【基礎知識】イオナイザーの仕組みと種類、課題解決例

私たちの生活に身近な「静電気」。静電気は、セーターを脱いだりドアを開けるときに“パチっ”とくる自然現象ですが、ものづくりの現場では、不良品の発生や電撃によるケガなどトラブルの原因にもなっています。
静電気対策は、樹脂成形から半導体実装まで、今やものづくりに欠かせないものになっていますが、そこで活躍しているのが、イオナイザーをはじめとした静電気除去装置です。

この記事では、工場のトラブルを未然に防ぐ「イオナイザー」の仕組みとその種類について解説します。

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イオナイザーとは

イオナイザーは、プラスとマイナスのイオンを生成し、圧縮エアやファンでイオンを送風する除電器です。
帯電したワークの表面にイオンを送り込むことで、電位を中和させて除電します。
静電気の発生を抑えることができない工程や、帯電量の多いワークの静電気対策に有効です。

イオナイザーの仕組み

イオナイザーの種類

ベッセルでは、小型のファンタイプからハイパワーのガンタイプまで、用途にあわせてさまざまなイオナイザーを取り揃えています。

ファンタイプ

イオンをファンで送り届ける、ファンタイプのイオナイザーです。
生産ラインのセル台や組み立てラインなどに取り付けて使います。風向角度の変更が自由にでき、組み合わせによってさまざまな場所で使うことができます。

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ノズルタイプ

イオンをノズルから噴射する、ノズルタイプのイオナイザーです。
小型・コンパクトで、装置内や自動化ラインにも組み込みやすく、フィルム搬送やパーツフィーダーなどピンポイントの除電に向いています。

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ガンタイプ

手持ちで使うガンタイプのイオナイザーです。
現場で手軽に使うことができ、帯電量の多いワークにも最適です。
No.G-9シリーズは電源供給が不要、コンプレッサーだけで除電できるため、自動車板金塗装や家電組み立てなど、幅広い現場で使うことができます。

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バータイプ

幅広いエリアの除電が可能な、バータイプのイオナイザーです。
自動化ラインや、印刷・包装・樹脂成形などの帯電量の多い現場の除電に最適です。

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イオン生成方式の種類

イオナイザーのイオン生成方式には、正負イオンが別々の針から生成される「直流タイプ」と、一本の針から交互に生成される「交流タイプ」があります。
（これら以外に、放射線を用いるものもあります）

〈直流タイプと交流タイプの違い〉

〈イオン生成方式の選定基準〉

それぞれに得意・不得意があるため、使い分けが重要です。

直流タイプ（直流高電圧印加式）

直流タイプには、主に「ダブルDC方式」と「パルスDC方式」があります。

ダブルDC方式

ダブルDC方式は、プラスイオンとマイナスイオンが別々の針から生成されます。
イオンが結合しにくく長く持続するのが特徴です。

パルスDC方式

パルスDC方式は、プラスイオンとマイナスイオンを別々の針から交互に生成します。
イオンがより結合しにくく、遠くまで届くのが特徴です。

 

交流タイプ（交流高電圧印加式）

交流タイプには、主に「商用周波数型」「高周波型」「パルスAC（低周波型）」があります。
高周波型には圧電トランスを使用したものもあり、商用周波数型に比べ、イオンの消滅が少ないことが特徴です。

イオン生成における周波数の影響

周波数が低いと、下記のような事象が発生します。

イオナイザーによる課題解決事例

ものづくりの現場では、樹脂成形から半導体、食品工場まで、さらなる品質向上・生産性向上が要求されており、静電気対策にもより確実な取り組みが求められています。イオナイザーによる、現場の課題解決事例をご紹介します。