(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイ基板等の除電対象物の大型化に起因してイオナイザが長尺になった場合でも、１台のチャージプレートモニタによってイオナイザの性能を評価可能とする。【解決手段】イオナイザにより生成される正負のイオンを測定プレートにより検出し、イオナイザの除電性能及び正負のイオンのイオンバランス性能を評価するチャージプレートモニタであって、所定電圧を予め印加した測定プレートの電位が前記イオンにより所定値まで減衰する減衰時間を測定する機能と、測定プレートの電位に基づいてイオンバランスを測定する機能とを、１台の測定器本体１００に備えてなるチャージプレートモニタにおいて、評価対象であるイオナイザ３００の長さに応じた台数の測定プレート２０１，２０２，２０３を備え、これらの測定プレート２０１，２０２，２０３を、測定器本体１００に対して並列または直列に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオナイザにより生成される正負のイオンを測定プレートにより検出し、前記イオナイザの除電性能及び正負のイオンのイオンバランス性能を評価するチャージプレートモニタであって、所定電圧を予め印加した前記測定プレートの電位が前記イオンにより所定値まで減衰する減衰時間を測定する機能と、前記測定プレートの電位に基づいてイオンバランスを測定する機能とを、１台の測定器本体に備えてなるチャージプレートモニタにおいて、
前記測定プレートを、評価対象である前記イオナイザの長さに応じて複数台備え、これらの測定プレートを、前記測定器本体に対して並列または直列に接続したことを特徴とするチャージプレートモニタ。
【請求項２】
請求項１に記載したチャージプレートモニタにおいて、
前記測定器本体は、複数台の前記測定プレートにおける前記減衰時間及びイオンバランスの測定結果をそれぞれ表示する表示部を備えたことを特徴とするチャージプレートモニタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したチャージプレートモニタにおいて、
複数台の前記測定プレートにそれぞれアドレスを設定しておき、前記測定器本体は、前記アドレスに従って各測定プレートによる測定データを処理することを特徴とするチャージプレートモニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオナイザの除電性能やイオンバランス性能（正負イオンのバランスの維持性能）を測定してイオナイザの性能を評価するためのチャージプレートモニタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来のチャージプレートモニタの概略的な構成を示している。
同図において、ＣＰＭ’はチャージプレートモニタ、１００Ａは測定器本体、１０１Ａは液晶表示器等からなる表示部、２００Ａは測定器本体１００Ａに接続された測定プレート、３００は評価対象であるバー構造のイオナイザ、３０１はイオナイザ３００の長手方向に多数配置されたエミッタ（放電電極）である。
【０００３】
測定器本体１００Ａには、高圧電源や表面電位計、電界計、タイマ等が内蔵されている。また、測定プレート２００Ａは、例えば一辺が１５０[ｍｍ]の導電性プレートを１０〜１５[ｍｍ]の間隔をおいて２枚合わせた構造となっており、全体として約２０[ｐＦ]の静電容量を持っている。
測定器本体１００Ａは主として測定プレート２００Ａの表面電位を測定する機能を備えており、以下に述べる方法により、イオナイザの除電性能やイオンバランス性能を測定する。
【０００４】
このチャージプレートモニタによりイオナイザ３００の除電性能を測定するには、測定器本体１００Ａの高圧電源から測定プレート２００Ａに例えば＋１０００[Ｖ]または−１０００[Ｖ]の高電圧を印加して帯電させ、イオナイザ３００のエミッタ３０１により生成したイオンを測定プレート２００Ａに当てる。この状態で、測定プレート２００Ａの電位が負イオンにより中和されて＋１０００[Ｖ]から＋１００[Ｖ]まで減衰するのに要した時間、または、正イオンにより中和されて−１０００[Ｖ]から−１００[Ｖ]まで減衰するのに要した時間を測定器本体１００Ａにより測定する。これらの時間が短いほど、イオナイザ３００によるイオン発生量または発生率が高く、除電性能が高いと評価することができる。なお、測定プレート２００Ａへの印加電圧は、±１０００〜±５０００[Ｖ]の範囲で種々のタイプが存在する。
ここでは、上記測定動作を行うモードを減衰測定モードという。
【０００５】
また、イオンバランス性能を測定するには、測定プレート２００Ａを接地することによりその電位を０[Ｖ]にして、イオナイザ３００により生成した正負のイオンを測定プレート２００Ａに当てる。このとき、イオナイザ３００が生成する正イオン量と負イオン量とが等しければ、測定プレート２００Ａの電位は０[Ｖ]付近で安定するので、この電位の大きさ及び極性を測定器本体１００Ａによって測定することで、イオナイザのイオンバランス性能を評価することができる。
ここでは、上記測定動作を行うモードをイオンバランス測定モードという。
【０００６】
さて、イオナイザによる除電対象物である液晶ディスプレイ用基板やプラズマディスプレイ用基板は、近年、大型化の一途をたどっており、これに伴って、バー構造のイオナイザの長さも次第に長くなりつつある。
このように長尺のイオナイザの性能をチャージプレートモニタによって試験する場合、図１４からも明らかなように、イオナイザ３００の全長にわたって配置された多数のエミッタ３０１に応じて、１台のチャージプレートモニタＣＰＭ’の位置をイオナイザ３００の長手方向に相対的に移動して順次、測定する必要が生じる。このため、１台のイオナイザの性能を評価するために多くの手間や時間がかかるという問題があった。
これに対し、長尺のイオナイザ３００に対して１回の測定で済ますためには、チャージプレートモニタＣＰＭ’を複数台並べて測定すれば良いが、一般にチャージプレートモニタＣＰＭ’は高価であるため、多くのコストがかかってしまう。
【０００７】
なお、測定プレートを複数のセクションに分割し、これらの各セクションの一つおきに正、負のバイアス電圧をそれぞれ印加した状態で、イオナイザによる生成イオンのイオンバランスや正負のイオン発生率を測定するようにしたイオンバランスモニタが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００８−５１９２６０号公報（段落[００１２]〜[００１７]、図１〜図３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された従来技術では、測定プレートを複数のセクションに分割して所定のバイアス電圧を印加することで、イオンバランス及びイオン発生率を同時に測定可能としているが、前述したようにイオナイザの長尺化に伴う操作の煩雑さや測定時間の長期化を解決し得るものではない。
【００１０】
そこで、本発明の解決課題は、除電対象物の大型化に起因してイオナイザが長尺になった場合でも、１台のチャージプレートモニタによってイオナイザの性能を効率よく評価可能としたチャージプレートモニタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、イオナイザにより生成される正負のイオンを測定プレートにより検出し、前記イオナイザの除電性能及び正負のイオンのイオンバランス性能を評価するチャージプレートモニタであって、所定電圧を予め印加した前記測定プレートの電位が前記イオンにより所定値まで減衰する減衰時間を測定する機能と、前記測定プレートの電位に基づいてイオンバランスを測定する機能とを、１台の測定器本体に備えてなるチャージプレートモニタにおいて、
前記測定プレートを、評価対象である前記イオナイザの長さに応じて複数台備え、これらの測定プレートを、前記測定器本体に対して並列または直列に接続したものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載したチャージプレートモニタにおいて、前記測定器本体は、複数台の前記測定プレートにおける前記減衰時間及びイオンバランスの測定結果をそれぞれ表示する表示部を備えたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載したチャージプレートモニタにおいて、複数台の前記測定プレートにそれぞれアドレスを設定しておき、前記測定器本体は、前記アドレスに従って各測定プレートによる測定データを処理するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１台の測定器本体に対して必要台数の測定プレートを並列または直列に接続することにより、１台のチャージプレートモニタを用いて長尺のイオナイザの除電性能やイオンバランス性能を評価することが可能であり、イオナイザの性能評価を短時間かつ低コストにて実現することができる。
また、イオナイザの長さに合わせて測定器本体に接続する測定プレートの台数を変更すれば、長さが異なる各種のイオナイザに対しても適用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の概略的な構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の概略的な構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態の概略的な構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態の概略的な構成図である。
【図５】第１実施形態の詳細な構成図である。
【図６】第２実施形態の詳細な構成図である。
【図７】第４実施形態の詳細な構成図である。
【図８】本発明の実施形態の使用状態の説明図である。
【図９】本発明の実施形態の使用状態の説明図である。
【図１０】本発明の実施形態による測定結果の表示例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による測定結果の表示例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態による測定結果の表示例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態による測定結果の表示例を示す図である。
【図１４】従来のチャージプレートモニタの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
始めに、本発明に係るチャージプレートモニタは、１台の測定器本体と複数台の測定プレートとから構成されている。
図１〜図３は、測定器本体と複数台の測定プレートとを有線により接続した実施形態の概略的な構成図であり、図１の第１実施形態は、１台の測定器本体１００に対して複数台（例えば３台）の測定プレート２０１，２０２，２０３を並列に接続した例、図２の第２実施形態は、１台の測定器本体１００に対して複数台の測定プレート２０１，２０２，２０３を直列に接続した例、図３の第３実施形態は、１台の測定器本体１００に対して複数台の測定プレート２０１，２０２，２０３を直列に接続した回路を、例えば３つ並列に接続した例である。
【００１７】
また、図４の第４実施形態は、１台の測定器本体１００に対して複数台の測定プレート２０１，２０２，２０３を直列に接続した回路を、例えば３つ並列に接続して接地し、各直列回路を測定器本体１００との間で無線にて接続した例である。
なお、図１や図２に示した実施形態において、測定器本体１００と複数台の測定プレート２０１，２０２，２０３との間、またはこれらの直列回路との間を、無線にて接続しても良い。
【００１８】
上記第１〜第４実施形態において、測定プレートは、評価対象であるバー構造のイオナイザ（図示せず）の全長に応じて、必要台数だけ並列または直列に接続される。例えば、図１における測定プレート２０１の長さ(あるいは幅)がＬの場合、全長が３Ｌ以上であるイオナイザに対して、その全長を均等にカバーできるように、３台の測定プレート２０１，２０２，２０３を適宜な間隔で並べて配置すれば良い。
【００１９】
次に、図５は第１実施形態の詳細な構成図である。
図５（ａ）は測定器本体１００の詳細な構成を、図５（ｂ）は測定プレート２０１，２０２，２０３の詳細な構成を示している。なお、測定プレート２０１，２０２，２０３はいずれも同一の構成であるため、図５（ｂ）では測定プレート２０１について例示してある。
【００２０】
図５（ａ）に示すように、測定器本体１００は、チャージプレートモニタ全体を統括的に制御すると共に測定プレート２０１，２０２，２０３の電位測定やタイマ動作等に伴う演算処理を行うＣＰＵ１０２ａと、測定プレート２０１，２０２，２０３の動作を制御するためのプレート制御回路１０２ｂと、測定プレート２０１，２０２，２０３の電位（アナログ信号）をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１０２ｃとを備えている。ここで、ＣＰＵ１０２ａには、内部のメモリに測定プレート２０１，２０２，２０３をそれぞれ特定するためのアドレスが記憶されている。
また、測定器本体１００には、測定結果であるイオナイザの除電性能やイオンバランスに基づいてイオナイザへの印加電圧等を赤外線通信により制御するための赤外線ユニット１０２ｄが設けられている。なお、この赤外線ユニット１０２ｄは、本発明において必ずしも必要な要素ではない。図示されていないが、測定結果に基づくイオナイザの制御は、ＣＰＵ１０２ａにより無線通信手段を介して行っても良い。
【００２１】
ＣＰＵ１０２ａには、電源のオンオフや各種の入力操作を行うためのスイッチやタッチパネル等からなる入力部１０２ｅが接続されていると共に、前記表示部１０１を駆動するための表示回路１０２ｆが接続されている。
更に、測定器本体１００には、温度センサ、湿度センサ、風速センサ等のセンサ部１０２ｇが設けられている。このセンサ部１０２ｇは測定器本体１００の周囲環境条件を測定するものであり、必要に応じて、測定プレート２０１，２０２，２０３側にそれぞれ設けて各プレートの周囲環境条件を測定しても良い。
【００２２】
次に、図５（ｂ）に基づいて測定プレート２０１の構成を説明する。
測定プレート２０１は、プレート制御部２０１Ａとプレート本体２０１Ｂとから構成されている。プレート制御部２０１Ａは、測定器本体１００に接続された制御回路２０１ａと、減衰測定モードにおいてプレート本体２０１Ｂに正または負の高電圧を印加するための正電圧発生回路２０１ｂ及び負電圧発生回路２０１ｃと、プレート本体２０１Ｂの電位を検出するための静電気センサ２０１ｅ及びこれを駆動するセンサ駆動回路２０１ｄと、プレート本体２０１Ｂ（測定プレート２０１）のアドレスを記憶したメモリ２０１ｆとを備えている。
プレート本体２０１Ｂは、前述したようにイオン検出用の所定の大きさの導電性プレートを２枚合わせた構造となっているが、便宜上、詳細な構造については図示を省略してある。
なお、正電圧発生回路２０１ｂ及び負電圧発生回路２０１ｃは測定器本体１００に内蔵しても良い。
また、測定器本体１００及びプレート制御部２０１Ａには、電源回路（図示せず）がそれぞれ内蔵されている。
【００２３】
次いで、この第１実施形態の動作を説明する。
まず、性能評価の対象であるイオナイザを測定プレート２０１，２０２，２０３の上方に配置し、イオナイザから発生させたイオンを送風手段等により測定プレート２０１，２０２，２０３に供給する。
測定器本体１００では、入力部１０２ｅにより所定の測定モード（減衰測定モード、イオンバランス測定モード）を選択し、ＣＰＵ１０２ａからプレート制御回路１０２ｂを介して測定プレート２０１，２０２，２０３に制御信号（測定指令）を送出する。
【００２４】
いま、減衰測定モードでは、測定プレート２０１のプレート制御部２０１Ａ内の制御回路２０１ａを介して正電圧発生回路２０１ｂまたは負電圧発生回路２０１ｃを駆動し、プレート本体２０１Ｂに例えば＋１０００[Ｖ]または−１０００[Ｖ]を印加する。このとき、プレート本体２０１Ｂの電位は、静電気センサ２０１ｅ、センサ駆動回路２０１ｄ及び制御回路２０１ａを介して測定器本体１００のＡ／Ｄ変換回路１０２ｃからＣＰＵ１０２ａに入力されるので、ＣＰＵ１０２ａでは、プレート本体２０１Ｂの電位が＋１０００[Ｖ]から＋１００[Ｖ]に、 または、−１０００[Ｖ]から−１００[Ｖ]に減衰するまでの時間を内蔵のタイマにより測定する。
なお、この減衰測定モードでは、イオナイザから負イオンのみを発生させてプレート本体２０１Ｂの電位が＋１０００[Ｖ]から＋１００[Ｖ]に減衰するまでの時間、あるいは、正イオンのみを発生させて−１０００[Ｖ]から−１００[Ｖ]に減衰するまでの時間をそれぞれ測定する。
また、個々の測定プレート２０１（プレート本体２０１Ｂ）の測定データは、メモリ２０１ｆ内のアドレスが付されてＣＰＵ１０２ａに送られる。
【００２５】
ＣＰＵ１０２ａでは、測定した減衰時間を表示回路１０２ｆ及び表示部１０１を介してディジタル表示する。表示形式としては、例えば正電圧印加時の減衰時間を「＋１．２［ｓ］」、負電圧印加時の減衰時間を「−２．０［ｓ］」というように表示すれば良い。
上記動作は、アドレスが異なる他の測定プレート２０２，２０３についても同様であり、ＣＰＵ１０２ａでは、測定した各測定プレート２０１，２０２，２０３の減衰時間を判別して同時に表示させることが可能である。
この減衰測定モードにて測定した減衰時間により、イオナイザからのイオン発生量、言い換えれば除電性能を測定可能であるから、その結果に応じてイオナイザへの印加電圧の制御やエミッタの清掃を促す警報等を行うことができ、これらの制御信号や警報信号の伝送には赤外線ユニット１０２ｄを用いることができる。
【００２６】
また、測定器本体１００からイオンバランス測定モードの測定指令が測定プレート２０１側に送られた場合、プレート制御部２０１Ａでは正電圧発生回路２０１ｂ、負電圧発生回路２０１ｃを動作させずにプレート本体２０１Ｂの電位を測定し、アドレスを付加して測定器本体１００のＣＰＵ１０２ａに送る。この時、イオナイザからは正負のイオンを発生させておく。
ＣＰＵ１０２ａでは、送られてきた電位の極性及び大きさを検出することで正負イオン量のバランス状態を検出可能であるため、表示部１０１により、正負イオン量がバランスしているときには、「±０［Ｖ］」、アンバランス時には「＋３［Ｖ］」，「−７［Ｖ］」等の表示を行わせることができる。
【００２７】
次に、図６は第２実施形態の詳細な構成図であり、図６（ａ）は測定器本体１００の構成を、図６（ｂ）は測定プレート２０１の構成を示している。この第２実施形態は、測定器本体１００に対して測定プレート２０１，２０２，２０３が直列に接続される点を除けば、構成上、第１実施形態と同一である。
この第２実施形態の動作は、基本的に第１実施形態と同一であるが、直列に接続された測定プレート２０１，２０２，２０３の各測定データ（プレート本体の電位）にそれぞれアドレスを付加し、測定器本体１００に直接接続されている測定プレート２０１の制御回路２０１ａにおいて各測定データを一まとめにしてＣＰＵ１０２ａに送出する等の手順が必要である。
【００２８】
なお、図３に示した第３実施形態についても、基本的に第５図または第６図の構成を適用することができ、直並列に接続された多数台の測定プレートの各アドレスをＣＰＵ１０２ａ及び制御回路２０１ａによって管理すれば良い。
【００２９】
更に、図７は第４実施形態の詳細な構成図であり、図７（ａ）は測定器本体１５０の構成を、図７（ｂ）は測定プレート２０１の構成を示している。
図７（ａ）に示す測定器本体１５０において、ＣＰＵ１０２ａには無線処理回路１０２ｈが接続され、この無線処理回路１０２ｈにはアンテナ１０２ｉが接続されており、測定プレート２０１，２０２，２０３との間で制御信号や測定データをディジタル信号により無線通信可能に構成されている。この無線通信方式としては、小電力無線通信、Bluetooth（登録商標）、スペクトラム拡散通信等、周知の通信方式を利用することができる。
図７（ｂ）に示す測定プレート２０１では、プレート制御部２０１Ｃに無線処理回路２０１ｇ及びアンテナ２０１ｈが設けられており、上述した測定器本体１５０との間の無線通信に用いられる。
【００３０】
この第４実施形態の動作は、測定器本体１５０側と測定プレート２０１，２０２，２０３との間の通信手段が無線通信手段である点以外は第１実施形態と同様であるが、第４実施形態によれば、測定器本体１５０側と測定プレート２０１，２０２，２０３との間の配線の煩わしさがなく、また、これらの設置場所に制約がない等の利点がある。
【００３１】
次いで、図８、図９は、本発明の実施形態（例えば第３または第４実施形態）の使用状態を示す図であり、図８は平面図に、図９は側面図に相当する。
図８において、Ｇはイオナイザ３００の除電対象物である液晶ディスプレイ等の基板を示しており、この基板Ｇに対して図示するような位置関係で配置される３台のイオナイザ３００の性能評価を、前述した各実施形態のチャージプレートモニタを用いて実施する場合を想定している。
図８では、３台の測定プレート２０１，２０２，２０３の直列接続回路を測定器本体に対して３つ並列に接続することにより、全体で９台の測定プレートをチャンネル１〜９に割り当ててあり、このチャンネル番号を各測定プレートの枠内に付してある。
【００３２】
図８、図９に示すように、基板Ｇに対応して配置されるイオナイザ３００の長手方向の位置から複数のチャンネルを設定し、これらのチャンネルに測定プレートをそれぞれ対応させて除電時間やイオンバランスを測定することにより、複数台のイオナイザ３００の性能評価を効率的に行うことができる。
【００３３】
図１０〜図１３は、本発明の実施形態による測定結果の表示例を示す図である。
図１０は、図９に示した各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ９について、減衰測定モードによる正電圧の減衰時間（＋ｔ）、負電圧の減衰時間（−ｔ）及びイオンバランスを纏めて表示した例であり、前記センサ部１０２ｇにより検出した周囲環境条件も併せて表示してある。
表示方法としては、減衰時間（＋ｔ），（−ｔ）及びイオンバランスの数値が、要注意に相当する第１設定値を超えた場合に数値を橙色で表示し、この第１設定値より大きい第２設定値を超えた場合には数値を赤色により表示して警告する、等の方法が考えられる。
なお、これらの測定結果は測定器本体に記憶されており、必要に応じて上位の監視システムに伝送したり、外部のパソコンから有線または無線通信により読み出すように構成することも可能である。
図１１は、図１０と同じ測定データを、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ９の位置に対応させて二次元的に表示した例である。
【００３４】
また、図１２、図１３は、各チャンネルにおけるイオンバランスの状態をグラフにして表示した例であり、図１２は複数チャンネルを纏めて表示した場合、図１３は各チャンネルを個別に表示した例である。なお、横軸は個々の測定プレート（プレート本体）上の位置、縦軸は正負の電位である。各グラフの特生線は、チャンネルごとに表示色や線種を変えることが考えられる。
【００３５】
以上説明したように、各実施形態によれば、１台の測定器本体に対して必要台数の測定プレートを接続することで、１台のチャージプレートモニタを用いて長尺のイオナイザの除電性能、イオンバランス性能を評価することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００，１５０：測定器本体 
１０１：表示部 
１０２ａ：ＣＰＵ
１０２ｂ：プレート制御回路
１０２ｃ：Ａ／Ｄ変換回路
１０２ｄ：赤外線ユニット
１０２ｅ：入力部
１０２ｆ：表示回路
１０２ｇ：センサ部
１０２ｈ：無線処理回路
１０２ｉ：アンテナ
２０１，２０２，２０３：測定プレート
２０１Ａ，２０１Ｃ：プレート制御部
２０１Ｂ：プレート本体
２０１ａ：制御回路
２０１ｂ：正電圧発生回路
２０１ｃ：負電圧発生回路
２０１ｄ：センサ駆動回路
２０１ｅ：静電気センサ
２０１ｆ：メモリ
２０１ｇ：無線処理回路
２０１ｈ：アンテナ
３００：イオナイザ
３０１：エミッタ
Ｇ：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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