この発明の実施の形態を、図面を参照し� ��説明する。

 図1に示されるように、この除電装置1は� �高電圧発生回路10、放電電極20、送風機30、� �トリーマコロナパルス検知電極40、ストリー マコロナパルス信号検知装置50、ガード電極6 0、及び、イオンバランス調整電極5を備えて� ��る。また、部材80は除電対象物である。

 高電圧発生回路10は、放電電極20に対して 、一定期間毎に交互に極性の異なる直流高電 圧を同時に印加する回路である。高電圧発生 回路10の構成については後述する。

 放電電極20は、第1の放電電極21と、第2の� ��電電極22とで構成される。また、放電電極20 は、印加される直流高電圧の極性に応じて正 又は負のイオンを生成する2n個(nは自然数)の� ��電針を備えている。放電電極20は、2n個の放 電針が、所定の空間に、n個ずつ第1,第2のグ� �ープに分けて配置されて構成されている。

 すなわち、放電電極20は、図2に示される� ��うに、実質的に平面上に描く矩形(例えば正 方形)の頂点に1個ずつ配置された少なくとも4 個の放電針21a,21b,22a,22bで構成される。1本の� �角線上に向き合って配置された2個の放電針2 1a,21bが、一方のグループである第1の放電電� �21を構成する。別の1本の対角線上に向き合� �て配置された2個の放電針22a,22bが、他方のグ ループである第2の放電電極22を構成する。

 各放電針21a~22bは、正極性の直流高電圧が 印加されたときには正イオンを出力し、負極 性の直流高電圧が印加されたときには負イオ ンを出力する。高電圧発生回路10から供給さ� ��た直流高電圧が放電針21a~22bに印加されると 、放電針21a~22bとガード電極60との間でコロナ 放電が発生して、正イオン及び負イオンが出 力される。この放電電極21,22には、高電圧発� ��回路10から一定期間毎に交互に極性の異な� �直流高電圧が供給される。

 各放電針21a~22bは、図2に示されるように� �先端が中心方向に向くように4箇所に配置さ� ��ている。このうち、先端が対向する放電針� ��士が同極性のイオンを出力する電極対(グル ープ)となる。すなわち、放電針21a,21bが第1グ ループとなり、放電針22a,22bが第2グループと� ��る。そして、一方のグループが正イオンを� ��力する間、他方のグループが負イオンを出� ��する。また、一方のグループが負イオンを� ��力する間、他方のグループが正イオンを出� ��する。

 例えば、図2(a)に示される期間Aでは、第1� ��ループの放電針21a,21bが正イオンを出力し、 第2グループの放電針22a,22bが負イオンを出力� ��る。また、図2(b)に示される次の期間Bでは� �第1グループの放電針21a,21bが負イオンを出力 し、第2グループの放電針22a,22bが正イオンを� ��力する。以下同様にして、各グループは一� ��期間毎に上記期間Aの出力と期間Bの出力と� �交互に繰り返す。

 図2(a),(b)に示されるように、対向する放� �針に常に同極性の電圧を印加することで、� �オンバランス特性を向上させることができ� �。しかし、対向する放電針に常に異極性の� �圧を印加するようにしてもよい。また、放� �針の数は、4個に限らず、2n個(nは自然数)で� �ればよい。

 また、放電電極20の各放電針21a,21b,22a,22b� �、図1に示されるように、送風機30の送風方� �(図で左から右方向)に対してほぼ直角に配置 されている。第1グループの放電針21a(21b)と第 2グループの放電針22b(22a)との異極性放電針の 極間距離Kは、空間的なイオンバランスの性� �及び使用時の装置本体と除電対象物80との距 離Lに基づいて決定される。一例として、L=150 mm~600mmの範囲では、K=40mm~120mm程度が好適な範� ��となる。

 送風機30は、放電電極20の風上側に配置さ れ、図示されないファンをモータで回転させ て送風する。放電電極20から出力された正イ� ��ン及び負イオンは、送風を受けて除電対象� ��80に向けて搬送される。

 ストリーマコロナパルス検知電極40は、� �風機30と放電電極20との間に配置されている� ��ストリーマコロナパルス検知電極40は、放� �電極20のコロナ放電による放電電流を検知し て、検知した放電電流に応じたパルス信号(� �知信号)を出力する。

 ストリーマコロナパルス信号検知装置50� �、ストリーマコロナパルス検知電極40から出 力されたパルス信号に基づいて、コロナ放電 の放電状態が正常であるか否かを判断する。 すなわち、ストリーマコロナパルス放電が発 生している場合には、コロナ放電による放電 電流が短時間で大きく変化する(極めて急峻� �変化する)ので、検知した放電電流に応じた� ��ルス信号が所定のレベルを超えている場合� ��は、コロナ放電の異常と判定できる。

 一般に、コロナ放電の異常は放電針への� ��れ付着により発生頻度が増加することが知� ��れている。このため、コロナ放電の異常を� ��知する装置を備えることで放電針の清掃時� ��を正確に知ることができるので、メンテナ� ��スを確実に行うことができる。

 ガード電極60は、高電圧が印加されてい� �放電針に作業者の指などが触れないように� �る。ガード電極60は、放電電極20と除電対象� ��80との間に配置される。ガード電極60は、接 地電位(大地)に接続されており、各放電針21a, 21b,22a,22bの対向電極としても機能する。ガー� ��電極60は、誘導による除電対象物80の電圧変 動を少なくするために金属等の導体で形成さ れることが望ましい。

 また、ガード電極60の構造は、リング状� �金属電極を同心円に配置したものなどが用� �られる。しかし、ガード電極60の構造は、こ の例に限られない。作業者の指などが入らな いだけの間隔で、且つ、イオンの通過が容易 な間隔が確保されていればよい。

 さらに、ガード電極60は、放電針との間� �距離M(M<極間距離K)となるように配置する� �とが望ましい。放電電極20でコロナ放電が始 まると、各放電針21a,21b,22a,22b間の電位差より もガード電極-放電針間の電位差の方が大き� �ので、発生した正負イオンはガード電極60に 向かって飛ぶ。このとき、ガード電極60があ� ��と正負イオンが捕らえられるため、減衰時� ��特性は若干低下する。しかし、ガード電極6 0を設けることで、イオンバランスの振幅を� �幅に軽減できる。

 イオンバランス調整電極5は、放電電極20� ��ガード電極60との間に配置される。ここで� �これら三者の関係を説明する。イオンバラ� �ス調整電極5は、除電対象物80の除電のため� �放出されるイオンのイオンバランス(例えば� ��プラス優位やマイナス優位)を調整する。イ オンバランス調整電極5の機能については、� �オンバランス調整回路6と共に追って詳しく� ��明する。まず、イオンバランス調整電極5の 形状や設置状態について説明する。

 イオンバランス調整電極5の形状は、ガー ド電極60の構造や形状に応じて決定される。� ��オンバランス調整電極5は、イオン送出方向 正面(図1中右方)からみてガード電極60に実質� ��に隠れるような形状のものとされ、かつ、� ��質的に隠れる位置に設置される。

 上述したように、放電電極20は、印加さ� �る直流高電圧の極性に応じて正又は負のイ� �ンを生成する。また、接地されたガード電� �60は、生成したイオンが送出される前方空間 を適宜の形状で遮る。放電電極20から前方空� ��に送出されるイオンの発生量が多くなって� ��電作用がより一層働くので、図3に示される ように、放電電極20の前方空間(図では右方空 間)にはガード電極60が無い方が理想である。

 しかし、放電電極20の前方空間が完全に� �放されていると、利用者(作業者)の指が放電 電極20に触れるなどの事故が発生するおそれ� ��ある。このため、実際には、図4に示される ように、放電電極20の前方空間を適宜の形状� ��遮るガード電極60を配置する必要がある。

 この場合、放電電極20により生成され、� �の前方空間へ送出される(図で右方向へ飛ん� ��行く)イオンの一部がガード電極60に捕集さ� ��てしまうため、ガード電極60を越えて送出� �れる(図でガード電極60より右方まで飛んで� �く)イオンの発生量が、図3に比べて減る。

 そこで、イオンバランス調整電極5には、 図5に示されるように、ガード電極60の線材よ り太くない(より細い又は同程度の太さの)線� ��が用いられる。また、放電電極20とガード� �極60との間にイオンバランス調整電極5を配� �する場合、イオンバランス調整電極5は、イ� ��ンの送出方向正面からみて(図でガード電極 60の右側から左方をみて)ガード電極60に実質� ��に隠れる位置に設置される。

 このようにイオンバランス調整電極5を設 置することで、放電電極20からその前方空間� ��送出される(図で右方向へ飛んで行く)イオ� �の捕集量は、ガード電極60だけの場合とほと んど変わらない。言い換えれば、イオンバラ ンス調整電極5を設置しても捕集イオン量は� �とんど増えない。そのため、ガード電極60を 越えて送出される(図でガード電極より右方� �で飛んで行く)イオン量を低減させることな� ��、安全性も確保することができる。

 上述したように、イオンバランス調整電� ��5は、放電電極20からガード電極60に至る放� �領域内に設置される。図5に示されるように� ��放電電極20、イオンバランス調整電極5、ガ� ��ド電極60が順に並んで配置される。

 例えば、ガード電極60が、図6に示される� ��うな形状のものである場合、イオンバラン� ��調整電極5は、図7に示されるような形状に� �成できる。すなわち、イオンバランス調整� �極5は、電極部材(線材)5a,5bを二回直角に屈曲 した簡単な形状を有している。このようなイ オンバランス調整電極5は、図8(b)、(c)に示さ� ��るように、イオンの送出方向正面からみて� ��ガード電極60に実質的に隠れる位置に設置� �れる。

 このようなイオンバランス調整電極5は、 機械的に駆動させる部分がないため、信頼性 が高い。また、形状はコ字状に限定しないが 、いずれにしろきわめて簡単な形状でよい。 さらに、除電装置1のイオン発生を阻害せず� �かつ、安全性も確保することができる。

 しかし、イオンバランス調整電極5の設置 位置は、上記のように、イオンの送出方向正 面からみて、ガード電極60に実質的に隠れる� ��置が好ましいが、これに限定されない。す� ��わち、放電電極20からガード電極60に至る放 電領域内に設置されればよい。

 次に、高電圧発生回路10の構成について� �明する。図9は、高電圧発生回路の構成を示� ��ブロック図である。

 高電圧発生回路10は、放電電極20の各放電 針(第1グループの放電針21a,21bおよび第2グル� �プの放電針22a,22b)に、両グループどうし互い に逆極性の直流高電圧を同時に、かつ、一定 期間毎に極性を反転させて印加する。

 図9に示されるように、高電圧発生回路10� ��、DC電源回路11、出力制御回路12、変圧回路1 3および極性反転回路14を備えている。

 DC電源回路11は、図示されない交流電源(AC 100V)に接続されており、交流電圧を直流電圧( DC12V)に変換して出力する。

 出力制御回路12は、DC電源回路11から出力� ��れた直流電圧を可聴周波数を上回る高周波� ��圧(20kHz~)に変換する。そして、出力制御回� �12は、変換した高周波電圧を2系統の出力ラ� �ンに一定期間毎に交互に切り換えて出力す� �。

 この2系統の出力の交互切換周波数は、10~ 100Hzの範囲である。例えば、出力の交互切換� ��波数を50Hzとすると一周期は0.02sとなるため� ��その半周期である0.01sが上記の一定期間と� �る。

 このように、出力制御回路12を用いた高� �波電圧の2系統出力ラインへの交互出力時の� ��互切換周波数を10~100Hzの範囲とすることで� �各グループの放電針(第1グループの放電針21a ,21bおよび第2グループの放電針22a,22b)から出� �される正負イオンの極性も、この交互切換� �波数で規定される一定期間毎に反転する。

 これにより、正負イオンの発生間隔を長� ��とることができ、AC高周波式除電装置に比� �て、放出された正負イオンが除電対象物に� �するまでに再結合しにくくなり、イオンを� �くまで飛ばすことができる。

 変圧回路13は、可聴周波数を上回る(20kHz~) 発振周波数に対応した高周波巻線トランス又 は圧電トランスで構成される。変圧回路13は� ��出力制御回路12から出力された高周波電圧� �昇圧し、高周波高電圧として出力する。

 変圧回路13は、トランスL1(第1の変圧回路) ,L2(第2の変圧回路)で構成される。このトラン スL1,L2からは、高周波高電圧が一定期間毎に� ��互に出力される。変圧回路13の出力側は極� �反転回路14と2系統の出力ラインで接続され� �トランスL1,L2から出力された高周波高電圧は 、各出力ラインから極性反転回路14に交互に� ��力される。

 変圧回路13が可聴周波数を上回る(20kHz~)発 振周波数に対応した高周波巻線トランス又は 圧電トランスで構成されているので、AC式除� ��装置に比べて装置を小型軽量に構成できる� ��

 極性反転回路14は、変圧回路13から一定期 間毎に交互に入力された高周波高電圧を、同 一期間に互いに極性の異なる矩形波の2つの� �流高電圧に変換する。そして、極性反転回� �14は、変換した2つの直流高電圧の極性を一� �期間毎に反転させて、放電電極20の両グルー プ(第1,第2の放電電極21,22)に出力する。

 すなわち、正極性の直流高電圧が第1の放 電電極21(第1グループの放電針21a,21b)に出力さ れるときは、負極性の直流高電圧が第2の放� �電極22(第2グループの放電針22a,22b)に同時に� �力される。また、負極性の直流高電圧が第1� ��放電電極21(第1グループの放電針21a,21b)に出� ��されるときは、正極性の直流高電圧が第2の 放電電極22(第2グループの放電針22a,22b)に同時 に出力される。

 第1の放電電極21(第1グループの放電針21a,2 1b)および第2の放電電極22(第2グループの放電� ��22a,22b)に対して、互いに極性の異なる矩形� �の2つの直流高電圧を印加することで、AC式� �電装置に比べて正負イオンの発生量を多く� �ることができる。このため、帯電した除電� �象物の電位を許容レベルに短時間で下げる� �とができ、減衰時間特性を向上させること� �できる。また、正負イオンの発生量が少な� �AC式除電装置に比べて除電範囲を広げること が可能となる。

 また、図10には、イオンバランス調整回� �の一実施形態が示されている。イオンバラ� �ス調整回路6は、対向電極(ガード電極60、及� ��、イオンバランス調整電極5)の一部(イオン� ��ランス調整電極5)の電位を、大地と異なる� �位に調整する。

 イオンバランス調整回路6は、可変抵抗VR� ��よび抵抗Rと、ダイオードDとが並列接続さ� �た回路である。イオンバランス調整回路6は� ��イオンバランス調整電極5を用いたイオンバ ランス調整を目標に向けて制御する。

 また、イオンバランス調整回路6は、イオ ンバランス調整電極5の電位を、大地と異な� �電位に調整する。すなわち、イオンバラン� �調整回路6は、高電圧発生回路10の高圧接地� �子HGと、ガード電極60の接地との間に挿入さ� ��ている。そして、イオンバランス調整回路6 の高圧接地端子側に、イオンバランス調整電 極5が接続されている。なお、高圧接地端子HG とガード電極60の接地との間には、後述する� ��圧異常検出回路7も挿入されており、イオン バランス調整回路6は、高圧異常検出回路7の� ��電位側に位置する。

 イオンバランス調整回路6は、可変抵抗VR� ��よび抵抗Rと、ダイオードDとが並列接続さ� �た回路である。ダイオードDは、アノードが� ��ード電極60の接地側(高圧異常検出回路7側)� �カソードが高電圧発生回路10の高圧接地端子 側にそれぞれ接続されている。

 この場合、可変抵抗VRを調整してVR+Rの抵� ��値を大きくすると、イオンバランス調整電� ��5の電位が上がる。すなわち、ガード電極60� ��接地電位に対して、イオンバランス調整電� ��5のプラス電位がさらに上昇する。これによ り、負イオンを吸引し消失させる傾向が強く なる。

 反対に、可変抵抗VRを調整してVR+Rの抵抗� ��を小さくすると、イオンバランス調整電極5 の電位が下がる。すなわち、ガード電極60の� ��地電位に対して、イオンバランス調整電極5 のプラス電位が下降する。これにより、負イ オンを吸引し消失させる傾向が弱くなる。

 そこで、可変抵抗VRを最小にした状態で� �オンバランスがマイナスとなるように、回� �定数等を設計しておくことで、VR+Rの抵抗値� ��小さくされるとイオンバランスはマイナス� ��位となり、VR+Rの抵抗値が大きくされるとイ オンバランスはプラス優位となる。

 これにより、イオンバランス調整回路6は 、イオンバランス調整電極5を用いたイオン� �ランスの調整を目標に向けて制御できる。� �なわち、可変抵抗VRを調整することで、イオ ンバランスをプラスにもマイナスにも任意に 調整できる。もちろん、イオンバランスをゼ ロにする調整することも可能である。

 図11には、イオンバランス調整回路の他� �実施形態が示されている。本実施形態のイ� �ンバランス調整回路6Aでは、ダイオードDの� �ノードが高電圧発生回路10の高圧接地端子側 に接続され、カソードがガード電極60の接地� ��(高圧異常検出回路7側)に接続されている。� ��の点以外は、図10に示されたイオンバラン� �調整回路6と同様である。

 イオンバランス調整回路6Aの場合、図10に 示されたイオンバランス調整回路6の場合と� �対に、可変抵抗VRを調整してVR+Rの抵抗値が� �きくされると、イオンバランスはマイナス� �位となり、VR+Rの抵抗値が小さくされると、� ��オンバランスはプラス優位となる。

 これにより、イオンバランス調整回路6A� �また、イオンバランス調整電極5を用いたイ� ��ンバランスの調整を目標に向けて制御でき� ��。すなわち、可変抵抗VRを調整することで� �イオンバランスをプラスにもマイナスにも� �意に調整できる。もちろん、イオンバラン� �をゼロに調整することも可能である。

 図12には、イオンバランス調整回路のさ� �に他の実施形態が示されている。本実施形� �のイオンバランス調整回路6Bは、可変抵抗VR� ��ダイオードDとが並列接続された回路である 。抵抗Rが設けられていない点以外は、図10に 示されたイオンバランス調整回路6と同様で� �る。

 図10に示されたイオンバランス調整回路6� ��は、可変抵抗VRを保護する抵抗Rが可変抵抗V Rに直列に接続されていた。このため、耐圧� �能が比較的小さい、低コストで小型の可変� �抗VRを用いることができる。

 これに対し、図12に示されたイオンバラ� �ス調整回路6Bでは、可変抵抗VRを保護する抵� ��Rが設けられていない。このため、耐圧性能 が充分大きい可変抵抗VRを用いる必要がある� ��しかし、保護抵抗Rによるバイアスを考慮せ ずにイオンバランスを調整できるという利点 がある。

 さらに、図示は省略してあるが、図11に� �されたイオンバランス調整回路6Aも、可変抵 抗VRを保護する抵抗Rを設けないで構成するこ とが可能である。

 次に、極性反転回路14の構成と動作につ� �て、図10を参照して説明する。図10は、極性� ��転回路の構成を変圧回路とともに示す回路� ��である。

 図10に示されるように、極性反転回路14は 、ダイオードD1~D8、コンデンサC1~C8、抵抗R1~R4 からなる整流回路で構成されている。この整 流回路には、トランスL1,L2から、入力IA・入� �IBで示されるような高周波高電圧が所定時間 毎に交互に供給される。整流回路では、入力 された高周波高電圧を整流して直流高電圧に 変換し、出力OA・出力OBとして出力端から出� �する。

 トランスL1から入力IAが供給されると(こ� �期間、入力IBはゼロ)、この入力IAは整流回路 で整流され、出力OAとして正極性の電圧が出� ��され、出力OBとして負極性の電圧が出力さ� �る。また次の期間において、トランスL2から 入力IBが供給されると(この期間、入力IAはゼ� ��)、この入力IBは整流回路で整流され、出力O Aとして負極性の電圧が出力され、出力OBとし て正極性の電圧が出力される。

 このように、トランスL1,L2から一定期間� �に交互に入力IA,IBの高周波高電圧が供給され ると、極性反転回路14は、入力された高周波� ��電圧を整流・平滑化し、各周期毎に極性が� ��転する出力OA,OBとして出力する。そして、� �力OAは第1の放電電極21の放電針21a,21bに供給� �れ、出力OBは第2の放電電極22の放電針22a,22b� �に供給される。この結果、各放電電極21,22か ら出力されるイオンの極性は一定期間毎に反 転する。

 すなわち、図2(a)に示されるように、期間 Aでは、第1の放電電極21の放電針21a,21bからは� ��イオンが出力され、同時に、第2の放電電極 22の放電針22a,22bからは負イオンが出力される 。また、図2(b)に示されるように、次の期間B� ��は、第1の放電電極21の放電針21a,21bからは負 イオンが出力され、同時に、第2の放電電極22 の放電針22a,22bからは正イオンが出力される� �そして、各放電電極21,22から出力されるイオ ンの極性は一定期間毎に反転される。この結 果、各放電電極21,22の放電針からは一定期間� ��に異なる極性のイオンが出力されることに� ��る。

 極性反転回路14の構成と動作について、� �らに詳細に説明する。

 図10に示されるように、極性反転回路14は 、トランスL1(第1の変圧回路)の2次巻線の非接 地側端子と第1の放電電極21との間に、第1の� �ンデンサC1と順方向接続の第1のダイオードD1 との直列回路からなる第1のプラス放電用回� �が接続されている。

 また、トランスL1(第1の変圧回路)の2次巻� ��の非接地側端子と第2の放電電極22との間に� ��第2のコンデンサC2と逆方向接続の第2のダイ オードD2との直列回路からなる第1のマイナス 放電用回路が接続されている。

 また、トランスL2(第2の変圧回路)の2次巻� ��の非接地側端子と第2の放電電極22との間に� ��第3のコンデンサC3と順方向接続の第3のダイ オードD3との直列回路からなる第2のプラス放 電用回路が接続されている。

 また、トランスL2(第2の変圧回路)の2次巻� ��の非接地側端子と第1の放電電極21との間に� ��第4のコンデンサC4と逆方向接続の第4のダイ オードD4との直列回路からなる第2のマイナス 放電用回路が接続されている。

 極性反転回路14はまた、第4のダイオードD 4のカソードとトランスL2(第2の変圧回路)の2� �巻線の接地側端子との間に、順方向接続の� �5のダイオードD5と第5のコンデンサC5との直� �回路からなる第1のプラス充電回路が接続さ� ��ている。第5のコンデンサC5には、第1の抵抗 R1が並列接続されている。

 また、第3のダイオードD3のアノードとト� ��ンスL2(第2の変圧回路)の2次巻線の接地側端� ��との間に、逆方向接続の第6のダイオードD6� ��第6のコンデンサC6との直列回路からなる第1 のマイナス充電回路が接続されている。第6� �コンデンサC6には、第2の抵抗R2が並列接続さ れている。

 そして、トランスL1(第1の変圧回路)の通� �中に、第1のプラス充電回路は、第1のプラス 放電用回路の出力電圧にプラスバイアスを付 与し、第1のマイナス充電回路は、第1のマイ� ��ス放電用回路の出力電圧にマイナスバイア� ��を付与する。

 トランスL1(第1の変圧回路)の通電中に、� �1のプラス充電回路がこのプラスバイアスを� ��与することで、第1の放電電極21の放電針21a, 21bには、第1のプラス放電用回路の出力OA、す なわち正極性の電圧が出力される。

 また、トランスL1(第1の変圧回路)の通電� �に、第1のマイナス充電回路がこのマイナス� ��イアスを付与することで、第2の放電電極22� ��放電針22a,22bには、第1のマイナス放電用回� �の出力OB、すなわち負極性の電圧が出力され る。

 極性反転回路14はまた、第2のダイオードD 2のカソードとトランスL1(第1の変圧回路)の2� �巻線の接地側端子との間に、順方向接続の� �7のダイオードD7と第7のコンデンサC7との直� �回路からなる第2のプラス充電回路が接続さ� ��ている。第7のコンデンサC7には、第3の抵抗 R3が並列接続されている。

 また、第1のダイオードD1のアノードとト� ��ンスL1(第1の変圧回路)の2次巻線の接地側端� ��との間に、逆方向接続の第8のダイオードD8� ��第8のコンデンサC8との直列回路からなる第2 のマイナス充電回路が接続されている。第8� �コンデンサC8には、第4の抵抗R4が並列接続さ れている。

 そして、トランスL2(第2の変圧回路)の通� �中に、第2のプラス充電回路は、第2のプラス 放電用回路の出力電圧にプラスバイアスを付 与し、第2のマイナス充電回路は、第2のマイ� ��ス放電用回路の出力電圧にマイナスバイア� ��を付与する。

 トランスL2(第2の変圧回路)の通電中に、� �2のプラス充電回路がこのプラスバイアスを� ��与することで、第2の放電電極22の放電針22a, 22bには、第2のプラス放電用回路の出力OB、す なわち正極性の電圧が出力される。

 また、トランスL2(第2の変圧回路)の通電� �に、第2のマイナス充電回路がこのマイナス� ��イアスを付与することで、第1の放電電極21� ��放電針21a,21bには、第2のマイナス放電用回� �の出力OA、すなわち負極性の電圧が出力され る。

 また、この除電装置1は、図10に示される� ��うに、高電圧発生回路10の高圧接地端子と� �向電極(ガード電極)60の接地との間に挿入さ� ��た高圧異常検出回路7を備えている。なお、 高圧接地端子とガード電極60の接地との間に� ��、上述したイオンバランス調整回路6(6A,6B)� �挿入されており、高圧異常検出回路7は、イ� ��ンバランス調整回路6(6A,6B)の低電位側に位� �する。

 高圧異常検出回路7は、放電電極21,22の出� ��異常を検出することで、例えば、負荷短絡� ��、放電電極21,22と対向電極60との間の絶縁異 常などに起因する回路の高圧出力異常を検出 する。

 高圧異常検出回路7は、高電圧発生回路10� ��高圧接地端子側(イオンバランス調整回路6� �)と対向電極(ガード電極)60の接地側との間に 接続された異常検出用コンデンサC0を備えて� ��り、異常検出用コンデンサC0の高圧接地端� �側の接続点で高圧異常を検出する。異常検� �用コンデンサC0には抵抗R0が並列接続されて� ��る。

 高圧異常検出回路7は、トランスL1(第1の� �圧回路)の通電中に、第1の放電電極21の出力� ��常(第1の放電電極21と対向電極60との間の絶� ��異常など)が発生したとき、第1のコンデン� �C1と、互いに並列な第4,第5のコンデンサC4,C5� ��の直列回路の電圧を、第1のコンデンサC1と� ��三者が互いに並列な第4,第5のコンデンサC4,C 5および異常検出用コンデンサC0との直列回路 に分圧することで、出力異常を検出する(図13 (b)プラス出力期間参照)。

 また、高圧異常検出回路7は、トランスL2( 第2の変圧回路)の通電中に、第1の放電電極21� ��出力異常(第1の放電電極21と対向電極60との� ��の絶縁異常など)が発生したとき、第4のコ� �デンサC4と、互いに並列な第1,第8のコンデン サC1,C8との直列回路の電圧を、第4のコンデン サC4と、三者が互いに並列な第1,第8のコンデ� ��サC1,C8および異常検出用コンデンサC0との直 列回路に分圧することで、出力異常を検出す る(図13(b)マイナス出力期間参照)。

 また、高圧異常検出回路7は、トランスL1( 第1の変圧回路)の通電中に、第2の放電電極22� ��出力異常(第2の放電電極22と対向電極60との� ��の絶縁異常など)が発生したとき、第2のコ� �デンサC2と、互いに並列な第3,第6のコンデン サC3,C6との直列回路の電圧を、第2のコンデン サC2と、三者が互いに並列な第3,第6のコンデ� ��サC3,C6および異常検出用コンデンサC0との直 列回路に分圧することで、出力異常を検出す る(図13(b)マイナス出力期間参照)。

 また、高圧異常検出回路7は、トランスL2( 第2の変圧回路)の通電中に、第2の放電電極22� ��出力異常(第2の放電電極22と対向電極60との� ��の絶縁異常など)が発生したとき、第3のコ� �デンサC3と、互いに並列な第2,第7のコンデン サC2,C7との直列回路の電圧を、第3のコンデン サC3と、三者が互いに並列な第2,第7のコンデ� ��サC2,C7および異常検出用コンデンサC0との直 列回路に分圧することで、出力異常を検出す る(図13(b)プラス出力期間参照)。

 そのため、異常検出用コンデンサC0の容� �は、他のコンデンサC1~C8の容量に比べて大き く設定されることが好ましい(例えば100倍以� �)。

 図13は、高圧異常検出回路7による(a)出力� ��常時および(b)出力異常時の検出出力を示す� ��ラフである。高圧異常検出回路7の高電位側 の電圧が検出出力として電圧計9で検出され� �この検出出力に基づいて異常が検出される� �図13(a)に示されるように、放電電極21,22の出� ��が正常なときは、高圧異常検出回路7の検出 出力は、約プラスマイナス1V(ボルト)の範囲� �収まっている。

 これに対し、放電電極21,22の出力異常(放� ��電極21,22と対向電極60との間の絶縁異常など )が発生したときは、図13(b)に示されるように 、高圧異常検出回路7の検出出力は、約プラ� �10V(ボルト)~約マイナス15V(ボルト)の範囲で大 きく振れる。

 すなわち、検出出力は、放電電極21,22の� �力異常発生時には、プラス電極側で約プラ� �10V(ボルト)まで上昇する一方、マイナス電極 側で約マイナス15V(ボルト)まで下降する。そ� ��ため、例えば、プラス3V(ボルト)や、マイナ ス5V(ボルト)など、適宜のレベルに閾値を設� �することで、回路の高圧異常を確実に検出� �ることができる。

 以上説明したように、この除電装置1は、 可聴周波数を上回る(20kHz~)発振周波数に対応� ��た高周波巻線トランス又は圧電トランスに� ��り変圧回路を構成したため、AC式除電装置� �比べて装置を小型軽量にすることができる� �

 また、放電電極20の第1及び第2グループに 対して互いに極性の異なる矩形波の2つの直� �高電圧を印加するため、AC式除電装置に比べ て正負イオンの発生量を多くすることができ 、減衰時間特性を向上させることができる。 同様の理由から、AC式除電装置に比べて除電� ��囲を広げることができる。

 また、除電装置1は、2つのグループに分� �れた放電針から同一期間に正負のイオンを� �時に発生させるとともに、各グループから� �力されるイオンの極性を一定期間毎に反転� �せるようにしたため、放出される正負イオ� �の極性が一定期間毎に反転するとともに、� �オンを放出する位置も一定期間毎に切り替� �ることになる。

 これにより、同一期間において正負イオ� ��が同時に発生することになるため、帯電プ� ��ート表面における正負のイオン量がほぼ同� ��となる。したがって、電位の中和が促進さ� ��て、帯電プレート表面の残留電位を小さく� ��ることができる。この結果、イオンバラン� ��の振幅をゼロに近づけることができるとと� ��に、振幅の偏りも少なくすることができる� ��

 また、除電装置1は、放出される正負イオ ンの極性が一定期間毎に反転するとともに、 イオンを放出する位置も一定期間毎に切り替 わるため、除電対象物の位置によって正又は 負いずれか一方のイオンの影響を受けること がなく、すべての帯電プレートに正負のイオ ンをほぼ均等に照射することができる。した がって、イオンバランスの空間的な偏りを小 さくすることができる。

 また、除電装置1は、各グループの放電針 から放出される正負イオンの極性を一定期間 毎に反転させるため、連続運転した場合でも 、それぞれの放電針の汚れ付着及び腐食、磨 耗の度合いはほぼ均等となる。このため、放 電針ごとの残留電位の偏りが生じることがな く、イオンバランスの経時的な偏りを少なく することができる。

 また、除電装置1は、高周波電圧を2系統� �出力ラインに交互に出力する際の交互切換� �波数を10~100Hzの範囲としているため、正負イ オンの発生間隔を長くすることができる。こ のため、AC高周波式除電装置に比べて、放出� ��れた正負イオンが除電対象物に達するまで� ��再結合しにくくなり、イオンを遠くまで飛� ��すことができる。

 また、除電装置1は、送風機30と放電電極2 0との間に、コロナ放電によるパルス信号を� �知するストリーマパルス検知手段として、� �トリーマコロナパルス検知電極40とストリー マコロナパルス信号検知装置50とを設けてい� ��ため、放電針の清掃時期を正確に知ること� ��できるようになり、メンテナンスを確実に� ��うことができる。

 また、除電装置1は、放電電極20と除電対� ��物80との間にガード電極60を設けているため 、イオンバランスの振幅を大幅に軽減するこ とができる。

 上述した極性反転回路に関して、以下に� ��単にまとめる。

 前記極性反転回路は、
 前記第1の変圧回路の2次巻線の非接地側端� �から前記第1の放電電極に向けて接続された� ��第1のコンデンサおよび順方向接続の第1の� �イオードからなる第1のプラス放電用回路と� ��
 前記第1の変圧回路の2次巻線の非接地側端� �から前記第2の放電電極に向けて接続された� ��第2のコンデンサおよび逆方向接続の第2の� �イオードからなる第1のマイナス放電用回路� ��、
 前記第2の変圧回路の2次巻線の非接地側端� �から前記第2の放電電極に向けて接続された� ��第3のコンデンサおよび順方向接続の第3の� �イオードからなる第2のプラス放電用回路と� ��
 前記第2の変圧回路の2次巻線の非接地側端� �から前記第1の放電電極に向けて接続された� ��第4のコンデンサおよび逆方向接続の第4の� �イオードからなる第2のマイナス放電用回路� ��、
を少なくとも備えている。

 さらに、前記極性反転回路は、
 前記第4のダイオードのカソードから前記第 2の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて� ��続された、順方向接続の第5のダイオードお よび第5のコンデンサからなる第1のプラス充� ��回路と、
 前記第3のダイオードのアノードから前記第 2の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて� ��続された、逆方向接続の第6のダイオードお よび第6のコンデンサからなる第1のマイナス� ��電回路と、
をさらに備え、
 前記第1の変圧回路の通電中に、前記第1の� �ラス充電回路は、前記第1のプラス放電用回� ��の出力電圧にプラスバイアスを付与し、前� ��第1のマイナス充電回路は、前記第1のマイ� �ス放電用回路の出力電圧にマイナスバイア� �を付与する。

 またさらに、前記極性反転回路は、前記� ��5,第6のコンデンサとそれぞれ並列に接続さ� ��た第1,第2の抵抗を備えている。

 前記極性反転回路は、
 前記第2のダイオードのカソードから前記第 1の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて� ��続された、順方向接続の第7のダイオードお よび第7のコンデンサからなる第2のプラス充� ��回路と、
 前記第1のダイオードのアノードから前記第 1の変圧回路の2次巻線の接地側端子に向けて� ��続された、逆方向接続の第8のダイオードお よび第8のコンデンサからなる第2のマイナス� ��電回路と、
をさらに備え、
 前記第2の変圧回路の通電中に、前記第2の� �ラス充電回路は、前記第2のプラス放電用回� ��の出力電圧にプラスバイアスを付与し、前� ��第2のマイナス充電回路は、前記第2のマイ� �ス放電用回路の出力電圧にマイナスバイア� �を付与する。

 さらに、前記極性反転回路は、前記第7,� �8のコンデンサとそれぞれ並列に接続された� ��3,第4の抵抗を備えている。

 上述した高圧異常検出回路に関して、以� ��に簡単にまとめる。

 前記高圧異常検出回路は、前記第1の変圧 回路の通電中に、前記第1の放電電極の出力� �常が発生したとき、前記第1のコンデンサと� ��互いに並列な前記第4,第5のコンデンサとの� ��列回路の電圧を、前記第1のコンデンサと、 三者が互いに並列な前記第4,第5のコンデンサ および前記異常検出用コンデンサとの直列回 路に分圧することで、前記出力異常を検出す る。

 前記高圧異常検出回路は、前記第1の変圧 回路の通電中に、前記第2の放電電極の出力� �常が発生したとき、前記第2のコンデンサと� ��互いに並列な前記第3,第6のコンデンサとの� ��列回路の電圧を、前記第2のコンデンサと、 三者が互いに並列な前記第3,第6のコンデンサ および前記異常検出用コンデンサとの直列回 路に分圧することで、前記出力異常を検出す る。

 前記高圧異常検出回路は、前記第2の変圧 回路の通電中に、前記第2の放電電極の出力� �常が発生したとき、前記第3のコンデンサと� ��互いに並列な前記第2,第7のコンデンサとの� ��列回路の電圧を、前記第3のコンデンサと、 三者が互いに並列な前記第2,第7のコンデンサ および前記異常検出用コンデンサとの直列回 路に分圧することで、前記出力異常を検出す る。

 前記高圧異常検出回路は、前記第2の変圧 回路の通電中に、前記第1の放電電極の出力� �常が発生したとき、前記第4のコンデンサと� ��互いに並列な前記第1,第8のコンデンサとの� ��列回路の電圧を、前記第4のコンデンサと、 三者が互いに並列な前記第1,第8のコンデンサ および前記異常検出用コンデンサとの直列回 路に分圧することで、前記出力異常を検出す る。

 なお、上述した実施形態(図10~図12)では、 イオンバランス調整回路(電極)と高圧異常検� ��回路とが併設された。しかし、何れか一方� ��みが設けられても良い。

 本発明の除電装置は、印加される直流高� ��圧の極性に応じて正又は負のイオンを生成� ��る2n個(nは自然数)の放電針がn個ずつ2組のグ ループに分けて構成された放電電極と、放電 電極の各放電針の両グループに逆極性の直流 高電圧を一定期間毎に極性を反転させて印加 する高電圧発生回路と、イオンが送出される 前方空間を適宜の形状で遮る接地されたガー ド電極とを備えて構成されているので、小型 、軽量で、減衰時間特性やイオンバランス特 性に優れている。

 ここで、除電装置が、前記放電電極と前� ��ガード電極との間に配置されたイオンバラ� ��ス調整電極と、前記イオンバランス調整電� ��の電位を大地と異なる電位に調整可能なイ� ��ンバランス調整回路と、をさらに備えて構� ��されると、イオンバランス調整回路が放電� ��に印加する高電圧を可変させずに、かつ、� ��整用電極のための新たな電源も不要でイオ� ��バランスを電気的に調整することができる� ��

 あるいは、ここで、除電装置が、前記放� ��電極の前記各放電針が生成した正又は負の� ��オンを、装置前方へ送出する送風機と、前� ��イオンの送出方向正面からみて前記ガード� ��極に実質的に隠れる位置に設置された非接� ��のイオンバランス調整電極と、をさらに備� ��て構成されると、イオンバランス調整電極� ��機械的に駆動させる部分がないため信頼性� ��高くなり、イオンバランス調整電極の形状� ��簡素化でき、かつ、イオン発生を阻害せず� ��イオンバランスを調整できる。

 あるいは、ここで、除電装置が、前記高� ��圧発生回路の高圧接地端子と前記対向電極� ��接地との間に挿入され、前記放電電極の出� ��異常を検出する高圧異常検出回路をさらに� ��えて構成されると、負荷短絡や絶縁異常な� ��の回路の高圧出力異常を検出することがで� ��る。

 本発明のイオンバランス調整回路は、印� ��される直流高電圧の極性に応じて正又は負� ��イオンを生成する放電電極と生成したイオ� ��が送出される前方空間に配置された対向電� ��[又は、接地されたガード電極]とを備えた� �電装置に用いられ、対向電極の一部[又は、( ガード電極を備える場合、)放電電極とガー� �電極との間に配置されたイオンバランス調� �電極]の電位を大地と異なる電位に調整可能� ��構成されているので、イオンバランス調整� ��路が放電針に印加する高電圧を可変させず� ��、かつ、調整用電極のための新たな電源も� ��要でイオンバランスを電気的に調整するこ� ��ができる。

 本発明のイオンバランス調整電極は、印� ��される直流高電圧の極性に応じて正又は負� ��イオンを生成する放電電極と生成したイオ� ��が送出される前方空間を適宜の形状で遮る� ��地されたガード電極とを備えた除電装置に� ��いられ、非接地の電極部材が、イオンの送� ��方向正面からみてガード電極に実質的に隠� ��る位置に設置されているので、イオンバラ� ��ス調整電極を機械的に駆動させる部分がな� ��ため信頼性が高くなり、イオンバランス調� ��電極の形状を簡素化でき、かつ、除電装置� ��イオン発生を阻害せずにイオンバランスを� ��整でき、安全性も確保できる。