JPH0745396A - コロナ放電式除電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、導電性物体の帯電位がコロナ放電
開始電圧以下であても導電性物体の帯電電荷を逃がすこ
とができ、導電性物体のア−ス側に対する帯電位を非常
に小さく保つことができるコロナ放電式除電装置を提供
することを目的をする。 【構成】 本発明のコロナ放電式除電装置は、ア−スか
ら絶縁され導電性物体３０上に設置されたコロナ放電体
５４、５５と、電源５１に接続され上記導電性物体３０
と上記コロナ放電体５４、５５間に正極および負極のコ
ロナ放電電圧を印加する昇圧手段５２、５３とからなる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電気の発生により導
電性物体に帯電される電荷を大気中に放電させる除電装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の技術を図面を参照して説明
する。

【０００３】図５は、従来の除電装置４０をリニアモ−
タ駆動式搬送装置に適用した場合における正面縦断面図
である。

【０００４】図５にいて、１０はレ−ル体であって、地
上に固定されケ−ブル等の収納空間を区画する下部ダク
ト１２Ｄにより支持されており、この両端縁部がガイド
レ−ル１１、１１として構成されている。

【０００５】２０はリニアインダクションモ−タの一次
側（固定子）であって、レ−ル体１０上にこの長手方向
に一定間隔を隔てて複数個配設されており、防塵用の上
部ダクト１２Ｕで保護されている。

【０００６】３０は断面形状が下向に開口する略コ字形
をなす導電性の台車であって、この内面側に沿うように
取り付けられた金属製の支持枠部材３０Ａの天井内面に
は、一次側２０と所定間隔を隔てて対向する二次側（移
動子）を有し、台車３０上外面には荷台３２を搭載して
いる。支持枠部材３０Ａの両側部内面には、一対の絶縁
性ガイド輪３３、３４および３６、３７が各ガイドレ−
ル１１、１１を挟持するように取付部材３５を介してそ
れぞれ設けられている。この一対のガイド輪３３、３４
と３６、３７は、台車３０の前後に設けられている。

【０００７】このように構成される搬送装置において、
台車３０は、上記リニアインダクションモ−タが発生す
る推力によりガイドレ−ル１１、１１上を走行する。こ
のとき、台車３０には、ガイドレ−ル１１、１１上を転
動するガイド輪３３、３４および３６、３７のころがり
摩擦により発生する静電気が帯電され、この帯電された
静電気が台車３０上に載置されて搬送されるＬＳＩ等が
上記帯電された静電気により破壊されたり、ゴミを付着
させることを防止するために、除電装置〔コロナ放電体
４０(導電性ブラシ)〕が用いられている。このコロナ放
電体４０は台車３０の導電性を有する支持枠部材３０Ａ
に電気的に接触し、その先端が導電性のガイドレ−ル１
１、１１に他部材よりも接近するように当該支持枠部材
３０Ａに取り付けることにより、台車３０に帯電されガ
イドレ−ル１１、１１等の地上側との間に生じる電位差
がコロナ放電開始電圧に達成すると、コロナ放電が当該
コロナ放電体４０先端に生じる特性を利用して、台車３
０の帯電電荷を大気中に放電している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来技術に
おける除電装置においては、導電性の台車に帯電される
静電気を除去するため、コロナ放電体を支持枠部材にそ
の先端がガイドレ−ル等の地上側の部材に接近するよう
に取り付けることにより、地上側との間に発生する電位
差がコロナ放電開始電圧に達し、コロナ放電体先端にコ
ロナ放電が生じる特性を利用して、台車に帯電される電
荷を大気中に放電している。

【０００９】しかしながら、ガイドレ−ル等の地上側と
の間に発生する電位差がコロナ放電開始電圧以下におい
ては、台車に帯電される電荷を大気中に放電することが
できないことから、台車の地上側に対する帯電位をコロ
ナ放電開始電圧以下にすることができないという問題が
あった。

【００１０】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、導電性物体の帯電位がコロナ放電開始電圧
以下であても導電性物体の帯電電荷を逃がすことがで
き、導電性物体(除電対象物)の地上側に対する帯電位を
非常に小さく保つことができるコロナ放電式除電装置を
提供することを目的をする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコロナ放電式除電装置では、請求項１にお
いては、ア−スから絶縁され導電性物体に設置されたコ
ロナ放電体と、電源に接続され上記導電性物体と上記コ
ロナ放電体間に正極および負極のコロナ放電電圧を印加
する昇圧手段とからなっている。

【００１２】請求項２においては、請求項１の構成に加
えて、前記コロナ放電体は、同時に複数個所で放電を生
起させる形状としている。

【００１３】請求項３においては、ア−スから絶縁され
導電性物体に設置されたコロナ放電体と、電源に接続さ
れ上記導電性物体と上記コロナ放電体間に正極および負
極のコロナ放電電圧を印加する昇圧手段と、前記導電性
物体と前記ア−ス間の電界およびその方向を検知する検
知手段と、上記昇圧手段および上記検知手段とに接続さ
れた制御手段とを備え、上記制御手段は、前記検知手段
が検知する出力信号に基づいて当該出力信号が０となる
ように、上記昇圧手段が印加する正極および負極のコロ
ナ放電電圧出力を制御するものである。

【００１４】

【作用】上述した本発明のコロナ放電式除電装置では、
請求項１において、導電性物体に帯電される電荷を放電
する手段が、ア−ス側とは絶縁されて設けられ、且つ正
極及び負極のコロナ放電電圧が印加されたコロナ放電体
であるので、導電性物体の帯電位がコロナ放電開始電圧
以下であっても導電性物体の帯電電荷を逃がすことがで
き、導電性物体のア−ス側に対する帯電位を、常に、コ
ロナ放電開始電圧以下の低い値に保つことができるとと
もに、コロナ放電体を互いに逆極性としているので、導
電性物体に帯電される電荷の極性に関係なく、帯電電荷
を大気中に放電することができる。

【００１５】請求項２において、コロナ放電体の形状
を、同時に複数個所で放電を生起ものとしたので、請求
項１に比して、導電性物体の帯電電荷の放電量を大きく
することがきるので、導電性物体のア−ス側に対する帯
電位もより低く保つことができる。

【００１６】請求項３において、検出手段で検出された
出力信号が０となるように、導電性物体とコロナ放電体
に印加されるコロナ放電電圧の出力を制御しているの
で、コロナ放電体からの放電量と導電性物体に帯電され
る電荷量とを同じにすることができ、これにより、導電
性物体のア−ス側の対する帯電位を０Ｖにすることがで
きる。

【００１７】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。

【００１８】図１は本発明のコロナ放電式除電装置をリ
ニアモ−タ駆動式搬送装置に適用した場合の正面縦断面
図であって、図中、従来の技術の図５の符号と同一の符
号は同一部分を示しているので、その説明を省略する。

【００１９】図１において、５０は本実施例１における
コロナ放電式除電装置であって、電源（バッテリ５
１）、直流電圧発生器５２と５３、およびコロナ放電体
５４と５５から構成されており、リニアモ−タ駆動式搬
送装置の台車３０の荷台３２上に搭載されている。

【００２０】直流電圧発生器５２と５３は、図示しない
インバ−タ、絶縁トランスおよび整流器等により構成さ
れるものであって、この入力部５２Ａ、５３Ａがそれぞ
れバッテリ５１に接続されており、バッテリ５１からの
供給電圧を変圧して高電圧を発生させる。このバッテリ
５１は、発電器に接続することより自動充電するもので
あってもよい。

【００２１】直流電圧発生器５２は、この出力部５２Ｂ
の負極５２ａ側がコロナ放電体５４に接続され、正極５
２ｂ側が導電性物体（除電対象物）となる台車３０（地
上側）に接続されている。また、直流電圧発生器５３
は、この出力部５３Ｂの正極５３ａ側がコロナ放電体５
５に接続され、負極５３ｂ側が導電性物体（除電対象
物）となる台車３０（地上側）に接続されている。この
とき、直流電圧発生器５２、５３の発生電圧は、コロナ
放電体５４と５５とが互いに逆極性で、放電量が同量と
なるようにされており、また、ア−ス側に対してコロナ
開始電圧以上に調整されている。

【００２２】コロナ放電体５４、５５は、針形状を有し
ており、高絶縁部材５６、５６を介してそれぞれ支持枠
部材３０Ａの内面に設置され、地上側のガイドレ−ル１
１、１１に対向させている。

【００２３】これにより、例えば、何らかの原因によ
り、少しでもコロナ放電体５４の電位が下降すると、当
該コロナ放電体５４のア−ス側に対する電位差が大きく
なることにより、当該コロナ放電体５４先端からより多
くのコロナ放電を生じ、また、逆に、何らかの原因によ
りコロナ放電体５５の電位が上昇すると、上記と同様に
当該コロナ放電体５５先端からより多くのコロナ放電を
生じることになる。

【００２４】本実施例１のコロナ放電式除電装置５０
は、以上のような構成を有するが、次に、導電性物体
（除電対象物）である台車３０に帯電された電荷を放電
する除電作用について説明する。

【００２５】台車３０が、上記リニアインダクションモ
−タの発生する推力によりガイドレ−ル１１、１１上を
走行させられ、ガイドレ−ル１１、１１上を転動するガ
イド輪３４、３５および３６、３７のころがり摩擦によ
り発生する、例えば、正極電荷の静電気が台車３０に帯
電されると、台車３０のア−ス側に対する電圧が正極側
に上昇する傾向になる。このとき、コロナ放電体５５の
地上側に対する電圧も台車３０のア−ス側に対する電圧
上昇と同じだけ上昇するが、当該コロナ放電体５５先端
は電位上昇にともないより多くのコロナ放電を起こし、
逆に、コロナ放電体５４先端は、この電位上昇にともな
いコロナ放電を抑制される。この結果、正極電荷がより
多く放電されることになり、台車３０の地上側に対する
帯電位は上昇することなく、即ち、台車３０の地上側に
対する帯電位は、常にコロナ放電開始電圧以下の低い値
に保たれる。

【００２６】また、台車３０に負極電荷の静電気が帯電
されると、上記の如く作用により、コロナ放電体５４先
端から負極電荷がより多く放電されることになるので、
台車３０のア−ス側に対する電位は下降することなく、
すなわち、台車３０の地上側に対する帯電位は、常にコ
ロナ放電開始電圧以下の低い値に保たれる。

【００２７】このように本実施例１によれば、互いに逆
極性となり、且つ導電性物体（除電対象物）となる台車
３０に対してコロナ放電になるように、バッテリ５１か
らの供給電圧を直流高圧発生器５２、５３により調整さ
れるコロナ放電体５４、５５を設けることにより、当該
台車３０に帯電される電荷を大気中に放電することがで
き、台車３０の地上側に対する帯電位を、常に、コロナ
放電開始電圧以下の低い値に保てる。従って、台車３０
の地上側に対する帯電位がコロナ放電開始電圧以下であ
っても、当該台車３０に帯電された電荷を大気中に放電
することができる。

【００２８】また、上記の如く、コロナ放電体５４、５
５とは、互いに逆極性とされているので、台車３０の帯
電される電荷の極性に関係なく、帯電電荷を大気中に放
電することができる。

【００２９】なお、本実施例１では、互いに逆極性とな
る針形状のコロナ放電体５４、５５を用いた場合を示し
たが、コロナ放電体５４、５５の個数、および形状はこ
れに限定されるものではない。

【００３０】また、本実施例１においては、コロナ放電
式除電装置５０をリニアモ−タ駆動式搬送装置に適用し
た場合を示したが、これに限定されるものではなく、種
々の除電を必要とする導電性物体に適用しても同様の効
果を得ることが可能となる。

【００３１】実施例２ 以下、本発明の実施例２を図面を参照して説明する。

【００３２】図２（ａ）は本実施例２のコロナ放電式除
電装置を無人搬送車に適用した場合の正面図，図２
（ｂ）は図２（ａ）における無人搬送車の側面図であっ
て、図中、実施例１の図１の符号と同一の符号は同一部
分を示しているので、その説明を省略する。

【００３３】図２（ａ）および（ｂ）において、６０は
無人搬送車（導電性物体）であって、この中央下部に操
蛇軸を持つ駆動輪６１と前後下部に補助輪６２、６２と
を有している。６３は搬送車６０上に搭載されたロボッ
トであって、シリコンウエハ６４が積載されたウエハカ
セット６５を搬送車６０の積載台６６上に移載するもの
である。

【００３４】搬送車６０の内部には、コロナ放電式除電
装置５０を構成する直流電圧発生器５２、５３及びバッ
テリ５１とが収納されている。搬送車６０外部の前後面
には、高絶縁部材５６、５６がそれぞれ設けられてい
る。また、コロナ放電体５４、５５は、地上側と所定間
隔を隔てて各高絶縁部材５６、５６先端に取付けてあ
り、その形状は同時に複数個所で放電を生起させるブラ
シ状となっている。

【００３５】このように本実施例２によれば、実施例１
と同様な除電作用により、搬送車６０が走行した時、駆
動輪６１及び補助輪６２、６２と地上とのころがり摩擦
により搬送車６０に帯電される静電気の電荷を大気中に
放電することができ、搬送車６０の地上側に対する帯電
位を、常にコロナ放電開始電圧以下の低い値に保つこと
ができるが、本実施例２のコロナ放電体５４、５５はそ
の形状を同時に複数個所で放電を生起させるブラシ状と
しているため、図３に示す実験結果グラフ〔横軸にコロ
ナ放電体への印加電圧（ｋＶ）、縦軸に導電性物体の電
位（Ｖ）をとったもの〕で明らかなように、実施例１の
針形状のコロナ放電体５４、５５よりも、本実施例２の
搬送車６０に帯電された電荷の放電量を大きくすること
ができるで、搬送車６０の地上側に対する帯電位も、よ
り低くすることが可能である。

【００３６】実施例３ 以下、本発明の実施例３を図３を参照して説明する。

【００３７】図４は、本実施例３のコロナ放電式除電装
置を無人搬送車に適用した場合の正面図であって、図
中、実施例２の図２（ａ）および（ｂ）の符号と同一の
符号は同一部分を示しているので、その説明を省略す
る。

【００３８】図４において、７０はコロナ放電式除電装
置であって、電源（バッテリ７１）、直流高圧電源器７
２、コロナ放電体７３および電界センサ７４とで構成さ
れている。

【００３９】直流高圧電源器７２は、この入力部７２Ａ
がバッテリ７１に接続されて該バッテリ７１からの直流
電圧を昇圧する高圧電源部７５と、高圧電源部７５で昇
圧されるコロナ放電電圧の出力を制御する制御部７６と
からなり、バッテリ７１とともに無人搬送車６０内部に
収納されている。また、直流高圧電源器７２は、この出
力部７２Ｂがコロナ放電体７３と搬送車６０（ア−ス
側）とにそれぞれ接続されている。このバッテリ７１
は、発電器に接続することより自動充電するものであっ
てもよい。

【００４０】電界センサ７４は、地上と所定間隔Ｈを隔
てるようにして搬送車６０外部の前面に取付けられてお
り、該電界センサ７４と地上との間に生じる電界とその
方向を検出し、これらを情報とする出力信号Ｓを直流高
圧電源器７２に送出するものである。

【００４１】コロナ放電体７３は、その形状が同時に複
数個所で放電を生起させるブラシ状となっており、搬送
車６０外部の後面に設けられた高絶縁部材７７の先端
に、地上側と所定間隔を隔てて取付けられている。

【００４２】本実施例３のコロナ放電式除電装置７０
は、以上のような構成を有するが、次に、導電性物体で
ある搬送車６０に帯電された電荷を放電する除電作用に
ついて説明する。

【００４３】搬送車６０が走行して、駆動輪６１及び補
助輪６２、６２と地上とのころがり摩擦により発生す
る、例えば、正極電荷の静電気が搬送車６０に帯電され
ると、電界センサ７４は搬送車６０と等電位Ｖ₀となる
ため、この電界センサ７４とア−ス（地上）間に該電界
センサ７４からア−スへ向かう方向〔以下、（＋）方向
という〕の電界が発生する。

【００４４】電界センサ７４と地上間に電界が発生する
と、電界センサ７４は、電界とその（＋）方向を検出
し、これらを情報とする出力信号Ｓ（＋Ｖ₀）を直流高
圧電源器７２に送出する。そして、出力信号Ｓ（＋
Ｖ₀）を入力した直流高圧電源器７２は、その制御部７
６が、この出力信号Ｓ（＋Ｖ₀）＝０とする、即ち、搬
送車６０（電界センサ７４）とア−ス間の帯電位を０と
するように、高圧電源部７５の昇圧を制御しつつ、コロ
ナ放電体７３と搬送車６０間に該コロナ放電電圧を印加
する。

【００４５】これにより、コロナ放電体７３先端がコロ
ナ放電を起こし、搬送車６０に帯電されている正電荷が
大気中に放電されつつ、出力信号Ｓ（＋Ｖ₀）＝０とな
るよに搬送車６０とコロナ放電体７３間にコロナ放電電
圧が印加されるので、この搬送車６０に帯電される正電
荷量とコロナ放電体７３により大気中に放電される放電
量が等しくなり、搬送車６０のア−ス側に対する帯電位
を常に０Ｖに保ことができる。

【００４６】また、搬送車６０の走行により、負極電荷
の静電気が搬送車６０に帯電されると、電界センサ７４
と地上間に該地上から電界センサ７４に向かう方向
〔（−）方向〕の電界が発生し、上記と同様な手順で、
電界センサ７４が検出して直流電圧電源器７２に送出さ
れる出力信号Ｓ（−Ｖ₀）に基づいて、この搬送車６０
に帯電される負電荷量とコロナ放電体７３により大気中
に放電される放電量を等しくすることにより、搬送車６
０のア−ス側に対する帯電位を常に０Ｖに保ことができ
る。

【００４７】なお、電界センサ７４から直流電圧電源器
７２に送出される出力信号Ｓが０の場合には、直流電圧
電源部７２はコロナ放電体７３と搬送車６０間に印加す
るコロナ放電電圧の出力を変更しないようにしている。

【００４８】このように実施例３におけるコロナ放電式
除電装置によれば、電界センサ７４で検出された出力信
号Ｓが０となるように、直流高圧電源器７２で搬送車６
０とコロナ放電体７３に印加するコロナ放電電圧の出力
を制御して、コロナ放電体７３からの放電量と搬送車６
０に帯電される電荷量とを同じにしているので、搬送車
６０のア−ス側の対する帯電位を０Ｖにすることができ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のコロナ放
電式除電装置によれば、導電性物体に帯電される電荷を
放電する手段が、ア−ス側とは絶縁されて設けられ、且
つ正極及び負極のコロナ放電電圧が印加されたコロナ放
電体であるので、導電性物体の帯電位がコロナ放電開始
電圧以下であっても導電性物体の帯電電荷を逃がすこと
ができ、導電性物体のア−ス側に対する帯電位を、非常
に、コロナ放電開始電圧以下の低い値に保つことができ
るので、導電性物体上の載置される物に悪影響を与える
ことがなくなる。

【００５０】また、コロナ放電体を互いに逆極性として
いるので、導電性物体に帯電される電荷の極性に関係な
く、帯電電荷を大気中に放電することができる。

【００５１】また、コロナ放電体の形状を、同時に複数
個所で放電を生起ものとしたので、上記に比して、導電
性物体の帯電電荷の放電量を大きくすることがきるの
で、導電性物体のア−ス側に対する帯電位もより低く保
つことができる。

【００５２】更に、検出手段で検出された出力信号が０
となるように、導電性物体とコロナ放電体に印加される
コロナ放電電圧の出力を制御して、コロナ放電体からの
放電量と導電性物体に帯電される電荷量とを同じにする
ことにより、導電性物体のア−ス側の対する帯電位を０
Ｖにすることができるので、導電性物体上の載置される
物に悪影響を与えることが全くなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１としてのコロナ放電式除電装
置をリニアモ−タ駆動式搬送装置に適用した場合の正面
縦断面図である。

【図２】本発明の実施例２としてのコロナ放電式除電装
置を無人搬送車に適用した場合の図面であって、（ａ）
は無人搬送車の正面断面図，（ｂ）は無人搬送車の側面
図である。

【図３】実施例１と実施例２の除電作用の実験結果を比
較して示したグラフである。

【図４】本発明の実施例３としてのコロナ放電式除電装
置を無人搬送車に適用した場合の正面断面図である。

【図５】従来技術の除電装置をリニアモ−タ駆動式搬送
装置に適用した場合の正面縦断面図である。

【符号の説明】

３０ 台車（導電性物体） ５０、７０ コロナ放電式除電装置 ５１、７１ バッテリ（電源） ５２、５３ 直流高圧発生器（昇圧手段） ５４、５５、７３ コロナ放電体 ５６、７７ 高絶縁部材 ７２ 直流高圧電源器 ７４ 電界センサ（検出手段） ７５ 高圧電源部（昇圧手段） ７６ 制御部（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ア−スから絶縁され導電性物体上に設置
   されたコロナ放電体と、電源に接続され上記導電性物体
   と上記コロナ放電体間に正極および負極のコロナ放電電
   圧を印加する昇圧手段とからなるコロナ放電式除電装
   置。
2. 【請求項２】 前記コロナ放電体は、同時に複数個所で
   放電を生起させる形状となっていることを特徴とする請
   求項１記載のコロナ放電式除電装置。
3. 【請求項３】 ア−スから絶縁され導電性物体に設置さ
   れたコロナ放電体と、電源に接続され上記導電性物体と
   上記コロナ放電体間に正極および負極のコロナ放電電圧
   を印加する昇圧手段と、上記導電体性物体と上記ア−ス
   間の電界およびその方向を検知してこれらの情報を出力
   する検知手段と、上記昇圧手段が印加するコロナ放電電
   圧出力を制御する制御手段とを備え、 上記制御手段は、上記検知手段が検知する出力信号の入
   力に応じて該出力信号が０となるように、上記昇圧手段
   が印加する正極および負極のコロナ放電電圧出力を制御
   することを特徴とするコロナ放電式除電装置。