電極ホルダー
【課題】 高電圧発生回路に接続した放電電極用接点を有する基板を保持するケーシングに、放電電極を結合するための電極ホルダーを前提とし、その構造が単純で、放電電極の長さなどの厳密な寸法管理を不要にしながら、放電電極と高電圧線との電気的接触を確実にする。
【解決手段】
放電電極６の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部１０ａ内に、放電電極６と電気的導通状態を保ちながら放電電極６の外周を支持する支持部材１２，１３と、放電電極の挿入側と反対側において支持部材１２と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極６と反対側に突出させながら支持部材１２の軸方向に移動可能なプランジャ１４と、このプランジャ１４と支持部材１２との間に介在させたばね部材ｓとを備え、電極ホルダーＨをケーシング２０に取り付けたとき、上記ばね部材ｓがプランジャ１４をケーシング２０側の放電電極用接点１６に押圧する弾性力を発揮する。
【解決手段】
放電電極６の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部１０ａ内に、放電電極６と電気的導通状態を保ちながら放電電極６の外周を支持する支持部材１２，１３と、放電電極の挿入側と反対側において支持部材１２と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極６と反対側に突出させながら支持部材１２の軸方向に移動可能なプランジャ１４と、このプランジャ１４と支持部材１２との間に介在させたばね部材ｓとを備え、電極ホルダーＨをケーシング２０に取り付けたとき、上記ばね部材ｓがプランジャ１４をケーシング２０側の放電電極用接点１６に押圧する弾性力を発揮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除電装置あるいは帯電装置に用いる放電電極針を保持するための電極ホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電電極に高電圧を印加してイオンを発生させ、そのイオンによって帯電している物体を除電する除電装置や、帯電させる帯電装置が知られている。
そして、これら除電あるいは帯電装置として、高電圧発生回路に接続した高電圧線及び放電電極用接点を形成した基板を保持したケーシングに、放電電極を保持した電極ホルダーを取りつけることによって放電電極と高電圧線とを接続するものが知られている。
例えば、特許文献１，２に記載された装置に用いる電極ホルダーは、中央に放電電極を貫通させて保持し、電極ホルダーの端部から突出した放電電極の基端を上記ケーシングに設けた基板に直接接触させるようにしたものである。
なお、これらの電極ホルダーを用いた装置は、ケーシング外から導いたガスを、放電電極の周囲に沿って吐出させることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３９５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０４９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電極ホルダーをケーシングに取り付けた場合、放電電極の基端が確実に基板に接触しなければ、放電電極に高電圧を印加することができなかったり、接点付近で放電が起こってしまったりすることがある。そのため、放電電極の長さや、ケーシングや、ホルダーの寸法精度を厳密に管理する必要があった。
一方で、放電電極の基端と高電圧線とを確実に接続させるため、上記基板の高電圧線上に放電電極に接触するばね部材などを設けて、電気的接触を確保することも考えられる。しかし、この場合には、上記基板上に別部材を取り付けたり、高圧線そのものに加工をしたりする必要がある。
いずれにしても、寸法精度を有する加工で、製造コストが嵩むという問題があった。
この発明の目的は、放電電極の長さなどの厳密な寸法管理が必要なく、加工コストを抑えながら、放電電極と高電圧線との電気的接触を確実にすることができる電極ホルダーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、基板本体に、高電圧発生回路に接続した高電圧線と、上記高電圧発生回路の出力電圧に応じてイオン流を放出する針状の放電電極の基端側を電気的に接続するための放電電極用接点とを形成した基板を保持するケーシングに、上記放電電極を結合するための電極ホルダーを前提とする。
【０００６】
上記電極ホルダーを前提とし、第１の発明は、上記放電電極の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部と、その中央部から上記放電電極の先端側を突出させるとともに上記放電電極に沿ってガスを吐出させるためのガス吐出孔を備えた絶縁性材料からなるフランジ状の把持部と、この把持部と上記外筒部との間に設け、上記ケーシングに結合する結合部とを備え、上記外筒部内には、上記放電電極と電気的導通状態を保ちながら上記放電電極の外周を支持する支持部材と、上記放電電極の挿入側と反対側において上記支持部材と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極と反対側に突出させながら上記支持材の軸方向に移動可能なプランジャと、このプランジャと上記支持部材との間に介在させたばね部材とを備え、上記結合部をケーシングに取り付けたとき、上記ばね部材が上記プランジャをケーシング側の上記放電電極用接点に押圧する弾性力を発揮する構成にした点を特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、上記結合部が、ケーシングに設けた結合孔の内周に形成された雌ねじ状結合凹部にかみ合う雄ねじ状結合凸部からなり、上記把持部の外形状を、非円形とした点を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明では、放電電極と電気的に導通したプランジャが、ばね部材の弾性力によってケーシング側に設けた基板の放電電極用接点に押し付けられる構成にしているため、放電電極やホルダーの寸法をそれほど厳密に管理しなくても、放電電極と上記放電電極用接点との電気的接続が確保できる。
そのため、放電電極やホルダーの加工コストを抑えながら、放電電極に高電圧を確実に印加でき、これを用いた帯電装置や除電装置の性能を維持できる。
また、放電電極の基端側を挟持部材で挟持しているので、その挟持状態を維持したまま放電電極を軸方向に移動させることができる。従って、放電電極先端の突出量を簡単に微調整することができ、放電性能を調整することもできる。
【０００９】
第２の発明によれば、電極ホルダーをケーシングに対して回すだけで、その着脱が簡単にできる。しかも、把持部を非円形にしたため、円形の電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部が滑ってしまうようなことがない。
さらに、非円形の把持部により、電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部の方向によってケーシングに対する回転量を確認することができる。例えば、把持部を楕円形とし、ケーシングを棒状とした場合、ケーシングの長手方向と楕円の長軸とが平行になったとき、両者の結合が完了するように設定しておけば、把持部の方向によって電極ホルダーがきちんと取り付けられたかどうかが分かる。言い換えれば、把持部が決まった向きになるまで回すことによって、電極ホルダーの確実な結合が簡単にでき、結合作業の作業性が向上し、結果として放電電極と高電圧線の接点との電気的導通状態を安定的に維持できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は実施形態の電極ホルダーを用いた除電装置の回路図である。
【図２】図２はケーシングの外観斜視図である。
【図３】図３は実施形態の電極ホルダーの斜視図である。
【図４】図４は図３の拡大断面図である。
【図５】図５は実施形態の支持部材の一部断面図である。
【図６】図６は実施形態の挟持部材の斜視図である。
【図７】図７は実施形態のケーシング本体の斜視図である。
【図８】図８は実施形態の基板を一方の面側から見た斜視図である。
【図９】図９は実施形態の基板を他方の面側から見た斜視図である。
【図１０】図１０は図２の電極基板ユニットに電極針ホルダーを取り付けた状態のＸ-Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、この発明の電極ホルダーを用いた除電装置の回路図である。
この除電装置は、図１に示すように、プラス側の高周波電圧を昇圧する高周波昇圧トランスＴ１と、マイナス側の高周波電圧を昇圧する高周波昇圧トランスＴ２とを備え、これら高周波昇圧トランスＴ１，Ｔ２の二次側にはそれぞれ倍電圧整流回路１，２を接続している。
なお、上記昇圧トランスＴ１、Ｔ２は、高周波電圧を昇圧する機能を有するものであり、その一次側には、図示していないが、高周波電圧源と、高周波電圧の入力をプラス側とマイナス側とに交互に切り換えるスイッチ機構とが接続されている。
【００１２】
上記プラス側倍電圧整流回路１とマイナス側倍電圧整流回路２は、それぞれコンデンサＣとダイオードＤとからなる組を複数段備えている。そして、この段数が多くなればなるほど、上記高周波昇圧トランスＴ１，Ｔ２の二次側から入力された電圧の昇圧率が高くなり、上記倍電圧整流回路１，２から高電圧を出力することができるが、この段数は必要な電圧に応じて設定すればよい。そして、図１では、段の一部を省略している。
また、上記プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２の各段にはコンデンサＣを備えるとともに、プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２におけるそれぞれの最終段のダイオードＤに抵抗Ｒを直列に接続している。
【００１３】
このように、プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２のそれぞれに、電流制限抵抗Ｒを設けたのは、プラス側倍電圧整流回路１の出力端子３からマイナス側倍電圧整流回路２を介して、アースに短絡電流が流れてしまうことがないようにするためである。従って、上記電流制限抵抗Ｒは、倍電圧整流回路１，２のどの段に設けてもよいし、上記出力部３、４と接続点５との間に設けてもよい。
なお、各放電電極針６とアースとの間には浮遊容量が発生するので、図１では、この浮遊容量をコンデンサの記号を用い、浮遊容量ｃｆとして図示している。
【００１４】
さらに、プラス側倍電圧整流回路１の出力端子３とマイナス側倍電圧回路２の出力端子４とを抵抗を介さずに接続し、その中間の接続点５には電極基板ユニットＵを接続している。
この電極基板ユニットＵには、上記プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２の出力電圧に応じて、プラスあるいはマイナスのイオンを出力する放電電極針６を複数接続している。
【００１５】
上記電極基板ユニットＵが、後で説明するケーシング２０内に設けられ、この電極基板ユニットＵの上記放電電極針６をこの発明の電極ホルダーＨ（図３参照）で保持している。
なお、上記プラス側及びマイナス側倍電圧整流回路１，２、トランスＴ１，Ｔ２、及びトランスの一次側回路によって高電圧発生回路を構成している。
但し、上記電極基板ユニットＵに対して必要な高電圧を印加できれば、高電圧発生回路はどのようなものでもかまわない。
【００１６】
上記電極基板ユニットＵは、図１に示すように、接続点５に接続した高電圧線７に、電流制限抵抗ｒを介して複数の放電電極針６を接続している。
このように、各放電電極針６に直列に電流制限抵抗ｒを接続したのは、放電電極針６に大電流が流れないようにするためである。
このように電流制限抵抗ｒを接続すれば、高電圧を印加している放電電極針６に人が誤って接触するようなことがあっても、大電流が流れるようなことがなく、人に対する安全性を確保することができる。
【００１７】
また、この除電装置は、放電電極針６から生成する正負イオンによって除電対象である帯電物体を除電するものであるが、電流制限抵抗ｒを設けないと帯電物体の帯電量が大きく電位が高い場合、静電誘導によって高電圧発生回路の出力端子の電位は帯電物体の電位と同電位まで変化することとなり正・負高電圧発生回路の部品を静電気により破損する事故が発生する。例えば樹脂製フィルム等の静電気発生電位は５０〔ｋＶ〕〜１００〔ｋＶ〕まで発生している場合も多々ある。このような場合でも、上記電流制限抵抗ｒを設けておけば、電極基板ユニットＵを接続した接続部５の電位を低く保ち、静電誘導による高電圧で高電圧発生回路等の部品等が破損することを防止できる。
さらに、電流制限抵抗ｒを、放電電極針６ごとに接続しているので、各放電電極針６に対向する面の帯電電位が異なっていても、放電電流値を個別に制御することになる。
【００１８】
次に、上記接続点５に接続した電極基板ユニットＵの具体的構成について、図２〜図１０を用いて説明する。
図２は、この実施形態の電極基板ユニットＵを内装したケーシング２０外観図である。このケーシング２０は、ケース本体８にカバー９を取り付けたものである。
そして、ケース本体８には、上記電極基板ユニットＵのうち、放電電極針６を除いた基板部分を固定している。
また、カバー９には取付孔９ａを形成し、この取付孔９ａに、後で説明する電極ホルダーＨ（図３参照）を取り付けて、帯電装置または除電装置用の電極基板ユニットＵを完成している。上記カバー９の取付孔９ａの内周には、上記電極ホルダーＨを結合するため、雌ねじ状にした結合凹部９ｂを形成している。
【００１９】
なお、図２に示すケーシング２０は電極ホルダーＨの取付孔９ａを二つ設けたものであるが、取付孔９ａの数はいくつでもよい。
但し、この実施形態では、カバー９の一端の連結部９ｃを別のケーシング２０の連結部９ｄの内側に挿入することによって、上記電極基板ユニットＵを長手方向に複数連結して用いることができるようにしている。
【００２０】
また、カバー９には、その長手方向に連続するアース板Ｅを設けている。このアース板Ｅは、カバー９を型成形する際に型内に設けてカバー９と一体化したものであり、複数の電極基板ユニットＵを連結したとき、このアース板Ｅも連結されるようにしている。そして、上記アース板Ｅを、帯電装置または除電装置の本体アースに接続することによって、帯電物体の高い静電気に基づく静電誘導によって除電装置の電気回路が破損することを防止している。
【００２１】
上記電極ホルダーＨは、図３，４に示すように、その中心に放電電極針６を設けるホルダーである。
この電極ホルダーＨは、絶縁性材料である樹脂製の保持部材１０と放電電極針６の先端の外周を囲む把持部材１１とを備えている。
【００２２】
上記保持部材１０は、放電電極針６の基端側を挿入する外筒部１０ａと、上記把持部材１１側に設けた大径部１０ｂとからなり、上記外筒部１０ａ内には、上記放電電極針６の基端側外周を直接支える金属製の支持部材１２を圧入している。
この支持部材１２は、図５に示すように、両端からそれぞれ軸方向に延びる凹部１２ａ，１２ｂを備えた部材である。但し、上記両端から形成された凹部の中間には隔壁１２ｃが形成され、上記凹部１２ａ，１２ｂを区画している。
【００２３】
そして、上記凹部１２ａ内には、図６に示す挟持部材１３を備えている。この挟持部材１３は、金属製の筒状部材であり、先端を軸心に向かって狭くした複数の挟持片１３ａを備えている。これら挟持片１３ａはばね性を備え、その中央に放電電極針６を挿入したとき、弾性力によって上記放電電極針６を保持することができる。なお、上記支持部材１２を圧入した外筒部１０ａの端部にはエア導入空間１０ｃを構成する隔壁１０ｄを設け、その中央に電極針６を挿入するための挿入孔１０ｇを形成している（図４参照）。放電電極針６は、その基端側を挿入孔１０ｇから挿入し、上記挟持部材１３で挟持されるようにしている。
【００２４】
上記挟持部材１３は、上記凹部１２ａに圧入され支持部材１２と一体化し、この挟持部材１３及び支持部材１２によって、上記放電電極針６と電気的導通状態を保ちながら放電電極針６の外周を支持するこの発明の支持部材を構成している。
そして挟持部材１３の挟持片１３ａの弾性力によって外周を挟持された放電電極針６は、その挟持状態で軸方向に移動可能である。つまり、放電電極針６は、その全長を厳密に管理しなくても、この電極ホルダーＨからの先端側の突出量を最適長さにすることもできる。
【００２５】
また、上記支持部材１２の他方の凹部１２ｂ内には、プランジャ１４を凹部１２ｂの内壁に摺動可能に組み込み、このプランジャ１４と上記隔壁１２ｃとの間にばね部材ｓを介在させている。このばね部材ｓは図５の下方に向かう弾性力を、プランジャ１４に常時作用させている。そのため、図１０に示すように、上記電極ホルダーＨをケーシング２０に取り付けたとき、ばね部材ｓが、後で説明するプリント基板１５上の放電電極用接点１６に対して上記プランジャ１４を押圧して確実に接触させることができる。
なお、このプランジャ１４の外周には段部１４ａを設けるとともに、支持部材１２の端部に止め段部１２ｄを設け、上記プランジャ１４が支持部材１２から脱落しないようにしている。
また、図１０は、上記電極ホルダーＨを一つだけ取り付けた状態の断面図である。但し、図１０では、電極ホルダーＨの内部構造は一部省略している。また、図４、図１０中、符号１９はＯリングである。
【００２６】
さらに、図４に示す上記プランジャ１４は、金属製であり、上記支持部材１２に対して摺動可能にして、両者が電気的に導通状態を維持するようにしている。上記支持部材１２及びプランジャ１４は、例えば、黄銅にニッケル下地を設けた金メッキを施した高導電性部材である。また、上記挟持部材１３は、導電性及びばね性を要求されるため、この実施形態ではベリリウム銅にニッケル下地を設けた金メッキ部材としている。
このようにした電極ホルダーＨでは、それをケーシング２０に取り付けたとき、放電電極針６の基端が直接放電電極用接点１６に接触するのではなく、放電電極針６と電気的に導通している上記プランジャ１４が放電電極用接点１６に、上記ばね部材ｓによって確実に接触するようにしている。そのため、放電電極針６及びプランジャ１４の寸法を厳密に管理しなくても、放電電極針６に高圧を安定的に印加することができる。
【００２７】
なお、図５中、符号１２ｅは支持部材１２を型成形する際のガス抜き孔である。
また、上記外筒部１０ａの端部には上記支持部材１２側に向かって先細りにしたテーパー部１０ｆを形成している（図３，４参照）。このテーパー部１０ｆは、必須の構成要素ではないが、ケース本体８に設けた、後で説明する基板１５上の電極ガイド筒８ａに保持部材１０を挿入しやすくするためのものである。
【００２８】
一方、上記外筒部１０ａの把持部材１１側には、他の部分よりも外径を大きくした大径部１０ｂを設け、この大径部１０ｂの外周に、後で説明する把持部材１１の筒部１１ｂを結合している。
上記把持部材１１は、この発明の把持部であるフランジ部１１ａを備え、このフランジ部１１ａは電極ホルダーＨを上記カバー９に取り付ける際に、作業者が把持するための部分である。そして、この実施形態ではフランジ部１１ａの外形を、真円ではなく楕円にしている。
さらに、把持部材１１は、上記フランジ部１１ａと反対側に筒部１１ｂを設け、この筒部１１ｂを、上記保持部材１０の大径部１０ｂの外周に設けている。
【００２９】
また、上記筒部１１ｂの外周には、上記カバー９の結合凹部９ｂ（図２、１０参照）にかみ合う、雄ねじ状の結合凸部１１ｃを形成している。電極ホルダーＨをケーシング２０のカバー９に取り付ける際には、この結合凸部１１ｃを上記結合凹部９ｂにねじ合わせて両者を結合する。
このようにケーシング２０の結合凹部９ｂに、電極ホルダーＨを取り付ける際、上記フランジ部１１ａが楕円、すなわち非円形なので、それを把持して回しやすい。もし、フランジ部１１ａが真円だと、回す際にすべってしまい、取り付けの作業がしにくいことがあるが、この実施形態のフランジ部１１ａなら取り付け作業の作業性がよい。
【００３０】
また、非円形の把持部により、電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部の方向によってケーシングに対する回転量を確認することができる。例えば、楕円形のフランジ部１１ａの長軸が上記ケーシング２０の長手方向と一致したとき、両者の結合が完了するように設定しておけば、把持部の方向によって電極ホルダーがきちんと取り付けられたかどうかを確認することができる。
【００３１】
さらに、この把持部材１１の中央底面１１ｄには、放電電極針６の周囲に僅かな隙間１１ｅを形成するとともに、把持部底面１１ｄと保持部材１０の大径部１０ｂとによってエア導入空間１０ｃを形成している。そして、このエア導入空間１０ｃを外筒部１０ａと区画する隔壁１０ｄには、複数の小孔１０ｅを形成して、上記エア導入空間１０ｃを外部に連通させている（図４参照）。
上記放電電極針６に高電圧を印加した状態で、この小孔１０ｅからエア導入空間１０ｃにエアを導入すれば、放電電極針６に沿ったエア流が形成され、それによってイオン流が放出されることになる。
【００３２】
次に、上記電極ホルダーＨを取り付けるケーシングについて説明する。
図７は、図２のケーシング２０からカバー９を取り外したケース本体８の斜視図であり、プリント基板１５を内包して一体的に成形された電極基板ユニットＵである。
上記ケース本体８と一体化しているプリント基板１５は、図８，９に示すように、一方の面１５ａ側には放電電極用接点１６と抵抗用接点１７とを備え、これら放電電極用接点１６と抵抗用接点１７とのそれぞれに、電流制限抵抗ｒ（図１の参照）のリード端子ｒａ，ｒｂを接続している。
さらに、上記電流抵抗ｒの周囲には貫通孔１８を形成している。
【００３３】
また、図９に示す上記プリント基板１５の他方の面１５ｂには、その両脇に長手方向に沿った一対の電極リード７ａ，７ｂを形成している。これら電極リード７ａ，７ｂは、図示しない位置において、図１に示す接続点５に接続して図１の高電圧線７を構成する。
また、このプリント基板１５の他方の面１５ｂには、各電極リード７ａ，７ｂから内側に突出した接点部７ｃを形成し、この接点部７ｃの先端をスルーホール１５ｃに接続している。このスルーホール１５ｃ（図９，１０参照）によって、上記電極リード７ａ，７ｂを上記一方の面１５ａ側の抵抗用接点１７に接続している。つまり、上記電流制限抵抗ｒが、高電圧線７と放電電極用接点１６との間に接続される。
【００３４】
以上のように、電流制限抵抗ｒを接続したプリント基板１５を、成形型内の所定の位置に保持して、その型内に絶縁性樹脂材を注入する射出成形によって、図７に示すケース本体８を構成する。
このケース本体８は、上記プリント基板１５の一方の面１５ａ上に、電極ガイド筒８ａ及び抵抗被覆部８ｂを備えている。
上記電極ガイド筒８ａは、図３の電極ホルダーＨの外筒部１０を挿入保持するものである。なお、この実施形態の電極ホルダーＨでは、上記外筒部１０の端部にテーパー部１０ｆを形成して、上記外筒部１０ａを上記電極ガイド筒８ａに挿入しやすくしている。
【００３５】
そして、テーパー部１０ｆの外径を小さくして、テーパー部１０ｆを上記電極ガイド筒８ａに挿入した状態で両者間に隙間ができる寸法関係を維持すれば、さらに挿入しやすくなる。あるいは、テーパー部１０ｆを形成しなくても、外筒部１０ａの先端側外径を上記電極ガイド筒８ａの内径よりも小さくすることによって、上記外筒部１０ａを電極ガイド筒８ａに挿入しやすくすることができる。
なお、外筒部１０ａと電極ガイド筒８ａの内周との間に隙間がなくなる寸法関係を維持した場合には、上記外筒部１０ａを電極ガイド筒８ａに挿入する過程で電極ガイド筒８ａ内が密閉され、外筒部１０ａを押し込む際に抵抗となるが、上記のように隙間を維持すればそのようなことはない。但し、上記電極ガイド筒８ａ内が密閉されないようにするためには、外筒部１０ａの外周あるいは電極ガイド筒８ａの内周のいずれかに軸方向にのびる凹凸を形成するだけでもよい。
【００３６】
また、上記抵抗被覆部８ｂは、プリント基板１５の一方の面１５ａ側に設けた電流制限抵抗ｒ、及び抵抗用接点１７を覆い、抵抗素子表面での沿面放電を防止するようにしている。
なお、基板の他方の面１５ｂ側においても、ケース本体８を構成する上記絶縁性樹脂材によって、上記電極リード７ａ，７ｂ及び接点７ｃを覆うようにしている。
【００３７】
このようなケース本体８は、射出成形によって基板と一体的に形成されるので、上記絶縁性樹脂材中や基板表面に気泡が残されることがなく、高い絶縁性を保持することができる。
しかも、射出成形工程だけで高絶縁性を有するケース本体８が形成できるので、別部材として製造したケース本体８に後から基板を取り付ける場合と比べて生産性が高いというメリットがある。
【００３８】
また、この実施形態では、上記電流制限抵抗ｒとしてリード端子ｒａ，ｒｂを備えた抵抗素子を用いている。このように、リード端子ｒａ，ｒｂを備えた抵抗素子を用いたのは、ケース本体８とプリント基板１５とを射出成形で一体成形する工程で、プリント基板１５が反って抵抗素子に外力が作用したとしても、抵抗素子が破損したり、接点が破断したりすることを防止するためである。
【００３９】
上記プリント基板１５が反ってしまう理由は、次のとおりである。
上記したように、この実施形態では、絶縁性樹脂を用いた射出形成でケース本体８を形成するが、その工程で、成形型内に設けたプリント基板１５が溶融してしまうことがないように、プリント基板１５を構成する樹脂材の溶融温度は、上記絶縁性樹脂材の溶融温度よりも高くなければならない。通常は、プリント基板１５の基板本体には、融点の高いガラスエポキシ樹脂などを用い、ケース用の絶縁性樹脂材にはそれよりも融点が低いＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂などを用いる。
このような異素材では熱膨張率も異なるため、製造過程で基板が一方に反ってしまうのである。
【００４０】
上記プリント基板１５が反ってしまうと、基板上に接続した抵抗素子に外力が作用し、その外力によって抵抗素子が破損したり、接点が破断してしまったりすることがある。
この実施形態では、リード端子ｒａ，ｒｂを備えた電流制限抵抗ｒを用い、上記外力をリード端子ｒａ，ｒｂの部分で吸収して抵抗素子の破損を防止するようにしている。
例えば、リード端子ｒａ，ｒｂを持たない表面実装タイプの抵抗素子を用いた場合には、プリント基板１５の変形が大きくなったときには、上記抵抗素子が破損してしまったり、接点が破断してしまったりすることがある。
この実施形態では、上記電流制限抵抗ｒとしてリード端子ｒａ，ｒｂ付きの抵抗素子を用いることで、電流制限抵抗の破損や接続不良の発生を防止できる。
【００４１】
さらに、この実施形態では、プリント基板１５に貫通孔１８を形成している。この貫通孔１８には、ケース本体８の射出成形時に、絶縁性樹脂材が充填されるとともに、それがプリント基板１５の両面に連続して、プリント基板１５と上記絶縁性樹脂材との密着を確実にできる。そのため、上記電極リード７ａ，７ｂに高電圧を印加した際の、プリント基板１５上の沿面放電をより確実に防止できる。
【００４２】
なお、この実施形態では、プリント基板１５に貫通孔１８を形成しているが、貫通しない穴であっても、その内部に上記絶縁性樹脂材が充填されれば、アンカー効果によって、絶縁性樹脂材とプリント基板１５との密着性は向上する。
また、上記貫通孔１８を、電流制限抵抗ｒの抵抗用接点１７と同電位のスルーホール１５ｃと電極リード７ａ，７ｂとの間に介在させているので、抵抗用接点１７と高電圧線である電極リード７ａ，７ｂ間での放電を確実に防止できる。
但し、上記電極ホルダーＨを取り付けて用いるケーシングとしては、ケース本体とプリント基板１５とを一体成型したものに限らない。上記電極ホルダーＨを取り付けたとき、上記プランジャ１４に対応する位置に、高電圧を導く放電電極用接点１６を備えていれば、その他の構成はこの実施形態に限らない。
【００４３】
なお、この実施形態の除電装置は、上記高電圧線７にプラスの高電圧とマイナスの高電圧とを交互に印加して同一の放電電極針６からプラス・マイナスのイオンが交互に出力されるようにしているが、上記一対の電極リード７ａ，７ｂのそれぞれに別々に、プラスの高電圧とマイナスの高電圧とを印加して、一方を電極リード７ａに接続した放電電極針６からはプラスイオン、他方の電極リード７ｂに接続した放電電極針６からはマイナスイオンが出力されるようにしても良い。
【００４４】
また、図２に示したケーシング２０の外側に、この電源基板ユニットＵに沿った電源用ケースを取り付け、その中に図１の接続点５に接続するための高電圧発生回路を組み込むようにすれば、バー状の除電装置に全ての構成要素を組み込むことができる。
なお、上記したようにバー状の除電装置を構成し、例えば図１０の矢印Ａのように、上記電極基板ユニットＵの一方の端部からその内部へエア流を供給すれば、そのエアを、上記電極ホルダーＨの小孔１０ｅから上記エア導入空間１０ｃ及び隙間１１ｅを介して放電電極針６に沿って流出させることができる。この実施形態では、上記ケーシング２０が、放電電極針６に沿ったエア流を形成するためのエア供給用のダクトとして利用できるため、エア供給用のダクトを別に設ける必要がない。
【００４５】
また、このように、イオン生成時に放電電極針６に沿ったエア流を吐出させるようにすれば、放電電極針６の表面に塵埃が付着することを防止できる。放電電極針６に塵埃が付着すると、イオンの生成能力が低下したり、放電電極針６が腐食したりすることがあるが、上記電極ホルダーＨを用いて放電電極針６に沿ったエア流を形成するようにすれば、そのようなこともない。
さらに、この実施形態の電極ホルダーＨは、その高電圧発生回路を変更した帯電装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明の電極ホルダーは、高電圧を印加するための放電電極用接点を備えたケーシングを備え、放電電極からプラスイオンあるいはマイナスイオンを出力する装置の何れにも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
６ 放電電極針
７ 高電圧線
８ ケース本体
９ カバー
９ｂ 結合凹部
Ｈ 電極ホルダー
１０ 保持部材
１０ａ 外筒部
１０ｃ エア導入空間
１０ｅ 小孔
１１ 把持部材
１１ａ フランジ部
１１ｃ 結合凸部
１１ｅ 隙間
１２ 支持部材
１３ 挟持部材
１３ａ 挟持片
１４ プランジャ
ｓ ばね部材
１５ プリント基板
１６ 放電電極用接点
２０ ケーシング
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除電装置あるいは帯電装置に用いる放電電極針を保持するための電極ホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電電極に高電圧を印加してイオンを発生させ、そのイオンによって帯電している物体を除電する除電装置や、帯電させる帯電装置が知られている。
そして、これら除電あるいは帯電装置として、高電圧発生回路に接続した高電圧線及び放電電極用接点を形成した基板を保持したケーシングに、放電電極を保持した電極ホルダーを取りつけることによって放電電極と高電圧線とを接続するものが知られている。
例えば、特許文献１，２に記載された装置に用いる電極ホルダーは、中央に放電電極を貫通させて保持し、電極ホルダーの端部から突出した放電電極の基端を上記ケーシングに設けた基板に直接接触させるようにしたものである。
なお、これらの電極ホルダーを用いた装置は、ケーシング外から導いたガスを、放電電極の周囲に沿って吐出させることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３９５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０４９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電極ホルダーをケーシングに取り付けた場合、放電電極の基端が確実に基板に接触しなければ、放電電極に高電圧を印加することができなかったり、接点付近で放電が起こってしまったりすることがある。そのため、放電電極の長さや、ケーシングや、ホルダーの寸法精度を厳密に管理する必要があった。
一方で、放電電極の基端と高電圧線とを確実に接続させるため、上記基板の高電圧線上に放電電極に接触するばね部材などを設けて、電気的接触を確保することも考えられる。しかし、この場合には、上記基板上に別部材を取り付けたり、高圧線そのものに加工をしたりする必要がある。
いずれにしても、寸法精度を有する加工で、製造コストが嵩むという問題があった。
この発明の目的は、放電電極の長さなどの厳密な寸法管理が必要なく、加工コストを抑えながら、放電電極と高電圧線との電気的接触を確実にすることができる電極ホルダーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、基板本体に、高電圧発生回路に接続した高電圧線と、上記高電圧発生回路の出力電圧に応じてイオン流を放出する針状の放電電極の基端側を電気的に接続するための放電電極用接点とを形成した基板を保持するケーシングに、上記放電電極を結合するための電極ホルダーを前提とする。
【０００６】
上記電極ホルダーを前提とし、第１の発明は、上記放電電極の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部と、その中央部から上記放電電極の先端側を突出させるとともに上記放電電極に沿ってガスを吐出させるためのガス吐出孔を備えた絶縁性材料からなるフランジ状の把持部と、この把持部と上記外筒部との間に設け、上記ケーシングに結合する結合部とを備え、上記外筒部内には、上記放電電極と電気的導通状態を保ちながら上記放電電極の外周を支持する支持部材と、上記放電電極の挿入側と反対側において上記支持部材と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極と反対側に突出させながら上記支持材の軸方向に移動可能なプランジャと、このプランジャと上記支持部材との間に介在させたばね部材とを備え、上記結合部をケーシングに取り付けたとき、上記ばね部材が上記プランジャをケーシング側の上記放電電極用接点に押圧する弾性力を発揮する構成にした点を特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、上記結合部が、ケーシングに設けた結合孔の内周に形成された雌ねじ状結合凹部にかみ合う雄ねじ状結合凸部からなり、上記把持部の外形状を、非円形とした点を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明では、放電電極と電気的に導通したプランジャが、ばね部材の弾性力によってケーシング側に設けた基板の放電電極用接点に押し付けられる構成にしているため、放電電極やホルダーの寸法をそれほど厳密に管理しなくても、放電電極と上記放電電極用接点との電気的接続が確保できる。
そのため、放電電極やホルダーの加工コストを抑えながら、放電電極に高電圧を確実に印加でき、これを用いた帯電装置や除電装置の性能を維持できる。
また、放電電極の基端側を挟持部材で挟持しているので、その挟持状態を維持したまま放電電極を軸方向に移動させることができる。従って、放電電極先端の突出量を簡単に微調整することができ、放電性能を調整することもできる。
【０００９】
第２の発明によれば、電極ホルダーをケーシングに対して回すだけで、その着脱が簡単にできる。しかも、把持部を非円形にしたため、円形の電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部が滑ってしまうようなことがない。
さらに、非円形の把持部により、電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部の方向によってケーシングに対する回転量を確認することができる。例えば、把持部を楕円形とし、ケーシングを棒状とした場合、ケーシングの長手方向と楕円の長軸とが平行になったとき、両者の結合が完了するように設定しておけば、把持部の方向によって電極ホルダーがきちんと取り付けられたかどうかが分かる。言い換えれば、把持部が決まった向きになるまで回すことによって、電極ホルダーの確実な結合が簡単にでき、結合作業の作業性が向上し、結果として放電電極と高電圧線の接点との電気的導通状態を安定的に維持できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は実施形態の電極ホルダーを用いた除電装置の回路図である。
【図２】図２はケーシングの外観斜視図である。
【図３】図３は実施形態の電極ホルダーの斜視図である。
【図４】図４は図３の拡大断面図である。
【図５】図５は実施形態の支持部材の一部断面図である。
【図６】図６は実施形態の挟持部材の斜視図である。
【図７】図７は実施形態のケーシング本体の斜視図である。
【図８】図８は実施形態の基板を一方の面側から見た斜視図である。
【図９】図９は実施形態の基板を他方の面側から見た斜視図である。
【図１０】図１０は図２の電極基板ユニットに電極針ホルダーを取り付けた状態のＸ-Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、この発明の電極ホルダーを用いた除電装置の回路図である。
この除電装置は、図１に示すように、プラス側の高周波電圧を昇圧する高周波昇圧トランスＴ１と、マイナス側の高周波電圧を昇圧する高周波昇圧トランスＴ２とを備え、これら高周波昇圧トランスＴ１，Ｔ２の二次側にはそれぞれ倍電圧整流回路１，２を接続している。
なお、上記昇圧トランスＴ１、Ｔ２は、高周波電圧を昇圧する機能を有するものであり、その一次側には、図示していないが、高周波電圧源と、高周波電圧の入力をプラス側とマイナス側とに交互に切り換えるスイッチ機構とが接続されている。
【００１２】
上記プラス側倍電圧整流回路１とマイナス側倍電圧整流回路２は、それぞれコンデンサＣとダイオードＤとからなる組を複数段備えている。そして、この段数が多くなればなるほど、上記高周波昇圧トランスＴ１，Ｔ２の二次側から入力された電圧の昇圧率が高くなり、上記倍電圧整流回路１，２から高電圧を出力することができるが、この段数は必要な電圧に応じて設定すればよい。そして、図１では、段の一部を省略している。
また、上記プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２の各段にはコンデンサＣを備えるとともに、プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２におけるそれぞれの最終段のダイオードＤに抵抗Ｒを直列に接続している。
【００１３】
このように、プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２のそれぞれに、電流制限抵抗Ｒを設けたのは、プラス側倍電圧整流回路１の出力端子３からマイナス側倍電圧整流回路２を介して、アースに短絡電流が流れてしまうことがないようにするためである。従って、上記電流制限抵抗Ｒは、倍電圧整流回路１，２のどの段に設けてもよいし、上記出力部３、４と接続点５との間に設けてもよい。
なお、各放電電極針６とアースとの間には浮遊容量が発生するので、図１では、この浮遊容量をコンデンサの記号を用い、浮遊容量ｃｆとして図示している。
【００１４】
さらに、プラス側倍電圧整流回路１の出力端子３とマイナス側倍電圧回路２の出力端子４とを抵抗を介さずに接続し、その中間の接続点５には電極基板ユニットＵを接続している。
この電極基板ユニットＵには、上記プラス側倍電圧整流回路１及びマイナス側倍電圧整流回路２の出力電圧に応じて、プラスあるいはマイナスのイオンを出力する放電電極針６を複数接続している。
【００１５】
上記電極基板ユニットＵが、後で説明するケーシング２０内に設けられ、この電極基板ユニットＵの上記放電電極針６をこの発明の電極ホルダーＨ（図３参照）で保持している。
なお、上記プラス側及びマイナス側倍電圧整流回路１，２、トランスＴ１，Ｔ２、及びトランスの一次側回路によって高電圧発生回路を構成している。
但し、上記電極基板ユニットＵに対して必要な高電圧を印加できれば、高電圧発生回路はどのようなものでもかまわない。
【００１６】
上記電極基板ユニットＵは、図１に示すように、接続点５に接続した高電圧線７に、電流制限抵抗ｒを介して複数の放電電極針６を接続している。
このように、各放電電極針６に直列に電流制限抵抗ｒを接続したのは、放電電極針６に大電流が流れないようにするためである。
このように電流制限抵抗ｒを接続すれば、高電圧を印加している放電電極針６に人が誤って接触するようなことがあっても、大電流が流れるようなことがなく、人に対する安全性を確保することができる。
【００１７】
また、この除電装置は、放電電極針６から生成する正負イオンによって除電対象である帯電物体を除電するものであるが、電流制限抵抗ｒを設けないと帯電物体の帯電量が大きく電位が高い場合、静電誘導によって高電圧発生回路の出力端子の電位は帯電物体の電位と同電位まで変化することとなり正・負高電圧発生回路の部品を静電気により破損する事故が発生する。例えば樹脂製フィルム等の静電気発生電位は５０〔ｋＶ〕〜１００〔ｋＶ〕まで発生している場合も多々ある。このような場合でも、上記電流制限抵抗ｒを設けておけば、電極基板ユニットＵを接続した接続部５の電位を低く保ち、静電誘導による高電圧で高電圧発生回路等の部品等が破損することを防止できる。
さらに、電流制限抵抗ｒを、放電電極針６ごとに接続しているので、各放電電極針６に対向する面の帯電電位が異なっていても、放電電流値を個別に制御することになる。
【００１８】
次に、上記接続点５に接続した電極基板ユニットＵの具体的構成について、図２〜図１０を用いて説明する。
図２は、この実施形態の電極基板ユニットＵを内装したケーシング２０外観図である。このケーシング２０は、ケース本体８にカバー９を取り付けたものである。
そして、ケース本体８には、上記電極基板ユニットＵのうち、放電電極針６を除いた基板部分を固定している。
また、カバー９には取付孔９ａを形成し、この取付孔９ａに、後で説明する電極ホルダーＨ（図３参照）を取り付けて、帯電装置または除電装置用の電極基板ユニットＵを完成している。上記カバー９の取付孔９ａの内周には、上記電極ホルダーＨを結合するため、雌ねじ状にした結合凹部９ｂを形成している。
【００１９】
なお、図２に示すケーシング２０は電極ホルダーＨの取付孔９ａを二つ設けたものであるが、取付孔９ａの数はいくつでもよい。
但し、この実施形態では、カバー９の一端の連結部９ｃを別のケーシング２０の連結部９ｄの内側に挿入することによって、上記電極基板ユニットＵを長手方向に複数連結して用いることができるようにしている。
【００２０】
また、カバー９には、その長手方向に連続するアース板Ｅを設けている。このアース板Ｅは、カバー９を型成形する際に型内に設けてカバー９と一体化したものであり、複数の電極基板ユニットＵを連結したとき、このアース板Ｅも連結されるようにしている。そして、上記アース板Ｅを、帯電装置または除電装置の本体アースに接続することによって、帯電物体の高い静電気に基づく静電誘導によって除電装置の電気回路が破損することを防止している。
【００２１】
上記電極ホルダーＨは、図３，４に示すように、その中心に放電電極針６を設けるホルダーである。
この電極ホルダーＨは、絶縁性材料である樹脂製の保持部材１０と放電電極針６の先端の外周を囲む把持部材１１とを備えている。
【００２２】
上記保持部材１０は、放電電極針６の基端側を挿入する外筒部１０ａと、上記把持部材１１側に設けた大径部１０ｂとからなり、上記外筒部１０ａ内には、上記放電電極針６の基端側外周を直接支える金属製の支持部材１２を圧入している。
この支持部材１２は、図５に示すように、両端からそれぞれ軸方向に延びる凹部１２ａ，１２ｂを備えた部材である。但し、上記両端から形成された凹部の中間には隔壁１２ｃが形成され、上記凹部１２ａ，１２ｂを区画している。
【００２３】
そして、上記凹部１２ａ内には、図６に示す挟持部材１３を備えている。この挟持部材１３は、金属製の筒状部材であり、先端を軸心に向かって狭くした複数の挟持片１３ａを備えている。これら挟持片１３ａはばね性を備え、その中央に放電電極針６を挿入したとき、弾性力によって上記放電電極針６を保持することができる。なお、上記支持部材１２を圧入した外筒部１０ａの端部にはエア導入空間１０ｃを構成する隔壁１０ｄを設け、その中央に電極針６を挿入するための挿入孔１０ｇを形成している（図４参照）。放電電極針６は、その基端側を挿入孔１０ｇから挿入し、上記挟持部材１３で挟持されるようにしている。
【００２４】
上記挟持部材１３は、上記凹部１２ａに圧入され支持部材１２と一体化し、この挟持部材１３及び支持部材１２によって、上記放電電極針６と電気的導通状態を保ちながら放電電極針６の外周を支持するこの発明の支持部材を構成している。
そして挟持部材１３の挟持片１３ａの弾性力によって外周を挟持された放電電極針６は、その挟持状態で軸方向に移動可能である。つまり、放電電極針６は、その全長を厳密に管理しなくても、この電極ホルダーＨからの先端側の突出量を最適長さにすることもできる。
【００２５】
また、上記支持部材１２の他方の凹部１２ｂ内には、プランジャ１４を凹部１２ｂの内壁に摺動可能に組み込み、このプランジャ１４と上記隔壁１２ｃとの間にばね部材ｓを介在させている。このばね部材ｓは図５の下方に向かう弾性力を、プランジャ１４に常時作用させている。そのため、図１０に示すように、上記電極ホルダーＨをケーシング２０に取り付けたとき、ばね部材ｓが、後で説明するプリント基板１５上の放電電極用接点１６に対して上記プランジャ１４を押圧して確実に接触させることができる。
なお、このプランジャ１４の外周には段部１４ａを設けるとともに、支持部材１２の端部に止め段部１２ｄを設け、上記プランジャ１４が支持部材１２から脱落しないようにしている。
また、図１０は、上記電極ホルダーＨを一つだけ取り付けた状態の断面図である。但し、図１０では、電極ホルダーＨの内部構造は一部省略している。また、図４、図１０中、符号１９はＯリングである。
【００２６】
さらに、図４に示す上記プランジャ１４は、金属製であり、上記支持部材１２に対して摺動可能にして、両者が電気的に導通状態を維持するようにしている。上記支持部材１２及びプランジャ１４は、例えば、黄銅にニッケル下地を設けた金メッキを施した高導電性部材である。また、上記挟持部材１３は、導電性及びばね性を要求されるため、この実施形態ではベリリウム銅にニッケル下地を設けた金メッキ部材としている。
このようにした電極ホルダーＨでは、それをケーシング２０に取り付けたとき、放電電極針６の基端が直接放電電極用接点１６に接触するのではなく、放電電極針６と電気的に導通している上記プランジャ１４が放電電極用接点１６に、上記ばね部材ｓによって確実に接触するようにしている。そのため、放電電極針６及びプランジャ１４の寸法を厳密に管理しなくても、放電電極針６に高圧を安定的に印加することができる。
【００２７】
なお、図５中、符号１２ｅは支持部材１２を型成形する際のガス抜き孔である。
また、上記外筒部１０ａの端部には上記支持部材１２側に向かって先細りにしたテーパー部１０ｆを形成している（図３，４参照）。このテーパー部１０ｆは、必須の構成要素ではないが、ケース本体８に設けた、後で説明する基板１５上の電極ガイド筒８ａに保持部材１０を挿入しやすくするためのものである。
【００２８】
一方、上記外筒部１０ａの把持部材１１側には、他の部分よりも外径を大きくした大径部１０ｂを設け、この大径部１０ｂの外周に、後で説明する把持部材１１の筒部１１ｂを結合している。
上記把持部材１１は、この発明の把持部であるフランジ部１１ａを備え、このフランジ部１１ａは電極ホルダーＨを上記カバー９に取り付ける際に、作業者が把持するための部分である。そして、この実施形態ではフランジ部１１ａの外形を、真円ではなく楕円にしている。
さらに、把持部材１１は、上記フランジ部１１ａと反対側に筒部１１ｂを設け、この筒部１１ｂを、上記保持部材１０の大径部１０ｂの外周に設けている。
【００２９】
また、上記筒部１１ｂの外周には、上記カバー９の結合凹部９ｂ（図２、１０参照）にかみ合う、雄ねじ状の結合凸部１１ｃを形成している。電極ホルダーＨをケーシング２０のカバー９に取り付ける際には、この結合凸部１１ｃを上記結合凹部９ｂにねじ合わせて両者を結合する。
このようにケーシング２０の結合凹部９ｂに、電極ホルダーＨを取り付ける際、上記フランジ部１１ａが楕円、すなわち非円形なので、それを把持して回しやすい。もし、フランジ部１１ａが真円だと、回す際にすべってしまい、取り付けの作業がしにくいことがあるが、この実施形態のフランジ部１１ａなら取り付け作業の作業性がよい。
【００３０】
また、非円形の把持部により、電極ホルダーをケーシングに回し止めるとき、把持部の方向によってケーシングに対する回転量を確認することができる。例えば、楕円形のフランジ部１１ａの長軸が上記ケーシング２０の長手方向と一致したとき、両者の結合が完了するように設定しておけば、把持部の方向によって電極ホルダーがきちんと取り付けられたかどうかを確認することができる。
【００３１】
さらに、この把持部材１１の中央底面１１ｄには、放電電極針６の周囲に僅かな隙間１１ｅを形成するとともに、把持部底面１１ｄと保持部材１０の大径部１０ｂとによってエア導入空間１０ｃを形成している。そして、このエア導入空間１０ｃを外筒部１０ａと区画する隔壁１０ｄには、複数の小孔１０ｅを形成して、上記エア導入空間１０ｃを外部に連通させている（図４参照）。
上記放電電極針６に高電圧を印加した状態で、この小孔１０ｅからエア導入空間１０ｃにエアを導入すれば、放電電極針６に沿ったエア流が形成され、それによってイオン流が放出されることになる。
【００３２】
次に、上記電極ホルダーＨを取り付けるケーシングについて説明する。
図７は、図２のケーシング２０からカバー９を取り外したケース本体８の斜視図であり、プリント基板１５を内包して一体的に成形された電極基板ユニットＵである。
上記ケース本体８と一体化しているプリント基板１５は、図８，９に示すように、一方の面１５ａ側には放電電極用接点１６と抵抗用接点１７とを備え、これら放電電極用接点１６と抵抗用接点１７とのそれぞれに、電流制限抵抗ｒ（図１の参照）のリード端子ｒａ，ｒｂを接続している。
さらに、上記電流抵抗ｒの周囲には貫通孔１８を形成している。
【００３３】
また、図９に示す上記プリント基板１５の他方の面１５ｂには、その両脇に長手方向に沿った一対の電極リード７ａ，７ｂを形成している。これら電極リード７ａ，７ｂは、図示しない位置において、図１に示す接続点５に接続して図１の高電圧線７を構成する。
また、このプリント基板１５の他方の面１５ｂには、各電極リード７ａ，７ｂから内側に突出した接点部７ｃを形成し、この接点部７ｃの先端をスルーホール１５ｃに接続している。このスルーホール１５ｃ（図９，１０参照）によって、上記電極リード７ａ，７ｂを上記一方の面１５ａ側の抵抗用接点１７に接続している。つまり、上記電流制限抵抗ｒが、高電圧線７と放電電極用接点１６との間に接続される。
【００３４】
以上のように、電流制限抵抗ｒを接続したプリント基板１５を、成形型内の所定の位置に保持して、その型内に絶縁性樹脂材を注入する射出成形によって、図７に示すケース本体８を構成する。
このケース本体８は、上記プリント基板１５の一方の面１５ａ上に、電極ガイド筒８ａ及び抵抗被覆部８ｂを備えている。
上記電極ガイド筒８ａは、図３の電極ホルダーＨの外筒部１０を挿入保持するものである。なお、この実施形態の電極ホルダーＨでは、上記外筒部１０の端部にテーパー部１０ｆを形成して、上記外筒部１０ａを上記電極ガイド筒８ａに挿入しやすくしている。
【００３５】
そして、テーパー部１０ｆの外径を小さくして、テーパー部１０ｆを上記電極ガイド筒８ａに挿入した状態で両者間に隙間ができる寸法関係を維持すれば、さらに挿入しやすくなる。あるいは、テーパー部１０ｆを形成しなくても、外筒部１０ａの先端側外径を上記電極ガイド筒８ａの内径よりも小さくすることによって、上記外筒部１０ａを電極ガイド筒８ａに挿入しやすくすることができる。
なお、外筒部１０ａと電極ガイド筒８ａの内周との間に隙間がなくなる寸法関係を維持した場合には、上記外筒部１０ａを電極ガイド筒８ａに挿入する過程で電極ガイド筒８ａ内が密閉され、外筒部１０ａを押し込む際に抵抗となるが、上記のように隙間を維持すればそのようなことはない。但し、上記電極ガイド筒８ａ内が密閉されないようにするためには、外筒部１０ａの外周あるいは電極ガイド筒８ａの内周のいずれかに軸方向にのびる凹凸を形成するだけでもよい。
【００３６】
また、上記抵抗被覆部８ｂは、プリント基板１５の一方の面１５ａ側に設けた電流制限抵抗ｒ、及び抵抗用接点１７を覆い、抵抗素子表面での沿面放電を防止するようにしている。
なお、基板の他方の面１５ｂ側においても、ケース本体８を構成する上記絶縁性樹脂材によって、上記電極リード７ａ，７ｂ及び接点７ｃを覆うようにしている。
【００３７】
このようなケース本体８は、射出成形によって基板と一体的に形成されるので、上記絶縁性樹脂材中や基板表面に気泡が残されることがなく、高い絶縁性を保持することができる。
しかも、射出成形工程だけで高絶縁性を有するケース本体８が形成できるので、別部材として製造したケース本体８に後から基板を取り付ける場合と比べて生産性が高いというメリットがある。
【００３８】
また、この実施形態では、上記電流制限抵抗ｒとしてリード端子ｒａ，ｒｂを備えた抵抗素子を用いている。このように、リード端子ｒａ，ｒｂを備えた抵抗素子を用いたのは、ケース本体８とプリント基板１５とを射出成形で一体成形する工程で、プリント基板１５が反って抵抗素子に外力が作用したとしても、抵抗素子が破損したり、接点が破断したりすることを防止するためである。
【００３９】
上記プリント基板１５が反ってしまう理由は、次のとおりである。
上記したように、この実施形態では、絶縁性樹脂を用いた射出形成でケース本体８を形成するが、その工程で、成形型内に設けたプリント基板１５が溶融してしまうことがないように、プリント基板１５を構成する樹脂材の溶融温度は、上記絶縁性樹脂材の溶融温度よりも高くなければならない。通常は、プリント基板１５の基板本体には、融点の高いガラスエポキシ樹脂などを用い、ケース用の絶縁性樹脂材にはそれよりも融点が低いＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂などを用いる。
このような異素材では熱膨張率も異なるため、製造過程で基板が一方に反ってしまうのである。
【００４０】
上記プリント基板１５が反ってしまうと、基板上に接続した抵抗素子に外力が作用し、その外力によって抵抗素子が破損したり、接点が破断してしまったりすることがある。
この実施形態では、リード端子ｒａ，ｒｂを備えた電流制限抵抗ｒを用い、上記外力をリード端子ｒａ，ｒｂの部分で吸収して抵抗素子の破損を防止するようにしている。
例えば、リード端子ｒａ，ｒｂを持たない表面実装タイプの抵抗素子を用いた場合には、プリント基板１５の変形が大きくなったときには、上記抵抗素子が破損してしまったり、接点が破断してしまったりすることがある。
この実施形態では、上記電流制限抵抗ｒとしてリード端子ｒａ，ｒｂ付きの抵抗素子を用いることで、電流制限抵抗の破損や接続不良の発生を防止できる。
【００４１】
さらに、この実施形態では、プリント基板１５に貫通孔１８を形成している。この貫通孔１８には、ケース本体８の射出成形時に、絶縁性樹脂材が充填されるとともに、それがプリント基板１５の両面に連続して、プリント基板１５と上記絶縁性樹脂材との密着を確実にできる。そのため、上記電極リード７ａ，７ｂに高電圧を印加した際の、プリント基板１５上の沿面放電をより確実に防止できる。
【００４２】
なお、この実施形態では、プリント基板１５に貫通孔１８を形成しているが、貫通しない穴であっても、その内部に上記絶縁性樹脂材が充填されれば、アンカー効果によって、絶縁性樹脂材とプリント基板１５との密着性は向上する。
また、上記貫通孔１８を、電流制限抵抗ｒの抵抗用接点１７と同電位のスルーホール１５ｃと電極リード７ａ，７ｂとの間に介在させているので、抵抗用接点１７と高電圧線である電極リード７ａ，７ｂ間での放電を確実に防止できる。
但し、上記電極ホルダーＨを取り付けて用いるケーシングとしては、ケース本体とプリント基板１５とを一体成型したものに限らない。上記電極ホルダーＨを取り付けたとき、上記プランジャ１４に対応する位置に、高電圧を導く放電電極用接点１６を備えていれば、その他の構成はこの実施形態に限らない。
【００４３】
なお、この実施形態の除電装置は、上記高電圧線７にプラスの高電圧とマイナスの高電圧とを交互に印加して同一の放電電極針６からプラス・マイナスのイオンが交互に出力されるようにしているが、上記一対の電極リード７ａ，７ｂのそれぞれに別々に、プラスの高電圧とマイナスの高電圧とを印加して、一方を電極リード７ａに接続した放電電極針６からはプラスイオン、他方の電極リード７ｂに接続した放電電極針６からはマイナスイオンが出力されるようにしても良い。
【００４４】
また、図２に示したケーシング２０の外側に、この電源基板ユニットＵに沿った電源用ケースを取り付け、その中に図１の接続点５に接続するための高電圧発生回路を組み込むようにすれば、バー状の除電装置に全ての構成要素を組み込むことができる。
なお、上記したようにバー状の除電装置を構成し、例えば図１０の矢印Ａのように、上記電極基板ユニットＵの一方の端部からその内部へエア流を供給すれば、そのエアを、上記電極ホルダーＨの小孔１０ｅから上記エア導入空間１０ｃ及び隙間１１ｅを介して放電電極針６に沿って流出させることができる。この実施形態では、上記ケーシング２０が、放電電極針６に沿ったエア流を形成するためのエア供給用のダクトとして利用できるため、エア供給用のダクトを別に設ける必要がない。
【００４５】
また、このように、イオン生成時に放電電極針６に沿ったエア流を吐出させるようにすれば、放電電極針６の表面に塵埃が付着することを防止できる。放電電極針６に塵埃が付着すると、イオンの生成能力が低下したり、放電電極針６が腐食したりすることがあるが、上記電極ホルダーＨを用いて放電電極針６に沿ったエア流を形成するようにすれば、そのようなこともない。
さらに、この実施形態の電極ホルダーＨは、その高電圧発生回路を変更した帯電装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明の電極ホルダーは、高電圧を印加するための放電電極用接点を備えたケーシングを備え、放電電極からプラスイオンあるいはマイナスイオンを出力する装置の何れにも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
６ 放電電極針
７ 高電圧線
８ ケース本体
９ カバー
９ｂ 結合凹部
Ｈ 電極ホルダー
１０ 保持部材
１０ａ 外筒部
１０ｃ エア導入空間
１０ｅ 小孔
１１ 把持部材
１１ａ フランジ部
１１ｃ 結合凸部
１１ｅ 隙間
１２ 支持部材
１３ 挟持部材
１３ａ 挟持片
１４ プランジャ
ｓ ばね部材
１５ プリント基板
１６ 放電電極用接点
２０ ケーシング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体に、高電圧発生回路に接続した高電圧線と、上記高電圧発生回路の出力電圧に応じてイオン流を放出する針状の放電電極の基端側を電気的に接続するための放電電極用接点とを形成した基板を保持するケーシングに、上記放電電極を結合するための電極ホルダーにおいて、
上記放電電極の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部と、その中央部から上記放電電極の先端側を突出させるとともに上記放電電極に沿ってガスを吐出させるためのガス吐出孔を備えた絶縁性材料からなるフランジ状の把持部と、この把持部と上記外筒部との間に設け、上記ケーシングに結合する結合部とを備え、
上記外筒部内には、上記放電電極と電気的導通状態を保ちながら上記放電電極の外周を支持する支持部材と、上記放電電極の挿入側と反対側において上記支持部材と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極と反対側に突出させながら上記支持材の軸方向に移動可能なプランジャと、このプランジャと上記支持部材との間に介在させたばね部材とを備え、上記結合部をケーシングに取り付けたとき、上記ばね部材が上記プランジャをケーシング側の上記放電電極用接点に押圧する弾性力を発揮する構成にした電極ホルダー。
【請求項２】
上記結合部は、ケーシングに設けた結合孔の内周に形成された雌ねじ状結合凹部にかみ合う雄ねじ状結合凸部からなり、上記把持部の外形状を、非円形とした請求項１に記載の電極ホルダー。
【請求項１】
基板本体に、高電圧発生回路に接続した高電圧線と、上記高電圧発生回路の出力電圧に応じてイオン流を放出する針状の放電電極の基端側を電気的に接続するための放電電極用接点とを形成した基板を保持するケーシングに、上記放電電極を結合するための電極ホルダーにおいて、
上記放電電極の基端側を挿入する絶縁性材料からなる外筒部と、その中央部から上記放電電極の先端側を突出させるとともに上記放電電極に沿ってガスを吐出させるためのガス吐出孔を備えた絶縁性材料からなるフランジ状の把持部と、この把持部と上記外筒部との間に設け、上記ケーシングに結合する結合部とを備え、
上記外筒部内には、上記放電電極と電気的導通状態を保ちながら上記放電電極の外周を支持する支持部材と、上記放電電極の挿入側と反対側において上記支持部材と電気的導通状態を保ち、その一端を上記放電電極と反対側に突出させながら上記支持材の軸方向に移動可能なプランジャと、このプランジャと上記支持部材との間に介在させたばね部材とを備え、上記結合部をケーシングに取り付けたとき、上記ばね部材が上記プランジャをケーシング側の上記放電電極用接点に押圧する弾性力を発揮する構成にした電極ホルダー。
【請求項２】
上記結合部は、ケーシングに設けた結合孔の内周に形成された雌ねじ状結合凹部にかみ合う雄ねじ状結合凸部からなり、上記把持部の外形状を、非円形とした請求項１に記載の電極ホルダー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２４８４７５（Ｐ２０１２−２４８４７５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０７２１（Ｐ２０１１−１２０７２１）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００１８３７３８）春日電機株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００１８３７３８）春日電機株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
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