TW201429318A

TW201429318A - 靜電消除器

Info

Publication number: TW201429318A
Application number: TW102129434A
Authority: TW
Inventors: Tomokazu Hariya; Satoshi Kitano; Naoto Sasada
Original assignee: Smc Kk
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2014-07-16
Also published as: TWI601450B; CN103682990B; KR101937755B1; US9025302B2; JP2014053220A; KR20140034065A; US20140071579A1; JP5504541B2; DE102013109797A1; CN103682990A

Abstract

在靜電消除器(10)中，兩個輸出電阻(22a,22b)透過切換單元(24)而連接至針狀電極(14)。在靜電消除器(10)動作的期間，直流高電壓產生電路(20a,20b)各自連續地產生直流高電壓。使構成切換單元(24)之第一開關(28a)及第二開關(28b)在互不相同的時間帶變為ON。

Description

靜電消除器

本發明係關於藉由施加電壓至電極而在電極的附近產生離子之靜電消除器(ionizer)。

日本特開平10-064691號公報、日本特開2000-058290號公報、及日本特開2007-066770號公報中，揭示有藉由施加高電壓至電極而在電極的附近產生離子，且將產生的離子釋放到要予以中和(消除靜電)的物體(an object to be neutralized)，以消除該物體所帶的靜電而使該物體中和之技術。

詳言之，日本特開平10-064691號公報中揭示有：將高頻振盪電路所產生的高頻的高電壓供給至兩個倍壓整流電路(voltage double rectifier circuit)，且使經一個倍壓整流電路整流出的正極性直流高電壓經由一個電阻而施加至一個電極，使經另一個倍壓整流電路整流出的負極性的直流高電壓經由另一個電阻而施加至另一個電極之技術。

另外，日本特開2000-058290號公報中揭示有：將由一個正極性高電壓產生電路及一個電阻所構成之串聯電路、及由一個負極性高電壓產生電路及一個電阻所構成之串聯電路予以並聯連接至一個單獨的電極之技術。在此例中，係藉由交互地使正極性高電壓產生電路及負極性高電壓產生電路動作而交互地產生正極性直流電壓及負極性直流電壓並施加至該電極。

以及，日本特開2007-066770號公報中揭示有：將由一個正極性高電壓產生器及一個半導體開關(semiconductor switch)所構成之串聯電路、及由一個負極性高電壓產生器及一個半導體開關所構成之串聯電路予以並聯連接至一個單獨的電極之技術。在此例中，也是藉由正極性高電壓產生器及半導體開關與負極性高電壓產生器及半導體開關之交互的動作而交互地產生正極性直流電壓及負極性直流電壓並施加至該電極。

另一方面，日本特開平10-064691號公報中揭示有一種可應用至靜電消除器(ionizer)之高壓切換電路。此高壓切換電路係由一個正極性直流電壓源及一個負極性直流電壓源、以及四個半導體開關元件所構成。在此例中，係藉由控制各個半導體開關元件的ON及OFF時序，來交互地施加正極性直流電壓及負極性直流電壓至一個負載(load)。

然而，日本特開2000-058290號公報之靜電消除器，係將兩個電阻相對於該電極而並聯連接。因此，在經由一個直流高電壓產生電路及一個電阻將直流電壓施加至該電極之情況中，就有流經該一個電阻之電流的一部份會經由另一個電阻而流入另一個直流高電壓產生電路之可能性。因而，實際施加至該電極之電壓值會低於該一個直流高電壓產生電路所產生的直流電壓。例如，假設兩個電阻有相同的電阻值，施加至該電極之電壓值會變為該直流電壓值的一半。結果，在電極的附近產生離子之效率就會顯著地降低，靜電消除器之對於要予以中和的物體所帶的電荷之電荷消除能力就會大幅降低。

對於此類的問題，可考慮藉由增加該一個直流高電壓產生電路所產生的直流電壓的電壓準位，來補充或補償施加至電極之電壓值的降低，以確保電荷消除能力。然而，提高直流電壓的值，電流流經兩個電阻器而產生之熱(焦耳熱)的量就會變大，收容直流高電壓產生電路之靜電消除器外殼的溫度也會升高。

經由另一個直流高電壓產生電路及另一個電阻器將直流電壓施加至該電極之情況中，也會發生同樣的問題。

另外，可考慮採用如同日本特開2007-066770號公報之靜電消除器一般之並未使用到電阻器之組構來解決上述問題。

然而，日本特開2000-058290號公報中之電阻器係用作為為了保護直流高電壓產生電路而設置之限流保護電阻器(current limiting protective resistor)。因此，若不設置如此的保護電阻器，就無法適當地保護直流高電壓產生電路。

另外，日本特開2000-058290號公報及日本特開2007-066770號公報揭示之技術，係藉由交互地使一個直流高電壓產生電路(及半導體開關元件)及另一個直流高電壓產生電路(及半導體開關元件)動作而交互地對於單一個電極施加正極性直流電壓及負極性直流電壓。因此，當切換要供給直流電壓到電極之直流高電壓產生電路時，或者更詳細地說，當要隨著另一個直流高電壓產生電路的中止動作(及使半導體開關元件OFF)而啟動一個直流高電壓產生電路的動作(及使半導體開關元件ON)時，開始該一個要啟動的直流高電壓產生電路的動作所需的時間、以及清除該另一個要停止的直流高電壓產生電路所施加的電荷所需的時間，都會因為該電阻器及寄生電容(stray capacitance)、或構成該直流高電壓產生電路之電容器及導線電阻(line resistance)而延遲。結果，使施加至電極之電壓到達要產生離子所需的電壓值之要花的時間就會延遲，電荷消除能力就會劣化而不如預期。

再者，即使在該一個直流高電壓產生電路的動作隨著該另一個直流高電壓產生電路的啟動動作而被中止之情況中，也可能會發生同樣的問題。

本發明之一個目的係在提供藉由控制連接至直流高電壓產生電路的輸出側之電阻所產生的熱、以及藉由縮短兩個直流高電壓產生電路的切換時間(switching time)來改善響應性(responsiveness)，而可增進電荷消除能力(中和能力)之靜電消除器(ionizer)。

為了達成上述目的，根據本發明之靜電消除器包含有：產生正極性直流電壓之第一直流電壓產生電路；產生負極性直流電壓之第二直流電壓產生電路；連接至該第一直流電壓產生電路的輸出側之第一電阻器；連接至該第二直流電壓產生電路的輸出側之第二電阻器；以及使該第一電阻器及該第二電阻器與一電極連接之切換單元(switch unit)。

在此例中，第一直流電壓產生電路連續地產生正極性直流電壓，第二直流電壓產生電路連續地產生負極性直流電壓，切換單元配備有可建立第一電阻器與電極間的連接之第一開關、及可建立第二電阻器與電極間的連接之第二開關，且使第一開關及第二開關分別在互不相同的時間帶(time band)變為ON。

所謂的“連續地產生正極性直流電壓”及“連續地產生負極性直流電壓”，係指在靜電消除器動作的期間，更詳細地說係在使用靜電消除器對於要予以中和的物體進行靜電消除的時間帶當中，第一直流電壓產生電路連續輸出正極性直流電壓，第二直流電壓產生電路連續輸出負極性直流電壓。

因此，在本發明中，第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路通常係處於動作的狀態(通電致能的狀態)下。因而，只要使第一開關或第二開關變為ON，無需修改就可將第一直流電壓產生電路產生的正極性直流電壓或第二直流電壓產生電路產生的負極性直流電壓施加至電極。

此外，由於使第一開關及第二開關在互不相同的時間帶變為ON，因此可防止流經第一電阻器之電流通過第二電阻器而流入到第二直流電壓產生電路、或流經第二電阻器之電流通過第一電阻器而流入到第一直流電壓產生電路之情形。

以此方式，施加至電極之電壓值就會變為正極性直流電壓值或負極性直流電壓值。因此，無需如日本特開2000-058290號公報中所揭示的，為了補償電壓降低而提高或升高直流電壓。所以，第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路可將直流電壓降低到在電極的附近產生離子所需的電壓值。詳言之，就本發明而言，與日本特開2000-058290號公報所揭示的相比較，可降低第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路所要產生的直流電壓值，同時維持及確保靜電消除器的電荷消除能力。

結果，就可減小流經第一電阻器及第二電阻器之電流值，使電力消耗降低，而可抑制第一電阻器及第二電阻器所產生之熱的量。因而，可抑制收容第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路之靜電消除器外殼的溫度之升高。

再者，藉由構成切換單元之第一開關及第二開關，使供給至電極之電壓在正極性直流電壓與負極性直流電壓之間切換。因此，相對於電極而切換第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路之時序(亦即切換正極性直流電壓及負極性直流電壓之時序)係取決於第一開關及第二開關之開關時間。所以，採用高響應速度且耐壓比正極性直流電壓及負極性直流電壓高之開關元件來作為第一開關及第二開關，就可容易地縮短切換時間。

又，如前所述，在本發明中，第一直流電壓產生電路連續地產生正極性直流電壓，第二直流電壓產生電路連續地產生負極性直流電壓。因此，使第一開關及第二開關ON及OFF，就可立即將正極性直流電壓或負極性直流電壓供給至電極。因此，進行第一開關及第二開關之開關切換，就會快速地使施加至電極之電壓值變為正極性直流電壓或負極性直流電壓。如上述，縮短切換時間，且因為可快速地使供給至電極之電壓值變為正極性直流電壓或負極性直流電壓，所以可改善靜電消除器的電荷消除能力。

再者，藉由連續地產生正極性直流電壓及負極性直流電壓且縮短切換時間，就可防止將第一直流電壓產生電路或第二直流電壓產生電路的作用予以解除所需的時間、以及使第一直流電壓產生電路或第二直流電壓產生電路轉為ON所需的時間，為第一電阻、第二電阻、及寄生電容、或者構成第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路之電容器、及導線電阻所影響。

如上所述，在本發明中，在電極與第一電阻及第二電阻之間插入切換單元，就可抑制第一電阻及第二電阻中之熱的產生，而且可縮短切換時間及改善響應性。結果，就可改善靜電消除器的電荷消除能力。

靜電消除器可包含：用來控制第一開關及第二開關的ON及OFF時序之切換控制電路，其中，第一開關及第二開關最好為半導體開關元件，並藉由從切換控制電路供給來的控制訊號而變為ON或OFF。半導體開關元件(例如具有4000V程度的耐壓之矽電晶體)包括功率輸出電晶體(power output transistor)、FET(場效電晶體)、或MOSFET(金屬氧化物半導體FET)，此等電晶體可高速響應因而可容易地得到前述之縮短切換時間的效果。

另外，第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路較佳為柯克勞夫-沃耳吞電路(Cockcroft-Walton circuit)，此柯克勞夫-沃耳吞電路係由例如配置成多級整流電路(multi-stage rectifying circuit)之電容器及二極體所構成且其中之電容器係串聯堆疊。

在此例中，為了能夠使直流電壓降低到在電極的附近產生離子所需的電壓，可簡單地減少構成柯克勞夫-沃耳吞電路之電容器的級數。因此，在使用柯克勞夫-沃耳吞電路之情況，可容易地減低第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路所產生的電壓之值。

此外，亦可採用例如倍壓整流電路(double-voltage rectifier circuit)等之不同類型的直流高電壓產生電路，來取代柯克勞夫-沃耳吞電路而作為第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路。

另外，前述的靜電消除器可包含有：產生交流電壓之交流電壓產生電路；以及變壓器，此變壓器的一次繞組(primary winding)連接至該交流電壓產生電路。在此例中，係(1)有複數個分別由一個交流電壓產生電路及一個變壓器所構成之組套，且將第一直流電壓產生電路連接至其中一組套之中的變壓器的二次繞組(secondary winding)，將第二直流電壓產生電路連接至另一組套之中的變壓器的二次繞組。或者，(2)將第一直流電壓產生電路及第二直流電壓產生電路都連接至一組套之中的變壓器的二次繞組。

在上述情況(1)及(2)的任一情況，交流電壓產生電路較佳為連續地產生交流電壓。如此連續地產生，就能夠使正極性直流電壓及負極性直流電壓連續地產生。

此外，將情況(2)之電路組構與情況(1)之電路組構相比較，可將交流電壓產生電路及變壓器減少一組套而簡化電路組構，使靜電消除器能以較低的成本製造。或者，在具有情況(1)的電路組構之靜電消除器中，若兩組套交流電壓產生電路及變壓器中的一組套損壞了，藉由使用另一組套交流電壓產生電路及變壓器，就可將電路組構變換為情況(2)之電路組構而可繼續使用靜電消除器。

較佳地，該交流電壓產生電路包括：將直流輸入電壓轉換為交流電壓，然後將交流電壓輸出至變壓器的一次繞組之逆變器電路(inverter circuit)。

本發明之上述及其他目的、特點及優點可從以下參照以圖例的方式顯示本發明的較佳實施形態之附圖所作的說明得到更清楚的瞭解。

10‧‧‧靜電消除器

12‧‧‧直流高電壓產生器

12a‧‧‧正極性電壓產生器

12b‧‧‧負極性電壓產生器

14‧‧‧針狀電極

16、16a、16b‧‧‧電壓驅動電路

18、18a、18b‧‧‧變壓器

20a、20b‧‧‧直流高電壓產生電路

22a、22b‧‧‧輸出電阻器

24‧‧‧切換單元

26‧‧‧切換控制電路

28a‧‧‧第一開關

28b‧‧‧第二開關

30‧‧‧連接點

第1圖係根據本發明的實施形態之靜電消除器的電路圖。

第2圖係第1圖所示的靜電消除器的修改例的電路圖。

第3圖係根據比較例之靜電消除器的電路圖。

第4圖係顯示與本實施形態及比較例有關之施加至針狀電極之輸出電壓改變的時間之時間圖。

根據本發明之靜電消除器的較佳實施形態將參照附圖而詳細說明如下。

[本實施形態之組構]

如第1圖所示，根據本實施形態之靜電消除器10係由：產生直流高電壓之直流高電壓產生器12；以及作為產生的直流高電壓(輸出電壓)V_out的施加對象之針狀電極(needle electrode)14。當輸出電壓V_out施加至針狀電極14時，針狀電極14的附近就會產生離子，且一旦產生的離子釋放至要予以中和的物體(亦即將去除掉其上的靜電之物體)，蓄積在物體中之電荷就會被中和，而可去除掉要予以中和的物體上之靜電。

直流高電壓產生器12包含有：產生正極性輸出電壓+V_out(係正極性直流高電壓，以下也簡稱為“正極性電壓+V_out”)之正極性電壓產生器12a；以及產生負極性輸出電壓-V_out(係負極性直流高電壓，以下也簡稱為“負極性電壓-V_out”)之負極性電壓產生器12b。

正極性電壓產生器12a包含有：用作為將直流電壓V_in(直流輸入電壓)轉換為交流電壓的逆變器電路之電壓驅動電路16a(交流電壓產生電路)；用來提高或升高電壓驅動電路16a所產生的交流電壓之變壓器18a；以及將升高後的交流電壓予以整流而產生正極性電壓+V_out之直流高電壓產生電路20a(第一直流電壓產生電路)。

負極性電壓產生器12b包含有：用作為將直流電壓V_in(直流輸入電壓)轉換為交流電壓的逆變器電路之電壓驅動電路16b(交流電壓產生電路)；用來提高或升高電壓驅動電路16b所產生的交流電壓之變壓器18b；以及將升高後的交流電壓予以整流而產生負極性電壓-V_out之直流高電壓產生電路20b(第二直流電壓產生電路)。

直流高電壓產生電路20a,20b較佳為柯克勞夫-沃耳吞電路，此柯克勞夫-沃耳吞電路係由例如配置成多級整流電路之電容器及二極體所構成且其中之電容器係串聯堆疊。或者，也可使用倍壓整流電路。兩者情況皆可，只要直流高電壓產生電路可將交流電壓轉換為直流高電壓即可。

直流高電壓產生電路20a的輸出側連接有輸出電阻器22a(第一電阻器)，此輸出電阻器22a用作為限流電阻器，用來保護正極性電壓產生器12a的電路。直流高電壓產生電路20b的輸出側連接有輸出電阻器22b(第二電阻器)，此輸出電阻器22b用作為限流電阻器，用來保護負極性電壓產生器12b的電路。

針狀電極14與輸出電阻器22a,22b之間配置有切換單元24。切換控制電路26控制切換單元24。切換單元24包含有：可建立輸出電阻器22a與針狀電極14間的連接之第一開關28a；以及可建立輸出電阻器22b與針狀電極14間的連接之第二開關28b。第一開關28a及第二開關28b較佳為半導體開關元件(例如具有4000V程度的耐壓之矽電晶體)，包括電晶體、FET、MOSFET等，此等電晶體係由從切換控制電路26供給來的控制訊號使之ON及OFF。圖中，元件符號30表示針狀電極14與第一及第二開關28a,28b間之連接點。

因此，在切換控制電路26供給控制訊號至第一開關28a之情況中，會使第一開關28a變為ON，而在直流高電壓產生電路20a、輸出電阻器22a、及針狀電極14之間建立起連接狀態。另一方面，在切換控制電路26供給控制訊號至第二開關28b之情況中，會使第二開關28b變為ON，而在直流高電壓產生電路20b、輸出電阻器22b、及針狀電極14之間建立起連接狀態。

如上所述，正極性電壓產生器12a中之從電壓驅動電路16a到變壓器18a之結構、與負極性電壓產生器12b中之從電壓驅動電路16b到變壓器18b之結構係大致相同。因此，在本實施形態中，亦可如第2圖所示，採用正極性電壓產生器12a及負極性電壓產生器12b共用一個電壓驅動電路16及一個變壓器18，且直流高電壓產生電路20a,20b相對於變壓器18的二次繞組而並聯連接之組構。

[本實施形態之動作]

根據本實施形態之靜電消除器10係如上述般構成。以下，將針對靜電消除器10的動作進行說明。

第3圖係根據一個比較例之靜電消除器40的電路圖，該比較例與根據本實施形態之靜電消除器10(參照第1及2圖)不同，其中在針狀電極14與輸出電阻器22a,22b之間並未設有切換單元24及切換控制電路26。

第4圖係用來說明根據本實施形態之靜電消除器10及根據比較例之靜電消除器40的動作，尤其是用來說明輸出輸出電壓V_out,V_out’的動作之時間圖(time chart)。

根據本實施形態之靜電消除器10，在對於未圖示的要予以中和的物體進行靜電消除之情況中，係連續地將直流電壓V_in供給至電壓驅動電路16,16a,16b。然後，用作為逆變器之電壓驅動電路16,16a,16b將直流電壓V_in轉換為交流電壓，且將交流電壓輸出至變壓器18,18a,18b的一次繞組。變壓器18,18a,18b將供給至其一次繞組之交流電壓予以升壓，然後將電壓值經提高後之升壓的交流電壓供給至直流高電壓產生電路20a,20b。

在靜電消除器10動作的期間，詳言之，為了將靜電從要予以中和的物體去除，在直流為電壓產生電路20a,20b將直流電壓V_in連續地供給至電壓驅動電路16,16a,16b的期間，係連續地進行將在變壓器18,18a,18b的二次繞組升壓之交流電壓轉換為正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out且將之輸出至輸出電阻器22a,22b之動作。

作為一個例子，第4圖中顯示直流高電壓產生電路20a連續輸出具有+Va的電壓值之正極性電壓+V_out，且直流高電壓產生電路20b連續輸出具有-Va的電壓值之負極性電壓-V_out之情況。

切換控制電路26以預定的時間間隔(第4圖中顯示的是T/2)交錯地輸出控制訊號至第一開關28a及第二開關28b，以使該等開關的電晶體、FET、或MOSFET變為ON。因此，在一個週期T中，第一開關28a及第二開關28b交錯地在各自的T/2期間變為ON。詳言之，在一個週期T中，在由週期T的前一個半週期T/2所界定之時間帶中第一開關28a變為ON而第二開關28b變為OFF，在由週期T的後一個半週期T/2所界定之時間帶中第一開關28a變為OFF而第二開關28b變為ON。

因此，在第一開關28a為ON的時間帶當中，直流高電壓產生電路20a就可通過輸出電阻器22a、第一開關28a及連接點30而將具有+Va的電壓值之正極性電壓+V_out施加至針狀電極14。另一方面，在第二開關28b為ON的時間帶當中，直流高電壓產生電路20b就可通過輸出電阻器22b、第二開關28b及連接點30而將具有-Va 的電壓值之負極性電壓-V_out施加至針狀電極14。

因而，如第4圖所示，施加至針狀電極14之輸出電壓V_out會是每T/2時間週期就在+Va與-Va之間切換之方波的直流電壓。如上述，在靜電消除器10動作的期間，直流高電壓產生電路20a,20b連續輸出正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out。因此，待切換之輸出電壓V_out的電壓極性所需的時間(切換時間)係取決於第一開關28a及第二開關28b的開關時間。

第一開關28a及第二開關28b係為例如電晶體、FET、MOSFET等之半導體開關元件。因此，其開關時間非常短，所以可容易地縮短切換輸出電壓V_out的電壓極性所需的切換時間。因而，可快速地切換輸出電壓V_out的電壓極性。

在施加正極性電壓+V_out至針狀電極14之時間帶當中，會在針狀電極14的附近產生正離子，在施加負極性電壓-V_out至針狀電極14之時間帶當中，則會在針狀電極14的附近產生負離子。因此，藉由靜電消除器10將產生的正離子或負離子釋放至要予以中和之物體，就可消除掉要予以中和之物體上所帶的靜電而使該物體中和。

另一方面，根據比較例之靜電消除器40，則並未設置切換單元24及切換控制電路26。因此，可例如在各時間週期T/2重複地對於電壓驅動電路16a,16b進行直流電壓V_in之供給及中止來進行補償，藉此而可使極性在正極性輸出電壓+V_out’及負極性輸出電壓-V_out’之間切換。

然而，採用如此的切換方法，施加至針狀電極14之輸出電壓V_out’，會由於輸出電阻器22a,22b及寄生電容所造成之時間延遲、或由於構成直流高電壓產生電路22a,22b之電容器、及導線電阻所造成之時間延遲而衰減。因此，到達在針狀電極14的附近產生正離子或負離子所需的電壓之時間會變長，使得產生正離子或負離子的效率降低，使靜電消除器40的電荷消除能力劣化。

相對於比較例，在根據本實施形態之靜電消除器10中，正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out係連續從直流高電壓產生電路20a,20b輸出，且使用切換單元24及切換控制電路26來進行針狀電極14與直流高電壓產生電路20a,20b之間之導電狀態的切換。因此，可快速地在各時間週期T/2切換施加至針狀電極14之輸出電壓V_out的極性。因而，只要電壓值+Va,-Va大於在針狀電極14的附近產生正離子或負離子所需的值，就可大致在時間週期T/2內可靠地產生正離子或負離子。結果，就可改善正離子或負離子的離子產生效率，而可增進靜電消除器10的電荷消除(亦即靜電中和)能力。

[本實施形態之效果]

如上所述，在根據本實施形態之靜電消除器10中，在靜電消除器10動作的期間(對於要予以中和之物體進行靜電荷消除的期間)，直流高電壓產生電路20a,20b一直處在動作狀態(通電致能狀態)。因此，只要使第一開關28a或第二開關28b變為ON，無需修改就可將直流高電壓產生電路20a產生的正極性電壓+V_out或直流高電壓產生電路20b產生的負極性電壓-V_out施加至針狀電極14。

此外，使第一開關28a及第二開關28b在互不相同的時間帶變為ON。因此，可防止流經輸出電阻器22a之電流通過輸出電阻器22b而流入到直流高電壓產生電路20b、或流經輸出電阻器22b之電流通過輸出電阻器22a而流入到直流高電壓產生電路20a之情形。

以此方式，施加至針狀電極14之輸出電壓V_out的值就會變為正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out之值(+Va,-Va)。因此，無需如日本特開2000-058290號公報中所揭示的，為了補償電壓降低而提高或升高直流電壓。所以，直流高電壓產生電路20a,20b可將正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out降低到在針狀電極14的附近產生正離子或負離子所需的電壓值。詳言之，就本實施形態而言，與日本特開2000-058290號公報所揭示的相比較，可降低直流高電壓產生電路20a,20b所要產生的正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out之值，同時維持及確保靜電消除器10的電荷消除能力。

結果，就可減小分別流經輸出電阻器22a,22b之電流，使靜電消除器10的電力消耗降低，而可抑制輸出電阻器22a,22b所產生之熱的量。因而，可抑制收容直流高電壓產生電路20a,20b等之靜電消除器10的外殼的溫度之升高。

再者，藉由使構成切換單元24之第一開關28a及第二開關28b變為ON及OFF，使供給至針狀電極14之輸出電壓V_out在正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out之間切換。因此，相對於針狀電極14而切換直流高電壓產生電路20a及直流高電壓產生電路20b之時序(亦即相對於針狀電極14而切換正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out之時序)係取決於第一開關28a及第二開關28b之開關時間。所以，採用高響應速度且耐壓比正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out高之例如電晶體、FET、MOSFET等之半導體開關元件來作為第一開關28a及第二開關28b，就可容易地縮短切換時間。

又，如前所述，在本實施形態中，在靜電消除器10動作的期間，直流高電壓產生電路20a,20b連續地產生正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out。因此，使第一開關28a及第二開關28b變為ON及OFF，就可立即將正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out供給至針狀電極14。詳言之，使第一開關28a及第二開關28b進行ON及OFF切換，就可使施加至針狀電極14之輸出電壓V_out之值快速變為正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out。以此方式，縮短切換時間，且因為可快速地使供給至針狀電極14之電壓值變為正極性電壓+V_out或負極性電壓-V_out，所以可改善靜電消除器10的電荷消除能力。

再者，藉由連續地產生正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out且縮短切換時間，就可防止將直流高電壓產生電路20a,20b的作用予以解除所需的時間、以及使直流高電壓產生電路20a,20b轉為ON所需的時間受到輸出電阻器22a,22b及寄生電容、或者構成直流高電壓產生電路20a,20b之電容器及導線電阻所影響。

以此方式，在本實施形態中，在針狀電極14與輸出電阻器22a,22b之間插入切換單元24及切換控制電路26，就可抑制輸出電阻器22a,22b中之熱的產生，而且可縮短切換時間及改善響應性。結果，就可改善靜電消除器10的電荷消除能力。

另外，在直流高電壓產生電路20a,20b為柯克勞夫-沃耳吞電路之情況中，為了能夠使輸出電壓V_out降低到使正離子或負離子在針狀電極14的附近產生所需的電壓，可簡單地減少構成柯克勞夫-沃耳吞電路之電容器的級數(例如，電路可從七級變為四級)。因此，在使用柯克勞夫-沃耳吞電路之情況中，可容易地減低直流高電壓產生電路20a,20b所產生的正極性電壓+V_out及負極性電壓-V_out之值。

此外，在第2圖所示之修改例中，相較於第1圖之組構，將由電壓驅動電路及變壓器所構成之組合減少一套，因此可簡化電路結構，使靜電消除器10能以較低的成本製造。另一方面，就第1圖之組構而言，若兩套交流電壓產生電路及變壓器中的一套損壞了，藉由使用另一套交流電壓產生電路及變壓器，就可將電路組構變換為第2圖所示之組構而可繼續使用靜電消除器10。

根據本發明之靜電消除器並不限於以上所述的實施形態。可在不脫離後附的申請專利範圍所述的本發明的範圍的情況下對上述的實施形態做各種不同之變化或修改。