JP2787566B2 - 携帯型帯電除電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流高電圧を発生
して対象物を帯電させ、また、帯電している対象物を除
電する携帯型の帯電除電器に関し、詳しくは、繊維片や
毛髪等の微物を静電気により吸着して採取する微物吸着
採取装置等に使用する携帯型帯電除電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯電器を使用した微物吸着採取装置とし
て、特開平４−１９５３９号公報に記載されたものがあ
る。図１１はその微物吸着採取装置を示す斜視図であ
る。

【０００３】この微物吸着採取装置は、犯罪現場に残さ
れた、肉眼では確認しにくい犯人の足跡や毛髪等を採取
するものであり、高電圧電源等を内蔵した本体１と、全
体が棒状でその軸線方向に所定間隔をおいて多数の放電
針２を配設するとともに、基端部を把持部３として片手
で操作できる帯電電極バー４と、これと上記本体１とを
接続する高圧ケーブル５と、絶縁材よりなる可撓性の吸
着採取シート６とを有している。なお、７は帯電電極バ
ー４を収納して携帯するための収納筒、８はその蓋であ
る。

【０００４】この装置は、吸着採取シート６を微物の存
在が予想される面に当てるとともに、放電針２に直流高
電圧を印加し、帯電電極バー４の把持部３を片手で把持
して、これを吸着採取シート６よりやや離した状態で、
該シート面に静電気を誘起させながらその面に沿って動
かすようにして使用する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯電電
極バー４は、多数の放電針２を同方向に指向させて絶縁
基材に一列に植設した長尺なものであるため、広い範囲
を帯電させるには適しているが、狭い範囲を局部的に帯
電させるには不都合であった。また、帯電電極バー４の
製作にあたっては、多数の放電針を、その間隔と高さと
が一定になるように一本ずつ絶縁基材に植設しなければ
ならないため、製造コストが高いという欠点があった。

【０００６】さらに、帯電電極バー４自体は片手で持っ
て使用できるものの、高電圧電源を内蔵した本体１とは
分離していて、高圧ケーブル５によって本体１と接続し
て使用するものであるため、帯電電極バー４と本体１と
を同時に携行しなければならず、また、これらの重量や
大きさも携帯性を充分に配慮したものではなく、操作性
や携帯性に改善の余地があった。またさらに、上記帯電
した吸着採取シート６を除電するには、上記装置とは別
に除電装置（図示しない）を用意しなければならない。

【０００７】そこで本発明は、携帯に便利なように小型
化するとともに、製造コストを低減し、また、帯電と除
電とを１台の装置で行え、かつ、狭い場所での使用も容
易に行える携帯型帯電除電器の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の携帯型帯
電除電器の構成は次の通りである。 電池と、それの電圧を印加されて高周波発振する帯
電側高周波発振回路と、その発振により二次側に高電圧
を発生する帯電側高周波トランスと、それの二次側に発
生した交流高電圧を整流する帯電側整流回路と、その整
流後の高電圧を印加される帯電電極と、上記電池の電圧
を印加されて高周波発振する除電側高周波発振回路と、
その発振により二次側に高電圧を発生する除電側高周波
トランスと、それの二次側に発生した交流高電圧をプラ
ス及びマイナスの直流にそれぞれ整流するプラス及びマ
イナスの除電側整流回路と、その整流後の高電圧をそれ
ぞれ印加されるプラス及びマイナスの針状除電電極と
を、絶縁性の筒状ケース内に収納している。

【０００９】上記筒状ケースの周壁に形成された円形
の除電用孔に上記プラス及びマイナスの針状除電電極を
対向させている。 上記筒状ケースの周壁に帯電用横長孔、筒状ケースの
先端壁に帯電用縦長孔をそれぞれ形成している。 上記帯電電極を、細長方形にした支持片の一側に山形
の複数の放電突起を形成した鋸歯状としている。 上記帯電用横長孔及び帯電用縦長孔のそれぞれに対
し、上記鋸歯状とした帯電電極を配置し、その放電突起
を帯電用横長孔及び帯電用縦長孔にそれぞれ対向させて
いる。

【００１０】請求項２記載の携帯型帯電除電器は、請求
項１の除電側整流回路を、マイナス側倍電圧整流回路と
プラス側倍電圧整流回路とを並列接続した構成にすると
ともに、それらの整流回路の出力端にそれぞれプラス及
びマイナスの針状除電電極を接続しているものである。

【００１１】請求項３記載の携帯型帯電除電器は、請求
項１又は２の帯電側高周波発振回路と除電側高周波発振
回路とを、帯電・除電切換えスイッチにより、択一的に
切り換えるようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明について図面を参照して説
明する。図１は本発明に係る携帯型帯電除電器の一実施
形態を示す外観斜視図、図２はその携帯型帯電除電器の
一部を破断面にした平面図、図３は図１のＩ−Ｉ線に沿
う断面図、図４は図１のＩＩ部分の端面図、図５は図１
のＩＩＩ部分の端面図、図６は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面図、図７は図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図８は
図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、図９は筒状ケース内
に収納されている電気系統の回路図である。

【００１３】この携帯型帯電除電器は、片手で把持して
容易に操作及び携帯できる大きさと重さを持った単体の
ものであり、先端９ａを閉じるとともに基端９ｂの開口
部９ｃに蓋部材１０を装着した絶縁性の円筒状ケース９
内に、後述する電気回路を搭載した回路基板１１と、電
池ＢＴを装填する電池ボックス１２を収納したものであ
る（図１〜３）。

【００１４】回路基板１１上には、図９に回路構成を示
した帯電側高周波発振回路１３、同高周波トランス１
４、この高周波トランス１４の二次側に接続された帯電
側倍電圧整流回路１５、及びその帯電側倍電圧整流回路
１５の出力側に接続された鋸歯状帯電電極１６，１７か
らなる帯電側回路系Ａと、除電側高周波発振回路１８、
同高周波トランス１９、この高周波トランス１９の二次
側に接続された除電側倍電圧整流回路２０、及びその除
電側倍電圧整流回路２０の出力側に接続された針状除電
電極２１，２２からなる除電側回路系Ｂとの２系統が搭
載されている。

【００１５】また、電池ボックス１２と、帯電側，除電
側高周波発振回路１３，１８との間には、それらの高周
波発振回路１３，１８を択一的に切り換える帯電・除電
切換えスイッチＳＷ１、電源をオン／オフする電源スイ
ッチＳＷ２及び整流用コンデンサ等により構成した公知
の安定化電源回路２３が配置されており、該回路２３も
回路基板１１上に搭載されている。

【００１６】帯電側回路系Ａについて説明する。帯電側
高周波発振回路１３は、起動用トランジスタＴＲ１、温
度補償用ポジスター２４、イオンバランス用高電圧抵抗
Ｒ１、帯電側発光ダイオードＬ１等からなる公知の回路
構成のもので、帯電側高周波トランス１４の一次側に接
続されている。そして、帯電・除電切換えスイッチＳＷ
１によって帯電側高周波発振回路１３が選択されている
状態で、電源スイッチＳＷ２がオン操作されることによ
り自励発振し、これにより帯電側高周波トランス１４の
二次側に高周波の交流電圧が得られるとともに、発光ダ
イオードＬ１も発光して、当該回路１３が発振している
ことが判別できるようになる。

【００１７】帯電側倍電圧整流回路１５は、帯電側高周
波トランス１４の二次電圧の倍数の直流高電圧を得られ
るようにしたコッククロフト・ウォルトン回路であり、
該帯電側高周波トランス１４の二次電圧を４段階にマイ
ナス整流して増幅すべく、ダイオードＤとコンデンサＣ
を直列に４段接続した構成となっており、それの出力端
に鋸歯状帯電電極１６，１７を接続している。

【００１８】以上の回路構成では、帯電側高周波発振回
路１３が発振して高周波出力を生ずると、これが帯電側
高周波トランス１４によって昇圧され、その昇圧された
出力が、帯電側倍電圧整流回路１５により整流及び増幅
された後、２個の鋸歯状帯電電極１６，１７に印加され
る。

【００１９】鋸歯状帯電電極１６，１７は、それぞれを
金属板から一体形成したものであり、側面山形にした放
電突起１６ａ，１７ａを、細長方形の支持片１６ｂ，１
７ｂの一側に所要の間隔で形成している。

【００２０】図３に示すように、鋸歯状帯電電極１６，
１７のうち、鋸歯状帯電電極１７は、それの放電突起１
７ａを円筒状ケース９の先端壁９ｄに向けた起立姿勢
で、該回路基板１１の先端部１１ａに取り付けられてい
る。また、鋸歯状帯電電極１６は、それの放電突起１６
ａを円筒状ケース９の周壁９ｅ下部に向けた横臥姿勢
で、該回路基板１１の先端部１１ａに取り付けられてい
る。

【００２１】次に、除電側回路系Ｂについて説明する。
除電側高周波発振回路１８は、起動用トランジスタＴＲ
２、温度補償用ポジスター２５、イオンバランス用高電
圧抵抗Ｒ２、除電側発光ダイオードＬ２等からなる公知
の回路構成のもので、除電側高周波トランス１９の一次
側に接続されている。そして、帯電・除電切換えスイッ
チＳＷ１によって除電側高周波発振回路１８が選択され
ている状態で、電源スイッチＳＷ２がオン操作されるこ
とにより自励発振し、これにより除電側高周波トランス
１９の二次側に高周波の交流電圧が得られるとともに、
発光ダイオードＬ２も発光して、当該回路１８が発振し
ていることが判別できるようになる。

【００２２】除電側倍電圧整流回路２０は、プラス側倍
電圧整流回路２０Ａとマイナス側倍電圧整流回路２０Ｂ
とを並列接続することにより構成されている。

【００２３】プラス側倍電圧整流回路２０Ａは、除電側
高周波トランス１９の二次電圧を４段階にプラス整流し
て増幅すべく、ダイオードＤとコンデンサＣを直列に４
段接続して構成され、また、マイナス側倍電圧整流回路
２０Ｂは、除電側高周波トランス１９の二次電圧を３段
階にマイナス整流して増幅すべく、ダイオードＤとコン
デンサＣを直列に３段接続して構成されている。

【００２４】針状除電電極２１，２２は、それらのうち
の針状除電電極２２がプラス側倍電圧整流回路２０Ａの
出力端に接続され、針状除電電極２１がマイナス側倍電
圧整流回路２０Ｂの出力端に接続されているとともに、
それらの先端を、円筒状ケース９の周壁９ｅ下部に向け
た姿勢で、回路基板１１の中間部下面に垂設されてい
る。

【００２５】以上の回路構成では、除電側高周波発振回
路１８が発振して高周波出力を生ずると、除電側高周波
トランス１９の二次側に交流電圧が生じ、その交流電圧
がプラス側倍電圧整流回路２０Ａでは４段に整流及び増
幅され、またマイナス側倍電圧整流回路２０Ｂでは３段
に整流及び増幅された後、針状除電電極２１，２２にプ
ラス・マイナス別々に印加される。ここで、プラス側の
増幅段数をマイナス側の増幅段数よりも多くしたのは、
プラスイオンとマイナスイオンとを等量に発生させる
（イオンバランス）ためである。

【００２６】円筒状ケース９の先端壁９ｄには、鋸歯状
帯電電極１７に対向する位置に、それの放電突起１７ａ
を外部に臨ませる帯電用縦長孔２６が形成されている。
また、該円筒状ケース９の周壁９ｅ下部には、鋸歯状帯
電電極１６に対向する位置に、それの放電突起１６ａを
外部に臨ませる帯電用横長孔２７が形成されているとと
もに、針状除電電極２１，２２に対向する位置には、そ
れぞれ円形の除電用孔２８，２９が形成されている。

【００２７】なお、鋸歯状帯電電極１６，１７の放電突
起１６ａ，１７ａ及び針状除電電極２１，２２は、それ
ぞれ帯電用縦孔２６，帯電用横長孔２７及び除電用孔２
８，２９から突出することなく、その至近距離に留まっ
ている。

【００２８】円筒状ケース９の周壁９ｅ上部には、前述
した２個のスイッチＳＷ１，ＳＷ２、２個の発光ダイオ
ードＬ１，Ｌ２にそれぞれ対向する位置に、それらを外
部に突出させるスイッチ用孔３０，３１、ダイオード用
孔３２，３３が形成されている（図３）。

【００２９】電池ボックス１２は、円筒状ケース９の基
端９ｂ側の所定位置に嵌挿した状態で、該ケース９の基
端開口部９ｃから挿入した電池ＢＴを装填する装填部１
２ａと、回路基板１１の後端１１ｂを支持する基板支持
部１２ｂとを、それぞれ基端側と先端側に形成したほぼ
円筒形のものであり、さらに、装填部１２ａの中心に、
アース用軸３４の基端部を固定した構成のものである。

【００３０】アース用軸３４は、電池ボックス１２を円
筒状ケース９内の所定位置に嵌挿した状態で、開口部９
ｃに装着した蓋部材１０の底壁１０ａに形成したアース
軸用孔１０ｂから外部に臨む長さに形成されており、そ
の先端には、アース線３４ｃを接続するアース端子３４
ｂがねじ止めされるようになっている。

【００３１】蓋部材１０は、円筒状ケース９とほぼ同外
径にした有底円筒形のものであり、それの開口部１０ｃ
の縁部には、円筒状ケース９の開口部９ｃに形成した係
止用凹部９ｆ，９ｆに係止する係止用凸部１０ｄ，１０
ｄが形成されている。それらの係止用凸部１０ｄ，１０
ｄを係止用凹部９ｆ，９ｆに係合させることで、当該蓋
部材１０を円筒状ケース９に装着する。

【００３２】蓋部材１０の周壁外面１０ｅと円筒状ケー
ス９の基端部側周壁外面には、導電性塗料を所要の領域
に塗布してなる把持部３５が形成されており、その把持
部３５は、導電性ねじ３６を介して、円筒状ケース９に
固定したアース用軸３４に導通している。

【００３３】上記構成からなる携帯型帯電除電器の使用
例について、主として図１０を参照して説明する。ま
ず、前述した吸着採取シート６を微物の存在が予想され
る面（たとえば床面）に当てておく。

【００３４】＜広い場所での帯電動作＞ 帯電・除電切換えスイッチＳＷ１を帯電側高周波発振回
路１３側に切り換えるとともに電源スイッチＳＷ２をオ
ン操作すると、該回路１３が発振し、これに伴って発光
ダイオードＬ１が発光する。また、帯電側高周波トラン
ス１４、帯電側倍電圧整流回路１５を介して、鋸歯状帯
電電極１６，１７にマイナスの直流高電圧が印加され
る。

【００３５】各鋸歯状帯電電極１６，１７からの放電
は、円筒状ケース９の外部に向かって各帯電用縦横孔２
６，２７を通じて行われるので、放電の集中性と指向性
を与えることができる。

【００３６】把持部３５を片手で把持して、円筒状ケー
ス９の周壁９ｅに形成した帯電用横孔２７を吸着採取シ
ート６に向けた水平姿勢（図１０に２点鎖線で示す）に
保ち、これを吸着採取シート６よりやや離した状態で、
該シート面に静電気を誘起させながらその面に沿って走
査する。その誘起された静電気により微物が吸着され
る。

【００３７】＜狭い場所での帯電動作＞ 吸着採取シート６が壁際等の場合には、本帯電除電器を
水平姿勢にしたままでは帯電させられない部分が生ずる
ので、この場合には次のようにして使用する。

【００３８】把持部３５を片手で把持して、円筒状ケー
ス９の先端壁９ｄに形成した帯電用縦孔２６を吸着採取
シート６に向けた傾斜姿勢（図１０に実線で示す）に保
ち、これを吸着採取シート６よりやや離した状態で、該
シート面に静電気を誘起させながらその面に沿って走査
する。

【００３９】＜除電動作＞ 本帯電除電器を水平姿勢にして、円筒状ケース９の周壁
９ｅに形成した除電用孔２８，２９を吸着採取シート６
に向ける。

【００４０】次に、帯電・除電切換えスイッチＳＷ１を
除電側高周波発振回路１８側に切り換えるとともに電源
スイッチＳＷ２をオン操作すると、除電側高周波発振回
路１８が発振し、これに伴って発光ダイオードＬ２が発
光する。また、除電側高周波トランス１９、除電側倍電
圧整流回路２０を介して、針状除電電極２１にはマイナ
スの直流高電圧が印加されるとともに、針状除電電極２
２にはプラスの直流高電圧が印加される。

【００４１】そして、除電用孔２８，２９を吸着採取シ
ート６に向けた水平姿勢に保ちながら、これを吸着採取
シート６よりやや離した状態を保持して、そのシート面
に沿って走査する。これにより、吸着採取シート６の全
面が除電される。

【００４２】なお、本発明は前述した実施形態に限るも
のではなく、その要旨の範囲内で様々に変形実施が可能
である。

【００４３】上記の実施形態では、吸着採取シート６の
帯電，除電について説明したが、ビニール袋内の帯電・
除電、半導体液晶製造工程等の電子部品の除電、ピンホ
ール検出器として利用することができる。

【００４４】電池ＢＴを交換する場合には、蓋部材１０
を円筒状ケース９から外すだけでその交換を容易に行う
ことができる。さらに、重心を把持部３５付近に位置さ
せることができるので、操作性を向上させることができ
る。

【００４５】

【発明の効果】請求項１〜３記載の携帯型帯電除電器に
よれば、次の効果を得ることができる。鋸歯状とした帯
電電極と針状除電電極を電池とともに１つの筒状ケース
内に収納した単体とするとともに、高電圧電源を、電池
の電圧を高周波に変換して昇圧してから再び整流してい
るので、電池を使用しても小型の高周波トランスと整流
回路とによって充分な高電圧を得られる。また、整流し
たプラス，マイナスの直流高電圧を、プラス，マイナス
それぞれの針状除電電極に印加することにより、除電の
ためのプラス，マイナスのイオンを別々に発生させるこ
とができる。

【００４６】このため、内蔵する部品自体が小型になる
ことから、小型化，軽量化を図ることができるととも
に、それらを１つの筒状ケース内に収納することによ
り、携帯性，操作性が向上し、しかも、局部的に帯電，
除電するにも便利である。

【００４７】従来の微物吸着採取装置では、多数の放電
針を、それらの間隔と高さとが一定になるように一本ず
つ絶縁基材に植設しなければならないために、製造コス
トが高くなっていたが、本発明では、上記多数の放電針
に相当する放電突起を鋸歯状にして一体的に形成してい
るため、それの製造コストを低減させることができる。

【００４８】筒状ケース内に電池を含む全ての回路が組
み込まれているので、使用の度ごとに配線を行う必要が
なく取り扱いが至便である。さらに、鋸歯状にした帯電
電極や針状除電電極が電源とともにケース内に収納され
ているので、携帯のための収納筒等は不要である。

【００４９】筒状ケースの先端壁に形成した帯電用縦長
孔と、該筒状ケースの周壁に形成した帯電用横長孔のそ
れぞれに鋸歯状にした帯電電極の放電突起を対向させて
いるので、使用する場所の広狭等に応じて、筒状ケース
を水平姿勢あるいは傾斜姿勢に保った状態で使用できる
とともに、使用する場所を限定されることがない。

【００５０】上記請求項１〜３記載の携帯型帯電除電器
による共通の効果の他、請求項２，３に記載した携帯型
帯電除電器によれば、次の効果を得ることができる。

【００５１】請求項２記載の携帯型帯電除電器によれ
ば、除電側整流回路を、マイナス側倍電圧整流回路とプ
ラス側倍電圧整流回路とを並列接続して構成しているの
で、マイナスイオンとプラスイオンを同時に発生させる
ことができる。また、プラス側倍電圧整流回路の増幅段
数をマイナス側倍電圧整流回路のそれよりも多くするこ
とができ、プラス側の針状除電電極に印加される直流電
圧をマイナス側の方よりも高くして、プラス側とマイナ
ス側のイオンバランスを良好にできる。

【００５２】請求項３記載の携帯型帯電除電器によれ
ば、帯電側高周波発振回路と除電側高周波発振回路とを
択一的に切り換える帯電・除電切換えスイッチを設けて
いるので、該スイッチを切り換えるだけで、帯電と除電
を容易に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯型帯電除電器の一実施形態を
示す外観斜視図である。

【図２】その携帯型帯電除電器の一部を破断面にした平
面図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＩＩ部分での端面図である。

【図５】図１のＩＩＩ部分での端面図である。

【図６】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図７】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図８】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図９】筒状ケース内に収納されている電気系統の回路
図である。

【図１０】本発明の携帯型帯電除電器の使用状態を示す
斜視図である。

【図１１】従来の微物吸着採取装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

９ 筒状ケース ９ａ 先端 ９ｄ 先端壁 ９ｅ 周壁 １３ 帯電側高周波発振回路 １４ 帯電側高周波トランス １５ 帯電側倍圧整流回路 １６，１７ 鋸歯状帯電電極 １８ 除電側高周波発振回路 １９ 除電側高周波トランス ２０ 除電側倍電圧整流回路 ２０Ａ プラス側倍電圧整流回路 ２０Ｂ マイナス側倍電圧整流回路 ２１，２２ 針状除電電極 ２６ 帯電用縦長孔 ２７ 帯電用横長孔 ２８，２９ 除電用孔 ＢＴ 電池 ＳＷ１ 帯電・除電切換えスイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05F 1/00 - 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池と、それの電圧を印加されて高周波
   発振する帯電側高周波発振回路と、その発振により二次
   側に高電圧を発生する帯電側高周波トランスと、それの
   二次側に発生した交流高電圧を整流する帯電側整流回路
   と、その整流後の高電圧を印加される帯電電極と、上記
   電池の電圧を印加されて高周波発振する除電側高周波発
   振回路と、その発振により二次側に高電圧を発生する除
   電側高周波トランスと、それの二次側に発生した交流高
   電圧をプラス及びマイナスの直流にそれぞれ整流するプ
   ラス及びマイナスの除電側整流回路と、その整流後の高
   電圧をそれぞれ印加されるプラス及びマイナスの針状除
   電電極とを、絶縁性の筒状ケース内に収納したこと、 上記筒状ケースの周壁に形成された円形の除電用孔に上
   記プラス及びマイナスの針状除電電極を対向させたこ
   と、 上記筒状ケースの周壁に帯電用横長孔、筒状ケースの先
   端壁に帯電用縦長孔をそれぞれ形成したこと、 上記帯電電極を、細長方形にした支持片の一側に山形の
   複数の放電突起を形成した鋸歯状としたこと、 上記帯電用横長孔及び帯電用縦長孔のそれぞれに対し、
   上記鋸歯状とした帯電電極を配置し、その放電突起を帯
   電用横長孔及び帯電用縦長孔にそれぞれ対向させた こと
   を特徴とする携帯型帯電除電器。
2. 【請求項２】 除電側整流回路を、マイナス側倍電圧整
   流回路とプラス側倍電圧整流回路とを並列接続して構成
   するとともに、それらの整流回路の出力端にそれぞれプ
   ラス及びマイナスの針状除電電極を接続している請求項
   １記載の携帯型帯電除電器。
3. 【請求項３】 帯電側高周波発振回路と除電側高周波発
   振回路とを択一的に切り換える帯電・除電切換えスイッ
   チを設けた請求項１又は２記載の携帯型帯電除電器。