(57)【要約】【課題】産業用コントローラなどの装置内部に侵入し基板に付着してしまった塵埃を除去する有効な装置は無かった。【解決手段】電子部品が実装されたボードに付着堆積した塵埃を除去する塵埃除去装置であって、塵埃除去装置の電源回路に、手動操作による第１開閉装置、設定期間毎に反復実行できるタイマーによる第２開閉装置、上記塵埃の堆積量を検知するセンサにより制御される第３開閉装置のうち、少なくとも２種の開閉装置を設けたものである。【選択図】図１
2010207683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装されたボードに付着堆積した塵埃を除去する塵埃除去装置であって、
塵埃除去装置の電源回路に、
手動操作による第１開閉装置、設定期間毎に反復実行できるタイマーによる第２開閉装置、上記塵埃の堆積量を検知するセンサにより制御される第３開閉装置のうち、少なくとも２種の開閉装置を設けたことを特徴とする塵埃除去装置。
【請求項２】
上記除塵装置は、堆積塵埃を掻きとる絶縁性ブラシで構成したことを特徴とする請求項１記載の塵埃除去装置。
【請求項３】
上記除塵装置は、堆積塵埃を吸引する吸引装置で構成したことを特徴とする請求項１記載の塵埃除去装置。
【請求項４】
上記除塵装置は、堆積塵埃を吹き飛ばす送風装置で構成したことを特徴とする請求項１記載の塵埃除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば１０年単位で、且つ定位置で使用し続けられる産業用コントローラ装置などにおいて、塵埃が溜まりやすい装置内基板の除塵を行う塵埃除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、産業用コントローラ装置のような装置内に溜まる塵埃を除去する方法／装置に関しては、様々な技術が考案されてきた。例えば特許文献１（特開２００２−３１９７８４号公報）は、装置に設けるフィルタの形状をクモの巣状にしたものである。また例えば、特許文献２（特開２００６−４１０９７号公報）は、塵埃の溜まりやすいフィルタ部のファンの回転を逆回転にすることでフィルタに付着した塵埃を除去するものである。
また例えば、特許文献３（特開２００６−２３１２０３号公報）は、パネルを重畳して２枚設け、１枚を可動とすることで通風孔に溜まる塵埃を除去するものである。
また例えば、特許文献４（特開２００２−２４２８７８号公報）では、フィルタを通る空気量の低下を検出することにより、フィルタ部のファンを逆回転してフィルタの塵埃を除去し、再度空気量検出により正回転に戻すものである。
また例えば、特許文献５（特開２００７−４６８８２号公報）は、空気調和機の室内機のフィルタに溜まる塵埃を除去するものである。
【０００３】
装置内部には装置を稼動させるためのＣＰＵなどの精密な集積回路を実装した基板が搭載されており、前記基板に塵埃が溜まった場合、前記の精密な集積回路は短絡などにより故障する危険がある。前記のような故障を未然に防ぐため、前記基板に塵埃が付着しないよう防止するために、装置にはフィルタや通風孔が設けられる。前記フィルタや通風孔にも塵埃が付着するため、前記フィルタや通風孔に付着した塵埃を除去する目的に限っては、前記の様々な方式は有効であった。
【０００４】
また、特許文献６（特開２００５−２１８９２３号公報）には、半導体装置用などの基板の組立作業工程中に、ブラシで塵埃を掻き取り吸引し、ブラシで塵埃を掻き取りできないときはエアーを吹き付け除塵するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１９７８４号公報
【特許文献２】特開２００６−４１０９７号公報
【特許文献３】特開２００６−２３１２０３号公報
【特許文献４】特開２００２−２４２８７８号公報
【特許文献５】特開２００７−４６８８２号公報
【特許文献６】特開２００５−２１８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、完全密閉の装置ではない限り、装置内部に侵入する塵埃を完全に防止することは不可能である。また、装置内部に侵入する塵埃を防止するためのフィルタや通風孔に付着した塵埃を除去しても、前記基板に付着した塵埃が除去できるわけではない。また、前記の先行技術を基板に付着した塵埃を除去するのに応用することも困難と思われる。
また、産業用コントローラなどの装置内部に侵入し基板に付着してしまった塵埃を除去する有効な装置は無かった。
また、特許文献６（特開２００５−２１８９２３号公報）の塵埃除去は、半導体装置用などの基板の組立作業工程中に行う塵埃除去であり、この特許文献６では、産業用コントローラ装置などのように長期間使用される装置内部の除塵を行うことはできなかった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためのものであり、装置内部に侵入する塵埃を防止しきれず、前記基板に付着してしまった塵埃を除去することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係わる塵埃除去装置は、電子部品が実装されたボードに付着堆積した塵埃を除去する塵埃除去装置であって、塵埃除去装置の電源回路に、手動操作による第１開閉装置、設定期間毎に反復実行できるタイマーによる第２開閉装置、上記塵埃の堆積量を検知するセンサにより制御される第３開閉装置のうち、少なくとも２種の開閉装置を設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、装置内部の前記基板に塵埃が付着しても故障に至る前に塵埃を定期的または塵埃の堆積状況に応じ任意に除塵することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】産業用コントローラ装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た装置内部の側面図である。
【図３】除塵部の駆動機構の基本構成を示す側面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線を矢印方向に見た断面図である。
【図５】塵埃除去装置１０３の動作タイミングの決め方を示すフローチャートである。
【図６】同じく、塵埃除去装置１０３の動作タイミングの決め方を示すフローチャートである。
【図７】除塵部のブラシとドーターボードとの関係を示す拡大断面図である。
【図８】除塵部の吸気口とドーターボードとの関係を示す拡大断面図である。
【図９】除塵部のファンとドーターボードとの関係を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【００１２】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１にかかる塵埃除去装置は、除塵部にブラシを設け、このブラシによってドーターボードに実装された電子部品に付着堆積した塵埃の除去を行うものである。以下、図１、図２、図３、図４、図７に基づいて実施の形態１の塵埃除去装置を説明する。
図１、図２において、産業用コントローラなどの装置（以下「装置」という）１００は、マザーボード１０１と、精密な電子部品が実装され且つマザーボード１０１と接続されたドーターボード１０２と、電子部品などに付着堆積した塵埃を除去する塵埃除去装置１０３とにより構成されている。また、ドーターボード１０２は、装置１００が必要とする枚数分具備し、塵埃除去装置１０３はドーターボード１０２と同数具備している。この実施の形態１では、ドーターボード１０２、除塵機構１０３Ａ及び後記案内レール１０４などの数は、それぞれ４個である。
【００１３】
塵埃除去装置１０３は、ドーターボード１０２に面する部分に対向して設けられ、電子部品に付着堆積した塵埃を除去する除塵部１０３Ａと、この除塵部１０３Ａを駆動する駆動機構（後述）と除塵部１０３Ａを制御する塵埃除去装置制御装置（以下「制御装置」という）１０５などを具備している。
【００１４】
この実施の形態１の除塵部１０３Ａは、図７に示すように絶縁性の材質で形成され塵埃を擦り取るためのブラシ２０２と、このブラシを支える軸部２０１とで構成されている。
制御装置１０５は、マザーボード１０１を挟んでドーターボード１０２の反対側に位置する。
【００１５】
図３において、除塵部１０３Ａの駆動機構は、駆動源側が制御装置１０５内に設けられ、除塵部１０３Ａの可動を案内する案内レールと、この案内レール１０４内を通って除塵部１０３Ａと接続される駆動力伝達用ベルト（以下「ベルト」という）１０７と、このベルト１０７を動作させる駆動ローラー１０８とを具備する。
案内レール１０４の両端には、除塵部１０３Ａの可動域を制限するためのストッパー１０６がついている。
【００１６】
除塵部１０３Ａは、駆動ローラー１０８を正回転または逆回転させ、ベルト１０７を、制御装置１０５の外に送り出したり引っ張り込んだり進退させることにより、案内レール１０４に沿って図３で見て左右（図１の矢印D）に可動する。なお、駆動ローラー１０８の動作のさせ方については既知のいかなる方法でも構わない。
【００１７】
図４において、案内レール１０４は、断面が中空の四角柱状に形成され、下面には溝状細長い長穴１０４Ａがあけられ、その周縁部に、除塵部１０３Ａの腕部１０３Ｔが引っ掛かり接触摺動できるよう出っ張った構造となっている。また、ベルト１０７も同様に案内レール１０４の長穴１０４Ａから落ちないような幅をもたせてある。
【００１８】
図３、図４で説明した塵埃除去装置１０３の駆動機構は一例であり、除塵部１０３Ａを案内レール１０４に沿って移動させることが可能である既知の構造であれば、この実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
次に、図７に基づいて塵埃除去装置１０３による塵埃１１０の除去動作を説明する。
図７は、ドーターボード１０２上に実装された電子部品１０９に塵埃１１０が付着した状態を示している。
図７において、除塵のため電源を入れ、塵埃除去装置１０３を作動させると、除塵部のブラシ２０２が、案内レール１０４に沿ってドーターボード１０２を擦るように移動する。この動作によって、ドーターボード１０２の表面が掃除され、ドーターボード１０２、電子部品１０９に付着堆積した塵埃１１０が除去される。
【００２０】
塵埃除去装置１０３が、案内レール１０４に沿って移動するタイミングは、装置１００の使用者が、装置１００に設けたメンテナンス用ボタン（第１開閉装置）を押下した時である。これにより、装置１００の使用者が任意のタイミングで塵埃の除去を実施できる。
【００２１】
なお、第１開閉装置の手動操作で塵埃除去装置１０３を作動させる場合のほかに、設定期間毎に反復実行できるタイマーによる第２開閉装置（後述）、及び塵埃の堆積量を検知するセンサにより制御される第３開閉装置（後述）を併用することによって、より効果的な除塵が可能となる。これら各開閉装置による塵埃の除去動作（動作タイミングの決め方）については、実施の形態４において説明する。
【００２２】
実施の形態２．
この実施の形態２にかかる塵埃除去装置は、除塵部に吸気口を設け、この吸気口によって、ドーターボードに実装された電子部品に堆積した塵埃の除去を行うものである。
なお、除塵部（吸気口部）以外の構成は、実施の形態１の図１、図２、図３、図４と同一のため、その部分の説明は省略する。
【００２３】
この実施の形態２の除塵部１０３Ａは、図８に示すようにドーターボード１０２と対向して設けられ、塵埃１１０を吸い込む複数の吸気口３０２と、この吸気口３０２を並設し吸気した空気や塵埃を通す中空パイプ３０１とで構成されている。
吸気口３０２は、中空パイプ３０１と、ベルト１０７に密着させた吸気用チューブ（図示せず）を介し制御装置１０５内に設けた吸気装置（図示せず）に接続され、吸気口３０２からの塵埃の吸引は、この吸気装置によって行われる。このため、この実施の形態２では、除塵時、塵埃が装置内に飛散することがない
制御装置１０５内の吸気装置の実現方法は、この発明の出願時点の既知の方法であれば、方法を問わない。
【００２４】
次に、図８に基づいて塵埃除去装置１０３による塵埃１１０の除去動作を説明する。
図８は、ドーターボード１０２上に実装された電子部品１０９に塵埃１１０が付着した状態を示している。
図８において、後述のようにして、塵埃除去装置１０３を作動させると、除塵部１０３Ａが移動し、制御装置１０５内の吸気装置が動作することによって、吸気口３０２は電子部品１０９などに付着した塵埃１１０を吸い込み、ドーターボード１０２上から塵埃１１０を除去する。
【００２５】
除塵部１０３Ａが案内レール１０４に沿って移動し、制御装置１０５内の吸気装置が動作するタイミングは、装置１００内部に設けたタイマ（第２開閉装置）によって一定期間ごとである。タイマ満了時の値は、当業者または装置１００の使用者が任意に設定可能である。これにより、装置１００の使用者が直接操作しなくとも、塵埃が溜まりそうな周期で塵埃の除去を実施できる。
【００２６】
なお、第２開閉装置、すなわち設定期間毎に反復実行できるタイマで塵埃除去装置１０３を作動させる場合のほかに、実施の形態１の第１開閉装置、及び塵埃の堆積量を検知するセンサにより制御される第３開閉装置（後述）を併用することによって、より効果的な除塵が可能となる。これら各開閉装置による塵埃の除去動作（動作タイミングの決め方）については、実施の形態４において説明する。
【００２７】
実施の形態３．
この実施の形態３にかかる塵埃除去装置は、除塵部にファンを設け、このファンによって、ドーターボードに実装された電子部品に堆積した塵埃の除去を行うものである。
なお、除塵部（ファン部）以外の構成は、実施の形態１の図１、図２、図３、図４と同一のため、その部分の説明は省略する。
【００２８】
この実施の形態３の除塵部１０３Ａは、図９に示すようにドーターボード１０２と対向して設けられ、塵埃１１０を吹き払う複数の強力なファン４０２と、このファン４０２を装着し内部にこのファンの電源コード４０３を挿通した中空パイプ４０１とで構成されている。
電源コード４０３は、制御装置１０５から導出されベルト１０７に密着させた中継コード（図示せず）を介し制御装置１０５内に設けた電源供給装置（図示せず）に接続されている。
【００２９】
次に、図９に基づいて塵埃除去装置１０３による塵埃１１０の除去動作を説明する。
図９は、ドーターボード１０２上に実装された電子部品１０９に塵埃１１０が付着した状態を示している。
図９において、後述のようにして、塵埃除去装置１０３を作動させると、除塵部１０３Ａが移動し、その時のファン４０２の回転動作によって、電子部品１０９などに付着した塵埃１１０を吹き飛ばしドーターボード１０２上から塵埃１１０を除去する。
【００３０】
除塵部１０３Ａが案内レール１０４に沿って移動し、ファン４０２が動作するタイミングは、装置１００内部に設けたセンサ（図示せず）により、ある一定の塵埃が溜まったことを検知するタイミングである。また、塵埃除去装置１０３を動作させるためのセンサが検知する検知レベルは、当業者または装置１００の使用者が任意に設定可能である。これにより、装置１００の使用者が直接操作しなくても、装置１００内に塵埃が溜まるとセンサにより制御される第３開閉装置（図示せず）が自動的に作動し塵埃の除去を実施できる。なお、塵埃を検知するセンサについては、例えばカメラによる撮像により、装置１００の稼動前と比較することにより塵埃を検知する方法などがある。ただし、この発明の出願時点での既知の方法であれば、いかなる方法を用いたセンサでも構わない。
【００３１】
なお、上記第３開閉装置で塵埃除去装置１０３を作動させる場合のほかに、実施の形態１の第１開閉装置、及び実施の形態２の第２開閉装置を併用することによって、より効果的な除塵が可能となる。これら各開閉装置による塵埃の除去動作（動作タイミングの決め方）については、実施の形態４において説明する。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態４は、除塵部に実施の形態１のブラシ２０２、または実施の形態２の吸気口３０２、または実施の形態３のファン４０２を使用した場合の塵埃除去装置１０３を、当業者または使用者が使用する場合の動作タイミングの実施の形態である。
実施の形態１のブラシ２０２、または実施の形態２の吸気口３０２、または実施の形態３のファン４０２は、塵埃除去装置１０３のドーターボード１０２に面する部分に設けられ、その構成は、実施の形態１の図１、図２、図３、図４と同一のため、その部分の説明は省略する。
【００３３】
以下、この動作タイミングの決め方を図５、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
塵埃除去装置１０３がレール１０４に沿って移動し、制御装置１０５内の電源供給装置が動作するタイミングは、メンテナンス用ボタン押下時または設定したタイマ満了時または塵埃検知センサが一定レベル以上の塵埃を検知した時の３種類のうちいずれか１種類のみ、またはいずれか２種類の併用、または３種類すべての併用も可能である。塵埃除去装置の動作タイミングを前記１種類の動作タイミング、任意の２種類の動作タイミング併用、３種類の動作タイミング併用のいずれの方式とするかは、当業者が決定することも可能であり、また装置１００の使用者が任意に設定することも可能である。
【００３４】
塵埃除去装置１０３がレール１０４に沿って移動し、前記の制御装置１０５内の電源供給装置が動作するタイミングは、
（１）メンテナンス用ボタン押下時（実施の形態１参照）
（２）または設定したタイマ満了時（実施の形態２参照）
（３）または塵埃検知センサが一定レベル以上の塵埃を検知した時（実施の形態３参照）
の３種類のうち
（１）いずれか１種類のみ、
（２）またはいずれか２種類の併用、
（３）または３種類すべての併用も可能である。
塵埃除去装置の動作タイミングを、１種類の動作タイミング、任意の２種類の動作タイミング併用、３種類の動作タイミング併用のいずれの方式とするかは、当業者が決定することも可能であり、また装置１００の使用者が任意に設定することも可能である。
【００３５】
次に、塵埃除去装置１０３の動作タイミングの決定方法を図５、図６のフローチャートで説明する。
（１）  フローチャートはステート５０１から開始する。
（２）  ステート５０１の段階にて産業用コントローラ装置１００の電源をＯＮにするとステート５０２へと進む。
（２−１）  ステート５０２では、塵埃除去装置１０３の動作タイミングを決定するのが、当業者か装置１００の使用者かを判断している。
（２−２）  動作タイミングを決定するのが、当業者ならばステート５０３へ進む。
（２−３）  動作タイミングを決定するのが、装置１００の使用者ならばステート５０４に進む。
（３）  ステート５０３では、動作タイミングを決定する当業者が設定した値「１」または「０」を変数Ｘ、Ｙ、Ｚにそれぞれ代入する。また、必要あればタイマ値Ｔ及び塵埃検知の閾値Ｓを設定し、ステート５１５に進む。
（４）  ステート５０４（図６）では、装置１００の使用者に、メンテナンス用ボタンを押下することにより塵埃除去装置１０３を動作させる動作タイミングを使用するか否かを決定させる。
（４−１）  メンテナンス用ボタン押下の動作タイミングを使用するならば、ステート５０５へ進み、ステート５０５では変数Ｘに値「１」を代入し、ステート５０７へ進む。
（４−２）  メンテナンス用ボタン押下の動作タイミングを使用しないならば、ステート５０６へ進み、ステート５０６では変数Ｘに値「０」を代入し、ステート５０７へ進む。
【００３６】
（５）  ステート５０７では、装置１００の使用者に、タイマ満了により塵埃除去装置１０３を動作させる動作タイミングを、使用するか否かを決定させる。
（５−１）  タイマ満了による動作タイミングを使用するならば、ステート５０８へ進み、ステート５０８では変数Ｙに値「１」を代入し、ステート５０９へ進む。さらにステート５０９では、前記タイマの満了値Ｔを装置１００の使用者に決定させ、ステート５１１へ進む。
（５−２）  タイマ満了による動作タイミングを使用しないならば、ステート５１０に進み、ステート５１０では変数Ｙに値「０」を代入し、ステート５１１へ進む。
（６）  ステート５１１では、産業用コントローラ装置１００の使用者に、センサにより塵埃検知した時に塵埃除去装置１０３を動作させる動作タイミングを、使用するか否かを決定させる。
（６−１）  センサにより塵埃検知した際の動作タイミングを使用するならば、ステート５１２へ進み、ステート５１２では変数Ｚに値「１」を代入し、ステート５１３に進む。さらに、ステート５１３では、塵埃除去装置１０３が動作する塵埃検知のレベルを、装置１００の使用者に決定させ、ステート５１５に進む。
（６−２）  センサにより塵埃検知した際の動作タイミングを使用しないならば、ステート５１４に進み、ステート５１４では変数Ｚに値「０」を代入し、ステート５１５に進む。
【００３７】
（７）  ステート５１５（図５）では、変数Ｙの値が「１」か否かを調べている。
（７−１)  変数Ｙの値が「１」ならばステート５１６に進み、ステート５１６では、タイマのカウントアップを開始し、ステート５１７に進む。
（７−２）  変数Ｙの値が「１」ではないならばステート５１７に進む。
（８）  ステート５１７では、変数Ｘ、Ｙ、Ｚにそれぞれどの値が代入されているかを調べている。
（８−１）  Ｘ＝１の場合はステート５１８に進む。
（８−２）  Ｙ＝１の場合はステート５２０に進む。
（８−３）  Ｚ＝１の場合はステート５１９に進む。
なお、このステート５１７では、複数の変数が１になっていれば進む先は分裂し、２系統または３系統のフローを進む。
（９）  ステート５１８では、メンテナンス用ボタンが押下されたか否かを判断している。
（９−１）  メンテナンス用ボタンが押下されたと判断すれば、ステート５２１に進む。
（９−２）  メンテナンス用ボタンが押下されていないと判断すれば、ステート５１７に戻る。
（１０）  ステート５１９では、ステート５１３にて設定した塵埃検知の閾値Ｓを超えた塵埃レベルか否かを判断している。
（１０−１）  塵埃検知閾値Ｓを超えた塵埃レベルであると判断すれば、ステート５２１に進む。
（１０−２）  塵埃検知閾値Ｓを超えた塵埃レベルではないと判断すれば、ステート５１７に戻る。
（１１）  テート５２０では、ステート５０９にて設定したタイマ値Ｔが満了したか否かを判断している。
（１１−１）  タイマ値Ｔが満了したと判断すれば、ステート５２２に進む。
（１１−２）  タイマ値Ｔが満了していないと判断すれば、ステート５１７に戻る。
（１２）  ステート５２１では、塵埃除去装置１０３を動作させ、ステート５１７に戻る。
（１３）  ステート５２２ではタイマのカウントアップを停止してタイマ値をリセットする。また、塵埃除去装置１０３を動作させ、ステート５１６に戻る。
【００３８】
この実施の形態４によれば、次の効果がある。すなわち、
（１）メンテナンス用ボタン押下時
（２）または設定したタイマ満了時
（３）または塵埃検知センサが一定レベル以上の塵埃を検知した時
の３種類のうち、いずれか１種類のみを使用する形態は、通常行われていることであるが、この実施の形態４のように、いずれか２種類の併用、または３種類すべての併用により、除塵効果を一段と向上させることができる。また、３種類の開閉装置を備えることにより３種類の内、いずれか２種類までの機能が故障しても除塵が可能であり、装置の運転効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  産業用コントローラなどの装置
１０１  マザーボード
１０２  ドーターボード
１０３  塵埃除去装置
１０４  除塵機構案内レール
１０５  塵埃除去装置の制御装置
１０６  ストッパー
１０７  駆動力伝達用ベルト
１０８  駆動ローラー
１０９  電子部品
１１０  塵埃
２０２  ブラシ状の除塵機構
２０１  前記ブラシ部２０２を支える軸部
３０１  中空パイプ
３０２  吸気口
４０１  中空パイプ
４０２  ファン
４０３  ファンの電源コード。
【図１】
2010207683.tif 000003
【図２】
2010207683.tif 000004
【図３】
2010207683.tif 000005
【図４】
2010207683.tif 000006
【図５】
2010207683.tif 000007
【図６】
2010207683.tif 000008
【図７】
2010207683.tif 000009
【図８】
2010207683.tif 000010
【図９】
2010207683.tif 000011