(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物の表面に容易にグラデーションを形成することができる研磨方法及び研磨部材を提供する。【解決手段】研磨方法は、対象物の表面にグラデーションを形成する研磨方法であって、互いに粗度の異なる複数の研磨部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが研磨面の第１の方向に並べられた研磨部材を準備する工程と、対象物の表面に対して、第１の方向と交差する第２の方向へ向けて、複数の研磨部を同時に進行させる工程と、を備える研磨方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面にグラデーションを形成する研磨方法であって、
互いに粗度の異なる複数の研磨部が研磨面の第１の方向に並べられた研磨部材を準備する工程と、
前記対象物の前記表面に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向へ向けて、前記複数の研磨部を同時に進行させる工程と、を備える、研磨方法。
【請求項２】
前記第１の方向は、前記研磨面の幅方向に対応している、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記研磨部材は、回転軸線を中心として回転し、外周面を前記研磨面としているロール型研磨部材である、請求項２に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記研磨面は、回転軸線を中心として回転し、
前記複数の研磨部は、前記回転軸線を中心として径方向に並べられて同心円状に形成されている、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項５】
前記研磨部材は、前記回転軸線を中心として回転し、軸方向における端面を前記研磨面としているロール型研磨部材である、請求項４に記載の研磨方法。
【請求項６】
対象物の表面にグラデーションを形成する研磨部材であって、
回転軸線を中心として回転し、外周面を研磨面としたロール状の構成を有し、
前記研磨面には、互いに粗度の異なる複数の研磨部が軸方向に並べられている、研磨部材。
【請求項７】
対象物の表面にグラデーションを形成する研磨部材であって、
回転軸線を中心として回転し、軸方向における端面を研磨面としたロール状の構成を有し、
前記研磨面には、互いに粗度の異なる複数の研磨部が前記回転軸線を中心として径方向に並べられて同心円状に形成されている、研磨部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨方法、及び研磨部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨方法として、例えば特許文献１に示されるような研磨部材を用いるものが知られている。特許文献１に示す研磨部材は、所定の粗度を有する研磨ディスクを複数積層させることで構成されるロール型研磨部材である。このようなロール型研磨部材を回転軸線回りに回転させ、外周面に形成された研磨面を対象物に接触させることで、当該対象物の表面の研磨を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９-２０１２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、対象物の表面にグラデーションを形成する場合がある。このグラデーションは、対象物の表面を研磨することで模様を形成し、パターンの異なる模様を複数並べることで構成される。上述のような研磨部材でグラデーションを形成する場合は、粗度の異なる研磨部材を複数準備し、一つのパターンの模様を形成したら、粗度の異なる研磨部材を用いて、その隣に異なるパターンの模様を形成する。しかしながら、当該方法では、研磨部材の入れ替え及び研磨作業を複数回繰り返す必要があるため、グラデーションを形成するのに手間がかかる。従って、対象物の表面に容易にグラデーションを形成することが要請されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面に係る研磨方法は、対象物の表面にグラデーションを形成する研磨方法であって、互いに粗度の異なる複数の研磨部が研磨面の第１の方向に並べられた研磨部材を準備する工程と、対象物の表面に対して、第１の方向と交差する第２の方向へ向けて、複数の研磨部を同時に進行させる工程と、を備える。
【０００６】
このような側面において、準備された研磨部材では、互いに粗度の異なる複数の研磨部が研磨面の第１の方向に並べられている。従って、対象物の表面に対して、第１の方向と交差する第２の方向へ向けて、複数の研磨部を同時に進行させると、粗度の違いにより、複数の異なるパターンの模様が、対象物の表面に同時に形成される。このような方法によれば、粗度の異なる複数の研磨部材を対象物に対して何度も位置合わせして研磨作業を繰り返す必要がなく、グラデーションを形成することができる。以上より、対象物の表面に容易にグラデーションを形成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対象物の表面に容易にグラデーションを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る研磨部材の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す研磨部材を用いた研磨方法の様子を示す図である。
【図３】図３は、研磨部材の製造方法を説明するための図である。
【図４】図４は、変形例に係る研磨部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す研磨部材を用いた研磨方法の様子を示す図である。
【図６】図６は、変形例に係る研磨部材の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る研磨方法、及び研磨部材の構成について説明する。本実施形態に係る研磨部材１００、及びそれを用いた研磨方法は、対象物の表面にグラデーションを形成するためのものである。グラデーションとは、模様のパターンが互いに隣り合うように複数存在しており、各パターンの模様が互いに異なっている状態を示すものとする（例えば図２及び図５参照）。模様は、研磨部材１００で対象物の表面を研磨することで形成される。なお、ここでの「グラデーション」は、少なくとも２つのパターンが並べられており、それぞれのパターンの模様が異なっていればよいものであり、模様の変化の順序までは問わないものであることとする。例えば、図２に示す例では、パターン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃという順序で徐々に粗さが薄くなるような法則性にて変化しているが、このような法則性は必須ではない。対象物としては、例えば、家電製品、シンク台、鉄道、自動車、飲料缶等の金属や樹脂材料が挙げられる。金属として、ＳＵＳ、鉄鋼材料、鉄合金、銅、アルミ等の非鉄金属及び非鉄合金、塗装板等が、樹脂材料はウレタン、ポリプロピレン、ＡＢＳ等の工業用樹脂材料が採用される。
【００１１】
図１に示すように、研磨部材１００は、回転軸線ＣＬを中心として回転するロール状の構成を有している。研磨部材１００は、軸方向における端面１００ａ、及び外周面１００ｂを有している。研磨部材１００は、外周面１００ｂを研磨面１０としている。研磨部材１００は、回転軸線ＣＬに沿って延びる回転軸２０を備えている。研磨部材１００は、回転軸２０を図示されない駆動部による回転力を付与されることで回転する。このようにして回転する研磨面１０を対象物３０の表面に接触させることにより、当該表面の研磨を行う（図２（ａ）参照）。なお、以降の説明においては、軸方向を「第１の方向Ｄ１」と称する場合があり、第１の方向Ｄ１と直交する方向を「第２の方向Ｄ２」と称する場合がある。
【００１２】
研磨面１０には、互いに粗度の異なる複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが第１の方向Ｄ１に並べられている。第１の方向Ｄ１は研磨面１０の幅方向に対応している。従って、研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、研磨面１０の幅方向に並べられていると言える。研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは回転軸線ＣＬを中心として、当該回転軸線ＣＬに平行に延びる円筒面をなしている。研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの幅寸法（第１の方向Ｄ１における寸法）は、全周にわたって一定である。このような研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、研磨部１０Ａに対応する粗度を有する研磨ディスクと、研磨部１０Ｂに対応する粗度を有する研磨ディスクと、研磨部１０Ｃに対応する粗度を有する研磨ディスクと、を軸方向に積層させることによって構成される。研磨ディスクは圧縮可能な網目構造を有する、不織布、織布あるいはスポンジシートである可撓性素材シートと、この素材シートに結合された砥粒とを含んで構成される。砥粒として、例えば、酸化アルミニウム砥粒、炭化珪素砥粒、ダイヤモンド砥粒等が用いられる。なお、粗度に合わせて適宜、砥粒を変更してもよい。
【００１３】
研磨部材１００の製造方法の詳細は後述する。特に順序は限定されないが、研磨部１０Ａが最も粗度が高く、研磨部１０Ｂが次に粗度が高く、研磨部１０Ｃが最も粗度が低くてよい。例えば、研磨部１０Ｂが最も粗度が高くてもよく、最も粗度が低くてもよい。また、研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの幅方向の寸法は特に限定されないが、互いに均等な幅寸法でもよく、互いに異なる幅寸法を有していてもよい。研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの幅寸法は、要求されるグラデーションに合わせて設定される。また、研磨部は合計３つ設けられているが、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。
【００１４】
図２を参照して、研磨部材１００を用いた研磨方法について説明する。研磨方法においては、互いに粗度の異なる複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが研磨面１０の第１の方向Ｄ１に並べられた研磨部材１００を準備する工程が実行される。
【００１５】
次に、対象物３０の表面に対して、第２の方向Ｄ２へ向けて、複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを同時に進行させる工程が実行される。当該工程では、研磨部材１００が所定の回転装置にセットされ、研磨部材１００の外周面１００ｂの研磨面１０に対して、対象物３０がセットされる。そして、研磨部材１００が回転を開始したら、研磨面１０に対して対象物３０を接触させて研磨を行いながら、帯状の対象物３０を進行方向Ｄ３へ移動させる（図２（ａ）参照）。対象物３０の延在方向と、進行方向Ｄ３は一致している。これによって、対象物３０のうち、幅方向の全域にわたって未研磨状態である未研磨部３０Ｄが、研磨部材１００によって研磨される。
【００１６】
対象物３０のうち、研磨部１０Ａで研磨される部分は、研磨部１０Ａの粗度に応じた模様に研磨されたパターン３０Ａとして構成される。対象物３０のうち、研磨部１０Ｂで研磨される部分は、研磨部１０Ｂの粗度に応じた模様に研磨されたパターン３０Ｂとして構成される。対象物３０のうち、研磨部１０Ｃで研磨される部分は、研磨部１０Ｃの粗度に応じた模様に研磨されたパターン３０Ｃとして構成される。パターン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、互いに平行となるように幅方向に並べられた状態となる。なお、本実施形態では、研磨部材１００は移動せず、対象物３０を進行方向Ｄ３へ搬送する。これによって、対象物３０に対して研磨部材１００が相対的に移動する。なお、対象物３０の位置を固定し、研磨部材１００を回転させながら進行方向Ｄ３に進行させてもよい。あるいは、対象物３０と研磨部材１００とを両方移動させてもよい。
【００１７】
次に、図３を参照して、研磨部材１００の製造方法について説明する。
【００１８】
まず、対象物３０のグラデーションのパターンに合わせて、どのような粗度の研磨ディスクが必要になるかを検討し、当該粗度に対応する研磨シートを準備する。そして、研磨シートを円環状に打ち抜くことにより、研磨ディスク６０を作成する。具体的には、研磨部１０Ａの粗度に対応する研磨シートを準備し、研磨ディスク６０Ａを打ち抜いて複数枚作成する。研磨部１０Ｂの粗度に対応する研磨シートを準備し、研磨ディスク６０Ｂを打ち抜いて複数枚作成する。研磨部１０Ｃの粗度に対応する研磨シートを準備し、研磨ディスク６０Ｃを打ち抜いて複数枚作成する。
【００１９】
次に、複数種類の研磨ディスク６０を積層圧縮することで、複数の粗度の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを有する研磨部材１００を作成する。具体的には、軸部５２に研磨ディスク６０を複数枚挿入させる。なお、軸部５２の下端部には、研磨ディスク６０を受ける受部５３が形成されている。このとき、研磨部１０Ａに対応する位置には研磨ディスク６０Ａを挿入し、研磨部１０Ｂに対応する位置には研磨ディスク６０Ｂを挿入し、研磨部１０Ｃに対応する位置には研磨ディスク６０Ｃを挿入する。また、研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの幅寸法に合わせて、研磨ディスク６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの枚数をそれぞれ調整する。なお、積層された研磨ディスク６０の積層体の中では、異なる研磨部の境に１枚もしくは複数枚、または、一定の枚数に一枚もしくは複数枚の割合で、スペーサ６１が配置されている。また、積層体の下端と上端には、エンドプレート６２が配置されている。図３（ａ）に示すように、全ての研磨ディスク６０の積層が完了したら、図３（ｂ）に示すように、押圧部５１を下方へ下ろすことによって、研磨ディスク６０の積層体を押圧する。これによって、各研磨ディスク６０を圧縮して、研磨部材１００を作成する。なお、圧縮後の研磨部材１００に熱硬化性接着剤を塗布し、加熱することで硬化してもよい。
【００２０】
次に、本実施形態に係る研磨方法及び研磨部材１００の作用・効果について説明する。
【００２１】
まず、従来の研磨方法について説明する。グラデーションを形成するための従来の研磨方法では、粗度の異なる研磨部材を複数準備する。そして、一つの研磨部材を用いて一つのパターンの模様を形成したら、粗度の異なる他の研磨部材に入れ替え、形成したパターンの隣に、新たに異なるパターンの模様を形成する。このような作業を複数の研磨部材を用いて行う。しかしながら、当該方法では、研磨部材の入れ替え及び研磨作業を複数回繰り返す必要があるため、グラデーションを形成するのに手間がかかる。また、既に形成されたパターンの隣に他のパターンを形成する場合は、研磨部材の位置合わせを精度良く行う必要があり、ずれが生じた場合は、パターン同士が重なってしまうという問題がある。
【００２２】
それに対し、本実施形態に係る研磨方法において、準備された研磨部材１００では、互いに粗度の異なる複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが研磨面１０の第１の方向Ｄ１に並べられている。従って、対象物３０の表面に対して、第２の方向Ｄ２へ向けて、複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを同時に進行させると、粗度の違いにより、複数の異なるパターン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの模様が、対象物３０の表面に同時に形成される。このような方法によれば、粗度の異なる複数の研磨部材１００を対象物３０に対して何度も位置合わせして研磨作業を繰り返す必要がなく、グラデーションを形成することができる。以上より、対象物３０の表面に容易にグラデーションを形成することができる。
【００２３】
研磨方法において、第１の方向Ｄ１は、研磨面１０の幅方向に対応している。この場合、研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが研磨面１０の幅方向に並べられる。従って、直線状に延びるパターン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを互いに隣り合って並ぶように形成することができる。
【００２４】
研磨方法において、研磨部材１００は、回転軸線ＣＬを中心として回転し、外周面１００ｂを研磨面１０としているロール型研磨部材である。ロール型研磨部材は、回転させて外周面を対象物に接触させ、当該対象物を移動させることにより、パターン３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを連続的に形成することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る研磨部材１００は、対象物３０の表面にグラデーションを形成する研磨部材１００であって、回転軸線ＣＬを中心として回転し、外周面１００ｂを研磨面１０としたロール状の構成を有し、研磨面１０には、互いに粗度の異なる複数の研磨部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが軸方向に並べられている。この研磨部材１００によれば、上述の研磨方法と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、研磨部材１００として、ロール型研磨部材の構成を採用した。ただし、ロール型研磨部材でなくともよく、互いに粗度の異なる複数のシート状の研磨部を準備し、それらを幅方向に並べてもよい。具体的には、図６に示すようなシート状の研磨部材３００を採用してもよい。図６（ｂ）に示すように、研磨部材３００は、研磨部３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃをシートの幅方向に並べた研磨面３１０を有している。また、研磨面３１０の裏側には、図６（ａ）に示すように、ホルダ３０１０が設けられている。これにより、使用者は、ホルダ３０１を持った状態で、研磨部材３００を対象物の表面に押し当てて移動させることで、グラデーションを形成できる。
【００２７】
また、互いに粗度の異なる研磨部は、研磨面の幅方向に並んでいなくともよい。例えば、図４に示すように、研磨部が同心円状に並んでいてよい。具体的には、図４に示すような研磨部材２００を採用してもよい。この研磨部材２００では、研磨面１１０が回転軸線ＣＬを中心として回転し、複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、回転軸線ＣＬを中心として径方向に並べられて同心円状に形成されている。研磨部材２００は、回転軸線ＣＬを中心として回転し、軸方向における端面２００ａを研磨面１１０としているロール型研磨部材である。研磨部材２００の軸方向における両側の端面２００ａのうち、一方は研磨面１１０として形成されており、他方には回転軸線ＣＬに沿って延びる回転軸１２０が設けられている。
【００２８】
研磨部１１０Ａは、回転軸線ＣＬを中心とした円を描くように形成されている。研磨部１１０Ｂは、研磨部１１０Ａの円を取り囲む円環をなすように形成されている。研磨部１１０Ｃは、研磨部１１０Ｂの円環を更に取り囲む円環をなすように形成されている。ただし、各研磨部の配置や数量は特に限定されない。
【００２９】
図５を参照して、研磨部材２００を用いた研磨方法について説明する。まず、上述の研磨部材２００を準備し、図５（ａ）に示すように、当該研磨部材２００の研磨面１１０を対象物１３０の表面へ近づけて、接触させる。そして、研磨部材２００を回転させることで、各研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに研磨されることで、対象物１３０の表面にパターン１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃが形成される。
【００３０】
研磨部１１０Ａで研磨される部分は、研磨部１１０Ａの粗度に応じた模様に研磨されたパターン１３０Ａとして構成される。研磨部１１０Ｂで研磨される部分は、研磨部１１０Ｂの粗度に応じた模様に研磨されたパターン１３０Ｂとして構成される。研磨部１１０Ｃで研磨される部分は、研磨部１１０Ｃの粗度に応じた模様に研磨されたパターン１３０Ｃとして構成される。各研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは回転軸線ＣＬを中心として同心円状に配置されているため、当該回転軸線ＣＬを中心として回転させた場合、対象物１３０の表面に対して、周方向へ向けて、複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが同時に進行する。従って、形成されるパターン１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃも同心円状に配置される。すなわち、パターン１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃは、各研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃと同じ形状となる。なお、研磨部材２００においては、研磨面１１０の径方向が「第１の方向」に該当する。また、回転軸線ＣＬを中心とした周方向が「第２の方向」に該当する。
【００３１】
なお、研磨部材２００は、所定の粗度を有する研磨シートを回転軸線ＣＬ回りに渦巻き状に巻き付けることによって構成される。研磨部材２００は、端面２００ａが研磨面１１０となるので、研磨シートは所定の厚みを有しており、当該研磨紙シートの端部の厚み部分が所定の粗度を有している。また、研磨部１１０Ａに対応する部分を形成する時には、当該研磨部１１０Ａに対応する粗度を有する研磨シートを巻き付け、研磨部１１０Ｂに対応する部分を形成する時には、当該研磨部１１０Ｂに対応する粗度を有する研磨シートを巻き付け、研磨部１１０Ｃに対応する部分を形成する時には、当該研磨部１１０Ｃに対応する粗度を有する研磨シートを巻き付ける。また、各研磨シート同士は接着剤などによって接合する。
【００３２】
以上の様に、準備された研磨部材２００では、互いに粗度の異なる複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが研磨面１１０の径方向（第１の方向）に並べられている。従って、対象物１３０の表面に対して、周方向（第２の方向）へ向けて、複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを同時に進行させると、粗度の違いにより、複数の異なるパターンの模様が、対象物１３０の表面に同時に形成される。このような方法によれば、粗度の異なる複数の研磨部材を対象物に対して何度も位置合わせして研磨作業を繰り返す必要がなく、グラデーションを形成することができる。以上より、対象物１３０の表面に容易にグラデーションを形成することができる。
【００３３】
研磨方法において、研磨面１１０は、回転軸線ＣＬを中心として回転し、複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、回転軸線ＣＬを中心として径方向に並べられて同心円状に形成されている。従って、同心円状のパターン３０Ａ、３０Ｂ，３０Ｃを形成することができる。
【００３４】
研磨方法において、研磨部材２００は、回転軸線ＣＬを中心として回転し、軸方向における端面２００ａを研磨面１１０としているロール型研磨部材である。
【００３５】
また、本実施形態に係る研磨部材２００は、対象物１３０の表面にグラデーションを形成する研磨部材２００であって、回転軸線ＣＬを中心として回転し、軸方向における端面２００ａを研磨面１１０としたロール状の構成を有し、研磨面１１０には、互いに粗度の異なる複数の研磨部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが回転軸線ＣＬを中心として径方向に並べられて同心円状に形成されている。この研磨部材２００によれば、上述の研磨方法と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０，１１０…研磨面、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ…研磨部、１００，２００…研磨部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018103324.tif 000006
【図５】
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【図６】
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