JP3191886B2 - 粉体供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばガラス基板や半
導体基板等の被加工物に対して粉体状の微粒子を噴射し
てエッチング加工あるいはコーティング加工（いわゆる
デポジション）を行うための粉体供給装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路やプリント配線回
路、さらには磁気ヘッド等の各種機能素子等の製造に際
しては、様々な微細加工が必要で、高度なエッチング技
術や薄膜形成技術が必要となっている。

【０００３】このような状況から、各方面で加工技術に
関する研究が進められており、例えば半導体ウエハの表
面をレジストマスクを使って加工するエッチング技術と
してアルゴンイオンを電気的に加速して被加工面に衝突
させ、物理的な破壊によってエッチングするイオンエッ
チング法（ＩＢＥ）や、フッ素や塩素等の活性ガスイオ
ンを同様に被加工面に衝突させ、物理的，化学的な作用
でエッチングするリアクティブイオンエッチング法（Ｒ
ＩＥ）等が開発されている。

【０００４】一方、薄膜形成技術としては、真空中でタ
ーゲットに不活性ガスのイオンを加速して衝突させ、タ
ーゲットを叩き出してこれを基板上に堆積させて薄膜を
形成するスパッタ法や、成膜する材料、例えばセラミッ
クスの粉体を大気中もしくは減圧中でプラズマやバーナ
ー等の熱により溶融し、これを吹き付けて薄膜を形成す
る溶射法や、プラズマ等の熱を利用してガスを反応さ
せ、基板上に反応生成物を堆積させて成膜する気相成長
法（ＣＶＤ）等が知られている。

【０００５】しかしながら、前述したエッチング法は、
何れも加工速度が遅く、さらに装置の価格が高いこと、
保守や維持管理が煩雑であること等の問題を抱えてい
る。また、薄膜形成技術についても、これまでの方法で
は加工速度等の点で不十分であり、また成膜の際の基板
に対する制約も大きいことから抜本的な改善が望まれて
いる。

【０００６】そこで、上述したエッチング法や薄膜形成
技術に代わる加工方法として、粉体を圧縮空気に混合し
て噴射する、いわゆるサンドブラスト加工法が注目を集
めており、各種提案されている。

【０００７】図３は、従来における粉体供給装置の一例
（本出願人が先に出願した特願平４−１１６９２４号）
を示す全体構成図である。図３に示す粉体供給装置は、
大別して圧縮空気を供給するエアコンプレッサー１と、
このエアコンプレッサー１から送出された圧縮空気と混
合される粉体１４を収容する混合室２と、圧縮空気と共
に一定量の粉体１４を噴射して被加工物の表面を加工す
る加工室３と、この加工室３内の粉体１４を混合室２へ
送給するために一旦収容するリザーブ室４と、加工室３
からリザーブ室４へ粉体１４を吸引回収する排風機５
と、粉体１４を貯蔵する粉体回収室６とより構成されて
いる。

【０００８】さらに詳述すると、途中に開閉弁４６を設
けてエアコンプレッサー１から引き出された空気供給パ
イプ７は、第１の供給パイプ８と第２の供給パイプ９と
に分岐され、それぞれ混合室２へ接続されている。ま
た、第１の供給パイプ８には、混合室２へ供給される圧
力空気の圧力を調整する調整弁１０と電気空気弁からな
る粗調整部弁１１を設け、第２の供給パイプ９には加工
室３へ混合室２内の粉体と共に供給される圧力空気を調
整する調整弁１２と電気空気弁からなる微調整弁１３を
設けている。

【０００９】混合室２は、円筒状の容器からなり、その
内部に微粒子からなる粉体１４が収容されている。さら
に、混合室２の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を焼結して形成される無数の微細孔を有する多
孔質）等よりなる円板状のフィルタ１５が設けられ、エ
アコンプレッサー１の第１の供給パイプ８がフィルタ１
５の背面側に接続されている。したがって、第１の供給
パイプ８に供給された圧縮空気は、フィルタ１５を通っ
て混合室２内へ導入され、混合室２の上部の開口部２ａ
から排気される。

【００１０】また、フィルタ１５の周囲の斜面には、バ
イモルフ振動子１６が設けられている。このバイモルフ
振動子１６は、上下一対の圧電素子と電極とから構成さ
れ、その自由端がフィルタ１５の上方に臨むように円環
状に配置され、基端部が混合室２の円錐状の斜面に固定
されている。

【００１１】バイモルフ振動子１６は、例えば所定の交
流電圧を印加することによりその自由端を上下方向に振
動させることができ、粉体１４を機械的に分散させなが
らフィルタ１５からの圧縮空気と攪拌混合するエアバイ
ブレータ効果を付与することができる。

【００１２】また、フィルタ１５の中央部には、混合室
２の底部を貫通する送り出しパイプ１７と、この送り出
しパイプ１７の周囲に空気吹き出し口１８とがそれぞれ
一端を混合室２内に開口するように設けられており、送
り出しパイプ１７から混合室２で圧縮空気により攪拌分
散された粉体１４を送り出すようになっている。

【００１３】さらに、送り出しパイプ１７の下端には、
第２の供給パイプ９の先端部９ａが配置されており、こ
の第２の供給パイプ９より供給される圧縮空気の空気流
により生じる負圧によって送り出しパイプ１７内に粉体
１４が吸い込まれ、圧縮空気と混合して送り出される。
そして、上述した送り出しパイプ１７と空気吹き出し口
１８との上部に集粉器１９が混合室２の容器に図示せぬ
手段によって支持されている。また、送り出しパイプ１
７には、送出パイプ２０が接続されて加工室３まで延
び、その先端部にノズル２１が設けられている。

【００１４】上述のように構成した混合室２は、電子は
かり２２の上に搭載されて混合室２の粉体１４を含めた
総重量を計測している。すなわち、電子はかり２２は混
合室２から送り出されてノズル２１より一定量の粉体１
４の噴出、つまり混合室２内の総重量が一定に減少でき
ることを監視することを目的とするものであり、電子は
かり２２によって計測している混合室２の総重量の減少
量を制御ユニット２３に入力し、この減少量に基づいて
第１の供給パイプ８及び第２の供給パイプ９内の圧力空
気量またはバイモルフ振動子１６への電圧値を制御ユニ
ット２３によって制御している。

【００１５】一方、加工室３には、混合室２から送出パ
イプ２０の先端部に設けられたノズル２１が配置され、
これと対向して被加工物２４が図示せぬ手段によって支
持されている。また、加工室３の下部には、テーブル２
５上を往復するスクレーパ２６と、このスクレーパ２６
と共に図示せぬ駆動装置によって回転するスクリュー２
７が配設されている。すなわち、ノズル２１から被加工
物２４へ噴射され、テーブル２５上に落下した粉体１４
はスクレーパ２６によりかき集められてテーブル２５の
下に落とされ、ここでスクリュー２７によって加工室３
の底部に集積される。

【００１６】加工室３の底部に接続された粉体回収ホー
ス２８は、粉体回収室６の第２のサイクロン３９に接続
されており、また粉体回収ホース２８の途中にはフィル
ター２８Ａが配設されている。

【００１７】リザーブ室４内には、スクリューコンベア
３０が図示せぬモータの回転力によって回転される状態
にして、水平状態にして配設されている。また、リザー
ブ室４の端部に垂設した送給路３１ａにはジャバラ３２
を介して送給路３１ｂが接続され、この送給路３１ｂの
下端が混合室２の上部に接続されている。さらに、送給
路３１ｂには、上述した制御ユニット２３によって制御
される開閉自在の三角弁３３ｂが設けられている。加え
て、リザーブ室４の下面側にはリザーブ室４内に粉体１
４が一定量収容されると、これを検出して第２の開閉バ
ルブ４３を閉じるロードセル３８が設けられている。

【００１８】上述した加工室３内の底部に集積した粉体
１４のリザーブ室４への回収は排風機５によって行われ
る。この排風機５には、第１の吸引ホース４０と、第２
の吸引ホース４１とが分岐されて接続されている。この
うち、第１の吸引ホース４０は第２のサイクロン３９に
接続され、この第１の吸引ホース４０の途中に第１の開
閉バルブ４２が設けられている。一方、第２の吸引ホー
ス４１は第１のサイクロン２９に接続され、この第２の
吸引ホース４１の途中に第２の開閉バルブ４３が設けら
れている。

【００１９】また、粉体回収室６の底部と第１のサイク
ロン２９との間は粉体回収ホース４４で接続されてお
り、さらに粉体回収ホース４４の途中には第３の開閉バ
ルブ４５が設けられている。

【００２０】粉体回収室６は、モータ３４ａで駆動され
る攪拌装置３４によって貯蔵室６内の粉体１４を攪拌し
ながらヒータ３５によって温められ、粉体１４を乾燥状
態にしている。

【００２１】次に、このサンドブラスト加工装置の動作
を説明する。まず、混合室２，加工室３，リザーブ室
４，排風機５及び粉体回収室６の一連の動作と三角弁３
３ｂの開閉動作は制御ユニット２３によってコントロー
ルされる。

【００２２】そして、加工室３内において粉体１４の噴
射による被加工物２４の加工時には、三角弁３３ｂは閉
止されるとともに、開閉弁４６，調整弁１０，粗調整部
弁１１，調整弁１２，微調弁１３が開放され、エアコン
プレッサー１より圧縮空気が空気供給パイプ７を通って
第１の供給パイプ８及び第２の供給パイプ９に送り込ま
れる。すると、第１の供給パイプ８を通る空気は、空気
吹き出し口１８より混合室２内に送り込まれ、さらに送
り出しパイプ１７内を通って送出パイプ２０に第２の供
給パイプ９を通って来る空気と合体されて加工室３側へ
送給される。また、送り出しパイプ１７内に送り込まれ
るとき、混合室２内の粉体１４が一緒に吹き込まれ、こ
れが加工室３内でノズル２１より被加工物２４に向かっ
て噴射されて加工が行われる。

【００２３】また、加工室３の底部に堆積した粉体１４
の回収は、第１の吸引ホース４０の第１の開閉バルブ４
２を開放するとともに、第２の吸引ホース４１の第２の
開閉バルブ４３を閉止した状態において排風機５を駆動
する。すると、排風機５の排風作用により、加工室３内
の粉体１４が粉体回収ホース２８内に吸引されて第２の
サイクロン３９に導かれる。ここで、排風は第１の吸引
ホース４０を経て排風機５から外部に排出され、粉体１
４のみ第２のサイクロン３９内を通って粉体回収室６内
に回収される。また、粉体回収ホース２８内に吸引され
る粉体１４は加工室３内の湿った空気を伴っているが、
サイクロン３９によって湿った空気と分離されることに
なり、しかも粉体回収室６内において攪拌装置３４及び
ヒータ３５により乾燥された状態で収容される。

【００２４】一方、混合室２内への粉体１４の補給指令
があると、第１の吸引ホース４０の第１の開閉バルブ４
２は閉止するとともに、第２の吸引バルブ４１の第２の
開閉バルブ４３と粉体回収ホース４４の第３の吸引バル
ブ４５を開放し、さらに三角弁３３ｂを閉止した状態に
おいて、粉体回収ホース４４の供給口４４ａより乾燥空
気を圧送させる。これによって、粉体回収室６内の粉体
１４は、乾燥空気と共に粉体回収ホース４４内を通って
リザーブ室４の第２のサイクロン２９へ供給される。こ
れに対して、乾燥空気は第２の吸引ホース４１を経て外
部へ排気され、粉体１４のみ第２のサイクロン２９から
リザーブ室４内へ収容される。そして、リザーブ室４内
の粉体１４は、排風機５を停止し、三角弁３３ｂを開放
した後、スクリューコンベア３０によって送給路３１
ａ，ジャバラ３２，送給路３１ｂを通って混合室２内へ
供給される。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のサンドブラスト加工装置では、次のような問題
点があった。 （１） 加工室３から回収された粉体１４はサイクロン
３９を通過して粉体回収室６に回収される。また、この
粉体１４をリザーブ室４に送るのには、さらにサイクロ
ン２９を通過する。すなわち、加工室３からリザーブ室
４に送られるまでの間に２回のサイクロン３９，２９を
通ることになるため、粉体１４の回収率が悪い。 （２） リザーブ室４と混合室２との間がジャバラ３２
で機械的に直接接続されているので、外乱等の影響を受
けてジャバラ３２が振動すると、これが混合室２に直接
伝わって電子はかり２２が０．３〜０．８グラム程度変
動して計測が不安定となり、噴射量のコントロール性を
悪くして信頼性に欠ける。 （３） 全体的に構造が複雑で、メンテナンス性や信頼
性が悪い。

【００２６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は加工室からの粉体の回収を効率良
くできるとともに、排風機による負圧の混合室への影響
を無くして電子はかりによる計測を信頼性良く安定して
行え、かつ構造を簡略化してメンテナンス性等も向上さ
せることのできる粉体供給装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る粉体供給装置は、圧縮空気を供給する
エアコンプレッサーと、前記エアコンプレッサーから送
出された圧縮空気と混合される粉体を収容し電子はかり
上に載せられている混合室と、前記混合室へ供給する粉
体を収容するリザーブ室と、前記圧縮空気と共に前記混
合室内の一定量の前記粉体をノズルから噴射して被加工
物の表面を加工する加工室と、前記加工室より粉体を排
風機の排風作用によりサイクロンを介して吸引回収し前
記リザーブ室に給送する粉体回収路とからなるものであ
って、前記サイクロンは、前記リザーブ室の上側に直列
多段式にして複数個設けられると共に、前記複数のサイ
クロンのうち、前記加工室より吸引された粉体を一番最
初に受ける第１段目のサイクロンを除いて、他のサイク
ロンの底面側に設けられた粉体回収弁を有している構成
としたものである。さらに、前記粉体回収弁は、駆動装
置により開閉制御され、粉体回収弁を設けたサイクロン
に前記粉体が適量回収されると、開放して該粉体を前記
リザーブ室に落下可能にする、構造にすることもでき
る。また、前記加工室と前記リザーブ室の間を前記粉体
回収路と前記サイクロンを介して直接接続する構造にし
て、構造を簡略化することもできる。さらに、前記リザ
ーブ室と前記混合室の間を機械的に切り離し可能に設け
た構造にして、前記リザーブ室と前記混合室の間の機械
的結合を必要に応じて切り離し、混合室側から加わる電
子はかりへの悪い影響をなくすこともできる。

【００２８】

【作用】この構成によれば、サイクロンを直列多段式に
して、回収する粉体が混入された排風を同時に複数のサ
イクロンを通過させるので、各段部で順次粉体が回収さ
れることになり、粉体の回収効率を上げることができ
る。

【００２９】さらに、複数のサイクロンのうち、加工室
より吸引された粉体を一番最初に受ける第１段目のサイ
クロンを除いて、他のサイクロンの底面に粉体回収弁を
設けた場合では、粉体回収時には排風作用を低下させず
に効率良く回収することができるとともに、粉体回収弁
付きのサイクロンに粉体が適度に回収されたら粉体回収
弁を開け、この回収された粉体をリザーブ室内に落し込
ませて回収することができる。

【００３０】また、加工室とリザーブ室の間を粉体回収
路とサイクロンを介して直接接続する構造にした場合で
は、従来装置でリザーブ室と加工室との間に設けていた
粉体回収室を無くして装置自体の構造を簡略化すること
ができる。

【００３１】さらに、リザーブ室と混合室の間を機械的
に切り離し可能に設けた構造にした場合では、例えば加
工時にリザーブ室と混合室との間を機械的に切り離す
と、混合室側から電子はかりに加わる外乱等の悪い影響
をなくすことができるので、加工室内における粉体の噴
射量を精度良く制御することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例として示す粉
体供給装置の概略全体構成図である。図１に示す粉体供
給装置は、大別して圧縮空気を供給するエアコンプレッ
サー５１と、このエアコンプレッサー５１から送出され
た圧縮空気と混合される粉体５２を収容する混合室５３
と、圧縮空気と共に一定量の粉体５２を噴射し被加工物
５４の表面を加工する加工室５５と、この加工室５５内
の粉体５２を混合室５３へ送給するために一旦収容する
リザーブ室５６と、加工室５５からリザーブ室５６へ粉
体５２を吸引回収する排風機５７とより構成されてい
る。

【００３３】さらに詳述すると、エアコンプレッサー５
１から引き出された空気供給パイプ５８は、途中で第１
の供給パイプ５９と第２の供給パイプ６０とに分岐され
ている。また、第１の供給パイプ５９には混合室５３へ
供給される圧力空気の圧力を調整するための調整弁６１
を設けるとともに、第２の供給パイプ６０にはエアコン
プレッサー５１から加工室５５へ直接供給される圧力空
気を調整するための調整弁６２を設け、これら調整弁６
１，６２及びエアコンプレッサー５１をそれぞれ制御ユ
ニット６３でコントロールしている。

【００３４】混合室５３は、円筒状の容器からなり、そ
の内部に微粒子からなる粉体５２が収容され、電子はか
り６６上に支持枠８６を介して配設されている。さら
に、混合室５３の底部は円錐形状で、底面にはエアコン
プレッサー５１から引き出されている第１の供給パイプ
５９の他端側が接続されている。したがって、第１の供
給パイプ５９に供給された圧縮空気は混合室５３内へ底
面側より導入され、混合室５３の上部の開口部５３ａか
ら排気される。

【００３５】また、混合室５３の開口部５３ａは、送り
出しパイプ６４を介して第２の供給パイプ６０の途中に
接続されている。そして、この第２の供給パイプ６０よ
り供給される圧縮空気の空気流によって生じる負圧と第
１の供給パイプ５９より供給される圧縮空気の空気流に
よって送り出しパイプ６４内に粉体５２が吸い込まれ、
この粉体５２が圧縮空気と混合して第２の供給パイプ６
０内に送り出される状態になっている。なお、第２の供
給パイプ６０の先端は加工室５５内まで延び、その先端
部にノズル６５が設けられている。

【００３６】電子はかり６６は、この電子はかり６６上
に搭載されている混合室５３の粉体５２を含めた総重量
を計測している。すなわち、電子はかり６６は混合室５
３から送り出されるノズル６５より一定量の粉体５２の
噴出、つまり混合室５３内の総重量が一定に減少できる
ことを監視することを目的とするものであり、電子はか
り６６によって計測している混合室５３の総重量の減少
量を制御ユニット６３に入力し、この減少量に基づいて
調整弁６１，６２を制御し、第１の供給パイプ５９及び
第２の供給パイプ６０内の圧力空気量等を制御ユニット
６３によって制御している。

【００３７】一方、加工室５５には、混合室５３から第
２の供給パイプ６０の先端部に設けられたノズル６５が
配置され、これと対向して被加工物５４が図示せぬ手段
によって支持されている。また、加工室５５の下部に
は、テーブル６７上を往復するスクレーパ６８と、この
スクレーパ６８と共に図示せぬ駆動装置によって回転す
るスクリュー８９が配設されている。すなわち、ノズル
６５から被加工物５４へ噴射され、テーブル６７上に落
下した粉体５２はスクレーパ６８によりかき集められて
テーブル６７の下に落とされ、ここでスクリュー８９に
よって加工室５５の底部に集積される。

【００３８】また、加工室５５内の底部に集積した粉体
５２のリザーブ室５６への回収は排風機５７によって行
われる。この排風機５７の排出側には、先端が粉体回収
用のサイクロン７０に接続されている粉体回収ホース６
９の他端側が接続され、さらに粉体回収ホース６９の途
中に加工室５５の底部が接続された状態になっている。
一方、排風機５７の吸入側には、一端側がサイクロン７
０の排出側と接続されている排出パイプ７１の他端側が
接続されている。加えて、排風機５７内には、排出パイ
プ７１側から取り入れられる空気を濾過するためのフィ
ルタ７２が配設されている。

【００３９】リザーブ室５６内には、スクリューコンベ
ア７３がモータ７４の回転力によって回転される状態に
して、水平状態にして配設されている。また、リザーブ
室５６の端部に垂設した送給路７５は、混合室５３の上
部に垂設した送給路７６と上下方向で自由に動き得て、
かつ機械的に連結・切り離しが可能な状態にして差込み
接続されており、切り離すことによりリザーブ室５６側
の振動等の外乱が混合室５３側に伝わらないようにし
て、電子はかり６６の計量の精度向上を図るようにして
いる。さらに、送給路７５，７６には、上述した制御ユ
ニット６３によって制御される開閉自在の三角弁８２
ａ，８２ｂが設けられている。加えて、リザーブ室５６
の下面側には、このリザーブ室５６内に粉体５２が一定
量収容されると、これを検出するロードセル７７が設け
られているとともに、被加工物５４の加工中にリザーブ
室５６を下側から支えて、リザーブ室５６と混合室５３
間の機械的連結を切り離し、リザーブ室５６側の振動等
が混合室５３側に伝えられないようにするシリンダー８
３が設けられている。

【００４０】リザーブ室５６に設けられたサイクロン７
０は、第１のサイクロン７０Ａと第２のサイクロン７０
Ｂとの２つのサイクロンで構成されている。このうち、
第１のサイクロン７０Ａには粉体回収ホース６９が接続
されているとともに、第１のサイクロン７０Ａと第２の
サイクロン７０Ｂとの間が連結ホース７８で接続され、
さらに第２のサイクロン７０Ｂに排出パイプ７１が接続
されている。したがって、第１のサイクロン７０Ａと第
２のサイクロン７０Ｂは、粉体回収ホース６９と排出パ
イプ７１との間に直列に配設された状態になっている。

【００４１】また、第２のサイクロン７０Ｂの下側に
は、リザーブ室５６の一部を区画してなるボックス部７
９が設けられ、さらにボックス部７９の下側に電磁駆動
装置８０で開閉制御される粉体回収弁８１が設けられて
いる。なお、このボックス側壁面は、この粉体回収弁８
１を開いたときにボックス部７９内の粉体５２を確実に
落下させることができるようにするため、約１０度以上
下方の広いテーパー状となっている。さらに、この粉体
回収弁８１はボックス部７９に設けず、第２のサイクロ
ン７０Ｂの底面に直接設けても差し支えないものであ
る。

【００４２】次に、この粉体供給装置の動作を説明す
る。まず、混合室５３，加工室５５，リザーブ室５６，
排風機５７の一連の動作と三角弁８２ａ，８２ｂの開閉
動作は制御ユニット６３によってコントロールされる。

【００４３】そして、加工室５５内において粉体５２の
噴射による被加工物５４の加工時には、三角弁８２ａ，
８２ｂは閉止されるとともに、シリンダー８３でリザー
ブ室５６を持ち上げ、リザーブ室５６と混合室５３間の
機械的な連結、すなわち送給路７５と送給路７６との連
結を切り離してリザーブ室５６側の振動等が混合室５３
側に直接伝わって電子はかり６６に影響を与えない状態
にする。また、さらに調整弁６１，６２が開放され、エ
アコンプレッサー５１より圧縮空気が第１の供給パイプ
５９及び第２の供給パイプ６０に送り込まれる。する
と、第１の供給パイプ５９を通る空気は、底面側より混
合室５３内に送り込まれ、さらに送り出しパイプ６４内
を通って第２の供給パイプ６０を通って来る空気と合体
されて、加工室５５側へ送給される。また、送り出しパ
イプ６４内に送り込まれるとき、混合室５３内の粉体５
２が一緒に吹き込まれ、これが加工室５５内でノズル６
５より被加工物５４に向かって噴射されて加工が行われ
る。

【００４４】また、加工室５５の底部に堆積した粉体５
２の回収は、排風機５７を駆動する。すると、排風機５
７の排風作用により、加工室５５内の粉体５２が粉体回
収ホース６９内に吸引されてサイクロン７０に導かれ
る。このとき、第２のサイクロン７０Ｂの底面に対応し
て設けられた粉体回収弁８１は電磁駆動装置８０により
閉じられているとともに、三角弁８２ａ，８２ｂも閉じ
られており、サイクロン７０に導かれたエアーは第１の
サイクロン７０Ａと第２のサイクロン７０Ｂを通って排
出パイプ７１に流れ、排風機５７から外部に排出され
る。そして、エアーが第１のサイクロン７０Ａと第２の
サイクロン７０Ｂを通るとき、エアー内に含まれている
粉体５２が第１のサイクロン７０Ａで吸収され、また第
１のサイクロン７０Ａを通過してしまった粉体５２は第
２のサイクロン７０Ｂを通るときに、この第２のサイク
ロン７０Ｂで回収される。

【００４５】ここで、本実施例の構造において、第２の
サイクロン７０Ｂの下側に粉体回収弁８１を設けている
理由を図２を用いて説明すると、同図（ａ）は粉体回収
弁８１を設けている場合、同図（ｂ）は粉体回収弁を設
けていない場合である。すなわち、同図（ｂ）で示すよ
うに粉体回収弁を設けていない場合では、粉体回収ホー
ス６９より流れて来るエアは、矢印８５ａ及び８５ｂで
示す流れとなり、矢印８５ｂの流れが作られることによ
って第２のサイクロン７０Ｂを設けた効果が得られな
い。これに対して同図（ａ）に示すように粉体回収弁８
１を設けている場合では、粉体回収ホース６９より流れ
て来るエアは矢印８５Ａ及び８５Ｂで示す流れとなり、
第２のサイクロン７０Ｂもサイクロンとして有効に作用
する。そして、この粉体回収弁８１は、第２のサイクロ
ン７０Ｂ側において粉体５２が回収されて適量溜ると開
放させ、この開放でボックス部７９内の粉体５２をリザ
ーブ室５６内へ落下される。

【００４６】なお、次の（１），（２）の実験による
と、サイクロン７０での粉体５２の回収率は以下の結果
が得られた。 （１）＃４０００（粉粒径が約３μ）のＳｉＣを使用
し、かつ内径寸法Ｄが８５．１ｍｍのサイクロンを１つ
（第１のサイクロン７０Ａ）だけ用いた場合での回収率
は約８６．３％で、本実施例のようにして同じ内径寸法
の第２のサイクロン７０Ｂをさらに設けた場合では、こ
の第２のサイクロン７０Ｂの部分で９７．４％まで回収
できた。 （２）同じ＃４０００（粉粒径が約３μ）のＳｉＣを使
用し、かつ内径寸法Ｄが９７．６ｍｍのサイクロンを１
つ（第１のサイクロン７０Ａ）だけ用いた場合の回収率
は約９３％で、本実施例のようにして同じ内径寸法の第
２のサイクロン７０Ｂをさらに設けた場合では、この第
２のサイクロン７０Ｂの部分で９９％まで回収できた。 したがって、サイクロン７０の内径寸法にも影響される
ことになるが、第１のサイクロン７０Ａだけを設けた場
合と第１と第２のサイクロン７０Ｂを設けた場合とで
は、第２のサイクロン７０Ｂを設けた方がより効率的に
回収できる。

【００４７】また、リザーブ室５６から混合室５３に粉
体５２を供給する指令を受けると、排風機５７が停止す
るとともに、リザーブ室５６がシリンダー８３により下
側に下げられてリザーブ室５６と混合室５３とが、すな
わち送給路７５と送給路７６との間が機械的に連結され
るとともに、三角弁８２ａ，８２ｂが開放される。同時
に、モータ７４が回転駆動される。すると、このモータ
７４の駆動によりスクリューコンベア７３が回転され、
このスクリューコンベア７３の回転で粉体５２が送給管
７５側に順次送り出されて供給される。

【００４８】なお、上記実施例では、第１のサイクロン
７０Ａに第２のサイクロン７０Ｂを１つだけ直列に設け
た構造を開示したが、第２のサイクロン７０Ｂを多段式
に複数設けても差し支えないものである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る粉体
供給装置によれば、サイクロンを直列多段式にして、回
収する粉体が混入された排風を同時に複数のサイクロン
を通過させるので、各段部で順次粉体が回収されること
になり、粉体の回収効率を上げることができる。

【００５０】さらに、複数のサイクロンのうち、加工室
より吸引された粉体を一番最初に受ける第１段目のサイ
クロンを除いて、他のサイクロンの底面に粉体回収弁を
設けた場合では、粉体回収時には排風作用を低下させず
に効率良く回収することができるとともに、粉体回収弁
付きのサイクロンに粉体が適度に回収されたら粉体回収
弁を開け、この回収された粉体をリザーブ室内に落し込
ませて回収することができ、回収効率をより向上させる
ことができる。

【００５１】また、加工室とリザーブ室の間を粉体回収
路とサイクロンを介して直接接続する構造にした場合で
は、従来装置でリザーブ室と加工室との間に設けていた
粉体回収室を無くして装置自体構造を簡略化することが
でき、これによりコストの低減や信頼性等を向上させる
ことができる。

【００５２】さらに、リザーブ室と混合室の間を機械的
に切り離し可能に設けた構造にした場合では、例えば加
工時にリザーブ室と混合室との間を機械的に切り離す
と、混合室側から電子はかりに加わる外乱等の悪い影響
をなくすことができるので、加工室内における粉体の噴
射量を精度良く制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における粉体供給装置の概略全体構成
図である。

【図２】本実施例装置におけるサイクロンの動作説明図
である。

【図３】従来の粉体供給装置の概略全体構成図である。

【符号の説明】

５１ エアコンプレッサー ５２ 粉体 ５３ 混合室 ５４ 被加工物 ５５ 加工室 ５６ リザーブ室 ５７ 排風機 ６５ ノズル ７０Ａ 第１のサイクロン ７０Ｂ 第２のサイクロン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−209765（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−100067（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−134285（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24C 9/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気を供給するエアコンプレッサー
   と、 前記エアコンプレッサーから送出された圧縮空気と混合
   される粉体を収容し電子はかり上に載せられている混合
   室と、 前記混合室へ供給する粉体を収容するリザーブ室と、 前記圧縮空気と共に前記混合室内の一定量の前記粉体を
   ノズルから噴射して被加工物の表面を加工する加工室
   と、 前記加工室より粉体を排風機の排風作用によりサイクロ
   ンを介して吸引回収し前記リザーブ室に給送する粉体回
   収路とからなる粉体供給装置において、 前記サイクロンは、前記リザーブ室の上側に直列多段式
   にして複数個設けられると共に、前記複数のサイクロン
   のうち、前記加工室より吸引された粉体を一番最初に受
   ける第１段目のサイクロンを除いて、他のサイクロンの
   底面側に設けられた粉体回収弁を有していることを特徴
   とする粉体供給装置。
2. 【請求項２】 前記粉体回収弁は、駆動装置により開閉
   制御され、粉体回収弁を設けたサイクロンに前記粉体が
   適量回収されると、開放して該粉体を前記リザーブ室に
   落下可能にする請求項１に記載の粉体供給装置。
3. 【請求項３】 前記加工室と前記リザーブ室の間を前記
   粉体回収路と前記サイクロンを介して直接接続してなる
   請求項１または２に記載の粉体供給装置。
4. 【請求項４】 前記リザーブ室と前記混合室の間を機械
   的に切り離し可能に設けた請求項１，２，３の何れか１
   つに記載の粉体供給装置。