CN101204122B - 去电装置 - Google Patents

Abstract

提供一种可近距离设置的去电装置，其在工件近距离上设置去电装置的情况下，可在防止工件表面电位极端性上升的同时进行去电。设置多个放电针(5a、5b)的同时，在设有向这些放电针周围喷出气体的气体喷出口(6)的保持件(4)上安装罩(8)，其由覆盖上述放电针(5a、5b)的导电性多孔材料形成，该罩(8)使离子化的气体从该罩(8)表面均匀释放的同时，还具有通过接地吸收一部分离子的功能。

Description

去电装置

技术领域

本发明涉及用来去除带电工件静电的去电装置，尤其涉及可对该工件进行近距离去电的去电装置。

背景技术

作为去除带电工件静电的装置，有众所周知的采用电晕放电方式的去电装置，其中脉冲DC方式的去电装置与其它方式相比，离子释放量多，是一种可用与单一高电压发生电路连接的多个放电针生成离子的方式，被广泛使用于棒状去电装置等处。

然而，采用脉冲DC方式的去电装置，由于其离子产生量多，因而相对于去电对象工件近距离(例如100mm以下)设置的情况下，由于对该工件释放出过多的离子，因而工件的表面电位相对于目标值OV，有时反而会在瞬间上升到500V左右。因此，当相对于工件，不得不把去电装置设置在近距离的情况下需考虑到工件表面电位的上升。

此外，由于放电针上外加脉冲性高电压，因而在将去电装置相对于去电对象工件近距离设置的情况下，存在因放电针的介电作用工件表面电位上升的问题。

还有，在现用的去电装置之中，由于是从喷嘴中直接向工件喷射离子化气体的，因而在有喷嘴的位置与无喷嘴的位置之间产生了气体流速不均及离子分布不均等，存在工件的去电难以均匀进行的问题。

发明内容

本发明的技术性课题是：提供一种去电装置，其即使在相对于工件近距离设置的情况下，仍可不使该工件表面电位极端性上升地进行去电。

本发明的其它技术课题是：提供一种去电性良好的去电装置，其可在消除向工件释放的离子化气体的局部流速不均及离子的分布不均的同时，通过调整离子释放量，均匀而又有效地对整个工件去电。

本发明的另一技术课题是：提供一种安全性良好的去电装置，其放电针不外露。

为了解决上述课题，本发明的去电装置，其特征在于，具有：

离子释放头，其配置有通过电晕放电释放离子的多个放电针以及在靠近这些放电针的位置上喷射气体的气体喷出口、

给上述放电针外加高电压的高电压发生电路、

控制该高电压发生电路的控制电路，

上述离子释放头具有覆盖所有上述多个放电针，由导电性多孔材料构成的放电针罩，通过使离子化的气体穿过该放电针罩释放到外部，使该整个离子释放头的离子释放均匀化，同时通过使该放电针罩吸收一部分产生的离子来调整离子的释放量。

具有此种构成的上述去电装置，由于可用上述放电针罩调整离子释放量，因而即使在相对于工件，近距离设置该去电装置进行去电的情况下，该工件的表面电位也不会极端性上升。此外通过上述放电针罩使离子化气体的流速在整个离子释放头内均匀化，可防止气体流速不均及离子分布不均等，可均匀而又有效地给该工件去电，去电性良好。而且由于上述放电针全部被上述放电针罩覆盖，因而安全性良好。

在本发明之中，最好采用以下结构：通过使上述放电针的端部和放电针罩之间留有空间，使气体在该空间内扩散后再从整个该放电针罩释放出。

此外，在本发明的理想例中，上述离子释放头呈细长条状，同时具有正负放电针共为一对的多对放电针，这些放电针以在该头的宽度方向上配置正负放电针的状态排列在该头的长度方向上，此外，在该离子释放头长度方向的一端安装有收容箱，该收容箱内收容了上述正负高电压发生电路和控制电路。

在此情况下，上述放电针罩也可采用以下结构：由剖面呈U字形的部件构成，在上述离子释放头的几乎整个长度方向上延伸，该放电针罩的表面构成用来使膜状的去电对象工件转换方向的导向面，能利用从该导向面喷出的气体，以非接触或低磨擦接触的形态导向上述去电对象工件。

此外，在本发明之中最好采用以下结构：上述放电针罩与控制电路连接，通过根据离子的吸收产生的该放电针罩的电位变化，用该控制电路控制上述高电压发生电路调整离子平衡。

(发明效果)

若采用上述本发明的去电装置，不仅可高效能地有效去除工件静电，即使在相对于该工件近距离设置的情况下，仍可不使该工件的表面电位极端性上升地进行该去电。

附图说明

图1是举例说明本发明涉及的去电装置的示意图。

图2是表示卸下图1的外罩状态的示意图。

图3是图1的A-A位置上的剖面图。

图4是表示利用本发明的去电装置，在近距离上给平面形工件去电的示意图。

图5是表示用本发明的去电装置边使连续的膜等工件方向转换边去电的示意图。

图6是与本发明的去电装置的电气连接有关的模式性剖面图。

图7是本发明涉及的去电装置中的电路图。

图中标号说明

1、去电装置，2、离子释放头，3、收容箱，4、保持件，4a、下面，4b、上面，5a、5b、放电针，6、气体喷出口，7、气体流路，8、放电针罩，8a、侧端壁，8b、细孔，9、上部罩，9a、侧端壁，10、空间，11、12、端板，15、气体流路，16、连接口，17、供气源，20a、20b、高电压发生电路，21、控制电路，22、MPU，23、自激励振荡电路，24、升压变压器，25、倍压整流电路，W、工件，R、检出电阻。

具体实施方式

图中所示的是本发明涉及的去电装置的实施方式。该去电装置1是脉冲DC方式的去电装置，正如图1～图4所示，配置有：离子释放头2，其呈细长条状；收容箱3，其安装在该离子释放头2长度方向的一端。上述离子释放头2上设有通过电晕放电释放离子的正负放电针5a、5b，正如图6及图7所示，上述收容箱3内收容了给上述放电针5a、5b外加高电压的正负高电压发生电路20a、20b，以及通过用MPU22控制上述高电压发生电路20a、20b，控制去电装置1的整体动作的控制电路21。

在下面的说明中，除必须将上述正负放电针5a、5b加以区别进行说明时之外，将此二者统一标注为5。

上述离子释放头2具有如图4所示的结构，其可去除放置在近距离内(例如100mm以下)的工件W的静电，配置有：

放电针保持件4，其由合成树脂等绝缘材料构成，呈向该头2的长度方向延伸的细长的板状。

多根放电针5，其根部保持在该保持件4上，针尖部从该保持件4的下面4a向下突出；

放电针罩8，其由导电性多孔材料构成，剖面呈U字形，安装在上述保持件4的下面4a上，覆盖所有放电针5；

上部罩9，其安装在上述保持件4的上面4b一侧，剖面呈U字形；

端板11、12，其安装在上述保持件4长度方向的两端，封闭上述放电针罩8以及上部罩9开放的两端。

上述放电针5，以正负放电针5a、5b成一对地配设多对，该多对的放电针，以在上述保持件4的宽度方向上配置正负放电针5a、5b的状态排列配置在该保持件4的长度方向上。因此，正的放电针5a和负的放电针5b呈彼此平行的两列。

此外，上述保持件4上还设有：

多个气体喷出口6，其开口于上述各放电针5的近旁，使气体沿该放电针5喷出；

气体流路7，其在该保持件4的内部的长度方向上延伸，与上述各气体喷出口6连通。在图示的例中，上述气体喷出口6以分别围绕正负放电针5a、5b的形态设置，同时两个气体流路7、7平行设置，一侧的气体流路7与正的放电针5a一侧的所有气体喷出口6连通，另一侧的气体流路7则与负的放电针5b一侧的所有气体喷出口6连通。

上述气体流路7经收容箱3内的气体流路15，与设置在该收容箱3端面上的连接口16连通。可从连接在该连接口16上的供气源17提供具有规定压力的气体。并且，在从上述放电针5a、5b释放出正或负的离子的状态下，气体一从上述各喷出口6喷出，由于使该气体含有离子，即成为离子化气体，穿过上述多孔质的放电针罩8，向工件W喷射。

上述放电针罩8是用金属烧结体构成的，在其整个表面上均匀分布着用于喷出气体的细孔8b，以在与上述放电针5的尖端之间留有空间10的状态安装在上述保持件4上。利用该结构，从上述放电针5周围的气体喷出口6喷出的离子化气体首先在上述空间10内扩散，在整个罩内均压化，然后从该放电针罩8的整个表面均匀地释放出。此外，采用此法离子化后的气体在穿过上述放电针罩8时，一部分离子被该导电性的放电针罩8吸收，可进行离子量的调整。

如上所述，上述离子化气体均匀分散在离子释放头2内，以均匀的流速喷出的同时，由于一部分离子被该头吸收，因而可防止产生局部流速不均及离子分布不均等，同时还可将离子量调整到不使工件W的表面电位极端性上升的程度。

此处的上述放电针罩8的内压，即空间10的内压相对于该罩外部的压力一大气压，并不需要高出许多，通过设定为略高的正压，即可使气体较缓慢地向工件W释放。

此外，由于上述空间10可用气体喷出口6喷出的气体所清洗，因而通过管理穿过气体流路7提供的气体质量，例如给该空间10提供用空气滤膜等净化后的气体，即可防止放电针5的污染。而且，由于上述放电针5设置在细长的保持件4内，且这些放电针5全部被上述罩8覆盖，因而安全性良好，并可改善放电针5的设置自由度。

图6及图7示出与上述去电装置1的电气连接有关的模式性剖面图及电路图。而在图6之中，为了方便起见，正负多对的放电针5a、5b并成一列来表示，然而实际情况如图2所示，其配置有两列，从这些图中可知，收容在上述收容箱3内的正负高电压发生电路20a、20b均由自激励振荡电路23和经升压变压器24与该自激励振荡电路23连接的倍压整流电路25构成，正的高电压发生电路20a与所有正的放电针5a连接，负的高电压发生电路20b与所有负的放电针5b连接。且通过给上述正及负的放电针5a、5b交替外加用上述倍压整流电路25发生的正及负的脉冲状高电压，即可从这些放电针5a、5b交替释放出正及负的离子。这时，未外加脉冲状态高压一侧的放电针，经上述倍压整流电路25与接地电路连接。

此外，上述放电针罩8，除上述金属烧结体之外，还可用导电性合成树脂等形成，该放电针罩8可根据需要通过密封手段安装在上述保持件4上。该放电针8的细孔8b既可直线性连接该罩的内外，也可弯曲状态连接，既可有规律地分布在整个罩上，也可不规则地分布。

另外，上述收容箱3及端板11、12及上部罩9可用合成树脂构成。

此外，上述放电针罩8采用以下结构：在与上述控制电路21连接的同时，还经由该控制电路21中的检出电阻R与接地电路导通，该检出电阻R的两端的电位差V被输入MPU22。且通过吸收上述放电针5a、5b交替释放出的正负离子而产生的放电针罩8的电位变化可通过控制电路21作为上述检出电阻R两端的电位差V的变化来检出，通过根据该电位变化，用该控制电路21控制上述正负高电压发生电路20a、20b控制离子发生量，即可自动调整离子平衡。

上述放电针罩8和上部罩9通过将在其长度方向上延伸的两侧壁端8a、9a用螺钉等安装手段安装到上述保持件4的侧壁4b上，即可使之在该保持件4上灵活装卸，但也可用粘接剂等至少固定一侧的罩。当把上述放电针罩8设定为可灵活装卸时，由于可通过卸下该罩使用，使离子化的气体比有该罩8时喷射得更远，因而可对配置在较远距离上的工件去电。

这样一来，由于具有上述结构的去电装置1可用上述放电针罩8调整离子的释放量，因而即使在将该去电装置1相对于工件W近距离设置进行去电的情况下，也不会使该工件W的表面电位极端性上升。此外，通过用上述放电针罩8使离子化的气体流速在整个离子释放头2内均匀化，可防止产生气体流速不均及离子的分布不均，可在该整个工件上不产生去电不均地，均匀而又有效地进行去电，去电性良好。而且由于上述放电针5全部被上述放电针罩8覆盖，因而安全性良好。还有，利用上述放电针罩8，可防止因介质造成的工件表面电位极端性上升。

图5例示出用本发明的去电装置1，边用离子释放头2使连续的膜状工件W方向转换，边通过相对地移动进行去电时的情况。这时，上述工件W由于中间存在从放电针罩8的所有面上喷射的气体，因而与该放电针罩8保持着非接触状态或低磨擦接触状态。因此，上述离子释放头2具有改变上述工件W的方向的方向转换导向器的功能。

当以此种方式使用去电装置的情况下，上述放电针罩8的表面除设有用于喷出气体的细孔8b以外，最好尽可能形成光滑的面。

本发明的去电装置并不局限于上述实施方式，在不超出本发明精神的范围内，可进行种种变更。

例如，上述保持件4只要是能够保持多对放电针的细长结构即可，其剖面形状未必采用大致长方形。此外，也可用绝缘材料构成仅需要设置上述放电针5的位置。

此外，上述上部罩9其剖面形状也未必是U字形，还可以将其省略。

Claims (6)

1.一种去电装置，其特征在于，具有：

离子释放头，配置有通过电晕放电释放离子的多个放电针以及分别在靠近上述多个放电针中的各个的位置上喷射气体的多个气体喷出口、

给上述多个放电针外加高电压的高电压发生电路、

控制该高电压发生电路的控制电路，

上述离子释放头具有覆盖所有上述多个放电针，由导电性多孔材料构成的放电针罩，通过使离子化的气体穿过上述放电针罩释放到外部，使整个上述离子释放头的离子释放平均化，同时通过使上述放电针罩吸收一部分产生的离子来调整离子的释放量。

2.根据权利要求1所述的去电装置，其特征在于：采用以下结构：通过使上述多个放电针的端部和上述放电针罩之间留有空间，使气体在该空间内扩散后再从整个上述放电针罩释放出。

3.根据权利要求1或2所述的去电装置，其特征在于：上述离子释放头呈细长条状，上述多个放电针是正负放电针为一对的多对放电针，上述多个放电针以在上述离子释放头的宽度方向上配置一对上述正负放电针的状态排列在上述离子释放头的长度方向上，此外，上述高电压发生电路是给上述正负放电针外加高电压的正负高电压发生电路，在上述离子释放头长度方向的一端安装有收容箱，该收容箱内收容了上述正负高电压发生电路和控制电路。

4.根据权利要求3所述的去电装置，其特征在于：上述放电针罩由剖面呈U字形的部件构成，在上述离子释放头的几乎整个长度方向上延伸，上述放电针罩的表面构成用来使膜状的去电对象工件转换方向的导向面，能利用从该导向面喷出的气体，以非接触或低磨擦接触的形态导向上述去电对象工件。

5.根据权利要求1或2或4所述的去电装置，其特征在于：上述放电针罩采用以下结构：其与控制电路连接，通过根据离子的吸收产生的上述放电针罩的电位变化，用该控制电路控制上述高电压发生电路调整离子平衡。

6.根据权利要求3所述的去电装置，其特征在于：上述放电针罩采用以下结构：其与控制电路连接，通过根据离子的吸收产生的上述放电针罩的电位变化，用该控制电路控制上述高电压发生电路调整离子平衡。

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