JPH11345697A

JPH11345697A - 除電装置

Info

Publication number: JPH11345697A
Application number: JP15461498A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasakura; 朗笹倉; Yasuo Mizokoshi; 泰男溝腰
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】被除電物の静電容量の大きさと除電状態にあ
わせて、放電の強さを可変制御して精密な除電を行うこ
とができるようにする。【解決手段】被除電物１は、表面電位計センサ２によ
って表面電位が測定される。出力された信号は記録計９
とＡ／Ｄ変換部４に入力される。Ａ／Ｄ変換部４でデジ
タル信号に変換された測定値は演算処理部５に入力され
る。演算処理部５では、入力された表面電位値から、放
電電極針８に印加する印加電圧（帯電を減衰させる極方
向）の大きさを、規定のテーブル、または関数等から決
定する。Ｄ／Ａ変換部６から出力した電圧は、決定され
た印加電圧までアンプ７を用いて増幅され、放電電極針
８に印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ、液晶パネル
生産等の精密除電を必要とする分野に用いる除電装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に除電装置は、装置内に設けられた
針に高電圧を印加し針先からのコロナ放電による電荷放
出のタイプと、軟Ｘ線等の照射による空気分子の励起を
用いるタイプとに大別される。放射線を用いるものは、
安全上厳重な遮蔽等が必要であるため、高電圧印加タイ
プが広く用いられている。高電圧印加型では、プラス、
マイナス放電を同時、または交互に発生させて、除電を
行うが、どちらかの極性の放電のバランスが崩れると、
被除電物を逆帯電させてしまうため、放電量を一定に保
つための工夫が多くなされている。また除電時間を早め
るため、被除電物の表面電位を測定し、交互に放電する
際に、除電に有効な極性の放電時間を長くする工夫がな
されているものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の高電圧印加型除
電機では、静電容量が大きい被除電物を基準に出力調整
を行うと、小さな静電容量の被除電物が来た場合には、
物体の表面電位の変動が激しく現れ、精密に除電するこ
とができなかった。逆に小さな静電容量の被除電物を基
準に、出力を調整すると、大きな静電容量の物体が来た
場合は、除電時間が長くなり、実用的ではなかった。ま
た、帯電量の大きな物体に対しては、帯電を打ち消す極
性の放電時間を長くすることで、除電時間を短くするこ
とができる。しかし、放電の強さは可変できないため、
静電容量の小さな物体に対しては表面電位の変動が大き
く現れ、精密な除電はできない。また、従来の技術で
は、除電を施した場合の被除電物の除電状態が確認でき
ないため、なんらかの状態変化によって除電状態が変化
した場合は、被除電物が十分に除電されていない場合
や、逆帯電を帯びる場合が生じ、生産の歩留まり、安定
性を悪化させていた。

【０００４】本発明は、被除電物の静電容量の大きさと
除電状態にあわせて、放電の強さを可変制御して精密な
除電を行うことができる除電装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、印加
電圧を付加することにより被除電物に対してコロナ放電
を生じさせる少なくとも１本の放電電極針と、被除電物
の表面電位を連続的に測定する表面電位計と、測定した
表面電位に応じて被除電物の表面電位をゼロに収束させ
る前記印加電圧を演算する演算処理手段と、演算により
求めた印加電圧を前記放電電極針に出力する電圧出力手
段とを有し、前記表面電位計の測定結果を前記演算処理
手段にフィードバックして放電電極針への印加電圧を可
変することを特徴とする除電装置である。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の除電装
置であって、前記演算処理手段は、表面電位測定値の変
動から被除電物の静電容量を演算し、予め表面電位と印
加電圧の関係を示す基準関数が前記静電容量範囲毎に設
定され、前記静電容量に対応する前記基準関数に切り替
えて演算することを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１記載の除電装
置であって、前記被除電物の静電容量の大きさを感知す
る静電容量感知手段を更に有し、前記演算処理手段は、
予め表面電位と印加電圧の関係を示す基準関数が前記静
電容量範囲毎に設定され、前記静電容量に対応する前記
基準関数に切り替えて演算することを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３記載の除電装
置であって、前記静電容量感知手段は、連続的に感知を
行い、被除電物の静電容量の値を前記演算処理手段にフ
ィードバックすることを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１、２、３又は
４記載の除電装置であって、被除電物の表面電位の状態
をモニタリングする監視手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る除電装置
を示すブロック図である。同図に示すように、この除電
装置は、表面電位計センサ２、表面電位計３、Ａ／Ｄ変
換部４、演算処理部５、Ｄ／Ａ変換部６、アンプ７、放
電電極針８、記録計９から構成される。

【００１１】被除電物１を除電装置下に設置し、表面電
位計センサ２によって被除電物の表面電位を測定する。
測定信号はアナログ信号として表面電位計３から出力さ
れる。出力された信号は記録計９とＡ／Ｄ変換部４に入
力される。記録計９は外部から測定値をモニタすること
を目的とする監視手段として用いているので、記録計９
の代わりにメーターや、デジタル表示器を用いても構わ
ない。Ａ／Ｄ変換部４でデジタル信号に変換された測定
値は演算処理部５に入力される。ここで、演算処理部５
はパソコンでもよいし、ワンチップマイコンでもよい。

【００１２】演算処理部５では、入力された表面電位値
から、放電電極針８に印加する印加電圧（帯電を減衰さ
せる極方向）の大きさを、規定のテーブル、または関数
等から決定する。本実施形態では、演算処理部５では、
図２（Ａ）に示す関数２−１に基づいて、測定された表
面電位に対応する放電針８への印加電圧を決定する。決
定された印加電圧値はＤ／Ａ変換部６へ入力され、アナ
ログ信号に変換される。一般的にＤ／Ａ変換部６では放
電電極針が十分に放電できる高電圧（±数ｋＶ以上のオ
ーダー）は発生させられないので、アナログ信号は決定
された印加電圧までアンプ７を用いて増幅出力され、放
電電極針８に印加される。ここで、アンプ７の出力電圧
はプラス、マイナスの両極の出力ができるものであり、
表面電位の逆極性の電圧を出力する。放電電極針８は、
１本の針として説明しているが、複数にしてもかまわな
い。また、放電電極針８も、スコロトロン型除電機の細
い金属線であってもかまわない。高電圧を印加された放
電電極針８は先端でコロナ放電を生じ電荷を放出し、被
除電物１の表面電位をゼロに収束させるように減衰させ
る。被除電物１の表面電位は連続的に表面電位計３で計
測され、滅衰後の表面電位は同様にＡ／Ｄ変換され、演
算処理部５にフィードバックされる。こうして、さらに
被除電物１の表面電位をゼロに収束させるように減衰さ
せる。

【００１３】また、演算処理部５で、減衰前の表面電位
と減衰後の表面電位の差（変動量）を求める。この変動
量が小さな場合は被除電物１の静電容量が大きい場合で
ある。静電容量の大きな被除電物１では表面電位を減衰
させるためには、多くの電荷が必要である。そのため、
表面電位に対する印加電圧を高くしてやる（放電量を増
加させる）ことで、除電時間を短縮させることができ
る。

【００１４】そこで、静電容量の大きな場合は先に用い
た表面電位と印加電圧の関数２−１より印加電圧が大き
くなる関数２−２（図２（Ｂ）参照）に切り替え、以後
の除電動作を行う。逆に変動量が大きな場合は、被除電
物の静電容量が小さい場合である。同じ関数２−１を用
い続けた場合は除電による表面電位の変動が大きいた
め、表面電位ゼロに収束させるように制御することが困
難になる。そのため、関数２−３（図２（Ｃ）参照）の
ように、印加電圧が小さくなる関数に切り替える。説明
では関数は基準のものと、低静電容量用のもの、高静電
容量用のものの３種類を示したが、より細かく場合分け
を行って、関数を増やすことも可能であり、また説明で
は関数は直線的なものを示したが、曲線状あるいは階段
状に変化する関数を用いても良い。静電容量による基準
関数の切り替えは、初めに行いそのまま固定してもよい
し、表面電位の測定とともに常に静電容量を演算し切り
替えてもよい。また、被除電物の静電容量があらかじめ
一定であることがわかっている場合は、基準の関数２−
１を、その静電容量に最適なように設定しておくと、切
り替えの動作が生じず、時間的な無駄が生じない。

【００１５】このようにして被除電物１の静電容量に応
じて印加電圧関数を切り替え、除電を続ける。被除電物
１の表面電位を測定し、関数に照合して印加電圧を求
め、増幅して、放電電極針８から放電する動作を繰り返
し、最終的に被除電物１の表面電位がゼロ付近で放電は
生じなくなる。表面電位がゼロ付近では、放電がほとん
ど生じないため、ゼロを行き過ぎても逆帯電を生じるこ
ともなく、結果、数Ｖのオーダの除電が可能となる。ま
た、一旦ゼロ付近まで表面電位が減衰した後になんらか
の外部からの影響で被除電物１の表面電位が上昇した場
合は、再度その表面電位にあわせて、放電電極針８の放
電が行われ、除電が行われる。

【００１６】本実施形態では、入力部にＡ／Ｄ変換物を
設けていたが、入力部にＡ／Ｄ変換部を用いずに直接ア
ナログ信号のみを用いてもよい。また、放電電極針８に
対する印加電圧を決定する際、印加電圧関数のグラフを
用いる変わりに、表面電位と印加電圧の関係を示すテー
ブルを用いることもできる。また、被除電物の静電容量
があらかじめ一定であることがわかっている場合には、
その静電容量にあわせたテーブル、関数などを登録して
おいてもよい。さらに、被除電物の静電容量は、演算処
理部により求めていたが、静電容量測定装置を備えて測
定してもよい。この場合は、該測定装置で常に（連続的
に）被除電物の静電容量を測定し、演算処理部にフィー
ドバックする。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、被除電物の除電中の表
面電位を常に測定し、前記表面電位計の測定結果を前記
演算処理手段にフィードバックして放電電極針への印加
電圧を可変するので、精密な除電が可能となる。また、
被除電物の静電容量を求め、前記静電容量の大きさに対
して予め設定した基準関数にしたがって演算するので、
更に精度のよい除電をするとともに除電時間を短縮する
ことができる。この静電容量を演算処理手段にフィード
バックすることにより、被除電物の静電容量の変化も感
知して、より精密な除電が可能となる。また被除電物の
表面電位の帯電状態、除電状態がモニタできるため、生
産の安定稼働と製品の安定性に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る除電装置を示すブロック図であ
る。

【図２】被除電物の静電容量に対する印加電圧の基準関
数を示すグラフである。

【符号の説明】

１被除電物２表面電位計センサ３表面電位計４Ａ／Ｄ変換部５演算処理部６Ｄ／Ａ変換部７アンプ８放電電極針９記録計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印加電圧を付加することにより被除電物
に対してコロナ放電を生じさせる少なくとも１本の放電
電極針と、被除電物の表面電位を連続的に測定する表面
電位計と、測定した表面電位に応じて被除電物の表面電
位をゼロに収束させる前記印加電圧を演算する演算処理
手段と、演算により求めた印加電圧を前記放電電極針に
出力する電圧出力手段とを有し、前記表面電位計の測定結果を前記演算処理手段にフィー
ドバックして放電電極針への印加電圧を可変することを
特徴とする除電装置。
【請求項２】前記演算処理手段は、表面電位測定値の
変動から被除電物の静電容量を演算し、予め表面電位と
印加電圧の関係を示す基準関数が前記静電容量範囲毎に
設定され、前記静電容量に対応する前記基準関数に切り
替えて演算することを特徴とする請求項１記載の除電装
置。
【請求項３】前記被除電物の静電容量の大きさを感知
する静電容量感知手段を更に有し、前記演算処理手段は、予め表面電位と印加電圧の関係を
示す基準関数が前記静電容量範囲毎に設定され、前記静
電容量に対応する前記基準関数に切り替えて演算するこ
とを特徴とする請求項１記載の除電装置。
【請求項４】前記静電容量感知手段は、連続的に感知
を行い、被除電物の静電容量の値を前記演算処理手段に
フィードバックすることを特徴とする請求項３記載の除
電装置。
【請求項５】被除電物の表面電位の状態をモニタリン
グする監視手段を設けたことを特徴とする請求項１、
２、３又は４記載の除電装置。