JPS61290699A - バランスされた静電除去用ガスイオン化銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気流または他のガス流が内部に収容されたコ
ロナ放電電極を通るように送風され、放出された正およ
び負イオンを目標とする物品または物体に向けて強制的
に吹きつけ、これら物品または物体の静電気を中和する
ガスイオン化銃またはノズルに関する。詳しくいうと、
本発明は窒素のような不活性ガスが物品の表面に対し両
極性のイオンを吹きつけるための媒体として使用できる
超清浄（無塵）の環境において使用することを意図した
空気イオン化銃またはノズルに関する。本発明の新規な
概念は正および負の両極性のイオンが常にバランスを取
られて生成され、放出されるということを確実にするこ
とに密接に関係している。

従来の技術 米国特許第４１５４８４７号および第３．１７９．８４
９号には空気がＡＣ高圧電源に結合された放電電極を通
って送風され、両極性のイオン流が帯電した物品に対し
て強制的に吹きつけられ、これら物品あるいは任意の物
品の表面を静電的に中和するようにした空気イオン化銃
またはノズルが例示されている。

また、米国特許第４．４２３．４６２号、第４、０９３
．５４５号、第４７１４．５４１号および第２、８７９
．３９５号には特定の静電除去装置の形状、寸法のため
に通常はバランスがとれていない正および負のイオン放
出比を制御または均等化するための種々の装置が例示さ
れている。このイオン放出比のアンバランスは放電電極
がＡＣ高圧電源に直接結合された場合でもあるいは容量
結合された場合でも生じる。

極く微小なちり、はこりおよび超微粒子の汚れが半導体
サブストレートのような部品の製造および組立てにおい
て重要な問題となる超清浄室に適用する際に、圧縮窒素
が吹きつげ用媒体と、してしばしば使用されている。こ
れは窒素の不活性な性質と放ｔ′ｗＬ極において高電界
のもとでイオン化することか非常に容易なためである。

ガスイオン化銃およびノズルにおいて吹きつけ用ガスと
して窒素を使用することは米国特許第４．０２７．６８
６号および第５，１３２．５６７号に示されている。

また、化学的に不活性なイオン化銃の材料を使用するこ
とおよびイオン化銃それ自体の重量およびコストを低減
することは超清浄室内での有効な動作のために相当に重
要なことである。従って、イオン化銃本体にプラスチッ
クを使用し、可能な　　　′限り金属の使用をさけるこ
とが適当であろう。しかしながら、プラスチック材料は
一般に非導電性の性質を有するために、代表的なＡ−Ｃ
静電除去装置の場合のように、放電電極と接地間に高強
度の電界を発生させるための近接接地を提供する好都合
の方法がない。それ故、正および負の放電電極が対応す
る正および負の高電圧電源にそれぞれ結合された（すな
わち、電界が各電極と接地間ではなくて反対極性の電極
間に発生される）形式のいわゆるダブルＤＣ構成を使用
する必要があった。

米国特許第４．５５１１２５号はイオンの再結合を禁止
する拡大されたバリヤとともにそれぞれのＤＣ高電圧源
に接続される第１および第２の放電電極をすべてが絶縁
性のハクジングで取囲んだ空気イオン化銃を開示してお
り、この構成により中和帯域を拡大している。

高電圧が静電除去装置の放電電極に供給されると、高強
度の電界が電極の先端にコロナ放電を生じさせ、電極間
のガスをイオン化する。ガスイオン化銃内の両極性イオ
ンの流れはかなり高速度でノズルから放出され、その結
果静電荷を中和し、中和された粒子を吹きとばすという
目的を持ってイオン化銃が向けられている物品にイオン
流をあてることができる。ＡＣ高電圧が接地に対する放
電電極に結合される代表的な静電除去装置においては、
ノズルから放出されるイオン流が等数の各極性のイオン
を含むようにするために、放電電極に対する正および負
の高電圧が初めにバレンスされ、通常は、いったん設定
されると、バランス制御を再調整することは不必要であ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、ダブルＤＣ構成（すなわち、第１の放電
電極を一方の極性のＤＣ源に結合し、第２の放電電極を
他方の極性のＤＣ源に結合した構成）を使用するガスイ
オン化銃においては、ガス流が遮断されたときに同時に
両放電電極に対するＤＣ高電圧が断たれることＫより僅
かに過剰の負イオンが、たとえ放電電極に対する両極性
の高電圧が既に適切にバランスされていても、放出され
るイオン流に発生することが分った。中和処理の終了時
に、これは中和処理が行なわれている物品゛を所望の中
和の代りに僅かに帯電させてしまう欠点があった。また
、ガス流の開始と同時に正および負の高電圧が両放電電
極に同時に印加されたときに、既にバランスされたダブ
ルＤＣ構成のガスイオン化銃の初期ガス流中に僅かに過
剰の正イオンが存在することが観察された。この「過剰
中和（僅かに帯電した状態をいう）」現象は正イオンと
比較し【負イオンの方が一般に移動度が大きいことによ
って生じるというのが１つの理論である。

イオン化用の電極間に強制的に送られるガスとして窒素
が使用される場合には、窒素が空気よりも容易にイオン
化するので、より大きなイオン化電流が電極間に生成さ
れる傾向がある。その上、窒素イオンは空気イオンより
も移動度が大きいから、電極間のギャップに発生される
窒素イオンの大部分がノズルを通って外部へ移動するの
ではなくて対向する電極の方へ移動する。窒素のイオン
化能力が大きいことおよびそのイオンの移動度が大きい
ことによって大きな出力電流が匹敵する電圧において高
電圧源に生じ、電源の過負荷状態をまねく恐れがある。

上述した要因が組合された結果、帯電した物品に衝突す
るための放出イオン流に利用できるイオンの数が大巾に
減少することが容易に理解できる。

発明の目的 従って、本発明の目的は空気ではなくて窒素が圧縮ガス
源として使用されるときにイオン出力が一定にとどまり
かつバランスされている超清浄の静電中和用ガスイオン
化銃を提供することである。

本発明の他の目的は正および負イオンの移動度の差を補
償するために遅延回路が組込まれている、反対極性のＤ
Ｃ高電圧電源にそれぞれ結合された第１および第２の放
電電極を含むガスイオン化銃を提供することである。

本発明の他の目的は化学的に不活性な材料よりつくられ
た軽量な本体を有するガスイオン化銃を提供することで
ある。

本発明の他の目的は高電圧電源を過負荷にする恐れがあ
る過剰のイオン化電流がさけられる窒素とともに使用す
るためのガスイオン化銃を提供することである。

本発明の他の目的は取替え可能な′カートリッジフィル
タが使用され、かつこのフィルタが詰まった、またはこ
われたときに、あるいはこのフィルタが不適正に装着さ
れた、または誤って装着しなかった場合に、それを指示
するために信号発生手段が含まれているガスイオン化銃
を提供することである。

本発明の他の目的は対応する正および負の高電圧発生器
を使用し、゛かつ高電圧出力（すなわち、正および負の
イオン流）がアンバランスになった、またはあらかじめ
定められたレベル以下に降下したときに、それを指示す
るために信号発生手段が含まれているガスイオン化銃を
提供することである。

本発明の他の目的はガスイオン化銃を修理するために、
またはフィルタの取替えのために、または組立てのため
Ｋすべての構成要素が迅速に分離でき、かつ種々のガス
流特性を有する種々のノズルを具備する超清浄の静電中
和用ガスイオン化銃を提供することである。

本発明の他の目的は容易に、経済的に製造でき、頑強な
構成を有し、その上動作が非常に効率よく、かつ効果的
である上記した性質を有する改良された装置を提供する
ことである。

問題点を解決　るための手段 本発明によれば、帯電物品の超清浄の鰻重中和のために
圧縮空気、または窒素のような不活性ガスとともに使用
するためのガスイオン化銃が提供される。このガスイオ
ン化銃は一組の正および負の放電電極、すなわち、正の
ＤＣ高電圧電源が一方の電極に接続され、負のＤＣ高電
圧電源が他方の電極に接続されたダブルＤＣ構成、を完
全に取囲むプラスチックのノズルを含む。これら放電電
極はノズルを通るガス流の方向を横切って軸線に関し【
整列配置され、かつ互いに離間されている。

トリガ手段によってノズルを通る圧縮ガスの放出が開始
され、かつ対応するＤＣ高電圧がそれぞれの放電電極に
印加される。

電極間のギャップを通って送られる媒体として゛空気以
外のガスが使用される場合には、通常は異なるイオン電
流が放電電極間に発生される。従って、たとえ装置が空
気に対し【バランスされていても、所望のイオンの放出
が再設定できる他のガス媒体のガスイオンによって生じ
るイオン化電流の変動を補償することが一般に必要であ
る。圧縮ガス源として窒素が使用されるときには、空気
と比較してそのイオン化能力が大きいことと、空気イオ
ンに対する窒素イオンの移動度が大きいために、大きな
イオン電流、従って大きな出力電流が高電圧電源に生じ
る。これは電源それ自体に過負荷状態を生じさせるだけ
でなく、放出ガス流中の中和に利用できるイオンの数を
減少させる。

本発明の一面においては、圧縮空気の代りに圧縮窒素が
吹きつけ媒体として使用されたときく。

放電電極間のギャップ中に空気が引き込まれるようにす
る複数個のベンチュリ口がノズル先端に円周方向に沿っ
て配置されている。ペンチユリ口を通って′ｉｋＬ極間
ギャップ中に引き込まれる周囲空気は電極間ギャップを
通る窒素と混合され、窒素に対する希釈剤として作用し
、窒素の大きなイオン化能力を減少させ、放電電極間に
発生された中和用イオンの大部分が目標とする物品に吹
きつけるために利用できるようにしている。

本発明の他の面によれば、遅延回路を構成する手段が電
極に対するＤＣ高電圧出力に組み込まれ、一般に正イオ
ンに対して負イオンの移動度が大きい点を補償している
。圧縮ガス流の停止と同時に両放電電極に対する高電圧
が断たれると、たとえ高電圧出力が前もって正負両イオ
ンの数が等数になるようにバランスされ【いても、ノズ
ルかう放出されるイオン流は負イオンの方が優勢になる
ということは分っている。正のＤＣ高電圧のその放″ａ
ｔ極に対する供給の停止を、負のＤＣ高電圧の供給停止
およびガス流の遮断に引続くあらかじめ定められた短時
間の間、延期する、すなわち遅延させることによって、
正イオンの発生が続行し、中和処理の終了時に、イオン
化銃が動作停止されたときに物品に僅かな負の電荷が残
らないで完全に中和させることができる。

同様に、はるかにＸ要度は低いけれど、ガス流の流れを
開始させかつ負のＤＣ高電圧をその電極に印加するよう
にトリガ手段が作動された後あらかじめ定められた時間
の間、正のＤＣ高電圧をその放電電極に印加するのを遅
延させるととくよって、始動流中に僅かに正イオンが多
く放出される状態をさけることができる。かくして、ガ
スイオン化銃による処理の開始時または終了時に正のＤ
Ｃ高電圧の印加または遮断を適当に遅らすことによって
、目標とする物品の過渡的な「過剰中和」を除去するこ
とができる。

ノズル内に簡単に挿入することができる容易に取替え可
能なカートリッジフィルタはガス流から極微粒子を取り
除くので清浄さを助長し、そのような極微粒子が目標の
物品に衝突することを排除する。万一フィルタが詰まっ
たり、またはこわれた場合には、あるいは万一フイ・ル
タの装着が不適正であったり、または装着するのを忘れ
た場合には、流量センサがあらかじめ設定された公称流
量状態からの偏差を検出し、指示する。高電圧出力がア
ンバランスになったときに、またはあらかじめ定められ
たレベル以下に降下したときにそれを指示する警報信号
がまた提供され、イオン化銃が静電中和を行なっている
ことを確実にしている。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。なお、図中同じ参照符号は同じ部
品を示す。

全体として人と指示されたノズル、このノズルＡ内に完
全に収納された放電電極Ｂ、これら放電電極Ｂを正およ
び負の高電圧電源Ｇ１および０２にそれぞれ結合するた
めに設けられたコンジットならびにノズルを圧縮ガス源
に接続するための通路を含む銃本体Ｃ１およびノズルを
通ってのガスの放出を開始させるためのトリガ手段りを
具備するガスイオン化銃が図示されている。制御回路Ｅ
はトリガ手段りが押圧されてガス流の流れを開始させた
ときに高電圧を電極に印加し、またトリガ手段が解放さ
れてガス流の流れを停止させたときに電極Ｂに対する高
電圧を遮断するように機能し、−そしてこの制御回路は
負のＤＣ高電圧出力の供給停止およびガス流の遮断に引
続くあらかじめ定められた時間の間、正のＤＣ高電圧出
力の供給停止を引延ばす遅延手段を含み、それによって
正イオンの放出が目標とする物体の完全にバランスされ
た中和を行なうのに十分なように続行される。また、制
御回路Ｅはガス流の開始および負のＤＣ高電圧出力の供
給をトリガした後あらかじめ定められた時間の間、正の
ＤＣ高電圧出力の供給を遅らせる遅延手段を含み、それ
によって初期のイオン化ガス流が正および負のイオン含
有量においてバランスされるようにしている。

ノズルＡはグラスチックのチップ１２を含み、このチッ
プ１２は銃本体Ｃの銃身端部１６に締付はナツト１８に
よって取付けられたときく、室２２を介して銃本体Ｃ中
の孔２ｏと連通ずる内部オリフィス１４を含む。ノズル
人、銃本体Ｃ１およびナツト１８は例えばポリテトラフ
ルオロエチレンの上へｉｔ　ｗ恣当ｆｒ怠ムエ物脣トｉ
ニー周、ｋ−上柄ており、従ってすべての金属または導
電性部品は完全に高分子物質によって包囲されている。

ノズルチップ１２中の周辺に配置された複数の小さな通
路２４はベンチュリ口として働く。これらベンチュリ口
は放電電極８間の電極間ギャップ中に空気を引き入れる
ように作用し、圧縮窒素のようなガスが放電電極の作用
を受け、オリフィス１４を通って放出されるときに１ガ
スの大きなイオン移動度および大きなイオン化能力を補
償する。すなわち、窒素イオンの大きな移動度の影響は
ノズルＡの外部から通路２４（ベンテユリロ）を介して
電極間のイオン化帯域中に引き込まれる空気により【希
釈され、従来ならば空気のイオン化のために前もってｖ
４ｕされた高電圧電源を過負荷状態にする可能性のある
電極８間の大きなイオン化電流を減少させる。その上、
ベンチュリ口より引き込まれた空気と放出される窒素流
との混合により中和用イオンの大部分が反対極性の放電
電極と再結合することなくオリフィス１４を通って吹き
出されることになる。

第５図は従来のノズル（ベンチュリ口のナイモの）を使
用するガスイオン化銃により正に帯電した物品および負
に帯電した物品を中和する際の代表的な減衰曲線を示し
、曲線Ａは圧縮空気がイオン化帯域に放出された場合を
示し、曲線Ｂは圧縮窒素がイオン化帯域に放出された場
合を示す。正に帯電された物品（板状体）の減衰曲線も
負に帯電された物品（板状体）の減衰曲線も、空気のイ
オン化のためにあらかじめ設定された流量および出力の
制御設定値が同一であっても、圧縮空気が使用されたと
き上りも窒素が圧縮ガスとして使用されたときの方がは
るかにゆっくりと減衰するということが分る。第６図は
本発明のベンチュリ口を備えたガスイオン化銃により正
に帯電した物品および負に帯電した物品を中和する際の
代表的な減衰曲線を示し、曲線人は空気がイオン化帯域
に放出された場合を示し、曲線Ｂは窒素がイオン化帯域
に放出された場合を示す。減衰は両方とも実質的に同一
であり、本発明のガスイオン化銃の中和効率は電極Ｂに
印加される高電圧のレベルな再度バランスさせるまたは
調整する必要なしに、空気を使用した場合と窒素を使用
した場合とで同じであるということを示している。

放電電極Ｂは少なくとも一対の導電性針状体２６および
２８を含み、これら針状体２６および２８は軸線に関し
て互いに隣り合う状態で離間され、ガス流を横切る方向
にノズルチップ１２に取付けられ【いる。針状体２６お
よび２８はチップ１２の凹部内に圧入されたマウント３
０および３２によって保持されている。これらマウント
３０および３２はモールドされたナツト１８が銃身１６
に螺合されたときにイオン化銃の端部に含まれる雌型端
子３４および３６内に係合、受容されるよ５ＶＣなって
いる。雌型端子３４は銃身の通路４０内のケーブル５８
および針本体Ｃのグリップ部分のコンジット４５を介し
【正のＤＣ高電圧発生器Ｇ１の出力に接続されている。

雌型端子３６は銃身の通路４４内のケープＡ／４２およ
びグリップ部分のコンジット４５を介して負のＤＣ高電
圧発生器Ｇ２の出力に接続されている。それぞれのケー
ブル３日および４２を銃身内の１つのコンジット（図示
せず）を介して引き出すようにしてもよい。

トリガ手段りは針本体Ｃのグリップ部分のガス通路５４
をノズル室２２に達する中心の孔２ｏと結合する針本体
Ｃ内の通常のガス弁５０を作動させるようになっている
。通路５４は適当な管体５６によって加圧ガス源に相互
接続されている。

ノズルチップ１２が銃身端部に取付けられるときに針本
体の孔２０とノズル室２２の間に取替え可能な適当なカ
ートリッジフィルタ６０が設置される。このフィルタ６
０は通常のものであり、トリガ手段りが引かれたときに
イオン化ガス流が帯電物品または他の対象物体に衝突す
る前に、ガス流からすべての極微粒子物質を除去するよ
うに作用する。　　　　□ 次に、第４図を参照すると、高電圧発生器Ｇ１およびＧ
２の動作を制御するための電気回路が第４図ＡおよびＢ
の２つに分離された状態で示されている。この電気回路
は種々の電気状態およびガス流状態を感知し、指示する
ための手段を含んでいる。フィルタ監視回路の差圧セン
ナ７０はガス管５６と圧縮ガスタンク（図示せず）の弁
との間に挿入された流量計５８に結合されている。セン
サ７０は流量計５８中のオリフィス６８の両側に関する
差圧を口１５０および１５２を介して測定することによ
ってガス流を監視する。レオスタット７２の調整により
演算増幅器７４より構成された差動増幅器回路のバラン
ス調整を行なうことができる。演算増−器７６の出力に
発生された信号は電圧比較器７Ｂ、８６および８８の反
転入力に供給される。非反転入力はあらかじめ定められ
た電圧が供給されており、その結果ガス流が公称範囲内
にあると、比較器７８の出力は「高レベル（すなわち、
＋Ｖｃｃに近い値）」であり、他方、比較器８６および
８８の出力は「低レベル（すなわち、共通電位に近い値
）」であり、そし【緑色のＬＥＤ（発光ダイオード）８
２はオンとなり、フィルタの正常な状態を指示する゛。

ガス流がフィルタ６０の破損状態またはフィルタの不存
在により公称範囲より大きいときには、比較器７８の出
力は「低レベル」となり、緑色のＬＥＤ８２がオフとな
り、赤色のＬＥＤａｏがオンとなってフィルタに問題が
あることを警告する。ガス流が、例えばフィルタ６０が
詰まることによって、公称範囲より小さいときには、赤
色のＬＥＤ１４８は、比較器８６の出力が「高レベル」
になる結果、オンとなる。比較器８８の出力はガス流が
イオン化銃を通って流れ続けるので「低レベル」にとど
まる。この電圧レベルはトランジスタ９０および１１２
を導通状軸に保持し、それＫよって高電圧電源Ｇ１およ
びＧ２のそれぞれを付勢する。

高電圧スイッチングおよび遅延回路がそれぞれの高電圧
発生器Ｇ１およびＧ２に対する制御回路とともに第４図
人およびＢに示されている。正の高電圧電源Ｇ１の出力
を調整するために可変抵抗１０２が使用され、また可変
抵抗１１４が負の高電圧電源Ｇ２の出力を調整するため
に使用される。

かくして、イオン流は電極Ｂにそれぞれ供給される正お
よび負の電圧レベルを調整することによってバランスさ
れ、イオン化銃の動作中、正味の電荷は目標とする物体
に全く転送されない。しかしながら、ガス流が最初に放
出され、イオン化が開始されたときに、ガス流の放出開
始の極く短時間の間、過剰の正イオンが存在し、それに
よって中和処理の開始時に物品を正に帯電することは分
っている。そのすぐ直後にイオン流はバランスされた状
態に戻り、物品の電位は中和された状態（ゼロ電位）に
変わり、トリガ手段りが静電除去処理の終了のために解
放されるまで、この中和レベルにとどまる。この段階に
おいて、両発生器Ｇ１および０２に対する高電圧を同時
に遮断しかつ同時にガス流の供給を停止すると、ガスの
最後の放出において負イオンが優勢に含まれ、処理の終
了時に物品を負に帯電するということも同様に分ってい
る。処理の終了時に帯電するというこの望ましくない影
響を補正するために、本発明の遅延回路が電源をスイッ
チングする制御回路に組込まれている。

第４図人およびＢを再び参照すると、前記遅延回路は一
対のトランジスタ９０および１１２を含゛み、これらト
ランジスタ間にはコンデンサ１５４と２つの可変抵抗１
０４および１１０が接続されている。ガスが流れ始める
と、比較器８８の出力は「低レベル」となり、この比較
器の出力電圧はトランジスタ９０および１１２のエミッ
ターベース接合を逆バイアスする。両トランジスタ９０
および１１２はカットオフ状態になり、電圧レギュレー
タ９２および９３からの電圧出力はそれぞれの高電圧発
生器Ｇ１およびＧ２に供給される。これら発生器の高電
圧出力は対応するイオン放電電極２６および２８に供給
される。正のイオン放電電極２６に対する電圧の供給を
遅延させることは可変抵抗１１０を介してコンデンサ１
５４を充電することによって達成される。トリガ手段り
がガス流を遮断するために解放されると、比較器８８の
出力は「高レベル」となり、トランジスタ９０および１
１２のエミッターペース接合を順方向にバイアスする。

両トランジスタ９０および１１２は導通し始め、電圧レ
ギュレータ９２および９３の出力を降下させ、高電圧発
生器Ｇ１およびＧ２を消勢する。正のイオン放電電極２
６に対する高電圧の遮断を遅延させること（従って、ガ
ス流の遮断後あらかじめ定められた時間の間正イオンの
生成を持続すること）は可変抵抗１０４およびトランジ
スタ９０のベース−エミッタ接合を介してコンデンサ１
５４を放電させることによって達成される。可変抵抗１
０４および１１０の値は高電圧パラメータの変化を補償
するために広範囲の調整が行なえるよ５に選択される。

第４図人およびＢには高電圧出力がバランスを失なった
とき、またはこれら電圧出力があらかじめ定められたレ
ベル以下に降下したときに、それを指示するための回路
が示され【いる。これら状態は高電圧発生器Ｇ１および
Ｇ２の出力を監視することにより【決定される。発生器
Ｇ１およびＧ２の出力に結合された高電圧抵抗１４４お
よび１４６は抵抗１４２と組合わされてそれぞれ分圧器
を構成する。正および負の電極２６および２８によって
発生されるイオン電流がほぼ等しい（すなわち、イオン
流がバランスされている）ときには、抵抗１４２を流れ
る各方向の電流は互いに相殺し、その結果この抵抗の両
端間の、電圧降下は非常に小さい。この電圧は比較器１
３８および１４０に供給される。この場合にはこれら比
較器の出力はＬＥＤ１１６を発光させ、バランスされた
イオン出力を指示する。電流のバランスが変わると、こ
のＬＥＤ１３６はオフになる。その上、ホト抵抗（光導
電性セル）１６０と結合されたＬＥＤ１５８もまたオフ
となり、赤色のＬＥＤｆ２０をオンにし、ブザニ１２２
が作動されてオペレータにイオン流がアンバランスにな
ったことを警告する可＠訃報を発する。何等かの理由の
ために両高電圧発生器Ｇ１およびＧ２の出力が両方とも
降下したが、しかしイオン出力はバランスされたまへで
ある場合には、ＬＥＤＩ　２０のみがオンとなり、静電
中和がもはや有効でないということをオペレータに警告
する。

発明の効果 上記記載から明らかなように、本発明のガスイオン化銃
にベンチュリ口を設けたノズルを使用することにより高
電圧電源を再調整することなしに圧縮窒素および圧縮空
気の使用が可能となり、ベンチュリ口を介して電極間帯
域中に周囲空気が引き込まれることにより窒素イオンの
移動度が大きい点および窒素のイオン化能力が空気より
も大きい点を補償することができる。ベンチュリ口を設
けたノズルの効率を評価するために、初めにノズルにベ
ンチュリ口のないイオン化銃を使用し、次にノズルにベ
ンチュリ口を設けたイオン化銃を使用して同じテストを
行なった。

このテストにおいて、接地から隔絶された金属板が初め
に＋ｓ、ｏｏｏボルトに帯電された。この金属板の電位
は非接触形静電電圧計で監視された。

イオン化銃を圧縮空気源に接続し、そしてこの帯電され
た金属板に目標を向けた。イオン化銃のトリガ手段りを
作動させて高電圧を放電電極ＢＫ供給しかつイオン化さ
れた空気流を帯電板に放出させた。帯電板の電位の減衰
を記録した。同じ測定が金属板を−５，０００ボルトに
帯電させて行なわれた。次に、圧縮空気の代りに圧縮窒
素を使用して同じテストを行なった。

テストの結果は第５図および第６図に示されており、第
５図はベンチュリ口のないノズルを使用した場合であり
、イオン化媒体として空気の代りに窒素が使用されたと
きには帯電板の電荷の減衰は空気の場合より非常に遅い
ことが立証されている。

一方、ペンチユリ口を形成した本発明のノズルを使用し
た場合には、第６図に示すように、テスト条件は全く同
じであったＫも拘わらず、帯電板の電荷の減衰曲線はガ
ス媒体として窒素を使用した場合も、空気を使用した場
合も、実質的に同一であることが立証されている。

従来のイオン化銃を使用し、隔絶された板状物体を目標
にして行なったテストから、ガス流が放出開始されたと
きに同時にバランスされた正および負の高電圧を放電電
極に印加すると、板状物体が瞬間的に正に帯電されると
いうことが容品に分る。イオン流はその径負凍にそのバ
ランスを取り戻し、板状物体をゼロ電位すなわち中和状
態にする。しかしながら、トリガ手段りの解放によりガ
ス流が止まり、同時に高電圧が遮断されると、ノズルか
ら放出されるガスの最後の流れには、処理の終了時（す
なわち、トリガ手段の解放時）に板状物体を僅かに負に
帯電させることによって明白なように、負イオンを優勢
に含んでいる。

トリガ手段の解放時に、本発明の正のＤＣ高電圧の遮断
を遅延させる抵抗１１０を適当に調整することによって
正のＤＣ１６に圧の遮断を遅延させることにより、ガス
流がオフにされたときに正のイオンの放出が続行され、
処理の終了時に中和状態をもたらすことができる。同様
に、正のＤＣ高電圧の印加を遅延させる抵抗１０４を適
当に調整することによって、イオン化銃の始動時に正イ
オンの放出を遅らせることができ、清浄化を開始するた
めにトリガ手段りが最初に作動されたときに中和状態を
提供する。

本発明をかなり詳細に記載したけれど、本発明はその精
神から逸脱することなしに種々に実施できるから、上述
の記載は本発明を限定するものではなくて例示するため
のものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって
決定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するガスイオン化銃の一例を示す
概略断面図、第２図は第１図をおおむね２−２線にて切
断した断面図、第３図は第１図をおおむね３−３線の方
向から見たイオン化銃のノズルの正面図、第４図Ａおよ
びＢは本発明を実施する制御回路の一例を示す電気回路
図、第５図はベンチュリ口のないガスイオン化銃により
空気および窒素を使用して静電中和処理を行なったとき
の帯電物体の代表的な静電減衰曲線を示す特性曲線図、
第６図はベンチュリ口を形成した本発明のガスイオン化
銃により空気および窒素を使用して静電中和処理を行な
ったときの帯電物体の代表的な静電減衰曲線を示す特性
曲線図である。 Ａ　：ノズル Ｂ　：放電電極 Ｃ：銃本体 Ｄ　：トリガ手段 Ｅ　：制御回路 Ｇ１：正の高電圧電源 Ｇ２：負の高電圧電源 １２ニブラスチツクのチップ １４ニオリフイス １６：銃身端部 １８：締付はナツト ２０：孔 ２２：宣 ２４：通路（ベンチュリ口） ２６．２８：導電性針状体 ４０．４４：通路 ４５：コンジット ５０：ガス弁 ７０：差圧センサ ９２．９３：電圧レギュレータ １２２：プザ− ＦＩＧ４Ａ ＦＩ６４Ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧ガス源に結合される内部通路を有する電気絶
   縁性材料のノズルと、第１の極性の高電圧電源に結合さ
   れる前記ノズル内の第１の電極手段と、第２の極性の高
   電圧電源に結合される前記ノズル内の第２の電極手段と
   、加圧された不活性ガスの流れを前記通路および前記第
   １と第２の電極手段との間を通るように導入するための
   弁手段と、帯電物品の中和および清浄化処理が開始され
   るべきであるときにガス流の放出を開始させるように前
   記弁手段を作動させ、かつ中和および清浄化処理が終了
   されるべきであるときにガス流を遮断するように前記弁
   手段を作動させるための作動手段とを含む物品の静電荷
   を中和するための装置において、 ガス流が前記通路を介して放出されるときに前記第１お
   よび第２の電極手段に高電圧を供給し、かつガス流が遮
   断されたときに前記第１および第２の電極手段に対する
   高電圧の供給を停止するための付勢手段と、 ガス流が遮断されたときに前記第２の電極手段に対する
   高電圧の供給停止に引続くあらかじめ定められた時間の
   間前記第１の電極手段に対する高電圧の供給停止を遅ら
   せて前記第１の電極手段から瞬時の間イオンの放出を持
   続させる遅延手段とを具備し、処理の終了時にバランス
   された中和が行なえるようにしたことを特徴とする中和
   装置。
2. （２）前記作動手段がトリガ手段である特許請求の範囲
   第１項記載の中和装置。
3. （３）前記第１および第２の電極手段がガス流の方向を
   横切る方向に前記通路内に軸線に関して対向し、整列さ
   れた状態に互いに隣接し、かつ離間されて配置された針
   状体から構成されている特許請求の範囲第１項記載の中
   和装置。
4. （４）前記ノズルを貫通して延在し、前記内部通路と連
   通する前記第１および第２の電極手段に隣接する少なく
   とも１つの口をノズル周辺に有し、圧縮ガス源として空
   気ではなくて窒素が使用されたときに電極間の帯域中に
   周囲空気を引き込んで窒素イオンの移動度が空気イオン
   よりも大きいことの影響および窒素のイオン化能力が大
   きいことの影響を弱めて発生される中和用イオンの大部
   分が目標とする物品にあてるために利用できるようにし
   た特許請求の範囲第１項記載の中和装置。
5. （５）ガス流の開始後および前記第２の極性の高電圧を
   前記第２の電極手段に印加した後あらかじめ定められた
   時間の間前記第１の電極手段に高電圧を印加するのを遅
   らせて第１の極性のイオンの放出を遅らせる第２の遅延
   手段を有し、処理の開始時にバランスされたイオンによ
   る中和が行なえるようにした特許請求の範囲第１項記載
   の中和装置。
6. （６）前記通路中に挿入されたフィルタを構成する手段
   を有する特許請求の範囲第１項記載の中和装置。
7. （７）前記ノズルを通るガス流を監視する感知手段およ
   びガス流のあらかじめ定められた公称レベルからの偏差
   を検出する信号発生手段を含み、前記フィルタの破損ま
   たは詰まり、あるいは不適正な装着を指示するようにし
   た特許請求の範囲第６項記載の中和装置。
8. （８）前記高電圧電源のそれぞれの高電圧出力を監視す
   る手段およびこれら高電圧出力のいずれかがあらかじめ
   定められたレベル以下に降下したときにそれを指示する
   警報手段を含む特許請求の範囲第１項記載の中和装置。