KR20130143021A

KR20130143021A - 이온 발생장치

Info

Publication number: KR20130143021A
Application number: KR1020137007425A
Authority: KR
Inventors: 요시나리 후카다
Original assignee: 가부시키가이샤 고가네이
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-12-30
Also published as: US20130299717A1; CN103190203A; WO2012090550A1; US8890070B2

Abstract

베이스(43)에 가요성을 가지는 하나의 방전 전극(44)을 설치하고, 방전 전극(44)의 고정단(44a)에 고전압을 공급하여 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측이 고정단(44a)를 중심으로 선회 운동하도록 하였다. 따라서 복수개의 세선으로 이루어진 다발형 전극에 비하여, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서의 발진량을 대폭 줄일 수 있으며, 이온 발생 장치(30)의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 방전 전극(44)을 1개로 하였으므로, 이온 발생 장치(30)의 컴팩트화를 실현하고, 더 나아가서는 방전 전극(44)의 상태를 용이하게 관찰할 수 있으며, 유지보수의 간소화를 도모할 수 있다. 방전 전극(44)은 선회 운동하므로, 생성한 공기 이온(EI)을 포장용 필름(10)의 광범위에 반송 할 수 있으며, 이온화 효율을 높일 수 있다.

Description

이온 발생장치{ION GENERATION DEVICE}

본 발명은, 전자부품을 조립하기 위한 지그나 플라스틱 재료로 이루어진 포장용 필름 등에 대전된 정전기를 제거하기 위한 공기 이온을 생성하는 이온 발생 장치에 관한 것이다.

전자부품을 조립하기 위한 지그나 플라스틱 재료로 이루어진 포장용 필름 등이 대전되면, 정전기에 의해 전자부품이 파손되거나 먼지 등이 부착되거나 하여, 조립 작업성이나 포장 작업성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, 정전기에 의한 작업성의 저하를 방지하거나 제품의 수율을 좋게 하거나 하기 위하여, 이오나이저 또는 이온 발생기라고도 일컬어지는 이온 발생 장치를 이용하고 있다.

이온 발생 장치는, 양극성 또는 음극성을 가지는 공기 이온을 생성하는 장치로, 생성한 공기 이온을 대전 부위에 공급함으로써, 대전된 정전기를 중화하여 제거하도록 되어 있다. 이온 발생 장치는, 고전압이 인가되는 방전 침 등의 전극을 구비하고, 해당전극에는 수kV (예를 들면 7kV)이상의 교류 전압 또는 펄스형의 직류전압이 인가되도록 되어 있다. 고전압을 인가하는 것으로 전극에서는 코로나 방전이 발생하고, 해당 코로나 방전에 의해 주변의 공기가 이온화된다.

이러한 이온 발생 장치로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 전극으로서 복수개의 세선을 브러시 형으로 묶은 다발형 전극을 이용하고 있다. 이 다발형 전극에는, 고압전원으로부터 고전압이 인가되고, 고전압의 인가에 의해 다발형 전극의 각 세선이 각각 대전되게 되어 있다. 그리고, 각 세선의 대전에 의해 각 세선끼리가 상호 서로 반발하여, 다발형 전극의 선단부가 직경 확대된 방사상으로 이루어지고, 해당 상태하에서 코로나 방전이 발생하도록 되어 있다. 이와 같이 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 다발형 전극을 이용하는 것으로 장치의 컴팩트화를 도모하면서, 공기 이온을 광범위에서 생성하여 이온화 효율을 높이도록 하고 있다.

일본국 특허 공개 2008-034220호 공보(도 1)

그러나, 상술한 특허문헌 1에 기재된 기술에 의하면, 예를 들면, 극세 스테인레스 스틸의 세선을 브러시 형으로 100개 묶은 다발형 전극을 이용하기 때문에, 코로나 방전에 수반되는 각 세선에서의 발진이 문제가 된다. 즉, 묶은 세선의 개수가 증가하면 개수가 많은 분만큼 장치밖으로 배출되는 발진량이 증가해 버린다. 또, 세선에 부착되는 주위의 먼지가 공기 이온의 발생량을 저하시킨다 (이온화 효율의 저하).

또한, 묶은 복수개의 세선 중, 중심부분에 있는 세선과 외주부분에 있는 세선에서는, 각각 굴곡 변형량이 크게 달라져버린다. 즉, 코로나 방전시에 다발형 전극의 선단부가 방사상으로 직경 확대되었을 때에, 중심부분에 있는 세선은 대략 일직선으로 거의 굴곡 변형하지 않으나, 외주부분에 있는 세선은 크게 굴곡 변형 (예를 들면 직각으로 굴곡)하게 된다. 따라서, 외주부분에 있는 세선은 파손(마모)되기 쉽고, 다발형 전극의 상태를 빈번하게 관찰할 필요가 있는 등, 유지보수의 번잡화를 초래할 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 이온화 효율을 높이면서 유지보수의 간소화를 도모할 수 있는 이온 발생 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 이온 발생 장치는, 고정단 및 자유단을 구비하고, 가요성을 가지는 하나의 방전 전극을 구비한 이온 발생 장치로서, 상기 고정단에 고전압을 공급함으로 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 상기 자유단측이 상기 고정단을 중심으로 선회 운동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극의 선회 운동 상태를 컨트롤하는 선회 운동 컨트롤 부재를 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극의 직경치수를 100μm이하로 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극을 티타늄 합금에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이온 발생 장치에 의하면, 가요성을 가지는 하나의 방전 전극을 구비하고, 방전 전극의 고정단에 고전압을 공급하여 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 방전 전극의 자유단측이 고정단을 중심으로 선회 운동하므로, 복수개의 세선으로 이루어진 다발형 전극에 비하여, 방전 전극의 자유단측으로부터의 발진량을 대폭 줄일 수 있다. 따라서 장치의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 방전 전극을 1개로 하였으므로, 장치의 컴팩트화를 실현하고, 또한 방전 전극의 상태를 용이하게 관찰할 수 있으며, 유지보수의 간소화를 도모할 수 있다. 방전 전극은 선회 운동하므로, 생성한 공기 이온을 제전 대상물의 광범위에 반송할 수 있으며, 이온화 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 이온 발생 장치에 의하면, 방전 전극의 선회 운동 상태를 컨트롤하는 선회 운동 컨트롤 부재를 설치하므로, 생성한 공기 이온의 반송 범위의 크기를, 제전 대상물의 형상 등에 맞춰서 임의로 컨트롤 할 수 있다.

본 발명의 이온 발생 장치에 의하면, 방전 전극의 직경치수를 100μm이하로 설정하므로, 방전 전극에 충분한 유연성을 가지게 할 수 있으며, 생성한 공기 이온을 보다 광범위에 반송할 수 있다.

본 발명의 이온 발생 장치에 의하면, 방전 전극을 티타늄 합금에 의해 형성하므로, 예를 들면, 텅스텐 합금에 비해서 고강도를 확보하면서 발진량을 줄일 수 있고, 장치의 유지보수 주기를 더 연장할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 적용 사례를 설명하는 설명도이다.
도 2는, 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도이다.
도 3은, 도 2의 이온 발생 장치에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 A화살표 방향에서 본 도면이다.
도 4는, 이온 발생 장치의 비교예(방전전극 고정사양)를 도시한 도 2에 대응한 설명도이다.
도 5는, 도 4의 이온 발생 장치(비교예)에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 B화살표 방향에서 본 도면이다.
도 6은, 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도이다.
도 7 (a), (b)는, 도 6의 이온 발생 장치의 제1 조정 상태(반송폭 소)를 설명하는 설명도이다.
도 8 (a), (b)는, 도 6의 이온 발생 장치의 제2 조정 상태(반송폭 중)를 설명하는 설명도이다.
도 9 (a), (b)는, 도 6의 이온 발생 장치의 제3 조정 상태(반송폭 대)를 설명하는 설명도이다.
도 10은, 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요부를 설명하는 설명도이다.
도 11 (a), (b), (c)는, 제4 ∼ 제6실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 적용 사례를 설명하는 설명도를, 도 2는 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도를, 도 3은 도 2의 이온 발생 장치에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 A화살표 방향에서 본 도면을 각각 나타내고 있다.

도 1은, 포장용 필름(워크) (10)을 공급하는 필름 공급 장치(20)에, 이온 발생 장치(30)을 적용한 사례를 나타내고 있으며, 이온 발생 장치(30)은, 제전 대상물로서의 포장용 필름(10)에 대전된 정전기를 제거하기 위하여 이용된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이온 발생 장치(30)은, 공기 이온(EI)을 생성하는 장치 본체(40)과, 장치 본체(40)에 약 5kV의 고전압을 공급하는 전원 유닛(50)과, 일단측이 전원 유닛(50)에 전기적으로 접속되고, 타단측이 장치 본체(40)에 전기적으로 접속된 전원케이블(60)을 구비하고 있다.

또한, 도 2에 나타내는 전원 유닛(50)은, 플러스의 고전압을 공급하도록 기재하고 있으나, 마이너스의 고전압을 공급하는 경우도 있으며, 또한 플러스 고전압의 전원 유닛과 마이너스 고전압의 전원 유닛을 준비하고, 2개의 장치 본체(40)에 각각의 고전압을 공급하여도 된다.

장치 본체(40)은, 소위 바 타입의 이오나이저로, 필름 공급 장치(20)을 형성하는 지지 프레임(도시하지 않음)의 소정 개소에 장착되고, 이동하는 포장용 필름(10)에 대하여 대향 배치되어 있다. 장치 본체(40)은, 전원 유닛(50)으로부터의 고전압 인가에 의해 코로나 방전을 발생하고, 해당 코로나 방전에 의해 주변의 공기가 이온화되어, 양극성 또는 음극성의 공기 이온(EI)을 생성하게 되어 있다. 그리고, 생성된 공기 이온(EI)은, 포장용 필름(10)을 향해서 분사된다.

포장용 필름(10)은, 플라스틱 재료에 의해 두께가 얇은 시트형으로 형성되고, 한 쌍의 롤라부재(21), (22)의 도면중 화살표 방향으로의 회전 구동에 의해, 그 선단측이 화살표(M) 방향으로 송출되게 되어 있다. 여기서, 포장용 필름(10)에는, 각 롤라부재(21), (22)가 접촉하고 그 다음에 이간되는 것으로 정전기가 대전된다. 그리고, 대전된 정전기를 신속하게 제거하여 먼지 등의 부착을 방지하기 위해서도, 포장용 필름(10)은, 각 롤라부재(21), (22)를 통과한 직후에, 장치 본체(40)의 부분을 통과하게 되어 있다.

장치 본체(40)은 복수개의 방전 노즐(41)을 구비하고 있으며, 각 방전 노즐(41)은, 장치 본체(40)의 길이방향을 따라 등간격으로 나란히 설치되어 있다. 각 방전 노즐(41)로부터는, 공기 이온(EI)가 포장용 필름(10)을 향해서 각각 분출된다. 그리고, 각 방전 노즐(41)로부터 분출된 공기 이온(EI)은, 포장용 필름(10)에 각각 도달하고, 포장용 필름(10)에 대전된 정전기(도면에서 그물쳐진 부분)를 중화하여 제거하도록 되어 있다. 이와 같이 하여, 장치 본체(40)의 부분을 통과한 포장용 필름(10)으로부터 정전기를 제거할 수 있다.

여기서, 도 1 에 도시한 바와 같이, 장치 본체(40)을 그 길이 방향이 포장용 필름(10)의 폭방향(화살표(M)방향과 직교하는 방향)과 평행이 되도록 배치하고 있으나, 예를 들면, 포장용 필름(10)의 폭 치수가 좁은 경우 등에 있어서는, 장치 본체(40)을 그 길이 방향이 포장용 필름(10)의 송출 방향(화살표(M)방향)과 평행이 되도록 배치할 수도 있다. 이 경우, 포장용 필름(10)의 대전 부위에, 공기 이온(EI)을 장시간 반송할 수 있으므로, 그만큼, 제전 시간을 길게 해서 보다 효과적으로 제전하는 것이 가능하게 된다.

이하, 포장용 필름(10)에는 음극성 (마이너스 극성)의 정전기가 대전되고, 각 방전 노즐(41)로부터는 이를 중화하는 양극성 (플러스 극성)의 공기 이온(EI)가 분출되는 것으로 설명한다.

이온 발생 장치(30)을 형성하는 장치 본체(40)은, 대략 직방체형상으로 형성된 케이싱(42)을 구비하고 있다. 케이싱(42)의 내부에는, 그 길이방향을 따라 복수개의 베이스(43)이 대략 등간격으로 설치되어 있다. 각 베이스(43)은 플라스틱 등의 수지재료에 의해 대략 원주 형상으로 형성되고, 각 베이스(43)의 도면중 상단부로부터는, 전원케이블(60)의 분기된 타단측의 단자(도시하지 않음)가 각각 끼워 넣어져 있다.

각 베이스(43)의 도면중 하단부에서, 또한 각 베이스(43)의 중심부분에는, 각 방전 노즐(41)을 형성하는 각 방전 전극(44)의 고정단(기단)(44a)이 각각 끼워 넣어져 있다. 각 방전 전극(44)은, 각 베이스(43)의 각각 대응하여 하나씩 설치되고, 이에 의해 각 방전 전극(44)의 고정단(44a)은, 각 베이스(43)의 내부에서 전원케이블(60)의 타단측의 각 단자에 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 각 방전 전극(44)은, 각 방전 노즐(41)을 케이싱(42)에 장착함으로써, 각 베이스(43)의 내부에서 전원케이블(60)의 타단측의 각 단자에 각각 전기적으로 접속된다.

각 방전 전극(44)은, 티타늄 합금을 소재로 한 단면이 원형형상의 실형상으로 형성되고, 그 직경치수는 100μm (0.1mm)이하, 예를 들면, 70μm (0.07mm)로 설정되어 있다. 이에 따라, 비교적 고경도의 티타늄 합금으로 이루어진 각 방전 전극(44)은, 가요성을 구비해서 탄성변형 가능하게 되고, 각 방전 전극(44)의 선단측은, 전후 좌우방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 자유단(44b)이 된다. 따라서, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측은, 고전압의 인가시에 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 도면중 2점 쇄선 화살표로 도시한 바와 같이, 소정의 각도 범위에서 대략 원추 형상을 이루도록 고정단(44a)를 중심으로 선회 운동한다.

여기서, 자유단(44b)측의 선회 운동의 크기, 즉 자유단(44b)측이 그리는 원의 크기는, 각 방전 전극(44)의 강성이나, 각 방전 전극(44)에의 인가 전압의 크기에 의해 결정된다. 예를 들면, 각 방전 전극(44)의 강성을 낮추는 것으로 각 방전 전극(44)을 탄성변형 용이하게 하고, 나아가서는 선회 운동의 크기를 크게 할 수 있다. 또, 각 방전 전극(44)에의 인가 전압을 크게 하는 것으로 코로나 방전의 반발력을 크게 하고, 나아가서는 선회 운동의 크기를 크게 할 수 있다.

단, 단순히 방전 전극(44)을 가늘게 하거나 인가 전압을 크게 하거나 하면, 코로나 방전시의 방전 전극(44)의 탄성변형량이 지나치게 커져서 방전 전극(44)이 파손될 우려가 있다. 따라서, 방전 전극(44)의 최소 직경치수나, 방전 전극(44)에의 인가 전압의 크기는, 방전 전극(44)을 형성하는 소재(티타늄, 텅스텐, 스테인리스 등)의 강성을 고려해서 결정한다. 본 실시예에서는, 충분한 가요성 및 강성을 가지는 동시에, 발진량을 낮게 억제할 수 있는 티타늄 합금을 최적재료로 이용하고 있다.

또, 각 방전 전극(44)을 각 베이스(43)의 각각에 하나씩 설치하여, 각 방전 전극(44)에 접촉하는 등 그 선회 운동을 저해하는 일이 없으므로, 각 방전 전극(44)은, 전후 좌우방향으로 같은 각도 범위에서 탄성변형하여 선회 운동하도록 되어 있다. 이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 포장용 필름(10)에 있어서의 직경치수(d1)의 반송 범위(a1)에, 원형상으로 공기 이온(EI)을 도달시킬 수 있다.

다음에, 이상과 같이 형성한 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)의 동작에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 컨트롤러를 조작함으로써, 전원 유닛(50)으로부터 전원케이블(60)을 개재해서 장치 본체(40)에 약 5kV의 고전압을 공급하면, 각 방전 전극(44)의 고정단(44a)에 고전압이 인가된다. 이에 따라, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서 코로나 방전(도시하지 않음)이 발생한다.

코로나 방전은, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서 불규칙방향(전후 좌우방향)으로 발생하고, 이 코로나 방전의 발생 방향과는 반대 방향으로 반발력이 발생한다. 코로나 방전에 의한 반발력은, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측을 코로나 방전의 발생 방향과는 반대 방향으로 휘게 한다. 코로나 방전의 발생 방향은 불규칙하게 변화하기 때문에, 이에 의해 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측은, 도면중 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 대략 원추 형상을 이루도록 선회 운동한다. 따라서 양극성의 공기 이온(EI)가, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서 포장용 필름(10)의 광범위에 걸쳐서 분출된다.

선회 운동하는 각 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서 분출되는 공기 이온(EI)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 직경치수(d1)의 반송 범위(a1)을 형성한다. 각 방전 전극(44)의 각 반송 범위(a1)은, 포장용 필름(10)의 폭방향(도면중 좌우방향)에서 서로 부분적으로 중첩하도록 되어 있다. 이에 따라, 포장용 필름(10)의 화살표(M) 방향으로의 이동에 의해, 포장용 필름(10)의 폭방향을 따르는 대전 부위의 전역(도면중 그물쳐진 부분)을 제전할 수 있다.

여기서, 필름 공급 장치(20)의 각 롤라부재(21), (22)의 회전속도(워크 이송속도)는, 포장용 필름(10)의 어느 부분을 보았을 때에, 해당 부분이 반송 범위(a1)을 통과하는데 약 2초 걸리는 회전속도로 설정되어 있다. 즉, 포장용 필름(10)에 대전된 정전기를 충분히 제거 가능한 워크 이송속도로 설정되어 있다.

그 다음에, 진동하지 않는 고정형의 방전 전극을 구비한 이온 발생 장치(비교예)에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)과 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 이온 발생 장치의 비교예(방전전극 고정사양)를 도시한 도 2에 대응한 설명도를, 도 5는 도 4의 이온 발생 장치(비교예)에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 B화살표 방향에서 본 도면을 각각 나타내고 있다.

비교예의 이온 발생 장치(70)은, 진동하지 않는 고정형의 방전 침(71)을 각 베이스(43)의 각각에 고정하고 있다. 각 방전 침(71)의 직경치수는, 예를 들면 2mm로 설정되어 있으며, 코로나 방전의 발생에 의해서는 탄성변형(진동)하지 않는 굵기(강성)로 되어 있다. 각 방전 침(71)의 고정단(기단)(71a)측은 각 베이스(43)에 끼워 넣어지고, 그 선단부(71b)는 끝이 가늘어지게 이루어져 코로나 방전을 발생하기 쉽게 하고 있다.

각 방전 침(71)의 선단부(71b)에서 생성된 공기 이온(EI)은, 도 5에 나타낸 바와 같이 직경치수(d2)(d2 <d1)의 반송 범위(a2)를 형성하고, 각 방전 침(71)의 각 반송 범위(a2)는, 포장용 필름(10)의 폭방향(도면중 좌우방향)에서 서로 중첩하는 부분이 존재하지 않는다. 즉, 이온 발생 장치(70)(장치 본체(40))을 통과한 포장용 필름(10)에는, 그 폭방향을 따라 대전 부위가 부분적으로 남게 된다.

여기서, 장치 본체(40)과 포장용 필름(10)과의 거리를 L이라고 하였을 때에, 도 2 ,도 3에 나타내는 이온 발생 장치(30)(본 발명)은, 도 4 ,도 5에 나타내는 이온 발생 장치(70)(비교예)에 비해, 반송 범위를 크게 할 수 있다 (a1>a2). 즉, 비교예의 장치에 의해 포장용 필름(10)의 대전 부위를 남기지 않고 제거하려면은, 장치 본체(40)과 포장용 필름(10)과의 거리(L)을 보다 길게 할 필요가 있어, 이온 발생 장치의 탑재 스페이스의 대형화를 초래하게 된다. 한편, 본 발명의 장치에 의하면 반송 범위를 크게 할 수 있으므로, 이온 발생 장치의 탑재 스페이스에 그다지 여유가 없는 경우에도 대응할 수 있다 (공간절약 대응형).

이상과 같이 형성한 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)에 의하면, 베이스(43)에 가요성을 가지는 하나의 방전 전극(44)을 설치하고, 방전 전극(44)의 고정단(44a)에 고전압을 공급하여 발생되는 코로나 방전의 반발력에 의해, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측이 고정단(44a)를 중심으로 선회 운동하도록 하였으므로, 복수개의 세선으로 이루어진 다발형 전극에 비하여, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서의 발진량을 대폭 줄일 수 있다. 따라서 이온 발생 장치(30)의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 방전 전극(44)을 1개로 하였으므로, 이온 발생 장치(30)의 컴팩트화를 실현하고, 또한 방전 전극(44)의 상태를 용이하게 관찰할 수 있으며, 유지보수의 간소화를 도모할 수 있다. 방전 전극(44)은 선회 운동하므로, 생성한 공기 이온(EI)을 포장용 필름(10)의 광범위에 반송할 수 있으며, 이온화 효율을 높일 수 있다.

또, 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)에 의하면, 각 방전 전극(44)을 티타늄 합금에 의해 형성하는 동시에, 그 직경치수를 70μm로 설정하였으므로, 예를 들면 텅스텐 합금에 비해서 고강도를 확보하면서 발진량을 줄이고, 충분한 유연성을 갖게 하여 진동시킬 수 있다. 따라서 이온 발생 장치(30)의 유지보수 주기를 더 연장할 수 있으며, 또한 생성한 공기 이온(EI)을 보다 광범위에 반송할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시예와 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6은 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도를, 도7 (a), (b)는 도 6의 이온 발생 장치의 제1 조정 상태(반송폭 소)를 설명하는 설명도를, 도8 (a), (b)는 도 6의 이온 발생 장치의 제2 조정 상태(반송폭 중)를 설명하는 설명도를, 도9 (a), (b)는 도 6의 이온 발생 장치의 제3 조정 상태(반송폭 대)를 설명하는 설명도를 각각 나타내고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 이온 발생 장치(80)은, 상술한 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)에 비하여, 장치 본체(40)의 케이싱(42)에 장착되는 방전 노즐(41)(도 1 참조)에, 방전 전극(44)의 선회 운동 상태를 컨트롤하는 선회 운동 컨트롤 부재(81)을 설치하고, 포장용 필름(10)에 대한 공기 이온(EI)의 반송 범위의 폭을 조정할 수 있게 한 점이 상이하다.

선회 운동 컨트롤 부재(81)은, 플라스틱 등의 수지재료(비도전체)에 의해 대략 원주 형상으로 형성되고, 그 기단측은, 베이스(43)에 대하여 파선 화살표R 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있다. 선회 운동 컨트롤 부재(81)에는, 그 축방향을 따르도록 선단측에서 기단측을 향해서, 선회 운동 컨트롤 부재(81)의 중심부분과 대향하는 슬릿(82)이 형성되어 있다. 슬릿(82)의 폭 치수는, 방전 전극(44)의 직경치수보다도 큰 치수, 예를 들면 150∼300μm로 설정되고, 이에 의해 방전 전극(44)은, 슬릿(82)의 내부에서, 슬릿(82)의 형성 방향을 따라 선회 운동하게 되어 있다.

도 7(a), 도 8(a) 및 도 9(a)는, 도 6의 C화살표 방향에서 본 도면으로, 방전 전극(44)의 직경치수와 슬릿(82)의 폭 치수에 차이를 마련한 것으로, 방전 전극(44)은 슬릿(82)의 내부를 화살표S 방향으로 선회하도록 이동한다. 그리고, 선회 운동 컨트롤 부재(81)을 베이스(43)에 대해서 상대 회전시키는 것으로, 포장용 필름(10)의 이동 방향(화살표M 방향)에 대해서, 방전 전극(44)의 선회 운동 상태, 즉 방전 전극(44)의 선회 운동 방향을 컨트롤할 수 있도록 되어 있다.

도 7(b), 도 8(b) 및 도 9(b)는, 도 6의 D화살표 방향에서 본 도면으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 선회 운동 컨트롤 부재(81)의 베이스(43)에 대한 상대회전 각도(조정 각도)를 0°로 하여 제1 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)의 방향을 따라서 선회 운동하도록 선회 운동 컨트롤 부재(81)에 규제된다. 이에 따라, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 폭(W1)의 대략 타원형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)을 얻을 수 있다 (반송폭 소).

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 선회 운동 컨트롤 부재(81)의 베이스(43)에 대한 상대회전 각도(조정 각도)를 45°로 하여 제2 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)에 대해서 45°어긋난 상태에서 선회 운동하도록 선회 운동 컨트롤 부재(81)에 규제된다. 이에 따라, 도 8(b)에 도시한 바와 같이, 폭(W2)(W2>W1)의 대략 타원형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)을 얻을 수 있다 (반송폭 중）.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 선회 운동 컨트롤 부재(81)의 베이스(43)에 대한 상대회전 각도(조정 각도)를 90°로 하여 제3 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)에 대해서 90°어긋난 상태에서 선회 운동하도록 선회 운동 컨트롤 부재(81)에 규제된다. 이에 따라, 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 폭(W3)(W3>W2)의 대략 타원형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)을 얻을 수 있다 (반송폭 대).

이상과 같이 형성한 제2 실시예에 있어서도, 상술한 제1 실시예와 같은 작용 효과를 나타낼 수 있다. 이외에, 제2 실시예에서는, 방전 전극(44)의 선회 운동 상태를 컨트롤하는 선회 운동 컨트롤 부재(81)을 설치하였으므로, 생성한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)의 크기, 즉 반송폭을, 포장용 필름(10)이나 다른 제전 대상물의 형상 등에 맞춰서 임의로 컨트롤 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시예와 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10은 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치의 주요부를 설명하는 설명도를 나타내고 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제3 실시예에 따른 이온 발생 장치(90)은, 상술한 제1 실시예에 따른 이온 발생 장치(30)에 비하여, 장치 본체(40)의 케이싱(42)에 장착되는 방전 노즐(41)(도 1 참조)에, 방전 전극 교환 유닛(91)을 설치하고, 해당 방전 전극 교환 유닛(91)을 베이스(43)에 대하여 나사 결합에 의해 장착 가능하게 하고, 다른 사양의 방전 전극 교환 유닛(92)로 교환할 수 있도록 한 점이 다르다.

방전 전극 교환 유닛(91)은, 플라스틱 등의 수지재료(비도전체)에 의해 원통형으로 형성되고, 내경치수가 d3으로 설정된 선회 운동 컨트롤 통부(91a)를 구비하고 있다. 선회 운동 컨트롤 통부 (91a)는, 방전 전극(44)에 의한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a4)의 직경치수를 D1로 규제하게 되어 있다.

방전 전극 교환 유닛(92)는, 플라스틱 등의 수지재료(비도전체)에 의해 원통형으로 형성되고, 내경치수가 d4(d4>d3)로 설정된 선회 운동 컨트롤 통부(92a)를 구비하고 있다. 선회 운동 컨트롤 통부(92a)는, 방전 전극(44)에 의한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a5)의 직경치수를 D2(D2>D1)로 규제하게 되어 있다.

여기서, 각 선회 운동 컨트롤 통부(91a), (92a)는, 본 발명에 있어서의 선회 운동 컨트롤 부재를 구성하고 있다.

이상과 같이 형성한 제3 실시예에 있어서도, 상술한 제1 실시예와 같은 작용 효과를 나타낼 수 있다. 이외에, 제3 실시예에서는, 방전 노즐(41)에 교환 가능한 방전 전극 교환 유닛(91)을 설치하였으므로, 포장용 필름(10)이나 다른 제전 대상물의 형상 등에 맞추어, 기존의 방전 전극 교환 유닛(91)에서 다른 사양의 방전 전극 교환 유닛(92)으로 용이하게 교환 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 4 ∼ 제6실시예에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시예와 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 11 (a), (b), (c)는 제 4 ∼ 제6실시예에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도를 나타내고 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제 4 ∼ 제6실시예에 따른 이온 발생 장치(100)∼(102)는, 상술한 제1실시예에 따른 이온 발생 장치(30)에 비하여, 방전 전극(44)의 주위 또는 방전 전극(44)의 자유단(44b)의 대향 개소에, 어스된 금속제의 대향 전극(100a)∼(102a)를 구비한 점이 다르다.

도 11(a)에 도시한 바와 같이, 제 4실시예에 따른 이온 발생 장치(100)은, 방전 전극(44)의 고정단(44a)측을 그 주위에서 덮도록 환형의 대향 전극(100a)를 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)로부터의 코로나 방전의 발생 방향을, 대향 전극(100a)로 향하게 할 수 있고, 나아가서는 방전 전극(44)의 선회 운동의 각도범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 제1 실시예와 같은 작용 효과를 나타내는 것 외에, 포장용 필름(10)에 대한 공기 이온(EI)의 반송 범위를 보다 크게 할 수 있다.

도 11(b)에 도시한 바와 같이, 제5실시예에 따른 이온 발생 장치(101)은, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측을 그 주위에서 덮도록 환형의 대향 전극(101a)를 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)로부터의 코로나 방전의 발생 방향을, 대향 전극(101a)로 향하게 할 수 있고, 나아가서는 방전 전극(44)의 자유단(44b)측을, 대향 전극(101a)의 내주를 따르게 하여 안정되게 선회 운동시킬 수 있다. 따라서, 제1 실시예와 같은 작용 효과를 나타내는 것 외에, 포장용 필름(10)의 반송 범위에 공기 이온(EI)을 보다 안정되게 반송할 수 있다.

도 11(c)에 도시한 바와 같이, 제6실시예에 따른 이온 발생 장치(102)는, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측의 또한 포장용 필름(10)을 넘은 곳에, 메쉬형(그물코형) 또는 판형의 대향 전극(102a)를 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)로부터의 코로나 방전의 발생 방향을, 확실하게 포장용 필름(10)으로 향하게 할 수 있다.

이와 같이, 제 4 ∼ 제6실시예에 따른 이온 발생 장치(100)∼(102)에서는, 제1실시예와 같은 작용 효과를 나타내는 것 외에, 대향 전극(100a)∼(102a)를 구비하고 있으므로, 코로나 방전의 발생 방향을 유도할 수 있고, 낮은 전압이어도 방전 전극(44)로부터 코로나 방전을 발생시킬 수 있다. 따라서, 방전 전극(44)로부터의 발진량을 더 줄일 수 있고, 더 나아가서는 이온 발생 장치의 전력절약화를 도모할 수 있다. 또한, 코로나 방전의 발생 방향을 유도하여 포장용 필름(10)을 향해서 효율적으로 공기 이온(EI)을 반송할 수 있으므로, 포장용 필름(10)의 제전 시간을 보다 단축(제전 효율을 보다 향상)할 수 있다. 따라서 포장용 필름(10)의 이송 속도를 빠르게 할 수 있고, 필름 공급 장치(20)의 고효율화를 도모할 수 있다.

본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경 가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 상기 각 실시예에서는, 방전 전극(44)을 티타늄 합금제로 한 것을 나타냈으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 이온 발생 장치의 제전 능력(사양)등에 따라, 텅스텐제나 스테인리스제 등, 다른 소재의 방전 전극을 채용할 수도 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 방전 전극(44)과 포장용 필름(10)사이의 거리를 짧게 하여 공기 이온(EI)을 포장용 필름(10)에 도달시키고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 이온 발생 장치에 에어 공급원을 접속하고, 각 방전 노즐(41)로부터 포장용 필름(10)을 향해서 공급 에어와 함께 공기 이온(EI)을 분사하도록 하여도 된다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 각 방전 전극(44)에 의해 양극성의 공기 이온(EI)을 생성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제전 대상물의 대전 상태(양극성/음극성)에 따라, 각 방전 전극(44)에 의해 음극성의 공기 이온(EI)을 생성시키거나, 각 방전 전극(44)에 의해 양극성 또는 음극성의 공기 이온(EI)을 교대로 생성시키거나 할 수도 있다.

(산업상의 이용 가능성)

이온 발생 장치는, 전자부품을 조립하기 위한 지그나, 플라스틱 재료로 이루어진 포장용 필름 등에 대전된 정전기를 제거하기 위하여 이용된다.

40 : 장치 본체 44 : 방전 전극
50 : 전원 유닛 60 : 전원 케이블

Claims

고정단 및 자유단을 구비하고, 가요성을 가지는 하나의 방전 전극을 구비한 이온 발생 장치로서,
상기 고정단에 고전압을 공급함으로 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 상기 자유단측이 상기 고정단을 중심으로 선회 운동하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제 1항에 있어서,
상기 방전 전극의 선회 운동 상태를 컨트롤하는 선회 운동 컨트롤 부재를 설치하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제 1항에 있어서,
상기 방전 전극의 직경치수를 100μm이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
제 1항에 있어서,
상기 방전 전극을 티타늄 합금에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.