JP2006116686A - 超砥粒ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】台金精度を低下させることなく、識別が容易で誤使用を低減することが可能な超砥粒ホイールを提供する。
【解決手段】アルミ系台金１２に超砥粒層１４を設けた超砥粒ホイール１０である。アルミ系台金１２の表面には、第１の色でアルマイト処理が施されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキング２４〜３２が施されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークの加工に用いられる超砥粒ホイールに関する。

液晶やプラズマディスプレイパネル等に使用される超砥粒ホイールは、一般に、長方形のガラスの互いに向かい合った２辺を２個のホイールで同時に面取り加工する。この場合、２個のホイールは互いに逆回転で使用されるため、その回転方向に順じてホイールが製作される。また、加工速度のアップ或いは品質の安定化を図る目的で、粗加工を行った後に仕上げ加工を実施する場合があり、それぞれ仕様が異なるホイールが使用される。更に、厚みの異なるワークを加工する場合、それに適した砥粒層形状のホイールが使用される（例えば、特許文献１参照）。

以上のような使用回転方向、使用目的等が異なるホイールは、外観上ほとんど区別がつかないため、一般には、台金に刻印された矢印や文字等のマーキングで区別をしている。
特開２００２−１６０１４７号公報

しかしながら、近年、超砥粒ホイールの軽量化を目的として、アルミ系台金を用いるケースが増えているが、アルミ系台金の場合、彫刻やレーザ加工による刻印が目立ちにくく、また工作機械を使用する現場での照明は強くないため、作業者が刻印による矢印や文字等の指示を読み違えて、ホイールを誤使用するおそれがあった。その結果、焼けやチッピングなどの加工上の問題や、形状不良が生じるおそれがあった。

そこで、アルミ系台金を塗装し、刻印を目立つようにすることを考えたが、塗装では塗りむらが生じ易く、回転ブレを生じて台金精度が低下するおそれがあった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、台金精度を低下させることなく、識別が容易で誤使用を低減することが可能な超砥粒ホイールを提供することを目的とする。

本発明に係る超砥粒ホイールは、アルミ系台金に超砥粒層を設けた超砥粒ホイールであって、アルミ系台金の表面には、第１の色でアルマイト処理が施されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキングが施されている、ことを特徴とする。ここで、第１の色と異なる第２の色とは、第１の色とは色相、明度、及び彩度の少なくともいずれかが異なる第２の色をいう。

この超砥粒ホイールでは、アルミ系台金が第１の色でアルマイト処理されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキングが施されているため、マーキングが明確になり、識別性が高くなって誤使用を低減することができる。また、アルマイト処理しているため、塗装の場合のような塗りむらがなく、台金精度を低下させることがない。また、アルマイト処理により台金表面の硬度が増加しているため、ホイールに傷が付きにくく、更に、アルマイト処理により絶縁性が増加しているため、腐食を防止することができる。これにより、台金精度を長期に亘り高く維持することができる。

上記アルマイト処理がカラーアルマイト処理であり、マーキングは、カラーアルマイト処理されたアルミ系台金の表面を削って形成されていると好ましい。また、上記アルマイト処理がカラーアルマイト処理であり、マーキングは、カラーアルマイト処理の際のマスキングにより形成されていると好ましい。このようにすれば、カラーアルマイト処理された第１の色により、台金の地色である第２の色のマーキングが明確になり、識別性の高い超砥粒ホイールが得られる。

マーキングは、第２の色でアルマイト処理して形成されていると好ましい。このようにすれば、アルマイト処理された第１の色により、第２の色のマーキングが明確になり、識別性の高い超砥粒ホイールが得られる。また、マーキングは塗装の場合のような剥がれがなく、長期に亘って識別性を高く維持することができる。

このとき、マーキングは、第１及び第２の色とは異なる第３の色で、アルマイト処理により縁取りされていると好ましい。このようにすれば、背景の第１の色とマーキングの第２の色との違いを更に補うことができ、マーキングの識別度が向上して、白内障患者や色覚障害者などには特に効果が高い。ここで、第１及び第２の色と異なる第３の色とは、第１及び第２の色とは色相、明度、及び彩度の少なくともいずれかが異なる第３の色をいう。

本発明によれば、台金精度を低下させることなく、識別が容易で誤使用を低減することが可能な超砥粒ホイールを提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態に係る超砥粒ホイールを示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお本実施形態では、超砥粒ホイール１０として、ガラス等の脆性材料からなるワークの面取りを行う面取りホイールについて説明する。

図１及び図２に示すように、超砥粒ホイール１０は、略円盤型の台金１２の外周面に、超砥粒を含む砥粒層１４が設けられた、いわゆるストレート型のホイールである。

台金１２は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、「アルミ系」という。）から形成されており、中央には、回転駆動装置の回転軸が嵌着される軸穴１６が設けられている。

砥粒層１４は、天然ダイヤモンド、合成ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素といった超砥粒（金属被覆された超砥粒を含む。）を含んでいる。これら超砥粒は、レジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンド等により保持されており、或いは電着により保持されている。

砥粒層１４の外周面には、図２に示すように、環状の溝１８が単数或いは複数設けられている。各溝１８は、図３に示すように、ワークＷの端縁の面取りを行い得るように所望の大きさ及び形状に形成されている。そして、砥粒層１４の表面は、図４に示すように、矢印Ａ方向への駆動で超砥粒２０が研削を行うように目立てされている。

ここで、本実施形態に係る超砥粒ホイール１０では、図２に示すように、アルミ系の台金１２が、第１の色（以下、「背景色」とも言う。）でアルマイト処理されている。アルマイト処理（アルミニウム陽極酸化処理）は、アルミニウム素地の表面に多孔質の酸化皮膜２２を電解法によって形成する処理である。アルマイト処理による背景色は、透明（すなわち地色）、赤、青、黄、緑、黒など、任意の色を選択することができるが、後述するマーキングの色を際立たせる色を選択すると好ましい。なお、透明以外のカラーアルマイト処理では、アルマイト処理により形成された酸化皮膜２２の多孔性を利用して、染料を酸化皮膜２２に吸着させて色付けする。染料の吸着は、アルマイト処理の処理液に染料を予め付与しておくことで行うことができる。或いは、染料を含有したインキで印刷したシートを、未封孔の酸化皮膜２２上に熱圧着させ、染料を皮膜２２中に染み込ませることで行うことができる。

また本実施形態に係る超砥粒ホイール１０では、図１に示すように、アルマイト処理された台金１２の表面に、背景色とは異なる色（第２の色）で識別用のマーキングが施されている。ここで、第２の色は、背景色と色相、明度、及び彩度の少なくともいずれかが異なればよい。マーキングとしては、製品番号２４、砥粒層種別２６、使用回転方向２８、左右の配置位置３０、対象ワークの種類３２、などが挙げられる。

砥粒層種別の「ＳＤ１４０Ｎ１００ＭＨＸ」のマーキング２６のうち、「ＳＤ」は砥粒種類を表し、「１４０」は粒度（メッシュ）を示し、「Ｎ」は結合度を表し、「１００」は砥粒の集中度を表し、「ＭＨＸ」は結合剤の種類を表している。

使用回転方向を示すマーキング２８は、矢印で示される。左右の配置を示すマーキング３０は、Ｌ（左）又はＲ（右）の文字で示される。対象ワークの種類を示すマーキング３２は、ここではワークＷの厚みで表される。

ここでマーキング２４〜３２は、カラーアルマイト処理された台金１２の表面を、レーザ刻印や彫刻により削って形成されていると好ましい。またマーキング２４〜３２は、カラーアルマイト処理の際のマスキングにより形成されていると好ましい。このようにすれば、カラーアルマイト処理された背景色により、地色（第２の色）のマーキング２４〜３２が明確になり、識別性の高い超砥粒ホイール１０が得られる。

また、マーキング２４〜３２は、アルマイト処理された背景色とは異なる第２の色でアルマイト処理して形成されていると好ましい。このようにすれば、アルマイト処理された背景色により、第２の色のマーキング２４〜３２が明確になり、識別性の高い超砥粒ホイール１０が得られる。この場合、背景色と第２の色とのコントラスト差が大きい色の組み合わせを選択すれば、識別性がより向上するため好ましい。

更に、マーキング２４〜３２をアルマイト処理により形成するとき、マーキング２４〜３２は、図５に示すように、背景色及び第２の色とは異なる第３の色で、アルマイト処理により縁取り３４されていると好ましい。ここで、第３の色は、背景色及び第２の色と色相、明度、及び彩度の少なくともいずれかが異なればよい。このようにすれば、背景色とマーキング２４〜３２の第２の色との違いを更に補うことができ、マーキング２４〜３２の識別度が向上して、白内障患者や色覚障害者などには特に効果が高い。その他、２００３年度東京都地下鉄路線図色覚バリアフリーデザインコンテストの最優秀作品にあるような、グラデュエーションを持つ彩色をしても、マーキング２４〜３２の識別度が向上して、白内障患者や色覚障害者には特に効果が高い。

次に、本実施形態に係る超砥粒ホイール１０の作用及び効果について説明する。

ここでは、図６に示すように、ワークＷとして厚みが０．６ｍｍである長方形のガラスの互いに向かい合った２辺を、４個の超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄで同時に面取り加工する場合について説明する。ワークＷは、図６の矢印Ｂに示す方向に搬送されるものとする。

図６において、前段の２個の超砥粒ホイール１０Ａ，１０Ｂは粗加工のためのホイールであり、例えば粒度が１４０であるものが使用される。また後段の２個の超砥粒ホイール１０Ｃ，１０Ｄは仕上げ加工のためのホイールであり、例えば粒度が６００であるものが使用される。そして、搬送方向Ｂに対し左側の超砥粒ホイール１０Ａ，１０Ｃには左専用のホイールが使用され、右側の超砥粒ホイール１０Ｂ，１０Ｄには右専用のホイールが使用される。

まず、各超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄを所望の場所の回転軸４０Ａ〜４０Ｄに設置する。ここで、左側の前段の回転軸４０Ａに対し、作業者は左側であることを示す「Ｌ」のマーキング、粒度を示す「１４０」のマーキング、及びワークＷの厚みを示す「０．６ｍｍ」のマーキングを頼りに、超砥粒ホイール１０Ａを識別する。そして、使用回転方向を示す矢印のマーキングを頼りに、正しい方向に超砥粒ホイール１０Ａを設置する。また、右側の前段の回転軸４０Ｂに対し、作業者は右側であることを示す「Ｒ」のマーキング、粒度を示す「１４０」のマーキング、及びワークＷの厚みを示す「０．６ｍｍ」のマーキングを頼りに、超砥粒ホイール１０Ｂを識別する。そして、使用回転方向を示す矢印のマーキングを頼りに、正しい方向に超砥粒ホイール１０Ｂを設置する。一方、左側の後段の回転軸４０Ｃに対し、作業者は左側であることを示す「Ｌ」のマーキング、粒度を示す「６００」のマーキング、及びワークＷの厚みを示す「０．６ｍｍ」のマーキングを頼りに、超砥粒ホイール１０Ｃを識別する。そして、使用回転方向を示す矢印のマーキングを頼りに、正しい方向に超砥粒ホイール１０Ｃを設置する。また、右側の後段の回転軸４０Ｄに対し、作業者は右側であることを示す「Ｒ」のマーキング、粒度を示す「６００」のマーキング、及びワークＷの厚みを示す「０．６ｍｍ」のマーキングを頼りに、超砥粒ホイール１０Ｄを識別する。そして、使用回転方向を示す矢印のマーキングを頼りに、正しい方向に超砥粒ホイール１０Ｄを設置する。

このとき、超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄは、アルミ系台金１２が第１の色でアルマイト処理されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキングが施されているため、マーキングが明確になり、識別性が高くなって、作業者が設置場所を誤るおそれが低減され、誤使用を低減することができる。

超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄの設置が完了すると、回転軸４０Ａ〜４０Ｄにより各ホイール１０Ａ〜１０Ｄを回転駆動し、ワークＷの搬送を開始する。これにより、前段の２個の超砥粒ホイール１０Ａ，１０Ｂにより粗加工の面取りがなされ、後段の２個の超砥粒ホイール１０Ｃ，１０Ｄにより細かい仕上げ加工の面取りが行われる。

以上詳述したように、本実施形態に係る超砥粒ホイール１０（１０Ａ〜１０Ｄ）では、アルミ系台金１２が第１の色でアルマイト処理されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキング２４〜３２が施されているため、マーキング２４〜３２が明確になり、識別性が高くなって誤使用を低減することができる。

特に、近年、障害者等に係る欠格自由の適正化等を図るため医師法の一部が改正されたことに伴い、労働安全衛生法関係省令が改正され、雇用時の健康診断における色覚検査が廃止され、この精神に基づいて、工作機械現場から締め出されていた色覚障害者等に職場としての門戸が開かれている。また、若年労働者の減少で必然的に増える高齢作業者は、視力の低下だけでなく、白内障罹患率が高くなっている。従って、従前の視覚に頼る表示、及び下地を意識しない表示が是正された職場環境が必要になってきている。これに対し、本実施形態では、台金１２が第１の色でアルマイト処理されていると共に、第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキング２４〜３２が施されてマーキング２４〜３２が明確にされているため、健常者のみならず、白内障患者や色覚障害者らにとっても識別性が高いものとなり、いわゆるユニバーサルデザイン化が図られる。

また、アルマイト処理しているため、塗装の場合のような塗りむらがなく、台金精度を低下させることがない。また、アルマイト処理では、塗装の剥がれがないため、ミクロン単位の超精細加工を行うに際し、作業の支障となるおそれもない。

また、アルミ系台金１２は、鉄系材料と比較して非常に軽く取り扱いが容易であるが、その反面、柔らかい性質からキズが付き易い。特に、板ガラスやシリコン基板等の面取りでは、修理を数回実施することが多く、ホイールの取り付け取り外し、或いは修理時に台金にキズが付き易く、台金精度が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態ではアルマイト処理により台金１２表面の硬度が増加しているため、ホイール１２に傷が付きにくく、台金精度を長期に亘り高く維持することができる。

また、通常、超砥粒ホイール１０を取り付ける回転軸は鉄系材料を用いることが多い。このため、アルミ系台金１２との間で電位差が生じ、研削液を介して腐食が生じ易い。このため、長期間使用していると、回転軸からホイール１０を取り外すことが困難になる場合がある。また、回転軸の基準面が腐食により精度不良を起こし、ホイール性能の低下を来すおそれもある。これに対し、本実施形態ではアルマイト処理により絶縁性が増加しているため、腐食を防止することができ、このことからも台金精度を長期に亘り高く維持することができる。

また、マーキング２４〜３２を、カラーアルマイト処理されたアルミ系台金１２の表面を削って形成したり、カラーアルマイト処理の際のマスキングにより形成したりすると、カラーアルマイト処理された背景色により、地色のマーキング２４〜３２が明確になり、識別性の高い超砥粒ホイール１０が得られる。

また、マーキング２４〜３２を、背景色とは異なる第２の色でアルマイト処理して形成すると、第２の色のマーキング２４〜３２が明確になり、識別性の高い超砥粒ホイール１０が得られる。

このとき、マーキング２４〜３２を、背景色及び第２の色とは異なる第３の色で、アルマイト処理により縁取りすると、背景色とマーキング２４〜３２の第２の色との違いを更に補うことができ、マーキング２４〜３２の識別度が向上して、白内障患者や色覚障害者などには特に効果が高い。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではストレート型の超砥粒ホイール１０について説明したが、カップ型等の他のタイプのホイールであってもよい。

また、台金１２には必要に応じた他の文字・記号等のマーキングを施してもよい。

また、加工対象のワークＷは、ガラスやシリコン基板等の脆性材料に限定されることなく、他の素材からなるものであってもよい。

また、図６に示す加工例において、各回転軸４０Ａ〜４０Ｄにそれぞれ異なる色を附しておき、各超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄには各回転軸４０Ａ〜４０Ｄに対応する色を選定すると好ましい。このようにすれば、同じ色の回転軸４０Ａ〜４０Ｄに同じ色の超砥粒ホイール１０Ａ〜１０Ｄを設置すればよいため、識別性が一層向上する。

本実施形態に係る超砥粒ホイールを示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 砥粒層の溝とワークとの関係を示す図である。 砥粒層の表面が目立てされている様子を示す図である。 マーキングが縁取りされている様子を示す図である。 ４個の超砥粒ホイールを用いてワークの両縁部を面取りする様子を示す図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…超砥粒ホイール、１２…台金、１４…砥粒層、１６…軸穴、１８…溝、２０…超砥粒、２２…酸化皮膜、２４，２６，２８，３０，３２…マーキング、３４…縁取り、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ…回転軸、Ｗ…ワーク。

Claims (5)

1. アルミ系台金に超砥粒層を設けた超砥粒ホイールであって、
   前記アルミ系台金の表面には、第１の色でアルマイト処理が施されていると共に、該第１の色と異なる第２の色で識別用のマーキングが施されている、ことを特徴とする超砥粒ホイール。
2. 前記アルマイト処理がカラーアルマイト処理であり、前記マーキングは、カラーアルマイト処理された前記アルミ系台金の表面を削って形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒ホイール。
3. 前記アルマイト処理がカラーアルマイト処理であり、前記マーキングは、カラーアルマイト処理の際のマスキングにより形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒ホイール。
4. 前記マーキングは、前記第２の色でアルマイト処理して形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒ホイール。
5. 前記マーキングは、前記第１及び第２の色とは異なる第３の色で、アルマイト処理により縁取りされている、ことを特徴とする請求項４に記載の超砥粒ホイール。

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