JPS63182089A - くし型コロナ放電接地装置及びくし型コロナ放電接地装置を備えたイオン化流体洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワークから砕片を効率よく除去する装置に関し
、特に、砕片を除去するためにイオン化した空気の流体
噴流を用いて、静電気力でワークに付着している砕片を
除去するくし型コロナ放電接地装置及びくし型コロナ放
電接地装置を備えたイオン化流体洗浄装置砕片除去装置
に関するものである。

［従来の技術］ 金属もしくはプラスチックスにより物品が製造される工
程において、例えば機械加工とか仕上工程では砕片が発
生し、これが静電気力により物品に付着することが知ら
れている。この静電気力で付着している砕片を除去する
従来技術としてはイオン化した空気をワークに噴出させ
る発明がある。これによれば空気流体中の電荷を帯びた
粒子の作用で、ワークと砕片との間の静電荷を中和させ
ることができる。そこで、除去された砕片がワークのま
わりの空気の作用によって例えば吸引とか真空装置によ
って回収される。このような発明は米国特許３．９３９
．５２６　（Ｍａｎｉａ）と、４．３１３．７６７８　
（Ｂｅｍｉ　ｓ他）に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これら上述した発明によるとワーク及び
除去された砕片には多少の逆電極性の静電荷が残る結果
となる。これたの電荷のポテンシャルはワークに噴流さ
れたイオン化空気のイオン濃度及び環境の接地特性に依
存して大小が決定される。この接地の特性は環境中の空
気もしくはガス中のコンダクタンスと、ワークと十分に
接地された伝導体との間の距離に関係している。

その結果、除去された砕片は砕片自体の電荷が分散する
までの間、他の表面に吸引されることになる。

このようにして、洗浄工程には数分間が費やされ、通常
バッチ（一度にまとまった量を処理）工程で行なわれる
ことになり、部品の連続組立工程で洗浄が行なわれるこ
とはなかった。

［問題点を解決する手段及びその目的、作用］本発明は
上述した問題点に鑑みなされるものである。その第１の
目的はワークの洗浄をイオン化流体噴流を用いて、必要
とする洗浄時間を短縮することにある。

第２の目的は装置中を連続して送られてくるワークから
電荷を帯びた砕片を除去する為の装置を提供するところ
にある。

上述の目的はイオン化流体洗浄装置中にくし型コロナ放
電接地装置を備えることで達成される。

このイオン化流体洗浄装置は砕片を除去するためにワー
クに対してイオン化流体の噴流を案内するノズルも備え
ており、さらに、ノズル部に開口部を備えた吸引パイプ
も備えており、この吸引パイプによりイオン化流体の噴
流により除去された砕片を回収するようにしている。こ
のくし型コロ↓放電接地装置は電気導電体にて構成され
る板部材で形成され、のこぎり歯状の先端部分を有して
おり、ワークに対して近接もしくは離間して設けられ、
更にこの板部材を設置する接地手段も具備している。

また好ましくは、この板部材はイオン化流体噴流を供給
するノズルの下流に配置しており、吸引パイプの開口部
に取付けられる。イオン化流体の噴流はワークによって
偏向されて偏向流となるが、この板部材はこの偏向流を
吸引パイプの開口部に向って流出する様゛にする位置に
配置されている。

より本発明の好ましい実施例としては、イオン化流体を
供給するためのノズルは複数本備えられており、これら
のノズルは一列に整列された先端部を有しており、板部
材はこれら複数本備えられたノズル先端部に対して並設
されている。この発明では入口より出口までイオン化流
体洗浄装置内を送られるワークを洗浄する場合に用いる
ことができる０本発明では、イオン化流体の噴流の方向
はワークの進行方向と同方向になっており、ワークに対
しての第１成分とワーク進行方向と逆方向の第２成分と
で構成される。

イオン化流体の噴流はワークの偏向面により偏向される
。この板部材は入口より第１距！１１１れて配置されて
おり、また前述の偏向面は入口よりの第１距離より離れ
た第２距離に配置される。

より好ましくは、本発明は、イオン化流体洗浄装置内で
回転軸回りに回転する様にワークが置かれている場合に
おいて、吸引手段がワークの置かれた回転軸回りの対称
位置に配設され、のこぎり歯状の内側先端部をもつ金属
体と、この吸引手段に取付けるための外側先端部をもつ
くし型コロナ放電接地装置を具備している。

この発明による洗浄工程ではワークが円盤形状をなして
おり、吸引手段が好ましくは吸引力を得るための吸引源
に接続されており、流体構体がこの吸引手段に接続され
ており、流体構体がパンケーキ状で形成され、その上下
面、及び中央開口部が前述の回転軸に対して対称形に構
成されていることが望ましい。この場合、ワークは洗浄
中はこの流体構体の下面に対して実質的に整合されてお
り、くし型コロナ放電接地装置の外側部はこの流体構体
の上面に取付けられている。

また、加圧手段がこの発明では更に設けられており、好
ましくはこの加圧手段は一対のパイプを具備して、前述
の回転軸に対して実質的に垂直となる平面を規定する並
行な軸をもつことが望ましい。この一対のパイプの中心
軸は円盤状のワークの半径よりも小さい距離を回転軸か
ら実質的に等距離分離されて背約される。ノズルはこれ
た一対のパイプに接続されるがパイプの中心軸に対して
実質的に垂直に設けることでワークに対してイオン化し
た流体噴流を作用させることができる。

［実施例］ 上述した発明に係る一実施例について以下に述ベる。前
述したように、環境中の接地特性の要因の一つとしては
ワークと充分に電気的に接地された接地部との距離があ
げられる６本実施例ではこの目的をワークの周囲の環境
中の設置能力を改善することにより達成するものである
。本実施例によれば、ワークに近接して配設されるくし
型コロナ放電接地装置にのこぎり上の先端部分を設け、
高密度の逆極性の電荷を帯びさせて、ワーク上の砕片に
作用させることにより、完璧かつ高速な残留静電荷を除
去することができる。

この実施例によるイオン化流体洗浄装置では加圧空気圧
Ｐと真空庄原■を供給するに充分な能力を有したブロア
１０を用いている。

このブロア１０により供給される加圧空気圧Ｐの空気は
まずフィルタ１２とイオン化装置１４により濾過／イオ
ン化される。このフィルタ１２とイオン化装置１４は一
体的もしくは別体的にもうけられる。

一例をあげると、４インチ径で１８インチ長のパイプで
、中に１０インチのイオン化棒８０３００−５０００Ｈ
を含んだイオン化装置とフィルターとして、ポリエチレ
ン＃ＩＷ７５５とファイバーグラス＃ＩＷ６３３をサン
ドイッチした一対のワイヤーメツシュ状網板により構成
されるが、これらは米国、メイン州ポートランドにある
チャツプマン会社及びＷ、Ｗ、グランガー社、から購入
されるものである。

この様にして第２図に示される様に濾過され、イオン化
された加圧空気は組立ラインン上の第１及び第２加圧マ
ニホールド１６と１８、並びにコンベヤーの下の第３マ
ニホールド２０に供給される。第１及び第３の吸引手段
である吸引パイプ２２．２４．２６はコンベヤの上部に
設けられ第４の吸引手段２８はコンベヤの下部に設けら
れ、これらはコンベヤーの近傍の空気を一吸引するよう
になっており、前述したブロア１０により得られる真空
源■に接続される。

また製造される物品がビデオカセットのケースのように
砕片の付着した成型品である場合には、ワーク３０は不
図示の搬送手段としての、例えばベルトコンベア、ロー
ラー等で構成される組立ライン上を固定されて運ばれる
ことになる。加圧マニホールド１６．１８．２０はノズ
ル３２を備えており、ワーク３０の表面上へイオン化し
た空気噴流を案内する。例えば、第１加圧手段である１
６は偏向面３４に対してイオン化した空気を案内するが
、この空気は第１吸引パイプ２２の開口部へ案内される
偏向流となる。

この実施例によれば、吸引手段の夫々にくし型コロナ放
電接地装置４０が取付けられている。

第３図に図示されているように、このくし型コロナ放電
接地装置４０は第１ののこぎり歯状の先端部４４と吸引
パイプ２２のスロット３６もしくは開口部の近くに設け
られる吸引パイプ２２もしくは吸引手段に取付けられる
第２の先端部４６を備える板材４２を具備してなる。こ
のくし型コロナ放電接地装置４０は第３図において図式
的に示されるように、独立した線材４８を介して電気的
に接地されることになるか、もしくは吸引パイプ２２が
導電物質で形成される場合には、くし型コロナ放電接地
装置４０よりも遠い位置で電気的に設置されるようにな
っている。この場合、このくし型コロナ放電接地装置４
０は電気的及び機械的に吸引パイプ２２に糊着されなけ
ればならない。

ここで、くし型コロナ放電接地装置４０と吸引パイプ２
２とはパイプ形状で広く使用される銅材料で形成されて
いて、最良の導電性を有していることが望ましい。前述
した板部材４２は吸引パイプ２２にハンダ付けもしくは
第２図に示されるような半円筒状の部材５０を介して単
にクリップ止めされる。

第１図及び第２図で示された実施例では、加圧パイプと
吸引パイプ１６．１８，２０はワーク３０の運ばれる方
向に対して垂直に設けられている。これら加圧パイプ１
６．１８．２０はイオン化した空気の噴流を必要な方向
量に沿って案内する。例えばワークに向う第１方向量５
４と運搬方向とは逆方向である第２方向量５６とをもつ
方向ｆｆ１５２である。それ故、夫々の吸引手段もしく
は加圧手段２０に対応する吸引手段２８はワーク３０が
侵入してくる入口の近くに設けられ、加圧手段よりは入
口近くに配設されることになる。

第２図に図示されて゛いる実施例では、一対の加圧及び
吸引手段がワーク３０の下に配設されていて２セツトが
ワークの上に備えられているが、これに加えて、ワーク
３０の出口近くには第３の吸引パイプ２６が配置されて
おり、残留した砕片を吸引するようにしている。

第１図に最も明確に図示されているように、加圧パイプ
１６と１８及び吸引パイプ２２．２４．２６は互いに並
設されており、運搬方向とは垂直になっている。このよ
うに構成される１つの効果としては、ワーク３０の動き
によってワーク３０に付着している砕片を除去するため
の余分な力を得ることができることがあげられる。

第４図に示される第２実施例では、くし型コロナ放電接
地装置４０が静電気の除去用の工程で用いられている例
を示した。

第２図に示したのと同様に、ノズル３２による空気の噴
流がワーク３０が運ばれてくるコンベヤーとは反対方向
の成分をもつ方向量の場合には右から左へ案内されるよ
うにする。イオン止棒６０は例えば５０００ボルトのコ
ロナ放電を発生させることにより静電気の除去を行う。

第５図Ａ及び５Ｂに第３実施例を示す。

この例は例えば回転軸６２回りに回転している円盤状の
ワーク３０′を洗浄する場合に適用される。この円盤状
のワーク３０’は例えばスパッタリング工程前のコンパ
クトディスク（ＣＤ）の射出成型品である。ここで、加
圧パイプの６４と６６とは第１、第２図において示され
た実施例で用いられたものと同一のものであり、第５図
Ｂに示されるように回転軸とは実質的に垂直な平面を形
成する並行な中心軸に設けられる。これら加圧パイプロ
４．６６の中心軸は第５図Ａに示されるように、円盤状
のワーク３０′の半径よりも実質的に等距離分が回転中
心軸より離れて設けるようにして、不図示のノズルが円
盤状ワーク３０′の上面の上方に直接配置されるように
している。

このようにしてイオン化した空気噴流がパイプロ４と６
６の中心軸に対して垂直に案内され、ワーク３０′の偏
向面により偏向されることになる。

第５Ａ及び第５Ｂに図示した実施例では、吸引手段はパ
イプ７０を介してブロアー１０の真空源Ｖに接続される
流体溝体６８により備えられている。この流体溝体６８
は厚いパンケーキ状の形状をもち、その中心の開口部は
円盤形ワーク３０′の半径よりも同一かもしくは少しだ
け大担い半径を有している。洗浄の工程中は、円盤形ワ
ーク３０′はこの流体溝体６８の底面７２の近傍に整列
されることになる。

また、くし型コロナ放電接地装置４０′はディスク３０
′の偏向面の上方に配置され、第１ののこぎり歯状の先
端を備える金属帯として形成される一方、流体溝体６８
の上面７４にその第２先端部が取付けられている。

帯電している砕片は、ディスク３０′の偏向面上に否垂
直方向から下方へ噴出されるイオン化された空気の噴流
により、ディスク３０′上の偏向面上から除去されるよ
うになる。このディスク３０′の偏向面上から、砕片を
吸引するために流体溝体６８内には部分的な真空圧が発
生させられる。

くし型コロナ放電接地装置４０”は、この部分的な真空
圧による吸引力に逆らうような静電気力が一切残らない
ように砕片から全ての電荷を中和する。

詳述した各実施例から分かるように、本発明に係る一実
施例のイオン化流体洗浄装置においては数多くの特徴な
らびに利点が明白であり、本発明の請求範囲はこれら特
徴ならびに利点を有する装置について全て包含するよう
になされたものである。

更に、当業者においては容易に数多くの改良及び変更が
可能であるので、本発明は以上の説明及記述した構成の
みに限定されるものではない。また、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で種々の変形が可能である。

すなわち−例を挙げれば、本発明の実施例に示された例
では全てイオン化された空気を使用していたが、水もし
くは有機材料等も使用可能であるので、従って説明では
流体という気体、流体の両方を含む用語を用いている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のくし型コロナ放電接地装置
及くし型コロナ放電接地装置を備えたイオン化流体洗浄
装置においては、ワークの洗浄はイオン化流体の噴流に
より行なわれるので必要とされる洗浄時間は短縮され、
　さらにイオン化流体洗浄装置中を連続して送られてく
るワークから電荷を帯びた砕片を連続的に除去すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る、一実施例の組立工程の製造物品
の洗浄に用いられるイオン化流体洗浄装置を示したブロ
ック図、 第２図は本発明の一実施例のイオン化流体洗浄装置によ
り洗浄される物品を示した側面図、第３図は吸引パイプ
にくし型コロナ放電接地装置が取付けられた様子を示し
た斜視図、第４図は本発明を用いて静電気を除去する工
程を示した側面図、 第５図Ａ及び第５図Ｂは本発明のイオン化流体洗浄装置
で回転している円盤状のワークを洗浄する様子を示した
平面図及び側面図である。 ここで、１６；１８．２０・・・加圧マニホールド、１
０・・・ブロア、１２・・・フィルタ、１４・・・イオ
ン化装置、２２；２４；２６；２８・・・吸引パイプ、
３０・・・ワーク、３２・・・ノズル、３４・・・偏向
面、４０・・・くし型コロナ放電接地装置、４４　；　
４６・・・のこぎり状先端部、４２・・・板材、４８・
・・線材、５２・・・方向量、５４・・・第１方向量、
５６・・・第２方向量、６０・・・イオン止棒、３０′
・・・円盤状ワーク、６４　：　６６・・・加圧パイプ
、７０・・・パイプ、６８・・・流体溝体、４０′・・
・くし型コロナ放電接地装置、７４・・・上面である。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン化流体洗浄装置に用いられるくし型コロナ
   放電接地装置であつて、 前記イオン化流体洗浄装置は砕片を付着しているワーク
   に対してイオン化した流体の噴出流を案内するための１
   個のノズルと１本の吸引パイプとを備え、 その一部に開口部を有する前記吸引パイプは前記流体の
   噴出流により除去された砕片を回収するために設けられ
   、また前記くし型コロナ放電接地装置は、導電性材料に
   より形成される板部材で構成され、該板部材は、前記ワ
   ークに対して近接及び離間して配置されるのこぎり状の
   歯を有し、前記板部材を電気的に設置する前記接地手段
   とを具備することを特徴とするくし型コロナ放電接地装
   置。
2. （２）前記板部材はイオン化した流体の噴出用ノズルの
   下流に配置することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のくし型コロナ放電接地装置。
3. （３）前記板部材を吸引パイプの開口部の近傍に取付け
   るための取付手段を具備することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載のくし型コロナ放電接地装置。
4. （４）前記のイオン化された流体の噴出流は前記ワーク
   により偏向されて偏向流となり、前記板部材は該偏向流
   を前記吸引パイプの開口部へ向つて流れるようにできる
   所定位置に配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載のくし型コロナ放電接地装置。
5. （５）前記イオン化流体洗浄装置は付加的なノズルを更
   に備えるものであつて、イオン化流体の噴出流を提供す
   るための１列状に整列される先端部材を夫々備えること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のくし型コロナ
   放電接地装置。
6. （６）前記ワークは偏向面を有しイオン化流体の噴出流
   を前記偏向面で偏向し、前記板部材ののこぎり状の先端
   はワークの偏向面に一致するようにすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載のくし型コロナ放電接地装
   置。
7. （７）ワークから砕片を除去するためのイオン化流体洗
   浄装置において、砕片を前記ワークから除去するために
   イオン化した流体を該ワークに対して案内する加圧手段
   と、前記イオン化流体の噴出流により除去された砕片を
   吸引するための吸引手段と、導電体物質で形成され電気
   的に接地されて前記ワークに対して近接および離間して
   配置されるのこぎり歯状の先端部とを有するくし型コロ
   ナ放電接地装置とを具備することを特徴とするイオン化
   流体洗浄装置。
8. （８）前記くし型コロナ放電接地装置は、のこぎり歯状
   の第１先端部と該第１先端部の反対に設けられる第２先
   端部とを備える板部材と、該板部材を電気的に接地する
   ための接地手段とを具備することを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載のイオン化流体洗浄装置。
9. （９）前記加圧手段はイオン化流体を前記ワークの偏向
   面により偏向されるまで第１平面に沿つて案内し、前記
   板部材は前記第１平面と第２平面とが相交わる交線に沿
   つて配置され、前記偏向面よりも上流に配設されること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載のイオン化流体
   洗浄装置。
10. （１０）前記交線は実質的に前記ワークに対して平行で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のイオ
    ン化流体洗浄装置。
11. （１１）前記ワークは前記イオン化流体洗浄装置の中を
    入口から出口まで移送方向に運ばれ、前記イオン化流体
    の噴出流はワークの進行方向と同方向に案内され、夫々
    の噴出流はワークに対しての第１方向の第１成分と移送
    方向とは反対の第２方向の第２成分とを有しており、前
    記板部材は入口より第１の所定距離を離されて配置され
    、前記偏向面は前記第１の所定距離よりも入口からより
    離れた第２の所定距離を離されて配置されることを特徴
    とする特許請求の範囲第９項記載のイオン化流体洗浄装
    置。
12. （１２）前記板部材ののこぎり歯状の先端部分で構成さ
    れる平面は前記ワークの偏向面と一致することを特徴と
    する特許請求の範囲第９項記載のイオン化流体洗浄装置
    。
13. （１３）前記ワークは前記イオン化流体洗浄装置の範囲
    内で回転軸回りに回転させられ、前記吸引手段は前記ワ
    ークの前記回転軸に対して軸対称の位置に配置され、前
    記くし型コロナ放電接地装置はのこぎり歯状の内側先端
    部及び外側先端部とが前記吸引手段に取付けられている
    金属製の帯体で構成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項記載のイオン化流体洗浄装置。
14. （１４）前記ワークは円盤状をなし、前記吸引手段は吸
    引力を供給する真空源と、前記吸引源に接続されており
    、パンケーキ状で上面と下面及び中央部の開口部がいず
    れも前記ワークの前記回転軸に対して対称形をなしてい
    る流体構体と、 前記ワークは前記流体構体に対して下面が実質的に洗浄
    時に整列されるようにし、前記くし型コロナ放電接地装
    置の外側先端部は前記流体構体の上面に取付けられてお
    り、 前記加圧手段は一対のパイプが前記流体構体の上面より
    も上方に配置され、回転軸に対して実質的に垂直となる
    平面を規定する平行な中心軸を前記一対のパイプは有し
    ていて、この一対のパイプの中心軸は実質的に円盤形状
    のワークの半径よりも小さい距離で、回転中心軸より離
    間されており、ノズルは前記の一対のパイプの中心軸に
    対して実質的に垂直に接続されており、ワークに対して
    非垂直方向にイオン化した流体の噴流を案内するように
    していることを特徴とした特許請求の範囲第１３項記載
    のイオン化流体洗浄装置。
15. （１５）ワークの上面及び下面から砕片を除去するため
    のイオン化流体洗浄装置であつて、前記のイオン化流体
    洗浄装置中を入口より出口まで搬送方向にさせるための
    搬送手段と、ワークの上面から砕片を除去させるために
    、第１及び第２平面に実質的に平行するようにイオン化
    流体の噴出流を案内するための前記搬送手段の上方に配
    設された第１及び第２の加圧手段と、第１の加圧手段は
    第２の加圧手段に搬送方向に対して次にくる様に配設さ
    れて、また、第１、第２、第３の吸引手段は前記の搬送
    手段上方に備えられており、 前記の第１吸引手段は搬送方向において前記の第１加圧
    手段よりも手前に備えられ、前記の第２吸引手段は前記
    第１及び第２加圧手段との間に配設され、前記第３吸引
    手段は搬送方向において、前記第２加圧手段に続いて設
    けられており、第２加圧手段は前記搬送手段の下方に配
    置されて、ワークの下面から砕片を除去するようにし、
    第４の吸引手段は前記搬送手段の下方に配置しており、
    前記第３加圧手段よりも搬送方向において手前に設けら
    れて、前記第３加圧手段から噴出されるイオン化された
    流体の噴出流の作用で除かれた砕片を吸引し、前記の第
    １から第４吸引手段に取付けられたくし型コロナ放電接
    地装置は電気伝導体材質で形成されており、電地的な接
    地部に機能的に接続され、ワークに対して近接または離
    間して配設されるのこぎり状の先端を有していることを
    特徴とするイオン化流体洗浄装置。
16. （１６）前記第１から第３の加圧手段及び前記第１から
    第４までの吸引手段は全て、それぞれが互いに平行なパ
    イプを備えており、搬送方向に対しては前記吸引手段は
    全て垂直であることを特徴とする特許請求の範囲第１５
    項記載のイオン化流体洗浄装置。
17. （１７）イオン化流体洗浄装置のくし型コロナ放電接地
    装置であつて、このイオン化流体洗浄装置は砕片を付着
    しているワークに対してイオン化流体の噴流を案内する
    ノズルと、 前記噴流により除去された砕片を回収するための開口部
    分を備えた吸引パイプと、 電気的に良伝導体な材料で板状部材に形成され、のこぎ
    り状の先端形状部分を有し、ワークに対して近接または
    離間されて配置されているくし型コロナ放電接地装置と
    、 前記板状部材に対してイオン化流体への電荷を加速させ
    、のこぎり状の先端形状部にイオン化流体の噴流作用で
    除去された砕片の持つ電荷とは逆極性をもつ高電位の電
    場を形成させるための電気的接地部材とを具備すること
    を特徴とするイオン化流体洗浄装置。