JP2003112122A - 振り子式篩分装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な材料であっても、空気中への拡散によ
るロスを発生させることなく、極めて効率良く篩分処理
を行うことができ、また、対象物中に含まれている造粒
粒子を粉砕しながら篩分処理を行うことができ、更に、
網材の目開きが生じにくく、耐久性に優れた篩分装置を
提供する。 【解決手段】 網材３を使用して形成した籠体８を、所
定の軸線を中心として、所定角度範囲内で正逆双方向へ
回動可能なように構成した「振り子式」の篩分装置１で
あって、籠体８内部には、篩分対象物中に含まれる造粒
粒子を粉砕するための粒子粉砕手段（ローラー６）が備
えられ、この粒子粉砕手段は、籠体８内部において揺動
可能なように構成されるとともに、揺動の基点からの距
離が、籠体８内に投入された篩分対象物の層厚に応じて
変動可能なように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紛状物、粒状物等
の篩分処理を行うための篩分装置に関し、特に、電子デ
バイスの製造に用いられる蒸着材のように、径が極めて
小さく、かつ、高価であるような材料を対象とする場合
であっても、好適に篩分処理を行うことができる篩分装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紛状物や粒状物を篩にかけ、選別するた
めの装置としては、対象物の種類等に応じて、様々な種
類の篩分装置（選別装置）が存在している。例えば、対
象物の種類別に分類すると、土、砂利、砂などの土木建
設材料を対象とする篩分装置や、小麦粉などの食料品を
対象とするもの、工業製品の製造に用いられる合成樹脂
の微粒子等を対象とするものなどがある。

【０００３】また、構造上、機能上の観点から篩分装置
を分類すると、平面状に形成した網材を振動させるタイ
プの、いわゆる「平面振動型」の篩分装置と、円筒状に
形成した網材を回転させるタイプの、いわゆる「円筒回
転型」の篩分装置とに大別することができる。これらの
うち、円筒回転型の篩分装置の例としては、特開平１１
−１７９２８７号公報に記載の「建設残土篩分装置」等
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウェーハ等
の電子デバイスの製造工程において使用される蒸着材
（粒径１〜１０μｍ程度のニッケル、金、白金等の合金
粉）も、使用前において、粒径の調整等のための篩分処
理が必要となるが、従来の一般的な篩分装置では、蒸着
材のように径が小さく、高価である材料の篩分処理を行
うことは困難である。より具体的には、蒸着材等の篩分
処理を、従来の一般的な篩分装置を用いて行う場合に
は、次のような問題がある。

【０００５】蒸着材は、径が小さいため、従来の一般的
な平面振動型の篩分装置を用いて篩分処理を行うと、網
材の振動によって蒸着材が空気中に舞い上がって飛散し
てしまい、篩分処理に伴ってロスが生じるという問題が
ある。蒸着材は比較的高価であるだけに、これは決して
軽視できない問題である。また、舞い上がった粉塵を作
業者が吸い込んでしまったり、それらの舞い上がった粉
塵が、装置の電気系統、駆動系統へ悪影響を与えかねな
い、という問題もある。

【０００６】一方、円筒回転型の篩分装置を用いる場合
には、円筒状の網材と、両側面を塞ぐ側板等によって籠
体を構成することにより、籠体内空間と外部空間とを仕
切ることができ、篩分処理中における蒸着材の飛散を回
避することができるが、籠体内空間が外部空間から隔絶
されているため、処理前の蒸着材を籠体内へ追加投入し
ようとする際には、装置を一旦停止させ、網材の回転を
止めた上で投入口の開閉作業等を行わなければならず、
篩分処理を連続的に、効率良く行うことは困難である。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決すべく創作されたものであって、電子デバイスの製
造工程において使用される蒸着材のように、微細な材料
であっても、空気中への拡散によるロスを発生させるこ
となく、極めて効率良く篩分処理を行うことができ、ま
た、対象物中に含まれている造粒粒子を粉砕しながら篩
分処理を行うことができ、更に、網材に作用する押圧力
を低く抑えることができ、網材の目開きが生じにくく、
耐久性に優れた篩分装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る篩分装置
は、網材を使用して形成した籠体を、所定の軸線を中心
として、所定角度範囲内で正逆双方向へ回動可能なよう
に構成した、「振り子式」の篩分装置であって、籠体内
部には、篩分対象物中に含まれる造粒粒子を粉砕するた
めの粒子粉砕手段が備えられ、この粒子粉砕手段は、籠
体内部において揺動可能なように構成されるとともに、
揺動の基点からの距離が、籠体内に投入された篩分対象
物の層厚に応じて変動可能なように構成されていること
を特徴としている。

【０００９】尚、前記粒子粉砕手段は、アームの下端
に、回動自在な状態で取り付けられたローラーによって
構成されることが好ましく、また、前記アームは、長手
方向に沿って穿設された長孔を有し、前記籠体の回動中
心となるシャフトが、前記アームの長孔に挿通されるこ
とによって、ローラーの揺動の基点となるシャフトから
ローラーまでの距離が、変動可能なように構成されてい
ることが好ましい。

【００１０】また、前記アームの長さ、及び、前記長孔
の内径は、前記籠体がいかなる回動状態にあっても、ま
た、前記ローラーがいかなる揺動状態にあっても、前記
ローラーと前記網材とが接触しないような寸法に設定さ
れていることが更に好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の
実施形態に係る篩分装置１の切欠斜視図である。図示さ
れているように、この篩分装置１は、基本的には籠体８
と、この籠体８内に配置されたシャフト４、篩分対象物
中に含まれる造粒粒子を粉砕するための粒子粉砕手段と
して機能するローラー６、及び、このローラー６を保持
する二本のアーム５，５によって構成されている。

【００１２】籠体８は、略円形の二枚の側板２，２と、
１００メッシュ（１インチに１００個の網目が形成され
ているもの）〜４００メッシュ程度の網状の材料を、断
面がＣ字状となるように湾曲させた網材３とによって構
成されている。より詳細には、この籠体８は、所定間隔
を置いて平行に並べた側板２，２の外周部２ａ，２ａ上
に、網材３の両側縁部３ａ，３ａを固定することによっ
て形成されている。

【００１３】尚、網材３の長さ寸法は、側板２の外周寸
法よりも若干短くなるように設定されているため、網材
３を側板２，２の外周部２ａ，２ａ上に取り付けた場
合、側板２，２間の一部には、網材３によって仕切られ
ない開口部７が形成されることになる。

【００１４】シャフト４は、籠体８内において、円形の
側板２，２と同軸的に配置され、側板２，２の中心部
が、それぞれシャフト４上に固定されるようになってい
る。そして、シャフト４は、図示しない駆動手段によっ
て正逆双方向へ回動自在なように構成されており、シャ
フト４上に固定された側板２，２、乃至、籠体８も、こ
のシャフト４に従って同軸的に回動動作するようになっ
ている。

【００１５】但し、本実施形態においては、その回転角
度が一定範囲内に制限されており、その範囲内で、シャ
フト４、及び、籠体８が繰り返し往復回動するように構
成されている。より具体的には、図２に示すように、開
口部７が最上部に位置するベースポジションＢから、双
方向へそれぞれ９０°ずつ、合計で１８０°の範囲内で
回転するようになっている。

【００１６】このように、本実施形態に係る篩分装置１
は、籠体８が、駆動手段の駆動力を受けて、シャフト４
の中心軸周りに（即ち、シャフト４の中心軸線を中心と
して）、所定角度範囲内で繰り返し往復回動動作するよ
うになっている。つまり、この篩分装置１は、籠体８内
に投入した篩分対象物を連続的に揺することによって、
篩分処理を行うことができるように構成した、いわゆる
「振り子式」の篩分装置である。

【００１７】尚、本実施形態においては、篩分処理の効
率を効果的に向上させることができるように、篩分対象
物中に含まれる造粒粒子を粉砕するためのローラー６
が、籠体８の内部において、シャフト４を基点として揺
動可能なように、かつ、揺動の基点となるシャフト４か
らの距離が変動可能なように装着されている。

【００１８】より詳細には、ローラー６は、図示されて
いるように、二本のアーム５，５の下端において、回動
自在な状態で枢軸的に保持され、それらのアーム５，５
は、上端において長手方向に沿って穿設された長孔５
ａ，５ａをそれぞれ有しており、シャフト４が、これら
の長孔５ａ，５ａに挿通されることによって、アーム
５，５、及び、ローラー６が、シャフト４を基点として
揺動可能な状態となっており、また、長孔５ａ，５ａの
長径方向（図２において、矢印Ｂの方向）へ変位可能な
状態となっている。

【００１９】また、アーム５，５の長さ、及び、長孔５
ａ，５ａの内径（長径）は、籠体８がいかなる回動状態
にあっても、また、ローラー６がいかなる揺動状態にあ
っても、ローラー６と網材３とが接触しないような寸法
に設定されている。

【００２０】尚、前述したように、本実施形態において
は、ローラー６の揺動基点が、籠体８の回動中心となる
軸（即ち、シャフト４の中心軸）と一致しているが、必
ずしもこれらを一致させる必要はなく、例えば、シャフ
ト４の下方において、側板２の内側面から籠体８の中心
方向へ向かって突出する突起を設け、その突起を長孔５
ａ，５ａに挿通させることによってアーム５，５及びロ
ーラー６を保持させ、これをローラー６の揺動基点とな
るように構成することもできる。

【００２１】但し、この場合、籠体８の往復回動動作に
伴って、ローラー６が籠体８内で暴れてしまうことがあ
り、ローラー６による網材３への押圧力が瞬間的に高騰
して、耐久性に悪影響を及ぼす可能性があるため、本実
施形態の篩分装置１のように、籠体８の回動中心となる
軸と、ローラー６の揺動基点とが一致するように構成す
ることが好ましい。

【００２２】ここで、本実施形態に係る篩分装置１の使
用方法及び作動態様について、電子デバイス製造用の合
金粉（蒸着材）の篩分処理を行う場合を例にとって、簡
単に説明する。

【００２３】まず、開口部７から、篩分処理の対象とな
る合金粉９を籠体８内部へ投入する。そうすると、図２
に示すように籠体８内の最下部に合金粉９が溜まり、こ
の状態で駆動手段を作動させてシャフト４を所定角度の
範囲内で正逆方向へ回動させ、シャフト４に固定した籠
体８をシャフト４の中心軸周りに往復回動させる。

【００２４】そうすると合金粉９は、籠体８内で揺すら
れ、少しずつ網材３の網目を抜けて、籠体８の下方へと
落ちていくことになる。尚、籠体８の下方には、図１及
び図３に示されているようなファンネル１０が設けられ
ており、籠体８から篩い落とされた合金粉９ａが、確実
に、かつ、速やかに受け集められるようになっている。

【００２５】尚、この篩分装置１は、「振り子式」であ
るため、篩分処理中において開口部７を閉塞する必要が
無く、その結果、篩分処理の実行中であっても、装置を
停止させずに、対象物である合金粉９を籠体８内へ追加
投入することができる。

【００２６】また、篩分対象物中に、合金粉９の造粒粒
子が含まれている場合であっても、本実施形態に係る篩
分装置１においては、籠体８内に取り付けられているロ
ーラー６によって、造粒粒子が網材３側へ押し付けら
れ、粉砕されるため、篩分処理を円滑に、効率良く行う
ことができる。

【００２７】尚、ローラー６によって造粒粒子を網材３
側へ押し付けようとすると、その圧力によって網材３に
負担がかかることになり、特に、１００〜４００メッシ
ュ程度のデリケートな網材３を使用する場合には、目開
きを誘発し、耐久性の低下を招きかねないが、本実施形
態においては、前述の通りローラー６が、長孔５ａ，５
ａの長径方向Ｂへ変位可能な状態となっているため、網
材３に作用する圧力を上昇させることなく、造粒粒子を
好適に粉砕することができる。

【００２８】より詳細には、図３に示されているよう
に、篩分処理中におけるローラー６は、往復回動する籠
体８内において、揺動基点となるシャフト４との距離
を、合金粉９の層厚に応じて変動させつつ、合金粉９の
表面９ｂ上を転がるようになっており、また、前述した
ように、アーム５，５の長さ、及び、長孔５ａ，５ａの
内径（長径）は、籠体８がいかなる回動状態にあって
も、ローラー６がいかなる揺動状態にあっても、ローラ
ー６と網材３とが接触しないような寸法に設定されてい
るため、網材３に作用する圧力の上昇が好適に回避され
るようになっている。

【００２９】その結果、この篩分装置１を連続的に稼働
させても、網材３における目開き等の問題が生じること
はなく、従って、耐久性を維持しつつ、造粒粒子の粉砕
による篩分処理の円滑化、効率化を実現することができ
る。

【００３０】尚、本実施形態においては、電子デバイス
製造用の合金粉（蒸着材）の篩分処理を行う場合を例と
して、本発明に係る篩分装置の使用方法等を説明した
が、篩分対象物は、合金粉に限定されるものではなく、
小麦粉等の食料品や、土木建設材料の篩分処理に使用す
ることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の振り子
式篩分装置は、電子デバイスの製造工程において使用さ
れる蒸着材のように、微細な材料を対象とする場合であ
っても、篩分処理中において、対象物が空気中へ拡散し
てしまうような事態を回避することができ、その結果、
対象物のロスを発生させることなく、極めて効率良く篩
分処理を行うことができる。

【００３２】また、本発明の篩分装置は、「振り子式」
であるため、篩分処理中において開口部を閉塞する必要
が無く、その結果、篩分処理の実行中であっても、装置
を停止させずに、対象物を追加投入することができる。

【００３３】更に、対象物中に含まれている造粒粒子を
粉砕しながら篩分処理を行うことができる一方で、網材
に作用する押圧力を低く抑えることができ、その結果、
網材の目開きが生じにくく、耐久性に優れた篩分装置と
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る振り子式篩分
装置１の切欠斜視図。

【図２】 図１に示した振り子式篩分装置１のＡＡ線に
よる断面図。

【図３】 図１に示した振り子式篩分装置１の作動状態
を示す断面図。

【符号の説明】

１：篩分装置、 ２：側板、 ３：網材、 ４：シャフト、 ５：アーム、 ６：ローラー、 ７：開口部、 ８：籠体、 ９：合金粉、 １０：ファンネル、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】網材を使用して形成した籠体を、所定の軸
   線を中心として、所定角度範囲内で正逆双方向へ回動可
   能なように構成した振り子式の篩分装置であって、 前記籠体内部には、篩分対象物中に含まれる造粒粒子を
   粉砕するための粒子粉砕手段が備えられ、この粒子粉砕
   手段は、籠体内部において揺動可能なように構成される
   とともに、揺動の基点からの距離が、籠体内に投入され
   た篩分対象物の層厚に応じて変動可能なように構成され
   ていることを特徴とする、振り子式篩分装置。
2. 【請求項２】前記粒子粉砕手段は、アームの下端に、回
   動自在な状態で取り付けられたローラーによって構成さ
   れ、 前記アームは、長手方向に沿って穿設された長孔を有
   し、 前記籠体の回動中心となるシャフトが前記アームの長孔
   に挿通されることによって、ローラーの揺動の基点とな
   るシャフトからローラーまでの距離が、変動可能なよう
   に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の
   振り子式篩分装置。
3. 【請求項３】前記アームの長さ、及び、前記長孔の内径
   は、前記籠体がいかなる回動状態にあっても、また、前
   記ローラーがいかなる揺動状態にあっても、前記ローラ
   ーと前記網材とが接触しないような寸法に設定されてい
   ることを特徴とする、請求項２に記載の振り子式篩分装
   置。