(57)【要約】【課題】小型で簡単な構造のイオン発生器を提供する。【解決手段】イオン発生器３５では、第１電極４１および第２電極４２に電圧が印加されると、第１電極４１の先端で電界の集中に基づき強い電界が発生する。空気分子の電離に基づきコロナ放電が引き起こされる。その結果、第１電極４１の先端ではイオン４５が発生する。その一方で、第１電極４１周りに広がる第２電極４２では表面から電界４７が発生する。電界４７は第１電極４１に沿って生成される。その結果、イオン４５は第１電極４１に沿って前方に放出される。こうしてイオン発生器３５は極めて小型でかつ簡単な構造でイオンを放出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端でイオンを発生させる針状の第１電極と、
前記第１電極の基端を支持しつつ前記第１電極周りに広がり、第１電極に沿って電界を発生させる板状の第２電極とを備えることを特徴とするイオン発生器。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン発生器において、前記第２電極の表面は、前記第１電極に直交する仮想平面に沿って広がることを特徴とするイオン発生器。
【請求項３】
請求項１に記載のイオン発生器において、前記第２電極の表面は、前記第１電極周りに広がる湾曲面で規定されることを特徴とするイオン発生器。
【請求項４】
請求項２または３に記載のイオン発生器において、前記第１電極は前記第２電極の表面の法線に沿って前記第２電極の表面から直立することを特徴とするイオン発生器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生器を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばイオンを発生させるイオン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン発生器すなわちイオナイザは広く知られる。イオナイザは針状の電極を備える。電極に例えば数ｋＶの高電圧が印加されると、電極の先端ではコロナ放電が生じる。こうして電極の先端で空気イオンが発生する。空気イオンは電極の先端周辺に漂う。こうした空気イオンは例えば送風ファンに基づき対象物に放射される。その結果、対象物の電荷は中和される。対象物の帯電は防止される。
【特許文献１】特開昭６０−２２１７７６号公報
【特許文献２】特開平５−３６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば現金自動預払い機（ＡＴＭ）に組み込まれるスタッカ内には紙幣が重ね合わせられる。例えば紙幣が帯電してしまうと、スタッカ内で紙幣同士の反発に基づき紙幣はうまく重なり合うことができない。ＡＴＭの故障につながる。しかしながら、ＡＴＭの内部空間は比較的に狭い。したがって、送風ファン付きのイオナイザは組み込まれることはできない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、小型で簡単な構造のイオン発生器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】
【０００５】
上記目的を達成するために、イオン発生器は、先端でイオンを発生させる針状の第１電極と、前記第１電極の基端を支持しつつ前記第１電極周りに広がり、第１電極に沿って電界を発生させる板状の第２電極とを備えることを特徴とする。
【０００６】
こうしたイオン発生器では、第１電極および第２電極に電圧が印加されると、第１電極の先端では電界の集中に基づき強い電界が発生する。空気分子の電離に基づきコロナ放電が引き起こされる。その結果、第１電極の先端ではイオンが発生する。その一方で、第１電極周りに広がる第２電極では表面から電界が発生する。電界は第１電極に沿って生成される。その結果、イオンは第１電極に沿って前方に放出される。こうしてイオン発生器は極めて小型でかつ簡単な構造でイオンを放出することができる。
【０００７】
こういったイオン発生器では、前記第２電極の表面は、前記第１電極に直交する仮想平面に沿って広がる。その一方で、前記第２電極の表面は、前記第１電極周りに広がる湾曲面で規定されてもよい。こうした湾曲面によれば、電界は湾曲面の法線に沿って生成される。イオンは広い範囲に放出されることができる。このとき、前記第１電極は前記第２電極の表面の法線に沿って前記第２電極の表面から直立する。こうしたイオン発生器は電子機器に組み込まれればよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、小型で簡単な構造のイオン発生器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る電子機器の一具体例すなわち現金自動預け払い機（ＡＴＭ）１１の外観を概略的に示す。このＡＴＭ１１は例えば現金の預け入れや引き出し、口座振り込みといった各種の手続きを実現する。ＡＴＭ１１は箱形の筐体１２を備える。筐体１２の前面には紙幣投入口１３や硬貨投入口１４が形成される。紙幣投入口１３や硬貨投入口１４には開閉扉が配置される。預け入れや引き出し、口座振り込みにあたって、紙幣や硬貨は、紙幣投入口１３や硬貨投入口１４に受け入れられたり、紙幣投入口１３や硬貨投入口１４から利用者に引き渡されたりする。
【００１１】
筐体１２の前面にはカード挿入口１５や通帳挿入口１６が形成される。各種の手続きの実現にあたってカード挿入口１５には例えばキャッシュカードが挿入される。通帳挿入口１６には通帳が挿入される。各種の手続きの事実は通帳に記帳される。同様に、各種の手続きの実現にあたって筐体１２には入力装置すなわちタッチパネル１７が組み込まれる。タッチパネル１７の画面には、選択肢を表示する例えばキーボタンやテンキー、文字キーが表示される。タッチパネル１７の表面でキーボタンやテンキー、文字キーが触れられると、対応する選択肢や数字、文字がＡＴＭ１１に取り込まれる。
【００１２】
図２に示されるように、紙幣投入口１３には繰り出しユニット２１が接続される。例えば入金時に紙幣投入口１３に複数枚の紙幣が投入されると、繰り出しユニット２１は鑑別部２２に向かって１枚ずつ紙幣を繰り出す。鑑別部２２は紙幣の中から真券を選別すると同時に、真券の合計金額を算出する。選別された真券は一時格納室２３に収容される。鑑別部２２で受け取ることができないと判断された紙葉類は繰り出しユニット２１に戻される。戻された紙葉類は利用者に返却される。この時点で入金手続きがキャンセルされると、一時格納室２３の真券は鑑別部２２を通過して繰り出しユニット２１に戻される。戻された真券は利用者に返却される。
【００１３】
その一方で、入金手続きの続行が確認されると、一時格納室２３に格納された真券は再び鑑別部２２に送り込まれる。このとき、鑑別部２２では再利用可能な一万円札と千円札とが選別される。再利用することができないと判断された真券すなわち破損券や五千円札は真券回収室２４に送り込まれる。選別された一万円札および千円札は種類別に振り分けられる。一万円札は第１スタッカ２５に収容される。千円札は第２スタッカ２６に収容される。利用者の取り忘れによって繰り出しユニット２１に残された紙葉類は、鑑別部２２を通過して回収箱２７に回収される。
【００１４】
出金手続き時には、引き出し希望金額に見合った枚数の一万円札や千円札が第１スタッカ２５や第２スタッカ２６から繰り出される。繰り出された紙幣の幅や厚みは幅センサ２８や厚みセンサ２９で確認される。確認された紙幣は繰り出しユニット２１に送り込まれる。利用者は、引き出し希望金額に相当する紙幣を紙幣投入口１３から受け取ることができる。利用者が紙幣を取り忘れると、繰り出しユニット２１は、取り忘れられた紙幣を繰り出す。繰り出された紙幣は鑑別部２２を通過して回収箱２７に回収される。
【００１５】
第１スタッカ２５や第２スタッカ２６は収容箱３１を備える。収容箱３１には例えば床面に直交する垂直方向に移動自在のステージ３２が組み込まれる。ステージ３２上に紙幣が積み重ねられる。１対のローラ３３の働きで紙幣はステージ３２上に積み重ねられる。同様に、ステージ３２上に積み重ねられる紙幣は１対のローラ３３の働きで収容箱３１から繰り出される。収容箱３１に形成される開口３４にはイオン発生器３５の先端が向き合わせられる。後述のように、イオン発生器３５は収容箱３１内にイオンを照射することができる。イオン発生器３５の先端は収容箱３１の外側に配置される。
【００１６】
図３は本発明の第１実施形態に係るイオン発生器３５の構造を概略的に示す。このイオン発生器３５は針状の第１電極４１を備える。第１電極４１は基端で円盤状の第２電極４２に支持される。第１電極は先端に向かうにつれて先細る。第２電極４２は第１電極４１周りで広がる。第２電極４２の表面は、第１電極４１に直交する仮想平面に沿って広がる。第１電極４１は、第２電極４２の表面の法線に沿って第２電極４２の表面から直立する。ここでは、第１電極４１は第２電極４２の軸心に沿って直立する。
【００１７】
こうしたイオン発生器３５では、基端から先端まで第１電極４１の長さは例えば１０ｍｍ程度に設定される。第２電極４２の直径は例えば１０ｍｍ程度に設定される。こうした第１電極４１および第２電極４２には例えば鉄やステンレス鋼といった高伝導性の導電材料が用いられる。第１電極４１の基端および第２電極４２は相互に結合されてもよく、相互に分離して配置されてもよい。
【００１８】
第１電極４１および第２電極４２には高電圧発生回路４３が接続される。接続にあたって配線４４が用いられる。配線４４は例えば第２電極４２の中心すなわち第１電極４１の基端に接続される。こうして高電圧発生回路４３は第１電極４１および第２電極４２に同一の電圧値の電圧を印加することができる。第１電極４１および第２電極４２には、直流電圧が印加されてもよく、交流電圧が印加されてもよい。ここでは、第１電極４１および第２電極４２に印加される電圧の電圧値は例えば５［ｋＶ］程度に設定される。
【００１９】
いま、第１電極４１および第２電極４２に例えば直流の正電圧が印加されると、第１電極４１の先端では電界の集中に基づき強い電界が発生する。空気分子の電離に基づきコロナ放電が引き起こされる。その結果、図４に示されるように、第１電極４１の先端ではプラスイオン４５およびマイナスイオン４６が発生する。第１電極４１には正電圧が印加されることから、マイナスイオン４６は第１電極４１に吸着する。プラスイオン４５は第１電極４１の先端付近に飛散する。
【００２０】
第２電極４２では正電圧の印加に応じて表面から電界４７が発生する。電界４７は第２電極４２の表面の法線すなわち第１電極４１に沿って生成される。電界４７は、第１電極４１の先端付近に広がるプラスイオン４５に作用する。その結果、プラスイオン４５は第１電極４１に沿ってイオン発生器３５の前方に放出される。プラスイオン４５は収容箱３１内に飛散する。こうしたプラスイオン４５の働きで紙幣同士の間で静電気の発生は回避される。ステージ３２上で紙幣同士の吸着は回避される。ステージ３２上に紙幣は整然と積み重ねられることができる。
【００２１】
なお、第１電極４１および第２電極４２に交流電圧が印加される場合、第１電極４１および第２電極４２には例えば正電圧と負電圧とが交互に印加される。このとき、例えば電圧が正から負に反転するまでの間にプラスイオン４５はすでに前方に放出される。電圧が負に反転すると、プラスイオン４５は第１電極４１の先端に吸着する。マイナスイオン４６は第１電極４１に沿ってイオン発生器３５の前方に放出される。こうして電圧の反転に応じてプラスイオン４５およびマイナスイオン４６が交互に放出される。
【００２２】
こうしたイオン発生器３５では、第１電極４１の先端でプラスイオン４５やマイナスイオン４６が発生する。第２電極４２では表面からその法線に沿って電界４７が発生する。電界４７の働きでプラスイオン４５やマイナスイオン４６はイオン発生器３５の前方に放出される。こうしてイオン発生器３５は極めて小型でかつ簡単な構造でプラスイオン４５やマイナスイオン４６を放出することができる。その結果、イオン発生器３５は、例えばＡＴＭ１１といった筐体１２内の限られた収容空間を区画する電子機器にも組み込まれることができる。
【００２３】
以上のようなイオン発生器３５では、第２電極４２の直径が増大するにつれて第１電極４１の先端付近の空間で電位が上昇する。第１電極４１の先端付近の空間の電位と第１電極４１に印加される電位との差が減少する。その結果、プラスイオン４５やマイナスイオン４６の発生の効率が低下する。したがって、第２電極４２の直径Ｄと第１電極４１の長さＬとの比はＤ／Ｌは例えば０．５〜２．０程度に設定されることが望ましい。
【００２４】
図５は本発明に係る電子機器の一具体例すなわちレーザプリンタ５１の構造を概略的に示す。レーザプリンタ５１はハウジング５２を備える。ハウジング５２の収容区間には給紙カセット５３が配置される。給紙カセット５３には例えば複数枚のプリント用紙が収納される。ハウジング５２の上面には排紙受け５４が形成される。プリント後のプリント用紙は排紙口５５から排紙受け５４に向かって吐き出される。こういったレーザプリンタ５１は例えばコンピュータ端末（図示せず）に接続されて使用される。
【００２５】
ハウジング５２の収容空間にはトナーカットリッジ５６が組み込まれる。トナーカットリッジ５６の筐体５７内には例えば黒色のトナーが収納される。筐体５７には感光ドラム５８が組み込まれる。感光ドラム５８は水平方向に延びる回転軸回りで回転する。筐体５７には、円筒表面で感光ドラム５８の円筒表面に接触する帯電ローラ５９が組み込まれる。帯電ローラ５９は感光ドラム５８の回転軸に平行な回転軸回りで回転する。帯電ローラ５９は感光ドラム５８の円筒表面を帯電させる。
【００２６】
筐体５７内には現像ローラ６１が組み込まれる。現像ローラ６１は円筒表面で感光ドラム５８の円筒表面に接触する。現像ローラ６１は感光ドラム５８の回転軸に平行な回転軸回りで回転する。現像ローラ６１は回転に基づき、トナーカットリッジ５６の筐体５７内に収容されるトナーを円筒表面に付着させる。こうしてトナーは感光ドラム５８に供給される。その結果、前述の帯電ローラ５９に基づき帯電した感光ドラム５８の円筒表面にトナーが付着する。
【００２７】
感光ドラム５８にはハウジング５２の収容区間に収容される光学ユニット６２が向き合わせられる。光学ユニット６２は、現像ローラ６１との接触に先立って感光ドラム５８の円筒表面に向けてレーザ光線を照射する。レーザ光線は感光ドラム５８の円筒表面に静電潜像を描き出す。その後、感光ドラム５８の円筒表面は現像ローラ６１の円筒表面に接触する。その結果、確立された静電潜像に基づき感光ドラム５８の円筒表面にはトナーが付着する。感光ドラム５８の円筒表面に可視像が形成される。
【００２８】
感光ドラム５８の円筒表面には転写ローラ６３の円筒表面が向き合わせられる。転写ローラ６３は感光ドラム５８の回転軸に平行な回転軸回りで回転する。感光ドラム５８および転写ローラ６３の間には給紙カセット５３から供給されるプリント用紙が挟み込まれる。転写ローラ６３および感光ドラム５８の回転に基づき転写ローラ６３および感光ドラム５８の間を通過する。このとき、転写ローラ６３の働きで感光ドラム５８からプリント用紙にトナーの可視像が転写される。その後、筐体５７内では感光ドラム５８の円筒表面に残存するトナーが拭い去られる。
【００２９】
ハウジング５２の収容空間には熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５が配置される。熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５は感光ドラム５８の回転軸に平行な回転軸回りで回転する。熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５の間には可視像の転写後のプリント用紙が挟み込まれる。熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５の回転に基づき熱ローラ６４はプリント用紙上のトナーを溶融させる。プレッシャーローラ６５はプリント用紙に圧力を加える。こうしてトナーはプリント用紙に染み込む。トナーの可視像はプリント用紙に定着する。
【００３０】
熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５と排紙口５５との間には本発明の第２実施形態に係るイオン発生器３５ａが配置される。ここでは、プリント用紙の幅方向に並列に複数台のイオン発生器３５ａが配置されればよい。各イオン発生器３５ａは、熱ローラ６４およびプレッシャーローラ６５から排紙口５５に向かって案内されるプリント用紙に向かってイオンを照射する。照射されるイオンの働きでプリント用紙では静電気の発生は回避される。プリント用紙同士の吸着は回避される。プリント用紙は排紙受け５４上に整然と積み重ねられることができる。
【００３１】
図６は本発明の第２実施形態に係るイオン発生器３５ａの構造を概略的に示す。このイオン発生器３５ａでは、第２電極４２の表面は、第１電極４１の基端周りに広がる湾曲面で規定される。第２電極４２の表面は第１電極４１の基端に向かって膨らむ。すなわち、第２電極４２の表面は第１電極４１の基端から遠ざかるにつれて後退する。前述のレーザプリンタ５１では複数のイオン発生器３５ａに対して共通の高電圧発生回路４３が接続されればよい。その他、前述のイオン発生器３５と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００３２】
こうしたイオン発生器３５ａでは、図７に示されるように、第２電極４２の表面の法線は、第１電極４１の基端から遠ざかるにつれて第１電極４１に対して傾斜する。こうした第２電極４２の表面の法線に沿って電界４７が生成される。その結果、第２電極４２の表面が平面で規定される場合に比べて、プラスイオン４５は広い範囲に飛散することができる。イオン発生器３５ａは例えばプリント用紙といった比較的に大きな対象の帯電を防止することができる。なお、イオン発生器３５ａはＡＴＭ１１に組み込まれてもよく、前述のイオン発生器３５がレーザプリンタ５１に組み込まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る電子機器の一具体例すなわち現金自動預け払い機の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】現金自動預け払い機の内部構造を概略的に示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るイオン発生器の構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るイオン発生器の構造を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る電子機器の一具体例すなわちレーザプリンタの構造を概略的に示す部分透視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るイオン発生器の構造を概略的に示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るイオン発生器の構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  電子機器（現金自動預け払い機）、３５、３５ａ  イオン発生器、４１  第１電極、４２  第２電極、４５  イオン（プラスイオン）、４６  イオン（マイナスイオン）、４７  電界、５１  電子機器（レーザプリンタ）。
【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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