(57)【要約】【課題】篩面での目詰まりを解消して篩い効率を著しく向上させるとともに、粉体の帯電による各種の弊害も解消する。【解決手段】粉体篩い分け機１０のスクリーン１４の下側周囲の複数箇所の除電器１７から、スクリーン１４に向かって同時にイオンを吹き付ける。スクリーン１４はアースしておく。スクリーン１４の周囲の帯電極性と帯電量を静電気センサで同時に測定しながら、除電器１７による除電量を実時間でフィードバック制御すると、除電器１７からのイオンで粉体１を逆に帯電させてしまう逆効果を回避できるとともに、所望の除電ができる。【選択図】　図３
2004105908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体篩い分け機のスクリーンに向かい、その下側から除電器よりイオンを吹き付けて除電することを特徴とする、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項２】
イオンを、スクリーンの下側周囲の複数箇所からスクリーンに向かって同時に吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項３】
粉体がスクリーン上に達する以前に粉体に予めイオンを吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項４】
スクリーンをアースすることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項５】
除電器内にエアー等の気体を送って、その吹出口をパージしながらイオンを気体と共にスクリーンに向かって吹き付けることを特徴とする請求項１、２、３又４に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項６】
スクリーンの周囲の帯電極性と帯電量を静電気センサで同時に測定しながら、除電器による除電量を実時間でフィードバック制御することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項７】
静電気センサ内にエアー等の気体を送ってその検出部をパージしながら測定することを特徴とする請求項６に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項８】
スクリーン通過後の粉体の電荷量を測定し、その電荷量に従い除電器による除電量をフィードバック制御することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項９】
除電器の除電量を、除電電極へ直流高電圧を印加する直流高電圧回路にて制御することを特徴とする請求項６、７又は８に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項１０】
除電電極を正負共通の単極性電極とし、これに直流高電圧を印加する直流高電圧回路の出力と極性を制御することを特徴とする請求項６、７又は８記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項１１】
除電電極として正負それぞれの除電電極を用い、これらに直流高電圧を印加する直流高電圧回路の出力と極性を制御することを特徴とする請求項６、７又は８に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項１２】
除電器の除電量を、除電電極へ交流高電圧を印加する交流高電圧回路にて制御することを特徴とする請求項６、７又は８に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止方法。
【請求項１３】
振動するスクリーン上に粉体を落下させて篩い分ける粉体篩い分け機において、前記スクリーンに向かい、その下側からイオンを吹き付けて除電する除電器を備えたことを特徴とする、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１４】
除電器は、スクリーンの下側周囲の複数箇所からスクリーンに向かってイオンを同時に吹き付けることを特徴とする請求項１３に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１５】
粉体がスクリーン上に達する以前に粉体に予めイオンを吹き付ける予備除電器を備えたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１６】
スクリーンがアースされていることを特徴とする請求項１３、１４又は１５に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１７】
除電器内にエアー等の気体を送って、その吹出口をパージしながらイオンを気体と共にスクリーンに向かって吹き付けるパージ送風手段を備えたことを特徴とする請求項１３、１４、１５又は１６に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１８】
除電器は、除電電極を囲んで接地電極となるノズルを有し、該ノズルから気体と共にイオンを噴射することを特徴とする請求項１７に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項１９】
スクリーンの周囲の帯電極性と帯電量を同時に測定する静電気センサと、その測定値に従い除電器による除電量を実時間でフィードバック制御するフィードバック制御系とを備えたことを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６、１７又は１８に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項２０】
スクリーン通過後の粉体の電荷量を測定する電荷量センサと、その電荷量に従い除電器による除電量をフィードバック制御するフィードバック制御系とを備えたことを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６、１７又は１８に記載の、粉体篩い分け機における目詰まり防止装置。
【請求項２１】
フィードバック制御系が、除電電極へ直流高電圧を印加する直流高電圧発生回路と、その出力を制御する制御回路とを含むことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の帯電物体の帯電量自動制御装置。
【請求項２２】
除電電極を正負共通の単極性電極とし、制御回路が、直流高電圧発生回路の出力と極性を制御することを特徴とする請求項２１に記載の帯電物体の帯電量自動制御装置。
【請求項２３】
除電電極として正負それぞれの除電電極を用い、制御回路が、正負の直流高電圧を印加する直流高電圧発生回路の出力を制御することを特徴とする請求項２１に記載の帯電物体の帯電量自動制御装置。
【請求項２４】
フィードバック制御系が、除電電極へ交流高電圧を印加する交流高電圧発生回路と、その出力を制御する制御回路とを含むことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の帯電物体の帯電量自動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体篩い分け機のスクリーンの目詰まりを防止する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体篩い分け機では、篩面（スクリーン）の目詰まりが作業効率を著しく低下させる原因として大きな問題となっている。目詰まりの要因として、粉体同士及び粉体と篩面とが衝突や摩擦を繰り返して静電気が生じ、粉体同士及び粉体と篩面とが静電気によって付着することが考えられる。
【０００３】
本発明者らは、小型の実験用振動篩い器を用い、篩い分け時の振動振幅が粉体帯電量に及ぼす影響について実験により調べた結果、振幅が増加すると、粒子運動も増加することから、粉体の帯電量も増加し、それに伴い篩い効率Ｅ（篩面を通過した粉体質量Ｍと振動篩い器に投入した粉体質量Ｍａの割合Ｍ／Ｍａ）が低下することを確認した。図１はその実験結果のグラフを示し、振幅Ａを３段階に変えて篩い効率Ｅを調べた。
【０００４】
従来、粉体篩い分け機のスクリーン（篩網）の目詰まりを防止する技術として、例えば次の公報に開示のものがある。
▲１▼　特開平５−１４６７５７号
篩網を張設した振動器体の天井部中央から中空軸を垂下し、この中空軸の下端に、相対する一対の回転ノズルを水平に架設し、これら回転ノズルを篩網の上方で回転させながら、中空軸を通じて回転ノズルに圧縮空気を間欠的に送給して、回転ノズルから篩網へ向かって上方から間欠的に空気を噴射することにより、目詰まりを防止する。
【０００５】
▲２▼　特開２００２−１８６９０８号公報
篩網の下方において、中空軸を中心に旋回する旋回ノズルを底板上に装着し、この旋回ノズルを旋回させながら、その横長溝状の吹出口から篩網に向かって空気を吹き上げることにより、吹き上げられた空気が篩網を下から上へ通過した後、Ｕターンして篩網を上から下へ抜けることで、目詰まりを防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら▲１▼及び▲２▼によると次のような問題点がある。
▲１▼では、篩網へ向かって上方から空気を吹き付け、▲２▼では、篩網へ向かって下方から空気を吹き付けるだけであり、いずれも静電気に対する対策は何ら講じておらず、空気を吹き付けることで、却って粉体の衝突と摩擦が促進され、静電気の帯電が増加するので、目詰まりは若干改善されるものの、篩い効率の向上にはほとんど効果がない。この点も本発明者らは後述のように実験により確認している。
【０００７】
▲１▼の場合には、空気を下向きに吹き付けるのでそれほどではないにしても、▲２▼の場合には、旋回ノズルの吹出口が横長溝状で上に向いており、篩網を通過して落下してくる粉体に逆らって下から撹乱する状態になるので、篩い分け精度の低下を招くとともに、粉体が静電気で旋回ノズルの外面に付着したり、吹出口から旋回ノズル内に入り込んだり、その軸受部に入り込むことは避けられない。
【０００８】
本発明者らは、スクリーン（篩網）へ向かって空気を吹き付けるだけでは上記のような問題があることから、その対策のために、粉体の運動とその帯電量と篩い効率との関係について実験を行った結果、粉体の帯電量の大小が篩い効率に大きく影響していることを突き止め、篩面での除電を効率良く行うことで目詰まりが解消され、篩い効率を著しく向上させることができるとともに、粉体の帯電による各種の弊害も解消できる本発明を案出するに至ったものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粉体篩い分け機のスクリーンに向かい、その下側から除電器よりイオンを吹き付けて除電することを特徴とする。
【００１０】
図２に本発明の作用の模式図を示す。この図は、粉体１が全体としてプラス極性に帯電していると仮定して、篩面（スクリーン）２に向かい、その下方から除電器３よりマイナスのイオン４を空気（上昇気流）５と共に吹き付けている状態である。篩面２上に達した粉体１は、篩目２ａにおいてマイナスイオン４が付着することにより中和除電されるとともに、篩面２の振動により篩面２上で衝突と摩擦を繰り返すことによる帯電も抑制され、粉体１同士、及び粉体１と篩面２との間の静電気による吸着力が無くなり、篩目４を次から次に通過して落下していく。篩面２上に堆積した粉体１も、下から次々に除電されて下へ崩れ落ちるように篩目４を通過する。マイナスイオン４は、篩目２ａを通過して落下する粉体１にも付着するので、後続して落下してくる粉体との間で静電気の斥力が生じ、上昇気流にて舞い上がって再び篩面２の上方へ逆流する動きを抑制される。
【００１１】
このような作用により篩面２の目詰まりが効果的に解消され、篩い効率が向上する。
なお、本発明は、スクリーンへその下側からイオンを吹き付けることを要旨としており、除電器自体の設置位置をスクリーンの下側に限定するものではない。
【００１２】
篩面２は振動しているので、その上に乗った粉体１は、篩面２の中央部から周辺部へと移動して遠心状に片寄る傾向になる。従って、目詰まりは、篩面２の中央部より周辺部に行くに従い起きやすい。
【００１３】
そこで、イオンを、篩面であるスクリーンの下側周囲の複数箇所からスクリーンに向かって同時に吹き付ければ、篩面の目詰まりを平均に解消できる。
【００１４】
粉体は、粉体篩い分け機内へ投入される以前の供給過程で既に帯電していることが多いので、粉体がスクリーン上に達する以前に粉体に予めイオンを吹き付ければ、粉体を予備除電、又はその帯電極性をプラス又はマイナスの一極性に予め一様化できるので、除電効果が向上し、篩い効率の一層の向上が図れる。
また、スクリーンをアースすることにより、篩面自体でも除電できる。
【００１５】
上記のように、除電器自体の設置位置には限定はないが、その設置位置によっては、除電器内に粉体が入り込む懼れがある。
【００１６】
そこで、除電器内にエアー等の気体を送って、その吹出口をパージしながらイオンを気体と共にスクリーンに向かって吹き付ければ、除電器内に粉体が入り込むのを防止しながら、効率よく除電できる。
【００１７】
スクリーンの周囲の帯電極性と帯電量（帯電電圧や電界）を静電気センサで同時に測定しながら、除電器による除電量を実時間でフィードバック制御すれば、除電器からのイオンで粉体を逆に帯電させてしまう逆効果を回避できるとともに、所望の除電ができる。
【００１８】
スクリーン通過後（篩い分け後）の粉体の電荷量を測定し、その電荷量に従い除電器による除電量をフィードバック制御すれば、粉体の残留電荷を無くしたり、所望の除電ができる。電荷量の測定は、例えばファラデーケージ等の電荷量センサにて電圧又は電流（誘電電流）として検出できる。
【００１９】
静電気センサ内に粉体が入り込むと、測定誤差が生ずるので、静電気センサ内にエアー等の気体を送ってその検出部をパージしながら測定する。
【００２０】
除電器の除電量の制御には、次のような態様がある。
直流型除電器の場合、除電電極へ直流高電圧を印加する直流高電圧回路にて制御する。
除電電極として正負それぞれの除電電極を用い、これらに直流高電圧を印加する直流高電圧回路の出力（電圧と電流の両方、又はいずれか一方）と極性を制御する。
交流型除電器の場合、除電電極へ交流高電圧を印加する交流高電圧回路にて制御する。
【００２１】
除電器としては、除電電極を囲んで接地電極となるノズルを有し、該ノズルから気体と共にイオンを噴射する構造が良い。このような構造によると、除電電極自体は、プラス・マイナス両極性のイオンを発生する場合でも、粉体が例えばプラスの極性に帯電していると仮定すると、ノズルが接地電極となっているので、その周囲に存在するプラス極性の粉体のために、粉体と同極性のプラスイオンは除電器からの吹き出しを抑制される。又は、除電電極自体、プラスイオンの発生を抑制される。従って、除電器からは、プラス極性の粉体とは異極性となるマイナスイオンの方がより多く、又はマイナスイオンのみが吹き出されることとなり、粉体の除電が効果的に行われる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図３において、粉体篩い分け機１０は、振動容器１１内へその上部の原料供給口１１ａから粉体を供給される。振動容器１１は、スプリング１２で支承されてモータ１３の回転により振動される。振動容器１１内にはスクリーン（篩網）１４が張設されており、原料供給口１１ａからの粉体１は投入口１１ｂから投入されて、振動しているスクリーン１４上へ落下し、このスクリーン１４にてオーバーサイズとアンダーサイズとに篩い分けられ、それぞれの排出口１５・１６から排出される。
【００２４】
このような粉体篩い分け機１０において、スクリーン１４の下側周囲の複数箇所からスクリーン１４に向かってイオンをエアーと共に同時に吹き付けるため、振動容器１１の胴部の複数箇所に除電器１７が設置されている。これら除電器１７は、イオンを含むエアーを、スクリーン１４に対しその外周下方から中央へ向かうように斜め上向きに噴射する。スクリーン１４は電気的にアースされている。そのアースはスクリーン１４自体を直接アースしてもよいが、スクリーン１４と振動容器１１とが電気的に導通している場合には、振動容器１１をアースすることで、スクリーン１４もアースできる。
【００２５】
除電器１７は、その除電電極での放電が粉体への着火源とならないようにするとともに、除電電極への粉体の付着を防止するため、内部にエアー（圧縮空気）を送入されて、その吹出口をパージしながらイオンと共にエアーを噴射するエアー噴射型となっている。なお、空気に代えて例えば窒素ガスを用いれば、着火防止の面でより効果的である。
【００２６】
除電器１７の一例を図４に示す。同図において、絶縁材による電極ホルダ２０の先端に針状の除電電極２１が植設され、その周囲は、電極ホルダ２０の先端部に被せた金属製キャップであるノズル２２にて覆われている。このノズル２２が除電電極２１に対する接地電極となる。除電電極２１は、放電電流制限用抵抗２３及びケーブル２４を介して高電圧発生回路１８に接続され、この高電圧発生回路１８からの直流又は交流の高電圧を印加されることにより、除電電極２１と接地されたノズル２２との間でコロナ放電が生ずる。ノズル２２の円錐形先端部の中央には吹出口２５が設けられ、また電極ホルダ２０の後端部に被せた絶縁材の後端キャップ２６には、エアー入口２７が設けられている。このエアー入口２７は、後端キャップ２６により形成されるエアーチャンバ２８及び電極ホルダ２０に設けられたエアー通路２９を通じてノズル２２内と連通しており、エアー入口２７より送入されたエアーは、除電電極２１の周りを通ってこれをエアーパージしながらイオンと共に吹出口２５から噴射される。
【００２７】
除電電極２１は、高電圧発生回路１８からの印加電圧が交流の場合には単極でよい。また、直流の場合には、正負それぞれの除電電極を用意して、正負別々に制御するのが好ましいが、粉体の帯電極性が正負いずれかに片寄っている場合には、単極としても構わない。
【００２８】
図３において、スクリーン１４は振動しているので、その上に乗った粉体は、スクリーン１４の中央部から周辺部へと移動して遠心状に片寄る傾向になるが、除電器１７は、スクリーン１４の下側周囲の複数箇所から、イオンを含むエアーを、スクリーン１４に対しその外周下方から中央へ向かうように斜め上向きに吹き付けるので、篩面に当たるイオン量は、その中央部よりも周辺部が多く、従って篩面の目詰まりは平均に防止される。スクリーン１４はアースされているので、粉体１の除電はスクリーン１４自体でも行われる。
【００２９】
粉体が例えばプラスの極性に帯電していると仮定すると、ノズル２２が接地電極となっているので、その周囲に存在するプラス極性の粉体のために、粉体と同極性のプラスイオンは除電器１７からの吹き出しを抑制される。又は、除電電極２１自体、プラスイオンの発生を抑制される。従って、除電電極２１自体は、プラス・マイナス両極性のイオンを発生する場合でも、除電器１７からは、プラス極性の粉体とは異極性となるマイナスイオンの方がより多く、又はマイナスイオンのみが吹き出されるので、粉体の除電が効果的に行われ、篩い効率が向上する。
【００３０】
なお、個々に分離した図４に示すような除電器１７を、スクリーン１４の周囲の複数箇所に設置するのに代えて、除電器本体を振動容器１１の全周にわたるリング状とし、そのリング状本体内に、除電電極を一定の間隔で配置し、各除電電極毎に吹出口を設けるとともに、共通の接地電極を設けた１個の除電器を用いてもよい。
【００３１】
粉体１は、投入口１１ｂから投入される以前に既に帯電していることが多いので、例えば原料供給口１１ａから投入口１１ｂまでの途中に別に除電器（予備除電器）を設置して、粉体に予めイオンを吹き付ければ、粉体を予備除電、又はその帯電極性をプラス又はマイナスの一極性に予め一様化できるので、上記のような除電器１７による除電効果が向上し、篩い効率の一層の向上が図れる。
【００３２】
除電器１７による粉体１への逆帯電を防止したり、除電精度をより向上させたり、所望の除電を行うためには、スクリーン１４の周囲の帯電極性と帯電量を静電気センサで同時に測定しながら、除電器１７による除電量を実時間でフィードバック制御することが好ましい。
【００３３】
図５のその場合のブロック図を示す。静電気センサ８の出力は、検出処理回路８ａにて帯電極性及び帯電量を表すデジタル信号に変換されてから、制御回路（コンピュータ）９に入力され、高電圧発生回路１８が制御回路９にてＰＩＤ（比例・積分・微分）演算により実時間でフィードバック制御される。すなわち、除電器１７による除電量が、静電気センサ８による検出極性及び検出帯電量（電位又は静電界強度）に基づいて実時間でフィードバック制御される。
【００３４】
静電気センサ８は、その検出を例えば振動容器１１の胴部に設けられた検出窓（開口）を通じて行うことから、静電気センサ８の検出部に粉体が入り込まないように、その検出部に外部からエアーパージ用のエアー（圧縮空気）を送入する。そのエアーは、除電器１７と同じエアー供給源から供給する。
【００３５】
図６に、エアーパージ構造とした静電気センサ８の一具体例を示す。この静電気センサ８は、静電気を非接触検出するセンサ素子５０を露出状態で内蔵したセンサケース５１と、その前半部を収容する外ケース５２と、この外ケース５２の先端部外周に着脱可能に取り付けた外付けリング５３とからなる。外ケース５２は、センサケース５１と互いの雌雄のねじ部を螺合させることにより、センサケース５１の外周に固定され、外付けリング５３は、止めねじ５３ａにより外ケース５２の外周に固定されている。
【００３６】
センサ素子５０は、帯板状の回路基板５４に実装され、センサケース５１の後端から導出するセンサケーブル５５に接続されている。
【００３７】
センサケース５１は、前胴部となるキャップ５６と中間接続筒５７と後胴部となる後筒５８とからなり、センサ素子５０を回路基板５４と共に余裕をもって収容している。図７の拡大図に示すように、キャップ５６の先端部５６ａは胴部５６ｂよりも肉薄で、これら先端部５６ａと胴部５６ｂとの角部５６ｃは、胴部５６ｂから先端部５６ａへと円弧を描きながら徐々に薄くなっている。キャップ５６の先端部５６ａの中央には小さい円形の検出孔５９が設けられ、センサ素子５０の先端はこの検出孔５９の至近位置に臨んでいる。
【００３８】
外ケース５２は、センサケース５１及び中間接続筒５７の全体と後筒５８の一部分を覆うキャップ状で、センサケース５１との間にエアー通路６０を形成している。外ケース５２の先端部５２ａは、胴部５２ｂよりもはるかに肉薄（キャップ５６の先端部５６ａよりは僅かに厚い）で、これら先端部５２ａと胴部５２ｂとの角部５２ｃの内面は、円弧を描きながらセンサケース５１のキャップ５６の角部５６ｃの外面に接近している。外ケース５２の先端部５２ａの中央には、センサケース５１の検出孔５９よりもはるかに大きい円形の中央排気口６１が設けられ、これら検出孔５９と中央排気口６１とは僅かな隙間をもって対向している。
【００３９】
センサケース５１と外ケース５２の間のエアー通路６０は、センサケース５１の胴部外面と外ケース５２の胴部内面との間におけるエアー通路６０ａと、センサケース５１の先端外面と外ケース５２の先端内面との間におけるエアー通路６０ｂとからなり、これらエアー通路６０ａと６０ｂとは、センサケース５１の先端角部と外ケース５２の先端角部とが上記のようになっているので、この角部で円弧を描きながら前者のエアー通路６０ａから後者のエアー通路６０ｂへと狭くなり、この薄い隙間であるエアー通路６０ｂから中央排気口６１へと開口している。中央排気口６１の口縁には、排出されるエアーの乱流を防止するため、内側から外側へ向かって丸みを付けてある。また、エアー通路６０ａの中途には、センサケース５１のキャップ５６を断面台形に部分的に厚くすることにより、エアー通路６０ａの全周にわたる絞り部６０ｃが形成されている。
【００４０】
外ケース５２の胴部５２ｂの後端には、エアー通路６０ａへ通じる複数のエアー供給口６２が円周方向に等間隔に設けられ、これらエアー供給口６２に外部からエアー（圧縮空気）を供給することにより、エアー通路６０ａ・６０ｂを通じて中央排気口６１からエアーが排気される。
【００４１】
このとき、エアー通路６０ａの途中には全周に絞り部６０ｃが形成されているので、複数のエアー供給口６２から供給されたエアーはこの絞り部６０ｃにより流れを安定化（整流）され、エアー通路６０ａと６０ｂとの角部が円弧を描いて徐々に狭くなっていることにより、乱流を生ずることなく狭いエアー通路６０ｂへスムーズに流れ、センサケース５１の検出孔５９の開口面でエアーカーテンを形成しながら、中央排気口６１からの排出直後に一旦すぼまるようなエアー流れを形成して外部へ放流される。
【００４２】
一方、外付けリング５３には、その前面にリング状の凹部６３が形成されている。そして、この凹部６３をエアーチャンバとするため、外付けリング５３の前面に固定したリング状のカバー６４で凹部６３を前側から覆い、このカバー６４の内周縁部と外付けリング５３の前面との間に僅かな隙間を形成して、この隙間を凹部６３に通ずるリング状のエアーカーテン排気口６５としている。このエアーカーテン排気口６５から外ケース５２の中央排気口６１へ至る外ケース５２の先端面は、中央排気口６１へ向かって傾斜しながら僅かに前方へ突出している。
【００４３】
外付けリング５３には、凹部６３へ通じる複数のエアー供給口６６が円周方向に等間隔に設けられ、これらエアー供給口６６に外部からエアー（圧縮空気）を供給することにより、凹部６３を通じてエアーカーテン排気口６５からエアーが排出される。
【００４４】
このとき、エアーカーテン排気口６５から排出されたエアーは、上記のように傾斜している外ケース５２の先端面に沿って中央排気口６１へ向かって流れ、外ケース５２の先端面に沿ったエアーカーテンを形成する。
【００４５】
このように構成された静電気センサ８は、振動容器１１の検出窓６８に前面を臨ませ、取付金具６９で振動容器１１に取り付けて使用される。その使用状態において、中央排気口６１から排出されるエアーは、センサケース５１の先端中央の検出孔５９の前面でエアーカーテンを形成しながら、一旦すぼまるようなエアー流れを形成して外部（振動容器１１の内部）へ放流されるので、振動容器１１内の粉体が中央排気口６１を通じて外ケース５２内に入り込むことはなく、更に超えて検出口５９からセンサケース５１内に入り込むことはない。また、外ケース５２の先端面に沿ってエアーカーテンが形成され、そのエアーの流れも中央に向かって流れるので、中央排気口６１から上記のように排出されるエアーの流れを阻害することはなく、中央排気口６１の外部周辺でも乱流は生じない。
【００４６】
この静電気センサ８では、センサ素子５０及び回路基板５４とこれらを内蔵したセンサケース５１とが検出部となり、その周囲がこれをエアーパージする構造となっている。
【００４７】
図８に、センサ素子５０及び回路基板５４とこれらを内蔵したセンサケース５１とによる検出部の一例の模式図を示す。この例では、センサ素子５０として音叉型のセンサ素子を用いたもので、検出孔５９を有するセンサケース５１内に、一対の圧電素子７０を付設した音叉型振動子７１と検出電極７２とプリアンプ７３を内蔵している。この場合、検出孔５９を通じて検出電極７２へ向かう帯電物体からの電気力線が音叉型振動子７１の振動によりチョッピングされ、プリアンプ７３により交流電圧として外部出力される。音叉型振動子７１を振動させる振動子駆動回路や、プリアンプ７３の出力を処理する回路は、外部に設けられている。図９はそのブロック図である。なお、図５では、これらの外部回路を検出処理回路８ａとしてまとめて示す。
【００４８】
図９において、振動子駆動回路７５は、一対の圧電素子７０に給電して音叉型振動子７１を振動させる。プリアンプ７３の出力は、交流増幅回路７６にて増幅された後、同期検波整流回路７７にて整流され、そのとき極性判別回路７８にて極性が判別されるとともに、同期検波整流回路７７の出力が直流増幅回路７９にて増幅されて、直流電圧として取り出される。
【００４９】
従って、静電気センサ８は、センサ素子５０の周囲を上記のようにエアーパージしながら、スクリーン１４の周囲の粉体の帯電量を直流電圧として検出すると同時に、その極性も検出する。この場合、静電気センサ８から出力される直流電圧を、表面電位として検出することができるのは勿論であるが（この場合、静電気センサ８は表面電位センサとして機能する）、次のような手法を用いれば電界強度として検出することができる（この場合、静電気センサ８は静電界センサとして機能する）。
【００５０】
いま、音叉型振動子７１によるチョッピング周期をω、時間ｔ＝０において帯電物体から発生する電界をＥ０、振動により周期的に変化する電極面積をＳ１とすると、検出電極７２と接地間の抵抗Ｒｓに発生する電圧Ｖｓは次式で表すことができる。
【００５１】
Ｖｓ＝ＲｓＩｓ＝ＲｓＥ０ε０ωＳ１ｃｏｓωｔ
【００５２】
従って、抵抗Ｒｓに発生する電圧Ｖｓを測定することにより、帯電物体の電界強度Ｅ０（ｋＶ／ｃｍ）を検出することができる。
【００５３】
なお、静電気センサとしては、アメリシウム等の放射性物質で空気を電離させて静電界を極性と共に検出する電離型のものでもよい。
【００５４】
図１０に、除電器に正負それぞれの除電電極２１Ａ・２１Ｂを用意して、正負それぞれの直流高電圧回路から正負の直流高電圧を別々に印加するとともに、正負それぞれについて目標値になるようにフィードバック制御する場合の回路例を示す。
【００５５】
図１０において、正負の高電圧発生回路１２Ａ・１２Ｂは、いずれも発振回路３０、昇圧トランス３１、コンデンサとダイオードを多段に積み重ねた倍電圧整流回路３２で構成され、その段数は正負同じになっている。これら正負の高電圧発生回路１２Ａ・１２Ｂは、それぞれ放電電流制限用抵抗２３Ａ・２３Ｂを介して正負の除電電極２１Ａ・２１Ｂに接続される。
【００５６】
正負それぞれの高電圧発生回路１２Ａ・１２Ｂは、昇圧トランス３１の二次側と倍電圧整流回路３２との間で接地する放電電流検出用抵抗３３にて放電電流を検出され、その検出された放電電流は、高周波分除去用コンデンサ３４を介して電流制御回路３５にフィードバックされる。この電流制御回路３５は、フィードバックされた放電電流をコンピュータからの目標値と比較して一次電圧制御回路３６を制御し、その一次電圧が制御されることにより、正負それぞれの高電圧発生回路１２Ａ・１２Ｂにおいて出力される直流高電圧が、コンピュータ１１によるＰＩＤ制御にて実時間で制御される。正負いずれの高電圧発生回路１２Ａ・１２Ｂを制御するか、又はその双方を制御するかは、静電気センサ８による検出極性に従って決定される。
【００５７】
なお、図１０では、放電電流を検出してフィードバック制御を行ったが、放電電圧を検出してフィードバック制御を行ってもよい。除電電極を単極として交流高電圧を印加する場合にも同様である。交流高電圧を印加する場合、正又は負の一方が除電に有効であるので、単極の除電電極で除電できるが、正負両方の除電精度をともに良くするには、交流高電圧発生回路に、静電気センサが検出した帯電量及び極性に応じた直流バイアスをかけて交流高電圧発生回路の出力を制御するとよい。
【００５８】
また、上記の実施例では、スクリーン１４を通過する前の粉体の帯電極性と帯電量を静電気センサ８で検出して除電器１７をフィードバック制御したが、図１２に示すように、スクリーン１４を通過後の粉体の電荷量をファラデーケージ等の電荷量センサ１９にて測定し、その電荷量にて除電器１７をフィードバック制御してもよい。粉体の電荷量は電圧又は電流（誘電電流）から検出でき、更にその極性の検出も可能である。
【００５９】
＜実験例＞
本発明者らは、小型の実験用振動篩い器を用い、次の▲１▼〜▲５▼の場合について篩い効率を調べた。
▲１▼　振動篩い器のスクリーンに振動のみを与えた場合。
▲２▼　振動するスクリーンの真下に図４に示した構造の除電器を設置し、その除電電極に電圧を印加しないでエアーを送って、スクリーンにエアーのみを吹き付けた場合。
▲３▼　除電器にエアーを送りながら、除電電極に高電圧を印加し、その供給電流を−４μＡとして、プラスに帯電している粉体とは異極性のマイナスイオンをエアーと共にスクリーンに吹き付けた場合。
▲４▼　除電器にエアーを送りながら、除電電極に高電圧を印加し、その供給電流を−８μＡとして、プラスに帯電している粉体とは異極性のマイナスイオンをエアーと共にスクリーンに吹き付けた場合。
▲５▼　除電器にエアーを送りながら、除電電極に高電圧を印加し、その供給電流を−１２μＡとして、プラスに帯電している粉体とは異極性のマイナスイオンをエアーと共にスクリーンに吹き付けた場合。
【００６０】
図１１にその実験結果のグラフを示す。このグラフから、▲２▼のエアーのみの場合は、▲１▼の振動のみの場合とほとんど変わらず、篩い効率はほとんど改善されていないが、▲３▼〜▲５▼のようにイオンをエアーと共にスクリーンに吹き付ければ、篩い効率の改善効果が高く、しかも供給電流が高いほど良いことが分かる。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、粉体篩い分け機のスクリーンに向かい、その下側から除電器よりイオンを吹き付けて除電するので、篩面の目詰まりが解消され、エアーのみを吹き付ける場合に比べ、篩い効率を著しく向上させることができるとともに、粉体の帯電による各種の弊害も解消できる。
【００６２】
イオンを、篩面であるスクリーンの下側周囲の複数箇所からスクリーンに向かって同時に吹き付ければ、篩面の目詰まりを平均に解消できる。
【００６３】
粉体がスクリーン上に達する以前に粉体に予めイオンを吹き付ければ、粉体を予備除電、又はその帯電極性をプラス又はマイナスの一極性に予め一様化できるので、除電効果が向上し、篩い効率の一層の向上が図れる。
【００６４】
また、スクリーンをアースすることにより、篩面自体でも除電できる。
除電器内にエアー等の気体を送って、その吹出口をパージしながらイオンを気体と共にスクリーンに向かって吹き付ければ、除電器内に粉体が入り込むのを防止しながら、効率よく除電できる。
【００６５】
スクリーンの周囲の帯電極性と帯電量を静電気センサで同時に測定しながら、除電器による除電量を実時間でフィードバック制御すれば、除電器からのイオンで粉体を逆に帯電させてしまう逆効果を回避できるとともに、所望の除電ができる。スクリーン通過後の粉体の電荷量を測定し、その電荷量に従い除電器による除電量をフィードバック制御しても、同様の効果がある。
【００６６】
静電気センサ内にエアー等の気体を送ってその検出部をパージしながら測定すれば、精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小型の実験用振動篩い器を用い、篩い分け時の振動振幅と篩い効率との関係を調べた実験結果のグラフである。
【図２】本発明の作用の模式図である。
【図３】本発明の一例の概要図である。
【図４】除電器の一例の簡略断面図である。
【図５】スクリーンの周囲の帯電極性と帯電量を静電気センサで同時に測定しながら、除電器による除電量を実時間でフィードバック制御する実施例のブロック図である。
【図６】静電気センサの一具体例を示す断面図である。
【図７】同上の部分拡大図である。
【図８】同静電気センサの検出部の模式図である。
【図９】同じくブロック図である。
【図１０】正負それぞれの除電電極を用意して、正負それぞれの直流高電圧回路から正負の直流高電圧を別々に印加する場合の回路例である。
【図１１】小型の実験用振動篩い器を用い、振動篩い器のスクリーンに振動のみを与えた場合、振動するスクリーンの真下に図４に示した構造の除電器を設置し、その除電電極に電圧を印加しないでエアーを送って、スクリーンにエアーのみを吹き付けた場合、除電器にエアーを送りながら、除電電極に高電圧を印加し、プラスに帯電している粉体とは異極性のマイナスイオンをエアーと共にスクリーンに吹き付けた場合について調べた実験結果のグラフである。
【図１２】スクリーン通過後の粉体の電荷量を測定し、その電荷量に従い除電器による除電量をフィードバック制御する場合のブロック図である。
【符号の説明】
１　粉体
８　静電気センサ
９　制御回路
１０　粉体篩い分け機
１４　スクリーン
１７　除電器
１８　高電圧発生回路
１９　電荷量センサ
２１　除電電極
２２　ノズル
２５　吹出口
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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