(57)【要約】【課題】小型、軽量で、さらに、イオン生成の効率を向上することができるイオン生成装置を提供する。【解決手段】接地された放電発生部を有する導体からなる放電電極部１３と、放電電極部１３の両側に設けられた、導体からなる一対の電界形成電極部１４，１５と、放電電極部１３及び一対の電界形成電極部１４，１５を互いに絶縁させて一体に支持する支持部１８と、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力し、電界形成電極部１４，１５にそれぞれ正及び負のパルス高電圧を印加するパルス高圧電源４４とを備える。正及び負のパルス高電圧の印加により、電界形成電極部１４，１５のそれぞれと放電電極部１３との間で前記放電発生部に集中する電界を形成し、この電界によって該放電発生部で発生するコロナ放電により正、負の空気イオンを交互に生成する。【選択図】図１
2007042287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地された放電発生部を有する導体からなる放電電極部と、該放電電極部の両側に設けられた、導体からなる一対の電界形成電極部と、該放電電極部及び該一対の電界形成電極部を互いに絶縁させて一体に支持する支持部と、該一対の電界形成電極部に電圧を印加する高圧電源とを備えるイオン生成装置において、
前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成され、前記一対の電界形成電極部のうちの一方である第１電界形成電極部と、前記一対の電界形成電極部のうちの他方である第２電界形成電極部とに、それぞれ正及び負のパルス高電圧を印加するように、該一対の電界形成電極部に接続され、
前記正及び負のパルス高電圧の印加により、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界を形成し、この電界によって該放電発生部で発生するコロナ放電により正、負の空気イオンを交互に生成することを特徴とするイオン生成装置。
【請求項２】
前記パルス高圧電源は、前記負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、前記正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第１所定時間早くすると共に、該正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、該負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第２所定時間早くすることを特徴とする請求項１記載のイオン生成装置。
【請求項３】
前記放電電極部は、ダイオードと抵抗とを並列に接続してなる並列回路を介して接地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】
放電発生部を有する導体からなる放電電極部と、該放電電極部の両側に設けられた、導体からなる一対の電界形成電極部と、該放電電極部及び該一対の電界形成電極部を互いに絶縁させて一体に支持する支持部と、該一対の電界形成電極部に電圧を印加する高圧電源とを備えるイオン生成装置において、
前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成され、前記一対の電界形成電極部のうちの一方である第１電界形成電極部と前記放電電極部とに、正のパルス高電圧を選択的に印加可能に第１スイッチを介して接続されると共に、該一対の電界形成電極部のうちの他方である第２電界形成電極部と該放電電極部とに、負のパルス高電圧を選択的に印加可能に第２スイッチを介して接続され、該第１電界形成電極部に正のパルス高電圧を印加する際に、該放電電極部に負のパルス高電圧を印加すると共に、該第２電界形成電極部に負のパルス高電圧を印加する際に、該放電電極部に正のパルス高電圧を印加するように第１及び第２スイッチを制御する手段を備え、
前記正及び負のパルス高電圧の印加により、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界を形成し、この電界によって該放電発生部で発生するコロナ放電により正、負の空気イオンを交互に生成することを特徴とするイオン生成装置。
【請求項５】
前記パルス高圧電源は、一定値の直流電圧を出力する直流電源と、該直流電源の出力が第３スイッチを介して入力され、その入力時に正の高電圧を発生する第１高電圧発生回路と、該直流電源の出力が第４スイッチを介して入力され、その入力時に負の高電圧を発生する第２高電圧発生回路と、該第３及び第４スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換える第１制御手段とを備え、該第３及び第４スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧を出力することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項記載のイオン生成装置。
【請求項６】
前記パルス高圧電源は、正の一定値の高電圧を第５スイッチを介して出力する第１直流高圧電源と、負の一定値の高電圧を第６スイッチを介して出力する第２直流高圧電源と、該第５及び第６スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換える第２制御手段とを備え、該第５及び第６スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧を出力することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項記載のイオン生成装置。
【請求項７】
前記正、負の空気イオンを搬送するための空気を、前記放電電極部の放電発生部へ供給する空気供給流路が、前記支持部に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか１項記載のイオン生成装置。
【請求項８】
前記パルス高圧電源は、前記正及び負のパルス高電圧のパルス幅を変更する手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか１項記載のイオン生成装置。
【請求項９】
前記支持部に、前記パルス高圧電源が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のうちいずれか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、帯電物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（除電装置とも呼ばれる）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コロナ放電式イオン生成装置として、電圧印加式除電装置と自己放電式除電装置との２方式の装置が知られている。
【０００３】
電圧印加式除電装置は、例えば図２０，２１に示すように、除電本体部ａと交流高圧電源ｂ、並びに両者を接続する高圧ケーブルｃで構成される。除電本体部ａは、棒状の絶縁体の柄部ｅの長手方向に配設された多数の針状の放電電極ｄと、該柄部ｅの両端部に絶縁材を介して支持され、放電電極ｄと間隔を存して対向する接地電極ｆとを有する。接地電極ｆは導線ｇを介して接地されている。また、交流高圧電源ｂとしては、信頼性の高い巻線トランスが用いられる。この電圧印加式除電装置においては、交流高圧電源ｂからの高電圧を高圧ケーブルｃを介して放電電極ｄに印加することにより、放電電極ｄと接地電極ｆとの間に交流高電界が形成され、放電電極ｄの先端に電界が集中してコロナ放電が発生し、正、負の空気イオンが生成される。そして、これらの正、負の空気イオンにより帯電体ｘの電荷を中和して除電することができる。しかし、この電圧印加式除電装置は、交流高圧電源ｂを用いるため、大型で重量のあるものとなるという不都合がある。
【０００４】
また、自己放電式除電装置は、例えば図２２に示すように、放電電極として、アルミニウム等の導体の柄部ｈに保持され、該柄部ｈから延びる導線ｊを介して接地されている複数の導電性繊維ｉを有する。この自己放電式除電装置は、帯電体ｘの静電気エネルギーを利用して空気イオンを生成するもので、帯電体ｘからの電界を、放電電極である接地した導電性繊維ｉに集中させ、その電界によってコロナ放電を発生させ、空気イオンを生成する。帯電体ｘが負に帯電している場合は、正の空気イオンが放電電極により生成されて帯電体ｘの負電荷が中和される。帯電体ｘが正に帯電している場合は、負の空気イオンが放電電極により生成されて帯電体ｘの正電荷が中和される。このように、自己放電式除電装置は、帯電体ｘの静電気エネルギーを利用して空気イオンを生成するので、前述した電圧印加式除電装置のように高圧電源を必要としない。しかし、この自己放電式除電装置による除電の性能は、帯電体ｘの帯電電圧の大小に応じて決まるものである。よって、帯電電圧が、コロナ放電を発生させるのに必要な所定の電圧（具体的には、正負共に絶対値が３．０ｋＶ程度）より低い場合には、コロナ放電が全く発生せず、除電が行われないという不都合がある。
【０００５】
このため、自己放電式除電装置の不都合を補うイオン生成装置として、電界形成電極部を設けた自己放電式イオン生成装置（以下、これを電界形成電極式イオン生成装置と呼ぶ）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電界形成電極式イオン生成装置は、例えば図２３，２４に示すように、除電本体部ｋと交流高圧電源ｌ、並びに両者を接続する高圧ケーブルｍで構成される。除電本体部ｋは、絶縁体の支持部ｎに形成された接地電極部ｏと電界形成電極部ｐとを備える。接地電極部ｏは、放電電極として、アルミニウム等の導体の柄部ｑに保持され、該柄部ｑから延びる導線ｓを介して接地されている複数の導電性繊維ｒを有する。接地電極部ｏは、支持部ｎの長手方向に形成された溝部ｕに装着されている。また、電界形成電極部ｐは、支持部ｎの内部に挿入された、絶縁体ｔに被覆された一対の導電性芯材からなり、該一対の電界形成電極部ｐは、接地電極部ｏの両側に沿って設けられている。そして、電界形成電極部ｐに、交流高圧電源ｌから高圧ケーブルｍを介して交流高電圧が印加される。
【０００６】
この電界形成電極式イオン生成装置においては、帯電体ｘの帯電電圧が、コロナ放電を発生させるのに必要な所定の電圧より低い場合でも、電界形成電極部ｐに帯電電圧の不足を補うように交流高圧電源ｌから電圧を印加することにより、接地電極部ｏの導電性繊維ｒの先端に電界を集中させ、コロナ放電を発生させて正、負の空気イオンを生成することができ、帯電体ｘの除電を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、前記電界形成電極式イオン生成装置において、帯電電圧の低い帯電体ｘの除電を効果的に行わせるために、電圧印加式除電装置と同等の交流高電圧を、電界形成電極部ｐに印加させている。よって、交流高圧電源ｌを用いることとなり、このため、装置が大型で重量のあるものとなるという不都合がある。また、交流高圧電源ｌの出力波形は正弦波であるので、前記電圧形成電極式イオン生成装置において、交流高電圧を印加する場合に、正、負の電圧が切り換わるときには電圧が低くなる。そして、この電圧が低くなる区間ではコロナ放電が発生しないので空気イオンの生成が休止するため、イオン生成の効率が低下するという不都合がある。
【特許文献１】特開平９−６３７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる不都合を解消して、小型、軽量で、さらに、イオン生成の効率を向上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】
【０００９】
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、接地された放電発生部を有する導体からなる放電電極部と、該放電電極部の両側に設けられた、導体からなる一対の電界形成電極部と、該放電電極部及び該一対の電界形成電極部を互いに絶縁させて一体に支持する支持部と、該一対の電界形成電極部に電圧を印加する高圧電源とを備えるイオン生成装置において、前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成され、前記一対の電界形成電極部のうちの一方である第１電界形成電極部と、前記一対の電界形成電極部のうちの他方である第２電界形成電極部とに、それぞれ正及び負のパルス高電圧を印加するように、該一対の電界形成電極部に接続され、前記正及び負のパルス高電圧の印加により、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界を形成し、この電界によって該放電発生部で発生するコロナ放電により正、負の空気イオンを交互に生成することを特徴とする。
【００１０】
前記本発明の第１態様のイオン生成装置によれば、前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成される。前記パルス高圧電源は、一般的に、交流高圧電源よりも小型で軽量なものであるので、該パルス高圧電源を用いることで、前記イオン生成装置を小型・軽量化することができる。なお、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するとは、正のパルス高電圧のパルス列と、負のパルス高電圧のパルス列とを、次のようにそれぞれ生成することである。すなわち、前記正のパルス高電圧のパルス列の１パルスが出力されている期間内で、前記負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力を停止し、該負のパルス高電圧のパルス列の１パルスが出力されている期間内で、該正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力を停止するように、該正及び負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力期間の開始タイミング及び停止タイミングを調整して、正及び負のパルス高電圧のパルス列を生成する。
【００１１】
さらに、前記パルス高圧電源は、前記第１電界形成電極部に正のパルス高電圧を印加し、前記第２電界形成電極部に負のパルス高電圧を印加する。そして、前記第１電界形成電極部に正のパルス高電圧が印加されているときには、前記第１電界形成電極部と前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界が形成され、この電界によって該放電発生部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。また、前記第２電界形成電極部に負のパルス高電圧が印加されているときには、前記第２電界形成電極部と前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界が形成され、この電界によって該放電発生部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。そして、生成された正、負の空気イオンにより、除電の対象物体である帯電体の電荷を中和して除電を行う。このとき、本発明の第１態様のイオン生成装置によれば、前記パルス高圧電源により、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧とが間断なく交互に印加されるので、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間を、交流高圧電源を用いた場合よりも短縮して、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００１２】
また、前記正及び負のパルス高電圧のパルス列の１パルスは、一般には、該１パルスの出力期間の開始時の立上り及び停止時の立下りに時間遅れがあるため、完全な矩形のパルスにはならない。このとき、正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力が停止してから、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力を開始し、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力が停止してから、正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力を開始すると、正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの実際の出力の大きさが、コロナ放電を発生するのに必要な所定電圧以下になった時点から、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの実際の出力の大きさが、該所定電圧以上になる時点までの区間と、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの実際の出力の大きさが、該所定電圧以下になった時点から、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの実際の出力の大きさが、該所定電圧以上になる時点までの区間は、イオン生成の休止時間となる。よって、本発明の第１態様のイオン生成装置において、前記パルス高圧電源は、前記負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、前記正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第１所定時間早くすると共に、該正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、該負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第２所定時間早くすることが好ましい。
【００１３】
これによれば、前記パルス高圧電源は、前記負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、前記正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第１所定時間早くするので、前記第1電界形成電極部に印加される正の１パルスの停止時の立下りの期間と、前記第２電界形成電極部に印加される負の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにして、イオン生成の休止時間をなくすことができる。ここで、前記第１所定時間は、正の１パルスの停止時の立下りと、負の１パルスの開始時の立上りの遅れの特性に応じて、予め定められる所定時間である。また、前記パルス高圧電源は、正のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の開始タイミングを、前記負のパルス高電圧のパルス列の1パルスの出力期間の停止タイミングより第２所定時間早くするので、前記第２電界形成電極部に印加される負の１パルスの停止時の立下りの期間と、前記第1電界形成電極部に印加される正の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにして、イオン生成の休止時間をなくすことができる。ここで、前記第２所定時間は、負の１パルスの停止時の立下りと、正の１パルスの開始時の立上りとの遅れの特性に応じて、予め定められる所定時間である。よって、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間をなくして、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の第１態様のイオン生成装置において、前記放電電極部は、ダイオードと抵抗とを並列に接続してなる並列回路を介して接地されていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、前記正及び負のパルス高電圧の印加により、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界が形成されると、前記並列回路に電流が流れる。このとき、前記放電電極部の電位は、前記ダイオードの向き及び前記抵抗の抵抗値の大きさにより正又は負に偏るため、前記放電発生部で生成される正、負の空気イオンの生成量が、正又は負に偏ったものとなる。よって、前記並列回路により、生成する正、負の空気イオンのバランスを予め所望のイオンバランスに設定することができる。さらに、前記抵抗の抵抗値を可変的に設定できるように構成することで、例えば、センサ等からの外部指令やダイヤル操作等によって、生成する正、負の空気イオンのバランスを所望のイオンバランスに容易に変更することができる。
【００１６】
次に、本発明の第２態様のイオン生成装置は、放電発生部を有する導体からなる放電電極部と、該放電電極部の両側に設けられた、導体からなる一対の電界形成電極部と、該放電電極部及び該一対の電界形成電極部を互いに絶縁させて一体に支持する支持部と、該一対の電界形成電極部に電圧を印加する高圧電源とを備えるイオン生成装置において、前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成され、前記一対の電界形成電極部のうちの一方である第１電界形成電極部と前記放電電極部とに、正のパルス高電圧を選択的に印加可能に第１スイッチを介して接続されると共に、該一対の電界形成電極部のうちの他方である第２電界形成電極部と該放電電極部とに、負のパルス高電圧を選択的に印加可能に第２スイッチを介して接続され、該第１電界形成電極部に正のパルス高電圧を印加する際に、該放電電極部に負のパルス高電圧を印加すると共に、該第２電界形成電極部に負のパルス高電圧を印加する際に、該放電電極部に正のパルス高電圧を印加するように第１及び第２スイッチを制御する手段を備え、前記正及び負のパルス高電圧の印加により、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界を形成し、この電界によって該放電発生部で発生するコロナ放電により正、負の空気イオンを交互に生成することを特徴とする。
【００１７】
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、前記高圧電源は、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するパルス高圧電源で構成される。前記パルス高圧電源は、一般的に、交流高圧電源よりも小型で軽量なものであるので、該パルス高圧電源を用いることで、前記イオン生成装置を小型・軽量化することができる。なお、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力するとは、前記第1態様で説明したように、正及び負のパルス高電圧のパルス列を生成することである。
【００１８】
また、前記第１態様のイオン生成装置と同様に、前記パルス高圧電源は、前記第１電界形成電極部に正のパルス高電圧を印加し、前記第２電界形成電極部に負のパルス高電圧を印加する。そして、前記第１電界形成電極部に正のパルス高電圧が印加されているときには、前記第１電界形成電極部と前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界が形成され、この電界によって該放電発生部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。また、前記第２電界形成電極部に負のパルス高電圧が印加されているときには、前記第２電界形成電極部と前記放電電極部との間で前記放電発生部に集中する電界が形成され、この電界によって該放電発生部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。そして、生成された正、負の空気イオンにより、除電の対象物体である帯電体の電荷を中和して除電を行う。このとき、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、前記パルス高圧電源により、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧とが間断なく交互に印加されるので、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間を、交流高圧電源を用いた場合よりも短縮して、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明の第２態様のイオン生成装置では、前記パルス高圧電源は、前記第１電界形成電極部に正のパルス高電圧を印加する際に、前記放電電極部に負のパルス高電圧を印加すると共に、前記第２電界形成電極部に負のパルス高電圧を印加する際に、該放電電極部に正のパルス高電圧を印加する。このとき、コロナ放電による空気イオンの生成量は、前記第１及び第２電界形成電極部のそれぞれと放電電極部との電位差に比例する。よって、正及び負のパルス高電圧の一方のみにより空気イオンを生成させる場合に比べて、半分の電圧で同等の空気イオンを生成することができる。これにより、前記パルス高圧電源をより小型で軽量なものにすることができ、前記イオン生成装置をより小型・軽量化することができる。
【００２０】
また、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、前記パルス高圧電源は、一定値の直流電圧を出力する直流電源と、該直流電源の出力が第３スイッチを介して入力され、その入力時に正の高電圧を発生する第１高電圧発生回路と、該直流電源の出力が第４スイッチを介して入力され、その入力時に負の高電圧を発生する第２高電圧発生回路と、該第３及び第４スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換える第１制御手段とを備え、該第３及び第４スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧を出力することが好ましい。
【００２１】
これによれば、前記第３及び第４スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧が出力されるので、簡単な構成で、正及び負のパルス高電圧を出力させることができる。
【００２２】
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、前記パルス高圧電源は、正の一定値の高電圧を第５スイッチを介して出力する第１直流高圧電源と、負の一定値の高電圧を第６スイッチを介して出力する第２直流高圧電源と、該第５及び第６スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換える第２制御手段とを備え、該第５及び第６スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧を出力することが好ましい。
【００２３】
これによれば、前記第５及び第６スイッチのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、前記正及び負のパルス高電圧が出力されるので、簡単な構成で、正及び負のパルス高電圧を出力させることができる。さらに、前記パルス高圧電源は、第１直流高圧電源及び第２直流高圧電源の出力側をそれぞれ第５及び第６スイッチで切り換えることで、正及び負のパルス高電圧を出力しているので、正及び負の１パルスの出力期間の開始時の立上り及び停止時の立下りの時間遅れは極めて少なく、正及び負の１パルスは完全な矩形のパルスに近いものになる。従って、これによれば、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間をほとんどなくして、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００２４】
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、前記正、負の空気イオンを搬送するための空気を、前記放電電極部の放電発生部へ供給する空気供給流路が、前記支持部に設けられていることが好ましい。
【００２５】
これによれば、放電発生部から除電の対象物体である帯電体へ空気イオンを搬送する空気の流量を増加させることで、除電の効率を向上させることができる。
【００２６】
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、前記パルス高圧電源は、前記正及び負のパルス高電圧のパルス幅を変更する手段を備えることが好ましい。
【００２７】
これによれば、前記パルス高圧電源は、前記正及び負のパルス高電圧のパルス幅を変更する手段を備えるので、例えば、センサ等からの外部指令やダイヤル操作等によって、該正のパルス幅と負のパルス幅とを変更することができる。そして、正及び負のパルス高電圧のパルス幅の比率を変更することにより、正、負の空気イオンの生成量の比率が制御されるので、生成する正、負の空気イオンのバランスを所望のイオンバランスに容易に変更することができる。
【００２８】
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、前記支持部に、前記パルス高圧電源が一体的に設けられていることが好ましい。
【００２９】
これによれば、前記支持部に、前記パルス高圧電源が一体的に設けられているので、前記パルス高圧電源と前記一対の電界形成電極部とを接続する高圧ケーブルの配線を容易にすることができると共に、前記イオン生成装置をより小型・軽量化することができる。
【００３０】
なお、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、前記放電電極部は、先鋭な部分を有する導体、又は線状の導体であることが好ましい。例えば、前記放電電極部として、前記一対の電界形成電極部に平行になるように前記支持部に支持された、導体からなる部材の長手方向に、互いに間隔を存して配設された複数の導電性繊維が挙げられる。この場合、前記放電発生部は、前記複数の導電性繊維となる。また、例えば、前記放電電極部として、前記一対の電界形成電極部に平行になるように前記支持部に支持された、導体からなる部材の長手方向に、互いに間隔を存して配設された複数の金属製の針状の電極が挙げられる。この場合、前記放電発生部は、前記複数の金属製の針状の電極となる。また、例えば、前記放電電極部として、前記一対の電界形成電極部に平行になるように前記支持部に支持された薄い金属板の鋸刃状の放電電極が挙げられる。この場合、前記放電発生部は、鋸刃の先端部分となる。また、例えば、前記放電電極部として、前記一対の電界形成電極部に平行になるように前記支持部に支持された金属製のワイヤ状の放電電極が挙げられる。この場合、前記放電発生部は、前記ワイヤ状の放電電極全体となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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II−II線断面を矢示方向に見た説明図であり、図３は、図１のイオン生成装置のパルス高圧電源の回路の一例を示す説明図であり、図４は、図１のイオン生成装置のパルス高圧電源のスイッチの切り換えの経時変化を示すグラフである。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。
【００３２】
図１を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置１は、放電発生部を有する放電電極部１３と、放電電極部１３の両側に設けられた一対の電界形成電極部１４，１５と、放電電極部１３及び電界形成電極部１４，１５とを絶縁して支持する支持部１８と、電界形成電極部１４，１５に電圧を印加するパルス高圧電源４４とを備える。なお、放電電極部１３と、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８とによって、除電本体部２が構成される。
【００３３】
放電電極部１３は、アルミニウム等の導体からなる柄部１０と、柄部１０の長手方向に互いに間隔を存して配設された複数の導電性繊維１１とによって構成される。各導電性繊維１１は、複数の導電性繊維を束ねて形成されており、その束の一端が柄部１０に固定されている。各導電性繊維１１の開放された側の先端が、放電発生部を形成する。また、放電電極部１３は、柄部１０を介して、絶縁体により形成された支持部１８に支持され、柄部１０から延びる接地線１２を介して接地されている。
【００３４】
パルス高圧電源４４は、正の高電圧を発生する高電圧発生回路３と、負の高電圧を発生する高電圧発生回路４と、高電圧発生回路３，４への入力を調整して、高電圧発生回路３，４からそれぞれ正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力させるパルス制御装置７とで構成される。パルス制御装置７は、接続線８，９を介して、それぞれ高電圧発生回路３，４の入力側に接続されている。また、高電圧発生回路３の出力側は、高圧ケーブル５を介して電界形成電極部１４に接続され、高電圧発生回路４の出力側は、高圧ケーブル６を介して電界形成電極部１５に接続されている。パルス高圧電源４４は、一般的に、交流高圧電源よりも小型で軽量なものである。
【００３５】
次に、図２を用いて、放電電極部１３と、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８とについて、より詳細に説明する。図２を参照して、電界形成電極部１４，１５は、一対のロッド状の導電性芯材から構成される。電界形成電極部１４，１５は、外周囲をそれぞれ筒状の絶縁体１６，１７により被覆され、支持部１８の長手方向に平行になるように支持部１８に形成された一対の孔部４５，４６にそれぞれ絶縁体１６，１７と共に挿入されている。そして、絶縁体１６，１７の外周囲と孔部４５，４６の内壁面とが接して固定されている。
【００３６】
さらに、支持部１８には、両電界形成電極部１４，１５の間に、支持部１８の長手方向に平行になるように、溝部１９が形成されている。そして、溝部１９に、放電電極部１３の柄部１０が嵌め込まれて固定されている。このとき、放電電極部１３は、電界形成電極部１４，１５のそれぞれと放電電極部１３との間に形成された正、負の電界が、導電性繊維１１の先端に集中するような位置に配置されている。
【００３７】
次に、図３を用いて、パルス高圧電源４４について、より詳細に説明する。図３を参照して、高電圧発生回路３は、昇圧トランス３ａと、正の倍電圧整流回路３ｂとで構成され、高電圧発生回路４は、昇圧トランス４ａと、負の倍電圧整流回路４ｂとで構成される。また、パルス制御装置７は、高電圧発生回路３を動作させるスイッチ７ａと、高電圧発生回路４を動作させるスイッチ７ｂと、スイッチ７ａ，７ｂをそれぞれ切り換えるパルス制御回路７ｃと、電源回路７ｄとで構成される。電源回路７ｄは、一定値の直流電圧を出力する直流電源である。電源回路７ｄは、例えば、商用交流電源と交流−直流インバータとからなり、交流電源の電圧を直流に変換して供給する。
【００３８】
スイッチ７ａの一端は、昇圧トランス３ａの１次側に接続され、他端は、電源回路７ｄに接続されている。スイッチ７ａがオンになると、電圧回路７ｄから供給される電圧により、昇圧トランス３ａの１次側に電流が流れ、昇圧トランス３ａの２次側にパルス状の高電圧が発生する。また、スイッチ７ｂの一端は、昇圧トランス４ａの１次側に接続され、他端は電源回路７ｄに接続されている。スイッチ７ｂがオンになると、電源回路７ｄから供給される電圧により、昇圧トランス４ａの１次側に電流が流れ、昇圧トランス４ａの２次側にパルス状の高電圧が発生する。
【００３９】
昇圧トランス３ａの２次側は、倍電圧整流回路３ｂの入力側に接続され、倍電圧整流回路３ｂの出力側は、高圧ケーブル５に接続されている。昇圧トランス３ａの２次側に発生するパルス状の高電圧は、倍電圧整流回路３ｂにより昇圧され、電界形成電極部１４に印加される。また、昇圧トランス４ａの２次側は、倍電圧整流回路４ｂの入力側に接続され、倍電圧整流回路４ｂの出力側は、高圧ケーブル６に接続されている。昇圧トランス４ａの２次側に発生するパルス状の高電圧は、倍電圧整流回路４ｂにより昇圧され、電界形成電極部１５に印加される。
【００４０】
倍電圧整流回路３ｂ，４ｂ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抵抗とで構成されている。倍電圧整流回路３ｂ，４ｂの出力側には、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パルス高電圧が得られる。例えば、図１に例示した回路では、高電圧発生回路３から＋７ｋＶの正のパルス高電圧が出力され、高電圧発生回路４から−７ｋＶの負のパルス高電圧が出力される。
【００４１】
パルス制御回路７ｃは、スイッチ７ａのオン・オフを所定周期で切り換えて、高電圧発生回路３から出力される正のパルス高電圧のパルス列を生成し、スイッチ７ｂのオン・オフを所定周期で切り換えて、高電圧発生回路４から出力される負のパルス高電圧のパルス列を生成する。このとき、パルス制御回路７ｃは、スイッチ７ａをオンに切り換えると同時に、スイッチ７ｂをオフに切り換え、スイッチ７ａをオフに切り換えると同時に、スイッチ７ｂをオンに切り換える。これにより、正のパルス高電圧のパルス列の１パルス（正の１パルス）が出力されている期間内で、負のパルス高電圧のパルス列の１パルス（負の１パルス）の出力が停止され、負の１パルスが出力されている期間内で、正の１パルスの出力が停止されるように、正及び負のパルス高電圧のパルス列が生成される。
【００４２】
さらに、パルス制御回路７ｃは、スイッチ７ａをオンに切り換えてからオフに切り換えるまでの時間（正のパルス幅）と、スイッチ７ｂをオンに切り換えてからオフに切り換えるまでの時間（負のパルス幅）とが、それぞれ予め設定された所定パルス幅になるように、スイッチ７ａ，７ｂを切り換える。所定パルス幅は、例えば、センサ等からの外部指令やダイヤル操作等によって可変的に設定される値である。これによれば、正及び負のパルス高電圧のパルス幅の比率が変更され、正、負の空気イオンの生成量の比率が制御されるので、生成する正、負の空気イオンのイオンバランスを所望のイオンバランスに容易に変更することができる。
【００４３】
なお、電界形成電極部１４は、本発明の第１電界形成電極部に相当し、電界形成電極部１５は、本発明の第２電界形成電極部に相当する。また、高電圧発生回路３は、本発明の第１高電圧発生回路に相当し、高電圧発生回路４は、本発明の第２高電圧発生回路に相当する。また、スイッチ７ａは、本発明の第３スイッチに相当し、スイッチ７ｂは、本発明の第４スイッチに相当し、パルス制御回路７ｃは、本発明の第１制御手段に相当し、電源回路７ｄは、本発明の直流電源に相当する。
【００４４】
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。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２を対峙させる（導電性繊維１１の先端を帯電体ｘに対向させる）。
【００４５】
帯電体ｘの除電を行う処理を、図４を用いて説明する。図４は、図１のイオン生成装置１のパルス高圧電源４４におけるスイッチ７ａ，７ｂの切り換えの経時変化を例示するグラフである。図４において、スイッチ７ａのオン・オフ、スイッチ７ｂのオン・オフの経時変化の様子がそれぞれ上段側から示されている。図４を参照して、期間ｔ０〜ｔ１が、正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力期間（正のパルス幅）であり、期間ｔ１〜ｔ２が、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力期間（負のパルス幅）である。
【００４６】
まず、時刻ｔ０に、スイッチ７ａがオンにされると共に、スイッチ７ｂがオフにされる。これにより、正の高電圧発生回路３から、正の１パルスの出力が開始される。これと共に、負の高電圧発生回路４からの負の１パルスの出力は停止される。この正のパルス高電圧は、高圧ケーブル５を介して、電界形成電極部１４に印加される。この正のパルス高電圧の印加により、電界形成電極部１４と放電電極部１３との間で、複数の導電性繊維１１の先端に集中する電界（電界形成電極部１４から導電性繊維１１の先端に向かう電界）が形成される。そして、この電界によって導電性繊維１１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。
【００４７】
次に、時刻ｔ１に、スイッチ７ａがオフにされると共に、スイッチ７ｂがオンにされる。これにより、負の高電圧発生回路４から、負の１パルスの出力が開始される。これと共に、正の高電圧発生回路３からの正の１パルスの出力が停止される。この負のパルス高電圧は、高圧ケーブル６を介して、電界形成電極部１５に印加される。この負のパルス高電圧の印加により、電界形成電極部１５と放電電極部１３との間で、複数の導電性繊維１１に集中する電界（導電性繊維１１の先端から電界形成電極部１５に向かう電界）が形成される。そして、この電界によって導電性繊維１１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。
【００４８】
次に、時刻ｔ２に、時刻ｔ０と同様に、スイッチ７ａがオンにされると共に、スイッチ７ｂがオフにされる。以下、期間ｔ０〜ｔ２と同様の処理が繰り返される。これにより、正、負の空気イオンが交互に生成される。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。
【００４９】
本実施形態のイオン生成装置１によれば、パルス高圧電源４４を用いることで、イオン生成装置１を小型・軽量化することができる。さらに、パルス高圧電源４４により、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧とが間断なく交互に印加されるので、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間を、交流高圧電源を用いた場合よりも短縮して、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、パルス制御回路７ｃは、正のパルス幅と負のパルス幅とを、それぞれセンサ等からの外部指令やダイヤル操作等によって可変的に予め設定される所定パルス幅になるように、スイッチ７ａ，７ｂを切り換えるものとしたが、所定パルス幅を可変的に設定する手段を備えず、正のパルス幅と負のパルス幅とが同じ値となるように、スイッチ７ａ，７ｂを切り換えるものとしてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態について、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パルス高圧電源の出力電圧の波形を示すグラフである。なお、本実施形態は、第１実施形態と、パルス制御回路７ｃが、スイッチ７ａのオン・オフを切り換えるタイミングと、スイッチ７ｂのオン・オフを切り換えるタイミングとを調整する部分のみが相違するものである。
【００５２】
前記第１実施形態のイオン生成装置１では、パルス制御回路７ｃは、スイッチ７ａをオンに切り換えると同時に、スイッチ７ｂをオフに切り換え、スイッチ７ａをオフに切り換えると同時に、スイッチ７ｂをオンに切り換えるものとしている。これに対し、本実施形態のイオン生成装置では、パルス制御回路７ｃは、スイッチ７ｂをオンにするタイミングを、スイッチ７ａをオフにするタイミングより、第１所定時間ｔｂ早くし、スイッチ７ａをオンにするタイミングを、スイッチ７ｂをオフにするタイミングより、第２所定時間ｔａ早くする。
【００５３】
なお、第１所定時間ｔｂは、正の１パルスの停止時の立下りと、負の１パルスの開始時の立上りの遅れの特性に応じて、予め定められる所定時間であり、第２所定時間ｔａは、負の１パルスの停止時の立下りと、正の１パルスの開始時の立上りとの遅れの特性に応じて、予め定められる所定時間である。
【００５４】
本実施形態のイオン生成装置の作動を、図５（ａ）を用いて説明する。本実施形態では、パルス高圧電源４４の出力電圧の波形は、正及び負の１パルスの出力期間の開始時の立上り及び停止時の立下りの時間遅れを考慮すると、図５（ａ）のグラフの実線で例示するようなものになる。図５（ａ）のグラフで、横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。グラフ中の電圧Ｖｓは、コロナ放電を発生するのに必要な最低電圧の絶対値であり、電圧Ｖａは、パルス高電圧の最大電圧（ピーク値）の絶対値である。
【００５５】
図５（ａ）を参照して、まず、時刻ｔ０より第２所定時間ｔａ早い時刻ｔ０’に、スイッチ７ａがオンにされ、正の１パルスの出力が開始される。このとき、スイッチ７ｂはオンにされており、負のパルス高電圧の出力の絶対値はＶａで、正の空気イオンが生成されている。次に、時刻ｔ０で、スイッチ７ｂがオフにされる。さらに、時刻ｔ３で、負のパルス高電圧の出力の絶対値がＶｓより小さくなって、正の空気イオンの生成が停止される。このとき、正のパルス高電圧の出力はＶｓ以上となっており、負の空気イオンの生成が開始されている。これにより、負の１パルスの停止時の立下りの期間と、正の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにする。
【００５６】
さらに、時刻ｔ１より第１所定時間ｔｂ早い時刻ｔ１’に、スイッチ７ｂがオンにされ、負の１パルスの出力が開始される。このとき、スイッチ７ａはオンにされており、正のパルス高電圧の出力の絶対値はＶａで、負の空気イオンが生成されている。次に、時刻ｔ１に、スイッチ７ａがオフにされる。さらに、時刻ｔ４で、正のパルス高電圧の出力の絶対値がＶｓより小さくなって、負の空気イオンの生成が停止される。このとき、負のパルス高電圧の出力の絶対値はＶｓ以上となっており、正の空気イオンの生成が開始されている。これにより、正の１パルスの停止時の立下りの期間と、負の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにする。
【００５７】
さらに、時刻ｔ２より第２所定時間ｔａ早い時刻ｔ２’に、時刻ｔ０’と同様に、スイッチ７ａがオンにされ、正の１パルスの出力が開始される。以下、期間ｔ０’〜ｔ２’と同様の処理が繰り返される。
【００５８】
以上の処理により、電界形成電極部１４，１５のいずれかには、常にＶｓ以上の大きさの電圧が印加される。よって、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間をなくすことができる。
【００５９】
なお、前記第１実施形態において、図４に示したタイミングでスイッチ７ａ，７ｂを切り換えた場合、正及び負の１パルスの出力期間の開始時の立上り及び停止時の立下りの時間遅れを考慮すると、パルス高圧電源４４の出力電圧の波形は、図５（ｂ）のグラフの実線で例示するようなものになる。図５（ｂ）のグラフで、横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。グラフ中の電圧Ｖｓは、コロナ放電を発生するのに必要な最低電圧の絶対値であり、電圧Ｖａは、パルス高電圧の最大電圧（ピーク値）の絶対値である。
【００６０】
図５（ｂ）を参照して、時刻ｔ０に、スイッチ７ｂがオフにされると共に、スイッチ７ａがオンにされる。さらに、時刻ｔ１に、スイッチ７ａがオフにされると共に、スイッチ７ｂがオンにされる。さらに、時刻ｔ２に、スイッチ７ｂがオフにされると共に、スイッチ７ａがオンにされる。このとき、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧との切り換え時の期間ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６は、イオン生成の休止時間となっている。
【００６１】
本実施形態のイオン生成装置によれば、第１実施形態と同様に、パルス高圧電源４４を用いることで、イオン生成装置１を小型・軽量化することができる。また、パルス高圧電源４４により、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧とが間断なく交互に印加されるので、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間を、交流高圧電源を用いた場合よりも短縮して、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態のイオン生成装置によれば、負の１パルスの停止時の立下りの期間と正の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにし、正の１パルスの停止時の立下りの期間と、負の１パルスの開始時の立上りの期間とが重なるようにして、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間をなくし、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００６３】
次に、本発明の第３実施形態を、図６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パルス高圧電源の回路の一例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、パルス高圧電源４４の代わりに、パルス高圧電源４４ａを用いたものである。
【００６４】
図６を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置１ａのパルス高圧電源４４ａは、正の一定値の直流高電圧（例えば、＋７ｋＶ）を出力する直流高圧電源３ｃと、負の一定値の直流高電圧（例えば、−７ｋＶ）を出力する直流高圧電源４ｃと、直流高圧電源３ｃ，４ｃの出力を調整して、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力させるパルス制御装置２０とで構成される。なお、直流高圧電源３ｃ，４ｃは、例えば、直流電源、高周波スイッチング回路、昇電トランス、倍電圧整流回路等で構成されるような直流高圧電源である。また、パルス高圧電源４４ａは、一般的に、交流高圧電源よりも小型で軽量なものである。
【００６５】
パルス制御装置２０は、電界形成電極部１４へ正のパルス高電圧を出力するためのスイッチ２０ａと、電界形成電極部１５へ負のパルス高電圧を出力するためのスイッチ２０ｂと、スイッチ２０ａ，２０ｂをそれぞれ切り換えるパルス制御回路２０ｃとで構成される。スイッチ２０ａの一端は、高圧ケーブル５を介して電界形成電極部１４に接続され、他端は、正の直流高圧電源３ｃの出力線２１、もしくは接地線２２に切換可能に接続されている。また、スイッチ２０ｂの一端は、高圧ケーブル６を介して電界形成電極部１５に接続され、他端は、負の直流高圧電源４ｃの出力線２３、もしくは接地線２２に切換可能に接続されている。
【００６６】
スイッチ２０ａの他端が、正の直流高圧電源４ｃの出力線２１側に接続されるように切り換えられると（スイッチ２０ａがオンにされている状態）、正の高電圧が、正の直流高圧電源３ｃから高圧ケーブル５を介して、電界形成電極部１４に印加される。スイッチ２０ａの他端が、接地線２２側に接続されるように切り換えられると（スイッチ２０ａがオフにされている状態）、電界形成電極部１４への正の高電圧の印加が停止される。また、スイッチ２０ｂの他端が、負の直流高圧電源４ｃの出力線２３側に接続されるように切り換えられると（スイッチ２０ｂがオンにされている状態）、負の高電圧が、負の直流高圧電源４ｃから高圧ケーブル６を介して、電界形成電極部１５に印加される。スイッチ２０ｂの他端が、接地線２２側に接続されるように切り換えられると（スイッチ２０ｂがオフにされている状態）、電界形成電極部１５への負の高電圧の印加が停止される。
【００６７】
パルス制御回路２０ｃは、スイッチ２０ａのオン・オフを所定周期で切り換えて、正のパルス高電圧のパルス列を生成し、スイッチ２０ｂのオン・オフを所定周期で切り換えて、負のパルス高電圧のパルス列を生成する。このとき、パルス制御回路２０ｃは、第１実施形態においてパルス制御回路７ｃがスイッチ７ａ，７ｂをそれぞれ切り換えるのと同様のタイミングで、スイッチ２０ａ，２０ｂをそれぞれ切り換える。
【００６８】
なお、正の直流高圧電源３ｃは、本発明の第１直流高圧電源に相当し、負の直流高圧電源４ｃは、本発明の第２直流高圧電源に相当する。また、スイッチ２０ａは、本発明の第５スイッチに相当し、スイッチ２０ｂは、本発明の第６スイッチに相当し、パルス制御回路２０ｃは、本発明の第２制御手段に相当する。
【００６９】
本実施形態のイオン生成装置１ａにおいては、スイッチ２０ａ，２０ｂのオン・オフをそれぞれ切り換えることによって、パルス高圧電源４４ａから正及び負のパルス高電圧を出力させる。このパルス高圧電源４４ａは、第１実施形態のパルス高圧電源４４と同様に、小型で軽量なものである。また、パルス高圧電源４４ａにおけるスイッチ２０ａ，２０ｂの切り換えの経時変化は、第１実施形態と同様、図４のグラフに例示されるようなものになる。従って、本実施形態のイオン生成装置１ａによれば、第１実施形態と同様に、帯電体の電荷を中和して除電することができるものであり、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７０】
さらに、本実施形態のイオン生成装置１ａにおいて、パルス高圧電源４４ａは、直流高圧電源３ｃ，４ｃの出力側をそれぞれスイッチ２０ａ，２０ｂで切り換えることで、正及び負のパルス高電圧を出力しているので、正及び負の１パルスの出力期間の開始時の立上り及び停止時の立下りの時間遅れは極めて少なく、正及び負の１パルスは完全な矩形のパルスに近いものになる。従って、本実施形態のイオン生成装置１ａによれば、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間をほとんどなくして、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【００７１】
なお、本実施形態の変形例として、第２実施形態において、パルス高圧電源４４の代わりに、パルス高圧電源４４ａを用いるものとしてもよい。このとき、パルス制御回路２０ｃは、第２実施形態においてパルス制御回路７ｃがスイッチ７ａ，７ｂをそれぞれ切り換えるのと同様のタイミングで、スイッチ２０ａ，２０ｂをそれぞれ切り換えるものとする。
【００７２】
次に、本発明の第４実施形態を、図７，８を参照して説明する。図７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８は、図７のVIII−VIII線断面を矢示方向に見た説明図である。なお、本実施形態は、第２実施形態において、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ａを用いたものである。
【００７３】
図７を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の放電電極部１３ａは、アルミニウム等の導体からなる柄部１０ａと、柄部１０ａの長手方向に互いに間隔を存して配設された複数の金属製の針状電極２４とによって構成される。各針状電極２４は、その一端が柄部１０ａに固定されている。各針状電極２４の開放された側の先端が、放電発生部を形成する。また、放電電極部１３ａは、柄部１０ａを介して、絶縁体により形成された支持部１８に支持され、柄部１０ａから延びる接地線１２を介して接地されている。なお、放電電極部１３ａと、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８とによって、除電本体部２ａが構成される。
【００７４】
次に、図８を用いて、放電電極部１３ａについて、より詳細に説明する。図８を参照して、支持部１８に形成された溝部１９に、放電電極部１３ａの柄部１０ａが嵌め込まれて固定されている。このとき、放電電極部１３ａは、電界形成電極部１４，１５のそれぞれと放電電極部１３ａとの間に形成された正、負の電界が、針状電極２４の先端に集中するような位置に配置されている。以上説明した以外の構成は、第２実施形態と同じである。
【００７５】
本実施形態によれば、放電電極部１３ａは、第２実施形態の放電電極部１３と同様に、放電発生部である針状電極２４の先端でコロナ放電を発生し、正、負の空気イオンを生成するものであり、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００７６】
なお、本実施形態の変形例として、第１，第３実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ａを用いるものとしてもよい。
【００７７】
次に、本発明の第５実施形態を、図９，１０を参照して説明する。図９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１０は、図９のX−X線断面を矢示方向に見た説明図である。なお、本実施形態は、第２実施形態において、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ｂを用いたものである。
【００７８】
図９を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の放電電極部１３ｂは、ステンレス鋼板等の薄い金属板から抜き型部品として形成された鋸刃状電極２５によって構成される。鋸刃状電極２５の鋸刃の刃先部分が、放電発生部を形成する。放電電極部１３ｂは、鋸刃状電極２５の鋸刃のない側を柄部１０ｂとして、柄部１０ｂを介して絶縁体により形成された支持部１８に支持され、柄部１０ｂから延びる接地線１２を介して接地されている。なお、放電電極部１３ｂと、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８とによって、除電本体部２ｂが構成される。
【００７９】
次に、図１０を用いて、放電電極部１３ｂについて、より詳細に説明する。図１０を参照して、支持部１８に形成された溝部１９に、放電電極部１３ｂの柄部１０ｂが嵌め込まれて固定されている。このとき、放電電極部１３ｂは、電界形成電極部１４，１５のそれぞれと放電電極部１３ｂとの間に形成された正、負の電界が、鋸刃状電極２５の鋸刃の刃先部分に集中するような位置に配置されている。以上説明した以外の構成は、第２実施形態と同じである。
【００８０】
本実施形態によれば、放電電極部１３ｂは、第２実施形態の放電電極部１３と同様に、放電発生部である鋸刃状電極２５の鋸刃の刃先部分でコロナ放電を発生し、正、負の空気イオンを生成するものであり、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００８１】
なお、本実施形態の変形例として、第１，第３実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ｂを用いるものとしてもよい。
【００８２】
次に、本発明の第６実施形態を、図１１，１２を参照して説明する。図１１は、本発明の第６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１２は、図１１のXII−XII線断面を矢示方向に見た説明図である。なお、本実施形態は、第２実施形態において、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ｃを用いたものである。
【００８３】
図１１を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の放電電極部１３ｃは、細い金属ワイヤで形成されたワイヤ状電極２６によって構成される。ワイヤ状電極２６の全体が、放電発生部を形成する。放電電極部１３ｃは、支持部１８に設けられた一対の対向した支持部材２７，２８の間に、直線状に張り渡され、放電電極部１３ｃに電気的に接続された接地線１２を介して接地されている。なお、放電電極部１３ｃと、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８とによって、除電本体部２ｃが構成される。
【００８４】
次に、図１２を用いて、放電電極部１３ｃについて、より詳細に説明する。図１２を参照して、支持部１８の両端には、両電界形成電極部１４，１５にの間に、支持部１８の長手方向に垂直になるように、絶縁体からなる一対の対向した支持部材２７，２８が垂設されている。そして、両支持部材２７，２８の間に、ワイヤ状電極２６が直線状に張り渡され、ワイヤ状電極２６の両端が両支持部材２７，２８に固定されている。このとき、放電電極部１３ｃは、電界形成電極部１４，１５のそれぞれと放電電極部１３ｃとの間に形成された正、負の電界が、ワイヤ状電極２６に集中するような位置に配置されている。以上説明した以外の構成は、第２実施形態と同じである。
【００８５】
本実施形態によれば、放電電極部１３ｃは、第２実施形態の放電電極部１３と同様に、放電発生部であるワイヤ状電極２６でコロナ放電を発生し、正、負の空気イオンを生成するものであり、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００８６】
なお、本実施形態の変形例として、第１，第３実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、放電電極部１３の代わりに、放電電極部１３ｃを用いるものとしてもよい。
【００８７】
次に、本発明の第７実施形態を、図１３，１４を参照して説明する。図１３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１４は、図１３のXIV−XIV線断面を矢示方向に見た説明図である。なお、本実施形態は、第５実施形態において、支持部１８を、空気供給流路を備える構成（支持部１８ｄ）としたものである。
【００８８】
図１３を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置の支持部１８ｄには、放電電極部１３ｂの上部に平行に形成された貫通孔である空気供給流路２９が設けられている。空気供給流路２９の内壁の放電電極部１３ｂに対向する支持部１８ｄの壁面には、複数の空気ノズル孔３０が設けられている。なお、放電電極部１３ｂと、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８ｄとによって、除電本体部２ｄが構成される。
【００８９】
次に、図１４を用いて、支持部１８ｄについて、より詳細に説明する。図１４を参照して、支持部１８ｄの各空気ノズル孔３０は、鋸刃状電極２５の刃先の部分に、空気供給流路２９から空気が供給されるように設けられている。空気供給流路２９から空気ノズル孔を介して供給される空気の噴出流により、空気イオンが帯電体ｘ（図示しない）へと搬送される。以上説明した以外の構成は、第５実施形態と同じである。
【００９０】
本実施形態によれば、第５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、放電発生部から除電の対象物体である帯電体へ空気イオンを搬送する空気の流量を増加させることで、除電の効率を向上させることができる。
【００９１】
なお、本実施形態の変形例として、第１〜第４，第６実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、支持部１８の代わりに、支持部１８ｄを用いるものとしてもよい。
【００９２】
次に、本発明の第８実施形態を、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の第８実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図である。なお、本実施形態は、第２実施形態において、放電電極部１３を、ダイオードと抵抗とを並列に接続してなる並列回路を介して接地する構成としたものである。
【００９３】
図１５を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置において、放電電極部１３の柄部１０から延びる接地線１２は、ダイオード３２と抵抗３３と並列に接続してなる並列回路３１の一端に接続され、並列回路３１の他端は、接地線３４により接地されている。抵抗３３の抵抗値の大きさ及びダイオード３２の向きは、生成する正、負の空気イオンのバランスを所定のイオンバランスにするように、予め設定されている。なお、抵抗３３の抵抗値は、例えば、センサ等からの外部指令やダイヤル操作等によって、可変に設定できるように設けられている。以上説明した以外の構成は、第２実施形態と同じである。
【００９４】
本実施形態によれば、放電電極部１３でコロナ放電が発生すると、並列回路３１に電流が流れる。このとき、放電電極部１３の電位は、抵抗３３の抵抗値の大きさ及びダイオード３２の向きにより、正又は負に偏る。例えば、図１５に示した例では、放電電極部１３の電位は正に偏る。このため、放電発生部１３に集中する電界の、正のパルス高電圧の印加により形成される電界と負のパルス高電圧の印加により形成される電界とのバランスが偏り、生成される正、負の空気イオンのそれぞれの生成量が変更される。これにより、生成する正、負の空気イオンのバランスを予め所望のイオンバランスに変更することができる。
【００９５】
なお、本実施形態の変形例として、第１，第３〜第７実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、放電電極部１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃを、並列回路３１を介して接地する構成としてもよい。
【００９６】
次に、本発明の第９実施形態について図１６を参照して説明する。図１６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る。なお、本実施形態は、第７実施形態において、支持部１８ｄにパルス高圧電源４４を一体的に設けたものである。
【００９７】
図１６を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置１ｂの支持部１８ｄには、パルス高圧電源４４を構成する高電圧発生回路３，４と、パルス制御装置７とが、一体的に組み込まれている。高電圧発生回路３，４をそれぞれ電界形成電極部１４，１５に接続する高圧ケーブル５，６は、支持部１８ｄの内部に配線されている。放電電極部１３ｂと、電界形成電極部１４，１５と、支持部１８ｄとによって、除電本体部２ｅが構成される。以上説明した以外の構成は、第７実施形態と同じである。
【００９８】
本実施形態のイオン生成装置１ｂによれば、第７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、支持部１８ｄにパルス高圧電源４４が一体的に設けられているので、高圧ケーブル５，６の配線を容易にすることができると共に、イオン生成装置１ｂをより小型・軽量化することができる。
【００９９】
なお、本実施形態の変形例として、第１〜第６，第８実施形態及びその変形例のいずれかにおいて、支持部１８にパルス高圧電源４４又は４４ａを一体に設けるものとしてもよい。
【０１００】
次に、本発明の第１０実施形態について図１７，１８を参照して説明する。図１７は、本実施形態におけるイオン生成装置のパルス高圧電源の回路の一例を示す説明図であり、図１８は、図１７のイオン生成装置のパルス高圧電源のスイッチの切り換えの経時変化を示すグラフである。なお、本実施形態におけるイオン生成装置は、本発明の第２態様に係るイオン生成装置である。
【０１０１】
図１７を参照して、本実施形態におけるイオン生成装置１ｃの放電電極部１３ａは、柄部１０ａから延びる導線３６を介して、パルス高圧電源４４ｃに接続されている。なお、これ以外の放電電極部１３ａ、電界形成電極部１４，１５、支持部１８の構成は、第４実施形態と同じである。
【０１０２】
パルス高圧電源４４ｃは、正の一定値の直流高電圧を出力する直流高圧電源３ｃと、負の一定値の直流高電圧を出力する直流高圧電源４ｃと、直流高圧電源３ｃ，４ｃの出力を調整して、正及び負のパルス高電圧を交互に周期的に出力させるパルス制御装置３５とで構成される。なお、直流高圧電源３ｃ，４ｃは、第３実施形態と同様に、例えば、直流電源、高周波スイッチング回路、昇電トランス、倍電圧整流回路等で構成されるような直流高圧電源である。また、パルス高圧電源４４ｃは、一般的に、交流高圧電源よりも小型で軽量なものである。
【０１０３】
パルス制御装置３５は、電界形成電極部１４へ正のパルス高電圧を出力するためのスイッチ３５ａと、電界形成電極部１５へ負のパルス高電圧を出力するためのスイッチ３５ｂと、放電電極部１３ａへの出力を切り換えるスイッチ３５ｃと、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃをそれぞれ切り換えるパルス制御回路３５ｄとで構成される。スイッチ３５ａの一端は、高圧ケーブル５を介して電界形成電極部１４に接続され、他端は、正の直流高圧電源３ｃの出力線２１、もしくは接地線２２に切換可能に接続されている。また、スイッチ３５ｂの一端は、高圧ケーブル６を介して電界形成電極部１５に接続され、他端は、負の直流高圧電源４ｃの出力線２３、もしくは接地線２２に切換可能に接続されている。また、スイッチ３５ｃの一端は、高圧ケーブル３６を介して放電電極部１３ａに接続され、他端は、正の直流高圧電源３ｃの出力線２１、もしくは負の直流高圧電源４ｃの出力線２３に切換可能に接続されている。
【０１０４】
スイッチ３５ａの他端が、正の直流高圧電源３ｃの出力線２１側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ａがオンにされている状態）、正の高電圧が、正の直流高圧電源３ｃから高圧ケーブル５を介して、電界形成電極部１４に印加される。スイッチ３５ａの他端が、接地線２２側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ａがオフにされている状態）、電界形成電極部１４への正の高電圧の印加が停止される。また、スイッチ３５ｂの他端が、負の直流高圧電源４ｃの出力線２３側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ｂがオンにされている状態）、負の高電圧が、負の直流高圧電源４ｃから高圧ケーブル６を介して、電界形成電極部１５に印加される。スイッチ３５ｂの他端が、接地線２２側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ｂがオフにされている状態）、電界形成電極部１５への負の高電圧の印加が停止される。
【０１０５】
また、スイッチ３５ｃの他端が、正の直流高圧電源３ｃの出力線２１側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ｃが正の側にされている状態）、正の高電圧が、正の直流高圧電源３ｃから高圧ケーブル３６を介して、放電電極部１３ａに印加される。スイッチ３５ｃの他端が、負の直流高圧電源４ｃの出力線２３側に接続されるように切り換えられると（スイッチ３５ｃが負の側にされている状態）、負の高電圧が、負の直流高圧電源４ｃから高圧ケーブル３６を介して、放電電極部１３ａに印加される。
【０１０６】
パルス制御回路３５ｄは、スイッチ３５ａのオン・オフを所定周期で切り換えて、正のパルス高電圧のパルス列を生成し、スイッチ３５ｂのオン・オフを所定周期で切り換えて、負のパルス高電圧のパルス列を生成する。このとき、パルス制御回路３５ｄは、第１実施形態においてパルス制御回路７ｃがスイッチ７ａ，７ｂをそれぞれ切り換えるのと同様のタイミングで、スイッチ３５ａ，３５ｂをそれぞれ切り換える。さらに、パルス制御回路３５ｄは、スイッチ３５ａをオンに切り換えると同時に、スイッチ３５ｃを負の側に切り換え、スイッチ３５ｂをオンに切り換えると同時に、スイッチ３５ｃを正の側に切り換える。
【０１０７】
なお、正の直流高圧電源３ｃは、本発明の第１直流高圧電源に相当し、負の直流高圧電源４ｃは、本発明の第２直流高圧電源に相当する。また、スイッチ３５ａは、本発明の第５スイッチに相当し、スイッチ３５ｂは、本発明の第６スイッチに相当し、パルス制御回路３５ｄは、本発明の第２制御手段に相当する。また、スイッチ３５ｃは、本発明の第１及び第２スイッチに相当する。
【０１０８】
次に、本実施形態のイオン生成装置１ｃの作動（除電作動）について説明する。イオン生成装置１ｃ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２ａを対峙させる（針状電極２４の先端を帯電体ｘに対向させる）。
【０１０９】
帯電体ｘの除電を行う処理を、図１８を用いて説明する。図１８は、図１７のイオン生成装置１ｃのパルス高圧電源４４ｃにおけるスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの切り換えの経時変化を例示するグラフである。図１８において、スイッチ３５ａのオン・オフ、スイッチ３５ｂのオン・オフ、スイッチ３５ｃの正・負の経時変化の様子がそれぞれ上段側から示されている。図１８を参照して、期間ｔ０〜ｔ１が、正のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力期間（正のパルス幅）であり、期間ｔ１〜ｔ２が、負のパルス高電圧のパルス列の１パルスの出力期間（負のパルス幅）である。
【０１１０】
まず、時刻ｔ０に、スイッチ３５ａがオンにされると共に、スイッチ３５ｂがオフにされ、スイッチ３５ｃが負の側に切り換えられる。これにより、正の直流高圧電源３ｃから、正の１パルスの出力が開始されて、正のパルス高電圧が高圧ケーブル５を介して電界形成電極部１４に印加される。これと共に、負の直流高圧電源４ｃから電界形成電極部１５への負の１パルスの出力が停止され、負の直流高圧電源４ｃから放電電極部１３ａへの負の１パルスの出力が開始されて、負のパルス高電圧が高圧ケーブル３６を介して、放電電極部１３ａに印加される。この正及び負のパルス高電圧の印加により、電界形成電極部１４と放電電極部１３ａとの間で、放電発生部である複数の針状電極２４の先端に集中する電界が形成される。そして、この電界によって針状電極２４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。
【０１１１】
次に、時刻ｔ１に、スイッチ３５ａがオフにされると共に、スイッチ３５ｂがオンにされ、スイッチ３５ｃが正の側に切り換えられる。これにより、負の直流高圧電源４ｃから、負の１パルスの出力が開始されて、負のパルス高電圧が高圧ケーブル６を介して電界形成電極部１５に印加される。これと共に、正の直流高圧電源３ｃから電界形成電極部１４への正の１パルスの出力が停止され、正の直流高圧電源３ｃから放電発生部１３ａへの正の１パルスの出力が開始されて、正のパルス高電圧が高圧ケーブル３６を介して放電電極部１３ａに印加される。この正及び負のパルス高電圧の印加により、電界形成電極部１５と放電電極部１３ａとの間で、放電発生部である複数の針状電極２４の先端に集中する電界が形成される。そして、この電界によって針状電極２４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。
【０１１２】
次に、時刻ｔ２に、時刻ｔ０と同様に、スイッチ３５ａがオンにされると共に、スイッチ３５ｂがオフにされ、スイッチ３５ｃが負の側に切り換えられる。以下、期間ｔ０〜ｔ２と同様の処理が繰り返される。これにより、正、負の空気イオンが交互に生成される。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。
【０１１３】
本実施形態のイオン生成装置１ｃによれば、第１実施形態と同様に、パルス高圧電源４４ｃを用いることで、イオン生成装置１ｃを小型・軽量化することができる。また、パルス高圧電源４４ｃにより、正のパルス高電圧と負のパルス高電圧とが間断なく交互に印加されるので、正の高電圧と負の高電圧との切り換え時に生じるイオン生成の休止時間を、交流高圧電源を用いた場合よりも短縮して、イオン生成の効率を向上させることができ、除電の効率を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態のイオン生成装置１ｃによれば、パルス高圧電源４４ｃは、電界形成電極部１４に正のパルス高電圧を印加する際に、放電電極部１３ａに負のパルス高電圧を印加し、電界形成電極部１５に負のパルス高電圧を印加する際に、放電電極部１３ａに正のパルス高電圧を印加するので、正及び負のパルス高電圧の一方のみにより空気イオンを生成させる場合に比べて、半分の電圧で同等の空気イオンを生成することができる。これにより、パルス高圧電源４４ｃをより小型で軽量なものにすることができ、イオン生成装置をより小型・軽量化することができる。
【０１１５】
なお、本実施形態の変形例として、放電電極部１３ａの代わりに、第１実施形態の放電電極部１３、第５実施形態の放電電極部１３ｂ、第６実施形態の放電電極部１３ｃを用いるものとしてもよい。また、支持部１８の代わりに、第７実施形態の支持部１８ｄを用いるものとしてもよい。さらに、第９実施形態と同様に、パルス高圧電源４４ｃを支持部１８に一体的に組み込んでもよい。
【０１１６】
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１９を参照して説明する。本発明のイオン生成装置としては、本発明の第４実施形態によるイオン生成装置（以下、実施例装置Ａ）、及び本発明の第７実施形態に本発明の第４実施形態の放電電極部１３ａを適用した変形例によるイオン生成装置（以下、実施例装置Ｂ）の２種類の装置を用いている。また、図１９は、本発明のイオン生成装置による除電特性を試験するための試験装置の概略図である。なお、図１９には、試験装置と共に、実施例装置Ａが図示されている。
【０１１７】
比較例装置としては、図２０，２１に示した従来の電圧印加式除電装置と同様のものを用いている。比較例装置の高圧電源は、±７ｋＶ出力の巻線トランスで、周波数は５０Ｈｚの交流高圧電源である。また、比較例装置の放電電極は、直径１．５ｍｍのステンレス鋼棒の先端を尖らせた針状電極である。なお、正の高電圧を印加した場合のイオン生成の特性と、負の高電圧を印加した場合のイオン生成の特性とは、一般的に異なるので、正、負のイオンのバランスが偏るため、比較例装置においては、本発明の第８実施形態と同様の、ダイオードと抵抗とを並列に接続してなる並列回路（以下、イオンバランサ）が設置されている。
【０１１８】
実施例装置Ａ，Ｂについて、針状電極は、比較例装置の針状電極と同様のものとし、パルス高圧電源は、±７ｋＶのパルス高電圧を出力するものとした。また、パルス高電圧の出力の周波数は５０Ｈｚとし、正及び負のパルス高電圧のパルス幅の比率は同じとした。なお、実施例装置Ａは、イオンバランサの設置が無い場合で、実施例装置Ｂは、イオンバランサの設置が有る場合となる。
【０１１９】
次に、試験に使用した試験装置について、図１９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３７を用いている。帯電プレートモニタ３７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３８には、１５０ｍｍ角の金属製プレート（帯電体）３９が、絶縁物４０を介して取り付けられている。金属製プレート３９は、除電すべき帯電体ｘを模擬するものである。また、本体３８には、金属製プレート３９に電荷を与える高電圧電源４２と、金属製プレート３９の帯電電圧を測定する表面電位測定装置４１と、金属製プレート３９の電圧の減衰時間を測定するタイマ４３とが内蔵されている。
【０１２０】
試験では、帯電プレートモニタ３７の金属製プレート３９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空気イオンを金属製プレート３９に供給する。そして、金属製プレート３９を、高電圧電源４２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３９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３７により、このオフセット電圧を測定する。
【０１２１】
試験条件としては、実施例装置Ａ，Ｂと比較例装置とのいずれも、針状電極の先端から金属製プレート３９までの距離Ｌを３００ｍｍとした。また、除電特性として、金属製プレート３９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３９のオフセット電圧を測定した。
【０１２２】
試験結果を表１に示す。この結果において、イオンバランサを備えた実施例装置Ｂと比較例装置とでは、減衰時間はほぼ同レベルであると言える。また、オフセット電圧についても、実施例装置Ｂと比較例装置とでは、イオンバランサの抵抗値を変更することでイオンバランスを０に近づけるように制御できるので、ほぼ同レベルであると言える。また、実施例装置Ａでは、イオンバランサを備えないため、イオンバランスが負の側に偏ったものとなっているが、帯電体ｘが正に帯電しやすいものであれば、支障なく除電を行うことができると言える。なお、表１には示していないが、比較例装置にイオンバランサを備えないものとした場合には、実施例装置Ａと同様に、イオンバランスが偏ったものとなる。よって、本発明により、比較例装置と同レベルの除電性能を有する、小型で軽量なイオン生成装置を提供することができる。
【０１２３】
【表１】
2007042287.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【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II−II線断面を矢示方向に見た説明図。
【図３】図１のイオン生成装置のパルス高圧電源の回路の一例を示す説明図。
【図４】図１のイオン生成装置のパルス高圧電源の切り換えの経時変化を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施形態におけるイオン生成装置のパルス高圧電源の出力電圧の波形を示すグラフ。
【図６】本発明の第３実施形態におけるイオン生成装置のパルス高圧電源の回路の一例を示す説明図。
【図７】本発明の第４実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図８】図７のVIII−VIII線断面を矢示方向に見た説明図。
【図９】本発明の第５実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図１０】図９のX−X線断面を矢示方向に見た説明図。
【図１１】本発明の第６実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図１２】図１１のXII−XII線断面を矢示方向に見た説明図。
【図１３】本発明の第７実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図
【図１４】図１３のXIV−XIV線断面を矢示方向に見た説明図。
【図１５】本発明の第８実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図１６】本発明の第９実施形態におけるイオン生成装置を示す説明図。
【図１７】本発明の第１０実施形態におけるイオン生成装置のパルス高圧電源の回路の一例を示す説明図。
【図１８】図１７のイオン生成装置のパルス高圧電源のスイッチの切り換えの経時変化を示すグラフ。
【図１９】本発明のイオン生成装置による除電特性を試験するための試験装置の概略図。
【図２０】従来の電圧印加式除電装置を示す説明図。
【図２１】図２０のXXI−XXI線断面を矢示方向に見た説明図。
【図２２】従来の自己放電式除電装置を示す説明図。
【図２３】従来の電界形成電極式イオン生成装置を示す説明図。
【図２４】図２３のXXIV−XXIV線断面を矢示方向に見た説明図。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…イオン生成装置、３，４…高電圧発生回路、３ｃ，４ｃ…直流高圧電源、７ａ，７ｂ，２０ａ，２０ｂ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…スイッチ、７ｃ，２０ｃ，３５ｄ…パルス制御回路（制御手段）、７ｄ…電源回路（直流電源）、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…放電電極部、１４，１５…電界形成電極部、１８，１８ｄ…支持部、２９…空気供給流路、３１…並列回路、４４，４４ａ，４４ｃ…パルス高圧電源。
【図１】
2007042287.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007042287.tif 000008
【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】
2007042287.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
2007042287.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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