JPH09193019A - 研掃材内の異物分離・分級方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異物を混在する研掃材を気流に乗せて給送する
過程において、網状体が目詰まりを生じないで研掃材を
気流の流れ方向前方へ給送すると同時に異物を容易に且
つ確実に除去する方法と装置を提供する。 【構成】 本体１１は気流発生手段に連通して気流を通
過するもので、本体１１の下部には研掃材２１が流入す
る供給口１２を設け、本体１１の上部には研掃材２１を
排出する排出口１３を設け、研掃材２１と混在する異物
２２とを気流に乗せて供給口１２から本体１１へ給送す
ると、本体１１内には上昇気流が生じ研掃材２１と異物
２２は上昇気流と共に上昇する。本体１１内を、研掃材
２１が通過可能なメッシュで成る網状体１６で本体１１
を上部と下部とに仕切って隔設しているので、上昇気流
は網状体１６を通過する。このとき研掃材２１は上昇気
流と共に網状体１６を通過し排出口１３から排出される
が、異物２２は網状体１６でその通過を阻止され自重で
落下し異物２２は容易に且つ確実に研掃材内から除去さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研掃材内に混在す
る異物を分離・分級する方法及び装置に関し、特に、圧
縮空気供給源、送風機、排風機等の気流発生手段による
気流で研掃材を噴射ノズルへ給送し、この噴射ノズルか
ら被加工物に向けて噴射し、研掃材の衝突により被加工
物から剥離した異物や粉塵、及び再使用可能な研掃材等
をサイクロン等の分級手段に給送するブラスト装置にお
いて研掃材内に混在する異物を分離・分級する方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般にブラスト装置においては研
掃材タンク内の研掃材を圧縮空気により気流に乗せて研
掃材供給管を介して噴射ノズルに給送し、噴射ノズルか
ら被加工物に向けて噴射すると、この研掃材の衝突力に
より被加工物の表面が剥離された破片が生じ、この破片
の中には研掃材の粒径より大きいものと小さいものとが
ある。また、研掃材自体も再使用可能な研掃材と、被加
工物との衝突時に破砕あるいは変形して再使用不可能な
研掃材とを生じる。また、ブラスト加工に先立って行わ
れる被加工物の切削加工等の際に発生した切粉、被加工
物に付着した塵芥、ブラスト装置内部の汚れ等の塵芥が
研掃材中に混入する。これらの再使用可能な研掃材と再
使用不可能な研掃材と破片と塵芥等は、ブラスト装置内
に発生している気流に乗ってサイクロン等の分級手段に
給送される。このサイクロンは、再使用可能な研掃材
と、サイクロン内に生じる上昇気流に乗ってサイクロン
の上部から排出される粉塵とに分別するための分級手段
である。サイクロンで分級された粉塵はダストコレクタ
の排風機により連通管を介して吸引されてサイクロンの
上部からダストコレクタへ給送され、このダストコレク
タ内に粉塵が集積され、清浄な空気が排風機から外部へ
排出される。一方、再使用可能な研掃材はサイクロンの
底部に滞留してサイクロンの下方に設けた研掃材タンク
内へ落下して貯溜され、研掃材タンク内の研掃材は上述
したように再び圧縮空気により研掃材供給管を介して噴
射ノズルへ給送され噴射される。ところが、被加工物の
表面から剥離した破片の中でも研掃材より重い破片や衝
突時変形した研掃材等の物体等は、サイクロン内で研掃
材から分級されずに再使用可能な研掃材と共に滞留し混
在する（このようにサイクロン等の分級手段で分級され
ずに再使用可能な研掃材内に留まる物体を以下、「異
物」という）。したがって、この異物は研掃材と共に噴
射ノズルから被加工物に噴射され、ブラスト加工面の品
質を低下させる要因となっていた。

【０００３】従来、この異物を分離・分級する方法とし
ては、研掃材タンクから取り出した研掃材を、研掃材が
通過可能な網状体で成る所謂「篩」の分級装置にかける
ことにより、研掃材内に混在する異物を分離・分級して
いた。「篩」の分級装置の一例としては、図５に示すよ
うに、幅方向の縦断面が上向きコ字状を成す枠体８１内
に、底面８２と所定間隔を介して底面８２の上方全体に
網状体８３を設ける。この網状体８３は研掃材２１が通
過可能で且つ異物２２が通過不可能なメッシュで成るも
のである。また、前記枠体８１はその長手方向に傾斜角
を成し、この枠体８１の網状体８３の上方端側に研掃材
２１を供給するダクト８７の一端を臨ませると共に、前
記枠体８１の底面８２の下方端に研掃材２１を回収する
ダクト８６を連通し、一方、枠体８１の網状体８３の下
方端に異物２２を排出するダクト８５を連通する。ま
た、枠体８１の底壁の長手方向の略中央には枠体８１を
振動する振動発生手段８４を設けている。網状体８３の
上方端側に異物２２を混在する研掃材２１を供給する
と、研掃材２１は網状体８３に沿って降下するに連れて
網状体８３を通過して下方の底面８２へ落下し、この底
面８２に沿って下方端のダクト８６を経て回収される。
一方、異物２２は網状体８３を通過することなく網状体
８３上に沿って降下し網状体８３の下方端からダクト８
５を経て排出される。なお、枠体８１が前記振動手段８
４により振動する場合は研掃材２１がより一層網状体８
３を通過しやすくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の
「篩」の分級装置にあっては、特に、研掃材２１の粒径
が小さくなるほど網状体８３は頻繁に目詰まりを起こす
という問題点があった。

【０００５】最近、被加工物の表面にマスキングを施し
てこのマスキング側から研掃材２１を噴射することによ
り、極めて狭い間隙の凹凸形状で成るパターンを形成す
るブラスト加工方法が開発されつつあり、このようなブ
ラスト加工面を形成するには必然的に研掃材２１の粒径
が極めて小さくなる。例えば、プラズマディスプレイパ
ネル（以下、「ＰＤＰ」という）はガラス基板上の全面
にあらかじめ低融点ガラスペーストをベタに所定の厚み
に塗り、この低融点ガラスペーストの層の表面にサンド
ブラスト用のレジスト膜をパターン形成した上で、ブラ
スト加工によりレジスト膜で保護された低融点ガラスペ
ースト以外の部分の低融点ガラスペーストを研削し除去
することが行われる。なお、前記レジスト膜は、合成樹
脂の混合物の溶液を塗布、乾燥してパターン形成したも
のである。

【０００６】現在、ＰＤＰは長寿命化、高輝度化、大型
化、高精細化の要求が高まり、ＰＤＰのリブ幅を狭くし
且つ均一性を高め、蛍光体塗布面積を拡大するよう開発
されつつある。ちなみに、ＰＤＰは、一例としてリブ幅
が５０μほどで、リブの高さが１５０〜２００μで、リ
ブ間の間隙が１００μほどであり、ブラスト加工で使用
される研掃材２１の粒径は一例として２０μという極め
て小さいものである。なお、ＰＤＰは全体の大きさが２
１インチのＰＤＰが生産されており、今後４０〜５０イ
ンチほどの大きさのＰＤＰを開発する方向にある。

【０００７】なお、プラズマディスプレイとは、内側に
それぞれ多数の縦電極と横電極をもった２枚のガラス基
板でなるＰＤＰを約０．１ｍｍの放電ガス空間を挟んで
組み合わせたもので、２枚のガラス基板間にネオン／キ
セノンガスでなる放電ガスを封入した構造である。電極
相互間に電圧を加えることにより、多数の縦電極と横電
極の交点がそれぞれ電気的に選択され、その点に生じた
放電により発光し、文字や図形を表示する。より詳しく
説明すると、例えば、前記２枚のガラス基板のうち一方
はプラズマディスプレイの放電部を成す前面ガラス基板
であり、他方はプラズマディスプレイの発光部を成す背
面ガラス基板である。前面ガラス基板は内面に多数の縦
電極を備え、この縦電極を設けた面に誘電体層と該誘電
体層の表面に保護層を形成している。一方、背面ガラス
基板は内面に多数の横電極を備え、各横電極間にリブを
突設している。このリブはガラス基板の表面上に平行
（ストライプ状）あるいは格子状のパターン（絵又は模
様をいう）を成している。縦電極と横電極相互間に電圧
を加えることにより、前記放電部の誘電体層、保護層の
表面で面放電が起こり、紫外線が発生する。この紫外線
により前記発光部に蛍光体を励起し、発光させて蛍光体
の塗り分けによりカラー表示を行なうものである。

【０００８】以上のように、ブラスト加工によりＰＤＰ
の高精細リブのような極めて狭い間隙の凹凸形状で成る
パターンを形成する際には、噴射ノズルから噴射される
研掃材２１内に異物２２が含まれていると、噴射された
異物２２が凹部に詰まってしまうためにこの異物２２が
障害となって後続する研掃材２１で凹凸形状で成るパタ
ーンを形成することができないという問題点があった。
したがって、ＰＤＰの高精細リブのような極めて狭い
間隙の凹凸形状で成るパターンをブラスト加工により形
成する際には、使用される研掃材２１の粒径が小さいの
で、この研掃材２１内の異物２２を従来の「篩」の分級
装置で分離・分級しようとすると、前述したように分級
装置の網状体８３は頻繁に目詰まりを起こすために、後
続する多くの研掃材２１が異物２２と共に排出されてし
まうという問題点があった。この問題を解消するために
は作業者が網状体８３の目詰まりを頻繁に除去しなけれ
ばならないので煩わしいことと、作業効率が低下すると
いう問題点があった。

【０００９】なお、従来の「篩」の分級装置はブラスト
装置の研掃材２１を循環させる管路、例えば研掃材２１
供給管あるいは導管の途中に介設したとしても、研掃材
２１自体が気流に乗ってしまうので「篩」による分別が
非常に困難である。そのために従来の「篩」による分級
装置では、ブラスト装置から研掃材を全て抜き出して篩
にかけて研掃材内に混在する異物２２（及び粉塵２３）
を分離し研掃材２１を回収するという「バッチ処理」を
行なわなければならなかった。この篩によるバッチ処理
では、ブラスト装置から全ての研掃材を抜き出して篩に
かけるので効率が悪いという問題点があった。しかも、
異物が研掃材内に混在する状況を見計らって次のバッチ
処理を実施する迄にブラスト装置内の異物の量は徐々に
増加し、研掃材内に混在した異物を被加工物に噴射する
という事態が生じるので、特に狭い間隙の凹凸形状で成
るパターンを形成する被加工物に対しては異物を被加工
物に噴射する事態を避けるために頻繁にバッチ処理を行
わなければならないので、作業効率の低下と煩わしさと
いう問題点があった。したがって、従来の「篩」の分級
装置では、研掃材２１から異物２２を確実に且つ効率よ
く分離・分級しなければならないという問題点を解消す
るための適当な手段とはならなかった。

【００１０】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、その目的は異物を混在する研掃材を気
流に乗せて給送する過程において、研掃材を気流の流れ
方向前方へ給送すると同時に異物を容易に且つ確実に分
離・分級する方法及び装置を提供することにあり、特
に、網状体の目詰まりをなくし、常時安定した状態で研
掃材を給送すると共に研掃材内の異物を容易にしかも確
実に分離・分級する方法及び装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研掃材内の異物分離・分級方法において
は、研掃材２１とこの研掃材２１内に混在する異物２２
とを気流により本体１１内に給送し、この本体１１内で
上昇気流を生じさせて前記研掃材２１と異物２２を共に
上昇させ、前記上昇気流を本体１１内で研掃材２１の通
過可能な網状体１６を通過させることにより、この網状
体１６で前記異物２２の通過を阻止して分離し、一方、
前記研掃材２１を上昇気流と共に前記網状体１６を通過
させ、分級したことを特徴とする。

【００１２】なお、前記網状体１６の下方に落下した異
物２２は、本体１１内の底部２４に滞留させてこの異物
２２を排出することができる。

【００１３】なお、前記本体１１の下部側壁の供給口か
ら本体内へ気流を流入することにより、本体内での上昇
気流を生じさせる上で何ら支障をきたすことなく底部２
４を設けることができるという点で望ましい。

【００１４】さらに、前記本体１１の底部２４から補助
的な上昇気流を発生することにより、本体１１内の研掃
材２１をより一層容易に上昇させて網状体１６を通過さ
せることができる。

【００１５】また、前記本体１１又は網状体１６を振動
することにより、前記網状体１６で通過を阻止された異
物２２を容易に落下させ、および研掃材の通過を促進さ
せることが望ましい。

【００１６】本発明の研掃材内の異物分離・分級装置に
おいては、気流を通過する本体１１を備え、該本体１１
の下部に研掃材２１が流入する供給口１２を設け、一
方、前記本体１１の上部に前記研掃材２１を排出する排
出口１３を設けると共に、前記供給口１２から排出口１
３へ上昇気流を生じさせる気流発生手段４７を供給口１
２及び排出口１３のうち少なくとも一方に連通し、前記
供給口１２と排出口１３との間の本体１１内に通過する
上昇気流に乗って供給される研掃材２１内の異物２２を
阻止し且つ研掃材２１が通過可能なメッシュで成る網状
体１６を設けたことを特徴とする。

【００１７】なお、前記網状体１６は前記排出口１３に
設けることができるが、特に供給口１２と排出口１３と
の間の本体１１内に設けることが好ましい。

【００１８】さらに、本体１１の底部２４には、圧縮空
気供給源に連通する空気貯溜室１８を通気性を有する多
孔体１７を介して設けることができる。あるいは、上記
の空気貯溜室１８を設けず、単に本体１１の底部２４の
底壁の素材を多孔体１７で構成し、本体１１内に上昇気
流が生じることにより本体１１内が負圧になり、この負
圧により外気をこの多孔体１７を通過して本体１１内に
吸入するようにもできる。

【００１９】また、供給口１２は、研掃材供給管４９ａ
を介してブラスト装置の研掃材タンク５５に連通し、一
方、前記排出口１３は他の研掃材供給管４９ｂを介して
噴射ノズル４４に連通することができる。

【００２０】あるいは、供給口１２には、ブラスト装置
本体１１内で噴射された研掃材２１及び研掃材２１の衝
突により生じた異物２２、粉塵２３等を給送する導管５
１を連結し、一方、前記排出口１３を研掃材２１と粉塵
２３を分級するサイクロン等の分級手段５４に連通する
こともできる。

【００２１】また、前記本体１１には、当該本体１１又
は網状体１６を振動する振動発生手段３９を装着すると
効果的である。

【００２２】また、前記本体１１は、網状体１６の上方
を成す上部本体１４と、網状体１６の下方を成す下部本
体１５で成り、前記上部本体１４の下端面と前記下部本
体１５の上端面を網状体１６を介して接離自在に設け、
前記網状体１６を着脱するように構成すると、たとえ網
状体１６に異物が詰まっても網状態１６を本体１１から
容易に取り出してエアーブローして網状体１６の異物を
吹き飛ばすことができるという点で効果的である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の研掃材内の異物分
離・分級方法の実施の形態を図面を参照して説明する。
本体１１は、例えば略円筒形状を成すような気流を通過
するものであって、本体１１の下部に研掃材２１が流入
する供給口１２を設け、一方、前記本体１１の上部に前
記研掃材２１を排出する排出口１３を設けることによ
り、供給口１２にコンプレッサ等の圧縮空気供給源や送
風機等の気流発生手段に連通したり、あるいは排出口１
３に排風機４７等の気流発生手段を連通するなどして本
体１１内に気流を生じさせると、本体１１内には上昇気
流が生じる。研掃材２１とこの研掃材２１内に混在する
異物２２とを気流に乗せて前記供給口１２から本体１１
内に給送すると、前記研掃材２１と異物２２は本体１１
内で上昇気流と共に上昇する。

【００２４】供給口１２と排出口１３との間の本体１１
内を、研掃材２１が通過可能なメッシュで成る網状体１
６で本体の上部と下部とに仕切って隔設することによ
り、上昇気流はこの網状体１６を通過して排出口１３か
ら排出される。このとき上昇気流に乗って上昇した異物
２２は網状体１６で通過を阻止されるため上昇気流によ
る異物１６の浮力が低下し、後続する上昇気流ではもは
や上昇せず異物２２の自重で落下する。一方、研掃材２
１は（粉塵２３が混在していれば、この粉塵２３も）上
昇気流と共に網状体１６を通過し、排出口１３から排出
される。網状体１６には上昇気流が常時通過しているの
で、網状体１６に研掃材や粉塵が詰まることはない。ま
た、異物２２は網状体１６を通過できないが自重で落下
するので異物が網状体１６に詰まるという事態も生じな
い。したがって、従来の「篩」の分級装置のように網状
体を頻繁に清浄にする必要がない。

【００２５】なお、研掃材２１の大きさに応じて網状体
１６のメッシュを変えることにより、分離・分級すべき
異物２２の大きさを変えることができる。

【００２６】なお、前記本体１１内には、網状体１６の
下方に落下した異物２２を滞留する底部２４を設け、こ
の本体１１の下部側壁に供給口１２を設けることによ
り、気流がこの供給口１２から本体１１内へ流入するの
で、本体内に上昇気流を発生させる上で何ら支障をもた
らすことなく異物２２が底部２４に滞留し、この異物２
２は適当なときに排出される。

【００２７】なお、網状体１６で一旦停止した研掃材２
１は上昇気流による浮力が低下するが、研掃材２１自体
が軽いので後続する上昇気流により上昇し、網状体１６
を通過する。この理由により、本体１１の底部２４に
は、圧縮空気供給源に連通する空気貯溜室１８を通気性
を有する多孔体を介して設けることにより、本体１１内
には補助的な上昇気流が加えられることになり、この補
助的な上昇気流は網状体１６で一旦停止した研掃材２１
に浮力を回復させ容易に上昇させるために大きな助けに
なる。

【００２８】本発明の異物分離・分級装置は、この装置
自体を単独で設けることができるが、ブラスト装置のよ
うな他の装置に装着することができ、例えばブラスト装
置の研掃材タンク５５内の研掃材を噴射ノズル４４へ給
送するための研掃材供給管４９の途中に介設したり、あ
るいはブラスト装置本体１１内で噴射された研掃材２１
及び異物２２、粉塵２３等をサイクロン等の分級手段に
給送する導管５１の途中に介設するなど、幅広く適用さ
れる。したがって、本発明の研掃材内の異物分離・分級
装置を備えたブラスト装置を用いて被加工物にブラスト
加工を行う場合、噴射ノズルから噴射される研掃材内に
は被加工物に支障をきたすような異物２２が混在してな
いので、被加工物には高品質のブラスト加工面が形成さ
れ、しかもバッチ処理が不要であるので効率よくブラス
ト加工が行われる。本発明の研掃材内の異物分離・分級
装置を備えたブラスト装置は、ＰＤＰの高精細リブのよ
うな極めて狭い間隙の凹凸形状で成るパターンをブラス
ト加工により形成する被加工物に対しては特に有効であ
る。

【００２９】また、前記本体１１には、当該本体１１又
は網状体１６を振動する振動発生手段３９を装着し網状
体１６を振動することにより、網状体１６で通過を阻止
された異物２２は容易に落下し、一方、研掃材２１は網
状体１６の網目内に一旦停止したとしても振動によりす
ぐに網目から離れて上昇気流と共に上昇し、研掃材２１
の通過を促進する。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明の研掃材内の異物分離・分級
方法及び装置の実施例を、図１に示すようなエアー式ブ
ラスト装置４０に装着した異物分離・分級装置１０と異
物分離・分級装置３０とを例にとって、図面を参照して
説明する。

【００３１】図１において、異物分離・分級装置１０
は、ブラスト装置４０の本体４１内で噴射された研掃材
及び研掃材が被加工物に衝突時に発生した異物、粉塵等
を給送する導管５１と、研掃材と粉塵を分級するサイク
ロン５４（分級手段）との間に介設したもので、異物分
離・分級装置３０は研掃材タンク５５内の研掃材を噴射
ノズル４４へ給送する研掃材供給管４９の途中に介設し
たものである。

【００３２】まず、本実施例の異物分離・分級装置１０
及び異物分離・分級装置３０を装着したブラスト装置４
０を図１を参照して説明する。図１において、４１はブ
ラスト装置の本体で、本体４１の上面に被加工物を図１
の紙面上右から左へ搬送する多数の搬送ローラ４２を設
け、下部には図示せざるホッパを設け、該ホッパの最下
端は導管５１を介して異物分離・分級装置１０の下部に
連通している。

【００３３】前記本体４１上には密閉式のブラスト加工
室４３を設け、このブラスト加工室４３内には研掃材を
搬送ローラ４２で搬送された被加工物に向けて噴射し且
つ被加工物の搬送方向に直交する方向に往復移動する噴
射ノズル４４を６本設けている。各噴射ノズル４４は拡
散型の噴射ノズルで、研掃材の噴射形状を通常の２．５
倍に拡散するもので、被加工物の搬送速度及び各噴射ノ
ズル４４の移動速度の組合せによるブラスト加工速度を
上げてもブラスト加工の均一性を維持できる。

【００３４】被加工物の搬送方向でブラスト加工室４３
の前後には静電気除去装置４５、４５を設け、且つ被加
工物の搬送方向上流側には被加工物に付着した研掃材を
エアを吹き付けて除去する所謂アフターブローのための
エアーブロー室４６を設けている。

【００３５】５６は研掃材噴射量制御機構で、研掃材の
噴射量をデジタル化したもので、所望の研掃材噴射量を
デジタルで自在に設定できる。

【００３６】本実施例では、カーボランダム、＃６００
（最大粒子の平均径６１μ、平均径の平均が３１．０〜
２６．０μ、好ましくは２８μ）の研掃材を使用し、こ
の研掃材を研掃材タンク５５内に投入している。

【００３７】各噴射ノズル４４に圧縮空気を供給すると
各噴射ノズル４４と研掃材タンク５５に連通する研掃材
供給管４９内が負圧になるため、研掃材タンク５５内の
研掃材は研掃材タンク５５の下端に連通する研掃材噴射
量制御機構５６及び研掃材自動供給装置５７を経て異物
分離・分級装置３０へ送られ、この異物分離・分級装置
３０内で４２μより大きい異物が分離・分級され、研掃
材が噴射ノズル４４へ供給される。なお、前記異物分離
・分級装置３０と噴射ノズル４４間に研掃材量検知セン
サー５９を設け、この研掃材量検知センサー５９では通
過する研掃材の量を検知し、研掃材の噴射量が表示され
る。

【００３８】被加工物を本体４１上の搬送装置の搬送ロ
ーラ４２に載置し、図１の紙面上右から左へ搬送し、静
電気除去装置４５で被加工物の静電気が除去され、ブラ
スト加工室４３内へ搬送される。このブラスト加工室４
３内で、異物が除去された状態の研掃材が噴射ノズル４
４から被加工物に向けて噴射される。したがって、ＰＤ
Ｐの高精細リブのような極めて狭い間隙の凹凸形状で成
るパターンを形成する際に、被加工物の凹部に異物が詰
まるためにブラスト加工できないという障害は生じな
い。

【００３９】噴射ノズル４４から被加工物へ噴射した研
掃材は下方のホッパへ落下し、ホッパの下端から導管５
１内に生じている気流に乗って異物分離・分級装置１０
へ運ばれ、この異物分離・分級装置１０内では研掃材の
中に混入した５２μより大きい異物、つまり被加工物表
面から剥離された破片等の異物が分離・分級され除去さ
れる。研掃材のカーボランダム＃６００や粉塵等は異物
分離・分級装置１０を通過して連通管５３を経てサイク
ロン５４へ送給される。

【００４０】なお、ブラスト装置４０内の気流は集塵装
置６２内の排風機４７（気流発生手段）により空気が吸
引されて生じる。すなわち、気流は順にホッパ、導管５
１、異物分離・分級装置１０、連通管５３、サイクロン
５４、ダクト６１、集塵装置６２へ流れる。前記サイク
ロン５４で再使用可能な研掃材と、破砕された研掃材及
び被加工物から研削された破片等でなる粉塵とを分級す
る。再使用可能な研掃材はサイクロン５４の下部に滞留
し、一方、前記粉塵はサイクロン５４内の中央を気流に
乗って上昇し上部中央に連通するダクト６１を介して集
塵装置６２へ送給され、集塵装置６２で集塵され排風機
４７から清浄なエアが大気中へ排出される。

【００４１】なお、サイクロン５４の下部に滞留した研
掃材はサイクロン５４の下端に連結する研掃材タンク５
５内へ落下する。研掃材タンク５５内の研掃材は前述し
たように噴射ノズル４４へ再び供給され噴射される。研
掃材は以上の工程を繰り返して噴射ノズル４４から被加
工物へ噴射される。

【００４２】〔異物分離・分級装置１０について〕以上
のブラスト装置４０に装着した異物分離・分級装置１０
について、図２を参照して詳細を述べる。異物分離・分
級装置１０は導管５１とサイクロン５４（分級手段）と
の間に介設したものである。１１は異物分離・分級装置
１０の本体で、本体１１は、横断面が略円形の円筒形状
を成し底面を備えた下部本体１５と、上部が上方に向け
て狭くなる略円錐形状を成す上部本体１４とで構成され
る。下部本体１５の下部側壁には供給口１２が形成さ
れ、この供給口１２に前述した導管５１を連通してい
る。一方、上部本体１４の上部は排出口１３が開口され
ており、この排出口１３にはサイクロン５４に連通する
連通管５３を連結している。したがって、導管５１の気
流は供給口１２から下部本体１５へ流入し、本体１１内
で上昇気流となって上部本体１４の排出口１３から連通
管５３へ流れる。

【００４３】本体１１の下部本体１５と上部本体１４と
の間は網状体１６で仕切られている。この網状体１６は
研掃材が通過可能なメッシュで成り、本実施例では研掃
材が＃６００のカーボランダムであることに対応して、
＃２００（穴径が約５２μ）の網目で成る網状体１６を
設けている。なお、本体１１内での網状体１６の設置状
態は本実施例に限定されるものではないが、本実施例で
は上昇気流に乗って上昇する研掃材が網状体１６を通過
しやすくなることを考慮して、網状体１６の面が本体１
１内の上昇気流の流れ方向に対して略直交するように設
けている。

【００４４】また、下部本体１５の底部２４は底面から
所定間隔を介して通気性を有する物質で成る多孔体１７
で仕切り、この多孔体１７と下部本体１５の底面間で空
気貯溜室１８を形成し、この空気貯溜室１８に連通する
空気供給管１９を下部本体１５の底面に設けている。な
お、多孔体１７の上面は前述した供給口１２の下端より
下方に位置している。また、前記多孔体１７には多孔質
金属である焼結金属、セラミック、砥石、煉瓦、樹脂等
があるが、特に、焼結金属はセラミックや樹脂等に比し
て強さの点で優れており、ほぼ均一な分布で密度と大き
さの機構を容易に形成できるという点でも好ましい。
又、焼結金属や砥石はほぼ均一な流速の上昇気流を発生
できるという点で特に好ましい。コンプレッサ等の圧縮
空気供給源から例えば１ｋｇ／ｃｍ² 以上、本実施例で
は１ｋｇ／ｃｍ² の圧縮空気が空気供給管１９を経て空
気貯溜室１８内へ供給されると、空気貯溜室１８内の圧
縮空気が多孔体１７から均一な状態で本体１１内へ一定
速度の上昇気流となって噴き上げられる。この上昇気流
の流量や流速は、空気貯溜室１８内へ供給される圧縮空
気の流量をニードルバルブ等の流量調整装置でコントロ
ールすることにより、研掃材２１を上昇するが網状体１
６から落下する異物２２を上昇しないように調整されて
いる。又、上昇気流の流速は、多孔体１７の気孔の状態
すなわち、加工条件に応じて適当な多孔体１７を選定す
る必要がある。以上のように本体１１の底部２４から均
一な状態で一定速度の上昇気流が発生している。

【００４５】なお、代替的なものとして、上記の空気貯
溜室１８を設けず、単に本体１１の底部２４の底壁の素
材を多孔体１７で構成することもできる。この場合、本
体１１内に上昇気流が生じることにより本体１１内が負
圧になり、この負圧により外気が前記多孔体１７を通過
して本体１１内に吸入される。

【００４６】導管５１を経て気流に乗って運ばれる研掃
材２１の中には異物２２や粉塵２３が多数混在してい
る。これらの研掃材、異物、粉塵等は本体１１内へ流入
すると上昇気流に乗って上昇し、網状体１６に到達す
る。研掃材２１と粉塵２３は網状体１６の＃２００より
小さいので網状体１６を通過して上部本体１４内へ流入
し、上部本体１４の上部の排出口１３から連通管５３を
経てサイクロン５４（図１）へ給送される。しかし、網
状体１６のメッシュより大きい異物２２は網状体１６を
通過できず、網状体１６でその上昇を阻止される。する
と、異物２２に生じていた上昇気流による浮力は小さく
なり、異物２２には後続する上昇気流で再び上昇するほ
どの浮力が生じないので、異物２２自体の重量により落
下し、多孔体１７の上面に滞留する。

【００４７】なお、研掃材２１や粉塵２３の中には網状
体１６に衝突して一旦停止するものがあるが、研掃材２
１や粉塵２３は軽いので後続する上昇気流により運ばれ
る。前述した下部本体１５の底面に設けた空気貯溜室１
８からの上昇気流は網状体１６に衝突して一旦停止した
研掃材２１や粉塵２３に浮力を回復させて上昇させる点
で効果的である。しかし、空気貯溜室１８からの上昇気
流は落下する異物２２を再び上昇させるほどの浮力を生
じさせない程度に調整されている。

【００４８】したがって、網状体１６には絶えず上昇気
流が通過しているので研掃材２１や粉塵２３が網状体１
６に詰まることはなく、一方、粉塵２３は重力で自然落
下するので、網状体１６に詰まることがなく、常時、良
好な網目状態にある。

【００４９】多孔体１７の上面に落下した異物２２はブ
ラスト加工終了後などの適当な時期に排出する。多孔体
１７の近傍の下部本体１５の側壁に異物２２を排出する
ための排出ドアを設けることが望ましい。

【００５０】〔異物分離・分級装置３０について〕次
に、ブラスト装置４０に装着した異物分離・分級装置３
０について、図３を参照して詳細を述べる。ただし、実
施例の構成が図２で説明した異物分離・分級装置１０の
構成と共通するものには同一の符号を付し、その説明を
簡略化する。異物分離・分級装置３０は研掃材タンク５
５内の研掃材を噴射ノズル４４へ給送する研掃材供給管
４９の途中に介設するものである。

【００５１】本実施例では、ブラスト加工室４３には６
本の噴射ノズル４４が設けられており、各噴射ノズル４
４に連通する研掃材供給管４９は合計６個である。した
がって、合計６個の異物分離・分級装置３０がそれぞ
れ、各研掃材供給管４９の途中に介設されている。

【００５２】図３において、架台２５の上面に４本の支
柱２６を介して円板状の固定フレーム２７を固定し、固
定フレーム２７の中央には挿孔３８が形成され、この挿
孔３８内に軸３３の軸線方向が略垂直方向をなすように
挿通し軸３３の先端を固定フレーム２７の上方に突出す
るようにして、固定フレーム２７の下面に固定した軸受
３４を介して前記軸３３を軸承している。軸３３の後端
は架台２５に固定したモータ２８の回転軸に減速機２９
を介して回転するよう連結されている。

【００５３】固定フレーム２７には、軸３３の周囲を囲
むように６個の異物分離・分級装置３０（図３では１個
のみを図示している）が軸３３の軸心からほぼ同一距離
を隔てた位置に配置されている。この異物分離・分級装
置３０の構成は前述した異物分離・分級装置１０（図
２）とほぼ同一であり、本体１１が下部本体１５と上部
本体１４とに分割されている点が異なる。なお、下部本
体１５は固定フレーム２７にフランジを介して固定され
ている。下部本体１５の上端面には網状体３１で隔てて
上部本体１４を設けている。網状体３１は研掃材が通過
可能なメッシュで成り、本実施例では研掃材が＃６００
のカーボランダムであることに対応して、＃２５０（穴
径が約４２μ）の網目で成る網状体３１を設けている。
下部本体１５の下部に設けた供給口１２には研掃材タン
ク５５の研掃材を研掃材噴射量制御機構５６、研掃材自
動供給装置５７を経て供給する研掃材供給管４９ａを連
結しており、下部本体１５の底部２４には図２の異物分
離・分級装置１０と同様に多孔体１７を介して空気貯溜
室１８を設けている。上部本体１４の上部の排出口１３
には噴射ノズル４４に研掃材を供給する研掃材供給管４
９ｂを連結している。

【００５４】本実施例では網状体３１と上部本体１４が
以下のように構成されている。まず、支持板３２は平面
で固定フレーム２７とほぼ同じ大きさの円形を成すもの
で、この支持板３２は軸３３の先端部に一体に装着した
円盤状の取付盤３５の上面にネジで固定されている。こ
の支持板３２には下部本体１５の上端面が臨む位置に挿
孔を設け、この挿孔に網状体３１を張っており、この網
状体３１が下部本体１５の上端面に当接している。さら
に、支持板３２はその外周端縁近傍を全周に所定間隔毎
に配置した４個の緩衝材３７ａと緩衝材３７ｂで上下面
を狭持し、前記緩衝材３７ａの下端面を固定フレーム２
７の上面に固定し、一方、前記緩衝材３７ｂの上端面に
円板状の可動フレーム３６を固定している。この可動フ
レーム３６には上部本体１４を該部の下端面が各下部本
体１５の上端面に対応する位置に固定している。そし
て、可動フレーム３６は図示せざる油圧シリンダで上下
動自在に設けられ、上部本体１４の下端面を網状体３１
および下部本体１５の上端面から接離自在に構成してい
る。

【００５５】また、６５はエアノズルで、１個のエアノ
ズル６５を固定フレーム２７に、軸３３の軸心から各網
状体３１の中心位置までの距離とほぼ同じ距離を隔てた
位置に設けており、エアノズル６５からエアーが上方へ
噴射するように設けている。尚、前記可動フレーム３６
にはエアノズル６５に対向する位置に挿孔を設け、エア
ノズル６５から噴射されたエアーは前記挿孔を通過す
る。

【００５６】以上の異物分離・分級装置３０を装着した
ブラスト装置４０を用いて約１〜２時間の所定時間のブ
ラスト加工を終了した後、可動フレーム３６を図示せざ
る油圧シリンダにより上方へ持ち上げて上部本体１４の
下端面を網状体３１および下部本体１５の上端面から離
反させる。そして、前記エアノズル６５からエアを上方
へ噴射させた状態で、モータ２８を回転始動してモータ
２８の回転力を減速機２９を介して伝達し軸３３を一回
転させると、取付盤３５と共に支持板３２が一回転し、
支持板３２の６個の網状体３１がそれぞれ、エアノズル
６５を通過する時に網状体３１に詰まった異物がエアノ
ズル６５のエアーで吹き飛ばされて除去される。その
後、各網状体３１を原位置に復帰し、油圧シリンダを介
して可動フレーム３６を下降し、各上部本体１４の下端
面を所定の位置、即ち網状体３１および下部本体１５の
上端面に当接させる。

【００５７】尚、図３において、上記の実施例の代換的
なものとして、各構成部材を以下のように構成した振動
発生手段３９に連結することもできる。すなわち、上述
した支持板３２は軸３３の先端部により横方向に振動可
能に装着した円盤状の振動盤３５ａの上面に取り付けら
れている。なお、軸３３の先端部は偏心軸に形成され、
振動盤３５ａは前記偏心軸を回動自在に軸承しており、
軸３３の回転に伴って偏心軸の回転により振動盤３５ａ
が横方向に振動する。（以上の構成が振動発生手段３
９）。したがって、モータ２８を回転始動してモータ２
８の回転力を減速機２９を介して伝達し軸３３を回転さ
せると、振動盤３５ａが横方向に振動する。この振動盤
３５ａの上面に固定した支持板３２と、固定フレーム２
７の上面に緩衝材３７ａ，３７ｂを介して固定した可動
フレーム３６は、振動盤３５ａと共に振動し、結果的に
上部本体１４と網状体３１が同時に振動する。

【００５８】研掃材供給管４９ｂ内を気流に乗って運ば
れた研掃材２１の中に異物２２が混在していたとして
も、網状体３１の＃２５０（穴径が約４２μ）より大き
い異物２２は網状体３１で阻止されて上昇できず異物２
２の自重で落下する。一方、研掃材２１は網状体３１の
＃２５０より小さいので網状体３１を通過して上部本体
１４内へ流入し、上部本体１４の上部の排出口１３から
研掃材供給管４９ｂを経て噴射ノズル４４（図１）へ給
送される。しかも、本実施例では上述したように網状体
３１が振動しているので異物２２は効果的に網状体３１
から降り落とされる状態になると共に、網状体３１内で
一旦停止して通過しにくい状態にある研掃材２１もこの
振動により網状体３１の網目から容易に離れ上昇気流に
乗って上昇し、研掃材２１の網状体３１の通過をより一
層円滑に促進する。

【００５９】〔被加工物の加工例〕以下、上述したブラ
スト装置４０を使用してブラスト加工したＰＤＰの高精
細リブの加工例を示す。ガラス基板７１の表面に低融点
ガラス層７２とレジスト層７３を形成した被加工物（図
５）を本体４１上の搬送装置の搬送ローラ４２に載置
し、前記被加工物を図１の紙面上右から左へ搬送し、ブ
ラスト加工室４３内で噴射ノズル４４から被加工物の低
融点ガラス層７２とレジスト層７３の表面側から研掃材
を噴射する。図５に示すように、ＰＤＰの被加工物はレ
ジスト層７３のパターンは、幅５０μ、間隔１００μの
平行なストライプ状を成すもので、ストライプの間隔が
１００μと極めて狭い所に＃６００（平均粒径２８μ）
の研掃材を噴射するので高度な技術を要するブラスト加
工をすることになるが、前述した異物分離・分級装置３
０により４２μより大きい異物が分離・分級され除去さ
れているので、従来に生じていたような異物がリブ間に
挟まってしまいブラスト加工ができなくなるという問題
点を解消できた。レジスト層７３の下層の低融点ガラス
層７２はレジスト層７３で保護されるので研掃材で研削
ないし彫刻されないが、レジスト層７３の下層の低融点
ガラス層７２以外の部分の低融点ガラス層７２はすべて
研削され除去される。結果として、レジスト層７３のパ
ターンの通り、幅５０μ、高さ２００μの複数のリブ７
４が、各リブ７４間の間隔１００μで平行なストライプ
状に形成される（図５）。

【００６０】上記のブラスト加工条件は下表のようにな
る。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６３】本体は気流発生手段に連通して気流を通過
するものであって、この本体の下部に研掃材が流入する
供給口を設け、一方、前記本体の上部に前記研掃材を排
出する排出口を設けることにより、本体内には上昇気流
が生じさせ、研掃材と混在する異物とを気流に乗せて供
給口から給送すると、研掃材と異物は本体内で上昇気流
と共に上昇する。この上昇気流を本体内で研掃材の通過
可能なメッシュで成る網状体を通過させることにより、
研掃材は上昇気流と共に網状体を通過し排出口から排出
されるが、異物は網状体で通過を阻止され自重で落下
し、このように異物を研掃材から容易に且つ確実に分離
・分級する方法及び装置を提供できた。

【００６４】また、網状体には上昇気流が常時通過して
いるので、網状体に研掃材や粉塵が詰まることはなく、
また、異物は網状体を通過できないが自重で落下するの
で異物が網状体に詰まるという事態も生じないので、常
時安定した状態で研掃材を供給することができ、又研掃
材内の異物を容易にしかも確実に分離・分級することが
できた。

【００６５】なお、前記本体内には、網状体の下方に落
下した異物を滞留する底部を設け、さらに前記本体の下
部側壁に供給口を設けることにより、本体内に上昇気流
を発生させる上で何ら支障をもたらすことなく、底部に
滞留した異物を適当なときに容易に排出できた。

【００６６】なお、本体の底部には、圧縮空気供給源に
連通する空気貯溜室を通気性を有する多孔体を介して設
けたので、本体内には補助的な上昇気流が加えられるこ
とになり、網状体で一旦停止したために浮力が低下した
研掃材であっても容易に上昇させ網状体を通過させるこ
とができた。

【００６７】本発明の異物分離・分級装置は、この装置
自体を単独で設けることができるが、ブラスト装置の研
掃材タンク内の研掃材を噴射ノズルへ給送するための研
掃材供給管の途中に介設したり、あるいはブラスト装置
本体内で噴射された研掃材及び異物、粉塵等をサイクロ
ン等の分級手段に給送する導管の途中に介設するなど、
他の装置に装着することができ、幅広く適用される装置
を提供できた。したがって、従来の「篩」のようにバッ
テ処理を行なう必要がないので、作業効率の向上を図る
ことができた。

【００６８】また、前記本体には、当該本体又は網状体
を振動する振動発生手段を装着し網状体を振動すること
により、網状体で通過を阻止された異物を容易に落下さ
せることができた。一方、研掃材は網状体の網目内に一
旦停止したとしても振動によりすぐに網目から容易に離
れて上昇気流と共に網状体の通過を促進させることがで
きた。

【００６９】また、前記本体は、網状体の上方を成す上
部本体と、網状体の下方を成す下部本体で成り、前記上
部本体の下端面と前記下部本体の上端面を網状体を介し
て接離自在に設け、前記網状体を着脱するように構成し
たことにより、たとえ網状体に異物が詰まっても網状体
を本体から容易に取り出すことができるので、この網状
体をエアーブローして異物を容易に吹き飛ばすことがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す異物分離・分級装置を装
着したブラスト装置の正面図である。

【図２】本発明の実施例を示す異物分離・分級装置の断
面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す異物分離・分級装置
の要部断面図である。

【図４】本発明の実施例の異物分離・分級装置を装着し
たブラスト装置を用いてブラスト加工した加工例を示す
ＰＤＰの高精細リブの説明図である。図４（Ａ）はブラ
スト加工前で、図４（Ｂ）はブラスト加工後のＰＤＰの
高精細リブの要部断面を示す図である。

【図５】図５（Ａ）は、従来例を示す「篩」の分級装置
の要部断面を示す正面図である。図５（Ｂ）は、図５
（Ａ）の矢視Ｖ−Ｖ線の断面図である。

【符号の説明】

１０ 異物分離・分級装置 １１ 本体（異物分離・分級装置１０の） １２ 供給口 １３ 排出口 １４ 上部本体 １５ 下部本体 １６ 網状体 １７ 多孔体 １８ 空気貯溜室 １９ 空気供給管 ２１ 研掃材 ２２ 異物 ２３ 粉塵 ２４ 底部（本体１１の） ２５ 架台 ２６ 支柱 ２７ 固定フレーム ２８ モータ ２９ 減速機 ３０ 異物分離・分級装置 ３１ 網状体 ３２ 支持板 ３３ 軸 ３４ 軸受 ３５ 取付盤 ３５ａ 振動盤 ３６ 可動フレーム ３７ａ，３７ｂ 緩衝材 ３８ 挿孔 ３９ 振動発生手段（本発明の） ４０ ブラスト装置 ４１ 本体（ブラスト装置４０の） ４２ 搬送ローラ ４３ ブラスト加工室 ４４ 噴射ノズル ４５ 静電気除去装置 ４６ エアーブロー室 ４７ 排風機（気流発生手段） ４９，４９ａ，４９ｂ 研掃材供給管 ５１ 導管 ５３ 連通管 ５４ サイクロン ５５ 研掃材タンク ５６ 研掃材噴射量制御機構 ５７ 研掃材自動供給装置 ５９ 研掃材量検知センサー ６１ ダクト ６２ 集塵装置 ６５ エアノズル ７１ ガラス基板 ７２ 低融点ガラス層 ７３ レジスト層 ７４ リブ ８１ 枠体 ８２ 底面 ８３ 網状体 ８４ 振動発生手段（従来例の） ８５ ダクト（異物の排出） ８６ ダクト（研掃材の回収） ８７ ダクト（研掃材供給の）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研掃材とこの研掃材内に混在する異物と
   を気流により本体内に給送し、この本体内で上昇気流を
   生じさせて前記研掃材と異物を共に上昇させ、前記上昇
   気流を本体内で研掃材の通過可能な網状体を通過させる
   ことにより、この網状体で前記異物の通過を阻止して分
   離し、一方、前記研掃材を上昇気流と共に前記網状体を
   通過させ、分級したことを特徴とする研掃材内の異物分
   離・分級方法。
2. 【請求項２】 前記網状体の下方に落下した異物は、本
   体内の底部に滞留させてこの異物を排出する請求項１記
   載の研掃材内の異物分離・分級方法。
3. 【請求項３】 前記本体の底部から補助的な上昇気流を
   発生することにより、本体内の研掃材を上昇させて網状
   体を通過させた請求項１記載の研掃材内の異物分離・分
   級方法。
4. 【請求項４】 前記本体又は網状体を振動することによ
   り、前記網状体で通過を阻止された異物を落下させ、及
   び研掃材の通過を促進する請求項１記載の研掃材内の異
   物分離・分級方法。
5. 【請求項５】 前記本体の下部側壁の供給口から気流を
   流入する請求項２記載の研掃材内の異物分離・分級方
   法。
6. 【請求項６】 気流を通過する本体を備え、該本体の下
   部に研掃材が流入する供給口を設け、一方、前記本体の
   上部に前記研掃材を排出する排出口を設けると共に、前
   記供給口から排出口へ上昇気流を生じさせる気流発生手
   段を供給口及び排出口のうち少なくとも一方に連通し、
   前記供給口と排出口との間の本体内に通過する上昇気流
   に乗って供給される研掃材内の異物を阻止し且つ研掃材
   が通過可能なメッシュで成る網状体を設けたことを特徴
   とする研掃材内の異物分離・分級装置。
7. 【請求項７】 前記本体の底部は通気性を有する多孔体
   で成る底壁であり、この底壁を外気に連通するように構
   成した請求項６記載の研掃材内の異物分離・分級装置。
8. 【請求項８】 前記本体の底部に、圧縮空気供給源に連
   通する空気貯溜室を通気性を有する多孔体を介して設け
   た請求項６記載の研掃材内の異物分離・分級装置。
9. 【請求項９】 前記供給口を、研掃材供給管を介してブ
   ラスト装置の研掃材タンクに連通し、一方、前記排出口
   を他の研掃材供給管を介して噴射ノズルに連通した請求
   項６、７又は８記載の研掃材内の異物分離・分級装置。
10. 【請求項１０】 前記供給口に、ブラスト装置本体内で
    噴射された研掃材及び研掃材の衝突により生じた異物、
    粉塵等を給送する導管を連結し、一方、前記排出口を研
    掃材と粉塵を分級する分級手段に連通した請求項６、７
    又は８記載の研掃材内の異物分離・分級装置。
11. 【請求項１１】 前記本体には、当該本体又は網状体を
    振動する振動発生手段を装着した請求項６〜１０のいず
    れか一つに記載の研掃材内の異物分離・分級装置。
12. 【請求項１２】 前記本体は、網状体の上方を成す上部
    本体と、網状体の下方を成す下部本体で成り、前記上部
    本体の下端面と前記下部本体の上端面を網状体を介して
    接離自在に設け、前記網状体を着脱するように構成した
    請求項６〜９のいずれか一つに記載の研掃材内の異物分
    離・分級装置。