特許 6091785 弾性研磨剤の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6091785

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】弾性研磨剤の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 31/14 20060101AFI20170227BHJP

   B24C 11/00 20060101ALI20170227BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   B24B31/14

   B24C11/00 B

   C09K3/14 560

   C09K3/14 550C

   C09K3/14 550Z

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-160559(P2012-160559)

(22)【出願日】2012年7月19日

(65)【公開番号】特開2014-18922(P2014-18922A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】福原 潤一

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４７−０２４１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１７７９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１８２０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２４６５６７０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１２４９２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ３１／００−３１／１４

Ｂ２４Ｃ １１／００

Ｃ０９Ｋ ３／１４

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バレル研磨やショットブラストに使用される弾性研磨材の製造方法であって、
弾性材料に対して研磨材料が分散され、所定の厚みを有する板状物を成形する工程と、
前記板状物を、一端側を切断しないように所定の幅で細線状の線状物に切断し、一端側において繋がった複数の前記線状物を含むユニットを形成する工程と、
前記ユニットを、ユニット毎に長手方向に所定の間隔で切断し、所定の大きさを有する立方体状の弾性研磨材を形成する工程と、を含むことを弾性研磨材の製造方法。

【請求項2】

前記板状物の硬度をＨｓ７０からＨｓ９５とする請求項１記載の弾性研磨材の製造方法。

【請求項3】

前記所定の厚み、前記所定の幅、前記所定の間隔をそれぞれ０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とする立方体になるように成形する請求項１又は請求項２記載の弾性研磨材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法に使用される研磨材の製造方法に関し、特に、研磨対象物を損傷させることなく効率の良い研磨を実現可能な弾性研磨材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品などの成形品は、例えば、バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法により後処理として研磨される。バレル研磨は、研磨材と研磨対象物とを投入された容器（バレル）を揺動回転させることにより研磨対象物を研磨する方法である。ショットブラストは、研磨対象物に研磨材を投射することにより研磨対象物を研磨する方法である。これらの研磨方法では、研磨材として、アルミナ、ガラス、金属などの硬質材料や、ナイロン、ポリプロピレン、くるみの殻などの軟質材料を用いるのが一般的である。

【0003】

ところで、電子部品の後処理において、上述したアルミナ、ガラス、金属などの硬質材料を研磨材として用いると、研磨材の硬さで電子部品は損傷されてしまう恐れがある。また、ナイロン、ポリプロピレン、くるみの殻などの軟質材料を研磨材として用いると、研磨の効率は低下される。このような問題を解消するため、電子部品の後処理においては、研磨材料の周囲を弾性材料で覆った構成の研磨材や、弾性材料の周囲を研磨材料で覆った構成の研磨材などを用いることがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−３１９４９号公報

【特許文献2】特開２００５−４０８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されるような、研磨材料を弾性材料で被覆させた研磨材では、使用と共に表面の弾性材料が剥離されて衝撃は吸収され難くなり、電子部品の損傷の可能性は高くなる。また、特許文献２に記載されるような、弾性材料を研磨材料で被覆させた研磨材では、使用と共に表面の研磨材料が脱落され、研磨性能は低下されてしまう。このような問題を避けるためには、これらの研磨材を高頻度で交換する必要があった。

【0006】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、大きさが一定であり、研磨対象物を損傷させることなく長期間にわたって効率の良い研磨を実現可能な弾性研磨材を高い製造効率で形成できる弾性研磨材の製造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】

【0007】

本発明の弾性研磨材の製造方法は、バレル研磨やショットブラストに使用される弾性研磨材の製造方法であって、弾性材料に対して研磨材料が分散され、所定の厚みを有する板状物を成形する工程と、前記板状物を、一端側を切断しないように所定の幅で細線状の線状物に切断し、一端側において繋がった複数の前記線状物を含むユニットを形成する工程と、前記ユニットを、ユニット毎に長手方向に所定の間隔で切断し、所定の大きさを有する立方体状の弾性研磨材を形成する工程と、を含む。

【0008】

この構成によれば、複数の線状物を切断して弾性研磨材を形成する際に、複数の線状物の一端側が繋がったユニットを形成してから切断することで、線状物をユニット毎に切断できるため、少数で切断する場合と比較して弾性研磨材の製造効率を高めることができる。また、所定の厚みの板状物を用い、所定の幅で板状物を切断してユニットを形成し、所定の間隔でユニットを切断することで、大きさが一定の弾性研磨材を形成することができ、研磨のばらつきを抑制できる。また、弾性研磨材において、弾性材料と研磨材料とを混合して弾性研磨剤を製造するので、得られる弾性研磨剤は、バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法において弾性研磨材の表面が摩耗されたとしても、衝撃を吸収する機能と研磨の機能とを高い状態で維持できる。このため、研磨対象物を損傷させることなく長期間にわたって効率の良い研磨を実現できる弾性研磨剤を形成することができる。

【0009】

本発明の弾性研磨材の製造方法において、前記板状物の硬度をＨｓ７０からＨｓ９５とする。

【0010】

本発明の弾性研磨材の製造方法において、前記所定の厚み、前記所定の幅、前記所定の間隔をそれぞれ０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とする立方体になるように成形する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、大きさが一定であり、研磨対象物を損傷させることなく長期間にわたって効率の良い研磨を実現可能な弾性研磨材を高い製造効率で形成できる弾性研磨材の製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係る弾性研磨材の構成を示す模式図である。

【図2】本実施の形態に係る弾性研磨材の製造工程を説明するための模式図である。

【図3】本実施の形態に係る弾性研磨材を用いた研磨方法を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る弾性研磨材の構成を示す模式図である。図１Ａは、弾性研磨材の斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａの切断面Ａにおける断面図である。なお、以下では、バレル研磨やショットブラストなどに使用される弾性研磨材について説明するが、弾性研磨材の用途はこれらに限定されない。

【0014】

図１に示すように、本実施の形態に係る弾性研磨材１は、弾性材料１１による母材に対して粒状の研磨材料１２が分散されており、立方体状の外形形状を有している。弾性材料１１と研磨材料１２との混合により、弾性研磨材１には、弾性材料１１による衝撃を吸収する機能（以下、衝撃吸収能）と、研磨材料１２による研磨の機能（以下、研磨能）とが付与されている。弾性研磨材１の外径形状を立方体とすることは、均一な大きさの弾性研磨材１を容易に形成できる点において有利である。

【0015】

弾性材料１１は、例えば、ウレタン、シリコンゴムなどの弾性を有する材料である。この弾性材料１１は、弾性研磨材１に衝撃吸収能を付与すると共に、分散された研磨材料１２を保持するつなぎとして機能する。弾性研磨材１が研磨対象物に衝突されると、弾性材料１１は弾性変形され、研磨対象物への衝撃は緩和される。また、弾性研磨材１が研磨対象物に衝突されると、研磨対象物との衝突部分において、弾性材料１１は摩耗される。

【0016】

研磨材料１２は、アルミナ、ガラス、金属などの硬度の高い材料である。研磨材料１２は、所定の粒径を有しており、弾性研磨材１に研磨能を付与する。研磨材料１２の粒径は、研磨対象物を適切に研磨できる範囲に設定される。なお、図１においては、説明の便宜上、球状の研磨材料１２を例示しているが、研磨材料１２の形状は特に限定されない。

【0017】

弾性研磨材１の硬度は、研磨対象物の特性に応じて設定される。例えば、研磨対象物が電子部品の場合、弾性研磨材１の硬度（ショア硬さ）は、７０Ｈｓ以上９５Ｈｓ以下とするのが好ましい。この範囲であれば、電子部品を適切に研磨可能な衝撃吸収能を実現できる。また、弾性研磨材１の大きさも、研磨対象物の特性に応じて設定できる。研磨対象物が電子部品の場合には、一辺が０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下となるように弾性研磨材１を構成することが好ましい。この範囲であれば、電子部品を適切に研磨可能な研磨性能を実現できる。ただし、弾性研磨材１の硬度や大きさは、上述の範囲に限定されない。

【0018】

弾性研磨材１において、弾性材料１１の比率が高められると、衝撃吸収能は向上されるが研磨能は低下される。また、研磨材料１２の比率が高められると、研磨能は向上されるが衝撃吸収能は低下される。このため、弾性材料１１と研磨材料１２との混合比率は、研磨対象物の特性に応じて設定されることが好ましい。例えば、弾性材料１１の重量をＡ、研磨材料１２の重量をＢとして、０．１＜Ｂ／Ａ＜０．５を満たすような混合比率で弾性材料１１と研磨材料１２とを混合すれば、電子部品の研磨に適した衝撃吸収能及び研磨能を備える弾性研磨材１を実現できる。

【0019】

また、弾性研磨材１において、研磨材料１２は、弾性材料１１に対して均一に分散されていることが好ましい。弾性材料１１に対して研磨材料１２が均一に分散されていれば、弾性研磨材１の表面における研磨材料１２の面密度は、場所に依らず一定になる。このため、研磨対象物と弾性研磨材１との衝突のばらつき（接触位置のばらつき）に起因する研磨のばらつきを抑制できる。また、弾性材料１１に対して研磨材料１２が均一に分散されていれば、弾性研磨材１中の研磨材料１２の体積密度も場所に依らず一定になる。このため、弾性研磨材１が摩耗されても、衝撃吸収能及び研磨能を一定に維持できる。なお、研磨材料１２は、弾性材料１１に対して必ずしも均一に分散されている必要はない。

【0020】

次に、本実施の形態に係る弾性研磨材１の製造方法について説明する。図２は、本実施の形態に係る弾性研磨材１の製造工程を説明するための模式図である。はじめに、弾性材料１１に対して研磨材料１２が分散された板状物（研磨板などと呼んでも良い）２１を用意する。この板状物２１は、例えば、弾性材料１１の原料となる溶液に研磨材料１２及び硬化剤を混合させ、板状に硬化させることで成形される。

【0021】

板状物２１は、製造される弾性研磨材１の大きさに対応した厚みを有する。例えば、一辺が１ｍｍの大きさの弾性研磨材１を製造するのであれば、板状物の厚みは１ｍｍとする。このような厚みの板状物２１を用いることで、厚み方向の加工が不要になり、弾性研磨材１の製造工程を簡略化できる。ただし、弾性研磨材１に対して十分に厚い板状物２１を所望の厚みに加工して用いるようにしても良い。

【0022】

上述の板状物２１が用意された後には、板状物２１を細線状の線状物２２に切断する第１の切断工程を行う。この第１の切断工程は、図２に示す切断装置３を用いて行われる。切断装置３は、板状物２１を支持する基台３１と、基台３１に向けて板状物２１を送り出すローラー３２ａ，３２ｂと、基台３１の上方において上下動可能に配置されたブレード３３とを備えている。ブレード３３は、板状物２１より幅広に形成されている。また、ローラー３２ａ，３２ｂには、それぞれ、板状物２１の表面及び裏面が接触されている。ローラー３２ａ，３２ｂの回転により、板状物２１は基台３１上に送り出される。

【0023】

ローラー３２ａ，３２ｂの回転により板状物２１がブレード３３に対応する位置まで送り出されると、ブレード３３は下降されて、板状物２１は切断される。これにより、所定の幅を有する線状物２２が形成される。ここで、ブレード３３は、板状物２１の一端側を切断しないように位置合わせされた状態で下降される。このため、一端側において板状物２１と繋がった状態の線状物２２が形成される。その後、ブレード３３は上昇され、ローラー３２ａ，３２ｂは所定の回転量で再度回転される。板状物２１は、ローラー３２ａ，３２ｂの回転量に対応する所定の送り量で送り出される。

【0024】

ブレード３３の上下動と板状物２１の送り出しとが繰り返されることにより、一端側において繋がった状態の複数の線状物２２が形成される。任意の数の線状物２２が形成された後には、板状物２１の一端側を切断できるようにブレード３３の位置は変更される。その後、ブレード３３が下降されると、板状物２１は切断され、一端側において繋がった複数の線状物２２を含むユニット２３が形成される。

【0025】

線状物２２は、弾性研磨材１の大きさに対応する幅で形成される。例えば、一辺が１ｍｍの大きさの弾性研磨材１を製造するのであれば、線状物２２は、１ｍｍの幅に形成される。なお、ここでは、複数の線状物２２が一端側において繋がったユニット２３を形成する第１の切断工程について示しているが、各線状物２２は、一端側において切断されていても良い。

【0026】

次に、第１の切断工程で形成された複数の線状物２２を含むユニット２３を、長手方向に切断する第２の切断工程を行う。第２の切断工程は、切断装置（不図示）によりユニット２３毎に行われる。第２の切断工程では、ユニット２３を構成する複数の線状物２２が長手方向に切断され、弾性研磨材１が形成される。線状物２２は、目的とする大きさの弾性研磨材１が形成されるように切断される。例えば、一辺が１ｍｍの大きさの弾性研磨材１を製造するのであれば、線状物２２は、長手方向に１ｍｍの間隔で切断される。

【0027】

この第２の切断工程では、ユニット２３を構成する複数の線状物２２はまとめて切断されるので、線状物２２を１本ずつ切断させる場合などと比較して、弾性研磨材１の製造効率を高めることができる。以上により、弾性材料１１に粒状の研磨材料１２が分散された立方体の外形形状を有する弾性研磨材１が完成される。

【0028】

このように製造された弾性研磨材１は、例えば、バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法に使用される。バレル研磨において、弾性研磨材１は、研磨対象物と共に容器（バレル）に投入される。この容器が揺動回転されると、弾性研磨材１と研磨対象物とは衝突され、研磨対象物は研磨される。また、ショットブラストにおいて、弾性研磨材１は、研磨対象物に向けて投射される。投射された弾性研磨材１が研磨対象物に衝突されることで、研磨対象物は研磨される。

【0029】

図３は、本実施の形態に係る弾性研磨材１を用いた研磨方法を説明するための模式図であり、研磨対象物に弾性研磨材１が衝突される様子を示している。バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法では、図３Ａに示すように、研磨対象物４の表面４１に、弾性研磨材１が衝突される（矢印Ａ）。

【0030】

弾性研磨材１は、弾性材料１１を含み所定の硬度を有している。このため、研磨対象物４の表面４１に弾性研磨材１が衝突されると、衝突部分において弾性研磨材１は変形され、衝突による衝撃は緩和される。また、図３Ｂに示すように、弾性研磨材１は、衝突の際、又は衝突の後に、研磨対象物４の表面４１を擦るように移動される（矢印Ｂ）。このため、研磨対象物４の表面４１に存在するバリ４２などは、弾性研磨材１に含まれる研磨材料１２によって削り取られる。

【0031】

弾性材料１１は、ウレタン、シリコンゴムなどの軟らかい材料なので、図３に示すように弾性研磨材１と研磨対象物４とが衝突されると、研磨対象物４や研磨材料１２との摩擦で部分的に削り取られる。その結果、表面付近の研磨材料１２は弾性研磨材１から脱落される。本実施の形態の弾性研磨材１は、弾性材料１１に対して研磨材料１２が分散されているので、弾性材料１１が部分的に削り取られて研磨材料１２が脱落されても、新たな研磨材料１２が表出されて研磨能は維持される。また、弾性材料１１が弾性研磨材１の全体に存在するので、衝撃吸収能も維持される。

【0032】

また、本実施の形態の弾性研磨材１は、立方体の外形形状を有している。このような外形形状の弾性研磨材１は、上述のように、板状物２１を切断することで容易に形成できる。このため、弾性研磨材１の製造コストは抑制される。また、上述のような方法で弾性研磨材１を形成すれば、弾性研磨材１の大きさを容易に揃えることができる。この場合、弾性研磨材１の大きさのばらつきによる研磨のばらつきを抑制できる。

【0033】

このように、本実施の形態に係る弾性研磨材１は、弾性材料１１と研磨材料１２とが混合されているので、バレル研磨やショットブラストなどの研磨方法において弾性研磨材１の表面が削り取られたとしても、衝撃吸収能と研磨能とを高い状態で維持できる。このため、研磨対象物４を損傷させることなく長期間にわたって効率の良い研磨を実現できる。また、本実施の形態に係る弾性研磨材１は、立方体状に形成されているので、大きさのばらつきに起因する研磨のばらつきは抑制され、製造コストも低減できる。

【0034】

なお、本発明は、上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、立方体の外形形状を有する弾性研磨材について説明しているが、弾性研磨材の形状はこれに限られない。例えば、弾性研磨材の外形形状は、直方体などでも良い。なお、弾性研磨材の外形形状は、厳密に立方体、直方体などである必要はない。

【0035】

また、上記実施の形態においては、角が残存した状態の弾性研磨材をバレル研磨やショットブラストなどの研磨方法に用いる場合を例示しているが、角がある程度除去されるまで弾性研磨材を調整してから、実際の研磨を行うようにしても良い。この場合、研磨対象物への角の接触に起因する研磨のばらつきを抑制できる。

【0036】

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明の弾性研磨材は、バレル研磨やショットブラストなどに使用される研磨材として有用である。

【符号の説明】

【0038】

１ 弾性研磨材
３ 切断装置
４ 研磨対象物
１１ 弾性材料
１２ 研磨材料
２１ 板状物
２２ 線状物
２３ ユニット
３１ 基台
３２ａ，３２ｂ ローラー
３３ ブレード
４１ 表面
４２ バリ

【図1】

【図2】

【図3】