JP6982877B2 - 静電気除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電気除去装置に関し、特に静電気を帯びた被搬送物を搬送する際の静電気除去装置に関する。

製品の製造工程において、被搬送物である製品が静電気を帯びると、製品の搬送に悪影響を及ぼす。

例えば、製品がプラスチック製容器の場合、製造工程において、プラスチック製容器は高い静電気を帯びる。

静電気の除去する方法として、特許文献１に示すようなイオナイザーによる静電気除去方法がある。イオナイザーは＋イオンと−イオンを発生させるようになっている。

特開２０１３−０７３８８６号

しかし、プラスチックは絶縁体であるため、＋と−の極性が不均一に帯電する。極性が不均一に帯電した絶縁体では、＋に帯電した領域にイオナイザーから発生した−イオンが十分に到達しない場合もある。そのため、イオナイザーでは、プラスチック製容器の十分に静電気の除去ができない。プラスチック製容器の静電気の除去が十分でないと、プラスチック製容器の製造装置も静電気を帯びてしまうこともある。

これにより、静電気によって、プラスチック製容器同士の吸着や、プラスチック製容器と製造装置との吸着が発生し、製造効率が低下するという問題がある。

また、静電気を帯びたプラスチック製容器は、異物が付着する可能性があり、不具合品が発生するという問題がある。

そこで、静電気を帯びた被搬送物を搬送する際に、十分に静電気を除去できる静電気除去装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の静電気除去装置は、被搬送物を搬送するために搬送方向に沿って往復する搬送手段と、往復する搬送手段に対して、上方又は下方から接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された除電手段とを有し、搬送手段のみが搬送方向と反対方向に移動する場合に、除電手段は、搬送手段に接近又は接触する。

請求項１の静電気除去装置は、搬送手段に電気的に接地電位に接続された除電手段が上方又は下方から接近又は接触可能となっていることによって、搬送手段又は被搬送物の自己放電除電を実現することができる。この自己放電除電は、被搬送物の極性に影響をうけないために、例えば、プラスチック等の極性が不均一に帯電した被搬送物でも、十分に静電気を除去することができる。

請求項１の静電気除去装置は、既存の搬送手段が往復することを利用することができるので、静電気除去にともなう製造工程でのエネルギーの増加及び製造時間の延長を抑制することができる。また、請求項１の静電気除去装置は、十分に静電気を除去する領域が除電手段の長さ×搬送手段が往復できる移動量となる。そのため、請求項１の静電気除去装置は、イオナイザーを比べて、安定した搬送手段又は被搬送物の静電気除去を実現することできる。

また、請求項１の静電気除去装置は、往復運動の帰りである搬送方向と反対方向の移動において、搬送手段の静電気を除去することができる。

請求項２の静電気除去装置は、請求項１の静電気除去装置において、搬送手段が被搬送物とともに搬送方向に移動する場合に、除電手段は、被搬送物に接近又は接触する。

請求項２の静電気除去装置は、請求項１と同様の作用を有する上に、往復運動の行きである搬送方向の移動において、被搬送物の静電気を除去することができる。

請求項３の静電気除去装置は、被搬送物を搬送するために搬送方向に沿って往復する搬送手段と、搬送手段によって搬送された被搬送物が載置される載置手段と、載置手段に対して接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された除電手段とを有し、除電手段は、載置手段又は載置手段に載置されている被搬送物に接近又は接触して、搬送方向と反対方向に移動する。

請求項３の静電気除去装置は、搬送手段に電気的に接地電位に接続された除電手段が上方又は下方から接近又は接触可能となっていることによって、載置手段又は被搬送物の自己放電除電を実現することができる。この自己放電除電は、被搬送物の極性に影響をうけないために、例えば、プラスチック等の極性が不均一に帯電した被搬送物でも、十分に静電気を除去することができる。

請求項３の静電気除去装置は、既存の搬送手段が往復することを利用することができるので、静電気除去にともなう製造工程でのエネルギーの増加及び製造時間の延長を抑制することができる。また、請求項３の静電気除去装置は、十分に静電気を除去する領域が除電手段の長さ×搬送手段が往復できる移動量となる。そのため、請求項３の静電気除去装置は、イオナイザーを比べて、安定した載置手段又は被搬送物の静電気除去を実現することできる。

請求項４の静電気除去装置は、請求項３の静電気除去装置において、除電手段は、載置手段に載置されている被搬送物の高さに応じて、接近する位置を変更可能となっている。

請求項４の静電気除去装置は、請求項３と同様の作用を有する上に、例えば、被搬送物が積み重ねられて、載置手段上での被搬送物の高さが変動する場合であっても、十分に静電気を除去することができる。

請求項５の静電気除去装置は、請求項３又は４の静電気除去装置において、搬送手段に対して接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された別の除電手段とをさらに有し、別の除電手段は、搬送方向と反対方向に移動する搬送手段に接近又は接触する。

請求項５の静電気除去装置は、請求項３又は４と同様の作用を有する上に、往復運動の還りである搬送方向と反対方向の移動において、搬送手段の静電気を除去することができる。

請求項１から５の静電気除去装置は、静電気によって、被搬送物同士の吸着や、被搬送物と製造装置との吸着が発生することを抑制し、製造効率が向上する。請求項１から５の静電気除去装置は、静電気を帯びた被搬送物には、異物が付着することを抑制し、不具合品が発生率を低下させることができる。

本発明に係る静電気除去装置を含む裁断機の概略図であり、裁断機にプラスチック製の成型品シートを搬送して、裁断するまでの工程を示す。 本発明に係る静電気除去装置を含む裁断機の概略図であり、裁断機にプラスチック製の成型品シートを搬送して、裁断するまでの工程を示す。 本発明に係る静電気除去装置を含む裁断機の概略図であり、裁断されたプラスチック製容器を載置手段に載置するまでの工程を示す。 本発明に係る静電気除去装置を含む裁断機の概略図であり、裁断されたプラスチック製容器を載置手段に載置するまでの工程を示す。 本発明に係る静電気除去装置を含む裁断機の概略図であり、裁断されたプラスチック製容器を載置手段に載置するまでの工程を示す。

以下、本発明の第一実施形態の静電気除去装置を含む容器の裁断機について説明する。

裁断機は、高分子材料の絶縁体であるプラスチック製容器を製造するためのものである。裁断機は、プラスチック製の成型品シートを裁断することによって、プラスチック製容器を効率よく大量生産することができる。

図１及び図２は、裁断機にプラスチック製の成型品シートを搬送して、裁断するまでの工程を示す。図１及び図２は、移動テーブル１と圧盤２と除電ブラシ４が記載されている。

移動テーブル１は、被搬送物であるプラスチック製の成型品シート１０を搬送方向に沿って往復する搬送手段である

圧盤２は、裁断位置にある移動テーブル１の上方に上下動可能に設けられている。圧盤２の底面側には空気の吸引及び排出が可能となっている。

除電ブラシ４は、往復する移動テーブル１に対して上方から接近可能となっている除電手段である。除電ブラシ４は、電気的に接地電位に接続されている。

以下、図１及び図２の裁断機にプラスチック製の成型品シートを搬送して、裁断するまでの工程を説明する。

図１（ａ）は移動テーブル１及び除電ブラシ４の初期位置を示す。移動テーブル１の初期位置において、移動テーブル１上にプラスチック製の成型品シート１０を所定位置に置く。

次に、除電ブラシ４は、図１（ａ）に示す初期位置から図１（ｂ）に示す接近位置へと降下する。除電ブラシ４の接近位置は、除電ブラシ４と搬送方向に移動する移動テーブル１上の成型品シート１０との間に隙間が存在する位置である。

この隙間の大きさは、接地電位の除電ブラシ４の下方を、静電気を帯びた成型品シート１０が通過する際に、コロナ放電が発生する大きさである。このコロナ放電によって除電ブラシ４近傍の空気が電気的に分解され、イオンが発生する。この発生したイオンで反対極性の成型品シート１０の静電気を電気的に中和することができる。

次に、初期位置から裁断位置へと移動テーブル１が搬送方向に移動開始する。図１（ｃ）は初期位置から裁断位置への移動の途中の状態を示す。初期位置から裁断位置へと移動テーブル１が移動することによって、静止している除電ブラシ４の下方を成型品シート１０が通過して静電気が除去されていくこととなる。

図１（ｄ）は、移動テーブル１は裁断位置に到達した状態を示す。裁断位置では、成型品シート１０の静電気除去が完了した状態となっている。

図１（ｅ）は、除電ブラシ４は接近位置から初期位置へと上昇した状態を示す。

図２（ａ）は圧盤２が移動テーブル１に向って降下して裁断した状態を示す。成型品シート１０は、プラスチック製容器１１と裁断残り部分１２とに裁断される。圧盤２は裁断と同時に、圧盤２の底面側で空気を吸引し、プラスチック製容器１１が圧盤２の底面側に吸着された状態となる。

次に、図２（ｂ）に示すように、圧盤２がプラスチック製容器１１を吸着したまま上昇し、移動テーブル１が裁断残り部分１２を載せたまま、裁断位置から初期位置へと戻るようになっている。

移動テーブル１の裁断残り部分１２を取り除き、再度、移動テーブル１の初期位置において、移動テーブル１上にプラスチック製の成型品シート１０を所定位置に置くと図１（ａ）に戻る。

図１及び図２の工程を繰り返すことによって、プラスチック製の成型品シート１０を搬送するたびに静電気を除去することができる。

図３から図５は、裁断されたプラスチック製容器を載置手段に載置するまでの工程を示す。図３から図５は、圧盤２とリフターコンベア３と除電ブラシ５、６が記載されている。

圧盤２は、被搬送物であるプラスチック製容器１１を搬送方向に沿って往復する搬送手段である。

リフターコンベア３は、載置位置にある圧盤２の下方に上下動可能に設けられている載置手段である。

除電ブラシ５は搬送手段である圧盤２と一体となって搬送方向に沿って往復し、載置手段であるリフターコンベア３に対して接近可能となっている除電手段である。除電ブラシ５は、電気的に接地電位に接続されている。

除電ブラシ６は、往復する圧盤２に対して下方から接近可能となっている除電手段である。除電ブラシ６は、電気的に接地電位に接続されている。

図３（ａ）に示す圧盤２の初期位置において、プラスチック製容器１１が圧盤２の底面側に吸着された状態となっている。また、リフターコンベア３上では、複数のプラスチック製容器が積み重ねられて載置された列１３となっている。

次に、リフターコンベア３は、図３（ａ）に示す初期位置から図３（ｂ）に示す待機位置に上昇する。除電ブラシ６もリフターコンベア３と同様に、図３（ａ）に示す初期位置から図３（ｂ）に示す待機位置に上昇する。

次に、除電ブラシ６は、図３（ｂ）に示す待機位置から図３（ｄ）の被搬送物接近位置に上昇する。除電ブラシ６の被搬送物接近位置は、除電ブラシ６と搬送方向に移動する圧盤２に吸着されたプラスチック製容器１１との間に隙間が存在する位置である。

この隙間の大きさは、接地電位の除電ブラシ６の上方を、静電気を帯びたプラスチック製容器１１が通過する際に、コロナ放電が発生する大きさである。

次に、初期位置から載置位置へと圧盤２が搬送方向に移動する。図３（ｄ）に示すように、静止している除電ブラシ６の上方をプラスチック製容器１１が通過して静電気が除去されていくこととなる。

図４（ａ）に示すように、圧盤２は載置位置に到達する。載置位置では、圧盤２に吸着されているプラスチック製容器１１の静電気除去が完了した状態となっている。

図４（ｂ）に示すように、リフターコンベア３が圧盤２に向かって上昇する。

図４（ｃ）に示すように、圧盤２に吸着されているプラスチック製容器１１に、リフターコンベア３の列１３を押し付ける位置まで上昇する。図４（ｃ）の状態で、圧盤２の底面側で空気を排出して、プラスチック製容器１１がリフターコンベア３の列１３に積み重ねられる。

図４（ｄ）に示すように、リフターコンベアが再度待機位置へと降下する。

除電ブラシ６は、図４（ｄ）に示す被搬送物接近位置から図５（ａ）の搬送手段接近位置に上昇する。除電ブラシ６の搬送手段接近位置は、除電ブラシ６と搬送方向と反対方向に移動する圧盤２との間に隙間が存在する位置である。

この隙間の大きさは、接地電位の除電ブラシ６の上方を、静電気を帯びた圧盤２が通過する際に、コロナ放電が発生する大きさである。

除電ブラシ５は、図４（ｄ）に示す待機位置から図５（ａ）の載置手段接近位置に降下する。除電ブラシ５の載置手段接近位置は、搬送方向と反対方向に移動する除電ブラシ５と列１３との間に隙間が存在する位置である。

この隙間の大きさは、静電気を帯びた列１３の上方を、接地電位の除電ブラシ５が通過する際に、コロナ放電が発生する大きさである。

除電ブラシ５は、載置手段に載置されている被搬送物である列１３の高さに応じて、接近する位置を変更可能となっている。

次に、載置位置から初期位置へと圧盤２が搬送方向と反対方向に移動する。図５（ｂ）に示すように、静止している除電ブラシ６の上方を圧盤２が通過して静電気が除去されていくこととなる。

図５（ｂ）に示すように、静電気を帯びた列１３の上方を接地電位の除電ブラシ５が通過して、静電気が除去されていくこととなる。

図５（ｃ）に示すように、圧盤２は初期位置に戻る。初期位置では、圧盤２の静電気除去が完了した状態となっているとともに、列１３の静電気除去が完了した状態となっている。

図５（ｄ）に示すように、除電ブラシ５は載置手段接近位置から初期位置へと上昇し。除電ブラシ６も搬送手段接近位置から待機位置へと降下する。

裁断されたプラスチック製容器１１を圧盤２が吸着すると図３（ａ）に戻る。

図３から図５の工程を繰り返すことによって、プラスチック製容器１１を搬送するたびに、圧盤２及び列１３の静電気を除去することができる。

上記実施形態は、静電気除去装置を含む裁断機の場合について説明したが、これに限定されることはない。静電気除去装置は、裁断機以外の静電気を除去が必要な装置、機械に設けられていてもよい。

上記実施形態は、被搬送物がプラスチック製の成型品シート１０である場合について説明したが、これに限定されることはない。被搬送物は、プラスチック以外の材料からなり、静電気を除去が必要なものであってもよい。

上記実施形態は、図１に示すように、被搬送物であるプラスチック製の成型品シート１０は、裁断後のプラスチック製容器１１の底が移動テーブル１と接触する姿勢となっている場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、被搬送物であるプラスチック製の成型品シートは裁断後のプラスチック製容器の開口が移動テーブルに接触する姿勢となっている等、搬送手段上での被搬送物の姿勢は、製品の製造工程に合わせて適宜変更してもよい。

上記実施形態は、除電手段が除電ブラシ４，５，６である場合について説明したが、これに限定されることはない。除電手段は、電気的に接地電位に接続された導電性の紐体であってもよく、電気的に接地電位に接続された導電性の棒体であってもよい。

上記実施形態は、図１（ｅ）において、除電手段である除電ブラシ４は接近位置から初期位置へと上昇する場合について説明したが、これに限定されることはない。除電手段を搬送方向と反対方向に移動する搬送手段等に接近させるようになっていてもよい。

上記実施形態は、除電手段である除電ブラシ５は搬送手段である圧盤２と一体となって搬送方向に沿って往復する場合について説明したが、これに限定されることはない。除電手段は、搬送手段とは独立して移動するようになっていてもよい。

上記実施形態は、除電手段である除電ブラシ５は、載置手段に載置されている列１３を除電する場合について説明したが、これに限定されることはない。除電手段は、載置手段を除電するようになっていてもよい。

上記実施形態は、除電手段である除電ブラシ４，５，６が接近する場合について説明したが、これに限定されることはない。除電手段は、被搬送物、搬送手段又は載置手段に接触してもよい。

１ 移動テーブル
２ 圧盤
３ リフターコンベア
４ 除電ブラシ
５ 除電ブラシ
６ 除電ブラシ
１０ 成型品シート
１１ プラスチック製容器
１２ 裁断残り部分
１３ 列

Claims (5)

1. 被搬送物を搬送するために搬送方向に沿って往復する搬送手段と、
   往復する搬送手段に対して、上方又は下方から接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された除電手段とを有し、
   搬送手段のみが搬送方向と反対方向に移動する場合に、除電手段は、搬送手段に接近又は接触することを特徴とする静電気除去装置。
2. 搬送手段が被搬送物とともに搬送方向に移動する場合に、除電手段は、被搬送物に接近又は接触することを特徴とする請求項１に記載の静電気除去装置。
3. 被搬送物を搬送するために搬送方向に沿って往復する搬送手段と、
   搬送手段によって搬送された被搬送物が載置される載置手段と、
   載置手段に対して接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された除電手段とを有し、
   除電手段は、載置手段又は載置手段に載置されている被搬送物に接近又は接触して、搬送方向と反対方向に移動することを特徴とする静電気除去装置。
4. 除電手段は、載置手段に載置されている被搬送物の高さに応じて、接近する位置を変更可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の静電気除去装置
5. 搬送手段に対して接近又は接触可能となっており、電気的に接地電位に接続された別の除電手段とをさらに有し、
   別の除電手段は、搬送方向と反対方向に移動する搬送手段に接近又は接触することを特徴とする請求項３又は４に記載の静電気除去装置。

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