WO2006137351A1 - 除電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除電装置をワークに近距離設置した場合に、ワークの極端な表面電位の上昇を防ぎながら除電を行うことができる近距離設置可能な除電装置を提供する。 【解決手段】複数の放電針５ａ，５ｂを設置すると共にこれらの放電針の周囲にエアを噴出するエア吹出口６を設けた保持部材４に、上記放電針５ａ，５ｂを覆う導電性多孔材で形成されたカバー８が取り付けられ、該カバー８が、イオン化したエアを該カバー８の表面から均一に放出すると共に、グランドと導通して発生したイオンの一部を吸収する機能を有する。

Description

明 細 書

除電装置

技術分野

[0001] 本発明は、帯電したワークの静電気を除去するための除電装置に関し、特に、該ヮ ークに対して近距離に設置した状態での除電を行うことができるようにした除電装置 に関するものである。

背景技術

[0002] 帯電したワークの静電気を除去する装置として、コロナ放電方式による除電装置が よく知られており、中でもパルス DC方式の除電装置は、他方式と比較してイオン放 出量も多ぐ単一の高電圧発生回路に接続した複数の放電針でイオン生成が可能 な方式であり、バータイプの除電装置等に多く用いられて 、る。

[0003] しかし、パルス DC方式を用いた除電装置は、イオン発生量が多 、ことから、除電対 象ワークに対して近距離 (例えば 100mm以下）に設置した場合に、該ワークに過大 なイオンを放出するため、瞬間的なワークの表面電位が目標の OVに対して逆に 500 V近くまで上昇してしまうこともある。そのため、除電装置をワークに対して近距離に 設置しなければならない場合には、ワークの表面電位の上昇に対する配慮が必要に なる。

また、放電針には高電圧がパルス的に印加されるため、除電対象ワークに対して除 電装置を近距離に設置した場合には、放電針の誘電作用によってワークの表面電 位が上昇してしまうという問題もあった。

更に、従来の除電装置では、ノズル力もワークに向けてイオンィ匕したエアを直接噴 出して 、るため、ノズルがある位置とな 、位置との間にエアの流速ムラやイオンの分 布ムラ等が発生し、ワークの除電が均一に行われにくいという問題もあった。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 本発明の技術的課題は、ワークに対して近距離に設置した場合でも該ワークの表 面電位を極端に上昇させることなく除電することが可能な除電装置を提供することに ある。

本発明の他の技術的課題は、ワークに向けて放出されるイオンィ匕エアの部分的な 流速ムラやイオンの分布ムラ等をなくすと共にイオンの放出量を調整することにより、 該ワーク全体を均等かつ確実に除電することができる、除電性能に勝れた除電装置 を提供することにある。

本発明のさらに他の技術的課題は、放電針が外部に露出することのない安全性に 勝れた除電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 上記課題を解決するため、本発明の除電装置は、コロナ放電によりイオンを放出す る複数の放電針及びこれらの放電針に近接する位置でエアを噴射するエア吹出口 を備えたイオン放出ヘッドと、上記放電針に高電圧を印加するための高電圧発生回 路と、この高電圧発生回路を制御する制御回路とを有し、上記イオン放出ヘッドが、 上記複数の放電針全体を覆う導電性多孔材カゝらなる放電針カバーを有して ヽて、こ の放電針カバーを通じてイオン化したエアを外部に放出することにより、該イオン放 出ヘッド全体にわたってイオンの放出を均一化すると共に、発生したイオンの一部を 該放電針カバーに吸収させてイオンの放出量を調整するように構成されている。

[0006] このように構成された上記除電装置は、上記放電針カバーでイオンの放出量が調 整される結果、この除電装置をワークに対して近距離に設置して除電する場合でも、 該ワークの表面電位が極端に上昇するようなことがない。また、上記放電針カバーで イオン化エアの流速力 Sイオン放出ヘッド全体にわたって均一化されることにより、エア の流速ムラやイオンの分布ムラ等の発生が防止され、該ワーク全体を均等かつ確実 に除電することができ、除電性能に勝れる。しカゝも、上記放電針全体が上記放電針力 バーで覆われているため、安全性にも優れる。

[0007] 本発明においては、上記放電針の先端と放電針カバーとの間に空間を介在させる ことにより、この空間内でエアを拡散させて該放電針カバー全体力 エアを放出させ るように構成されて 、ることが望まし!/、。

[0008] また、本発明の好ま 、例では、上記イオン放出ヘッドが細長 、バー状をすと共に

、正負の放電針を一対とする複数対の放電針を有し、これらの放電針が、正負の放 電針を該ヘッドの幅方向に配置した状態で該ヘッドの長手方向に並べて配設されて おり、また、該イオン放出ヘッドの長手方向の一端には収納ボックスが取り付けられ、 この収納ボックスの内部に正負の上記高電圧発生回路と制御回路とが内蔵されてい る。

[0009] この場合、上記放電針カバーが、断面 U字状の部材カもなつて ヽて、上記イオン放 出ヘッドの長手方向のほぼ全長にわたって延在し、該放電針カバーの表面は、フィ ルム状の除電対象ワークを方向転換させるためのガイド面をなし、該ガイド面から噴 出するエアによって上記除電対象ワークを非接触または低摩擦接触の状態でガイド 可能であるように構成されて 、ても良 、。

[0010] また、本発明において好ましくは、上記放電針カバーが制御回路に接続されてい て、イオンの吸収により生ずる該放電針カバーの電位変化に基づ!/、てこの制御回路 で上記高電圧発生回路を制御することにより、イオンバランスを調整するように構成さ れていることである。

発明の効果

[0011] 以上に詳述した本発明の除電装置によれば、ワークを効率よく確実に除電すること ができるば力りでなぐ該ワークに対して近距離に設置した場合でも該ワークの表面 電位を極端に上昇させることなくその除電を行うことができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明に係る除電装置の一実施例を示す斜視図である。

[図 2]図 1のカバーを外した状態を示す斜視図である。

[図 3]図 1の A— A位置での断面図である。

[図 4]本発明に係る除電装置により、平面状のワークを近距離で除電する態様を示す 斜視図である。

[図 5]本発明に係る除電装置で、連続するフィルム等のワークを方向転換させながら 除電する態様を示す斜視図である。

[図 6]本発明に係る除電装置の電気接続に関する模式的な断面図である。

[図 7]本発明に係る除電装置における電気回路図である。

符号の説明 1 除電装置

2 イオン放出ヘッド

3 収納ボックス

4 保持部材

4a 下面

4b 上面

5a, 5b 放電針

6 エア吹出し口

7 エア流路

8 放電針カバー

8a 側端壁

8b 細孔

9 上部カバー

9a 側端壁

10 空間

11, 12 端板

15 エア流路

16 接続ポート

17 エア供給源

20a, 20b 高電圧発生回路

21 制御回路

22 MPU

23 自励発振回路

24 昇圧トランス

25 倍圧整流回路

W ワーク

R 検出抵抗

発明を実施するための最良の形態 [0014] 図は本発明に係る除電装置の実施形態を示すものである。この除電装置 1は、パ ルス DC方式の除電装置であって、図 1〜図 4に示すように、細長いバー状をしたィォ ン放出ヘッド 2と、このイオン放出ヘッド 2の長手方向の一端に取り付けられた収納ボ ックス 3とを備えている。上記イオン放出ヘッド 2には、コロナ放電によってイオンを放 出する正負の放電針 5a, 5bが設けられ、上記収納ボックス 3には、図 6及び図 7に示 すように、これらの放電針 5a, 5bに高電圧を印加する正負の高電圧発生回路 20a, 20bと、 MPU22でこれらの高電圧発生回路 20a, 20bを制御することによって除電 装置 1全体の動作を制御する制御回路 21とが収納されている。

なお、以下の説明において、上記正負の放電針 5a, 5bを区別して説明しなければ ならな 、とき以外は、それらを共通符号「5」で表示するものとする。

[0015] 上記イオン放出ヘッド 2は、図 4に示す如く近距離 (例えば 100mm以下）に置いた ワーク Wを除電するのに適した構成を有するもので、合成樹脂などの絶縁材で構成 されて該ヘッド 2の長手方向に延びる細長 、プレート状をした放電針用保持部材 4と 、この保持部材 4に基端部を保持されて針先が該保持部材 4の下面 4aから下向きに 突出する複数の上記放電針 5と、上記保持部材 4の下面 4aに取り付けられてこれら の放電針 5を全体的に覆う、導電性多孔材カゝらなる断面 U字状をした放電針カバー 8 と、上記保持部材 4の上面 4b側に取り付けられた断面 U字状をした上部カバー 9と、 上記保持部材 4の長手方向の両端に取り付けられて上記放電針カバー 8及び上部 カバー 9の開放する両端部を閉じる端板 11, 12とを備えている。

[0016] 上記放電針 5は、正負の放電針 5a, 5bを一対として複数対設けられ、これら複数対 の放電針が、正負の放電針 5a, 5bを上記保持部材 4の幅方向に配置した状態で、 該保持部材 4の長手方向に列状に並べて配設されている。従って、正の放電針 5aと 負の放電針 5bとが、互いに平行する 2つの列を形成することになる。

[0017] また、上記保持部材 4には、上記各放電針 5の近くに開口して該放電針 5に沿って エアを噴出する複数のエア吹出口 6と、該保持部材 4の内部を長手方向に延びて上 記各エア吹出口 6に通じるエア流路 7とが設けられている。図示した例では、上記ェ ァ吹出口 6が、正負の放電針 5a, 5bの回りをそれぞれ取り囲むように設けられると共 に、 2つのエア流路 7, 7が平行に設けられていて、一方のエア流路 7が正の放電針 5 a側の全てのエア吹出口 6に連通し、他方のエア流路 7が負の放電針 5b側の全ての エア吹出口 6に連通している。

[0018] 上記エア流路 7は、収納ボックス 3内のエア流路 15を介して該収納ボックス 3の端面 に設けられた接続ポート 16に連通し、この接続ポート 16に接続されたエア供給源 17 から所定圧力のエアが供給される。そして、上記放電針 5a, 5bから正又は負のィォ ンが放出されている状態で上記各エア吹出口 6からエアが噴射されると、このエアは イオンを含むことによってイオンィ匕したエアとなり、上記多孔質の放電針カバー 8を通 過してワーク Wに向けて噴射されることになる。

[0019] 上記放電針カバー 8は、例えば金属焼結体力 なるもので、その全表面にエアを噴 出するための細孔 8bがほぼ均等に分布しており、上記放電針 5の先端との間に空間 10を介在させた状態で上記保持部材 4に取り付けられている。この構成により、上記 放電針 5の周囲のエア吹出口 6から噴出したイオンィ匕エアが、上記空間 10内を拡散 してカバーの内部全体にわたって均圧化し、該放電針カバー 8の表面全体力 均等 に放出されることになる。また、このようにイオンィ匕したエアが上記放電針カバー 8を 通過する際、一部のイオンカこの導電性の放電針カバー 8に吸収され、イオン量の調 整が行われる。

このように、上記イオンィ匕エア力 オン放出ヘッド 2全体に均等に分散して均等な流 速で噴出されると共に、一部のイオンが該ヘッドに吸収される結果、部分的な流速ム ラゃイオンの分布ムラ等の発生が防止されると共に、イオンの量がワーク Wの表面電 位を極端に上昇させることない程度にまで調整される。

[0020] ここで、上記放電針カバー 8の内圧すなわち空間 10の内圧は、該カバーの外部の 圧力である大気圧に対してそれほど高くする必要はなぐやや高い程度の正圧とする ことにより、エアは比較的緩やかにワーク Wに向けて放出されることになる。

[0021] また、上記空間 10が上記エア吹出口 6からのエアでエアパージされるため、例えば 、エアフィルタ等でクリーンにしたエアを該空間 10に供給するなど、エア流路 7を通し て供給するエアの質を管理することにより、放電針 5の汚れを防止することができる。 し力も、上記放電針 5が細長い保持部材 4に設置され、これらの放電針 5全体が上記 カバー 8で覆われているため、安全性に優れ、放電針 5の設置の自由度が改善され る。

[0022] 図 6及び図 7には、上記除電装置 1の電気接続に関する模式的な断面図と電気回 路図とが示されている。なお、図 6においては、正負複数対の放電針 5a, 5bが便宜 上一列に並べて表わされて 、るが、実際には図 2に示すように 2列に配設されて 、る 。これらの図から分力るように、上記収納ボックス 3内に収容された正負の高電圧発生 回路 20a, 20bは、何れも、自励発振回路 23と、この自励発振回路 23に昇圧トランス 24を介して接続された倍圧整流回路 25とからなって ヽて、正の高電圧発生回路 20 aは、全ての正の放電針 5aに共通に接続され、負の高電圧発生回路 20bは、全ての 負の放電針 5bに共通に接続されている。そして、上記倍圧整流回路 25で発生する 正及び負のパルス状高電圧力 上記正及び負の放電針 5a, 5bに交互に印加される ことにより、これらの放電針 5a, 5bから正及び負のイオンが交互に放出されるもので ある。このとき、ノ ルス状高電圧が印加されない側の放電針は、上記倍圧整流回路 2 5を介して回路グランドに接続される。

[0023] また、上記放電針カバー 8は、上述した金属焼結体以外にも、導電性合成樹脂等 によって形成することもでき、この放電針カバー 8が、必要に応じてシール手段を介し て上記保持部材 4に取付けられる。この放電針カバー 8の細孔 8bは、該カバーの内 外を直線的に結んでいても、折れ曲がった状態に結んでいても良ぐまた、該カバー 全体に規則的に分布して 、ても、不規則に分布して 、ても構わな 、。

一方、上記収納ボックス 3や端板 11, 12及び上部カバー 9は、合成樹脂で構成す ることがでさる。

[0024] また、上記放電針カバー 8は、上記制御回路 21に接続されると共に、この制御回路 21中の検出抵抗 Rを介して回路グランドと導通し、この検出抵抗 Rの両端の電位差 V が上記 MPU22に入力されるようになっている。そして、上記放電針 5a, 5bから交互 に放出される正負のイオンを吸収することにより生ずる放電針カバー 8の電位変化が 、上記検出抵抗 Rの両端の電位差 Vの変化として制御回路 21によって検出され、こ の電位変化に基づいてこの制御回路 21で上記正負の高電圧発生回路 20a, 20bを 制御してイオンの発生量をコントロールすることにより、イオンバランスが自動的に調 整されるように構成されて 、る。 [0025] 上記放電針カバー 8と上部カバー 9とは、その長手方向に延びる両側壁端 8a, 9a を上記保持部材 4の側壁 4bにネジ等の取付手段で取付けることにより、該保持部材 4に対して着脱自在となっているが、少なくとも一方のカバーを接着剤等を用いて固 定しても良い。上記放電針カバー 8が着脱自在であるときは、それを取外して使用す ることにより、イオンィ匕したエアを該カバー 8がある場合よりは遠くまで噴射することが できるため、比較的遠距離に配置したワークを除電することが可能となる。

[0026] 力べして、上記構成を有する除電装置 1は、上記放電針カバー 8でイオンの放出量 が調整される結果、この除電装置 1をワーク Wに対して近距離に設置して除電する場 合でも、該ワーク Wの表面電位が極端に上昇するようなことがない。また、上記放電 針カバー 8でイオンィ匕エアの流速力 Sイオン放出ヘッド 2全体にわたって均一化される ことにより、エアの流速ムラやイオンの分布ムラ等の発生が防止され、該ワーク全体を 除電ムラを生じることなく均等かつ確実に除電することができ、除電性能に勝れる。し カゝも、上記放電針 5全体が上記放電針カバー 8で覆われているため、安全性にも優 れる。さらに、上記放電針カバー 8により、誘電によるワークの極端な表面電位の上昇 を防ぐこともできる。

[0027] 図 5には、本発明の除電装置 1で、連続するフィルム状のワーク Wを、イオン放出へ ッド 2で方向転換させながら相対的に移動させて除電する場合の例が示されている。 このとき、上記ワーク Wは、放電針カバー 8の全面カゝら噴射されるエアの介在により、 該放電カバー 8とは非接触の状態か、または低摩擦接触の状態に保たれる。従って 上記イオン放出ヘッド 2は、上記ワーク Wの方向を変える方向転換ガイドとしての機 會を備えることになる。

なお、除電装置をこのようにして用いる場合、上記放電針カバー 8の表面は、エア を噴出するための細孔 8bを設けること以外、できるだけ滑らかな面に形成しておくこ とが望ましい。

[0028] 本発明の除電装置は、上記実施例に限定されるものではなぐ発明の精神を逸脱 しな 、範囲で種々の変更ができるものである。

例えば、上記保持部材 4は、複数対の放電針を保持できる細長い構造であれば、 その断面形状は必ずしも略直方体状である必要はない。また、上記放電針 5が設置 される必要な箇所だけを絶縁材で構成してもよ ヽ。

また、上記上部カバー 9は、必ずしも断面 U字状である必要はなぐあるいは省くこ とちでさる。

Claims

請求の範囲

[1] コロナ放電によりイオンを放出する複数の放電針及びこれらの放電針に近接する位 置でエアを噴射するエア吹出口を備えたイオン放出ヘッドと、上記放電針に高電圧 を印加する高電圧発生回路と、この高電圧発生回路を制御する制御回路とを有し、 上記イオン放出ヘッドが、上記複数の放電針全体を覆う導電性多孔材カゝらなる放 電針カバーを有していて、この放電針カバーを通じてイオンィ匕したエアを外部に放出 することにより、該イオン放出ヘッド全体にわたってイオンの放出を平均化すると共に 、発生したイオンの一部を該放電針カバーに吸収させてイオンの放出量を調整する ように構成されて 、ることを特徴とする除電装置。

[2] 上記放電針の先端と放電針カバーとの間に空間を介在させることにより、この空間 内でエアを拡散させて該放電針カバー全体カゝらエアを放出させるように構成されて

V、ることを特徴とする請求項 1に記載の除電装置。

[3] 上記イオン放出ヘッドが細長いバー状をなすと共に、正負の放電針を一対とする複 数対の放電針を有し、これらの放電針が、正負の放電針を該ヘッドの幅方向に配置 した状態で該ヘッドの長手方向に並べて配設されており、また、該イオン放出ヘッド の長手方向の一端には収納ボックスが取り付けられ、この収納ボックスの内部に正負 の上記高電圧発生回路と制御回路とが内蔵されていることを特徴とする請求項 1又 は 2に記載の除電装置。

[4] 上記放電針カバーが、断面 U字状の部材カもなつていて、上記イオン放出ヘッドの 長手方向のほぼ全長にわたって延在し、該放電針カバーの表面は、フィルム状の除 電対象ワークを方向転換させるためのガイド面をなし、該ガイド面力も噴出するエア によって上記除電対象ワークを非接触または低摩擦接触の状態でガイド可能とした ことを特徴とする請求項 3に記載の除電装置。

[5] 上記放電針カバーが制御回路に接続されていて、イオンの吸収により生ずる該放 電針カバーの電位変化に基づいてこの制御回路で上記高電圧発生回路を制御する ことにより、イオンバランスを調整するように構成されていることを特徴とする請求項 1 〜4の何れかに記載の除電装置。