JP5507923B2

JP5507923B2 - 白金微粒子発生装置

Info

Publication number: JP5507923B2
Application number: JP2009189047A
Authority: JP
Inventors: 昌治町; 洋須田; 泰浩小村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-08-18
Also published as: JP2010196154A

Description

本発明は、放電によって白金微粒子を発生させる白金微粒子発生装置に関する。

毛髪等が紫外線を浴びると活性酸素を生じ、この活性酸素によってダメージを受けることが知られている。そこで、例えば特許文献１には、抗酸化作用を有する白金微粒子を供給することで、活性酸素によるダメージから毛髪等を保護することのできる白金微粒子発生装置が提案されている。この白金微粒子発生装置は、白金を含む材料から成る放電電極を備えたものであり、該放電電極での放電現象によって白金微粒子を発生させるようになっている。

上記の白金微粒子発生装置においては、放電の電流値を上げるといった手段によって、白金微粒子の放出量を増大させることができる。しかし、白金微粒子の放出量を増大させるために上記手段を用いることは、電源装置等のコスト高を招くことになり、コスト低減という面では好ましくない。

特開２００８−２３０６３号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、放電の電流値を上げるといった手段に拠らずとも白金微粒子の放出量を向上させることのできる白金粒子発生装置を提供することを、課題とする。

上記課題を解決する本発明は、白金を含む材料から成る細長い線状の放電電極１と、放電電極１の先端と対向する箇所に放出口６を貫設した対向電極２と、放電電極１と対向電極２との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部４とを備えた白金微粒子発生装置である。放電電極１の径を０．１〜０．０３ｍｍの範囲内に設け、且つ、対向電極２の放出口６の口径φは、４．５〜１．０ｍｍの範囲内に設ける。

このように、放電電極１の径を０．１〜０．０３ｍｍの範囲内に設け、且つ、対向電極２の放出口６の口径φを４．５ｍｍ以下の小径に設定することで、一定電流値において白金微粒子の放出量を向上させることができる。放出口６が余りに小径になると白金微粒子が対向電極２に衝突することの影響が大きく出てくるが、これに対して口径φは１．０ｍｍよりは小径とならないように設定してあるので問題ない。

白金微粒子の放出量を向上させるための更に好ましい範囲としては、上記対向電極２の放出口６の口径φを２．０〜１．５ｍｍの範囲内に設けることが好適である。

また、上記放電電極１は、対向電極２の放出口６と対向する先端面を、該放電電極１の軸方向と直交或いは略直交する平坦面５に形成することが好ましい。通常、放電の電極は先端を先鋭形状や球状に形成するものであるが、このように平坦面５に形成することで、使用時間の経過にともない白金微粒子の放出量が急激に低下することを防止できる。

請求項１に係る発明は、放電の電流値を上げるといった手段に拠らずとも、対向電極の放出口の口径を４．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内に設定するといった手段により、白金微粒子の放出量を向上させることができる。したがって、請求項１に係る発明は、十分な量の白金微粒子を放出することのできる白金微粒子発生装置を低コストで提供することができるという効果を奏する。

また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、対向電極の放出口の口径を２．０ｍｍ〜１．５ｍｍという更に適当な範囲内に設定することにより、十分な量の白金微粒子を放出することのできる白金微粒子発生装置を低コストで提供することができるという効果を奏する。

また請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の効果に加えて、使用時間の経過にともない白金微粒子の放出量が急激に低下することを防止できるという効果を奏する。

本発明の実施形態における一例の白金微粒子発生装置の斜視図である。同上の白金微粒子発生装置の放電部分の概略断面図である。同上の白金微粒子発生装置における対向電極の放出口の口径と白金微粒子の発生量との関係を示すグラフ図である。同上の白金微粒子発生装置における電極間の距離と白金微粒子の発生量との関係を示すグラフ図である。同上の白金微粒子発生装置において放電電極と対向電極との間に生じる電界の様子を示す説明図であり、（ａ）は放出口の口径が１．５ｍｍの場合、（ｂ）は放出口の口径が３．０ｍｍの場合である。

本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１、図２には、本発明の実施形態における一例の白金微粒子発生装置を示している。

本例の白金微粒子発生装置は、白金を含む材料から成る放電電極１と、放電電極１の先端と対向する箇所に配置される対向電極２と、各電極１，２を所定位置に保持するハウジング３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部４とを備えている。

放電電極１は、白金、若しくは、金属や合金に白金メッキを施したものであり、細長い線状に形成してある。図２に示すように、放電電極１は、その径が０．１ｍｍ〜０．０３ｍｍ（本例では０．０５ｍｍ）となるように非常に細く、且つ、軸方向に沿ってその断面が一定（円形状）となるように形成したものである。また、放電電極１の先端は、先鋭形状や球状に設けるのではなく、円形状の平坦面５に設けてある。この平坦面５は、放電電極１の軸方向と直交或いは略直交するように形成している。

対向電極２はＳＵＳ等を用いて形成した平板状の電極であり、放電電極１の先端と最短距離Ｄ（＝１．５ｍｍ）で対向する箇所には放出口６を貫設してある。放電電極１の先端と放出口６の中心とは、該放電電極１の軸方向に上記所定の距離Ｄだけ隔てて位置しており、放出口６の開口縁と放電電極１の先端との距離が該開口縁の全周に亘って略一定となるように、放出口６を円形状に設けている。放出口６の口径φは、４．５〜１．０ｍｍの範囲内に収まるように設ける（本例ではφ＝１．５ｍｍ）。

ハウジング３は例えばポリカーボネート樹脂から成り、放電電極１や対向電極２を固定するほか、他の電子部品を配置するように構成してよい。電圧印加部４は、イグナイタ方式の高電圧発生回路から成る。

上記構成から成る本例の白金微粒子発生装置において、白金微粒子を発生させるには、電圧印加部４によって放電電極１が負極、対向電極２が正極となるように高電圧を印加し、放電電極１先端の平坦面５から放電を生じさせる。この放電により、放電電極１先端の平坦面５においてはプラスイオンによってスパッタリング現象が生じ、微細な白金微粒子が対向電極２側に向けて放出される。放電電極１の平坦面５から放出された白金微粒子は、対向電極２の放出口６を通じて図中矢印Ａ方向へと放出される。

ここで、放出口６の口径φを４．５ｍｍ以下に設定してあるのは、同一条件の下では放出口６を小径に形成するほどに、放電によるスパッタリング現象で放出される白金微粒子の量が増加することに着目したからである。なお、放出口６の口径φを余りにも小さく設定すると、今度は、放電電極１から放出された白金微粒子が対向電極２に衝突することで矢印Ａ方向への放出効率が低下する。そのため、放出口６の口径φは１．０ｍｍよりは小さくならないように設定している。

図３には、対向電極２の放出口６の口径φを変化させた場合の、白金微粒子の放出量の変化を示している。ここでの白金微粒子の放出量は、対向電極２の放出口６を通過して矢印Ａ方向に放出された白金微粒子の量である。

図示のように、放出口６の口径φが小さくなるほど、電流値一定（３５μＡ）のもとで白金微粒子の放出量が増加している。図３のデータにおいては、放出口６の口径φが４．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内にあれば、白金微粒子の放出量が９〜１２ｎｇ／１０ｍｉｎの範囲内で確保されている。なお、図３から解るように、放出口６の口径φが２．０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲にあることが更に好ましい。

図４には、同一条件下において放電電極１の先端と対向電極２の放出口６との距離Ｄ（つまり、放電電極１の先端と対向電極２との垂直距離）を変化させた場合の、白金微粒子の放出量の変化を示している。図４のデータにおいては、距離Ｄを１．０〜３．５ｍｍの間で変化させても白金微粒子の放出量には殆ど変化がみられない。

したがって、図３では距離Ｄ＝１．５ｍｍに設定した場合のデータであるが、距離Ｄを例えば１．０〜３．５ｍｍ程度の範囲内の他の値に設定した場合であっても、やはり放出口６の口径φを４．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内（あるいは更に２．０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内）に設定することが好ましい。

ところで、対向電極２の放出口６が小径になるほど白金微粒子の放出量が増加したことの理由としては、例えば、放電電極１と対向電極２との間に形成される電界の影響が考えられる。つまり、放出口６の口径φが小さくなるほどに、線状電極１０の先端から対向電極２側に向けて伸びる電気力線が矢印Ａ方向へとむけて放出口６を通過しやすくなり、そのため、矢印Ａ方向にむけて勢いよく放出される白金微粒子の量が増加すると考えられる。

図５には、参考のため、放出口６を通過する電気力線の様子を示している。図５（ａ）は放出口６の口径φ＝１．５ｍｍの場合、図５（ｂ）は口径φ＝３．０ｍｍの場合である。ここでは、図５（ａ）と図５（ｂ）で距離Ｄが同一ではないが、放出口６の口径φが小さくなると電気力線が矢印Ａ方向にむけて放出口６を通過しやすくなる様子が見てとれる。

本例の白金微粒子発生装置は、例えばヘアドライヤに備えて用いることが好適である。既述したとおり、毛髪が紫外線を浴びると活性酸素を生じ、この活性酸素によりダメージを受けてキューティクルのめくれ等を生じる。これは、毛髪内のタンパク質であるシスチンが活性酸素によりシステイン酸に変化するからであると考えられる。これに対して、毛髪に対して白金微粒子を供給することで、白金微粒子の抗酸化作用により活性酸素を消去し、シスチンがシステイン酸に変化することを抑制できる。

毛髪が紫外線を浴びることによるダメージを充分に軽減させるには、白金微粒子の放出量は３．６ｎｇ／１０ｍｉｎ以上が必要である。ヘアドライヤの寿命末期（例えば５００時間程度）においても白金微粒子の放出量を３．６ｎｇ／１０ｍｉｎ以上に確保するには、使用当初で１０ｎｇ／１０ｍｉｎ程度の放出量を確保することが望ましい。

なお、本例の白金微粒子発生装置では放電電極１の先端を上記平坦面５としているので、使用時間の経過にともない白金微粒子の放出量が急激に低下することは防止されている。

１放電電極
２対向電極
４電圧印加部
５平坦面
６放出口
φ 口径

Claims

白金を含む材料から成る細長い線状の放電電極と、放電電極の先端と対向する箇所に放出口を貫設した対向電極と、放電電極と対向電極との間に電圧を印加して放電を生じさせる電圧印加部とを備えた白金微粒子発生装置であって、上記放電電極の径を０．１〜０．０３ｍｍの範囲内に設け、且つ、上記対向電極の放出口の口径は、４．５〜１．０ｍｍの範囲内に設けてあることを特徴とする白金微粒子発生装置。
上記対向電極の放出口の口径は、２．０〜１．５ｍｍの範囲内に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の白金微粒子発生装置。
上記放電電極は、対向電極の放出口と対向する先端面を、該放電電極の軸方向と直交或いは略直交する平坦面に形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の白金微粒子発生装置。