KR101750740B1

KR101750740B1 - 이온 발생기

Info

Publication number: KR101750740B1
Application number: KR1020157031097A
Authority: KR
Inventors: 요시나리 후카다; 가즈요시 오네자와
Original assignee: 가부시키가이샤 고가네이
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2017-06-27
Also published as: TW201440579A; TWI624194B; JP6243901B2; JPWO2014168160A1; KR20150135524A; US9674934B2; WO2014168160A1; US20160044770A1

Abstract

이온 발생기의 본체 내부에 전위 센서를 일체로 설치해, 방전 전극과 대향 전극의 사이의 전계의 영향을 받지 않고, 피제전 부재로부터 전위 센서에 이르는 전계를 전위 센서에 의해 측정할 수 있는 이온 발생기를 제공한다. 방전 전극(21)과 대향 전극(23)과 이들 전극(21, 23)을 가지는 본체부(10)을 구비하고, 양 전극(21, 23)간에 고전압을 인가해 생성된 공기 이온을 피제전 부재(P)를 향해 내뿜는 이온 발생기이며, 본체부(10)에 피제전 부재(P)의 전위를 측정하는 전위 센서(41)을 일체로 설치하고, 방전 전극(21)과 대향 전극(23)으로 구성된 방전부와 전위 센서(41)의 사이에 본체부(10)에서 돌출하는 돌출 정전 차폐판(43A)를 설치했다.

Description

이온 발생기{ION GENERATOR}

본 발명은, 피제전 부재의 전하(電荷)를 중화하는 이온 발생기(ion generator)에 관한 것이다.

이온 발생기는 코로나 방전(corona discharge)에 의해서 생성한 양 또는 음의 공기 이온을 피제전 부재에 내뿜는다.

본 발명은, 특히 전위 센서를 일체로 설치한 이온 발생기에 관한 것이다.

이온 발생기는, 이오나이저(ionizer) 혹은 제전장치라고도 불리우고 있다. 이온 발생기는, 대전한 대상물에 공기 이온을 내뿜어 제전한다.

전자 부품의 제조나 조립을 실시하는 제조 라인에서는, 전자 부품이나 제조 조립 지그(jig; 治具)등이 대전한다. 이들을 피제전 부재로 하여 이온 발생기가 이용된다.

피제전 부재에 공기 이온을 내뿜는 것으로, 정전기에 의해 이물(異物)이 전자 부품 등에 부착하거나, 전자 부품이 정전기에 의해 파괴되거나, 이물이 지그에 부착하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또, 전위 센서에 의해 피제전 부재의 전위를 측정하는 것도 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2참조).

이러한 전위 센서를 이온 발생기와 함께 사용하면, 전위 센서에 의해 피제전 부재의 전위를 측정하면서 피제전 부재를 제전할 수 있다.

이러한 전위 센서는, 통상, 이온 발생기와 별체(別體) 또는 외부에 설치하는 것으로 사용되고 있다.

일본 특개 제2012-242094호 공보 일본 특개 제2010-85393호 공보

이온 발생기와 전위 센서를 별체로 설치하는 경우, 설치 스페이스가 크다.

이것에 대해, 이온 발생기와 전위 센서를 일체로 설치하는 경우, 설치 스페이스가 작다. 그렇지만, 이온 발생기와 전위 센서를 일체로 설치하면, 문제가 생긴다.

예를 들어, 방전 전극과 대향 전극이 전위 센서에 접근해 배치되므로, 고전압이 인가되는 방전 전극과 대향 전극의 사이의 전계가 전위 센서에 도달한다.

이 전계는 피제전 부재로부터 전위 센서에 이르는 전계 즉, 측정하려고 하는 전계에 중첩되어 노이즈로 된다.

따라서, 피제전 부재의 전위를 정확하게 측정할 수 없다.

본 발명의 목적은, 이온 발생기와 전위 센서를 일체로 설치하면서, 방전 전극과 대향 전극의 사이의 전계 즉, 노이즈의 영향을 받지 않고, 피제전 부재의 전위를 전위 센서에 의해 측정하는 이온 발생기를 제공하는 것에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 방전 전극과 대향 전극으로 구성된 방전부에 고전압을 인가해 생성된 공기 이온을 피제전 부재를 향해 내뿜는 이온 발생기이며, 피제전 부재의 전위를 측정하며 본체부에 일체로 설치되는 전위 센서와, 방전부와 전위 센서의 사이에서 본체부로부터 돌출하는 돌출 정전 차폐판을 가진다.

또, 돌출 정전 차폐판의 돌출 길이를, 8mm~10mm로 할 수 있다.

또, 전위 센서에는 제전부재로부터의 전계가 들어가는 개구창이 형성된다.
돌출 정전 차폐판으로부터 전위 센서의 개구창까지의 거리를 2mm 이하로 할 수 있다.

본체부에는 공기 이온을 내뿜는 취출구가 형성되어 있고, 방전 전극은 취출구에 따라서 간격을 두어 복수 배치되고, 돌출 정전 차폐판은 모든 방전 전극에 대해 개구창과의 사이에 개재하도록 할 수 있다. 또한, 취출구와 개구창은 본체의 동일면에 배치되어 있도록 할 수 있다.

삭제

본 발명과 관련되는 이온 발생기에서는, 전위 센서를 본체부에 일체로 설치하고 있다. 피제전 부재의 전위는 전위 센서에 의해 측정된다.

방전부는 방전 전극과 대향 전극으로 구성된다. 돌출 정전 차폐판이 방전부와 전위 센서의 사이에 설치되어 있다.

또, 돌출 정전 차폐판은 본체부로부터 이온을 내뿜는 방향을 향해 돌출하고 있다.

고전압이 방전 전극과 대향 전극의 사이에 인가되어, 전계가 생긴다. 이 전계는 돌출 정전 차폐판에 의해 차폐되어 전위 센서에 도달하지 않는다.

따라서, 방전 전극과 대향 전극의 사이의 전계 즉 노이즈의 영향을 받지 않고, 피제전 부재의 전위를 전위 센서에 의해 측정한다.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 이온 발생기를 겉측에서 본 전체 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 이온 발생기를 뒷측에서 본 전체 사시도이다.
도 3은, 이온 발생기의 정면도이다.
도 4는, 도 3의 평면도이다.
도 5는, 도 3의 배면도이다.
도 6은, 방전 전극 유닛을 단체(單體) 상태로 나타내 보이는 사시도이다.
도 7은, 도 1의 A－A선 단면도이다.
도 8은, 도 3의 X부 확대도이다.
도 9는, 도 8의 사시도이다.
도 10은, 전위 센서의 전체를 나타내는 사시도이다.
도 11은, 전위 센서의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 12는, 도 11의 전위 센서의 정면 단면도이며, 도 11에 있어서의 화살표시 2－2선에서 절단한 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은, 도 11의 전위 센서의 측면 단면도이며, 도 11에 있어서의 화살표시 3－3선에서 절단한 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는, 도 11의 전위 센서에서 정전 차폐판을 제거한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 15는, 도 11의 전위 센서에서 정전 차폐판을 제거한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 16은, 돌출 정전 차폐판의 위치와 돌출 길이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 17은, 돌출 정전 차폐판의 길이와 노이즈 전압의 관계를 나타내는 그래프 도면이다.
도 18은, 돌출 정전 차폐판의 길이와 신호 전압의 관계를 나타내는 그래프 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 이온 발생기에 대해서, 도면을 이용해 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용하는 상하 방향, 좌우 방향(폭방향), 깊이 방향(奧行方向)은, 도 1의 앞쪽측(手前側)을 정면(정면쪽)으로 하고 이 정면측에서 본 방향이다.

또, 이하의 실시 형태에서는, 생성한 공기 이온을 가로로 긴 취출구(吹出口)로부터 내뿜는 와이드 타입(wide type)의 제품에 대해 설명한다.

이온 발생기(1)의 전체에 대해, 도 1~도 5에 나타낸다.

이온 발생기(1)은, 본체부(10)과, 방전 전극 유닛(20)(도 6 참조)과, 전위 센서 유닛(40)에 의해서 구성되어 있다.

방전 전극 유닛(20)은, 취출구(11)으로부터 착탈(着脫)가능하게 본체부(10)에 설치되어 있다.

전위 센서 유닛(40)은 본체부(10)내에 수용된다.

본체부(10)은, 대략 직방체 형상으로 형성되어 있고, 좌우 방향으로 연신하고 있다.

도 1, 도 3, 도 4 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 취출구(11)이 본체부(10)의 앞쪽측 앞면의 상부에 형성되어 있다. 취출구(11)은 좌우 방향으로 연신하고 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 방전전극 유닛 고정부(12)가 이 취출구(11)의 후방내부에 형성되어 있다. 방전전극 유닛 고정부(12)는 깊이 방향으로 움푹 패어 들어 있고, 취출구(11)과 같은 폭을 가지고 있다. 방전전극 유닛 고정부(12)는 네모나게 움푹 패어진 형상으로 형성되어 있다. 방전 전극 유닛(20) (도 6 참조)는 방전전극 유닛 고정부(12)에 끼워넣어진다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 공급 에어 챔버(air chamber)(13)이 방전 전극 유닛 고정부(12)의 한층 더 후방에 설치되어 있다.

이 공급 에어 챔버(13)은, 취출구(11)의 좌우 방향의 전장(全長)에 대응해 형성되어 있다.

도 1~도 5에 나타낸 바와 같이, 튜브(tube)(13B)를 개입시켜, 본체부(10)의 좌측부에 설치된 에어 공급구(13A)로부터 분출 공기가 공급 에어 챔버(13)에 공급된다.

도 7~도 9에 나타낸 바와 같이, 에어 토출구(吐出口)(16)이 공급 에어 챔버(13)의 앞측 상부에 설치되어 있다. 에어 토출구(16)은 공급 에어 챔버(13)내로부터 방전 전극 유닛 고정부(12)의 뒷부분까지 연통하며, 네모난 구멍 또는 원형 구멍 모양으로 형성되어 있다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 에어 토출구(16)은, 각 방전 전극(21)의 좌우의 하측에 2개씩 설치되어 있고, 자세한 것은 후에 설명한다.

분출 공기는, 이 에어 토출구(16)로부터 전방을 향해 분출된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 공기 안내부(17)이 에어 토출구(16)의 상부에 설치되어 있다. 공기 안내부(17)은 에어 토출구(16)의 전방상측으로 돌출하고 있다. 공기 안내부(17)은 에어 토출구(16)로부터 내뿜는 분출 공기의 직진성(直進性)을 높인다.

상면 커버(cover)(14)가 공급 에어 챔버(13)과 방전전극 유닛 고정부(12)의 윗쪽에 설치되어 있다.

도 1~도 3, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 공기 유로(流路)(15)가 상면 커버(14)와 공급 에어 챔버(13)의 사이에 형성되어 있다.

또, 공기 유로(15)는, 상면 커버(14)와 방전전극 유닛 고정부(12)의 사이에도 형성되어 있다.

공기 유로(15)는, 본체부(10)의 뒷면에서 앞면까지 관통하고 있다.

또, 공기 유로(15)는, 상술한 공기 안내부(17)이 분출 공기를 인도하는 방향과 평행이 되어 있다.

즉, 에어 토출구(16)으로부터 토출되는 분출 공기류의 방향과 공기 유로(15)로부터 흘러드는 외부 공기의 흐름의 방향은 같게 된다.

외부 공기는, 분출 공기의 흐름에 따라 이온 발생기(1)의 주위로부터 말려 들어오는 공기이다.

도 2, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 공급 에어 챔버(13)의 상부는 곡면 형상으로 형성되어 있다.

이것에 의해, 공기 유로(15)의 뒷면측(裏面側)의 입구(15A)는, 후방을 향해 넓어지고 있다.

따라서, 이온 발생기(1)의 후방에 있는 외부 공기를 공기 유로(15)내에 넣기 쉬워지고 있다.

한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수(도 6에서는 4개)의 방전 전극(21)이 방전 전극 유닛(20)에 간격을 두고 나란히 배치되어 있다. 이 방전 전극(21)은, 가는 선모양 또는 바늘 모양으로 형성되어 있다.

직선 모양의 방전 전극(21)은 앞쪽측의 취출구(11)를 향해 연신하고 있다.

또, 개구부(22)가 각 방전 전극(21)에 대응해 방전 전극 유닛(20)의 윗면에 형성되어 있다.

각 방전 전극(21)은 이 개구부(22)를 개입해 방전 전극 유닛(20)의 윗면으로 노출(露出)하고 있다.

도 1, 도 3, 도 6~도 9에 나타낸 바와 같이, 대향 전극(23)이 방전 전극 유닛(20)의 앞측에 설치 되어 있다.

이 대향 전극(23)은, 도전성(導電性)을 가지는 금속으로 제조되며, 판모양으로 형성되어 있다. 대향 전극(23)은 방전 전극 유닛(20)의 긴쪽 방향에 배치되어 있다.

도 3, 도 6, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 대향 전극(23)은, 이온 발생기(1)의 정면측에서 보는 경우에 방전 전극(21)의 하측에 설치되어 있다.

또, 절결부(切欠部)(23A)가 방전 전극(21)에 대응해 방전 전극(21)을 중심으로 하는 대략 반원 형상으로 형성되어 있다.

즉, 방전 전극(21)과 대향 전극(23)이 일정한 길이의 틈새(25)를 두고 배치되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 공급 에어 통로(24)가 방전 전극 유닛(20)의 내부에 형성되어 있다.

분출 공기는, 에어 토출구(16)으로부터 틈새(25)를 향하는 공급 에어 통로(24)를 흐른다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 방전 전극 유닛(20)을 본체부(10)에 조립한 상태에서, 이간부(離間部)(26)이 설치된다. 이간부(26)은, 공기 안내부(17)의 앞측 선단부(先端部)로부터 공급 에어 통로(24)의 후단부(後端部)까지의 공간이다.

분출 공기는 에어 토출구(16)으로부터 공급 에어 통로(24)를 향해 고속으로 흐른다. 고속으로 흐르는 분출 공기와 공기 유로(15)내에 있는 외부 공기가 이간부(26)과 개구부(22)에서 접한다.

외부 전원으로부터 전원 케이블(cable)(27)(도 1 참조)을 개입시켜 이온 발생기(1)에 전원이 공급된다.

고전압이 방전 전극(21)과 대향 전극(23)의 사이에 인가(印加)된다. 이것에 의해, 코로나 방전(corona discharge)이 발생해, 공기 이온이 생성된다. 고전압을 인가하기 의한 내부 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략 한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본체부(10) 내부의 하측 즉, 공급 에어 챔버(13)과 방전 전극 유닛 고정부(12)의 하측에는, 전위 센서 유닛 수용부(18)이 설치되어 있다.

이 전위 센서 유닛 수용부(18)은, 이온 발생기(1)의 좌우 방향에 걸쳐 설치되어 있다.

또, 전위 센서 유닛 수용부(18)의 앞측 벽부에는, 검출용 창(18A)가 설치되어 있다. 검출용 창 (18A)는 전위 센서 유닛 수용부(18)과 연통한다.

전위 센서 유닛(40)은, 전위 센서 유닛 수용부(18)에 설치된다. 전위 센서 유닛(40)은, 취출구(11)와 대향해서 배치되는 피제전(被除電) 부재(P)의 전위를 측정한다.

전위 센서 유닛(40)은, 전위 센서(41)과 이 전위 센서(41)에 전원을 공급하는 전원부(도시하지 않음)로 구성되어 있다. 전위 센서(41)과 전원부가 전위 센서 유닛 수용부(18)의 내부에 설치된다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 전위 센서(41)은, 검출 전극(114)(도 12 참조) 등이 마운트(mount)된 프린트 기판(111)과, 이 프린트 기판(111)가 설치된 정전(靜電) 차폐판(遮蔽板)(43)으로 구성되어 있다.

프린트 기판(111)의 긴쪽 방향은 이온 발생기(1)의 본체부(10)의 좌우 방향으로 연신하고 있다.

또한, 도 11~도 15에 나타내는 프린트 기판(111)은, 일부분에 대해 나타내고 있고, 다른 부분은 생략 되어 있다.

구형의 개구창(113)이 정전 차폐판(43)에 형성되어 있다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 개구창(113)은, 정전 차폐판(43)을 잘라내는 것으로 형성되어 있다.

모든 주슬릿(main slit)(131)은 개구창(113)을 개입해 외부에 노출하며, 외부로부터 시인(視認) 가능하다.

개구창(113)의 위치는, 전위 센서 유닛 수용부(18)의 검출용 창(18A)의 위치와 일치하다.

도 10~도 12에 나타낸 바와 같이, 돌출 정전 차폐판(43A)가 정전 차폐판(43)에 이어져 설치되어 있다.

이 돌출 정전 차폐판(43A)는, 정전 차폐판(43)의 좌우 방향의 전장에 걸쳐 설치되어 있다. 또, 돌출 정전 차폐판(43A)는 이온 발생기(1)에서 돌출하고 있다.

또한, 돌출 정전 차폐판(43A)의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

도 11~도 13에 나타낸 바와 같이, 검출 전극(114)가 프린트 기판(111)에 설치되어 있다.

검출 전극(114)의 플랜지(flange)부(114a)가 프린트 기판(111)에 고정된다. 또한, 플랜지부(114a)에 이어지는 입각부(立脚部)(114b)가 프린트 기판(111)에 대해 대략 수직이다.

전극부(114c)는 입각부(114b)에 이어지며, 프린트 기판(111)과 평행이다. 전극부(114c)는 개구창(113)에 대향한다.

또한, 검출 전극(114)는 검출 회로(도시 생략)를 구성하는 요소의 하나이다.

이 검출 전극(114) 중의 적어도 전극부(114c)는, 대전 물체와의 사이에서 전계(電界)를 형성한다.

도전성 재료로부터 형성되는 고정 셔터(shutter)(115)가 프린트 기판(111)에 설치 되어 있다. 고정 셔터(115)는 검출 전극(114)를 가린다.

이 고정 셔터(115)의 본체부(116)은 검출 전극(114)의 전극부(114c)에 대해서 평행으로 설치되어 있다. 본체부(116)은 대략 직사각형 모양으로 형성된다.

측벽부(117)과 단벽부(端壁部)(118)은 본체부(116)에 대해서 각각 직각으로 구부러지고 있고, 본체부(116)과 일체적으로 설치되어 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 측벽부(117)의 선단부가 프린트 기판(111)에 형성된 고정구멍에 삽입되어, 고정 셔터(115)를 프린트 기판(111)에 고정한다.

개구 슬릿(119)가 고정 셔터(115)의 본체부(116)에 형성되며, 정전 차폐판(43)의 긴쪽 방향(좌우 방향)에 연신하고 있다.

개구 슬릿(119)는, 본체부(116)의 폭방향(상하 방향)에 5개 형성되어 있다. 개구 슬릿(119)는, 일정한 간격을 두고 배치되어 있다.

도 12~도 15에 나타낸 바와 같이, 가동 셔터(121)이 기판(111)에 설치되고 있다. 이 가동 셔터(121)은, 고정 셔터(115)를 가리듯이 고정 셔터(115)의 외측에 설치되어 있다.

이 가동 셔터(121)은, 가동 셔터(121)의 슬릿(131, 132)가 고정 셔터(115)의 개구 슬릿(119)에 대해서 일치하는 전개(全開) 위치와, 고정 셔터(115)의 개구 슬릿(119)가 닫히는 차단(遮斷) 위치의 2개 위치의 사이에서 움직인다.

전개 위치와 차단 위치에 의한 셔터의 개구면적의 변화가 대전 물체와 검출 전극(114)(전극부(114c))의 사이에 형성되는 전계에 변화를 준다.

개구 슬릿(119)의 긴쪽 방향(좌우 방향)에 있어서의 중심선(도시 생략)을 개구 슬릿 중심선이라 한다.

슬릿(131, 132)의 긴쪽 방향(좌우 방향)에 있어서의 중심선(도시 생략)을 주슬릿 중심선이라 한다.

개구 슬릿 중심선과 주슬릿 중심선이 일치하는 가동 셔터(121)의 위치를 전개 위치라고 한다.

2개의 주슬릿(131)의 사이에 존재하는 차폐부(부호 생략)의 긴쪽 방향(좌우 방향)에 있어서의 중심선을 주차폐부 중심선이라 한다.

주슬릿(131)와 부슬릿(sub slit)(132)의 사이에 존재하는 차폐부(부호 생략)의 긴쪽 방향(좌우 방향)에 있어서의 중심선(도시 생략)을 부차폐부 중심선이라 한다.

개구 슬릿 중심선이 주차폐부 중심선 또는 부차폐부 중심선과 일치하는 가동 셔터(121)의 위치를 차단 위치라 한다.

상술한 가동 셔터(121)은, 도전성재료에 의해 형성되며, 개폐(開閉) 방향(상하 방향)으로 왕복동 한다.

또, 가동 셔터(121)은, 프린트 기판(111)에 고정되는 고정단부(固定端部)(122)를 가지고 있다.

고정 단부(122)의 양측에는 각편(脚片)(123)이 일체로 설치되어 있다.

각편(123)이 프린트 기판(111)에 형성된 고정구멍에 삽입되어, 가동 셔터 (121)의 고정 단부(122)를 프린트 기판(111)에 설치한다.

암(arm)부(124)가 고정 단부(122)의 각 각편(123)에 일체로 설치되어 있다. 또, 암부(124)는 프린트 기판(111)의 긴쪽 방향(좌우 방향)의 일단측(우측)을 향해 연신한다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 2개의 암부(124)가 소정의 간격을 둔 상태로 설치되어 있다. 2개의 암부(124)는 가요성(可撓性)을 가진 판 모양 부재로부터 구성되어 있다.

본체부(125)가 이 암부(124)의 선단에 일체로 설치되어 있다.

도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 고정 셔터(115)의 본체부(116)이 검출 전극(114)의 외측에 배치되어 검출 전극(114)를 가리고 있다.

가동 셔터(121)의 본체부(125)가 고정 셔터(115)의 외측에 배치되어 있다.

또한, 본체부(125)는, 개구창(113)을 개입해 외부에 노출하고 있다.

가동 셔터(121)의 본체부(125)가 화살표시(N)로 나타내는 개폐 방향으로 왕복 이동하는 것으로, 개구 슬릿(119)를 개폐한다.

또한, 고정 셔터(115) 중의 적어도 본체부(116)은 접지(earth)되고 있음과 동시에, 가동 셔터(121) 중의 적어도 본체부(125)도 접지되고 있다.

도 13 및 도 14에 나타내 듯이, 자성체(磁性體)로서의 마그넷(magnet)(127)이 본체부(125)에 일체로 설치된 단벽(端壁)(126)에 설치되어 있다. 마그넷(127)은 가동 셔터(121)을 개폐구동하는 기능을 가진다.

도 14에서 실선과 파선으로 나타낸 바와 같이, U자형 모양의 요크(yoke)(128)이 프린트 기판(111)의 일단측(우측)에 설치되어 있다.

한 쌍의 코일(coil)(129a, 129b)가 보빈(bobbin)(281)을 개입해 요크(128)에 감겨져 있다. 코일(129a, 129b)는, 미도시의 전원 유닛에 접속되어 있다.

교류 전류가 코일(129a, 129b)의 각각에 흐른다.

이것에 의해, 2개의 자극면(磁極面)(128a)과 자극면(128b)에 서로 역방향의 자계(磁界)를 형성한다.

따라서, 마그넷(127)은 한쪽의 자극면 (128a)에 대향하는 위치와 다른 한쪽의 자극면(128b)에 대향하는 위치의 사이를 이동한다.

이렇게 해, 가동 셔터(121)을 왕복동방향(N)으로 개폐 구동시키는 구동수단이, 요크(128)에 감겨진 코일(129a, 129b)와 마그넷(127)에 의해 형성되어 있다.

5개의 주슬릿(131)이 가동 셔터(121)의 본체부(125)에 형성되어 있다. 5개의 주슬릿(131)은 고정 셔터(115)에 형성된 5개의 개구 슬릿(119)에 대응하고 있다.

각 주슬릿(131)은, 개구 슬릿(119)와 같은 방향으로 연신하고 있다.

인접하는 주슬릿(131)은 일정한 간격을 두고 배치된다. 이 간격은 개구 슬릿(119)의 간격과 같다.

가동 셔터(121)가 왕복 진동해, 상술한 전개 위치와 차단 위치의 사이를 이동한다.

도 12는, 가동 셔터(121)이 중립위치가 된 상태를 나타내고 있다.

이 때, 5개의 주슬릿(131)이 모두 개구 슬릿(119)에 대향(對向)한다.

왕복동방향(N)(상하 방향)의 양단부에 위치하는 주슬릿(131)의 외측에는, 부슬릿(132)가 1개씩 형성되어 있고, 각 부슬릿(132)의 형상은 주슬릿(131)와 동일하다.

5개의 주슬릿(131)의 상호의 간격과, 주슬릿(131)과 부슬릿(132)의 사이의 간격은 같다. 또, 5개의 주슬릿(131)과 2개의 부슬릿(132)의 형상은 같다.

가동 셔터(121)에 형성된 이들 7개의 슬릿(131, 132)의 형상은 고정 셔터(115)에 형성된 개구 슬릿(119)의 형상과 같다.

따라서, 가동 셔터(121)이 왕복동하면, 부슬릿(132)에 의해서 개구 슬릿(119)가 개폐된다.

이와 같이, 2개의 부슬릿(132)의 각각은, 왕복동방향(N)의 양단부에 위치하는 2개의 주슬릿(131)의 외측의 한쪽 및 다른 쪽에, 왕복동방향(N)의 연장 방향으로 형성되어 있다.

가동 셔터(121)이 이동하는 1 주기는, 도 12에 나타내는 중립 위치로부터 도 12의 좌방향의

왕복동단(往復動端)으로 이동한 후에, 우방향의 왕복동단의 위치까지 이동하고, 그후 한층 더 중립 위치로 돌아올 때까지이다.

이 1 주기의 기간에, 고정 셔터(115)의 5개의 개구 슬릿(119)는 4회 개폐된다.

즉, 개구 슬릿(119)는, 가동 셔터(121)의 구동 주파수의 4배의 주파수로 개폐된다.

검출 회로가 검출 전극(114)에 접속되어 있다.

검출 전극(114)는 개구창(113)을 개입해 대전 물체에 대향한 상태에서, 예를 들어 600Hz~800Hz의 교류 전류를 코일(129a, 129b)에 인가해 가동 셔터(121)을 왕복 진동시킨다.

그러면, 고정 셔터(115)의 개구 슬릿(119)가 가동 셔터(121)의 구동 주파수의 4배의 주파수로 개폐된다.

이 개폐 주파수에서 검출 전극(114)와 대전 물체의 사이의 전계가 변화해 검출 전극(114)에는 교류 전압이 생긴다.

다음에, 정전 차폐판(43)에 설치된 돌출 정전 차폐판(43A)에 대해 설명한다.

전위 센서(41)이 일체로 탑재된 이온 발생기(1)에서는, 생성된 공기 이온을 피제전 부재(P)(도 7 참조)에 내뿜는 것으로 제전을 실시함과 동시에, 전위 센서(41)에 의해 피제전 부재(P)의 표면 전위를 측정한다.

즉, 이온 발생기(1)과 전위 센서(41)이 동일한 캐비닛(cabinet)에 설치되어 있으므로, 따로 설치하기보다 사용하기 편리하다.

공기 이온의 취출구(11)과 전위 센서(41)은, 양자 모두 피제전 부재(P)에 대향해 배치할 필요가 있다.

따라서, 방전부(방전 전극(21)과 대향 전극(23))와 전위 센서(41)의 개구창(113)이 본체부(10)의 동일면에 설치되게 된다.

그러면, 전위 센서(41)에는, 피제전 부재(P)로부터의 전계가 도달할 뿐만 아니라, 방전 전극(21)과 대향 전극(23)의 사이의 전계 즉, 방전(放電) 전계도 도달하며, 방전 전계는 노이즈(noise)로 된다.

본 실시예에서는, 취출구(11)과 전위 센서(41)의 개구창(113)을 본체부(10)의 동일면에 설치한다.

또한, 취출구(11)과 개구창(113)의 사이에서 돌출 정전 차폐판(43A)를 돌출해 설치하는 것으로, 방전부와 전위 센서(41)의 사이를 정전 차폐한다.

이 돌출 정전 차폐판(43A)이 전방으로 돌출하는 돌출 길이(S1)는, 전위 센서(41)의 노이즈 전압과 신호 전압에 영향을 준다.

도 17의 그래프(graph)는, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)가 0mm인 경우의 노이즈 전압을 (Vn0)으로 해, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)과, 노이즈 전압(Vn)가 (Vn0)에 대한 비(Vn/Vn0)를 나타낸다.

돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리(S2)(2, 4, 6, 10mm)를 패러미터(parameter)로 했다.

(Vn/Vn0)은, 돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리(S2)에는 그다지 의존하지 않고, 돌출 정전 차폐판(43A) 의 돌출 길이(S1)를 길게 할 수록 (Vn/Vn0)가 감소하는 결과가 되었다.

예를 들어, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)를 8mm 또는 10mm로 했을 경우에, (Vn/Vn0)은 35% 또는 50% 감소한다.

또, 도 18의 그래프는, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)가 0mm인 경우의 신호 전압을 (Vs0)로 해, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)과, 센서 신호 전압(Vs)가 (Vs0)에 대한 비(Vs/Vs0)를 나타낸다.

돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리 (S)(2, 4, 6, 10mm)를 패러미터로 했다.

돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리(S2)가 2mm로 짧은 경우에는, 10mm인 경우와 비교해 신호는 20% 정도 감소한다.

또, 돌출 정전 차폐판(43A)의 좌우 방향의 길이는, 취출구(11)의 긴쪽 방향에 따라서 간격을 두어 배치된 복수의 방전 전극(21)에 대해서도 유효하도록 그 길이가 확보되어 있다.

돌출 정전 차폐판(43A)의 길이와, 돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리(S2)의 관계는 이하와 같이 되어 있다.

돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이를 0mm에서 10mm로 길게 하고 있을 때, 센서 신호의 감쇠(減衰)는 0%로부터 고작 20% 정도(거리(S2)=2mm)인 것에 대해, 노이즈 전압의 감쇠는 30%(거리(S2)=10mm)에서 50%(거리(S2)=2mm)이다.

즉, 센서 신호의 감쇠는 거의 없는 것에 대해, 노이즈 전압의 감쇠는 크다.

특히, 돌출 정전 차폐판(43A)와 개구창(113)의 거리(S2)를 2mm 정도로 접근시키고, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이를 10mm로 했을 경우에, 센서 신호의 감쇠는 20% 정도인 것에 대해, 노이즈 전압의 감쇠는 50% 정도가 되어, S/N비는 0.8÷0.5=1.6 즉, 60% 개선되게 된다.

본 발명의 실시의 형태와 관련되는 이온 발생기에서는, 피제전 부재(P)의 전위를 측정하는 전위 센서(41)을 본체부(10)에 일체로 설치하고 있다.

또한, 방전 전극(21)과 대향 전극(23)으로 구성되는 방전부와 전위 센서(41)의 사이에는, 본체부(10)에서 돌출하는 돌출 정전 차폐판(43A)를 설치하고 있다.

따라서, 방전 전극(21)과 대향 전극(23)의 사이의 전계는 돌출 정전 차폐판(43A)에 의해서 정전 실드되어, 전위 센서(41)에 도달하기 어렵다.

이것에 의해, 전위 센서(41)에 의해 측정되는 값에 방전 전극(21)과 대향 전극(23)의 사이의 전계에 의한 노이즈가 중첩하는 것이 억제된다.

따라서, 피제전 부재(P)의 전압이 정확하게 측정된다.

방전 전극(21)과 대향 전극(23)으로 구성되는 방전부와 전위 센서(41)의 개구창(113)이, 동일 평면상에 배치되어 있다.

따라서, 이온 발생기(1)의 깊이 치수(L)(도 7 참조)를 작게 할 수 있어, 보다 소형인 이온 발생기(1)을 설계하는 것이 가능하게 된다.

또, 돌출 정전 차폐판(43A)의 돌출 길이(S1)를, 전위 센서(41)의 개구창(113)으로부터 8mm~10mm로 하고 있다.

따라서, 돌출 정전 차폐판(43A)를 설치하지 않는 경우와 비교해, 노이즈 전압(Vn)가 (Vn0)에 대한 비(Vn/Vn0)를 35%~50% 감소시킬수 있다.

또한, 돌출 정전 차폐판(43A)로부터 개구창(113)까지의 거리(S2)를, 2mm 이하로 하고 있으므로, 신호 전압(Vs)가 (Vs0)에 대한 비(Vs/Vs0)의 감소를 20% 정도로 억제할 수 있다.

또한, 취출구(11)을 길게 형성됨과 동시에, 방전 전극(21)이 취출구(11)의 긴쪽 방향에 따라서 간격을 두어 복수 배치되어 있다.

이러한 구성에 대해, 돌출 정전 차폐판(43A)는, 모든 방전 전극(21)과 개구창(113)의 사이에 개재하고 있으므로, 노이즈의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 이온 발생기에 대해 진술했지만, 본 발명은 기술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상에 근거해 각종의 변형 및 변경이 가능하다.

예를 들어, 본 실시의 형태에서는, 방전 전극(21)이 긴쪽 방향에 복수 설치된 이온 발생기(1)에 대해 기재했지만, 방전 전극(21)이 한개인(스폿(spot)적으로 공기 이온을 내뿜는 경우) 경우에도 사용할 수 있다.

1; 이온 발생기
10; 본체부
11; 취출구
12; 방전전극 유닛 고정부
13; 공급 에어 챔버
13A; 에어 공급구
13B; 튜브
14; 상면 커버
15; 공기 유로
16; 에어 토출구
17; 공기 안내부
18; 전위센서 유닛 수용부
18A; 검출용 창
20; 방전 전극 유닛
21; 방전 전극
22; 개구부
23; 대향 전극
24; 공급 에어 통로
25; 틈새
26; 이간부
27; 전원 케이블
40; 전위 센서 유닛
41; 전위 센서
43; 정전 차폐판
43A; 돌출 정전 차폐판
111; 프린트 기판
113; 개구창
114; 검출 전극
114a; 플랜지부
114b; 입각부
114c; 전극부
115; 고정 셔터
116; 본체부
117; 측벽부
118; 단벽부
119; 개구 슬릿
121; 가동 셔터
122; 고정단부
123; 각편
124; 암부
125; 본체부
126; 단벽
127; 마그넷
128; 요크
128a; 자극면
128b; 자극면
129a; 코일
131; 슬릿
131; 주슬릿
132; 부슬릿
281; 보빈
S1; 돌출 정전 차폐판의 돌출 길이
S2; 돌출 정전 차폐판에서 개구창까지의 거리
Vn; 노이즈 전압
Vn0; 돌출 정전 차폐판을 설치하지 않은 경우의 노이즈 전압
Vs; 신호 전압
Vs0; 돌출 정전 차폐판을 설치하지 않은 경우의 신호 전압
L; 깊이 치수
N; 왕복동 방향
P; 피제전 부재

Claims

방전 전극과 대향 전극으로 구성된 방전부에 고전압을 인가하고, 생성된 공기 이온을 피제전 부재를 향해 내뿜는 이온 발생기에 있어서,
상기 피제전 부재의 전위를 측정하는 전위 센서;
전위 센서 유닛 수용부와, 상기 전위 센서 유닛 수용부에 수용되고 상기 피제전 부재의 전위를 측정하는 전위 센서와, 상기 전위 센서 유닛 수용부와 연통하는 검출용 창과, 상기 공기 이온을 취출하는 공기 취출구를 구비하는 본체부; 및
상기 방전부와 상기 전위 센서의 사이에서 상기 본체부로부터 돌출하는 돌출 정전 차폐판
을 포함하고,
상기 방전부와 상기 전위 센서는 상기 본체부에 설치되어 있는,
이온 발생기.
제1항에 있어서,
상기 돌출 정전 차폐판의 돌출 길이가 8mm~10mm인, 이온 발생기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전위 센서에는, 상기 피제전 부재로부터의 전계가 들어가는 개구창이 형성되어 있는, 이온 발생기.
제3항에 있어서,
상기 방전 전극은 상기 공기 취출구를 따라 간격을 두고 복수 배치되고,
상기 돌출 정전 차폐판은, 모두 상기 방전 전극에 대해 상기 개구창과의 사이에 개재되는, 이온 발생기.
제4항에 있어서,
상기 공기 취출구와 상기 개구창은 상기 본체부의 동일면에 배치되어 있는, 이온 발생기.
제1항에 있어서,
상기 공기 취출구와 상기 전위 센서가 상기 피제전 부재에 대향하여 배치되는, 이온 발생기.
제3항에 있어서,
상기 돌출 정전 차폐판으로부터 상기 전위 센서의 상기 개구창까지의 거리가 2mm 이하인, 이온 발생기.