大気中には、プラスに帯電した微粒子と、マイナスに帯電した微粒子が存在しており、これらの総称を空気イオンと呼んでいる。その中でマイナスに帯電した微粒子のことを『マイナスイオン』と呼んでいるが、『マイナスイオン』という表現は慣例的な表現であって、学術的なものではない。

マイナスイオンはマイナスに帯電した状態の水の微粒子（0.05μm〜0.1μm）と考えられている。一方、プラスイオンはプラスに帯電しているチリや埃、タバコの煙、車や工場からの排気ガス等と考えられている。

この空気イオンは、自然な状態ではプラスイオン1.0に対してマイナスイオンが1.2の比で存在すると言われている。このバランスが保たれているような場所は森林であったり、滝の近くであったりと自然が豊かな場所である。実際に私達が生活する環境では、大気汚染や室内空気汚染、家庭製品から放出された電磁波の影響によって、プラスイオンが増加し、マイナスイオンが減少するといった現象が起こり、空気イオンのバランスが崩れてしまっているとされている。

イオンのバランスが崩れてプラスイオンが増加することは、空気汚染がひどくなることを示し、健康障害を引き起こすことがあると言われている。一方、マイナスイオンが増加することで汚染された空気を浄化することができ、足りないマイナスイオンを補うことでイオンバランスを正常化して、快適な空間を作り、健康維持促進につながると考えられる。

▽マイナスイオンの人体への作用効果（日本機能性イオン協会）

＜健康イオン (マイナスイオン) ＞

＜病気イオン (プラスイオン) ＞

▽自然界のマイナスイオン発生

自然界の約40％のイオンは、地球内部の放射線を含む鉱石と宇宙線は紫外線の放射線による化学的作用によって生成される。残りの60％は、水滴によるイオン化が空気イオンとして太古の昔から地球上に生成されている。

地球内（生活空間）の放射線によるイオン化を図-1に示す。

図-1 地球内（生活空間）の放射線によるイオン化
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人工的にマイナスイオンを発生させる手法としては、A)電気石を利用した方法、B)コロナ放電方式、C)水しぶきを利用した方法（レナード効果）、D)天然鉱石を利用した4つの方法が考えられる。

A) の電気石を利用した方法は、ある程度の衝撃や圧力、熱によるエネルギーを与えてやることでマイナスイオンを放出する。つまり、刺激が与えられなければ、マイナスイオンは一向に放出されないことになる。

B) は、マイナスイオンを大量に発生させるが、同時にオゾンやNOxを発生させてしまう欠点があるといわれている。また、電力の供給が不可欠である。

C) は、滝や噴水の水しぶきを再現するような、きり噴霧法であるが、設備が困難である。

Kayaceraの原理は、D) の手法を利用し、レアアース天然鉱石（温泉鉱石：三朝温泉にある温泉鉱石と類似品、三朝地区の癌死亡率は全国平均の1/2と発表されている）を原料にした微粒子化品を利用した方法で行っている。1μ以下の粒子（80％）、更に微粒子化も可能であるがコスト高になる。

この仕組みについては、人工セラミックパウダーの天然鉱石成分が、微量の放射線を発生させる能力があり、その放射線が空気中の酸素や二酸化炭素、水分子などに衝突することで電離を促し、空気をマイナスイオン化している。

この発生したマイナスイオンが室内環境を改善していく。微量放射線の発生は半永久的に発生し続けることになる。

ここで問題になるのが、放射線の強度がどれくらいで、安全性に問題があるのだろうかということである。