(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥粉砕したこんにゃくの地下塊茎から得た主成分としてマンナンを含む可溶性窒素を主成分とするブラスト加工用研掃材。
【請求項２】
前記研掃材を平均粒径５mm以下としたことを特徴とする請求項１記載のブラスト加工用研掃材。
【請求項３】
乾燥粉砕したこんにゃくの地下塊茎から得た主成分としてマンナンを含む可溶性窒素を主成分とする研掃材を噴射速度３０m/sec以上、又は噴射圧力０．０５MPa以上で被処理品の表面に噴射することを特徴とするブラスト加工方法。
【請求項４】
前記研掃材を平均粒径５mm以下としたことを特徴とする請求項３記載のブラスト加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被処理品のバリ取り、付着物の除去、塗膜除去、クリーニング等（本明細書においてこれらを総称して「研掃」という）をブラスト加工にて行うための研掃材及び該研掃材を使用したブラスト加工方法に関し、より詳細には、上記研掃に使用する植物製の研掃材及び該研掃材を使用したブラスト加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂成形品のバリ取り、金属精密成品のバリ取り、各種金型のクリーニング、付着物の除去、塗装剥離等にブラスト法が用いられている。このようなブラスト加工においては、被処理品を傷つけることなく、表面塗膜やバリ等を除去することが要求されることから、ある程度の軟質な材質より成る研掃材が使用されており、例えば穀物や種子殻等を破砕して成る植物製のもの、合成樹脂等を所定の粒径に形成して成るものが従来より使用されている。
【０００３】
植物製の研掃材としては、コーンの芯部分を乾燥・破砕したもの、クルミ、ピーチ、あんず、アプリコット等の種子殻を所定の粒径に破砕したもの等が使用されている。いずれの研掃材においても一般的な研磨材と比較した場合には硬度が低く、ブラスト効果も小さいため、前述のように被処理品を傷つけることなくクリーニング等を行う研掃等に使用されている。
【０００４】
また、合成樹脂を使用した研掃材としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用することができ、例えば熱可塑性樹脂としては６ナイロン、６−６ナイロン、ポリカーボネート等が使用され、硬度は、軟質研磨材の中では中、比重が１以下、ブラスト効果も中である。このような熱可塑性樹脂製の研掃材は、熱硬化性樹脂成形品のバリ取り等に多く使用される。
【０００５】
また、熱硬化性樹脂より成る研掃材としては、エポキシやフェノール、ユリア、メラミン等が利用されている。硬度は軟質研磨材中では高い硬度を有し比重も高い。ブラスト効果も他のものに比較して大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の各研掃材において、植物製の研掃材にあっては、比較的安価であり、また有害物質等を発生することなしに焼却等により廃棄できる等使用後の処理が容易である等の利点を有する一方、破砕率が高く、破砕した研掃材による粉塵が発生し、作業環境の汚染や被処理品の汚染等が生ずる。
【０００７】
また、原料中に含まれる油分が被処理品の表面に付着する等して被処理品が汚染される等の問題点を有する。
【０００８】
一方、熱可塑性樹脂製の研磨材にあっては、破砕率が低く再利用可能であり、また、破砕した研掃材による汚染も生じ難い。
【０００９】
しかし、熱可塑性樹脂材料より成る研掃材を使用する場合、被処理品と衝突の際に発生する静電気により、被処理品の表面に粉塵等が付着するなど、ブラスト加工後に更に被処理品を洗浄等する必要があり、この作業が煩雑である。
【００１０】
さらに、熱硬化性樹脂より成る研掃材にあっては、例えば電子部品であるリードフレームのバリ取り等に使用されているが、この研掃材も静電気の発生が著しく被処理品の汚染防止、静電気対策のための費用が嵩む。特に前述の電子部品を処理対象とする場合には、静電気の発生が製品の不良発生の原因となるなど、その問題も大きい。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術における欠点を解消するためになされたもので、適度な硬度を有し、弾性があり被処理品に損傷を生ずることなく、しかも破砕率も低く、さらに静電気の発生も生じず、加えて使用後の廃棄が容易でありかつ安価である研掃材及び該研掃材を使用したブラスト加工方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のブラスト加工用の研掃材は、例えばチップにスライスした後、天日乾燥、風乾、ガス燃料、石油燃料等の燃料の燃焼の際に生ずる熱、その他各種の方法により好ましくは含有水分量２０％以下、より好ましくは１０％以下に乾燥させた後、ロールミル等の粉砕機により平均粒径５mm以下、好ましくは２．３８０mm〜０．１２５mmに破砕したこんにゃくの地下塊茎（こんにゃく玉）から得た主成分としてマンナンを含む可溶性窒素を主成分とすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のブラスト加工方法は、前述の研掃材を噴射速度３０m/sec 以上、又は噴射圧力０．０５Mpa 以上で被処理品の表面に噴射することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態につき、添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１５】
本発明の研掃材は、被処理品に投射されて被処理品のバリ取り、クリーニング、各種付着物の除去、塗装剥離等に使用される研掃材であり、こんにゃくの地下塊茎（こんにゃく玉）から得た主成分としてマンナンを含む可溶性窒素を主成分とし、好ましくは含有水分量２０％以下、より好ましくは１０％以下に乾燥後、粉砕して平均粒径５mm以下、好ましくは２．３８０mm〜０．１２５mmとしたものである。このように含有水分量２０％以下に乾燥することで、本発明の研掃材を所期の目的に使用することができるが、より好ましくは含有水分量を１０％以下に乾燥する。研掃材の含有水分量が多い場合、研掃材の腐食発生の原因等となるが、このように含有水分量を１０％以下に乾燥する場合には、研掃材の腐食が発生し難くなり、保存等が容易となる。
【００１６】
本実施形態にあっては、チップ状にスライスしたこんにゃくの地下塊茎、所謂「こんにゃく玉」を乾燥させた後、更にロールミル等の粉砕機により粒径５mm以下に破砕して研掃材を形成し、この形成された研掃材をさらに篩分け等して目的の用途にあった粒径に分別する。研掃材の粒径は、好ましくは２．３８０mm〜０．１２５mmである。前記乾燥は天日乾燥、風乾等の自然乾燥の他、ガス燃料、石油燃料等の燃料の燃焼の際に生ずる熱により乾燥させても良く、前記チップの乾燥は、各種の方法で行うことができる。
【００１７】
このようにして製造された研掃材の成分の一例を示せば、表１に示す通りである。
【００１８】
【表１】
0003899209.tif 000002
以上のようにして得られた研掃材は、モース硬度において約３〜４の適度な硬さを有し、また、マンナンを多量に含む弾性に富んだ研掃材である。
【００１９】
以上のようにして形成された本発明の研掃材を、被処理品の表面に高速で噴射することにより、被処理品の研掃を行うことができる。
【００２０】
このように、被処理品の表面に研掃材を噴射する装置としては、例えば既知の各種のブラスト装置を使用することかぎできる。このブラスト装置としては、回転翼の遠心力によって、または回転する回転翼に衝突させることにより研掃材を投射する型式のブラスト装置、ノズルより噴射される圧縮ガスに乗せて研掃材を噴射する型式のブラスト装置等、乾式のブラスト装置であれば各種のブラスト装置を使用することができる。
【００２１】
本実施形態にあっては、これらのブラスト装置のうち、特に圧縮ガスと共に研掃材を噴射する型式のブラスト装置を使用する例について説明する。
【００２２】
本実施形態にあっては、圧縮ガスとして圧縮空気を使用し、ノズル１０に導入される圧縮空気の圧力等により、研掃材の噴射圧力、噴射速度等を容易に調整可能なエアー式のブラスト装置を使用している。このエアー式のブラスト装置としては、各種の型式のものを使用することができ、例えば研掃材の投入されたタンク内に圧縮空気を供給し該圧縮空気により搬送された研掃材を別途与えられた圧縮空気の空気流に乗せてノズルより噴射する直圧式のブラスト装置、ノズルの内部に生ずるエゼクター現象を利用して研掃材をノズルに引き込み噴射するサクション式のブラスト装置を使用することもでき、さらに、このサクション式のブラスト装置として、研掃材のタンクから重力により落下した研掃材を圧縮空気に乗せて噴射する重力式のブラスト装置、圧縮空気の噴射により生じた負圧により研掃材を吸引して圧縮空気と共に噴射するサイフォン式のブラスト装置等の各種のブラスト装置を使用することができる。
【００２３】
前記エアー式のブラスト装置のうち、サクション式（重力式）、直圧式のものを示せば図１及び図２に示す通りである。
【００２４】
図１はノズル３２の内部に生ずるエゼクター現象を利用して研掃材をノズル３２に引き込み噴射する装置で、一般にサクション式（重力式）サンドブラスト装置として使用されているものである。
【００２５】
図１に示す装置において、まず研掃材３６はキャビネット３１内に投入される。投入された研掃材３６はダストコレクタ３４の負圧に引かれて導管４３を通りサイクロンである研掃材タンク３３に入る。ノズル３２はサクション式噴射ノズルで、図示せざる圧縮空気供給源と連通されたエアーホース４４からの圧縮空気を使用してエゼクター現象により研掃材供給ホース４１内を負圧にすることにより研掃材タンク３３内の研掃材を一定量引き込みノズルチップ１４から圧縮空気と共に噴射する。
【００２６】
このサクション式噴射ノズル３２の一例を示せば、図３に示す通りである。図３に示すノズル３２は、ノズル本体１１を備え、このノズル本体１１は、ブラスト加工装置の研掃材タンク３３から研掃材供給ホース４１を介して研掃材導入口２４に連通して研掃材が吸入される略円筒容器状の研掃材吸入室１２が形成されており、この研掃材吸入室１２の前端部には円錐状に絞られた円錐内面１６が形成され、この円錐内面１６に貫通するノズルチップ１４が設けられている。
【００２７】
そして、前記円錐内面１６の内側に、後端に図示せざる圧縮空気供給源に連通されたジェット１３の先端が研掃材の吸入室１２の後方から挿入されており、このジェット１３の先端噴射孔から図示せざる圧縮空気供給源より供給された圧縮空気が噴射し得るよう構成されている。
【００２８】
１５はホルダで、内周面にテーパ部を備えた円筒形状をなし、ホルダ１５の内周のテーパ部でノズルチップ１４の外周のテーパ部を外嵌し、ホルダ１５の外周に設けたネジ部でノズル本体１１に螺着することによりノズルチップ１４をノズル本体１１に固定している。
【００２９】
以上のように構成されたノズル３２において、ホース４４を介して圧縮空気供給源に連通されたジェット１３の先端から高圧の空気を噴射すると、研掃材吸入室１２内が負圧となるので、この負圧により研掃材タンク３３内の研掃材が研掃材供給ホース４１を経て研掃材吸入室１２へ吸引される。
【００３０】
研掃材吸入室１２内の研掃材は、前記円錐内面１６とジェット１３の内周の環状の間隙部分に吸入され、ジェット１３より噴射された空気流に乗って、ノズルチップ１４から外部へ円錐状に拡散しながら噴射される。
【００３１】
一例として、本実施形態にあっては、前記ジェット１３の先端開孔をφ３〜４mm、ノズルチップの先端開孔をφ７〜９mmと成し、前記ジェット１３の先端より噴射される圧縮空気の圧力を、０．０５Mpa 以上、好ましくは０．２９Mpa 以上としている。
【００３２】
図２は研掃材圧送用タンク５１内に図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入して該圧縮空気と共に研掃材を圧送して噴射ノズル３２から噴射する装置であり、一般に直圧式サンドブラスト装置として使用されるものである。
【００３３】
図２に示す装置においてまず研掃材はキャビネット３１に投入される。投入された研掃材はダストコレクタ３４の負圧により引かれて導管４３を通りサイクロンてある回収タンク３３に入る。
【００３４】
回収タンク３３に入った研掃材はダンプバルブ５２の開閉により定量が研掃材圧送用タンク５１内に入る。研掃材圧送用タンク５１内には、図示せざる圧縮空気供給源より圧縮空気が導入されており、この導入された圧縮空気により圧力を加えられた研掃材は圧縮空気と共にホース５４を通り直圧式噴射ノズル３２に導入され、該ノズル３２の先端に設けられたノズルチップより圧縮空気と共に噴射される。
【００３５】
以上のように構成されたブラスト装置のキャビネット３１内に、所望の研掃材を投入して該装置を作動させると、ノズルチップ１４から研掃材が圧縮空気と共に噴射され、該噴射された研掃材は被処理品Ｗの表面に衝突する。
【００３６】
このようにして研掃材が被処理品Ｗの表面に衝突すると、この衝突の際に生ずる摩擦や衝撃により被処理品の表面塗膜が剥離され、または被処理品Ｗに付着するバリや付着物等が除去される等して被処理品Ｗの表面が研掃される。
【００３７】
このようにして、被処理品Ｗの表面に衝突する研掃材は、前述のようにこんにゃく玉又はこれと同等成分を含む植物を乾燥粉砕して成るものであり、適度な硬度（モース硬度において約３〜４）を有すると共に、マンナンを多量に含むことから弾性に富み、被処理品を傷つけることなく好適に研掃することができる。
【００３８】
また、適度な硬度と弾力性を有することから、本発明の研掃材にあっては被処理品に衝突した際に破砕するものが少なく、破砕による粉塵の発生により作業環境を汚染したり、被処理品を汚染したりという障害が発生し難い。
【００３９】
加えて、前述の研掃材は吸湿性を有し、適度に水分を含んでいることから、樹脂成形品等を被処理品とした場合であっても衝突した際の静電気の発生が少なく、静電気の発生により被処理品の表面に粉塵等が付着することを防止することができ、従って電子部品等を被処理品としてこのバリ取り等に使用した場合であっても静電気の発生による不良の発生等を防止することができる。
【００４０】
以上ように被処理品の研掃に使用された研掃材は、使用後はこれを焼却等することにより、焼却前に比較して約２％程度の重量に減少させることができ、また、１００％植物製の原料により製造されて成るものであるために、有害物質等を発生させることなく焼却等することができその廃棄が極めて容易である等、従来の樹脂材料より成る研掃材に比較して環境等に対する悪影響を与えるおそれも少ない。
【００４１】
〔実施例〕
【００４２】
実施例１
【００４３】
次の加工条件でサンドブラスト装置により本発明の研掃材を使用して被処理品の研掃を行った結果を示す。
【００４４】
【表２】
0003899209.tif 000003
【００４５】
【表３】
0003899209.tif 000004
【００４６】
以上の結果、本発明の研掃材により研掃を行った場合、比較例に比較して研掃材の消耗量が少なく、また、静電気の発生がないので被処理品の表面に付着した粉塵等を除去するための一工程を省略することができた。
【００４７】
従って、本発明の研掃材は、静電気の発生等により不良品が発生するおそれのある電子部品のリードフレーム等のバリ取り等に使用するに好適である。
【００４８】
実施例２
【００４９】
【表４】
0003899209.tif 000005
【００５０】
【表５】
0003899209.tif 000006
上記アルミダイカスト品（バルブケース）のバリ取りの結果、本発明の研掃材によればバリ及び付着物の除去が簡単に安定して行えると共に研掃材の消耗も少なく好適である。
【００５１】
また、研掃材中に含まれる油分により被処理品の表面に油分が付着する等の弊害の発生もない。
【００５２】
よって、本発明の研掃材は、従来の植物製の研掃材に比較して研掃能力の点で優れるだけでなく、消耗も少なく油分の付着等の弊害もない好ましい研磨材であることが明らかである。
【００５３】
実施例３
【００５４】
【表６】
0003899209.tif 000007
【００５５】
【表７】
0003899209.tif 000008
上記の結果、本発明の研掃材による場合、消耗が少なく静電気を発生することもなく加工効率を向上することができ、比較例に比較して約３０％、処理時間を短縮することができた。
【００５６】
実施例４
【００５７】
【表８】
0003899209.tif 000009
【００５８】
【表９】
0003899209.tif 000010
上記スケール除去の後、使用した研掃材を燃焼させて、重量において燃焼前の研掃材の約２％程度まで減少させることができた。
【００５９】
なお、１回のタービンの研掃に使用される研掃材は、３〜６t に及ぶため、比較例に比較して約1/5 と、消耗の少ない本発明の研掃材は極めて経済的であり、また、主成分が炭素であることから、使用済の研掃材が多量に発生した場合であっても例えば焼却等により容易に廃棄することができ処理費用を激減させることができる。
【００６０】
さらに、研掃による静電気の発生もないため、静電気により付着する微粉等の除去も不要となり、研掃作業を簡易とすることができた。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した本発明の研掃材及び該研掃材を使用した研掃方法によれば、被処理品を傷つけることなく好適に被処理品を研掃することができ、しかも研掃の際に静電気が発生することもなく、また、研掃材の消耗量も少なく、さらに焼却等により容易に廃棄することのできる研掃材を提供することができた。
【００６２】
従って、本発明の研掃材を使用して研掃を行うことにより、容易に研掃を行うことができ、静電気の発生等を嫌う電子部品に対しても不良品を発生するおそれなく研掃を行うことができると共に、経済的に研掃を行うことのできる研掃材及び該研掃材を使用した研掃方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  研掃材の噴射装置の一例であるサクション式ブラスト装置。
【図２】  研掃材の噴射装置の一例である直圧式ブラスト装置。
【図３】  サクション式ブラスト装置のノズルの縦断面図。
【符号の説明】
１１  ノズル本体
１２  研掃材吸入室
１３  ジェット
１４  ノズルチップ
１５  ホルダ
１６  円錐内面
２４  研掃材導入口
３０  ブラスト加工装置
３１  キャビネット
３２  噴射ノズル
３３  回収タンク（研掃材タンク）
３４  ダストコレクタ
３６  研掃材
３８  ホッパ
３９  排風機
４１  研掃材供給ホース
４２  管
４２  導管
４４  エアホース
５１  研掃材圧送用タンク
５２  ダンプバルブ
５３  研掃材調整器
５４    研掃材供給ホース
Ｗ  被処理品
【図１】
0003899209.tif 000011
【図２】
0003899209.tif 000012
【図３】
0003899209.tif 000013