离子发生器,静电荷消除系统,离子平衡调节方法,和工件静电荷消除方法技术方案

本发明专利技术涉及一种离子发生器，静电荷消除系统，离子平衡调节方法和工件静电荷消除方法。在离子发生器（１０、１０Ａ－１０Ｄ）中，当正电压和负电压被施加到电极（４６）时，将负电压的振幅Ｖｍ设定为小于正电压的振幅Ｖｐ（Ｖｐ＞Ｖｍ），并且此外，将对电极（４６）施加负电压的时间Ｔｍ设定为长于对电极（４６）施加正电压的时间Ｔｐ（Ｔｐ＜Ｔｍ）。

【技术实现步骤摘要】
,静电荷消除系统,离子平衡调节方法,和工件静电荷消除方法
本专利技术涉及一种用于交替地产生正负离子的，具有该的静电 荷消除系统，用于调节正离子和负离子的离子平衡的离子平衡调节方法，和应用该离子 平衡调节方法的工件静电荷消除方法。
技术介绍
迄今为止，众所周知通过从向工件释放正离子和负离子来中和对工件充 电的正电荷或负电荷，从而从工件消除静电荷。在第4630167号美国专利、第4809127 号美国专利、日本专利第06-047006号公报和日本公开专利第2007-149419号公报中， 已经提出了利用交替地产生正离子和负离子的，对在工件上执行静电荷去除 的空间(静电荷消除空间)内的正离子量和负离子量之间的平衡(离子平衡)进行调节。利用上述，因为由对电极施加正电压或负电压而引起的发生在电极末端 侧的电晕放电，所以在静电消除空间内产生正离子或负离子。在这种情况下，正如本申 请人所证实的，在对电极施加负电压时由电晕放电引起的在静电消除空间内产生的臭氧 的密度(臭氧密度)大于在对电极施加正电压时的臭氧密度(见图IOA和10B)。因 此，由于通过施加负电压而产生臭氧，所以在中应用的金属(例如电极等) 被氧化或被腐蚀。另外，的用户易于将臭氧感觉为一种异常气味。考虑到这些问题，通过减小施加到电极的负电压的绝对值，能够降低臭氧密度(见 图10A)。但是，如果减小负电压的绝对值，则电极的末端侧的电场强度降低并且负离 子的产生量减少，以致正离子和负离子的离子平衡被破坏。因此，从工件中消除静电荷 所需的时间(下文称为"电荷去除时间")变得相当长(见图11A)。因此，仅通过减 少负电压的绝对值无法克服和解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现一举减少臭氧的产生量，从而保持离子平衡并且缩短从工件 消除静电所需的时间。为了达到这些目的，根据本专利技术的包括至少一个电极，其中将施加到电极的负电压的绝对值设定为小于施加到电极的正电压的绝对值，而 将用于对电极施加负电压的时间周期设定为长于用于对电极施加正电压的时间周期，和其中通过对电极施加正电压而在静电荷消除空间中产生正离子与通过对电极施加 负电压而在静电荷消除空间中产生负离子交替地进行。此外，为了达到上述目的，根据本专利技术的包括至少两个电极，其中将施加到两电极中的一个电极的负电压的绝对值设定为小于施加到另一个电 极的正电压的绝对值，并且将对一个电极施加负电压的时间周期设定为长于对另一电极 施加正电压的时间周期，和其中通过对另一个电极施加正电压而在静电荷消除空间中产生正离子与通过对一 个电极施加负电压而在静电荷消除空间中产生负离子交替地进行。根据本专利技术，当对于电极施加正电压和负电压时，将负电压的绝对值设定为小于正 电压的绝对值，而将对电极施加负电压的时间周期(也称作"施加时间")设定为长于 对电极施加正电压的时间周期(施加时间)。换句话说，正电压的绝对值被设定为大于 负电压的绝对值，施加正电压的时间周期被设定为短于施加负电压的时间周期。换句话说，由于将负电压的绝对值设定得相对较小，所以即使对电极交替地施加正 电压和负电压并在静电荷消除空间中产生正离子和负离子，也可以可靠地抑制由于施加 负电压而引起的臭氧的产生。结果，减少了臭氧的产生量，并且能够安全地防止离子发 生器所应用的金属的氧化，从而提高了的商业价值。此外，由于对应于负电压的绝对值的减少将施加负电压的时间设定得较长，所以不 可避免地将正电压的施加时间设定得较短。因此，将正电压的绝对值设定得较大。更具 体地，通过加长负电压的施加时间，补偿了由于减少负电压的绝对值而引起的负离子的 产生量的减少，而另一方面，通过增加正电压的绝对值，补偿了由于缩短正电压的施加 时间而引起的正离子的产生量的减少。从而，可以容易地调节(保持)正离子和负离子 之间的离子平衡，并且可以快速地消除对工件充电的静电荷。因此，根据本专利技术，通过在上述设定情况下交替地对电极施加正电压和负电压并交 替地产生正离子和负离子，可以减少臭氧的产生量，同时保持离子平衡，并且縮短从工 件消除静电荷所需的时间。此处，上述进一步包括用于检测静电荷消除空间中的正离子和负离子的 离子平衡的离子平衡检测单元，用于控制正电压和/或负电压的控制单元，其中控制单 元基于离子平衡检测单元的离子平衡的检测结果调节正电压和/或负电压的绝对值。因此，即使在灰尘粘附于电极并且污染了电极的情况下，或者如果因长时期使用而使得电极磨损从而减少正离子和/或负离子的产生量，通过基于这种检测结 果来调节正电压和/或负电压的绝对值，能够抑制离子平衡和消除静电荷所需的时间随 时间的变化。更具体地，在检测结果表明静电消除空间中正离子的量大于负离子的量的情况下， 假设控制单元对应于正离子的量和负离子的量之间的差，增大负电压的绝对值，即使通 过减少负离子产生的量使离子平衡向正离子侧偏移，也能够可靠地检测并快速地调节离 子平衡的偏移。在这种情况下，包括报警单元，因此，当负电压的绝对值增大时，如果 控制单元判定增加后的负电压的绝对值超过预定阈值，则控制单元将检测结果输出到报 警单元，报警单元向外报告该判定结果。因此，的用户能够确定电极由于粘附了灰尘而被污染，或确定电极已经 磨损，结果，存在去除静电荷的时间将延长的忧虑。在这种情况下，用户能够快速地执 行替换电极等措施，从而便于的维护。更具体地，因为负电压的绝对值小于正电压的绝对值，所以当电极被污染时，负离 子的产生量在短时间间隔内减少到小于正离子的产生量。此外，因为正电压的绝对值大 于负电压的绝对值，所以即使电极被污染，正离子的产生量也不会降低到与负离子的产 生量相同的程度。因此，与正离子的产生量相比，负离子的产生量对于电极的污染敏感 地变化。因此如上所述，在本专利技术中，由于能够通过判断负电压的绝对值是否超过预定 阈值来确定电极是否被污染，所以能够迅速且准确地检测出电极的污染。此外，如果检测结果表明在静电荷消除空间中负离子的量大于正离子的量，则控制 单元会对应于正离子的量和负离子的量之间的差，减小负电压的绝对值。因此，即使离 子平衡向负离子侧偏移，也能够可靠地检测和快速地调节离子平衡的偏移。具体而言， 如上所述，在本专利技术中，由于容易改变负离子的产生量，因此能够通过改变负电压的绝 对值来可靠地调节离子平衡。此处，离子平衡检测单元可以包括接地的电流检测单元，其中电极通过控制单元被 连接到该电流检测单元。电流检测单元检测电流，该电流对应于通过静电荷消除空间和 地面在电极和电流检测单元之间流动的正离子的量和负离子的量，并且控制单元可以基 于电流检测单元检测到的电流的大小和方向来调节正电压和/或负电压的绝对值。此外，离子平衡检测单元可以包括设置在静电消除空间内的电位检测单元，该电位 检测单元用于检测与静电荷消除空间中的正离子的量和负离子的量相对应的电位。控制单元可以基于电位检测单元检测到的电位的大小和极性来调节正电压和/或负电压的绝9对值。因此，在检测电流的情况下，或检测电位的情况下，基于该检测结果能够容易地调 节离子平衡的偏移。另外，假设对电极施加一次正电压的时间周期和对电极施加一次负电压的时间周期 的和等于一个周期，则控制单元可以计算出正离子和负离子的离子平衡经过至少一个周 期的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子发生器，其特征在于，包括至少一个电极（４６），其中将施加到所述电极（４６）的负电压的绝对值设定为小于施加到所述电极（４６）的正电压的绝对值，并且将对所述电极（４６）施加负电压的时间周期设定为长于对所述电极（４６）施加正电压的时间周期，并且　其中通过对所述电极（４６）施加正电压而在静电荷消除空间（４２、４２ａ－４２ｃ、４２Ａ－４２Ｄ）中产生正离子（３８）与通过对所述电极（４６）施加负电压而在所述静电荷消除空间（４２、４２ａ－４２ｃ、４２Ａ－４２Ｄ）中产生负离子（４ ０）交替地进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤俊夫，铃木智，安冈孝，土屋元，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]