TWI413456B - 離化器、靜電去除系統、離子平衡調整方法及工件靜電去除方法 - Google Patents

離化器、靜電去除系統、離子平衡調整方法及工件靜電去除方法 Download PDF

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Description

離化器、靜電去除系統、離子平衡調整方法及工件靜電去除方法
本發明係有關用以交替產生正與負離子的離化器，具有此種離化器之靜電去除系統，用以調整正離子與負離子的離子平衡的離子平衡調整方法，以及應用該離子平衡調整方法的工件靜電去除方法。
迄今，由離化器朝工件釋放正、負離子以中和(neutralize)使工件帶電(charge)的正、負電荷從而從工件消除靜電已經是眾所周知的技術。美國專利第4630167號、第4809127號、日本專利公報第06047006號、及日本專利早期公開第2007149419號已提出透過離化器交替產生正離子與負離子，在進行該工件上的靜電去除的一空間(靜電去除空間(static charge eliminating space))中，調整正離子量與負離子量的平衡(離子平衡(ion balance))。
使用前述之該離化器，藉由對電極施加正、負電壓而導致在電極遠端側(distal end side)發生電暈放電(corona discharge)，而在該靜電去除空間中產生正離子或負離子。如此情形，如本發明人所確認，在該靜電去除空間中，當對該電極施加負電壓時，相較於對該電極施加正電壓之情形，由電暈放電所產生的臭氧濃度(ozone density)較大(參考第10A及10B圖)。因此，該離化器中所使用的金屬(例如該電極等)會因為施加該負電壓產生的臭氧而被氧化(oxidize)及腐蝕(corrode)。或者，該離化 器的使用者傾向會聞到臭氧的不尋常味道。
鑑於彼等問題，藉由減少施加到電極的負電壓的絕對值(absolute value)，可以減少臭氧濃度(見第10A圖)然而，如果減少負電壓的絕對值，電極遠端的電場強度(field intensity)會下降，而負離子之生成量(generated amount)變少，以致於正離子與負離子的離子平衡劣化。因此，自該工件去除靜電所需時間(此後稱為電荷去除時間(charge removal time))變得相當長(如第11A圖)。因此，不能單靠減少負電壓的絕對值來克服並解決上述問題。
本發明的目的之一是在一舉減少臭氧的生成量，同時保持離子平衡並且縮短自工件去除靜電所需時間。
為達上述及其它目的，根據本發明的該離化器包括至少一個電極，其中，施加到該電極的負電壓的絕對值係設定成小於施加到該電極的正電壓的絕對值，而施加該負電壓到該電極的時間週期(time period)係設定成比施加該正電壓到該電極的時間週期長，且其中，藉由施加該正電壓到該電極以在靜電去除空間中產生正離子係與藉由施加該負電壓到該電極以在該靜電去除空間中產生負離子交替進行。
再者，為達上述目的，根據本發明的該離化器包括至少兩個電極，其中，施加到該等電極其中一電極的負電壓的絕對值係設定成小於施加到該等電極之另一電極的正電壓的絕對值，而施加該負電壓到該一電極的時間週期係設定成比施加該正電壓到該另一電極的時間週期長，且其中，藉由施加該正電壓到該另一電極以在靜電去除空間中產生正離子係與藉由施加該負電壓到該一電極以在該靜電去除空間中產生負離子交替進行。
依照本發明，當對該電極施加正、負電壓時，該負電壓的絕對值係設定成小於該正電壓的絕對值，而對該電極施加該負電壓的時間週期(亦稱為施加時間(application time))係設定成比對該電極施加該正電壓的時間週期(施加時間)長。換言之，該正電壓的絕對值係設定成大於該負電壓的絕對值，而對該電極施加該正電壓的時間週期係設定成比對該電極施加該負電壓的時間週期短。
換言之，因為該負電壓的絕對值係設定成相對地小，故即使是交替施加該正電壓與該負電壓到該電極而在該靜電去除空間中產生正離子與負離子，也可以有效抑制因為施加負電壓而產生的臭氧。所以，臭氧生成量降低，可以確實防止該離化器使用的金屬發生氧化，藉以增進該離化器的商業價值。
再者，因為對應於該負電壓的絕對值的減少而將施加該負電壓的時間設定成比較長，故該正電壓的施加時間無可避免地被設定成比較小。鑑此，該正電壓的絕對值係被設定成比較大。說得更清楚一些，就是藉由延長該負電壓的施加時間，來補償該負離子之生成量因為該負電壓的絕對值下降造成的削減，而另一方面，藉由增加該正電壓的絕對值，以補償該正離子之生成量因為該正電壓的施加時間減少造成的削減。因此，可以輕易地調整(維持)該等正離子與該等負離子之間的離子平衡，而能迅速去除在該工件上帶電的靜電。
因此，根據本發明，藉由以前述設定條件對該電極交替施加該正電壓與該負電壓而交替產生正離子與負離子，可以降低臭氧的生成量同時保持離子平衡，而縮短自該工件去除靜電所需時間。
於此，該前述離化器復包括離子平衡偵測手段，用以偵測在該靜電去除空間中的該等正離子與該等負離子的離子平衡；以及控制手段，用以控制該正電壓及/或該負電壓；其中，該控制手段根據在該離子平衡偵測手段之離子平衡的偵測結果調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
因此，即使灰塵附著該電極而污染該電極，或如果因為該離化器在長期使用下，該電極發生磨耗而導致正離子及/或負離子的生成量下降，亦可根據這樣的偵測結果調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值，從而抑制該離子平衡隨著時間經過的改變以及抑制去除靜電所需時間隨著時間經過的改變。
更明確的說，在偵測結果指示該靜電去除空間中的該正離子之量大於該負離子之量的情況裡，假設該控制手段因應該正離子量與該負離子量之間的差異增加該負電壓的絕對值，則縱然該離子平衡因為減少該負離子之生成量而偏移(shift)到該正離子側，亦可以可靠地偵測並且快速調整該離子平衡之偏移。
在這個情形，該離化器復包含警告手段，因此，當增加該負電壓的絕對值時，若判定該負電壓的絕對值在增加之後超過預定臨限值，該控制手段輸出判定結果到該警告手段，而該警告手段會向外部通知該判定結果。
因此，該離化器使用者可判定該電極已因為附著於其上之灰塵而被污染，或者該電極已經磨耗，結果對去除靜電所需時間有加長的顧慮。在這種情形，使用者可迅速更換該電極或其類似物，而因此可方便的維護該離化器。
更詳言之，因為該負電壓的絕對值小於該正電壓的絕對值，故當電極被污染時，短期內該負離子之生成量會下降而比該正離子之生成量小。再者，因為該正電壓的絕對值大於該負電壓的絕對值，故即使該電極被污染，該正離子之生成量不會降低到與該負離子之生成量相同的位準。因此，相較於該正離子之生成量，該負離子之生成量的改變相對於該電極的污染係較為敏感。所以，本發明中，如上所述，因為可以藉由判斷該負電壓的絕對值是否已經超過該預定臨限值，來判定該電極是否已經被污染，故可以立即而準確地偵測該電極的污染。
再者，在該偵測結果指示在該靜電去除空間中的該等負離子之量大於該等正離子之量的情形中，該控制手段可對應於正離子的量及負離子的量的差異(difference)而減少該負電壓的該絕對值。因此，即使該離子平衡偏移到該負離子側，亦可以可靠地偵測且迅速地調整該離子平衡的偏移。尤其是，本發明中，如上所述，因為可以輕易地改變該負離子之生成量，故可藉由改變該負電壓的絕對值而可靠地調整該離子平衡。
於此，該離子平衡偵測手段包括與接地(ground)連接的電流偵測手段，其中，該電極係透過該控制手段連接到該電流偵測手段。該電流偵測手段係偵測對應於該等正離子的量與該等負離子的量的電流，其中，該電流係經由該靜電去除空間與該接地於該電極與該電流偵測手段之間流動，而該控制手段可根據由該電流偵測手段偵測到的該電流之大小及方向調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
再者，該離子平衡偵測手段可包含設置於該靜電去除空間內的電位偵測手段，用以偵測與該靜電去除空間中的該等正離子的量及該等負離子的量對應的電位。該控制手段根據由該電位偵測手段偵測該電位的大小與極性(polarity)調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
因此，在偵測到該電流或者偵測到該電位的情形中，可根據此偵測結果輕易地調整離子平衡之偏移。
再者，假設施加該正電壓到該電極一次的時間週期與施加該負電壓到該電極一次的時間週期的總和等於一個週期，該控制手段可計算在至少一個週期期間的該等正離子與該等負離子的離子平衡的時間平均值(time average)，並且根據其計算結果調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。因此，能以良好的精確度調整該離子平衡之偏移。
在這個情形，該控制手段包含產生控制訊號的控制器、以及連接至該電極的電壓產生器(voltage generator)，該電壓產生器係根據該控制訊號產生該正電壓與該負電壓並且施加該正電壓與該負電壓到該電極，其中，當該離子平衡偵測手段偵測該離子平衡時，該控制器係對應於該偵測結果產生該控制訊號，而該電壓產生器根據該控制訊號調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
因此，可以確實地實現用以因應該離子平衡的偏移而調整該正電壓的絕對值及/或該負電壓的該絕對值的回授控制(feedback control)。
再者，假設該電極為針狀電極(needle-shaped electrode)，因為當施加該正電壓或該負電壓到該針狀電極時，其遠端側的電場強度變大，故可以容易地增加該正離子或該負離子之生成量。
在這個情形，係在該靜電去除空間內於該針狀電極的遠端側產生正離子與負離子，而板狀接地電極(plate shaped ground electrode)係設置在該針狀電極的基端側(base end side)而與該針狀電極相隔一段距離。因此，因為該針狀電極與該接地電極之間的位置關係決定該針狀電極遠端側的電場強度，可以容易地抑制因為該針狀電極與該工件之間的距離所導致的正離子與負離子的生成量的波動。
再者，較佳為，該離化器係在以外部訊號(external signal)決定的時機(timing)切換施加到該電極的電壓的極性。此時，若使用複數個離化器，較佳為，施加到該等電極的電壓的極性係在以該訊號決定的時機同時全部改變。
再者，在設置複數個離化器的情形中，較佳為，在該等離化器的每一個之間，該等離化器之一者輸出同步訊號(synchronizing signal)給其他離化器，俾使施加到該等電極的電壓的極性係在以該同步訊號決定的時機同時全部改變。
因此，在驅動一個離化器以自該工件去除靜電的情形中，或者在同時驅動複數個離化器以自該工件去除靜電的情形中，因為電壓極性係與該訊號(同步訊號)同步而切換，故能以高效率進行該工件的靜電去除。
再者，如上所述，當在該靜電去除空間中交替進行正離子之生成與負離子之生成時，該工件被工件輸送手段輸送到該靜電去除空間中，並且利用該等正離子與該等負離子中和在該工件上帶電的電荷，從而自該工件消除靜電，而可迅速去除在該工件上帶電的電荷。
根據以下說明，參照隨附圖式中當作示例的本發明之較佳實施例，本發明的該等以上及其他目標、特徵與優點會變得更為顯而易見。
以下呈現本發明較優選的實施例，並且參照附圖詳加說明。
如第1、2圖所示之靜電去除系統12，係使用根據本發明的離化器10，該靜電去除系統12係透過自該離化器10釋放正離子38與負離子40，而用以中和於輸送器(conveyor)(工件輸送手段)14所輸送的工件16上所帶電的正或負電荷，藉此自該工件16去除靜電。該工件16以例如玻璃基板或薄膜構成，而該靜電去除系統12係經應用以針對該玻璃基板或薄膜去除電荷，其中該玻璃基板或薄膜係在工廠等中以該輸送器14輸送。再者，於第1、2圖，為了方便瞭解，印製在圓圈內的符號「+」代表正離子38，而印製在圓圈內的符號「-」代表負離子40。
該離化器10的本體18大致上為矩形，且該本體18係配置在輸送該工件16的該輸送器14之上，以便以大致上垂直於輸送該工件的方向(亦即沿著該輸送器14的寬度方向)置放。表面電位感測器(離子平衡偵測手段、電位偵測手段)20係透過纜線24與連接器26連接在該本體18的前表面上(該工件16之該輸送方向的下游側上)，且流道28係透通過連接器30連接於該本體18的側表面上。再者，該本體18的前表面上設置有以LED或其類似物製作的顯示裝置(警告手段)32以及頻率選擇器34，而在面對該工件16的下表面上以預定間隔安裝電極匣(electrode cartridge)36a至36c，該等電極匣的每一個配備有電極針(electrode needle)(針狀電極)46於其中。
當分別施加正電壓(正極性的高電壓)或負電壓(負極性的高電壓)到該等電極匣36a至36c的每一個的該等電極針46時，藉由在該等電極針46之遠端側(也就是工件16側)的電暈放電而產生正離子38或負離子40，而所產生的正離子38或負離子40是從該等電極匣36a至36c朝著該工件16之方向被釋放。該表面電位感測器20係透過作為偵測面的偵測板22而偵測出與空間(以下稱為「靜電去除空間」)42a至42c中正離子38的量及負離子40的量之間的平衡(離子平衡)對應的電位，其中，在該等靜電去除空間42a至42c中，正離子38與負離子40係經產生，而該工件16上的靜電係經去除。在此情形，如第1、2及5圖，上述該等靜電去除空間42a至42c係從該等電極針46之遠端側朝該工件16被擴大。詳言之，為了確實去除在該輸送器14上輸送的該工件16的靜電，該等靜電去除空間42a至42c之各者係形成為沿著該輸送器14寬度方向(見第5圖)覆蓋該工件16上表面。該表面電位感測器20的結構而由日本專利早期公開第2007-149419號而得知。因此，本發明省略該表面電位感測器20的詳細說明。
再者，如第1、2、3A及4A圖所示，以電性絕緣材料(例如具有電性絕緣性質的樹脂材料)形成的橢圓柱狀(elliptically columnar shaped)電極匣36a至36c係安裝在該本體18下表面的凹部(recess)50中。於此情形，孔(cavity)44形成於該等電極匣36a至36c中之在其工件16側的下表面上，而洞(hole)56形成於其本體18側之上表面上，並與孔44連通。再者，該等電極針46之遠端可由鎢(W)或矽(Si)材料製作，而且從該等孔44向該工件16突出，而該等電極針46之底端形成圓柱形終端48。另一方面，接收開口52與連通於在該本體18內側形成的流道64的洞54分別位於該本體18之凹部50中。因此，當該靜電去除系統12的使用者將該等電極匣36a至36c附接至該離化器10的該本體18時，該等接收開口52與該等終端48彼此卡合，而該等孔44係透過該等洞56與54而連通於該流道64(見第4A、5圖)。
再者，與該等電極針46之該等終端48分離的板狀接地電極66、作為電壓產生器並連接到各該等終端48各者的正極性高壓產生器76與負極性高壓產生器78、以及控制該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78的控制器(控制區)74係分別位於該本體18內。該控制器74、該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78係一起構成控制手段79，該控制手段79係連接至該等電極匣36a至36c的該等電極針46。再者，壓縮空氣供應源(compressed air supply source)(空氣供應源)70經過流道72、閥68與該流道28連接至該本體18之該等流道64，以致於當該閥68開啟時，壓縮空氣(空氣)可以從該壓縮空氣供應源70經過該流道72、該閥68、該流道28、64與該等洞54、56供應到該等孔44。
於前述解釋中，對於安裝一電極針46於該等電極匣36a至36c的每一個的情形已做描述。然而，如第3B、4B圖所示，彼此分隔一段給定距離的兩電極針46、58可安裝於該等電極匣36a至36c的每一個，且於該等電極針46、58之間形成有洞56，其中，接收開口52、62與洞54係設置於該本體18之該等凹部50中，且對應該等電極針46、58的該等終端48、60與該洞56的位置。於此情形，該電極針46之該終端48經過該接收開口52連接該正極性高壓產生器76，而該電極針58的該終端60經過該接收開口62連接該負極性高壓產生器78。再者，第4B圖顯示施加正電壓給該電極針46而產生正離子38並予以釋放進入該等靜電去除空間42a至42c中，而正離子38與負離子40均存在其中。
第6圖為該靜電去除系統12之方塊圖。
該離化器10除了前述該電極針46(與該電極針58)、該顯示裝置32、該頻率選擇器34、該控制器74、該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78之外，還包含構成電流偵測手段(離子平衡偵測手段)83之電阻(resistor)82與電流偵測器84。於此情形，該電極針46係透過該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78連接該電阻82，而該電阻82與接地(earth)連接。在該離化器10配備兩電極針46、58的情形下，該電極針46係透過該正極性高壓產生器76連接該電阻82，而該電極針58(於第6圖中以虛線顯示)係透過該負極性高壓產生器78連接該電阻82。再者，輸送該工件16的該輸送器14在受到輸送器控制裝置80所控制的同時係作為接地電極。
在第1至5圖中所描述之該等流道28、64、72、該等電極匣36a至36c各者、該等終端48、60、該等接收開口52、62、該等洞54與56、該接地電極66與該壓縮空氣供應源70等，在第6圖中省略。
在此，在該輸送器14進行作業時(也就是當藉之輸送工件16時)，該輸送器控制裝置80輸出輸送器控制訊號Sc給該控制器74，其中該輸送器控制訊號係指示該輸送器14目前在操作中。
該頻率選擇器34係藉由使用者之操作而設定施加到該電極針46(及該電極針58)之電壓頻率，並且輸出用以指示所選擇之頻率的訊號(頻率設定訊號)Sf到該控制器74。
該控制器74一方面以預定時間間隔(如第8A圖所示之週期T)重複地輸出正電壓控制訊號Sp給該正極性高壓產生器76，另一方面以預定時間間隔(週期T)重複地輸出負電壓控制訊號Sm給該負極性高壓產生器78。於此情形，該正電壓控制訊號Sp係指示欲自該正極性高壓產生器76輸出的正電壓的振幅Vp(絕對值)、該正電壓的工作比(duty ratio)與頻率、以及輸出該正電壓的時序，而該負電壓控制訊號Sm係指示欲自該負極性高壓產生器78輸出的負電壓的振幅Vm(絕對值)、負電壓的工作比與頻率、以及輸出該負電壓的時序。
因此，藉由該控制器74，將該正電壓控制訊號Sp輸出到該正極性高壓產生器76，而將該負電壓控制訊號Sm輸出到該負極性高壓產生器78，使得在該頻率決定的該週期T內交替產生正、負電壓。更具體而言，在一個週期T內，該控制器74分配初始時間週期Tp給從該正極性高壓產生器76輸出具有振幅Vp之正電壓(正極性高壓脈衝(pulse))的時間帶(time band)(見第8A圖)，同時另一方面，在該週期Tp之後分配時間週期Tm給從該負極性高壓產生器78輸出具有振幅Vm之負電壓(負極性高壓脈衝)的時間帶。與此配置對應的該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm係分別輸出到該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78。
根據輸入之正電壓控制訊號Sp，該正極性高壓產生器76在該週期Tp之時間帶內產生正電壓並且將之施加於該電極針46，而另一方面，根據輸入之負電壓控制訊號Sm，該負極性高壓產生器78在該週期Tm之時間帶內產生該負電壓並且將之施加於該電極針46或該電極針58。因此，正電壓與負電壓係交替而重複地施加於形成為針狀電極的該等電極針46、58。結果，正離子38與負離子40交替而重複地在該等靜電去除空間42(42a至42c)中產生。
此時，由該等正離子38引起的正電流Ip係從該正極性高壓產生器76流向該等電極針46，而由該等負離子40引起的負電流Im係從該電極針46或該電極針58流向該負極性高壓產生器78。再者，電流(此後稱為回返電流(return current))Ir係從該電阻82經過接地、該輸送器14、該工件16與該靜電去除空間42流到該電極針46(與該電極針58)，而因為該回返電流Ir所致之壓降Vr係橫跨該電阻82產生。該電流偵測器84測量該壓降Vr，根據所量測之壓降Vr偵測該回返電流Ir的大小與方向，並且輸出用以指示所偵測之電流Ir的大小與方向的電流偵測訊號Si到該控制器74。
該回返電流Ir係為對應於以該等正離子38為根據的該電流Ip以及以該等負離子40為根據的該電流Im的總和的電流。因此，於該等正離子38的量大於該等負離子40的量的情況下(∣Ip∣>∣Im∣)，該回返電流Ir從該輸送器14經過接地流向該電阻82。另一方面，於該等負離子40的量大於該等正離子38的量的情況下(∣Ip∣<∣Im∣)，該回返電流Ir從該電阻82經過接地流向該輸送器14。再者，當該等正離子38與該等負離子40的量大致上相等時，離子平衡係處於平衡狀態(state of equilibrium)，因此導致∣Ip∣=∣Im∣，所以Ir=0。
再者，該表面電位感測器20係偵測該靜電去除空間42內之該偵測板22的位置處的電位，並且輸出用以指示所偵測之電位之大小與極性的電位訊號Sv到該控制器74。
因此，該控制器74可以根據該電流偵測訊號Si及/或該電位訊號Sv而領會(grasp)並察覺(perceive)該靜電去除空間42中的離子平衡。具體而言，該控制器74計算至少一週期T(或者是兩週期或更多)的該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值，並且從該計算結果判斷離子平衡是否處於平衡狀態。更詳言之，如果該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值大致上為零位準，則該控制器74判定該離子平衡處於平衡狀態(該等正離子38的量與該等負離子40的量獲得平衡)，而目前設定的該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm繼續以繼續進行的方式分別輸出到該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78。
另一方面，如果該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值不為零位準，而且為具有正極性或負極性的給定位準，則該控制器74判定該離子平衡已經被破壞，而將目前設定的該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm予以改變成可以補償離子平衡中之偏移的訊號。
更詳言之，在該控制器74判定該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值在正位準時，也就是說，判定該回返電流Ir為具有正向之電流(亦即與該正電流Ip同向，具有從該輸送器14經過接地朝向該電阻82之方向)及/或該電位為正時，則判定該離子平衡已經偏移向有利於該等正離子38，以至於在該靜電去除空間42中該等正離子38的量大於該等負離子40的量(∣Ip∣>∣Im∣)。接下來，為了達到Ir=0(也就是藉由∣Ip∣=∣Im∣以平衡該等正離子38的量與該等負離子40彼此的量)，該控制器74產生該負電壓控制訊號Sm以增加該負電壓的該振幅Vm，並且將之輸出到該負極性高壓產生器78。
再者，在該控制器74判定該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值具有負位準時，也就是說，判定該回返電流Ir為具有負向之電流(亦即與該負電流Im同向，具有從該電阻82經過接地朝向該輸送器14之方向)及/或該電位為負時，則判定該離子平衡已經偏移向有利於該等負離子40，以至於該等負離子40的量大於該等正離子38的量(∣Ip∣<∣Im∣)。接下來，為了達到Ir=0，該控制器74產生該負電壓控制訊號Sm以減小該負電壓的振幅Vm，並且將之輸出到該負極性高壓產生器78，或者，產生該正電壓控制訊號Sp以增加該正電壓的振幅Vp，並且將之輸出到該正極性高壓產生器76。
因此，藉由控制器74根據該回返電流Ir及/或該電位(的時間平均值)不是增加及減少負電壓之振幅Vm、就是增加正電壓之振幅Vp，而實行回授控制以調整該等正離子38與該等負離子40的離子平衡。
再者，如下所述，因為負離子40之生成量會因為該等電極針46、58的污染而敏感地改變，故基本上該控制器74實施回授控制以增減負電壓的振幅Vm，同時維持正電壓的振幅Vp在預定位準。
因此，於以下敘述中，將詳細解釋涉及增減負電壓之振幅Vm以調整該離子平衡的情形。如上所述，因為根據本實施例之該離化器10能改變正電壓之振幅Vp，故可透過增減負電壓之振幅Vm及/或正電壓之振幅Vp而調整離子平衡。
再者，當該控制器74增加負電壓之振幅Vm時，或者於其增加後，復增加負電壓之振幅Vm’，並且判定此增加之後的振幅Vm”超出預定臨限值Vth(見第9圖)(Vm”>Vth)，用以指示已超出該臨限值Vth之警告訊號Se係輸出至該顯示裝置32。根據所輸入之該警告訊號Se，該顯示裝置32警告該靜電去除系統12之該使用者。該臨限值Vth係例如定義為造成下述情形時所產生之電壓值：儘管施加於該電極針46的負電壓之電壓位準高於該臨限值Vth，但因為灰塵附著在該遠端側、或者因為該離化器10的長期使用使該等電極針46、58之遠端側磨耗，導致不能期望負離子之生成量增加，因此，預期對該工件去除靜電所需時間會延長。
另外，當未從該輸送器控制裝置80輸入該輸送器控制訊號Sc到該控制器74時，該控制器74判定該輸送器14已經停止輸送該工件16，且該控制器74輸出閥關閉(valve shutoff)訊號Sa給該閥68，藉此，該閥68係根據其所接收之閥關閉訊號Sa從開啟狀態切換到關閉狀態。
應用根據上述實施例之該離化器10的靜電去除系統12係以上述方式建構。接著，參照第7至11B圖，將解釋關於該靜電去除系統12中的工件16的去除靜電的程序(靜電去除方法)，並且解釋在該靜電去除空間42(42a至42c)中調整該離子平衡的程序(離子平衡調整方法)。
以下會描述於該等電極匣36a至36c內配置單一電極針46的情形(見第2、3A、4A及5圖)。
首先，當以該輸送器控制裝置80控制該輸送器14並且開始輸送該工件16時(見第1、5及6圖)，該控制器74起先停止對於該閥68輸出該閥關閉訊號Sa。與之同時，該控制器74產生該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm(見第7、8A圖之步驟S1)，以便使正電壓之振幅Vp(正電壓絕對值)變成大於負電壓之振幅Vm(負電壓絕對值)(Vp>Vm)，再者，使正電壓的工作比(Tp/T)變成小於負電壓的工作比(Tm/T)(Tp/T<Tm/T)，該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm分別輸出到該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78。
因此，根據該正電壓控制訊號Sp，該正極性高壓產生器76在該週期T內的時間帶Tp產生具有振幅Vp之正電壓，並且將之施加於該電極針46，而根據該負電壓控制訊號Sm，該負極性高壓產生器78在該週期T內的時間帶Tm產生具有振幅Vm之負電壓，並且將之施加於該電極針46(步驟S2)。於此情形，在該週期T之內，因為負與正電壓係交替施加於該電極針46，故於該電極針46之遠端側產生電暈放電，而在該靜電去除空間42中交替產生正離子38與負離子40。
再者，如上所述，藉由中止從該控制器74對該閥68輸出該閥關閉訊號Sa，該閥68從關閉狀態切換成開啟狀態，結果，壓縮空氣從該壓縮空氣供應源70(見第5圖)經過該流道72、該閥68、該等流道28、64以及該等洞54與56被引導出。於此情形，因為自該洞56經過該孔44往該工件16的方向噴射之壓縮空氣的移動，交替生成的正離子38與負離子40係在該靜電去除空間42(42a至42c)中從該電極針46朝向該工件16被釋放。結果，對於該工件16的靜電去除(亦即，藉由該等正離子38與該等負離子40中和使該工件16帶電的正與負電荷)係於該靜電去除空間42中進行。
另外，在每一個預定的時間間隔中(在每一個週期T中)，該控制器74係判斷該輸送器控制裝置80的該輸送器控制訊號Sc的輸入是否停止，也就是該工件16的輸送是否已經完成(亦即是否已完成電荷去除作業)(步驟S3)。於該輸送器控制訊號Sc存在的情形下(在步驟S3的「否」)，接下來決定該離子平衡是否惡化(步驟S4)。
在步驟S4，該控制器74根據來自該電流偵測器84的該電流偵測訊號Si及/或來自該表面電位感測器20的該電位訊號Sv而計算回返電流Ir及/或電位的時間平均值。接著，該控制器74判斷該回返電流Ir及/或該電位的時間平均值是否為零位準。於此情形，若該時間平均值大致在零位準，該控制器74判斷該靜電去除空間42的該離子平衡處於平衡狀態，並且回到步驟S3之程序。結果，在該離化器10中，該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm係以該週期T之時間間隔重複輸出到該正極性高壓產生器76與到該負極性高壓產生器78，藉此該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78係以該週期T之時間週期交替重複地施加正電壓與負電壓到該電極針46。
再者，於步驟S3中，當該輸送器控制訊號Sc並未自該輸送器控制裝置80輸入時，因為該工件16的輸送已經完成，該控制器74係判定有必要結束靜電去除作業(在步驟S3的「是」)。接著，該控制器74停止對該正極性高壓產生器76與該負極性高壓產生器78輸出該正電壓控制訊號Sp與該負電壓控制訊號Sm，且一併輸出該閥關閉訊號Sa給該閥68，藉以將該閥68自開啟狀態切換成關閉狀態。結果，停止對該電極針46施加正電壓與負電壓，停止在該靜電去除空間42中產生正離子38與負離子40，並藉由關閉該閥68以停止噴射該壓縮空氣到該工件16，結果，使該離化器10的操作終止(步驟S5)。
附帶說明，在步驟S4中，當判斷該靜電去除空間42中的離子平衡已經惡化時，因為回返電流Ir及/或電位的時間平均值不在零位準，而在具有正或負極性的位準(步驟S4的「是」)，故接著判斷該離子平衡是否已經偏移向該正離子38側(朝正向)(步驟S6)。
詳言之，於步驟S6中，當該控制器74判定該時間平均值為正位準時(步驟S6的「是」)，例如，若判定該回返電流Ir係為正向之電流時(也就是從該輸送器14經過接地往該電阻82的方向流動之電流)，首先，增加負電壓之振幅Vm，然後該控制器74判斷該負電壓振幅Vm在被增加之後是否已經超過預定臨限值Vth(步驟S7)。
步驟S7中，如果判斷該臨限值Vth未超過(步驟S7之「否」)，該控制器74決定增加該負電壓振幅Vm，並且輸出負電壓控制訊號Sm(其包含涉及經增加之振幅Vm’的控制內容)到該負極性高壓產生器78。因此，根據輸入之負電壓控制訊號Sm，該負極性高壓產生器78施加具有振幅Vm’的負電壓(見第8B、9圖)(步驟S8)。此後，該控制器74回到步驟S3之程序。
接著，將解釋藉由增加(提高)負電壓以調整離子平衡的重要性。
當該離化器10經過長期使用之後，灰塵可能會附著在該電極針46遠端側，從而污染該電極針46，或者，該電極針46可能會磨耗，使得正離子38與負離子40之生成量趨向減少。
再者，在施加正電壓或負電壓到該電極針46的情形中，關於電荷去除時間(去除靜電所需時間)，當正電壓或負電壓之振幅Vp、Vm相同時，不會察覺因為電壓極性造成的差異(見第11A、11B圖)。然而，另一方面，關於在該靜電去除空間42(42a至42c)內的臭氧濃度(ozone density)，當正電壓或負電壓之振幅Vp、Vm相同時，臭氧濃度在負電壓的情形大體上大於在正電壓的情形(見第10A、10B圖)。
因此，當負電壓之振幅Vm為大的時候，該離化器10與該靜電去除系統12使用的金屬(例如，該鎢電極針46)被氧化而遭腐蝕。或者，有該離化器的使用者感覺到臭氧的特殊臭味的顧慮。於此情形，若將施加到該電極針46的負電壓之振幅Vm維持在小的振幅，則可以減少臭氧濃度(見第10A圖)。然而，當減少振幅Vm時，因為該電極針46遠端側的電場強度(electric field intensity)下降而負離子40之生成量減少，正離子38與負離子40之間的離子平衡被破壞，自該工件16消除靜電所需時間變得相當長(見第11A圖)。
因此，根據本實施例，藉由將負電壓之振幅Vm設定成相對的小，因為施加負電壓導致的臭氧濃度會下降，但是透過延長施加負電壓的時間週期(施加負電壓給該等電極46、58的時間Tm)，而補償因為降低負電壓之振幅Vm所導致之負離子40生成量的下降。於此情形，除了延長施加負電壓的時間週期(時間Tm)之外，縮短正電壓的時間週期(也就是施加正電壓給該電極46的時間Tp)亦同樣重要。因此，正電壓之振幅Vp係設定成較大。詳言之，藉由增加正電壓之振幅Vp，可以補償因為施加正電壓的時間週期縮短所造成的正離子生成量的下降。因此，可以調整(維持)正離子38與負離子40之間的離子平衡。
又，根據本實施例，正離子38(正離子振幅Vp)之生成量係被標準化。於負離子之生成量下降，而且因為灰塵附著於該電極針46遠端側或者因為該電極針46的磨耗使得離子平衡向正離子38側偏移的情形中，該控制器74係進行步驟S6到S8的程序，以使負電壓之振幅Vm增加到Vm’。藉由增加負離子40之生成量，即使在有灰塵附著時、或者在該電極針46有磨耗的情形中，仍可以快速地調整離子平衡之偏移。
第10A、10B、11A及11B圖中，正電壓之振幅Vp與負電壓之振幅Vm，或者以該正電壓振幅Vp與該負電壓振幅Vm為基礎的電極針46遠端側之電場強度，係繪製於位準軸。
以上內容係表示藉由增加(提高)負電壓以調整離子平衡。
回到第7圖之流程圖，於步驟S7，當該控制器74增加負電壓之振幅Vm到Vm’時，在判定經增加後的振幅Vm”會有超出該臨限值Vth(Vm”>Vth)的顧慮時(步驟S7的「是」與第9圖)，用以指示超過該臨限值的警告訊號Se會輸出到該顯示裝置32。該顯示裝置32根據該警告訊號Se警告使用者(步驟S9)。此後，即使工件16正在被該輸送器14輸送，該控制器74亦實施步驟S5之終止程序。
更詳言之，因為負電壓之振幅Vm小於正電壓之振幅Vp，當該電極針46被污染時，負離子40之生成量會在短時間內比該正離子之生成量下降更多。再者，因為正電壓之絕對值Vp大於負電壓之絕對值Vm，因此即使該電極針46受到污染，正離子38之生成量亦不會下降到與負離子40之生成量相同的程度。因此，相較於正離子38之生成量，負離子40之生成量係相對於該電極針46的污染而更為敏感地改變。因此，如以上討論，若藉由判定該振幅Vm”是否已經超過該預定臨限值Vth而判定該電極針46已經遭到污染，則可以可靠地偵測該電極針46之污染。
再者，在步驟S6中，當該控制器74判斷該時間平均值為負位準時(步驟S6的「否」)，例如，當判定該回返電流Ir係為以負方向流動之電流時(從該電阻82經過接地流向該輸送器14的電流)，則產生用以降低負電壓之振幅Vm的負電壓控制訊號Sm，並將之輸出到該負極性高壓產生器78。結果，該負極性高壓產生器78係以該負電壓控制訊號Sm為基礎而施加業經降低其振幅Vm後之負電壓給該電極針46(步驟S10)。該控制器74接著回到步驟S3之程序。
如上所述，使用根據本實施例之該離化器10與該靜電去除系統12，在對該等電極針46、58施加正、負電壓之期間，負電壓之振幅Vm(絕對值)係設定成小於正電壓之振幅Vp(絕對值)(Vp>Vm)。再者，負電壓的施加時間週期(時間Tm)係設定成比正電壓的施加時間週期(時間Tp)長(Tp<Tm)。換言之，正電壓之振幅Vp係設定成大於負電壓之振幅Vm，同時正電壓的施加時間週期係設定成比負電壓的施加時間週期短。
也就是說，因為負電壓之振幅Vm係設定成相對的小，即使在交替地施加正電壓與負電壓而在該靜電去除空間42(42a至42c)中產生正離子38與負離子40的時候，亦可以可靠地控制藉由施加負電壓而生成的臭氧。結果，臭氧之生成量減少，而可以可靠地防止該離化器10與該靜電去除系統12中使用的金屬被氧化，連帶提昇該離化器10與該靜電去除系統12的商業價值。
再者，因為負電壓的施加時間係對應於減小負電壓之振幅Vm之減小而設定成比較長，正離子之施加時間係無可避免地被設定成比較短。考慮到此情形，正電壓之振幅Vp係設定成較大。更詳言之，藉由延長負電壓的施加時間以補償因為負電壓之振幅Vm的下降而減少的負離子40之生成量，而另一方面，藉由增大正電壓的振幅Vp以補償因為正電壓之施加時間的縮短而減少的正離子38之生成量。因此，可輕易地調整(維持)正離子38與負離子40之間的離子平衡，而可以迅速地消除於該工件16上所帶電的正負電荷。
因此，根據本實施例，藉由以上述設定條件交替地施加正、負電壓給該等電極針46、58，而交替產生正離子38與負離子40，可一舉降低臭氧之生成量、保持離子平衡、而且縮短自該工件移除靜電所需的時間。
再者，即使因為灰塵附著而污染該等電極針46、58，或者因為該離化器10長期使用而使該等電極針46、58磨耗，而導致正離子38與負離子40之生成量減少時，亦可根據該表面電位感測器20(其係作為離子平衡偵測感應器)之該電位訊號Sv及/或根據該電流偵測器84之該電流偵測訊號Si(偵測結果)而調整正電壓之振幅Vp及/或負電壓之振幅Vm，而抑制離子平衡隨時間經過的改變或自該工件移除靜電所需之時間隨時間經過的改變。
更詳言之，在偵測結果指出該靜電去除空間42中的正離子38之生成量大於負離子40之生成量的情形中，藉由對應於正離子38的量及負離子40的量之間的差異而增加負電壓之振幅Vm，即使離子平衡因為負離子40之生成量下降而向該正離子38側偏移，亦可以可靠地偵測此種離子平衡之偏移並且快速地進行調整。
再者，當判斷負電壓之振幅Vm在增加之後(Vm”)超出該臨限值Vth時，由於該顯示裝置32將此判斷結果通知外部，該離化器10與該靜電去除系統12的使用者可判定該電極針46、58已經因為附著其上的灰塵而被污染或者該電極針46、58已經磨耗，以致於即使施加較高電壓位準的負電壓給該電極針46、58亦不能期待負離子40之生成量增加，而自該工件16去除靜電所需時間會過長。使用者即可以快速地更換該等電極匣36a至36c。因此，該離化器10與該靜電去除系統12的維護變得容易。
更詳言之，因為負電壓之振幅Vm小於正電壓之振幅Vp，當該電極針46、58被污染時，負離子40之生成量在短時間內比正離子之生成量下降更多。再者，因為正電壓之振幅Vp大於負電壓之振幅Vm，即使該電極針46、58受到污染，正離子38之生成量亦不會下降到與負離子40之生成量相同的程度。因此，相較於正離子38之生成量，負離子40之生成量的改變相對於該電極針46、58的污染係較為敏感。因此，根據如上述之本實施例，藉由判定負電壓之振幅Vm(Vm”)是否已經超過該預定臨限值Vth，可快速地判定該電極針46是否已被污染，所以可以可靠地偵測該電極針46、58的污染。
再者，在偵測結果指示該靜電去除空間42中的負離子40之生成量大於正離子38之生成量時，若對應於正離子38的量及負離子的量之間的差異而降低負電壓之振幅Vm，則即使離子平衡已向負離子40側偏移，此離子平衡偏移亦可以可靠地被偵測並且快速地被調整。更詳言之，因為負離子40之生成量係容易遭受改變，故可以藉由改變負電壓之振幅Vm可靠地調整離子平衡。
再者，如上所述，該電流偵測器84係偵測流經該電阻82的該回返電流Ir，或者該表面電位感測器20係偵測該靜電去除空間42中的電位，據此該控制器74係根據這樣的偵測結果而調整該正電壓振幅Vp及/或該負電壓振幅Vm。因此，可以輕鬆地調整離子平衡的偏移。
再者，在施加正電壓給該電極針46一次之期間的時間週期(時間Tp)與施加該負電壓給該電極針46一次之期間的時間週期(時間Tm)的總和等於一週期T時，該控制器74係計算在至少一週期T期間的正離子38與負離子40之間的離子平衡的時間平均值(也就是該回返電流Ir的時間平均值或該電位的時間平均值)，並且根據其計算結果調整正電壓及/或負電壓的絕對值Vp、Vm。所以，能以高精度調整離子平衡。
再者，因為該控制器74係根據前述之偵測結果輸出正電壓控制訊號Sp到該正極性高壓產生器76，也輸出該負電壓控制訊號Sm給該負極性高壓產生器78，故可以穩固地進行用以對應於離子平衡之偏移而調整該正電壓之絕對值Vp及/或該負電壓之絕對值Vm的回授控制。
再者，因為使用電極針46、58，在對之施加正或負電壓時，該等電極針46、58遠端側之電場強度係大，所以可以輕易地增加正離子38與負離子40之生成量。
再者，藉由將接地電極66配置成在該等電極針46、58之該等終端48、60之側與該等電極針46、58相距一段間隔，該等電極針46、58遠端側之電場強度係藉由該等電極針46、58與該接地電極66之間的位置關係而決定。因此，可以可靠地抑制因為該等電極針46、58與該工件16之間的距離所導致的正離子38與負離子40的生成量的變異。
再者，當施加正電壓或負電壓到該電極針46、58時，該壓縮空氣供應源70係透過該流道72、該閥68及該流道28供應壓縮空氣給該離化器10，且該離化器10係以從該電極針46朝該工件16的方向噴射該壓縮空氣。因此，正離子38與負離子40係藉由壓縮空氣的噴射而確實地到達該工件16，而可高效率地自該工件16去除靜電。
根據本實施例的該靜電去除系統12並不受先前敘述的限制，而且其多種結構都有可能有許多變體。
更詳言之，如第12圖所示，可在該輸送器14上沿著該工件16的輸送方向以預定間隔設置離化器10A至10D，而當自該工件16去除靜電時，同步訊號(synchronizing signal)Ss係從發射器(transmitter)(同步控制手段)86輸出到每一個該等離化器10A至10D。
於此情形，該等離化器10A至10D之結構與前述該離化器10類似，再者，施加到該等電極針的電壓的極性係於由該同步訊號Ss決定之給定時機全部一起被切換(見第13圖)。
結果，如第13A至13E圖所示，在該等離化器10A至10D的每一個(第一到第四離化器)中，根據以正與負脈衝組成之輸入至該等離化器的同步訊號Ss，與正脈衝同步而施加於該電極針46的電壓的極性可以同時從負電壓全部切換成正電壓，而與負脈衝同步而施加於該電極針46的電壓的極性可以同時從正電壓全部切換成負電壓。
此外，於第12圖中，元件符號42A至42D係表示由正離子38與負離子40組成的靜電去除空間，該等正離子38與負離子40係釋放自該等離化器10A至10D的每一個，其中前述之靜電去除空間42a至42c係從該等離化器10A至10D的側面觀察。再者，該工件16沿著該輸送方向的上表面係被該等靜電去除空間42A至42D覆蓋，該等靜電去除空間42A至42D的形狀係從該等離化器10A至10D朝該工件16擴大。再者，如第13A至13E圖所示，當施加負電壓時，互相具有不同振幅的負電壓(振幅Vm1至Vm4之負電壓)分別施加到該等離化器10A至10D的每一個的該等電極針46。
再者，如第14圖所示，該等離化器10A至10D之間，該離化器10A之該控制器74可具有與前述該發射器86(見第12圖)類似的功能，俾使同步訊號Ss可從該離化器10A輸出至該等離化器10B至10D。於此情形，同樣的，該等離化器10A至10D的每一個可進行同步的電壓極性切換，如第13A至13E圖之該等時序圖所示。
以此形式，使用如第12、14圖之靜電去除系統12，在同時操作該等複數個離化器10A至10D以自該工件16去除靜電的情形中，因為該等離化器10A至10D的每一個的電壓極性為同步切換，故可有效率的自該工件16移除靜電。再者，藉由第12、14圖之結構，因為電壓極性之切換係根據外部同步訊號Ss而進行，假設該等離化器之至少一者被驅動與操作，即可進行自該工件16移除靜電的作業。更詳言之，即便在第12圖所示的該等離化器10A至10D中只有一個被驅動，或者在第14圖之該離化器10A作為發射器而該等離化器10B至10D中只有一個被驅動的情形中，仍可進行對該工件16的靜電去除作業。
本發明並非限定於上述該等實施例，當然其中可採用各種替代方案或附加結構而不悖離本發明之本質與要點。
10、10A至10D．．．離化器
12．．．靜電去除系統
14．．．輸送器
16．．．工件
18．．．本體
20．．．表面電位感測器
22．．．偵測板
24．．．纜線
26．．．連接器
28、64、72．．．流道
30．．．連接器
32．．．顯示裝置(警告手段)
34．．．頻率選擇器
36a至36c．．．電極匣
38．．．正離子
40．．．負離子
42、42a至42c、42A至42D‧‧‧靜電去除空間
44‧‧‧孔
46、58‧‧‧電極針
48、60‧‧‧終端
50‧‧‧凹部
52、62‧‧‧接收開口
54、56‧‧‧洞
66‧‧‧接地電極
68‧‧‧閥
70‧‧‧壓縮空氣供應源(空氣供應源)
74‧‧‧控制器
76‧‧‧正極性高壓產生器
78‧‧‧負極性高壓產生器
79‧‧‧控制手段
80‧‧‧輸送器控制裝置
82‧‧‧電阻
83‧‧‧電流偵測手段
84‧‧‧電流偵測器
86‧‧‧發射器(同步控制手段)
Ip、Im、Ir‧‧‧電流
S1至S10‧‧‧步驟
Sa‧‧‧閥關閉訊號
Sc‧‧‧輸送器控制訊號
Se‧‧‧警告訊號
Sf‧‧‧頻率設定訊號
Si‧‧‧電流偵測訊號
Sm‧‧‧負電壓控制訊號
Sp‧‧‧正電壓控制訊號
Ss‧‧‧同步訊號
Sv‧‧‧電位訊號
T、Tm、Tp‧‧‧週期
Vm、Vm’、Vm”、Vp‧‧‧振幅
Vr‧‧‧壓降
Vth‧‧‧臨限值
第1圖係根據本發明一實施例的靜電去除系統的透視圖；
第2圖係第1圖所示之離化器的透視圖；
第3A、3B圖係顯示自該離化器本體取出電極匣時的透視圖；
第4A、4B圖係顯示沿第1、2圖的線段IV-IV的剖視圖；
第5圖為靜電去除系統概略的方塊圖；
第6圖為靜電去除系統概略的方塊圖；
第7圖為用於工件的靜電去除方法與離子平衡調整方法的流程圖；
第8A圖為電壓在施加起始時間施加到針狀電極的時序圖；
第8B圖為電壓在負電壓振幅改變後施加到針狀電極的時序圖；
第9圖是自施加起始時間到警告時間為止，電壓施加到針狀電極的時序圖；
第10A圖是顯示施加負電壓後，針狀電極之遠端側產生的臭氧濃度的曲線圖；
第10B圖顯示施加正電壓後，針狀電極之遠端側產生的臭氧濃度的曲線圖；
第11A圖顯示施加負電壓期間，工件的靜電去除時間週期；
第11B圖顯示施加正電壓期間，工件的靜電去除時間週期；
第12圖為具有複數個離化器的靜電去除系統概略的方塊圖；
第13A至13E圖顯示切換施加於第12圖所示之該等離化器的該等針狀電極的電壓極性的時序圖；以及
第14圖為具有複數個離化器的靜電去除系統概略的方塊圖。

Claims (19)

  1. 一種離化器，包括：至少一個針狀電極(46)，以及接地電極(66)，設置在該針狀電極(46)的基端側而與靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)以及該針狀電極(46)相隔一段距離，其中，施加到該針狀電極(46)的負電壓的絕對值係設定成小於施加到該針狀電極(46)的正電壓的絕對值，而施加該負電壓到該針狀電極(46)的時間週期係設定成比施加該正電壓到該針狀電極(46)的時間週期長，且其中，藉由施加該正電壓到該針狀電極(46)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該針狀電極(46)之遠端側產生正離子之操作，係與藉由施加該負電壓到該針狀電極(46)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該針狀電極(46)之遠端側產生負離子之操作交替進行。
  2. 如申請專利範圍第1項的離化器(10、10A-10D)，復包括：離子平衡偵測手段(20、83)，用以偵測在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中的該等正離子(38)與該等負離子(40)的離子平衡；以及控制手段(79)，用以控制該正電壓及/或該負電壓，其中，該控制手段(79)根據在該離子平衡偵測手段(20、83)之離子平衡的偵測結果調整該正電壓的絕對值 及/或該負電壓的絕對值。
  3. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，其中，在該偵測結果指示在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中的該等正離子(38)之量大於該等負離子(40)之量的情形中，該控制手段(79)係對應於該等正離子(38)的量及該等負離子(40)的量之間的差異增加該負電壓的絕對值。
  4. 如申請專利範圍第3項的離化器(10、10A-10D)，復包括警告手段(32)，其中，當增加該負電壓的絕對值時，若判定該負電壓的絕對值在增加之後超過預定臨限值，該控制手段(79)輸出判定結果到該警告手段(32)，以及其中，該警告手段(32)向外部通知該判定結果。
  5. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，其中，在該偵測結果指示在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中的該等負離子(40)之量大於該等正離子(38)之量的情形中，該控制手段(79)係對應於該等負離子(40)的量及該等正離子(38)的量之間的差異減少該負電壓的絕對值。
  6. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，其中：該離子平衡偵測手段(83)包括與接地連接的電流偵測手段；該針狀電極(46)係經由該控制手段(79)連接到該電流偵測手段(83)； 該電流偵測手段(83)係偵測對應於該等正離子(38)的量與該等負離子(40)的量的電流，其中，該電流係經由該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)以及該接地於該針狀電極(46)及該電流偵測手段(83)之間流動；以及該控制手段(79)根據由該電流偵測手段(83)偵測到的該電流的大小與方向調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
  7. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，其中：該離子平衡偵測手段(20)包括設置於該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內的電位偵測手段，用以偵測與該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中的該等正離子(38)的量及該等負離子(40)的量對應的電位；以及該控制手段(79)根據由該電位偵測手段(20)偵測到的該電位的大小與極性調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
  8. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，其中：假設施加該正電壓到該針狀電極(46)一次的時間週期與施加該負電壓到該針狀電極(46)一次的時間週期的總和等於一個週期，該控制手段(79)計算在至少一個週期期間的該等正離子(38)與該等負離子(40)的離子平衡的時間平均值，並且根據其計算結果調整該正電壓及/或該負電壓 的絕對值。
  9. 如申請專利範圍第2項的離化器(10、10A-10D)，該控制手段(79)包括產生控制訊號的控制器(74)以及連接至該針狀電極(46)的電壓產生器(76、78)，該電壓產生器係根據該控制訊號產生該正電壓與該負電壓並且施加該正電壓與該負電壓到該針狀電極(46)，其中，當該離子平衡偵測手段(20、83)偵測該離子平衡時，該控制器(74)係對應於該偵測結果產生該控制訊號，而該電壓產生器(76、78)根據該控制訊號調整該正電壓及/或該負電壓的絕對值。
  10. 如申請專利範圍第1項的離化器(10、10A-10D)，其中：該接地電極(66)係包括板狀電極。
  11. 如申請專利範圍第1項的離化器(10A-10D)，其中，該離化器(10A-10D)係在以外部訊號決定的時機切換對該針狀電極(46)施加的電壓的極性。
  12. 如申請專利範圍第11項的離化器(10A-10D)，其中，在設置複數個該等離化器(10A-10D)的情形中，施加到該等離化器(10A-10D)的每一個之該等針狀電極(46)的電壓的極性係在以該訊號決定的時機同時全部改變。
  13. 如申請專利範圍第1項的離化器(10A-10D)，其中：在設置複數個該等離化器(10A-10D)的情形中，在該等離化器(10A-10D)之中，其中一個離化器(10A)係輸出同步訊號給其他離化器(10B-10D)；以及施加到該等離化器(10A-10D)的每一個之該等針狀 電極(46)的電壓的極性係在以該同步訊號決定的時機同時全部改變。
  14. 一種離化器，包括：至少兩個針狀電極(46、58)，以及接地電極(66)設置在該等針狀電極(46)之各者的基端側而與靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)以及該等針狀電極(46)之各者相隔一段距離，其中，施加到該等電極其中一針狀電極(58)的負電壓的絕對值係設定成小於施加到該等電極之另一針狀電極(46)的正電壓的絕對值，而施加該負電壓到該一針狀電極(58)的時間週期係設定成比施加該正電壓到該另一針狀電極(46)的時間週期長，且其中，藉由施加該正電壓到該另一針狀電極(46)以在靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該另一針狀電極(46)之遠端側產生正離子(38)之操作，係與藉由施加該負電壓到該一針狀電極(58)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該針狀電極(58)之遠端側產生負離子(40)之操作交替進行。
  15. 一種靜電去除系統，包括：根據申請專利範圍第1項的離化器(10、10A-10D)、以及用以輸送工件(16)的工件輸送手段(14)，其中，當該工件(16)被該工件輸送手段(14)輸送到該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中的時候，該等正離子(38)與該等負離子(40)係中和於該工件(16) 上所帶電的電荷，藉以自該工件(16)消除靜電。
  16. 如申請專利範圍第15項的靜電去除系統，復包括：空氣供應源(70)，係透過流道(28、72)連接至該離化器(10、10A-10D)，其中，當施加該正電壓或該負電壓到該針狀電極(46)時，該空氣供應源(70)係透過該流道(28、72)供應氣體到該離化器(10、10A-10D)，以及其中，該離化器(10、10A-10D)以自該針狀電極(46)以朝向該工件(16)的方向噴射該氣體。
  17. 一種離子平衡調整方法，包括下列步驟：在接地電極(66)設置在至少一個針狀電極(46)的基端側而與靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)以及該針狀電極(46)相隔一段距離的情形中，將施加到該至少一個針狀電極(46)的負電壓的絕對值設定成小於施加到該針狀電極(46)的正電壓的絕對值，並且將施加該負電壓到該針狀電極(46)的時間設定成比施加該正電壓到該針狀電極(46)的時間長；以及交替地進行：藉由施加該正電壓到該針狀電極(46)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該針狀電極(46)之遠端側產生正離子(38)之操作、與藉由施加該負電壓到該針狀電極(46)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該針狀電極(46)之遠端側產生負離子(40)之操作。
  18. 一種離子平衡調整方法，包括下列步驟： 在接地電極(66)設置在至少兩個針狀電極(46、58)之各者的基端側而與靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)以及該等針狀電極(46、58)之各者相隔一段距離的情形中，將施加到一針狀電極(58)的負電壓的絕對值設定成小於施加到另一針狀電極(46)的正電壓的絕對值，且將施加該負電壓到該一針狀電極(58)的時間設定成比施加該正電壓到該另一針狀電極(46)的時間長；以及交替地進行：藉由施加該正電壓到該另一針狀電極(46)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該另一針狀電極(46)之遠端側產生正離子(38)、與藉由施加該負電壓到該一針狀電極(58)以在該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)內之該一針狀電極(58)之遠端側產生負離子(40)。
  19. 一種工件靜電去除方法，當根據申請專利範圍第17項的方法於該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中交替地進行該等正離子(38)的產生與該等負離子(40)的產生時，該工件靜電去除方法包括下列步驟：以工件輸送手段(14)將工件(16)輸送到該靜電去除空間(42、42a-42c、42A-42D)中；以及以該等正離子(38)與該等負離子(40)中和於該工件(16)上所帶電的電荷，藉以自該工件(16)去除靜電。
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