JP2001253538A - 静電式粉体輸送装置における案内付き粉体輸送用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体輸送用電極の通路の左右に案内壁を設け
ると、搬送する粉体粒子と案内壁の材質の関係で、排出
量が不規則性に変動するバラツキが生じるのを防止す
る。 【解決手段】 帯電した粉体粒子が通る通路３に沿っ
て、通路面より高くした案内壁２を設けるとともに、案
内壁２の材質を、粉体粒子が案内壁２に接触しても、粉
体粒子に帯電を生じさせないか、もしくは帯電量が極く
少ないものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式粉体輸送装
置における粉体輸送用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の静電式粉体輸送装置における粉体
輸送用電極として、パネル状のものが特開平７−２６７
３６３号公報に、パイプ状のものが特開平８−１４９８
５９号公報に、またドット状のものが特開平８−２０１
７０２号公報に、それぞれ記載されている。

【０００３】また、本願出願人によって出願された特開
平１０−２３６６４９号公報には、パネル状とパイプ状
のものが、特開平１１−１６５８７２号には、ドット状
のものが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】粉体輸送用電極の構造
は、粉体を所望の方向へ移動させようとする粉体輸送制
御と関連づけられている。

【０００５】輸送される粉体は、粒子であり、粉体輸送
用電極は、この微細な粒子を、粒径に対応したピッチを
もって、輸送方向に絶縁配列した多数の電極上に置き、
各電極間に、送り方向へ電界ポテンシャルの進行波が形
成されるように、各電極に、多値多相交番電圧（信号）
を時系列に印加するべく制御されるようになっている。

【０００６】多値多相交番電圧としては、例えば、３値
３相、３値６相いずれかの交番電圧が使用されている。
なお、交番電圧の波形は、矩形波、三角波、鋸歯状波、
正弦波のいずれでも、帯電粒子を輸送しうることが分か
っている。

【０００７】上述の制御方法は、帯電粒子を進行方向へ
進めるためのものであるから、進行方向と直交する横方
向の拘束力は働かない。

【０００８】粉体輸送用電極の末端出口で、輸送されて
末端から排出される粉体の量を観測すると、粉体を送る
ための多値多相交番電圧の繰り返し回数と排出量との関
係に、排出量が不規則性に変動するバラツキが観測され
た。

【０００９】そのため、交番電圧の繰り返し回数、即
ち、帯電粒子に送りを加えた回数をもって、帯電粒子を
定量輸送しようとする場合に不都合を生じることにな
る。

【００１０】上記現象は、案内電極に直流電圧を印加し
ない場合にも観測され、かつ絶縁体の案内壁(２)によっ
ても、同様の排出量の不規則変化が観測された。

【００１１】本発明は、従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑みてなされたもので、輸送用の多値多相交
番電圧の繰り返し回数に、ほぼ比例した排出量を、安定
して得ることができる案内付き粉体輸送用電極を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。

【００１３】(１) 粉体粒子を帯電させて、それを進行
波電界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体
輸送装置における粉体輸送用電極において、帯電した粉
体粒子が通る通路に沿って、通路面より高くした案内壁
を設けるとともに、該案内壁の材質を、粉体粒子が案内
壁に接触しても、粉体粒子に帯電を生じさせないか、も
しくは帯電量がごく少ないものとする。

【００１４】(２) 上記(１)項において、案内壁を、粉
体粒子と同質の材質からなるものとする。

【００１５】(３) 上記(１)項において、案内壁を、通
路から外向きに傾斜する斜面とする。

【００１６】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、案内壁を、フィルムで形成する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を備え
る案内付き粉体輸送用電極について、添付図面を参照し
ながら説明する。

【００１８】図１は、パネル型粉体輸送用電極(１)に案
内壁(２)を設けた例を示すもので、(ａ)は、案内壁(２)
を分解した状態の斜視図で、(ｂ)は、それを組み立てた
状態の斜視図である。

【００１９】粉体輸送用電極(１)は、長手方向の中央部
に、帯電粒子が輸送される通路(３)を有し、その通路
(３)上面には、粉体を接触帯電もしくは摩擦帯電させる
絶縁シート(４)が設けられている。

【００２０】絶縁シート(４)の下面には、通路(３)の送
り方向（矢示）と直交する方向に延びる多数の電極(５)
が埋設され、この電極(５)には、多値多相交番電圧(６)
が印加されるようになっている。通路(３)の両脇には、
通路(３)の全長に沿って延びる案内壁(２)が設けられて
いる。

【００２１】案内壁(２)には、通路(３)の上面に接する
ところから、外向きに斜めに延びる斜面(2a)が形成され
ており、通路(３)の両端に固着されている。

【００２２】輸送を要する粉体は、この通路(３)の上面
の絶縁シート(４)上に置かれており、帯電粒子となって
輸送される。

【００２３】絶縁シート(４)の下面の電極(５)に、多値
多相交番電圧(６)が印加されることにより、帯電粒子と
なった粉体は、通路(３)に沿って送られる。

【００２４】本発明の実施の形態においては、多値多相
交番電圧(６)を、例えば３値６相交番電圧として、輸送
制御に使用している。

【００２５】３値６相交番電圧(６)における３値電圧と
しては、例えば＋５００Ｖ、０Ｖ、−５００Ｖを、６相
としては、３値電圧を０＋＋０−−の極性順序を元にし
て、順次位相をずらせた６相の交番電圧とされる。この
交番電圧は、通路(３)上に、進行波電界雰囲気を形成し
て、帯電粒子を矢示の送り方向に移動させるようになっ
ている。

【００２６】通路(３)上を移動する帯電粒子の中、左右
の案内壁(２)の傍を通るものの中には、案内壁(２)に接
触するものがある。

【００２７】この小数の帯電粒子と案内壁(２)との接触
により、通路(３)の中央にある帯電粒子、及び団塊とし
ての帯電粒子の帯電状況に変化が生じ、交番電圧の極性
変化に対する追従性が変化する。

【００２８】多値多相交番電圧(６)の静電力による粉体
の搬送において、搬送に影響を与える力として主なもの
は、粉体粒子と絶縁シート(４)、粉体粒子同士の接触や
摩擦による帯電と、電極(５)に印加される電圧によるク
ーロン力が考えられる。

【００２９】通常の搬送において、帯電粒子は十と一に
ほぼ同数帯電している（全体として電荷は０になる）。

【００３０】そのため、上記３値６相の交番電圧による
ものは、図２に示すように、６本の電極のうち２か所の
上で搬送される。よって、粉体輸送用電極(１)の通路
(３)の端では、６相の印加電圧のパターンが１周期する
間に、２回の排出が行われる。

【００３１】上記図２で示す規則性は、通路(３)の両脇
に案内壁(２)を設けたことにより、大幅に変化すること
が、実験的に確認されている。特に、案内壁(２)の材質
による影響が大であることも観測された。

【００３２】図３〜図７は、粉体粒子の材質を一定と
し、案内壁(２)の材質を変えた場合の、通路(３)の端部
の排出量と、帯電粒子に送りを加える極性変化が生じた
回数との関係を調べた実験データのグラフである。

【００３３】この実験には、図１に示すパネル型の粉体
輸送用電極(１)を用い、次の様な方法で粉体粒子の輸送
を行い、その際、通路(３)の端部から排出される粉体粒
子の排出量を１回毎に計量し、７０回の排出（印加電圧
が３５周期）での計量値と計量値のバラツキをグラフに
示した。

【００３４】使用した電極(５)は、巻線によるパネル型
粉体輸送用電極(１)であり、使用した電極(５)の線径は
0.2mm、絶縁シート(４)にはＰＰ(ポリプロピレン)のフ
ィルムを用いた。通路(３)の幅、即ち案内壁(２)同士の
間隔は、１３ｍｍとした。

【００３５】上記構成の粉体輸送用電極(１)の案内壁
(２)の表面には、数種類の箔を貼り付け、材質および表
面状態を変化させて観測した。

【００３６】使用した粉体粒子は、直径０．２〜０．３
mmのアルミニウム粒子、また今回使用した案内壁(２)の
材質は、アルミニウムの削り出し（図３に測定データを
示す）、アルミニウム箔（図４に測定データを示す）、
真鍮箔（図５に測定データを示す）、タンタル箔（図６
に測定データを示す）、ＰＰフィルム（図７に測定デー
タを示す）である。

【００３７】上記図３〜図７は、上記案内壁(２)の各材
質の測定データであり、各図における（ａ）のグラフは
排出量対頻度、（ｂ）のグラフは排出回数対排出量を示
している。これにより、図３、図４に示す粉体粒子と案
内壁(２)が同じアルミニウムの場合が、排出量の変動幅
が小さくなることがわかる。

【００３８】以上述べたように、最も安定した排出を行
えるものは、アルミニウム箔を貼り付けたものであるこ
とが分かる。

【００３９】図３に示す、アルミニウムの削り出しのグ
ラフにおいて、排出量がややばらついているのは、案内
壁(２)の表面が粗く、帯電粒子が案内壁(２)と接触する
際の摩擦力が大きくなってしまうことが原因と思われ
る。そのため、案内壁(２)の表面は滑らかな方が良い。

【００４０】また、アルミニウム以外の材質で排出量が
１回毎に上下する原因は、帯電粒子が案内壁(２)と接触
する際に、案内壁(２)との間で接触して摩擦帯電を起こ
し、通路(３)上にある多数の帯電粒子全体としての帯電
電荷のバランスが崩れ、正負いづれか一方の極に、帯電
した粒子が増えてしまうことにある。

【００４１】従って、粉体輸送用電極(１)の案内壁(２)
の材質としては、表面の摩擦が小さく、搬送粒子と接触
したり摩擦したりすることで、帯電を起こしにくいもの
が良い。一例として、搬送粒子と同一の材質、例えばア
ルミニウム粒子の搬送では、アルミニウムの案内壁(２)
が良いことになる。

【００４２】図８、図９は、本発明の他の実施形態を備
える案内付き粉体輸送用電極を示すものである。チュー
ブ型粉体輸送用電極(１Ａ)は、内壁を輸送通路(３)とし
て使用する形式のもので、絶縁チューブ(７)の外側に多
条巻線した輸送用電極(５)を備えている。通路(３)は、
チューブ内壁の下部に形成されている。

【００４３】案内壁(２)は、縦断面形を弧状として、ほ
ぼ筒状に湾曲させた板材(８)を、通路(３)の部分を除い
て、絶縁チューブ(７)の内壁に密着嵌合させてある。案
内壁(２)は、湾曲した板材(８)の下方開口部の縁部(8a)
のところに形成される。

【００４４】図１０は、上記ほぼ筒状に湾曲させた板材
(８)の縁部(8a)の部分を、別々の帯状板材(９)で形成し
た変形例である。

【００４５】図１１、図１２は、本発明の別の実施形態
を備える案内付き粉体輸送用電極を示すものである。

【００４６】図１１に示すドット型粉体輸送用電極(１
Ｂ)は、１列のドット状の輸送用電極(５)を備え、この
電極(５)の上面に、通路(３)が形成されている。案内壁
(２)として、通路(３)の両脇に、帯状の板材(10)を通路
(３)に沿って設けてある。

【００４７】図１２は、図１１の変形例で、電極(５)の
上面の通路(３)は、Ｖ字型溝(11)の底部に設けられ、こ
の溝(11)の両側斜面(11a)を案内壁(２)としている。こ
の案内壁(２)には、粉体粒子と同じ材質の箔部材(12)
が、両斜面(11a)に貼着されている。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。

【００４９】(ａ) 請求項１記載の発明によると、案内
壁に粉体粒子が接触しても、粉体の帯電状況に変化を生
じないので、通路上の帯電粒子の電荷分布を常に安定に
保ち、排出量の変動を少なくしうる。

【００５０】(ｂ) 請求項２記載の発明によると、排出
量の変動は最小となる。

【００５１】(ｃ) 請求項３記載の発明によると、案内
壁の部分で通路と案内壁に係止して、通路上で停滞する
粉体粒子がなくなり、安定した輸送ができる。

【００５２】(ｄ) 請求項４記載の発明によると、案内
壁を形成する材質上に、粉体粒子と同質の薄膜フィルム
を貼着するのが容易であるので、輸送する粉体に合わせ
て、案内壁の材質を、選択的に決めることが容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を備える案内付きパネル型
粉体輸送用電極の一例を示すもので、(ａ)は案内壁を分
解した状態の斜視図、(ｂ)は、それを組み立てた状態の
斜視図である。

【図２】通路上に帯電粒子が乗って、電極に６相の印加
電圧のパターン印加された状況を説明する、通路の縦断
面の模式図である。

【図３】案内壁をアルミニウムの削り出しとした場合の
排出量を測定したデータを示すもので、（ａ）のグラフ
は排出量対頻度、（ｂ）のグラフは排出回数対排出量で
ある。

【図４】案内壁をアルミニウム箔とした場合の排出量を
測定したデータを示すもので、（ａ）のグラフは排出量
対頻度、（ｂ）のグラフは排出回数対排出量である。

【図５】案内壁を真鍮箔とした場合の排出量を測定した
データを示すもので、（ａ）のグラフは排出量対頻度、
（ｂ）のグラフは排出回数対排出量である。

【図６】案内壁をタンタル箔とした場合の排出量を測定
したデータを示すもので、（ａ）のグラフは排出量対頻
度、（ｂ）のグラフは排出回数対排出量である。

【図７】案内壁をＰＰフィルムとした場合の排出量を測
定したデータを示すもので、（ａ）のグラフは排出量対
頻度、（ｂ）のグラフは排出回数対排出量である。

【図８】本発明の他の実施形態を示すもので、チューブ
型粉体輸送用電極と、案内壁を形成する部材とを、分解
して示す分解斜視図である。

【図９】図８のチューブ型粉体輸送用電極を、軸線方向
から見た正面図である。

【図１０】図８，図９の実施形態の変形例を示すもの
で、チューブ型粉体輸送用電極を、図９と同様に軸線方
向から見た正面図である。

【図１１】本発明の別の実施形態を示すもので、ドット
型粉体輸送用電極の斜視図である。

【図１２】図１０の実施形態の変形例を示すもので、ド
ット型粉体輸送用電極の縦断面図である。

【符号の説明】

(１)パネル型粉体輸送用電極 (１Ａ)チューブ型粉体輸送用電極 (１Ｂ)ドット型粉体輸送用電極 (２)案内壁 (2a)斜面 (３)通路 (４)絶縁シート (５)電極 (６)多値多相交番電圧 (７)絶縁チューブ (８)板材 (９)帯状板材 (10)板材 (11)Ｖ字型溝 (11a)両側斜面 (12)箔部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 昭子 東京都東村山市久米川町５−30−１ 株式 会社高純度物質研究所内 Ｆターム(参考） 3F021 BA05 CA13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体粒子を帯電させて、それを進行波電
   界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体輸送
   装置における粉体輸送用電極において、 帯電した粉体粒子が通る通路に沿って、通路面より高く
   した案内壁を設けるとともに、該案内壁の材質を、粉体
   粒子が案内壁に接触しても、粉体粒子に帯電を生じさせ
   ないか、もしくは帯電量がごく少ないものとしたことを
   特徴とする、静電式粉体輸送装置における案内付き粉体
   輸送用電極。
2. 【請求項２】 案内壁が、粉体粒子と同質の材質を有す
   る、請求項１記載の静電式粉体輸送装置における案内付
   き粉体輸送用電極。
3. 【請求項３】 案内壁を、通路から外向きに傾斜する斜
   面としてなる請求項１または２に記載の静電式粉体輸送
   装置における案内付き粉体輸送用電極。
4. 【請求項４】 案内壁を、フィルムで形成してなる、請
   求項１〜３のいずれかに記載の静電式粉体輸送装置にお
   ける案内付き粉体輸送用電極。