(57)【要約】【課題】容器の内壁に付着するホコリを容器外部から除去することによってレベルセンサの誤動作を防止するレベルセンサ用ホコリ除去装置を提供する。また、ホコリ除去装置を有するレベルセンサを提供する。【解決手段】レベルセンサ用ホコリ除去装置は、容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサと共に用いられる。ホコリ除去装置は容器の外部に配置して容器の内側壁面に付着したホコリを静電界を発生させて内側壁面から除去する。ホコリ除去装置は、容器の外部で、レベルセンサの光束の部分に光を透過させ静電界を発生させる透明電極を、または光束の周囲に静電界を発生させる電極を有する。容器の内側壁面に付着したホコリを検知するホコリ検知器をさらに設けてもよく、また、レベルセンサをホコリ検知器として利用してもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサと共に用いられるレベルセンサ用ホコリ除去装置において、容器の内側壁面に付着したホコリを静電界を発生させて内側壁面から除去するホコリ除去装置を容器の外部に配置したことを特徴とするレベルセンサ用ホコリ除去装置。
【請求項２】
請求項１記載のレベルセンサ用ホコリ除去装置において、容器の外部で、レベルセンサの光束の部分に光を透過させ静電界を発生させる透明電極を、または光束の周囲に静電界を発生させる電極を有し、容器の内側壁面に付着するホコリを静電界で飛散させ除去することを特徴とするレベルセンサ用ホコリ除去装置。
【請求項３】
請求項２記載のレベルセンサ用ホコリ除去装置において、電極に印加する電圧は＋，−が交互に入れ替わる高電圧であることを特徴とするレベルセンサ用ホコリ除去装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のレベルセンサ用ホコリ除去装置において、容器の内側壁面に付着したホコリを検知するホコリ検知器をさらに有し、ホコリを検知したときに動作することを特徴とするレベルセンサ用ホコリ除去装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のレベルセンサ用ホコリ除去装置において、レベルセンサをホコリ検知器として利用し、ホコリを検知したときに動作するすることを特徴とするレベルセンサ用ホコリ除去装置。
【請求項６】
容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサにおいて、容器の内側壁面に付着したホコリを除去するように容器の外部に配置したレベルセンサ用ホコリ除去装置を有することを特徴とするレベルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の内側にある内容物（対象物）の水準（レベル）を検知するレベルセンサ用のホコリ除去装置に関し、特に、容器の内側壁面に付着した内容物の微粉末や微粒子等（本明細書では、対象物の破片、微粉末、微粒子、ホコリ等を総称して単にホコリという）を容器の外部から操作して除去するレベルセンサ用ホコリ除去装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサであって、容器の内側壁面に付着した内容物の微粉末や微粒子を容器の外部から操作して除去するレベルセンサ用ホコリ除去装置を有するレベルセンサに関する。
【背景技術】
【０００３】
図７は従来例のレベルセンサの誤動作の状況を説明するための図であり、図７ａは反射型レベルセンサの消費時の状態を示し、図７ｂは反射型レベルセンサの投入時の状態を示し、図７ｃは透過型レベルセンサを示す。
【０００４】
図７ａにおいて、内容物１４を収容する容器１０は、例えば、透明または半透明の覗き窓（図示せず）を壁１０ａに設けている。容器１０の覗き窓に対向するように、レベルセンサ１２（反射型）が覗き窓を通して容器１０内の内容物１４のレベルを検知するように配置されており、この反射型レベルセンサ１２は、容器１０内の内容物１４に向かって投光し、内容物１４に当たって反射した光を受光するようになっている。
【０００５】
図７ｂは、図７ａが内容物の消費時の状態を示すのに対して、内容物の投入時の状態を示す点で異なっており、容器の構成、レベルセンサの構成、それらの配置は同じである。
【０００６】
図７ｃにおいて、透過型レベルセンサは、投光器１２ａと受光器１２ｂからなる。投光器１２から容器１０の覗き窓を通して投光し、反対側の覗き窓を通して受光するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常の正常動作時では（例えば、ホコリが容器１０の壁１０ａの内側に付着してない状態では）、従来例の反射型レベルセンサ１２は、容器１０内の内容物１４がレベルセンサ１２の検知レベルにあるとき、投光がこの内容物１４に当たり、反射して受光されるので、内容物「有」の出力信号を出す。
【０００８】
また、従来例の透過型レベルセンサ１２（１２ａ、１２ｂ）は、容器１０内の内容物１４がレベルセンサ１２の検知レベルにあるとき、投光器１２ａからの投光がこの内容物１４に当たり、受光器１２ｂには透過光が受光されないので、内容物「有」の出力信号を出す。
【０００９】
しかし、図７ａに示すように、反射型レベルセンサ１２の場合、容器１０の中の内容物（検知対象物）が内容物の消費時に減少する時、容器１０の壁１０ａの内側にホコリ１６が付着していると、ホコリ１６からの反射光をレベルセンサ１２が受光することによって、レベルセンサ１２は誤動作して、実際は対象物が無いのに「有」と言う誤信号を出力する問題がある。この結果、内容物がないにも拘わらず内容物の消費動作を継続することになる。
【００１０】
図７ｂに示すように、反射型レベルセンサ１２の場合、容器１０の中の内容物（検知対象物）が内容物の投入時に増加する時、容器１０の壁１０ａの内側にホコリ１６が付着していると、ホコリ１６からの反射光をレベルセンサ１２が受光することによって、レベルセンサ１２は誤動作して、実際は対象物が無いのに「有」と言う誤信号を出力する問題がある。この結果、内容物がないにも拘わらず内容物の投入動作を停止することになる。
【００１１】
図７ｃに示すように、透過型レベルセンサの場合も、容器１０の壁１０ａの内側にホコリ１６が付着していると、投光器１２ａの透過光がホコリ１６に当たり、受光器１２ｂは透過光を受光しないことによって、レベルセンサ１２は誤動作して、実際は対象物が無いのに「有」と言う誤信号を出力する問題がある。この結果、内容物の消費動作を継続したり、内容物がないにも拘わらず内容物の投入動作を停止することになる。
【００１２】
従来例のレベルセンサはこの種の誤動作を回避することができなかった。そのため、容器の中に内容物が無いのに「有」という誤信号を出し、前述のようにシステムを撹乱していた。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、容器の内壁に付着するホコリを容器外部から除去することによってレベルセンサの誤動作を防止するレベルセンサ用ホコリ除去装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の目的は、ホコリ除去装置を有するレベルセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述の目的を達成するために、本発明のレベルセンサ用ホコリ除去装置は、容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサと共に用いられるレベルセンサ用ホコリ除去装置において、容器の内側壁面に付着したホコリを静電界を発生させて内側壁面から除去するホコリ除去装置を容器の外部に配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のレベルセンサは、容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサにおいて、容器の内側壁面に付着したホコリを除去するように容器の外部に配置したレベルセンサ用ホコリ除去装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レベルセンサのホコリ付着による誤動作を防止できる。このため、例えば、材料供給が停止し、機械が停止してしまうなどの異常を抑制でき、機械の自動（無人）運転を可能にし、非常停止が減るので生産性が向上し、異常時に出る不良品の削減にも寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のレベルセンサ用ホコリ除去装置は、容器の内側にある内容物の水準を検知するレベルセンサと共に用いられる。ホコリ除去装置は容器の外部に配置して容器の内側壁面に付着したホコリを静電界を発生させて内側壁面から除去する。ホコリ除去装置は、容器の外部で、レベルセンサの光束の部分に光を透過させ静電界を発生させる透明電極を、または光束の周囲に静電界を発生させる電極を有する。容器の内側壁面に付着したホコリを検知するホコリ検知器をさらに設けてもよく、また、レベルセンサをホコリ検知器として利用してもよい。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
次に、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明のレベルセンサ用ホコリ除去装置の実施例を説明するための拡大図である。図１において、容器１０の壁にはガラスまたはプラスチックの覗き窓１０ｂがあり、その壁の内側に水準（レベル）検知の内容物（対象物）が収納されている。この図では、対象物の破片や微粒子等（総称して単にホコリという）（符号１６で示す）が覗き窓１０ｂの内側壁面に付着している。外側にはレベルセンサ１２（この実施例では、反射型レベルセンサ）が覗き窓１０ｂを通して投光し、内容物に当たり反射した光を受光するように配置されて内部の対象物の水準を検知している。
【００２０】
内部のホコリ１６は絶えず衝突を繰り返しているので静電気を持っている。覗き窓１０ｂの内壁も対象物が絶えず衝突するので、静電気を帯びている。両者の帯電の極性は＋と−があり、場所によってこれらが入り混じっている。極性の違うホコリ１６と内壁の間に静電引力が働き、ホコリ１６は吸着されている。覗き窓１０ｂの外壁にはレベルセンサ１２の光束の部分または周囲にホコリ除去装置２０の電極２０ａが配置されている。この電極２０ａにはホコリ除去装置２０の電源２０ｃから高電圧が印加されている。
【００２１】
高電圧は図示するように、＋と−の極性が交互に供給される。電圧は覗き窓１０ｂの材料や厚さなど構造により異なるが、最低１ＫＶ以上は必要で５ＫＶから７ＫＶが最適である。また、これ以上の高電圧では漏電や感電の可能性があるので危険である。電極の極性切り替えの周期は、ホコリの種類やホコリ飛散の状況により異なるが０．１秒から１．０秒が好ましい。
【００２２】
次に、動作を説明すると、覗き窓１０ｂの外部にあるホコリ除去装置２０の電極２０ａに＋の高電圧を印加すると、ホコリ除去装置２０の電極２０ａ近傍の内側内壁に吸着している＋に帯電しているホコリ１６ａが静電斥力で、実線の矢印で示すように、飛散する。−の高電圧を印加すると、ホコリ除去装置２０の電極２０ａ近傍の内側内壁に吸着している−に帯電しているホコリ１６ｂが静電斥力で、破線の矢印で示すように、飛散する。
【００２３】
ホコリ除去装置２０の透明電極２０ｂは光束の部分に配置できるが、不透明電極の場合は、光束の周囲にホコリ除去装置２０の電極２０ａを配置する。この間隔が小さければ、電極にはさまれる（囲まれる）部分、すなわちレベルセンサの光束部分も同様に電界による斥力が働くので、矢印で示すように、飛散させることができ、光束を遮ることなくホコリ除去ができる。このように交互に＋と−の高電圧を印加することにより、全てのホコリを除去することができる。
【００２４】
これで光束は内壁に吸着したホコリ１６（１６ａ、１６ｂ）により遮られることもなく内部の検知対象物を照射でき、正確な水準検知が行える。
【００２５】
図２は、レベルセンサ用ホコリ除去装置の使用状況を示す図である。ホコリ除去装置２０の電極２０ａに電圧が印加されると、ホコリ１６が矢印で示すように飛散する。レベルセンサ１２の光束はホコリ１６に反射されることなく、内部に侵入し対象物１４の有無を検知する。
(実施例２) 
図３は、レベルセンサ用ホコリ除去装置に加えてホコリセンサを有する場合を示す図である。ホコリ除去装置２０は高電圧を用いるので、外部のホコリを吸引し、時間と共に汚れる。この問題を軽減するために、不要時は電極に高電圧を印加しないようにするとよい。
【００２６】
この実施例では、レベルセンサ１２の他にホコリセンサ２２（投光器２２ａ、受光器２２ｂ）を有し、内部のホコリ１６を検知したら、このホコリ除去装置２０を動作させホコリ１６を除去する。ホコリ１６が壁に付着していない時には電源２０ｃ（図２参照）または電極２０ａをＯＦＦでき外部からのホコリ吸引を減らすことができる。ホコリ吸引が減れば、装置の掃除も少なくできる。
【００２７】
図４は独立したホコリ検知器を持つ場合の動作のフローチャートを示す。この場合は、ホコリ検知器を別に用意しなければならないので、設備費用がかかるが、市販のレベルセンサがそのまま使えると言うメリットもある。動作は単純で、ホコリ検知器がホコリを検知した時（ステップS１）、ホコリ除去（ステップS２）を行う。ホコリ１６を検知しないときは、常時、ホコリ除去装置２０の電源２０ｃをＯＦＦにしたり、ホコリ除去装置２０の電極２０aをＯＦＦにすると良い。
【００２８】
図５はレベルセンサがホコリ検知器を兼ねる場合の動作のフローチャートを示す。この場合は、別のホコリ検知器が必要なく、設備費用を削減できる。レベルセンサ１２が対象物を検知したら（ステップＳ１０）、ホコリ付着の可能性があるため、ホコリ除去動作をする（ステップＳ１１）。その後、再び対象物検知を行い（ステップＳ１２）、対象物が無くなったか判断する。対象物が無くなれば「ホコリと対象物は無し」の信号を出力する（ステップＳ１４）。対象物があれば、「対象物あり」の信号を出力する(ステップＳ１３)。
【００２９】
ホコリを検知しないときは、常時、ホコリ除去装置２０の電源２０ｃをＯＦＦにしたり、ホコリ除去装置２０の電極２０ｃをＯＦＦにすると良い。
【００３０】
図６はホコリ除去装置の具体的な適用例を示す。プラスチック成型機に樹脂ペレットを供給する装置３０であり、樹脂ペレットを吸引し、ある水準まで溜まると停止し、水準を割り込むと再び吸引する。このとき、レベルセンサ１２が使われるが、仮に覗き窓にホコリが付着すると、誤動作する。このホコリを除去するために本装置が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のレベルセンサ用ホコリ除去装置の実施例を説明するための拡大図である。
【図２】レベルセンサ用ホコリ除去装置の使用状況を示す図である。
【図３】レベルセンサ用ホコリ除去装置に加えてホコリ検知器を有する場合を示す図である。
【図４】独立したホコリ検知器を持つ場合の動作のフローチャートを示す。
【図５】図５はレベルセンサがホコリ検知器を兼ねる場合の動作のフローチャートを示す。
【図６】ホコリ除去装置の具体的な適用例を示す。
【図７】従来例のレベルセンサの誤動作の状況を説明するための図であり、図７ａは反射型レベルセンサの消費時の状態を示し、図７ｂは反射型レベルセンサの投入時の状態を示し、図７ｃは透過型レベルセンサを示す。
【符号の説明】
【００３２】
１０    容器
１０ａ  容器の壁
１０ｂ  覗き窓
１２    レベルセンサ
１４    内容物
１６    ホコリ（内容物の破片、微粉末、微粒子、ホコリ等）
２０    ホコリ除去装置
２０ａ  ホコリ除去装置の電極
２０ｂ  ホコリ除去装置の透明電極
２０ｃ  ホコリ除去装置の電源
２２（２２ａ、２２ｂ）    ホコリセンサ
【図１】
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【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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