JP6964588B2 - 砥粒凝集体を伴う砥粒回転ツール - Google Patents

Description

本発明は砥粒及び砥粒ツールに関する。

ハンドヘルド電子機器（例えば、タッチスクリーンスマートフォン及びタブレット）には、デバイスに対する耐久性及び光学的透明性を得るためにカバーグラスが含まれていることが多い。カバーグラスの製造では、カバーグラス内の特徴部の一貫性及び大量生産のためにコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械加工を用いることがある。カバーグラスの周縁部並びにカバーグラス内の機械加工した特徴部（例えば、孔）のエッジ仕上げは、強度及び表面外観を得るために重要である。

本開示は砥粒及び砥粒ツールを対象とする。開示した技術は、カバーグラス製造プロセスの一部分としてのエッジ研削ステップの後の表面仕上げ（例えば、エッジ仕上げ）又は磨きに対して特定の有用性があり得る。

一例では、本開示は、砥粒回転ツールであって、回転ツールに対する回転軸を規定するツールシャンクと砥粒外部作業面とを含む砥粒回転ツールを対象とする。砥粒外部作業面は、樹脂と、樹脂中に分散された複数の多孔質セラミック砥粒複合体であって、多孔質セラミックマトリックス中に分散された個別砥粒粒子を含む多孔質セラミック砥粒複合体とを含む。多孔質セラミックマトリックスの少なくとも一部分はガラス質セラミック材料を含んでいる。平均の多孔質セラミック砥粒複合体サイズ対平均の個別砥粒粒子サイズの比は、１５対１以下である。

更なる例では、本開示は、電子デバイス用の部分的に完成したカバーガラスのエッジを、先行する段落の砥粒回転ツールを用いて仕上げる方法を対象としており、本方法は、砥粒回転ツールを連続的に回転させることと、エッジを連続的に回転する砥粒回転ツールの砥粒外部作業面に接触させてエッジを研磨することとを含む。

別の例では、本開示は、砥粒回転ツールであって、回転ツールに対する回転軸を規定するツールシャンクと、ツールシャンクの反対側に位置する可撓性の平坦部分とを含む砥粒回転ツールを対象とする。

可撓性の平坦部分は、可撓性の平坦部分の第１の側面上に第１の砥粒外部作業面を形成し、可撓性の平坦部分の第１の側面はツールシャンクから概ね離れる方向を向く。可撓性の平坦部分は、可撓性の平坦部分の第２の側面上に第２の砥粒外部作業面を形成し、可撓性の平坦部分の第２の側面は概ねツールシャンクの方向を向く。第１の砥粒外部作業面がワークピースの第１の角部に適用されたときに、可撓性の平坦部分は、第１の砥粒外部作業面を用いて、ワークピースの第１の側面に隣接する第１の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性の平坦部分の曲がりによって、容易に研磨する。第２の砥粒外部作業面がワークピースの第２の角部に適用されたときに、可撓性の平坦部分は、第２の砥粒外部作業面を用いて、ワークピースの第２の側面に隣接する第２の角部であって、ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う第２の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性の平坦部分の曲がりによって容易に研磨する。

本開示の１つ以上の例の詳細を、添付図面及び以下の説明において述べる。本開示の他の特徴、目的及び利点は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

ワークピース（例えば、電子デバイスに対するカバーグラス）を回転砥粒ツールを用いて研磨するためのシステムを例示する図である。 本開示のいくつかの実施形態による砥粒物品の概略的な断面図を例示する図である。 可撓性フラップの曲がりによって、複数の角度に渡ってワークピースのエッジを研磨することを容易にする砥粒外部表面を伴う可撓性フラップのセットを含む回転砥粒ツール例を例示する図である。 部分的に完成した電子デバイスに対するカバーグラスを例示する図である。 部分的に完成したカバーグラスを研磨するために用いられる図２の回転砥粒ツールを例示する図である。 部分的に完成したカバーグラスを研磨するために用いられる図２の回転砥粒ツールを例示する図である。 部分的に完成したカバーグラスを研磨するために用いられる図２の回転砥粒ツールを例示する図である。 砥粒外部表面を伴う２つのセットの可撓性フラップを含む回転砥粒ツール例を例示する図であり、異なる可撓性フラップは異なるレベルの磨耗を含んでいてもよい図である。 回転ツールに対する回転軸と同軸配置の円柱形状を形成する砥粒外部表面を含む回転砥粒ツール例を例示する図である。 回転砥粒ツール例であって、回転ツールに対する回転軸と同軸配置の円柱形状を形成する砥粒外部表面と、ワークピースの斜角エッジを研磨するための砥粒外部表面を含む傾斜表面と、を含む回転砥粒ツール例を例示する図である。 回転砥粒ツール例であって、回転ツールに対する回転軸と同軸配置の円柱形状を形成する第１の砥粒外部表面と、ワークピースの斜角エッジを研磨するための砥粒外部表面を含む第１及び第２の傾斜表面と、を含む回転砥粒ツール例を例示する図である。 回転ツールに対する回転軸と垂直な平面表面を形成する砥粒外部表面を含む回転砥粒ツール例を例示する図である。 エポキシ砥粒シートを伴う回転ツールを製造するための技術例を例示するフローチャートである。

ダイヤモンド砥粒ツールを用いると、カバーグラス機械加工プロセスの周縁エッジ及び特徴周縁エッジの表面仕上げが改善される場合がある。このようなダイヤモンド砥粒ツールは、金属接合ダイヤモンドツール（例えば、メッキされた、焼結された、及びろう付けされた金属接合ダイヤモンドツール）を含む。金属接合ダイヤモンドツールであれば、比較的高い耐久性及び効果的な削り速度が得られる場合があるが、ガラス中に微小クラックが残り、それは、破損に対する開始点となり得る応力点であり、完成したカバーグラスの強度はその潜在的な破壊抵抗を下回るまで著しく低下する。

カバーグラスの強度及び／又は外観を改善するために、機械加工されたエッジを研削した後に、エッジを、例えば酸化セリウム（ＣｅＯ）スラリーを用いて磨きをして、カバーグラス中の研削及び機械加工マークを取り除くことができる。しかし、このようなエッジ磨きは、カバーグラスに対して非常に長くかかり、カバーグラスのすべてのエッジに対して所望の表面仕上げを得るために数時間かかる可能性がある。例えば、単一のカバーグラスを磨く際、すべてのエッジ（周縁部、孔、及び角部を含む）を効果的に磨くステップが必要となる場合がある。磨き機は比較的大きくて高価で、磨く特定の特徴に固有である可能性がある。この理由から、製造環境におけるカバーグラスの製造には、多くの並列する磨きライン（それぞれ、多くの磨き機を含む）が含まれていて、その設備に対してカバーグラスの所望の製造能力を与えるようになっている場合がある。処理時間が短くなると、各磨きラインのスループットを増加させることができる。

加えて、磨きスラリーに一貫性がなくて、カバーグラスの磨きが正確に予測できない場合がある。磨くと、研削作業によって与えられる比較的正確な成形の後で、角部の望ましくない丸みが生じる場合がある。カバーグラスに対する正確な成形の要求には、単純な形状、例えば丸み、若しくは正確な斜角若しくは面取りした面が含まれていてもよいし、又はより複雑な形状、例えば所定のスプライン形状が含まれていてもよい。概して、磨きが長いほど表面仕上げが改善されるが、丸み効果が大きくなり、カバーグラスの最終寸法に対する精度が下がる。カバーグラスの所望の表面仕上げ品質を得るための処理時間が短くなると、製造時間が短くなり得るだけでなく、カバーグラスの製造に対する寸法制御が正確になり得る。本明細書で開示する砥粒化合物及びツールによって、カバーグラスを製造するための処理時間のこのような短縮が容易になる場合がある。

図１にシステム１０を例示する。システム１０は回転機械２３と回転機械コントローラ３０とを含んでいる。コントローラ３０は、回転機械２３に制御信号を送って、回転機械２３に回転ツール２８（回転機械２３のスピンドル２６内に装着されている）を用いて、構成部品２４を機械加工、研削、又は研磨するように構成されている。例えば、構成部品２４はカバーガラス、例えばカバーグラス１５０（図３）であってもよい。異なる例では、回転ツール２８は、この論文で後で説明するような回転ツール１００、２００、３００、４００、５００、又は６００のうちの１つであってもよい。一例では、回転機械２３は、ルーティング、回転、穿孔、ミリング、研削、研磨、及び／又は他の機械加工作業を行なうことができるＣＮＣ機械（例えば、３、４、又は５軸ＣＮＣ機械）に相当してもよく、コントローラ３０は、スピンドル２６に命令を出して、１つ以上の回転ツール２８を用いて構成部品２４の機械加工、研削、及び／又は研磨を行なわせるＣＮＣコントローラを含んでいてもよい。コントローラ３０は、ソフトウェアを実行する汎用コンピュータを含んでいてもよく、このようなコンピュータをＣＮＣコントローラと組み合わせて、コントローラ３０の機能を得てもよい。

構成部品２４をプラットフォーム３８に、回転機械２３による構成部品２４の正確な機械加工が容易になるように装着する。被加工物保持固定具１８は、構成部品２４をプラットフォーム３８に固定して、回転機械２３に対して構成部品２４を正確に配置する。また被加工物保持固定具１８によって、回転機械２３の制御プログラムに対する基準箇所が得られてもよい。本明細書で開示する技術は任意の材料のワークピースに適用してもよいが、構成部品２４は電子デバイスに対するカバーグラス（例えば、スマートフォンタッチスクリーンのカバーグラス）であってもよい。

図１の例では、回転ツール２８を砥粒物品２９を含むように例示している。この例では、砥粒物品２９を用いて、構成部品２４内の機械加工した特徴部（例えば、カバーグラス内の孔及びエッジ特徴部）の表面仕上げを改善してもよい。ある例では、異なる回転ツール２８を連続して用いて、機械加工した特徴部の表面仕上げを反復的に改善してもよい。例えば、システム１０を用いて、より粗い研削ステップを第１の回転ツール２８（又は回転ツール２８のセット）を用いて行ない、それに続いて、より細かい研磨ステップを第２の回転ツール２８（又は回転ツール２８のセット）を用いて行なってもよい。同じか又は異なる例において、単一の回転ツール２８は異なるレベルの研磨を含んで、反復の研削及び／又は研磨処理をより少ない回転ツール２８を用いて行なうことを容易にする場合がある。これらの各例によって、カバーグラス内の特徴部を機械加工した後でカバーグラスを仕上げて磨くためのサイクル時間が、カバーグラス内の特徴部を機械加工した後で単一の研削ステップのみを用いて表面仕上げを改善する他の例と比べて、短くなる場合がある。

いくつかの例では、システム１０を用いた研削及び／又は研磨の後に、カバーグラスの磨きを、例えば個別の磨きシステムを用いて行なって、表面仕上げを更に改善してもよい。概して、磨き前の表面仕上げが良好であるほど、磨き後に所望の表面仕上げを得るために必要な時間が短くなる。

構成部品２４のエッジをシステム１０を用いて研磨するために、コントローラ３０からスピンドル２６に命令を出して、スピンドル２６が回転ツール２８を回転させるときに、砥粒物品２９を構成部品２４の１つ以上の特徴部に対して正確に適用するようにしてもよい。命令には、例えば、回転ツール２８の単一の砥粒物品２９を用いて構成部品２４の特徴部の輪郭に正確に追従し、並びに１つ以上の回転ツール２８の複数の砥粒物品２９を構成部品２４の異なる特徴部に反復的に適用する命令が含まれていてもよい。

例示的な例では、図１Ａに示すように、砥粒物品２９は、サブベース層４１、ベース層４３、及び砥粒作業面４５を含み、ベース層４３はサブベース層４１と砥粒作業面４５との間に置かれていてもよい。砥粒作業面４５は複数の砥粒要素４７を含んでいてもよい。

いくつかの実施形態では、サブベース層４１は、熱可塑性層（例えば、ポリカーボネート層）を含むか又はこれから形成されていてもよい。これは、パッドにより大きな剛性を与える場合があり、全体的な平面性を得るために用いてもよい。サブベース層４１はまた、弾性的圧縮性材料層（例えば、発泡材料層）を含んでいてもよい。サブベース層４１は更に、熱可塑性及び圧縮性材料層の組み合わせを含んでいてもよい。更にまた、サブベース層４１は以下を含んでいてもよい。静電気除去又はセンサ信視モニタリングを行なうための金属膜、光透過を得るための光学的に透明な層、磨きすべきワークピースのより細かい仕上げを得るための発泡層、又は磨き面に「硬質バンド」又は堅い領域を与えるためのリブ状材料。サブベース層４１の層、並びにサブベース層４１及びベース層４３は、任意の好適な固定メカニズム（例えば、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、又はエポキシなど）を介して互いに結合してもよい。

いくつかの実施形態では、ベース層４３をポリマー材料で形成してもよい。例えば、砥粒物品のベース層は、横方向に伸縮することができる適合性のある可撓性ポリマー材料であってもよい。裏当て材に順応性がある結果、本開示のツールによってカバーグラスワークピースをより複雑な又は入り組んだ最終形状に仕上げることができると考えられる。単純なカバーグラスエッジ形状には、斜角又は四半円形状が含まれるであろう。四半円の例では、厚さが１．０ミリメートルのカバーグラスは、片面曲率半径として１．０ミリメートルが必要であり得る。別の例では、０．７ミリメートル厚さのカバーグラスは、片面曲率半径として０．７ミリメートルが必要であり得る。更に別の例では、０．５ミリメートル厚さのカバーグラスは片面曲率半径として０．５ミリメートルが必要であり得る。携帯用電子デバイスに対する市販のカバーグラスは典型的に、０．３ミリメートル〜３．０ミリメートルの範囲内の厚さ、０．５ミリメートル〜２．０ミリメートルの範囲内の厚さ、又は０．６ミリメートル〜１．３ミリメートルの範囲内の厚さである。

例えば、ベース層を以下から形成してもよい。熱可塑性物質、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ポリオキシメチレンプラスチックなど。熱硬化性物質、例えばポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド及び尿素ホルムアルデヒド樹脂、放射線硬化樹脂、又はそれらの組み合わせ。いくつかの実施形態では、ベース層はスチレン及びブタジエンブロックコポリマーから形成してもよいし、又はこれらを含んでいてもよい。１つの好適な市販スチレン及びブタジエンブロックコポリマー材料は、ＫＲＡＴＯＮ Ｄとして知られている。

いくつかの実施形態では、ベース層４３を、任意の数の種々の材料（従来、砥粒布紙の製造においてベース層として用いられるものを含む）で形成してもよい。典型的なベース層４３材料には以下が含まれる。ポリマーフィルム（プライマー処理されたフィルムを含む）例えばポリオレフィンフィルム（例えば、ポリプロピレン例えば２軸配向ポリプロピレン、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、セルロースエステルフィルム）、金属箔、メッシュ、発泡体（例えば、天然のスポンジ材料又はポリウレタン発泡体）、布地（例えば、ポリエステル、ナイロン、絹、綿、及び／又はレーヨンを含む繊維又はヤーンから形成される布地）、スクリム、紙、コート紙、加硫処理紙、加硫処理繊維、不織布材料、それらの組み合わせ、及びそれらの処理されたバージョン。またベース層４３は、２つの材料の積層物（例えば、紙／フィルム、布地／紙、フィルム／布地）であってもよい。布地ベース層は織られていてもよいし又はステッチボンドされていてもよい。いくつかの実施形態では、ベース層４３は、使用中に横断（すなわち面内）方向に伸縮することができる薄くて適合性のあるポリマーフィルムである。例えば、このベース層材料のストリップとして、５．１センチメートル（２インチ）幅、３０．５センチメートル（１２インチ）長、及び０．１０２ミリメートル（４ミル）厚であり、２２．２ニュートン（５重量ポンド）死荷重を長手方向に受けるストリップは、ストリップの当初の長さに対して、少なくとも０．１パーセント、少なくとも０．５パーセント、少なくとも１．０パーセント、少なくとも１．５パーセント、少なくとも２．０パーセント、少なくとも２．５パーセント、少なくとも３．０パーセント、又は少なくとも５．０パーセントだけ伸びてもよい。いくつかの実施形態では、ベース層４３材料のストリップは、ストリップの当初の長さに対して、最大で２０パーセントまで、最大で１８パーセントまで、最大で１６パーセントまで、最大で１４パーセントまで、最大で１３パーセントまで、最大で１２パーセントまで、最大で１１パーセントまで、又は最大で１０パーセントまで長手方向に伸びてもよい。ベース層材料の伸びは、弾性（完全な跳ね返りを伴う）、非弾性（ゼロ跳ね返り）、又は両方の何らかの混合とすることができる。

ベース層４３中で用いてもよい非常に適合性のあるポリマーとしては、あるポリオレフィンコポリマー、ポリウレタン、及びポリ塩化ビニルが挙げられる。１つの特定のポリオレフィンコポリマーは、エチレン−アクリル酸樹脂である（商品名「ＰＲＩＭＡＣＯＲ３４４０」でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州、ミッドランド）から入手可能）。任意的に、エチレン−アクリル酸樹脂は、二層フィルムの一層である（他方の層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）キャリアフィルム）。

いくつかの実施形態では、ベース層４３は１つ以上のポリウレタンを含んでいてもよい。好適なポリウレタンは、少なくとも１種の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含んでいてもよいし、又は本質的に少なくとも１種の熱可塑性ポリウレタンからなっていてもよい。用語「本質的に〜からなる」は、この文脈で用いる場合、添加化合物（例えば、芳香剤、着色剤、酸化防止剤、ＵＶ光安定剤、及び／又は充填剤）が裏材中に、それらの存在によって引張り強度及び極限伸びが実質的に影響されないままである限り、存在し得ることを意味する。例えば、添加剤は、引張り強度及び極限伸びに対して５パーセント未満、１パーセント未満の効果を有していてもよい。いくつかの実施形態では、ベース層４３は、単一の熱可塑性ポリウレタン、又は熱可塑性ポリウレタンの組み合わせを含んでいてもよい。ポリウレタンの１つの好適な種類は、芳香族ポリエーテルベースのポリウレタン、例えば熱可塑性ポリエーテルベースのポリウレタンである。いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリエーテルベースのポリウレタンは、４，４’メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリエーテルポリオール、及びブタンジオールから得られる。熱可塑性ポリウレタンは良く知られており、多くの周知の技術により形成することができるか、又は商業供給業者に対して得られる場合がある。例えば、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐ．（オハイオ州、クリーブランド）は、種々の熱可塑性ポリウレタンの１つの商業供給業者である。例えば、商品名「ＥＳＴＡＮＥＧＰＴＰＵ（Ｂシリーズ）」（例えば、グレード５２ＤＢ、５５ＤＢ、６０ＤＢ、７２ＤＢ、８０ＡＢ、８５ＡＢ、及び９５ＡＢ）の下で入手可能なポリエステルベースの芳香族ＴＰＵ、商品名「ＥＳＴＡＮＥ５８０００ＴＰＵシリーズ」（例えば、グレード５８０７０、５８０９１、５８１２３、５８１３０、５８１３３、５８１３４、５８１３７、５８１４２、５８１４４、５８２０１、５８２０２、５８２０６、５８２１１、５８２１２、５８２１３、５８２１５、５８２１９、５８２２６、５８２３７、５８２３８、５８２４４、５８２４５、５８２４６、５８２４８、５８２５２、５８２７１、５８２７７、５８２８０、５８２８４、５８３００、５８３０９、５８３１１、５８３１５、５８３２５、５８３７０、５８４３７、５８６１０、５８６３０、５８８１０、５８８６３、５８８８１、及び５８８８７）の下で入手可能なポリエステル及びポリエーテルベースのＴＰＵなど。

いくつかの実施形態では、ベース層４３は、本質的に１つの材料層のみからなっていてもよいし、又は多層の構造を有していてもよい。例えば、ベース層は、複数の層、又は積層を含み、積層物の個別層は好適な固定メカニズム（例えば、接着剤及び／又はプライマー層）を用いて互いに結合されていてもよい。ベース層（又は積層の個別層）は任意の形状及び厚さを有していてもよい。ベース層４３は、液体水に対して不透過性で、実質的に空所がなくてもよいが、少量の多孔性は許容でき得る。例えば、ベース層４３は、ベース層４３の全体積に基づいて、１０パーセント未満、２パーセント未満、１パーセント未満、又は０．０１パーセント未満でさえある固有の空隙（すなわち、意図的に加えられたのではないが、裏材を構成する材料の固有特性である空隙）を有していてもよい。ベース層４３は鋳造してもよいし（例えば、溶媒又は水から）又は押出成形してもよい。これは、１つ以上の添加剤（例えば、充填剤、溶融加工助剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、又は紫外線安定剤）を含んでいてもよいし、又は接着促進剤（例えばＴｉｅ〜Ｃｏａｔ）を用いてコーティングされていてもよい。ベース層の平均厚さ（すなわち、第１及び第２の主表面に垂直な方向におけるベース層の寸法）は、１０ミリメートル未満、５ミリメートル未満、１ミリメートル未満、０．５ミリメートル未満、０．２５ミリメートル未満、０．１２５ミリメートル未満、又は０．０５ミリメートル未満であってもよい。

いくつかの実施形態では、ベース層４３の平均厚さは、約０．０２〜約５ミリメートル、約０．０５〜約２．５ミリメートル、又は約０．１〜約０．４ミリメートルの範囲であってもよいが、これらの範囲の外側の厚さも有用であってもよい。

いくつかの実施形態では、ベース層４３は平均厚さが１〜１０ミル、１〜６ミル、４〜６ミル（１０２〜１５２ミクロン）、４．５〜６．５ミル（１１４〜１６５ミクロン）、又は４．８〜６．２ミル（１２２〜１５７ミクロン）であってもよい。ベース層は更に、可撓性砥粒物品に可撓性及び耐久性を集合的に与える多くの物理特性を有していてもよい。

いくつかの実施形態では、ベース層は、引張り強度の範囲が５００〜３２００ｐｓｉ（３．４〜２２．１ＭＰａ）、１０００〜２５００ｐｓｉ（６．９〜１７．２ＭＰａ）、１６００〜２１００ｐｓｉ（１１．０〜１４．５ＭＰａ）、及び極限伸び（すなわち、破断伸び）が２３０〜５３０パーセント、３００〜４６０パーセント、又は３５０〜４１０パーセントであってもよい。

いくつかの実施形態では、砥粒物品は、引張り強度が少なくとも４００ｐｓｉ（２．８ＭＰａ）であってもよいし、極限伸びが少なくとも１８０パーセントであってもよい。

いくつかの実施形態では、作業面４５は、二次元の砥粒材、例えば従来の砥粒シート（砥粒粒子の層が１つ以上の樹脂又は他の結合剤層によって裏材に保持されている）を含んでいてもよい。代替的に、作業面４５を、三次元の固定砥粒、例えば砥粒粒子が内部に分散された樹脂又は他の結合剤層として形成してもよい。どちらの例でも、作業面４５は、使用中及び／又はドレッシング中に摩耗して砥粒材の新鮮な層を露出するように構成された複数の砥粒要素４７を含んでいてもよい。

いくつかの実施形態では、図１Ａに示すように、作業面４５は、ベース層４３に好適な固定メカニズム（例えば、接着剤又は樹脂４９）を介して結合された複数の砥粒要素４７を含んでもよい。いくつかの実施形態では、砥粒要素４７は多孔質セラミック砥粒複合体を含んでいてもよい。多孔質セラミック砥粒複合体は、多孔質セラミックマトリックス中に分散された個別砥粒粒子を含んでいてもよい。本明細書で用いる場合、用語「セラミックマトリックス」には、ガラス質及び結晶性セラミック材料の両方が含まれる。これらの材料は、原子構造を考えると概ね同じカテゴリに含まれる。隣接する原子の結合は、電子移動又は電子共有のプロセスの結果である。代替的に、二次結合として知られる正及び負電荷の引力の結果としてのより弱い結合が存在する可能性がある。結晶性セラミック、ガラス、及びガラスセラミックスはイオン及び共有結合を有する。イオン結合は、ある原子から別の原始への電子移動の結果として実現される。共有結合は価電子を共有する結果であり、非常に指向性である。比較として、金属中の一次結合は金属結合として知られており、電子の無指向性の共有を伴う。結晶性セラミックを、シリカベースのシリケート（例えば耐火粘土、ムライト、磁器、及びポルトランドセメント）、非シリケート酸化物（例えば、アルミナ、マグネシア、ＭｇＡｌ２Ｏ４、及びジルコニア）、及び非酸化物セラミックス（例えば、カーバイド、窒化物、及びグラファイト）に再分割することができる。ガラスセラミックスは結晶性セラミックと組成において対応している。特定の処理技術の結果として、これらの材料には、結晶性セラミックが有する長距離秩序はない。ガラスセラミックスは、少なくとも約３０パーセントの結晶相、最大で約９０パーセントの結晶相を製造するための制御された熱処理の結果である。

例示的な実施形態では、セラミックマトリックスの少なくとも一部分は、ガラス質セラミック材料を含む。いくつかの実施形態では、セラミックマトリックスは、少なくとも５０重量パーセント、７０重量パーセント、７５重量パーセント、８０重量パーセント、又は９０重量パーセントのガラス質セラミック材料を含んでいる。一実施形態では、セラミックマトリックスは本質的にガラス質セラミック材料からなる。カバーグラスのエッジ研削を行なうための特定の有用性として、セラミックマトリックスは少なくとも３０重量パーセントのガラス質セラミック材料を含んでいてもよい。

種々の実施形態では、セラミックマトリックスはガラスを含み、ガラスは金属酸化物、例えば、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ナトリウム、酸化マンガン、酸化亜鉛、及びこれらの混合物を含んでいてもよい。セラミックマトリックスは、Ｓｉ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３、及びＡｌ２Ｏ３を含むアルミナホウケイ酸ガラスを含んでいてもよい。アルミナホウケイ酸ガラスは、約１８パーセントのＢ２Ｏ３、８．５パーセントのＡｌ２Ｏ３、２．８パーセントのＢａＯ、１．１パーセントのＣａＯ、２．１パーセントのＮａ２Ｏ、１．０パーセントのＬｉ２Ｏを含んでいてもよい（残部はＳｉ２Ｏ）。このようなアルミナホウケイ酸ガラスは、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｇｌａｓｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（フロリダ州、オールドスマー）から市販されている。

本明細書で用いる場合、用語「多孔質」は、その塊の全体に渡って孔又は空隙が分散されていることで特徴付けられるセラミックマトリックスの構造を記述するために用いられる。多孔質セラミックマトリックスの形成は、当該技術分野で良く知られた技術によって、例えば、セラミックマトリックス前駆体の制御された焼成によって、又は孔形成剤（例えば、ガラス気泡）をセラミックマトリックス前駆体中に含めることによって、行なってもよい。孔は複合体の外部表面に対して開いていてもよいし、又はシールされていてもよい。セラミックマトリックス中の孔は、複合体から使用済み（すなわち、鈍い）砥粒粒子が放出されるセラミック砥粒複合体の制御された破壊を助けると考えられる。孔はまた、砥粒物品とワークピースとの間の界面から削り屑及び使用済み砥粒粒子を除去するための経路を有することによって、砥粒物品の性能（例えば、削り速度）を高める場合がある。空隙（又は細孔容積）は、複合体の約少なくとも４体積パーセント、複合体の少なくとも７体積パーセント、複合体の少なくとも１０体積パーセント、又は複合体の少なくとも２０体積パーセント、複合体の９５体積パーセント未満、複合体の９０体積パーセント未満、複合体の８０体積パーセント未満、又は複合体の７０体積パーセント未満を構成していてもよい。カバーグラスのエッジ研削に対する特定の有用性として、空隙は、セラミック砥粒複合体の３５重量パーセント〜６５重量パーセントを構成していてもよい。

いくつかの実施形態では、多孔質セラミックマトリックス中に分散された砥粒粒子は、以下を含んでいてもよい。ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、加熱処理された酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、アルミナジルコニア、酸化鉄、セリア、ガーネット、及びそれらの組み合わせ。一例では、砥粒粒子はダイヤモンドを含んでいてもよいし、又は本質的にダイヤモンドからなっていてもよい。ダイヤモンド砥粒粒子は、天然又は合成的に形成されたダイヤモンドであってもよい。ダイヤモンド粒子は、明確なファセットが付随するブロッキー形状を有していてもよいし、又は、代替的に、異形を有していてもよい。ダイヤモンド粒子は、単結晶性であってもよいし又は多結晶であってもよい（例えば、商品名「Ｍｙｐｏｌｅｘ」でＭｙ ｐｏｄｉａｍｏｎｄ Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、スミスフィールド）から市販されているダイヤモンド）。種々の粒子サイズの単結晶ダイヤモンドが、Ｄｉａｍｏｎｄ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ（オハイオ州、ワージントン）から得られる場合がある。多結晶ダイヤモンドは、Ｔｏｍｅｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（テキサス州、シーダーパーク）から得られる場合がある。ダイヤモンド粒子は、表面コーティング、例えば金属コーティング（ニッケル、アルミニウム、銅など）、無機コーティング（例えば、シリカ）、又は有機コーティングを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、砥粒粒子は砥粒粒子のブレンドを含んでいてもよい。例えば、ダイヤモンド砥粒粒子を、第２の、より柔らかいタイプの砥粒粒子と混合してもよい。このような場合には、第２の砥粒粒子は、平均粒径がダイヤモンド砥粒粒子よりも小さい場合がある。

例示的な実施形態では、多孔質セラミックマトリックス中に分散された砥粒粒子は、セラミックマトリックスの全体に渡って均一（又はほぼ均一）に分散されていてもよい。本明細書で用いる場合、「均一に分散された」の意味は、複合粒子の第１の部分における砥粒粒子の単位平均密度が、複合粒子の任意の第２の異なる部分と比べたときに、２０パーセントを超えて、１５パーセントを超えて、１０パーセントを超えて、又は５パーセントを超えて変化はしないということである。これは、例えば、砥粒粒子が粒子の表面に集中する砥粒複合粒子とは対照的である。

種々の実施形態では、多孔質セラミック砥粒複合体はまた、任意的な添加剤（例えば、充填剤、結合剤、界面活性剤、泡止め剤など）を含んでいてもよい。これらの材料の量を所望の特性が得られるように選択してもよい。更に、セラミック砥粒複合体には１種以上の剥離剤が含まれていてもよい（又はその外面に接着していてもよい）。以下でより詳細に説明するように、１種以上の剥離剤を多孔質セラミック砥粒複合体の製造で用いて、粒子の凝集を防止してもよい。有用な剥離剤としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム）、金属窒化物（例えば、窒化ケイ素）、グラファイト、及びそれらの組み合わせを挙げてもよい。

いくつかの例では、物品及び方法において有用な多孔質セラミック砥粒複合体は、平均径（平均長軸径又は複合体上の２点間の最長直線）が約少なくとも５マイクロメートル、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも１５マイクロメートル、又は少なくとも２０マイクロメートル、１，０００マイクロメートル未満、５００マイクロメートル未満、２００マイクロメートル未満、又は１００マイクロメートル未満であってもよい。カバーグラスのエッジ研削に対して特に有用な多孔質セラミック砥粒複合体は、平均粒径が約６５マイクロメートル未満で最大粒径が約５００マイクロメートル未満であってもよい。

例示的な例では、多孔質セラミック砥粒複合体の平均径は、複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の少なくとも約３倍であり、複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の少なくとも約５倍であり、又は複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の少なくとも約１０倍であり、複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の３０倍を下回り、複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の２０倍を下回り、又は複合体中で用いられる砥粒粒子の平均径の１０倍を下回る。多孔質セラミック砥粒複合体中で有用な砥粒粒子は、平均粒径（平均長軸径（又は粒子上の２点間の最長直線））が、少なくとも約０．５マイクロメートル、少なくとも約１マイクロメートル、又は少なくとも約３マイクロメートル、約３００マイクロメートル未満、約１００マイクロメートル未満、又は約５０マイクロメートル未満であってもよい。砥粒粒子サイズを、例えば、ワークピース上で所望の削り速度及び／又は所望の表面粗さが得られるように、選択してもよい。砥粒粒子はモース硬度が少なくとも８、少なくとも９、又は少なくとも１０であってもよい。

種々の例では、砥粒粒子の重量対多孔質セラミック砥粒複合体のセラミックマトリックス中のガラス質セラミック材料の重量は、少なくとも約１／２０、少なくとも約１／１０、少なくとも約１／６、少なくとも約１／３、約３０／１未満、約２０／１未満、約１５／１未満、又は約１０／１未満である。

種々の例では、砥粒粒子サイズ対多孔質セラミック砥粒複合体サイズの比は、１５対１以下、１２．５対１以下、１０対１以下であってもよい。いくつかの例では、砥粒サイズ対疑集体サイズの比も、約３対１以上、約５対１以上、又は約７対１以上でさえあってもよい。このような砥粒サイズ対疑集体サイズの比が得られるセラミック砥粒複合体は、カバーグラスのエッジ研削に対して特に有用な場合がある。

種々の例では、セラミック砥粒複合体中の多孔質セラミックマトリックスの量は、多孔質セラミックマトリックスと個別砥粒粒子との全重量の少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも３３、９５未満、９０未満、８０未満、又は７０未満重量パーセントであり、セラミックマトリックスには、任意の充填剤、接着された剥離剤、及び／又は砥粒粒子以外の他の添加剤が含まれる。

種々の例では、多孔質セラミック砥粒複合体は精密な形状であってもよいし、又は不整形であっても（すなわち、非精密な形状であっても）よい。精密な形状の複合体は任意の形状であってもよい（例えば、立方、ブロック状、円柱状、角柱、角錐形、角錐台、円錐形、円錐台、球状、半球、十字形、又は柱状）。多孔質セラミック砥粒複合体は、異なる砥粒複合体形状及び／又はサイズの混合物であってもよい。代替的に、多孔質セラミック砥粒複合体は同じ（又はほぼ同じ）形状及び／又はサイズであってもよい。非精密な形状の複合体には回転楕円体が含まれていてもよい。回転楕円体は、例えば、噴霧乾燥プロセスから形成してもよい。

全般的に、多孔質セラミック砥粒複合体を作るための方法は、有機結合剤、溶媒、砥粒粒子（例えば、ダイヤモンド）、及びセラミックマトリックス前駆体粒子（例えば、ガラスフリット）を混合すること、混合物を高温で噴霧乾燥させて、「未焼結の」砥粒／セラミックマトリックス／結合剤粒子を生成すること、「未焼結の」砥粒／セラミックマトリックス／結合剤粒子を集めて、剥離剤（例えば、メッキされた白色アルミナ）と混合すること、粉末混合物を次に、砥粒粒子を含むセラミックマトリックス材料をガラス質にするのに十分な温度で焼きなましする一方で、燃焼を通して結合剤を取り除くこと、セラミック砥粒複合体を形成すること、を含む。多孔質セラミック砥粒複合体を任意的に篩にかけて所望の粒径を得てもよい。剥離剤によって、「未焼結の」砥粒／セラミックマトリックス／結合剤粒子が、ガラス質化プロセスの間に共に凝集することが防止される。これによって、ガラス質化されたセラミック砥粒複合体が、噴霧乾燥機から直接形成される「未焼結の」砥粒／セラミックマトリックス／結合剤粒子のそれと同様のサイズを維持することが可能になる。剥離剤の小さい重量分率（１０パーセント未満、５パーセント未満、又は１パーセント未満でさえ）が、ガラス質化プロセス中にセラミックマトリックスの外面に接着してもよい。剥離剤は典型的に、軟化点（ガラス材料などの場合）、又は融点（結晶材料などの場合）、又は分解温度が、セラミックマトリックスの軟化点よりも高い。当然のことながら、すべての材料が融点、軟化点、又は分解温度のそれぞれを有しているわけではない。材料が融点、軟化点、又は分解温度のうちの２つ以上を有する場合、当然のことながら、融点、軟化点、又は分解温度の下端はセラミックマトリックスの軟化点よりも高い。有用な剥離剤の例としては以下が挙げられる（しかし、これらに限定されない）。金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム）、金属窒化物（例えば、窒化ケイ素）、及びグラファイト。

多孔質セラミック砥粒複合体は、以下を含む任意の粒子形成プロセスによって形成してもよい。例えば、鋳造、複製、微細複製、モールディング、噴霧、噴霧乾燥、霧化、コーティング、メッキ、堆積、加熱、硬化、冷却、固化、圧縮、ぎっしり詰めること、押出成形、焼結、蒸煮、アトマイゼーション、湿潤、含浸、真空化、ブラスティング、破壊（マトリックス材料の選択に応じて）、又は他の任意の利用可能な方法である。複合体を、より大きい物品として形成した後に、より小さい部片に壊してもよい。これは例えば、粉砕することによって、又はより大きい物品内のスコアラインに沿って破壊することによって行なう。複合体を最初はより大きいボディとして形成した場合、使用するために、より狭いサイズ範囲内にあるフラグメントを、当業者に知られている方法の１つによって選ぶことが望ましい場合がある。いくつかの例では、多孔質セラミック砥粒複合体は、米国特許第６，５５１，３６６号及び同第６，３１９，１０８号に開示された技術を用いて全般的に生成されたガラス質接合ダイヤモンド疑集体を含んでいてもよい。カバーグラスのエッジ研削に対する特定の有用性として、砥粒内のダイヤモンド疑集体対樹脂結合剤の体積比は３対２よりも大きい。

いくつかの例では、多孔質セラミック砥粒複合体は、砥粒スラリーにとって有用な特性を与える試薬を用いて表面改質してもよい（例えば、共有結合的に、イオン的に、又は機械的に）。例えば、ガラスの表面を酸又は塩基を用いてエッチングして、適切な表面ｐＨを形成することができる。共有結合的に改質された表面は、粒子を１つ以上の表面処理剤を含む表面処理と反応させることによって形成することができる。好適な表面処理剤の例としては、シラン、チタン酸塩、ジルコン酸塩、オルガノホスフェート、及びオルガノスルホネートが挙げられる。本発明に適したシラン表面処理剤の例としては以下が挙げられる。オクチルトリエトキシシラン、ビニルシラン（例えば、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシラン）、テトラメチルクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、トリス−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］イソシアヌレート、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベータ−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス−（γ−トリメトキシシリルプロピル）アミン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、アクリルオキシアルキルトリメトキシシラン、メタクリルオキシアルキルトリメトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ＳＩＬＱＵＥＳＴＡ１２３０独自開発の非イオン性シラン分散剤（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ、オハイオ州、コロンバスから入手可能）、及びこれらの混合物。市販の表面処理剤の例としては、ＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ１７４及びＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ１２３０（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能）が挙げられる。表面処理剤を用いて、それが改質している表面の疎水性又は親水性を調整してもよい。ビニルシランを用いて、更にいっそう高性能な表面改質を、ビニル基を別の試薬と反応させることによって得ることができる。活性又は不活性金属をガラスダイヤモンド粒子と組み合わせて、表面を化学的又は物理的に変化させることができる。スパッタリング、真空蒸着、化学気相成長法（ＣＶＤ）又は溶融金属技術を用いることができる。

いくつかの実施形態では、樹脂４９はエポキシ樹脂を含んでいてもよい。その代わりに、又はそれに加えて、樹脂４９は、基材に砥粒粒子を固定するのに適した任意の樹脂を含んでいてもよい。樹脂及び多孔質セラミック砥粒複合体に加えて、作業面４５は更なる添加剤（例えば、充填材料又は他の材料）を含んでいてもよい。いくつかの例では、充填材料は、酸化アルミニウム、不織繊維、炭化ケイ素、及びセリア粒子のうちの１種以上を含んでいてもよい。このような例では、充填材料は、多孔質セラミック砥粒複合体と任意の充填材料との全重量に基づいて、作業面４５の５重量パーセント〜５０重量パーセントに相当してもよい。このような例は、カバーグラスのエッジ研削に対して用いる砥粒材にとって特に有用な場合がある。

別の例として、作業面４５は、樹脂内に分散させた金属粒子を多孔質セラミック砥粒複合体と組み合わせて含んでいてもよい。金属粒子があると、研削作業中に樹脂を保護するベアリング効果が得られる場合がある。このような金属粒子は、銅粒子、スズ粒子、真ちゅう粒子、アルミニウム粒子、ステンレス鋼粒子、及び金属合金のうちの１種以上を含んでいてもよい。例えば、金属粒子は、多孔質セラミック砥粒複合体と任意の金属粒子との全重量に基づいて、作業面４５の５重量パーセント〜２５重量パーセントに相当してもよい。同じか又は異なる例において、金属粒子は平均粒径が、１０マイクロメートル〜２５０マイクロメートル、例えば４４マイクロメートル〜１４９マイクロメートル、例えば約１００マイクロメートルであってもよい。このような例は、カバーグラスのエッジ研削に対して用いる砥粒材にとって特に有用な場合がある。

いくつかの実施形態では、ポリメチルメタクリレートビーズを作業面４５の樹脂内に分散させてもよい。このような例では、ポリメチルメタクリレートビーズは、多孔質セラミック砥粒複合体とビーズとの全重量に基づいて、作業面４５の１重量パーセント〜１０重量パーセントに相当してもよい。このような例は、カバーグラスのエッジ研削に対して用いる砥粒材にとって特に有用な場合がある。

いくつかの実施形態では、砥粒要素４７を、３次元の、テクスチャード加工の、可撓性の固定砥粒構造を形成するような配列で配列してもよい。このような砥粒要素４７には、マトリックス中に分散された砥粒粒子、例えば米国特許第５，９５８，７９４号（Ｂｒｕｘｖｏｏｒｔら）（本明細書において参照によりその全体として取り入れられている）で説明されている砥粒要素が含まれていてもよい。この砥粒要素は、モノリシック列に方向付けられて、ダイ、モールド、エンボス、又は他の技術から正確に位置合わせされて製造される（以下、精密な形状の砥粒複合体と言う）。３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミネソタ州、セントポール）から入手可能な商品名トライザクトパターニングされた砥粒及びトライザクトダイヤモンドタイル砥粒の下で入手可能な砥粒物品中に与えられている砥粒要素が、典型的な精密な形状の砥粒複合体である。

いくつかの実施形態では、精密な形状の砥粒複合体のマトリックス材料は、硬化又は硬化性有機材料を含んでいてもよい。硬化方法は重要でなく、例えば、エネルギー、例えば紫外線又は熱による硬化を含んでいてもよい。好適なマトリックス材料の例としては、例えば、アミノ樹脂、アルキル化尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、及びアルキル化ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。他のマトリックス材料としては、例えば、アクリル樹脂（アクリレート及びメタクリレートを含む）、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、及びエポキシ樹脂が挙げられる。具体的なアクリレート樹脂には、例えば、ビニルアクリレート、アクリル化エポキシ、アクリル化ウレタン、アクリル化油、及びアクリル化シリコーンが含まれる。具体的なフェノール樹脂には、例えば、レゾール樹脂及びノボラック樹脂、並びにフェノール／ラテックス樹脂が含まれる。同じか又は異なる例において、樹脂は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、アクリル樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、及び電磁放射線硬化性樹脂のうちの１種以上を含んでいてもよい。例えば、エポキシは、砥粒複合材料の約２０重量パーセント〜約３５重量パーセントに相当してもよい。同じか又は異なる例において、ポリエステル樹脂は、砥粒複合材料の１重量パーセント〜１０重量パーセントに相当してもよい。マトリックスは更に、従来の充填剤及び硬化剤を含んでいてもよい。例えば、米国特許第５，９５８，７９４号（Ｂｒｕｘｖｏｏｒｔら）（本明細書において参照により取り入れられている）で説明されているものなどである。

精密な形状の砥粒複合体にとって好適な砥粒粒子の例としては以下が挙げられる。立方晶窒化ホウ素、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、熱処理された酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、アルミナジルコニア、酸化鉄、セリア、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、アルミナ系のゾルゲル法によって得られた砥粒粒子など。アルミナ砥粒粒子は、金属酸化物改質剤を含有していてもよい。アルミナ系のゾルゲル法によって得られた砥粒粒子の例を、米国特許第４，３１４，８２７号、同第４，６２３，３６４号、同第４，７４４，８０２号、同第４，７７０，６７１号、同第４，８８１，９５１号（すべて本明細書において参照により取り入れられている）に見出すことができる。ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素砥粒粒子は、単結晶質であっても多結晶質であってもよい。好適な無機砥粒粒子の他の例には、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、酸化スズ、ガンマアルミナ等が含まれる。

精密な形状の砥粒複合体それぞれの形状は、具体的な用途（例えば、加工物の材質、作業面の形状、接触面の形状、温度、樹脂相の材質）によって選択できる。精密な形状の砥粒複合体それぞれの形状は、任意の有用な形状、例えば、立方体、円筒形、角柱形、直角平行六面体、角錐形、角錐台、円錐形、半球形、円錐台、十字形、又は遠位端を有する柱様断面であってもよい。複合体角錘は、例えば、３、４面、５面、又は６面を有していてもよい。ベースにおける砥粒複合体の断面形状は、遠位端における断面形状と異なっていてもよい。これらの形状間の移行は、滑らかで連続的であってもよいし、不連続な段階を経て生じてもよい。精密な形状の砥粒複合体はまた、様々な形状の混合であってもよい。精密な形状の砥粒複合体は、列、渦巻状、螺旋状、又は格子状に構成されてもよく、ランダムに配置されてもよい。精密な形状の砥粒複合体は、流体の流れをガイドし、かつ／又は、切屑の除去を容易にするように意図されたデザインで構成できる。

精密な形状の砥粒複合体を形成する側面は、先細で、遠位端に向かって幅が減少してもよい。先細の角度は、約１〜９０未満度、例えば、約１〜約７５度、約３〜約３５度、又は約５〜約１５度であってもよい。精密な形状の砥粒複合体のそれぞれの高さは同じであってもよいが、種々の高さの精密な形状の砥粒複合体が単一の物品中にあることも可能である。

精密な形状の砥粒複合体の底部は、互いに隣接していてもよく、代わりに、隣り合う精密な形状の砥粒複合体の底部が、一定の距離で互いから分離していてもよい。いくつかの例では、隣接している砥粒複合体間の物理的接触は、接触している精密な形状の砥粒複合体のそれぞれの垂直高さ寸法の３３パーセントを超えない。隣接のこの定義はまた、隣り合う精密な形状の砥粒複合体が、精密な形状の砥粒複合体の向かい合う側面間で接触及び伸長する、共通のランド又はブリッジ様構造物を共有する構成を含む。砥粒が隣り合っているということは、精密な形状の砥粒複合体の中心間に引かれる想像上の直線上に、介在する複合体が位置しないという意味である。

精密な形状の砥粒複合体を作業面４５内に所定のパターンで又は所定の箇所に並べてもよい。例えば、砥粒物品が、裏材と成形型との間に砥粒／樹脂スラリーを提供することにより作られるとき、精密な形状の砥粒複合体の所定のパターンは、成形型のパターンに対応すると考えられる。したがって、パターンは、砥粒物品から砥粒物品へと再現可能である。

所定のパターンは、ある配列又は構成をなしていてもよく、これは、複合体がデザインされた配列、例えば整列した横列及び縦列、又は交互にずれた横列及び縦列をなしていることが意図されている。別の例では、砥粒複合体を「ランダム」配列又はパターンで並べてもよい。この意味するところは、複合体が上述のとおりの横列及び縦列の規則的な配列ではないということである。しかしながら、この「ランダム」な配列は、精密な形状の砥粒複合体の位置が予め定められ、成形型に対応するという点では、所定のパターンであることが理解される。

種々の例では、本明細書で説明するような砥粒物品２９を用いて、カバーグラスのエッジ研削に特に適した砥粒回転ツールの砥粒面を形成してもよい。いくつかの例では、砥粒材（樹脂、砥粒要素、及び樹脂中に分散された任意の更なる添加剤を含む）をモールドして、砥粒面又は回転ツール全体２８でさえ形成してもよい。例えば、砥粒材を回転ツール２８のコア上にオーバーモールドして砥粒面を形成してもよい。概して、このようなコアは、ツールシャンクに加えて、ツールシャンクに砥粒材を機械的に固定するための砥粒材中に埋め込まれる部分を含むであろう。

他の例では、砥粒物品２９を基材に結合してもよい。基材は、回転ツールの形状を与える回転ツール２８のコアに相当してもよく、砥粒物品２９は回転ツールのコアに直接付与される。他の例では、基材は、回転ツールのコアに後で付与されるシート材料に相当してもよい。このような例では、基材は平坦な基材であってもよいし又は湾曲した基材であってもよい。種々の例では、基材は、ポリマーフィルム、不織基材、織物基材、ゴム基材、弾性基材、フォーム基材、整合材料、押出フィルム、プライマー処理された基材、及びプライマー未処理の基材のうちの１種以上を含んでいてもよい。

図２及び４Ａ〜９に例示するのは、ガラス（例えば、カバーグラス、サファイア、セラミックスなど）の研削に適した回転砥粒ツール例であり、図３に例示するのは電子デバイスに対するカバーグラスである。図２及び４Ａ〜９のツールはそれぞれ、本明細書で説明するような砥粒物品２９及び／又は作業面４５を含んでいてもよく、システム１０内の回転ツール２８として用いてもよい（図１）。

詳細には、図２に例示するのは回転砥粒ツール例１００である。回転砥粒ツール１００は、可撓性フラップの曲がりによって複数の角度に渡ってワークピースのエッジを研磨することを容易にする砥粒外部表面１０６、１０８を伴う可撓性フラップ１０４のセットを含む。例えば、砥粒外部表面１０６、１０８は、本明細書で説明するような砥粒物品２９及び／又は作業面４５を含むか又はこれらから形成されていてもよい。回転砥粒ツール１００は更にツールシャンク１０２を含んでいる。ツールシャンク１０２はツール１００に対する回転軸を規定する。可撓性フラップ１０４を、任意的な固定メカニズム１０５を用いてツールシャンク１０２に固定してもよい。固定メカニズム１０５は、ピン、ネジ、リベット、又は他の固定メカニズムを表してもよい。ツールシャンク１０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。

可撓性フラップ１０４は、ツールシャンク１０２と反対側に位置する可撓性の平坦部分を形成する。可撓性フラップ１０４はそれぞれ、可撓性フラップ１０４の第１の側面上に第１の砥粒外部表面１０６を形成している。可撓性フラップ１０４の第１の側面は、ツールシャンク１０２から概ね離れる方向を向いている。また可撓性フラップ１０４はそれぞれ、可撓性フラップ１０４の第２の側面上に任意的な第２の砥粒外部表面１０８形成している。可撓性フラップ１０４の第２の側面は、概ねツールシャンク１０２の方向を向いている。任意的な基材１１０が、第１の砥粒外部表面１０６と第２の砥粒外部表面１０８との間に配置されている。いくつかの例では、基材１１０は、砥粒外部表面１０６、１０８を裏打ちする弾性的圧縮性層を含んでいてもよい。

回転砥粒ツール１００は更に、ツールシャンク１０２に取り付けられた円柱状部分１１４を含む。円柱状部分１１４は、回転軸１０３を囲む第３の砥粒外部表面１１６を形成する。円柱状部分１１４は更に、砥粒外部表面１１６を裏打ちする任意的な弾性的圧縮性層を含んでいてもよい。可撓性フラップ１０４は、回転軸１０３に対する円柱状部分１１４の外径を過ぎて延びる。

砥粒外部表面１０６、１０８、及び１１６のうちの１つ以上は、本明細書で前述したような砥粒物品２９及び／又は作業面４５で形成されていてもよいし、又はこれらを含んでいてもよい。同じか又は異なる例において、砥粒外部表面１０６、１０８、及び１１６のうちの１つ以上。このような物品又は表面を、ツール１００の基材（例えば、基材１１０）にエポキシを用いて固定してもよい。

異なる例では、本明細書で説明するように、砥粒外部表面１０６、１０８、及び１１６のうちの１つ以上の砥粒は、砥粒サイズとして２０マイクロメートル未満、例えば砥粒サイズとして約１０マイクロメートル〜約１マイクロメートル、例えば砥粒サイズとして約３マイクロメートルを示してもよい。このような例は、カバーグラスのエッジ研削に対して特に有用である場合がある。

いくつかの例では、円柱状部分１１４の第３の砥粒外部表面１１６は、互いとは異なる砥粒サイズを伴う部分を含んでいてもよい。このような例では、異なる部分を連続して用いて、研削作業（例えば、カバーグラスのエッジ研削）中の表面仕上げを改善してもよいし又は表面仕上げに対する速度を改善してもよい。

図４Ａ〜４Ｃに関してより詳細に説明するように、円柱状部分１１４は、ツールシャンク１０２からのツール１００が動作する間、ワークピースの第１の側面とワークピースの第２の側面との間のワークピースのエッジを研磨することを容易にする。加えて、第１の砥粒外部表面１０６がワークピースの第１の角部に適用されたときに、可撓性フラップ１０４は、第１の砥粒外部表面１０６を用いて、ワークピースの第１の側面に隣接する第１の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性フラップ１０４の曲がりによって、容易に研磨する。同様に、第２の砥粒外部表面１０８がワークピースの第２の角部に適用されたときに、可撓性フラップ１０４は、第２の砥粒外部表面１０８を用いて、ワークピースの第２の側面に隣接する第２の角部であって、ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う第２の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性フラップ１０４の曲がりによって、容易に研磨する。

図３に例示するのはカバーグラス１５０（電子デバイス、携帯電話、パーソナル音楽プレーヤ、又は他の電子デバイスに対するカバーグラス）である。いくつかの例では、カバーグラス１５０は電子デバイスに対するタッチスクリーンの構成部品であってもよい。カバーグラス１５０は、厚さが１ミリメートル未満のアルミナ−シリケートベースのガラスであってもよいが、他の組成物も可能である。

カバーグラス１５０は、第１の主表面１６２と、向かい合う第２の主表面１６４とを含んでいる。概ね、しかしいつもとは限らないが、主表面１６２、１６４は平面表面である。エッジ表面１６６は主表面１６２、１６４の周縁部に従っている。周縁部は丸みを帯びた角部１６７を含んでいる。カバーグラス１５０は更に孔１５２を形成している。孔１５２はその独自のエッジ表面（例えば、エッジ表面１５３（図４Ａを参照））を含んでいる。

割れに対する抵抗を増加させ、外観を改善するために、カバーグラス１５０の表面（主表面１６２、１６４、エッジ表面１６６、及び孔１５２のエッジ表面１５２を含む）を、カバーグラス１５０の製造中に、実用的な範囲で滑らかにしなければならない。カバーグラス１５０の大まかな形状を形成するための機械加工の後に、表面を例えばＣｅＯスラリーを用いて磨きをして、カバーグラス１５０中の研削及び機械加工マークを取り除いてもよい。

加えて、本明細書で開示したように、回転砥粒ツール（例えば、図２及び４Ａ〜９に関して説明したもの）を用いてエッジ表面粗さ（例えば、エッジ表面１６６及び孔１５２のエッジ表面）を小さくすることを、ＣＮＣ機械を用いて、磨きの前に行なってもよい。中間の研削ステップによって、カバーグラス１５０の所望の表面仕上げ品質を得るための磨き時間が短くなることによって、製造時間が短くなるだけでなく、カバーグラス１５０を製造するためのより正確な寸法制御が得られる場合がある。

図４Ａ〜４Ｃに例示するのは、回転砥粒ツール１００を用いてカバーグラス１５０を研磨する様子である。カバーグラス１５０は、その大まかな形状を形成するための機械加工後にまだ磨きも硬くもされていない部分的に完成したカバーグラスを表していてもよい。回転砥粒ツール１００は最初に、ＣＮＣ機械（例えば回転機械２３）の回転ツールホルダに固定してもよい。

図４Ａに例示するように、ツール１００の可撓性部分の表面１０６、可撓性フラップ１０４を用いて、孔１５２のエッジ１５３と主表面１６２との間の角部を研磨している。可撓性フラップ１０４の可撓性によって、表面１０６が孔１５２のエッジ１５３と主表面１６２との間の角部の輪郭に適合することが、予めプログラムされた命令セットに従って、例えばＣＮＣ機械によって回転砥粒ツール１００が孔１５２を押し通されるときに可能である。異なる例では、これらの角部は、ツール１００による研磨の前に、丸みを帯びているか、斜角であるか、又は正方形であってもよい。同様に、可撓性フラップ１０４の可撓性によって、表面１０６が、他の角部（エッジ１６６と主表面１６２との間の角部を含む）の輪郭に適合して、表面１０６を用いたこれらの角部の研磨を容易にすることが可能になる。異なる例では、エッジ１６６と主表面１６２との間の角部は、ツール１００による研磨の前に、丸みを帯びているか、斜角であるか、又は正方形であってもよい。同様に、ツール２００、４００、５００、及び６００（図５及び７〜９に関して以下に説明する）のうちのいずれかを用いて、エッジ１６６と主表面１６２との間の角部を研磨してもよい。

また可撓性フラップ１０４は、孔１５２を完全に押し通るほどに十分に可撓性であり、図４Ｂに示すように、円柱状部分１１４の砥粒外部表面１１６によって孔１５２のエッジ１５３を研磨することができる。加えて、可撓性フラップ１０４の可撓性によって、表面１０８が孔１５２のエッジ１５３と主表面１６４との間の角部の輪郭に適合することが、回転砥粒ツール１００が例えばＣＮＣ機械によって孔１５２を通して引き戻されたときに生じる。異なる例では、これらの角部は、ツール１００による研磨の前に、丸みを帯びているか、斜角であるか、又は正方形であってもよい。同様に、可撓性フラップ１０４の可撓性によって、表面１０６が、他の角部（エッジ１６６と主表面１６４との間の角部を含む）の輪郭に適合して、これらの角部を表面１０８を用いて研磨することを容易にすることができる。同様に、ツール２００、４００、及び５００（図５、７、及び８に関して以下に説明する）のいずれかを用いて、孔１５２におけるエッジ１６６と主表面１６２との間の角部を研磨してもよい。

このように、ツール１００によって、孔１５２に付随するすべての表面（エッジ１５３と、エッジ１５３と主表面１６２、１６４との間の角部とを含む）を研磨することができる。このような研磨は、ツール１００を連続的に回転させながら、孔１５２に付随する表面を砥粒面１０６、１１６、及び１０８に接触させることによって行なってもよい。またツール１００によって、エッジ１６６に付随するすべての表面（エッジ１６６と主表面１６２、１６４との間の角部とを含む）を研磨することができる。このような研磨は、ツール１００を連続的に回転させながら、エッジ１６６に付随する表面を砥粒面１０６、１１６、及び１０８に接触させることによって行なってもよい。エッジ１５３、１６６に付随する表面をツール１００を用いて研磨した後で、これらの表面を砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール１００は、異なるレベルの研磨を与える２つ以上のツール１００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの研磨性からより低いレベルの研磨性へと連続して用いて、表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図５に例示するのは回転砥粒ツール２００である。回転砥粒ツール２００は回転砥粒ツール１００と実質的に同様である。但し、回転砥粒ツール２００は、単一セットの可撓性フラップ１０４ではなくて、砥粒外部表面を伴う２つのセットの可撓性フラップ２０４、２３４を含んでいる。可撓性フラップ２０４、２３４は異なるレベルの研磨を含んでいてもよい。

回転砥粒ツール２００は、２つのセットの可撓性フラップ２０４、２３４（砥粒外部表面２０６、２０８、２３６、２３８を伴う）を含む。これらによって、ワークピースのエッジが、複数の角度に渡って、可撓性フラップの曲がりによって、容易に研磨される。回転砥粒ツール２００は更にツールシャンク２０２を含んでいる。ツールシャンク２０２はツール２００に対する回転軸を規定する。可撓性フラップ２０４を、ツールシャンク２０２に任意的な固定メカニズム２０５を用いて固定してもよい。固定メカニズム２０５は、ピン、ネジ、リベット、又は他の固定メカニズムを表してもよい。ツールシャンク２０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。

可撓性フラップ２０４は、円柱状部分２１４に対してツールシャンク２０２と反対側に位置する可撓性の平坦部分を形成する。可撓性フラップ２０４は、回転軸に対する円柱状部分２１４の外径を過ぎて延びる。可撓性フラップ２０４はそれぞれ、可撓性フラップ２０４の第１の側面上に第１の砥粒外部表面２０６を形成している。可撓性フラップ２０４の第１の側面は、ツールシャンク２０２から概ね離れる方向を向いている。可撓性フラップ２０４はそれぞれ、可撓性フラップ２０４の第２の側面上に任意的な第２の砥粒外部表面２０８を形成している。可撓性フラップ２０４の第２の側面は、概ねツールシャンク２０２の方向を向いている。

回転砥粒ツール２００は更に、ツールシャンク２０２に取り付けられた円柱状部分２１４を含んでいる。円柱状部分２１４は、回転砥粒ツール２００に対する回転軸を囲む第３の砥粒外部表面２１６を形成している。砥粒外部表面２１６は、異なる砥粒サイズを伴う２つの部分２２７、２２８を含んでいる。異なる部分を連続して用いて、研削作業（例えば、カバーグラスのエッジ研削）中の表面仕上げを改善してもよいし又は表面仕上げに対する速度を改善してもよい。他の例では、２つを超える砥粒サイズが含まれていてもよい。［００８９］可撓性フラップ２３４は、ツールシャンク２０２に隣接して位置する可撓性の平坦部分を形成する。可撓性フラップ２３４は、回転軸に対する円柱状部分２１４の外径を過ぎて延びている。可撓性フラップ２３４はそれぞれ、可撓性フラップ２３４の第１の側面上に第１の砥粒外部表面２３６を形成している。可撓性フラップ２３４の第１の側面は、ツールシャンク２０２から概ね離れる方向を向いている。可撓性フラップ２３４はそれぞれ、可撓性フラップ２３４の第２の側面上に任意的な第２の砥粒外部表面２３８形成している。可撓性フラップ２３４の第２の側面は、概ねツールシャンク２０２の方向を向いている。

砥粒外部表面２０６、２０８、２１６、２３６、及び２３８のうちの１つ以上は、本明細書で前述したような砥粒物品２９及び／又は作業面４５を含むか又はこれらから形成されていてもよい。このような物品又は表面を、エポキシ、接着剤、又は他の材料を用いてツール２００の基材に固定してもよい。

回転ツール１００に関して前述したように、円柱状部分２１４は、ツールシャンク２０２からのツール２００が動作する間、ワークピースの第１の側面とワークピースの第２の側面との間のワークピースのエッジを研磨することを容易にする。加えて、第１の砥粒外部表面２０６、２３６のうちの一方がワークピースの第１の角部に適用されたときに、可撓性フラップ２０４、２３４は、第１の砥粒外部表面２０６、２３６のうちの一方を用いて、ワークピースの第１の側面に隣接する第１の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性フラップ２０４、２３４の曲がりによって、容易に研磨する。同様に、砥粒外部表面２０８、２３８のうちの１つの第２のものがワークピースの第２の角部に適用されたときに、可撓性フラップ２０４、２３４は、第２の砥粒外部表面２０８、２３８のうちの一方を用いて、ワークピースの第２の側面に隣接する第２の角部であって、ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う第２の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性フラップ２０４、２３４の曲がりによって、容易に研磨する。

いくつかの例では、砥粒外部表面２０６は砥粒外部表面２３６よりも大きい砥粒サイズを与えてもよい。また砥粒外部表面２３８は砥粒外部表面２０８よりも大きい砥粒サイズを与えてもよい。このように、ツール２００が孔を完全に押し通されると、第１のエッジは外部表面２０６によって、次に外部表面２３６によって研磨され、一方で、ツール２００が孔から引き出されるときに、向かい合うエッジが最初に外部表面２３８によって、次に外部表面２０８によって研磨される。

ツール２００を用いてワークピースの表面を研磨した後で、これらの表面を砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール２００は、異なるレベルの研磨を与える２つ以上のツール２００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの研磨性からより低いレベルの研磨性まで連続して用いて、ワークピース（例えば、カバーグラス１５０）の表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図６に例示するのは回転砥粒ツール３００である。回転砥粒ツール３００は回転砥粒ツール１００と実質的に同様である。但し、回転砥粒ツール３００は可撓性フラップ１０４を含んでいない。

回転砥粒ツール３００はツールシャンク３０２を含んでいる。ツールシャンク３０２はツール３００に対する回転軸を規定する。ツールシャンク３０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。回転砥粒ツール３００は更に、ツールシャンク３０２と同軸配置にあり、これに取り付けられた円柱状部分３１４を含んでいる。円柱状部分３１４は、ツール３００の回転軸に垂直な円形断面を伴う砥粒外部表面３１６を形成している。いくつかの例では、２つ以上の砥粒サイズが砥粒外部表面３１６の異なる部分に含まれていてもよい。砥粒外部表面３１６は、本明細書で前述した砥粒コーティングを含んでいてもよい。同じか又は異なる例において、砥粒外部表面３１６は、やはり本明細書で前述した砥粒フィルムを含んでいてもよい。

ツール３００を用いてワークピースの表面を研磨した後で、これらの表面砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール３００は、異なるレベルの研磨を与える２つ以上のツール３００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの研磨性からより低いレベルの研磨性へと連続して用いて、表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図７に例示するのは回転砥粒ツール４００である。回転砥粒ツール４００は回転砥粒ツール３００と実質的に同様であるが、ワークピース（例えば、カバーグラス１５０）の斜角エッジを研磨するための砥粒外部表面４４０を含む傾斜表面が付加されている。

回転砥粒ツール４００はツールシャンク４０２を含んでいる。ツールシャンク４０２はツール４００に対する回転軸を規定する。ツールシャンク４０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。回転砥粒ツール４００は更に、ツールシャンク４０２と同軸配置にありこれに取り付けられた円柱状部分４１４を含んでいる。円柱状部分４１４は、ツール４００の回転軸に垂直な円形断面を伴う砥粒外部表面４１６を形成している。いくつかの例では、２つ以上の砥粒サイズが砥粒外部表面４１６の異なる部分に含まれていてもよい。

回転砥粒ツール４００は更に第２の砥粒外部表面４４０を含んでいる。第２の砥粒外部表面４４０は、砥粒ツール４００に対する回転軸に対する傾斜表面を形成する。砥粒外部表面４４０によって、ワークピース（例えばワークピース１５０）の内部又は外部の斜角エッジを研磨することが容易になる場合がある。そのため、砥粒外部表面４４０の形状はワークピースのエッジの所望の仕上げ形状に対応する。他の例では、回転ツールは、ワークピースのエッジの所望の仕上げ形状に対応する異なる幾何学的形状を含んでいてもよい。

砥粒外部表面４１６、４４０は、前述したように砥粒物品２９及び／又は作業面４５を含むか又はこれらから形成されていてもよい。

ツール４００を用いてワークピースの表面を研磨した後で、これらの表面を砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール４００は、異なるレベルの磨耗を与える２つ以上のツール４００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの磨耗性からより低いレベルの磨耗性へと連続して用いて、表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図８に例示するのは回転砥粒ツール５００である。回転砥粒ツール５００は回転砥粒ツール３００と実質的に同様であるが、ワークピース（例えば、カバーグラス１５０）の斜角エッジを研磨するための砥粒外部表面５４２、５４４を含む傾斜表面が付加されている。

回転砥粒ツール５００はツールシャンク５０２を含んでいる。ツールシャンク５０２はツール５００に対する回転軸を規定する。ツールシャンク５０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。回転砥粒ツール５００は更に、ツールシャンク５０２と同軸配置にありこれに取り付けられた円柱状部分５１４を含んでいる。円柱状部分５１４は、ツール５００の回転軸に垂直な円形断面を伴う砥粒外部表面５１６を形成している。いくつかの例では、２つ以上の砥粒サイズが砥粒外部表面５１６の異なる部分に含まれていてもよい。

回転砥粒ツール５００は更に、円柱状部分５１４の両側に砥粒外部表面５４２、５４４を含んでいる。砥粒外部表面５４２、５４４は、砥粒ツール５００に対する回転軸に対する傾斜表面を形成している。砥粒外部表面５４２を、任意的な固定メカニズム２０５を用いてツールシャンク２０２に固定してもよい。固定メカニズム２０５は、ピン、ネジ、リベット、又は他の固定メカニズムを表してもよい。砥粒外部表面５４２、５４４によって、ワークピース（例えばワークピース１５０）の内部又は外部の斜角エッジを研磨することが容易になる場合がある。例えば、外部表面５４２を、ワークピースの第１の側面上の内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にするように構成してもよく、一方で、外部表面５４２を、ワークピースの第２の側面上の内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にするように構成してもよい。ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う。そのため、砥粒外部表面５４２、５４４の形状はワークピースの所望の仕上げ形状に対応する。他の例では、回転ツールは、ワークピースのエッジの所望の仕上げ形状に対応する異なる幾何学的形状を含んでいてもよい。

砥粒外部表面５１６、５４２、５４４は、本明細書で前述したような砥粒物品２９及び／又は作業面４５を含むか又はこれらから形成されていてもよい。

ツール５００を用いてワークピースの表面を研磨した後で、これらの表面を砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール５００は、異なるレベルの研磨を与える２つ以上のツール５００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの研磨性からより低いレベルの研磨性へと連続して用いて、表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図９に例示するのは、回転ツールに対する回転軸に垂直な平面表面を形成する砥粒外部表面を含む回転砥粒ツール例である。

図６に回転砥粒ツール６００を例示する。回転砥粒ツール６００はツールシャンク６０２を含んでいる。ツールシャンク６０２はツール６００に対する回転軸を規定する。ツールシャンク６０２を、回転機械（例えば、ドリル又はＣＮＣ機械）のチャック内に取り付けるように構成してもよい。平坦なツールコア６０６はツールシャンク６０２に装着され、ツール６００に対する回転軸に垂直である。いくつかの例では、平坦なツールコア６０６とツールシャンク６０２とは一体の部品に相当してもよい。

回転砥粒ツール６００は平坦な砥粒外部表面６５０を含んでいる。砥粒外部表面６５０はツール６００に対する回転軸に垂直である。リリーフノッチ５５２が平坦な砥粒外部表面６５０の表面内に配置されて、ツール６００を用いた研削作業中のくず除去を容易にしている。回転砥粒ツール６００はまた、傾斜砥粒面６５４を含んでいる。傾斜砥粒面６５４は、ワークピース（例えば、カバーグラス１５０）の内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にする。平坦な砥粒外部表面６５０及び砥粒面６５４によって、ツール６００の回転軸に垂直な円形断面が与えられている。

砥粒外部表面６５０、６５４は、本明細書で前述したような砥粒コーティングを含んでいてもよい。同じか又は異なる例において、砥粒外部表面６５０、６５４は、やはり本明細書で前述したような砥粒フィルムを含んでいてもよい。

ツール６００を用いてワークピースの表面を研磨した後で、これらの表面を砥粒スラリー（例えばＣｅＯスラリー）を用いて磨きをして、表面仕上げを更に改善してもよい。砥粒スラリーを用いる同じか又は異なる例において、ツール６００は、異なるレベルの研磨を与える２つ以上のツール６００のセットの一部であってもよい。例えば、ツールをより粗いレベルの研磨性からより低いレベルの研磨性へと連続して用いて、表面仕上げを精緻なものにしてもよい。

図１０は、エポキシ砥粒シートを伴う回転ツールを製造するための技術例を例示するフローチャートである。最初に、部分的に硬化したエポキシを含む砥粒シートを、回転ツールの砥粒面にフィットするように切断する（７０２）。次に、切断されたシートを回転ツールのコアに巻いて接着する（７０４）。砥粒が回転ツールのコア上の所定の位置にある時点で、砥粒材のエポキシを更に硬化させて、砥粒材（７０６）の硬度及び耐久性を増加させる。

いくつかの特定の例、砥粒材は、前述したようなエポキシ樹脂中に分散された複数のセラミック砥粒凝集体を含んでいてもよい。同じか又は異なる例において、砥粒材のシートは、砥粒材がポリマーフィルム上に堆積され、プライマー層が砥粒複合体層とポリマーフィルムとの間にあってもよい。ポリマーフィルム自体を柔軟層（例えば発泡体）上に、ポリマーフィルムを柔軟層に固定する接着剤を用いて配置してもよい。砥粒材コーティングの組み合わせ、ポリマー材料、及び柔軟材料を次に、回転ツールのコアに適用して、図１０の技術により回転ツール上の砥粒面の形状を形成してもよい。

実施形態の一覧表
１． 砥粒回転ツールであって、
回転ツールに対する回転軸を規定するツールシャンクと、
ツールシャンクに結合された砥粒外部作業面であって、砥粒外部作業面は、
樹脂と、
樹脂中に分散された複数の多孔質セラミック砥粒複合体であって、多孔質セラミック砥粒複合体は、多孔質セラミックマトリックス材料中に分散された個別砥粒粒子を含み、多孔質セラミックマトリックスの少なくとも一部分はガラス質セラミックを含み、平均の多孔質セラミック砥粒複合体サイズ対平均の個別砥粒粒子サイズの比は１５対１以下である、多孔質セラミック砥粒複合体と、を含む、砥粒外部作業面と、を含む砥粒回転ツール。

２． 樹脂はエポキシ樹脂を含む、実施形態１に記載の砥粒回転ツール。

３． 樹脂は、
ポリエステル樹脂、
ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、
アクリル樹脂、
熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、
紫外線硬化性樹脂、電磁放射線硬化性樹脂からなる群のうちの１種以上を含む、実施形態１に記載の砥粒回転ツール。

４． エポキシ樹脂は、樹脂及び多孔質セラミック砥粒複合体の全重量に基づいて、作業面の約２０重量パーセント〜約３５重量パーセントに相当する、実施形態１に記載の砥粒回転ツール。

５． 樹脂はポリエステル樹脂を含み、ポリエステル樹脂は、樹脂及び多孔質セラミック砥粒複合体の全重量に基づいて、作業面の１重量パーセント〜１０重量パーセントに相当する、実施形態３又は実施形態４に記載の砥粒回転ツール。

６． 個別砥粒粒子はダイヤモンドを含む、先行する、実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

７． 個別砥粒粒子は、
立方晶窒化ホウ素、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、
加熱処理された酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、アルミナジルコニア、酸化鉄、セリア、ガーネットからなる群からの１種以上を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

８． 多孔質セラミック砥粒複合体は、平均粒径が６５ミクロン未満であり、最大粒径が５００ミクロン未満である、先行する実施形態のいずれか１つに記載の砥粒回転ツール。

９． 多孔質セラミック砥粒複合体の平均径は、砥粒粒子の平均径の少なくとも約５倍である、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１０． 多孔質セラミック砥粒複合体は、樹脂及び多孔質セラミック砥粒複合体の全重量に基づいて、作業面の３５重量パーセント〜６５重量パーセントに相当する、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１１． 多孔質セラミック砥粒複合体対樹脂の体積比は３対２よりも大きい、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１２． 多孔質セラミック砥粒複合体は細孔容積が４パーセント〜７０パーセントの範囲である、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１３． 多孔質セラミックマトリックスは、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ナトリウム、酸化マンガン、酸化亜鉛からなる群からの１種以上を含むガラスを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１４． 多孔質セラミックマトリックスは、マトリックスの全重量に基づいて、少なくとも３０重量パーセントのガラス質セラミック材料を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１５． 多孔質セラミックマトリックスは本質的にガラス質セラミック材料からなる、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１６． 樹脂中に分散された金属粒子を更に含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

１７． 金属粒子は、銅粒子、スズ粒子、真ちゅう粒子、アルミニウム粒子、ステンレス鋼粒子、金属合金、２種以上の金属粒子組成のブレンドからなる群からの１種以上を含む、実施形態１６に記載の砥粒回転ツール。

１８． 金属粒子は、砥粒外部作業面の全重量に基づいて、作業面の５重量パーセント〜２０重量パーセントに相当する、実施形態１６又は実施形態１７に記載の砥粒回転ツール。

１９． 金属粒子は平均粒径が１０マイクロメートル〜２５０マイクロメートルである、実施形態１６〜１８のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２０． 金属粒子は平均粒径が４４マイクロメートル〜１４９マイクロメートルである、実施形態１６〜１９のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２１． 金属粒子は平均粒径が約１００マイクロメートルである、実施形態１６〜２０のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２２． 更にポリメチルメタクリレートビーズを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２３． ポリメチルメタクリレートビーズは、砥粒外部作業面の全重量に基づいて、作業面の１重量パーセント〜１０重量パーセントに相当する、実施形態２２に記載の砥粒回転ツール。

２４． 充填材料を更に含む先行する、実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２５． 充填材料は酸化アルミニウム不織繊維、炭化ケイ素、セリア粒子からなる群のうちの１種以上を含む、実施形態２４に記載の砥粒回転ツール。

２６． 充填材料は、砥粒外部作業面の全重量に基づいて、作業面の５重量パーセント〜５０重量パーセントに相当する、実施形態２４又は実施形態２５に記載の砥粒回転ツール。

２７． 砥粒外部作業面はモールド面である、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２８． 砥粒外部作業面は、精密な形状の砥粒凝集体の配列を形成し、それぞれの精密な形状の砥粒凝集体は、先細で、その遠位端に向かって幅が減少している先行する、実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

２９． 砥粒外部作業面は、基材上に配置されたコーティングである、実施形態１〜２６のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３０． 基材は平坦な基材である、実施形態２９に記載の砥粒回転ツール。

３１． 基材は湾曲した基材である、実施形態２９に記載の砥粒回転ツール。

３２． 基材は、
ポリマーフィルム、
不織基材、
織物基材、ゴム基材、弾性基材、フォーム基材、
整合材料、
押出フィルム、
プライマー処理された基材、及びプライマー未処理の基材からなる群のうちの１種以上を含む、実施形態２９〜３１のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３３． 基材はシート材料である、実施形態２９〜３２のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３４． 基材は回転砥粒ツールのコアであり、作業面は回転砥粒ツールのコアに直接適用される、実施形態２９〜３２のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３５． 平均の多孔質セラミック砥粒複合体サイズ対平均の個別砥粒粒子サイズの比は１０対１以下である、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３６． 円柱状部分に対してツールシャンクの反対側に位置する可撓性の平坦部分を更に含み、
可撓性の平坦部分は、ツールシャンクから概ね離れる方向を向く可撓性の平坦部分の第１の側面上に砥粒外部作業面を形成し、
砥粒外部作業面がワークピースの角部に適用されたときに、可撓性の平坦部分は、砥粒外部作業面を用いて、ワークピースの角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性の平坦部分の曲がりによって、容易に研磨する、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

３７． 砥粒外部作業面は第１の砥粒外部作業面であり、
砥粒回転ツールは更に、可撓性の平坦部分の第２の側面上に第２の砥粒外部作業面を含み、可撓性の平坦部分の第２の側面は概ねツールシャンクの方向を向き、
角部は、ワークピースの第１の側面に隣接するワークピースの第１の角部であり、第２の砥粒作業外部表面がワークピースの第２の角部に適用されたときに、可撓性の平坦部分は、第２の砥粒外部作業面を用いて、ワークピースの第２の側面に隣接する第２の角部であって、ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う第２の角部を、回転ツールに対する回転軸に対する複数の角度に渡って、可撓性の平坦部分の曲がりによって、容易に研磨する、実施形態３６に記載の砥粒回転ツール。

３８． ワークピースの第１の角部とワークピースの第２の角部は、第１の側面から第２の側面まで延びるワークピース内の孔によって形成される、実施形態３７に記載の砥粒回転ツール。

３９． 砥粒外部作業面は砥粒円柱面を含む、実施形態１〜３５のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４０． 砥粒外部作業面は回転ツールに対する回転軸を囲み、砥粒外部作業面は、ツール形状がワークピースのエッジの所望の仕上げ形状に対応するように、回転軸に垂直な１つ以上の円形断面を有する、実施形態１〜３５のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４１． 砥粒外部作業面は、回転ツールに対する回転軸と同軸配置にある円柱形状を形成する、実施形態１〜３５のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４２． 砥粒外部作業面は第１の砥粒外部作業面であり、砥粒回転ツールは更に、回転ツールに対する回転軸に対する傾斜表面を形成する第２の砥粒外部作業面を含んで、ワークピースの内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にする、実施形態４１に記載の砥粒回転ツール。

４３． 傾斜表面は第１の傾斜表面であり、砥粒回転ツールは更に、回転ツールに対する回転軸に対する第２の傾斜表面を形成する第３の砥粒外部作業面を含んで、ワークピースの内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にし、
第１の傾斜表面は、ワークピースの第１の側面上の内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にするように構成され、第２の傾斜表面は、ワークピースの第２の側面上の内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にするように構成され、ワークピースの第２の側面はワークピースの第１の側面と向かい合う、実施形態４２に記載の砥粒回転ツール。

４４． 円柱形状は、回転ツールに対する回転軸に沿って第１の傾斜表面と第２の傾斜表面との間にある、実施形態４３に記載の砥粒回転ツール。

４５． 砥粒外部表面は、回転ツールに対する回転軸に垂直な平面表面を形成する、実施形態１〜３５のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４６． 砥粒外部作業面は、回転ツールに対する回転軸に対する傾斜表面を形成して、ワークピースの内部又は外部の斜角エッジを研磨することを容易にする、実施形態１〜３５のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４７． 砥粒外部作業面を裏打ちする弾性的圧縮性層を更に含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

４８． 電子デバイス用の部分的に完成したカバーガラスのエッジを仕上げる方法であって、
先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツールを連続的に回転させることと、
エッジを連続的に回転する砥粒回転ツールの砥粒外部表面に接触させてエッジを研磨することを、を含む方法。

４９． エッジを砥粒回転ツールを用いて研磨した後で、エッジを砥粒スラリーを用いて磨くことを更に含む、実施形態４８に記載の方法。

５０． 砥粒物品を更に含み、砥粒物品は、砥粒外部作業面と砥粒外部作業面に結合されたベース層とを含み、ベース層は、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリブタジエン、又はスチレン及びブタジエンブロックコポリマーを含む、先行する実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

５１． 砥粒物品を更に含み、砥粒物品は、砥粒外部作業面と砥粒外部作業面に結合されたベース層とを含み、ベース層は平均厚さが１〜１０ミルである先行する、実施形態のいずれかに記載の砥粒回転ツール。

動作を以下の詳細な例に関して更に説明する。これらの例は、種々の特定の好ましい例及び技術を更に例示するために示している。しかし当然のことながら、本範囲内に留まりながら多くの変形及び修正を行なってもよい。

＊粒径は従来のレーザー光散乱によって測定した平均値である。

試験方法及び調製手順
カバーグラス製造テスト−１
周縁エッジ内部特徴エッジ（孔を含む）を形成するためのスクライビング動作の後の部分的に完成したカバーグラスを用意した。部分的に完成したカバーグラスをＣＮＣ機械を用いてエッジ研削して、所望のサイズ及び形状を形成した。研削ステップに続いて、エッジを磨きをして好適な表面仕上げを得た。

カバーグラス製造テスト−２
周縁エッジ内部特徴エッジ（孔を含む）を形成するためのスクライビング動作の後の部分的に完成したカバーグラスを用意した。部分的に完成したカバーグラスをＣＮＣ機械を用いてエッジ研削して、所望のサイズ及び形状を形成した。エッジ研削されたカバーグラスを次にＣＮＣ機械を用いて研磨して、研削されたエッジの表面仕上げを改善した。研磨ステップの後に、エッジを磨きをして好適な表面仕上げを得た。

表１に、カバーグラス製造テスト−１及びカバーグラスの比較を示す。

砥粒有効性テスト
スクライビング及び粗い研削作業の後の部分的に完成したカバーグラスを用意した。カバーガラス材料はＧｏｒｉｌｌａ（商標）ガラス３（Ｃｏｒｎｉｎｇ（商標））である。部分的に完成したカバーグラスをＣＮＣ機械を用いてエッジ研削して、所望のサイズ及び形状を形成した。エッジ研削されたカバーグラスを次に、ＣＮＣ機械及び円柱状砥粒ツールを用いて研磨して、研削されたエッジの表面仕上げを改善する。異なるダイヤモンド砥粒組成物の表面仕上げを比べて、異なる砥粒組成物の有効性を評価した。

表２に、砥粒有効性テストを用いて評価した異なる砥粒組成物の比較を示す。

表２に示すように、サンプルＣはサンプルＡよりもはるかに高いレベルの材料除去を示した。サンプルＣは、砥粒サイズが小さく、サンプルＢとほぼ同じレベルの材料除去であった。しかし、サンプルＢは、表面仕上げ粗さが、サンプルＡ及びサンプルＣと比べて高かった。これらの結果から、サンプルＣは、ほぼサンプルＡの表面仕上げ品質を示し、一方でほぼサンプルＢの材料除去速度を維持している。

サンプルＣは砥粒サイズが、疑集体サイズと比べて相対的に高い。詳細には、サンプルＣに対する砥粒サイズ対疑集体サイズの比は１０対１である。他の例では、砥粒サイズ対疑集体サイズの比として、１５対１以下、１２．５対１以下、１０対１以下、しかし約３対１以上は、同様にカバーグラスのエッジ研削に対して特に有用な場合がある。

本開示の種々の例について説明してきた。これらの及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内である。

エッジ成形する適合性テスト
このテストの場合、複雑なスプライン形状を標的形状として使用し、異なるベース層の砥粒物品を用いて完成部品と所望のスプライン形状との間のずれを測定した。完成したカバーグラスの表面粗さ（Ｒａ［ｎｍ］）を、各サンプルに対してＢｒｕｋｅｒ干渉計を用いてスプライン表面に沿って４等距離点で測定した。このテスト用に受けたカバーグラス部片は、粗さが５００〜６００ｎｍから始まっているため、粗さの測定値が５００ｎｍ未満であった場合、仕上げ作業の何らかの効果を表している。しかし、もっと低くて一貫した値が４等距離点間で得られた場合、同じプロセス条件に対してより良好な最終結果を表している。このテストの場合、ベース層以外のすべてに対する状態を、４０００ｒｐｍ、５００ｕｍの圧縮深さ、３０ｉｎ／分の横断速度に維持した。それぞれの場合において、砥粒コーティングされたベース層を、発泡体サブ層に、そしてアルミニウムツールコアに積層した。

表３に、異なるベース層材料に対して４等距離点間で測定した粗さ均一性の比較を示す。これらの場合のそれぞれに対して、２ミクロンダイヤモンドを等価な砥粒コーティングにおいて用いた。

Claims (2)

1. 砥粒回転ツールであって、
   前記回転ツールに対する回転軸を規定するツールシャンクと、
   前記ツールシャンクに結合された砥粒外部作業面であって、
   樹脂と、
   前記樹脂中に分散された複数の多孔質セラミック砥粒複合体であって、前記多孔質セラミック砥粒複合体は、多孔質セラミックマトリックス材料中に分散された個別砥粒粒子を含み、前記多孔質セラミックマトリックスの少なくとも一部分は、ガラス質セラミックを含み、平均の多孔質セラミック砥粒複合体サイズ対平均の個別砥粒粒子サイズの比は、１５対１以下である、複数の多孔質セラミック砥粒複合体と、
   を含む、砥粒外部作業面と、を含み、
   前記砥粒外部作業面は、基材上に配置されたコーティングであり、
   前記砥粒回転ツールは、前記砥粒外部作業面を裏打ちする弾性的圧縮性層を更に含み、
   円柱状部分に対して前記ツールシャンクの反対側に位置する可撓性の平坦部分を更に含み、
   前記可撓性の平坦部分は、前記ツールシャンクから概ね離れる方向を向く前記可撓性の平坦部分の第１の側面上に前記砥粒外部作業面を形成し、
   前記砥粒外部作業面が前記ワークピースの前記角部に適用されたときに、前記可撓性の平坦部分は、前記砥粒外部作業面を用いて、前記ワークピースの角部を、前記回転ツールに対する前記回転軸に対する複数の角度に渡って、前記可撓性の平坦部分の曲がりによって、容易に研磨する、砥粒回転ツール。
2. 電子デバイス用の部分的に完成したカバーガラスのエッジを仕上げる方法であって、
   請求項１に記載の砥粒回転ツールを連続的に回転させることと、
   前記エッジを、前記連続的に回転する砥粒回転ツールの前記砥粒外部作業面に接触させて前記エッジを研磨することと、を含む方法。

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