(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルから噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工するサンドブラスト装置であって、加速した混合流体を送る大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとを接続するためにそれぞれの先端に取り付けられた金属製の継手部品からなるジョイントを具備し、そのジョイントにおける金属チューブ側の継手部品に設けられた凹所に嵌め込まれる内面にテーパーの付いた円筒状のブッシュを、内面にテーパーの付いた円筒状の外側部材と内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台で筒状の内側部材の２部材で構成し、内側部材に耐磨耗性材料を用いたことを特徴とするサンドブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相中に研削用粉体を分散させた噴流を被加工物に衝突させることによって研削加工を行うサンドブラスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サンドブラスト加工法は、ガラス、大理石、プラスチック、陶磁器、皮革、木質材等の基材の表面に図柄を形成する加工方法の一つとして利用されてきた技術である。この加工法は、基材の表面にサンドブラスト用レジストを設け、レジストの露出部に研削材等を吹き付けることで選択的に研削して図柄を形成する。そして、サンドブラスト用レジストとして耐サンドブラスト性のある感光性樹脂を使用し、フォトリソグラフィー法によりマスクパターンを形成した後、その露出部分に研削材等を吹き付けて加工する方法は、微細加工ができることから、最近では、金属パターンと絶縁パターンが混在する回路基板の形成、特にプラズマディスプレイパネルの金属配線パターンやリブパターン、蛍光体等の絶縁パターンの形成に利用されている。
【０００３】
この研削材を用いて加工を行うサンドブラスト装置は、加工室の中でアルミナ粒子等の研削材を基板に向けて噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工する。そのため、加工室の中で基板に向けてエアーと共に研削材を噴射する複数本の噴射ノズルを備えており、その噴射ノズルには研削材供給手段が接続されている。この研削材供給手段は、コンプレッサーからノズルに向けて元エアーを送り、その経路の途中で元エアーに研削材を混合し、さらにその混合流体を圧送エアーにより加速するように構成されている。そして、噴射ノズルが基板に対して移動できるようにするため、加速した混合流体は可撓性のゴムホースで噴射ノズルの取付け部材まで送られ、そこで大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとをジョイントで接続している。
【０００４】
図１は従来のサンドブラスト装置にて用いられている上記ジョイントの一例を示す断面図である。
【０００５】
図１において１はゴムホースであり、コンプレッサーからの元エアーに研削材を混合し、さらに圧送エアーで加速した混合流体Ａが送られてくる。２は噴射ノズルに繋がる金属チューブである。そして、ジョイントは噴射ノズルの取付け部材に固定されており、加工時にはゴムホース１の可動範囲内で噴射ノズルとともに基板に対して移動可能である。
【０００６】
ゴムホース１と金属チューブ２には、それぞれ先端に金属製の継手部品３，４が取り付けられており、これらを接合することによってゴムホース１と金属チューブ２を接続するようになっている。そして、金属チューブ２の方がゴムホース１より径が小さいため、金属チューブ側の継手部品４に凹所４ａを設けておき、その凹所４ａに円筒状をした金属製のブッシュ５を嵌め込み、そのブッシュ５の内面にテーパーを付けておくことで、ジョイントにおいて混合流体の流れがスムースに行われるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサンドブラスト装置では、上記したように、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルに供給する経路の途中に、図１に示すようなジョイントを使用している。しかしながら、このジョイントは、混合流体の流れがブッシュ５のところで縮小してさらに流速が上がり、研削材の粒子が加速されるため、ブッシュ内壁の磨耗が激しく、長期間の使用に耐えないという問題があった。このため、ジョイントのブッシュ交換の頻度が高くなり、生産性に影響を及ぼしていた。また、磨耗したブッシュ５の金属粉が、被加工物にぶつかって欠陥を生じることもあった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアーと研削材の混合流体の噴射ノズルへの供給経路に長期間の使用に耐えるジョイントを備えたサンドブラスト装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のサンドブラスト装置は、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルから噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工するサンドブラスト装置であって、加速した混合流体を送る大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとを接続するためにそれぞれの先端に取り付けられた金属製の継手部品からなるジョイントを具備し、そのジョイントにおける金属チューブ側の継手部品に設けられた凹所に嵌め込まれる内面にテーパーの付いた円筒状のブッシュを、内面にテーパーの付いた円筒状の外側部材と内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台で筒状の内側部材の２部材で構成し、内側部材に耐磨耗性材料を用いたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図２は本発明に係るサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【００１２】
図２において１１はエアーと研削材の混合流体Ａが送られてくるゴムホースであり、１２は噴射ノズルに繋がる金属チューブである。そして、従来のものと同様に、ゴムホース１１と金属チューブ１２には、それぞれ先端に金属製の継手部品１３，１４が取り付けられており、これらを接合することによってゴムホース１１と金属チューブ１２を接続するようなっている。
【００１３】
また、金属チューブ１２の方がゴムホース１１より径が小さいため、金属チューブ側の継手部品１４に凹所１４ａを設け、その凹所１４ａに円筒状をしたブッシュ１５を嵌め込んでいる点は従来のものと同様であるが、図示の例ではこのブッシュ１５はウレタンからなる外側部材１５ａと耐磨耗性材料からなる内側部材１５ｂとで構成されている。
【００１４】
ブッシュ１５は、その外側部材１５ａが内面にテーパーの付いた円筒状で、内側部材１５ｂが内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台の筒状であり、両者を組み合わせることで図示の如く従来のブッシュと同様な形状になっている。そして、ブッシュ１５は内面が耐磨耗性材料であるため、混合流体の流れがブッシュ１５のところを通る時に、経路の断面積が小さくなり、研削材の粒子が加速されても、磨耗しにくく、寿命が長くなる。
【００１５】
耐磨耗性材料としては、硬度の高いものであればその硬度に応じた効果はあるが、例えばサンドブラスト加工でプラズマディスプレイパネルの隔壁をパターン形成するような場合、研削材には通常アルミナを使用するので、耐磨耗性材料としては硬度が２０００を越えるものを使用するのが好ましい。
【００１６】
このような材料の代表的なものの一つとして超硬合金が挙げられる。超硬合金は、金属元素炭化物粉末と金属粉末を適当に配合して焼結したきめわて硬い合金であり、いわゆる焼結合金の一種である。周期表で４〜６族金属の炭化物と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの金属が用いられるが、ＷＣ−Ｃｏ系が最も優れた機械的強度があるので好適である。そのほか、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏなど各種機械部品に広く用いられている合金でもよい。
【００１７】
また、その他の材料として、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴｉＢＸ、ＴｉＣＮ、Ｂ4 Ｃ、ダイアモンド、ＣＢＮ、ジルコニア、アルミナ、サイアロン等を挙げることができる。
【００１８】
具体例として、耐磨耗性材料としてＢ4 Ｃを用い、この材料ブッシュを作製したところ、従来は３週間の寿命であったものが６ヵ月間もの使用に耐えることができた。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるサンドブラスト装置は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のサンドブラスト装置は、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルから噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工するサンドブラスト装置であって、加速した混合流体を送る大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとを接続するためにそれぞれの先端に取り付けられた金属製の継手部品からなるジョイントを具備し、そのジョイントにおける金属チューブ側の継手部品に設けられた凹所に嵌め込まれる内面にテーパーの付いた円筒状のブッシュを、内面にテーパーの付いた円筒状の外側部材と内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台で筒状の内側部材の２部材で構成し、内側部材に耐磨耗性材料を用いた構成としたので、ジョイントの長寿命化が図られ、交換による作業停止が減少することから、生産性の向上を図ることができる。また、ジョイントのブッシュの磨耗により金属異物が発生し、被加工物に欠陥を作ってしまうことも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  ゴムホース
１２  金属チューブ
１３，１４  継手部品
１５  ブッシュ
１５ａ  外側部材
１５ｂ  内側部材
【図１】
0004285626.tif 000002
【図２】
0004285626.tif 000003