静電気測定器 / 静電気センサ

静電気測定器 / 静電気センサは「表面電位計」または「静電電位測定器」とも呼ばれ、静電気の量を調べる専用の測定器です。導体に帯電体を近づけると互いに引き寄せ合う静電誘導現象を利用し、静電気の量を測定します。測定は非接触で行い、測定したいワークに向けるだけで静電気の量を測ることができます。
静電気測定器 / 静電気センサの構造は、測定対象物に向けるセンサ部と、センサ部から得た信号を計算し表示するアンプ部で構成されています。また、この両方が一体になったハンディタイプもあります。

センサ部とアンプ部

ハンディタイプ型

静電気測定器 / 静電気センサのメリット1：ピンポイントで静電気を測定できる

同じ室内でも、静電気の強さは位置によって異なります。さらに、個々の部品の帯電量も異なります。ハンディタイプの静電気測定器 / 静電気センサなら、必要なときに測定したい部分をピンポイントで測定し、正確な静電気量を把握することができます。

静電気測定器 / 静電気センサのメリット2：複数箇所の静電気を測定できる

製造ラインで効果的な静電気対策を行うには、摩擦や剥離・接触によって各所で発生する静電気を正確に測定する必要があります。複数台の静電気測定器 / 静電気センサを設置することで、各所に発生する静電気を測定することができます。

静電気測定器 / 静電気センサのメリット3：静電気と湿度が同時に測定できる

湿度と静電気の間に密接な関係があることは知られていますが、その関係を明確にすることは困難です。湿度と静電気を同時に測定できる静電気測定器 / 静電気センサなら、その関係を正確に把握することができます。

静電気測定器 / 静電気センサの業界別導入事例

食料品・医薬品業界

食料品・医薬品業界で特に注意が必要な静電気トラブルには「飛び出し」があります。たとえば、錠剤をパーツフィーダなどで搬送すると、ガイドレールで摩擦帯電します。帯電したフィルムと錠剤が反発するとポケットから飛び出してしまいます。画像処理や画像判定センサによる検査では不良防止は不可能で、トラブルのたびに製造ラインを停止したり不良品を取り除いたりする作業が必要であるため、稼働率が低下します。
インラインタイプの静電気測定器 SK-050/1000シリーズでパーツフィーダなどの搬送工程の静電気を測定し、測定値が上限に達した時点で除電器（イオナイザ）を起動し静電気を除去することで、トラブルを防止することができます。

電気機器業界

電気機器業界で特に注意が必要な静電気トラブルに、「静電破壊（ESD破壊）」があります。たとえば、セル工程の作業で基板洗浄スプレーを噴き付けたあと、作業者（リストストラップで接地している）が基板を持ち上げると、作業者と基板との間で放電して、実装されているIC部品が破損することがあります。これは、基板洗浄スプレーによって基板が帯電したためです。アース（接地）をとるなどの対策が考えられますが、アースは絶縁体に効果がありません。
ハンディタイプの静電気測定器 SK-Hシリーズで基板の静電気を測定し、帯電しているようであれば除電器（イオナイザ）で除電することで、放電を防止することができます。これにより、セル工程での静電気対策効果を上げ、歩留まりを向上させることができます。

自動車業界

自動車の塗装工程で特に注意が必要な静電気トラブルには、「ホコリやゴミの付着」があります。成形後のバンパーは帯電しているため、塗装工程へ搬送する途中にホコリなどのゴミが付着します。付着したゴミは静電気により強く貼り付いているため、外力を与えないと取れません。また、エアブローなどで除去しても再付着します。そして、ゴミが付着している状態で塗装すると、塗装ムラや凹凸が発生します。
インラインタイプの静電気測定器 SK-050/1000シリーズで成形後のバンパーの静電気を測定し、測定値が上限に達した場合は除電器（イオナイザ）を起動し静電気を除去します。これにより、エアブローで除去したゴミやホコリの再付着を防止することができます。同時に、静電気による塗料の吹付ムラを防ぐこともできます。

Q.

なぜ、静電気を測定しなければならないのでしょうか?

A.

静電気は、ホコリなどの異物の付着や搬送トラブル、静電破壊（ESD破壊）、電子機器・装置の誤作動、塗布・印字トラブルの原因になります。たとえば、異物付着は、異物混入による不良品の原因になります。また、搬送トラブルは包装不良やチョコ停による稼働率の低下、静電破壊は歩留まりの悪化や静電破壊による電子部品破損コストの発生などの原因になります。
このようなトラブルを未然に防ぐには、インラインでは静電気が発生する箇所に静電気測定器 / 静電気センサを設置し常に静電気を測定、静電気の発生箇所は除電器（イオナイザ）で除電します。また、オフラインでも部品や装置の静電気をピンポイントで測定し、除電器（イオナイザ）で除電することで、効率的な静電気対策が実現します。

Q.

なぜ静電気があると異物が付着するのでしょうか?

A.

導体の場合、帯電した物質（異物やホコリ）が近づくと導体の中で静電誘導が発生し、表面が帯電したような状態になります。この静電誘導による電位と異物やホコリなどの静電気によって、引き寄せあう力（クーロン力）が発生し付着します。このとき、付着する力の強さは対象物が導体なのか絶縁体なのかによって異なります。
たとえば、フィルムやシート材など、表面積/質量の比が大きい絶縁体の場合、クーロン力はその物体に作用する重量よりはるかに大きくなります。また、湿度によって静電気の大きさは変わります。このため、静電気による異物付着を防止するには、静電気と同時に、湿度の測定も重要です。

Q.

静電破壊はどのようなメカニズムで発生するのでしょうか?

A.

静電破壊（ESD破壊）は、帯電した電子部品が接地または接地された導体に接触したときに発生します。帯電した電子部品が接地された導体に接触すると、電子部品内部の回路に急激な電流が流れます。そして、この電流の流れにより電子部品内部回路の配線が溶けて、ショートや断線が発生します。
静電破壊の原因には、静電気を帯びた人からの放電（人体帯電モデル）や金属体・導電体からの放電（マシンモデル）、デバイス自身の帯電（デバイス帯電モデル）などがあり、これらによるトラブルを避けるためにも、その原因となる物体の静電気測定は必要であるといえます。

製造現場の見えない恐怖、静電気。発生のメカニズムや帯電のしくみ、障害例を学ぶことで効果的な対策を。用語集や業界別導入事例もあり、現場で役立つ情報が満載です。

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