(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定端および自由端を備え、可撓性を有する１本の放電電極を備えたイオン発生装置であって、
前記固定端に高電圧を供給することで発生するコロナ放電の反発力により、前記自由端側が前記固定端を中心に旋回運動または揺動運動することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
請求項１記載のイオン発生装置において、前記放電電極の旋回運動状態をコントロールする旋回運動コントロール部材を設けることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項３】
請求項１記載のイオン発生装置において、前記放電電極を空気吹出口に向けて空気を案内する空気供給路に配置し、前記自由端が揺動運動することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項４】
請求項３記載のイオン発生装置において、前記放電電極の前記自由端が前記空気吹出口に向かう空気流を横切る方向に揺動運動することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項５】
請求項３または４記載のイオン発生装置において、前記放電電極を前記空気吹出口に沿う方向に配置することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項６】
請求項３または４記載のイオン発生装置において、前記放電電極を前記空気吹出口に向かう方向に配置することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のイオン発生装置において、前記放電電極の横断面寸法を１００μｍ以下に設定することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のイオン発生装置において、前記放電電極をチタン合金により形成することを特徴とするイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を組み立てるための治具やプラスチック材よりなる包装用フィルム等に帯電した静電気を除去するための空気イオンを生成するイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を組み立てるための治具やプラスチック材よりなる包装用フィルム等が帯電すると、静電気により電子部品を破損させたり埃等が付着したりして、組み立て作業性や包装作業性を低下させることがある。そこで、静電気による作業性の低下を防止したり歩留まりを良くしたりするために、イオナイザあるいはイオン発生器とも言われるイオン発生装置を用いている。このようなイオン発生装置としては、例えば、空気イオンをチューブやパイプにより所定の除電部位に供給するようにしたブロータイプと、イオン発生装置の吹き出し口からファンによって空気イオンを除電部位に吹き付けるようにしたファンタイプがある。
【０００３】
イオン発生装置は、正極性または負極性を有する空気イオンを生成する装置であり、生成した空気イオンを帯電部位に供給することにより、帯電した静電気を中和して除去するようになっている。イオン発生装置は、高電圧が印加される放電針等の電極を備え、当該電極には数ｋＶ（例えば７ｋＶ）以上の交流電圧またはパルス状の直流電圧が印加されるようになっている。高電圧を印加することで電極からはコロナ放電が発生し、当該コロナ放電により周辺の空気がイオン化される。
【０００４】
このようなイオン発生装置としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された技術では、電極として複数の細線をブラシ状に束ねた束状電極を用いている。この束状電極には、高圧電源から高電圧が印加され、高電圧の印加により束状電極の各細線がそれぞれ帯電するようになっている。そして、各細線の帯電により各細線同士が互いに反発し合い、束状電極の先端部が拡径した放射状となり、当該状態のもとでコロナ放電が発生するようになっている。このように特許文献１に記載された技術においては、束状電極を用いることで装置のコンパクト化を図りつつ、空気イオンを広範囲で生成してイオン化効率を高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０３４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、例えば、極細ステンレス鋼製の細線をブラシ状に１００本束ねた束状電極を用いるため、コロナ放電に伴う各細線からの発塵が問題となる。つまり、束ねる細線の本数が増えれば本数が多い分だけ装置外に排出される発塵量が増えてしまう。また、細線に付着する周囲の塵埃が空気イオンの発生量を低下させる（イオン化効率の低下）。
【０００７】
さらに、束ねた複数の細線のうち、中心部分にある細線と外周部分にある細線とでは、それぞれ屈曲変形量が大きく異なってしまう。つまり、コロナ放電時に束状電極の先端部が放射状に拡径した際に、中心部分にある細線は略真っ直ぐで殆ど屈曲変形しないが、外周部分にある細線は大きく屈曲変形（例えば直角に屈曲）することになる。したがって、外周部分にある細線は折損（摩耗）し易く、束状電極の状態を頻繁に観察する必要がある等、メンテナンスの煩雑化を招く虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、イオン化効率を高めつつメンテナンスの簡素化を図ることができるイオン発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のイオン発生装置は、固定端および自由端を備え、可撓性を有する１本の放電電極を備えたイオン発生装置であって、前記固定端に高電圧を供給することで発生するコロナ放電の反発力により、前記自由端側が前記固定端を中心に旋回運動または揺動運動することを特徴とする。
【００１０】
本発明のイオン発生装置は、前記放電電極の旋回運動状態をコントロールする旋回運動コントロール部材を設けることを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極を空気吹出口に向けて空気を案内する空気供給路に配置し、前記自由端が揺動運動することを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極の前記自由端が前記空気吹出口に向かう空気流を横切る方向に揺動運動することを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極を前記空気吹出口に沿う方向に配置することを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極を前記空気吹出口に向かう方向に配置することを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極の横断面寸法を１００μｍ以下に設定することを特徴とする。本発明のイオン発生装置は、前記放電電極をチタン合金により形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のイオン発生装置においては、可撓性を有する放電電極を備え、放電電極の固定端に高電圧を供給して発生するコロナ放電の反発力により、放電電極の自由端側が固定端を中心に旋回運動または揺動運動するので、複数の細線よりなる束状電極に比して、放電電極の自由端側からの発塵量を大幅に減らすことができる。よって、装置のメンテナンス周期を延ばすことができる。放電電極を１本とすると、装置のコンパクト化を実現でき、さらには放電電極の状態を容易に観察することができ、メンテナンスの簡素化を図ることができる。放電電極は旋回運動または揺動運動するので、生成した空気イオンを除電対象物の広範囲に搬送することができ、イオン化効率を高めることができる。
【００１２】
本発明のイオン発生装置においては、放電電極の旋回運動状態をコントロールする旋回運動コントロール部材を設けると、生成した空気イオンの搬送範囲の大きさを、除電対象物の形状等に合わせて任意にコントロールすることができる。
【００１３】
本発明のイオン発生装置においては、放電電極が空気供給路を流れる空気流を横切る方向に揺動させると、イオン化された空気イオンを空気流に広い範囲に分散することができる。これにより、空気吹出口から吐出される空気イオンの分布密度が全体的に均一化され、被除電物の表面全体を均一に除電することができる。
【００１４】
本発明のイオン発生装置によれば、放電電極の横断面寸法を１００μｍ以下に設定するので、放電電極に充分な柔軟性を持たせることができ、生成した空気イオンをより広範囲に搬送することができる。
【００１５】
本発明のイオン発生装置によれば、放電電極をチタン合金により形成するので、例えば、タングステン合金に比して高強度を確保しつつ発塵量を減らすことができ、装置のメンテナンス周期をより延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るイオン発生装置の適用事例を説明する説明図である。
【図２】第１実施の形態に係るイオン発生装置の構造を説明する説明図である。
【図３】図２のイオン発生装置における空気イオンの搬送範囲の大きさを説明するＡ矢視図である。
【図４】イオン発生装置の比較例（放電電極固定仕様）を示す図２に対応した説明図である。
【図５】図４のイオン発生装置（比較例）における空気イオンの搬送範囲の大きさを説明するＢ矢視図である。
【図６】第２実施の形態に係るイオン発生装置の構造を説明する説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図６のイオン発生装置の第１調整状態（搬送幅小）を説明する説明図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図６のイオン発生装置の第２調整状態（搬送幅中）を説明する説明図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、図６のイオン発生装置の第３調整状態（搬送幅大）を説明する説明図である。
【図１０】第３実施の形態に係るイオン発生装置の要部を説明する説明図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第４〜第６実施の形態に係るイオン発生装置の構造を説明する説明図である。
【図１２】第７実施の形態であるイオン発生装置を示す正面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】図１３におけるＥ−Ｅ線方向の断面図である。
【図１５】第８実施の形態であるイオン発生装置を示す平面図である。
【図１６】図１５の右側面図である。
【図１７】図１５におけるＦ−Ｆ線方向の断面図である。
【図１８】第９実施の形態であるイオン発生装置を示す正面図である。
【図１９】図１８の断面図である。
【図２０】第１０実施の形態であるイオン発生装置を示す正面図である。
【図２１】第１１実施の形態であるイオン発生装置を示す断面図である。
【図２２】（ａ）は揺動型の放電電極による空気イオン生成状態を示す概略図であり、（ｂ）は比較例として示す固定形の放電電極による空気イオン生成状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るイオン発生装置の適用事例を説明する説明図を、図２は第１実施の形態に係るイオン発生装置の構造を説明する説明図を、図３は図２のイオン発生装置における空気イオンの搬送範囲の大きさを説明するＡ矢視図をそれぞれ表している。
【００１９】
図１は、包装用フィルム（ワーク）１０を供給するフィルム供給装置２０に、イオン発生装置３０ａを適用した事例を示しており、イオン発生装置３０ａは、除電対象物としての包装用フィルム１０に帯電した静電気を除去するために用いられる。
【００２０】
図１および図２に示すように、イオン発生装置３０ａは、空気イオンＥＩを生成する装置本体４０と、装置本体４０に約５ｋＶの高電圧を供給する電源ユニット５０と、一端側が電源ユニット５０に電気的に接続され、他端側が装置本体４０に電気的に接続された電源ケーブル５１とを備えている。なお、図２に示す電源ユニット５０は、プラスの高電圧を供給するように記載しているが、マイナスの高電圧を供給する場合もあり、さらにはプラスの高電圧の電源ユニットとマイナスの高電圧の電源ユニットとを用意し、２つの装置本体４０にそれぞれの高電圧を供給するようにしても良い。
【００２１】
装置本体４０は、所謂バータイプのイオナイザであって、フィルム供給装置２０を形成する支持フレーム（図示せず）の所定箇所に取り付けられ、移動する包装用フィルム１０に対して対向配置されている。装置本体４０は、電源ユニット５０からの高電圧の印加によりコロナ放電を発生し、当該コロナ放電により周辺の空気がイオン化され、正極性または負極性の空気イオンＥＩを生成するようになっている。そして、生成された空気イオンＥＩは、包装用フィルム１０に向けて吹き付けられる。
【００２２】
包装用フィルム１０は、プラスチック材により薄肉のシート状に形成され、一対のローラ部材２１，２２の図中矢印方向への回転駆動により、その先端側が矢印Ｍ方向に送り出されるようになっている。ここで、包装用フィルム１０には、各ローラ部材２１，２２が接触し次に離間することで静電気が帯電する。そして、帯電した静電気を速やかに除去して埃等の付着を防止するためにも、包装用フィルム１０は、各ローラ部材２１，２２を通過した直後に、装置本体４０の部分を通過するようになっている。
【００２３】
装置本体４０は複数の放電ノズル４１を備えており、各放電ノズル４１は、装置本体４０の長手方向に沿って等間隔で並んで設けられている。各放電ノズル４１からは、空気イオンＥＩが包装用フィルム１０に向けてそれぞれ吹き出される。そして、各放電ノズル４１から吹き出された空気イオンＥＩは、包装用フィルム１０にそれぞれ到達し、包装用フィルム１０に帯電した静電気（図中網掛部分）を中和して除去するようになっている。このようにして、装置本体４０の部分を通過した包装用フィルム１０から静電気を除去することができる。
【００２４】
ここで、図１に示すように、装置本体４０をその長手方向が包装用フィルム１０の幅方向（矢印Ｍ方向と直交する方向）と平行となるように配置しているが、例えば、包装用フィルム１０の幅寸法が狭い場合等においては、装置本体４０をその長手方向が包装用フィルム１０の送り出し方向（矢印Ｍ方向）と平行となるように配置しても良い。この場合、包装用フィルム１０の帯電部位に、空気イオンＥＩを長い時間搬送できるので、その分、除電時間を長くしてより効果的に除電することが可能となる。
【００２５】
以下、包装用フィルム１０には負極性（マイナス極性）の静電気が帯電し、各放電ノズル４１からはそれを中和する正極性（プラス極性）の空気イオンＥＩが吹き出されるものとして説明する。
【００２６】
イオン発生装置３０ａを形成する装置本体４０は、略直方体形状に形成されたケーシング４２を備えている。ケーシング４２の内部には、その長手方向に沿って複数の基台４３が略等間隔で設けられている。各基台４３はプラスチック等の樹脂材料により略円柱形状に形成され、各基台４３の図中上端部からは、電源ケーブル５１の分岐された他端側の端子（図示せず）がそれぞれ差し込まれている。
【００２７】
各基台４３の図中下端部で、かつ各基台４３の中心部分には、各放電ノズル４１を形成する各放電電極４４の固定端（基端）４４ａがそれぞれ差し込まれている。各放電電極４４は、各基台４３のそれぞれに対応して１本ずつ設けられ、これにより各放電電極４４の固定端４４ａは、各基台４３の内部で電源ケーブル５１の他端側の各端子にそれぞれ電気的に接続される。なお、各放電電極４４は、各放電ノズル４１をケーシング４２に装着することにより、各基台４３の内部で電源ケーブル５１の他端側の各端子にそれぞれ電気的に接続される。
【００２８】
各放電電極４４は、チタン合金を素材とした断面が円形形状の糸状に形成され、その直径寸法つまり横断面寸法は１００μｍ（０．１ｍｍ）以下、例えば、７０μｍ（０．０７ｍｍ）に設定されている。これにより、比較的高硬度のチタン合金よりなる各放電電極４４は、可撓性を備えて弾性変形可能となり、各放電電極４４の先端側は、前後左右方向に自由に動ける自由端４４ｂとなる。したがって、各放電電極４４の自由端４４ｂ側は、高電圧の印加時に発生するコロナ放電の反発力により、図中二点鎖線矢印に示すように、所定角度範囲で略円錐形状を形作るよう固定端４４ａを中心に旋回運動する。
【００２９】
ここで、自由端４４ｂ側の旋回運動の大きさ、つまり自由端４４ｂ側が描く円の大きさは、各放電電極４４の剛性や、各放電電極４４への印加電圧の大きさによって決定される。例えば、各放電電極４４の剛性を下げることで各放電電極４４を弾性変形し易くし、ひいては旋回運動の大きさを大きくできる。また、各放電電極４４への印加電圧を大きくすることでコロナ放電の反発力を大きくし、ひいては旋回運動の大きさを大きくできる。
【００３０】
ただし、単に放電電極４４を細くしたり印加電圧を大きくしたりすると、コロナ放電時の放電電極４４の弾性変形量が大きくなり過ぎて放電電極４４が折損する虞がある。したがって、放電電極４４の最小直径寸法や、放電電極４４への印加電圧の大きさは、放電電極４４を形成する素材（チタン，タングステン，ステンレス等）の剛性を考慮して決定する。本実施の形態においては、充分な可撓性および剛性を有するとともに、発塵量を低く抑えることができるチタン合金を最適材料として用いている。
【００３１】
また、各放電電極４４を各基台４３のそれぞれに１本ずつ設けて、各放電電極４４に接触する等してその旋回運動を阻害するものが無いので、各放電電極４４は、前後左右方向に同じ角度範囲で弾性変形して旋回運動するようになっている。これにより、図３に示すように、包装用フィルム１０における直径寸法ｄ１の搬送範囲ａ１に、円形状に空気イオンＥＩを到達させることができる。
【００３２】
次に、以上のように形成した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａの動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図２に示すように、図示しないコントローラを操作することにより、電源ユニット５０から電源ケーブル５１を介して装置本体４０に約５ｋＶの高電圧を供給すると、各放電電極４４の固定端４４ａに高電圧が印加される。これにより、各放電電極４４の自由端４４ｂ側からコロナ放電（図示せず）が発生する。
【００３４】
コロナ放電は、各放電電極４４の自由端４４ｂ側から不規則方向（前後左右方向）に発生し、このコロナ放電の発生方向とは逆の方向に反発力が発生する。コロナ放電による反発力は、各放電電極４４の自由端４４ｂ側をコロナ放電の発生方向とは逆の方向に撓ませる。コロナ放電の発生方向は不規則に変化するため、これにより各放電電極４４の自由端４４ｂ側は、図中二点鎖線に示すように略円錐形状をなすよう旋回運動する。よって、正極性の空気イオンＥＩが、各放電電極４４の自由端４４ｂ側から包装用フィルム１０の広範囲に亘って吹き出される。
【００３５】
旋回運動する各放電電極４４の自由端４４ｂ側から吹き出される空気イオンＥＩは、図３に示すように直径寸法ｄ１の搬送範囲ａ１を形成する。各放電電極４４の各搬送範囲ａ１は、包装用フィルム１０の幅方向（図中左右方向）において互いに部分的に重畳するようになっている。これにより、包装用フィルム１０の矢印Ｍ方向への移動により、包装用フィルム１０の幅方向に沿う帯電部位の全域（図中網掛部分）を除電することができる。
【００３６】
ここで、フィルム供給装置２０の各ローラ部材２１，２２の回転速度（ワーク送り速度）は、包装用フィルム１０のある部分を見たときに、当該部分が搬送範囲ａ１を通過するのに約２秒掛かる回転速度に設定されている。つまり、包装用フィルム１０に帯電した静電気を充分に除去可能なワーク送り速度に設定されている。
【００３７】
次に、振動しない固定型の放電電極を備えたイオン発生装置（比較例）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａと同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
図４はイオン発生装置の比較例（放電電極固定仕様）を示す図２に対応した説明図を、図５は図４のイオン発生装置（比較例）における空気イオンの搬送範囲の大きさを説明するＢ矢視図をそれぞれ表している。
【００３９】
比較例のイオン発生装置６０は、振動しない固定型の放電針６１を各基台４３のそれぞれに固定している。各放電針６１の直径寸法は、例えば２ｍｍに設定されており、コロナ放電の発生によっては弾性変形（揺動ないし振動）しない太さ（剛性）となっている。各放電針６１の固定端（基端）６１ａ側は各基台４３に差し込まれ、その先端部６１ｂは先細りとなってコロナ放電を発生し易くしている。
【００４０】
各放電針６１の先端部６１ｂで生成された空気イオンＥＩは、図５に示すように直径寸法ｄ２（ｄ２＜ｄ１）の搬送範囲ａ２を形成し、各放電針６１の各搬送範囲ａ２は、包装用フィルム１０の幅方向（図中左右方向）において互いに重畳する部分が存在しない。つまり、イオン発生装置６０（装置本体４０）を通過した包装用フィルム１０には、その幅方向に沿って帯電部位が部分的に残ることになる。
【００４１】
ここで、装置本体４０と包装用フィルム１０との距離をＬとしたときに、図２，３に示す本発明のイオン発生装置３０ａは、図４，５に示すイオン発生装置６０（比較例）に比して、搬送範囲を大きくすることができる（ａ１＞ａ２）。つまり、比較例の装置により包装用フィルム１０の帯電部位を残さずに除去するには、装置本体４０と包装用フィルム１０との距離Ｌをより長くする必要があり、イオン発生装置の搭載スペースの大型化を招くことになる。一方、本発明の装置によれば搬送範囲を大きくできるので、イオン発生装置の搭載スペースにあまり余裕が無い場合であっても対応することができる（省スペース対応型）。
【００４２】
以上のように形成した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａによれば、基台４３に可撓性を有する１本の放電電極４４を設け、放電電極４４の固定端４４ａに高電圧を供給して発生するコロナ放電の反発力により、放電電極４４の自由端４４ｂ側が固定端４４ａを中心に旋回運動するようにしたので、複数の細線よりなる束状電極に比して、放電電極４４の自由端４４ｂ側からの発塵量を大幅に減らすことができる。よって、イオン発生装置３０ａのメンテナンス周期を延ばすことができる。放電電極４４を１本としたので、イオン発生装置３０ａのコンパクト化を実現し、さらには放電電極４４の状態を容易に観察することができ、メンテナンスの簡素化を図ることができる。放電電極４４は旋回運動するので、生成した空気イオンＥＩを包装用フィルム１０の広範囲に搬送することができ、イオン化効率を高めることができる。
【００４３】
また、第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａによれば、各放電電極４４をチタン合金により形成するとともに、その直径寸法を７０μｍに設定したので、例えばタングステン合金に比して高強度を確保しつつ発塵量を減らし、充分な柔軟性を持たせて揺動ないし振動させることができる。よって、イオン発生装置３０ａのメンテナンス周期をより延ばすことができ、さらには生成した空気イオンＥＩをより広範囲に搬送することができる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
図６は第２実施の形態に係るイオン発生装置３０ｂの構造を説明する説明図を、図７（ａ），（ｂ）は図６のイオン発生装置３０ｂの第１調整状態（搬送幅小）を説明する説明図を、図８（ａ），（ｂ）は図６のイオン発生装置３０ｂの第２調整状態（搬送幅中）を説明する説明図を、図９（ａ），（ｂ）は図６のイオン発生装置３０ｂの第３調整状態（搬送幅大）を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００４６】
図６に示すように、第２実施の形態に係るイオン発生装置３０ｂは、上述した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａに比して、装置本体４０のケーシング４２に装着される放電ノズル４１（図１参照）に、放電電極４４の旋回運動状態をコントロールする旋回運動コントロール部材７１を設け、包装用フィルム１０に対する空気イオンＥＩの搬送範囲の幅を調整できるようにした点が異なっている。
【００４７】
旋回運動コントロール部材７１は、プラスチック等の樹脂材料（非導電体）により略円柱形状に形成され、その基端側は、基台４３に対して破線矢印Ｒ方向に回転自在に取り付けられている。旋回運動コントロール部材７１には、その軸方向に沿うよう先端側から基端側に向けて、旋回運動コントロール部材７１の中心部分と対向するスリット７２が形成されている。スリット７２の幅寸法は、放電電極４４の直径寸法よりも大きい寸法、例えば１５０〜３００μｍに設定され、これにより放電電極４４は、スリット７２の内部において、スリット７２の形成方向に沿って旋回運動するようになっている。
【００４８】
図７（ａ），図８（ａ）および図９（ａ）は、図６のＣ矢視図であり、放電電極４４の直径寸法とスリット７２の幅寸法とに差を設けたことで、放電電極４４はスリット７２の内部を矢印Ｓ方向に旋回するように移動する。そして、旋回運動コントロール部材７１を基台４３に対して相対回転させることで、包装用フィルム１０の移動方向（矢印Ｍ方向）に対して、放電電極４４の旋回運動状態、つまり放電電極４４の旋回運動の方向をコントロールできるようになっている。
【００４９】
図７（ｂ），図８（ｂ）および図９（ｂ）は、図６のＤ矢視図であり、図７に示すように、旋回運動コントロール部材７１の基台４３に対する相対回転角度（調整角度）を０°として第１調整状態とすると、放電電極４４は包装用フィルム１０の移動方向Ｍの方向に沿って旋回運動するよう旋回運動コントロール部材７１に規制される。これにより、図７（ｂ）に示すように、幅Ｗ１の略楕円形状の空気イオンＥＩの搬送範囲ａ３を得ることができる（搬送幅小）。
【００５０】
また、図８に示すように、旋回運動コントロール部材７１の基台４３に対する相対回転角度（調整角度）を４５°として第２調整状態とすると、放電電極４４は包装用フィルム１０の移動方向Ｍに対して４５°ずれた状態で旋回運動するよう旋回運動コントロール部材７１に規制される。これにより、図８（ｂ）に示すように、幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）の略楕円形状の空気イオンＥＩの搬送範囲ａ３を得ることができる（搬送幅中）。
【００５１】
さらに、図９に示すように、旋回運動コントロール部材７１の基台４３に対する相対回転角度（調整角度）を９０°として第３調整状態とすると、放電電極４４は包装用フィルム１０の移動方向Ｍに対して９０°ずれた状態で旋回運動するよう旋回運動コントロール部材７１に規制される。これにより、図９（ｂ）に示すように、幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）の略楕円形状の空気イオンＥＩの搬送範囲ａ３を得ることができる（搬送幅大）。
【００５２】
以上のように形成した第２実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、放電電極４４の旋回運動状態をコントロールする旋回運動コントロール部材７１を設けたので、生成した空気イオンＥＩの搬送範囲ａ３の大きさ、つまり搬送幅を、包装用フィルム１０や他の除電対象物の形状等に合わせて任意にコントロールすることができる。
【００５３】
次に、本発明の第３実施の形態いついて、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
図１０は第３実施の形態に係るイオン発生装置３０ｃの要部を説明する説明図を表している。
【００５５】
図１０に示すように、第３実施の形態に係るイオン発生装置３０ｃは、上述した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａに比して、装置本体４０のケーシング４２に装着される放電ノズル４１（図１参照）に、第１の放電電極交換ユニット７３を設け、当該第１の放電電極交換ユニット７３を基台４３に対してネジ結合により装着可能とし、他の仕様の第２の放電電極交換ユニット７４に交換できるようにした点が異なっている。
【００５６】
放電電極交換ユニット７３は、プラスチック等の樹脂材料（非導電体）により円筒状に形成され、内径寸法がｄ３に設定された旋回運動コントロール筒部７３ａを備えている。旋回運動コントロール筒部７３ａは、放電電極４４による空気イオンＥＩの搬送範囲ａ４の直径寸法をＤ１に規制するようになっている。
【００５７】
放電電極交換ユニット７４は、プラスチック等の樹脂材料（非導電体）により円筒状に形成され、内径寸法がｄ４（ｄ４＞ｄ３）に設定された旋回運動コントロール筒部７４ａを備えている。旋回運動コントロール筒部７４ａは、放電電極４４による空気イオンＥＩの搬送範囲ａ５の直径寸法をＤ２（Ｄ２＞Ｄ１）に規制するようになっている。
【００５８】
ここで、各旋回運動コントロール筒部７３ａ，７４ａは、本発明における旋回運動コントロール部材を構成している。
【００５９】
以上のように形成した第３実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第３実施の形態においては、放電ノズル４１に交換可能な放電電極交換ユニット７３を設けたので、包装用フィルム１０や他の除電対象物の形状等に合わせて、既設の放電電極交換ユニット７３から他の仕様の放電電極交換ユニット７４に容易に交換することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４〜第６実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は第４〜第６実施の形態に係るイオン発生装置の構造を説明する説明図を表している。
【００６２】
図１１に示すように、第４〜第６実施の形態に係るイオン発生装置３０ｄ〜３０ｆは、上述した第１実施の形態に係るイオン発生装置３０ａに比して、放電電極４４の周囲または放電電極４４の自由端４４ｂの対向箇所に、アースされた金属製の対向電極７５ａ〜７５ｃを備えた点が異なっている。
【００６３】
図１１（ａ）に示すように、第４実施の形態に係るイオン発生装置３０ｄは、放電電極４４の固定端４４ａ側をその周囲から覆うように環状の対向電極７５ａを備えている。これにより、放電電極４４からのコロナ放電の発生方向を、対向電極７５ａに向けることができ、ひいては放電電極４４の旋回運動の角度範囲を大きくすることができる。したがって、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することに加え、包装用フィルム１０に対する空気イオンＥＩの搬送範囲をより大きくすることができる。
【００６４】
図１１（ｂ）に示すように、第５実施の形態に係るイオン発生装置３０ｅは、放電電極４４の自由端４４ｂ側をその周囲から覆うように環状の対向電極７５ｂを備えている。これにより、放電電極４４からのコロナ放電の発生方向を、対向電極７５ｂに向けることができ、ひいては放電電極４４の自由端４４ｂ側を、対向電極７５ｂの内周に沿わせて安定して旋回運動させることができる。したがって、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することに加え、包装用フィルム１０の搬送範囲に空気イオンＥＩをより安定して搬送することができる。
【００６５】
図１１（ｃ）に示すように、第６実施の形態に係るイオン発生装置３０ｆは、放電電極４４の自由端４４ｂ側のさらに包装用フィルム１０を越えた先に、メッシュ状（網目状）または板状の対向電極７５ｃを備えている。これにより、放電電極４４からのコロナ放電の発生方向を、確実に包装用フィルム１０に向けることができる。
【００６６】
このように、第４〜第６実施の形態に係るイオン発生装置３０ｄ〜３０ｆにおいては、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することに加え、対向電極７５ａ〜７５ｃを備えているため、コロナ放電の発生方向を誘導することができ、低い電圧であっても放電電極４４からコロナ放電を発生させることができる。したがって、放電電極４４からの発塵量をより減らすことができ、さらにはイオン発生装置の省電力化を図ることができる。また、コロナ放電の発生方向を誘導して包装用フィルム１０に向けて効率良く空気イオンＥＩを搬送できるので、包装用フィルム１０の除電時間をより短縮（除電効率をより向上）することができる。よって、包装用フィルム１０の送り速度を速くすることができ、フィルム供給装置２０の高効率化を図ることができる。
【００６７】
上述したそれぞれの実施の形態においては、放電電極４４は断面円形となっているが、横断面形状が四角形の放電電極としても、自由端を揺動運動ないし旋回運動させることができる。また、上記各実施の形態においては、放電電極４４と包装用フィルム１０との間の距離を短くして空気イオンＥＩを包装用フィルム１０に到達させているが、本発明はこれに限らず、イオン発生装置にエア供給源を接続し、各放電ノズル４１から包装用フィルム１０に向けて供給エアとともに空気イオンＥＩを吹き付けるようにしても良い。
【００６８】
次に、本発明をファンタイプのイオン発生装置に適用した場合について、図１２〜図２２を用いて詳細に説明する。
【００６９】
図１２〜図１４に示される第７の実施の形態であるイオン発生装置３０ｇは、図１４に示されるように、空気吹出口８１が形成された空気供給用の筐体８２を有している。この筐体８２の内部には図１３に示されるように軸流型のファン８３が組み込まれたファンケース８４が配置されており、ファン８３は筐体８２の背面側に配置される図示しない電動モータにより回転駆動される。ファン８３が回転駆動されると、筐体８２の背面側に形成された空気流入口に外部から空気が流入し、流入した空気は空気吹出口８１から吐出され、筐体８２内には外部からの空気を空気吹出口８１に案内する空気供給路８５が形成されている。
【００７０】
筐体８２には空気吹出口８１を覆うように空気が透過する孔を有する導電性部材８６が取り付けられており、導電性部材８６は対向電極を構成している。導電性部材８６は同心円状の複数の環状部８６ａと、これらに固定される複数本の支持脚部８６ｂとを有し、支持脚部８６ｂの基端部はねじ部材８７により筐体８２に固定されている。空気吹出口８１から吐出される空気は導電性部材８６の隙間を通って外部に吐出される。
【００７１】
筐体８２内には、図１３および図１４に示されるように、空気吹出口８１の中央部に対向して電極ホルダー８８が配置されており、図示しない支持部材により筐体８２に固定されている。この電極ホルダー８８には、可撓性を有する部材からなる４本の放電電極４４が径方向外方に突出して空気吹出口８１に沿う方向に放射状に取り付けられており、それぞれの放電電極４４は基端部つまり固定端４４ａで電極ホルダー８８に固定されている。放電電極４４は対向電極としての導電性部材８６に対して導電性部材８６の内側に平行となって、筐体８２内に案内される空気を横切る方向に伸びている。
【００７２】
導電性部材８６と放電電極４４は図１３に示される電源ユニット５０に接続されており、電源ユニット５０からは導電性部材８６と放電電極４４に対して高電圧が供給される。空気供給路８５から空気吹出口８１に空気を供給した状態のもとで、電源ユニット５０から対向電極としての導電性部材８６と放電電極４４に電力を印加すると、放電電極４４の先端部と導電性部材８６との間にコロナ放電が発生し、コロナ放電により放電電極４４の周囲を流れる空気がイオン化されて、空気イオンが生成される。
【００７３】
それぞれの放電電極４４は図１４に示されるように、基端部が電極ホルダー８８に固定されており、先端部が自由端部４４ｂとなっている。放電電極４４は、空気吹出口８１に沿う方向に配置されている。放電電極４４の空気の流れ方向の幅寸法Ｂは厚み寸法Ｃよりも大きくなっており、横断面は長方形となっている。空気吹出口８１から空気を吹き出した状態のもとで、放電電極４４に電力を供給すると、放電電極４４の自由端部は、コロナ放電の反発力を受けることになる。空気が流れた状態のもとで自由端部が反発力を受けると、自由端部は図１４において符号Ｔで示すように、導電性部材８６に沿う方向、つまり空気吹出口８１に向かう空気流を横切る方向に揺動運動することになる。放電電極４４の幅寸法Ｂは約１ｍｍであり、厚み寸法は約５０μｍである。
【００７４】
このように、可撓性材料からなる放電電極４４の先端部が図１４に示されるように空気流を横切る方向に揺動ないし振動すると、コロナ放電によりイオン化された空気イオンは、電極ホルダー８８の円周方向に沿って広い範囲に分散される。図１４に示されるように、電極ホルダー８８にその円周方向に間隔を隔てて４本の放電電極４４を設けると、電極ホルダー８８の径方向外方に円周方向全体に渡って広い範囲に空気イオンが生成されることになる。筐体８２内に配置される放電電極４４の本数は４本に限られないが、図示するように４本程度の複数本の放電電極４４を配置することによって、空気吹出口８１の全体から空気イオンを吹き出させることができる。これにより、空気吹出口８１から吐出される空気イオンの分布密度が全体的に均一化され、被除電物の表面を全体的に均一に除電することができる。
【００７５】
放電電極４４の自由端部が上述のように揺動ないし振動するので、外部から供給される空気の中にゴミが含まれていても、放電電極４４にゴミが付着することを防止できる。自由端部の揺動方向が空気流を横切る方向となっているので、空気吹出口８１の前方に配置される被除電物と放電電極４４との距離は、空気イオンの生成時には変化することがない。これにより、被除電物に対して常に一定のイオン化密度の空気イオンを吹き付けることができる。
【００７６】
上述した放電電極４４は、空気流方向の幅寸法Ｂが厚み寸法Ｃよりも大きい横断面形状となっており、電極ホルダー８８の円周方向つまり空気流を横切る方向に揺動変形し易くなっているので、コロナ放電時に反発力が放電電極４４に加わると、放電電極４４の自由端部は空気流を横切る方向に揺動運動することになる。ただし、放電電極４４の横断面形状を断面円形や正方形としても、コロナ放電時の反発力と空気流の脈動によって自由端部を上述した方向に揺動させることができる。
【００７７】
空気吹出口８１を覆う導電性部材８６は、空気吹出口８１を覆うように筐体８２に取り付けられており、作業者が不用意に筐体８２内に指などを挿入することを防止できる。しかも、導電性部材８６は空気流を横切る方向となっているので、自由端部が空気流を横切る方向に揺動したときに、放電電極４４と導電性部材８６との距離が変化せず、常に一定の状態でコロナ放電を安定的に発生させることができる。さらに、放電電極４４の揺動方向が空気流を横切る方向となっているので、ファンケース８４と導電性部材８６との距離を狭くすることができ、イオン発生装置を小型化することができる。
【００７８】
図１５〜図１７に示されるイオン発生装置３０ｈは、上述した場合と同様に可撓性の部材からなる４本の放電電極４４が空気吹出口８１の外周部側から内方に向けて空気吹出口８１に沿う方向に延びて空気流を横切る方向となって配置されている。図１７に示されるように放電電極４４を配置しても、上述のように空気吹出口８１の中央部に放電電極４４を配置した場合と同様に放電電極４４の自由端部を揺動ないし振動させることができる。
【００７９】
それぞれの放電電極４４は、図１７において空気吹出口８１の左右両側に対応させて相互に平行に２本ずつ配置されているが、円形の空気吹出口８１の中心部に向けて放射状に放電電極４４を配置するようにしても良い。なお、図１５〜図１７には電源ユニット５０は図示省略されている。
【００８０】
図１２〜図１４に示されるように、空気吹出口８１の中心部に放電電極４４を配置するとともに、図１５〜図１７に示されるように、空気吹出口８１の周辺部に放電電極４４を配置するようにすると、複合形態のイオン発生装置となる。
【００８１】
図１８および図１９に示されるイオン発生装置３０ｉの筐体８２には、仕切り壁８９により仕切られた２つの空気吹出口８１が形成されている。それぞれの空気吹出口８１に対応させて筐体８２内には２つの放電電極４４が配置されている。図１９に示されるように、このイオン発生装置３０ｉにおいては、放電電極４４が筐体８２内に空気流に沿う方向、つまり空気吹出口８１に向かう方向に配置されており、コロナ放電時に放電電極４４の自由端部は図１８において上下方向、つまり空気流を横切る方向に揺動することになる。図１９に示されるように、ファン８３は多翼型であり、外部空気は、図１８に示されるように、筐体８２内にその側面側から導入されるようになっている。なお、対向電極の配置形態としては、上述したように空気吹出口８１を覆うように導電性部材を取り付けるようにしても良く、空気吹出口８１の上下端部に対向電極を配置するようにしても良い。
【００８２】
図２０は、筐体８２に多数の空気吹出口８１を設けた形態のイオン発生装置３０ｊを示しており、それぞれの空気吹出口８１に対応させて筐体８２内には図１９に示した場合と同様に空気流に沿う方向に放電電極４４が配置されており、放電電極４４の自由端部は空気流を横切る方向に揺動することになる。他の構造は図１８および図１９に示されたものと同様である。
【００８３】
図２１は第１１実施の形態であるイオン発生装置３０ｋを示す断面図であり、放電電極４４をその自由端部が空気流に沿う方向に揺動させている。自由端をこの方向に揺動させても、コロナ放電によりイオン化された空気を広い範囲に分散させることができる。揺動ストロークを考慮すると、図１９との比較により明らかなように、筐体８２の図２１における左右方向の寸法は長くなり、イオン発生装置３０ｋが大型化することになる。これに対し、放電電極４４の自由端部を空気流を横切る方向に揺動させると、空気吹出口８１とファンケース８４との寸法を短くすることができ、イオン発生装置を小型化することができる。
【００８４】
図２２（ａ）は揺動型の放電電極４４による空気イオン生成状態を示す概略図であり、図２２（ｂ）は比較例として示す固定形の放電電極つまり放電針６１による空気イオン生成状態を示す概略図である。対向電極と放電電極４４との距離ｄは、比較例の対向電極と放電針６１との距離ｄと同一となっている。
【００８５】
図２２において矢印は空気イオンの生成範囲を示し、符号ＥＩは対向電極と放電電極との間におけるコロナ放電により発生する空気イオンの分布状態を示す。図２２（ａ）に示されるように、放電電極４４の自由端部が空気流を横切るように揺動すると、空気イオンＥＩを広い範囲に生成することができる。これに対し、図２２（ｂ）に示されるように、固定式の放電電極つまり放電針６１を用いると、空気イオンが生成される範囲は狭い範囲となる。
【００８６】
このように、可撓性材料からなる放電電極４４の自由端部をコロナ放電の反発力により揺動ないし振動させると、放電電極４４に外部空気に含まれるゴミが放電電極４４に付着することが防止されるだけでなく、コロナ放電によりイオン化された空気イオンＥＩは広い範囲に分散して生成され、空気吹出口８１から吐出される空気イオンの分布密度が全体的に均一化される。これにより、被除電物の表面を全体的に均一に除電することができる。さらに、自由端部を空気流を横切る方向に揺動させると、空気吹出口８１の前方に配置される被除電物と放電電極４４との距離は、空気イオンの生成時には変化することがないので、被除電物に対して常に一定のイオン化密度の空気イオンを吹き付けることができる。
【００８７】
図１２〜図２０に示したイオン発生装置３０ｇ〜３０ｋは、筐体８２内にファン８３が組み込まれているが、筐体８２内に送風機つまりファンを設けることなく、筐体８２の外部から空気を供給するようにしても良い。その場合には、筐体８２は外部から供給された空気を空気吹出口８１に案内する空気供給路８５に放電電極４４のみが設けられた形態となる。
【００８８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態においては、放電電極４４をチタン合金製としたものを示したが、本発明はこれに限らず、イオン発生装置の除電能力（仕様）等に応じて、タングステン製やステンレス製等、他の導電性の素材の放電電極を採用することもできる。
【００８９】
また、上記各実施の形態においては、各放電電極４４により正極性の空気イオンＥＩを生成するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、除電対象物の帯電状態（正極性／負極性）に応じて、各放電電極４４により負極性の空気イオンＥＩを生成させたり、各放電電極４４により正極性または負極性の空気イオンＥＩを交互に生成させたりすることもできる。
【符号の説明】
【００９０】
１０    包装用フィルム
２０    フィルム供給装置
２１，２２    ローラ部材
３０ａ〜３０ｊ    イオン発生装置
４０    装置本体
４１    放電ノズル
４２    ケーシング
４３    基台
４４    放電電極
４４ａ    固定端
４４ｂ    自由端
５０    電源ユニット
５１    電源ケーブル
６０    イオン発生装置（比較例）
７１    旋回運動コントロール部材
７２    スリット
７３    放電電極交換ユニット
７３ａ    旋回運動コントロール筒部
７４    放電電極交換ユニット
７４ａ    旋回運動コントロール筒部
７５ａ〜７５ｃ    対向電極
８１    空気吹出口
８２    筐体
８３    ファン
８４    ファンケース
８５    空気供給路
８６    導電性部材
８８    電極ホルダー
８９    仕切り壁
【図１】
0005830414.tif 000002
【図２】
0005830414.tif 000003
【図３】
0005830414.tif 000004
【図４】
0005830414.tif 000005
【図５】
0005830414.tif 000006
【図６】
0005830414.tif 000007
【図７】
0005830414.tif 000008
【図８】
0005830414.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005830414.tif 000011
【図１１】
0005830414.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005830414.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005830414.tif 000017
【図１７】
0005830414.tif 000018
【図１８】
0005830414.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
0005830414.tif 000021
【図２１】
0005830414.tif 000022
【図２２】
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