JP2011147842A - 除電除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物から除去した塵埃を粘着捕集できるようにした除電除塵装置を提供すること。
【解決手段】内部に被処理物（ｗ）の作業処理空間（１）が形成されたボックス（２）と、このボックス（２）の作業処理空間（１）内に入れられた被処理物（ｗ）に付着の塵埃を除電、除去するイオン化エアを噴出するイオナイザー（６）と、除去された塵埃を捕集するために作業処理空間（１）内に配置された集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）とを備えており、この集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）には、粘着表面から背面へイオン化エアを流通させる貫通孔（７ａ）を多数形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、後工程の都合上、静電気の除去及び付着塵埃の除去を必要とする工業製品の部品、例えば、電子デバイスやレンズ、樹脂製品などの被処理物にイオン化エアを吹き付けて被処理物に付着した塵埃や静電気を短時間で効率的に取り除くために使用される除電除塵装置の改良に関するものである。

この種の除電除塵装置においては、被処理物へのイオン化エアの吹き付けによって除去した塵埃が周囲に飛散、浮遊し、周囲の作業環境を汚染し、或いは、被処理物に再度付着するという新たな問題点が発生してきている。
これを防止するために、従来、例えば、イオン化エアの噴出手段とは別に、作業処理室の周囲、特に、作業処理室への被処理物の出し入れを行うための出入口を含む開口部などに対応する位置の上部に空気噴出パイプを配置し、この空気噴出パイプから下方に向けてエアを噴出させて作業処理室と外部とを遮断するエアカーテンを形成させるようにし、このエアカーテンによって、被処理物から除去した塵埃が外部に漏出することを防止し、周囲の作業環境の汚染や被処理物への再付着を防止させるようにした提案がなされている（特許文献１参照）。

また、これとは別に、作業処理室の被処理物へのイオン化エアの吹き付け方向を、作業処理室の下部、特に、開口部（前面）の下部から作業処理室の中央部に向けて斜め上方へ設定することにより、被処理物に当たったイオン化エアを作業処理室の底部に流すようにして、被処理物から除去した塵埃が外部に漏出することを防止し、周囲の作業環境の汚染や被処理物への再付着を防止させるようにした提案がなされている（特許文献２参照）。

特開２００６−７０１２号公報 実用新案登録第３１１７３７２号公報

しかしながら、特許文献１のものは、イオン化エアの噴出手段とは別に、エアカーテンを形成させるための空気噴出パイプの配設、該パイプへの圧縮空気の供給手段、バルブ及びその開閉制御手段等の別エネルギーを必要とする手段を設置しなければならず、設備コストが高くなる問題点があり、その上、圧縮空気を常時供給する必要があるため、設備導入後のランニングコスト面でも余分に費用がかかる問題点がある。

また、特許文献２のものは、被処理物の下面（裏面）からイオン化エアを当てて付着した塵埃を取り除くことになり、これでは、被処理物の上面に付着している塵埃を除去し難く、常に被処理物を反転させる必要があり、処理状況の目視観察が行いにくく、作業性が良くないといった問題点があり、また、イオン化エアの噴出手段から噴出される空気流によって作業処理室内の上方へ逃避する空気流に付随して飛散、浮遊する塵埃が被処理物の出し入れ口などの開口部から外部に漏出する恐れもあるという問題点も残されている。

更に、上記特許文献１、２のものは、ブロアの下流に集塵機を設置する必要があったため、設備コストが高価となっていた。
本発明は、従来のこの種装置の上記問題点に鑑みて開発されたものであって、その目的とするところは、被処理物から除去した塵埃を粘着捕集できるようにした除電除塵装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、内部に被処理物の作業処理空間が形成されたボックスと、このボックスの作業処理空間内に入れられた被処理物に付着の塵埃を除電、除去するイオン化エアを噴出するイオナイザーと、除去された塵埃を捕集するために作業処理空間内に配置された集塵粘着板とを備えており、この集塵粘着板には、粘着表面から背面へイオン化エアを流通させる貫通孔を多数形成していることを特徴としている。

前記貫通孔は、前記集塵粘着板の表面に対して直交又は傾斜していて、ストレート孔又は奥狭まりのテーパ孔であり、孔の内周面は粘着面になっている。
前記集塵粘着板は、粘着剤で形成した１枚板又は粘着フィルムを多層に積層した積層板である。
前記ボックスに吸引ブロアを設け、この吸引ブロアの空気流入口に取り付けられたフィルターと前記集塵粘着板の背面とをエア通路で連通していることが望ましい。

本発明によれば、被処理物から除去した塵埃を粘着捕集できるようにした除電除塵装置を提供することができる。

本発明装置の主要部の構成を示す縦断側面図である。 本発明装置の概略斜視図である。 本発明装置の概略側面図である。 本発明装置の電気回路図である。 本発明装置による塵埃捕集機能の概略説明図である。 本発明で使用する集塵粘着板の他の実施形態の要部概略縦断面図である。 本発明装置の集塵粘着板の分解説明用斜視図である。 図６の集塵粘着板の組付け状態の説明用斜視図である。

以下、本発明に係る除電除塵装置の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
本発明の除電除塵装置は、図１に示すように、内部に被処理物ｗ（図１はレンズを例示している）の作業処理空間１を形成しているボックス２と、このボックス２の底部２ａに組み込まれた吸引ブロア３と、吸引ブロア３の空気流入口３ａに取り付けられたフィルター４と、ボックス２の正面に設けられた被処理物ｗの出し入れ口５と、被処理物ｗにイオン化エアを噴出するためにボックス２内の側面上方に取り付けられたイオナイザー６と、前記イオナイザー６より噴出するイオン化エアによって吹き飛ばされた塵埃を前記フィルター４よりも上流で粘着捕集するためにボックス２内の空気の通り道となる位置に配置された集塵粘着板７Ａ，７Ｂとを備えており、この集塵粘着板７Ａ，７Ｂには、粘着表面から背面へイオン化エアを流通させる貫通孔７ａが多数形成された多孔板構造とされている。

前記ボックス２は、内部の被処理物ｗの作業処理空間１内での作業状況を外部から透視可能、即ち、容易に目視観察できるようにするため、天井部２ｂ、両側面部２ｃ、正面部２ｄ、背面部２ｅ、底部２ａをアクリル樹脂板などの透明な板材を組み合わせて全面がクリアな構成とされている。
ボックス２の正面部２ｄには、被処理物ｗの出し入れ口５が開口形成されており、また、ボックス２の底部２ａは、上げ底状に形成されている。そして、ボックス２の底部２ａの中央部には、吸引ブロア３の空気流入口３ａが開口形成されている。

ボックス２の底部２ａの下面には、ボックス２内の作業処理空間１内の空気を空気流入口３ａを通して吸引できるように吸引ブロア３が取り付けられている。
吸引ブロア３は、保護ケースの内部に回転軸を上下方向に平行に支持した排気ファン（図示省略）を内蔵した構造とされている。なお、ボックス２の両側面部２ｃの下部は、切除されて排気口９とされている。

フィルター４は、不織布等の濾過型素材を用いた構成からなり、ボックス２の底部２ａの上面に空気流入口３ａを被覆するように設置されている。このフィルター４は、取り替え交換可能とするのが好ましい。
イオナイザー６は、ボックス２内の側面上方に取り付けられており、適宜のエア供給源に接続可能とされたエア配管１３から供給されるエア噴出ノズル６ａと、このエア噴出ノズル６ａ内に配置された対向電極（図示省略）と、この対向電極間に高電圧を印可する高電圧発生回路（図示省略）とを備えており、この高電圧発生回路により対向電極間に高電圧を印可してコロナ放電を発生させ、プラス・マイナスの極性のイオンを交互に発生させて前記エア噴出ノズル６ａからイオン化エアとして噴出できるように構成されている。

前記吸引ブロア３は、図４に示すように、直流電源（例えば、ＤＣ２４Ｖ）に接続可能とされた直流電気回路１４の途中に設置された主電源スイッチ１０の投入により通電されて排気ファンが回転駆動されるように構成されている。また、イオナイザー６は、図４に示すように、前記直流電気回路１４に前記吸引ブロア３と並列に接続されており、フットスイッチ１１の接続操作（踏み込み操作等）により高電圧発生回路に通電し、対向電極間に高電圧を印可してイオンを発生させるように構成されている。これと同時に、エア噴出ノズル６ａからエアを噴出させるための電磁弁１２が前記イオナイザー６の直流電気回路１４に並列に接続されている。この電磁弁１２は、エア噴出ノズル６ａにエアを供給するためにエア供給源に接続可能されたエア配管１３の途中に設置されており、通電時に開放し、非通電時には閉じる構成とされている。

前記吸引ブロア３、イオナイザー６及び電磁弁１２は、この順番で図４に示す直流電気回路１４に並列に接続されており、そして、主電源スイッチ１０は吸引ブロア３の上流側（電源に近い側）に配置され、また、フットスイッチ１１は吸引ブロア３とイオナイザー６との間に配置されている。なお、図４において、主電源スイッチ１０と吸引ブロア３との間には、ヒューズ１５が挿入されている。

一方、前記集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、金型に２液性のウレタン樹脂を流し込み、シートの形状に成形し、製作される。この際、硬度をゴム硬度Ｃ硬度３０以下にしたゲル状で製作すると、自己粘着特性が生じ、塵埃を捕集できる粘着力をもたせることが可能である。自己粘着特性をもったゲルは、捕集した塵埃により粘着力が低下した場合には、水洗浄を行い自然乾燥させると自己粘着特性が再現する。これにより、集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、繰り返し使用することができる。

本実施形態では、集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、厚みが３ｍｍの矩形のウレタンシートに約５ｍｍ径の貫通孔７ａを多数あけた多孔板構造とした場合を例示している。集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、ゴム硬度Ｃ硬度３０以下で製作されているため、シートの表面並びに貫通孔７ａの内周面にも粘着性を有している。この集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、貫通孔７ａの孔径が小さいほど塵埃の捕集効率が向上するので、吸引ブロア３の能力に応じて貫通孔７ａの孔径を小さくしてもよい。また、貫通孔７ａの内周面の面積を大きくするために、図５に示すように、エアの通過方向の出口側が入口側よりも孔径が小さくなるテーパ孔にするのが好ましい。このように、テーパ孔にすることによって、貫通孔７ａの塵埃接着面積を増大させることができて塵埃の捕集効率を向上させることができる。

この集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、前記イオナイザー６から作業処理空間１内に噴出されて前記ボックス２の底部２ａの吸引ブロア３に吸引されるイオン化エアの流動経路中の前記フィルター４の上流で少なくとも作業処理空間１の底面のみ、または、底面と周囲壁面の一部または複数壁面とに設置されている。図１、図２では、例えば、底面と背面とに集塵粘着板７Ａ，７Ｂを設置した場合を例示している。

なお、集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、底部２ａの上面や背面部２ｅの内面に対してエア通路８Ａ，８Ｂとなる隙間が形成されるようにそれらから所定寸法（例えば、１〜３ｃｍ程度）離隔して配置されている。そして、この集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、前記ボックス２に対して着脱可能（取出可能）に設置されている。集塵粘着板７Ａ，７Ｂの具体的な構成として、図７、図８に示すように、複数個の窓孔７ｂを区画形成した基板７ｃの各窓孔７ｂにゲル状シート７ｄを貼り付けた形態とされ、この集塵粘着板７Ａ，７Ｂの設置位置に対応してボックス２には、図１に示すように、出入口２ｆが形成されている。この出入口２ｆは、適宜のシール部材（図示省略）によってエア洩れが防止可能とされるのが好ましい。また、ボックス２の内壁面には、集塵粘着板７Ａ，７Ｂのガイド溝（図示省略）が形成されている。

上記集塵粘着板７Ａ，７Ｂに形成する貫通孔７ａは、粘着表面に対して直交又は傾斜（図６参照）していて、ストレート孔又は奥狭まりのテーパ孔とされ、孔の内周面は粘着面になっている。また、集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、図１などに示すように、ボックス１内に１枚だけを配置するようにしてもよいが、図６に示すように、２枚乃至複数枚を隙間を形成して配置するようにしてもよい。後者の場合、貫通孔７ａの位置を互いにずらせたり、傾斜方向を互いに逆向きにして配置するのが好ましい。

なお、前記集塵粘着板７Ａ，７Ｂは、ウレタンその他の粘着剤で１枚板形状に形成してもよく、又は、粘着フィルムを多層に積層した積層板とし、上から１枚ずつ剥離させて塵埃の捕集面を更新可能としてあってもよい。
本発明装置の実施形態は、以上の構成からなり、次に、その動作を説明する。
先ず、図４における主電源スイッチ１０を投入する。これにより、吸引ブロア３が先行して動作し、作業処理空間１内の空気を底部２ａの空気流入口３ａを通じて吸引し、排気口９から排出する。その際、作業処理空間１内の空気は、大部分が集塵粘着板７Ａ，７Ｂの各貫通孔７ａを通過して背面のエア通路８Ａ，８Ｂを通り、フィルター４を通過することになるが、一部分は、集塵粘着板７Ａ，７Ｂの各貫通孔７ａを通過せずにフィルター４だけを通過するものとがある。

次に、被処理物ｗをボックス２の正面部２ｄの出し入れ口５から作業処理空間１内に搬入して支持させ（例えば、作業者の手又はロボットハンド等で搬入支持させ）、フットスイッチ１１を踏み込み操作する。これにより、電磁弁１２が開放されてイオナイザー６のエア噴出ノズル６ａからエアを噴出する。これと同時に、イオナイザー６の高電圧発生回路に通電されて対向電極間に高電圧が印可され、イオンが発生する。このイオンは、エア噴出ノズル６ａから噴出するエアをイオン化エアに変化させる。イオナイザー６は、作業処理空間１の上方に設置されており、エア噴出ノズル６ａは、イオン化エアを作業処理空間１の上方から斜め後下方に向けて吹き出す。このイオン化エアの吹き出し経路に被処理物ｗが搬入支持されている。これによって、被処理物ｗの表面の静電気が中和されて該表面に付着していた塵埃ａ（図５参照）が効率よく吹き飛ばされる。その際、被処理物ｗの上面に付着していた塵埃は、静電気の中和作用とエアの吹き付け作用で除去され、被処理物ｗの下面に付着していた塵埃も静電気の中和作用と塵埃の自重及び下方への気流の誘引作用等によって離脱除去させることができるため、被処理物ｗを反転させる必要がない。また、除去された塵埃が集塵粘着板７Ａ，７Ｂの表面及び多孔板構造の多数の貫通孔７ａを通過するとき、該表面及び貫通孔７ａ内面に大部分が粘着して捕集され、残りの塵埃も吸引ブロア３の空気流入口３ａに取り付けられたフィルター４によって濾過捕集されるため、塵埃の捕集率が高められる。

被処理物ｗの作業処理空間１を形成するボックス２は、少なくとも外部から内部が透視可能としてあることによって、作業状況の目視観察が外部から容易に行えるため、作業性が向上する。
集塵粘着板７Ａ，７Ｂの粘着力が低下した場合には、ボックス２から取り出して水洗浄を行い自然乾燥させると自己粘着特性が再現し、反復して使用することができる。

前記集塵粘着板７は、粘着フィルムを多層に積層し、上から１枚ずつ剥離させて塵埃の捕集面を更新可能とした多孔板構造にした場合では、粘着力が低下した場合、粘着フィルムを一枚ずつ剥がすことによって粘着力を更新出現させることができる。
このように、本発明の実施形態の構成によれば、外部への塵埃の漏出による作業環境の汚染防止がエアカーテンのような別エネルギーを必要とする遮蔽手段によることなく、前段の塵埃を粘着捕集する多孔板構造の集塵粘着板と、後段の濾過型のフィルターとの組み合わせからなる別エネルギーを必要としない簡単安価な集塵構成で達成することができる。そのため、本発明の構成によれば、吸引ブロアの下流に多層の集塵フィルターや外部取付型の集塵機を別設置することが不要であり、吸引ブロアの圧力損失を低く抑えることができ、設備コストやランニングコストを低減し、コンパクトで低コストの除電除塵装置を提供することができる。

本発明装置の実施形態は、以上であるが、本発明は、上記の実施形態にのみ制約されるものではなく、適宜、改変して実施してもよい。例えば、吸引ブロアを省略して実施してもよい。また、集塵粘着板は、粘着表面を増加させるために波形面や凹凸面形状としてもよい。さらに、集塵粘着板は使い捨て交換タイプのものでもよい。また、上記実施形態におけるフットスイッチに代えて作業処理空間内にセンサを設置し、手又はロボットハンドなどで被処理物を作業処理空間内に差し込むことを検出させて、イオナイザー及び電磁弁の直流電気回路の通電・非通電を制御させるようにしてもよい。また、このセンサで作業処理空間内への被処理物の差し込みを検出させ、所定時間だけイオナイザー及び電磁弁の直流電気回路を通電させるタイマを動作させるようにしてもよい。この場合、タイマの設定時間は、被処理物の形状や大きさ等に応じて付着した塵埃を要求されるレベルまで除去することができる適正な時間に容易に設定変更できるように構成しておくのが望ましい。

本発明装置は、電子デバイスやレンズ、樹脂製品等、後工程の都合上、静電気の除去及び付着塵埃の除去を必要とする工業製品の部品及びこれらと同様な被処理物に付着した塵埃や静電気を取り除くための除電除塵装置に利用可能である。

ｗ 被処理物
１ 作業処理空間
２ ボックス
３ 吸引ブロア
４ フィルター
５ 出し入れ口
６ イオナイザー
７ 集塵粘着板
８Ａ，８Ｂ エア通路
９ 排気口
１０ 主電源スイッチ
１１ フットスイッチ
１２ 電磁弁
１３ エア配管
１４ 直流電気回路
１５ ヒューズ

Claims (5)

1. 内部に被処理物（ｗ）の作業処理空間（１）が形成されたボックス（２）と、このボックス（２）の作業処理空間（１）内に入れられた被処理物（ｗ）に付着の塵埃を除電、除去するイオン化エアを噴出するイオナイザー（６）と、除去された塵埃を捕集するために作業処理空間（１）内に配置された集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）とを備えており、この集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）には、粘着表面から背面へイオン化エアを流通させる貫通孔（７ａ）を多数形成していることを特徴とする除電除塵装置。
2. 前記貫通孔（７ａ）は、前記集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）の表面に対して直交又は傾斜していて、ストレート孔又は奥狭まりのテーパ孔であり、孔の内周面は粘着面になっていることを特徴とする請求項１に記載の除電除塵装置。
3. 前記集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）は、粘着剤で形成した１枚板又は粘着フィルムを多層に積層した積層板であることを特徴とする請求項１または２に記載の除電除塵装置。
4. 前記ボックス（２）に吸引ブロア（３）を設け、この吸引ブロア（３）の空気流入口（３ａ）に取り付けられたフィルター（４）と前記集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）の背面とをエア通路（８Ａ，８Ｂ）で連通していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の除電除塵装置。
5. 前記集塵粘着板（７Ａ，７Ｂ）は、前記作業処理空間（１）内配置位置から前記ボックス（２）外に取出し可能に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の除電除塵装置。