CN116348197A - 气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统以及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供定量并且稳定地供给微粉体的方法以及用于实施该方法的系统。本发明在超声波振动涌出部的至少一部分与收容于微粉体收容容器的微粉体的表层的微粉体表面接触的状态下，通过进行超声波振动，从供给喷嘴的所述粉体吸入口与输送气体一同取入从微粉体表面经由超声波振动涌出部的穿过区域而涌出到该超声波振动涌出部上的微粉体。

Description

气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统以及气体输送式 超声波涌出微粉体定量供给方法

技术领域

本发明涉及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统、气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法、以及在该方法以及系统中使用的超声波单元。

背景技术

以往，例如在喷镀装置、液晶基板的衬垫喷涂装置、粉体压缩成形、喷砂装置、3D打印机、激光熔覆、或者粉体涂装装置等中，广泛地使用定量且稳定地供给金属、陶瓷、塑料等具有微细的粒径的粉体的装置(例如，参照专利文献1、2)。

例如，在专利文献1中，公开了如下的粉体的气体输送式定量供给装置：通过用于检测粉体的表面的位置的表面位置检测机构、用于将给料喷嘴的流出口调整到该粉体表面附近的适当位置的水平调整机构、以及用于将该给料喷嘴的流出口保持在适当位置的控制机构，能够将设于给料喷嘴的前端的流出口和盒容器内的粉体的表面始终设定为最佳的装置位置，由此，能够匹配于粉体的性状而定量地供给希望的量的粉体。

此外，在专利文献2中，公开了如下的粉体的气体输送式定量供给装置：其除了专利文献1所公开的结构以外，还具备粉体补给部，从而，能够使希望的量的粉体长时间连续地向喷镀装置等供给。

这样的气体输送式粉体定量供给装置首先从粉体收容容器向粉体输送路定量地取入粉体，接着，将所取入的粉体以气体输送到目标位置，通过在目标位置放出输送的气体与粉体的混合流体，来进行粉体的定量供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-309177号公报

专利文献2：日本特开2016－40196号公报

专利文献3：日本专利第6612418号

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，关于从粉体收容容器向粉体输送路定量且稳定地取入粉体，由专利文献1及专利文献2所记载的现有技术实现。然而，在这样的装置中，粉体在气体输送中由于与输送路内壁的摩擦而带有静电，特别是，质量极轻的微粉体粒子不能完全克服与带有逆电荷的管内壁之间的静电引力而附着在管内壁。并且，附着的微粉体的层随着装置的运转时间变长而生长，最终使输送路封堵，从而可能导致粉体的供给停止。

为了避免这样的问题，以往，使用了电荷移动容易的金属或导电性塑料作为构成输送路的材料，采用将静电向大地中排散的方法。但是，如果使用这样的导电性材料，则会产生由于由该导电性材料构成的输送路与被输送的粉体接触而输送路内壁磨损，而必须频繁地进行输送路的更换的新的问题。此外，还已知有通过向所产生的电荷喷吹逆电荷离子而电性地中和的方法，但即使从粉体输送路那样的细长的通路的入口送入具有逆电荷的离子，也会由于离子的寿命较短而离子的电荷在途中消失，不遍布到输送路整体，因此效果较弱。

另一方面，以往，在处置粉体的领域中，基本上尽可能避免粉体含有水分，特别是在气体输送式粉体定量供给的领域中，通常不仅使粉体干燥，还使输送气体干燥。这是因为，在水分含量较多的情况下，则产生成为引起损害粉体的流动性的粒子间附着力的重要因素的粒子间的液体交联。然而，排除水分而带来的液体交联力的减小虽然关于取决于粉体流动性的类型的粉体即流动性良好的粉体而对其定量及稳定的供给起到贡献，但在流动性低的微粉体那样的粉体的情况下，在干燥状态下产生的静电导致的弊端反而较大，因此，需要对于静电所引起的问题的解决对策。

因此，为了通过输送气体定量地输送供给微粉体，提出了将作为粉体向输送路附着的原因的静电去除的方法及在这样的方法中使用的系统(例如，参照专利文献3)。

这里，这样的气体输送粉体定量供给装置的任务经由以下三个步骤而完成：作为第一步骤，从粉体存积向粉体输送路取入定量的粉体，作为第二步骤，将取入到的粉体气体输送到目标位置，作为第三步骤，释放出该粉体。

因此，本发明人们使用上述的专利文献1所记载的现有技术克服了上述第一步骤困难的难流动性粉体(主要是微粉体)的取入。

并且，在上述第二步骤中，存在由难流动性粉体所产生而输送路径容易封堵的新的问题。对于该问题，本发明人们基于上述的专利文献3所记载的通过加湿来抑制在混合流体中产生的静电的现有技术进行了克服。

然而，判明了即使应用上述的专利文献3所记载的技术，在难流动性粉体定量供给的特征最应该有效利用的微粉体喷镀中，微粉体仍会成为凝聚大块，通过上述第一、第二步骤，在第三步骤中，频繁地发生该凝聚大块直接被释放出，每当此时，在喷涂覆膜中出现斑纹。

即，即使使用上述的专利文献3所记载的、通过加湿来抑制在混合流体中产生的静电的现有技术，在凝聚性强的微粉体的输送中，也会产生凝聚大块的生成以及其所引起的粉体表面高度的不均匀。在基于刮刀或活动板等使粉体表面平整的过程中，凝聚性强的微粉体随着粉体彼此、或者粉体与刮刀等之间的接触频率变多而产生凝聚大块。

如果生成这样的凝聚大块，那么将无法进行通过刮刀或活动板等使微粉体表面平整，微粉体表面高度变得不均匀。其结果，产生由供给喷嘴吸引凝聚大块以及微粉体表面高度的不均匀性引起的取入量的不均。由此，在输送目的地的喷镀装置中，由于伴随着大脉动的不稳定的粉末供给，会形成包含不均匀的斑纹的喷涂覆膜。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，提供能够定量并且稳定地输送供给粉体中特别是将质量极轻的微粉体的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法以及系统。此外，一并提供能够用于这样的方法以及系统的装置。

用于解决课题的手段

在本发明的一方式的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，具备：加湿室，用于加湿输送气体；以及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置，通过来自所述加湿室的输送气体的供给，向微粉体使用装置定量地供给所述输送气体与微粉体的混合流体，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统具备：微粉体收容容器，收容所述微粉体；壳体，气体气密地收容所述微粉体收容容器；补给口，向所述壳体供给所述输送气体；流量调节机构，调整所述输送气体的向所述壳体的供给量；供给喷嘴，具有用于取入所述微粉体以及所述输送气体的粉体吸入口，使所述微粉体伴随着所述输送气体从所述微粉体收容容器内向所述微粉体使用装置供给；位置检测传感器，用于检测所述供给喷嘴与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的微粉体表面之间的相对位置；超声波振动涌出部，至少配置于所述供给喷嘴的所述粉体吸入口的下方，并且能够进行超声波振动，具有所述微粉体能够沿着上下方向穿过的穿过区域；供给喷嘴驱动部，使所述供给喷嘴以及所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动；以及湿度测量传感器，用于测量所述壳体内的湿度，在所述超声波振动涌出部的至少一部分与收容于所述微粉体收容容器的所述微粉体的表层的所述微粉体表面接触的状态下，通过进行超声波振动，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入从所述微粉体表面经由所述超声波振动涌出部的所述穿过区域而涌出到所述超声波振动涌出部上的所述微粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，在使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的在与所述上下方向垂直的横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述微粉体从所述超声波振动涌出部中的与所述微粉体表面接触的所述穿过区域的下方相上方穿过所述穿过区域，从而，使所述微粉体从所述微粉体表面涌出到所述超声波振动涌出部上。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，还具备：超声波振动驱动部，其配置于所述壳体内，使所述超声波振动涌出部进行超声波振动。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述超声波振动驱动部是超声波振子。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，具备把持部，其固定所述超声波振动驱动部、所述位置检测传感器、以及所述供给喷嘴。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，还具备：超声波振动控制装置，其通过控制所述超声波振动驱动部的动作，来控制所述超声波振动涌出部振动的频率以及振幅。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述超声波振动控制装置在所述超声波振动涌出部的至少一部分与所述微粉体表面接触的状态下，以使所述超声波振动涌出部振动的频率为3kHz以上的方式，控制所述超声波振动驱动部的动作。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，具备：旋转驱动部，其驱动所述微粉体收容容器以使其以上下方向为旋转轴而沿着基准旋转方向旋转，

通过所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转，从而所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的在所述基准旋转方向上的相对位置关系变化。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述超声波振动涌出部包含具有板状的形状的板部，所述板部形成有沿着上下方向贯通所述板部的上表面与下表面之间的贯通孔作为所述穿过区域，在所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转的状态下，所述供给喷嘴驱动部使所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动，以使所述板部的下表面侧与所述微粉体表面接触。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述板部由具有一定以上的刚性的金属、陶瓷、或者树脂构成。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，包含连接于所述板部的端部的平滑化壁部，在所述基准旋转方向上的所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的相对位置关系变化的状态下，所述平滑化壁部使所述微粉体的表层的所述微粉体表面平滑化，并且，抑制位于所述微粉体表面的所述微粉体从横向流入到所述板部的上表面侧。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，在所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转，并且使所述超声波振动涌出部进行超声波振动的状态下，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入位于所述板部的上表面侧的所述微粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述板部经由所述平滑化壁部连接于所述超声波振动驱动部。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述超声波振动涌出部包含具有管状的形状的管部，所述管部形成有沿着上下方向将所述管部的上端与下端之间相连的所述管状的形状的内部作为所述穿过区域，在使所述管部的下端与所述微粉体表面接触，并且，使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的所述横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述供给喷嘴从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入经由作为所述穿过区域的所述管状的形状的内部而从所述管部的上端涌出到超声波振动涌出部的上表面的所述微粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述超声波振动涌出部包含贯通上表面与下表面之间的具有网状的形状的网部作为所述穿过区域，在使所述网部的下表面与所述微粉体表面接触，并且，使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的所述横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述供给喷嘴从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入经由作为所述穿过区域的所述网部而涌出到所述超声波振动涌出部的上表面的所述微粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述微粉体的平均粒径为3μm以下。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述微粉体是由尖晶石、氧化钛、氧化钇、碳化钨、铜、锌、镍、或者氧化铝构成的粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，其特征在于，所述加湿室具备：水槽，收容用于加湿所述输送气体的液体；超声波振动机构。用于雾化所述液体；以及湿度控制机构，用于与所述湿度测量传感器连动而控制所述壳体内的湿度。

本发明的一方式的装置，其特征在于，具备：所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统；以及作为所述微粉体使用装置的喷镀装置，被从所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统的所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置的所述供给喷嘴供给伴随着所述输送气体的所述微粉体。

此外，所述装置中，所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统以抑制在从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口到所述喷镀装置的输送路径中输送的所述微粉体的输送的脉动的产生的方式，对于所述喷镀装置供给所述微粉体，所述喷镀装置使用从所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统供给的所述微粉体，对于对象物，以抑制斑纹的生成而变得均匀的方式将喷涂覆膜成膜。

在本发明的一方式的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中，其特征在于，使用了气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统具备：加湿室，用于加湿输送气体；以及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置，通过来自所述加湿室的输送气体的供给，向微粉体使用装置定量地供给所述输送气体与微粉体的混合流体，所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置具备：微粉体收容容器，收容所述微粉体；壳体，气体气密地收容所述微粉体收容容器；补给口，向所述壳体供给所述输送气体；流量调节机构，调整所述输送气体的向所述壳体的供给量；供给喷嘴，具有用于取入所述微粉体以及所述输送气体的粉体吸入口，使所述微粉体伴随着所述输送气体从所述微粉体收容容器内向所述微粉体使用装置供给；位置检测传感器，用于检测所述供给喷嘴与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的微粉体表面之间的相对位置；超声波振动涌出部，具有至少配置于所述供给喷嘴的所述粉体吸入口的下方，并且，能够进行超声波振动，所述微粉体能够沿着上下方向穿过的穿过区域；供给喷嘴驱动部，使所述供给喷嘴以及所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动；以及湿度测量传感器，用于测量所述壳体内的湿度，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中，在所述超声波振动涌出部的至少一部分与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的所述微粉体表面接触的状态下，通过进行超声波振动，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入从所述微粉体表面经由所述超声波振动涌出部的所述穿过区域而涌出到所述超声波振动涌出部上的所述微粉体。

此外，在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中，其特征在于，在使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的与所述上下方向垂直的横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述微粉体从所述超声波振动涌出部中的与所述微粉体表面接触的所述穿过区域的下方向上方通过所述穿过区域，从而，使所述微粉体从所述微粉体表面涌出到所述超声波振动涌出部上。

发明的效果

根据本发明，能够定量并且稳定地将质量极轻的微粉体向使用该微粉体的装置输送供给。

附图说明

图1是本发明的微粉体定量供给方法的示意图。

图2是用于粉体输送的管内的微粉体堆积的示意图。

图3是表示由于粉体输送时凝聚的微粉体而在输送路径中产生的脉动的示意的图。

图4是表示在以往的微粉体供给装置中，从微粉体表面与输送气体一同向供给喷嘴内输送微粉体的一个例子的图。

图5是表示本发明的一个实施方式的微粉体供给装置的图。

图6是表示本发明的一个实施方式的超声波振动涌出部以及供给喷嘴的一部分的图。

图7是表示本发明的一个实施方式的安装于杆的前端附近的把持部的构成的图。

图8是表示本发明的一个实施方式的微粉体供给系统的图。

图9是表示本发明的一个实施方式的加湿单元的图。

图10是表示本发明与现有技术的试验例中的微粉体的供给量与经过时间的关系的图。

具体实施方式

以下，基于附图对用于实施本发明的方式(以下，称作实施方式)详细地进行说明。另外，并不通过下述实施方式来限定本发明。此外，下述实施方式中的构成要素是表示本领域技术人员能够容易地假定的要素，包含实质上相同的要素。进而，下述实施方式公开的构成要素能够进行适当组合。

＜气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法＞

对本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法进行说明。图1是本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法的示意图。作为成为前提的基本构成，本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法，在输送微粉体时，以减少微粉体与输送气体的混合流体中的静电的产生的方式，进行输送气体的湿度调整。输送气体的湿度调整如图1的流程F1所示，能够在从气体供给源向微粉体供给装置供给干燥状态的气体时，通过与高湿度的气体混合等来进行湿度调整。此外，图1的流程F2所示，能够预先准备进行过预先湿度调整的输送气体，将湿度调整后的输送气体直接向微粉体供给装置供给。

输送气体的湿度调整(加湿)方法只要能够发挥本发明的效果，可以使用任意的方法。例如，将干燥状态的气体与含有通过雾化而被微粒化的液体的湿度较高的气体混合，通过适当调整它们的混合比率，能够将输送气体调整为希望的范围的湿度。液体的雾化方法通常是基于超声波的方法。因而，在本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中，也可以在向微粉体定量供给装置供给输送气体之前，包含将干燥状态的气体与高湿度气体混合并调整湿度的工序，或者，也可以预先调整输送气体的湿度后原样向微粉体定量供给装置供给。

这里，在本发明中，微粉体是平均粒径为10μm以下(优选平均粒径为3μm以下)的微细的粉体，其平均粒径越小，越容易受到静电的影响。作为微粉体的种类不作特别限定，可以列举金属、塑料、陶瓷等。此外，与金属相比容易带电且质量轻的塑料、陶瓷容易受到静电的影响，因此，对于静电的除去的需求较高。在本发明中，微粉体的平均粒径例如在被用于通常的喷镀的粉体的情况下，能够通过基于图像测量法的几何粒度测量来求出。

这样粒径非常小且质量极轻的微粉体，在以往的粉体供给领域中一直被实施的由水分的除去引起的液体交联力或毛细管力的减少中，不能防止微粉体彼此或微粉体与其他物质之间的吸附。对粉体的输送容易度起到贡献的粉体的流动性若粒径越小则对于表面特性的依存度越高，特别在输送管那样的管内，在输送时在粉体与输送管之间产生的摩擦，因此，与由水引起的液体交联相比，静电力导致的微粉体的吸附是支配性的。此外，在将电荷移动较容易的金属、导电性塑料用作构成输送路的材料而使静电向大地中排散的方法中，存在由于微粉体向管内壁碰撞而产生输送路的磨损的新的问题。此外，由于在具有非常细长的形状的粉体输送路中离子无法充分地遍布到管内部，所以由逆电荷离子引起的中和效果较弱。

这里，静电是由静止的电荷引起的物理现象，在微粉体供给的场合，可以考虑在将微粉体进行气体输送时由于以某种程度以上的速度移动的微粉体与输送管内壁接触而发生静电。如图2所示，如果在微粉体的输送时在混合流体内发生静电，则质量极轻的微粉体a被拉近并附着于输送管1，向该管1的内壁堆积。并且，堆积的微粉体a’将其后被输送来的微粉体a拉近而进一步层叠，最终输送管1堵塞而无法进行微粉体a的供给。因而，可以认为，抑制微粉体a和输送气体的混合流体内的静电对于微粉体的定量且稳定的供给是重要的。

另一方面，在输送气体的湿度过高的情况或加湿微粉体自身的情况下，存在输送路结露并且微粉体附着在输送路内而变得不能供给，在其后的喷镀中微粉体的熔融变得不完全的情况。

因此，在本发明中，作为成为前提的基本构成，如上述的专利文献3所记载的，通过在规定的湿度范围内进行湿度调整，使输送供给过程中产生的静电减少。

<散射时间τ>

作为由静电导致的对于粉体输送的影响的大小的指标，能够使用散射时间τ进行评价。τ是表示静电从发生到消除(散射)为止的时间的参数。例如，可知绝对湿度越高，静电越不易带电，因此τ变小，静电的积存容易度和湿度相关性非常高。此外，可知在相同的绝对湿度下，温度越低则τ越小。因而，可以认为，通过在将绝对湿度维持得较高的同时降低温度，能够缩短到静电的消失为止的时间。

在本发明中，散射时间τ是指通过以下的方法测量的值。即，在法拉第杯中收容固定量的带电的微粉体(例如，氧化铝粉体)，配置于保持为任意的湿度的加湿室中。接着，在将收容有微粉体的法拉第杯刚配置于加湿室内的紧后，使用静电电容计等测量设备测量微粉体的带电量并记录带电量变化曲线，读取到微粉体的带电量下降到t＝0的初始值的37.8％为止的时间，取该时间为τ。

在绝对湿度与τ之间具有唯一地决定的相关关系，关于在特定的物质中产生的静电，只要知道某一方的数值就能够决定另一方。具体而言，在散射时间τ(秒)、产生静电的物质的电阻R(Ω)与静电电容C(F)之间，下述式：

τ＝R×C

的关系式成立。这里，C是能够通过LCR计等静电电容计来测量的值，已知电阻R在与绝对湿度之间具有指数函数的关系，因此，只要知道绝对湿度和散射时间τ中的某一方，就能够计算另一方。

另外，散射时间τ是0～10秒，优选的是0～8秒，更优选的是0～5秒。在这样的范围的τ的情况下，在管内产生的静电导致的对于粉体堵塞的影响较小，能够定量且稳定地输送供给微粉体。

并且，通过事前预先决定这样的τ与湿度的相关关系，能够通过调整湿度来将散射时间τ维持在规定的范围内。

因而，在实施本发明时，只要知道散射时间τ或湿度中的某个值就可以。

这里，如上所述，即使使用通过加湿来抑制在混合流体中产生的静电的技术(例如，参照上述的专利文献3)，在凝聚性强的微粉体的输送中，也会产生凝聚大块的生成以及由其引起的粉体表面高度的不均匀。在基于刮刀、活动板等使粉体表面平整的过程中，存在凝聚性强的微粉体随着粉体彼此、或者粉体与刮刀等的接触频率变多而产生凝聚大块的情况。

如果生成这样的凝聚大块，那么通过刮刀、活动板等无法使粉体表面平整，粉体表面高度变得不均匀。其结果，产生由供给喷嘴吸引凝聚大块以及粉体表面高度的不均匀性引起的取入量的不均。由此，在输送目的地的喷镀装置中，例如，如图3所示，由于伴随着输送路径中的大脉动的不稳定的粉末供给，形成包含不均匀的斑纹的喷涂覆膜。

并且，例如，在基于干式来粉碎粉体、进行破碎的情况下，使用旋转磨机、珠磨机、喷磨机等。

但是，在粒径小且凝聚性强的粉体的粉碎、破碎中，多有在破碎中也会生成凝聚粉体，以及粉末附着于装置内部、排出路径而装置的连续运行变得困难的情况(图4)。

因此，作为新的破碎方法，本发明人们研究了基于超声波振动的破碎。一般来说，如果对凝聚性强的粉体赋予振动，那么粒子彼此接触、相互碰撞，开始生成凝聚粉体。并且，进而，如果对生成的凝聚粉体继续赋予振动，那么凝聚粉体的尺寸变大，该凝聚粉体生长为大块。另一方面，通过检证试验的结果，可知如果对凝聚大块赋予振动频率3kHz以上的振动则其会破碎。

此外，例如，在通过刮刀使凝聚性强的粉体平整的情况下，如果粉体与刮刀接触，那么当然产生附着。但是，如果对刮刀赋予超声波振动，那么通过摩擦减低效果而粉末变得难以附着。通过利用该效果，能够使粉体从在使粉体表面平整的金属板(板状刚性体)上开出的小孔涌出。

通常，即使使板面开有小孔的板沿着凝聚性强的粉体表面向水平方向通过板面进行平整，也无法期待粉体从该孔以固定量连续地涌出。作为其理由，可以列举，凝聚大块较大而无法通过孔，通过孔时的摩擦阻力非常大。

然而，如后述，在本发明中，如果使构成超声波振动涌出部的板状的板部进行超声波振动，通过凝聚大块的破碎以及摩擦减低效果，该板部的附近的微粉体的流动性上升，微粉体从形成于板部的穿过区域的贯通孔向该板部的上表面侧涌出。从该贯通孔涌出的微粉体的量根据该板部的贯通孔的大小、该板部的形状、使该板部运动的速度、该板部的材质、使该板部振动的频率、振幅等设定(条件)而变化。即，通过严格地控制这些设定(条件)，从供给喷嘴的粉体吸入口取入破碎后的微粉体，并且，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10的微粉体的供给量成为定量。

通过将该现象利用于气体输送式微粉体供给装置，消除了至今为止成为问题的伴随着在作为输送目的地的喷镀装置产生的大脉动的不稳定的粉体供给。因此，抑制了斑纹的产生，能够获得均匀的喷涂覆膜。

如此，本发明提供能够进行基于超声波振动的凝聚大块的破碎、粉体表面高度的平滑化、以及没有大脉动的稳定的微粉体的供给的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统、气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法以及装置。

另外，在本实施方式中，微粉体例如是陶瓷的粉体、氧化铝的粉体。然而，微粉体如上所述，也可以是氧化铝、陶瓷以外的无机物或有机物的粉体。更具体而言，微粉体也可以是尖晶石、氧化钛、氧化钇、碳化钨、铜、锌、或者镍构成的粉体。

并且，如上所述，该微粉体的平均粒径例如是10μm以下，特别是，在微粉体的平均粒径是凝聚性更大的3μm以下的情况下，通过应用本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，能够实现凝聚后的微粉体的破碎以及粉体表面的平滑化、以及微粉体的高精度的取入。

以下，参照附图所示的具体例对本发明的一个实施方式进行说明。另外，在本说明书所添附的附图中，为了便于图示与理解，适当地将比例尺以及纵横的尺寸比等从实物的比例尺以及纵横的尺寸变更并夸张。此外，关于本说明书中使用的形状或几何学的条件以及对它们的程度进行特定的例如“平行”、“正交”、“相同”等词语、长度、角度的值等，并不限定于严格的意思，解释为包含可以期待相同的功能的程度的范围。

＜微粉体定量供给装置＞

本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法只要能够发挥本发明的效果，就能够使用任意的微粉体定量供给装置使用来实施。本发明的定量并且稳定地输送供给平均粒径10μm以下(特别是，3μm以下)的微粉体，优选使用以往的粉体输送装置中的、例如上述的专利文献3所公开的、所谓的表面仿形式的粉体定量供给装置，但并不限定于此。

这里，图5是表示在本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中能够使用的微粉体定量供给装置的一个实施方式的图。此外，图6是表示本发明的一个实施方式的超声波振动涌出部以及供给喷嘴的一部分的图。此外，图7是表示本发明的一个实施方式的安装于杆的前端附近的把持部的构成的图。

例如，如图5所示，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10具备微粉体收容容器(圆形杯)11、壳体12、补给口13、第一流量调节机构14、供给喷嘴15、位置检测传感器16、位置控制机构17、湿度测量传感器19、旋转驱动部25、旋转轴40、旋转座41、超声波振动驱动部101、超声波振动涌出部102、以及超声波振动控制装置200。

壳体12在其内部具备微粉体收容容器11。壳体12例如被形成为圆筒形。壳体12具有气密的构造，在其内部，在与微粉体收容容器11之间具有箱形空间b。此外，也可以具备用于监视箱形空间b的湿度的湿度传感器19，也可以与该湿度传感器19连动而通过第1流量调节机构14调节经过输送气体供给通路L1从补给口13向壳体12供给的被加湿后的输送气体量。通过与湿度传感器19连动而调节被加湿后的输送气体供给量，能够将箱形空间b内的湿度保持在规定的范围内。进而，也可以具备在箱形空间b的压力变得过高的情况下，具备如果成为规定的压力以上则将气体排气的排气阀(未图示)。

微粉体收容容器11收容微粉体a。既可以将微粉体a在装置的运转开始前填充到微粉体收容容器11内，例如也可以在使装置运转的同时通过补给喷嘴(未图示)等填充微粉体a。由于能够从装置的运转开始时起向外部供给微粉体11，因此，优选使微粉体a预先被填充到微粉体收容容器11中。

被收容在微粉体收容容器11内的微粉体a与输送气体一起被供给喷嘴15取入，作为微粉体a与输送气体的混合流体c，经过微粉体供给通路(输送路径)L2向喷镀装置20等微粉体使用装置供给。这样，在通过输送气体向微粉体使用装置供给微粉体a时，通过将输送气体的湿度调整到规定的范围内，能够防止微粉体供给通路L2中的因静电导致的微粉体a的堵塞。

供给喷嘴15具有用于取入微粉体a以及输送气体G的粉体吸入口15A，其使微粉体收容容器11内的微粉体a伴随着从补给口13供给的被湿度调整后的输送气体而排出。

被供给到微粉体收容容器11内的输送气体一边将微粉体收容容器11内的微粉体a取入一边流向供给喷嘴15。从供给喷嘴15流出的混合流体c经过微粉体供给通路L2向喷镀装置20等微粉体使用装置供给。

从微粉体供给装置10向喷镀装置20供给的混合流体c的供给速度优选根据使用微粉体的用途、微粉体的特性、例如微粉体的比重、体积密度而进行适当调整。

在使微粉体收容容器11内的微粉体a伴随输送气体时，例如，如图6所示，设于供给喷嘴15的前端部的粉体吸入口(流出口)15A配置于构成超声波振动涌出部102的板状的板部102P上，特别是，优选位于穿过区域Q的附近。由此，通过在供给喷嘴15流过的输送气体的吸引作用，位于供给喷嘴15的前端的附近的板部102P上的微粉体a被同时取入，伴随着输送气体而排出。被输送的微粉体a的量取决于前端部相对于微粉体a的表面的侵入深度、微粉体a向喷嘴前端向粉体吸入口(流出口)15A的侵入速度(微粉体的移动速度)。另外，微粉体a向供给喷嘴15的前端部的流出口15A的侵入速度取决于微粉体收容容器11的旋转速度等。

这里，如上所述，如果使构成超声波振动涌出部102的板状的板部102P超声波振动，则通过凝聚大块的破碎以及摩擦减低效果，板部102P的附近的微粉体的流动性上升，微粉体从贯通孔102B向板部102P的上表面侧涌出。从该贯通孔102B涌出的微粉体a的量根据该板部102P的贯通孔102B的大小、该板部102P的形状、使该板部102P运动的速度、该板部102P的材质、使该板部102P振动的频率以及振幅等设定(条件)而变化。即，通过严格控制这些设定(条件)，从供给喷嘴15的粉体吸入口15A取入破碎后的微粉体a，并且，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10的微粉体a的供给量成为定量。

此外，供给喷嘴15从盖部18插入到壳体12的内部。供给喷嘴15构成为能够通过位置控制机构17在壳体12内沿着上下方向移动。

位置控制机构17设于壳体12的上部的盖部18，使供给喷嘴15能够沿着上下方向移动。并不做出限定，但作为位置控制机构17，例如，能够使用电动缸。

位置控制机构17具有使供给喷嘴15上下移动的缸主体30、在缸主体30内能够沿着上下方向移动的杆31、与杆31连结并把持供给喷嘴1的把持部32、以及供给喷嘴驱动部(驱动机构)33。

位置控制机构17通过调整杆31的高度，能够调整被把持部32保持的供给喷嘴15以及超声波振动涌出部102的高度。就供给喷嘴15而言，使缸主体30的把持部32经由杆31而沿着上下方向移动，调整供给喷嘴15的前端部的位置。即，供给喷嘴驱动部33使供给喷嘴15以及超声波振动涌出部102沿着上下方向移动。由此，能够将设于供给喷嘴15的前端部的流出口15A以及超声波振动涌出部102的位置(高度)调整为微粉体表面Z附近的适当位置。

例如，在向微粉体供给通路L2供给微粉体收容容器11内的微粉体a的情况下，位置控制机构17使供给喷嘴15的前端部以及超声波振动涌出部102朝向微粉体收容容器11内的微粉体a的微粉体表面Z下降。

另一方面，在停止向微粉体供给通路L2供给微粉体收容容器11内的微粉体a的情况下，位置控制机构17使供给喷嘴15以及超声波振动涌出部102上升，而使得供给喷嘴15的前端部以及超声波振动涌出部102的下表面侧与微粉体a不接触。

旋转驱动部25使微粉体收容容器11相对于轴方向沿水平方向旋转。微粉体收容容器11置于在其底部的中心具有旋转轴40的旋转座41，通过旋转驱动部25运行而旋转轴40旋转从而微粉体收容容器11旋转。旋转驱动部25能够使旋转轴40以与混合流体c的供给量相应的速度旋转。通过使微粉体收容容器11旋转，从而在进行超声波振动的超声波振动驱动部102使微粉体表面Z平滑化的同时，抑制在进行超声波振动的超声波振动驱动部102的附近微粉体a耗尽(即，在供给喷嘴15的粉体吸入口15A的附近从贯通孔102B涌出的微粉体a耗尽)的情况，能够稳定地进行微粉体a的取入。

特别是，在壳体12的内部，旋转驱动部25将微粉体收容容器11驱动为以上下方向为旋转轴而沿着基准旋转方向R旋转(例如，该旋转的转速是400rPm)。该旋转驱动部25例如是电动马达。

通过该旋转驱动部25使微粉体收容容器11沿着基准旋转方向R旋转，基准旋转方向R(横向)上的、微粉体表面Z与超声波振动涌出部102之间的相对位置关系变化。

相对于供给喷嘴15的前端(粉体吸入口15A)以及/或者超声波振动驱动部102，位置检测传感器16保持于规定的高度而固定于供给喷嘴15，用于以供给喷嘴15的前端的位置以及/或者超声波振动驱动部102的下表面的位置为测定基准来测定到微粉体a的表面的距离。

即，位置检测传感器16检测微粉体供给喷嘴15与收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z之间的相对位置。

该位置检测传感器16在相对于微粉体收容容器11的旋转而描绘的相对运动的轨道上，检测微粉体收容容器11的前端的粉体吸入口15A以及/或者超声波振动驱动部102的前方的微粉体的表面位置。

由此，能够预先测定从粉体吸入口15A吸入的微粉体a的表面位置与粉体吸入口15A之间的高度、以及/或者超声波振动驱动部102的下表面侧所接触的微粉体a的表面位置与粉体吸入口15A之间的高度。根据位置检测传感器16的测定结果，适当调整供给喷嘴15的高度以及/或者超声波振动驱动部102的高度。

此外，例如，如图6所示，超声波振动涌出部102至少配置于供给喷嘴15的粉体吸入口15A的下方，并且能够进行超声波振动，具有微粉体a能够沿着上下方向穿过的穿过区域Q。

并且，例如，如图6所示，该超声波振动涌出部102包含具有板状的形状的板部102P、以及平滑化壁部102K。

并且，板部102P形成有沿着上下方向贯通板部102P的上表面与下表面之间的贯通孔(例如，横向上的该贯通孔的剖面的直径约2mm)作为穿过区域Q。

该板部102P例如通过氧化铝、PEEK、具有一定以上的刚性的金属、陶瓷、或者树脂等构成。特别是，例如，板部102P是铜板、不锈钢板等金属板。

特别是，在旋转驱动部25使微粉体收容容器11沿基准旋转方向R旋转的状态下，供给喷嘴驱动部33使超声波振动涌出部102沿着上下方向移动，以使板部102P的下表面侧与微粉体表面Z接触。

此外，例如，如图6所示，平滑化壁部102K沿着板部102P的端部102A而连接，并沿着上下方向延伸。并且，如图6所示，板部102P经由平滑化壁部102K与超声波振动驱动部101连接。

这里，在基准旋转方向R上的微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的相对位置关系变化的状态下，平滑化壁部102K使微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z平滑化，并且，抑制(阻挡)位于微粉体表面Z的微粉体a从横向(基准旋转方向R)流入到板部102P的上表面侧。

此外，例如，如图5所示，超声波振动驱动部101配置于壳体12内，使超声波振动涌出部102进行超声波振动。该超声波振动驱动部101例如是超声波振子。

另外，例如，如图5所示，该超声波振动驱动部101(超声波振动涌出部102)、位置检测传感器16以及供给喷嘴15固定于把持部32。

(超声波振动控制装置)

此外，例如，如图5所示，超声波振动控制装置200通过控制超声波振动驱动部101的动作，来控制超声波振动涌出部102振动的频率以及振幅。

特别是，超声波振动控制装置200在超声波振动涌出部102的至少一部分与微粉体表面Z接触的状态下，以超声波振动涌出部振动的频率为3kHz以上的方式，控制超声波振动驱动部101的动作。

这里，例如，如图5、图6所示，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10在超声波振动涌出部102的至少一部分与收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z接触的状态下，通过进行超声波振动，从供给喷嘴15的粉体吸入口15A与输送气体G一同取入从微粉体表面Z经由超声波振动涌出部102的穿过区域Q涌出(破碎后的)到超声波振动涌出部102(例如，板部102)上的微粉体a。

更详细地说，如图6所示，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10在使微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的在与上下方向垂直的横向(基准旋转方向R)上的相对位置关系变化的状态下，通过使超声波振动涌出部102进行超声波振动，微粉体a从超声波振动涌出部102中的与微粉体表面Z接触的穿过区域Q的下方向上方穿过穿过区域，从而，使微粉体a从微粉体表面Z涌出到超声波振动涌出部102(板部102P)上。

特别是，如上所述，在通过旋转驱动部25而基准旋转方向R上的微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的相对位置关系变化的状态下，平滑化壁部102K使微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z平滑化，并且，抑制(阻挡)位于微粉体表面Z的微粉体a从横向(基准旋转方向R)流入到板部102P的上表面侧。

并且，在旋转驱动部25使微粉体收容容器11沿着基准旋转方向R旋转，并且使超声波振动涌出部102进行超声波振动的状态下，从供给喷嘴15的粉体吸入口15A与输送气体G一同取入位于板部102P的上表面侧的微粉体a。

由此，能够进行基于超声波振动的凝聚大块的破碎、粉体表面高度的平滑化、以及没有大脉动的稳定的微粉体的供给。

此外，例如，如图7所示，也可以在把持部32固定刮刀60、活动板61及刷62等并使它们垂下。通过在把持部32固定刮刀60、活动板61及刷62并使它们垂下，能够使微粉体收容容器11内的微粉体a的表面被平整而成为平滑的表面。由此，能够减少微粉体a的表面高度的差，能够使微粉体a从供给喷嘴15的取入量稳定。此外，由于表面变得平滑，因此，能够更正确地测量微粉体a的表面高度的差。在把持部32不需要具备刮刀60、活动板61及刷62全部，也可以具备它们的一个以上。

通过使用具有以上的构成的微粉体供给装置10，抑制了在微粉体a与输送气体的混合流体c的输送时产生的静电，同时，使凝聚的微粉体破碎而向供给喷嘴取入，从而，能够定量并且稳定地向微粉体使用装置输送供给微粉体。

＜气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统＞

这里，对本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统进行说明。图8是包含本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70的装置(微粉体供给系统)的概略图，能够用于实施上述的微粉体定量供给方法。

本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70具备用于加湿输送气体的加湿室80、以及通过来自该加湿室80的加湿后的输送气体的供给而向喷镀装置20等微粉体使用装置定量地供给该输送气体与微粉体a的混合流体c的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10。

并且，作为气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10，如上述那样，优选使用具备微粉体收容容器11、壳体12、补给口13、第一流量调节机构14、供给喷嘴15、位置检测传感器16、位置调节机构17、湿度测量传感器19、旋转驱动部25、旋转轴40、旋转座41、超声波振动驱动部101、超声波振动涌出部102、以及超声波振动控制装置200的装置，但并不限定于这样的装置，只要能够发挥本发明的效果中，也可以使用任意的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置。

此外，加湿室80具备收容用于加湿输送气体的液体d的水槽81、用于雾化液体d的超声波振动机构82、用于经由输送气体供给通路L1向装置供给加湿后的输送气体的加湿输送气体供给喷嘴83、以及用于与微粉体供给装置10的壳体12内的湿度测量传感器19连动而控制壳体12内的湿度的湿度控制机构85。

加湿室80例如形成为圆筒形且气体气密性。水槽81例如形成为圆筒形，其上部被开放。

水槽81具备用于加湿输送气体的液体d以及用于雾化该液体d的雾化用超声波振动机构82。用于加湿输送气体的液体d优选是水，但根据希望，也可以是水以外的液体。

此外，在本实施方式中，通过超声波振动机构82使水雾化，但只要能够加湿输送气体，也可以通过加热来使水蒸发。

超声波振动机构82由电压元件与高频电源构成，通过对压电元件施加高频电场而进行超声波振动，能够通过该振动机构82的振动能量来使水等液体d雾化。

雾化后的水等液体d在加湿室80内，通过与干燥后的输送气体混合，从而，能够加湿到希望的湿度范围。

湿度测量传感器19监视微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度。

湿度测量传感器19为了将该箱形空间b的湿度维持在规定的范围内，基于湿度测量结果通过湿度控制机构85使用第2流量调节机构84控制雾化用超声波振动机构82的输出及向加湿室80补给的干燥气体量，从而，能够将向微粉体供给装置10供给的输送气体的湿度调节为规定的范围内。

<加湿单元>

对本发明的加湿单元进行说明。图9是本发明的加湿单元90的概略图，用于上述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法以及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70。

本发明的加湿单元90具备用于测量微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度的湿度测量传感器19、用于加湿输送气体的加湿室80、以及用于向装置供给加湿后的输送气体的加湿输送气体供给喷嘴83，该加湿室80具备收容用于加湿输送气体的液体d的水槽81、用于雾化该液体d的超声波振动机构82、用于控制向加湿室80补给的干燥气体量的第2流量调节机构84、以及用于与该湿度测量传感器19连动而控制壳体12内的湿度的湿度控制机构85。

湿度控制机构85与由湿度测量传感器19测量的微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度连动，调整构成加湿室80的各构成部件的输出，调整从加湿室80向微粉体供给装置10供给的加湿后的输送气体的湿度及流量，从而，能够将箱形空间b的湿度维持为规定的值。

＜控制部＞

这里，本发明的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统以及加湿单元也可以还具备控制部(未图示)。

该控制部也可以基于从位置检测传感器16以及湿度测量传感器19获得的信息，与第一流量调节机构14、位置控制装置17、旋转驱动部25、超声波振动机构82、以及第二流量调节机构84等各构成部件连结，还可以包含上述的超声波振动控制装置200。

在本发明的一方式中，旋转驱动部25被控制部控制运行，能够使旋转轴40以与混合流体c的希望的供给量相应的速度旋转。

特别是，在本发明的一方式中，基于位置检测传感器16的测定结果，通过该控制部来控制供给喷嘴驱动部33，将供给喷嘴15以及超声波振动驱动部101的高度适当调整为超声波振动涌出部102的至少一部分与收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z接触的高度，并且，该控制部控制旋转驱动部25以及超声波振动驱动部101，从而，在使微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的横向(基准旋转方向R)上的相对位置关系变化的状态下，通过使超声波振动涌出部102以规定的频率以及振幅进行超声波振动，能够控制微粉体a的取入量。

在本发明的一方式中，控制部也可以兼具备湿度控制机构85的功能，通过基于湿度测量传感器19的测量结果来调整超声波振动机构82的输出以及第2流量调节机构84进行的向加湿室80的干燥气体供给量，能够调整向气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10供给的加湿后的输送气体的湿度。

控制部例如能够构成为包含储存控制程序及各种存储信息的存储机构、以及基于控制程序而进行动作的运算机构。控制部为了计算加湿后的输送气体向微粉体定量供给装置10的供给量，在上述存储机构中，通过试验等预先求出箱形空间b的湿度与输送气体补给速度之间的关系、箱形空间b的湿度与超声波振动机构82的输出之间的关系、微粉体收容容器11内的微粉体a向供给喷嘴15的取入量与旋转驱动部25的旋转速度之间的关系等，存储计算出的关系式或相关表等。

控制部能够基于上述的关系式或相关表等适当调整向加湿室80的干燥气体的供给量、超声波振动机构82的输出、从补给口13向壳体12供给的加湿后的输送气体的补给量、从微粉体定量供给装置10向喷镀装置20的混合流体c的供给量等，以使得能够在输送时进行微粉体的定量且稳定的输送供给。

即，例如，图8所示的微粉体供给系统也可以具备：气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70、以及作为微粉体使用装置20的喷镀装置，该喷镀装置被从该气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置10的供给喷嘴15供给伴随着输送气体的微粉体a。

并且，例如，在该微粉体供给系统中，气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70抑制了在从供给喷嘴15的粉体吸入口15A到喷镀装置20的输送路径中输送的微粉体a的输送的脉动的产生，来对喷镀装置20供给微粉体a。

因而，喷镀装置20使用从气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统70供给的微粉体a，对于规定的对象物，以抑制斑纹的生成而变得均匀的方式使喷涂覆膜成膜。

＜试验例＞

这里，对具有上述的构成的实施方式的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统的试验例进行说明。图10是表示本发明与现有技术的试验例中的微粉体的供给量与经过时间的关系的图。

例如，如图10所示，在输送气体(N2)的流量为35L/min，微粉体(氧化铝)的平均粒径为1μm的条件下，例如，在专利文献3所记载的调整输送气体的湿度的现有技术的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置中，不适用超声波振动涌出部，因此，在供给喷嘴的输送路径(聚氨酯管，内径：

长度：1m)中，即使经过规定的经过时间微粉体的供给量也不稳定，产生了脉动。

另一方面，可知在相同的条件下，在本发明的实施方式的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置中，调整输送气体的湿度，并且，例如，使超声波振动涌出部的超声波振动频率为40kHz，从而，在供给喷嘴的输送路径(聚氨酯管，内径：

长度：1m)中即使经过规定的经过时间微粉体的供给量也稳定，抑制了脉动的产生。

如以上所述，根据本发明的实施方式的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统、气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法以及装置，能够定量并且稳定地将质量极轻的微粉体向使用该微粉体的装置输送供给。

另外，在本实施方式中，对向喷镀装置供给微粉体的情况进行了说明，但也能够同样地适用于液晶基板的衬垫喷涂装置、粉体压缩成形、喷砂装置、粉体涂装装置等微粉体使用装置。

＜变形例＞

这里，上述的实施方式的微粉体定量供给装置10例如并不限定于图5～图9所示的构成，还假定对微粉体定量供给装置10的该构成附加追加的构成、或者追加或变更微粉体定量供给装置10的该构成的一部分的功能而得到的变形例。以下，对假定的各变形例进行说明。

[变形例1]

这里，在上述的图5～图9所示的实施方式中，微粉体定量供给装置10的超声波振动涌出部102包含形成有作为穿过区域Q的贯通孔102B的板部102P。

然而，在本变形例1中，该微粉体定量供给装置10的超声波振动涌出部102也可以是超声波振动涌出部102包含具有管状的形状的管部(未图示)。并且，该管部形成有将该管部的上端与下端之间沿着上下方向相连的管状的形状的内部作为穿过区域Q。

在这种情况下，在使该管部的下端与微粉体表面接触，并且，使微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的横向(基准旋转方向R)上的相对位置关系变化的状态下，通过使超声波振动涌出部102进行超声波振动，供给喷嘴15从供给喷嘴15的粉体吸入口10A与输送气体G一同取入经由作为穿过区域Q的管状的形状的内部而从该管部的上端涌出到超声波振动涌出部102上的微粉体a。

由此，能够实现在微粉体收容容器11内凝聚的微粉体a的破碎以及微粉体表面Z的平滑化、以及微粉体定量供给装置10向供给喷嘴15的微粉体a的高精度的取入。

[变形例2]

此外，也可以是，取代上述的变形例1，在本变形例2中，该微粉体定量供给装置10的超声波振动涌出部102包含贯通上表面与下表面之间的具有网状的形状的网部(未图示)作为穿过区域Q。

在这种情况下，在使超声波振动涌出部102的网部的下表面与微粉体表面Z接触，并且，使微粉体表面Z与超声波振动涌出部102的横向(基准旋转方向R)上的相对位置关系变化的状态下，通过使超声波振动涌出部102进行超声波振动，供给喷嘴15从供给喷嘴15的粉体吸入口15A与输送气体G一同取入经由作为穿过区域Q的该网部而涌出到超声波振动涌出部102的上表面的微粉体a。

由此，能够实现在微粉体收容容器11内凝聚的微粉体a的破碎及微粉体表面Z的平滑化、以及微粉体定量供给装置10向供给喷嘴15的微粉体a的高精度的取入。

[变形例3]

此外，在上述的图5～图9所示的实施方式中，对微粉体定量供给装置10的超声波振动涌出部102进行超声波振动的构成进行了说明，但进而，也可以是，通过微粉体定量供给装置10的其他构成进行超声波振动，使凝聚的微粉体破碎。

例如，在本变形例3中，该微粉体定量供给装置10也可以具备超声波振动平滑化部，该超声波振动平滑化部以使收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z平滑化的方式进行超声波振动。并且，该微粉体定量供给装置10也可以还具备使该超声波振动平滑化部进行超声波振动的超声波振动驱动部(例如，超声波振子)。

在这种情况下，该超声波振动平滑化部例如能够通过驱动图7所示的上述的刷62、刮刀60、或活动板61超声波振动而实施。另外，超声波振动平滑化部也可以具有板状的形状。

即，在本变形例3中，微粉体定量供给装置10在使收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z与该超声波振动平滑化部的相对位置至少沿着横向(基准旋转方向R)变化的状态下，通过该超声波振动平滑化部进行超声波振动，使微粉体表面Z平滑化的同时使微粉体表面Z中的凝聚的微粉体a破碎。

特别是，通过旋转驱动部25使微粉体收容容器11旋转，从而，使收容于微粉体收容容器11的微粉体a的表层ZA的微粉体表面Z与该超声波振动平滑化部的横向的相对位置变化。

由此，能够实现微粉体收容容器11内凝聚的微粉体a的破碎以及微粉体表面Z的平滑化。

另外，如上所述，本变形例3的微粉体定量供给装置能够适用于表面仿形式。

[变形例4]

此外，例如，在本变形例4中，也可以是，该微粉体定量供给装置10在微粉体收容容器11中收容有微粉体a的状态下，通过使微粉体收容容器11进行超声波振动，使在收容于微粉体收容容器11的状态下凝聚的微粉体a破碎。

由此，能够实现在微粉体收容容器11内凝聚的微粉体a的破碎。

另外，本变形例4的微粉体定量供给装置除表面仿形式以外，还能够适用于局部流量式。

[变形例5]

此外，例如，在本变形例5中，微粉体定量供给装置10也可以还具备使供给喷嘴15进行超声波振动的超声波振动喷嘴驱动部(未图示)。

并且，微粉体定量供给装置10在供给喷嘴15从粉体吸入口15A取入微粉体的情况下，通过该超声波振动喷嘴驱动部使供给喷嘴15进行超声波振动，供给喷嘴15使凝聚的微粉体a破碎而从粉体吸入口15A取入，同时，抑制取入到的微粉体a在供给喷嘴15的输送路内再凝聚。

另外，在本变形例5中，供给喷嘴15也可以具有扁平喷嘴的构造，该扁平喷嘴的构造具有与粉体吸入口15A相邻地设置，并向壳体12内供给规定的气体(输送气体)的气体注入口(未图示)。

在这种情况下，供给喷嘴15从气体注入口(未图示)释放输送气体，使微粉体扬起，从粉体吸入口15A取入扬起的微粉体与输送气体。

由此，能够实现微粉体定量供给装置10向供给喷嘴15的微粉体a的高精度的取入，同时防止供给喷嘴内的再凝聚。

另外，本变形例5的微粉体定量供给装置10除表面仿形式以外，还能够适用于局部流量式以及容量式。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式或其变形与发明的范围或主旨所含的同样地包含于权利要求书所记载的发明与其均等范围内。

附图标记说明

1输送管

10气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置

11微粉体收容容器

12壳体

13补给口

14第一流量调节机构

15供给喷嘴

15A粉体吸入口(流出口)

16位置检测传感器

17位置控制机构

18盖部

19湿度测量传感器

20喷镀装置

30缸主体

31杆

32把持部

33供给喷嘴驱动部(驱动机构)

40旋转轴

41旋转座

60刮刀

61活动板

62刷

70气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统

80加湿室

81水槽

82超声波振动机构

83加湿输送气体供给喷嘴

84第二流量调节机构

85湿度控制机构

90加湿单元

L1输送气体供给通路

L2微粉体供给通路(输送路径)

a 微粉体

a’ 堆积微粉体

b 外壳空间

c 混合流体

d 液体

Z 微粉体表面

ZA微粉体收容容器收容微粉体的表层

W 凝聚的微粉体

Q 穿过区域

R 基准旋转方向

G 输送气体

101超声波振动驱动部

102超声波振动涌出部

102A端部

102B贯通孔

102P板部

102K平滑化壁部

200超声波振动控制装置

Claims (20)

1.一种气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，具备：

加湿室，用于加湿输送气体；以及

气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置，通过来自所述加湿室的输送气体的供给，向微粉体使用装置定量地供给所述输送气体与微粉体的混合流体，

在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统中，

所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置具备：

微粉体收容容器，收容所述微粉体；

壳体，气体气密地收容所述微粉体收容容器；

补给口，向所述壳体供给所述输送气体；

流量调节机构，调整所述输送气体的向所述壳体的供给量；

供给喷嘴，具有用于取入所述微粉体以及所述输送气体的粉体吸入口，使所述微粉体伴随着所述输送气体从所述微粉体收容容器内向所述微粉体使用装置供给；

位置检测传感器，用于检测所述供给喷嘴与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的微粉体表面之间的相对位置；

超声波振动涌出部，至少配置于所述供给喷嘴的所述粉体吸入口的下方，并且能够进行超声波振动，具有所述微粉体能够沿着上下方向穿过的穿过区域；

供给喷嘴驱动部，使所述供给喷嘴以及所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动；以及

湿度测量传感器，用于测量所述壳体内的湿度，

在所述超声波振动涌出部的至少一部分与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的所述微粉体表面接触的状态下，通过进行超声波振动，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入从所述微粉体表面经由所述超声波振动涌出部的所述穿过区域而涌出到所述超声波振动涌出部上的所述微粉体。

2.根据权利要求1所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

在使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的在与所述上下方向垂直的横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述微粉体从所述超声波振动涌出部中的与所述微粉体表面接触的所述穿过区域的下方向上方穿过所述穿过区域，从而，使所述微粉体从所述微粉体表面涌出到所述超声波振动涌出部上。

3.根据权利要求2所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，还具备：

超声波振动驱动部，其被配置于所述壳体内，使所述超声波振动涌出部进行超声波振动。

4.根据权利要求3所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述超声波振动驱动部是超声波振子。

5.根据权利要求4所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

具备把持部，该把持部固定所述超声波振动驱动部、所述位置检测传感器、以及所述供给喷嘴。

6.根据权利要求5所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，还具备：

超声波振动控制装置，其通过控制所述超声波振动驱动部的动作，来控制所述超声波振动涌出部振动的频率以及振幅。

7.根据权利要求6所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述超声波振动控制装置在所述超声波振动涌出部的至少一部分与所述微粉体表面接触的状态下，以所述超声波振动涌出部振动的频率为3kHz以上的方式，控制所述超声波振动驱动部的动作。

8.根据权利要求3所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

具备旋转驱动部，该旋转驱动部驱动所述微粉体收容容器以使其以上下方向为旋转轴而沿着基准旋转方向旋转，

通过所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转，从而所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的在所述基准旋转方向上的相对位置关系变化。

9.根据权利要求8所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述超声波振动涌出部包含具有板状的形状的板部，

所述板部形成有沿着上下方向贯通所述板部的上表面与下表面之间的贯通孔作为所述穿过区域，

在所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转的状态下，所述供给喷嘴驱动部使所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动，以使所述板部的下表面侧与所述微粉体表面接触。

10.根据权利要求9所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述板部由具有一定以上的刚性的金属、陶瓷、或者树脂构成。

11.根据权利要求9所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

包含连接于所述板部的端部的平滑化壁部，

在所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的在所述基准旋转方向上的相对位置关系变化的状态下，所述平滑化壁部使所述微粉体的表层的所述微粉体表面平滑化，并且，抑制位于所述微粉体表面的所述微粉体从横向流入到所述板部的上表面侧。

12.根据权利要求11所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

在所述旋转驱动部使所述微粉体收容容器沿着所述基准旋转方向旋转，并且使所述超声波振动涌出部进行超声波振动的状态下，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入位于所述板部的上表面侧的所述微粉体。

13.根据权利要求12所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述板部经由所述平滑化壁部连接于所述超声波振动驱动部。

14.根据权利要求2所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述超声波振动涌出部包含具有管状的形状的管部，

所述管部形成有沿着上下方向将所述管部的上端与下端之间相连的所述管状的形状的内部作为所述穿过区域，

在使所述管部的下端与所述微粉体表面接触，并且，使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的所述横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述供给喷嘴从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入经由作为所述穿过区域的所述管状的形状的内部而从所述管部的上端涌出到超声波振动涌出部的上表面的所述微粉体。

15.根据权利要求2所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述超声波振动涌出部包含贯通上表面与下表面之间的具有网状的形状的网部作为所述穿过区域，

在使所述网部的下表面与所述微粉体表面接触，并且，使所述微粉体表面与所述超声波振动涌出部的所述横向上的相对位置关系变化的状态下，通过使所述超声波振动涌出部进行超声波振动，所述供给喷嘴从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入经由作为所述穿过区域的所述网部而涌出到所述超声波振动涌出部的上表面的所述微粉体。

16.根据权利要求2所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述微粉体的平均粒径为3μm以下。

17.根据权利要求1所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述微粉体是由尖晶石、氧化钛、氧化钇、碳化钨、铜、锌，镍、或者氧化铝构成的粉体。

18.根据权利要求1所述的气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，其特征在于，

所述加湿室具备：

水槽，收容用于加湿所述输送气体的液体；

超声波振动机构，用于雾化所述液体；以及

湿度控制机构，用于与所述湿度测量传感器连动而控制所述壳体内的湿度。

19.一种装置，其特征在于，具备：

所述权利要求17所述的所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统；以及

作为所述微粉体使用装置的喷镀装置，被从所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统的所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置的所述供给喷嘴供给伴随着所述输送气体的所述微粉体，

所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统以抑制在从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口到所述喷镀装置的输送路径中输送的所述微粉体的输送的脉动的产生的方式，对于所述喷镀装置供给所述微粉体，

所述喷镀装置使用从所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统供给的所述微粉体，对于对象物，以抑制斑纹的生成而变得均匀的方式将喷涂覆膜成膜。

20.一种气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法，其特征在于，

使用了气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统，所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给系统具备：加湿室，用于加湿输送气体；以及气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置，通过来自所述加湿室的输送气体的供给，向微粉体使用装置定量地供给所述输送气体与微粉体的混合流体，

所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给装置具备：

微粉体收容容器，收容所述微粉体；

壳体，气体气密地收容所述微粉体收容容器；

补给口，向所述壳体供给所述输送气体；

流量调节机构，调整所述输送气体的向所述壳体的供给量；

供给喷嘴，具有用于取入所述微粉体以及所述输送气体的粉体吸入口，使所述微粉体伴随着所述输送气体从所述微粉体收容容器内向所述微粉体使用装置供给；

位置检测传感器，用于检测所述供给喷嘴与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的微粉体表面之间的相对位置；

超声波振动涌出部，至少配置于所述供给喷嘴的所述粉体吸入口的下方，并且能够进行超声波振动，具有所述微粉体能够沿着上下方向穿过的穿过区域；

供给喷嘴驱动部，使所述供给喷嘴以及所述超声波振动涌出部沿着上下方向移动；以及

湿度测量传感器，用于测量所述壳体内的湿度，

在所述气体输送式超声波涌出微粉体定量供给方法中，

在所述超声波振动涌出部的至少一部分与收容于所述微粉体收容容器内的所述微粉体的表层的所述微粉体表面接触的状态下，通过进行超声波振动，从所述供给喷嘴的所述粉体吸入口与所述输送气体一同取入从所述微粉体表面经由所述超声波振动涌出部的所述穿过区域而涌出到所述超声波振动涌出部上的所述微粉体。

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