WO2012165250A1 - 静電吸着体及びこれを用いた静電吸着装置 - Google Patents

静電吸着体及びこれを用いた静電吸着装置 Download PDF

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electrostatic
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electrostatic attraction
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良昭 辰己
真二 辰己
慈 河合
紘行 森山
博 藤澤
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株式会社クリエイティブ テクノロジー
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    • G09F1/10—Supports or holders for show-cards
    • G—PHYSICS
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    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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    • G09F7/18—Means for attaching signs, plates, panels, or boards to a supporting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G09F7/18—Means for attaching signs, plates, panels, or boards to a supporting structure
    • G09F2007/1852—Means for attaching signs, plates, panels, or boards to a supporting structure for fastening magnetically or by suction or the like

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic adsorber that adsorbs a posting using an electric adsorption force, and an electrostatic adsorption device using the same.
  • Patent Document 1 a pair of positive and negative comb-like electrodes are provided on the back surface of an adsorption layer made of a layered dielectric so that an object to be adsorbed such as a paper sheet can be adsorbed and held by Coulomb force.
  • An electrostatic attraction body is disclosed in which a hard coat material layer is provided on the surface of the surface to enable writing with a writing instrument such as a marking pen.
  • an electrostatic adsorber in which at least a pair of electrodes is arranged on an insulating substrate and an adsorbing layer made of a dielectric is provided thereon is installed in an advertisement display section of a vending machine.
  • posters and paper sheets can be adsorbed without using pins, adhesive tapes, etc.
  • the traces of pins and adhesive tape do not remain even if the posting is removed, it can be used cleanly without being scratched or soiled, and the posting of the posting is repeated. It is suitable for.
  • the present inventors have found that the first electrode and the second electrode that cause the dielectric layer serving as the adsorption surface in the electrostatic adsorption body to exhibit an electric adsorption force.
  • the first electrode and the second electrode are arranged so as to be opposed to each other with the first and second electrodes. It has been found that by making the vertical electrode portions face each other, problems of slipping off and peeling off of the posted material can be prevented at the same time, and the present invention has been completed.
  • an object of the present invention is to provide an electrostatic adsorber that can reliably attach a posting without using a pin or an adhesive tape and preventing slipping off or peeling off.
  • Another object of the present invention is to provide an electrostatic chucking device comprising the electrostatic chucking body and a power supply device.
  • the present invention has an electrode layer comprising a first electrode and a second electrode electrically separated from each other on an insulating layer, and further has a dielectric layer on the electrode layer,
  • each electrode in the electrode layer is A plurality of lateral branch electrode portions extending in the lateral direction of the adsorption surface and vertical branch electrode portions extending in the vertical direction are combined, and the lateral branch electrode portions are combined so that the first and second electrodes face each other.
  • the electrostatic attraction body is characterized in that the longitudinal branch electrode portions are combined so as to face each other at the first and second electrodes.
  • the present invention further includes the electrostatic adsorber, and a power supply device for supplying power to the first electrode and the second electrode in the electrode layer, the power supply device including an external power source.
  • An electrostatic attraction apparatus having a connection terminal for connection or an internal power supply, and a booster circuit for boosting power supplied from these power supplies.
  • the electrostatic attraction body of the present invention has an electrode layer comprising a first electrode and a second electrode that are electrically separated from each other, and a voltage is applied to these electrodes to the surface of the dielectric layer.
  • the display object By exhibiting an electrical attraction force, the display object can be adsorbed and held with the surface of the dielectric layer as the adsorption surface. That is, the first electrode and the second electrode in the electrode layer correspond to electrodes constituting a so-called bipolar electrostatic chuck, and the first electrode and the second electrode extend in the lateral direction of the attracting surface.
  • a plurality of laterally extending electrode portions and longitudinally extending longitudinally extending electrode portions, the laterally extending electrode portions are opposed to each other by the first electrode and the second electrode, and By making the one electrode and the second electrode face each other, a gradient force is expressed between the electrode portions.
  • the vertical direction of the attracting surface is the direction in which the gravitational force of the posted object is applied when the electrostatic attractant is erected 90 ° and the attracting surface is parallel to the vertical direction (ie, the vertical line Direction), and the horizontal direction of the suction surface is a direction orthogonal to the horizontal direction.
  • the relationship in which the lateral branch electrode portions face each other and the relationship in which the vertical branch electrode portions face each other are in at least one direction of the suction surface in the horizontal direction or the vertical direction when the suction surface is viewed in plan view.
  • the lateral branch electrode unit is formed to have one or two or more relationships in which the lateral branch electrode portions face each other, and has one or more relationships in which the vertical branch electrode portions face each other.
  • the vertical branch electrode units are formed so that the horizontal branch electrode units and the vertical branch electrode units are alternately arranged in at least one of the vertical direction or the horizontal direction of the adsorption surface.
  • the horizontal electrode units and the vertical electrode units are arranged so as to be alternately arranged in the vertical direction of the adsorption surface and arranged so as to be alternately arranged in the horizontal direction. .
  • a stem electrode portion is formed so that each electrode has a comb-teeth shape, and from this stem electrode portion.
  • Examples thereof include a method in which the vertical branch electrode portion and the horizontal branch electrode portion are extended in a branch shape, and the branch electrode portion is extended from the vertical and horizontal branch electrode portions in another direction. And, combining the first electrode and the second electrode so that the comb-shaped stem electrode portions are arranged alternately, and further combining so that the lateral branch electrode portion is opposed to the first and second electrodes,
  • the longitudinal branch electrode portions may be combined so that the first and second electrodes face each other.
  • the length and thickness of the horizontal and vertical electrode portions of each electrode can be appropriately set in consideration of the size of the posting material to be attached, and is preferably scheduled to be attached to the electrostatic attractant. You should consider the smallest size posts. For example, when it is assumed that a business card-sized post is pasted as a minimum size, the length of each of the vertical and horizontal branch electrode portions may be in the range of 4.4 mm or more and 20 mm or less. The thickness of each part is preferably in the range of 0.1 mm to 1 mm. By combining the branch electrode portions having such lengths and thicknesses as described above, no matter where the business card-sized post is pasted on the suction surface, it can be peeled off in the vertical and horizontal directions. Sufficient durability can be obtained.
  • the length of the horizontal branch electrode portion and the length of the vertical branch electrode portion are the same, and the thickness of the horizontal branch electrode portion and the thickness of the vertical branch electrode portion are the same, so that the horizontal projection projected onto the adsorption surface is the same. It is preferable that the total area of the branch electrode portions and the total area of the vertical branch electrode portions be the same.
  • the gap between the lateral branch electrode portions when the lateral branch electrode portions are paired with the first electrode and the second electrode may be in the range of 0.5 mm to 3 mm. . If this gap is smaller than 0.5 mm, it may be difficult to ensure the insulation between the electrodes, and conversely if it is larger than 3 mm, the force to hold the display on the suction surface may not be sufficiently developed. is there.
  • the gap between the vertical branch electrode portions when the vertical branch electrode portions are combined in pairs with the first electrode and the second electrode is the same as described above. The above description can also be applied to the thickness of electrode portions (for example, the above-described trunk electrode portion) other than the lateral branch electrode portions and the vertical branch electrode portions, and gaps formed between them.
  • Such an electrode layer may be formed so as to obtain a first electrode and a second electrode having a predetermined shape, for example, by etching a metal foil, and the first layer may be formed by printing using conductive ink.
  • the electrode and the second electrode may be obtained.
  • the thickness of the electrode layer is preferably from 0.1 ⁇ m to 30 ⁇ m from the viewpoint of handling and durability. When the thickness of the electrode layer is less than 0.1 ⁇ m, there is a problem that the electrode layer becomes too thin and the durability is uneasy. On the other hand, when the thickness is greater than 30 ⁇ m, the thickness and weight of the entire electrostatic adsorbent are increased and handled. There is a problem that it is difficult.
  • the insulating layer and the dielectric layer in the electrostatic attraction body of the present invention can be formed using resin, ceramics, etc., respectively, from the viewpoint of reducing the thickness and weight of the entire electrostatic attraction body.
  • the insulating layer and the dielectric layer are each formed of a resin film.
  • the insulating layer and the dielectric layer are each formed of a resin film, an electrode layer is provided on one of the resin films, and these resin films are bonded together to form the electrostatic adsorber itself in a sheet shape, thereby allowing flexibility. It becomes possible to have sex.
  • a resin film include films of polyimide, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), and the like.
  • the thickness of the insulating layer is preferably 25 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less from the viewpoint of handling and durability, and the thickness of one dielectric layer is sufficient on the surface together with the viewpoint of handling and durability. From the viewpoint of achieving a sufficient adsorption force, it is preferably 25 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the electrostatic attraction body of the present invention is considered to exhibit coulomb force in addition to the attraction force due to the gradient force, for example, posters, advertisements, calendars, various printed materials, copy paper, postcards, business cards, paper and plastics.
  • Posts such as cards, glass, thin films, etc. made up of, etc. can be easily and easily pasted, and pasting and removing of these posts can be easily repeated.
  • the illustration of the said posting is only an example and the kind, material, etc. of a posting are not restrict
  • the electrostatic attraction body of the present invention includes an electric power supply device for supplying electric power to the first electrode and the second electrode in the electrode layer so as to form an electrostatic attraction device.
  • the power supply device includes a connection terminal for connecting to an external power supply via a connection cable or the like, or an internal power supply, and a booster circuit for boosting the power supplied from these power supplies.
  • the power supplied from the external power supply or the internal power supply is boosted to about 0.5 kV to 2.0 kV and applied to the first electrode and the second electrode.
  • Examples of external power sources include commercial power sources and household power sources, as well as power sources supplied from a USB terminal of a personal computer.
  • Internal power sources include dry batteries, button batteries, secondary batteries, solar batteries, rechargeable batteries. A battery or a battery can be given.
  • you have an internal power supply or use a household power supply or a power supply supplied from a USB terminal of a personal computer as an external power supply you will be electrostatically attracted to furniture, personal computers, home appliances, etc. in addition to walls and windows in the building. It is suitable for use by sticking or hanging the body.
  • you use the power supplied from the personal computer via the USB cable you can paste the printed paper or business card on the electrostatic adsorber and perform the personal computer input while watching it. It is suitable for the above and can also be used as a desktop electrostatic attraction apparatus.
  • the power supply device is preferably provided with a conversion circuit for converting alternating current into direct current.
  • the electrostatic attraction body of the present invention it is possible to reliably attach the posting material while preventing the posting material from falling off or being peeled off by the wind. Moreover, since a posting thing can be stuck without using a pin, an adhesive tape, etc., it is suitable for performing sticking and removal of a posting thing repeatedly.
  • a post having an arbitrary size is attached to an arbitrary position on the adsorption surface.
  • the electrostatic adsorber is formed in a sheet shape so that the insulating layer and the dielectric layer are made of a resin film, it can be folded and rolled up when not in use.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic attraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory side view of the electrostatic chuck according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory plan view of the first and second electrodes of the electrostatic attraction body in the electrostatic attraction apparatus of the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of the electrostatic attraction body viewed from the II cross-section direction shown in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory plan view in which the first and second electrodes of the electrostatic attraction body in the electrostatic attraction apparatus of the embodiment are partially enlarged.
  • FIG. 6 is an explanatory plan view (partial) showing a modification of the first and second electrodes of the electrostatic attraction body.
  • Example 1 and 2 show an electrostatic attraction device in which an electrostatic attraction body 5 and a power supply device 2 according to an embodiment of the present invention are attached to a support base 1.
  • the support base 1 has a support base body 1a and a frame body 1b having an installation surface for installing the electrostatic adsorption body 5, and the electrostatic adsorption body by screwing them together. 5, the attracting surface of the electrostatic attracting body 5 appears on the frame body 1 b side.
  • the support base body 1a and the frame body 1b are both made of acrylic, and the thickness of the installation surface portion of the support base body 1a and the thickness of the frame body 1b are 3 mm. As shown in FIG.
  • the electrostatic attracting body 5 includes an electrode layer 10 having a first electrode 7 and a second electrode 8 that are electrically separated from each other on an insulating layer 6.
  • a dielectric layer 11 is provided on the electrode layer 10 and a voltage is applied to the first electrode 7 and the second electrode 8, various postings can be adsorbed using the surface of the dielectric layer 11 as an adsorption surface 11a. it can.
  • the power supply device 2 is mounted so as to be stored in the pedestal portion of the support base body 1a, and is a connection terminal for connecting to a USB terminal (none of which is shown) of a personal computer via a USB cable.
  • a (USB terminal) 3 and a switch 4 are provided on the outside, and a booster circuit for boosting power (voltage 5 V) supplied from the personal computer side is provided inside.
  • a DC voltage of 5 V (current 500 mA) input from a USB terminal of a personal computer is pulled up and self-oscillated by a self-excited oscillation circuit.
  • the signal is input to a transformer so that the amplified signal is received by a cockcroft circuit, and rectified through a first cockcroft-Walton circuit and a second cockcroft-Walton circuit configured by connecting capacitors and diodes in five stages. Then, for example, +1000 V is output as a positive DC high voltage and -1000 V is output as a negative DC high voltage.
  • the electrostatic attracting body 5 of the electrostatic attracting apparatus was manufactured as follows. First, a conductive ink made by Jujo Chemical was applied by screen printing to one surface of a polyimide resin film having a size of 350 mm long ⁇ 300 mm wide ⁇ 50 ⁇ m thick and constituting the insulating layer 6, and 210 mm ⁇ long A first electrode 7 and a second electrode 8 that were electrically separated from each other in a region having a width of 297 mm were formed with a thickness of 10 ⁇ m.
  • a polyimide resin film having a size of 350 mm in length, 300 mm in width, and 50 ⁇ m in thickness and constituting the dielectric layer 11 is laminated through an adhesive film on which an epoxy adhesive 9 is applied, Two resin films were integrally bonded to form a sheet to obtain an electrostatic adsorbent 5 having a thickness of 120 ⁇ m.
  • FIG. 3 is an overall plan view of the first and second electrodes of the electrode layer 10 in a state where the adsorption surface 11a of the dielectric layer 11 is viewed in plan.
  • the first electrode 7 and the second electrode 8 have shapes similar to each other, and have stem electrode portions 7c and 8c each having a comb-teeth shape, and the first electrode 7 and the second electrode 8 are formed. Are combined in a staggered manner so as to face each other. Further, contact portions 7d and 8d are provided at one ends of the first electrode 7 and the second electrode 8, respectively, and when the electrostatic attraction body 5 is attached to the support base 1, the contact with the power supply device 2 is provided. It is formed.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a part of the first electrode 7 and the second electrode 8 shown in FIG.
  • the first and second electrodes are formed from horizontal branch electrode portions 7a and 8a extending in the horizontal direction (x direction) of the suction surface 11a from the respective trunk electrode portions 7c and 8c and vertical branches extending in the vertical direction (y direction).
  • the lateral branch electrode portions 7a and 8a are also formed.
  • the lateral branch electrode portions 7a and 8a extend in the lateral direction from a part of the longitudinal branch electrode portions 7b and 8b.
  • the horizontal branch electrode portions 7a and 8a are combined so that the first electrode 7 and the second electrode 8 face each other, and the same applies to the vertical branch electrode portions 7b and 8b.
  • the lateral branch electrode unit A is formed by having a plurality of relationships in which the lateral branch electrode portions 7a and 8a are opposed to each other, and the plurality of relationships in which the vertical branch electrode portions 7b and 8b are opposed to each other.
  • a vertical branch electrode unit B is formed, and the horizontal branch electrode unit A and the vertical branch electrode unit B are arranged so as to be alternately arranged in the horizontal direction (x direction) of the suction surface.
  • the horizontal branch electrode units A and the vertical branch electrode units B are also arranged alternately with respect to the direction (y direction).
  • the inter-electrode distance (pitch) d between the first electrode 7 and the second electrode 8 is between the lateral electrode parts, between the vertical electrode parts, between the horizontal electrode part and the vertical electrode part, The distance between the branch electrode portion and the stem electrode portion and between the stem electrode portions was 0.7 mm.
  • the electrostatic adsorption devices in this embodiment are arranged next to the personal computer, for example, a USB cable is connected to the connection terminal 3 of the power supply device 2, and the switch 4 is turned on while receiving power supply from the USB terminal of the personal computer.
  • a USB cable is connected to the connection terminal 3 of the power supply device 2
  • the switch 4 is turned on while receiving power supply from the USB terminal of the personal computer.
  • the attached printing paper can be easily peeled off by hand, for example, it can be easily replaced with another printing paper.
  • you want to paste a business card etc. you can paste it without choosing the location of the suction surface. For example, you can paste a business card etc.
  • FIG. 6 is a partial plan view showing a modification of the first and second electrodes in the electrostatic attraction body of the above embodiment.
  • the lateral branch electrode units A and the vertical branch electrode units B are alternately arranged with respect to the horizontal direction (x direction) of the suction surface, and with respect to the vertical direction (y direction) of the suction surface.
  • the display attached to the suction surface 11a can obtain sufficient durability against peeling and displacement in the vertical and horizontal directions. it can.
  • the size of the posted item varies in size, or is pasted on an arbitrary place on the suction surface 11a.
  • the electrostatic adsorption device described in the above embodiment can be further modified.
  • the electrostatic adsorption body 5 is increased in size, and the power supply device 2 is provided with an AC-DC conversion circuit to be used as a household power source.
  • the sheet-like electrostatic attraction body 5 may be suspended on a wall or the like, and a poster or an advertisement post may be attached to be used.
  • the power supply device 2 is provided with an internal power source such as a dry battery or a secondary battery, it can be freely carried regardless of the installation location.

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Abstract

　ピンや粘着テープ等を用いずに、ポスター、広告、印刷用紙等の掲示物を確実に貼り付けることができる静電吸着体、及びこれを用いた静電吸着装置を提供する。絶縁層の上に、互いに電気的に分離した第一の電極と第二の電極とを備えた電極層を有し、更に電極層の上に誘電層を有して、第一の電極と第二の電極に電圧を印加した際、誘電層の表面を吸着面として掲示物を吸着して使用することができる静電吸着体であって、電極層における各電極は、吸着面の横方向に延びた横枝電極部と縦方向に延びた縦枝電極部とをそれぞれ複数有して、横枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わされており、縦枝電極部についても同様にした静電吸着体であり、また、この静電吸着体に更に電力供給装置を備えるようにした静電吸着装置である。

Description

静電吸着体及びこれを用いた静電吸着装置
　この発明は、電気的な吸着力を利用して掲示物を吸着する静電吸着体、及びこれを用いた静電吸着装置に関する。
　広告やポスター等の掲示物を掲示するために、例えばピンや粘着テープを用いて壁などに貼り付けることは慣用的に行われているが、ピンや粘着テープを使用するかわりに、電気的な吸着力を発現させて掲示物を吸着することができる静電吸着体が知られている。
　例えば、特許文献１には、層状の誘電体からなる吸着層の裏面に正負一対の櫛歯状電極を設けてクーロン力により紙シート等の被吸着物を吸着保持できるようにすると共に、吸着層の表面にはハードコート材層を設けてマーキングペンのような筆記具で文字書きが可能なようにした静電吸着体が開示されている。
　また、特許文献２には、絶縁基板の上に少なくとも一対の電極を配置し、その上に誘電体からなる吸着層を設けてなる静電吸着体を、自動販売機の広告表示区間内に設置し、ポスター等の被付着物を吸着層上に密着させ、電極への電界印加による静電誘導によって被吸着物表面に誘起された電荷との間の静電引力により被吸着物を吸着する方法が開示されている。
　これら特許文献１や特許文献２に記載された静電吸着体によれば、ピンや粘着テープ等を用いずにポスターや紙シート等の掲示物を吸着することができるため、いつでも手軽に掲示物を貼り付けることができ、また、掲示物を取り外してもピンや粘着テープの痕が残らないため、傷を付けたり汚したりすることなく綺麗に使用できて、掲示物の貼り付けを繰り返して行うのに好適である。
　しかしながら、これまでに知られた静電吸着体では、実際に、貼り付けられた広告、ポスター、紙シート等の掲示物がその自重によってずれ落ちてしまったり、風のあおりを受けて剥がれ落ちてしまうといった問題がある。また、ある一定以上の大きさを有した広告、ポスター、コピー用紙等を貼り付けるのに適したものであっても、逆にそれよりサイズが小さい名刺やはがきを貼り付けるのには向かないといった問題もある。
特開平６－９５５９６号公報 特開２００４－６２０４６号公報
　そこで、本発明者等は、上記従来技術の問題を解決するために鋭意検討した結果、静電吸着体において吸着面となる誘電層に電気的な吸着力を発現させる第一の電極と第二の電極とが、吸着面の横方向に延びた横枝電極部と縦方向に延びた縦枝電極部とを備えるようにし、第一及び第二の電極で横枝電極部同士を対向させると共に縦枝電極部同士を対向させることで、掲示物のずれ落ちと剥がれ落ちの問題を同時に防ぐことができることを見出し、本発明を完成した。
　したがって、本発明の目的は、ピンや粘着テープ等を用いずに、ずれ落ちや剥がれ落ちを防いで掲示物を確実に貼り付けることができる静電吸着体を提供することにある。
　また、本発明の別の目的は、上記静電吸着体と電力供給装置とを備えた静電吸着装置を提供することにある。
　すなわち、本発明は、絶縁層の上に、互いに電気的に分離した第一の電極と第二の電極とを備えた電極層を有し、更に電極層の上に誘電層を有して、第一の電極と第二の電極に電圧を印加した際、誘電層の表面を吸着面として掲示物を吸着して使用することができる静電吸着体であって、電極層における各電極は、吸着面の横方向に延びた横枝電極部と縦方向に延びた縦枝電極部とをそれぞれ複数有して、横枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わされていると共に、縦枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わされていることを特徴とする静電吸着体である。
　また、本発明は、上記静電吸着体と、その電極層における第一の電極と第二の電極に電力を供給するための電力供給装置とを備えて、該電力供給装置が、外部電源と接続するための接続端子又は内部電源を有すると共に、これらの電源から供給された電力を昇圧するための昇圧回路とを有することを特徴とする静電吸着装置である。
　本発明の静電吸着体は、互いに電気的に分離した第一の電極と第二の電極とを備えた電極層を有しており、これらの電極に電圧を印加して誘電層の表面に電気的な吸着力を発現させることで、誘電層の表面を吸着面として掲示物を吸着・保持することができる。すなわち、電極層における第一の電極と第二の電極は、いわゆる双極型静電チャックを構成する電極に相当し、この第一の電極と第二の電極とが、吸着面の横方向に延びた横枝電極部と縦方向に延びた縦枝電極部とをそれぞれ複数有して、これら横枝電極部を第一の電極と第二の電極とで対向させると共に、縦枝電極部を第一の電極と第二の電極とで対向させることで、各電極部間においてグラディエント力が発現されるようにする。なお、吸着面の縦方向とは、静電吸着体を９０°起立させて吸着面を鉛直方向と平行にして掲示物を貼り付けた際に、掲示物の重力が掛かる方向（すなわち鉛直線の方向）を表し、吸着面の横方向はこれに直交する方向である。
　第一及び第二の電極で横枝電極部を対向させるように組み合わせると共に縦枝電極部を対向させるように組み合わせることで、吸着面に貼り付けた掲示物の縦方向の剥がれ（又はずれ）と横方向の剥がれ（又はずれ）のいずれにも耐久力を備えることができる。好適には、このような横枝電極部同士が対向する関係と縦枝電極部同士が対向する関係とが、吸着面を平面視したときに吸着面の横方向又は縦方向の少なくとも一方向に対して所定のパターンで存在するようにするのが良く、吸着面の任意の場所に任意のサイズの掲示物を貼り付けても上記のような縦横方向の剥がれ（又はずれ）に対して耐久力が得られるようになる。より好ましくは、横枝電極部同士が対向する関係を１つ又は２つ以上有してなる横枝電極ユニットを形成すると共に、縦枝電極部同士が対向する関係を１つ又は２つ以上有してなる縦枝電極ユニットを形成するようにして、これら横枝電極ユニットと縦枝電極ユニットとが吸着面の縦方向又は横方向の少なくとも一方向に対して交互に並ぶように配置するのが良く、最も好ましくは、これら横枝電極ユニットと縦枝電極ユニットとが吸着面の縦方向に対して交互に並ぶように配置すると共に横方向に対しても交互に並ぶように配置するのが良い。
　電極層における各電極が横枝電極部と縦枝電極部とを備えるようにするには、例えば、それぞれの電極が櫛歯形状をかたどるように幹電極部を形成して、この幹電極部から縦枝電極部や横枝電極部を枝状に延ばしたり、更に縦横の枝電極部から別の方向に枝電極部を延ばすようにして設ける方法などが挙げられる。そして、櫛歯形状の幹電極部が互い違いに並ぶように第一の電極と第二の電極とを組み合わせて、更に横枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わせると共に、縦枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わせるようにすれば良い。
　各電極の横枝電極部及び縦枝電極部の長さや太さについては、貼り付ける掲示物のサイズを考慮して適宜設定することができ、好適にはその静電吸着体に貼り付ける予定の最小サイズの掲示物を考慮するのが良い。例えば、名刺サイズの掲示物を最小サイズとして貼り付けることを想定した場合、縦横の枝電極部のそれぞれの長さは４．４ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲であるのが良く、また、縦横の枝電極部のそれぞれの太さは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲であるのが良い。このような長さや太さを有した枝電極部を上記のようにして組み合わせることで、名刺サイズの掲示物を吸着面のどこの場所に貼り付けても縦横方向の剥がれ等に対していずれも十分な耐久力を得ることができる。最も好適には、横枝電極部の長さと縦枝電極部の長さを同じにすると共に、横枝電極部の太さと縦枝電極部の太さを同じにして、吸着面に投影した横枝電極部の合計面積と縦枝電極部の合計面積とが同じになるようにするのが良い。
　また、横枝電極部を第一の電極と第二の電極とで対になるように組み合せる際の横枝電極部間の隙間については、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲であるのが良い。この隙間が０．５ｍｍより小さいと電極間の絶縁性を担保するのが困難になるおそれがあり、反対に３ｍｍより大きくなると吸着面で掲示物を吸着保持する力が十分に発現しなくなるおそれがある。縦枝電極部を第一の電極と第二の電極とで対にして組み合わせる際の縦枝電極部間の隙間も上記と同様である。なお、横枝電極部や縦枝電極部以外の電極部（例えば上述した幹電極部等）の太さや、それとの間に形成されるような隙間についても上述した説明を適用することができる。
　このような電極層は、例えば金属箔のエッチングにより所定の形状をした第一の電極と第二の電極とを得るようにして形成してもよく、導電性のインクを用いた印刷により第一の電極と第二の電極とを得るようにして形成してもよい。電極層の厚みについては、取り扱いや耐久性の観点から、好ましくは、その厚さが０．１μｍ以上３０μｍ以下であるのが良い。この電極層の厚さは、０．１μｍより薄くなると薄くなり過ぎて耐久性に不安がでるという問題があり、反対に３０μｍより厚くなると静電吸着体全体の厚みや重量が増して取り扱いがしにくいという問題がある。
　また、本発明の静電吸着体における絶縁層及び誘電層は、それぞれ樹脂やセラミックス等を用いて形成することができるが、静電吸着体全体の厚みや重量を減らすことができるなどの観点から、好ましくは、絶縁層及び誘電層をそれぞれ樹脂フィルムで形成するのが良い。絶縁層及び誘電層をそれぞれ樹脂フィルムで形成し、いずれか一方の樹脂フィルムに電極層を設けて、これらの樹脂フィルムを貼り合わせて静電吸着体自体をシート状に形成することで、可撓性を備えることができるようになる。このような樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のフィルムを挙げることができる。また、絶縁層の厚みについては、取り扱いや耐久性の観点から、好ましくは、２５μｍ以上２００μｍ以下であるのが良く、一方の誘電層の厚みについては、取り扱いや耐久性の観点と共にその表面に十分な吸着力が発現されるようにする観点から、好ましくは、２５μｍ以上２００μｍ以下であるのが良い。
　本発明の静電吸着体は、グラディエント力による吸着力のほか、クーロン力等も同時に発現すると考えられることから、例えば、ポスター、広告、カレンダー、各種印刷物、コピー用紙、ハガキ、名刺、紙やプラスティック等からなるカード類、ガラス類、薄膜類等のような掲示物を手軽にかつ簡単に貼り付けることができ、また、これらの掲示物の貼り付けと取り外しを容易に繰り返して行うことができる。なお、上記掲示物の例示は一例に過ぎず、掲示物の種類や材質等は特に制限されない。
　また、本発明の静電吸着体は、その電極層における第一の電極と第二の電極に電力を供給するための電力供給装置を備えるようにして、静電吸着装置を形成するようにしてもよい。その場合、上記電力供給装置は、接続ケーブル等を介して外部電源と接続するための接続端子又は内部電源を有すると共に、これらの電源から供給された電力を昇圧するための昇圧回路とを備えるようにするのが良く、好適には、外部電源又は内部電源から供給された電力を０．５ｋＶ以上２．０ｋＶ以下程度に昇圧して第一の電極と第二の電極に印加するのが良い。
　外部電源としては、商用電源や家庭用電源のほか、パソコンのＵＳＢ端子から供給される電源等を挙げることができ、また、内部電源としては、乾電池、ボタン電池、二次電池、太陽電池、充電池又はバッテリー等を挙げることができる。このうち、内部電源を有したり、外部電源として家庭用電源やパソコンのＵＳＢ端子から供給される電源を用いれば、建物内の壁や窓のほか、家具、パソコン、家電製品等に静電吸着体を貼り付けたり吊り下げたりして使用するのに好適である。なかでも、ＵＳＢケーブルを介してパソコン側から供給される電力を使用するようにすれば、静電吸着体に印刷出力した用紙や名刺等を貼り付けて、それを見ながらパソコンの入力作業を行う上で好適であり、卓上型の静電吸着装置として利用することもできる。また、外部電源として家庭用電源を利用する場合、電力供給装置には、交流を直流に変換するための変換回路を備えるようにするのが良い。
　本発明の静電吸着体によれば、掲示物のずれ落ちや風のあおりによる剥がれ等を防いで、確実に掲示物を貼り付けることができる。また、ピンや粘着テープ等を用いずに掲示物を貼り付けることができることから、掲示物の貼り付けや取り外しを繰り返して行うのに好適である。
　また、各電極の横枝電極部の組み合わせと縦枝電極部の組合せとを所定のパターンで配列することで、吸着面の任意の場所に任意のサイズの掲示物を貼り付けた場合であっても縦横方向のずれや剥がれに対して優れた耐久力を備えることができるようになる。
　更には、絶縁層と誘電層が樹脂フィルムからなるようにして静電吸着体をシート状に形成すれば、使用していないときには畳んだり巻き上げたりして収納しておくことも可能である。
図１は、本発明の実施例に係る静電吸着装置の斜視説明図である。 図２は、本発明の実施例に係る静電吸着装置の側面説明図である。 図３は、実施例の静電吸着装置における静電吸着体の第一及び第二の電極の平面説明図である。 図４は、図３に示したＩ－Ｉ断面方向からみた静電吸着体の断面説明図である。 図５は、実施例の静電吸着装置における静電吸着体の第一及び第二の電極を一部拡大した平面説明図である。 図６は、静電吸着体の第一及び第二の電極の変形例を示す平面説明図（一部）である。
　以下、図面を用いて本発明の実施形態について具体的に説明する。なお、下記内容は本発明を実施するための形態の一例に過ぎず、本発明はこれらに制限されるものではない。
［実施例１］
　図１及び図２において、本発明の実施例に係る静電吸着体５と電力供給装置２とを支持台１に取り付けた静電吸着装置が示されている。
　この静電吸着装置において、支持台１は、静電吸着体５を据え付けるための据付け面を有した支持台本体1aとフレーム体1bとを有し、これらをネジ留めすることで静電吸着体５を挟持して、フレーム体1b側には静電吸着体５の吸着面が現れるようにしている。支持台本体1aとフレーム体1bはいずれもアクリル製であり、支持台本体1aの据付け面部分の厚さとフレーム体1bの厚さは３ｍｍである。静電吸着体５は、図４に示されるように、絶縁層６の上に、互いに電気的に分離した第一の電極７と第二の電極８とを有した電極層１０を備え、更に電極層１０の上に誘電層１１を備えて、第一の電極７と第二の電極８に電圧を印加した際、この誘電層１１の表面を吸着面11aとして各種掲示物を吸着することができる。
　また、電力供給装置２は、支持台本体1aの台座部分に格納されるようにして取り付けられており、ＵＳＢケーブルを介してパソコンのＵＳＢ端子（いずれも図示せず）と接続するための接続端子（ＵＳＢ端子）３とスイッチ４とが外側に設けられ、内部にはパソコン側から供給される電源（電圧5V）を昇圧するための昇圧回路を備えている。この昇圧回路では、先ず、パソコンのＵＳＢ端子から入力される直流電圧５Ｖ（電流500mA）の電圧を引き上げて、自励式発振回路で自己発振させる。その信号をトランスに入力して増幅された信号をコッククロフト回路で受けるようにし、コンデンサとダイオードを５段接続して構成された第１のコッククロフト・ウオルトン回路と第２のコッククロフト・ウオルトン回路とを通じて整流すると共に昇圧して、例えば正極性の直流高電圧として＋１０００Ｖを、負極性の直流高電圧として－１０００Ｖを出力する。
　この実施例に係る静電吸着装置の静電吸着体５は以下のようにして作製した。先ず、縦３５０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５０μｍの大きさを有して絶縁層６を構成するポリイミド樹脂フィルムの片側表面に、スクリーン印刷により十条ケミカル製の導電性インクを塗布して、縦２１０ｍｍ×横２９７ｍｍの領域内に互いに電気的に分離された第一の電極７と第二の電極８とを厚さ１０μｍで形成した。次いで、その上にエポキシ系の接着剤９が塗布された接着フィルムを介して、縦３５０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５０μｍの大きさを有して誘電層１１を構成するポリイミド樹脂フィルムを重ね合わせ、２枚の樹脂フィルムを一体的に接着してシート状にし、厚さ１２０μｍの静電吸着体５を得た。
　図３は、誘電層１１の吸着面11aを平面視した状態において、上記電極層１０の第一及び第二の電極の全体平面図を示す。これら第一の電極７と第二の電極８は互いに似た形状をしており、それぞれ櫛歯形状をかたどる幹電極部7c，8cを有して、第一の電極７と第二の電極８とで対向するように互い違いに組み合わされている。また、第一の電極７と第二の電極８の一端にはそれぞれ接点部7d，8dが設けられており、静電吸着体５を支持台１に取り付けた際に電力供給装置２と接点が形成される。
　図５は、図３に示した第一の電極７と第二の電極８の一部（破線囲み部分）を拡大したものである。第一及び第二の電極は、それぞれの幹電極部7c，8cから吸着面11aの横方向（ｘ方向）に延びた横枝電極部7a，8aと縦方向（ｙ方向）に延びた縦枝電極部7b，8bとを有しており、また、縦枝電極部7b，8bの一部からも横方向に延びた横枝電極部7a，8aが形成されている。これら横枝電極部7a，8aは第一の電極７と第二の電極８とで対向するように組み合わされており、縦枝電極部7b，8bについても同様である。
　この実施例においては、横枝電極部7a，8aが対向する関係を複数有して横枝電極ユニットＡを形成していると共に、縦枝電極部7b，8bが対向する関係を複数有して縦枝電極ユニットＢを形成し、これら横枝電極ユニットＡと縦枝電極ユニットＢとが、吸着面の横方向（ｘ方向）に対して交互に並ぶように配置され、また、吸着面の縦方向（ｙ方向）に対しても横枝電極ユニットＡと縦枝電極ユニットＢとが交互に並ぶように配置されている。なお、この実施例では、幹電極部7c，8c、横枝電極部7a，8a、及び縦枝電極部7b，8bは全て電極幅ｗ＝０．４ｍｍであり、横枝電極部7a，8a、及び縦枝電極部7b，8bは全て長さＬ＝４．４ｍｍである。また、第一の電極７と第二の電極８との電極間距離（ピッチ）ｄは、横枝電極部間、縦枝電極部間、横枝電極部と縦枝電極部との間、これらの枝電極部と幹電極部との間、及び、幹電極部間が０．７ｍｍとなるようにした。
　そして、この実施例における静電吸着装置を例えばパソコンの横に並べて、電力供給装置２の接続端子３にＵＳＢケーブルを繋ぎ、パソコンのＵＳＢ端子から電力の供給を受けながらスイッチ４をＯＮにすれば、静電吸着体５の吸着面11aにプリンターで出力した印刷用紙等を貼り付けることができ、それを見ながらパソコンの入力作業を効率良く行うことができる。また、貼り付けた印刷用紙は手で簡単に引き剥がすことができるため、例えば、他の印刷用紙と簡単に交換することも可能である。更には、名刺等を貼り付けたい場合であっても、吸着面の場所を選ばずに貼り付けることができるため、例えば、印刷用紙の下の空いたスペースに名刺等を貼り付けるようなことも可能である。なお、この実施例では、静電吸着体５を支持台１に取り付けて使用する例を説明したが、例えば、電力供給装置２とシート状の静電吸着体５とを一体化せずに、静電吸着体５のみをクリップ等で吊り下げて使用するようなことも可能である。
［実施例２］
　図６は、上記実施例の静電吸着体における第一及び第二の電極の変形例を示した一部平面図である。この変形例では、吸着面の横方向（ｘ方向）に対して横枝電極ユニットＡと縦枝電極ユニットＢとが交互に並ぶように配置され、吸着面の縦方向（ｙ方向）に対しては横枝電極ユニットＡのみが並ぶようにしている。このように横枝電極ユニットＡと縦枝電極ユニットＢとを配置しても、吸着面11aに貼り付けた掲示物は縦横方向の剥がれやずれに対していずれも十分な耐久力を得ることができる。また、掲示物のサイズが大小さまざまに変わったり、吸着面11aの任意の場所にそれを貼り付けたりするような場合でも同様である。
　なお、上記実施例で説明した静電吸着装置は更に変形可能であり、例えば、静電吸着体５のサイズを大型化して、電力供給装置２に交流－直流変換回路を設けて家庭用電源に対応可能にし、シート状の静電吸着体５を壁などに吊り下げてポスターや広告のような掲示物を貼り付けて使用するようにしてもよい。また、電力供給装置２が乾電池や二次電池等の内部電源を備えるようにすれば、設置場所を選ばずに自由に持ち運びすることも可能になる。
１：支持台、２：電力供給装置、３：接続端子、４：スイッチ、５：静電吸着体、６：絶縁層、７：第一の電極、7a：横枝電極部、7b：縦枝電極部、7c：幹電極部、7d：接点部、８：第二の電極、8a：横枝電極部、8b：縦枝電極部、8c：幹電極部8d：接点部、９：接着剤、１０：電極層、１１：誘電層、11a：吸着面。

Claims (5)

  1. 　絶縁層の上に、互いに電気的に分離した第一の電極と第二の電極とを備えた電極層を有し、更に電極層の上に誘電層を有して、第一の電極と第二の電極に電圧を印加した際、誘電層の表面を吸着面として掲示物を吸着して使用することができる静電吸着体であって、
    　電極層における各電極は、吸着面の横方向に延びた横枝電極部と縦方向に延びた縦枝電極部とをそれぞれ複数有して、横枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わされていると共に、縦枝電極部が第一及び第二の電極で対向するように組み合わされていることを特徴とする静電吸着体。
  2. 　横枝電極部同士が対向する関係を１つ又は２つ以上有してなる横枝電極ユニットと、縦枝電極部同士が対向する関係を１つ又は２つ以上有してなる縦枝電極ユニットとが、吸着面の縦方向又は横方向の少なくとも一方向に対して交互に並ぶように配置される請求項１に記載の静電吸着体。
  3. 　絶縁層が樹脂フィルムからなると共に誘電層が樹脂フィルムからなり、いずれか一方の樹脂フィルムに電極層を設けて、これらの樹脂フィルムが貼り合わされてシート状に形成されてなる請求項１又は２に記載の静電吸着体。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の静電吸着体と、その電極層における第一の電極と第二の電極に電力を供給するための電力供給装置とを備えて、該電力供給装置が、外部電源と接続するための接続端子又は内部電源を有すると共に、これらの電源から供給された電力を昇圧するための昇圧回路とを有することを特徴とする静電吸着装置。
  5. 　外部電源は、家庭用電源又はパソコンのＵＳＢ端子から供給される電源であり、内部電源は、乾電池、二次電池、太陽電池、充電池又はバッテリーである請求項４に記載の静電吸着装置。
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