JPH02131871A - Sand blasting device - Google Patents
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- JPH02131871A JPH02131871A JP28432688A JP28432688A JPH02131871A JP H02131871 A JPH02131871 A JP H02131871A JP 28432688 A JP28432688 A JP 28432688A JP 28432688 A JP28432688 A JP 28432688A JP H02131871 A JPH02131871 A JP H02131871A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば半導体の表面研磨加工に用いて好適な
サンドブラスト装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sandblasting device suitable for use, for example, in surface polishing of semiconductors.
本発明は例えば半導体の表面研磨加工に用いるサンドブ
ラスト装置において、混合室内の研磨粉堆積部内に研磨
粉を振動させる振動手段を設けることによって、研磨粉
が混合室内で分散され目づまりを起こすことな《研磨粉
を安定した状態で連続的に噴射できるようにしたもので
ある。The present invention provides a sandblasting device used for polishing the surface of semiconductors, for example, by providing a vibration means for vibrating the polishing powder in the polishing powder accumulation part in the mixing chamber, so that the polishing powder is dispersed in the mixing chamber and the polishing powder is prevented from clogging. This allows powder to be sprayed continuously in a stable state.
例えば半導体ウエハの表面パターン加工においては、一
般にIBE(イオンビームエソチング)法が広く用いら
れてきたが、このIBE法は加工時間を多く要する等の
問題点があるため、最近ではこれに代わる加工法として
、微粉を圧縮空気に混合して噴射するサンドブラスト加
工法が用いられている。For example, in the surface pattern processing of semiconductor wafers, the IBE (ion beam ethoching) method has generally been widely used, but this IBE method has problems such as requiring a long processing time, so recently, alternative processing methods have been used. As a method, a sandblasting method is used in which fine powder is mixed with compressed air and then injected.
このサンドブラスト加工に用いるサンドブラスト装置の
従来例を第16図を参照して説明する。A conventional example of a sandblasting device used for this sandblasting process will be explained with reference to FIG. 16.
このサンドブラスト装置は大別して圧縮空気を供給する
エアーコンブレソサーlと、このエアーコンプレッサー
1より送り出された圧縮空気に研磨粉を混合する混合室
2と、圧縮空気と共に研磨粉を被研磨物に噴射するプラ
スト室3、及びこのプラスト室3より研磨粉を回収吸引
する排風機4とにより構成されている。This sandblasting device is roughly divided into an air compressor 1 that supplies compressed air, a mixing chamber 2 that mixes abrasive powder with the compressed air sent out from the air compressor 1, and a mixing chamber 2 that injects abrasive powder together with compressed air onto an object to be polished. It is composed of a plast chamber 3 and an exhaust fan 4 that collects and suctions polishing powder from the plast chamber 3.
エアーコンプレッサーlからは、空気供給パイプ5が導
出され、さらにこの空気供給バイブ5は第1の供給バイ
プ6と第2の供給バイプ7に分岐されて混合室2に接続
されている.なお、8は混合室2に供給する圧縮空気の
圧力を調整する調整弁、9は混合室2への圧縮空気の供
給を制御する電磁弁、10は第2の供給パイプ7の圧縮
空気の流量を調整する調整弁である。An air supply pipe 5 is led out from the air compressor 1, and the air supply pipe 5 is further branched into a first supply pipe 6 and a second supply pipe 7, which are connected to the mixing chamber 2. In addition, 8 is an adjustment valve that adjusts the pressure of compressed air supplied to the mixing chamber 2, 9 is a solenoid valve that controls the supply of compressed air to the mixing chamber 2, and 10 is a flow rate of compressed air in the second supply pipe 7. This is a regulating valve that adjusts the
混合室2は、その上部に研磨粉供給部11を有し、この
研磨粉供給部11にその上部にある金網11aを通して
入れられて貯溜された研磨粉l2は、供給弁l3の開閉
操作によって供給口14を介して適量が混合室2内の研
磨粉タンク15に落下供給される如くなされている。The mixing chamber 2 has an abrasive powder supply section 11 in its upper part, and the abrasive powder l2 stored in the abrasive powder supply section 11 through a wire mesh 11a located at the upper part is supplied by opening and closing the supply valve l3. An appropriate amount of polishing powder is dropped and supplied to a tank 15 in the mixing chamber 2 through the port 14.
また、混合室2の下部には、エアーコンブレッサー1か
らの第1の供給パイプ6が接続される第1の流路16と
、第2の供給パイプ7が接続される第2の流路17を有
し、第1の流路16は研磨粉タンク15の底部である研
磨粉堆積部15a内に通じ、一方第2の流路17は混合
室2をストレート状に貫通するように夫々形成されてい
る。Further, at the bottom of the mixing chamber 2, a first flow path 16 to which the first supply pipe 6 from the air compressor 1 is connected, and a second flow path 17 to which the second supply pipe 7 is connected. The first flow path 16 is formed to communicate with the polishing powder accumulation part 15a which is the bottom of the polishing powder tank 15, while the second flow path 17 is formed to pass straight through the mixing chamber 2. ing.
第1の流路16が通じる研磨粉堆積部15aの下面には
、サーメット(金属粉を焼結して形成した無数の微孔を
有するプレート)により成るフィルター18が、研磨粉
堆積部15a内と第1の流路16とを仕切るように配さ
れており、このフィルター18上に研磨粉供給部11よ
り落下供給された研磨粉l2が堆積されるように成され
ている.また、研磨粉堆積部15aの底部には、フィル
ター18の中央部を貫くように研磨粉取出ノズルl9が
突出され、この研磨扮取出ノズル19の頂面部に開放さ
れた研磨粉取出口20は、研磨粉流路21を介して合流
部22において第2の流路17に直交するように通じて
いる.
また、研磨粉タンクl5内においては、研磨粉取出口2
0の上方に対応して集粉器23が設けられており、この
集粉器23の底部には、研磨粉取出口20の対向するよ
うに台形状に窪んだ集粉凹部24が形成されている。A filter 18 made of cermet (a plate with numerous micropores formed by sintering metal powder) is installed on the lower surface of the polishing powder accumulation section 15a through which the first flow path 16 communicates. The filter 18 is arranged so as to be separated from the first flow path 16, and the polishing powder l2 supplied by the polishing powder supply section 11 is deposited on the filter 18. Further, at the bottom of the polishing powder accumulation section 15a, a polishing powder extraction nozzle l9 is projected so as to penetrate through the center of the filter 18, and a polishing powder extraction port 20 opened at the top surface of this polishing powder extraction nozzle 19 is as follows. It communicates perpendicularly with the second flow path 17 at the confluence section 22 via the polishing powder flow path 21 . In addition, in the polishing powder tank l5, the polishing powder outlet 2
A powder collector 23 is provided above 0, and a trapezoidal powder collecting recess 24 is formed at the bottom of the powder collector 23 so as to face the polishing powder outlet 20. There is.
また、25はこの集粉器23の上面開口部に取付けられ
たフィルターである,
そして以上のように構成される混合室2における第2の
流路17と合流部22との延長上に形成された混゜合物
の流路50の送出口側には、送出パイブ26が接続され
、この送出パイプ26はプラスト室3内に導かれてその
先端部にはノズル27が取付けられており、このノズル
27に被研磨物A、例えば半導体ウエハが対向される。Moreover, 25 is a filter attached to the upper surface opening of this powder collector 23, and is formed on the extension of the second flow path 17 and the confluence part 22 in the mixing chamber 2 configured as described above. A delivery pipe 26 is connected to the delivery port side of the flow path 50 for the mixed mixture, and this delivery pipe 26 is led into the plast chamber 3 and has a nozzle 27 attached to its tip. An object to be polished A, such as a semiconductor wafer, is opposed to the nozzle 27 .
またブラスト室3内の下部には研磨粉受け部28が設け
られ、この研磨粉受け部28の底部からは還元パイプ2
9が導出されており、この還元パイプ29の先端部は混
合室2に接続され、研磨粉タンク15内に通じている。Further, a polishing powder receiving section 28 is provided at the lower part of the blasting chamber 3, and a reducing pipe 2 is connected from the bottom of this polishing powder receiving section 28.
9 is led out, and the tip of this reducing pipe 29 is connected to the mixing chamber 2 and communicates with the inside of the polishing powder tank 15.
更に混合室2内では、集粉器23の内空部から排気パイ
ブ30が導出され、この排気バイプ30の先端部は排風
機4に接続されている.なお、31は排気パイプ30の
空気の流れを制御する電磁弁である。Furthermore, within the mixing chamber 2, an exhaust pipe 30 is led out from the inner space of the dust collector 23, and the tip of this exhaust pipe 30 is connected to the exhaust fan 4. Note that 31 is a solenoid valve that controls the flow of air in the exhaust pipe 30.
排風機4は、その内部にフィルター32及び吸引ファン
33を有し、この吸引ファン33によってフィルター3
2を介して排気パイプ30より空気を吸引し、排気口3
4より排出する。また、35はフィルター32の下部に
設けられる研磨粉溜り部である。The exhaust fan 4 has a filter 32 and a suction fan 33 inside, and the suction fan 33 removes the filter 3 from the filter 32.
Air is sucked from the exhaust pipe 30 through the exhaust port 3
Discharge from 4. Further, 35 is a polishing powder reservoir provided at the lower part of the filter 32.
以上の如く構成されるサンドブラスト装置は、次の如く
動作される。即ち、エアーコンプレッサー1から送り出
された圧縮空気は、第1の供給パイプ6と第2の供給バ
イプ7に分流され、第1の供給パイプ6側に分流された
圧縮空気は、第1の流路16を通りフィルター18を介
して研磨粉堆積部15a内に流入される。この際、圧縮
空気が研磨粉堆積部15a内に堆積されている研磨粉1
2の中を通ることにより、いわゆるエアーパイブレーク
ー効果によって研磨粉12が攪拌され、その一部が集粉
器23によって攻出口20付近に集められる。The sandblasting device configured as described above is operated as follows. That is, the compressed air sent out from the air compressor 1 is divided into the first supply pipe 6 and the second supply pipe 7, and the compressed air diverted to the first supply pipe 6 side is divided into the first supply pipe 6 and the second supply pipe 7. 16 and flows into the polishing powder accumulation section 15a via the filter 18. At this time, compressed air is applied to the polishing powder 1 deposited in the polishing powder accumulation section 15a.
By passing through the polishing powder 2, the polishing powder 12 is agitated by the so-called air pie breaker effect, and a part of it is collected near the outlet 20 by the powder collector 23.
一方、第2の供給パイプ7側に分流された圧縮空気は、
第2の流路17をストレートに通過し、このとき合流部
22において研磨粉流路21側が第2の流路側17より
負圧となることにより研磨粉取出口20より研磨粉12
が吸込まれ、合流部22で圧縮空気と混合される。そし
てこの圧縮空気と研磨粉の混合物が送出パイプ26を通
ってプラスト室3内においてノズル27より噴射され、
これによって被研磨物A、例えば半導体ウエハの研磨加
工が行なわれる。On the other hand, the compressed air diverted to the second supply pipe 7 side is
The polishing powder passes through the second flow path 17 straight, and at this time, the polishing powder flow path 21 side becomes a negative pressure than the second flow path side 17 at the confluence part 22, so that the polishing powder 12 is removed from the polishing powder outlet 20.
is sucked in and mixed with compressed air at the confluence section 22. The mixture of compressed air and polishing powder is then injected from the nozzle 27 into the plast chamber 3 through the delivery pipe 26.
As a result, the object to be polished A, for example, a semiconductor wafer, is polished.
また、この被研磨物Aに噴射された後の空気と研磨粉l
2の混合物は、排風機4の作動によって吸引されてブラ
スト室3から還元パイプ29を通って研磨粉タンク15
内に入り、ここで研磨粉12だけが自重によって研磨粉
堆積部15a内に落下堆積される。そして空気のみが研
磨粉タンク15内から排出パイプ30を通って排風機4
に吸引され、この吸引された空気内に残存している研磨
粉をフィルター32によって除去した後に浄化空気が排
気口34から排出される。また、この除去された研磨粉
は研磨粉溜り部35に蓄積される。In addition, the air and polishing powder l after being sprayed onto this workpiece A
The mixture in step 2 is sucked by the operation of the exhaust fan 4 and passes from the blasting chamber 3 through the reduction pipe 29 to the polishing powder tank 15.
Here, only the polishing powder 12 falls and is deposited in the polishing powder accumulation part 15a by its own weight. Then, only air passes from the polishing powder tank 15 through the exhaust pipe 30 to the exhaust fan 4.
After the polishing powder remaining in the sucked air is removed by the filter 32, purified air is discharged from the exhaust port 34. Further, the removed polishing powder is accumulated in the polishing powder reservoir 35.
このようなサンドブラスト装置は、近年さらに微細な半
導体の表面パターンの研磨加工に対応するために、研磨
粉としてより粒径の小さな微粉、例えば#1000 (
粒径l6μm)以上の細かい微粉が使用されるようにな
ってきている。In recent years, such sandblasting equipment uses fine powder with a smaller particle size, such as #1000 (
Fine powder with a particle size of 16 μm or more has come to be used.
しかしながら、このような細かい微粉は粉末同士の吸着
性が大きいため凝集し易く、このため凝集した研磨粉が
混合室内の研磨粉取出口でいわゆる目づまりを起こし、
また前記エアーパイブレークー効果による攪拌も持続せ
ず、最初に大量の研磨粉が噴射されると、その後は圧縮
空気だけしか噴射されないという極端な噴射ムラを生じ
る問題点を有している。However, such fine powders tend to agglomerate due to their high adsorption properties, and as a result, the agglomerated abrasive powders cause so-called clogging at the abrasive powder outlet in the mixing chamber.
Furthermore, the agitation caused by the air pie breaker effect is not sustained, and when a large amount of polishing powder is initially injected, only compressed air is subsequently injected, resulting in extremely uneven injection.
本発明は、微粉の研磨粉を使用した場合でも良好に研磨
粉の噴射が行なわれるサンドブラスト装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sandblasting device that can jet abrasive powder well even when using fine abrasive powder.
上記目的を達成するために、本発明のサンドブラスト装
置は、前記混合室内の研磨粉堆積部内に研磨粉を振動さ
せる振動手段を設けた構成とする。In order to achieve the above object, the sandblasting device of the present invention has a configuration in which a vibration means for vibrating the polishing powder is provided in the polishing powder accumulation section in the mixing chamber.
上記のように構成されたサンドブラスト装置の混合室内
では、振動手段によって研磨粉を機械的に分散させなが
ら、その分散された研磨粉を圧縮空気によって攪拌させ
ることができるので、エアバイブレーター効果を効果的
に持続させることができて研磨粉が混合室内で目づまり
を起こすおそれはなく、安定した研磨粉の連続噴射が行
なわれる。In the mixing chamber of the sandblasting device configured as described above, the abrasive powder is mechanically dispersed by the vibration means, and the dispersed abrasive powder can be agitated by compressed air, so that the air vibrator effect can be effectively utilized. There is no risk of the polishing powder clogging the mixing chamber, and stable continuous injection of the polishing powder is achieved.
以下、本発明を適用したサンドブラスト装置の一実施例
を図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a sandblasting apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明によるサンドブラスト装置の一実施例
を示すものである。FIG. 1 shows an embodiment of a sandblasting device according to the present invention.
最初に、本実施例のサンドブラスト装置の全体の構成を
説明するが、上述した第16図の従来例と対応する部分
には同一符号を付しその説明は省略する。即ち、プラス
ト室3は研磨粉供給部11の上部近傍位置に配置されて
、研磨粉供給部1lとの間で垂直な還元バイプ45によ
って短絡されている。研磨粉供給部1lには蓋57が設
けられており、その蓋57の一端には研磨粉の入口57
bが設けられており、この人口57bに上記還元パイプ
45が接続されている。また、蓋57の他端には空気の
出口57cが設けられている。この人口57bと出口5
7cとの間は、研磨粉供給部の内壁1lbと上記蓋57
の下部に設けられたリング状の仕切り板57aとで形成
される迂回路によっ′て連絡されている。First, the overall structure of the sandblasting apparatus of this embodiment will be explained, but the same reference numerals will be given to the parts corresponding to those of the conventional example shown in FIG. 16 mentioned above, and the explanation thereof will be omitted. That is, the plast chamber 3 is arranged near the upper part of the polishing powder supply section 11, and is short-circuited with the polishing powder supply section 1l by a vertical reduction pipe 45. The polishing powder supply unit 1l is provided with a lid 57, and one end of the lid 57 has an inlet 57 for polishing powder.
b is provided, and the above-mentioned return pipe 45 is connected to this population 57b. Further, an air outlet 57c is provided at the other end of the lid 57. This population 57b and exit 5
7c is between the inner wall 1lb of the polishing powder supply section and the lid 57.
They are communicated by a detour formed by a ring-shaped partition plate 57a provided at the bottom of the screen.
この空気の出口57cから排出パイプ60が導出され、
その先端は排風機4に接続されている。A discharge pipe 60 is led out from this air outlet 57c,
Its tip is connected to an exhaust fan 4.
なお、この排出ハイブ60の上記出口57c近傍には電
磁弁59が設けられている。Note that a solenoid valve 59 is provided near the outlet 57c of the discharge hive 60.
また、研磨粉供給部11内の供給弁13は、その上部と
蓋57との間に設けられたコイルばね58による上方へ
の引張り作用によって研磨粉の供給口14の周囲に密着
されて閉じられている。Further, the supply valve 13 in the polishing powder supply section 11 is tightly closed around the polishing powder supply port 14 by the upward tension action of the coil spring 58 provided between the upper part of the supply valve 13 and the lid 57. ing.
また、混合室2内の空気を排気するための排気バイプ3
0の中途部には既述した電磁弁31の下流側に徘気l調
整弁61が設けられている。Also, an exhaust pipe 3 for exhausting the air in the mixing chamber 2
0, a wandering air adjustment valve 61 is provided downstream of the electromagnetic valve 31 described above.
なお、上記電磁弁59と上記電磁弁31とは所定の電気
回路に接続されて一定の周期で互いに開閉状態が逆にな
るように制御される。The electromagnetic valve 59 and the electromagnetic valve 31 are connected to a predetermined electric circuit and are controlled so that their open and close states are reversed at regular intervals.
また、混合室2内の上部にはシリカゲル等の吸湿手段6
2及びヒーター等による乾燥千段63が設けられている
。In addition, a moisture absorption means 6 such as silica gel is provided in the upper part of the mixing chamber 2.
2 and a drying stage 63 using a heater or the like.
以上のように構成される本実施例のサンドブラスト装置
は次の如く動作される。即ち、ブラスト室3において被
研磨物Aに向けてノズル27から噴射された後の研磨粉
12及び空気は排風機4の吸引力によって吸引されて、
研磨粉供給部l1の入口57bに達する。そして入口5
7bから出口51Gに向けて旋回流が上記迂回路に沿っ
て生じているので、研磨粉工2は遠心力によって研磨粉
供袷部の内壁1lbに衝突して落下して研磨粉供給部1
1に堆積する。このようにして研磨粉12が回収されて
再使用に供される。The sandblasting apparatus of this embodiment configured as described above operates as follows. That is, the polishing powder 12 and air after being injected from the nozzle 27 toward the object A to be polished in the blasting chamber 3 are sucked by the suction force of the exhaust fan 4.
It reaches the inlet 57b of the polishing powder supply section l1. and entrance 5
Since a swirling flow is generated along the detour from 7b toward the outlet 51G, the polishing powder tool 2 collides with the inner wall 1lb of the polishing powder supply part 1b due to centrifugal force and falls, and the polishing powder supply part 1
1. In this way, the polishing powder 12 is recovered and reused.
一方、電磁弁59及び電磁弁3lが交互に開閉制御され
、電磁弁31が開放され、かつ電磁弁59が閉塞される
と、研磨粉タンク15内は研磨粉供給部11より圧力が
降下するため、研磨扮12の供給弁13はコイルばね5
8に抗して押し下げられて、供給口14から研磨粉l2
が落下する。On the other hand, when the solenoid valve 59 and the solenoid valve 3l are alternately controlled to open and close, and the solenoid valve 31 is opened and the solenoid valve 59 is closed, the pressure inside the polishing powder tank 15 drops from the polishing powder supply section 11. , the supply valve 13 of the polisher 12 is connected to the coil spring 5
8, the polishing powder l2 is pushed down from the supply port 14.
falls.
そして、逆に上記電磁弁31が閉塞され、かつ電磁弁5
9が開放されると、供給弁l3はコイルばね58によっ
て元に戻り、研磨粉12の落下は停止する。以上の協働
動作が繰り返されて、研磨扮供給部1lから研磨粉タン
ク15内へ研磨粉12が自動的に順次供給される。Then, conversely, the solenoid valve 31 is closed, and the solenoid valve 5
9 is opened, the supply valve l3 is returned to its original state by the coil spring 58, and the polishing powder 12 stops falling. The above cooperative operation is repeated, and the polishing powder 12 is automatically and sequentially supplied into the polishing powder tank 15 from the polishing powder supply section 1l.
また、研磨粉タンクl5内に上記電磁弁31の開閉操作
によって圧力差が生じると、研磨粉堆積部15a内にお
いて研磨粉l2を一層攪乱させることができるが、更に
上記排気量調整弁6Iによって研磨扮タンク15内から
の排気量をある一定量まで減らすと上記圧力差も小さく
なって、上記電磁弁31、59の周期的な開閉操作によ
らず、ノズル27において研磨粉12はほぼ一定に噴射
されるようになる。この研磨粉噴射量と時間との関係を
示したのが第2図であって、上述の場合はCのようにほ
ぼ一定の噴射量となる。なお、t磁弁31も排気量調整
弁6lも設けられていない従来の装置の場合はAのよう
に、また′F4磁弁31のみが設けられた場合にはBの
ように変化する。Further, when a pressure difference is generated in the polishing powder tank l5 by the opening/closing operation of the electromagnetic valve 31, the polishing powder l2 can be further disturbed in the polishing powder accumulation section 15a. When the amount of exhaust from the tank 15 is reduced to a certain amount, the pressure difference becomes smaller, and the polishing powder 12 is injected almost constantly at the nozzle 27 regardless of the periodic opening and closing operations of the solenoid valves 31 and 59. will be done. FIG. 2 shows the relationship between the amount of abrasive powder sprayed and time, and in the above case, the amount of sprayed powder is approximately constant as shown in C. Note that in the case of a conventional device in which neither the t magnetic valve 31 nor the displacement adjustment valve 6l is provided, the change is as shown in A, and in the case that only the F4 magnetic valve 31 is provided, as shown in B.
また、研磨粉タンク15内に吸湿手段62及び乾燥手段
63を設けることによって、研磨粉I2が吸湿して固ま
ることを防止できる。特に、上述したように研磨粉l2
を再使用すると、研磨粉12は吸湿することが多いので
効果的である。Further, by providing the moisture absorbing means 62 and the drying means 63 in the polishing powder tank 15, it is possible to prevent the polishing powder I2 from absorbing moisture and solidifying. In particular, as mentioned above, the polishing powder l2
It is effective to reuse the polishing powder 12 because it often absorbs moisture.
以上の如く構成された本実施例のサンドブラスト装置は
、使用した研磨粉12を回収して再使用することのでき
る循環システムとなっている。The sandblasting apparatus of this embodiment configured as described above is a circulation system that can recover and reuse the used polishing powder 12.
次に、混合室2内の研磨粉堆積部15a内に設けられた
振動手段36について説明する。即ち、第1図に示すよ
うに混合室2内の研磨粉堆積部lsa内の底部でフィル
ター18の外周に設けられた円錐状の傾斜部15b上に
複数の振動手段36が傾斜されて配置されている.また
、第3図に示すように上記複数の振動手段36は、例え
ば矩形状をした複数のバイモルフ型圧電素子36aによ
って構成され、これらは研磨粉取出ノズル19に関して
対称となる位置に配置される。そして、上記バイモルフ
型圧電素子36aの自由端36nはフィルタ18の上部
に位置するように配置される。Next, the vibration means 36 provided in the polishing powder accumulation section 15a in the mixing chamber 2 will be explained. That is, as shown in FIG. 1, a plurality of vibration means 36 are arranged in an inclined manner on a conical inclined part 15b provided on the outer periphery of the filter 18 at the bottom of the polishing powder accumulation part lsa in the mixing chamber 2. ing. Further, as shown in FIG. 3, the plurality of vibrating means 36 are constituted by, for example, a plurality of rectangular bimorph piezoelectric elements 36a, which are arranged at symmetrical positions with respect to the polishing powder take-out nozzle 19. The free end 36n of the bimorph piezoelectric element 36a is arranged above the filter 18.
また、第4図に示すようにバイモルフ型圧電素子36a
は、例えば上下1対の圧電素子38a138bと3組の
電極39a、39b、39cとが互いに積層されること
によって形成されているものであって、その一端が固定
端36mとして支点37上に固定されている,そして、
支点37側の一端が固定端36m、他端が自由端36n
であるように構成された上記バイモルフ型圧電素子36
aの電極xXyに、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36nを上下方向に振動させる。Furthermore, as shown in FIG. 4, a bimorph piezoelectric element 36a
is formed by laminating, for example, a pair of upper and lower piezoelectric elements 38a138b and three sets of electrodes 39a, 39b, and 39c, one end of which is fixed on a fulcrum 37 as a fixed end 36m. is, and
One end on the fulcrum 37 side is a fixed end 36m, and the other end is a free end 36n.
The bimorph piezoelectric element 36 is configured to
For example, by applying a predetermined AC voltage to the electrode xXy of a, the free end 36n is caused to vibrate in the vertical direction.
また、互いに隣り合うバイモルフ型圧電素子36aの電
極X,Yを結線する際に、互いの振動の位相が逆になる
ように結線するのが望ましい。Furthermore, when connecting the electrodes X and Y of the bimorph type piezoelectric elements 36a that are adjacent to each other, it is desirable to connect the electrodes so that the phases of their vibrations are opposite to each other.
また、上記交流電圧の周波数は、例えば200〜400
Hzのような高周波であってよく、また、上記バイモル
フ型圧電素子36aの共振周波数とほぼ等しくするのが
望ましい。Further, the frequency of the AC voltage is, for example, 200 to 400.
It may be a high frequency such as Hz, and is preferably approximately equal to the resonant frequency of the bimorph piezoelectric element 36a.
以上のように、複数の振動手段36を混合室2内の研磨
粉堆積部15a内に設けることによって、研磨粉12を
機械的に分散させながら、その分散された研磨粉12を
フィルターl8からの圧縮空気によって攪拌させること
ができるので、上述の工7バイプレークー効果を効果的
に持続させることができる。As described above, by providing the plurality of vibration means 36 in the polishing powder accumulation part 15a in the mixing chamber 2, the polishing powder 12 is mechanically dispersed and the dispersed polishing powder 12 is removed from the filter l8. Since the mixture can be agitated by compressed air, the above-mentioned biply cooling effect can be effectively maintained.
また、隣り合う振動手段36の振動の位相を逆にしてや
ると更に効果的である。Furthermore, it is even more effective to reverse the phases of the vibrations of the adjacent vibration means 36.
また、バイモルフ型圧電素子36aに用いる圧電素子3
8a、38bとしては、圧電現象を示す既知の材料、例
えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン
酸鉛、水晶などを使用できる.また、これらの圧電素子
に1対の電掻を両面から重合せた構造の振動手段も用い
ることができる。Moreover, the piezoelectric element 3 used for the bimorph type piezoelectric element 36a
As 8a and 38b, known materials exhibiting a piezoelectric phenomenon, such as barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate, and crystal, can be used. Further, it is also possible to use a vibrating means having a structure in which a pair of electric scratchers are superimposed on both sides of these piezoelectric elements.
次に、第1図及び第3図に示されている複数の高速空気
吹出口47について説明する。即ち、研磨粉取出L口2
0の周囲で集粉凹部24の真下に対応する位1に複数の
高速空気吹出口47が設けられている。そしてこれらの
高速空気吹出口47は混合室2の下部において圧縮空気
の第1の流路16に接続されている。Next, the plurality of high-speed air outlets 47 shown in FIGS. 1 and 3 will be explained. That is, polishing powder outlet L port 2
A plurality of high-speed air blow-off ports 47 are provided around point 0 at position 1 corresponding to just below the powder collecting recess 24 . These high-speed air outlets 47 are connected to the first flow path 16 for compressed air at the lower part of the mixing chamber 2.
以上のように構成することによって、研磨粉取出口20
の近傍に設けられた高速空気吹出口47から高速で吹出
される圧縮空気を、その研磨取出口20の真上に設けら
れた集粉凹部24に衝突させて反射させることにより、
研磨取出口20の上部近傍に圧縮空気の高速乱気流を生
じさせることができる。従って、研磨粉12が研磨取出
口20近傍で強力に攪拌されるので、研磨粉12を研磨
取出口20からスムーズに取出してブラスト室3内で連
続的に噴射されることができて、安定した研磨粉の連続
噴射を行なえる。By configuring as described above, the polishing powder outlet 20
By colliding and reflecting the compressed air blown out at high speed from the high-speed air outlet 47 provided near the polishing outlet 20 into the powder collecting recess 24 provided directly above the polishing outlet 20,
A high-speed turbulent flow of compressed air can be generated near the top of the polishing outlet 20. Therefore, since the abrasive powder 12 is strongly stirred near the abrasive outlet 20, the abrasive powder 12 can be smoothly taken out from the abrasive outlet 20 and continuously injected into the blasting chamber 3, resulting in a stable Continuous jetting of polishing powder is possible.
また、研磨粉12と圧縮空気との合流部22に、第1図
に示すような吸引ノズル49が設けられているが、これ
によって第2の流路17からの圧縮空気がより高速に流
れるようになるので、研磨取出口20から研磨粉流路2
lを通して研磨扮が一層効率よく取出されるようになる
。In addition, a suction nozzle 49 as shown in FIG. 1 is provided at the confluence 22 of the polishing powder 12 and the compressed air, which allows the compressed air from the second flow path 17 to flow at a higher speed. Therefore, from the polishing outlet 20 to the polishing powder flow path 2
The polishing material can be taken out more efficiently through the l.
第5A図は混合室3と送出バイプ26との連結部分を示
すものである。連結パイプ51aの内面にテーパ一部5
3aが、継手52aの内面にテーパ一部54aがそれぞ
れ設けられて混合物の流路50と送出パイプ26との間
が連続的に連結されている。また、第5B図は送出パイ
プ26と噴射ノズル27との連結部分を示す。上述の場
合と同様に連結パイプ5lb及び継手52bの内面にそ
れぞれテーパ一部53b及び54bがそれぞれ設けられ
て送出パイプ26と噴射ノズル27との間が連続的に連
結されている。このようにすることによって上述の連結
部において空気だまりなどができなくなるようにし、研
磨粉12が堆積して目づまりを起こさないようにしてい
る。FIG. 5A shows a connecting portion between the mixing chamber 3 and the delivery pipe 26. A tapered portion 5 is formed on the inner surface of the connecting pipe 51a.
3a, a tapered portion 54a is provided on the inner surface of the joint 52a, so that the mixture flow path 50 and the delivery pipe 26 are continuously connected. Further, FIG. 5B shows a connecting portion between the delivery pipe 26 and the injection nozzle 27. As in the case described above, tapered portions 53b and 54b are provided on the inner surfaces of the connecting pipe 5lb and the joint 52b, respectively, so that the delivery pipe 26 and the injection nozzle 27 are continuously connected. By doing this, it is possible to prevent air pockets from forming in the above-mentioned connecting portion, and to prevent the polishing powder 12 from accumulating and causing clogging.
また、上記送出パイプ26は例えばウレタンチューブ、
ナイロンチューブ、ビニールチューブ等の可撓性チュー
ブによって構成されているが、この送出バイ126は、
実際に配管される場合、コーナ一部において急激に曲げ
ることは避けて緩やかに曲げるように配置される。更に
、上記送出バイプ26には第1図に示すように振動千段
43が設けられている。この振動手段43としては例え
ば第6A図に示すようにハイモルフ型圧電素子43aを
利用したものでよく、ハイモルフ型圧電素子43aが送
出パイブ26上に支点43bを介して固定されて共振状
態で振動が与えられる。Further, the above-mentioned delivery pipe 26 may be, for example, a urethane tube.
The delivery tube 126 is made of a flexible tube such as a nylon tube or a vinyl tube.
When piping is actually installed, it is arranged so that the corners are bent gently, avoiding sharp bends. Further, the delivery pipe 26 is provided with a vibrating stage 43 as shown in FIG. As this vibration means 43, for example, as shown in FIG. 6A, a high-morph type piezoelectric element 43a may be used, and the high-morph type piezoelectric element 43a is fixed on the delivery pipe 26 via a fulcrum 43b and vibrates in a resonant state. Given.
以上のように構成することによって、送出パイプ26内
に研磨粉が堆積することによる目づまりを防止できる。By configuring as described above, it is possible to prevent clogging due to accumulation of polishing powder inside the delivery pipe 26.
また、プラスト室3内の研磨粉受け部28には複数の振
動千段44が設けられてあり、噴射ノズル27から被研
磨物Aに噴射された研暦粉12が研磨粉受け部28に堆
積せぬようにし、研磨粉供給部11までスムーズに送ら
れるようにしてある。In addition, a plurality of vibration stages 44 are provided in the polishing powder receiving section 28 in the plast chamber 3, and the polishing powder 12 sprayed from the injection nozzle 27 onto the object A to be polished is deposited on the polishing powder receiving section 28. The polishing powder is smoothly fed to the polishing powder supply section 11.
この振動手段44としては、例えばバイモルフ型圧電素
子などを利用したものでよい。As the vibration means 44, for example, a bimorph type piezoelectric element may be used.
また、既述したように混合室2内に吸湿手段62及び乾
燥手段63が設けられているが、第1図に示すように研
磨粉タンク15内の内壁15bの上部に沿ってリング状
に曲げられたし形板64が取付けられ、このし形板64
の中に吸湿手段62として、例えば直径数日の球状のシ
リカゲルが多数配置され、更にL形板64の外側に乾燥
千段63として、例.えばヒーターが配置されている.
以上のようにすると、研磨粉タンクl5内の湿気は上記
吸湿手段62によって吸湿されて除去されると共に、上
記乾燥千段63によって研磨粉タンクl5内の水分は蒸
発する。そして、この蒸気は排気バイブ30を通して排
気される。このようにして研磨扮12が何回も再使用さ
れている内に、研磨粉12が吸湿して固まってしまうと
言った問題を解消できる。また、研磨粉l2か細くなれ
ばなる程その吸湿性は著しくなるので効果的である。Further, as described above, the moisture absorbing means 62 and the drying means 63 are provided in the mixing chamber 2, but as shown in FIG. The cylindrical plate 64 is attached, and the cylindrical plate 64 is attached.
A large number of spherical silica gels each having a diameter of several days, for example, are arranged as a moisture absorbing means 62 inside the L-shaped plate 64, and a thousand drying stages 63 are arranged outside the L-shaped plate 64, for example. For example, a heater is installed.
In this manner, the moisture in the polishing powder tank 15 is absorbed and removed by the moisture absorbing means 62, and the moisture in the polishing powder tank 15 is evaporated by the drying stage 63. This steam is then exhausted through the exhaust vibrator 30. In this way, it is possible to solve the problem that the polishing powder 12 absorbs moisture and hardens while the polishing plate 12 is reused many times. Further, the finer the polishing powder l2 is, the more hygroscopicity it has, so it is more effective.
以上の如く構成した本実施例のサンドブラスト装置を用
いると、JISR6001において規定する微粉(5〜
80μm)はもちろんのこと5μm以下0.01μmの
オーダーの超微粉の研磨粉12をも噴射ムラを起こすこ
となく連続して噴射することができた。また、この装置
を用いることによって金属、セラミックス、ガラス、プ
ラスチックなどを精密かつ高速に加工することができた
。When the sandblasting device of this embodiment configured as described above is used, fine powder (5 to 5
80 μm) as well as ultrafine polishing powder 12 on the order of 5 μm or less and 0.01 μm could be continuously jetted without causing jetting unevenness. In addition, by using this equipment, metals, ceramics, glass, plastics, etc. could be processed precisely and at high speed.
例えば、半導体の微細な表面加工を、従来の真空装置に
よるドライエッチングよりす早く行うことができ、また
加工を始めるまでの準備期間を極めて短くすることがで
きた。For example, fine surface processing of semiconductors can be performed more quickly than dry etching using conventional vacuum equipment, and the preparation period before starting processing can be extremely shortened.
また、このようなサンドブラスト装置を用いた加工時に
、試料を加工するのに効果的な反応性ガス、光、熱、電
界、磁界などを加えながら、より高速で加工することも
できる。Further, during processing using such a sandblasting device, processing can be performed at higher speed while applying reactive gas, light, heat, electric field, magnetic field, etc. that are effective for processing the sample.
〔変形例〕
以下に、上述した本発明による実施例についての変形例
を図面を用いて説明する。[Modifications] Modifications of the above-described embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第7A図及び第7B図は混合室2内の研磨粉堆積部15
a内の底部に振動手段36として、複数の振動板36b
を用いた例である。即ち、複数の定し、内周端をボイス
コイル式駆動千段42で駆動して振動させるようにした
ものである。また、この振動板36bの内周端側には円
筒状の蛇腹46が上記ボイスコイル式駆動手段42を取
り囲むように配置され、上記ボイスコイル式駆動手段4
2内に研磨粉12が侵入しないようにしている。7A and 7B show the polishing powder accumulation section 15 in the mixing chamber 2.
A plurality of diaphragms 36b are provided as vibration means 36 at the bottom of the inside of a.
This is an example using . That is, the inner peripheral end is driven by a voice coil drive stage 42 to vibrate. Further, a cylindrical bellows 46 is arranged on the inner peripheral end side of the diaphragm 36b so as to surround the voice coil type driving means 42.
Polishing powder 12 is prevented from entering into 2.
第8図は上述の振動手段36が研磨粉堆積部15a内の
底部に、更に多数設けられた例であり、研磨粉12は一
層分敗されるようになる。FIG. 8 shows an example in which a larger number of the above-mentioned vibrating means 36 are provided at the bottom of the polishing powder accumulation section 15a, so that the polishing powder 12 is further broken down.
第9図は混合室2内の研磨粉堆積部15aの上部に複数
の振動手段36がそれぞれ設けられた例である。即ち、
研磨粉タンクの内壁15b及び集粉器の外壁23aに複
数の振動手段36を設けることによって、これらの壁近
傍に堆積している研慶粉12を分散させることができ、
研磨粉堆積部15aの底部に研磨粉をスムーズに送るこ
とができる.
なお、上記振動手段36の形状としては、例えば正方形
、台形、ドーナッツ状などでもよく、また上記振動手段
36としては既述したちの以外に、磁歪振動素子、電磁
誘導を利用した振動素子などによって構成されてもよい
。FIG. 9 shows an example in which a plurality of vibrating means 36 are provided above the polishing powder accumulation section 15a in the mixing chamber 2, respectively. That is,
By providing a plurality of vibration means 36 on the inner wall 15b of the polishing powder tank and the outer wall 23a of the powder collector, the polishing powder 12 accumulated near these walls can be dispersed.
Polishing powder can be smoothly sent to the bottom of the polishing powder accumulation section 15a. The shape of the vibration means 36 may be, for example, square, trapezoidal, donut shape, etc. In addition to the above-mentioned shapes, the vibration means 36 may be a magnetostrictive vibration element, a vibration element using electromagnetic induction, etc. may be configured.
第10A〜第10C図はフィルター18の形状を変えた
例である。即ち、第10A図に示すフィルター18aは
、圧縮空気が通過するフィルター部分18dが十字状の
ような放射状に構成されたものである。また、第lOB
図に示すフィルター18bは、同じくフィルタ一部分1
8dが*状のような放射状に構成されたものであり、ま
た第10C図に示すフィルター18cは、フィルタ一部
分が複数の比較的小さい孔18dに構成されたものであ
る。この場合、この孔18dは取磨粉取出ノズルl9の
回りに多く配置されることが望ましい。また、第10A
図〜第10C図には、研磨粉堆積部15a内の底部に設
けられる上述の振動手段36の配置についても合せて示
している。即ち、複数の振動手段36は、上述したフィ
ルター18a、18b、18cのそれぞれのフィルタ一
部分18dが設けられた位置に対応して、それらのフィ
ルタ一部分18dの上部に配置されている。10A to 10C are examples in which the shape of the filter 18 is changed. That is, in the filter 18a shown in FIG. 10A, a filter portion 18d through which compressed air passes is configured radially in the shape of a cross. Also, the first OB
The filter 18b shown in the figure also includes filter portion 1.
The filter 18d shown in FIG. 10C has a radial shape like a * shape, and a portion of the filter 18d has a plurality of relatively small holes 18d. In this case, it is desirable that many of the holes 18d be arranged around the polishing powder extraction nozzle l9. Also, the 10th A
10C also show the arrangement of the above-mentioned vibrating means 36 provided at the bottom of the polishing powder accumulation section 15a. That is, the plurality of vibrating means 36 are arranged above the filter portions 18d of the filters 18a, 18b, and 18c, corresponding to the positions where the filter portions 18d of the filters 18a, 18b, and 18c are provided.
以上のように構成することによって、研磨粉は研磨粉堆
積部15a内の底部において上記振動手段36によって
分散され、この分散された研磨粉はフィルタ一部分18
dからより強く出てくる圧縮空気によって一層攪拌され
ると言った効果がある。With the above configuration, the polishing powder is dispersed at the bottom of the polishing powder accumulation section 15a by the vibrating means 36, and the dispersed polishing powder is transmitted to the filter portion 18.
This has the effect of further stirring due to the compressed air coming out more strongly from d.
第11図は例えば上述のフィルター18cをつくる方法
について説明するための図である。即ち、例えばフィル
ター18cは、既述のフィルター18に、所定の位置に
複数の孔18dが設けられた円板状の金属板48を重ね
合せることによって容易につくることができる。FIG. 11 is a diagram for explaining, for example, a method of manufacturing the above-mentioned filter 18c. That is, for example, the filter 18c can be easily made by superimposing a disk-shaped metal plate 48 having a plurality of holes 18d at predetermined positions on the filter 18 described above.
第12図は研磨粉堆積部15a内の底部に設けられた上
述したバイモルフ型圧電素子36aの固定方法の例であ
る。即ち、上記バイモルフ型圧電素子36aの固定端3
6mが研磨タンクl5の壁記バイモルフ型圧電素子36
aの電極からのり一ド′#IA41を直接外部に引出す
ことができるので、リード線41上に研磨粉l2が堆積
してしまうことはない。FIG. 12 shows an example of a method of fixing the above-mentioned bimorph type piezoelectric element 36a provided at the bottom of the polishing powder accumulation section 15a. That is, the fixed end 3 of the bimorph piezoelectric element 36a
6m is the wall of polishing tank 15 Bimorph type piezoelectric element 36
Since the glue wire #IA41 can be directly drawn out from the electrode a, polishing powder l2 will not be deposited on the lead wire 41.
第6B図〜第6D図は送出バイプ26の振動千段43の
例であり、第6B図の場合は送出パイプ26にボイスコ
イル式駆動手段43Cの駆動部43dを固定して振動さ
せるようにしている。また、第6C図及び第6D図の場
合はモーター55aによりクランクアーム55bを介し
て振動される振動アーム55cで送出パイプ26を振動
させるようにしている。6B to 6D are examples of the vibration stage 43 of the sending pipe 26, and in the case of FIG. 6B, the driving part 43d of the voice coil drive means 43C is fixed to the sending pipe 26 and vibrated. There is. In the case of FIGS. 6C and 6D, the delivery pipe 26 is vibrated by a vibration arm 55c which is vibrated by a motor 55a via a crank arm 55b.
第13図は吸湿千段62及び乾燥千段63の配置例であ
り、吸湿手段62、例えば直径数1讃の球状のシリカゲ
ルが多数研磨粉堆積部15a内に混入され、また乾燥手
段63、例えばヒーターが研磨粉タンクの外壁に取付け
られている。このようにして上述した所定の効果を得る
ことができる。FIG. 13 shows an example of the arrangement of 1,000 moisture absorbing stages 62 and 1,000 drying stages 63, in which a large number of moisture absorbing means 62, for example, spherical silica gel with a diameter of several centimeters, are mixed into the polishing powder accumulation section 15a, and drying means 63, for example, A heater is attached to the outer wall of the polishing powder tank. In this way, the above-mentioned predetermined effects can be obtained.
以上の如く実施例及び変形例を説明したが、これらによ
って本発明は限定されるものではなく他の変形も可能で
ある。Although the embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these and other modifications are possible.
以下に、上述したサンドブラスト装置を用いた応用例を
2例示す。Below, two examples of applications using the above-mentioned sandblasting device will be shown.
まず、セラミックス加工に用いた例を説明する。First, an example of use in ceramic processing will be explained.
即ち、従来まで緻密なセラミソクスをつくる方法として
、プレス法、ロール法が行なわれているが、この方法を
用いると薄膜状のセラミックスをつくるのが不可能であ
り、また、薄膜状のセラミックスをつくる方法として、
スプレー法、塗布法、スクリーン印刷法、プラズマ溶射
法などがあるが、いずれの方法でもできたセラミソクス
はポーラス状となり、緻密なセラミックスをつくること
はできなかった。In other words, the press method and the roll method have been used to date to make dense ceramics, but it is impossible to make thin film-like ceramics using these methods; As a method,
There are spraying methods, coating methods, screen printing methods, plasma spraying methods, etc., but the ceramics produced by any of these methods is porous and it is not possible to create dense ceramics.
第14図は、緻密な薄膜状セラミックスをつくる原理を
示したものである。即ち、セラミックスの原料である微
粉末(例えば、0.1〜数μm)を本実施例の研磨粉と
入れ変え、これを噴射ノズル27から基板65へ吹き付
ける。この基板65は、上記セラミソクスの原料の微粉
末より硬度が同しかそれ以下のものである。基板65の
上には高速で上記微粉末が当るので、これが熱エネルギ
ーに変って上記基板上に上記微粉末が付着していく。FIG. 14 shows the principle of producing dense thin film ceramics. That is, a fine powder (for example, 0.1 to several μm), which is a raw material for ceramics, is replaced with the polishing powder of this embodiment, and this is sprayed onto the substrate 65 from the spray nozzle 27 . This substrate 65 has a hardness equal to or less than that of the fine powder of the raw material for the ceramic socks. Since the fine powder hits the substrate 65 at high speed, this turns into thermal energy and the fine powder adheres to the substrate.
この付着した微粉末が積層して薄膜状のセラミソクス6
5aが基板65上に形成される。また、噴射時間等を変
えることによって上記セラミソクス65aの厚みを容易
に変えてやることができる。This adhered fine powder is layered to form a thin film-like ceramic sock 6
5a is formed on a substrate 65. Further, the thickness of the ceramic sox 65a can be easily changed by changing the injection time and the like.
また、微粉末は細かければ細かい程表面エネルギーが大
きくて熱エネルギーに変わりやすい。噴射ノズル27か
らの吹付け圧力は1〜7 kg / c+a、望ましく
は4〜1kglcr&である。また、噴射ノズルの先端
27aと基板表面との間隔(d)は1〜20龍程度が望
ましい。セラミソクスの緻密性を更によくするために通
常の焼成温度で焼成してもよい。Furthermore, the finer the powder, the greater its surface energy and the easier it is to convert into thermal energy. The spray pressure from the injection nozzle 27 is 1-7 kg/c+a, preferably 4-1 kglcr&. Further, the distance (d) between the tip 27a of the injection nozzle and the substrate surface is preferably about 1 to 20 mm. In order to further improve the density of the ceramic sox, it may be fired at a normal firing temperature.
以上のような加工法を用いれば、一般の薄膜状のセラミ
ソクスはもちろん超電導セラミソクスも容易に薄膜化で
きる。更に、噴射ノズル27の先端27aを細くして噴
射ビームをしぼることによって、例えばコンピュータ用
の電子回路の配線などに超電導セラミックスを用いる場
合、様々な形状に高速で形成できる。By using the processing method described above, not only general thin-film ceramic socks but also superconducting ceramic socks can be easily made into thin films. Furthermore, by narrowing the tip 27a of the injection nozzle 27 to narrow the injection beam, when superconducting ceramics are used for wiring of electronic circuits for computers, for example, it can be formed into various shapes at high speed.
また、曲面をもった薄膜状のセラミックスをつくること
も可能である。It is also possible to create thin film-like ceramics with curved surfaces.
また、上記噴射ノズル27を適当な装置を用いて走査さ
せることによって様々な形状の薄膜セラミックスを多量
に製造することも可能である。Further, by scanning the injection nozzle 27 using an appropriate device, it is also possible to manufacture thin film ceramics in various shapes in large quantities.
次に、グリソドローリング形のペンブロックまたはプリ
ンタの紙送りローラの表面加工に応用した例を示す。Next, an example of application to surface processing of a Glisodo rolling type pen block or a paper feed roller of a printer will be shown.
従来までグリッドローリング形ペンブロッタの紙送りは
、表面をやすり状にした金属ローラとゴムローラとで記
録紙を挟んで、これらのローラを回転させることによっ
て行っていた。この金属ローラの表面はプラズマ溶射も
しくは機械加工されたものであった。Conventionally, paper feeding in grid rolling type pen blotters has been carried out by sandwiching the recording paper between a metal roller with a sanded surface and a rubber roller, and rotating these rollers. The surface of this metal roller was plasma sprayed or machined.
これらの金属ローラには、以下のような欠点がある。These metal rollers have the following drawbacks.
1.プラズマ熔射をする場合にローラ全体への塗膜形成
となるため任意の形状の凹凸を形成することが不可能で
ある。1. When plasma spraying is used, a coating film is formed on the entire roller, so it is impossible to form irregularities of any shape.
2.機械加工による場合は、かなり大きな凹凸となるた
めかえって記録紙がスリップしやすくなる。2. If machining is used, the unevenness will be quite large, making the recording paper more likely to slip.
3.加工時間をある程度必要とする。3. Requires some processing time.
第15図に示すように、本例では1対の円筒状の例えば
金属からできた紙送りローラ66a、66bの表面に複
数のリング状粗面66cが上述のサンドブラスト装置を
用いて加工されている。上記リング状粗面66cの粗さ
及び加工幅は適度な範囲にすることが容易であるから、
摩擦係数を高くでき、記録紙67がスリップしたり位置
がずれたりすることがなくなる。これによって1対の紙
送りローラ66a、66bによる記録祇67の走行が極
めて安定したものとなる。また、紙送りローラに用いる
ことのできる材料としては、セラミックス、樹脂材料な
ども用いることができる。また、紙送りローラの表面に
加工される粗面の形状は、らせん状などの他の任意な形
にできる。As shown in FIG. 15, in this example, a plurality of ring-shaped rough surfaces 66c are processed on the surfaces of a pair of cylindrical paper feed rollers 66a and 66b made of metal, for example, using the above-mentioned sandblasting device. . Since the roughness and machining width of the ring-shaped rough surface 66c can be easily set within an appropriate range,
The coefficient of friction can be increased, and the recording paper 67 will not slip or shift its position. This makes the running of the recording paper 67 by the pair of paper feed rollers 66a and 66b extremely stable. Further, as materials that can be used for the paper feed roller, ceramics, resin materials, etc. can also be used. Further, the shape of the rough surface processed on the surface of the paper feed roller can be any other arbitrary shape such as a spiral shape.
本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.
サンドブラスト装置の混合室内で研磨粉の目づまりを起
こすおそれはなく安定した研磨粉の連続噴射ができるの
で、極めて細かい研磨粉を用いることが可能となりかつ
良好で安定な研磨加工を行うことができる。また、極め
て細かい研澄粉を用いることが可能となったので微細な
表面加工を、様々な材料に対して行うことができる。Since there is no risk of clogging of the abrasive powder in the mixing chamber of the sandblasting device and stable continuous injection of abrasive powder is possible, extremely fine abrasive powder can be used and good and stable abrasive processing can be performed. Furthermore, since it has become possible to use extremely fine abrasive powder, fine surface processing can be performed on various materials.
第1図〜第6A図は本実施例のサンドブラスト装置に関
するものであって、第1図は全体図、第2図は研磨粉噴
射量の時間変化を示す図、第3図は第1図のm−m矢視
図、第4図は第3図のIV一■矢視図、第5A図及び第
5B図は送出パイプと混合室及び噴射ノズルとの連結部
の各々の拡大断面図、第6A図は送出パイプに設けられ
た振動手段を示した図である。
第6B図〜第13図は本実施例の変形例に関するもので
あって、第6B図〜第6D図は送出パイプに設けられた
振動手段の例、第7A図は混合室内の研磨堆積部の底部
に設けられた振動手段の例を示す混合室の正面図、第7
B図は同じく混合室の平面図、第8図は同じく振動手段
が多数設けられた例を示す混合室の平面図、第9図は混
合室内に設けられた振動手段の配置例を示す混合室の正
面図、第10A図〜第10C図はフィルターの例を示す
混合室の平面図、第11図はフィルターの製造方法を示
す斜視図、第12図は振動手段の固定方法の例を示す拡
大断面図、第13図は吸湿手段及び乾燥手段の配置例を
示す混合室の正面図である。
第14図及び第15図は本実施例のサンドブラスト装置
の応用例に関するもので、第14図はセラミックスの製
造方法を示す図、第15図は紙送りローラーの表面に粗
面を形成したことを示す図である。
第16図は従来例のサンドブラスト装置の全体図である
。
なお図面に用いられている記号において、1 ・一−−
一一−一・−−−一一−一一・−・・・−・・・一 エ
アーコンプレッサー2−・−−一−一−一一・・・・・
一・・・・・・・一−一−一混合室3 −・−・−・一
・・・・・・・−・・・−−−−−−−・−・−ブラス
ト室4 ・−・・・・−・−・−−−一−・−・・一・
・一 排風機15a・・・・一・一・一・−−−〜−一
−一・−・・研磨粉堆積部3 6−一一・−・・・・−
・−・・一・−−−−−一・−・・・・一振動手段であ
る。1 to 6A relate to the sandblasting apparatus of this embodiment, in which FIG. 1 is an overall view, FIG. 2 is a diagram showing changes in the amount of abrasive powder sprayed over time, and FIG. 3 is a diagram similar to that of FIG. 1. Fig. 4 is a view taken from the IV-1 arrow in Fig. 3, Figs. 5A and 5B are enlarged cross-sectional views of the connecting parts between the delivery pipe, the mixing chamber, and the injection nozzle. Figure 6A is a diagram showing the vibration means provided on the delivery pipe. Figures 6B to 13 relate to modifications of this embodiment, in which Figures 6B to 6D are examples of vibration means provided in the delivery pipe, and Figure 7A is an example of the vibration means provided in the mixing chamber. Front view of the mixing chamber showing an example of the vibration means provided at the bottom, No. 7
Figure B is a plan view of the mixing chamber, Figure 8 is a plan view of the mixing chamber showing an example in which a large number of vibrating means are provided, and Figure 9 is a mixing chamber showing an example of the arrangement of the vibrating means provided in the mixing chamber. 10A to 10C are a plan view of a mixing chamber showing an example of a filter, FIG. 11 is a perspective view showing a method of manufacturing a filter, and FIG. 12 is an enlarged view showing an example of a method of fixing a vibrating means. The sectional view and FIG. 13 are front views of the mixing chamber showing an example of the arrangement of moisture absorbing means and drying means. Figures 14 and 15 relate to an application example of the sandblasting device of this embodiment, with Figure 14 showing a method for manufacturing ceramics, and Figure 15 showing a rough surface formed on the surface of the paper feed roller. FIG. FIG. 16 is an overall view of a conventional sandblasting device. In addition, in the symbols used in the drawings, 1 ・1 --
11-1.
1......1-1-1 Mixing chamber 3 -・----1...------------Blast chamber 4 ・-・・−・−・−−−1−・−・・1・
・1 Exhaust fan 15a...1・1・1---1-1---1-1---Abrasive powder accumulation section 3 6-11------
·································1 is a vibration means.
Claims (1)
室で被研磨物に噴射するようにしたサンドブラスト装置
において、 前記混合室内の研磨粉堆積部内に研磨粉を振動させる振
動手段を設けたことを特徴とするサンドブラスト装置。[Scope of Claims] A sandblasting device in which abrasive powder and air are mixed in a mixing chamber and the mixture is injected onto a workpiece in a blasting chamber, the abrasive powder being vibrated in an abrasive powder accumulation section in the mixing chamber. A sandblasting device characterized by being provided with a vibration means for causing vibration.
Priority Applications (1)
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JPH02131871A true JPH02131871A (en) | 1990-05-21 |
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1988
- 1988-11-10 JP JP63284326A patent/JP2682082B2/en not_active Expired - Fee Related
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