特許 6146891 サンドブラスト方法

(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】6146891

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】サンドブラスト方法

(51)【国際特許分類】

   B24C 1/04 20060101AFI20170607BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   B24C1/04 C

   B41M5/00 100

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-232133(P2012-232133)

(22)【出願日】2012年10月19日

(65)【公開番号】特開2014-83607(P2014-83607A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年8月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137823

【氏名又は名称】株式会社ミマキエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100140796

【弁理士】

【氏名又は名称】原口 貴志

(72)【発明者】

【氏名】中村 紀和

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４５６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０７９２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０８７１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６５２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５４４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４２９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４３４９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｃ １／００− １１／００

Ｂ４１Ｍ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の表面に研磨材を吹き付けることによって前記表面を加工するサンドブラスト方法であって、
前記表面にレジスト液をインクジェット印刷して前記表面に前記レジスト液によるレジストを形成するレジスト形成ステップと、前記レジスト形成ステップによって前記レジストが形成された前記対象物の前記表面側に前記研磨剤を吹き付けることによって前記表面のうち前記レジストが形成されていない部分を研磨する表面研磨ステップとを備えており、
前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストがタックを有する状態で実行され、前記タックを有する前記レジストに対して前記表面とは反対側に前記タックによって前記研磨剤の層が形成されるステップであり、
前記レジスト形成ステップは、紫外線硬化型の前記レジスト液をＵＶインクジェット印刷することによって、任意の印刷データに基づいた画像の前記レジストを形成するステップであることを特徴とするサンドブラスト方法。

【請求項2】

前記レジスト液は、単官能モノマーまたは単官能オリゴマーを４０質量％以上、多官能モノマーまたは多官能オリゴマーを３０質量％以下含んでいることを特徴とする請求項１に記載のサンドブラスト方法。

【請求項3】

前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストの強度が１２０％以上４００％以下の伸びである状態で実行されるステップであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサンドブラスト方法。

【請求項4】

前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストの強度がＢ以上２Ｈ以下の鉛筆硬度である状態で実行されるステップであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサンドブラスト方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物の表面に研磨材を吹き付けることによって対象物の表面を加工するサンドブラスト方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、対象物の表面に研磨材を吹き付けることによって対象物の表面を加工するサンドブラスト方法として、対象物の表面にレジスト液をインクジェット印刷して対象物の表面にレジスト液によるレジストを形成するレジスト形成ステップと、レジスト形成ステップによってレジストが形成された対象物の表面側に研磨剤を吹き付けることによって対象物の表面のうちレジストが形成されていない部分を研磨する表面研磨ステップとを備えている方法が知られている（特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２６５２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のサンドブラスト方法においては、表面研磨ステップにおいてレジストが研磨剤との衝突によって予期せず破損してしまうことによって、対象物の表面のうち本来研磨される予定ではない部分が研磨されてしまう場合がある。すなわち、従来のサンドブラスト方法においては、歩留りが悪いという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、従来より歩留りを向上することができるサンドブラスト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】

【0006】

本発明のサンドブラスト方法は、対象物の表面に研磨材を吹き付けることによって前記表面を加工するサンドブラスト方法であって、前記表面にレジスト液をインクジェット印刷して前記表面に前記レジスト液によるレジストを形成するレジスト形成ステップと、前記レジスト形成ステップによって前記レジストが形成された前記対象物の前記表面側に前記研磨剤を吹き付けることによって前記表面のうち前記レジストが形成されていない部分を研磨する表面研磨ステップとを備えており、前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストがタックを有する状態で実行されるステップであることを特徴とする。

【0007】

この構成により、本発明のサンドブラスト方法は、表面研磨ステップにおいてレジストがタックを有するので、レジストと研磨剤との衝突によってレジストの表面に研磨剤の層が形成されることによって、レジストと研磨剤との直接の衝突が防止され、結果として、レジストの破損が防止される。したがって、本発明のサンドブラスト方法は、対象物の表面のうち本来研磨される予定ではない部分が研磨されることをレジストによって防止することができ、従来より歩留りを向上することができる。

【0008】

また、本発明のサンドブラスト方法において、前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストの強度が１２０％以上４００％以下の伸びである状態で実行されるステップであっても良い。

【0009】

この構成により、本発明のサンドブラスト方法は、表面に研磨剤の層が形成されたレジスト上のこの層に研磨剤が衝突しても、レジストの柔軟性によって衝突の衝撃を吸収するので、表面研磨ステップにおけるレジストの破損を更に効果的に防止することができる。

【0010】

また、本発明のサンドブラスト方法において、前記表面研磨ステップは、前記レジスト形成ステップによって前記表面に形成された前記レジストの強度がＢ以上２Ｈ以下の鉛筆硬度である状態で実行されるステップであっても良い。

【0011】

この構成により、本発明のサンドブラスト方法は、表面に研磨剤の層が形成されたレジスト上のこの層に研磨剤が衝突しても、レジストの柔軟性によって衝突の衝撃を吸収するので、表面研磨ステップにおけるレジストの破損を更に効果的に防止することができる。

【0012】

また、本発明のサンドブラスト方法において、前記レジスト形成ステップは、紫外線硬化型の前記レジスト液をＵＶインクジェット印刷するステップであっても良い。

【0013】

この構成により、本発明のサンドブラスト方法は、レジスト液が紫外線硬化型の液であるので、レジスト液が有機溶剤型の液である構成と比較して、レジスト液の硬化の速度が速く、結果として、一連の加工の全体の速度を向上することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明のサンドブラスト方法は、従来より歩留りを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施の形態に係るサンドブラスト方法によって製造される加工品の側面断面図である。

【図2】図１に示す加工品の製造に使用されるインクジェットプリンターの斜視図である。

【図3】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るサンドブラスト方法によって加工される前の対象物の側面断面図である。（ｂ）は、表面にレジストが形成された図３（ａ）に示す対象物の側面断面図である。

【図4】表面のうちレジストが形成されていない部分が研磨された図３に示す対象物の側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

【0017】

まず、本実施の形態に係るサンドブラスト方法によって製造される加工品の構成について説明する。

【0018】

図１は、本実施の形態に係るサンドブラスト方法によって製造される加工品１０の側面断面図である。

【0019】

図１に示すように、加工品１０は、対象物１１の表面１１ａが凹まされることによって生成される物である。例えば、対象物１１は、ガラスである。

【0020】

次に、加工品１０の製造に使用されるインクジェットプリンターの構成について説明する。

【0021】

図２は、加工品１０の製造に使用されるインクジェットプリンター２０の斜視図である。

【0022】

図２に示すように、インクジェットプリンター２０は、対象物１１を載せるテーブル２１と、矢印２０ａで示す主走査方向に延在する本体２２とを備えている。

【0023】

テーブル２１は、矢印２０ｂで示す副走査方向に延在していて本体２２を矢印２０ｂで示す副走査方向に移動可能に支持しているガイド機構２１ａを、矢印２０ａで示す主走査方向における両側に備えている。

【0024】

本体２２は、矢印２０ａで示す主走査方向に延在しているガイドレール２３と、矢印２０ａで示す主走査方向に移動可能にガイドレール２３に支持されているキャリッジ２４とを備えている。キャリッジ２４は、紫外線硬化型の液体の滴をテーブル２１に向けて吐出するための図示していない記録ヘッドと、記録ヘッドによって吐出された紫外線硬化型の液体を硬化させるための紫外線をテーブル２１に向けて照射するための図示していないＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とを搭載している。

【0025】

次に、対象物１１の表面１１ａに研磨材を吹き付けることによって対象物１１の表面１１ａを加工するサンドブラスト方法、すなわち、加工品１０の製造方法について説明する。

【0026】

図３（ａ）は、本実施の形態に係るサンドブラスト方法によって加工される前の対象物１１の側面断面図である。図３（ｂ）は、表面１１ａにレジスト１２が形成された対象物１１の側面断面図である。

【0027】

１．レジスト形成ステップ
作業者は、図３（ａ）に示す対象物１１をインクジェットプリンター２０のテーブル２１の所定の位置に固定し、任意の印刷データに基づいた画像を対象物１１上に紫外線硬化型のレジスト液で記録するように、インクジェットプリンター２０に指示する。

【0028】

作業者から指示を受けたインクジェットプリンター２０は、テーブル２１に対してキャリッジ２４をガイドレール２３に沿って矢印２０ａで示す主走査方向に移動するとともに、テーブル２１に対して本体２２をガイド機構２１ａに沿って矢印２０ｂで示す副走査方向に移動する。すなわち、インクジェットプリンター２０は、テーブル２１上に固定された対象物１１に対してキャリッジ２４を印刷データに応じて移動する。そして、インクジェットプリンター２０は、テーブル２１上に固定された対象物１１上に向けてキャリッジ２４上の記録ヘッドによって紫外線硬化型のレジスト液を吐出するとともに、対象物１１上に吐出された紫外線硬化型のレジスト液に向けてキャリッジ２４上のＬＥＤによって紫外線を照射する。すなわち、インクジェットプリンター２０は、印刷データに基づいた画像の形で紫外線硬化型のレジスト液を対象物１１上にＵＶインクジェット印刷することによって、図３（ｂ）に示すように、紫外線硬化型のレジスト液によるレジスト１２を対象物１１上に形成する。

【0029】

なお、レジスト形成ステップによって使用されるレジスト液は、単官能モノマーまたは単官能オリゴマーと、多官能モノマーまたは多官能オリゴマーとを含んでいるラジカル重合タイプのレジスト性のインクである。特に、レジスト液は、単官能モノマーまたは単官能オリゴマーを４０質量％以上（より好ましくは６０％以上）、多官能モノマーまたは多官能オリゴマーを３０質量％以下含んでいると好ましい。ここで、単官能モノマーとしては、例えばイソボルニルアクリレート、アクリル酸エステルなどが採用されることが可能である。また、多官能モノマーとしては、例えばアミン変性アクリル酸オリゴマーなどが採用されることが可能である。

【0030】

２．表面研磨ステップ
次いで、作業者は、インクジェットプリンター２０のテーブル２１から対象物１１を取り外し、インクジェットプリンター２０のテーブル２１から取り外した対象物１１の表面１１ａに形成されたレジスト１２がタック（粘着性）を有する状態で、対象物１１の表面１１ａ側に研磨剤をサンドブラスターなどの装置を用いて吹き付ける。したがって、対象物１１の表面１１ａのうちレジスト１２が形成されていない部分は、研磨剤によって研磨される。

【0031】

ここで、表面研磨ステップが実行されるタイミングは、レジスト１２を構成するレジスト液が完全に硬化している場合にレジスト１２がタックを有しているときであっても良いし、レジスト１２を構成するレジスト液がある程度硬化している場合にレジスト１２がタックを有しているときであっても良い。

【0032】

図４は、表面１１ａのうちレジスト１２が形成されていない部分が研磨された対象物１１の側面断面図である。

【0033】

表面１１ａのうちレジスト１２が形成されていない部分が表面研磨ステップによって研磨された対象物１１は、例えば図４に示すようになる。

【0034】

図４に示すように、タックを有するレジスト１２の表面には、レジスト１２と研磨剤との衝突によって研磨剤の層１３が形成されている。

【0035】

３．レジスト剥離ステップ
次いで、作業者は、対象物１１を剥離液に浸ける。したがって、対象物１１の表面１１ａ上のレジスト１２は、剥離液によって膨潤または溶解させられることによって、対象物１１の表面１１ａから剥離させられる。

【0036】

レジスト剥離ステップによって表面１１ａからレジスト１２が剥離させられた対象物１１は、例えば図１に示すように加工品１０として完成する。

【0037】

以上に説明したように、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、表面研磨ステップにおいてレジスト１２がタックを有するので、レジスト１２と研磨剤との衝突によってレジスト１２の表面に研磨剤の層１３が形成されることによって、レジスト１２と研磨剤との直接の衝突が防止され、結果として、レジスト１２の破損が防止される。したがって、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、対象物１１の表面１１ａのうち本来研磨される予定ではない部分が研磨されることをレジスト１２によって防止することができ、従来より歩留りを向上することができる。

【0038】

なお、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト形成ステップによって対象物１１の表面１１ａに形成されたレジスト１２の強度が、１２０％以上４００％以下の伸びである状態、または、Ｂ以上２Ｈ以下の鉛筆硬度である状態で、表面研磨ステップが実行されるようになっていても良い。ここで、鉛筆硬度とは、ＪＩＳ Ｋ５６００-５-４に規定されている硬度である。

【0039】

本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト形成ステップによって対象物１１の表面１１ａに形成されたレジスト１２の強度が、１２０％以上４００％以下の伸びである状態、または、Ｂ以上２Ｈ以下の鉛筆硬度である状態で、表面研磨ステップが実行されるようになっている場合、表面に研磨剤の層１３が形成されたレジスト１２上の層１３に研磨剤が衝突しても、レジスト１２の柔軟性によって衝突の衝撃を吸収するので、表面研磨ステップにおけるレジスト１２の破損を更に効果的に防止することができる。

【0040】

なお、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト形成ステップによって対象物１１の表面１１ａに形成されたレジスト１２の強度が、１２０％未満の伸びである状態、または、Ｂ未満の鉛筆硬度である状態で、表面研磨ステップが実行されるようになっていても良い。

【0041】

本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト形成ステップにおいて使用されるレジスト液が紫外線硬化型の液であるので、レジスト液が有機溶剤型の液である構成と比較して、レジスト液の硬化の速度が速く、結果として、一連の加工の全体の速度を向上することができる。

【0042】

なお、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、ガラスの加工品１０の製造に利用されているが、ガラス以外の加工品１０の製造に利用されても良い。

【0043】

また、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト形成ステップにおいて使用されるレジスト液として紫外線硬化型の液が採用されているが、例えば有機溶剤型のレジスト液など、紫外線硬化型以外のレジスト液が採用されていても良い。

【0044】

また、本実施の形態に係るサンドブラスト方法のレジスト剥離ステップにおいて使用される剥離液は、対象物１１の表面１１ａからレジスト１２を剥離させることが可能である物質であれば良い。例えば、レジスト液に含まれている単官能モノマーまたは単官能オリゴマーと、多官能モノマーまたは多官能オリゴマーとの少なくとも一部がフリーの酸基（アクリル酸誘導体）を有していて、その酸価が１００以上である場合、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ピリジン、ピペリジンなどの塩基性化合物の水溶液が剥離液として採用されても良い。

【0045】

また、本実施の形態に係るサンドブラスト方法は、レジスト剥離ステップを備えているが、対象物１１の表面１１ａからレジスト１２が剥離させられなくても良い加工品１０の場合には、レジスト剥離ステップを備えていなくても良い。

【符号の説明】

【0046】

１１ 対象物
１１ａ 表面
１２ レジスト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】