(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体からなる放電針を有する互いに絶縁された一対の放電電極部と、該一対の放電電極部のうちの一方である第１放電電極部、及び該一対の放電電極部のうちの他方である第２放電電極部に、それぞれ正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源とを備え、該正及び負の直流高電圧の印加によって、該第１放電電極部の放電針である第１放電針、及び該第２放電電極部の放電針である第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、それぞれ正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、
前記第１及び第２放電電極部から絶縁して、前記第１及び第２放電針と対向して設けられた導体からなる第３電極部を備え、該第１放電電極部と第２放電電極部とを、所定の抵抗値の第１抵抗及び所定の抵抗値の第２抵抗を直列に接続してなる直列回路を介して接続し、該第１抵抗と第２抵抗との接続部に、該第３電極部を接続することを特徴とするイオン生成装置。
【請求項２】
導体からなる放電針を有する互いに絶縁された一対の放電電極部と、該一対の放電電極部のうちの一方である第１放電電極部、及び該一対の放電電極部のうちの他方である第２放電電極部に、それぞれ正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源とを備え、該正及び負の直流高電圧の印加によって、該第１放電電極部の放電針である第１放電針、及び該第２放電電極部の放電針である第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、それぞれ正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、
前記第１及び第２放電電極部から絶縁して、前記第1及び第２放電針と対向して設けられた導体からなる第３電極部を備え、該第１放電電極部と第２放電電極部とを、それぞれ抵抗値の可変な抵抗を介して該第３電極部に接続することを特徴とするイオン生成装置。
【請求項３】
前記第３電極部は、互いに平行に配設された、２つの棒状の電極で構成され、
前記第１放電針及び第２放電針は、前記２つの棒状の電極の間で、該２つの棒状の電極と平行になるように定められた１つの列上に配置されており、該列には、それぞれ、該第１放電針と第２放電針とが、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて、交互に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイオン生成装置。
【請求項４】
前記第３電極部は、１つの棒状の電極で構成され、
前記第１放電針及び第２放電針は、前記１つの棒状の電極の両側のうちの一方の側で、該１つの棒状の電極と平行になるように定められた少なくとも1つの列上と、他方の側で
該１つの棒状の電極と平行になるように定められた、該一方の側の列と同数の列上とに配置されており、該一方の側の列には、それぞれ、１つ以上の該第１放電針が、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて配置され、該他方の側の列には、それぞれ、１つ以上の該第２放電針が、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイオン生成装置。
【請求項５】
前記第３電極部は、１つの棒状の電極で構成され、
前記第１放電針及び第２放電針は、前記１つの棒状の電極の両側のうちの一方の側で、該１つの棒状の電極と平行になるように定められた少なくとも1つの列上と、他方の側で該１つの棒状の電極と平行になるように定められた、該一方の側の列と同数の列上とに配置されており、該列には、それぞれ、該第１放電針と第２放電針とが、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて交互に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイオン生成装置。
【請求項６】
前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための空気を供給する供給手段を備え、
前記第１放電針及び第２放電針は、前記供給手段による空気の供給方向に中心軸が向くように定められた円の周方向に、互いに間隔を存して交互に並ぶように配置され、前記第３電極部は、該円の中心軸上に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイオン生成装置。
【請求項７】
前記供給手段は、前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための圧縮空気を噴出するエアーノズルであることを特徴とする請求項６記載のイオン生成装置。
【請求項８】
前記供給手段は、前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための空気を送出するファンであることを特徴とする請求項６記載のイオン生成装置。
【請求項９】
前記第３電極部の前記第１放電針及び第２放電針に対する位置を調整する手段を備えることを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれか１項記載のイオン生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電体の静電気を中和して除電するのに適した正、負の空気イオンを、空気中でコロナ放電を発生させて生成するイオン生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電体の静電気を中和して除電するのに適した正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置が知られている。このようなイオン生成装置は、生成した正及び負の空気イオンによって帯電体の電荷を中和することが可能であり、一般に、帯電体の静電気を除去する除電装置として使用される。
【０００３】
このようなイオン生成装置において、コロナ放電を発生させる放電電極部と、放電電極部に正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源とで構成される、直流コロナ放電式のイオン生成装置が知られている。この直流コロナ放電式のイオン生成装置では、放電電極部は、正のコロナ放電を発生させて正の空気イオンを生成する正側の放電針と、負のコロナ放電を発生させて負の空気イオンを生成する負側の放電針とを有する。正側の放電針は、高圧電源の正側の出力に接続され、負側の放電針は、高圧電源の負側の出力に接続されている。そして、高圧電源から出力される正及び負の直流高電圧が、それぞれ正側及び負側の放電針に印加される。これにより、正側及び負側の放電針の先端で正及び負のコロナ放電が発生し、正及び負の空気イオンが生成される。そして、正の電荷によって帯電している帯電体は、負側の放電針で生成される負の空気イオンにより中和、除電され、負の電荷によって帯電している帯電体は、正側の放電針で生成される正の空気イオンにより中和、除電される。
【０００４】
このとき、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが取れていないと、帯電体の電荷を中和するために必要な極性の空気イオンが不足して、帯電体に電荷の残留が生じることがある。また、過剰に生成された極性の空気イオンによって帯電体が帯電される、逆帯電が生じることがある。よって、前記イオン生成装置では、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを適切に調整することが望ましい。
【０００５】
このため、前記イオン生成装置において、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを検出するセンサを備え、センサの検出結果に応じて高圧電源の正側又は負側の出力電圧をフィードバック制御して、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを調整することが考えられる。しかしながら、このように空気イオンの生成バランスを調整するためには、センサや制御手段が必要となるため、装置の構成が複雑となるという不都合がある。
【０００６】
そこで、より簡単な構成で空気イオンの生成バランスを調整するイオン生成装置として、イオン生成の現象から物理的に決まる正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性に基づいて、高圧電源の正側の出力電圧と負側の出力電圧とのバランスを調整するイオン生成装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１のイオン生成装置では、負の空気イオンの方が正の空気イオンよりも生成されやすいという特性を踏まえて、高圧電源の負側の出力電圧の絶対値を、高圧電源の正側の出力電圧の絶対値より、所定の値だけ予め低くすることで、空気イオンの生成バランスが適切に調整される。
【０００７】
また、正側及び負側の放電針の近傍に接地電極を配置して、空気イオンの生成バランスを調整するイオン生成装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２のイオン生成装置によれば、配置された接地電極と正側及び負側の放電針との距離に応じて、接地電極に流れ込む正及び負の空気イオンの量が変わるため、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが変わる。よって、特許文献２のイオン生成装置では、イオン生成の現象から物理的に決まる正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性に基づいて、接地電極を所定の位置に配置することで、空気イオンの生成バランスが適切に調整される。
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のイオン生成装置においては、イオン生成の現象から物理的に決まる正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性に基づいて、空気イオンの生成バランスが予め調整されるものである。このとき、例えば、装置の稼動が継続され、放電針の先端に汚れが付着してくると、付着した汚れの影響で、該放電針で生成される空気イオンの生成量が変化する。そして、正側の放電針と負側の放電針とでは、通常、汚れの程度は異なるものとなる。このため、装置の稼動が継続されると、正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性は、放電針の汚れの影響で、装置の稼動の初期の特性と相違するものとなる。よって、特許文献１及び特許文献２のイオン生成装置では、装置の稼動の初期では、良好な空気イオンの生成バランスを得られても、装置の稼動が継続されると、放電針の汚れ等の影響で、空気イオンの生成バランスが適切に調整されなくなるという不都合がある。
【特許文献１】実開平５−３１２００号公報
【特許文献２】特開平５−１１４４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる不都合を解消して、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを、簡単な構成で安定して適切に調整することができるイオン生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明の第１態様のイオン生成装置は、導体からなる放電針を有する互いに絶縁された一対の放電電極部と、該一対の放電電極部のうちの一方である第１放電電極部、及び該一対の放電電極部のうちの他方である第２放電電極部に、それぞれ正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源とを備え、該正及び負の直流高電圧の印加によって、該第１放電電極部の放電針である第１放電針、及び該第２放電電極部の放電針である第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、それぞれ正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、前記第１及び第２放電電極部から絶縁して、前記第１及び第２放電針と対向して設けられた導体からなる第３電極部を備え、該第１放電電極部と第２放電電極部とを、所定の抵抗値の第１抵抗及び所定の抵抗値の第２抵抗を直列に接続してなる直列回路を介して接続し、該第１抵抗と第２抵抗との接続部に、該第３電極部を接続することを特徴とする。
【００１１】
前記本発明の第１態様のイオン生成装置によれば、前記第１放電電極部と第２放電電極部とは、前記第１抵抗及び第２抵抗を直列に接続してなる直列回路を介して接続され、該第１抵抗と第２抵抗との接続部に、前記第３電極部が接続される。これにより、第３電極部の電位は、第１抵抗の抵抗値及び第１抵抗を流れる電流の大きさと、第２抵抗の抵抗値及び第２抵抗を流れる電流の大きさとに応じて、第１放電電極部と第２放電電極部との間の電圧を分圧した電位となっている。
【００１２】
このとき、第１放電電極部に印加する正の直流高電圧の大きさ、及び第２放電電極部に印加する負の直流高電圧の大きさは、所定の一定値に予め決められている。さらに、第１抵抗及び第２抵抗の所定の抵抗値は、例えば、第１及び第２放電針の後述するコロナ放電による、正の空気イオンと負の空気イオンとの生成量が同等のときに、第３電極部の電位が０となるように予め決められている。
【００１３】
そして、前記第１放電電極部に正の直流高電圧が印加されると、該第１放電電極部と前記第３電極部との間で、前記第１放電針の先端に集中する電界が形成され、この電界によって該第１放電針の先端で発生するコロナ放電により、正の空気イオンが生成される。また、前記第２放電電極部に負の直流高電圧が印加されると、該第２放電電極部と前記第３電極部との間で、前記第２放電針の先端に集中する電界が形成され、この電界によって第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、負の空気イオンが生成される。この生成された正及び負の空気イオンの一部は、帯電体へ供給され、残部は、第３電極部に流れ込む。
【００１４】
このとき、例えば、正の空気イオンの生成量が負の空気イオンの生成量よりも多いときには、正の空気イオンの方が多く第３電極部に流れ込む。すなわち、第３電極部に正の電流が流れ込むこととなる。よって、第１放電電極部から第１抵抗及び第２抵抗を介して第２放電電極部へ流れる電流に加えて、第３電極部から第２抵抗を介して第２放電電極部へ流れる電流が生じる。このため、第２抵抗を流れる電流が第１抵抗を流れる電流より多くなるので、第３電極部の電位が正の側に偏る。そして、第３電極部の電位が正の側に偏ると、第１放電電極部と第３電極部との間で形成される第１放電針の先端に集中する電界は、第３電極部の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、正の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等とするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００１５】
また、例えば、負の空気イオンの生成量が正の空気イオンの生成量よりも多いときには、負の空気イオンの方が多く第３電極部に流れ込む。すなわち、第３電極部に負の電流が流れ込むこととなる。よって、第１放電電極部から第１抵抗及び第２抵抗を介して第２放電電極部へ流れる電流に加えて、第３電極部から第１抵抗を介して第１放電電極部へ流れる負の電流（第１放電電極部から第３電極部へ流れる電流）が生じる。このため、第１抵抗を流れる電流が第２抵抗を流れる電流より多くなるので、第３電極部の電位が負の側に偏る。そして、第３電極部の電位が負の側に偏ると、第２放電電極部と第３電極部との間で形成される第２放電針の先端に集中する電界は、第３電極部の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、負の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等とするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００１６】
これにより、例えば、装置の稼動が継続され、放電針の汚れ等の影響で、正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性が変化しても、空気イオンの生成バランスが予め設定された所望のバランスに適切に自己調整される。従って、本発明の第１態様のイオン生成装置によれば、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを、装置の稼動状態によらずに安定して、簡単な構成で適切に調整することができる。
【００１７】
なお、前記高圧電源は、例えば、一定値の直流電圧を出力する直流電源回路と、該直流電源回路から直流電圧を入力して高周波電圧を出力する高周波発振回路と、該高周波発振回路の出力が１次側に接続された高周波トランスと、該高周波トランスの２次側に接続され、正及び負の直流高電圧をそれぞれ発生する正及び負の倍電圧整流回路とで構成される。これによれば、正と負との両方の直流高電圧を、直流電源回路、高周波発振回路、高周波トランスを共通に用いて出力することができる。よって、正の直流高電圧を発生する直流高圧電源と、負の直流高電圧を発生する直流高圧電源とを、それぞれ別に備えるよりも、イオン生成装置を小型で軽量なものにすることができる。
【００１８】
または、本発明の第２態様のイオン生成装置は、導体からなる放電針を有する互いに絶縁された一対の放電電極部と、該一対の放電電極部のうちの一方である第１放電電極部、及び該一対の放電電極部のうちの他方である第２放電電極部に、それぞれ正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源とを備え、該正及び負の直流高電圧の印加によって、該第１放電電極部の放電針である第１放電針、及び該第２放電電極部の放電針である第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、それぞれ正及び負の空気イオンを生成するイオン生成装置において、前記第１及び第２放電電極部から絶縁して、前記第1及び第２放電針と対向して設けられた導体からなる第３電極部を備え、該第１放電電極部と第２放電電極部とを、それぞれ抵抗値の可変な抵抗を介して該第３電極部に接続することを特徴とする。
【００１９】
前記本発明の第２態様のイオン生成装置によれば、前記第１放電電極部と第２放電電極部とは、それぞれ抵抗値の可変な抵抗を介して、前記第３電極部が接続される。これにより、第３電極部の電位は、第１放電電極部と第３電極部との間の抵抗値の大きさ、及びこの部分を流れる電流の大きさと、第２放電電極部と第３電極部との間の抵抗値の大きさ、及びこの部分を流れる電流の大きさとに応じて、第１放電電極部と第２放電電極部との間の電圧を分圧した電位となっている。
【００２０】
このとき、第１放電電極部に印加する正の直流高電圧の大きさ、及び第２放電電極部に印加する負の直流高電圧の大きさは、所定の一定値に予め決められている。さらに、第１放電電極部と第３電極部との間の抵抗値、及び第２放電電極部と第３電極部との間の抵抗値は、例えば、第１及び第２放電針の後述するコロナ放電による、正の空気イオンと負の空気イオンとの生成量が同等のときに、第３電極部の電位が０となるように設定されている。このとき、第２態様のイオン生成装置によれば、抵抗値の可変な抵抗を用いているので、例えば、装置を組み立てた後でも、抵抗値の設定を変更することで、第３電極部の電位を容易に調整することができる。このため、空気イオンの生成バランスが所望のバランスに自己調整されるように、第３電極部の電位を容易に設定することができる。
【００２１】
そして、前記第１態様のイオン生成装置と同様に、前記第１放電電極部に正の直流高電圧が印加されると、該第１放電電極部と前記第３電極部との間で、前記第１放電針の先端に集中する電界が形成され、この電界によって第１放電針の先端で発生するコロナ放電により、正の空気イオンが生成される。また、前記第２放電電極部に負の直流高電圧が印加されると、該第２放電電極部と前記第３電極部との間で、前記第２放電針の先端に集中する電界が形成され、この電界によって第２放電針の先端で発生するコロナ放電により、負の空気イオンが生成される。この生成された正及び負の空気イオンの一部は、帯電体へ供給され、残部は、第３電極部に流れ込む。
【００２２】
このとき、例えば、正の空気イオンの生成量が負の空気イオンの生成量よりも多いときには、正の空気イオンの方が多く第３電極部に流れ込む。すなわち、第３電極部に正の電流が流れ込むこととなる。よって、第２態様のイオン生成装置によれば、第１放電電極部から第２放電電極部へ流れる電流に加えて、第３電極部から第２放電電極部へ流れる電流が生じる。このため、第２放電電極部と第３電極部との間の抵抗を流れる電流が、第１放電電極部と第３電極部との間の抵抗を流れる電流より多くなるので、前記第１態様のイオン生成装置と同様に、第３電極部の電位が正の側に偏る。そして、第３電極部の電位が正の側に偏ると、第１放電電極部と第３電極部との間で形成される第１放電針の先端に集中する電界は、第３電極部の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、正の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等にするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００２３】
また、例えば、負の空気イオンの生成量が正の空気イオンの生成量よりも多いときには、負の空気イオンの方が多く第３電極部に流れ込む。すなわち、第３電極部に負の電流が流れ込むこととなる。よって、第２態様のイオン生成装置によれば、第１放電電極部から第２放電電極部へ流れる電流に加えて、第３電極部から第１放電電極部へ流れる負の電流（第１放電電極部から第３電極部へ流れる電流）が生じる。このため、第１放電電極部と第３電極部との間の抵抗を流れる電流が、第２放電電極部と第３電極部との間の抵抗を流れる電流より多くなるので、前記第１態様のイオン生成装置と同様に、第３電極部の電位が負の側に偏る。そして、第３電極部の電位が負の側に偏ると、第２放電電極部と第３電極部との間で形成される第２放電針の先端に集中する電界は、第３電極部の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、負の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等とするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００２４】
これにより、例えば、装置の稼動が継続され、放電針の汚れ等の影響で、正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性が変化しても、空気イオンの生成バランスが予め設定された所望のバランスに適切に自己調整される。従って、本発明の第２態様のイオン生成装置によれば、前記第１態様のイオン生成装置と同様に、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを、装置の稼動状態によらずに安定して、簡単な構成で適切に調整することができる。なお、第２態様のイオン生成装置の高圧電源は、前記第１態様のイオン生成装置の高圧電源と同様に構成することができる。
【００２５】
さらに、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記第３電極部は、互いに平行に配設された、２つの棒状の電極で構成され、前記第１放電針及び第２放電針は、前記２つの棒状の電極の間で、該２つの棒状の電極と平行になるように定められた１つの列上に配置されており、該列には、それぞれ、該第１放電針と第２放電針とが、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて、交互に並ぶように配置されていることが好ましい。
【００２６】
または、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記第３電極部は、１つの棒状の電極で構成され、前記第１放電針及び第２放電針は、前記１つの棒状の電極の両側のうちの一方の側で、該１つの棒状の電極と平行になるように定められた少なくとも1つの列上と、他方の側で該１つの棒状の電極と平行になるように定められた、該一方の側の列と同数の列上とに配置されており、該一方の側の列には、それぞれ、１つ以上の該第１放電針が、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて配置され、該他方の側の列には、それぞれ、１つ以上の該第２放電針が、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて配置されていることが好ましい。
【００２７】
または、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記第３電極部は、１つの棒状の電極で構成され、前記第１放電針及び第２放電針は、前記１つの棒状の電極の両側のうちの一方の側で、該１つの棒状の電極と平行になるように定められた少なくとも1つの列上と、他方の側で該１つの棒状の電極と平行になるように定められた、該一方の側の列と同数の列上とに配置されており、該列には、それぞれ、該第１放電針と第２放電針とが、各放電針の軸心を該列と直交する方向に向けて交互に並ぶように配置されていることが好ましい。
【００２８】
これによれば、上記のいずれにおいても、前記第３電極部は、棒状の電極で構成され、前記第１放電針及び第２放電針は、該第３電極部に対して対称的な位置に配置されているので、第１及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整される。なお、前記第１放電針及び第２放電針が複数の列上に配置される場合には、例えば、該第１放電針及び第２放電針が千鳥配置となるように配置されることが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための空気を供給する供給手段を備え、前記第１放電針及び第２放電針は、前記供給手段による空気の供給方向に中心軸が向くように定められた円の周方向に、互いに間隔を存して交互に並ぶように配置され、前記第３電極部は、該円の中心軸上に配置されることが好ましい。
【００３０】
これによれば、前記第１放電針及び第２放電針は、前記供給手段による空気の供給方向に中心軸が向くように定められた円の周方向に、互いに間隔を存して交互に並ぶように配置され、前記第３電極部は、該円の中心軸上に配置されている。よって、第１放電針及び第２放電針は、第３電極部に対して対称的な位置に配置されているので、第１及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整される。さらに、前記供給手段から供給される空気により、正及び負の空気イオンが帯電体へ速やかに搬送されるので、効率良く帯電体の除電を行うことができる。
【００３１】
このとき、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記供給手段は、前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための圧縮空気を噴出するエアーノズルであることが好ましい。または、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記供給手段は、前記第１放電針及び第２放電針の先端で生成された正及び負の空気イオンを帯電体へ搬送するための空気を送出するファンであることが好ましい。
【００３２】
これによれば、前記エアーノズルから噴出される圧縮空気、又は前記ファンから送出される空気により、生成された正及び負の空気イオンが帯電体へ速やかに搬送される。
【００３３】
さらに、本発明の第１態様及び第２態様のイオン生成装置において、前記第３電極部の前記第１放電針及び第２放電針に対する位置を調整する手段を備えることが好ましい。
【００３４】
これによれば、前記第３電極部の前記第１放電針及び第２放電針に対する位置を調整する手段が備えられているので、第３電極部の位置を容易に調整することができる。よって、例えば、装置を組み立てた後でも、組み立ての誤差等の影響を補償して、第３電極部の電位が正及び負の空気イオンの生成バランスをより的確に反映して変化するように、第３電極部の位置を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態を添付の図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図であり、図２は、図１のイオン生成装置の高圧電源の回路を示す説明図であり、図３は、図１のイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図であり、図４は、図３のIV−IV線断面図である。なお、本実施形態におけるイオン生成装置は、本発明の第１態様に係るイオン生成装置である。
【００３６】
図１を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置１の概略を説明する。このイオン生成装置１は、複数の放電針８，１０をそれぞれ有する放電電極部８Ａ，１０Ａと、放電電極部８Ａ，１０Ａにそれぞれ正及び負の直流高電圧を印加する高圧電源１ａと、放電針８，１０と対向して設けられた第３電極部１４とを備える。
【００３７】
各放電針８は、導体からなり、接続線（図示せず）により相互に電気的に接続されている。それらの放電針８と、各放電針８を相互に接続する接続線とにより、放電電極部８Ａが構成される。同様に、各放電針１０は、導体からなり、接続線（図示せず）により相互に電気的に接続されている。それらの放電針１０と、各放電針１０を相互に接続する接続線とにより、放電電極部１０Ａが構成される。なお、本明細書の図において、放電針８は白抜きで示し、放電針１０は黒く塗りつぶして示している。また、各放電針８，１０は、絶縁体により形成される支持部１８ａによって支持されている。さらに、第３電極部１４は、導体からなり、絶縁体により形成されるエンド端支持部材１９とリード端支持部材２０とを介して、支持部１８ａによって支持されている。そして、放電電極部８Ａ，１０Ａ、第３電極部１４、支持部１８ａ、エンド端支持部材１９、リード端支持部材２０により、除電本体部１７ａが構成される。なお、図１に示したように、イオン生成装置１によって帯電体Ｘの除電を行う場合には、帯電体Ｘに一定の距離を隔てて除電本体部１７ａを対峙させる（放電針８，１０の先端を帯電体Ｘに対向させる）。
【００３８】
高圧電源１ａは、一定値の直流電圧を出力する直流電源回路２と、直流電源回路２から直流電圧を入力して高周波電圧を出力する高周波発振回路３と、高周波発振回路３の出力が１次側に接続された高周波トランス４と、高周波トランス４の２次側に接続され、正及び負の直流高電圧をそれぞれ発生する正及び負の倍電圧整流回路５，６とで構成される。倍電圧整流回路５の出力端子７は、接続線７ａを介して、放電電極部８Ａに接続され、倍電圧整流回路６の出力端子９は、接続線９ａを介して、放電電極部１０Ａに接続される。また、出力端子７は、第１抵抗１１と第２抵抗１２とを直列に接続してなる直列回路を介して出力端子９に接続されている。さらに、第１抵抗１１と第２抵抗１２との接続部の端子１３は、接続線１３ａを介して、第３電極部１４に接続されている。なお、第１抵抗１１及び第２抵抗１２の所定の抵抗値は、例えば、放電針８，１０の後述するコロナ放電による、正の空気イオンと負の空気イオンとの生成量が同等のときに、第３電極部１４の電位が０となるように予め決められている。
【００３９】
次に、図２を用いて、高圧電源１ａについて、より詳細に説明する。図２を参照して、直流電源回路２は、交流電圧を全波整流して平滑化するためのダイオードと抵抗とコンデンサとからなり、商用電源から入力された交流電圧を、直流電圧に変換して出力する。高周波発振回路３は、コイルとコンデンサとダイオードと抵抗とトランジスタとからなり、直流電源回路２からの直流電圧の印加によって、自励発振により高周波で発振する。なお、直流電源回路２、高周波発振回路３の回路構成は、公知の構成である。
【００４０】
高周波発振回路３の発振により、高周波トランス４の１次側に電流が流れ、高周波トランス４の２次側に昇圧された電圧が発生する。高周波トランス４の２次側に発生する電圧は、倍電圧整流回路５，６に入力され、さらに整流、昇圧されて出力される。
【００４１】
倍電圧整流回路５，６は、コッククロフト・ウォルトン回路といわれる周知の構成であり、コンデンサとダイオードとで構成されている。倍電圧整流回路５，６の出力端子７，９には、コンデンサとダイオードとを組み合わせた単位ブロックの段数に応じて、入力電圧の所定倍の大きさの正及び負の一定値の直流高電圧が得られる。
【００４２】
この高圧電源１ａによれば、正と負との両方の直流高電圧を、共通の直流電源回路２、高周波発振回路３、高周波トランス４を用いて出力することができる。よって、正の直流高圧電源と負の直流高圧電源とをそれぞれ備えるよりも、イオン生成装置を小型で軽量にすることができる。
【００４３】
なお、放電電極部８Ａに印加する正の直流高電圧の大きさ（出力端子７の出力電圧）と、放電電極部１０Ａに印加する負の直流高電圧の大きさ（出力端子９の出力電圧）とは、所定の一定値（例えば、＋５ｋＶ，−５ｋＶ）に予め決められている。
【００４４】
次に、図３，４を用いて、除電本体部１７ａについて、より詳細に説明する。図３，４を参照して、第３電極部１４は、１つの棒状の導電性芯材から構成される。支持部１８ａは、棒状の部材であり、第３電極部１４に平行になるように設けられている。支持部１８ａの長手方向の両端部には、エンド端支持部材１９とリード端支持部材２０とが対向して垂設されている。リード端支持部材２０には、支持部１８ａと平行な貫通孔３３が形成されている。なお、エンド端支持部材１９にも、リード端支持部材２０と同様に、支持部１８ａと平行な貫通孔３４（図示せず）が、貫通孔３３と同軸心に形成されている。第３電極部１４は、その一端がエンド端支持部材１９の貫通孔３４に挿入されて該エンド端支持部材１９に固定され、他端がリード端支持部材２０の貫通孔３３に挿入されて該リード端支持部材２０に固定されている。また、第３電極部１４は、リード端支持部材２０側の端部から伸びた接続線１３ａを介して、高圧電源１ａの端子１３に接続されている。
【００４５】
放電針８，１０は、第３電極部１４の両側のうちの一方の側で、第３電極部１４と平行になるように定められた1つの列上と、他方の側で第３電極部１４と平行になるように定められた１つの列上とに配置されている。前記２つの列は、それぞれ、第３電極部１４から等距離となる列である。さらに、前記一方の側の列には、複数の（本実施形態では２つの）放電針８が、各放電針８の軸心を該列と直交する方向（上下方向）に向けて、互いに平行に、等間隔を存して配置されている。また、前記他方の側の列には、放電針８と同数の放電針１０が、各放電針１０の軸心を該列と直交する方向（上下方向）に向けて、互いに平行に、等間隔を存して配置されている。このとき、放電針８，１０は、図３に例示したように、放電針８，１０が千鳥配置となるように配置されている。従って、除電本体部１７ａを側面から見たとき、放電針８，１０が等間隔で交互に並ぶ。また、各放電針８，１０は、その基端部が支持部１８ａに固定されている。
【００４６】
なお、放電電極部８Ａは、本発明の第１放電電極部に相当し、放電針８は、本発明の第１放電針に相当し、放電電極部１０Ａは、本発明の第２放電電極部に相当し、放電針１０は、本発明の第２放電針に相当する。
【００４７】
次に、本実施形態のイオン生成装置１の作動（除電作動）について説明する。まず、放電電極部８Ａに正の直流高電圧が印加されると、放電電極部８Ａと第３電極部１４との間で、放電針８の先端に集中する電界（放電針８の先端から第３電極部１４に向かう電界）が形成され、この電界によって放電針８の先端で発生するコロナ放電により、正の空気イオンが生成される。また、放電電極部１０Ａに負の直流高電圧が印加されると、放電電極部１０Ａと第３電極部１４との間で、放電針１０の先端に集中する電界（第３電極部１４から放電針１０の先端に向かう電界）が形成され、この電界によって放電針１０の先端で発生するコロナ放電により、負の空気イオンが生成される。この生成された正及び負の空気イオンの一部は、帯電体Ｘへ供給され、残部は、第３電極部１４に流れ込む。
【００４８】
このとき、例えば、正の空気イオンの生成量が負の空気イオンの生成量よりも多いときには、正の空気イオンの方が多く第３電極部１４に流れ込む。すなわち、第３電極部１４に正の電流が流れ込むこととなる。よって、放電電極部８Ａから第１抵抗１１及び第２抵抗１２を介して放電電極部１０Ａへ流れる電流に加えて、第３電極部１４から第２抵抗１２を介して放電電極部１０Ａへ流れる電流が生じる。このため、第２抵抗１２を流れる電流が第１抵抗１１を流れる電流より多くなるので、第３電極部１４の電位が正の側に偏る。そして、第３電極部１４の電位が正の側に偏ると、放電電極部８Ａと第３電極部１４との間で形成される放電針８の先端に集中する電界は、第３電極部１４の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、正の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等とするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００４９】
また、例えば、負の空気イオンの生成量が正の空気イオンの生成量よりも多いときには、負の空気イオンの方が多く第３電極部１４に流れ込む。すなわち、第３電極部１４に負の電流が流れ込むこととなる。よって、放電電極部８Ａから第１抵抗１１及び第２抵抗１２を介して放電電極部１０Ａへ流れる電流に加えて、第３電極部１４から第１抵抗１１を介して放電電極部８Ａへ流れる負の電流（放電電極部８Ａから第３電極部１４へ流れる電流）が生じる。このため、第１抵抗１１を流れる電流が第２抵抗１２を流れる電流より多くなるので、第３電極部１４の電位が負の側に偏る。そして、第３電極部１４の電位が負の側に偏ると、放電電極部１０Ａと第３電極部１４との間で形成される放電針１０の先端に集中する電界は、第３電極部１４の電位が偏る前よりも弱くなる。このため、負の空気イオンの生成量が減少するので、正及び負の空気イオンの生成量を同等とするように、空気イオンの生成バランスが変化することとなる。
【００５０】
以上により、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが所望のバランスに自動的に調整されて、正、負の空気イオンが生成される。そして、その生成された正、負の空気イオンが帯電体Ｘに向かって移動し、帯電体Ｘの電荷が中和されて除電が行われる。
【００５１】
本実施形態のイオン生成装置によれば、例えば、装置の稼動が継続され、放電針の汚れ等の影響で、正及び負の空気イオンの生成量のバランスの特性が変化しても、空気イオンの生成バランスが予め設定された所望のバランスに適切に自己調整される。従って、正及び負の空気イオンの生成量のバランスを、装置の稼動状態によらずに安定して、簡単な構成で適切に調整することができる。このとき、放電針８，１０は、第３電極部１４に対して対称的な位置に配置されているので、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部１４への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部１４に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部１４の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整される。
【００５２】
なお、本実施形態において、第３電極部１４の両側の、放電針８，１０が配置される列は、第３電極部１４の各側に１つずつ定められるものとしたが、本実施形態の変形例として、放電針８，１０が配置される列を、例えば図１６に示すように、第３電極部１４の各側に複数ずつ（図１６では２つずつ）定められるものとしてもよい。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態を、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態におけるイオン生成装置の高圧電源の回路を示す説明図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、高圧電源１ａの代わりに、高圧電源１ｂを用いたものであり、本発明の第２態様に係るイオン生成装置である。高圧電源１ｂは、倍電圧整流回路５の出力端子７と、倍電圧整流回路６の出力端子９とを抵抗を介して接続する部分と、第３電極部１４を接続する部分とに係る構成のみが、高圧電源１ａと相違する。
【００５４】
図５を参照して、高圧電源１ｂにおいて、倍電圧整流回路５の出力端子７と、倍電圧整流回路６の出力端子９とは、所定の抵抗値の第１抵抗１１と、抵抗値が可変な第３抵抗１５と、所定の抵抗値の第２抵抗１２とを直列に接続してなる直列回路を介して接続されている。
【００５５】
第３抵抗１５は、３つの端子１６ａ〜１６ｃを有し、第１端子１６ａは第１抵抗１１に接続され、第２端子１６ｂは第２抵抗１２に接続され、第３端子１６ｃは第３電極部１４に接続されている。第３抵抗１５の第１端子１６ａと第２端子１６ｂとの間は、所定の抵抗値Ｒであり、第３端子１６ｃは、抵抗値Ｒを、第１端子１６ａ側の抵抗値Ｒ１と第２端子１６ｂ側の抵抗値Ｒ２とに分割している（Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２）。このとき、抵抗値Ｒ１と抵抗値Ｒ２との割合は、可変に設定できる。すなわち、放電電極部８Ａと第３電極部１４との間は、第１抵抗１１の抵抗値と抵抗値Ｒ１とを合わせた可変な抵抗値となっている。また、放電電極部１０Ａと第３電極部１４との間は、第２抵抗１２の抵抗値と第３抵抗１５の抵抗値Ｒ２とを合わせた可変な抵抗値となっている。
【００５６】
このとき、放電電極部８Ａと第３電極部１４との間の抵抗値、及び放電電極部１０Ａと第３電極部１４との間の抵抗値は、例えば、正の空気イオンと負の空気イオンとの生成量が同等のときに、第３電極部１４の電位が０となるように設定されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００５７】
本実施形態のイオン生成装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができると共に、さらに、第３抵抗１５の設定を変更することで、第１放電電極部８Ａと第３電極部１４との間の抵抗値、及び第２放電電極部１０Ａと第３電極部１４との間の抵抗値を調整することができるので、例えば、装置を組み立てた後でも、第３電極部１４の電位を容易に調整することができる。このため、空気イオンの生成バランスが所望のバランスに自己調整されるように、第３電極部１４の電位を容易に設定することができる。
【００５８】
なお、本実施形態において、第３電極部１４の両側の、放電針８，１０が配置される列は、第３電極部１４の各側に１つずつ定められるものとしたが、本実施形態の変形例として、放電針８，１０が配置される列を、第３電極部１４の各側に複数ずつ定められるもの（例えば図１６を参照）としてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態を、図６，７を参照して説明する。図６は、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図であり、図７は、図６のVII−VII線断面図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、除電本体部１７ａの代わりに、除電本体部１７ｂを用いたものである。除電本体部１７ｂは、第３電極部１４，１４、支持部１８ｂ、及び放電針８，１０の配置のみが、除電本体部１７ａと相違する。
【００６０】
図６，７を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置は、互いに平行に配設された棒状の導電性芯材でそれぞれ構成された２つの第３電極部１４，１４を備えている。絶縁体により形成される支持部１８ｂは、棒状の部材であり、第３電極部１４，１４に平行になるように設けられている。支持部１８ｂの長手方向の両端部には、絶縁体により形成されるエンド端支持部材２１とリード端支持部材２２とが対向して垂設されている。リード端支持部材２２には、支持部１８ｂと平行な一対の貫通孔３５，３５が形成されている。なお、エンド端支持部材２１にも、リード端支持部材２２と同様に、支持部１８ｂと平行な一対の貫通孔３６，３６（図示せず）が、それぞれ貫通孔３５，３５と同軸心に形成されている。
【００６１】
第３電極部１４，１４は、それぞれ、その一端がエンド端支持部材２１の貫通孔３６，３６のぞれぞれに挿入されて該エンド端支持部材２１に固定され、他端がリード端支持部材２２の貫通孔３５，３５のそれぞれに挿入されて該リード端支持部材２２に固定されている。また、第３電極部１４，１４は、リード端支持部材２２側の端部が、リード端支持部材２２に固定された導電性の接続部材２３に接続されている（短絡されている）。そして、接続部材２３から伸びた接続線１３ａを介して、高圧電源１ａの端子１３に接続されている。
【００６２】
放電針８，１０は、第３電極部１４，１４の間で、第３電極部１４，１４と平行になるように定められた１つの列上に配置されている。前記１つの列は、第３電極部１４，１４から等距離となる列である。前記１つの列には、複数の（本実施形態では２つの）放電針８と、放電針８と同数の放電針１０とが、各放電針８，１０の軸心を該列と直交する方向（上下方向）に向けて、互いに平行に、等間隔を存して交互に並ぶように配置されている。そして、放電電極部８Ａ，１０Ａ、第３電極部１４、支持部１８ｂ、エンド端支持部材２１、リード端支持部材２２、接続部材２３により、除電本体部１７ｂが構成される。また、各放電針８，１０は、それぞれ、その基端部が支持部１８ｂに固定されている。そして、放電針８は、接続線７ａを介して出力端子７に導通され、放電針１０は、接続線９ａを介して出力端子９に導通されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００６３】
本実施形態のイオン生成装置によれば、除電本体部１７ｂの放電針８，１０は、第３電極部１４，１４に対して対称的な位置に配置されているので、第１実施形態と同様に、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部１４，１４への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部１４に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部１４の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが適切に調整され、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６４】
なお、本実施形態の変形例として、高圧電源１ａの代わりに、第２実施形態と同じ高圧電源１ｂを用いるものとしてもよい。この場合には、第３電極部１４，１４は、接続部材２３から伸びた接続線１３ａを介して、高圧電源１ｂの端子１６ｃに接続される。
【００６５】
次に、本発明の第４実施形態を、図８，９を参照して説明する。図８は、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図であり、図９は、図８のIX−IX線断面図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、除電本体部１７ａの代わりに、除電本体部１７ｃを用いたものであある。除電本体部１７ｃは、放電針８，１０の配置のみが、除電本体部１７ａと相違する。
【００６６】
図８を参照して、放電針８，１０は、第３電極部１４の両側のうちの一方の側で、第３電極部１４と平行になるように定められた1つの列上と、他方の側で第３電極部１４と平行になるように定められた１つの列上とに配置されている。前記２つの列は、それぞれ、第３電極部１４から等距離となるように配置されている。前記２つの列には、それぞれ、複数の（本実施形態では２つの）放電針８と、放電針８と同数の放電針１０とが、各放電針８，１０の軸心を該列と直交する方向（上下方向）に向けて、互いに平行に、等間隔を存して交互に並ぶように配置されている。このとき、放電針８，１０は、図８に例示したように、放電針８と放電針１０とが、それぞれについて千鳥配置となるように配置されている。従って、除電本体部１７ｃを側面から見たとき、第３電極部１４の両側の放電針８と放電針１０（支持部１８ａの横断方向に並列する放電針８，１０）とが重なり、第３電極部１４の片側で放電針８と放電針１０とが等間隔で交互に並ぶ。そして、放電電極部８Ａ，１０Ａ、第３電極部１４、支持部１８ａ、リード端支持部材１９、エンド端支持部材２０により、除電本体部１７ｃが構成される。
【００６７】
さらに、図９を参照して、各放電針８，１０は、その基端部が支持部１８ｃに固定されている。そして、放電針８は、接続線７ａを介して出力端子７に導通され、放電針１０は、接続線９ａを介して出力端子９に導通されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００６８】
本実施形態のイオン生成装置によれば、除電本体部１７ｃの放電針８，１０は、第３電極部１４に対して対称的な位置に配置されているので、第１実施形態と同様に、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部１４への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部１４に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部１４の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整され、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６９】
なお、本実施形態において、第３電極部１４の両側の、放電針８，１０が配置される列は、第３電極部１４の各側に１つずつ定められるものとしたが、本実施形態の変形例として、放電針８，１０が配置される列を、第３電極部１４の各側に複数ずつ定められるものとしてもよい。
【００７０】
また、本実施形態の変形例として、高圧電源１ａの代わりに、第２実施形態と同じ高圧電源１ｂを用いるものとしてもよい。この場合には、第３電極部１４は、接続線１３ａを介して、高圧電源１ｂの端子１６ｃに接続される。
【００７１】
次に、本発明の第５実施形態を、図１０，１１を参照して説明する。図１０は、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図であり、図１１は、図１０のXI−XI線断面図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、除電本体部１７ａの代わりに、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体Ｘへ搬送するための圧縮空気を噴出するエアーノズルを備える構成（エアーノズル型の除電本体部１７ｄ）を用いたものである。
【００７２】
図１０，１１を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部１７ｄには、円筒状のノズルケース２４が備えられている。ノズルケース２４の内部には、絶縁体により形成される円板状の支持部２５が、ノズルケース２４の中心軸と同軸になるように設けられている。支持部２５は、該支持部２５の外周面とノズルケース２４の内壁面とが接して固定されている。
【００７３】
第３電極部１４は、球状の導電性部材であり、棒状の導電性部材３７の一端に固定されている。棒状の導電性部材３７の他端は、支持部２５に固定されている。棒状の部材３７は、ノズルケース２４の中心軸と同軸に設けられており、第３電極部１４は、ノズルケース２４の中心軸上に配置される。第３電極部１４は、棒状の導電性部材３７の、支持部２５側の端部から伸びた接続線１３ａを介して、高圧電源１ａの端子１３に接続されている。
【００７４】
放電針８，１０は、支持部２５上の、ノズルケース２４の軸方向に中心軸が向くように定められた円αの周方向に配置されている。本実施形態では、各１つの放電針８，１０が、円αの中心を挟んで対向し、且つ、各放電針８，１０の軸心をノズルケース２４の中心軸と平行な方向に向けて円αの周上に配置されている。従って、放電針８と放電針１０とは、円αの周方向に１８０°の間隔を存して配置されている。また、各放電針８，１０は、それぞれ、その基端部が支持部２５に固定されている。このとき、放電針８，１０の先端と第３電極部１４とは、支持部２５に対して同じ側（支持部２５の前面側）にある。そして、放電針８は、接続線７ａを介して出力端子７に導通され、放電針１０は、接続線９ａを介して出力端子９に導通されている。
【００７５】
さらに、ノズルケース２４内の支持部２５の前面側には、空気イオン室２８が形成されている。また、支持部２５の、放電針８，１０と第３電極部１４とが配置されていない部分には、ノズルケース２４の中心軸と平行な方向に設けられた貫通孔である空気噴出口２６が設けられている。また、ノズルケース２４内の支持部２５の背面側には、円筒状の空気管（エアーノズル）２７が、空気噴出口２６の中心軸と同軸に設けられている。空気管２７の支持部２５側の端部は、支持部２５に固定されて、空気噴出口２６と空気イオン室２８とに連通している。
【００７６】
そして、空気管２７には、図示しないコンプレッサー等から圧縮空気が供給され、この圧縮空気が、空気管２７と空気噴出口２６とを介して、空気イオン室２８に噴出される。この圧縮空気により、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンが、帯電体Ｘへ搬送される。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００７７】
本実施形態のイオン生成装置によれば、除電本体部１７ｄの放電針８，１０は、第３電極部１４に対して対称的な位置に配置されているので、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部１４への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部１４に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部１４の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整され、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本実施形態のイオン生成装置によれば、空気管２７を介して供給される圧縮空気により、正及び負の空気イオンが帯電体Ｘへ速やかに搬送されるので、効率良く帯電体Ｘの除電を行うことができる。
【００７８】
なお、本実施形態においては、各１つの放電針８，１０が配置されるものとしたが、本実施形態の変形例として、複数の互いに同数の放電針８，１０が、円αの周方向に等間隔で交互に並ぶように配置されるものとしてもよい。
【００７９】
また、本実施形態の変形例として、高圧電源１ａの代わりに、第２実施形態と同じ高圧電源１ｂを用いるものとしてもよい。この場合には、第３電極部１４は、接続線１３ａを介して、高圧電源１ｂの端子１６ｃに接続される。
【００８０】
次に、本発明の第６実施形態を、図１２，１３を参照して説明する。図１２は、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図であり、図１３は、図１２のXIII−XIII線断面図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、除電本体部１７ａの代わりに、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを帯電体Ｘへ搬送するための空気を送出するファン（ブロア）を備える構成（ブロア型の除電本体部１７ｅ）を用いたものである。
【００８１】
図１２，１３を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部１７ｅには、断面が正方形の筒状のケース２９が備えられている。ケース２９の内部には、絶縁体により形成される正方形の平板状の支持部３０が、ケース２９の中心軸と同軸になるように設けられている。支持部３０は、該支持部３０の外周面とケース２９の内壁面とが接して固定されている。
【００８２】
第３電極部１４は、球状の導電性部材であり、棒状の導電性部材３７の一端に固定されている。棒状の部材３７の他端は、支持部３０に固定されている。棒状の部材３７は、ケース２９の中心軸と同軸に設けられており、第３電極部１４は、ケース２９の中心軸上に配置される。また、第３電極部１４は、棒状の導電性部材３７の、支持部３０側の端部から伸びた接続線１３ａを介して、高圧電源１ａの端子１３に接続されている。
【００８３】
放電針８，１０は、支持部３０上の、ケース２９の軸方向に中心軸が向くように定められた円βの周方向に配置されている。本実施形態では、各２つの放電針８，１０が、円βの中心を挟んで対向し、且つ、各放電針８，１０の軸心をケース２９の中心軸と平行な方向に向けて円βの周上に配置されている。従って、放電針８と放電針１０とは、円βの周方向に等間隔で交互に配置されている。また、各放電針８，１０は、それぞれ、その基端部が支持部３０に固定されている。このとき、放電針８，１０の先端と第３電極部１４とは、ケース２９内の支持部３０に対して同じ側（支持部３０の前面側）にある。そして、放電針８は、接続線７ａを介して出力端子７に導通され、放電針１０は、接続線９ａを介して出力端子９に導通されている。
【００８４】
さらに、ケース２９内の支持部３０の前面側には、空気イオン室３２が形成されている。また、ケース２９内の支持部３０の背面側には、電動モータ３１ａにより回転駆動されるファン３１が、その回転軸をケース２９の中心軸と同軸に向けて、支持部３０と間隔を存してケース２９に取り付けられている。さらに、支持部３０の、放電針８，１０と第３電極部１４とが配置されていない部分には、扇形の複数（本実施形態では４つ）の開口孔３８が設けられている。開口孔３８により、ケース２９内の支持部３０の背面側と、支持部３０の前面側に形成された空気イオン室３２とが連通される。
【００８５】
そして、ファン３１から支持部３０の開口孔３８を介して送出される空気が、空気イオン室３２に供給される。この空気により、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンが、帯電体Ｘへ搬送される。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００８６】
本実施形態のイオン生成装置によれば、除電本体部１７ｅの放電針８，１０は、第３電極部１４に対して対称的な位置に配置されているので、放電針８，１０の先端でコロナ放電によりそれぞれ生成された正及び負の空気イオンの、第３電極部１４への流れ込み易さは、偏りのないものとなる。よって、第３電極部１４に流れ込む正及び負の空気イオンの量は、正及び負の空気イオンの生成量のバランスをより的確に反映したものとなる。従って、第３電極部１４の電位が空気イオンの生成バランスに応じて適切に変化するので、正及び負の空気イオンの生成量のバランスが予め設定された所望のバランスに適切に調整され、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本実施形態のイオン生成装置によれば、ファン３１により供給される空気により、正及び負の空気イオンが帯電体Ｘへ速やかに搬送されるので、効率良く帯電体Ｘの除電を行うことができる。
【００８７】
なお、本実施形態においては、各２つの放電針８，１０が配置されるものとしたが、本実施形態の変形例として、各１つの放電針８，１０、又は各３つ以上の放電針８，１０が、円βの周方向に等間隔で交互に並ぶように配置されるものとしてもよい。
【００８８】
また、本実施形態の変形例として、高圧電源１ａの代わりに、第２実施形態と同じ高圧電源１ｂを用いるものとしてもよい。この場合には、第３電極部１４は、接続線１３ａを介して、高圧電源１ｂの端子１６ｃに接続される。
【００８９】
次に、本発明の第７実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、本実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部の横断面図である。なお、本実施形態は、第１実施形態において、除電本体部１７ａの代わりに、第３電極部１４の放電針８，１０に対する位置を調整する手段を備えた除電本体部１７ｆを用いたものである。
【００９０】
図１４を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置のリード端支持部材２０には、放電針８，１０と垂直な方向に細長い形状の貫通孔３３ｆ（長孔）が支持部１８ａと平行に形成されている。なお、エンド端支持部材１９にも、リード端支持部材２０と同様に、支持部１８ａと平行な貫通孔３４ｆ（図示せず）が、貫通孔３３ｆと同軸心に形成されている。第３電極部１４は、その一端がエンド端支持部材１９の貫通孔３４ｆに挿入され、他端がリード端支持部材２０の貫通孔３３ｆに挿入されている。そして、第３電極部１４は、導電性芯材の外周囲の一部と貫通孔３３ｆ，３４ｆの内壁面とが接して、支持部１８ａと平行に支持されている。このとき、第３電極部１４は、支持部１８ａと平行な状態を保ちながら、貫通孔３３ｆ，３４ｆに沿って放電針８，１０と垂直な方向に移動可能であると共に、貫通孔３３ｆ，３４ｆの任意の位置で図示しないネジ等により支持部１８ａに固定可能とされている。これにより、第３電極部１４の放電針８，１０に対する位置が調整される。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００９１】
本実施形態のイオン生成装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができると共に、さらに、第３電極部１４の放電針８，１０に対する位置を調整する手段が備えられているので、第３電極部１４の位置を容易に調整することができる。よって、例えば、装置を組み立てた後でも、組み立ての誤差等の影響を補償して、第３電極部１４の電位が正及び負の空気イオンの生成バランスをより的確に反映して変化するように（イオンバランスが所望のイオンバランスに調整されるように）、第３電極部１４の位置を調整することができる。
【００９２】
なお、本実施形態の変形例として、第２〜第６実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、第３電極部１４の位置を調整する手段を備えるものとしてもよい。
【００９３】
次に、本発明のイオン生成装置の除電性能の試験について、図１５，１６を参照して説明する。図１５は、除電性能を試験するための試験装置及び本発明のイオン生成装置（以下、実施例装置）を示す説明図であり、図１６は、図１５の実施例装置の除電本体部を下面から見た平面図である。実施例装置としては、本発明の第１実施形態の変形例によるイオン生成装置を用いている。実施例装置は、第３電極部１４の両側の、放電針８，１０が配置される列を、第３電極部１４の各側に２つずつ定めたことのみが、本発明の第１実施形態と相違する。また、比較例装置としては、実施例装置において、出力端子７と出力端子９との間を、第１抵抗１１，第２抵抗１２を介して接続せず、第３電極部１４を備えない、従来の直流コロナ放電式のイオン生成装置を用いている。
【００９４】
実地例装置では、第１実施形態で前述したように、図１６を参照して、放電針８，１０は、第３電極部１４の両側のうちの一方の側で、第３電極部１４と平行になるように定められた２つの列上と、他方の側で第３電極部１４と平行になるように定められた２つの列上とに配置されている。各列は、３０ｍｍの間隔を存して配置されている。一方の側の２つの列には、それぞれ、２つの放電針８が、互いに１００ｍｍの間隔を存して配置されている。なお、２つの列の放電針８を合わせた総数の放電針８は、第３電極部１４の軸方向で等間隔になるように配置されている。また、他方の側の２つの列には、それぞれ、２つの放電針１０が、互いに１００ｍｍの間隔を存して配置されている。なお、２つの列の放電針１０を合わせた総数の放電針１０は、第３電極部１４の軸方向で等間隔になるように配置されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。なお、第１抵抗１１及び第２抵抗１２の抵抗値は、共に２００ＭΩとした。
【００９５】
次に、試験に使用した試験装置について、図１５を参照して説明する。試験装置としては、帯電プレートモニタＡを用いている。帯電プレートモニタＡは、帯電電圧の減衰時間及びイオンバランスを測定するものであり、本体ａには、１５０ｍｍ角の金属製プレート（帯電体）ｂが、絶縁物ｃを介して取り付けられている。金属製プレートｂは、除電すべき帯電体Ｘを模擬するものである。また、本体ａには、金属製プレートｂに電荷を与える高圧電源ｅと、金属製プレートｂの電圧を測定する表面電位測定装置ｄと、金属製プレートｂの電圧の減衰時間を測定するタイマｆとが内蔵されている。
【００９６】
試験では、帯電プレートモニタＡの金属製プレートｂの上面からＬ（ｍｍ）の距離の位置に除電本体部を設置し、除電本体部で生成された正及び負の空気イオンを金属製プレートｂに供給する。そして、金属製プレートｂを、高圧電源ｅにより所定の初期帯電電圧に帯電させ、これに空気イオンを供給して電荷を中和し、所定の帯電電圧まで低下させるのに要する減衰時間を測定する。このとき、空気中の正、負イオンに偏りがあると、金属製プレートｂに正、負いずれかの電荷が蓄積して、その電圧の絶対値が大きくなる。この電圧は、オフセット電圧Ｖ０と呼ばれ、イオンバランスの指標となるものである。帯電プレートモニタＡにより、このオフセット電圧Ｖ０を測定する。
【００９７】
試験条件としては、実施例装置と比較例装置とのいずれも、放電針の先端から金属製プレートｂまでの距離Ｌを３００ｍｍとした。また、高圧電源は、±５ｋＶの直流高電圧を出力するものとした。そして、除電特性として、金属製プレートｂの帯電電圧が＋１，０００Ｖから＋１００Ｖまで減衰する時間と、−１，０００Ｖから−１００Ｖまで減衰する時間とを測定した。また、イオンバランス特性として、定常時の金属製プレートｂのオフセット電圧を測定した。
【００９８】
試験結果を表１に示す。この結果において、比較例装置では、イオンバランスが取れていないため、正の電荷の減衰は早く負の電荷の減衰は遅くなっており、オフセット電圧Ｖ０は−５０Ｖと負に偏っている。これに対して、実施例装置では、正、負の電荷の減衰時間は接近していると共に、オフセット電圧Ｖ０は−５Ｖと０に近い。これにより、実施例装置では、イオンバランスが取れていることが判る。よって、本発明により、良好なイオンバランスを得られるイオン生成装置を提供することができることが判る。
【００９９】
【表１】
0004723319.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図２】図１のイオン生成装置の高圧電源の回路を示す説明図。
【図３】図１のイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【図４】図３のIV−IV線断面図。
【図５】本発明の第２実施形態におけるイオン生成装置の高圧電源の回路を示す説明図。
【図６】本発明の第３実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【図７】図６のVII−VII線断面図。
【図８】本発明の第４実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【図９】図８のIX−IX線断面図。
【図１０】本発明の第５実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【図１１】図１０のXI−XI線断面図。
【図１２】本発明の第６実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【図１３】図１２のXIII−XIII線断面図。
【図１４】本発明の第７実施形態におけるイオン生成装置の除電本体部の横断面図。
【図１５】本発明のイオン生成装置による除電性能を試験するための試験装置及び実施例装置を示す説明図。
【図１６】図１５の実施例装置の除電本体部を下面から見た平面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１…イオン生成装置、１ａ，１ｂ…高圧電源、８，１０…放電針、８Ａ，１０Ａ…放電電極部、１１…第１抵抗、１２…第２抵抗、１４…第３電極部、１５…第３抵抗、２７…空気管（エアーノズル）、３１…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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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