(57)【要約】      （修正有）【課題】金属成形体をレーザー光により粗面化するときの熱変形を抑制できる粗面化処理用治具の提供。【解決手段】金属成形体１をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具１０であって、前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部分２を包囲できる枠体部を有しており、さらに前記枠体内部が１または２以上の仕切り部により複数に区画されているものであり、前記枠体と前記仕切り部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部を有しており、前記枠体部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具。
【請求項２】
前記枠体部が金属からなるものである、請求項１記載の粗面化処理用治具。
【請求項３】
金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部で囲まれていない区画部を有しており、
前記枠体部で囲まれていない区画部が、板状、棒状、環状および筒状の仕切り部から選ばれる仕切り部が組み合わされることで所望形状に区画されているものであり、
前記仕切り部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具。
【請求項４】
前記仕切り部が金属からなり、前記区画部の平面形状が三角形、四角形、六角形、円形、楕円形から選ばれるものを含むものである、請求項３記載の粗面化処理用治具。
【請求項５】
金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部を有しており、さらに前記枠体内部が１または２以上の仕切り部により複数に区画されているものであり、
前記枠体と前記仕切り部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具。
【請求項６】
前記枠体部と前記仕切り部が金属からなり、前記区画部の平面形状が三角形、四角形、六角形、円形、楕円形から選ばれるものを含むものである、請求項５記載の粗面化処理用治具。
【請求項７】
金属成形体にレーザー光を照射して粗面化するときに請求項１〜６のいずれか１項に記載の粗面化処理用治具を使用する金属成形体の粗面化方法であって、
金属成形体の粗面化処理部を包囲するように１または複数の前記粗面化処理用治具を配置する工程１、
前記粗面化処理用治具の上方から前記粗面化処理部にレーザー光を照射する工程２を有している、金属成形体の粗面化方法。
【請求項８】
金属成形体にレーザー光を照射して粗面化するときに請求項１〜６のいずれか１項に記載の粗面化処理用治具を使用する金属成形体の粗面化方法であって、
金属成形体の粗面化処理部を包囲するように１または複数の前記粗面化処理用治具を配置するとき、前記粗面化処理用治具の下端部と前記金属成形体の間に隙間が形成されるように配置する工程１、
前記粗面化処理用治具の上方から前記粗面化処理部にレーザー光を照射する工程２を有している、金属成形体の粗面化方法。
【請求項９】
前記工程１が、前記粗面化処理用治具を配置すると共に、前記粗面化処理部を除いた他の部分に錘部材を配置する工程である、請求項７または８記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項１０】
前記工程２がレーザー光を連続照射する工程である、請求項７〜９のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項１１】
前記工程２が、レーザー光を連続照射するとき、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する工程である、請求項７〜９のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項１２】
前記工程２が、ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせを使用し、レーザー発振器から連続的に発振させたレーザー光をガルバノコントローラーによりパルス化することで、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する工程、またはレーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する工程である、請求項７〜９のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項１３】
前記レーザー光を照射するときのエネルギー密度が２〜１０００ＭＷ/cm2である、請求項７〜１２のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【請求項１４】
前記金属成形体が、レーザー光を照射する粗面化処理部の厚さが５ｍｍ以下のものである、請求項７〜１２のいずれか１項記載の金属成形体の粗面化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するときに使用する粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属成形体の表面にレーザー光を連続的に照射して粗面化する方法、さらに樹脂成形体などと一体化する複合成形体の製造方法の発明が知られている（例えば特許文献１〜４）。
前記レーザー照射工程において薄い金属成形体を使用すると、レーザー光照射時の熱により変形するという問題がある。特許文献５の発明では、熱伝導率が高い成形体を接触させて冷却しながらレーザー光を照射することで前記変形が抑制できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４２９４３号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１３９６１号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１３９６０号公報
【特許文献４】特開２０１５−１４２９６０号公報
【特許文献５】特開２０１６−７８０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するときに使用する粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部を有しており、前記枠体部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供する。
【０００６】
さらに本発明は、金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部で囲まれていない区画部を有しており、
前記枠体部で囲まれていない区画部が、板状、棒状、環状および筒状の仕切り部から選ばれる仕切り部が組み合わされることで所望形状に区画されているものであり、
前記仕切り部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供する。
【０００７】
さらに本発明は、金属成形体をレーザー光により粗面化するときに使用する粗面化処理用治具であって、
前記粗面化処理用治具が、前記金属成形体の粗面化処理部を包囲できる枠体部を有しており、さらに前記枠体内部が１または２以上の仕切り部により複数に区画されているものであり、
前記枠体と前記仕切り部の高さが２ｍｍ以上のものである、粗面化処理用治具と、それを使用した金属成形体の粗面化方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の粗面化処理用治具とそれを使用した金属成形体の粗面化方法によれば、金属成形体に対してレーザー光を照射して粗面化するとき、前記金属成形体の熱による変形が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の粗面化処理用治具の平面図と使用方法の説明図、（ｂ）は（ａ）の高さ（厚さ）方向断面図、（ｃ）は（ａ）とは大きさのみが異なる粗面化処理用治具の平面図と使用方法の説明図。
【図２】図１とは別実施形態の粗面化処理用治具の高さ（厚さ）方向の断面図と使用方法の説明図。
【図３】図１、図２とは別実施形態の粗面化処理用治具の高さ（厚さ）方向の断面図と使用方法の説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１〜３とは別実施形態の粗面化処理用治具の平面図と使用方法の説明図。
【図５】（ａ）は図１〜４とは別実施形態の粗面化処理用治具の平面図と使用方法の説明図、（ｂ）は（ａ）の高さ（厚さ）方向の断面図、（ｃ）は（ｂ）の仕切り部の高さ（厚さ）方向の拡大断面図、（ｄ）は（ａ）とは別実施形態の（ｃ）に対応する部分拡大断面図。
【図６】図１〜５とは別実施形態の粗面化処理用治具の平面図と使用方法の説明図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、図５（ａ）、（ｂ）の粗面化処理用治具を使用した粗面化方法の説明図。
【図８】（ａ）は、図６に示す実施形態の粗面化処理用治具を使用した粗面化方法の説明図、（ｂ）は（ａ）とは別実施形態の粗面化方法の説明図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）とは別実施形態の粗面化方法の説明図、（ｄ）は（ａ）〜（ｃ）とは別実施形態の粗面化方法の説明図。
【図９】図１に示す粗面化処理用治具を使用した別実施形態の粗面化方法の説明図。
【図１０】図９に示す実施形態の粗面化方法を実施できるように図５に示す粗面化処理用治具を改変したものの図５（ｂ）に対応する断面図。
【図１１】実施例１、比較例１で使用した金属成形体の平面図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１、比較例１における金属成形体の変形量の測定方法を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜粗面化処理用治具＞
本発明の粗面化処理用治具は、金属成形体にレーザー光を照射して粗面化するときに使用するものであり、レーザー光照射時の熱により金属成形体にそりなどの変形が生じることを抑制する機能を有しているものである。
【００１１】
（１）図１の粗面化処理用治具
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により本発明の粗面化処理用治具の実施形態を説明する。
第１実施形態の粗面化処理用治具１０は枠体部１１を有している。
枠体部１１の平面形状と大きさは、金属成形体１の粗面化処理部２を包囲できる平面形状と大きさであり、金属成形体１の上に置いた状態で使用されるものである。
枠体部１１の幅方向の断面形状は、図１（ｂ）に示す長方形のほか、正方形、円形などが好ましい。
図１（ａ）、（ｂ）では、枠体部１１と金属成形体１の大きさが同じであり、枠体部１１で包囲された内側の金属成形体１の面が粗面化処理部２となるものである。
図１（ｃ）では、枠体部１１が金属成形体１よりも小さくなっており、枠体部１１で包囲された内側の金属成形体１の面が粗面化処理部２となるものである。
枠体部１１の高さ（ｈ１）は２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであればよいが、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
枠体部１１の幅は特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００１２】
枠体部１１は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００１３】
（２）図２の粗面化処理用治具
図２により本発明の粗面化処理用治具の別実施形態を説明する。
第２実施形態の粗面化処理用治具１０Ａは、環状壁部２１と、環状壁部２１の上端部から垂直方向に伸ばされた環状平面部２２からなる枠体部２０を有している。
環状壁部２１の平面形状と大きさは、金属成形体１の周囲を包囲できる平面形状と大きさと同じである。
環状平面部２２で包囲された内側部分の平面形状と大きさは、粗面化処理部２の平面形状と大きさと同じである。
環状平面部２２の金属成形体１の面からの高さ（ｈ２）は２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであればよいが、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
【００１４】
枠体部２０は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００１５】
（３）図３の粗面化処理用治具
図３により本発明の粗面化処理用治具の別実施形態を説明する。
第３実施形態の粗面化処理用治具１０Ｂは枠体部３０を有している。
枠体部３０の平面形状と大きさは、金属成形体１の粗面化処理部２を含めて金属成形体１の全体を包囲できる平面形状と大きさであり、金属成形体１の周囲を包囲した状態で使用されるものである。
枠体部３０の厚みは金属成形体１の厚みよりも大きくなっており、金属成形体１の面から突き出した枠体部３０の高さ（ｈ３）は２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない高さであればよいが、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
【００１６】
枠体部３０は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００１７】
（４）図４の粗面化処理用治具
図４（ａ）〜（ｃ）により本発明の粗面化処理用治具の別実施形態を説明する。
図４（ａ）の粗面化処理用治具１０Ｃは、図１における枠体１０はなく、金属成形体の粗面化処理部を包囲できる複数の区画部７０を有している。
複数の区画部７０は、複数の板状または複数の棒状である第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の組み合わせにより形成されているものであり、第１仕切り部７１、第２仕切り部７２により四方が囲まれている区画部７０ａ、第１仕切り部７１、第２仕切り部７２により３箇所が仕切られている区画部７０ｂ、第１仕切り部７１、第２仕切り部７２により２箇所が仕切られている区画部７０ｃを含んでいる。
複数の第１仕切り部７１と複数の第２仕切り部７２は、図４（ａ）では互いに直交するようにして組み合わされているが、互いに斜交するように組み合わされていてもよい。
図４（ａ）の区画部７０（７０ａ〜７０ｃ）は合計で２５区画に区画されている。区画部７０の平面形状は、三角形、四角形（正方形、長方形、菱形など）、六角形、円形、楕円形から選ばれるものを含むものであり、その他不定形を含むものでもよい。
また図４（ａ）に示す実施形態のものに代えて、はしご形状のものを使用することもできる。
【００１８】
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の数と隣接する仕切り部同士の間隔は特に制限されるものではない。
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の厚さ（図７（ａ）のｔ）は特に制限されるものではなく、０．０１ｍｍ〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。一つの第１仕切り部７１と第２仕切り部７２は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、第１仕切り部７１と第２仕切り部７２ごとに厚さが異なっていてもよい。
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の高さ方向の断面形状は長方形のほか、図５（ｄ）に示す逆台形、円形、正方形などにすることができる。
【００１９】
粗面化処理用治具１０Ｃの平面形状と大きさは、金属成形体１の粗面化処理部を含めた範囲を包囲できる平面形状と大きさであり、金属成形体１の上に置いて使用されるものである。
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の高さは２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない厚みであればよく、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２の幅は特に制限されるものではなく、０．０１〜１ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００２０】
第１仕切り部７１と第２仕切り部７２は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００２１】
図４（ｂ）の粗面化処理用治具１０Ｃ'は、図１における枠体１０はなく、金属成形体の粗面化処理部を包囲できる複数の区画部８０を有している。
複数の区画部８０は、複数の環状成形体（または筒状成形体）８１の組み合わせにより形成されているものである。
複数の環状成形体（または筒状成形体）８１は、構成材料に応じて溶接、接着のほか、粘着テープで固定する方法、ゴムバンドで全体を固定する方法、隣接するもの同士をクリップで固定する方法などを使用して一体化されていることが好ましい。
図４（ｂ）では、１５本の環状成形体（または筒状成形体）８１を組み合わせることにより合計で１５の区画部８０が形成されている。
区画部８０の平面形状は、図示している円形を含むもののほか、三角形、四角形（正方形、長方形、菱形など）、六角形、楕円形から選ばれるものを含むものであり、その他不定形を含むものでもよい。
【００２２】
粗面化処理用治具１０Ｃ'の大きさは、金属成形体１の粗面化処理部を含めた範囲を包囲できる大きさであり、金属成形体１の上に置いて使用されるものである。
複数の環状成形体（または筒状成形体）８１の数と大きさ（開口部の大きさ）は特に制限されるものではない。
複数の環状成形体（または筒状成形体）８１の厚さは特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。複数の環状成形体（または筒状成形体）８１同士の厚さは異なっていてもよい。
複数の環状成形体（または筒状成形体）８１の高さは２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない厚みであればよく、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
【００２３】
複数の環状成形体（または筒状成形体）８１は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００２４】
図４（ｃ）の粗面化処理用治具１０Ｃ”は、図１における枠体１０はなく、金属成形体の粗面化処理部を包囲できる複数の区画部９０を有している。
複数の区画部９０は、波板状の仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３の組み合わせにより形成されているものである。
図４（ｃ）では合計で９の区画部９０が形成されている。
区画部９０の平面形状は、円形、楕円形またはそれらに類似する形状である。
図４（ｃ）に示す曲線からなる波板状の仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３に代えて、ジグザグ状の直線からなる波板状の仕切り部を使用したときは、区画部９０の平面形状は菱形となる。
波板状の仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３は、構成材料に応じて溶接、接着のほか、粘着テープで固定する方法、ゴムバンドで全体を固定する方法、隣接するもの同士をクリップで固定する方法などを使用して一体化されていることが好ましい。
【００２５】
粗面化処理用治具１０Ｃ"の大きさは、金属成形体１の粗面化処理部を含めた範囲を包囲できる大きさであり、金属成形体１の上に置いて使用されるものである。
仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３数と大きさ（隣接する山と山の間隔）は特に制限されるものではない。
仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３の厚さは特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３同士の厚さは異なっていてもよい。
仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３の高さは２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない厚みであればよく、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
【００２６】
仕切り部９１、第２仕切り部９２、第３仕切り部９３は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００２７】
（５）図５の粗面化処理用治具
図５により本発明の粗面化処理用治具の第５実施形態を説明する。
第５実施形態の粗面化処理用治具１０Ｄは、枠体部４０と複数の仕切り部４１を有しているものである。
【００２８】
枠体部４０は、図１に示す枠体部１０と同じものであるが、図２に示す枠体部２０、図３に示す枠体部３０と同じものであってもよい。
枠体部４０の平面形状と大きさは、金属成形体１の粗面化処理部２を含めた範囲を包囲できる平面形状と大きさであり、金属成形体１の上に置いて使用されるものである。
枠体部４０の高さは２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない厚みであればよく、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
枠体部４０の幅は特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。
【００２９】
複数の仕切り部４１は、枠体部４０の対向する二辺間に配置されたもので、枠体部４０の内側を複数に区画するものである。
図５では二本の仕切り部４１により枠体部４０の内側が３つに区画されている。
仕切り部４１の数と隣接する仕切り部４１同士の間隔は特に制限されるものではなく、枠体部４０の大きさとの関連において調整されるものである。
仕切り部４１の厚さ（図７（ａ）のｔ）は特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。一つの仕切り部４１は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の仕切り部４１ごとに厚さが異なっていてもよい。
仕切り部４１の縦方向の断面形状は、図５（ｂ）、（ｃ）に示す長方形のほか、図５（ｄ）に示す逆台形、円形、正方形などにすることができる。
【００３０】
枠体部４０と仕切り部４１は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００３１】
（６）図６の粗面化処理用治具
図６により本発明の粗面化処理用治具の第６実施形態を説明する。
第６実施形態の粗面化処理用治具１０Ｅは、枠体部５０と複数の第１仕切り部５１、複数の第１仕切り部５１と交差された第２仕切り部５２を有している。
【００３２】
枠体部５０は、図１に示す枠体部１０と同じものであるが、図２に示す枠体部２０、図３に示す枠体部３０と同じものであってもよい。
枠体部５０の平面形状と大きさは、金属成形体１の粗面化処理部２を含めた範囲を包囲できる平面形状と大きさである。
枠体部５０の高さは２ｍｍ以上であり、上限値はレーザー光の照射を妨げることがない厚みであればよく、５０ｍｍ以下程度が好ましい。
【００３３】
複数の第１仕切り部５１は、枠体部５０の対向する二辺間に配置されたものである。
複数の第２仕切り部５２は、第１仕切り部５１が配置された二辺と直交する位置の二辺間に配置されたものである。
第１仕切り部５１と第２仕切り部５２の厚さ（図７（ａ）のｔに相当する厚さ）は特に制限されるものではなく、０．０１〜５ｍｍ程度にすることができる。粗面化処理効率を考慮する場合は、１ｍｍ以下が好ましく、変形抑制性能を考慮すると、仕切りの強度や仕切りによる熱伝導効果から０．０１ｍｍ以上が好ましい。
一つの第１仕切り部５１は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の第１仕切り部５１ごとに厚さが異なっていてもよい。
一つの第２仕切り部５２は厚さが同一でもよいし、部分的に異なっていてもよいし、複数の第２仕切り部５２ごとに厚さが異なっていてもよい。
第１仕切り部５１と第２仕切り部５２の厚さは、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
枠体部５０の内側は、互いに直交して交差する複数の第１仕切り部５１と複数の第２仕切り部５２により格子状（複数の四角形）に区画されている。
第１仕切り部５１と第２仕切り部５２は、互いに斜め方向に交差するように配置されていてもよい。
また枠体部５０の内側は、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２を組み合わせて区画されていることで、区画部の平面形状が三角形、四角形（正方形、長方形、菱形など）、六角形、円形、楕円形から選ばれるものを含むものにすることができ、その他不定形を含むものでもよい。
図６では、それぞれ二本ずつの第１仕切り部５１と第２仕切り部５２により枠体部５０の内側が合計９に区画されている。
複数の第１仕切り部５１の数と間隔、複数の第２仕切り部５２の数と間隔は特に制限されるものではなく、枠体部５０の大きさとの関連において調整されるものである。
第１仕切り部５１と第２仕切り部５２の縦方向の断面形状は、図５、（ｂ）、（ｃ）に示す長方形のほか、図５（ｄ）に示す逆台形、円形、正方形などにすることができる。
【００３５】
枠体部５０、第１仕切り部５１、第２仕切り部５２は金属からなるものが好ましいが、その他、セラミックス、プラスチック、厚紙、前記各材料と金属との複合体などを使用することもできる。
金属の種類は特に制限されるものではないが、金属成形体１の熱による変形抑制機能の点からは比重の大きな鉄、ステンレスのほか、熱伝導性の良いアルミニウム、銅などが好ましい。
【００３６】
＜金属成形体の粗面化方法＞
次に、上記した粗面化処理用治具を使用した金属成形体の粗面化方法を説明する。
（１）図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す粗面化処理用治具１０を使用した金属成形体の粗面化方法
工程１では、金属成形体１の粗面化処理部２を包囲するように粗面化処理用治具１０を配置する。
【００３７】
工程１で使用する金属成形体１の金属は特に制限されるものではなく、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。
例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、黄銅、クロムめっき鋼、マグネシウムおよびそれらを含む合金、タングステンカーバイド、クロミウムカーバイドなどのサーメットから選ばれるものを挙げることができ、これらの金属に対して、アルマイト処理、めっき処理などの表面処理を施したものに適用できる。
【００３８】
工程１で使用する金属成形体の形状は特に制限されるものではなく、用途に応じた形状のものを使用することができる。
金属成形体の厚さも特に制限されるものではないが、本発明の金属成形体の粗面化方法は、厚さの小さい成形体を粗面化したときでも、そりなどの変形が生じ難いという点で優れている。このため、厚さが５ｍｍ以下の薄い金属成形体に対して好適であり、好ましくは厚さが２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．７ｍｍ以下の金属成形体に対して好適である。
【００３９】
粗面化処理用治具１０は、金属成形体１の粗面化処理部２の範囲に応じて、図１（ａ）または図１（ｃ）に示すように配置する。
粗面化処理部２が２箇所以上に分離しているときは、２以上の粗面化処理用治具１０を分離して配置することもできる。
粗面化処理用治具１０は、図１（ａ）、図１（ｃ）に示すように全体が金属成形体１に接触するように配置するほか、一部のみが金属成形体１に接触するように配置することができる。
また、図１（ａ）に示す大きな粗面化処理用治具１０の内側に図１（ｃ）に示す粗面化処理用治具１０、またはそれよりも小さな粗面化処理用治具１０を１または複数配置することもできる。
さらに、図１（ｃ）に示すように粗面化処理用治具１０を配置したときは、レーザー光を照射しない粗面化処理用治具１０の外側の金属成形体１の面３上には、熱変形抑制用の錘を置くことができる。この錘としては、金属板、金属塊（例えば、直方体、立方体、円柱）、セラミックス板、セラミックス塊（例えば、直方体、立方体、円柱）などを使用することができる。
また粗面化処理用治具１０と錘を一体化されたものを使用してもよいし、粗面化処理用治具１０の枠体部１１自体の幅や重さを調整することで、枠体部１１自体を錘として使用することもできる。
また錘に代えて、粗面化処理用治具１０をクランプなどの支持手段で支持した状態で、粗面化処理用治具１０により金属成形体１を上から押さえつけるようにしてもよい。このようにする場合には、粗面化処理用治具１０の枠体１１にクランプにより掴むことができる突出部を形成しておくこともできる。
【００４０】
工程２では、粗面化処理用治具１０の上方から粗面化処理部２にレーザー光を照射する。
工程２では、
（I）レーザー装置によりレーザー光を連続照射する方法、
（II）ガルバノミラーとガルバノコントローラーの組み合わせを使用し、レーザー発振器から連続的に発振させたレーザー光をガルバノコントローラーによりパルス化することで、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する方法、またはレーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、照射部分と非照射部分が交互に生じるようにレーザー光を照射する方法のいずれかのレーザー照射方法を適用することができる。
（I）および（II）のレーザー光の照射方法では、金属成形体の表面に対して直線、曲線または直線と曲線の組み合わせになるようにレーザー光を照射する。
（II）のレーザー光の照射方法では、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射して、全体として点線または鎖線（一点鎖線、二点鎖線など）が形成されるように照射する。
連続波レーザーは公知のものを使用することができ、例えば、YVO4レーザー、ファイバーレーザー（シングルモードファイバーレーザー、マルチモードファイバーレーザー）、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザーを使用することができる。
【００４１】
レーザー光は、エネルギー密度が１ＭＷ/cm2以上で、２０００mm／sec以上の照射速度でレーザー照射することが好ましい。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、レーザー光の出力（Ｗ）と、レーザー光（スポット面積（ｃｍ2）（π・〔スポット径／２〕2）から求められる。
レーザー光の照射時のエネルギー密度は、２〜１０００ＭＷ/cm2が好ましく、１０〜８００ＭＷ/cm2がより好ましく、１０〜７００ＭＷ/cm2がさらに好ましい。
レーザー光の照射速度は２，０００〜２０，０００mm／secが好ましく、２，０００〜１８、０００mm／secがより好ましく、３，０００〜１５、０００mm／secがさらに好ましい。
レーザー光の出力は４〜４０００Ｗが好ましく、５０〜２５００Ｗがより好ましく、１００〜２０００Ｗが好ましく、１５０〜１０００Ｗが好ましく、１５０〜５００Ｗがさらに好ましい。
波長は５００〜１１，０００ｎｍが好ましい。
ビーム径（スポット径）は５〜８０μmが好ましい。
焦点はずし距離は、-５〜+５ｍｍが好ましく、−１〜＋１ｍｍがより好ましく、−０．５〜+０．１ｍｍがさらに好ましい。焦点はずし距離は、設定値を一定にしてレーザー光照射してもよいし、焦点はずし距離を変化させながらレーザー光照射してもよいが、レーザー光により粗面化処理用治具１０を損傷させないためには、粗面化処理用治具１０の最上部の位置を焦点距離から+２ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００４２】
工程２で金属成形体１に対してレーザー光を照射したとき、粗面化処理用治具１０で押さえているので、金属成形体１の変形が抑制される。
なお、金属成形体１の表面（粗面化処理部２）に焦点外し距離を合わせて調整すると、具体的には粗面化処理用治具の最上部の位置を焦点距離から+２ｍｍ以上に設定すると、粗面化処理用治具１０にレーザー光が当たった場合でも損傷しない。このため、粗面化処理用治具１０は繰り返し使用することができるほか、粗面化処理用治具１０は金属のみからなるものではない材質からなるものも使用することができる。
また、工程２で金属成形体１に対してレーザー光を照射したとき、溶融状態の金属粒が飛散し固化してスパッタが形成され、前記スパッタがレーザー光の未照射部の金属成形体表面に付着して汚れになることがある。しかし、粗面化処理用治具１０を使用すると、溶融状体の金属粒の一部が粗面化処理用治具１０（枠体１１）自体に付着するため、レーザー光の未照射部の金属成形体表面の汚れの程度が小さくなる。
【００４３】
（２）図５に示す粗面化処理用治具１０Ｄを使用した金属成形体の粗面化方法
図５、図７により説明する。
工程１において金属成形体１の上に、図５に示す状態と同様にして粗面化処理用治具１０Ｄを配置する。但し、図７に示す粗面化処理用治具１０Ｄは、図５の仕切り部４１に相当するものを６本有している。
【００４４】
工程２において、図７（ａ）に示す粗面化処理用治具１０Ｄの上方（白い矢印）から金属成形体１の粗面化処理部２に対してレーザー光を連続照射しながら、一方向に移動させる。
このとき、枠体部４０と仕切り部４１の直下にはレーザー光が照射されないため、金属成形体１のレーザー光が照射された部分４とレーザー光が照射されなかった部分４'は図７（ｂ）に示すように点線になり、粗面化処理用治具１０Ｄを使用することなくレーザー光を連続照射した場合に比べて、金属成形体１が熱的影響を受けにくくなる。なお、仕切り部４１の厚み（ｔ）を調整することで、レーザー光が照射されなかった部分４'の寸法を調整することができる。
このため、粗面化処理用治具１０Ｄ自体を配置することによる熱変形抑制効果と、熱的影響が緩和されることによる熱変形抑制効果の両方の効果が発揮されるため、より厚さの小さな金属成形体に対して有効な方法となる。
また粗面化処理用治具１０Ｄがアルミニウムや銅などの熱伝導性良い材料からなるものであるときは、粗面化処理用治具１０Ｄによる放熱効果も熱変形抑制効果を補助するように作用するので好ましい。
さらに工程２で金属成形体１に対してレーザー光を照射したとき、溶融状態の金属粒が飛散し固化してスパッタが形成され、前記スパッタがレーザー光の未照射部の金属成形体表面に付着して汚れになることがある。しかし、粗面化処理用治具１０Ｄを使用すると、溶融状体の金属粒の一部が枠体部４０と複数の仕切り部４１に付着し易くなるため、レーザー光の未照射部の金属成形体表面の汚れの程度が小さくなる。さらに縦方向の断面形状が図５（ｃ）の長方形よりも図５（ｄ）の逆台形である仕切り部４１の方が、前記のスパッタ捕捉効果が高くなるので好ましい。
【００４５】
（３）図５または図６に示す粗面化処理用治具１０Ｅを使用した金属成形体の粗面化方法
図８と図７により説明する。
工程１を図８（ａ）〜（ｄ）により説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は、異なる大きさの図６に示す粗面化処理用治具１０Ｅを使用した実施形態であるが、図６に示す粗面化処理用治具１０Ｅに代えて図４（ａ）〜（ｃ）に示す粗面化処理用治具１０Ｃ、１０Ｃ'、１０"や図５に示す１０Ｄを使用することもできる。
【００４６】
図８（ａ）は、金属成形体１よりも大きな粗面化処理用治具１０Ｅを使用することで、金属成形体１の全面を覆う実施形態である。図８（ａ）の粗面化処理用治具１０Ｅは、粗面化処理部２が金属成形体１の全面である場合と任意の一部である場合の全てに対応することができる。
この実施形態では、図８（ａ）の粗面化処理用治具１０Ｅの内、粗面化処理部２に面していない粗面化処理用治具１０Ｅの上に錘を配置することができる。
またこの実施形態では、粗面化処理用治具１０Ｅをクランプなどの支持手段で支持した状態で、粗面化処理用治具１０Ｅにより金属成形体１を上から押さえつけるようにしてもよい。
【００４７】
図８（ｂ）は、金属成形体１の中央を含む内側部分（粗面化処理部２）のみに粗面化処理用治具１０Ｅを配置して、粗面化処理部２の外側の残部面の全てに一つの錘６０を配置した実施形態である。
この実施形態では、粗面化処理用治具１０Ｅと錘６０が一体化されたものでもよいし、粗面化処理用治具１０Ｅの枠体部５０自体が錘６０になっているものでもよい。
また金属成形体１と同じ大きさの粗面化処理用治具１０Ｅを配置した後、粗面化処理用治具１０Ｅの上に図８（ｂ）に示す形状の錘６０を配置することもできる。
【００４８】
図８（ｃ）は、金属成形体１の２箇所（２箇所の粗面化処理部２）に２つの粗面化処理用治具１０Ｅを配置し、２箇所の粗面化処理部２を除いた残部の一部面に３つの錘６０を分けて配置した実施形態である。
【００４９】
図８（ｄ）は、金属成形体１の粗面化処理部２が一端部側に片寄っている場合、粗面化処理用治具１０Ｅを金属成形体１からはみ出した状態で配置した実施形態である。
金属成形体１の粗面化処理用治具１０Ｅが配置されていない面には、図８（ｃ）に示すように錘６０を配置することができる。
【００５０】
工程２は、図７（ａ）と同様にして粗面化処理用治具１０Ｅ（または図４（ａ）〜（ｃ）に示す粗面化処理用治具１０Ｃ、１０Ｃ'、１０"または図５に示す粗面化処理用治具１０Ｄ）の上方から金属成形体１の粗面化処理部２に対してレーザー光を連続照射しながら、一方向に移動させる。
このとき、仕切り部５１、５２の直下にはレーザー光が照射されないため、金属成形体１のレーザー光が照射された部分は図７（ｂ）と同様に点線になり、粗面化処理用治具１０Ｅを使用することなくレーザー光を連続照射した場合に比べて、金属成形体１が熱的影響を受けにくくなる。
このため、粗面化処理用治具１０Ｅ自体を配置することによる熱変形抑制効果と、熱的影響が緩和されることによる熱変形抑制効果の両方の効果が発揮されるため、より厚さの小さな金属成形体に対して有効な方法となる。
また粗面化処理用治具１０Ｅがアルミニウムや銅などの熱伝導性良い材料からなるものであるときは、粗面化処理用治具１０Ｅによる放熱効果も熱変形抑制効果を補助するように作用するので好ましい。
なお、第１仕切り部５１、第２仕切り部５２の厚み（図７（ａ）のｔに対応する厚み）を調整することで、レーザー光が照射されなかった部分（図７（ｂ）の４'）の寸法を調整することができる。
また、工程２で金属成形体１に対してレーザー光を照射したとき、溶融状態の金属粒が飛散し固化してスパッタが形成され、前記スパッタがレーザー光の未照射部の金属成形体表面に付着して汚れになることがある。しかし、粗面化処理用治具１０Ｅを使用すると、溶融状体の金属粒の一部が枠体部５０、第１仕切り部５１、第２仕切り部５２に付着し易くなるため、レーザー光の未照射部の金属成形体表面の汚れの程度が小さくなる。
【００５１】
（４）図１に示す粗面化処理用治具を使用した金属成形体の粗面化方法
図９（ａ）により説明する。
工程１では、金属成形体１の粗面化処理部２を包囲するように粗面化処理用治具１０（枠体１１）を配置するとき、粗面化処理用治具１０の枠体１１の下端部１１ａと金属成形体１の間に隙間（ｓ１）が形成されるように配置する。
粗面化処理用治具１０を金属成形体１の粗面化処理部２から浮かした状態で保持する方法は特に制限されるものではなく、クランプのような治具で枠体１１を挟んで支持する方法、枠体１１の下端部１１ａに配置した板状の支持部材により支持する方法などを適用することができる。
隙間（ｓ１）は、０．０１〜１ｍｍの範囲が好ましい。
【００５２】
次の工程２においてレーザー光を照射して溶融状態の金属粒が飛散したとき、溶融状体の金属粒の一部は枠体１１に付着して固化してスパッタ８ａとなり、一部は隙間（ｓ１）から枠体１１の外側に飛び出して、レーザー光の非照射部（粗面化非処理部）３に付着し固化してスパッタ８ｂとなる。
このようにレーザー光の非照射部３に付着し固化してスパッタ８ｂが形成されることで、粗面化処理部２が汚れることが抑制される。
【００５３】
図９（ｂ）は、工程１において予めレーザー光の非照射部（粗面化非処理部）３に保護テープ５を貼り付けた実施形態である。
工程２の終了後、保護テープ５を剥がすことで、スパッタ８ｂごと取り除くことができる。
【００５４】
図４に示す粗面化処理用治具１０Ｃ、図５に示す粗面化処理用治具１０Ｄ、および図６に示す粗面化処理用治具１０Ｅを部分的に改変したものを使用して、図９に示す粗面化方法を実施することもできる。
図１０に示す実施形態は、図５に示す粗面化処理用治具１０Ｄにおける枠体部４０と仕切り部４１の高さを変えたものである。
図１０に示すとおり、粗面化処理用治具１０Ｄを金属成形体１に置いたとき、仕切り部４１は金属成形体１の粗面化処理部１２（１２ａ〜１２ｄ）と接触されているが、枠体部４０と金属成形体１の粗面化処理部１２（１２ａ〜１２ｄ）と粗面化非処理部１３の間には隙間（ｓ１）が形成されるようになっている。
このため、粗面化処理部１２ａ〜１２ｄのそれぞれで生じた溶融状体の金属粒が、他の粗面化処理部にまで飛散することはないが、粗面化処理部１２ａ〜１２ｄの枠体部４１と接する部分で生じた溶融状体の金属粒を隙間（ｓ１）から粗面化非処理部１３に飛散させて、図９に示すようにスパッタ８ｂを形成させることができる。
【実施例】
【００５５】
実施例１、比較例１
工程１では、図１１に示す形状のアルミニウム板（縦３０mm、横３０mm、厚み０．５mm）を使用し、２０mm×６mmの粗面化処理部を含むアルミニウム板全体に対して、図６に示す形態のステンレス製の治具１０Ｅを図８（ａ）に示す状態で配置した。
工程２では、表１に示す条件でレーザー光を連続的に照射した。その後、アルミニウム板の表面温度が室温まで低下した後で治具１０Ｅを取り外した。
なお、比較例１は、工程２のみを実施した。
【００５６】
レーザー光の照射後の金属板１の変形量を測定した。測定方法を図１２（ａ）〜（ｃ）により説明する。
図１２（ａ）、（ｂ）は、レーザー光の照射前後の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、理解し易いように変形を誇張して示している。
変形量は、平面７１を有する測定台７０の上にレーザー光の照射後の金属板１を載せ、対向する両辺側の面と測定台７０の平面７１の間の間隔ｄ１、ｄ２をスケールルーペ（3010S：池田レンズ工業（株）製）で測定して求めた。測定数は５であり、（５×ｄ１＋５×ｄ２）／１０から求めた平均値を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2018199140.tif 000003
【００５８】
表１から明らかなとおり、レーザー光を連続照射した比較例１では僅かに変形していたが、実施例１では変形（そり）がなかった。この結果から、本発明の粗面化処理用治具を使用した粗面化方法は、厚さの小さい金属成形体に対して効果があることが確認された。
また粗面化処理後の粗面化処理用治具にスパッタが付着していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の金属成形体の粗面化方法により得られた粗面化された金属成形体は、特許第５７０１４１４号公報の発明に記載された複合成形体の製造中間体とすることができるほか、特開２０１６−３６８８４号公報に記載の研磨材、特開２０１６−７５８９号公報に記載の微粒子の担体、特開２０１６−４３４１３号公報の段落番号００３７に記載された用途に使用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  金属成形体
２  粗面化処理部
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  粗面化処理用治具
【図１】
2018199140.tif 000004
【図２】
2018199140.tif 000005
【図３】
2018199140.tif 000006
【図４】
2018199140.tif 000007
【図５】
2018199140.tif 000008
【図６】
2018199140.tif 000009
【図７】
2018199140.tif 000010
【図８】
2018199140.tif 000011
【図９】
2018199140.tif 000012
【図１０】
2018199140.tif 000013
【図１１】
2018199140.tif 000014
【図１２】
2018199140.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
実施例１、比較例１
工程１では、図１１に示す形状のＳＵＳ３０４板（縦３０mm、横３０mm、厚み０．５mm）を使用し、２０mm×６mmの粗面化処理部を含むＳＵＳ３０４板全体に対して、図６に示す形態のステンレス製の治具１０Ｅを図８（ａ）に示す状態で配置した。
工程２では、表１に示す条件でレーザー光を連続的に照射した。その後、ＳＵＳ３０４板の表面温度が室温まで低下した後で治具１０Ｅを取り外した。
なお、比較例１は、工程２のみを実施した。