(57)【要約】【課題】イオンの発生量に対する外部への放出量を増加させることができるイオン発生装置を提供する。【解決手段】マイナスイオン生成回路７３において、イオン放出用の針電極６３と対で設けられる対向電極６４をグランド電位より高い所定電位に設定する抵抗７５が備えられる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン放出用の第１電極と低電位側の第２電極とを有し、前記第１電極への高電圧印加に基づき両電極間に放電を生じさせてイオンを発生させるイオン発生装置であって、
前記第２電極を前記第１電極の電位とグランド電位との間の電位に設定する電位設定手段を備えたことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン発生装置において、
前記電位設定手段は、前記第２電極とグランドとの間に接続される抵抗にて構成されていることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のイオン発生装置を備えたことを特徴とする美容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン放出用の第１電極と低電位側の第２電極とを有し、第１電極への高電圧印加に基づき両電極間に放電を生じさせてイオンを発生させるイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を備えた美容装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のイオン発生装置は、例えば特許文献１や特許文献２にて示されているように、イオン放出用の針電極（第１電極）と、グランドに接続された対向電極（第２電極）とを有し、針電極へのマイナスの高電圧印加に基づいて両電極間にコロナ放電を生じさせ、該放電に基づいてマイナスイオンを発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４９２６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発生したマイナスイオンは、針電極より低電位（グランド電位）の対向電極に引き寄せられ、その力を利用して対向電極を通過して外部に放出される。つまり、対向電極に引き寄せられなかったそのマイナスイオンの残りが外部に放出されるものである。
【０００５】
しかしながら、現状の装置では、発生させたマイナスイオンの多くが対向電極に引き寄せられてしまうため、マイナスイオンの電極部での発生量の割には外部への放出量が少ないというのが課題となっている。そのため、発生させたマイナスイオンを人体の対象部位に付着させてその効果を得ようとする美容装置等においては、十分な効果を得るには多くのマイナスイオンを生成する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、イオンの発生量に対する外部への放出量を増加させることができるイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を備えた美容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、イオン放出用の第１電極と低電位側の第２電極とを有し、前記第１電極への高電圧印加に基づき両電極間に放電を生じさせてイオンを発生させるイオン発生装置であって、前記第２電極を前記第１電極の電位とグランド電位との間の電位に設定する電位設定手段を備えたことをその要旨とする。
【０００８】
この発明では、電位設定手段を備えることで、イオン放出用の第１電極と対で設けられる第２電極がグランド電位より高い電位に設定される。これにより、両電極間の電位差が小さくなるためイオン発生量は抑えられるものの、第１電極から第２電極に向かうイオンのその第２電極への付着量を低減できるため、外部へのイオン放出量の増大が可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のイオン発生装置において、前記電位設定手段は、前記第２電極とグランドとの間に接続される抵抗にて構成されていることをその要旨とする。
【００１０】
この発明では、第２電極の電位を高くする電位設定手段をその第２電極とグランドとの間に接続される抵抗にて簡素に構成でき、簡単な回路構成で実現可能である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のイオン発生装置を備えた美容装置である。
【００１１】
この発明では、備えられるイオン発生装置にて、効率の良いイオン放出が可能な美容装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、イオンの発生量に対する外部への放出量を増加させることができるイオン発生装置、及びそのイオン発生装置を備えた美容装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における美顔器を示す斜視図である。
【図２】同美顔器を前後方向で切断し右側から見た断面図である。
【図３】同美顔器を左右方向で切断し背面側から見た断面図である。
【図４】同美顔器のマイナスイオン生成部部分の拡大断面図である。
【図５】同美顔器の機能の概略構成を示すブロック図である。
【図６】同美顔器のマイナスイオン生成回路を示す回路図であり、（ａ）は本実施形態での構成を示す回路図であり、（ｂ）は別の構成を示す回路図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、同美顔器のマイナスイオンにおける効果を説明するための測定図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のイオン発生装置を備える美容装置としての美顔器１０を示す。有底略円筒状の本体ケース１１には美顔器本体１２が収容されて固定され、その本体ケース１１の開口部と面一をなす美顔器本体１２の上面にはノズル部１３及びスイッチ部１４が設置されている。ノズル部１３及びスイッチ部１４を有する美顔器本体１２の上面は、本体ケース１１に対し開閉可能（傾動可能）に取り付けられたメインカバー１５にて露出・隠蔽が可能とされている。
【００１５】
ノズル部１３は、美顔器本体１２の上面中央に設けられており、スチーム（温ミスト）を放出する一対のスチームノズル２１，２２、冷ミストを放出するミストノズル２３、及びマイナスイオンを放出するイオンノズル２４を有し、ミストノズル２３が左右方向中央位置に、スチームノズル２１，２２がその左右両側に、イオンノズル２４がミストノズル２３の上側にそれぞれ配置されている。スチームノズル２１，２２、ミストノズル２３、及びイオンノズル２４の各放出方向は前側斜め上方の同一方向に向くように設定され、美顔器１０の前側と使用者と対向するように使用した時のその使用者の顔表面に向けて放出方向が向くように設定されている。尚、ノズル部１３は傾動調整可能な構成となっており、各ノズル２１〜２４の放出角度の一体的な調整が可能である。また、このノズル部１３にもノズルカバー１６が開閉可能（傾動可能）に取り付けられ、その開閉にて各ノズル２１〜２４の露出・隠蔽が可能とされている。
【００１６】
また、ノズル部１３の手前右側には、スイッチ部１４として、それぞれ押しボタンスイッチにて構成される電源スイッチ２５、運転制御スイッチ２６、及びコース選択スイッチ２７が設けられている。電源スイッチ２５は、美顔器１０のオンオフ操作を行うものであり、運転制御スイッチ２６及びコース選択スイッチ２７は、その操作にて、スチームと冷ミストとを組み合わせて対象体に向けて放出するコースやスチームのみを放出するコースといった各種のコースの選択、及びその決定（動作開始）を行うものである。
【００１７】
また、ノズル部１３の左側には、美顔器本体１２の上面から凹設されてなるタンク収容部１７が設けられており、該タンク収容部１７内には、開口部と面一となるように給水タンク１８が着脱可能に収容されている。給水タンク１８は、使用者が美顔器１０から取り外しての給水が可能となっており、貯留した水からスチームや冷ミストのそれぞれの生成が行われる。
【００１８】
美顔器本体１２には、図２に示すように、スチーム生成部３１、ミスト生成部３２、及びマイナスイオン生成部３３が備えられている。
スチーム生成部３１は、美顔器本体１２の前側に備えられており、スチーム（温ミスト）を生成する。スチーム生成部３１は、駆動電流の供給に基づいて発熱しその発熱の自己制御機能を有するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ３５，３６を前側と後側にそれぞれ備え、給水タンク１８から給水管路１９を介してＰＴＣヒータ３５，３６内側のボイラ室３７内に供給された水を沸騰させてスチームの生成を行っている。因みに、前側のＰＴＣヒータ３５の外側面には、給水タンク１８から延びる給水管路１９の一部が当接させて配置されており、ボイラ室３７への流入の前に温められ該ボイラ室３７内で効率良くスチームが生成されるようになっている。尚、給水管路１９は、排水管路３８（図５参照）を介して美顔器１０の排水口３８ａに接続されており、排水スイッチの操作によって制御される排水管路３８上の止水弁３９にて美顔器１０内の排水を行うことが可能となっている。
【００１９】
ボイラ室３７の上部には、図２及び図３に示すように、生成したスチームを一対のスチームノズル２１，２２まで案内させるためのスチーム案内管路４１が接続されている。スチーム案内管路４１は、途中に分岐部４２を有しその分岐部４２から各スチームノズル２１，２２に向けて等距離で二股に分かれ、ボイラ室３７にて生成したスチームを各スチームノズル２１，２２までそれぞれ案内する。そして、ボイラ室３７やスチーム案内管路４１内は高圧となるため、各スチームノズル２１，２２の放出孔からはある程度の勢いを以てスチームが放出されるようになっている。
【００２０】
また、スチーム案内管路４１の分岐部４２の若干手前位置には、放電電極４３ａを有するスチーム用放電部４３が備えられている。スチーム用放電部４３は、自身の放電により、該放電部４３を通過するスチームをより微細化するものである。また、このスチーム用放電部４３では、抗酸化作用があり肌に良いとされる金属（例えば白金）を用い、放電を利用してその金属微粒子を発生させることも行っており、スチームの微細化と金属微粒子の含有とが行われている。スチーム用放電部４３の下流側で分岐部４２の直前位置には、該放電部４３にて微細化したスチームを分岐部４２から先の各スチームノズル２１，２２に同量が分岐するように整流する整流部４４が備えられている（図３及び図５参照）。
【００２１】
ミスト生成部３２は、前記スチーム生成部３１よりも後側に備えられており、ベンチュリー効果を用いて冷ミストを生成する。給水タンク１８から延びる給水管路１９内の水は前記スチーム生成として利用される他に冷ミストとしても利用され、その給水管路１９からの水の一部をミストノズル２３まで送水する送水管路５１が備えられている。送水管路５１の一部は、後側のＰＴＣヒータ３６の放熱面（垂直面）３６ａの平面方向に蛇行して該放熱面３６ａに当接させて配置されており、前記スチーム生成時の後側のＰＴＣヒータ３６の加熱で送水管路５１内の冷ミスト用の水の殺菌をも行われるようになっている。尚、送水管路５１のミストノズル２３の直前位置にはその管内にフィルタ５２が装着され、通過する水の除塵等が行われている。
【００２２】
また、ミスト生成部３２として、美顔器本体１２内には空気圧送路５３が設けられており、該空気圧送路５３内には電動モータを駆動源としたポンプ５４の動作により空気の圧送が行われる。この圧送空気はミストノズル２３の放出孔に向けて供給され、放出孔手前で送水管路５１内の水と合流させることでベンチュリー効果が生じ、圧送空気とともに送水管路５１内の水が吸い出されて冷ミストが生成されて放出されるようになっている。
【００２３】
マイナスイオン生成部３３は、図２及び図４に示すようにノズル部１３内に備えられており、コロナ放電を発生させてマイナスイオンを生成する。イオン生成部３３は、ノズル部１３のイオンノズル２４に形成される収容凹部２４ａに、ユニット化されたマイナスイオン放電部６１が収容保持されてなる。イオン放電部６１は、その収容凹部２４ａに収容保持されるべく所定形状をなす電極ホルダ６２に対して針電極６３が支持されるとともに、針電極６３の先端側においてその針電極６３の軸線上に円環状の中心が位置するように円環状の対向電極６４が支持されて構成されている。針電極６３と対向電極６４とはそれぞれリード線６５が接続されて電極ホルダ６２から導出され、美顔器本体１２の上面近傍の制御回路基板７１に接続されている。
【００２４】
因みに、このイオン生成部３３（イオン放電部６１）では、針電極６３周りの空間Ｘ２は外部への開放のみで、その針電極６３周りの空間Ｘ２と美顔器本体１２内の空間Ｘ１とが仕切られている。ここで、美顔器本体１２内の空間Ｘ１に設けられるシリコン素材を使用した部材（例えば送水管路５１の一部等）がＰＴＣヒータ３５，３６といった熱源にて加熱されるとその空間Ｘ１内にシリコンが浮遊し、この浮遊シリコンが温められた美顔器本体１２内の空気に乗って針電極６３に付着するとコロナ放電の妨げとなりマイナスイオンの発生量が減少してしまう事象が生じる。また、同空気に乗って美顔器本体１２内の埃も針電極６３に付着し易い。そこで、針電極６３周りの空間Ｘ２と美顔器本体１２内の空間Ｘ１とを仕切ることで、美顔器本体１２内で生じる浮遊シリコンや埃等の異物が針電極６３周りの空間Ｘ２への侵入が防止され、針電極６３への異物の付着が未然に防止されている。
【００２５】
制御回路基板７１は、電源コード７０（図１参照）にて外部から電源供給を受け、基板７１上に搭載される各種の回路部品よりなる制御回路７２の制御に基づいて、スチーム生成部３１、ミスト生成部３２、及びイオン生成部３３のそれぞれに動作電源を供給する。図５に示すように、制御回路７２は、電源スイッチ２５のオンオフ操作に基づいて美顔器１０の動作可能状態と及び停止状態との切り替えを行い、動作可能状態において運転制御スイッチ２６及びコース選択スイッチ２７の組み合わせ操作による各種使用コースの設定に基づいて、スチーム生成部３１（ＰＴＣヒータ３５，３６、スチーム用放電部４３等）と、ミスト生成部３２（ポンプ５４等）との動作を制御し、またイオン生成部３３（イオン放電部６１）を先の各生成部３１，３２の動作と合わせて動作させている。
【００２６】
また、制御回路基板７１には、図６（ａ）に示すようなマイナスイオン生成回路７３が構成されている。イオン生成回路７３には、例えば−５［ｋＶ］までマイナス側に昇圧された直流電圧を生成するイオン放電用電源回路７４が備えられ、イオン放電部６１の針電極６３にはその昇圧電圧が印加される。一方、対向電極６４は、例えば２［ＧΩ］の抵抗７５を介してグランド（ＧＮＤ）に接続され、グランド電位と針電極６３の電位との中間電位である例えば−３［ｋＶ］の電位となるように抵抗７５にてその電位が設定されている。尚、図６（ｂ）に示すように、電源を用いて電圧を生成する電位設定回路７６を抵抗７５の代わりに用いて、対向電極６４の電位を設定してもよい。
【００２７】
そして、マイナスイオン生成時において、針電極６３に高電圧が印加されると、対向電極６４との電位差によって針電極６３の先端周囲にコロナ放電が発生し、マイナスイオンが発生する。発生したマイナスイオンは、針電極６３よりも低電位の対向電極６４に引き寄せられ、対向電極６４に付着しない分がイオンノズル２４の外部に放出される。
【００２８】
このとき、針電極６３と対向電極６４との電位差は−２［ｋＶ］となり、対向電極６４をグランド電位とした場合（電位差−５［ｋＶ］）よりも電位差が小さくなって、マイナスイオンの発生量自体は減少する。これに対し、対向電極６４の電位がグランド電位よりも高くされることから、対向電極６４をグランド電位とした場合よりも対向電極６４への付着量が減少し、外部への放出量が増加する。
【００２９】
ここで、図７（ａ）は、抵抗７５の抵抗値と帯電電流との関係を示しており、対象物に到達したマイナスイオン量を帯電電流として測定した結果を示している。具体的に、対象物に例えばアルミ板を用い、マイナスイオンの付着によりそのアルミ板に帯電電流が流れることで対象物に到達したマイナスイオン量が測定でき、帯電電流が大きいほど対象物に到達したマイナスイオン量、即ちマイナスイオンの放出量が多いことを意味する。
【００３０】
同図７（ａ）によれば、抵抗７５の抵抗値を０［ＧΩ］、即ち対向電極６４を従来の如くグランド電位とした場合では、帯電電流は小さい。抵抗値が０［ＧΩ］〜１［ＧΩ］までの範囲では、その抵抗値の増加に伴って帯電電流が増加するとともに、その増加度合いも大きい。抵抗値が１［ＧΩ］より大きい範囲では、抵抗値の増加に伴って帯電電流の増加度合いそのものは小さくなるが、その帯電電流は少なくとも抵抗値が５［ＧΩ］までは略一定に増加する。つまり、抵抗７５の抵抗値を大きくし、対向電極６４の電位をグランド電位よりも高くすると（針電極６３の電位よりは低い範囲で）、マイナスイオンの放出量が増加することがわかった。
【００３１】
加えて、上記のように対向電極６４の電位を高くすると、図７（ｃ）に示すように、針電極６３と対向電極６４との間の放電電流が小さくなる。特に抵抗値が１［ＧΩ］までに放電電流が大きく減少する。これにより、図７（ｂ）に示すように、その放電電流に起因して発生するオゾン量も減少し、特に抵抗値が０．５［ＧΩ］を若干超えた辺りまでにオゾン発生量も大きく減少する。これにより、マイナスイオンの放出量を増加させるべく対向電極６４の電位を高くすることで、使用者に臭気を感じさせるオゾンの発生も抑制できることがわかった。
【００３２】
これらの結果を踏まえ、本実施形態の美顔器１０に備えられるイオン生成部３３（イオン放電部６１）では、抵抗７５の抵抗値を２［ＧΩ］に設定して対向電極６４の電位を高くすることで、マイナスイオンの放出量の増加が図られ、また放電により生じるオゾン発生量の低減も図られている。
【００３３】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、マイナスイオン生成回路７３において、イオン放出用の針電極６３と対で設けられる対向電極６４をグランド電位より高い電位（針電極６３の電位よりは低い範囲で）に設定する抵抗７５が備えられている。これにより、両電極６３，６４間の電位差が小さくなるためイオン発生量は抑えられるものの、針電極６３から対向電極６４に向かうイオンのその対向電極６４への付着量を低減できるため、外部へのイオン放出量を増大させることができる。そのため、美顔器１０として、使用者の顔表面等へのイオン放出を効率良く行うことができ、イオン付着による美容効果の向上を期待できる。また、対向電極６４の電位を高くすることで放電電流が抑えられるため、使用者に臭気を感じさせるオゾンの発生を抑制することもできる。
【００３４】
（２）本実施形態では、対向電極６４の電位を高くする電位設定手段をその対向電極６４とグランドとの間に接続される抵抗７５にて簡素に構成することができ、イオン生成回路７３の回路構成を簡単な回路構成で実現することができる。
【００３５】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の美顔器１０の構成を適宜変更してもよく、またイオン発生装置（イオン生成回路７３）においてプラスイオンを生成する構成としてもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、美顔器１０に搭載されたイオン発生装置（イオン生成回路７３）に適用したが、イオン発生装置を搭載したヘアードライヤー、ヘアーブラシ、ヘアーアイロン等の髪・頭皮ケア装置や空気清浄機といった他の美容装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０…美顔器（美容装置）、６３…針電極（第１電極）、６４…対向電極（第２電極）、７３…マイナスイオン生成回路（イオン発生装置）、７５…抵抗（電位設定手段）、７６…電位設定回路（電位設定手段）。
【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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