WO2007032190A1

WO2007032190A1 - 微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器

Info

Publication number: WO2007032190A1
Application number: PCT/JP2006/316580
Authority: WO
Inventors: Susumu Saito; Akira Okuyama
Original assignee: Fisa Corporation
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2007-03-22
Also published as: JP2007080663A; US20100157503A1; KR20080051125A; JP4917781B2

Abstract

【目的】イオン発生効率、メンテナンス性及び取扱性が良好で、しかも低コスト化及び省スペース化が可能な微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器を提供する。【構成】微細な突起を複数有する線状の導電材を用いて構成される放電電極と、該放電電極に対向する線状の導電材とを用いて構成される誘導電極と、を誘電体に配設して成る微細電極体であって、シート状ないしフィルム状の支持体に、前記微細電極体の１つ以上が配設されていることを特徴とする微細電極体、並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器である。

Description

微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器

技術分野

[0001] 本発明は微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器に関し、詳しくは、効率的なイオン生成が可能であり、交換 ·清掃等のメンテナンス性及び取扱性の良好な微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器に関する。

背景技術

[0002] 一般的な従来のイオン発生器 ·除電器は、例えば、従来型除電器の場合では、先鋭な針形状のイオン発生電極に高電圧電源より高電圧を印加して、コロナ放電を生じさせ、空気をイオン化する。針形状のイオン発生電極は、対極する接地電極との間で、コロナ放電を効率的に発生する必要があるため、ある一定の絶縁距離を確保することが必要となり、イオン発生を構成するためのスペースに制約があり、効率的なィオン発生器及び除電器の小型化に限界が生じるという課題を有していた。

[0003] また、長期間の使用により、針形状のイオン発生電極は、チリなどの堆積や物理スノッタリングによる摩耗などの影響により、コロナ放電が生じ難くなり、イオン発生効率が低下する傾向にあった。また、針形状のイオン発生電極と対向し、放電を安定させるために設けられた接地電極についても、高電圧による静電吸着及びイオン発生電極の物理スパッタリングなどにより、チリなどの堆積が生じ表面の汚れが進行し、ィォン発生効率を低下させる要因ともなつていた。

[0004] したがって使用者は定期的に、針形状のイオン発生電極先鋭部の清掃または交換、さらに接地電極及びその周辺の清掃を行ない、イオン発生効率を改善するためのメンテナンス作業を強いられることになる。かかるメンテナンス作業は、先鋭部を有する構造体内部の清掃であり、さらに高電圧が印加されている部分でもあるため、作業は危険かつ煩わ、ものとなって!/、る。

[0005] そこで、イオン発生電極を針形状ではなく板状の誘電体に放電電極と誘導電極を配設した板状のイオン発生素子が開発された (特許文献 1〜3参照)。

[0006] 特許文献 1〜3に示す技術では、誘電体を介し放電電極と誘導電極との間で高電圧電源を印カロして局所的に放電させイオンを発生させるため、物理的な先鋭構造を持たないフラットな形状となっている。また局所部分での放電を利用している為、針形状のイオン発生電極に比べ、低電圧、低消費電力で同等のイオン量を発生させることが可能になり、さらに、放電電極にコーティング層なる絶縁保護層を形成することで、電極の劣化や沿面への電流リーク、更にはメンテナンス性向上が可能になるため、針形状のイオン発生電極が抱えてヽた問題が低減されて、る。

[0007] しかし、上記のような誘電体を介して形成された電極構造によるイオン発生は、比較的高周波な電力を供給しなければ電極間のインピーダンスが大きくなるため、効率が極端に低下しイオンを発生することができなくなる。

[0008] そして、例えば、 AC型電源を印加することで 1つのイオン発生素子力正イオンと負イオンを周期的に交互に発生させる構成では、高周波高電圧電源を印加した場合、正イオン及び負イオンの生成時間間隔が非常に短いため、生成されたイオンが次の周期で生成される逆極性のイオンと中和し、電気的に安定となり、非常にイオンが飛び出しにくぐ結果的に全体としての発生効率が減少してしまうという欠点を有している。

[0009] また、イオン濃度の調整が容易な高周波成分を含む直流成分を有する高電圧電源

(パルス波など）を印カ卩した場合では、正極性の直流成分を有する高電圧電源を印加することで生成された正イオンがクーロン力による反発作用で、上述の高周波高電圧電源を印加した場合に比べて、広域にイオンが飛び出し中和を防止することが可能となる。しかし、どちらか一極性のみのイオン発生となるため、両極性のイオンを必要とするイオン発生器や除電器の場合、少なくとももう一組の計 2組の装置を必要とするので、コスト及び省スペースの点でのメリットが見込めな!/、。

[0010] また、両極性のイオンを必要とする場合は、例えば、少なくとも 2つのイオン発生素子を使用して、正イオン及び負イオンを発生させるが、それぞれのイオン発生素子の取り付け位置関係によってイオン発生能力にバラツキが生じ易い。即ち、夫々のィォン発生素子の距離が比較的近い場合は、生成されたイオン同士の中和により、全体としてのイオン発生効率が低下し、またイオン発生素子の距離が遠い場合は、空間的にイオンのアンバランスした箇所が生じる。そのため、用途 ·サイズの違うアプリケーシヨンを製品化する際に、イオン発生素子の取り付け位置による能力差を考慮して最適条件を導き出さなくてはならないので、製品展開を考えた上でのコストへの影響は大きい。

[0011] また、省スペース化させるために 2つのイオン発生素子をワンパッケージ化し、各極性の直流高電圧電源を印加することも可能であるが、正イオン発生の放電電極と負イオン発生の放電電極とで、空間的に近接しているため正イオンと負イオンの混ざり合いによる中和が増大し、全体としての発生効率が減少してしまう。また、イオン発生素子の構造をとつても、 2つの素子を製造した場合と等価なため、コストメリットも見込めない。

[0012] 本発明者は、上記した従来の課題を解決するために、少なくとも 2つの面を有する誘電体と、該誘電体の少なくとも 2つの面に配設される少なくとも 2つの放電電極と、前記誘電体の内部に配設されて前記少なくとも 2つの放電電極の作用を受ける誘導電極とを有してなるイオン発生素子、イオン発生器及び除電器を先に提案した (特願 2005— 043456)。

[0013] この先提案技術は、 1つのイオン発生素子で正イオンと負イオンの両イオンを発生させることができ、し力も発生効率が高いと共に発生能力のバラツキが少なく安定しており、更に低コスト及び省スペース化が可能なものである。さらにイオン発生素子を配設したイオン発生器では、イオン発生素子を気流環境下に配設することにより、発生したイオンを容易に送出することが可能である。

[0014] 更に本発明者は、イオン発生素子をプラグ +ソケット状として脱着可能な構成とすることで交換時や清掃時等のメンテナンス性を向上させたイオン発生素子、イオン発生器及び除電器を次に提案した (特願 2005 - 043488)。

[0015] 特許文献 1 :特開 2003— 323964

特許文献 2：特開 2003 - 249327

特許文献 3：特開 2004 - 105517

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] 本発明者は、これらの先提案技術について更に研究を続けた結果、イオン生成がより効率的となり、交換 ·清掃等のメンテナンス性及び取扱性をより向上させる必要が生じた。

[0017] そこで本発明の課題は、イオン発生効率、メンテナンス性及び取扱性が良好で、し力も低コストィ匕及び省スペース化が可能な微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0018] 上記課題を解決するための本発明は、下記構成を有する。

[0019] 1.微細な突起を複数有する線状の導電材を用いて構成される放電電極と、該放電電極に対向する線状の導電材とを用いて構成される誘導電極と、を誘電体に配設して成る微細電極体であって、シート状ないしフィルム状の支持体に、前記微細電極体の 1つ以上が配設されていることを特徴とする微細電極体。

[0020] 2.前記微細電極体力シート状ないしフィルム状の支持体に 2つ以上連設されていることを特徴とする上記 1に記載の微細電極体。

[0021] 3.前記シート状ないしフィルム状の支持体力前記誘電体を兼ねていることを特徴とする上記 1又は 2に記載の微細電極体。

[0022] 4.前記シート状ないしフィルム状の支持体が、可撓性を有することを特徴とする上記

1〜3のいずれかに記載の微細電極体。

[0023] 5.前記シート状ないしフィルム状の支持体力長尺状体であることを特徴とする上記

1〜4のいずれかに記載の微細電極体。

[0024] 6.前記微細電極体が、前記長尺状体の長手方向と平行に配設されていることを特徴とする上記 5に記載の微細電極体。

[0025] 7.前記微細電極体々が、前記長尺状体の幅手方向と平行に配設されていることを特徴とする上記 5に記載の微細電極体。

[0026] 8.前記微細電極体の電極接点が、前記長尺状の幅手方向の端部ないし端部近傍に設けられて、ることを特徴とする上記 5〜7の、ずれかに記載の微細電極体。

[0027] 9.前記シート状ないしフィルム状の支持体力任意の折畳幅を有する蛇腹状に折畳可能に形成されており、各折畳部分に前記微細電極体が少なくとも 1っ配設されて

V、ることを特徴とする上記 5〜8の、ずれかに記載の微細電極体。 [0028] 10.前記シート状ないしフィルム状の支持体力長尺状体の両端同士を接続した環状に形成されてヽることを特徴とする上記 5〜8のヽずれかに記載の微細電極体。

[0029] 11.前記シート状ないしフィルム状の支持体力ロール状に巻き回し可能に形成されていることを特徴とする上記 1〜8のいずれかに記載の微細電極体。

[0030] 12.前記シート状ないしフィルム状の支持体の微細電極体と微細電極体との間の任意の位置に分離切断線が形成されていることを特徴とする上記 1〜： L 1のいずれかに記載の微細電極体。

[0031] 13.放電電極、誘導電極、電極接点の少なくとも 1つが印刷法又はインクジヱット法により形成されていることを特徴とする上記 1〜12のいずれか〖こ記載の微細電極体。

[0032] 14.上記 1〜 13のいずれかに記載の微細電極体を配設し、該微細電極体の放電電極と誘導電極の間に駆動用電圧を印加し、その電位差に基づいて発生した放電により、前記誘電体からイオンを発生させる構成であることを特徴とするイオン発生器。

[0033] 15.前記微細電極体が、着脱可能に取り付けられる構成であることを特徴とする上記 14に記載のイオン発生器。

[0034] 16. 2つ以上連設されている前記微細電極体の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ、印カロしてイオンを発生させる微細電極を所定時間毎又はイオン発生効率低下時毎に交換する構成であることを特徴とする上記 14に記載のイオン発生器。

[0035] 17. 2つ以上連設されている前記微細電極の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ、印加してイオンを発生させる微細電極を所定時間毎にローテーションする構成であることを特徴とする上記 14に記載のイオン発生器。

[0036] 18.発生したイオンを気流によって送出する気流送出手段が設けられており、該気流送出手段の気流環境下に、前記微細電極体が配設される構成であることを特徴とする上記 14〜17のいずれかに記載のイオン発生器。

[0037] 19.上記 14〜18のいずれかに記載のイオン発生器によって除電する構成であることを特徴とする除電器。

発明の効果

[0038] 請求項 1に示す発明によれば、イオン発生効率、メンテナンス性及び取扱性が良好で、し力も低コストィ匕及び省スペース化が可能な微細電極体が得られる。 [0039] 特に、線状材の放電電極と誘導電極とを有してなる微細電極体をシート状ないしフイルム状の支持体に形成する構成により、物理的な先鋭構造を持たないフラットな形状となるので、被イオンィ匕物を接触させた場合でも引掛力たり傷付けることがなぐ微細電極体の配設位置 ·取付手段等の設計自由度が高い。

[0040] また、微細電極が微細な突起を複数有する線状材の放電電極と線状材の誘導電極とを用いる構成により、イオンの発生が効率的であり、低電力化'低コスト化に寄与し、さらに、シート状ないしフィルム状の支持体に微細電極体を配設する構成により、省スペース化に寄与するだけでなぐイオン発生効率低下時や寿命時の清掃作業時や交換時のメンテナンス性及び取扱性が極めて容易である。

[0041] 請求項 2に示す発明によれば、微細電極体の 2つ以上が連設されているので、例えば、両極性のイオンを必要とする場合であって、少なくとも 2つの微細電極体を要する場合にも、これに対応が可能となる。

[0042] 請求項 3に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体力前記誘電体を兼ねて!/、る構成により、低コストィ匕及び省スペース化がより図れる。

[0043] 請求項 4に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体が可撓性を有する構成としたことにより、取扱性が良好であり、イオン発生器や除電器等に組み込む際にもフレキシブルに対応できるため、適応性 ·汎用性が高いと共に省スペース化に寄与できる。

[0044] 請求項 5〜7に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体が、長尺状体である構成により、多数個の微細電極体の連設が可能となると共に、不使用時及び不使用部分は巻き回した状態で収納することが可能となる。

[0045] 請求項 8に示す発明によれば、微細電極体の各々の電極接点が、前記長尺状の幅手方向の端部ないし端部近傍に設けられている構成により、各電極接点と接続することで該電極接点と連絡した微細電極体への印加が可能となる。

[0046] 請求項 9に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体力任意の折畳幅を有する蛇腹状に折畳可能に形成されており、各折畳部分に前記微細電極体が少なくとも 1っ配設されている構成により、多数個の微細電極体の連設が可能となると共に、不使用時及び不使用部分は折り畳んだ状態で収納することが可能となる。 [0047] 請求項 10に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体が長尺状体の両端同士を接続した環状に形成されている構成により、複数の電極体を取付部材等の他部材を介して円形に配置して取り付ける等の手間を要することなぐ環状に配設した微細電極体を得ることが可能となる。

[0048] 請求項 11に示す発明によれば、シート状な!/、しフィルム状の支持体力ロール状に巻き回し可能に形成されている構成により、不使用時及び不使用部分は巻き回した状態で収納することが可能となる。

[0049] 請求項 12に示す発明によれば、シート状な!/ヽしフィルム状の支持体の微細電極体と微細電極体との間の任意の位置に分離切断線が形成されている構成により、必要な分量 (数)の微細電極体を切り離して使用できる。

[0050] 請求項 13に示す発明によれば、放電電極、誘導電極、電極接点の少なくとも 1つ、好ましくは全部が印刷法又はインクジェット法により形成されている構成により、従来の針状電極の設置による形成に比して著しく容易に形成が可能となるだけでなぐ障害となる表面力もの突出を無くし、物理的な先鋭構造を持たないフラットな形状とすることが可能となる。

[0051] 請求項 14に示す発明によれば、請求項 1〜13のいずれかに記載の微細電極体を配設し、該微細電極体の放電電極と誘導電極の間に駆動用電圧を印加し、その電位差に基づいて発生した放電により、前記誘電体からイオンを発生させる構成により、効率的なイオンの発生が可能となる。

[0052] 請求項 15に示す発明によれば、微細電極体が、着脱可能に取り付けられる構成により、交換'清掃等のメンテナンス時の取外し ·取付けが極めて容易となる。

[0053] 請求項 16に示す発明によれば、 2つ以上連設されている前記微細電極体の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ、印加してイオンを発生させる微細電極を所定時間毎又はイオン発生効率低下時毎に交換する構成により、イオン発生効率の良好な新規の微細電極体を常に用いてイオンを効率良く発生させることが可能となる。

[0054] 請求項 17に示す発明によれば、 2つ以上連設されている前記微細電極の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ、印加してイオンを発生させる微細電極を所定時間毎にローテーションする構成により、メンテナンス期間を延長させることが可能となる。

[0055] 請求項 18に示す発明によれば、発生したイオンを気流によって送出する気流送出手段が設けられており、該気流送出手段の気流環境下に微細電極体を配設する構成により、効率的に発生したイオンを更に効率よく送出することが可能となる。

[0056] 請求項 19に示す発明によれば、請求項 14〜 18のいずれかに記載のイオン発生器によって除電する構成により、イオン発生効率、メンテナンス性及び取扱性が良好で、し力も低コストィ匕及び省スペース化が可能となる。

図面の簡単な説明

[0057] [図 1]本発明の微細電極体の一実施例を示す部分斜視図

[図 2]本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図

[図 3]本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図

[図 4]本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図

[図 5]本発明の微細電極体の他の実施例を示す斜視図

[図 6]本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図

[図 7]本発明の微細電極体の他の実施例を示す斜視図

[図 8]本発明の微細電極体の他の実施例を示す斜視図

[図 9]本発明の微細電極体の他の実施例を示す斜視図

[図 10]本発明の微細電極体の他の実施例を示す説明斜視図

[図 11]本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図

[図 12]本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図

[図 13]本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図

[図 14]本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図

[図 15]本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図

[図 16]本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図

[図 17]本発明の除電器の一実施例を示す斜視図

[図 18]図 17の断面図

[図 19]本発明の除電器の他の実施例を示す断面図

[図 20]図 19に示す除電器に用いられる微細電極体の一例を示す斜視図 [図 21]本発明の除電器の他の実施例を示す斜視図

[図 22]本発明の除電器の他の実施例を示す説明断面図

発明を実施するための最良の形態

[0058] 以下、本発明の微細電極体の詳細について添付図面に基づき説明する。

[0059] 図 1は本発明の微細電極体の一実施例を示す部分斜視図、図 2、図 3、図 4、図 6 及び図 11は本発明の微細電極体の他の実施例を示す部分斜視図、図 5、図 7、図 8 及び図 9 (A)〜 (F)は本発明の微細電極体の他の実施例を示す斜視図、図 10は本発明の微細電極体の他の実施例を示す説明斜視図、図 12〜図 16は本発明の微細電極体の更に他の実施例を示す部分斜視図である。

[0060] 図 1〜図 11に示すように、本発明に係る微細電極体 1は、微細な突起を複数有する線状の導電材を用いて構成される放電電極 2と、該放電電極 2に対向する線状の導電材を用いて構成される誘導電極 3とを誘電体に配設してなり、かかる構成の微細電極体 1がシート状ないしフィルム状の支持体 4に 1つ以上配設されている。尚、図 1 〜図 11に示す態様では、シート状な!/ヽしフィルム状支持体 4が誘電体を兼ねた構成となっている。

[0061] 図 1〜図 11の各態様について以下に説明する。

[0062] 図 1は、長尺状の微細電極体 1が長尺状のシート状ないしフィルム状の支持体 4に該長尺状体の長手方向に平行に 1っ配設した態様を示し、図 2は、蛇行する長尺状の微細電極体 1が長尺状のシート状ないしフィルム状の支持体 4に配設した態様を示し、図 3は、長尺状の微細電極体 1が 2つ以上並設状態で配設した態様を示し、図 4は長尺状のシート状な、しフィルム状の支持体 4に該長尺状体の幅手方向に平行に 2つ以上の微細電極体 1を並設状態で配設した態様を示し、図 5は、長尺状で且つ巻き回し可能なロール状のシート状ないしフィルム状の支持体 4に該長尺状体の幅手方向に平行に 2つ以上の微細電極体 1を並設状態に配設した態様を示し、図 6 は、長尺状のシート状な、しフィルム状の支持体 4に該長尺状体の長手方向に平行に 2つ以上の微細電極体 1を直線的に並べて配設した態様を示し、図 7は、任意の折畳幅で折畳可能な長尺且つ蛇腹状のシート状ないしフィルム状の支持体 4に該蛇腹状の各折畳部分に微細電極体 1を少なくとも 1っ配設した態様を示し、図 8は、長尺状のシート状ないしフィルム状の支持体 4の両端同士を接続して円形の環状に形成し、該環状の内側面と外側面の両面に微細電極体 1を夫々 2つ以上配設した態様を示す。

[0063] 尚、シート状な!/、しフィルム状の支持体 4を長尺状とした場合、その長さとしては、例えば、 3cm〜30cm程度が挙げられる。 30cm程度の長尺状とした場合、 A4サイズの長辺（又は A3サイズの短辺）より長、ので、コピーマシンの帯電器や除電器等として用いることが可能となる。尚また、図 5や図 7に示す態様のように、シート状ないしフイルム状の支持体 4をロール状や蛇腹状とすれば、不使用時及び不使用部分は折り畳んだ状態で収納することが可能となる。

[0064] また、図 9は、前記の図 8と同様に長尺状のシート状ないしフィルム状の支持体 4の両端同士を接続した環状等の形状の実施例の他の実施例を示すものであり、 (A)は図 8の円形の環状の内側面と外側面の両面に長尺状の微細電極体 1を 1つずつ配設した態様を示し、 (B)は図 8の円形の環状の円形端面部に長尺状の微細電極体 1 を円形に配設した態様を示し、 (C)はシート状ないしフィルム状の支持体 4を三角形の環状に形成し、該三角形の各辺の内側面と外側面に微細電極体 1を配設した態様を示し、（D)はシート状ないしフィルム状の支持体 4を四角形の環状に形成し、該四角形の各辺の内側面と外側面に微細電極体 1を配設した態様を示し、 (E)はシート状ないしフィルム状の支持体 4を五角形の環状に形成し、該五角形の各辺の内側面と外側面に微細電極体 1を配設した態様を示し、 (F)はシート状ないしフィルム状の支持体 4を六角形の環状に形成し、該六角形の各辺の内側面と外側面に微細電極体 1を配設した態様を示す。

[0065] 更に、図 10は、シート状ないしフィルム状の支持体 4を複数 (本態様では 4つ）に分割した状態で形成し、分割片を接合することで支持体 4を成す態様を示す。この態様では、微細電極体 1の配設は、接合前の各分割片に配設してもよいし、接合後の支持体 4に配設してもよい。尚、図 10に示す態様では、シート状ないしフィルム状の支持体 4は円形の環状であるが、本発明はこれに限らず、前記図 9 (C)〜(F)に示したような他の形状を採ることもできるし、分割数、分割形態等も他の構成を採ることができる。 [0066] 更にまた、図 11は、シート状ないしフィルム状の支持体 4の断面形状を流線形とした態様を示す。断面が流線形を有するシート状な!ヽしフィルム状の支持体 4とすれば、後述する気流送出手段を有する除電器に用いられた場合に効果をより発揮することとなる。

[0067] 尚、シート状な!/、しフィルム状の支持体 4は長尺状体に限定されず、短冊状、正方形等の多角形'円形の如き平面単体形状やその他の形状、適用される装置や部位に合わせた形状 (例えば、クランク形状やカーブ形状等)等を採ることができる。

[0068] 前記シート状な!/、しフィルム状の支持体 4は、ガラスや榭脂製シートな、しフィルム等の薄板状体で構成され、好ましくは可撓性を有する合成樹脂製等のシートな、しフィルムである。シートないしフィルムとして用いられる合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリエチレンナフタレート（PEN)、ポリエーテノレスルホン（PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフエ-レンスルフイド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（PC)、セルローストリアセテート（T AC)、セルロースアセテートプロピオネート（CAP)等が挙げられる。尚、可撓性を有さなヽ材料を用いた場合、構造的に可撓性を有する支持体とすればょヽ (例えば、請求項 7に示される発明）。

[0069] シート状ないしフィルム状の支持体 4に、 1つ又は 2つ以上連設する微細電極体 1の配置例としては、図 4、図 5及び図 7に示すように長尺状体の幅手方向と平行に微細電極体 1 · 1 · · ·を配設してもよいし、図 1、図 3、図 6、図 8、図 9、図 10及び図 11に示すように長尺状体の長手方向と平行に微細電極体 1 · 1 · · ·を配設してもよいし、或いは斜めに配設してもよいし、図 2に示すように蛇行状態に配設してもよい。また、シート状ないしフィルム状の支持体 4の配設面としては、一方の面に限らず、両方の面に 2 つ以上連設する微細電極体 1 · 1 · · ·を配設してもよいし、端面部に配設してもよい。特に、 DC電源の場合には両面、 AC電源の場合は片面であることが好ましい。

[0070] シート状ないしフィルム状の支持体 4には、前記図 5に示すように微細電極体 1と微細電極体 1との間に分離切断線 5が形成されていることが好ましい。分離切断線 5としては、ミシン目や薄肉部等のように手指等で容易に切断分離できる構成が好ましい力切断可能位置を線描で表す等のように単に切断可能位置を示すだけでもよヽ。また、分離切断線 5の位置としては、隣接する微細電極体 1 · 1の各間に設けることで該微細電極体 1を一つ一つ分離できるようにしてもよ!、し、或いは 2以上の任意の複数単位毎に設けることで該微細電極体 1 · 1 · · ·を 2以上の任意の複数単位ずつ分離できるようにしてもよい。分離切断線 5を設けることにより、必要な分量 (数)の微細電極体 1を切り離して使用できる。

[0071] 次に、上記シート状ないしフィルム状の支持体 4に配設される微細電極体 1を構成する放電電極 2、誘導電極 3、誘電体について説明する。

[0072] 本発明の微細電極体 1に用いられる放電電極 2の材質としては、導電性を有するものであれば特に制限するものではなぐ例えば、チタン、ステンレス、タングステン、導電性セラミックスなどがある。放電電極 2は放電により劣化、溶融などし難い材料が望ましい。放電電極 2の材質や使用用途などに応じて、表面コーティングなどの絶縁保護層で放電電極 2を覆うようにして形成し保護すれば、放電電極 2の耐久寿命を延ばすことも可能なり、同時に放電電極 2からの発塵の低減及びメンテナンスの簡略化も可能となる。表面コーティングの材料としては、 DLC (ダイヤモンドライクカーボン)薄膜コーティングやエポキシ系の絶縁材などがある。

[0073] 放電電極 2の形状としては、微細な突起を複数有する線状のものが望ましぐ微細な突起は 0. Olmm以上 10mm以下であることが好ましい。突起の形状は、イオン発生可能な形状であれば特に制限されるものでなぐ例えば、先提案技術 (特願 2005 043456、特願 2005— 043488)【こ示したような形状でもよヽし、その他の波状、円状、格子状等の形状でもよい。イオン発生効率は、放電電極 2の形状依存に比べ、対極する誘導電極 3と放電電極 2の微細な突起物との距離及びその突起形状による関係において、最も影響することがわ力ている。なお、その形状は電界集中が有効に生じ易、形状であれば、特に制限するものではな、。

[0074] 本発明の微細電極体 1に用いられる誘導電極 3は、放電電極 2を囲むように形成した構成となっている。放電電極 2と、囲むように形成されている誘導電極 3との距離は、 0. 01〜5mmの範囲が好ましい。また、その形状は、板状、円状、支柱状、円柱状など、その形状に特に制限はない。誘導電極 2の材質としては、アルミナ、ガラス、マイカなどの誘電材料が挙げられる。 [0075] 本発明の微細電極体 1に用いられる誘電体は、アルミナ、ガラス、マイ力などの誘電材料によって形成されるが、前述したように図 1〜図 11に示す態様では、シート状ないしフィルム状の支持体 4が誘電体を兼ねた構成となっている。尚、後述する図 12〜図 16に示すように、誘電体とシート状な!/ヽしフィルム状の支持体 4とを別体で構成した態様も本発明に包含される。

[0076] 放電電極 2及び誘導電極 3は、シート状ないしフィルム状の支持体 4の端部ないし端部近傍に設けられてヽる電極接点 6 · 6を介して駆動電圧を印加することでイオンを発生する。駆動電圧の電源としては、公知公用のイオン発生器及び除電器に用いられるものを特別の制限なく用いることができる。

[0077] 電極接点 6は、図 1、図 2、図 3、図 5、図 7及び図 11に示すように各微細電極体 1一つ毎に設けられてもよ、し、図 4及び図 6に示すように 2つ以上の微細電極体 1 · 1 · · · を連絡した状態で設けられてもよい。また、分離切断線 5が設けられている場合等では、分離切断線 5 · 5で区切られた範囲毎に電極接点 6を設けることが好ましい。

[0078] 放電電極 2及び誘導電極 3の電極接点 6の材質としては、電極接点として用いられる公知公用のものであれば特別の制限なく用いられる。

[0079] 放電電極 2、誘導電極 3、電極接点 4の形成は、エッチング、放電加工、切削加工、レーザー加工等の公知公用の手段を採ることもできるが、本発明では印刷法又はィンクジェット法によって形成することが好まし、。

[0080] 印刷法としては、オフセット印刷、シルク印刷、凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷等が挙げられる。

[0081] また、インクジェット法の場合は、ピエゾ方式、バブルジェット (登録商標）方式等のオンデマンド型ゃ静電吸引方式などの連続噴射型のインクジェット法等公知の方法が挙げられる。

[0082] 印刷法又はインクジェット法を適用する場合、放電電極 2、誘導電極 3、電極接点 4 は、金属微粒子と導電性ポリマーとを含有する流動性材料から形成することが好ましぐこのように可撓性支持体上に形成された放電電極 2、誘導電極 3、電極接点 4は、その耐久性が向上し、優れた性能の微細電極体が得られることとなる。

[0083] 以上の構成を有する本発明の微細電極体 1によれば、放電電極 2と誘導電極 3の電極間に駆動用電圧を印加し、その電位差に基づいて発生した放電により、正ィォン及び Z又は負イオンが発生する。シート状な、しフィルム状の支持体 4の両方の面に微細電極体 1 · 1 · · ·を配設する態様では、シート状な、しフィルム状の支持体 4の両面においてイオンを発生させることができ、この場合、一方の面で正イオンを発生させ、他方の面で負イオンを発生させれば、シート状ないしフィルム状の支持体 4自体によって正イオンと負イオンとが空間的に分離された状態で発生するため、中和（相殺）が低減され、イオン発生効率がより高くなる。し力もこの場合、正イオンと負ィォンを生成する位置関係が常に一定して、るため、イオン発生の能力につ、ても一定となり、微細電極体 1 · 1のそれぞれの極性による干渉影響による能力差が及び難い

[0084] 尚、電圧印加式のコロナ放電を利用したイオン発生システムにおいては、イオン濃度を高めると同時に、オゾン濃度が高まり問題となる場合がある。本発明の微細電極体 1におヽてもそれは例外ではな、ものの、放電電極 2と誘導電極 3との作用におヽて、面と面の電界集中を防止し、電極間の電流値を抑える（電極間の容量結合を小さくするなど)ことで防止できることが分力つて、る。

[0085] 以上説明した図 1〜図 11に示す態様では、シート状ないしフィルム状の支持体 4が誘電体を兼ねた構成となっているが、本発明はこれに限らず、図 12〜図 16に示すように別体で構成することもできる。

[0086] 図 12は、誘電体 4'の幅手方向の両端部を抱え込む形状でシート状ないしフィルム状の支持体 4を配設した構成を示す。支持体 4の材質としては、ポリイミド等のフレキシブル基板やシリコン榭脂、ポリプロピレン榭脂等で形成されることが好まし、。

[0087] 図 13は、誘電体 4，の下層にシート状ないしフィルム状の支持体 4を接着等の積層手段により積層した構成を示す。支持体 4の材質としては、前記図 12と同様の材質のものが挙げられる力その他として、両面テープ、ラバー磁石、面状ファスナー等を支持体 4とすることで、被イオン化物、除電器、イオン発生器等に容易に取り付けられるようにすることちでさる。

[0088] 図 14は、誘電体 4'の下層に該誘電体 4'と同種材料力成るシート状ないしフィルム状の支持体 4を接着等の積層手段により積層した構成を示す。 [0089] 図 15は、誘電体 4'の両面力複数枚のシート状ないしフィルム状の支持体 4により挟着する構成を示す。支持体 4の材質としては、前記図 12と同様のものを用いることができる。

[0090] 図 16は、シート状ないしフィルム状の支持体 4を円筒のチューブ状に形成し、該円筒のチューブ状の内部に誘電体 4 'を有する微細電極体 1を配設する構成を示す。支持体 4の材質としては、前記図 12と同様のものを用いることができる。また、本態様によれば、ファンや圧縮エア等の気流送出手段により、円筒のチューブ状の内部に気流を通すことで、微細電極体 1により発生したイオンを送出することが可能となる。

[0091] 次に、本発明に係るイオン発生器について説明する。

本発明のイオン発生器は、上記説明した微細電極体 1の放電電極 2と誘導電極 3 の間に駆動用電圧を印加し、その電位差に基づいて発生した放電によりイオンを発生させる構成である。本発明のイオン発生器を、例えば、コピーマシンの帯電器'除電器として用いれば、従来の針状の放電電極を用いたものに比して簡易な構成で適用することができ、イオン発生効率、メンテナンス性、安全性等の様々な点での向上を図ることができる。特に針状の放電電極を用いたものでは、被イオン化物を傷付けな、ように非接触状態でイオンィ匕する必要があった力本発明のイオン発生器によれば、針状突起を有していないため接触させても何ら問題がなぐより効率的なィォン化が可能となる。

[0092] 被イオンィ匕物まで距離がある場合に用いるイオン発生器では、発生したイオンを気流によって送出する気流送出手段 (例えば、ファンの如き送風手段）が設けられることが好ましい。気流送出手段を有するイオン発生器では、気流送出手段の気流環境下に微細電極体 1を配設することが好まし、。シート状な、しフィルム状の支持体 4の両方の面に 2つ以上連設する微細電極体 1 · 1 · · ·を配設する態様の場合、該両方の面力等量の気流環境下となるように、気流方向に直行する両側に両方の面が振り分けられるように微細電極体 1を気流方向に沿って配設することが好ましい。かかる構成によって、正イオンと負イオンとが空間的に分離された状態で発生され、中和 (相殺)が低減された良好な発生効率を維持した状態で、振り分けられた気流によって、正イオンと負イオンとが運ばれることになる。従って、イオン送出効率が高い。 [0093] また、イオン発生器には、発生する正イオン及び負イオンの少なくとも一方のイオン量を変化させるイオン濃度調整手段が設けられて、ることが好ま、。

[0094] 次に、上記イオン発生器の内、気流送出手段を有するイオン発生器によって除電する本発明の除電器について図 17〜図 22に基づき説明する。上記イオン発生器の具体的な構成については、下記する除電器の説明を参照できる。

[0095] 図 17は本発明の除電器の一実施例を示す斜視図、図 18は図 17の断面図、図 19 は本発明の除電器の他の実施例を示す断面図、図 20は図 19に示す除電器に用いられる微細電極体の一例を示す斜視図、図 21は本発明の除電器の他の実施例を示す斜視図、図 22は本発明の除電器の他の実施例を示す説明断面図である。

[0096] 図 17及び図 18に示す除電器 7は、上記の本発明の微細電極体 1によりイオンを発生する本発明のイオン発生器を備え、発生したイオンによって除電を行う装置である

[0097] 除電器 7には、微細電極体 1、該微細電極体 1により発生したイオンを送出する送出手段であるプロペラファン 8が設けられている。尚、電源部については図示を省略する。尚また、除電器 7にはイオンバランスやイオン濃度を調整する調整手段が設けられていることが好ましい。

[0098] 除電器 7のサイズ'形態 ·配設する微細電極体 1の数 ·プロペラファン 8の送出能力等、各種構成等は使用目的や設置場所等、用途に応じて適宜設定される。図 17及び図 18に示す除電器 7は、イオンの送出手段にプロペラファン 8を使用したファンタイブ除電器に分類されるものである。

[0099] 本実施例では、図 8に示した環状の微細電極体 1と同様の環状に形成されたシート状な、しフィルム状の支持体 4の両面に微細電極体 1を配設したものを、プロペラファン 11の気流環境下に取付けた構成を有している。該微細電極体 1は、除電器 7に脱着可能に取付けられており、交換や清掃等のメンテナンス時に取り外すことができる

[0100] また、図 19に示す除電器 7は、前記図 17及び図 18に示す除電器 7の環状の微細電極体 1に代えて、図 20に示す二重の環状の微細電極体 1 · 1を用!、て除電を行う装置である。微細電極体 1 · 1の構成以外は、図 17及び図 18に示す除電器 7と同様である。

[0101] 図 20に示す微細電極体 1 · 1は、大小異なる直径を有する環状のシートないしフィルム状の支持体 4·4を用いると共に、該環状の端面部に微細電極体 1 · 1を配設したものであり、除電器 7の全面側に微細電極体 1 · 1が配設された構成となっている。

[0102] 本実施例によれば、メンテナンスの際に微細電極体 1 · 1が前面に配設されているために塵埃等の拭取りが極めて容易となる。また、各微細電極体 1 · 1の絶縁を大きくとることが可能となるので、より効率的なイオン発生が可能となる。尚、除電器 7にバックライト等を配設することで、前面に配設された微細電極体 1 · 1の存在をアピールさせるようにすることちでさる。

[0103] さらに、図 21に示す除電器 7は、図 5に示したロール状の微細電極体 1を用いたものであり、繰出手段 9に卷装された微細電極体 1が繰出され、シート状ないしフィルム状の支持体 4に連設されて、る複数の微細電極体 1の中の一部分 (本実施例では 1 つ）が通電接点 10を介して印加してイオンを発生させ、所定時間毎又はイオン発生効率低下時毎に、卷取手段 11に巻き取られることで、イオンを発生させる微細電極体 1の交換が行われる構成を有している。即ち、常に新しい（或いは清掃済みの)微細電極体 1に印加してイオンを効率的に発生させ、メンテナンス (清掃又は交換)時期が来たら、次の新しい（或いは清掃済みの)微細電極体 1と交換し、順繰りに次なる微細電極体 1と交換して、くことで、良好なイオンの発生をロール状の微細電極体 1 の全てを使、切るまで維持することができる。

[0104] 更に、図 22に示す除電器 7は、図 8に示した環状の微細電極体 1と同様の環状に形成されたシート状ないしフィルム状の支持体 4の片面である外周面に微細電極体 1 を配設し、内周面に電極接点 6を設けたものを、環状の電極ドラム体 12に卷装し、該電極ドラム 12の内周面に設けられた通電接点 13を介して印加してイオンを発生させる構成を有し、電極ドラム 12を所定時間毎に任意の角度で回転させることで、複数（本実施例では 8つ）の微細電極体 1を順繰りにローテーションさせるものである。即ち、イオンを発生させる微細電極体 1を所定時間毎にローテーションさせることで、順繰りに新ヽ (或いは清掃済みの)微細電極体 1に印加してイオンを常に効率的に発生させることができる。電極ドラム 12の回転時ないしは回転後に、これまでイオンを所定時間発生させていた微細電極 1の表面をブラシの如き清掃手段 14で清掃する構成を付加することで、メンテナンス期間を延長させることが可能となる。

[0105] 本発明の除電器 7において、用いられる微細電極体 1をカセット式やユニット式とすることで、容易に着脱交換可能とすることが好ましい。

[0106] 以上説明した本発明の除電器 7において、イオンバランス (イオン濃度）を調整する手段としては、出力電圧の ONと OFFを制御するような制御方式を使用することが好ましいが、出力電流制御、電源のバイアス制御、誘導電極のバイアス制御などの他の制御方式によりイオンバランスの調整を行ってもよい。また、イオンバランスの精度が要求される用途においては、イオン発生状態をセンシングするなどしてその精度を確保する方法を採ることが好ましヽ。

[0107] 本発明の除電器 7に用いられる微細電極体 1は、低電圧での駆動が可能であること力危険性が低減されているため、除電器 7の前面や表面側に微細電極体 1を露出させた構造を採ることも可能である。微細電極体 1を露出させた構造を採ることにより、メンテナンス時の交換や清掃が容易であるだけでなぐ発生するイオンを遮る構造材が減るため、イオン発生効率がより向上する。

産業上の利用の可能性

[0108] 本発明に係る微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器は、効率的なイオン生成が可能であり、交換'清掃等のメンテナンス性及び取扱性の良好な微細電極体並びにこれを用いたイオン発生器及び除電器としての利用が可能である。

Claims

請求の範囲

[I] 微細な突起を複数有する線状の導電材を用いて構成される放電電極と、該放電電極に対向する線状の導電材とを用いて構成される誘導電極と、を誘電体に配設して成る微細電極体であって、シート状ないしフィルム状の支持体に、前記微細電極体の 1つ以上が配設されていることを特徴とする微細電極体。

[2] 前記微細電極体が、シート状な、しフィルム状の支持体に 2つ以上連設されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の微細電極体。

[3] 前記シート状ないしフィルム状の支持体が、前記誘電体を兼ねていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の微細電極体。

[4] 前記シート状な！ヽしフィルム状の支持体が、可撓性を有することを特徴とする請求項

1〜3のいずれかに記載の微細電極体。

[5] 前記シート状ないしフィルム状の支持体が、長尺状体であることを特徴とする請求項

1〜4のいずれかに記載の微細電極体。

[6] 前記微細電極体が、前記長尺状体の長手方向と平行に配設されていることを特徴とする請求項 5に記載の微細電極体。

[7] 前記微細電極体々が、前記長尺状体の幅手方向と平行に配設されて！/ヽることを特徴とする請求項 5に記載の微細電極体。

[8] 前記微細電極体の電極接点が、前記長尺状の幅手方向の端部ないし端部近傍に設けられて!/ヽることを特徴とする請求項 5〜7のヽずれかに記載の微細電極体。

[9] 前記シート状な!、しフィルム状の支持体が、任意の折畳幅を有する蛇腹状に折畳可能に形成されており、各折畳部分に前記微細電極体が少なくとも 1っ配設されてヽることを特徴とする請求項 5〜8のいずれかに記載の微細電極体。

[10] 前記シート状ないしフィルム状の支持体が、長尺状体の両端同士を接続した環状に形成されて、ることを特徴とする請求項 5〜8の、ずれかに記載の微細電極体。

[II] 前記シート状ないしフィルム状の支持体力ロール状に巻き回し可能に形成されていることを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載の微細電極体。

[12] 前記シート状な!/、しフィルム状の支持体の微細電極体と微細電極体との間の任意の位置に分離切断線が形成されていることを特徴とする請求項 1〜11のいずれかに記載の微細電極体。

[13] 放電電極、誘導電極、電極接点の少なくとも 1つが印刷法又はインクジェット法により形成されていることを特徴とする請求項 1〜12のいずれかに記載の微細電極体。

[14] 請求項 1〜13のいずれかに記載の微細電極体を配設し、該微細電極体の放電電極と誘導電極の間に駆動用電圧を印加し、その電位差に基づいて発生した放電により

、前記誘電体からイオンを発生させる構成であることを特徴とするイオン発生器。

[15] 前記微細電極体が、着脱可能に取り付けられる構成であることを特徴とする請求項 1

4に記載のイオン発生器。

[16] 2つ以上連設されている前記微細電極体の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ、印カロしてイオンを発生させる微細電極を所定時間毎又はイオン発生効率低下時毎に交換する構成であることを特徴とする請求項 14に記載のイオン発生器。

[17] 2つ以上連設されている前記微細電極の中の一部分ずつ印加してイオンを発生させ

、印加してイオンを発生させる微細電極を所定時間毎にローテーションする構成であることを特徴とする請求項 14に記載のイオン発生器。

[18] 発生したイオンを気流によって送出する気流送出手段が設けられており、該気流送出手段の気流環境下に、前記微細電極体が配設される構成であることを特徴とする請求項 14〜 17のいずれかに記載のイオン発生器。

[19] 請求項 14〜18のいずれかに記載のイオン発生器によって除電する構成であることを特徴とする除電器。