JPH09262545A - 異物除去方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】異物を大小に拘わらず十分に除去することがで
き、乾燥等の工程が増加することなく、シート材の寸法
変化のない異物除去方法およびその装置を提供する。 【解決手段】先ず、孔明け加工が施されたシート材１４
が載置台１２の上部に載置される。次に、弁装置２６を
開けると液化炭酸ガス供給源２８から高圧の液化炭酸ガ
スが管路２４に導入され、該液化炭酸ガスは急速に圧力
が低下して気化する。このとき、気化した炭酸ガスは気
化熱が奪われ、一部の炭酸ガスが固化してドライアイス
状の微粒子が生成される。そして、ドライアイス状の微
粒子が炭酸ガスと共に噴出孔２２からシート材１４の孔
部１６に噴出される。このため、孔部１６の壁部に付着
している異物が冷却されてその体積が少なくなり、異物
がシート材１４に対して僅かに変位し、付着する力が低
下する。さらに異物に微粒子が衝突し、その衝撃によっ
て異物が孔部１６の壁部から脱落する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、孔明け加工が施さ
れたシート材等に残存する加工屑や塵埃等の異物を除去
する異物除去方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、孔明け加工が施されたシ
ート材に付着する加工屑や塵埃等の異物を除去するため
に、圧縮空気、霧状の水、砥粒等を前記シート材に吹き
付けてシート材の表面や打ち抜き後の孔部の内側に残存
する異物を除去する方法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術に係る異物除去方法では、圧縮空気を吹き付け
る場合、空気の運動量が小さいため、比較的大きな異物
を除去することはできるが、微細な異物を除去すること
ができないという問題があった。また、霧状の水を吹き
付ける方法では、異物は十分に除去されるが、シート材
が濡れてしまうため、乾燥する工程が新たに必要とな
り、工程数が増加し且つ処理時間も長くなる不都合があ
る。さらにまた、砥粒を吹き付ける方法では、砥粒の質
量が大きく、この結果、運動量が大きくなるため、セラ
ミックグリーンシート等の軟質なシート材が使用される
と、シート材が歪み、所望の形状の品質を得ることが困
難であり、場合によっては製品として完成した後に寸法
変化をもたらす懸念があった。

【０００４】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、異物をその大小に拘わらず十分に除去す
ることができ、乾燥等の工程を不要とし、さらに、シー
ト材の寸法変化のない異物除去方法およびその装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、孔明け加工が施されたシート材に付着
した異物を除去する方法であって、前記シート材の孔部
を載置台の孔部に一致させて該シート材を載置台に載置
する工程と、前記シート材の孔部にノズル部を臨ませる
工程と、前記ノズル部から前記シート材の孔部に冷却さ
れた微粒子を吹き付ける工程と、を有することを特徴と
する。

【０００６】本発明によれば、孔明け加工が施されたシ
ート材を載置台に載置すると、前記シート材の孔部と前
記載置台の孔部とが一致し、両者は連通する。ノズル部
がシート材の孔部に臨み、該ノズル部からシート材に付
着している異物に冷却された微粒子が吹き付けられる
と、異物が冷却されてその体積が少なくなる、すなわち
小さくなる。このため、異物とシート材とが当接してい
る箇所で僅かに異物が変位し、付着する力が低下する。
冷却された微粒子がさらに異物に吹き付けられると、異
物に微粒子が衝突し、その衝撃によって異物がシート材
から脱落する。また、異物の材質によっては、冷却され
ると脆弱化するものもある。この脆弱化した異物に微粒
子が吹き付けられて衝突すると、異物は衝撃により破壊
し、シート材から脱落する。この結果、シート材から異
物が除去される。

【０００７】この場合、前記冷却された微粒子は、液化
炭酸ガスを噴出して生成されるドライアイスであると、
吹き付け後、該ドライアイスが短時間で気化するため、
乾燥等の工程が不要となり、好適である。

【０００８】また、前記冷却された微粒子は、氷である
と、微粒子を吹き付ける工程に必要なコストを低廉化す
ることができ、好適である。

【０００９】また、本発明は、孔明け加工が施されたシ
ート材に付着した異物を除去する装置であって、前記シ
ート材が載置され、該シート材の孔部に対応する孔部が
画成された載置台と、前記シート材に指向して開口する
噴出孔が画成されたノズル部と、前記ノズル部に通路を
介して連通する液化炭酸ガス供給源と、を有し、前記液
化炭酸ガス供給源が付勢され、液化炭酸ガスが通路に導
入されると、該液化炭酸ガスが気化して気化熱が奪わ
れ、ドライアイス状の微粒子が生成されてノズル部から
前記シート材の孔部に噴出して該孔部内の異物を冷却除
去することを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、液化炭酸ガス供給源の内
部には炭酸ガスが高圧によって液体の状態で保管されて
いる。液化炭酸ガス供給源が付勢され、液化炭酸ガスが
通路に導入されると、該通路で前記液化炭酸ガスは気化
して気体となってノズル部に供給される。このとき、気
化熱によって炭酸ガスの温度は急激に低下し、一部の炭
酸ガスが固化してドライアイス状の微粒子となる。そし
て、噴出孔から該ドライアイス状の微粒子がシート材の
孔部に噴出される。従って、該孔部を形成する壁部に付
着している異物にドライアイス状の微粒子が衝突し、シ
ート材から該異物が脱落する。

【００１１】また、本発明は、孔明け加工が施されたシ
ート材に付着した異物を除去する装置であって、前記シ
ート材が載置され、該シート材の孔部に対応する孔部が
画成された載置台と、前記シート材に指向して開口する
噴出孔が画成されたノズル部と、前記ノズル部に通路を
介して連通する混合器と、前記通路に設けられた冷却装
置と、前記混合器に連通する水供給源と、前記混合器に
連通する圧縮空気供給源と、を有し、前記水供給源と前
記圧縮空気供給源が付勢されると、水が霧状になって通
路に供給され、前記冷却装置によって前記霧状の水が冷
却されて氷化してノズル部から前記シート材の孔部に噴
出して該孔部内の異物を冷却除去することを特徴とす
る。

【００１２】本発明によれば、圧縮空気供給源と水供給
源とを付勢し、混合器で水を霧状にして圧縮空気と共に
通路に供給する。該通路で前記冷却装置によって前記霧
状の水が冷却されて氷の微粒子となり、ノズル部からシ
ート材の孔部に噴出される。前記孔部を形成する壁部に
付着している異物に氷の微粒子が衝突し、シート材から
該異物が脱落する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る異物除去方法につい
て、その装置との関連において好適な実施の形態を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１４】図１において、参照符号１０は、本発明の
第１の実施の形態に係る異物除去装置を示す。この異物
除去装置１０は載置台１２を備え、該載置台１２には被
処理材としてのシート材１４の孔部１６に対応した孔部
１８が画成されている。前記載置台１２の上方には、該
載置台１２から所定間隔離間して図示しないロボットア
ーム等により水平方向（矢印Ａ方向）に移動自在に構成
されたノズル部２０が設けられる。前記ノズル部２０に
は噴出孔２２が画成され、該噴出孔２２には管路２４が
連通する。なお、前記噴出孔２２は、孔部１６の整列方
向に延在して画成されたスリット状の長孔であってもよ
い。前記管路２４は弁装置２６を介して液化炭酸ガス供
給源２８に連通しており、該液化炭酸ガス供給源２８の
内部には、高圧によって液化した炭酸ガスが保管されて
いる。前記管路２４には、該管路２４を常時安定的に冷
却するために、冷却装置を設けてもよい。

【００１５】第１の実施の形態に係る異物除去装置１０
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその動作について本発明の異物除去方法との関連で説
明する。

【００１６】先ず、孔明け加工が施されたセラミックグ
リーンシートの如きシート材１４が載置台１２の上部に
載置される。このとき、シート材１４の孔部１６と載置
台１２の孔部１８とを一致させて両者を連通させる。こ
のシート材１４の孔部１６を形成する壁部には、図２に
示すように、孔明け加工によって生じた加工屑や、塵埃
等の異物３０が付着している。

【００１７】次に、弁装置２６を開成すると液化炭酸ガ
ス供給源２８から高圧の液化炭酸ガスが管路２４に導入
され、該液化炭酸ガスは管路２４の内部で急速に圧力が
低下して気化する。気化した炭酸ガスは気化熱が奪われ
て急速に冷却され、一部の炭酸ガスが固化してドライア
イス状の微粒子が生成される。そして、ドライアイス状
の微粒子が炭酸ガスと共にノズル部２０の噴出孔２２か
らシート材１４に画成された孔部１６に噴出される。

【００１８】このとき、シート材１４には前記ドライア
イス状の微粒子と炭酸ガスとが噴出する圧力により変形
しようとする力が加わるが、載置台１２にはシート材１
４の孔部１６に対応する孔部１８が画成されており、シ
ート材１４は孔部１６に対応する位置を除いて載置台１
２に支持されるため、シート材１４がセラミックグリー
ンシート等の柔軟な素材で形成されている場合であって
も、該シート材１４が変形することが阻止される。

【００１９】前記異物３０にドライアイス状の微粒子と
炭酸ガスが吹き付けられると、該異物３０が冷却されて
その体積が少なくなる、すなわち、小さくなる。このと
き、シート材１４は異物３０と比較して大きいため、冷
却に要する時間が前記異物３０より長くかかり、その体
積の変化も異物３０より時間がかかる。このため、シー
ト材１４と異物３０とは、夫々の大きさの変化が異なる
ことになる。また、シート材１４と異物３０の熱膨張率
の違いによっても、夫々の変化の度合が異なる。従っ
て、異物３０とシート材１４とが当接している箇所で異
物３０がシート材１４に対して僅かに変位し、付着する
力が低下する。さらに冷却された微粒子が異物３０に吹
き付けられると、該異物３０に対し微粒子が衝撃的に当
たることになり、その衝撃によって前記異物３０が孔部
１６を形成する壁部から脱落する。

【００２０】前記異物３０が微細なセラミックグリーン
シートから生じた加工屑の場合、この異物３０にドライ
アイス状の微粒子と炭酸ガスが吹き付けられると、該異
物３０は急速に冷却されて脆弱化する。さらにドライア
イス状の微粒子が異物３０に吹き付けられると、該微粒
子が異物３０に衝突し、このときの衝撃により異物３０
は破壊され、孔部１６を形成する壁部から脱落する。こ
れにより、孔部１６から異物３０が除去される。

【００２１】このとき、シート材１４にドライアイス状
の微粒子が付着することがあるが、この微粒子は常温雰
囲気中では短時間で揮発するため、シート材１４を乾燥
させる等の工程は不要である。

【００２２】次に、第２の実施の形態に係る異物除去方
法についてその装置との関連で、図３を参照しながら以
下説明する。なお、第１の実施の形態と異なる箇所につ
いて詳細に説明し、図中、第１の実施の形態と同一の構
成要素については同一の参照符号を付してその詳細な説
明を省略する。

【００２３】この異物除去装置４０では、管路２４は冷
却装置４２の出口に連通し、該冷却装置４２の入口は混
合器４４の出口に接続されている。該混合器４４の一方
の入口は弁装置４６を介して圧縮空気供給源４８に、他
方の入口は弁装置５０を介して水供給源５２に接続され
ている。

【００２４】次いで、第２の実施の形態に係る異物除去
装置４０の動作について説明する。

【００２５】先ず、載置台１２の上部に孔明け加工が施
されたシート材１４が載置される。このとき、シート材
１４の孔部１６と載置台１２の孔部１８とを一致させて
両者を連通させる。

【００２６】次に、弁装置４６、５０を開成すると、水
供給源５２から水が、一方、圧縮空気供給源４８から圧
縮空気が混合器４４に供給され、圧縮空気と混合された
水は霧状になって冷却装置４２に導入される。冷却装置
４２の内部では前記霧状の水が圧縮空気とともに冷却さ
れ、霧状の水が固化して氷の微粒子が生成される。そし
て、氷の微粒子が圧縮空気とともにノズル部２０の噴出
孔２２からシート材１４に画成された孔部１６に噴出さ
れる。

【００２７】前記孔部１６の内部に付着した異物３０に
氷の微粒子と圧縮空気が吹き付けられると、第１の実施
の形態と同様の作用により、異物３０が孔部１６を形成
する壁部から除去される。

【００２８】以上のように、シート材１４に吹き付けら
れる物質は氷であるため、従来技術に係る異物除去方法
の霧状の水が吹き付けられる場合と異なり、シート材１
４は濡れることがなく、乾燥等の工程が不要である。ま
た、水と圧縮空気のみを使用しているため、コストを低
廉化することが可能である。

【００２９】前記のように第１と第２の実施の形態で
は、冷却された微粒子は夫々ドライアイス、氷であった
が、代替フロン等のように、冷却されて液化し、常温で
気化する物質であってもよい。

【００３０】さらに、第３の実施の形態について、図４
を参照して説明する。本実施の形態に係る異物除去装置
６０は、孔明け加工装置６２に連続して設けられたもの
である。

【００３１】前記孔明け加工装置６２は、シート材１４
が載置されるダイ６４を備え、該ダイ６４は、図示しな
いコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）装置により水平方向
（矢印Ｂ方向）に移動自在に構成される。前記ダイ６４
には、シート材１４の孔明け加工に必要な孔部６６が画
成されている。

【００３２】前記孔明け加工装置６２は、前記ダイ６４
に対して矢印Ｃ方向に昇降自在な上型６８を備え、該上
型６８にはパンチホルダ７０を介してパンチ７２が固着
される。前記パンチホルダ７０の下面にはばね部材７４
を介してストリッパ７６が弾性的に支持され、該ストリ
ッパ７６に画成された孔部７８には前記パンチ７２が摺
動自在に挿通する。前記ストリッパ７６には前記シート
材１４の進行方向（矢印Ｂ方向）に延在してノズル部８
０が一体的に形成され、該ノズル部８０の下面は前記上
型６８が下降してストリッパ７６の下面がシート材１４
に当接したときに、該シート材１４から所定間隔離間す
るように逃げ部８２が形成されている。前記ノズル部８
０には前記シート材１４の各孔部１６に対向して開口す
る噴出孔８４が画成され、該噴出孔８４は管路８６に連
通し、該管路８６は弁装置８８を介して圧縮空気供給源
９０に連通する。

【００３３】前記孔明け加工装置６２に連続して配設さ
れた異物除去装置６０のノズル部２０は、前記ダイ６４
が矢印Ｂ方向に移動したときに、該ダイ６４から所定間
隔離間するように配置され、該ノズル部２０の噴出孔２
２は前記シート材１４に画成された孔部１６に対向す
る。前記ノズル部２０には弁装置２６を介して液化炭酸
ガス供給源２８が連通する。

【００３４】第３の実施の形態に係る異物除去装置６０
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその動作について説明する。

【００３５】先ず、上型６８が上昇した状態でダイ６４
上にセラミックグリーンシートの如きシート材１４が載
置される。そして、図示しないコンピュータ数値制御装
置によりダイ６４が矢印Ｂ方向に所定の距離だけ移送さ
れることにより、前記ダイ６４と上型６８の相対的な位
置決めがなされる。次いで、上型６８が下降すると、ダ
イ６４上のシート材１４にパンチ７２を介して打ち抜き
加工が施され、このシート材１４の所定の位置に孔部１
６が画成される。そして、上型６８が上昇するととも
に、ダイ６４が矢印Ｂ方向に所定距離だけ移動し、この
シート材１４に形成された孔部１６はノズル部２０の噴
出孔２２に対向する。

【００３６】次に、弁装置８８を開成すると、圧縮空気
供給源９０から圧縮空気が噴出され、シート材１４の孔
部１６やダイ６４の孔部６６に付着している加工屑が除
去される。このとき、微細な加工屑や塵埃等の異物３０
がシート材１４の孔部１６に残留することがある。そこ
で、ダイ６４がさらに矢印Ｂ方向に所定距離だけ移動し
てシート材１４の孔部１６が異物除去装置６０のノズル
部２０の噴出孔２２に対向すると、弁装置２６を開成し
て液体炭酸ガスを管路２４に導入する。これにより、前
記第１の実施の形態と同様の作用下に、ドライアイス状
の微粒子が噴出孔２２から噴出して孔部１６の内部に付
着している異物３０が除去される。

【００３７】本実施の形態では、ドライアイス状の微粒
子をシート材１４の孔部１６に噴出したが、前記第２の
実施の形態のように、水と圧縮空気を混合して冷却し、
氷の微粉末を生成してシート材１４の孔部１６に噴出し
てもよい。

【００３８】次に、第４の実施の形態について、図５を
参照して説明する。本実施の形態に係る異物除去装置１
００は、前記第３の実施の形態に使用される孔明け加工
装置６２と一体的に設けられ、孔明け加工に連続して異
物除去作業が営まれるものである。

【００３９】この孔明け加工装置６２のストリッパ７６
にはダイ６４の進行方向（矢印Ｂ方向）に延在して異物
除去装置１００のノズル部１０２が一体的に形成され
る。該ノズル部１０２の噴出孔２２は管路２４に連通
し、該管路２４は弁装置２６を介して液化炭酸ガス供給
源２８に連通する。

【００４０】次いで、第４の実施の形態に係る異物除去
装置１００の動作について説明する。

【００４１】先ず、上型６８が上昇した状態でダイ６４
上にセラミックグリーンシートのようなシート材１４が
載置され、該ダイ６４が矢印Ｂ方向に所定の距離だけ移
送されることにより、当該ダイ６４と上型６８の相対的
な位置決めがなされる。次いで、上型６８が下降する
と、ダイ６４上のシート材１４に打ち抜き加工が施され
る。そして、上型６８が上昇するとともに、ダイ６４が
矢印Ｂ方向に所定距離だけ移動し、ダイ６４上のシート
材１４は、新たな加工位置がパンチ７２に対応して位置
決めされる。このとき、シート材１４に形成された孔部
１６は異物除去装置１００のノズル部１０２の噴出孔２
２に対向する。

【００４２】次に、上型６８が下降してシート材１４の
新たな加工位置に打ち抜き加工を施すと同時に、弁装置
２６を開けて液化炭酸ガスを管路２４に導入する。これ
により、前記第１の実施の形態と同様の作用下に、ドラ
イアイス状の微粒子が噴出孔２２から噴出して孔部１６
の内部に付着している異物３０が除去される。

【００４３】この場合も、前記第２の実施の形態のよう
に、水と圧縮空気を混合して冷却し、氷の微粉末を生成
してシート材１４の孔部に噴出してもよい。

【００４４】次いで、第５の実施の形態に係る異物除去
装置１１０について、図６および図７を参照して説明す
る。

【００４５】この異物除去装置１１０は、孔明け加工装
置６２によってシート材１４の全加工が終了した後にダ
イ６４が搬送される搬送位置に設けられ、前記シート材
１４の全孔部１６に指向して液化炭酸ガスを噴出するノ
ズル部１１２を備える。ノズル部１１２は、図示してい
ないが、シート材１４の全孔部１６に対向して開口する
複数の噴出孔が画成されている。

【００４６】次に、第５の実施の形態に係る異物除去装
置１１０の動作について説明する。

【００４７】孔明け加工装置６２のダイ６４とパンチ７
２の共働作用下にシート材１４に孔明け加工が施され
る。そして、シート材１４に必要な全ての孔部１６が画
成された後、このシート材１４を載置しているダイ６４
が異物除去装置１１０に指向して矢印Ｄ方向に移動する
（図７参照）。

【００４８】弁装置２６を開成すると、ノズル部２０か
らシート材１４の全孔部１６に指向してドライアイス状
の微粒子が噴出される。このため、異物除去装置１１０
は、加工終了後のシート材１４の全孔部１６の異物３０
を一度に除去することができ、異物除去作業の効率化が
容易に遂行される。

【００４９】さらに、ダイ６４は加工終了後のシート材
１４を移送するための搬送治具と、異物除去作業時のワ
ーク用受け治具としての機能を有する。これにより、異
物除去装置１１０の構成を一層簡素化することが可能に
なるという効果が得られる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る異物除去方法およびその装
置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られ
る。

【００５１】冷却された微粒子が異物に吹き付けられる
ため、異物を十分に除去することができ、乾燥等の工程
が増加することもない。また、ドライアイス、氷の微粒
子は、従来技術に係る異物除去方法で使用される砥粒よ
り質量が小さいため、シート材が軟質な材料で形成され
ている場合でも、シート材が歪み、寸法変化をもたらす
懸念がない。さらに、載置台にはシート材の孔部に対応
する孔部が画成されており、シート材は孔部を除いて全
体的に平坦に載置台に支持されるため、シート材がセラ
ミックグリーンシート等のように容易に変形する素材で
あっても、異物を除去する際にシート材が変形すること
が阻止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る異物除去装置
を示す概略縦断面図である。

【図２】図１に示す異物除去装置の一部拡大断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る異物除去装置
を示す概略縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る異物除去装置
を示す概略縦断面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る異物除去装置
を示す概略縦断面図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係る異物除去装置
を示す概略縦断面図である。

【図７】図６の異物除去装置の使用方法を示す概略縦断
面図である。

【符号の説明】

１０、４０、６０、１００、１１０…異物除去装置 １２…載置台 １４…シート材 １６、１８…孔部 ２０、８０、１０
２、１１２…ノズル部 ２２…噴出孔 ２４…管路 ２８…液化炭酸ガス供給源 ３０…異物 ４２…冷却装置 ４４…混合器 ４８、９０…圧縮空気供給源 ５２…水供給源 ６２…孔明け加工装置 ６４…ダイ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】孔明け加工が施されたシート材に付着した
   異物を除去する方法であって、 前記シート材の孔部を載置台の孔部に一致させて該シー
   ト材を載置台に載置する工程と、 前記シート材の孔部にノズル部を臨ませる工程と、 前記ノズル部から前記シート材の孔部に冷却された微粒
   子を吹き付ける工程と、 を有することを特徴とする異物除去方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の異物除去方法において、 前記冷却された微粒子は、液化炭酸ガスを噴出して生成
   されるドライアイスであることを特徴とする異物除去方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載の異物除去方法において、 前記冷却された微粒子は、氷であることを特徴とする異
   物除去方法。
4. 【請求項４】孔明け加工が施されたシート材に付着した
   異物を除去する装置であって、 前記シート材が載置され、該シート材の孔部に対応する
   孔部が画成された載置台と、 前記シート材に指向して開口する噴出孔が画成されたノ
   ズル部と、 前記ノズル部に通路を介して連通する液化炭酸ガス供給
   源と、 を有し、前記液化炭酸ガス供給源が付勢され、液化炭酸
   ガスが通路に導入されると、該液化炭酸ガスが気化して
   気化熱が奪われ、ドライアイス状の微粒子が生成されて
   ノズル部から前記シート材の孔部に噴出して該孔部内の
   異物を冷却除去することを特徴とする異物除去装置。
5. 【請求項５】孔明け加工が施されたシート材に付着した
   異物を除去する装置であって、 前記シート材が載置され、該シート材の孔部に対応する
   孔部が画成された載置台と、 前記シート材に指向して開口する噴出孔が画成されたノ
   ズル部と、 前記ノズル部に通路を介して連通する混合器と、 前記通路に設けられた冷却装置と、 前記混合器に連通する水供給源と、 前記混合器に連通する圧縮空気供給源と、 を有し、前記水供給源と前記圧縮空気供給源が付勢され
   ると、水が霧状になって通路に供給され、前記冷却装置
   によって前記霧状の水が冷却されて氷化してノズル部か
   ら前記シート材の孔部に噴出して該孔部内の異物を冷却
   除去することを特徴とする異物除去装置。