JPH0364997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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3156847号および第3179849号には空
気がAC高圧電源に結合された放電電極を通つて
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4423462号、第4093543号、第
3714541号および第2879395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、ほ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、圧縮窒素が吹きつけ用媒体としてし
ばしば使用されている。これは窒素の不活性な性
質と放電電極において高電界のもとでイオン化す
ることが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4027686号および
第3132567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。従つて、
イオン化銃本体にプラスチツクを使用し、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、プラスチツ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AC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つた。
米国特許第433312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
てが絶縁性のハウ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つて
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ランスさ
れ、通常は、いつたん設定されると、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に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つた。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
点があつた。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
比較して負イオンの方が一般に移動度が大きいこ
とによつ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、電極間のギヤツプに発生される窒素イオンの
大部分がノズルを通つ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
大きいことによつ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 従つて、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DC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過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ツジ
フイルタが使用され、かつこのフイルタが詰まつ
た、またはこわれたときに、あるいはこのフイル
タが不適正に装着され、または誤つて装着しなか
つた場合に、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つ
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、またはフイルタの取替えのために、また
は組立てのために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。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、帯電物品の超清浄の静電中和
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
囲むプラスチツクのノズルを含む。これら放電電
極はノズルを通るガス流の方向を横切つて軸線に
関して整列配置され、かつ互いに離間されてい
る。トリガ手段によつ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。

電極間のギヤツプを通つ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。従つ
て、たとえば装置が空気に対してバランスされて
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つ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、従つて大きな出力電流
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に、
放電電極間のギヤツプ中に空気が引き込まれるよ
うにする複数個のベンチユリ口がノズル先端に円
周方向に沿つて配置されている。ベンチユリ口を
通つて電極間ギヤツプ中に引き込まれる周囲空気
は電極間ギヤツ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
高電圧出力が前もつて正負両イオンの数が等数に
なるようにバランスされていても、ノズルから放
出されるイオン流は負イオンの方が優勢になると
いうことは分つている。正のDC高電圧のその放
電電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
させることによつて、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、はるかに重要度は低いけれど、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ことによつ
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
DC高電圧の印加または遮断を適当に遅らすこと
によつて、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ツジフイルタはガス流から
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。万一フイルタが詰まつたり、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
正であつたり、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つたときに、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
静電中和を行なつ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Ａ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Ｇ２
にそれぞれ結合するために設けられたコンジツト
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Ｃ、およびノズルを通つてのガス
の放出を開始させるためのトリガ手段Ｄ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Ｄ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、それによつて正
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、それによつて初期の
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はプラスチツクのチツプ１２を含み、
このチツプ１２は銃本体Ｃの銃身端部１６に締付
けナツト１８によつて取付けられたときに、室２
２を介して銃本体Ｃ中の孔２０と連通する内部オ
リフイス１４を含む。ノズルＡ、銃本体Ｃ、およ
びナツト１８は例えばポリテトラフルオロエチレ
ンのような適当な高分子物質よりモールドされて
おり、従つ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つて包囲されている。ノズル
チツプ１２中の周辺に配置された複数の小さな通
路２４はベンチユリ口として働く。これらベンチ
ユリ口は放電電極Ｂ間の電極間ギヤツプ中に空気
を引き入れるように作用し、圧縮窒素のようなガ
ス放電電極の作用を受け、オリフイス１４を通つ
て放出されるときに、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（ベンチユリ口）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つ
て希釈され、従来ならば空気のイオン化のために
前もつて調整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Ｂ間の大きなイオン化電流を
減少させる。その上、ベンチユリ口より引き込ま
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イス１４を通つて吹き出され
ることになる。

第５図は従来のノズル（ベンチユリ口のないも
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つても、圧縮空気が
使用されたときよ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つくりと減衰すると
いうことが分る。第６図は本発明のベンチユリ口
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Ａ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を再
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ツプ１２に取付け
られている。針状体２６および２８はチツプ１２
の凹部内に圧入されたマウント３０および３２に
よつて保持されている。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、受容されるよう
になつている。雌型端子３４は銃身の通路４０内
のケーブル３８および銃本体Ｃのグリツプ部分の
コンジツト４５を介して正のDC高電圧発生器Ｇ
１の出力に接続されている。雌型端子３６は銃身
の通路４４内のケーブル４２およびグリツプ部分
のコンジツト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３８および４２を銃身内の１つのコンジツト
（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Ｄは銃本体Ｃのグリツプ部分のガス
通路５４をノズル室２２に達する中心の孔２０と
結合する銃本体Ｃ内の通常のガス弁５０を作動さ
せるようになつている。通路５４は適当な管体５
６によつて加圧ガス源に相互接続されている。ノ
ズルチツプ１２が銃身端部に取付けられるときに
銃本体の孔２０とノズル室２２の間に取替え可能
な適当なカートリツジフイルタ６０が設置され
る。このフイルタ６０は通常のものであり、トリ
ガ手段Ｄ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Ｇ２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。フイルタ監視回路の差圧センサ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中のオリフイス６８の両側に
関する差圧を口１５０および１５２を介して測定
することによつてガス流を監視する。レオスタツ
ト７２の調整により演算増幅器７４より構成され
た差働増幅器回路のバランス調整を行なうことが
できる。演算増幅器７６の出力に発生された信号
は電圧比較器７８，８６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、そして緑色の
LED（発光ダイオード）８２はオンとなり、フイ
ルタの正常な状態を指示する。ガス流がフイルタ
６０の破損状態またはフイ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LED８０がオンとなつてフイルタに
問題があることを警告する。ガス流が、例えばフ
イルタ６０が詰まることによつて、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
つて流れ続けるので「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
導通状態に保持し、それによつて高電圧電源Ｇ１
およびＧ２のそれぞれを付勢する。

高電圧スイツ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Ａ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、イオン流は電源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
つてバランスされ、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、それによつて
中和処理の開始時に物品に正に帯電することは分
つている。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Ｄ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Ｇ
１およびＧ２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
つている。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
回路が電源をスイツチングする制御回路に組込ま
れている。

第４図Ａ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１０４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のエミツタ−ベー
ス接合を逆バイアスする。両トランジタ９０およ
び１１２はカツトオフ状態になり、電圧レギユレ
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１５４を充電す
ることによつて達成される。トリガ手段Ｄ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１１２のエミツタ−ベ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、電圧レギユレータ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２６に対する高電
圧の遮断を遅延させること（従つて、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−エミツタ接合を介してコ
ンデンサ１５４を放電させることによつて達成さ
れる。可変抵抗１０４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
が行なえるように選択される。

第４図ＡおよびＢには高電圧出力バランスを失
なつたとき、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ている。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
ことによつて決定される。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１４
６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
つ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１３８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LED１３６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LED１
５８もまたオフとなり、赤色のLED１２０をオ
ンにし、ブザー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つたことを警告する
可聴警報を発する。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ゝで
ある。場合には、LED１２０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
オン化銃にベンチユ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
ンチユ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。ベンチユリ口を設
けたノズルの効率を評価するために、初めにノズ
ルにベンチユリ口のないイオン化銃を使用し、次
にノズルにベンチユリ口を設けたイオン化銃を使
用して同じテストを行なつた。

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＋5000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Ｄを作動させて高電圧を放電電極Ｂに供給
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−5000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
テストを行なつた。

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図はベンチユ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、ベ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つたにも拘わらず、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つたテストから、ガスが放出
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易に分
る。イオン流はその後急速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Ｄ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
ズルから放出された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つて明白
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
ることによつて正のDC高電圧の遮断を遅延させ
ることにより、ガス流がオフ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
ることによつて、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Ｄ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つて決定されるべけであ
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
例を占す概略断面図、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
ベンチユ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つたとき
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図はベンチユ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つ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：プラスチツク
のチツプ、１４：オリフイス、１６：銃身端部、
１８：締付けナツト、２０：孔、２２：室、２
４：通路（ベンチユリ口）、２６，２８：導電性
針状体、４０，４４：通路、４５：コンジツト、
５０：ガス弁、５４：ガス通路、５８：流量計、
６０：カートリツジフイルタ、７０：差圧セン
サ、９２，９３：電圧レギユレータ、１２２：ブ
ザー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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 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 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 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 前記通路中に挿入されたフイルタを構成する
   手段を有する特許請求の範囲第１項記載の中和装
   置。 ７ 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
   フイルタの破損または詰まり、あるいは不適性な
   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 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。