研磨材
【課題】研磨材の表面に設けた凹凸が繰返周期性を有するが故に発生する被研磨面の筋状の微凹凸が、生じない研磨材を提供する。
【解決手段】本体部１の一面に有する網状凹凸部２が凸条部３と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部４からなる。凸条部の平面視形状である凸条パターン３Ｐを、凹陥部に対応する多数の開口領域Ａを画成し、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域を画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンとする。開口領域の形状は、五角形、六角形及び七角形のうち２種以上を含んでいるのが好ましい。本体部を支持体を積層した２層構成でもよい。
【解決手段】本体部１の一面に有する網状凹凸部２が凸条部３と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部４からなる。凸条部の平面視形状である凸条パターン３Ｐを、凹陥部に対応する多数の開口領域Ａを画成し、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域を画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンとする。開口領域の形状は、五角形、六角形及び七角形のうち２種以上を含んでいるのが好ましい。本体部を支持体を積層した２層構成でもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、機械部品、光学部品などの各種物品の表面を研磨する研磨材に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨材で被研磨体の表面を研磨する際に、研磨で生じた研磨屑によって傷が発生するのを防ぐために、研磨材の表面に、研磨屑を収納したり更には排出したりする溝や窪みを設けることが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
図１６の斜視図で示す研磨材２０は、研磨面が縦横に配列した多数の溝２１を有する網状凹凸部２２となっている。また、図１６とは凹凸が逆に溝２１が凸条となり、この凸条以外の部分が窪んだ凹陥部となった網状凹凸部２２を有する研磨材も知られている。
これらの網状凹凸部２２が呈する凹凸パターン２２Ｐは、図１７（Ａ）の様に図１６で例示した正方格子の他、図１７（Ｂ）の長方格子、図１７（Ｃ）の六角格子など、いずれも特定の方向に繰返周期を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−３６２号公報
【特許文献２】特許第２９８０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような網状凹凸部２２を有する従来の研磨材２０は、研磨に関与する凸部と研磨に関与しない凹部とを有するので、研磨性能は均一ではない。この研磨性能の不均一さのパターンが前記凹凸パターン２２Ｐでもある。しかも、凹凸パターン２２Ｐは、特定の方向に繰返周期を有するパターンであるが故に、研磨性能も周期性乃至は方向性を有する。
このため、被研磨体の被研磨面に、筋状の微凹凸を生じ易いという問題があった。
【０００６】
すなわち、本発明の課題は、研磨材の表面に設けた凹凸が繰返周期性を有するが故に発生する被研磨面の筋状の微凹凸が、生じない研磨材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明では、次の様な構成の研磨材とした。
（１）本体部の少なくとも一面に網状凹凸部を有し、この網状凹凸部は凸条部と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部とからなり、
前記凸条部を前記一面の法線方向から見たときの平面視形状である凸条パターンが、
前記凹陥部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである、研磨材。
（２）上記開口領域の形状が、五角形、六角形及び七角形から選ばれた２種以上の多角形を含む、上記（１）の研磨材。
（３）上記本体部の網状凹凸部ではない面に、支持体が積層されている、上記（１）または（２）の研磨材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の研磨材によれば、網状凹凸部の凸条部が呈する凸条パターンが、周期性がない特定のパターンであるために、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を、防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による研磨材の一実施形態を説明する斜視図。
【図２】本発明による研磨材の別の実施形態を例示する断面図。
【図３】凸条パターンの一例を示す平面図。
【図４】凸条パターンに繰返周期が存在しないことを説明する平面図。
【図５】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図６】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図７】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図８】決定された母点群の分散の程度を絶対座標系と相対座標系で説明する図。
【図９】決定された母点からボロノイ図を作成して凸条パターンを決定する方法を示す図。
【図１０】凹陥部の断面形状を例示する断面図。
【図１１】研磨材の平面形状（Ａ１）〜（Ａ２）と、断面形状（Ｂ１）〜（Ｂ４）の各種例を示す図面。
【図１２】網状凹凸部の形状を作製する方法の一例を示す説明図。
【図１３】型面に於ける凹条形状と網状凹凸面に於ける凸条部の形状を示す断面図。
【図１４】研磨剤粒子含有の本体部と支持体からなる研磨材の実施形態例を示す断面図。
【図１５】凸条パターンが研磨材の寸法の１／３以上の大きさの単位パターン領域として繰り返された一例を示す平面図。
【図１６】網状凹凸部を有する従来の研磨材の一例を示す斜視図。
【図１７】従来の網状凹凸部の凹凸パターンを例示する平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、説明上の都合に応じて適宜、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１１】
先ず、本発明による研磨材を、図１の斜視図で示す一実施形態例を参照して説明する。
図１で例示する本発明の研磨材１０は、本体部１の少なくとも一面に網状凹凸部２を有し、この網状凹凸部２は凸条部３と、この凸条部３で周囲を囲繞される凹陥部４とからなる。同図に示す本実施形態においては、本体部１の一面は、シート状乃至は平板状の本体部１の図面上方の面であり、網状凹凸部２の面となっている。
【００１２】
前記凸条部３を前記一面の法線ｎの方向から見たときの平面視形状である凸条パターン３Ｐが、本発明に特有の非周期的なパターンとなっている。なお、前記一面に対する法線ｎは、網状凹凸部２の面の包絡面に対する法線ｎでもある。
この凸条パターン３Ｐは、凹陥部４に対応する多数の開口領域Ａを画成し、二つの分岐点Ｂの間を延びて前記開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域Ａが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである。
【００１３】
このため、本実施形態では、上記凸条パターン３Ｐを呈する上記凸条部３が、従来のような周期的パターンでないために、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に従来発生していた筋状の微凹凸を、防ぐことができる。
【００１４】
図２は、本発明の研磨材１０の変形例を示す。本発明においては、図２の断面図で示す研磨材１０の様に、本体部１と、本体部１の網状凹凸部２を有する一面以外の面（同図の実施形態では網状凹凸部２の面とは反対側の面）に積層された支持体５と、からなる構成でもよい。支持体５によって、本体部１は専ら研磨特性を主体に設計し、支持体５は専ら研磨材１０の全体としての機械的強度、外形形状などを主体に設計することができる。
【００１５】
以下、本発明に特徴的な凸条パターン３Ｐを有する凸条部３について先ず詳細に説明し、その後で、各構成要素の材料、形成法などについて説明する。
【００１６】
〔凸条部〕
凸条部３は。研磨材１０の研磨面でもある網目状凹凸部２のうちの凸部であり、被研磨体の被研磨面を積極的に研磨する部分となっている。網状凹凸部２の凸条部３以外の部分が、凹陥部４である。
【００１７】
［凸条パターンとこれにより画成される開口領域］
凸条パターン３Ｐは、凸条部３を、凸条部３を有する網目状凹凸部２の面の包絡面（網状凹凸部２を有する、本体部１の一面でもある）に対する法線ｎに平行な方向から観察した場合における平面視形状である。以下、この凸条パターン３Ｐについて、図３および図９を主として参照しながら説明する。
【００１８】
凸条パターン３Ｐは、図３に示す如く、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０、つまり、３．０以上で４．０未満であり、且つ、前記境界線分Ｌで画成された前記開口領域Ａに繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含んでなるパターンとなっている。
なお、凸条パターン３Ｐは、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しない配列となって、凸条パターン３Ｐが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を防ぐ効果が十分に発現される為には、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａの面積及び形状は一定でないようなパターンとすると良い。好ましくは、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａの５０％以上が互いにその面積及び形状が異なるようにする。より好ましくは、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａを凸条パターン３Ｐの全域に亙って、全て互いにその面積及び形状が異なるようにする。これは、言い換えると、凸条パターン３Ｐに含まれる開口領域Ａのうち、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一となる開口領域Ａの形状及び面積がすべて同一ではなく、少なくとも一部は他と異なるものになると言うことを意味する。なお、ここで周囲を囲繞する境界線分Ｌの数とは、開口領域Ａが多角形である場合は、その多角形の角数（或いは辺数）と一致する。また、以上に於いて、２つの開口領域Ａ同士が互いに合同な図形であって且つその向きが異なる場合も、これらの２つの開口領域Ａの形状は互いに異なると見做す。
【００１９】
図３および図９に示すように、凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、多数の分岐点Ｂを含んでいる。凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、両端において分岐点Ｂを形成する多数の境界線分Ｌから構成されている。すなわち、凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、二つの分岐点Ｂの間を延びる多数の境界線分Ｌから構成されている。そして、分岐点Ｂにおいて、境界線分Ｌが接続されていくことにより、開口領域Ａが画成されている。言葉を換えて言うと、境界線分Ｌで囲繞され、区画されて１つの閉領域としての開口領域Ａが画成されている。
【００２０】
なお、図３および図９に示すように、ライン部Ｌｔが境界線分Ｌのみから構成されているため、開口領域Ａの内部に延び入って行き止まりとなるライン部Ｌｔは存在しない。このような態様によれば、凸条部３による研磨作用と、凹陥部４の研磨屑の収納作用を付与することを効果的に実現することできる。
【００２１】
一方、被研磨面に筋状の微凹凸の発生を防止するため、本実施形態による研磨材１０の網状凹凸部（研磨面）２が有する凸条パターン３Ｐでは、その全領域が、開口領域Ａが繰返周期を有する方向が存在しないようになっている。筋状の微凹凸を確実に解消する為には、凸条パターン３Ｐの全領域がこのような領域のみから構成されていることが好ましい。本実施形態はこの様な構成からなる。本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、単に凸条パターン３Ｐのパターンを不規則化するのではなく、凸条パターン３Ｐで画成される凹陥部４に対応する開口領域Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しないように凸条パターン３Ｐのパターンを画成することにより、従来の周期性を有する凹凸パターン２２を持つ研磨材２０で生じる筋状の微凹凸を、極めて効果的に目立たなくさせることが出来ると判明した。
【００２２】
［繰返周期の不存在］
図４は、凸条パターン３Ｐで画成される多数の開口領域Ａが、一定の周期で配置されている領域が存在せず、繰返周期が存在しないことを説明する、網状凹凸部２の包絡面に平行な面に於ける平面図である。この面内において、同図では、任意の位置で任意の方向を向く一本の仮想的な直線ｄｉが選ばれている。
この一本の直線ｄｉが、ライン部Ｌｔの境界線分Ｌと交差し交差点が形成される。この交差点を、図面では図面左下から順に、交差点ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・・・，ｃ９として図示してある。隣接する交差点、例えば、交差点ｃ１と交差点ｃ２との距離が、前記或る一つの開口領域Ａの直線ｄｉ上での寸法ｔ１である。次に、寸法ｔ１の開口領域Ａに対して直線ｄｉ上で隣接する別の開口領域Ａについても、同様に、直線ｄｉ上での寸法ｔ２が定まる。そして、任意位置で任意方向の直線ｄｉについて、直線ｄｉと交差する境界線分Ｌとから、任意位置で任意方向の直線ｄｉと遭遇する多数の開口領域Ａについて、該直線ｄｉ上における寸法として、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８が定まる。そして、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びには、周期性が存在しない。
図４では、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８は、判り易い様に図面下方に、直線ｄｉと共に凸条パターン３Ｐとは分離して描いてある。
【００２３】
この直線ｄｉを図４で図示のものから任意の位置で任意の角度回転させて別の方向について各開口領域Ａの寸法ｔ１，ｔ２，・・を求めると、やはり図４の場合と同様、直線ｄｉ方向に対して繰返し周期性は見られない。
すなわち、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びの様に、境界線分Ｌで画成された開口領域Ａには繰返周期を持つ方向が存在しない。
言い換えると、開口領域Ａの配置において、任意位置を通る任意方向の仮想的線分ｄｉ上での開口領域Ａの寸法ｔｉの並びの数列が非周期関数となる。すなわち、ｔ（ｉ）＝ｔ（ｉ＋Ｍ）となるＭが存在しない（ｉ，Ｍはそれぞれ独立な正の整数）。
このように、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないことを、開口領域Ａが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない、と表現する。
【００２４】
さらに、本実施形態による研磨材１０の網状凹凸部２の凸条部３が有する凸条パターン３Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている。このように一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている場合、凸条パターン３Ｐの配列パターンを、図１７（Ａ）に示された正方格子パターン（Ｎ＝４．０）から大きく異なるパターンとすることができる。また、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている場合には、図１７（Ｃ）に示されたハニカム配列（Ｎ＝３．０）からも大きく異なるパターンとすることができる。そして、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎを３．０≦Ｎ＜４．０とした上で、開口領域Ａの配列を不規則化して、区画領域Ａが繰返周期を持って並べられた方向が安定して存在しないようにすることが可能となる。また、この様な開口領域Ａに対応した凹陥部４とすることができる。その結果、凹陥部４内に収納された研磨屑によって、従来生じていた被研磨面の筋状の微凹凸を極めて効果的に目立たなくさせることが可能となることが、確認された。
【００２５】
なお、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎは、厳密には、凸条パターン３Ｐ内に含まれる全ての分岐点Ｂについて、延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出することになる。ただし、実際的には、ライン部Ｌｔによって画成された一つ当たりの開口領域Ａの大きさ等を考慮した上で、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の全体的な傾向を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、後述の寸法例で開口領域Ａが形成されている凸条パターン３Ｐにおいては、１０ｍｍ×１０ｍｍの部分）に含まれる分岐点Ｂについて延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出し、算出された値を当該凸条パターン３Ｐについての一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎとして取り扱うようにしてもよい。
【００２６】
実際に、図３に示された凸条部３に於ける、凸条パターン３Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている。一例を挙げると、図３の凸条パターン３Ｐの場合、合計３８７個の分岐点Ｂについて計測したところ、境界線分Ｌが３本の分岐点Ｂが３７３個、境界線分Ｌが４本の分岐点Ｂが１４個であり（分岐する境界線分Ｌの数が５個以上の分岐点は０個）、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数（平均分岐数）は３．０４個であった。
【００２７】
［凸条パターンのパターン形状の作成方法］
ここで、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０であり且つ開口領域Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しない凸条パターン３Ｐのパターンを作製する方法の一例を以下に説明する。
【００２８】
ここで説明する方法は、母点を決定する工程と、決定された母点からボロノイ図を作成する工程と、ボロノイ図における一つのボロノイ境界によって結ばれる二つのボロノイ点の間を延びる境界線分Ｌの経路を決定する工程と、決定された経路の太さを決定して各境界線分Ｌを画定して凸条パターン３Ｐ（ライン部Ｌｔ）のパターンを決定する工程と、を有している。以下、各工程について順に説明していく。なお、上述した図３に示されたパターンは、実際に以下に説明する方法で決定されたパターンである。
【００２９】
まず、母点を決定する工程について説明する。最初に、図５に示すように、絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ（この座標系Ｏ−Ｘ−Ｙは普通の２次元平面であるが、後述の相対座標と区別する為、頭に「絶対」を付記する）の任意の位置に一つ目の母点（以下、「第１の母点」と呼ぶ）ＢＰ１を配置する。次に、図６に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れた任意の位置に第２の母点ＢＰ２を配置する。言い換えると、第１の母点ＢＰ１を中心として絶対座標系ＸＹ上に位置する半径ｒの円の円周（以下、「第１の円周」と呼ぶ）上の任意の位置に、第２の母点ＢＰ２を配置する。次に、図７に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つ第２の母点ＢＰ２から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第３の母点ＢＰ３を配置する。その後、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点ＢＰ２，ＢＰ３から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第４の母点を配置する。
【００３０】
このようにして、次の母点を配置することができなくなるまで、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、第２の母点ＢＰ２を基準にしてこの作業を続けていく。すなわち、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に、次の母点を配置する。第２の母点ＢＰ２を基準にして、次の母点を配置することができなくなるまで、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、基準となる母点を順に変更して、同様の手順で母点を形成していく。
【００３１】
以上の手順で、凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなるまで、母点を配置していく。凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなった際に、母点を作製する工程が終了する。ここまでの処理により、２次元平面（ＸＹ平面）に於いて不規則的に配置された母点群が、凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に一様に分散した状態となる。
【００３２】
このような工程で２次元平面（ＸＹ平面）内に分布された母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・、ＢＰ６（図８（Ａ）参照）について、個々の母点間の距離は一定では無く分布を有する。但し、任意の隣接する２母点間の距離Ｒの分布は完全なランダム分布（一様分布）でも無く、平均値ＲAVGを挾んで上限値ＲMAXと下限値ＲMINとの間の範囲ΔＲ＝ＲMAX−ＲMINの中で分布している。なお、ここで、隣接する２母点であるが、母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・からボロノイ図を作成した後、２つのボロノイ領域ＸＡが隣接していた場合に、その２つのボロノイ領域ＸＡの母点同士が隣接していると定義する。
【００３３】
即ち、ここで説明した母点群について、各母点を原点とする座標系（相対座標系ｏ−ｘ−ｙと呼称し、一方、現実の２次元平面を規定する座標系を絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙと呼称する）上に、原点に置いた母点と隣接する全母点をプロットした図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、・・等のグラフを全母点について求める。そして、これら全部の相対座標系上の隣接母点群のグラフを、各相対座標系の原点ｏを重ね合わせて表示すると、図８（Ｄ）の如きグラフが得られる。この相対座標系上での隣接母点群の分布パターンは、母点群を構成する任意の隣接する２母点間の距離が０から無限大迄の一様分布では無く、原点ｏからの距離がＲAVG−ΔＲからＲAVG＋ΔＲ迄の有限の範囲（半径ＲMINからＲMAX迄のドーナツ形領域）内に分布していることを意味する。
なお、図８（Ｄ）からわかる様に、任意の１母点から見た他の母点の方位（角度）分布は等方的（乃至は略等方的）である。このことが、これらの母点（群）から生成される凸条パターン３Ｐに於ける開口領域Ａの方位（角度）分布が等方的（乃至は略等方的）となることに対応する。
【００３４】
以上の様にして、各母点間の距離を設定することによって、該母点群から以下に説明する方法で得られるボロノイ領域ＸＡ、更には、これから得られる開口領域Ａの大きさＤ（乃至は開口領域Ａの面積）の分布についても、一様分布（完全ランダム）では無く、有限の範囲内に分布したものとなる。
【００３５】
この様に構成することにより、凸条パターン３Ｐが周期的パターンであるが故に凸条パターン３Ｐによって被研磨面に発生する筋状の微凹凸が、より一層、効果的に解消する。この筋状の微凹凸を解消すると共に被研磨面における表面仕上がり（残留微凹凸）を均一化するには、開口領域Ａの大きさＤ（開口領域Ａの大きさ）の最大値をＤMAX、最小値をＤMINとしたときに、当該大きさＤの分布範囲ΔＤ＝ＤMAX−ＤMINが大きさＤの平均値ＤAVGに対して、
０．１≦ΔＤ／ＤAVG≦０．６
より好ましくは、
０．２≦ΔＤ／ＤAVG≦０．４
とする。
ここで、開口領域Ａの大きさＤは、全ての開口領域Ａについて、以下の定義とする。
（１）或る一つの開口領域Ａに属する全ての分岐点Ｂ（多角形の場合は全頂点）を通る円が描ける場合は、この開口領域Ａの外接円直径を以って、大きさＤとする。
（２）或る一つの開口領域Ａに属する全ての分岐点Ｂ（多角形の場合は全頂点）を通る円が描け無い場合は、この開口領域Ａに属する２分岐点Ｂ間の距離の最大値（多角形の場合は最大の対角線長）を以って、大きさＤとする。
【００３６】
なお、以上の母点を決定する工程において、距離ｒの大きさを変化させることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを調節することができる。具体的には、距離ｒの大きさを小さくすることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを小さくすることができ、逆に距離ｒの大きさを大きくすることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを大きくすることができる。
【００３７】
次に、図９に示すように、配置された母点を基準にして、ボロノイ図を作成する。図９に示すように、ボロノイ図とは、隣接する２つの母点ＢＰ、ＢＰ間に垂直二等分線を引き、その各二等分線同士の交点で結ばれた線分で構成される図である。ここで、二等分線の線分をボロノイ境界ＸＢと呼び、ボロノイ境界ＸＢの端部をなすボロノイ境界ＸＢ同士の交点をボロノイ点ＸＰと呼び、ボロノイ境界ＸＢに囲まれた領域をボロノイ領域ＸＡと呼ぶ。
【００３８】
図９のように作成されたボロノイ図において、各ボロノイ点ＸＰが、凸条パターン３Ｐの分岐点Ｂをなすようにする。そして、一つのボロノイ境界ＸＢの端部をなす二つのボロノイ点ＸＰの間に、一つの境界線分Ｌを設ける。この際、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定してもよいし、あるいは、他の境界線分Ｌと接触しない範囲で二つのボロノイ点ＸＰの間を種々の経路（例えば、円（弧）、楕円（弧）、抛物線、双曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線、ベッセル関数曲線等の曲線状、折れ線状等の経路）で延びるようにしてもよい。なお、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定した場合、各ボロノイ境界ＸＢが、境界線分Ｌを画成するようになる。
【００３９】
各境界線分Ｌの経路を決定した後、各境界線分Ｌの線幅（太さ）を決定する。境界線分Ｌの線幅は、作成された凸条パターン３Ｐを呈する凸条部３の土手幅である。この土手幅とは、後述図１３で説明するように、注目する部分において凸条部３の延在方向に直交しなお且つ網状凹凸部２の包絡面の法線ｎに平行な面（これを主切断面とも言う）に於ける凸条部３のうち被研磨体の被研磨面に接触する上面３ｔｐと同一水準面に於ける幅Ｗ３である。この土手幅Ｗ３は、凸条部３の研磨性能、並びに、凹陥部４の研磨屑の収納性能のバランスなどを勘案して、決定される。
以上のようにして、凸条パターン３Ｐのパターン形状を決定することができる。
【００４０】
このような本実施形態によれば、研磨材１０の網状凹凸部２における凸条部３が有する平面視形状であり凹陥部４を画成するる凸条パターン３Ｐが、二つの分岐点Ｂの間を延びて多数の開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成されており、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっており、且つ、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている。この結果、従来の研磨材において、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を、効果的に防ぐことができる。
【００４１】
［凸条部の断面形状］
凸条部３の主切断面における断面形状は特に限定はない。凸条部３は、図１３（Ｂ）に示すように、凸条部３のうち被研磨体の被研磨面に接触する部分が、通常、平面をなす上面３ｔｐとなる。凸条部３の底部の幅Ｗｂは、同図の様に台形形状の場合は、土手幅Ｗ３よりも幅が大きくなる。
凸条部３の上面３ｔｐの部分の幅である土手幅Ｗ３は、１０〜１０００μｍ程度である。凸条部３の高さは１０〜１０００μｍ程度である。
凸条部３のうち上面３ｔｐを除いた部分である斜面は、凹陥部４の斜面でもある。よって、次に述べる凹陥部の断面形状と凸条部の断面形状とは相補的である。
又、凸条部３の主切断面に於ける上面３ｔｐ表面とは反対側に於ける幅Ｗｂ（これを底部の幅とも言う）は、１０〜２０００μｍ程度の範囲とする。土手幅Ｗ３及び底部の幅Ｗｂとの関係は、Ｗ３＝Ｗｂ、Ｗ３＜Ｗｂの何れも可能であるが、図１２の如くの成形型で賦形する製法を採用する場合の離型性、及び凹陥部４内に収納された研磨屑の排出の容易性の点からは、Ｗ３＜Ｗｂとすることが好ましい。
【００４２】
〔凹陥部〕
凹陥部４は、凸条部３が被研磨体の被研磨面に接触して、研磨で生じた研磨屑に対して収納作用を担う部分である。凹陥部４は、凸条部３が呈する凸条パターン３Ｐで画成される開口領域Ａに対応する部分である。
【００４３】
［凹陥部の断面形状］
凹陥部４の主切断面における断面形状は特に限定はない。例えば、図１０（Ａ）に示す直角四角形状、図１０（Ｂ）に示す底辺を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする三角形状、図１０（Ｃ）に示す上底に対して寸法の大きい下底を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする台形形状、図１０（Ｄ）に示す切片（弦）を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする半円状形状、などである。前記半円状の円状とは、凸条部３の上面３ｔｐと同一水準の切片以外が、凹陥部４の内部から外側に向かって凸形状をした、円、楕円などの曲線のみからなる形状であり、放物線曲線なども含む。
【００４４】
凹陥部４の幅Ｗ４は１０〜１０００μｍ程度である。凹陥部４の幅Ｗ４とは、図１０（Ｂ）で示すとおり、各凹陥部４について、凸条部３の上面３ｔｐに於ける幅（切断面に応じて値は異なる）の最大値であり、開口領域Ａの大きさＤに対応する。
なお、凹陥部４の深さは、凸条部３の高さに等しい。
【００４５】
〔網目状凹凸部の凹凸形状の形成方法〕
網目状凹凸部２の凹凸形状の形成方法は、特に限定されない。例えば、特許文献２で開示されている様な従来公知の研磨材における凹凸形成法を、網目状凹凸部２を構成する材料に応じて適宜採用すれば良い。例えば、網目状凹凸部２を構成する材料が金属である場合には、凸条パターン３Ｐのフォトマスクを用いたフォトエッチング法を採用することができる。或いは、網目状凹凸部２を構成する材料が研磨剤粒子を含有する樹脂である場合には、フォトポリマー法（２Ｐ法）を採用することができる。
【００４６】
〔研磨材の層構成〕
網目状凹凸部２を有する本体部１を構成する材料は、特に限定はない。従来公知の研磨材における各種材料を適宜採用することができる。
網状凹凸部２の面は、図１で示した実施形態例のように研磨材１０の全体を構成する本体部１の面とすることができる。この形態では、研磨材１０は単層構成（乃至は単体構成）となる。
研磨材１０は、図２で示した別の実施形態例の様に、網状凹凸部２を有する本体部１が
支持体５に積層された構成とすることもできる。この形態では、研磨材１０は、２層（積層）構成、或いは２体構成となる。なお、前記した図１の単層構成は、支持体５が本体部１を兼ねているとも言える。
支持体５は、本体部１それ自身では機械的強度が不足する場合、本体部１の形成を容易にする場合などの為に、設けられる。
【００４７】
〔本体部の材料〕
本体部１の材料としては、例えば、炭素鋼、或いは、樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料を、用いることができる。
上記炭素鋼としては、例えば、炭素工具鋼、炭素工具鋼にさらに３質量％以上のクロム、必要に応じさらにタングステン、モリブデン、バナジウム等の１種以上を含む合金工具鋼を用いることができる。
上記樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料は、その樹脂バインダの樹脂として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などを用いることができる。
上記研磨剤粒子としては、例えば、金剛石、鋼玉、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化セリウム、酸化ケイ素（Ｓｉ０2）等を用いることができる。研磨剤粒子の大きさは平均粒径で０．１〜１００μｍ程度である。
上記樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料中における、研磨剤粒子と樹脂バインダとの組成比は、質量比で、研磨剤粒子／樹脂バインダ＝１００／１００〜１４００／１００程度である。
【００４８】
（支持体の材料）
支持体５の材料としては、本体部１が炭素鋼からなる場合は、例えば、炭素鋼、軟鉄、ステンレス鋼などの鉄系合金を用いることができる。
本体部１が、樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料からなる場合は、例えば、研磨材１０をシート状とするときで言えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂シートを用いることができる。
【００４９】
〔研磨材の全体形状〕
研磨材１０としての全体形状は、要求される研磨が出来る形状であれば良く特に限定はなく、平面視形状、及び断面形状は各種あり得る。
例えば、平面視形状、つまり、網状凹凸部２をその法線方向から見た形状は、図１１（Ａ１）の様な直角四角形、図１１（Ａ２）の様な円形などである。
断面形状、つまり、網状凹凸部２の法線ｎを含む断面に於ける形状は、図１１（Ｂ１）の様な直角四角形であって長辺の一辺を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ２）の様な円形の一部で円弧の部分を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ３）の様な台形形状で下底に対して小さい辺の片である上底を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ４）の様な円形状で円周全周を網状凹凸部２とする形状、などである。
平面視形状における寸法は、縦・横寸法乃至は直径で、例えば、１０〜３００ｍｍ程度とすることができる。
断面形状における寸法は、厚み乃至は直径で、例えば、５〜１００ｍｍ程度とすることができる。
【００５０】
〔変形形態〕
本発明の研磨材１０は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。ここでは、その一部を説明する。
【００５１】
［開口領域の形状］
開口領域Ａの形状は、少なくとも五角形と六角形とを含むことが好ましい。開口領域Ａに少なくとも五角形と六角形とを含むことによって、被研磨面に発生する筋状の微凹凸を目立たなくさせることが出来ると共に、凸条パターン３Ｐの粗密をより均一化させることにより筋状の微凹凸の解消効果を被研磨面においてより均一化させることができる。更に好ましくは、開口領域Ａの形状が五角形、六角形、及び七角形を含む様にする。
例えば、図４の平面視パターン２Ｐについて、合計４６３１個の開口領域Ａ（多角形）について計測したところ、
３角形 ０個
４角形 ７９個
５角形 １１４１個
６角形 ２３８２個
７角形 ９２７個
８角形 ９４個
９角形 ８個
１０角形以上 ０個
であった。
なお、この凸条パターン３Ｐについて、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数を計測したところ３．０７であった。
【００５２】
［単位パターン領域としての繰返し］
上述した実施形態では、研磨材１０中の凸条部３を有する網状凹凸部２の全領域において、凸条部３の凸条パターン３Ｐによって画成される開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている例を説明した。しかしながら、図１５の様に、その内部に於いて凸条部３が有する凸条パターン３Ｐの全領域が、単位パターン領域Ｓを複数集合して凸条パターン３Ｐの全領域が構成されるようにして、且つ各単位パターン領域Ｓ内に於いては、複数の開口領域Ａが、所定の繰返周期のないパターンで配列されている領域からなるようにしてもよい。
すなわち、この形態に於いては、凸条パターン３Ｐの全領域中に、局所的に見たときに、同一パターンで開口領域群が配列されてなる単位パターン領域Ｓを２箇所以上含むようになる。この場合、特定方向について、一定周期で４箇所以上の繰返しが無ければ、単位パターン領域Ｓ同士の繋ぎ目は実質上目立ち難く、この繋ぎ目に起因する研磨傷や研磨面の外観ムラ等への影響は無視し得る。この例において、一つの単位パターン領域Ｓ内における凸条パターン３Ｐのパターンは、例えば、図５〜図９を参照しながら説明したパターン作成方法と同様にして作成することができる。
【００５３】
特に、網状凹凸部２が大面積となる研磨材１０に対しては、凸条部３が有する凸条パターン３Ｐが、複数の単位パターン領域Ｓの配列から構成されていて、且つ各々の単位パターン領域Ｓ内に於いては互いに同一のパターンで開口領域Ａが配列されている構成とした複数の単位パターン領域Ｓを含む形態とした方が、凸条パターン３Ｐのパターン作成を格段に容易化することが可能となる点において好ましい。
【００５４】
なお、特に一種類の単位パターン領域Ｓを図１５に示す様に縦横に複数配置する例においては、特定方向（図面縦方向と横方向の２方向）で単位パターン領域Ｓとしての繰返しが存在する。図１５の実施形態に於いては、横方向に繰返周期ＳＰ２、縦方向に繰返周期ＳＰ１を以って単位パターン領域Ｓが繰り返される。この条件下では、特定方向に於ける単位パターン領域Ｓの寸法をＬｓとし、該特定方向に延びる任意の直線ｄｊ上において単位パターン領域Ｓが寸法Ｌｓ内に開口領域ＡをＭ個有するとき、直線ｄｊ上の或る開口領域Ａに注目すると、直線ｄｊ上では開口領域Ａの個数がＭ個分だけ離れた位置には、全く同じ寸法ｔｊ及び形状の開口領域Ａが常に存在するという規則性を有する。すなわち、開口領域Ａの直線ｄｊ上での寸法ｔｊについて、直線ｄｊ上で順番に数えてｋ番目の寸法ｔｊ（ｋ）と、そこから更にＭ番目の（ｋ＋Ｍ）番目の寸法ｔｊ（ｋ＋Ｍ）とが同じとなる、ｔｊ（ｋ）＝ｔｊ（ｋ＋Ｍ）の関係が成立する（ｋ，Ｍはそれぞれ独立な正の整数）。
【００５５】
しかし、この規則性は、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期（前記で言えば寸法Ｌｓがその繰返周期に該当する）に基づくものであり、開口領域Ａとしての繰返周期ではなく、各単位パターン領域Ｓ内に於いて開口領域Ａが繰返周期を上記特定方向に持つことではない。
【００５６】
図１５に示された例では、研磨材１０の網状凹凸部２が、同一の形状を有した六つの単位パターン領域Ｓに分割され、各単位パターン領域Ｓ内で、網状凹凸部２に存在する凸条部３が有する凸条パターン３Ｐが同一に構成されている。そして、六つの単位パターン領域Ｓは、図１５の縦方向（図の上下方向）に繰返周期ＳＰ１で三つの領域が並ぶとともに、図１５の横方向に繰返周期ＳＰ２で二つの領域が並ぶように配列されている。
【００５７】
〔用途〕
本発明による研磨材１０は、研磨テープ、金属やすり（鑢）などとして、各種物品の研磨に用いることができる。例えば、金属、樹脂、ガラス、セラミックス、木材などの材料からなる各種物品の表面の研磨用途が挙げられる。また、前記のような各種物品の切削用途に用いてもよい。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明の研磨剤１０の代表的実施形態として、研磨テープと金属やすり（鑢）について更に具体的に説明する。
【００５９】
［実施例１］
研磨剤１０として研磨テープを次の様にして作製した。
凸条パターン３Ｐとしては、図５〜図９を参照して説明した前記［凸条パターンのパターン形状の作成方法］に準拠して作製した図３と同様のパターンを作成する。
支持体５には、連続帯状（ウェブ状）で厚み３８μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
本体部１を形成する本体部形成用材料としては、平均粒子径１０μｍの白色溶融アルミナ６００質量部をポリエステルアクリレート系プレポリマー１００質量部に配合した電離放射線硬化性樹脂組成物からなる塗工液を用いた。
【００６０】
前記支持体５の片面に、上記塗工液を用いた以下の方法によって、厚み１５０μｍ（乾燥、硬化時の厚み）で、上記凸条パターン３Ｐを呈する凸条部３と凹陥部４とからなる網状凹凸部２を有する本体部１を形成して、研磨テープとして研磨材１０が作製した。
【００６１】
本体部１とその網状凹凸部２の所定パターンの凸条部３の形成は、図１２に示す様な、円筒状の円筒成形型Ｍを用いる製造形態でフォトポリマー法により行う。
円筒成形型Ｍの型面には、図１３（Ａ）に示すような凹条３ｒを形成してある。この凹条３ｒは、図１３（Ｂ）のような、これから形成する所定の凸条部３の凹状形状とは逆凹凸形状となっている。この凹条３ｒは、前記した凸条パターン３Ｐを用いて作製される。
円筒成形型Ｍは炭素鋼の中空円筒からなる鉄芯の表面にメッキにより銅層を被覆し、該銅層表面にフォトエッチング法により凸条パターン３Ｐを形成してなる。
【００６２】
このような円筒成形型Ｍに対して、図１２に示すように、先ず、前記フィルムからなる連続帯状（ウェブ状）の支持体５を巻取（図示せず）から繰り出して、本体部１を形成する為の前記塗工液を塗工する。塗工は、塗工ローラ３１及び圧胴３２などからなる塗工部３３で、塗工液３４を連続フィルム状の支持体５の片面に塗布する。次いで、塗工液３４が希釈溶剤を含む場合は連続フィルム状の支持体５を乾燥装置３５に通して、温風吹き付け等により希釈溶剤を蒸発させた後、押圧ローラ３６により、支持体５の塗布面を、回転している円筒成形型Ｍに押圧し接触させ、塗布された塗工液３４の一部を型面の凹部内部に充填させる。次に、円周方向に２機設置した電離放射線照射装置３７ａ、３７ｂにより電離放射線として紫外線を、回転している円筒成形型Ｍ上で塗工液３４に順次照射して、塗布された塗工液３４を硬化させると共に支持体５に密着積層した本体部１とする。次いで、剥離ローラ３８で円筒成形型Ｍから、本体部１とこれに密着積層した支持体５とを一体として剥離することで、支持体５と本体部１との２層構成で、本体部１の表面に所定パターンの凸条部３及び凹陥部４を有する網状凹凸部２がが成形された、シート状の研磨材１０が作製される。
【００６３】
こうして、図３に示す凸条パターン３Ｐを有する凸条部３が、型面上で図１３（Ａ）に示す断面が台形形状の凹条３ｒから、本体部１に図１３（Ｂ）に示す断面が台形形状の凸条部３が形成される。
【００６４】
凸条部３の寸法は、凸条パターン３Ｐにおいて、境界線分Ｌの幅は、型面上において凹条３ｒの（底部の）幅であり本体部１に於いて凸条部３の幅Ｗ３に該当する。この凸条部３の幅Ｗ３は、上面３ｔｐでの土手幅Ｗ３が８０μｍ、凸条部３の底部側の幅Ｗｂが１００μｍである。
凹陥部４の寸法は、凸条パターン３Ｐにおいて、各開口領域Ａ内に於ける２分岐点Ｂ間の最大距離として定義される開口領域Ａの大きさＤの平均値ＤAVGは５００μｍである。開口領域Ａは型面上に於いては凸部であり本体部１に於いて凹陥部４に該当する。
型面上において凹条３ｒの深さＶは、本体部１において凸条部３の高さＨであり、この深さＶは１３０μｍである。
【００６５】
以上の様にして、図１４の如き、支持体５上に、研磨剤粒子６を含有する本体部１が形成さたれ、研磨テープとしての研磨材１０を作製した。
【００６６】
［実施例２］
研磨剤１０として金属やすり（鑢）を次の様にして作製した。
前記研磨テープの場合と同様にして、凸条パターン３Ｐを生成する。次に、この凸条パターン３Ｐを，銀塩感光性乳剤層を有する銀塩フィルムに露光し現像して、凸条パターン３Ｐのフォトマスク（原版）を作成する。
本体部１としては、厚さ３ｍｍ（３０００μｍ）、縦１５０ｍｍ、横１５ｍｍの直方体形状の炭素工具鋼を用いる。
【００６７】
上記フォトマスクを用いて、本体部１の表面に形成しておいたフォトレジスト塗膜に、凸条パターン３Ｐを露光し、現像した後、塩化第２鉄水溶液を用いてレジスト非形成部をエッチングして、凸条部３及び凹陥部４を有する網状凹凸部２を形成する。
【００６８】
寸法は、境界線分Ｌの幅は４００μｍ、開口領域Ａの大きさＤの平均値ＤAVGは２０００μｍで、最終的に形成される凸条部３の土手幅Ｗ３は３５０μｍ、底部の幅Ｗｂは４００μｍ、凹陥部４の幅Ｗ４は２０００μｍである。凸条部３の高さＨは５００μｍである。
【００６９】
以上の様にして、本体部１の表面が網状凹凸部２となった金属やすり（鑢）としての研磨材１０がを作製した。
【００７０】
［比較例１］
実施例１に於いて、凸条パターン３Ｐとして、開口領域Ａの大きさＤの平均ＤAVGに相当する対角線長さが５００μｍの正方形からなる正方格子とした研磨テープとした以外は、実施例１と同様した図１６の様な研磨材２０を作製した。
【００７１】
［比較例２］
実施例２に於いて、凸条パターン３Ｐとして、開口領域Ａの大きさＤの平均ＤAVGに相当する対角線長さが２０００μｍの正方形からなる正方格子とした金属やすり（鑢）とした以外は、実施例２と同様した図１６の様な研磨材２０を作製した。
【００７２】
［比較評価］
実施例１と比較例１の研磨テープ、実施例２と比較例２の金属やすり（鑢）とを、次の様にして比較評価した。
被研磨体として、ステンレス鋼板（厚さ３ｍｍ）を用意し、このステンレス鋼板の表面に、研磨材の研磨面を当てて、一方向に向かって３往復擦って研磨した後、被研磨面を目視観察して評価した。
その結果、被研磨面の筋状の微凹凸は、実施例１は比較例１に比べて少なく、実施例２は比較例２に比べて少なかった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 本体部
２ 網状凹凸部
３ 凸条部
３Ｐ 凸条パターン
４ 凹陥部
５ 支持体
６ 研磨剤粒子
１０ 研磨材
２０ 従来の研磨材
２１ 溝
２２ 網状凹凸部
Ａ 開口領域
Ｂ 分岐点
ＢＰ 母点
Ｌ 境界線分
Ｌｔ ライン部（境界線分の集合）
Ｍ 円筒成形型
Ｓ 単位パターン領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、機械部品、光学部品などの各種物品の表面を研磨する研磨材に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨材で被研磨体の表面を研磨する際に、研磨で生じた研磨屑によって傷が発生するのを防ぐために、研磨材の表面に、研磨屑を収納したり更には排出したりする溝や窪みを設けることが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
図１６の斜視図で示す研磨材２０は、研磨面が縦横に配列した多数の溝２１を有する網状凹凸部２２となっている。また、図１６とは凹凸が逆に溝２１が凸条となり、この凸条以外の部分が窪んだ凹陥部となった網状凹凸部２２を有する研磨材も知られている。
これらの網状凹凸部２２が呈する凹凸パターン２２Ｐは、図１７（Ａ）の様に図１６で例示した正方格子の他、図１７（Ｂ）の長方格子、図１７（Ｃ）の六角格子など、いずれも特定の方向に繰返周期を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−３６２号公報
【特許文献２】特許第２９８０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような網状凹凸部２２を有する従来の研磨材２０は、研磨に関与する凸部と研磨に関与しない凹部とを有するので、研磨性能は均一ではない。この研磨性能の不均一さのパターンが前記凹凸パターン２２Ｐでもある。しかも、凹凸パターン２２Ｐは、特定の方向に繰返周期を有するパターンであるが故に、研磨性能も周期性乃至は方向性を有する。
このため、被研磨体の被研磨面に、筋状の微凹凸を生じ易いという問題があった。
【０００６】
すなわち、本発明の課題は、研磨材の表面に設けた凹凸が繰返周期性を有するが故に発生する被研磨面の筋状の微凹凸が、生じない研磨材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明では、次の様な構成の研磨材とした。
（１）本体部の少なくとも一面に網状凹凸部を有し、この網状凹凸部は凸条部と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部とからなり、
前記凸条部を前記一面の法線方向から見たときの平面視形状である凸条パターンが、
前記凹陥部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである、研磨材。
（２）上記開口領域の形状が、五角形、六角形及び七角形から選ばれた２種以上の多角形を含む、上記（１）の研磨材。
（３）上記本体部の網状凹凸部ではない面に、支持体が積層されている、上記（１）または（２）の研磨材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の研磨材によれば、網状凹凸部の凸条部が呈する凸条パターンが、周期性がない特定のパターンであるために、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を、防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による研磨材の一実施形態を説明する斜視図。
【図２】本発明による研磨材の別の実施形態を例示する断面図。
【図３】凸条パターンの一例を示す平面図。
【図４】凸条パターンに繰返周期が存在しないことを説明する平面図。
【図５】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図６】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図７】凸条パターンを設計する方法において、母点を決定する方法を示す図。
【図８】決定された母点群の分散の程度を絶対座標系と相対座標系で説明する図。
【図９】決定された母点からボロノイ図を作成して凸条パターンを決定する方法を示す図。
【図１０】凹陥部の断面形状を例示する断面図。
【図１１】研磨材の平面形状（Ａ１）〜（Ａ２）と、断面形状（Ｂ１）〜（Ｂ４）の各種例を示す図面。
【図１２】網状凹凸部の形状を作製する方法の一例を示す説明図。
【図１３】型面に於ける凹条形状と網状凹凸面に於ける凸条部の形状を示す断面図。
【図１４】研磨剤粒子含有の本体部と支持体からなる研磨材の実施形態例を示す断面図。
【図１５】凸条パターンが研磨材の寸法の１／３以上の大きさの単位パターン領域として繰り返された一例を示す平面図。
【図１６】網状凹凸部を有する従来の研磨材の一例を示す斜視図。
【図１７】従来の網状凹凸部の凹凸パターンを例示する平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、説明上の都合に応じて適宜、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１１】
先ず、本発明による研磨材を、図１の斜視図で示す一実施形態例を参照して説明する。
図１で例示する本発明の研磨材１０は、本体部１の少なくとも一面に網状凹凸部２を有し、この網状凹凸部２は凸条部３と、この凸条部３で周囲を囲繞される凹陥部４とからなる。同図に示す本実施形態においては、本体部１の一面は、シート状乃至は平板状の本体部１の図面上方の面であり、網状凹凸部２の面となっている。
【００１２】
前記凸条部３を前記一面の法線ｎの方向から見たときの平面視形状である凸条パターン３Ｐが、本発明に特有の非周期的なパターンとなっている。なお、前記一面に対する法線ｎは、網状凹凸部２の面の包絡面に対する法線ｎでもある。
この凸条パターン３Ｐは、凹陥部４に対応する多数の開口領域Ａを画成し、二つの分岐点Ｂの間を延びて前記開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域Ａが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである。
【００１３】
このため、本実施形態では、上記凸条パターン３Ｐを呈する上記凸条部３が、従来のような周期的パターンでないために、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に従来発生していた筋状の微凹凸を、防ぐことができる。
【００１４】
図２は、本発明の研磨材１０の変形例を示す。本発明においては、図２の断面図で示す研磨材１０の様に、本体部１と、本体部１の網状凹凸部２を有する一面以外の面（同図の実施形態では網状凹凸部２の面とは反対側の面）に積層された支持体５と、からなる構成でもよい。支持体５によって、本体部１は専ら研磨特性を主体に設計し、支持体５は専ら研磨材１０の全体としての機械的強度、外形形状などを主体に設計することができる。
【００１５】
以下、本発明に特徴的な凸条パターン３Ｐを有する凸条部３について先ず詳細に説明し、その後で、各構成要素の材料、形成法などについて説明する。
【００１６】
〔凸条部〕
凸条部３は。研磨材１０の研磨面でもある網目状凹凸部２のうちの凸部であり、被研磨体の被研磨面を積極的に研磨する部分となっている。網状凹凸部２の凸条部３以外の部分が、凹陥部４である。
【００１７】
［凸条パターンとこれにより画成される開口領域］
凸条パターン３Ｐは、凸条部３を、凸条部３を有する網目状凹凸部２の面の包絡面（網状凹凸部２を有する、本体部１の一面でもある）に対する法線ｎに平行な方向から観察した場合における平面視形状である。以下、この凸条パターン３Ｐについて、図３および図９を主として参照しながら説明する。
【００１８】
凸条パターン３Ｐは、図３に示す如く、二つの分岐点Ｂの間を延びて開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成され、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０、つまり、３．０以上で４．０未満であり、且つ、前記境界線分Ｌで画成された前記開口領域Ａに繰返周期を持つ方向が存在しない領域を含んでなるパターンとなっている。
なお、凸条パターン３Ｐは、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しない配列となって、凸条パターン３Ｐが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を防ぐ効果が十分に発現される為には、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａの面積及び形状は一定でないようなパターンとすると良い。好ましくは、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａの５０％以上が互いにその面積及び形状が異なるようにする。より好ましくは、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一の開口領域Ａを凸条パターン３Ｐの全域に亙って、全て互いにその面積及び形状が異なるようにする。これは、言い換えると、凸条パターン３Ｐに含まれる開口領域Ａのうち、周囲を囲繞する境界線分Ｌの数が同一となる開口領域Ａの形状及び面積がすべて同一ではなく、少なくとも一部は他と異なるものになると言うことを意味する。なお、ここで周囲を囲繞する境界線分Ｌの数とは、開口領域Ａが多角形である場合は、その多角形の角数（或いは辺数）と一致する。また、以上に於いて、２つの開口領域Ａ同士が互いに合同な図形であって且つその向きが異なる場合も、これらの２つの開口領域Ａの形状は互いに異なると見做す。
【００１９】
図３および図９に示すように、凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、多数の分岐点Ｂを含んでいる。凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、両端において分岐点Ｂを形成する多数の境界線分Ｌから構成されている。すなわち、凸条パターン３Ｐのライン部Ｌｔは、二つの分岐点Ｂの間を延びる多数の境界線分Ｌから構成されている。そして、分岐点Ｂにおいて、境界線分Ｌが接続されていくことにより、開口領域Ａが画成されている。言葉を換えて言うと、境界線分Ｌで囲繞され、区画されて１つの閉領域としての開口領域Ａが画成されている。
【００２０】
なお、図３および図９に示すように、ライン部Ｌｔが境界線分Ｌのみから構成されているため、開口領域Ａの内部に延び入って行き止まりとなるライン部Ｌｔは存在しない。このような態様によれば、凸条部３による研磨作用と、凹陥部４の研磨屑の収納作用を付与することを効果的に実現することできる。
【００２１】
一方、被研磨面に筋状の微凹凸の発生を防止するため、本実施形態による研磨材１０の網状凹凸部（研磨面）２が有する凸条パターン３Ｐでは、その全領域が、開口領域Ａが繰返周期を有する方向が存在しないようになっている。筋状の微凹凸を確実に解消する為には、凸条パターン３Ｐの全領域がこのような領域のみから構成されていることが好ましい。本実施形態はこの様な構成からなる。本件発明者らは、鋭意研究を重ねた結果として、単に凸条パターン３Ｐのパターンを不規則化するのではなく、凸条パターン３Ｐで画成される凹陥部４に対応する開口領域Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しないように凸条パターン３Ｐのパターンを画成することにより、従来の周期性を有する凹凸パターン２２を持つ研磨材２０で生じる筋状の微凹凸を、極めて効果的に目立たなくさせることが出来ると判明した。
【００２２】
［繰返周期の不存在］
図４は、凸条パターン３Ｐで画成される多数の開口領域Ａが、一定の周期で配置されている領域が存在せず、繰返周期が存在しないことを説明する、網状凹凸部２の包絡面に平行な面に於ける平面図である。この面内において、同図では、任意の位置で任意の方向を向く一本の仮想的な直線ｄｉが選ばれている。
この一本の直線ｄｉが、ライン部Ｌｔの境界線分Ｌと交差し交差点が形成される。この交差点を、図面では図面左下から順に、交差点ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・・・，ｃ９として図示してある。隣接する交差点、例えば、交差点ｃ１と交差点ｃ２との距離が、前記或る一つの開口領域Ａの直線ｄｉ上での寸法ｔ１である。次に、寸法ｔ１の開口領域Ａに対して直線ｄｉ上で隣接する別の開口領域Ａについても、同様に、直線ｄｉ上での寸法ｔ２が定まる。そして、任意位置で任意方向の直線ｄｉについて、直線ｄｉと交差する境界線分Ｌとから、任意位置で任意方向の直線ｄｉと遭遇する多数の開口領域Ａについて、該直線ｄｉ上における寸法として、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８が定まる。そして、ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びには、周期性が存在しない。
図４では、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８は、判り易い様に図面下方に、直線ｄｉと共に凸条パターン３Ｐとは分離して描いてある。
【００２３】
この直線ｄｉを図４で図示のものから任意の位置で任意の角度回転させて別の方向について各開口領域Ａの寸法ｔ１，ｔ２，・・を求めると、やはり図４の場合と同様、直線ｄｉ方向に対して繰返し周期性は見られない。
すなわち、このｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・・・，ｔ８の数値の並びの様に、境界線分Ｌで画成された開口領域Ａには繰返周期を持つ方向が存在しない。
言い換えると、開口領域Ａの配置において、任意位置を通る任意方向の仮想的線分ｄｉ上での開口領域Ａの寸法ｔｉの並びの数列が非周期関数となる。すなわち、ｔ（ｉ）＝ｔ（ｉ＋Ｍ）となるＭが存在しない（ｉ，Ｍはそれぞれ独立な正の整数）。
このように、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないことを、開口領域Ａが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない、と表現する。
【００２４】
さらに、本実施形態による研磨材１０の網状凹凸部２の凸条部３が有する凸条パターン３Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている。このように一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっている場合、凸条パターン３Ｐの配列パターンを、図１７（Ａ）に示された正方格子パターン（Ｎ＝４．０）から大きく異なるパターンとすることができる。また、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている場合には、図１７（Ｃ）に示されたハニカム配列（Ｎ＝３．０）からも大きく異なるパターンとすることができる。そして、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎを３．０≦Ｎ＜４．０とした上で、開口領域Ａの配列を不規則化して、区画領域Ａが繰返周期を持って並べられた方向が安定して存在しないようにすることが可能となる。また、この様な開口領域Ａに対応した凹陥部４とすることができる。その結果、凹陥部４内に収納された研磨屑によって、従来生じていた被研磨面の筋状の微凹凸を極めて効果的に目立たなくさせることが可能となることが、確認された。
【００２５】
なお、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎは、厳密には、凸条パターン３Ｐ内に含まれる全ての分岐点Ｂについて、延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出することになる。ただし、実際的には、ライン部Ｌｔによって画成された一つ当たりの開口領域Ａの大きさ等を考慮した上で、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の全体的な傾向を反映し得ると期待される面積を持つ一区画（例えば、後述の寸法例で開口領域Ａが形成されている凸条パターン３Ｐにおいては、１０ｍｍ×１０ｍｍの部分）に含まれる分岐点Ｂについて延び出す境界線分Ｌの数を調べてその平均値を算出し、算出された値を当該凸条パターン３Ｐについての一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎとして取り扱うようにしてもよい。
【００２６】
実際に、図３に示された凸条部３に於ける、凸条パターン３Ｐでは、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０＜Ｎ＜４．０となっている。一例を挙げると、図３の凸条パターン３Ｐの場合、合計３８７個の分岐点Ｂについて計測したところ、境界線分Ｌが３本の分岐点Ｂが３７３個、境界線分Ｌが４本の分岐点Ｂが１４個であり（分岐する境界線分Ｌの数が５個以上の分岐点は０個）、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数（平均分岐数）は３．０４個であった。
【００２７】
［凸条パターンのパターン形状の作成方法］
ここで、一つの分岐点Ｂから延び出す境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０であり且つ開口領域Ａが一定の規則性を持った繰返周期で並べられた方向が存在しない凸条パターン３Ｐのパターンを作製する方法の一例を以下に説明する。
【００２８】
ここで説明する方法は、母点を決定する工程と、決定された母点からボロノイ図を作成する工程と、ボロノイ図における一つのボロノイ境界によって結ばれる二つのボロノイ点の間を延びる境界線分Ｌの経路を決定する工程と、決定された経路の太さを決定して各境界線分Ｌを画定して凸条パターン３Ｐ（ライン部Ｌｔ）のパターンを決定する工程と、を有している。以下、各工程について順に説明していく。なお、上述した図３に示されたパターンは、実際に以下に説明する方法で決定されたパターンである。
【００２９】
まず、母点を決定する工程について説明する。最初に、図５に示すように、絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙ（この座標系Ｏ−Ｘ−Ｙは普通の２次元平面であるが、後述の相対座標と区別する為、頭に「絶対」を付記する）の任意の位置に一つ目の母点（以下、「第１の母点」と呼ぶ）ＢＰ１を配置する。次に、図６に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れた任意の位置に第２の母点ＢＰ２を配置する。言い換えると、第１の母点ＢＰ１を中心として絶対座標系ＸＹ上に位置する半径ｒの円の円周（以下、「第１の円周」と呼ぶ）上の任意の位置に、第２の母点ＢＰ２を配置する。次に、図７に示すように、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つ第２の母点ＢＰ２から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第３の母点ＢＰ３を配置する。その後、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点ＢＰ２，ＢＰ３から距離ｒ以上離れた任意の位置に、第４の母点を配置する。
【００３０】
このようにして、次の母点を配置することができなくなるまで、第１の母点ＢＰ１から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、第２の母点ＢＰ２を基準にしてこの作業を続けていく。すなわち、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に、次の母点を配置する。第２の母点ＢＰ２を基準にして、次の母点を配置することができなくなるまで、第２の母点ＢＰ２から距離ｒだけ離れ且つその他の母点から距離ｒ以上離れた任意の位置に母点を配置していく。その後、基準となる母点を順に変更して、同様の手順で母点を形成していく。
【００３１】
以上の手順で、凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなるまで、母点を配置していく。凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に母点を配置することができなくなった際に、母点を作製する工程が終了する。ここまでの処理により、２次元平面（ＸＹ平面）に於いて不規則的に配置された母点群が、凸条パターン３Ｐが形成されるべき領域内に一様に分散した状態となる。
【００３２】
このような工程で２次元平面（ＸＹ平面）内に分布された母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・、ＢＰ６（図８（Ａ）参照）について、個々の母点間の距離は一定では無く分布を有する。但し、任意の隣接する２母点間の距離Ｒの分布は完全なランダム分布（一様分布）でも無く、平均値ＲAVGを挾んで上限値ＲMAXと下限値ＲMINとの間の範囲ΔＲ＝ＲMAX−ＲMINの中で分布している。なお、ここで、隣接する２母点であるが、母点群ＢＰ１、ＢＰ２、・・からボロノイ図を作成した後、２つのボロノイ領域ＸＡが隣接していた場合に、その２つのボロノイ領域ＸＡの母点同士が隣接していると定義する。
【００３３】
即ち、ここで説明した母点群について、各母点を原点とする座標系（相対座標系ｏ−ｘ−ｙと呼称し、一方、現実の２次元平面を規定する座標系を絶対座標系Ｏ−Ｘ−Ｙと呼称する）上に、原点に置いた母点と隣接する全母点をプロットした図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、・・等のグラフを全母点について求める。そして、これら全部の相対座標系上の隣接母点群のグラフを、各相対座標系の原点ｏを重ね合わせて表示すると、図８（Ｄ）の如きグラフが得られる。この相対座標系上での隣接母点群の分布パターンは、母点群を構成する任意の隣接する２母点間の距離が０から無限大迄の一様分布では無く、原点ｏからの距離がＲAVG−ΔＲからＲAVG＋ΔＲ迄の有限の範囲（半径ＲMINからＲMAX迄のドーナツ形領域）内に分布していることを意味する。
なお、図８（Ｄ）からわかる様に、任意の１母点から見た他の母点の方位（角度）分布は等方的（乃至は略等方的）である。このことが、これらの母点（群）から生成される凸条パターン３Ｐに於ける開口領域Ａの方位（角度）分布が等方的（乃至は略等方的）となることに対応する。
【００３４】
以上の様にして、各母点間の距離を設定することによって、該母点群から以下に説明する方法で得られるボロノイ領域ＸＡ、更には、これから得られる開口領域Ａの大きさＤ（乃至は開口領域Ａの面積）の分布についても、一様分布（完全ランダム）では無く、有限の範囲内に分布したものとなる。
【００３５】
この様に構成することにより、凸条パターン３Ｐが周期的パターンであるが故に凸条パターン３Ｐによって被研磨面に発生する筋状の微凹凸が、より一層、効果的に解消する。この筋状の微凹凸を解消すると共に被研磨面における表面仕上がり（残留微凹凸）を均一化するには、開口領域Ａの大きさＤ（開口領域Ａの大きさ）の最大値をＤMAX、最小値をＤMINとしたときに、当該大きさＤの分布範囲ΔＤ＝ＤMAX−ＤMINが大きさＤの平均値ＤAVGに対して、
０．１≦ΔＤ／ＤAVG≦０．６
より好ましくは、
０．２≦ΔＤ／ＤAVG≦０．４
とする。
ここで、開口領域Ａの大きさＤは、全ての開口領域Ａについて、以下の定義とする。
（１）或る一つの開口領域Ａに属する全ての分岐点Ｂ（多角形の場合は全頂点）を通る円が描ける場合は、この開口領域Ａの外接円直径を以って、大きさＤとする。
（２）或る一つの開口領域Ａに属する全ての分岐点Ｂ（多角形の場合は全頂点）を通る円が描け無い場合は、この開口領域Ａに属する２分岐点Ｂ間の距離の最大値（多角形の場合は最大の対角線長）を以って、大きさＤとする。
【００３６】
なお、以上の母点を決定する工程において、距離ｒの大きさを変化させることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを調節することができる。具体的には、距離ｒの大きさを小さくすることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを小さくすることができ、逆に距離ｒの大きさを大きくすることにより、一つあたりの開口領域Ａの大きさを大きくすることができる。
【００３７】
次に、図９に示すように、配置された母点を基準にして、ボロノイ図を作成する。図９に示すように、ボロノイ図とは、隣接する２つの母点ＢＰ、ＢＰ間に垂直二等分線を引き、その各二等分線同士の交点で結ばれた線分で構成される図である。ここで、二等分線の線分をボロノイ境界ＸＢと呼び、ボロノイ境界ＸＢの端部をなすボロノイ境界ＸＢ同士の交点をボロノイ点ＸＰと呼び、ボロノイ境界ＸＢに囲まれた領域をボロノイ領域ＸＡと呼ぶ。
【００３８】
図９のように作成されたボロノイ図において、各ボロノイ点ＸＰが、凸条パターン３Ｐの分岐点Ｂをなすようにする。そして、一つのボロノイ境界ＸＢの端部をなす二つのボロノイ点ＸＰの間に、一つの境界線分Ｌを設ける。この際、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定してもよいし、あるいは、他の境界線分Ｌと接触しない範囲で二つのボロノイ点ＸＰの間を種々の経路（例えば、円（弧）、楕円（弧）、抛物線、双曲線、正弦曲線、双曲線正弦曲線、楕円函数曲線、ベッセル関数曲線等の曲線状、折れ線状等の経路）で延びるようにしてもよい。なお、境界線分Ｌは、図３に示された例のように二つのボロノイ点ＸＰの間を直線状に延びるように決定した場合、各ボロノイ境界ＸＢが、境界線分Ｌを画成するようになる。
【００３９】
各境界線分Ｌの経路を決定した後、各境界線分Ｌの線幅（太さ）を決定する。境界線分Ｌの線幅は、作成された凸条パターン３Ｐを呈する凸条部３の土手幅である。この土手幅とは、後述図１３で説明するように、注目する部分において凸条部３の延在方向に直交しなお且つ網状凹凸部２の包絡面の法線ｎに平行な面（これを主切断面とも言う）に於ける凸条部３のうち被研磨体の被研磨面に接触する上面３ｔｐと同一水準面に於ける幅Ｗ３である。この土手幅Ｗ３は、凸条部３の研磨性能、並びに、凹陥部４の研磨屑の収納性能のバランスなどを勘案して、決定される。
以上のようにして、凸条パターン３Ｐのパターン形状を決定することができる。
【００４０】
このような本実施形態によれば、研磨材１０の網状凹凸部２における凸条部３が有する平面視形状であり凹陥部４を画成するる凸条パターン３Ｐが、二つの分岐点Ｂの間を延びて多数の開口領域Ａを画成する多数の境界線分Ｌから形成されており、一つの分岐点Ｂから延びる境界線分Ｌの数の平均値Ｎが３．０≦Ｎ＜４．０となっており、且つ、開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている。この結果、従来の研磨材において、凸条パターンが周期的パターンであるが故に被研磨面に発生する筋状の微凹凸を、効果的に防ぐことができる。
【００４１】
［凸条部の断面形状］
凸条部３の主切断面における断面形状は特に限定はない。凸条部３は、図１３（Ｂ）に示すように、凸条部３のうち被研磨体の被研磨面に接触する部分が、通常、平面をなす上面３ｔｐとなる。凸条部３の底部の幅Ｗｂは、同図の様に台形形状の場合は、土手幅Ｗ３よりも幅が大きくなる。
凸条部３の上面３ｔｐの部分の幅である土手幅Ｗ３は、１０〜１０００μｍ程度である。凸条部３の高さは１０〜１０００μｍ程度である。
凸条部３のうち上面３ｔｐを除いた部分である斜面は、凹陥部４の斜面でもある。よって、次に述べる凹陥部の断面形状と凸条部の断面形状とは相補的である。
又、凸条部３の主切断面に於ける上面３ｔｐ表面とは反対側に於ける幅Ｗｂ（これを底部の幅とも言う）は、１０〜２０００μｍ程度の範囲とする。土手幅Ｗ３及び底部の幅Ｗｂとの関係は、Ｗ３＝Ｗｂ、Ｗ３＜Ｗｂの何れも可能であるが、図１２の如くの成形型で賦形する製法を採用する場合の離型性、及び凹陥部４内に収納された研磨屑の排出の容易性の点からは、Ｗ３＜Ｗｂとすることが好ましい。
【００４２】
〔凹陥部〕
凹陥部４は、凸条部３が被研磨体の被研磨面に接触して、研磨で生じた研磨屑に対して収納作用を担う部分である。凹陥部４は、凸条部３が呈する凸条パターン３Ｐで画成される開口領域Ａに対応する部分である。
【００４３】
［凹陥部の断面形状］
凹陥部４の主切断面における断面形状は特に限定はない。例えば、図１０（Ａ）に示す直角四角形状、図１０（Ｂ）に示す底辺を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする三角形状、図１０（Ｃ）に示す上底に対して寸法の大きい下底を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする台形形状、図１０（Ｄ）に示す切片（弦）を凸条部３の上面３ｔｐと同一水準とする半円状形状、などである。前記半円状の円状とは、凸条部３の上面３ｔｐと同一水準の切片以外が、凹陥部４の内部から外側に向かって凸形状をした、円、楕円などの曲線のみからなる形状であり、放物線曲線なども含む。
【００４４】
凹陥部４の幅Ｗ４は１０〜１０００μｍ程度である。凹陥部４の幅Ｗ４とは、図１０（Ｂ）で示すとおり、各凹陥部４について、凸条部３の上面３ｔｐに於ける幅（切断面に応じて値は異なる）の最大値であり、開口領域Ａの大きさＤに対応する。
なお、凹陥部４の深さは、凸条部３の高さに等しい。
【００４５】
〔網目状凹凸部の凹凸形状の形成方法〕
網目状凹凸部２の凹凸形状の形成方法は、特に限定されない。例えば、特許文献２で開示されている様な従来公知の研磨材における凹凸形成法を、網目状凹凸部２を構成する材料に応じて適宜採用すれば良い。例えば、網目状凹凸部２を構成する材料が金属である場合には、凸条パターン３Ｐのフォトマスクを用いたフォトエッチング法を採用することができる。或いは、網目状凹凸部２を構成する材料が研磨剤粒子を含有する樹脂である場合には、フォトポリマー法（２Ｐ法）を採用することができる。
【００４６】
〔研磨材の層構成〕
網目状凹凸部２を有する本体部１を構成する材料は、特に限定はない。従来公知の研磨材における各種材料を適宜採用することができる。
網状凹凸部２の面は、図１で示した実施形態例のように研磨材１０の全体を構成する本体部１の面とすることができる。この形態では、研磨材１０は単層構成（乃至は単体構成）となる。
研磨材１０は、図２で示した別の実施形態例の様に、網状凹凸部２を有する本体部１が
支持体５に積層された構成とすることもできる。この形態では、研磨材１０は、２層（積層）構成、或いは２体構成となる。なお、前記した図１の単層構成は、支持体５が本体部１を兼ねているとも言える。
支持体５は、本体部１それ自身では機械的強度が不足する場合、本体部１の形成を容易にする場合などの為に、設けられる。
【００４７】
〔本体部の材料〕
本体部１の材料としては、例えば、炭素鋼、或いは、樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料を、用いることができる。
上記炭素鋼としては、例えば、炭素工具鋼、炭素工具鋼にさらに３質量％以上のクロム、必要に応じさらにタングステン、モリブデン、バナジウム等の１種以上を含む合金工具鋼を用いることができる。
上記樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料は、その樹脂バインダの樹脂として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などを用いることができる。
上記研磨剤粒子としては、例えば、金剛石、鋼玉、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化セリウム、酸化ケイ素（Ｓｉ０2）等を用いることができる。研磨剤粒子の大きさは平均粒径で０．１〜１００μｍ程度である。
上記樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料中における、研磨剤粒子と樹脂バインダとの組成比は、質量比で、研磨剤粒子／樹脂バインダ＝１００／１００〜１４００／１００程度である。
【００４８】
（支持体の材料）
支持体５の材料としては、本体部１が炭素鋼からなる場合は、例えば、炭素鋼、軟鉄、ステンレス鋼などの鉄系合金を用いることができる。
本体部１が、樹脂バインダに高硬度の研磨剤粒子を添加した複合材料からなる場合は、例えば、研磨材１０をシート状とするときで言えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂シートを用いることができる。
【００４９】
〔研磨材の全体形状〕
研磨材１０としての全体形状は、要求される研磨が出来る形状であれば良く特に限定はなく、平面視形状、及び断面形状は各種あり得る。
例えば、平面視形状、つまり、網状凹凸部２をその法線方向から見た形状は、図１１（Ａ１）の様な直角四角形、図１１（Ａ２）の様な円形などである。
断面形状、つまり、網状凹凸部２の法線ｎを含む断面に於ける形状は、図１１（Ｂ１）の様な直角四角形であって長辺の一辺を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ２）の様な円形の一部で円弧の部分を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ３）の様な台形形状で下底に対して小さい辺の片である上底を網状凹凸部２とする形状、図１１（Ｂ４）の様な円形状で円周全周を網状凹凸部２とする形状、などである。
平面視形状における寸法は、縦・横寸法乃至は直径で、例えば、１０〜３００ｍｍ程度とすることができる。
断面形状における寸法は、厚み乃至は直径で、例えば、５〜１００ｍｍ程度とすることができる。
【００５０】
〔変形形態〕
本発明の研磨材１０は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。ここでは、その一部を説明する。
【００５１】
［開口領域の形状］
開口領域Ａの形状は、少なくとも五角形と六角形とを含むことが好ましい。開口領域Ａに少なくとも五角形と六角形とを含むことによって、被研磨面に発生する筋状の微凹凸を目立たなくさせることが出来ると共に、凸条パターン３Ｐの粗密をより均一化させることにより筋状の微凹凸の解消効果を被研磨面においてより均一化させることができる。更に好ましくは、開口領域Ａの形状が五角形、六角形、及び七角形を含む様にする。
例えば、図４の平面視パターン２Ｐについて、合計４６３１個の開口領域Ａ（多角形）について計測したところ、
３角形 ０個
４角形 ７９個
５角形 １１４１個
６角形 ２３８２個
７角形 ９２７個
８角形 ９４個
９角形 ８個
１０角形以上 ０個
であった。
なお、この凸条パターン３Ｐについて、分岐点Ｂから出る境界線分Ｌの平均本数を計測したところ３．０７であった。
【００５２】
［単位パターン領域としての繰返し］
上述した実施形態では、研磨材１０中の凸条部３を有する網状凹凸部２の全領域において、凸条部３の凸条パターン３Ｐによって画成される開口領域Ａが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている例を説明した。しかしながら、図１５の様に、その内部に於いて凸条部３が有する凸条パターン３Ｐの全領域が、単位パターン領域Ｓを複数集合して凸条パターン３Ｐの全領域が構成されるようにして、且つ各単位パターン領域Ｓ内に於いては、複数の開口領域Ａが、所定の繰返周期のないパターンで配列されている領域からなるようにしてもよい。
すなわち、この形態に於いては、凸条パターン３Ｐの全領域中に、局所的に見たときに、同一パターンで開口領域群が配列されてなる単位パターン領域Ｓを２箇所以上含むようになる。この場合、特定方向について、一定周期で４箇所以上の繰返しが無ければ、単位パターン領域Ｓ同士の繋ぎ目は実質上目立ち難く、この繋ぎ目に起因する研磨傷や研磨面の外観ムラ等への影響は無視し得る。この例において、一つの単位パターン領域Ｓ内における凸条パターン３Ｐのパターンは、例えば、図５〜図９を参照しながら説明したパターン作成方法と同様にして作成することができる。
【００５３】
特に、網状凹凸部２が大面積となる研磨材１０に対しては、凸条部３が有する凸条パターン３Ｐが、複数の単位パターン領域Ｓの配列から構成されていて、且つ各々の単位パターン領域Ｓ内に於いては互いに同一のパターンで開口領域Ａが配列されている構成とした複数の単位パターン領域Ｓを含む形態とした方が、凸条パターン３Ｐのパターン作成を格段に容易化することが可能となる点において好ましい。
【００５４】
なお、特に一種類の単位パターン領域Ｓを図１５に示す様に縦横に複数配置する例においては、特定方向（図面縦方向と横方向の２方向）で単位パターン領域Ｓとしての繰返しが存在する。図１５の実施形態に於いては、横方向に繰返周期ＳＰ２、縦方向に繰返周期ＳＰ１を以って単位パターン領域Ｓが繰り返される。この条件下では、特定方向に於ける単位パターン領域Ｓの寸法をＬｓとし、該特定方向に延びる任意の直線ｄｊ上において単位パターン領域Ｓが寸法Ｌｓ内に開口領域ＡをＭ個有するとき、直線ｄｊ上の或る開口領域Ａに注目すると、直線ｄｊ上では開口領域Ａの個数がＭ個分だけ離れた位置には、全く同じ寸法ｔｊ及び形状の開口領域Ａが常に存在するという規則性を有する。すなわち、開口領域Ａの直線ｄｊ上での寸法ｔｊについて、直線ｄｊ上で順番に数えてｋ番目の寸法ｔｊ（ｋ）と、そこから更にＭ番目の（ｋ＋Ｍ）番目の寸法ｔｊ（ｋ＋Ｍ）とが同じとなる、ｔｊ（ｋ）＝ｔｊ（ｋ＋Ｍ）の関係が成立する（ｋ，Ｍはそれぞれ独立な正の整数）。
【００５５】
しかし、この規則性は、単位パターン領域Ｓとしての繰返周期（前記で言えば寸法Ｌｓがその繰返周期に該当する）に基づくものであり、開口領域Ａとしての繰返周期ではなく、各単位パターン領域Ｓ内に於いて開口領域Ａが繰返周期を上記特定方向に持つことではない。
【００５６】
図１５に示された例では、研磨材１０の網状凹凸部２が、同一の形状を有した六つの単位パターン領域Ｓに分割され、各単位パターン領域Ｓ内で、網状凹凸部２に存在する凸条部３が有する凸条パターン３Ｐが同一に構成されている。そして、六つの単位パターン領域Ｓは、図１５の縦方向（図の上下方向）に繰返周期ＳＰ１で三つの領域が並ぶとともに、図１５の横方向に繰返周期ＳＰ２で二つの領域が並ぶように配列されている。
【００５７】
〔用途〕
本発明による研磨材１０は、研磨テープ、金属やすり（鑢）などとして、各種物品の研磨に用いることができる。例えば、金属、樹脂、ガラス、セラミックス、木材などの材料からなる各種物品の表面の研磨用途が挙げられる。また、前記のような各種物品の切削用途に用いてもよい。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明の研磨剤１０の代表的実施形態として、研磨テープと金属やすり（鑢）について更に具体的に説明する。
【００５９】
［実施例１］
研磨剤１０として研磨テープを次の様にして作製した。
凸条パターン３Ｐとしては、図５〜図９を参照して説明した前記［凸条パターンのパターン形状の作成方法］に準拠して作製した図３と同様のパターンを作成する。
支持体５には、連続帯状（ウェブ状）で厚み３８μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
本体部１を形成する本体部形成用材料としては、平均粒子径１０μｍの白色溶融アルミナ６００質量部をポリエステルアクリレート系プレポリマー１００質量部に配合した電離放射線硬化性樹脂組成物からなる塗工液を用いた。
【００６０】
前記支持体５の片面に、上記塗工液を用いた以下の方法によって、厚み１５０μｍ（乾燥、硬化時の厚み）で、上記凸条パターン３Ｐを呈する凸条部３と凹陥部４とからなる網状凹凸部２を有する本体部１を形成して、研磨テープとして研磨材１０が作製した。
【００６１】
本体部１とその網状凹凸部２の所定パターンの凸条部３の形成は、図１２に示す様な、円筒状の円筒成形型Ｍを用いる製造形態でフォトポリマー法により行う。
円筒成形型Ｍの型面には、図１３（Ａ）に示すような凹条３ｒを形成してある。この凹条３ｒは、図１３（Ｂ）のような、これから形成する所定の凸条部３の凹状形状とは逆凹凸形状となっている。この凹条３ｒは、前記した凸条パターン３Ｐを用いて作製される。
円筒成形型Ｍは炭素鋼の中空円筒からなる鉄芯の表面にメッキにより銅層を被覆し、該銅層表面にフォトエッチング法により凸条パターン３Ｐを形成してなる。
【００６２】
このような円筒成形型Ｍに対して、図１２に示すように、先ず、前記フィルムからなる連続帯状（ウェブ状）の支持体５を巻取（図示せず）から繰り出して、本体部１を形成する為の前記塗工液を塗工する。塗工は、塗工ローラ３１及び圧胴３２などからなる塗工部３３で、塗工液３４を連続フィルム状の支持体５の片面に塗布する。次いで、塗工液３４が希釈溶剤を含む場合は連続フィルム状の支持体５を乾燥装置３５に通して、温風吹き付け等により希釈溶剤を蒸発させた後、押圧ローラ３６により、支持体５の塗布面を、回転している円筒成形型Ｍに押圧し接触させ、塗布された塗工液３４の一部を型面の凹部内部に充填させる。次に、円周方向に２機設置した電離放射線照射装置３７ａ、３７ｂにより電離放射線として紫外線を、回転している円筒成形型Ｍ上で塗工液３４に順次照射して、塗布された塗工液３４を硬化させると共に支持体５に密着積層した本体部１とする。次いで、剥離ローラ３８で円筒成形型Ｍから、本体部１とこれに密着積層した支持体５とを一体として剥離することで、支持体５と本体部１との２層構成で、本体部１の表面に所定パターンの凸条部３及び凹陥部４を有する網状凹凸部２がが成形された、シート状の研磨材１０が作製される。
【００６３】
こうして、図３に示す凸条パターン３Ｐを有する凸条部３が、型面上で図１３（Ａ）に示す断面が台形形状の凹条３ｒから、本体部１に図１３（Ｂ）に示す断面が台形形状の凸条部３が形成される。
【００６４】
凸条部３の寸法は、凸条パターン３Ｐにおいて、境界線分Ｌの幅は、型面上において凹条３ｒの（底部の）幅であり本体部１に於いて凸条部３の幅Ｗ３に該当する。この凸条部３の幅Ｗ３は、上面３ｔｐでの土手幅Ｗ３が８０μｍ、凸条部３の底部側の幅Ｗｂが１００μｍである。
凹陥部４の寸法は、凸条パターン３Ｐにおいて、各開口領域Ａ内に於ける２分岐点Ｂ間の最大距離として定義される開口領域Ａの大きさＤの平均値ＤAVGは５００μｍである。開口領域Ａは型面上に於いては凸部であり本体部１に於いて凹陥部４に該当する。
型面上において凹条３ｒの深さＶは、本体部１において凸条部３の高さＨであり、この深さＶは１３０μｍである。
【００６５】
以上の様にして、図１４の如き、支持体５上に、研磨剤粒子６を含有する本体部１が形成さたれ、研磨テープとしての研磨材１０を作製した。
【００６６】
［実施例２］
研磨剤１０として金属やすり（鑢）を次の様にして作製した。
前記研磨テープの場合と同様にして、凸条パターン３Ｐを生成する。次に、この凸条パターン３Ｐを，銀塩感光性乳剤層を有する銀塩フィルムに露光し現像して、凸条パターン３Ｐのフォトマスク（原版）を作成する。
本体部１としては、厚さ３ｍｍ（３０００μｍ）、縦１５０ｍｍ、横１５ｍｍの直方体形状の炭素工具鋼を用いる。
【００６７】
上記フォトマスクを用いて、本体部１の表面に形成しておいたフォトレジスト塗膜に、凸条パターン３Ｐを露光し、現像した後、塩化第２鉄水溶液を用いてレジスト非形成部をエッチングして、凸条部３及び凹陥部４を有する網状凹凸部２を形成する。
【００６８】
寸法は、境界線分Ｌの幅は４００μｍ、開口領域Ａの大きさＤの平均値ＤAVGは２０００μｍで、最終的に形成される凸条部３の土手幅Ｗ３は３５０μｍ、底部の幅Ｗｂは４００μｍ、凹陥部４の幅Ｗ４は２０００μｍである。凸条部３の高さＨは５００μｍである。
【００６９】
以上の様にして、本体部１の表面が網状凹凸部２となった金属やすり（鑢）としての研磨材１０がを作製した。
【００７０】
［比較例１］
実施例１に於いて、凸条パターン３Ｐとして、開口領域Ａの大きさＤの平均ＤAVGに相当する対角線長さが５００μｍの正方形からなる正方格子とした研磨テープとした以外は、実施例１と同様した図１６の様な研磨材２０を作製した。
【００７１】
［比較例２］
実施例２に於いて、凸条パターン３Ｐとして、開口領域Ａの大きさＤの平均ＤAVGに相当する対角線長さが２０００μｍの正方形からなる正方格子とした金属やすり（鑢）とした以外は、実施例２と同様した図１６の様な研磨材２０を作製した。
【００７２】
［比較評価］
実施例１と比較例１の研磨テープ、実施例２と比較例２の金属やすり（鑢）とを、次の様にして比較評価した。
被研磨体として、ステンレス鋼板（厚さ３ｍｍ）を用意し、このステンレス鋼板の表面に、研磨材の研磨面を当てて、一方向に向かって３往復擦って研磨した後、被研磨面を目視観察して評価した。
その結果、被研磨面の筋状の微凹凸は、実施例１は比較例１に比べて少なく、実施例２は比較例２に比べて少なかった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 本体部
２ 網状凹凸部
３ 凸条部
３Ｐ 凸条パターン
４ 凹陥部
５ 支持体
６ 研磨剤粒子
１０ 研磨材
２０ 従来の研磨材
２１ 溝
２２ 網状凹凸部
Ａ 開口領域
Ｂ 分岐点
ＢＰ 母点
Ｌ 境界線分
Ｌｔ ライン部（境界線分の集合）
Ｍ 円筒成形型
Ｓ 単位パターン領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部の少なくとも一面に網状凹凸部を有し、この網状凹凸部は凸条部と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部とからなり、
前記凸条部を前記一面の法線方向から見たときの平面視形状である凸条パターンが、
前記凹陥部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである、研磨材。
【請求項２】
上記開口領域の形状が、五角形、六角形及び七角形から選ばれた２種以上の多角形を含む、請求項１記載の研磨材。
【請求項３】
上記本体部の網状凹凸部ではない面に、支持体が積層されている、請求項１または２記載の研磨材。
【請求項１】
本体部の少なくとも一面に網状凹凸部を有し、この網状凹凸部は凸条部と、この凸条部で周囲を囲繞される凹陥部とからなり、
前記凸条部を前記一面の法線方向から見たときの平面視形状である凸条パターンが、
前記凹陥部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Ｎが、３．０≦Ｎ＜４．０であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである、研磨材。
【請求項２】
上記開口領域の形状が、五角形、六角形及び七角形から選ばれた２種以上の多角形を含む、請求項１記載の研磨材。
【請求項３】
上記本体部の網状凹凸部ではない面に、支持体が積層されている、請求項１または２記載の研磨材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−６６９８３（Ｐ２０１３−６６９８３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８３４４（Ｐ２０１１−２０８３４４）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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