(57)【要約】【課題】両面の材料が異なる材料であるか否かに関わらず、切削加工後のセラミックス被加工物を支持台および両面粘着テープから分離することができるセラミックス被加工物の切削加工方法を提供する。【解決手段】支持台２０に両面粘着テープ７０の一方面７２を貼り付け、且つ、両面粘着テープ７０の他方面７３にセラミックス被加工物Ｗの所定の面を貼り付けた状態で、セラミックス被加工物Ｗにおける所定の面以外の面を切削加工する。両面粘着テープ７０の一方面７２における支持台２０との粘着面の面積は、両面粘着テープ７０の他方面７３におけるセラミックス被加工物Ｗとの粘着面の面積より大きくされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台に両面粘着テープの一方面を貼り付け、且つ、前記両面粘着テープの他方面にセラミックス被加工物の所定の面を貼り付けた状態で、前記セラミックス被加工物における前記所定の面以外の面を切削加工する、セラミックス被加工物の切削加工方法であって、
前記両面粘着テープの一方面における前記支持台との粘着面の面積は、前記両面粘着テープの他方面における前記セラミックス被加工物との粘着面の面積より大きい、
セラミックス被加工物の切削加工方法。
【請求項２】
前記両面粘着テープの両面における粘着剤塗布範囲は、同一範囲に形成されており、且つ、前記セラミックス被加工物の前記所定の面の外縁形状より大きく、
前記両面粘着テープの一方面の全ての粘着剤塗布範囲が、前記支持台に粘着され、
前記セラミックス被加工物の前記所定の面の全てが、前記両面粘着テープの他方面の粘着剤塗布範囲の一部に粘着される、
請求項１に記載のセラミックス被加工物の切削加工方法。
【請求項３】
前記両面粘着テープの両面は、同一材料により成形され、
前記両面粘着テープの両面における単位面積当たりの粘着力は、同一である、
請求項１又は２に記載のセラミックス被加工物の切削加工方法。
【請求項４】
前記セラミックス被加工物は、仮焼のセラミックスである、請求項１〜３の何れか一項に記載のセラミックス被加工物の切削加工方法。
【請求項５】
前記セラミックス被加工物は、未焼成のセラミックスである、請求項１〜３の何れか一項に記載のセラミックス被加工物の切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス被加工物の切削加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス製品の成形方法には、（１）焼成されたセラミックスを切削加工する方法、（２）仮焼のセラミックスを切削加工した後に焼成する方法、（３）未焼成のセラミックスを切削加工した後に焼成する方法があることが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特に、未焼成または仮焼のセラミックス被加工物は硬度が低いため、当該セラミックス被加工物を切削加工後に損傷なく両面粘着テープから分離することは容易ではない。そこで、特許文献２〜４には、セラミックス被加工物を両面粘着テープから容易に分離することができる両面粘着テープが記載されている。ここで、特許文献２〜４には、支持台の上面に両面粘着テープの一方面を貼り付け、両面粘着テープの他方面にセラミックス被加工物を貼り付けた状態で、セラミックス被加工物を加工することが記載されている。
【０００４】
そして、特許文献２，３に記載の両面粘着テープは、支持台側に貼り付けられる仮固定用粘着層と、被加工物側に貼り付けられる熱剥離型粘着層とを有する。つまり、切削加工後に、加熱により、支持台および両面粘着テープから被加工物が分離される。
【０００５】
特許文献４に記載の両面粘着テープは、支持台側に貼り付けられる非水溶性粘着剤層と、非加工物側に貼り付けられる水溶性粘着剤層とを有し、非水溶性粘着剤層の粘着力が水溶性粘着剤層の粘着力より小さくされている。つまり、切削加工後に、支持台ごとに水に浸すことで、支持台および両面粘着テープから被加工物が分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２０７７９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４９１８１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４９１８２号公報
【特許文献４】特開２００４−９９７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のとおり、特許文献２〜４に記載される両面粘着テープは、両面粘着テープの両面の材料を異なるものとして、セラミックス被加工物側の粘着層に、容易に剥離できる材料が用いられている。
【０００８】
本発明は、両面の材料が異なる材料であるか否かに関わらず、切削加工後のセラミックス被加工物を支持台および両面粘着テープから分離することができるセラミックス被加工物の切削加工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】
【０００９】
（請求項１）本手段に係るセラミックス被加工物の切削加工方法は、支持台に両面粘着テープの一方面を貼り付け、且つ、前記両面粘着テープの他方面にセラミックス被加工物の所定の面を貼り付けた状態で、前記セラミックス被加工物における前記所定の面以外の面を切削加工する、セラミックス被加工物の切削加工方法であって、前記両面粘着テープの一方面における前記支持台との粘着面の面積は、前記両面粘着テープの他方面における前記セラミックス被加工物との粘着面の面積より大きい。
【００１０】
上記構成により、セラミックス被加工物と両面粘着テープの他方面との粘着力は、支持台と両面粘着テープの一方面との粘着力より大きくできる。従って、作業者は、セラミックス被加工物を損傷させずに、セラミックス被加工物から両面粘着テープを剥離させることができる。
【００１１】
＜実施態様＞
上記手段に係るセラミックス被加工物の切削加工方法の好適な実施態様について以下に説明する。すなわち、上記手段に係るセラミックス被加工物の切削加工方法は、以下の好適な態様に限定されるものではない。
【００１２】
（請求項２）前記両面粘着テープの両面における粘着剤塗布範囲は、同一範囲に形成されており、且つ、前記セラミックス被加工物の前記所定の面の外縁形状より大きく、前記両面粘着テープの一方面の全ての粘着剤塗布範囲が、前記支持台に粘着され、前記セラミックス被加工物の前記所定の面の全てが、前記両面粘着テープの他方面の粘着剤塗布範囲の一部に粘着されるようにしてもよい。
【００１３】
上記構成により、両面粘着テープの一方面における支持台との粘着面積が、両面粘着テープの他方面におけるセラミックス被加工物との粘着面積より大きくできる。従って、作業者は、セラミックス被加工物を損傷させずに、セラミックス被加工物から両面粘着テープを確実に剥離させることができる。
【００１４】
（請求項３）また、前記両面粘着テープの両面は、同一材料により成形され、前記両面粘着テープの両面における単位面積当たりの粘着力は、同一であるとしてもよい。これにより、作業者は、支持台およびセラミックス被加工物に対して、両面粘着テープのどちらの面を貼り付けても良くなる。従って、作業性が良好となる。
【００１５】
（請求項４）また、前記セラミックス被加工物は、仮焼のセラミックスとしてもよい。仮焼のセラミックスは、未焼成のセラミックスに比べて硬度が高く、形状保持性が高い。従って、切削加工による成形性が良好となる。一方、仮焼のセラミックスは、焼成後のセラミックスより硬度が低いため、短時間で所望形状への切削加工が可能となる。つまり、仮焼のセラミックス被加工物を対象とすることで、所望の形状に短時間で切削加工を行うことができる。そして、上記のとおり両面粘着テープを用いることにより、作業者は、切削加工後の仮焼のセラミックス被加工物を損傷させずに、仮焼のセラミックス被加工物から両面粘着テープを剥離させることができる。
【００１６】
（請求項５）また、前記セラミックス被加工物は、未焼成のセラミックスとしてもよい。未焼成のセラミックスは、硬度が低く、形状保持性が良好とはいえない。そのため、一般に、切削加工後の未焼成のセラミックス被加工物から両面粘着テープを剥離させることは容易ではない。しかし、上記手段を適用することにより、切削加工後の未焼成のセラミックス被加工物から両面粘着テープを確実に剥離させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における切削加工方法を適用する加工装置の全体図である。
【図２】図１における支持台、セラミックス被加工物および両面粘着テープを示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（セラミックス被加工物の切削加工の概要）
セラミックス被加工物の成形方法には、（１）焼成されたセラミックスを切削加工する方法、（２）仮焼のセラミックスを切削加工した後に焼成する方法、（３）未焼成のセラミックスを切削加工した後に焼成する方法がある。焼成されたセラミックスの切削加工は、容易ではないため、本実施形態においては、仮焼のセラミックスまたは未焼成のセラミックスを切削加工する場合が適用される。特に、切削加工の容易性から、ある程度の硬度を有する仮焼のセラミックスを切削加工する場合が適用される。
【００１９】
仮焼のセラミックス被加工物は、予め成形された未焼成のセラミックスに焼成温度より低い温度の熱を加えることにより得られる。仮焼のセラミックス被加工物は、エンドミルなどの回転切削工具を用いて、任意の形状に切削加工される。仮焼のセラミックス被加工物には、例えば、穴あけ加工、ポケット加工などが施される。つまり、仮焼のセラミックス被加工物には、切削加工に際して、一方向の力のみならず、直交３軸方向の任意の力が作用し得る。
【００２０】
（加工装置の全体構成）
上述したセラミックス被加工物の切削加工方法を適用するための加工装置１について、図１を参照して説明する。加工装置１は、例えば、支持台２０と工具６０とを直交３軸に相対移動可能な立型マシニングセンタを適用する。なお、加工装置１は、横型マシニングセンタなど、他の工作機械を適用可能である。
【００２１】
加工装置１は、例えば、ベッド１０と、ベッド１０上に固定されセラミックス被加工物Ｗを保持する支持台２０と、ベッド１０上に水平な直交２軸に移動可能なコラム３０と、コラム３０の側面に沿って上下方向に移動可能なサドル４０と、サドル４０に回転可能に支持される主軸５０と、主軸５０に保持される工具６０とを備える。なお、加工装置１は、上記構成に限られるものではない。
【００２２】
セラミックス被加工物Ｗは、両面粘着テープ７０により支持台２０の上面に貼り付けられる。つまり、支持台２０の上面に両面粘着テープ７０の一方面が貼り付けられ、且つ、両面粘着テープ７０の他方面にセラミックス被加工物Ｗの所定の面（図１の下面）が貼り付けられる。この状態において、工具６０によりセラミックス被加工物Ｗの所定の面以外の面が切削加工される。
【００２３】
両面粘着テープ７０は、セラミックス被加工物Ｗの切削加工に際して、工具６０から受ける切削力に抗することができる程度に、十分な粘着力を有する。つまり、切削加工に際して、セラミックス被加工物Ｗは支持台２０に確実に保持された状態となる。
【００２４】
（両面粘着テープの詳細）
次に、両面粘着テープ７０の詳細について、図２を参照して説明する。両面粘着テープ７０は、シート状の基材７１と、基材７１の一方面（図２の下面）の全面に亘って設けられた第一粘着層７２と、基材７１の他方面（図２の上面）の全面に亘って設けられた第二粘着層７３とを備える。ただし、第一粘着層７２と第二粘着層７３とは、基材７１の全面に亘って設けられる必要はなく、第一粘着層７２と第二粘着層７３の粘着材塗布範囲が、同一範囲に形成されていればよい。
【００２５】
基材７１は、例えば合成樹脂製のシートを適用する。また、第一粘着層７２と第二粘着層７３とは、同一材料により成形され、第一粘着層７２の単位面積当たりの粘着力と第二粘着層７３の単位面積当たりの粘着力とは、同一である。つまり、第一粘着層７２と第二粘着層７３とは、実際には、区別されるものではない。
【００２６】
さらに、両面粘着テープ７０における第一粘着層７２と第二粘着層７３の粘着剤塗布範囲は、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面（図２の下面）の外縁形状より大きい。一方、第一粘着層７２と第二粘着層７３の粘着剤塗布範囲は、支持台２０の貼り付け面（図２の上面）の外縁形状より小さい。
【００２７】
そして、第一粘着層７２の全ての粘着剤塗布範囲が、支持台２０の貼り付け面に粘着される。一方、第二粘着層７３の粘着剤塗布範囲の一部が、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面に粘着される。このとき、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面の全てが、第二粘着層７３に粘着される。つまり、第二粘着層７３の粘着剤塗布範囲の全てが、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面に粘着されるわけではない。
【００２８】
従って、両面粘着テープ７０の一方面（第一粘着層７２）における支持台２０との粘着面の面積は、両面粘着テープ７０の他方面（第二粘着層７３）におけるセラミックス被加工物Ｗとの粘着面の面積より大きくなる。
【００２９】
（切削加工の準備から切削加工後までの作業）
次に、作業者による切削加工の準備から切削加工後までの作業について説明する。図２に示すように、支持台２０の貼り付け面のうちセラミックス被加工物Ｗを配置する位置に、両面粘着テープ７０の一方面を貼り付ける。このとき、両面粘着テープ７０の一方面である第一粘着層７２の全ての粘着剤塗布範囲が、支持台２０の上面に粘着される。
【００３０】
続いて、両面粘着テープ７０の他方面に、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面を粘着させる。このとき、両面粘着テープ７０の他方面である第二粘着層７３の一部に、セラミックス被加工物Ｗの貼り付け面の全てが、第二粘着層７３に粘着される。従って、第二粘着層７３のうちセラミックス被加工物Ｗが粘着されていない部分は、露出している。ここまでで、切削加工の準備作業は終了する。
【００３１】
ここで、両面粘着テープ７０の両面は、同一材料により成形され、両面粘着テープ７０の両面における単位面積当たりの粘着力は、同一である。そのため、作業者は、支持台２０およびセラミックス被加工物Ｗに対して、両面粘着テープ７０のどちらの面を貼り付けても良くなる。つまり、作業者は実際には第一粘着層７２と第二粘着層７３とを区別する必要がないため、作業性が良好となる。
【００３２】
続いて、加工装置１を起動して、工具６０によりセラミックス被加工物Ｗの切削加工が開始される。ここで、セラミックス被加工物Ｗは、両面粘着テープ７０により、支持台２０に確実に保持されている。従って、切削加工の際に、直交３軸の種々の方向の切削力がセラミックス被加工物Ｗに作用したとしても、セラミックス被加工物Ｗが支持台２０から移動することはない。
【００３３】
切削加工が完了すると、作業者は、セラミックス被加工物Ｗを両面粘着テープ７０から分離させる。ここで、支持台２０と両面粘着テープ７０との粘着面の面積は、セラミックス被加工物Ｗと両面粘着テープ７０との粘着面の面積より大きい。また、両面粘着テープの両面における単位面積当たりの粘着力は、同一である。従って、両面粘着テープ７０の第一粘着層７２による支持台２０との粘着力は、第二粘着層７３によるセラミックス被加工物Ｗとの粘着力より大きい。
【００３４】
従って、作業者が切削加工後のセラミックス被加工物Ｗを支持台２０から分離させると、両面粘着テープ７０は支持台２０側に粘着した状態となり、セラミックス被加工物Ｗは、両面粘着テープ７０から分離される。つまり、作業者は、セラミックス被加工物Ｗを損傷させずに、セラミックス被加工物Ｗから両面粘着テープ７０を剥離させることができる。このようにして、切削加工後のセラミックス被加工物Ｗが完成する。
【００３５】
本実施形態の切削加工方法は、仮焼のセラミックス被加工物Ｗを対象とした。仮焼のセラミックスは、未焼成のセラミックスに比べて硬度が高く、形状保持性が高い。従って、切削加工による成形性が良好となる。一方、仮焼のセラミックスは、焼成後のセラミックスより硬度が低いため、短時間で所望形状への切削加工が可能となる。つまり、仮焼のセラミックス被加工物Ｗを対象とすることで、所望の形状に短時間で切削加工を行うことができる。そして、上記のとおり両面粘着テープ７０を用いることにより、作業者は、切削加工後の仮焼のセラミックス被加工物Ｗを損傷させずに、仮焼のセラミックス被加工物Ｗから両面粘着テープ７０を剥離させることができる。
【００３６】
＜その他＞
上記実施形態においては、切削加工方法の対象が、仮焼のセラミックス被加工物Ｗであるとした。この他に、セラミックス被加工物Ｗは、未焼成のセラミックスとすることもできる。未焼成のセラミックスは、硬度が低く、形状保持性が良好とはいえない。そのため、一般に、切削加工後の未焼成のセラミックス被加工物Ｗから両面粘着テープ７０を剥離させることは容易ではない。しかし、上述した両面粘着テープ７０を用いた切削加工方法により、切削加工後の未焼成のセラミックス被加工物Ｗから両面粘着テープ７０を確実に剥離させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１：加工装置、  １０：ベッド、  ２０：支持台、  ３０：コラム、  ４０：サドル、  ５０：主軸、  ６０：工具、  ７０：両面粘着テープ、  ７１：基材、  ７２：第一粘着層（一方面）、  ７３：第二粘着層（他方面）、  Ｗ：セラミックス被加工物
【図１】
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【図２】
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