(57)【要約】【課題】効率よく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。【解決手段】除電装置１において、除電対象物であるワークＷに対する一対の除電装置８Ａ、８Ｂの距離が互いに異なる場合、すなわち、２群の放電電極２Ａ、２Ｂの距離が互いに異なる場合において、一方の放電電極２Ａから放出されるイオンと他方の放電電極２Ｂから放出されて放電電極２Ａから放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとが同時にワークＷ表面に到達するように、一方の放電電極２Ａに印加される電圧の位相と、他方の放電電極２Ｂに印加される電圧の位相とをずらす。これにより、ワークＷがプラスとマイナスのイオンを同時に浴びるようにし、短時間で効率よく除電を行うことができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対となり除電対象物に対して互いに異なる方向からイオンを放出する放電電極と、前記放電電極に正極性電圧を出力する正極性電圧回路と、前記放電電極に負極性電圧を出力する負極性電圧回路と、前記放電電極に対してそれぞれ前記正極性電圧回路からの前記正極性電圧と前記負極性電圧回路からの前記負極性電圧とを交互に印加させる切り替え手段とを備える除電装置と、
前記対となる放電電極のうち一方の放電電極に印加される電圧と前記他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整する位相差調整手段と、を備える除電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の除電システムであって、
前記除電対象物の距離を測定するセンサを備え、
前記除電対象物に対する前記一方の放電電極と前記他方の放電電極との距離が異なる場合に、前記位相差調整手段が、前記センサにより測定された前記除電対象物の距離情報に基づいて、前記一方の放電電極から放出されるイオンと、前記他方の放電電極から放出されて前記一方の放電電極から放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとが同時に前記除電対象物に到達するように前記一方の放電電極に印加される電圧と前記他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整するものである、除電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の除電システムであって、
前記一方の放電電極と前記他方の放電電極との複数の距離関係と、当該複数の距離関係それぞれにおいて前記一方の放電電極から放出されるイオンと、前記他方の放電電極から放出されて前記一方の放電電極から放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとを同時に前記除電対象物に到達させる複数の位相差との対応関係情報が記憶されるメモリを有し、
前記位相差調整手段は、前記センサにより測定された前記除電対象物の距離情報および前記対応関係情報に基づいて、その測定時における距離関係に対応する位相差を求め、当該位相差に調整する、除電システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除電システムであって、
ユーザが操作する操作部を備え、
前記位相差調整手段は、前記ユーザによる前記操作部の操作に応じて前記位相差を調整する、除電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の除電システムであって、
前記操作部は、段階的に操作する構成であり、
前記位相差調整手段は、前記操作部の操作に応じて前記位相差を段階的に調整する、除電システム。
【請求項６】
請求項４に記載の除電システムであって、
前記操作部は、リニアに操作する構成であり、
前記位相差調整手段は、前記操作部の操作に応じて前記位相差をリニアに調整する、除電システム。
【請求項７】
互いに対となり除電対象物に対して互いに異なる方向からイオンを放出する放電電極に対してそれぞれ正極性電圧と負極性電圧とを交互に印加させる除電装置を制御するための制御装置であって、
前記対となる放電電極のうち一方の放電電極に印加される電圧と他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整する位相差調整手段を備える、除電装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電システム、および除電装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電電極から正極性のイオンと、負極性のイオンを交互に放出させ、これらイオンを帯電している除電対象物に吹きかけることにより、除電対象物を除電する除電装置が提供されている。
【０００３】
この種の除電装置においては、例えば、特許文献１に示すものがある。このものは、除電対象となるワークを挟んで一対の放電電極を対向配置されたものである。そして、一方の放電電極からイオンを放出させるとき、他方の放電電極からはこれと逆の極性を持つイオンを放出させるようになっている。これにより、ワークはプラスとマイナスのイオンを同時に浴びることとなるため、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、放電電極からのイオンの到達時間は、放電電極−ワーク間の距離によって変わる。したがって、ワークが一対の放電電極から等距離の位置にある場合には、両電極からのイオンを同時に浴びることとなるが、ワークの位置が一対の放電電極から等距離の位置にない場合には、一方の放電電極から放出されたイオンがワークに到達したときに、他方の放電電極から放出される逆の極性を持つイオンはワークに到達していないこととなる。このため、必ずしも所望の除電効果を得られない、という問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、効率よく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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の除電システムは、互いに対となり除電対象物に対して互いに異なる方向からイオンを放出する放電電極と、前記放電電極に正極性電圧を出力する正極性電圧回路と、前記放電電極に負極性電圧を出力する負極性電圧回路と、前記放電電極に対してそれぞれ前記正極性電圧回路からの前記正極性電圧と前記負極性電圧回路からの前記負極性電圧とを交互に印加させる切り替え手段とを備える除電装置と、前記対となる放電電極のうち一方の放電電極に印加される電圧と前記他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整する位相差調整手段と、を備えるものである。
【０００８】
本発明の除電装置は、以下の態様であってもよい。
前記除電対象物の距離を測定するセンサを備え、前記除電対象物に対する前記一方の放電電極と前記他方の放電電極との距離が異なる場合に、前記位相差調整手段が、前記センサにより測定された前記除電対象物の距離情報に基づいて、前記一方の放電電極から放出されるイオンと前記他方の放電電極から放出されて前記一方の放電電極から放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとが同時に前記除電対象物に到達するように前記一方の放電電極に印加される電圧と前記他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整するものであってもよい。
【０００９】
上記除電システムは、前記一方の放電電極と前記他方の放電電極との複数の距離関係と、当該複数の距離関係それぞれにおいて前記一方の放電電極から放出されるイオンと、前記他方の放電電極から放出されて前記一方の放電電極から放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとを同時に前記除電対象物に到達させる複数の位相差との対応関係情報が記憶されるメモリを有し、前記位相差調整手段は、前記センサにより測定された前記除電対象物の距離情報および前記対応関係情報に基づいて、その測定時における距離関係に対応する位相差を求め、当該位相差に調整する構成でもよい。
この構成によれば、センサからの測定結果に応じて自動で、適切な位相差に調整することができる。
【００１０】
上記除電システムは、ユーザが操作する操作部を備え、前記位相差調整手段は、前記ユーザによる前記操作部の操作に応じて前記位相差を調整する。
この構成によれば、ユーザの手動により位相差を調整することができる。
【００１１】
上記除電システムは、前記操作部は、段階的に操作する構成であり、前記位相差調整手段は、前記操作部の操作に応じて前記位相差を段階的に調整する。
この構成によれば、位相差を段階的に調整することができるため、粗調整で足りる場合に適している。
【００１２】
上記除電システムは、前記操作部は、リニアに操作する構成であり、前記位相差調整手段は、前記操作部の操作に応じて前記位相差をリニアに調整する。
この構成によれば、位相差をリニアに調整することができるため、微調整を要する場合に適している。
【００１３】
また、互いに対となり除電対象物に対して互いに異なる方向からイオンを放出する放電電極に対してそれぞれ正極性電圧と負極性電圧とを交互に印加させる除電装置を制御するための制御装置であって、前記対となる放電電極のうち一方の放電電極に印加される電圧と他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整する位相差調整手段を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一対の放電電極のうち一方の放電電極に印加される電圧と他方の放電電極に印加される電圧との位相差を調整することによって、除電対象物がプラスとマイナスのイオンを同時に浴びるように両電極からのイオン放出のタイミングを調整することができ、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における、製造ライン上に配置される除電システムの全体構成図
【図２】除電装置における電気構成の簡略図
【図３】ワークが一対の本体から等距離にある場合の、放電電極からのイオンの放出の様子を示す図
【図４】一対の本体に備えられる２組の放電電極に印加される電圧の位相を互いに１８０°ずらした場合の、印加電圧のタイムチャート
【図５】ワークが一対の本体から異なる距離にある場合の、放電電極からのイオンの放出の様子を示す図−１
【図６】ワークが一対の本体から異なる距離にある場合の、放電電極からのイオンの放出の様子を示す図−２
【図７】一対の本体に備えられる２組の放電電極に印加される電圧の位相を互いに９０°ずらした場合の、印加電圧のタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を図１〜図７を参照しつつ説明する。本実施形態の除電システム１は、例えば電子機器の製造ラインにおいて、ベルトコンベアＣによって搬送されるワークＷ（例えば半導体素子などの電子部品；本発明の除電対象物に該当する）の帯電電位を中和（除電）するために使用されるものである。
【００１７】
本実施形態の除電システム１は、互いに対となる２組の放電電極２Ａ、２Ｂを備える除電装置１０と、これらの放電電極２Ａ、２Ｂからのイオンの発生をコントロールするコントローラ２０（本発明の除電装置の制御装置に該当する）と、ベルトコンベアＣ上でのワークＷの距離（位置）を検知するセンサＳ、Ｓとを備えている（図１参照）。
【００１８】
除電装置１０は、一対の本体９Ａ、９Ｂの一面側にそれぞれイオンを放出する吹き出し口を備え、これらの吹き出し口からそれぞれ複数の放電電極２Ａ、２Ｂが外方に臨む構成とされている。これら一対の本体９Ａ、９Ｂは、ベルトコンベアＣの両側縁から互いに等距離だけ外側に離れた位置に、イオンの吹き出し側を互いに相手側に向けて配されている。
【００１９】
また、一対のセンサＳ、Ｓは、本体９Ａ、９Ｂの設置位置よりもベルトコンベアＣの搬送方向上流側であって、ベルトコンベアＣの両側縁から互いに等距離だけ外側に離れた位置に、互いに対向して配されている。このセンサＳ、Ｓは、具体的には例えば測距センサであって、レーザ光を照射して反射光をＰＳＤ（Position Sensitive Detector)により受光し、三角測量原理によってＰＳＤと反射面との距離を測定し、その距離に応じた信号を出力する。
【００２０】
本体９Ａ、９ＢおよびセンサＳ、Ｓはそれぞれコントローラ２０に接続されている。このコントローラ２０は、位相調整手段としてのＣＰＵ２１と、制御プログラムやセンサにＳ、Ｓより取得した測定データ等を格納するメモリ２２とを備える。
【００２１】
本体９Ａ、９Ｂの内部には、それぞれ、トランスおよび倍電圧整流回路よりなる正極性および負極性の高電圧発生回路４、５（本発明の正極性電圧回路および負極性電圧回路に該当する）と、高電圧発生回路４、５の電源３に対する接続をオン・オフするためのスイッチ７、８と、スイッチ７、８の開閉を制御するスイッチ制御回路６とが備えられている（図２参照）。
【００２２】
両高電圧発生回路４、５は、電源３に対してそれぞれスイッチ７、８を介して接続されている。スイッチ７、８は、スイッチ制御回路６からの制御信号により交互にオン・オフ動作されるようになっている。すなわち、スイッチ制御回路６は、スイッチ７をオンさせているときにはスイッチ８をオフさせ、スイッチ８をオンさせているときに、スイッチ７をオフさせるように動作する。スイッチ７がオンされ、スイッチ８がオフされているときには、正極性の高電圧発生回路４によって正の高電圧が生成され、放電電極２Ａ、２Ｂにおいて正のイオンが発生する。一方、スイッチ８がオンされ、スイッチ７がオフされているときには、負極性の高電圧発生回路５によって負の高電圧が生成され、放電電極２Ａ、２Ｂにおいて負のイオンが発生する。スイッチ７、８が交互にオン・オフされることにより、各放電電極２Ａ、２Ｂからは、プラスのイオンとマイナスのイオンとが交互に放出される。これらのスイッチ７、８およびスイッチ制御回路６が、本発明の切り替え手段に該当する。
【００２３】
次に、上記のように構成された除電システム１によりワークＷの除電を行う手順について説明する。
【００２４】
製造ラインにおいては、ベルトコンベアＣによって複数のワークＷが上流側から下流側（図１の右から左）へ向かって搬送される。除電対象となる一のワークＷが製造ライン上でセンサＳの設置位置まで到達すると、一対のセンサＳがそれぞれワークＷまでの距離を測定し、その距離に応じた信号をコントローラ２０のＣＰＵ２１に出力する。
ＣＰＵ２１は、一対のセンサＳからの受信信号に基づいて、ベルトコンベアＣ上におけるワークＷの幅方向の位置を算出する。
【００２５】
次に、ワークＷの距離情報に基づいて、ＣＰＵ２１は、本体９Ａ、９Ｂのスイッチ制御回路６にスイッチ７、８の開閉を制御するための制御信号を出力する。スイッチ制御回路６は、受信した制御信号に基づいてスイッチ７、８の開閉のタイミングを制御し、放電電極２Ａ、２Ｂに印加する電圧の位相を調整する。
【００２６】
例えば、ワークＷがベルトコンベアＣ上の幅方向中心位置に置かれている場合、一対の本体９Ａ、９ＢはベルトコンベアＣの両側縁から互いに等距離だけ外側に離れた位置にあるから、一対の本体９Ａ、９ＢのワークＷまでの距離は互いに等距離となり、一対の放電電極２Ａ、２ＢのワークＷまでの距離は互いに等距離となる（図３参照）。このような場合には、ＣＰＵ２１は、双方の本体９Ａ、９Ｂに備えられるスイッチ７、８を制御して、一方の本体９Ａにおける放電電極２Ａに印加される電圧の位相と、他方の本体９Ｂにおける放電電極２Ｂに印加される電圧の位相とが１８０°ずれるようにする（図４を併せて参照）。
【００２７】
この状態では、一方の本体９Ａにおける放電電極２Ａと、他方の本体９Ｂにおける放電電極２Ｂとにおいて同時刻に発生するイオンは逆の極性を持つものとなる。そして、一対の放電電極２Ａ、２ＢのワークＷまでの距離は互いに等距離であるから、両放電電極２Ａ、２Ｂから同時刻に発生した、互いに逆の極性を持つイオンが、同時刻にワークＷの表面に到達する。これにより、ワークＷはプラスとマイナスのイオンを同時に浴びることとなるため、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【００２８】
これに対し、ワークＷがベルトコンベアＣ上の幅方向中心位置からずれた位置に置かれている場合、一対の本体９Ａ、９ＢのワークＷまでの距離は互いに異なり、したがって一対の放電電極２Ａ、２ＢのワークＷまでの距離は互いに異なる（図５参照）。このような場合において、上記と同様に、放電電極２Ａ、２Ｂから同時刻に互いに逆の極性を持つイオンを放出させるようにすると、ワークＷに近い側の本体９Ａに備えられる放電電極２Ａ上で発生したイオンがワークＷに到達した時点で、同時刻にワークＷから遠い側の本体９Ｂに備えられる放電電極２Ｂ上で発生したイオンは未だワークＷに到達しておらず、それよりも前のタイミングで発生した逆の極性を持つイオンがワークＷに到達していることとなる。このような状態では、ワークＷは同じ極性をもつイオンを両方から受けることとなり、除電効率は逆に悪化する。
【００２９】
よって、このような場合には、ＣＰＵ２１は、両本体９Ａ、９Ｂにおけるスイッチ７、８の開閉のタイミングをずらすように制御信号を出力することにより、一方の本体９Ａにおける放電電極２Ａに印加される電圧の位相と、他方の本体９Ｂにおける放電電極２Ｂに印加される電圧の位相とをずらし、対となる放電電極２Ａ、２Ｂから互いに逆の極性をもつイオンが発生するタイミングをずらす。これにより、互いに極性が逆となるイオンがワークＷに同時刻に到達するように調整する。
【００３０】
図６および図７には、一方の本体９Ａに備えられる放電電極２Ａに印加される電圧の位相と、他方の本体９Ｂに備えられる放電電極２Ｂに印加される電圧の位相とを９０°ずらすことによって、放電電極２Ａ、２ＢからワークＷに同時刻に到達するイオンの極性が互いに逆となるように調整した例を示した。このように電圧の位相のずれを調整することにより、ワークＷがプラスとマイナスのイオンを同時に浴びるようにし、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【００３１】
なお、位相のずれの大きさは、両本体９Ａ、９Ｂ（すなわち両放電電極２Ａ、２Ｂ）からワークＷまでの距離のずれの大きさを考慮し、互いに極性が逆となるイオンがワークＷに同時刻に到達するように調整される。より具体的には、例えば、あらかじめベルトコンベアＣ上でのワークＷの位置と、放電電極２Ａ、２Ｂに印加される電圧の位相差の最適値とを関連付けたテーブルをコントローラ２０のメモリ２２上に記憶させておく。そして、ＣＰＵ２１は、このテーブルとセンサＳによる測定結果に基づいて最適な位相差を選択し、選択された位相差となるようにスイッチ７、８の開閉を制御する。
【００３２】
以上のように本実施形態の除電システム１によれば、除電対象物であるワークＷに対する一対の本体９Ａ、９Ｂの距離が互いに異なる場合、すなわち、対となる放電電極２Ａ、２Ｂの距離が互いに異なる場合において、一方の放電電極２Ａから放出されるイオンと他方の放電電極２Ｂから放出されて放電電極２Ａから放出されるイオンとは逆の極性を持つイオンとが同時にワークＷ表面に到達するように、一方の放電電極２Ａに印加される電圧の位相と、他方の放電電極２Ｂに印加される電圧の位相とをずらす。これにより、ワークＷがプラスとマイナスのイオンを同時に浴びるようにし、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【００３３】
さらに、除電対象物と放電電極との距離が遠いほど、除電対象物に到達するイオンの量は少なくなる。このため、両本体９Ａ、９ＢからワークＷまでの距離が異なる場合、ワークＷに近い側の本体９Ａに備えられる放電電極２Ａ上で発生したイオンのワークＷへの到達量よりも、ワークＷから遠い側の本体９Ｂに備えられる放電電極２Ｂ上で発生したイオンのワークＷへの到達量が少なくなり、除電効率が低下するおそれがある。
【００３４】
そこで、ワークＷから遠い側の本体９Ｂに備えられる放電電極２Ｂに印加される電圧レベルが、ワークＷに近い側の本体９Ａに備えられる放電電極２Ａに印加される電圧レベルよりも高くなるように調整してもよい。これにより、ワークＷがプラスとマイナスのイオン同量浴びるようにすることができ、短時間で効率よく除電を行うことができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、センサＳによりベルトコンベア上でのワークＷの幅方向の距離情報を把握し、この距離情報に基づいて位相差の調整を行ったが、例えば、ワークＷの表面に表面電位センサを設置しておき、ワークＷの表面電位をモニタリングしながら、放電電極２Ａ、２Ｂに印加される電圧の位相差を補正することも可能である。また、コントローラ２０にコンソールＣ（図１参照  操作部の一例）を設けて、このコンソールＣの操作に応じて位相差の調整を行ってもよい。コンソールＣとして、例えばディップスイッチなどのように段階的な操作が可能なものであって、その操作によって位相差を段階的に調整する構成でもよい。この構成は、特に粗調整で足りる場合に適している。また、コンソールＣとして、例えばリニアスイッチなどのようにリニアな操作が可能なものであって、その操作によって位相差をリニアに調整する構成でもよい。この構成は、特に微調整を要する場合に適している。
【００３６】
（２）上記実施形態では、一対の本体９Ａ、９Ｂ（すなわち対となる２組の放電電極２Ａ、２Ｂ）が互いに対向するように配されていたが、本発明では、必ずしも対となる放電電極が除電対象物を挟んで互いに対向位置に配される必要はなく、例えば対となる放電電極が除電対象物に対して互いに斜め方向からイオンを放出するように配されていても構わない。
【符号の説明】
【００３７】
１...除電システム
２Ａ...放電電極
２Ｂ...放電電極
４...高電圧発生回路（正極性電圧回路）
５...高電圧発生回路（負極性電圧回路）
６...スイッチ制御回路（切り替え手段）
７Ａ...スイッチ（切り替え手段）
８...スイッチ（切り替え手段）
１０...除電装置
２０...コントローラ（除電装置の制御装置）
２１...ＣＰＵ（位相差調整手段）
Ｓ...センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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