特許 6239367 ワーク加工装置及びワーク切断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239367

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】ワーク加工装置及びワーク切断方法

(51)【国際特許分類】

   B24C 5/02 20060101AFI20171120BHJP

   B24C 5/04 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B24C5/02 B

   B24C5/04 A

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-258381(P2013-258381)

(22)【出願日】2013年12月13日

(65)【公開番号】特開2015-112705(P2015-112705A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】東芝機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】牧 野 真 一

【審査官】 須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０２２０４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１６６２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１２９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２１４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００９２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１７２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６３３６２３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１５８８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｃ１／００−１１／００

Ｈ０１Ｌ２１／３０４

Ｂ２６Ｆ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体と、 前記フラットノズル本体の前記内部空間に連通するように接続された研削用粉体含有液体導入部と、
前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルと、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間に連通するように接続されたエア導入部と、
前記エア導入部のエア導入量を制御する制御装置と、
前記フラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる移動装置と、
を備え、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された２つの部分空間を含んでおり、
前記エア導入部は、各部分空間にそれぞれ個別に連通するように接続された２つの単位エア導入部を有しており、
前記制御装置は、各単位エア導入部をそれぞれ個別に制御するようになっている
ことを特徴とするワーク加工装置。

【請求項2】

長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体と、
前記フラットノズル本体の前記内部空間に連通するように接続された研削用粉体含有液体導入部と、
前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルと、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間に連通するように接続されたエア導入部と、
前記エア導入部のエア導入量を制御する制御装置と、
前記フラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる移動装置と、
を備え、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された３つ以上の部分空間を含んでおり、
前記エア導入部は、各部分空間にそれぞれ個別に連通するように接続された３つ以上の単位エア導入部を有しており、
前記制御装置は、各単位エア導入部をそれぞれ個別に制御するようになっている
ことを特徴とするワーク加工装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向しない時の当該部分空間へのエアの導入圧力を、当該ワークが当該領域と対向する時の当該部分空間へのエアの導入圧力より低下させるようになっている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク加工装置。

【請求項4】

前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、前記噴射口の長手方向に間隔を空けて、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置を含む複数の位置において開口しており、
前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置における開口部は、当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク加工装置。

【請求項5】

前記噴射口の長手方向の長さは、３５ｍｍ〜９０ｍｍであり、長手方向に対して直角な幅方向の長さは、０．８ｍｍ〜２．４ｍｍである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のワーク加工装置。

【請求項6】

前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向する時、当該部分空間に連通する単位エア導入部から当該部分空間へのエアの導入圧力は、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のワーク加工装置。

【請求項7】

長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる工程と、
前記フラットノズル本体の前記内部空間に研削用粉体を含有する液体を導入すると共に、前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルの当該エアジェット生成空間にエアを導入する工程と、
前記噴射口から前記ワークに向かって前記研削用粉体を含有する液体をエアと一緒に噴射させ、当該ワークを前記噴射口の長手方向と略平行な向きに切断する工程と、
を備え、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された２つの部分空間を含んでおり、
前記切断する工程では、各部分空間へのエアの導入圧力をそれぞれ個別に制御する
ことを特徴とするワーク切断方法。

【請求項8】

長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる工程と、
前記フラットノズル本体の前記内部空間に研削用粉体を含有する液体を導入すると共に、前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルの当該エアジェット生成空間にエアを導入する工程と、
前記噴射口から前記ワークに向かって前記研削用粉体を含有する液体をエアと一緒に噴射させ、当該ワークを前記噴射口の長手方向と略平行な向きに切断する工程と、
を備え、
前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された３つ以上の部分空間を含んでおり、
前記切断する工程では、各部分空間へのエアの導入圧力をそれぞれ個別に制御する
ことを特徴とするワーク切断方法。

【請求項9】

前記切断する工程では、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向しない時の当該部分空間へのエアの導入圧力を、当該ワークが当該領域と対向する時の当該部分空間へのエアの導入圧力より低下させる
ことを特徴とする請求項７または８に記載のワーク切断方法。

【請求項10】

前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、前記噴射口の長手方向に間隔を空けて、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置を含む複数の位置において開口しており、
前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置における開口部は、当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されている
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のワーク切断方法。

【請求項11】

前記噴射口の長手方向の長さは、３５ｍｍ〜９０ｍｍであり、長手方向に対して直角な幅方向の長さは、０．８ｍｍ〜２．４ｍｍである
ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載のワーク切断方法。

【請求項12】

前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向する時、当該部分空間に、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの導入圧力でエアを導入する
ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載のワーク切断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク加工装置及びワーク切断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、ワークの下地処理やバリ取り加工において、ドライブラストと呼ばれる加工方法がよく用いられている。ドライブラストとは、研削用粉体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射することで当該ワークの表面処理を行う加工方法である。

【0003】

ドライブラストでは、研削用粉体からワークに作用する微小な衝撃の集積により加工が進行するため、ガラスやセラミックス等の硬脆材料の加工においてクラックやチッピング等の問題が発生しにくい。そのため、最近では、ドライブラストは、ガラスやセラミックス等の硬脆材料を切断または溝入れ加工する用途でも実用化されている。

【0004】

しかしながら、ガラス等の誘電体からなるワークに対してドライブラストを行う場合、ワークと研削用粉体との間の摩擦によって静電気が発生する。そのため、例えば、タッチパネルセンサ等の回路を含むタッチパネル用ガラス基板をドライブラストにより切断しようとすると、発生する静電気によって回路を損傷させるおそれがある。

【0005】

ところで、ワークの下地処理やバリ取り加工において、液体ホーニングと呼ばれる加工方法もよく用いられている。液体ホーニングとは、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射することで当該ワークの表面処理を行う加工方法である（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

液体ホーニングでも、研削用粉体からワークに作用する微小な衝撃の集積により加工が進行するため、ガラスやセラミックス等の硬脆材料の加工においてクラックやチッピング等の問題が発生しにくい。また、液体ホーニングでは、研削用粉体が液体と一緒にワークに噴射されるため、加工中の静電気の発生が防止されるという利点がある。

【0007】

しかしながら、液体ホーニングでは、ドライブラストに比べて加工力が低く、ワークを厚み方向に深く加工することが難しい。そのため、液体ホーニングは、ワークを切断または溝入れ加工する用途では実用化されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−１１５８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本件発明者は、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射することによりワークを効果的に切断または溝入れ加工できるワーク加工装置の開発を課題として鋭意研究した結果、噴射ノズルの噴射口から研削用粉体を含有する液体を噴射させると共に、ワークを噴射口と対向する位置を通過するように噴射ノズルに対して相対移動させ、噴射された研削用粉体を含有する液体をワーク上の噴射口と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突させることで、ワークを効果的に切断または溝入れ加工できることを知見した。

【0010】

このような知見に対して、それ自体は公知の円筒状ノズル（内径８ｍｍ〜１０ｍｍ）をワークの移動方向と平行に間隔を空けて複数配置する構成も考えられるが、このような構成では、複数の円筒状ノズルを配置するために広い領域を確保する必要があり、ワークの移動距離も長くなり、スペース効率が悪くなるという不都合がある。

【0011】

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、省スペースであって、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射することによりワークを効果的に切断または溝入れ加工できるワーク加工装置及びワーク切断方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体と、前記フラットノズル本体の前記内部空間に連通するように接続された研削用粉体含有液体導入部と、前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルと、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間に連通するように接続されたエア導入部と、前記エア導入部のエア導入量を制御する制御装置と、前記フラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる移動装置と、を備えたことを特徴とするワーク加工装置である。

【0013】

本発明によれば、研削用粉体含有液体導入部からフラットノズル本体の内部空間に研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、エア導入部からエアジェット形成ノズルのエアジェット生成空間にエアが導入されることで、導入された研削用粉体を含有する液体はエアの圧力を利用してフラットノズル本体の噴射口から帯状に噴射される。そして、フラットノズル本体とワークとが噴射口の長手方向と平行な向きまたは噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動されることにより、噴射口から噴射された研削用粉体を含有する液体が、ワーク上の噴射口と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突していく。これにより、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射する際の比較的低い加工圧であっても、ワークは厚み方向に深く削られ得て、結果的に切断または溝入れ加工され得る。例えば、ワークがガラスやセラミックス等の硬脆材料からなる場合、研削用粉体からワークに作用する微小な衝撃の集積により加工が進行することで、クラックやチッピング等の問題の発生が防止され得る。また、研削用粉体が液体と一緒にワークに噴射されることで、加工中の静電気の発生も防止され得る。また、本発明によれば、長手方向に延びる噴射口から研削用粉体を含有する液体を帯状に噴射させるため、噴射ノズルを互いに間隔を空けて複数配置する必要が無く、省スペースである。

【0014】

好ましくは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された２つの部分空間を含んでおり、前記エア導入部は、各部分空間にそれぞれ個別に連通するように接続された２つの単位エア導入部を有しており、前記制御装置は、各単位エア導入部をそれぞれ個別に制御するようになっていることを特徴とする。このような態様によれば、噴射口から噴射される研削用粉体を含有する液体の噴射圧力を、噴射口の長手方向の位置に応じて個別に制御することができる。

【0015】

あるいは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された３つ以上の部分空間を含んでおり、前記エア導入部は、各部分空間にそれぞれ個別に連通するように接続された３つ以上の単位エア導入部を有しており、前記制御装置は、各単位エア導入部をそれぞれ個別に制御するようになっていてもよい。このような態様によっても、噴射口から噴射される研削用粉体を含有する液体の噴射圧力を、噴射口の長手方向の位置に応じて個別に制御することができる。

【0016】

これらの場合、更に好ましくは、前記制御装置は、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向しない時の当該部分空間へのエアの導入圧力を、当該ワークが当該領域と対向する時の当該部分空間へのエアの導入圧力より低下させるようになっている。このような態様によれば、ワークの加工効率が維持されながら、全体的なエアの消費量が低減され得る。また、ワークの外側に噴射される研削用粉体を含有する液体が、装置の他の構成部材に衝突して当該他の構成部材を損傷させることが防止され得る。

【0017】

また、好ましくは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、前記噴射口の長手方向に間隔を空けて、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置を含む複数の位置において開口しており、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置における開口部は、当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されている。このような態様によれば、エアジェット生成空間が噴射口の長手方向に間隔を空けて複数の位置において開口しているため、エアジェット生成空間からフラットノズル本体の内部空間へ長手方向に関して均一な流量でエアが導入され得る。また、区分部材の噴射口側の端部に対応する位置における開口部が当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されているため、当該２つの部分空間が切り替わる領域において噴射される液体に乱れが生じることが防止され得る。

【0018】

具体的には、例えば、前記噴射口の長手方向の長さは、３５ｍｍ〜９０ｍｍであり、長手方向に対して直角な幅方向の長さは、０．８ｍｍ〜２．４ｍｍである。

【0019】

また、具体的には、例えば、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向する時、当該部分空間に連通する単位エア導入部から当該部分空間へのエアの導入圧力は、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである。

【0020】

また、本発明は、長手方向に延びる噴射口において開口する内部空間を規定するフラットノズル本体とワークとを、当該ワークが前記噴射口と対向する位置を通過するように、前記噴射口の長手方向と平行な向きまたは前記噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動させる工程と、前記フラットノズル本体の前記内部空間に研削用粉体を含有する液体を導入すると共に、前記フラットノズル本体の前記内部空間において開口するエアジェット生成空間を規定するエアジェット形成ノズルの当該エアジェット生成空間にエアを導入する工程と、前記噴射口から前記ワークに向かって前記研削用粉体を含有する液体をエアと一緒に噴射させ、当該ワークを前記噴射口の長手方向と平行な向きに切断する工程と、ことを特徴とするワーク切断方法である。

【0021】

本発明によれば、フラットノズル本体の内部空間に研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、エアジェット形成ノズルのエアジェット生成空間にエアが導入されることで、導入された研削用粉体を含有する液体はエアの圧力を利用してフラットノズル本体の噴射口から帯状に噴射される。そして、フラットノズル本体とワークとが噴射口の長手方向と平行な向きまたは噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動されることにより、噴射口から噴射された研削用粉体を含有する液体が、ワーク上の噴射口と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突していく。これにより、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射する際の比較的低い加工圧であっても、ワークは厚み方向に深く削られ得て、結果的に切断され得る。例えば、ワークがガラスやセラミックス等の硬脆材料からなる場合、研削用粉体からワークに作用する微小な衝撃の集積により加工が進行することで、クラックやチッピング等の問題の発生が防止され得る。また、研削用粉体が液体と一緒にワークに噴射されることで、加工中の静電気の発生も防止され得る。また、本発明によれば、長手方向に延びる噴射口から研削用粉体を含有する液体を帯状に噴射させるため、噴射ノズルを互いに間隔を空けて複数配置する必要が無く、省スペースである。

【0022】

好ましくは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された２つの部分空間を含んでおり、前記切断する工程では、各部分空間へのエアの導入圧力をそれぞれ個別に制御する。このような態様によれば、噴射口から噴射される研削用粉体を含有する液体の噴射圧力を、噴射口の長手方向の位置に応じて個別に制御することができる。

【0023】

あるいは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、区分部材によって前記噴射口の長手方向に区分された３つ以上の部分空間を含んでおり、前記切断する工程では、各部分空間へのエアの導入圧力をそれぞれ個別に制御してもよい。このような態様によっても、噴射口から噴射される研削用粉体を含有する液体の噴射圧力を、噴射口の長手方向の位置に応じて個別に制御することができる。

【0024】

これらの場合、更に好ましくは、前記切断する工程では、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向しない時の当該部分空間へのエアの導入圧力を、当該ワークが当該領域と対向する時の当該部分空間へのエアの導入圧力より低下させる。このような態様によれば、ワークの加工効率が維持されながら、全体的なエアの消費量が低減され得る。また、ワークの外側に噴射される研削用粉体を含有する液体が、装置の他の構成部材に衝突して当該他の構成部材を損傷させることが防止され得る。

【0025】

また、好ましくは、前記エアジェット形成ノズルの前記エアジェット生成空間は、前記噴射口の長手方向に間隔を空けて、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置を含む複数の位置において開口しており、前記区分部材の前記噴射口側の端部に対応する位置における開口部は、当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されている。このような態様によれば、エアジェット生成空間が噴射口の長手方向に間隔を空けて複数の位置において開口しているため、エアジェット生成空間からフラットノズル本体の内部空間へ長手方向に関して均一な流量でエアが導入され得る。また、区分部材の噴射口側の端部に対応する位置における開口部が当該区分部材を介して隣り合う２つの部分空間の両方に連通されているため、当該２つの部分空間が切り替わる領域において噴射される液体に乱れが生じることが防止され得る。

【0026】

具体的には、例えば、前記噴射口の長手方向の長さは、３５ｍｍ〜９０ｍｍであり、長手方向に対して直角な幅方向の長さは、０．８ｍｍ〜２．４ｍｍである。

【0027】

また、具体的には、例えば、前記ワークが前記噴射口のうち各部分空間に対応する領域と対向する時、当該部分空間に、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの導入圧力でエアを導入する。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、研削用粉体含有液体導入部からフラットノズル本体の内部空間に研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、エア導入部からエアジェット形成ノズルのエアジェット生成空間にエアが導入されることで、導入された研削用粉体を含有する液体はエアの圧力を利用してフラットノズル本体の噴射口から帯状に噴射される。そして、フラットノズル本体とワークとが噴射口の長手方向と平行な向きまたは噴射口の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに相対移動されることにより、噴射口から噴射された研削用粉体を含有する液体が、ワーク上の噴射口と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突していく。これにより、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワークに噴射する際の比較的低い加工圧であっても、ワークは厚み方向に深く削られ得て、結果的に切断または溝入れ加工され得る。例えば、ワークがガラスやセラミックス等の硬脆材料からなる場合、研削用粉体からワークに作用する微小な衝撃の集積により加工が進行することで、クラックやチッピング等の問題の発生が防止され得る。また、研削用粉体が液体と一緒にワークに噴射されることで、加工中の静電気の発生も防止され得る。また、本発明によれば、長手方向に延びる噴射口から研削用粉体を含有する液体を帯状に噴射させるため、噴射ノズルを互いに間隔を空けて複数配置する必要が無く、省スペースである。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態によるワーク加工装置を示す概略斜視図である。

【図2】図２は、図１のワーク加工装置を示す概略正面図である。

【図3】図３は、図２のワーク加工装置におけるフラットノズル本体及びエアジェット形成ノズルを拡大して示す概略正面図である。

【図4】図４は、図３のフラットノズル本体及びエアジェット形成ノズルのＡ−Ａ線切断断面図である。

【図5】図５（ａ）〜図５（ｅ）は、図１のワーク加工装置を用いてワークを切断する工程を説明するための図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施の形態によるワーク加工装置を示す概略正面図である。

【図7】図７は、図６のワーク加工装置におけるフラットノズル本体及びエアジェット形成ノズルを拡大して示す概略正面図である。

【図8】図８は、図７のエアジェット形成ノズルにおいて符号Ｂが付された一点鎖線で囲んだ部分を拡大して示す概略図である。

【図9】図９（ａ）〜図９（ｅ）は、図６のワーク加工装置を用いてワークを切断する工程を説明するための図である。

【図10】図１０は、本発明の第４の実施の形態によるワーク加工装置におけるフラットノズル本体及びエアジェット形成ノズルを拡大して示す概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態によるワーク加工装置を示す概略斜視図である。図２は、図１のワーク加工装置を示す概略正面図である。

【0031】

図１及び図２に示すように、本実施の形態によるワーク加工装置１０は、長手方向に延びる噴射口１１において開口する内部空間３２を規定するフラットノズル本体１２と、フラットノズル本体１２の内部空間３２に連通するように接続された研削用粉体含有液体導入部１４と、フラットノズル本体１２の内部空間３２において開口するエアジェット生成空間３３を規定するエアジェット形成ノズル１３と、エアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３に連通するように接続されたエア導入部１５と、エア導入部１５のエア導入量を制御する制御装置１６と、フラットノズル本体１２とワーク２０とを、当該ワーク２０が噴射口１１と対向する位置を通過するように、噴射口１１の長手方向と平行な向きに相対移動させる移動装置１８と、を備えている。

【0032】

図３は、本実施の形態のフラットノズル本体１２及びエアジェット形成ノズル１３を拡大して示す概略正面図である。図４は、図３のフラットノズル本体１２及びエアジェット形成ノズル１３のＡ−Ａ線切断断面図である。

【0033】

図３及び図４に示すように、フラットノズル本体１２は、図３における左右方向の両端部において開口すると共に上端部及び下端部においても開口する内部空間を規定する本体部１２ａと、本体部１２ａの下端部の開口に上端部が挿入され、本体部１２ａの内部空間に連通するスリット状の内部空間を規定する平面視長方形状の筒状部１２ｂと、を有している。本実施の形態では、フラットノズル本体１２の内部空間３２は、本体部１２ａの内部空間と筒状部１２ｂの内部空間とを含んでいる。本体部１２ａの下端部の内周面と筒状部１２ｂの上端部の外周面との間の隙間には、当該隙間をシールするようにシール部材４１が配置されている。

【0034】

本実施の形態では、フラットノズル本体１２の噴射口１１は、筒状部１２ｂの下端部の開口から形成されている。噴射口１１の長手方向の長さは、例えば３５ｍｍ〜９０ｍｍであり、長手方向に対して直角な幅方向の長さは、例えば０．８ｍｍ〜２．４ｍｍである。

【0035】

一方、図３及び図４に示すように、エアジェット形成ノズル１３は、スリット状の内部空間を規定するノズル部１３ａと、ノズル部１３ａの上端部に一体に形成され、ノズル部１３ａの内部空間に連通すると共に図３における左右方向の両端部において開口する内部空間を規定するフランジ部１３ｂと、を有している。本実施の形態では、エアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３は、ノズル部１３ａの内部空間とフランジ部１３ｂの内部空間とを含んでいる。

【0036】

本実施の形態では、図３及び図４に示すように、ノズル部１３ａの下端部には、噴射口１１の長手方向に間隔を空けて複数の開口部３５が形成されている。言い換えると、エアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３は、噴射口１１の長手方向に間隔を空けて、複数の位置において開口している。

【0037】

図３及び図４に示すように、エアジェット形成ノズル１３のノズル部１３ａは、フラットノズル本体１２の本体部１２ａの上端部の開口に挿入されており、エアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３は、ノズル部１３ａの下端部に形成された複数の開口部３５を介してフラットノズル本体１２の内部空間３２に連通されている。フラットノズル本体１２の本体部１２ａの上面とエアジェット形成ノズル１３のフランジ部１３ｂの下面との間の隙間には、当該隙間をシールするようにシール部材４２が配置されている。

【0038】

本実施の形態では、図３及び図４に示すように、ノズル部１３ａの下端部の先端は、筒状部１２ｂの上端部の開口の内側まで延ばされている。これにより、ノズル部１３ａの下端部の複数の開口部３５は、それぞれ、筒状部１２ｂの内部空間を介して筒状部１２ｂの下端部の噴射口１１に向かい合うようになっている。

【0039】

図２に示すように、本実施の形態の研削用粉体含有液体導入部１４は、研削用粉体を含有する液体を収容する液体収容部１４ａと、液体収容部１４ａに接続され、液体収容部１４ａ内の液体の所定の圧力で送液する送液ポンプ１４ｂと、を有している。

【0040】

液体収容部１４ａ内に収容される液体としては、例えば水が用いられ、当該液体に含有される研削用粉体としては、例えば粒度＃１２０（粒子径１２０μｍ〜２００μｍ）〜＃６００（粒子径５０μｍ〜８０μｍ）のアルミナ粒子が用いられる。なお、液体には防錆剤が添加されてもよい。

【0041】

本実施の形態では、図２に示すように、送液ポンプ１４ｂは、フラットノズル本体１２の本体部１２ａの左右方向における両端部の開口に接続されており、各開口からフラットノズル本体１２の内部空間３２に所定の圧力で液体を導入するようになっている。送液ポンプ１４ｂからフラットノズル本体１２の内部空間３２への液体の導入圧力は、大気圧程度であればよく、例えば０．１ＭＰａである。

【0042】

図２に示すように、本実施の形態のエア導入部１５は、エアを圧縮するコンプレッサ１５４と、コンプレッサ１５４に接続され、コンプレッサ１５４により圧縮されたエアを所定の圧力に調整するレギュレータ１５ａと、レギュレータ１５ａに接続され、当該レギュレータ１５ａにより圧力を調整されたエアの流路の開閉を切り替える電磁弁１５ｂと、を有しており、電磁弁１５ｂはエアジェット形成ノズル１３のフランジ部１３ｂの図２における左右方向の両端部の開口に接続されている。レギュレータ１５ａから出力されるエアの圧力は、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５においてエアジェットが形成されるように大気圧より十分大きくされており、例えば、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである。

【0043】

制御装置１６は、エア導入部１５の電磁弁１５ｂに接続されており、電磁弁１５ｂの開閉を切り替えるようになっている。制御装置１６は、例えば、制御プログラム等を記憶した記憶部を含むコンピュータシステムによって構成されている。

【0044】

本実施の形態の制御装置１６は、ワーク２０がフラットノズル本体１２の噴射口１１と対向しない時のエアジェット生成空間３３へのエアの導入圧力を、ワーク２０が噴射口１１と対向する時のエアジェット生成空間３３へのエアの導入圧力より低下させるようになっている。より詳細には、制御装置１６は、ワーク２０が噴射口１１と対向する時、エア導入部１５の電磁弁１５ｂを開状態にし、ワーク２０が噴射口１１と対向しない時、エア導入部１５の電磁弁１５ｂを閉状態にするようになっている。なお、本実施の形態において、「ワーク２０が噴射口１１と対向する時」とは、ワーク２０の少なくとも一部が噴射口１１の少なくとも一部と対向する時を意味し、「ワーク２０が噴射口１１と対向しない時」とは、ワーク２０と噴射口１１との間に互いに対向する部分が存在しない時を意味する。

【0045】

図２に示すように、本実施のエア導入部１５には、フラットノズル本体１２の内部空間３２からエアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３への液体の流入を防止する逆流防止エア導入部１５３が設けられている。

【0046】

逆流防止エア導入部１５３は、具体的には、例えば、コンプレッサ１５４に接続され、コンプレッサ１５４により圧縮されたエアを所定の圧力に調整するレギュレータ１５３ａと、当該レギュレータ１５３ａに接続され、当該レギュレータ１５３ａにより圧力を調整されたエアの流路の開閉を切り替える電磁弁１５３ｂと、を有しており、当該電磁弁１５３ｂは、エアジェット形成ノズル１３のフランジ部１３ｂの図２における左右方向の両端部の開口に接続されている。レギュレータ１５ａから出力されたエアの圧力は、エア導入部１５からエアジェット生成空間３３へのエアの導入圧力より小さく、かつ、研削用粉体含有液体導入部１４からフラットノズル本体１２の内部空間３２への液体の導入圧力より大きくされており、例えば、０．１５ＭＰａである。

【0047】

図１及び図２に示すように、本実施の形態の移動装置１８は、フラットノズル本体１２の噴射口１１と向かい合う同一の水平面内において当該噴射口１１の長手方向と平行な向きに間隔を空けて配置された複数の回転ローラ１８ａと、各回転ローラ１８ａを回転駆動する回転駆動機構（例えば、モータ）と、を有している。各回転ローラ１８ａの中心軸線は、噴射口１１の長手方向に対して直角な幅方向と平行に向けられている。

【0048】

移動装置１８の回転ローラ１８ａ上には、ワーク２０を保持するチャック装置２１が水平に配置されて支持されている。チャック装置２１としては、例えば、それ自体は公知の真空チャックが用いられる。

【0049】

移動装置１８の回転駆動機構によって各回転ローラ１８ａが、それぞれ、例えば図２における時計回りに回転駆動されることにより、当該回転ローラ１８ａ上に支持されたチャック装置２１は、図２における右方向であって噴射口１１の長手方向と平行な向きに直線移動されるようになっている。

【0050】

本実施の形態では、制御装置１６は、回転ローラ１８ａの回転量からチャック装置２１に保持されたワーク２０の移動量を算出するようになっている。

【0051】

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
図１及び図２に示すように、まず、チャック装置２１の上面にワーク２０が載置されて保持される。ワーク２０は、例えば平面視正方形状のガラス基板である。ワーク２０の厚みは、例えば０．８ｍｍであり、ワーク２０の一辺の長さは、例えば８０ｍｍである。ワーク２０がチャック装置２１の上面に保持された状態で、ワーク２０の表面と噴射口１１との間の高さ方向の間隔は、例えば２０ｍｍである。

【0052】

移動装置１８の回転駆動機構によって各回転ローラ１８ａが回転駆動されることにより、当該回転ローラ１８ａ上に支持されたチャック装置２１は、当該チャック装置２１に保持されたワーク２０と一緒に、噴射口１１の長手方向と平行な向きに直線移動される。移動装置１８によるチャック装置２１の移動速度は、例えば２０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃである。制御装置１６は、回転ローラ１８ａの回転量から、チャック装置２１に保持されたワーク２０の移動量を算出する。

【0053】

研削用粉体含有液体導入部１４からフラットノズル本体１２の内部空間３２に、例えば０．１ＭＰａの圧力で研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、逆流防止エア導入部１５３の電磁弁１５３ｂが開状態にされ、逆流防止エア導入部１５３からエアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３に、例えば０．１５ＭＰａの圧力でエアが導入される。

【0054】

エアジェット生成空間３３に導入されたエアは、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５からフラットノズル本体１２の内部空間３２に流入する。フラットノズル本体１２の内部空間３２に導入された研削用粉体を含有する液体は、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５から流入するエアの圧力を利用して、噴射口１１から０．１５ＭＰａ程度の弱い圧力で帯状に流出する（図５（ａ）参照）。

【0055】

次に、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１と対向する時、制御装置１６によって、エア導入部１５の電磁弁１５ｂが開状態にされ、エア導入部１５からエアジェット生成空間３３に、例えば０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの圧力でエアが導入される。

【0056】

エアジェット生成空間３３に導入されたエアは、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５からフラットノズル本体１２の内部空間３２に噴出する。本実施の形態では、各開口部３５が噴射口１１の長手方向に間隔を空けて複数の位置において開口しているため、各エアジェット生成空間３３からフラットノズル本体１２の内部空間３２へ長手方向に関して均一な流量でエアが噴出する。

【0057】

フラットノズル本体１２の内部空間３２に導入された研削用粉体を含有する液体は、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５から噴出するエアの圧力を利用して、噴射口１１から０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度の強い圧力でワーク２０に向かって帯状に噴射される。

【0058】

移動装置１８によるワーク２０の移動中に、噴射口１１から噴射された液体は、ワーク２０上の噴射口１１と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突する。液体中の研削用粉体からの衝撃の集積によりワーク２０は厚み方向に深く削られ得て、結果的に、ワーク２０は切断され得る。

【0059】

次に、図６（ｅ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１と対向しなくなる時、制御装置１６によって、エア導入部１５の電磁弁１５ｂが閉状態にされ、エア導入部１５からエアジェット生成空間３３へのエアの導入が停止される。これにより、噴射口１１からの液体の噴射が停止される。この時、エアジェット生成空間３３には逆流防止エア導入部１５３からエアが導入されるため、フラットノズル本体１２の内部空間３２からエアジェット生成空間３３への液体の逆流は防止される。

【0060】

以上のように、本実施の形態によれば、研削用粉体含有液体導入部１４からフラットノズル本体１２の内部空間３２に研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、エア導入部１５からエアジェット形成ノズル１３のエアジェット生成空間３３にエアが導入されることで、導入された研削用粉体を含有する液体はエアの圧力を利用してフラットノズル本体１２の噴射口１１から帯状に噴射される。そして、フラットノズル本体１２とワーク２０とが噴射口１１の長手方向と平行な向きに相対移動されることにより、噴射口１１から噴射された研削用粉体を含有する液体が、ワーク２０上の噴射口１１と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突していく。これにより、研削用粉体を含有する液体を圧縮空気の力を利用してワーク２０に噴射する際の比較的低い加工圧であっても、ワーク２０は厚み方向に深く削られ得て、結果的に切断または溝入れ加工され得る。ワーク２０が硬脆材料のガラス基板であっても、研削用粉体からワーク２０に作用する微小な衝撃の集積により加工が進行することで、クラックやチッピング等の問題の発生が防止され得る。また、研削用粉体が液体と一緒にワーク２０に噴射されることで、加工中の静電気の発生も防止され得る。

【0061】

また、本実施の形態によれば、長手方向に延びる噴射口１１から研削用粉体を含有する液体を帯状に噴射させるため、噴射ノズルを互いに間隔を空けて複数配置する必要が無く、省スペースである。

【0062】

次に、図６乃至図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図６は、本発明の第２の実施の形態によるワーク加工装置を示す概略正面図である。図７は、図６のワーク加工装置におけるフラットノズル本体及びエアジェット形成ノズルを拡大して示す概略正面図である。

【0063】

図６及び図７に示すように、第２の実施の形態によるワーク加工装置１０’では、エアジェット形成ノズル１３’のエアジェット生成空間３３’が、区分部材１７によって噴射口１１の長手方向に区分された２つの部分空間（以下、第１部分空間３３１及び第２部分空間３３２という）を含んでおり、エア導入部１５’が、各部分空間３３１、３３２にそれぞれ個別に連通するように接続された２つの単位エア導入部（以下、第１単位エア導入部１５１及び第２単位エア導入部１５２という）を有しており、制御装置１６’は、各単位エア導入部１５１、１５２をそれぞれ個別に制御するようになっている。

【0064】

より詳細には、図７に示すように、区分部材１７は、エアジェット形成ノズル１３’の内部において鉛直方向に延伸するように設けられており、区分部材１７の上端部は、フランジ部１３ｂの上端部に密着固定されている。

【0065】

図８は、図７のエアジェット形成ノズルにおいて符号Ｂが付された一点鎖線で囲んだ部分を拡大して示す概略図である。図８に示すように、エアジェット生成空間３３は、区分部材１７の噴射口１１側の端部（すなわち、下端部）に対応する位置においても開口しており、区分部材１７の噴射口１１側の端部に対応する位置における開口部３５は、当該区分部材１７を介して隣り合う第１部分空間３３１及び第２部分空間３３２の両方に連通されている。例えば、第１部分空間３３１の圧力と第２部分空間３３２の圧力とが異なる場合、区分部材１７の噴射口１１側の端部に対応する位置における開口部３５からは第１部分空間３３１の圧力と第２部分空間３３２の圧力との間の圧力でエアが噴出されることになり、これにより、第１部分空間３３１と第２部分空間３３２とが切り替わる領域において噴射口１１から噴射される液体に乱れが生じることが防止され得る。

【0066】

図６に示すように、各単位エア導入部１５１、１５２は、それぞれ、コンプレッサ１５４に接続され、コンプレッサ１５４により圧縮されたエアを所定の圧力に調整するレギュレータ１５１ａ、１５２ａと、レギュレータ１５１ａ、１５２ａに接続され、当該レギュレータ１５１ａ、１５２ａにより圧力を調整されたエアの流路の開閉を切り替える電磁弁１５１ｂ、１５２ｂと、を有している。本実施の形態では、第１単位エア導入部１５１の電磁弁１５１ｂが、エアジェット形成ノズル１３のフランジ部１３ｂの図６における左端部の開口に接続されており、第２単位エア導入部１５２の電磁弁１５２ｂが、図６における右端部の開口に接続されている。各レギュレータ１５１ａ、１５２ａから出力されるエアの圧力は、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５においてエアジェットが形成されるように大気圧より十分大きくされており、例えば、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである。

【0067】

図６に示すように、制御装置１６’は、各単位エア導入部１５１、１５２の電磁弁１５１ｂ、１５２ｂにそれぞれ個別に接続されており、各電磁弁１５１ｂ、１５２ｂの開閉をそれぞれ個別に切り替えるようになっている。

【0068】

本実施の形態の制御装置１６’は、ワーク２０がフラットノズル本体１２の噴射口１１のうち各部分空間３３１、３３２に対応する領域１１１、１１２と対向しない時の当該部分空間３３１、３３２へのエアの導入圧力を、ワーク２０が当該領域１１１、１１２と対向する時のエアジェット生成空間３３へのエアの導入圧力より低下させるようになっている。より詳細には、制御装置１６’は、ワーク２０が噴射口１１のうち第１部分空間３３１に対応する領域（以下、第１領域１１１という）と対向する時、第１部分空間３３１に連通する第１単位エア導入部１５１の電磁弁１５１ｂを開状態にし、ワーク２０が噴射口１１の第１領域１１１と対向しない時、第１単位エア導入部１５１の電磁弁１５１ｂを閉状態にするようになっている。また、制御装置１６’は、ワーク２０が噴射口１１のうち第２部分空間３３２に対応する領域（以下、第２領域１１２という）と対向する時、第２部分空間３３２に連通する第２単位エア導入部１５２の電磁弁１５２ｂを開状態にし、ワーク２０が噴射口１１の第２領域１１２と対向しない時、第２単位エア導入部１５２の電磁弁１５２ｂを閉状態にするようになっている。なお、本実施の形態において、「ワーク２０が第１領域１１１（第２領域１１２）と対向する時」とは、ワーク２０の少なくとも一部が第１領域１１１（第２領域１１２）の少なくとも一部と対向する時を意味し、「ワーク２０が第１領域１１１（第２領域１１２）と対向しない時」とは、ワーク２０と第１領域１１１（第２領域１１２）との間に互いに対向する部分が存在しない時を意味する。

【0069】

その他の構成は図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同様である。図６乃至図９において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【0070】

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
図６に示すように、まず、チャック装置２１の上面にワーク２０が載置されて保持される。ワーク２０は、例えば平面視正方形状のガラス基板である。ワーク２０の厚みは、例えば０．８ｍｍであり、ワーク２０の一辺の長さは、例えば８０ｍｍである。ワーク２０がチャック装置２１の上面に保持された状態で、ワーク２０の表面と噴射口１１との間の高さ方向の間隔は、例えば２０ｍｍである。

【0071】

移動装置１８の回転駆動機構によって各回転ローラ１８ａが回転駆動されることにより、当該回転ローラ１８ａ上に支持されたチャック装置２１は、当該チャック装置２１に保持されたワーク２０と一緒に、噴射口１１の長手方向と平行な向きに直線移動される。移動装置１８によるチャック装置２１の移動速度は、例えば２０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃである。制御装置１６’は、回転ローラ１８ａの回転量から、チャック装置２１に保持されたワーク２０の移動量を算出する。

【0072】

研削用粉体含有液体導入部１４からフラットノズル本体１２の内部空間３２に、例えば０．１ＭＰａの圧力で研削用粉体を含有する液体が導入されると共に、逆流防止エア導入部１５３の電磁弁１５３ｂが開状態にされ、逆流防止エア導入部１５３からエアジェット形成ノズル１３の各部分空間３３１、３３２に、例えば０．１５ＭＰａの圧力でエアが導入される。

【0073】

各部分空間３３１、３３２に導入されたエアは、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５からフラットノズル本体１２の内部空間３２に流入する。フラットノズル本体１２の内部空間３２に導入された研削用粉体を含有する液体は、エアジェット形成ノズル１３の各開口部３５から流入するエアの圧力を利用して、噴射口１１から０．１５ＭＰａ程度の弱い圧力で帯状に流出する（図９（ａ）参照）。

【0074】

次に、図９（ｂ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１の第１領域１１１と対向する時、制御装置１６’によって、第１単位エア導入部１５１の電磁弁１５１ｂが開状態にされ、第１単位エア導入部１５１から第１部分空間３３１に、例えば０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの圧力でエアが導入される。

【0075】

第１部分空間３３１に導入されたエアは、第１部分空間３３１に連通する各開口部３５からフラットノズル本体１２の内部空間３２に噴出する。フラットノズル本体１２の内部空間３２に導入された研削用粉体を含有する液体は、第１部分空間３３１に連通する各開口部３５から噴出するエアの圧力を利用して、噴射口１１の第１領域１１１から０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度の強い圧力でワーク２０に向かって帯状に噴射される。

【0076】

次に、図９（ｃ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１の第２領域と対向する時、制御装置１６’によって、第２単位エア導入部１５２の電磁弁１５２ｂが開状態にされ、第２単位エア導入部１５２から第２部分空間３３２に、例えば０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａの圧力でエアが導入される。

【0077】

第２部分空間３３２に導入されたエアは、第２部分空間３３２に連通する各開口部３５からフラットノズル本体１２の内部空間３２に噴出する。フラットノズル本体１２の内部空間３２に導入された研削用粉体を含有する液体は、第２部分空間３３２に連通する各開口部３５から噴出するエアの圧力を利用して、噴射口１１の第２領域１１２から０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度の強い圧力でワーク２０に向かって帯状に噴射される。

【0078】

移動装置１８によるワーク２０の移動中に、噴射口１１から噴射された液体は、ワーク２０上の噴射口１１と対向する直線状の領域に集中して連続的に衝突するため、液体中の研削用粉体からの衝撃の集積によりワーク２０は厚み方向に深く削られ得て、結果的に、ワーク２０は切断され得る。

【0079】

次に、図９（ｄ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１の第１領域１１１と対向しなくなる時、制御装置１６’によって、第１単位エア導入部１５１の電磁弁１５１ｂが閉状態にされ、第１単位エア導入部１５１から第１部分空間３３１へのエアの導入が停止される。これにより、噴射口１１の第１領域１１１からの液体の噴射が停止される。この時、第１部分空間３３１には逆流防止エア導入部１５３からエアが導入されるため、フラットノズル本体１２の内部空間３２から第１部分空間３３１への液体の逆流は防止される。

【0080】

次に、図９（ｅ）に示すように、移動装置１８によるワーク２０の移動中に、ワーク２０が噴射口１１の第２領域１１２と対向しなくなる時、制御装置１６’によって、第２単位エア導入部１５２の電磁弁１５２ｂが閉状態にされ、第２単位エア導入部１５２から第２部分空間３３２へのエアの導入が停止される。これにより、噴射口１１の第２領域１１２からの液体の噴射が停止される。この時、第２部分空間３３２には逆流防止エア導入部１５３からエアが導入されるため、フラットノズル本体１２の内部空間３２から第２部分空間３３２への液体の逆流は防止される。

【0081】

次に、第１の実施の形態と第２の実施形態とを用いて検証した具体的な実施例について説明する。
フラットノズル本体１２として、噴射口１１の長手方向の長さが９０ｍｍ、幅方向の長さが１．６ｍｍのものが使用され、ワーク２０として、一辺の長さが８０ｍｍのものが使用された。移動装置１８により、ワーク２０は２５ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で移動された。

【0082】

第１の実施の形態において、ワーク２０が噴射口１１と対向していない時、エア導入部１５からエアジェット生成空間３３に０．１ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は１８Ｌ／ｓｅｃであった。また、ワーク２０が噴射口１１と対向している時、エア導入部１５からエアジェット生成空間３３に０．３ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は４６Ｌ／ｓｅｃであった。

【0083】

ワーク２０が噴射口１１と対向している時間は、（ワーク２０の長さ＋噴射口１１の長さ）／移動速度＝６．８秒であった。従って、ワーク２０が噴射口１１と対向している時間に消費されるエアの合計量は、４６×６．８＝３１２．８Ｌであった。

【0084】

一方、第２の実施の形態において、ワーク２０が噴射口１１の第１領域１１１と対向していない時、第１単位エア導入部１５１から第１部分空間３３１に０．１ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は９Ｌ／ｓｅｃであった。また、ワーク２０が噴射口１１の第１領域１１１と対向している時、第１単位エア導入部１５１から第１部分空間３３１に０．３ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は２３Ｌ／ｓｅｃであった。また、ワーク２０が噴射口１１の第２領域１１２と対向していない時、第２単位エア導入部１５１から第２部分空間３３２に０．１ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は９Ｌ／ｓｅｃであった。また、ワーク２０が噴射口１１の第２領域１１２と対向している時、第２単位エア導入部１５２から第２部分空間３３２に０．３ＭＰａの圧力でエアが導入され、当該エアの消費量は２３Ｌ／ｓｅｃであった。

【0085】

図９（ｂ）に示すようにワーク２０が第１領域１１１と対向しているが第２領域１１２とは対向していない時間は、第１領域の長さ／移動速度＝１．８秒であり、ここでのエアの消費量は、（２３＋９）×１．８＝５７．６Ｌであった。また、図９（ｃ）に示すようにワーク２０が第１領域１１１及び第２領域１１２の両方と対向している時間は、ワークの長さ／移動速度＝３．２秒であり、ここでのエアの消費量は、（２３＋２３）×３．２＝１４７．２Ｌであった。また、図９（ｄ）に示すようにワーク２０が第２領域１１２とは対向しているが第１領域１１１とは対向していない時間は、第２領域の長さ／移動速度＝１．８秒であり、ここでのエアの消費量は、（２３＋９）×１．８＝５７．６Ｌであった。従って、ワーク２０が噴射口１１と対向している時間（すなわち、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示す工程）に消費されるエアの合計量は、２６２．４Ｌであった。

【0086】

以上の検証結果から、ワーク２０が噴射口１１と対向している時間のエアの消費量は、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比べて、２６２．４／３１２．８×１００＝約８３％に低減されることが確認された。

【0087】

すなわち、以上のような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる他、ワーク２０の加工効率が維持されながら、全体的なエアの消費量が低減され得る。また、ワーク２０の外側に噴射される研削用粉体を含有する液体が、ワーク加工装置１０’の他の構成部材（例えば、移動装置１８の回転ローラ１８ａ）に衝突して当該他の構成部材を損傷させることが防止され得る。

【0088】

なお、以上のような第２の実施の形態では、図６及び図７に示すように、エアジェット形成ノズル１３’のエアジェット生成空間３３’が、区分部材１７によって噴射口１１の長手方向に区分された２つの部分空間３３１、３３２を含んでおり、エア導入部１５’が、各部分空間３３１、３３２にそれぞれ個別に連通するように接続された２つの単位エア導入部１５１、１５２を有しており、制御装置１６’が、各単位エア導入部１５１、１５２をそれぞれ個別に制御するようになっていたが、これに限定されず、図１０に示すように、エアジェット形成ノズル１３’’のエアジェット生成空間が、区分部材１７１、１７２によって噴射口１１の長手方向に区分された３つ以上の部分空間３３１、３３２、３３３を含んでおり、エア導入部１５’’が、各部分空間３３１、３３２、３３３にそれぞれ個別に連通するように接続された３つ以上の単位エア導入部１５１、１５２、１５２’を有しており、制御装置１６’’は、各単位エア導入部１５１、１５２、１５２’をそれぞれ個別に制御するようになっていてもよい（第３の実施の形態）。この場合も、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる他、全体的なエアの消費量が第２の実施の形態に比べて一層低減され得る。

【0089】

なお、以上のような第１乃至第３の実施の形態では、移動装置１８は、ワーク２０を噴射口１１の長手方向と平行な向きに移動させるように構成されていたが、これに限定されず、ワーク２０を噴射口１１の長手方向に対して所定の鋭角だけ傾斜した向きに移動させるように構成されていてもよい。噴射口１１の長手方向に対するワーク２０の移動方向の傾斜角度が大きくなるほど、噴射口１１から噴射される液体の衝突位置が分散するため、ワーク２０の厚み方向の加工速度が低下する。そのため、噴射口１１の長手方向に対するワーク２０の移動方向の傾斜角度は、小さい方が好ましく、実用的には１５°以下であることが好ましい。

【0090】

また、以上のような第１乃至第３の実施の形態では、移動装置１８として複数の回転ローラ１８ａと当該回転ローラ１８ａを回転駆動する回転駆動機構とが用いられていたが、これに限定されず、例えば、移動装置１８としてボールネジ送り装置が用いられていてもよい。この場合、制御装置１６は、ボールネジ軸の回転量からワーク２０の移動量を算出するようになっていてもよい。

【0091】

また、以上のような第１乃至第３の実施の形態では、移動装置１８は、静止状態のフラットノズル本体１２に対してワーク２０を直線移動させるように構成されていたが、これに限定されず、静止状態のワーク２０に対してフラットノズル本体１２を直線移動させるように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0092】

１０ ワーク加工装置
１０’ ワーク加工装置
１１ 噴射口
１１１ 第１領域
１１２ 第２領域
１２ フラットノズル本体
１２ａ 本体部
１２ｂ 筒状部
１３ エアジェット形成ノズル
１３’ エアジェット形成ノズル
１３ａ ノズル部
１３ｂ フランジ部
１４ 研削用粉体含有液体導入部
１４ａ 液体収容部
１４ｂ 送液ポンプ
１５ エア導入部
１５’ エア導入部
１５’’ エア導入部
１５１ 単位エア導入部
１５２ 単位エア導入部
１５２’ 単位エア導入部
１５３ 逆流防止エア導入部
１６ 制御装置
１６’ 制御装置
１６’’ 制御装置
１７ 区分部材
１７１ 区分部材
１７２ 区分部材
１８ 移動装置
１８ａ 回転ローラ
２０ ワーク
２１ チャック装置
３２ 内部空間
３３ エアジェット生成空間
３３’ エアジェット生成空間
３３’’ エアジェット生成空間
３３１ 部分空間
３３２ 部分空間
３３３ 部分空間
３５ 開口部
４１ シール部材
４２ シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】