JP2003311182A - 摩擦帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 攪拌羽根の高速回転が可能であるとともに、
攪拌ムラが生じにくい摩擦帯電装置を得る。 【解決手段】 この摩擦帯電装置は、チップを貯留する
貯留ホッパと、チップを摩擦帯電する帯電装置本体１３
と、この帯電装置本体１３と貯留ホッパとを接続し貯留
ホッパ内のチップを帯電装置本体１３に搬送するチップ
搬送体とを備えた摩擦帯電装置であって、前記帯電装置
本体１３は、チップが滞留する容器２０と、この容器２
０内に回転可能に設けられた複数本の攪拌軸２１と、こ
の攪拌軸２１にそれぞれ固定されチップを攪拌する攪拌
スクリュー２２と、複数本の攪拌軸２１をそれぞれ自転
させる自転用モータ３４と、複数本の攪拌軸２１の全体
を公転させる公転用モータ３２とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、種別に応じてチ
ップを静電選別することを目的として摩擦帯電する摩擦
帯電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は特開２００１−２９３３９６号公
報に示された従来の摩擦帯電装置の構成図である。この
摩擦帯電装置は、円筒形状の容器１と、この容器１の中
心軸線に設けられた攪拌軸２と、この攪拌軸２に９０度
の間隔で４個固定された攪拌羽根３と、攪拌軸２に駆動
力伝達機構を介して接続された攪拌駆動モータ４と、容
器１の上に設けられ、ゴム、樹脂の破砕された廃棄物で
あるチップを容器１まで搬送し、投入するコンベア５
と、摩擦帯電されたチップを容器１の外部に排出する開
閉ゲート６とを備えている。

【０００３】次に、上記構成の摩擦帯電装置の動作につ
いて説明する。被選別体であるチップは、コンベア５に
よって投入口７まで搬送され、そこから容器１内に投入
される。このチップは、容器１内では攪拌駆動モータ４
の駆動により回転する攪拌羽根３により攪拌される。こ
の攪拌により、チップは、容器側壁８や容器底板９の表
面にコーティングされた帯電性樹脂との間での摩擦、お
よびチップ同士の摩擦により、帯電される。そして、こ
の帯電したチップは、スライド式の開閉ゲート６が開く
ことで、次工程である静電選別装置（図示せず）に排出
される。静電選別装置では、帯電されたチップには静電
場が付与され、チップは帯電状態により選別されるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記摩擦帯電装
置は、バッチ式であり、大量にチップを帯電させなけれ
ばならないときには、それだけ容器１の容積を大きくし
なければならない。それに伴って、一本の攪拌軸２に固
定された攪拌羽根３によりチップを攪拌しようとした場
合には、攪拌羽根３の径を大きくしなければならない
が、そのとき攪拌羽根３を高速回転することは強度的に
問題があり、また攪拌ムラが生じてしまうという問題点
もあった。また、チップは投入口７までコンベア５で搬
送されているが、そのチップはコンベア５上では載置さ
れているだけで、搬送時にチップの帯電効果を得ること
ができない上、容器１内への定量供給も困難であった。

【０００５】また、上記攪拌羽根３は容器底板９との間
に空隙部があり、この空隙部にあるチップは、十分に攪
拌されず、また押し出されて開閉ゲート６から容器１の
外部に排出されないという問題点もあった。また、容器
１の内壁には帯電性樹脂である例えばテフロン（登録商
標）がコーティングされているが、チップとの摩擦等で
底面のコーティングが剥がれたときには、摩擦帯電装置
から容器１そのものを取り外してテフロン（登録商標）
を再コーティングしなければならす、大掛かりな補修作
業になってしまうという問題点もあった。

【０００６】また、容器１内に投入されたチップの微粉
末が容器１の内壁面に付着すると、テフロン（登録商
標）と、このテフロン（登録商標）と異種の材料である
チップとの間の摩擦で帯電すべきなのに、同種の材料同
士の摩擦頻度が高くなり、その結果摩擦帯電装置の帯電
性能が低下してしまうという問題点もあった。また、帯
電したチップは、開閉ゲート６のスライドにより排出口
１０が全開して排出されており、定量的に排出しようと
したときには、新たにチップを定量排出する機構を設け
なければならないという問題点もあった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、攪拌羽根の高速回転
が可能であるとともに、攪拌ムラが生じにくい摩擦帯電
装置を得ることを目的とする。

【０００８】また、搬送時にチップの帯電効果を得るこ
とができ、また容器内への定量供給を可能にした摩擦帯
電装置を得ることを目的とする。

【０００９】また、攪拌羽根と容器底板との間の空隙部
にチップが滞留することなく、確実に攪拌、排出される
摩擦帯電装置を得ることを目的とする。

【００１０】また、容器の内面のコーティングの補修を
簡単にできる摩擦帯電装置を得ることを目的とする。

【００１１】また、容器の内壁面に付着した帯電を阻害
するチップの微粉末を除去して、帯電性能が高い摩擦帯
電装置を得ることを目的とする。

【００１２】また、チップを定量排出することができる
摩擦帯電装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の摩擦帯電装置
は、チップを貯留する貯留ホッパと、前記チップを摩擦
帯電する帯電装置本体と、この帯電装置本体と前記貯留
ホッパとを接続し貯留ホッパ内の前記チップを帯電装置
本体に搬送するチップ搬送体とを備えた摩擦帯電装置で
あって、前記帯電装置本体は、チップが滞留する容器
と、この容器内に回転可能に設けられた複数本の攪拌軸
と、この攪拌軸にそれぞれ固定され前記チップを攪拌す
る攪拌羽根と、複数本の前記攪拌軸をそれぞれ自転させ
るとともに複数本の前記攪拌軸を公転させる自転・公転
手段とを有している。

【００１４】この発明の摩擦帯電装置では、自転・公転
手段は、自転用モータと、この自転用モータの回転駆動
力を各攪拌軸に伝達して各攪拌軸を自転させる自転駆動
力伝達機構と、公転用モータと、この公転用モータの回
転駆動力を各攪拌軸に伝達して各攪拌軸を公転させる公
転駆動力伝達機構とを備えている。

【００１５】この発明の摩擦帯電装置では、チップ搬送
体は、斜め上方に傾いた搬送管と、この搬送管内に回転
可能に設けられた前記チップを螺旋運動させて移動させ
るスクリューとを備えている。

【００１６】この発明の摩擦帯電装置では、容器の内壁
面および底面の少なくとも一方に接触して設けられ、攪
拌軸の回転に連動して移動して内壁面、底面に付着した
チップの粉末を除去するブラシを備えている。

【００１７】この発明の摩擦帯電装置では、攪拌軸に取
り付けられ、攪拌羽根と容器の底面との間の空隙部に滞
留するチップを攪拌するスクレーパを備えている。

【００１８】この発明の摩擦帯電装置では、容器は、容
器本体と、この容器本体の底面および内側面の少なくと
も一方を着脱可能に被っているとともに、帯電性樹脂が
コーティングされた交換用カバー体を備えている。

【００１９】この発明の摩擦帯電装置では、帯電装置本
体に取り付けられ、帯電装置本体の排出ゲートからのチ
ップを定量的に排出するとともに、チップと接触する内
面に帯電性樹脂がコーティングされている排出ロータリ
ーバルブを備えている。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について図１〜図７に基づいて説明する。
摩擦帯電装置は、チップを貯留する貯留ホッパ１１と、
図２に示すスクリューコイル式のチップ搬送体１２と、
チップを摩擦帯電する帯電装置本体１３と、この帯電装
置本体１３に取り付けられ排出ゲート３８からのチップ
を定量的に排出する排出ロータリーバルブ１４と、この
ロータリーバルブ１４に接続された排出シュート１５と
を備えている。チップ搬送体１２は、貯留ホッパ１１か
らのチップが投入されるチップ投入口１６と、このチッ
プ投入口１６に接続され斜め上方に傾いた円筒状の搬送
管１７と、このステンレス製の搬送管１７内に回転可能
に設けられたスクリュー１８と、このスクリュー１８の
端部に接続されスクリュー１８に回転駆動力を与えるモ
ータ１９とを備えている。

【００２１】装置本体１３は、円筒形状の容器２０と、
この容器２０内に回転可能に設けられた３本の攪拌軸２
１と、この攪拌軸２１にそれぞれ固定された攪拌羽根で
ある攪拌スクリュー２２と、容器２０の内側面を周方向
に摺動し、ブラシ保持部２７で保持されたゴム製の側面
ブラシ２３と、各攪拌軸２１の下部に端部が固定された
スクレーパ２５と、このスクレーパ２５に固定されたゴ
ム製の底面ブラシ２６とを備えている。ここで、攪拌軸
２１、攪拌スクリュー２２、ブラシ保持部２７およびス
クレーパ２５の表面は、チップを帯電し易いテフロン
（登録商標）でコーティングされている。帯電装置本体
１３の上部にはチップ投入口２８が設けられている。ま
た、この上部には、複数本の攪拌軸２１をそれぞれ自転
させるとともに複数本の攪拌軸２１を公転させる、図５
に示す自転・公転手段が設けられている。この自転・公
転手段は、自転用モータ３４と、この自転用モータ３４
の回転駆動力を各攪拌軸２１に伝達して各攪拌軸２１を
自転させる自転駆動力伝達機構と、公転用モータ３２
と、この公転用モータ３２の回転駆動力を各攪拌軸２１
に伝達して各攪拌軸２１を公転させる公転駆動力伝達機
構とを備えている。自転駆動力伝達機構は、ベルト３３
と、内歯が形成されたリング状の第２の歯車３０と、こ
の第２の歯車３０の内歯に歯合するとともに攪拌軸２１
の先端部に固定された小歯車４０とを備えている。公転
駆動力伝達機構は、第２の歯車３０と中心軸線が一致し
て重ねられ外周部に歯が形成された第１の歯車２９と、
この第１の歯車２９と歯合し、公転用モータ３２と連結
された中間歯車３１とを備えている。

【００２２】容器２０は、有底円筒形状の容器本体３６
と、この容器本体３６の底面を被ったカバー体である交
換用底板３７とを備えている。この交換用底板３７は皿
ねじで容器本体３６の底面に固定されている。容器本体
３６、交換用底板３７および皿ねじはチップを帯電し易
いテフロン（登録商標）でコーティングされている。排
出ロータリーバルブ１４は羽根１４ａ、内壁などチップ
が接触する部分はテフロン（登録商標）コーティングさ
れ、電荷が逃げるのを防止している。

【００２３】次に、上記構成の摩擦帯電装置の動作を図
８のフローチャートに基づいて説明する。図示しない前
工程の装置から搬送されてきた被選別樹脂チップはチッ
プ貯留ホッパ１１に貯留される。次に、排出ロータリー
バルブ１４を駆動させる（Ｓ１）。その後、モータ１９
の駆動により、スクリュー１８を回転させ、搬送管１７
内を螺旋運動しながら貯留ホッパ１１よりも高い位置に
ある帯電装置本体１３に向けてチップを搬送する（Ｓ
２）。このとき、スクリュー１８は、回転が一定であ
り、チップの搬送量はスクリュー１８の回転時間に比例
し、定量供給が可能である。また、スクリュー１８によ
ってチップが攪拌されるので、チップは、チップ同士の
摩擦により、帯電装置本体１３に到達するまでに、ある
程度帯電する。

【００２４】次に、スクリュー公転用モータ３２の駆動
により、中間歯車３１を介して第１の歯車２９を回転さ
せ、この結果３本の攪拌軸２１は同時に周方向に回転す
る。併せて、スクリュー自転用モータ３４の駆動によ
り、ベルト３３を介して第２の歯車３０を回転させるこ
とで、この内歯に歯合した小歯車４０を介して各攪拌ス
クリュー２２は自転する結果、容器２０内のチップは、
攪拌され、摩擦帯電する（Ｓ３）。このように、容器２
０内に投入されたチップは、自転しながら公転する攪拌
スクリュー２２によって攪拌されるが、このとき３本の
スクリュー２２は、高速回転により自転し、また低速回
転で公転しているので、容器２０の径よりかなり小さな
寸法の攪拌スクリュー２２でも容器２０内でムラ無く攪
拌される。また、３本の攪拌スクリュー２２の下部にス
クレーパ２５が取り付けられているので、攪拌スクリュ
ー２２と交換用底板３７との間の空隙部にあるチップの
攪拌が可能になる。また、スクレーパ２５には交換用底
板３７を摺動する底面ブラシ２６が取り付けられている
ので、底板３７に付着する、帯電を阻害するチップの微
粉末は除去される。また、ブラシ保持部２７は、第１の
歯車２９と接続されており、第１の歯車２９の回転とと
もに、側面ブラシ２３が容器２０の内壁面を摺動するの
で、容器２０の内壁面に付着した帯電を阻害するチップ
の微粉末も除去される。

【００２５】その後、排出ゲート３８が開くことで、帯
電したチップは、容器２０から排出されるが、このとき
容器２０内の交換用底板３７上のチップは、スクレーパ
２５および底面ブラシ２６により排出ゲート３８に押し
出され、容器２０内に滞留することなく確実に排出され
る（Ｓ４）。排出ゲート３８から排出されたチップは、
排出ロータリーバルブ１４によって、排出シュート１５
を通って次工程に定量供給される。そして、チップの排
出が終了した時点で、排出ゲート３８を閉じる（Ｓ
５）。

【００２６】上記の手順によるチップの帯電処理が繰り
返し行われ、所定のチップの帯電処理量の帯電処理が完
了した時点で、スクリュー自転用モータ３４、スクリュ
ー公転用モータ３２および排出ロータリーバルブ１４の
運転を停止し（Ｓ６）、摩擦帯電装置の運転が終了す
る。

【００２７】なお、摩擦帯電装置の上記運転中におい
て、交換用底板３７のテフロン（登録商標）が剥がれる
ことが生じたときには、皿ねじで容器本体３６の底面に
固定された交換用底板３７を取り外し、新たな交換用底
板３７を取り付ければよい。また、選別材料の帯電性の
強弱は、互いに摩擦する材質の組み合わせで異なること
が分かっており、例えばプラスに帯電するＡＢＳ樹脂の
チップを帯電させようとしたときには、マイナスに帯電
するＰＶＣ樹脂との組み合わせのときに、特に強く帯電
し易いことが分かっている。従って、選別材料のチップ
の種類に応じて適切な交換用底板を選び、容器本体３６
の底面に固定すればよい。

【００２８】なお、上記実施の形態では、容器２０内の
チップが接触する領域には、テフロン（登録商標）コー
ティングを施したが、勿論このものに限定されない。ま
た、攪拌スクリュー２２の本数は３本に限定されるもの
ではなく、例えば２本、または４本であってもよい。ま
た、容器本体３６の底面ばかりでなく、側面をも被い、
交換可能な有底円筒形状の交換用カバー体を設けるよう
にしてもよい。また、攪拌羽根として攪拌スクリューを
用いたが、勿論このものに限定されるものではなく、例
えばタービン羽根であってもよい。また、自転駆動力伝
達機構および公転駆動力伝達機構は、一例であってそれ
ぞれの動力を伝達しうるものであればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の摩擦帯
電装置によれば、チップを貯留する貯留ホッパと、前記
チップを摩擦帯電する帯電装置本体と、この帯電装置本
体と前記貯留ホッパとを接続し貯留ホッパ内の前記チッ
プを帯電装置本体に搬送するチップ搬送体とを備えた摩
擦帯電装置であって、前記帯電装置本体は、チップが滞
留する容器と、この容器内に回転可能に設けられた複数
本の攪拌軸と、この攪拌軸にそれぞれ固定され前記チッ
プを攪拌する攪拌羽根と、複数本の前記攪拌軸をそれぞ
れ自転させるとともに複数本の前記攪拌軸を公転させる
自転・公転手段とを有しているので、攪拌羽根の高速回
転が可能であるとともに、攪拌ムラが生じにくくなり、
チップの帯電効率が向上する。

【００３０】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
自転・公転手段は、自転用モータと、この自転用モータ
の回転駆動力を各攪拌軸に伝達して各攪拌軸を自転させ
る自転駆動力伝達機構と、公転用モータと、この公転用
モータの回転駆動力を各攪拌軸に伝達して各攪拌軸を公
転させる公転駆動力伝達機構とを備えているので、簡単
な構成で、攪拌羽根は自転および公転が可能となる。

【００３１】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
チップ搬送体は、斜め上方に傾いた搬送管と、この搬送
管内に回転可能に設けられた前記チップを螺旋運動させ
て移動させるスクリューとを備えているので、搬送時に
チップ同士の摩擦によりチップが帯電する結果、予備帯
電が可能になるとともに、容器内への定量供給が可能と
なる。

【００３２】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
容器の内壁面および底面の少なくとも一方に接触して設
けられ、攪拌軸の回転に連動して移動して内壁面、底面
に付着したチップの粉末を除去するブラシを備えている
ので、帯電性能が向上する。

【００３３】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
攪拌軸に取り付けられ、攪拌羽根と容器の底面との間の
空隙部に滞留するチップを攪拌するスクレーパを備えて
いるので、攪拌羽根と容器底板との間の空隙部にチップ
が滞留することなく、確実に攪拌され、かつ外部に排出
される。

【００３４】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
容器は、容器本体と、この容器本体の底面容器本体の底
面および内側面の少なくとも一方を着脱可能に被ってい
るとともに、帯電性樹脂がコーティングされた交換用カ
バー体を備えているので、容器の内面のコーティングの
補修を簡単にできる。また、チップの種類により、その
チップに対して帯電効率の高い帯電性樹脂がコーティン
グされた交換用カバー体を選択して交換することで、チ
ップは効率良く帯電される。

【００３５】また、この発明の摩擦帯電装置によれば、
帯電装置本体に取り付けられ、帯電装置本体の排出ゲー
トからのチップを定量的に排出するとともに、チップと
接触する内面に帯電性樹脂がコーティングされている排
出ロータリーバルブを備えているので、チップの定量排
出が可能であるとともに、装置がコンパクト化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の摩擦帯電装置の構
成図である。

【図２】 図１のチップ搬送体の構成図である。

【図３】 図１の帯電装置本体の構成図である。

【図４】 図３の帯電装置本体の平断面図である。

【図５】 図３の攪拌スクリューの回転機構を説明する
図である。

【図６】 図３のスクレーパおよびブラシを示す斜視図
である。

【図７】 図３のブラシおよびブラシ保持体を示す斜視
図である。

【図８】 実施の形態１の摩擦帯電装置のフローチャー
ト図である。

【図９】 従来の摩擦帯電装置の構成図である。

【符号の説明】

１１ 貯留ホッパ、１２ チップ搬送体、１３ 帯電装
置本体、１４ 排出ロータリーバルブ、１７ 搬送管、
１８ スクリュー、２０ 容器、２１ 攪拌軸、２２
攪拌スクリュー（攪拌羽根）、２５ スクレーパ、２６
ブラシ、３２公転用モータ、３４ 自転用モータ、３
６ 容器本体、３７ 交換用底板（カバー体）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップを貯留する貯留ホッパと、前記チ
   ップを摩擦帯電する帯電装置本体と、この帯電装置本体
   と前記貯留ホッパとを接続し貯留ホッパ内の前記チップ
   を帯電装置本体に搬送するチップ搬送体とを備えた摩擦
   帯電装置であって、 前記帯電装置本体は、チップが滞留する容器と、この容
   器内に回転可能に設けられた複数本の攪拌軸と、この攪
   拌軸にそれぞれ固定され前記チップを攪拌する攪拌羽根
   と、複数本の前記攪拌軸をそれぞれ自転させるとともに
   複数本の前記攪拌軸を公転させる自転・公転手段とを有
   している摩擦帯電装置。
2. 【請求項２】 自転・公転手段は、自転用モータと、こ
   の自転用モータの回転駆動力を各攪拌軸に伝達して各攪
   拌軸を自転させる自転駆動力伝達機構と、公転用モータ
   と、この公転用モータの回転駆動力を各攪拌軸に伝達し
   て各攪拌軸を公転させる公転駆動力伝達機構とを備えて
   いる請求項１に記載の摩擦帯電装置。
3. 【請求項３】 チップ搬送体は、斜め上方に傾いた搬送
   管と、この搬送管内に回転可能に設けられ前記チップを
   螺旋運動させて移動させるスクリューとを備えている請
   求項１または請求項２に記載の摩擦帯電装置。
4. 【請求項４】 容器の内壁面および底面の少なくとも一
   方に接触して設けられ、攪拌軸の回転に連動して移動し
   て内壁面、底面に付着したチップの粉末を除去するブラ
   シを備えている請求項１ないし請求項３の何れかに記載
   の摩擦帯電装置。
5. 【請求項５】 攪拌軸に取り付けられ、攪拌羽根と容器
   の底面との間の空隙部に滞留するチップを攪拌するスク
   レーパを備えている請求項１ないし請求項４の何れかに
   記載の摩擦帯電装置。
6. 【請求項６】 容器は、容器本体と、この容器本体の底
   面および内側面の少なくとも一方を着脱可能に被ってい
   るとともに、帯電性樹脂がコーティングされた交換用カ
   バー体とを備えている請求項１ないし請求項５の何れか
   に記載の摩擦帯電装置。
7. 【請求項７】 帯電装置本体に取り付けられ、帯電装置
   本体の排出ゲートからのチップを定量的に排出するとと
   もに、チップと接触する内面に帯電性樹脂がコーティン
   グされている排出ロータリーバルブを備えている請求項
   １ないし請求項６の何れかに記載の摩擦帯電装置。