JP2012079530A - Static eliminator - Google Patents

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Akira Honda
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Zenhiro Imao
全宏 今尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a static eliminator capable of excellently detecting a current affected by discharge even if a pulse for discharge has high frequency.SOLUTION: The static eliminator comprises a high voltage generator for applying high-voltage pulses (PL1 and PL2) to an ignition electrode, a current detector for detecting currents (Ii and It) generated by the application of the high-voltage pulses to the ignition electrode at a prescribed detection interval, and a controller for controlling the high voltage generator. The controller controls the high voltage generator to generate high-voltage pulses having detection pulse widths (PW3 and PW4) wider than normal pulse widths (PW1 and PW2) when the currents are detected. The detection pulse widths (PW3 and PW4) cause the currents a steady-state period K2 after a transient period K1 caused by the application of high-voltage pulses having the detection pulse widths, and the currents (Ii and It) are detected during the steady-state period K2.

Description

本発明は除電装置に関し、詳しくは、放電によるイオンを対象物に向けて放出して対象物を除電する除電装置において、放電に係る電流を検出する技術に関する。   The present invention relates to a static eliminator, and more particularly to a technique for detecting a current related to a discharge in a static eliminator that discharges ions from a discharge toward an object to neutralize the object.

従来、上記除電装置において放電に係る電流の検出する技術として、例えば、特許文献1には、放電に係るイオン電流を検出する検出抵抗を、電源制御装置と接地線との間に設ける技術が開示されている。   Conventionally, as a technique for detecting a current related to discharge in the static eliminator, for example, Patent Document 1 discloses a technique for providing a detection resistor for detecting an ion current related to discharge between a power supply control device and a ground line. Has been.

特開2009−53422号公報JP 2009-53422 A

上述した従来技術文献に開示された除電装置では、検出抵抗によってプラスおよびマイナスイオンの発生量を検出し、除電装置のイオンバランスをとることができる。しかしながら、除電装置によるワーク(対象物)の除電時間を短縮するために、放電用パルスの周波数を上げようとすると、放電用パルスの電圧の変化、および放電用パルスの印加経路に形成される寄生容量等に起因してイオン電流等に過渡的な状態が生じ、好適に電流を検出できない不都合があった。   In the static eliminator disclosed in the above-described prior art document, the generation amount of positive and negative ions can be detected by the detection resistance, and the ion balance of the static eliminator can be taken. However, if the frequency of the discharge pulse is increased in order to shorten the charge removal time of the work (object) by the charge removal device, the voltage change of the discharge pulse and the parasitic formed in the discharge pulse application path. Due to the capacity and the like, a transient state occurs in the ion current and the like, and there is a disadvantage that the current cannot be detected suitably.

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、放電用パルスの周波数を上げた場合であっても放電に係る電流を好適に検出することができる除電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been completed based on the above situation, and provides a static eliminator capable of suitably detecting a current related to discharge even when the frequency of a pulse for discharge is increased. With the goal.

上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る除電装置は、イオンを対象物に向けて放出して対象物を除電する除電装置であって、放電によって前記イオンを放出する放電電極と、前記イオンを発生するための高電圧パルスを生成し、前記高電圧パルスを前記放電電極に印加する高圧生成部と、前記高電圧パルスの前記放電電極への印加によって生じる電流を所定の検出周期で検出する電流検出部と、前記高圧生成部による前記高電圧パルスの生成を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電流が検出される際に、通常除電時の前記高電圧パルスのパルス幅である通常パルス幅より広いパルス幅である検出パルス幅の高電圧パルスを生成するように前記高圧生成部を制御し、前記検出パルス幅は、前記電流が前記検出パルス幅の高電圧パルスの印加による過渡期間後の定常期間を有するようなパルス幅に設定されたものであり、前記電流検出部は、前記電流の定常期間において前記電流を検出する。   As a means for achieving the above object, a static eliminator according to a first invention is a static eliminator that discharges ions toward an object to neutralize the object, and discharges the ions by discharge. An electrode, a high voltage generator for generating a high voltage pulse for generating the ions, applying the high voltage pulse to the discharge electrode, and a current generated by applying the high voltage pulse to the discharge electrode A current detection unit that detects a detection cycle; and a control unit that controls generation of the high-voltage pulse by the high-voltage generation unit, wherein the control unit detects the high current during normal static elimination when the current is detected. The high voltage generator is controlled so as to generate a high voltage pulse having a detection pulse width that is wider than a normal pulse width that is a pulse width of the voltage pulse. Has been set to the pulse width so as to have a constant period after a transient period by applying a high voltage pulse width, the current detection unit detects the current in the steady period of the current.

本構成によれば、高電圧パルスの放電電極への印加によって生じる電流の検出時には、通常パルス幅より広いパルス幅である検出パルス幅の高電圧パルスが放電電極への印加される。また、検出パルス幅は、電流が検出パルス幅の高電圧パルスの印加による過渡期間後の定常期間を有するようなパルス幅に設定されたものであり、電流の定常期間において電流が検出される。そのため、通常除電時の高電圧パルス(放電用パルス)の周波数を上げた場合であっても放電に係る電流を好適に検出することができる。   According to this configuration, when a current generated by applying a high voltage pulse to the discharge electrode is detected, a high voltage pulse having a detection pulse width wider than the normal pulse width is applied to the discharge electrode. The detection pulse width is set to a pulse width such that the current has a steady period after the transient period due to the application of the high voltage pulse having the detection pulse width, and the current is detected in the steady period of the current. Therefore, even when the frequency of the high voltage pulse (discharge pulse) during normal charge removal is increased, the current related to the discharge can be suitably detected.

第2の発明は、第1の発明の除電装置において、前記高圧生成部は、プラスイオンを発生するためのプラス高電圧パルスを生成するプラス高圧生成部と、マイナスイオンを発生するためのマイナス高電圧パルスを生成するマイナス高圧生成部とを含み、前記制御部は、前記プラス高電圧パルスおよび前記マイナス高電圧パルスが交互に前記放電電極に印加されるように、前記プラス高圧生成部およびマイナス高圧生成部を切替え制御し、前記電流検出部によって前記電流を検出する際に、前記検出パルス幅の前記プラス高電圧パルスおよび前記マイナス高電圧パルスを生成するように各高圧生成部を制御する。
本構成によれば、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生して対象物を除電する装置において高電圧パルスの周波数を上げた場合おいても、好適に高電圧パルス(放電用パルス)の放電電流を好適に検出することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the static eliminator of the first aspect, the high-voltage generation unit includes a positive high-voltage generation unit that generates a positive high-voltage pulse for generating positive ions, and a negative high level for generating negative ions. A negative high voltage generator that generates a voltage pulse, and the control unit includes the positive high voltage generator and the negative high voltage so that the positive high voltage pulse and the negative high voltage pulse are alternately applied to the discharge electrode. The high voltage generators are controlled so as to generate the plus high voltage pulse and the minus high voltage pulse having the detection pulse width when switching the generation unit and detecting the current by the current detection unit.
According to this configuration, even when the frequency of the high voltage pulse is increased in the device that generates positive ions and negative ions to neutralize the object, the discharge current of the high voltage pulse (discharge pulse) is preferably used. Can be detected.

第3の発明は、第1または第2の発明の除電装置において、前記電流は、前記イオンの放出によってグランドを介して高圧生成部に戻るイオン電流であり、前記電流検出部は、前記対象物を除電する際のイオンバランスを調整する際に、前記イオン電流を検出するイオン電流検出抵抗を含み、前記制御部は前記イオン電流検出抵抗によって検出されたイオン電流に基づいて、前記高圧生成部による前記高電圧パルスの生成を制御する。
本構成によれば、イオンバランスを調整する際に、イオン電流が適切に検出されるため、イオンバランスの調整を正確に行える。
According to a third aspect of the present invention, in the static eliminator of the first or second aspect, the current is an ionic current that returns to the high-voltage generation unit through the ground by the emission of the ions, and the current detection unit is the object An ion current detection resistor that detects the ion current when adjusting the ion balance at the time of static electricity removal, the control unit is based on the ion current detected by the ion current detection resistor, by the high voltage generation unit Control the generation of the high voltage pulse.
According to this configuration, since the ion current is appropriately detected when adjusting the ion balance, the ion balance can be adjusted accurately.

第4の発明は、第2または第3の発明の除電装置において、前記制御部は、前記制御部は、前記プラス高電圧パルスの検出パルス幅と、前記マイナス高電圧パルスの検出パルス幅とが等しくなるように各高圧生成部を制御する。
本構成によれば、プラス高電圧パルスおよびマイナス高電圧パルスに対応して各電流を検出する際に、高電圧パルスとして同一条件のもとに各電流を検出することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the static eliminator of the second or third aspect of the invention, the control unit has a detection pulse width of the plus high voltage pulse and a detection pulse width of the minus high voltage pulse. Each high pressure generator is controlled to be equal.
According to this configuration, when each current is detected corresponding to the plus high voltage pulse and the minus high voltage pulse, each current can be detected under the same conditions as the high voltage pulse.

第5の発明は、第3または第4の発明の除電装置において、前記放電電極と対向する対向電極をさらに備え、前記電流検出部は、前記放電電極の劣化度を検出するために、前記高電圧パルスの前記放電電極への印加の際に対向電極を介して流れる対向電極電流と前記イオン電流との和である放電電流を検出する放電電流検出抵抗をさらに含み、前記放電電流を検出する周期は、前記イオン電流を検出する周期以上の周期とされる。
本構成によれば、放電電極の劣化度を検出するための放電電流の検出頻度が適正化されるため、電流検出による除電時間の遅延が抑制される。
According to a fifth aspect of the present invention, in the static eliminator of the third or fourth aspect of the present invention, the device further includes a counter electrode facing the discharge electrode, and the current detection unit detects the deterioration level of the discharge electrode. A cycle for detecting the discharge current, further comprising a discharge current detection resistor that detects a discharge current that is a sum of a counter electrode current flowing through the counter electrode and the ion current when a voltage pulse is applied to the discharge electrode; Is a period longer than the period for detecting the ion current.
According to this configuration, since the detection frequency of the discharge current for detecting the deterioration degree of the discharge electrode is optimized, the delay of the static elimination time due to the current detection is suppressed.

本発明の除電装置によれば、放電用パルスの周波数を上げた場合であっても放電に係る電流を好適に検出することができる。   According to the static eliminator of the present invention, it is possible to suitably detect the current related to the discharge even when the frequency of the discharge pulse is increased.

一実施形態に係る除電装置の電気的構成を概略的に示す構成図The block diagram which shows schematically the electric constitution of the static elimination apparatus which concerns on one Embodiment 電流検出に係る各信号の概略的に示すタイムチャートTime chart schematically showing each signal related to current detection

以下、本発明の一実施形態を図1および図2を参照して説明する。
本実施形態の除電装置は、放電電極に、プラスイオンを発生するためのプラス高電圧パルスと、マイナスイオンを発生するためのマイナス高電圧パルスを交互に所定の周期で印加するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The static eliminator of this embodiment applies a positive high voltage pulse for generating positive ions and a negative high voltage pulse for generating negative ions alternately to a discharge electrode at a predetermined cycle.

1.除電装置の電気的構成および動作
図1は、除電装置10の電気的構成を概略的に示す構成図であり、図2は本実施形態に係る信号の概略的なタイムチャートである。
1. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the electrical configuration of the static eliminator 10, and FIG. 2 is a schematic time chart of signals according to the present embodiment.

図1に示されるように、除電装置10は、放電針2、対向電極3、無効電流帰還用シールド4、制御回路5、電流検出回路6、および高圧生成部20等を含む。なお、その他に、除電装置10は、高圧生成部20に供給するプラスの直流電圧(+DC)を生成する整流回路等を含むが、図1には省略されている。   As shown in FIG. 1, the static eliminator 10 includes a discharge needle 2, a counter electrode 3, a reactive current feedback shield 4, a control circuit 5, a current detection circuit 6, a high voltage generation unit 20, and the like. In addition, the static eliminator 10 includes a rectifier circuit that generates a positive DC voltage (+ DC) to be supplied to the high voltage generator 20, but is omitted in FIG. 1.

放電針(放電電極の一例)2は、高電圧パルスPLの印加による対向電極3への放電によってプラスイオンあるいはマオナスイオンを発生し、イオンをワーク(除電対象物)に対して放出する。   The discharge needle (an example of a discharge electrode) 2 generates positive ions or maonous ions by discharging to the counter electrode 3 by applying a high voltage pulse PL, and discharges the ions to the work (object to be neutralized).

電流検出回路(電流検出部の一例)6は、イオンバランスを調整するために、イオン電流Ipi,Iniを検出するためのイオン電流検出抵抗6Aと、放電針2の劣化度を検出するために、放電電流Ihを検出するための放電電流検出抵抗6Bとを含む。ここで放電電流Ihは、高電圧パルスPLの放電針2への印加の際に対向電極3を介して流れる対向電極電流Itとイオン電流Iiとの和である。また、ここで、イオン電流Ipi,Iniは、高電圧パルスPLの印加による放電針2からのイオンの放出に起因してグランドを介して高圧生成部20に戻る電流である。   The current detection circuit (an example of a current detection unit) 6 detects an ion current detection resistor 6A for detecting the ion currents Ipi and Ini and a degree of deterioration of the discharge needle 2 in order to adjust the ion balance. And a discharge current detection resistor 6B for detecting the discharge current Ih. Here, the discharge current Ih is the sum of the counter electrode current It and the ion current Ii flowing through the counter electrode 3 when the high voltage pulse PL is applied to the discharge needle 2. Here, the ion currents Ipi and Ini are currents that return to the high-voltage generation unit 20 through the ground due to the release of ions from the discharge needle 2 by the application of the high voltage pulse PL.

イオンバランスの調整は、プラス高電圧パルスPL1が印加される時のイオン電流Ipiとマイナス高電圧パルスPL2が印加される時のイオン電流Iniとを比較し、その差がゼロのなるようにプラス高電圧パルスPL1のパルス幅PW1とマイナス高電圧パルスPL2のパルス幅PW2とを調節することによって行われる(図2参照)。   The ion balance is adjusted by comparing the ionic current Ipi when the plus high voltage pulse PL1 is applied with the ionic current Ini when the minus high voltage pulse PL2 is applied, and adding a high value so that the difference is zero. This is performed by adjusting the pulse width PW1 of the voltage pulse PL1 and the pulse width PW2 of the minus high voltage pulse PL2 (see FIG. 2).

一方、放電針2の劣化度(摩耗・劣化)の検出は、例えば、プラス高電圧パルスPL1あるいはマイナス高電圧パルスPL2の印加時の、放電電流Ihの初期検出値を記憶し、初期検出値と現在値の差が所定レベル以上となったことによって行われる。   On the other hand, the degree of deterioration (wear / deterioration) of the discharge needle 2 is detected by, for example, storing the initial detection value of the discharge current Ih when the plus high voltage pulse PL1 or the minus high voltage pulse PL2 is applied. This is done when the difference between the current values exceeds a predetermined level.

ここで、放電針2の劣化度を検出するために放電電流Ihを検出する周期Thは、ワークを除電する際のイオンバランスを調整するためにイオン電流Iiを検出する際の周期Ti以上の周期とされる。これは、イオンバランスの調整間隔に比べ、放電針2の劣化には時間を要するため、放電電流Ihの検出頻度はイオン電流Iiの検出頻度以下でもよいからである。なお、ここでは、検出の便宜を優先して、例えば、放電電流検出周期Thおよびイオン電流検出周期Tiは、共に1s(秒)とされる(図2参照)。   Here, the cycle Th for detecting the discharge current Ih for detecting the degree of deterioration of the discharge needle 2 is a cycle equal to or longer than the cycle Ti for detecting the ion current Ii for adjusting the ion balance when discharging the work. It is said. This is because, since it takes time to degrade the discharge needle 2 as compared with the ion balance adjustment interval, the detection frequency of the discharge current Ih may be less than or equal to the detection frequency of the ion current Ii. Here, for convenience of detection, for example, both the discharge current detection cycle Th and the ion current detection cycle Ti are set to 1 s (seconds) (see FIG. 2).

イオン電流検出抵抗6Aは、高電圧パルスPL1,PL2の放電針2への印加によって生じるイオン電流Ipi,Iniを検出するための抵抗であり、検出値(電圧値)は制御回路(電流検出部の一例)5に供給される。制御回路5は、検出値に基づいて、上記所定の検出周期Ti(1s)でイオン電流Ipi,Iniを検出する。   The ion current detection resistor 6A is a resistor for detecting the ion currents Ipi and Ini generated by applying the high voltage pulses PL1 and PL2 to the discharge needle 2, and the detection value (voltage value) is a control circuit (of the current detection unit). Example) is supplied to 5. The control circuit 5 detects the ion currents Ipi and Ini at the predetermined detection cycle Ti (1 s) based on the detection value.

放電電流検出抵抗6Bは、上記放電電流Ihを検出するための抵抗であり、検出値(電圧値)は制御回路5に供給される。制御回路5は、検出値に基づいて、上記所定の検出周期Thで放電電流Ihを検出する。   The discharge current detection resistor 6B is a resistor for detecting the discharge current Ih, and the detection value (voltage value) is supplied to the control circuit 5. The control circuit 5 detects the discharge current Ih in the predetermined detection cycle Th based on the detection value.

高圧生成部20は、プラスイオンあるいはマイナスイオンを発生するための高電圧パルスPL1,PL2を生成し、高電圧パルスPL1,PL2を放電針2に印加する。詳しくは、高圧生成部20は、プラスイオンを発生するためのプラス高電圧パルスPL1を生成するプラス高圧生成部20Aと、マイナスイオンを発生するためのマイナス高電圧パルスPL2を生成するマイナス高圧生成部20Bとを含む。   The high voltage generation unit 20 generates high voltage pulses PL1 and PL2 for generating positive ions or negative ions, and applies the high voltage pulses PL1 and PL2 to the discharge needle 2. Specifically, the high voltage generation unit 20 includes a plus high voltage generation unit 20A that generates a plus high voltage pulse PL1 for generating plus ions, and a minus high voltage generation unit that generates a minus high voltage pulse PL2 for generating minus ions. 20B.

プラス高圧生成部20Aの構成は、ほぼ周知の高電圧発生回路の構成であり、切替スイッチ21A、プラス側発振回路22A、昇圧用トランス23A、倍電圧発生回路24Aおよび出力抵抗25Aを含む。同様に、マイナス高圧生成部20Bは、切替スイッチ21B、マイナス側発振回路22B、昇圧用トランス23B、倍電圧発生回路24Bおよび出力抵抗25Bを含む。プラス高圧生成部20Aおよびマイナス高圧生成部20Bは、ここでは、制御回路5による切替スイッチ21Aおよび切替スイッチ21Bの切替え時間の制御によって、所定のパルス幅PW1,PW2を有するプラス高電圧パルスPL1およびマイナス高電圧パルスPL2を発生する。ここでは、プラス高電圧パルスPL1の電圧は、例えば、+7kVであり、マイナス高電圧パルスPL2の電圧は、例えば、−7kVである。なお、プラス高電圧パルスPL1,PL2を生成する構成は、各プラス高圧生成部20A,20Bの構成に限られない。   The configuration of the plus high voltage generation unit 20A is a configuration of a generally known high voltage generation circuit, and includes a changeover switch 21A, a plus side oscillation circuit 22A, a boosting transformer 23A, a voltage doubler generation circuit 24A, and an output resistor 25A. Similarly, the minus high voltage generator 20B includes a changeover switch 21B, a minus side oscillation circuit 22B, a boosting transformer 23B, a voltage doubler generation circuit 24B, and an output resistor 25B. Here, the plus high voltage generator 20A and the minus high voltage generator 20B are controlled by the control circuit 5 so as to control the switching time of the changeover switch 21A and changeover switch 21B. A high voltage pulse PL2 is generated. Here, the voltage of the plus high voltage pulse PL1 is, for example, +7 kV, and the voltage of the minus high voltage pulse PL2 is, for example, −7 kV. In addition, the structure which produces | generates plus high voltage pulse PL1, PL2 is not restricted to the structure of each plus high voltage production | generation part 20A, 20B.

また、無効電流帰還用シールド4は、プラス高圧生成部20Aの昇圧用トランス23Aの二次側コイルの低圧側端子に接続され、寄生容量を介して流れる電流を昇圧用トランス23Aの二次側コイルに戻す。   The reactive current feedback shield 4 is connected to the low voltage side terminal of the secondary coil of the step-up transformer 23A of the plus high voltage generator 20A, and the current flowing through the parasitic capacitance is supplied to the secondary side coil of the step-up transformer 23A. Return to.

制御回路(制御部の一例)5は、電流検出回路6によって検出された電流に基づいて、高圧生成部20による高電圧パルスPLの生成を制御する。
詳しくは、制御回路5は、プラス高電圧パルスPL1およびマイナス高電圧パルスPL2が交互に放電針2に印加されるように、プラス高圧生成部20Aおよびマイナス高圧生成部20Bを切替え制御する。詳しくは、上記したように、制御回路5は、切替スイッチ21Aおよび切替スイッチ21Bの切替え時間の制御によって、プラス高電圧パルスPL1およびマイナス高電圧パルスPL2の各パルス幅PW1,PW2を制御する。
The control circuit (an example of the control unit) 5 controls the generation of the high voltage pulse PL by the high voltage generation unit 20 based on the current detected by the current detection circuit 6.
Specifically, the control circuit 5 performs switching control of the plus high voltage generator 20A and the minus high voltage generator 20B so that the plus high voltage pulse PL1 and the minus high voltage pulse PL2 are alternately applied to the discharge needle 2. Specifically, as described above, the control circuit 5 controls the pulse widths PW1 and PW2 of the plus high voltage pulse PL1 and the minus high voltage pulse PL2 by controlling the switching time of the changeover switch 21A and the changeover switch 21B.

イオンバランスを調整する際に、制御回路5は、プラス高電圧パルスPL1が印加される時のイオン電流Ipiおよびマイナス高電圧パルスPL2が印加される時のイオン電流Iniを検出し、トータルでゼロとなるように、各パルス幅PW1,PW2を制御することによって、除電装置のイオンバランスをとる。   When adjusting the ion balance, the control circuit 5 detects the ionic current Ipi when the plus high voltage pulse PL1 is applied and the ionic current Ini when the minus high voltage pulse PL2 is applied. As described above, the ion balance of the static eliminator is obtained by controlling the pulse widths PW1 and PW2.

各イオン電流Ipi、Iniを検出する際に、制御回路5は、図2に示されるように、各イオン電流Ipi、Iniが検出される際の各高電圧パルスPL1,PL2のパルス幅である検出パルス幅PW3,PW4を、通常除電時の各高電圧パルスPL1,PL2のパルス幅である通常パルス幅PW1,PW2より広いパルス幅とする。すなわち、検出パルス幅PW3,PW4が通常パルス幅PW1,PW2より広いパルス幅となるように、各切替スイッチ21Aおよび切替スイッチ21Bを制御する。   When detecting each ion current Ipi, Ini, as shown in FIG. 2, the control circuit 5 detects the pulse width of each high voltage pulse PL1, PL2 when each ion current Ipi, Ini is detected. The pulse widths PW3 and PW4 are set to be wider than the normal pulse widths PW1 and PW2, which are the pulse widths of the high-voltage pulses PL1 and PL2 at the time of normal static elimination. That is, each changeover switch 21A and changeover switch 21B are controlled so that the detection pulse widths PW3 and PW4 are wider than the normal pulse widths PW1 and PW2.

ここで、検出パルス幅PW3,PW4は、検出される各イオン電流Ipi、Iniが高電圧パルスPL1,PL2の印加による過渡期間K1後の定常状態期間K2を有するようなパルス幅とされる。そして制御回路(電流検出部の一例)5は、定常期間K2のタイミングにおいて各イオン電流Ipi、Iniを検出する。
なお、ここで「定常期間」とは、例えば、1ms当たりの電流の変化量が、最大電流値(過渡電流の最大値)の1%以下である期間のことをいう。具体的な過渡期間K1および定常期間K2は、事前に、実験等によって決定される。
Here, the detected pulse widths PW3 and PW4 are set such that the detected ion currents Ipi and Ini have a steady state period K2 after the transient period K1 due to the application of the high voltage pulses PL1 and PL2. The control circuit (an example of a current detection unit) 5 detects each ion current Ipi, Ini at the timing of the steady period K2.
Here, the “steady period” means, for example, a period in which the amount of change in current per 1 ms is 1% or less of the maximum current value (maximum value of the transient current). The specific transient period K1 and steady period K2 are determined in advance by experiments or the like.

本実施形態では、検出パルス幅PW3,PW4は、例えば、通常パルス幅PW1,PW2を10msとすると、検出パルス幅PW3,PW4は、例えば、その5倍の50msに設定される。すなわち、プラス高電圧パルスPL1およびマイナス高電圧パルスPL2が50Hz(周期T1=20ms)の高い周波数で切替えられる場合であっても、電流検出時には、各検出パルス幅PW3,PW4が50msとされることによって、制御回路(電流検出部の一例)5は、各イオン電流Ipi、Iniの定常状態期間K2において、電流を検出することができる。そのため、放電用パルスPL1、PL2の周波数を、例えば、10Hzから50Hzに上げた場合であっても各イオン電流Ipi、Iniを正確に検出することができる。   In the present embodiment, the detection pulse widths PW3 and PW4 are set to, for example, 50 ms, which is five times the detection pulse widths PW3 and PW4, assuming that the normal pulse widths PW1 and PW2 are 10 ms, for example. That is, even when the plus high voltage pulse PL1 and the minus high voltage pulse PL2 are switched at a high frequency of 50 Hz (period T1 = 20 ms), the detection pulse widths PW3 and PW4 are set to 50 ms at the time of current detection. Thus, the control circuit (an example of the current detection unit) 5 can detect the current in the steady state period K2 of each of the ion currents Ipi and Ini. Therefore, each ion current Ipi, Ini can be accurately detected even when the frequency of the discharge pulses PL1, PL2 is increased from 10 Hz to 50 Hz, for example.

なお、ここで各検出パルス幅PW3,PW4を、50msとしたのは、過渡期間K1(過渡電流の影響)および上記定常期間K2を考慮して実験等で確認された一例であり、これに限定されない。
また、ここで、イオン電流検出周期Tiは、除電動作に対する電流検出の影響を抑制するために、例えば、各検出パルス幅PW3,PW4を加算した時間の10倍以上であることが好ましい。ここでは、検出パルス幅PW3,PW4を加算した時間が100msであるため、イオン電流検出周期Tiは、上記したように、1sとされる。
Note that the detection pulse widths PW3 and PW4 are set to 50 ms here is an example confirmed by experiments or the like in consideration of the transient period K1 (effect of transient current) and the steady period K2. Not.
Here, the ion current detection cycle Ti is preferably, for example, 10 times or more as long as the time obtained by adding the detection pulse widths PW3 and PW4 in order to suppress the influence of the current detection on the static elimination operation. Here, since the time obtained by adding the detection pulse widths PW3 and PW4 is 100 ms, the ion current detection cycle Ti is set to 1 s as described above.

また、本実施形態では、制御回路5は、プラス高電圧パルスPL1の検出パルス幅PW3と、マイナス高電圧パルスPL2の検出パルス幅PW4とが等しくなるように各切替スイッチ21Aおよび切替スイッチ21Bの切替えタイミングを制御する。そのため、印加パルスとして同一条件のもとに各イオン電流Ipi,Iniを検出することができる。なお、必ずしも検出パルス幅PW3と検出パルス幅PW4を等しくしなくてもよい。要は、各検出パルス幅PW3,PW4は、電流を検出する定常期間K2が確保できる、パルス幅であればよい。   In the present embodiment, the control circuit 5 switches the selector switches 21A and 21B so that the detection pulse width PW3 of the plus high voltage pulse PL1 is equal to the detection pulse width PW4 of the minus high voltage pulse PL2. Control timing. Therefore, each ion current Ipi, Ini can be detected under the same conditions as the applied pulse. Note that the detection pulse width PW3 and the detection pulse width PW4 are not necessarily equal. In short, the detection pulse widths PW3 and PW4 may be pulse widths that can ensure the steady period K2 for detecting the current.

また、放電針2の劣化度(摩耗・劣化)を検出する際に放電電流Ihを検出する場合においても、図2に示されるように、制御回路5は、上記各イオン電流Ipi、Iniの検出と同様に、放電電流Ihが検出される際の各高電圧パルスPL1,PL2のパルス幅である検出パルス幅PW3,PW4を、通常除電時の各高電圧パルスPL1,PL2のパルス幅である通常パルス幅PW1,PW2より広いパルス幅とする。
なお、イオン電流Iiと放電電流Ihとは、その大きさは異なるものの、電流Iiの波形と放電電流Ihの波形とは、ほぼ同様の波形となる(図2参照)。
Also, when detecting the discharge current Ih when detecting the degree of deterioration (wear / deterioration) of the discharge needle 2, the control circuit 5 detects the ion currents Ipi and Ini as shown in FIG. Similarly, the detection pulse widths PW3 and PW4 that are the pulse widths of the high-voltage pulses PL1 and PL2 when the discharge current Ih is detected are set to the normal pulse widths of the high-voltage pulses PL1 and PL2 at the time of normal discharge. The pulse width is wider than the pulse widths PW1 and PW2.
In addition, although the magnitude | sizes of the ion current Ii and the discharge current Ih differ, the waveform of the current Ii and the waveform of the discharge current Ih become a waveform substantially the same (refer FIG. 2).

2.実施形態の効果
イオンバランス調整、あるいは放電針2の劣化度検出ために、各イオン電流Ipi,Iniあるいは放電電流Ihの検出時には、通常パルス幅PW1,PW2より広いパルス幅である検出パルス幅PW3,PW4の高電圧パルスPL1,PL2が放電針2に印加される。その際、検出パルス幅PW3,PW4は、各電流Ipi,Ini,Ihが検出パルス幅PW3,PW4の高電圧パルスPL1,PL2の印加による過渡期間K1後の定常期間K2を有するようなパルス幅に設定されたものであり、そのの定常期間K2において各電流Ipi,Ini,Ihが検出される。そのため、通常除電時の高電圧パルス(放電用パルス)の周波数を上げた場合であっても放電に係る各電流Ipi,Ini,Ihを好適に検出することができる。特に、イオンバランスを調整する際に、イオン電流Ipi,Iniが適切に検出されるため、イオンバランスの調整を正確に行える。
2. Effects of the Embodiment When detecting each ion current Ipi, Ini or discharge current Ih for adjusting the ion balance or detecting the deterioration degree of the discharge needle 2, the detection pulse width PW3, which is a pulse width wider than the normal pulse widths PW1, PW2, is detected. High voltage pulses PL1 and PL2 of PW4 are applied to the discharge needle 2. At that time, the detection pulse widths PW3 and PW4 are set to pulse widths such that the currents Ipi, Ini and Ih have a steady period K2 after the transition period K1 due to application of the high voltage pulses PL1 and PL2 having the detection pulse widths PW3 and PW4. The currents Ipi, Ini, and Ih are detected during the stationary period K2. Therefore, even when the frequency of the high voltage pulse (discharge pulse) at the time of normal charge removal is increased, the currents Ipi, Ini, and Ih related to the discharge can be suitably detected. In particular, when the ion balance is adjusted, the ion currents Ipi and Ini are appropriately detected, so that the ion balance can be adjusted accurately.

<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。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

(1)上記実施形態では、除電装置10としては、放電針(放電電極)2に、プラスイオンを発生するためのプラス高電圧パルスPL1と、マイナスイオンを発生するためのマイナス高電圧パルスPL2を交互に所定の周期で印加する例を示したがこれに限られない。本発明は、例えば、プラス高電圧パルスPL1のみ、あるいはマイナス高電圧パルスPL2のみを発生し、プラス高電圧パルスPL2のみ、あるいはマイナス高電圧パルスPL2のみを放電電極2に印加するタイプの除電装置にも適用できる。   (1) In the above embodiment, as the static eliminator 10, the discharge needle (discharge electrode) 2 is provided with a plus high voltage pulse PL1 for generating plus ions and a minus high voltage pulse PL2 for generating minus ions. Although an example of alternately applying at a predetermined cycle has been shown, the present invention is not limited to this. The present invention provides, for example, a static eliminator that generates only a plus high voltage pulse PL1 or only a minus high voltage pulse PL2 and applies only a plus high voltage pulse PL2 or only a minus high voltage pulse PL2 to the discharge electrode 2. Is also applicable.

2…放電針(放電電極)
3…対向電極
5…制御回路(制御部、電流検出部)
6…電流検出回路(電流検出部)
6A…イオン電流検出抵抗
6B…放電電流検出抵抗
10…除電装置
20…高圧生成部
20A…プラス高圧生成部
20B…マイナス高圧生成部
2 ... discharge needle (discharge electrode)
3 ... Counter electrode 5 ... Control circuit (control unit, current detection unit)
6 ... Current detection circuit (current detection unit)
6A ... Ion current detection resistor 6B ... Discharge current detection resistor 10 ... Static eliminator 20 ... High voltage generator 20A ... Plus high voltage generator 20B ... Minus high voltage generator

Claims (5)

イオンを対象物に向けて放出して対象物を除電する除電装置であって、
放電によって前記イオンを放出する放電電極と、
前記イオンを発生するための高電圧パルスを生成し、前記高電圧パルスを前記放電電極に印加する高圧生成部と、
前記高電圧パルスの前記放電電極への印加によって生じる電流を所定の検出周期で検出する電流検出部と、
前記高圧生成部による前記高電圧パルスの生成を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電流が検出される際に、通常除電時の前記高電圧パルスのパルス幅である通常パルス幅より広いパルス幅である検出パルス幅の高電圧パルスを生成するように前記高圧生成部を制御し、
前記検出パルス幅は、前記電流が前記検出パルス幅の高電圧パルスの印加による過渡期間後の定常期間を有するようなパルス幅に設定されたものであり、
前記電流検出部は、前記電流の定常期間において前記電流を検出する、除電装置。
A static eliminator that discharges ions toward an object to neutralize the object,
A discharge electrode for discharging the ions by discharge;
Generating a high voltage pulse for generating the ions, and applying a high voltage pulse to the discharge electrode;
A current detector for detecting a current generated by application of the high voltage pulse to the discharge electrode at a predetermined detection period;
A control unit that controls generation of the high-voltage pulse by the high-voltage generation unit,
When the current is detected, the control unit generates the high voltage pulse having a detection pulse width that is wider than a normal pulse width that is a pulse width of the high voltage pulse at the time of normal discharge. Control the generator,
The detection pulse width is set to a pulse width such that the current has a stationary period after a transient period due to application of a high voltage pulse of the detection pulse width,
The current detection unit is a static eliminator that detects the current during a steady period of the current.
前記高圧生成部は、
プラスイオンを発生するためのプラス高電圧パルスを生成するプラス高圧生成部と、マイナスイオンを発生するためのマイナス高電圧パルスを生成するマイナス高圧生成部とを含み、
前記制御部は、
前記プラス高電圧パルスおよび前記マイナス高電圧パルスが交互に前記放電電極に印加されるように、前記プラス高圧生成部およびマイナス高圧生成部を切替え制御し、
前記電流検出部によって前記電流を検出する際に、前記検出パルス幅の前記プラス高電圧パルスおよび前記マイナス高電圧パルスを生成するように各高圧生成部を制御する、請求項1に記載の除電装置。
The high-pressure generator is
A plus high voltage generator for generating a plus high voltage pulse for generating plus ions, and a minus high voltage generator for generating a minus high voltage pulse for generating minus ions,
The controller is
The plus high voltage generator and the minus high voltage generator are switched and controlled so that the plus high voltage pulse and the minus high voltage pulse are alternately applied to the discharge electrode,
2. The static eliminator according to claim 1, wherein when detecting the current by the current detection unit, each high-voltage generation unit is controlled to generate the plus high voltage pulse and the minus high voltage pulse having the detection pulse width. .
前記電流は、前記イオンの放出によってグランドを介して高圧生成部に戻るイオン電流であり、
前記電流検出部は、前記対象物を除電する際のイオンバランスを調整する際に、前記イオン電流を検出するイオン電流検出抵抗を含み、
前記制御部は前記イオン電流検出抵抗によって検出されたイオン電流に基づいて、前記高圧生成部による前記高電圧パルスの生成を制御する、請求項1または請求項2に記載の除電装置。
The current is an ion current that returns to the high-voltage generation unit through the ground by the emission of the ions,
The current detection unit includes an ion current detection resistor that detects the ion current when adjusting the ion balance when neutralizing the object,
3. The static eliminator according to claim 1, wherein the control unit controls generation of the high voltage pulse by the high voltage generation unit based on an ion current detected by the ion current detection resistor.
前記制御部は、前記プラス高電圧パルスの検出パルス幅と、前記マイナス高電圧パルスの検出パルス幅とが等しくなるように各高圧生成部を制御する、請求項2または請求項3に記載の除電装置。   The charge removal unit according to claim 2 or 3, wherein the control unit controls each high-voltage generation unit so that a detection pulse width of the plus high voltage pulse is equal to a detection pulse width of the minus high voltage pulse. apparatus. 前記放電電極と対向する対向電極をさらに備え、
前記電流検出部は、前記放電電極の劣化度を検出するために、前記高電圧パルスの前記放電電極への印加の際に対向電極を介して流れる対向電極電流と前記イオン電流との和である放電電流を検出する放電電流検出抵抗をさらに含み、
前記放電電流を検出する周期は、前記イオン電流を検出する周期以上の周期とされる、請求項3または請求項4に記載の除電装置。
A counter electrode facing the discharge electrode;
The current detection unit is a sum of a counter electrode current flowing through the counter electrode and the ion current when the high voltage pulse is applied to the discharge electrode in order to detect a deterioration degree of the discharge electrode. A discharge current detecting resistor for detecting the discharge current;
5. The static eliminator according to claim 3, wherein a period for detecting the discharge current is a period equal to or longer than a period for detecting the ion current.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014199717A (en) * 2013-03-29 2014-10-23 パナソニック デバイスSunx株式会社 Ion generator

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