(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性繊維をシート厚さ方向に配向させてシート厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電接着シートにより薄板状表面電極を誘電体基板の表面に接着したことを特徴とする平板状イオン発生電極。
【請求項２】
異方性導電接着シートの導電性繊維がニッケルファイバーであることを特徴とする請求項１に記載の平板状イオン発生電極。
【請求項３】
薄板状表面電極の材質がチタン、誘電体基板の材質がセラミックスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の平板状イオン発生電極。
【請求項４】
薄板状表面電極と対向する内部電極が誘電体基板の内部に埋設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の平板状イオン発生電極。
【請求項５】
薄板状表面電極を接地される接地電極とし、内部電極を、高電圧を印加されて薄板状表面電極へ向かって誘電体バリア放電を生ずる放電電極としたことを特徴とする請求項４に記載の平板状イオン発生電極。
【請求項６】
薄板状表面電極に複数の尖鋭部を一体に突出形成し、これら尖鋭部を内部電極と対向させたことを特徴とする請求項４又は５に記載の平板状イオン発生電極。
【請求項７】
誘電体基板の表面に長溝を形成し、薄板状表面電極の複数の尖鋭部の尖端を、この長溝の側縁に沿わせたことを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の平板状イオン発生電極。
【請求項８】
薄板状表面電極に、誘電体基板の長溝を挟んで平行な両側の長板状側部を設け、両側の長板状側部から長溝に向かって複数の尖鋭部を突出形成したことを特徴とする請求項７に記載の平板状イオン発生電極。
【請求項９】
誘電体基板の裏面に、薄板状表面電極及び内部電極を外部接続する端子部を設けたことを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載の平板状イオン発生電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電によりイオンを発生する平板状のイオン発生電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のイオン発生電極として、例えば、特許文献１（特開２００４−３６３０８８号公報）に記載のもの（以下、「従来例１」と記す）や、本出願人の提供に係る特許文献２（特許第２６２２８２１号公報）に記載のもの（以下、「従来例２」と記す）がある。
【０００３】
従来例１では、１枚の板状誘電体上に、プラスイオンを発生するための第１放電部と、マイナスイオンを発生するための第２放電部とを少なくとも１つずつ、互いに分離独立して設けている。これら第１及び第２放電部は、板状誘電体の内部に埋設された第１及び第２の誘導電極と、板状誘電体の表面に設けられた第１及び第２の放電電極とを各々一対として各個に形成されている。これら第１及び第２の放電電極は、板状誘電体の表面に印刷により形成され、複数の尖鋭部を一体に突出形成している。
【０００４】
従来例２では、複数の尖端部を有する板状又は箔状のアース電極を、導電パターンにより絶縁体であるプリント基板上に形成する一方、ワイヤ状又は板状の高電圧電極をプリント基板に埋設して、アース電極の尖端部のみとプリント基板の一部分を介して平行に対向させている。
【０００５】
ところで、放電によりイオンを発生させる電極では、電界の影響で、電極の金属成分が、電極を支持している絶縁物（非金属）の上や中を移動するマイグレーション現象が生じ、長時間放電させると、マイグレーションが成長して絶縁不良や金属の腐食などにより電極が劣化するとともに、電極の金属成分が絶縁物の内部にまで浸透して静電容量が増加し、放電性能（イオン生成性能）が低下するばかりでなく、電極の破損や剥離に至る。
【０００６】
上記の従来例１では、プラス・マイナスのイオンをそれぞれ発生する第１及び第２の放電部の第１及び第２の放電電極を板状誘電体の表面に印刷により形成し、また、従来例２では、アース電極を、導電パターンによりプリント基板上に形成しているが、印刷したとしても、マイグレーション現象は避けられず、長時間放電させると、やはり、表面の電極が劣化するとともに、電極の金属成分が板状誘電体の内部に浸透し、放電性能（イオン生成性能）が低下するばかりでなく、電極の破損や剥離に至る。特に、従来例１では、高電圧を印加される第１及び第２の放電電極が、板状誘電体の表面に印刷されて露出しており、その露出した第１及び第２の放電電極から内部の誘導電極へ向かって放電するため、第１及び第２の放電電極が、それ自体の電撃や外的要因によりマイグレーションを起こしやすい。
【０００７】
さらに、従来例１では、プラス・マイナスのイオンをそれぞれ別々に発生するため、第１及び第２の放電部を互いに離して板状誘電体に設け、そのそれぞれについて、放電電極と誘導電極とを板状誘電体の内外に設けているため、電極構造が複雑になるとともに、全体の平面積が大きくなる問題がある。
【特許文献１】特開２００４−３６３０８８号公報
【特許文献２】特許第２６２２８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の課題は、誘電体基板表面に形成された薄板状表面電極のマイグレーションを少なくして、長時間放電させても電極の劣化が少なく、耐久性が高いとともに、放電性能（イオン生成性能）の経時的低下が小さい平板状イオン発生電極を提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の課題は、誘電体基板表面に形成された薄板状表面電極と誘電体基板内部に埋設された内部電極とを対にする場合、薄板状表面電極を接地電極、内部電極を放電電極とすることにより、薄板状表面電極のマイグレーションを極力少なくできるとともに、全体の平面積を小さくできる平板状イオン発生電極を提供することにある。
【００１０】
本発明の第３の課題は、薄板状表面電極を接地電極、内部電極を放電電極とした場合、放電指向性及び放電効率を高い平板状イオン発生電極として提供できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記第１の課題を達成するため、請求項１に係る本発明は、導電性繊維をシート厚さ方向に配向させてシート厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電接着シートにより薄板状表面電極を誘電体基板の表面に接着したことを特徴とする。
【００１２】
その実施形態である請求項２に係る発明は、異方性導電接着シートの導電性繊維がニッケルファイバーである。
同じく請求項３に係る発明は、薄板状表面電極の材質がチタン、誘電体基板の材質がセラミックスである。
請求項４に係る発明は、薄板状表面電極と対向する内部電極が誘電体基板の内部に埋設されている。
【００１３】
上記第２の課題も達成するため、請求項５に係る発明は、薄板状表面電極を接地される接地電極とし、内部電極を、高電圧を印加されて薄板状表面電極へ向かって誘電体バリア放電を生ずる放電電極とする。
【００１４】
その実施形態である請求項６に係る発明は、上記第３の課題も達成するため、薄板状表面電極に複数の尖鋭部を一体に突出形成し、これら尖鋭部を内部電極と対向させる。
【００１５】
同じく請求項７に係る発明は、誘電体基板の表面に長溝を形成し、薄板状表面電極の複数の尖鋭部の尖端を、この長溝の側縁に沿わせる。
同じく請求項８に係る発明は、薄板状表面電極に、誘電体基板の長溝を挟んで平行な両側の長板状側部を設け、両側の長板状側部から長溝に向かって複数の尖鋭部を突出形成する。
同じく請求項９に係る発明は、誘電体基板の裏面に、薄板状表面電極及び内部電極を外部接続する端子部を設ける。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による平板状イオン発生電極は、薄板状表面電極が、導電性繊維をシート厚さ方向に配向させてシート厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電接着シートにより、誘電体基板の表面に接着されているので、薄板状表面電極と誘電体基板表面との間におけるマイグレーションが、誘電体基板表面に拡散し、さらに誘電体基板内部へ浸透して行くのを、異方性導電接着シートの導電性繊維により抑制することができ、長時間放電させても電極の劣化や静電容量の増加が少なく、耐久性が高いとともに、放電性能（イオン生成性能）の経時的低下も小さい。
【００１７】
請求項２に係る発明は、異方性導電接着シートの導電性繊維がニッケルファイバーであるので、低圧力で接合が可能であるとともに、経路に切れ目なく導通が可能であるため、はんだ同様の導電性を得ることができる。
請求項３に係る発明は、薄板状表面電極の材質が、耐腐食性の高い金属であるチタン、誘電体基板の材質が、オゾンや紫外線への耐性が高い誘電体であるセラミックスであるので、材質の面でも、耐久性の向上が図れる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、薄板状表面電極と対向する内部電極が誘電体基板の内部に埋設されているので、薄板状表面電極によるマイグレーションを上記のように抑制する一方、内部電極は誘電体基板で保護し、これら電極間での誘電体バリア放電を安定して生成できる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、薄板状表面電極を接地される接地電極とし、内部電極を、高電圧を印加されて薄板状表面電極へ向かって誘電体バリア放電を生ずる放電電極としたので、高電圧を印加される放電電極を誘電体基板表面に形成して露出させた従来に比べ、安全であるとともに、電極の劣化もはるかに少ない。
【００２０】
本発明による平板状イオン発生電極は、高電圧電源に接続したときにコンデンサ負荷となることから、電源への負荷を軽くするために、誘電体基板内部に埋設された内部電極は、誘電体基板表面の薄板状表面電極との対向面積ができるだけ少ない方が良い。そこで、請求項６に係る発明は、この点を考慮して、薄板状表面電極に複数の尖鋭部を一体に突出形成し、これら尖鋭部を内部電極と対向させたので、内部電極からの放電が、接地電極となる薄板状表面電極の複数の尖鋭部の尖端に向かい、小さいコンデンサ負荷で放電するので、放電特性が良い。
【００２１】
請求項７に係る発明は、誘電体基板の表面に長溝を形成し、薄板状表面電極の複数の尖鋭部の尖端を、この長溝の側縁に沿わせたので、尖端の周りに充分なイオン生成空間を確保しながら、放電の指向性を良くすることができるので、イオン生成効率が向上する。
【００２２】
請求項８に係る発明は、薄板状表面電極に、誘電体基板の長溝を挟んで平行な両側の長板状側部を設け、両側の長板状側部から長溝に向かって複数の尖鋭部を突出形成したので、単位面積当たりの放電箇所数を多くして、イオン発生量を増やすことができる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、誘電体基板の裏面に、内部電極を外部接続する端子部を設けたので、誘電体基板の裏側から高電圧を印加でき、安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２５】
本実施例の平板状イオン発生電極は、図１〜図６に示すように、セラミックス製長板である表側誘電体基板１と同じくセラミックス製長板である裏側誘電体基板２との間に、ステンレスや銅などの金属薄板である内部電極３を挟んで積層一体化し、表側誘電体基板１の表面に、チタン製薄板である薄板状表面電極４を異方性導電接着シート５により接着したものである。
【００２６】
異方性導電接着シート５は、図７に示すように、導電性繊維６をシート厚さ方向に配向させてシート厚さ方向にのみ導電性を有する組織となっている。このような異方性導電接着シート５としては、例えば、米国Ｂｔｅｃｈ社が提供している異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）が好適である。このフィルムは、ニッケルファイバーを厚さ方向に容積比最大４０％まで配向させ、上下両面から軽く圧力をかけることにより、ファイバーの上下の先端同士を、薄板状表面電極４と表側誘電体基板１とに接触させることができる。また、通常の異方性導電接着フィルムと比較して、低圧力で接合が可能であるとともに、導電性フィラーが粒子ではなく繊維状に充填させてあるため、経路に切れ目なく導通が可能で、はんだ同様の導電性（Ｚ方向：＜１５０μオーム，１．５ｃｍ２，１００μｍ厚にて）を有している。
【００２７】
表側誘電体基板１の表面中央には、その裏面までは達しない長溝７が形成されている。
薄板状表面電極４は、この長溝７を挟んで平行な両側の長板状側部４ａ・４ｂを連続端部４ｃで連続させて一体に形成している。そして、両側の長板状側部４ａ・４ｂから長溝７に向かって突出する両側の尖鋭部４ｄ・４ｅを、長手方向に間隔をおいて複数箇所に、しかも、各尖鋭部４ｄ・４ｅの尖端を長溝７の側縁に沿わせて一体に形成している。連続端部４ｃには、表裏の誘電体基板１・２の端子孔８に嵌め込まれた接地用端子９が接続されている。この接地用端子９の先端面は、裏側の誘電体基板２の裏面に露出している。薄板状表面電極４の表面全体はシリコン膜でコーティングされている
【００２８】
内部電極３は、全体としては長板状であるが、薄板状表面電極４の複数箇所の尖鋭部４ｄ・４ｅと対向させるため、円形に面積を大きくした対向電極部３ａを複数箇所に形成しているとともに、これよりも小さい円形で面積を大きくした端子接続部３ｂを形成している。各対向電極部３ａは、各箇所の尖鋭部４ｄ・４ｅの尖端を含む所要面積と対向している。端子接続部３ｂには、裏側誘電体基板２の端子孔１０に嵌め込まれた高電圧印加用端子１１が接続されている。この高電圧印加用端子１１の先端面も、裏側の誘電体基板２の裏面に露出している。
【００２９】
このように構成された平板状イオン発生電極は、高電圧印加用端子１１を高電圧電源に接続して内部電極３にプラス・マイナスの高電圧を印加することにより、内部電極３を放電電極として使用し、また、接地用端子９をアースに接続して薄板状表面電極４を接地電極として使用する。
【００３０】
内部電極３にプラス・マイナスの高電圧を印加すると、その各対向電極部３ａから、接地されている薄板状表面電極４の両側の尖鋭部４ｄ・４ｅの尖端へ向かい、表側誘電体基板１を介した誘電体バリア放電が生じ、尖鋭部４ｄ・４ｅの尖端の周りにプラス・マイナスのイオンが生成される。表側誘電体基板１は、長溝７を形成した部分の厚さが薄くなっているとともに、両側の尖鋭部４ｄ・４ｅが長溝７の側縁まで延びているので、両側の尖鋭部４ｄ・４ｅの尖端へ向かう放電の指向性が良いとともに、その尖端周りに充分なイオン生成空間を確保できる。
【００３１】
薄板状表面電極４は、シート厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電接着シート５により誘電体基板の表面に接着されているので、薄板状表面電極４と誘電体基板１表面との間におけるマイグレーションが、誘電体基板１表面に拡散し、さらに誘電体基板１内部へ浸透して行くのを、異方性導電接着シート５の導電性繊維６により抑制することができる。
【００３２】
比較のために、薄板状表面電極４を銀ペーストによりセラミックスの誘電体基板１表面に接着したものを試作し、高電圧を１ケ月間連続して印加する放電試験をしたところ、放電開始直後から銀が誘電体基板１の表面に拡散するとともに、内部に浸透し、顕著なマイグレーションが確認された。静電容量の変化を測定したところ、時間の経過に従い静電容量が増加した。銀ペースト以外に、マイグレーションが比較的少ないと言われているニッケル粒子を主剤とした接着剤で接着したものについて、同様に放電試験をしたが、銀ペーストほどではないにしても、マイグレーションが確認された。
【００３３】
これに対して、異方性導電接着シート５として、前述の米国Ｂｔｅｃｈ社製異方性導電接着フィルムを使用して接着した試作品について、同様に放電試験したところ、マイグレーションの進展は１ケ月経過後も確認されなかった。静電容量の変化を測定したところ、静電容量の増加は銀ペースト及びニッケル粒子接着剤の場合に比べ、ごく僅かであった。また、プラス・マイナスのイオン電流を測定したところ、プラス・マイナスのイオンバランスも良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明による平板状イオン発生電極は、除電器や帯電器やイオン発生器などの電極として広範囲に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例である平板状イオン発生電極の平面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】その分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】同じくＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】同じくＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】異方性導電接着シートの模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  表側誘電体基板
２  裏側誘電体基板
３  内部電極
４  薄板状表面電極
４ａ・４ｂ  長板状側部
４ｃ  連続端部
４ｄ・４ｅ  尖鋭部
５  異方性導電接着シート
６  導電性繊維
７  長溝
８  端子孔
９  接地用端子
１０  端子孔
１１  高電圧印加用端子
【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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