静電粉体塗布装置
【課題】静電力を利用して食品などの対象物に粉体を均一に塗布することができる静電粉体塗布装置を提供する。
【解決手段】静電粉体塗布装置は、メッシュを有するスクリーン２と、粉体をスクリーン２に擦り込むスクリーンブラシ３と、スクリーンブラシ３に粉体を供給するホッパ４０と、対象物１を搬送するコンベヤ１０と、コンベヤ１０によって搬送された対象物１を受け取り、対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構２０とを備える。リフト機構２０は、粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って対象物１を搬送するように構成される。スクリーン２とリフト機構２０との間には、直流電圧源ＤＣによって電圧が印加される。
【解決手段】静電粉体塗布装置は、メッシュを有するスクリーン２と、粉体をスクリーン２に擦り込むスクリーンブラシ３と、スクリーンブラシ３に粉体を供給するホッパ４０と、対象物１を搬送するコンベヤ１０と、コンベヤ１０によって搬送された対象物１を受け取り、対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構２０とを備える。リフト機構２０は、粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って対象物１を搬送するように構成される。スクリーン２とリフト機構２０との間には、直流電圧源ＤＣによって電圧が印加される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電力を利用して粉体を対象物の表面に均一に塗布する静電粉体塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
饅頭などの立体的な食品に可食性粉体（例えば小麦粉）を塗布する一般的な方法は、食品を塗布室内にコンベヤで搬入し、回転するブラシにより粉体を塗布室内に舞い上がらせて食品の表面に粉体を付着させるという方法である。しかしながら、この方法では、舞い上がった粉体がコンベヤと塗布室の壁部との間から外部に漏れ出して、周囲雰囲気を汚染してしまう。粉体は空気中に容易に拡散しやすく、また一旦空気中に拡散した粉体を捕獲することは極めて困難であるため、粉体を漏洩しない粉体塗布装置が要請されている。
【０００３】
静電力を利用して粉体を対象物に付着させる静電粉体塗布装置は、粉体を周囲雰囲気中に拡散させることのない１つの解決策を提供する。この静電粉体塗布装置の原理について、図１を参照して説明する。図１に示すように、静電粉体塗布装置は、食品などの粉体塗布対象物２００が載置されるパレット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とを備える。スクリーン２０２は直流電圧源ＤＣの負極に接続され、パレット２０１は直流電圧源ＤＣの正極に接続されるとともに接地される。直流電圧源ＤＣによってスクリーン２０２とパレット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とパレット２０１との間には静電界が形成される。スクリーン２０２上に供給された粉体は、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２のメッシュに擦り込まれ、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の表面に付着する。
【０００４】
このような静電粉体塗布装置は、粉体をブラシで舞い上がらせる必要がないので、周囲雰囲気を清浄に保ちながら粉体を対象物に塗布することができるという利点を有する。しかしながら、この静電粉体塗布装置は、対象物の側面および底面に粉体が付着しにくいという問題がある。図２は、粉体が対象物に付着する様子を説明する模式図である。上述したように、負に帯電した粉体は、対象物２００に引き付けられる。ところが、対象物２００の側面の近傍を進行する粉体は、対象物２００に付着する前にパレット２０１に引き付けられてしまう。これは、粉体と対象物２００との間に作用するクーロン力よりも、粉体とパレット２０１との間に作用するクーロン力と粉体の重力との合力が勝るからである。このような現象が対象物２００の側面の周辺で起こり、その結果、粉体を対象物２００の全体に均一に塗布することができなかった。
【０００５】
また、粉体の均一な塗布を妨げる他の原因として、スクリーン２０２の下面に粉体が堆積することが挙げられる。すなわち、図１において、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２の下側に押し出された粉体の一部は、スクリーン２０２の下面上に徐々に堆積し、比較的大きな塊を形成する。このような塊の重力は、静電力に対して相対的に大きいので、粉体の塊は、対象物２００の側面に引き付けられることなくパレット２０１上に落下する。これに加え、スクリーン２０２の下面に形成された粉体の塊はメッシュを閉塞させ、結果として均一な粉体の塗布ができなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、静電力を利用して食品などの対象物に粉体を均一に塗布することができる静電粉体塗布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】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、粉体を対象物の表面に塗布する静電粉体塗布装置であって、メッシュを有するスクリーンと、前記粉体を前記スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、前記スクリーンブラシに前記粉体を供給するホッパと、前記対象物を搬送するコンベヤと、前記コンベヤによって搬送された前記対象物を受け取り、前記対象物を前記スクリーンを横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構と、前記スクリーンと前記リフト機構との間に電圧を印加する直流電圧源とを備え、前記リフト機構は、前記粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って前記対象物を搬送するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、粉体塗布位置にある対象物は、コンベヤから離間し、さらにリフト機構とは実質的に線接触または点接触となる。したがって、粉体は、コンベヤやリフト機構に引き寄せられることなく対象物の側面および底面に付着し、これにより粉体を対象物全体に均一に塗布することが可能となる。
【０００９】
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物が載置される外周面を有する円形の回転体を有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物を持ち上げる複数のリフトアームを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物が載置されるベルトと、前記ベルトを駆動するモータと、前記スクリーンの下方に配置され、前記ベルトを下方から支持して上方に突出させるベルト支持体とを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記コンベヤは、前記対象物が載置される２本の平行なベルトと、該ベルトを駆動するモータとを有し、前記リフト機構の搬送経路は前記２本のベルトの間に位置することを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシは、略円盤状のスポンジブラシを有し、前記スポンジブラシの回転軸は前記スクリーンに対して略垂直であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシには、縦方向に延びる複数の通孔が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシの上面に接触する粉体ワイパーをさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシに取り付けられた少なくとも１つの永久磁石と、前記永久磁石の磁力により前記スクリーンの下面に取り付けられたクリーニング部材とをさらに備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、スクリーンブラシが回転するたびに、クリーニング部材によってスクリーンの下面に残留する粉体が除去されるので、粉体が塊にまで成長することがない。したがって、粉体を対象物に均一に塗布することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシは、複数のロールスポンジを有し、前記複数のロールスポンジは、前記スクリーンに対して略垂直な駆動軸に連結されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記粉体塗布位置にある前記対象物の両側に配置された２つの電極スカートをさらに備え、前記電極スカートは、前記対象物の側面および底面に近接した傾斜面を有しており、前記電極スカートおよび前記スクリーンは、前記直流電圧源の正極および負極のいずれか一方に接続されるとともに接地されており、前記リフト機構は、前記直流電圧源の正極および負極のうちの他方に接続されることを特徴とする。
【００１４】
粉体が負に帯電する場合は、電極スカートおよびスクリーンは直流電圧源の負極に接続され、粉体が正に帯電する場合は、電極スカートおよびスクリーンは直流電圧源の正極に接続される。したがって、電極スカートに向かって進行している粉体は電極スカートに対して反発してその進行方向を変え、対象物に引き付けられる。電極スカートの傾斜面は、対象物の側面および底面を囲む形状を有しているので、粉体を対象物の側面および底面に向かわせることができる。したがって、粉体を対象物の全体に均一に塗布することができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記対象物が載置される前記リフト機構の載置面に粉体を塗布する補助粉体塗布ユニットをさらに備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、対象物が載置される載置台を介して対象物の底面に粉体を塗布することができる。したがって、粉体を対象物の全体に均一に塗布することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、粉体を対象物の表面全体に均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】静電粉体塗布装置の原理を説明する模式図である。
【図２】粉体が食品に付着する様子を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図４】図３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】図３に示す静電粉体塗布装置のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図６】図６（ａ）は、回転体を示す正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す回転体の斜視図である。
【図７】図７（ａ）乃至図７（ｄ）は、コンベヤおよび回転体によって対象物が移送される様子を説明する図である。
【図８】図８（ａ）はスクリーンブラシを示す断面図であり、図８（ｂ）はスクリーンブラシを示す平面図である。
【図９】図９（ａ）は、スクリーンブラシの変形例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すスクリーンブラシの平面図である。
【図１０】ワイパーブラシを下から見た図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、粉体塗布位置にある対象物を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は、回転体の他の例を示す正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す回転体の斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、スクリーンの例を示す平面図である。
【図１４】回転体の他の構成例を示す図である。
【図１５】搬送機構の他の例を示す模式図である。
【図１６】図１５に示す搬送機構の変形例を示す模式図である。
【図１７】図１５に示す円盤ローラに代えて、アーチ部材を有するリフト機構を示す模式図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシおよびクリーニング部材を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るクリーニング部材の変形例を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、第２の実施形態に係るクリーニング部材の更なる変形例を示す断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを模式的に示す側面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すスクリーンブラシを模式的に示す平面図である。
【図２２】図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すスクリーンブラシの拡大断面図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図２４】図２３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ｃ方向から見た拡大図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図２６】図１５および図１６に示す搬送機構に隣接して補助粉体塗布ユニットを配置した例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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３は、本発明の第１の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。図４は、図３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ａ方向から見た図である。図５は、図３に示す静電粉体塗布装置のＢ−Ｂ線矢視図である。この静電粉体塗布装置は、粉体が通過する細かいメッシュが形成されたスクリーン２と、このスクリーン２の上面に接触するスクリーンブラシ３とを備えている。スクリーンブラシ３は、スクリーン２に対して略垂直に延びる駆動軸５に連結されており、この駆動軸５はユニバーサルジョイント６を介してモータＭ１に連結されている。したがって、モータＭ１を駆動すると、スクリーンブラシ３は、スクリーン２上でその中心軸周りに回転する。
【００１９】
スクリーン２の下方には、食品などの粉体塗布対象物１（以下、単に対象物１という）を搬送するコンベヤ１０が設けられている。このコンベヤ１０は、図４および図５に示すように、互いに平行な２本のベルト１１，１１と、このベルト１１，１１を駆動するモータＭ２と、ベルト１１，１１を支持する搬送プレート１３とを備えている。ベルト１１，１１は、複数のガイドローラによって移動自在に支持されており、モータＭ２を駆動することによってベルト１１，１１が循環する。スクリーン２の下方には、平坦な上面を有する搬送プレート１３が水平に配置されている。ベルト１１，１１の一部はこの搬送プレート１３の上面上に位置し、対象物１はベルト１１，１１によって水平方向に移動される。
【００２０】
スクリーン２の下方には、コンベヤ１０によって搬送されてくる対象物１を受け取り、該対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながらスクリーン２に向かって持ち上げる円形の回転体２０が配置されている。この回転体２０の中心軸は水平に延び、コンベヤ１０の２本のベルト１１，１１の間に回転体２０が配置されている。図３に示すように、回転体２０の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、回転体２０の一部が搬送プレート１３の上方に突き出している。図５に示すように、搬送プレート１３には、ベルト１１，１１の間に位置するスリット１３ａが形成されている。回転体２０の一部は、このスリット１３ａを通って上方に突き出している。
【００２１】
回転体２０の中心には支持軸２１が貫通しており、回転体２０と支持軸２１とは一体に回転するようになっている。この支持軸２１は軸受（図示せず）によって回転自在に支持されており、支持軸２１はモータＭ３に連結されている。このモータＭ３を駆動することにより、回転体２０はその軸心周りに回転する。スクリーン２、スクリーンブラシ３、および回転体２０は、１つの鉛直軸上に配列されている。本実施形態では、対象物１を持ち上げるリフト機構は、回転体２０と、該回転体２０を支持する支持軸２１と、支持軸２１を介して回転体２０を回転させるモータＭ３とから構成される。また、対象物１を搬送する搬送機構は、このリフト機構と、コンベヤ１０とから構成される。
【００２２】
図６（ａ）は、回転体２０を示す正面図であり、図６（ｂ）は回転体２０を示す斜視図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、回転体２０は、互いに平行な２枚の円盤２３，２３と、これら円盤２３，２３の間に挟まれる複数のスペーサ２４とを有している。２枚の円盤２３，２３は互いに隣接しており、同心上に配列されている。回転体２０の中心には、支持軸２１を保持するための軸ホルダー２５が配置されている。この軸ホルダー２５は２枚の円盤２３，２３の間に挟まれており、これら円盤２３，２３と一体に回転するようになっている。対象物１はこれら円盤２３，２３の外周面により持ち上げられる。回転体２０の幅Ｗは対象物１の幅よりも小さく設定されており、例えば、回転体２０の幅Ｗは対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内に設定される。
【００２３】
回転体２０に連結される支持軸２１は、上記軸受（図示せず）を介して支持フレーム３０に支持されている。搬送プレート１３は支持部材３２に固定されており、支持部材３２は支持フレーム３０に連結されている。支持フレーム３０の上部には、縦方向に延びる複数の長孔３０ａが形成されており、これら長孔３０ａに挿入されたボルト３４によって支持部材３２が支持フレーム３０に固定されている。搬送プレート１３の高さ位置は、支持フレーム３０に対する支持部材３２の位置によって決定される。したがって、回転体２０に対する搬送プレート１３の相対位置は、ボルト３４によって調整することができる。回転体２０の頂点とコンベヤ１０との距離Ｇ（図３参照）は、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
図７（ａ）乃至図７（ｄ）は、コンベヤ１０および回転体２０によって対象物１が移送される様子を説明する図である。対象物１は、まずコンベヤ１０のベルト１１，１１によって搬送プレート１３上を水平方向に移動される（図７（ａ）参照）。対象物１が回転体２０に接触すると、対象物１は回転体２０の外周面によって持ち上げられ、これにより対象物１がコンベヤ１０から回転体２０に渡される（図７（ｂ）参照）。回転体２０の外周面上の対象物１は、回転体２０の回転によって円弧軌道を描いてスクリーン２に向かって持ち上げられ、最上位置に到達する（図７（ｃ）参照）。この最上位置は、スクリーン２およびスクリーンブラシ３の真下に位置している。以下、この最上位置を粉体塗布位置という。粉体塗布位置を過ぎた対象物１は下降して、再びコンベヤ１０のベルト１１，１１によって水平に搬送される（図７（ｄ）参照）。このように、回転体２０によって、対象物１は粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って移送される。なお、粉体塗布位置にある対象物１とスクリーン２との間の距離は、約１０ｍｍとすることが好ましい。
【００２５】
スクリーンブラシ３の上方には、図４に示すように、粉体をスクリーンブラシ３の上面に供給するホッパ４０が設けられている。このホッパ４０は、粉体が収容されるホッパ容器４１と、このホッパ容器４１内に配置されるホッパブラシ４２と、このホッパブラシ４２を回転させるモータＭ４とを備えている。ホッパ容器４１の底部にはスリット（図示せず）が形成されており、ホッパブラシ４２はスリットに沿って配置されている。スクリーンブラシ３はスリットの下方に配置されている。モータＭ４によりホッパブラシ４２をその軸心周りに回転させると、ホッパ容器４１内の粉体がスリットを通ってスクリーンブラシ３の上面に供給される。
【００２６】
図８（ａ）はスクリーンブラシ３を示す断面図であり、図８（ｂ）はスクリーンブラシ３を示す平面図である。スクリーンブラシ３は、略円盤状の形状を有するスポンジブラシ５０と、スポンジブラシ５０の上面に配置された円形のブラシ押さえ５３とを備えている。スポンジブラシ５０は、連続気泡が内部に形成されたウレタンから構成されている。スポンジブラシ５０の上面および下面は円形であり、スポンジブラシ５０の下面がスクリーン２の上面に接触する。スポンジブラシ５０の直径は、対象物１の幅よりも大きく設定されている。
【００２７】
ブラシ押さえ５３は、スポンジブラシ５０の上面と一致する下面を有し、ブラシ押さえ５３の周縁部には環状の堰５３ａが形成されている。この堰５３ａは上方に張り出し、スポンジブラシ５０の外周部に沿って延びている。この堰５３ａは、スクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、遠心力によってスクリーンブラシ３から飛び出してしまうことを防止する役割を持つ。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、スポンジブラシ５０およびブラシ押さえ５３には、縦方向に貫通する複数の通孔６０が形成されている。これらの通孔６０は、スクリーンブラシ３の中心軸周りに等間隔に配列されている。
【００２８】
駆動軸５の外周面には雄ねじ（図示せず）が形成されており、この雄ねじにはナット５４が係合している。ナット５４はワッシャ５５を介してブラシ押さえ５３を下方に押圧している。したがって、ナット５４を回転させることにより、ブラシ押さえ５３がスポンジブラシ５０をスクリーン２に押し付ける力を調整することができる。また、ナット５４を緩めることにより、スクリーンブラシ３を駆動軸５から取り外すことができる。スポンジブラシ５０の中央部には、縦方向に延びるキー溝５８ａを有するコア５８が配置されている。このコア５８はスポンジブラシ５０に固定されている。駆動軸５の先端近傍にはキー５９が形成されており、このキー５９はキー溝５８ａに挿入されている。キー５９とキー溝５８ａとの係合により駆動軸５のトルクはスポンジブラシ５０に伝達され、これによりスポンジブラシ５０およびブラシ押さえ５３は、駆動軸５を中心に回転する。
【００２９】
ブラシ押さえ５３の上面には、粉体ワイパー５６が配置されている。この粉体ワイパー５６はスクリーンブラシ３の径方向に沿って延びており、通孔６０の上側開口端を横切るように配置されている。粉体ワイパー５６は図示しない支持部材によって支持されており、その位置は固定されている。すなわち、粉体ワイパー５６は、スクリーンブラシ３の上面に接触しているだけであり、スクリーンブラシ３とともには回転しない。粉体ワイパー５６の位置は、ホッパ４０（図４参照）からの粉体の供給位置から離れた位置である。ホッパ４０から供給された粉体のほとんどは、通孔６０を通ってスクリーン２に落下する一方、粉体の一部はブラシ押さえ５３の上にとどまる。スクリーンブラシ３が回転すると、ブラシ押さえ５３上の粉体は、粉体ワイパー５６によってかき集められ、そして通孔６０に落とされる。このようにして、スクリーンブラシ３に供給されたほぼ全ての粉体は、通孔６０を通ってスクリーン２上に供給される。
【００３０】
図９（ａ）は、スクリーンブラシ３の変形例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すスクリーンブラシ３の平面図である。この例のスクリーンブラシ３は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すスクリーンブラシ３と同じ基本構成を有するが、この例のスクリーンブラシ３には、スリット状の上側開口端を持つ複数の通孔６０が形成されている。これら通孔６０は、スクリーンブラシ３の半径方向に延び、かつスクリーンブラシ３を縦方向に貫通している。より具体的には、ブラシ押さえ５３には、スクリーンブラシ３の半径方向に延びる複数のスリット５３ｂが形成されており、スポンジブラシ５０にはスリット５３ｂに連通する長孔５０ａが形成されている。スポンジブラシ５０の長孔５０ａは、ブラシ押さえ５３のスリット５３ｂに対応する位置にあり、長孔５０ａは、スリット５３ｂと同じか、またはスリット５３ｂよりも大きい水平断面形状を有している。これらスリット５３ｂと長孔５０ａとにより各通孔６０が形成される。
【００３１】
また、この例では、スクリーンブラシ３の上面に配置される粉体ワイパーとして、可撓性がある多数の毛５６ａを有するワイパーブラシ５６が使用されている。毛５６ａはナイロン（登録商標）やポリプロピレンなどの樹脂からなり、スクリーンブラシ３の上面に対して略垂直に延びている。毛５６ａの下端はスクリーンブラシ３の上面（すなわち、ブラシ押さえ５３の上面）に接触しており、上端は基台板５６ｂに固定されている。
【００３２】
図１０は、ワイパーブラシ５６を下から見た図である。ワイパーブラシ５６の毛５６ａは、基台板５６ｂ上の円形の領域内に固定されている。この円形の領域の大きさは、スクリーンブラシ３の上面よりもやや小さい。ワイパーブラシ５６の一部には、ホッパ４０から供給された粉体がスクリーンブラシ３の上面に落下することを許容する切り欠き５６ｃが形成されている。この切り欠き５６ｃは、ワイパーブラシ５６の中心から径方向外側に延びており、ホッパブラシ４２の下方に位置している。基台板５６ｂは、図示しない支持部材に支持されており、ワイパーブラシ５６の位置は固定されている。
【００３３】
ワイパーブラシ５６の毛５６ａは、切り欠き５６ｃが形成されている部分を除き、スクリーンブラシ３の上面のほぼ全体に接触している。切り欠き５６ｃを通ってスクリーンブラシ３の上面に落下した粉体は、スクリーンブラシ３の回転に伴ってワイパーブラシ５６によって通孔６０に落とされる。毛５６ａは所定の間隔で基台板５６ｂ上に配列されており、スクリーンブラシ３が１回転する間にスクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、ワイパーブラシ５６の毛５６ａによって複数の通孔６０に落とされるようになっている。すなわち、スクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、スクリーンブラシ３が１回転する間に全ての通孔６０にほぼ均等の量で落とされるように、通孔６０の上側開口部であるスリット５３ｂの幅および毛５６ａの間隔が設定されている。したがって、粉体は、スクリーンブラシ３の下面全体で均一にスクリーン２に擦り込まれ、これにより粉体が対象物１に均一に塗布される。
【００３４】
図３に示すように、スクリーン２は、絶縁材からなる絶縁フレーム８によって水平に支持されている。スクリーン２および回転体２０はそれぞれ図示しない接続端子を介して直流電圧源（直流電圧発生器）ＤＣに電気的に接続されている。より具体的には、スクリーン２は図示しない接続端子を介して直流電圧源ＤＣの負極に接続されており、回転体２０は接点２７および図示しない接続端子を介して直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。さらに回転体２０は接地されている。スクリーン２と回転体２０（および回転体２０に接触する対象物１）との間には直流電圧源ＤＣによって電圧（例えば、５０００Ｖ〜６０００Ｖの直流高電圧）が印加され、これによりスクリーン２と対象物１との間には、静電界が形成される。回転体２０とコンベヤ１０とは互いに電気的に接続されており、いずれも同電位（接地された状態）となっている。
【００３５】
次に、静電粉体塗布装置の動作について説明する。まず、モータＭ１を駆動させてスクリーンブラシ３をその中心軸周りに回転させる。この状態で、ホッパ４０は、回転するスクリーンブラシ３の上面（すなわちブラシ押さえ５３の上面）に粉体を連続的に供給する。粉体は、スクリーンブラシ３の通孔６０を通ってスクリーン２の上面に落下し、回転するスクリーンブラシ３によってスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。粉体は、スクリーンブラシ３との摩擦によって負に帯電し、スクリーンブラシ３によりメッシュに押し込まれてスクリーン２の下面に移動する。スクリーン２と回転体２０との間には電圧が印加されており、これにより粉体は回転体２０に向かって進行する。
【００３６】
対象物１はコンベヤ１０によって水平方向に搬送され、さらに回転体２０によって粉体塗布位置まで持ち上げられる。負に帯電している粉体は、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている対象物１に引き寄せられ、これにより粉体が対象物１に付着する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、粉体塗布位置にある対象物１を示す図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、回転体２０により持ち上げられた対象物１は、回転体２０の外周面と実質的に線接触または点接触する。また、対象物１の全体が、搬送プレート１３から大きく離間する。この状態でスクリーン２と対象物１との間に静電界を形成することにより、粉体は、搬送プレート１３や回転体２０に引き寄せられる前に、対象物１に引き寄せられ、対象物１の表面に付着する。したがって、側面および底面を含む対象物１の全体に粉体を均一に塗布することができる。
【００３７】
なお、粉体の種類によっては、スクリーンブラシ３でスクリーン２に擦り込まれるときに粉体が正に帯電することがある。このような粉体を使用するときは、スクリーン２は直流電圧源ＤＣの正極に接続され、回転体２０は直流電圧源ＤＣの負極に接続される。
【００３８】
スクリーンブラシ３とスクリーン２との相対位置は固定されており、スクリーンブラシ３はスクリーン２上で駆動軸５の周りを回転する。スクリーンブラシ３の回転により、粉体はスクリーン２上に均等にならされ、そしてスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。したがって、粉体をならすためにスクリーンブラシ３の全体をスクリーン２上で移動させる必要がない。したがって、スクリーンブラシ３の移動機構を不要とすることができ、装置全体がコンパクトとなる。
【００３９】
スクリーン２に対するスクリーンブラシ３の相対速度は、スクリーンブラシ３の中央で小さく、スクリーンブラシ３の周縁部で大きい。このため、スクリーンブラシ３の中央での粉体のスクリーン２への擦り込み量は、周縁部での量に比べて少なくなる。しかしながら、粉体を塗布している間、対象物１は、上から見たときにスクリーンブラシ３およびスクリーン２を横切って移動するので、対象物１の全体に粉体が塗布される。
【００４０】
なお、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、回転体２０を一枚の円盤２３から構成してもよい。この場合は、対象物１との接触面積を少なくする観点から、円盤２３の外周面に周方向に沿って溝２３ａを形成することが好ましい。この溝２３ａの断面は凹状である。この例の回転体２０も、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す回転体と同じく、その外周面で対象物１を支持することができる。なお、この例では、スペーサ２４は設けられない。
【００４１】
コンベヤ１０および回転体２０は、複数の対象物を連続的に粉体塗布位置に搬送することができる。回転体２０上の複数の対象物間の間隔は、コンベヤ１０と回転体２０との相対速度によって調整することができる。すなわち、コンベヤ１０による対象物の移動速度よりも、回転体２０による対象物の移動速度を速くすると、回転体２０上の対象物の間隔を広げることができる。一方、コンベヤ１０による対象物１の移動速度よりも、回転体２０による対象物の移動速度を遅くすると、回転体２０上の対象物１の間隔を狭くすることができる。
【００４２】
このように、回転体２０とコンベヤ１０との組み合わせからなる搬送機構によれば、対象物への粉体の均一な塗布が可能となるのみならず、複数の対象物への連続的な粉体塗布および対象物間の間隔調整も可能となる。しかも、回転体２０は簡単な構成であるので、装置全体のコスト上昇を抑えることができる。粉体塗布対象物の例としては、饅頭などの食品や、化粧品などの工業製品が挙げられる。また、粉体としては、天然色素又は合成色素を含んだ可食性粉体、ココア粉、小麦粉、抹茶粉、シュガー粉、コーンスターチ、あるいは工業用の粉体インキなど、用途に応じて種々な粉体を用いることができる。
【００４３】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本実施形態に使用されるスクリーン２の例を示す平面図である。図１３（ａ）に示す例では、スクリーン２のほぼ全体にメッシュ２ａが形成されている。一方、図１３（ｂ）に示す例では、スクリーン２には、斜めに延びる複数のメッシュ２ａが形成されており、これらは互いに平行に等間隔で配列されている。また、これらのメッシュ２ａは、スクリーンブラシ３の中心に関して対称に配列されている。図１３（ｂ）に示す例によれば、２つの矢印で示すように、スクリーン２上のほぼ同一位置に供給された粉体は、回転するスクリーンブラシ３によって引きずられ、メッシュ２ａの異なる位置に擦り込まれる。したがって、スクリーン２の全体に粉体を分散させることができ、粉体を均一に対象物１に塗布することができる。
【００４４】
図１４は、回転体の他の構成例を示す図である。この例では、円形の回転体２０に代えて、複数のリフトアーム４６を有する回転体４５が設けられている。リフトアーム４６は放射状に配列されており、リフトアーム４６の内側端部はベースディスク４７の外周面に固定されている。ベースディスク４７は支持軸２１に固定されており、支持軸２１は図示しない軸受により回転自在に支持されている。支持軸２１はモータＭ３に連結されており、このモータＭ３を駆動することにより支持軸２１を介してリフトアーム４６が支持軸２１の周りを回転する。この例では、回転体４５，支持軸２１，モータＭ３によりリフト機構が構成される。回転体４５を構成するベースディスク４７およびリフトアーム４６は金属から形成されており、ベースディスク４７は直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。
【００４５】
回転体４５は、回転体２０と同様に、コンベヤ１０のベルト１１，１１の間に配置されている。回転体４５の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、回転体４５の一部はスリット１３ａ（図５参照）から搬送プレート１３の上方に突き出している。各リフトアーム４６は、その外側端部に載置台４６ａを有している。この載置台４６ａは円形であり、載置台４６ａの上に対象物１が載置される。載置台４６ａの直径は、対象物１の幅よりも小さく、例えば、対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内である。
【００４６】
各リフトアーム４６は支持軸２１の周りを回転し、コンベヤ１０によって搬送される対象物１を受け取る。対象物１の受け取り位置には、対象物１を検出する検出センサ４８が配置されている。検出センサ４８が受け取り位置にある対象物１を検出すると、コンベヤ１０が停止するようになっている。より具体的には、検出センサ４８は、受け取り位置にある対象物１を検出し、その検出信号を図示しない制御部に送る。制御部は検出センサ４８からの検出信号を受けてコンベヤ１０のモータＭ２（図４参照）を停止させる。受け取り位置上の対象物１は、回転するリフトアーム４６の載置台４６ａにより持ち上げられ、粉体塗布位置に移送される。回転体４５の頂点は粉体塗布位置にあり、ここで対象物１に粉体が塗布される。
【００４７】
受け取り位置から対象物１がなくなると、コンベヤ１０は再び動きだし、次の対象物１が受け取り位置に搬送される。検出センサ４８は、この対象物１を検出し、コンベヤ１０が再び停止される。その後の動作は、上記と同様である。このように、コンベヤ１０が間欠的に動く一方で、回転体４５は連続的に回転する。このような動作の組み合わせにより、複数の対象物１を連続的に搬送し、これら対象物１に粉体を塗布することができる。リフトアーム４６は、対象物１の底面の略中心部にのみ接触する。したがって、対象物１のほぼ全体に粉体を塗布することができる。
【００４８】
図１５は搬送機構の他の例を示す模式図である。この例では、この例では、円形の回転体２０に代えて、リフトコンベヤ（第２のコンベヤ）６１がリフト機構として設けられている。このリフトコンベヤ６１は、コンベヤ（第１のコンベヤ）１０から対象物１を受け取り、粉体塗布位置まで持ち上げる。リフトコンベヤ６１は、対象物１が載置されるベルト６２と、このベルト６２を支持する複数の（図１５では２つの）ガイドローラ６３と、これらガイドローラ６３のうちの一つに連結されたモータＭ５と、スクリーン２の下方に配置された円盤ローラ６４とを備えている。ベルト６２は、ガイドローラ６３と円盤ローラ６４とにより移動自在に支持されている。円盤ローラ６４の最上部は粉体塗布位置にあり、かつガイドローラ６３よりも高い位置にある。したがって、ベルト６２は粉体塗布位置を頂点とした搬送経路を形成する。
【００４９】
ベルト６２および円盤ローラ６４は、回転体２０と同様に、コンベヤ１０のベルト１１，１１の間に配置されている。ベルト６２の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、ベルト６２の一部はスリット１３ａ（図５参照）から搬送プレート１３の上方に突き出している。ベルト６２の幅は、対象物１の幅よりも小さく設定されており、例えば、対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内に設定される。円盤ローラ６４は、ベルト６２と同じか、またはそれよりも小さい幅を有している。ベルト６２は、円盤ローラ６４の外周面によって下から支持されており、これによりベルト６２はスクリーン２に向かって上方に突出している。円盤ローラ６４はベルト６２を下方から支持する円弧状の支持面を有するベルト支持体として機能する。円盤ローラ６４は、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。
【００５０】
対象物１は、コンベヤ１０によって水平方向に搬送され、リフトコンベヤ６１に渡される。リフトコンベヤ６１は、対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながら、該対象物１を粉体塗布位置に向かって持ち上げる。粉体塗布位置では、対象物１はリフトコンベヤ６１のベルト６２と実質的に線接触する。粉体塗布位置を過ぎると、対象物１は下降し、リフトコンベヤ６１からコンベヤ１０に渡される。このように、リフトコンベヤ６１により、対象物１は粉体塗布位置を頂点とする搬送軌道に沿って移送される。
【００５１】
図１６は、図１５に示す搬送機構の変形例を示す模式図である。この例では、第１のコンベヤ１０は、上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂとに分けられており、リフトコンベヤ６１は上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂとの間に配置されている。
【００５２】
図１６に示す例において、上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂを省略してもよい。通常、静電粉体塗布装置が設置される施設には、既存のコンベヤが設置されているので、既存のコンベヤにリフトコンベヤ６１を直接接続してもよい。
【００５３】
図１７は、図１５および図１６に示す円盤ローラ６４に代えて、アーチ部材６５を備えたリフト機構を示す模式図である。アーチ部材６５は、ベルト６２を下方から支持する円弧状の支持面を有しており、ベルト支持体として機能する。この例においても、ベルト６２は粉体塗布位置を頂点とした搬送経路を形成し、対象物１は、粉体塗布位置では実質的にベルト６２と線接触する。
【００５４】
図１８は、本発明の第２の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを示す図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００５５】
本実施形態に係る静電粉体塗布装置は、スクリーン２の下面に付着している粉体を除去するクリーニング部材７０を備えている。このクリーニング部材７０は、細長い棒状の部材であり、磁性材から構成されている。クリーニング部材７０はスクリーン２の下面に配置され、スクリーンブラシ３に設けられた永久磁石７１によってスクリーン２の下面に引き付けられている。したがって、スクリーンブラシ３の回転に伴って、クリーニング部材７０がスクリーン２の下面上で回転するようになっている。なお、クリーニング部材７０の全体が磁性材でなくともよく、少なくともクリーニング部材７０の一部が磁性材であればよい。例えば、樹脂の内部に磁性部材を配置してもよい。
【００５６】
永久磁石７１は、スポンジブラシ５０の内部に配置されている。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の径方向に沿って配置されており、スクリーンブラシ３の回転とともにその中心軸周りに回転する。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３が回転してもスクリーン２の下面から落下しない程度に軽量である必要がある。クリーニング部材７０としては、円筒状の鉄棒を用いることができる。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の下面（擦り込み面）の半径よりもやや長く、クリーニング部材７０が一回転するたびにスクリーン２の下面に付着した粉体がクリーニング部材７０によって除去される。なお、図１９に示すように、クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の下面（擦り込み面）の直径よりも長くてもよい。この場合は、少なくとも２つの永久磁石７１をスポンジブラシ５０の内部に配置し、クリーニング部材７０をスクリーンブラシ３と同心状に配置する。なお、永久磁石７１の配置は、図１８および図１９に示す配置に限られない。例えば、スクリーンブラシ３の中央部と外周面に永久磁石を配置してもよい。
【００５７】
本実施形態によれば、スクリーンブラシ３が回転するたびに、クリーニング部材７０によってスクリーン２の下面に付着した粉体が除去される。したがって、粉体がスクリーン２の下面に堆積することがなく、粉体の塊の落下やスクリーン２のメッシュの目詰まりを防止することができる。これにより、粉体を対象物１に均一に塗布することができる。また、クリーニング部材７０の構成は、極めて簡単であり、クリーニング部材７０の動力源や駆動機構を必要としない。さらに、本実施形態に係るクリーニング部材７０は、回転運動によって粉体を除去するので、クリーニング部材７０の動作が対象物１の移動と同期することはない。したがって、クリーニング部材７０の動きが粉体の塗布を邪魔することがなく、均一な粉体塗布が確保される。
【００５８】
図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、本実施形態に係るクリーニング部材の変形例を示す断面図である。この例では、クリーニング部材７０の上面（すなわち、スクリーン２との接触面）の一部には、下方に傾斜する傾斜面が形成されている。より具体的には、図２０（ａ）に示す例では、クリーニング部材７０の上面の一部はテーパ面となっており、図２０（ｂ）に示す例では、クリーニング部材７０の上面の一部は湾曲面となっている。これらの例によれば、クリーニング部材７０の移動（矢印で示す）により、スクリーン２の下面に付着した粉体が押し上げられ、メッシュを通ってスクリーン２の上面に移動する。この粉体は、新たに供給された粉体とともにスクリーンブラシ３によって再度メッシュに擦り込まれ、対象物１に塗布される。したがって、粉体の無駄がなくなり、ランニングコストを下げることができる。
【００５９】
図２１（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを模式的に示す側面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すスクリーンブラシを模式的に示す平面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。この実施形態では、スクリーンブラシ３は、４つのロールスポンジ７５を備えている。各ロールスポンジ７５は、連続気泡が内部に形成されたウレタンから構成されている。これらロールスポンジ７５は、４つの支持軸７７にそれぞれ回転自在に支持されている。支持軸７７は、スクリーン２に対して垂直に延びる駆動軸５に連結されている。
【００６０】
駆動軸５の下端には連結ベース７８が固定されており、４つの支持軸７７の端部が連結ベース７８に固定されている。支持軸７７の他方の端部には外リング７９が固定されている。ロールスポンジ７５は駆動軸５の周りに等間隔に配置されており、ロールスポンジ７５の外周面がスクリーン２の上面に接触している。各ロールスポンジ７５は、外側の径が内側の径よりも大きい円錐台の形状を有している。なお、ロールスポンジ７５の数は４本に限らず、２本以上のロールスポンジ７５を配置することができる。また、円筒状のロールスポンジを使用してもよい。
【００６１】
図２２は、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すスクリーンブラシの拡大断面図である。図２２に示すように、支持軸７７の端部は連結ベース７８に固定されている。支持軸７７の外周面には２つの軸受８０が取り付けられており、これらの軸受８０の間にはベアリングセットカラー８１が配置されている。ロールスポンジ７５の内周面にはブラシ筒８３が固定されており、このブラシ筒８３の内周面が軸受８０により回転自在に支持されている。したがって、ロールスポンジ７５は支持軸７７を中心として回転可能となっている。駆動軸５を回転させると、各ロールスポンジ７５にはスクリーン２との摩擦によりトルクが与えられ、これによりロールスポンジ７５が支持軸７７の周りを回転する。
【００６２】
このスクリーンブラシ３は、各ロールスポンジ７５の支持軸７７周りの回転に抵抗を与える回転抵抗機構を備えている。図２２に示すように、回転抵抗機構は、各ロールスポンジ７５の両側に配置された二対の摩擦板８５Ａ，８５Ｂ，８６Ａ，８６Ｂから構成されている。すなわち、ブラシ筒８３の両端部には回転摩擦板８５Ａ，８６Ａが固定され、一方、支持軸７７には、これら回転摩擦板８５Ａ，８６Ａにそれぞれ対向する固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂが設けられている。回転摩擦板８５Ａ，８６Ａはブラシ筒８３およびロールスポンジ７５と一体に回転可能であり、一方、固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂは回転しないように支持軸７７に連結されている。
【００６３】
外側の固定摩擦板８６Ｂに隣接して板ばね８７が設けられており、さらに板ばね８７に隣接してばね押圧調整ナット８８が配置されている。ばね押圧調整ナット８８は支持軸７７に螺合しており、ばね押圧調整ナット８８を回転させることにより、支持軸７７の軸方向に移動する。板ばね８７は固定摩擦板８６Ｂを回転摩擦板８６Ａに対して押圧し、板ばね８７が固定摩擦板８６Ｂに付与する押圧力は、ばね押圧調整ナット８８により調整される。４本の支持軸７７の外側端部は、外リング７９によって互いに連結されている、この外リング７９は、各支持軸７７の端部にボルト８９で固定されている。
【００６４】
駆動軸５を回転させると、ロールスポンジ７５とスクリーン２との摩擦によりロールスポンジ７５を回転させるトルクが発生する。ロールスポンジ７５が回転すると、回転摩擦板８５Ａ，８６Ａが固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂに対して摺接する。回転摩擦板８５Ａ，８６Ａと固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂとの摩擦は、ロールスポンジ７５の回転に抵抗を与える。したがって、ロールスポンジ７５は自由には回転せず、その外周面はスクリーン２に摺接する。すなわち、ロールスポンジ７５は駆動軸５を中心に回転しつつ、各ロールスポンジ７５はその軸心周りにゆっくりと回転する。
【００６５】
粉体はホッパ４０（図３参照）からロールスポンジ７５およびスクリーン２に供給される。ロールスポンジ７５上に落下した粉体は、ロールスポンジ７５がその軸心周りに回転することでスクリーン２の上面に落下する。そして、スクリーン２上の粉体は、駆動軸５を中心に回転するロールスポンジ７５の外周面によってスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。各ロールスポンジ７５とスクリーン２との接触面積は、駆動軸５からの距離が大きくなるに従って大きくなる。同様に、各ロールスポンジ７５のスクリーン２に対する相対速度も、駆動軸５からの距離が大きくなるに従って大きくなる。したがって、粉体をスクリーン２に擦り込む時間がロールスポンジ７５全体に亘ってほぼ等しくなり、その結果均一な粉体の塗布が可能となる。
【００６６】
図２３は、本発明の第４の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。図２４は、図２３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ｃ方向から見た拡大図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００６７】
本実施形態に係る静電粉体塗布装置は、回転体２０によって持ち上げられた対象物１の両側に配置された２枚の電極スカート１００を有している。これらの電極スカート１００は、搬送プレート１３から突き出した回転体２０の外周面に沿って配置されている。それぞれの電極スカート１００は、回転体２０上の対象物１の側面および底面に近接する傾斜面１００ａを有している。この傾斜面１００ａは、対象物１の下半分を囲むような形状を有しており、湾曲した形状を有している。なお、傾斜面１００ａは平坦面であってもよい。電極スカート１００の下端は、図２３に示すように、回転体２０の外周面に沿って湾曲している。
【００６８】
これらの電極スカート１００は直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されるとともに接地されている。また、本実施形態では、スクリーン２も接地されている。一方、回転体２０は接地されておらず、接点２７を通じて直流電圧源ＤＣの正極に接続されている。つまり、スクリーン２および電極スカート１００の電位は０Ｖであり、回転体２０には正の電位（例えば５０００Ｖ〜６０００Ｖ）が与えられている。回転体２０は、支持フレーム３０およびコンベヤ１０を含む他の構成要素と電気的に絶縁されている。回転体２０の電気的な絶縁は、例えば、回転体２０を支持する支持軸２１を絶縁材から構成することにより達成される。なお、本実施形態では、スクリーン２を絶縁フレーム８（図３参照）で支持しなくてもよい。
【００６９】
このような構成によれば、電極スカート１００は直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されているので、負に帯電した粉体は電極スカート１００に対して反発する。したがって、電極スカート１００に向かって進行している粉体は、その進行方向を変え、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている対象物１に引き付けられる。電極スカート１００の傾斜面１００ａは、対象物１の側面および底面を囲む形状を有しているので、粉体を対象物１の側面および底面に向かわせることができる。したがって、粉体を対象物１の全体に均一に塗布することができる。また、スクリーン２および電極スカート１００は接地されているので、これら２つの電極スカート１００およびスクリーン２を絶縁する必要がない。したがって、装置全体の構成を複雑にすることなく、粉体を対象物１の全体に均一に塗布することができる。
【００７０】
粉体の種類によっては、スクリーンブラシ３でスクリーン２に擦り込まれるときに粉体が正に帯電することがある。このような粉体を使用するときは、電極スカート１００およびスクリーン２は直流電圧源ＤＣの正極に接続され、回転体２０は直流電圧源ＤＣの負極に接続される。なお、第４の実施形態に係る電極スカートは、第２の実施形態に係るクリーニング部材と組み合わせることができる。また、図１４乃至図１７に示す上述の例に電極スカートを組み込んでもよい。
【００７１】
図２５は、本発明の第５の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。図２５に示すように、回転体２０の側方には、補助粉体塗布ユニット１１０が配置されている。この補助粉体塗布ユニット１１０は、回転体２０の外周面に対向して配置されており、回転体２０の外周面に粉体を塗布する。
【００７２】
補助粉体塗布ユニット１１０は、略鉛直方向に沿って配置された第２のスクリーン１１１と、この第２のスクリーン１１１に粉体を擦り込む第２のスクリーンブラシ１１２と、第２のスクリーンブラシ１１２の表面に粉体を供給する第２のホッパ１１４とを備えている。第２のスクリーン１１１には、スクリーン２と同様に、細かいメッシュが形成されている。第２のスクリーンブラシ１１２は、円筒状のロールスポンジを有しており、その外周面が第２のスクリーン１１１に接触している。第２のスクリーンブラシ１１２は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。第２のスクリーン１１１は、図示しない絶縁フレームによって支持されており、さらに直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されている。
【００７３】
第２のスクリーンブラシ１１２が回転すると、粉体が第２のスクリーン１１１に擦り込まれ、回転体２０と第２のスクリーン１１１との間に形成された静電界の作用により、粉体は回転体２０に向かって進行し、回転体２０の外周面に付着する。粉体は回転体２０の回転によって対象物１の受け取り位置まで運ばれる。対象物１が回転体２０の外周面上に乗ると、回転体２０上の粉体が対象物１の底面に付着する。さらに、対象物１は粉体塗布位置に運ばれ、ここで対象物１の表面に粉体が塗布される。このように、本実施形態によれば、回転体２０を介して対象物１の底面に粉体が付着するので、対象物１のほぼ全体に粉体が塗布される。
【００７４】
図２６は、図１５および図１６に示す搬送機構に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０を配置した例を示す模式図である。この例に示す補助粉体塗布ユニット１１０は、図２５に示す構成と同一である。図２６に示すように、リフトコンベヤ６１のベルト６２の一部は、略鉛直に延びており、このベルト６２の鉛直部に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０が配置されている。補助粉体塗布ユニット１１０は、リフトコンベヤ６１のベルト６２の外周面に粉体を塗布するようになっている。この例においても、ベルト６２上の粉体が対象物１の底面に接触するので、対象物１のほぼ全体に粉体を塗布することができる。なお、図１４に示す回転体４５に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０を配置してもよい。この場合は、リフトアーム４６の載置台４６ａに粉体が塗布される。
【００７５】
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ことである。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とすべきである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 対象物
２ スクリーン
３ スクリーンブラシ
１０ コンベヤ
１１ ベルト
１３ 搬送プレート
２０，４５ 回転体
４０ ホッパ
４６ リフトアーム
６１ リフトコンベヤ
７０ クリーニング部材
７１ 永久磁石
７５ ロールスポンジ
７７ 支持軸
８５Ａ，８６Ａ 回転摩擦板
８５Ｂ，８６Ｂ 固定摩擦板
８７ 板ばね
８８ ばね押圧調整ナット
１００ 電極スカート
１１０ 補助粉体塗布ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電力を利用して粉体を対象物の表面に均一に塗布する静電粉体塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
饅頭などの立体的な食品に可食性粉体（例えば小麦粉）を塗布する一般的な方法は、食品を塗布室内にコンベヤで搬入し、回転するブラシにより粉体を塗布室内に舞い上がらせて食品の表面に粉体を付着させるという方法である。しかしながら、この方法では、舞い上がった粉体がコンベヤと塗布室の壁部との間から外部に漏れ出して、周囲雰囲気を汚染してしまう。粉体は空気中に容易に拡散しやすく、また一旦空気中に拡散した粉体を捕獲することは極めて困難であるため、粉体を漏洩しない粉体塗布装置が要請されている。
【０００３】
静電力を利用して粉体を対象物に付着させる静電粉体塗布装置は、粉体を周囲雰囲気中に拡散させることのない１つの解決策を提供する。この静電粉体塗布装置の原理について、図１を参照して説明する。図１に示すように、静電粉体塗布装置は、食品などの粉体塗布対象物２００が載置されるパレット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とを備える。スクリーン２０２は直流電圧源ＤＣの負極に接続され、パレット２０１は直流電圧源ＤＣの正極に接続されるとともに接地される。直流電圧源ＤＣによってスクリーン２０２とパレット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とパレット２０１との間には静電界が形成される。スクリーン２０２上に供給された粉体は、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２のメッシュに擦り込まれ、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の表面に付着する。
【０００４】
このような静電粉体塗布装置は、粉体をブラシで舞い上がらせる必要がないので、周囲雰囲気を清浄に保ちながら粉体を対象物に塗布することができるという利点を有する。しかしながら、この静電粉体塗布装置は、対象物の側面および底面に粉体が付着しにくいという問題がある。図２は、粉体が対象物に付着する様子を説明する模式図である。上述したように、負に帯電した粉体は、対象物２００に引き付けられる。ところが、対象物２００の側面の近傍を進行する粉体は、対象物２００に付着する前にパレット２０１に引き付けられてしまう。これは、粉体と対象物２００との間に作用するクーロン力よりも、粉体とパレット２０１との間に作用するクーロン力と粉体の重力との合力が勝るからである。このような現象が対象物２００の側面の周辺で起こり、その結果、粉体を対象物２００の全体に均一に塗布することができなかった。
【０００５】
また、粉体の均一な塗布を妨げる他の原因として、スクリーン２０２の下面に粉体が堆積することが挙げられる。すなわち、図１において、回転するロールブラシ２０３によってスクリーン２０２の下側に押し出された粉体の一部は、スクリーン２０２の下面上に徐々に堆積し、比較的大きな塊を形成する。このような塊の重力は、静電力に対して相対的に大きいので、粉体の塊は、対象物２００の側面に引き付けられることなくパレット２０１上に落下する。これに加え、スクリーン２０２の下面に形成された粉体の塊はメッシュを閉塞させ、結果として均一な粉体の塗布ができなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、静電力を利用して食品などの対象物に粉体を均一に塗布することができる静電粉体塗布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】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、粉体を対象物の表面に塗布する静電粉体塗布装置であって、メッシュを有するスクリーンと、前記粉体を前記スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、前記スクリーンブラシに前記粉体を供給するホッパと、前記対象物を搬送するコンベヤと、前記コンベヤによって搬送された前記対象物を受け取り、前記対象物を前記スクリーンを横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構と、前記スクリーンと前記リフト機構との間に電圧を印加する直流電圧源とを備え、前記リフト機構は、前記粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って前記対象物を搬送するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、粉体塗布位置にある対象物は、コンベヤから離間し、さらにリフト機構とは実質的に線接触または点接触となる。したがって、粉体は、コンベヤやリフト機構に引き寄せられることなく対象物の側面および底面に付着し、これにより粉体を対象物全体に均一に塗布することが可能となる。
【０００９】
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物が載置される外周面を有する円形の回転体を有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物を持ち上げる複数のリフトアームを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リフト機構は、前記対象物が載置されるベルトと、前記ベルトを駆動するモータと、前記スクリーンの下方に配置され、前記ベルトを下方から支持して上方に突出させるベルト支持体とを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記コンベヤは、前記対象物が載置される２本の平行なベルトと、該ベルトを駆動するモータとを有し、前記リフト機構の搬送経路は前記２本のベルトの間に位置することを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシは、略円盤状のスポンジブラシを有し、前記スポンジブラシの回転軸は前記スクリーンに対して略垂直であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシには、縦方向に延びる複数の通孔が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシの上面に接触する粉体ワイパーをさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシに取り付けられた少なくとも１つの永久磁石と、前記永久磁石の磁力により前記スクリーンの下面に取り付けられたクリーニング部材とをさらに備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、スクリーンブラシが回転するたびに、クリーニング部材によってスクリーンの下面に残留する粉体が除去されるので、粉体が塊にまで成長することがない。したがって、粉体を対象物に均一に塗布することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記スクリーンブラシは、複数のロールスポンジを有し、前記複数のロールスポンジは、前記スクリーンに対して略垂直な駆動軸に連結されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記粉体塗布位置にある前記対象物の両側に配置された２つの電極スカートをさらに備え、前記電極スカートは、前記対象物の側面および底面に近接した傾斜面を有しており、前記電極スカートおよび前記スクリーンは、前記直流電圧源の正極および負極のいずれか一方に接続されるとともに接地されており、前記リフト機構は、前記直流電圧源の正極および負極のうちの他方に接続されることを特徴とする。
【００１４】
粉体が負に帯電する場合は、電極スカートおよびスクリーンは直流電圧源の負極に接続され、粉体が正に帯電する場合は、電極スカートおよびスクリーンは直流電圧源の正極に接続される。したがって、電極スカートに向かって進行している粉体は電極スカートに対して反発してその進行方向を変え、対象物に引き付けられる。電極スカートの傾斜面は、対象物の側面および底面を囲む形状を有しているので、粉体を対象物の側面および底面に向かわせることができる。したがって、粉体を対象物の全体に均一に塗布することができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記対象物が載置される前記リフト機構の載置面に粉体を塗布する補助粉体塗布ユニットをさらに備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、対象物が載置される載置台を介して対象物の底面に粉体を塗布することができる。したがって、粉体を対象物の全体に均一に塗布することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、粉体を対象物の表面全体に均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】静電粉体塗布装置の原理を説明する模式図である。
【図２】粉体が食品に付着する様子を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図４】図３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】図３に示す静電粉体塗布装置のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図６】図６（ａ）は、回転体を示す正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す回転体の斜視図である。
【図７】図７（ａ）乃至図７（ｄ）は、コンベヤおよび回転体によって対象物が移送される様子を説明する図である。
【図８】図８（ａ）はスクリーンブラシを示す断面図であり、図８（ｂ）はスクリーンブラシを示す平面図である。
【図９】図９（ａ）は、スクリーンブラシの変形例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すスクリーンブラシの平面図である。
【図１０】ワイパーブラシを下から見た図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、粉体塗布位置にある対象物を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は、回転体の他の例を示す正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す回転体の斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、スクリーンの例を示す平面図である。
【図１４】回転体の他の構成例を示す図である。
【図１５】搬送機構の他の例を示す模式図である。
【図１６】図１５に示す搬送機構の変形例を示す模式図である。
【図１７】図１５に示す円盤ローラに代えて、アーチ部材を有するリフト機構を示す模式図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシおよびクリーニング部材を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るクリーニング部材の変形例を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、第２の実施形態に係るクリーニング部材の更なる変形例を示す断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを模式的に示す側面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すスクリーンブラシを模式的に示す平面図である。
【図２２】図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すスクリーンブラシの拡大断面図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図２４】図２３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ｃ方向から見た拡大図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。
【図２６】図１５および図１６に示す搬送機構に隣接して補助粉体塗布ユニットを配置した例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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３は、本発明の第１の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。図４は、図３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ａ方向から見た図である。図５は、図３に示す静電粉体塗布装置のＢ−Ｂ線矢視図である。この静電粉体塗布装置は、粉体が通過する細かいメッシュが形成されたスクリーン２と、このスクリーン２の上面に接触するスクリーンブラシ３とを備えている。スクリーンブラシ３は、スクリーン２に対して略垂直に延びる駆動軸５に連結されており、この駆動軸５はユニバーサルジョイント６を介してモータＭ１に連結されている。したがって、モータＭ１を駆動すると、スクリーンブラシ３は、スクリーン２上でその中心軸周りに回転する。
【００１９】
スクリーン２の下方には、食品などの粉体塗布対象物１（以下、単に対象物１という）を搬送するコンベヤ１０が設けられている。このコンベヤ１０は、図４および図５に示すように、互いに平行な２本のベルト１１，１１と、このベルト１１，１１を駆動するモータＭ２と、ベルト１１，１１を支持する搬送プレート１３とを備えている。ベルト１１，１１は、複数のガイドローラによって移動自在に支持されており、モータＭ２を駆動することによってベルト１１，１１が循環する。スクリーン２の下方には、平坦な上面を有する搬送プレート１３が水平に配置されている。ベルト１１，１１の一部はこの搬送プレート１３の上面上に位置し、対象物１はベルト１１，１１によって水平方向に移動される。
【００２０】
スクリーン２の下方には、コンベヤ１０によって搬送されてくる対象物１を受け取り、該対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながらスクリーン２に向かって持ち上げる円形の回転体２０が配置されている。この回転体２０の中心軸は水平に延び、コンベヤ１０の２本のベルト１１，１１の間に回転体２０が配置されている。図３に示すように、回転体２０の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、回転体２０の一部が搬送プレート１３の上方に突き出している。図５に示すように、搬送プレート１３には、ベルト１１，１１の間に位置するスリット１３ａが形成されている。回転体２０の一部は、このスリット１３ａを通って上方に突き出している。
【００２１】
回転体２０の中心には支持軸２１が貫通しており、回転体２０と支持軸２１とは一体に回転するようになっている。この支持軸２１は軸受（図示せず）によって回転自在に支持されており、支持軸２１はモータＭ３に連結されている。このモータＭ３を駆動することにより、回転体２０はその軸心周りに回転する。スクリーン２、スクリーンブラシ３、および回転体２０は、１つの鉛直軸上に配列されている。本実施形態では、対象物１を持ち上げるリフト機構は、回転体２０と、該回転体２０を支持する支持軸２１と、支持軸２１を介して回転体２０を回転させるモータＭ３とから構成される。また、対象物１を搬送する搬送機構は、このリフト機構と、コンベヤ１０とから構成される。
【００２２】
図６（ａ）は、回転体２０を示す正面図であり、図６（ｂ）は回転体２０を示す斜視図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、回転体２０は、互いに平行な２枚の円盤２３，２３と、これら円盤２３，２３の間に挟まれる複数のスペーサ２４とを有している。２枚の円盤２３，２３は互いに隣接しており、同心上に配列されている。回転体２０の中心には、支持軸２１を保持するための軸ホルダー２５が配置されている。この軸ホルダー２５は２枚の円盤２３，２３の間に挟まれており、これら円盤２３，２３と一体に回転するようになっている。対象物１はこれら円盤２３，２３の外周面により持ち上げられる。回転体２０の幅Ｗは対象物１の幅よりも小さく設定されており、例えば、回転体２０の幅Ｗは対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内に設定される。
【００２３】
回転体２０に連結される支持軸２１は、上記軸受（図示せず）を介して支持フレーム３０に支持されている。搬送プレート１３は支持部材３２に固定されており、支持部材３２は支持フレーム３０に連結されている。支持フレーム３０の上部には、縦方向に延びる複数の長孔３０ａが形成されており、これら長孔３０ａに挿入されたボルト３４によって支持部材３２が支持フレーム３０に固定されている。搬送プレート１３の高さ位置は、支持フレーム３０に対する支持部材３２の位置によって決定される。したがって、回転体２０に対する搬送プレート１３の相対位置は、ボルト３４によって調整することができる。回転体２０の頂点とコンベヤ１０との距離Ｇ（図３参照）は、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
図７（ａ）乃至図７（ｄ）は、コンベヤ１０および回転体２０によって対象物１が移送される様子を説明する図である。対象物１は、まずコンベヤ１０のベルト１１，１１によって搬送プレート１３上を水平方向に移動される（図７（ａ）参照）。対象物１が回転体２０に接触すると、対象物１は回転体２０の外周面によって持ち上げられ、これにより対象物１がコンベヤ１０から回転体２０に渡される（図７（ｂ）参照）。回転体２０の外周面上の対象物１は、回転体２０の回転によって円弧軌道を描いてスクリーン２に向かって持ち上げられ、最上位置に到達する（図７（ｃ）参照）。この最上位置は、スクリーン２およびスクリーンブラシ３の真下に位置している。以下、この最上位置を粉体塗布位置という。粉体塗布位置を過ぎた対象物１は下降して、再びコンベヤ１０のベルト１１，１１によって水平に搬送される（図７（ｄ）参照）。このように、回転体２０によって、対象物１は粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って移送される。なお、粉体塗布位置にある対象物１とスクリーン２との間の距離は、約１０ｍｍとすることが好ましい。
【００２５】
スクリーンブラシ３の上方には、図４に示すように、粉体をスクリーンブラシ３の上面に供給するホッパ４０が設けられている。このホッパ４０は、粉体が収容されるホッパ容器４１と、このホッパ容器４１内に配置されるホッパブラシ４２と、このホッパブラシ４２を回転させるモータＭ４とを備えている。ホッパ容器４１の底部にはスリット（図示せず）が形成されており、ホッパブラシ４２はスリットに沿って配置されている。スクリーンブラシ３はスリットの下方に配置されている。モータＭ４によりホッパブラシ４２をその軸心周りに回転させると、ホッパ容器４１内の粉体がスリットを通ってスクリーンブラシ３の上面に供給される。
【００２６】
図８（ａ）はスクリーンブラシ３を示す断面図であり、図８（ｂ）はスクリーンブラシ３を示す平面図である。スクリーンブラシ３は、略円盤状の形状を有するスポンジブラシ５０と、スポンジブラシ５０の上面に配置された円形のブラシ押さえ５３とを備えている。スポンジブラシ５０は、連続気泡が内部に形成されたウレタンから構成されている。スポンジブラシ５０の上面および下面は円形であり、スポンジブラシ５０の下面がスクリーン２の上面に接触する。スポンジブラシ５０の直径は、対象物１の幅よりも大きく設定されている。
【００２７】
ブラシ押さえ５３は、スポンジブラシ５０の上面と一致する下面を有し、ブラシ押さえ５３の周縁部には環状の堰５３ａが形成されている。この堰５３ａは上方に張り出し、スポンジブラシ５０の外周部に沿って延びている。この堰５３ａは、スクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、遠心力によってスクリーンブラシ３から飛び出してしまうことを防止する役割を持つ。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、スポンジブラシ５０およびブラシ押さえ５３には、縦方向に貫通する複数の通孔６０が形成されている。これらの通孔６０は、スクリーンブラシ３の中心軸周りに等間隔に配列されている。
【００２８】
駆動軸５の外周面には雄ねじ（図示せず）が形成されており、この雄ねじにはナット５４が係合している。ナット５４はワッシャ５５を介してブラシ押さえ５３を下方に押圧している。したがって、ナット５４を回転させることにより、ブラシ押さえ５３がスポンジブラシ５０をスクリーン２に押し付ける力を調整することができる。また、ナット５４を緩めることにより、スクリーンブラシ３を駆動軸５から取り外すことができる。スポンジブラシ５０の中央部には、縦方向に延びるキー溝５８ａを有するコア５８が配置されている。このコア５８はスポンジブラシ５０に固定されている。駆動軸５の先端近傍にはキー５９が形成されており、このキー５９はキー溝５８ａに挿入されている。キー５９とキー溝５８ａとの係合により駆動軸５のトルクはスポンジブラシ５０に伝達され、これによりスポンジブラシ５０およびブラシ押さえ５３は、駆動軸５を中心に回転する。
【００２９】
ブラシ押さえ５３の上面には、粉体ワイパー５６が配置されている。この粉体ワイパー５６はスクリーンブラシ３の径方向に沿って延びており、通孔６０の上側開口端を横切るように配置されている。粉体ワイパー５６は図示しない支持部材によって支持されており、その位置は固定されている。すなわち、粉体ワイパー５６は、スクリーンブラシ３の上面に接触しているだけであり、スクリーンブラシ３とともには回転しない。粉体ワイパー５６の位置は、ホッパ４０（図４参照）からの粉体の供給位置から離れた位置である。ホッパ４０から供給された粉体のほとんどは、通孔６０を通ってスクリーン２に落下する一方、粉体の一部はブラシ押さえ５３の上にとどまる。スクリーンブラシ３が回転すると、ブラシ押さえ５３上の粉体は、粉体ワイパー５６によってかき集められ、そして通孔６０に落とされる。このようにして、スクリーンブラシ３に供給されたほぼ全ての粉体は、通孔６０を通ってスクリーン２上に供給される。
【００３０】
図９（ａ）は、スクリーンブラシ３の変形例を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すスクリーンブラシ３の平面図である。この例のスクリーンブラシ３は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すスクリーンブラシ３と同じ基本構成を有するが、この例のスクリーンブラシ３には、スリット状の上側開口端を持つ複数の通孔６０が形成されている。これら通孔６０は、スクリーンブラシ３の半径方向に延び、かつスクリーンブラシ３を縦方向に貫通している。より具体的には、ブラシ押さえ５３には、スクリーンブラシ３の半径方向に延びる複数のスリット５３ｂが形成されており、スポンジブラシ５０にはスリット５３ｂに連通する長孔５０ａが形成されている。スポンジブラシ５０の長孔５０ａは、ブラシ押さえ５３のスリット５３ｂに対応する位置にあり、長孔５０ａは、スリット５３ｂと同じか、またはスリット５３ｂよりも大きい水平断面形状を有している。これらスリット５３ｂと長孔５０ａとにより各通孔６０が形成される。
【００３１】
また、この例では、スクリーンブラシ３の上面に配置される粉体ワイパーとして、可撓性がある多数の毛５６ａを有するワイパーブラシ５６が使用されている。毛５６ａはナイロン（登録商標）やポリプロピレンなどの樹脂からなり、スクリーンブラシ３の上面に対して略垂直に延びている。毛５６ａの下端はスクリーンブラシ３の上面（すなわち、ブラシ押さえ５３の上面）に接触しており、上端は基台板５６ｂに固定されている。
【００３２】
図１０は、ワイパーブラシ５６を下から見た図である。ワイパーブラシ５６の毛５６ａは、基台板５６ｂ上の円形の領域内に固定されている。この円形の領域の大きさは、スクリーンブラシ３の上面よりもやや小さい。ワイパーブラシ５６の一部には、ホッパ４０から供給された粉体がスクリーンブラシ３の上面に落下することを許容する切り欠き５６ｃが形成されている。この切り欠き５６ｃは、ワイパーブラシ５６の中心から径方向外側に延びており、ホッパブラシ４２の下方に位置している。基台板５６ｂは、図示しない支持部材に支持されており、ワイパーブラシ５６の位置は固定されている。
【００３３】
ワイパーブラシ５６の毛５６ａは、切り欠き５６ｃが形成されている部分を除き、スクリーンブラシ３の上面のほぼ全体に接触している。切り欠き５６ｃを通ってスクリーンブラシ３の上面に落下した粉体は、スクリーンブラシ３の回転に伴ってワイパーブラシ５６によって通孔６０に落とされる。毛５６ａは所定の間隔で基台板５６ｂ上に配列されており、スクリーンブラシ３が１回転する間にスクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、ワイパーブラシ５６の毛５６ａによって複数の通孔６０に落とされるようになっている。すなわち、スクリーンブラシ３の上面に供給された粉体が、スクリーンブラシ３が１回転する間に全ての通孔６０にほぼ均等の量で落とされるように、通孔６０の上側開口部であるスリット５３ｂの幅および毛５６ａの間隔が設定されている。したがって、粉体は、スクリーンブラシ３の下面全体で均一にスクリーン２に擦り込まれ、これにより粉体が対象物１に均一に塗布される。
【００３４】
図３に示すように、スクリーン２は、絶縁材からなる絶縁フレーム８によって水平に支持されている。スクリーン２および回転体２０はそれぞれ図示しない接続端子を介して直流電圧源（直流電圧発生器）ＤＣに電気的に接続されている。より具体的には、スクリーン２は図示しない接続端子を介して直流電圧源ＤＣの負極に接続されており、回転体２０は接点２７および図示しない接続端子を介して直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。さらに回転体２０は接地されている。スクリーン２と回転体２０（および回転体２０に接触する対象物１）との間には直流電圧源ＤＣによって電圧（例えば、５０００Ｖ〜６０００Ｖの直流高電圧）が印加され、これによりスクリーン２と対象物１との間には、静電界が形成される。回転体２０とコンベヤ１０とは互いに電気的に接続されており、いずれも同電位（接地された状態）となっている。
【００３５】
次に、静電粉体塗布装置の動作について説明する。まず、モータＭ１を駆動させてスクリーンブラシ３をその中心軸周りに回転させる。この状態で、ホッパ４０は、回転するスクリーンブラシ３の上面（すなわちブラシ押さえ５３の上面）に粉体を連続的に供給する。粉体は、スクリーンブラシ３の通孔６０を通ってスクリーン２の上面に落下し、回転するスクリーンブラシ３によってスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。粉体は、スクリーンブラシ３との摩擦によって負に帯電し、スクリーンブラシ３によりメッシュに押し込まれてスクリーン２の下面に移動する。スクリーン２と回転体２０との間には電圧が印加されており、これにより粉体は回転体２０に向かって進行する。
【００３６】
対象物１はコンベヤ１０によって水平方向に搬送され、さらに回転体２０によって粉体塗布位置まで持ち上げられる。負に帯電している粉体は、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている対象物１に引き寄せられ、これにより粉体が対象物１に付着する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、粉体塗布位置にある対象物１を示す図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、回転体２０により持ち上げられた対象物１は、回転体２０の外周面と実質的に線接触または点接触する。また、対象物１の全体が、搬送プレート１３から大きく離間する。この状態でスクリーン２と対象物１との間に静電界を形成することにより、粉体は、搬送プレート１３や回転体２０に引き寄せられる前に、対象物１に引き寄せられ、対象物１の表面に付着する。したがって、側面および底面を含む対象物１の全体に粉体を均一に塗布することができる。
【００３７】
なお、粉体の種類によっては、スクリーンブラシ３でスクリーン２に擦り込まれるときに粉体が正に帯電することがある。このような粉体を使用するときは、スクリーン２は直流電圧源ＤＣの正極に接続され、回転体２０は直流電圧源ＤＣの負極に接続される。
【００３８】
スクリーンブラシ３とスクリーン２との相対位置は固定されており、スクリーンブラシ３はスクリーン２上で駆動軸５の周りを回転する。スクリーンブラシ３の回転により、粉体はスクリーン２上に均等にならされ、そしてスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。したがって、粉体をならすためにスクリーンブラシ３の全体をスクリーン２上で移動させる必要がない。したがって、スクリーンブラシ３の移動機構を不要とすることができ、装置全体がコンパクトとなる。
【００３９】
スクリーン２に対するスクリーンブラシ３の相対速度は、スクリーンブラシ３の中央で小さく、スクリーンブラシ３の周縁部で大きい。このため、スクリーンブラシ３の中央での粉体のスクリーン２への擦り込み量は、周縁部での量に比べて少なくなる。しかしながら、粉体を塗布している間、対象物１は、上から見たときにスクリーンブラシ３およびスクリーン２を横切って移動するので、対象物１の全体に粉体が塗布される。
【００４０】
なお、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、回転体２０を一枚の円盤２３から構成してもよい。この場合は、対象物１との接触面積を少なくする観点から、円盤２３の外周面に周方向に沿って溝２３ａを形成することが好ましい。この溝２３ａの断面は凹状である。この例の回転体２０も、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す回転体と同じく、その外周面で対象物１を支持することができる。なお、この例では、スペーサ２４は設けられない。
【００４１】
コンベヤ１０および回転体２０は、複数の対象物を連続的に粉体塗布位置に搬送することができる。回転体２０上の複数の対象物間の間隔は、コンベヤ１０と回転体２０との相対速度によって調整することができる。すなわち、コンベヤ１０による対象物の移動速度よりも、回転体２０による対象物の移動速度を速くすると、回転体２０上の対象物の間隔を広げることができる。一方、コンベヤ１０による対象物１の移動速度よりも、回転体２０による対象物の移動速度を遅くすると、回転体２０上の対象物１の間隔を狭くすることができる。
【００４２】
このように、回転体２０とコンベヤ１０との組み合わせからなる搬送機構によれば、対象物への粉体の均一な塗布が可能となるのみならず、複数の対象物への連続的な粉体塗布および対象物間の間隔調整も可能となる。しかも、回転体２０は簡単な構成であるので、装置全体のコスト上昇を抑えることができる。粉体塗布対象物の例としては、饅頭などの食品や、化粧品などの工業製品が挙げられる。また、粉体としては、天然色素又は合成色素を含んだ可食性粉体、ココア粉、小麦粉、抹茶粉、シュガー粉、コーンスターチ、あるいは工業用の粉体インキなど、用途に応じて種々な粉体を用いることができる。
【００４３】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本実施形態に使用されるスクリーン２の例を示す平面図である。図１３（ａ）に示す例では、スクリーン２のほぼ全体にメッシュ２ａが形成されている。一方、図１３（ｂ）に示す例では、スクリーン２には、斜めに延びる複数のメッシュ２ａが形成されており、これらは互いに平行に等間隔で配列されている。また、これらのメッシュ２ａは、スクリーンブラシ３の中心に関して対称に配列されている。図１３（ｂ）に示す例によれば、２つの矢印で示すように、スクリーン２上のほぼ同一位置に供給された粉体は、回転するスクリーンブラシ３によって引きずられ、メッシュ２ａの異なる位置に擦り込まれる。したがって、スクリーン２の全体に粉体を分散させることができ、粉体を均一に対象物１に塗布することができる。
【００４４】
図１４は、回転体の他の構成例を示す図である。この例では、円形の回転体２０に代えて、複数のリフトアーム４６を有する回転体４５が設けられている。リフトアーム４６は放射状に配列されており、リフトアーム４６の内側端部はベースディスク４７の外周面に固定されている。ベースディスク４７は支持軸２１に固定されており、支持軸２１は図示しない軸受により回転自在に支持されている。支持軸２１はモータＭ３に連結されており、このモータＭ３を駆動することにより支持軸２１を介してリフトアーム４６が支持軸２１の周りを回転する。この例では、回転体４５，支持軸２１，モータＭ３によりリフト機構が構成される。回転体４５を構成するベースディスク４７およびリフトアーム４６は金属から形成されており、ベースディスク４７は直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。
【００４５】
回転体４５は、回転体２０と同様に、コンベヤ１０のベルト１１，１１の間に配置されている。回転体４５の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、回転体４５の一部はスリット１３ａ（図５参照）から搬送プレート１３の上方に突き出している。各リフトアーム４６は、その外側端部に載置台４６ａを有している。この載置台４６ａは円形であり、載置台４６ａの上に対象物１が載置される。載置台４６ａの直径は、対象物１の幅よりも小さく、例えば、対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内である。
【００４６】
各リフトアーム４６は支持軸２１の周りを回転し、コンベヤ１０によって搬送される対象物１を受け取る。対象物１の受け取り位置には、対象物１を検出する検出センサ４８が配置されている。検出センサ４８が受け取り位置にある対象物１を検出すると、コンベヤ１０が停止するようになっている。より具体的には、検出センサ４８は、受け取り位置にある対象物１を検出し、その検出信号を図示しない制御部に送る。制御部は検出センサ４８からの検出信号を受けてコンベヤ１０のモータＭ２（図４参照）を停止させる。受け取り位置上の対象物１は、回転するリフトアーム４６の載置台４６ａにより持ち上げられ、粉体塗布位置に移送される。回転体４５の頂点は粉体塗布位置にあり、ここで対象物１に粉体が塗布される。
【００４７】
受け取り位置から対象物１がなくなると、コンベヤ１０は再び動きだし、次の対象物１が受け取り位置に搬送される。検出センサ４８は、この対象物１を検出し、コンベヤ１０が再び停止される。その後の動作は、上記と同様である。このように、コンベヤ１０が間欠的に動く一方で、回転体４５は連続的に回転する。このような動作の組み合わせにより、複数の対象物１を連続的に搬送し、これら対象物１に粉体を塗布することができる。リフトアーム４６は、対象物１の底面の略中心部にのみ接触する。したがって、対象物１のほぼ全体に粉体を塗布することができる。
【００４８】
図１５は搬送機構の他の例を示す模式図である。この例では、この例では、円形の回転体２０に代えて、リフトコンベヤ（第２のコンベヤ）６１がリフト機構として設けられている。このリフトコンベヤ６１は、コンベヤ（第１のコンベヤ）１０から対象物１を受け取り、粉体塗布位置まで持ち上げる。リフトコンベヤ６１は、対象物１が載置されるベルト６２と、このベルト６２を支持する複数の（図１５では２つの）ガイドローラ６３と、これらガイドローラ６３のうちの一つに連結されたモータＭ５と、スクリーン２の下方に配置された円盤ローラ６４とを備えている。ベルト６２は、ガイドローラ６３と円盤ローラ６４とにより移動自在に支持されている。円盤ローラ６４の最上部は粉体塗布位置にあり、かつガイドローラ６３よりも高い位置にある。したがって、ベルト６２は粉体塗布位置を頂点とした搬送経路を形成する。
【００４９】
ベルト６２および円盤ローラ６４は、回転体２０と同様に、コンベヤ１０のベルト１１，１１の間に配置されている。ベルト６２の大部分は搬送プレート１３の下方に位置しているが、ベルト６２の一部はスリット１３ａ（図５参照）から搬送プレート１３の上方に突き出している。ベルト６２の幅は、対象物１の幅よりも小さく設定されており、例えば、対象物１の幅の５分の１〜約半分の範囲内に設定される。円盤ローラ６４は、ベルト６２と同じか、またはそれよりも小さい幅を有している。ベルト６２は、円盤ローラ６４の外周面によって下から支持されており、これによりベルト６２はスクリーン２に向かって上方に突出している。円盤ローラ６４はベルト６２を下方から支持する円弧状の支持面を有するベルト支持体として機能する。円盤ローラ６４は、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている。
【００５０】
対象物１は、コンベヤ１０によって水平方向に搬送され、リフトコンベヤ６１に渡される。リフトコンベヤ６１は、対象物１をスクリーン２を横切る方向に移動させながら、該対象物１を粉体塗布位置に向かって持ち上げる。粉体塗布位置では、対象物１はリフトコンベヤ６１のベルト６２と実質的に線接触する。粉体塗布位置を過ぎると、対象物１は下降し、リフトコンベヤ６１からコンベヤ１０に渡される。このように、リフトコンベヤ６１により、対象物１は粉体塗布位置を頂点とする搬送軌道に沿って移送される。
【００５１】
図１６は、図１５に示す搬送機構の変形例を示す模式図である。この例では、第１のコンベヤ１０は、上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂとに分けられており、リフトコンベヤ６１は上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂとの間に配置されている。
【００５２】
図１６に示す例において、上流側コンベヤ１０Ａと下流側コンベヤ１０Ｂを省略してもよい。通常、静電粉体塗布装置が設置される施設には、既存のコンベヤが設置されているので、既存のコンベヤにリフトコンベヤ６１を直接接続してもよい。
【００５３】
図１７は、図１５および図１６に示す円盤ローラ６４に代えて、アーチ部材６５を備えたリフト機構を示す模式図である。アーチ部材６５は、ベルト６２を下方から支持する円弧状の支持面を有しており、ベルト支持体として機能する。この例においても、ベルト６２は粉体塗布位置を頂点とした搬送経路を形成し、対象物１は、粉体塗布位置では実質的にベルト６２と線接触する。
【００５４】
図１８は、本発明の第２の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを示す図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００５５】
本実施形態に係る静電粉体塗布装置は、スクリーン２の下面に付着している粉体を除去するクリーニング部材７０を備えている。このクリーニング部材７０は、細長い棒状の部材であり、磁性材から構成されている。クリーニング部材７０はスクリーン２の下面に配置され、スクリーンブラシ３に設けられた永久磁石７１によってスクリーン２の下面に引き付けられている。したがって、スクリーンブラシ３の回転に伴って、クリーニング部材７０がスクリーン２の下面上で回転するようになっている。なお、クリーニング部材７０の全体が磁性材でなくともよく、少なくともクリーニング部材７０の一部が磁性材であればよい。例えば、樹脂の内部に磁性部材を配置してもよい。
【００５６】
永久磁石７１は、スポンジブラシ５０の内部に配置されている。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の径方向に沿って配置されており、スクリーンブラシ３の回転とともにその中心軸周りに回転する。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３が回転してもスクリーン２の下面から落下しない程度に軽量である必要がある。クリーニング部材７０としては、円筒状の鉄棒を用いることができる。クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の下面（擦り込み面）の半径よりもやや長く、クリーニング部材７０が一回転するたびにスクリーン２の下面に付着した粉体がクリーニング部材７０によって除去される。なお、図１９に示すように、クリーニング部材７０は、スクリーンブラシ３の下面（擦り込み面）の直径よりも長くてもよい。この場合は、少なくとも２つの永久磁石７１をスポンジブラシ５０の内部に配置し、クリーニング部材７０をスクリーンブラシ３と同心状に配置する。なお、永久磁石７１の配置は、図１８および図１９に示す配置に限られない。例えば、スクリーンブラシ３の中央部と外周面に永久磁石を配置してもよい。
【００５７】
本実施形態によれば、スクリーンブラシ３が回転するたびに、クリーニング部材７０によってスクリーン２の下面に付着した粉体が除去される。したがって、粉体がスクリーン２の下面に堆積することがなく、粉体の塊の落下やスクリーン２のメッシュの目詰まりを防止することができる。これにより、粉体を対象物１に均一に塗布することができる。また、クリーニング部材７０の構成は、極めて簡単であり、クリーニング部材７０の動力源や駆動機構を必要としない。さらに、本実施形態に係るクリーニング部材７０は、回転運動によって粉体を除去するので、クリーニング部材７０の動作が対象物１の移動と同期することはない。したがって、クリーニング部材７０の動きが粉体の塗布を邪魔することがなく、均一な粉体塗布が確保される。
【００５８】
図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、本実施形態に係るクリーニング部材の変形例を示す断面図である。この例では、クリーニング部材７０の上面（すなわち、スクリーン２との接触面）の一部には、下方に傾斜する傾斜面が形成されている。より具体的には、図２０（ａ）に示す例では、クリーニング部材７０の上面の一部はテーパ面となっており、図２０（ｂ）に示す例では、クリーニング部材７０の上面の一部は湾曲面となっている。これらの例によれば、クリーニング部材７０の移動（矢印で示す）により、スクリーン２の下面に付着した粉体が押し上げられ、メッシュを通ってスクリーン２の上面に移動する。この粉体は、新たに供給された粉体とともにスクリーンブラシ３によって再度メッシュに擦り込まれ、対象物１に塗布される。したがって、粉体の無駄がなくなり、ランニングコストを下げることができる。
【００５９】
図２１（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る静電粉体塗布装置のスクリーンブラシを模式的に示す側面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すスクリーンブラシを模式的に示す平面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。この実施形態では、スクリーンブラシ３は、４つのロールスポンジ７５を備えている。各ロールスポンジ７５は、連続気泡が内部に形成されたウレタンから構成されている。これらロールスポンジ７５は、４つの支持軸７７にそれぞれ回転自在に支持されている。支持軸７７は、スクリーン２に対して垂直に延びる駆動軸５に連結されている。
【００６０】
駆動軸５の下端には連結ベース７８が固定されており、４つの支持軸７７の端部が連結ベース７８に固定されている。支持軸７７の他方の端部には外リング７９が固定されている。ロールスポンジ７５は駆動軸５の周りに等間隔に配置されており、ロールスポンジ７５の外周面がスクリーン２の上面に接触している。各ロールスポンジ７５は、外側の径が内側の径よりも大きい円錐台の形状を有している。なお、ロールスポンジ７５の数は４本に限らず、２本以上のロールスポンジ７５を配置することができる。また、円筒状のロールスポンジを使用してもよい。
【００６１】
図２２は、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すスクリーンブラシの拡大断面図である。図２２に示すように、支持軸７７の端部は連結ベース７８に固定されている。支持軸７７の外周面には２つの軸受８０が取り付けられており、これらの軸受８０の間にはベアリングセットカラー８１が配置されている。ロールスポンジ７５の内周面にはブラシ筒８３が固定されており、このブラシ筒８３の内周面が軸受８０により回転自在に支持されている。したがって、ロールスポンジ７５は支持軸７７を中心として回転可能となっている。駆動軸５を回転させると、各ロールスポンジ７５にはスクリーン２との摩擦によりトルクが与えられ、これによりロールスポンジ７５が支持軸７７の周りを回転する。
【００６２】
このスクリーンブラシ３は、各ロールスポンジ７５の支持軸７７周りの回転に抵抗を与える回転抵抗機構を備えている。図２２に示すように、回転抵抗機構は、各ロールスポンジ７５の両側に配置された二対の摩擦板８５Ａ，８５Ｂ，８６Ａ，８６Ｂから構成されている。すなわち、ブラシ筒８３の両端部には回転摩擦板８５Ａ，８６Ａが固定され、一方、支持軸７７には、これら回転摩擦板８５Ａ，８６Ａにそれぞれ対向する固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂが設けられている。回転摩擦板８５Ａ，８６Ａはブラシ筒８３およびロールスポンジ７５と一体に回転可能であり、一方、固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂは回転しないように支持軸７７に連結されている。
【００６３】
外側の固定摩擦板８６Ｂに隣接して板ばね８７が設けられており、さらに板ばね８７に隣接してばね押圧調整ナット８８が配置されている。ばね押圧調整ナット８８は支持軸７７に螺合しており、ばね押圧調整ナット８８を回転させることにより、支持軸７７の軸方向に移動する。板ばね８７は固定摩擦板８６Ｂを回転摩擦板８６Ａに対して押圧し、板ばね８７が固定摩擦板８６Ｂに付与する押圧力は、ばね押圧調整ナット８８により調整される。４本の支持軸７７の外側端部は、外リング７９によって互いに連結されている、この外リング７９は、各支持軸７７の端部にボルト８９で固定されている。
【００６４】
駆動軸５を回転させると、ロールスポンジ７５とスクリーン２との摩擦によりロールスポンジ７５を回転させるトルクが発生する。ロールスポンジ７５が回転すると、回転摩擦板８５Ａ，８６Ａが固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂに対して摺接する。回転摩擦板８５Ａ，８６Ａと固定摩擦板８５Ｂ，８６Ｂとの摩擦は、ロールスポンジ７５の回転に抵抗を与える。したがって、ロールスポンジ７５は自由には回転せず、その外周面はスクリーン２に摺接する。すなわち、ロールスポンジ７５は駆動軸５を中心に回転しつつ、各ロールスポンジ７５はその軸心周りにゆっくりと回転する。
【００６５】
粉体はホッパ４０（図３参照）からロールスポンジ７５およびスクリーン２に供給される。ロールスポンジ７５上に落下した粉体は、ロールスポンジ７５がその軸心周りに回転することでスクリーン２の上面に落下する。そして、スクリーン２上の粉体は、駆動軸５を中心に回転するロールスポンジ７５の外周面によってスクリーン２のメッシュに擦り込まれる。各ロールスポンジ７５とスクリーン２との接触面積は、駆動軸５からの距離が大きくなるに従って大きくなる。同様に、各ロールスポンジ７５のスクリーン２に対する相対速度も、駆動軸５からの距離が大きくなるに従って大きくなる。したがって、粉体をスクリーン２に擦り込む時間がロールスポンジ７５全体に亘ってほぼ等しくなり、その結果均一な粉体の塗布が可能となる。
【００６６】
図２３は、本発明の第４の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。図２４は、図２３に示す静電粉体塗布装置を矢印Ｃ方向から見た拡大図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００６７】
本実施形態に係る静電粉体塗布装置は、回転体２０によって持ち上げられた対象物１の両側に配置された２枚の電極スカート１００を有している。これらの電極スカート１００は、搬送プレート１３から突き出した回転体２０の外周面に沿って配置されている。それぞれの電極スカート１００は、回転体２０上の対象物１の側面および底面に近接する傾斜面１００ａを有している。この傾斜面１００ａは、対象物１の下半分を囲むような形状を有しており、湾曲した形状を有している。なお、傾斜面１００ａは平坦面であってもよい。電極スカート１００の下端は、図２３に示すように、回転体２０の外周面に沿って湾曲している。
【００６８】
これらの電極スカート１００は直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されるとともに接地されている。また、本実施形態では、スクリーン２も接地されている。一方、回転体２０は接地されておらず、接点２７を通じて直流電圧源ＤＣの正極に接続されている。つまり、スクリーン２および電極スカート１００の電位は０Ｖであり、回転体２０には正の電位（例えば５０００Ｖ〜６０００Ｖ）が与えられている。回転体２０は、支持フレーム３０およびコンベヤ１０を含む他の構成要素と電気的に絶縁されている。回転体２０の電気的な絶縁は、例えば、回転体２０を支持する支持軸２１を絶縁材から構成することにより達成される。なお、本実施形態では、スクリーン２を絶縁フレーム８（図３参照）で支持しなくてもよい。
【００６９】
このような構成によれば、電極スカート１００は直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されているので、負に帯電した粉体は電極スカート１００に対して反発する。したがって、電極スカート１００に向かって進行している粉体は、その進行方向を変え、直流電圧源ＤＣの正極に電気的に接続されている対象物１に引き付けられる。電極スカート１００の傾斜面１００ａは、対象物１の側面および底面を囲む形状を有しているので、粉体を対象物１の側面および底面に向かわせることができる。したがって、粉体を対象物１の全体に均一に塗布することができる。また、スクリーン２および電極スカート１００は接地されているので、これら２つの電極スカート１００およびスクリーン２を絶縁する必要がない。したがって、装置全体の構成を複雑にすることなく、粉体を対象物１の全体に均一に塗布することができる。
【００７０】
粉体の種類によっては、スクリーンブラシ３でスクリーン２に擦り込まれるときに粉体が正に帯電することがある。このような粉体を使用するときは、電極スカート１００およびスクリーン２は直流電圧源ＤＣの正極に接続され、回転体２０は直流電圧源ＤＣの負極に接続される。なお、第４の実施形態に係る電極スカートは、第２の実施形態に係るクリーニング部材と組み合わせることができる。また、図１４乃至図１７に示す上述の例に電極スカートを組み込んでもよい。
【００７１】
図２５は、本発明の第５の実施形態に係る静電粉体塗布装置を示す側面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。図２５に示すように、回転体２０の側方には、補助粉体塗布ユニット１１０が配置されている。この補助粉体塗布ユニット１１０は、回転体２０の外周面に対向して配置されており、回転体２０の外周面に粉体を塗布する。
【００７２】
補助粉体塗布ユニット１１０は、略鉛直方向に沿って配置された第２のスクリーン１１１と、この第２のスクリーン１１１に粉体を擦り込む第２のスクリーンブラシ１１２と、第２のスクリーンブラシ１１２の表面に粉体を供給する第２のホッパ１１４とを備えている。第２のスクリーン１１１には、スクリーン２と同様に、細かいメッシュが形成されている。第２のスクリーンブラシ１１２は、円筒状のロールスポンジを有しており、その外周面が第２のスクリーン１１１に接触している。第２のスクリーンブラシ１１２は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。第２のスクリーン１１１は、図示しない絶縁フレームによって支持されており、さらに直流電圧源ＤＣの負極に電気的に接続されている。
【００７３】
第２のスクリーンブラシ１１２が回転すると、粉体が第２のスクリーン１１１に擦り込まれ、回転体２０と第２のスクリーン１１１との間に形成された静電界の作用により、粉体は回転体２０に向かって進行し、回転体２０の外周面に付着する。粉体は回転体２０の回転によって対象物１の受け取り位置まで運ばれる。対象物１が回転体２０の外周面上に乗ると、回転体２０上の粉体が対象物１の底面に付着する。さらに、対象物１は粉体塗布位置に運ばれ、ここで対象物１の表面に粉体が塗布される。このように、本実施形態によれば、回転体２０を介して対象物１の底面に粉体が付着するので、対象物１のほぼ全体に粉体が塗布される。
【００７４】
図２６は、図１５および図１６に示す搬送機構に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０を配置した例を示す模式図である。この例に示す補助粉体塗布ユニット１１０は、図２５に示す構成と同一である。図２６に示すように、リフトコンベヤ６１のベルト６２の一部は、略鉛直に延びており、このベルト６２の鉛直部に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０が配置されている。補助粉体塗布ユニット１１０は、リフトコンベヤ６１のベルト６２の外周面に粉体を塗布するようになっている。この例においても、ベルト６２上の粉体が対象物１の底面に接触するので、対象物１のほぼ全体に粉体を塗布することができる。なお、図１４に示す回転体４５に隣接して補助粉体塗布ユニット１１０を配置してもよい。この場合は、リフトアーム４６の載置台４６ａに粉体が塗布される。
【００７５】
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ことである。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とすべきである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 対象物
２ スクリーン
３ スクリーンブラシ
１０ コンベヤ
１１ ベルト
１３ 搬送プレート
２０，４５ 回転体
４０ ホッパ
４６ リフトアーム
６１ リフトコンベヤ
７０ クリーニング部材
７１ 永久磁石
７５ ロールスポンジ
７７ 支持軸
８５Ａ，８６Ａ 回転摩擦板
８５Ｂ，８６Ｂ 固定摩擦板
８７ 板ばね
８８ ばね押圧調整ナット
１００ 電極スカート
１１０ 補助粉体塗布ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を対象物の表面に塗布する静電粉体塗布装置であって、
メッシュを有するスクリーンと、
前記粉体を前記スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、
前記スクリーンブラシに前記粉体を供給するホッパと、
前記対象物を搬送するコンベヤと、
前記コンベヤによって搬送された前記対象物を受け取り、前記対象物を前記スクリーンを横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構と、
前記スクリーンと前記リフト機構との間に電圧を印加する直流電圧源とを備え、
前記リフト機構は、前記粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って前記対象物を搬送するように構成されていることを特徴とする静電粉体塗布装置。
【請求項２】
前記リフト機構は、前記対象物が載置される外周面を有する円形の回転体を有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項３】
前記リフト機構は、前記対象物を持ち上げる複数のリフトアームを有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項４】
前記リフト機構は、前記対象物が載置されるベルトと、前記ベルトを駆動するモータと、前記スクリーンの下方に配置され、前記ベルトを下方から支持して上方に突出させるベルト支持体とを有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項５】
前記コンベヤは、前記対象物が載置される２本の平行なベルトと、該ベルトを駆動するモータとを有し、前記リフト機構の搬送経路は前記２本のベルトの間に位置することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項６】
前記スクリーンブラシは、略円盤状のスポンジブラシを有し、
前記スポンジブラシの回転軸は前記スクリーンに対して略垂直であることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項７】
前記スクリーンブラシには、縦方向に延びる複数の通孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項８】
前記スクリーンブラシの上面に接触する粉体ワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項９】
前記スクリーンブラシに取り付けられた少なくとも１つの永久磁石と、
前記永久磁石の磁力により前記スクリーンの下面に取り付けられたクリーニング部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１０】
前記スクリーンブラシは、複数のロールスポンジを有し、
前記複数のロールスポンジは、前記スクリーンに対して略垂直な駆動軸に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１１】
前記粉体塗布位置にある前記対象物の両側に配置された２つの電極スカートをさらに備え、
前記電極スカートは、前記対象物の側面および底面に近接した傾斜面を有しており、
前記電極スカートおよび前記スクリーンは、前記直流電圧源の正極および負極のいずれか一方に接続されるとともに接地されており、
前記リフト機構は、前記直流電圧源の正極および負極のうちの他方に接続されることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１２】
前記対象物が載置される前記リフト機構の載置面に粉体を塗布する補助粉体塗布ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１】
粉体を対象物の表面に塗布する静電粉体塗布装置であって、
メッシュを有するスクリーンと、
前記粉体を前記スクリーンに擦り込むスクリーンブラシと、
前記スクリーンブラシに前記粉体を供給するホッパと、
前記対象物を搬送するコンベヤと、
前記コンベヤによって搬送された前記対象物を受け取り、前記対象物を前記スクリーンを横切る方向に移動させながら粉体塗布位置まで持ち上げるリフト機構と、
前記スクリーンと前記リフト機構との間に電圧を印加する直流電圧源とを備え、
前記リフト機構は、前記粉体塗布位置を頂点とする搬送経路に沿って前記対象物を搬送するように構成されていることを特徴とする静電粉体塗布装置。
【請求項２】
前記リフト機構は、前記対象物が載置される外周面を有する円形の回転体を有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項３】
前記リフト機構は、前記対象物を持ち上げる複数のリフトアームを有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項４】
前記リフト機構は、前記対象物が載置されるベルトと、前記ベルトを駆動するモータと、前記スクリーンの下方に配置され、前記ベルトを下方から支持して上方に突出させるベルト支持体とを有することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項５】
前記コンベヤは、前記対象物が載置される２本の平行なベルトと、該ベルトを駆動するモータとを有し、前記リフト機構の搬送経路は前記２本のベルトの間に位置することを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項６】
前記スクリーンブラシは、略円盤状のスポンジブラシを有し、
前記スポンジブラシの回転軸は前記スクリーンに対して略垂直であることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項７】
前記スクリーンブラシには、縦方向に延びる複数の通孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項８】
前記スクリーンブラシの上面に接触する粉体ワイパーをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項９】
前記スクリーンブラシに取り付けられた少なくとも１つの永久磁石と、
前記永久磁石の磁力により前記スクリーンの下面に取り付けられたクリーニング部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１０】
前記スクリーンブラシは、複数のロールスポンジを有し、
前記複数のロールスポンジは、前記スクリーンに対して略垂直な駆動軸に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１１】
前記粉体塗布位置にある前記対象物の両側に配置された２つの電極スカートをさらに備え、
前記電極スカートは、前記対象物の側面および底面に近接した傾斜面を有しており、
前記電極スカートおよび前記スクリーンは、前記直流電圧源の正極および負極のいずれか一方に接続されるとともに接地されており、
前記リフト機構は、前記直流電圧源の正極および負極のうちの他方に接続されることを特徴とする請求項１に記載の静電粉体塗布装置。
【請求項１２】
前記対象物が載置される前記リフト機構の載置面に粉体を塗布する補助粉体塗布ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の静電粉体塗布装置。
【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】
【公開番号】特開２０１１−１０１８７７（Ｐ２０１１−１０１８７７Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８１９１（Ｐ２０１０−２２８１９１）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り ＦＯＯＭＡ ＪＡＰＡＮ ２００９（国際食品工業展）社団法人日本食品機械工業会 平成２１年６月９日から６月１２日
【出願人】（５９６１５９１５３）ベルク工業有限会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り ＦＯＯＭＡ ＪＡＰＡＮ ２００９（国際食品工業展）社団法人日本食品機械工業会 平成２１年６月９日から６月１２日
【出願人】（５９６１５９１５３）ベルク工業有限会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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