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(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】P2025021434
(43)【公開日】2025-02-13
(54)【発明の名称】静電成膜装置
(51)【国際特許分類】
B41F 15/40 20060101AFI20250205BHJP
B41F 15/08 20060101ALI20250205BHJP
【ＦＩ】
B41F15/40 B
B41F15/08 303A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024112190
(22)【出願日】2024-07-12
(31)【優先権主張番号】P 2023124121
(32)【優先日】2023-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】596159153
【氏名又は名称】ベルク工業有限会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118500
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 哲也
(72)【発明者】
【氏名】安藤 今朝男
【テーマコード（参考）】
2C035
【Ｆターム（参考）】
2C035AA05
2C035AA09
2C035FD31
(57)【要約】
【課題】ホッパから落下した粉体の塊を粉砕し、粉体を均一に対象物に付着させることができる静電成膜装置を提供する。
【解決手段】静電成膜装置は、スクリーン１０と、粉体をスクリーン１０に擦り込むための粉体擦り込み面１２ａを有する擦り込み部材１２と、スクリーン１０と対象物１との間に電圧を印加するための電源ＤＣと、粉体を供給するホッパ１４と、ホッパ１４の下方に配置された振動ふるい装置３０を備える。振動ふるい装置３０は、ホッパ１４から供給された粉体を受け、粉体が通過可能な複数の開口３５を有する粉体受け部３３と、粉体受け部３３を振動させる振動発生器３４を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】静電成膜装置は、スクリーン１０と、粉体をスクリーン１０に擦り込むための粉体擦り込み面１２ａを有する擦り込み部材１２と、スクリーン１０と対象物１との間に電圧を印加するための電源ＤＣと、粉体を供給するホッパ１４と、ホッパ１４の下方に配置された振動ふるい装置３０を備える。振動ふるい装置３０は、ホッパ１４から供給された粉体を受け、粉体が通過可能な複数の開口３５を有する粉体受け部３３と、粉体受け部３３を振動させる振動発生器３４を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
粉体を静電力により対象物上に付着させる静電成膜装置であって、
スクリーンと、
粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、
前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、
前記粉体を供給するホッパと、
前記ホッパの下方に配置された振動ふるい装置を備え、
前記振動ふるい装置は、
前記ホッパから供給された前記粉体を受け、前記粉体が通過可能な複数の開口を有する粉体受け部と、
前記粉体受け部を振動させる振動発生器を備えている、静電成膜装置。
スクリーンと、
粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、
前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、
前記粉体を供給するホッパと、
前記ホッパの下方に配置された振動ふるい装置を備え、
前記振動ふるい装置は、
前記ホッパから供給された前記粉体を受け、前記粉体が通過可能な複数の開口を有する粉体受け部と、
前記粉体受け部を振動させる振動発生器を備えている、静電成膜装置。
【請求項2】
前記ホッパは、前記粉体を通過させるための粉体出口を有しており、
前記粉体受け部の前記複数の開口の総面積は、前記粉体出口の総面積よりも大きい、請求項１に記載の静電成膜装置。
前記粉体受け部の前記複数の開口の総面積は、前記粉体出口の総面積よりも大きい、請求項１に記載の静電成膜装置。
【請求項3】
前記振動ふるい装置は、前記擦り込み部材の上方に配置されている、請求項１に記載の静電成膜装置。
【請求項4】
前記振動ふるい装置は、防振材を介して前記ホッパに連結されている、請求項１に記載の静電成膜装置。
【請求項5】
前記ホッパと前記振動ふるい装置を一体に前記スクリーンと平行に移動させるホッパ移動装置をさらに備えている、請求項４に記載の静電成膜装置。
【請求項6】
前記振動ふるい装置の底に補助電圧を印加する補助電源をさらに備え、
前記補助電源から前記振動ふるい装置の底に印加される前記補助電圧の極性は、前記電源から前記スクリーンに印加される前記電圧の極性とは反対である、請求項１に記載の静電成膜装置。
前記補助電源から前記振動ふるい装置の底に印加される前記補助電圧の極性は、前記電源から前記スクリーンに印加される前記電圧の極性とは反対である、請求項１に記載の静電成膜装置。
【請求項7】
粉体を静電力により対象物上に付着させる静電成膜装置であって、
スクリーンと、
粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、
前記粉体擦り込み面を前記スクリーンに対して相対的に移動させる粉体擦り込み面移動装置と、
前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、
前記粉体を前記擦り込み部材の前記粉体擦り込み面に供給するホッパと、
前記粉体擦り込み面に接触する接触部材を備え、
前記接触部材は、前記粉体の通過を許容しない構造体である、静電成膜装置。
スクリーンと、
粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、
前記粉体擦り込み面を前記スクリーンに対して相対的に移動させる粉体擦り込み面移動装置と、
前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、
前記粉体を前記擦り込み部材の前記粉体擦り込み面に供給するホッパと、
前記粉体擦り込み面に接触する接触部材を備え、
前記接触部材は、前記粉体の通過を許容しない構造体である、静電成膜装置。
【請求項8】
前記接触部材は、前記粉体擦り込み面に接触する複数の突起を有する、請求項７に記載の静電成膜装置。
【請求項9】
前記接触部材は、金属製であり、接地されている、請求項７に記載の静電成膜装置。
【請求項10】
前記接触部材は、前記スクリーンよりも上方であって、かつ前記ホッパよりも下方に位置している、請求項７に記載の静電成膜装置。
【請求項11】
前記粉体擦り込み面移動装置は、前記粉体擦り込み面を前記接触部材および前記スクリーンの順に接触させる方向に前記擦り込み部材を移動させるように構成されている、請求項７に記載の静電成膜装置。
【請求項12】
前記擦り込み部材を前記接触部材から離間させ、前記擦り込み部材を前記スクリーン上で移動させる擦り込み部材移動装置をさらに備えている、請求項７に記載の静電成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可食性粉体や機能性粉体などの粉体を、静電力を利用して対象物に付着させる静電成膜装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静電スクリーン印刷装置は、食品の印刷や工業製品の製造などの様々な用途に使用されている。この静電印刷の原理について、図２７を参照して説明する。図２７に示すように、静電スクリーン印刷装置は、対象物２００が載置されるコンベヤ２０１と、メッシュを有するスクリーン２０２と、スクリーン２０２上のロールブラシ２０３と、ロールブラシ２０３に粉体を供給するホッパ２０４を備える。対象物２００はコンベヤ２０１によってスクリーン２０２下方の印刷位置に移動される。
【0003】
スクリーン２０２は電源ＤＣの負極に接続され、コンベヤ２０１は電源ＤＣの正極に接続されるとともに接地される。電源ＤＣによってスクリーン２０２とコンベヤ２０１との間には高電圧が印加され、これによりスクリーン２０２とコンベヤ２０１上の対象物２００との間には静電界が形成される。
【0004】
粉体はホッパ２０４から回転するロールブラシ２０３上に供給され、スクリーン２０２上に落下する。スクリーン２０２上の粉体は、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２のメッシュに摺り込まれ、メッシュを通ってスクリーン２０２の下側に押し出される。このとき、粉体は、回転するロールブラシ２０３との摩擦によって負に帯電する。したがって、粉体は、接地されている対象物２００に引き付けられて対象物２００の表面に付着し、均一な厚さの膜を対象物２００上に形成する。
【0005】
このような静電印刷技術は、粉体からなる膜を均一に形成することが可能であるため、最近では、燃料電池、全固体電池、二次電池、化粧品など、さまざまな工業製品の製造にも使用されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００２－３４７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ホッパ２０４は、粉体を貯留するホッパ箱２０５と、ホッパ箱２０５内に配置されたホッパブラシ２０６を備えている。ホッパ箱２０５の底部には、粉体を通過させる複数の通孔２０７が形成されている。ホッパブラシ２０６が回転すると、ホッパ箱２０５内の粉体は、複数の通孔２０７に押し込まれる。粉体は、通孔２０７からすぐには落下せず、粉体自身の静電力、ファンデルワールス力、または液架橋力により粉体同士が引き付け合い、塊を形成する。塊がある程度大きくなると、自身の重量により粉体の塊はホッパ２０４からロールブラシ２０３上に落下する。
【0008】
しかしながら、自重により落下した粉体の塊は、ある程度大きなサイズを有しているため、対象物２００に形成される粉体の膜の厚さを不均一としてしまう。結果として、製品の歩留まりを低下させ、あるいは製品の欠陥を引き起こす原因ともなる。
【0009】
そこで、本発明は、ホッパから落下した粉体の塊を粉砕し、粉体を均一に対象物に付着させることができる静電成膜装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様では、粉体を静電力により対象物上に付着させる静電成膜装置であって、スクリーンと、粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、前記粉体を供給するホッパと、前記ホッパの下方に配置された振動ふるい装置を備え、前記振動ふるい装置は、前記ホッパから供給された前記粉体を受け、前記粉体が通過可能な複数の開口を有する粉体受け部と、前記粉体受け部を振動させる振動発生器を備えている、静電成膜装置が提供される。
【0011】
一態様では、前記ホッパは、前記粉体を通過させるための粉体出口を有しており、前記粉体受け部の前記複数の開口の総面積は、前記粉体出口の総面積よりも大きい。
一態様では、前記振動ふるい装置は、前記擦り込み部材の上方に配置されている。
一態様では、前記振動ふるい装置は、防振材を介して前記ホッパに連結されている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記ホッパと前記振動ふるい装置を一体に前記スクリーンと平行に移動させるホッパ移動装置をさらに備えている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記振動ふるい装置の底に補助電圧を印加する補助電源をさらに備え、前記補助電源から前記振動ふるい装置の底に印加される前記補助電圧の極性は、前記電源から前記スクリーンに印加される前記電圧の極性とは反対である。
一態様では、前記振動ふるい装置は、前記擦り込み部材の上方に配置されている。
一態様では、前記振動ふるい装置は、防振材を介して前記ホッパに連結されている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記ホッパと前記振動ふるい装置を一体に前記スクリーンと平行に移動させるホッパ移動装置をさらに備えている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記振動ふるい装置の底に補助電圧を印加する補助電源をさらに備え、前記補助電源から前記振動ふるい装置の底に印加される前記補助電圧の極性は、前記電源から前記スクリーンに印加される前記電圧の極性とは反対である。
【0012】
一態様では、粉体を静電力により対象物上に付着させる静電成膜装置であって、スクリーンと、粉体を前記スクリーンに擦り込むための粉体擦り込み面を有する擦り込み部材と、前記粉体擦り込み面を前記スクリーンに対して相対的に移動させる粉体擦り込み面移動装置と、前記スクリーンと前記対象物との間に電圧を印加するための電源と、前記粉体を前記擦り込み部材の前記粉体擦り込み面に供給するホッパと、前記粉体擦り込み面に接触する接触部材を備え、前記接触部材は、前記粉体の通過を許容しない構造体である、静電成膜装置が提供される。
【0013】
一態様では、前記接触部材は、前記粉体擦り込み面に接触する複数の突起を有する。
一態様では、前記接触部材は、金属製であり、接地されている。
一態様では、前記接触部材は、前記スクリーンよりも上方であって、かつ前記ホッパよりも下方に位置している。
一態様では、前記粉体擦り込み面移動装置は、前記粉体擦り込み面を前記接触部材および前記スクリーンの順に接触させる方向に前記擦り込み部材を移動させるように構成されている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記擦り込み部材を前記接触部材から離間させ、前記擦り込み部材を前記スクリーン上で移動させる擦り込み部材移動装置をさらに備えている。
一態様では、前記接触部材は、金属製であり、接地されている。
一態様では、前記接触部材は、前記スクリーンよりも上方であって、かつ前記ホッパよりも下方に位置している。
一態様では、前記粉体擦り込み面移動装置は、前記粉体擦り込み面を前記接触部材および前記スクリーンの順に接触させる方向に前記擦り込み部材を移動させるように構成されている。
一態様では、前記静電成膜装置は、前記擦り込み部材を前記接触部材から離間させ、前記擦り込み部材を前記スクリーン上で移動させる擦り込み部材移動装置をさらに備えている。
【発明の効果】
【0014】
振動ふるい装置は、ホッパから落下した粉体の塊に振動を与えることで、粉体の塊を粉砕することができる。粉砕された粉体は、振動ふるい装置から擦り込み部材またはスクリーンに供給される。擦り込み部材は、粉体をスクリーンに擦り込み、粉体を均一に対象物に付着させることができる。
【0015】
接触部材は、ホッパから落下した粉体の塊を擦り込み部材に押し付けることで、粉体の塊を粉砕することができる。接触部材の複数の突起は、粉砕された粉体を確実に粉砕し、さらに擦り込み部材の粉体擦り込み面に分散させることができる。したがって、擦り込み部材は、粉体をスクリーンに擦り込み、粉体を均一に対象物に付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】静電成膜装置の一実施形態を示す正面図である。
【図3】粉体出口の一例を示す図である。
【図4】振動ふるい装置の一実施形態の上面図である。
【図6】振動ふるい装置の他の実施形態を示す側面断面図である。
【図7】ホッパ移動装置を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。
【図8】ホッパおよび振動ふるい装置がスクリーンの上方を移動されながら、スクリーン上に粉体を供給する様子を示す図である。
【図9】擦り込み部材がスクリーン上の粉体をスクリーンのメッシュに擦り込む様子を示す図である。
【図10】ホッパ、振動ふるい装置、および擦り込み部材を一体に移動させるホッパ移動装置を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。
【図11】静電成膜装置の他の実施形態を示す図である。
【図12】静電成膜装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図13】静電成膜装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図15】接触部材の接触面の一実施形態を示す図である。
【図16】接触部材の複数の突起の一例を示す図である。
【図17】接触部材の複数の突起の他の例を示す図である。
【図18】接触部材の複数の突起のさらに他の例を示す図である。
【図19】接触部材の複数の突起のさらに他の例を示す図である。
【図20】接触部材の他の実施形態を示す側面図である。
【図21】静電成膜装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図22】アクチュエータが接触部材の第２分割体を移動させる様子を説明する図である。
【図23】擦り込み部材移動装置が擦り込み部材をスクリーン上で移動させる様子を説明する図である。
【図24】振動ふるい装置と接触部材を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。
【図25】振動ふるい装置と接触部材を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。
【図26】振動ふるい装置と接触部材を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。
【図27】静電成膜装置の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は静電成膜装置の一実施形態を示す正面図であり、図２は図１に示す静電成膜装置の側面図である。静電成膜装置は、スクリーン１０と、粉体をスクリーン１０に擦り込むための擦り込み部材１２と、スクリーン１０と対象物１との間に電圧を印加するための電源ＤＣと、粉体を供給するホッパ１４と、ホッパ１４の下方に配置された振動ふるい装置３０を備えている。スクリーン１０は、対象物１の上方に配置される。粉体の例としては、可食性粉体や機能性粉体などが挙げられる。対象物１は特に限定されず、食品、または燃料電池、全固体電池、二次電池、化粧品など工業製品などである。
【0018】
ホッパ１４は、振動ふるい装置３０、擦り込み部材１２、スクリーン１０の上方に位置している。振動ふるい装置３０は、スクリーン１０および擦り込み部材１２の上方に配置されている。図２に示すように、粉体受け部３３の底３３ａは、粉体が通過可能な複数の開口３５を有するメッシュから構成されている。
【0019】
擦り込み部材１２は、スクリーン１０に接触している。擦り込み部材１２は、粉体をスクリーン１０に擦り込むための粉体擦り込み面１２ａを有する。本実施形態では、擦り込み部材１２は、円筒形状の擦り込みローラーであるが、粉体をスクリーン１０に擦り込むことができるのであれば、円筒形状の擦り込みローラーに限定されない。擦り込み部材１２の材料の例としては、スクリーン１０への粉体の擦込性の良さから軟質のウレタンスポンジが採用されている。特に、粉体保持性のよい連泡ウレタンスポンジが好ましく採用される。
【0020】
スクリーン１０の下方には複数の対象物１を水平に搬送するコンベヤ２が配置されている。コンベヤ２は、スクリーン１０の下方位置に対象物１を順次移動させる。コンベヤ２としては、工場に既に設置されているベルト式コンベヤを使用することができる。スクリーン１０は電源（電圧印加装置）ＤＣの負極に接続され、コンベヤ２は電源ＤＣの正極に接続されている。電源ＤＣの正極およびコンベヤ２は接地される。電源ＤＣによってスクリーン１０とコンベヤ２との間には高電圧が印加され、これによりスクリーン１０とコンベヤ２上の対象物１との間には静電界が形成される。
【0021】
図２に示すように、擦り込み部材１２は、粉体擦り込み面移動装置としての擦り込みローラー回転機構１９に連結されている。擦り込み部材１２は、スクリーン１０と平行に延びるその軸心を中心として擦り込みローラー回転機構１９により回転され、擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａはスクリーン１０のメッシュ１１に摺接される。擦り込みローラー回転機構１９は、モータおよびトルク伝達機構（例えば、スプロケット、チェーンなど）から構成される。あるいは、擦り込みローラー回転機構１９は、擦り込み部材１２に直結されたモータを備えてもよい。本実施形態においては、擦り込みローラー回転機構１９は、粉体擦り込み面１２ａをスクリーン１０に対して相対的に移動させる粉体擦り込み面移動装置を構成する。
【0022】
ホッパ１４はスクリーン１０の上方に配置されている。ホッパ１４は、粉体を内部に収容するホッパ箱２０と、ホッパ箱２０の内部に配置されたホッパローラー２２と、ホッパローラー２２を回転させるホッパローラー回転機構２４を備えている。ホッパローラー２２の材料の例としては、ウレタンスポンジが挙げられる。ホッパローラー回転機構２４は、モータおよびトルク伝達機構（例えば、スプロケット、チェーンなど）から構成される。ホッパローラー回転機構２４は、ホッパローラー２２に直結されたモータから構成されてもよい。
【0023】
図１に示すように、ホッパ箱２０の底部１４Ａには粉体出口２５が形成されている。粉体出口２５は、複数の通孔またはスリットである。図３は、粉体出口２５の一例を示す図である。図３に示す例では、粉体出口２５は、粉体を通過させるための複数の通孔２５ａから構成されている。他の例では、粉体出口２５は、複数の通孔２５ａに代えて、１つまたは複数のスリットであってもよい。
【0024】
ホッパローラー回転機構２４がホッパローラー２２を回転させると、ホッパ箱２０内の粉体はホッパローラー２２によって撹拌されながらホッパ箱２０の底部１４Ａの粉体出口２５に押し込まれ、振動ふるい装置３０上に落下する。さらに、粉体は、振動ふるい装置３０から擦り込み部材１２に落下する。擦り込み部材１２への粉体の供給量は、ホッパローラー２２の回転速度によって調整することができる。
【0025】
振動ふるい装置３０は、ホッパ１４から供給された粉体を受ける粉体受け部３３と、粉体受け部３３を振動させる振動発生器３４を備えている。粉体受け部３３は、その底部３３ａに、粉体が通過可能な複数の開口３５を有する。振動発生器３４は粉体受け部３３の側壁に固定されている。振動発生器３４は、自身が振動するように構成されており、振動発生器３４が振動することで、粉体受け部３３を振動させる。振動の方向は、図２に示すように、粉体受け部３３の底部３３ａおよびスクリーン１０に平行な方向である。振動発生器３４の具体的構成は、振動を発生できるものであれば特に限定されないが、例えば、圧縮気体の圧力で動作する気体圧式振動発生器、または電動機の回転で振動を発生させるモータ型振動発生器が使用される。
【0026】
図２に示すように、粉体受け部３３は、防振材３９を介してブラケット３１に支持されている。防振材３９は、シリコーンなどの柔軟な材料から構成されている。防振材３９は、粉体受け部３３が振動することを許容しつつ、粉体受け部３３を支持することができるように構成されている。
【0027】
ホッパ１４から供給された粉体は、振動ふるい装置３０によって受け止められ、さらに振動ふるい装置３０から擦り込み部材１２上に落下する。粉体は、回転する擦り込み部材１２によってスクリーン１０に運ばれる。粉体は、回転する擦り込み部材１２によってスクリーン１０のメッシュ１１に摺り込まれ、スクリーン１０の反対側に押し出される。このとき、粉体は、回転する擦り込み部材１２との摩擦によって負に帯電する。したがって、粉体は、接地されている対象物１に引き付けられて対象物１の表面に付着し、対象物１上に均一な厚さの膜を形成する。粉体をスクリーン１０に擦り込みながら、図示しない揺動機構により擦り込み部材１２をその軸方向に揺動させることが好ましい。粉体の種類によっては、擦り込み部材１２によってスクリーン１０のメッシュ１１に摺り込まれたときに正に帯電するものがある。このような粉体を使用するときは、スクリーン１０は電源ＤＣの正極に接続され、電源ＤＣの負極およびコンベヤ２は接地される。
【0028】
次に、振動ふるい装置３０について詳細に説明する。図４は、振動ふるい装置３０の一実施形態の上面図であり、図５は、図４のＡ－Ａ線断面図である。本実施形態では、粉体受け部３３の底３３ａは、粉体が通過可能な複数の開口３５を有するメッシュから構成されている。他の例では、粉体受け部３３の底３３ａは、粉体が通過可能な複数の開口３５を有するパンチングメタルから構成されてもよい。粉体受け部３３は、上方に開口する窪み３７を有しており、窪み３７は底３３ａの上に形成されている。ホッパ１４から落下した粉体（粉体の塊を含む）は、底３３ａに受け止められ、窪み３７内に一旦溜められる。
【0029】
振動ふるい装置３０は、粉体の塊に振動を与えることにより、塊を粉砕する。より具体的には、振動発生器３４は、粉体受け部３３に振動を与えることにより、粉体受け部３３上の粉体の塊は粉砕される。細かくなった粉体は複数の開口３５を通過して擦り込み部材１２上に落下する。擦り込み部材１２は、粉体をスクリーン１０に擦り込み、粉体を均一に対象物に付着させることができる。
【0030】
ホッパ１４から供給された粉体が粉体受け部３３上に累積的に溜まると、粉体の性質上、振動発生器３４の振動は、粉体受け部３３上の粉体の上層には伝達されにくい。結果として、粉体の上層に存在する塊は粉砕されず、塊が粉体受け部３３上の粉体内に残留してしまう。そこで、本実施形態では、粉体受け部３３の複数の開口３５の総面積は、ホッパ１４の粉体出口２５の総面積よりも大きくされている。このように構成することで、粉体受け部３３は、ホッパ１４から擦り込み部材１２への粉体の供給の律速因子とならず、粉体受け部３３上の粉体の量が累積的に増加することがない。
【0031】
図６は、振動ふるい装置３０の他の実施形態を示す側面断面図である。図６に示すように、振動ふるい装置３０は、複数の防振材３９を介してホッパ１４に連結されている。より具体的には、粉体受け部３３の側壁は、複数の防振材３９を介してホッパ箱２０の側壁に保持されている。防振材３９は、粉体受け部３３の側壁とホッパ箱２０の側壁との間に挟まれている。防振材３９は、シリコーンなどの柔軟な材料から構成されており、振動ふるい装置３０の振動がホッパ１４に伝達されることを防止する。
【0032】
振動ふるい装置３０の振動がホッパ１４に伝達されると、ホッパ箱２０内の粉体が振動により互いに凝集することがある。防振材３９は、そのような粉体の凝集を防止することができる。振動ふるい装置３０は、防振材３９によってホッパ１４に保持されているので、ホッパ１４と一体に移動可能である。
【0033】
図７は、ホッパ移動装置４１を備えた静電成膜装置の一実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１乃至図６を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図７に示すように、静電成膜装置は、ホッパ１４と振動ふるい装置３０を一体にスクリーン１０と平行に移動させるホッパ移動装置４１を備えている。ホッパ移動装置４１の具体的構成は特に限定されないが、例えば、プーリとベルトを備えたリニアアクチュエータがホッパ移動装置４１に使用できる。本実施形態では、振動ふるい装置３０は、防振材３９を介してホッパ１４に保持されている（図６参照）。したがって、ホッパ移動装置４１は、ホッパ１４と振動ふるい装置３０を一体に移動させることができる。
【0034】
本実施形態の静電成膜装置は、擦り込み部材１２をスクリーン１０上で移動させる擦り込み部材移動装置４４をさらに備えている。擦り込み部材移動装置４４の具体的構成は特に限定されないが、例えば、プーリとベルトを備えたリニアアクチュエータが擦り込み部材移動装置４４に使用できる。ホッパ移動装置４１と擦り込み部材移動装置４４は、互いに独立に動作可能である。
【0035】
本実施形態では、まず、ホッパ１４および振動ふるい装置３０によって粉体がスクリーン１０上に散布される。次いで、擦り込み部材１２によりスクリーン１０上の粉体がスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込まれる。すなわち、図８に示すように、ホッパ１４および振動ふるい装置３０は、ホッパ移動装置４１によってスクリーン１０の上方を移動されながら、スクリーン１０上に粉体を供給する。擦り込み部材１２は、スクリーン１０のメッシュ１１から離れた退避位置にある。その後、図９に示すように、ホッパ１４および振動ふるい装置３０は、ホッパ移動装置４１によって、スクリーン１０のメッシュ１１から離れた退避位置に移動される。さらに、擦り込み部材１２は、回転しながら、擦り込み部材移動装置４４によってスクリーン１０上を移動し、スクリーン１０上の粉体をスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込む。
【0036】
本実施形態でも、振動ふるい装置３０は、粉体の塊に振動を与えることにより、塊を粉砕することができる。細かくなった粉体は振動ふるい装置３０からスクリーン１０上に落下する。擦り込み部材１２は、粉体をスクリーン１０に擦り込み、粉体を均一に対象物に付着させることができる。
【0037】
さらに、一実施形態では、図１０に示すように、ホッパ移動装置４１は、擦り込み部材１２にも連結され、ホッパ移動装置４１は、ホッパ１４、振動ふるい装置３０、および擦り込み部材１２を一体に移動させるように構成されてもよい。図１０に示す実施形態では、擦り込み部材１２は、図示しない連結部材（例えばフレーム）によりホッパ移動装置４１に連結されている。この実施形態では、図７乃至図９に示す擦り込み部材移動装置４４は、設けられない。
【0038】
図１０に示す実施形態では、ホッパ１４、振動ふるい装置３０、および擦り込み部材１２は、ホッパ移動装置４１によってスクリーン１０の上方を移動されながら、ホッパ１４および振動ふるい装置３０は擦り込み部材１２上に粉体を供給する。さらに、擦り込み部材１２は、回転しながら、擦り込み部材１２に供給された粉体をスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込む。
【0039】
上述したように、振動ふるい装置３０は、ホッパ１４から供給された粉体の塊を細かい粉体に粉砕することができる。しかしながら、振動ふるい装置３０から落下する粉体が細かすぎると、粉体は空間を漂う浮遊粒子となり、その自重で落下しにくくなる。そこで、図１１に示す一実施形態では、静電成膜装置は、振動ふるい装置３０の底３３ａに補助電圧を印加する補助電源４５を有する。擦り込み部材１２は、負の電圧が印加されたスクリーン１０に接触しているので、擦り込み部材１２は負に帯電する。したがって、振動ふるい装置３０の底３３ａと擦り込み部材１２との間には静電界が形成される。図１１に示す実施形態の特に説明しない他の構成は、図１乃至図５に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
【0040】
振動ふるい装置３０の底３３ａは、導電性ステンレス鋼などの金属から構成されている。振動ふるい装置３０の底３３ａに印加される補助電圧の極性は、スクリーン１０に印加される電圧の極性とは反対である。図１１に示す実施形態では、スクリーン１０に印加される電圧の極性は負であるので、振動ふるい装置３０の底３３ａに印加される補助電圧の極性は正である。スクリーン１０に印加される電圧の極性が正である場合は、粉体受け部３３の底３３ａに印加される補助電圧の極性は負である。補助電源４５の一方の電極は振動ふるい装置３０の底３３ａに電気的に接続され、補助電源４５の他方の電極は接地されている。
【0041】
振動ふるい装置３０の底３３ａ上の粉体は、補助電源４５によって印加された補助電圧によって正に帯電する。そして、正に帯電した粉体は、粉体受け部３３の底３３ａと擦り込み部材１２との間に形成された静電界により擦り込み部材１２に運ばれる。本実施形態によれば、粉体受け部３３の底３３ａと擦り込み部材１２との間に形成された静電界は、振動ふるい装置３０により粉砕された細かい粉体が空気中に浮遊することを防止することができる。
【0042】
図１２に示す一実施形態は、図１１に示す補助電源４５を、図７乃至図９を参照して説明した実施形態に適用した例である。図１２に示す実施形態では、静電成膜装置は、振動ふるい装置３０の底３３ａに補助電圧を印加する補助電源４５を有し、振動ふるい装置３０の底３３ａとスクリーン１０との間に静電界を形成する。補助電源４５の一方の電極は振動ふるい装置３０の底３３ａに電気的に接続され、補助電源４５の他方の電極は接地されている。
【0043】
振動ふるい装置３０の底３３ａ上の粉体は、補助電源４５によって印加された補助電圧によって正に帯電する。そして、正に帯電した粉体は、粉体受け部３３の底３３ａとスクリーン１０との間に形成された静電界によりスクリーン１０に運ばれる。本実施形態によれば、粉体受け部３３の底３３ａとスクリーン１０との間に形成された静電界は、振動ふるい装置３０により粉砕された細かい粉体が空気中に浮遊することを防止することができる。
【0044】
図示しないが、補助電源４５は、図１０を参照して説明した実施形態にも適用することができる。
【0045】
次に、静電成膜装置のさらに他の実施形態について図１３乃至図２０を参照して説明する。特に説明しない本実施形態の構成は、図１乃至図３を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の静電成膜装置は、振動ふるい装置３０は備えていなく、代わりに、粉体の塊を粉砕するための接触部材５０を備えている。本実施形態の接触部材５０は、接触プレートである。接触部材５０は、保持部材５１に保持されており、接触部材５０の擦り込み部材１２に対する相対的な位置は固定されている。接触部材５０は、ホッパ１４とスクリーン１０との間に配置されている。接触部材５０は、スクリーン１０よりも上方であって、かつホッパ１４よりも下方に位置している。
【0046】
本実施形態の接触部材５０は、平坦な接触面５０ａを有している。接触部材５０の接触面５０ａは、擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに接触している。図１３に示す実施形態では、粉体擦り込み面１２ａは、擦り込み部材１２の円筒状の外周面である。擦り込み部材１２は、ウレタンスポンジなどの弾性材料から構成されているので、接触部材５０に接触している擦り込み部材１２の部分は、わずかに内側に変形している。接触部材５０は、ホッパ１４から落下した粉体の塊を粉砕する機能のみならず、粉砕した粉体を擦り込み部材１２内に押し込む（粉体を粉体擦り込み面１２ａに保持させる）機能も有する。
【0047】
図１４は、図１３に示す静電成膜装置の側面図である。接触部材５０の幅Ｗは、擦り込み部材１２の軸方向の長さＬと同じである。一実施形態では、接触部材５０の幅Ｗは、擦り込み部材１２の軸方向の長さＬよりも長くてもよい。このような寸法を有する接触部材５０は、ホッパ１４から供給された粉体を擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに押し付けることができる。
【0048】
図１５は、接触部材５０の接触面５０ａの一実施形態を示す図である。この実施形態では、接触部材５０の複数の突起５２は、格子状の線条突起である。格子状の線条突起を構成する複数の突起５２は、粉体擦り込み面１２ａの移動方向Ｓに対して垂直に延びる線条突起を含む。
【0049】
擦り込みローラー回転機構１９は、粉体擦り込み面１２ａをスクリーン１０に対して相対的に移動させる粉体擦り込み面移動装置である。この擦り込みローラー回転機構１９は、粉体擦り込み面１２ａが接触部材５０およびスクリーン１０の順に接触する方向に粉体擦り込み面１２ａを移動させるように構成されている。本実施形態では、擦り込みローラー回転機構１９は、擦り込み部材１２を反時計回りに回転させる（図１３参照）。したがって、ホッパ１４から擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａ上に落下した粉体の塊は、擦り込み部材１２の回転に伴って接触部材５０に到達する。接触部材５０は、粉体の塊を擦り込み部材１２に押し付けて、粉体の塊を粉砕する。さらに、接触部材５０の複数の突起５２（図１５参照）は、粉体の塊を粉砕しつつ、粉砕された粉体を粉体擦り込み面１２ａ上に分散させることができる。粉砕された粉体は、擦り込み部材１２の回転に伴ってスクリーン１０に移動され、擦り込み部材１２によってスクリーン１０に擦り込まれる。
【0050】
接触部材５０は、粉体の通過を許容しない構造を有している。より具体的には、接触部材５０は、粉体の通過を許容する開口を有しない。したがって、接触部材５０は、ホッパ１４から供給された粉体を擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに押し付け、粉体を擦り込み部材１２に保持させることができる。
【0051】
接触部材５０は、金属から構成されており、図１３および図１４に示すように、接触部材５０は接地されている。したがって、接触部材５０は、粉体を除電する除電装置としても機能する。粉体の種類によっては、接触部材５０は、樹脂などの非金属から構成されてもよい。
【0052】
図１３に示す実施形態では、接触部材５０は擦り込み部材１２の一方側にのみ配置されているが、複数の接触部材５０を擦り込み部材１２の両側に配置してもよい。
【0053】
接触部材５０の複数の突起５２の形状は、粉体の塊を粉砕でき、さらに粉砕された粉体を粉体擦り込み面１２ａ上に分散させることができる限りにおいて、図１５に示す例に限定されない。例えば、図１６に示すように、複数の突起５２は、粉体擦り込み面１２ａの移動方向Ｓに沿って延びる波状の線条突起であってもよい。あるいは、図１７に示すように、複数の突起５２は、粉体擦り込み面１２ａの移動方向Ｓに対して垂直に延びる直線状の線条突起であってもよい。あるいは、図１８および図１９に示すように、複数の突起５２は、接触面５０ａの全体に分布する丸形または多角形状の複数の突起であってもよい。
【0054】
図２０は、接触部材５０の他の実施形態を示す側面図である。図２０では、接触部材５０の接触面５０ａは、擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに沿って湾曲している。図２０に示す実施形態によれば、接触部材５０の粉体擦り込み面１２ａとの接触面積が大きくなるので、粉体の塊をより確実に粉砕することができる。
【0055】
図２１は、静電成膜装置のさらに他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１３乃至図２０を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。静電成膜装置は、擦り込み部材１２を接触部材５０から離間させ、擦り込み部材１２をスクリーン１０上で移動させる擦り込み部材移動装置４４をさらに備えている。擦り込み部材移動装置４４の具体的構成は特に限定されないが、例えば、プーリとベルトを備えたリニアアクチュエータが擦り込み部材移動装置４４に使用できる。
【0056】
ホッパ１４および接触部材５０は、スクリーン１０の外側に配置されており、スクリーン１０に対するホッパ１４および接触部材５０の相対的な位置は固定されている。すなわち、擦り込み部材移動装置４４は擦り込み部材１２を移動させるが、その一方でホッパ１４および接触部材５０は移動しない。接触部材５０の接触面５０ａは、擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａの両側部および底部に接触する湾曲形状を有している。すなわち、接触部材５０の接触面５０ａは、粉体擦り込み面１２ａの少なくとも下側半分に接触している。
【0057】
接触部材５０は、第１分割体５３Ａおよび第２分割体５３Ｂから構成されている。第１分割体５３Ａは、保持部材５１に保持されており、第２分割体５３Ｂは、接触部材５０の底部に配置されたヒンジ５４によって第１分割体５３Ａに回転可能に連結されている。接触部材５０を擦り込み部材１２の軸方向から見たとき、第１分割体５３Ａは接触部材５０の左側半分を構成し、第２分割体５３Ｂは接触部材５０の右側半分を構成している。第１分割体５３Ａと第２分割体５３Ｂは、接触部材５０の底部において互いに連結されており、粉体が接触部材５０の底部から落下しないようになっている。
【0058】
第２分割体５３Ｂには、アクチュエータ５５が連結されている。このアクチュエータ５５は、第２分割体５３Ｂを第１分割体５３Ａに対して相対的に移動させるように構成されている。より具体的には、図２２に示すように、アクチュエータ５５が第２分割体５３Ｂを第１分割体５３Ａから離れる方向に移動させると、第２分割体５３Ｂはヒンジ５４を中心に回転し、第２分割体５３Ｂの内面は擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａから離間する。さらに、アクチュエータ５５が第２分割体５３Ｂを第１分割体５３Ａに向かって移動させると、第２分割体５３Ｂはヒンジ５４を中心に反対方向に回転し、図２１に示すように、第２分割体５３Ｂの内面は擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに接触する。
【0059】
次に、本実施形態の静電成膜装置の動作について説明する。まず、図２１に示すように、接触部材５０の第１分割体５３Ａおよび第２分割体５３Ｂの両方が擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに接触している状態で、擦り込み部材１２を回転させながら、ホッパ１４から粉体（粉体の塊を含む）を擦り込み部材１２上に供給する。接触部材５０は、粉体の塊を擦り込み部材１２に押し付けて、粉体の塊を粉砕する。さらに、接触部材５０は、粉砕された粉体を、回転する擦り込み部材１２の粉体擦り込み面１２ａに押し付けて、粉体を擦り込み部材１２に保持させる。擦り込み部材１２の回転方向および回転速度は、特に限定されない。このような粉体を擦り込み部材１２に保持させる動作は、予め定められた時間行われる。擦り込み部材１２を正逆回転させると、粉体を擦り込み部材１２に均一に保持させることができる。
【0060】
その後、ホッパ１４からの粉体の供給を停止する。さらに、図２２に示すように、アクチュエータ５５は第２分割体５３Ｂを第１分割体５３Ａから離間させる方向に移動させ、第２分割体５３Ｂを擦り込み部材１２から離間させる。そして、図２３に示すように、擦り込み部材移動装置４４は、擦り込み部材１２を接触部材５０の第１分割体５３Ａから離間させ、擦り込み部材１２をスクリーン１０上で移動させる。粉体を保持した擦り込み部材１２は、回転しながら粉体をスクリーン１０のメッシュ１１に擦り込むことができる。
【0061】
【0062】
本実施形態によれば、擦り込み部材移動装置４４は、擦り込み部材１２のみを移動させ、ホッパ１４および接触部材５０を移動させないので、擦り込み部材移動装置４４を小型化することができる。さらに、ホッパ１４を移動させるためのホッパ移動装置も不要である。結果として、成膜装置の全体を小型化することができる。
【0063】
図１乃至図１２を参照して説明した実施形態は、図１３乃至図２３を参照して説明した実施形態と適宜組み合わせてもよい。例えば、図２４乃至図２６に示すように、振動ふるい装置３０の下方に接触部材５０を配置してもよい。
【0064】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【0065】
１ 対象物
２ コンベヤ
１０ スクリーン
１１ メッシュ
１２ 擦り込み部材
１２ａ 粉体擦り込み面
ＤＣ 電源
１４ ホッパ
１４Ａ 底部
１９ 擦り込みローラー回転機構（粉体擦り込み面移動装置）
２０ ホッパ箱
２２ ホッパローラー
２４ ホッパローラー回転機構
２５ 粉体出口
２５ａ 複数の通孔
３０ 振動ふるい装置
３１ ブラケット
３３ 粉体受け部
３３ａ 底
３４ 振動発生器
３５ 開口
３７ 窪み
３９ 防振材
４１ ホッパ移動装置
４４ 擦り込み部材移動装置
４５ 補助電源
５０ 接触部材
５０ａ 接触面
５１ 保持部材
５２ 突起
５３Ａ 第１分割体
５３Ｂ 第２分割体
５４ ヒンジ
５５ アクチュエータ
２ コンベヤ
１０ スクリーン
１１ メッシュ
１２ 擦り込み部材
１２ａ 粉体擦り込み面
ＤＣ 電源
１４ ホッパ
１４Ａ 底部
１９ 擦り込みローラー回転機構（粉体擦り込み面移動装置）
２０ ホッパ箱
２２ ホッパローラー
２４ ホッパローラー回転機構
２５ 粉体出口
２５ａ 複数の通孔
３０ 振動ふるい装置
３１ ブラケット
３３ 粉体受け部
３３ａ 底
３４ 振動発生器
３５ 開口
３７ 窪み
３９ 防振材
４１ ホッパ移動装置
４４ 擦り込み部材移動装置
４５ 補助電源
５０ 接触部材
５０ａ 接触面
５１ 保持部材
５２ 突起
５３Ａ 第１分割体
５３Ｂ 第２分割体
５４ ヒンジ
５５ アクチュエータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】