KR20140117656A - 이온 발생 장치 - Google Patents

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)을 중심으로 요동 또는 선회 운동하도록 하였다. 따라서 다수의 세선으로 이루어진 다발형 전극에 비하여, 방전 전극(44)의 자유단(44b)측에서의 발진량을 대폭 줄일 수 있으며, 이온 발생 장치(30a)의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 방전 전극(44)을 하나로 하였으므로, 이온 발생 장치(30a)의 컴팩트화를 실현하고, 더 나아가서는 방전 전극(44)의 상태를 용이하게 관찰할 수 있고, 유지보수의 간소화를 도모할 수 있다. 방전 전극(44)은 요동 또는 선회 운동하므로 생성한 공기 이온(EI)을 포장용 필름(10)의 광범위에 반송할 수 있으며, 이온화 효율을 높일 수 있다.

Description

이온 발생 장치{ION GENERATOR}

본 발명은, 전자 부품을 조립하기 위한 지그 또는 플라스틱 재료로 이루어진 포장용 필름 등에 대전된 정전기를 제거하기 위한, 공기 이온을 생성하는 이온 발생 장치에 관한 것이다.

전자 부품을 조립하기 위한 지그나 플라스틱 재료로 이루어진 포장용 필름 등이 대전되면, 정전기에 의해 전자 부품이 파손되거나 먼지 등이 부착되거나 하여, 조립 작업성이나 포장 작업성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, 정전기에 의한 작업성의 저하를 방지하거나 제품의 수율을 좋게 하기 위하여, 이오나이저 또는 이온 발생기라고도 일컬어지는 이온 발생 장치를 이용하고 있다. 이러한 이온 발생 장치로서는, 예를 들면, 공기 이온을 튜브나 파이프에 의해 소정의 제전 부위에 공급하도록 한 블로우 타입과, 이온 발생 장치의 분출구로부터 팬에 의해 공기 이온을 제전 부위에 분사하도록 하는 팬 타입이 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, 해당 전극에는 수 kV (예를 들어, 7kV) 이상의 교류 전압 또는 펄스형의 직류 전압이 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 복수의 세선(細線)을 브러시 형으로 묶은 다발형 전극을 이용하고 있다. 이 다발형 전극에는, 고압 전원으로부터 고전압이 인가되고, 고전압의 인가에 의해 다발형 전극의 각 세선이 각각 대전되도록 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 콤팩트 화를 도모하면서, 공기 이온을 광범위에서 생성하여 이온화 효율을 높이도록 하고 있다.

그러나, 위의 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 장치 밖으로 배출되는 발진량이 증가해 버린다. 또, 세선에 부착되는 주위의 먼지가 공기 이온의 발생량을 저하시킨다 (이온화 효율의 저하).

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

1: 일본국 특허 공개 2008-034220호 공보

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

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

본 발명의 이온 발생 장치는 상기 방전 전극의 선회 운동 상태를 제어하는 선회 운동 제어 부재를 설치한 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는 상기 방전 전극을 공기 분출구를 향해서 공기를 안내하는 공기 공급로에 배치하고, 상기 자유단이 요동 운동하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극의 상기 자유단이 상기 공기 분출구를 향하는 공기 흐름을 가로 지르는 방향으로 요동 운동하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극을 상기 공기 분출구를 따르는 방향으로 배치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극을 상기 공기 분출구를 향하는 방향으로 배치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극의 횡단면 치수를 100μm 이하로 설정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이온 발생 장치는, 상기 방전 전극을 티타늄 합금으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명의 이온 발생 장치에 있어서는, 방전 전극의 선회 운동 상태를 제어하는 선회 운동 제어 부재를 설치하면, 생성한 공기 이온의 반송 범위의 크기를, 제전 대상물의 형상 등에 맞춰서 임의로 제어할 수 있다.

본 발명의 이온 발생 장치에서는, 방전 전극이 공기 공급로를 흐르는 공기 흐름을 가로 지르는 방향으로 요동하게 하면, 이온화된 공기 이온을 공기 흐름에 넓은 범위로 분산할 수 있다. 이에 따라, 공기 분출구로부터 토출되는 공기 이온의 분포 밀도가 전체적으로 균일화되어, 피제전물의 표면 전체를 균일하게 제전 할 수 있다.

본 발명의 이온 발생 장치에 의하면, 방전 전극의 횡단면 치수를 100μm 이하로 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 합금으로 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 설명도.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도.
도 3은 도 2의 이온 발생 장치에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 A 화살표 방향에서 본 도면.
도 4는 이온 발생 장치의 비교예(방전 전극 고정 사양)를 도시한 도 2에 대응한 설명도.
도 5는 도 4의 이온 발생 장치(비교예)에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 B 화살표 방향에서 본 도면.
도 6은 제 2 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 이온 발생 장치의 제 1 조정 상태(반송폭 소)를 설명하는 설명도.
도 8a 및 도 8b는 도 6의 이온 발생 장치의 제 2 조정 상태(반송폭 중)를 설명하는 설명도.
도 9a 및 도 9b는 도 6의 이온 발생 장치의 제 3 조정 상태(반송폭 대)를 설명하는 설명도.
도 10은 제 3 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 주요부를 설명하는 설명도.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 제 4 내지 제 6 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도.
도 12는 제 7 실시 형태에 다른 이온 발생 장치를 나타내는 정면도.
도 13은 도 12의 평면도.
도 14는 도 13에 있어서의 E-E선을 따라 절취한 상태의 단면도.
도 15는 제 8 실시 형태에 따른 이온 발생 장치를 나타내는 평면도.
도 16은 도 15의 우측면도.
도 17은 도 15에 있어서의 F-F선을 따라 절취한 상태의 단면도.
도 18은 제 9 실시 형태에 따른 이온 발생 장치를 나타내는 정면도.
도 19는 도 18의 단면도.
도 20은 제 10 실시 형태에 따른 이온 발생 장치를 나타내는 정면도.
도 21은 제 11 실시 형태에 따른 이온 발생 장치를 나타내는 단면도.
도 22a는 요동형 방전 전극에 의한 공기 이온 생성 상태를 나타내는 개략도, 도 22b는 비교예로서 나타내는 고정형의 방전 전극에 의한 공기 이온 생성 상태를 나타내는 개략도.

이하, 본 발명의 제 1 실시 형태에 대해서 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 적용 사례를 설명하는 설명도를, 도 2는 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도를, 도 3은 도 2의 이온 발생 장치에서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 A 화살표 방향에서 본 도면을 각각 나타내고 있다.

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

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이온 발생 장치(30a)는 공기 이온(EI)을 생성하는 장치 본체(40), 장치 본체(40)에 약 5kV의 고전압을 공급하는 전원 유닛(50), 일단측이 전원 유닛(50)에 전기적으로 접속되고, 타단측이 장치 본체(40)에 전기적으로 접속된 전원 케이블(51)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)는 소위 바 타입의 이오나이저로, 필름 공급 장치(20)를 형성하는 지지 프레임(도시하지 않음)의 소정 개소에 장착되고, 이동하는 포장용 필름(10)에 대하여 대향 배치되어 있다. 장치 본체(40)는 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 롤러 부재(21, 22)의 도면 중 화살표 방향으로의 회전 구동에 의하여 그 선단측이 화살표(M) 방향으로 송출되게 되어 있다. 여기서, 포장용 필름(10)에는 각 롤러 부재(21, 22)가 접촉하고 그 다음에 이간되는 것으로 정전기가 대전된다. 그리고, 대전된 정전기를 신속하게 제거하여 먼지 등의 부착을 방지하기 위하여, 포장용 필름(10)은 각 롤러부재(21, 22)를 통과한 직후에, 장치 본체(40)의 부분을 통과하게 되어 있다.

장치 본체(40)는 복수의 방전 노즐(41)을 구비하고 있으며, 각 방전 노즐(41)은 장치 본체(40)의 길이 방향을 따라 등간격으로 나란히 설치되어 있다. 각 방전 노즐(41)로부터는 공기 이온(EI)이 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 정전기가 대전된 대전 부위(E; 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. 도 1에 있어서 부호 "F"는 정전기가 제거된 제전 부위를 나타낸다.

여기서, 도 1 에 도시한 바와 같이, 장치 본체(40)를 그 길이 방향이 포장용 필름(10)의 폭 방향(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)를 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 부위(E)에, 공기 이온(EI)을 장시간 반송할 수 있으므로, 그만큼, 제전 시간을 길게 하여 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)이 분출되는 것으로 설명한다.

이온 발생 장치(30a)를 형성하는 장치 본체(40)는 대략 직방체 형상으로 형성된 케이싱(42)을 구비하고 있다. 케이싱(42)의 내부에는 그 길이 방향을 따라 복수의 베이스(43)가 대략 등간격으로 설치되어 있다. 각 베이스(43)는 플라스틱 등의 수지재료에 의해 대략 원주 형상으로 형성되고, 각 베이스(43)의 도면 중 상단부로부터는 전원 케이블(51)의 분기된 타단측의 단자(도시하지 않음)가 각각 끼워 넣어져 있다.

각 베이스(43)의 도면 중 하단부에서, 또한 각 베이스(43)의 중심 부분에는, 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(51)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 전원 케이블(51)의 타단측의 각 단자에 각각 전기적으로 접속된다.

각 방전 전극(44)은 티타늄 합금을 소재로 한 단면이 원형 형상의 실형상으로 형성되고, 그 직경 치수 즉 횡단면 치수는 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 탄성 변형 가능하게 되고, 각 방전 전극(44)의 선단측은, 전후 좌우 방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 자유단(44b)이 된다. 따라서, 각 방전 전극(44)의 자유단(44b) 측은 고전압의 인가시에 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 도면 중 2점 쇄선 화살표로 도시한 바와 같이, 소정의 각도 범위에서 대략 원추 형상을 이루도록 고정단(44a)을 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 탄성 변형 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.

다만, 단순히 방전 전극(44)을 가늘게 하거나 인가 전압을 크게 하거나 하면, 코로나 방전시의 방전 전극(44)의 탄성 변형량이 지나치게 커져서 방전 전극(44)이 파손될 우려가 있다. 따라서, 방전 전극(44)의 최소 직경 치수나, 방전 전극(44)에의 인가 전압의 크기는, 방전 전극(44)을 형성하는 소재(티타늄, 텅스텐, 스테인리스 등)의 강성을 고려해서 결정한다. 본 실시 형태에서는, 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 탄성 변형하여 선회 운동하도록 되어 있다. 이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 포장용 필름(10)에 있어서의 직경 치수(d1)의 반송 범위(a1)에, 원형상으로 공기 이온(EI)을 도달시킬 수 있다.

다음에, 이상과 같이 형성한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)의 동작에 대해서 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 도시되지 않은 컨트롤러를 조작함으로써, 전원 유닛(50)에서 전원 케이블(51)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 불규칙 방향(전후 좌우 방향)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 도면 중 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 대략 원추 형상을 이루도록 선회 운동한다. 따라서 양극성의 공기 이온(EI)이 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 직경 치수(d1)의 반송 범위(a1)를 형성한다. 각 방전 전극(44)의 각 반송 범위(a1)는, 포장용 필름(10)의 폭 방향(도면 중 좌우방향)에서 서로 부분적으로 중첩하도록 되어 있다. 이에 따라, 포장용 필름(10)의 화살표(M) 방향으로의 이동에 의해, 포장용 필름(10)의 폭 방향을 따르는 대전 부위(E)의 전역(도면 중 그물쳐진 부분)을 제전할 수 있다.

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

그 다음에, 진동하지 않는 고정형의 방전 전극을 구비한 이온 발생 장치(비교예)에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)와 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 이온 발생 장치의 비교예(방전 전극 고정 사양)를 도시한 도 2에 대응한 설명도, 도 5는 도 4의 이온 발생 장치(비교예)에 있어서의 공기 이온의 반송 범위의 크기를 설명하는 B 화살표 방향에서 본 도면이다.

비교예의 이온 발생 장치(60)는 진동하지 않는 고정형의 방전 침(61)을 각 베이스(43)의 각각에 고정하고 있다. 각 방전 침(61)의 직경 치수는, 예를 들면 2mm로 설정되어 있으며, 코로나 방전의 발생에 의해서는 탄성 변형(요동 내지 진동)하지 않는 굵기(강성)로 되어 있다. 각 방전 침(61)의 고정단(기단; 61a) 측은 각 베이스(43)에 끼워 넣어지고, 그 선단부(61b)는 끝이 가늘어지게 이루어져 코로나 방전이 발생되기 쉽게 하고 있다.

각 방전 침(61)의 선단부(61b)에서 생성된 공기 이온(EI)은 도 5에 나타낸 바와 같이 직경 치수(d2; d2 <d1)의 반송 범위(a2)를 형성하고, 각 방전 침(61)의 각 반송 범위(a2)는 포장용 필름(10)의 폭방향(도면중 좌우 방향)에서 서로 중첩되는 부분이 존재하지 않는다. 즉, 이온 발생 장치(60; 장치 본체(40))를 통과한 포장용 필름(10)에는 그 폭 방향을 따라 대전 부위(E)가 부분적으로 남게 된다.

여기서, 장치 본체(40)와 포장용 필름(10) 간의 거리를 "L"이라고 하였을 때에, 도 2 및 도 3에 나타내는 본 발명의 이온 발생 장치(30a)는 도 4 및 도 5에 나타난 이온 발생 장치(60; 비교예)에 비해, 반송 범위를 크게 할 수 있다 (a1>a2). 즉, 비교예의 장치에 의해 포장용 필름(10)의 대전 부위(E)를 남기지 않고 제거하려면, 장치 본체(40)와 포장용 필름(10)과의 거리(L)를 보다 길게 할 필요가 있어, 이온 발생 장치의 탑재 공간의 대형화를 초래하게 된다. 한편, 본 발명의 장치에 의하면 반송 범위를 크게 할 수 있으므로, 이온 발생 장치의 탑재 공간에 그다지 여유가 없는 경우에도 대응할 수 있다 (공간 절약 대응형).

이상과 같이 형성한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)에 의하면, 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 하였으므로, 복수의 세선으로 이루어진 다발형 전극에 비하여, 방전 전극(44)의 자유단(44b) 측에서의 발진량을 대폭 줄일 수 있다. 따라서 이온 발생 장치(30a)의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 방전 전극(44)을 1개로 하였으므로, 이온 발생 장치(30a)의 콤팩트 화를 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, 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)에 의하면, 각 방전 전극(44)을 티타늄 합금에 의해 형성하는 동시에, 그 직경 치수를 70μm로 설정하였으므로, 예를 들면 텅스텐 합금에 비해서 고강도를 확보하면서 발진량을 줄이고, 충분한 유연성을 갖게 하여 요동 내지 진동시킬 수 있다. 따라서 이온 발생 장치(30a)의 유지보수 주기를 더 연장할 수 있으며, 또한 생성한 공기 이온(EI)을 보다 광범위에 반송할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시 형태와 같은 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6은 제 2 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도를, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 이온 발생 장치(30b)의 제 1 조정 상태(반송폭 소)를 설명하는 설명도, 도 8a 및 도 8b는 도 6의 이온 발생 장치(30b)의 제 2 조정 상태(반송폭 중)를 설명하는 설명도, 도 9a 및 도 9b는 도 6의 이온 발생 장치(30b)의 제3 조정 상태(반송폭 대)를 설명하는 설명도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30b)는 상술한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)에 비하여, 장치 본체(40)의 케이싱(42)에 장착되는 방전 노즐(41; 도 1 참조)에 방전 전극(44)의 선회 운동 상태를 제어하는 선회 운동 제어 부재(71)를 설치하고, 포장용 필름(10)에 대한 공기 이온(EI)의 반송 범위의 폭을 조정할 수 있도록 한 점이 상이하다.

선회 운동 제어 부재(71)는 플라스틱 등의 수지 재료(비도전체)에 의해 대략 원주 형상으로 형성되고, 그 기단측은 베이스(43)에 대하여 파선 화살표 R 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있다. 선회 운동 제어 부재(71)에는 그 축 방향을 따르도록 선단측에서 기단측을 향해서 선회 운동 제어 부재(71)의 중심 부분과 대향하는 슬릿(72)이 형성되어 있다. 슬릿(72)의 폭 치수는 방전 전극(44)의 직경 치수보다도 큰 치수, 예를 들면 150∼300μm로 설정되고, 이에 의해 방전 전극(44)은 슬릿(72)의 내부에서 슬릿(72)의 형성 방향을 따라 선회 운동하게 되어 있다.

도 7a, 도 8a 및 도 9a는 도 6의 C 화살표 방향에서 본 도면으로, 방전 전극(44)의 직경 치수와 슬릿(82)의 폭 치수에 차이를 마련한 것으로, 방전 전극(44)은 슬릿(72)의 내부를 화살표 S 방향으로 선회하도록 이동한다. 그리고, 선회 운동 제어 부재(71)를 베이스(43)에 대해서 상대 회전시키는 것으로, 포장용 필름(10)의 이동 방향(화살표 M 방향)에 대해서 방전 전극(44)의 선회 운동 상태, 즉 방전 전극(44)의 선회 운동 방향을 제어할 수 있도록 되어 있다.

도 7b, 도 8b 및 도 9b는 도 6의 D 화살표 방향에서 본 도면으로서, 도 7에 도시한 바와 같이 선회 운동 제어 부재(71)의 베이스(43)에 대한 상대 회전 각도(조정 각도)를 0°로 하여 제 1 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)의 방향을 따라서 선회 운동하도록 선회 운동 제어 부재(71)에 규제된다. 이에 따라, 도 7b에 도시한 바와 같이, 폭(W1)의 대략 타원 형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)를 얻을 수 있다 (반송폭 소).

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 선회 운동 제어 부재(71)의 베이스(43)에 대한 상대 회전 각도(조정 각도)를 45°로 하여 제 2 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)에 대해서 45°어긋난 상태에서 선회 운동하도록 선회 운동 제어 부재(71)에 규제된다. 이에 따라, 도 8b에 도시한 바와 같이, 폭(W2; W2>W1)의 대략 타원 형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)를 얻을 수 있다(반송폭 중）.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 선회 운동 제어 부재(71)의 베이스(43)에 대한 상대 회전 각도(조정 각도)를 90°로 하여 제 3 조정 상태로 하면, 방전 전극(44)은 포장용 필름(10)의 이동 방향(M)에 대해서 90°어긋난 상태에서 선회 운동하도록 선회 운동 제어 부재(71)에 규제된다. 이에 따라, 도 9b에 도시한 바와 같이, 폭(W3; W3>W2)의 대략 타원 형상의 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)를 얻을 수 있다 (반송폭 대).

이상과 같이 형성한 제 2 실시 형태에 있어서도, 상술한 제 1 실시 형태와 같은 작용 효과를 나타낼 수 있다. 이에 더하여, 제 2 실시 형태에서는, 방전 전극(44)의 선회 운동 상태를 제어하는 선회 운동 제어 부재(71)를 설치하였으므로, 생성한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a3)의 크기, 즉 반송 폭을 포장용 필름(10)이나 다른 제전 대상물의 형상 등에 맞춰서 임의로 제어할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대해서 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시 형태와 동일의 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10은 제 3 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30c)의 주요부를 설명하는 설명도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제 3 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30c)는 상술한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)에 비하여, 장치 본체(40)의 케이싱(42)에 장착되는 방전 노즐(41; 도 1 참조)에, 방전 전극 교환 유닛(73)을 설치하고, 해당 방전 전극 교환 유닛(73)을 베이스(43)에 대하여 나사 결합에 의해 장착 가능하게 하고, 다른 사양의 방전 전극 교환 유닛(74)으로 교환할 수 있도록 한 점이 다르다.

방전 전극 교환 유닛(73)은 플라스틱 등의 수지 재료(비도전체)에 의해 원통상으로 형성되고, 내경 치수가 d3으로 설정된 선회 운동 제어 통부(73a)를 구비하고 있다. 선회 운동 제어 통부(73a)는 방전 전극(44)에 의한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a4)의 직경 치수를 D1로 규제하도록 되어 있다.

방전 전극 교환 유닛(74)은 플라스틱 등의 수지 재료(비도전체)에 의해 원통형으로 형성되고, 내경 치수가 d4(d4>d3)으로 설정된 선회 운동 제어 통부(74a)를 구비하고 있다. 선회 운동 제어 통부(74a)는 방전 전극(44)에 의한 공기 이온(EI)의 반송 범위(a5)의 직경 치수를 D2(D2>D1)로 규제하도록 되어 있다.

여기서, 각 선회 운동 제어 통부(73a, 74a)는 본 발명에 있어서의 선회 운동 제어 부재를 구성하고 있다.

이상과 같이 형성한 제 3 실시 형태에 있어서도, 상술한 제1 실시 형태와 동일의 작용 효과를 나타낼 수 있다. 이에 더하여, 제 3 실시 형태에서는, 방전 노즐(41)에 교환 가능한 방전 전극 교환 유닛(73)을 설치하였으므로, 포장용 필름(10)이나 다른 제전 대상물의 형상 등에 맞추어 기존의 방전 전극 교환 유닛(73)에서 다른 사양의 방전 전극 교환 유닛(74)으로 용이하게 교환할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 4 ∼ 제 6 실시 형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 제 1 실시 형태와 동일의 기능을 가지는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 제 4 내지 제 6 실시 형태에 따른 이온 발생 장치의 구조를 설명하는 설명도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제 4 내지 제 6 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30d∼30f)는 상술한 제 1 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30a)에 비하여 방전 전극(44)의 주위 또는 방전 전극(44)의 자유단(44b)의 대향 개소에, 접지된 금속제의 대향 전극(75a∼75c)을 구비한 점이 다르다.

도 11a에 도시한 바와 같이, 제 4 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30d)는 방전 전극(44)의 고정단(44a)측을 그 주위에서 덮도록 환형의 대향 전극(75a)을 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)에서의 코로나 방전의 발생 방향을 대향 전극(75a)으로 향하게 할 수 있고, 나아가서는 방전 전극(44)의 선회 운동의 각도 범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 제 1 실시 형태와 같은 작용 효과를 나타내는 것 외에, 포장용 필름(10)에 대한 공기 이온(EI)의 반송 범위를 보다 크게 할 수 있다.

도 11b에 도시한 바와 같이, 제 5 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30e)는 방전 전극(44)의 자유단(44b) 측을 그 주위에서 덮도록 환형의 대향 전극(75b)을 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)에서의 코로나 방전의 발생 방향을 대향 전극(75b)으로 향하게 할 수 있고, 나아가서는 방전 전극(44)의 자유단(44b) 측을 대향 전극(75b)의 내주를 따르게 하여 안정되게 선회 운동시킬 수 있다. 따라서, 제 1 실시 형태와 같은 작용 효과를 나타내는 것 외에, 포장용 필름(10)의 반송 범위에 공기 이온(EI)을 보다 안정되게 반송할 수 있다.

도 11c에 도시한 바와 같이, 제 6 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30f)는 방전 전극(44)의 자유단(44b) 측의 또한 포장용 필름(10)을 넘은 곳에, 메쉬형(그물코형) 또는 판형의 대향 전극(75c)을 구비하고 있다. 이에 따라, 방전 전극(44)에서의 코로나 방전의 발생 방향을 확실하게 포장용 필름(10)으로 향하게 할 수 있다.

이와 같이, 제 4 ∼ 제 6 실시 형태에 따른 이온 발생 장치(30d∼30f)에서는 제 1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 나타내는 것 외에, 대향 전극(75a∼75c)을 구비하고 있으므로, 코로나 방전의 발생 방향을 유도할 수 있고, 낮은 전압이어도 방전 전극(44)에서 코로나 방전을 발생시킬 수 있다. 따라서, 방전 전극(44)에서의 발진량을 더 줄일 수 있고, 더 나아가서는 이온 발생 장치의 전력 절약화를 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 더욱더 단축(제전 효율을 더욱더 향상)할 수 있다. 따라서 포장용 필름(10)의 이송 속도를 빠르게 할 수 있고, 필름 공급 장치(20)의 고효율화를 도모할 수 있다.

상술한 각각의 실시 형태에서는, 방전 전극(44)은 단면 원형으로 이루어져 있으나, 횡단면형상이 4각형의 방전 전극이어도, 자유단을 요동 운동 내지 선회 운동시킬 수 있다. 또한, 위의 각 실시 형태에서는, 방전 전극(44)과 포장용 필름(10) 사이의 거리를 짧게 하여 공기 이온(EI)이 포장용 필름(10)에 도달되도록 하고 있으나, 본 발명은 이에 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.

다음에, 본 발명을 팬 타입의 이온 발생 장치에 적용하였을 경우에 대해서, 도 12∼도 22를 이용하여 상세하게 설명한다.

도 12∼도 14에 나타내는 제 7 실시 형태인 이온 발생 장치(30g)는 도 14에 도시된 바와 같이 공기 분출구(81)가 형성된 공기 공급용 하우징(82)을 갖고 있다. 이 하우징(82)의 내부에는 도 13에 도시된 바와 같이 축류형 팬(83)이 조립된 팬 케이스(84)가 배치되어 있으며, 팬(83)은 하우징(82)의 배면측에 배치되는, 도시되지 않은 전동 모터에 의해 회전 구동된다. 팬(83)이 회전 구동되면, 하우징(82)의 배면 측에 형성된 공기 유입구에 외부에서 공기가 유입되고, 유입된 공기는 공기 분출구(81)로부터 토출되고, 하우징(82) 내에는 외부에서의 공기를 공기 분출구(81)로 안내하는 공기 공급로(85)가 형성되어 있다.

하우징(82)에는 공기 분출구(81)를 덮도록 공기가 투과되는 공을 가지는 도전성 부재(86)가 장착되어 있고, 도전성 부재(86)는 대향 전극을 구성하고 있다. 도전성 부재(86)는 동심원상의 복수의 환상부(86a)와, 이들에 고정되는 복수의 지지 각부(86b)를 가지며, 지지 각부(86b)의 기단부는 나사 부재(87)에 의해 하우징(82)에 고정되어 있다. 공기 분출구(81)로부터 토출되는 공기는 도전성 부재(86)의 간극을 통해서 외부에 토출된다.

하우징(82) 내에는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 공기 분출구(81)의 중앙부에 대향해서 전극 홀더(88)가 배치되어 있으며, 도시되지 않은 지지 부재에 의해 하우징(82)에 고정되어 있다. 이 전극 홀더(88)에는 가요성을 가지는 부재로 이루어진 4개의 방전 전극(44)이 직경 방향 외측으로 돌출되어 방사상으로 장착되어 있고, 각각의 방전 전극(44)은 기단부 즉 고정단(44a)에서 전극 홀더(88)에 고정되어 있다. 방전 전극(44)은 대향 전극으로서의 도전성 부재(86)에 대하여 도전성 부재(86)의 내측으로 평행하게 되어, 하우징(82) 내로 안내되는 공기를 가로지르는 방향으로 연장되어 있다.

도전성 부재(86)와 방전 전극(44)은 도 13에 나타내는 전원 유닛(50)에 접속되어 있으며, 전원 유닛(50)에서는 도전성 부재(86)와 방전 전극(44)에 대하여 고전압이 공급된다. 공기 공급로(85)에서 공기 분출구(81)로 공기를 공급한 상태하에서, 전원 유닛(50)에서 대향 전극으로서의 도전성 부재(86)와 방전 전극(44)에 전력을 인가하면, 방전 전극(44)의 선단부와 도전성 부재(86) 사이에 코로나 방전이 발생하고, 코로나 방전에 의해 방전 전극(44)의 주위를 흐르는 공기가 이온화되어, 공기 이온이 생성된다.

각각의 방전 전극(44)은 도 14에 도시된 바와 같이 기단부가 전극 홀더(88)에 고정되어 있으며, 선단부가 자유단부(44b)로 되어 있다. 방전 전극(44)의 공기 흐름 방향의 폭 치수(B)는 두께 치수(C)보다도 크게 이루어져 있고, 횡단면은 장방형으로 이루어져 있다. 공기 분출구(81)에서 공기를 분출한 상태하에서, 방전 전극(44)에 전력을 공급하면, 방전 전극(44)의 자유단부는, 코로나 방전의 반발력을 받게 된다. 공기가 흐른 상태하에서 자유단부가 반발력을 받으면, 자유단부는 도 14에 있어서 부호(T)로 나타낸 바와 같이, 도전성 부재(86)를 따르는 방향, 즉 공기 분출구(81)를 향하는 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동 운동하게 된다. 방전 전극(44)의 폭 치수(B)는 약 1mm이며, 두께 치수는 약 50μm이다.

이와 같이, 가요성 재료로 이루어지는 방전 전극(44)의 선단부가 도 14에 도시된 바와 같이 공기 흐름을 가로 지르는 방향으로 요동 내지 진동하면, 코로나 방전에 의해 이온화된 공기 이온은 전극 홀더(88)의 원주 방향을 따라 넓은 범위로 분산된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 전극 홀더(88)에 그 원주 방향으로 간격을 두고 4개의 방전 전극(44)을 설치하면, 전극 홀더(88)의 직경 방향 외측으로 원주방향 전체에 걸쳐 넓은 범위에 공기 이온이 생성되게 된다. 하우징(82) 내에 배치되는 방전 전극(44)의 개수는 4개로 한정되지 않으나, 도시한 바와 같이 4개 정도의 복수의 방전 전극(44)을 배치함으로써, 공기 분출구(81) 전체로부터 공기 이온을 분출시킬 수 있다. 이에 따라, 공기 분출구(81)에서 분출되는 공기 이온의 분포밀도가 전체적으로 균일화되어, 피제전물의 표면을 전체적으로 균일하게 제전할 수 있다.

방전 전극(44)의 자유단부가 전술한 바와 같이 요동 내지 진동하므로, 외부에서 공급되는 공기 중에 먼지가 포함되어 있을지라도, 방전 전극(44)에 먼지가 부착되는 것을 방지할 수 있다. 자유단부의 요동 방향이 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 이루어져 있으므로, 공기 분출구(81)의 전방에 배치되는 피제전물과 방전 전극(44)과의 거리는 공기 이온의 생성시에는 변하지 않는다. 이에 따라, 피제전물에 대하여 항상 일정한 이온화 밀도의 공기 이온을 분사할 수 있다.

상술한 방전 전극(44)은 공기 흐름 방향의 폭 치수(B)가 두께 치수(C)보다도 큰 횡단면 형상으로 이루어져 있고, 전극 홀더(88)의 원주 방향 즉 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동 변형되기 쉽게 이루어져 있으므로, 코로나 방전시에 반발력이 방전 전극(44)에 가해지면, 방전 전극(44)의 자유단부는 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동 운동하게 된다. 다만, 방전 전극(44)의 횡단면 형상을 단면 원형이나 정방형으로 하더라도, 코로나 방전시의 반발력과 공기 흐름의 맥동에 의해 자유단부를 상술한 방향으로 요동시킬 수 있다.

공기 분출구(81)를 덮는 도전성 부재(86)는 공기 분출구(81)를 덮도록 하우징(82)에 장착되어 있고, 작업자가 부주의하게 하우징(82) 내에 손가락 등을 삽입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도전성 부재(86)는 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 이루어져 있으므로, 자유단부가 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동하였을 때에, 방전 전극(44)과 도전성 부재(86)와의 거리는 변하지 않고 항상 일정한 상태에서 코로나 방전을 안정적으로 발생시킬 수 있다. 또한, 방전 전극(44)의 요동 방향이 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 이루어져 있으므로, 팬 케이스(84)와 도전성 부재(86) 간의 거리를 좁게 할 수 있고, 이온 발생 장치를 소형화할 수 있다.

도 15∼도 17에 나타내는 이온 발생 장치(30h)는 상술한 경우와 마찬가지로 가요성 부재로 이루어지는 4개의 방전 전극(44)이 공기 분출구(81)의 외주부측에서 내측을 향해서 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 이루어져 배치되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이 방전 전극(44)을 배치하더라도, 전술한 바와 같이 공기 분출구(81)의 중앙부에 방전 전극(44)을 배치하였을 경우와 마찬가지로 방전 전극(44)의 자유단부를 요동 내지 진동하게 할 수 있다.

각각의 방전 전극(44)은 도 17에서 공기 분출구(81)의 좌우 양측에 대응하게 하여 서로 평행하게 2개씩 배치되어 있으나, 원형의 공기 분출구(81)의 중심부를 향하여 방사상으로 방전 전극(44)을 배치할 수도 있다. 또한, 도 15∼도 17에는 전원 유닛(50)의 도시를 생략하고 있다.

도 12∼도 14에 도시된 바와 같이, 공기 분출구(81)의 중심부에 방전 전극(44)을 배치하는 동시에, 도 15∼도 17에 도시된 바와 같이, 공기 분출구(81)의 주변부에 방전 전극(44)을 배치하도록 하면, 복합 형태의 이온 발생 장치가 된다.

도 18 및 도 19에 도시된 이온 발생 장치(30i)의 하우징(82)에는 만막이 벽(89)에 의해 분할된 2개의 공기 분출구(81)이 형성되어 있다. 각각의 공기 분출구(81)에 대응하여 하우징(82) 내에는 2개의 방전 전극(44)이 배치되어 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 이 이온 발생 장치(30i)에서는 방전 전극(44)이 하우징(82) 내에 공기 흐름을 따르는 방향, 즉 공기 분출구(81)를 향하는 방향으로 배치되어 있고, 코로나 방전시에 방전 전극(44)의 자유단부는 도 18에 있어서 상하 방향, 즉 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동하게 된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 팬(83)은 다익형이며, 외부 공기는 도 18에 화살표(G)로 표시된 바와 같이, 하우징(82) 내에 그 측면측에서 도입되도록 이루어져 있다. 또한, 대향 전극의 배치 형태로서는, 전술한 바와 같이 공기 분출구(81)를 덮도록 도전성 부재를 장착하여도 되고, 공기 분출구(81)의 상하 단부에 대향 전극을 배치하여도 된다.

도 20은 하우징(82)에 다수의 공기 분출구(81)를 설치한 형태의 이온 발생 장치(30j)를 나타내고 있고, 각각의 공기 분출구(81)에 대응해서 하우징(82) 내에는 도 19에 도시한 경우와 마찬가지로 공기 흐름을 따르는 방향으로 방전 전극(44)이 배치되어 있고, 방전 전극(44)의 자유단부는 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동하게 된다. 다른 구조는 도 18 및 도 19에 나타낸 것과 동일하다.

도 21은 제 11 실시 형태인 이온 발생 장치(30k)를 나타내는 단면도로, 방전 전극(44)을 그 자유단부가 공기 흐름을 따르는 방향으로 요동하게 하고 있다. 자유단이 이 방향으로 요동하더라도, 코로나 방전에 의해 이온화된 공기를 넓은 범위에 분산시킬 수 있다. 요동 스트로크를 고려하면, 도 19와의 비교에 의해 명확히 나타난 바와 같이, 하우징(82)의 도 21에 있어서의 좌우 방향의 치수는 길어지고, 이온 발생 장치(30k)는 대형화되게 된다. 이에 대하여, 방전 전극(44)의 자유단부를 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동하게 하면, 공기 분출구(81)와 팬 케이스(84)와의 치수를 짧게 할 수 있고, 이온 발생 장치를 소형화할 수 있다.

도 22a는 요동형 방전 전극(44)에 의한 공기 이온 생성 상태를 나타내는 개략도이고, 도 22b는 비교예로서 나타낸 고정형 방전 전극 즉 방전 침(61)에 의한 공기 이온 생성 상태를 나타내는 개략도이다. 대향 전극(75)과 방전 전극(44) 간의 거리(d)는 비교예의 대향 전극(75)과 방전 침(61) 간의 거리(d)와 동일하게 이루어져 있다.

도 22에서 화살표는 공기 이온의 생성 범위를 나타내고, 부호 "EI"는 대향 전극과 방전 전극과의 사이에서의 코로나 방전에 의해 발생하는 공기 이온의 분포상태를 나타낸다. 도 22a에 도시된 바와 같이, 방전 전극(44)의 자유단부가 공기 흐름을 가로지르도록 요동하면, 공기 이온(EI)을 넓은 범위에 생성할 수 있다. 이에 대하여, 도 22b에 도시된 바와 같이, 고정식의 방전 전극 즉 방전 침(61)을 이용하면, 공기 이온이 생성되는 범위는 좁은 범위가 된다.

이와 같이, 가요성 재료로 이루어진 방전 전극(44)의 자유단부가 코로나 방전의 반발력에 의해 요동 내지 진동하게 되면, 방전 전극(44)에 외부 공기에 포함되는 먼지가 방전 전극(44)에 부착되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 코로나 방전에 의해 이온화된 공기 이온(EI)은 넓은 범위에 분산되어 생성되고, 공기 분출구(81)에서 토출되는 공기 이온의 분포 밀도가 전체적으로 균일화된다. 이에 따라, 피제전물의 표면을 전체적으로 균일하게 제전할 수 있다. 또한, 자유단부가 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동하게 되면, 공기 분출구(81)의 전방에 배치되는 피제전물과 방전 전극(44) 간의 거리는, 공기 이온의 생성시에는 변하지 않으므로, 피제전물에 대하여 항상 일정한 이온화 밀도의 공기 이온을 분사할 수 있다.

도 12∼도 20에 나타낸 이온 발생 장치(30g∼30k)는 하우징(82) 내에 팬(83)이 조립되어 있으나, 하우징(82) 내에 송풍기, 즉 팬을 설치하지 않고, 하우징(82)의 외부에서 공기가 공급되도록 할 수도 있다. 이 경우에는, 하우징(82)은 외부에서 공급된 공기를 공기 분출구(81)로 안내하는 공기 공급로(85)에 방전 전극(44)만이 설치된 형태가 된다.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능하다. 예를 들면, 상기 각 실시 형태에서는, 방전 전극(44)이 티타늄 합금제로 이루어진 것을 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 이온 발생 장치의 제전 능력(사양) 등에 따라, 텅스텐제나 스테인리스강제 등, 다른 도전성 소재의 방전 전극을 채용할 수도 있다.

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

위와 같은 본 발명의 이온 발생 장치는 포장용 필름에 대전된 정전기를 제거하기 위하여 적용할 수 있다.

Claims (8)

1. 고정단 및 자유단을 구비하고, 가요성을 가지는 하나의 방전 전극을 구비한 이온 발생 장치로서,
   상기 고정단에 고전압을 공급함으로써 발생하는 코로나 방전의 반발력에 의해, 상기 자유단측이 상기 고정단을 중심으로 선회 운동 또는 요동 운동하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방전 전극의 선회 운동 상태를 제어하는 선회 운동 제어 부재가 설치된 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 방전 전극은 공기 분출구를 향해서 공기를 안내하는 공기 공급로에 배치되고, 상기 자유단이 요동 운동하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 방전 전극의 상기 자유단이 상기 공기 분출구를 향하는 공기 흐름을 가로지르는 방향으로 요동 운동하는 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
5. 제 3항 또는 제4항에 있어서, 상기 방전 전극은 상기 공기 분출구를 따르는 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
6. 제 3항 또는 제4항에 있어서, 상기 방전 전극은 상기 공기 분출구를 향하는 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방전 전극의 횡단면 치수는 100μm 이하로 설정된 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.
8. 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방전 전극은 티타늄 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.

Images