(57)【要約】【課題】基材の表面に付着した付着物を除去する方法であって、あらゆる種類の付着物を効率よく除去し、且つ基材の損傷を低減する方法を提供する。【解決手段】  この付着物除去方法は、基材の硬度の０を含まず１／２以下であり、且つ単一材料からなる噴射材を用意する工程と、前記噴射材を圧縮空気と共に固気二相流として室温にて前記付着物に向けて噴射する工程と、前記付着物に向けて噴射された噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーによって付着物を除去する工程と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に付着した付着物を除去する方法であって、
単一材料からなる噴射材を準備する工程と、
前記噴射材を圧縮空気と共に固気二相流として室温にて前記付着物に向けて噴射する工程と、
前記付着物に向けて噴射された噴射材が前記付着物に衝突する際の衝突エネルギーによって前記付着物を除去する工程と、
を含み、
前記噴射材の硬度は前記基材の硬度に対して０を含まず１／２以下であることを特徴する付着物除去方法。
【請求項２】
前記噴射材は、反発弾性率が０を含まず１８％以下である樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の付着物除去方法。
【請求項３】
前記付着物は多結晶構造の皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の付着物除去方法。
【請求項４】
前記付着物は単結晶構造の皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５μｍの厚みであることを特徴とする請求項１または２に記載の付着物除去方法。
【請求項５】
前記付着物は鍍金法で形成された皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の付着物除去方法。
【請求項６】
前記付着物は塗布法又はゾル−ゲル法にて形成された皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の付着物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付着物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材の表面に付着した皮膜等の付着物を除去する方法として、薬剤に浸漬させて付着物を溶解させることで除去する方法が知られている。しかし、付着物を除去するためには長時間薬剤に浸漬する必要があることや、基材の材質によっては薬剤によって腐食する場合があることや、使用済の薬剤を排水として処理する必要があること、などの制約がある。
【０００３】
また、別の方法として、ブラスト加工によって付着物を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１）。ブラスト加工は砥粒を皮膜に向けて噴射し、その衝撃力で付着物の除去を行うので、効率よく付着物を除去できるメリットがある。しかしながら、基材自体は付着物が除去された途端に非常に強い加工状態に曝されることになるので、基材の表面が大きな損傷を受ける。
【０００４】
噴射材は金属（鋳鉄、ステンレス、亜鉛、等）、セラミックス（アルミナ、炭化ケイ素、ジルコン、等）、樹脂（ユリア樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、等）、ガラス、植物種子（クルミ殻、桃種、杏子種、等）、重曹、ドライアイス、弾性体であるコアの表面に砥粒を担持させたもの、など幅広い材料から付着物や基材の性状に合わせて選択されるが、経験と試行錯誤によって選定されるのが現状である。
【０００５】
また、基材の受傷が少ない付着物の除去方法として、ドライアイスの粒子を噴射材としたブラスト加工方法が知られている。この方法では衝撃力によるダメージが少なくてもサーマルショックにより基材がダメージを受ける場合があり、基材の性状によっては採用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５４−１３３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記に鑑みて鋭意研究した結果、基材の表面に付着した付着物を除去する方法であって、あらゆる種類の付着物を効率よく除去し、且つ基材の損傷を低減する方法を見出した。即ち、本発明は付着物の形態や基材の性状を問わず、基材の損耗を低減し、且つ付着物を効率よく除去する方法を提供する。なお、本発明における付着物とは、単に基材に付着しているものばかりでなく、あらゆる成膜プロセスを経て得られた皮膜を指す。また、乾燥した状態の付着物に対して適用される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、薄膜結晶成長による成膜プロセスにて使用する基材に付着する付着物を前記基材から除去する付着物除去方法である。この付着物除去方法は、次の（１）〜（３）の工程を含む。
（１）基材の硬度の０を含まず１／２以下であり、且つ単一材料からなる噴射材を用意する。
（２）噴射材を圧縮空気と共に固気二相流として室温にて付着物に向けて噴射する。
（３）付着物に向けて噴射された噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーによって付着物を除去する。
【０００９】
基材の硬度の０を含まず１／２以下であり、且つ単一材料からなる硬度の噴射材を用いることで、噴射材が基材に衝突しても基材を傷つけずに付着物を除去することができる。また、砥粒及び噴射材が室温であるので、サーマルショックにより基材がダメージを受けることがない。
【００１０】
一実施形態では、反発弾性率が０を含まず１８％以下である樹脂から成る樹脂を用いてもよい。適切な弾性力を有する樹脂を用いることで、基材を傷つけることなく、効率よく付着物のみを除去することができる。
【００１１】
一実施形態では、付着物が多結晶構造の皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５μｍであってもよい。多結晶体の皮膜は、結晶同士の間には不連続な境界面（結晶粒界）が存在する。一実施形態では、噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーによって衝突エネルギーは結晶粒界で破壊の起点を生じさせると共に、さらなる衝突エネルギーの付与により付着物である皮膜を結晶粒界から脱離させて除去することができる。この際、噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーは結晶粒界で破壊の起点を生ずる程度であるので、基材への衝撃を小さくすることができる。
【００１２】
一実施形態では、付着物が単結晶構造の皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５μｍであってもよい。単結晶体の皮膜は、比較的硬質な皮膜である。衝突エネルギーによって基材と皮膜の界面に破壊の起点を生じさせると共に、さらなる衝突エネルギーの付与により付着物である皮膜を除去することができる。この際、噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーは基材と皮膜との界面で破壊の起点を生ずる程度であるので、基材への衝撃を小さくすることができる。
【００１３】
一実施形態では、付着物が鍍金法で形成された皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１０００μｍであってもよい。衝撃力によって圧縮応力を付与することで、衝撃力によって基材と皮膜の界面に破壊の起点を生じさせることで、基材と皮膜の界面に破壊の起点を生じさせると共に、さらなる衝突エネルギーの付与により付着物である皮膜を除去することができる。この際、噴射材が基材に衝突する際の衝突エネルギーは基材と皮膜との界面で破壊の起点を生ずる程度であるので、基材への衝撃を小さくすることができる。
【００１４】
一実施形態では、付着物が塗布法又はゾル−ゲル法にて形成された皮膜であり、当該皮膜の厚みは１〜１５０μｍであってもよい。塗布法で形成された皮膜は、液相法や気相法による皮膜に比べて比較的脆く、且つ基材との密着力が低い。衝突エネルギーによって皮膜自体にマイクロクラックを生じさせる、若しくは基材と皮膜の界面に破壊の起点を生じさせる、と共に、さらなる衝突エネルギーの付与により付着物である皮膜を除去することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一側面及び一実施形態により、基材の損傷を低減し、効率よく付着物を除去できる付着物除去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態で用いた加工装置を説明するための模式図である。
【図２】一実施形態の付着物除去方法を示すフローチャートである。
【図３】一実施形態のワークの走査軌跡を説明するための模式図である。
【図４】多結晶構造の皮膜が除去されている様子を示すＳＥＭ写真である。
【図５】一実施形態の付着物除去方法で皮膜を除去した場合と基材より硬質な噴射材を用いて皮膜を除去した場合を比較したＳＥＭ写真である。
【図６】一実施形態における単結晶構造の皮膜の除去における初期の段階を示すＳＥＭ写真である。
【図７】一実施形態における塗布法またはゾル−ゲル法によって形成された皮膜の剥離途中の様子を示すＳＥＭ写真である
【図８】一実施形態における実験例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明における付着物除去方法の一実施形態として、図を参照して説明する。本発明は本実施形態に限定されず、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加えることができる。なお、説明における左右上下方向は特に断りのない限り図中の方向を指す。
【００１８】
図１に、本実施形態で使用した加工装置０１を示す。加工装置０１は、筐体１０と、定量供給機構２０と、分離機構３０と、吸引機構４０と、ノズル５０と、制御機構６０と、を備えている。
【００１９】
筐体１０は内部に加工室Ｒが形成されており、正面に設けられた扉１１を開けることで作業者は処理室Ｒにアクセスすることができる。処理室Ｒには、ノズルを固定するためのノズル固定基材１２と、ノズルに対向してワークＷ（付着物が付着している基材）を載置する処理テーブル１３と、処理テーブル１３に連結された移動機構１４と、が設けられている。
【００２０】
ノズル固定基材１２は、ノズル５０とワークＷとの距離を自在に調整できるように構成されている。
【００２１】
移動機構１４は、処理テーブル１３（即ち、ワークＷ）をノズルに対して水平方向（図１における左右方向と紙面に対する垂直方向）に自在に移動するための機構である。例えばＸ−Ｙステージ等公知の機構を適宜選択できる。
【００２２】
移動機構１５はノズル５０の下方に設けられた架台１５に固定されている。本実施形態では、多数の穴が設けられた板とした。ノズル５０より噴射された噴射材を含む粉粒体が底部に向かって通過することができる。
【００２３】
処理室Ｒの上部には、所定量の噴射材をノズル５０に定量で供給するための定量供給機構２０が配置されている。定量供給機構２０は、噴射材を定量で切り出すことができればその構造は特に限定されない。例えば、スクリュフィーダ、振動フィーダ、テーブルフィーダ等がある。本実施形態ではスクリュフィーダを用いた。
【００２４】
定量供給機構２０は、分離機構３０に連結された貯留ホッパ３１と連結されている。分離機構３０は、輸送管Ｐを介して筐体１０の底部と連結されているので、処理室Ｒと貯留ホッパは輸送管Ｐを介して連続した空間を形成している。なお、本実施形態では分離機構３０としてサイクロン式分級機を用いたが、その他の風力式分級機やスクリーン式分級機を用いても良い。
【００２５】
粒子を噴射するノズルとして吸引式と直圧式が知られており、どちらを選択してもよい。本実施形態では、吸引式を選択した。本実施形態のノズル５０は、ノズルホルダとこのノズルホルダに挿入されたエアノズルで構成されている。エアノズルはエアホースＨ１を介してコンプレッサ（図示せず）と連結されており、ノズルホルダは噴射材ホースＨ２を介して貯留ホッパ２０と連結されている。コンプレッサを作動させてエアノズルから圧縮空気を噴射することでノズルホルダ内に発生する負圧によって噴射材はノズル内に吸引され、内部で圧縮空気と混合されて固気二相流として噴射される。
【００２６】
制御機構６０は、上記各機構などの動作を制御する。制御機構としては、パーソナルコンピュータなどの各種演算装置、プログラマルロジックコントローラ（ＰＬＣ）及びデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などのモーションコントローラ、高機能携帯端末及び高機能携帯電話、等を用いることができる。
【００２７】
（付着物除去方法）
次に、本実施形態の加工装置０１による付着物除去方法について、更に図２を用いて説明する。一態様に係る付着物除去方法は、基材の損傷を可能な限り抑制した上で付着物の態様に関わらず効率よく付着物を除去する方法を提供するものである。本実施形態では、多結晶構造の皮膜、単結晶構造の皮膜、鍍金皮膜、塗布法による皮膜、がそれぞれ付着物として形成された基材を用いた。
【００２８】
＜Ｓ１：ワークの予備洗浄＞
ワークＷは比較的付着力の弱い付着物を刷毛等で予め除去してもよい。この工程は、省略してもよい。
【００２９】
＜Ｓ３：加工装置の準備＞
吸引機構４０を作動して、加工室Ｒを吸引する。次いで、扉１１の施錠を解除して、扉１１を開ける。次いで、所定量の噴射材を加工室Ｒに投入し、輸送管Ｐ及び分離機構３０を介して噴射材を貯留ホッパ２０に移送する。その後、扉１１を閉め、施錠する。加工室Ｒは吸引機構４０により吸引されているので負圧となり、外部と連通するように設けられた吸引孔（図示せず）より外気が処理室Ｒに流入する。
【００３０】
加工装置０１の制御機構６０を操作して圧縮空気をノズル５０に供給する経路に設けられた電磁弁（図示せず）を「開」、定量供給機構２０を「ＯＮ」にする。この動作により噴射材はノズル５０に供給されてノズル５０より噴射される。ここで、噴射材の噴射速度を調整するが、その調整方法は特に限定されない。例えば、噴射材の物性（種類や粒子径等）と噴射圧力と噴射速度との相関関係を予め測定しておき、その結果に基づいて所望の噴射速度となるように噴射圧力を調整してもよい。本実施形態では、粒子流速測定法（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｉｍａｇｅ  ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ：ＰＩＶ）により、噴射材の物性に対する噴射圧力と噴射速度の関係を予め測定し、圧縮空気の供給圧力を調整するバルブ（図示せず）を操作して、噴射材の噴射速度が所望の速度となるように調整した。
【００３１】
噴射速度を調整後、表面処理装置０１の制御機構６０を操作し、前述の電磁弁を「閉」、定量供給機構２０を「ＯＦＦ」にそれぞれ切り替える。この操作により、噴射材の噴射が停止する。扉１１を開け、ワークＷを処理テーブル１３に載置し、固定する。その後、固定基材１２によりノズル５０とワークＷとの距離を調整する。これらの作業が終了したら、扉１１を閉めて施錠する。
【００３２】
制御機構６０に、ワークＷの移動の軌跡（図３におけるＸ方向、Ｙ方向の距離）、移動速度、走査回数、等の加工条件を入力する。
【００３３】
ここで、噴射材について説明する。基材に衝突した際に基材へ与えるダメージを抑えた上で効率よく皮膜を除去するためには噴射材の硬度が重要であり、基材の硬度に対する噴射材の硬度の比（以後、「硬さ比」と記す）を、１／２とすることを見出した。硬さ比が１／２を超えると基材の材質によっては基材が損耗する。一方、硬さ比が低すぎると皮膜を除去するための衝突エネルギーが不足するので、硬さ比を１／１０以上としてもよい。
【００３４】
また、噴射材の反発弾性率が低すぎると皮膜ばかりでなく基材に対しても過剰に衝突エネルギーが付与されるので、皮膜の除去効率は良くなるが基材はその材質によって損耗が発生する。反発弾性率が高すぎると噴射材の変形により衝突エネルギーが皮膜に十分に伝達されない。これを考慮して、噴射材の反発弾性率を１８％以下としてもよい。反発弾性率が１８％以上の物質として、例えば各種ゴムが例示される。
【００３５】
噴射材の形状は特に限定されない。角部を有していると付着物の除去効率は高くなるが、加工装置０１との接触によって噴射材の表面に金属成分が付着しやすくなる恐れがある。より金属成分の残留をなくすために、噴射材の形状は凸曲線で形成されていてもよい。この形状の場合、基材に衝突した際に衝撃力が分散されるので、結果として基材の損傷を軽減することができる。
【００３６】
噴射材は、小さすぎると付着物を除去できず、大きすぎると基材にダメージを与える。本実施形態では、平均粒子径ｄ５０を５０〜４００μｍとした。
【００３７】
以上を考慮したうえで、噴射材は、基材及び皮膜の硬度や性状に合わせて金属（鋳鉄、ステンレス、亜鉛、等）、セラミックス（アルミナ、炭化ケイ素、ジルコン、等）、樹脂（ユリア樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、等）、ガラス、植物種子（クルミ殻、桃種、杏子種、等）、重曹、ドライアイス、等から適宜選択してもよい。
【００３８】
＜Ｓ３：付着物を除去＞
加工装置０１の制御機構６０を操作して前述の電磁弁を「開」、定量供給機構２０を「ＯＮ」にして、噴射材を噴射する。次いで、移動機構１４を「ＯＮ」にして、ワークＷをノズルに対して相対的に水平移動させる。例えば、図３に示すようにワークＷの中心Ｃの走査軌跡Ｔは、ワークＷの端部から噴射材の噴射領域ＡにＸ方向に走査し、所定のピッチでＹ方向にずらした後にＸ方向に戻すことを繰り返して櫛歯状に走査する軌跡である。ノズルに対してワークＷをこのように移動することで、ワークの全面に対して噴射材を衝突させることができる。ここで、ノズル５０の噴射口が長方形状に形成されている場合には、長辺がＹ方向となるように配置することにより、１回のＸ方向の走査による噴射材の噴射幅を増大させることができるので、噴射処理の効率を向上させることができる。
【００３９】
基材がノズル５０の噴射口の下方まで移動すると、噴射材がワークＷに衝突し、皮膜に衝突エネルギーが付与される。そして、更に噴射材が衝突することで付着物が除去される。なお、噴射材及び圧縮空気は室温であるので、サーマルショックにより基材がダメージを受けることはない。
【００４０】
噴射材及び加工によって生じた粉塵（除去された付着物や再使用できないサイズとなった噴射材）は吸引機構４０の吸引力によって分離機構３０に移送される。分離機構３０にて、再使用可能な噴射材（第一）と粉塵とに分離され、再使用可能な噴射材（第一）は貯留ホッパ２０に堆積される。貯留ホッパ２０に堆積された再使用可能な噴射材（第一）は、ノズル５０に移送されて再び噴射される。一方、重量の軽い粉塵は、吸引機構４０に吸引され、吸引機構４０の内部にセットされた捕集フィルタに捕集される。
【００４１】
なお、付着物が除去されるメカニズムは皮膜の性状によって異なる。以下に、皮膜の性状による剥離の状態を以下に説明する。
【００４２】
（１）多結晶構造の皮膜
本実施形態では、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）にて石英板にＧａＮの皮膜を形成した。ワークＷがノズル５０の噴射口の下方まで移動すると、噴射材がワークＷに衝突する。衝突の初期では、噴射材の衝突エネルギーによって結晶界面での破壊の起点が形成される。その後、更に噴射材が衝突することで、この起点より結晶粒子が剥離する。皮膜が厚すぎると結晶粒界で破壊の起点を形成するのに多大な時間を要する。多結晶構造の皮膜の場合、厚みを１〜１５μｍとしてもよい。
【００４３】
結晶粒界で剥離している様子を示すＳＥＭ写真を図４に示す。加工前は表面に結晶粒が観察されるが深さ方向には結晶が緻密に堆積して皮膜を形成しているのが分かる（図中の「加工前」）。本実施形態の加工により、皮膜は結晶粒界で剥離しているのが分かる（図中の「加工中」）。その後、付着物が基材表面より完全に除去される（図中の「加工後」）。ここで、表面に凹凸が形成されているのは皮膜形成時に基材が受けたダメージであると推測される。薬剤によって付着物を除去した基材の表面をＳＥＭにて観察し、同様の凹凸が形成されていることを確認している。
【００４４】
図５に、本実施形態の方法にて皮膜を除去した結果と、基材より硬質の噴射材を衝突させて皮膜を除去した結果と、を比較したＳＥＭ写真を示す。基材より硬質の噴射材を用いた場合、基材の表面が噴射材で切削されていることが観察される。また、この方法で皮膜を除去した場合、表面粗さ・輪郭形状統合測定機により、基材の表面が噴射材で切削されていることも確認されている。従って、本実施形態の方法では、基材の損傷を抑えて付着物を除去できる。
【００４５】
（２）単結晶構造の皮膜
本実施形態では、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ）にて石英板にＩｎＰの皮膜を形成した。ワークＷがノズル５０の噴射口の下方まで移動すると、噴射材がワークＷに衝突する。衝突の初期では、噴射材の衝突エネルギーによって皮膜と基材の界面でマイクロクラックが生じる。皮膜には内部応力が存在しているので、マイクロクラックが生じると皮膜の変形が促進され、クラックが大きくなる。その後、更に噴射材が衝突することで、このクラックを起点として皮膜が徐々に剥離する。皮膜が厚すぎると、皮膜と基材との界面に衝突エネルギーを効率よく伝搬できず、マイクロクラックを生じさせることができない、もしくは多大な時間を要する。単結晶構造の皮膜の場合、厚みを１〜１５μｍとしてもよい。
【００４６】
初期において、皮膜と基材の界面で破壊の起点が形成されている様子を示すＳＥＭ写真を図６に示す。下方の基材に対して、皮膜の一部が基材より剥離している様子が観察される。
【００４７】
（３）鍍金法で形成された皮膜
本実施形態では、無電解鍍金にて石英板にＣｕの皮膜を形成した。ワークＷがノズル５０の噴射口の下方まで移動すると、噴射材がワークＷに衝突する。この衝突により皮膜が切削され、膜厚が徐々に薄くなる。また、同時に噴射材の衝突エネルギーによって皮膜と基材の界面でマイクロクラックが生じる。皮膜に存在している内部応力により皮膜が変形しようとすることで皮膜の変形が促進され、クラックが大きくなる。その後、更に噴射材が衝突することで、このクラックを起点として皮膜が徐々に剥離する。即ち、この皮膜は、皮膜の切削及び、皮膜と基材との界面からの剥離の相互作用により除去される。皮膜が厚すぎると皮膜と基材の界面に衝突エネルギーを効率よく伝搬できず、マイクロクラックを生じさせることができない、もしくは多大な時間を要する。さらに、皮膜を切削するのに多大な時間を要する。鍍金法で形成された金属質の皮膜の場合、厚みを１〜１０００μｍ以下としてもよい。さらに、１〜１５０μｍと薄い皮膜に対しても一実施形態の付着物除去方法を好適に用いることができる。
【００４８】
（４）塗布法またはゾル−ゲル法による皮膜
塗布法は、スプレー法やスクリーン印刷法等が含まれ、ゾル−ゲル法はスピンコーティング法やディップコーティング法が含まれる。本実施形態では、スピンコーティング法にて石英板にＳｉＯ２の皮膜を形成した。ＳｉＯ２粒子はバインダーによって結合している。ワークＷがノズル５０の噴射口の下方まで移動すると、噴射材がワークＷに衝突する。衝突の初期では、噴射材の衝突エネルギーによって皮膜自体にマイクロクラックが発生する、もしくは皮膜と基材との界面でマイクロクラックが発生する。その後、更に噴射材が衝突することで、これらのクラックを起点として皮膜が剥離する。皮膜が厚すぎると破壊の起点となるマイクロクラックを形成するのに多大な時間を要する。塗布法またはゾル−ゲル法によって形成された皮膜の場合、厚みを１〜１５０μｍとしてもよい。
【００４９】
この皮膜の剥離途中の様子を示すＳＥＭ写真を図７に示す。皮膜はランダムに残留しており、残留している皮膜の輪郭が明確であることから、切削ではなく皮膜自体にマイクロクラックが生じ、このマイクロクラックを起点として皮膜が剥離した様子が観察される。
【００５０】
また、（１）〜（４）のいずれのタイプの皮膜においても厚みが低すぎる場合は、皮膜は上述のような形態で剥離されず、いずれも噴射材による切削によって徐々に剥離される。
【００５１】
＜Ｓ４：ワークを回収＞
所定の加工が終了したら、制御手段により、移動手段１４が「ＯＦＦ」、前述の電磁弁が「閉」、定量供給機構２０が「ＯＦＦ」にそれぞれ切り替えられる。その後、扉１１の施錠を解除して扉１１を開け、ワークＷを回収する。このワークＷに付着した噴射材や粉塵をエアブローや超音波洗浄機等で除去して、一連の加工が完了する。
【００５２】
次に、この付着物除去方法によりワークより付着物を除去した結果について説明する。
【００５３】
石英板（２インチ×ｔ１．０ｍｍ。ビッカース硬さはＨｖ９００。）を基材とした。ノズルと基材との距離を１００ｍｍとして、またワークに対する噴射流の角度が９０°となるようにノズルをセットした。
【００５４】
硬さ比が０．２〜２．０となるように噴射材を選定し、ワークに向けて噴射材をそれぞれ５分間定点に噴射した。
【００５５】
加工前後で基材の重量を測定し、その結果から切削量（体積）を算出して、硬さ比と切削量の関係をグラフにプロットした。図８はその結果であり、硬さ比が１／２を上回ると切削量が大きくなるのが分かる。即ち、硬さ比が１／２を上回ると基材の損耗が著しくなることが示された。
【００５６】
次に、この石英板に厚さ５０μｍのＧａＮをＭＯＣＶＤ法で形成したものをワークとして、皮膜の除去試験を行った。実験は、前述と同様の条件にて行った。
【００５７】
加工後、ＥＤＸによる分析により付着物が除去されているかを確認した。その結果、いずれもＧａＮの成分が確認されないので、皮膜が除去できていることが示された。
【００５８】
（変更例）
基材の形状や付着物の状態によっては、基材上に付着物が残留する場合がある。付着物の残留がある場合には、以下のＳ５〜Ｓ８の工程をさらに行ってもよい。付着物の残留がない場合は、当然これらの工程を省略することができる。以下、図２を参照しながら説明する。
【００５９】
＜Ｓ５：ワークを加熱＞
庫内が所定の温度に保持された恒温器を準備し、ワークＷを庫内にセットする。基材と付着物とはそれぞれ膨張係数が異なることから、所定の温度に加熱することで基材と付着物との密着力が低下する。すなわち、後述のＳ７の工程にて付着物を除去できる程度まで密着力が低下すればよく、過剰に加熱することはエネルギーの損失に繋がる。さらに、例えば基材の軟化点近傍に加熱すると基材に熱ダメージを加えることになる。加熱する温度は５００〜１０００℃としてもよく、８００〜１０００℃としてもよい。
【００６０】
＜Ｓ６：ワークを冷却＞
ワークＷを室温まで冷却する。冷却速度が早いと付着物に微細なクラックが発生するので、後のＳ７の工程にて付着物を容易に除去することができるが、基材にも熱ダメージを加えることになる。Ｓ７の工程にて付着物を容易に除去でき、且つ基材に熱ダメージがないよう、冷却速度を決定する。なお、この二側面を満足しさえすれば室内に放置することで冷却してもよい。
【００６１】
＜Ｓ７：付着物を除去＞
Ｓ１〜Ｓ３の工程と同様の操作で、ワークＷに向けて噴射材を噴射する。前述の通り、基材よりも軟質の噴射材を用いると、基材へのダメージが抑制されるので、Ｓ３の工程にて使用した噴射材と同じものを使用してもよい。付着物は加熱により基材との密着力が低下しており、かつ硬脆性があるので噴射材の衝突により付着物にクラックが発生し、このクラックを起点として付着物が除去される。
【００６２】
＜Ｓ８：ワークを回収＞
Ｓ４の工程と同様の操作にてワークＷを回収し、このワークＷに付着した噴射材や粉塵をエアブローや超音波洗浄機等で除去して、一連の加工が完了する。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
一実施形態では、（１）多結晶構造の皮膜、（２）単結晶構造の皮膜、（３）鍍金法による皮膜、（４）塗布法またはゾル−ゲル法による皮膜、についてそれぞれ成膜方法を例示したが、成膜方法はこれらに限定されない。上述以外の成膜方法として、（１）多結晶構造の皮膜及び（２）単結晶構造の皮膜は、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）や熱ＣＶＤやプラズマＣＶＤ等の化学的気相成長法（ＣＶＤ）等、あらゆる結晶成長による成膜プロセスが例示される。（３）鍍金法による皮膜は、電気鍍金や化成処理や陽酸化処理や溶融鍍金などが例示される。（４）塗布法またはゾル−ゲル法による皮膜は、塗布法はスプレー法やスクリーン印刷法等、ゾル−ゲル法はディップコーティング法等が、それぞれ例示される。
【符号の説明】
【００６４】
０１  加工装置
１０  筐体
１１  扉
１２  ノズル固定基材
１３  処理テーブル
１４  移動機構
１５  架台
２０  定量供給機構
３０  分離機構
３１  貯留ホッパ
４０  吸引機構
５０  ノズル
６０  制御機構
Ａ    噴射領域
Ｈ１  エアホース
Ｈ２  噴射材ホース
Ｒ    加工室
Ｔ    走査軌跡
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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