JP5586324B2

JP5586324B2 - 除電ブラシの除電性能評価装置およびそれを用いた除電性能評価方法

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Publication number: JP5586324B2
Application number: JP2010123263A
Authority: JP
Inventors: 宏佳北林; 西山　　茂; 健一池田; 泰弘山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-05-28
Also published as: JP2011247821A

Description

この発明は、半導体装置や、この半導体装置に抵抗やコンデンサ部品等で回路構成する電子部品、実装・液晶基板、および、電子部品を搭載した電気・電子機器に至る全ての静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＳｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ）で破壊する電気機器（以後、半導体装置、電子部品から電子機器等まで電気機器に含むこととする）での製造工程で静電気を除去する自己放電式除電器（以後、除電ブラシとする）の除電性能評価装置および評価方法に関するものである。

近年、システムＬＳＩを含む半導体装置を搭載した電気機器が大量に生産されており、ＥＳＤにより内部ＩＣの絶縁破壊が生じる可能性がある。これらの電気機器の組立てラインでは、生産中での設備・機械部材などの接触で、接触摩擦帯電を発生する。この接触摩擦作業による静電気が蓄積することで、ＥＳＤが生じ、内部ＩＣの破壊が生じる可能性がある。今後、益々、ＩＣは高機能・高精細化する傾向にあり、ＥＳＤが発生した場合、ＩＣ破壊の顕在化が予想される。

ＥＳＤを防ぐ対策としてはイオナイザ（除電器）を設置して帯電した電気機器を除電することが検討される。特に絶縁物の除電に対しては、イオナイザが効果的である。しかし、イオナイザの増設はコスト増大、針やフィルターの清掃のメンテナンスでは現場作業者の負担になる。
そこで静電気帯電を除去するもう一つの手法として、除電ブラシが上げられる。

従来、除電ブラシを適用したラインでの静電気除去方法では、複写装置の転写ベルトの除電に関するものであり、除電チャージャー等の除電手段（除電ブラシ含）の下流に位置する表面電位センサで、除電チャージャー等で除電した後の転写ベルトの表面電位を検出する（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２７３８１号公報

上述の検出方法では、ベルトが様々なローラ等に接触しそのときにブラシ以外の箇所でも電荷緩和が発生するので、除電量は除電ブラシ以外の除電効果を含んでいる。最近では多種類の除電ブラシが市販されているが、除電効果の見られない機種もあり、所望の除電性能を得るためには、それぞれの除電ブラシ自体の除電特性を定量的に確認しておく必要がある。
しかし、イオナイザの除電特性を評価する方法はＩＥＣ規格６１３４０−５−１に規定されているが、除電ブラシに関してはどのように効果を確認すれば良いか不明な点が多く、除電ブラシの評価方法に関する規格はなく、準拠化されていない。このような状況で、除電ブラシ稼動前後の帯電体上の除電性能を定量的に評価できないという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するために、除電ブラシの除電性能を定量的に評価する除電ブラシの除電性能評価装置および除電性能評価方法を得ることが目的である。

この発明に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、除電ブラシの除電性能を評価する除電評価装置であって、除電対象の帯電物に接触または近接している上記除電ブラシを、上記帯電物に対して相対的に移動するようにする移動手段と、上記除電ブラシを先導するように上記帯電物に対して相対的に移動しながら上記除電ブラシの前方の除電前の上記帯電物の表面電位である除電前表面電位を計測する除電前表面電位プローブと、上記除電ブラシに後続するように上記帯電物に対して相対的に移動しながら上記除電ブラシの後方の除電後の上記帯電物の表面電位である除電後表面電位を計測する除電後表面電位計プローブと、を備え、上記除電ブラシを動かして上記除電ブラシの上記帯電物に対する位置を調整するマイクロメータと、上記除電ブラシの移動速度を可変する速度可変モータと、上記マイクロメータおよび上記速度可変モータによって設定された除電条件において計測された上記除電前表面電位および上記除電後表面電位から、除電による効果を除電効率として定量的に算出する制御・判定装置と、をさらに備える。

この発明に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、除電ブラシの除電性能の評価方法を確立し、最適な除電ブラシを適用することで、電気・電子機器の製造現場でのＥＳＤ破壊を抑制し、製品の品質を向上させるという効果がある。
今後、実際の現場での除電ブラシ適用の可能性は高く、多数市販されている除電ブラシの除電効率を本装置から明らかにし、最適な除電条件を決定することができる。

この発明の実施の形態１に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。性能評価対象の除電ブラシの外観図である。除電の原理を説明するための図である。帯電した電荷が緩和する様子を表面電位の変化で表現したグラフである。この発明の実施の形態２に係る標準ヘッドの平面図である。この発明の実施の形態３に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。この発明の実施の形態４に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。４つの除電条件を説明するための図である。除電ブラシの除電性能を４つの除電条件の元ブラシ回数に対する表面電位の変化として表したグラフである。この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。除電ブラシの除電性能を４つの除電条件の元ブラシ回数に対する除電された割合の変化として表したグラフである。各種の除電ブラシの除電性能をブラシ回数に対する表面電位の変化と除電された割合として表したグラフである。この発明の実施の形態７に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。この発明の実施の形態９に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。

以下、本発明の除電ブラシの除電性能評価装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る除電ブラシの除電性能評価装置の構成図である。
この発明の実施の形態１に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、評価対象である除電ブラシ１により除電される帯電物２を保持する保持部材３と、除電ブラシ１を支持する支持部材４と、支持部材４を移動させる移動部材５と、支持部材４に支持される除電前表面電位プローブ６と、支持部材４に支持される除電後表面電位プローブ７と、除電ブラシ１による除電前後の表面電位差を測定する電位測定装置８と、を備える。

除電ブラシ１は、図２に示すように、金属片４１に多数の金属性または導電性ブラシ繊維４２が取付けられたものである。除電ブラシ１のブラシ繊維４２の材質は金属製（例えばステンレス、アルミ、銅など）、または導電性材料（例えば導電性アクリル、導電性ポリアミド、導電性アセテート、導電性ポリエステル、および、これら材料に銅イオンを吸着させた銅イオン繊維やカーボン材を混入した炭素繊維など）を適用する。一般的なブラシ繊維４２の繊維径は５〜５０μｍ、長さは１〜３０ｍｍである。

除電原理は、図３に示すように、接地された除電ブラシ１のブラシ先端４３を帯電物２に接近させると、その間に強い不平等電界が形成され、その結果、近傍の気体分子は電離され、プラスとマイナスのイオン対が生成される。帯電物２の電荷と逆極性の電離イオンが帯電物２に吸引され帯電電荷は中和される仕組みである。
また、帯電物２と除電ブラシ１が接触することで、帯電物２の電荷がブラシ繊維４２を通じて緩和されて除電される場合もある。但し、帯電物２の静電エネルギーを利用するため、帯電物２が高電位に帯電している必要がある。除電ブラシ１の特徴としては、電源不要で低コスト、メンテナンスが容易、狭い場所に取付け可能であり、電気電子機器製造工程での静電気帯電の除電に適している。

保持部材３は、盤１１と、盤１１上に縦立する柱１２と、柱１２の先端に一端が支持される梁１３と、から構成され、盤１１と梁１３との間に帯電物２が保持される。
移動部材５は、盤１１上に縦立する柱１４と、支持部材４を上下方向に移動する図示しない送り機構とから構成される。
支持部材４は、移動部材５により上下方向に移動され、支持部材４の中央に除電ブラシ１を支持する支持部１５が設けられている。そして、除電ブラシ１の除電性能を評価するときには除電ブラシ１の進行方向を上から下とする。なお、進行方向を下から上としても良い。
また、支持部材４には、除電ブラシ１の進行方向に向いて除電ブラシ１の前方に除電前表面電位プローブ６、除電ブラシ１の進行方向に向いて除電ブラシ１の後方に除電後表面電位プローブ７が設けられている。

帯電物２上の電荷は減衰するので、帯電物２自体は表面抵抗が１０^１１Ω／□以上の絶縁性材料であることが好ましい。帯電物２は積層された複数のシリコンシートが好ましく、表面の１枚のシリコンシートを剥離して剥離帯電させる。また、擦って摩擦帯電させたものでも良い。帯電物２の状態はシート、フィルム、板、固体状など、絶縁物で測定できれば問題はない。

帯電物２として表面抵抗が１０^１６Ω／□のシリコンシートを複数枚重ねたものから表面の１枚剥離したときの電荷の減衰結果を図４に示す。図４（Ａ）から、帯電物２では空気中で自然に電荷が減衰していく様子がわかる。１時間で初期の帯電電位の１／３が減衰、さらに短い時間での減衰特性結果を図４（Ｂ）に示すが、３０秒以上の放置で初期電位から減衰率が高いことが分かる。

従って、除電ブラシ１のみの除電効果を確認するためには、帯電物２の電荷減衰の影響を考慮しなくてもすむように、数秒以内でブラシ稼動前後の帯電物２の帯電電位を測定する必要がある。
本発明では除電ブラシ１の進行方向の後方直後に除電後表面電位プローブ７を設置しているので、ブラシ除電後の電位の確認に５秒以上かけないので、除電ブラシ１以外の緩和の影響を受けずに測定することが可能である。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係る除電ブラシの除電性能評価装置の標準ヘッドの側面図である。
この発明の実施の形態２に係る除電ブラシの除電性能評価装置では、この発明の実施の形態１に係る除電ブラシの除電性能評価装置のそれぞれ水平に配置される除電ブラシ１、除電前表面電位プローブ６および除電後表面電位プローブ７を支持板２１に固定して標準ヘッド２２として一体化したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
このように除電ブラシ１、除電前表面電位プローブ６および除電後表面電位プローブ７を一体化した標準ヘッド２２を移動することにより、同種の除電ブラシ１の個体差や異なる種類の除電ブラシ１間の差を、常に一定条件で、帯電物２の電荷除去を除電ブラシ１のみによる除電効果として確認できるので、除電ブラシ１以外の電荷の緩和の影響を受けずに、各除電ブラシ１の除電特性の比較が可能である。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係る除電ブラシの除電性能評価装置の側面図である。
この発明の実施の形態２に係る除電ブラシの除電性能評価装置では標準ヘッド２２が移動部材５により上下方向に移動されるが、この発明の実施の形態３に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、標準ヘッド２２が固定部材２３に固定されている一方で保持部材３Ｂが図示しない移動機構により上下方向に移動される。
従って、帯電物２や除電性能評価装置の状況に応じて除電ブラシ１の除電性能が測定可能である。
なお、実施の形態１乃至３に係る除電ブラシの除電性能評価装置では、除電ブラシ１または帯電物２を上下方向に移動しているが、除電ブラシ１または帯電物２を水平方向に移動しても良い。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４に係る除電ブラシの除電性能評価装置の側面図である。
この発明の実施の形態４に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、この発明の実施の形態２に係る除電ブラシの除電性能評価装置にマイクロメータ２４、速度可変モータ２５および駆動装置２６を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
マイクロメータ２４は、帯電物２と除電ブラシ１との距離を可変するために支持部１５を移動する。
速度可変モータ２５は、除電ブラシ１の移動速度を可変するために支持部材を柱に沿って上下に移動する。
駆動装置２６は、速度可変モータ２５を制御して除電ブラシ１を上下に移動する。

帯電物２と除電ブラシ１の距離の変化は、帯電物２に対して除電ブラシ１が接する長さを基準として、押込み量で表す。尚、ブラシ繊維と帯電物を離す場合もある。本装置では、ブラシの押込み量とブラシの移動速度が制御可能なため、実ラインで適用する時のブラシの最適な除電条件を把握することが可能である。

ここでブラシの押込み量を含む駆動系を変化させた場合の測定結果の一例を示す。
除電ブラシ１と帯電物２の配置の条件は、例えば、以下の４つとする。各条件での状況の説明図を図８に示す。
第１条件：接触（接地あり）：除電ブラシ１の先端部と帯電物２を接触させる。その際除電ブラシ１は接地する。
第２条件：５ｍｍ離間（接地あり）：除電ブラシ１の先端部と帯電物２を５ｍｍ離す。除電ブラシ１は接地する。
第３条件：押付（接地あり）：除電ブラシ１の先端部を５ｍｍ曲げて帯電物２に押し付ける。除電ブラシ１は接地する。
第４条件：接触（接地なし）：除電ブラシ１の先端部と帯電物２を接触させる。除電ブラシ１は接地しない。

帯電物２は積層された複数の絶縁性シートを表面の絶縁性シートを１枚剥離して残された絶縁性シートの表面に帯電された電荷を除電ブラシ１により除電する。
マイクロメータ２４を使用して除電ブラシ１と帯電物２の位置関係を各条件になるようにし、速度可変モータ２５により除電ブラシ１を帯電物２上で移動した後の帯電物２の表面電位を測定した。その結果を図９に示す。帯電物２へのブラシの接触回数（ブラシ回数）を横軸に、縦軸に帯電物２の表面電位をプロットする。積層された複数のシリコンシートからなる帯電物２から表面に積層された１枚のシリコンシートを剥離し、剥離直後の帯電電位（ブラシ回数０回目に対応）は除電前表面電位プローブ６で測定される。いずれの条件でも、表面電位の平均は８０００Ｖ付近にあり、除電ブラシ１が接触した後に除電後表面電位プローブ７で測定した値は、どの条件でも約１０００Ｖ付近にまで低下する。

また、帯電物２に接触しないように除電ブラシ１を上昇させてから再度除電ブラシ１を帯電物２に接触しながら下降させることによりブラシ回数を増加させると、帯電物２の電位は低下することが分かる。特に、図８に示す条件のうち、接触（接地あり）の場合に最も電位が低下することが明らかである。

速度可変モータ２５を駆動して一定速度で除電ブラシ１を移動することも可能である。図４に示したように、帯電物２を長時間放置すると電荷の減衰で除電ブラシ１の効果が分からなくなるので、できるだけ早く、標準ヘッドを移動する必要がある。但し、表面電位プローブが測定に要する時間は表面電位プローブの機種によって異なるので、表面電位プローブが測定可能な時間を確保し得る移動速度に制御する必要がある。

実施の形態５．
図１０は、この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置の側面図である。
この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、この発明の実施の形態４に係る除電ブラシの除電性能評価装置に制御・判定装置２７を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
制御・判定装置２７は、電位測定装置８と、駆動装置２６から入力される入力信号から、判定結果を求める。
除電ブラシ１を帯電物２上で移動した後の帯電物２の表面電位を図９に示したが、シリコンシートの剥離直後の電位はマニュアル制御できないので、除電条件の違いにより、帯電物２の電位値だけではどれぐらいの効果があるのかを明確に評価できない。
そこで、これらの結果から除電条件の違いにおける除電効率を検討した。シリコンシートの剥離直後の電位に対する除電ブラシ１を接触した後の電位の割合を、各除電条件での除電率として示した。

除電率（％）＝（剥離直後の電位−ブラシ後の電位）×１００／剥離直後の電位・・・（１）

式（１）から算出した除電率から、除電ブラシ１の除電効率を定量的に評価したグラフを図１１に示す。
図１１では、横軸には除電ブラシ１の接触で除電した回数を示し、縦軸には表面の１枚のシリコンシートを剥離した直後の電位に対する除電ブラシ１により除電された後での電位の割合（％）を示す。割合（％）が大きいほど効率が良い。除電ブラシ１により帯電物２を接触（接地あり）の除電条件で除電した場合の除電率は９０％以上で最も効率が良いことが分かる。接触（接地なし）の場合や５ｍｍ離した場合は、除電率も８０％台であり、効率は接触（接地あり）よりも低いことが確認できる。
また、押付（接地あり）の場合も４回までは効率が良いが、ブラシの接触回数が増加するに従って、新たな接触帯電による電荷発生のため徐々に割合が低下することが分かる。

この結果より高効率に除電することのできる手法は、接地した除電ブラシ１を帯電物２に接触させて除電する手法であることがわかる。除電ブラシ１のブラシ繊維の先端は帯電物２に対して、接触、あるいは押し付けた状態で帯電物２の上を数回、移動することが最適であることがわかる。式（１）を取り込んだシステムを有している制御・判定装置２７を備えることで、どの条件が最適であるかを判別することができる。

もう１つの例として、各除電ブラシの種類の違いにおけるブラシ回数とシート表面電位の関係を図１２（Ａ）に示す。
ブラシは市販の６種類（Ａ〜Ｆ）について実施した。除電条件は除電効率が最も良いところの除電ブラシ１を帯電物２に接触（接地あり）した場合で比較した。いずれの除電ブラシ１も回数とともに表面電位が低下する。製品の中でもブラシ製品（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、接触回数が１回目で２０００Ｖ以上である。ブラシ製品（Ｅ）では２０００Ｖ以下に低下させることができ、ブラシ製品（Ｄ、Ｆ）はブラシ回数が１回目で表面電位は１０００Ｖ以下に低下させることができる。

次に、これらの結果を基に、除電効率の定量的な評価のために各ブラシ条件でのブラシ回数と除電率の関係を図１２（Ｂ）に示す。ブラシ製品（Ｄ、Ｆ）はブラシ回数が１回目で８８％以上を示し、回数とともに除電率は増加する。特にブラシ製品（Ｆ）の除電率は９２％以上で最も効率が良い。ブラシ製品（Ａ、Ｂ、Ｃ）は全体に除電率が低く、効率が悪いことが確認できる。例えば、制御・判定装置のプログラム中に、除電率は９０％以上の機種として選別することを組み込んでおけば、除電率が９２％であるブラシ製品（Ｆ）が該当することとなる。これらのデータから実ラインではブラシ製品（Ｆ）を適用する。これらの判定結果を有した制御・判定装置２７を備えることで、どのブラシの除電効率が良いか、どの機種がラインに最適であるかをすぐに判別することができる。

実施の形態６．
この発明の実施の形態６においては、この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置を使用して除電ブラシの除電性能を評価する手順について説明する。
ステップＳ１において、帯電物２を保持部材３により保持し、帯電物２を帯電する。帯電物２が積層された複数のシリコンシートの場合、表面の１枚のシリコンシートを剥離して残された積層されたシリコンシートの表面に帯電した電荷を除電する。
ステップＳ２において、帯電表面電位を測定する前に、マイクロメータ２４を制御して帯電物２に対して除電ブラシ１のブラシ先端部が接するように調整する。
ステップＳ３において、駆動装置２６から速度可変モータ２５を駆動して除電ブラシ１のブラシ先端部が帯電物２の表面をなぞるように除電ブラシ１を一定速度で移動する。
このステップＳ３では、除電ブラシ１の移動に伴い、帯電物２の除電ブラシ１の前方の位置の表面電位を除電前表面電位プローブ６により測定され、帯電物２の除電ブラシ１の後方の位置の表面電位を除電後表面電位プローブ７により計測される。
ステップＳ４において、計測された除電前表面電位と除電後表面電位が制御・判定装置２７に入力されて各除電条件での除電効率が算出される。
ステップＳ３において、除電ブラシ１が帯電物２の下端に到達すると、帯電物２の除電前の初期表面電位と除電ブラシ１を帯電物２の全長に渡って移動することによる１回目の除電後の表面電位との測定が完了する。

除電ブラシ１による複数回の除電による除電効果を確認するときには、ステップＳ４において、マイクロメータ２４を使用して除電ブラシ１のブラシ先端部が帯電物２の表面に接しないように除電ブラシ１を帯電物２から離す。そして、標準ヘッド２２を帯電物２の上端と同じ高さまで持ち上げる。
それから、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返すことにより、除電ブラシ１による複数回の除電による除電効果を確認することができる。

なお、除電ブラシ１による複数回の除電による除電効果を確認するときに、ステップＳ４では除電ブラシ１を帯電物２から離しながら除電ブラシ１を帯電物２の上端に戻しているが、除電ブラシ１を帯電物２から離さずに除電しながら且つ表面電位を測定しながら除電ブラシ１を帯電物２の上端に戻しても良い。なお、このときは、除電後表面電位プローブ７により除電前表面電位が、除電前表面電位プローブ６により除電後表面電位が測定される。
このようにして計測された除電前表面電位のデータと除電後表面電位のデータを制御・判定装置２７によりいずれの除電条件が最適であるかを判定することができる。

なお、本発明では表面電位プローブを２本としているが、３本以上用いることで、帯電物２全体の面内分布の測定を実施しても良い。一方、帯電物２の電荷緩和にかかる時間が長い材料であれば、表面電位プローブ１本で、まずは帯電物２の初期表面電位を測定し、その後、除電ブラシ１により除電し、その後、除電後の表面電位を測定しても良い。

実施の形態７．
図１３は、この発明の実施の形態７に係る除電ブラシの除電性能評価装置の側面図である。
この発明の実施の形態７に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置に帯電プレート３１とＤＣ電源３２を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
帯電プレート３１は帯電物２の除電ブラシ１に対向する面の裏面に固定される金属板である。なお、帯電プレート３１は金属板でなくても良く、シートやフィルムでもＤＣ電源３２から電圧が印加できればどのような状態でも良い。
ＤＣ電源３２は帯電プレート３１に接続されており、スイッチをオンすることによりＤＣ電源３２で発生する直流電圧が帯電プレート３１に印加され、除電ブラシ１に対向する帯電物２の面に電荷が誘起される。

このように帯電プレート３１とＤＣ電源３２とにより帯電物２に電荷を誘起することにより、帯電物２の初期表面電位を所定の値に合わすことができ、帯電物２を剥離したり摩擦したりして帯電するときとは異なり、バラツキの少ない状況で除電ブラシ１の除電性能を評価することができる。

実施の形態８．
この発明の実施の形態８においては、この発明の実施の形態７に係る除電ブラシの除電性能評価装置を使用して除電ブラシの除電性能を評価する手順について説明する。
ステップＳ１１において、帯電物２を保持部材３により保持し、帯電物２の裏面に固定された帯電プレート３１に、接続するＤＣ電源３２からスイッチをオンにして直流電圧を印加する。すると、帯電物２の除電ブラシ１に対向する面に電荷が誘起される。
ステップＳ１２において、帯電表面電位を測定する前に、マイクロメータ２４を制御して帯電物２に対して除電ブラシ１のブラシ先端部が接するように調整する。
ステップＳ１３において、駆動装置２６から速度可変モータ２５を駆動して除電ブラシ１のブラシ先端部が帯電物２の表面をなぞるように除電ブラシ１を一定速度で移動する。
このステップＳ１３では、除電ブラシ１の移動に伴い、帯電物２の除電ブラシ１の前方の位置の表面電位を除電前表面電位プローブ６により測定され、帯電物２の除電ブラシ１の後方の位置の表面電位を除電後表面電位プローブ７により計測される。
ステップＳ１４において、計測された除電前表面電位と除電後表面電位が制御・判定装置２７に入力されて各除電条件での除電効率が算出される。

このように帯電プレート３１とＤＣ電源３２とにより帯電物２に電荷を誘起することにより、帯電物２の初期表面電位のバラツキが小さくすることができ、帯電物２を剥離したり摩擦したりして帯電するときと比べて、バラツキの少ない状況で除電ブラシ１の除電性能を評価することができる。

実施の形態９．
図１４は、この発明の実施の形態９に係る除電ブラシの除電性能評価装置の側面図である。
この発明の実施の形態９に係る除電ブラシの除電性能評価装置は、この発明の実施の形態５に係る除電ブラシの除電性能評価装置に恒温恒湿槽３３を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
帯電物２に帯電した静電気は湿度の影響を受けやすく、湿度が高い場合、除電ブラシ１以外による電荷緩和の影響が大きくなるので、除電ブラシ１単独での除電性能を評価することが難しくなる可能性がある。そこで、除電ブラシ１や帯電物２を恒温恒湿槽３３内に納めながら除電ブラシ１により帯電物２を除電することにより、湿気の影響を排除して除電ブラシ１の除電性能を正確に見極めることが可能である。

１除電ブラシ、２帯電物、３、３Ｂ保持部材、４支持部材、５移動部材、６除電前表面電位プローブ、７除電後表面電位プローブ、８電位測定装置、１１盤、１２柱、１３梁、１４柱、１５支持部、２１支持板、２２標準ヘッド、２３固定部材、２４マイクロメータ、２５速度可変モータ、２６駆動装置、２７制御・判定装置、３１帯電プレート、３２ＤＣ電源、３３恒温恒湿槽、４１金属片、４２ブラシ繊維、４３ブラシ先端。

Claims

除電ブラシの除電性能を評価する除電評価装置であって、
除電対象の帯電物に接触または近接している上記除電ブラシを、上記帯電物に対して相対的に移動するようにする移動手段と、
上記除電ブラシを先導するように上記帯電物に対して相対的に移動しながら上記除電ブラシの前方の除電前の上記帯電物の表面電位である除電前表面電位を計測する除電前表面電位プローブと、
上記除電ブラシに後続するように上記帯電物に対して相対的に移動しながら上記除電ブラシの後方の除電後の上記帯電物の表面電位である除電後表面電位を計測する除電後表面電位計プローブと、
を備え、
上記除電ブラシを動かして上記除電ブラシの上記帯電物に対する位置を調整するマイクロメータと、
上記除電ブラシの移動速度を可変する速度可変モータと、
上記マイクロメータおよび上記速度可変モータによって設定された除電条件において計測された上記除電前表面電位および上記除電後表面電位から、除電による効果を除電効率として定量的に算出する制御・判定装置と、
をさらに備えることを特徴とする除電ブラシの除電性能評価装置。
上記除電ブラシ、上記除電前表面電位プローブおよび上記除電後表面電位プローブが支持板に取り付けられるとともに一体として移動する標準ヘッドを備えることを特徴とする請求項１に記載の除電ブラシの除電性能評価装置。
上記除電ブラシまたは上記帯電物のいずれか一方を移動することを特徴とする請求項１または２に記載の除電ブラシの除電性能評価装置。
上記帯電物の上記除電ブラシに対向する面の裏面に固定される帯電プレートと、
上記帯電プレートに接続されるＤＣ電源と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の除電ブラシの除電性能評価装置。
上記帯電物を囲繞して上記帯電物の周囲の温度および湿度を制御する恒温恒湿槽を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の除電ブラシの除電性能評価装置。
上記請求項１乃至５のいずれかに記載の除電ブラシの除電性能評価装置を用いて除電ブラシの除電性能を評価する除電性能評価方法であって、
上記帯電物と上記除電ブラシとの位置関係を所定の除電条件に合致するように調整するステップと、
上記除電ブラシを上記帯電物に対して相対的に移動させながら上記帯電物の上記除電ブラシにより除電される前の表面電位および上記帯電物の上記除電ブラシにより除電された後の表面電位を計測するステップと、
を含むことを特徴とする除電ブラシの除電性能評価方法。
上記請求項４または５に記載の除電ブラシの除電性能評価装置を用いて除電ブラシの除電性能を評価する除電性能評価方法であって、
帯電プレートに直流電圧を印加することにより帯電物を帯電するステップと、
上記帯電物と上記除電ブラシとの位置関係を所定の除電条件に合致するように調整するステップと、
上記除電ブラシを上記帯電物に対して相対的に移動させながら上記帯電物の上記除電ブラシにより除電される前の表面電位および上記帯電物の上記除電ブラシにより除電された後の表面電位を計測するステップと、
を含むことを特徴とする除電ブラシの除電性能評価方法。