JPH08321394A

JPH08321394A - 除電器

Info

Publication number: JPH08321394A
Application number: JP12865895A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hijikata; 康裕土方
Original assignee: HUEGLE ELECTRON KK; Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Current assignee: HUEGLE ELECTRON KK; Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】特別な計測器を用いることなく、除電器の稼
動現場において、実際の正，負イオンの発生量のバラン
スを簡易に調整できるようにする。【構成】高圧電極１３と、高圧電極１３を貫通させた
中空円筒状の結合リング１７の下部に取り付けられた針
状の放電電極１４と、放電電極１４に対向するように空
隙を持たせて配置された接地電極１５、１５と、高圧電
極１３と、接地電極１５、１５との間に接続され、負成
分の電圧レベルを調整するイオンバランス調整部３０を
備えた電源部１０と、放電電極１４と非接触に対置され
たテストプレート１００とを備え、テストプレート１０
０は、ケーブル１０１と、バランスモニタ端子ｔbと、
直流電流計２００とを介して接地されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電気を帯びたフィ
ルムシートや半導体デバイス等の除電を行う除電器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】フィルムシートや半導体デバイス等の物
体は、静電気を帯び易いため、その保管や製造工程にお
いて帯電した静電気を除去する必要がある。このため、
従来から、上記物体の製造工程等においては、たとえ
ば、図３に示すような除電器が使用されていた。図３に
おいて、１０は電源部であり、交流電源１と、電源スイ
ッチ２と、昇圧トランス３と、イオンバランス調整部３
０とから構成されている。昇圧トランス３の一次側は、
その一端が電源スイッチ２を介して交流電源１の一端に
接続され、その他端がイオンバランス調整部３０を介し
て交流電源１の他端に接続されている。イオンバランス
調整部３０は、除電器が発生する正負イオンのバランス
を調整するために用いられるものであり、ダイオード３
１と可変抵抗器３２とが並列に接続されて構成されてい
る。昇圧トランス３は、その一次側に印加された電圧１
００Ｖを昇圧して二次側に高電圧（たとえば７ｋＶ）を
出力する。また、昇圧トランス３の二次側は、その一端
が同軸ケーブル１１の中心導体１１ａの一端に接続さ
れ、その他端が同軸ケーブル１１の外部導体１１ｂに接
続されるとともに、接地されている。同軸ケーブル１１
の中心導体１１ａの他端側は、除電電極１２内におい
て、所定長さ分が高圧電極１３として使用されている。

【０００３】次に、除電電極１２の構造について図３お
よび図４を参照して説明する。図４（Ａ）は除電電極１
２の一部裁断正面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＸ−
Ｘ’断面図である。図４において、１９はポリエステル
等からなる樹脂成形部であり、その断面が略Ｈ字状に形
成され、除電電極１２を保護している。樹脂成形部１９
の左右両側面下部の長手方向には、それぞれＬ字状およ
び逆Ｌ字状の断面を有する接地電極１５，１５が対向し
て取り付けられている（図４（Ｂ）参照）。この接地電
極１５，１５は、図３に示すように、同軸ケーブル１１
の外部導体１１ｂと接続されている。

【０００４】また、図４において、樹脂成形部１９の上
部溝部の略中央には、中空円筒状の真鍮等の導体で製作
された複数の結合リング１７，１７，・・・が所定間隔
を置いて設けられている（図４（Ａ）参照）。そして、
各結合リング１７の中を絶縁部材１６で被覆された高圧
電極１３が貫通している。各結合リング１７の下部には
それぞれ針状の放電電極１４が取り付けられている。放
電電極１４の先端部は樹脂成形部１９の下面から突出
し、かつ、接地電極１５，１５と対向している。高圧電
極１３と各放電電極１４とは、絶縁部材１６を介して静
電的に結合されている。さらに、樹脂成形部１９の上部
溝部には、ポリウレタン樹脂等からなるモールド部１８
が充填されている。

【０００５】上記構成において、図３に示すように、除
電電極１２の下方に、これと非接触に帯電物体２０を対
置した後、電源スイッチ２をオンにすると、交流電源１
の出力電圧１００Ｖが昇圧トランス３により、たとえ
ば、７ｋＶに昇圧されて高圧電極１３に印加される。こ
の高圧電極１３に印加された高圧電圧は、静電結合作用
により結合リング１７を介して放電電極１４に印加され
る。

【０００６】これにより、放電電極１４の先端部と接地
電極１５，１５との間に絶縁破壊が生じてコロナ放電が
発生し、周囲の空気が正イオンと負イオンにイオン化さ
れる。したがって、帯電物体２０の帯電電荷の極性に応
じていずれかの極性のイオンが帯電物体２０に引き寄せ
られて帯電物体２０の帯電電荷と結合することにより、
帯電電荷が中和され、この結果、帯電物体２０が除電さ
れる。なお、イオンバランス調整部３０の動作について
は後述する。

【０００７】ところで、交流電源１の出力電圧波形は、
正弦波であるから、半サイクル毎に極性が変化する。し
たがって、理論上は、放電電極１４から等しい量の正イ
オンと負イオンとが発生するはずである。ところが、実
際には負イオンの方が若干多く発生することが知られて
いる。このような正イオンと負イオンとの発生量のアン
バランスが起こった状態で除電作業が行われると、帯電
物体２０が負に帯電してしまう場合がある。そこで、従
来から、正イオンと負イオンとの発生量が等しくなるよ
うに、上述したイオンバランス調整部３０を用いてイオ
ンバランス調整を行っている。

【０００８】次に、このイオンバランス調整部３０を用
いてイオンバランス調整を行う方法について図３を参照
して説明する。交流電源１の電流の極性が正の場合、そ
の電流ｉ+は、交流電源１→ダイオード３１→昇圧トラ
ンス３の一次側コイル→電源スイッチ２→交流電源１の
順で流れる。また、交流電源１の電流の極性が負の場
合、その電流ｉ-は、交流電源１→電源スイッチ２→昇
圧トランス３の一次側コイル→可変抵抗器３２→交流電
源１の順で流れる。

【０００９】したがって、図示しないバランスモニタ
（正，負イオンの発生量を測定する計測機器）で正イオ
ンと負イオンの発生量を確認しながら、両イオンの発生
量が等しくなるように可変抵抗器３２を調整する。つま
り、可変抵抗器３２を調整することによって昇圧トラン
ス３の一次側コイルに印加される負成分の電圧値のレベ
ルのみを低下させ、放電電極１４から発生する負イオン
の量を低下させることができる。図５は、このイオンバ
ランス調整によって調整された交流電圧の波形の一例で
あり、Ａの部分が低下した負の電圧量である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の除電
器におけるイオンバランス調整時には、バランスモニタ
が不可欠であった。しかし、このバランスモニタは、か
なり大きい形状を有し、しかも相当の重量があり簡便に
持ち運ぶことができない。このため、実際には、バラン
スモニタは除電器の製造工場に設置され、除電器の出荷
前にイオンバランス調整を行っている。しかしながら、
除電器の正イオンと負イオンとの発生量の比率は、除電
器が設置される環境（周囲温度、湿度、気圧、帯電物体
の種類等）によって大きく左右される。したがって、除
電器の出荷時にイオンのバランスがとられていても、除
電器をフィルムシート製造工場等で使用するとイオンバ
ランスが崩れてしまうという問題があった。そこで、除
電器をフィルムシート等の製造ラインに設置した後にイ
オンのアンバランスが発生した場合には、製造ラインを
一時停止させ、静電気用電圧計等の計測器を用いて静電
電圧を測定しながら可変抵抗器３２を調整する必要があ
るが、作業が面倒であるという欠点があった。

【００１１】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、特別な計測器を用いることなく、除電器を稼
動させている現場において、実際の正，負イオンの発生
量のバランスを簡易に調整することができる除電器を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、１次側が交流電源に接続され、２次側の一端が接地
された昇圧トランスと、該昇圧トランスの２次側の他端
と接続された第１の電極と、前記第１の電極を貫通させ
た中空円筒状の導体の下部に取り付けられた針状の第２
の電極と、前記第２の電極と対向するように空隙を持た
せて配置された第３の電極と、前記昇圧トランスの１次
側と前記交流電源との間に介挿され、交流電圧の正成分
または負成分のレベルを調整する調整手段とを備え、前
記第１の電極と前記第３の電極との間に前記昇圧トラン
スからの高電圧を印加し、前記第２の電極と前記第３の
電極との間でコロナ放電を発生させて周囲の空気をイオ
ン化させることにより、前記第２の電極と非接触に対置
される帯電物体の帯電電荷を除去する除電器において、
その一端が前記昇圧トランスの２次側の接地された一端
に接続された電流計と、前記帯電物体に代えて前記第２
の電極と非接触に対置されるとともに、前記電流計の他
端に接続される導電板とを具備することを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記昇圧トランスの２次側の一端と前
記電流計の一端との間に挿入された第１の端子と、前記
電流計の他端に接続され、かつ前記導電板が接続される
第２の端子と、接地された共通端子とから構成され、該
共通端子を該第１の端子または該第２の端子のいずれか
に接続する切換手段を具備することを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明によれば、帯電物体に代え
て導電板を第２の電極と非接触に対置して、第２の電極
と、第３の電極との間に昇圧トランスからの高電圧が印
加されると、第２の電極と、第３の電極との間にコロナ
放電が生じ、周囲の空気がイオン化される。ここで、正
負のイオン発生量が、アンバランスであるとき、導電板
は、正または負に帯電される、このため、導電板の過剰
なキャリアが、すなわち電流が電流計に流れる。そし
て、電流計の指示値がゼロになるように調整手段を調整
することにより、正負イオンの発生量のバランスが保た
れる。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、まず、第２
の電極と非接触に帯電物体を対置した後、切換手段を、
その共通端子が第２の端子に接続されるように切り替え
る。そして、２の電極と第３の電極との間に昇圧トラン
スからの高電圧が印加されると、第２の電極と第３の電
極との間にコロナ放電が生じ、周囲の空気がイオン化さ
れ、帯電物体の除電が行われる。このとき、実際に帯電
物体を除電している時の電流が電流計に流れる。これに
より、除電器を稼動させている時の電流が計測される。
次に、正負のイオン発生量が、アンバランスであると
き、帯電物体に代えて、第２の電極と非接触に導電板を
対置するとともに第２の端子に接続した後、切換手段
を、その共通端子が第１の端子に接続されるように切り
換える。そして、第２の電極と第３の電極との間に昇圧
トランスからの高電圧が印加されると、第２の電極と第
３の電極との間にコロナ放電が生じ、周囲の空気がイオ
ン化される。しかしながら、正負のイオン発生量がアン
バランスであるため、導電板は正または負に帯電する。
このため、導電板のキャリアが、すなわち、電流が電流
計に流れる。そして、電流計の指示値が、ゼロになるよ
うに調整手段を調整する。これにより、正負イオンの発
生量のバランスが保たれる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による除電
器の構成を示す回路図であり、この図において、図３の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。この図に示す除電器においては、イオンバラ
ンス調整部３００が新たに設けられている。イオンバラ
ンス調整部３００は、テストプレート１００と、ケーブ
ル１０１、バランスモニタ端子ｔbと、直流電流計２０
０とから構成されている。直流電流計２００は、その一
端が昇圧トランス３の二次側の他端に接続され、その他
端にはバランスモニタ端子ｔbが取り付けられている。
テストプレート１００は、たとえば鉄板から構成されて
おり、イオンバランス調整時には、除電電極１２の下方
に対置されるとともに、ケーブル１０１を介してバラン
スモニタ端子ｔbに接続される。なお、図１に示す除電
器のうち、テストプレート１００以外は、たとえば、フ
ィルムシートの製造ラインにあらかじめ設置されている
ものとする。

【００１７】上記構成において、まず、フィルムシート
の製造ラインの稼働中に帯電したフィルムシートの除電
を行うために、除電器から正イオンおよび負イオンを発
生させる場合は、テストプレート１００を取り除いた状
態で電源スイッチ２をオンする。なお、この後の除電器
の動作は、前述した従来の除電器と同様であるので、そ
の説明を省略する。

【００１８】次に、フィルムシートが負に帯電（イオン
バランスが取られていない状態）するとき、イオンバラ
ンス調整部３００を用いてイオンバランス調整する場合
について説明する。まず、製造ラインを停止させた後、
製造途中のフィルムシートを除電電極１２の下方から取
り除く。次に、テストプレート１００を除電電極１２の
下方に対置させるとともに、ケーブル１０１を介してバ
ランスモニタ端子ｔbに接続した後、電源スイッチ２を
オンする。

【００１９】これにより、前述したように、放電電極１
４と接地電極１５との間にコロナ放電が生じ、正イオン
と負のイオンが発生する。この時、正イオンに比して負
イオンの発生量が多いために、テストプレート１００
は、負に帯電される。そして、テストプレート１００
は、電子が過剰な状態となる。この過剰となった電子
は、テストプレート１００→ケーブル１０１→バランス
モニタ端子ｔb→直流電流計２００を経て接地へ移動す
る。すなわち、接地からテストプレート１００へ電流ｉ
aが流れる。この電流ｉaは、直流電流計２００にて計測
されるが、通常、０．１μＡ程度である。そこで、可変
抵抗器３２を抵抗値を大きくする方向へ操作する。これ
により、放電電極１４と接地電極１５，１５との間に印
加される負成分の電圧レベルのみが低下するので、負の
コロナ放電量が小さくなり、負イオンの発生量が減少す
る。このような操作を直流電流計２００の指示値がゼロ
になるまで行うことにより、正負イオンの発生量のバラ
ンスが保たれる。

【００２０】以上説明したように、本一実施例による除
電器によれば、イオンバランス調整部３００を設けたこ
とにより、除電器を実際に稼動させている現場にて、実
際の正イオンと負イオンとのアンバランスに即して、簡
易にイオンバランス調整をすることができる。

【００２１】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られ
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、
図２に示すように、切換スイッチ４００を新たに設け、
切換スイッチ４００を適宜切り換え、イオンバランス調
整と、除電器が実際にフィルムシート等を除電している
ときの電流の計測とをできるように構成してもよい。こ
の図において、直流電流計２００は、その一端が、昇圧
トランス３の二次側の他端に接続され、その他端が、バ
ランスモニタ端子ｔbに接続されている。切換スイッチ
４００は、その共通端子ｃを端子ａまたは端子ｂに接続
するものであり、端子ａが直流電流計２００の他端に、
端子ｂが直流電流計２００の一端に、共通端子ｃが接地
に各々接続されている。切換スイッチ４００の共通端子
ｃに接続されている。なお、図２において、図１の各部
に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略
する。このような構成によれば、切換スイッチ４００の
共通端子ｃが、端子ａ側に切り換えられ、かつテストプ
レート１００を使用しないときは実際に除電していると
きの電流ｉbの計測ができ、また、端子ｂ側に切り換え
らたときはイオンバランス調整をすることができる。ま
た、上記実施例においては、テストプレート１００は、
鉄板を用いた例を示したが、これに限定されず導電性の
板であればどのような材質のものでもよい。さらに、上
記実施例においては、一般的に負イオンの方が若干多く
発生することから、昇圧トランス３の一次側コイルに印
加される負成分の電圧値のレベルのみを低下させる例を
示したが、状況によっては正イオンの方が多く発生する
ことも考えられる。そのような場合には、ダイオード３
１の極性を変更すればよい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、特別な計
測器を用いることなく、除電器を稼動させている現場に
おいて、実際の正，負イオンの発生量のバランスを簡易
に調整することができる。

【００２３】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加えて、切換手段を切り換える
ことにより、簡易にイオンバランス調整と、除電器が実
際に帯電物体を除電している時の電流の計測とをするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による除電器の構成を表す
回路図である。

【図２】この発明の一実施例の変形例よる除電器の構成
を表す回路図である。

【図３】従来の除電器の構成を表す回路図である。

【図４】図３に示す除電電極１２の構造を表す図であ
る。

【図５】図１に示す除電器のイオンバランス調整時にお
ける交流波形の一例を表す図である。

【符号の説明】

１交流電源２電源スイッチ３昇圧トランス１０電源部１２除電電極１３高圧電極１４放電電極１５接地電極１７結合リング３０，３００イオンバランス調整部３１ダイオード３２可変抵抗器１００テストプレート１０１ケーブル２００直流電流計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１次側が交流電源に接続され、２次側の
一端が接地された昇圧トランスと、該昇圧トランスの２
次側の他端と接続された第１の電極と、前記第１の電極
を貫通させた中空円筒状の導体の下部に取り付けられた
針状の第２の電極と、前記第２の電極と対向するように
空隙を持たせて配置された第３の電極と、前記昇圧トラ
ンスの１次側と前記交流電源との間に介挿され、交流電
圧の正成分または負成分のレベルを調整する調整手段と
を備え、前記第１の電極と前記第３の電極との間に前記昇圧トラ
ンスからの高電圧を印加し、前記第２の電極と前記第３
の電極との間でコロナ放電を発生させて周囲の空気をイ
オン化させることにより、前記第２の電極と非接触に対
置される帯電物体の帯電電荷を除去する除電器におい
て、その一端が前記昇圧トランスの２次側の接地された一端
に接続された電流計と、前記帯電物体に代えて前記第２の電極と非接触に対置さ
れるとともに、前記電流計の他端に接続される導電板
と、を具備することを特徴とする除電器。
【請求項２】前記昇圧トランスの２次側の一端と前記
電流計の一端との間に挿入された第１の端子と、前記電
流計の他端に接続され、かつ前記導電板が接続される第
２の端子と、接地された共通端子とから構成され、該共
通端子を該第１の端子または該第２の端子のいずれかに
接続する切換手段、を具備することを特徴とする請求項１に記載の除電器。