JP4097275B2 - サンドブラスト用マスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば自動車の窓ガラスのような平滑な施工面に、刻印を施すためのサンドブラスト装置に使用されるマスク装置に関するものである。

自動車の窓ガラスに刻印を施すためのサンドブラスト装置に使用される従来のマスク装置を図１３に示す。マスク装置８１は、サンドブラスト装置におけるノズル９１を包囲する外筒９２の先端に取り付けられるもので、刻印すべき形状に対応する形状の開口を備えた円盤状の金属製マスク本体８２と、このマスク本体８２の外周縁を外筒９２の先端に固定するための固定リング８３とからなる。固定リング８３は、サンドブラスト装置の外筒９２の先端にボルトで固定される。
刻印対象であるガラス板Ｇは、搬送装置９４でサンドブラスト装置上に搬送され、位置決め台座９３の上に置かれる。このときマスク本体８２とガラス板Ｇの刻印面との間に所定の微小間隔が形成されるように、予め外筒９２と台座９３の相対位置が調整される。ノズル９１から研磨材が噴射され、マスク本体８２の開口を介してガラス板Ｇに衝突した研磨材によって刻印が形成される。
このような従来のマスク装置においては、マスク本体８２の交換時に、これをサンドブラスト装置の外筒９２に対して着脱するのに、研磨材や研磨粉にまみれた悪環境下でのボルトの着脱作業を要するため、多大の作業時間と労力がかかるという問題点がある。
刻印される文字等の「ボケ」を防ぐためには、ガラス板Ｇとマスク本体８２とを可及的に接近させ強固に位置固定をするのが好都合であるが、その一方、研磨材の粒子や硬いゴミがマスク本体８２とガラス板Ｇとの間に介在している状態でガラス板Ｇとマスク本体８２を強固に位置固定しようとすると、研磨材の粒子や硬いゴミがガラス板Ｇに傷をつけてしまうという不具合がある。この不都合を解消するためにマスク本体８２とガラス板Ｇの刻印面との間に所定の微小間隔が形成されるが、この微小な位置調整や徹底した清掃には手間とコストを要する難点がある。
上記のような従来の技術を開示する特許文献、非特許文献は、出願人の調査の限りにおいて存在しない。
なお、石碑に銘文を刻印するためのサンドブラスト機が特許文献１に記載されている。このサンドブラスト機においては、厚さ約１〜２mmのゴム板に、石碑の銘文に刻印すべき所望の文字等輪郭を切り抜いた開口を有するゴム板を石碑に位置決めして重ね合わせて固定する。サンドブラスト機から送られた高圧の研磨粉は、噴射ホースを通って、ノズルチップの先端部から噴射される。石碑の表面では、ゴム板で保護されていない部分、すなわち、ゴム板の切り抜かれた開口部分に対応する部分だけが、高圧の研磨粉によって削り取られる。そして、研磨粉およびこの研磨粉によって発生した石粉は、集塵ブラシによって、その内部に留まり、排出口に接続された集塵ホースで吸引され、集塵装置に集塵される。
マスク本体として、特許文献１に記載されるような柔軟なゴム板を用いれば、その柔軟な変形により、ガラスの傷付きをある程度防止できるが、ゴム板は研磨材により摩耗されやすく頻繁な交換を要する難点がある。
特開平１１−１９８０４２号公報

この発明は、上記従来のサンドブラスト装置用のマスク装置の問題点を解消し、サンドブラスト装置の外筒に対する着脱が容易で、作業時間と労力を大幅に省略でき、またマスク本体とガラス板の刻印面との間に微小間隔を形成するための位置調整を不要として手間とコストを削減でき、マスク本体とガラス板との間の研磨材粒子や塵埃のような硬質粒子によってガラス板に傷をつけることのないマスク装置を提供することを課題としている。

この発明においては、上記課題を解決するため、サンドブラスト装置の外筒９２の先端に取り付けられるバヨネットマウント２と、刻印すべき形状に対応する切り抜き開口３４を備えた円盤状金属製のマスク本体３と、このマスク本体３の外周縁に離脱可能に内周縁部が嵌合する環状の弾性支持部材４と、この弾性支持部材４に離脱可能に嵌合し、バヨネットマウント２に対して捻回して係合可能なバヨネットリング５とを具備させてサンドブラスト用マスク装置１を構成した。
弾性支持部材４には、弾性台座６と、キャップ７とを具備させ、台座６は、バヨネットリング２に離脱可能に弾性的に嵌合させ、キャップ７は、台座６に離脱可能に弾性的に嵌合させ、嵌合時に台座６との間にマスク本体３の外周縁部を保持するように構成した。
キャップ７には、マスク本体３の施工面に対向する面よりわずかに施工面側に膨出した環状の当接部７３を具備させ、この当接部７３を施工面に押し当てたときに、施工面とマスク本体３との間に所要の微小間隔を形成するように構成した。
キャップ７の当接部７３には、施工面にほぼ線又は点状に当接する複数の凸部とこれに隣接する複数の凹部を設け、施工面への当接時に、施工面上に存在することのある研磨材等の硬質粒子を凸部の先端で凹部の位置へ押しやって、当該硬質の粒子が施工面に圧接されないように構成した。

この発明においては、バヨネットマウント２に対してバヨネットリング５を所定角度捻回するだけでマスク装置１をサンドブラスト装置の外筒９２に対して着脱でき、マスクの交換作業時間を大幅に短縮することができる。マスク交換に伴う生産ラインの停止時間短縮による生産性向上効果が期待できる。
またこの発明においては、弾性支持部材４が台座６とキャップ７で構成されるから、弾性支持部材４に対するマスク本体３の着脱作業が容易になる。
さらにこの発明においては、弾性支持部材４におけるキャップ７の当接部７３を施工面に当接させることにより、施工面とマスク本体３との間に所要の微小間隔Ｓが自動的に形成されるから、微小間隔を形成するための位置調整が不要で手間とコストを削減でき、またキャップ７の当接部７３とガラス板Ｇとの間に研磨材粒子のような硬質粒子が介在していても、キャップの凸部でこれを凹部に移動させるから、ガラス板Ｇに傷をつけることがない等の効果を有する。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１はサンドブラスト用マスク装置の断面図、図２はサンドブラスト用マスク装置の平面図、図３はサンドブラスト用マスク装置の分解斜視図、図４（ａ）はバヨネットマウントの平面図、（ｂ）は同断面図、図５（ａ）は弾性支持部材を構成する台座の平面図、（ｂ）は同断面図、図６（ａ）はバヨネットリングの平面図、（ｂ）は同断面図、図７（ａ）はバヨネットリングと弾性支持部材の嵌合状態の平面図、（ｂ）は同断面図、図８はサンドブラスト用マスク装置の一部の拡大断面図、図９、図１０はサンドブラスト用マスク装置の使用状態の断面図、図１１は他の実施形態のキャップの平面図、図１２は図１１におけるXII−XII拡大断面図である。

図１において、ガラス板Ｇの表面のような平滑な施工面に刻印を施すためのサンドブラスト装置は、研磨材を噴射するノズル９１と、このノズル９１を包囲する外筒９２と、この外筒９２の内側においてノズル９１を包囲する内筒９５とを有する。外筒９２と内筒９５との間の空間９６は、研磨材を回収する空間となる。マスク装置１は、外筒９２の先端にノズル９１を覆うように取り付けられる。

図２において、マスク装置１は、サンドブラスト装置の外筒９２の先端に取り付けられるバヨネットマウント２と、刻印すべき形状に対応する切り抜き開口３４を備えた円盤状金属製のマスク本体３と、このマスク本体３の外周縁に離脱可能に内周縁部が嵌合する環状の弾性支持部材４と、この弾性支持部材４に離脱可能に嵌合し、バヨネットマウント２に対して捻回して係合、離脱可能な係合爪５１を備えたバヨネットリング５とを具備する。

マスク本体３は、円形平板状の主体部３１と、主体部３１の周縁から環状の段部３２を介して扁平円錐状に広がるフランジ部３３を備える。主体部３１には、刻印すべき形状に対応する形状の切り抜き開口３４が形成されている。
弾性支持部材４は、互いに嵌合離脱自在の台座６とキャップ７とを具備し、嵌合時に両者間にマスク本体３のフランジ部３３を保持する。

台座６は、ゴム又は弾性合成樹脂製の環状体で、内周側の環状の支持部６１、外周側の環状の嵌合部６２、両者間に位置する環状の弾性部６３、環状の係合部６４、外周側に径方向に突出する複数の係合突片６５を具備する。環状の支持部６１は、円周方向に所定間隔を置いて複数形成された通気溝６６を有し、上部にマスク本体３のフランジ部３３を乗せ受ける。環状の嵌合部６２は、外周側においてバヨネットリング５に弾性的に嵌合する。弾性部６３は、弾性支持部材４に特に軸線方向に撓みやすい弾性を付与するためのもので、内周縁の支持部６１と外周縁の嵌合部６２に対してガラス板Ｇと反対側へ膨出するように断面Ｕ字状に湾曲している。環状の係合部６４は、弾性部６３の内周側端においてキャップ７に弾性的に係合する。図２、図５に示すように、台座６の支持部６１上には、台座６の中心に対する回転角度を示す目盛６７が表示される。また、図２、図３に示すように、マスク本体３の周辺部には、目盛６７と合致させてマスク本体３と台座６との相対回転角度を知るための開口３５が形成される。係合突片６５上には、バヨネットリング５の係合爪５１と係合して相互に回り止めするためのボス６８（図３，図５）が突設される。

キャップ７は、環状で、外周縁の係合部７１において台座６の係合部６４に離脱可能に弾性的に嵌合し、嵌合時に台座６の支持部６１との間にマスク本体３の外周縁部３３を保持する環状の保持部７２を有する。キャップ７は、ゴム、プラスチック、金属の何れかで構成され、使用時にガラス板Ｇの刻印面に接する環状の当接部７３を有する。当接部７３は、マスク本体３のガラス板Ｇに対向する面よりわずかにガラス板Ｇ側に膨出しており、ガラス板Ｇに押し当てたときに、ガラス板Ｇとマスク本体３との間に所要の微小間隔Ｓ（図８）が形成される。キャップ７の保持部７２には、相互嵌合時に台座６の通気溝６６と連通する通気溝７４が形成される。通気溝７４、６６は、円周方向に所定の相互間隔を置いて放射状に伸び、マスク本体３との嵌合時に、マスク本体３の外周縁との間に空間９６へ連通する通気路を形成する（図８）。サンドブラスト噴流によりマスク本体３とガラス板Ｇとの間の微小間隔Ｓに正圧が生じる。この正圧により、マスク本体３とガラス板Ｇとの間に進入した研磨材が通気溝７４、６６を介して空間９６へ排出、回収される。

バヨネットリング５は、台座６との嵌合時に突片６５と重なる複数の係合爪５１を外周側に有する。係合爪５１は、突片６５のボス６８が嵌合して台座６とバヨネットリング５を回り止めする係合孔５２を有する。図５、図７に示すように、突片６５は、台座６の円周方向の始端６５ａと終端６５ｂを有し、終端６５ｂ側に、係合爪５１との重合時（図７）に、係合爪５１の外周に突出する係合突部６９を有する。係合突部６９は、始端６５ａから終端６５ｂに向かって係合爪５１から径方向への突出寸法を漸増させるように、スパイラルに膨出する。

バヨネットマウント２は、環状で、サンドブラスト装置の外筒９２上にボルトで固定される。バヨネットマウント２は、係合溝２１とこれにつながる切欠２２を具備する。係合溝２１は、バヨネットマウント２の内周側に円周方向に伸びるように形成され、バヨネットリング５の係合爪５１と弾性支持部材４の係合突部６９が一体に回動して係合する。係合溝２１は、円周方向の始端２１ａと終端２１ｂを有する（図３，４）。切欠２２は、係合溝２１の始端２１ａ側に設けられ、係合爪５１と突片６５を軸線方向に受け入れることができる。係合溝２１の始端２１ａには、半径方向中心側へ突出した膨出部２３を具備する。バヨネットリング５の捻回時に、弾性支持部材４における係合突部６９の終端部が弾性的に撓んで膨出部２３を乗り越えて係合する（図２）。係合溝の膨出部２３と係合突部６９の終端部との係合により、バヨネットマウント２に対するバヨネットリング５の緩みを阻止する。

マスク装置１をサンドブラスト装置に装着するには、マスク本体３を台座６とキャップ７との間に保持した弾性支持部材４をバヨネットリング５に嵌合して一体化し、これをバヨネットマウント２に装着する。バヨネットリング５の係合爪５１をバヨネットマウント２の切欠２２に軸方向に嵌合させて図２，図３において時計方向へ回転させれば、係合爪５１が台座６の突片６５と共にバヨネットリング５の係合溝２１に進入し、係合突部６９の終端部が弾性的に径方向に撓んで膨出部２３を乗り越えて係合する（図２）。着脱は左右の回転操作のみで容易であるから、マスク本体３の交換は短時間に行える。

ガラス板Ｇにサンドブラストによる刻印を施す場合には、図９に示すように、搬送装置９４でサンドブラスト装置上にガラス板Ｇを搬送し、位置決め台座９３の上に置く。このとき、図８に示すように、ガラス板Ｇは弾性支持部材４の当接部７３に接してやや下方へ弾性支持部材４を撓ませる。マスク本体３とガラス板Ｇの刻印面との間には、マスク本体３と弾性支持部材４の当接部７３とのギャップに相当する所定の微小間隔Ｓが自動的に形成される。ノズル９１から研磨材が噴射され、マスク本体３の開口３４を介してガラス板Ｇに衝突した研磨材によって刻印が形成される。開口３４からマスク本体３とガラス板Ｇとの間に進入した研磨材は、サンドブラスト噴流による正圧で、図８の矢印のように通気溝７４，６６を介して空間９６へ排出され回収される。

ガラス板Ｇを位置決め台座９３の上に置くとき、図１０に誇張して示すように、ガラス板Ｇとマスク本体３との間に固い異物Ｆが介在した場合、弾性支持部材４が弾性的に下方へ変位することにより、異物Ｆが強くガラス板Ｇに押しつけられて傷つけられるのを防止する。

マスク本体３と弾性支持部材４との相対回転角度位置は、目盛６７と開口３５を合致させることにより、正確迅速に設定することができる。

図１１，１２に他の実施形態のキャップを示す。この実施形態においては、キャップ７における当接部７３の表面に、施工面に対してほぼ線又は点状に当接する複数の凸部７５と、これに隣接する複数の凹部７６が形成される。これにより、図１２に示すように、施工面へ当接部７３が当接したときに、施工面上に研磨材等の硬質粒子Ｆが存在しても、これを凸部７５の先端で凹部７６の位置へ押しやって、当該粒子Ｆが施工面を傷つけることがないようになっている。この凹凸部７５，７６は、図示のような、先端部断面がほぼ三角形状の複数の同心円状の突条の他、同様な直線状の突条、スパイラル状の突条、円錐形状の複数の突起等、種々の他の形状のもので構成することができる。

この発明は、自動車用窓ガラスに商標や識別記号等を刻印するためのサンドブラスト装置のマスク装置として適用することができる。

サンドブラスト用マスク装置の断面図である。 サンドブラスト用マスク装置の平面図である。 サンドブラスト用マスク装置の分解斜視図である。 （ａ）はバヨネットマウントの平面図、（ｂ）は同断面図である。 （ａ）は弾性支持部材を構成する台座の平面図、（ｂ）は同断面図である。 （ａ）はバヨネットリングの平面図、（ｂ）は同断面図である。 （ａ）はバヨネットリングと弾性支持部材の嵌合状態の平面図、（ｂ）は同断面図である。 サンドブラスト用マスク装置の一部の拡大断面図である。 サンドブラスト用マスク装置の使用状態の断面図である。 サンドブラスト用マスク装置の使用状態の断面図である。 他の実施形態のキャップの平面図である。 図１１におけるXII−XII拡大断面図である。 従来のサンドブラスト用マスク装置の使用状態の断面図である。

符号の説明

１ マスク装置
２ バヨネットマウント
２１ 係合溝
２１ａ 始端
２１ｂ 終端
２２ 切欠
２３ 膨出部
３ マスク本体
３１ 主体部
３２ 段部
３３ フランジ部
３４ 切り抜き開口
３５ 開口
４ 弾性支持部材
５ バヨネットリング
５１ 係合爪
５２ 係合孔
６ 弾性支持部材の台座
６１ 支持部
６２ 嵌合部
６３ 弾性部
６４ 係合部
６５ 突片
６５ａ 始端
６５ｂ 終端
６６ 通気溝
６７ 目盛
６８ ボス
６９ 係合突部
７ 弾性支持部材のキャップ
７１ 係合部
７２ 保持部
７３ 当接部
７４ 通気溝
７５ 凸部
７６ 凹部
９１ ノズル
９２ 外筒
９３ 位置決め台座
９４ 搬送装置
９５ 内筒
９６ 空間
Ｇ ガラス板
Ｆ 異物
Ｓ 間隔

Claims (4)

1. 平滑な施工面に刻印を施すためのサンドブラスト装置におけるノズルを包囲する外筒の先端部に取り付けられるマスク装置であって、
   前記サンドブラスト装置の外筒の先端に取り付けられるバヨネットマウントと、
   刻印すべき形状に対応する切り抜き開口を備えた円盤状金属製のマスク本体と、
   このマスク本体の外周縁に離脱可能に内周縁部が嵌合する環状の弾性支持部材と、
   この弾性支持部材に離脱可能に嵌合し、前記バヨネットマウントに対して捻回して係合可能なバヨネットリングとを具備し、
   前記弾性支持部材は、バヨネットリングに離脱可能に弾性的に嵌合する環状の台座と、台座に離脱可能に弾性的に嵌合し、嵌合時に台座との間に前記マスク本体の外周縁部を保持する環状のキャップとを具備し、
   このキャップは、前記マスク本体の前記施工面に対向する面よりわずかに施工面側に膨出した環状の当接部を具備し、当該当接部を施工面に押し当てたときに、施工面とマスク本体との間に所要の微小間隔を形成するように構成され、
   前記キャップの当接部は、前記施工面にほぼ線又は点状に当接する複数の凸部と、これに隣接する複数の凹部を備え、施工面への当接時に、施工面上に存在することのある研磨材等の硬質粒子を凸部の先端で凹部の位置へ押しやって、当該硬質の粒子が施工面に圧接されないようにしたことを特徴とするサンドブラスト用マスク装置。
2. 前記キャップにおける当接部の凹凸部は、相隣接して形成された先端部断面がほぼ三角形状の複数の突条により構成されることを特徴とする請求項１に記載のサンドブラスト用マスク装置。
3. 前記キャップにおける当接部の凹凸部は、同心円上に相互間隔をおいて形成された先端部断面がほぼ三角形状の複数の環状の突条により構成されることを特徴とする請求項１に記載のサンドブラスト用マスク装置。
4. 前記キャップにおける当接部の凹凸部は、スパイラルに形成された先端部断面がほぼ三角形状の突条により構成されることを特徴とする請求項１に記載のサンドブラスト用マスク装置。

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