JP2009226310A

JP2009226310A - 付着物除去装置

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Publication number: JP2009226310A
Application number: JP2008074801A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takayanagi; 真高柳
Original assignee: Trinc Corp
Current assignee: Trinc Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】静電気によって、物体の表面に付着した付着物を、容易に除去することを目的とする。
【解決手段】静電気によって、物体の表面に付着した付着物にイオンエアーをブローしながら、物体の被付着面側に、付着物の付着面の帯電と同極性の高電圧を印加した電極を近接して、もしくは接触して配置する。あるいは＋−の高電圧を交互に印加する電極を、物体の被付着面側に近接して、もしくは接触して配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、付着物除去装置に関し、特に、静電気により物体に付着した付着物を、静電界とイオンエアーの組合せを利用して除去可能とする付着物除去装置に関する。

従来、静電気を除去する目的で、イオナイザー等の除電装置が広く使われている。これらの除電装置を使用すれば、ワーク、装置等の除電や、ワーク、装置等の周囲のホコリその他の除電を行うことができ、ワーク、装置等の帯電に起因して発生する不具合や、ワーク、装置等にホコリその他のものが付着することを防ぐことができ、静電気対策、ワーク、装置等へのホコリ等の付着対策として、さまざまな除電装置が開発されている。

これらの除電装置を使用して、ワーク、装置等やワーク、装置等の周囲のホコリその他のものを除電すれば、ワーク、装置等への静電気によるホコリその他のものの付着を防ぐことが可能になるが、静電気によっていったんワーク、装置等にホコリその他ものが付着してしまうと、例えばエアーブローを行っても付着物を除去することは非常に難しい。

また、エアーブローではなく、イオンエアーをブローしても、ワーク、装置等と付着物間で電気力線のカップリングができてしまい、その結果外部への電気力線の漏れがなくなってしまうため、イオンがワーク、装置等と付着物間に引き寄せられず、またその間の密着性が高ければ高いほど、その付着物を除去することは非常に困難である。

図５を用いて、静電気によっていったんワーク、装置等にホコリその他ものが付着してしまった付着物にイオンエアーをブローした場合の現象を説明する。図５ａにイオンエアーをブローする前の静電気によってワーク、装置等にホコリその他ものが付着した状態を、図５ｂに静電気によってワーク、装置等にホコリその他ものが付着した状態でイオンエアーをブローした状態を示す。

図５ａに示すように、静電気によってワーク、装置１０等にホコリその他の付着物１２（１２ａ、１２ｂ）が付着する場合、付着物１２ａはワーク、装置１０等と逆極性に帯電しているか、付着物１２ｂはワーク、装置１０等の帯電によって分極し、いずれにしても、付着物１２（１２ａ、１２ｂ）のワーク、装置１０等付着側面は、ワーク、装置等の帯電と逆極性になっている。付着物１２ａは＋に帯電したワーク、装置１０等と逆極性の−に帯電した付着物であり、付着物１２ｂは、ワーク、装置１０等の＋帯電により、分極して付着した付着物である。

このような状態の付着物表面にイオンエア−ブロー源１８からイオンエアーをブローした例を図５bに示す。ブローしたイオンエアーによって、付着物１２が付着していないワークあるいは装置１０の表面は、除電されて＋帯電がなくなっているが、付着物１２が付着している面の帯電はなくならない。また付着物１２ａの付着面と反対側面の−帯電も除電されるが、付着面の−帯電はなくならない。また、付着物１２ｂの付着面と反対側の分極による＋帯電も除電されるが、付着面側の−帯電はなくならない。

いったん、このような状態になってしまうと、図５ｂの拡大図で示すように、ワーク、装置１０等と付着物１２間で、ワーク、装置１０等の＋帯電（＋電荷）１４から、付着物の−帯電（−電荷）１６側に向かって電気力線の結合ができてしまい、電気力線は外部に漏れることがなく、イオンがワーク、装置１０等と付着物１２間に効率よく入り込むことができず、これらの付着物１２を除去することは、非常に困難である。

したがって、本発明の目的は、このような静電気によっていったんワーク、装置等に付着したホコリその他付着物をワーク、装置から除去する付着物除去装置を提供することにある。

本発明の付着物除去装置は、少なくもひとつの高電圧印加装置、高電圧印加電極と、イオンエアーブロー源からなり、イオンエアーを、静電気によって付着したワークや装置への付着物にブローしながら、ワークや装置の付着物側から付着物を吸引する力が働く付着物と逆極性の高電圧印加電極を付着物に近接させることで、付着物を除去するものである。

また、本発明の付着物除去装置は、少なくもひとつの高電圧印加装置、高電圧印加電極と、イオンエアーブロー源からなり、イオンエアーを、静電気によって付着したワークや装置への付着物にブローしながら、ワークや装置側から、付着物を反発する力が働く付着物と同極性の高電圧印加電極を付着物に近接させることで、付着物を除去するものである。

また、本発明の付着物除去装置は、少なくもひとつの高電圧印加装置、高電圧印加電極、及びその電極への電圧の印加極性を切り替えることができる制御装置と、イオンエアーブロー源からなり、イオンエアーを、静電気によって付着したワークや装置への付着物にブローしながら、ワークや装置の付着物に近接して空間側から付着物を吸引する力と反発する力が、すなわち＋と−が交互に切り替わって働く高電圧印加電極を付着物に近接させることで、付着物を除去するものである。

また、本発明の付着物除去装置は、少なくもひとつの高電圧印加装置、高電圧印加電極、及びその電極への電圧の印加極性を切り替えることができる制御装置と、またはイオンエアーブロー源からなり、エアーまたはイオンエアーを、静電気によって付着したワークや装置への付着物にブローしながら、ワークや装置の付着物に近接あるいは接触してワークや装置側から、付着物を吸引する力と反発する力が、すなわち＋と−が交互に切り替わって働く高電圧印加電極を付着物に近接させることで、付着物を除去するものである。

本発明の付着物除去装置を使用すれば、静電気によっていったんワーク、装置等にホコリその他ものが付着してしまった付着物を、容易に除去することが可能となる。

（実施例１）
図１を用いて、本発明の実施例１の付着物除去装置を説明する。本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明する。

図１ａでは、静電気によって付着したホコリその他の付着物にイオンエアーブロー源１８からイオンエアーをブローした状態を示す。ワークや装置１０等の付着物のない表面は除電され、またホコリその他の付着物の付着側と反対側面も同様に除電される。本実施例では、このような状態で、ホコリその他の付着物側に、ホコリその他の付着物を吸引する力が働く、すなわち本実施例の場合＋の高電圧を高電圧印加装置２２から印加した電極２０を、ホコリその他の付着物１２に近接して配置する。

すると、ホコリその他の付着物１２には、＋の高電圧を印加した電極２０に向かって吸引される力が働き、図１ｂに示すように、場合によってはその力によって付着物が浮き上がり、あるいは、その力によって、ワークまたは装置等への付着力が軽減されて、イオンエアーブロー１８の力によって付着物が浮き上がる。一度付着物が浮き上がれば、付着面の帯電は、イオンエアーによって除電され、付着物１２は、イオンエアーブローの風力で、ワーク、装置１０等から除去される。

ここで、本実施例では、＋の高電圧を印加した電極２０を、ホコリその他の付着物に近接して配置すると書いたが、この場合、イオンエアーをブローしながら＋の高電圧を印加した電極２０を物理的、機械的に徐々に近づけて行ってもよいし、また、あらかじめ高電圧を印加する電極２０を配置しておき、イオンエアーブローと同じタイミングで、高電圧を印加するという方法をとってもよい。

また、高電圧を印加する電極２０の構造は、例えば棒状のものを、ワーク、装置等平面と平行な状態で横にずらしてスキャンするような方法をとってもよいし、面状の電極を使用してもよい。また、ワーク、装置が移動するものであってもよい。

本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明したが、この極性が逆の場合は、近接させる高電圧電極の極性を逆にすればよい。
（実施例２）
図２を用いて、本発明の実施例２の付着物除去装置を説明する。本実施例でも、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明する。

図２ａでは、静電気によって付着したホコリその他の付着物１２にイオンエアーブロー源１８からイオンエアーをブローした状態を示す。ワークや装置等の付着物のない表面は除電され、またホコリその他の付着物の付着側と反対側面も同様に除電される。本実施例では、このような状態で、ワークや装置等側から、ホコリその他の付着物を反発する力が働く、すなわち本実施例の場合、高電圧印加装置２２から−の高電圧を印加した電極２０を、付着物またはワークや装置等に近接あるいは、接触して配置する。

すると、ホコリその他の付着物１２には、−の高電圧を印加した電極から反発する力が働き、図２ｂに示すように、場合によってはその力によって付着物が浮き上がり、あるいは、その力によって、ワークまたは装置等への付着力が軽減されて、イオンエアーブローの力によって付着物１２が浮き上がる。一度付着物が浮き上がれば、付着面の帯電は、イオンエアーによって除電され、付着物は、イオンエアーブローの風力で、ワーク、装置等から除去される。

ここで、本実施例では、−の高電圧を印加した電極２０を、付着物またはワーク、装置等に近接あるいは接触して配置すると書いたが、この場合、イオンエアーをブローしながら−の高電圧を印加した電極２０を物理的、機械的に徐々に近づけて行ってもよいし、また、あらかじめ高電圧を印加する電極２０を近接あるいは接触して配置しておき、イオンエアーブローと同じタイミングで、高電圧を印加するという方法をとってもよい。

また、高電圧を印加する電極２０の構造は、例えば棒状のものを、ワーク、装置等平面と平行な状態、あるいは接触した状態で横にずらしてスキャンするような方法をとってもよいし、面状の電極を使用してもよい。また、ワーク、装置が移動するものであってもよい。

本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明したが、この極性が逆の場合は、近接あるいは接触させる高電圧電極の極性を逆にすればよい。
（実施例３）
図３を用いて、本発明の実施例３の付着物除去装置を説明する。本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明する。

図３ａでは、静電気によって付着したホコリその他の付着物１２にイオンエアーブロー源１８からイオンエアーをブローした状態を示す。ワークや装置等の付着物のない表面は除電され、またホコリその他の付着物の付着側と反対側面も同様に除電される。本実施例では、このような状態で、ホコリその他の付着物側に、ホコリその他の付着物を吸引または反発する力が交互に働く、すなわち、高電圧印加装置（高電圧発生装置）２２を制御装置２４によって制御することにより＋と−の高電圧が交互に印加される電極２０を、ホコリその他の付着物１２に近接して配置する。

すると、ホコリその他の付着物１２には、電極に−高電圧が印加された状態では、ワークまたは装置に押し付けられる力が働くが、＋の高電圧が印加された状態では、電極に向かって吸引される力が働き、図３ｂに示すように、場合によってはその吸引力によって付着物が浮き上がり、あるいは、その吸引力によって、ワークまたは装置等への付着力が軽減されて、イオンエアーブローの力によって付着物が浮き上がる。一度付着物が浮き上がれば、付着面の帯電は、イオンエアーによって除電され、付着物１２は、イオンエアーブローの風力で、ワーク、装置１０等から除去される。

ここで、本実施例では、高電圧が印加される電極２０を、ホコリその他の付着物に近接して配置すると書いたが、この場合、イオンエアーをブローしながら＋−の高電圧が交互に印加される電極２０を物理的、機械的に徐々に近づけて行ってもよいし、また、あらかじめ高電圧を印加する電極を配置しておき、イオンエアーブローしながら、＋−の高電圧を交互に印加するという方法をとってもよい。

また、高電圧を印加する電極２０の構造は、例えば棒状のものを、ワーク、装置等平面と平行な状態で横にずらしてスキャンするような方法をとってもよいし、面状の電極を使用してもよい。棒状のものをスキャンして使用する場合は、＋−の高電圧の切り替え周期に対して、十分に遅いスピードでスキャンした方がよい。また、ワーク、装置が移動するものであってもよい。

本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明しているが、この極性が逆の場合であっても、本実施例の場合は、電極に印加される高電圧が＋−交互に切り替わるので、付着物を問題なく除去可能である。また、ワークまたは装置等表面の帯電状態が、場所によって＋に帯電していたり、−に帯電していたりとばらつきがあった場合や、状況によって帯電状態が変化するような場合にも対応が可能である。
（実施例４）
図４を用いて、本発明の実施例４の付着物除去装置を説明する。本実施例でも、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明する。

図４ａでは、静電気によって付着したホコリその他の付着物１２にイオンエアーブロー源１８からイオンエアーをブローした状態を示す。ワークや装置等の付着物のない表面は除電され、またホコリその他の付着物の付着側と反対側面も同様に除電される。本実施例では、このような状態で、ワークや装置等側から、ホコリその他の付着物を吸引または反発する力が交互に働く、すなわち、高電圧印加装置（高電圧発生装置）２２を制御装置２４によって制御することにより＋と−の高電圧が交互に印加される電極２０を、付着物またはワークや装置等に近接あるいは、接触して配置する。

すると、ホコリその他の付着物には、電極に＋高電圧が印加された状態では、ワークまたは装置に引き付けられる力が働くが、−の高電圧が印加された状態では、電極から反発する力が働き、図４ｂに示すように、場合によってはその反発力によって付着物が浮き上がり、あるいは、その力によって、ワークまたは装置等への付着力が軽減されて、イオンエアーブローの力によって付着物が浮き上がる。一度付着物が浮き上がれば、付着面の帯電は、イオンエアーによって除電され、付着物は、イオンエアーブローの風力で、ワーク、装置等から除去される。

ここで、本実施例では、高電圧が印加される電極を、付着物またはワーク、装置等に近接あるいは接触して配置すると書いたが、この場合、イオンエアーをブローしながら＋−の高電圧が交互に印加される電極を物理的、機械的に徐々に近づけて行ってもよいし、また、あらかじめ高電圧を印加する電極を配置しておき、イオンエアーブローしながら、＋−の高電圧を交互に印加するという方法をとってもよい。

また、高電圧を印加する電極２０の構造は、例えば棒状のものを、ワーク、装置等平面と平行な状態、あるいは接触した状態で横にずらしてスキャンするような方法をとってもよいし、面状の電極を使用してもよい。棒状のものをスキャンして使用する場合は、＋−の高電圧の切り替え周期に対して、十分に遅いスピードでスキャンした方がよい。また、ワーク、装置が移動するものであってもよい。

本実施例では、ワークまたは装置等が＋に帯電し、ホコリその他の付着物が−帯電、あるいは分極によって生じた−帯電面によってワークまたは装置等に付着した場合で説明しているが、この極性が逆の場合であっても、本実施例の場合は、電極に印加される高電圧が＋−交互に切り替わるので、付着物を問題なく除去可能である。また、ワークまたは装置等表面の帯電状態が、場所によって＋に帯電していたり、−に帯電していたりとばらつきがあった場合や、状況によって帯電状態が変化するような場合にも対応が可能である。

本発明の実施例１の付着物除去装置を示す概略図であり、図１ａは付着物の除去前の状態を示し、図１ｂは付着物の除去中の状態を示す。本発明の実施例２の付着物除去装置を示す概略図であり、図２ａは付着物の除去前の状態を示し、図２ｂは付着物の除去中の状態を示す。本発明の実施例３の付着物除去装置を示す概略図であり、図３ａは付着物の除去前の状態を示し、図３ｂは付着物の除去中の状態を示す。本発明の実施例４の付着物除去装置を示す概略図であり、図４ａは付着物の除去前の状態を示し、図４ｂは付着物の除去中の状態を示す。静電気で付着した付着物の付着原理を説明するための概略図であり、図５ａはワーク等に付着物が付着している状態を示し、図５ｂは静電気で付着した付着物にイオンエアーをブローしている状態を示す。

符号の説明

１０ワーク、装置等
１２付着物
１４＋帯電（＋電荷）
１６ −帯電（−電荷）
１８イオンエアーブロー源
２０電極
２２高電圧印加装置
２４制御装置

Claims

少なくともひとつの高電圧印加装置と、該高電圧印加装置によって高電圧が印加される電極と、イオンエアーブロー源からなり、静電気によって物体の表面に付着している付着物にイオンエアーをブローしながら、付着物の付着面の帯電と逆極性の高電圧が印加される電極を付着物に近接して空間側に配置したことを特徴とする付着物除去装置。
少なくともひとつの高電圧印加装置と、該高電圧印加装置によって高電圧が印加される電極と、イオンエアーブロー源からなり、静電気によって物体の表面に付着している付着物にイオンエアーをブローしながら、付着物の付着面の帯電と同極性の高電圧が印加される電極を、付着物または物体に近接あるいは接触して物体側に配置したことを特徴とする付着物除去装置。
少なくともひとつの高電圧印加装置と、該高電圧印加装置によって高電圧が印加される電極と、該高電圧を＋−交互に印加するための制御装置と、イオンエアーブロー源からなり、静電気によって物体の表面に付着している付着物にイオンエアーをブローしながら、＋−の高電圧が交互に印加される電極を、付着物に近接して空間側に配置したことを特徴とする付着物除去装置。
少なくともひとつの高電圧印加装置と、該高電圧印加装置によって高電圧が印加される電極と、該高電圧を＋−交互に印加するための制御装置と、イオンエアーブロー源からなり、静電気によって物体の表面に付着している付着物にイオンエアーをブローしながら、＋−の高電圧が交互に印加される電極を、付着物または物体に近接あるいは接触して物体側に配置したことを特徴とする付着物除去装置。