(57)【要約】【課題】  表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標を定め、その指標を利用することにより非接触による微細な削り作用を失敗なく確実に得ることができる微細な削り作用による表面処理方法を提供すること【解決手段】  対象物１に対して磁界発生源（永久磁石２０）を非接触に対面させ、周辺に存在させた磁気ペースト３を連動し、磁界により生じた粒子集団の微細な削り作用による表面処理を行う。対象物１と永久磁石２０との隙間ｇは０．１ｍｍから２．０ｍｍの範囲とし、永久磁石２０の回転動作の周速ＶはＶ［ｍ／ｓｅｃ］＝０．０１７８ｇ＋０．０６３７という関係式により算出して下限値とする。周速Ｖは上限値を、磁気ペースト３が飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、周速Ｖが下限値および上限値の範囲内となる表面処理を行う。これにより周速Ｖを指標に利用できる。【選択図】  図３
2009166199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して磁界発生源を非接触に対面させ、周辺に存在させた磁気ペーストを連動し、磁界により生じた粒子集団の微細な削り作用による表面処理を行う表面処理方法であって、
前記対象物と前記磁界発生源との隙間ｇは０．１ｍｍから２．０ｍｍの範囲とし、前記磁界発生源の回転動作の周速Ｖは、
Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］＝０．０１７８ｇ＋０．０６３７
という関係式により算出して下限値とし、前記周速Ｖが前記下限値以上となる表面処理を行うことを特徴とする微細な削り作用による表面処理方法。
【請求項２】
前記周速Ｖは上限値を、前記磁気ペーストが飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、前記周速Ｖが前記下限値および前記上限値の範囲内となる表面処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の微細な削り作用による表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な削り作用による表面処理方法に関するもので、より具体的には、金型やモックアップあるいはフィルム状の対象物に対して、非接触で微細な削り作用による表面処理を行うことでの仕上げを適正，良好に完了し得るための指標の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型やモックアップあるいはフィルム状の対象物などは、製造の際には表面性状の改質を行う表面処理が必要であり、その表面について研磨や洗浄および清浄等の表面処理が行われている。そうした対象物の表面の仕上げを行う表面処理の技術として、いわゆる磁気研磨法と呼ばれる技術がよく知られている。これは、磁性流体（ＭＦ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｌｕｉｄ）や磁気粘性流体（ＭＲＦ：Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｌｕｉｄ）を研磨粒子と混合させ、磁界により混合液を運動させることで研磨を行っている。
【０００３】
研磨バイトには永久磁石を備えて磁界発生源とし、その研磨バイトの周りに磁気研磨液（ペースト材料）を付着させると、磁気吸引力によりＭＦやＭＲＦ中の強磁性粒子（例えば、鉄粒子），マグネタイト粒子が、多数凝集して磁気クラスタを形成する。この磁気クラスタは、磁束に沿うので対象物に対立して針状に多数が立ち並ぶ態様を採る。これにより、磁気研磨液が研磨バイトに付着して磁気ブラシとなる。
【０００４】
磁気ブラシあるいは対象物が回転動作することにより、両者間の相対運動により磁気ブラシが対象物の表面を接触した状態で移動する。その結果、対象物の表面の凹凸は研磨粒子を伴う磁気ブラシが研磨し、より平滑な表面を得ることができ、非接触の流体研磨が行える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁気研磨法による非接触で微細な削り作用による表面処理を行うには、考慮すべき条件要素が多数あり、設定が不十分では表面の仕上げを期待したレベルには得ることができない問題がある。
【０００６】
つまりこの場合、磁界発生源の磁束密度はどの程度がよいか、対象物と磁界発生源との隙間はどの程度がよいか、対象物の硬度はどの程度なのか、磁気ペーストの流動性および研削力はどの程度がよいか、などを適切に考えあわせる必要があり、設定を誤ると表面の仕上げを良好に得られなく不良品を製造してしまうことになる。
【０００７】
このため、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標が求められており、設定が容易で確実性が高い指標が望まれている。
【０００８】
この発明は上述した課題を解決するもので、その目的は、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標を定め、その指標を利用することにより非接触による微細な削り作用を失敗なく確実に得ることができる微細な削り作用による表面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するために、本発明に係る微細な削り作用による表面処理方法は、（１）対象物に対して磁界発生源を非接触に対面させ、周辺に存在させた磁気ペーストを連動し、磁界により生じた粒子集団の微細な削り作用による表面処理を行う表面処理方法であって、対象物と磁界発生源との隙間ｇは０．１ｍｍから２．０ｍｍの範囲とし、磁界発生源の回転動作の周速Ｖは、
Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］＝０．０１７８ｇ＋０．０６３７
という関係式により算出して下限値とし、周速Ｖが下限値以上となる表面処理を行う。
【００１０】
また、（２）周速Ｖは上限値を、磁気ペーストが飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、周速Ｖが下限値および上限値の範囲内となる表面処理を行う。
【００１１】
磁界発生源の回転動作の周速Ｖは表面処理の仕上げ品質を左右する重要な要因である。本発明では、磁界発生源の周速Ｖは対象物との隙間ｇに関して関係式を決定しており、その関係式により求めた値を下限値とし、周速Ｖが下限値以上となる表面処理を行うので、表面の仕上げが良好に行える。したがって、隙間ｇに関して決定した周速Ｖの関係式は、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標にすることができる。
【００１２】
また、周速Ｖの上限値を、磁気ペーストが飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、周速Ｖが下限値および上限値の範囲内となる表面処理を行うので、表面の仕上げを失敗なく確実に行える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る微細な削り作用による表面処理方法では、磁気ペーストに発生させた磁気クラスタにより流体研磨を行うものであり、磁界発生源の回転動作の周速Ｖの関係式を対象物との隙間ｇに関して決定して、その関係式により求めた値を下限値とし、周速Ｖが下限値以上となる表面処理を行うので、表面の仕上げが良好に行える。したがって、この周速Ｖの関係式は、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標にすることができる。また、周速Ｖが下限値と、磁気ペーストが飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとの範囲内となる表面処理を行うので、表面の仕上げを失敗なく確実に行える。
【００１４】
すなわち、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標を周速Ｖとし、その指標を利用することにより、非接触による微細な削り作用を失敗なく確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の好適な一実施の形態を示している。本形態において、微細な削り作用による表面処理を行う構成には、磁界発生源（永久磁石２０）を有する研磨バイト２を備え、対象物１に対して研磨バイト２を非接触に対面させ、周辺に存在させた磁気研磨液（磁気ペースト３）を連動し、磁界により生じた磁気クラスタ（粒子集団）の微細な削り作用による表面処理を行うようになっている。
【００１６】
対象物１としては、金属材料から形成した金型や樹指材料から形成したモックアップなど、あるいは厚さ数十μｍから数百μｍ程度の薄膜で所定幅のフィルム状の対象物を想定している。この対象物１は、支持台４の上に載せて支持する。支持台４は、所定方向への移動動作を行う移動ステージに構成している。
【００１７】
研磨バイト２は、先端に永久磁石２０を設けて磁界の発生源とし、他方端の軸部を駆動手段５と連係し、その駆動手段５の駆動により回転動作させるようになっている。そして回転動作に伴って、対象物１と対面した姿勢で移動動作を行い、対象物１の表面に対して走査動作する構成になっている。研磨バイト２には、単に回転動作を行わせるのではなく、例えば正転，逆転の動作を繰り返す反転動作や、当該軸方向に振動動作を行わせるなど、適宜な運動動作を行うようにしてもよい。
【００１８】
磁界発生源は、永久磁石２０には限らず、例えば電磁石なども好ましく適用でき、磁気ペースト３に対して磁界を作用するものであればよい。磁界の発生は時間的に定常的である必要はなく、時間的に変動的な磁界を発生させることもよい。
【００１９】
駆動手段５には例えばＮＣ工作機を用いればよく、ボール盤，旋盤，ＮＣ旋盤，フライス盤などの回転軸（チャック部）に研磨バイト２の軸部を取り付けし、着脱を行うようにする。駆動手段５は、支持台４の表面に沿う直交方向をｘ軸，ｙ軸とするとき、少なくともｘ軸およびｘ，ｙ平面に直交するｚ軸について多軸制御の機能を有するものとし、当該駆動手段５を起動することにより研磨バイト２には回転動作およびｘ軸，ｚ軸について所定に移動する運動動作を行わせる。そして、移動ステージの支持台４にはｙ軸への移動動作を行わせる。もちろん、これら多軸制御の運動動作は適宜であり、例えば移動ステージ（支持台４）は固定として駆動手段５はｙ軸にも運動動作させるなど、３軸以上の多軸制御が行えるようにしてもよい。
【００２０】
対象物１と磁界発生源２０との隙間ｇは、０．１ｍｍから２．０ｍｍの範囲とする。磁界発生源２０の回転動作の周速Ｖは、
Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］＝０．０１７８ｇ＋０．０６３７    …（１）
という関係式により算出して下限値とする。そして、周速Ｖが下限値以上となる表面処理を行うことにする。なお、周速Ｖは円周上の１点の速度であり、その直径ｄ［ｍｍ］，回転数Ｎ［ｒｐｍ］に関して、
Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］＝π×ｄ×Ｎ／（６０×１０００）  …（２）
という式で表すことができ、算出することができる。上記式（２）のπは円周率である。
【００２１】
研磨バイト２の回転動作では、先端の永久磁石２０をむやみと高速回転させることは研磨が過剰になり逆にムラに仕上がる等の不良を起こす問題があるため、平滑面を良好に得るには、当該回転における周速を所定範囲内とすることがよい。つまり、周速Ｖは上限値を、磁気ペースト３が飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、周速Ｖが下限値および上限値の範囲内となる表面処理を行うことが好ましい。
【００２２】
磁気ペースト３は、磁性粒子および溶媒との２成分を含む。溶媒には植物油脂などを用いている。この磁気ペースト３は対象物１と研磨バイト２との狭間へ供給手段により供給するようになっている。
【００２３】
磁性粒子には、フェライト粒子などの軟磁性焼結体や鉄粉等の金属粒子などを用いることができる。フェライト粒子は酸化鉄を主成分とするセラミックスであり大半が強磁性を示し、磁化を持つため磁界をかけることで当該粒子は磁気クラスタを形成する。鉄粉等の磁化し得る金属粒子でも同様であり、磁界をかけることで当該粒子は磁気クラスタを形成する。そして、セラミックスであるフェライト粒子や鉄粉等の金属粒子は、対象物１に対しては十分に硬く、したがって研磨のための砥粒として機能させることができ、磁気クラスタそのものが、微細な削り作用による表面処理を行うための磁気ブラシとなる。
【００２４】
磁気ペースト３には樹脂粒子をさらに混在させるようにしてもよい。この場合、樹脂粒子は溶媒に溶解しない不溶解性で低融点の樹脂材料から形成する。そして、樹脂粒子の形状は、例えば球形状としたり、繊維状等の非球形状に形成すしたりすることができる。植物油脂に溶解しない樹脂材料は、例えばポリエチレン（ＰＥ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などが利用できる。この樹脂粒子の形状は、球形の他に繊維状等の非球形粒子でもよい。
【００２５】
研磨バイト２の運動動作は上記したように、単なる回転動作や正転，逆転を繰り返す反転動作など、所定の運動動作を行わせる。そして、研磨バイト２には、対面する対象物１に対しては表面を順次になぞっていく移動動作を行わせ、通常の一般的な走査動作を行う。このとき、研磨バイト２（永久磁石２０）の近辺には、磁気ペースト３を供給しておく。
【００２６】
研磨バイト２と対象物１との間には、磁気ペースト３が存在する。当該磁気ペースト３は、フェライト粒子や鉄粉など磁性粒子を含み、永久磁石２０により磁気ペースト３に時間的に定常的あるいは変動的な磁界が加わると磁気クラスタが生成する。つまり、磁気研磨液中のフェライト粒子や鉄粉など磁性粒子が、磁気吸引力により多数凝集して磁気クラス夕となる。そして、フェライト粒子や鉄粉など磁性粒子は研磨のための砥粒として機能し、磁気クラスタそのものが、微細な削りを行う磁気ブラシとなる。磁気ブラシは、磁束に沿って対象物１に対立して針状に多数が立ち並び、砥粒作用を行うフェライト粒子が対象物１の表面に抑えつけられる。このとき、研磨バイト２は走査動作することから、フェライト粒子は対象物１の表面上を接触しつつ運動して微細な削りを行う。これにより、非接触の微細な削り作用による表面処理を行うことができる。
【００２７】
磁界発生源（永久磁石２０）の回転動作の周速Ｖは、表面処理の仕上げ品質を左右する重要な要因であることが分かっている。本発明では、永久磁石２０の周速Ｖは対象物１との隙間ｇに関して関係式（１）を決定しており、その関係式（１）により求めた値を下限値とし、周速Ｖが下限値以上となる表面処理を行うので、表面の仕上げが良好に行える。したがって、隙間ｇに関して決定した周速Ｖの関係式（１）は、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標にすることができる。
【００２８】
また、周速Ｖの上限値を、磁気ペースト３が飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃとし、周速Ｖが下限値および上限値の範囲内となる表面処理を行うので、表面の仕上げを失敗なく確実に行える。
【００２９】
つまり本発明にあっては、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標を周速Ｖとし、その指標を利用することにより、非接触による微細な削り作用を失敗なく確実に得ることができる。
【実施例】
【００３０】
（ドーム状凸面での検証）
図１に示す微細な削り処理のための構成を用いて試料の表面処理（研磨）を行った。試料は、アクリル材料から形成し、図２に示すように、上面にドーム状の凸部を設けたブロック体としてある。
【００３１】
表面処理の条件は、研磨バイト２は永久磁石２０を球状のネオジウム磁石とし、外径１０ｍｍ，角アール５ｍｍ（φ１０Ｒ５）のものを用い、磁束密度は８００ｍＴとした。研磨バイト２と対象物１との隙間ｇは０．３ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍの３値を選択し、回転数Ｎは３００ｒｐｍ，５００ｒｐｍの２値を選択し、走査動作は移動速度１２０ｍｍ／ｍｉｎ，移動ピッチ０．１ｍｍとした。磁気ペースト３は、磁性粉末７５％，植物油脂２５％に調製したものを使用した。
【００３２】
試料の表面処理（研磨）において、ドーム状凸面に沿って上昇させる走査を行うことでは、図３に示すように仕上げが良好とは言えなくなる境界Ｌがある。この仕上げの境界Ｌでは測定したところ、隙間ｇ＝０．３ｍｍにおいて永久磁石２０の実効直径ｄｅは、
４．３３ｍｍ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
２．５８ｍｍ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
となっている。ここで、周速Ｖは円周上の１点の速度なので、前述した式（２）により算出することができる。直径ｄは磁界発生源の永久磁石２０の外径、あるいは実効直径ｄｅであり、上記した実効直径ｄｅでは周速Ｖは式（２）から、
０．０６８ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
０．０６８ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
と求まる。
【００３３】
隙間ｇ＝０．５ｍｍにおいて永久磁石２０の実効直径ｄｅは、
４．５８ｍｍ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
２．８１ｍｍ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
となっており、これらの実効直径ｄｅでは周速Ｖは式（２）から、
０．０７２ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
０．０７４ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
と求まる。
【００３４】
隙間ｇ＝１．０ｍｍにおいて永久磁石２０の実効直径ｄｅは、
５．２２ｍｍ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
３．２２ｍｍ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
となっており、これらの実効直径ｄｅでは周速Ｖは式（２）から、
０．０８２ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ）
０．０８４ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ）
と求まる。
【００３５】
次に、走査動作の移動速度を半分の６０ｍｍ／ｍｉｎとし、２倍の研磨時間で同様に表面処理を行ったが、仕上げの境界Ｌはほとんど変わらなく実効直径ｄｅが略同値となることを確認した。このため、測定データの記載は省略する。
【００３６】
以上の実効直径ｄｅにおいて、周速Ｖは、回転数Ｎが５０ｒｐｍから１０００ｒｐｍの範囲では表１に示す値となる。
【表１】
2009166199.tif 000003
【００３７】
表１から明らかなように、周速Ｖは円周上の１点の速度なので、円周つまり実効直径ｄｅの回転数Ｎに応じて決定し、回転数Ｎが変われば当然ながら周速Ｖも変化するが、回転数Ｎを上げることでは仕上げの境界Ｌが上がり実効直径ｄｅが小さくなっていく。このため、回転数Ｎが変わっても研磨を適正に行い得る周速Ｖにはほとんど変動がない。したがって、実効直径ｄｅについて周速Ｖが所定以上であれば研磨は良好に行うことができ、周速Ｖは指標となる。仕上げの境界Ｌよりも上側では、周速Ｖが低いため微細な削り作用が大幅に低下しており、時間がかかり過ぎて実用的ではないと言える。
【００３８】
磁界発生源の永久磁石２０と対象物１との隙間ｇに関しては、隙間ｇが大きくなるほど仕上げの境界Ｌが下がり、実効直径ｄｅが増す分は周速Ｖも高い値を示すことになる。仕上げの境界Ｌでの周速Ｖは隙間ｇに関してプロットすると図４に示すように略直線となり、１次の関数で表すことができる。つまり、周速Ｖは隙間ｇと１次の相関があり、図４に示す測定結果によれば、
Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］＝０．０１７８ｇ＋０．０６３７    …（１）
と表すことができ、これは前述した関係式（１）になっている。
【００３９】
（４５度斜面での検証）
試料の形状を変更し、同様の構成，手順により表面処理（研磨）を行った。試料はアクリル材料から形成した板部材とし、図５に示すように、研磨バイト２に対して４５度の傾斜姿勢に保持することにした。
【００４０】
表面処理の条件は、研磨バイト２は永久磁石２０を球状のネオジウム磁石とし、外径６ｍｍ，角アール３ｍｍ（φ６Ｒ３）のものを用い、磁束密度は８００ｍＴとした。研磨バイト２と対象物１との隙間ｇは０．１ｍｍとし、回転数Ｎは１００，２００，３００，６００，１０００ｒｐｍの５値を選択し、走査動作は移動速度１２０ｍｍ／ｍｉｎ，移動ピッチ０．１ｍｍとした。磁気ペースト３は、磁性粉末７５％，植物油脂２５％に調製したものを使用した。
【００４１】
回転数Ｎを変更して試料の研磨を行い、それぞれ研磨後の表面粗さ（算術平均粗さＲａ，最大粗さＲｙ）を評価した。試料の研磨を行ったところ図６に示す結果を得ており、回転数Ｎ＝０での算術平均粗さＲａ，最大粗さＲｙが研磨前の値であり、算術平均粗さＲａ，最大粗さＲｙは回転数Ｎが２００ｒｐｍから３００ｒｐｍのときに最小値が得られることを確認した。
【００４２】
永久磁石２０が外径６ｍｍ（φ６Ｒ３）の場合、４５度斜面に対して実効直径ｄｅは４．２４ｍｍとなり、これは計算から求まる。そして周速Ｖは、
０．０２２ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝１００ｒｐｍ），
０．０４４ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝２００ｒｐｍ），
０．０６７ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝３００ｒｐｍ），
０．１３３ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝６００ｒｐｍ），
０．２２２ｍ／ｓｅｃ（回転数Ｎ＝１０００ｒｐｍ）
となる。
【００４３】
図６のグラフから明らかなように、回転数Ｎが２００ｒｐｍから３００ｒｐｍにおいて良好な仕上がりを得ることができ、周速Ｖは０．０４４ｍ／ｓｅｃから０．０６７ｍ／ｓｅｃの範囲となる。回転数Ｎが６００ｒｐｍ以上の研磨は、表面粗さは初期値よりも向上できているが表面にキズが生じることを確認した。したがって、試料（アクリル材料）に対して周速Ｖが０．１３３ｍ／ｓｅｃは高すぎると言える。
【００４４】
また、隙間ｇを０．１ｍｍ以下にすると、試料の表面を傷つけるリスクが高くなり、磁気ペースト３が当該隙間ｇに存在し難くなってしまい、微細な削り作用を得られなくなるので実用性が低い。
【００４５】
以上から４５度斜面については、隙間ｇを０．１ｍｍとした場合、実効直径ｄｅ＝４．２４ｍｍについて、周速Ｖが０．０４４ｍ／ｓｅｃから０．０６７ｍ／ｓｅｃ程度であれば研磨は良好に行うことができる。ただし、上記した式（１）から演算すると、周速Ｖは０．０６７ｍ／ｓｅｃを得ることができ、周速Ｖが０．０４４ｍ／ｓｅｃはアクリル材料を透明に仕上げる条件には不十分であることが分かっている。これらの点を考慮すると、隙間ｇが０．１ｍｍの表面処理には、周速Ｖは０．０６７ｍ／ｓｅｃ以上とし、これを下限値とすることがよい。
【００４６】
なお、試料はアクリル材料から形成するため比較的に柔らかく、硬度がより高い金属材料などは、ここで決定した下限値以上を必要となることはもちろんである。したがって、逆に言えることは、ここで決定したアクリル材料に係る値を下限値と考えてよく、実用上はむしろ都合がよい。
【００４７】
（周速Ｖの上限値の検証）
周速Ｖの上限値を知るため、磁気ペースト３の飛散が起こる回転数Ｎを検証した。条件設定は上記した２例と概ね一致させてあり、研磨バイト２は永久磁石２０を先が丸い棒形状のネオジウム磁石とし、外径６ｍｍ，角アール３ｍｍ（φ６Ｒ３）のものを用い、磁束密度は８００ｍＴとした。磁気ペースト３は、磁性粉末７５％，植物油脂２５％に調製したもの５ｇを使用した。
【００４８】
検証は図７に示すように、研磨バイト２の先端部分を囲うように容器６を配置し、回転数Ｎは５００ｒｐｍから１００ｒｐｍステップで順次に上昇させ、飛散が始まる回転数Ｎを記録した。
【００４９】
その結果、回転数Ｎは１７００ｒｐｍまでは飛散がなく、１８００ｒｐｍでは飛散が起きることを確認した。研磨バイト２の永久磁石２０は外径６ｍｍ，角アール３ｍｍ（φ６Ｒ３）なので、回転数Ｎ＝１７００ｒｐｍは周速Ｖ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃであり、したがって、飛散を起こさない最大周速Ｖｍａｘは０．５３４ｍ／ｓｅｃとなり、これが上限値となる。
【００５０】
磁気ペースト３の飛散は、研磨バイト２の回転数Ｎによる遠心力が、磁気的な吸着力を上回った際に生じるので、最大周速Ｖｍａｘの値は永久磁石２０の磁束密度および磁気ペースト３の磁性組成に依存して変わるが、上記したように、ここで決定した最大周速Ｖｍａｘは回転数Ｎが１７００ｒｐｍであり、表面処理はより低回転で行うことから実用面からは上限値と考えてよい。
【００５１】
（磁束密度の検証）
複数の研磨バイト２について磁束密度を測定した。研磨バイト２は、永久磁石２０を球状のネオジウム磁石とし、外径６ｍｍ，角アール３ｍｍ（φ６Ｒ３）と、外径１０ｍｍ，角アール５ｍｍ（φ１０Ｒ５）と、外径１５ｍｍ，角アール７．５ｍｍ（φ１５Ｒ７．５）との３つを用意し、先端頂部および中心軸との挟み角が４５度の部位とについてそれぞれ磁束密度を測定した。先端頂部はＴＯＰと呼ぶことにする。そして、中心軸との挟み角が４５度の部位は、図５に示す４５度斜面と対面する部位であり、４５度部位と呼ぶことにする。
【００５２】
その結果、図８，図９，図１０に示すグラフを得た。これらのグラフは、横軸が間隔つまり表面処理における隙間ｇになっており、実線がＴＯＰでの磁束密度、点線が４５度部位での磁束密度である。図８は磁界発生源の永久磁石２０が（φ６Ｒ３）、図９は磁界発生源の永久磁石２０が（φ１０Ｒ５）、図１０は磁界発生源の永久磁石２０が（φ１５Ｒ７．５）のデータであり、何れにおいても、隙間ｇが１．０ｍｍでは磁束密度は４００ｍＴを上回って得ることができるが、隙間ｇが２．０ｍｍになると磁束密度は４００ｍＴ以下にしか得られないことを確認した。
【００５３】
以上の検証から以下に述べる見解に至った。
【００５４】
（ドーム状凸面での検証）から明らかなように、実効直径ｄｅでの周速Ｖが所定値以上であれば研磨は良好に行うことができ、回転数Ｎを上げることでは仕上げの境界Ｌが上がり実効直径ｄｅが小さくなっていくため、回転数Ｎが変わっても研磨を適正に行い得る周速Ｖにはほとんど変動がない。したがって、実効直径ｄｅについて周速Ｖが所定以上であれば研磨は良好に行うことができ、これは指標となる。そして、磁界発生源の永久磁石２０と対象物１との隙間ｇに関しては、周速Ｖは隙間ｇと１次の相関があり、上記した式（１）により表すことができる。
【００５５】
周速Ｖは円周上の１点の速度なので、前述した式（２）により算出することができ、直径ｄは磁界発生源の永久磁石２０の外径、あるいは実効直径ｄｅであり、その直径ｄあるいは実効直径ｄｅは０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲、回転数Ｎは２００ｒｐｍから２１００ｒｐｍの範囲では、周速Ｖは表２に示すように求まる。
【表２】
2009166199.tif 000004
【００５６】
そこで例えば、研磨バイト２は球状の永久磁石２０が外径１０ｍｍ，角アール５ｍｍ（φ１０Ｒ５）であり、対象物１との隙間ｇを１．５ｍｍとした場合を考える。まず、隙間ｇとの関係式（１）へ代入することにより、下限値となる周速Ｖは０．０９０４ｍ／ｓｅｃであることが求まる。そして、（周速Ｖの上限値の検証）からは最大周速Ｖｍａｘ＝０．５３４ｍ／ｓｅｃなので、０．５３４ｍ／ｓｅｃは表２から分かるように、直径ｄ＝１０ｍｍでは回転数Ｎが１０００ｒｐｍを上回るところにあるため、１０００ｒｐｍが回転数Ｎの限界であると言える。以上の下限値と上限値を表２に当てはめてみると、直径ｄが１．８ｍｍ程度までは表面の仕上げを適正，良好に完了し得ると言え、つまり、磁界発生源の実効直径ｄｅは、最小値が１．８ｍｍ程度となることが判明する。
【００５７】
このように、周速Ｖの関係式（１）は、表面の仕上げを適正，良好に完了し得るための指標とすることができ、その指標を利用することにより非接触による微細な削り作用を失敗なく確実に得ることができる。
【００５８】
また、検証の結果を整理すると、隙間ｇに対しては周速Ｖは表３に示す値になっている。図１１は表３をプロットしたグラフであり、研磨が良好に得られる周速Ｖの範囲を示している。
【表３】
2009166199.tif 000005
【００５９】
隙間ｇを大きくすることで、周速Ｖは下限値が順次に高くなっていき、対応させて大きく設定する必要がある。
【００６０】
隙間ｇが０．１ｍｍ以下の場合は、走査動作のばらつき等に起因した研磨バイト２のぶれ動作などのため互いが接触し、対象物１を損傷してしまうリスクが高くなる。また、永久磁石２０と対象物１との間に砥粒が存在し難くなり、微細な削りの作用力が低下して処理時間が長くなるため実用に適さなく、隙間ｇ＝０．１ｍｍが下限と考えてよい。
【００６１】
隙間ｇが２．０ｍｍ以上の場合は、（磁束密度の検証）から言って、磁束密度が４００ｍＴ以下に低減してしまい、４００ｍＴ以下は微細な削りの作用力が低下して処理時間が長くなる傾向があり実用性が低い。したがって、隙間ｇ＝２．０ｍｍが上限と考えてよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の好適な一実施の形態を示す側面図である。
【図２】対象物の一例を示し、アクリル材料から形成したブロック体の斜視図である。
【図３】研磨バイトによる微細な削り作用を説明する側面図であり、球状の磁界発生源の実効直径ｄｅと仕上げの境界Ｌとの関係を示している。
【図４】磁界発生源と対象物との隙間ｇに関する周速Ｖを示すグラフである。
【図５】研磨バイトによる微細な削り作用を説明する斜視図であり、４５度斜面での例を示している。
【図６】４５度斜面の試料について表面粗さの測定結果を示すグラフであり、回転数Ｎ＝０は微細な削り処理前の表面粗さを表示している。
【図７】周速の上限値を検証するための構成であり研磨バイトの部分を示す側面図である。
【図８】研磨バイトについて磁束密度の測定結果を示すグラフであり、磁界発生源は球状（φ６Ｒ３）である。
【図９】研磨バイトについて磁束密度の測定結果を示すグラフであり、磁界発生源は球状（φ１０Ｒ５）である。
【図１０】研磨バイトについて磁束密度の測定結果を示すグラフであり、磁界発生源は球状（φ１５Ｒ７．５）である。
【図１１】磁界発生源と対象物との隙間ｇに関する周速Ｖを示すグラフであり、研磨が良好に得られる周速の範囲を示している。
【符号の説明】
【００６３】
１  対象物
２  研磨バイト
３  磁気ペースト
４  支持台
５  駆動手段
６  容器
２０  永久磁石（磁界発生源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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