(57)【要約】【課題】　複雑な表面でも短時間で仕上げ等を行うことでき、作業環境も良好に維持することができる砥材を提供する。【解決手段】　ワーク表面に吹き付ける砥材であって、合成樹脂発泡材またはラバーなどの人工組成物をこあとし、このコアの表面にバインダを介して研磨粉層を設ける。また、砥材は、ワーク表面に斜めから吹き付けるものである。さらに研磨粉層は多層に設けられる。さらにまた、バインダは粘着剤である。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ワーク表面に吹き付ける砥材であって、合成樹脂発泡材またはラバーなどの人工組成物をコアとし、このコアの表面にバインダを介して研磨粉層を設けた砥材。
【請求項２】
　砥材は、ワーク表面に斜めから吹き付けるものである請求項１に記載の砥材。
【請求項３】
　研磨粉層は多層に設けられた請求項１に記載の砥材。
【請求項４】
　バインダは粘着剤である請求項１に記載の砥材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ワークの表面仕上げに使用する砥材に関するもので、金属、セラミック、プラスチック、又はこれらの複合体に至るまで広い分野に適用でき、特に複雑な表面形状を有するワークの中仕上げおよび艶出しに適するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、ワーク表面を研削、研磨あるいは仕上げるための方法は種々提供されているが、何れの方法を用いるかは仕上げ等の目的、あるいはワークの素材や形状に応じて選択する必要があった。即ち、例えば鋳造物であれば、荒仕上げをした後に、研磨が必要であるし、一方、精密部品であれば、表面を滑沢に仕上げることを目的とするものもある。また、ワークの素材が金属である場合と、セラミックである場合では、研削等の方法も異なってくる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　このように、従来はワークの素材や仕上げ等の目的に応じて、砥材や研削方法を使い分けなければならず、また、その都度、使用器具も変更しなければならないため、ワークの表面仕上げには自ずと時間と手間がかかっていた。
【０００４】
　さらに、従来方法の何れであっても、複雑な表面形状を有するワークを効率よく仕上げ等することは困難であった。特に、工業用の金型や歯科補綴物は複雑な凹凸面を有するため、その表面を研磨するには時間と手間がかかっていたのである。さらにまた、環境上でも作業中に研磨粉塵が多量に発生するので、作業者の衛生面にも大きい問題を有するものであった。このように、研削あるいは研磨については、広い分野において作業性の悪さ、作業環境の劣悪などの基本的な課題は根本的に解決されていない部分も多い。
【０００５】
　本発明は上述した従来の課題を解決するもので、複雑な表面でも短時間で仕上げ等を行うことでき、作業環境も良好に維持することができる砥材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　上述した目的を達成するために本発明では、コア表面にバインダを介して研磨粉を付着させ、コア表面に研磨粉層を設けるという手段を用いた。当該砥材は研磨粉によりワーク表面を研削、研磨、バフ研磨、鏡面仕上げ等（以下、単に仕上げ等という）行うものであるが、その使用にあっては、砥材をワーク表面に斜めから多数吹き付けることにより行われる。ここで、「コア」とは研磨粉層を支持するための粒状の担体をいい、バインダとの親和性により研磨粉を付着できる材質が要求される。ただし、大きさ、形状、比重、硬度などは適宜変更される。
【０００７】
　請求項２では、コア表面に研磨粉とバインダを混練してなる研磨粉層を設けるという手段を用いた。この手段でもコア表面に研磨粉層を形成する点で請求項１の手段と共通するが、請求項１の手段がコア表面にバインダを塗布し、その上から研磨粉をまぶす等して研磨粉層を形成するのに対し、当該請求項２は予め研磨粉とバインダを混練したものをコア表面に付着させ、研磨粉層を形成する点で、両者は研磨粉層の形成方法に相違がある。当該請求項２の手段によれば、作業性良くコア表面に均一な研磨粉層を形成することができる。なお、当該手段による砥材でも、吹き付けによりワーク表面を仕上げることや、コア、研磨粉の定義は請求項１と同じである。
【０００８】
　請求項３では、上記手段においてコア表面に研磨粉を多層に設けるという手段を選択的に用いた。ところで、本発明の砥材を使用した場合、バインダの接着強度によっては研磨粉層がコア表面から剥離することがある。従って、一度使用した砥材は研磨粉層の一部または全部が欠けたものとなるため、再度、研磨粉層を形成しなれば、次の仕上げ等に用いることはできない。そこで、当該請求項３のように、研磨粉層を多層とすることで、そのうちの一層が剥離しても、その下層の研磨粉層が露出することになるため、その都度、研磨粉層を再形成しなくとも、少なくとも層の数に見合った回数は砥材を使用することができる。
【０００９】
　なお、本発明で「バインダ」とは、少なくとも研磨粉をコア表面に付着させることができる接着力あるいは粘着力を有するものをいう。このうち経時的に硬化するバインダを使用した場合は、それが例えばポリビニルアルコールのように再湿性を有しない限り、コア表面に研磨粉を再付着させることはできない。そこで、請求項４ではバインダとして非硬化性の粘着剤を用いることとした。ここで粘着剤とは、ガムテープ等で使用されるいわゆる感圧接着剤のみを意味するものではなく、上記付着強度を有し、しかも、経時的に硬化せず、研磨粉が剥離してもなお粘着力（接着力）を維持するものと定義する。具体的には、ゴムのりを一例として開示する。そして、当該粘着剤によれば、一度、使用して研磨粉が剥離した砥材のコア表面に対して、再度、研磨粉を付着させることができるのである（研磨粉層の再形成）。ただし、粘着剤の粘着力は、仕上げの目的や本発明砥材の噴射速度等に応じて調整される。
【発明の効果】
【００１０】
　以上詳述したように本発明の砥材は、コア表面に研磨粉層を設けるという簡単な構成でありながら、吹き付け量や吹き付け速度を変更するだけで、ワーク表面を目的の態様に仕上げることができ、また、コアや研磨粉の変更すれば、より緻密に仕上げることができる。
【００１１】
　さらに、研磨粉層を多層に設けた構成にあっては、研磨粉層が仕上げ作業で剥離したとしても、その下層の研磨粉層によりワークの仕上げが可能であるので、同一の砥材を連続して使用することができる。
【００１２】
　さらにまた、バインダとして粘着剤を用いたものにあっては、粘着性が長期に持続されるため、使用により研磨粉が剥離した砥材に、あらたにバインダを塗布することなく、再度、研磨粉を付着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明に係る砥材１０を概念的に示した断面図であって、当該砥材１０は、例えば合成樹脂発泡材のように、弾力性があり、かつ内部通路の何れもが外部と連通する連続気孔１ａを有する多孔質体を１００μ〜５ｍｍ程度の大きさにカットして製作したコア１に、バインダを用いて約２５μ以下の研磨粉からなる研磨粉層２を多層に形成してなる。そして、当該砥材１０を用いてワーク表面を仕上げるには、適宜な吹き付け装置、噴射装置などにより砥材１０をワーク表面に対して斜めから吹き付けるという方法により行われる。
【００１４】
　上記コア１は、これと親性のあるバインダを介して研磨粉を支持する担体として機能し、その材質は上記合成樹脂発泡材の他に、ラバーなどの人工組成物であってもよく、さらにはコーン等の天然組成物を採用することもできる。また、コア１の大きさも、小さい方がワークに対する衝突エネルギーが小さくなるので、研磨粉層２がコア１から剥離しにくい。さらに、比重が小さく軟質のコアは鏡面仕上げや艶出しに向いているし、比重が大きく硬質のコアは研削に向いている。このように、コア１はワークの素材や仕上げ等の目的に応じて材質や大きさ等が選択される。
【００１５】
　一方、バインダは、（１）粘着性能が長時間持続する、（２）粘着力が大きい、（３）操作性が良好である、（４）環境特性が良好であるものが好ましい。これら条件全てを満たすものとして、例えばゴムのりが該当する。上記（１）の条件により、コア１に対して複数回にわたり研磨粉２を付着させることができる。換言すれば、コア１の再利用が可能となる。具体的には、非硬化性の粘着剤が該当するが、再湿性の接着剤であっても良い。（２）の条件により、研磨粉層２の不用意な剥離を防止することができる。ただし、あまり粘着力が大きい場合は、砥材にゴミが付着するといった不都合や、砥材が噴射装置に付着して当該装置のメンテナンスに手間が生じるため、バインダの粘着力は用いる噴射装置や噴射速度、あるいは仕上げの目的等に応じて調整される。なお、粘着力の調整は、バインダ自体を特定のものから選択する他、水による希釈、他剤との混合等により行うことができるが、この他の手段であってもよい。ここでバインダとして必要なことは、少なくとも研磨粉層２をコア表面に付着でき、且つ、吹き付け時に研磨粉層２が剥離しない接着性あるいは粘着性を有することである。一方、（３）の条件により、作業性良く研磨粉層２をコア表面に形成することができる。（４）の条件により、作業者等に悪影響を及ぼすことがない。
【００１６】
　ここで、研磨粉層２は一層でもよいが、本実施形態のように多層に形成することも有意である。そして、研磨粉層２を多層に形成するには、次の二通りの方法がある。第一に、コア１の表面にバインダを塗布し、その上から研磨粉をまぶして研磨粉層２を形成する方法である。第二に、予めバインダと研磨粉を混練しておき、これをコア表面に付着して、研磨粉層２を形成する方法である。これら何れの方法であっても、コア表面に研磨粉層２を形成できるが、上記第二の方法であれば、作業性良く、しかも、コア表面に対して研磨粉層２を均一に形成することができる。そして、研磨粉層２を多層に形成する場合には、第一の方法ではコア表面からバインダ、研磨粉、バインダ、研磨粉の順で研磨粉層２を形成する。一方、第二の方法により研磨粉層２を多層形成する場合には、バインダと研磨粉の混練物を数回にわけてワーク表面に付着させることにより行われる。このように、研磨粉層２を多層に設けた場合には、使用の都度、研磨粉２を付着させる必要がなくなり、同じ砥材１０を複数回使用することができる。
【００１７】
　なお、上記砥材１０によるワーク表面の研削工程を示せば図２のようになる。先ず砥材１０を適宜吹き付け装置を用いてワーク表面Ｗに斜めから吹き付ける（図２（Ａ）参照）。そして、砥材１０はワーク表面Ｗに衝突すると同時に塑性変形し、ワーク表面Ｗの研削を開始する（図２（Ｂ）参照）。続いて、砥材１０は変形しながらワーク表面Ｗを滑動し、砥材１０が移動した分Ｓだけ研磨粉２によりワーク表面Ｗを研削する（図２（Ｃ）参照）。そして、砥材１０がワーク表面Ｗから反発して研削を終了するのである（図２（Ｄ）参照）。
【００１８】
　上記研削工程からも明らかであるように、本発明の砥材１０によれば、その吹き付け量を調整することでサンドペーパーによる研磨とほぼ同じ仕上げ効果が得られる。その一方で、砥材１０の吹き付け速度を調整しても、ワークの仕上げ具合を変えることができる。例えば、ワーク表面が柔らかい材質や脆い材質である場合には砥材１０の吹き付け速度を下げることで、過度の研削をなくし、ワークの表面を良好に仕上げることができる。即ち、砥材１０の吹き付け速度を調整することによって砥材１０の運動エネルギーを調整し、砥材１０のワーク表面に対する摩擦力、すなわち研磨粉２による切削力を調整することが可能である。さらに、ワークの表面形状に応じて、砥材１０の吹き付けと同時に圧縮空気を吹き付けることがある。これは、ワークの表面に凹部がある場合、この凹部に砥材１０が溜まって研削効率が下がることがあるが、砥材１０は比重が小さいため、当該凹部に圧縮空気を吹き付けることで凹部に溜まった砥材１０を速やかに除去することができ、研削効率を高めることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明砥材の概念図
【図２】本発明砥材によるワーク表面の研削工程図
【符号の説明】
【００２０】
　１　　　コア
　１ａ　　連続気孔
　２　　　研磨粉層
１０　　　砥材
【図１】
2004001231.tif 000003
【図２】
2004001231.tif 000004