TWI587591B - 電荷產生裝置 - Google Patents
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Description
本揭露係有關於一種產生離子之電荷產生裝置,且尤指一種電荷產生裝置,係較佳地操作為離子產生器,用以中和帶電物件之靜電荷及藉由朝作為中和目標之物件釋放離子,而將靜電荷從該物件移除。
目前已知可中和電荷及藉由朝作為中和目標之物件釋放離子而將靜電荷從該物件移除的離子產生器之種類,例如,上述已被揭發在美國專利編號第US 6693788號及世界知識產權組織(WIPO)公開號WO2007/122742之中。
在美國專利編號第US 6693788號所揭露之離子產生器中,將交流電壓施加於電極針,以於其附近交替地產生正離子及負離子,且接著,該產生之正負離子交替地朝目標物件釋放,以中和該目標物件。
再者,在美國專利編號第US 6693788號所揭露之另一離子產生器及於世界知識產權組織(WIPO)公開號WO2007/122742所揭露之又一離子產生器中,交流電壓被施加於一電極針,而另一具有與該交流電壓相反極性之交流電壓被施加於另一電極針,其中正離子及負離子同時產生於該電極針附近,且接著,該產生
之正負離子朝目標物件釋放,以中和該目標物件。
附帶一提,於離子產生器中,相對於高電壓層級之交流電壓(交流高電壓)施加於電極針,以產生正離子與負離子。在此情況下,該離子產生器中之正離子及負離子藉由調整發生電荷移除之空間(電荷移除空間)中的離子平衡而均勻分布,且藉由使得該正離子及負離子到達該目標物件之表面,進行該物件上之靜電荷的中和或移除。
然而,當正離子及負離子以脈衝形式交替地產生,且該正離子及負離子交替地達到該目標物件時,該目標物件之電位振幅由於該正離子及負離子於該目標物件上之到達週期而變大。再者,感應於該目標物件上之電荷(於此後稱作感應電荷)係藉由將該交流高電壓施加於該電極針而實現,或者藉由電性連接該電源及該電極針之導線而實現,該目標物件將成為該物件之干擾源,且同樣地,該目標物件之電位振幅將會增加。
為了抑制電位振幅的增加,直到目前為止,為了確保低電位振幅,考量如下所述(a)至(c)之對策。
(a)設計產生正離子及負離子之方法。
(b)抑制感應電荷及干擾本身。
(c)減少電位振幅,或藉由調整正離子及負離子之產生週期,使得該正離子及負離子之到達週期縮短,從而使感應電荷所造成之干擾影響相對地降低。
更詳而言之,考量如下所述(1)至(6)之對策。
(1)儘可能將該目標物件及該離子產生器間之距離隔開。(2)
分別組構該離子產生器及該電源,且儘可能將該目標物件及電源間之距離隔開。(3)增加該交流高電壓之頻率。(4)遮罩該電源及接線於該離子產生器之內側。(5)將正直流高電壓施加於該電極中之一者,且將負直流高電壓施加於該電極中之一者。(6)於產生正離子或負離子之位置附近,同步產生相異極性之離子。
然而,於前述之對策(1)至(6)中,將產生以下問題。
關於對策(1),由於該目標物件及該離子產生器間之距離增加,使得到達該目標物件之正離子及負離子數量減少,所以,造成需耗費大量時間移除該目標物件之靜電荷、電荷移除速度減少、以及該離子產生器之電荷移除能力減弱。
因此,遂考量將該離子產生器及該目標物件儘可能靠近放置,而能夠可靠地製造正離子及負離子使其到達該目標物件。然而,在此情況下,由於該電源及導線係相連至該離子產生器,使得該電源及導線同樣被帶入該目標物件之鄰近區域,這使得感應電荷及干擾是易於產生且使得電位振幅難以降低。因此,減少該離子產生器及該目標物件間之距離並不可行。
關於對策(2),由於該電源及導線係位於該離子產生器外部,因此必須對該導線設計一些路線或其他方式,並且必須採取分別之對策以保護使用者免於該交流高電壓所害。結果,該離子產生器之處理係有諸多問題,且容易發生與其使用相關之限制。
關於對策(3),該交流高電壓之正電壓部分及負電壓部分施加於該電極針之次數係個別減少。結果,正離子及負離子之產生週期縮短、該正離子及負離子之到達週期縮短,且該電位
振幅縮小。相反地,基於這些原因,使得所產生之正離子及負離子的數量減少。結果,該電荷移除速率,且該離子產生器之電荷移除能力也減弱。
關於對策(4),所產生之正離子及負離子係被該遮罩
所吸收,使得到達該目標物件之正離子及負離子數量減少。同樣地在此情況下,該電荷移除速率降低,且該離子產生器之電荷移除能力也減弱。
關於對策(5),正離子係產生於該電極針其中之一個
之鄰近區域,其中負離子係產生於該電極針之中另一個之鄰近區域。基於此因,在該電荷移除空間中係存在一介於該一個電極針及該另一電極針之間的區域,使得正離子及負離子兩者皆可在同樣的時間段內製造並到達該目標物件。結果,該正離子及負離子係彼此混合並達成離子平衡,而該電位振幅亦可被減少。然而,在只存在有正離子或負離子的區域中(例如,該電荷移除空間之端點),只有一種離子可到達該目標物件。因此,無法達到離子平衡,而該電位振幅則將增加。結果,將靜電荷自該目標物件移除確實實現之區域係容易受到限制。
關於對策(6),其他之電極針係以產生其他極性之離子為目的而準備,故必須將交流高電壓施加於其他之電極針。更詳而言之,必須準備其他電源以將交流高電壓施加於其他之電極針,而其他導線係電性連接於該其他電極針及該其他電源之間。在此情況下,感應電荷係因其他電源及其他導線而產生,且該電位振幅將與感應電荷所造成之干擾共同增大。
在使用該傳統離子產生器之方法中,該目標物件之
感應電荷係因該電源將交流電壓施加於該電極而產生,或藉由互相連接該電源及該電極之導線而產生,而其結果將由該感應電荷產生干擾,使得該目標物件之實際電位振幅增大,並且,將難以排除該干擾及感應電流之發生。
在前述說明中,所討論之情況係以離子產生器做為
該電荷產生裝置,然而,對於作用為電荷產生裝置以藉由將離子朝物件釋放以將該物件充電之充電裝置而言也是同理,由於離子係藉由將高電壓施加於相關之電極而產生,因此係假設將發生類似之問題。
本發明之目標係解決上述之問題,並提供感應電荷
係由電源及導線所產生之電荷產生裝置,而使得該感應電荷所造成干擾之影響可被消除。
根據本發明之電荷產生裝置係包括至少兩個電極、
第一電源,係用以將第一電壓施加於第一電極;第二電源,係用以將與該第一電壓相異極性之第二電壓施加於另一第二電極;第一導線配置,係電性連接該第一電源及該第一電極;以及第二導線配置,係電性連接該第二電源及該第二電極。
在此情況中,若該第一電壓係經由該第一導線配置
從該第一電源施加於該第一電極,而該第二電壓係經由該第二導線配置從該第二電源施加於該第二電極,則離子係產生於該第一電極之鄰近區域,而與前述離子具有相異極性之離子則係產生於該第二電極之鄰近區域。
基於此因,假設該電荷產生裝置係離子產生器,藉
由朝目標物件釋放所產生之離子,該充電之目標物件係被中和且
靜電荷係從該目標物件中移除。另一方面,若該電荷產生裝置係充電裝置,藉由朝目標物件釋放所產生之離子,該充電之目標物件係被充電。
偶然地,如同先前所述,關於該傳統電荷產生裝置,
由於該電源將該交流電壓施加於該電極,及/或由於該導線係電性連接該電源及該電極,感應電荷係產生於該目標物件上。再者,由於該感應電荷所產生之干擾,使得該目標物件之電位振幅變得比其實際值要大,且無法有效地消除該感應電荷及干擾。
因此,關於根據本發明之電荷產生裝置,為了解決
上述問題並達成所述之目標,該第一電源及第二電源係設置為彼此正對之關係,及/或該第一導線配置及該第二導線配置係設置為彼此正對之關係。
如上所述,該第一電壓係經由該第一導線配置從該
第一電源施加於該第一電極,而該第二電壓係經由該第二導線配置從該第二電源施加於該第二電極,其中該第一及第二電壓彼此互為相異之極性。因此,該第一電壓所造成之感應電荷與干擾及該第二電壓所造成之感應電荷與干擾係各自發展成互為相異之極性。因此,該感應電荷及干擾係彼此互相抵銷,而該感應電荷中之每一個及該干擾中之每一個係受到有效地消除。
在此方法中,藉由將該第一電源及第二電源設置為
彼此正對之關係,或藉由將該第一導線配置及該第二導線配置設置為彼此正對之關係,可消除該第一電源及第二電源所產生之感應電荷及干擾,或可消除該第一導線配置及第二導線配置所產生之感應電荷及干擾於電位振幅上之影響。而其結果,在本發明中,
該第一電極及第二電極係共同與該第一電源、第二電源、第一導線配置及第二導線配置所整合組構,因此將不再需要提供任何形式之對於該第一電源、第二電源、第一導線配置及第二導線配置的遮罩對策。
更詳而言之,關於根據本發明之電荷產生裝置,該
第一電極及第二電極係暴露於由電性絕緣材料所製殼體之表面上,而該第一電源與第二電源,及/或該第一導線配置與第二導線配置係設置於該殼體內部。
結果,該電荷產生裝置係在其放置於接近該目標物
件之情況下使用。另外,由於不再需要遮罩對策,離子將不再被該遮罩所吸收。結果,係增加到達該目標物件表面之離子數量。
在此方法中,假設該電荷產生裝置係放置接近於該目標物件並從而產生離子,則係增強對於該目標物件之電荷移除速度或充電速度,並同時增加該電荷產生裝置之電荷移除能力或充電能力。
再者,假設該第一電源與第二電源,及/或該第一導
線配置與第二導線配置係設置於該殼體內部,則係提升該電荷產生裝置之易於使用性。
在此情況中,若該第一電極與該第二電極係沿該第
一電源與第二電源之長度方向及/或延該第一導線配置與第二導線配置之長度方向而交替設置,則係輕易組構出條型之電荷產生裝置。再者,藉由交替設置該第一電極與第二電極,正離子及負離子係均衡分布於該電荷產生裝置與該目標物件間之空間中,並進行可避免產生不均衡之均勻電荷移除,且進一步加強該電荷移除能力。另外,可抑制由於該正離子及負離子於該目標物件上之
到達週期所造成之該目標物件中增加的電位振幅。
尤其是,假設該第一電極與第二電極係沿該第一電
源與第二電源之間及/或該第一導線配置與第二導線配置之間俯視之長度方向而交替設置,由於該第一電極與第二電極係設置於虛擬線上,該第一電源與該第二電源,或該第一導線配置與該第二導線配置係相對於該虛擬線而對稱設置。
因此,該第一電源所產生之感應電荷與干擾及該第
二電源所產生之感應電荷與干擾將彼此抵銷,且在此同時,該第一導線配置所產生之感應電荷與干擾及該第二導線配置所產生之感應電荷與干擾亦將彼此抵銷。結果,可有效地將感應電荷及干擾於電位振幅上之影響消除。另外,可將由於該正離子及負離子於該目標物件上之到達週期所造成之該目標物件中電位振幅的增加有效抑制。
另外,在複數個第一電極及複數個第二電極係設置
於俯視之虛擬圓圈上之情況中,連接至該第一電極之該第一導線配置與該第一電源,以及連接至該第二電源之該第二導線配置與該第二電源係設置在相對於該虛擬圓圈之圓心的對稱點上。結果,該第一電源所產生之感應電荷與干擾及該第二電源所產生之電荷與干擾係有效地互相抵消,且在同一時間,該第一導線配置所產生之感應電荷與干擾及該第二導線配置所產生之電荷與干擾係有效地互相抵消。同樣地在此情況中,係將由於該正離子及負離子於該目標物件上之到達週期所造成之該目標物件中電位振幅的增加有效抑制。
再者,若末稍端暴露於外側之電極針係提供作為該
第一電極及該第二電極,將使得在該末稍端之電場集中,而正離子及負離子係輕易地產生,其中可進一步增加該電荷產生裝置之電荷移除能力及充電能力。
根據本發明之電荷產生裝置,其中該第一電源、該
第二電源、該第一導線配置與該第二導線配置之結構與設置條件將在以下相關之組態(1)到(9)中詳述。
(1)該電荷產生裝置係朝目標物件釋放於該第一電極鄰近區域中所產生之離子及於該第二電極鄰近區域中所產生之離子。在此情況中,該第一電源及該第二電源本質上係相對於該目標物件而平行設置。因此,該第一電源所產生之感應電荷與干擾及該第二電源所產生之感應電荷與干擾係彼此互相抵消,且另外,該第一導線配置所產生之感應電荷與干擾及該第二導線配置所產生之感應電荷與干擾係彼此互相抵消。結果,係減少於該目標物件之實際電位振幅。
(2)在前述組態(1)之情況中,該第一電源及該第二電源係於本質上距離該目標物件相同之位置而對於該目標物件本質上平行地設置,及/或該第一導線配置及該第二導線配置係於本質上距離該目標物件相同之位置而對於該目標物件本質上平行地設置。因此,由於以上所討論之該感應電荷之中的每一個及該干擾之中的每一個皆已可靠地抵銷,則進一步減少該實際之電位振幅係。
(3)在該上述之組態(2)的情況中,該第一電源係產生第一交流電壓,且該第二電源係產生相位與該第一交流電壓相差180°之第二交流電壓,且藉由將該第一電壓經由該第一導線配置從該第一電源施加於該第一電極,並將該第二電壓經由該第二導線配置由
從第二電源施加於該第二電極,係將於該第一電極鄰近區域中產生正離子同時於該第二電極鄰近區域中產生負離子,以及於該第一電極鄰近區域中產生負離子同時於該第二電極鄰近區域中產生正離子交替實現。結果,在該電荷移除空間中,正離子及負離子係均勻分布,並將避免產生不均衡之均勻電荷移除進行。另外,係抑制由於該正離子及負離子於該目標物件上之到達週期所造成之該目標物件中電位振幅的增加。
(4)在該上述組態(3)之情況中,該第一電源係包括第一電路板;第一正電壓產生器,係設置於該第一電路板上並產生該第一交流電壓之正電壓;以及第一負電壓產生器,係設置於該第一電路板上並產生該第一交流電壓之負電壓。再者,該第二電源係包括第二電路板;第二正電壓產生器,係設置於該第二電路板上並產生該第二交流電壓之正電壓;以及第二負電壓產生器,係設置於該第二電路板上並產生該第二交流電壓之負電壓。另外,該第一電路板及該第二電路板係為筆直設置並相對於該目標物件而互相平行。若以此方式構成,係確實地抵消該前述之感應電荷及干擾,且進一步減少該實際之電位振幅。
(5)在上述組態(4)之情況中,該第一正電壓產生器與該第二負電壓產生器係彼此正對,而該第一負電壓產生器與該第二正電壓產生器係彼此正對。更詳而言之,準備兩個具有相同結構之電壓產生器,而若該電壓產生器之其中一者係設置成正對於該相對轉向180°之另一電壓產生器,則可實現組態(5)之結構。結果,可輕易得到減低上述感應電荷及干擾之優點。
(6)在上述組態(5)之情況中,電壓供應源,其用以供應電源電
壓至該第一正電壓產生器、該第一負電壓產生器、該第二正電壓產生器以及該第二負電壓產生器,係設置於該第一電路板之中央部與該第二電路板之中央部之間。在此情況中,該第一正電壓產生器、該電壓供應源及該第一負電壓產生器係以此方式本質上相對於該目標物件而平行設置於該第一電路板上。再者,該第二負電壓產生器、該電壓供應源、及該第二正電壓產生器係以此方式本質上相對於該目標物件而平行設置於該第二電路板上。
在此情況中,由於該第一電源及該第二電源係大約對稱該電壓供應源而設置,因此可輕易得到上述減少感應電荷及干擾之優點,同可係改善該電荷生產裝置之大量生產性。
(7)在上述組態(6)之情況中,該電壓供應源係直流電源,其係藉由其從外部所供應之電源而產生直流電壓。為了達到此目的,將該直流電壓轉換為該交流電壓之該變流器電路係較佳地分別設置於該第一電路板上於該直流電源與該第一正電壓產生器之間的位置、該第一電路板上於該直流電源與該第一負電壓產生器之間的位置、該第二電路板上於該直流電源與該第二正電壓產生器之間的位置及該第二電路板上於該直流電源與該第二負電壓產生器之間的位置。
在此情況中,該第一正電壓產生器係藉由只擷取該轉換後之交流電壓的正電壓部份,並將該擷取之部分放大以產生該第一交流電壓之正電壓。再者,該第一負電壓產生器係藉由只擷取該轉換後之交流電壓的負電壓部份,並將該擷取之部分放大以產生該第一交流電壓之負電壓。又,該第二正電壓產生器係藉由只擷取該轉換後之交流電壓的正電壓部份,並將該擷取之部分
放大以產生該第二交流電壓之正電壓。另外,該第二負電壓產生器係藉由只擷取該轉換後之交流電壓的負電壓部份,並將該擷取之部分放大以產生該第二交流電壓之負電壓。
結果,該由外部供應之直流電壓係被轉換,而該第一交流電壓與該第二交流電壓係由該轉換後之直流電壓所產生。
(8)在該上述之組態(1)至(7)之情況中,該第一導線配置係包括第一擷取線,用以擷取由該第一電源所產生之該第一電壓;第一供應線,係連接至該第一擷取線並本質上相對於該目標物件而平行延伸;以及第一分佈線,係連接至該第一供應線並與該第一電極電性連接。而且,該第二導線配置係包括第二擷取線,用以擷取由該第二電源所產生之該第二電壓;第二供應線,係連接至該第二擷取線並本質上相對於該目標物件而平行延伸;以及第二分佈線,係連接至該第二供應線並與該第二電極電性連接。
根據該結構,該第一導線配置所產生之感應電荷與干擾及該第二導線配置所產生之感應電荷與干擾,可有效地互相抵消。
(9)在該上述之組態(8)之情況中,該第一擷取線與該第二擷取線係設置為彼此正對之關係,且該第一供應線與該第二供應線係設置為彼此正對之關係。因此,該第一導線配置所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置所造成之感應電荷與干擾可確實地彼此互相抵消。
本發明以上及其他之目標特徵及優點將隨以下參照的附圖與說明而變得更加清楚明白,其中,根據本發明之較佳實施例係由圖例方式呈現。
10‧‧‧離子產生器/電荷產生裝置
14‧‧‧輸送器
16‧‧‧工作件/目標物件
18‧‧‧正離子
20‧‧‧負離子
22‧‧‧殼體
24‧‧‧表面電位感測器
30‧‧‧探測板
44、44a至44e‧‧‧電極針
48、48a至48e‧‧‧電荷移除空間
60a、60b、60c、60d、60e‧‧‧接收開口
70A‧‧‧第一高電壓電源
70B‧‧‧第二高電壓電源
72‧‧‧交流高電壓電源
74A‧‧‧第一導線配置
74B‧‧‧第二導線配置
76‧‧‧直流電源/電壓供應源
78A‧‧‧第一電路板
78B‧‧‧第二電路板
80A、80B、84A、84B‧‧‧變流器電路
82A‧‧‧第一正向電壓產生器
82B‧‧‧第二正電壓產生器
86A‧‧‧第一負電壓產生器
86B‧‧‧第二負電壓產生器
88A、88B、90A、90B‧‧‧擷取線
92A‧‧‧第一供應線
92B‧‧‧第二供應線
94a至94e‧‧‧分佈線
126‧‧‧虛擬圓圈
本揭露係藉由以下參考附圖而以圖示舉例方式說明,而非用於限制。以下參考附圖中相似之編號係意指相似之物件,其中:第1圖係根據本示範性實施例設有離子產生器之電荷移除系統的斜視圖;第2圖係為第1圖所示該離子產生器之斜視圖;第3A圖係表示將電極匣自離子產生器殼體移除之情況的斜視圖;第3B圖係為第1圖及2圖中沿IIIB-IIIB線段所作之剖面圖;第4圖係表示第1圖中從該離子產生器所釋放之離子的概要說明圖;第5圖係表示第1圖中該離子產生器內部主要部件之斜視圖;第6圖係表示第1圖之離子產生器內部主要部件之側視圖;第7A圖及第7B圖係表示第1圖之離子產生器內部主要部件之俯視圖;第8圖係表示第1圖之離子產生器內部主要部件之正視圖;第9圖係說明第8圖之配置的示意方塊圖;第10圖係第一圖之電荷移除系統的示意方塊圖;第11圖係示意性表示從該離子產生器釋放出離子之說明圖式;第12圖係用於解釋離子平衡及施加於該電極針之交流電壓之間關係的時間圖;第13A圖及第13B圖係示意性表示從該離子產生器釋放出離
子之說明圖式;第14圖係示意性表示從該離子產生器釋放出離子之說明圖式;第15圖係示意性表示從該離子產生器釋放出離子之說明圖式;第16圖係示意性表示世界知識產權組織(WIPO)專利號No.WO2007/122742之離子產生器結構的說明圖式;第17圖係解釋第16圖中施加於電極針之交流電壓及從A點到C點所探測之電位彼此間的關係的時間圖;第18A圖係說明第1圖之離子產生器中電極針之其他配置的主要元件斜視圖;以及第18B圖係表示第18A圖電極針之配置的主要元件俯視圖。
根據本發明之電荷產生裝置的較佳實施例將伴隨參照附圖於以下詳述。
第1圖為根據本示範性實施例具有離子產生器10之電荷移除系統12的透視圖,其中該離子產生器10係作用為電荷產生裝置。
如第1及2圖所示,該電荷移除系統12係從該離子產生器10相對於工作件(目標物件)16處釋放正離子18及負離子12,該工作件係靜電荷將被移除的目標物件,且該工作件係在輸送器14上輸送。因此,該電荷移除系統12係運作以將正或負電荷中和,其係將該工作件16充電而將電荷自該工作件16中移除。該工作件16,舉例而言,可以是薄膜或玻璃基板。因此,該電荷
移除系統係用於將電荷從該玻璃基板或該薄膜中移除,其中該玻璃基板或該薄膜係在工廠或類似場所中之輸送器上傳送。再者,為了易於了解,第1及2等圖中由圓圈所圈起之加號(+)係以誇張形式所表示之正離子,而由圓圈所圈起之負號(-)係以誇張形式所表示之負離子。
該離子產生器10包含殼體22,其係電性絕緣材料
所製之類似矩形的平行六面體。該殼體22係設置於該輸送器14之上方,其中該輸送器14係沿該輸送器14及該工作件16之寬度方向傳送該工作件16,而該殼體係在本質上與該輸送器14及該工作件16呈平行設置,沿著大致上垂直於該工作件16輸送之方向A。表面電位感測器24,其作用為電位量測裝置,係經由纜線26及接口28連接,且係設置於該工作件16前方(該工作件16在方向B2之側表面,該方向B2係為該工作件16之輸送方向)附近。
該表面電位感測器24係設置於該工作件16表面之鄰近區域以進行探測,其係設置於作用為探測表面之探測板30,電位係與正離子18及負離子20在數量上之平衡(離子平衡)相符。
再者,在該殼體22之正面上,係設置有顯示單元
32(如LED燈或其他相似之物)、頻率選擇開關34、用於調整離子平衡的離子平衡調整開關36、用於在正離子18及負離子20從該離子產生器10中釋放出來時選擇狀態(操作模式)的操作模式選擇開關38、及接收由遙控器40所傳送之紅外光的光接收元件42。
該遙控器40係對應使用者之操作內容(特定指令)而藉由將遠紅外光提供至該光接收元件42以遠距控制該離子產生器10。
如第1到4圖所示,在正對於該工作件16之該殼體
22的底面上,配置有鎢(W)或矽(Si)的電極針(第一電極、第二電極)44a至44c之電極匣46a至46c係以預定間距沿該殼體22長度方向(A方向)串聯裝設。舉例而言,在第1、2及4圖中,在所示之情況中三個電極匣46a至46c係安裝於該殼體22之底面上。然而,顯而易見地,三個或更多個之電極匣係沿該A方向串聯安裝。再者,如第2及3A圖所示,該電極匣46a至46c係可拆卸式地裝設於該殼體22之底面上。
一旦將正電壓施加於該電極針44a至44c,藉由在該電極針44a至44c末稍端處之電場集中所造成之尖端放電(corona discharge)方式,正離子18係產生於該末稍端之鄰近區域。該產生之正離子18係由該電極匣46a至46c朝該工作件16釋放。在另一方面,一旦將負電壓施加於該電極針44a至44c,藉由在該電極針44a至44c末稍端處之電場集中所造成之尖端放電方式,負離子20係產生於該末稍端之鄰近區域。該產生之負離子20係由該電極匣46a至46c朝該工作件16釋放。
在本實施例中,施加於該電極針44a至44c之該正電壓係具有相對高電壓程度之正極性高電壓,且更詳而言之,係具有相對高電壓程度之交流電壓(交流高電壓、第一交流電壓及第二交流電壓)之正電壓部分。再者,施加於該電極針44a至44c之該負電壓係具有相對高電壓程度之負極性高電壓,且更詳而言之,係具有相對高電壓程度之交流電壓的負電壓部分。另外,在本實施例中,該施加於該電極針44a至44c之正電壓及負電壓並不受限於該交流高電壓之正電壓及負電壓部分,其也可以是正高脈衝電壓或負高脈衝電壓,或者是正直流高電壓或負直流高電壓。
各個用於藉由所釋放之正離子及負離子而實現電荷移除的電荷移除空間48a至48c係於該工作件16及該電極針44a至44c之末梢端側面之間沿著該A方向分別形成。該電荷移除空間48a至48c係形成以利由該電極針44a至44c之末稍端側面朝該工作件16向外加寬或擴展。在此情況中,為了在該工作件16於輸送器14上傳送時確實移除電荷,如第1及4圖所示,該各個電荷移除空間48a至48c係形成以沿該輸送器14之寬度方向覆蓋該工作件16之上表面。再者,在該工作件16之表面的鄰近區域中,部分之該區域係形成以與另一部分彼此互相重疊。
該電極匣46a至46c係由電性絕緣材料形成為橢圓柱狀,且在於該殼體22底面側上所設置之個別的凹陷50中裝設。在此情況中,洞口52係分別形成於該工作件16底面側上之電極匣46a至46c中。再者,孔洞56係形成於該殼體22側面之上表面上,該孔洞56係與該殼體22上所設置之洞口52及孔洞54互通。於該洞口52內側,該電極針44a至44c之末稍部係形成以朝該工作件16突出,且基端部係形成為柱狀電極接點58a至58c。
另一方面,在該殼體22之凹陷50中,係分別設置接收開口60a至60c,及形成於該殼體22中與流道62互通的孔洞54。因此,當使用者將各個電極匣46a至46c置接至該殼體22時,該接收開口60a至60c及該電極接點58a至58c係彼此個別密合,且該洞口52係與經過該孔洞56及孔洞54的流道62互通。
在該殼體22上於A1方向之一側表面上,流道62係經由接口64連接。在該流道66之上游側,係依以下順序連接:閥門67、流道69及壓縮氣體供應源68。在此情況中,若打開該
閥門67,則從該壓縮氣體供應源68經由該流道69、該閥門67、該流道66及62、該孔洞54及56,並於該洞口52流出以補充壓縮氣體。結果,由於壓縮空氣係從該洞口52朝該工作件16噴出,正離子18及負離子20係製出以到達該工作件16,藉以實現該工作件16上的靜電荷移除。
第5至9圖係表示與在該離子產生器10內部結構內
施加電壓於五個電極針44a至44e相關的結構圖式。更詳而言之,在第5至9圖所示之該離子產生器10中,五個電極針44a至44e係分別配置於其中。
在該離子產生器10之內部中,配置有交流高電壓電
源720(設有第一高電壓電源70A及第二高電壓電源70B)、第一導線配置74A(電性連接於該第一高電壓電源70A及三個電極針44a、44c與44e之間)、及第二導線配置74B(電性連接於該第二高電壓電源70B與兩個電極針44b和44d之間)。
在此情況中,該離子產生器10中之五個電極針44a
至44e係以預定間隔沿該A方向串聯裝設。為達到此目的,該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B,以及該第一導線配置74A與該第二導線配置74B亦沿該A方向設置於該離子產生器10中。再者,於該交流高電壓電源72中,直流電源(電壓供應源)76係依據從外部所供應之直流電壓(電源供應)而輸出預定之直流電壓(電源電壓),且該直流電源76係置於該第一高電壓電源70A中央部及該第二高電壓電源70B中央部之間。
該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B係
為相同結構之高電壓電源,且該第一導線配置74A及該第二導線
配置74B係具有本質上相同之接線結構的導線。
如第6圖之側視圖所示,該電極針44a至44e及該
直流電源76係沿著該垂直方向之C1軸上配置。再者,該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B係大約對稱於該C1軸配置且彼此正對。而且,該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係大約對稱於該C1軸配置且彼此正對。更詳而言之,該第一高電壓電源70A及該第一導線配置74A係設置在相對於該C1軸之B1方向的側面上(該工作件16傳輸方向之上游側),反之該第二高電壓電源70B及該第二導線配置74B係設置在相對於該C1軸之B2方向的側面上(該工作件16傳輸方向之下游側)。
再者,如在第7A及7B圖之平面所示,該電極針44a
至44e(參見第5、6及8圖)及該直流電源係沿該A方向設置於C2軸上。另外,該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B係大約對稱於該C2軸設置且彼此正對,且該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係大約對稱於該C2軸設置且彼此正對。同樣地在此情況中,該第一高電壓電源70A及該第一導線配置74A係設置在相對於該C2軸之B1方向側,且該第二高電壓電源70B及該第二導線配置74B係設置在相對於該C2軸之B2方向側。
基於此理由,如第5、6及8圖所示,該第一高電壓
電源70A及該第二高電壓電源70B係沿著該A方向在相對於該輸送器14及該工作件16A為本質上高度相同的位置而本質上平行地設置。此外,該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係沿著該A方向在相對於該輸送器14及該工作件16A為本質上高度相同的位置而本質上平行地設置。在第8圖中,為了易於明白其敘
述,該第二高電壓電源70B之組構元件係藉由單點虛線之部份而說明。
關於該各個電極針44a至44e,其係沿該方向A而
串聯設置,在考慮從該A1方向至該A2方向之情況中,三個第奇數個之電極針44a、44c及44e係電性連接至該第一導線配置74A,反之兩個第偶數個之電極針44b及44d係電性連接至該第二導線配置74B。因此,該第一高電壓電源70A係經由該第一導線配置74B連接至該第奇數個電極針44a、44c及44e。另外,該第二高電壓電源70B係經由該第二導線配置74B連接至該第偶數個電極針44b及44d。另有指明,在該離子產生器10中,該電性連接至該第一高電壓電源70A之電極針44a、44c及44e,以及該電性連接至該第二高電壓電源70B之該電極針44b及44d係沿著該A方向而交替設置。
該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、
該第一導線配置74A及該第二導線配置74B之詳細組構特徵將參照圖式第5至9圖而在以下說明。
該第一高電壓電源70包含第一電路板78A,該第一
電路板78A係相對於該工作件16及輸送器14而以直立方式設立。該直流電源76之一端係連接至該第一電路板78A之中央部分。在此情況中,該第一電路板78A之B2方向側之表面係為正對於該第二高電壓電源70B之表面。在該B2方向側的表面上,變流器電路80A及第一正電壓產生器82A係從該直流電源76而於該A1方向上串聯設置,反之,變流器電路84A及第一負電壓產生器86A係從該直流電源76而於該A2方向上串聯設置。
該變流器電路80A及84A係具有併於其中之變流器
及變壓器。從該直流電源76所輸出之電源電壓(直流電壓)係作為該第一高電壓電源70A之一次側,而該第二高電壓電源70B係藉由該變流器而轉換為期望頻率之交流電壓,且該轉換後之交流電壓的電壓係受提升並輸出。
該第一正電壓產生器82A包括整流器電路及放大器
電路(倍壓電路)。在此情況中,在該第一正電壓產生器82A中,該交流電壓在經由該變流器電路80A輸出並放大之後係藉由該整流電路進行整流,藉此,只擷取該交流電壓之正電壓部分,且該擷取之正電壓部份係藉由該放大器電路而放大從而產生正高電壓。
該第一負電壓產生器86A包括整流器電路及放大器
電路(倍壓電路)。在此情況中,在該第一負電壓產生器86A中,該交流電壓在經由該變流器電路84A輸出並放大之後係藉由該整流電路進行整流,藉此,只擷取該交流電壓之負電壓部分,且該擷取之負電壓部份係藉由該放大器電路而放大從而產生負高電壓。
該第二高電壓電源70B係具有相同於該第一高電壓
電源70A之結構,簡而言之,該結構與第一高電壓電源70A相同之電源係繞其中心轉向180°並正對於該第一高電壓電源70A。
更詳而言之,該第二高電壓電源70B包含第二電路
板78B,其係相對於該工作件16及輸送器14而以直立方式設立,而該直流電源76之另一端係連接至該第二電路板78B之中央部分。在此情況中,該第二電路板78B之B1方向側之表面係正對
於該第一高電壓電源70A之表面。在該B1方向側的表面上,變流器電路80B及第二正電壓產生器82B係從該直流電源76於該A2方向上串聯設置,反之,變流器電路84B及第二負電壓產生器86B係從該直流電源76於該A1方向上串聯設置。
因此,沿著該B方向,該變流器電路80A及變流器
電路84B係彼此正對,該第一正電壓產生器82A及該第二負電壓產生器86B係彼此正對,該變流器電路84A及該變流器電路80B係彼此正對,而該第一負電壓產生器86A及該第二正電壓產生器82B係彼此正對。
類似於該變流器電路80A及84A,在該變流器電路
80B及84B中,從該直流電源76輸出之直流電壓係被該變流器轉換為期望頻率之交流電壓,且該轉換後之交流電壓的電壓係受提升並輸出。類似於該第一正向電產生器82A,在該第二正電壓產生器82B中,該交流電壓在經由該變流器電路80B輸出並放大之後係藉由該整流電路進行整流,藉此,只有該交流電壓之正電壓部分被擷取,且該被擷取之正電壓部份係藉由該放大器電路而放大從而產生正的高電壓。類似於該第一負電壓產生器86A,在該第二正電壓產生器86B中,該交流電壓在經由該變流器電路84B輸出並放大之後係藉由該整流電路進行整流,藉此,只擷取該交流電壓之負電壓部分,且該被擷取之負電壓部份係藉由該放大器電路而放大從而產生負的高電壓。
該第一導線配置74A係由擷取線(第一擷取線)88A、
擷取線(第一擷取線)90A、第一供應線92A及複數個分佈線(第一分佈線)所組構而成,其中,該擷取線(第一擷取線)88A係懸吊自
該第一正電壓產生器82A;該擷取線(第一擷取線)90A係懸吊自該第一負電壓產生器86A;該第一供應線92A係於該A方向延伸並連接至該各個擷取線88A及90A;以及該複數個分佈線(第一分佈線)94a、94c及94e係由該第一供應線92A延伸並分別連接至該接收開口60a、60c及60e。
如上所述,該第一正電壓產生器82A只放大該交流
電壓之正電壓部份以產生該正的高電壓,藉此該第一負電壓產生器86A只放大該交流電壓之負電壓部份以產生該負的高電壓。因此,該擷取線88A係從該第一正電壓產生器82A擷取該正的高電壓,而該擷取線90A係從該第一負電壓產生器86A擷取該負的高電壓。
再者,由於該第一正電壓產生器82A及該第一負電
壓產生器86A係分別產生該正的高電壓及該負的高電壓,而在彼此相異之時間段中,該所產生之正的高電壓及負的高電壓係彼此相差180°之相位。因此,該第一供應線92A係產生交流高電壓(第一交流電壓),其係由該正的高電壓及該負的高電壓所合成,於是該所產生之第一交流電壓係經由該分佈線94a、94c、及94e及該接收開口60a、60c、及60e而供應至該電極針44a、44c及44e之每一個。
另有指明,該第一高電壓電源70A係分別產生該正
的高電壓(正向電壓)及該負的高電壓(負向電壓),其可利用該第一正電壓產生器82A及該第一負電壓產生器86A而組成該交流高電壓(第一交流電壓),並經由該擷取線88A及90A將該交流高電壓供應至該第一供應線92A。
該第二導線配置74B係組構成本質上相同於該第一
導線配置74A,除了其所連接之電極針係該兩個電極針44b及44d之外。
更詳而言之,該第二導線配置74B係由擷取線(第二
擷取線)88B、擷取線(第二擷取線)90B、第二供應線92B及複數個分佈線(第二分佈線)組構而成,其中,該擷取線(第二擷取線)88B係懸吊自該第二正電壓產生器82B;該擷取線(第二擷取線)90B係懸吊自該第二負電壓產生器86B;該第二供應線92B係於該A方向延伸並連接至該各個擷取線88B及90B;以及該複數個分佈線(第二分佈線)94b及94d係從該第二供應線92B延伸並分別連接至該接收開口60b及60d。
如上所述,該第一高電壓電源70A及該第二高電壓
電源70B係置於本質上相同之高度,且該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係置於本質上相同之高度。再者,該各個電極針44a至44e係沿該A方向串聯設置、該第一正電壓產生器82A與該第二負電壓產生器86B係彼此正對、而該第一負電壓產生器86A與該第二正電壓產生器82B係彼此正對。由於此種結構,該擷取線88A與該擷取線90B係彼此正對、該擷取線90A與該擷取線88B係彼此正對、及該第一供應線92A與該第二供應線92B係彼此正對。
再者,該第二正電壓產生器82B只放大該交流電壓
之正電壓部份以產生該正的高電壓,反之該第二負電壓產生器86B只放大該交流電壓之負電壓部份以產生該負的高電壓。因此,該擷取線88B係從該第二正電壓產生器82B擷取該正的高電
壓,而該擷取線90B係從該第二負電壓產生器86B擷取該負的高電壓。
另外,由於該第二正電壓產生器82B及該第二負電
壓產生器86B係分別產生該正的高電壓及該負的高電壓,而在彼此相異之時間段中,該所產生之正的高電壓及負的高電壓係彼此相差180°之相位。因此,該第二供應線92B係產生交流高電壓(第二交流電壓),其係由該正的高電壓及該負的高電壓所合成,於是該所產生之第二交流電壓係經由該分佈線94b及94d及該接收開口60b及60d而供應至該電極針44b及44d之每一個。
另有指明,該第二高電壓電源70B係分別產生該正
個高電壓(正向電壓)及該負個高電壓(負向電壓),其可利用該第二正電壓產生器82B及該第二負電壓產生器86B組成該交流高電壓(第二交流電壓),並經由該擷取線88B及90B將該交流高電壓供應至該第二供應線92B。
第10圖係為包含該離子產生器10之電荷移除系統12的示意方塊圖。
除了第1至9圖所述之結構外,該離子產生器10復包含控制器100、電阻器102及電流探測器104。
在此情況中,該電極針44a至44e係經由該交流高電壓電源72連接至該電阻器102,而該電阻器102係為接地。再者,運送該工作件16之輸送器14亦作用為接地電極。該輸送器14係由輸送控制器106所控制。
在該輸送器工作期間(即當該工作件輸送時),該輸送控制器106係將輸送控制訊號Sc輸出至該控制器100,該控制
訊號Sc係指示該輸送器14正在工作中。
該頻率選擇開關34係作用為使用者可選擇施加至
該電極針44a至44e之該交流高電壓(第一交流電壓或第二交流電壓)之頻率的開關,並將相對應於該所選擇之頻率的訊號Sf輸出至該控制器100。
該操作模式選擇開關38係為允許使用者選擇條件
(操作模式)之開關,在該條件下正離子18及負離子20係從該離子產生器10釋放,並將相對應於該所選擇之操作模式的訊號Sm輸出至該控制器100。以下係操作模式之範例:從該離子產生器10同時釋放正離子18與負離子20之模式、從該離子產生器10交替釋放正離子18或負離子20之模式、及針對預定的時間從該離子產生器10釋放正離子18或負離子20之模式…等。
該控制器100係供應控制訊號Sp1至該直流電源
76,藉以控制該直流電源而產生在由外部所供應之直流電壓之基礎上的電源電壓(直流電壓)。再者,該控制器100係供應至該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B的控制訊號Sp2,藉以在由該直流電源76所供應之電源電壓的基礎上,控制該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B,以產生相對應於該訊號Sf之期望頻率的交流高電壓。
該表面電位感測器24係探測該電荷移除空間48a至
48e(此後統稱為電荷移除空間48)內之該探測板30之位置的電位,並將表示大小(電位振幅)與所探測電位之極性的電位訊號Sv輸出到該控制器100。
再者,當正離子18與負離子20係由於從該第一高
電壓電源70A施加該交流高電壓至該電極針44a、44c與44e以及從該第二高電壓電源70B施加該交流高電壓至該電極針44b與44d而產生時,正向電流Ip係由該正離子18形成且負向電流Im係由該負離子20形成。
該正向電流Ip係從該第一高電壓電源70A及該第二
高電壓電源70B朝該電極針44a至44e(此後亦統稱為電極針44)之方向而流動,其係於該交流高電壓之正電壓部份(正向電壓)施加於該電極針44(44a至44e)之時間段中所形成。該負向電流Im係從該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B朝該電極針44(44a至44e)之方向而流動,其係於該交流高電壓之負電壓部份(負向電壓)施加於該電極針44(44a至44e)之時間段中而形成。
另外,電流If(之後稱作回路電流(return current))係
經由接地、該輸送器14、該工作件16、及該電荷移除空間48(48a至48e)而流入從該電阻器102至該電極針44(44a至44e)之區間,且該電阻器102中之回路電流Ir係作用以產生電壓降Vr。該電流探測器104係量測該電壓降Vr,並依據該所測量之電壓降Vr探測該回路電流Ir的大小與方向。表示該探測之回路電流Ir之大小與方向的電流探測訊號Si係輸出至該控制器100。
該回路電流Ir係相對應於該正向電流Ip與該負向電
流Im之總和。在該正離子18之數量係大於該負離子20之數量時(|Ip|>|Im|),該回路電流Ir係於從該輸送器14至該電阻器102之方向流動。相反地,在該負離子20之數量係大於該正離子18之數量時(|Ip|<|Im|),該回路電流Ir係於從該電阻器102至該輸送器14之方向流動。再者,當該正離子18及負離子20之數量係本質上
相同時,由於該離子平衡係為平衡狀態(即|Ip|等同於|Im|(|Ip|=|Im|)),則該回路電流的結果為Ir=0。
因此,依據該電流探測訊號Si及/或該電位訊號Sv,
該控制器100可於該電荷移除空間48(48a至48e)中控制離子平衡之狀態。
更詳而言之,該控制器100係計算在該交流高電壓
之至少一個週期內,該電位及/或該回路電流Ir的時間平均,而從該計算結果判定該離子平衡是否處於平衡狀態。若該該電位及/或該回路電流Ir之時間平均係約略為零之水準,則該控制器100判斷該離子平衡係處於平衡狀態(即,該正離子18之數量及該負離子20之數量係為平衡)。在此情況中,該控制器100係輸出控制訊號Sp1至該直流電源76,並輸出控制訊號Sp2至該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B,使得該當前所設定之交流高電壓持續施加於該電極針44(44a至44e)。
另一方面,若該電位及/或該回路電流Ir之時間平均
係約略不等於零,但係預定之正的或負的水準之值,則該控制器100係判斷該離子平衡並非處於平衡狀態(即平衡瓦解),而輸出用於修正該離子平衡偏離之該控制訊號Sp1及該控制訊號Sp2。在此情況中,舉例而言,該控制器100可輸出該控制訊號Sp1及該控制訊號Sp2,以調整該所產生之正離子18或負離子20之總數,其中該調整係藉由增加或減少該交流高電壓之該正的電壓及該負的電壓的其中一個的振幅。因此,藉由利用該電位及/或該回路電流Ir(其時間平均)而改變該正的電壓或該負的電壓之振幅,該控制器100係可實現回授控制從而調整該正離子18及該負離子20
之離子平衡。
該從表面電位感測器24所探測之電位係在該工作
件16表面鄰近區域中之探測板30所在位置處的電位,而該回路電流Ir係流動於該電阻器120及該電極針44(44a至44e)之間,該回路電流Ir係包含該電荷移除空間48(48a至48e)。因此,利用該電位之回授控制係能夠精確調整該電荷移除空間48各個位置之離子平衡。另一方面,回授控制係利用該回路電流Ir調整該電荷移除空間48整體之離子平衡或該各個電荷移除空間48a至48e其全部之離子平衡。
該離子平衡調整開關36係設置於該離子產生器10
上。當該離子產生器10之結構未包含該表面電位感測器24、該電阻器102、及該電流探測器104時,該離子產生器10係能夠根據使用者所操作之離子平衡調整開關36而進行離子平衡調整。換言之,該離子平衡調整開關36係在當使用者以手動控制方式調整該離子平衡時使用。
更詳而言之,使用者係利用另一電位量測裝置之感
測器探測該工作件16表面之鄰近區域之電位,而接著使用者係依據該所探測電位之極性與大小(電位振幅)而操作該離子平衡調整開關36。該離子平衡調整開關36,舉例而言,係微調型開關,其對應於使用者所操作開關之量而將訊號Sb輸出至該控制器100。
結果,對應該訊號Sb,該控制器100係將該控制訊號Sp1與Sp2分別供應至該直流電源76及至該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B,並可進行控制以實現使用者所期望之離子平衡。
再者,該遙控器40係配置有該前述操作模式選擇開
關38、該頻率選擇開關34、及該離子調整開關36之功能,並將對應於使用者操作之紅外光傳送至該光接收元件42。該光接收元件係將對應於該已接收之紅外光的訊號Sr輸出至該控制器100,於是該控制器100係將對應於該訊號Sb之控制訊號Sp1及Sp2分別供應至該直流電源76及至該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B。
另外,當輸送控制訊號Sc並未從該輸送控制器106
輸入時,該控制器100係判定該工作件16藉由該輸送器14之運輸係已中斷,並將閥門停止訊號Sa輸出至該閥門67。基於該所輸入之閥門停止訊號Sa,該閥門係由開啟轉換為關閉狀態。因此,從該離子產生器10朝該工作件16之正離子18及負離子20的釋放可被終結。
又,當該控制器100發出某些警告或建議給使用者
時,譬如該電極針44a至44e需要替換等,警告訊號Se係輸出至該顯示單元32,藉此在該警告訊號Se的基礎上可將警告顯示在該顯示單元32上。
第11及12圖係表示根據本實施例之利用該離子產生器10將電荷自該工作件16移除之視圖。
如同範例所示,其係說明本實施例,其中具有振幅V及週期T之交流高電壓(電壓A)係施加於一個電極針44a,而另一具有振幅V及週期T之交流高電壓(電壓B)(其具有與電壓A相差180°之相位)係施加於另一電極針44b。因此,如第12圖所示,在週期T之各個時間中(t0至t6),該施加於該電極針44a及44b之交流高電壓的極性係被轉換。
該電壓A(第一交流電壓)係從該第一高電壓電源
70A經由該第一導線配置74A而施加於該電極針44a,而該電壓B(第二交流電壓)係從該第二高電壓電源70B經由該第二導線配置74B而施加於該另一電極針44b。在此情況中,正離子18及負離子20係交替產生於該各個電極針44a及44b之鄰近區域。
更詳而言之,在時間段(t0至t1、t2至t3及t4至t5)
期間,該電壓A係正的且該電壓B係負的,正離子18係產生於該電極針44a之鄰近區域中,而負離子20係產生於該電極針44b之鄰近區域中。又,在時間段(t1至t2、t3至t4及t5至t6)期間,該電壓A係負的且該電壓B係正的,負離子20係產生於該電極針44a之鄰近區域中,而正離子18係產生於該電極針44b之鄰近區域中。
因此,該離子產生器10係朝該工作件16交替釋放
正離子18及負離子20。在第11圖中,其係示意性地表示該正離子18及負離子20如何在各時間段中分別釋放並依序抵達該工作件16。另外,在第11圖中,為了易於瞭解,在該正離子18及該負離子20產生之期間的時間段係利用該各個時間t0至t5及該週期T而表示。
如第11圖所示,在該電荷移除空間48a及48b之內,
該工作件16之鄰近區域中的電極針44a及電極針44b之間的區域係與另一區域部份重疊。因此,在該區域中且在相同之時間段中,來自該電極針44a側之離子及來自該電極針44b側之離子係彼此混合。
另外,在第12圖中,係表示離子平衡隨時間之變化
(即由該表面電位感測器24所探測之電位振幅隨時間之變化)。在本實施例(示範性實施例)之情況中,離子平衡隨時間之微小變化可見於圖中,然而,該隨時間之變化係被抑制而維持在約略為零之水準的鄰近範圍內。另有指明,該離子平衡係處於本質上平衡之狀態。
如上所述,交流高電壓係施加於該電極針44a及
44b,藉以使正離子18及負離子20交替產生。因此,由於該正離子18及該負離子20係於相同時間段抵達該工作件16,該電位振福係抑制於本質上為零之水準。尤其是,在前述的該電極針44a及該電極針44b之間的區域中,由於發生正離子18及負離子20之混合狀態,該電位振幅可有效地受到抑制。
關於本實施例,如同前述般,具有相同結構之該第
一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B,係配置於本質上相同於該輸送器14及該工作件16之高度並對稱於該C1及C2軸,並且,係設置成彼此互相正對。另外,該第二高電壓電源70B係設置成正對該第一高電壓電源70A並作180°旋轉,使得該第一高電壓電源70A之正電壓產生部分及該第二高電壓電源70B之負電壓產生部分係彼此互相正對,且該第一高電壓電源70A之負電壓產生部分及該第二高電壓電源70B之正電壓產生部分係彼此互相正對。
此外,具有本質上相同結構之該第一導線配置74A
及該第二導線配置74B亦係置於本質上相同於該輸送器14及該工作件16之高度並對稱於該C1及C2軸,並且,係設置於彼此互相正對。
再者,該電極針44a至44e係沿該C1及C2軸所設
置,該電壓A(第一交流電壓)係施加於該第奇數個電極針44a、44c及44e;以及該與電壓A相差180°相位之電壓B(第二交流電壓),其係施加於該第偶數個電極針44b及44d。
若以此方式組構,則於施加交流高電壓至該電極針
44a至44e期間(即由該電極針44a至44e產生正離子18及負離子20之期間),係可抑制由於該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B而感應於該工作件16上之電荷、由該電荷所造成之電位振幅的相關干擾、由於該第一導線配置74A及該第二導線配置74B而感應於該工作件16上之電荷、及由該電荷所造成之電位振幅的相關干擾。在以下之敘述中,該感應於工作件16上之電荷將稱作“感應電荷”。
更詳而言之,包括該第一交流高電壓電源70A、該
第二交流高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B之交流高電壓電源72係由上述方式所建構,且該電壓A及電壓B之相位差係設定為180°。因此,該第一高電壓電源70A所造成之感應電荷與干擾及該第二高電壓電源70B所造成之感應電荷與干擾係彼此極性相異且相互抵銷。再者,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾係彼此極性相異且相互抵銷。因此,可消除感應電荷與干擾對電位振幅之影響。
故,第12圖所示之示範性實施例的離子平衡時間圖
可藉由減少感應電荷與雜訊之影響而達成,並可藉由在相同時間帶之中於該工作件16表面上正離子18與負離子20之抵達所造成
電位振幅抑制之影響而達成。
另一方面,在第12圖中,比較例1與比較例2係在
本實施例中前述與感應電荷及干擾相關之對策未被實現之情況下離子平衡之探測結果。比較例1與2係表示離子產生器中未採用該交流高電壓電源72之對稱配置及在該電壓A與該電壓B之間180°相位差的情況中所得到之結果。在此情況中,感應電荷所造成之干擾係疊加在該電位振幅上,這使得離子平衡(電位振幅)增加。因此,即便該電位振幅實際上係實質為零之水準,仍存在有該電位振幅係為誤判而並未達成離子平衡之疑慮。
比較例1與2係表示相異極性之干擾疊加在該電位
振幅上之個別情況。再者,即便正離子18與負離子20係以脈衝形式而交替產生,且該正離子18與負離子20係製造以交替到達該工作件16,由於該正離子18與負離子20並未於相同時間帶中抵達該工作件16,因此所得到之結果係因該陽離子18與陰離子20於該工件16上之到達週期而與比較例1及2相同。
該根據本發明之離子產生器10基本上係由上述方
式所建構。接著,將說明該離子產生器10在相較於習知技術下之操作及優點。
第13A至17圖係表示發生在習知離子產生器(即並
未實現本實施例之對策的離子產生器)中之特定問題。在以下說明中,依據第1至12圖所述之本實施例的該離子產生器10的組成元件之代號係在必要時使用。
如同發明內容章節所說明,當正離子18及負離子
20係以脈衝形式交替產生時,該正離子18及負離子20係交替抵
達該工作件16,這使得該工作件16之電位振幅係由於該正離子18及負離子20於該工作件16上之到達週期而變大。又,由於將該交流高電壓施加於該電極針44(44a至44e)所造成之感應電荷,或由於將該電源及電極針44(44a至44e)之間電性連接的導線所造成之該工作件16的干擾,藉此,該目標物件16之電位振幅將可增加。
第13A及13B圖係說明當施加於該電極針44之該交
流高電壓的頻率改變時所產生之問題。
第13A圖係表示當該交流高電壓之頻率過低時正離
子18與負離子20自該電極針44釋放之說明圖。第13B圖係表示當該交流高電壓之頻率過高時正離子18與負離子20自該電極針44釋放之說明圖。
在第13A圖中,該交流高電壓之正電壓部份及負電
壓部份之時間T1較長。因此,所產生之正離子18及負離子20之數量增加,且到達該工作件16之離子數量亦可增加。然而,隨著所產生之數量增加,由於正離子18及負離子20彼此抵消而不復存在之數量過小,使得該表面電位感測器24所探測之電位幅度增大。另有指明,因為該正離子18及該負離子20並未在相同時間帶中抵達該工作件16,使得該正離子18及該負離子20彼此抵消的機會更少。因此,由於該正離子18及該負離子20於該工作件16上之抵達週期,使得該工作件16之電位幅度增加。
在第13B圖中,該交流高電壓之正電壓部份及負電
壓部份之時間T2較短。因此,正離子18及負離子20之產生週期較短,而所產生之正離子18及負離子20的數量也變得減少。因
此,該正離子18及負離子20之產生週期係縮短,而抵達該工作件16之離子數量也因而減少。故,該表面電位感測器24所探測到的電位幅度可變得更小。然而,由於每單位時間所產生之正離子18及負離子20的數量或是抵達該工作件16之離子數量過少,因此需要時間將電荷自該工作件16移除,從而降低該電荷移除速率。因此,該離子產生器之電荷移除能力係受到減弱。
第14圖係說明該離子產生器至少於該工作件16側
藉由屏蔽電極110所屏蔽之情況下產生問題之圖式,其中該電極針44a至44c係經由形成於該屏蔽電極110中之孔洞而暴露於該工作件16。該結構係採用於美國專利編號6893788及世界知識產權組織(WIPO)公開號WO2007/122742所揭露之離子產生器。
在此情況中,由於該離子產生器至少於該工作件16
側藉由該屏蔽電極110所屏蔽,由該離子產生器內部電源及導線配置所產生之感應電荷及干擾於電位振幅上之影響可被消除。然而,當高電壓施加於該電極針44a至44c時,電場力線112係形成於該屏蔽電極110及該電極針44a至44c之末稍端之間,且正離子係沿著該電場力線112被吸收。因此,係減少到達該工作件16之正離子18數量、降低該電荷移除速率及減弱該離子產生器之電荷移除能力。
第14圖係表示藉由同時將正的高電壓施加於該電
極針44a至44c,而將正離子18產生於該電極針44a至44c之鄰近區域的情況。理所當然的,若同時將負的高電壓施加於該電極針44a至44c也會發生類似問題,從而產生負離子20。
第15圖係用以說明將正的高電壓交替進行而施加
於一電極針44a及將負向高電壓施加於另一電極針44b之情況下所產生之問題。更詳而言之,如第15圖所示,藉由在時間週期T3期間將該正的高電壓施加至該電極針44a所產生的正離子18,以及藉由在之後的另一時間週期T3期間將該負的高電壓施加至該電極針44b所產生的負離子20,係以交替方式反覆進行。
在此情況中,在該電荷移除空間48a及48b內之該
工作件16鄰近區域中電極針44a及44b之間的區域,正離子18及負離子20係於相同時間帶中抵達該工作件16。故,該正離子18及該負離子20係互相混合而達成離子平衡,藉以實現移除該工作件16之電荷。更詳而言之,該表面電位感測器24僅探測到低微的電位振幅。然而,在該電荷移除空間48a的一端之中僅存在正離子18,或者在該電荷移除空間48b的一端之中僅存在負離子20,由於只有一種離子可達到該工作件16,故無法達成離子平衡且該電位振幅將增加。因此,實際上可將電荷自該工作件16進行移除之區域是有限的。
第16及17圖係說明該離子產生器至少於該工作件
16側藉由屏蔽電極110所屏蔽之情況下產生問題之圖式,電極針44a至44c係由該屏蔽電極110之複數個孔洞而分別暴露於該工作件16,且交流高電壓(電壓A)係施加於該第奇數個之電極針44a、44c及44e,反之,與該電壓A相差180°相位之交流高電壓(電壓B)係施加於該第偶數個之電極針44b及44d。該結構係採用於世界知識產權組織(WIPO)公開號WO2007/122742所揭露之離子產生器。
在此情況中,高電壓電源120A係經由導線122A電
性連接至該第奇數個之電極針44a、44c及44e,而另一高電壓電源120B係經由導線122B電性連接至該第偶數個之電極針44b及44d。再者,該高電壓電源120A及120B並未藉由該屏蔽電極110所屏蔽,且該導線122A及122B並非對稱配置或配置於相互正對之位置。更詳而言之,該高電壓電源120A及120B係設置於該離子產生器外部,或者,即便設置於該離子產生器內部,該高電壓電源120A及120B係處於未藉由該屏蔽電極110所屏蔽之狀態。又,該導線122B係設置於較該導線122A更偏向該電極針44a至44e之一側(即更接近近側)。
該表面電位感測器24係可用以探測該工作件16表面鄰近區域之A點124A、B點124B及C點124C之電位。再者,該A點124A係位於該高電壓電源120A之正下方、該B點124B係位於該高電壓電源120B之正下方及該C點124C係位於該電極針44c之正下方。
當該電壓A施加於該第奇數個之電極針44a、44c及44e,且該電壓B施加於該第偶數個之電極針44b及44d時,該表面電位感測器24可探測各個電位振幅,如第17圖所示之A點124A、B點124B及C點124C。
在此情況中,在位於該高電壓電源120A正下方之A點124A,係可探測到對應於該電壓A隨著時間之變化的大電位振幅,其係由該高電壓電源120A所造成之感應電荷及干擾所造成。又,在位於該高電壓電源120B正下方之B點124B,係可探測到對應於該電壓B隨著時間之變化的大電位振幅,其係由該高電壓電源120B所造成之感應電荷及干擾所造成。
在位於該電極針44c正下方之C點124C,由於該C
點係與該高電壓電源120A及120B分離,且因為該屏蔽電極110之屏蔽效應,該表面電位感測器24在該高電壓電源120A及120B所造成之感應電荷與干擾或是該導線122A及122B所造成之感應電荷與干擾上的電位振幅係可抑制,藉以將該電位振幅維持在微小範圍。然而,如同第14圖之相關說明,當設置該屏蔽電極110時,正離子18與負離子20達到該工作件16之數量係減少的,因此,該電荷移除速率降低,且該離子產生器之電荷移除能力也減弱。
另一方面,當未設置該屏蔽電極110時,該電位振
幅係因為該導線122A及122B所造成之感應電荷及干擾而增大,且尤其是因為該導線122B所造成之感應電荷及干擾。
在前述方法中,如第16及17圖,該電位振幅係因
為前述之感應電荷及干擾而變大。作為該感應電荷及干擾之對策,免於該交流高電壓之保護的手段是必須要分別地提供。在此情況中,該高電壓電源120A及120B係和該離子產生器分別建構,並且儘可能遠離該工作件16,或者,該高電壓電源120A與120B及該導線122A與122B係藉由該屏蔽電極而屏蔽。然而,在此情況中,除了容忍該所產生之正離子18及負離子20數量減少,或者接受達到該工作件16之正離子18及負離子20之數量減少之外別無他法。
反之,如同先前所述,根據本實施例之該離子產生
器10包含至少兩個電極針44(44a至44e),該第一高電壓電源70A係用於將電壓A(交流高電壓)施加於電極針44a、44c及44e其中
之一,該第二高電壓電源70B係用於將與電壓A相異極性之電壓B(交流高電壓)施加於其他之電極針44b及44d,該第一導線配置74A係電性連接至該第一高電壓電源70A與該電極針44a、44c及44e,且該第二導線配置74B係電性連接至該第二高電壓電源70B與該電極針44b及44d。
在此情況中,該電壓A係從該第一高電壓電源70A
經由該第一導線配置74A而施加於該電極針44a、44c及44e,且該電壓B係從該第二高電壓電源70B經由該第二導線配置74B而施加於該電極針44b及44d,使得離子(正離子18或負離子20)係產生於該電極針44a、44c及44e之鄰近區域,且具有與前述離子相異極性之離子(正離子18或負離子20)係產生於該電極針44b及44d之鄰近區域。因此,藉由朝該工作件16釋放該所產生之正離子18及負離子20,該離子產生器10可中和並消除對該工作件16充電之電荷。
再者,如同發明內容章節所說明,關於該傳統之電
荷產生裝置,係藉由以脈衝形式交替產生之正離子18及負離子20,該正離子18及負離子20係交替到達該工作件16,使得該工作件16之電位振幅可由於該正離子18及負離子20於該工作件16上之到達週期而變大。又,由於將該交流高電壓施加於該電極針44之電源所造成之該工作件16的感應電荷,或由於電性連接該電源及電極針44之間的導線所造成的干擾。因此,該工作件16之電位振幅將可變得比實際值要大,且干擾並無法有效地消除。
因此,關於根據本實施例之離子產生器10係為了克
服前述之問題,並達到消除因為該電源及該導線配置所造成之干
擾影響的目標,該第一高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B係設置於彼此為正對關係之位置,且該第一導線配置74A及該第二導線配置74B亦設置於彼此為正對關係之位置。
同上所述,該電壓A係從該第一高電壓電源70A經
由該第一導線配置74A而施加於該電極針44a、44c及44e,且該電壓B係從該第二高電壓電源70B經由該第二導線配置74B而施加於該電極針44b及44d,其中該電壓A與該電壓B互相係相異之極性。因此,由該第一高電壓電源70A所造成之感應電荷與干擾及由該第二高電壓電源70B所造成之感應電荷與干擾係各自發展為互相相異之極性。因此,該感應電荷與干擾可彼此互相抵消,而該感應電荷及該干擾之每一個皆可有效地消除。
在此法中,係藉由將該第一高電壓電源70A及該第
二高電壓電源70B設置為彼此正對之關係,並藉由將該第一導線配置74A及該第二導線配置74B設置為彼此正對之關係,將該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B所造成感應電荷與干擾,或是將該第一導線配置74A與該第二導線配置74B所造成感應電荷與干擾於電位振幅上之影響予以消除。因此,藉由本實施例,該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B可分別與電極針44a至44e一起共同組構,而不需要再因應該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B提供任何形式之屏蔽對策。
更詳而言之,關於根據本實施例之離子產生器10,
該各個電極針44a至44e係經由將該由電性絕緣材料所製之電極
匣46a至46e暴露於該由電性絕緣材料所製之殼體22底面上,且該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B可設置於該殼體22內部。
因此,該離子產生器10係可在其設置於相當接近該
工作件16之情況下而受到使用。另外,由於不再需要屏蔽對策,正離子18與負離子20不會再被該屏蔽所吸收。因此,可增加達到該工作件16表面之正與負離子18及20的數量。在此法中,若該離子產生器10係設置於該工作件16附近且正離子18與負離子20係於附近產生,可增強對應於該工作件16之電荷移除速率,並連帶增加該離子產生器10之電荷移除能力。
尤其是,若該離子產生器10與該工作件16係設置
於相當靠近之位置,且具有100Hz或更小之低頻的交流高電壓係施加於該電極針44a至44e,則由於正離子18與負離子20可可靠地產生,該電荷移除速率可進一步增強。
再者,由於該第一高電壓電源70A、該第二高電壓
電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係設置於該殼體22之內部,故可增強該離子產生器10之易於使用性。
又,關於該離子產生器10,因為從該第一高電壓電
源70A所施加該電壓A之電極針44a、44c與44e及從該第二高電壓電源70B所施加該電壓B之電極針44b與44d係延著該A方向交替設置,因此可輕易建構出條形之離子產生器10。另外,藉由此法交替設置該電極針44a至44e,正離子18與負離子20可平均分佈於該電荷移除空間48a至48e與該離子產生器10及該工作件16之間,可實現均勻的電荷移除而避免產生不均衡,且該電荷移
除能力係可進一步加強。再者,可抑制該工作件16因為該正離子18與該負離子20於該工作件16之抵達週期而增加之電位振幅。
另外,如第6至7B圖所示,該全部之電極針44a至
44e係設置於在該第一高電壓電源70A及該第一導線配置74A與該第二高電壓電源70B及該第二導線配置74B彼此之間的該C1軸上,一組電極針44a、44c與44e及另一組電極針44b與44d係沿該A方向交替設置於該C2軸上。因此,該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B,以及該第一導線配置74A與該第二導線配置74B係大約以該C1及C2軸對稱設置。因此,該第一高電壓電源70A所造成之感應電荷與干擾及該第二高電壓電源70B所造成之感應電荷與干擾可彼此抵銷,同樣地,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾可彼此抵銷。因此,感應電荷與干擾於電位振幅上之影響可有效地消除。又,可抑制因為該正離子18與該負離子20於該工作件16之抵達週期而增加之電位振幅。
關於該電極針44a至44e,因為該電極針44a至44e
之末稍端係暴露於外側,由於電場係集中於末稍端,因此正離子18與負離子20可輕易地產生,故可增加該離子產生器10之電荷移除能力。
再者,在該離子產生器10中,該第一高電壓電源
70A與該第二高電壓電源70B係設置成本質上平行於該工作件16,且該第一導線配置74A與該第二導線配置74B係設置成本質上平行於該工作件16。因此,該第一高電壓電源70A所造成之感應電荷與干擾及該第二高電壓電源70B所造成之感應電荷與干擾
可有效地彼此抵銷,且另外,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾可有效地彼此抵銷。因此,可減少該工作件16表面鄰近區域之實際電位振幅。
該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B係
本質上平行該工作件16地設置於本質上和該工作件16距離相同之位置上,且該第一導線配置74A與該第二導線配置74B係本質上平行該工作件16地設置於本質上和該工作件16距離相同之位置上。因此,由於前述感應電荷與如上討論之干擾的每一者皆能被可靠地抵銷,該實際電位振幅係可被進一步減少。
該設置於該第一電路板78A之第一正電壓產生器
82A及該設置於該第二電路板78B之第二負電壓產生器86B係彼此正對,而該設置於該第一電路板78A之第一負電壓產生器86A及該設置於該第二電路板78B之第二正電壓產生器82B係彼此正對。更詳而言之,係備有具有相同結構之兩個電壓產生器,且若其中一個電壓產生器係設置為與另一電壓產生器正對之關係,並處於相對該電壓產生器為轉動180°之狀態,前述之結構係可實現。因此,可輕易地得到可減少上述之感應電荷與干擾的優點。
由於該直流電源76係設置於該第一電路板78A中央
部與該第二電路板78B中央部之間,該第一高電壓電源70A與該第二高電壓電源70B可被設置成大約對稱於該直流電源76。因此,可輕易得到減低前述感應電荷與干擾之效果,並可進一步加強該離子產生器之可製造性(大量生產)。
再者,該變流器電路80A、80B、84A及84B係設置
於該第一電路板78A與該第二電路板78B上。因此,該由外部供應之直流電壓係調整成該直流電源76之電源電壓及輸出,且係藉由該變流器電路80A、80B、84A及84B將該直流電壓(電源)轉換為想要頻率之交流高電壓,因此該電壓A與該電壓B係可由該第一正電壓產生器82A、該第二正電壓產生器82B、該第一負電壓產生器86A及該第二負電壓產生器86B所產生。
又,同前所述,該第一導線配置74A與該第二導線
配置74B係為本質上相同之結構,並設置為對稱於該C1及C2軸之正對關係。在此情況中,該第一導線配置74A係包括該擷取線88A及90A、朝該A方向延伸的該第一供應線92A、以及該分佈線94a、94c及94e。而該第二導線配置74B係包括該擷取線88B及90B、朝該A方向延伸的該第二供應線92B、以及該分佈線94b及94d。根據該結構,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾係可有效地彼此抵銷。
另外,該擷取線88A及該擷取線90B係設置為彼此
正對之關係,且該擷取線90A及該擷取線88B係設置為彼此正對之關係。再者,該第一供應線92A及該第二供應線92B係設置為彼此正對之關係。因此,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾係能可靠地彼此抵銷。
關於本實施例,該電極針44a至44e沿該A方向依
序按預定區間設置之情況已述於前文。然而,只要可維持前述之位置關係,該各個電極針44a至44e之配置可適當地變更。
更詳而言之,如第18A及18B圖所示,舉例而言,可將四個電極針44a至44d提供於一個電極匣46中。
在第18B圖之情況中,該四個電極針44a至44d係於俯視視角設置於虛擬圓圈126上。再者,於俯視視角中,若該各個電極針44a至44d係以90°之區間設置,如第18A圖中所示,分佈線94a及94c可由第一供應線92A所懸吊並連接至該接收開口60a及60c,而分佈線94b及94d可由第二供應線92B所懸吊並連接至該接收開口60b及60d。因此,該第一高電壓電源70A與該第一導線配置74A,以及該第二高電壓電源70B與該第二導線配置74B係可設置為點對稱於該虛擬圓圈126(虛擬圓圈126的圓心)。
因此,該第一高電壓電源70A所造成之感應電荷與干擾及該第二高電壓電源70B所造成之感應電荷與干擾係可有效地彼此抵銷,且在同一時間,該第一導線配置74A所造成之感應電荷與干擾及該第二導線配置74B所造成之感應電荷與干擾亦可有效地彼此抵銷。同樣地,在此情況中,可有效地抑制因為該正離子18與該負離子20於該工作件16之抵達週期而增加之電位振幅。
另外,在前文中,已說明了於該離子產生器10之殼體22內部設置該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B之情況。假設該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B係設置成對稱並實質上平行,由於可得到減少感應電荷與干擾之優點,只要該位置關係能夠維持,該第一
高電壓電源70A及該第二高電壓電源70B可設置於該殼體22之外部;或者,該第一高電壓電源70A、該第二高電壓電源70B、該第一導線配置74A及該第二導線配置74B全部皆可設置於該殼體22之外部。在此情況中,雖然需要提供一些對策以對使用者保護而免於該交流高電壓,本實施例消除感應電荷與干擾之目的仍然可被達成。
在前文中,離子產生器10係描述為一種電荷產生裝
置,然而,本實施例並未將其限制於此應用。在該離子產生器10中,若該相同之交流高電壓係施加於該各個電極針44a至44e而使得正離子18或負離子20係同時產生於該電極針44a至44e之鄰近區域,則不論正離子18或負離子20皆可朝該工作件16釋放,使得該裝置可作用為對該工作件16充電之充電裝置。更詳而言之,由於該離子產生器10及該充電裝置在能夠朝該工作件16釋放正離子18或負離子20之情況中是相同的。因此,根據本實施例,將該離子產生器10使用作為充電裝置是可行的。
若該離子產生器10係作用為此方法中之充電裝
置,同樣地在該充電裝置中,可輕易達成前述可減少感應電荷與干擾之效果。可想而知,假如包括該離子產生器10之結構的充電裝置係分別製造,則自然可輕易達成前述可減少感應電荷與干擾之效果。
根據本發明之電荷產生裝置並不受限於前述實施
例,且理所當然地,在不悖離本發明之基本精神下,本發明之電荷產生裝置係可適用於各種額外或變更之結構。
10‧‧‧離子產生器/電荷產生裝置
14‧‧‧輸送器
16‧‧‧工作件/目標物件
22‧‧‧殼體
44、44a至44e‧‧‧電極針
60a、60b、60c、60d、60e‧‧‧接收開口
70A‧‧‧第一高電壓電源
70B‧‧‧第二高電壓電源
72‧‧‧交流高電壓電源
74A‧‧‧第一導線配置
74B‧‧‧第二導線配置
76‧‧‧直流電源/電壓供應源
78A‧‧‧第一電路板
78B‧‧‧第二電路板
80A、80B、84A、84B‧‧‧變流器電路
82A‧‧‧第一正電壓產生器
82B‧‧‧第二正電壓產生器
86A‧‧‧第一負電壓產生器
86B‧‧‧第二負電壓產生器
92A‧‧‧第一供應線
92B‧‧‧第二供應線
94a至94e‧‧‧分佈線
Claims (10)
- 一種電荷產生裝置(10),係包括:至少兩個電極(44、44a至44e);第一電源(70A),係用於將第一電壓施加於一個第一電極(44、44a、44c及44e);第二電源(70B),係用於將極性與該第一電壓相異之第二電壓施加於另一個第二電極(44、44b及44d);第一導線配置(74A),係電性連接該第一電源(70A)及該第一電極(44、44a、44c及44e);第二導線配置(74B),係電性連接該第二電源(70B)及該第二電極(44、44b、44d);殼體(22),係由電性絕緣材料製成;其中,該第一電極(44、44a、44c及44e)及該第二電極(44、44b及44d)暴露於該殼體(22)之表面上;其中,該第一電源(70A)及該第二電源(70B)設置於該殼體(22)內部、及/或該第一導線配置(74A)及該第二導線配置(74B)設置於該殼體(22)內部;其中,該第一電源(70A)及該第二電源(70B)係設置為彼此正對之關係,及/或該第一導線配置(74A)及該第二導線配置(74B)係設置為彼此正對之關係;其中,該第一電壓係從該第一電源(70A)經由該第一導線配置(74A)施加於該第一電極(44、44a、44c、44e),且該第二電壓係從該第二電源(70B)經由該第二導線配置(74B)施加於該第二電極(44、44b、44d),據此,於該第一電極(44、44a、44c、 44e)之鄰近區域產生離子,且於該第二電極(44、44b、44d)之鄰近區域產生極性與該前述離子相異之離子,其中,朝向目標物件(16),該電荷產生裝置(10)釋放產生於該第一電極(44、44a、44c及44e)鄰近區域之離子及產生於該第二電極(44、44b及44d)鄰近區域之離子;其中,該第一電源(70A)及該第二電源(70B)係設置為實質上平行於該目標物件(16),及/或該第一導線配置(74A)及該第二導線配置(74B)係設置為實質上平行於該目標物件(16);其中,該第一電源(70A)以及該第二電源(70B)係實質上與該目標物件(16)平行設置於實質上和該目標物件(16)距離相同之位置上,且及/或該第一導線配置(74A)及該第二導線配置(74B)係實質上與該目標物件(16)平行設置於實質上和該目標物件(16)距離相同之位置上;其中,該第一電源(70A)產生第一交流電壓,而該第二電源(70B)產生極性與該第一交流電壓相位差180°之第二交流電壓;其中,藉由將該第一交流電壓經由該第一導線配置(74A)從該第一電源(70A)施加於該第一電極(44、44a、44c、44e),且將該第二交流電壓經由該第二導線配置(74B)從該第二電源(70B)施加於該第二電極(44、44b、44d),交替地實現於該第一電極(44、44a、44c、44e)鄰近區域中產生正離子(18),同時於該第二電極(44、44b及44d)鄰近區域中產生負離子(20),以及於該第一電極(44、44a、44c、44e)鄰近區域中產生負離子(20),同時於該第二電極(44、44b、44d)鄰近區域中產生正離子(18); 其中,該第一電源(70A)包括第一電路板(78A)、第一正電壓產生器(82A),其係設置於該第一電路板(78A)上且產生該第一交流電壓之正電壓、以及第一負電壓產生器(86A),其係設置於該第一電路板(78A)上且產生該第一交流電壓之負電壓;其中,該第二電源(70B)包括第二電路板(78B)、第二正電壓產生器(82B),其係設置於該第二電路板(78B)上且產生該第二交流電壓之正電壓、以及第二負電壓產生器(86B),其係設置於該第二電路板(78B)上且產生該第二交流電壓之負電壓;以及其中,該第一電路板(78A)及該第二電路板(78B)設置為直立及相互平行於該目標物件(16)。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,該第一正電壓產生器(82A)及該第二負電壓產生器(86B)彼此正對,以及該第一負電壓產生器(86A)及該第二正電壓產生器(82B)彼此正對。
- 如申請專利範圍第2項所述之電荷產生裝置(10),其中,用於將電源電壓供應至該第一正電壓產生器(82A)、該第一負電壓產生器(86A)、該第二正電壓產生器(82B)及該第二負電壓產生器(86B)之電壓供應源(76)設置於該第一電路板(78A)之中央部及該第二電路板(78B)之中央部之間;按照該第一正電壓產生器(82A)、該電壓供應源(76)及該第一負電壓產生器(86A)的順序設置於該第一電路板(78A)上,實質上與該目標物件(16)平行;以及按照該第二負電壓產生器(86B)、該電壓供應源(76)及該第 二正電壓產生器(82B)的順序設置於該第二電路板(78B)上,實質上與該目標物件(16)平行。
- 如申請專利範圍第3項所述之電荷產生裝置(10),其中,該電壓供應源(76)為直流電源,藉由來自外部之電源供應產生直流電壓;將該直流電壓轉換成交流電壓之變流器電路(80A、80B、84A及84B)分別設置於該第一電路板(78A)上介於該直流電壓源(76)及該第一正電壓產生器(82A)之間的位置、於該第一電路板(78A)上介於該直流電壓源(76)及該第一負電壓產生器(86A)之間的位置、於該第二電路板(78B)上介於該直流電壓源(76)及該第二正電壓產生器(82B)之間的位置、及於該第二電路板(78B)上介於該直流電壓源(76)以及該第二負電壓產生器(86B)之間的位置;藉由只擷取在轉換後該交流電壓之正電壓部份,該第一正電壓產生器(82A)產生該第一交流電壓之正電壓電壓,且放大該擷取之正電壓部份:藉由只擷取在轉換後該交流電壓之負電壓部份,該第一負電壓產生器(86A)產生該第一交流電壓之負電壓,且放大該擷取之負電壓部份;藉由只擷取在轉換後該交流電壓之正電壓部份,該第二正電壓產生器(82B)產生該第二交流電壓之正電壓,且放大該所擷取之正電壓部份;以及藉由只擷取該交流電壓在其轉換後之負部份,該第二負電壓產生器(86B)產生該第二交流電壓之負電壓,且放大該所擷 取之負電壓部份。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,該第一導線配置(74A)包括第一擷取線(88A及90A),其係用於擷取藉由該第一電源(70A)所產生之該第一電壓、第一供應線(92A),其係連接至該第一擷取線(88A及90A)及實質上相對於該目標物件(16)而平行延伸、以及第一分佈線(94a、94c及94e),其係連接至該第一供應線(92A)且與該第一電極(44、44a、44c及44e)電性連接;以及該第二導線配置(74B)係包括第二擷取線(88B及90B),其係用於擷取藉由該第二電源(70B)所產生之該第二電壓、第二供應線(92B),其係連接至該第二擷取線(88B及90B)並本及實質上相對於該目標物件(16)而平行延伸、以及第二分佈線(92B),其係連接至該第二供應線(92B)並且與該第二電極(44、44b及44d)電性連接。
- 如申請專利範圍第5項所述之電荷產生裝置(10),其中,該第一擷取線(88A及90A)及該第二擷取線(88B及90B)設置為彼此正對之關係,且該第一供應線(92A)及該第二供應線(92B)設置為彼此正對之關係。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,該第一電極(44、44a、44c及44e)及該第二電極(44、44b及44d)沿該第一電源(70A)及該第二電源(70B)之長度方向及/或沿該第一導線配置(74A)及該第二導線配置(74B)之長度方向交替地設置。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,複數個第一電極(44a及44c)及複數個第二電極(44b及44d)係在俯視 角中設置於虛擬圓圈(126)上。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,該第一電極(44、44a、44c及44e)及該第二電極(44、44b及44d)具有暴露於外部之末稍部的電極針。
- 如申請專利範圍第1項所述之電荷產生裝置(10),其中,該電荷產生裝置(10)係為離子產生器,其係藉由朝該目標物件(16)釋放離子(18及20)而移除靜電荷並中和已充電之目標物件(16)。
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