砥石
砥石(といし、sharpening stone、grinding stone、hone {剃刀用} )は、金属や岩石などを切削、研磨するための道具。包丁などの刃物を手作業で研いで切れ味を回復させる小型の角砥石だけでなく、工作機械などに取り付けて回転させ、部品製造など金属加工に使われる大きな円盤も砥石と呼ばれる。生産金額ではむしろ工業用砥石の方が圧倒的に比率が高い工業用砥石に強いノリタケカンパニーリミテドの2018年3月期の売上が1,000億円を超えているのに対し、角砥石で名前の知られている松永砥石、ナニワ研磨工業、シャプトンなどの売上はいずれも年間60億円に達しない(帝国データバンクのデータによる)。。
砥石は、「砥粒」「結合材」「気孔」の3つの要素からできている。砥粒は、鉱物質の結晶粒子で非常に小さく、結合材に固定された砥粒が刃物となって工作物を削る。また、切れなくなると結合材から脱落し、新しい砥粒が表面に出てきて物を削り続ける(=自生自刃作用)。結合材は、砥粒を結合させて保持する土台の役目を果たす。気孔は、研削の際、切り屑が入るポケットとなり、安定した研磨ができる。また、ポケットに入った切り屑は、回転している間に外に排出される。この3つの要素が適切な状態に保たれることで、砥石による安定した切削・研磨が可能となる。砥粒・結合材・気孔の条件が悪いと、刃こぼれや目詰まり、目つぶれといった状態が起こり、加工精度に悪影響を及ぼす。そのため、それら削りカスを除去するために表面に水や油をかけて砥汁の状態で除去する方法が古来から行われている。
砥石の粒子の大きさにより、荒砥(あらと)、中砥(なかと、なかど)、仕上げ砥(しあげと、しあげど)の3種に大別される。
天然・人工
天然砥石と人工砥石(人造砥石)という分類もある。
人造砥石は19世紀にアメリカ合衆国で製造が開始された。均質であり入手も容易であることから、現在では広く流通している。人造砥石の原料は主に酸化アルミニウム及び炭化ケイ素であり、製法と添加物によりそれぞれ数種以上の特性に分かれる。その他ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素、ガーネットなども原料として用いられる。
天然物は、刃物への当たりが柔らかいことや切れ味が長持ちするなどの理由で、主として仕上げ砥を中心に依然として愛好者が多い。天然砥石の原料は主に堆積岩や凝灰岩などであり、荒砥は砂岩、仕上げ砥は粒子の細かい泥岩(粘板岩)から作られ、中でも放散虫の石英質骨格が堆積した堆積岩が良質であるとされる。
油砥石(オイルストーン)と水砥石(ウォーターストーン)
水砥石(ウォーターストーン)は研ぐときに研ぎ水を使用する物をいう。微小な穴が無数にあるため吸水性があり、柔らかい。そのため研いでいると削られ平坦でなくなる。また、物によってはすぐに吸水して表面に水が溜まらず研げなくなってしまうため、研ぐ前に水に漬け込む必要があるものもある。
オイルストーンは、研ぎ水の代わりに灯油や切削油、ホーニングオイルを染み込ませて使用する。素材として、ノバキュライト、酸化アルミニウム、炭化ケイ素で使用される。
主に、金属製の刃物の切れ味が落ちた際に、切断機能を復元するために使用される。また、用途によって種類も多くある。人手で刃物を研ぐ砥石は長方形が多いが、動力を利用するものだと厚みのある円形で、外周端面を使って研ぐものと円形の面を使い水平に回転させて研ぐものがある。砥石は後述のように人類の初期からの道具であるが、現代では切削工具(バイト、ドリル等)では得られない加工精度を得るための工具としても重用されている。
砥石は、これらの原料の種類、粒度(原料の粗さ)、結合度(原料を結びつける強さ)、組織(原料の密集度)、結合材(粉末の原料を固める材料)などの要因を選定する事により、あらゆる金属、及び非金属を高精度に研削することができる。
古来から石器や金属器の加工に用いられていることで知られるが、漆器などの漆芸にも砥石が用いられ、用途は硬い無機物の加工に限らず、漆芸家にとっても必需品である。
砥ぎに使用している場所は凹むため、面直し砥石や平面なコンクリートブロックなどに、対象となる砥石とともに水をかけて全面を砥げば平坦になる。
砥石の利用は古く例として、鹿児島県中種子町所在の立切遺跡からは、3万1千年前の砥石(長さ11.2センチ)が出土しており、後期旧石器時代にまで遡る。、磨製石器の製作に利用された時まで遡り、新石器時代以降、あらゆる年代の遺跡から出土し、もっとも初期の道具の一つであるといえる。
日本では縄文時代の遺跡から、石器とともに面状・線状磨痕(明らかに研磨に利用されて磨耗したと思われる痕跡)のある砂岩例として、宮崎県清武町所在の清武上猪ノ原遺跡からは、1万2千年前(縄文草創期)の砂岩製砥石(台石タイプ)や矢柄研磨器(砥石同士を挟んで使用する)が出土している。などが、弥生時代には、墳墓から副葬品として鉄器とともに整形された砂岩が出土している。弥生期は石器によって鉄器を加工していた時期であり、鍛冶具としての砥石も弥生時代中期末では古墳時代の砥石に匹敵するほどの質・大きさを備える例もある(ただし、中期末以降の鍛冶遺構では大型砥石はみられなくなる)。遺跡の出土場所には産しない研磨用と思われる岩石も多く発掘されており、既に商品としての砥石の価値が見出され、より研磨に適した材質のものが選別され、流通していたものと考えられている。
日本神話上には、砥石の名を冠した神名があり、鏡作部の遠祖の神たる「天糲戸(アマノアラト)」がこれにあたる。文字通り、アラトは荒砥を意味し(アラトの子神はヤタノカガミを製作)、古代鏡作りにおいて砥石が重用された。8世紀成立の『日本書紀』に記述があるように、アラト=荒砥といった言葉は古くから用いられていることがわかる。
時代において兵士が準備すべき道具の一つとして、「砥石一枚」と記述されている(大刀などを研ぐため)。日本に限らず、軍隊で刀剣が用いられていた時代では、砥石は軍事必需品であった。
日本は複雑な造山活動により、地底奥深くにあることで地圧により固められた良質な砥石となる堆積物の地層が採掘可能な深さまで隆起している事が多いため、日本で採掘される砥石は良質で、現代も世界各地に輸出されている。この良質な砥石を用いて日本では高度な研ぎの技術が発達したため、硬度の高い刃物を製作する事が可能になり、これに支えられ日本刀も発達し、鎌倉時代以降の武士の時代には需要が急増した。戦乱の終結した江戸時代になると大工ら町人にも広く普及するようになった。
一方、大陸部では造山活動が少ないため深部の地層が隆起することはあまりなく、日本ほど良質の砥石が採掘されないため、加工の容易な、日本と比べ柔らかめの刃物を好むようになるなど良質な砥石の有無は刃物文化に大きな影響を与えた。この硬軟の好みは現在でも続いている。
人造砥石は19世紀後半にアメリカ合衆国で人工のダイヤモンドを合成する中で発見された研磨材などを使用し発明された。昭和40年頃より日本では天然砥石の採掘の停止が相次ぎ同時に人造砥石の改良が進み、現在では様々な種類の砥石が製造されている。
大工の世界では、「穴掘り三年、鋸五年、墨かけ八年、研ぎ一生」と言われるくらいに、納得できる仕事に至るまでが長い技術である。
日本刀研磨 - 古代の戦士は砥石を常備していた。研師という専門家もいる。日本のみならず、中国語の慣用句に磨刀霍霍(刀を霍霍と砥ぐ、戦闘に備える)という語があるように、多くの文化で戦士が砥石を常備していた様子がわかる。
このように、武器の製造に用いられていたことから古来から軍事物資と考えられた。江戸時代には砥石の採掘・運搬・販売が幕府の直轄となり群馬の御蔵砥などが採掘された。明治時代に討幕され民間による砥石の採掘・運搬・販売ができるようになった。
北欧神話の主神オーディンが9本の鎌をオーディンの砥石で研ぎ、それが素晴らしかったので仕上げた砥石が欲しくなった農民たちが取り合いを始めるエピソードがある。
ブリテン島の13の宝にはティドゥアル・ティドグリドの砥石というものがあり、勇者が研ぐと切れ味が抜群になるが、そうでなければ鈍ら刀になると言われる。
モンスターハンターシリーズにて近接武器の切れ味を回復するアイテムとして登場する。作中ではNPCから「砥石が尽きたとき、剣士の命運も尽きるのよ」と言われるくらいに重要アイテムである。
松永トイシ株式会社(「キング」ブランドの砥石)
クレトイシ(研削砥石、ダイヤモンドホイール、研磨布紙・不織布研磨材の総合メーカー)
ディスコ(半導体ウェーハー用切断砥石)
Klingspor(ドイツ)
TKX(特殊研削砥石の製造・販売)
日本レヂボン(ノリタケカンパニーリミテド子会社)
ニートレックス (研削関連工具の総合メーカー)
ベルギー Ardennes-Coticule
イギリス チャーンウッドフォレストの石