JP4788793B2

JP4788793B2 - 除電装置

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Publication number: JP4788793B2
Application number: JP2009061259A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎井浦; 健人安栖; 浩貴中島
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2011-10-05
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Description

本発明は、除電装置に関するものである。

特開２０００−５８２９０号公報（特許文献１）に開示されている除電装置では正負のイオンを発生させるために２つの高電圧発生回路が必要とし、装置の大型化、コスト高という課題がある。特開２００４−１７８８１２公報（特許文献２）に開示されている除電装置においては、上記課題を解決するために、正負のイオンを発生させるための高電圧発生回路を１つで構成したものである。

この特許文献２に開示の除電装置を、図６を参照して説明する。

グランドラインＧＮＤとの間に直流パルス電圧を出力する高電圧発生回路５１と、この高電圧発生回路５１の出力端子５１Ｃに接続されるコンデンサ５２と、このコンデンサ５２に直列接続されてグランドラインＧＮＤとの間で放電を生じさせる放電針５３と、高電圧発生回路５１から出力される直流パルス電圧のパルス振幅を時間の経過とともに順次大きくして直流パルス電圧の出力開始時から所定時間経過後に所定の振幅となるように制御する電圧制御回路５４とを備え、放電針５３とグランドラインＧＮＤとの間に交流電圧を印加することにより正負のイオンを生成するようにしたものである。

高電圧発生回路５１は入力端子５１Ａ，５１Ｂに１次巻線が接続された昇圧トランス５５と、昇圧トランス５５の二次巻線の一端側と出力端子５１Ｃとの間に接続されてグランドラインＧＮＤに対して正の直流電圧を生成するコッククロフト型の倍電圧整流回路５６とから構成されており、出力端子５１Ｃから電圧２Ｖ1 （Ｖ）の直流電圧を出力する。昇圧トランス５５の二次巻線の他端側が出力端子５１Ｄに接続されている。

高電圧発生回路５１の入力端子５１Ａには制御回路５４により開閉動作が行なわれるスイッチ５７が接続されており、このスイッチ５７に交流電源５８が接続されている一方、出力端子５１Ｃにはコンデンサ５２が接続され、さらにコンデンサ５２に放電針５３が直列接続されている。

入力端子５１Ｂと出力端子５１Ｄとの間には抵抗５９が接続され、このうち入力端子５１ＢがグランドラインＧＮＤに接続されているとともに、出力端子５１Ｃ，１Ｄ間には抵抗６０が接続されている。また、コンデンサ５２と放電針５３との共通接続点と出力端子５１Ｄとの間には抵抗６１が接続されている。

制御回路５４は倍電圧生成回路５６から、パルス幅Ｔ、パルス間隔２Ｔの直流パルス電圧を出力させるために、交流電源５８の周期よりも十分に長い周期、具体的には、交流電源５８の周期の２分の１の周期でスイッチ５７を開閉動作させるようになっている。ＣＲ微分回路６２を構成するコンデンサ５２、放電針５３及び抵抗６１の時定数は、パルス幅Ｔよりも十分大きい値とされている。

しかしながら、特許文献２からも自明の通り、以上の特許文献２に開示の除電装置においては、以下に述べるごとき課題がある。

すなわち、図６で示す除電装置においては、電源投入時には、所定周期で開閉動作するスイッチ５７により、交流電源５８からの交流電圧が間欠的に高電圧発生回路５１に供給されて、出力端子５１Ｃには図７（ａ）で示す電圧波形の入力パルス電圧列が出力されるが、放電針５３には図７（ｂ）で示すような波形の針先パルス電圧列が印加される。

例えば図７（ａ）で示す入力パルス電圧列では電源投入時以降すべてのパルス電圧高さは＋１０ｋＶに統一されている一方、図７（ｂ）で示す針先パルス電圧列では、コンデンサ５２が存在していても、電源投入直後では、そのコンデンサ５２には充電されていないから、最初の針先パルス電圧のパルス電圧高さは＋１０ｋＶほどあり、それ以降に続く針先パルス電圧のパルス電圧高さは＋１０ｋＶから次第に低下し、最終的には針先パルス電圧のパルス電圧高さは正負の±５ｋＶに収束していくようになっている。

このような除電装置では電源投入直後には放電針５３の針先に例えば前記したように正側に電圧高さが＋１０ｋＶという極めて高いパルス電圧が印加されることにより、除電装置により除電される機械装置等の除電対象側では高耐圧構造とすることが要求されてしまうという課題があった。

そこで特許文献２の公報開示の除電装置では、図８（ａ）で示すように、電源投入時では、パルス電圧のパルス振幅を小さくすることで、図８（ｂ）で示すように、電源投入直後での入力パルス電圧列の各パルス電圧に対して例えば正側のパルス振幅を小さくし、これにより、針先パルス電圧列の各パルス電圧の正側のパルス振幅も小さくするようにして、除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済むようにしていた。

しかしながら、特許文献２の公報開示の除電装置では、電源投入直後での放電針針先に対して高いパルス電圧が印加されずに済むものの、パルス振幅が小さく、かつ、パルス幅も短いために、コンデンサへの充電を短時間で十分に確保することができにくくなり、放電針での放電に必要とする充電が不足して除電動作が安定しにくくなるという課題があった。

特開２０００−５８２９０公報特開２００４−１７８８１２号公報

したがって、本発明においては、電源投入直後に放電針の針先に高電圧のパルス電圧が印加されないようして除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済むようにすると同時に、電源投入直後から早期の段階で安定した放電動作を行うことができる除電装置を提供することである。

（１）本発明第１による除電装置は、グランドラインとの間に正または負のいずれか一方の極性の電圧を発生させる高電圧発生回路と、前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、前記高電圧発生回路の出力電圧を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記高電圧発生回路に対してグランドラインとの間に前記極性の所定電圧による連続パルス電圧を発生させるにあたって、当該連続パルス電圧と同じ極性であって所定電圧よりも低い電圧である直流電圧を発生させることにより前記コンデンサを充電してから前記連続パルス電圧を発生させることを特徴とするものである。

本発明第１では、連続パルス電圧と同じ極性であって所定電圧よりも低い電圧である直流電圧によりコンデンサを充電してから連続パルス電圧を該コンデンサに印加させることができるので、電源投入直後であっても、コンデンサに充電されていない状態で連続パルス電圧が印加されずに済む結果、放電針針先に対しては電源投入直後に高いパルス電圧が印加されずに済み、結果、除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済む一方で、従来とは異なって、直流電圧でコンデンサを充電するから、コンデンサへの充電を短時間で十分に確保することができ、放電針での放電に必要とする充電を早期に行い、除電動作を電源投入直後から早期の段階で安定させることができるようになる。

（２）本発明第１において、好ましい態様は、前記制御部は、前記コンデンサの充電に用いる直流電圧を、パルス電圧の半分以下の電圧に制御することである。この態様では、放電針の針先電圧が所定電圧内で最も高い電圧を得ることができるという効果を有する。

（３）本発明第１において、別の好ましい態様は、前記高電圧発生回路および制御部への電源供給が開始された直後、前記制御部は、前記高電圧発生回路に対して、前記連続パルスと同じ極性であって所定電圧よりも低い電圧である直流電圧を発生させることにより前記コンデンサを充電してから前記連続パルス電圧出力を発生させる、ことである。

（４）本発明第２による除電装置は、グランドラインとの間に正または負のいずれか一方の極性の電圧を発生させる高電圧発生回路と、前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、前記高電圧発生回路の出力電圧を制御する制御部と、前記高電圧発生回路および制御部への電源の供給を維持する一方、放電針からの放電を停止させる待機信号が入力される入力回路と、を備え、前記制御部は、前記高電圧発生回路に対して、前記入力回路を通じて入力される待機信号に応じて放電針の放電を停止させる期間中は、前記連続パルスと同じ極性であって所定電圧以下の直流電圧の発生を維持させることにより前記コンデンサを充電し、もしくは、コンデンサの充電された状態を維持し、放電針の放電を停止させる期間が経過すると、前記コンデンサが充電された状態で前記直流電圧から前記連続パルス電圧へと切替えて電圧を発生させることを特徴とする。

本発明第２では、除電動作を待機している待機状態からその待機を解除して除電動作を再開するとき早期の段階で除電動作を安定させることができるようになる。

（５）本発明第３による除電装置は、複数のパルス電圧とパルス電圧のパルス振幅よりも小さい電圧高さの直流電圧とを選択的に発生することができる電圧生成回路と、前記電圧生成回路からパルス電圧および直流電圧のいずれか一方側を選択出力することができる選択回路と、前記選択回路で選択された電圧を昇圧出力する高電圧発生回路と、前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、を具備し、電源投入直後は前記選択回路により直流電圧を選択すると共に、この選択した直流電圧で前記コンデンサを充電し、この充電が完了すると、前記選択回路によりパルス電圧を選択する、ことを特徴とするものである。

本発明第３では、電圧生成回路により複数のパルス電圧とパルス電圧のパルス振幅よりも小さい電圧高さの直流電圧とを選択的に発生し、選択回路でいずれか一方の電圧を選択出力することができるようにし、さらに、電源投入直後は前記選択回路により直流電圧を選択すると共に、この選択した直流電圧で前記コンデンサを充電し、この充電が完了すると、前記選択回路によりパルス電圧を選択するようにしたので、本発明第１と同様に、電源投入直後は電圧生成回路から直流電圧を選択し、この直流電圧でコンデンサを充電するので、電源投入直後での放電針針先に対しては高いパルス電圧が印加されずに済み、結果、除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済む一方で、従来とは異なって、直流電圧でコンデンサを除電するから、コンデンサへの充電を短時間で十分に確保することができ、放電針での放電に必要とする充電を早期に行い、除電動作を電源投入直後から早期の段階で安定させることができるようになる。

（６）本発明第３において、好ましい態様は、前記電圧生成回路が、複数のパルス電圧を生成するパルス電圧生成回路と、パルス電圧のパルス振幅よりも小さい電圧高さの直流電圧を発生させる直流電圧生成回路と、を含み、選択回路は、電源投入直後は直流電圧生成回路の直流電圧を選択すると共に、前記コンデンサをこの選択した直流電圧で充電し、この充電が完了すると、前記選択回路によりパルス電圧生成回路のパルス電圧を選択して出力する、ことである。この態様では、電圧生成回路をパルス電圧と直流電圧それぞれを別々に発生させる回路に分けている。これにより、パルス電圧と直流電圧とをより容易に選択できるようになる。

（７）本発明第３において、さらに別の好ましい態様は、前記選択回路ではパルス電圧を選択して放電針を放電させているときに、その放電動作を待機状態とするときは、前記選択回路により直流電圧を選択してコンデンサを充電しておき、待機状態を解除するときは、前記選択回路でパルス電圧を選択してコンデンサに印加することである。

この態様では、待機状態では、直流電圧を選択してコンデンサを充電しておくので、待機解除後に放電針による除電動作を早期段階で安定して行うことができるようになる。

（８）本発明第３において、別の好ましい態様は、放電針の放電動作を停止させるときは、前記選択回路ではパルス電圧および直流電圧のいずれも非選択とし、放電動作を再開させるときは、前記選択回路で直流電圧を選択してコンデンサの充電を完了させてから、パルス電圧を選択してコンデンサに印加することである。

この態様では、放電針の放電動作を停止させるに際しては、パルス電圧や直流電圧の選択をしない一方で、放電動作を再開させるときは、まず、直流電圧を選択してコンデンサの充電を完了させてからパルス電圧を選択するから、放電動作の再開では、放電針による除電動作を早期段階で安定して行うことができるようになる。

本発明によれば、電源投入直後に放電針の針先に高電圧のパルス電圧が印加されないようして除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済むようにすると同時に、電源投入直後から早期の段階で安定した放電動作を行うことができる。

図１は本発明の実施の形態に係る除電装置の回路ブロック構成を示す図である。図２（ａ）は直流電圧生成回路により生成される直流電圧波形を示す図、図２（ｂ）はパルス電圧生成回路により生成されるパルス電圧波形を示す図である。図３（ａ）は電源投入時での電圧選択回路への制御入力波形を示す図、図３（ｂ）は電源投入時での高電圧発生回路への入力電圧波形を示す図、図３（ｃ）は電源投入時でのコンデンサの入力電圧波形を示す図、図３（ｄ）は同コンデンサの出力電圧波形を示す図である。図４（ａ）は放電待機と待機解除とを制御する前記制御入力波形を示す図、図４（ｂ）は電源投入時での高電圧発生回路への入力電圧波形を示す図、図４（ｃ）は電源投入時での前記コンデンサの入力電圧波形を示す図、図４（ｄ）は同コンデンサの出力電圧波形を示す図である。図５（ａ）は放電停止と停止解除とを制御する前記制御入力波形を示す図、図５（ｂ）は電源投入時での高電圧発生回路への入力電圧波形を示す図、図５（ｃ）は電源投入時での前記コンデンサの入力電圧波形を示す図、図５（ｄ）は同コンデンサの出力電圧波形を示す図である。図６は従来の除電装置の回路ブロック構成を示す図である。図７（ａ）は図６の除電装置が備える高電圧発生回路からコンデンサへの入力パルス電圧波形、図７（ｂ）は同コンデンサから放電針針先への出力パルス電圧波形を示す図である。図８（ａ）は従来の課題解決のために図６の除電装置が備える高電圧発生回路からコンデンサへの入力パルス電圧波形、図８（ｂ）は同コンデンサから放電針針先への出力パルス電圧波形を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る除電装置を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る除電装置の回路ブロック構成を示し、同図を参照して、実施の形態の除電装置は、グランドラインＧＮＤとの間に直流パルス電圧を出力する高電圧発生回路１と、この高電圧発生回路１の出力端子１ｃに直列接続されるコンデンサ２と、このコンデンサ２に直列接続されてグランドラインＧＮＤとの間で放電を生じさせる放電針３と、を備える。

出力端子１ｃとコンデンサ２との接続部に抵抗４の一端側が接続される。この抵抗４の他端側はグランドラインＧＮＤに接続される。コンデンサ２と放電針３との接続部に抵抗５の一端側が接続される。この抵抗５の他端側はグランドラインＧＮＤに接続される。高電圧発生回路１はトランス駆動回路１１と、トランス１２と、コッククロフト型の倍電圧整流回路１３と、を備える。高電圧発生回路１の入力端子１ａはトランス駆動回路１１の入力部であり、トランス駆動回路１１の出力部は、トランス１２の一次側巻線に接続されている。トランス１２の二次側巻線両端は倍電圧整流回路１３に接続され、二次側巻線一端側１ｂは、グランドラインＧＮＤに接続されている。

そして、実施の形態では、コンデンサ２に対して、電源投入直後はパルス電圧のパルス振幅よりも電圧高さが小さい直流電圧で充電してのち、前記パルス電圧を印加するように制御する制御手段６を備え、この制御手段６により、放電針３とグランドラインＧＮＤとの間に後述するように電圧を印加することにより正負のイオンを生成するように制御するようにしたものである。

この制御手段６は、直流電圧を生成する直流電圧生成回路６ａと、連続してパルス電圧（連続パルス電圧）を生成するパルス電圧生成回路６ｂと、電圧選択回路６ｃと、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）６ｄと、メモリ６ｅと、入力回路６ｆと、を含む。

直流電圧生成回路６ａは図２（ａ）で示すように電圧高さＨ／２（＝１０Ｖ）の直流電圧Ｖｄを発生する。

パルス電圧生成回路６ｂは、図２（ｂ）で示すようなパルス電圧Ｖｐを連続発生する。このパルス電圧Ｖｐの電圧高さ（パルス振幅）Ｈは、例えば２０Ｖであり、パルス周期１周期内において、パルス電圧発生期間とパルス電圧停止期間とが５０％、５０％デューティとなっている。

電圧選択回路６ｃは、直流電圧生成回路６ａが生成した直流電圧Ｖｄまたはパルス電圧生成回路６ｂが生成したパルス電圧Ｖｐのいずれかを選択、または、前記両電圧Ｖｄ．Ｖｐのいずれをも選択しないという非選択も実行できるようになっている。

ＣＰＵ６ｄは、メモリ６ｅに格納されている除電プログラムに従い、制御入力Ｖｃにより電圧選択回路６ｃを駆動するようになっている。

入力回路６ｆは、除電装置外部からのユーザ操作その他による除電停止入力と除電待機入力とをＣＰＵ６ｄに入力することができるようになっている。もちろん、これら入力は別々の入力線で入力するのではなく、単一入力線から時分割で入力できるようにしてもよく、特に限定されない。

ＣＰＵ６ｄは、電源投入時、除電停止入力時、除電待機入力時に制御入力Ｖｃにより電圧選択回路６ｃを駆動し、電圧選択回路６ｃにより、直流電圧Ｖｄまたはパルス電圧Ｖｐのいずれかを選択、または、前記両電圧Ｖｄ．Ｖｐのいずれをも選択しないという非選択も実行できるようになっている。

実施の形態では、選択回路６ｃにより、直流電圧Ｖｄおよびパルス電圧Ｖｐを選択し、これら電圧をＶ０として高電圧発生回路１に入力することができるようになっている。

[電源投入時]
まず、電源投入直後の時刻ｔ０では、ＣＰＵ６ｄは、図３（ａ）で示す制御入力Ｖｃを電圧選択回路６ｃに入力する。この制御入力Ｖｃは時刻ｔ０−ｔ１でハイレベル制御入力であり、時刻ｔ１以降はローレベル制御入力である。

電圧選択回路６ｃは、時刻ｔ０−ｔ１のハイレベル制御入力Ｖｃに応答して、図３（ｂ）で示すように直流電圧生成回路６ａからの直流電圧Ｖｄを選択して高電圧発生回路１に入力し、次いで、時刻ｔ１以降はローレベル制御入力に応答してパルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐを高電圧発生回路１に入力する。これら直流電圧Ｖｄとパルス電圧Ｖｐとは高電圧発生回路１に直流電圧Ｖｄとパルス電圧Ｖｐとが順次に連続する組み合わせ電圧Ｖ０として入力される。パルス電圧Ｖｐのパルス幅は変更してハイレベルとローレベルとのデューティを変更することができるようにしてもよい。

図３（ｂ）の時刻ｔ０−ｔ１間の直流電圧Ｖｄは電圧高さがＨ／２（＝１０Ｖ）であり、時刻ｔ１以降のパルス電圧Ｖｐはパルス高さがＨ（＝２０Ｖ）である。これら電圧Ｖｄ，Ｖｐが組み合わせ電圧Ｖ０として高電圧発生回路１に入力されると、その出力端子１ｃからコンデンサ２には図３（ｃ）で示すように、時刻ｔ０−ｔ１では倍電圧された例えば５ｋＶの直流電圧が入力され、この直流電圧に続いて時刻ｔ１以降は電圧高さ１０ｋＶのパルス電圧が出力される。そして、これら直流電圧とパルス電圧との組み合わせ電圧Ｖ１は、コンデンサ２に印加入力され、これにより放電針３の針先に入力される電圧Ｖ２は、図３（ｄ）で示すようにグランド０Ｖを中心にして正側に５ｋＶ、負側に−５ｋＶとなる電圧としての波形となる。

これら図３で明らかであるように、放電針３の針先電圧は、電源投入直後である時刻ｔ０に微分波形が現れるものの、その微分波形電圧も５ｋＶ未満と小さく、しかも、早期に電圧０Ｖに収束するので、除電対象側として高耐圧構造とする必要性が大きく緩和されると共に、時刻ｔ１以降で正負の５ｋＶのパルス電圧が現れる。これにより、放電針３からは正負のイオンが発生することとなる。

以上から、この実施の形態では、電源投入直後はパルス電圧Ｖｐのパルス振幅よりも電圧高さが小さい直流電圧Ｖｄでコンデンサ２を充電するので、電源投入直後での放電針３の針先に対しては高いパルス電圧Ｖｐが印加されずに済み、結果、除電される対象側に高耐圧構造を要求しなくて済む一方で、従来とは異なって、直流電圧Ｖｄでコンデンサ２を充電するから、コンデンサ２への充電を短時間で十分に確保することができ、放電針３での放電に必要とする充電を早期に行い、除電動作を電源投入直後から早期の段階で安定させることができるようになる。

[放電待機およびその待機の解除]
ＣＰＵ６ｄは、除電装置外から入力回路６ｆへ高電圧発生回路１および制御手段６への電源の供給を維持する一方、放電針３からの放電を停止させる除電待機入力に応答して、図４（ａ）で示す制御入力Ｖｃを電圧選択回路６ｃに入力する。この放電待機入力Ｖｃは、時刻ｔ０以前はローレベル制御入力であり、時刻ｔ０−ｔ１でハイレベル制御入力であり、時刻ｔ１以降はローレベル制御入力である。

電圧選択回路６ｃは、図４（ｂ）で示すように、時刻ｔ０以前では、パルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐ（＝パルス高さＨ）を選択し、時刻ｔ０−ｔ１では、直流電圧生成回路６ａからの直流電圧Ｖｄ（＝電圧高さＨ／２）を選択し、時刻ｔ１以降はパルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐを選択し、これら電圧の組み合わせ電圧をＶ０として高電圧発生回路１に入力する。

そして、これらの組み合わせ電圧Ｖ０が高電圧発生回路１に入力されると、その出力端子１ｃからコンデンサ２には図４（ｃ）の組み合わせ電圧Ｖ１で示すように、時刻ｔ０以前では電圧高さ例えば、１０ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加され、時刻ｔ０−ｔ１では、例えば５ｋＶの直流電圧Ｖｄが印加され、時刻ｔ１以降では再び、１０ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加される。

このコンデンサ２への図４（ｃ）の電圧Ｖ１の印加により、放電針３には図４（ｄ）で示す電圧Ｖ２が印加される。すなわち、図４（ｃ）において時刻ｔ０以前では、放電針３の針先には±５ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加されて放電針３は放電し正負のイオンが発生している。そして時刻ｔ０−ｔ１では放電針３の針先には電圧が印加されず、放電は待機状態となる。時刻ｔ１では放電針３の針先には±５ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加されて放電針３は待機状態から解除されて放電を再開して正負のイオンを発生する。

以上においては、時刻ｔ０−ｔ１の待機時間中、図４（ｃ）の直流電圧Ｖｄがコンデンサ２に印加されて直流電圧Ｖｄで充電される結果、待機状態から時刻ｔ１で解除されると、即座に放電を再開することができ、応答性に優れた除電装置となる。

[除電停止およびその停止の解除]
ＣＰＵ６ｄは、除電装置外から入力回路６ｆへの除電停止入力に応答して、図５（ａ）で示す制御入力Ｖｃを電圧選択回路６ｃに入力する。この制御入力Ｖｃは、時刻ｔ０以前はローレベル制御入力であり、時刻ｔ０−ｔ１でハイレベル制御入力であり、時刻ｔ１以降はローレベル制御入力である。

電圧選択回路６ｃは、図５（ｂ）で示すように、時刻ｔ０以前では、パルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐ（＝パルス高さＨ）を選択し、時刻ｔ０−ｔ１では、直流電圧生成回路６ａの直流電圧Ｖｄもパルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐのいずれも選択せず、放電停止状態となり、時刻ｔ１−ｔ２では直流電圧生成回路６ａの直流電圧Ｖｄを選択し、時刻ｔ２以降はパルス電圧生成回路６ｂからのパルス電圧Ｖｐを選択し、これら選択した電圧をＶ０として高電圧発生回路１に入力する。

以上により、高電圧発生回路１の出力端子１ｃからコンデンサ２には図５（ｃ）で示す電圧Ｖ１が入力される。これにより、コンデンサ２には、時刻ｔ０以前では電圧高さ例えば、１０ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加され、時刻ｔ０−ｔ１では電圧は印加されず放電停止状態となり、時刻ｔ１以降では、放電停止が解除されて、図３と同様に、時刻ｔ１−ｔ２では５ｋＶの直流電圧Ｖｄが印加され、時刻ｔ２以降では１０ｋＶのパルス電圧Ｖｐが印加される。これにより、放電針３は、図５（ｄ）で示す針先電圧Ｖ２で放電する。すなわち、時刻ｔ０以前では放電針３は±５ｋＶのパルス電圧Ｖｐで放電し、時刻ｔ０−ｔ１では放電停止し、時刻ｔ１以降では、図３と同様に、時刻ｔ１−ｔ２では直流電圧Ｖｄが選択されてコンデンサ２が充電され、時刻ｔ２以降はパルス電圧Ｖｐが選択され、停止状態から応答性よく停止を解除させて放電を再開することができる。

１高電圧発生回路
１１トランス駆動回路
１２トランス
１３コッククロフト型の倍電圧整流回路
２コンデンサ
３放電針
６制御手段
６ａ直流電圧生成回路
６ｂパルス電圧生成回路
６ｃ電圧選択回路

Claims

グランドラインとの間に正または負のいずれか一方の極性の電圧を発生させる高電圧発生回路と、
前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、
前記高電圧発生回路の出力電圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記高電圧発生回路に対してグランドラインとの間に前記極性の所定電圧による連続パルス電圧を発生させるにあたって、当該連続パルス電圧と同じ極性であって所定電圧よりも低い電圧である直流電圧を発生させることにより前記コンデンサを充電してから前記連続パルス電圧を発生させる、除電装置。
前記制御部は、前記コンデンサの充電に用いる直流電圧を、パルス電圧の半分以下の電圧に制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の除電装置。
前記高電圧発生回路および制御部への電源供給が開始された直後、
前記制御部は、前記高電圧発生回路に対して、前記連続パルスと同じ極性であって所定電圧よりも低い電圧である直流電圧を発生させることにより前記コンデンサを充電してから前記連続パルス電圧出力を発生させる、請求項１または２に記載の除電装置。
グランドラインとの間に正または負のいずれか一方の極性の電圧を発生させる高電圧発生回路と、
前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、
前記高電圧発生回路の出力電圧を制御する制御部と、
前記高電圧発生回路および制御部への電源の供給を維持する一方、放電針からの放電を停止させる待機信号が入力される入力回路と、
を備え、
前記制御部は、前記高電圧発生回路に対して、
前記入力回路を通じて入力される待機信号に応じて放電針の放電を停止させる期間中は、前記連続パルスと同じ極性であって所定電圧以下の直流電圧の発生を維持させることにより前記コンデンサを充電し、もしくは、コンデンサの充電された状態を維持し、
放電針の放電を停止させる期間が経過すると、前記コンデンサが充電された状態で前記直流電圧から前記連続パルス電圧へと切替えて電圧を発生させる除電装置。
パルス電圧と、パルス電圧のパルス振幅よりも小さい電圧高さの直流電圧と、を選択的に発生することができる電圧生成回路と、
前記電圧生成回路からパルス電圧および直流電圧のいずれか一方側を選択出力することができる選択回路と、
前記選択回路で選択された電圧を昇圧出力する高電圧発生回路と、
前記高電圧発生回路の出力端子に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサに直列接続されてグランドラインとの間で放電を生じさせる放電針と、
を具備し、
電源投入直後は前記選択回路により直流電圧を選択すると共に、この選択した直流電圧で前記コンデンサを充電し、この充電が完了すると、前記選択回路によりパルス電圧を選択する、ことを特徴とする除電装置。
前記電圧生成回路は、
パルス電圧を連続生成するパルス電圧生成回路と、
パルス電圧のパルス振幅よりも小さい電圧高さの直流電圧を発生させる直流電圧生成回路と、
を含み、
選択回路は、電源投入直後は直流電圧生成回路の直流電圧を選択すると共に、前記コンデンサをこの選択した直流電圧で充電し、この充電が完了すると、前記選択回路によりパルス電圧生成回路のパルス電圧を選択して出力する、ことを特徴とする請求項５に記載の除電装置。
前記選択回路ではパルス電圧を選択して放電針を放電させているときに、その放電動作を待機状態とするときは、前記選択回路により直流電圧を選択してコンデンサを充電しておき、待機状態を解除するときは、前記選択回路でパルス電圧を選択してコンデンサに印加する、ことを特徴とする請求項５または６に記載の除電装置。
放電針の放電動作を停止させるときは、前記選択回路ではパルス電圧および直流電圧のいずれも非選択とし、放電動作を再開させるときは、前記選択回路で直流電圧を選択してコンデンサの充電を完了させてから、パルス電圧を選択してコンデンサに印加する、ことを特徴とする請求項５または６に記載の除電装置。