JPS58148672A - 静電圧制御回路 - 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】 ■回路に係るものであり、詳述丁れば、靜電被換ンステ
ムの帝亀電極のような高圧電極と接地された物品との間
の初期アークを検出し、アークが発生する＠ＴＪ　ｉｃ
＾圧電源を遮断して電他全接矯するようになっている改
良された制御回路に係るものである。

静電被膜システムは一般に１高圧ｒｔ流電源を備えてお
り、この電源は被膜さるべき接地された物品と、静電的
に帯′に嘔せた霧状の液体被膜戒は静電的に帯電享せた
粒子状被膜材料の雲を物品に向けるスプレーガン域は類
似デバイスとの関に接続されている。静電被膜システム
を作動させている揚台には、発火或は増発の危険性があ
る。この危喫性は液体被膜内の溶剤の引火性及び粒子状
被膜の雲の引火性と、被膜装置と電気的接地との間のス
パークによる着火の危険性とに起因するものである。典
型的には、被膜丁べき物品は固足された或は往４：ＩＩ
動する被膜アグリヶータを通って輸送される。もし物品
が被膜アプリゲータに近づき過ぎたり、コンベア上て揺
動したりすると、被膜アプリゲータと接地された物品と
の間にスパークを生じるかも知れず、恐らく発火したり
或は爆発を住じたりすることになる。

従来から、静電被膜システム内にアークが発生するのｔ
防止するために樵々の方法が用いられて米た。発火乃至
は爆発會防ぐ外部方法の７つは、トリツプ或は検知ワイ
ヤ或はｆ検出ｒバイスを使用することである。接地され
た物品が高電圧に近づき過ぎると、外部検知デバイスが
トリガされて鬼神の＾圧ｔ−遮断し、スプレーデバイス
ｆ：接地することによってスプレーデバイスから電荷を
除去する。別の外部的方法では赤外線検知デバイス【用
いて、火災が発生した後の炎を検出する。次でフレオン
のようなガスを膚火領域に注入して消炎させる。

発火或は爆発の危険性を低下きせる別の方法は、内部制
御回路金使用することである。このような制御回路の７
つは、高圧電源と被膜材料帯ｔｔ他との間に接続された
極めて＾い値の抵抗′ｔ−鯛えている。初期アークが兄
生すると、ＳＯＯ或は６ｏＯメクオ一ム相度の抵抗が利
用可能なエネルギｔＮ火するには不充分なレベルまで制
限してしｆ５゜しかしながら、正常のスプレー動作中に
スプレーカン或は被膜器具が物品に接近して正常電流が
増〃口すると高抵抗Ｋまたがって電圧降下を生じ、スプ
レーチップ或は材料帯亀電檎の電圧を低下させる。この
型の方法はスプレー或は被膜材料の帯電レベルが低く、
従って非抵抗性基＃に比して被膜きれるターガント即ち
物品への被膜材料の転送効率が低い。

別の内部安全方法はフィードパンクンステムとして実現
はれている。高圧電源の接地レンゲの電流を利用してス
プレーガンへの高圧出力う１７内の出力′ｗＬ流を監視
てる。この方法のｌっは過電流連断回路に見られる。こ
れらのシステムは静電被膜分野では７５年以上に亘って
使用されて米た。

鍋圧直＆回路の接地レッグ内の電流は抵抗全通過せしめ
らｒ（、’ｌｉｌ流に比例した低電圧信号ｔ％生ずる。

この低電圧信号が初期アーク状態ｔ−表わすのに朗いら
れる予めセットされた参照レベルに到達すると、＾圧発
生回路への入力電圧が線断され、同時に、リレー、ンレ
ノイド或は空気圧スイッチを用いて高圧出力及びスプレ
ーデバイスが接地される。この型の回路は、予めセット
されたトリップ電ＲＫ＠達するまで高圧回路内の電流が
徐々に増加して行く場合には極めて良好に動作する。し
かし、この回路は、コンベア上で揺動する物品が静電ス
プレーカン會通過して移動する場合に生じるかも知れな
い状態の急速な変化に充分迅速に応答しない、また、こ
の型の制御は、単一の高圧電源によって多数のスプレー
ガンを作動させてｉる場合には良好に動作しない。制御
回路は、各スプレーガン（正常最大電流が流れている間
は電源をｍ断じないように充分に高く設定しなければな
らない、スプレーガン０／っだけに初期アークが発生し
、残余のスプレーガンへの電流が最大許容電流以下であ
れば、初期アークが存在しているに％拘わらず回路は電
Ｉｌ會纏断しないか４知れない。

高圧電源のための改良されたフィード／ｆツク制御シス
テムは、例えば米国特許３．ｌ！八ｂｔｔ号、３、ざり
！；、１９２号、　３．　［９ＩＩ、コア１号、ダ、Ｏ
りｊ、４７７号及び弘、／Ｉｔ、ｊコア号に示されてい
る。改良されたシステムは、高圧回路内の分離した直流
電流レベルを周期的Ｋｌ−ソプルし、各ナン！に會脣定
の一間の間記憶する。記憶した各サンプルは次の周期的
サンプルと比較される。所定のナングリング期間の１つ
のサンプル間の差は、高圧回路内の電流の変化速度、即
ちｄｉ／ｄｌｔ＃わしている。もしこの直流電流の変化
速度が予めセットされた速度ｔｍえると、制御回路は高
圧電源を切離す、或は線断し、同時に高圧出力ｔｗｃ地
する。この回路は、高圧回路内にある用足最大電流が流
れた時に電源を纏断する前述の過電流制限回路と共に作
動させる。電流の変化速匿即ちｄｌ／ｄｔを測定する制
御回路は、アーク或はスパークを防ぐための従来０１１
Ｉ圧制御回路を著しく改善している。しかし、この回路
は、突然の極めて早い電流変化、或は小さい物品が静。

電スプレーガンに向かつて急速に移動丁番−場合に発生
するよ５な比較的小さい電流変化には、常に充分迅速に
応答するとは貸先ない。応答が不濶足となるような別の
状態は、静電被膜装置を通して幡送される大きい物品か
ら小さい接地された突起が伸びているような場合である
。高圧システム内の電流レベルは主として一品の大きい
質量によって決定され、回路が応答できるようになる前
に小さい接地された突起は被Ｉ［装置からアーク距離内
に移動できるようＫなる。これは、タステム内の瞬時電
流を定常的に監視するのてはなくある期間ＫＮって電流
の変化速度管監視するシステムては待に問題である。ｄ
ｉ／ｄｔ法に伴なう別の問題は、接地された物品が静電
被膜装置附近内まで極めてゆっくりと移動し、アーク距
離の縁に静止する場合である。このよ５な状態ｔｇ知す
るように感ｌｔ設定すると生産システムを連続的に誤燗
断してしまうので、この時点でのｄｉ／ｄｔは実際的で
はない。より基本的な仁とは、このような状態では、ア
ークが実際に発生するまでは時間的に電ｆＩｔｌｃ変化
が殆んど現われな−ことである。

本発明によれば、静電被膜システムにｓ？−て被膜材料
を帯電させるのに用いる聾の電源のような高圧直流電源
Ｏために、初期アーク状態が発生すると電源會遮断する
改良された制御回路が提供される。この制御回路は直流
電流の交流成分の一時変化を監視してこれらに応答する
よ５（なっており、予めセットされた電流レベル會超え
る電流増加に応答して高圧ｔ＃’を線断する従来技術シ
ステムと組付わせて使用される。

本発明の制御回路は、高圧電源Ｏ低圧Ｉ［ＩｔＩ／ＩＡ
戻り路内に配置されている抵抗にまたがって現われる電
圧に応答して作動する。典型的（は、静電被膜システム
用高圧電源は高圧変圧器の一次轡線を駆動する高周波発
振器を含んている。変圧器からＯ高圧出力はコンデンサ
・ダイオードラダー回路網に印加され、回路網は変圧器
出力を整流し、てい倍して参〇に■（キロポルト）乃至
／ＺＯＫＶ程度の極めて高い直流電圧にする。高圧回路
の接地戻りレッグ内の抵抗にまたがって現われる電圧は
。

主として直流信号であるが、電源変圧１ＩＯ−次轡線會
励振する周波数の高調波である低レベルの交流リップル
が重畳されている。更に、他の高周波雑音が電流検知抵
抗Ｋまたがって現われる０例えば、初期アーク状態の下
では短かい接続時間のパルスが電流検知抵抗にまたがる
電圧に重畳される。

初期アーク状態中、即ちアークが発生する直前には、電
圧勾配がある臨界値を超えるために被膜アグリケータノ
ズルｔ＊巻く空気が電離されることによって増大した：
１０ナ放電が存在する。このコロナ放電が極めて短かい
持続時間の不規則な電流スパイクを発生させる。

本発ｆ！ＡＫよれば、制御回路は電流検知抵抗からの電
圧信号を、直流成分を除去する交流結合コンｒンナ及び
低域（通過フィルタ全通して差動増巾器の非反転入力に
印加する。低域通過フィルタからの同じ信号は、・通常
は順方向にバイアスされているダイオードを通して差動
増巾器の反転入力に印加される。高圧電源からの出力が
安定状態にある場合には、差動増巾器への入力は相殺的
で、互に打消し曾５゜一方、高圧電源からの出力に電流
変化即ちｄｉ／ｄｔが発生するか、或は初期アークが存
在すると、信号が差動増巾器及び帯域通過フィルタを通
って演算増巾器に印加される。演算増巾器の出力は予め
セットされた参照電圧と比較される。初期アークが存在
するか、或は高圧出力電流が所定速度で変化すると、演
算増巾器からコンパレータに印加される信号は参照電圧
【超えるのて、コンパレータはスイッチをトリガして高
圧電源を遮断させ、高圧電源の出力及び静電被Ｊ［装置
を接地せしめて電荷を除去し、アークを防止する０回路
は高圧電源の出力電流の一時変化を連続的に監視してい
るので、従来技術の制御回路は充分に応答しなかったｄ
ｉ／ｄｔにも、また初期アーク状態の下で発生する極め
て短かい持ａＷ８間の不規則な電流バル不にも迅速に応
答する。

従って、本発明の目的は、高圧直流電源のための改良さ
れた安全制御回路を提供することである。

本発明の別の目的は、初期アーク状幹の下で静電ンステ
ム用高圧直流電源ｆ：Ｉ！１断する改良された制御回路
を提供することである。

本発明の他の目的及び長所は、飽附図面に基づｉて以下
の説明から明白になるであろう第１図は、本発明による
初期アーク検出Ｓ回路１１を組入れ九高圧直流電源１０
０簡略化回路図である。電源１＠＃ｉ、−次舎＄１１８
及び二次壱纏１４を有する高圧ステップアップ変圧器１
！を含んでいる。交流電源１ｓは、スイッチ１−を通し
て一次巻線１３に＠続される。この交流電源ＩＩは、商
用電源のような適当ｔａｉであって差支えないが、好ま
しくは商用電源よりも充分に高い周波数の出力を有する
発振器の形状とする。以下の説明では、この交流電源Ｉ
　Ｓ　Ｆｉ２０００Ｈｚ　ｌｉ度の出力周波数を有する
発振器の形状である４のとしている。

高圧交ｔＩＬＦｉ二次巻線１４Ｋま九がって現われる。

この電圧は複数のダイオード１８及びコンデンサ１９で
構成されている電圧てぃ倍ラダー回路網１１に印加され
る。回路網１７からの高圧出力は限流抵抗２０を通して
端子２１に供給される。端子２１は適当な高圧ケーブル
（図示せず１を通して静電被膜装置（図示せず１に、或
は他の静電７ステムに接続される。端子２１に現われる
電圧はどのような望ましいレベルであってもよいが、素
置的には多分４Ｉｏｕ乃至１ｓｏｕの範囲内のレベルに
ある。

静電被膜中は、加工片即ち物品を電気的に接地し、ま九
被膜材料を接地に対して高い負或は正電圧に帯電させる
のが普通である。変圧器二次巻締１４の２４１１１Ｆｉ
ポテンシヨメータ２ｉの固定亀子及び抵抗宜・を通して
電気的接地に接続されている。高圧端子２１から流れた
電流は、抵抗２６及びポテンショメータ！湯を含む接地
ループを通って戻らなければならない、電流が抵抗２６
及びポテンショメータｔｓｔｍれる九めにポテンショメ
ータ２！Ｓのタラｆ！７と接地との間に電圧が発生する
。この電圧は、高圧電流に比例する制御信号を形成する
。接地され友物品が被ＩＩ装置に近づき過ぎて移動１．
て高圧電流が増加すると、タップ２７に３Ｊわれる電圧
が増加する。タップ２７Ｆｉ抵抗２Ｉを通してシリコン
制御ｌＩＲ器（ＳＣＲＪ　２−のゲートに接続されてい
る。リレーコイル３０．５ＣＲ１９のアノード及びカン
ード、及びダイオード３１が正電圧源と接地との関に直
列ＫＩＩ続されている。抵抗３２が正電圧源からＳＣＲ
！　１１０カンードとダイオード３１との間Ｋｍ続され
てｉる。充分に正の電圧が抵抗２ｓを通して５Ｃｆｌ−
のゲートに印加されると、５ＣＲ１１１が導通してリレ
ーコイル３・を付勢する。ポテンショメータのタップ！
１の設定ヲ調整することによって、ＳＣＲ２１を導通さ
せる高圧電流からの出力電流を調整することが可能であ
る。５ＣＲＩ・が導通してリレーコイル３・が付勢され
ると、スイッチ１・がりレーコイルｓＯによって開かれ
て変圧器−次巻線１ｓへの電力を履断スる。同時にリレ
ーコイル３・はスイッチ３ｓを閉じて高圧出力端子！１
を接地ＫＩＩ絖する。

以上の回路は静電被膜装置及び類似の濡のデバイスを作
動させる丸めの高圧を供給するものであり、所定の過電
流状態に応答して高圧出力を遮断し接地するための過電
流保護を含んで−る。このような回路は公知であり、多
年に亘って従来技術によ秒市販されて米てｉる０本発明
によれば、初期アーク検出器回路１１は了インレーショ
／ダイオード３４を通して５ＣＲ１−のゲートＫＩＩ続
されており、抵抗２６及びポテンショメータ！謬を含む
接地戻りループを通る電流の所定の変化速度即ちｄｉ／
ｄｔＫ応答してリレーコイル３ｏを付勢１１、＾正電源
１ｅｔ−迩断する。また初期アーク検出器回路１１は、
アーク直前のコロナ放電によって発生する他めて殻かい
持続時間の電流・母ルスにも応答して５ＣＲ２・をトリ
がする。

第１図は初期アーク検出器回路１１のブロックダイアダ
ラムである。第１図の電源の高圧直流回路内の電ｆｌＫ
比例する電圧は、交流結合コンデンサ３７に印加される
。この信号は主に直流電圧であるが、高圧電源１０から
の出方のリップルに起因する交流成分を含み、また初期
アーク状態の下で発生するような雑音４含んでいる。結
合コンデンサボッ１１直流成分をＰＡして残りの信号成
分を低域通過フィルタＳ−を通して接合点３９に印加す
る。低域通過フィルタ３０は、コンデンサｓ７を通して
結合され九交流成分に静止直流電圧参照レベルを与える
。まえ低域通過フィルタ３８は信号から＾ｊＩＭ皺数及
びリンギング雑音を除去するように＊＊＠する。接合点
ｓ■上の信号は、差動増幅器４０の非反転入力に直接印
加され、ま九ダイオード４１を通して差動増幅器４０の
反転入力にも印加される。被膜装置が正常な安定状態で
作動中に発生する定常的な交流リップルは差動増幅６４
０によって打消される。差動増幅！４０Ｖｉ、高圧被膜
装置の近傍における接地された物品の動きに対応Ｉ−て
ペース参照電圧以上で正方向に変化するきれいで可変の
信号を発生する。

差動増幅器４０からの出力は、信号によって運ばれる情
報には関係のない外来干渉信号を除去Ｉ２、またＯペー
ス電圧に対１−て出力を参照するととＫよって信号を更
にきれいＫする帯域通過フィルタ４２を通過する。帯域
通過フィルタ４！からの信号は演算増幅器４３によって
増幅され、コン・ンレータ４４の一方の入力に印加され
る。コン／量レータ４４の他方の人力は予めセットされ
九直概参照電圧に接続されている。演算増幅器４ｓの出
力が参照電圧のレベル以下である限り、コンｚ４レータ
４４Ｆｉ出力を発生しない。演算増幅器４３の出力が参
照電圧を超えると、コン・ンレータ４４が出力を発生１
２、この出力はＳＣＲ！　９　を第１図）のダートに印
加されて前述のようにして高圧電源１０ｔ−遮断させる
。

高圧電源１０ｔｌｋｌＪＫ起動させる時には、電源１０
の高圧回路の電流の変化速度は急激である。

初期下−り検出器回路１１Ｆｉ電流の急激な変化速度即
ちｄｌ／ｄｔを検出【７て電＃！１０を遮断するから、
この時間中初期下−り検出器回路１１の動作を禁止する
必要がある。電源１０を初めてターンオンする際に、遅
延ターンオン制御４５Ｖｉ、電源１０からの出力が安定
するのに要する所定の短時間の間演算増幅器４３からの
出力を一時的に接地する。

典型的には、演算増幅器４３からの出力は電源１０が作
動後７秒或はそれ以Ｆの時間の間禁止される。この雉か
い時間の間に、高圧電源１０からの出力は、初期アーク
検出器回路１」の動作を杵容するのに充分なまでに安定
する。

第３図は初期アーク検出器回路１１の詳細な回路図であ
る。第７図の説明において、高圧出力電流に比例する電
圧が、電源１０からの高圧出力のための接地戻りループ
内の抵抗２・及びポテンショメータ２６にまえがって現
われることを述べ九。

この電圧は交流結合コンデンサ３７を通して接合点４８
に印加される。信号源の負荷を鍛小にするためにコンデ
ンサ３７と直列に随意抵抗（図示せず）を接続【−ても
よい。低域通過フィルタ３８は、接合点４８と小さい負
電圧源との関に並列に接続されている抵抗４９及びコン
デンサ５０からなっている。この負電圧源からの電圧は
抵抗４９を通して接合点４８に印加され、コンデンサ３
７を通（、て結合された交流成分に静的直流参照レベル
を与える、接合点４８は抵抗５１を通【、て差動増幅器
４０の非反転入力に接続されている。この差動増幅器４
ＯＶｉ系棟回路演算増幅器からなっている。

抵抗３・が差動増幅器４０の非反転入力を接地に接続し
ている。ｌ！合点４８はダイオード５２及び抵抗５３を
通［、て差動増幅器４００反転入力にも接続されている
。差動増幅器４０には、その出力と反転入力との間に接
続されている負フィードバック抵抗５４が設けられてい
る。差動増幅６尋Ｏの出力は接地されているコンデンサ
！Ｓ６と、抵抗５６を通１２で交流結合コンデンサ５７
とに印加され、コンデンサ５７から演算項＠器４３の非
反転入力に供給される。抵抗６６とコンデンサ５７との
間の接合点は、コンデンサ５８を通して接地され、また
抵抗５９を通［、て接地することも随意である。コンデ
ンサｓｓ、ｓｓ及び５７、及び抵抗５６及び５９は差動
増幅器４０の出力から外部及び無関係情報を除去する帯
域通過フィルタを形成［７ている。納会コンデンサ５７
は差動増幅器４０の出力に現われる信号のｉＩ流酸成分
除去するように鋤らくので、信号は接地基準となる８コ
ンガン丈５７と演算増幅器４３の非反転入力は、並列接
続された抵抗４７及びダイオード４６を通して接地され
ている。抵抗４１は増幅器４３の非反転入力に接地基準
を与え、グイオート”４６は増幅器４３への人力をクラ
ンプする、 ＃ＩＩ幅器番３の利得は、増幅器４３の出力と反転入力
との闇に接続されている負フィードバック抵抗６０と、
増幅器４３の反転入力と接地との間に接続されている抵
抗６１とによって決定される、望むならば、多接点スイ
ッチ６２を設けて７つ或はそれ以上の抵抗（図にはコつ
の抵抗６３及び６４を示しである）を抵抗６０と並列に
選択的に接続してもよい。抵抗６０と並列に７つ或はそ
れ以上の抵抗１に選択的に切替えることによって演算項
ｓｉｔ器４３の利得を調整【１、回路１１が電源１０を
連断する感度を調整する。好ましくは、電源１０及びそ
れに接続されている被膜装置が正常に動作ｌている間、
誤遮断７−ケンスをトリがすることなく回路１１が赦大
許容感度を持つように増幅ｇｉ４３の利得を調整する。

演算増幅器４３の出力は抵抗、６Ｓ會通［、てコンパレ
ータ４４の一方の入力６−に印加される６第コの人力６
７Ｆｉ、安定化された正の電圧源と接地との関Ｉ’ｌｌ
続されているポテンショメータ６９のタラｆ６Ｂでよい
調整可能な参照電圧源に接続されている。タラ７’６８
の位置を調整することによってコンパレータ入力６７に
印加される参照電圧を調整［５、電源１０の連断ンーケ
ンスを開始させ・るのに必要なコン・ンレータ入カー６
上の信号レベルｔ　ｓ定−ｔ−る、コンパレータ４４の
出力は直列抵に７６及びダイオード３４の直列回路を通
して５ＣＲ２＠のｒ−）に印加され、電源１００迩断を
開始させる。

第１図に関して説明しえように、電源１０が初めて付活
され九時に流れ始める初期電流の間に高圧電源１０が自
動的Ｋｉｌ断されないようにするために、遅鶴ターンオ
ン制御４５を設けることが望ましい。適当な信号を電源
１０への入力から第３図の人力扇子１４へ供給する。例
えば、もし交流電源１５（第７図）が直流電源（図示せ
ず）を有する発振器からなっているのであれば、電源１
０ノ嵩圧出力をオン、オフさせるに社直流電源をスイッ
チさせるであろう。スイッチされる直流電源の負１ＩＩ
Ｋ−趨子７４に接続すれば、電源１Ｇをスイッチオンす
る時に制御信号が得られることになる。

１千７４土の信号は抵抗７５を通１−て接合点７６に印
加される。接合点７・は抵抗７７全通して正の電圧源に
、またダイオード７８を通１−１てトランジスタ７・の
ペースＫＩｌ絖されてφる。トランジスタ１９のエミッ
タは接地され、コレクタは抵抗８０を通して正の電圧源
Ｋｍ続されている。ま九このコレクタは第コのトランジ
スタ８１のベースにも！Ｉ続されている。トランジスタ
８１のエミッタは接地されており、コレクタは抵抗８２
を通して正の電圧源に、また結合コンデンサ８３を通し
てワンショットマルチバイブレータ８４のクロック入力
ＫＩＭされている。マルチパイプメータ８４のクロック
入力は抵抗８５を通して正電圧源にも接続されている。

ワンショットマルチバイブレータ８４の出力は抵抗８７
を通してトランジスタ８８のベースに接続されている。

トランジスタ８８の工ばツタは接地されており、コレク
タはコン／七レータ４４の人力６６に接続されている。

動作を説明する。交流電源１５（第７図１が遮断されて
いる時には人力扇子７４に信号は印加されない、トラン
ジスタ１９Ｆｉ導通状態でおり、トランジスタ８１ｔ；
を非導通状態にある。またトラ７ノヌタ８８は非導通状
態にある。電源１５が初め。

て付活されると負の［ｆＩＬＩ号が抵抗ＴＩ及びダイ万
−ドア＄を通して印加され、トランジスタ１９を駒間的
に非導通状態にスイッチさせる。抵抗８０に印加される
正電圧が今度はトランジスタ８１を導通させ、抵抗８２
と結合コンデンサ８３との間の級合点ｔ−接地する。こ
れによって信号がコンデンサ８３を通ってワンショット
マルチバイブレータ８４をトリガするようＫなる。一旦
トリガされるとマルチバイブレータｓ４は予めセットさ
れ九持続時間の・９ルス出力、即ち典型的には７秒以下
の・ゼルス幅の出力を発生する。；７かし、電源１０か
らの高圧出力が安定するまでにどれ程の時間を会費とし
ようと本、この持続時間は調整可能である。マルチバイ
ブレータ８４からのパルス出力はトランジスタｓ８を導
通させるようにバイアスするので、この所定の時間の闇
コンノ母レータ４４の人力６６が接地される。従ってマ
ルチバイブレータ８４による時間の間コンパレータ４４
は、高圧電源からの出力電流の急激な変化に起因する増
幅器４３からの信号に応答しなくなる。望むならば、（
ＩＩ／ｄｔが正常であっても例えば静電塗装システムに
おいて塗料の流れが止まつえよすな別の場合に、回路１
１の動作を一時的に禁止するようにワン７ヨツトマルチ
パイブレータ８４を？　ＩＩ　ｆｆ　ｌ、てトランジス
タ８８を導通させる回路を設けることもできる。

高圧電源１０の異なる正常出力負荷に対する初期アーク
検出器回路１１の感度及び応答を最適に維持する九めに
＃ｉ、初期了−り検出器回路１１内に自動利得調整を設
けることが望ましい。′８４Ｉが固定されていると、検
出できる信号と、検出すべき移動物品の寸法、形状及び
材料との関に非線形的関係を生じて（７まう。これらの
理由から、利得の範囲を制御する自動的方法が望ましい
のである。

＾正電源１０内の静的電流が低い場合には、移動物品に
対して歳大感度を与えるように為利得が望ま（−い。ま
た静的電流がゆっくりし九速度で増加する（これは危険
な状廖ではない１のであれば、通常のスプレー動作中の
正常電流の変動によってｉ１４遮断が行なわれないよう
に１システムの利得を低下させることが適当である。こ
れは、静的電流のレベルと数多くの予めセントされたレ
ベルとを比較し、静的電流がこれらのレベルを超えて増
加【７たならば主増幅器の利得係数を自動的にヌテツ１
式に低ドさせることによって達成される、同様に、静的
電流がこれらのレベル以下に低ドした時に、主増幅器の
利得は、各レベルを通過する度に自動的に／ステップ増
加するようにする。この自動利得制御によって、−遮断
の可能性を最小に抑えつつ最大の感度を与えるようにな
る。

利得レベルにステップ変化を有する増幅器回路９０を第
４図に示す。回路９０は、第３図の演算増幅器４３の代
りに、結合コンデンサ５７と抵抗６５との間に接続１７
ようとするものである。コン５”’４５７、ダイオード
４６及び抵抗４７Ｕ、負フィードバック抵抗９！及び抵
抗９１によって決定される固定利得を有する演算増幅器
９１の非反転入力に接続されている。増幅器９１の出力
９４は演算増幅器９５の非反転入力に接続されている。

増幅器９５には固定負フィードバック抵抗９６及び反転
入力と接地との間に接続されている抵抗９１が設けられ
ていて、増幅器９ＳＣ）蝋大利得を確立している。ＣＯ
５／ＭＯＳパイラテラルスイッチ９０＆ヒ直ｌ”ＪｋＫ
　９９　、パイラテラルスイッチ１００＆　ヒＩｔ　動
抵抗１０１、及びパイラテラルスイッチ１（ｌ及び直列
抵抗１０３がそれぞれ抵抗９６と並列に接続されている
。スイッチｉｓ、１ｏｅ及び１（ｌが選択的に付勢され
ると、抵抗９−１１０１及び１０３が選択的に抵抗９６
と並列ＫＩＩ続され、演算増幅器９５の負フィードバッ
ク抵抗を減少させるようになり、その結果増幅器９５の
利得が低下する。ｍ幅器９１の出力１１４Ｆｉ、ユつの
抵抗１１８及び１１９及びコンデンサ１２０からなる低
域通過フィルタ１１１を通して３つのコンパレータ１０
４．１０！及び１０６の非反転入力Ｋｍ絖されている。

コン・ダレ−ｐ１０４．１０５及び１０６の反転入力は
、それぞれ正の参照電圧と接地との間にＷ！続されてい
るポテンショメータ１０７．１０８及び１０８のタッグ
にそれぞれ接続されている。ポテンショメータ１０７．
１０８及び１０Ｇのタラｆｔ−選択的に１ＩＩＩ１１す
ることによツテ、各コア　／４’　Ｌ／−ｐ　ｌ　Ｏ４
，１０５及び１ｏ６をトリがする増幅器出力９４の平均
信号レベル力選択的に確立される。コンノ＋レーメ１０
４．１０５及び１０・の出力はそれぞれパイラテラルス
イッチ９８．１００及び１（ｌをトリガするように接続
されている。例えば、増幅器出力９４の平均信号がポテ
ンショメータ１０７によって確立されている第７のレベ
ルに達すると、コン・ぞレータ１０４はスイッチ９ｓを
トリがする出力を発生して抵抗９９をフィードバック抵
抗−一と並列に接続し、増幅器９５の利得を低下させる
。同様に、ボテンンヨメータ１＠ＩＩＶｉ、増幅器出力
９４の所定の高レベル平均信号がコン・９レータ１０５
にスイッチ１００をトリガさせて抵抗１０１を抵抗９６
と９９とに並列に接続させるようＫｄ４整し、ポテン７
　ヨメ−ｐ　１０１１は、増幅器出力９４上の更に高い
レベルの平均＊Ｖがコン−２レータｌ０ＩＫスイッチ１
０宜をトリがさせて抵抗１０３を、？っの抵抗９６、ｊ
９及び１・ＩＫ並列に接続させるようＫｌに＾いレベル
にセットする。従って、増幅器９５の利得は、増幅器９
１の出力の信号レベルがポテンショメータ１　Ｇ？、１
０１Ｊ［１＠１１（２）設定によって確立され九所定の
レベルを通過して増加すると、ステップ状に低下するこ
とになる。ステップの数を望むだけ設は得ることは明白
であろう。

第１図において、リレー３０はスイッチ１・を開いて変
圧器−医者ｌｌ１１１３から交流電源１５を切＊Ｌ、ま
九スイッチ３３を閉じて高圧出力亀子２１を接地するも
のであると説明し九。交流電源１５が例えば直流電源の
ような別の電源によって駆動される発振器からなってい
る場合には、スイッチ１６は発振器から電力を除くよう
に配置してもよいし、或は高圧ステップアップ変圧器１
１の一次巻線への電力を遮断するような他のどのような
適当な位置に挿入してもよい。認知後に効果的にヌ・ゼ
ータを抑圧するためＫは、高圧を危険領域からできる限
り迅速に除去する必要がある。第Ｓ図は、危険領域即ち
被膜装置附近のス・イーク／−。

ンＶｃＩｊＩｋ大の安全性を与える回路配列を示すもの
である。全体をブロック１１！で示す高圧電源は、典型
的には第１図の交眞電［１５、ｉｔ源変圧器１２及びラ
ダー回路網１１を組入れである。電源ブロック１１２は
抵抗２０を通して端子２１に接続され、端子２１Ｆｉ高
圧ケーブル１１３を通して静電スプレーガン１１４或は
他の静的被膜装置に接続されている。常閉りＶ−スイッ
チ１１５がケーブル１１３とスプレーガン１１４との関
に配置１されている。スイッチ１１５Ｆｉできる＠リス
グレー：ｆｆ／１１４の近くに配置して、スイッチ１１
５が闘い走時にスイッチ１１５のスプレーガン側の容置
と最小にする。常開リレースイッチ１１６は蝋地と、ス
イッチ１１５とスル−が７１１４との接合層との間に接
続されている。リレースイッチ１１７は接地と、高圧ケ
ーブル１１３との関に接続されている。リレーコイル３
０を第１図１は、尚圧電源ブロック１１２内の高圧変圧
器の一次巻線への電力を遮断するように接続されており
、ま友同時にスイッチ１１　Ｓｔ−一いて２つのスイッ
チ１１６及び１１７を閉じるようになっている。スイッ
チ１１５が開いてスイッチ１１６が閉じるとスダレ−１
フ１１番の高圧が遮断される。スｆｖ−ガン１１４の高
圧回路のｄ量を最小にすることによって、スプレーガン
１１４の静電荷ハスイッチ１１６が閉じられると急速に
接地されるようになる。スイッチ１１７が閉じると、電
源ブロック１１２の出力に残っている高圧にＷｋＫ抵抗
２０を通Ｅ−て消散せしめられる。スイッチ１１５．１
１６及び１１７は、スプレーガン１１４に存在している
高圧を処理でき、まだできる限り短かい動作時間ｔ−ｉ
ｔ、ているならばどのような適当な型であっても差支え
ない。

初期アーク検出器回路を有する高圧電源の上述の好ま１
〜い実施例には多くの変化及び変更を抛すことが可能で
あることを理解されえい。例えば、高い直流出力電圧は
変圧器二次巻線とラダー回路網１７の組合せ以外の回路
によって発生させることが可能である。高い直流電圧を
発生する方式は本発明にとって１要なものではない、を
九電源１０を静電被膜装置に使用するものとして説明（
２たが、アークを発生する恐れがあるような他の高圧静
電用途にも適用可能であることも理解されたい。当業者
ならば、本発明の範囲から逸脱することなく他の変更が
考案できるであろう、

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明による高圧電源の回路図であり、８２図
は本発明による初期アーク検出器回路のブロックダイア
ダラムでアリ、 第３図Ｆｉ第二図の初期アーク検出器回路の詳細な回路
図であり、 第≠図は本発明の初期アーク噴出器回路の一部の変形を
示すものであり、そ１．で 第Ｓ図は本発明の初期アーク噴出器回路を有する＾正直
流電源に用いられる安全用高圧接地回路の好ましい実厖
例のブロックダイアダラムである。 １０・・・＾正直流電源 １１・・・初期アーク検出器回路 １２・・・＾圧ステップアツゾ変圧器 １３・・・−次巻線　　　１４・・二次巻線１５・・・
交流電源 １６．３３．１１５．１１６．１１７・・・高圧遮断・
接地用スイッチ １７・・・電圧てい倍ラダー回路 １８・・・ダイオード“　　１９・・・コンデンサ２０
・・・限流抵抗　　　２１・・・出力抱子２５・・・ポ
テンショメータ ２６・・・抵抗　　　　　２９・・・５ＣＲ３０・　リ
レーコイル ３１．３４・・・ダイオード ３７・・・納会コンデンサ ３８・・・低減通過フィルタ ４０　・差動増幅器　　４１・・・ダイオード４２・・
・帯域通過フィルタ ４３・・演算増幅器　　４４・・・コン・ゼレータ４５
・・・遅姑少−７オン制御 ９０・・・自動ｍＪ変利得増幅器 １１４・・・ス！レー〃ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　靜龜ンステム用＾圧＠流電源の制御回路であ
   って： 靜′畦システム内の初期アーク状態に関する例等かの情
   報を含み、静電システム内の一時高電圧亀ａＫ比例する
   低電圧の第１Ｏｍ号を発生する手段； 第ｌの信号から直流成分を除去し、初期アーク悄＠會含
   む変流の巣コの侶ぢを発生するフィルタ中表： 第一の１ｇ号から不要の雑音、全除去し、静電／ステム
   内の簡電圧電流の変化速度に比例する蛋［ＩＪを有し且
   つ初期アークに船内する尚電圧靜寛ンステム内の瞬時電
   流インパルスに比例する電圧パルスを含む第３の信号音
   発生する手段；及び 第３　（１）　ｍ号が所定電圧全軸えるのに応答して、
   アークが発生する前に静電ンステムから高電圧１を除・
   云する手段 會具崗していることを特徴とする制御回路。 （，２）　　第一の信号から不畳の雑音を除去して第３
   の偏ちを発生する手段が、第２の信号から定常的な９：
   流リンプルを除去する差動増巾器手段と、第一の１０号
   から不安の低周波数及び高周波数雑音を除去する帯域通
   過フィルタ手段とを含んでいることを特徴とする特許請
   求の範囲／に記載の胛電システム相高圧ａｍｔ源制御回
   路。 （３）　　静電ンステムに尚電圧を印７Ｘｌ′ｆるため
   （高圧′Ａｔ源が初めて付勢された恢の所定の時間の間
   島Ｉｔ除去士尺の動作τ禁止する手段をも含んでいるこ
   とを特徴とする％粁梢求の範囲ｌ戚はコに１幀の靜晰ン
   ステム用尚圧直流電源制御回路。 （４ｔ）　　第３の信号を増巾する手段と；増巾孕れる
   前の第３の信号の蚕巾に応答して、第３の信号が所定の
   レベル以上に増加している場せには上配壇巾手段の利得
   を自動的に減少させ、第３の信号が所定のレベル以下に
   減少している場合には、上記増巾手板の利４＠全自動的
   に壇加情せる手段とｒ爾え：５１１１Ｌ圧除去手段が増
   巾さハた第３の信号に応答するよ５になっていることｔ
   ％徴とする特許請求の範Ｈ７戚はコに配植の静電被膜ン
   ステム用＾圧直流電源制御回路。 （、ｌ−）　　静電７ステム柑高圧ＩＮ流電源の制御回
   路であって： 静電システム内の＃時鳥電圧電流に比例し、交流リッフ
   ル成分及び静電ンステム内の初期アーク状ｗＡに関する
   情報を含む低電圧の第１の信号’ｔ＠生する手段； 第１の信号から直流成分ヶ除去し、初期アーク情報を含
   む交流の第一のｉＨ号を発生する結曾用コンｒンサ申段
   ： 第一の信号に所定のｉ流オフセットｔ−与える手段： λつの人力、ダイオード整流器及び一方の入力にオフセ
   ットされた第一の信号を印加しダイオード全通して他方
   の入力にオフセントされた第一の信号を印加する手段を
   有し、オフセントされた第一の信号から交流リップル【
   除去して静電ンステム内の高圧電流の瞬時質化速履に比
   例する振巾を有するｍ３のｍ号を発生する差動増巾製手
   段； 弔３の信号から直流を除去するフィルタ手段；ｅ波され
   た第３の（８号と１９Ｔ足の参照電圧とを比較して％　
   ｔ’波された第３のｇ！号が参照電圧を超えるとｍｌＩ
   の（１号を発生する手段；及び第一の１５号に応答して
   静電システムから高電圧を除去する手段を具備し℃いる
   ことを特徴とする制御回路。 （６）＠コの信号にＦＪｉ定の直流オフセットを与える
   手段が、低域通過フィルタを含んでいることｔ時似とす
   る％ＩＩｆ＃ｐ！水の範囲ｊに記載の静電ンステム用藺
   圧ｉ［ｆｉ亀源制御回路。 （７）第３の信号から直流會除去するフィルタ手段が、
   帯域通過フィルタを含んでいることｔ％黴とする軸許祠
   求のψｎ、囲ｊＫ記載の静電ンステム用＾圧直流ａ　ｍ
   　４１１膏回路。 （ざンｌＷ岨／ステムに高電圧を印加するために高圧。 を源か初めて付勢きれた後の所定の時間の関第参のｑＩ
   号′ｆｔ禁止する手段をも含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲Ｓに記載の静電システム用為圧直流電源
   制御回路。 （９）１波された第３の信号を増巾する町褒利得増巾器
   手段をも含み、比較手段がｔ”Ｒされ増巾された＃！Ｊ
   の信号と所定の参照電圧とｒ比較して第一の４１Ｉ号會
   発生するようになっていことを特徴とする特許請求の範
   囲、ｔ、４．７或はざに配植の静電システム用高圧直流
   電源制御回路。 （／θ）ｆ−１′ａされた第３の信号を増巾する手段と
   ：増巾される＠、７の信号の振巾に応答して、第３の信
   号が所定のレベル以上に増加している揚台には上記増巾
   手段の利＠全自動的に減少させ、第３の傷考が所定のレ
   ベル以下に減少している場＠には上記増巾手段の利得を
   自動的に増加させる手段と′に備え：比較手段がｅ波さ
   れ増巾された第３の信号と所定の参照電圧と全比較して
   第一の信−＠ｔ−発生するようになっていることを特徴
   とする特許請求の範囲ＪＳ　＆、？戚はｇに記載の静電
   ７ステム用高圧直流電源制御回路。