JP3675510B2

JP3675510B2 - Ejector for powder ejection, powder coated substrate manufacturing apparatus, and powder coated substrate manufacturing method

Info

Publication number: JP3675510B2
Application number: JP04960395A
Authority: JP
Inventors: 研二松本; 一男鈴木; 宗夫芳賀
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: AU5419696A; MX9706524A; CA2213269A1; EP0813451A1; DE69603583T2; DE69603583D1; EP0813451B1; CN1177311A; JPH08257444A; KR19980702583A; WO1996028256A1; BR9607360A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、凝集性のある微粉体を均一かつ薄層にベースに塗布した粉体塗布基材（特に、基材に研磨粒子を塗布してなる研磨材）、該粉体塗布基材を製造するための粉体噴出用エジェクタ、該エジェクタを備える粉体塗布基材製造装置、粉体塗布基材製造方法（特にベースに研磨粒子を塗布してなる研磨材の製造方法）、及び研磨シートに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
塗布ガンノズルより気体とともに粉体を送出する粉体塗装装置における粉体噴出ポンプとしては、例えば図１２に示すような構造をなすものが知られている。即ち、粉体供給タンク７の下部には塗布される粉体が載置される多孔質板２が設けられ、多孔質板２には多孔質板２に一端が開口し他端がエジェクタ９に接続される直管状の粉体供給管８が設けられる。このような構造の粉体噴出ポンプにおいて、多孔質板２の上部には粉体１が供給されており、粉体供給タンク７の下部へ供給された流動用エアー６は、多孔質板２を通過して多孔質板２上の粉体１を撹拌する。また、粉体供給タンク７内の圧力Ｐａによって粉体１は粉体供給管８を介してエジェクタ９へ供給される。又、同様な実施例として特開平６−２８６８７２号公報、特開平６−３０４５０２号公報等に記載の発明がある。
【０００３】
このような従来の粉体塗装装置では、以下のような問題点があった。即ち、粉体１を多孔質板２上で流動状態を作成するための撹拌（以下、ここでいう撹拌は流動状態を作成するための撹拌を意味する。）して適正な粒度分布を得たとしても、粉体供給管８の内部及びエジェクタ９の容器内で粉体１は、再びブロッキングやブリッジを起こし粉体の粒径は粗大化する。よって、エジェクタ９に供給された気体流５による粉体１のシェアリング作用があっても、粉体１の粒径は粗大化し、かつ粒度分布もばらつくことになる。よって、従来の粉体塗装装置では、５μｍ以下の粒度分布を有する微粒子を噴出させることは困難であった。また、粉体１の粒径が比較的大きくてもその粒度分布は経時的に変化し、粒径の制御が困難であった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、粉体が再度ブロッキングやブリッジを起こすことがなく、粒度分布の均一化が可能な粉体噴出用エジェクタ、該エジェクタを備える粉体塗布基材製造装置、粉体塗布基材製造方法、ベースに塗布された粉体の粒度分布が均一な粉体塗布基材及び研磨シートを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段とその作用】
本発明の第１態様のエジェクタは、ベースに塗布する粉体を噴出するための粉体噴出用エジェクタであって、
多孔質材料からなり、かつ上記粉体を貯留するための容器内部及び外側面を有する貯留容器と、
上記貯留容器の外側から上記容器内部へ延在し上記貯留容器の粉体貯留部分における上記貯留容器の底部に設けられ上記粉体を上記貯留容器の外部へ噴出するための噴出用気体を上記貯留容内部へ供給する噴出気体用ノズルと、
上記貯留容器の上記底部にて上記噴出気体用ノズルと同軸上に配置され、かつ上記貯留容器の内部から外部へ延在し、かつ上記噴出用気体及び上記粉体を上記貯留容器の内部から外部へ送出する排出管と、
上記多孔質材料の上記貯留容器の上記外側面に通じ、かつ上記噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体について流動状態作成のための撹拌を行うため上記貯留容器外部から上記多孔質材料の上記貯留容器を介して上記容器内部へ上記粉体の流動状態作成のための撹拌用気体を供給する撹拌用気体導入孔と、
上記噴出気体用ノズル及び排出管が配置される上記貯留容器の底部における上記外側面との間に隙間を形成して上記貯留容器を取り囲み、上記撹拌用気体導入孔と通じる気体圧緩衝層を形成する外枠容器と、
を備えたことを特徴とする。
【０００５】
このように構成することで、撹拌用気体が貯留容器内を通り、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される貯留容器の少なくとも底部に貯留される粉体に供給されることから、上記粉体は貯留容器内で撹拌される。よって貯留容器は、貯留される粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがないように作用するとともに、粒度分布を均一化するように作用する。
【０００６】
本発明の第２態様の粉体塗布基材製造装置は、粉体が塗布された粉体塗布基材を製造するための粉体塗布基材製造装置において、
上記第１態様の粉体噴出用エジェクタと、
上記粉体噴出用エジェクタを有する貯留容器の容器内部へ粉体を分散させかつ計量して供給する粉体供給装置と、
噴出用気体及び上記粉体を上記貯留容器の内部から外部へ送出する上記粉体噴出用エジェクタの排出管に連通して設けられ、かつ上記噴出用気体にて上記粉体噴出用エジェクタから送出される粉体をベースに塗布する塗布装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、粉体供給装置から粉体が供給されるエジェクタにおいては、撹拌用気体が貯留容器内を通り、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される貯留容器の少なくとも底部に貯留される粉体に供給されることから、上記粉体は貯留容器内で撹拌される。よって上記エジェクタは、粉体がブロッキングやブリッジを起こすことのないように作用するとともに、粒度分布を均一化するように作用する。
【０００８】
本発明の第３態様の粉体塗布基材製造方法は、粉体が塗布された粉体塗布基材を製造するための粉体塗布基材製造方法であって、
上記第１態様の粉体噴出用エジェクタの貯留容器へ粉体を分散させかつ計量して供給し、
多孔質材料の上記貯留容器の外側面に通じる外枠容器の撹拌用気体導入孔を通して撹拌用気体を供給することで上記多孔質の貯留容器を通して上記貯留容器の内部へ上記撹拌用気体を供給して上記貯留容器の底部の粉体を撹拌し、
上記貯留容器の外側から内部へ延在する噴出気体用ノズルを通して噴出気体を供給することで、上記噴出気体用ノズルと同軸上に配置される排出管を通して、上記撹拌された粉体及び上記噴出気体を上記貯留容器の内部から噴出し、
上記噴出気体により上記排出管から送出された上記粉体を塗布装置を利用してベースに塗布する、ことを特徴とする。
【０００９】
粉体撹拌工程においては、エジェクタに備わる貯留容器の内壁を介して、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも貯留容器の底部に貯留される粉体へ撹拌用気体が供給されることから、貯留容器内の粉体は撹拌され粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、粒度分布の均一化を図ることができる。
【００１０】
又、本発明の粉体塗布基材は、上記第２態様の粉体塗布基材製造装置を使用して製造され、又は、上記第３態様の粉体塗布基材製造方法にて製造されることを特徴とする。
【００１１】
特に、粉体スプレー法で５μｍ以下の研磨粒子を塗布したことを特徴とする。
【００１２】
エジェクタに備わる貯留容器の内壁を介して、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも貯留容器の底部に貯留される粉体へ撹拌用気体が供給されることから、貯留容器内の粉体は撹拌され粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、粒度分布の均一化を図ることができる。よって、エジェクタから噴出されベースに塗布される粉体の粒度分布は均一化することができる。
【００１３】
【実施例】
本発明の一実施例である、粉体塗布基材、該基材を製造するための粉体噴出用エジェクタ、該エジェクタを備える粉体塗布基材製造装置、及び粉体塗布基材製造方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、上記粉体塗布基材は、上記粉体噴出用エジェクタを備える上記粉体塗布基材製造装置にて製造され、上記粉体塗布基材製造方法にて製造されるものである。
【００１４】
図１ないし図４は上記エジェクタを示す図である。該エジェクタは、ベースの一形態であるシート状の材料に塗布する粉体を噴出するためのものである。尚、本実施例では、上記シート状材料は研磨用シートである。図１及び図２に示すエジェクタ１００は、大別して、貯留容器１１０と、噴出気体用ノズル１２０と、排出管１３０と、外枠容器１４０と、気体圧緩衝層１５０とを有する。
上記貯留容器１１０は、後述する粉体供給装置からの粉体の供給が容易でかつ粉体の噴出が容易なように、容器の内部１１１がすり鉢状に形成されており、容器内部１１１に上記粉体を貯留する。又、貯留容器１１０は、多孔質材料からなり容器外面から容器内面へ無数の孔を介して気体を供給することができる。又、貯留容器１１０の肉厚は、該肉厚にて発生する圧力損、材料強度を考慮して設計されるが、最終的には貯留容器１１０の内壁面１１５より気体が均一に噴出するように実験的に決められる。
【００１５】
上記多孔質材料としては所定の寸法の孔の形状が確保できれば種類は問わない。例えばＳｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、テフロン（デュポン社の登録商標）等のプラスチック、又は、焼結ステンレス鋼の金属材料又はゴム系材料の中から、使用条件に基づき任意に選定し得るものである。多孔質材料における孔の大きさは、細かすぎると上記孔を気体が通過する際の抵抗が大きくなり過ぎ、気体圧のコントロールが困難となる。一方、粗すぎると粉体がエジェクタ１００の使用中、停止中に貯留容器１１０の内壁１１５に付着し、目詰まりを起こしやすくなる。よって孔寸法の最適条件については最終的には他の要素、例えば気体噴出圧や貯留容器１１０の形状等との関連で実験的に決められる。例えば実験では気体噴出圧を０．０１ＭＰａとする場合、多孔質材料の孔径は、粉体の粒径寸法が１０μｍ程度の場合、２０μｍ〜１００μｍに設定すれば一般的に上記問題を起こしにくく好ましいことが確認されている。
【００１６】
噴出気体用ノズル１２０は、容器内部１１１に貯留されている粉体を容器外部へ噴出するための噴出用気体を上記貯留容器内へ供給するためのノズルであり、貯留容器１１０における上記すり鉢状の底部に形成された凹部１１２へ貯留容器１１０の外側から嵌入される。
排出管１３０は、上記凹部１１２に配置されかつ噴出気体用ノズル１２０と同軸上に配置され、噴出気体用ノズル１２０から噴射した噴出用気体と容器内部１１０に貯留する粉体とを貯留容器１１０の外側へ排出する管である。
【００１７】
外枠容器１４０は、貯留容器１１０の外側面１１３に対して適宜なすき間を介して貯留容器１１０を包囲する容器である。上記すき間は、気体圧緩衝層１５０を形成する。又、本実施例では、貯留容器１１０の底面１１４と外枠容器１４０との間には気体圧緩衝層１５０を設けていないが、設けるようにしてもよい。又、噴出気体用ノズル１２０及び排出管１３０は、外枠容器１４０を貫通している。外枠容器１４０の材料は、エジェクタ１００の強度を確保する面より金属材料であることが好ましいが、ある程度強度を有すればセラミックス等であってもよい。
【００１８】
気体圧緩衝層１５０は、上蓋１４１を外枠容器１４０にネジ止めすることで閉鎖された空間となり、外枠容器１４０の一又は複数箇所にあけられた撹拌用気体導入孔１４２から供給される気体の圧力が直接貯留容器１１０の一部分に加わることなく、貯留容器１１０の外壁全体に圧力がほぼ均一に加わり、貯留容器１１０の内壁１１５における気体噴出が均一となるように作用する。尚、本実施例では図示するように、気体圧緩衝層１５０は連通した部屋を形成しているが、所定領域毎に区切ってもよい。気体圧緩衝層１５０を所定領域毎に区切ったときには、各領域に対応して撹拌用気体導入孔１４２が外枠容器１４０に形成される。
【００１９】
又、本実施例では、貯留容器１１０と外枠容器１４０との間に気体圧緩衝層１５０を設けたが、図３及び図４に示すエジェクタ１７０のように、気体圧緩衝層１５０を設けなくともよい。この場合には、貯留容器１１０の外側面１１３に撹拌用気体導入孔１４２から気体が直接に供給され、供給された気体は貯留容器１１０の孔を通って貯留容器内部へ供給される。又、気体圧緩衝層１５０を設けない場合には、特に、貯留容器１１０のすり鉢状の内壁１１５及び凹部１１２から気体が噴出するように複数の撹拌用気体導入孔１４２を適所に配置するのが好ましい。
【００２０】
又、上蓋１４１には、貯留容器１１０の容器内部１１１へ粉体を供給可能なように、開口１４３を設けている。
又、噴出気体用ノズル１２０及び撹拌用気体導入孔１４２に供給される気体としては、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスや空気、これらを調湿調温した気体、好ましくはこれらに表面張力が４０ダイン以下の液体、例えばエタノール、パーフロロカーボンの蒸気を含む気体である。
又、本実施例では、図示するように、貯留容器１１０、外枠容器１４０等は、外形が四角形をなすが、外形はこれに限られるものではない。
【００２１】
このように構成されるエジェクタ１００の動作を以下に説明する。
撹拌用気体導入孔１４２に撹拌用気体が供給されることで、気体圧緩衝層１５０を介してほぼ均一の気体圧が貯留容器１１０の外側面１１３に加わり、上記撹拌用気体は、孔を通って貯留容器内部１１１に供給され、噴出気体用ノズル１２０及び排出管１３０が配置される少なくとも貯留容器１１０の底部に設けた凹部１１２に存在する粉体を撹拌し、さらに貯留容器１１０の内部１１１に貯留されている粉体を撹拌する。一方、噴出気体用ノズル１２０から噴出用気体が噴出されることで、撹拌された粉体は、上記噴出用気体とともに排出管１３０を通りエジェクタ１００の外部へ噴出される。
【００２２】
このような動作において、噴出気体用ノズル１２０に供給される噴出用気体の圧力をＰ₂、同気体量をＶ₂、貯留容器内部１１１における粉体吸引負圧をＰ₃、及び貯留容器内部１１１において粉体と共に吸引されて排出される２次吸引気体量をＶ₃とした場合、噴出用気体圧力Ｐ₂に対して、粉体吸引負圧Ｐ₃、噴出用気体量Ｖ₂、２次吸引気体量Ｖ₃の関係を実験で求めた結果の一例を図５に示す。図中、白色印は本実施例のエジェクタに係わる結果を示し、黒色印は従来のエジェクタに係わる結果を示したものである。図５より次のことがわかる。
１）上記噴出用気体圧力Ｐ₂は、塗装手段、例えばコロナ帯電型塗装ガンからの吹付圧と一次的に関係しており、粉体が塗布されるベースへの粉体の付着環境により任意に設定されるべきものである。
２）一方、上記ベースに粉体を経時的にむらなく均一に塗布を行うためには、粉体供給装置からエジェクタヘの粉体の供給を一定条件下でおこない得るようにコントロールするとともに、上記噴出用気体圧力Ｐ₂が変化しても、エジェクタのオリフィス部での吸引条件、特に粉体吸引負圧Ｐ₃及び２次吸引気体量Ｖ₃が一定条件に維持されることが必要である。
３）図５に示すように本実施例のエジェクタでは、粉体吸引負圧Ｐ₃，２次吸引気体量Ｖ₃は、噴出用気体圧力Ｐ₂に関係なく、ほぼ一定に維持されており、エジェクタの機能として高性能であることがわかる。一方、従来例のエジェクタにおいては、噴出用気体圧力Ｐ₂の増加とともに粉体吸引負圧Ｐ₃は負圧側に単調に増加し、それとともに２次吸引気体量Ｖ₃も単調に増加し、オリフィス部での吸引条件が大きく変化してしまうことがわかる。
【００２３】
次に、上述した本実施例のエジェクタ１００又はエジェクタ１７０（以下、エジェクタ１００を代表として説明する）を使用した粉体塗布基材製造装置の一実施例について説明する。
図６に示すように、上記粉体塗布基材製造装置２００は、上述したエジェクタ１００と、エジェクタ１００の上流側に設けられ貯留容器１１０へ粉体を供給する粉体供給装置２１０と、エジェクタ１００の下流側に設けられシート状のベース２５０に粉体を塗布する塗布装置２３０とを備えている。
粉体供給装置２１０は振動エアスライド２１１を有する。振動エアスライド２１１は、粉体が供給される床面を振動させかつ上記床面から気体を噴出することで上記粉体を分散させながらエジェクタ１００に粉体を供給する振動床２１２を有し、振動床２１２が振動しかつ気体を噴出することで、計量されて振動床２１２の供給側に供給された微粉体を振動床２１２の排出側へ流動させる装置である。
尚、具体的には、振動エアスライド２１１の振動源は、神鋼電機製Ｖ−２０Ｂを使用し、振動床２１２はステンレス製で９μｍメッシュのものを使用する。又、振動床２１２へ供給する気体の圧力は、０．０１ＭＰａとする。
【００２４】
又、粉体供給装置の他の例としては、往復式フィーダ、垂直軸回転式フィーダ、水平軸回転式フィーダ、スクリュー式フィーダ、エンドレスベルト式フィーダ、容器移動式フィーダ、空気流動式フィーダ、あるいはこれらを組み合わせたものがある。
【００２５】
塗布装置２３０は本実施例ではコロナ帯電型塗装ガンであり、具体的には、ランズバーグインダストリー（株）社製を使用する。
又、エジェクタ１００の貯留容器１１０の材料としてはテフロン（デュポン社登録商標）製であり、撹拌用気体圧力は０．０１ＭＰａとする。又、噴出用気体圧力Ｐ₂は、０．３ＭＰａとする。
【００２６】
又、塗布装置の他の例としては、ハイブリッド型塗装ガン、摩擦帯電型塗装ガンがある。
尚、振動エアスライド２１１とエジェクタ１００とを機械的に連結することで流動分散装置を構成し、振動エアスライド２１１の振動によりエジェクタ１００をも振動させるようにしてもよい。
又、エジェクタ１００と塗布装置２３０との間の粉体移送チューブを振動させるようにしてもよい。
【００２７】
このような構成を有する粉体塗布基材製造装置２００は以下のように動作する。即ち、振動エアスライド２１１に供給された微粉体２６０は、振動エアスライド２１１の振動及び気体の噴出によりブロッキング等を起こさないようにされながら、エジェクタ１００の貯留容器１１０に供給される。エジェクタ１００の貯留容器１１０では、上述したように、撹拌用気体により貯留容器１１０内の粉体は撹拌され、かつ噴出用気体により排出管１３０から噴出され、塗布装置２３０へ供給される。塗布装置２３０は、供給された粉体を粉体静電塗装方法によりベース２５０であるシートに塗布していく。
【００２８】
上述した粉体塗布基材製造装置２００において、振動エアスライド２１１に供給されシート２５０に塗布されるまでの粉体２６０の粒度分布について、図７及び図８を参照して、本実施例のエジェクタ１００を使用した場合と従来のエジェクタを使用した場合とを比較しながら説明する。尚、シート２５０に塗布される粉体は研磨粉体とする。
シート２５０に塗布される研磨粉体は、製粉後、分級され、一定の粒度分布とされた上で造粒され、一旦、保管される。尚、このときの粒度分布を「ａ’」とする。
一方、研磨シート２５１の製造を開始した状態では、粉体２６０は所定量毎、振動エアスライド２１１へ供給され、振動エアスライド２１１の振動床２１２からの気体の噴出、及び振動により、流動状態となり塊状の粉体は再分割され、その粗粒粒度分布は「ｂ」となる。そして粒度分布が「ｂ」の状態でエジェクタ１００の貯留容器１１０へ供給される。
【００２９】
本実施例のエジェクタ１００における貯留容器１１０内では、上述したように、撹拌用気体により粉体は撹拌されるため、流動状態が維持され、粉体は従来のように粉体間でブロッキングを起こすことなく粒度分布は細粒のままの状態を維持する。このときの粒度分布は、図７に示す「ｃ」である。
一方、従来のエジェクタでは、供給された粉体はエジェクタ内で堆積し、粉体間でブロッキングを起こして粗大化する。よってその粒度分布は図８に示す「ｃ’」となる。
本実施例のエジェクタ１００における粉体は、エジェクタ１００のオリフィス部で噴出用気体の高速ガス流にのる際、剪断力を受け、破砕され、粒度分布は図７に示す「ｅ」となる。即ち、本実施例のエジェクタ１００を使用した場合、エジェクタ１００内での粉体間でのブロッキングが発生しないので、塗布粉体の粒度分布「ｅ」は微細でかつバラツキのない分布となり、一次粉体の粒度分布「ａ」に近いものを容易に得ることができる。
これに対し、従来のエジェクタを使用した場合には、エジェクタ内でブロッキングが発生するので、図８に示すように、塗布粉体の粒度分布「ｅ’」は、一次粉体の粒度分布「ａ」より劣るものとなる。
このように、本実施例のエジェクタ１００を使用した場合においては、エジェクタ容器内で粉体は流動状態が維持されるのでブロッキング等が起こることがなく、微細な粒子分布を維持し易い。又、エジェクタのオルフィスにおける粉体の吸引を粉体吸引負圧Ｐ₃によらず一定にし得るので、粉体の塗装を均一に行うことができる。
【００３０】
上述したような粉体塗布基材製造装置２００を用いることで、研磨シートは種々の条件工程下で作製される。以下に粉体塗布基材製造方法の一実施例を示す。
シート状のベース２５０としては研磨クラフト紙を用いる。
接着剤として次のものを用いる。

まず、ベース２５０上に２２℃、１１０ｇ／ｍ²で上記接着剤を塗布する。
次の条件でベース２５０に塗布された上記接着剤上に粉体スプレー塗装を行う。
粉体は、酸化アルミニウム＃４０００を使用する。振動エアスライド２１１への粉体の供給手段としては、テーブルフィーダー（粉研パラテックス（株）社製、供給量２５ｇ／ｍｉｎ）を使用する。振動エアスライド２１１、エジェクタ１００及び塗布装置２３０を使用し、ベース２５０に粉体スプレー塗装を行う。塗体スプレー塗装方法は電界をかける場合、かけない場合の２種類で行う。
粉体スプレー塗装を行った層を５分間１４０℃で通風炉内で乾燥させ、乾燥させた層上に更に同一接着剤を同一条件で塗布し同一条件で乾燥させる。
【００３１】
次に、上述した粉体塗布基材製造装置２００を使用して、粉体塗布基材製造方法にて製造される粉体塗布基材の一形態である粉体塗布シート（以下、「研磨紙」とも記す）について、従来の製造装置にて製造される粉体塗布シートと比較しながら説明する。
エジェクタにおいて粉体が接する接粉面を多孔質材料にて形成していない従来のエジェクタを使用してシートを製造する場合、粉体の凝集力がそれほど強くない粒径の大きい粒子、即ち荒番手の粒子にてなる粉体は、従来のエジェクタを使用して塗布可能であるが、粒径の小さい粒子（例えば５ミクロン以下）、即ち細番手の粒子にてなる粉体は、その凝集力により従来のエジェクタの接粉面に付着し堆積してしまう。このように堆積した粉体は、ある程度の量になると重力等の作用により従来のエジェクタに供給される噴出用気体の気体流に吸い込まれ、上記噴出用気体による剪断作用により分散される。しかし、凝集状態でエジェクタに吸い込まれた粉体は、十分に分散されず、また、凝集した粉体は不定期に上記気体流に吸い込まれることから、従来のエジェクタから噴出される気体における粉体の濃度を一定に保つことができない。
このように従来のエジェクタを使用した場合には、上記シートの表面に凝集した状態の粉体粒子が存在し、さらにエジェクタから噴出される粉体濃度が不安定であるために、粉体の塗膜厚さにばらつきのある製品しか得ることができなった。
これに対し、上述した本実施例のエジェクタを使用した場合には、上述したような現象は発生せず、各種研磨粒子サイズの製品につき粗粒から細粒に至るまでなんら問題なく製造することができる。
【００３２】
各種の研磨粒子径における各研磨紙の製品良品率について、本実施例のエジェクタを使用した場合と従来のエジェクタを使用した場合との比較結果を表１に示す。尚、シートへの粉体の塗布は静電粉体スプレー法によったものである。又、表１中、本実施例のエジェクタの欄における、「Ａ」は、気体圧緩衝層１５０を設けずに複数の撹拌用気体導入孔１４２を設けたエジェクタ１７０の場合を示し、「Ｂ」、「Ｃ」は気体圧緩衝層１５０を設けたエジェクタ１００の場合を示す。又、「Ａ」、「Ｂ」は、塗布の際、電場を作用させ、「Ｃ」は作用させない場合である。
【００３３】
【表１】

【００３４】
研磨粒子を予め接着剤と混ぜ合わせそれをベースに塗り付ける従来法（スラリー法）で作製した研磨紙の研磨効率と、本実施例のエジェクタを使用して作製した研磨紙の研磨効率との比較結果を表２に示す。尚、本実施例のエジェクタを使用して作製した研磨紙の塗装方法は粉体スプレー法によったものであり、使用したエジェクタは気体圧緩衝層１５０を設けたものである。又、研磨効率とは４×６インチ角のサンプルを研磨紙に１０００往復こすった場合に、上記サンプルの研磨前後の重量変化を示すものであり、この値が大きい程、研磨が良好に行い得ることを示すものである。又、表２において、番号“１”〜“４”にて示される本実施例の方法によるものは、図９に示す研磨紙を使用し、番号“５”及び“６”にて示される本実施例の方法によるものは図１０に示す研磨紙を使用したものである。
【００３５】
【表２】

【００３６】
本実施例の場合による研磨紙を示す図９と従来の場合による研磨紙を示す図１１とを比較することでわかるように、本実施例にかかる研磨紙における研磨効率が従来法に比べ良好である理由は、ベース２５０上の粉体の研磨粒子２５２の形態に起因するものである。即ち、従来では、エジェクタから噴出される粉体は凝集性が強かったので、粉体のまま塗布することはできず、粉体と接着剤とを混ぜ合わせたものを、へら等を使用してベースに塗布していた。したがって、図１１に示すように、研磨粒子２５２のエッジ部分２５２ａがベースに対して立設せず、ベースの延在方向と同方向に横向きとなってしまう。
これに対し本実施例ではエジェクタにおける粉体の凝集性を低くできるので粉体の研磨粒子２５２のみをベース２５０に塗布できる。即ち、図９に示すように、ベース２５０の表面の接着剤上に塗布した状態のものと、さらに図１０に示すように粉体上に第２の接着剤２５３を塗布した状態のものとを作製することができる。よって、本実施例にかかる研磨紙においては研磨粒子２５２のエッジ２５２ａがベース２５０に対し不規則にならび従来方法のように研磨紙の表面が平面状に形成されていないため、研磨効率が約３倍という著しい差が生じる。但し、表２に示すように、実施例中でも研摩粒子２５２のベース上２５０への指向性（粉体スプレーで電場を作用させたものは研摩粒子の長軸が、作用させた電場の方向にそろって塗布されやすい）、及び接着剤の被覆程度に起因して研磨効率に差が認められたがその差は、従来例に比べれば小さく、その効果はいずれも顕著であるといえる。尚、図１０に示すものでも従来例に比し研摩効率が良い理由は、接着剤２５３が研摩粒子２５２上全面を覆っていたとしても研摩作業時には接着剤２５３の部分は圧縮され被研摩対象物に対して研摩粒子２５２が作用するからであり、さらに本実施例のものは研摩粒子２５２のエッジ２５２ａが従来例のものに比べ上記被研摩対象物の研摩面上に向いているからである。
【００３７】
又、ナイロン樹脂にてなる不織布へ粒径が３μｍのＡｌ₂Ｏ₃の粉体を塗布した場合、本実施例の場合の研磨布は従来のものに比し、微小かつ均一にベース２５０に粉体が塗装される。
【００３８】
以上の本実施例の説明では粒径が特に５μｍ以下の粉体を例にとったが、これに限られるものではなく、本実施例の粉体塗布基材、該基材を製造するための粉体噴出用エジェクタ、該エジェクタを備える粉体塗布基材製造装置、及び粉体塗布基材製造方法は粒径が５μｍを越える粒子についてももちろん適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のエジェクタによれば、撹拌用気体が貯留容器内を通り、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体に供給されることから、上記粉体は貯留容器内で撹拌され、粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、エジェクタから噴出される粉体の粒度分布の均一化を図ることができる。
【００４０】
又、本発明の粉体塗布基材製造装置によれば、粉体供給装置から粉体が供給されるエジェクタにおいては、撹拌用気体が貯留容器内を通り、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体に供給されることから、上記粉体は貯留容器内で撹拌され、粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、エジェクタから噴出される粉体の粒度分布を均一化することができる。
【００４１】
又、本発明の粉体塗布基材製造方法によれば、粉体撹拌工程において、エジェクタに備わる貯留容器の内壁を介して、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体へ撹拌用気体が供給されることから、貯留容器内の粉体は撹拌され粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、エジェクタから噴出される粉体の粒度分布を均一化することができる。
【００４２】
又、エジェクタに備わる貯留容器の内壁を介して、噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体へ撹拌用気体が供給されることから、貯留容器内の粉体は撹拌され粉体がブロッキングやブリッジを起こすことがなく、エジェクタから噴出される粉体の粒度分布の均一化を図ることができる。よって、本発明の粉体塗布基材は、ベースに塗布される粉体の粒度分布が均一化した粉体塗布基材とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエジェクタの一実施例におけるエジェクタの平面図である。
【図２】図１に示すI−I線におけるエジェクタの断面図である。
【図３】図１に示すエジェクタの他の実施例におけるエジェクタの平面図である。
【図４】図３に示すIII−III線におけるエジェクタの断面図である。
【図５】図１に示すエジェクタにおいて、噴出用気体圧力Ｐ_２に対して、粉体吸引負圧Ｐ_３、噴出用気体量Ｖ₂、２次吸引気体量Ｖ_３の関係であって実験で求めた結果を示すグラフである。
【図６】本発明の粉体塗布基材製造装置の一実施例である上記製造装置の構成を示す図である。
【図７】図６に示す製造装置に供給されベースに塗布されるまでの粉体の粒径分布の変化を示すグラフである。
【図８】従来の粉体塗布基材製造装置において、従来の製造装置に供給されベースに塗布されるまでの粉体の粒径分布の変化を示すグラフである。
【図９】図６に示す製造装置にて製造された粉体塗布基材における粉体粒子の状態を示す図である。
【図１０】図６に示す製造装置にて製造された粉体塗布基材における粉体粒子の他の状態を示す図である。
【図１１】従来の粉体塗布基材製造装置にて製造された粉体塗布基材における粉体粒子の状態を示す図である。
【図１２】従来のエジェクタを示す断面図である。
【符号の説明】
１００…エジェクタ、１１０…貯留容器、１２０…噴出気体用ノズル、
１３０…排出管、１４０…外枠容器、１５０…気体圧緩衝層、
１７０…エジェクタ、２００…粉体塗布基材製造装置、
２１０…粉体供給装置、２１１…振動エアスライド、
２３０…塗布装置、２５０…ベース、２５２…研磨粒子、
２５２ａ…エッジ。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention manufactures a powder-coated substrate (particularly, an abrasive formed by coating abrasive particles on a substrate) in which a coherent fine powder is uniformly and thinly coated on a base, and the powder-coated substrate. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ejector for ejecting powder, a powder-coated substrate manufacturing apparatus equipped with the ejector, a powder-coated substrate manufacturing method (particularly a method for manufacturing an abrasive by applying abrasive particles to a base), and an abrasive sheet .
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As a powder ejection pump in a powder coating apparatus that delivers powder together with gas from an application gun nozzle, for example, one having a structure as shown in FIG. 12 is known. That is, the porous plate 2 on which the powder to be applied is placed is provided at the lower part of the powder supply tank 7. One end of the porous plate 2 opens to the porous plate 2 and the other end to the ejector 9. A straight tubular powder supply pipe 8 to be connected is provided. In the powder jet pump having such a structure, the powder 1 is supplied to the upper part of the porous plate 2, and the flowing air 6 supplied to the lower part of the powder supply tank 7 is supplied to the porous plate 2. Pass through and stir the powder 1 on the porous plate 2. The powder 1 is supplied to the ejector 9 through the powder supply pipe 8 by the pressure Pa in the powder supply tank 7. Further, as similar embodiments, there are inventions described in JP-A-6-286872 and JP-A-6-304502.
[0003]
Such a conventional powder coating apparatus has the following problems. That is, the powder 1 was agitated to create a fluid state on the porous plate 2 (hereinafter, agitation here means agitation to create a fluid state) to obtain an appropriate particle size distribution. Even in this case, the powder 1 is again blocked or bridged inside the powder supply pipe 8 and in the container of the ejector 9 so that the particle diameter of the powder becomes coarse. Therefore, even if there is a sharing action of the powder 1 by the gas flow 5 supplied to the ejector 9, the particle diameter of the powder 1 becomes coarse and the particle size distribution also varies. Therefore, it has been difficult for conventional powder coating apparatuses to eject fine particles having a particle size distribution of 5 μm or less. Further, even if the particle size of the powder 1 is relatively large, its particle size distribution changes with time, and it is difficult to control the particle size.
The present invention has been made in order to solve such problems, and the powder ejection ejector capable of making the particle size distribution uniform without causing the powder to block or bridge again, and the powder comprising the ejector. It is an object of the present invention to provide a body-coated substrate production apparatus, a powder-coated substrate production method, and a powder-coated substrate and a polishing sheet in which the particle size distribution of the powder applied to the base is uniform.
[0004]
[Means for solving the problems and their functions]
The ejector according to the first aspect of the present invention is a powder ejection ejector for ejecting powder to be applied to a base,
A storage container made of a porous material and having a container inner and outer surfaces for storing the powder;
Storing the ejection gas that extends from the outside of the storage container to the inside of the container and is provided at the bottom of the storage container in the powder storage portion of the storage container to spray the powder out of the storage container A nozzle for ejected gas to be supplied to the interior;
It is arranged coaxially with the nozzle for the ejection gas at the bottom of the storage container, and extends from the inside of the storage container to the outside, and the gas for spraying and the powder are transferred from the inside of the storage container to the outside. A discharge pipe to be sent to
In order to perform stirring for creating a fluid state with respect to the powder existing at least at the bottom of the storage container where the nozzle for discharge gas and the discharge pipe are disposed, and the porous material communicates with the outer surface of the storage container. A stirring gas for creating a flow state of the powder is supplied from the outside of the storage container to the inside of the container through the storage container of the porous material. Stirring A gas introduction hole for stirring;
The outer side at the bottom of the storage container in which the jet gas nozzle and the discharge pipe are arranged Forming a gap with the surface An outer frame container that surrounds the storage container and forms a gas pressure buffer layer communicating with the stirring gas introduction hole;
It is provided with.
[0005]
With this configuration, the stirring gas passes through the storage container and is supplied to the powder stored in at least the bottom of the storage container in which the nozzle for ejected gas and the discharge pipe are arranged. Is agitated in the reservoir. Therefore, the storage container acts so that the stored powder does not cause blocking or bridging, and acts to make the particle size distribution uniform.
[0006]
The powder-coated substrate production apparatus according to the second aspect of the present invention is a powder-coated substrate production apparatus for producing a powder-coated substrate coated with powder.
The powder ejection ejector of the first aspect;
A powder supply device that disperses and measures the powder into the container of the storage container having the powder ejection ejector; and
An ejection gas and the powder are provided in communication with a discharge pipe of the powder ejection ejector for delivering the powder from the inside to the outside, and are delivered from the powder ejection ejector by the ejection gas. An application device for applying powder to the base;
It is provided with.
[0007]
With this configuration, in the ejector to which the powder is supplied from the powder supply device, the stirring gas passes through the storage container, and at least at the bottom of the storage container in which the ejection gas nozzle and the discharge pipe are arranged. Since the powder is supplied to the stored powder, the powder is stirred in the storage container. Therefore, the ejector acts so that the powder does not cause blocking or bridging, and acts to make the particle size distribution uniform.
[0008]
The powder-coated substrate production method of the third aspect of the present invention is a powder-coated substrate production method for producing a powder-coated substrate coated with powder,
The powder is dispersed and weighed and supplied to the storage container of the powder ejection ejector of the first aspect,
The stirring gas is supplied to the inside of the storage container through the porous storage container by supplying the stirring gas through the stirring gas introduction hole of the outer frame container communicating with the outer surface of the storage container of the porous material. Stirring the powder at the bottom of the storage container,
By supplying the ejected gas through the ejected gas nozzle extending from the outside to the inside of the storage container, the agitated powder and the ejected gas pass through the discharge pipe arranged coaxially with the ejected gas nozzle. From the inside of the storage container,
The powder delivered from the discharge pipe by the jetted gas is applied to a base using a coating apparatus.
[0009]
In the powder agitation step, the agitation gas is supplied to the powder stored at least at the bottom of the storage container in which the ejection gas nozzle and the discharge pipe are arranged via the inner wall of the storage container provided in the ejector. The powder in the storage container is agitated and the powder does not cause blocking or bridging, and the particle size distribution can be made uniform.
[0010]
The powder-coated substrate of the present invention is manufactured using the powder-coated substrate manufacturing apparatus of the second aspect or manufactured by the powder-coated substrate manufacturing method of the third aspect. It is characterized by that.
[0011]
In particular, it is characterized in that abrasive particles of 5 μm or less are applied by a powder spray method.
[0012]
The stirring gas is supplied to the powder stored at least at the bottom of the storage container in which the ejected gas nozzle and the discharge pipe are arranged via the inner wall of the storage container provided in the ejector. Is agitated and the powder does not cause blocking or bridging, and the particle size distribution can be made uniform. Therefore, the particle size distribution of the powder ejected from the ejector and applied to the base can be made uniform.
[0013]
【Example】
Regarding a powder-coated substrate, a powder-jet ejector for manufacturing the substrate, a powder-coated substrate manufacturing apparatus including the ejector, and a powder-coated substrate manufacturing method according to an embodiment of the present invention This will be described below with reference to the drawings. The powder-coated substrate is manufactured by the powder-coated substrate manufacturing apparatus including the powder ejection ejector, and is manufactured by the powder-coated substrate manufacturing method.
[0014]
1 to 4 are views showing the ejector. The ejector is for ejecting powder to be applied to a sheet-like material which is one form of the base. In this embodiment, the sheet material is a polishing sheet. The ejector 100 shown in FIG. 1 and FIG. 2 roughly includes a storage container 110, a jet gas nozzle 120, a discharge pipe 130, an outer frame container 140, and a gas pressure buffer layer 150.
In the storage container 110, the interior 111 of the container is formed in a mortar shape so that the powder can be easily supplied from a powder supply apparatus described later and the powder can be easily ejected. Store powder. The storage container 110 is made of a porous material and can supply gas from the outer surface of the container to the inner surface of the container through numerous holes. The wall thickness of the storage container 110 is designed in consideration of the pressure loss and material strength generated by the wall thickness, but eventually the gas is uniformly ejected from the inner wall surface 115 of the storage container 110. Determined experimentally.
[0015]
The porous material may be of any type as long as the shape of the hole having a predetermined dimension can be secured. For example, SiC, Al ₂ O _Three It can be arbitrarily selected from ceramics such as Teflon (registered trademark of DuPont), metallic materials such as sintered stainless steel, or rubber-based materials. If the size of the pores in the porous material is too small, the resistance when the gas passes through the pores becomes too large, and it becomes difficult to control the gas pressure. On the other hand, if it is too coarse, the powder will adhere to the inner wall 115 of the storage container 110 during use and stop of the ejector 100, and clogging is likely to occur. Therefore, the optimum conditions for the hole size are finally determined experimentally in relation to other factors such as the gas ejection pressure and the shape of the storage container 110. For example, in the experiment, when the gas ejection pressure is set to 0.01 MPa, the pore diameter of the porous material is preferably less than about 10 μm when the particle size of the powder is set to 20 μm to 100 μm. Has been confirmed.
[0016]
The ejection gas nozzle 120 is a nozzle for supplying the ejection gas for ejecting the powder stored in the container interior 111 to the outside of the container, and the mortar-like shape in the storage container 110. The storage container 110 is fitted into the recess 112 formed at the bottom.
The discharge pipe 130 is disposed in the recess 112 and coaxially with the ejection gas nozzle 120, and the ejection gas injected from the ejection gas nozzle 120 and the powder stored in the container interior 110 are stored in the storage container 110. This is a pipe that discharges to the outside.
[0017]
The outer frame container 140 is a container that surrounds the storage container 110 through an appropriate gap with respect to the outer surface 113 of the storage container 110. A gas pressure buffer layer 150 is formed in the gap. In the present embodiment, the gas pressure buffer layer 150 is not provided between the bottom surface 114 of the storage container 110 and the outer frame container 140, but may be provided. Further, the nozzle 120 for ejected gas and the discharge pipe 130 penetrate the outer frame container 140. The material of the outer frame container 140 is preferably a metal material from the viewpoint of ensuring the strength of the ejector 100, but may be ceramic or the like as long as it has a certain degree of strength.
[0018]
The gas pressure buffer layer 150 becomes a closed space by screwing the upper lid 141 to the outer frame container 140, and is supplied from the stirring gas introduction hole 142 opened in one or a plurality of locations of the outer frame container 140. The pressure is not directly applied to a part of the storage container 110, but the pressure is applied almost uniformly to the entire outer wall of the storage container 110, so that the gas ejection on the inner wall 115 of the storage container 110 is made uniform. In the present embodiment, as shown in the figure, the gas pressure buffer layer 150 forms a communicating room, but it may be divided into predetermined areas. When the gas pressure buffer layer 150 is divided for each predetermined region, the stirring gas introduction hole 142 is formed in the outer frame container 140 corresponding to each region.
[0019]
In this embodiment, the gas pressure buffer layer 150 is provided between the storage container 110 and the outer frame container 140. However, unlike the ejector 170 shown in FIGS. 3 and 4, the gas pressure buffer layer 150 is not provided. Also good. In this case, the gas is directly supplied from the stirring gas introduction hole 142 to the outer surface 113 of the storage container 110, and the supplied gas is supplied to the inside of the storage container through the hole of the storage container 110. In addition, when the gas pressure buffer layer 150 is not provided, the plurality of stirring gas introduction holes 142 are preferably arranged at appropriate positions so that gas is ejected from the mortar-shaped inner wall 115 and the recess 112 of the storage container 110. preferable.
[0020]
The upper lid 141 is provided with an opening 143 so that the powder can be supplied to the inside 111 of the storage container 110.
Further, as the gas supplied to the jet gas nozzle 120 and the stirring gas introduction hole 142, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas or air, a gas whose humidity is adjusted, preferably surface tension is applied thereto. Is a gas containing a liquid of 40 dynes or less, such as ethanol or perfluorocarbon vapor.
In this embodiment, as shown in the figure, the storage container 110, the outer frame container 140, and the like have a quadrangular outer shape, but the outer shape is not limited to this.
[0021]
The operation of the ejector 100 configured as described above will be described below.
By supplying the agitation gas to the agitation gas introduction hole 142, a substantially uniform gas pressure is applied to the outer surface 113 of the storage container 110 via the gas pressure buffer layer 150, and the agitation gas passes through the hole. The powder that is supplied to the interior 111 of the storage container and is present in at least the concave portion 112 provided at the bottom of the storage container 110 where the jet gas nozzle 120 and the discharge pipe 130 are disposed is further stirred into the interior 111 of the storage container 110. Agitate the stored powder. On the other hand, when the ejection gas is ejected from the ejection gas nozzle 120, the agitated powder is ejected to the outside of the ejector 100 through the discharge pipe 130 together with the ejection gas.
[0022]
In such an operation, the pressure of the ejection gas supplied to the ejection gas nozzle 120 is P ₂ , V ₂ The powder suction negative pressure in the storage container 111 is P _Three , And the amount of secondary suction gas discharged together with the powder in the storage container 111 _Three Gas pressure P for ejection ₂ In contrast, powder suction negative pressure P _Three , Gas volume V ₂ Secondary suction gas volume V _Three FIG. 5 shows an example of the result of the relationship obtained by experiment. In the figure, white marks indicate the results related to the ejector of this embodiment, and black marks indicate the results related to the conventional ejector. FIG. 5 shows the following.
1) The gas pressure P for ejection ₂ Is primarily related to the spraying pressure from a coating means, for example, a corona charging type coating gun, and should be arbitrarily set according to the adhesion environment of the powder to the base to which the powder is applied.
2) On the other hand, in order to uniformly apply the powder to the base over time, the powder supply device is controlled so that the powder can be supplied to the ejector under a certain condition, and the ejection is performed. Gas pressure P ₂ Even if the pressure changes, the suction conditions at the orifice of the ejector, especially the powder suction negative pressure P _Three And secondary suction gas volume V _Three Must be maintained at a certain condition.
3) As shown in FIG. 5, in the ejector of this embodiment, the powder suction negative pressure P _Three , Secondary suction gas volume V _Three Is the gas pressure P for ejection ₂ Regardless of the condition, it is maintained almost constant, and it can be seen that the function of the ejector is high performance. On the other hand, in the conventional ejector, the ejection gas pressure P ₂ Powder suction negative pressure P with increasing _Three Increases monotonously to the negative pressure side, and the secondary suction gas volume V _Three It is also found that the pressure increases monotonously and the suction conditions at the orifice portion change greatly.
[0023]
Next, an embodiment of a powder coated substrate manufacturing apparatus using the above-described ejector 100 or ejector 170 (hereinafter, the ejector 100 will be described as a representative) will be described.
As shown in FIG. 6, the powder coated substrate manufacturing apparatus 200 includes the above-described ejector 100, a powder supply apparatus 210 that is provided on the upstream side of the ejector 100 and supplies powder to the storage container 110, and the ejector 100. And a coating device 230 for applying powder to a sheet-like base 250.
The powder supply device 210 has a vibrating air slide 211. The vibrating air slide 211 has a vibrating bed 212 that vibrates the floor surface to which the powder is supplied and supplies the powder to the ejector 100 while dispersing the powder by ejecting gas from the floor surface. The vibrating bed 212 vibrates and ejects gas, whereby the fine powder measured and supplied to the supply side of the vibration bed 212 flows to the discharge side of the vibration bed 212.
Specifically, the vibration source of the vibration air slide 211 is V-20B manufactured by Shinko Electric, and the vibration floor 212 is made of stainless steel and has a mesh size of 9 μm. The pressure of the gas supplied to the vibration bed 212 is 0.01 MPa.
[0024]
Other examples of the powder supply apparatus include a reciprocating feeder, a vertical axis rotating feeder, a horizontal axis rotating feeder, a screw feeder, an endless belt feeder, a container moving feeder, an air flow feeder, and the like. There is a combination of.
[0025]
The coating device 230 is a corona charging type gun in the present embodiment, and specifically, a product manufactured by Lansburg Industry Co., Ltd. is used.
The material of the storage container 110 of the ejector 100 is made of Teflon (registered trademark of DuPont), and the gas pressure for stirring is 0.01 MPa. Also, the gas pressure P for ejection ₂ Is 0.3 MPa.
[0026]
Other examples of the coating apparatus include a hybrid type coating gun and a friction charging type coating gun.
Note that the flow dispersion device may be configured by mechanically connecting the vibrating air slide 211 and the ejector 100, and the ejector 100 may also be vibrated by the vibration of the vibrating air slide 211.
Moreover, you may make it vibrate the powder transfer tube between the ejector 100 and the coating device 230. FIG.
[0027]
The powder coated substrate manufacturing apparatus 200 having such a configuration operates as follows. That is, the fine powder 260 supplied to the vibrating air slide 211 is supplied to the storage container 110 of the ejector 100 while preventing blocking and the like due to vibration of the vibrating air slide 211 and ejection of gas. In the storage container 110 of the ejector 100, as described above, the powder in the storage container 110 is stirred by the stirring gas, and is ejected from the discharge pipe 130 by the ejection gas and supplied to the coating device 230. The coating device 230 applies the supplied powder to a sheet that is the base 250 by a powder electrostatic coating method.
[0028]
In the powder coated substrate manufacturing apparatus 200 described above, the particle size distribution of the powder 260 until it is supplied to the vibrating air slide 211 and applied to the sheet 250 is described with reference to FIGS. A case where 100 is used and a case where a conventional ejector is used will be compared. The powder applied to the sheet 250 is an abrasive powder.
The abrasive powder applied to the sheet 250 is classified after milling, granulated after a certain particle size distribution, and once stored. The particle size distribution at this time is “a ′”.
On the other hand, in the state in which the production of the polishing sheet 251 is started, the powder 260 is supplied to the vibrating air slide 211 every predetermined amount, and is in a fluid state due to the ejection of gas from the vibrating bed 212 of the vibrating air slide 211 and the vibration. The lump powder is subdivided, and the coarse particle size distribution is “b”. And it supplies to the storage container 110 of the ejector 100 in the state whose particle size distribution is "b".
[0029]
In the storage container 110 in the ejector 100 of the present embodiment, as described above, the powder is stirred by the stirring gas, so that the fluidized state is maintained, and the powder causes blocking between the powders as in the past. Without any problem, the particle size distribution remains fine. The particle size distribution at this time is “c” shown in FIG.
On the other hand, in the conventional ejector, the supplied powder accumulates in the ejector, and the powder is blocked and coarsened. Therefore, the particle size distribution is “c ′” shown in FIG.
The powder in the ejector 100 of the present embodiment is subjected to shearing force when being applied to the high-speed gas flow of the ejection gas at the orifice portion of the ejector 100, and is crushed, and the particle size distribution becomes “e” shown in FIG. That is, when the ejector 100 of the present embodiment is used, no blocking occurs between the powders in the ejector 100, so that the particle size distribution “e” of the coated powder is fine and has no variation, and the primary powder. What is close to the particle size distribution “a” of the body can be easily obtained.
On the other hand, when a conventional ejector is used, blocking occurs in the ejector. Therefore, as shown in FIG. 8, the particle size distribution “e ′” of the coated powder is the particle size distribution “a” of the primary powder. Is inferior.
As described above, when the ejector 100 of this embodiment is used, the powder is kept in a fluid state in the ejector container, so that blocking or the like does not occur, and a fine particle distribution can be easily maintained. In addition, the suction of the powder in the ejector's orifice is reduced by the powder suction negative pressure P _Three Therefore, the powder can be applied uniformly.
[0030]
By using the powder-coated substrate manufacturing apparatus 200 as described above, the polishing sheet is produced under various condition steps. An example of the method for producing a powder-coated substrate will be described below.
Polished kraft paper is used as the sheet-like base 250.
The following are used as the adhesive.

First, on the base 250, 22 ° C., 110 g / m ² Apply the adhesive.
Powder spray coating is performed on the adhesive applied to the base 250 under the following conditions.
As the powder, aluminum oxide # 4000 is used. As a means for supplying the powder to the vibrating air slide 211, a table feeder (manufactured by Ganken Parlatex Co., Ltd., supply amount 25 g / min) is used. Using the vibrating air slide 211, the ejector 100 and the coating device 230, powder spray coating is performed on the base 250. There are two types of coating spray coating methods: when an electric field is applied and when an electric field is not applied.
The layer subjected to powder spray coating is dried for 5 minutes at 140 ° C. in a ventilated oven, and the same adhesive is further applied on the dried layer under the same conditions and dried under the same conditions.
[0031]
Next, a powder coated sheet (hereinafter referred to as “abrasive paper”) which is an embodiment of the powder coated substrate manufactured by the powder coated substrate manufacturing method using the powder coated substrate manufacturing apparatus 200 described above. Will be described in comparison with a powder-coated sheet produced by a conventional production apparatus.
When a sheet is manufactured using a conventional ejector in which the powder contact surface that is in contact with the powder is not formed of a porous material in the ejector, the particles having a large particle size, that is, the coarse count, whose powder cohesion is not so strong. The powder composed of the above particles can be applied using a conventional ejector, but the small particle size (for example, 5 microns or less), that is, the powder composed of fine count particles is caused by the cohesive force. It adheres and accumulates on the powder contact surface of a conventional ejector. When the amount of the powder deposited in this way reaches a certain level, it is sucked into the gas flow of the jetting gas supplied to the conventional ejector by the action of gravity or the like, and is dispersed by the shearing action of the jetting gas. However, the powder sucked into the ejector in the agglomerated state is not sufficiently dispersed, and the agglomerated powder is irregularly sucked into the gas flow, so that the powder in the gas ejected from the conventional ejector The concentration of can not be kept constant.
Thus, when a conventional ejector is used, powder particles in an agglomerated state exist on the surface of the sheet, and the concentration of the powder ejected from the ejector is unstable. Only products with variations in film thickness could be obtained.
On the other hand, when the ejector of this embodiment described above is used, the phenomenon as described above does not occur, and it can be produced without any problem from coarse grains to fine grains for products of various abrasive particle sizes. it can.
[0032]
Table 1 shows the results of comparison between the case of using the ejector of the present example and the case of using the conventional ejector regarding the product non-defective rate of each abrasive paper at various abrasive particle sizes. The powder is applied to the sheet by an electrostatic powder spray method. In Table 1, “A” in the column of the ejector of the present embodiment indicates the case of the ejector 170 provided with a plurality of stirring gas introduction holes 142 without providing the gas pressure buffer layer 150, and “B”. , “C” indicates the case of the ejector 100 provided with the gas pressure buffer layer 150. “A” and “B” are cases where an electric field is applied and “C” is not applied during coating.
[0033]
[Table 1]

[0034]
Comparison result between the polishing efficiency of the abrasive paper prepared by the conventional method (slurry method) in which the abrasive particles are mixed with the adhesive in advance and applied to the base, and the polishing efficiency of the abrasive paper prepared using the ejector of this example Is shown in Table 2. Note that the coating method of the abrasive paper produced using the ejector of this example is based on the powder spray method, and the ejector used is provided with the gas pressure buffer layer 150. The polishing efficiency indicates the change in weight of the sample before and after polishing when a sample of 4 × 6 inches square is rubbed 1000 times on the polishing paper. The larger this value, the better the polishing. It shows that. In Table 2, according to the method of the present embodiment indicated by the numbers “1” to “4”, the polishing paper shown in FIG. 9 is used, and the books indicated by the numbers “5” and “6”. The method according to the example uses the abrasive paper shown in FIG.
[0035]
[Table 2]

[0036]
As can be seen by comparing FIG. 9 showing the polishing paper according to the present example and FIG. 11 showing the polishing paper according to the conventional case, the polishing efficiency of the polishing paper according to this example is better than the conventional method. One reason is due to the morphology of the powder abrasive particles 252 on the base 250. That is, in the past, the powder ejected from the ejector was highly cohesive, so it could not be applied as a powder, and a mixture of powder and adhesive was used using a spatula or the like. It was applied to the base. Therefore, as shown in FIG. 11, the edge portion 252a of the abrasive particle 252 does not stand up with respect to the base, and becomes sideways in the same direction as the extending direction of the base.
On the other hand, in this embodiment, since the cohesiveness of the powder in the ejector can be lowered, only the powder abrasive particles 252 can be applied to the base 250. That is, as shown in FIG. 9, a state in which the adhesive is applied on the surface of the base 250 and a state in which the second adhesive 253 is applied on the powder as shown in FIG. Can be produced. Therefore, in the polishing paper according to this embodiment, the edges 252a of the abrasive particles 252 are irregular with respect to the base 250, and the surface of the polishing paper is not formed in a flat shape as in the conventional method, so that the polishing efficiency is about 3 There is a significant difference of double. However, as shown in Table 2, the directionality of the abrasive particles 252 to the base 250 on the base (as in Table 2) (the long axis of the abrasive particles aligned with the direction of the applied electric field is the same when the electric field is applied by powder spraying). The difference in polishing efficiency was observed due to the degree of covering with the adhesive), and the difference was small compared to the conventional example, and it can be said that the effects were all remarkable. Even in the case shown in FIG. 10, the reason why the polishing efficiency is better than that of the conventional example is that, even if the adhesive 253 covers the entire surface of the abrasive particles 252, the portion of the adhesive 253 is compressed during the polishing operation and the object to be polished. This is because the abrasive particles 252 act on the surface of the object to be polished, and the edge 252a of the abrasive particles 252 faces the polishing surface of the object to be polished as compared with the conventional example.
[0037]
In addition, to a non-woven fabric made of nylon resin, Al having a particle size of 3 μm ₂ O _Three When this powder is applied, the polishing cloth in the present embodiment is finely and uniformly coated on the base 250 as compared with the conventional cloth.
[0038]
In the above description of the present embodiment, a powder having a particle size of 5 μm or less is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the powder-coated substrate of the present embodiment, for producing the substrate. Of course, the powder jetting ejector, the powder-coated substrate manufacturing apparatus including the ejector, and the powder-coated substrate manufacturing method can be applied to particles having a particle diameter exceeding 5 μm.
[0039]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the ejector of the present invention, the stirring gas passes through the inside of the storage container and is supplied to the powder existing at least at the bottom of the storage container where the nozzle for ejection gas and the discharge pipe are arranged. Therefore, the powder is stirred in the storage container, and the powder does not cause blocking or bridging, and the particle size distribution of the powder ejected from the ejector can be made uniform.
[0040]
Further, according to the powder coated substrate manufacturing apparatus of the present invention, in the ejector to which the powder is supplied from the powder supply device, the stirring gas passes through the storage container, and the nozzle for the ejection gas and the discharge pipe are arranged. Since the powder is supplied to at least the powder existing at the bottom of the storage container, the powder is agitated in the storage container, and the powder does not cause blocking or bridging. The particle size distribution can be made uniform.
[0041]
Further, according to the method for producing a powder-coated substrate of the present invention, in the powder agitation step, at least at the bottom of the storage container in which the nozzle for ejection gas and the discharge pipe are arranged via the inner wall of the storage container provided in the ejector. Since the agitation gas is supplied to the existing powder, the powder in the storage container is agitated and the powder does not block or bridge, and the particle size distribution of the powder ejected from the ejector is made uniform. be able to.
[0042]
In addition, since the stirring gas is supplied to at least the powder existing at the bottom of the storage container in which the ejection gas nozzle and the discharge pipe are disposed, the powder in the storage container is supplied via the inner wall of the storage container provided in the ejector. The body is agitated and the powder does not cause blocking or bridging, and the particle size distribution of the powder ejected from the ejector can be made uniform. Therefore, the powder-coated substrate of the present invention can be a powder-coated substrate in which the particle size distribution of the powder applied to the base is uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an ejector according to an embodiment of the ejector of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the ejector taken along line I-I shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of an ejector in another embodiment of the ejector shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view of the ejector taken along line III-III shown in FIG.
5 shows an ejection gas pressure P in the ejector shown in FIG. ₂ In contrast, powder suction negative pressure P ₃ , Gas volume V ₂ Secondary suction gas volume V ₃ 6 is a graph showing the results of experiments obtained through experiments.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the manufacturing apparatus as an embodiment of the powder coated substrate manufacturing apparatus of the present invention.
7 is a graph showing changes in the particle size distribution of the powder until it is supplied to the manufacturing apparatus shown in FIG. 6 and applied to the base.
FIG. 8 is a graph showing changes in the particle size distribution of powder until it is supplied to the conventional manufacturing apparatus and applied to the base in the conventional powder coated substrate manufacturing apparatus.
9 is a view showing a state of powder particles in a powder-coated substrate produced by the production apparatus shown in FIG.
10 is a diagram showing another state of the powder particles on the powder-coated substrate produced by the production apparatus shown in FIG.
FIG. 11 is a view showing a state of powder particles in a powder coated substrate manufactured by a conventional powder coated substrate manufacturing apparatus.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conventional ejector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Ejector, 110 ... Storage container, 120 ... Nozzle for ejection gas,
130 ... discharge pipe, 140 ... outer frame container, 150 ... gas pressure buffer layer,
170 ... ejector, 200 ... powder coated substrate manufacturing apparatus,
210 ... powder supply device, 211 ... vibrating air slide,
230 ... coating device, 250 ... base, 252 ... abrasive particles,
252a. Edge.

Claims

ベースに塗布する粉体を噴出するための粉体噴出用エジェクタであって、
多孔質材料からなり、かつ上記粉体を貯留するための容器内部（１１１）及び外側面（１１３）を有する貯留容器（１１０）と、
上記貯留容器の外側から上記容器内部へ延在し上記貯留容器の粉体貯留部分における上記貯留容器の底部（１１４）に設けられ上記粉体を上記貯留容器の外部へ噴出するための噴出用気体を上記貯留容内部へ供給する噴出気体用ノズル（１２０）と、
上記貯留容器の上記底部にて上記噴出気体用ノズルと同軸上に配置され、かつ上記貯留容器の内部から外部へ延在し、かつ上記噴出用気体及び上記粉体を上記貯留容器の内部から外部へ送出する排出管（１３０）と、
上記多孔質材料の上記貯留容器の上記外側面に通じ、かつ上記噴出気体用ノズル及び排出管が配置される少なくとも上記貯留容器底部に存在する粉体について流動状態作成のための撹拌を行うため上記貯留容器外部から上記多孔質材料の上記貯留容器を介して上記容器内部へ上記粉体の流動状態作成のための撹拌用気体を供給する撹拌用気体導入孔（１４２）と、
上記噴出気体用ノズル（１２０）及び排出管（１３０）が配置される上記貯留容器（１１０）の底部（１１４）における上記外側面（１１３）との間に隙間を形成して上記貯留容器を取り囲み、上記撹拌用気体導入孔（１４２）と通じる気体圧緩衝層（１５０）を形成する外枠容器（１４０）と、
を備えたことを特徴とする粉体噴出用エジェクタ。A powder ejection ejector for ejecting powder to be applied to a base,
A storage container (110) made of a porous material and having a container interior (111) and an outer surface (113) for storing the powder;
An ejection gas that extends from the outside of the storage container to the inside of the container and is provided at the bottom portion (114) of the storage container in the powder storage portion of the storage container to eject the powder to the outside of the storage container A nozzle for ejected gas (120) for supplying the gas into the storage volume;
It is arranged coaxially with the nozzle for the ejection gas at the bottom of the storage container, and extends from the inside of the storage container to the outside, and the gas for spraying and the powder are transferred from the inside of the storage container to the outside. A discharge pipe (130) for delivery to
In order to perform stirring for creating a fluid state with respect to the powder existing at least at the bottom of the storage container where the nozzle for discharge gas and the discharge pipe are disposed, and the porous material communicates with the outer surface of the storage container. the reservoir through the container that to supply agitating gas for creating the fluidized state of the powder to the inside the container 撹拌用gas inlet hole of the storage container from outside the porous material and (142),
A gap is formed between the outer surface (113 ) of the bottom portion (114) of the storage container (110) in which the jet gas nozzle (120) and the discharge pipe (130) are arranged to surround the storage container. An outer frame container (140) forming a gas pressure buffer layer (150) communicating with the stirring gas introduction hole (142);
An ejector for ejecting powder characterized by comprising:

粉体が塗布された粉体塗布基材を製造するための粉体塗布基材製造装置において、
請求項１記載の粉体噴出用エジェクタ（１００）と、
上記粉体噴出用エジェクタを有する貯留容器（１１０）の容器内部（１１１）へ粉体を分散させかつ計量して供給する粉体供給装置（２１０）と、
噴出用気体及び上記粉体を上記貯留容器の内部から外部へ送出する上記粉体噴出用エジェクタの排出管（１３０）に連通して設けられ、かつ上記噴出用気体にて上記粉体噴出用エジェクタから送出される粉体をベース（２５０）に塗布する塗布装置（２３０）と、
を備えたことを特徴とする粉体塗布基材製造装置。In a powder coated substrate manufacturing apparatus for manufacturing a powder coated substrate coated with powder,
A powder ejection ejector (100) according to claim 1;
A powder supply device (210) for dispersing and supplying powder to the inside (111) of the storage container (110) having the powder ejection ejector;
A powder ejection ejector provided in communication with a discharge pipe (130) of the powder ejection ejector for delivering the ejection gas and the powder from the inside to the outside of the storage container. An application device (230) for applying powder delivered from the base (250);
An apparatus for producing a powder-coated substrate, comprising:

粉体が塗布された粉体塗布基材を製造するための粉体塗布基材製造方法であって、
請求項１記載の粉体噴出用エジェクタ（１００）の貯留容器（１１０）へ粉体（２６０）を分散させかつ計量して供給し、
多孔質材料の上記貯留容器（１１０）の外側面（１１３）に通じる外枠容器（１４０）の撹拌用気体導入孔（１４２）を通して撹拌用気体を供給することで上記多孔質の貯留容器を通して上記貯留容器の内部へ上記撹拌用気体を供給して上記貯留容器の底部（１１４）の粉体を撹拌し、
上記貯留容器（１１０）の外側から内部へ延在する噴出気体用ノズル（１２０）を通して噴出気体を供給することで、上記噴出気体用ノズルと同軸上に配置される排出管（１３０）を通して、上記撹拌された粉体及び上記噴出気体を上記貯留容器の内部から噴出し、
上記噴出気体により上記排出管（１３０）から送出された上記粉体を塗布装置を利用してベース（２５０）に塗布する、
ことを特徴とする粉体塗布基材製造方法。A powder coated substrate manufacturing method for manufacturing a powder coated substrate coated with powder,
The powder (260) is dispersed and weighed and supplied to the storage container (110) of the powder ejection ejector (100) according to claim 1,
The agitation gas is supplied through the agitation gas introduction hole (142) of the outer frame container (140) leading to the outer side surface (113) of the storage container (110) of the porous material, and the above-mentioned through the porous storage container. Supplying the stirring gas to the inside of the storage container to stir the powder at the bottom (114) of the storage container;
By supplying the ejected gas through the ejected gas nozzle (120) extending from the outside to the inside of the storage container (110), through the exhaust pipe (130) arranged coaxially with the ejected gas nozzle, the above-mentioned The stirred powder and the jet gas are jetted from the inside of the storage container,
The powder delivered from the discharge pipe (130) by the jet gas is applied to the base (250) using an application device.
A method for producing a powder-coated substrate characterized by the above.