静电消除器的Q&A应用篇
我们为您汇总了静电相关的基础知识、静电问题的解决方案、如何选择合适静电消除器等等的资料。
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要充分发挥静电消除器的效果，静电消除器的安装方法是非常重要的。
尤其必须注意以下2点。-
安装位置
静电消除器的静电消除效果，在很大程度上受到安装位置的影响。
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静电消除的朝向
虽说对象物带电，但并不是朝向哪里都能起到静电消除的效果。根据实际状况，甚至可能发生完全无法发挥静电消除效果的情况，因此还必须注意静电消除器的朝向。
静电消除器依靠电晕放电，从针尖生成离子并释放。离子具有被金属等导体吸引的性质，因此若静电消除器附近存在导体，产生的离子就会被导体吸引过去。这会导致供应给静电消除对象物的离子减少，静电消除效果减半。建议您采取正确的安装方法，进行有效的静电消除。
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安装的关键，在于静电消除器的安装位置附近没有金属等导体。 静电消除器附近存在导体时，可能带来下面这2项不利影响。
- 到达静电消除对象物的离子量减少，静电消除速度变慢
- 随着静电被不断消除，到达静电消除对象物的离子量越来越少，难以除尽静电
下面就其中的原理进行分别阐述。
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- 到达静电消除对象物的离子量减少，静电消除速度变慢。
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若静电消除器的安装位置附近存在导体，导体内部会发生“静电诱导”，在导体表面形成与外加给电极针的高电压极性相反的带电现象。这会导致电极针生成的离子被吸附到导体表面，无法为静电消除对象物供应充足的离子。
+离子被吸引到工件，静电被消除 
导体表面带-电，+离子被吸引到导体处 
- A：电极针
- B：对象工件
- C：附近存在导体时
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- 随着静电被不断消除，到达静电消除对象物的离子量越来越少，难以除尽静电。
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静电消除对象物的带电量较大时，导体对离子的吸引力，要小于对象物与离子间的相互吸引力，因此由静电消除器生成的离子会前往对象物，实现静电消除。但是，随着对象物所带的静电被逐渐消除，对象物的带电量越来越小，导体的吸引力会不断加强，导致离子无法到达对象物，难以除尽静电。
由于工件的带电量较多，多数离子被吸引到工件处 
随着工件带电量的减少，多数离子被吸引到导体处 
- A：带电量减少后
综上所述，静电消除器附近存在导体时，将无法对对象物进行有效的静电消除。进行安装时，请充分注意附近是否存在导体。
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在导体表面呈现与带电物质极性相反的电荷，并发生相互吸引
电荷靠近导体时，导体（金属）内的自由电子会在库仑力的作用下，在导体内部移动，呈现导体表面带电的状态。这种现象就被称为“静电诱导”。
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安装静电消除器时的基本要求，是安装在附近无导体的位置。但是，在实际安装时，会发生无论如何都无法与导体拉开距离的情况。
这种情况下，也要尽量远离导体，尽可能地避免静电消除能力的降低。距离导体越远，导体对离子的吸引力越弱。反之，距离导体越近，导体对离子的吸引力就越强，导致更多的离子被导体吸收。这种吸引力与距离的直接相关关系，被总结成了“库仑定律”。
库仑定律：
- Q₁、Q₂
- 带电物质的电荷量
- ｒ
- 带电物质间的距离
- ε₀
- 真空介电常数
- F
- 吸引（排斥）力
上述公式表现出了作用于带电物体之间的作用力的相关性。根据公式我们可以看出，吸引力与距离r的平方成反比。距离为2倍时，库仑力（吸引力）将减少到4分之1。如果受安装条件所限，不得不在导体附近使用，也要尽量拉开静电消除器与导体之间的距离，尽可能地避免静电消除能力的降低。
作为拉开与导体距离的方法，可以参考以下安装图。
【例1】倾斜静电消除器安装
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- A：静电消除器
- B：导体
- C：对象工件
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静电消除器的倾角越大，越能拉开距离
【例2】将针尖安装在比导体更靠前的位置
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将针尖安装在比导体更靠前的位置，
可有效拉开距离
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- A：呈现中和状态，表象为0 V
- B：薄膜
- C：金属滚轮
若静电消除对象物的附近存在导体，可能会导致无法消除静电。
例如，带电片材下方存在金属滚轮时，金属滚轮内会发生“静电诱导”，在金属滚轮表面聚集与带电物极性相反的电荷。因此，金属滚轮附近会呈现片材表面静电因静电诱导，与聚集过来的电荷相结合的表象状态（电荷中和状态），即使将静电消除器对准该位置，也无法起到静电消除的效果。
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由于中和位置的带电量表象为0 V，由静电消除器供应的离子不会被吸附，无法进行静电消除。在通过表象为0 V的中和点后再安装静电消除器，可以获得更好的静电消除效果。
- A：因表象为0 V，无法起到静电消除效果
- B：金属滚轮
- C：薄膜
- D：通过在附近无导体的位置进行静电消除，可以提高静电消除效果
要点
SJ-H系列借助Dual I.C.C.控制*，实现了更高速的静电消除。
同时还支持移动速度较快的薄膜的静电消除。*补充 ～Dual I.C.C.控制介绍～
对一直广受好评的I.C.C.功能进行了进一步升级。在传统脉宽可变的离子生成量控制的基础上，新增了外加电压的可变控制，使单位时间离子生成量的可控范围更广。该功能可以根据温度、湿度等环境引起的带电量变化，以及电极针的状态，实现优秀的静电消除。
Dual I.C.C.控制运行方式 
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在使用静电消除器时，最重要的就是“静电消除器的维护”。随着静电消除器使用时间的延长，会出现静电消除速度变慢，离子平衡恶化等问题，静电消除能力逐渐恶化。要维持静电消除能力，就必须实施妥善的维护。
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静电消除器性能劣化的原因，可分为以下2类。
1) 电极针的磨损
电极针磨损，会导致电极针顶端的电场强度变弱。这一变化会导致难以发生电晕放电。难以发生电晕放电，也就意味着离子的生成量减少，静电消除速度变慢。此外，由于＋、－电极针的磨损量不同，离子的减少量也存在差异，会导致离子平衡恶化。
－侧电极针 
＋侧电极针 如上图所示，＋、－电极针的磨损量不同，离子的生成量会因此出现差异。由此可见，比起AC方式、脉冲AC方式的静电消除器，对于DC方式、脉冲DC方式这种分设＋、－电极针的静电消除器类型而言，磨损导致的性能劣化影响更大。
针尖磨损对静电消除能力的影响 DC 脉冲DC AC 脉冲AC × × △ △ 2) 电极针脏污
电极针脏污时，电极针顶端的电场强度会变弱。
这一变化会导致难以发生电晕放电，生成离子量减少，静电消除速度变慢。
此外，从下图可以看出，＋、－电极针的脏污程度也存在差异，造成离子平衡恶化。
－侧电极针 
＋侧电极针 ＋、－电极针的异物附着情况不同，导致离子的生成量出现差异。由此可见，和针尖磨损一样，比起AC方式、脉冲AC方式的静电消除器，对于DC方式、脉冲DC方式这种分设＋、－电极针的静电消除器类型而言，针尖脏污导致的性能劣化影响更大。
针尖磨损对静电消除能力的影响 DC 脉冲DC AC 脉冲AC × × △ △ 综上所述，静电消除器性能劣化的原因分为2类，针尖磨损的影响是相对长期（1至2年）的，而针尖脏污则具有短期（数周至数月）高频的特点。因此，在使用静电消除器的过程中，比起磨损，防止针尖脏污更为重要。
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原因可分为以下2类。
1) 物理原因
漂浮在大气中的颗粒带电，被吸引到电极针附近并发生附着。
2) 化学原因
电晕放电生成离子时，会将电极针附近的大气分解成电荷，此时以气体状态存在于大气中的硅氧烷（硅类物质）会被氧化，以二氧化硅的形式在电极针针尖处析出，附着在顶端。
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生成＋离子时，电子及带－电的分子会撞击电极针顶端，削除附着在电极针顶端的异物，导致附着量减少。生成－离子时，电子在从电极针顶端被释放时，异物会沿着释放的方向附着生长，导致附着量增多。
如下图所示，由于在＋、－电极针顶端产生的现象不同，最终导致了电极针脏污量的差异。这样一来，不仅会导致静电消除速度的劣化，还会造成离子平衡恶化。
生成正离子时 
因冲击被撞掉
生成负离子时 
没有冲击，结晶持续生长
此时，－离子的生成量会少于＋离子的生成量，离子平衡将倾向＋侧。
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在部分静电消除器中，针尖会直接接触大气，如何操作都无法防止针尖的异物附着。为此，基恩士全新的除电棒、SJ-H系列通过采用新设计的“清洁空气引导结构”，有效地从根本上减少了维护次数。
■清洁空气引导是什么？
常规* 的静电消除器中，供应的空气不会直接接触针尖，而是会被直接推出。这样虽然能够提高静电消除能力，却无法有效防止针尖的异物附着。新的清洁空气引导结构则能够在推出空气的同时包裹电极针，有效防止针尖的异物附着。空气经过很长的流路，成为了非常均匀的层流。空气出口的凹槽结构还能避免外界干扰，发挥强劲的护套效果。
*与本公司SJ-R 系列产品的比较
常规* 静电消除器的电极针 
SJ-H系列的清洁空气引导 *与本公司SJ-R 系列产品的比较
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下图是SJ-H系列与传统机型在相同环境下，不间断运行2.5个月后的电极针顶端对比。*
SJ-H：针尖照片（150倍） 
传统机型：针尖照片（150倍） 传统机型的针尖可见异物附着，而SJ-H系列电极针的针尖几乎看不到异物附着。*
下图是SJ-H与传统机型长时间运行后的静电消除时间对比数据。*
随着时间的推移，传统机型的静电消除速度越来越慢。相比之下，SJ-H系列在运行2个多月后，静电消除速度依旧完全没有变化。*
■清洁空气引导结构的优点
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- 可防止电极针脏污，大幅缓解静电消除能力的经时劣化
- →能够在高性能状态下长期运行
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用均匀层流包裹针尖，减少了针尖附着物的释放
*与本公司SJ-G/R 系列产品的比较
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