静電気対策
静電気対策とイオナイザー
目次
Contents
1.静電気の対策方法
| ─絶縁体への対策 | ||
| 除電器 | 高電圧印加方式 | 電極にコロナ放電を発生させて周囲の空気分子を電離させイオンを生成します。生成したイオンを帯電物に当て中和、除去します。 |
| 光照射方式 | 紫外線や軟X線を照射して空気分子を電離させる方式です。 | |
| 自己放電式 | 除電ブラシなど導電性繊維を帯電体に近づけ、静電誘導の力によってイオンを生成する方式です。 | |
| 導電化 | 界面活性剤 | 絶縁体の表面にコーティングすることで、水の膜を作ります。 |
| 帯電防止材料 | 絶縁体にカーボンや金属粉などの導電性物質を練りこみ、絶縁体の抵抗値を下げます。 | |
| ─導体への対策 | ||
| 接地 | 導体は電気を流す性質を持ちますので、接地することで発生した静電気は瞬時にアースへ流れていきます。 | |
| ─絶縁体・導体 共通の対策方法 | ||
| 温度管理 | 相対温度を65％以上にすることで、静電気の発生を抑えることができます。 | |
間違った静電気対策を行ってませんか？「見かけの除電」という言葉をご存知ですか？
プラスチックやフィルム、シートなどの絶縁体に直接アースを繋げても静電気は逃げません。 ただ、アースされた金属にフィルムやシートを接触させると、静電気が無くなった様に見えることがあります。 「見かけの除電」と呼ばれる現象です。 この現象を実験してみました。 この動画をご覧になり、もしイオナイザーを使用しているのに除電の効果がない・・・と思われている方がいましたら、是非イオナイザーの設置環境を確認してみてください。 除電対象物が金属に接触したり近接していませんか？
2.除電器のしくみ
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一般的な高電圧印加方式の静電気除去器は、先端の尖った針状の「電極」、3~7KVの出力をもつ「高圧電源部」、「アース」の3つで構成されています。 |
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高圧電源部で発生させた高電圧を針状の電極に印加すると、電極の先端部でコロナ放電がおこり、空気分子をイオン化します。 発生させるイオンには「プラス」と「マイナス」の極性があり、これらが帯電している物体に当たることで、除電・中和します。 |
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プラスに帯電している物体に「プラスイオン」「マイナスイオン」を照射しますと、マイナスイオンが物体に引き寄せられ除電・中和します。 |
無風で除電をしたいのですが、可能ですか
薄い形状を活かして、無風で除電対象物に近接して使用することをお勧めしています。
発生したイオンはエアなどで搬送すると、中和によりイオンが減衰してしまいます。
私たちは一番高く除電効果を出す方法は、無風で近接させることと考えています。
一般的な放電針タイプでは近づけられなかったエリアまで近づけることが可能です。
最適な条件は案件ごとにアドバイスさせていただきます。
3.イオン発生の様子
プラスイオン発生の様子 |
電極にプラスの高電圧を印加すると、電極の周囲の空気分子から電子を奪い取ります。 電子を奪い取られた空気分子は、プラスイオンとなって空気中を漂います。 |
マイナスイオン発生の様子 |
電極にマイナスの高電圧を印加すると、電極から電子が放出されます。空気分子に電子が衝突すると、電子が空気分子に取り込まれマイナスイオンとなります。 |
プラスイオンだけ、マイナスイオンだけを発生させるのは可能
イオンバランスコントロール技術により、100％プラスイオン、100％マイナスイオンを発生させることはもちろん、ご用途によりそれぞれのイオンバランスをコントロールすることが可能です。評価する際には、評価用GUIにて、パラメーターの変更を容易に行えることから用途に合わせた最適な条件を探すことも出来ます。
4.静電気除去器の評価
一般的に静電気除去器は、、チャージプレートモニタという計測器を用いて、「除電時間」と「イオンバランス」という能力を評価します。
| 除電時間 | ±1000Vを±100V以下にするまでの減衰時間を測定します。 減衰するまでの時間が早い程、優れた静電気除去器となります。 |
| イオンバランス | 除電対象物をどれだけ0Vに近づけられるのかの能力となり、±何Vと表します。0Vに近い程、優れた静電気除去器となります。 |
5.静電気除去器の種類
高電圧印加方式の静電気除去器には、電圧の印加方式によって大きく5種類に分けられます。
それぞれ電圧の印加方式によってメリット・デメリットがありますので、除電目的にあった機種の選定と共に印加方式にも注意が必要です。
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弊社特許方式 |
 本方式は弊社で特許を取得しており、以下のような特徴があります。
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| DC方式 |  プラス・マイナスの直流電圧をそれぞれ電極に印加し続けて、イオンを発生させます。最低でも2つの電極が必要となります。 イオンを発生させる領域が広いため、たくさんのイオンを発生させることができます。 メリット・・・除電速度が速い 遠距離の除電が行える デメリット・・イオンバランスが崩れやすい（逆帯電の可能性がある） 近距離では除電箇所にムラができてしまう |
| AC方式 |  交流電圧を電極に印加し、プラス・マイナスイオンを交互に発生させます。 1つの電極でイオンを発生させられます。イオンがバランスの良いのが特徴です。 メリット・・・イオンバランスが良い 近距離でもムラ無く除電が行える デメリット・・発生させたイオンが対象物に到達する前に再結合してしまうため 遠距離では除電速度が遅くなる |
| DCパルス方式 |  プラス・マイナスの直流電圧をそれぞれの電極に交互印加し、イオンを発生させます。 印加する電圧の間隔を制御することで、DCタイプの欠点の一つであったイオンの発生量を調整することができます。 メリット・・・DCタイプよりもイオンバランスがよく、 ACタイプよりも除電速度が速い デメリット・・電極間が開いてしまうと除電箇所にムラができてしまう 印加電圧の制御が必要 |
| ACパルス方式 |  DCパルス方式と違い、一つの電極にプラス・マイナスの直流電圧を交互に印加します。 メリット・・・イオンバランスが良い 除電速度が速い 近距離でもムラ無く除電が行える デメリット・・印加電圧の制御が必要 |
6.静電気除去器の保守管理
静電気除去器は日常的にメンテナンスを行わなければ、イオン発生量が低下したり、イオンバランスの崩れが生じてしまいます。
イオン発生量が減少したり、イオンバランスが崩れてしまうと、静電気除去器本来の性能が発揮できず、効率の良い除電が行えなくなってしまします。
| 電極の清掃 |  |
高電圧印加方式の静電気除去器は、電極に高電圧を印加しているため、電極先端部に強い「電界」が発生しています。 この電界の影響によって、周囲の空気中に漂う塵埃を引き寄せてしまい、電極先端部に黒い炭素系の汚れや、クリーンルームなどでは白色の異物が付着堆積してしまいます。 汚れてしまった電極は、アルコールを浸み込ませた綿棒などを用いて清掃することができます。 使用環境など条件にもよりますが、毎日もしくは一週間に一度程度、定期的な清掃作業が必要となります。 |
| 電極の劣化 |  |
電極は発生させたイオンの影響によって、先端部が摩耗してしまいます。先端部の形状が変化することにより、除電能力やイオンバランスに大きな影響を及ぼしてしまいます。 また、クリーンルームで使用されている場合には、電極先端部の削られた材料自体がコンタミの原因として問題視されています。 通常8000~10000時間程度の使用期間を経ると、電極部の劣化が顕著に表れてきます。 使用状況に合わせて、定期的に電極部の交換を行うことが必要となります。 |
解決策 フィーサの静電気除去器
─マイクロプラズマイオン化素子
| フィーサの静電気除去器は、従来の針状電極に代わる新開発の「マイクロプラズマイオン化素子」を採用しています。 | ||
| 構造 | 誘電体とその表面に形成した微細電極によって構成されています。 ノコギリの刃の横にプラズマ発生ポイントが高密度に並び、素子全体にわたって高濃度のイオンを効率良く発生させることができます。  従来の針状電極を備えた静電気除去器が、針先端部の電界が集中した「点」からイオンを放出するのに対し、マイクロプラズマイオン化素子は、形状がフラットなため素子全体から「面」状にイオンを放出しています。  |
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| 特徴 | マイクロプラズマイオン化素子 は、1000~1500V程度の低い印加電圧でイオンを発生させることができるため、電界の広がりが小さくなります。 そのため、針状電極で問題とされている、電界集中による異物の吸着がほとんどなく、メンテナンス頻度を大幅に減らすことができます。 |
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─メンテナンス性
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フィーサの静電気除去器ファンタイプと、他メーカー2社のファンタイプ（針状電極）を、同環境の下で長期間運転し、定期的に除電時間を計測しました。 |
針の無い静電気除去器 平面状薄型イオナイザー
イオンブレード F2シリーズは従来の針状電極のイオナイザーでは設置の困難だった狭いスペースに設置ができ、 3～30mmの近接した距離から無風で除電を行えます。
また、 無風近接だけではなく、 電極部にエアーを当てることで遠方へ高濃度のイオンを拡散することも可能です。
デモ機としての貸し出しも実施
