(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体粒子を帯電さた帯電粒子を、多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体輸送装置において、
進行波電界雰囲気を形成して帯電粒子を搬送するようにした通路の送り方向と交叉する方向に、互いに絶縁された電極を並べてグリッド電極とし、このグリッド電極を、通路の送り方向に複数本配置し、この複数のグリッド電極間に多値多相交番電圧を印加するとともに、複数のグリッド電極を設けた通路を通過させようとする帯電粒子の量に応じて、複数のグリッド電極において、互いに絶縁された電極間に印加する多値多相交番電圧を制御することを特徴とする静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御方法。
【請求項２】
各グリッド電極における通路の送り方向と交叉方向に並ぶ互いに絶縁された電極の繰り返しピッチが、いずれか最小の繰り返しピッチを有するグリッド電極に対して、他のグリッド電極の繰り返しピッチを、整数倍としてある、請求項１記載の静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御方法
【請求項３】
各グリッド電極における通路の送り方向と交叉する方向に並ぶ互いに絶縁された電極の配列を、各グリッド電極間で、通路の送り方向に互いに整列させる、請求項２記載の静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御方法。
【請求項４】
粉体粒子を帯電さた帯電粒子を、多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体輸送装置における粉体輸送用電極において、
多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気を形成して帯電粒子を搬送するようにした通路の送り方向と交叉する方向に、互いに絶縁された電極を並べたグリッド電極と、
各グリッド電極間に、通路の搬送方向に向けて進行波電界雰囲気を形成するべく、多値多相交番電圧を印加するとともに、各グリッド電極における絶縁された電極間において、互いの印加電圧極性を制御しうる電源とを備えてなることを特徴とする静電式粉体輸送における粉体輸送量制御装置。
【請求項５】
グリッド電極は、プリント配線基板に印刷配線されている、請求項４に記載の静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御装置。
【請求項６】
グリッド電極は、絶縁被覆電線を複数本撚り合わせたものである、請求項４に記載の静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御装置。
【請求項７】
グリッド電極は、多値多相交番電圧の相数と同数設けられている、請求項４に記載の静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御方法と粉体輸送量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の静電式粉体輸送装置における粉体輸送用電極として、パネル状のものが特開平７−２６７３６３号公報に、パイプ状のものが特開平８−１４９８５９号公報に、ドット状のものが特開平８−２０１７０２号公報に、それぞれ記載されている。
【０００３】
また、本願出願人によって出願された特開平１０−２３６６４９号公報には、パネル状とパイプ状の電極が、特開平１１−１６５８７２号には、ドット状の電極が記載されている。
【０００４】
上記した粉体輸送用電極は、粉体輸送制御と関連づけられている。
即ち、輸送される粉体は、微小な粒子であり、粉体輸送用電極は、この微細な粒子を、粒径に対応したピッチをもって、輸送方向に絶縁配列した多数の電極上に置き、各電極間に、送り方向へ電界ポテンシャルの進行波が形成されるように、各電極に、多値多相交番電圧（信号）を時系列に印加するべく制御されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の粉体輸送用電極においては、多値多相交番電圧繰り返しインターバルを、早くしたり遅くしたりして、輸送量の制御を行うことができる。
しかし、この送り量の最小制御範囲は、粉体輸送用電極の輸送通路の幅で定まるため、微細な輸送量の調整には適しない。
例えば、本願出願人によって出願された特開平１０−４８０３１号公報に記載されている粉体の定量供給装置等に使用される粉体輸送用電極においては、秤等の計量器と連動して、送り量を調節しながら、計量中の容器に注ぎ込むことが要求される。
予め定められた重量の粉体を自動計量する目的で、従来の粉体輸送用電極を使用するには、１回の多値多相交番電圧の極性反転に際して、輸送用電極の先端から排出される量を、計量誤差範囲以内の最小供給量として制御可能な範囲としなければならない。
しかし、このような微少な供給量を１回の送り量とした粉体輸送用電極は、短時間に多量の粉体を輸送する場合には適しない。
そのため、従来は、１回の多値多相交番電圧の極性反転に際し、排出量の大きなものと、小さなものとの両方を使用することにより、上述の不都合を解消している。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので、多値多相交番電圧によって帯電粒子が輸送される１つの通路をもって、１回の多値多相交番電圧の極性反転に際し、通路の端部から排出される粉体の量を、大きな量から、微少な量まで、自在に調整しうるようにした、静電式粉体輸送装置における粉体輸送量制御方法と粉体輸送量制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(１)  粉体粒子を帯電さた帯電粒子を、多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体輸送装置において、
進行波電界雰囲気を形成して帯電粒子を搬送するようにした通路の送り方向と交叉する方向に、互いに絶縁された電極を並べてグリッド電極とし、このグリッド電極を、通路の送り方向に複数本配置し、この複数のグリッド電極間に多値多相交番電圧を印加するとともに、複数のグリッド電極を設けた通路を通過させようとする帯電粒子の量に応じて、複数のグリッド電極において、互いに絶縁された電極間に印加する多値多相交番電圧を制御すること。
【０００８】
(２)  上記(１)項において、各グリッド電極における通路の送り方向と交叉方向に並ぶ互いに絶縁された電極の繰り返しピッチが、いずれか最小の繰り返しピッチを有するグリッド電極に対して、他のグリッド電極の繰り返しピッチを、整数倍とする。
【０００９】
(３)  上記(２)項において、各グリッド電極における通路の送り方向と交叉する方向に並ぶ互いに絶縁された電極の配列を、各グリッド電極間で、通路の送り方向に互いに整列させる。
【００１０】
(４)  粉体粒子を帯電さた帯電粒子を、多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気内において搬送するようにした静電式粉体輸送装置における粉体輸送用電極において、
多値多相交番電圧による進行波電界雰囲気を形成して帯電粒子を搬送するようにした通路の送り方向と交叉する方向に、互いに絶縁された電極を並べたグリッド電極と、
各グリッド電極間に、通路の搬送方向に向けて進行波電界雰囲気を形成するべく、多値多相交番電圧を印加するとともに、各グリッド電極における絶縁された電極間においては、互いの印加電圧極性を制御しうる電源とを備えている。
【００１１】
(５)  上記(４)項において、グリッド電極は、プリント配線基板に印刷配線されている。
【００１２】
(６)  上記(４)項において、グリッド電極は、絶縁被覆電線を複数本撚り合わせたものとする。
【００１３】
(７)  上記(４)項において、グリッド電極は、多値多相交番電圧の相数と同数設ける。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の方法の実施要領を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明方法をパネル状の粉体輸送用電極に適用した一例を示す。
【００１５】
(１)は、平板状の巻芯(２)に、複数の絶縁被覆電線(３)を並列に並べて、多条螺旋状に巻回した輸送電極(４)を具備するパネル状の粉体輸送用電極である。
輸送電極(４)における複数の被覆電線(３)には、例えばａ〜ｆで示す３値６相交番電圧が印加される。
【００１６】
粉体輸送用電極(１)は、図示の左方が粉体の帯電粒子が搬送される送り出し側となり、巻芯(２)の長手方向で、輸送電極(４)の絶縁被覆電線(３)とほぼ直交する方向の右側が、帯電粒子が送られる方向となり、この帯電粒子が輸送電極(４)に印加される交番電圧によって、輸送される通り道を輸送通路(５)とする。
【００１７】
輸送通路(５)における輸送電極(４)の終端端部には、絶縁被覆電線(３)と平行に、交番電圧の相数と同数の撚り線(６)が設けられている。
【００１８】
撚り線(６)は、絶縁被覆電線(３)と同様の絶縁被覆電線を、複数本撚り合わせて構成されている。
この絶縁被覆電線(３)及び撚り線(６)には、線間電圧、例えば５００ボルト以上の高電圧が印加されるので、両電線には、高耐圧の絶縁層を被覆した、単芯の電線が適している。
【００１９】
なお、その他の絶縁被覆電線としては、芯線が単線であると使用可能であるが、絶縁被覆の厚さは、上記高電圧と線間ピッチ、及び巻径などを考慮して定められる。
【００２０】
輸送電極(４)と撚り線(６)が並ぶ輸送通路(５)の上面には、粉体を、接触帯電または摩擦帯電させる絶縁シート(７)が設けられている。
【００２１】
撚り線(６)は、絶縁シート(７)の直下において、複数の電線が、互いに撚り合わされることにより、輸送通路(５)の送り方向と直交する方向に、互いに絶縁された電極をグリッド状に並べたグリッド電極(８)を形成している。
【００２２】
即ち、グリッド電極(８)は、輸送通路(５)の送り方向と直交する方向に、複数の電極を格子（グリッド）状に絶縁して並べたものである。
【００２３】
撚り線(６)の捩りピッチは、グリッド電極(８)における、複数の電極を格子状に絶縁して並べた電極の繰り返しピッチと対応している。
この各グリッド電極(８)、即ち送り方向に並べられた複数の撚り線(６)には、３値６相交番電圧発生用電源(９)から、各撚り線(６)における撚り合わされたそれぞれの電線にも、３値６相交番電圧が印加されるようになっている。
【００２４】
図２は、各撚り線(６)を、３値６相交番電圧の各相と対応させて示すもの、図３は、各撚り線(６)に対応したグリッド電極(８)のグリッド構造を模式的に示すものである。
【００２５】
撚り線(６)は、グリッド電極(８)の一例を示し、他の例としては、図３に示すグリッド電極(８)の模式図を、そのままプリント配線によって、電極パターンとするものがある。
【００２６】
図２、図３において、斜線を施した部分は、撚り線(６)及びグリッド電極(８)における、通過量を制御するための制御電線(Ａ)を示し、その制御電線(Ａ)は、撚り合わされた線の中から自由に選択できる。
【００２７】
撚り線(６)は、ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆの各相対応のものを、２本撚りで、ｄ相対応のものは、３本撚りで、それぞれ構成されている。
【００２８】
各撚り線(６)の捩りピッチ、即ちグリッド電極(８)においては、電極の繰り返し間隔に相当するものは、図３に示す如く、最小ピッチをなすａ相のものに対して、他の相に対するものは、整数倍に整合させてあり、かつグリッド電極(８)の電極の継ぎ目、即ち格子の位置関係も、輸送通路(５)の方向に整合させてある。
【００２９】
図２と図３は、実質的に同一のグリッド電極構造を示すもので、以下、これを利用した帯電粒子の通過量の制御について説明する。
【００３０】
各撚り線(６)について、撚り合わせてある複数の電線を、同じ交番電圧が印加されるようにすると、各撚り線(６)は、それぞれが１本の電線と同じ電界雰囲気を輸送通路(５)上に生じさせる。
即ち、図２，図３において、斜線で示す制御電線(Ａ)が全く無い状態に相当する。
【００３１】
この場合、グリッド電極(８)上の帯電粒子には、このグリッド電極(８)の領域より手前の輸送電極(４)の上面と同じ電界雰囲気が生じ、３値６相交番電圧の変化に基づいて、通常に輸送される。
【００３２】
この状態から、例えばｆ相の撚り線(６)の制御電線(Ａ)に、それと撚り合されている他方の線に印加される電圧と、逆相の電圧を印加する。
制御電線(Ａ)の制御方法としては、無電圧(電源に対してフローティング)もしくは零ボルトの電圧を印加することもできる。
【００３３】
図２、図３の斜線で示す制御電線(Ａ)のところでは、進行波電界雰囲気の形成ができなくなるので、帯電粒子は、この制御電線(Ａ)の領域を通過できなくなる。
【００３４】
各撚り線(６)、もしくは各グリッド電極(８)について、制御電線(Ａ)に逆相の電圧、もしくは粒子の搬送を阻止するための電圧等を印加するか否かは、そのグリッド電極(８)の領域の輸送通路(５)上を通過させようとする帯電粒子の量に応じて、選択的に定められる。
【００３５】
図２、図３に示す制御状態は、それぞれの撚り線(６)において、撚り合わされている線のいずれか１本を制御電線として、逆相電圧が印加されているため、ほぼ最小制御状態に絞り込んだものである。
ただし、完全遮断状態にするには、各相のいずれかの撚り線(６)、又はグリッド電極(８)を、本来、進行波を発生する交番電圧に対して、撚り合された両方の線、もしくは並列する電極共に、逆相とすることにより達成できる。
【００３６】
図４は、本発明の他の適用例を示すものである。
(11)は、チューブ型の粉体輸送用電極であり、チューブ状の巻芯(12)に、複数の絶縁被覆電線(３)を並列に並べて、多条螺旋状に巻回した輸送電極(４)を具備している。
【００３７】
粉体の帯電粒子は、チューブ型粉体輸送用電極(11)の内側表面を、左から右に向けて送られるようになっており、チューブの内側下部が輸送通路(５)となっている。
【００３８】
チューブの先端部には、輸送通路(５)と直交して、６本の撚り線(６)が巻回されてグリッド電極(８)となっている。
【００３９】
輸送電極(４)をなす６本の被覆電線(３)の一端は、ａ〜ｆの各相に対応して、３値６相交番電圧発生用電源(９)に接続され、各撚り線(６)の端部も、ａ〜ｆの各相に対応して、３値６相交番電圧発生用電源(９)に接続されている。
なお、３値６相交番電圧発生用電源(９)においては、グリッド電極(８)上を帯電粒子を通過させる量に応じて、各撚り線(６)の中から制御電線(Ａ)として選択し、それに進行波を発生する電圧に対して、選択的に逆相の電圧、もしくは、粒子の搬送を阻止する電圧等を印加しうるようになっている。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４１】
(ａ) 請求項１記載の発明によると、進行波電界雰囲気が形成されて帯電粒子を搬送する通路に印加する多値多相交番電圧と同じ交番電圧を利用して、交番電圧の繰り返しインターバルと関係なく、帯電粒子の通過量を段階的に調節できる。
【００４２】
(ｂ) 請求項２記載の発明によると、輸送量の制御を、通路の通過ゾーン単位で行える。
【００４３】
(ｃ) 請求項３記載の発明によると、グリッド電極上を通過する帯電粒子の通り道が明瞭となる。
【００４４】
(ｄ) 請求項４記載の発明によると、粉体の通過量の制御が簡単であり、かつ搬送用の多値多相交番電圧をそのまま制御に利用できるので、制御回路が簡素となり、かつ制御電極の構造も構成が簡単で作り易く、低価格の粉体輸送量制御装置を提供できる。
【００４５】
(ｅ) 請求項５記載の発明によると、グリッド電極の電極パターンを、精密かつ小型として大量に製造できるため、汎用性の高い粉体輸送量制御装置を安価に提供でき、かつ小型化したものは、粒径の微少な粉体の輸送量の制御を容易とする。
【００４６】
(ｆ) 請求項６記載の発明によると、グリッド電極構造が簡単で、少量の製造が容易であるため、試作機やカスタム製品の製造に適している。
【００４７】
(ｇ) 請求項７記載の発明によると、輸送用の電極に印加する多値多相交番電圧をそのまま制御に利用できるので、制御回路が簡素となり、かつ制御電極の構造も簡単で作り易く、低価格の粉体輸送量制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法の一実施要領を示すもので、パネル型の粉体輸送用電極に本発明を適用した状態の斜視図である。
【図２】  撚り線をグリッド電極に利用した一実施例を示す、グリッド電極部分の平面図である。
【図３】  図２の撚り線をグリッド電極とした状態の電極構造を、模式的に示すとともに、プリント配線の配線パターンにも適用しうる、図２と同様の平面図である。
【図４】  本発明方法の他の実施要領を示すもので、チューブ型の粉体輸送用電極に本発明を適用した状態の斜視図である。
【符号の説明】
(１)(11)粉体輸送用電極
(２)(12)巻芯
(３)絶縁被覆電線
(４)輸送電極
(５)輸送通路
(６)撚り線
(７)絶縁シート
(８)グリッド電極
(９)３値６相交番電圧発生用電源
(Ａ)制御電線
【図１】
0004594481.tif 000002
【図２】
0004594481.tif 000003
【図３】
0004594481.tif 000004
【図４】
0004594481.tif 000005