JP2016032937A

JP2016032937A - Electrostatic film forming device

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Publication number: JP2016032937A
Application number: JP2015146808A
Authority: JP
Inventors: 今朝男安藤; Kesao Ando
Original assignee: WERK KOGYO KK
Current assignee: WERK KOGYO KK
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: JP6652341B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic film forming device capable of evenly and continuously forming a film made of powder on an object.SOLUTION: An electrostatic film forming device deposits powder on an object 1 conveyed by a conveyer 2 according to an electrostatic force to form a film made of powder on an object 1. The electrostatic film forming device includes a screen 10 arranged opposite to the object 1, a rubbing roller 12 which rubs powder against the screen 10, a roller rotation mechanism 19 which rotates the rubbing roller 12 around a shaft center thereof, a hopper 14 which supplies powder to the rubbing roller 12 and a power source DC which applies a voltage between the screen 10 and the object 1. The screen 10 is curved such that a center part of the screen is protruded toward the object 1.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、スクリーンと対象物との間に静電界を形成して、可食性粉体や機能性粉体などの粉体を対象物の表面上に堆積させ、粉体からなる膜を形成する静電成膜装置に関する。 The present invention forms an electrostatic field between a screen and an object, deposits powders such as edible powder and functional powder on the surface of the object, and forms a film made of the powder. The present invention relates to an electrostatic film forming apparatus.

静電スクリーン印刷装置は、食品の印刷や工業製品の製造などの様々な用途に使用されている。この静電印刷の原理について、図８を参照して説明する。図８に示すように、静電スクリーン印刷装置は、被印刷物２００が載置されるコンベヤ２０１と、メッシュを有するスクリーン２０２と、スクリーン２０２上のロールブラシ２０３とを備える。被印刷物２００はコンベヤ２０１によってスクリーン２０２下方の印刷位置に移動される。 Electrostatic screen printing apparatuses are used in various applications such as food printing and industrial product manufacturing. The principle of this electrostatic printing will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the electrostatic screen printing apparatus includes a conveyor 201 on which the substrate 200 is placed, a screen 202 having a mesh, and a roll brush 203 on the screen 202. The substrate 200 is moved to a printing position below the screen 202 by the conveyor 201.

スクリーン２０２は電源ＤＣの負極に接続され、コンベヤ２０１は電源ＤＣの正極に接続されるとともに接地される。電源ＤＣによってスクリーン２０２とコンベヤ２０１との間には高電圧が印加され、これによりスクリーン２０２とコンベヤ２０１上の被印刷物２００との間には静電界が形成される。粉体はホッパ２０４から回転するロールブラシ２０３上に供給され、スクリーン２０２上に落下する。スクリーン２０２上の粉体は、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２のメッシュに摺り込まれ、メッシュを通ってスクリーン２０２の下側に押し出される。このとき、粉体は、回転するロールブラシ２０３との摩擦によって負に帯電する。したがって、粉体は、接地されている被印刷物２００に引き付けられて被印刷物２００の表面に付着し、被印刷物２００上に均一な厚さの膜を形成する。 The screen 202 is connected to the negative electrode of the power source DC, and the conveyor 201 is connected to the positive electrode of the power source DC and grounded. A high voltage is applied between the screen 202 and the conveyor 201 by the power source DC, whereby an electrostatic field is formed between the screen 202 and the substrate 200 on the conveyor 201. The powder is supplied from the hopper 204 onto the rotating roll brush 203 and falls onto the screen 202. The powder on the screen 202 is slid onto the mesh of the screen 202 by the rotating roll brush 203 and is pushed out to the lower side of the screen 202 through the mesh. At this time, the powder is negatively charged by friction with the rotating roll brush 203. Therefore, the powder is attracted to the grounded substrate 200 and adheres to the surface of the substrate 200 to form a film having a uniform thickness on the substrate 200.

このような静電スクリーン印刷装置は、食品の表面に模様を形成する工程に広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。静電スクリーン印刷技術は、粉体からなる膜を均一に形成することが可能であるため、最近では、燃料電池や二次電池、化粧品など、さまざまな工業製品の製造にも使用されつつある（例えば、特許文献２参照）。 Such an electrostatic screen printing apparatus is widely used in a process of forming a pattern on the surface of food (for example, see Patent Document 1). Electrostatic screen printing technology is capable of uniformly forming a film made of powder, and has recently been used in the manufacture of various industrial products such as fuel cells, secondary batteries, and cosmetics ( For example, see Patent Document 2).

特開２００２−３４７２２１号公報JP 2002-347221 A 特開２００２−３６７６１６号公報JP 2002-367616 A

しかしながら、粉体印刷を行うにつれて、粉体がスクリーン２０２の下面に堆積することがある。この現象について図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して説明する。粉体がロールブラシ２０３によってスクリーン２０２のメッシュに摺り込まれると、図９（ａ）に示すように、粉体は摩擦によって負に帯電し、正に加電されている被印刷物２００に向かって飛翔する。ところが、粉体が被印刷物２００に接触すると、図９（ｂ）に示すように、一部の粉体は正に帯電し、負に加電されているスクリーン２０２に向かって上昇し、スクリーン２０２の下面に付着するという現象が起こる。粉体は徐々にスクリーン２０２の下面に堆積し、ついにはスクリーン２０２のメッシュを塞いでしまう。 However, as powder printing is performed, the powder may accumulate on the lower surface of the screen 202. This phenomenon will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). When the powder is slid onto the mesh of the screen 202 by the roll brush 203, as shown in FIG. 9A, the powder is negatively charged by friction and is directed toward the substrate 200 to be positively charged. To fly. However, when the powder comes into contact with the substrate 200, as shown in FIG. 9B, a part of the powder is positively charged and ascends toward the screen 202 that is negatively charged. The phenomenon of adhering to the lower surface of the plate occurs. The powder gradually accumulates on the lower surface of the screen 202 and eventually closes the mesh of the screen 202.

スクリーン２０２のメッシュが粉体によって塞がれると、粉体の膜を被印刷物２００上に均一に形成することができない。よって、スクリーン２０２の下面から粉体を除去するために、定期的にスクリーン２０２の下面を清掃する必要がある。しかしながら、スクリーン２０２の清掃作業は静電印刷動作の停止を伴うため、連続的な印刷を妨げる。 If the mesh of the screen 202 is blocked with powder, a powder film cannot be formed uniformly on the substrate 200. Therefore, in order to remove the powder from the lower surface of the screen 202, it is necessary to periodically clean the lower surface of the screen 202. However, since the cleaning operation of the screen 202 involves stopping the electrostatic printing operation, continuous printing is hindered.

さらに、複数の被印刷物２００を印刷するにつれて、粉体は、スクリーン２０２の上面にも徐々に溜まる。スクリーン２０２の上面に溜まった粉体は、ロールブラシ２０３に巻き込まれたり、スクリーン２０２の縁から被印刷物２００上にこぼれ落ちることがあり、均一な膜の形成を阻害してしまう。 Furthermore, the powder gradually accumulates on the upper surface of the screen 202 as the plurality of substrates 200 are printed. The powder accumulated on the upper surface of the screen 202 may be wound on the roll brush 203 or spilled onto the substrate 200 from the edge of the screen 202, thereby inhibiting the formation of a uniform film.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、粉体からなる膜を対象物上に均一にかつ連続的に形成することができる静電成膜装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electrostatic film forming apparatus capable of uniformly and continuously forming a film made of powder on an object. Objective.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、コンベヤにより搬送される対象物上に粉体を静電力により堆積させて前記粉体からなる膜を前記対象物上に形成する静電成膜装置であって、前記対象物に向き合って配置されたスクリーンと、前記スクリーンに粉体を擦り込む擦り込みローラーと、前記擦り込みローラーをその軸心まわりに回転させるローラー回転機構と、前記擦り込みローラーに粉体を供給するホッパと、前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加する電源とを備え、前記スクリーンは、その中央部が前記対象物に向かって突出するように湾曲していることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, one embodiment of the present invention is an electrostatic device in which a powder is deposited on an object conveyed by a conveyor by an electrostatic force to form a film made of the powder on the object. A film forming apparatus, a screen arranged to face the object, a rubbing roller for rubbing powder onto the screen, a roller rotating mechanism for rotating the rubbing roller about its axis, and the rubbing roller And a power source for applying a voltage between the screen and the object, and the screen is curved so that a center portion thereof protrudes toward the object. It is characterized by that.

本発明の好ましい態様は、前記ローラー回転機構は、前記スクリーンに接触する前記擦り込みローラーの部分が前記対象物の搬送方向と反対の方向に移動するように前記擦り込みローラーを回転させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記擦り込みローラーの外周面に沿って湾曲する粉体ガイドカバーを更に備え、前記粉体ガイドカバーは、前記擦り込みローラーの外周面に接触しており、前記粉体ガイドカバーの先端は前記スクリーンに接触または近接していることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the roller rotating mechanism rotates the rubbing roller so that a portion of the rubbing roller in contact with the screen moves in a direction opposite to the conveyance direction of the object. .
In a preferred aspect of the present invention, the powder guide cover further includes a powder guide cover that is curved along the outer peripheral surface of the rubbing roller, and the powder guide cover is in contact with the outer peripheral surface of the rubbing roller, and the powder guide cover The tip of is in contact with or close to the screen.

本発明の好ましい態様は、前記ホッパと前記擦り込みローラーとの間には除電装置が配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンと前記対象物との間に印加される電圧を周期的に０にする電圧コントローラをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記対象物を検知する検知センサを更に備え、前記対象物が存在しないときには、前記擦り込みローラーの回転および前記ホッパからの粉体の供給を停止することを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, a static eliminator is disposed between the hopper and the rubbing roller.
A preferred aspect of the present invention is further characterized by further comprising a voltage controller that periodically sets a voltage applied between the screen and the object to zero.
In a preferred aspect of the present invention, a detection sensor for detecting the object is further provided, and when the object does not exist, the rotation of the rubbing roller and the supply of powder from the hopper are stopped.

本発明によれば、湾曲したスクリーンが使用される。湾曲したスクリーンを使用することで、上述した問題が解決される理由について、図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して説明する。スクリーン１０は電源ＤＣの負極に接続され、電源ＤＣの正極、コンベヤ２、およびコンベヤ２上の対象物１は接地されている。粉体は、擦り込みローラー１２によってスクリーン１０のメッシュに擦り込まれ、摩擦によって粉体は負に帯電する。粉体は、正に加電されている対象物１に向かって飛翔し、対象物１の表面に付着する。コンベヤ２によって対象物１が移動されている間、対象物１に一旦付着した粉体の一部は正に帯電し、負に加電されているスクリーン１０に戻ろうとする。しかし、スクリーン１０が湾曲しているため、対象物１がスクリーン１０の中央部から遠ざかるにつれて、スクリーン１０と対象物１との距離は徐々に大きくなり、スクリーン１０と対象物１との間に形成される静電界が弱くなる。結果として、粉体に作用するクーロン力は重力に打ち勝てず、スクリーン１０にまで到達しない。よって、粉体はスクリーン１０の下面に堆積せず、スクリーン１０の下面を定期的に清掃する必要がなく、しかも、粉体によってスクリーン１０のメッシュが閉塞されることがない。したがって、本発明の静電成膜装置は、粉体の膜を連続的に対象物１に形成することができ、かつ均一な厚さの膜を形成することができる。 According to the invention, a curved screen is used. The reason why the above-described problem is solved by using a curved screen will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). The screen 10 is connected to the negative electrode of the power source DC, and the positive electrode of the power source DC, the conveyor 2 and the object 1 on the conveyor 2 are grounded. The powder is rubbed into the mesh of the screen 10 by the rubbing roller 12, and the powder is negatively charged by the friction. The powder flies toward the positively charged target object 1 and adheres to the surface of the target object 1. While the object 1 is being moved by the conveyor 2, part of the powder once adhered to the object 1 is positively charged and tries to return to the screen 10 that is negatively charged. However, since the screen 10 is curved, the distance between the screen 10 and the object 1 gradually increases as the object 1 moves away from the center of the screen 10, and is formed between the screen 10 and the object 1. The electrostatic field generated is weakened. As a result, the Coulomb force acting on the powder does not overcome gravity and does not reach the screen 10. Therefore, the powder does not accumulate on the lower surface of the screen 10, there is no need to periodically clean the lower surface of the screen 10, and the mesh of the screen 10 is not blocked by the powder. Therefore, the electrostatic film forming apparatus of the present invention can continuously form a film of powder on the object 1 and can form a film having a uniform thickness.

図１（ａ）および図１（ｂ）は、湾曲したスクリーンを用いることによって得られる効果を説明するための図である。FIG. 1A and FIG. 1B are diagrams for explaining an effect obtained by using a curved screen. 本発明の一実施形態に係る静電成膜装置の正面図である。It is a front view of the electrostatic film-forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 静電成膜装置の側面図である。It is a side view of an electrostatic film-forming apparatus. スクリーンの上面図である。It is a top view of a screen. 静電成膜装置の擦り込みローラーおよびスクリーンを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the rubbing roller and screen of an electrostatic film-forming apparatus. 静電成膜装置の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of an electrostatic film-forming apparatus. スクリーンの下面に粉体の塊が形成される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the lump of powder is formed in the lower surface of a screen. 静電印刷の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of electrostatic printing. 図９（ａ）および図９（ｂ）は、粉体がスクリーンの下面に堆積する様子を説明する図である。FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams for explaining how powder is deposited on the lower surface of the screen.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態に係る静電成膜装置の正面図であり、図３は静電成膜装置の側面図である。静電成膜印刷装置は、対象物１の上方に配置されるスクリーン１０と、スクリーン１０上に置かれた円筒状の擦り込みローラー１２と、粉体を擦り込みローラー１２に供給するホッパ１４とを備えている。スクリーン１０は対象物１に向き合って配置されており、スクリーン１０と対象物１とは非接触とされる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a front view of an electrostatic film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of the electrostatic film forming apparatus. The electrostatic film-forming printing apparatus includes a screen 10 disposed above the object 1, a cylindrical rubbing roller 12 placed on the screen 10, and a hopper 14 that supplies powder to the rubbing roller 12. ing. The screen 10 is arranged to face the object 1, and the screen 10 and the object 1 are not in contact with each other.

図４は、スクリーン１０の上面図である。スクリーン１０は、対象物１の上方の位置において水平に配置されている。スクリーン１０には粉体が通過するメッシュ１１が形成されている。粉体は、擦り込みローラー１２の外周面によってスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込まれる。 FIG. 4 is a top view of the screen 10. The screen 10 is horizontally disposed at a position above the object 1. A mesh 11 through which the powder passes is formed on the screen 10. The powder is rubbed into the mesh 11 of the screen 10 by the outer peripheral surface of the rub roller 12.

擦り込みローラー１２の材料としては、スクリーン１０への粉体の擦込性の良さから軟質の連泡ウレタンスポンジが採用されている。擦り込みローラー１２は、ローラー回転機構１９に連結されている。擦り込みローラー１２は、スクリーン１０と平行に延びるその軸心を中心としてローラー回転機構１９により回転駆動され、擦り込みローラー１２の外周面がスクリーン１０のメッシュ１１に摺接される。ローラー回転機構１９は、モータおよびトルク伝達機構（例えば、スプロケット、チェーンなど）から構成される。ローラー回転機構１９は、擦り込みローラー１２に直結されたモータから構成されてもよい。 As the material of the rubbing roller 12, a soft open-cell urethane sponge is adopted because of the good rubbing property of the powder to the screen 10. The rubbing roller 12 is connected to a roller rotation mechanism 19. The rubbing roller 12 is rotationally driven by a roller rotating mechanism 19 around its axis extending in parallel with the screen 10, and the outer peripheral surface of the rubbing roller 12 is in sliding contact with the mesh 11 of the screen 10. The roller rotation mechanism 19 includes a motor and a torque transmission mechanism (for example, a sprocket, a chain, etc.). The roller rotation mechanism 19 may be constituted by a motor directly connected to the rubbing roller 12.

ホッパ１４は擦り込みローラー１２の上方に配置されている。ホッパ１４は、粉体を内部に収容するホッパ箱２０と、ホッパ箱２０の内部に配置されたホッパブラシ２２と、ホッパブラシ２２を回転させるブラシ回転機構２４とを備えている。ブラシ回転機構２４は、モータおよびトルク伝達機構（例えば、スプロケット、チェーンなど）から構成される。ブラシ回転機構２４は、ホッパブラシ２２に直結されたモータから構成されてもよい。 The hopper 14 is disposed above the rubbing roller 12. The hopper 14 includes a hopper box 20 that stores powder therein, a hopper brush 22 disposed inside the hopper box 20, and a brush rotation mechanism 24 that rotates the hopper brush 22. The brush rotation mechanism 24 includes a motor and a torque transmission mechanism (for example, a sprocket, a chain, etc.). The brush rotation mechanism 24 may be composed of a motor directly connected to the hopper brush 22.

ホッパブラシ２２はホッパ箱２０の底部上に置かれている。このホッパ箱２０の底部には多数の孔（図示せず）が形成されている。ブラシ回転機構２４がホッパブラシ２２を回転させると、ホッパ箱２０内の粉体はホッパブラシ２２に撹拌されながらホッパ箱２０の底部の孔に押し込まれ、これらの孔を通過して擦り込みローラー１２の外周面に供給される。粉体の擦り込みローラー１２への供給量は、ホッパブラシ２２の回転速度によって調整することができる。 The hopper brush 22 is placed on the bottom of the hopper box 20. A number of holes (not shown) are formed in the bottom of the hopper box 20. When the brush rotating mechanism 24 rotates the hopper brush 22, the powder in the hopper box 20 is pushed into the holes at the bottom of the hopper box 20 while being agitated by the hopper brush 22, and passes through these holes to the outer peripheral surface of the rubbing roller 12. To be supplied. The amount of powder supplied to the rubbing roller 12 can be adjusted by the rotational speed of the hopper brush 22.

スクリーン１０の下方には複数の対象物１を水平に搬送するコンベヤ２が配置されている。コンベヤ２は、スクリーン１０の下方位置に対象物１を順次移動させる。コンベヤ２としては、工場に既に設置されているベルト式コンベヤを使用することができる。スクリーン１０は電源（電圧印加装置）ＤＣの負極に接続され、電源ＤＣの正極およびコンベヤ２は接地される。電源ＤＣによってスクリーン１０とコンベヤ２との間には高電圧が印加され、これによりスクリーン１０とコンベヤ２上の対象物１との間には静電界が形成される。 Below the screen 10, a conveyor 2 that horizontally conveys a plurality of objects 1 is disposed. The conveyor 2 sequentially moves the object 1 to a position below the screen 10. As the conveyor 2, a belt type conveyor already installed in a factory can be used. The screen 10 is connected to the negative electrode of a power source (voltage application device) DC, and the positive electrode of the power source DC and the conveyor 2 are grounded. A high voltage is applied between the screen 10 and the conveyor 2 by the power source DC, whereby an electrostatic field is formed between the screen 10 and the object 1 on the conveyor 2.

粉体はホッパ１４から擦り込みローラー１２上に供給され、回転する擦り込みローラー１２によってスクリーン１０に運ばれる。粉体は、回転する擦り込みローラー１２によってスクリーン１０のメッシュ１１に摺り込まれ、スクリーン１０の下側に押し出される。このとき、粉体は、回転する擦り込みローラー１２との摩擦によって負に帯電する。したがって、粉体は、接地されている対象物１に引き付けられて対象物１の表面に付着し、対象物１上に均一な厚さの膜を形成する。粉体をスクリーン１０に擦り込みながら、図示しない揺動機構により擦り込みローラー１２をその軸方向に揺動させることが好ましい。粉体の種類によっては、擦り込みローラー１２によってスクリーン１０のメッシュ１１に摺り込まれたときに正に帯電するものがある。このような粉体を使用するときは、スクリーン１０は電源ＤＣの正極に接続され、電源ＤＣの負極およびコンベヤ２は接地される。 The powder is supplied from the hopper 14 onto the rubbing roller 12 and conveyed to the screen 10 by the rotating rubbing roller 12. The powder is rubbed into the mesh 11 of the screen 10 by the rotating rubbing roller 12 and pushed out to the lower side of the screen 10. At this time, the powder is negatively charged due to friction with the rotating rubbing roller 12. Accordingly, the powder is attracted to the grounded target object 1 and adheres to the surface of the target object 1 to form a film having a uniform thickness on the target object 1. The rubbing roller 12 is preferably swung in the axial direction by a rocking mechanism (not shown) while rubbing the powder into the screen 10. Some types of powder are positively charged when rubbed into the mesh 11 of the screen 10 by the rubbing roller 12. When such a powder is used, the screen 10 is connected to the positive electrode of the power source DC, and the negative electrode of the power source DC and the conveyor 2 are grounded.

図５は、スクリーン１０および擦り込みローラー１２の拡大図である。図５に示すように、スクリーン１０は湾曲した形状を有している。より具体的には、スクリーン１０はその中央部が下方に（すなわち対象物１に向かって）突出するように湾曲している。スクリーン１０の中央部は最も低い位置にあり、スクリーン１０の両縁部は中央部よりも高い位置にある。擦り込みローラー１２の外周面の最下部は、スクリーン１０の中央部（最下部）に接触している。 FIG. 5 is an enlarged view of the screen 10 and the rubbing roller 12. As shown in FIG. 5, the screen 10 has a curved shape. More specifically, the screen 10 is curved so that the central portion protrudes downward (that is, toward the object 1). The center of the screen 10 is at the lowest position, and both edges of the screen 10 are at a higher position than the center. The lowermost part of the outer peripheral surface of the rubbing roller 12 is in contact with the central part (lowermost part) of the screen 10.

このように湾曲したスクリーン１０を使用することにより、図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して説明したように、粉体が一旦対象物１に付着してその極性が変わったとしても、対象物１がコンベヤ２に運ばれてスクリーン１０の中央部（最下部）から遠ざかるにつれて静電界が弱くなるので、粉体がスクリーン１０に向かって戻ることがない。したがって、粉体がスクリーン１０の下面に堆積することを防止することができる。本実施形態に係る静電成膜装置は、多くの対象物１に粉体を連続的に堆積させて、均一な粉体の膜をこれら対象物１上に形成することができる。 By using the curved screen 10 in this way, as described with reference to FIGS. 1A and 1B, the powder once adheres to the object 1 and its polarity has changed. However, since the electrostatic field is weakened as the object 1 is transported to the conveyor 2 and moves away from the central part (lowermost part) of the screen 10, the powder does not return toward the screen 10. Therefore, it is possible to prevent the powder from being deposited on the lower surface of the screen 10. The electrostatic film forming apparatus according to the present embodiment can form a uniform powder film on these objects 1 by continuously depositing powder on many objects 1.

図２から分かるように、擦り込みローラー１２の回転方向は、対象物１の搬送方向と反対方向となっている。より具体的には、擦り込みローラー１２のスクリーン１０に接触する部分（最下部）は、対象物１の搬送方向と反対の方向に移動している。このような回転方向とするのは次の理由による。コンベヤ２によって対象物１が搬送されているとき、スクリーン１０とコンベヤ２との間には空気の流れが形成される。この空気の流れは、対象物１の周囲の空気が対象物１に引きずられることによって発生するものである。粉体は極めて軽いため、対象物１に向かって飛翔しているときに空気の流れよって粉体が流されてしまい、対象物１上に均一に堆積しないおそれがある。 As can be seen from FIG. 2, the rotation direction of the rubbing roller 12 is opposite to the conveying direction of the object 1. More specifically, the part (lowermost part) that contacts the screen 10 of the rubbing roller 12 moves in the direction opposite to the conveying direction of the object 1. The reason for this rotation direction is as follows. When the object 1 is being conveyed by the conveyor 2, an air flow is formed between the screen 10 and the conveyor 2. This air flow is generated when the air around the object 1 is dragged by the object 1. Since the powder is extremely light, the powder flows due to the flow of air when flying toward the object 1, and there is a possibility that the powder does not deposit uniformly on the object 1.

そこで、ローラー回転機構１９は、擦り込みローラー１２を対象物１の搬送方向とは反対方向に回転させ、粉体を、対象物１の搬送方向において上流側の領域（図５において符号Ｕで示す）に向かって飛翔させる。スクリーン１０は湾曲しているので、上流側領域Ｕでは、スクリーン１０の最下部よりも弱い静電界が形成されている。このため、上流側領域Ｕでは粉体は直ちに対象物１に向かわず、空中に浮遊した状態となる。この状態で、粉体は空気の流れによって下流側に運ばれ、スクリーン１０の最下部の下方に形成されている最も強い静電界中に進入する。帯電している粉体は、静電力によって対象物１に向かって飛翔する。このように、擦り込みローラー１２を対象物１の搬送方向とは反対方向に回転させることにより、粉体は空気の流れと静電力の相互作用により対象物１に垂直に飛翔し、対象物１上に均一に堆積される。 Therefore, the roller rotation mechanism 19 rotates the rubbing roller 12 in the direction opposite to the conveyance direction of the object 1, and the powder is an upstream region in the conveyance direction of the object 1 (indicated by a symbol U in FIG. 5). Let it fly towards. Since the screen 10 is curved, an electrostatic field weaker than the lowermost part of the screen 10 is formed in the upstream region U. For this reason, in the upstream region U, the powder does not immediately go to the object 1 but is in a floating state in the air. In this state, the powder is carried downstream by the air flow and enters into the strongest electrostatic field formed below the lowermost part of the screen 10. The charged powder flies toward the object 1 by electrostatic force. Thus, by rotating the rubbing roller 12 in the direction opposite to the conveying direction of the object 1, the powder flies perpendicularly to the object 1 due to the interaction between the air flow and the electrostatic force, and on the object 1. Uniformly deposited.

図５に示すように、対象物１の搬送方向に関して擦り込みローラー１２の下流側および上流側には粉体ガイドカバー３１，３２が設けられている。この粉体ガイドカバー３１，３２の上端はホッパ１４に固定されている。粉体ガイドカバー３１，３２の下部は、擦り込みローラー１２の外周面の下半分に接触しており、擦り込みローラー１２の外周面に沿って湾曲している。粉体ガイドカバー３１，３２の先端（下端）はスクリーン１０の上面に接触または近接している。図５に示す例では、粉体ガイドカバー３１，３２の先端（下端）は、スクリーン１０の上面に接触しており、擦り込みローラー１２とスクリーン１０との間に挟まれている。 As shown in FIG. 5, powder guide covers 31 and 32 are provided on the downstream side and the upstream side of the rubbing roller 12 in the conveyance direction of the object 1. The upper ends of the powder guide covers 31 and 32 are fixed to the hopper 14. Lower portions of the powder guide covers 31 and 32 are in contact with the lower half of the outer peripheral surface of the rubbing roller 12, and are curved along the outer peripheral surface of the rubbing roller 12. The tips (lower ends) of the powder guide covers 31 and 32 are in contact with or close to the upper surface of the screen 10. In the example shown in FIG. 5, the tips (lower ends) of the powder guide covers 31 and 32 are in contact with the upper surface of the screen 10 and are sandwiched between the rubbing roller 12 and the screen 10.

２つの粉体ガイドカバー３１，３２は、擦り込みローラー１２を挟んで配置されている。粉体ガイドカバー３１，３２は、擦り込みローラー１２の長手方向（軸方向）に沿って該擦り込みローラー１２の全長にわたって延びている。粉体ガイドカバー３１，３２の材料としては、アクリル樹脂または塩化ビニルなどの絶縁物が好ましく使用される。 The two powder guide covers 31 and 32 are disposed with the rubbing roller 12 interposed therebetween. The powder guide covers 31 and 32 extend over the entire length of the rubbing roller 12 along the longitudinal direction (axial direction) of the rubbing roller 12. As a material for the powder guide covers 31, 32, an insulator such as acrylic resin or vinyl chloride is preferably used.

ホッパ１４から擦り込みローラー１２の外周面に供給された粉体は、擦り込みローラー１２の回転によってスクリーン１０まで運ばれる。下流側の粉体ガイドカバー３１は、粉体が擦り込みローラー１２からスクリーン１０上にこぼれ落ちることを防止する。したがって、擦り込みローラー１２に供給された粉体のほとんどはスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込まれ、スクリーン１０上面に残留することがない。 The powder supplied from the hopper 14 to the outer peripheral surface of the rubbing roller 12 is carried to the screen 10 by the rotation of the rubbing roller 12. The powder guide cover 31 on the downstream side prevents powder from spilling from the rubbing roller 12 onto the screen 10. Therefore, most of the powder supplied to the rubbing roller 12 is rubbed into the mesh 11 of the screen 10 and does not remain on the upper surface of the screen 10.

スクリーン１０のメッシュ１１に擦り込まれなかった一部の粉体は、上流側の粉体ガイドカバー３２と擦り込みローラー１２との間に挟まれて擦り込みローラー１２の回転によって持ち上げられ、ホッパ１４から新たに供給された粉体とともに再びスクリーン１０に運ばれ、メッシュ１１に擦り込まれる。 Part of the powder that has not been rubbed into the mesh 11 of the screen 10 is sandwiched between the powder guide cover 32 on the upstream side and the rub roller 12, and is lifted by the rotation of the rub roller 12. Together with the supplied powder, it is conveyed again to the screen 10 and rubbed into the mesh 11.

擦り込みローラー１２の外周面の下半分は上流側の粉体ガイドカバー３２および下流側の粉体ガイドカバー３１によって覆われているので、粉体はスクリーン１０上にこぼれ落ちることがない。よって、スクリーン１０上に溜まった粉体を擦り込みローラー１２が巻き込むことがなく、スクリーン１０の縁から粉体が対象物１上にこぼれ落ちることもないので、スクリーン１０の上面を清掃する必要もない。結果として、静電成膜装置は、均一な粉体の膜を連続して対象物１上に形成することができる。 Since the lower half of the outer peripheral surface of the rubbing roller 12 is covered with the upstream powder guide cover 32 and the downstream powder guide cover 31, the powder does not spill onto the screen 10. Therefore, the powder accumulated on the screen 10 is not rubbed into the roller 12, and the powder does not spill onto the object 1 from the edge of the screen 10, so that it is not necessary to clean the upper surface of the screen 10. . As a result, the electrostatic film forming apparatus can continuously form a uniform powder film on the object 1.

ホッパ１４から出てくる粉体は、１つ１つがばらけているのではなく、粉体同士が凝集された塊状のものがほとんどである。この粉体の塊は、擦り込みローラー１２と上流側の粉体ガイドカバー３２との間に進入することによって、塊が崩れて細かい粉体となる。特に、上述したように、揺動機構（図示せず）によって擦り込みローラー１２がその軸方向に揺動している場合には、確実に粉体の塊を粉砕することができる。 The powders coming out of the hopper 14 are not scattered one by one, but are mostly in the form of agglomerated powders. The powder lump enters the space between the rubbing roller 12 and the upstream powder guide cover 32 so that the lump is broken into a fine powder. In particular, as described above, when the rubbing roller 12 is swung in the axial direction by a rocking mechanism (not shown), the lump of powder can be reliably crushed.

さらに、粉体は、回転する擦り込みローラー１２によって粉体ガイドカバー３２に擦り付けられながら、スクリーン１０に送られる。このとき、粉体が粉体ガイドカバー３２に擦り付けられることによって摩擦帯電が起こり、粉体は負に帯電する。さらに、粉体は、スクリーン１０に擦り付けられることによって、負に帯電する。このように、粉体ガイドカバー３２を設けることによって、スクリーン１０に到達する前に予め粉体を負に帯電させることができるので、粉体は、静電力によって対象物１に強く引き付けられる。結果として、均一な厚さの粉体膜を対象物１上に形成することができる。 Further, the powder is sent to the screen 10 while being rubbed against the powder guide cover 32 by the rotating rubbing roller 12. At this time, the powder is rubbed against the powder guide cover 32 to cause frictional charging, and the powder is negatively charged. Furthermore, the powder is negatively charged by being rubbed against the screen 10. Thus, by providing the powder guide cover 32, the powder can be negatively charged in advance before reaching the screen 10, so that the powder is strongly attracted to the object 1 by the electrostatic force. As a result, a powder film having a uniform thickness can be formed on the object 1.

また、粉体ガイドカバー３２の先端（下端）は、擦り込みローラー１２とスクリーン１０との間に挟まれているので、粉体は、擦り込みローラー１２から落下することなく、最も強い静電界が形成されているスクリーン１０の最下部（中央部）にまで運ばれる。よって、負に帯電された粉体は、強い静電力によって対象物１に飛翔し、均一な厚さの粉体膜を対象物１上に形成することができる。 Further, since the tip (lower end) of the powder guide cover 32 is sandwiched between the rubbing roller 12 and the screen 10, the strongest electrostatic field is formed on the powder without dropping from the rubbing roller 12. It is carried to the lowest part (center part) of the screen 10 which is. Therefore, the negatively charged powder can fly to the object 1 with a strong electrostatic force, and a powder film having a uniform thickness can be formed on the object 1.

スクリーン１０の最下部は、全体として、対象物１と概ね平行であるので、粉体は対象物１上に均一に堆積される。もし、粉体がスクリーン１０の最下部に向かう途中で落下すると、粉体は、スクリーン１０の最下部から上方に傾いた部分から対象物１に供給される。スクリーン１０の傾いた部分と、スクリーン１０の最下部とでは、対象物１に対する投影面積が異なるので、スクリーン１０の傾いた部分から粉体が供給されると、スクリーン１０の最下部とは異なる幅で粉体が堆積してしまう。特に、スクリーン１０が、模様付きメッシュを有するロータリスクリーンである場合、スクリーン１０の傾いた部分から供給される粉体によって描かれる模様は、歪んでしまう。本実施形態によれば、粉体ガイドカバー３２が設けられているので、ホッパ１４から供給された粉体は、擦り込みローラー１２からこぼれ落ちることなく、スクリーン１０の最下部にまで運ばれる。したがって、粉体を均一に対象物１上に堆積させることができる。ロータリスクリーンのように、スクリーン１０のメッシュ１１（図４参照）に模様が描かれている場合では、歪みのない模様を対象物１上に転写することができる。 Since the lowermost part of the screen 10 is generally parallel to the object 1 as a whole, the powder is uniformly deposited on the object 1. If the powder falls on the way to the bottom of the screen 10, the powder is supplied to the object 1 from a portion inclined upward from the bottom of the screen 10. Since the projected area with respect to the object 1 is different between the inclined portion of the screen 10 and the lowermost portion of the screen 10, when the powder is supplied from the inclined portion of the screen 10, the width different from the lowermost portion of the screen 10. As a result, powder accumulates. In particular, when the screen 10 is a rotary screen having a patterned mesh, the pattern drawn by the powder supplied from the inclined portion of the screen 10 is distorted. According to the present embodiment, since the powder guide cover 32 is provided, the powder supplied from the hopper 14 is conveyed to the lowermost part of the screen 10 without spilling from the rubbing roller 12. Therefore, the powder can be uniformly deposited on the object 1. When a pattern is drawn on the mesh 11 (see FIG. 4) of the screen 10 like a rotary screen, a pattern without distortion can be transferred onto the object 1.

図５に示すように、ホッパ１４と擦り込みローラー１２との間には、除電装置の一実施形態である除電ブラシ３５が設けられている。この除電ブラシ３５は、ホッパ１４から供給される粉体、および擦り込みローラー１２から静電気を除去するために設けられている。本実施形態では、２つの除電ブラシ３５が設けられ、擦り込みローラー１２の長手方向（軸方向）に沿って配置されている。除電ブラシ３５の先端は、擦り込みローラー１２の外周面に近づけて配置される。 As shown in FIG. 5, a static elimination brush 35 that is an embodiment of the static elimination device is provided between the hopper 14 and the rubbing roller 12. The static eliminating brush 35 is provided to remove static electricity from the powder supplied from the hopper 14 and the rubbing roller 12. In the present embodiment, two static elimination brushes 35 are provided and arranged along the longitudinal direction (axial direction) of the rubbing roller 12. The tip of the static eliminating brush 35 is disposed close to the outer peripheral surface of the rubbing roller 12.

ホッパ１４に収容されている粉体は、ホッパブラシ２２によって撹拌されながらホッパ１４の下面に形成された複数の孔（図示せず）から供給される。このため、ホッパブラシ２２と粉体との摩擦により粉体が負に帯電しやすい。一方、擦り込みローラー１２はスクリーン１０との接触により負に帯電している。負に帯電した粉体が負に帯電した擦り込みローラー１２に近づくと、粉体と擦り込みローラー１２との間に反発力が発生し、粉体が擦り込みローラー１２の外周面に供給されないことがある。 The powder stored in the hopper 14 is supplied from a plurality of holes (not shown) formed in the lower surface of the hopper 14 while being stirred by the hopper brush 22. For this reason, the powder tends to be negatively charged due to friction between the hopper brush 22 and the powder. On the other hand, the rubbing roller 12 is negatively charged due to contact with the screen 10. When the negatively charged powder approaches the negatively charged rubbing roller 12, a repulsive force is generated between the powder and the rubbing roller 12, and the powder may not be supplied to the outer peripheral surface of the rubbing roller 12.

除電ブラシ３５は、粉体および擦り込みローラー１２から静電気を除去することによって、これらの間に反発力が作用することを防止することができる。よって、粉体は、擦り込みローラー１２の外周面に正しく供給され、結果として均一な粉体の膜を対象物１上に形成することができる。除電ブラシ３５としては、市販されているものを使用することができる。 The static elimination brush 35 can prevent a repulsive force from acting between them by removing static electricity from the powder and the rubbing roller 12. Therefore, the powder is correctly supplied to the outer peripheral surface of the rubbing roller 12, and as a result, a uniform powder film can be formed on the object 1. As the static elimination brush 35, what is marketed can be used.

除電ブラシ３５の先端は、カーボンの細い針の束から構成されている。このカーボンの細い針は抜けやすく、粉体とともに対象物１に付着することがある。そこで、このようなカーボン針の粉体への混入を避けるために、除電装置として、除電ブラシ以外のものを使用してもよい。図６は、静電成膜装置の他の実施形態を示す図である。この実施形態では、除電装置３５は、カーボン針に代えて、ステンレス鋼からなるメッシュを折り曲げることで形成された先端を有している。このステンレス鋼のメッシュの直径は３０μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは２０μｍ以下である。このようなステンレス鋼のメッシュは、脱落するおそれがないので、食品などの対象物１への粉体の堆積に好ましく使用することができる。 The tip of the static elimination brush 35 is composed of a bundle of fine carbon needles. This fine carbon needle is easy to come off and may adhere to the object 1 together with the powder. Therefore, in order to avoid such mixing of the carbon needle into the powder, a device other than the static elimination brush may be used as the static elimination device. FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the electrostatic film forming apparatus. In this embodiment, the static eliminator 35 has a tip formed by bending a mesh made of stainless steel instead of a carbon needle. The diameter of the stainless steel mesh is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less. Such a stainless steel mesh can be preferably used for depositing powder on the object 1 such as food because there is no fear of dropping off.

荷電した粉体は、スクリーン１０から対象物１に向かって飛翔し、対象物１上に堆積する。均一な厚さの粉体膜を形成するためには、スクリーン１０から粉体を均一に対象物１に供給する必要がある。しかしながら、スクリーン１０から飛び出した粉体同士が互いに引き付け合い、図７に示すように、つらら状の塊を形成することがある。このような塊が形成される原因は不明であるが、磁石が砂鉄を引き付けたときにつらら状の砂鉄の塊が生じる原理と同じ原理によると考えられる。このようなつらら状の塊がスクリーン１０の下面に形成されると、粉体が均一に対象物１上に付着せず、筋状の模様が対象物１上に現れる。 The charged powder flies from the screen 10 toward the object 1 and is deposited on the object 1. In order to form a powder film having a uniform thickness, it is necessary to supply powder uniformly from the screen 10 to the object 1. However, the powders popping out from the screen 10 may attract each other to form an icicle-shaped lump as shown in FIG. The reason why such a lump is formed is unknown, but it is thought that it is based on the same principle as that in which an icicle-shaped lump of iron sand is produced when the magnet attracts iron sand. When such an icicle-shaped lump is formed on the lower surface of the screen 10, the powder does not uniformly adhere to the object 1 and a streak pattern appears on the object 1.

このような粉体の塊は、スクリーン１０と対象物１との間の電圧が印加されていないときには形成されない。そこで、粉体の塊を消滅させるために、静電成膜装置は、スクリーン１０と対象物１（コンベヤ２）との間の電圧を瞬間的に０にする電圧コントローラ３７（図２参照）を備えている。この電圧コントローラ３７は、擦り込みローラー１２が粉体をスクリーン１０に摺りこんでいる間、スクリーン１０と対象物１との間の電圧印加を周期的に解除する。例えば、１〜２分に１回、０．３〜１秒の短時間だけ、より具体的には０．３秒だけ電圧を０にする。このように電圧を周期的に０にすることで、粉体の塊が消滅し、筋状の模様を消すことができる。 Such a lump of powder is not formed when the voltage between the screen 10 and the object 1 is not applied. Therefore, in order to eliminate the lump of powder, the electrostatic film forming apparatus includes a voltage controller 37 (see FIG. 2) that instantaneously sets the voltage between the screen 10 and the object 1 (conveyor 2) to zero. I have. The voltage controller 37 periodically cancels voltage application between the screen 10 and the object 1 while the rubbing roller 12 is rubbing the powder onto the screen 10. For example, the voltage is set to 0 once every 1 to 2 minutes, for a short time of 0.3 to 1 second, more specifically for 0.3 second. In this way, by periodically setting the voltage to 0, the lump of powder disappears and the streak pattern can be erased.

対象物１を静電成膜装置に搬送するコンベヤ２には、ゴムなどのごみが載っていることがある。このようなごみは、スクリーン１０の下方に到達した時に、スクリーン１０に引き寄せられてスクリーン１０の下面に付着することがある。このようなごみは、電圧を０にすることによって、スクリーン１０から切り離すことができる。 On the conveyor 2 that conveys the object 1 to the electrostatic film forming apparatus, garbage such as rubber may be placed. When such dust reaches the lower part of the screen 10, it may be attracted to the screen 10 and adhere to the lower surface of the screen 10. Such dust can be separated from the screen 10 by setting the voltage to zero.

対象物１は順次コンベヤ２によってスクリーン１０の下方位置まで送られるが、対象物１と次の対象物１との間ではある程度の隙間があり、この隙間に粉体を供給する必要はない。そこで、粉体の使用量を削減するために、図２に示すように、スクリーン１０の上流側には対象物１を検知する検知センサ４０が設けられている。この検知センサ４０は、図３に示すローラー回転機構およびブラシ回転機構２４の動作を制御する動作コントローラ４１に接続されており、検知センサ４０の検知信号が動作コントローラ４１に送信されるようになっている。 The object 1 is sequentially sent to a position below the screen 10 by the conveyor 2, but there is a certain gap between the object 1 and the next object 1, and it is not necessary to supply powder to this gap. Therefore, in order to reduce the amount of powder used, a detection sensor 40 for detecting the object 1 is provided on the upstream side of the screen 10 as shown in FIG. The detection sensor 40 is connected to an operation controller 41 that controls the operation of the roller rotation mechanism and the brush rotation mechanism 24 shown in FIG. 3, and a detection signal of the detection sensor 40 is transmitted to the operation controller 41. Yes.

動作コントローラ４１は、検知センサ４０からの検知信号がないとき、すなわち、対象物１が存在しないときは、ローラー回転機構１９およびブラシ回転機構２４の動作を停止させる一方で、スクリーン１０と対象物１（コンベヤ２）との間の電圧印加は維持される。擦り込みローラー１２の回転とホッパ１４の粉体供給を停止させることで、粉体の対象物１への供給を瞬間的に停止することができる。さらに、スクリーン１０と対象物１（コンベヤ２）との間の電圧印加が維持された状態で、擦り込みローラー１２の回転とホッパ１４の粉体供給を開始することで、粉体の対象物１への供給を瞬間的に開始することができる。また、このような動作により、縁部がはっきりした粉体の膜を対象物１上に形成することも可能である。 When there is no detection signal from the detection sensor 40, that is, when the object 1 does not exist, the operation controller 41 stops the operation of the roller rotation mechanism 19 and the brush rotation mechanism 24, while the screen 10 and the object 1. The voltage application between (conveyor 2) is maintained. By stopping the rotation of the rubbing roller 12 and the powder supply from the hopper 14, the supply of powder to the object 1 can be stopped instantaneously. Furthermore, in the state where the voltage application between the screen 10 and the object 1 (conveyor 2) is maintained, the rotation of the rubbing roller 12 and the powder supply of the hopper 14 are started, whereby the powder object 1 is supplied. Can be started instantaneously. Further, it is possible to form a powder film with a clear edge on the object 1 by such an operation.

本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に従って最も広く解釈される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but is most widely interpreted in accordance with the description of the scope of claims.

１対象物
２コンベヤ
１０スクリーン
１１メッシュ
１２擦り込みローラー
１４ホッパ
１９ローラー回転機構
２０ホッパ箱
２２ホッパブラシ
２４ブラシ回転機構
３１，３２粉体ガイドカバー
３５除電ブラシ（除電装置）
３７電圧コントローラ
４０検知センサ
４１動作コントローラ
ＤＣ電源（電圧印加装置） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Object 2 Conveyor 10 Screen 11 Mesh 12 Rubbing roller 14 Hopper 19 Roller rotating mechanism 20 Hopper box 22 Hopper brush 24 Brush rotating mechanism 31, 32 Powder guide cover 35 Static elimination brush (static elimination device)
37 Voltage controller 40 Detection sensor 41 Operation controller DC power supply (voltage application device)

Claims

An electrostatic film forming apparatus for depositing powder by an electrostatic force on an object conveyed by a conveyor to form a film made of the powder on the object,
A screen arranged facing the object;
A rubbing roller for rubbing powder into the screen;
A roller rotation mechanism for rotating the rubbing roller around its axis;
A hopper for supplying powder to the rubbing roller;
A power source for applying a voltage between the screen and the object;
The electrostatic film forming apparatus, wherein the screen is curved so that a central portion thereof protrudes toward the object.

2. The static roller according to claim 1, wherein the roller rotation mechanism rotates the rubbing roller so that a portion of the rubbing roller that contacts the screen moves in a direction opposite to a conveyance direction of the object. Electrodeposition equipment.

A powder guide cover that is curved along the outer peripheral surface of the rubbing roller;
The static guide according to claim 1 or 2, wherein the powder guide cover is in contact with an outer peripheral surface of the rubbing roller, and a tip of the powder guide cover is in contact with or close to the screen. Electrodeposition equipment.

The electrostatic film-forming apparatus according to claim 1, wherein a static eliminator is disposed between the hopper and the rubbing roller.

5. The electrostatic film forming apparatus according to claim 1, further comprising a voltage controller that periodically sets a voltage applied between the screen and the object to zero. 6. .

A detection sensor for detecting the object;
The electrostatic film forming apparatus according to claim 1, wherein when the object is not present, rotation of the rubbing roller and supply of powder from the hopper are stopped.