JP2003178899A - イオン化装置用電源の電流制御回路 - Google Patents

イオン化装置用電源の電流制御回路

Info

Publication number
JP2003178899A
JP2003178899A JP2002254274A JP2002254274A JP2003178899A JP 2003178899 A JP2003178899 A JP 2003178899A JP 2002254274 A JP2002254274 A JP 2002254274A JP 2002254274 A JP2002254274 A JP 2002254274A JP 2003178899 A JP2003178899 A JP 2003178899A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
positive
negative
voltage
current detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002254274A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael A Jacobs
エー.ジェイコブス マイケル
Ken S Foo
エス.フー ケン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Illinois Tool Works Inc
Original Assignee
Illinois Tool Works Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Illinois Tool Works Inc filed Critical Illinois Tool Works Inc
Publication of JP2003178899A publication Critical patent/JP2003178899A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68Control systems therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン化装置用制御回路が正電圧直流(D
C)電源と負電圧DC電源の少なくとも一方の出力を制
御する。 【解決手段】 各電源は少なくとも一つのイオン化ピン
に接続される。本制御回路はイオン化装置から対象物に
向かう正イオンと負イオンの流れを生じるように電源の
出力を制御する。本制御回路は正電源帰還電流検知抵抗
を備える。この正電源帰還電流検知抵抗は、前記負電圧
DC電源をバイアスして、この正電源帰還電流検知抵抗
によって検出された電流が増加したときに前記負電圧D
C電源の出力を減少させ、この正電源帰還電流検知抵抗
によって検出された電流が減少したときに前記負電圧D
C電源の出力を増加させる。本制御回路は、前記負電圧
DC電源を制御するための同様な負電源帰還電流検知抵
抗と関連バイアス回路を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【従来の技術】静電荷制御は、連続ウェブ動作(製品の
連続または略連続供給動作)および半導体製造における
重要な課題である。好ましくない摩擦電荷(摩擦によっ
て生じる電荷)が、ローラやカッターなどによる処理の
間にウェブ上に導入される。ウェブ動作においては、そ
のような好ましくない電荷は、製品上に不要な微粒子物
体を引き寄せたり、製品に困難な取り扱い上の問題を生
じたり、機械を操作する電子制御装置に電位的に有害な
放電を生じることさえもある。半導体製造においては、
静電気的に引き寄せられた異物体と静電気放電とによっ
て生じる装置の欠陥が、製造損失全体の大きな部分を占
めている。
【0002】空気イオン化は、非伝導物質と絶縁導体上
の静電荷を除去する有効な方法である。空気イオン化装
置は、空気中の電荷の移動搬送体として働く周囲空気内
に大量の正負イオンを発生する。イオンは空気中を流れ
るので、逆に荷電された粒子や表面に引き寄せられる。
静電気的に荷電された表面の中和をこの方法によって素
早く達成することができる。
【0003】空気イオン化は、コロナ放電として知られ
た方法でイオンを発生する電気イオン化装置を用いて行
うことができる。電気イオン化装置はこの方法により、
シャープ・ポイントの周りの電界を周囲の空気の誘電強
度に打ち勝つまで強めることによって空気イオンを発生
する。負のコロナは、電子が電極から周囲の空気へ流れ
込むときに生じる。正のコロナは空気分子から電極への
電子の流れの結果として生じる。
【0004】イオン化装置は、イオン化バー、空気イオ
ン化ブロア、空気イオン化ノズルなどの多くの形状をし
ており、正負イオンを作業空間または好ましくない静電
荷を搬送する領域の表面に放出することによって静電荷
を中和するために利用される。イオン化バーは一般的
に、紙印刷物、重合体シート材、またはプラスチック袋
の製作などの連続ウェブ動作に用いられる。空気イオン
化ブロアと空気イオン化ノズルは一般的に、静電気放電
(ESD)に影響を受けやすいハードディスク駆動装
置、集積回路などの電子機器を組み立てるための作業空
間の中で用いられる。
【0005】任意の出力のイオン化装置からの静電荷を
できるだけ減らすために、イオン化装置は、ウェブ上ま
たは作業空間内の正味の電荷を補うだけの正負イオンの
量を生成しなければならない。すなわち、イオン化装置
は、ウェブ上または作業空間内の正味の電荷を中和する
ために正イオンと負イオンまたはそのいずれかの出力を
増やすか減らすように出力制御されなければならない。
【0006】従来のイオン発生方法としては、イオン化
ピンに接続された交流(AC)電圧発生器を使用したも
のがあり、このイオン化ピンによって、半サイクルの約
35%の間、一方の極性のイオンを生成し、それに遅れ
て、半サイクルの約35%の間、他方の極性のイオンを
生成する。正イオンと負イオンは、AC電圧波形のサイ
クルまたは周波数に基づいて出力され、ウェブ上または
作業空間内の実電荷のフィードバックあるいは特定の極
性のイオンの必要量に基づいて制御されない。そのよう
な従来装置は、米国特許第3,936,698号(Me
yer)および第3,714,531号(Takaha
shi)に記載されている。ACイオン化装置の欠点
は、ウェブ上または作業空間内の正味の電荷が負である
ときにも、なお負電荷を発生して、できるだけウェブ上
または作業空間内に向けようとするため、負電荷を中和
する効果がないことである。正味の電荷が正のときも同
様である。加えて、AC電圧波形の立上がり時間に直接
関係した正イオンの発生と負イオンの発生の間の遅延時
間がある。したがって、イオンが連続的というよりもむ
しろのろのろと生成され、速く動くウェブの場合には電
荷を中和する効果が更に薄れる。
【0007】従来の他のイオン発生方法としては、イオ
ン化ピンに接続された各極性の高電圧直流(DC)発生
器を使用したものがある。このDC発生器のいくつか
は、正負イオンを連続的に出力する単なる固定出力電源
である。ユーザは携帯型の電荷監視器を使って測定し、
それに応じて正または負電源を調節することができる。
しかしながら、ウェブ上または作業空間内の電荷の変化
は非常に急速かつ頻繁に生じる。温度や湿度などの周囲
条件の単純な変化は、処理中の材料に発生する摩擦電荷
に多大な影響を与える。したがって、ユーザは、電荷の
変動を補償するために充分頻繁に(連続的に)調節する
ことができない。
【0008】米国特許第5,930,105号に記載さ
れている従来装置には、電荷の変化に応じて変化する抵
抗器を通過する全正味電流を監視することによって正負
電源の出力を削減しようとするDCイオン化装置用制御
回路が述べられている。一つの帰還電流検知抵抗が、二
つの電源の出力を補償しているが、それらを別々に制御
してはいない。したがって、正負イオンの出力レベルが
常に同じであり、特に速く動くウェブにおける電荷の変
化を充分早く補償することができない。このDCイオン
化装置は、一方のイオンを他方のイオンよりもわずかに
多く生成するだけであるので、ウェブまたは作業空間に
到達する正味の電荷は、ウェブまたは作業空間の電荷が
急速に変化するときは、ほとんど効果がない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、速い応答時間
を可能にし、電荷の中和を改善するDCイオン化システ
ム用制御装置が必要とされる。本発明はこのような必要
性を満たすものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、正電圧直流電
源と負電圧直流電源の少なくとも一方の出力を制御する
イオン化装置用制御回路を提供する。各電源は少なくと
も一つのイオン化ピンに接続される。制御回路は、イオ
ン化装置から対象物に向かって放出される正負イオンの
流れを生じるように、少なくとも一方の電源の出力を制
御する。制御回路は正電源帰還電流検知抵抗を備え、こ
の正電源帰還電流検知抵抗が、正電圧電源をバイアスし
て、この正電源帰還電流検知抵抗によって検出された正
イオン電流が減少したときに正電圧電源の出力を増加さ
せ、この正電源帰還電流検知抵抗によって検出された正
イオン電流が増加したときに正電圧電源の出力を減少さ
せるので、対象物において静的自由環境を作ることがで
きる。制御回路はまた負電源帰還電流検知抵抗を備え、
この負電源帰還電流検知抵抗が、負電圧電源をバイアス
して、この負電源帰還電流検知抵抗によって検出された
負イオン電流が減少したときに負電圧電源の出力を増加
させ、この負電源帰還電流検知抵抗によって検出された
負イオン電流が増加したときに負電圧電源の出力を減少
させるので、対象物において静的自由環境を作ることが
できる。
【0011】別の実施態様においては、正電源帰還電流
検知抵抗が、負電圧電源をバイアスして、この正電源帰
還電流検知抵抗によって検出された正イオン電流が増加
したときに負電圧電源の出力を減少させ、この正電源帰
還電流検知抵抗によって検出された正イオン電流が減少
したときに負電圧電源の出力を増加させるので、対象物
において静的自由環境を作ることができる。また、負電
源帰還電流検知抵抗が、正電圧電源をバイアスして、こ
の負電源帰還電流検知抵抗によって検出された負イオン
電流が増加したときに正電圧電源の出力を減少させ、こ
の負電源帰還電流検知抵抗によって検出された負イオン
電流が減少したときに正電圧電源の出力を増加させるの
で、対象物において静的自由環境を作ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本出願は、2001年8月31日
出願の米国仮出願60/316,757「イオン化装置
用電源の電流制御装置」の優先権を主張するものであ
る。
【0013】本発明の好ましい実施態様の前述の概要と
以下の詳細な説明は、添付図面を参照することによって
一層理解されるであろう。本発明を説明するために現在
好ましい実施態様を図面に示す。しかしながら、本発明
が、図面に示された装置と手段に限定されるものではな
いことは明らかである。
【0014】ある種の用語は、便宜上ためだけに以下の
説明の中で用いられており、制限的なものではない。単
語「右」、「左」、「下」、および「上」は、参照され
る図面の中の方向を示す。単語「内」および「外」は、
それぞれ、説明の装置とその装置の指定された部品の幾
何学上の中心に向かう方向および中心から離れる方向を
示す。上記用語は、上記の具体的な単語と、その派生
語、および同意語を含む。さらに、特許請求の範囲及び
対応する発明の詳細な説明における「1つ」という単語
は、「少なくとも1つ」を意味する。
【0015】図中、同一番号は同一素子を表す。図4、
図9〜11、および図12〜17は、本発明の制御回路
の好ましい実施態様を示す。図1、図3、および図5〜
8は本発明の制御回路の他の実施態様を示す。
【0016】図1は、正電圧直流(DC)電源12の出
力12aと、負電圧DC電源14の出力14aを制御す
るイオン化装置8用制御回路10を示す。正電圧電源と
負電圧電源はそれぞれ、少なくとも一つのイオン化ピン
16と18に接続されている。制御回路10は、イオン
化装置8から対象物6に向かって放出される正イオン1
1と負イオン13の流れを生じるように、少なくとも一
つの電源12、14の出力12a、14aを制御する。
ここで用いられる対象物6は、紙やプラスチックなどの
連続ウェブ製品であるか、単に一般的な作業空間か領域
である。制御回路10は、正電源帰還電流検知抵抗20
を備えている。正電源帰還電流検知抵抗20は、正電圧
電源12を流れる電流によって電圧降下を生じ、この電
圧降下は、正バイアス回路24の入力24cとなる。正
バイアス回路24の出力24aは、低電圧直流電源2を
正電圧電源12の入力12cに変調することによって正
電圧電源12をバイアスし、それによって、正電源帰還
電流検知抵抗20によって検出された正イオン電流が減
少したときに正電圧電源12の出力12aを増加させ、
正電源帰還電流検知抵抗20によって検出された正イオ
ン電流が増加したときに正電圧電源12の出力12aを
減少させるので、対象物6において静的自由環境を作る
ことができる。低電圧直流電源2は約12VDCと約2
4VDCの間であり、約16.5VDCが好ましい。制
御回路10はまた負電源帰還電流検知抵抗22を備えて
いる。負電源帰還電流検知抵抗22は、負電圧電源14
を流れる電流によって電圧降下を生じ、この電圧降下
は、負バイアス回路26の入力26cとなる。負バイア
ス回路26の出力26aは、低電圧直流電源2を負電圧
電源14の入力14cに変調することによって負電圧電
源14をバイアスし、それによって、負電源帰還電流検
知抵抗22によって検出された負イオン電流が減少した
ときに負電圧電源14の出力14aを増加させ、負電源
帰還電流検知抵抗22によって検出された負イオン電流
が増加したときに負電圧電源14の出力14aを減少さ
せるので、対象物6において静的自由環境を作ることが
できる。制御回路10は、定電流を維持するようになっ
ている。
【0017】図1に示す制御回路10は、電流制御モー
ドで動作している。対象物6上に電荷が存在しないと
き、制御回路10は正イオン11と負イオン13の量を
自動調節して、対象物6の上方にバランスのとれた電荷
の雲(図示せず)を生成する。対象物6上に正味の負電
荷(図示せず)が現れると、正イオン11が激減し及び
対象物6上の負電荷に引き寄せられて、雲の中に不均衡
が生じる。制御回路10は定電流を維持するようになっ
ているので、正バイアス回路24が正電圧電源12の出
力12aを増加させて、正イオン11を今までより多く
生成する。対象物6上に正電荷がないので、負バイアス
回路26が負電圧電源14の出力14aを減少させて、
負イオン13を今までより少なく生成する。その逆のこ
とも成り立つ。電流制御モードは、イオン化装置8が対
象物に比較的接近して、約1.27cm(1/2イン
チ)から7.62cm(3インチ)の距離に、置かれて
いて、対象物が動いていないか、比較的ゆっくり動いて
いる場合に適している。
【0018】図3と図6は交差制御回路である第2実施
態様を示す。正電源帰還電流検知抵抗20が、負電圧電
源14をバイアスして、正電源帰還電流検知抵抗20に
よって検出された正イオン電流が増加したときに負電圧
電源14の出力14aを減少させ、正電源帰還電流検知
抵抗20によって検出された正イオン電流が減少したと
きに負電圧電源14の出力14aを増加させるので、対
象物において静的自由な環境を作ることができる。ま
た、負電源帰還電流検知抵抗22が、正電圧電源12を
バイアスして、負電源帰還電流検知抵抗22によって検
出された負イオン電流が増加したときに正電圧電源12
の出力12aを減少させ、負電源帰還電流検知抵抗22
によって検出された負イオン電流が減少したときに正電
圧電源12の出力12aを増加させるので、対象物にお
いて静的自由環境を作ることができる。
【0019】図3に示す制御回路50は、交差制御モー
ドで動作している。対象物6に電荷が存在しないとき、
交差制御回路50は正イオン11と負イオン13の量を
自動調節して、対象物6の上方にバランスのとれた電荷
の雲(図示せず)を生成する。対象物6上に正味の負電
荷(図示せず)が現れると、正イオン11が激減し及び
対象物6上の負電荷に引き寄せられて、雲の中に不均衡
が生じる。制御回路は定電流を保つようになっているの
で、正バイアス回路24が負電圧電源14の出力14a
を減少させて、負イオン13を今までより少なく生成す
る。対象物6上に正電荷がないので、負バイアス回路2
6が正電圧電源12の出力12aを増加させて、正イオ
ン11を今までより多く生成する。その逆のことも成り
立つ。交差制御モードは、イオン化装置8が対象物から
比較的遠く、約7.62cm(3インチ)から30.4
8cm(12インチ)またはそれ以上の距離に置かれて
いて、対象物が比較的速く動いている場合に適してい
る。
【0020】図4は、本発明の制御回路60の好ましい
実施態様を示す。制御回路60は、第1接点62aと第
2接点62bを有する制御モード選択スイッチ62を備
えている。この制御モード選択スイッチ62は、第1切
換位置と第2切換位置を有している。第1切換位置は電
流制御モード位置であり、第2切換位置は交差制御モー
ド位置である。制御モード選択スイッチ62が第1切換
位置にあると、正バイアス回路24の出力24aは、第
1接点62aを通って正電圧電源12の入力12cに向
かい、負バイアス回路26の出力26aは、第2接点6
2bを通って負電圧電源14の入力14cに向かう。従
って、制御モード選択スイッチ62が第1切換位置にあ
ると、制御回路60は図1と図5に示された制御回路1
0とほほ同じ動作をする。また、制御モード選択スイッ
チ62が第2切換位置にあると、正バイアス回路24の
出力24aは、第1接点62aを通って負電圧電源12
の入力14cに向かい、負バイアス回路26の出力26
aは、第2接点62bを通って正電圧電源12の入力1
2cに向かう。従って、制御モード選択スイッチ62が
第2切換位置にあると、制御回路60は図3と図6に示
された交差制御回路50とほほ同じ動作をする。制御モ
ード選択スイッチ62は、摺動式、回転式、プッシュセ
ットープッシュリセット式、またはトグル式のアクチュ
エータを備えた単純2ポジション・ドライ接点タイプ・
スイッチである。また、制御モード選択スイッチ62
は、二つの出力を出せるリレー、シリコン制御整流器
(SCR)、トランジスタなどであってもよい。スイッ
チまたは同等品の形式は本発明にとって重要ではないた
め、ここでの詳しい説明は省略する。
【0021】本実施態様においては、ユーザは、イオン
化装置8を対象物6に近づけて置くべきか離して置くべ
きか決定したり、イオン化装置8を別の場所に置き換え
たりすることができる。モード選択スイッチ62によっ
てユーザは、上に述べたような設置場所と対象物の条件
に基づいて、最善のモード、電流制御か交差制御かを、
容易に選択することができる。
【0022】図7は本発明の第4実施態様を示し、この
実施態様においては、正電圧電源だけが自動制御され
る。制御回路70は、正バイアス回路24に関する全て
の素子を備えているが、負バイアス回路26およびそれ
の負電源帰還電流検知抵抗22を備えていない。制御回
路70は、負電圧電源14の出力14aを手動調節する
ためのポテンショメータなどのユーザ可調整制御装置7
2を備えてもよく備えなくてもよい。また、負電圧電源
14は、固定または調整可能でない定電圧出力14aを
選択することもできる。本実施態様は、正電圧電源12
を手動調節にして、正バイアス回路24が負電圧電源1
4を制御するようにすることもできる。
【0023】図8は本発明の第5実施態様を示す。この
実施態様においては、負電圧電源だけが自動制御され
る。制御回路80は、負バイアス回路26に関する全て
の素子を備えているが、正バイアス回路26およびそれ
の正電源帰還電流検知抵抗20を備えていない。制御回
路80は、正電圧電源12の出力12aを手動調節する
ためのポテンショメータなどのユーザ可調整制御装置8
2を備えてもよく備えなくてもよい。また、正電圧電源
12は、固定または調整可能でないの定電圧出力12a
のものを選択することもできる。本実施態様は、負電圧
電源14を手動調節にして、負バイアス回路26が正電
圧電源12を制御するようにすることもできる。
【0024】図9〜11と図12〜17を参照して、上
述された図4の実施態様を更に詳細に説明する。他の部
品および装置を、本発明の範囲から逸脱することなし
に、後述する回路を実現するために用いることができ
る。
【0025】図12は制御回路160のための電源10
0を示す。周知の電源アダプタPS1が、交流(AC)
電圧をDC電圧に変換する。AC電圧は約50Hz〜6
0Hzにおいて約90Vと250Vの間である。変換し
て得られたDC電圧は、約15VDCと約24VDCの
間である。電源アダプタPS1は、通常の壁コンセント
に接続するためのプラグLC1と、電源回路100のそ
れ以外の部品と制御回路160のための筐体(図示せ
ず)に取り付けられたソケットJ4に接続するためのプ
ラグP4を備えている。ソケットJ4は、電源スイッチ
SW2に接続されている。この電源スイッチSW2は周
知のどんな二状態スイッチであってもよいが、ドライ接
点を有する2ポジション・トグル作動スイッチが好まし
い。
【0026】電源スイッチSW2はDC電源を第1電圧
調整器集積回路(IC)REG1に供給する。この第1
電圧調整器集積回路(IC)REG1は、抵抗器R50
とR51、コンデンサC17とC18、およびダイオー
ドD1などの適切に選択されたバイアス素子と共に、電
圧を約16.0VDC〜17VDC、好ましくは16.
5VDCに調整する。調整器REG1の出力電圧(以
下、調整16.5VDCと呼ぶ)は、経路付け銅ストリ
ップ、ジャンパ、ワイヤなどの適切な電気接続部材を介
して、図9〜11と図13〜図17に示された他の回路
に接続される。調整16.5VDCは、+Vccの記号
が付された上向きの矢印として示されている。調整1
6.5VDCはまた、第2電圧調整器IC REG2の
入力となる。第2電圧調整器IC REG2は、電圧を
約14.5VDC〜15.5VDC、好ましくは15.
0VDCに調整する。第2電圧調整器IC REG2の
出力はインバータIC U3の入力となる。インバータ
IC U3は、コンデンサC15とC16などの適切に
選択されたバイアス素子と共に、第2電圧調整器ICR
EG2からの調整出力電圧の逆電圧または負電圧を出力
する。インバータICU3の逆電圧出力は、約−15V
DC(以下、調整−15VDCと呼ぶ)が好ましい。電
圧出力インバータIC U3は、経路付け銅ストリッ
プ、ジャンパ、ワイヤなどの適切な電気接続部材を介し
て、図9〜11と図13〜図17に示された他の回路に
接続される。調整−15VDCは、−Vccの記号が付
された下向きの矢印として示されている。
【0027】図9〜11は図4の制御回路60の詳細で
あり、図9〜11では、制御回路160として示されて
いる。制御回路160は正高圧(HV)電源PS20と
負高圧電源PS10を備えている。高圧電源PS10と
PS20は同じ形式のものであって、約0VDCと約1
8VDCの間、好ましくは約1VDCと12VDCの間
の変調入力電圧を受け入れることができる線形電源であ
るのが好ましい。HV電源PS10とPS20は、入力
電圧を、約0VDCと約15000VDC(15kVD
C)の間の相当出力電圧に、好ましくは約0VDCと約
5000VDC(5kVDC)の間の出力電圧に変換す
る。HV電源PS10の負出力電圧は−HV OUTP
UTとして示されており、ケーブル、ワイヤなどによっ
て負イオン化装置のバー(図示せず)に接続されてい
る。HV電源PS20の正出力電圧は+HV OUTP
UTとして示されており、ケーブル、ワイヤなどによっ
て正イオン化装置のバー(図示せず)に接続されてい
る。
【0028】制御回路160はまた、負電源帰還電流検
知抵抗器群SW7と正電源帰還電流検知抵抗器群SW9
を備えている。抵抗器群SW7とSW9は、10位置の
ディップスイッチで選択可能な抵抗器群であって、各デ
ィップスイッチの設定によって異なる抵抗値を選択でき
る。約15.24cm(半フィート)から約609.6
cm(20フィート)まで、好ましくは約30.48c
m(1フィート)から約304.8cm(10フィー
ト)までの負イオン化装置のバーと正イオン化装置のバ
ーの全長に基づいて、負抵抗群SW7と正抵抗群SW9
の抵抗値が選択される。殆どの場合、負イオン化装置の
バーと正イオン化装置のバーは長さが同じとなるので、
負抵抗群SW7と正抵抗群SW9の抵抗値は同じ値に設
定される。イオン化装置のバーの長さを追加することに
よって回路に抵抗値を追加できるので、抵抗器群SW7
とSW9は、長さの変化によって抵抗値を変える可調整
補正が可能となる。別の実施態様においては、イオン電
流検知抵抗群SW7とSW9は、長さの変化による補償
を調整するポテンショメータとすることもできる。
【0029】正電源帰還電流検知抵抗器群SW9は、抵
抗R2とR15およびコンデンサC1とC6などの適切
なバイアス素子と共に、演算増幅器(オペアンプ)IC
UICに入力電圧を供給する。オペアンプIC UI
Cの入力電圧は、HV電源PS10とPS20を介して
測定された正イオン電流に依存している。オペアンプI
C UICの出力はもう一つのオペアンプIC U2C
を駆動する。オペアンプIC U2Cは、抵抗R16と
R17、コンデンサC7とC11、およびポテンショメ
ータR9などの適切なバイアス素子と共に、正誤差増幅
器162を形成する。
【0030】負電源帰還電流検知抵抗器群SW7は、抵
抗R4とR14およびコンデンサC2、C5、C12お
よびC13などの適切なバイアス素子と共に、演算増幅
器(オペアンプ)IC UIBに入力電圧を供給する。
オペアンプIC UIBの入力電圧は、HV電源PS1
0とPS20を介して測定された負イオン電流に依存し
ている。オペアンプIC UIBの出力はもう一つのオ
ペアンプIC U2Aを駆動する。オペアンプIC U
2Aは、抵抗R3、R5、およびR6、コンデンサC1
4などの適切なバイアス素子と共に、オペアンプIC
U2Bに入力電圧を供給する。オペアンプIC U2B
は、抵抗R11とR12、コンデンサC3とC4、およ
びポテンショメータR8と共に、負誤差増幅器164を
形成する。
【0031】制御回路160は更に、第1接点SW8
A、第2接点SW8B、第3接点SW8C、および第4
接点SW8Dを有する制御モード選択スイッチSW8を
備えている。この制御モード選択スイッチSW8は、第
1切換位置と第2切換位置を有している。上述したよう
に、第1切換位置は電流制御モード位置であり、第2切
換位置は交差制御モード位置である。
【0032】制御モード選択スイッチSW8が第1切換
位置(電流制御モード)にあると、負誤差増幅器164
の出力164aが第1接点SW8Aを通って負電源トラ
ンジスタQ1の入力に導かれ、正誤差増幅器162の出
力162aが第2接点SW8Bを通って正電源トランジ
スタQ2の入力に導かれる。負電源トランジスタQ1
は、調整16.5VDCを負HV電源PS10の入力に
導くので、負電源トランジスタの入力電圧に比例した0
VDCと12VDCの間の変調電圧を供給することがで
きる。同様に、正電源トランジスタQ2は、調整16.
5VDCを正HV電源PS20の入力に導くので、正電
源トランジスタの入力電圧に比例した0VDCと12V
DCの間の変調電圧を供給することができる。電流制御
モードにおいては、負電源トランジスタQ1の出力が接
点SW8Dを通って負制御電圧(NCV)導体に導か
れ、正電源トランジスタQ2の出力が接点SW8Cを通
って正制御電圧(PCV)導体に導かれる。NCV導体
とPCV導体は図13〜17の他の回路に接続してい
る。
【0033】制御モード選択スイッチSW8が第2切換
位置(交差制御モード)にあると、負誤差増幅器164
の出力164aが第1接点SW8Aを通って正電源トラ
ンジスタQ2の入力に導かれ、正誤差増幅器162の出
力162aが第2接点SW8Bを通って負電源トランジ
スタQ1の入力に導かれる。交差制御モードにおいて
は、負電源トランジスタQ1の出力が接点SW8Dを通
ってPCV導体に導かれ、正電源トランジスタQ2の出
力が接点SW8Cを通ってNCV導体に導かれる。
【0034】制御モード選択スイッチSW8は、摺動
式、回転式、プッシュセットープッシュリセット式、ま
たはトグル式のアクチュエータを備えた単純2ポジショ
ン・ドライ接点タイプ・スイッチである。または、制御
モード選択スイッチSW8は、4つの出力を出せるリレ
ー、SCR、トランジスタなどであってもよい。上述し
たように、スイッチまたは同等品の形式は本発明にとっ
て重要ではない。
【0035】負誤差増幅器164及び正誤差増幅器16
2のポテンショメータR8及びR9はまた、共に、ツェ
ナー・ダイオードZとバイアス抵抗R52に接続されて
いて、二つの誤差増幅器162と164に互いを参照さ
せるので、共通基準値REFを生成することができる。
この共通基準値REFによって、制御回路160が、相
対電荷条件が比較的安定しているときに出力バランスを
達成することができる。別の実施態様においては、ポテ
ンショメータR8とR9は、単一のポテンショメータ、
レーザ・トリム抵抗(laser trimmed resister)、抵抗
群などと置き換えられる。
【0036】図13は、正電源制御電圧表示器110の
回路図である。PCVは、バイアス抵抗R18、R1
9、およびR20とポテンショメータR21と共に、発
光ダイオード(LED)ドライバIC U300に入力
を供給する。LEDドライバIC U300には調整1
6.5VDCが供給され、抵抗R22とコンデンサC3
などの適切なバイアス素子と共に、LEDアレイLED
4を駆動する。LEDアレイLED4は棒グラフ状に配
置された10個のLEDを備えている。このLEDアレ
イLED4は、本発明の範囲を逸脱することなく、個別
LED、表示ランプ、ゲージなどと置き換えることがで
きる。
【0037】図14は、負電源制御電圧表示器120の
回路図である。NCVは、バイアス抵抗R23、R2
4、およびR25とポテンショメータR26と共に、発
光ダイオード(LED)ドライバIC U600に入力
を供給する。LEDドライバIC U600には調整1
6.5VDCが供給され、抵抗R27とコンデンサC4
などの適切なバイアス素子と共に、LEDアレイLED
5を駆動する。LEDアレイLED5は棒グラフ状に配
置された10個のLEDを備えている。このLEDアレ
イLED5は、本発明の範囲を逸脱することなく、個別
LED、表示ランプ、ゲージなどと置き換えることがで
きる。
【0038】図15はHV−オン表示器130の回路図
である。PCVとNCVがそれぞれダイオードD3とD
4を通って導かれる。どちらかの電圧が高レベル(ゼロ
ではない)になると、電圧が抵抗10を通ってHVオン
・トランジスタQ20に供給される。HVオン・トラン
ジスタQ20は、抵抗R13とダイオードD5などの適
切に選択された素子と共に、HVオン・リレーRL3の
コイルを駆動する。リレーRL3が励磁されると、リレ
ーRL3のノーマル開接点RL3Aが閉じ、抵抗R16
を通ってバイアスされた調整16.5VDCが、好まし
くは緑色のLEDであるHVオンLED1に供給され
る。従って、PCVとNCVのいずれかまたはその両方
が高レベルになると、トランジスタQ20がオンし、リ
レーRL3が励磁され、接点RL3Aが閉じ、LED1
が点灯する。HVオン・リレーRL3はまた、外部信号
や告知のための他のノーマル開接点またはノーマル閉接
点(図示せず)を有することもできる。
【0039】図16は、故障表示器140の回路図であ
る。PCVはPCV電圧比較器ICUICに接続され
る。このPCV電圧比較器IC U1Cは、PCV電圧
レベルを、抵抗R5とR6によって調整16.5VDC
以下にバイアスされた電圧レベルと比較する。NCVは
NCV電圧比較器IC U1Dに接続される。このNC
V電圧比較器IC U1Dは、NCV電圧レベルを、抵
抗R7とR8によって調整16.5VDC以下にバイア
スされた電圧レベルと比較する。比較器U1CとU1D
の出力は、第1NANDゲートU2Bと第2NANDゲ
ートU2C、すなわち一つのANDゲートを通る。従っ
て、PCVとNCVの両方が、比較器U1CとU1Dに
おけるそれぞれのバイアスされた電圧よりも大きいなら
ば、電圧が抵抗R11を通って故障表示トランジスタQ
30に供給される。故障表示トランジスタQ30は、抵
抗R14とダイオードD6などの適切なバイアス素子と
共に、故障表示リレーRL2のコイルを駆動する。リレ
ーRL2が励磁されると、リレーRL2のノーマル開接
点RL2Aが閉じ、抵抗R17を通ってバイアスされた
調整16.5VDCが、好ましくは赤色のLEDである
故障表示LED2に供給される。故障表示リレーRL2
はまた、外部信号や告知のための他のノーマル開接点ま
たはノーマル閉接点(図示せず)を有することもでき
る。
【0040】図17は、クリーン・バー表示器の回路図
である。PCVはPCV電圧比較器IC UIAに接続
される。このPCV電圧比較器IC U1Aは、PCV
電圧レベルを、抵抗R1とR2によって調整16.5V
DC以下にバイアスされた電圧レベルと比較する。NC
VはNCV電圧比較器IC U1Bに接続される。この
NCV電圧比較器IC U1Bは、NCV電圧レベル
を、抵抗R3とR4によって調整16.5VDC以下に
バイアスされた電圧レベルと比較する。比較器U1Aと
U1Bの出力は、第1NANDゲートU2Aと第2NA
NDゲートU2D、すなわち一つのANDゲートを通
る。従って、PCVとNCVの両方が、比較器U1Aと
U1Bにおけるそれぞれのバイアスされた電圧よりも大
きいならば、電圧がダイオードD1と抵抗R9を通って
クリーン・バー・トランジスタQ10に供給される。ク
リーン・バー・トランジスタQ10は、抵抗R12とダ
イオードD2などの適切なバイアス素子と共に、クリー
ン・バー・リレーRL1のコイルを駆動する。リレーR
L1が励磁されると、リレーRL1のノーマル開接点R
L1Aが閉じ、抵抗R15を通ってバイアスされた調整
16.5VDCが、好ましくは黄色のLEDであるクリ
ーン・バーLED3に供給される。クリーン・バー・リ
レーRL1はまた、外部信号や警報のための他のノーマ
ル開接点またはノーマル閉接点(図示せず)を有するこ
ともできる。クリーン・バー表示器回路150はまた、
それぞれ比較器IC U1とNANDゲートIC U2
に供給される調整電力のための濾過コンデンサC1とC
2を備えている。
【0041】上記から、本発明は、正電圧DC電源と負
電圧DC電源をそれぞれあるいは逆にバイアスする正電
源帰還電流検知抵抗と負電源帰還電流検知抵抗を有する
イオン化装置用回路を備えていることが分かる。上述の
実施態様をその発明概念から逸脱することなく変更でき
ることは当業者によって認められるであろう。従って、
本発明は開示された特定の実施態様に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲によって定義される本発明の精
神と範囲内での変更を含むことが意図されていることは
明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る制御回路の第2実施態様の簡略電
気回路図である。
【図2】動くウェブ上に設置されたイオン化装置の斜視
図である。
【図3】本発明に係る制御回路の第3実施態様の簡略電
気回路図である。
【図4】本発明に係る制御回路の好ましい実施態様の簡
略電気回路図である。
【図5】図1の制御回路の詳細電気回路図である。
【図6】図3の制御回路の詳細電気回路図である。
【図7】本発明に係る制御回路の第4実施態様の詳細電
気回路図である。
【図8】本発明に係る制御回路の第5実施態様の詳細電
気回路図である。
【図9】図4の制御回路の詳細電気回路図の一部であ
る。
【図10】図4の制御回路の詳細電気回路図の一部であ
る。
【図11】図4の制御回路の詳細電気回路図の一部であ
る。
【図12】図9〜11の制御回路のための電源の詳細電
気回路図である。
【図13】図9〜11の制御回路のための正中和電流表
示器の詳細電気回路図である。
【図14】図9〜11の制御回路のための負中和電流表
示器の詳細電気回路図である。
【図15】図9〜11の制御回路のための高電圧オン表
示器の詳細電気回路図である。
【図16】図9〜11の制御回路のための故障表示器の
詳細電気回路図である。
【図17】図9〜11の制御回路のためのクリーン・バ
ー表示器の詳細電気回路図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケン エス.フー アメリカ合衆国,ペンシルベニア 19446, ランスデイル,スナイダー ロード 1141,シー23 Fターム(参考) 5G067 DA18 DA21 5H730 AA00 AS02 BB82 FD31 XX09 XX12 XX29 XX32 XX50

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正電圧直流電源と負電圧直流電源の少な
    くとも一方の出力を制御するイオン化装置のための制御
    回路であって、前記正電圧直流電源と前記負電圧直流電
    源のそれぞれが、前記イオン化装置から放射されて対象
    物に向かう正イオンと負イオンの流れを生じるように、
    少なくとも一つのイオン化ピンに接続されており、前記
    制御回路が (a)正電源帰還電流検知抵抗であって、前記負電圧直
    流電源をバイアスして、前記正電源帰還電流検知抵抗に
    よって検出された正イオン電流が増加したときに前記負
    電圧直流電源の出力を減少させ、前記正電源帰還電流検
    知抵抗によって検出された正イオン電流が減少したとき
    に前記負電圧直流電源の出力を増加させて、前記対象物
    において静的自由環境を作る正電源帰還電流検知抵抗
    と、 (b)負電源帰還電流検知抵抗であって、前記正電圧直
    流電源をバイアスして、前記負電源帰還電流検知抵抗に
    よって検出された負イオン電流が増加したときに前記正
    電圧直流電源の出力を減少させ、前記負電源帰還電流検
    知抵抗によって検出された負イオン電流が減少したとき
    に前記正電圧直流電源の出力を増加させて、前記対象物
    において静的自由環境を作る負電源帰還電流検知抵抗の
    少なくとも一方を備えたことを特徴とする制御回路。
  2. 【請求項2】 前記正電源帰還電流検知抵抗と前記負電
    源帰還電流検知抵抗の両方を備え、前記正電圧直流電源
    と前記負電圧直流電源の両方の出力を制御する請求項1
    に記載の制御回路。
  3. 【請求項3】 前記イオン化装置がイオン化バーであ
    り、前記正電圧直流電源が前記イオン化バーに沿って一
    定の間隔を空けて設置された複数のイオン化ピンに接続
    される請求項1に記載の制御回路。
  4. 【請求項4】 前記イオン化装置がイオン化バーであ
    り、前記負電圧直流電源が前記イオン化バーに沿って一
    定の間隔を空けて設置された複数のイオン化ピンに接続
    される請求項1に記載の制御回路。
  5. 【請求項5】 前記イオン化装置が正電圧イオン化バー
    と負電圧イオン化バーを備え、前記正電圧イオン化バー
    と負電圧イオン化バーのそれぞれが互に平行に設置され
    た細長い筐体を有し、前記正電圧直流電源が前記正電圧
    イオン化バーに沿って一定の間隔を空けて設置された複
    数のイオン化ピンに接続され、前記負電圧直流電源が前
    記負電圧イオン化バーに沿って一定の間隔を空けて設置
    された複数のイオン化ピンに接続される請求項1に記載
    の制御回路。
  6. 【請求項6】 正電圧直流電源と負電圧直流電源の少な
    くとも一方の出力を制御するイオン化装置のための制御
    回路であって、前記正電圧直流電源と前記負電圧直流電
    源のそれぞれが、前記イオン化装置から放射されて対象
    物に向かう正イオンと負イオンの流れを生じるように、
    少なくとも一つのイオン化ピンに接続されており、前記
    制御回路が、 (a)正電源帰還電流検知抵抗であって、前記正電圧直
    流電源をバイアスして、前記正電源帰還電流検知抵抗に
    よって検出された正イオン電流が減少したときに前記正
    電圧直流電源の出力を増加させ、前記正電源帰還電流検
    知抵抗によって検出された正イオン電流が増加したとき
    に前記正電圧直流電源の出力を減少させて、前記対象物
    において静的自由環境を作る正電源帰還電流検知抵抗
    と、 (b)負電源帰還電流検知抵抗であって、前記負電圧直
    流電源をバイアスして、前記負電源帰還電流検知抵抗に
    よって検出された負イオン電流が減少したときに前記負
    電圧直流電源の出力を増加させ、前記負電源帰還電流検
    知抵抗によって検出された負イオン電流が増加したとき
    に前記負電圧直流電源の出力を減少させて、前記対象物
    において静的自由環境を作る負電源帰還電流検知抵抗の
    少なくとも一方を備えたことを特徴とする制御回路。
  7. 【請求項7】 前記正電源帰還電流検知抵抗と前記負電
    源帰還電流検知抵抗の両方を備え、前記正電圧直流電源
    と前記負電圧直流電源の両方の出力を制御する請求項6
    に記載の制御回路。
JP2002254274A 2001-08-31 2002-08-30 イオン化装置用電源の電流制御回路 Pending JP2003178899A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60/316757 2001-08-31
US31675701P 2001-09-04 2001-09-04
US09/998584 2001-11-16
US09/998,584 US6646853B2 (en) 2001-09-04 2001-11-16 Current control of a power supply for an ionizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003178899A true JP2003178899A (ja) 2003-06-27

Family

ID=26980579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002254274A Pending JP2003178899A (ja) 2001-08-31 2002-08-30 イオン化装置用電源の電流制御回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6646853B2 (ja)
EP (1) EP1291087A3 (ja)
JP (1) JP2003178899A (ja)
CA (1) CA2399497C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006228641A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology イオン発生素子、イオン発生器及び除電器

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10348217A1 (de) * 2003-10-16 2005-05-25 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Vorrichtung und Verfahren zur Aerosolauf- oder Aerosolumladung in einen definierten Ladungszustand einer bipolaren Diffusionsaufladung mit Hilfe einer elektrischen Entladung im Aerosolraum
EP1791233B1 (en) * 2005-11-28 2010-01-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Ion generation apparatus
US20070159764A1 (en) * 2006-01-11 2007-07-12 Mks Instruments Inc. Remote sensor for controlling ionization systems
US7385798B2 (en) * 2006-01-11 2008-06-10 Mks Instruments Multiple sensor feedback for controlling multiple ionizers
JP5212787B2 (ja) * 2008-02-28 2013-06-19 Smc株式会社 イオナイザ
US8559156B2 (en) * 2008-06-03 2013-10-15 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for charging or neutralizing an object using a charged piece of conductive plastic
DE102009033827B3 (de) * 2009-07-18 2011-03-17 Thomas Ludwig Entladevorrichtung
WO2011014963A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Led Roadway Lighting Ltd. Single-ended primary inductance converter (sepic) based power supply for driving multiple strings of light emitting diodes (leds) in roadway lighting fixtures
RU2514074C2 (ru) * 2009-12-17 2014-04-27 Перисо Са Способ биполярной ионизации воздуха и соответствующая схема для биполярной ионизации воздуха
DE102011007136A1 (de) 2011-04-11 2012-10-11 Hildebrand Technology AG Antistatikvorrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren
JP6740299B2 (ja) * 2018-08-24 2020-08-12 ファナック株式会社 加工条件調整装置及び機械学習装置
US20230034891A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Inteplast Group Corporation Sheet product package and method of making dispensable sheet product

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4809127A (en) 1987-08-11 1989-02-28 Ion Systems, Inc. Self-regulating air ionizing apparatus
US4951172A (en) * 1988-07-20 1990-08-21 Ion Systems, Inc. Method and apparatus for regulating air ionization
US6130815A (en) 1997-11-10 2000-10-10 Ion Systems, Inc. Apparatus and method for monitoring of air ionization
US5930105A (en) 1997-11-10 1999-07-27 Ion Systems, Inc. Method and apparatus for air ionization
US6504702B1 (en) * 1999-07-30 2003-01-07 Illinois Tool Works Inc. Ionizer for static elimination in variable ion mobility environments

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006228641A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology イオン発生素子、イオン発生器及び除電器
JP4608630B2 (ja) * 2005-02-21 2011-01-12 独立行政法人産業技術総合研究所 イオン発生器及び除電器

Also Published As

Publication number Publication date
US6646853B2 (en) 2003-11-11
CA2399497C (en) 2006-01-24
EP1291087A2 (en) 2003-03-12
US20030043529A1 (en) 2003-03-06
EP1291087A3 (en) 2005-06-08
CA2399497A1 (en) 2003-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1610429B1 (en) Alternating current monitor for an ionizer power supply
JP2003178899A (ja) イオン化装置用電源の電流制御回路
US6850403B1 (en) Air ionizer and method
US5930105A (en) Method and apparatus for air ionization
US7300493B2 (en) Apparatus and method for controlling air cleaning
JP5351598B2 (ja) 除電装置
EP2540398A1 (en) Spark management device and method
EP1147690A1 (en) Apparatus and method for monitoring of air ionization
IL149059A (en) Method of bipolar ionization and ion generator
JP5535007B2 (ja) イオナイザモジュール
US8681470B2 (en) Active ionization control with interleaved sampling and neutralization
JP2012186148A (ja) 除電装置および方法
JP5301957B2 (ja) イオン化電源の計器の自己較正のための方法及び装置
JP2008198420A (ja) イオン発生器及び除電器
JP2013257952A (ja) 除電装置
US6674630B1 (en) Simultaneous neutralization and monitoring of charge on moving material
El Dein et al. Experimental and simulation study of V–I characteristics of wire–plate electrostatic precipitators under clean air conditions
KR102425984B1 (ko) 폐루프 피드백 및 인터리빙된 샘플링에 의한 활성 이온화 제어
Sato et al. Basic characteristics of self‐control corona discharge air ionizer
GB2068606A (en) Power supplies for electrostatic air cleaners

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071113

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080212

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080701