JPH0811059A - パウダービーム加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタの交換回数を減らし生産性を向上さ
せることができるともに、配管内における粒子の残存を
無くすことができるパウダービーム加工システムを提供
する。 【構成】 混合室５から一定量の粉体２を圧縮空気と共
に噴射ノズル１３から噴射し、これを加工室５内の被加
工物４に吹き付けて被加工物４を加工するとともに、噴
射ノズル１３から噴射された前記エアを集塵機９を通し
て排気するものであって、集塵機９内に送られたエアの
少なくとも一部を加工室５内に戻すためのエア循環路を
設けた。

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パウダー状の粒子をノズ
ルから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）を行うための加工装置とし
て使用されるパウダービーム加工システムに関するもの
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の製造に際し
ては、様々な微細加工が必要となっている。このような
ことから、各方面で加工技術に関する研究が進められて
おり、その一つとして、０．１μｍ〜３０μｍのパウダ
ー状の粉体を圧縮空気に混合して噴射する、いわゆるパ
ウダービーム加工法が知られている。

【０００３】図２は、従来のパウダービーム加工装置の
一例として示す全体の構成図である。図２において、こ
の加工装置は、大別して圧縮空気を供給するエアコンプ
レッサー等でなるエア源５１と、このエア源５１から送
り出された圧縮エアが供給され、粉体５２が収容された
混合室５３と、圧縮エアと共に一定量の粉体５２を噴射
して被加工物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を回収するサイクロン５６及び
このサイクロン５６で回収された粉体５２を一旦収容し
ておくためのリザーブ室５７と、加工が終わった被加工
物５４に圧縮エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室５
８と、サイクロン５６を通ったエアと洗浄室５８を通っ
たエア内に混入している粉体５２を捕集した後に排気す
るための集塵機５９等で構成されている。

【０００４】さらに詳述すると、エア源５１から引き出
された圧縮エア供給パイプ６０は、途中で３つの圧縮エ
ア供給パイプ６０ａ，６０ｂ，６０ｃとに分岐されてい
る。このうち、圧縮エア供給パイプ６０ａは混合室５３
内の底部に導かれ、また圧縮エア供給パイプ６０ｂは加
工室５５に、圧縮エア供給パイプ６０ｃは洗浄室５８
に、それぞれ導かれている。また、圧縮エア供給パイプ
６０ａの途中には、混合室５３内に供給される圧縮エア
の圧力を微調整する調整弁６１が設けられている。さら
に、圧縮エア供給パイプ６０ｂの途中には圧力調整弁６
２を有し、この圧縮エア供給パイプ６０ｂの先端部に噴
射ノズル６３が設けられ、この噴射ノズル６３が加工室
５５内に配置されている。加えて、圧縮エア供給パイプ
６０ｂの途中、すなわち圧力調整弁６２と噴射ノズル６
３との間には混合器６４が設けられ、この途中が混合器
６４と送り出しパイプ６５を介して混合室５３内の上部
と接続されている。一方、圧縮エア供給パイプ６０ｃの
先端部には洗浄ノズル６６が設けられ、この洗浄ノズル
６６が洗浄室５８内に配置されている。

【０００５】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上記粉体５２が収納されてい
る。また、混合室５３の底部は円錐形状で、底面にサー
メット（金属粉を燒結して形成される無数の微細孔を多
孔質）等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けら
れ、このフィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ６
０ａの一端が接続された構成となっている。したがっ
て、圧縮エア供給パイプ６０ａに供給される圧縮エア
は、そのフィルタを通って混合室５３内に導入されて混
合室５３内の粉体５２をまき上げ、パイプ６５及び混合
器６４を介して圧縮エア供給パイプ６０ｂ内に送られ
る。また、混合室５３の内部には、この混合室５３内で
粉体５２と圧縮エアとが均一に混ざるようにするための
攪拌翼６７が設けられており、この攪拌翼６７で常に攪
拌されている。

【０００６】一方、混合室５３の外部で、その底面には
電子天秤６８が配設されており、混合室５３は電子天秤
６８の上に搭載されて混合室５３内の粉体５２を含めて
重量を計測している。すなわち、電子天秤６８は、混合
室５３から送り出された噴射ノズル６３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、
電子天秤６８によって計測している混合室５３の総重量
の減少量を、図示せぬ制御ユニット部に入力し、この減
少量に基づいて圧力調整弁６１，６２を制御して、噴射
ノズル６３から噴射する粉体の噴射量が一定となるよう
に調整している。

【０００７】加工室５５は、この加工室５５の底部に接
続されている粉体回収パイプ６９によりリザーブ室５７
の上部に設けられたサイクロン５６に接続されている。

【０００８】リザーブ室５７内には、水平状態にスクリ
ューコンベア７０が配置されて、このスクリューコンベ
ア７０が図示せぬモータにより回転され、この回転でリ
ザーブ室５７の粉体５２を混合室５３の上部に形成され
た粉体送給口７１へ通じるパイプ７２内に供給できる構
造になっている。また、粉体送給口７１にはバルブ７３
が設けられている。

【０００９】洗浄室５８は、この洗浄室５８の上部に接
続されているエア排出パイプ７４により集塵機５９内に
接続されている。また、エア排気パイプ７４の途中には
サイクロン５６の上部に接続されているエア排出パイプ
７５が接続されている。

【００１０】集塵機５９内にはフィルタ７６が配設され
ている。そして、エア排出パイプ７４を通して排出され
てくる圧縮エアを、この圧縮エア内に混入されてくる粉
体５２をフィルタ７６で捕集した後、排気パイプ７７を
通して排気できる構造になっている。

【００１１】次に、このように構成されたパウダービー
ム加工装置の動作について説明する。混合室５３内の粉
体５２は圧縮エア供給パイプ６０ａから混合室５３内へ
圧送される圧縮エアのまき上げと攪拌翼６７による攪拌
とにより、常に攪拌混合されている。そして、混合室５
３内の粉体５２は、圧縮エア供給パイプ６０ｂを圧送さ
れる圧縮エアによって送り出しパイプ６５内が負圧にな
ることによって、一定量の粉体が送り出しパイプ６５を
通して吸い出される。この吸い出された粉体５２は、混
合器６４の部分で圧縮エア供給パイプ６０ｂ内を圧送さ
れる圧縮エアと合流し、噴射ノズル６３から圧縮エアと
共に粉体５２が噴射され、これが被加工物５４に吹き付
けられることにより、被加工物５４の加工が行われる。

【００１２】粉体５２による被加工物５４の加工が行わ
れる加工室５５の底部には、粉体５２が堆積する。この
堆積された粉体５２は、ノズル６３から粉体５２と共に
噴出された圧縮エアの排風作用（排気流）によって粉体
回収パイプ６９よりサイクロン５６に運ばれ、このサイ
クロン５６でリザーブ室５７内へ回収される。

【００１３】一方、粉体５２が回収された後の排気流は
集塵機５９内に送られ、サイクロン５６で完全に回収さ
れなかった粉塵が集塵機５９内のフィルタ７６で捕集さ
れた後、排気パイプ７７を通して外部に排気される。

【００１４】また、混合室５３内の粉体５２が減少し、
電子天秤６８の計測に基づいて混合室５３内への供給指
令があると、バルブ７３が開放され、そしてスクリュー
コンベア７０の駆動により粉体５２がパイプ７２側に運
ばれて粉体送給口７１から混合室５３内へ粉体５２が収
容される。混合室５３内への粉体５２が所定量収容され
ると、これが電子天秤６８によって検知されバルブ７３
が閉じられ、これと同時にスクリューコンベア７０が停
止し、粉体５２の供給が停止する。

【００１５】さらに、加工が終了した被加工物５４は、
洗浄室５８に送られ、この洗浄室５８内で洗浄ノズル６
６より圧縮エアが吹き付けられて粉塵が飛ばされて洗浄
され、この後、次工程へ運ばれる。また、洗浄室５８内
に噴出された圧縮エアは、エア排気パイプ７４を通って
集塵機５９内に送られ、集塵機５９内のフィルタ７６で
粉塵が捕集された後、排気パイプ７７を通して外部に排
気される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように構成したパウダービーム加工装置は、加工室５５
内で噴射ノズル６３より噴射された粉体５２は、粉体回
収パイプ６９内を排気流と共に流れるとき、サイクロン
５６で回収され、その後の排気流は集塵機５９内のフィ
ルタ７６を通り、さらに排気パイプ７７を通して外部に
排気される構造となっているが、この構造では次の
（１）〜（３）に述べるような問題点があった。 （１）噴射ノズル６３から噴出されるエアの流量が少な
いと、加工室５５からサイクロン５６までの粉体回収パ
イプ６９内に粉体５２が溜まり、十分に回収出来ない場
合あった。なお、図３は配管（粉体回収パイプ６９）内
での風速（メートル［ｍ］／分）と配管内での微粒子残
存率（％）との関係を示すものである。ここでは、微粒
子（粉体５２）の平均粒径が０．６〜１０μｍとした場
合であり、風速は少なくとも毎分１５メートル以上に設
定しなければならないことが分かる。 （２）加工室５５内で噴射ノズル６３から噴射された排
気流と洗浄室５８内で噴射ノズル６６から噴射された排
気流とが、集塵機５９のフィルタ７６を通して常に排気
されているので、フィルタ７６の目詰まりも早く、フィ
ルタ７６の交換作業を頻繁にしなければならないので、
生産性が悪い。 （３）そこで、例えば図４に示すように、集塵機５９内
に粗粒子を捕集する第１のフィルタ７６ａと、この第１
のフィルタ７６ａの後ろ側に第１のフィルタ７６ａが捕
集する粒子よりも細かい微粒子を捕集する第２のフィル
タ７６ｂとを設けて、２段構成のフィルタとすることに
より交換時期を延ばすことも可能になるが、この場合で
も加工室５５内で噴射ノズル６３から噴射された排気流
と洗浄室５８内で噴射ノズル６６から噴射された排気流
とが、集塵機５９のフィルタ７６を通して常に排気され
ているので、フィルタ７６の交換を早い時期にしなけれ
ばならない。また、常に第１のフィルタ７６ａと第２の
フィルタ７６ｂを通して排気するので、風速を早くする
ことができない。このため、粉体回収パイプ６９内にお
ける微粒子残存率が高くなる。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的はフィルタの交換回数を減らし生産
性を向上させることができるともに、配管内における粒
子の残存を無くすことができるパウダービーム加工シス
テムを提供することにある。さらに、他の目的は、以下
に説明する内容の中で順次明らかにして行く。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明にあ
っては、一定量の粉体を圧縮空気と共に噴射ノズルから
加工室内の被加工物に吹き付けて被加工物を加工すると
ともに、前記噴射ノズルから噴射された前記エアを集塵
機を通して排気するパウダービーム加工システムにおい
て、前記集塵機内に送られた前記エアの少なくとも一部
を前記加工室内に戻すためのエア循環路を設けた構成と
することによって達成される。

【００１９】また、前記集塵機内に、粗粒子を捕集する
第１のフィルタと、排気されてくるエアに対して前記第
１のフィルタよりも後ろ側に設けられて前記第１のフィ
ルタが捕集する粒子よりも細かい粒子を捕集する第２の
フィルタとを設け、前記集塵機と前記加工室との間に設
けられる前記エア循環路の一端側を前記第１のフィルタ
と前記第２のフィルタとの間に配設するとともに、前記
第２のフィルタの後ろ側に排気路を設けた構成とするこ
とも可能である。

【００２０】

【作用】このように構成した本発明によるパウダービー
ム加工システムは、加工室から戻される排気流の一部は
エア循環路を通して循環させているので、単に循環され
ている流路内に配置されるフィルタは目が粗く空気抵抗
が少ないフィルタを使用することができ、風速を高めら
ることができる。これにより、粉体搬送をスムースに行
わせて配管内での粉体の残存を無くすことができる。

【００２１】また、集塵機内に、粗粒子を捕集する第１
のフィルタと、排気されてくるエアに対して第１のフィ
ルタよりも後ろ側に設けられて、第１のフィルタが捕集
する粒子よりも細かい粒子を捕集する第２のフィルタと
を設け、集塵機と加工室との間に設けられるエア循環路
の一端側を第１のフィルタと第２のフィルタとの間に配
設するとともに、第２のフィルタの後ろ側に排気路を設
けた構成とした場合では、通常は粗い第１のフィルタを
通って排気流が循環され、細かい第２のフィルタを通っ
て排気されるのは、循環路内の空気量が一定以上になっ
たときだけとなる。よって、フィルタ全体の目詰まりを
減らしてフィルタの交換時期を延ばし、生産性を向上さ
せることができる。さらに、風量を低下させることな
く、外部に排出される排気中に含まれる粉塵の量を減ら
すことができる。

【００２２】

【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、本発明のパウダービーム加工
システムとしての加工装置の一例を示す全体構成図であ
る。

【００２３】図１において、この加工装置は、大別して
圧縮空気を供給するエアコンプレッサー等でなるエア源
１と、このエア源１から送り出された圧縮エアが供給さ
れ、粉体２が収容された混合室３と、圧縮エアと共に一
定量の粉体２を噴射して被加工物４の表面を加工する加
工室５と、この加工室５内の粉体２を回収するサイクロ
ン６及びこのサイクロン６で回収された粉体２を一旦収
容しておくためのリザーブ室７と、加工が終わった被加
工物４に圧縮エアを吹き付けて洗浄するための洗浄室８
と、サイクロン６を通ったエアと洗浄室８を通ったエア
内に混入している粉体２を捕集した後に排気するための
集塵機９等で構成されている。なお、ここでの粉体２は
０．１μｍ〜３０μｍ程度のものである。

【００２４】さらに詳述すると、エア源１から引き出さ
れた圧縮エア供給パイプ１０は、途中で３つの圧縮エア
供給パイプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとに分岐されてい
る。このうち、圧縮エア供給パイプ１０ａは混合室３内
の底部に導かれ、圧縮エア供給パイプ１０ｂは加工室５
に、圧縮エア供給パイプ１０ｃは洗浄室８に、それぞれ
導かれている。また、圧縮エア供給パイプ１０ａの途中
には、混合室３内に供給される圧縮エアの圧力を微調整
する調整弁１１が設けられている。さらに、圧縮エア供
給パイプ１０ｂの途中には、圧力調整弁１２を有し、こ
の圧縮エア供給パイプ１０ｂの先端部に噴射ノズル１３
が設けられ、この噴射ノズル１３が加工室５内に配置さ
れている。加えて、圧縮エア供給パイプ１０ｂの途中、
すなわち圧力調整弁１２と噴射ノズル１３との間には混
合器１４が設けられ、この途中が混合器１４と送り出し
パイプ１５を介して混合室３内の上部と接続されてい
る。一方、圧縮エア供給パイプ１０ｃの先端部には洗浄
ノズル１６が設けられ、この洗浄ノズル１６が洗浄室８
内に配置されている。

【００２５】混合室３は、円筒状の容器からなり、その
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３の底部は円錐形状で、底面にサーメット
（金属粉を燒結して形成される無数の微細孔を多孔質）
等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けられ、この
フィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１０ａの一
端が接続された構成となっている。したがって、圧縮エ
ア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エアは、そのフィ
ルタを通って混合室３内に導入されて混合室２内の粉体
２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４を介して圧縮
エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。また、混合室３の
内部には、この混合室３内で粉体２と圧縮エアとが均一
に混ざるようにするための攪拌翼１７が設けられてお
り、この攪拌翼１７で常に攪拌されている。

【００２６】一方、混合室３の外部で、その底面には電
子天秤１８が配設されており、混合室３は電子天秤１８
の上に搭載されて混合室３内の粉体２を含めて重量を計
測している。すなわち、電子天秤１８は、混合室３から
送り出された噴射ノズル１３より一定量の粉体２の噴
出、つまり混合室３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、電子天秤１８
によって計測している混合室３の総重量の減少量を、図
示せぬ制御ユニット部に入力し、この減少量に基づいて
圧力調整弁１１，１２を制御して、噴射ノズル１３から
噴射する粉体の噴射量が一定となるように調整してい
る。

【００２７】加工室５は、この加工室５の底部に接続さ
れている粉体回収パイプ１９によりリザーブ室７の上部
に設けられたサイクロン６に接続されている。また、サ
イクロン５６の上部には、一端が集塵機９に接続された
エア排出パイプ２５の他端が接続されている。

【００２８】リザーブ室７内には、水平状態にスクリュ
ーコンベア２０が配置されて、このスクリューコンベア
２０が図示せぬモータにより回転され、この回転でリザ
ーブ室７の粉体２を混合室３の上部に形成された粉体送
給口２１へ通じるパイプ２２内に供給できる構造になっ
ている。また、粉体送給口２１にはバルブ２３が設けら
れている。

【００２９】洗浄室８は、この洗浄室８の上部に接続さ
れている第１の循環パイプ２４ａにより集塵機９内に接
続されているとともに、一端が加工室５５の上部に接続
されている第２の循環パイプ２４ｂの他端が加工室５の
上部に接続されている。

【００３０】集塵機９内には、第１のフィルタ（ラフフ
ィルタ）２６ａと、この第１のフィルタ２６ａが捕集す
る粒子よりも細かい微粒子を捕集する第２のフィルタ
（ミクロフィルタ）２６ｂとが配設されている。なお、
本実施例での第２のフィルタ２６ｂで捕集する微粒子と
は、例えば例えばS_iC，BC，Al₂O₃，SiO₂等、平均粒径が
０．６〜１０μｍのもので、第１のフィルタ２６ａで捕
集される粒子は、これよりも大きい１０μｍ以上のもの
となる。そして、この集塵機９には、第１のフィルタ２
６ａの前側にエア排出パイプ２５の一端が連結開口さ
れ、この第１のフィルタ２６ａの後ろ側で、かつ第２の
フィルタ２６ｂの前側、すなわち第１フィルタ２６ａと
第２のフィルタ２６ｂの間に循環パイプ２４ｂの一端が
連結開口されている。さらに、第２のフィルタ２６ｂの
後ろ側には、この第２のフィルタ２６ｂを通ったエアを
外部に排気させるための排気パイプ２７が取り付けられ
た構造になっている。

【００３１】次に、このように構成されたパウダービー
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼１７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｃ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることにより
被加工物４の加工が行われる。

【００３２】粉体２による被加工物４の加工が行われる
加工室５の底部には、粉体２が堆積する。この堆積され
た粉体２は、ノズル３から粉体２と共に噴出された圧縮
エアの排風作用（排気流）によって粉体回収パイプ１９
よりサイクロン６に運ばれ、このサイクロン６でリザー
ブ室７内へ回収される。

【００３３】一方、粉体２が回収された後の排気流は集
塵機９内に送られ、サイクロン５６で完全に回収されな
かった粉塵が集塵機９内の第１のフィルタ２６ａで捕集
された後、通常は第１の循環パイプ２４ａを通して洗浄
室８に送られ、洗浄室８から第２の循環パイプ２４ｂを
通して再び加工室５５に戻るエア循環路を通して循環さ
れる。そして、ノズル３から粉体２が噴出れた直後で
は、エア循環路内のエア圧が瞬間的に大きくなることか
ら、このときだけ集塵機９内で第１のフィルタ（ラフフ
ィルタ）２６ａを通ったエアの一部が第２のフィルタ
（ミクロフィルタ）２６ｂを通過し、排気パイプ２７を
通して外部に排出される。したがって、集塵機９内で
は、通常は粗い目をした第１のフィルタだけを通過して
循環しているので、循環しているエアに対してさほど大
きな空気抵抗とはならない。これにより比較的早い速度
エアを流すことができ、本実施例では図３で示したよう
に、微粒子残存率が最も少ない毎分１５メートル以上で
流す。

【００３４】また、混合室３内の粉体２が減少し、電子
天秤１８の計測に基づいて混合室３内への供給指令があ
ると、バルブ２３が開放され、そしてスクリューコンベ
ア２０の駆動により粉体２がパイプ２２側に運ばれ粉体
送給口２１から混合室３内へ粉体２が収容される。混合
室３内への粉体２が所定量収容されると、これが電子天
秤１８によって検知されバルブ２３が閉じられ、これと
同時にスクリューコンベア２０が停止し、粉体２の供給
が停止する。

【００３５】さらに、加工が終了した被加工物４は、洗
浄室８に送られ、この洗浄室８内で洗浄ノズル１６より
圧縮エアが吹き付けられて粉塵が飛ばされ、この後で次
工程へ運ばれる。また、洗浄室８内に噴出された圧縮エ
アは第２の循環パイプ２４ｂを通って加工室５内に戻さ
れ、この加工室５内の粉体２と共に粉体回収パイプ１９
よりサイクロン６側に運ばれ、同様の処理が行われる。

【００３６】したがって、この実施例の構造によるパウ
ダービーム加工システムは、加工室５から戻される排気
流の一部は粉体回収パイプ１９，２５，粗い第１のフィ
ルタ２６ａ（集塵機９）、第１の循環パイプ２４ａ，洗
浄室８，第２の循環パイプ２４ｂとでなるエア循環路を
通して循環させることも可能になり、風速を毎分１５メ
ートル以上に高めて粉体搬送をスムースに行わせ、これ
により配管内での粉体２の残存を無くすことができる。

【００３７】また、通常は空気抵抗の少ない粗い第１の
フィルタ２６ａを通って排気流が循環され、細かい第２
のフィルタ２６ｂを通って排気されるのは、噴射ノズル
１３から圧縮エアが噴出されて循環路内の空気量が一定
以上になったときだけなので、第１，第２のフィルタ２
６ａ，２６ｂ全体の目詰まりを減らしてフィルタの交換
時期を延ばし、生産性を向上させることができる。さら
に、風量を低下させることなく、排気パイプ２７を通し
て外部に排出される排気中に含まれる粉塵の量を減らす
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のパウダー
ビーム加工システムによれば、加工室から戻される排気
流の一部はエア循環路を通して循環させているので、単
に循環されている流路内に配置されるフィルタは目が粗
く空気抵抗が少ないフィルタを使用することができ、風
速を高めらることができる。こりにより、粉体搬送をス
ムースに行わせて配管内での粉体の残存を無くすことが
できる。

【００３９】また、集塵機内に、粗粒子を捕集する第１
のフィルタと、排気されてくるエアに対して第１のフィ
ルタよりも後ろ側に設けられて、第１のフィルタが捕集
する粒子よりも細かい粒子を捕集する第２のフィルタと
を設け、集塵機と加工室との間に設けられるエア循環路
の一端側を第１のフィルタと第２のフィルタとの間に配
設するとともに、第２のフィルタの後ろ側に排気路を設
けた構成とした場合では、通常は粗い第１のフィルタを
通って排気流が循環され、細かい第２のフィルタを通っ
て排気されるのは、循環路内の空気量が一定以上になっ
たときだけとなる。よって、フィルタ全体の目詰まりを
減らしてフィルタの交換時期を延ばし、生産性を向上さ
せることができる。さらに、風量を低下させることな
く、外部に排出される排気中に含まれる粉塵の量を減ら
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として示すパウダービーム加
工システムの全体構成図である。

【図２】従来のパウダービーム加工システムの一例を示
す全体構成図である。

【図３】微粒子残存率と風速との関係を示した図であ
る。

【図４】従来のシステムにおける集塵機の一変形例を示
す図である。

【符号の説明】

１ エア源 ２ 粉体 ３ 混合室 ４ 被加工物 ５ 加工室 ９ 集塵機 １３ 噴射ノズル １９ 粉体回収パイプ ２４ａ 第１の循環パイプ ２４ｂ 第２の循環パイプ ２５ エア排出パイプ ２６ａ 第１のフィルタ ２６ｂ 第２のフィルタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】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上記粉体５２が収納されてい
る。また、混合室５３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から
なる多孔質）等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設
けられ、このフィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイ
プ６０ａの一端が接続された構成となっている。したが
って、圧縮エア供給パイプ６０ａに供給される圧縮エア
は、そのフィルタを通って混合室５３内に導入されて混
合室５３内の粉体５２をまき上げ、パイプ６５及び混合
器６４を介して圧縮エア供給パイプ６０ｂ内に送られ
る。また、混合室５３の内部には、この混合室５３内で
粉体５２と圧縮エアとが均一に混ざるようにするための
攪拌翼６７が設けられており、この攪拌翼６７で常に攪
拌されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】混合室３は、円筒状の容器からなり、その
内部に微粒子からなる上記粉体２が収納されている。ま
た、混合室３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からなる多
孔質）等よりなる図示せぬ円板状のフィルタが設けら
れ、このフィルタの背面側に上記圧縮エア供給パイプ１
０ａの一端が接続された構成となっている。したがっ
て、圧縮エア供給パイプ１０ａに供給される圧縮エア
は、そのフィルタを通って混合室３内に導入されて混合
室３内の粉体２をまき上げ、パイプ１５及び混合器１４
を介して圧縮エア供給パイプ１０ｂ内に送られる。ま
た、混合室３の内部には、この混合室３内で粉体２と圧
縮エアとが均一に混ざるようにするための攪拌翼１７が
設けられており、この攪拌翼１７で常に攪拌されてい
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】加工室５は、この加工室５の底部に接続さ
れている粉体回収パイプ１９によりリザーブ室７の上部
に設けられたサイクロン６に接続されている。また、サ
イクロン６の上部には、一端が集塵機９に接続されたエ
ア排出パイプ２５の他端が接続されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】洗浄室８は、この洗浄室８の上部に接続さ
れている第１の循環パイプ２４ａにより集塵機９内に接
続されているとともに、一端が洗浄室８の下部に接続さ
れている第２の循環パイプ２４ｂの他端が加工室５の上
部に接続されている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】集塵機９内には、第１のフィルタ（ラフフ
ィルタ）２６ａと、この第１のフィルタ２６ａが捕集す
る粒子よりも細かい微粒子を捕集する第２のフィルタ
（ミクロフィルタ）２６ｂとが配設されている。なお、
本実施例での第２のフィルタ２６ｂで捕集する微粒子と
は、例えば例えばＳｉＣ，ＢＣ，Ａｌ Ｏ， ＳｉＯ
等、平均粒径が０．６〜１０μｍのもので、第１のフィ
ルタ２６ａで捕集される粒子は、これよりも大きい１０
μｍ以上のものとなる。そして、この集塵機９には、第
１のフィルタ２６ａの前側にエア排出パイプ２５の一端
が連結開口され、この第１のフィルタ２６ａの後ろ側
で、かつ第２のフィルタ２６ｂの前側、すなわち第１フ
ィルタ２６ａと第２のフィルタ２６ｂの間に循環パイプ
２４ｂの一端が連結開口されている。さらに、第２のフ
ィルタ２６ｂの後ろ側には、この第２のフィルタ２６ｂ
を通ったエアを外部に排気させるための排気パイプ２７
が取り付けられた構造になっている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】次に、このように構成されたパウダービー
ム加工装置の動作について説明する。混合室３内の粉体
２は圧縮エア供給パイプ１０ａから混合室３内へ圧送さ
れる圧縮エアのまき上げと攪拌翼１７による攪拌とによ
り、常に攪拌混合されている。そして、混合室３内の粉
体２は、圧縮エアパイプ１０ｂを圧送される圧縮エアに
よって送り出しパイプ１５内が負圧になることによっ
て、一定量の粉体が送り出しパイプ１５を通して吸い出
される。この吸い出された粉体２は、混合器１４の部分
で圧縮エア供給パイプ１０ｂ内を圧送される圧縮エアと
合流し、噴射ノズル１３から圧縮エアと共に粉体２が噴
射され、これが被加工物４に吹き付けられることにより
被加工物４の加工が行われる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】粉体２による被加工物４の加工が行われる
加工室５の底部には、粉体２が堆積する。この堆積され
た粉体２は、ノズル１３から粉体２と共に噴出された圧
縮エアの排風作用（排気流）によって粉体回収パイプ１
９よりサイクロン６に運ばれ、このサイクロン６でリザ
ーブ室７内へ回収される。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】一方、粉体２が回収された後の排気流は集
塵機９内に送られ、サイクロン５６で完全に回収されな
かった粉塵が集塵機９内の第１のフィルタ２６ａで捕集
された後、通常は第１の循環パイプ２４ａを通して洗浄
室８に送られ、洗浄室８から第２の循環パイプ２４ｂを
通して再び加工室５５に戻るエア循環路を通して循環さ
れる。そして、ノズル１３から粉体２が噴出れた直後で
は、エア循環路内のエア圧が瞬間的に大きくなることか
ら、このときだけ集塵機９内で第１のフィルタ（ラフフ
ィルタ）２６ａを通ったエアの一部が第２のフィルタ
（ミクロフィルタ）２６ｂを通過し、排気パイプ２７を
通して外部に排出される。したがって、集塵機９内で
は、通常は粗い目をした第１のフィルタだけを通過して
循環しているので、循環しているエアに対してさほど大
きな空気抵抗とはならない。これにより比較的早い速度
エアを流すことができ、本実施例では図３で示したよう
に、微粒子残存率が最も少ない毎分１５メートル以上で
流す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定量の粉体を圧縮空気と共に噴射ノズ
   ルから加工室内の被加工物に吹き付けて被加工物を加工
   するとともに、前記噴射ノズルから噴射された前記エア
   を集塵機を通して排気するパウダービーム加工システム
   において、 前記集塵機内に送られた前記エアの少なくとも一部を前
   記加工室内に戻すためのエア循環路を設けたことを特徴
   とするパウダービーム加工システム。
2. 【請求項２】 前記集塵機内に粗粒子を捕集する第１の
   フィルタと、排気されてくる前記エアに対して前記第１
   のフィルタよりも後ろ側に設けられて前記第１のフィル
   タが捕集する粒子よりも細かい粒子を捕集する第２のフ
   ィルタとを設け、前記集塵機と前記加工室との間に設け
   られる前記エア循環路の一端側を前記第１のフィルタと
   前記第２のフィルタとの間に配設するとともに、前記第
   ２のフィルタの後ろ側に排気路を設けて成る請求項１に
   記載のパウダービーム加工システム。
3. 【請求項３】 前記加工室から前記集塵機内に送られる
   前記エアの速度を略毎分１５メートルに設定して成る請
   求項１または２に記載のパウダービーム加工システム。
4. 【請求項４】 一定量の粉体を圧縮空気と共に噴射ノズ
   ルから加工室内の被加工物に吹き付けて被加工物を加工
   するとともに、加工後に前記被加工物を洗浄室内でエア
   を吹き付けて洗浄し、かつ前記噴射ノズルから噴射され
   た前記エアを集塵機を通して排気するパウダービーム加
   工システムにおいて、 前記集塵機内に戻された前記エアの少なくとも一部を前
   記洗浄室を通して前記加工室内に戻すためのエア循環路
   を設けたことを特徴とするパウダービーム加工システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記集塵機内に粗粒子を捕集する第１の
   フィルタと、排気されてくるエアに対して前記第１のフ
   ィルタよりも後ろ側に設けられて前記第１のフィルタが
   捕集する粒子よりも細かい粒子を捕集する第２のフィル
   タとを設け、前記集塵機と前記洗浄室との間に設けられ
   る前記エア循環路の一端側を前記第１のフィルタと前記
   第２のフィルタとの間に配設するとともに、前記第２の
   フィルタの後ろ側に排気路を設けて成る請求項４に記載
   のパウダービーム加工システム。
6. 【請求項６】 前記加工室から前記集塵機内に送られる
   前記エアの速度を略毎分１５メートルに設定して成る請
   求項４または５に記載のパウダービーム加工システム。