(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体中に複数本の線状電極を平行に配置した固定子上の粉体を前記線状電極に交番電圧を印加することにより、前記線状電極近傍にクーロン力を発生させ、前記固定子表面に吸引し搬送する粉体搬送装置において、
（ａ）絶縁体中に複数本の線状電極を平行に配置した平板状固定子と、
（ｂ）前記線状電極に給電され、粉体の搬送ピッチを種々変更できるプログラマブルな複数相モードの電源とを備え、
（ｃ）前記粉体の搬送条件を可変に設定するようにしたことを特徴とする可変ピッチ形粉体搬送装置。
【請求項２】
円筒状の絶縁体に複数本の電極線が巻回された円筒状固定子内の粉体を前記電極線に交番電圧を印加することにより、前記電極線近傍にクーロン力を発生させ、前記固定子表面に吸引し搬送する粉体搬送装置において、
（ａ）絶縁体のチューブの外周に沿って複数本の電極線が互いに平行に、かつ、前記絶縁体のチューブの周方向に、巻回して形成される円筒状固定子と、
（ｂ）前記電極線に給電され、粉体の搬送ピッチを種々変更できるプログラマブルな複数相モードの電源とを備え、
（ｃ）前記粉体の搬送条件を可変に設定するようにしたことを特徴とする可変ピッチ形粉体搬送装置。
【請求項３】
前記線状電極又は電極線は隣り合った複数の線状電極又は電極線を同一相に配線することを特徴とする請求項１又は２記載の可変ピッチ形粉体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電極部に多相電圧を印加することにより、クーロン力を発生させ、粉体を移動させる粉体搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、粉体装置において、進行波交番電界を利用し、その電気力学的搬送力で粉体を電極より浮遊させ、搬送する電界カーテン装置が提案されている（例えば、特公昭５４−１２６６７号公報参照）。
【０００３】
一方、本願発明者等により、多相電圧が印加されるとともに、所定ピッチで配置された線状電極を有する固定子上にシート状の移動子を載置し、そのシート状の移動子を駆動させるようにしたものが提案されている（例えば、特開平２−２８５９７８号公報、特開平４−２７５０７２号公報等参照）。
【０００４】
また、電極部が多相電圧の各相に対応し、かつ並列配置された複数の電極線を、移動体の移動経路によってスパイラル状に巻回してなる多相コイルとして形成し、電極に電圧を印加させることで、クーロン力を発生させ、これらの吸引と反発力を利用し液体を移動させる静電アクチュエータが提案されている（例えば、特開平５−１３０７８４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電界カーテン装置は、粉体を浮遊し、搬送させるために、位置制御ができず、また、粉体の搬送ピッチを変えることはできなかった。
【０００６】
また、上記した従来の静電アクチュエータは、シート状移動子又は液体を移動させるものであった。
【０００７】
本発明は、上記した状況に鑑みて、クーロン力を利用して粉体を搬送させ、また、粉体の搬送ピッチを変えることができるとともに、粉体の搬送量や位置決めを制御することができる可変ピッチ形粉体搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）絶縁体中に複数本の線状電極を平行に配置した固定子上の粉体を前記線状電極に交番電圧を印加することにより、前記線状電極近傍にクーロン力を発生させ、前記固定子表面に吸引し搬送する粉体搬送装置において、（ａ）絶縁体中に複数本の線状電極を平行に配置した平板状固定子と、（ｂ）前記線状電極に給電され、粉体の搬送ピッチを種々変更できるプログラマブルな複数相モードの電源とを備え、（ｃ）前記粉体の搬送条件を可変に設定するようにしたものである。
【０００９】
（２）円筒状の絶縁体に複数本の電極線が巻回された円筒状固定子内の粉体を前記電極線に交番電圧を印加することにより、前記電極線近傍にクーロン力を発生させ、前記固定子表面に吸引し搬送する粉体搬送装置において、（ａ）絶縁体のチューブの外周に沿って複数本の電極線が互いに平行に、かつ、前記絶縁体のチューブの周方向に、巻回して形成される円筒状固定子と、（ｂ）前記電極線に給電され、粉体の搬送ピッチを種々変更できるプログラマブルな複数相モードの電源とを備え、（ｃ）前記粉体の搬送条件を可変に設定するようにしたものである。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、上記したように、粉体搬送装置の電極部に多相交番電圧を印加すると、各電極線に対向する粉体が電極と逆符号に帯電する。次に、印加している多相交番電圧の状態が変化すると、帯電していた粉体と電極の間に反発力と吸引力が生じ、粉体が一定の方向へと移動する。また、固定子の電極の各相への給電は可変にできるので、粉体のピッチを可変にできる。更に、粉体の搬送量や位置決めを制御することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の構成図、図２は本発明の電源の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、平板状固定子１は平板状の絶縁体２中に、銅線からなる線状電極３が等間隔に平行に配置されている。
【００１４】
一方、電源は、粉体搬送装置の粉体の搬送ピッチを種々変更できる構成となっている。すなわち、例えば、図２に示すように、電源１０は、可変周波数電源部１１を有し、この可変周波数電源部１１からの出力を、サイクロコンバータ１２で変換して、相数の変換を行うことができる。このサイクロコンバータ１２からの出力は、スイッチ１３により切り換え可能である。これらの可変周波数電源部１１、サイクロコンバータ１２及びスイッチ１３は制御装置１４に接続され、粉体搬送装置の粉体１９の搬送ピッチを可変にできるように、線状電極３に対して、所望の多相電圧を印加することができる。
【００１５】
以下、その粉体搬送装置の粉体の搬送ピッチを変える実施態様について、図３〜図６を用いて順次説明する。
【００１６】
（１）まず、第１の実施態様を図３を参照して説明する。
【００１７】
前記したように、平板状の絶縁体２中に銅線からなる線状電極３が等間隔に平行に配置された平板状固定子１上に粉体１９ａが存在している。
【００１８】
そこで、線状電極３には６相モードの電源１０ａを供給する。すなわち、図２に示すサイクロコンバータ１２からは６相を出力し、スイッチ１３を介して、端子（１），（２），（３），（４），（５），（６）にそれぞれａ相、ｂ相，ｃ相，ｄ相，ｅ相，ｆ相を出力し、図１に示すように、第１配線４，第２配線５，第３配線６，第４配線７，第５配線８，第６配線９を介して、各相の線状電極３と接続する。
【００１９】
このように、線状電極３に６相交番電圧を印加することにより、各電極線付近に発生した進行電場により、粉体１９ａは静電力を受けて移動していく。
【００２０】
（２）次に、第２の実施態様を図４を参照して説明する。
【００２１】
前記したように、平板状の絶縁体２中に銅線からなる線状電極３が等間隔に平行に配置された平板状固定子１上に粉体１９ｂが存在している。
【００２２】
そこで、線状電極３には３相モードの電源１０ｂを供給する。すなわち、図２に示すサイクロコンバータ１２からは３相を出力し、スイッチ１３を介して、端子（１），（２），（３），（４），（５），（６）にそれぞれｕ相、ｖ相，ｗ相，ｕ相，ｖ相，ｗ相を出力し、図１に示すように、第１配線４，第２配線５，第３配線６，第４配線７，第５配線８，第６配線９を介して、各相の線状電極３と接続する。
【００２３】
このように、線状電極３に順次３相交番電圧を印加することにより、各電極線付近に発生した進行電場により、粉体１９ｂは静電力を受けて移動していく。
【００２４】
（３）次に、第３の実施態様を図５を参照して説明する。
【００２５】
前記したように、平板状の絶縁体２中に銅線からなる線状電極３が等間隔に平行に配置された平板状固定子１上に粉体１９ｃが存在している。
【００２６】
そこで、線状電極３には３相モードの電源１０ｃを供給する。すなわち、図２に示すサイクロコンバータ１２からは３相を出力し、スイッチ１３を介して、端子（１），（２），（３），（４），（５），（６）にそれぞれｕ相、ｕ相，ｖ相，ｖ相，ｗ相，ｗ相を出力し、図１に示すように、第１配線４，第２配線５，第３配線６，第４配線７，第５配線８，第６配線９を介して、各相の線状電極３と接続する。
【００２７】
このように、線状電極３に２重になった３相交番電圧を印加することにより、同じ相の電界が隣り合っているため、電極線２本分の幅の電界と似通った形になり、粉体１９ｃはあたかも電極幅が広くなったかのように、電極線２本分のピッチで移動していく。
【００２８】
（４）次に、第４の実施態様を図６を参照して説明する。
【００２９】
前記したように、平板状の絶縁体２中に銅線からなる線状電極３が等間隔に平行に配置された平板状固定子１上に粉体１９ｄが存在している。
【００３０】
そこで、線状電極３には３相モードの電源１０ｄを供給する。すなわち、図２に示すサイクロコンバータ１２からは３相を出力し、スイッチ１３を介して、端子（１），（２），（３），（４），（５），（６）にそれぞれｕ相、オフ，ｖ相，オフ，ｗ相，オフを出力し、図１に示すように、第１配線４，第２配線５，第３配線６，第４配線７，第５配線８，第６配線９を介して、各相の線状電極３と接続する。
【００３１】
このように、線状電極３にスキップされた３相交番電圧を印加することにより、各電極線付近に発生した進行電場により、粉体１９ｄは静電力を受けて移動していく。
【００３２】
また、上記実施例では平板状固定子１の上側での粉体の移動を示したが、平板状固定子１の下側での搬送が可能である。
【００３３】
図７は本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の構成図である。
【００３４】
図７において、円筒状固定子２１は円筒状の絶縁体２２上に電極線２３，２４，２５，２６，２７，２８を６本平行に巻回している。
【００３５】
一方、電源は、図２に示したものと同様に、粉体搬送装置の粉体の搬送ピッチを種々変更できる、プログラマブルな電源１０で構成されている。
【００３６】
この電源１０から第１配線３１，第２配線３２，第３配線３３，第４配線３４，第５配線３５，第６配線３６を介して、各相の電極線２３，２４，２５，２６，２７，２８と接続する。
【００３７】
すると、電極線付近に発生した進行電場により、粉体２９は静電力を受けて移動していく。
【００３８】
以下、その粉体搬送装置の粉体の搬送ピッチを変える実施例について、図８〜図１１を用いて順次説明する。
【００３９】
（１）まず、第１の実施態様を図８を参照して説明する。
【００４０】
この実施例では、円筒状固定子４１は、絶縁体のチューブ４２の外周に沿って電極線５２，５３，５４，５５，５６，５７が互いに平行に、かつ、絶縁体のチューブ４２の周方向に、隣の線との間に隙間なく巻回して形成される。絶縁体のチューブ４２の内部は、粉体４５が移動できるような空洞の通路となっており、例えば、ポリイミドやテフロンのチューブを用いる。
【００４１】
前記電極線５２，５３，５４，５５，５６，５７は、導体部４３に樹脂の絶縁皮膜４４を施した、いわゆるエナメル線を用いる。例えば、銅線の周囲をポリエステルで被覆した、ポリエステル銅線で、ＪＩＳ規格２種丸線を用いる。また、ＪＩＳ規格０種または１種エナメル線あるいはＪＩＳ規格外の厚い絶縁皮膜を有するエナメル線で、形状は平角線を用いてもよい。
【００４２】
電源からは、前記した６相モードの電源１０ａを供給する。すなわち、電極線５２，５３，５４，５５，５６，５７には、それぞれ６相電圧であるａ相，ｂ相，ｃ相，ｄ相，ｅ相，ｆ相が接続される。
【００４３】
すると、各電極線付近に発生した進行電場により、粉体４５は静電力を受けて移動していく。
【００４４】
（２）次に、第２の実施態様を図９を参照して説明する。
【００４５】
この実施例では、円筒状固定子６１は、絶縁体のチューブ６２の外周に沿って電極線７２，７３，７４，７５，７６，７７が巻回してあり、前記した第１の実施態様と同様に、円筒状固定子６１は電極線７２，７３，７４，７５，７６，７７が互いに平行に、また、絶縁体のチューブ６２の外周に沿って周方向に、隣の線との間に隙間なく巻回して形成される。絶縁体のチューブ６２の内部は粉体６３が移動できるような空洞の通路となっている。
【００４６】
電源からは、前記した３相モードの電源１０ｂを供給する。すなわち、電極線７２，７３，７４，７５，７６，７７は、それぞれｕ相，ｖ相，ｗ相，ｕ相，ｖ相，ｗ相が接続される。
【００４７】
この実施例においては、各電極線付近に発生した進行電場により、粉体６３は静電力を受けて移動していく。
【００４８】
（３）次に、第３の実施態様を図１０を参照して説明する。
【００４９】
この実施例では、円筒状固定子８１は、絶縁体のチューブ８２の外周に沿って電極線９２，９３，９４，９５，９６，９７が巻回してあり、前記した第２の実施態様と同様に、円筒状固定子８１は電極線９２，９３，９４，９５，９６，９７が互いに平行に、また、絶縁体のチューブ８２の外周に沿って周方向に、隣の線との間に隙間なく巻回して形成される。絶縁体のチューブ８２の内部は粉体８３が移動できるような空洞の通路となっている。
【００５０】
電源からは、前記した３相モードの電源１０ｃを供給する。すなわち、電極線９２，９３，９４，９５，９６，９７はそれぞれｕ相，ｕ相，ｖ相，ｖ相，ｗ相，ｗ相が接続される。
【００５１】
前記したものと同様に、この場合、同じ相の電界が隣り合っているため、電極線２本分の幅の電界と似通った形になり、粉体８３はあたかも電極幅が広くなったかのように、電極線２本分のピッチで移動していく。
【００５２】
（４）次に、第４の実施態様を図１１を参照して説明する。
【００５３】
この実施例では、円筒状固定子１０１は絶縁体のチューブ１０２の外周に沿って電極線１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７が巻回してあり、前記した第２の実施態様と同様に、円筒状固定子１０１は電極線１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７が互いに平行に、また絶縁体のチューブ１０２の外周に沿って周方向に、隣の線との間に隙間なく、巻回して形成される。絶縁体のチューブ１０２の内部は粉体１０３が移動できるような空洞の通路となっている。
【００５４】
電源からは、前記した３相モードの電源１０ｄを供給する。すなわち、電極線１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７はそれぞれｕ相，オフ，ｖ相，オフ，ｗ相，オフが接続される。
【００５５】
この場合、電極線間に電極線１本分スキップして電界が与えられるので、電極幅はそのままでピッチが大きくなったのと同じ効果が得られ、粉体１０３は静電力を受けて移動していく。
【００５６】
上記したように、本発明によれば、プログラマブルな電源１０から、所望の相数及び所望の端子（１）〜（６）への切り換えによりピッチを変えて、粉体を移動させることができる。
【００５７】
更に、波形についても通常の正弦波に限らず、矩形波、三角波等でも使用することができ、これらは相応の搬送力を有している。
【００５８】
また、上記実施例では円筒の内側での粉体の移動を示したが、円筒の外側でも搬送が可能であり、その場合、電極線の外側をカバーフィルムで覆うとか、電極線を絶縁体中に配置することにより搬送可能になる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、固定子電極の各相への給電態様を変えることにより、粉体の搬送ピッチを可変にできるとともに、粉体の搬送量や位置決めを制御することができる。
【００６１】
また、平板状固定子においては、その上表面又は下表面における粉体の搬送を、円筒状固定子においては、その内表面又は外表面における粉体の搬送を所望の条件で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の構成図である。
【図２】本発明の電源の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第１の実施態様を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第２の実施態様を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第３の実施態様を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第４の実施態様を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の構成図である。
【図８】本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第１の実施態様を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第２の実施態様を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第３の実施態様を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施例を示す可変ピッチ形粉体搬送装置の第４の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１    平板状固定子
２    平板状の絶縁体
３    線状電極
４，３１    第１配線
５，３２    第２配線
６，３３    第３配線
７，３４    第４配線
８，３５    第５配線
９，３６    第６配線
１０    電源
１０ａ    ６相モードの電源
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ    ３相モードの電源
１１    可変周波数電源部
１２    サイクロコンバータ
１３    スイッチ
１４    制御装置
１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，２９，４５，６３，８３，１０３    粉体
２１，４１，６１，８１，１０１    円筒状固定子
２２    円筒状の絶縁体
２３，２４，２５，２６，２７，２８，５２，５３，５４，５５，５６，５７  ，７２，７３，７４，７５，７６，７７，９２，９３，９４，９５，９６，９７，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７    電極線
４２，６２，８２，１０２    絶縁体のチューブ
４３    導体部
４４    絶縁皮膜
【図１】
0003569544.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003569544.tif 000009
【図９】
0003569544.tif 000010
【図１０】
0003569544.tif 000011
【図１１】
0003569544.tif 000012