JP2001277138A - 研磨ホイールとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジン研磨布で作る研削力の良い研磨ホイー
ルで、軸方向に長くもでき、被研磨面への馴染み性もよ
く、長寿命化を達成できる研磨ホイールとその製造方法
を提供すること。 【解決手段】 短冊状の研磨羽根３ｃを、矩形枠４内
で、心材１の外周長と同一厚さの矩形ブロック状積層体
３ｆとなるように密着積層し、この矩形ブロック状積層
体３ｆの各研磨羽根３ｃの長辺側一端面に、螺旋状溝３
ｅとなる傾斜溝３ｅ’を形成し、矩形ブロック状積層体
３ｆの各研磨羽根３ｃの長辺側他端面に接着剤３ｄを均
一に塗布し、接着剤３ｄの半乾燥状態で、矩形枠４を外
し、次に、外周面に環状接着剤層２を有する心材１の外
周面を矩形ブロック状積層体３ｆの接着剤３ｄの塗布面
の一端から他端に向けて転動させながら押付けて巻付け
て、各研磨羽根３ｃを心材１の外周面に放射状に接着さ
せ、本乾燥させて研磨筒体３を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多層型プリント
基板の研磨等に使用して好適な研磨ホイールとその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層型プリント基板は、図３の（Ｂ）に
示すように、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等で構成さ
れた樹脂基板の表裏面に銅箔が貼られ、その銅箔面に所
定の配線パターン５ａでプリント配線印刷がなされ、多
層に積層配置し、ドリルで穴（スルーホール）５ｃを明
け、この穴５ｃの側面を銅メッキして表裏面の銅箔を導
電状態とした後、後工程のエッチング処理で上記穴５ｃ
の側面の銅メッキが除去されるのを防ぐために、ＵＶイ
ンク（紫外線等で硬化する）等の硬化樹脂インク５ｄで
穴うめをして多層型とし、これをエッチング処理して余
分の銅箔を除去し、配線パターン５ａを残して製造され
ている。上記樹脂インク５ｄは、図３の（Ｃ）に示すよ
うに、表面張力により基板５ｂの表面に盛り上がり部分
が生じるため、これを最終工程で、銅箔の配線パターン
５ａには悪影響を与えないで、余分な銅箔と共に研削除
去して表面を滑らかにする必要がある。この場合、銅箔
は、配線パターン５ａの部分では、プリント基板に形成
された凹溝内に埋め込まれた状態となっており、この凹
溝の上面では、銅箔が一部余分に食み出した状態で残存
しており、これを樹脂インク５ｄの盛り上がり部と共に
研削除去する必要がある。従来、上記の研削手段とし
て、図３の（Ａ）に示すような高硬度フラップホイール
７、エンドレスサンドペーパー、ゴムベルトに砥石片を
貼り付けたもの等が使用されていた。

【０００３】図３の（Ａ）に示すフラップホイール７
は、不織布研磨材の短辺を幅（Ｗｂ）とする短冊状に裁
断した弾性不織布研磨材７ａを複数枚、放射状に配置す
る。そして、各根元部分を円筒状心材７ｂの外周面全周
に、上記弾性不織布研磨材７ａの周方向厚み幅が広いこ
とを利用して、接着剤７ｃで密に接着して円筒状外周面
を形成している。

【０００４】ところが、上記フラップホイール７は、弾
性不織布を使用しているため、プリント基板への馴染み
性は非常に良く、また、耐久性もあるが、高硬度に詰め
ても樹脂等を含浸させても、研削力は弱く、プリント基
板の樹脂インクの盛り上がり部だけを効率良く除去する
ことが出来ない欠点がある。

【０００５】また、エンドレスサンドペーパーは、研削
力は非常にあるが、プリント基板への馴染み性は弱く、
特に、研磨砥粒の付着した塗布面が一層だけであるた
め、寿命が短く、耐久性が非常に乏しい欠点があり、頻
繁に交換しなければならず、その都度、生産ラインを止
めなければならないため、生産能率が著しく低下し、し
かも、交換コストも高くつく欠点がある。

【０００６】また、ゴムのエンドレスベルトに、砥石を
破砕した破片を貼り付けたものは、持続性が大変よい
し、研削力もよいのであるが、弾性が不足し、プリント
基板への馴染み性に欠ける欠点があり、樹脂インクの盛
り上がり部だけを効率良く除去することができない欠点
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】プリント基板の表面に
盛り上がった樹脂インクだけを、銅箔でできたプリント
配線パターン５ａに悪影響を与えることなく、研削除去
する必要があり、しかも、最近では、プリント基板に使
用される穴うめ樹脂インクの材質として硬度の高いもの
が使用されるようになってきており、そのため、研削力
がより強く、さらに、寿命が長く、被研磨面への馴染み
性のよいものが要望されている。

【０００８】特に、プリント基板の研磨には、基板幅よ
りも広い幅の研磨面をもつ研磨ホイールを基板搬送路に
交差して配置し、水をかけつつ研磨ホイールにより、樹
脂インクの盛り上がり部分のみを研削除去する必要があ
り、従来のフラップホイールの場合は、馴染み性及び耐
久性はよいものの、研削力が弱い欠点があり、また、サ
ンドペーパーの場合は、研削力及び馴染み性はあるもの
の、寿命が短く、耐久性に欠ける欠点があり、さらに、
砥石片をゴムベルトに貼り付けたものは、研削力及び耐
久性があるものの、馴染み性に欠ける欠点があり、研削
力、耐久性及び馴染み性の三拍子が揃ったものの開発が
要望されていた。

【０００９】そこで、本発明は、レジン研磨布で作る研
削力の良い研磨ホイールで、軸方向に長くもでき、被研
磨面への馴染み性もよく、長寿命化を達成できる研磨ホ
イールとその製造方法を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の研磨ホイールは、円筒状の心材と、前記心材の
回りに短辺側を径方向とし、長辺側を心材の軸線方向と
して放射状に密植された多数枚の短冊状研磨羽根からな
る研磨筒体とを有し、前記研磨筒体の外周面に複数本の
螺旋状溝を形成したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の研磨ホイールは、円筒状の
心材と、該心材の外周面に軸方向全長に亘って一様な厚
さで塗布固着された環状接着剤層と、レジン研磨布の長
辺の長さが心材の軸方向寸法と同一又は短い寸法とさ
れ、短辺の長さを短く、即ち、１０〜３０ｍｍ、好まし
くは、１５〜２５ｍｍの範囲内の適宜の長さに揃えた短
冊状の研磨羽根の長辺を軸方向に向け、短辺を径方向に
向けて円筒状心材の外周面に放射状に配置され、各研磨
羽根の内径根元側を接着剤を介して周方向に密着積層し
て接着され、かつ、その内径面を前記環状接着剤層に接
着固定され、各研磨羽根の外径側先端を自由端とすると
共に、外周面に螺旋状溝が形成された研磨筒体とで構成
したことを特徴としている。

【００１２】本発明の研磨ホイールは、上記したよう
に、研削力については、レジン研磨布の毛丈（短辺方向
寸法）を短くして、強く押し付けて擦って研磨すること
ができるようにしたものであるため、研削力が強く、プ
リント基板の樹脂インクの盛り上がり部を効率良く除去
させることができる。

【００１３】また、馴染み性については、レジン研磨布
といえども、心材の外周面に放射状に高密度で積層し、
かつ、軸方向に長くすると、外周面の剛性が高まり、馴
染み性がなくなるため、本発明では、研磨筒体の外周面
に螺旋状溝を形成しておくことによって、軸方向に長く
しても、各研磨羽根の研磨面となる自由端側の長辺が螺
旋状溝の位置で軸方向に分断されて弾性変形し易くな
り、プリント基板の幅方向の微妙な歪みやうねりなどへ
の馴染み性を向上させることができ、プリント基板上の
余分な銅箔の除去や樹脂インクの盛り上がり部を効率良
く研削除去することができる。

【００１４】更に、寿命については、レジン研磨布を心
材の外周面に放射状に高密度で積層し、根元側で接着剤
により心材の外周面に接着固定させ、外径側先端を自由
端としているため、研磨動作中、回転方向の後方へ湾曲
状に弾性変形して周方向に積層された各研磨布の新しい
研磨面を次々に露出させて研磨させることができ、良好
な切れ味を長く保たせることができ、長寿命化が達成で
き、耐久性を向上させることができる。

【００１５】また、螺旋状溝としているのは、環状溝の
場合では、この環状溝の部分では研削ができず、非研削
面が縞状に発生するが、螺旋状としておけば、このよう
なことを防止することができ、被研磨物を全面均一に研
削することができる。さらに、螺旋状溝は、研磨動作中
に供給される冷却水を軸方向に均等に分配排除させる機
能を発揮させることができ、目詰まり防止にも役立たせ
ることができる。

【００１６】そして、上記レジン研磨布の短辺方向の長
さは、１０ｍｍ以下では、必要な馴染み性が得られず、
また、３０ｍｍ以上では、強く押し付けて「擦る」と云
う研削力が低下し、プリント基板の樹脂インクの盛り上
がり部だけを効率良く強く研削除去させることができな
い。

【００１７】また、本発明の研磨ホイールの製造方法
は、多数枚の矩形状研磨羽根を積層して研磨羽根積層体
を形成する工程と、前記研磨羽根積層体の各矩形状研磨
羽根の短辺が露出する一側面に各研磨羽根を斜めに横断
する複数本の傾斜溝を形成する工程と、前記研磨羽根積
層体の各矩形状研磨羽根の短辺が露出する他側面を円筒
状の心材の外周面に対して前記矩形状研磨羽根の長辺が
前記心材の軸線方向に向くようにして接着剤で巻取り固
着する工程とを有することを特徴とする。

【００１８】さらに、本発明の研磨ホイールの製造方法
は、レジン研磨布の長辺の長さが心材の軸方向寸法と同
一又は短い寸法とされ、短辺の長さが所定長とされた短
冊状の研磨羽根の表裏を同一方向に揃えて心材の外周長
と同一厚さの矩形ブロック状積層体となるように枠内で
所定枚数を密着積層し、このブロック状積層体の各研磨
羽根の長辺側一端面に、所定の深さで、所定角度の傾斜
溝を所定間隔で複数本形成し、かつ、前記ブロック状積
層体の各研磨羽根の長辺側他端面に、接着剤を均一に塗
布し、この接着剤の半乾燥状態で、前記ブロック状積層
体を枠から外し、次に、外周面に接着剤を均一に塗布し
た心材の軸線を各研磨羽根の長辺と平行として、心材の
外周面を前記ブロック状積層体の接着剤塗布面の一端か
ら他端に向けて転動させながら押付けて巻付けて各研磨
羽根を心材の外周面に放射状に接着させ、これを本乾燥
させて研磨筒体とすることを特徴とする。

【００１９】上記のように本発明では、研磨筒体の外周
面の螺旋状溝の形成作業、及び、研磨筒体の内径根元側
となる各研磨羽根の軸方向全長への接着剤の塗布作業を
いずれも矩形ブロック状積層体の段階で実施させたか
ら、これらの作業が容易となり、かつ、接着剤の半乾燥
状態で心材を巻き付けるだけで各研磨羽根を心材の外周
面に放射状に接着させて研磨筒体を構成することができ
るため、高速回転での使用時もバランスの良い軸方向に
長い研磨ホイールの製造が容易になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１の（Ａ）は本発明の研磨ホイ
ールの正面図、（Ｂ）はその端面図、（Ｃ）は概略斜視
図、図２の（Ａ）は研磨羽根単体の概略斜視図、（Ｂ）
は矩形枠の斜視図、（Ｃ）は溝形成工程の斜視図、
（Ｄ）は接着剤塗布工程の斜視図、（Ｅ）は巻付け工程
の側面図、（Ｆ）は完成品図である。

【００２１】図１において、１はベークライトその他の
適宜の材料で構成した円筒状（例えば、内径が１００ｍ
ｍ程度）の心材、２は心材１の外周面に軸方向全長に亘
って一様な厚さで塗布固着された環状接着剤層、３は研
磨筒体を示している。

【００２２】上記研磨筒体３は、図２の（Ａ）に示すよ
うに、織布の片面に接着剤を介して砥粒３ｂが接着固定
されたレジン研磨布３ａからなる短冊状の研磨羽根３ｃ
を、図１の（Ｂ）（Ｃ）に示すように、その長辺を軸方
向に向け、短辺を径方向に向けて円筒状心材１の外周面
に放射状に配置され、各研磨羽根３ｃの内径根元側を接
着剤３ｄを介して周方向に密着積層して接着され、か
つ、その内径面を前記環状接着剤層２に接着固定され、
各研磨羽根３ｃの外径側先端を自由端とすると共に、外
周面に螺旋状溝３ｅが形成されている。

【００２３】本発明の研磨ホイールの製造方法は、図２
の（Ａ）に示すように、レジン研磨布３ａからなる研磨
羽根３ｃの長辺の長さが心材１の軸方向寸法（例えば、
６１０ｍｍ程度）と同一又は短い寸法とされ、短辺の長
さが短く、即ち、１０〜３０ｍｍ、好ましくは、１５〜
２５ｍｍ程度とされた短冊状の研磨羽根３ｃの表裏を同
一方向に揃えて心材１の外周長（πＤ（例えば、Ｄ＝１
１０〜１２０ｍｍ程度）１１０×３．１４≒３４５ｍ
ｍ）と同一厚さの矩形ブロック状積層体３ｆとなるよう
に、図２の（Ｂ）に示す矩形枠４内で所定枚数を密着積
層し、この矩形ブロック状積層体３ｆの各研磨羽根３ｃ
の長辺側一端面に、図２の（Ｃ）に示すように、所定の
深さ（短辺の約半分程度の深さ）で、所定角度（例え
ば、軸線に対して、２５〜６０度）の傾斜溝３ｅ’を、
適宜の溝切り工具により、所定間隔で複数本形成し、形
成後、上下反転させて、矩形ブロック状積層体３ｆの各
研磨羽根３ｃの長辺側他端面に、図２の（Ｄ）に示すよ
うに、接着剤３ｄを均一に塗布し、この接着剤３ｄの半
乾燥状態で、図２の（Ｅ）に示すように、矩形ブロック
状積層体３ｆを矩形枠４から外し、次に、外周面に環状
接着剤層２を均一に塗布形成した心材１の軸線を各研磨
羽根３ｃの長辺と平行として、心材１の外周面を矩形ブ
ロック状積層体３ｆの接着剤３ｄの塗布面の一端から他
端に向けて転動させながら押付けて巻付けて、図２の
（Ｆ）に示すように、各研磨羽根３ｃを心材１の外周面
に放射状に接着させ、これを本乾燥させて研磨筒体３と
するものである。この本乾燥時、研磨筒体３の外周の軸
方向複数箇所を適宜の間隔でバンド等により内径側に締
付けて行われる。

【００２４】上記各研磨羽根３ｃの短辺方向長さは、長
くするほど寿命が増加するが、その反面、研磨筒体３の
外周面の弾性変形がし易くなり、研磨力が弱くなるた
め、これらの特性を考慮して１０〜３０ｍｍ，好ましく
は、１５〜２５ｍｍの長さに設定すればよい。また、研
磨筒体３の軸方向長さは、プリント基板等の被研磨物の
研磨幅により設定すればよい。矩形枠４は、アルミ合金
又はプラスチックで構成し、傾斜溝３ｅ’の形成時、同
時に一部切除させて溝４ａを形成させてもよく、当初か
ら溝４ａを形成しておいてもよい。この溝４ａは、以後
も傾斜溝３ｅ’の形成時の溝切り工具の案内溝とされ
る。また、研磨筒体３の螺旋状溝３ｅの軸方向両端にお
ける終端部分には、各研磨羽根３ｃの先端の軸方向長さ
が短い部分３ｇができ、この部分３ｇは、高速回転での
研磨中に飛散してゴミを発生し易いため、予め、切除し
ておくのが好ましい。なお、図示した実施の形態では、
短冊状研磨羽根３ｃの長辺方向長さを心材１の軸方向長
さと同一とした場合を示しているが、本発明は、短冊状
研磨羽根３ｃの長辺方向長さを心材１の軸方向長さより
短くし、心材１の両端を研磨筒体３の両端から露出突出
させた形態のものにも適用できるものである。また、本
発明は、心材１の外径が例示した寸法よりももっと大き
いものにも適用することができ、その際における短冊状
研磨羽根３ｃの短辺方向長さは、３０ｍｍを超えてもよ
い。

【００２５】本発明は、多層型プリント基板の研磨に用
いて好適であるが、これ以外の用途の研磨に用いてもよ
いことは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の研磨ホイールによれば、多層型
プリント基板の表面に盛り上がった樹脂インクの盛り上
がり部の研削除去を効率良く実施し得る研磨ホイールが
提供できる。特に、レジン研磨布の毛丈を短くしてある
ため、擦って削る強い研削力をもたせることができ、ま
た、研磨筒体の外周面に螺旋状溝が形成してあるため、
軸方向に長くしても、各研磨羽根の研磨面となる自由端
側の長辺が螺旋状溝の位置で軸方向に分断されて弾性変
形し易くなり、プリント基板の幅方向の微妙な歪みやう
ねり等への馴染み性を向上させることができ、樹脂イン
クの盛り上がり部を効率良く研削除去することができ
る。更に、寿命については、レジン研磨布を心材の外周
面に放射状に高密度で積層し、根元側で接着剤により心
材の外周面に接着固定させ、外径側先端を自由端として
いるため、研磨動作中、回転方向の後方へ湾曲状に弾性
変形して周方向に積層された各研磨布の新しい研磨面を
次々に露出させて研磨させることができ、良好な切れ味
を長く保たせることができ、長寿命化が達成でき、耐久
性を向上させることができる。また、螺旋状溝としてい
るのは、環状溝の場合では、この環状溝の部分では研削
ができず、非研削面が縞状に発生するが、螺旋状として
おけば、このようなことを防止することができ、被研磨
物を全面均一に研削することができる。さらに、螺旋状
溝は、研磨動作中に供給される冷却水を軸方向に均等に
分配排除させる機能を発揮させることができ、目詰まり
防止にも役立たせることができる。

【００２７】また、本発明の研磨ホイールの製造方法に
よれば、研磨筒体の外周面の螺旋状溝の形成作業、及
び、研磨筒体の内径根元側となる各研磨羽根の軸方向全
長への接着剤の塗布作業をいずれも矩形ブロック状積層
体の段階で実施させたから、これらの作業が容易とな
り、かつ、接着剤の半乾燥状態で心材を巻き付けるだけ
で各研磨羽根を心材の外周面に放射状に接着させて研磨
筒体を構成することができるため、高速回転での使用時
もバランスの良い軸方向に長い研磨ホイールの製造が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の研磨ホイールの正面図、
（Ｂ）はその端面図、（Ｃ）は概略斜視図。

【図２】（Ａ）は研磨羽根単体の概略斜視図、（Ｂ）は
矩形枠の斜視図、（Ｃ）は溝形成工程の斜視図、（Ｄ）
は接着剤塗布工程の斜視図、（Ｅ）は巻付け工程の側面
図、（Ｆ）は完成品図

【図３】（Ａ）は従来のフラップホイールの概略斜視
図、（Ｂ）は多層型プリント基板の概略斜視図、（Ｃ）
は樹脂インクの盛り上がり状態を示す基板表面の拡大断
面図。

【符号の説明】

１ 心材 ２ 環状接着剤層 ３ 研磨筒体 ３ａ レジン研磨布 ３ｂ 砥粒 ３ｃ 研磨羽根 ３ｄ 接着剤 ３ｅ 螺旋状溝 ３ｆ 矩形ブロック状積層体 ４ 矩形枠

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の心材と、前記心材の回りに短辺
   側を径方向とし、長辺側を心材の軸線方向として放射状
   に密植された多数枚の短冊状研磨羽根からなる研磨筒体
   とを有し、前記研磨筒体の外周面に複数本の螺旋状溝を
   形成したことを特徴とする研磨ホイール。
2. 【請求項２】 円筒状の心材と、該心材の外周面に軸方
   向全長に亘って塗布固着された環状接着剤層と、レジン
   研磨布の長辺の長さが心材の軸方向寸法と同一又は短い
   寸法とされ、短辺の長さを短く、即ち、１０〜３０ｍ
   ｍ、好ましくは、１５〜２５ｍｍの範囲内の適宜の長さ
   に揃えた短冊状の研磨羽根の長辺を軸方向に向け、短辺
   を径方向に向けて円筒状心材の外周面に放射状に配置さ
   れ、各研磨羽根の内径根元側を接着剤を介して周方向に
   密着積層して接着され、かつ、その内径面を前記環状接
   着剤層に接着固定され、各研磨羽根の外径側先端を自由
   端とすると共に、外周面に螺旋状溝が形成された研磨筒
   体とで構成したことを特徴とする研磨ホイール。
3. 【請求項３】 多数枚の矩形状研磨羽根を積層して研磨
   羽根積層体を形成する工程と、 前記研磨羽根積層体の各矩形状研磨羽根の短辺が露出す
   る一側面に各研磨羽根を斜めに横断する複数本の傾斜溝
   を形成する工程と、 前記研磨羽根積層体の各矩形状研磨羽根の短辺が露出す
   る他側面を円筒状の心材の外周面に対して前記矩形状研
   磨羽根の長辺が前記心材の軸線方向に向くようにして接
   着剤で巻取り固着する工程とを有することを特徴とする
   研磨ホイールの製造方法。
4. 【請求項４】 レジン研磨布の長辺の長さが心材の軸方
   向寸法と同一又は短い寸法とされ、短辺の長さが所定長
   とされた短冊状の研磨羽根の表裏を同一方向に揃えて心
   材の外周長と同一厚さの矩形ブロック状積層体となるよ
   うに枠内で所定枚数を密着積層し、このブロック状積層
   体の各研磨羽根の長辺側一端面に、所定の深さで、所定
   角度の傾斜溝を所定間隔で複数本形成し、かつ、前記ブ
   ロック状積層体の各研磨羽根の長辺側他端面に、接着剤
   を均一に塗布し、この接着剤の半乾燥状態で、前記ブロ
   ック状積層体を枠から外し、次に、外周面に接着剤を均
   一に塗布した心材の軸線を各研磨羽根の長辺と平行とし
   て、心材の外周面を前記ブロック状積層体の接着剤塗布
   面の一端から他端に向けて転動させながら押付けて巻付
   けて各研磨羽根を心材の外周面に放射状に接着させ、こ
   れを本乾燥させて研磨筒体とすることを特徴とする研磨
   ホイールの製造方法。