(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022152318
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】粉粒体の供給方法、及び粉粒体の供給装置
(51)【国際特許分類】
B65G 65/42 20060101AFI20221004BHJP
【FI】
B65G65/42 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021055041
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】昭和電工マテリアルズ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】508329405
【氏名又は名称】杉本 俊之
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100169454
【弁理士】
【氏名又は名称】平野 裕之
(72)【発明者】
【氏名】山崎 将平
(72)【発明者】
【氏名】田中 勝
(72)【発明者】
【氏名】伊澤 弘行
(72)【発明者】
【氏名】杉本 俊之
【テーマコード(参考)】
3F075
【Fターム(参考)】
3F075AA08
3F075BA01
3F075BB01
3F075CA02
3F075CA06
3F075CA09
3F075CB16
3F075CC01
3F075CC30
(57)【要約】
【課題】 粉粒体の定量供給を可能とする粉粒体の供給方法及び供給装置を提供すること。
【解決手段】 粉粒体の供給方法は、絶縁性の搬送面を有する搬送部材の搬送面上に導電性を有する粉粒体を供給して粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している粉粒体を外力によって搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、を有する。供給装置100は、駆動部材5,22と、該駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルト10と、該搬送ベルトの内周面に接触する電極20と、搬送ベルトの外周面に粉粒体を供給するための粉粒体供給手段30と、搬送ベルトの外周面に付着する粉粒体を離脱させるための外力発生手段40と、を備え、搬送ベルト10が、外周面側に位置する絶縁層12及び内周面側に位置する導電層14を有している。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性の搬送面を有する搬送部材の前記搬送面上に導電性を有する粉粒体を供給して当該粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している前記粉粒体を外力によって前記搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、を有する、粉粒体の供給方法。
【請求項2】
前記搬送部材が、駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトであり、
前記搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、
前記第1工程において、前記搬送面としての前記絶縁層の表面上に前記粉粒体を供給し、前記導電層に電圧を印加することにより、前記粉粒体を誘電帯電させる、請求項1に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項3】
前記外力が気流である、請求項1又は2に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項4】
前記外力が静電気力である、請求項1又は2に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項5】
絶縁性の第1の搬送面を有する第1の搬送部材の前記第1の搬送面上に導電性を有する第1の粉粒体を供給して当該第1の粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している前記第1の粉粒体を第1の外力によって前記第1の搬送面から離脱させて帯電している前記第1の粉粒体を外部に供給する第2工程、並びに、
絶縁性の第2の搬送面を有する第2の搬送部材の前記第2の搬送面上に導電性を有する第2の粉粒体を供給して当該第2の粉粒体を帯電させる第3工程、及び、帯電している前記第2の粉粒体を第2の外力によって前記第2の搬送面から離脱させて帯電している前記第2の粉粒体を外部に供給する第4工程、
を有する、粉粒体の供給方法。
【請求項6】
前記第1の搬送部材及び前記第2の搬送部材がそれぞれ、駆動部材により循環駆動される無端状の、第1の搬送ベルト及び第2の搬送ベルトであり、
前記第1の搬送ベルト及び前記第2の搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、
前記第1工程において、前記第1の搬送面としての前記第1の搬送ベルトの前記絶縁層の表面上に前記第1の粉粒体を供給し、前記第1の搬送ベルトの前記導電層に電圧を印加することにより、前記第1の粉粒体を誘電帯電させ、
前記第3工程において、前記第2の搬送面としての前記第2の搬送ベルトの前記絶縁層の表面上に前記第2の粉粒体を供給し、前記第2の搬送ベルトの前記導電層に電圧を印加することにより、前記第2の粉粒体を前記第1の粉粒体とは逆の極性で誘電帯電させる、
請求項5に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項7】
前記第1の外力及び前記第2の外力が気流である、請求項5又は6に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項8】
前記第1の外力及び前記第2の外力が静電気力である、請求項5又は6に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項9】
前記第2工程及び前記第4工程において、前記帯電している第1の粉粒体と前記帯電している第2の粉粒体とが接触するように、前記帯電している第1の粉粒体及び前記帯電している第2の粉粒体をそれぞれ前記第1の搬送面及び前記第2の搬送面から離脱させる、請求項5~8のいずれか一項に記載の粉粒体の供給方法。
【請求項10】
駆動部材と、該駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトの内周面に接触する電極と、前記搬送ベルトの外周面に粉粒体を供給するための粉粒体供給手段と、前記搬送ベルトの外周面に付着する粉粒体を離脱させるための外力発生手段と、を備え、
前記搬送ベルトが、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有している、粉粒体の供給装置。
【請求項11】
請求項10に記載の供給装置を複数備える、粉粒体の供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、粉粒体の供給方法、及び粉粒体の供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
粉粒体を供給するための粉粒体供給装置には、振動フィーダー、コイルフィーダー、スクリューフィーダー、サークルフィーダー、テーブルフィーダなどの粉粒体フィーダーが利用されている。例えば、下記特許文献1には、スクリュ一式粉粒体供給装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
医薬品の製造、食品の製造、塗料やプラスチックなどの工業材料の製造等の分野においては、粉粒体を微量配合若しくは微量添加するために、又は粉粒体どうしを精密混合するために、粉粒体の定量供給が行われる。しかし、粉粒体を機械的圧力で押し出す機構を用いると、その圧力による粉粒体同士の凝集現象が発生しやすくなる。粉粒体が塊となって押し出されると、粉粒体の定量供給が難しくなる。
【0005】
そこで、本開示は、粉粒体の定量供給を可能とする粉粒体の供給方法及び供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一側面は、絶縁性の搬送面を有する搬送部材の搬送面上に導電性を有する粉粒体を供給して粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している粉粒体を外力によって搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、を有する、粉粒体の供給方法を提供する。
【0007】
上記の供給方法によれば、上記の第1工程及び第2工程を有することにより、搬送面上で粉粒体が凝集することを抑制しながら、搬送面から帯電している粉粒体を外部に供給することができる。したがって、上記の供給方法によれば、搬送面の大きさ及び搬送速度を調整することによって、粉粒体を凝集させるような大きな圧力を加えることなく、粉粒体を定量供給することが可能となる。また、上記の供給方法によれば、帯電している粉粒体が供給されるので、別途供給される逆の極性に帯電している粉粒体との精密混合、又は、接地された対象物若しくは逆極性に帯電された対象物に静電気力で粉粒体を付着させるコーティングが可能となる。
【0008】
上記の一側面の供給方法において、上記搬送部材が、駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトであり、搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、第1工程において、搬送面としての絶縁層の表面上に導電性を有する粉粒体を供給し、導電層に電圧を印加することにより、粉粒体を誘電帯電させてもよい。粉粒体を誘電帯電させることにより、絶縁層の表面に、帯電している粉粒体を1層で付着させることができ、搬送ベルトの駆動によって粉粒体を定量供給することが容易となる。また、搬送ベルトの幅及び搬送速度を調節することによって、粉粒体の供給量の微調整が容易となる。
【0009】
上記外力が気流であってもよい。この場合、粉粒体が外力によって損傷しにくくなる。
【0010】
上記外力が静電気力であってもよい。この場合、粉粒体が外力によって損傷しにくくなる。
【0011】
本開示の別の側面は、絶縁性の第1の搬送面を有する第1の搬送部材の第1の搬送面上に導電性を有する第1の粉粒体を供給して当該第1の粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している第1の粉粒体を第1の外力によって第1の搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、並びに、絶縁性の第2の搬送面を有する第2の搬送部材の第2の搬送面上に導電性を有する第2の粉粒体を供給して当該第2の粉粒体を帯電させる第3工程、及び、帯電している第2の粉粒体を第2の外力によって第2の搬送面から離脱させて外部に供給する第4工程、を有する、粉粒体の供給方法を提供する。
【0012】
上記の供給方法によれば、第1の粉粒体及び第2の粉粒体をそれぞれ定量供給することができる。また、上記の供給方法によれば、離脱させた帯電状態の第1の粉粒体と、離脱させた帯電状態の第2の粉粒体とが互いに逆の極性を有することから、両者間に静電気力を働かせることができ、第1の粉粒体と第2の粉粒体との混合(特には、精密混合)が可能となる。
【0013】
上記の別の側面の供給方法において、第1の搬送部材及び第2の搬送部材がそれぞれ、駆動部材により循環駆動される無端状の、第1の搬送ベルト及び第2の搬送ベルトであり、第1の搬送ベルト及び第2の搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、第1工程において、第1の搬送面としての第1の搬送ベルトの絶縁層の表面上に導電性を有する第1の粉粒体を供給し、第1の搬送ベルトの導電層に電圧を印加することにより、第1の粉粒体を誘電帯電させ、第3工程において、第2の搬送面としての第2の搬送ベルトの絶縁層の表面上に導電性を有する第2の粉粒体を供給し、第2の搬送ベルトの導電層に電圧を印加することにより、第2の粉粒体を第1の粉粒体とは逆の極性で誘電帯電させてもよい。
【0014】
上記の場合、第1及び第2の粉粒体をそれぞれ誘電帯電させることにより、絶縁層の表面に帯電している粉粒体を1層で付着させることができ、搬送ベルトの駆動によって、第1及び第2の粉粒体をそれぞれ定量供給することが容易となる。また、搬送ベルトの幅と搬送速度を調節することによって、供給量の微調整が容易となる。
【0015】
上記第1の外力及び第2の外力が気流であってもよい。この場合、粉粒体が外力によって損傷しにくくなる。
【0016】
上記第1の外力及び第2の外力が静電気力であってもよい。この場合、粉粒体が外力によって損傷しにくくなる。
【0017】
また、第2工程及び第4工程において、帯電している第1の粉粒体と帯電している第2の粉粒体とが接触するように、帯電している第1の粉粒体及び帯電している第2の粉粒体をそれぞれ第1の搬送面及び第2の搬送面から離脱させてもよい。
【0018】
第1の粉粒体と第2の粉粒体との接触は、外力の調整によって行われてもよく、所定の位置で第1の搬送のベルトと第2の搬送ベルトとを近接させることで帯電している第1の粉粒体と逆極性に帯電している第2の粉粒体とが静電気力で引き合うようにして、第1及び第2の粉粒体を離脱させてもよい。
【0019】
本開示の別の側面は、駆動部材と、該駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトの内周面に接触する電極と、搬送ベルトの外周面に粉粒体を供給するための粉粒体供給手段と、搬送ベルトの外周面に付着する粉粒体を離脱させるための外力発生手段と、を備え、搬送ベルトが、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有している、粉粒体の供給装置を提供する。
【0020】
上記の供給装置によれば、上述した本開示の一側面に係る供給方法を実施することができ、粉粒体を定量供給することができる。また、上記の供給装置によれば、帯電している粉粒体を外部に供給することができるので、逆の極性に帯電している粉粒体との精密混合、又は、接地された対象物若しくは逆極性に帯電された対象物に静電気力で粉粒体を付着させるコーティングが可能となる。
【0021】
本開示の別の側面は、上記の供給装置を複数備える、粉粒体の供給システムを提供する。
【0022】
上記の供給システムによれば、上述した本開示の別の側面に係る供給方法を実施することができ、第1の粉粒体及び第2の粉粒体をそれぞれ定量供給することができる。また、上記の供給システムによれば、第1の粉粒体及び第2の粉粒体を、互いに逆の極性を有するように帯電させることができ、両者を外部で接触させることで、第1の粉粒体と第2の粉粒体との混合(特には、精密混合)が可能となる。
【発明の効果】
【0023】
本開示によれば、粉粒体の定量供給を可能とする粉粒体の供給方法及び供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【
図1】粉粒体の供給装置の一実施形態を示す模式図である。
【
図2】粉粒体の供給方法の一実施形態を説明するための模式図である。
【
図3】粉粒体の供給方法の一実施形態を説明するための模式図である。
【
図4】粉粒体の供給方法の別の実施形態を説明するための模式図である。
【
図5】粉粒体の供給システムの一実施形態を示す模式図である。
【
図6】粉粒体の供給方法の別の実施形態を説明するための模式図である。
【
図7】粉粒体の供給方法の別の実施形態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本開示を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書中、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、個別に記載した上限値及び下限値は任意に組み合わせ可能である。
【0026】
<粉粒体の供給装置>
本実施形態の粉粒体の供給装置は、駆動部材と、該駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトの内周面に接触する電極と、搬送ベルトの外周面に粉粒体を供給するための粉粒体供給手段と、搬送ベルトの外周面に付着する粉粒体を離脱させるための外力発生手段と、を備える。搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有している。
【0027】
図1は、粉粒体の供給装置の一実施形態を示す模式図である。
図1に示す供給装置100は、第1の駆動部材5及び第2の駆動部材22と、これらの部材により循環駆動される無端状の搬送ベルト10と、を備える。供給装置100は、更に、搬送ベルト10の内周面S2に接触する電極20と、搬送ベルトの外周面S1に粉粒体1を供給するためのホッパー30と、搬送ベルト10の外周面S1に付着する粉粒体を離脱させるための気流を出す気流発生装置40と、搬送ベルトの電荷を除去するための除電装置43と、を備える。
【0028】
搬送ベルト10は、外周面側に位置する絶縁層12と、内周面側に位置する導電層14及び絶縁層16とを有している。搬送ベルト10においては、絶縁層12の表面(ベルトの外周面側の主面)が外周面S1を構成しており、導電層14及び絶縁層16の表面(ベルトの内周面側の主面)が内周面S2を構成している。
【0029】
絶縁層12は、表面抵抗率が1013Ω以上であればよく、1013Ω超であってもよい。絶縁層12は、絶縁性材料を用いて形成することができる。絶縁性材料としては、例えば、表面抵抗率が1013Ω以上の材料を用いることができ、具体的には、シリコーンゴム、エチレンブタジエンゴム等のゴム材が挙げられる。
【0030】
絶縁層12の厚みは、耐張性と柔軟性の観点から、0.1~7mmであってもよく、1mm~5mmであってもよく、2mm~3mmであってもよい。
【0031】
導電層14は、表面抵抗率が106Ω以下であってもよく、10-3Ω以上であってもよい。導電層14は、導電性材料を用いて形成することができる。導電性材料としては、例えば、銅箔、アルミ箔等の金属、カーボンファイバー、導電ゴムなどが挙げられる。
【0032】
導電層14の厚みは、耐摩耗性の観点から、0.01mm~1mmであってもよく、0.05mm~0.5mmであってもよく、0.1mm~0.3mmであってもよい。
【0033】
搬送ベルト10においては、導電層14が、絶縁層16によって隣の導電層とは電気的に分離されている。搬送ベルトの長手方向における導電層14の長さは、2つの電極(例えば、電極20と第2の駆動部材)が同時に接触しないように調整されていてもよい。絶縁層16は絶縁層12と同様の絶縁性材料から形成されていてもよい。また、絶縁層16が設けられておらず、導電層14が所定の間隔で設けられていてもよい。この場合、搬送ベルトは、例えば、絶縁性のベルト(絶縁層12)の内周面側に導電膜(導電層14)が断続的に貼り合わされたものであってもよい。
【0034】
第1の駆動部材5及び第2の駆動部材22は、例えば、搬送ベルトの内周面と接触し、摩擦力で搬送ベルトを駆動できる駆動ローラーが挙げられる。また、第1の駆動部材5及び第2の駆動部材22の少なくとも一方は、駆動ローラーを回転させる駆動モーターを有していてもよい。また、駆動部材には、例えば、搬送ベルトの駆動速度、駆動時間等を調整する機能を有する制御部が接続されていてもよい。第1の駆動部材5及び第2の駆動部材22は、少なくとも一方が搬送ベルトを駆動できればよく、一方が駆動部材であり、他方がローラー等の回転部材であってもよい。
【0035】
第2の駆動部材22は、アース(接地)されていてもよく、導電層に任意の極性の電圧を印加することができるように、電源に接続された電極の機能を有していてもよい。第2の駆動部材22がアースされている場合は、搬送ベルト10の導電層から電荷を除去することができる。第2の駆動部材22が電極の機能を有している場合は、搬送ベルト上の帯電している粉粒体と同じ極性の電圧を印加することで、静電反発力によって帯電している粉粒体を搬送ベルトから離脱させることが可能又は容易となる。
【0036】
電極20は、電源に接続されており、搬送ベルト10の導電層14に接触して、電圧を印加できるものであればよい。例えば、銅、アルミ等の金属、導電ゴム、又はカーボンなどから形成することができる。電極20の形状は、例えば、ロール状、板状、ブラシ状であってもよい。
【0037】
供給装置100においては、ホッパー30と搬送ベルト10を挟んで対向する位置に電極20が設けられているが、第2の電極が更に設けられていてもよい。第2の電極は、例えば、上述した第2の駆動部材22が電極の機能を有している場合のように、静電反発力によって帯電している粉粒体を搬送ベルトから離脱させるための外力発生手段としての機能を有していてもよい。
【0038】
電極20に接続される電源は、例えば、公知の高圧電源を用いることができる。高圧電源は、直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。また、電源には、例えば、印加する電圧、印加時間等を調整する機能を有する制御部が接続されていてもよい。
【0039】
ホッパー30は、収容された粉粒体1を搬送ベルト10の外周面S1に供給することができるものであればよく、例えば、重力によって粉粒体が搬送ベルトに移動できるように傾斜した底面を有するものであってもよく、必要に応じて振動機構を備えていてもよい。また、ホッパー30にはアース用の接地電極が設けられており、ホッパー30から導電性を有する粉粒体を搬送ベルト10の外周面S1(絶縁層12の表面)に供給したときに、その内周面側の導電層14に電極20を介して電圧が印加されることによって、粉粒体を誘電帯電させることができる。
【0040】
気流発生装置40は、気流によって搬送ベルト10の外周面S1に付着する粉粒体を離脱させることができるように、気流の向きや強さ等を適宜調整する機能を有することができる。気流発生装置としては、例えば、ポンプ等で圧縮された空気を噴出できる装置が挙げられる。
【0041】
本実施形態においては、他の外力発生手段に変更してもよく、例えば、上述したように、第2の電極による静電反発力によって帯電している粉粒体を搬送ベルトから離脱させてもよい。
【0042】
除電装置43は、粉粒体を離脱させた後の搬送ベルトの残留電荷を除去する装置である。除電装置43としては、コロナ放電やグロー放電によって正負の気中イオンを生成するイオナイザー、X線によって正負の気中イオンを生成するイオナイザーなどを用いることができる。
【0043】
本実施形態の粉粒体の供給装置は、供給装置100の構成に限定されず種々の変更が可能である。供給装置100では搬送ベルトの移動方向が変化する回転軸が2箇所設けられている(第1の駆動部材5及び第2の駆動部材22)が、3ヶ所以上設けられていてもよい。
【0044】
<粉粒体の供給方法-1>
本実施形態の粉粒体の供給方法は、絶縁性の搬送面を有する搬送部材の搬送面上に導電性を有する粉粒体を供給して粉粒体を帯電させる第1工程(ステップAC)、及び、帯電している粉粒体を外力によって搬送面から離脱させる第2工程(ステップS)、を有する。
これらの工程を経て、帯電している粉粒体を外部に供給することができる。
【0045】
導電性を有する粉粒体としては、例えば、金、銀、ニッケル、銅、ハンダ等の金属粒子、カーボン粒子、ガラス、セラミック、プラスチック等の非導電性粒子を金属等の導電物質で被覆した導電被覆粒子が挙げられる。なお、導電性を有する粉粒体には、絶縁性の粉粒体が水分の吸着又は吸湿等によって導電性が付与されたものも包含される。
【0046】
粉粒体の形状は、球状又は略球状であってもよく、表面に凹部、凸部、又は凹部及び凸部が設けられていてもよい。
【0047】
粉粒体の粒径は、1~1000μmであってもよく、10~500μmであってもよく、50~300μmであってもよい。
【0048】
本実施形態の粉粒体の供給方法は、上述した本実施形態の粉粒体の供給装置を用いて実施することができる。
【0049】
ステップACとして、例えば、搬送部材が、駆動部材5により循環駆動される無端状の搬送ベルト10であり、導電層14に接触している電極20に電圧を印加することにより、上記搬送面となる絶縁層12の表面(外周面S1)上で導電性を有する粉粒体を誘電帯電させてもよい。粉粒体を誘電帯電させることにより、絶縁層の表面に、帯電している粉粒体を1層で付着させることができ、搬送ベルトの駆動によって精度よく定量供給することが一層容易となる。また、搬送ベルトの幅及び搬送速度を調節することによって、粉粒体の供給量の微調整が容易となる。
【0050】
図2は、本実施形態の粉粒体の供給方法を説明するための模式図であり、ステップACが示されている。
図2に示されるステップACにおいては、電極20に電圧(図中では、プラスの電圧)を印加することにより導電層14にプラスの電圧が印加され、この導電層14と絶縁層12を挟んで対向するホッパー中のアースされている導電性を有する粉粒体1にはマイナスの電荷が誘導され、マイナスに帯電している粉粒体1aは静電気力で絶縁性の搬送面である絶縁層12の表面(外周面S1)に付着(静電吸着)することができる。
【0051】
誘導帯電により、絶縁層12の表面S1に粉粒体1aを1層付着(静電吸着)させることができるが、粒子の上に粒子が乗ることを防止するために、搬送ベルト10に振動を加えること(ステップV)を行ってもよい。ステップVは、例えば、第1の駆動部材5などの搬送ベルトに接触している部材を振動させてもよい。供給装置100では、搬送ベルトの外周面S1がホッパー30の上方を通るように構成されていることにより、振り落とされた粉粒体をホッパー30内に回収することも可能である。
【0052】
本実施形態の供給装置100は、ステップVを行う観点から、搬送ベルト10を振動させる振動機構を備えていてもよい。
【0053】
ステップACで電極に印加する電圧は、上述した誘導帯電が発生するように絶縁層の厚みによって適宜変更することができ、1V~20kVであってもよく、0.1kV~10kVであってもよく、1kV~5kVであってもよい。
【0054】
電圧の印加は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。
【0055】
電圧の印加時間としては、帯電させる粉粒体の量に応じて適宜設定することができる。
【0056】
図3及び
図4は、本実施形態の粉粒体の供給方法を説明するための模式図であり、ステップSの一例を示す。ステップSは、搬送面である絶縁層12の表面(外周面S1)に帯電している粉粒体1aが付着している搬送ベルト10を駆動させて、所定の位置又は領域(
図3におけるR1、
図4におけるR2)に、帯電している粉粒体1aを搬送すること(ステップT)、及び、外力によって搬送面である絶縁層12の表面(外周面S1)から帯電している粉粒体1aを離脱させること(ステップE)を含む。
【0057】
図3に示すステップEでは、粉粒体が損傷しにくくなるとの観点から、外力として気流42が用いられている。供給装置100が、アースされている第2の駆動部材22を備える場合、ステップEで帯電している粉粒体1aが離脱した後に残留する導電層14の電荷を除去することができる。
【0058】
気流以外の外力としては、例えば、静電反発力や静電引力等の静電気力、又は接地した導電ブラシ等による機械的外力を用いることができる。
【0059】
図4に示すステップEでは、外力として静電気力が用いられている。ここでは、第2の駆動部材22が電極の機能を有しており、搬送ベルト上の帯電している粉粒体と同じ極性(図中ではマイナス)の電圧を印加することで、静電反発力によって帯電している粉粒体を搬送ベルトから離脱させることが可能となる。また、気流又は機械的外力と組み合わせる場合は、静電反発力を、帯電している粉粒体の離脱を促す外力とすることができる。
【0060】
本実施形態の粉粒体の供給方法は、粉粒体を離脱させた後の搬送ベルトの残留電荷を除去する工程(ステップSE)を更に有していてもよい。ステップSEでは、例えば、上述した除電装置43を用いることができる。
【0061】
本実施形態の粉粒体の供給方法及び供給装置は、例えば、医薬品の製造、食品の製造、塗料やプラスチックなどの工業材料の製造等に利用することができる。
【0062】
<粉粒体の供給システム>
本実施形態の粉粒体の供給システムは、上述した本実施形態の粉粒体の供給装置を複数備える。
【0063】
図5は、粉粒体の供給システムの一実施形態を示す模式図である。
図5に示す供給システム200は、2つの上述した本実施形態の粉粒体の供給装置と同様の構成を有する供給装置100,110を備える。各部材の詳細については、上記と同様である。
【0064】
供給システム200においては、供給装置100のホッパー30に第1の粉粒体1を供給することができ、供給装置110のホッパー30に第2の粉粒体2を供給することができる。
【0065】
本実施形態の供給システム200によれば、複数種類の粉粒体を安定して定量供給することができる。また、本実施形態の供給システムによれば、以下に説明する粉粒体の供給方法の別の実施形態を実施することでき、複数の粉粒体の混合(特には、精密混合)が可能となる。
【0066】
<粉粒体の供給方法-2>
別の実施形態に係る粉粒体の供給方法は、絶縁性の第1の搬送面を有する第1の搬送部材の第1の搬送面上に導電性を有する第1の粉粒体を供給して当該第1の粉粒体を帯電させる第1工程(ステップAC-1)、及び、帯電している第1の粉粒体を外力によって第1の搬送面から離脱させる第2工程(ステップS-1)、並びに、絶縁性の第2の搬送面を有する第2の搬送部材の第2の搬送面上に導電性を有する第2の粉粒体を供給して当該第2の粉粒体を帯電させる第3工程(ステップAC-2)、及び、帯電している第2の粉粒体を外力によって第2の搬送面から離脱させる第4工程(ステップS-2)、を有する。これらの工程を経て、帯電している第1の粉粒体と、帯電している第2の粉粒体とを外部に供給することができる。
【0067】
第1の粉粒体及び第2の粉粒体は、上述した粉粒体が挙げられる、
【0068】
ステップAC-1及びステップAC-2はそれぞれ、粉粒体の供給方法-1で説明したステップACと同様にすることができる。
【0069】
別の実施形態に係る供給方法は、上述した本実施形態の供給システムを用いて実施することができる。例えば、供給装置100によってステップAC-1及びステップS-1を実施することができ、供給装置110によってステップAC-2及びステップS-2を実施することができる。
【0070】
図6及び
図7は、別の実施形態の粉粒体の供給方法を説明するための模式図であり、ステップS-1及びステップS-2の一例を示す。なお、ステップAC-1及びステップAC-2については、上述した本実施形態の供給方法におけるステップACと同様にすることができ、第1の粉粒体及び第2の粉粒体を互いに逆の極性に帯電させる。
【0071】
ステップS-1は、第1の搬送面である第1の搬送ベルトの絶縁層12の表面(第1の搬送ベルトの外周面S1)に帯電している第1の粉粒体1aが付着している第1の搬送ベルト10を駆動させて、所定の位置又は領域(
図6におけるR1、
図7におけるR2)に帯電している粉粒体1aを搬送すること(ステップT-1)、及び、第1の外力によって第1の搬送面である第1の搬送ベルトの絶縁層12の表面(第1の搬送ベルトの外周面S1)から帯電している第1の粉粒体1aを離脱させること(ステップE-1)を含んでいてもよい。
【0072】
また、ステップS-2は、第2の搬送面である第2の搬送ベルトの絶縁層12の表面(第2の搬送ベルトの外周面S1)に帯電している第2の粉粒体2aが付着している第2の搬送ベルト10を駆動させて、所定の位置又は領域(
図6におけるR1、
図7におけるR2)に帯電している第2の粉粒体2aを搬送すること(ステップT-2)、及び、第2の外力によって第2の搬送面である第2の搬送ベルトの絶縁層12の表面(第2の搬送ベルトの外周面S1)から帯電している第2の粉粒体2aを離脱させること(ステップE-2)を含んでいてもよい。
【0073】
図6に示すステップE-1及びステップE-2では、粉粒体が損傷しにくくなるとの観点から、外力として気流42が用いられている。また、供給装置100,110は、第2の駆動部材22がアースされており、ステップE-1及びステップE-2で帯電している粉粒体が離脱した後に残留する導電層14の電荷を除去することができる。
【0074】
図7に示すステップE-1及びステップE-2では、外力として静電気力が用いられている。ここでは、上述したステップEのように、静電反発力によって、帯電している粉粒体を搬送ベルトから離脱させてもよく、また、気流又は機械的外力と組み合わせて、静電反発力を、帯電している粉粒体の離脱を促す外力としてもよい。
【0075】
ステップE-1及びステップE-2では、離脱した第1の粉粒体1aと、離脱した第2の粉粒体2aとが外部で接触するように、帯電している第1の粉粒体1a及び帯電している第2の粉粒体2aをそれぞれ第1の搬送面及び第2の搬送面から離脱させてもよい。離脱させた帯電状態の第1の粉粒体と、離脱させた帯電状態の第2の粉粒体とが互いに逆の極性を有することから、
図6及び7に示すように、第1の粉粒体1aと第2の粉粒体2aとの混合粒子3が形成され、第1の粉粒体1及び第2の粉粒体2が定量され且つ混合された状態で容器50に供給される。
【0076】
離脱した第1の粉粒体1aと、離脱した第2の粉粒体2aとの接触は、例えば、第1及び第2の気流42の向きや強度を調整すること、第1の所定の位置又は領域と、第2の所定の位置又は領域とを近接させる(例えば、供給装置100におけるR2と供給装置110におけるR2とを近接させる)ことにより可能となる。
【0077】
図7に示すステップE-1及びステップE-2では、供給装置100の部材22と供給装置110の部材22とが互いに逆の極性の電圧が印加されており、容易に静電混合することが可能となる。
【0078】
図6及び
図7中では、混合粒子3が、1つの第1の粉粒体と1つの第2の粉粒体とから構成されているが、別の実施形態に係る粉粒体の供給方法においては、第1及び第2の粉粒体の帯電量及び供給量を調整することで、混合割合を変更することができる。例えば、第1の粉粒体と第2の粉粒体とを3対1の割合で混合したい場合、第1の粉粒体及び第2の粉粒体の供給割合を3対1にしたうえで、第1の粉粒体の帯電量の3倍の帯電量を第2の粉粒体に与えることで、第2の粉粒体1つに対して第1の粉粒体を3つ付着させることができる。このようにして、第1の粉粒体と第2の粉粒体とを所望の割合で混合することが可能となる。なお、粉粒体は導電性を有しているので、粒子同士が付着した後は、正負の電荷が相殺された状態の粉粒体1,2が容器50の中に供給されることになる。
【0079】
別の実施形態に係る粉粒体の供給方法においても、粉粒体を離脱させた後の第1の搬送ベルトの残留電荷を除去する工程(ステップSE-1)及び粉粒体を離脱させた後の第2の搬送ベルトの残留電荷を除去する工程(ステップSE-2)を更に有していてもよい。ステップSE-1及びステップSE-2では、
図5に示されるように、例えば、上述した除電装置43を用いることができる。
【0080】
別の実施形態に係る粉粒体の供給方法及び本実施形態の供給システムによれば、第1の粉粒体及び第2の粉粒体を、粒径が小さく微量であっても安定して定量供給することができるとともに、粉粒体の精密混合が可能である。このような供給方法及び供給システムは、例えば、医薬品における薬剤と賦形剤との混合、食品における調味料の混合、塗料顔料の混合、プラスチックペレットへの分散剤混合などにおいて有用である。
【0081】
更に、実施形態を以下に付記する。
(付記1)
絶縁性の搬送面を有する搬送部材の搬送面上に導電性を有する粉粒体を供給して当該粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している粉粒体を外力によって搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、を有する、粉粒体の供給方法。
(付記2)
搬送部材が、駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトであり、搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、第1工程において、搬送面としての絶縁層の表面上に粉粒体を供給し、導電層に電圧を印加することにより、粉粒体を誘電帯電させる、(付記1)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記3)
外力が気流である、(付記1)又は(付記2)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記4)
外力が静電気力である、(付記1)又は(付記2)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記5)
絶縁性の第1の搬送面を有する第1の搬送部材の第1の搬送面上に導電性を有する第1の粉粒体を供給して当該第1の粉粒体を帯電させる第1工程、及び、帯電している第1の粉粒体を第1の外力によって第1の搬送面から離脱させて外部に供給する第2工程、並びに、絶縁性の第2の搬送面を有する第2の搬送部材の第2の搬送面上に導電性を有する第2の粉粒体を供給して当該第2の粉粒体を帯電させる第3工程、及び、帯電している第2の粉粒体を第2の外力によって第2の搬送面から離脱させて外部に供給する第4工程、を有する、粉粒体の供給方法。
(付記6)
第1の搬送部材及び第2の搬送部材がそれぞれ、駆動部材により循環駆動される無端状の、第1の搬送ベルト及び第2の搬送ベルトであり、第1の搬送ベルト及び第2の搬送ベルトは、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有しており、第1工程において、第1の搬送面としての第1の搬送ベルトの絶縁層の表面上に第1の粉粒体を供給し、第1の搬送ベルトの導電層に電圧を印加することにより、第1の粉粒体を誘電帯電させ、第3工程において、第2の搬送面としての第2の搬送ベルトの絶縁層の表面上に第2の粉粒体を供給し、2の搬送ベルトの導電層に電圧を印加することにより、第2の粉粒体を第1の粉粒体とは逆の極性で誘電帯電させる、(付記5)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記7)
第1の外力及び第2の外力が気流である、(付記5)又は(付記6)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記8)
第1の外力及び第2の外力が静電気力である、(付記5)又は(付記6)に記載の粉粒体の供給方法。
(付記9)
第2工程及び第4工程において、帯電している第1の粉粒体と帯電している第2の粉粒体とが接触するように、帯電している第1の粉粒体及び帯電している第2の粉粒体をそれぞれ第1の搬送面及び第2の搬送面から離脱させる、(付記5)~(付記8)のいずれかに記載の粉粒体の供給方法。
(付記10)
駆動部材と、該駆動部材により循環駆動される無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトの内周面に接触する電極と、搬送ベルトの外周面に粉粒体を供給するための粉粒体供給手段と、搬送ベルトの外周面に付着する粉粒体を離脱させるための外力発生手段と、を備え、搬送ベルトが、外周面側に位置する絶縁層及び内周面側に位置する導電層を有している、粉粒体の供給装置。
(付記11)
(付記10)に記載の供給装置を複数備える、粉粒体の供給システム。
【符号の説明】
【0082】
1,2…粉粒体、1a,2a…帯電している粉粒体、3…混合粒子、5,22…駆動部材、10…搬送ベルト、12…絶縁層、14…導電層、16…絶縁層、20…電極、30…ホッパー、40…気流発生装置、42…気流、43…除電装置、50…容器、100,110…供給装置、200…供給システム。