JPH06171755A

JPH06171755A - 静電吸着ベルトコンベア

Info

Publication number: JPH06171755A
Application number: JP32577692A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kasahara; 敬次笠原
Original assignee: Abisare Co Ltd
Current assignee: Abisare Co Ltd
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】静電吸着利用のベルトコンベアにおいて、移
送トラブル等の発生を確実に防止し、耐久性の向上を図
る。【構成】駆動ローラ２と従動ローラ３に無端状のベル
ト４を懸回することにより静電吸着ベルトコンベア１を
構成する。駆動ローラ２および従動ローラ３を、軸方向
に沿って電極６と絶縁部７とが交互に並ぶような構造と
し、駆動ローラ２の各電極６を交互に正極性および負極
性に帯電させ、従動ローラ３の電極を駆動ローラ２とは
逆極性になるように帯電させる。また、ベルト４を、下
部層と上部層との間にブロック状の導電体１３をサンド
イッチ状に挟み込んで形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被搬送物を静電的吸引
力によってベルトの表面に吸着して移送する静電吸着ベ
ルトコンベアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷機の排紙部や複写機内の一つ
のロールから他のロールへの移載部等において使用され
る移送手段として、被搬送物を静電的吸引力によってベ
ルトの表面に吸着して移送するようにした静電吸着ベル
トコンベアが多用されている。図７はこの種従来の静電
吸着ベルトコンベアの一例を示す断面図である。図示の
ように、従来の静電吸着ベルトコンベアは、誘電材で構
成されるベルト（吸着層）２１と、このベルト２１の下
面に摺接するよう例えば櫛形パターンで配置される電極
２２と、この電極２２の下方に配置される一対の金属製
ローラ２３と、これらローラ２３を介して電極２２に電
圧を印加する直流電源２４とを備えており、また、電極
２２の下面には絶縁保護層２５を設けてなる構成とされ
ている。このような構成からなる静電吸着ベルトコンベ
アでは、直流電源２４から電極２２に電圧が印加される
ことにより、静電的吸引力によってベルト２１上に載置
された紙シート等の被吸着物が吸着保持され、所定位置
に移送される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の静電吸着ベルトコンベアでは、電極とベルトとを摺
接させる構造をとっているために、特にベルトを高速回
転で使用する場合に、摺接部の密着不良や、この摺接部
の消耗による層間剥離等に起因して被搬送物に移送トラ
ブルが発生するという問題点があり、また、電極等の耐
久性が低下するという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、静電吸着利用のベルトコンベアに
おいて、移送トラブル等の発生を確実に防止するととも
に、耐久性を向上させることができるようにすることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る静電吸着ベ
ルトコンベアは、複数のローラに無端状のベルトを懸回
してなるベルトコンベアにおいて、前記複数のローラの
うち少なくとも一つのローラが電極ローラとされるとと
もに、前記ベルトが表面層と裏面層との間に蓄電用の導
電体を挟み付けることにより形成されていることを特徴
とするものである。

【０００６】前記電極ローラは、絶縁部を挟んで正極性
の電極と負極性の電極とが交互に配置して構成するのが
好適である。前記複数のローラのうち対をなす少なくと
も二つのローラを共に電極ローラとし、これら各電極ロ
ーラの互いに対向する電極を逆極性とするのがよい。ま
た、前記導電体を、平面視で矩形形状の多数の部分より
なるものとするとともに、これら各部分を前記正極性お
よび負極性の各電極に対応する位置に規則的に並んで配
置するのがよい。

【０００７】

【作用】ベルトコンベア上に被搬送物を載置すると、電
極ローラとされているローラにベルトの裏面が接触する
ことによって、このベルト内の導電体に電界が蓄積さ
れ、それによってベルトに静電吸着力が発生し、また電
極ローラから離れたベルト部分においても残留吸着状態
となるため、被搬送物はベルトの表面に吸着したまま搬
送される。

【０００８】その場合、電極ローラを絶縁部を挟んで正
極性の電極と負極性の電極とを交互に配置した構成とす
ると、ベルト内の導電体はそのベルトの幅方向に正極性
および負極性が交互に並んだ形に蓄電され、それによっ
てベルト表面がやはり正極性と負極性とが交互に並んだ
形に帯電され、被搬送物が確実に保持される。また、ベ
ルトが懸回される複数のローラのうち対をなす少なくと
も二つのローラを共に電極ローラとし、これら各電極ロ
ーラの互いに対向する電極を逆極性とすると、ベルトの
反転時にベルト表面の極性が反転され、それによってエ
レクトレット現象による吸着力の低下を防いで、被搬送
物に対する強い吸着力を確保することが可能となる。

【０００９】また、前記導電体を矩形形状部分を規則的
に配置した構成とすることで、ベルトの幅方向および長
手方向に矩形形状の帯電部を連続的に形成することがで
き、より吸着力を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明による静電吸着ベルトコンベア
の一実施例について、図面を参照しつつ説明する。図１
は本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベアを紙
シートの移送状態で示す斜視図である。

【００１１】この実施例の静電吸着ベルトコンベア１
は、所定間隔を隔てて互いに平行配置される移送方向上
流側の駆動ローラ２および同下流側の従動ローラ３と、
これらの各ローラ２，３に懸回された無端状のベルト４
とを備えている。ベルト４の上面には被搬送物である紙
シート５が載置され、この紙シート５は駆動ローラ２の
矢印方向への回転により前方（図で右方）へ向けて移送
される。

【００１２】図２に示されているように、駆動ローラ２
は、軸方向に沿って電極（導電部）６と絶縁部７とが交
互に並ぶような構造とされている。そして、図３に示さ
れているように各電極６には、同一極同士が連結される
ようにしてそれぞれ導線８ａ，８ｂが電気的に接続さ
れ、これら各導線８ａ，８ｂは可変昇圧器９に接続され
ている。このように構成することで、各電極６は交互に
正極性および負極性に帯電される。ここで、各導線８
ａ，８ｂと電極６との間にはブラシ（図示せず）が介在
されている。また、電極６は耐摩耗性を有する金属で形
成することが望ましいが、樹脂で成形して表面にクロム
メッキもしくは銅メッキを施すようにしてもよい。

【００１３】一方、従動ローラ３についても、駆動ロー
ラ２と同様、電極１０と絶縁部１１とが交互に並ぶよう
な構造を有するものであるが、駆動ローラ２の各電極６
に対向する従動ローラ３の各電極１０の極性が互いに逆
極性になるようにそれぞれの電極６，１０が配置されて
いる。また図４に示されているように、ベルト４は、厚
さ１０〜１００μ程度の下部層１２ａと厚さ３０〜３０
０μ程度の上部層１２ｂとの間に厚さ５〜５０μ程度の
蓄電用の導電体１３をサンドイッチ状に挟み込んだ三層
構成とされている。ここで、下部層１２ａおよび上部層
１２ｂを構成する材質としては、体積抵抗率が１０⁸〜
１０¹⁶Ωｃｍの誘電材であって、軟質塩化ビニル，硬質
塩化ビニル，ポリエステル，ナイロン，エラストマー入
り樹脂，ポリカーボネート，ポリアセタール，アクリル
樹脂，ポリプロピレン，ウレタン，ＮＢＲ等から、曲げ
弾性率および耐摩耗性と、ローラ径や被搬送物の重量，
ベルトにかかる張力等の条件を考慮して選択される。ま
た、導電体１３としては、カーボン，銅，酸化インジウ
ム，銀，金，ニッケル等の導電材が用いられる。なお、
導電体１３の厚みは、密着力や折り曲げ強さや引っ張り
強度等を考慮して設定され、使用するローラの径によっ
ては１００〜２００μ程度に設定することもできる。

【００１４】このベルト４を製造するには、まず、下部
層１２ａおよび上部層１２ｂを形成するために、前述の
材質よりなる素材をインフレーションにより筒状に成形
してそれを輪切りにし、こうして形成された下部層１２
ａもしくは上部層１２ｂのいずれか一方の表面に粘着剤
もしくは粘着シートを設け、両層１２ａ，１２ｂ間に導
電体１３を挟み込んでそれら両層１２ａ，１２ｂを貼り
合わせるようにする。なお、下部層１２ａと上部層１２
ｂとの間に導電体１３を挟み込むには、下部層１２ａの
片面に導電体１３をペースト状に印刷して乾燥させ、こ
れに上部層１２ｂを重ね合わせた後、熱溶着により両層
１２ａ，１２ｂを貼り合わせるようにしてもよく、ま
た、下部層１２ａの片面に導電体１３を蒸着もしくはス
パッタリングにより形成して、これに上部層１２ｂを重
ね合わせるようにしてもよい。また、前述のように素材
を筒状に成形する代わりに、素材をシート状に成形した
後両層１２ａ，１２ｂを貼り合わせ、両端部を超音波溶
着，熱融着または接着剤により接合してベルト状に加工
するという方法を用いてもよい。

【００１５】前記導電体１３は、図５に示されているよ
うに、駆動ローラ２および従動ローラ３の各電極６，１
０と略同幅で、ベルト４の長手方向に沿って縦長の矩形
形状に形成され、その配置パターンは、互いに隣接する
各導電体１３間に所定間隔の絶縁部を有して縦横に規則
的に並んだ形状とされている。ここで、矩形形状の各導
電体１３は、長さ３０〜２００ｍｍ，幅８〜１０ｍｍと
し、隣接する各導電体１３間の間隔（絶縁部の幅）は３
〜５ｍｍ程度とするのが好適である。

【００１６】このような構成からなる静電吸着ベルトコ
ンベア１においては、可変昇圧器９によって駆動ローラ
２の各電極６に５００〜２０００Ｖの直流電圧を印加す
るとともに、従動ローラ３側の可変昇圧器（図示せず）
によって従動ローラ３の各電極１０にやはり５００〜２
０００Ｖの直流電圧を印加した状態で、駆動ローラ２を
回転駆動させる。

【００１７】そうすると、ベルト４が駆動ローラ２に接
した時には、このベルト４内の導電体１３には、ベルト
４の薄い下部層１２ａを通して駆動ローラ２の各電極６
と同極性の電界が蓄電され、図５に示されているように
ベルト４の幅方向に正極性と負極性の電荷が交互に並ん
だ状態となる。したがって、この静電吸着ベルトコンベ
ア１に被搬送物（被吸着物）である紙シート５を載置す
ると、ベルト４の上部層１２ｂを通して紙シート５に静
電吸着力が発生し、紙シート５がベルト４の表面に吸着
される。そして、この紙シート５は、ベルト４が電極６
から離れた後においても、残留吸着によりベルト４上に
吸着されたまま従動ローラ３側へ移送される。

【００１８】こうしてベルト４が従動ローラ３の位置に
来ると、ベルト４が従動ローラ３に接することにより、
その導電体１３の電荷は、従動ローラ３の各電極１０か
らの駆動ローラ２の電極６とは逆極性の電界によって極
性が切り換えられ、ベルト４上の紙シート５は前方に設
けられるスタックもしくは他の移送手段に排出される。
このように導電体１３の極性を駆動ローラ２と従動ロー
ラ３の各位置でそれぞれ交互に切り換えるようにするこ
とで、ベルトがエレクトレット状態となるのを避けるこ
とができ、したがって次の新たな紙シートを移送する際
にベルト４の表面に強い吸着力を発生させることが可能
となる。

【００１９】ここで、静電吸着ベルトコンベア１による
吸着力の強弱は、このベルトコンベア１の回転数やベル
ト４の長さおよび温度，湿度等の環境条件によって異な
るため、電源の電圧を変更したり、ベルト４の厚さを調
整したり、あるいは、ベルト材として体積抵抗率の異な
る材料を選定する等によって所要の吸着力のベルトコン
ベアを得るようにするのが望ましい。

【００２０】特に、ベルトコンベア１の長期使用もしく
は繰り返し使用に際しては、耐久性の問題としてベルト
材の絶縁性（電気抵抗率）を考慮することが必要とな
る。ベルト材の体積抵抗率を１０¹²〜１０¹⁶Ωｃｍとす
ると、ベルト内部の放電現象に起因するベルトの劣化を
防ぐことが可能となる。また、体積抵抗率を１０⁸〜１
０¹¹Ωｃｍのものを使用した場合には、強い吸着力を
得ることが可能となるが、被吸着物や空気中への放電を
起こしやすく、ベルト長さが長い場合に最初の吸着力を
維持するのが難しいので、被搬送物の大きさや重量，移
送長さに応じて適切なものを選定することが必要とな
る。

【００２１】前記実施例の静電吸着ベルトコンベアによ
れば、蓄電用の導電体１３を下部層１２ａと上部層１２
ｂ間にサンドイッチ状に挟み込むようにしているので、
電源供給ローラである駆動ローラ２，従動ローラ３と導
電体１３とが直接接触することがなく、導電体１３の剥
がれや摩耗を皆無にすることができ、従来のものに比較
して耐久性を格段に向上させることができる。

【００２２】また、導電体１３によるベルト４の蓄電パ
ターンをブロック毎に変化させることができるので、エ
レクトレット現象による吸着力の低下等の不具合も解消
することができ、また、絶縁性の強いベルト材を使用し
ても強い吸着力を得ることができる。前記実施例におい
て、ベルト４の上部層１２ｂの表面は、被吸着物との接
触，分離を繰り返すことにより外部環境からの水分や酸
素の浸入に起因する放電現象により酸化（炭化）を起こ
す可能性があることから、水分透過率および酸素透過率
の共に小さい樹脂を使用することが有効である場合もあ
る。

【００２３】また、前記実施例では、２つのローラ間に
ベルトを懸回させるようにしたものについて説明した
が、本発明は、その他、例えば図６に記載されているよ
うな多数のローラ１４，１５，１６，１７，１８，１９
間にベルト２０を懸回させるようなものに対しても適用
することができる。このような構成の静電吸着ベルトコ
ンベアにおいては、例えばローラ１４，１６，１８に設
けられる正負の各電極が同一の並び方にされるととも
に、ローラ１５，１７，１９に設けられる各電極が前記
各ローラ１４，１６，１８の各電極との対向部が逆極性
になるような並び方にされる。このような配置にするこ
とによって、ベルト２０内の導電体の各ブロックの極性
を各ローラ位置を通過する度に切り換えることができ
る。この例に示される静電吸着ベルトコンベアは例えば
駅の自動改札機に適用することが可能であり、その場
合、従来のものに比べて装置を簡単にすることができ大
幅なコストダウンを図ることができる。また、このベル
トコンベアは被搬送物を磁気により吸着しているのでは
ないので、磁気カードで構成された切符や定期券に記録
されているデータに対して悪影響を及ぼすことはない。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、高速回転時の電極部とベルトとの密着不良等に起因
する移送トラブル等の発生を確実に防止することがで
き、耐久性を向上させることのできる静電吸着利用のベ
ルトコンベアを得ることができる。

【００２５】その場合、電極ローラを絶縁部を挟んで正
極性の電極と負極性の電極とを交互に配置した構成とす
ると、ベルト表面が正極性と負極性とが交互に並んだ形
に帯電されるので、被搬送物が確実に保持される。ま
た、ベルトが懸回される複数のローラのうち対をなす少
なくとも二つのローラを共に電極ローラとし、これら各
電極ローラの互いに対向する電極を逆極性とすると、エ
レクトレット現象による吸着力の低下を防ぐことがで
き、被搬送物に対する強い吸着力を確保することが可能
となる。

【００２６】また、ベルト内の導電体を矩形形状部分を
規則的に配置した構成とすることで、この導電体の極性
をブロック毎に変化することができ、絶縁性の高いベル
ト材を使用しても常に強い吸着力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アを紙シートの移送状態で示す斜視図

【図２】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アにおけるローラ部の構成説明図

【図３】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アにおけるローラ部の斜視図

【図４】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アにおけるベルトの層構成を示す図

【図５】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アにおけるベルトの帯電状態を説明する図

【図６】本発明の一実施例に係る静電吸着ベルトコンベ
アの変形例を示す図

【図７】従来の静電吸着ベルトコンベアの一例を示す断
面図

【符号の説明】

１静電吸着ベルトコンベア２駆動ローラ３従動ローラ４ベルト６，１０電極７，１１絶縁部１２ａ下部層１２ｂ上部層１３導電体１４〜１９ローラ２０ベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のローラに無端状のベルトを懸回し
てなるベルトコンベアにおいて、前記複数のローラのう
ち少なくとも一つのローラが電極ローラとされるととも
に、前記ベルトが表面層と裏面層との間に蓄電用の導電
体を挟み付けることにより形成されていることを特徴と
する静電吸着ベルトコンベア。
【請求項２】前記電極ローラは、絶縁部を挟んで正極
性の電極と負極性の電極とが交互に配置して構成されて
いる請求項１に記載の静電吸着ベルトコンベア。
【請求項３】前記複数のローラのうち対をなす少なく
とも二つのローラが共に電極ローラとされ、これら各電
極ローラの互いに対向する電極が逆極性とされている請
求項２に記載の静電吸着ベルトコンベア。
【請求項４】前記導電体は、平面視で矩形形状の多数
の部分よりなるとともに、これら各部分が前記正極性お
よび負極性の各電極に対応する位置に規則的に並んで配
置されている請求項２または３に記載の静電吸着ベルト
コンベア。