JP5231091B2 - Static eliminator - Google Patents
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Description
本発明は、イオン発生素子から発生させたイオンにより被除電対象物を除電する除電装置に関する。 The present invention relates to a static eliminator that neutralizes an object to be neutralized with ions generated from an ion generating element.
特許文献1には、誘電体の表面と裏面に放電電極が形成され、2つの放電電極と対向するように誘電体の内部に誘導電極が配設されたイオン発生素子について記載されている。このイオン発生素子は、誘電体の異なる面で正イオンと負イオンをそれぞれ発生する。 Patent Document 1 describes an ion generating element in which discharge electrodes are formed on the front and back surfaces of a dielectric, and induction electrodes are disposed inside the dielectric so as to face the two discharge electrodes. This ion generating element generates positive ions and negative ions on different surfaces of the dielectric.
従来から、イオン発生素子は、搬送される被除電対象物を除電する除電装置として用いられることがあった。例えば、特許文献1に記載のイオン発生素子を除電装置として用いようとすると、正イオンと負イオンの発生する面がお互いに外側を向いているため、両イオンを被除電対象物に均等に効率よく運ぶことは困難である。そこで、正イオン及び負イオンを被除電対象物に効率よく運ぶ除電装置として、正イオンを発生するイオン発生素子と負イオンを発生する負イオン発生素子とを別個に設けて、それぞれのイオン発生素子を被除電対象物の搬送方向に沿って近接させ、これらのイオンの発生する面を被除電対象物と対向させる構成が考えられる。しかしながら、このような構成の除電装置では、搬送方向下流側に位置するイオン発生素子から発生するイオンの影響により、被除電対象物が下流側で発生するイオンと同極性に帯電しやすい。 Conventionally, an ion generating element has been used as a static eliminator that neutralizes an object to be eliminated. For example, if the ion generating element described in Patent Document 1 is used as a static eliminator, the surfaces where positive ions and negative ions are generated are directed outward from each other. Carrying well is difficult. Therefore, as a static elimination device that efficiently transports positive ions and negative ions to an object to be eliminated, an ion generating element that generates positive ions and a negative ion generating element that generates negative ions are provided separately, and each ion generating element is provided. It is conceivable that the surface of the object to be discharged is brought close to the object to be discharged and the surface on which these ions are generated faces the object to be discharged. However, in the static eliminator having such a configuration, the object to be neutralized is easily charged to the same polarity as the ions generated on the downstream side due to the influence of ions generated from the ion generating element located on the downstream side in the transport direction.
そこで、本発明の目的は、被除電対象物にイオンを効率よく運ぶことができ、且つ、被除電対象物に余分な帯電が生じないようにした除電装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a static eliminator that can efficiently carry ions to an object to be neutralized and that prevents excessive charging from occurring on the object to be neutralized.
本発明の除電装置は、搬送面上を一方向に搬送される被除電対象物に対して、イオン発生面から正イオン及び負イオンを発生する2つのイオン発生素子を有する除電装置であって、前記一方向に直交し且つ前記搬送面と平行な直交方向から見たときに、逆ハの字状をなす一対の斜面が底面に形成された支持体をさらに有し、前記2つのイオン発生素子は、それぞれ、誘電体と、前記誘電体の表面に配置されて前記表面を前記イオン発生面とするイオン発生電極と、前記誘電体の裏面に配置された誘導電極とを有し、前記2つのイオン発生素子は、前記誘導電極の配置された前記誘電体の前記裏面が前記支持体の前記斜面と対向するように前記一方向に沿って近接配置されており、前記2つのイオン発生素子のうち、前記一方向下流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、前記直交方向から見たときに、前記搬送面との間で前記一方向下流側に開いた第1鋭角を形成していると共に、前記一方向上流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、前記直交方向から見たときに、前記搬送面との間で前記一方向上流側に開いた第2鋭角を形成している。 The static eliminator of the present invention is a static eliminator having two ion generation elements that generate positive ions and negative ions from an ion generation surface with respect to an object to be neutralized conveyed in one direction on a conveyance surface, The two ion generating elements further comprising a support body having a pair of inclined surfaces formed in a reverse C shape on the bottom surface when viewed from an orthogonal direction orthogonal to the one direction and parallel to the transport surface. Each having a dielectric, an ion generating electrode disposed on the surface of the dielectric and having the surface as the ion generating surface, and an induction electrode disposed on the back surface of the dielectric , The ion generating element is disposed close along the one direction so that the back surface of the dielectric on which the induction electrode is disposed is opposed to the inclined surface of the support, and the ion generating element is , Located downstream in the one direction Ion generating surfaces of the ion generating element, when viewed from the perpendicular direction, wherein with forming a first acute angle open in one direction downstream side, located in the one direction upstream between said conveying surface The ion generating surface of the ion generating element that forms the second acute angle that opens to the upstream side in the one direction with the transport surface when viewed from the orthogonal direction.
本発明の除電装置によると、一方向下流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、搬送面と平行ではなく、一方向下流側に開いて傾いている。そのため、下流側に位置するイオン発生素子から発生し、被除電対象物に到達するイオン量は、一方向上流側から下流側に向かうにつれて少なくなっている。したがって、除電が完了して一方向下流側に搬送される被除電対象物に余分な帯電を生じにくくできる。また、傾きが鋭角であることによって、イオン発生面は被除電対象物に対して所定面積対向することとなり被除電対象物にイオンを効率よく運ぶことができる。 According to the static eliminator of the present invention, the ion generation surface of the ion generation element positioned on the downstream side in one direction is not parallel to the transport surface, but is inclined to the downstream side in one direction. For this reason, the amount of ions generated from the ion generating element located on the downstream side and reaching the object to be neutralized decreases from the upstream side in one direction toward the downstream side. Therefore, it is difficult to cause extra charge on the object to be neutralized that has been neutralized and is transported downstream in one direction. In addition, since the inclination is an acute angle, the ion generation surface is opposed to the object to be neutralized by a predetermined area, and ions can be efficiently conveyed to the object to be neutralized.
また、前記2つのイオン発生素子のうち、前記一方向上流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、前記直交方向から見たときに、前記搬送面との間で前記一方向上流側に開いた第2鋭角を形成している。これによると、2つのイオン発生素子においてイオン発生面は、被除電対象物に対してそれぞれ所定面積対向するので、両方のイオンを被除電対象物に効率よく運ぶことができる。
前記支持体の外面を覆うカバーをさらに有し、前記カバーは、前記2つのイオン発生素子の周縁部をカバーして前記支持体に前記2つのイオン発生素子を固定すると共に、前記イオン発生電極を露出させる開口部が形成されたものであることが好ましい。
Of the two ion generating elements, the ion generating surface of the ion generating element located on the upstream side in the one direction is upstream in the one direction with respect to the transport surface when viewed from the orthogonal direction. that form a second acute angle to open. According to this, since the ion generation surface of each of the two ion generating elements is opposed to the object to be neutralized by a predetermined area, both ions can be efficiently carried to the object to be neutralized.
The cover further includes a cover that covers an outer surface of the support, and the cover covers a peripheral portion of the two ion generation elements to fix the two ion generation elements to the support, and to attach the ion generation electrode. It is preferable that an opening to be exposed is formed.
また、前記第2鋭角は、前記第1鋭角と同じ角度であることが好ましい。これによると、第2鋭角が第1鋭角と同じ角度であれば、被除電対象物に対して2つのイオン発生素子からのイオンを均等に分布させることができる。 The second acute angle is preferably the same angle as the first acute angle. According to this, if the second acute angle is the same angle as the first acute angle, ions from the two ion generating elements can be evenly distributed to the object to be neutralized.
さらに、前記2つのイオン発生素子は、前記2つのイオン発生素子のイオン発生電極から前記被除電対象物までの距離が2つの前記イオン発生電極間の距離以上となる位置に配置されていることが好ましい。これによると、効果的に被除電対象物の除電を行うことができる。 Further, the two ion generating elements are disposed at a position where a distance from an ion generating electrode of the two ion generating elements to the object to be neutralized is equal to or greater than a distance between the two ion generating electrodes. preferable. According to this, it is possible to effectively neutralize the target object.
加えて、イオンを発生させるために前記2つのイオン発生素子に交互に電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、2つのイオン発生素子から発生する正イオン及び負イオンが中和しづらくなり、より効果的に被除電対象物の除電を行うことができる。 In addition, it is preferable to further include voltage applying means for alternately applying a voltage to the two ion generating elements in order to generate ions. According to this, the positive ions and negative ions generated from the two ion generating elements are difficult to neutralize, and the charge removal target can be neutralized more effectively.
また、前記2つのイオン発生素子の前記一方向両側から前記搬送面に向かってガスを送出するガス送出手段をさらに備えていることが好ましい。イオン発生面はイオンを発生しているため、極性に関係なく静電気によりゴミが付着しやすい。そこで、2つのイオン発生素子の一方向両側から搬送面に向かってガスを送出することで、周囲のゴミがイオン発生面に付着しづらくなる。また、イオン発生素子から発生したイオンがより効率よく搬送面に流れ、一層効果的に被除電対象物の除電を行うことができる。さらに、2つのイオン発生素子から発生したイオンが分散するのを防止することができる。 Moreover, it is preferable to further comprise gas delivery means for delivering gas from both sides in the one direction of the two ion generating elements toward the transport surface. Since ions are generated on the ion generation surface, dust easily adheres due to static electricity regardless of polarity. Therefore, by sending gas from one side of the two ion generating elements toward the transport surface, it is difficult for the surrounding dust to adhere to the ion generating surface. In addition, ions generated from the ion generating element flow more efficiently on the transport surface, and the charge to be discharged can be discharged more effectively. Furthermore, it is possible to prevent the ions generated from the two ion generating elements from being dispersed.
加えて、前記ガス送出手段は、前記搬送面と直交する方向にガスを送出することが好ましい。これによると、2つのイオン発生素子からそれぞれ発生した正イオン及び負イオンが中和しにくくなる。
また、前記ガス送出手段は、ガスの送出により、前記2つのイオン発生素子の前記一方向両側にガスカーテンを形成することが好ましい。
さらに、筐体と、ガス供給源に接続されたガスタンクとをさらに有し、前記筐体には、前記支持体及び前記ガスタンクが配置されており、前記ガス供給源から前記ガスタンクに供給されたガスが前記搬送面に向かって送出されることが好ましい。
In addition, the gas delivery means preferably sends a gas in a direction perpendicular to the conveying surface. According to this, it becomes difficult to neutralize positive ions and negative ions respectively generated from the two ion generating elements.
The gas delivery means preferably forms gas curtains on both sides in the one direction of the two ion generating elements by gas delivery.
And a gas tank connected to a gas supply source. The support body and the gas tank are arranged in the housing, and the gas supplied from the gas supply source to the gas tank is further provided. Is preferably sent toward the transport surface.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る除電装置は、搬送面上を一方向に搬送される被除電対象物に対して正イオン及び負イオンを交互に発生させて、被除電対象物を除電するものである。図1は、本発明の一実施形態に係る除電装置の縦断面図である。図2は、イオン発生素子の取り付けられた素子ユニットの斜視図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The static eliminator according to the present embodiment neutralizes the static elimination target object by alternately generating positive ions and negative ions with respect to the static elimination target object conveyed in one direction on the conveyance surface. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a static eliminator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of an element unit to which an ion generating element is attached.
図1に示すように、除電装置1は、空間を2つに仕切る仕切り板7が形成された筐体2を有している。この筐体2の上部空間には制御基板4及び電源基板5が配置され、下部空間には素子ユニット3及びガスタンク6が配置されている。
As shown in FIG. 1, the static elimination apparatus 1 has the housing |
除電装置1は、図示しない支持部材によって支持されており、その下方において所定の間隔を空けて図示しない搬送装置の搬送面30a上をY方向(図1の左方から右方に向かう搬送方向)に搬送される被除電対象物30と対向している。
The static eliminator 1 is supported by a support member (not shown), and below the
検出センサ25は、除電装置1よりも搬送方向上流側に配置されており、搬送面30a上を搬送される被除電対象物30と対向したときに、被除電対象物30が搬送されていることを検出し、検出信号を制御基板4に出力する。除電装置1と検出センサ25の搬送方向に関する距離は、検出センサ25から制御基板4に検出信号が入力されて所望の時間経過A後に被除電対象物30が除電装置1と対向するように設定されている。所望の時間A前に、検出センサ25により所望の時間Aより短い一定時間Bの間隔内で被除電対象物30を検出しているときは、除電装置1は、除電装置1の下に継続して被除電対象物が搬送されてきているものとして通常動作モードで動作する。所望の時間A前に、検出センサ25が所望の時間A内であるが、一定時間B以上被除電対象物30が搬送されていないことを検出したときは、除電装置1は放電電流検出モードで動作する。所望の時間A前に、検出センサ25が少なくとも所望の時間Aよりも長い時間C以上被除電対象物30が搬送されていないことを検出したときは、除電装置1はイオン発生素子のイオン発生のための駆動を停止する。詳しくは後述する。
The
図1及び図2に示すように、素子ユニット3は、樹脂成型体などからなる支持体3aを有し、搬送面30a内においてY方向と直交するX方向に長尺な形状となっており、X方向から見たときに底面の一部を形成する逆ハの字状の斜面3c、3dを有している。斜面3c、3dには、後述する安定化電極26、26を挟んでX方向に長尺なイオン発生素子11、12がそれぞれ配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
イオン発生素子11、12は、長手方向をX方向と平行にして、Y方向に沿って近接配置されており、支持体3aの斜面3c、3dと対向している面と反対側のイオン発生面11a、12a(図5参照)から正イオン及び負イオンのいずれか一方のイオン並びに他方のイオンをそれぞれ発生する。本実施形態においては、搬送方向下流側に位置するイオン発生素子11のイオン発生面11aから負イオンを発生し、搬送方向上流側に位置するイオン発生素子12のイオン発生面12aから正イオンを発生する。
The
支持体3aの斜面3cは、被除電対象物30の搬送される搬送面30aとの間で搬送方向下流側に45度開いた鋭角を形成している。したがって、斜面3cに配置されたイオン発生素子11のイオン発生面11aは、搬送面30aとの間で搬送方向下流側に45度開いた鋭角(第1鋭角)を形成している。また、支持体3aの斜面3dは、搬送面30aとの間で搬送方向上流側に45度開いた鋭角を形成している。したがって、斜面3dに配置されたイオン発生素子12のイオン発生面12aは、搬送面30aとの間で搬送方向上流側に45度開いた鋭角(第2鋭角)を形成している。つまり、イオン発生面11a、12aは、搬送面30aとの間において開いた方向は搬送方向に関して反対方向であるが同じ角度を形成している。
The inclined surface 3c of the
また、素子ユニット3は支持体3aの外面を覆うカバー9を有している。このカバー9により、イオン発生素子11、12の周縁部をカバーして支持体3aに固定する。また、カバー9は、イオン発生素子11、12のイオン発生部を露出させるよう開口部が形成されているとともに、後述するガス送出孔6aと対応する位置には複数の孔9aが形成されている。また、イオン発生素子11、12を搬送方向に関して挟んだ位置におけるカバー9の上部外面には、電流検出電極27a、27bがそれぞれ配置されている。2つの電流検出電極27a、27bは、イオン発生素子11、12の放電電流をそれぞれ検出するためのものであり、イオン発生素子11、12から発生するイオン分布に影響が少ない箇所に配置されている。すなわち、搬送面30aと直交する方向でイオン発生素子11、12よりも上方に配置されている。電流検出電極27a、27bには、カバー9の孔9aに対応した位置に孔が形成されている。なお、イオン発生素子から発生したイオンを所定電極より受けて、この電極に流れる電流量をもってイオン発生量とみなすことができ、従来から知られている技術である。
The
次に、イオン発生素子11、12について説明する。図3は、イオン発生素子の平面図である。図4は、図3の一点鎖線領域の拡大図である。図5は、図1の概略部分拡大図である。なお、イオン発生素子11、12は、印加されるパルス電圧が異なることで、互いに極性の異なるイオンを発生するだけで、構成は同様であるため、イオン発生素子11についてのみ説明し、イオン発生素子12についての説明は省略する。
Next, the
イオン発生素子11は、図3〜5に示すように、誘電体15の表面15a及び裏面15bにイオン発生電極16及び誘導電極17a、17bをそれぞれ配置したものである。誘電体15の表面15aとは支持体3aの斜面3cと反対側の面であり、裏面15bとは斜面3cと対向する面である。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
誘電体15は、マイカを接着剤により多数積層させた長尺な矩形状の板である。誘電体15は、本実施形態においては70μm厚となっている。なお、誘電体15は、マイカの積層体に限らず、セラミックス、ガラス、ポリマーなどであってもよい。 The dielectric 15 is a long rectangular plate in which a large number of mica are laminated with an adhesive. The dielectric 15 has a thickness of 70 μm in this embodiment. The dielectric 15 is not limited to a mica laminate, and may be ceramic, glass, polymer, or the like.
イオン発生電極16は、誘電体15の表面15aにステンレスで形成されており、線状電極16aと線状電極16aから長手方向と直交する短手方向に突出した複数の微細な三角形状の突起電極16bとを有している。複数の突起電極16bは、X方向に沿って等間隔に線状電極16aの短手方向両側に2列の千鳥状に配置されている。本実施形態において、線状電極16aの幅X、突起電極16bの底辺の長さY及び突起電極16bの高さZは0.1mmとなっている。また、突起電極16bを形成する2つの辺から形成される角度αは、53.13度となっており、隣接する2つの突起電極16bの頂点16c間の距離Lは、0.3mmとなっている。
The
誘導電極17a、17bは、誘電体15の裏面15bにイオン発生電極16と同様にステンレスで形成されており、イオン発生電極16に平行となっている。また、2本の線状電極17a、17bは、イオン発生電極16から誘導電極17a、17bを見たときに、イオン発生電極16の短手方向両側に配置されている。本実施形態において、突起電極16bから誘導電極17bまでの短手方向に関する距離Kは、0.05mmとなっている。なお、イオン発生電極16及び誘導電極17a、17bの材料は、ステンレスに限らず、カーボン、タングステン、アルミニウム、銅、金、タンタル、タングステンまたはニッケル等の単独金属、もしくは、これらの合金、さらには導電性セラミックスなどであってもよい。
The
また、誘電体15の表面15a全体には、誘電体15の表面15a及びイオン発生電極16を被覆する表面保護層18が形成されている。表面保護層18は、誘電体15の剥離防止や耐湿性向上を目的として形成されており、例えば、シリカ系コート材やアクリル系コート材から成る。
Further, a surface
また、誘電体15の裏面15b全体には、誘電体15の裏面15b及び誘導電極17a、17bを被覆する裏面保護層19が形成されている。裏面保護層19は、例えば、シリコン系コート材やエポキシ系コート材から成る。
In addition, a back surface
図5に示すように、イオン発生素子11の裏面保護層19と支持体3aの斜面3cとの間には、安定化電極26が配置されている。この安定化電極26にはイオン発生電極16から発生するイオンと同極性のバイアス電圧が印加されている。つまり、イオン発生素子11のイオン発生電極16からは負イオンが発生するため、イオン発生素子11に対応する安定化電極26にはマイナスのバイアス電圧が印加されている。また、イオン発生素子12のイオン発生電極16からは正イオンが発生するため、イオン発生素子12に対応する安定化電極26にはプラスのバイアス電圧が印加されている。本実施形態ではそれぞれマイナス12V、プラス12Vのバイアス電圧を印加している。
As shown in FIG. 5, the stabilizing
イオン発生素子11は、イオン発生電極16と誘導電極17a、17bとの間に、誘導電極17a、17bを基準電位としてマイナスのパルス電圧を印加することで、イオン発生電極16から負イオンを発生する。また、イオン発生素子12は、イオン発生電極16と誘導電極17a、17bとの間に、誘導電極17a、17bを基準電位としてプラスのパルス電圧を印加することで、イオン発生電極16から正イオンを発生する。つまり、イオン発生素子11、12に設けられた誘電体15のイオン発生電極16が本発明におけるイオン発生部に相当する。
The
ここで、イオン発生素子11のイオン発生電極16から負イオンの発生を継続すると、イオン発生電極16から発生するイオン量が減少する。これは、安定化電極26が配置されていなければ、裏面保護層19がイオン発生電極16から発生するイオンと逆極性に帯電するためと考えられる。支持体3aが特に樹脂製の場合はこの裏面保護層19に加えて支持体3aも帯電する。マイナスイオンを発生するイオン発生素子11に対して、本実施形態のように、マイナスのバイアス電圧を印加した安定化電極26を設けることにより、裏面保護層19またはこれに追加して支持体3aが帯電することを防止する。これにより、イオン発生電極16から発生するイオン量は減少せず安定する。
Here, if the generation of negative ions from the
図1及び図2に戻って、ガスタンク6は中空であり、2つのイオン発生素子11、12のY方向両側において下方に開口した2つのガス送出孔6aがX方向に沿って複数形成されている。ガスタンク6は、図示しないガス供給源に接続されている。ガスとしては、エアガスまたは窒素などの不活性ガスが適当である。ガス供給源から供給された圧縮ガスは、ガスタンク6のガス送出孔6aから搬送面30aと直交する方向に搬送面30aに向かってカバー9の孔9a及び電流検出電極27a、27bの孔を介して送出される。つまり、ガスタンク6の複数のガス送出孔6aから送出されたガスは、搬送方向に関して2つのイオン発生素子11、12を挟んで、搬送面30aと直交する方向に搬送面30aに向かった状態でX方向に延在したガスカーテンを形成することとなる。
Referring back to FIGS. 1 and 2, the
ここで、2つのイオン発生素子11、12はイオンを発生するため、極性に関係なく静電気によりゴミが付着しやすくなっている。そこで、ガスカーテンを形成することで、イオン発生素子11、12のイオン発生面11a、12aから搬送面30aへ向かって発生するイオンの分布領域をガスカーテンによって外部から遮断するため、周囲のゴミがイオン発生面11a、12aに付着しづらくなる。また、イオン発生面11a、12aから発生したイオンがより効率よく搬送面30aに流れ、一層効果的に被除電対象物30の除電を行うことができる。さらに、2つのイオン発生面11a、12aから発生したイオンが分散するのを防止することができる。また、ガスカーテンは、搬送面30aと直交する方向に搬送面30aに向かって形成されているため、2つのイオン発生面11a、12aから発生した正イオン及び負イオンが混在しにくくなり、中和しにくくなる。
Here, since the two
次に、除電装置1の電気的構成について図面を参照しつつ説明する。図6は、除電装置の電気的構成を示すブロック図である。図7は、電源基板の内部回路図である。図8は、電源基板から2つのイオン発生素子にそれぞれ印加される電圧波形を示す図である。図9は、2つのイオン発生素子による被除電対象物の除電工程を説明する概略平面図であり、(a)は除電中であり、(b)は放電電流検出中である。 Next, the electrical configuration of the static eliminator 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the static eliminator. FIG. 7 is an internal circuit diagram of the power supply board. FIG. 8 is a diagram showing voltage waveforms applied from the power supply substrate to the two ion generating elements. FIGS. 9A and 9B are schematic plan views for explaining the process of neutralizing the object to be neutralized by the two ion generating elements, in which FIG. 9A is during neutralization and FIG. 9B is during discharge current detection.
図6に示すように、電源基板5は、イオン発生素子11、12、安定化電極26、26及び電流検出電極27a、27bとそれぞれ電気的に接続されている。イオン発生素子11、12及び電流検出電極27a、27bに対しては、後述するイオン発生電圧制御部31及び電流検出電圧制御部32の制御により、種々の電圧が供給される。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、電源基板5は、電源51と、駆動回路52と、トランス53と、2次回路54とを有している。駆動回路52、トランス53、2次回路54は、イオン発生素子11、12にそれぞれ対応して設けられる。電源51から出力された電圧は、それぞれ駆動回路52、トランス53、2次回路54を介してそれぞれイオン発生素子11、12に印加される。このとき、イオン発生素子11にはマイナスのパルス電圧が印加されるため、負イオンを発生し、イオン発生素子12にはプラスのパルス電圧が印加されるため、正イオンを発生する。
As shown in FIG. 7, the
制御基板4には、各種動作を制御するプログラムやデータなどが格納されたROM(Read Only Memory)、各種動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するCPU(Central Processing Unit)、CPUでの演算結果などのデータを一時保管するRAM(Random Access Memory)などが含まれている。あるいは、制御基板4は、ロジックIC、ASICまたはFPGAなどで構成してもよい。また、制御基板4は、図6に示すように、イオン発生電圧制御部31及び電流検出電圧制御部32として機能する。
The control board 4 includes a ROM (Read Only Memory) in which programs and data for controlling various operations are stored, a CPU (Central Processing Unit) for executing various operations to generate signals for controlling the various operations, and a CPU RAM (Random Access Memory) etc. that temporarily stores data such as the calculation results in the are included. Alternatively, the control board 4 may be configured by a logic IC, ASIC, FPGA, or the like. Further, the control board 4 functions as an ion generation
イオン発生電圧制御部31は、通常動作モード及び放電電流検出モード時、すなわち除電装置1の下に継続して被除電対象物30が搬送されてくる間(通常動作モード時)、及び、除電装置1の下に所望の時間A内であるが一定時間B以上被除電対象物30が搬送されない間(放電電流検出モード時)は、電圧の印加タイミングをずらしながら、イオン発生素子11に対してマイナスのパルス電圧を印加するとともに、イオン発生素子12に対してプラスのパルス電圧を印加するように電源基板5を制御する。また、イオン発生電圧制御部31は、所望の時間A前に、検出センサ25が少なくとも所望の時間Aより長い時間C上被除電対象物30が搬送されていないことを検出したとき、すなわち、除電装置1の下に継続して被除電対象物30が搬送されず、次の被除電対象物30の除電のために待機している間は、イオン発生素子11、12に対して電圧印加を停止するように電源基板5を制御する。
The ion generation
具体的には、図8に示すように、イオン発生電圧制御部31は、電源基板5からイオン発生素子12に対して1周期(例えば、10〜500Hz)の間に2度連続してプラスのパルス電圧を印加させた後に、プラスのバイアス電圧を印加させる電圧印加サイクルV1を繰り返す。また、イオン発生電圧制御部31は、電源基板5からイオン発生素子11に対して1周期の間に2度連続してマイナスのパルス電圧を印加させた後に、マイナスのバイアス電圧を印加させる電圧印加サイクルV2を繰り返す。本実施形態において、パルス幅Bは5μs、パルス間隔Cは300μs、出力電圧Vは2.4kVpkとなっている。なお、この1周期におけるパルス電圧の数やパルス電圧のピーク値は発生させたいイオン発生量によって種々に変化させることができる。
Specifically, as shown in FIG. 8, the ion generation
このとき、イオン発生電圧制御部31は、電源基板5からイオン発生素子12に対してプラスのバイアス電圧を印加させている間に、イオン発生素子11に対してマイナスのパルス電圧を印加させるとともに、イオン発生素子11に対してマイナスのバイアス電圧を印加させている間に、イオン発生素子12に対してプラスのパルス電圧を印加させる。つまり、イオン発生電圧制御部31は、電源基板5からイオン発生素子11、12に対して交互にパルス電圧を印加させている。したがって、除電装置1はイオン発生素子11、12から正イオン及び負イオンを交互に発生して、被除電対象物30を除電している。
At this time, the ion generation
また、イオン発生電圧制御部31は、電流検出電極27a、27bにより検出した放電電流が目標電流と一致するように、つまりイオン発生素子11、12から目標とするイオン量を発生させるように電源基板5からイオン発生素子11、12に印加するパルス電圧のピーク値を変化させるフィードバック制御を行う。
Further, the ion generation
電流検出電圧制御部32は、図9(a)に示すように、除電装置1の下に被除電対象物30が継続して搬送されてくることを検出している通常動作モードでは、正イオンを発生するイオン発生素子12側に配置した電流検出電極27bに電源基板5からプラスのバイアス電圧を印加させる。また、電流検出電圧制御部32は、負イオンを発生するイオン発生素子11側に配置した電流検出電極27aに電源基板5からマイナスのバイアス電圧を印加させる。電流検出電極27a、27bは、搬送面30aと直交する方向にあってイオン発生素子11、12よりも上方で、イオン発生素子11、12から発生するイオン分布に影響が少ない位置に配置したものである。しかしながら、このような電極を設けることによって使用中不用意に好ましくない電圧が電極に印加される場合があり、イオン発生素子11、12より発生したイオンを電極検出電極27a、27bに引き込んだり反発させたりして悪影響を及ぼす。前記のように、電流検出電極27a、27bに近傍のイオン発生素子11、12から発生するイオンと同極性のバイアス電圧を印加することで、発生したイオン分布に影響がないようにできる。本実施形態ではバイアス電圧はそれぞれプラス12V、マイナス12Vである。
In the normal operation mode in which the current detection
また、電流検出電圧制御部32は、図9(b)に示すように、所望の時間A前に、検出センサ25が所望の時間A内であるが、一定時間B以上被除電対象物30が搬送されていないことを検出した、いわゆる放電電流検出モード時では、電流検出電極27bに電源基板5からマイナスのバイアス電圧を印加させるとともに、電流検出電極27aに電源基板5からプラスのバイアス電圧を印加させる。このように、電流検出電極27a、27bに近傍のイオン発生素子11、12から発生するイオンと逆極性のバイアス電圧を印加することで、発生したイオンを電流検出電極27a、27bに強制的に引き寄せることにより放電電流を正確に検出する。本実施形態では、それぞれマイナス12V、プラス12Vのバイアス電圧を印加した。
Further, as shown in FIG. 9B, the current detection
なお、ガスタンク6のガス送出孔6aからガスを送出させる期間はガス、前記通常動作モード時及び放電電流検出モード時のみであってもよいが、イオン発生素子11、12へのゴミの付着防止の観点からイオン発生のための駆動を停止している待機中も含め常時であることが好ましい。
The period for sending the gas from the
次に、除電装置1による被除電対象物30の除電工程について説明する。図9(a)に示すように、イオン発生素子11、12のY方向に沿った縦断面においては、イオン発生中心部であるイオン発生電極16部分からイオンが発生している。搬送面30aと直交する方向に関する、イオン発生素子11、12のイオン発生電極16から搬送面30aまでの距離Mは、この2つのイオン発生素子11、12の2つのイオン発生電極16間の距離N以上となっている。本実施形態においては、距離Nは10mmとなっており、距離Mは10〜500mmが好ましい。この距離関係において、除電装置1は効果的に被除電対象物30の除電を行うことができる。距離Mが距離N以下では、各イオン発生素子11、12から発生するイオン分布が搬送面30a上で独立した分布となり、被除電対象物30に過帯電をもたらす恐れがある。距離Mを距離N以上とすることにより、搬送面30a上に各イオン発生素子11、12から発生するイオン分布の共存部分を形成し、被除電対象物30の過帯電を防止することができる。また、距離Mがあまり大きすぎると、各イオン発生素子11、12から発生するイオンが搬送面30aまで運ばれてくるまでに外方向に拡散し、またイオンに過度な中和を生じさせる。距離Mは所定距離内に設定することが望ましい。
Next, the charge removal process of the
通常動作モード時において、被除電対象物30が搬送面30aに沿って搬送方向に搬送され、除電装置1と被除電対象物30とが対向するとき、この発生した正イオン及び負イオンのうち、被除電対象物30に帯電しているイオンと逆極性のイオンは被除電対象物30に引き寄せられることとなり、被除電対象物30は除電される。このとき、前記のように各イオン発生素子11、12から発生する負イオン及び正イオンの分布に共存領域が存在することによって、被除電対象物30の過帯電が防止される。
In the normal operation mode, when the
このとき、搬送方向下流側に位置するイオン発生素子11のイオン発生面11aは、搬送面30aと平行ではなく、搬送方向下流側に45度傾いている。すると、イオン発生素子11から発生する負イオンはイオン発生面11aに沿って分布しているため、イオン発生素子11から発生する負イオンの量は、搬送方向上流側から下流側に向かうに連れて少なくなっている。したがって、除電が完了して搬送方向下流側に搬送される被除電対象物30に負イオンが運ばれることは少なく、余分な帯電を生じさせることを防止できる。
At this time, the
また、搬送方向下流側に45度傾いていることによって、イオン発生面11aは被除電対象物30に対して所定面積対向し、被除電対象物30にイオンを効率よく運ぶことができる。さらに、本実施形態において、搬送側上流側に位置するイオン発生素子12のイオン発生面12aも、搬送面30aとの間で搬送方向上流側に45度傾けている。つまり、2つのイオン発生素子11,12のイオン発生面11a、12aは、搬送面30aとの間において開いた方向は搬送方向に関して反対方向であるが同じ角度を形成している。これによると、2つのイオン発生素子11,12において、それぞれイオン発生面11a、12aに被除電対象物30に対して所定面積対向する部分が存在し、両方のイオンを被除電対象物30に効率よく運ぶことができる。また、特に傾きが同じ角度であることによって、2つのイオン発生素子11、12から被除電対象物30に対して、負イオン及び正イオンを均等に運び、且つイオン分布も共存領域を含めより均等に形成することができる。負イオン及び正イオンが交互に発生する場合は、被除電対象物30上にイオンを運ぶ途中、過度に、あるいは急激にイオンが中和されることを回避可能であり、効率よくイオンを運び、且つ、有用なイオンの共存領域を形成できる点で好ましい。
Further, since the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、イオン発生面11a、12aと搬送面30aとの間で形成される角度は45度であったが、鋭角であればいかなる角度であってもよい。ただし、45度が最も除電効率を高く保ちつつ、被除電対象物30に余分な帯電が生じにくくできる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, in this embodiment, the angle formed between the ion generation surfaces 11a and 12a and the
また、イオン発生面11aと搬送面30aとの間で形成される角度と、イオン発生面12aと搬送面30aとの間で形成される角度は同じ角度でなくてもよい。
Further, the angle formed between the
さらに、安定化電極26は接地されていてもよい。安定化電極26を接地させることで、裏面保護層19や支持体3aへの帯電が防止できるため、イオン発生電極16からのイオンの発生は安定する。
Further, the
加えて、イオン発生電極16の突起電極16bの形状は、三角形状に限らず、波状、円状、格子状などいかなる形状であってもよい。
In addition, the shape of the protruding
また、本実施形態においては、イオン発生素子11、12から正イオン及び負イオンを交互に発生させていたが、同時に発生させてもよい。
Further, in the present embodiment, positive ions and negative ions are alternately generated from the
さらに、除電装置1の周囲にゴミが浮遊しておらず、イオン発生素子11、12から発生したイオンがガスの気流を用いずとも被除電対象物30に到達可能であれば、ガスタンク6などガス送出手段を備えていなくてもよい。
Furthermore, if dust does not float around the static eliminator 1 and ions generated from the
また、本実施形態においては、イオン発生素子11から負イオンを発生し、イオン発生素子12から正イオンを発生していたが、イオン発生素子11から正イオンを発生し、イオン発生素子12から負イオンを発生する構成であってもよい。また、イオン発生素子11で時間的に負イオン及び正イオンを交互に繰り返し、イオン発生素子12で正イオン及び負イオンを交互に繰り返すような構成であってもよい。
In this embodiment, negative ions are generated from the
さらに、イオン発生素子11、12に対する印加電圧は、図8の例では常時バイアス電圧を印加する方法を利用しているが、イオン発生のため、アース電圧(0ボルト)より所定のピークのパルス電圧を印加するような駆動方法でもよく、公知、周知の駆動方法が利用できる。
Further, the voltage applied to the
1 除電装置
3 素子ユニット
4 制御基板
5 電源基板
6 ガスタンク
11、12 イオン発生素子
11a、12a イオン発生面
30a 搬送面
31 イオン発生電圧制御部
1 Static eliminator
Three- element unit 4
Claims (7)
前記一方向に直交し且つ前記搬送面と平行な直交方向から見たときに、逆ハの字状をなす一対の斜面が底面に形成された支持体をさらに有し、
前記2つのイオン発生素子は、それぞれ、誘電体と、前記誘電体の表面に配置されて前記表面を前記イオン発生面とするイオン発生電極と、前記誘電体の裏面に配置された誘導電極とを有し、
前記2つのイオン発生素子は、前記誘導電極の配置された前記誘電体の前記裏面が前記支持体の前記斜面と対向するように前記一方向に沿って近接配置されており、
前記2つのイオン発生素子のうち、前記一方向下流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、前記直交方向から見たときに、前記搬送面との間で前記一方向下流側に開いた第1鋭角を形成していると共に、前記一方向上流側に位置するイオン発生素子のイオン発生面は、前記直交方向から見たときに、前記搬送面との間で前記一方向上流側に開いた第2鋭角を形成していることを特徴とする除電装置。 A static eliminator having two ion generating elements that generate positive ions and negative ions from an ion generation surface for an object to be neutralized conveyed in one direction on a conveyance surface,
A pair of inclined surfaces having a reverse C-shape when viewed from an orthogonal direction orthogonal to the one direction and parallel to the transport surface;
Each of the two ion generating elements includes a dielectric, an ion generating electrode disposed on the surface of the dielectric and having the surface as the ion generating surface, and an induction electrode disposed on the back surface of the dielectric. Have
The two ion generating elements are arranged close to each other along the one direction so that the back surface of the dielectric on which the induction electrode is arranged is opposed to the inclined surface of the support ,
Of the two ion generating elements, the ion generating surface of the ion generating element located on the downstream side in the one direction opens to the downstream side in the one direction with the transport surface when viewed from the orthogonal direction . The ion generating surface of the ion generating element located at the upstream side in the one direction forms a first acute angle and opens to the upstream side in the one direction with the transport surface when viewed from the orthogonal direction. A static eliminator characterized by forming a second acute angle .
前記カバーは、前記2つのイオン発生素子の周縁部をカバーして前記支持体に前記2つのイオン発生素子を固定すると共に、前記イオン発生電極を露出させる開口部が形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の除電装置。The cover covers the peripheral edge of the two ion generating elements, fixes the two ion generating elements to the support, and has an opening for exposing the ion generating electrode. The static eliminator according to claim 1.
ガス供給源に接続されたガスタンクとをさらに有し、A gas tank connected to the gas supply source;
前記筐体には、前記支持体及び前記ガスタンクが配置されており、The support body and the gas tank are disposed in the housing,
前記ガス供給源から前記ガスタンクに供給されたガスが前記搬送面に向かって送出されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の除電装置。6. The static eliminator according to claim 3, wherein the gas supplied from the gas supply source to the gas tank is sent out toward the transport surface.
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