JP3081911B2 - 非磁性体配列方法 - Google Patents
非磁性体配列方法Info
- Publication number
- JP3081911B2 JP3081911B2 JP09222150A JP22215097A JP3081911B2 JP 3081911 B2 JP3081911 B2 JP 3081911B2 JP 09222150 A JP09222150 A JP 09222150A JP 22215097 A JP22215097 A JP 22215097A JP 3081911 B2 JP3081911 B2 JP 3081911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- particles
- magnetic field
- substrate
- magnetic particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の属する技術分野】この発明は、非磁性粒子等の
非磁性体を配列させる方法に関するものである。この発
明は微細研削加工技術、微細部品の組立て技術、及び微
細装飾技術の分野で利用可能である。
非磁性体を配列させる方法に関するものである。この発
明は微細研削加工技術、微細部品の組立て技術、及び微
細装飾技術の分野で利用可能である。
【従来の技術】非磁性粒子の配列を制御する技術が必要
とされている。例えば、微細研削加工において使用する
砥石は直径が数μｍ以下のダイヤモンド砥粒を樹脂など
のバインダで固めて構成している。従来は砥石表面にお
けるダイヤモンド砥粒の分布パターンの制御はなされて
おらず、アットランダムに分布している。最近、このダ
イヤモンド砥粒を規則的に並べると、研削加工の精度、
効率が著しく改善されることが知られてきた。しかし、
非常に多数のダイヤモンド砥粒を一つ一つつまみハンド
リングすることは、その作業コストから考えて、非現実
的である。これに対してダイヤモンド砥粒に磁性材料を
コーティングして、外部から磁場を印加し、磁気の力で
強制的に配列させる方法が考案されている。しかし、ダ
イヤモンド砥粒に磁性材料をコーティングするのは非常
にコスト高であり、さらに砥粒にコーティングされる磁
性材料の量は僅かなため１Ｔ前後の強磁場を印加しない
と砥粒の配列は起こらない。この他、最近開発が進めら
れているマイクロマシンなど微小な機械部品の組立の際
にも、これらの微小部品の方向を揃えて規則正しく配列
する必要があり、これら部品が非磁性材料から構成され
ることが多い。さらに微細装飾などにおいても、ダイヤ
モンド粒などの非磁性粒子の分布を制御する必要があ
る。
とされている。例えば、微細研削加工において使用する
砥石は直径が数μｍ以下のダイヤモンド砥粒を樹脂など
のバインダで固めて構成している。従来は砥石表面にお
けるダイヤモンド砥粒の分布パターンの制御はなされて
おらず、アットランダムに分布している。最近、このダ
イヤモンド砥粒を規則的に並べると、研削加工の精度、
効率が著しく改善されることが知られてきた。しかし、
非常に多数のダイヤモンド砥粒を一つ一つつまみハンド
リングすることは、その作業コストから考えて、非現実
的である。これに対してダイヤモンド砥粒に磁性材料を
コーティングして、外部から磁場を印加し、磁気の力で
強制的に配列させる方法が考案されている。しかし、ダ
イヤモンド砥粒に磁性材料をコーティングするのは非常
にコスト高であり、さらに砥粒にコーティングされる磁
性材料の量は僅かなため１Ｔ前後の強磁場を印加しない
と砥粒の配列は起こらない。この他、最近開発が進めら
れているマイクロマシンなど微小な機械部品の組立の際
にも、これらの微小部品の方向を揃えて規則正しく配列
する必要があり、これら部品が非磁性材料から構成され
ることが多い。さらに微細装飾などにおいても、ダイヤ
モンド粒などの非磁性粒子の分布を制御する必要があ
る。
【解決しようとする課題】しかしこれらの非磁性粒子の
取り扱いには、まだ取り扱いの簡易化を可能とする適当
な技術が開発されるに至っていない。この発明は上記の
ごとき事情に鑑みてなされたものであって、非常に安価
かつ容易に砥粒などの非磁性粒子等を規則正しく配列し
かつ固定して、微細研削加工技術、微細部品の組立て技
術、及び微細装飾技術に使用可能な非磁性粒子配列方法
を提供することを目的とするものである。
取り扱いには、まだ取り扱いの簡易化を可能とする適当
な技術が開発されるに至っていない。この発明は上記の
ごとき事情に鑑みてなされたものであって、非常に安価
かつ容易に砥粒などの非磁性粒子等を規則正しく配列し
かつ固定して、微細研削加工技術、微細部品の組立て技
術、及び微細装飾技術に使用可能な非磁性粒子配列方法
を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の非磁性体配列方法は、非磁性体を磁性流体中に
混入して基板面上に展開し、前記基板面に対して一様な
直流磁界を、またはこれに交流磁界を重ねて作用させる
ことによって非磁性粒子を面内に又は立体的に配列させ
ることを特徴としている。
の発明の非磁性体配列方法は、非磁性体を磁性流体中に
混入して基板面上に展開し、前記基板面に対して一様な
直流磁界を、またはこれに交流磁界を重ねて作用させる
ことによって非磁性粒子を面内に又は立体的に配列させ
ることを特徴としている。
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を一実施の
形態を示す図面について説明する。図１に示すように、
配列しようとする非磁性粒子１は磁性流体２中に混入し
て混合流体３とし（図１ａ）、混合流体３を基板４の表
面５上に展開する（図１ｂ）。基板４の表面５は平面又
は曲面である。次に基板４の表面５に対して外部から水
平（図１ｃ）（基板４の表面５に平行）または垂直（図
１ｄ）な一様な直流磁界Ｈを作用させる。外部から基板
４の表面５に対して外部磁界を印加しない状態では基盤
４の表面５上の非磁性粒子５の分布は図２に示すように
アットランダムであるが、外部から基板４の表面５に対
して平行に一様な直流磁界（Ｈ）を加えた場合（図１
ｃ）は、図３ａに示すように、磁場と平行な方向の２つ
の非磁性粒子間には引力が働き、磁場の方向と垂直な方
向の粒子間には反発力が働くため、非磁性粒子は外部か
ら加えた磁場と平行な方向に直線的なチェーン状に繋が
って配列する（図３ｂ）。また、基板４の表面５に対し
て垂直方向から一様な外部磁場を印加すると（図１
ｄ）、図４ａに示すように、全ての非磁性粒子１間に
は、反発力が働き、すべての非磁性粒子１は等間隔に並
ぶことになる（図４ｂ）。こうして非磁性粒子１の分布
を制御することができる。この基板４の表面５に対して
垂直方向から一様な外部磁場を印加するときは、液膜の
厚さ方向（基板４の表面５の垂直方向）には、単純に磁
力線に沿った直線的にチェーン状には配列せずに、液膜
の厚さに応じてが、千鳥にずれて重なった構造をとり、
液膜が比較的に薄いときは２層が１／２ピッチだけずれ
た千鳥構造となり、液膜が厚くなると図５ａに示すよう
に各格子状に配列した３層６ａ、６ｂ、６ｃにわたり少
しづつずれた千鳥構造となり、さらに厚くなると図５ｂ
に示すように一層ごとにづれた千鳥構造になる。しか
し、液膜が厚くなり過ぎたり非磁性粒子が重すぎると、
重力等の影響で不規則な配列となる。次に、非磁性粒子
１が針状粒子の場合、外部磁場が印加されていない場合
は図６ａに示すように、針状粒子は任意の方向を向く
が、外部磁場を印加した場合には、見かけ上の磁気モー
メントが針状粒子１ａの長軸方向に誘起されると考えら
れるので、図６ｂに示すように、針状粒子１ａの長軸は
磁力線に沿うように回転モーメントを生じる。従って、
この性質を利用すれば、基板４の表面５に対して垂直方
向から一様な外部磁場を印加することによって、図７に
示すように針状粒子１ａの長軸を表面５に対して垂直方
向にそろえることができ、このことは砥石面に対して針
状砥粒の方向を垂直方向に揃えて並べられ、工具寿命を
大幅に改善することができる。また、直流磁界に交流磁
界を重ね合わせて印加することで磁性流体中に混入する
以前に形成された不安定な微粒子や部品間の凝集を壊し
て、より正確に一つ一つのの微粒子や部品を配列させる
ことができる。
形態を示す図面について説明する。図１に示すように、
配列しようとする非磁性粒子１は磁性流体２中に混入し
て混合流体３とし（図１ａ）、混合流体３を基板４の表
面５上に展開する（図１ｂ）。基板４の表面５は平面又
は曲面である。次に基板４の表面５に対して外部から水
平（図１ｃ）（基板４の表面５に平行）または垂直（図
１ｄ）な一様な直流磁界Ｈを作用させる。外部から基板
４の表面５に対して外部磁界を印加しない状態では基盤
４の表面５上の非磁性粒子５の分布は図２に示すように
アットランダムであるが、外部から基板４の表面５に対
して平行に一様な直流磁界（Ｈ）を加えた場合（図１
ｃ）は、図３ａに示すように、磁場と平行な方向の２つ
の非磁性粒子間には引力が働き、磁場の方向と垂直な方
向の粒子間には反発力が働くため、非磁性粒子は外部か
ら加えた磁場と平行な方向に直線的なチェーン状に繋が
って配列する（図３ｂ）。また、基板４の表面５に対し
て垂直方向から一様な外部磁場を印加すると（図１
ｄ）、図４ａに示すように、全ての非磁性粒子１間に
は、反発力が働き、すべての非磁性粒子１は等間隔に並
ぶことになる（図４ｂ）。こうして非磁性粒子１の分布
を制御することができる。この基板４の表面５に対して
垂直方向から一様な外部磁場を印加するときは、液膜の
厚さ方向（基板４の表面５の垂直方向）には、単純に磁
力線に沿った直線的にチェーン状には配列せずに、液膜
の厚さに応じてが、千鳥にずれて重なった構造をとり、
液膜が比較的に薄いときは２層が１／２ピッチだけずれ
た千鳥構造となり、液膜が厚くなると図５ａに示すよう
に各格子状に配列した３層６ａ、６ｂ、６ｃにわたり少
しづつずれた千鳥構造となり、さらに厚くなると図５ｂ
に示すように一層ごとにづれた千鳥構造になる。しか
し、液膜が厚くなり過ぎたり非磁性粒子が重すぎると、
重力等の影響で不規則な配列となる。次に、非磁性粒子
１が針状粒子の場合、外部磁場が印加されていない場合
は図６ａに示すように、針状粒子は任意の方向を向く
が、外部磁場を印加した場合には、見かけ上の磁気モー
メントが針状粒子１ａの長軸方向に誘起されると考えら
れるので、図６ｂに示すように、針状粒子１ａの長軸は
磁力線に沿うように回転モーメントを生じる。従って、
この性質を利用すれば、基板４の表面５に対して垂直方
向から一様な外部磁場を印加することによって、図７に
示すように針状粒子１ａの長軸を表面５に対して垂直方
向にそろえることができ、このことは砥石面に対して針
状砥粒の方向を垂直方向に揃えて並べられ、工具寿命を
大幅に改善することができる。また、直流磁界に交流磁
界を重ね合わせて印加することで磁性流体中に混入する
以前に形成された不安定な微粒子や部品間の凝集を壊し
て、より正確に一つ一つのの微粒子や部品を配列させる
ことができる。
【発明の効果】この発明の非磁性体配列方法では、粒子
等の配置を制御することができるため、例えばこの発明
を砥石に適用すれば、しかるに直径が数μｍ以下の微細
砥粒を用いる超精密研削用の砥石を規則的に並べること
ができ、高精度な研削を行うために砥径を小さくしても
目詰まりを起し難くなり、寿命が延長する。また、砥粒
の方向と間隔を揃えることができるため、各砥粒の働き
が一様になり、部分的に深く抉られたりすることがな
く、超精密な加工が容易となる。またマイクロマシンの
マイクロパーツの組み立てや、微細装飾におけるダイヤ
モンド粒などの非磁性粒子の分布の制御にこの発明を適
用すれば、作業を簡単化することができる。しかもこの
発明では粒子の取り扱いには、磁力で吸着することによ
って行うのではないので、非磁性の粒子の取り扱いの簡
易化が可能となる。
等の配置を制御することができるため、例えばこの発明
を砥石に適用すれば、しかるに直径が数μｍ以下の微細
砥粒を用いる超精密研削用の砥石を規則的に並べること
ができ、高精度な研削を行うために砥径を小さくしても
目詰まりを起し難くなり、寿命が延長する。また、砥粒
の方向と間隔を揃えることができるため、各砥粒の働き
が一様になり、部分的に深く抉られたりすることがな
く、超精密な加工が容易となる。またマイクロマシンの
マイクロパーツの組み立てや、微細装飾におけるダイヤ
モンド粒などの非磁性粒子の分布の制御にこの発明を適
用すれば、作業を簡単化することができる。しかもこの
発明では粒子の取り扱いには、磁力で吸着することによ
って行うのではないので、非磁性の粒子の取り扱いの簡
易化が可能となる。
【図１】非磁性粒子配列の行程を示す行程説明図
【図２】外部磁場を印加しない場合の非磁性粒子の分布
状態を示す説明図
状態を示す説明図
【図３】面内方向外部磁場を印加した場合の非磁性粒子
の分布状態を示す説明図
の分布状態を示す説明図
【図４】垂直方向外部磁場を印加した場合の非磁性粒子
の分布状態を示す説明図
の分布状態を示す説明図
【図５】垂直方向磁場印加時の厚み方向の非磁性粒子の
配列状態を示す説明図
配列状態を示す説明図
【図６】針状非磁性粒子の外部磁場による配向状態を示
す説明図
す説明図
【図７】針状非磁性粒子の外部磁場による配向状態を示
す斜視説明図
す斜視説明図
１，１ａ 非磁性粒子 ２ 磁性流体 ３ 混合流体 ４ 基板 ５ 表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−9351（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−118466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−242963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−67057（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24D 3/00 B23P 19/00 B23P 21/00
Claims (3)
- 【請求項１】 非磁性体粒子を磁性流体中に混入して
基板面上に展開し、前記基板面に対して一様な直流磁界
を、または、これに交流磁界を重ねて印加させることに
よって非磁性体粒子を面内に又は立体的に等間隔に配列
させることを特徴とする非磁性体配列方法。 - 【請求項２】 前記直流磁界は前記基板面に対して水
平または垂直な直流磁界であることを特徴とする請求項
１記載の非磁性体配列方法。 - 【請求項３】 前記基板面は平面又は曲面であること
を特徴とする請求項１または２記載の非磁性体配列方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09222150A JP3081911B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 非磁性体配列方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09222150A JP3081911B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 非磁性体配列方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158244A JPH1158244A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3081911B2 true JP3081911B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=16777972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09222150A Expired - Lifetime JP3081911B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 非磁性体配列方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081911B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3099066B1 (ja) | 1999-05-07 | 2000-10-16 | 東京工業大学長 | 薄膜構造体の製造方法 |
| KR100456612B1 (ko) * | 2002-07-10 | 2004-11-09 | 학교법인고려중앙학원 | 점탄성 용액을 이용한 비콜로이드 입자의 정렬방법 |
| JP5258003B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-08-07 | 仁 新井 | 微細銅粉の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP09222150A patent/JP3081911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1158244A (ja) | 1999-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210402567A1 (en) | Manipulation of magnetizable abrasive particles with modulation of magnetic field angle or strength | |
| CA2540733C (en) | Abrasive tools made with a self-avoiding abrasive grain array | |
| EP3571258A1 (en) | Magnetically assisted disposition of magnetizable abrasive particles | |
| EP3571013A1 (en) | Use of magnetics with magnetizable abrasive particles, methods, apparatuses and systems using magnetics to make abrasive articles | |
| WO2018134732A1 (en) | Magnetically assisted transfer of magnetizable abrasive particles and methods, apparatuses and systems related thereto | |
| JP3286941B2 (ja) | ダイヤモンド研削砥石のツルーイング法 | |
| JP2640352B2 (ja) | 研磨材、研磨具及び研磨方法 | |
| US5197234A (en) | Abrasive engraving process | |
| JP3081911B2 (ja) | 非磁性体配列方法 | |
| US6528141B1 (en) | Support structure and method of assembling same | |
| JP3081912B2 (ja) | 非磁性体の配列方法 | |
| US5069004A (en) | Abrasive engraving process | |
| WO2011162893A2 (en) | Finishing technique | |
| JP3168284B2 (ja) | 配列した非磁性体の固定化方法 | |
| JP2005193358A (ja) | 砥粒配列方法及び研削工具 | |
| JP2584945B2 (ja) | セラミックスの真球研磨装置と真球研磨方法 | |
| KR100426226B1 (ko) | 초정밀 연마용 연마체 및 연마방법 | |
| JP2003334754A (ja) | パッドレス研磨装置及び方法 | |
| JP2021133450A (ja) | 磁気援用加工法を応用した固定砥粒研磨方法及び研磨装置 | |
| JPH0425369A (ja) | 磁気研磨法及びこれに用いる磁性研磨剤 | |
| JPH07266236A (ja) | 研削研磨工具およびその製造方法 | |
| JPS6368351A (ja) | フロ−トポリシング装置 | |
| JPS58217272A (ja) | 複合砥粒の構造 | |
| JP2000024933A (ja) | 研削砥石の製造方法 | |
| JPS634421A (ja) | 磁気デイスク製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |