JPH0734246A - 粉体攪拌器 - Google Patents

粉体攪拌器

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JPH0734246A
JPH0734246A JP4191682A JP19168292A JPH0734246A JP H0734246 A JPH0734246 A JP H0734246A JP 4191682 A JP4191682 A JP 4191682A JP 19168292 A JP19168292 A JP 19168292A JP H0734246 A JPH0734246 A JP H0734246A
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均 土岐
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禎久 米沢
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/60Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with a vibrating receptacle

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン注入装置やイオンビーム蒸着装置に使
用される粉体攪拌装置において、粉体の攪拌性を向上さ
せ、かつプラスの電荷に帯電しにくい構成の粉体攪拌器
を提供することを目的とする。 【構成】 粉体攪拌器11は、基台12と、粉体を収納
する容器13と、基台12に対し容器13を支持する複
数の支持体15と、支持体15に配設された振動発生部
としての一対の圧電素子14,14から構成されてい
る。そして圧電素子14,14に電圧を印加して、容器
13を回転方向に揺動させかつ揺動方向に応じて揺動の
速度を異ならせることにより、容器13内の粉体を攪拌
させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、イオンビーム蒸着装
置やイオン注入装置に使用される粉体攪拌器に係わり、
特に攪拌性の高い粉体攪拌器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のイオン注入装置の概略図
を示したものである。図中1は真空容器で、別途形成さ
れた真空ポンプによって内部を高真空状態に保持できる
構成である。また前記真空容器は、図示しないイオン化
室に接続されている。
【0003】さらに真空容器1内には円筒形の金属性の
容器2ならびに複数枚のプロペラ3が形成され、前記真
空容器1の外部に配設された駆動部4とで、粉体攪拌器
が構成されている。また容器2を接地することにより、
容器2内の粉体Aのプラス電荷を逃がす構成である。そ
して駆動部4によって、前記容器2ならびにプロペラ3
を互いに逆方向に回転させることにより、容器2内の粉
体Aを攪拌するものである。
【0004】このほか真空容器1内部には、イオンのプ
ラスの電荷を中和するための中和用フィラメント5が配
設され、真空容器1内に電子が降り注ぐ構成である。ま
た真空容器1内には、注入イオン量を測定するファラデ
ーカップ6や、イオンビームをガイドするビームガイド
7等が配設されている。また前記真空容器1には、イオ
ン源に通ずる部分に偏向コイル8ならびにシャッタ9が
配設されている。
【0005】そうして注入材料を図示しないイオン化室
でイオン化後、10kvから400kvで加速し、前記
容器2内の粉体Aに射突させてイオン注入する。この時
イオンは100kvの加速電圧で約0.1ミクロンの深
さに侵入する程度である。
【0006】またイオン注入に際しては、イオンのプラ
スの電荷を中和するかリークさせる必要があり、うまく
プラスの電荷を逃がせないと粉体A表面へのチャージに
よって、注入材料が容器2周辺に飛散してしまう。した
がって、粉体攪拌器には、攪拌性が良好なことが要求さ
れ、粉体攪拌器を含めた装置全体にはチャージ対策が施
されていることが望まれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイオ
ン注入装置の粉体攪拌器は、容器2内のプロペラ3によ
って粉体Aを攪拌する構成であるから、粉体Aの量が多
くないと良好に攪拌できない。したがって、粉体Aの量
が多い分、イオン注入が完了するまでに多くの時間が必
要となるという問題があった。
【0008】また回転部を有する構成であるから、駆動
部分からゴミが配設され、このゴミが悪影響をおよぼす
という問題があった。
【0009】このほか、粉体Aの量が多いので、中和用
の電子が粉体A内部まで到達できない。特に粉体Aの抵
抗値の高いものでは、プラスの電荷を中和できず、ま
た、容器2からもプラスの電荷を逃がせないので、粉体
Aがプラスの電荷にチャージし、注入材料の多くが容器
2周辺に飛散してしまうという問題があった。
【0010】さらに、プロペラ3と容器2の位置精度を
高くしないと、粉体Aの粒子がプロペラ3と容器2の隙
間を通過したり、逆に隙間に挟まるなど良好な攪拌が行
えないという問題があった。
【0011】同様にイオンビーム蒸着装置でも、粉体を
上述の粉体攪拌器を使用すれば、攪拌性の問題、また粉
体が抵抗値の高いものであれば、チャージの問題が生じ
る。
【0012】本発明は上述した問題に鑑みてなされたも
のであり、イオン注入装置やイオンビーム蒸着に使用さ
れる粉体攪拌器において、粉体の攪拌性が良く、粉体が
プラスの電荷にチャージしにくい構成の粉体攪拌器を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】真空中でイオンまたは一部イオン化した添
加物を粉体に注入するイオン注入装置や、真空中でイオ
ンまたは一部イオン化した添加物を粉体表面に均一にコ
ートするイオンビーム蒸着装置に使用される粉体攪拌器
において、前記粉体攪拌器は、前記各装置内に載置され
る基台と、前記粉体を収納する容器と、基台に対し前記
容器を支持する弾性変形可能な複数の支持体と、前記基
台もしくは支持体に配設され、前記支持体とともに前記
容器を回転方向に応じて異なる速度で交互に揺動させる
振動発生部を有することを特徴とするものである。さら
に前記容器は、その底部に突部が形成されたことを特徴
とするものである。
【0014】
【作用】上述の構成であるから、容器が回転揺動する
際、方向によって揺動する速度が異なるので、容器の揺
動方向が変わる際に、反動によって粉体は容器の上面を
転がりながら移動する。
【0015】
【実施例】以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の粉体攪拌器の一実施例を示したもの
で、イオン注入装置に装着した概略図である。なお、図
4に示す従来のイオン注入装置と、イオン注入装置の基
本的な構成は等しいので、同一箇所には同一符号を付し
て説明を省略する。
【0016】図中11は本発明の粉体攪拌器を示したも
ので、粉体攪拌器は、真空容器1の底部に載置される基
台12と、粉体の収納される円筒形の容器13と、振動
発生部としての一対の圧電素子14ならびに弾性変形可
能な支持体15と、上板16から構成されている。
【0017】さらに詳述すると、前記支持体15は、対
角線上に4箇所形成されており、その一方が基台12上
面に取付けられ、他方が容器13の底面に取り付けられ
て、支持体15が斜めに傾斜した状態で、容器13を上
板16を介して前記基台12に対し支承する構成であ
る。
【0018】そして圧電素子14にはチタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛あるいはジルコン酸鉛を主成分とするセ
ラミックスなどを使用し、支持体15を挟んで対向する
圧電素子14,14に極性の異なる電圧を交互に印加す
ることによって圧電素子14,14を伸縮させて、矢印
に示すように容器13を左右に回転揺動させるものであ
る。さらに前記圧電素子14,14に、印加される電圧
の極性によって電圧の印加時間を変化させることによ
り、前記容器13の回転揺動する速度を左右で異ならす
ことができる。
【0019】したがって、前記容器13の回転揺動する
速度が揺動方向で異なれば、粉体は容器13内で弾かれ
るように転動しながら一定方向に移動することができ
る。
【0020】次に図2を用いて容器13の形状を説明す
る。図2(a)は容器13の平面図であり、図2(b)
は容器13のB−B線断面図である。容器13は、ステ
ンレス等の金属材料からなる円筒形状で、その底部には
十文字にフィン13aが配設された構成である。そして
フィン13aは、粉体の移動する方向に傾斜面がくるよ
うに配設されている。また容器13の中央部分底面に
は、前記上板16に取付けるための取付穴13bを有す
る構成である。そして、容器13は接地されて一定電位
に保持された構成である。
【0021】以上のような構成であるから、実施例に示
した粉体攪拌器は、圧電素子14と支持体15の作用に
よって、その容器13が回転揺動するとともに、回転揺
動する方向で揺動する速度を変えることにより、矢印に
示すように容器13内を粉体が転動しながら一定方向に
移動する。
【0022】したがって、実施例に示した粉体攪拌器を
イオン注入装置やイオンビーム蒸着装置に使用すれば、
粉体の量が少なくても粉体の攪拌が確実に行え、均一に
イオン注入やイオンビーム蒸着が行える。また、粉体が
導電性を有する場合は容器13が接地されているので、
プラスの電荷を確実にリークすることができる。
【0023】さらに粉体が抵抗値の高い材料であって
も、粉体の量を少なくできしかも攪拌性がよいので、中
和用の電子が粉体内部まで到達することができ、プラス
の電荷を確実に中和することができる。
【0024】そしてイオン注入の対象となる粉体はプラ
スの電荷に帯電することがないため、粉体の飛散が生じ
ることなく、効率よくイオン注入やイオンビーム蒸着を
行うことができる。また駆動部が回転部を有しない構成
であるから、駆動部の潤滑材によってあるいは駆動部を
介して侵入するガスや、ゴミ等の発生もきわめて少ない
ので、粉体攪袢器が設置されるイオンビーム蒸着装置や
イオン注入装置の真空容器内の構成も簡単にすることが
できる。
【0025】
【他の実施例】また図3は、容器の他の実施例を示した
断面図である。容器23は、前実施例と同様に略円筒形
で、その底部には複数のフィン23aと取付穴23bが
形成されている。さらに容器23は、その底面が湾曲し
た形状であり、このような形状であれば、回転揺動の際
の遠心力によって粉体が容器の周囲に偏ることはない。
【0026】さらに粉体攪拌器は、駆動部の構成として
圧電素子を用いた例を示したが、例えば電磁石の磁器吸
着力や磁器反発力、あるいはこれらと板バネ等の復帰力
とを組み合わせて構成するなど、回転する方向で揺動速
度の異なる構成であれば種々変更可能である。
【0027】
【効果】以上のような構成であるから、本発明の粉体攪
拌装置をイオン注入装置やイオンビーム蒸着装置に適用
すれば、粉体の量が少なくても攪拌性が良好で、均一に
イオン注入やイオンビーム蒸着を行うことができる。
【0028】さらに攪拌性が良好であるから、粉体が抵
抗値の高い材料であっても、低い材料であっても、確実
にプラスのイオンをリークさせたり、中和させることが
でき、効率よくイオン注入やイオンビーム蒸着を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の攪拌装置をイオン注入装置に装着した
状態を示した図。
【図2】本発明の攪拌装置の容器を示した平面図および
側断面図。
【図3】本発明の攪拌装置の容器の他の例を示した側断
面図。
【符号の説明】
12 基台 13 容器 13a フィン 14 振動発生部としての圧電素子 15 支持体 16 上板
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】真空中でイオンまたは一部イオン化した添
加物を粉体に注入するイオン注入装置や、真空中でイオ
ンまたは一部イオン化した添加物を粉体表面に均一にコ
ートするイオンビーム蒸着装置に使用される粉体撹拌器
において、前記粉体撹拌器は、前記各装置内に載置され
る基台と、前記粉体を収納する容器と、基台に対し前記
容器を支持する弾性変形可能な複数の支持体と、前記基
台もしくは支持体に配設され、前記支持体を揺動させる
ことにより、前記容器を回転方向を交互に変えかつ回転
方向に応じて異なる速度で回動させながら、水平のまま
上下動させる振動発生部を有することを特徴とするもの
である。さらに前記容器は、底部に突部が形成されたこ
とを特徴とするものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【作用】以上のような構成であるから、粉体の入った容
器は左右に交互に回転し、かつ回転方向に応じて異なる
速度で回動しながら上下動するから、容器の回転方向が
変化する際に、反動によって粉体は容器の上面を転がり
ながら移動する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】さらに詳述すると、前記支持体15は、
めに傾斜した状態で対角線上に4箇所形成されており、
その一方が基台12上面に取付けられ、他方が上板16
の底面に取付けられている。また容器13は、ネジ等に
よって上板16と一体に形成され、容器13は上板16
を介して前記支持体15によって前記基台12に対し支
承する構成である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】そして圧電素子14にはチタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛あるいはジルコン酸鉛を主成分とするセ
ラミックスなどを使用し、各支持体15を挟んで対向す
る圧電素子14,14に極性の異なる電圧を交互に印加
することによって、圧電素子14,14を伸縮させる。
そうして各支持体15の先端が圧電素子14,14の伸
縮動作に伴って揺動するので、各支持体15の揺動方向
を揃えることにより、矢印に示すように容器13を左右
交互に回転させながら上下動させるものである(以下
容器13のこのような動きを回転揺動という)。さらに
圧電素子14,14に印加される印加時間を、印加され
る電圧の極性によって変化させることにより、前記容器
13の回転揺動する速度を左右で異ならすことができ
る。例えば、圧電素子14,14に印加される電圧を、
支持体15が容器13を右回転させる方向にたわむ様に
印加しておいて、印加電圧をカットすれば、容器13
は、弾性変形した支持体15の復帰力により急激に元の
状熊に復帰するので、容器13の回転揺動する速度を左
右で異ならすことができる。
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】追加
【補正内容】
【図4】従来の粉体撹袢器をイオン注入装置に装着した
状態を示した図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空中でイオンまたは一部イオン化した
    添加物を粉体に注入するイオン注入装置や、真空中でイ
    オンまたは一部イオン化した添加物を粉体表面に均一に
    コートするイオンビーム蒸着装置に使用される粉体攪拌
    器において、前記粉体攪拌器は、前記各装置内に載置さ
    れる基台と、前記粉体を収納する容器と、基台に対し前
    記容器を支持する弾性変形可能な複数の支持体と、前記
    基台もしくは支持体に配設され、前記支持体とともに前
    記容器を回転方向に応じて異なる速度で揺動させる振動
    発生部を有することを特徴とする粉体攪拌器。
  2. 【請求項2】 前記容器は、底部に突部が形成されたこ
    とを特徴とする請求項1記載の粉体攪拌器。
JP4191682A 1992-06-25 1992-06-25 粉体攪拌器 Expired - Lifetime JPH0823069B2 (ja)

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FR (1) FR2692810B1 (ja)

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US5347133A (en) 1994-09-13
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