(57)【要約】【課題】、短時間で高精度にイオン発生素子の検査を行なうことが可能なイオン発生素子の検査装置と検査方法を提供する。【解決手段】イオン発生素子１０の検査装置１は、出力部１３５を含むイオンカウンター１３０と、時定数回路１４０と、表示部１５１とを備える。イオンカウンター１３０は、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度を測定する。出力部１３５は、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力する。時定数回路１４０は、出力部１３５によって出力される電圧信号を通過させる。表示部１５１は、時定数回路１４０を通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示する。【選択図】図１
2011013017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン発生素子によって発生されるイオンの濃度を測定するイオン濃度測定装置を備え、
前記イオン濃度測定装置は、前記イオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力する出力部を含み、
前記出力部によって出力される電圧信号を通過させるハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタを通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示する表示部とをさらに備える、イオン発生素子の検査装置。
【請求項２】
イオン発生素子によって発生されるイオンを流通させる風路部と、
前記風路部内に空気を送出するための送風部とを備え、
前記イオン濃度測定装置は、前記風路部内に配置されている、請求項１に記載のイオン発生素子の検査装置。
【請求項３】
イオン発生素子によって発生されるイオンの濃度をイオン濃度測定装置によって測定する第１の行程と、
前記第１の行程においてイオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度を電圧信号として出力する第２の行程と、
前記第２の行程において出力された電圧信号にハイパスフィルタを通過させる第３の行程とを備え、
前記第３の行程においてハイパスフィルタを通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部に表示することによってイオン発生素子を検査する、イオン発生素子の検査方法。
【請求項４】
前記第１の行程においては、イオン発生素子によって発生されるイオンを風路部に流通させ、
前記風路部内においてイオン濃度測定装置によってイオンの濃度を測定する、請求項３に記載のイオン発生素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、イオン発生素子の検査装置と検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界各地において鳥インフルエンザウィルス等の感染者が増加している。今後更に感染者の大規模かつ爆発的流行の可能性が高いと予測されている。そのような背景において、大気中に浮遊している菌、ウィルス、カビ、および、アレルゲン等を効果的に除去できるイオン空気浄化技術が注目されている。
【０００３】
従来から、マイナスイオンは人体にリラックス効果を与えると言われている。最近の研究結果により、略同量の正イオン（プラスイオン）と負イオン（マイナスイオン）は、菌、ウィルス、カビ、および、アレルゲン等の有害物質を不活性化させる効果があることが確認された。正イオンと負イオンによって有害物質を不活性化させるメカニズムは、次のように考えられている。すなわち、略同量の正イオンと負イオンが有害物質のタンパク質の表面で化学反応を起こして、強い酸化性のＯＨラジカルを生成する。生成されたＯＨラジカルが有害物質表面の水素を抜き取り、有害物質のタンパク質を破壊させる。このようにして、正イオンと負イオンを用いて有害物質を不活性化する。
【０００４】
このような、イオンを用いる空気浄化技術では、空気中に浮遊している菌、ウィルス、カビ、および、アレルゲン等の有害物質を除去する効果はイオン濃度に依存することが確認された。
【０００５】
そこで、最近、略同量の正イオンと負イオンを従来よりも高濃度に発生させるイオン発生素子が商品化されている。高濃度のイオンを発生させるイオン発生素子では、例えば、正イオンを発生させるプラス電極と負イオンを発生させるマイナス電極にそれぞれ一定のパルスを持つ高電圧を与え、プラズマ放電を起こして高濃度イオンを生成する。
【０００６】
菌、ウィルス、カビ、アレルギー等の有害物質を有効に除去するためには、高濃度のイオンを発生させるイオン発生素子の品質を確保することが重要である。
【０００７】
しかし、プラズマ放電によって発生するイオンは、例えば、正イオンとしてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の整数）のような、人間の目に見えない微小な粒子である。そのため、生産工程において、正負のイオンを所定の量発生していない不良なイオン発生素子があるとしても、不良なイオン発生素子を目視検査で検出することが不可能である。そこで、従来、空気中の正イオンや負イオンを測定するイオン量測定装置を用いて、イオン発生素子から発生されるイオン量を測定して、イオン発生素子の検査が行なわれている。
【０００８】
空気中のイオン量を測定する装置としては、例えば、特開２００３−４７８６号公報（特許文献１）には、空気イオン測定器が記載されている。この空気イオン測定器では、正と負の空気イオンの量を数値表示すると同時にグラフ表示する。このようにして、正と負の空気イオンのイオンバランスを使用者が認識しやすくすることができる。
【０００９】
また、特開２００１−１３１０９号公報（特許文献２）には、正イオンと負イオンの量を測定して、正イオンと負イオンの量をデジタル表示、あるいは、グラフィック表示する正負イオン量測定装置が記載されている。この正負イオン量測定装置では、正イオンを負の集電極に吸着させ、負イオンを正の集電極に吸着させる。イオンの吸着量によって集電極に流れる電流値に差が生じるので、集電極に流れた電流値をマイクロコンピュータに入力して演算を行って、正イオン数や負イオン数等が得られる。得られた正イオン数や負イオン数等は、モノクロ、あるいは、カラーで、デジタル表示またはグラフィック表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−４７８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、正イオンと負イオンは時々刻々、イオン発生素子で生成され、また空気中で消滅する。そのため、空気中の正イオンと負イオンの量は絶えず変化する。空気中の正イオンと負イオンの量は、風速、温度、湿度などの周囲環境に大きく影響される。
【００１２】
特開２００３−４７８６号公報（特許文献１）に記載の空気イオン測定器や特開２００１−１３１０９号公報（特許文献２）に記載の正負イオン量測定装置では、正負イオンの量などをデジタル表示またはグラフィック表示（グラフ表示）している。しかし、測定される正負イオンの量は、風速、温度、湿度などの周囲環境に影響されて絶えず変化する。そのため、デジタル表示またはグラフィック表示される正負イオンの量なども、絶えず変化する。
【００１３】
このように、表示されるイオン濃度が絶えず変化し、表示されるイオン濃度のばらつきが大きいと、検査されるイオン発生素子の中に不良品が発生しても良品と見分けることが難しい。絶えず変化する正負イオン量を、上述の空気イオン測定器や正負イオン量測定装置を用いて観察して、イオン発生素子が所定の量の正負イオンを発生させているかどうかを検査するためには、長時間の観察を行なって、所定の量の正負イオンが安定して発生されているかどうかを判断する必要がある。また、表示されるイオン濃度のばらつきが大きいと、検査の精度を高めることが難しい。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、短時間で高精度にイオン発生素子の検査を行なうことが可能なイオン発生素子の検査装置と検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に従ったイオン発生素子の検査装置は、出力部を含むイオン濃度測定装置と、ハイパスフィルタと、表示部とを備える。イオン濃度測定装置は、イオン発生素子によって発生されるイオンの濃度を測定する。出力部は、イオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力する。ハイパスフィルタは、出力部によって出力される電圧信号を通過させる。表示部は、ハイパスフィルタを通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示する。
【００１６】
イオン発生素子によって発生されてイオン濃度測定装置によって測定されるイオン濃度は、風速、温度、湿度などの周囲の環境に大きく影響されて絶えず変化する。本発明者らは、種々の検討を行った結果、イオン濃度に基づいて電圧信号を出力し、出力された電圧信号の低周波成分を除き、その後、低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいてイオン濃度を表示することによって、周囲の環境の影響によるイオン濃度のばらつきを取り除いたイオン濃度を表示することができることを見出した。
【００１７】
イオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度は、出力部によって電圧信号として出力される。イオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度は周囲の環境の影響を受けて絶えず変化するので、出力部によって出力される電圧信号も絶えず変化する。出力部によって出力される電圧信号にハイパスフィルタを通過させることによって、電圧信号の低周波成分が取り除かれる。このようにして、イオン濃度測定装置の周囲の環境がイオン濃度に与える影響を取り除くことができる。次に、この電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部に表示する。
【００１８】
イオン発生素子の検査を行なう検査員は、表示部の表示を観察して、イオン発生素子が所定の量の正イオンと負イオンとを発生させているかどうかを判断する。表示部に表示されるイオン濃度のばらつきは、イオン濃度測定装置によって測定されるイオン濃度のばらつきよりも小さいので、イオン発生素子の検査を行なう検査員は、イオン濃度測定装置によって測定されるイオン濃度をそのまま表示する場合と比べて比較的短時間、表示部を観察することによって、イオン発生素子の検査を行うことができる。また、絶えず変化するイオン濃度をそのまま表示して、所定の量の正負のイオン量が測定されているかどうかなどを読み取る場合と比較して、精度よく判断することができる。
【００１９】
このようにすることにより、短時間で高精度にイオン発生素子の検査を行なうことが可能なイオン発生素子の検査装置を提供することができる。
【００２０】
この発明に従ったイオン発生素子の検査装置は、イオン発生素子によって発生されるイオンを流通させる風路部と、風路部内に空気を送出するための送風部とを備えることが好ましい。イオン濃度測定装置は、風路部内に配置されていることが好ましい。
【００２１】
風路部内にイオン濃度測定装置を配置することによって、風速、温度、湿度などの周囲環境がイオン濃度に及ぼす影響を低減することができる。また、風路部内に空気を送出する送風部を備えることによって、イオン発生素子によって発生されたイオンが風路部内で滞留せずに、流通しやすいようにすることができる。このようにすることにより、より短時間で、より高精度に、イオン発生素子の検査を行うことが可能なイオン発生素子の検査装置を提供することができる。
【００２２】
この発明に従ったイオン発生素子の検査方法は、第１の行程と、第２の行程と、第３の行程とを備える。第１の行程は、イオン発生素子によって発生されるイオンの濃度をイオン濃度測定装置によって測定する。第２の行程は、第１の行程においてイオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度を電圧信号として出力する。第３の行程は、第２の行程において出力された電圧信号にハイパスフィルタを通過させる。この発明に従ったイオン発生素子の検査方法においては、第３の行程においてハイパスフィルタを通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部に表示することによってイオン発生素子を検査する。
【００２３】
第１の行程においてイオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度は、第２の行程において電圧信号として出力される。イオン濃度測定装置によって測定されたイオン濃度は周囲の環境の影響を受けて絶えず変化するので、第２の行程において出力される電圧信号も絶えず変化する。第２の行程において出力される電圧信号に、第３の行程においてハイパスフィルタを通過させることによって、電圧信号の低周波成分が取り除かれる。このようにして、イオン濃度測定装置の周囲の環境がイオン濃度に与える影響を取り除くことができる。次に、この電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部に表示する。
【００２４】
イオン発生素子の検査を行なう検査員は、表示部の表示を観察して、イオン発生素子が所定の量の正イオンと負イオンとを発生させているかどうかを判断する。表示部に表示されるイオン濃度のばらつきは、第１の行程においてイオン濃度測定装置によって測定されるイオン濃度のばらつきよりも小さいので、イオン発生素子の検査を行なう検査員は、イオン濃度測定装置によって測定されるイオン濃度をそのまま表示する場合と比べて比較的短時間、表示部を観察することによって、イオン発生素子の検査を行うことができる。また、絶えず変化するイオン濃度をそのまま表示して、所定の量の正負のイオン量が測定されているかどうかなどを読み取る場合と比較して、精度よく判断することができる。
【００２５】
このようにすることにより、短時間で高精度にイオン発生素子の検査を行なうことが可能なイオン発生素子の検査方法を提供することができる。
【００２６】
この発明に従ったイオン発生素子の検査方法は、第１の行程においては、イオン発生素子によって発生されるイオンを風路部に流通させ、風路部内においてイオン濃度測定装置によってイオンの濃度を測定することが好ましい。
【００２７】
イオン発生素子によって発生されるイオンを風路部内に流通させることによって、風速、温度、湿度などの周囲環境がイオン濃度に及ぼす影響を低減することができる。このようにすることにより、より短時間で、より高精度に、イオン発生素子の検査を行うことが可能なイオン発生素子の検査方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、この発明によれば、短時間で高精度にイオン発生素子の検査を行なうことが可能なイオン発生素子の検査装置と検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態の検査装置の全体を模式的に示す図である。
【図２】第１実施形態の検査装置の風路の内部を模式的に示す図である。
【図３】第１実施形態の検査装置が備える時定数回路の構成を示す図である。
【図４】オシロスコープの表示部に表されるイオン濃度の一例を示す図である。
【図５】第２実施形態の検査装置の全体を模式的に示す図である。
【図６】第２実施形態の検査装置のダクトを図５に示す矢印ＶＩの方向から見たときの図（Ａ）と、ダクトを（Ａ）に示す矢印Ｂの方向から見たときの図（Ｂ）と、ダクトを（Ａ）に示す矢印Ｃの方向から見たときの図（Ｃ）である。
【図７】第３実施形態の検査装置の全体を模式的に示す図である。
【図８】第３実施形態の検査装置のダクトを上から見たときの断面図（Ａ）と、ダクトを（Ａ）に示す矢印Ｂの方向から見たときの図（Ｂ）と、ダクトを（Ａ）に示す矢印Ｃの方向から見たときの図（Ｃ）と、ダクトを（Ａ）に示すＤ−Ｄ線の方向から見たときの断面図（Ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１に示すように、イオン発生素子の検査装置１は、主に、風路部としてダクト１１０と、送風部としてファン１２０と、イオン濃度測定装置としてイオンカウンター１３０と、ハイパスフィルタとして時定数回路１４０と、表示部としてオシロスコープ１５０とから構成されている。
【００３２】
検査対象のイオン発生素子１０は、ダクト１１０の内部に配置される。イオン発生素子１０には、正イオンを発生する正イオン発生部１１と負イオンを発生する負イオン発生部１２とが含まれる。
【００３３】
ダクト１１０は鉄製で、略直方体形状に形成されており、ダクト脚１１２によって床面から一定の間隔をあけて床面上に支持されている。ダクト１１０の上面には、ダクト１１０に溜まる電荷を素早くアースするアース接地端子１１３が備えられている。ダクト１１０の一つの側面には、イオンカウンター１３０を挿入するためのイオンカウンター挿入口１１１が開口されている。また、図１において、ダクト１１０の左右の端部は開口されている。ダクト１１０の左側の端部には、ファン１２０が配置されている。
【００３４】
ダクト１１０が紙製、アクリル製など、導電性の低い材料によって形成されると、イオン発生素子１０によって発生される正イオンと負イオンとがダクト１１０の内壁に当たって、ダクト１１０の全体に電荷が溜まることがある。ダクト１１０の全体に電荷が溜まると、イオンカウンター１３０によって正確にイオン濃度を測定することができなくなる。そこで、ダクト１１０として、導電性に優れた鉄製のダクトを使用する。更に、ダクト１１０本体にアース接地端子１１３を設けて、ダクト１１０の全体の電荷をアースに流して、ダクト１１０に電荷が溜まらないようにする。
【００３５】
また、電荷が溜まりやすい材質によって形成されているテーブル等の上にダクト１１０が設置されると、ダクト１１０を鉄製にしても、除電効果が高められない場合がある。そこで、環境に応じて、ダクト１１０の本体と床面との間に一定の間隔を確保するためのダクト脚１１２が設けられる。
【００３６】
このようなダクト１１０内に検査対象のイオン発生素子１０を配置することによって、イオン発生素子１０が周囲の環境から影響を受けにくくすることができる。
【００３７】
ファン１２０は、ダクト１１０の内部に空気を送出する。ファン１２０によって、図中に二点鎖線の矢印で示す方向に空気が送出される。
【００３８】
イオンカウンター１３０は、イオンカウンター挿入口１１１からダクト１１０の内部に挿入される。イオンカウンター挿入口１１１とイオンカウンター１３０との間には、約１〜２ｃｍの間隔があけられている。イオンカウンター１３０は出力部１３５とイオンカウンター表示部１３１とを含む。イオンカウンター１３０の内部にはイオンカウンターダクト１３３が形成されている。イオンカウンターダクト１３３は測定口１３２によって外部と連通している。イオンカウンター１３０の測定口１３２は、ダクト１１０内において開口する。
【００３９】
イオンカウンター１３０は、略同量の正イオンと負イオンとを発生させるイオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度を測定する。イオンカウンター１３０は、正イオン（プラスイオン）と負イオン（マイナスイオン）とを同時に測定することが可能である。市販のイオンカウンターには、プラスイオンとマイナスイオンを同時に測定するタイプと非同時に測定するタイプがある。この実施形態においては、プラスイオンとマイナスイオンを同時に測定することが可能なイオンカウンター（例えば、北斗電子工業株式会社製、型番  NKMH-102）を使用する。測定されたイオン濃度に基づいて、出力部１３５によって電圧信号が出力される。
【００４０】
イオンカウンター１３０の出力部１３５は、時定数回路１４０を介して、オシロスコープ１５０に接続されている。オシロスコープ１５０は表示部１５１を含む。時定数回路１４０は不完全微分回路である。
【００４１】
図２に示すように、ダクト１１０の全長Ｌは、この実施形態においては、６００ｍｍである。ファン１２０とイオン発生素子１０との間の距離Ｄ１は１１０ｍｍである。イオン発生素子１０は、ファン１２０とイオンカウンター１３０との間に配置される。イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との間の距離Ｄ２は１７８ｍｍであるとする。
【００４２】
イオン発生素子１０は、正イオン発生部１１と負イオン発生部１２とを結ぶ線が、ファン１２０によって送出される空気の流れる方向に直交するように、ダクト１１０内に配置される。また、イオン発生素子１０は、ダクト１１０内の上下方向において中央に配置される。このようにすることにより、イオン発生素子１０の正イオン発生部１１のプラス電極と負イオン発生部１２のマイナス電極の両方に、均等に風を通過させることができる。イオンカウンター１３０の測定口１３２は、正イオン発生部１１と負イオン発生部１２とのどちらからも等しい距離の位置に配置されている。このようにすることにより、プラスイオンとマイナスイオンを均等に検出することができる。
【００４３】
イオン発生素子１０が発生させる正イオンと負イオンは、自然界に存在するイオンと同様に、寿命がとても短い。そのため、イオン濃度は、イオン発生素子１０の正イオン発生部１１と負イオン発生部１２のそれぞれの放電電極上において最も高く、正イオン発生部１１と負イオン発生部１２の周辺に向かって遠ざかるにつれて、イオン濃度がかなり薄くなる。このように、正負イオンには、遠くまで拡散できない特性がある。
【００４４】
そのため、イオン発生素子１０から離れた位置にイオンカウンター１３０を置くとイオンを検出できず、一方、イオン発生素子１０の近くに持っていくとイオンカウンター１３０の検出範囲がオーバーフローになって測定できない。この問題を解決するためファン１２０をダクト１１０の一端に取り付ける。ファン１２０を用いてイオン発生素子１０に送風することによって、イオン発生素子１０によって発生されるイオンをより遠くまで流通させることができる。
【００４５】
本発明者らが種々の実験を行なったところ、ファン１２０の風速と、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との距離を調整することによって、イオンカウンター１３０が測定可能な範囲内でイオン濃度を測定することができた。また、種々の実験結果を検討することによって、ファン１２０の噴出口においては気流の変動が大きく、検査対象のイオン発生素子１０をファン１２０の噴出口の近傍に設置すると測定されるイオン濃度のバラつきが大きくなることがわかった。
【００４６】
このことを確かめるために、本発明者らは、風速計を用いてファン１２０の近傍の位置（Ａ）、ファン１２０とイオン発生素子１０間の距離が１０ｃｍの位置（Ｂ）、ファン１２０とイオン発生素子１０間の距離が２０ｃｍの位置（Ｃ）の３つの位置でイオン発生素子１０上の風速を測定した。その結果、ファン１２０とイオン発生素子１０間の距離を１０ｃｍほど空けた位置（Ｂ）で、気流が最も安定していることがわかった。上述のように、第１実施形態においては、ファン１２０とイオン発生素子１０との距離Ｄ１は１１０ｍｍである。
【００４７】
さらに、イオン発生素子１０の正イオン発生部１１と負イオン発生部１２のそれぞれから放出される正イオンと負イオンとをバランスよく測定するためには、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との位置関係についても考慮する必要がある。
【００４８】
イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との位置関係については、次の２通りが考えられる。第１の位置関係としては、イオンカウンター１３０の測定口１３２を、イオン発生素子１０に対向するように配置する。第２の位置関係としては、イオンカウンター１３０の測定口１３２を、イオン発生素子１０の正イオン発生部１１と負イオン発生部１２とに対向する第１の位置関係から９０°回転させる。
【００４９】
第１の位置関係になるようにイオンカウンター１３０とイオン発生素子１０とを配置すると、ファン１２０から吹き出されてイオン発生素子１０を通過する風は、そのまま、イオン発生素子１０に対向している測定口１３２に正面から吹き付けられる。このように、イオンカウンター１３０の測定口１３２に正面から風が吹きつけられると、測定口１３２の周囲の筐体に風が当たって、気流が乱れ、測定口１３２に入るイオン濃度のばらつきが大きくなることがある。測定口１３２はイオンカウンターダクト１３３の入口になっており、イオンカウンターダクト１３３の内部にはイオン測定部１３４が配置されているので、測定口１３２に吹き付けられて乱れた気流は、イオン測定部１３４に正面から吹き付ける。イオン測定部１３４に乱れた気流が吹き付けられることによって、測定されるイオン濃度のばらつきが大きくなることがある。
【００５０】
一方、第２の位置関係になるようにイオンカウンター１３０とイオン発生素子１０とを配置すると、ファン１２０によって送出されてイオン発生素子１０を通過した風は、測定口１３２の正面に吹きつけられない。イオン発生素子１０を通過した風は、イオンカウンター１３０の筐体に沿って流れて、測定口１３２からイオンカウンターダクト１３３の内部に流入し、イオン測定部１３４でイオンが検出される。このようにすることにより、気流の乱れによる影響を低減させることができる。図１と図２に示すように、第１実施形態においては、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０は第２の位置関係になるように配置されている。
【００５１】
さらに、本発明者らは、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との距離についても検討した。本発明者らは、イオン発生素子１０の近傍にイオンカウンター１３０を配置する場合（Ｄ）と、イオン発生素子１０から１０ｃｍ以内にイオンカウンター１３０を配置する場合（Ｅ）と、イオン発生素子１０から２０ｃｍほど離れた位置にイオンカウンター１３０を配置する場合（Ｆ）との３通りの位置関係について検討した。
【００５２】
イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０とを、上述の第２の位置関係になるように配置した上で、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との間の距離を上述の（Ｄ）〜（Ｆ）のようにする場合について検討した。まず、（Ｄ）の場合には、イオン発生素子１０から発生するイオンはイオンカウンター１３０の測定口１３２と平行に、速く流れることになるので、イオンがほぼ検出されない。（Ｅ）の場合には、（Ｄ）の場合と比較すると多少改善されるが、イオンカウンター１３０自体が気流を乱してイオンの測定を妨害する。そのため、正イオンと負イオンのバランスが崩れてしまう。従って、この実施形態においては、上述の（Ｆ）のように、イオン発生素子１０から２０ｃｍほど離れる所にイオンカウンター１３０を置く。イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との距離がそれ以上遠くなると、イオン濃度のばらつきが大きくなってしまう。第１実施形態においては、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との間の距離Ｄ２は１７８ｍｍである。
【００５３】
以上のように、ダクト１１０によって周囲の環境がイオン濃度に与える影響を抑制し、イオン発生素子１０とイオンカウンター１３０との位置関係を考慮してイオン濃度のばらつきを抑えても、イオンカウンター１３０によって測定されるイオン濃度には数ミリ秒以内の変動がある。そこで、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度を一旦電圧信号として出力し、出力された電圧信号に時定数回路１４０を通過させて、電圧信号の低周波成分を取り除く。次に、低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいてイオン濃度を求めて表示する。
【００５４】
図３に示すように、時定数回路１４０は、イオンカウンター１３０（図１）の出力部１３５とオシロスコープ１５０との間に配置される。時定数回路１４０は、コンデンサ１４１と抵抗１４２とから構成されており、時定数１秒の不完全微分回路であり、ＲＣ基板として形成されている。時定数回路１４０は、一秒毎のデータをサンプリングする。イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度は、出力部１３５によって電圧信号として出力され、時定数回路１４０によって低周波成分を取り除かれて、オシロスコープ１５０に入力される。
【００５５】
オシロスコープ１５０においては、時定数回路１４０を通過して低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいてイオン濃度が求められる。このようにして得られたイオン濃度は、オシロスコープ１５０の表示部１５１に表示される。表示部１５１には、イオン濃度の数値がそのまま表示されるのではなく、イオン濃度がリアルタイムに波形として表示される。このようにすることにより、イオン発生素子１０の検査を行なう検査員は測定されたイオン濃度を目視で容易に判断することができる。
【００５６】
このように構成される検査装置１を用いて、イオン発生素子１０を検査する方法について説明する。
【００５７】
＜イオン発生素子の検査実施前の確認＞
イオンの濃度は、空気の温度、湿度によって大きな影響を受ける。そこで、検査装置１を用いてイオン発生素子１０の検査を行なうときには、事前確認が必要である。まず、イオン発生素子１０を検査する場所の温度と湿度を所定の条件に調整する。例えば、温度を３０±２℃、湿度を４０±２％以内に調整する。また、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの風路となるダクト１１０とイオンカウンター１３０とがアースと接続しているかどうかを確認する。さらに、ファン１２０による風速が一定になっていることを確認する。次に、イオン濃度を適切に測定できるように、イオンカウンター１３０のレンジを設定する。最後に、オシロスコープ１５０の縦軸（イオン濃度）と横軸（時間）とを適切なレンジに設定する。
【００５８】
＜良品基準のイオン濃度の確認＞
次に、良品基準となるイオン発生素子が発生するイオンの濃度を、検査装置１で確認する。良品基準のイオン発生素子は、予め決められている。
【００５９】
良品基準のイオン発生素子が発生するイオンの濃度を検査装置１で確認する理由は、２つある。第１の理由としては、検査装置１による検査の実施前の確認で調整された温度と湿度においても、良品基準のイオン発生素子が所定の濃度のイオンを発生するかどうかを確認するためである。もし、この温度・湿度の環境下において、良品基準のイオン発生素子が所定の濃度のイオンを発生させない場合には、調整された温度、湿度、風速が、条件を満たしていない可能性が高いことがわかる。
【００６０】
第２の理由としては、良品基準のイオン発生素子が発生するプラスイオンとマイナスイオンの濃度をオシロスコープ１５０に出力して、この出力を基準としてオシロスコープ１５０に記録する。このようにすることによって、検査対象となるイオン発生素子１０のイオン濃度の波形と、記録された良品基準のイオン発生素子のイオン濃度の波形とを、オシロスコープ１５０の表示部１５１上で比較することができるので、イオン発生素子１０の良否を、目視によって容易に判定することができる。
【００６１】
イオン発生素子１０の量産工程においては、イオン発生素子１０の検査、すなわち、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度の測定が正確であることが前提となる。しかし、正確さだけでなく、短時間でイオン発生素子１０の検査を行うことも、量産工程において検査を実施するために必要とされる。
【００６２】
そこで、本発明の検査装置１においては、イオン発生素子１０によって発生されるイオン濃度の絶対値を正確に測定するような性能評価を目的とすることではなく、検査対象のイオン発生素子１０が発生するイオン濃度が所定濃度に達しているか否かを検査するために用いられる。
【００６３】
通常、イオン発生素子１０の性能評価試験の場合、高精度のイオンカウンター（プラスイオンとマイナスイオンの非同時測定タイプ）を用いて、２０〜３０分間でイオン濃度を測定する。測定したイオン濃度を専用のソフトでデータ処理を行い、安定した後のイオン濃度（立ち上がりを除く）の平均からイオン濃度を算出する。この方法では、イオン濃度の測定からイオン発生素子１０の良否検査判定まで、イオン発生素子一個当たりの検査時間が長すぎて、量産工程に適用できない。
【００６４】
従って、この実施形態においては、まず、高精度イオンカウンターを用いて、所定のイオン濃度のイオンを発生させる良品基準のイオン発生素子を選定しておく。次に、この良品基準のイオン発生素子を、検査装置１で検査して、オシロスコープ１５０にイオン濃度の波形を記録する。このようにすることにより、高精度イオンカウンターと検査用イオンカウンターの相関性の確認ができる。その後、検査装置１を用いて、検査対象の他のイオン発生素子１０を検査する。このようにすることにより、一つ一つのイオン発生素子１０の検査に高精度のイオンカウンターを用いる必要がなくなり、一つ一つのイオン発生素子１０を短時間で検査できる。
【００６５】
＜イオン濃度検査の実施＞
以上の確認ができたら、イオン発生素子１０の検査を行なう。検査対象のイオン発生素子１０をダクト１１０内の所定の位置に設置してから、イオン発生素子１０に通電する。通電開始から約１０秒間は、正イオンと負イオンの発生量が同時に立ち上がる期間であるので、この期間には、イオン発生素子１０の良否判定を行わない。通電開始から約１０秒以上経過すれば、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度が安定する。そこで、通電開始から１０秒〜２０秒間の期間内にイオン発生素子１０の良否の判断を行なう。
【００６６】
まず、第１の行程として、イオン発生素子１０によって発生される正イオンと負イオンとの濃度を、イオンカウンター１３０が測定する。
【００６７】
次に、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度を、そのままイオンカウンター１３０のイオンカウンター表示部１３１に表示する。また、第２の行程として、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度を電圧信号として出力する。第３の行程として、出力された電圧信号を時定数回路１４０に通過させる。時定数回路１４０を通過した電圧信号はオシロスコープ１５０に入力される。オシロスコープ１５０では、入力された電圧信号に基づいてイオン濃度を求めて、表示部１５１に表示する。なお、イオンカウンター表示部１３１に表示されるイオン濃度は、時定数回路１４０を通過していない。
【００６８】
図４に示すように、オシロスコープ１５０（図１）の表示部１５１の縦軸（イオン濃度）と横軸（時間）に適切なレンジを設定すると、オシロスコープ１５０（図１）に入力された電圧信号に基づいて求められたイオン濃度、すなわち、時定数回路１４０を通過して低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいて求められたイオン濃度がリアルタイムに表示画面に現わされる。
【００６９】
表示部１５１には、良品基準のイオン濃度の波形１５２と検査対象のイオン発生素子１０が発生したイオンの濃度の波形１５３が表示される。良品基準のイオン濃度の波形１５２は、予めオシロスコープ１５０（図１）に記録された波形である。検査対象のイオン発生素子１０が発生したイオンの濃度の波形１５３は、イオンカウンター１３０で測定され、電圧信号として出力され、時定数回路１４０を経由させて低周波成分を取り除かれた電圧に基づく波形である。
【００７０】
表示部１５１には、良品基準のイオン濃度の波形１５２に基づいて、２本の基準線１５４が引かれている。検査対象のイオン発生素子１０のイオン濃度の波形１５３が、良品基準のイオン濃度の波形１５２と基準線１５４と比べて、同等レベルまたは外側にあれば、検査対象のイオン発生素子１０のイオン発生量は所定のイオン濃度に達成している。このとき、このイオン発生素子１０は良品であると判断される。一方、検査対象のイオン発生素子１０のイオン濃度の波形１５３が、良品基準のイオン濃度の波形１５２と基準線１５４の内側にあれば、検査対象のイオン発生素子１０のイオン発生量は、所定のイオン濃度に満たない。この場合には、このイオン発生素子１０は不良品と判断される。
【００７１】
このようにして、プラスイオンとマイナスイオンを略同量、発生するイオン発生素子１０の検査を短時間で高精度に行うことができる。
【００７２】
このように、検査装置１では、イオン発生素子１０の量産工程において、イオン発生素子１０が発生させるイオンの濃度を短時間で高精度に測定することによって、イオン発生素子１０の検査を行う。検査装置１は、イオン発生素子１０の量産工程における検査を目的とするものであって、イオン発生素子１０が発生させるイオン濃度の絶対値を測定または評価するための装置ではない。
【００７３】
以上のように、第１実施形態のイオン発生素子１０の検査装置１は、出力部１３５を含むイオンカウンター１３０と、時定数回路１４０と、表示部１５１とを備える。イオンカウンター１３０は、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度を測定する。出力部１３５は、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力する。時定数回路１４０は、出力部１３５によって出力される電圧信号を通過させる。表示部１５１は、時定数回路１４０を通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示する。
【００７４】
イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度は、出力部１３５によって電圧信号として出力される。イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度は周囲の環境の影響を受けて絶えず変化するので、出力部１３５によって出力される電圧信号も絶えず変化する。出力部１３５によって出力される電圧信号に時定数回路１４０を通過させることによって、電圧信号の低周波成分が取り除かれる。このようにして、イオンカウンター１３０の周囲の環境がイオン濃度に与える影響を取り除くことができる。次に、この電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部１５１に表示する。
【００７５】
イオン発生素子１０の検査を行なう検査員は、表示部１５１の表示を観察して、イオン発生素子１０が所定の量の正イオンと負イオンとを発生させているかどうかを判断する。表示部１５１に表示されるイオン濃度のばらつきは、イオンカウンター１３０によって測定されるイオン濃度のばらつきよりも小さいので、イオン発生素子１０の検査を行なう検査員は、イオンカウンター１３０によって測定されるイオン濃度をそのまま表示する場合と比べて比較的短時間、表示部１５１を観察することによって、イオン発生素子１０の検査を行うことができる。また、絶えず変化するイオン濃度をそのまま表示して、所定の量の正負のイオン量が測定されているかどうかなどを読み取る場合と比較して、精度よく判断することができる。
【００７６】
このようにすることにより、短時間で高精度にイオン発生素子１０の検査を行なうことが可能なイオン発生素子１０の検査装置１を提供することができる。
【００７７】
また、イオン発生素子１０の検査装置１は、イオン発生素子１０によって発生されるイオンを流通させるダクト１１０と、ダクト１１０内に空気を送出するためのファン１２０とを備える。イオンカウンター１３０は、ダクト１１０内に配置されている。
【００７８】
ダクト１１０内にイオンカウンター１３０を配置することによって、風速、温度、湿度などの周囲環境がイオン濃度に及ぼす影響を低減することができる。また、ダクト１１０内に空気を送出するファン１２０を備えることによって、イオン発生素子１０によって発生されたイオンがダクト１１０内で滞留せずに、流通しやすいようにすることができる。このようにすることにより、より短時間で、より高精度に、イオン発生素子１０の検査を行うことが可能なイオン発生素子１０の検査装置１を提供することができる。
【００７９】
また、第１実施形態のイオン発生素子１０の検査方法は、第１の行程と、第２の行程と、第３の行程とを備える。第１の行程は、イオン発生素子１０によって発生されるイオンの濃度をイオンカウンター１３０によって測定する。第２の行程は、第１の行程においてイオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度を電圧信号として出力する。第３の行程は、第２の行程において出力された電圧信号に時定数回路１４０を通過させる。この発明に従ったイオン発生素子１０の検査方法においては、第３の行程において時定数回路１４０を通過した電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部１５１に表示することによってイオン発生素子１０を検査する。
【００８０】
第１の行程においてイオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度は、第２の行程において電圧信号として出力される。イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度は周囲の環境の影響を受けて絶えず変化するので、第２の行程において出力される電圧信号も絶えず変化する。第２の行程において出力される電圧信号に、第３の行程において時定数回路１４０を通過させることによって、電圧信号の低周波成分が取り除かれる。このようにして、イオンカウンター１３０の周囲の環境がイオン濃度に与える影響を取り除くことができる。次に、この電圧信号に基づいてイオン濃度を表示部１５１に表示する。
【００８１】
イオン発生素子１０の検査を行なう検査員は、表示部１５１の表示を観察して、イオン発生素子１０が所定の量の正イオンと負イオンとを発生させているかどうかを判断する。表示部１５１に表示されるイオン濃度のばらつきは、第１の行程においてイオンカウンター１３０によって測定されるイオン濃度のばらつきよりも小さいので、イオン発生素子１０の検査を行なう検査員は、イオンカウンター１３０によって測定されるイオン濃度をそのまま表示する場合と比べて比較的短時間、表示部１５１を観察することによって、イオン発生素子１０の検査を行うことができる。また、絶えず変化するイオン濃度をそのまま表示して、所定の量の正負のイオン量が測定されているかどうかなどを読み取る場合と比較して、精度よく判断することができる。
【００８２】
このようにすることにより、短時間で高精度にイオン発生素子１０の検査を行なうことが可能なイオン発生素子１０の検査方法を提供することができる。
【００８３】
また、イオン発生素子１０の検査方法は、第１の行程においては、イオン発生素子１０によって発生されるイオンをダクト１１０に流通させ、ダクト１１０内においてイオンカウンター１３０によってイオンの濃度を測定する。
【００８４】
イオン発生素子１０によって発生されるイオンをダクト１１０内に流通させることによって、風速、温度、湿度などの周囲環境がイオン濃度に及ぼす影響を低減することができる。このようにすることにより、より短時間で、より高精度に、イオン発生素子１０の検査を行うことが可能なイオン発生素子１０の検査方法を提供することができる。
【００８５】
（第２実施形態）
図５に示すように、第２実施形態の検査装置２は、第１実施形態の検査装置１とはダクト２１０の形状が異なる。検査装置２は、イオン発生素子１０の生産ライン２６０上で使用される。イオン発生素子１０は、生産ライン２６０上を矢印Ｐの方向に移動させられて、検査装置２で順に検査される。
【００８６】
検査装置２の内蔵ファン２２０は検査装置１のファン１２０と同様に構成されている。図５においてダクト２１０の右側の端部には、送風部として内蔵ファン２２０が取り付けられ、吸込口２１４が形成されている。内蔵ファン２２０が駆動されると、吸込口２１４からダクト２１０の外部の空気が取り込まれて、ダクト２１０内において、図中に二点鎖線の矢印で示す方向に空気が流通する。
【００８７】
検査装置２のイオンカウンター１３０、時定数回路１４０、オシロスコープ１５０は第１実施形態の検査装置１に用いられているものと同様に構成されている。
【００８８】
イオン発生素子１０は、回路基板のチェックを終えた後で基板をケースに取り付けられ、高圧部を樹脂で埋め込み処理されて完成される。図５には、イオン発生素子１０の完成後、通電状態のまま生産ライン２６０上で実動作のチェックを行う場合の例を示す。
【００８９】
図６に示すように、ダクト２１０は直方体形状に形成されている。ダクト２１０は、第１実施形態のダクト１１０（図１）と同様に、鉄製である。ダクト２１０の側面には、イオンカウンター１３０を挿入するイオンカウンター挿入口２１１が開口されている。また、図６の（Ｂ）に示すように、ダクト２１０の下面には、生産ライン２６０（図５）上のイオン発生素子１０（図５）が対向する位置に、イオン発生素子用開口部２１５が形成されている。
【００９０】
イオン発生素子１０が生産ライン２６０上を矢印Ｐの方向に移動されて、検査装置２のイオン発生素子用開口部２１５に対向する位置にくると、イオン発生素子１０と、内蔵ファン２２０と、イオンカウンター１３０との位置関係は、第１実施形態と同様になる。
【００９１】
生産ライン２６０上でイオン発生素子１０の検査が行なわれる場合には、ダクト２１０によって検査対象のイオン発生素子１０が覆われても、第１実施形態の場合と比較して、イオン発生素子１０の周囲の環境が変動しやすいと考えられる。そこで、本発明の検査装置２において、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力し、出力された電圧信号に時定数回路１４０を通過させて低周波成分を取り除き、低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいてイオン濃度をオシロスコープ１５０に表示して観察することは、短時間で高精度にイオン発生素子１０を検査するために非常に有効である。なお、この実施形態においては説明のため図５に検査装置２を１台、示しているが、生産台数に合わせて複数台の検査装置２が用意されてもよい。
【００９２】
第２実施形態の検査装置２のその他の構成と効果は、第１実施形態の検査装置１と同様である。
【００９３】
（第３実施形態）
図７に示すように、第３実施形態のイオン発生素子１０の検査装置３は、イオン発生素子１０の生産台数が多い場合に、生産ライン３６０上においてイオン発生素子１０どうしの間隔が狭くなっているときに用いられる。イオン発生素子１０は、生産ライン３６０上を矢印Ｑの方向に移動させられる。イオン発生素子１０は、検査装置３の少し手前から通電状態のまま生産ライン３６０上を流れる。第３実施形態の検査装置３は、第１実施形態の検査装置１（図１）と第２実施形態の検査装置２（図５）とは、ダクト３１０の形状が異なる。
【００９４】
図８に示すように、検査装置３のダクト３１０は、上下方向に長い直方体形状に形成されている。ダクト３１０において対向する２つの側面のそれぞれには、ファン３２０が合計２つ、設置されている。
【００９５】
ダクト３１０の下面にはイオン発生素子用開口部３１５が形成され、ダクト３１０の上面には吹出口３１８が形成されている。また、ダクト３１０の内部には、補助ダクト３１６が形成されている。補助ダクト３１６には、内側下部において開口部３１７が形成されている。補助ダクト３１６とイオン発生素子用開口部３１５との上方には、イオンカウンター１３０が設置されている。
【００９６】
ファン３２０が駆動されると、ダクト３１０の外部の空気が補助ダクト３１６内に取り込まれる。補助ダクト３１６内に取り込まれた空気は、開口部３１７を通って、イオン発生素子用開口部３１５に吹き出す。イオン発生素子用開口部３１５に吹き出した空気は、イオン発生素子１０によって発生される正負のイオンを含み、ダクト３１０の内壁に沿って上昇する。ダクト３１０の内壁に沿って上昇した空気に含まれる正負のイオンは、イオンカウンター１３０によって測定される。イオンカウンター１３０を通過した空気は、ダクト３１０の上面に形成されている吹出口３１８からダクト３１０の外部に吹き出す。
【００９７】
イオンカウンター１３０によって測定された正負のイオンの濃度は、イオンカウンター１３０のイオンカウンター表示部１３１に表示される。また、第１実施形態と同様に、時定数回路１４０（図７）によって低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいたイオン濃度がオシロスコープ１５０（図７）に表示される。
【００９８】
第３実施形態の検査装置３においては、第１実施形態の検査装置１や第２実施形態の検査装置２と比較して、気流が複雑になる。そのため、検査装置３において、イオンカウンター１３０によって測定されたイオン濃度に基づいて電圧信号を出力し、出力された電圧信号に時定数回路１４０を通過させて低周波成分を取り除き、低周波成分を取り除かれた電圧信号に基づいてイオン濃度をオシロスコープ１５０に表示して観察することは、短時間で高精度にイオン発生素子１０を検査するために非常に有効である。なお、この実施形態においては、説明のため図７に検査装置３を１台、示しているが、生産台数に合わせて複数台の検査装置３が用意されてもよい。
【００９９】
第３実施形態の検査装置３のその他の構成と効果は、第１実施形態の検査装置１と同様である。
【０１００】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のイオン発生素子の検査装置と検査方法によれば、イオン発生素子を短時間で高精度に検査することができる。特に、正イオン（プラスイオン）と負イオン（マイナスイオン）を略同量に発生するイオン発生素子を短時間で高精度に検査することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，２，３：検査装置、１０：イオン発生素子、１１０，２１０，３１０：ダクト、１２０：ファン、１３０：イオンカウンター、１３５：出力部、１４０：時定数回路、１５１：表示部、２２０：内蔵ファン、３２０：ファン。
【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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