DE3879281T2

DE3879281T2 - Elektrostatische haltevorrichtung.

Info

Publication number: DE3879281T2
Application number: DE8888105558T
Authority: DE
Inventors: Keiji Kasahara
Original assignee: ABISARE KAKEGAWA KK
Current assignee: ABISARE KAKEGAWA KK
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2008-04-08
Also published as: DE3879281D1; EP0294556A3; ATE87149T1; EP0294556B1; US4751609A; JPS63257481A; JPH0458274B2; CA1329637C; EP0294556A2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Haltevorrichtung nach dein Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der GB-A-1 352 715 ist eine elektrostatische Haltevorrichtung bekannt mit einer eine Vielzahl von Elektroden tragenden Basis, wobei die Elektroden in zwei Sätzen angeschlossen sind. Über den Elektroden ist eine Deckplatte angeordnet, wodurch die Anlegung eines elektrischen Potentials zwischen den Elektroden der beiden Sätze ein elektrostatisches Feld im Bereich der Deckplatte entwickelt, um ein Blatt daran elektrostatisch anzuziehen. Die Deckplatte ist ein dünnes Blatt aus teilweise leitendem Material, mit einem Gesamtwiderstand von nicht über 10¹&sup5; Ohm-Zentimeter, wobei die durch die Elektroden induzierte Ladung nicht bestehen bleibt und sich unmittelbar nach Entfernen jeglichen angelegten Potentials zerstreut.
In einer bekannten elektrostatischen Haltevorrichtung zum Anziehen und Halten eines zu adsorbierenden Gegenstands durch Anwendung der Coulomb-Kraft der statischen Elektrizität sind eine isolierende Grundschicht, ein Satz von Elektroden und eine adsorbierende Schicht aufeinanderfolgend in Schichten angeordnet. In einer solchen Vorrichtung werden positive und negative Ladungen durch Leitung jeweils auf den Satz von Elektroden aufgebracht, wobei die adsorbierende Schicht induziert wird, wodurch ein zu adsorbierender Gegenstand durch die elektrostatische Anziehungskraft der adsorbierenden Schicht adsorbiert und gehalten wird. Eine solche elektrostatische Haltevorrichtung ist in den JP-B 55-20830 und JP-B 57-58872 offenbart.
Jedoch haben solche herkömmliche elektrostatische Haltevorrichtungen den Nachteil, daß die Anziehungskraft geschwächt wird, wenn der adsorbierte Gegenstand abgelöst oder von der Vorrichtung entfernt wird. Wenn somit ein weiterer Gegenstand an der Vorrichtung befestigt werden soll, besteht ein Problem darin, daß eine ausreichende Anziehungskraft nicht ausgeübt und der zu adsorbierende Gegenstand nicht stabil gehalten werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten elektrostatischen Haltevorrichtung dieser allgemeinen Bauart, die den obigen Nachteil vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Daher werden erfindungsgemäß nach Vollendung des nicht leitenden Zustands (d. h. nach Entfernen des Gegenstands) die entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen jeweils auf den Satz von Elektroden durch den Energiespeisekreis aufgebracht. Daher kann durch Einstellen der Vorrichtung in den nicht leitenden Zustand der auf der Vorrichtung gehaltene Gegenstand leicht abgelöst werden. Andererseits wird durch Aufbringen der entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen nach Vollendung des nicht leitenden Zustands ein zu adsorbierender neuer Gegenstand durch eine große Anziehungskraft adsorbiert und gehalten.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung im einzelnen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben, worin:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Schrägansicht der Erfindung ist;
Fig. 2 eine Draufsicht hiervon ist;
Fig. 3 ein Querschnitt hiervon ist;
Fig. 4 ein Querschnitt eines Zustands ist, in dem ein zu adsorbierender Gegenstand abgelöst wird; und
Fig. 5 ein Querschnitt eines Zustands ist, in dem ein neuer zu adsorbierender Gegenstand adsorbiert ist.
Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 1 und 2 ist eine elektrostatische Haltevorrichtung 2 gebildet durch aufeinanderfolgendes Aufschichten einer isolierenden Grundschicht 4, eines Satzes von kammartig angeordneten Elektroden 6 und 8, auf die durch Leitung positive und negative Ladungen jeweils aufgebracht sind, und einer adsorbierenden Schicht, die durch einen Satz von Elektroden 6 und 8 induziert wird und durch die elektrostatische Anziehungskraft einen zu adsorbierenden Gegenstand 10 adsorbiert und hält.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat die elektrostatische Haltevorrichtung 2 eine Gleichstromguelle 16, die mit dem Satz von Elektroden 6 und 8 verbunden ist, wodurch jeweils positive und negative Ladungen aufgebracht werden. Da die adsorbierende Schicht 12 durch den Satz von Elektroden 6 und 8 induziert wird, wenn der Gegenstand 10 in Berührung mit der Schicht 12 kommt, werden Ladungen mit von den Ladungen jeder der Elektroden 6 und 8 abweichenden Polarität durch elektrostatische Induktion in den Teilen des Gegenstands 10 induziert, die den Elektroden 6 und 8 zugewandt sind. Somit wirkt eine elektrostatische Anziehungskraft zwischen den im Gegenstand 10 erzeugten Ladungen und den Ladungen jeder der Elektroden 6 und 8, wodurch der Gegenstand 10 an der Oberfläche der adsorbierenden Schicht 12 adsorbiert (d. h. angezogen) und gehalten wird. Wie oben beschrieben, hat die elektrostatische Haltevorrichtung zum Adsorbieren und Halten des Gegenstands 10 den Nachteil, daß die Anziehungskraft geschwächt wird, wenn ein zu adsorbierender Gegenstand 10 abgelöst wird Es besteht somit ein Problem derart, daß eine ausreichende Anziehungskraft nicht ausgeübt werden kann, so daß ein weiterer Gegenstand 10 nicht stabil gehalten werden kann.
Bei der Erfindung ist ein Energiespeisekreis 14 vorgesehen zum Aufbringen der entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen auf den Satz von Elektroden 6 und 8 nach Vollendung des nicht leitenden Zustands, wenn der an der adsorbierenden Schicht 12 adsorbierte und gehaltene erste Gegenstand 10 abgelöst wird, und bevor ein neuer Gegenstand 10 adsorbiert und gehalten wird. Der Energiespeisekreis 14 enthält: den Energiespeiseabschnitt 16 zur Speisung einer Gleichstromquelle und einen Umschalter l8 zum Schalten oder Umkehren der Gleichstromquelle des Energiespeiseabschnitts 16 zum Aufbringen der entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen auf den Satz von Elektroden 6 und 8 nach Vollendung des nicht leitenden Zustands. Der Schalter 18 kann von Hand betätigt werden.
Das Material der Schicht 12 besteht zum Beispiel aus Polyester oder P.C. (Polycarbonat) oder A.B.S. (Acrylnitrilbutadienstyrol) oder aus Materialien mit ähnlichen Eigenschaften. Andererseits umfaßt der Gegenstand 10 in typischer Weise ein dünnes tafelförmiges Glied, etwa einen Papierbogen, einen Film (etwa für einen Überkopfprojektor) oder dergleichen.
Es wird nun der Betrieb erläutert.
Die Gleichstromquelle des Energiespeiseabschnitts 16 wird durch den Schalter 18 eingeschaltet und zum Satz von Elektroden 6 und 8 geliefert. Wenn zum Beispiel, wie in Fig. 3 gezeigt, die positiven Ladungen auf die Elektrode 6 und die negativen Ladungen auf die andere Elektrode aufgebracht werden, wird die adsorbierende Schicht 12 induziert. Wenn ein erster Gegenstand 10 mit der adsorbierenden Schicht 12 in Berührung kommt, so werden Ladungen mit von den Ladungen der Elektroden 6 und 8 abweichender Polarität durch elektrostatische Induktion in den Teilen des Gegenstands 10 erzeugt, die den Elektroden 6 und 8 zugewandt sind. Somit wirkt die elektrostatische Anziehungskraft zwischen den im Gegenstand 10 erzeugten Ladungen und den Ladungen der Elektroden 6 und 8, wodurch der Gegenstand 10 an der Oberfläche der adsorbierenden Schicht 12 adsorbiert und gehalten wird.
Wenn, wie in Fig. 4 gezeigt, dieser an der adsorbierenden Schicht 12 adsorbierte und gehaltene erste Gegenstand 10 abgelöst wird, wird die Anziehungskraft der adsorbierenden Schicht 12 geringfügig geschwächt. Wenn daher der an der adsorbierenden Schicht 12 adsorbierte und gehaltene erste Gegenstand 10 abgelöst und ein neuer Gegenstand 10 adsorbiert und gehalten werden soll, wird die Gleichstromquelle des Energiespeiseabschnitts 16 durch den Umschalter 18 eingeschaltet, um nach Vollendung des nicht leitenden Zustands jeweils die entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen auf den Satz von Elektroden 6 und 8 aufzubringen.
Auf diese Weise kann durch Einstellen der Elektroden 6 und 8 in den nicht leitenden Zustand, etwa durch Unterbrechen der Gleichstromzufuhr (etwa durch Bewegen des Schalters 18 in die Offenstellung), der an der adsorbierenden Schicht 12 adsorbierte und gehaltene Gegenstand 10 leicht abgelöst werden. Andererseits werden, zum Beispiel wie in Fig. 5 gezeigt, nach dem nicht leitenden Zustand die negativen Ladungen auf die Elektrode 6 und die positiven Ladungen auf die andere Elektrode 8 aufgebracht. Wenn daher der nächste Gegenstand 10 in Berührung mit der adsorbierenden Schicht 12 kommt, werden Ladungen mit einer von den Ladungen jeder der Elektroden 6 und 8 abweichenden Polarität durch elektrostatische Induktion in den Teilen des Gegenstands 10 erzeugt, die den Elektroden 6 und 8 zugewandt sind. Somit wirkt die elektrostatische Anziehungskraft zwischen den im Gegenstand 10 erzeugten Ladungen und den Ladungen der Elektroden 6 und 8, wodurch der nächste Gegenstand 10 durch eine ausreichende nziehungskraft an der Oberfläche der adsorb ierenden Schicht 12 adsorbiert und gehalten werden kann.
Auf diese Weise kann der zu adsorbierende Gegenstand durch die große Anziehungskraft stabil gehalten werden.
Wie oben beschrieben, werden erfindungsgemäß die entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen nach Vollendung des nicht leitenden Zustands durch den Energiespeisekreis auf den Satz von Elektroden aufgebracht. Auf diese Weise kann ein erster Gegenstand leicht abgelöst werden durch Einstellen des Satzes von Elektroden in den nicht leitenden Zustand. Andererseits kann durch Aufbringen der entgegengesetzten positiven und negativen Ladungen auf den Satz von Elektroden nach Vollendung des nicht leitenden Zustands ein zu adsorbierender neuer Gegenstand durch die große Anziehungskraft adsorbiert und gehalten werden.
Auf Grund dessen ist es möglich, eine elektrostatische Haltevorrichtung zu verwirklichen, die einen zu adsorbierenden Gegenstand durch die große Anziehungskraft stabil halten kann.

Claims

1. Elektrostatische Haltevorrichtung, enthaltend in aufeinanderfolgender geschichteter Beziehung eine isolierende Grundschicht (4), einen Satz von Elektroden (6, 8), auf die jeweils durch Leitung positive und negative Ladungen aufgebracht werden, und eine adsorbierende Schicht (12), die durch den Satz von Elektroden (6, 8) induziert wird und einen durch eine elektrostatische Anziehungskraft zu adsorbierenden Gegenstand (10) adsorbiert und hält, gekenzeichnet durch eine Energiespeisekreiseinrichtung (14), die mit dem Satz von Elektroden (6, 8) verbunden ist zum jeweiligen Aufbringen entgegengesetzter positiver und negativer Ladungen auf den Satz von Elektroden (6, 8) nach Vollendung eines nicht leitenden Zustands, wenn ein an der adsorbierenden Schicht (12) adsorbierter und gehaltener erster Gegenstand (10) abgelöst und ein zweiter Gegenstand (10) an der adsorbierenden Schicht (12) adsorbiert und gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Energiespeisekreiseinrichtung (14) eine Gleichstromquelle (16) mit ersten und zweiten Klemmen und eine elektrisch leitende Einrichtung enthält, die zwischen den ersten und zweiten Klemmen und dem Satz von Elektroden (6, 8) angeschlossen ist, wobei die leitende Einrichtung eine Schalteinrichtung (18) enthält zum wahlweisen, abwechselnden und entgegengesetzten Anschließen der ersten und zweiten Klemmen an die ersten und zweiten Elektroden (6, 8) des Satzes zum abwechselnden Umkehren der elektrischen Polarität der Elektroden.