JP2007301442A - 粉塵除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理板状体であるワークの両面に付着している粉塵を一工程で効率的にかつ適切に除去することができる粉塵除去装置を提供する。
【解決手段】ワーク２をその下面の大部分又は要部を下方に開放させた状態で支持して移送するコンベア３と、コンベア３の移送方向の所定領域の上部及び下部と両側部の空間を覆う除塵ボックス４と、除塵ボックス４のコンベア３両側部にコンベア３の移送方向と直交する方向に対向して設けられた送風口５と吸気口６と、吸気口６と送風口５を接続してクローズドループを形成するとともに、送風ブロア２２と集塵装置１９を配設された集塵送風ダクト１８とを備えた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は粉塵除去装置に関し、特に板状体の両面に付着している粉塵を一工程で適切に除去できる粉塵除去装置に関するものである。

従来、例えば半導体ウエハや炭素皮膜抵抗などの電子部品の製造工程や、二次電池の極板の製造工程等において、ワークの担持板上にペースト状の金属含有材料などを塗布して乾燥し、その後の研磨工程を経た後、表面に付着している粉塵を除去する工程における粉塵除去方法としては、粉塵を吸引除去するプル方式が汎用されていた。

一方、粉塵が噴出する空間の一方から送風しつつ、 他方から吸引して粉塵を除去するプッシュ・プル方式も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の構成は、レーザ加工機において、ワークを剣山状のワークサポートにて支持するようにした加工テーブルの凹部内面に送風口と吸気口を対向して配設し、両者を連通するダクトに集塵フィルタとブロアを配設し、レーザ加工に伴ってワークの裏面に噴出した粉塵をプッシュ・プル方式で集塵するようにしている。

また、ワークの除塵面に対して空気を吹き付けつつ、 吸引して粉塵を除去するプッシュ・プル方式も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に記載の構成は、ワークの除塵面に対向配置したクリーナヘッドの対向面の中央部から空気を吹きだし、両側で吸引するようにし、かつその対向面に波形若しくは半円形の凹部を形成することで複雑な流れを形成してワークに付着している微細粉塵の捕集効率を向上するようにしている。
特開２００４−９０４７号公報 特開２００５−１４４４５４号公報

しかしながら、上記プル方式の粉塵除去方法では粉塵を十分に除去するのが困難で、かつ吸引途中で吸引されずに飛散したり、落下した粉塵が製造ラインのダクト上部や床面に溜まり、清浄度が保てないという問題があった。また、製造工程上からワークをコンベア上に載置して搬送する場合、吸引できるのは片面のみであり、ワークの片面の粉塵しか除去できず、両面の粉塵を除去するためにはワークを表裏反転して二工程で除去する必要があるという問題があった。

また、上記特許文献１や特許文献２に記載されたプッシュ・プル方式では、ワークをコンベア上に載置して搬送するようにした場合、上述と同様に付着した粉塵を除去できるのは片面のみであり、両面の粉塵を除去するためには、ワークを表裏反転して二工程で除去する必要があるという問題がある。

また、ワークの除塵面に向けて空気を吹き付けて粉塵を吹き飛ばすプッシュ方式では、粉塵を確実に除去するために空気を強く吹き付け過ぎると、塗布物が剥離してワークの性能を維持できなくなる恐れがあり、またコンベアによる搬送にトラブルを発生する恐れが生じるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑み、ワーク両面に付着している粉塵を一工程で効率的にかつ適切に除去することができる粉塵除去装置を提供することを目的とする。

本発明の粉塵除去装置は、被処理板状体をその下面の大部分又は要部を下方に開放させた状態で支持して移送するコンベアと、コンベアの移送方向の所定領域の上部及び下部と両側部の空間を覆う除塵ボックスと、除塵ボックスのコンベア両側部にコンベアの移送方向と直交する方向に対向して設けられた送風口と吸気口と、吸気口と送風口を接続してクローズドループを形成するとともに、ブロアと集塵装置を配設された集塵送風ダクトとを備えたものである。

この構成によれば、コンベアにて移送される被処理板状体の上面及び下面に対して、被処理板状体の移送方向と直交する方向にプッシュ・プル方式にて空気を強く流動させることで、表面材料を過剰に剥離させる恐れなく、また粉塵を周囲に飛散させる恐れなく、さらにコンベアによる搬送にトラブルを発生する恐れなく、被処理板状体の両面の付着粉塵を一工程で効率的にかつ適切に除去することができる。また、吸気口と送風口を集塵送風ダクトにて接続してクローズドループを形成しているので、送風・吸引に必要な動力を低減できてより小型のブロア１台で済み、省エネルギー、省設置スペースを図ることができる。

また、除塵ボックスの上部に整流板を配設すると、除塵ボックスの上部を流動する空気流の流速分布を均等にすることができ、被処理板状体の全面に対して均一にかつ確実に除塵することができる。

特に、前記整流板をその配列方向の中央部の間隔に対して両側部の間隔を小さくして配設すると、空気がダクト壁面に沿って流れ易い結果、除塵ボックスの両側部の流量が多くなるのを抑制して空気を全体に均一に流すことができる。

また、除塵ボックス内のコンベア下部に、空気流をコンベアに向けて偏向させる偏向板を配設すると、コンベアの存在によって空気流が流動し難い被処理板状体の下面に向けて空気流を流動させ、被処理板状体の下面の粉塵を確実に除去することができる。

また、除塵ボックスの外面に放熱板を設けると、上記のように吸気口と送風口を集塵送風ダクトにて接続してクローズドループを形成した場合にも空気の温度上昇を抑制することができ、温度上昇によるブロア軸受部の短寿命化や、流動空気の比重が変動して粉塵除去作用にムラが発生するのを抑制することができる。

また、除塵ボックスの下部を下窄まり形状とするとともに、その底部にダスト回収箱を配設すると、除塵ボックスの下部に落下した粉塵をダスト回収箱で回収でき、回収した素材を再利用することができる。

本発明の粉塵除去装置によれば、コンベアにて移送される被処理板状体の上面及び下面に対して、被処理板状体の移送方向と直交する方向にプッシュ・プル方式にて空気を強く流動させることで、表面材料を過剰に剥離させる恐れなく、また粉塵を周囲に飛散させる恐れなく、さらにコンベアによる搬送にトラブルを発生する恐れなく、被処理板状体の両面の付着粉塵を一工程で効率的にかつ適切に除去することができる。

以下、本発明の粉塵除去装置を、二次電池の極板の製造工程における研磨後の粉塵除去に適用した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態における被処理板状体（以下、ワークと称する）は、基板にペースト状金属を塗布して乾燥させ、その後バフ研磨したものであり、粉塵除去装置は、上記研磨時に発生して表面に付着している金属粉を除去するものである。

本実施形態の粉塵除去装置１の全体構成を示す図１、図２において、３は、ワーク２をその下面の大部分又は要部を下方に開放させた状態で支持して移送するコンベアであり、両側のフレーム３ａ、３ａ間に適当間隔置きにガイドローラ３ｂが配設され、ワーク２の除塵不要箇所を支持する細幅の複数のベルト又はネット状のベルトなどから成る移送ベルト３ｃがこれらのガイドローラ３ｂにて支持されるとともに、図外の駆動手段にて回動駆動される。

コンベア３の移送方向の所定領域に、その上部及び下部と両側部の空間を覆う除塵ボックス４が配設されている。除塵ボックス４のコンベア３の両側に位置する部分に、コンベア３の移送方向と直交する方向に互いに対向して送風口５と吸気口６とが設けられている。これら送風口５と吸気口６は、除塵ボックス４に対する流入・流出時に流れが大きく乱れないように除塵ボックス４内に向けて先広がり形状に形成されている。除塵ボックス４の上部にはコンベア３の移送面上に所定高さの上部空間７が形成され、除塵ボックス４の下部には下窄まり形状のホッパー部８が形成され、その底部にダスト回収箱９が配設されている。

除塵ボックス４の上面には、点検口１０が開口され、点検蓋１１にて開閉可能に閉鎖されている。点検蓋１１の下面には、コンベア３の移送方向と直交する方向に延びる複数の整流板１２が適当間隔あけて並列して配設されている。整流板１２の下端は、ワーク２の上面に適当隙間をあけた位置まで延出されている。また、整流板１２の配列間隔は、図５に示すように、除塵ボックス４の両側壁との間又はその近傍の間隔Ａに比して、中央部の間隔Ｂが大きく設定されており、除塵ボックス４の側壁に近い部分の流動抵抗が大きくなるように構成されている。さらに、点検蓋１１の上面には放熱板１３が突設され、除塵ボックス４内の熱を整流板１２から放熱板１３に伝導して効率的に外部に放出できるように構成されている。

除塵ボックス４内のコンベア３のフレーム３ａの上部には、図３に示すように、ワーク２の上面に沿って空気が流動するのを阻害しないように、切欠１４が形成されている。また、除塵ボックス４内のコンベア３の下部位置には、コンベア３の下部を流動する空気流をコンベア３の上部に向けて偏向させる１又は複数（図１では１つのみ図示）の偏向板１５が配設されている。

また、図５に示すように、除塵ボックス４の両側壁にコンベア３が貫通するように形成されている出入口１６の内面の上部及び下部から内側に向けて斜めに、空気流の漏れ出しを抑制するラビリンスを形成するようにエアガイド１７が延出されている。

除塵ボックス４の吸気口６と送風口５とは、図１に示すように、集塵送風ダクト１８にて相互に接続されてクローズドループが形成されている。集塵送風ダクト１８には、吸気口６側から、バッグフィルタ装置などの集塵装置１９と、排気分岐部２０と、外気取入れ分岐部２１と、送風ブロア２２が順次配設されている。排気分岐部２０と外気取入れ分岐部２１には、それぞれ流路を切り換えるための切換ダンパ２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂが配設されている。また、送風ブロア２２及び切換ダンパ２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂを作動制御する制御部２３が設けられている。

以上の構成において、前工程でバフ研磨されたワーク２はコンベア３で移送されて除塵ボックス４内に搬入される。ワーク２は除塵ボックス４内で所定時間停止するか、若しくは低速で移動し、その間に除塵ボックス４内でワーク２の両面に付着している粉塵が除去される。そのため、少なくとも除塵ボックス４内にワーク２が存在する間、制御部２３にて送風ブロア２２が駆動制御され、空気流が集塵送風ダクト１８を通って送風口５から除塵ボックス４内に送風されるとともに吸気口６から吸気され、コンベア３上のワーク２の上面及び下面に対して、コンベア３の移送方向と直交する方向にプッシュ・プル方式にて空気が強く流動される。

このようにプッシュ・プル方式でワーク２の上面と下面に略沿って空気流が強く流動することによって、ワーク２の両面に付着している粉塵が一工程で効率的にかつ適切に除去されるとともに、その際にワーク２の表面に塗着された金属材料が強い気流の衝突によって過剰に剥離させる恐れがなく、またプッシュ・プル方式により粉塵が周囲に飛散される恐れもなく、さらに強い気流の吹き上げ等によってコンベア３による搬送にトラブルを発生する恐れもない。

ワーク２から除去された粉塵の内、比較的重量の大きい粉塵は、下部のホッパー部８を下方に落下してダスト回収箱９に捕集され、その後回収される。それ以外の粉塵はすべて空気流とともに集塵送風ダクト１８を通って集塵装置１９に至って空気流から除去される。除去された粉塵は集塵装置１９の回収箱１９ａに回収される。回収された粉塵は素材として再利用することができる。除塵された空気流は集塵送風ダクト１８を通って送風ブロア２２にて吸引されて送風口５に向けて送風され、クローズドループを形成して循環される。このようにクローズドループを形成することで、送風・吸引に必要な動力を低減でき、より小型の１台の送風ブロア２２で済み、省エネルギー、省設置スペースを図ることができる。

また、上記除塵ボックス４内での除塵に際して、除塵ボックス４の上面に配置した点検蓋１１に整流板１２が配設されていることで、除塵ボックス４内の上部空間７を流動する空気流の流速分布を均等にすることができ、ワーク２の全面に対して均一にかつ確実に除塵することができる。特に、整流板１２は両側部の配列間隔Ａを狭く、中央部の配列間隔Ｂを広くして配設していることで、空気がダクトやボックスの壁面に沿って流れ易い結果、除塵ボックス４の両側部の流量が多くなるのを抑制して空気を全体に均一に流すことができ、上記効果をより一層奏することができる。

また、除塵ボックス４内のコンベア３の下部に、空気流をコンベア３に向けて偏向させる偏向板１５を配設しているので、コンベア３の存在によって空気流が流動し難いワーク２の下面に向けて確実に空気流を流動させることができ、ワーク２の下面の粉塵を確実に除去することができる。

また、上記点検蓋１１の上面に放熱板１３を設けているので、上記のように吸気口６と送風口５を集塵送風ダクト１８にて接続してクローズドループを形成した場合に問題となってくる循環空気の温度上昇を抑制することができ、その結果温度上昇による送風ブロア２２の軸受部の短寿命化や、流動空気の比重が変動して粉塵除去作用にムラが発生するのを抑制することができる。

なお、空気を循環させている状態では、切換ダンパ２０ａ及び２１ａが完全に閉じられ、切換ダンパ２０ｂ及び２１ｂの開閉量が制御される。また、循環空気は必要に応じて適宜に一部が外部に排出されるとともに外気が取り入れられる。その際には、制御部２３にて切換ダンパ２０ａが若干開かれるとともに切換ダンパ２０ｂが若干閉じられ、また切換ダンパ２１ａが若干開らかれるとともに切換ダンパ２１ｂが若干閉じられる。

本発明の粉塵除去装置によれば、被処理板状体の上面及び下面に略沿ってプッシュ・プル方式にて空気を強く流動させることで、表面材料を過剰に剥離させる恐れなく、また粉塵を周囲に飛散させる恐れなく、被処理板状体の両面の付着粉塵を一工程で効率的にかつ適切に除去することができるので、半導体ウエハや炭素皮膜抵抗や電池極板などの各種被処理板状体の表面付着粉塵の除去に有効に利用することができる。

本発明の一実施形態の粉塵除去装置の全体概略構成図。 同実施形態の除塵ボックス回りの構成を示す斜視図。 同実施形態の除塵ボックス内のコンベアの構成を示す斜視図。 同実施形態の点検蓋の構成を示す斜視図。 同実施形態の除塵ボックスの縦断側面図。

符号の説明

１ 粉塵除去装置
２ ワーク（被処理板状体）
３ コンベア
４ 除塵ボックス
５ 送風口
６ 吸気口
８ ホッパー部
９ ダスト回収箱
１２ 整流板
１３ 放熱板
１５ 偏向板
１８ 集塵送風ダクト
１９ 集塵装置
２２ 送風ブロア

Claims (6)

1. 被処理板状体をその下面の大部分又は要部を下方に開放させた状態で支持して移送するコンベアと、コンベアの移送方向の所定領域の上部及び下部と両側部の空間を覆う除塵ボックスと、除塵ボックスのコンベア両側部にコンベアの移送方向と直交する方向に対向して設けられた送風口と吸気口と、吸気口と送風口を接続してクローズドループを形成するとともに、ブロアと集塵装置を配設された集塵送風ダクトとを備えたことを特徴とする粉塵除去装置。
2. 除塵ボックスの上部に、整流板を配設したことを特徴とする請求項１記載の粉塵除去装置。
3. 整流板は、その配列方向の中央部の間隔に対して両側部の間隔を小さくしたことを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装置。
4. 除塵ボックス内のコンベア下部に、空気流をコンベアに向けて偏向させる偏向板を配設したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の粉塵除去装置。
5. 除塵ボックスの外面に放熱板を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の粉塵除去装置。
6. 除塵ボックスの下部を下窄まり形状とするとともに、その底部にダスト回収箱を配設したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の粉塵除去装置。
   

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