(57)【要約】【課題】放電電極とワークとの間の距離に応じてイオン化エアの流量を最適値に制御することにより、エアの浪費を防止して省エネルギー化やコストの低減を可能にしたイオナイザを提供する。【解決手段】放電電極２０２に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、放電電極２０２の周囲に発生したイオンをエアによりワークＷ’の表面に噴射させてワークＷ’を除電するイオナイザにおいて、放電電極２０２とワークＷ’との間の距離を検出する距離センサ２０４をイオナイザ本体２００Ａに備え、この距離センサ２０４により検出した距離が短いほどエアの流量を少なくするように、制御回路３０３が流量制御弁３０２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、前記放電電極の周囲に発生したイオンをエアによりワークの表面に噴射させて前記ワークを除電するイオナイザにおいて、
前記放電電極と前記ワークとの間の距離に相当する距離情報に応じて前記エアの流量を制御する制御手段を備えたことを特徴とするイオナイザ。
【請求項２】
請求項１に記載したイオナイザにおいて、
前記制御手段は、前記距離が短いほど前記エアの流量を少なくするように制御することを特徴とするイオナイザ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したイオナイザにおいて、
前記距離情報を、イオナイザ本体に設置された距離センサにより得ることを特徴とするイオナイザ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載したイオナイザにおいて、
前記距離情報により前記ワークが存在しないことを検出した時に、前記制御手段によって前記エアの流量を減少させ、またはゼロとすることを特徴とするイオナイザ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載したイオナイザにおいて、
前記ワークの表面電位を測定する表面電位センサを備え、このセンサにより測定した表面電位から前記ワークの除電完了を検出した時に、前記制御手段によって前記エアの流量を減少させ、またはゼロとすることを特徴とするイオナイザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電電極とワーク（除電対象物）との間の距離に応じてイオン噴射用のエアの流量を制御するようにしたイオナイザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶等の製造工程において、コロナ放電により発生させたイオンをエアによりワークの表面に噴射させてワークを除電するようにしたイオナイザは、例えば特許文献１に記載されている。
図２は、この従来技術を示す概略的な構成図であり、図において、１０１はクリーンルームの天井に設置されたフィルタ、２００はイオナイザ本体、２０１は高電圧発生回路、２０２は高電圧発生回路２０１にそれぞれ接続された針状の放電電極（エミッタ）、２０３はエアノズル、２０４は清浄なエアが供給されるバルブ、Ｗは液晶基板等のワーク、Ｌは放電電極２０２からワークＷまでの距離を示す。
【０００３】
上記従来技術では、高電圧発生回路２０１から放電電極２０２に高電圧を印加して放電電極２０２の周囲の空気をイオン化し、これらのイオンをエアに乗せてエアノズル２０３からワークＷに噴射させることにより、ワークＷ表面の帯電電荷を中和して除電を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３６７６３公報（段落［０００７］〜［０００９］、図８等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、図３に示すように、例えばストッカーＳに収容された複数枚のワークＷを上から順に除電して１枚ずつ排出するようなシステムを考えてみる。
従来では、放電電極２０２からワークＷ’の表面までの距離Ｌを一定値（例えば最上部のワークＷ’がストッカーＳ内の１／２の高さにある場合の距離）に設定し、その位置にあるワークＷ’に対して所望の除電効果が得られるようにエアの流量を決定している。
【０００６】
しかし、上記の距離Ｌは、ストッカーＳ内に残っているワークＷの枚数によって変化するものであり、距離ＬはワークＷの枚数が少ないほど長くなり、ワークＷの枚数が多いほど短くなる。
このため、ワークＷの枚数が少ない場合には、ワークＷの表面に到達する単位時間当たりのイオン量が少なくなるので除電時間が長くなり、ワークＷの枚数が多い場合には、逆に除電時間は短くなるがエアに無駄が多くなるという問題があった。
上記の問題は、放電電極２０２からワークＷまでの距離Ｌが逐次変化する図３のようなシステム以外に、単一のイオナイザにより厚さが異なる種々のワークを除電するような場合にも生じるものである。
【０００７】
そこで、本発明の解決課題は、放電電極とワークとの間の距離に応じてエアの流量を最適値に制御することにより、エアの浪費を防止して省エネルギー化や運転コストの低減を可能にしたイオナイザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、放電電極に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、前記放電電極の周囲に発生したイオンをエアによりワークの表面に噴射させて前記ワークを除電するイオナイザにおいて、
前記放電電極と前記ワークとの間の距離に相当する距離情報に応じて前記エアの流量を制御する制御手段を備えたものである。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したイオナイザにおいて、前記制御手段は、前記距離が短いほど前記エアの流量を少なくするように制御するものである。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載したイオナイザにおいて、前記距離情報を、イオナイザ本体に設置された距離センサにより得るものである。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載したイオナイザにおいて、前記距離情報により前記ワークが存在しないことを検出した時に、前記制御手段によって前記エアの流量を減少させ、またはゼロとするものである。
【００１２】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載したイオナイザにおいて、前記ワークの表面電位を測定する表面電位センサを備え、このセンサにより測定した表面電位から前記ワークの除電完了を検出した時に、前記制御手段によって前記エアの流量を減少させ、またはゼロとするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放電電極からワークまでの距離が短い場合にはエア流量を少なくし、距離が長い場合にはエア流量を多くする等の制御を行うことにより、エアの浪費を防止して省エネルギー化や運転コストの低減を図ることができる。同時に、遠くにあるワークに対しては除電時間を短縮することも可能である。
また、ワークが存在しない場合や除電完了時に、エアの流量を減少させ、またはゼロとすることにより、より一層の省エネルギー化やコストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、この実施形態の概略的な構成図であり、イオナイザ本体２００Ａは、前述したように高電圧発生回路２０１から放電電極２０２に高電圧を印加することによりコロナ放電を生じさせて放電電極２０２の周囲にイオンを発生させ、これらのイオンをエアによりワーク方向へ噴射するものである。
なお、イオナイザには、放電電極への印加電圧の態様によりＡＣ方式、パルスＡＣ方式、パルスＤＣ方式等、種々の方式があるが、本発明はいかなる方式のイオナイザにも適用可能である。
【００１５】
図１において、３０１はコンプレッサ等からなるエア供給源であり、個々の放電電極２０２を包囲するエアノズル２０３に清浄エアやＮ２ガス（以下、これらを総称して単にエアという）を供給するためのものである。このエア供給源３０１には、流量制御弁３０２を介して配管３０４が連結され、配管３０４の先端が前記エアノズル２０３に連結されている。
また、３０３は制御回路であり、この制御回路３０３は、エア供給源３０１及び流量制御弁３０２を制御するほか、前記高電圧発生回路２０１の制御も行っている。
なお、エア供給源３０１及び流量制御弁３０２の制御回路と、高電圧発生回路２０１の制御回路とはそれぞれ別個に形成しても良い。
【００１６】
さて、本実施形態では、イオナイザ本体２００Ａに距離センサ２０４が設置されており、この距離センサ２０４から出力される距離検出信号ＳＬが制御回路３０３に入力されている。ここで、距離センサ２０４は、放電電極２０２に対向するワークＷ’の表面までの距離Ｌを検出するものであり、例えば赤外線センサや超音波センサ、レーザセンサ等からなっている。
そして、制御回路３０３は、前記距離検出信号ＳＬに基づいて流量制御弁３０２を操作することによりエアの流量を制御し、必要に応じてエア供給源３０１の駆動制御（運転・停止）を行うように構成されている。
【００１７】
更に、４０１はワークＷ’の表面電位を測定する表面電位センサであり、その出力信号も制御回路３０３に入力されている。なお、この表面電位センサ４０１は、本発明に必ずしも必要不可欠な構成要素ではない。
また、図示例では、制御回路３０３、流量制御弁３０２及び配管３０４等を便宜的にイオナイザ本体２００Ａの外部に描いてあるが、これらをイオナイザ本体２００Ａの内部に収納することも勿論可能である。
【００１８】
次に、この実施形態の動作を説明する。
前述した如く、距離センサ２０４は、放電電極２０２からワークＷ’の表面までの距離Ｌを常時検出しており、その距離検出信号ＳＬは制御回路３０３に入力されている。
制御回路３０３は、距離検出信号ＳＬに応じて流量制御弁３０２を制御する。具体的には、距離Ｌが短い場合にはエア流量を少なくし、距離Ｌが長い場合にはエア流量を多くするように流量制御弁３０２の開度を制御する。このようにすれば、距離Ｌが短い場合にはイオン化エアが少量であってもワークＷ’の表面まで効率よく到達させて除電することができ、逆に、距離Ｌが長い場合には、ワークＷ’の表面まで到達するイオン量が減少することを考慮に入れて大量のイオン化エアを供給することにより、効率よく除電することができる。
また、距離Ｌに応じてエア流量を制御すれば、エアの浪費を防止することもでき、省エネルギー化や運転コストの低減も可能になる。
【００１９】
更に、距離検出信号ＳＬからワークの有無（全てのワークがストッカーＳから排出されたか否か）を検出可能であるため、ワークが存在しない場合には制御回路３０３及び流量制御弁３０２を介してエア流量を最小にしたり、場合によってはエア供給源３０１の運転を一時停止する等の方法を採っても良い。
また、表面電位センサ４０１によりワークＷ’の表面電位を測定し、その測定値から制御回路３０３が除電完了を検出してエア流量の絞り込みやエア供給源３０１の運転停止等を行うこともできる。
【００２０】
なお、制御回路３０３に入力される距離情報としては、本実施形態のように距離センサ２０４を用いるだけでなく、例えば、ストッカーＳ内のワークＷの枚数を適宜なセンサにより検出し、この枚数と、既知であるワークＷの厚さ、及び放電電極２０２からストッカーＳの底面までの距離を用いて、距離Ｌを換算しても良い。
【００２１】
次に、従来技術によるエア流量一定のイオナイザと本実施形態によりエア流量を可変としたイオナイザとについて、除電時間及び除電に要するエア使用量を比較してみる。
まず、表１は、従来技術のイオナイザ（Ａとする）のエア流量（距離Ｌやワークの有無に関係なく一定）、及び、本実施形態によるイオナイザ（Ｂとする）のエア流量（距離Ｌに応じて変化させる）の一例を示している。また、本実施形態のイオナイザでは、ワークが無い場合にはエア供給源３０１の運転を停止するため、流量はゼロとなっている。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表２は、表１のようなエア流量の傾向を有する従来技術のイオナイザ及び本実施形態のイオナイザについて、放電電極からワークの表面までの距離Ｌに応じた除電時間、除電に必要とする１分間のエア使用量を比較した結果の一例を示している。なお、表２のデータは、必ずしも表１のイオナイザを用いて得たデータではない。
表２において、各イオナイザの放電電極数は１０個とし、印加する高電圧の周波数は１０Ｈｚとした。また、除電時間については、＋１ｋＶ，−１ｋＶにそれぞれ帯電させたワークが０Ｖになるまでの時間を測定した。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
表２から、本実施形態によれば、距離Ｌが短い場合には少量のエアにより所望の除電効果を得ることができると共に、距離Ｌが長い場合には従来技術とほぼ同量のエアを使用しながら従来よりも短い時間で除電できることが確認されている。
【００２６】
なお、本発明は、ワークの厚さが異なるため結果的に放電電極とワーク表面との間の距離が異なるような各種のワークを順次除電するようなシステムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るイオナイザの概略的な構成図である。
【図２】従来技術を示す概略的な構成図である。
【図３】従来技術を示す概略的な構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
２００Ａ：イオナイザ本体
２０１：高電圧発生回路
２０２：放電電極
２０３：エアノズル
２０４：距離センサ
３０１：エア供給源
３０２：流量制御弁
３０３：制御回路
３０４：配管
４０１：表面電位センサ
Ｗ，Ｗ’：ワーク
Ｓ：ストッカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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