(57)【要約】【課題】イオン生成部部内の気圧変動を抑えつつ、イオンを乗せた空気流の噴射力を調整することが可能な除電装置を提供する。【解決手段】ノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を弱くするには、ヘッド部１３からノズル５０及び通気部材６０を取り出し、それよりも第１通気孔６６の数が多い他の通気部材６０を収容部３２内に押し込んでノズル５０をヘッド部１３に装着する。これによりイオンを乗せる第１空気流Ｌ１の流路断面積が大きくなり、その流速が遅くなるからノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を弱くすることができる。逆に、ノズル５０噴射力を強くするには、第１通気孔６６の数が少ない他のその通気部材６０に交換することでイオンを乗せる第１空気流Ｌ１の流路断面積が小さくなり、その流速が速くなるからノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を強くすることができる。【選択図】  図４
2004213988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電針に電圧を印加してコロナ放電させることでイオン生成部内に発生したイオンを、前記イオン生成部の一端側に配された空気供給口から送り込まれる空気流に乗せて、前記イオン生成部の他端側に連通形成された放出口から外部に放出させる除電装置において、
前記空気供給口から前記イオン生成部を通って前記放出口から放出される前記空気流の流路において、その流速を変える流速調整手段が設けられていることを特徴とする除電装置。
【請求項２】
前記流速調整手段は、通気孔を備えた通気部材を、前記空気流の流路中に配置し、前記通気孔の開口面積が異なる通気部材と交換可能とすることで構成されていることを特徴とする請求項１記載の除電装置。
【請求項３】
前記放出口は、それと連通する前記イオン生成部の開口径と略同径に形成され、
前記イオン生成部のうち前記放出口と反対側の壁部には、前記放電針を外部から挿入可能な挿入孔が貫通形成されるとともに、前記放電針は、その先端側を前記イオン生成部内に突出させた状態で前記挿入孔に対して着脱可能、かつ密閉状態で挿入され、
前記通気部材は、前記放電針の少なくとも針先部分を挿通可能な貫通孔が備えられ、前記イオン生成部内において前記貫通孔に前記放電針の先端側を挿通させた状態で設けられていることを特徴とする請求項２記載の除電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気供給口からイオン生成部内に空気を供給して空気流を発生させ、そのイオン生成部内に生成されたイオンを放出口から外部に放出させる除電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の除電装置として、下記の特許文献１に開示されたものがある。これは、空気供給口及び空気放出口を有するイオン生成室内に配された放電針と接地電極との間に交流高電圧を印加することで発生するコロナ放電によりイオンを生成させるとともに、上記空気供給口から空気を送り込むことで、イオンを空気放出口側に導き、この空気放出口に連なる噴射チューブを介して除電対象物に吹き付けるよう構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１３８０９０公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記除電対象物には、例えば精密部品等のように微小で軽量なもの（微小対象物）もあれば、例えばプリント基板等にように比較的大きく広い範囲について除電すべきもの（大型対象物）もある。微小対象物については、噴射チューブからの空気流の噴射速度があまり速いと、その勢いで微小対象物自体が吹き飛んでしまうことがあり、噴射チューブからの空気流の噴射力を微弱にする必要がある。これに対して、大型対象物については、広い範囲を除電すべく噴射チューブをある程度離した位置から吹き付けることになるが、この場合には離れた大型対象物に十分なイオンが吹き付けられるよう上記空気流の噴射力を比較的強くする必要がある。しかしながら、従来の除電装置では、噴射チューブからの空気流の噴射力は一定で変えることができず、除電対象物に応じた適切な除電が行えないという問題があった。
【０００５】
なお、上記空気供給口から空気を送り込むための空気供給手段の供給量（供給圧力）を変えることで噴射チューブからの空気流の噴射力を調整する方法も考えられるが、この方法では次のような問題が生じる。即ち、空気供給手段による供給量を変えるとイオン生成部内の気圧も変動する。ここで、コロナ放電を発生するための必要電圧（放電開始電圧レベル）は気圧に略比例するから、イオン発生室内の気圧の変動に伴って放電開始電圧レベルが上昇し、コロナ放電が不安定になってしまうのである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、イオン生成部部内の気圧変動を抑えつつ、イオンを乗せた空気流の噴射力を調整することが可能な除電装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る除電装置は、放電針に電圧を印加してコロナ放電させることでイオン生成部内に発生したイオンを、イオン生成部の一端側に配された空気供給口から送り込まれる空気流に乗せて、イオン生成部の他端側に連通形成された放出口から外部に放出させる除電装置において、空気供給口からイオン生成部を通って放出口から放出される空気流の流路において、その流速を変える流速調整手段が設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の除電装置において、流速調整手段は、通気孔を備えた通気部材を、空気流の流路を遮るように配置し、通気孔の開口面積が異なる通気部材と交換可能とすることで構成されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の除電装置において、放出口は、それと連通するイオン生成部の開口径と略同径に形成され、イオン生成部のうち放出口と反対側の壁部には、放電針を外部から挿入可能な挿入孔が貫通形成されるとともに、放電針は、その先端側をイオン生成部内に突出させた状態で挿入孔に対して着脱可能、かつ密閉状態で挿入され、通気部材は、放電針の少なくとも針先部分を挿通可能な貫通孔が備えられ、イオン生成部内において貫通孔に放電針の先端側を挿通させた状態で設けられているところに特徴を有する。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、流速調整手段によって空気供給口からイオン生成部を通って放出口から放出される空気流の流速を変えることができるようになっている。これにより、除電対象物（例えば除電対象物の大小、除電すべき範囲の広狭等）に応じて放出口からの噴射力を調整することができる。しかも、従来説明で述べたような空気供給手段の供給量を変える構成ではないから、イオン生成部内の気圧変動を抑えることができ、安定したコロナ放電による除電を行うことができる。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
本発明によれば、空気供給口からイオン生成部を通って放出口を通過する空気流の流路（例えばイオン生成部内）に、その空気流が通過可能な通気孔を備えた通気部材を介在させた構成となっており、その通気部材は、通気孔の開口面積が異なる他の通気部材と交換することができるようになっている。従って、通気部材を交換するだけで、除電対象物に応じて放出口からの空気流の流速ひいてはその噴射力を調整することができる。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
例えば放出口がイオン生成部よりも径小になっているものでは、空気流に対する放出口内の管抵抗によってイオン生成部内の気圧が上昇してしまうおそれがある。そこで、本構成によれば、放出口はイオン生成部と略同径に形成されているから、イオン生成部よりも径小なものに比べてイオン生成部内の気圧上昇を抑えることができる。また、放電針は、イオン生成部のうち放出口と反対側の壁部に貫通形成された挿入孔から着脱可能に保持されており、通気部材は、その放電針の先端側に配される構成となっている。従って、例えば放電針が劣化等した場合には、通気部材をイオン生成部側に保持したままで放電針の交換を行うことができ、その交換作業の容易化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１ないし図４によって説明する。
図１に示すように、除電装置１０の筐体をなす樹脂製の本体ケース１１は、底面が開口した箱状の基板収容部１２の一端側上面に、ブロック状のヘッド部１３を一体形成してなる。なお、以下、ヘッド部１３が設けられた側（図１で紙面左側）を前方として説明する。
【００１４】
基板収容部１２は、プリント配線基板１４が収容された状態で蓋部１５により閉鎖されており、プリント配線基板１４には、高電圧発生回路部１６が搭載されるとともに、ケーブル１７が接続され、そのケーブル１７が本体ケース１１の後端に設けられたケーブルホルダ１８により固定状態で外部に導出されている。なお、プリント配線基板１４には、除電装置１０の動作状態を示す複数のＬＥＤ（図示せず）が実装されており、そのＬＥＤが本来ケースの後端上面に形成された窓部１９から外部を臨むように配されている（図２参照）。また、基板収容部１２の対角位置には、取付孔を有する一対の取付部２０，２０が設けられ、それら１対の取付部２０，２０の各取付孔に取付ねじを通して所定の取付箇所に螺着することで除電装置１０が固定配置されるようになっている。
【００１５】
ヘッド部１３は、図２に示すように、後端側のみが開口し、次述するエアーチューブホルダ２３が装着される空気供給部２１と、前端から後端にかけて前後方向に貫通形成された空洞部を有する筒状のイオン生成部３０とが左右方向に並列されてなる。空気供給部２１の開口端側は、図示しない空気供給手段に連なるエアーチューブ２２の先端に接続されるエアーチューブホルダ２３が装着される装着孔２４になっている。
【００１６】
一方、イオン生成部３０の空洞部のうち前端側は、接地電極として機能する金属製のノズル５０（本発明の「放出口」に相当）を装着するためのノズル装着孔３１となっており、その内周面には、ねじ溝が切られている。空洞部の前後方向における中央部分には、上記ノズル装着孔３１と略同径で連通し、後述する通気部材６０が配される収容部３２と、その後方に、それより径小であって上記空気供給部２１の装着孔２４と連なる空気取込部３３とが連続形成されている。そして、空洞部の後端側は、空気取込部３３より径小であって、次述する放電針ユニット４０が挿入されるユニット挿入孔３４（本発明の「挿入孔」に相当）となっている。なお、このユニット挿入孔３４の前端側下面には、基板収容部１２の裏側まで達するナット挿入孔３４Ａが貫通形成されており、ここから後述するナット部材３５が挿入できるようになっている。
【００１７】
次いで、放電針ユニット４０は、放電針４１と、先端が軸方向に割れ、その割れ目間に挟むように上記放電針４１の基端部分を保持する金属製の放電針保持部４２と、その放電針保持部４２の基端部分を覆うように一体的に成形され、その後端側の外周面に滑り止めのローレットＲが設けられたノブ部４３とからなる。放電針保持部４２の軸方向における中央部分にはＯリング４４が環着できるよう他の部分より径小になっているくびれ部４２Ａが形成されており、その後方には外周面に沿ってねじ溝４２Ｂが形成されている。
【００１８】
基板収容部１２の裏側から上記ナット挿入孔３４Ａを通じて挿入されたナット部材３５は、導電性の板状部材であって、その略中心部分に貫通形成された孔３５Ａの内面に上記放電針ユニット４０の放電針保持部４２に形成されたねじ溝４２Ｂと螺合するようねじ溝が切られている。そして、図２に示すように、ナット部材３５は、その孔３５Ａがユニット挿入孔３４と同軸になる位置までナット挿入孔３４Ａ内に挿入されて、上記くびれ部４２ＡにＯリング４４が環着された放電針ユニット４０を、ユニット挿入孔３４に対して後方から挿入しつつノブ部４３を回転されてナット部材３５に螺合させる。このような構成によって、放電針ユニット４０は、ヘッド部１３に対して着脱可能とされるとともに、かつ上記Ｏリング４４がくびれ部４２Ａとユニット挿入孔３４の内周面に押圧されることで密閉状態で保持されるのである。
【００１９】
次いで、ノズル５０は、全体として円筒状をなし、その軸方向における中央部分が他の部分より径大となっている。ノズル５０の後端側の外周面には、Ｏリング５１を環着させるくびれ部５２が形成されるとともにねじ溝が切られており、一方、ヘッド部１３のノズル装着孔３１の内周面にも、やはりねじ溝が切られており、これにより、ノズル５０がヘッド部１３に対して着脱可能、かつ密閉状態で保持される。ノズル５０の中空部５３は、その軸方向における略中央位置から後方が径大となっており、ここに絶縁チューブ５４がその後端部分を後方に突出させた状態で装着されるようになっている。なお、上記中空部５３内に装着された絶縁チューブ５４の内面は、中空部５３の上記中央位置から前方部分の内壁面と面一になっている。また、ノズル５０には、その中空部５３の周りを囲むように４つの微小孔５５が軸方向に沿って貫通形成されている。
上述したノズル５０及びナット部材３５は、上記プリント配線基板１４に電気的に接続され、それに搭載された高電圧発生回路部１６によってノズル５０及びナット部材３５間に高電圧が印加される。これにより、ナット部材３５と電気的に接続される放電針４１の針先でコロナ放電が発生してイオンが生成されるのである。
【００２０】
さて、本実施形態では、ノズル装着孔３１後方に連通する上記収容部３２に配される通気部材６０が複数種類用意されている。各通気部材６０は、いずれも全体として収容部３２の断面形状に対応した円盤状をなし、その両面のそれぞれの周縁部にはその軸方向に突出した環状壁部６１が形成されるとともに、収容部３２内においてノズル５０後端面と対向する面（以下、「前面」）の中央部分には上記絶縁チューブ５４の内径に対応した断面円形状の突出部６２が形成されている。そして、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、通気部材６０には、その中心軸を通って突出部６２先端から後面に貫通する放電針貫通孔６３が形成されるとともに、突出部６２を挟んだ対称位置に、環状壁部６１と突出部６２との間の凹部６４底面から後面に至る一対の第２通気孔６５，６５が貫通形成されている。
【００２１】
ここで、通気部材６０には、放電針貫通孔６３の周囲に第１通気孔６６（本発明の「通気孔」に相当）が突出部６２先端から後面に至るよう貫通形成されており、この第１通気孔６６の数が通気部材６０によって異なる。図３（Ａ）（Ｂ）には、その１つが図示されており、この通気部材６０には、３つの第１通気孔６６が放電針貫通孔６３を囲むようにその周方向に沿って等間隔で並ぶように貫通形成されている。他の通気部材６０には、図示はしないが、上記第１通気孔６６が、例えば１つ、２つ、４つ、５つ．．．貫通形成されている。なお、これら第１通気孔６６は、突出部６２の基端部分から後面に向うに連れて径大となるテーパ面となっている。
【００２２】
また、収容部３２の内側面には、その周方向に沿って突条３２Ａが突出形成されている一方で、各通気部材６０の外周面には、その周方向に沿って係止溝６７が係止されている。通気部材６０を収容部３２内に装着させるには、図４にも示すように、放電針貫通孔６３内に放電針４１の針先を挿入させつつ通気部材６０を奥側（後方）に押し込んで、その係止溝６７内に収容部３２の突条３２Ａを嵌合させることで通気部材６０が収容部３２に対して仮保持されることになる。続いて、絶縁チューブ５４をノズル５０に装着し、そのノズル５０をヘッド部１３のノズル装着孔３１に螺着させる。これにより、通気部材６０は、その突出部６２が絶縁チューブ５４の後端部内に嵌合するとともに、前面の環状壁部６１上端面がノズル５０の後端面と当接し、もって通気部材６０が収容部３２に対して固定される。
【００２３】
以上の構成により、上記空気供給部２１から空気取込部３３内に送り込まれた空気の一部は、通気部材６０の第１通気孔６６を通り、絶縁チューブ５４及びノズル５０の貫通孔を通って外部に放出される（以下、この空気の流れを「第１空気流Ｌ１」という）。そして、その他の空気は、通気部材６０の第２通気孔６５，６５を通ってノズル５０後端面と通気部材６０の凹部６４との間に形成された環状スペースに入り込んで、その環状スペースに連通するノズル５０の４つの微小孔５５を介して外部に放出される（以下、この空気の流れを「第２空気流Ｌ２」という）。従って、コロナ放電により放電針４１の針先で生成されたイオンは、上記第１空気流Ｌ１に乗って外部に噴射されることになる。
【００２４】
そして、第１通気孔６６を３つ備えた通気部材６０が配された状態に対して、ノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を弱くするには、ヘッド部１３からノズル５０を外して、上記通気部材６０を取り出して、それよりも第１通気孔６６の数が多い他の通気部材６０を収容部３２内に押し込んで再びノズル５０をヘッド部１３に装着する。これによりイオンを乗せる第１空気流Ｌ１の流速が大きくなり、その流速が遅くなるからノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を弱くすることができる。
一方、第１通気孔６６を３つ備えた通気部材６０が配された状態に対して、ノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を強くするには、やはりヘッド部１３からノズル５０を外して、上記通気部材６０を取り出して、それよりも第１通気孔６６の数が少ない他の通気部材６０を収容部３２内に押し込んで再びノズル５０をヘッド部１３に装着する。これによりイオンを乗せる第１空気流Ｌ１の流速が小さくなり、その流速が速くなるからノズル５０からの第１空気流Ｌ１の噴射力を強くすることができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、同径の第１通気孔６６の数が異なる複数の通気部材６０を選択的に交換することで、除電対象物（例えば除電対象物の大小、除電すべき範囲の広狭等）に応じてイオンを乗せた第１空気流Ｌ１のノズル５０からの噴射力を調整することができる。しかも、従来説明で述べたような空気供給手段の供給量を変える構成ではないから、イオン生成部３０内の気圧変動を抑えつつ安定したコロナ放電による除電を行うことができる。
また、放電針４１が劣化したときには、イオン生成部３０後端のユニット挿入孔３４から放電針ユニット４０を取り外して交換することができるから、わざわざノズル５０及び通気部材６０を取り外すことなく容易に放電針４１の交換作業を行うことができる。
更に、放電針４１の針先を囲むように配される絶縁チューブ５４の内径は、それより前方のノズル５０の内径と同一になるよう構成されているから、ノズル５０先端側が径小となっているものに比べて絶縁チューブ５４内の気圧上昇を抑えることができる。
なお、本実施形態では、ノズル５０に上記微小孔５５を設けて、イオンを乗せた第１空気流Ｌ１が流れる中空部５３先端の近傍から、その第１空気流Ｌ１の放出方向と略平行方向に第２空気流Ｌ２を放出させるよう構成されている。イオンを乗せた第１空気流Ｌ１は第２空気流Ｌ２に引き込まれるようになり、それに乗じてイオンを遠方に放出させて、除電対象物に対して広範囲の除電を行うことが可能になる。
【００２６】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、通気部材６０と放電針４１とを別体で構成したが、一体的に形成した構成であってもよい。ただし、上記実施形態のような構成であれば、通気部材６０及び放電針４１の交換において、一方を取り外すことなく他方を交換することができるというメリットがある。
【００２７】
（２）上記実施形態では、各第１通気孔６６は同径としたが、これに限らず、例えば互いに異なる径で構成してもよい。また、第１挿通孔の断面形状は必ずしも丸形である必要はなく、三角形状、四角形状等であってもよい。更に、上記第１通気孔６６を設けることなく、放電針貫通孔６３の径を、放電針４１の外径より大きくすることで形成される隙間を本発明でいう「通気孔」としてもよい。
【００２８】
（３）更に、上記実施形態では、複数の通気部材６０間で第１通気孔６６は同径であってその数が互いに異なるものとしたが、これに限らず、例えば第１挿通孔の数が同じでも径が異なる構成であってもよい。要するに、各通気部材６０間で第１通気孔６６の総開口面積が互いに異なるものであればよい。
【００２９】
（４）上記実施形態では、通気部材６０は、放電針４１の針先周りに配する構成としたが、これに限らず、例えば、放電針４１の前方に設ける構成であってもよい。
【００３０】
（５）本発明でいう「流速調整手段」としては、例えば次のような構成（ａ，ｂ）がある。
ａ．上記実施形態同様にノズル５０をヘッド部１３に対して着脱可能とし、中空部５３の径が異なる他のノズルと交換することでノズル先端からの空気流の流速を調整する構成。
ｂ．図５の模式図に示すように、通気部材７０の前面或いは後面に重なるように壁部７１を設けて、その壁部７１の所定の箇所に貫通孔７１Ａを形成し、通気部材７０をその中心軸周りに回転させて、壁部７１の貫通孔７１Ａと通気部材７０の通気孔７０Ａとの重なり面積を変える構成。このような構成であれば、１種類の通気部材７０で空気流の流速を変えることができ、部品点数の増加を抑えることができる。なお、上記壁部７１を通気部材７０の前面に配する場合には、その壁部７１と放出口（ノズル）とを一体形成したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る除電装置の断面図
【図２】その平断面図
【図３】通気部材の前面図及び後面図
【図４】ノズル、通気部材及びヘッド部１３との嵌合関係を示した斜視図
【図５】変形例を示した模式図
【符号の説明】
１０…除電装置
２１…空気供給部
３０…イオン生成部
３１…ノズル装着孔
３２…収容部
３３…空気取込部
３４…ユニット挿入孔
３５…ナット部材
４１…放電針
４４…Ｏリング
５０…ノズル（放出口）
５３…中空部
５４…絶縁チューブ
６０，７０…通気部材
６３…放電針貫通孔
６６…第１通気孔
７０Ａ…通気孔
７１…壁部
７１Ａ…貫通孔
Ｌ１…第１空気流
【図１】
2004213988.tif 000003
【図２】
2004213988.tif 000004
【図３】
2004213988.tif 000005
【図４】
2004213988.tif 000006
【図５】
2004213988.tif 000007