JP2000311797A - 静電気除去装置および静電気除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電を行ったとしても、残留している帯電電
荷に基づいて依然として問題となる残留電位が発生して
しまうことがあった。 【解決手段】 空間中の原子をイオン化して正負両極の
イオンを交互に発生させつつ同イオンの発生量を減衰さ
せ、当該イオンを上記対象物に作用させることにより除
電を行う。従って、簡易な構成により、非常に低い残留
電位になるまで除電可能な静電気除去装置および静電気
除去方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気除去装置お
よび静電気除去方法に関し、特に、非常に低い残留電位
になるまで除電可能な静電気除去装置および静電気除去
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電気は電気抵抗率が高く誘電率の大き
い物質で発生しやすく、現在様々な分野における静電気
障害が指摘されている。例えば、石油化学工業や石油精
製業などの石油化学の分野においては、生成した高分子
化合物が非常に静電気を帯電しやすい物質であり、扱う
可燃性ガスや粉体などの物質が着火しやすい。従って、
この分野では、除電対象物からの放電による上記可燃性
ガス等の爆発災害が大きな問題となっている。

【０００３】また、近年急激に進歩している半導体加工
分野において、微細加工技術の進歩によって実現される
ＩＣ，ＬＳＩ等の電子素子は静電気に対して極めて脆弱
であり、静電気による素子破壊を防ぐことはこの分野に
おける重大な課題であり続けている。

【０００４】さらに、静電気を帯電した物質は当然に電
気的性質を有するようになり、除電対象物の吸引・反発
作用が様々な障害を引き起こしている。例えば、電子工
業や精密機械工業，食品工業の分野において原材料や製
品に対して高度の純粋性が要求される場合に、帯電した
物質が吸引してコンタミネーションを引き起こしてしま
う。コンタミネーションは病院や都市型ビルなど環境・
衛生面に高度な配慮を要する分野でも問題となることが
ある。

【０００５】また、吸引・反発作用はプラスチックフィ
ルムによる梱包時や原材料・製品の自動搬送時にも重大
な問題になる。すなわち、プラスチックフィルムが帯電
すると目的物への梱包が非常に困難になったり、多くの
埃，ちりを集めてしまうし、原材料等の自動搬送時に
は、材料同士が接触したままになるなどして自動搬送自
体に支障をきたす。特に精密部品や材料を扱う分野で自
動搬送不能は深刻である。

【０００６】このように、静電気は非常に多くの分野に
おいて問題になっており、静電気を除去するための装置
が従来から提案されている。その一例として、よく用い
られる形態の静電気除去装置として、コロナ放電式のイ
オナイザがある。このタイプの静電気除去装置では、コ
ロナ放電可能な所定形状の電極を構成し、かかる電極に
ｐｕｌｓｅｄ−ＤＣやＤＣまたはＡＣ等を印加して放電
電界中の気体を正イオンと負イオンとにイオン化する。
そして、発生した正イオンと負イオンとを除電対象物に
吹き付けることにより帯電表面の電荷を中和している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の静電気
除去装置および静電気除去方法においては、次のような
課題があった。すなわち、上記イオナイザにて発生させ
るイオンは正負の両極性であり、例えば除電対象物が当
初正極に帯電しているときに負イオンが吹き付けられる
ことによって除電がなされるが、帯電電荷以上の負イオ
ンが吹き付けられて逆に負に帯電してしまうことがあ
る。また、除電後に再び正イオンが吹き付けられること
により正に帯電してしまう。従って、除電を行ったとし
ても、残留している帯電電荷によって依然として問題と
なる残留電位が発生してしまうことがあった。本発明
は、上記課題にかんがみてなされたもので、簡易な構成
により、非常に低い残留電位になるまで除電可能な静電
気除去装置および静電気除去方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、空間中の原子をイオン化
して正負両極のイオンを発生させて除電対象物に作用さ
せるイオン発生器と、同イオン発生器を制御して正負両
極のイオンを交互に発生させつつ同イオンの発生量を減
衰させるイオン発生制御手段とを具備する構成としてあ
る。

【０００９】上記のように構成した請求項１にかかる静
電気除去装置において、イオン発生器は、空間中の原子
をイオン化して正負両極のイオンを発生させて除電対象
物に作用させる。イオン発生制御手段は同イオン発生器
を制御可能になっており、正負両極のイオンを交互に発
生させつつ同イオンの発生量を減衰させる。

【００１０】すなわち、発生する正負のイオン量は減衰
し、この発生したイオンは除電対象物に作用しているの
で、除電対象物に作用する正負両極のイオンが時間的に
減衰する。このため、除電の初期の段階で正または負の
イオンが過剰になって除電対象物を除電後に再び帯電さ
せることがあったとしても、その過剰な帯電電位は徐々
に小さくなっていく。従って、一連の除電によって除電
後の残留電位は非常に小さい値になる。

【００１１】ここで、上記イオン発生器は、空間中の原
子をイオン化させることができればよく、原子の外郭電
子を当該原子から離脱させたり原子の外郭に電子捕獲を
行わせるなどして生成すればよい。このようにして、原
子をイオン化する構成は様々であり、その構成の一例と
して、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の静電
気除去装置において、上記イオン発生器は、針状電極へ
の電界集中によるコロナ放電により集中電界中の原子を
イオン化する構成としてある。

【００１２】上記のように構成した請求項２にかかる発
明においては、上記イオン発生器は、針状電極を有して
おり、かかる針状電極への電圧印加によって集中電界を
発生させる。そして、この集中電界によってコロナ放電
を発生させ、原子中の外郭電子を離脱させる。このと
き、例えば針状電極に正電圧が印加されていると、離脱
電子は当該針状電極に引き寄せられ、残った原子は正イ
オンとなる。逆に針状電極に負電圧が印加されている
と、負イオンが生成される。

【００１３】このように、上記構成によって簡単に正負
両極のイオンが生成されるが、本発明においては、この
発生イオンが除電対象物に作用する量を減衰させること
が重要である。上記イオン発生制御手段においてはイオ
ン発生器において正負両極のイオンを交互に発生させな
がらイオンの発生量を減衰させることができればよく、
その構成は様々である。そこで、イオン発生器の構成の
一例として、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載
の静電気除去装置において、上記イオン発生制御手段
は、上記針状電極に交流電圧を印加することにより正負
両極のイオンを発生させ、印加交流電圧の振幅を減衰さ
せることによりイオン発生量を減衰させる構成としてあ
る。

【００１４】上記のように構成した請求項３にかかる発
明においては、イオン発生制御手段は、上記針状電極に
交流電圧を印加し、さらにこの交流電圧の振幅を制御可
能となっている。すなわち、同針状電極に振幅が減衰す
る交流電圧を印加することにより、正負両極のイオンを
発生させつつイオン発生量を減衰させることができる。

【００１５】ここで、針状電極に印加する電圧をあるし
きい値以下にするとコロナ放電は発生しなくなるが、本
発明においては、結果として除電対象物に吹き付けられ
るイオンの量が減衰していけばよいので、しきい値によ
って急激に発生イオンがなくなることを防ぐために、電
圧の振幅を徐々に減じるだけでなく、発生イオン量が時
間的に減衰するように交流電圧を印加する時間を制御し
てもよい。

【００１６】さらに、イオン発生器の構成の他の例とし
て、請求項４にかかる発明は、請求項２に記載の静電気
除去装置において、上記イオン発生制御手段は、上記針
状電極に印加する電圧をデューティ制御することが可能
であり、電圧印加時間を徐々に短くしていくことにより
イオン発生量を時間的に減衰させる構成としてある。

【００１７】上記のように構成した請求項４にかかる発
明においては、イオン発生制御手段は、上記針状電極に
印加する電圧をデューティ制御する。すなわち、デュー
ティ制御は１サイクル中のパルスのＯＮ／ＯＦＦ時間の
長さによって可変量を制御する手法であり、例えば、１
サイクル中のパルスＯＮのときに上記針状電極に通電す
るように構成し、サイクルが進むにつれてパルスＯＮの
長さを逓減させるなどして構成する。

【００１８】この結果、１サイクル中の電圧印加時間も
徐々に短くなっていき、結果的にイオン発生量が時間的
に減衰される。ここで、印加する電圧は交流でも直流で
もよく、交流の場合は１サイクル中に正負両極のイオン
が発生してそれらが時間の経過とともに逓減し、直流の
場合は１サイクル中には正極または負極のどちらかのイ
オンのみが発生してそれらが時間の経過とともに逓減す
る。このように制御した場合には、コロナ放電のしきい
値電圧以下の電圧によってイオンが発生しなくなること
を防ぐことができる。

【００１９】さらに、除電対象物に逓減するイオンを作
用させる他の例として、請求項５にかかる発明は、請求
項２に記載の静電気除去装置において、上記イオン発生
器は、所定の搬送経路に沿って並設される複数の針状電
極を有しており、上記イオン発生制御手段は、上記除電
対象物を上記所定の搬送経路にて搬送しつつ、上記針状
電極が並設される順で交互に正極または負極のイオンを
発生させ、かつ、搬送経路奥側であるほど発生イオン量
が少なくなるよう制御する構成としてある。

【００２０】上記のように構成した請求項５にかかる発
明においては、本発明にかかる静電気除去装置にて除電
が行われる除電対象物は所定の経路に沿って搬送され、
上記イオン発生器は、所定の搬送経路に沿って並設され
る複数の針状電極を有している。そして、上記イオン発
生制御手段は上記除電対象物を上記所定の搬送経路にて
搬送しつつ、上記針状電極が並設される順で交互に正極
または負極のイオンを発生させ、かつ、搬送経路奥側で
あるほど発生イオン量が少なくなるよう制御する。

【００２１】すなわち、針状電極からは並び順に正極ま
たは負極のイオンが発生されており、発生イオンは搬送
経路に作用する。従って、搬送経路にて搬送される除電
対象物には正極と負極のイオンが交互に作用する。さら
に、発生イオン量は搬送経路奥側であるほど少ないの
で、除電対象物から見ると、減衰する正負のイオンが交
互に作用する。

【００２２】ここで、上記イオン発生器においてはイオ
ンを除電対象物に作用させることが可能であればよく、
かかる作用においてはイオンが除電対象物と接触するこ
とによりイオンと除電対象物の帯電電荷とが電気的に中
和できればよい。そこで、イオンを除電対象物に作用さ
せる構成は様々であり、かかる構成の一例として、請求
項６にかかる発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに
記載の静電気除去装置において、上記イオン発生器は気
流を発生させる送風機構を具備し、同送風機構にて上記
イオン発生器のイオン発生部位に送風して同発生イオン
を所定方向に送り出す構成としてある。

【００２３】上記のように構成した請求項６にかかる発
明においては、上記イオン発生器は送風機構によって気
流を発生させる。さらに、この気流は風となって上記イ
オン発生器によってイオンが発生している部位に送られ
るとともに除電対象物に送られ、この風とともに発生イ
オンを除電対象物に作用させる。従って、イオン化され
た原子が効率よく除電対象物に供給される。

【００２４】より具体的には、例えば上述のコロナ放電
を行う態様において針状電極を気流流入穴および流出穴
を有する筐体内部に構成し、同筐体の内面の一部または
全部を上記針状電極の対電極として構成する。そして、
上記送風機構にて同筐体の流入穴から筐体内に気体を流
入させ、流出穴から流入気体とともにイオン化された原
子を筐体外部に流出させて上記除電対象物にイオンを吹
き付けるようにすればよい。

【００２５】また、他にもいろいろな構成が可能であ
り、コロナ放電を行う針状電極に対して対電極を網板状
部材で構成し、同網板状部材の後方から送風を行って、
針状電極付近に発生しているイオンをこの風とともにそ
の送風経路の先に配設される除電対象物に供給するよう
にしてもよい。ここで、上記送風機構は気流を発生させ
ることが可能であればよく、ファンを使用してもよい
し、圧縮気体を開放することによって気流を発生させて
もよく、様々な構成が考えられる。

【００２６】このように、本発明においては、減衰する
イオンによって除電対象物の残留電位を非常に小さい値
まで低減することができるので、本発明にかかる静電気
除去装置は様々な分野において応用可能である。例え
ば、パーツフィーダに本静電気除去装置を使用して搬送
されるワークに帯電した静電気を除去することが考えら
れる。

【００２７】すなわち、パーツフィーダは乱雑に貯留ま
たは供給された複数のパーツを、組み付け等のために一
つずつ適正な位置に搬送するためなど、様々な態様で使
用されており、特に精密機械の組立等、小さい部品を扱
うときには静電気による部品間の吸引・反発作用の影響
が甚大である。そこで、パーツフィーダのパーツ搬送経
路の一部に本静電気除去装置を構成し、搬送されるパー
ツの静電気を除去すると部品間における吸引・反発を防
ぐことができ、パーツフィーダの信頼性が向上する。

【００２８】さらに、本発明の応用例はいろいろ考えら
れ、その一例として、請求項７にかかる発明は、請求項
１〜請求項６のいずれかに記載の静電気除去装置におい
て、本静電気除去装置は、エアーガンを備え、同エアー
ガンで送り出される圧縮空気とともに上記イオン発生器
にて発生させたイオンを送り出す構成としてある。

【００２９】上記のように構成した請求項７にかかる発
明においては、上記イオン発生器にて発生させたイオン
をエアーガンにて発生させる気流にのせて除電対象物に
作用させる。すなわち、エアーガンは圧縮気体を開口部
から開放することにより気流を発生させるものであり、
エアーガン内部でイオンを発生可能に構成し、かかる気
流にのせて正負の減衰するイオンをエアーガン外部に流
出可能に構成する。

【００３０】この結果、エアーガンを持ち運ぶことによ
ってどこでも簡単に本発明による静電気除去を行うこと
ができ、あらゆる物の除電を行うことができる。ここ
で、エアーガンは圧縮気体を開放することにより気流を
発生させることができればよく、圧縮ボンベ中の圧縮気
体をホースによってガン形状に形成されたノズルに導
き、かかるガン形状のノズルのトリガ部分をスイッチと
して本静電気除去装置を駆動するなどして構成すればよ
い。

【００３１】さらに、本発明の他の応用例として、請求
項８にかかる発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに
記載の静電気除去装置において、本静電気除去装置は、
粉粒状物の配送ダクトを有し、同配送ダクト内にて減衰
交番イオンを発生させる構成としてある。

【００３２】上記のように構成した請求項８にかかる発
明においては、本静電気除去装置は粉粒状物の配送ダク
ト内で減衰交番イオンを発生させ、同減衰交番イオンを
粉粒状物に作用させて静電気を除去する。すなわち、サ
ンドブラスターのＳｉ粉等や穀物粉等の粉粒状物は小さ
いために静電気の影響を受けやすい。その結果、サンド
ブラスターのＳｉ粉等がターゲット等に付着してしまっ
て、非常に除去しづらくなることがあり、穀物粉からの
放電により爆発・火災を起こしてしまうことがある。そ
こで、かかる粉粒状物に本発明にかかる静電気除去装置
を適用すると、粉粒状物の付着等を防ぐことができる。

【００３３】また、上述のように、時間的に減衰する正
負両極のイオンを除電対象物に作用させる手法は方法の
発明として捉えることも可能である。このため、請求項
９にかかる発明は、静電気が帯電した対象物の除電を行
う静電気除去方法であって、空間中の原子をイオン化し
て正負両極のイオンを交互に発生させつつ同イオンの発
生量を減衰させ、当該イオンを上記対象物に作用させる
ことにより除電を行うことを特徴とする構成としてあ
る。すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その
方法としても有効であることに相違はない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、除電対
象物に対して正負両極のイオンを量を減衰させつつ作用
させるので、簡易な構成により非常に低い残留電位にな
るまで除電可能となる。また、請求項２にかかる発明に
よれば、簡易な構成によりイオンを発生することができ
る。さらに、請求項３にかかる発明によれば、簡易な構
成により減衰する正負両極のイオンを提供することがで
きる。

【００３５】さらに、請求項４にかかる発明によれば、
簡易な構成により減衰する正負両極のイオンを提供する
ことができる。さらに、請求項５にかかる発明によれ
ば、簡易な構成により減衰する正負両極のイオンを提供
することができる。さらに、請求項６にかかる発明によ
れば、簡易な構成により除電対象物にイオンを吹き付け
ることができる。

【００３６】さらに、請求項７にかかる発明によれば、
本静電気除去装置の携帯性が高くなり、種々の除電対象
物の静電気を除電することができる。さらに、請求項８
にかかる発明によれば、粉粒状物にて発生する静電気障
害を除去することができる。さらに、請求項９にかかる
発明によれば、除電対象物に対して正負両極のイオンを
量を減衰させつつ作用させるので、簡易な構成により非
常に低い残留電位になるまで除電可能となる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態にかか
る静電気除去装置をパーツフィーダに使用した場合の概
観を示す図である。同図において、このパーツフィーダ
は台座２の上に電磁石３，保持部材４ａ，４ｂおよび板
バネ５が備えられている。これらの保持部材４ａ，４ｂ
の上部にはボウル６が配設されており、同ボウル６には
一度に複数のワーク７を入れるようになっている。

【００３８】また、ボウル６の外縁の一部にはワーク７
を搬送する搬送路８が配設されており、ボウル６の出口
において搬送路８の上部に本発明にかかる静電気除去装
置１が配設されている。ここで、同ボウル６と板バネ５
とは対となって振動系を構成し、電磁石３が断続的に力
を加えて振動させる。そして、電磁石３による駆動周波
数をパーツフィーダの固有周波数とほぼ同じにして共振
させることにより、ワーク７は方向や姿勢が整えられて
搬送路８に供給される。

【００３９】搬送路８にて搬送されるワーク７は静電気
を帯電することが多く、上記ボウルの出口においてウィ
スカーを配設してワーク７とウィスカーとの接触により
除電することも考えられるが、ワーク７は搬送路８との
非常に小さい摩擦力によって搬送されているのでウィス
カーと接触するとワーク７が搬送されなくなってしまう
ことがある。そこで、かかる搬送路８にて除電を行うに
はワーク７と非接触の状態にて除電を行うのが好適であ
り、本発明にかかる静電気除電装置１を使用すると好適
である。

【００４０】図２は本発明の一実施形態にかかる静電気
除去装置をブロック図にて示している。同図において、
本静電気除去装置１は高圧電源１０と針状電極１１と対
電極１２とコントロールユニット２０と送風ユニット３
０とを備えている。高電圧源１０は高電圧ケーブルにて
針状電極１１と対電極１２とに接続されており、同針状
電極１１と対電極１２との間に高電圧を印加して、針状
電極１１が生成する集中電界によってコロナ放電を起こ
させる。また、同高電圧源１０はコントロールユニット
２０に接続されており、同コントロールユニット２０の
デューティ制御によって、印加電圧のタイミングや振幅
等が制御される。

【００４１】コロナ放電が起こると針状電極１１に正電
圧が印加されているときには原子から離脱した電子は同
針状電極１１に引き寄せられるので正イオンが生成さ
れ、負電圧が印加されているときには原子から離脱した
電子が他の原子に捕獲されることにより負イオンが生成
される。従って、コントロールユニット２０によって高
電圧源１０に印加される極性が制御されることにより発
生されるイオンの極性が制御され、その振幅や印加時間
が制御されることにより発生するイオンの量が制御され
る。

【００４２】さらに、同コントロールユニット２０には
送風ユニット３０が接続されており、同送風ユニット３
０はコントロールユニット２０に制御されて針状電極１
１の先へと送風可能となっている。また、除電対象物た
るワーク７はかかる送風ユニット３０が送風する風の送
り先に配設または搬送される。従って、上記針状電極１
１によって起こるコロナ放電に伴って発生させるイオン
が送風ユニット３０が送る風によってワーク７に吹き付
けられて除電作用をする。

【００４３】従って、本実施形態においては、上記高電
圧源１０と針状電極１１と対電極１２と送風ユニット３
０とが上記イオン発生器を構成し、上記コントロールユ
ニット２０が上記イオン発生制御手段を構成する。

【００４４】図３は、本実施形態におけるイオン発生器
の要部を示している。同図において、対電極１２は略筐
体形状に形成されており、針状電極１１は絶縁体１３を
介して固定されつつ筐体形状の対電極１２の内部に配設
される。また、この対電極の筐体には、針状電極１１の
先端方向に所定の流出穴１４が形成されており、針状電
極１１と平行な壁面の一部に所定の流入穴１５が形成さ
れている。

【００４５】同流入穴１５の外側にはこの流入穴１５を
覆うように送風ユニット３０が取り付けられており、こ
の送風ユニット３０の内部にはファン３１が配設されて
いる。同ファン３１は上記コントロールユニット２０の
制御によって回転され、流入穴１５から筐体形状の対電
極１２内部に送風するようになっている。ファン３１か
ら送風された気体は流出穴１４から外部に流出して行く
が、このとき、針状電極１１の先端付近で発生したイオ
ンが風に乗って流出穴１４から対電極１２外部に流出し
ていく。

【００４６】ここで、ワーク７は流出穴１４の開口方向
の延長に配設または搬送されるので、流出穴１４から流
出するイオンを伴う風がワーク７に吹き付けられてワー
ク７が除電される。かかる構成により、イオンを発生さ
せ帯電体に作用させることができるが、イオン発生器の
構成は様々であり、必ずしも上記構成に限る必要もな
い。

【００４７】図４は、他の実施形態にかかるイオン発生
器の要部を示している。同図において、対電極１２０は
針状電極１１と送風ユニット３０との間に配設されてい
る。また、同対電極１２０は網板状部材にて形成されて
おり、送風ユニット３０内のファン３１の回転に伴って
発生する風を通過させるようになっている。従って、か
かる実施形態においては、対電極１２０の裏側のファン
３１から送られる風によって針状電極１１の先に発生す
るイオンをワーク７に吹き付けて、同ワーク７を除電す
るようになっている。

【００４８】次に、上記構成における本実施形態の動作
を説明する。図５は、上記コントロールユニット２０に
て行うデューティ制御の一例を示す図である。デューテ
ィ制御は１サイクル中のＯＮ時間とＯＦＦ時間との比に
より所定の量を制御するものであり、同図（ａ）は本実
施形態におけるデューティ制御のパルスを５サイクル分
示している。同図（ａ）における横軸は時間であり、縦
軸はパルスがＯＮかＯＦＦかを示している。

【００４９】ここで、上記１サイクル中のＯＮの間には
高電圧源１０にて電圧が発生し、ＯＦＦの間には電圧が
発生しない。また、かかるデューティ制御によると交流
であっても直流であっても発生する正負のイオンを減衰
させる所望の制御を行うことができる。

【００５０】図５（ｂ）は交流電源を上記図５（ａ）の
デューティ比で制御した場合の交流電圧の発生タイミン
グの一例であり、上記図５（ａ）のパルスがＯＮのとき
のみに交流電圧が発生している。この結果、１サイクル
中には正負両極のイオンが発生するが、時間の経過とと
もに電圧を印加している時間が逓減するので、総じてみ
れば発生するイオンが逓減してワーク７に作用するイオ
ンも逓減する。

【００５１】図５（ｃ）は直流電源を上記図５（ａ）の
デューティ比で制御した場合の直流電圧の発生タイミン
グの一例であり、上記図５（ａ）のパルスがＯＮのとき
のみに直流電圧が発生し、かつ１サイクル毎に上記針状
電極１１に印加する電圧の極性が反転する。従って、１
サイクル中には正極または負極のイオンが発生し、しか
も、時間の経過とともに１サイクル中に発生するイオン
の量が逓減する。この結果ワーク７に作用するイオンが
時間的に逓減する。

【００５２】図６は一連の除電過程におけるワーク７の
帯電電荷と発生イオンとの時間的変化を単純化し、帯電
電荷と発生イオンと除電とをステップ毎に模式化した図
である。同図において、ワーク７の帯電電荷と発生イオ
ンの電荷量を整数で示してあり、除電前にワーク７に帯
電している静電気は「−５」の電荷である。上記針状電
極１１においては時間の経過とともに発生イオンの電荷
量が「＋８，−７，＋６，−５，，，＋２」と変化して
いく。

【００５３】すなわち、発生するイオンの極性は正負交
互であり、その発生量が減衰していくので電荷量が減衰
していく。ここで、最初のステップで「＋８」のイオン
が発生すると、初期に「−５」に帯電しているワーク７
と除電作用をした後に同ワーク７の電荷は「＋３」にな
る。また、次のステップでは「−７」のイオンが発生す
るので、「＋３」に帯電しているワーク７と除電作用を
してワーク７の帯電電荷が「−４」となる。

【００５４】同様に、発生イオンと帯電電荷とが除電作
用をしていくと、発生イオンが「＋２」になった後の除
電作用によってワーク７の帯電電荷が「０」になる。す
なわち、一連の除電作用において、除電開始後にはワー
ク７の電荷を中和しつつも当該中和に必要な電荷量以上
の電荷のイオンが発生していることによってワーク７が
再び帯電してしまう。しかし、ワーク７に作用するイオ
ンは時間とともに逓減するので、上記再帯電の電荷量は
徐々に減衰する。従って、一連の除電作用後にはワーク
７の残留電位を非常に低い値にすることができる。

【００５５】ここで、図６において示した除電作用によ
ると一連の除電作用後の残留電位を「０」にすることが
可能であった。しかし、静電気障害を防止するという観
点からは、帯電体の残留電位を厳密に「０」にする必要
のもとに静電気除去装置を使用することはまれである。
すなわち、上記図１に示したパーツフィーダにおいて
は、ワーク７同士が吸引力によって接触したまま搬送さ
れることを防ぐことができればよく、かかる吸引力によ
る接触を起こさない程度の残留電位になるまで帯電電荷
を低減できればよい。

【００５６】この残留電位をどの程度まで低減すること
ができるかは、印加電圧や電圧印加時間，帯電体の材
質，静電気除去装置に費やすことが可能なコストなど、
様々な要因によって異なってくる。従って、本静電気除
去装置が使用される態様において必要十分な程度にまで
残留電位を低減することが可能である構成とすれば十分
である。

【００５７】また、本発明においては帯電体からみて時
間的に減衰する正負両極のイオンが作用すればよく、必
ずしも上記のように一本の針状電極１１から減衰する正
負両極のイオンを発生させる構成としなくてもよい。

【００５８】図７は、本発明にかかる静電気除去装置の
他の実施形態の概観を示す図である。同図において、帯
電体４０は搬送路８００上を搬送される構成となってお
り、同搬送路８００の上部にはコントロール部２００が
配設されている。同コントロール部２００には同搬送路
８００に沿って下向きに複数の針状電極１１０が配設さ
れる。また、コントロール部２００内部には図示しない
送風ユニットと直流高圧電源が備えられており、同送風
ユニットによって上記針状電極１１０のそれぞれにおい
て下方の搬送路８００に向けて送風されるようになって
おり、上記直流高圧電源によって上記針状電極１１０の
それぞれに固有の電圧を印加可能になっている。

【００５９】すなわち、上記針状電極１１０に印加する
電圧の大きさもしくは単位時間の電圧印加時間を制御す
ることにより、針状電極１１０にて発生するイオンの極
性および単位時間の発生量を制御することができる。そ
こで、針状電極１１０の並び順に正負交互の電位を与
え、さらに、搬送路８００における奥方に行くにつれ単
位時間に発生させるイオンの量を少なくする。

【００６０】帯電体４０は搬送路８００上を搬送される
ので、同搬送路８００上を進むにつれ作用するイオン量
が減衰し、しかもその極性は交互である。従って、帯電
体４０からみると正負両極のイオンが交互に減衰しつつ
作用する。ここで、本実施形態においては、針状電極１
１０にて単位時間に発生させるイオンは一定であって、
帯電体４０の位置的変化によって減衰交番イオンを作用
させることを実現している。

【００６１】従って、上記針状電極１１０のそれぞれに
おいては、印加する電圧の極性は予め決まっており、発
生させるイオンの量も予め決まっている。従って、個々
の針状電極１１０には除電開始から終了まで所定態様の
電圧を印加し続ければよく、複雑な電圧の制御を行う必
要がなくなる。

【００６２】図７の針状電極１１０と搬送路８００との
間に示した「＋」と「−」を付した丸は発生するイオン
を模式的に示したものであり、「＋」と「−」で極性を
表しており、個数で単位時間の発生量を表している。帯
電体４０においても同様で、一例として「−５」に帯電
している状態を示している。かかる状態で帯電体４０が
搬送路８００上を搬送されると、上記図６と同様なステ
ップで除電が行われる。

【００６３】すなわち、当初「−５」に帯電している帯
電体４０は最初の針状電極１１０が発生する「＋８」の
イオンによって除電され、最初の針状電極１１０と２番
目の針状電極１１０との間では「＋３」に帯電する。さ
らに帯電体４０が搬送されて２番目の針状電極１１０の
下に来ると、同２番目の針状電極１１０が発生する「−
７」のイオンで除電されて「−４」に帯電する。このよ
うにして帯電体４０がさらに搬送路８００上を搬送され
ていくと、図６に示したように正負の帯電を繰り返しつ
つ最終的に帯電電荷が「０」となって残留電位が除去さ
れる。

【００６４】さらに、除電を行う対象物の態様は様々で
あり、本静電気除去装置も様々な態様で使用することが
できる。図８はエアーガンに本発明にかかる静電気除去
装置を使用した場合の要部の概略構成を示す図である。
同図において、エアーガン５００はホースを介してボン
ベ３００と接続されており、同ボンベ３００頭部にてバ
ルブを開閉することにより内部に蓄積された圧縮空気が
エアーガン５００へと送られる。エアーガン５００に送
られた圧縮空気はトリガ５１０の押し込み操作によって
銃身先から外部に送られる。

【００６５】同エアーガン５００はそのグリップ内部に
バルブ５１１を備えており、同バルブ５１１はグリップ
前方のトリガ５１０に連結されている。バルブ５１１の
周りは圧縮空気の流路となっており、通常状態ではバル
ブ５１１の端部に連結されるバネが同バルブ５１１を付
勢して同流路が閉じられている。利用者がトリガ５１０
を押し込むと、バルブ５１１が後方に移動することによ
って流路が開いて、圧縮空気がエアーガン５００の銃身
内部に流入する。

【００６６】エアーガンの銃身内部後方には針状電極１
１１が備えられ、内部略中央には対電極１２１が備えら
れており、これらは高電圧源１０に接続される。また、
上記バルブ５１１の後方にはスイッチ２０１が配設され
ており、トリガ５１０の押し込まれたときのみに高電圧
源１０が駆動される。ここで、高電圧源１０において
は、針状電極１１１に上記図３，図５における電圧と同
様な電圧を印加するようになっており、エアーガン５０
０の銃身内部に減衰交番イオンを発生させる。

【００６７】従って、利用者によってトリガ５１０が押
し込まれるに伴って、ボンベ３００から圧縮空気が送ら
れ、針状電極１１１の先端付近に発生する減衰交番イオ
ンが同圧縮空気とともにエアーガン５００の先端から噴
出する。このように、本発明にかかる静電気除去装置が
エアーガンを備えることによって携帯性が向上し、様々
な帯電体の除電を行うことができる。

【００６８】このように、本発明においては、空間中の
原子をイオン化して正負両極のイオンを交互に発生させ
つつ同イオンの発生量を減衰させ、当該イオンを上記対
象物に作用させることにより除電を行う。従って、簡易
な構成により、非常に低い残留電位になるまで除電可能
な静電気除去装置および静電気除去方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる静電気除去装置を
パーツフィーダに使用した場合の概観を示す図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる静電気除去装置を
示すブロック図である。

【図３】本実施形態におけるイオン発生器の要部を示す
図である。

【図４】他の実施形態にかかるイオン発生器の要部を示
す図である。

【図５】コントロールユニットにて行う電圧の制御を示
す図である。

【図６】除電過程におけるワークの帯電電荷と発生イオ
ンとの時間的変化を示す図である。

【図７】静電気除去装置の他の実施形態の概観を示す図
である。

【図８】エアーガンに本発明にかかる静電気除去装置を
使用した場合の要部の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１…静電気除去装置 １０…高圧電源 １１…針状電極 １２…対電極 １３…絶縁体 １４…流出穴 １５…流入穴 ２０…コントロールユニット ３０…送風ユニット ３１…ファン

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空間中の原子をイオン化して正負両極の
   イオンを発生させて除電対象物に作用させるイオン発生
   器と、 同イオン発生器を制御して正負両極のイオンを交互に発
   生させつつ同イオンの発生量を減衰させるイオン発生制
   御手段とを具備することを特徴とする静電気除去装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の静電気除去装置に
   おいて、 上記イオン発生器は、針状電極への電界集中によるコロ
   ナ放電により集中電界中の原子をイオン化することを特
   徴とする静電気除去装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２に記載の静電気除去装置に
   おいて、 上記イオン発生制御手段は、上記針状電極に交流電圧を
   印加することにより正負両極のイオンを発生させ、印加
   交流電圧の振幅を減衰させることによりイオン発生量を
   減衰させることを特徴とする静電気除去装置。
4. 【請求項４】 上記請求項２に記載の静電気除去装置に
   おいて、 上記イオン発生制御手段は、上記針状電極に印加する電
   圧をデューティ制御することが可能であり、電圧印加時
   間を徐々に短くしていくことによりイオン発生量を時間
   的に減衰させることを特徴とする静電気除去装置。
5. 【請求項５】 上記請求項２に記載の静電気除去装置に
   おいて、 上記イオン発生器は、所定の搬送経路に沿って並設され
   る複数の針状電極を有しており、上記イオン発生制御手
   段は、上記除電対象物を上記所定の搬送経路にて搬送し
   つつ、上記針状電極が並設される順で交互に正極または
   負極のイオンを発生させ、かつ、搬送経路奥側であるほ
   ど発生イオン量が少なくなるよう制御することを特徴と
   する静電気除去装置。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載の静電気除去装置において、 上記イオン発生器は気流を発生させる送風機構を具備
   し、同送風機構にて上記イオン発生器のイオン発生部位
   に送風して同発生イオンを所定方向に送り出すことを特
   徴とする静電気除去装置。
7. 【請求項７】 上記請求項１〜請求項６のいずれかに記
   載の静電気除去装置において、 本静電気除去装置は、エアーガンを備え、同エアーガン
   で送り出される圧縮空気とともに上記イオン発生器にて
   発生させたイオンを送り出すことを特徴とする静電気除
   去装置。
8. 【請求項８】 上記請求項１〜請求項７のいずれかに記
   載の静電気除去装置において、 本静電気除去装置は、粉粒状物の配送ダクトを有し、同
   配送ダクト内にて減衰交番イオンを発生させることを特
   徴とする静電気除去装置。
9. 【請求項９】 静電気が帯電した対象物の除電を行う静
   電気除去方法であって、 空間中の原子をイオン化して正負両極のイオンを交互に
   発生させつつ同イオンの発生量を減衰させ、当該イオン
   を上記対象物に作用させることにより除電を行うことを
   特徴とする静電気除去方法。