JP5654407B2 - 除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、除電装置に関する。

従来、放電針への高電圧の印加を通じたコロナ放電によりイオンを生成し、この生成されるイオンを除電対象へ吹きつける除電装置が知られている。たとえば、特許文献１の除電装置では、本体ケースの前面に設けられたノズルの反対側の後面に当該ノズルと連通する取付穴を形成し、この取付穴に放電針ユニットを螺着してなる。放電針ユニットは、放電針、および当該電極針を保持するホルダを有してなる。ホルダは、放電針が圧入される金属製の放電針支持部、および当該支持部の端部に設けられた樹脂製のノブを備えてなる。

放電針ユニットを本体ケースに取り付ける際には、放電針を本体ケースの取付穴に挿入しつつ、放電針ユニットを締め付け方向へ回転させる。これにより、放電針支持部は、取付穴の内部に露出して設けられる電極板のねじ孔に締め付けられる。放電針には、電極を介して高電圧が印加される。放電針のメンテナンスの際には、放電針ユニットを締め付け方向と反対側に回転させることにより、当該放電針ユニットを本体ケースから取り外すことができる。

特開２００４−２２８０６９号公報

先行文献１の除電装置は、単一の放電針を有するものであるところ、本願の出願人は、複数の放電針を備えることによって、より広い範囲にわたってイオンを放出する除電装置を検討している。さらに本願の出願人は、放電針のメンテナンス作業の利便性の観点から、複数の放電針を一括して着脱する構成の採用についても併せて検討している。この場合には、電極板のねじ孔を単なる貫通孔として形成し、当該貫通孔に対して放電針支持部を緩やかに圧入することにより、放電針と電極板との導通を得る構成の採用が考えられる。

この構成を採用する場合には、複数の放電針支持部と、これらが挿入される電極板の複数の貫通孔との同軸度を確保する必要があるところ、当該同軸度の確保は困難である。すなわち、設計時の寸法誤差などに起因して、各放電針支持部と各貫通孔との同軸度にずれが発生するところ、当該同軸度のずれは、放電針、ひいては放電針支持部の個数を増やすほど累積的に増大する。このため、各放電針支持部を電極の各貫通孔に円滑に挿入することが困難となる状況の発生が懸念される。

また、各放電針の各貫通孔に対する位置精度、または電極板の貫通孔あるいは放電針支持部の加工精度などによっては、電極板の貫通孔の内周面と、放電針支持部の外周面との間に隙間などが形成されることが想定される。この場合には、電極板と各放電針支持部との接触面積が十分に確保することができず、電極板と各放電針支持部との良好な導通が得られないおそれがある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の放電針を一括して、かつ円滑に本体部に取り付けると同時に、各放電針と電極との導通を好適に得ることができる除電装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、基台に対して複数の放電針が設けられてなる放電針ユニットと、イオンの放出口が形成された第１の面と、前記複数の放電針がそれぞれ挿入される複数の挿入口が形成された第２の面とが互いに反対側に設けられてなる本体部と、を備え、前記放電針ユニットは、前記各放電針を前記各挿入口に挿入する態様で前記第２の面に対して着脱可能に設ける一方で、前記本体部の内部には、前記各挿入口に対応する複数の貫通孔が形成された電極を設け、前記放電針ユニットを前記第２の面に取り付けたとき、前記各放電針は、前記電極の各貫通孔を非接触状態で貫通するとともに、当該各放電針に設けられた導通部材を介して前記電極に対して導通状態に接続され、前記導通部材として、前記各放電針に挿通されるコイルばねを採用し、当該各コイルばねは、前記各放電針に対して接触状態に維持される小径部、および前記各放電針に対して非接触状態かつ前記電極に対して弾性的に接触した状態に維持される大径部を備えてなることをその要旨とする。

本発明によれば、放電針ユニットを本体部に取り付ける際、各放電針は電極の各貫通孔に挿通される一方で、各放電針に装着されたコイルばねの大径部は電極に対して弾性的に接触する。各コイルばねの小径部は各放電針に対して接触状態に維持されているので、各放電針と電極との間の導通は、コイルばねを介して好適に確保される。また、電極の各貫通孔の内径は、放電針の外径よりも大きく設定することができる。このため、放電針ユニットを本体部に装着するに際して、各貫通孔の内径と放電針の外径との差の分だけ、各放電針の各貫通孔に対する位置精度の影響を受けにくくなる。また、貫通孔の内径を大きくできる分、各放電針と電極における各貫通孔の周縁部などとの干渉の発生が抑制される。したがって、複数の放電針を一括して、かつ円滑に本体部に取り付けることが可能となる。同時に、各放電針と電極との導通を好適に得ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除電装置において、前記基台は板状に形成されるとともに、当該基台の前記本体部側の面が前記第２の面に当接することにより前記複数の放電針の前記挿入口に対する挿入深さが決定されることをその要旨とする。

本発明によれば、基台の本体部側の面が、当該本体部の第２の面に当接する位置まで放電針を挿入口に挿入するだけで、放電針の挿入深さが位置決めされる。このため、放電針ユニットの取り付け作業が簡単になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の除電装置において、前記第２の面に取り付けられた前記放電針ユニットの一部分を内包するかたちで、かつ前記複数の放電針の並ぶ方向に沿って往復動するスライドホルダを設け、前記スライドホルダは、前記本体部の一部分に対して前記放電針ユニットの取り外し方向において係合する第１の位置と、前記一部分に対する係合が解除される第２の位置との間を変位可能とし、前記放電針ユニットを前記第２の面に取り付けたとき、前記放電針ユニットは、前記各コイルばねを介して前記電極に支持された状態に維持されるとともに、前記スライドホルダが前記第２の位置から第１の位置へ変位したとき、前記各コイルばねの弾性力に抗して前記各放電針の挿入方向へ変位することをその要旨とする。

本発明によれば、スライドホルダが第１の位置に保持されている状態においては、スライドホルダが本体部の一部に係合することにより放電針ユニットの本体部からの脱落が規制される。放電針ユニットを本体部から取り外すときは、スライドホルダを第１の位置から第２の位置へスライドさせるだけでよい。スライドホルダと本体部の一部分との係合が解除されるので、放電針ユニットを本体部から簡単に取り外すことができる。工具なども不要である。また、放電針ユニットを第２の面に取り付けたとき、放電針ユニットは、各コイルばねを介して電極に支持された状態に維持される。そしてこの状態で、スライドホルダが第２の位置から第１の位置へ変位したとき、放電針ユニットは、各コイルばねの弾性力に抗して各放電針の挿入方向へ変位する。すなわち、各コイルばねは、電極に押し付けられることにより圧縮される。このため、各コイルばねの電極に対する接触圧が好適に確保される。したがって、各放電針と電極との導通を、より好適に得ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の除電装置において、前記スライドホルダは、前記本体部の輪郭の範囲内で、前記第１の位置と前記第２の位置との間を変位することをその要旨とする。

本発明によれば、スライドホルダが本体部の輪郭からはみ出ることがない。このため、除電装置の設置スペースが節約される。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の除電装置において、複数個の前記放電針ユニットを備えてなることをその要旨とする。

除電装置の設置場所、あるいは製品仕様などにより、必要とされる放電針の数は様々である。この場合、必要とされる放電針数に応じた専用の放電針ユニットおよび本体部を用意することも考えられるものの、管理コストなどの観点から、部品の種類は少ないほうが好ましい。この点、本発明によれば、複数の放電針ユニットを組み合わせて使用することにより、放電針ユニットの種類を低減することが可能である。たとえば、放電針ユニットの放電針を４本、必要とされる放電針の数を８本とした場合には、８つの挿入口を有する本体部を用意し、この本体部に対して２つの放電針ユニットを取り付ければよい。また、必要とされる放電針の数を６本とした場合、６つの挿入口を有する本体部を用意し、この本体部に対して、４本の放電針を有する放電針ユニット、および２本の放電針を有する放電針ユニットをそれぞれ取り付ければよい。このように、必要とされる放電針数に応じた全種類の放電針ユニットを用意する必要がないので、その分、部品の管理コストなどの削減に寄与する。さらに、本発明は、つぎのような場合に、特に有効である。すなわち、多数の放電針を列状に設ける場合には、必要とされる放電針の数が増大するほど、放電針ユニットは長大化する。放電針の貫通孔に対する位置精度の誤差も累積的に増大する。この点、本発明のように、複数の放電針ユニットを組み合わせて使用することにより、放電針の貫通孔に対する位置精度の誤差を抑えることが可能である。このため、各放電針ユニットを本体部に対して円滑に装着することができる。

本発明によれば、複数の放電針を一括して、かつ円滑に本体部に取り付けると同時に、各放電針と電極との導通を好適に得ることができる。

（ａ）は、除電装置の本体部および放電針ユニットの分解斜視図、（ｂ）は、除電装置の斜視図。 本体部の上部を切断した斜視図。 図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図。 図３のＢ−Ｂ線断面図。 図３のＣ−Ｃ線断面図。 図３のＤ−Ｄ線断面図。 パッキンの圧縮の態様を示す本体部の要部側断面図。 他の実施の形態における除電装置の本体部および放電針ユニットの分解斜視図。 （ａ），（ｂ）は、他の実施の形態における除電装置の本体部および放電針ユニットの分解斜視図。 他の実施の形態における除電装置の概略構成を示す模式図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、除電装置１１は、本体部１２、および当該本体部１２に着脱可能に取り付けられる放電針ユニット１３を備えてなる。

＜放電針ユニット＞
放電針ユニット１３は、矩形板状の基台２１、および当該基台２１の下面に設けられた４つの保持部２２、および各保持部２２に保持される４つの放電針２３を備えてなる。基台２１および各保持部２２は、合成樹脂材料により一体成型されている。各保持部２２は、円柱状に形成されるとともに、基台２１の延びる方向に沿って一定間隔をおいて直線状に設けられている。図５に併せて示されるように、各保持部２２の先端部には、放電針２３の基端部が嵌合状態で固定されている。各放電針２３の中間部には、円錐コイルばね２４が挿通された状態で固定されている。円錐コイルばね２４は、導線が円錐状に巻回されてなる。円錐コイルばね２４の小径部２５は、放電針２３に固定された状態で保持部２２の先端に形成された凹部２３ａに収容されている。円錐コイルばね２４の大径部２６は、放電針２３に非接触状態に維持される。また、基台２１の下面には、環状のパッキン２７が各保持部２２の基部に挿通された状態で装着されている。

＜本体部＞
図１（ａ）に示すように、本体部１２は、合成樹脂材料により直方体状に形成されている。本体部１２の上面には、４つの挿入口３１が形成されている。各挿入口３１は、本体部１２の延びる方向に沿って一定間隔をおいて、かつ放電針ユニット１３の各放電針２３と同軸をなすように設けられている。各挿入口３１の内径は、放電針ユニット１３の各保持部２２の外径よりも大きく設定されている。

また、同図に示すように、本体部１２の上面には、２つの係合部材３２が形成されている。これら係合部材３２は、本体部１２の延びる方向における両端側において互いに隣り合う２つの挿入口３１の間に設けられている。図４に併せて示されるように、係合部材３２は、本体部１２の延びる方向に対して直交する幅方向において対向する２つの腕部３３と、これら腕部３３の先端にそれぞれ形成された２つの突部３４とを備えてなる。これら突部３４は、本体部１２の幅方向において、互いに反対側に突出している。また、図３の上部に拡大して示すように、これら突部３４の下面において、本体部１２の延びる方向における外側には、それぞれ斜面３５が形成されている。斜面３５は、本体部１２の延びる方向に沿って外側へ向かうにつれて、突部３４の肉厚が薄くなるように傾斜している。

図２に示すように、本体部１２の内部には、空気流路１００が形成されている。空気流路１００は、本体部１２の延びる方向に沿って延設されている。また、本体部１２（空気流路１００）の内部には、４つの筒部４１が４つの挿入口３１にそれぞれ対応して形成されている。図５に併せて示すように、各挿入口３１は各筒部４１を貫通して、本体部１２の底面の近傍まで延設されている。各挿入口３１の底壁の中央には、イオン放出口４２が貫通して形成されている。また、図５に示すように、各筒部４１の周壁には、小孔４１ａが形成されている。小孔４１ａは、筒部４１の内方へ向うにつれて縮径する円錐台状に形成されている。すなわち、小孔４１ａの開口面積は、筒部４１の外側から内側へ向うにつれて徐々に小さく設定されている。この小孔４１ａは、流路面積の絞り部として機能する。

図２に示すように、本体部１２の内底面において、各筒部４１の周囲には、４つの送風穴４３が形成されている。図６に示されるように、各送風穴４３は、本体部１２の底面の近傍まで延設されている。各送風穴４３の底壁には、送風口４４が貫通して形成されている。

図３に破線で示すように、本体部１２における空気流路１００の下方には、電極５１が埋設されている。電極５１は、銅などの金属材料により長尺状に形成されている。電極５１は空気流路１００に沿って延びるとともに、各筒部４１に対応する範囲にわたって設けられている。図５に示されるように、電極５１は、本体部１２の延びる方向において、各挿入口３１を貫通して設けられている。電極５１において、各挿入口３１の内部に露出している部分には、貫通孔５２が形成されている。各貫通孔５２は、各放電針２３に対して同軸をなす。貫通孔５２の内径は、放電針２３の外径よりも大きく、かつ円錐コイルばね２４の大径部２６の外径よりも小さく設定されている。

図１（ｂ）に示すように、本体部１２の端部にはチューブ継手６１が設けられている。チューブ継手６１には、図示しないエアチューブを介して圧縮空気源が接続される。圧縮空気源からの圧縮空気は、チューブ継手６１を介して、本体部１２の内部、すなわち空気流路１００に供給される。また、本体部１２のチューブ継手６１と反対側の端部には、電源ケーブル６２を介して、図示しない高圧電源（交流）が接続される。高圧電源からの電力は、電源ケーブル６２を介して、電極５１に印加される。

なお、イオン放出口４２が開口する本体部１２の底面、は本発明の第１の面に相当する。また、挿入口３１が形成された本体部１２の上面は、本発明の第２の面に相当する。
＜放電針ユニットの装着態様＞
つぎに、本体部１２に対する放電針ユニット１３の装着態様について説明する。図１（ａ）に示されるように、放電針ユニット１３は、本体部１２に対して上方から装着される。各放電針２３および各保持部２２は、本体部１２の各挿入口３１に上方から挿入される。図５に示されるように、放電針ユニット１３の下方への変位は、基台２１の下面が各パッキン２７を介して、本体部１２の上面に当接することにより規制される。この状態において、各挿入口３１、正確には各筒部４１の内周面と各保持部２２の外周面との間に形成される隙間は、各パッキン２７により上方から閉塞された状態となる。

またこの状態において、各円錐コイルばね２４の大径部２６は、電極５１の上面に対して弾性的に接触している。すなわち、各放電針２３は、各円錐コイルばね２４を介して、電極５１に対して導通状態に接続されている。各円錐コイルばね２４は、若干圧縮された状態に維持されている。このため、各円錐コイルばね２４の電極５１に対する接触圧が好適に確保される。またこの状態において、各放電針２３は、電極５１の各貫通孔５２に非接触状態で挿通されている。各放電針２３の先端部は、本体部１２の各イオン放出口４２の内部に非接触状態で挿入されている。

＜空気供給経路＞
本体部１２および放電針ユニット１３が組み付けられることにより、本体部１２の内部には、空気流路１００から分岐するかたちで２つの空気供給経路が形成される。

すなわち、図５に矢印で示されるように、各筒部４１の小孔４１ａ、当該各筒部４１の内周面と各保持部２２の外周面との間の隙間（各挿入口３１）、および電極５１の各貫通孔５２から第１の分岐流路１０１が形成されている。また、図６に矢印で示されるように、各送風穴４３から、第２の分岐流路１０２が形成されている。そして、外部から空気流路１００へ供給される圧縮空気は、第１の分岐流路１０１を介して、各イオン放出口４２から外部へ放出される（第１の空気供給経路）。また、空気流路１００へ供給される圧縮空気は、第２の分岐流路１０２を介して、各送風口４４から放出される（第２の空気供給経路）。

空気流路１００から第１の分岐流路１０１に分流する空気は、各放電針２３の周囲を通過する空気流、すなわちシースエアとして、各放電針２３の先端付近に発生するイオンとともに各イオン放出口４２から外部へ放出される。そして、各イオン放出口４２から放出されるイオンの周囲には、各送風口４４から放出される空気流、すなわちアシストエアが発生することにより、イオンがより遠くまで飛ばされる。

空気流路１００と第１の分岐流路１０１との境界部分には、流路面積の絞り部として小孔４１ａが形成されている。このため、第１の分岐流路１０１に供給される空気圧力は、空気流路１００に供給される圧縮空気の圧力よりも小さくなる。この第１の分岐流路１０１に供給される空気圧力は、各保持部２２、ひいては放電針ユニット１３に対してその取り外し方向へ向けて作用するところ、外部からの圧縮空気をそのまま第１の分岐流路１０１に供給する場合と異なり、放電針ユニット１３に作用する空気圧力は小さなものとなる。

ここで、各放電針２３の周囲を通過する空気流（シースエア）は、各放電針２３への不純物の析出、あるいは付着などを抑制する効果を奏するものの、当該空気流の流速が速くなりすぎるとイオンが発生しにくくなる。この点、本例では、空気流路１００と第１の分岐流路１０１との間の流路面積を小孔４１ａにより絞ることにより、放電針２３の周囲を通過する空気流の流速、あるいは圧力が好適に低減される。このため、イオンの発生がシースエアにより阻害されることはなく、イオンの発生効率が好適に維持される。

ちなみに、第１の分岐流路１０１における放電針２３の先端側の流路面積を絞ることも考えられる。この場合には、イオンの生成効率は維持されるものの、第１の分岐流路１０１に供給される空気圧力は、空気流路１００に供給される圧縮空気の圧力と同程度になるので、保持部２２、ひいては放電針ユニット１３に作用する空気圧力は大きなものとなる。当該空気圧力が大きくなるほど、第１の分岐流路１０１（正確には、挿入口３１における放電針２３の挿入側の端部）の密封の難易度が高くなる。本例では、第１の分岐流路１０１の空気圧力が低減されるので、気密状態も確保しやすい。

＜保持機構＞
本例の除電装置１１は、放電針ユニット１３の本体部１２からの脱落を抑制するために、また、各第１の分岐流路１０１の気密状態を確保する目的で、本体部１２には、放電針ユニット１３の保持機構２０１が設けられている。

図１（ａ）に示すように、保持機構２０１は、２つのスライドホルダ２０２を備えてなる。スライドホルダ２０２は、矩形状の天板２０３と、当該天板２０３に直交する２つの側壁２０４を備えてなる。これら側壁２０４は、天板２０３の延びる方向に沿う２つの長側縁に設けられるとともに、天板２０３の延びる方向に直交する幅方向において互いに対向している。２つの側壁２０４の対向間隔は、放電針ユニット１３の基台２１の幅と同じ程度に設定されている。また、２つの側壁２０４の先端縁には、それぞれ矩形板状の係合部材２０５が形成されている。これら係合部材２０５は、それぞれ天板２０３に対して平行をなして対向している。スライドホルダ２０２の内形形状は、基台２１の端部の外形形状に対応している。

これらスライドホルダ２０２は、２つの側壁２０４を下方へ向けて、基台２１の両端側から中央へ向けてスライドさせるかたちで装着される。図４に示すように、２つの係合部材２０５は、基台２１と本体部１２の上面との間に形成される隙間に介在される。

図３に示されるように、スライドホルダ２０２は、本体部１２に取り付けられた放電針ユニット１３の基台２１の端部を内包するかたちで、かつ各放電針２３の並ぶ方向に沿って往復摺動する。具体的には、スライドホルダ２０２は、図３に実線で示される第１の位置Ｐ１と、同じく２点鎖線で示す第２の位置Ｐ２との間を変位する。

第１の位置Ｐ１は、放電針ユニット１３が本体部１２に対して固定的に保持された保持状態となる位置である。すなわち、スライドホルダ２０２の係合部材２０５が、本体部１２の一部分である係合部材３２の突部３４に対して、放電針ユニット１３の取り外し方向において係合する。このため、放電針２３の引き抜き方向へ放電針ユニット１３が変位することが規制される。

第２の位置Ｐ２は、放電針ユニット１３の保持状態が解除されて非保持状態となる位置である。すなわち、スライドホルダ２０２の係合部材２０５は、本体部１２側の係合部材３２の突部３４から外れた位置に存在する。また、当該係合部材２０５は、図１（ａ）に示されるように、放電針ユニット１３に対しても外れた位置に存在する。すなわち、放電針ユニット１３の取り外し方向において、当該放電針ユニット１３に干渉するものは存在しない。このため、放電針２３を本体部１２から取り外すことができる。

また、第１の位置Ｐ１は、第１の分岐流路１０１の気密状態が確保される状態でもある。すなわち、図３の上部に拡大して示されるように、２つの係合部材２０５は、係合部材３２の斜面３５に当接可能とされている。このため、スライドホルダ２０２の第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１への変位に伴い、係合部材２０５の先端部は斜面３５に当接する。さらにスライドホルダ２０２が第２の位置Ｐ２へ向けて変位すると、係合部材２０５の先端部は斜面３５に案内されつつ、本体部１２側へ変位する。これに伴い、放電針ユニット１３は、図７に二点鎖線で示されるように徐々に本体部１２側へ変位し、保持部２２に装着されたパッキン２７は、基台２１を介して本体部１２の上面に押し付けられるかたちで徐々に圧縮される。やがて係合部材２０５は斜面３５を乗り越えて、当該係合部材２０５の上面は突部３４の下面に対して摺接しつつ第１の位置Ｐ１に至る。この状態において、パッキン２７は、十分に圧縮されるので、各第１の分岐流路１０１の気密状態が確保される。また、パッキン２７は、基台２１を介して放電針ユニット１３の挿入方向へ向けて均等に圧縮される。このため、各挿入口における放電針ユニットの挿入方向と反対側の開口端部は、片寄りなく均等に密封される。

また、スライドホルダ２０２が第２の位置Ｐ２に維持されている状態で、放電針ユニット１３が本体部１２に取り付けられた場合、前述したように、基台２１の下面が各パッキン２７を介して本体部１２の上面に当接した状態となる。この状態において、各円錐コイルばね２４の大径部２６は、電極５１の上面に対して弾性的に接触した状態に維持される。すなわち、放電針ユニット１３は、各円錐コイルばね２４を介して、電極５１に支持された状態に維持されるともいえる。そして、この状態で、スライドホルダ２０２が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ変位したときには、パッキン２７が圧縮される分だけ、放電針ユニット１３は、各円錐コイルばね２４の弾性力に抗して各放電針２３の挿入方向へ変位する。すなわち、各円錐コイルばね２４は、電極５１に押し付けられることにより圧縮される。このため、各円錐コイルばね２４の電極５１に対する接触圧が好適に確保される。

＜放電針ユニットの着脱作業＞
つぎに、放電針ユニットの着脱作業について説明する。放電針ユニット１３は、放電針２３をメンテナンスする際などにおいて、本体部１２から取り外される。なお、本体部１２は、設置対象に固定された状態に保持される。

さて、放電針ユニット１３を取り外す際には、図１（ｂ）に示される第１の位置Ｐ１に保持されているスライドホルダ２０２を、図１（ａ）に示される第２の位置Ｐ２までスライドさせる。これにより、放電針ユニット１３を、上方へ引き抜くかたちで本体部１２から取り外すことができる。

メンテナンスの完了後、再び放電針ユニット１３を本体部１２に対して上方から装着する。そして、スライドホルダ２０２を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へスライドさせることにより、放電針ユニット１３は本体部１２に対して固定的に保持された状態となる。同時に、各挿入口３１の気密も確保される。

以上で、放電針ユニット１３の着脱作業は完了となる。放電針ユニット１３を交換する際も同様である。
このように、本例では、放電針ユニット１３の着脱方向がイオンの放出方向（図１（ａ），（ｂ）中の下方）と反対側とされている。このため、本体部１２のイオン放出口４２を、ワーク（帯電体）に近づけて使用する場合であれ、放電針ユニット１３の着脱に際してワークが邪魔になることはなく、放電針ユニット１３の着脱作業を円滑に行うことができる。

＜除電装置の動作＞
つぎに、前述のように構成した除電装置の動作を説明する。
電極５１および各円錐コイルばね２４を介して各放電針２３に高圧電源からの高電圧（交流）が印加されると、各放電針２３の先端付近にコロナ放電が発生して各放電針２３の周囲の空気がイオン化される。本例では、各放電針２３に対して交流電圧を印加することによりコロナ放電を発生させる交流方式が採用されているので、プラスおよびマイナスのイオンが交互に生成される。

コロナ放電により各放電針２３の周囲に生成されるイオンは、空気流路１００から第１の分岐流路１０１に分流して各放電針２３の周囲を通過するシースエアとともに、各イオン放出口４２から外部に放出される。各放電針２３の周囲にシースエアを流すことにより、各放電針２３における異物（絶縁体）の析出、あるいは異物の付着などが抑制される。また、第１の分岐流路１０１の上流側に設けられた小孔４１ａにより、シースエアの圧力は、空気流路１００に供給される空気圧力よりも小さくされる。このため、イオンの発生効率が維持される。

そして、各イオン放出口４２から放出されるイオンの周囲には、空気流路１００から第２の分岐流路１０２に分流して各送風口４４から放出されるアシストエアが発生する。このアシストエアにより、各イオン放出口４２から放出されるイオンがより遠くまで運ばれる。当該イオンが除電対象に供給されることにより、当該対象の電荷が中和されて静電気が除去される。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）放電針ユニット１３を本体部１２に取り付ける際、各放電針２３は電極５１の各貫通孔５２を非接触状態で貫通する一方で、各放電針２３に装着された円錐コイルばね２４の大径部２６は電極５１に対して弾性的に接触する。各円錐コイルばね２４の小径部２５は各放電針２３に対して接触状態に維持されているので、各放電針２３と電極５１との間の導通は、各円錐コイルばね２４を介して好適に確保される。

また、電極５１の各貫通孔５２の内径は、各放電針２３の外径よりも大きく設定することができる。このため、各放電針２３を電極５１の各貫通孔５２に挿入するに際して、各貫通孔５２の内径と各放電針２３の外径との差の分だけ、各放電針２３の各貫通孔５２に対する位置精度の影響を受けにくくなる。また、各貫通孔５２の内径を大きくできる分、各放電針２３の先端と電極５１における各貫通孔５２の周縁部などとの干渉の発生が抑制される。したがって、複数の放電針２３を一括して、かつ円滑に本体部１２に取り付けることが可能となる。

（２）本体部１２に対する放電針ユニット１３の着脱方向を、イオンの放出方向と反対側とした。このため、イオンの放出方向と反対側のスペースを、放電針ユニット１３の着脱用のスペースとして有効に利用することができる。すなわち、除電装置１１の設置スペースを確保することができれば、放電針ユニット１３の着脱用のスペースも確保することが可能であるため、除電装置１１の設置の自由度が高められる。

（３）本体部１２のイオン放出口４２を、ワーク（帯電体）に近づけて使用したい場合もある。この点、本例では、放電針ユニット１３の着脱方向がイオンの放出と反対側とされていることから、放電針ユニット１３の着脱に際してワークが邪魔になることはなく、放電針ユニット１３の着脱を簡単に行うことができる。

（４）放電針ユニット１３を本体部１２に取り付けるだけで、各放電針２３は電極５１に対して導通状態に接続される。このため、放電針ユニット１３の本体部１２への装着と、各放電針２３と電極５１との接続作業を別々に行う必要がないので、放電針ユニット１３の装着作業が簡単になる。

（５）基台２１が本体部１２に当接する位置まで放電針２３を挿入するだけで、放電針２３の挿入深さが位置決めされる。このため、放電針ユニット１３の取り付け作業が簡単になる。

（６）本体部１２の一部分である係合部材３２に対して放電針ユニット１３の取り外し方向において係合する第１の位置Ｐ１と、係合部材２０５に対する係合が解除される第２の位置Ｐ２との間を変位するスライドホルダ２０２を設けた。このため、工具などを使用することなく、スライドホルダ２０２の操作をするだけで、放電針ユニット１３の着脱が可能となる。

また、放電針ユニット１３を本体部１２に取り付けたとき、放電針ユニット１３は、各円錐コイルばね２４を介して電極５１に支持された状態に維持される。そしてこの状態で、スライドホルダ２０２が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ変位したとき、パッキン２７が圧縮される分だけ、放電針ユニット１３は、各円錐コイルばね２４の弾性力に抗して各放電針２３の挿入方向へ変位する。すなわち、各円錐コイルばね２４は、電極５１に押し付けられることにより圧縮される。このため、各円錐コイルばね２４の電極５１に対する接触圧が好適に確保される。したがって、各放電針２３と電極５１との導通を、より好適に得ることができる。

（７）本体部１２の各挿入口３１の密閉装置として、放電針ユニット１３の挿入方向において圧縮されるパッキン２７を採用することにより、各放電針２３（あるいは保持部２２）と各挿入口３１との同軸度のずれが、密封状態に大きく影響を及ぼすことはない。したがって、複数の放電針２３を一括して本体部１２に取り付ける際に、各放電針２３とそれらの挿入口３１との同軸度に関わらず、放電針ユニット１３と本体部１２との間の気密を確保することができる。

（８）各挿入口３１はそれぞれ複数のパッキン２７により個別に密封するようにした。ここで、各保持部２２を含む単一のパッキンを採用することも可能であるところ、当該パッキンはその面積が大きくなるほど、厚み誤差が大きくなる傾向がある。この点、本例によれば、各保持部２２に対応して複数のパッキン２７が設けられる。単一のパッキンで各挿入口３１を密封する場合に比べて、各パッキン２７の面積は小さなものとなり、各パッキン２７の厚み誤差も低減される。各パッキン２７の厚みは均一となるので、密封状態を得るために必要とされるパッキン２７の圧縮量も均一なものとなる。したがって、本体部１２との間で各パッキン２７を挟み込む保持機構２０１の設計も簡単になる。

（９）空気流路１００に導入される圧縮空気は、第１および第２の分岐流路１０１，１０２を介して、イオン放出口４２および送風口４４にそれぞれ導かれる。このため、外部から本体部１２への圧縮空気の供給ラインは１つだけ設ければよい。外部から本体部１２への圧縮空気の供給ラインを、イオン放出口４２および送風口４４にそれぞれ独立して連通する２系統とすることも考えられるものの、この場合に比べて、本体部１２、ひいては除電装置１１の体格の小型化が図られる。

（１０）また、第１の分岐流路１０１内の空気圧力は、外部からの圧縮空気が導入される空気流路１００内の空気圧力よりも小さくなる。このため、すべての流路内の空気圧力を同一とする場合に比べて、放電針ユニット１３（正確には、各保持部２２）に対して印加される空気圧力も小さなものとなる。したがって、各パッキン２７の圧縮量を低減させることが可能になる。この場合であれ、各挿入口３１の密閉状態は、好適に維持される。また、何らかの原因により、スライドホルダ２０２による保持状態が解除された場合であれ、放電針ユニット１３は本体部１２から脱落しにくくなる。さらに、パッキン２７を本体部１２側に押さえ付ける力も低減可能であることから、放電針ユニット１３の保持機構として、簡易なスライド式の構成を採用可能となる。

（１１）スライドホルダ２０２が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へスライドさせるだけで、各パッキン２７は圧縮されて各挿入口３１が密閉された状態となる。このため、放電針ユニット１３の取付け作業が簡単になる。また、パッキン２７は、基台２１を介して放電針ユニット１３の挿入方向へ向けて均等に圧縮されるため、各挿入口３１における放電針ユニット１３の挿入方向と反対側の開口端部は、片寄りなく均等に密封される。

＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本例では、各放電針２３は直線状に並べて設けたが、各放電針２３の配置態様は適宜変更してもよい。たとえば、各放電針２３は、複数列に並べてもよいし、千鳥状に並べるなどしてもよい。

・本例では、本体部１２の内部に圧縮空気を供給するようにしたが、窒素ガスなどの他の気体を供給するようにしてもよい。
・円錐コイルばね２４の放電針２３に対する取付位置、あるいは長さは、適宜変更してもよい。スライドホルダ２０２をアンロック位置である第２の位置Ｐ２からロック位置である第１の位置Ｐ１へ変位させたとき、パッキン２７の圧縮に伴い、円錐コイルばね２４が徐々に圧縮されればよい。

・除電装置１１の設置場所、あるいは製品仕様などにより、必要とされる放電針の数は様々である。この場合、必要とされる放電針数に応じた専用の放電針ユニット１３および本体部１２を用意することも考えられるものの、管理コストなどの観点から、部品の種類は少ないほうが好ましい。この観点に基づき、つぎのような構成を採用してもよい。すなわち、図８に示すように、放電針ユニット１３が有する放電針２３の個数の自然数倍の挿入口を本体部１２に形成する。そして、当該自然数個の放電針ユニット１３をそれぞれ本体部１２に装着する。この構成によれば、要求される放電針２３の数が、放電針ユニット１３が有する放電針２３の個数の自然数倍であれば、複数個の放電針ユニット１３を組み合わせることにより、対応可能である。たとえば、放電針ユニット１３の放電針を４本、必要とされる放電針２３の数を８本とした場合には、８つの挿入口３１を有する本体部１２を用意し、この本体部１２に対して２つの放電針ユニット１３を取り付ければよい。このように、必要とされる放電針数に応じた専用の放電針ユニット１３を用意する必要がないので、部品の管理コストなどの削減に寄与する。

また、放電針２３の個数が異なる複数種類の放電針ユニットを組み合わせて使用することにより、放電針ユニットの種類を低減することも可能である。たとえば、必要とされる放電針２３の数を６本とした場合、６つの挿入口３１を有する本体部１２を用意し、この本体部１２に対して、４本の放電針２３を有する放電針ユニット、および２本の放電針２３を有する放電針ユニットをそれぞれ取り付ければよい。必要とされる放電針２３の個数に応じた全種類の放電針ユニットを用意する必要がないので、その分、部品の管理コストなどの削減に寄与する。

さらに、この変形例は、つぎのような場合に、特に有効である。すなわち、多数の放電針２３を列状に設ける場合には、必要とされる放電針２３の数が増大するほど、放電針ユニット１３は長大化する。放電針２３の貫通孔５２に対する位置精度の誤差も累積的に増大する。この点、本変形例のように、複数の放電針ユニット１３を組み合わせて使用することにより、放電針２３の貫通孔５２に対する位置精度の誤差を抑えることが可能である。このため、各放電針ユニット１３を本体部１２に対して円滑に装着することができる。

・本例では、複数個のパッキン２７を設け、本体部１２の各挿入口３１を個別に密封するようにしたが、図９（ａ）に示すように、複数の保持部２２の全体を囲む平面状のパッキン３０１により一括して本体部１２の各挿入口３１を密封するようにしてもよい。このようにすれば、単一のパッキンを用意すればよいので、部品点数が低減する。また、図９（ｂ）に示すように、基台２１の下面に対して、複数の保持部２２の全体を囲む環状のパッキン３０２を設けてもよい。このようにしても、スライドホルダ２０２を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へスライドさせることにより、パッキン３０２は本体部１２の上面に対して押し付けられる態様で圧縮される。その結果、本体部１２と基台２１との間の気密、ひいては各挿入口３１の内外の気密が確保される。なお、パッキン３０２は、Ｏリングに置換することも可能である。放電針ユニット１３の本体部１２に対する装着方向において、Ｏリングが圧縮されることにより、各挿入口３１の気密を確保することができる。

・本例では、パッキン２７，３０１，３０２を放電針ユニット１３に設けたが、本体部１２の上面に設けてもよい。
・本例では、空気流路１００に供給された圧縮空気を第１および第２の分岐流路１０１，１０２に分岐させたが、シースエアおよびアシストエアの供給経路をそれぞれ独立して設けてもよい。すなわち、図１０に示すように、本体部１２の内部には、第１および第２の空気流路４０１，４０２を設ける。第１の空気流路４０１は、外部から導入される空気を各放電針２３の周囲を通過させる態様でイオン放出口４２に導く。第２の空気流路４０２は、外部から導入される空気を各イオン放出口４２の周囲に形成される送風口４４に導く。ただし、第１の空気流路４０１に供給される空気圧力は、第２の空気流路４０２に供給される空気の圧力よりも小さく設定する。

なお、これら第１および第２の空気流路４０１，４０２は、たとえば空気流路１００の内部を、各送風穴４３が開口する部分と、各筒部４１の小孔４１ａが開口する部分とに区画することによって形成することも可能である。そして、これら区画された部分に対して個別に圧縮空気を供給する。このようにした場合には、第１および第２の空気流路４０１，４０２に供給する圧縮空気の圧力を同一とした場合であれ、各放電針２３の周囲には、小孔４１ａにより圧力が低減された空気が供給される。

・本例において、スライドホルダ２０２は、本体部１２の輪郭の範囲内で、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を変位するようにしてもよい。たとえば、図１（ａ）に示されるように、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に変位したとき、本体部１２の両端部からはみ出さない程度に、スライドホルダ２０２の長さを短縮する。このようにすれば、スライドホルダ２０２が逃げるスペースを確保する必要がないので、除電装置１１の設置スペースが節約される。

・本例では、各放電針２３と電極５１とを接続する導通部材として、円錐コイルばね２４を採用したが、たとえば板ばねなどの弾性部材を採用してもよい。また、円錐コイルばねに代えて、鼓形コイルばねを採用してもよい。鼓形コイルばねは、中央がくびれた鼓形のコイルばねである。すなわち、当該鼓形コイルばねを採用する場合、コイルばねの中央部に小径部２５を、同じく両端にそれぞれ大径部２６を形成することにより、全体として鼓形とする。

・本例では、除電装置１１には、イオンを発生させる方式として交流方式を採用したが、直流方式を採用してもよい。直流方式は、放電針２３に直流電圧を印加してコロナ放電を発生させて、プラスまたはマイナスのいずれかのイオンのみを発生させる方式である。

・各保持部２２を省略してもよい。すなわち、基台２１の下面に対して、直接的に各放電針２３を設ける。このようにすれば、挿入口３１に保持部２２を挿入する場合に比べて、挿入口３１の開口面積を小さくすることが可能となる。挿入口３１の開口端部の密封も簡単になる。なお、この場合、各放電針２３と各筒部４１の内周面との間の隙間（各挿入口３１）は、第１の分岐流路１０１を構成する。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）基台に対して複数の放電針が設けられてなる放電針ユニットと、イオンの放出口が形成された第１の面と、前記複数の放電針がそれぞれ挿入される複数の挿入口が形成された第２の面とが互いに反対側に設けられてなる本体部と、を備え、前記放電針ユニットは、前記複数の放電針を前記複数の挿入口にそれぞれ挿入する態様で前記第２の面に対して着脱可能に取り付けられてなる除電装置。この構成によれば、本体部に設けられるイオンの吹出口を、ワーク（帯電体）に近づけて使用したい場合もある。本発明によれば、放電針ユニットの着脱方向がイオンの吹き出し方向と反対側とされていることから、ワークが邪魔になることはなく、放電針ユニットの着脱を簡単に行うことができる。

（ロ）請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の除電装置において、前記第２の面には、前記放電針ユニットの放電針の個数の自然数倍の挿入口を形成したうえで、当該自然数と同数の放電針ユニットが取り付けられてなる除電装置。この構成によれば、必要とされる放電針数に応じた専用の放電針ユニットを用意する必要がないので、部品の管理コストなどを削減可能となる。

１１…除電装置、１２…本体部、１３…放電針ユニット、２１…基台、２３…放電針、２４…円錐コイルばね、２５…小径部、２６…大径部、３１…挿入口、４２…イオン放出口、５１…電極、５２…貫通孔、２０２…スライドホルダ、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置。

Claims (5)

1. 基台に対して複数の放電針が設けられてなる放電針ユニットと、
   イオンの放出口が形成された第１の面と、前記複数の放電針がそれぞれ挿入される複数の挿入口が形成された第２の面とが互いに反対側に設けられてなる本体部と、を備え、
   前記放電針ユニットは、前記各放電針を前記各挿入口に挿入する態様で前記第２の面に対して着脱可能に設ける一方で、前記本体部の内部には、前記各挿入口に対応する複数の貫通孔が形成された電極を設け、
   前記放電針ユニットを前記第２の面に取り付けたとき、前記各放電針は、前記電極の各貫通孔を非接触状態で貫通するとともに、当該各放電針に設けられた導通部材を介して前記電極に対して導通状態に接続され、
   前記導通部材として、前記各放電針に挿通されるコイルばねを採用し、当該各コイルばねは、前記各放電針に対して接触状態に維持される小径部、および前記各放電針に対して非接触状態かつ前記電極に対して弾性的に接触した状態に維持される大径部を備えてなる除電装置。
2. 請求項１に記載の除電装置において、
   前記基台は板状に形成されるとともに、当該基台の前記本体部側の面が前記第２の面に当接することにより前記複数の放電針の前記挿入口に対する挿入深さが決定される除電装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の除電装置において、
   前記第２の面に取り付けられた前記放電針ユニットの一部分を内包するかたちで、かつ前記複数の放電針の並ぶ方向に沿って往復動するスライドホルダを設け、
   前記スライドホルダは、前記本体部の一部分に対して前記放電針ユニットの取り外し方向において係合する第１の位置と、前記一部分に対する係合が解除される第２の位置との間を変位可能とし、
   前記放電針ユニットを前記第２の面に取り付けたとき、前記放電針ユニットは、前記各コイルばねを介して前記電極に支持された状態に維持されるとともに、前記スライドホルダが前記第２の位置から第１の位置へ変位したとき、前記各コイルばねの弾性力に抗して前記各放電針の挿入方向へ変位する除電装置。
4. 請求項３に記載の除電装置において、
   前記スライドホルダは、前記本体部の輪郭の範囲内で、前記第１の位置と前記第２の位置との間を変位する除電装置。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の除電装置において、複数個の前記放電針ユニットを備えてなる除電装置。

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