(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162342
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】粉体分離装置
(51)【国際特許分類】
B03C 5/02 20060101AFI20241114BHJP
B24B 57/00 20060101ALI20241114BHJP
B24B 55/12 20060101ALI20241114BHJP
B23Q 11/00 20060101ALI20241114BHJP
B03C 5/00 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
B03C5/02
B24B57/00
B24B55/12
B23Q11/00 U
B03C5/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077743
(22)【出願日】2023-05-10
(71)【出願人】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100206553
【弁理士】
【氏名又は名称】笠原 崇廣
(74)【代理人】
【識別番号】100189773
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 英哲
(74)【代理人】
【識別番号】100184055
【弁理士】
【氏名又は名称】岡野 貴之
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(72)【発明者】
【氏名】佐野 寿幸
(72)【発明者】
【氏名】杉山 聡
【テーマコード（参考）】
3C011
3C047
4D054
【Ｆターム（参考）】
3C011BB34
3C047FF04
3C047GG17
4D054FA08
4D054FB02
4D054FB17
4D054FB18
(57)【要約】
【課題】清掃にかかるオペレータの負担を小さく抑えることができる粉体分離装置を提供する。
【解決手段】粉体分離装置は、液体を溜める液槽と、液体から分離された粉体を収容する容器と、液槽内の液体に接触した状態で第１電位が付与されることにより粉体が付着する第１電極板と、液槽内の液体に接触した状態で第１電位とは異なる第２電位が付与される第２電極板と、第１電極板に付着している粉体を第１電極板から削ぎ取って落下させるために用いられる削ぎ取り部材と、削ぎ取り部材により削ぎ取られ落下する粉体を受け止めて容器へと搬送する粉体搬送機構と、削ぎ取り部材により粉体が削ぎ取られて落下する際に経路から外れる方向に飛散する粉体の一部を受ける内側壁と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】粉体分離装置は、液体を溜める液槽と、液体から分離された粉体を収容する容器と、液槽内の液体に接触した状態で第１電位が付与されることにより粉体が付着する第１電極板と、液槽内の液体に接触した状態で第１電位とは異なる第２電位が付与される第２電極板と、第１電極板に付着している粉体を第１電極板から削ぎ取って落下させるために用いられる削ぎ取り部材と、削ぎ取り部材により削ぎ取られ落下する粉体を受け止めて容器へと搬送する粉体搬送機構と、削ぎ取り部材により粉体が削ぎ取られて落下する際に経路から外れる方向に飛散する粉体の一部を受ける内側壁と、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体に混合された粉体を該液体から分離する際に用いられる粉体分離装置であって、
該液体を溜める液槽と、
該液体から分離された該粉体を収容する容器と、
該液槽内の該液体に接触した状態で第１電位が付与されることにより該粉体が付着する第１電極板と、
該液槽内の該液体に接触した状態で該第１電位とは異なる第２電位が付与される第２電極板と、
該液槽内の該液体に接触させるように該第１電極板を該液槽に挿入し又は該第１電極板を該液槽から抜き取る電極板搬送機構と、
該液槽から抜き取られた該第１電極板に付着している該粉体を該第１電極板から削ぎ取って落下させるために用いられる削ぎ取り部材と、
該削ぎ取り部材により削ぎ取られ落下する該粉体を受け止めて該容器へと搬送する粉体搬送機構と、
該削ぎ取り部材により削ぎ取られ該粉体搬送機構へと向かって落下する該粉体の落下の経路の外に配置される外側壁と、
該外側壁よりも該経路側に配置され、該削ぎ取り部材により該粉体が削ぎ取られて落下する際に該経路から外れる方向に飛散する該粉体の一部を受ける内側壁と、を含む粉体分離装置。
該液体を溜める液槽と、
該液体から分離された該粉体を収容する容器と、
該液槽内の該液体に接触した状態で第１電位が付与されることにより該粉体が付着する第１電極板と、
該液槽内の該液体に接触した状態で該第１電位とは異なる第２電位が付与される第２電極板と、
該液槽内の該液体に接触させるように該第１電極板を該液槽に挿入し又は該第１電極板を該液槽から抜き取る電極板搬送機構と、
該液槽から抜き取られた該第１電極板に付着している該粉体を該第１電極板から削ぎ取って落下させるために用いられる削ぎ取り部材と、
該削ぎ取り部材により削ぎ取られ落下する該粉体を受け止めて該容器へと搬送する粉体搬送機構と、
該削ぎ取り部材により削ぎ取られ該粉体搬送機構へと向かって落下する該粉体の落下の経路の外に配置される外側壁と、
該外側壁よりも該経路側に配置され、該削ぎ取り部材により該粉体が削ぎ取られて落下する際に該経路から外れる方向に飛散する該粉体の一部を受ける内側壁と、を含む粉体分離装置。
【請求項2】
該内側壁を変形させることにより該内側壁の該経路側の表面に付着した該粉体の一部を該粉体搬送機構へと落下させる内側壁変形機構を更に含む請求項１に記載の粉体分離装置。
【請求項3】
該内側壁は、樹脂によりフィルム状に構成される請求項２に記載の粉体分離装置。
【請求項4】
該内側壁変形機構は、振動発生器であり、該内側壁を振動させることにより該内側壁の該経路側の表面に付着した該粉体の一部を該粉体搬送機構へと落下させる請求項２に記載の粉体分離装置。
【請求項5】
該内側壁の該経路側の表面は、樹脂により構成される請求項４に記載の粉体分離装置。
【請求項6】
該粉体は、シリコン粉であり、該液体は、シリコンを含む被加工物を加工する際に発生する廃液であり、該第２電位は、該第１電位よりも低い請求項１から請求項５のいずれかに記載の粉体分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体に混合された粉体を液体から分離する際に用いられる粉体分離装置に関する。
【背景技術】
【0002】
リチウムイオン電池に代表される蓄電池の更なる大容量化や充放電の高速化を実現するために、シリコン粉（微細な粉末状のシリコン）を用いて負極を形成する技術が注目されている。負極の材質にシリコンが適用されることで、一般的な炭素系の材質が適用される場合に比べて蓄電池の容量が高められ、更に、微細な粉末状の材料で負極が形成されることにより、蓄電池の充放電に要する時間が短縮される。
【0003】
シリコン粉を得るための技術として、シリコンウェーハ等の被加工物を加工する加工装置の廃液からシリコン粉を分離して回収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、廃液が溜められた液槽内に一対の電極板を配置した上で、各電極板に対して異なる電位が付与される。これにより、負に帯電したシリコン粉が高電位側の電極板に吸着され、廃液から分離される。その後、電極板に吸着されたシリコン粉は、スクレーパ等で削ぎ落とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－４９５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した技術に用いられる粉体分離装置では、例えば、電極板から削ぎ落とされたシリコン粉が搬送用のベルトの上に落下し、シリコン粉を溜めるための容器へと搬送される。一方で、電極板から削ぎ落とされたシリコン粉の一部は、ベルトの上に落下する際に周囲に飛散し、粉体分離装置を構成する壁の隙間のような清掃が難しい部分に付着してしまうことがあった。この場合には、粉体分離装置の清掃にかかるオペレータの負担が大きくなってしまう。
【0006】
よって、本発明の目的は、清掃にかかるオペレータの負担を小さく抑えることができる粉体分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面によれば、液体に混合された粉体を該液体から分離する際に用いられる粉体分離装置であって、該液体を溜める液槽と、該液体から分離された該粉体を収容する容器と、該液槽内の該液体に接触した状態で第１電位が付与されることにより該粉体が付着する第１電極板と、該液槽内の該液体に接触した状態で該第１電位とは異なる第２電位が付与される第２電極板と、該液槽内の該液体に接触させるように該第１電極板を該液槽に挿入し又は該第１電極板を該液槽から抜き取る電極板搬送機構と、該液槽から抜き取られた該第１電極板に付着している該粉体を該第１電極板から削ぎ取って落下させるために用いられる削ぎ取り部材と、該削ぎ取り部材により削ぎ取られ落下する該粉体を受け止めて該容器へと搬送する粉体搬送機構と、該削ぎ取り部材により削ぎ取られ該粉体搬送機構へと向かって落下する該粉体の落下の経路の外に配置される外側壁と、該外側壁よりも該経路側に配置され、該削ぎ取り部材により該粉体が削ぎ取られて落下する際に該経路から外れる方向に飛散する該粉体の一部を受ける内側壁と、を含む粉体分離装置が提供される。
【0008】
好ましくは、該粉体分離装置は、該内側壁を変形させることにより該内側壁の該経路側の表面に付着した該粉体の一部を該粉体搬送機構へと落下させる内側壁変形機構を更に含む。好ましくは、該内側壁は、樹脂によりフィルム状に構成される。
【0009】
好ましくは、該内側壁変形機構は、振動発生器であり、該内側壁を振動させることにより該内側壁の該経路側の表面に付着した該粉体の一部を該粉体搬送機構へと落下させる。好ましくは、該内側壁の該経路側の表面は、樹脂により構成される。
【0010】
好ましくは、該粉体は、シリコン粉であり、該液体は、シリコンを含む被加工物を加工する際に発生する廃液であり、該第２電位は、該第１電位よりも低い。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一側面にかかる粉体分離装置は、第１電極板から削ぎ取られ粉体搬送機構に向かって落下する粉体の落下の経路の外に配置される外側壁に加えて、この粉体の経路から外れる方向に飛散する粉体の一部を受ける内側壁を含むので、粉体搬送機構に向かう経路から外れる方向に飛散した粉体は、内側壁で止められ、例えば、外側壁により形成される隙間のような清掃の難しい部分に付着し難くなる。したがって、本発明の一側面にかかる粉体分離装置によれば、清掃にかかるオペレータの負担を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照ながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、液体から粉体を分離する際に用いられる粉体分離装置の一例であるシリコン粉分離装置２を含む加工システム４を模式的に示す図である。なお、以下の説明で用いられるＸ軸（第１水平軸）、Ｙ軸（第２水平軸）、及びＺ軸（鉛直軸）は、互いに垂直である。
【0014】
図１に示されるように、加工システム４は、シリコンを含む板状又は柱状の被加工物１１を研削加工できるように構成された研削装置（加工装置）６と、研削装置６から排出される廃液（液体）１３を貯留する廃液タンク８と、を含んでいる。廃液タンク８の下流側には、この廃液タンク８から供給される廃液１３に含まれるシリコン粉（粉体）１５を廃液１３から分離することのできる本実施形態のシリコン粉分離装置（粉体分離装置）２が接続されている。
【0015】
研削装置６は、シリコンウェーハに代表される板状（代表的には、円盤状）の、又はシリコンインゴットに代表される柱状（代表的には、円柱状）の被加工物１１を保持できるように構成された１又は複数のチャックテーブル１０を備える。このチャックテーブル１０は、例えば、セラミックス等を用いて形成された円盤状の枠体１２と、枠体１２の上面側の凹部に固定された多孔質状の保持板（不図示）と、を含んでいる。
【0016】
保持板の上面は、例えば、円錐の側面に相当する形状に構成されており、枠体１２の上面とともに、被加工物１１を保持する保持面１０ａとなる。なお、円錐の頂点に相当する保持板の上面の中心と、保持板の上面の外縁と、の高さの差（高低差）は、１０μｍ～３０μｍ程度である。
【0017】
保持板の下面側は、枠体１２の内部に設けられた流路（不図示）や、枠体１２の外部に配置されたバルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。そのため、チャックテーブル１０の保持面１０ａに被加工物１１が載せられた状態でバルブを開き、この保持面１０ａを構成する保持板の上面に吸引源の負圧を作用させることで、被加工物１１は、チャックテーブル１０により吸引され、保持される。
【0018】
枠体１２の下部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。チャックテーブル１０は、この回転駆動源が生じる力により、保持板の上面の中心（保持面１０ａの中心）が回転の中心となるように、Ｚ軸に対して平行な回転軸、又はＺ軸に対して僅かに傾いた回転軸の周りに回転する。
【0019】
また、枠体１２は、上述した回転駆動源とともに、ボールねじ式又はターンテーブル回転式のチャックテーブル移動機構（不図示）に支持されている。チャックテーブル１０及びチャックテーブル１０に連結された回転駆動源は、このチャックテーブル移動機構が生じる力により、例えば、Ｘ軸及びＹ軸に対して概ね平行な平面（水平面）に沿って移動する。
【0020】
チャックテーブル１０よりも上方の位置には、研削ユニット（加工ユニット）１４が配置されている。研削ユニット１４は、例えば、筒状のスピンドルハウジング１６を含む。スピンドルハウジング１６の内側の空間には、柱状のスピンドル１８が収容されている。スピンドル１８の下端部は、スピンドルハウジング１６の下端から外部に露出しており、この露出したスピンドル１８の下端部には、円盤状のマウント２０が固定されている。
【0021】
マウント２０の下面には、マウント２０と概ね直径（外径）が等しい円環状の研削ホイール（砥石工具）２２が装着されている。研削ホイール２２は、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属を用いて形成された円環状のホイール基台２４を含む。ホイール基台２４の円環状の下面には、このホイール基台２４の周の方向に沿って、複数の直方体状の研削砥石２６が固定されている。各研削砥石２６は、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒が樹脂等でなるボンド材に固定された構造を有している。
【0022】
スピンドル１８の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。研削ホイール２２は、この回転駆動源が生じる力により、Ｚ軸に対して平行な回転軸、又はＺ軸に対して僅かに傾いた回転軸の周りに回転する。スピンドルハウジング１６は、例えば、ボールねじ式の研削ユニット移動機構（不図示）により支持されており、研削ユニット１４は、この研削ユニット移動機構が生じる力により、Ｚ軸に沿って移動する。
【0023】
研削ホイール２２の傍及び研削ホイール２２の内部には、被加工物１１及び研削砥石２６に対して研削加工用の液体（代表的には、水）を供給できるように構成されたノズル（不図示）が設けられている。被加工物１１を研削加工する際には、このノズルから供給される研削加工用の液体により、研削砥石２６が冷却され、また、被加工物１１等から発生するシリコン粉１５等が洗い流される。
【0024】
チャックテーブル１０よりも下方の位置には、例えば、チャックテーブル１０の移動の経路に沿う形状のウォーターケース２８が配置されている。ウォーターケース２８は、上端部が開口した槽であり、被加工物１１の研削加工に使用された後にチャックテーブル１０等から流れ落ちるシリコン粉１５を含む廃液１３を受け止める。
【0025】
ウォーターケース２８の底部２８ａには、排液口２８ｂが設けられている。シリコン粉１５等が混合しているウォーターケース２８内の液体（廃液）１３は、この排液口２８ｂから、排液口２８ｂに一端が接続されている排液管３０等を通じて、廃液タンク８へと送られる。
【0026】
上述した研削装置６の種々の構成要素には、必要に応じてコントローラ（不図示）が接続されている。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置を有する記憶装置と、を含むコンピュータにより構成され、被加工物１１が適切に研削加工されるように、各構成要素の動作等を制御する。
【0027】
このコントローラの機能は、任意のプログラム（ソフトウェア）に従いコンピュータが動作することにより実現される。なお、コントローラの機能を実現するプログラムは、記憶装置に含まれることがあるハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等の補助記憶装置に記憶されてもよいし、コンピュータ等による読み取りが可能な光ディスク等の非一時的な記録媒体に記憶されてもよいし、コントローラとなるコンピュータの外部から通信回線等を介して供給されてもよい。
【0028】
廃液タンク８は、排液管３０の他端側に接続されており、この排液管３０等を通じて供給される廃液１３を、内部の空間に貯留する。廃液タンク８には、送液用のポンプ３２を介して送液管３４の一端が接続されており、シリコン粉１５が混合している廃液タンク８内の廃液１３は、このポンプ３２により、送液管３４等を通じてシリコン粉分離装置２へと送られる。
【0029】
図２は、シリコン粉分離装置２の斜視図である。図１及び図２に示されるように、シリコン粉分離装置２は、上端部が開口した直方体状の廃液槽（液槽）３６を含む。この廃液槽３６は、例えば、樹脂等の絶縁体により構成される。廃液槽３６の上端部には、送液管３４の他端側が接続されており、廃液槽３６は、送液管３４等を通じて廃液タンク８から供給される廃液１３を、その内側の空間に溜める。
【0030】
廃液槽３６の上端部には、送液管３４に加えて、オーバーフロー管（不図示）の一端が接続されている。オーバーフロー管の他端は、廃液タンク８に接続されており、廃液槽３６の容量を超える廃液１３が廃液槽３６に供給されると、このオーバーフロー管を通じて廃液１３の一部が廃液タンク８へと戻される。これにより、廃液槽３６の上端部から廃液１３が溢れ出ることが防止される。
【0031】
図３は、廃液槽３６の一部を拡大した断面図である。図３に示されるように、廃液槽３６の内側の空間には、板状に構成された複数の陰極ユニット３８が、Ｙ軸に沿って概ね一定の間隔をあけて配置されている。各陰極ユニット３８は、所定の電位（第２電位）が付与される一対の陰極板（第２電極板）４０と、一対の陰極板４０を支持する陰極筐体４２と、を含む。
【0032】
陰極板４０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の材料で、網目を有する矩形の板状に構成される。ただし、陰極板４０は、電気化学的に貴である金、白金、銀、銅等の材料で、網目を有する板状に構成されてもよい。陰極筐体４２は、代表的には、矩形の開口を有する枠状に構成され、一対の陰極板４０は、この陰極筐体４２の開口を閉じるように、互いに間隔をあけて陰極筐体４２に固定されている。各陰極ユニット３８は、この陰極板４０の外側の表面４０ａがＹ軸に沿った方向を向くように、廃液槽３６内に配置される。
【0033】
各陰極ユニット３８の内側には、一対の陰極板４０と、陰極筐体４２と、により囲まれる空間が形成されている。陰極筐体４２の上部には、排液管４４が接続されており、陰極板４０の網目を通じて陰極ユニット３８の内側の空間に流れ込んだ廃液１３は、この排液管４４を通じて、廃液槽３６の外部に排出される。なお、各陰極ユニット３８の下端部と廃液槽３６の底部との間には、廃液１３が流れる所定の隙間が設けられている。
【0034】
この廃液槽３６には、複数の陰極ユニット３８に対して複数の陽極板（第１電極板）４６が交互に配置されるように陽極板４６が挿入される複数の溝（不図示）が設けられている。複数の溝は、各溝に挿入される陽極板４６と、これに隣接する陰極ユニット３８（陰極板４０）と、の距離が概ね一定になるように形成されている。また、廃液槽３６は、各溝に挿入された状態の陽極板４６の下端部と廃液槽３６の底部との間に隙間が生じ、この隙間を廃液１３が流れることができるように構成されている。
【0035】
各溝に挿入される陽極板４６は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の材料で、矩形の平板状に構成される。ただし、陽極板４６は、電気化学的に貴である金、白金、銀、銅等の材料で、矩形の平板状に構成されてもよい。この陽極板４６は、互いに概ね平行な一対の表面４６ａがＹ軸に沿った方向を向くように、溝に挿入される。
【0036】
溝に挿入された状態で上に位置づけられる陽極板４６の上端部には、互いに間隔をあけるように、一対の突起部４６ｂが設けられている。具体的には、この一対の突起部４６ｂは、陽極板４６が溝に挿入された状態で、Ｘ軸に沿って互いに間隔をあけるように形成されている。各突起部４６ｂには、各突起部４６ｂを貫通する孔４６ｃが設けられている。この孔４６ｃは、陽極板４６が溝に挿入された状態で、突起部４６ｂをＸ軸に沿って貫通するように形成されている。
【0037】
各陽極板４６には、陰極板４０に付与される電位（第２電位）よりも高い電位（第１電位）が付与される。言い換えると、陰極板４０には、陽極板４６に付与される電位（第１電位）よりも低い電位（第２電位）が付与される。よって、廃液１３中で負に帯電しているシリコン粉１５は、陰極板４０と陽極板４６とにより発生する電界からの力を受けて、高電位側の陽極板４６へと向かって移動し、陽極板４６の表面４６ａに吸着される。
【0038】
なお、各陰極ユニット３８の外部で負に帯電しているシリコン粉１５は、低電位側の陰極板４０から斥力を受け、この陰極板４０に設けられている網目を通過できない。そのため、各陰極ユニット３８の内側の空間には、シリコン粉１５が混合していない廃液１３のみが存在する。このようにしてシリコン粉１５が除去された廃液１３は、上述の通り、排液管４４等を通じて、廃液槽３６の外部に設けられた清水タンク４８（図２）へと送られる。ただし、陰極ユニット３８の形状、構造等は、上述した態様に限定されない。
【0039】
図１及び図２に示されるように、廃液槽３６の上方には、陽極板４６を搬送できるように構成された陽極板搬送機構（電極板搬送機構）５０が設けられている。この陽極板搬送機構５０は、移動機構５２を含んでいる。移動機構５２は、支持構造（不図示）に固定されＹ軸に沿って長い棒状の一対のＹ軸ガイドレール５４を備えている。一対のＹ軸ガイドレール５４のＹ軸に沿う方向の長さは、代表的には、廃液槽３６のＹ軸に沿う方向の長さよりも長い。
【0040】
一対のＹ軸ガイドレール５４の上面側には、Ｘ軸に沿って長い板状のＹ軸移動部材５６がＹ軸に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。Ｙ軸移動部材５６には、ボールねじを構成するナット部５８が設けられている。ナット部５８には、Ｙ軸に沿って長いねじ軸６０が回転できる態様で連結されている。ねじ軸６０の一端部には、パルスモータ６２が接続されている。パルスモータ６２でねじ軸６０を回転させることにより、Ｙ軸移動部材５６は、Ｙ軸ガイドレール５４（Ｙ軸）に沿って移動する。
【0041】
Ｙ軸移動部材５６の下部には、Ｙ軸に対して概ね垂直な表面を有する板状部材６４が固定されている。この板状部材６４の表面には、Ｚ軸に沿って長い棒状の一対のＺ軸ガイドレール６６が固定されている。一対のＺ軸ガイドレール６６には、Ｘ軸に沿って長い板状のＺ軸移動部材６８がＺ軸に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。
【0042】
Ｚ軸移動部材６８には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、Ｚ軸に沿って長いねじ軸７０が回転できる態様で連結されている。ねじ軸７０の一端部には、パルスモータ７２が接続されている。パルスモータ７２でねじ軸７０を回転させることにより、Ｚ軸移動部材６８は、Ｚ軸ガイドレール６６（Ｚ軸）に沿って移動する。
【0043】
Ｚ軸移動部材６８の下部には、陽極板４６を保持するための保持機構７４が配置されている。保持機構７４は、Ｘ軸に沿って間隔をあけるようにＺ軸移動部材６８の下方に配置された一対のアクチュエータ７６を含む。アクチュエータ７６は、代表的には、エアシリンダであり、Ｚ軸移動部材６８の下部に固定された固定部７６ａと、固定部７６ａに供給されるエアの圧力等によりＸ軸に沿ってスライドできる可動部７６ｂと、を含む。
【0044】
この一対のアクチュエータ７６は、一方のアクチュエータ７６の可動部７６ｂと他方のアクチュエータ７６の可動部７６ｂとが互いに対面するように配置されており、各可動部７６ｂは、互いの距離が近づく接近位置と、互いの距離が離れる離隔位置と、の間を移動する。また、各可動部７６ｂの互いに対面する面側（つまり、内向きの面側）には、柱状のピン７６ｃが設けられている。
【0045】
陽極板搬送機構５０が陽極板４６を搬送する際には、各可動部７６ｂが離隔位置に位置づけられた状態で、陽極板４６の一対の突起部４６ｂを外側から一対のアクチュエータ７６で挟み込むように、移動機構５２によって保持機構７４の位置が調整される。その後、一対のアクチュエータ７６が各可動部７６ｂを接近位置に移動させると、陽極板４６の一対の突起部４６ｂのそれぞれの孔４６ｃにピン７６ｃが挿入され、陽極板４６は、保持機構７４により保持される。
【0046】
陽極板４６を保持した状態の保持機構７４を移動機構５２によりＺ軸に沿って移動させれば、陽極板４６を廃液槽３６から抜き取ったり、陽極板４６を廃液槽３６に挿入して廃液槽３６内に溜められている廃液１３に接触させたりすることができる。なお、廃液槽３６から抜き取られシリコン粉１５が付着している陽極板４６は、この陽極板搬送機構５０によりＹ軸に沿って搬送される。
【0047】
Ｙ軸に沿って廃液槽３６と隣接する位置には、陽極板搬送機構５０により廃液槽３６から搬送された陽極板４６に付着しているシリコン粉１５を削ぎ取って回収するための回収機構７８が配置されている。回収機構７８は、例えば、廃液槽３６と干渉しないように一対のＹ軸ガイドレール５４の下方に配置された削ぎ取り機構８０を含む。
【0048】
削ぎ取り機構８０は、筐体８２を備えている。筐体８２の上端を構成する蓋板８２ａには、挿入口８２ｂが設けられており、陽極板搬送機構５０により廃液槽３６から抜き取られた陽極板４６は、挿入口８２ｂを通じて筐体８２の内側に挿入される。この筐体８２の内側には、挿入口８２ｂを通じて挿入される陽極板４６をＹ軸に沿って挟むように、一対のアクチュエータ（内側壁変形機構）８４が配置されている。
【0049】
アクチュエータ８４は、代表的には、エアシリンダであり、筐体８２の内側に固定される固定部８４ａと、固定部８４ａに供給されるエアの圧力等によりＹ軸に沿ってスライドできる可動部８４ｂと、を含む。具体的には、各可動部７６ｂは、互いの距離が近づく接近位置と、互いの距離が離れる離隔位置と、の間を移動する。
【0050】
各可動部８４ｂには、例えば、Ｘ軸に沿う方向の長さが陽極板４６に比べて十分に長い板状の削ぎ取り部材（スクレーパ）８６が連結されている。一対のアクチュエータ８４が各可動部７６ｂを接近位置に移動させると、各削ぎ取り部材８６の先端部は、挿入口８２ｂに挿入された陽極板４６と接触する位置に位置づけられる。つまり、各可動部７６ｂが接近位置に移動すると、一対の削ぎ取り部材８６によって陽極板４６が挟み込まれる。
【0051】
例えば、陽極板４６が挿入口８２ｂに挿入され、各可動部７６ｂが接近位置に位置づけられた状態で、陽極板搬送機構５０により陽極板４６を挿入口８２ｂから引き抜くように上方に移動させると、陽極板４６に付着している廃液１３を含んだシリコン粉１５は、一対の削ぎ取り部材８６により削ぎ取られる。そして、陽極板４６から削ぎ取られた廃液１３を含むシリコン粉１５は、重力により落下する。
【0052】
このシリコン粉１５の落下の経路を囲むように、筐体８２を構成する側壁が配置されている。この側壁は、陽極板４６から削ぎ取られ直下に落ちるシリコン粉１５と接触しないように、陽極板４６から直下へと向かうシリコン粉１５の落下の経路の外に配置されている。具体的には、側壁は、シリコン粉１５の落下の経路をＸ軸に沿って挟むように配置される一対の第１側板８２ｃと、シリコン粉１５の落下の経路をＹ軸に沿って挟むように配置される一対の第２側板（外側壁）８２ｄと、を含む。
【0053】
図１等に示されるように、各第２側板８２ｄは、Ｚ軸に対して概ね垂直でシリコン粉１５の落下の経路から離れる方向に広がりを持つ上部と、Ｙ軸に対して概ね垂直な方向に広がりを持つ下部と、上部と下部とを接続する曲面状の接続部と、を含む。削ぎ取り部材８６は、この第２側板８２ｄの上部と蓋板８２ａとの間の空間をＹ軸に沿って移動する。
【0054】
更に、本実施形態にかかる削ぎ取り機構８０は、一対の第２側板８２ｄよりも内側、すなわち、各第２側板８２ｄよりもシリコン粉１５の落下の経路側に配置される一対の内側壁８８を含む。各内側壁８８は、外部から力が加えられると容易に変形するように、例えば、樹脂等の材質でフィルム状に構成され、第２側板（外側壁）８２ｄに沿って配置される。更に、この内側壁８８の表面は、シリコン粉１５が剥がれ易いように、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系の樹脂により構成されることが望ましい。
【0055】
各内側壁８８の上端部は、アクチュエータ８４の可動部８４ｂに連結されている。一方で、各内側壁８８の下端部は、筐体８２等に固定されている。そのため、アクチュエータ８４が可動部８４ｂをＹ軸に沿ってスライドさせると、内側壁８８の下端部の位置は変わらずに、内側壁８８の上端部の位置がＹ軸に沿って変わる。そのため、樹脂等の材質でなるフィルム状の内側壁８８は、可動部８４ｂの移動に合わせて変形する。
【0056】
削ぎ取り機構８０の下方には、シリコン粉１５を乾燥させるための乾燥ボックス９０が配置されている。乾燥ボックス９０の内部には、削ぎ取り部材８６により削ぎ取られ落下するシリコン粉１５を受け止めて搬送するためのシリコン粉搬送機構（粉体搬送機構）９２が配置されている。シリコン粉搬送機構９２は、代表的には、ベルトコンベヤであり、Ｘ軸に対して概ね平行な回転軸を備えた２本のローラ９４を含む。
【0057】
各ローラ９４のＸ軸に沿う方向の長さは、例えば、陽極板４６のＸ軸に沿う方向の長さに比べて十分に長い。また、少なくともいずれかのローラ９４には、モータ等の回転駆動源が連結されている。更に、２本のローラ９４は、Ｙ軸に沿って互いに間隔をあけるように概ね同じ高さの位置に配置され、この２本のローラ９４には、樹脂等の材質でなる無端のベルト９６が巻きかけられている。
【0058】
ベルト９６の表面は、シリコン粉１５が剥がれ易いように、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系の樹脂で構成されることが望ましい。ただし、ベルト９６の材質は、これに限定されない。ベルト９６には、例えば、シリコン粉１５を加熱するための熱が伝導し易い銅等の金属が用いられてもよい。ただし、この場合でも、ベルト９６の表面は、シリコン粉１５が剥がれ易いように、フッ素系の樹脂で構成されることが望ましい。
【0059】
２本のローラ９４の間の位置には、ベルト９６へと落下したシリコン粉１５に熱を加えるためのヒータ９８が配置されている。ヒータ９８は、例えば、導体を電流が流れる際に発生するジュール熱を利用する抵抗加熱式のヒータであり、２本のローラ９４に巻きかけられた状態のベルト９６によって上下を挟まれる位置に配置される。ただし、ヒータ９８の構造、配置等は、これらに限定されない。
【0060】
削ぎ取り部材８６により陽極板４６から削ぎ取られ、ベルト９６上に落下したシリコン粉１５は、ヒータ９８の熱により乾燥させられる。例えば、シリコン粉１５を乾燥させた後に、モータ等の回転駆動源がローラ９４を回転させることで、ベルト９６は２本のローラ９４の周りを回転し、図１に示されるように、ベルト９６上のシリコン粉１５がＹ軸に沿って搬送される。
【0061】
なお、本実施形態では、図１に向かう方向に見てローラ９４が時計回りに回転することにより、Ｙ軸に沿うＹ１方向にシリコン粉１５が搬送されている。シリコン粉搬送機構９２のＹ１方向側の端部に到達したシリコン粉１５は、シリコン粉搬送機構９２から落下する。Ｙ１方向側のローラ９４の下方には、ベルト９６からシリコン粉１５を削ぎ取るためのスキージ１００が、ベルト９６に接触する態様で設けられている。
【0062】
シリコン粉搬送機構９２のＹ１方向側の端部の下方には、上端が開口したシリコン粉回収ボックス（容器）１０２が配置されている。廃液１３から分離され、シリコン粉搬送機構９２により搬送されたシリコン粉１５は、このシリコン粉回収ボックス１０２に収容される。なお、乾燥ボックス９０の内部には、シリコン粉１５の酸化等を防ぐために、窒素等の不活性ガスが供給されてもよい。
【0063】
一対のアクチュエータ８４を含むシリコン粉分離装置２の種々の構成要素には、必要に応じてコントローラ（不図示）が接続されている。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置を有する記憶装置と、を含むコンピュータにより構成され、シリコン粉１５が適切に回収されるように、各構成要素の動作等を制御する。
【0064】
このコントローラの機能は、任意のプログラム（ソフトウェア）に従いコンピュータが動作することにより実現される。なお、コントローラの機能を実現するプログラムは、記憶装置に含まれることがあるハードディスクドライブ又はフラッシュメモリ等の補助記憶装置に記憶されてもよいし、コンピュータ等による読み取りが可能な光ディスク等の非一時的な記録媒体に記憶されてもよいし、コントローラとなるコンピュータの外部から通信回線等を介して供給されてもよい。
【0065】
また、シリコン粉分離装置２に接続されるコントローラとして、研削装置６に接続されるコントローラが兼用されてもよい。すなわち、加工システム４の全体が、一つのコントローラによって制御されてもよい。
【0066】
次に、陽極板４６からシリコン粉１５が削ぎ取られる際の様子を詳細に説明する。陽極板４６からシリコン粉１５を削ぎ取る際には、まず、陽極板搬送機構５０が、挿入口８２ｂを通じて筐体８２の内部に陽極板４６を挿入する。図４は、挿入口８２ｂを通じて筐体８２の内部に陽極板４６が挿入された状態を示す断面図である。これにより、陽極板４６は、一対の削ぎ取り部材８６によって挟まれる位置に配置される。
【0067】
次に、一対のアクチュエータ８４が各可動部７６ｂを接近位置に移動させて、各削ぎ取り部材８６の先端部を陽極板４６の表面４６ａに接触させる。図５は、陽極板４６の表面４６ａに各削ぎ取り部材８６の先端部が接触した状態を示す断面図である。なお、各可動部７６ｂが接近位置に移動すると、Ｙ軸に沿って内側壁８８の上端部の位置が変わる。つまり、フィルム状の内側壁８８が、この可動部８４ｂの移動に合わせて変形する。
【0068】
その後、陽極板搬送機構５０が、挿入口８２ｂから筐体８２の外部に陽極板４６を引き出すように陽極板４６を上昇させる。図６は、挿入口８２ｂを通じて筐体８２の外部に陽極板４６が引き出された状態を示す断面図である。各削ぎ取り部材８６の先端部は、陽極板４６の表面４６ａに接触しているので、この状態で陽極板搬送機構５０が陽極板４６を上昇させると、陽極板４６の表面４６ａに付着していたシリコン粉１５は、各削ぎ取り部材８６により陽極板４６から削ぎ落とされる。
【0069】
なお、陽極板４６からシリコン粉１５が削ぎ落とされ落下する際に、シリコン粉１５の一部が、シリコン粉搬送機構９２へと向かう落下の経路から外れる方向に飛散してしまうことがある。一方で、本実施形態にかかるシリコン粉分離装置２には、この経路から外れる方向に飛散するシリコン粉１５の一部を受ける内側壁８８が設けられているので、例えば、第２側板８２ｄにより形成される隙間のような清掃の難しい部分にシリコン粉１５が付着し難い。
【0070】
陽極板４６からシリコン粉１５が削ぎ落とされた後には、一対のアクチュエータ８４が各可動部７６ｂを離隔位置に移動させる。これにより、各削ぎ取り部材８６は、初期位置に戻る。図７は、削ぎ取り部材８６が初期位置に戻った状態を示す断面図である。各可動部７６ｂが離隔位置に移動すると、図７に示されるように、内側壁８８の上端部の位置がＹ軸に沿って変わる。つまり、フィルム状の内側壁８８が、この可動部８４ｂの移動に合わせて変形する。
【0071】
その結果、図７に示されるように、内側壁８８の落下の経路側の表面に付着したシリコン粉１５の一部は、内側壁８８から剥がれ、シリコン粉搬送機構９２へと向かって落下する。本実施形態では、各可動部７６ｂの接近位置と離隔位置との距離、つまり、各可動部７６ｂの移動の距離（移動量）が、例えば、１０ｍｍ～２０ｍｍ、代表的には、１５ｍｍに設定される。これにより、内側壁８８を十分に変形させて、内側壁８８に付着したシリコン粉１５を適切に落下させることができる。
【0072】
また、本実施形態では、接近位置と離隔位置との間を移動する各可動部７６ｂの移動の速度が、１０ｍｍ／ｓ～２０ｍｍ／ｓ、代表的には、１５ｍｍ／ｓに設定される。これにより、内側壁８８を素早く変形させて、内側壁８８に付着したシリコン粉１５を適切に落下させることができる。
【0073】
その後、次の陽極板４６からシリコン粉１５を削ぎ取る際の各可動部７６ｂの接近位置への移動によって、同様に、シリコン粉１５は、内側壁８８から剥がれ、シリコン粉搬送機構９２へと向かって落下する。このように、本実施形態では、各可動部７６ｂの離隔位置への移動と接近位置への移動とを１回ずつ行うことによって、つまり、各可動部７６ｂを１往復させることによって、内側壁８８に付着したシリコン粉１５を適切に落下させることができる。
【0074】
ただし、各可動部７６ｂの離隔位置への移動と接近位置への移動とは、何度か繰り返されてもよい。例えば、陽極板搬送機構５０によって次の陽極板４６が搬入されるまでの間に、離隔位置への移動と接近位置への移動とを２～１０回、代表的には、５回ずつ繰り返すことにより、内側壁８８からシリコン粉１５をより確実に剥がして落下させることができる。
【0075】
以上のように、本実施形態にかかるシリコン粉分離装置（粉体分離装置）２は、陽極板（第１電極板）４６から削ぎ取られシリコン粉搬送機構（粉体搬送機構）９０に向かって落下するシリコン粉（粉体）１５の落下の経路の外に配置される第２側板（外側壁）８２ｄに加えて、このシリコン粉１５の経路から外れる方向に飛散するシリコン粉１５の一部を受ける内側壁８８を含んでいる。
【0076】
そのため、シリコン粉搬送機構９２に向かう経路から外れる方向に飛散したシリコン粉１５は、内側壁８８で止められ、例えば、第２側板８２ｄにより形成される隙間のような清掃の難しい部分に付着し難い。したがって、本実施形態にかかるシリコン粉分離装置２によれば、清掃にかかるオペレータの負担を小さく抑えることができる。
【0077】
また、本実施形態にかかるシリコン粉分離装置２は、内側壁８８を変形させることにより内側壁８８の落下の経路側の表面に付着したシリコン粉１５の一部をシリコン粉搬送機構９２へと落下させるアクチュエータ（内側壁変形機構）８４を更に含む。そのため、内側壁８８に付着したシリコン粉１５を積極的にシリコン粉搬送機構９２へと落下させることができる。これにより、清掃にかかるオペレータの負担が更に小さくなり、シリコン粉１５の回収にかかる効率も高められる。
【0078】
また、本実施形態にかかるシリコン粉分離装置２は、内側壁８８が樹脂によりフィルム状に構成されている。そのため、内側壁８８を積極的に変形させて、この内側壁８８に付着したシリコン粉１５を効率よくシリコン粉搬送機構９２へと落下させることができる。これにより、清掃にかかるオペレータの負担が更に小さくなり、シリコン粉１５の回収にかかる効率も高められる。
【0079】
なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施され得る。例えば、上述した実施形態では、削ぎ取り部材８６を移動させるためのアクチュエータ８４が内側壁変形機構として機能しているが、超音波振動を発生させる超音波振動子等を含む振動発生器が内側壁変形機構として用いられてもよい。この場合には、振動発生器が内側壁８８を振動させることにより、内側壁８８に付着したシリコン粉１５のシリコン粉搬送機構９２への落下が促進される。
【0080】
なお、この場合には、内側壁８８は、少なくとも、振動発生器が発生する振動を伝播させるように構成されていればよい。そのため、内側壁８８は、例えば、第２側板８２ｄ等と同様の材質（例えば、金属）で、ある程度の厚みをもって構成されてもよい。一方で、この場合にも、内側壁８８の経路側の表面は、樹脂で構成されることが望ましく、フッ素系の樹脂で構成されることがより望ましい。
【0081】
また、内側壁８８は、必要に応じて取り外すことができる態様で筐体８２やアクチュエータ８４等に取り付けられていてもよい。この態様では、内側壁８８の汚損が深刻な場合等に、必要に応じて内側壁８８を交換することができる。よって、シリコン粉分離装置（粉体分離装置）２のメンテナンスが容易になる。
【0082】
また、上述した実施形態では、被加工物１１を研削する研削装置６が加工装置として加工システム４に組み込まれているが、加工システム４に組み込まれる加工装置は、シリコン粉（粉体）１５を発生させる切削装置等の他の加工装置でもよい。
【0083】
また、上述した実施形態では、加工装置の廃液からシリコン粉を分離する際に用いられるシリコン粉分離装置について説明されたが、本発明にかかる粉体分離装置は、任意の粉体を液体から分離する際にも用いられ得る。ただし、その場合には、液体中において帯電する粉体の極性等に応じて、各電極板に付与される電位の関係が変更される。
【0084】
その他、上述した実施形態や変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて変更して実施され得る。
【符号の説明】
【0085】
２ ：シリコン粉分離装置（粉体分離装置）
４ ：加工システム
６ ：研削装置
８ ：廃液タンク
１０ ：チャックテーブル
１０ａ ：保持面
１２ ：枠体
１４ ：研削ユニット
１６ ：スピンドルハウジング
１８ ：スピンドル
２０ ：マウント
２２ ：研削ホイール
２４ ：ホイール基台
２６ ：研削砥石
２８ ：ウォーターケース
２８ａ ：底部
２８ｂ ：排液口
３０ ：排液管
３２ ：ポンプ
３４ ：送液管
３６ ：廃液槽（液槽）
３８ ：陰極ユニット
４０ ：陰極板（第２電極板）
４０ａ ：表面
４２ ：陰極筐体
４４ ：排液管
４６ ：陽極板（第１電極板）
４６ａ ：表面
４６ｂ ：突起部
４６ｃ ：孔
４８ ：清水タンク
５０ ：陽極板搬送機構（電極板搬送機構）
５２ ：移動機構
５４ ：Ｙ軸ガイドレール
５６ ：Ｙ軸移動部材
５８ ：ナット部
６０ ：ねじ軸
６２ ：パルスモータ
６４ ：板状部材
６６ ：Ｚ軸ガイドレール
６８ ：Ｚ軸移動部材
７０ ：ねじ軸
７２ ：パルスモータ
７４ ：保持機構
７６ ：アクチュエータ
７６ａ ：固定部
７６ｂ ：可動部
７６ｃ ：ピン
７８ ：回収機構
８０ ：削ぎ取り機構
８２ ：筐体
８２ａ ：蓋板
８２ｂ ：挿入口
８２ｃ ：第１側板
８２ｄ ：第２側板（外側壁）
８４ ：アクチュエータ（内側壁変形機構）
８４ａ ：固定部
８４ｂ ：可動部
８６ ：削ぎ取り部材（スクレーパ）
８８ ：内側壁
９０ ：乾燥ボックス
９２ ：シリコン粉搬送機構（粉体搬送機構）
９４ ：ローラ
９６ ：ベルト
９８ ：ヒータ
１００ ：スキージ
１０２ ：シリコン粉回収ボックス（容器）
１１ ：被加工物
１３ ：廃液（液体）
１５ ：シリコン粉（粉体）
４ ：加工システム
６ ：研削装置
８ ：廃液タンク
１０ ：チャックテーブル
１０ａ ：保持面
１２ ：枠体
１４ ：研削ユニット
１６ ：スピンドルハウジング
１８ ：スピンドル
２０ ：マウント
２２ ：研削ホイール
２４ ：ホイール基台
２６ ：研削砥石
２８ ：ウォーターケース
２８ａ ：底部
２８ｂ ：排液口
３０ ：排液管
３２ ：ポンプ
３４ ：送液管
３６ ：廃液槽（液槽）
３８ ：陰極ユニット
４０ ：陰極板（第２電極板）
４０ａ ：表面
４２ ：陰極筐体
４４ ：排液管
４６ ：陽極板（第１電極板）
４６ａ ：表面
４６ｂ ：突起部
４６ｃ ：孔
４８ ：清水タンク
５０ ：陽極板搬送機構（電極板搬送機構）
５２ ：移動機構
５４ ：Ｙ軸ガイドレール
５６ ：Ｙ軸移動部材
５８ ：ナット部
６０ ：ねじ軸
６２ ：パルスモータ
６４ ：板状部材
６６ ：Ｚ軸ガイドレール
６８ ：Ｚ軸移動部材
７０ ：ねじ軸
７２ ：パルスモータ
７４ ：保持機構
７６ ：アクチュエータ
７６ａ ：固定部
７６ｂ ：可動部
７６ｃ ：ピン
７８ ：回収機構
８０ ：削ぎ取り機構
８２ ：筐体
８２ａ ：蓋板
８２ｂ ：挿入口
８２ｃ ：第１側板
８２ｄ ：第２側板（外側壁）
８４ ：アクチュエータ（内側壁変形機構）
８４ａ ：固定部
８４ｂ ：可動部
８６ ：削ぎ取り部材（スクレーパ）
８８ ：内側壁
９０ ：乾燥ボックス
９２ ：シリコン粉搬送機構（粉体搬送機構）
９４ ：ローラ
９６ ：ベルト
９８ ：ヒータ
１００ ：スキージ
１０２ ：シリコン粉回収ボックス（容器）
１１ ：被加工物
１３ ：廃液（液体）
１５ ：シリコン粉（粉体）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】