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特許7548456イオン発生器、イオン発生器用の放電ユニット、及び、イオン発生器の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】イオン発生器、イオン発生器用の放電ユニット、及び、イオン発生器の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01T 19/04 20060101AFI20240903BHJP
H01T 23/00 20060101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
H01T19/04
H01T23/00
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2023566260
(86)(22)【出願日】2022-11-30
(86)【国際出願番号】 JP2022044123
(87)【国際公開番号】W WO2023106174
(87)【国際公開日】2023-06-15
【審査請求日】2024-03-13
(31)【優先権主張番号】P 2021201049
(32)【優先日】2021-12-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】山田 辰也
(72)【発明者】
【氏名】加藤 知樹
(72)【発明者】
【氏名】川田 秋一
(72)【発明者】
【氏名】清水 尚
【審査官】井上 信
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－８６７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３４０７４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１８９１９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０１７３２９８１（ＣＮ，Ｕ）
【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００９９８９１（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｔ １９／０４
Ｈ０１Ｔ ２３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、
前記絶縁基板の厚み方向において前記放電電極と対向する位置に、前記放電電極と空間を隔てて設けられた集電電極と、を備え、
前記セラミック層は、前記厚み方向に相対する第１主面及び第２主面のうち、前記第１主面が前記放電電極と前記集電電極との間の前記空間に接する第１セラミック層を含み、
前記放電電極の先端の幅は前記放電電極の底面の幅よりも狭く、かつ、前記放電電極の先端が前記第１セラミック層の前記第１主面から突出している、イオン発生器。
【請求項2】
前記放電電極の底面が前記絶縁基板の内部に埋設されている、請求項１に記載のイオン発生器。
【請求項3】
前記放電電極の底面は、前記第１セラミック層と、前記厚み方向において前記第１セラミック層の前記第２主面側に隣り合うセラミック層との界面の位置に設けられている、請求項２に記載のイオン発生器。
【請求項4】
前記絶縁基板には、少なくとも前記第１セラミック層を前記厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔が設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項5】
前記絶縁基板の一方主面は、前記第１セラミック層の前記第１主面に加えて、前記放電電極の先端よりも前記厚み方向において高い位置に存在するセラミック層の主面を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項6】
前記セラミック層は、前記厚み方向において前記第１セラミック層の前記第１主面と対向する位置に設けられた第２セラミック層を更に含み、前記第２セラミック層に前記集電電極が設けられ、かつ、前記集電電極の一部が前記第２セラミック層から露出している、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項7】
前記放電電極の先端に最も近い前記集電電極の露出部は、前記第２セラミック層と、前記厚み方向において前記第２セラミック層の前記放電電極側に隣り合うセラミック層との界面の位置に設けられている、請求項６に記載のイオン発生器。
【請求項8】
前記絶縁基板には、少なくとも前記第２セラミック層を前記厚み方向に貫通する複数の第２貫通孔が設けられている、請求項６に記載のイオン発生器。
【請求項9】
前記放電電極の形状は、錐体、錐台又はこれらの組合せである、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項10】
前記放電電極は、前記厚み方向に積層され、かつ、互いに接合された複数の電極層を含み、前記厚み方向に隣接する電極層において、前記放電電極の先端側に位置する電極層の底面の幅は、前記放電電極の底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項11】
前記厚み方向に隣接する電極層の接合面において、前記放電電極の先端側に位置する電極層の外縁は、前記放電電極の底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない、請求項１０に記載のイオン発生器。
【請求項12】
前記セラミック層は、低温焼結セラミック材料を含有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン発生器。
【請求項13】
少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、を備え、
前記セラミック層は、前記厚み方向に相対する第１主面及び第２主面のうち、前記第１主面が前記絶縁基板の一方主面を構成する第１セラミック層を含み、
前記放電電極の先端の幅は前記放電電極の底面の幅よりも狭く、かつ、前記放電電極の先端が前記第１セラミック層の前記第１主面から突出している、イオン発生器用の放電ユニット。
【請求項14】
少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、前記絶縁基板の厚み方向において前記放電電極と対向する位置に、前記放電電極と空間を隔てて設けられた集電電極と、を備えるイオン発生器の製造方法であって、未焼結の第１セラミック層を含む未焼結のセラミック層を準備する工程と、
前記未焼結のセラミック層が焼結する温度では実質的に焼結せず、未焼結の第１セラミック拘束層を含む未焼結のセラミック拘束層を準備する工程と、
前記厚み方向に相対する前記未焼結の第１セラミック拘束層の第１主面及び第２主面のうち、前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第１主面側の端部の幅が前記第２主面側の端部の幅よりも狭い複数の第１孔を、前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第２主面から前記第１主面に達するように、又は、前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第２主面から前記第１主面に達しないように形成する工程と、
前記未焼結の第１セラミック拘束層に形成された前記第１孔の内部に、未焼結の放電電極の少なくとも一部を形成する工程と、
前記厚み方向に相対する前記未焼結の第１セラミック層の第１主面及び第２主面のうち、前記未焼結の第１セラミック層の前記第１主面と前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第２主面とが対向するように、前記未焼結の第１セラミック層を含む前記未焼結のセラミック層と前記未焼結の第１セラミック拘束層を含む前記未焼結のセラミック拘束層とを積層することにより、複合積層体を作製する工程と、
前記未焼結のセラミック層が焼結する温度で前記複合積層体を焼成する工程と、を備える、イオン発生器の製造方法。
【請求項15】
前記未焼結の第１セラミック拘束層に形成された前記第１孔の内部に、未焼結の放電電極の一部を形成し、前記未焼結の第１セラミック層の前記第１主面側の端部の幅が前記第２主面側の端部の幅よりも狭い複数の第２孔を、前記未焼結の第１セラミック層の前記第２主面から前記第１主面に達するように形成する工程と、
前記未焼結の第１セラミック層に形成された前記第２孔の内部に、未焼結の放電電極の一部を形成する工程と、を更に備え、
前記複合積層体を作製する工程では、前記未焼結の第１セラミック層に形成された前記未焼結の放電電極と前記未焼結の第１セラミック拘束層に形成された前記未焼結の放電電極とが前記厚み方向に重なるように、前記未焼結の第１セラミック層の前記第１主面と前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第２主面とを対向させる、請求項１４に記載のイオン発生器の製造方法。
【請求項16】
前記未焼結のセラミック層は未焼結の第２セラミック層を更に含み、前記未焼結の第２セラミック層に、一部が前記未焼結の第２セラミック層から露出するように、未焼結の集電電極を形成する工程と、を更に備え、
前記複合積層体を作製する工程では、前記未焼結の放電電極が形成された前記未焼結の第１セラミック拘束層の前記第１主面に、前記未焼結の集電電極が形成された前記未焼結の第２セラミック層を、直接的又は間接的に積層する、請求項１４又は１５に記載のイオン発生器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イオン発生器、イオン発生器用の放電ユニット、及び、イオン発生器の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コロナ放電によるイオン発生器として、特許文献１には、絶縁基板と、上記絶縁基板上に並置された複数の放電電極と、上記放電電極と一定の間隔を隔てて設けられた共通電極と、上記放電電極と上記共通電極との間に両者を電気的に接続するように設けられた抵抗体と、を備え、上記放電電極は上記絶縁基板上に着脱可能に取り付けられており、上記放電電極と上記抵抗体とは互いに圧接されていること、を特徴とするイオン発生器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－８６７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
イオン発生器においては、イオンの発生量を増やすために、放電部として機能する放電電極の数を多くすることが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載のイオン発生器のように放電電極の数を多くすると、放電電極を配置する精度にばらつきが生じやすくなる。その結果、イオン発生器においては、放電電極と、特許文献１には図示されていない、集電部として機能する集電電極との間の距離にばらつきが生じやすくなる。イオン発生器においては、このように放電電極と集電電極との間の距離にばらつきが生じると、放電電極毎の放電開始電圧にばらつきが生じるおそれがある。これに対して、放電電極毎の放電開始電圧のばらつきを吸収するために、放電電極に過剰な電圧を印加することが考えられる。しかしながら、放電電極に過剰な電圧を印加すると、放電電極の劣化が早まるおそれがある。
【0005】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、複数の放電電極が精度良く配置されたイオン発生器を提供することを目的とする。また、本発明は、上記イオン発生器用の放電ユニットを提供することを目的とする。更に、本発明は、上記イオン発生器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のイオン発生器は、少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、上記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、上記絶縁基板の厚み方向において上記放電電極と対向する位置に、上記放電電極と空間を隔てて設けられた集電電極と、を備える。上記セラミック層は、上記厚み方向に相対する第１主面及び第２主面のうち、上記第１主面が上記放電電極と上記集電電極との間の上記空間に接する第１セラミック層を含む。上記放電電極の先端の幅は上記放電電極の底面の幅よりも狭く、かつ、上記放電電極の先端が上記第１セラミック層の上記第１主面から突出している。
【0007】
本発明のイオン発生器用の放電ユニットは、少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、上記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、を備える。上記セラミック層は、上記厚み方向に相対する第１主面及び第２主面のうち、上記第１主面が上記絶縁基板の一方主面を構成する第１セラミック層を含む。上記放電電極の先端の幅は上記放電電極の底面の幅よりも狭く、かつ、上記放電電極の先端が上記第１セラミック層の上記第１主面から突出している。
【0008】
本発明のイオン発生器の製造方法は、少なくとも１層のセラミック層を含む絶縁基板と、上記絶縁基板に設けられた複数の放電電極と、上記絶縁基板の厚み方向において上記放電電極と対向する位置に、上記放電電極と空間を隔てて設けられた集電電極と、を備えるイオン発生器の製造方法である。本発明のイオン発生器の製造方法は、未焼結の第１セラミック層を含む未焼結のセラミック層を準備する工程と、上記未焼結のセラミック層が焼結する温度では実質的に焼結せず、未焼結の第１セラミック拘束層を含む未焼結のセラミック拘束層を準備する工程と、上記厚み方向に相対する上記未焼結の第１セラミック拘束層の第１主面及び第２主面のうち、上記未焼結の第１セラミック拘束層の上記第１主面側の端部の幅が上記第２主面側の端部の幅よりも狭い複数の第１孔を、上記未焼結の第１セラミック拘束層の上記第２主面から上記第１主面に達するように、又は、上記未焼結の第１セラミック拘束層の上記第２主面から上記第１主面に達しないように形成する工程と、上記未焼結の第１セラミック拘束層に形成された上記第１孔の内部に、未焼結の放電電極の少なくとも一部を形成する工程と、上記厚み方向に相対する上記未焼結の第１セラミック層の第１主面及び第２主面のうち、上記未焼結の第１セラミック層の上記第１主面と上記未焼結の第１セラミック拘束層の上記第２主面とが対向するように、上記未焼結の第１セラミック層を含む上記未焼結のセラミック層と上記未焼結の第１セラミック拘束層を含む上記未焼結のセラミック拘束層とを積層することにより、複合積層体を作製する工程と、上記未焼結のセラミック層が焼結する温度で上記複合積層体を焼成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、複数の放電電極が精度良く配置されたイオン発生器を提供することができる。また、本発明によれば、上記イオン発生器用の放電ユニットを提供することができる。更に、本発明によれば、上記イオン発生器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明のイオン発生器について説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
【0012】
本発明のイオン発生器は、絶縁基板と、上記絶縁基板に設けられた複数の放電電極（エミッタ電極）と、上記絶縁基板の厚み方向において上記放電電極と対向する位置に、上記放電電極と空間を隔てて設けられた集電電極（コレクタ電極）と、を備える。イオン発生器として用いられる場合、放電電極及び集電電極に対してそれぞれ高電圧電源及びグランドと接続されている必要がある。また、複数の放電電極が電気的に接続されている必要がある。
【0013】
以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示す構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では、実施形態１と共通の事項についての記載は省略し、異なる点を主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎に逐次言及しない。
【0014】
以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に、「本発明のイオン発生器」と言う。
【0015】
以下に示す図面は模式図であり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品と異なる場合がある。
【0016】
［実施形態１］
本発明の実施形態１のイオン発生器では、放電電極及び集電電極のうち、放電電極のみが絶縁基板に設けられている。本発明の実施形態１のイオン発生器は、放電ユニット及び集電ユニットから構成されている。このようなイオン発生器用の放電ユニットも本発明の１つである。
本発明の実施形態１のイオン発生器では、放電電極及び集電電極のうち、放電電極のみが絶縁基板に設けられている。本発明の実施形態１のイオン発生器は、放電ユニット及び集電ユニットから構成されている。このようなイオン発生器用の放電ユニットも本発明の１つである。
【0017】
図１は、本発明の実施形態１のイオン発生器の一例を示す断面模式図である。図２は、図１に示すイオン発生器を放電ユニット及び集電ユニットに分解した状態を示す断面模式図である。図３Ａは、図１に示すイオン発生器を厚み方向において放電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。図３Ｂは、図１に示すイオン発生器を厚み方向において集電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。
【0018】
図１に示すイオン発生器１は、絶縁基板１０と、絶縁基板１０に設けられた複数の放電電極２０と、絶縁基板１０の厚み方向において放電電極２０と対向する位置に、放電電極２０と空間を隔てて設けられた集電電極３０と、を備える。イオン発生器１は、放電電極２０と集電電極３０との間の空間を確保するためのスペーサー４０を更に備えてもよい。
【0019】
イオン発生器１では、放電電極２０及び集電電極３０が図１に示すように共通の空間に露出していることにより、コロナ放電によるイオン発生を実現できる。より具体的には、まず、放電電極２０に接続された高電圧電源（図示せず）により、放電電極２０にプラス又はマイナスの高電圧が印加されると、放電電極２０と集電電極３０との間に強電界が形成され、放電電極２０の先端２１の周囲に大きな電位勾配が生じる。そして、放電電極２０の先端２１の周囲に大きな電位勾配が生じることにより、放電電極２０の先端２１の周囲に存在する空気に絶縁破壊が生じる。その結果、放電電極２０の先端２１からコロナ放電が生じ、放電電極２０の先端２１の周囲の空気中にイオンが発生する。
【0020】
イオン発生器１において、コロナ放電により発生したイオンは、高電圧電源（図示せず）に接続された放電電極２０と、グランド（図示せず）に接続された集電電極３０との間の電圧バイアスによってドリフトする。この際、イオンのドリフトに誘起されて周囲の空気が巻き込まれると、イオン風と呼ばれる空気の流れが生じる。このように、イオン発生器１は、イオンを発生させるだけではなく、イオン風を発生させるイオン風発生器としても機能できる。イオン発生器１がイオン風発生器として機能する場合、放電電極２０が複数電極化されていることによってイオンの発生量が多くなるため、イオン風の風量も多くなる。
【0021】
図２に示すように、イオン発生器１は、放電ユニットＵ１及び集電ユニットＵ２から構成されている。図２に示す例では、放電ユニットＵ１は、絶縁基板１０と、複数の放電電極２０と、を備え、集電ユニットＵ２は、集電電極３０と、スペーサー４０と、を備える。
【0022】
絶縁基板１０は、少なくとも１層のセラミック層を含む。絶縁基板１０が複数のセラミック層を含む場合、複数のセラミック層は、絶縁基板１０の厚み方向（図１では上下方向）に積層される。図１に示す例では、絶縁基板１０は、第１放電側セラミック層１１Ａと、第２放電側セラミック層１１Ｂと、を含む。
【0023】
第１放電側セラミック層１１Ａは、本発明の「第１セラミック層」に相当する。第１放電側セラミック層１１Ａは、厚み方向に相対する第１主面１１Ａａ及び第２主面１１Ａｂを有する。イオン発生器１では、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａが放電電極２０と集電電極３０との間の空間に接している。また、放電ユニットＵ１では、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａが絶縁基板１０の一方主面を構成している。
【0024】
第２放電側セラミック層１１Ｂは、厚み方向において第１放電側セラミック層１１Ａの第２主面１１Ａｂ側に隣り合うように設けられている。第２放電側セラミック層１１Ｂの第１放電側セラミック層１１Ａと反対側には、第２放電側セラミック層１１Ｂと厚み方向に隣り合うように少なくとも１層のセラミック層が更に設けられていてもよい。
【0025】
絶縁基板１０を構成する第１放電側セラミック層１１Ａ等のセラミック層は、低温焼結セラミック（ＬＴＣＣ）材料を含有することが好ましい。低温焼結セラミック材料とは、１０００℃以下の温度で焼結可能であって、銅又は銀等との同時焼成が可能であるセラミック材料を意味する。
【0026】
低温焼結セラミック材料としては、例えば、クオーツ、アルミナ又はフォルステライト等のセラミック材料にホウ珪酸ガラスを混合してなるガラス複合系低温焼結セラミック材料、ＺｎＯ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラス系低温焼結セラミック材料、ＢａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系セラミック材料又はＡｌ２Ｏ３－ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３系セラミック材料等を用いた非ガラス系低温焼結セラミック材料等が挙げられる。
【0027】
絶縁基板１０には、少なくとも第１放電側セラミック層１１Ａを厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔Ｈ１が設けられていることが好ましい。図１に示す例では、第１貫通孔Ｈ１は、第１放電側セラミック層１１Ａ及び第２放電側セラミック層１１Ｂを厚み方向に貫通するように設けられている。第１貫通孔Ｈ１は、吸気口として機能する。
【0028】
第１貫通孔Ｈ１は、例えば、隣り合う放電電極２０の間に配置されている。第１貫通孔Ｈ１は、規則的に配置されていることが好ましい。図３Ａに示す例では、第１貫通孔Ｈ１は、厚み方向から見て、最も近い放電電極２０の先端２１同士を結ぶ直線上に配置されている。
【0029】
【0030】
図３Ａ及び図４Ａにおいては、厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状は特に限定されず、例えば、図３Ａに示すような円形又は楕円形等であってもよく、図４Ａに示すような長方形等の多角形等であってもよい。図４Ａに示すように、多角形の角部には丸みが付けられていてもよい。イオン発生器１をイオン風発生器として用いる場合には、第１貫通孔Ｈ１の開口率は大きい方が好ましい。
【0031】
図１に示すように、厚み方向に直交する方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の断面形状は、互いに同じであることが好ましい。厚み方向に直交する方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の断面形状は特に限定されず、例えばテーパー状であってもよい。
【0032】
放電電極２０は、絶縁基板１０に設けられている。絶縁基板１０に設けられる放電電極２０の数は、２個以上であれば特に限定されない。放電電極２０が複数設けられていることにより、イオンの発生量を多くすることができる。図３Ａに示すように、放電電極２０は、規則的に配置されていることが好ましい。
【0033】
図１に示すように、放電電極２０の先端２１の幅は放電電極２０の底面２２の幅よりも狭く、かつ、放電電極２０の先端２１が第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａから突出している。放電電極２０は、放電電極２０と集電電極３０との間の空間に露出している。
【0034】
イオン発生器１が後述する方法により製造される場合、未焼結のセラミック拘束層に拘束された状態で放電電極２０が形成される。未焼結のセラミック拘束層は焼成時に焼結しない、つまり、未焼結のセラミック拘束層は焼成時に収縮しないので、焼成時における絶縁基板１０及び放電電極２０の不所望な変形を抑制することができる。その結果、絶縁基板１０の表面（具体的には、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａ）に対して放電電極２０の先端２１を高精度に配置することができる。
【0035】
放電電極２０の先端２１又は底面２２の幅とは、厚み方向から見たときの放電電極２０の先端２１又は底面２２の最小幅を意味する。例えば、厚み方向から見た放電電極２０の先端２１又は底面２２の形状が円形である場合には直径を意味し、楕円形である場合には短径を意味し、多角形である場合には短手方向の幅を意味する。
【0036】
放電電極２０の先端２１を高精度に配置する観点から、放電電極２０の先端２１の幅は、互いに同じであることが好ましい。放電電極２０の先端２１の幅は、各々、０．１μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上、５０μｍ以下であることがより好ましい。
【0037】
放電電極２０の先端２１を高精度に配置する観点から、放電電極２０の高さ、すなわち厚み方向における放電電極２０の先端２１から底面２２までの長さは、互いに同じであることが好ましい。放電電極２０の高さは、各々、５μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。
【0038】
【0039】
放電電極２０の形状は、例えば、図５Ａに示す放電電極２０Ａのように、錐体でもよい。放電電極２０の形状は、円錐、楕円錐、角錐等の錐体の他、円錐台、楕円錐台、角錐台等の錐台でもよい。
【0040】
放電電極２０は、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅ及び図５Ｆに示すように、厚み方向に積層され、かつ、互いに接合された複数の電極層を含んでもよい。その場合、厚み方向に隣接する電極層において、放電電極の先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極の底面側に位置する電極層の先端の幅と同じでもよく、放電電極の底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭くてもよい。
【0041】
放電電極２０の形状は、例えば、図５Ｂに示す放電電極２０Ｂのように、柱体同士の組合せでもよい。放電電極２０の形状は、円柱、楕円柱、角柱等の柱体同士の組合せの他、錐台同士の組合せでもよく、底面側の柱体と先端側の錐台との組合せでもよく、底面側の錐台と先端側の柱体との組合せでもよく、底面側の柱体と先端側の錐体との組合せでもよい。
【0042】
図５Ｂに示す放電電極２０Ｂは２層の電極層を含んでいるが、３層の電極層を含んでいてもよく、４層以上の電極層を含んでいてもよい。
【0043】
図５Ｂに示す放電電極２０Ｂでは、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の底面の幅と同じであり、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の底面の幅と同じである。厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い。したがって、放電電極２０Ｂの先端の幅は、放電電極２０Ｂの底面の幅よりも狭い。
【0044】
図５Ｂに示す例では、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない。具体的には、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の外縁の全体が、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の外縁よりも内側に位置している。図５Ｂにおいては、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の中心軸が、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の中心軸と一致しているが、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の中心軸からずれていてもよい。なお、放電電極２０Ｂの先端側に位置する電極層の外縁の一部が、放電電極２０Ｂの底面側に位置する電極層の外縁と一致していてもよい。
【0045】
【0046】
図５Ｃに示す放電電極２０Ｃ及び図５Ｄに示す放電電極２０Ｄは２層の電極層を含んでおり、図５Ｅに示す放電電極２０Ｅ及び図５Ｆに示す放電電極２０Ｆは３層の電極層を含んでいるが、４層以上の電極層を含んでいてもよい。
【0047】
図５Ｃに示す放電電極２０Ｃでは、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の底面の幅よりも狭く、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の底面の幅よりも狭い。厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い。したがって、放電電極２０Ｃの先端の幅は、放電電極２０Ｃの底面の幅よりも狭い。
【0048】
図５Ｃに示す例では、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない。具体的には、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の外縁の全体が、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の外縁よりも内側に位置している。図５Ｃにおいては、放電電極２０Ｃの先端側に位置する電極層の中心軸が、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の中心軸と一致しているが、放電電極２０Ｃの底面側に位置する電極層の中心軸からずれていてもよい。
【0049】
図５Ｄに示す放電電極２０Ｄでは、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の底面の幅よりも狭く、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の底面の幅よりも狭い。厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い。したがって、放電電極２０Ｄの先端の幅は、放電電極２０Ｄの底面の幅よりも狭い。
【0050】
図５Ｄに示す例では、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない。具体的には、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の外縁の一部が、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の外縁と一致している。図５Ｄにおいては、放電電極２０Ｄの先端側に位置する電極層の中心軸が、放電電極２０Ｄの底面側に位置する電極層の中心軸からずれている。
【0051】
図５Ｅに示す放電電極２０Ｅでは、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の底面の幅よりも狭く、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の底面の幅よりも狭い。厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い。したがって、放電電極２０Ｅの先端の幅は、放電電極２０Ｅの底面の幅よりも狭い。
【0052】
図５Ｅに示す例では、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない。具体的には、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の外縁の全体が、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の外縁よりも内側に位置している。図５Ｅにおいては、放電電極２０Ｅの先端側に位置する電極層の中心軸が、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の中心軸と一致しているが、放電電極２０Ｅの底面側に位置する電極層の中心軸からずれていてもよい。
【0053】
図５Ｆに示す放電電極２０Ｆでは、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の底面の幅よりも狭く、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の先端の幅は、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の底面の幅よりも狭い。厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の底面の幅は、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い。したがって、放電電極２０Ｆの先端の幅は、放電電極２０Ｆの底面の幅よりも狭い。
【0054】
図５Ｆに示す例では、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない。具体的には、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の外縁の一部が、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の外縁と一致している。図５Ｆにおいては、放電電極２０Ｆの先端側に位置する電極層の中心軸が、放電電極２０Ｆの底面側に位置する電極層の中心軸からずれている。
【0055】
放電電極２０の形状は、図５Ｃに示す放電電極２０Ｃ及び図５Ｄに示す放電電極２０Ｄを組み合わせた形状でもよく、図５Ｅに示す放電電極２０Ｅ及び図５Ｆに示す放電電極２０Ｆを組み合わせた形状でもよい。すなわち、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁の全体が、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁よりも内側に位置しているものと、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁の一部が、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁と一致しているものとが混在してもよい。
【0056】
【0057】
放電電極２０が、厚み方向に積層され、かつ、互いに接合された複数の電極層を含む場合、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しないことが好ましい。例えば、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅ及び図５Ｆに示すように、厚み方向に隣接する電極層において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の底面の幅が、放電電極２０の底面側に位置する電極層の先端の幅よりも狭い場合、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁は、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しないことが好ましい。
【0058】
厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁が、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置する場合には、放電電極２０の底面側に位置する電極層から放電電極２０の先端側に位置する電極層が露出する。この場合、電極層の露出部分は鋭角であるため、余計な放電が発生するおそれがある。これに対し、厚み方向に隣接する電極層の接合面において、放電電極２０の先端側に位置する電極層の外縁が、放電電極２０の底面側に位置する電極層の外縁よりも外側に位置しない場合には、放電電極２０の先端側に位置する電極層から放電電極２０の底面側に位置する電極層が露出する。しかし、電極層の露出部分は鈍角であるため、放電する可能性を低くすることができる。
【0059】
放電電極２０の先端２１を高精度に配置する観点から、絶縁基板１０に設けられる放電電極２０の形状は、互いに同じであることが好ましい。
【0060】
放電電極２０に含有される導電材料は、特に限定されない。例えば、絶縁基板１０を構成するセラミック層が低温焼結セラミック材料を含有する場合、放電電極２０に含有される導電材料として、銅、銀等の金属又はこれらの金属の少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。放電電極２０において、上述した導電材料は、めっき法、スパッタリング法等により、金、クロム、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン等の耐食性を有する金属材料で被覆されていてもよい。
【0061】
集電電極３０は、絶縁基板１０の厚み方向において放電電極２０と対向する位置に、放電電極２０と空間を隔てて設けられている。集電電極３０は、放電電極２０と集電電極３０との間の空間に露出している。
【0062】
集電電極３０の形状は特に限定されない。図３Ｂに示す例では、集電電極３０は、面状に配置されている。
【0063】
集電電極３０には、集電電極３０を厚み方向に貫通する複数の第２貫通孔Ｈ２が設けられていることが好ましい。第２貫通孔Ｈ２は、排気口として機能する。
【0064】
図３Ｂに示すように、第２貫通孔Ｈ２は、規則的に配置されていることが好ましい。図３Ｂに示す例では、第２貫通孔Ｈ２は、厚み方向から見て、第１貫通孔Ｈ１と重ならない位置に配置されているが、第１貫通孔Ｈ１と重なる位置に配置されていてもよい。
【0065】
【0066】
図３Ｂ及び図４Ｂにおいては、厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は特に限定されず、例えば、図３Ｂに示すような円形又は楕円形等であってもよく、図４Ｂに示すような長方形等の多角形等であってもよい。図４Ｂに示すように、多角形の角部には丸みが付けられていてもよい。厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は、厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。イオン発生器１をイオン風発生器として用いる場合には、第２貫通孔Ｈ２の開口率は大きい方が好ましい。
【0067】
図１に示すように、厚み方向に直交する方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の断面形状は、互いに同じであることが好ましい。厚み方向に直交する方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の断面形状は特に限定されず、例えばテーパー状であってもよい。
【0068】
集電電極３０に含有される導電材料は、特に限定されず、例えば、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、又はこれらの金属に耐食性のあるコーティング（ニッケルメッキ等）を形成した材料等が挙げられる。また、第２貫通孔Ｈ２が設けられた集電電極３０として、例えば、パンチングメッシュ等を用いることができる。このようなパンチングメッシュにおいて、上述した導電材料は、めっき法、スパッタリング法等により、金、クロム、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン等の耐食性を有する金属材料で被覆されていてもよい。
【0069】
集電電極３０は、例えば、スペーサー４０に設けられている。
【0070】
スペーサー４０を構成する材料は、特に限定されず、例えば、樹脂、ガラス、セラミック等の絶縁材料が挙げられる。
【0071】
図１及び図２に示すように、例えば、集電ユニットＵ２のスペーサー４０を放電ユニットＵ１の絶縁基板１０に固定することにより、集電ユニットＵ２を放電ユニットＵ１に取り付けることができる。絶縁基板１０及びスペーサー４０のいずれか一方に位置決め用のピンが設けられ、もう一方に位置決め用の穴が設けられていてもよい。図１及び図２に示す例では、放電電極２０が設けられていない部分の第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａを、集電電極３０の位置決めのための基準面とすることができる。
【0072】
図１に示すように、放電電極２０の底面２２が絶縁基板１０の内部に埋設されていることが好ましい。放電電極２０が絶縁基板１０の内部に埋設されることで、放電電極２０の先端２１の位置がばらつきにくくなる。
【0073】
特に、放電電極２０の底面２２は、第１放電側セラミック層１１Ａと、厚み方向において第１放電側セラミック層１１Ａの第２主面１１Ａｂ側に隣り合う第２放電側セラミック層１１Ｂとの界面の位置に設けられていることが好ましい。
【0074】
イオン発生器１が後述する方法により製造される場合、放電電極２０の底面２２の位置を第１放電側セラミック層１１Ａの第２主面１１Ａｂの位置に一致させることができる。これにより、絶縁基板１０の表面（具体的には、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａ）に対して放電電極２０の先端２１をさらに高精度に配置することができる。
【0075】
図１等では、説明の便宜のために、第１放電側セラミック層１１Ａと第２放電側セラミック層１１Ｂとの界面が明瞭に示されているが、このような界面が明瞭に現れないこともある。
【0076】
図６は、本発明の実施形態１のイオン発生器を構成する放電ユニットの第１変形例を示す断面模式図である。
【0077】
図６に示す放電ユニットＵ１Ａでは、放電ユニットＵ１と異なり、集電電極３０の位置決めのための基準面が設けられていない。もちろん、放電ユニットＵ１Ａには、集電電極３０の位置決めのための基準面が設けられていてもよい。
【0078】
図７は、本発明の実施形態１のイオン発生器を構成する放電ユニットの第２変形例を示す断面模式図である。
【0079】
図７に示す放電ユニットＵ１Ｂでは、放電電極２０の底面２２が第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａの位置に設けられている。この場合、絶縁基板１０は、第２放電側セラミック層１１Ｂを含まず、第１放電側セラミック層１１Ａのみを含んでもよい。放電ユニットＵ１Ｂには、集電電極３０の位置決めのための基準面が設けられていてもよい。
【0080】
図８は、本発明の実施形態１のイオン発生器を構成する放電ユニットの第３変形例を示す断面模式図である。
【0081】
図８に示す放電ユニットＵ１Ｃでは、放電ユニットＵ１Ａのように放電電極２０の底面２２が絶縁基板１０の内部に埋設されているが、放電ユニットＵ１Ｂのように放電電極２０の底面２２が第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａの位置に設けられていてもよい。
【0082】
放電ユニットＵ１Ｃでは、絶縁基板１０は、第１放電側セラミック層１１Ａと、第２放電側セラミック層１１Ｂと、第３放電側セラミック層１１Ｃと、第４放電側セラミック層１１Ｄと、を含む。第３放電側セラミック層１１Ｃは、厚み方向に相対する第１主面１１Ｃａ及び第２主面１１Ｃｂを有する。第４放電側セラミック層１１Ｄは、厚み方向に相対する第１主面１１Ｄａ及び第２主面１１Ｄｂを有する。
【0083】
第３放電側セラミック層１１Ｃは、厚み方向において第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａ側に隣り合うように設けられている。第４放電側セラミック層１１Ｄは、厚み方向において第３放電側セラミック層１１Ｃの第１主面１１Ｃａ側に隣り合うように設けられている。ただし、第３放電側セラミック層１１Ｃ及び第４放電側セラミック層１１Ｄは、厚み方向から見て、放電電極２０と重ならない位置に設けられている。
【0084】
図８に示す例では、絶縁基板１０の一方主面は、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａに加えて、第４放電側セラミック層１１Ｄの第１主面１１Ｄａを含む。この場合、第４放電側セラミック層１１Ｄの第１主面１１Ｄａを、集電電極３０の位置決めのための基準面とすることができる。
【0085】
第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａに対して、第４放電側セラミック層１１Ｄの第１主面１１Ｄａは、放電電極２０の先端２１よりも厚み方向において高い位置に存在する。つまり、厚み方向における第４放電側セラミック層１１Ｄの第１主面１１Ｄａから第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａまでの距離は、放電電極２０の先端２１から第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａまでの距離よりも大きい。
【0086】
図８に示す放電ユニットＵ１Ｃのように、絶縁基板１０の一方主面は、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａに加えて、放電電極２０の先端２１よりも厚み方向において高い位置に存在するセラミック層の主面を含むことが好ましい。図８に示す例では、厚み方向において第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａ側に隣り合うように２層のセラミック層が設けられているが、１層のセラミック層が設けられていてもよく、３層以上のセラミック層が設けられていてもよい。
【0087】
以下、本発明の実施形態１のイオン発生器の製造方法について説明する。このようなイオン発生器の製造方法も本発明の１つである。
【0088】
図９は、未焼結のセラミック層を準備する工程の一例を示す断面模式図である。
【0089】
図９に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａを含む未焼結のセラミック層を準備する。未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａは、厚み方向に相対する第１主面１１１Ａａ及び第２主面１１１Ａｂを有する。なお、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａは、本発明の「未焼結の第１セラミック層」に相当する。
【0090】
未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａ等の未焼結のセラミック層は、例えば、上述した低温焼結セラミック材料等のセラミック材料、バインダー及び溶剤を含むセラミックスラリーをドクターブレード法等の方法によってシート状に成形することにより作製される。セラミックスラリーには、分散剤、可塑剤等の種々の添加剤が含有されていてもよい。
【0091】
図１０は、未焼結のセラミック拘束層を準備する工程の一例を示す断面模式図である。
【0092】
図１０に示すように、未焼結の第１セラミック拘束層１５１を含む未焼結のセラミック拘束層を準備する。未焼結の第１セラミック拘束層１５１は、厚み方向に相対する第１主面１５１ａ及び第２主面１５１ｂを有する。
【0093】
未焼結の第１セラミック拘束層１５１等の未焼結のセラミック拘束層は、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａ等の未焼結のセラミック層と同様の方法により作製される。ただし、未焼結のセラミック拘束層は、未焼結のセラミック層が焼結する温度では実質的に焼結しない。すなわち、未焼結のセラミック拘束層の焼結温度は、未焼結のセラミック層の焼結温度よりも高い。例えば、未焼結のセラミック層に含まれるセラミック材料として低温焼結セラミック材料を用いる場合には、未焼結のセラミック拘束層に含まれるセラミック材料として、例えば、アルミナ、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化マグネシウム、炭化ケイ素等を用いることができる。これらの中では、アルミナが好ましい。
【0094】
図１１は、未焼結の第１セラミック拘束層に第１孔を形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0095】
図１１に示すように、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａ側の端部の幅が第２主面１５１ｂ側の端部の幅よりも狭い複数の第１孔１６１を、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂから形成する。第１孔１６１の形状は、互いに同じであることが好ましい。未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂから見た第１孔１６１の平面形状は特に限定されず、例えば、円形又は楕円形等である。
【0096】
第１孔１６１は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１を厚み方向に貫通する貫通孔でもよく、未焼結の第１セラミック拘束層１５１を厚み方向に貫通しない非貫通孔でもよい。第１孔１６１が貫通孔である場合、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂから第１主面１５１ａに達するように第１孔１６１を形成する。この際、第１孔１６１の先端が未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａに一致することが好ましく、図１１に示す第１孔１６１の断面形状が三角形であることがより好ましい。第１孔１６１が非貫通孔である場合、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂから第１主面１５１ａに達しないように第１孔１６１を形成する。この際、図１１に示す第１孔１６１の断面形状が三角形であることが好ましい。なお、第１孔１６１は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の厚み方向に対して傾斜して形成されてもよいが、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の厚み方向に沿って形成されることが好ましい。例えば、第１孔１６１は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の厚み方向に直交する方向から見たとき、厚み方向に沿う中心軸に対して対称に形成されることが好ましい。
【0097】
第１孔１６１は、レーザー光の照射により形成されることが好ましい。レーザー光により形成される第１孔１６１の形状は、レーザー光の進行方向に向かって先細るテーパー状となる。第１孔１６１の形状は、レーザー光を照射する条件を選定することによって調整することができる。また、未焼結の第１セラミック拘束層１５１のレーザー吸収率を調整することにより、第１孔１６１の形状を調整することもできる。さらに、レーザー光による方法では、高い位置精度及び形状精度で第１孔１６１を形成することができる。
【0098】
あるいは、第１孔１６１は、熱プレスにより形成されてもよい。この場合、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に含まれるバインダーとして熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【0099】
図１２は、第１孔の内部に未焼結の放電電極を形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0100】
図１２に示すように、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された第１孔１６１の内部に、未焼結の放電電極１２０の少なくとも一部を形成する。図１２に示す例では、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された第１孔１６１の内部に、未焼結の放電電極１２０の一部を形成する。
【0101】
未焼結の放電電極１２０は、例えば、未焼結のセラミック層に含まれるセラミック材料として低温焼結セラミック材料を用いる場合には、銅、銀等の導電材料を含む導電性ペーストを第１孔１６１に充填することにより形成される。
【0102】
図１３は、未焼結の第１放電側セラミック層に第２孔を形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0103】
未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された第１孔１６１の内部に未焼結の放電電極１２０の一部を形成する場合、図１３に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第１主面１１１Ａａ側の端部の幅が第２主面１１１Ａｂ側の端部の幅よりも狭い複数の第２孔１６２を、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第２主面１１１Ａｂから形成する。第２孔１６２の形状は、互いに同じであることが好ましい。未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第２主面１１１Ａｂから見た第２孔１６２の平面形状は特に限定されず、例えば、円形又は楕円形等である。
【0104】
第２孔１６２は、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａを厚み方向に貫通する貫通孔である。したがって、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第２主面１１１Ａｂから第１主面１１１Ａａに達するように第２孔１６２を形成する。この際、第２孔１６２の先端が未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第１主面１１１Ａａに一致しないことが好ましく、図１３に示す第２孔１６２の断面形状が台形であることがより好ましい。なお、第２孔１６２は、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの厚み方向に対して傾斜して形成されてもよいが、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの厚み方向に沿って形成されることが好ましい。例えば、第２孔１６２は、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの厚み方向に直交する方向から見たとき、厚み方向に沿う中心軸に対して対称に形成されることが好ましい。
【0105】
未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第１主面１１１Ａａ側に位置する第２孔１６２の端部の幅は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂ側に位置する第１孔１６１の端部の幅と同じでもよく、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂ側に位置する第１孔１６１の端部の幅よりも広くてもよい。
【0106】
第２孔１６２は、レーザー光の照射により形成されることが好ましい。レーザー光により形成される第２孔１６２の形状は、レーザー光の進行方向に向かって先細るテーパー状となる。第２孔１６２の形状は、レーザー光を照射する条件を選定することによって調整することができる。また、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａのレーザー吸収率を調整することにより、第１孔１６１の形状を調整することもできる。さらに、レーザー光による方法では、高い位置精度及び形状精度で第２孔１６２を形成することができる。
【0107】
あるいは、第２孔１６２は、熱プレスにより形成されてもよい。この場合、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに含まれるバインダーとして熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【0108】
図１４は、第２孔の内部に未焼結の放電電極を形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0109】
未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに第２孔１６２を形成する場合、図１４に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに形成された第２孔１６２の内部に、未焼結の放電電極１２０の一部を形成する。
【0110】
例えば、第１孔１６１の内部に未焼結の放電電極１２０を形成する方法と同一の方法により、第２孔１６２の内部に未焼結の放電電極１２０を形成することができる。第２孔１６２の内部に形成される未焼結の放電電極１２０の材料は、第１孔１６１の内部に形成される未焼結の放電電極１２０の材料と同一であることが好ましい。
【0111】
図１５は、未焼結の第１放電側セラミック層に第１貫通孔を形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0112】
必要に応じて、図１５に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａを厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔Ｈ１を形成する。第１貫通孔Ｈ１の形状は、互いに同じであることが好ましい。
【0113】
第１貫通孔Ｈ１は、例えば、レーザー光を照射することにより形成されてもよく、パンチ等を用いて形成されてもよい。
【0114】
なお、第１貫通孔Ｈ１を形成する順番は特に限定されず、例えば、第２孔１６２を形成する前の未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに第１貫通孔Ｈ１を形成してもよい。
【0115】
図１６は、未焼結のセラミック拘束部を第１貫通孔の内部に形成する工程の一例を示す断面模式図である。
【0116】
未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに第１貫通孔Ｈ１を形成する場合、図１６に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに形成された第１貫通孔Ｈ１の内部に、未焼結のセラミック拘束部１５０を形成する。
【0117】
未焼結のセラミック拘束部１５０は、例えば、未焼結のセラミック拘束層に含まれるセラミック材料を含むセラミックペーストを第１貫通孔Ｈ１に充填することにより形成される。あるいは、未焼結のセラミック拘束部１５０は、未焼結のセラミック拘束層と同様のセラミックシートを第１貫通孔Ｈ１に充填することにより形成されてもよい。
【0118】
図１７は、複合積層体を作製する工程の一例を示す断面模式図である。
【0119】
図１７に示すように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第１主面１１１Ａａと未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂとが対向するように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａを含む未焼結のセラミック層と未焼結の第１セラミック拘束層１５１を含む未焼結のセラミック拘束層とを積層することにより、複合積層体１００を作製する。
【0120】
未焼結の第１セラミック拘束層１５１に未焼結の放電電極１２０の一部が形成され、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに未焼結の放電電極１２０の一部が形成される場合には、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに形成された未焼結の放電電極１２０と未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された未焼結の放電電極１２０とが厚み方向に重なるように、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第１主面１１１Ａａと未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第２主面１５１ｂとを対向させる。この際、厚み方向から見て、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに形成された未焼結の放電電極１２０の中心が、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された未焼結の放電電極１２０の中心と一致することが好ましいが、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された未焼結の放電電極１２０の中心からずれてもよい。いずれの場合においても、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に形成された未焼結の放電電極１２０の第２主面１５１ｂ側の外縁は、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに形成された未焼結の放電電極１２０の第１主面１１１Ａａ側の外縁よりも外側に位置しないことが好ましい。
【0121】
図１７に示す複合積層体１００では、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの第２主面１１１Ａｂ側に未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂが更に積層されている。未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂの未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側には、未焼結のセラミック拘束層が更に積層されてもよい。同様に、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側には、未焼結のセラミック拘束層が更に積層されてもよい。
【0122】
得られた複合積層体１００を、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａ等の未焼結のセラミック層が焼結する温度で焼成する。これにより、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａは第１放電側セラミック層１１Ａとなり、未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂは第２放電側セラミック層１１Ｂとなるため、絶縁基板１０が作製される。さらに、未焼結の放電電極１２０は放電電極２０となる。
【0123】
一方、複合積層体１００の焼成温度では実質的に焼結しない未焼結のセラミック拘束部１５０及び未焼結の第１セラミック拘束層１５１は焼成時に収縮しないので、焼成時における絶縁基板１０及び放電電極２０の不所望な変形を抑制することができる。その結果、絶縁基板１０の表面（具体的には、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａ）に対して放電電極２０の先端２１を高精度に配置することができる。
【0124】
複合積層体１００を焼成した後、残存する未焼結のセラミック拘束部１５０及び未焼結の第１セラミック拘束層１５１を除去することが好ましい。未焼結のセラミック拘束部１５０及び未焼結の第１セラミック拘束層１５１を除去する方法としては、例えば、ウェットブラスト、サンドブラスト、ブラッシング、超音波洗浄等の方法を用いることができる。
【0125】
以上の工程により、放電ユニットＵ１Ａを作製することができる。同様の方法により、放電ユニットＵ１を作製することも可能である。また、図示されていないが、第１孔１６１及び第２孔の大きさ又は位置を変更することにより、図５Ｃに示す放電電極２０Ｃ又は図５Ｄに示す放電電極２０Ｄを形成することができる。
【0126】
図１８は、複合積層体を作製する工程の第１変形例を示す断面模式図である。
【0127】
図１８に示す複合積層体１００Ａでは、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側に未焼結の第２セラミック拘束層１５２が更に積層されている。未焼結の放電電極１２０の先端は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１と未焼結の第２セラミック拘束層１５２との界面の位置と一致している。
【0128】
複合積層体１００Ａを焼成することによっても、放電ユニットＵ１Ａを作製することができる。また、図示されていないが、未焼結の第２セラミック拘束層１５２にも未焼結の放電電極１２０を形成することにより、図５Ｅに示す放電電極２０Ｅ又は図５Ｆに示す放電電極２０Ｆを形成することができる。
【0129】
図１９は、複合積層体を作製する工程の第２変形例を示す断面模式図である。
【0130】
図１９に示す複合積層体１００Ｂでは、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａに未焼結の放電電極１２０が形成されず、未焼結の第１セラミック拘束層１５１に未焼結の放電電極１２０の全部が形成されている。図１９に示す例では、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側には未焼結の第２セラミック拘束層１５２が更に積層されている。未焼結の放電電極１２０の先端は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１と未焼結の第２セラミック拘束層１５２との界面の位置と一致してもよく、一致しなくてもよい。
【0131】
複合積層体１００Ｂを焼成することにより、放電ユニットＵ１Ｂを作製することができる。
【0132】
図２０は、複合積層体を作製する工程の第３変形例を示す断面模式図である。
【0133】
図２０に示す複合積層体１００Ｃでは、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａの未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂと反対側に未焼結の第３放電側セラミック層１１１Ｃ及び未焼結の第１セラミック拘束層１５１が積層され、未焼結の第３放電側セラミック層１１１Ｃの未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側に未焼結の第４放電側セラミック層１１１Ｄが積層され、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａと反対側に未焼結の第２セラミック拘束層１５２が積層されている。図２０に示すように、未焼結の第３放電側セラミック層１１１Ｃ及び未焼結の第１セラミック拘束層１５１の外側には未焼結の第３セラミック拘束層１５３が積層されることが好ましく、未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂの外側には未焼結の第４セラミック拘束層１５４が積層されることが好ましい。未焼結の放電電極１２０の先端は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１と未焼結の第２セラミック拘束層１５２との界面の位置と一致してもよく、一致しなくてもよい。
【0134】
複合積層体１００Ｃを焼成することにより、放電ユニットＵ１Ｃを作製することができる。
【0135】
その後、例えば、放電ユニットＵ１に集電ユニットＵ２を取り付けることにより、イオン発生器１が得られる。
【0136】
［実施形態２］
本発明の実施形態２のイオン発生器では、放電電極及び集電電極の両方が絶縁基板に設けられている。
本発明の実施形態２のイオン発生器では、放電電極及び集電電極の両方が絶縁基板に設けられている。
【0137】
図２１は、本発明の実施形態２のイオン発生器の一例を示す断面模式図である。図２２Ａは、図２１に示すイオン発生器を厚み方向において放電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。図２２Ｂは、図２１に示すイオン発生器を厚み方向において集電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。
【0138】
図２１に示すイオン発生器２は、絶縁基板１０と、絶縁基板１０に設けられた複数の放電電極２０と、絶縁基板１０の厚み方向において放電電極２０と対向する位置に、放電電極２０と空間を隔てて設けられた集電電極３０と、を備える。
【0139】
絶縁基板１０は、厚み方向（図２１では上下方向）に積層された複数のセラミック層を含む。図２１には絶縁基板１０の全体の構成が示されていないが、絶縁基板１０は、第１放電側セラミック層１１Ａと、第２放電側セラミック層１１Ｂと、第１集電側セラミック層１２Ａと、第２集電側セラミック層１２Ｂと、を含む。
【0140】
本発明の実施形態１と同様、第１放電側セラミック層１１Ａは、本発明の「第１セラミック層」に相当する。第１放電側セラミック層１１Ａは、厚み方向に相対する第１主面１１Ａａ及び第２主面１１Ａｂを有する。イオン発生器２では、第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａが放電電極２０と集電電極３０との間の空間に接している。
【0141】
一方、第１集電側セラミック層１２Ａは、本発明の「第２セラミック層」に相当する。第１集電側セラミック層１２Ａは、厚み方向において第１放電側セラミック層１１Ａの第１主面１１Ａａと対向する位置に設けられている。
【0142】
第２集電側セラミック層１２Ｂは、厚み方向において第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側に隣り合うように設けられている。第２集電側セラミック層１２Ｂの第１集電側セラミック層１２Ａと反対側には、第２集電側セラミック層１２Ｂと厚み方向に隣り合うように少なくとも１層のセラミック層が更に設けられていてもよい。あるいは、厚み方向において第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側に第２集電側セラミック層１２Ｂが設けられていなくてもよい。
【0143】
第１集電側セラミック層１２Ａの第２集電側セラミック層１２Ｂと反対側には、第１集電側セラミック層１２Ａと厚み方向に隣り合うように少なくとも１層のセラミック層が更に設けられていてもよい。
【0144】
絶縁基板１０には、少なくとも第１集電側セラミック層１２Ａを厚み方向に貫通する複数の第２貫通孔Ｈ２が設けられていることが好ましい。図２１に示す例では、第２貫通孔Ｈ２は、第１集電側セラミック層１２Ａ及び第２集電側セラミック層１２Ｂを厚み方向に貫通するように設けられている。第２貫通孔Ｈ２は、排気口として機能する。
【0145】
図２２Ｂに示すように、第２貫通孔Ｈ２は、規則的に配置されていることが好ましい。図２２Ｂに示す例では、第２貫通孔Ｈ２は、厚み方向から見て、第１貫通孔Ｈ１と重ならない位置に配置されているが、第１貫通孔Ｈ１と重なる位置に配置されていてもよい。
【0146】
図２２Ｂにおいては、厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は特に限定されず、例えば、円形又は楕円形等であってもよく、長方形等の多角形等であってもよい。多角形の角部には丸みが付けられていてもよい。厚み方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の平面形状は、厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状と同じであってもよく、異なっていてもよい。イオン発生器２をイオン風発生器として用いる場合には、第２貫通孔Ｈ２の開口率は大きい方が好ましい。
【0147】
図２１に示すように、厚み方向に直交する方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の断面形状は、互いに同じであることが好ましい。厚み方向に直交する方向から見たときの第２貫通孔Ｈ２の断面形状は特に限定されず、例えばテーパー状であってもよい。
【0148】
その他の絶縁基板１０の構成、及び、放電電極２０の構成については、イオン発生器１と同様である。
【0149】
絶縁基板１０には、少なくとも第１放電側セラミック層１１Ａを厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔Ｈ１が設けられていることが好ましい。図２１に示す例では、第１貫通孔Ｈ１は、第１放電側セラミック層１１Ａ及び第２放電側セラミック層１１Ｂを厚み方向に貫通するように設けられている。第１貫通孔Ｈ１は、吸気口として機能する。
【0150】
第１貫通孔Ｈ１は、例えば、隣り合う放電電極２０の間に配置されている。第１貫通孔Ｈ１は、規則的に配置されていることが好ましい。図２２Ａに示す例では、第１貫通孔Ｈ１は、厚み方向から見て、最も近い放電電極２０の先端２１同士を結ぶ直線上に配置されている。
【0151】
図２２Ａにおいては、厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状は、互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。厚み方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の平面形状は特に限定されず、例えば、円形又は楕円形等であってもよく、長方形等の多角形等であってもよい。多角形の角部には丸みが付けられていてもよい。イオン発生器２をイオン風発生器として用いる場合には、第１貫通孔Ｈ１の開口率は大きい方が好ましい。
【0152】
図２１に示すように、厚み方向に直交する方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の断面形状は、互いに同じであることが好ましい。厚み方向に直交する方向から見たときの第１貫通孔Ｈ１の断面形状は特に限定されず、例えばテーパー状であってもよい。
【0153】
イオン発生器２では、放電電極２０の先端２１が絶縁基板１０の内側に位置しているため、放電電極２０にホコリ等が付着することによる影響を抑えることができる。
【0154】
集電電極３０は、絶縁基板１０に設けられている。具体的には、第１集電側セラミック層１２Ａに集電電極３０が設けられ、かつ、集電電極３０の一部が第１集電側セラミック層１２Ａから露出している。
【0155】
イオン発生器２が後述する方法により製造される場合、未焼結のセラミック拘束層に拘束された状態で放電電極２０及び集電電極３０が形成される。未焼結のセラミック拘束層は焼成時に焼結しない、つまり、未焼結のセラミック拘束層は焼成時に収縮しないので、焼成時における絶縁基板１０、放電電極２０及び集電電極３０の不所望な変形を抑制することができる。その結果、放電電極２０の先端２１と集電電極３０との最近接距離が高精度となるように放電電極２０及び集電電極３０を配置することができる。
【0156】
図２１に示すように、放電電極２０の先端２１に最も近い集電電極３０の露出部（図２１中、Ｐで示す箇所）は、第１集電側セラミック層１２Ａと、厚み方向において第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側に隣り合う第２集電側セラミック層１２Ｂとの界面の位置に設けられていることが好ましい。
【0157】
図２１等では、説明の便宜のために、第１集電側セラミック層１２Ａと第２集電側セラミック層１２Ｂとの界面が明瞭に示されているが、このような界面が明瞭に現れないこともある。
【0158】
集電電極３０の形状は特に限定されない。図２２Ｂに示す例では、集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁の全周にわたってリング状に配置されている。厚み方向から見て、集電電極３０の中心は、放電電極２０の中心と一致することが好ましい。各々の第２貫通孔Ｈ２の側壁に配置される集電電極３０は、配線等の導電部を介して互いに接続されていてもよい。集電電極３０の形状は、１箇所以上途切れた部分を備えるリング形状であってもよい。この場合、途切れた部分には第１集電側セラミック層１２Ａが配置されることになる。
【0159】
集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁の一部に配置されていてもよい。その場合、集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁に沿って連続的に配置されていてもよく、断続的に配置されていてもよい。
【0160】
あるいは、集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁に沿って個別に配置される代わりに、一体となって面状に配置されてもよい。
【0161】
集電電極３０に含有される導電材料は、特に限定されない。例えば、絶縁基板１０を構成するセラミック層が低温焼結セラミック材料を含有する場合、集電電極３０に含有される導電材料として、銅、銀等の金属又はこれらの金属の少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。集電電極３０において、上述した導電材料は、めっき法、スパッタリング法等により、金、クロム、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン等の耐食性を有する金属材料で被覆されていてもよい。集電電極３０に含有される導電材料は、放電電極２０に含有される導電材料と同一であることが好ましい。
【0162】
以下、本発明の実施形態２のイオン発生器の製造方法について説明する。このようなイオン発生器の製造方法も本発明の１つである。
【0163】
本発明の実施形態２では、複合積層体を作製する方法が実施形態１と異なる。
【0164】
図２３は、複合積層体を作製する工程の一例を示す断面模式図である。
【0165】
図２３に示す複合積層体２００を作製する前に、未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａに、一部が未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａから露出するように、未焼結の集電電極１３０を形成する。なお、未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａは、本発明の「未焼結の第２セラミック層」に相当する。
【0166】
図２３に示す例では、複合積層体２００を作製するために、未焼結の放電電極１２０が形成された未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａに、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａ側から未焼結の第２セラミック拘束層１５２及び未焼結の第２集電側セラミック層１１２Ｂを介して、未焼結の集電電極１３０が形成された未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａを積層する。図２３に示すように、未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａの外側には未焼結の第３セラミック拘束層１５３が積層されることが好ましく、未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂの外側には未焼結の第４セラミック拘束層１５４が積層されることが好ましい。
【0167】
なお、複合積層体２００を作製する工程では、未焼結の放電電極１２０が形成された未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａに、未焼結の集電電極１３０が形成された未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａを、直接的又は間接的に積層すればよい。具体的には、未焼結の集電電極１３０の形状又は配置等によって、未焼結の放電電極１２０が形成された未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａに、別の未焼結のセラミック拘束層を介して、又は、未焼結の第１セラミック拘束層１５１の第１主面１５１ａ側から別の未焼結のセラミック拘束層及び別の未焼結のセラミック層を介して、あるいは直接に、未焼結の集電電極１３０が形成された未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａを積層すればよい。
【0168】
得られた複合積層体２００を、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａ等の未焼結のセラミック層が焼結する温度で焼成する。これにより、未焼結の第１放電側セラミック層１１１Ａは第１放電側セラミック層１１Ａとなり、未焼結の第２放電側セラミック層１１１Ｂは第２放電側セラミック層１１Ｂとなり、未焼結の第１集電側セラミック層１１２Ａは第１集電側セラミック層１２Ａとなり、未焼結の第２集電側セラミック層１１２Ｂは第２集電側セラミック層１２Ｂとなるため、絶縁基板１０が作製される。さらに、未焼結の放電電極１２０は放電電極２０となり、未焼結の集電電極１３０は集電電極３０となる。
【0169】
一方、複合積層体２００の焼成温度では実質的に焼結しない未焼結のセラミック拘束部１５０、未焼結の第１セラミック拘束層１５１及び未焼結の第２セラミック拘束層１５２は焼成時に収縮しないので、焼成時における絶縁基板１０、放電電極２０及び集電電極３０の不所望な変形を抑制することができる。その結果、放電電極２０の先端２１と集電電極３０との最近接距離が高精度となるように放電電極２０及び集電電極３０を配置することができる。複合積層体２００が未焼結の第３セラミック拘束層１５３及び未焼結の第４セラミック拘束層１５４を備える場合も同様である。
【0170】
複合積層体２００を焼成した後、残存する未焼結のセラミック拘束部１５０、未焼結の第１セラミック拘束層１５１及び未焼結の第２セラミック拘束層１５２を除去することが好ましい。複合積層体２００が未焼結の第３セラミック拘束層１５３及び未焼結の第４セラミック拘束層１５４を備える場合には、それらも除去することが好ましい。
【0171】
以上の工程により、イオン発生器２が得られる。
【0172】
図２４は、本発明の実施形態２のイオン発生器の第１変形例を示す断面模式図である。図２５は、図２４に示すイオン発生器を厚み方向において放電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。なお、図２４に示すイオン発生器を厚み方向において集電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図は、図２２Ｂと同様である。
【0173】
図２４に示すイオン発生器２Ａでは、第１貫通孔Ｈ１は、斜め方向に隣り合う放電電極２０の間に配置されている。第１貫通孔Ｈ１は、規則的に配置されていることが好ましい。図２５に示す例では、第１貫通孔Ｈ１は、厚み方向から見て、最も近い放電電極２０の先端２１同士を結ぶ直線上に配置されていない。
【0174】
第２貫通孔Ｈ２は、規則的に配置されていることが好ましい。第２貫通孔Ｈ２は、厚み方向から見て、第１貫通孔Ｈ１と重ならない位置に配置されていてもよく、第１貫通孔Ｈ１と重なる位置に配置されていてもよい。
【0175】
イオン発生器２Ａでは、放電電極２０の先端２１が絶縁基板１０の内側に位置しているため、放電電極２０にホコリ等が付着することによる影響を抑えることができる。
【0176】
図２４に示すように、放電電極２０の先端２１に最も近い集電電極３０の露出部Ｐは、第１集電側セラミック層１２Ａと、厚み方向において第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側に隣り合う第２集電側セラミック層１２Ｂとの界面の位置に設けられていることが好ましい。
【0177】
集電電極３０は、例えば、第２貫通孔Ｈ２の側壁の全周にわたってリング状に配置されている。厚み方向から見て、集電電極３０の中心は、放電電極２０の中心と一致することが好ましい。各々の第２貫通孔Ｈ２の側壁に配置される集電電極３０は、配線等の導電部を介して互いに接続されていてもよい。あるいは、集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁に沿って個別に配置される代わりに、一体となって面状に配置されてもよい。
【0178】
図２６は、本発明の実施形態２のイオン発生器の第２変形例を示す断面模式図である。図２７は、図２６に示すイオン発生器を厚み方向において集電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。なお、図２６に示すイオン発生器を厚み方向において放電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図は、図２５と同様である。
【0179】
図２６に示すイオン発生器２Ｂでは、集電電極３０は、絶縁基板１０の内側面（具体的には、第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側の主面）に露出するように面状に配置されている。図２７に示すように、厚み方向から見て、集電電極３０の中心は、放電電極２０の中心と一致することが好ましい。
【0180】
図２６に示すイオン発生器２Ｂでは、第２貫通孔Ｈ２は、斜め方向に隣り合う集電電極３０の間に配置されている。第２貫通孔Ｈ２は、規則的に配置されていることが好ましい。図２７に示す例では、第２貫通孔Ｈ２は、厚み方向から見て、最も近い集電電極３０同士を結ぶ直線上に配置されていない。厚み方向から見て、第２貫通孔Ｈ２は、第１貫通孔Ｈ１と重なる位置に配置されていることが好ましく、第２貫通孔Ｈ２の中心は、第１貫通孔Ｈ１の中心と一致することがより好ましい。
【0181】
イオン発生器２Ｂでは、放電電極２０の先端２１が絶縁基板１０の内側に位置しているため、放電電極２０にホコリ等が付着することによる影響を抑えることができる。
【0182】
図２６に示すように、放電電極２０の先端２１に最も近い集電電極３０の露出部Ｐは、第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側の主面の位置に設けられていることが好ましい。
【0183】
図２８は、本発明の実施形態２のイオン発生器の第３変形例を示す断面模式図である。図２９Ａは、図２８に示すイオン発生器を厚み方向において放電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。図２９Ｂは、図２８に示すイオン発生器を厚み方向において集電電極側から見た状態の一例を示す平面模式図である。
【0184】
図２８に示すイオン発生器２Ｃでは、放電電極２０と集電電極３０との間の空間が流路壁１３によって離隔されている。これにより、隣り合う流路間でのイオン風の摩擦及び干渉等を防止することができる。
【0185】
イオン発生器２Ｃでは、放電電極２０の先端２１が絶縁基板１０の内側に位置しているため、放電電極２０にホコリ等が付着することによる影響を抑えることができる。
【0186】
放電電極２０は、例えば、第１貫通孔Ｈ１の周囲に配置されている。第１貫通孔Ｈ１の周囲には、１個の放電電極２０が配置されてもよく、複数の放電電極２０が配置されてもよい。各々の第１貫通孔Ｈ１の周囲に配置される放電電極２０の数は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0187】
集電電極３０は、例えば、第２貫通孔Ｈ２の側壁の全周にわたってリング状に配置されている。厚み方向から見て、集電電極３０の中心は、放電電極２０の中心と一致することが好ましい。各々の第２貫通孔Ｈ２の側壁に配置される集電電極３０は、配線等の導電部を介して互いに接続されていてもよい。あるいは、集電電極３０は、第２貫通孔Ｈ２の側壁に沿って個別に配置される代わりに、一体となって面状に配置されてもよい。集電電極３０の形状は、１箇所以上途切れた部分を備えるリング形状であってもよい。この場合、途切れた部分には第１集電側セラミック層１２Ａが配置されることになる。
【0188】
第２貫通孔Ｈ２は、規則的に配置されていることが好ましい。厚み方向から見て、第２貫通孔Ｈ２は、第１貫通孔Ｈ１と重なる位置に配置されていることが好ましく、第２貫通孔Ｈ２の中心は、第１貫通孔Ｈ１の中心と一致することがより好ましい。
【0189】
図２８に示すように、放電電極２０の先端２１に最も近い集電電極３０の露出部Ｐは、第１集電側セラミック層１２Ａと、厚み方向において第１集電側セラミック層１２Ａの放電電極２０側に隣り合う第２集電側セラミック層１２Ｂとの界面の位置に設けられていることが好ましい。
【0190】
本発明のイオン発生器は、上記実施形態に限定されるものではなく、イオン発生器の構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0191】
１、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ イオン発生器
１０ 絶縁基板
１１Ａ 第１放電側セラミック層（第１セラミック層）
１１Ａａ 第１放電側セラミック層の第１主面
１１Ａｂ 第１放電側セラミック層の第２主面
１１Ｂ 第２放電側セラミック層
１１Ｃ 第３放電側セラミック層
１１Ｃａ 第３放電側セラミック層の第１主面
１１Ｃｂ 第３放電側セラミック層の第２主面
１１Ｄ 第４放電側セラミック層
１１Ｄａ 第４放電側セラミック層の第１主面
１１Ｄｂ 第４放電側セラミック層の第２主面
１２Ａ 第１集電側セラミック層（第２セラミック層）
１２Ｂ 第２集電側セラミック層
１３ 流路壁
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ 放電電極
２１ 放電電極の先端
２２ 放電電極の底面
３０ 集電電極
４０ スペーサー
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、２００ 複合積層体
１１１Ａ 未焼結の第１放電側セラミック層（未焼結の第１セラミック層）
１１１Ａａ 未焼結の第１放電側セラミック層の第１主面
１１１Ａｂ 未焼結の第１放電側セラミック層の第２主面
１１１Ｂ 未焼結の第２放電側セラミック層
１１１Ｃ 未焼結の第３放電側セラミック層
１１１Ｄ 未焼結の第４放電側セラミック層
１１２Ａ 未焼結の第１集電側セラミック層（未焼結の第２セラミック層）
１１２Ｂ 未焼結の第２集電側セラミック層
１２０ 未焼結の放電電極
１３０ 未焼結の集電電極
１５０ 未焼結のセラミック拘束部
１５１ 未焼結の第１セラミック拘束層
１５１ａ 未焼結の第１セラミック拘束層の第１主面
１５１ｂ 未焼結の第１セラミック拘束層の第２主面
１５２ 未焼結の第２セラミック拘束層
１５３ 未焼結の第３セラミック拘束層
１５４ 未焼結の第４セラミック拘束層
１６１ 第１孔
１６２ 第２孔
Ｈ１ 第１貫通孔
Ｈ２ 第２貫通孔
Ｐ 放電電極の先端に最も近い集電電極の露出部
Ｕ１、Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ 放電ユニット
Ｕ２ 集電ユニット
１０ 絶縁基板
１１Ａ 第１放電側セラミック層（第１セラミック層）
１１Ａａ 第１放電側セラミック層の第１主面
１１Ａｂ 第１放電側セラミック層の第２主面
１１Ｂ 第２放電側セラミック層
１１Ｃ 第３放電側セラミック層
１１Ｃａ 第３放電側セラミック層の第１主面
１１Ｃｂ 第３放電側セラミック層の第２主面
１１Ｄ 第４放電側セラミック層
１１Ｄａ 第４放電側セラミック層の第１主面
１１Ｄｂ 第４放電側セラミック層の第２主面
１２Ａ 第１集電側セラミック層（第２セラミック層）
１２Ｂ 第２集電側セラミック層
１３ 流路壁
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ 放電電極
２１ 放電電極の先端
２２ 放電電極の底面
３０ 集電電極
４０ スペーサー
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、２００ 複合積層体
１１１Ａ 未焼結の第１放電側セラミック層（未焼結の第１セラミック層）
１１１Ａａ 未焼結の第１放電側セラミック層の第１主面
１１１Ａｂ 未焼結の第１放電側セラミック層の第２主面
１１１Ｂ 未焼結の第２放電側セラミック層
１１１Ｃ 未焼結の第３放電側セラミック層
１１１Ｄ 未焼結の第４放電側セラミック層
１１２Ａ 未焼結の第１集電側セラミック層（未焼結の第２セラミック層）
１１２Ｂ 未焼結の第２集電側セラミック層
１２０ 未焼結の放電電極
１３０ 未焼結の集電電極
１５０ 未焼結のセラミック拘束部
１５１ 未焼結の第１セラミック拘束層
１５１ａ 未焼結の第１セラミック拘束層の第１主面
１５１ｂ 未焼結の第１セラミック拘束層の第２主面
１５２ 未焼結の第２セラミック拘束層
１５３ 未焼結の第３セラミック拘束層
１５４ 未焼結の第４セラミック拘束層
１６１ 第１孔
１６２ 第２孔
Ｈ１ 第１貫通孔
Ｈ２ 第２貫通孔
Ｐ 放電電極の先端に最も近い集電電極の露出部
Ｕ１、Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ 放電ユニット
Ｕ２ 集電ユニット
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】