JPH012947A - 静電保持手段を備えた機械設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は静電保持手段を備えた機械設備に係り、特に
温度や湿度等の影響を受けることなく低い電圧の電流に
より常に新たに大きな吸引力を発生し得て、機械設備の
所要部位に被吸着物を安定して保持し得る静電保持手段
を備えた機械設備に関する。

〔従来の技術〕

静電気のクーロン力を利用して被吸着物を吸着保持する
静電保持手段は、一組の電極に夫々正負の電荷を付与し
て吸着機構を誘電し、この吸着機構の静電的な吸引力に
より被吸着物を吸着し保持するものである。このような
静電保持手段は、例えば、複写器の原稿押さえ部位やコ
ンベア装置の搬送物保持部位に設けられるなど、さまざ
まな産業分野の機械設備に利用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の静電保持手段は、一組の電極に夫々同
極性の電流を連続的に供給している。ところが、このよ
うに同極性の電流を連続的に供給すると、吸着機構の周
囲の雰囲気環境にも帯電し、長時間にわたる使用により
、吸引力の減少を来すため、大きな吸引力を得るべく高
い電圧（３，０００〜７，０ＯＯＶ）の電流を供給しな
ければならない不都合があった。

また、従来の静電保持手段は、別表に示す如く、温度：
Ｔや湿度：Ｈ等の影響を受けやすく、特に低温状態にお
いては吸引力が急減して被吸着物を安定して保持し得な
い不都合があった。前記別表に示す数値は、雰囲気の温
度二Ｔ（湿度：Ｈ）において、吸着機構の面に吸着した
Ａ４版の大きさの紙に対して前記面と平行な引張力を与
えた場合に、前記紙が剥離移動を開始する際のカニＦを
示すものである。

さらに、従来の静電保持手段は、このような不都合に対
処すべく吸着機構の電気的特性を勘案して材質を厳選し
、特殊な材質のものにより製造しなければならず、この
結果、材質の選択の幅が小さくなりコストが上昇する不
都合があった。

このため、このような従来の静電保持手段を前記複写器
等の機械設備に設けても、被吸着物を所要部位に安定し
て保持し得ないことにより、機械設備の機能を充分に発
揮し得ない不都合があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、温度や湿度等の影響を受け
ることなく低い電圧の電流により常に新たに大きな吸引
力を発生し得て、また材質の選択の幅を大きくし得て、
コスト的に有利に製造し得て、これにより機械設備の所
要部位に被吸着物を所要部位に安定して保持し得て機能
を充分に発揮し得る静電保持手段を備えた機械設備を実
現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、一組の電極と
この一組の電極により誘電され静電的吸引力により被吸
着物を吸着保持する吸着機構と前記一組の電極に対し正
負逆の電荷を変更付与する電源回路とを少くとも有する
静電保持手段を所要部位に設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、機械設備の所要部位に設けた
静電保持手段は、電源回路によって一組の電極に対し正
負逆の電荷を変更付与することにより、雰囲気環境への
帯電による吸引力の減少を防止し、また、被吸着物の剥
離による吸引力の減少を防止し、常に新たに大きな吸引
力を発生することができる。これにより、機械設備の所
要部位から被吸着物を容易に離脱させ得るとともに機械
設備の所要部位に非吸着物を安定して強力に保持するこ
とができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１〜８図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は静電保持手段、４・６は電極、８は
吸着機構、１０は電源回路である。

静電保持手段２は、一組の電極４・６と吸着機構８と電
源回路１０とを少なくとも有している。前記一組の電極
４・６は、例えば櫛歯状に交互に配設され、電源回路１
０により後述の如く電荷を付与される。前記吸着機構８
は、前記一組の電極４・６により誘電され、被吸着物１
２を接触させることにより被吸着物１２の各電極４・６
と対向する部位に夫々静電誘導により各電極の電荷と異
なる極性の電荷を生じ、この被吸着物１２に生じた電荷
と各電極４・６の電荷との間に静電的吸引力が作用して
被吸着物１２を吸着機構８の表面に吸着保持する。

前記電源回路１０は、一組の電極４・６に対し正負逆の
電荷を変更付与する。つまり、まず、−方の電極４には
正の電荷を付与するとともに他方の電極６には負の電荷
を付与し、−旦非導通状態を経て一方の電極４には負の
電荷を付与するとともに他方の電極６には正の電荷を付
与する。次いで、前記の如く一方の電極４には正の電荷
を付与するとともに他方の電極６には負の電荷を付与す
る。このように、一組の電極４・６に対し正負逆の電荷
を変更付与する前記電源回路１０は、直流電源を供給す
る電源部１４と、一組の電極４・６に対し正負逆の電荷
を変更付与すべく電源部１４の直流電源の極性を切換え
るスイッチ等の切換部１６と、からなる。

この静電保持手段２は、前記電源部１４の直流電源の極
性を切換部１６により切換えて一組の電極４・６に対し
正負逆の電荷を変更付与すると、吸着機構８が誘電され
る。この吸着機構８に被吸着物１２を接触させると、両
者に夫々生じた異なる極性の電荷により吸引力を生じて
被吸着物１２は吸着保持される。

このように、一組の電極４・６に対し正負逆の電極を変
更付醪する゛ことによって、別表に示す如く、温度や湿
度等の影響を受けることなく、雰囲気環境への帯電によ
る吸引力の減少を防止し、また、被吸着物・の剥離によ
る吸引力の減少を防止し、従来よりも低い電圧（５００
〜２．０ＯＯＶ）により常に新たに大きな吸引力を発生
することができる。これにより、例えば、雰囲気環境に
も帯電するような長時間にわたる使用や、あるいはまた
被吸着物１２の位置度えや新たに置き換えるべく剥離す
る等による場合でも吸引力が減少することもなく、被吸
着物１２を常に新たに大きな吸引力で所要部位に安定し
て保持することができる。

このため、傾斜ないし垂直である非水平状態にでも被吸
着物１２を安定して強力に保持することができる。また
、常に新たに大きな吸引力を発生し得ることにより、従
来の如く特殊な材質により製造する必要がないので、材
質の選択の幅を大きくし得て、コスト的に有利に製造し
得るものである。

このように、被吸着物１２を所要部位に安定して保持し
得ることにより、第２〜８図に示す如く、この静電保持
手段２を備えた機械設備１８の機能を充分に発揮させる
ことができる。

即ち、第２図は、機械設備１８たる静電チャック装置１
８−１を示すものである。この静電チャック装置１８−
１により被吸着物１２として半導体ウェハ１２−１を保
持する場合に、静電チャ・ツク装置１８−１の基盤２０
上の所要部位に絶縁層２２を介して前記静電吸着保持手
段２の電極４・６と吸着機構８とを設け、電源回路１０
によって電極４・６に対し経時的に正負逆の電荷を変更
付与することにより、常に新たに大きな吸引力で半導体
ウェハ１２−１を吸着機構８に安定して保持することが
できる。

これにより、半導体ウェハ１２−１の位置を正確に規定
して保持し得て、半導体ウェハ１２−１の保持位置の精
度を向上し得て、不良率を低下させることのできる静電
チャック装置１８−１を実現することができる。

第３図は、別の静電チャック装置１８−２を示すもので
ある。この静電チャック装置１８−２は、基盤２０の所
要部位に絶縁層２２を介して一方の電極を構成する導電
体２４を設けるとともに、被吸着物１２としての半導体
ウェハ１２−２を一方の電極として構成したものである
。

これにより、導電体２４と半導体ウェハ１２−２とに対
し経時的に正負逆の電荷を変更付与することにより、半
導体ウェハ１２−２を吸着機構８に直接的に且つより安
定して保持し得て、櫛歯状の一組の電極４６を設ける必
要がないので、構造の面素化とコストの低減を果すこと
ができる。

第４図は、機械設備１８たる静電給紙装置１８−３を示
すものである。この静電給紙装置１Ｂ−３により被吸着
物１２として紙１２−３を保持して供給する場合に、静
電給紙装置１８−３の給紙ローラ２６に静電吸着手段２
の電極４・６と吸着機構８とを設け、電源回路１０によ
って電極４・６に対し正負逆の電荷を変更付与すること
により、常に新たに大きな吸引力で祇１２−３を給紙ロ
ーラ２６に安定して保持し得て確実に供給することので
きる静電給紙装置１Ｂ−３を実現することができる。

第５・６図は、機械設備１８たる静電コンベア装置１８
−４を示すものである。この静電コンベア装置１８−４
により被吸着物１２として搬送物１２−４を保持して搬
送する場合に、静電コンベア装置１８−４の一組のロー
ラ２８・３０間に巻掛けたコンベアベルト３２に静電吸
着手段２の電極４・６と吸着機構８とを設け、電源回路
１０によって電極４・６に対し正負逆の電荷を変更付与
することにより、常に新たに大きな吸引力で搬送’ＩＭ
１２−４をコンベアベルト３２に安定して保持し得て確
実に搬送することのできる静電コンベア装置１８−４を
実現することができる。

第７図は、機械設備１８たる静電クリーナ装置１８−５
を示すものである。この静電クリーナ装置１８−５によ
り被吸着物１２として空気中のセメント粉、細菌、塵等
の微細物１２−５を吸着保持し除去する場合に、静電ク
リーナ装置１８−５の本体３４内の空気流れ方向である
入口部３６から出口部３８に指向させて並列した絶縁体
からなる支持体４０の両面に電極４・６と吸着機構８と
を設け、電源回路１０によって電極４・６に対し経時的
に、つまり、例えば１５分間隔等の所定周期毎に、正負
逆の電荷を変更付与することにより、常に新たに大きな
吸引力で入口部３６から出口部３８に流れる空気中の微
細物１２−５を吸着保持して確実に除去することのでき
る静電クリーナ装置１８−５を実現することができる。

また、電極４・６に対し非導通状態を設けることにより
、吸引力を無くして吸着保持された微細物１２−５を容
易に除去・清掃し得るものである。

第８図は、別の静電クリーナ装置１８−６を示すもので
ある。電源回路１０により電極４・６に対し周期毎に正
負逆の電荷を変更付与する構成としたので、この発明に
よる静電保持手段２は材質の選択の幅を大きくし得るも
のであり、そのため、吸着機構８を剛性の高い材質によ
り形成することができる。これにより、第６図に示す静
電クリーナ装置１８−５の支持体４０を不用とし得て、
本体３４内に吸着機構８を直接支持させて設けることが
でき、構造の簡素化を果し得てコストの低減に寄与し得
て微細物１２−６を確実に除去し得る静電クリーナ装置
１８−６を実現し得るものである。

なお、第７図に示す静電クリーナ装置１８−５において
は、一組の電極４・６に正負逆の電荷を変更付与する周
期を１５分としたが、雰囲気の条件、つまり温度・湿度
など、そしてまた吸着機構８を構成する材質やその他の
条件によって、この周期は秒、分、時間単位で適宜の数
値を選ぶことが好ましい。

別　　　　表 〔発明の効果〕 このようにこの発明によれば、機械設備の所要部位に設
けた静電保持手段は、電源回路によって一組の電極に対
し正負逆の電荷を変更付与することにより、雰囲気環境
への帯電による吸引力の減少や被吸着物の剥離による吸
着機構の静電気用の減少による吸引力の減少を防止して
常に新たに大きな吸引力を発生することができる。

また、別表に示すように、温度や湿度の影響を受けず、
更に低温時においても従来設備に比較し大きな吸引力を
発揮し得る。

このように、常に新たに大きな吸引力を発生することに
より、低い電圧の電流により機械設備の所要部位に被吸
着物を安定して保持し得て、従来の如く特殊な材質によ
り製造する必要がないので材質の選択の幅を大きくし得
て、コスト的に有利に製造し得るものである。

このように被吸着物を、所要部位に安定して保持し得る
ことにより、この静電保持手段を備えた機械設備の機能
を充分に発揮し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図はこの発明の実施例を示し、第１図は静電保
持手段の平面図、第２図は静電保持手段を備えた静電チ
ャック装置の断面図、第３図は別の静電チャック装置の
断面図、第４図は静電保持手段を備えた静電給紙装置の
斜視図、第５・６図は静電保持手段を備えた静電コンヘ
ア装置の夫々斜視図と側面図、第７図は静電保持手段を
備えた静電クリーナ装置の断面図、第８図は別の静電ク
リーナ装置の断面図である。 図において、２は静電保持手段、４・６は電極、８は吸
着機構、１０は電源回路、１２は被吸着物、１２−１・
１２−２は半導体ウェハ、１２−３は紙、１２−４は搬
送物、１２−５は微細物、１４は電源部、１６は切換部
、１８は機械設備、１８−１・１８−２は静電チャック
装置、１８−３は静電給紙装置、１８−４は静電コンベ
ア装置、１８−５・１８−６は静電クリーナ装置である
。 特許出願人　　株式会社　アビサレ 代理人　弁理士　　西　郷　義　実 弟１図 、、、／ ■ 平材ε有Ｉｔ正書く方式） 昭和６３年　３月２８日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 規定による特許出願 ２、発明の名称 静電保持手段を備えた機械設備 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　静岡県掛用市金城６６番地 名称　株式会社アビサレ 代表者笠原敬次 ４、代　理　人　〒１０１　　置　　０３−２９２−４
４１１　　（代表）住　所　　東京都千代田区神田小川
町２丁目８番６、補正の対象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一組の電極とこの一組の電極により誘電され静電的
   吸引力により被吸着物を吸着保持する吸着機構と前記一
   組の電極に対し正負逆の電荷を変更付与する電源回路と
   を少くとも有する静電保持手段を所要部位に設けたこと
   を特徴とする静電保持手段を備えた機械設備。