伴うショットピーニングの効果も期待できる。
【００２３】
前述した研磨材のループ径Ｒを直径で０．５〜３mmとし，研磨材の全長Ｌを０．５〜１０mmとした研磨材を使用する場合には，このような研磨材を既知のエア式のブラスト加工装置によって噴射した場合であっても，ノズルの目詰まり等を生じさせることなく好適に噴射することができた。
【００２４】
さらに，金属細線の厚みｔを０．１〜０．５mm，幅Ｗを０．５〜０．７mmとした研磨材にあっては，研磨材に適度な硬さと弾性を付与することができた。
【００２５】
なお，被加工物の被加工面を鏡面とすることにより，本発明の方法によって得られる地模様をより鮮明に被加工面上に浮かび上がらせることができた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の研磨材の一実施例を示す正面図。
【図２】本発明の研磨材の一実施例を示す平面図。
【図３】本発明の研磨材の変更例を示す正面図であり，（Ａ）は扁平な金属細線二本を平行に巻回したもの，（Ｂ）は扁平な金属細線二本を交叉状に巻回したもの，（Ｃ）は２つの研磨材が絡まった状態をそれぞれ示す。
【図４】本発明の方法によって鏡面上に形成された地模様を表した説明図（２００倍）であり，同図中，黒色又は濃色のグレーに表れている部分が鏡面仕上げ部分，白色乃至は淡色のグレーに表れている部分が研磨材の衝突によって形成された地模様の部分である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。
【００２８】
研磨材
本発明で使用する研磨材は，図１及び図２に示すように，扁平な金属細線にループ，好ましくは複数のループ，より好ましくは３巻以上のループを連続して形成して，全体としてコイルスプリングに類似したスパイラル形状に形成したものである。
【００２９】
図示の例では，各ループの径Ｒをいずれも同一径に形成しているが，各ループの径Ｒは，必ずしも一定径である必要はなく，各ループ毎に径Ｒが異なるものとしても良い。
【００３０】
この研磨材のサイズは，既知のいずれかのブラスト装置によって噴射し得るサイズの範囲内のものであれば，そのサイズは特に限定されないが，一例として使用する金属細線は，厚みｔが０．１〜０．５mm，幅Ｗが０．５〜０．７mm程度であり，これに直径Ｒ０．５〜３mm程度のループを連続形成してスパイラル状とし，全長Ｌを０．５〜１０mmとして形成することができる。
【００３１】
本発明のスパイラル状研磨材を上記で例示したサイズに形成することで，例えば内径（直径）を５〜１２mm程度とするノズルより圧縮気体と共に研磨材を噴射する既知の一般的なエア式のブラスト加工装置によっても目詰まりを生じさせることなく噴射することが可能である。
【００３２】
金属細線を構成する金属は特に限定されず，ステンレス等の鋼，アルミニウム，金，銀，銅，真鍮，錫，亜鉛等の各種の金属材料，及びこれらの合金を使用することができ，用途によってこれらの材質を使い分けても良い。
【００３３】
また，噴射に際して，材質やサイズが異なる二種類以上の研磨材を混合して使用しても良く，更には，二本以上の金属細線を同一方向に巻回し〔図３（Ａ）〕，又は，逆方向に交叉するように巻回する等して〔図３（Ｂ）〕，各研磨材が同種又は異種の二本以上の金属細線を備えたものとして構成しても良い。
【００３４】
なお，噴射に支障を来さない程度の範囲であれば，各研磨材は個々に分離した状態となっている必要はなく，例えば図３（Ｃ）に示すように２〜３個程度の比較的小数の研磨材が絡まり合った状態のものを含んでいても良い。
【００３５】
研磨材の製造は，例えば上記材質の金属によって構成された棒材等を伸線する等して金属線を製造し，この金属線を例えばローラ等によって圧延する等して扁平な金属細線を得，このようにして得た扁平な金属細線を芯棒に巻き付ける等してループを成形すると共に，前記芯棒の抜き取り後，所定長さ，又は所定ループ数毎に切断して前述した研磨材を形成するものとしても良い。
【００３６】
また，別の方法としては，例えば金属材料をバイトによって切削する等して，連続するループが形成されたスパイラル状に切削屑（所謂「切り子」）を発生させ，この切削屑（切り子）を本発明の研磨材としても良く，この方法では，扁平な金属細線の製造と，この扁平な金属細線をスパイラル状に成形する作業を同時に行うことができる。
【００３７】
被加工物
本発明の地模様形成方法の対象となる被加工物の材質は特に限定されず，各種の材質に対して適用可能であり，金属，樹脂，ガラス等の他，セラミックス，木材，紙等に対しても適用可能である。
【００３８】
なお，本発明による地模様の形成に際しては，被加工物の被加工面が鏡面であることが好ましい。
【００３９】
このような鏡面は，例えば被加工物の母材が金属であり，被加工面がこの母材を鏡面状に研磨して形成したものである場合のように，母材と同一材質を成す被加工面が鏡面である場合のみならず，例えばセラミックスや紙，木材などの被加工物の被加工面に金属やガラス，樹脂等のトップコートを施し，このトップコートによって被加工面に平滑な前記鏡面が形成されている場合を含む。
【００４０】
従って，本発明における「鏡面」とは，例えば木製の板上に漆塗りによって形成された平滑な表面の如きものも含む。
【００４１】
噴射方法
以上で説明した研磨材は，これを被加工物の被加工面に対して多数噴射すると共に衝突させて，この研磨材の衝突によって地模様を形成する。
【００４２】
ここで使用されるブラスト加工装置としては，前記構造の研磨材を被加工物の表面に向けて噴射することができるものであれば，如何なる構造のものを使用しても良く，先に記載したように，圧縮空気等の圧縮流体を利用して研磨材を噴射するエア式のブラスト加工方法の他，羽根車を回転させて研磨材に遠心力を与えて噴射する遠心式（インペラ式）や，打出しロータを用いて研磨材を叩きつけ噴射する平打式等，被加工物の表面に対して研磨材を噴射，衝突させることができる既知の各種のブラスト加工装置を使用することができる。
【００４３】
研磨材の噴射速度，被加工物の加工面に対する入射角，噴射時間，研磨材量等は，研磨材や被加工物の材質，形成する模様に対応して適宜調整することができ，また，一定時間所定の条件で研磨材の噴射を行った後，研磨材のサイズや材質，噴射速度，入射角等を変更する等して更に異なる噴射条件で研磨材の噴射を行う等，多工程に亘り異なる噴射条件で研磨材を噴射するものとしても良い。
【００４４】
一例として，好適な噴射速度の範囲は  ５．０〜８０m/sec，噴射角度θは，０＜θ＜９０°，好ましくはθが６０°以下である。ここで，θは，被加工物表面に対して噴射ノズルの軸線が成す角度を示す。
【００４５】
作用等
以上のようにして，被加工物の表面に本発明の研磨材を噴射すると，研磨材が衝突した部分の被加工面には，一例として図４に示すように，漉き和紙の如き風合いを持った地模様が形成される。
【００４６】
前掲の図４の例は，鏡面に研磨されたステンレス板の表面に，研磨材を入射角を４５°として噴射，衝突させた際に形成された地模様を模式的に表したものである。
【００４７】
テストピースは，不二製作所製ブラスト装置ＳＧＦ-３を用い，噴射圧力０.３MPa，噴射速度６０m/sec，入射角４５°により，ワーク寸法，材質は，１００×１００mm，板厚２mm，ＳＵＳ３０４に対して鏡面仕上げとした。
【００４８】
なお，図４において混色又は濃色のグレーに表れている部分が鏡面仕上げ部分，白色乃至は淡色のグレーに表れている部分が，研磨材の衝突によって形成された地模様部の部分である。
【００４９】
この図４に現れた地模様を構成する個々の模様は，研磨材の衝突部分において被加工物の鏡面光沢が失われることにより表出したものであるが，被加工物の表面には，目視や触覚によって認識し得る明確な凹凸は存在していない。
【００５０】
このことから，前記形状の研磨材は，研磨材が被加工物の表面に衝突した際に，スパイラル形状の研磨材が衝突時の衝撃を吸収して，被加工物の表面に大きな凹凸が発生することが防止されているものと考えられる。
【００５１】
その一方，鏡面として形成された被加工物の表面では，研磨材との衝突部分に微細なキズが形成されることで，光沢面の光沢が部分的に失われることにより，衝突痕が模様として現れ，このようにして形成された模様の集合により前述したような地模様が形成されたものと考えられる。
【００５２】
なお，研磨材の噴射を，被加工物の加工面に対して傾斜した入射角で噴射する場合には，研磨材が被加工物の表面に衝突した後，この表面を滑走して擦過痕を形成し，被加工物の表面に形成される地模様を構成する個々の模様が若干大きくなって，全体として形成される地模様の趣を変化させることができる。
【図１】
2010280014.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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