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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024037627
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】除電装置およびイオンバランス制御方法
(51)【国際特許分類】
H05F 3/04 20060101AFI20240312BHJP
H01T 23/00 20060101ALI20240312BHJP
H01T 19/04 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
H05F3/04 A
H01T23/00
H01T19/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142588
(22)【出願日】2022-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】000129253
【氏名又は名称】株式会社キーエンス
(74)【代理人】
【識別番号】100105935
【弁理士】
【氏名又は名称】振角 正一
(74)【代理人】
【識別番号】100136836
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 一正
(72)【発明者】
【氏名】梁 世英
【テーマコード（参考）】
5G067
【Ｆターム（参考）】
5G067DA01
5G067DA18
5G067DA21
5G067DA22
5G067EA01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御する。
【解決手段】接地電極Ｔｅを介してアースＥと除電装置との間に流れる電流Ｉｄｌが検出されて、電流Ｉｄｌが目標電流になるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。さらに、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍによって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に、接地電極Ｔｅと異なる検知電極として機能するフロント金網１１５が配置されている。そして、このフロント金網１１５に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる電流Ｉｄｈが検出されて、電流Ｉｄｈが目標電流Ｉｔｈになるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。
【選択図】図１１Ａ
【解決手段】接地電極Ｔｅを介してアースＥと除電装置との間に流れる電流Ｉｄｌが検出されて、電流Ｉｄｌが目標電流になるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。さらに、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍによって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に、接地電極Ｔｅと異なる検知電極として機能するフロント金網１１５が配置されている。そして、このフロント金網１１５に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる電流Ｉｄｈが検出されて、電流Ｉｄｈが目標電流Ｉｔｈになるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。
【選択図】図１１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物に対してイオンを放出して当該対象物を除電する除電装置であって、
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、
前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を前記イオン発生部に印加する高電圧印加部と、
アースに短絡された接地電極と、
前記接地電極を介して前記アースと前記除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する第１検出回路と、
前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置された、前記接地電極と異なる検出電極と、
前記検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、
前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と
を備える除電装置。
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、
前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を前記イオン発生部に印加する高電圧印加部と、
アースに短絡された接地電極と、
前記接地電極を介して前記アースと前記除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する第１検出回路と、
前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置された、前記接地電極と異なる検出電極と、
前記検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、
前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と
を備える除電装置。
【請求項2】
前記第１検出回路は、前記第１イオン電流が流れる第１抵抗を有し、前記第１イオン電流が流れることで前記第１抵抗に発生する第１電圧に基づき前記第１イオン電流を検出し、
前記第２検出回路は、前記第２イオン電流が流れる第２抵抗を有し、前記第２イオン電流が流れることで前記第２抵抗に発生する第２電圧に基づき前記第２イオン電流を検出し、
前記第１抵抗の抵抗値は、前記第２抵抗の抵抗値より大きい請求項１に記載の除電装置。
前記第２検出回路は、前記第２イオン電流が流れる第２抵抗を有し、前記第２イオン電流が流れることで前記第２抵抗に発生する第２電圧に基づき前記第２イオン電流を検出し、
前記第１抵抗の抵抗値は、前記第２抵抗の抵抗値より大きい請求項１に記載の除電装置。
【請求項3】
送風方向に流れる風を生成するファンをさらに備え、
前記検出電極は、前記送風方向において前記イオン発生部の下流側に配置される請求項１に記載の除電装置。
前記検出電極は、前記送風方向において前記イオン発生部の下流側に配置される請求項１に記載の除電装置。
【請求項4】
前記ファンは、前記送風方向において前記イオン発生部と前記検出電極との間に配置される請求項３に記載の除電装置。
【請求項5】
前記第２目標値は、所定のオフセット量だけゼロからずれた値である請求項１に記載の除電装置。
【請求項6】
前記イオン発生部は、前記正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させる先端部を有する正極電極針と、前記負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させる先端部を有する負極電極針とを有し、前記正極電極針のコロナ放電によってプラスイオンを発生させ、前記負極電極針のコロナ放電によってマイナスイオンを発生させ、
前記高電圧印加部は、前記正極電極針に接続されて、前記正極電極針に前記正極性高電圧を印加する正極性高電圧印加回路と、前記負極電極針に接続されて、前記負極電極針に前記負極性高電圧を印加する負極性高電圧印加回路とを有する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の除電装置。
前記高電圧印加部は、前記正極電極針に接続されて、前記正極電極針に前記正極性高電圧を印加する正極性高電圧印加回路と、前記負極電極針に接続されて、前記負極電極針に前記負極性高電圧を印加する負極性高電圧印加回路とを有する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の除電装置。
【請求項7】
前記正極電極針および前記負極電極針のうち一方の電極針がコロナ放電によって発生させるイオンの量を検出するイオン量検出部と、
前記正極性高電圧印加回路および前記負極性高電圧印加回路のうち、前記一方の電極針に接続された一方の高電圧印加回路が前記一方の電極針に印加する電圧に対して、前記イオン量検出部によって検出されたイオンの量に基づくフィードバック制御を実行することで、前記一方の電極針によって発生されるイオンの量を所定量に収束させる高電圧制御部と
をさらに備え、
前記フィードバック制御部は、前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が前記第１目標値になるように制御するフィードバック制御と、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が前記第２目標値になるように制御するフィードバック制御とを、前記正極性高電圧印加回路および前記負極性高電圧印加回路のうち、他方の高電圧印加回路に対して実行する請求項６に記載の除電装置。
前記正極性高電圧印加回路および前記負極性高電圧印加回路のうち、前記一方の電極針に接続された一方の高電圧印加回路が前記一方の電極針に印加する電圧に対して、前記イオン量検出部によって検出されたイオンの量に基づくフィードバック制御を実行することで、前記一方の電極針によって発生されるイオンの量を所定量に収束させる高電圧制御部と
をさらに備え、
前記フィードバック制御部は、前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が前記第１目標値になるように制御するフィードバック制御と、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が前記第２目標値になるように制御するフィードバック制御とを、前記正極性高電圧印加回路および前記負極性高電圧印加回路のうち、他方の高電圧印加回路に対して実行する請求項６に記載の除電装置。
【請求項8】
対象物の除電のために当該対象物に対して除電装置から放出されるイオンのイオンバランスを制御するイオンバランス制御方法であって、
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部に対して高電圧印加部から前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を印加する工程と、
アースに短絡された接地電極を介して前記アースと前記除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する工程と、
前記イオン発生部によって発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置された、前記接地電極と異なる検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する工程と、
前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行する工程と
を備えるイオンバランス制御方法。
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部に対して高電圧印加部から前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を印加する工程と、
アースに短絡された接地電極を介して前記アースと前記除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する工程と、
前記イオン発生部によって発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置された、前記接地電極と異なる検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する工程と、
前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行する工程と
を備えるイオンバランス制御方法。
【請求項9】
対象物に対してイオンを放出して当該対象物を除電する除電装置であって、
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、
前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を前記イオン発生部に印加する高電圧印加部と、
前記除電装置の装置本体の外部の所定の領域に到達する、前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンの比率に対応する第１イオン電流を検出する第１検出回路と、
前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置される検出電極と、
前記検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、
前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と
を備える除電装置。
正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、
前記正極性高電圧および前記負極性高電圧を前記イオン発生部に印加する高電圧印加部と、
前記除電装置の装置本体の外部の所定の領域に到達する、前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンの比率に対応する第１イオン電流を検出する第１検出回路と、
前記イオン発生部により発生された前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンが到達する位置に配置される検出電極と、
前記検出電極に到達した前記プラスイオンおよび前記マイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、
前記第１検出回路によって検出される前記第１イオン電流が第１目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、前記第２検出回路によって検出される前記第２イオン電流が第２目標値になるように前記高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と
を備える除電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、対象物の除電のために当該対象物に対して除電装置から放出されるイオンのイオンバランスを制御する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、正および負の電極針のそれぞれに正および負の高電圧を印加することでコロナ放電を発生させて、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生させる除電装置が開示されている。このような除電装置によって対象物を確実に除電するにあたっては、プラスイオンおよびマイナスイオンそれぞれの発生量を等しくバランスさせることが重要となる。そこで、この除電装置は、当該除電装置とアースとの間で流れる電流を検出する検出抵抗を備え、この検出抵抗に発生する電圧に基づき、正および負の電極針のそれぞれに印加される正および負の高電圧に対してフィードバック制御を行う。これによって、プラスイオンの発生量とマイナスイオンの発生量との差を抑えて、適切なイオンバランスを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１０－２８９７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ただし、主としてアースが有する大きな容量に起因して、除電装置とアースとの間の電流に基づくフィードバック制御は、低い応答性を有する。そのため、長期的には適切なイオンバランスを実現できる一方、短期的にはイオンバランスが不安定になる場合があった。
【0005】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１態様に係る除電装置は、対象物に対してイオンを放出して当該対象物を除電する除電装置であって、正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、正極性高電圧および負極性高電圧をイオン発生部に印加する高電圧印加部と、アースに短絡された接地電極と、接地電極を介してアースと除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する第１検出回路と、イオン発生部により発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に配置された、接地電極と異なる検出電極と、検出電極に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、第１検出回路によって検出される第１イオン電流が第１目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、第２検出回路によって検出される第２イオン電流が第２目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部とを備える。
【0007】
本発明の第１態様にかかるイオンバランス制御方法は、対象物の除電のために当該対象物に対して除電装置から放出されるイオンのイオンバランスを制御するイオンバランス制御方法であって、正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部に対して高電圧印加部から正極性高電圧および負極性高電圧を印加する工程と、アースに短絡された接地電極を介してアースと除電装置との間に流れる第１イオン電流を検出する工程と、イオン発生部によって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に配置された、接地電極と異なる検出電極に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する工程と、第１イオン電流が第１目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、第２イオン電流が第２目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行する工程とを備える。
【0008】
このように構成された本発明（除電装置およびイオンバランス制御方法）によれば、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、イオン発生部に正極性高電圧および負極性高電圧を印加する高電圧印加部とが設けられる。そして、高電圧印加部がイオン発生部に正極性高電圧を印加すると、イオン発生部がプラスイオンを発生させ、高電圧印加部がイオン発生部に負極性高電圧を印加すると、イオン発生部がマイナスイオンを発生させる。また、接地電極を介してアースと除電装置との間に流れる第１イオン電流が検出されて、第１イオン電流が第１目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御が実行される。この第１イオン電流に基づくフィードバック制御によって、長期的なイオンバランスを適切に制御することができる。さらに、イオン発生部によって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に、接地電極と異なる検出電極が配置されている。そして、この検出電極に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる第２イオン電流が検出されて、第２イオン電流が第２目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御が実行される。この第２イオン電流に基づくフィードバック制御によって、短期的なイオンバランスを適切に制御することができる。こうして長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御することが可能となっている。
【0009】
本発明の第２態様に係る除電装置は、対象物に対してイオンを放出して当該対象物を除電する除電装置であって、正極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてプラスイオンを発生させ、負極性高電圧の印加に応じてコロナ放電を発生させてマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、正極性高電圧および負極性高電圧をイオン発生部に印加する高電圧印加部と、除電装置の装置本体の外部の所定の領域に到達する、イオン発生部により発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンの比率に対応する第１イオン電流を検出する第１検出回路と、イオン発生部により発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に配置される検出電極と、検出電極に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる第２イオン電流を検出する第２検出回路と、第１検出回路によって検出される第１イオン電流が第１目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行し、第２検出回路によって検出される第２イオン電流が第２目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御を実行するフィードバック制御部とを備える。
【0010】
このように構成された本発明（除電装置）によれば、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生させるイオン発生部と、イオン発生部に正極性高電圧および負極性高電圧を印加する高電圧印加部とが設けられる。そして、高電圧印加部がイオン発生部に正極性高電圧を印加すると、イオン発生部がプラスイオンを発生させ、高電圧印加部がイオン発生部に負極性高電圧を印加すると、イオン発生部がマイナスイオンを発生させる。また、除電装置の装置本体の外部の所定の領域に到達する、イオン発生部により発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンの比率に対応する第１イオン電流が検出されて、第１イオン電流が第１目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御が実行される。この第１イオン電流に基づくフィードバック制御によって、長期的なイオンバランスを適切に制御することができる。さらに、イオン発生部によって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に、検出電極が配置されている。そして、この検出電極に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる第２イオン電流が検出されて、第２イオン電流が第２目標値になるように高電圧印加部に対してフィードバック制御が実行される。この第２イオン電流に基づくフィードバック制御によって、短期的なイオンバランスを適切に制御することができる。こうして長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御することが可能となっている。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、本発明によれば、長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る除電装置の一例の外観を示す前方斜視図。
【図5A】マイナス電極ユニットの一例を示す背面図。
【図5B】プラス電極ユニットの一例を示す背面図。
【図6A】マイナス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図。
【図6B】プラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図。
【図6C】マイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図。
【図6D】マイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を拡大して示す拡大斜視図。
【図7A】マイナス電極ユニットに電圧を印加する構成を示す斜視図。
【図7B】プラス電極ユニットに電圧を印加する構成を示す斜視図。
【図8A】清掃ユニットの構成を示す背面図。
【図8B】清掃ユニットの構成を示す斜視図。
【図11A】電極ユニットコントローラの詳細を示すブロック図。
【図12】マイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの変形例を模式的に示す斜視図。
【図13】長期的および短期的なフィードバックを行う２個の系を模式的に示す図。
【図14】イオンバランスセンサの一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は本発明に係る除電装置の一例の外観を示す前方斜視図であり、図２は図１の除電装置の一例の外観を示す後方斜視図であり、図３は図１の除電装置の一例の分解組立斜視図であり、図４は図１の除電装置の内部を示す背面図である。なお、本明細書では、水平方向であるＸ方向、Ｘ方向に直交する水平方向であるＹ方向および鉛直方向であるＺ方向を適宜示しつつ説明を行う。また、Ｘ方向の両側のうち一方側を前側Ｘｆと、他方側を後側Ｘｂと適宜称する。
【0014】
除電装置１は、フロントカバー１１、ハウジング２、ファンユニット３、固定ベース４、マイナス電極ユニット５、プラス電極ユニット６、清掃ユニット７およびリアカバー１２を備える。ハウジング２は、上側部分２Ｕと、当該上側部分２Ｕの下側に設けられた下側部分２Ｌに大別され、ハウジング２の上側部分２Ｕには収納室２０１が設けられ、ハウジング２の下側部分２Ｌには電装収納部２０２が設けられている。収納室２０１は、Ｘ方向から見て矩形を有し、Ｘ方向に開口する。ファンユニット３、固定ベース４、マイナス電極ユニット５、プラス電極ユニット６および清掃ユニット７はＸ方向に配列されて収納室２０１に収納される。電装収納部２０２には、除電装置１の電装系が収納される。また、フロントカバー１１は、前側Ｘｆから収納室２０１に対向してハウジング２に取り付けられ、リアカバー１２は、後側Ｘｂから収納室２０１に対向してハウジング２に取り付けられる。
【0015】
ハウジング２は、フロントフレーム２１と、フロントフレーム２１の後側Ｘｂに設けられたリアフレーム２５とを有する。フロントフレーム２１とリアフレーム２５とは、Ｘ方向に配列されて、互いに取り付けられている。フロントフレーム２１と、リアフレーム２５とは、帯電防止樹脂で構成されて導電性を有する。帯電防止樹脂は、帯電防止剤を樹脂に練り込むあるいは帯電防止剤を樹脂の表面に塗布することで構成することができる。本実施形態における帯電防止樹脂とはハウジング２を構成した時に、当該ハウジング２の表面で発生した電荷が比較的短時間、例えば数秒で、グランドＧに流れるような抵抗値を有する樹脂である。ハウジング２を抵抗値が１０９Ω～１０１２Ωの範囲の樹脂で構成することにより、ハウジング２の表面で発生した電荷が数秒でグランドＧに流れる実験結果が得られている。また、ハウジング２は外表面の大部分が帯電防止樹脂で構成されていれば良い。本実施形態では表示部２３が帯電防止樹脂で構成されていないが、ハウジング２の一部が帯電することによる影響は小さい。
【0016】
フロントフレーム２１は、メインフレーム２２と、メインフレーム２２の前側Ｘｆに設けられた表示部２３とを有する。メインフレーム２２および表示部２３は、Ｘ方向に配列されて、互いに取り付けられている。メインフレーム２２は、Ｘ方向に開口する。表示部２３は、下側部分２Ｌにおいて、メインフレーム２２の開口に設けられ前側Ｘｆから視認可能に配置される。つまり、メインフレーム２２の開口のうち、上側部分２Ｕの範囲が収納室２０１の一部を構成する。また、メインフレーム２２のうち、下側部分２Ｌの範囲が電装収納部２０２の一部を構成する。
【0017】
リアフレーム２５はＸ方向に開口する。リアフレーム２５のうち、上側部分２Ｕの範囲の開口が収納室２０１の一部を構成する。また、リアフレーム２５のうち、下側部分２Ｌの範囲が電装収納部２０２の一部を構成する。
【0018】
フロントカバー１１は、帯電防止樹脂製のカバーフレーム１１１を有し、このカバーフレーム１１１は、上側部分２Ｕにおいて、ハウジング２のフロントフレーム２１に前側Ｘｆから取り付けられている。このカバーフレーム１１１は、収納室２０１を前側Ｘｆから覆う。また、カバーフレーム１１１は、複数のスリットが設けられたメッシュ部１１２を有し、このメッシュ部１１２は、収納室２０１に前側Ｘｆから対向する。また、フロントフレーム２１には、Ｘ方向から見て円形を有するフロント金網１１５（金属製の網）が取り付けられている。フロント金網１１５は、前側Ｘｆから収納室２０１に対向するとともに、後側Ｘｂからメッシュ部１１２に対向する。これらメッシュ部１１２およびフロント金網１１５は、Ｘ方向への風の通過を許容する。なお、本実施形態では、カバーフレーム１１１は、複数のスリットが設けられたメッシュ部１１２を有するが、後述するファン３３により発生する風を所望の領域に誘導できる形状であれば良い。また、フロントカバー１１はハウジング２に取り付けられるが、カバーフレーム１１１の形状が異なる複数のフロントカバー１１から選択されるフロントカバー１１がハウジング２に取り付けられる構成であってもよい。この構成によれば、ユーザは、除電装置１の使用環境に応じて選択したフロントカバー１１をハウジング２に取り付けることができる。例えば、除電装置１と除電の対象物との距離が小さい場合には、近傍に風を誘導するのに適したフロントカバー１１を装着し、除電装置１と除電の対象物との距離が大きい場合には、遠方に風を誘導するのに適したフロントカバー１１を装着する、と言った使い方が可能である。さらに、フロントカバー１１が付け替え可能な構成において、ハウジング２に取り付けられるフロントカバー１１の種類に応じて、除電装置１の運転に関するパラメータが設定されるような構成であっても良い。
【0019】
リアカバー１２は、帯電防止樹脂製のカバーフレーム１２１を有し、このカバーフレーム１２１は、上側部分２Ｕにおいて、ハウジング２のリアフレーム２５に後側Ｘｂから取り付けられている。このカバーフレーム１１１は、Ｘ方向から見て円形を有する開口１２２を有し、この開口１２２は、収納室２０１に後側Ｘｂから対向する。さらに、リアカバー１２は、Ｘ方向から見て円形を有するリア金網１２５（金属製の網）を有する。リア金網１２５は、開口１２２に嵌め込まれてカバーフレーム１２１に取り付けられ、後側Ｘｂから収納室２０１に対向する。このリア金網１２５は、Ｘ方向への風の通過を許容する。また、リア金網１２５は、グランドＧ（図９）に短絡されている。なお、リア金網１２５とグランドＧとを電気的に接続する態様は短絡に限られず、抵抗を介してこれらを接続しても構わない。
【0020】
ファンユニット３は、ハウジング２の収納室２０１内に配置されて、フロントカバー１１のフロント金網１１５の後側Ｘｂに位置する。ファンユニット３は、Ｘ方向から見て矩形を有するサポートフレーム３１を有し、サポートフレーム３１は、収納室２０１内に配置されてハウジング２に取り付けられている。サポートフレーム３１では、Ｘ方向から見て円形の通風口３２がＸ方向に開口する。通風口３２は、フロントカバー１１のフロント金網１１５に後側Ｘｂから対向する。さらに、ファンユニット３は、Ｘ方向から見て円形を有するファン３３を有する。ファン３３は、Ｘ方向に平行に設けられた回転軸３３１と、回転軸３３１の周囲に設けられた複数の羽根３３２とを有する。また、ファン３３は、サポートフレーム３１の通風口３２内に配置されて、フロントカバー１１のフロント金網１１５に後側Ｘｂから対向する。このファン３３は、Ｘ方向に平行な回転中心の周りで回転可能にサポートフレーム３１に支持されており、当該回転中心の周りで回転することで、Ｘ方向の後側Ｘｂから前側Ｘｆへ向かう送風方向Ｄｗへの風（換言すれば、気流）を生成する。
【0021】
固定ベース４は、ハウジング２の収納室２０１に配置されてファンユニット３の後側Ｘｂに位置する。この固定ベース４は、Ｘ方向から見て矩形を有する固定フレーム４１を有し、固定フレーム４１は、収納室２０１内に配置されてハウジング２に取り付けられている。固定フレーム４１では、通風口４２がＸ方向に開口する。この通風口４２は、Ｘ方向から見て四隅を円弧状に切り欠いた矩形を有する。また、固定ベース４は、固定フレーム４１の四隅に設けられた固定部４３、４４、４５、４６を有する。これら固定部４３、４４、４５、４６は、通風口４２の四隅それぞれの外側に位置する。さらに、固定ベース４では、後述するように、固定フレーム４１に対して、清掃ユニット７を支持するＩ字型の部分が設けられている。
【0022】
マイナス電極ユニット５は、ハウジング２の収納室２０１に配置されて、固定ベース４の固定フレーム４１に後側Ｘｂから固定される。このマイナス電極ユニット５は、図５Ａに示す構成を具備する。ここで、図５Ａはマイナス電極ユニットの一例を示す背面図である。図５Ａでは、Ｘ方向から見て中心点Ｐｃを中心とする円形を有する仮想円Ｃｖ（破線で示す円）と、中心点Ｐｃを中心とする円周方向Ｄｃとが示されている。
【0023】
図５Ａに示すように、マイナス電極ユニット５は、仮想円Ｃに沿って設けられた第１ユニットフレーム５１を有する。換言すれば、第１ユニットフレーム５１は、仮想円Ｃに沿った円弧形状を有する。さらに、マイナス電極ユニット５は、仮想円Ｃｖに沿った円周方向Ｄｃに一定の配列ピッチ（９０度）で配列された複数（４本）の電極針Ｎｍを有する。これら複数の電極針Ｎｍは、第１ユニットフレーム５１の内壁５１１に沿って配列されて、この内壁５１１から内側（換言すれば、仮想円Ｃｖの中心点Ｐｃ側）に向かって突出する。第１ユニットフレーム５１には、各電極針Ｎｍに電気的に接続されたケーブル（配線）が内蔵されており、このケーブルを介して各電極針Ｎｍに電圧が印加される。
【0024】
また、マイナス電極ユニット５は、円周方向Ｄｃに一定の配列ピッチ（９０度）で配列された複数（４個）の固定部５３、５４、５５、５６を有する。ここの例では、電極針Ｎｍの個数と、固定部５３、５４、５５、５６の個数とは等しい。これら複数の固定部５３、５４、５５、５６は、第１ユニットフレーム５１の外壁５１２に沿って配列されて、この外壁５１２から外側（換言すれば、仮想円Ｃｖの中心点Ｐｃの逆側）に向かって突出する。円周方向Ｄｃにおいて、複数の固定部５３、５４、５５、５６の配列の位相と、複数の電極針Ｎｍの配列の位相とはずれている。つまり、各固定部５３、５４、５５、５６は電極針Ｎｍに対して円周方向Ｄｃにずれた位置に設けられる。これら固定部５３、５４、５５、５６のそれぞれは、固定ベース４の固定部４３、４４、４５、４６にネジＳによって締結される。
【0025】
上述のファンユニット３のファン３３によって生成される風は、マイナス電極ユニット５の第１ユニットフレーム５１によって囲まれた流路Ｆｗを送風方向Ｄｗに通過する。換言すれば、マイナス電極ユニット５の第１ユニットフレーム５１は、ファン３３が生成する風が通過する流路Ｆｗを囲むように湾曲した形状（円弧形状）を有する。
【0026】
図３に示すように、プラス電極ユニット６は、ハウジング２の収納室２０１に配置されて、固定ベース４の固定フレーム４１に後側Ｘｂから固定される。このプラス電極ユニット６は、図５Ｂに示す構成を具備する。ここで、図５Ｂはプラス電極ユニットの一例を示す背面図である。図５Ｂでは、図５Ａと同様に、仮想円Ｃｖおよび円周方向Ｄｃが示されている。
【0027】
図５Ｂに示すように、プラス電極ユニット６は、仮想円Ｃに沿って設けられた第２ユニットフレーム６１を有する。換言すれば、第２ユニットフレーム６１は、仮想円Ｃに沿った円弧形状を有する。さらに、プラス電極ユニット６は、仮想円Ｃｖに沿った円周方向Ｄｃに一定の配列ピッチ（９０度）で配列された複数（４本）の電極針Ｎｐを有する。これら複数の電極針Ｎｐは、第２ユニットフレーム６１の内壁６１１に沿って配列されて、この内壁６１１から内側（換言すれば、仮想円Ｃｖの中心点Ｐｃ側）に向かって突出する。第２ユニットフレーム６１には、各電極針Ｎｐに電気的に接続されたケーブル（配線）が内蔵されており、このケーブルを介して各電極針Ｎｐに電圧が印加される。
【0028】
また、プラス電極ユニット６は、円周方向Ｄｃに一定の配列ピッチ（９０度）で配列された複数（４個）の固定部６３、６４、６５、６６を有する。ここの例では、電極針Ｎｐの個数と、固定部６３、６４、６５、６６の個数とは等しい。これら複数の固定部６３、６４、６５、６６は、第２ユニットフレーム６１の外壁６１２に沿って配列されて、この外壁６１２から外側（換言すれば、仮想円Ｃｖの中心点Ｐｃの逆側）に向かって突出する。円周方向Ｄｃにおいて、複数の固定部６３、６４、６５、６６の配列の位相と、複数の電極針Ｎｐの配列位相とはずれている。つまり、各固定部６３、６４、６５、６６は電極針Ｎｐに対して円周方向Ｄｃにずれた位置に設けられる。これら固定部６３、６４、６５、６６のそれぞれは、固定ベース４の固定部４３、４４、４５、４６にネジＳによって締結される。
【0029】
上述のファンユニット３のファン３３によって生成される風は、プラス電極ユニット６の第２ユニットフレーム６１によって囲まれた流路Ｆｗを送風方向Ｄｗに通過する。換言すれば、プラス電極ユニット６の第２ユニットフレーム６１は、ファン３３が生成する風が通過する流路Ｆｗを囲むように湾曲した形状（円弧形状）を有する。
【0030】
かかるマイナス電極ユニット５とプラス電極ユニット６とは、収納室２０１内においてＸ方向に配列され、プラス電極ユニット６は、マイナス電極ユニット５の後側Ｘｂに配置される。また、マイナス電極ユニット５の第１ユニットフレーム５１と、プラス電極ユニット６の第２ユニットフレーム６１とがＸ方向から見て重複するように、マイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６は、固定ベース４に固定される。固定ベース４は、マイナス電極ユニット５とプラス電極ユニット６とが所望の配置関係になるように固定する部材であればよく、固定ベース４は単一の部材により構成されても良いし複数の部材で構成されても良い。また、ハウジング２を構成する部材など他の部材が、固定ベース４を兼ねる構成であっても良い。
【0031】
図６Ａはマイナス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図であり、図６Ｂはプラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図であり、図６Ｃはマイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を示す後方斜視図であり、図６Ｄはマイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの固定ベースへの固定態様を拡大して示す拡大斜視図である。
【0032】
固定部４３は、Ｘ方向から見て、第１および第２ユニットフレーム５１、６１より外側に突出した突出プレート４３１を有する。この突出プレート４３１は、背面視において第１および第２ユニットフレーム５１、６１より左上側に突出する。さらに、固定部４３は、突出プレート４３１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４３２と、突出プレート４３１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４３３とを有する。締結部４３２では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４３２ｈが後側Ｘｂに開口し、締結部４３３では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４３３ｈが後側Ｘｂに開口する。これらネジ孔４３２ｈ、４３３ｈにはネジＳが螺合する。円周方向Ｄｃにおいて、締結部４３２と締結部４３３とは互いにずれて設けられ、締結部４３２は締結部４３３の一方側（背面視において時計回り側）に位置する。
【0033】
固定部４４は、Ｘ方向から見て、第１および第２ユニットフレーム５１、６１より外側に突出した突出プレート４４１を有する。この突出プレート４４１は、背面視において第１および第２ユニットフレーム５１、６１より左下側に突出する。さらに、固定部４４は、突出プレート４４１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４４２と、突出プレート４４１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４４３とを有する。締結部４４２では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４４２ｈが後側Ｘｂに開口し、締結部４４３では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４４３ｈが後側Ｘｂに開口する。これらネジ孔４４２ｈ、４４３ｈにはネジＳが螺合する。円周方向Ｄｃにおいて、締結部４４２と締結部４４３とは互いにずれて設けられ、締結部４４２は締結部４４３の一方側（背面視において時計回り側）に位置する。
【0034】
固定部４５は、Ｘ方向から見て、第１および第２ユニットフレーム５１、６１より外側に突出した突出プレート４５１を有する。この突出プレート４５１は、背面視において第１および第２ユニットフレーム５１、６１より右下側に突出する。さらに、固定部４５は、突出プレート４５１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４５２と、突出プレート４４１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４５３とを有する。締結部４５２では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４５２ｈが後側Ｘｂに開口し、締結部４５３では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４５３ｈが後側Ｘｂに開口する。これらネジ孔４５２ｈ、４５３ｈにはネジＳが螺合する。円周方向Ｄｃにおいて、締結部４５２と締結部４５３とは互いにずれて設けられ、締結部４５２は締結部４５３の一方側（背面視において時計回り側）に位置する。
【0035】
固定部４６は、Ｘ方向から見て、第１および第２ユニットフレーム５１、６１より外側に突出した突出プレート４６１を有する。この突出プレート４６１は、背面視において第１および第２ユニットフレーム５１、６１より右上側に突出する。さらに、固定部４６は、突出プレート４６１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４６２と、突出プレート４４１からＸ方向の後側Ｘｂに突出する締結部４６３とを有する。締結部４６２では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４６２ｈが後側Ｘｂに開口し、締結部４６３では、Ｘ方向に延設されたネジ孔４６３ｈが後側Ｘｂに開口する。これらネジ孔４６２ｈ、４６３ｈにはネジＳが螺合する。円周方向Ｄｃにおいて、締結部４６２と締結部４６３とは互いにずれて設けられ、締結部４６２は締結部４６３の一方側（背面視において時計回り側）に位置する。
【0036】
マイナス電極ユニット５の固定部５３、５４、５５、５６のそれぞれは、固定ベース４の締結部４３２、４４２、４５２、４６２に対してネジＳによって締結される。具体的には、固定部５３にはＸ方向に延設された挿入孔が開口している。そして、締結部４３２に後側Ｘｂから隣接する固定部５３の挿入孔と締結部４３２のネジ孔４３２ｈとがＸ方向に対向した状態で、固定部５３の挿入孔に挿入されたネジＳが締結部４３２のネジ孔４３２ｈにねじ込まれる。こうして固定部５３が締結部４３２に締結される。また、固定部５４、５５、５６も同様にして締結される。
【0037】
プラス電極ユニット６の固定部６３、６４、６５、６６のそれぞれは、固定ベース４の締結部４３３、４４３、４５３、４６３に対してネジＳによって締結される。具体的には、固定部６３にはＸ方向に延設された挿入孔が開口している。そして、締結部４３３に後側Ｘｂから隣接する固定部６３の挿入孔と締結部４３３のネジ孔４３３ｈとがＸ方向に対向した状態で、固定部６３の挿入孔に挿入されたネジＳが締結部４３３のネジ孔４３３ｈにねじ込まれる。こうして固定部６３が締結部４３３に締結される。また、固定部６４、６５、６６も同様にして締結される。
【0038】
ちなみに、締結部４３３、４４３、４５３、４６３は互いに同じ長さを有し、締結部４３２、４４２、４５２、４６２は互いに同じ長さを有する。一方、締結部４３３、４４３、４５３、４６３は、締結部４３２、４４２、４５２、４６２よりも長い。したがって、締結部４３３、４４３、４５３、４６３に締結されるプラス電極ユニット６は、締結部４３２、４４２、４５２、４６２に締結されるマイナス電極ユニット５より後側Ｘｂに位置する。特に、Ｘ方向において、マイナス電極ユニット５とプラス電極ユニット６との間に隙間が空くように、締結部４３３、４４３、４５３、４６３と締結部４３２、４４２、４５２、４６２との長さが設定されている。
【0039】
また、マイナス電極ユニット５が有する電極針Ｎｍの個数と、プラス電極ユニット６が有する電極針Ｎｐの個数とは等しく（４個）、マイナス電極ユニット５における電極針Ｎｍの配列ピッチとプラス電極ユニット６における電極針Ｎｐの配列ピッチとは等しい（９０度）。一方、例えば図４に示すように、マイナス電極ユニット５における複数の電極針Ｎｍの配列の位相と、プラス電極ユニット６における複数の電極針Ｎｐの配列の位相とは、４５度だけずれている。したがって、Ｘ方向から見て、電極針Ｎｐと電極針Ｎｍとが上記の配列ピッチの半分となる半ピッチ（４５度）で交互に配列される。これら電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍは、ファン３３によって生成される送風方向Ｄｗへ向かう風の流路Ｆｗを囲むように円周方向Ｄｃに配列され、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍそれぞれの先端部は、流路Ｆｗに突出している。
【0040】
図７Ａはマイナス電極ユニットに電圧を印加する構成を示す斜視図である。除電装置１は、電装収納部２０２に収納された電装系からマイナス電極ユニット５の固定部５５まで延設されたハーネスＨｍを有し、このハーネスＨｍの先端では、電極端子が露出している。また、固定部５５の前側Ｘｆの側面では、電極針Ｎｍに電気的接続されたケーブルの電極端子が露出している。そして、ハーネスＨｍの電極端子が締結部４５２と、マイナス電極ユニット５の固定部５５の電極端子との間に挟まれた状態で、固定部５５が締結部４５２に締結される。これによって、ハーネスＨｍの電極端子とマイナス電極ユニット５のケーブルの電極端子とが電気的に接触して、ハーネスＨｍを介して電装系から供給される電圧が、マイナス電極ユニット５の電極針Ｎｍに印加される。
【0041】
図７Ｂはプラス電極ユニットに電圧を印加する構成を示す斜視図である。除電装置１は、電装収納部２０２に収納された電装系からプラス電極ユニット６の固定部６４まで延設されたハーネスＨｐを有し、このハーネスＨｐの先端では、電極端子が露出している。また、固定部６４の前側Ｘｆの側面では、電極針Ｎｐに電気的接続されたケーブルの電極端子が露出している。そして、ハーネスＨｐの電極端子が締結部４４３と、プラス電極ユニット６の固定部６４の電極端子との間に挟まれた状態で、固定部６４が締結部４４３に締結される。これによって、ハーネスＨｐの電極端子とプラス電極ユニット６のケーブルの電極端子とが電気的に接触して、ハーネスＨｐを介して電装系から供給される電圧が、プラス電極ユニット６の電極針Ｎｐに印加される。
【0042】
図８Ａは清掃ユニットの構成を示す背面図であり、図８Ｂは清掃ユニットの構成を示す斜視図である。清掃ユニット７は、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐと、モータ７２と、モータ７２によって駆動される回転プレート７３と、回転プレート７３に対して清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを支持するブラシサポータ７４とを有する。
【0043】
モータ７２は、固定ベース４のうちＸ方向に平行な軸を中心とする円筒形の部分に収容される。回転プレート７３は、当該軸を中心とする円盤形状を有する。また、モータ７２および回転プレート７３は、Ｘ方向から見て仮想円Ｃｖの中央に配置され、モータ７２および回転プレート７３それぞれの外周から第１および第２ユニットフレーム５１、６１の内壁５１１、６１１の間には間隔ＣＬが設けられている。この間隔ＣＬは、ファン３３の複数の羽根３３２に対向し、ファン３３によって生成される風は、流路Ｆｗのうちの間隔ＣＬを通過する。モータ７２は、中心点Ｐｃを通ってＸ方向に平行な回転軸を有し、回転プレート７３は、モータ７２に同軸に設けられている。この回転プレート７３は、モータ７２によって駆動されることで、モータ７２の回転軸を中心に円周方向Ｄｃに回転する。ここの例では、モータ７２はステッピングモータである。ただし、モータ７２の種類はこの例に限られない。
【0044】
ブラシサポータ７４は、回転プレート７３の背面に取り付けられる取付部７４１と、取付部７４１を回転プレート７３の背面に締結するネジ７４２とを有する。取付部７４１の先端は回転プレート７３の外側に突出し、ブラシサポータ７４は、回転プレート７３の先端からＸ方向の前側Ｘｆに延設された延設部７４３と、延設部７４３から中心点Ｐｃを中心とする径方向の外側に突出する２個の支持部７４４ｍ、７４４ｐを有する。支持部７４４ｍ、７４４ｐのそれぞれは、回転プレート７３の径方向の外側に延設部７４３から延設されている。支持部７４４ｍ、７４４ｐはＸ方向に配列されており、支持部７４４ｐは支持部７４４ｍの後側Ｘｂに位置する。さらに、ブラシサポータ７４は、支持部７４４ｍ、７４４ｐの先端にそれぞれ取り付けられたブラシホルダ７４５ｍ、７４５ｐを有する。ブラシホルダ７４５ｍ、７４５ｐはＸ方向に配列されており、ブラシホルダ７４５ｐはブラシホルダ７４５ｍの後側Ｘｂに位置する。
【0045】
清掃ブラシ７１ｍはブラシホルダ７４５ｍによって保持され、清掃ブラシ７１ｐはブラシホルダ７４５ｐによって保持される。清掃ブラシ７１ｍおおよび清掃ブラシ７１ｐは、それぞれ電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐに対応して設けられ、中心点Ｐｃを中心とする径方向に延設されている。清掃ブラシ７１ｍおよび清掃ブラシ７１ｐは、Ｘ方向に配列されており、清掃ブラシ７１ｐは清掃ブラシ７１ｍの後側Ｘｂに位置する。清掃ブラシ７１ｍは、第１ユニットフレーム５１の内壁５１１に対向し、清掃ブラシ７１ｐは、第２ユニットフレーム６１の内壁６１１に対向する。かかる構成では、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐは、モータ７２の駆動力によって円周方向Ｄｃに移動する。そして、清掃ユニット７は、モータ７２によって清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを駆動することで、次のようにして電極針Ｎｍ、Ｎｐを清掃する。
【0046】
つまり、円周方向Ｄｃに配列された複数の清掃位置Ｌｍが設けられており、複数の清掃位置Ｌｍはそれぞれ複数の電極針Ｎｍに対応する。そして、清掃ブラシ７１ｍは、複数の電極針Ｎｍのうち清掃対象となる一の電極針Ｎｍに対応する一の清掃位置Ｌｍに位置することで、当該一の電極針Ｎｍに接触する。特に、モータ７２は、一の清掃位置Ｌｍで一の電極針Ｎｍに接触する清掃ブラシ７１ｍを円周方向Ｄｃに僅かに往復させることで、清掃ブラシ７１ｍの先端によって一の電極針Ｎｍに付着した汚れを擦り取ることができる。
【0047】
同様に、円周方向Ｄｃに配列された複数の清掃位置Ｌｐが設けられており、複数の清掃位置Ｌｐはそれぞれ複数の電極針Ｎｐに対応する。そして、清掃ブラシ７１ｐは、複数の電極針Ｎｐのうち清掃対象となる一の電極針Ｎｐに対応する一の清掃位置Ｌｐに位置することで、当該一の電極針Ｎｐに接触する。特に、モータ７２は、一の清掃位置Ｌｐで一の電極針Ｎｐに接触する清掃ブラシ７１ｐを円周方向Ｄｃに僅かに往復させることで、清掃ブラシ７１ｐの先端によって一の電極針Ｎｐに付着した汚れを擦り取ることができる。
【0048】
また、清掃ユニット７は、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを清掃するブラシクリーナ７５を有する。ブラシクリーナ７５は、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを収納する収納ボックス７５１を有する。収納ボックス７５１は、円周方向Ｄｃ（換言すれば、Ｙ方向）に開口しており、モータ７２によって清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを円周方向Ｄｃに移動させることで、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを収納ボックス７５１に入れたり、収納ボックス７５１から出したりできる。ちなみに、図８Ａおよび図８Ｂでは、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐが収納ボックス７５１から出た状態が示され、図４では、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐが収納ボックス７５１に入った状態が示されている。
【0049】
ブラシクリーナ７５は、収納ボックス７５１内に設けられた摺接部材によって清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐから汚れを取り除く。つまり、収納ボックス７５１内では、当該収納ボックス７５１の円周方向Ｄｃの両側の各開口に対応して摺接部材が設けられている。そして、モータ７２の駆動力によって円周方向Ｄｃに移動する清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐの先端が、ブラシクリーナ７５の摺接部材に摺動される。これによって、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐに付着した汚れがブラシクリーナ７５の摺接部材に擦り取られて、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐのクリーニングが実行される。このクリーニングは、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐが収納ボックス７５１に入る際および収納ボックス７５１から出る際の両方で実行される。
【0050】
かかる清掃ユニット７は、上述の固定ベース４のうちのＩ字型の部分によって支持される。具体的には、当該Ｉ字型の部分の中央においてモータ７２は固定ベース４によって支持されている。また、固定ベース４の底部における平板形状の部分にブラシクリーナ７５が取り付けられている。
【0051】
図９は図１の除電装置の電装系であるコントローラの構成を簡略的に示すブロック図である。除電装置１は、電装収納部２０２に収納されたコントローラ８を備える。コントローラ８は、ファンユニット３を制御するファンユニットコントローラ８１と、清掃ユニット７を制御する清掃ユニットコントローラ８３と、マイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６を制御する電極ユニットコントローラ９とを有する。
【0052】
ファンユニットコントローラ８１は、ファンユニット３が有するファン３３を回転させることで、送風方向Ｄｗに向かう風をファン３３に発生させる。この風は、後側Ｘｂからリア金網１２５を介してハウジング２内に流入する。さらに、この風は、ハウジング２内の流路Ｆｗを通過した後に、フロント金網１１５およびメッシュ部１１２を介してハウジング２から前側Ｘｆに流出する。こうしてハウジング２から流出した風は、除電の対象物に到達する。
【0053】
清掃ユニットコントローラ８３は、清掃ユニット７のモータ７２の回転位置を制御することで、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐに電極針Ｎｍ、Ｎｐの清掃を実行させる。つまり、複数の電極針Ｎｍのうち、一の電極針Ｎｍを清掃する際には、清掃ユニットコントローラ８３はモータ７２の回転位置を制御することで、当該一の電極針Ｎｍに対向する清掃位置Ｌｍに清掃ブラシ７１ｍを移動させてから、清掃ブラシ７１ｍを円周方向Ｄｃに僅かに往復させる（清掃動作）。また、複数の電極針Ｎｍの間で清掃対象となる一の電極針Ｎｍを順番に変更しつつ清掃動作を実行することで、複数の電極針Ｎｍの全てを清掃することができる。同様に、複数の電極針Ｎｐのうち、一の電極針Ｎｐを清掃する際には、清掃ユニットコントローラ８３はモータ７２の回転位置を制御することで、当該一の電極針Ｎｐに対向する清掃位置Ｌｐに清掃ブラシ７１ｐを移動させてから、清掃ブラシ７１ｐを円周方向Ｄｃに僅かに往復させる（清掃動作）。また、複数の電極針Ｎｐの間で清掃対象となる一の電極針Ｎｐを順番に変更しつつ清掃動作を実行することで、複数の電極針Ｎｐの全てを清掃することができる。
【0054】
電極ユニットコントローラ９は、上述の通り、ハーネスＨｍによってマイナス電極ユニット５に接続されるとともに、ハーネスＨｐによってプラス電極ユニット６に接続される。この電極ユニットコントローラ９は、ハーネスＨｍを介してマイナス電極ユニット５の電極針Ｎｍに印加する電圧と、ハーネスＨｐを介してプラス電極ユニット６の電極針Ｎｐに印加する電圧とを制御することで、電極針Ｎｍの先端部と電極針Ｎｐの先端部との間にコロナ放電を発生させる。このコロナ放電によって、電極針Ｎｍの先端部の周囲にマイナスイオンが発生するとともに、電極針Ｎｐの先端部の周囲にプラスイオンが発生する。さらに、送風方向Ｄｗに順にリア金網１２５、プラス電極ユニット６およびマイナス電極ユニット５が配列されており、リア金網１２５はグランドＧに接続されている。したがって、電極針Ｎｐとリア金網１２５との間でコロナ放電が発生して、電極針Ｎｐの周囲にプラスイオンが発生する。同様に、電極針Ｎｍとリア金網１２５との間でコロナ放電が発生して、電極針Ｎｍの周囲にマイナスイオンが発生する。
【0055】
上述の通り、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐは、流路Ｆｗに突出しており、ファン３３によって生成された風は、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐそれぞれの先端部を通過する。そのため、電極針Ｎｍの先端部の周囲に生じたマイナスイオンと、電極針Ｎｐの先端部の周囲に生じたプラスイオンとは、流路Ｆｗを送風方向Ｄｗに通過する風に伴って、前側Ｘｆへ進行する。また、風を生成するファン３３は、プラス電極ユニット６およびマイナス電極ユニット５より前側Ｘｆ、換言すれば、送風方向Ｄｗの下流側に位置する。したがって、マイナスイオンおよびプラスイオンは、ファン３３によって撹拌された後に、フロント金網１１５およびメッシュ部１１２を介してハウジング２から前側Ｘｆに流出する。
【0056】
図１０は図９のコントローラによって実行される動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、清掃ユニットコントローラ８３は、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐの清掃を開始する。図８Ａに示すように、除電装置１では、円周方向Ｄｃの時計回りに電極針Ｎｍと電極針Ｎｐとが交互に並んで、合計８個の電極針Ｎｍ、Ｎｐが並ぶ。これに対して、時計回りにおいて収納ボックス７５１から近い順に、８個の電極針Ｎｍ、Ｎｐに対する清掃動作が実行される。より詳細には個別の電極針Ｎｍ、Ｎｐ毎に、当該電極針Ｎｍ、Ｎｐを通過するように清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを往復移動させてから、次の電極針Ｎｍ、Ｎｐを清掃するように清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを移動させる。本実施形態では、個別の電極針Ｎｍ、Ｎｐ毎に清掃動作が実行されるように清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを移動させるが移動方法はこれに限られない。例えば、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを一方向に移動させることで、全ての電極針Ｎｍ、Ｎｐを清掃する構成であっても良い。また、電極針Ｎｍ、Ｎｐに対する清掃動作は、反時計回りにおいて収納ボックス７５１から近い順に実行されても良い。
【0057】
つまり、清掃ユニットコントローラ８３は、モータ７２の回転位置を制御することで、ブラシクリーナ７５から、最初（１番目）の電極針Ｎｍに対向する清掃位置Ｌｍに清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを移動させて、当該電極針Ｎｍに対して清掃動作を実行する。この際、収納ボックス７５１から当該清掃位置Ｌｍに移動する清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐは、ブラシクリーナ７５の摺接部材に摺動されて、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐのクリーニングが実行される。また、最後（８番目）の電極針Ｎｐに対する清掃動作が完了すると、清掃ユニットコントローラ８３は、モータ７２の回転位置を制御することで、最後の電極針Ｎｐに対向する清掃位置Ｌｐから収納ボックス７５１に清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを移動させる。この際、当該清掃位置Ｌｐから収納ボックス７５１に移動する清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐは、ブラシクリーナ７５の摺接部材に摺動されて、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐのクリーニングが実行される。ちなみに、清掃ユニットコントローラ８３は、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを収納ボックス７５１から出す際の清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐの速度を、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを収納ボックス７５１に入れる際の清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐの速度をよりも遅くする。
【0058】
ステップＳ１０２では、ファンユニットコントローラ８１は、ファン３３の回転を開始して、送風方向Ｄｗへの風を生成する。ステップＳ１０３では、電極ユニットコントローラ９は、マイナス電極ユニット５の電極針Ｎｍへの電圧の印加と、プラス電極ユニット６の電極針Ｎｐへの電圧の印加を開始する。これによって、電極針Ｎｍには、グランドＧの電圧より低い直流のマイナス電圧Ｖｍが印加され、電極針Ｎｐには、グランドＧの電圧より高い直流のプラス電圧Ｖｐが印加される。また、リア金網１２５はグランドＧに接続されている。したがって、電極針Ｎｍとリア金網１２５との間には電位差Ｖｍが発生し、電極針Ｎｍとリア金網１２５との間には電位差Ｖｐが発生し、電極針Ｎｐと電極針Ｎｍとの間には電位差Ｖｐｍ（＝Ｖｐ－Ｖｍ）が発生する。そして、電位差Ｖｍ、電位差Ｖｐおよび電位差Ｖｐｍそれぞれによって生じたコロナ放電によって、マイナスイオンおよびプラスイオンが発生する。こうして発生したマイナスイオンおよびプラスイオンは、風によって送風方向Ｄｗに進行して、除電装置１から前側Ｘｆに放出される（除電動作）。なお、除電動作の実行中は、清掃ユニットコントローラ８３は、モータ７２の回転位置を制御することで、清掃ブラシ７１ｍ、７１ｐを収納ボックス７５１内に位置させる。
【0059】
ステップＳ１０４の電圧制御では、イオンバランスを長期的および短期的に制御するためのフィードバック制御が実行される。この電圧制御の詳細は、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて後述する。ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５で、電極ユニットコントローラ９が電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐへの電圧の印加を終了すると、ステップＳ１０６で、ファンユニットコントローラ８１がファン３３を停止させて、ファン３３による送風を終了する。
【0060】
図１１Ａは電極ユニットコントローラの詳細を示すブロック図である。電極ユニットコントローラ９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)９１と、電極針Ｎｍに印加される電圧Ｖｍを発生する負極性高圧電源９２と、電極針Ｎｐに印加される電圧Ｖｐを発生する正極性高圧電源９３とを有する。ＣＰＵ９１は、負極性高圧電源９２および正極性高圧電源９３を制御するためのデジタル信号処理を実行する。このＣＰＵ９１は、電極針Ｎｐに印加される電圧Ｖｐ（高電圧）を制御する高電圧制御部９１１と、電極針Ｎｐ、Ｎｍへの電圧Ｖｐ、Ｖｍの印加によって発生するマイナスイオンとプラスイオンとのバランス（イオンバランス）を制御する第１バランス制御部９１２とを有する。具体的には、ＣＰＵ９１は、所定のプログラムを実行することで、高電圧制御部９１１および第１バランス制御部９１２を構成する。
【0061】
負極性高圧電源９２は、一次側回路９２１および二次側回路９２２を有するトランスである。一次側回路９２１には電圧信号Ｖｉｍが入力され、二次側回路９２２は、ハーネスＨｍによってマイナス電極ユニット５の各電極針Ｎｍに接続されている。そして、一次側回路９２１に入力された電圧信号Ｖｉｍに応じた電圧Ｖｍが二次側回路９２２からハーネスＨｍを介して各電極針Ｎｍに印加される。
【0062】
正極性高圧電源９３は、一次側回路９３１および二次側回路９３２を有するトランスである。一次側回路９３１には電圧信号Ｖｉｐが入力され、二次側回路９３２は、ハーネスＨｐによってプラス電極ユニット６の各電極針Ｎｐに接続されている。そして、一次側回路９３１に入力された電圧信号Ｖｉｐに応じた電圧Ｖｐが二次側回路９３２からハーネスＨｐを介して各電極針Ｎｐに印加される。
【0063】
ハウジング２内では、上述のグランドＧ（内部グランド）が設けられている。このグランドＧには、ハウジング２のうち、帯電防止樹脂で構成されたリアフレーム２５が短絡されている。なお、リアフレーム２５とグランドＧとを電気的に接続する態様は短絡に限られず、抵抗を介してこれらを接続しても構わない。
【0064】
また、電極ユニットコントローラ９は、アースＥ（外部グランド）に短絡された接地電極Ｔｅと、接地電極ＴｅとグランドＧとの間に設けられた低応答検出回路９４とを有する。低応答検出回路９４は、接地電極ＴｅとグランドＧとを接続する検出抵抗Ｒ９４を有する。この検出抵抗Ｒ９４は、接地電極Ｔｅを介してアースＥから除電装置１に流入する電流Ｉｄｌを検出するために設けられる。つまり、除電装置１から放出されたマイナスイオンおよびプラスイオンそれぞれの量に差があると、この差に応じた電荷がアースＥから接地電極Ｔｅに流入して、この電荷による電流Ｉｄｌが検出抵抗Ｒ９４に流れる。その結果、検出抵抗Ｒ９４とグランドＧとの間の検出点９４１には、電流Ｉｄｌに応じた電圧Ｖｄｌが発生する。このように、低応答検出回路９４は、アースＥから接地電極Ｔｅを介してハウジング２内に流入する電荷による電流Ｉｄｌを検出抵抗Ｒ９４によって電圧Ｖｄｌに変換する。換言すれば、低応答検出回路９４は、除電装置１により発生されてアースＥに吸収されたマイナスイオンおよびプラスイオンのイオンバランスを示す電圧Ｖｄｌを検出する。
【0065】
さらに、電極ユニットコントローラ９は、フロント金網１１５と、グランドＧとの間に設けられた高応答検出回路９５を有する。高応答検出回路９５は、フロント金網１１５とグランドＧとを接続する検出抵抗Ｒ９５を有する。この検出抵抗Ｒ９５は、フロント金網１１５からグランドＧに流れる電流Ｉｄｈを検出するために設けられる。つまり、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐの周囲に発生したマイナスイオンおよびプラスイオンは、送風方向Ｄｗに移動してフロント金網１１５に到達する。こうしてフロント金網１１５に到達したマイナスイオンおよびプラスイオンの一部は、フロント金網１１５に吸収される。そのため、フロント金網１１５に吸収されたマイナスイオンおよびプラスイオンそれぞれの量の差に応じた電荷がフロント金網１１５からグランドＧに向かって、この電荷による電流Ｉｄｈが検出抵抗Ｒ９５に流れる。その結果、検出抵抗Ｒ９５とフロント金網１１５との間の検出点９５１には、電流Ｉｄｈに応じた電圧Ｖｄｈが発生する。このように高応答検出回路９５は、フロント金網１１５からグランドＧに流れる電荷による電流Ｉｄｈを検出抵抗Ｒ９５によって電圧Ｖｄｈに変換する。換言すれば、高応答検出回路９５は、除電装置１により発生されてフロント金網１１５に吸収されたマイナスイオンおよびプラスイオンのイオンバランスを示す電圧Ｖｄｈを検出する。
【0066】
ここで、低応答検出回路９４の検出抵抗Ｒ９４は、高応答検出回路９５の検出抵抗Ｒ９５より大きい。また、アースＥの容量は、フロント金網１１５の容量より大きい。したがって、高応答検出回路９５の時定数は、低応答検出回路９４の時定数より小さく、換言すれば、高応答検出回路９５の応答速度は低応答検出回路９４の応答速度より速い。つまり、高応答検出回路９５は、イオンバランスの変動のうち高周波の変動を検出し、低応答検出回路９４は、イオンバランスの変動のうち当該高周波より低い低周波の変動を検出する。
【0067】
電極ユニットコントローラ９は、このように低応答検出回路９４および高応答検出回路９５によって検出されたイオンバランスの変動に基づき、電極針Ｎｍ、Ｎｐに印加される電圧Ｖｍ、Ｖｐに対してフィードバック制御を実行することで、イオンバランスを制御する。具体的には、電極ユニットコントローラ９は、イオンバランスの変動（ふらつき）を抑制するように電極針Ｎｐ、Ｎｍへの電圧Ｖｐ、Ｖｍの印加によって発生するマイナスイオンとプラスイオンとのバランス（イオンバランス）を制御する第２バランス制御部９６を有し、この第２バランス制御部９６によってフィードバック制御が実行される。
【0068】
詳述すると、低応答検出回路９４は、低周波でのイオンバランスの変動を示す電圧ＶｄｌをＣＰＵ９１の第１バランス制御部９１２に出力する。第１バランス制御部９１２は、電圧Ｖｄｌの目標値である目標電圧Ｖｔｌを保持しており、電圧Ｖｄｌと目標電圧Ｖｔｌとの差に応じた電圧信号Ｖｓを生成して、当該電圧信号Ｖｓを第２バランス制御部９６に出力する。ちなみに、目標電圧Ｖｔｌはゼロボルトに設定されている。つまり、除電装置１から放出されるマイナスイオンおよびプラスイオンそれぞれの量が等しくなって、アースＥから除電装置１に流入する電荷がゼロとなる状態が目標状態となる。
【0069】
また、高応答検出回路９５は、高周波でのイオンバランスの変動を示す電圧Ｖｄｈを第２バランス制御部９６に出力する。これに対して、第２バランス制御部９６は、電圧Ｖｄｈの目標値である目標電圧Ｖｔｈを保持しており、電圧Ｖｄｈと目標電圧Ｖｔｈとの差および電圧信号Ｖｓに応じて電圧Ｖｍをフィードバック制御するための制御信号である電圧信号Ｖｉｍを生成して、当該電圧信号Ｖｉｍを負極性高圧電源９２の一次側回路９２１に出力する。ちなみに、目標電圧Ｖｔｈは、ゼロボルトではなく、所定のオフセット電圧だけゼロからずれた電圧に設定されている。つまり、フロント金網１１５によるマイナスイオンの吸収のしやすさ、フロント金網１１５によるプラスイオンの吸収のしやすさとの間には差が存在する。そのため、それぞれ等しい量のマイナスイオンとプラスイオンとがフロント金網１１５に到達する目標状態において、電流Ｉｄｈはゼロにならず、電圧ＶｄｈはグランドＧの電圧（ゼロボルト）に対してオフセット電圧Ｖｏ（オフセット量）だけずれる。したがって、電圧Ｖｄｈの目標電圧Ｖｔｈはオフセット電圧Ｖｏに設定されている。なお、オフセット電圧Ｖｏは、電極針Ｎｐ、Ｎｍの状態変化（摩耗等）によるプラスイオンとマイナスイオンとの発生比率の変化が反映される電圧信号Ｖｓに応じて、第２バランス制御部９６に設定される。
【0070】
こうして、電圧Ｖｄｌを目標電圧Ｖｔｌに向けて収束させるフィードバック制御と、電圧Ｖｄｈを目標電圧Ｖｔｈに向けて収束させるフィードバック制御とが実行される。換言すれば、電流Ｉｄｌを目標電流Ｉｔｌ（＝Ｖｔｌ／Ｒ９７）に収束させるフィードバック制御と、電流Ｉｄｈを目標電流Ｉｔｈ（＝Ｖｔｈ／Ｒ９５）に収束させるフィードバック制御が実行される。なお、このような制御を実行する第２バランス制御部９６は、オペアンプ等のアナログ回路で構成されてもよいし、プロセッサ等のデジタル回路で構成されてもよい。
【0071】
また、電極ユニットコントローラ９は、電極針Ｎｐ、Ｎｍがコロナ放電を発生するために必要十分となる電圧Ｖｐ、Ｖｍを電極針Ｎｐ、Ｎｍに印加するための制御を、リア金網１２５を用いて実行する。詳述すると、リア金網１２５はグランドＧに短絡されているため、リア金網１２５に生じた電荷はリア金網１２５からグランドＧに流れる。なお、リア金網１２５とグランドＧとを電気的に接続する態様は短絡に限られず、抵抗を介してこれらを接続しても構わない。
【0072】
具体的には、電極針Ｎｍとリア金網１２５との間のコロナ放電によって形成される回路に沿って、当該コロナ放電で発生した電荷に応じた電流Ｉｒｎがリア金網１２５からグランドＧに流れる。また、電極針Ｎｐとリア金網１２５との間のコロナ放電によって形成される回路に沿って、当該コロナ放電で発生した電荷に応じた電流Ｉｒｐがリア金網１２５からグランドＧに流れる。これに対して、負極性高圧電源９２の二次側回路９２２がグランドＧに接続され、正極性高圧電源９３の二次側回路９３２がグランドＧに接続される。したがって、リア金網１２５からグランドＧに到達した電流Ｉｒｎを主とする電流ＩｇｎはグランドＧから二次側回路９２２に流れ、リア金網１２５からグランドＧに到達した電流Ｉｒｐを主とする電流ＩｇｐはグランドＧから二次側回路９３２に流れる。
【0073】
また、電極ユニットコントローラ９は、正極性高圧電源９３の二次側回路９３２とグランドＧとの間に設けられた放電量検出回路９７を有する。放電量検出回路９７は、この二次側回路９３２とグランドＧとを接続する検出抵抗Ｒ９７を有する。したがって、グランドＧから二次側回路９３２に向かう電流Ｉｇｐは検出抵抗Ｒ９７を流れる。その結果、検出抵抗Ｒ９７と二次側回路９３２との間の検出点９７１には、電流Ｉｇｐに応じた電圧Ｖｇｐが発生する。このように放電量検出回路９７は、リア金網１２５からグランドＧを介して正極性高圧電源９３の二次側回路９３２に流れる電流Ｉｇｐを検出抵抗Ｒ９７によって電圧Ｖｇｐに変換する。換言すれば、放電量検出回路９７は、電極針Ｎｐへの電圧Ｖｐの印加に応じて発生したプラスイオンの量を示す電圧Ｖｇｐを検出する。
【0074】
放電量検出回路９７は、検出した電圧ＶｇｐをＣＰＵ９１の高電圧制御部９１１に出力する。高電圧制御部９１１は、電圧Ｖｇｐの目標値である目標電圧Ｖｔｐを保持しており、電圧Ｖｇｐと目標電圧Ｖｔｐとの差に応じて電圧Ｖｐをフィードバック制御するための制御信号である電圧信号Ｖｉｐを生成して、当該電圧信号Ｖｉｐを正極性高圧電源９３の一次側回路９３１に出力する。これによって、電圧Ｖｇｐを目標電圧Ｖｔｐに向けて収束させるフィードバック制御が実行される。その結果、目標電圧Ｖｔｐに応じた量のプラスイオンが電極針Ｎｐの周囲に発生する。なお、上述の通り、第２バランス制御部９６等によってマイナスイオンおよびプラスイオンそれぞれの発生量をバランスさせるフィードバック制御が併せて実行される。そのため、電極針Ｎｐの周囲に発生するプラスイオンに追従するように、電極針Ｎｍの周囲にマイナスイオンが発生する。その結果、目標電圧Ｖｔｐに応じた量のマイナスイオンが電極針Ｎｍの周囲に発生する。かかる制御は、電極針Ｎｍ、Ｎｐの摩耗の進行に応じて、電極針Ｎｍ、Ｎｐに印加される電圧を上昇させて、電極針Ｎｍ、Ｎｐによるコロナ放電に応じて発生するマイナスイオン量およびプラスイオン量を一定に維持する。
【0075】
図１１Ｂは図１０の動作で実行される電圧制御の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、長期的にイオンバランスを制御するための目標電圧Ｖｔｌと、短期的にイオンバランスを制御するための目標電圧Ｖｔｈとが、第１バランス制御部９１２および第２バランス制御部９６によって取得される。そして、ステップＳ２０２では、低応答検出回路９４により検出された電圧Ｖｄｌが第１バランス制御部９１２によって取得され、ステップＳ２０３では、高応答検出回路９５によって検出された電圧Ｖｄｈが第２バランス制御部９６によって取得される。そして、電圧Ｖｄｌが一定量変化した場合（ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」の場合）には、第２バランス制御部９６は、目標電圧Ｖｔｌと電圧Ｖｄｌとに基づくフィードバック制御と、目標電圧Ｖｔｈと電圧Ｖｄｈとに基づくフィードバック制御とを実行して、電圧信号Ｖｉｍを負極性高圧電源９２に入力する（ステップＳ２０５）。一方。電圧Ｖｄｌが一定量変化していない場合（ステップＳ２０４で「ＮＯ」の場合）には、第２バランス制御部９６は、目標電圧Ｖｔｈと電圧Ｖｄｈとに基づくフィードバック制御を実行して、電圧信号Ｖｉｍを負極性高圧電源９２に入力する（ステップＳ２０６）。
【0076】
以上に説明する除電装置１では、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生させる電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍ（イオン発生部）と、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍに電圧Ｖｐ（正極性高電圧）および電圧Ｖｍ（負極性高電圧）を印加する正極性高圧電源９３および負極性高圧電源９２（高電圧印加部）とが設けられる。そして、正極性高圧電源９３が電極針Ｎｐに電圧Ｖｐを印加すると、電極針Ｎｐの周囲にプラスイオンが発生し、負極性高圧電源９２が電極針Ｎｍに電圧Ｖｍを印加すると、電極針Ｎｍの周囲にマイナスイオンが発生する。また、接地電極Ｔｅを介してアースＥと除電装置１との間に流れる電流Ｉｄｌ（第１イオン電流）が検出されて、電流Ｉｄｌが目標電流Ｉｔｌ（第１目標値）になるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。この電流Ｉｄｌに基づくフィードバック制御によって、長期的なイオンバランスを適切に制御することができる。さらに、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍによって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンが到達する位置に、接地電極Ｔｅと異なる検知電極として機能するフロント金網１１５が配置されている。そして、このフロント金網１１５に到達したプラスイオンおよびマイナスイオンによって生じる電流Ｉｄｈ（第２イオン電流）が検出されて、電流Ｉｄｈが目標電流Ｉｔｈ（第２目標値）になるように負極性高圧電源９２に対してフィードバック制御が実行される。この電流Ｉｄｈに基づくフィードバック制御によって、短期的なイオンバランスを適切に制御することができる。こうして長期的なイオンバランスと短期的なイオンバラスとの両方を適切に制御することが可能となっている。
【0077】
また、低応答検出回路９４（第１検出回路）は、電流Ｉｄｌが流れる検出抵抗Ｒ９４（第１抵抗）を有し、電流Ｉｄｌが流れることで検出抵抗Ｒ９４に発生する電圧Ｖｄｌ（第１電圧）に基づき電流Ｉｄｌを検出する。また、高応答検出回路９５（第２検出回路）は、電流Ｉｄｈが流れる検出抵抗Ｒ９５（第２抵抗）を有し、電流Ｉｄｈが流れることで検出抵抗Ｒ９５に発生する電圧Ｖｄｈ（第２電圧）に基づき電流Ｉｄｈを検出する。この際、検出抵抗Ｒ９４の抵抗値は、検出抵抗Ｒ９５の抵抗値より大きい。かかる構成では、検出抵抗Ｒ９４の抵抗値が検出抵抗Ｒ９５の抵抗値より大きいため、検出抵抗Ｒ９４によって電流Ｉｄｌを検出する系の応答性より、検出抵抗Ｒ９５によって電流Ｉｄｈを検出する系の応答性を高くすることができる。これによって、検出抵抗Ｒ９４によって検出した電流Ｉｄｌに基づき、長期的なイオンバランス（換言すれば、イオンバランスにおける低周波成分）を適切に制御できるとともに、検出抵抗Ｒ９５によって検出した電流Ｉｄｈに基づき、短期的なイオンバランス（換言すれば、イオンバランスにおける高周波成分）を適切に制御できる。
【0078】
また、送風方向Ｄｗに流れる風を生成するファン３３が具備されており、フロント金網１１５は、送風方向Ｄｗにおいて電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍの下流側に配置されている。かかる構成では、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍによって発生されたプラスイオンおよびマイナスイオンを、ファン３３によって生成される送風方向Ｄｗの風によって、フロント金網１１５に確実に到達させることができる。
【0079】
また、ファン３３は、送風方向Ｄｗにおいて電極針Ｎｐ、Ｎｍとフロント金網１１５との間に配置されている。かかる構成では、電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍで発生されたプラスイオンとマイナスイオンとが、ファン３３の攪拌により一様に分散した状態でフロント金網１１５に到達する。そのため、電流Ｉｄｈを安定して検出することが可能となる。
【0080】
また、電流Ｉｄｈの目標電流Ｉｔｈは、所定のオフセット量（＝Ｖｏ／Ｒ９５）だけゼロからずれた値である。つまり、プラスイオンおよびマイナスイオンが同量ずつフロント金網１１５に到達した場合において、フロント金網１１５の特性に起因して、電流Ｉｄｈの値がゼロとならずに、電流Ｉｄｈは一定のオフセット量をする。そこで、このオフセット量を目標電流Ｉｔｈとすることで、短期的なイオンバランスを適切に制御することができる。
【0081】
また、電圧Ｖｐの印加に応じてコロナ放電を発生させる先端部を有する電極針Ｎｐ（正極電極針）と、電圧Ｖｍの印加に応じてコロナ放電を発生させる先端部を有する電極針Ｎｍ（負極電極針）とが設けられており、電極針Ｎｐによるコロナ放電によってプラスイオンが発生し、電極針Ｎｍによるコロナ放電によってマイナスイオンが発生する。また、電極針Ｎｐに接続されて、電極針Ｎｐに電圧Ｖｐを印加する正極性高圧電源９３（正極性高電圧印加回路）と、電極針Ｎｍに接続されて、電極針Ｎｍに電圧Ｖｍを印加する負極性高圧電源９２（負極性高電圧印加回路）とが設けられている。かかる構成では、電極針Ｎｐによるコロナ放電によって発生するプラスイオンと、電極針Ｎｍによるコロナ放電によって発生するマイナスイオンとのイオンバランスを長期的かつ短期的に適切に制御することができる。
【0082】
また、電極針Ｎｐ（一方の電極針）がコロナ放電によって発生させるプラスイオンの量を示す電圧Ｖｇｐを検出する放電量検出回路９７（イオン量検出部）が設けられている。そして、高電圧制御部９１１は、電極針Ｎｐに接続された正極性高圧電源９３（一方の高電圧印加回路）が電極針Ｎｐに印加する電圧Ｖｐに対して、放電量検出回路９７によって検出された電圧Ｖｇｐ（イオンの量）に基づくフィードバック制御を実行することで、電極針Ｎｐによって発生されるプラスイオンの量を所定量（目標電圧Ｖｔｐに応じた量）に収束させる。また、第２バランス制御部９６（フィードバック制御部）は、低応答検出回路９４によって検出される電流Ｉｄｌが目標電流Ｉｔｌになるように制御するフィードバック制御と、高応答検出回路９５によって検出される電流Ｉｄｈが目標電流Ｉｔｈになるように制御するフィードバック制御とを、負極性高圧電源９２（他方の高電圧印加回路）に対して実行する。かかる構成では、電極針Ｎｐ、Ｎｍの摩耗の進行によらず一定量のイオンを発生させるための制御が正極性高圧電源９３に対して実行され、適切なイオンバランスを実現するための制御が負極性高圧電源９２に対して実行される。こうして制御の内容に応じて、当該制御の対象を分けることで、制御の簡素化を図ることができる。
【0083】
以上に説明するように本実施形態では、除電装置１が本発明の「除電装置」の一例に相当し、フロント金網１１５が本発明の「検出電極」の一例に相当し、ファン３３が本発明の「ファン」の一例に相当し、負極性高圧電源９２および正極性高圧電源９３が協働して本発明の「高電圧印加部」の一例にとして機能し、負極性高圧電源９２が本発明の「負極性高電圧印加回路」の一例に相当し、正極性高圧電源９３が本発明の「正極性高電圧印加回路」の一例に相当し、低応答検出回路９４が本発明の「第１検出回路」の一例に相当し、高応答検出回路９５が本発明の「第２検出回路」の一例に相当し、高電圧制御部９１１が本発明の「高電圧制御部」の一例に相当し、バランス制御部９１２および第２バランス制御部９６が協働して本発明の「フィードバック制御部」の一例として機能し、放電量検出回路９７が本発明の「イオン量検出部」の一例に相当し、送風方向Ｄｗが本発明の「送風方向」の一例に相当し、アースＥが本発明の「アース」の一例に相当し、接地電極Ｔｅが本発明の「接地電極」の一例に相当し、電流Ｉｄｌが本発明の「第１イオン電流」の一例に相当し、電流Ｉｄｈが本発明の「第２イオン電流」の一例に相当し、目標電流Ｉｔｌが本発明の「第１目標値」の一例に相当し、目標電流Ｉｔｈが本発明の「第２目標値」の一例に相当し、電極針Ｎｐ、Ｎｍが本発明の「イオン発生部」の一例に相当し、電極針Ｎｐが本発明の「正極電極針」の一例に相当し、電極針Ｎｍが本発明の「負極電極針」の一例に相当し、検出抵抗Ｒ９４が本発明の「第１抵抗」の一例に相当し、検出抵抗Ｒ９５が本発明の「第２抵抗」の一例に相当し、電圧Ｖｐが本発明の「正極性高電圧」の一例に相当し、
電圧Ｖｍが本発明の「負極性高電圧」の一例に相当し、電圧Ｖｄｌが本発明の「第１電圧」の一例に相当し、電圧Ｖｄｈが本発明の「第２電圧」の一例に相当する。
電圧Ｖｍが本発明の「負極性高電圧」の一例に相当し、電圧Ｖｄｌが本発明の「第１電圧」の一例に相当し、電圧Ｖｄｈが本発明の「第２電圧」の一例に相当する。
【0084】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、第１ユニットフレーム５１および第２ユニットフレーム６１は円弧状である必要はなく、円形状であってよい。
【0085】
また、第１および第２ユニットフレーム５１、６１における電極針Ｎｍ、Ｎｐの配置態様を変更してもよい。例えば、第１および第２ユニットフレーム５１、６１の外壁５１２、６１２から外側に突出するように電極針Ｎｍ、Ｎｐを設けてもよい。
【0086】
また、電極針Ｎｍ、Ｎｐの個数あるいは配列態様を適宜変更してもよい。
【0087】
また、マイナス電極ユニット５とプラス電極ユニット６とのＸ方向への配列順序を逆転させてもよい。
【0088】
また、マイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６に対して送風方向Ｄｗの上流側にファンユニット３を配置してもよい。
【0089】
また、高電圧制御部９１１によって実行されるイオン発生量の制御の具体的内容は、上記の例に限られない。つまり、グランドＧから負極性高圧電源９２の二次側回路９２２に流れる電流Ｉｇｎに基づき電圧Ｖｍに対してフィードバック制御を実行することで、イオン発生量を制御してもよい。
【0090】
また、電極針Ｎｍ、Ｎｐの摩耗の進行によらず所定量のイオンを発生させるための制御（高電圧制御部９１１による制御）が、正極性高圧電源９３に対して実行される一方、適切なイオンバランスを実現するための制御（第２バランス制御部９６による制御）が、負極性高圧電源９２に対して実行される。しかしながら、前者の制御を負極性高圧電源９２に対して実行し、後者の制御を正極性高圧電源９３に実行してもよい。
【0091】
また、それぞれ異なる直流電圧Ｖｐ、Ｖｍが印加される２種類の電極針Ｎｐおよび電極針Ｎｍが設けられて、電極針Ｎｐによりプラスイオンを発生させ、電極針Ｎｍによりマイナスイオンを発生させている。しかしながら、電圧Ｖｐと電圧Ｖｍとの間で時間的に変動する交流電圧を１種類の電極針に印加することで生じるコロナ放電によって、プラスイオンおよびマイナスイオンを発生させてもよい。
【0092】
また、マイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６を図１２に示すように構成してもよい。ここで、図１２はマイナス電極ユニットおよびプラス電極ユニットの変形例を模式的に示す斜視図である。図１２に示す変形例では、マイナス電極ユニット５は、Ｙ方向に延設された平板形状を有する第１ユニットフレーム５１を有し、第１ユニットフレーム５１の後端面において複数の電極針ＮｍがＹ方向に配列されている。各電極針Ｎｍは、第１ユニットフレーム５１の後端面からＸ方向の後側Ｘｂに突出する。また、プラス電極ユニット６は、Ｙ方向に延設された平板形状を有する第２ユニットフレーム６１を有し、第２ユニットフレーム６１の後端面において複数の電極針ＮｐがＹ方向に配列されている。各電極針Ｎｐは、第２ユニットフレーム６１の後端面からＸ方向の後側Ｘｂに突出する。そして、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐは電圧の印加によってマイナスイオンとプラスイオンとを発生させる。これらマイナスイオンおよびプラスイオンは、Ｘ方向に平行な送風方向Ｄｗへの風によって除電装置１から放出される。
【0093】
この変形例では、Ｙ方向（針配列方向）に配列された複数の電極針Ｎｍ（第１電極針）を有するマイナス電極ユニット５（第１電極ユニット）と、Ｙ方向に配列された複数の電極針Ｎｐ（第２電極針）を有するプラス電極ユニット６とが具備される。このように電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐがそれぞれ異なるマイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６に設けられている。そのため、電極針Ｎｍと電極針Ｎｐとの間の沿面距離は、電極針Ｎｍからマイナス電極ユニット５およびプラス電極ユニット６を経由して電極針Ｎｐに至る経路の距離となる。これによって、沿面距離を広く確保することができる。また、マイナス電極ユニット５とプラス電極ユニット６とは、Ｚ方向（ユニット配列方向）に並び、換言すれば、Ｚ方向に隣り合う。したがって、マイナス電極ユニット５の電極針Ｎｍとプラス電極ユニット６の電極針Ｎｐとの間の空間距離を抑えることができる。その結果、電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐの間の沿面距離を確保して異常放電の発生を防止しつつ、電極針Ｎｍと電極針Ｎｐとの間の空間距離を抑えてコロナ放電に要する電圧を抑えることで電極針Ｎｍおよび電極針Ｎｐの摩耗の進行を抑制することが可能となっている。
【0094】
また、上記の除電装置１では、イオンバランスを長期的にフィードバック制御する系と、イオンバランスを短期的にフィードバック制御する系とが設けられている。このような２個のフィードバック制御系を実行する具体的な構成は、図１１Ａの例に限られない。つまり、図１３に概念的に示す２個のフィードバック系を実現する任意の構成を採用できる。
【0095】
図１３は長期的および短期的なフィードバックを行う２個の系を模式的に示す図である。イオン出力制御９８１によってイオンバランスが制御されたプラスイオンおよびマイナスイオンがハウジング２からフロントカバー１１を介して外部の対象空間に放出される。そして、対象空間におけるイオンバランスを示す第１イオンバランス９８２が検出されて、当該第１イオンバランス９８２がフィードバックループ９８３によってイオン出力制御９８１にフィードバックされる。イオン出力制御９８１は、第１イオンバランス９８２を目標値に近づけるための長期的なフィードバック制御（すなわち、応答速度の低いフィードバック制御）を、イオン出力制御９８１から放出されるイオンバランスに対して実行する。
【0096】
また、第１イオンバランス９８２とは異なる位置（例えば、フロントカバー１１の内側）におけるイオンバランスを示す第２イオンバランス９８４が検出されて、当該第２イオンバランス９８４がフィードバックループ９８５によってイオン出力制御９８１にフィードバックされる。イオン出力制御９８１は、第２イオンバランス９８４に基づく短期的なフィードバック制御（すなわち、応答速度の高いフィードバック制御）を、イオン出力制御９８１から放出されるイオンバランスに対して実行する。
【0097】
つまり、第１イオンバランス９８２に基づく第１フィードバック制御と、第２イオンバランス９８４に基づく第２フィードバック制御とが実行され、第２フィードバック制御の応答性は、第１フィードバック制御の応答性より高い。これによって、長期的および短期的にイオンバランスを適切に保つことができる。
【0098】
また、長期的なフィードバック制御を実行するために、図１４に示すイオンバランスセンサを用いてもよい。図１４はイオンバランスセンサの一例を示す斜視図である。図１４のイオンバランスセンサ９９は、イオンバランスを検出するセンサプレート９９１と、センサプレート９９１によって検出されたイオンバランスに応じた電流（第１イオン電流）を出力する出力端子９９２とを有する。このイオンバランスセンサ９９の少なくともセンサプレート９９１は、ハウジング２およびフロントカバー１１で構成される除電装置１の装置本体の外部の外部検出位置に配置される。そして、外部検出位置でのイオンバランス（すなわち第１イオンバランス９８２）がセンサプレート９９１によって検出されて、出力端子９９２から第１イオン電流が出力される。出力端子９９２から出力された第１イオン電流は、フィードバックループ９８３によってイオン出力制御９８１にフィードバックされる。
【0099】
なお、図１１Ａの電極ユニットコントローラ９に対してイオンバランスセンサ９９を用いる場合には、イオンバランスセンサ９９の出力端子９９２から出力される第１イオン電流は、例えば検出抵抗Ｒ９４と並列に設けられた検出抵抗に入力されて、第１イオン電流はこの検出抵抗によって電圧に変換される。そして、第１イオン電流に応じた当該電圧が所定の目標電圧となるように（換言すれば、第１イオン電流が所定の目標電流となるように）、第１バランス制御部９１２および第２バランス制御部９６によってフィードバック制御が実行される。なお、アースＥからの電流Ｉｄｌを変換した電圧Ｖｄｌはフィードバック制御に反映されず、無視される。つまり、第１バランス制御部９１２および第２バランス制御部９６は、アースＥからの電流Ｉｄｌではなく、イオンバランスセンサ９９が検出した第１イオン電流に基づき、長期的なフィードバック制御を実行する。かかる変形例では、イオンバランスセンサ９９が本発明の「第１検出回路」の一例に相当する。
【産業上の利用可能性】
【0100】
この発明は、電極に電圧を印加することで発生したイオンを対象物に放出して対象物を除電する技術全般に適用可能である。
【符号の説明】
【0101】
１…除電装置
１１５…フロント金網（検出電極）
３３…ファン
Ｄｗ…送風方向
Ｎｍ…電極針（イオン発生部、負極電極針）
Ｎｐ…電極針（イオン発生部、正極電極針）
Ｖｍ…電圧（負極性高電圧）
Ｖｐ…電圧（正極性高電圧）
９２…負極性高圧電源（高電圧印加部、負極性高電圧印加回路）
９１１…高電圧制御部（高電圧制御部）
９１２…バランス制御部（フィードバック制御部）
Ｅ…アース
Ｔｅ…接地電極
９４…低応答検出回路（第１検出回路）
Ｒ９４…検出抵抗（第１抵抗）
Ｉｄｌ…電流（第１イオン電流）
Ｖｄｌ…電圧（第１電圧）
９５…高応答検出回路（第２検出回路）
Ｒ９５…検出抵抗（第２抵抗）
Ｉｄｈ…電流（第２イオン電流）
Ｖｄｈ…電圧（第２電圧）
９６…第２バランス制御部（フィードバック制御部）
Ｉｔｌ…目標電流（第１目標値）
Ｉｔｈ…目標電流（第２目標値）
９７…放電量検出回路（イオン量検出部）
１１５…フロント金網（検出電極）
３３…ファン
Ｄｗ…送風方向
Ｎｍ…電極針（イオン発生部、負極電極針）
Ｎｐ…電極針（イオン発生部、正極電極針）
Ｖｍ…電圧（負極性高電圧）
Ｖｐ…電圧（正極性高電圧）
９２…負極性高圧電源（高電圧印加部、負極性高電圧印加回路）
９１１…高電圧制御部（高電圧制御部）
９１２…バランス制御部（フィードバック制御部）
Ｅ…アース
Ｔｅ…接地電極
９４…低応答検出回路（第１検出回路）
Ｒ９４…検出抵抗（第１抵抗）
Ｉｄｌ…電流（第１イオン電流）
Ｖｄｌ…電圧（第１電圧）
９５…高応答検出回路（第２検出回路）
Ｒ９５…検出抵抗（第２抵抗）
Ｉｄｈ…電流（第２イオン電流）
Ｖｄｈ…電圧（第２電圧）
９６…第２バランス制御部（フィードバック制御部）
Ｉｔｌ…目標電流（第１目標値）
Ｉｔｈ…目標電流（第２目標値）
９７…放電量検出回路（イオン量検出部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】