JP4396084B2

JP4396084B2 - Manufacturing method of electrical insulating sheet

Info

Publication number: JP4396084B2
Application number: JP2002194299A
Authority: JP
Inventors: 博樹中嶋; 大介増輪
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP2004039421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正の帯電領域と負の帯電領域とが混在している帯電シートの表裏で帯電の正負を平衡させ、実質的に無帯電の電気絶縁性シートを得る方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックフィルム等の電気絶縁性シートにおける帯電は、後加工工程で品質に関わる問題を生ずることがある。たとえば、静電気放電に起因するスタチックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が存在すると、シートへの印刷や被膜剤塗布に際してインクや被膜剤の斑ができる。また、コンデンサ用や包装用等の蒸着フィルムの製造工程においては、真空蒸着やスパッタリング等の被膜加工後にスタチックマークが現れてしまうこともある。そこで、かかる問題を回避するために、従来、接地されたブラシ状の導電体を帯電シートに接近させ、ブラシ先端でコロナ放電を発生させて除電する自己放電式除電器や、針状電極に商用周波数の高電圧や直流高電圧を印加してコロナ放電を発生させて除電する交流式や直流式の電圧印加式除電器が使用されている。
【０００３】
コロナ放電を利用する従来の除電方法を説明するに、図１において、除電器１は、交流電源１ａに接続された電極１ｂによるコロナ放電によって正イオン１ｃおよび負イオン１ｄを発生させ、帯電シートＳがもつ負の静電荷１ｅとは逆極性の正イオン１ｃを電気力線１ｆにより引き寄せ、シートＳの負の静電荷１ｅと平衡させて除電するものである。しかしながら、写真用フィルムやコンデンサ用フィルム、磁気テープ用フィルム等に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、アラミドフィルム等の電気絶縁性シートは、表面固有抵抗および体積固有抵抗が高いため、図２に示すように、シートＳ上に正の静電荷１ｇと負の静電荷１ｅが混在する、すなわち、正の帯電領域と負の帯電領域とが混在し、これら極性が異なる比較的高い電荷密度の帯電が互いに近接しているシートＳ上の領域（たとえば、細かいピッチで生ずる正極性と負極性の繰り返しの帯電）が存在する場合があり、そのような場合、シートＳの電荷に起因する電気力線１ｆが上記の極性の異なる帯電領域同士で閉じてしまうため少し離れた位置では電界が非常に弱くなり、除電器から必要なイオンを引き寄せることができなくなってシートＳ上の静電荷１ｅ、１ｇを除電することができない。すなわち、正極性と負極性の帯電領域が細かいピッチで混在していると、正と負とでキャンセルされてしまう結果、シートＳから少し離れた位置（除電器の位置）からは電位が低く見えてしまい、イオン１ｃ、１ｄがシートＳへ引き寄せられないのである。
【０００４】
かかる細かい帯電パターンを有する帯電シートの除電技術としては、たとえば特許第２６５１４７６号明細書に記載されているような除電器が知られている。この従来の除電器２は、図３に示すように、走行する帯電シートＳを挟んで、交流電源２ａに接続された複数個の正負イオン生成電極２ｂと交流電源２ｃに接続されたイオン吸引電極２ｄとを対向配置し、正負イオン生成電極２ｂで正負イオンを生成しながらイオン吸引電極２ｄに正負が逆極性の高電圧を交互に印加し、正負イオン生成電極２ｂで生成した正負のイオンをイオン吸引電極２ｄで吸引してシートＳに強制的に照射するようにしたものである。これによれば、シートＳに正負の電位が交互に誘起され、正負イオン生成電極２ｂからの正負のイオンがシートＳの面に強制的に吸引されるので、細かい帯電模様をもつシートであっても除電が可能であるとされている。しかしながら、一方で、除電後のシートに正負の帯電の斑がシートの走行方向に帯状に発生するので、この帯状の帯電斑を少なくするためには、複数個の正負イオン生成電極２ｂをシートの走行方向に並べたり、正負の帯電斑が発生したシートＳに対して直流除電器２ｅや交流除電器２ｆによってさらに直流および交流の除電を行う必要があるという問題がある。
【０００５】
このように、上記従来の除電器においては、イオン吸引電極２ｄからイオンが発生しないため、イオン生成電極２ｂを電気絶縁性シートＳの片面に複数個並べて設置する必要があり、また、シートＳを一旦帯電させてから除電するため、必要なイオン量も多くなって除電器が大型化してしまう。また、イオン生成電極２ｂとイオン吸引電極２ｄによってシートＳが一旦帯電してしまうことから、その後の除電が必須となって直流除電器２ｅや交流除電器２ｆを設置する必要があり、これが除電器をさらに大型かつ複雑なものとし、限られた場所への取付を困難としたり、コスト的にも高価なものとなってしまっている。なお、シートを挟んだ電極からイオンを当該シートに指向する技術を開示するものとして、米国特許第3475652号明細書、同第3892614号明細書がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の技術の上記問題点を解決し、正帯電領域と負帯電領域とが混在している単葉の帯電シートの帯電の正負を平衡させ、表裏で正負がバランスした、実質的に無帯電の電気絶縁性シートを製造する、極めて簡単な方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、正帯電領域と負帯電領域とが混在している単葉の帯電シートの両面に、それぞれ直流電界下のコロナ放電により発生させられた極性が互いに異なるイオンを指向させ、前記帯電シートの一方の面に指向した正イオンと前記帯電シートの他方の面に指向した負イオンとをそれぞれ前記帯電シートを挟んで引き寄せ合わせることにより、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面に正イオンを、前記帯電シートの他方の面に負イオンをそれぞれ集め、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記帯電シートの表裏で平衡させる、電気絶縁性シートの製造方法を特徴とするものである。前記帯電シートとして放電痕を有するものを用いるのも好ましい。また、前記帯電シートとしてコロナ放電処理が施されたものを用いるのも好ましい。さらに、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記帯電シートの表裏で平衡させることにより前記帯電シートを除電するのも好ましい。
また、電気絶縁性シートにコロナ放電処理を施し、その後、前記電気絶縁性シートの両面に、それぞれ直流電界下のコロナ放電によって発生させられた極性が互いに異なるイオンを指向することにより、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記電気絶縁性シートの表裏で平衡させることも好ましい。さらに、帯電シートの帯電量を測定し、得られた前記帯電量に基づいて前記イオンの発生量を制御することも好ましい。
【０００９】
本発明が適用される帯電シートは、電気絶縁性シートからなる。代表的なものとしては、プラスチックフィルムや布帛等のシートや枚葉体があるが、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルムは、電気絶縁性が高いため、本発明を適用するのに特に好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図４に示す本発明の装置３においては、正帯電領域と負帯電領域とが混在している帯電シートＳは、ガイドロール３ａ、３ｂに導かれて矢印方向に連続走行している。このシートＳを挟んで互いに対向する位置には、正の直流電源３ｃに接続された正イオンを発生させるためのコロナ放電電極３ｄと、負の直流電源３ｅに接続された負イオンを発生させるためのコロナ放電電極３ｆとが設置されており、これら放電電極３ｄ、３ｆから発生する正と負のイオンによりシートＳの除電を行うことでシートＳの表裏で帯電の正負を平衡させ、実質的に無帯電の電気絶縁性シートを製造する。
【００１１】
すなわち、図５に示すように、正の電圧が印加されたコロナ放電電極３ｄからは正イオン３ｇが発生し、負の電圧が印加されたコロナ放電電極３ｆからは負イオン３ｈが発生する。帯電シートＳは電気絶縁性であるため、正イオン３ｇと負イオン３ｈは互いに吸引力を及ぼし合い、シートＳの近傍まで引き寄せられる。その結果、正イオン３ｇと負イオン３ｈがシートＳの帯電による電界を受け、シートＳに引きつけられ、正イオン３ｇおよび負イオン３ｈによる電荷とシートＳの帯電とが全体としてほぼ平衡し、実質的に無帯電の絶縁性シートが得られるのである。ここにいうイオンとは、電子、電子を授受した原子、電荷をもった分子、分子クラスター、浮遊粒子等、さまざまな形態の電荷担体の総称である。
【００１２】
これをイオンの動きに基づいてさらに詳細に説明する。除電とは、図１で説明したように、帯電シートＳがもつ帯電１ｅにより、放電電極１ｂから発生する正イオン１ｃ、負イオン１ｄのうち、シートＳの帯電１ｅとは逆極性のイオンが電気力線１ｆにより引き寄せられて正負の電荷を平衡させるものである。しかしながら、図２に示したように、シートＳが電気絶縁性である場合には、シートＳ上に正の静電荷１ｇと負の静電荷１ｅが混在する、すなわち、正の帯電領域と負の帯電領域とが混在している。この場合、電気力線１ｆは、シートＳのもつ正、負の静電荷１ｇ、１ｅの間で閉じてしまい、コロナ放電電極１ｂからのイオン１ｃ、１ｄに作用しないため、除電が困難となる。これを解決するには、何らかの方法でコロナ放電電極１ｂから発生するイオンをシートＳの表面近傍にまで移動させ、シートＳの電荷１ｇ、１ｅによる静電気力を作用させる必要がある。そこで、本発明においては、図６に示すように、正イオンを発生させるコロナ放電電極３ｄと負イオンを発生させるコロナ放電電極３ｆとをシートＳを挟んで対向させ、逆極性のイオンで引き寄せ合うことによってシートＳの近傍に正イオン３ｇ、負イオン３ｈを集め、これらがシートＳの帯電３ｉ、３ｊの作用力を受ける状態にし、もってシートＳの帯電に正、負が混在して電気力線３ｔがシートＳの表面付近で閉じている場合であってもシートＳの帯電３ｉ、３ｊを除電することができるようにしている。
【００１３】
上記実施形態においては、正、負の各イオン発生手段として、対向する電極に逆極性の直流電圧が印加されるコロナ放電電極を説明をしたが、図７に示すように、一方のコロナ放電電極３ｆを接地し、帯電シートＳを挟んで対向するコロナ放電電極３ｄの電界によってコロナ放電電極３ｆの周囲にコロナ放電を発生させることもできる。
【００１４】
また、図８に示すように、共通の直流電源３ｃにそれぞれコロナ放電電極３ｄ、３ｆを接続してコロナ放電によるイオンを発生させることもできる。
【００１６】
コロナ放電電極の形態としては、図９、１０に示すように、ワイヤ電極４ａ、４ｂ、４ｃをスプリング４ｄを介してフレーム４ｅに固定し、対向させた構造のものが、一体型の除電電極として好適である。
なお、この例では、それぞれ３本ずつのワイヤ電極のうち、両端のワイヤ電極４ａは接地し、中央のワイヤ電極４ｂには正の電圧を印加し、他方の中央のワイヤ電極４ｃには負の電圧を印加しているが、全てのワイヤ電極に電圧を印加することであってもよいし、正、負いずれかのワイヤ電極を接地することであってもよい。
【００１７】
また、コロナ放電電極としては、図１１、１２に示すように、針電極５ａを植え込んだ電極バー５ｂをフレーム５ｃに固定して用いることもできる。なお、図中、５ｄは導電性芯材、５ｅは電気絶縁材、５ｆは高圧ケーブルである。
【００１８】
また、本発明によれば、帯電シートを挟んで正イオンと負イオンとが引き合うため、イオン吸引電極で強制的にイオンを引き寄せる従来の技術とは異なり、帯電シートは自ずとほぼ零電位にまで除電される。しかしながら、さらに好ましいのは、図１３に示すように、除電後の帯電シートＳの電位を表面電位計等の帯電測定器３ｐで測定し、その測定信号に基づき、制御器３ｑによって可変電源３ｒ、３ｓの出力電圧を変更するフィードバック制御を用いることである。制御器３ｑは、帯電測定手段３ｐや可変電源３ｒ、３ｓに組み込むことであってもよく、また、制御を行うのは、可変電源３ｒ、３ｓのいずれか一方であってもよい。また、可変電源３ｒ、３ｓは、直流電源であってもよい。
【００１９】
【実施例および比較例】
以下に示す実施例および比較例において、除電の効果は、除電前のフィルムの表面電位と除電後のフィルムの表面電位とを測定することで評価した。また、除電後のフィルムの被除電部位に、複写機で用いるトナーをふりかけ、その付着の様子により帯電状態を調べた。これはダストフィギュア法と呼ばれる電荷分布の簡単な識別方法である（静電気学会編「静電気ハンドブック」、１９８１年）。
（実施例１）図４に示す形態において、帯電シートＳとして幅２００ｍｍ、厚さ１２μｍの２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、速度５０ｍ／分で走行させた。このフィルムは、表面にコロナ放電処理が施されており、コロナ処理痕と呼ばれる静電気帯電模様を有している。コロナ放電電極３ｄ、３ｆとしては、図９、１０に示すものを用いた。ワイヤ電極としては、直径１５０μｍのタングステンワイヤを用い、ワイヤがフィルムの走行方向に対して直交するように、かつ、フィルムの面と平行になるようにフィルムを挟んで設置した。３本のワイヤ電極４ａ、４ｂ、４ｃのうち、両端の２本のワイヤ４ａは接地し、中央の１本のワイヤ４ｂ、４ｃはそれぞれ直流電源３ｃ、３ｅに接続した。直流電源３ｃ、３ｅには、それぞれ、−１０ｋＶ、＋１０ｋＶを発生する直流電源を用いた。フィルムを挟む電極間距離は４０ｍｍであり、そのほぼ中央をフィルムが走行するようにした。
【００２０】
この例では、−１５ｋＶに帯電していたフィルムの電位を−１ｋＶにまで低下させることができ、帯電模様もなくすことができた。
（実施例２）
図７に示す形態において、一方のコロナ放電電極３ｆを接地し、他方のコロナ放電電極３ｄを＋１０ｋＶの直流電源３ｃに接続し、両電極間距離を２０ｍｍにした。そのほかは実施例１と同様にフィルムを除電した。
【００２１】
この例では、−１５ｋＶに帯電していたフィルムの電位を＋２ｋＶにまで低下させることができ、また、トナーでフィルムの帯電模様を可視化したところ、除電前に存在していたコロナ放電痕と呼ばれる帯電模様もなくなっていた。
【００２２】
（実施例３）図１３に示す形態において、帯電測定器３ｐにより除電後のフィルムの電位を測定し、この電位がほぼゼロとなるように、制御器３ｑにより直流電源３ｒ、３ｓの出力電圧を変更した。そのほかは実施例１と同様にフィルムを除電した。
【００２３】
この例では、−１５ｋＶに帯電していたフィルムの電位を０ｋＶにまで低下させることができ、また、帯電模様もなくすことができた。
（比較例）図７に示す形態において、直流電源３ｃの替わりに６０Ｈｚの交流電源を接続し、コロナ放電電極３ｄとして針状電極を用い、コロナ放電電極３ｆを用いないで片面から除電した。そのほかは実施例１と同様にフィルムを除電した。なお、コロナ放電電極３ｄとしては、図１４に示すものを用いた。この除電電極６は、針電極６ａと、高圧芯材６ｂと、電気絶縁材６ｃと、フレーム６ｄとを有するものである。
【００２４】
この例では、−１５ｋＶに帯電していたフィルムの電位は−３ｋＶにまでしか除電できず、また、帯電模様も薄くはなるもののなくすことはできなかった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、実施例と比較例との対比からも明らかなように、正帯電領域と負帯電領域とが混在している単葉の帯電シートの帯電の正負を平衡させ、表裏で正負がバランスした、実質的に無帯電の電気絶縁性シートを、極めて簡単な方法で製造することができる。すなわち、正帯電領域と負帯電領域が混在したような単葉の帯電シートであっても、少ない除電電極により効果的に除電を行なうことができ、帯電模様を除去することができる。そのため、上述した従来の技術に比較して、同じ除電能力であればコンパクトかつ安価にでき、また、本発明で得られる電気絶縁性シートは、スタチックマークやコロナ処理痕等の帯電欠点を有しないため、後加工工程における蒸着不良や被膜剤の不均質な分布等の不都合を発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による除電作用の概略説明図である。
【図２】従来の技術による除電作用の概略説明図である。
【図３】従来の除電装置の概略正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る装置の概略正面図である。
【図５】図４に示した装置による除電作用の概略説明図である。
【図６】図４に示した装置による除電作用の概略説明図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る装置の概略正面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る装置の概略正面図である。
【図９】本発明で用いるコロナ放電電極の概略正面図である。
【図１０】図９に示したコロナ放電電極の概略側面図である。
【図１１】本発明で用いる別の放電電極の概略正面図である。
【図１２】図１１に示したコロナ放電電極の概略側面図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態に係る装置の概略正面図である。
【図１４】比較例で用いたコロナ放電電極の概略正面図である。
【符号の説明】
３：除電器
３ａ：ガイドロール
３ｂ：ガイドロール
３ｃ：直流電源
３ｄ：コロナ放電電極
３ｅ：直流電源
３ｆ：コロナ放電電極
３ｇ：正イオン
３ｈ：負イオン
３ｉ：帯電シートＳの正帯電
３ｊ：帯電シートＳの負帯電
３ｐ：帯電測定器
３ｑ：制御器
３ｒ：可変直流電源
３ｓ：可変直流電源
３ｔ：電気力線
４：コロナ放電電極
４ａ：ワイヤ電極
４ｂ：ワイヤ電極
４ｃ：ワイヤ電極
４ｄ：スプリング
４ｅ：フレーム
５：コロナ放電電極
５ａ：針電極
５ｂ：電極バー
５ｃ：フレーム
５ｄ：導電性芯材
５ｅ：電気絶縁材
５ｆ：高圧ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for obtaining a substantially uncharged electrically insulating sheet by balancing the positive and negative charges on the front and back of a charged sheet in which a positive charging area and a negative charging area are mixed.
[0002]
[Prior art]
Charging in an electrically insulating sheet such as a plastic film may cause quality problems in the post-processing process. For example, when there is a locally strong charge or discharge mark called a static mark resulting from electrostatic discharge, ink or coating agent spots are formed during printing on the sheet or coating of the coating agent. Moreover, in the manufacturing process of vapor deposition films for capacitors and packaging, static marks may appear after film processing such as vacuum vapor deposition or sputtering. Therefore, in order to avoid such problems, conventionally, a grounded brush-like conductor is brought close to the charging sheet, and a corona discharge is generated at the tip of the brush to eliminate static electricity, and a needle-like electrode is commercially available. 2. Description of the Related Art An AC type or DC type voltage application type static eliminator that uses a high frequency voltage or a high DC voltage to generate a corona discharge for static elimination is used.
[0003]
To explain a conventional static elimination method using corona discharge, in FIG. 1, a static eliminator 1 generates positive ions 1c and negative ions 1d by corona discharge by an electrode 1b connected to an AC power source 1a. The negative electrostatic charge 1e possessed by the negative charge 1e is attracted by the electric lines of force 1c of positive ions 1c having the opposite polarity, and is neutralized with the negative static charge 1e of the sheet S to be neutralized. However, electrical insulating sheets such as polyethylene terephthalate film, polypropylene film, and aramid film used for photographic film, capacitor film, magnetic tape film, etc. have high surface resistivity and volume resistivity, and are shown in FIG. As described above, the positive electrostatic charge 1g and the negative electrostatic charge 1e are mixed on the sheet S, that is, the positive charging region and the negative charging region are mixed, and charging with a relatively high charge density having different polarities is performed. There may be a region on the sheet S that is close to each other (for example, repetitive charging of positive polarity and negative polarity that occurs at a fine pitch). In such a case, the electric lines of force 1f caused by the charge of the sheet S are present. However, the charged areas with different polarities are closed to each other. It is impossible to neutralize electrostatic charges 1e on the sheet S, a 1g can no longer be drawn such ions. That is, if the positive and negative charged regions are mixed at a fine pitch, the positive and negative regions are canceled, and as a result, the potential appears low from a position slightly away from the sheet S (the neutralizer position). Therefore, the ions 1c and 1d are not attracted to the sheet S.
[0004]
As a charge eliminating technique for a charged sheet having such a fine charge pattern, for example, a charge remover as described in Japanese Patent No. 2651476 is known. The conventional static eliminator 2, as shown in FIG. 3, across the strip conductive sheet S traveling, connected ions attracted to connected to an AC power source 2a a a plurality of positive and negative ion-generating electrode 2b AC power source 2c The electrode 2d is disposed oppositely, and positive and negative ions are generated by the positive and negative ion generation electrode 2b, and a high voltage with positive and negative polarity is alternately applied to the ion attracting electrode 2d to generate positive and negative ions generated by the positive and negative ion generation electrode 2b. The sheet S is forcibly irradiated by being attracted by the ion attracting electrode 2d. According to this, positive and negative potentials are alternately induced in the sheet S, and positive and negative ions from the positive and negative ion generation electrodes 2b are forcibly attracted to the surface of the sheet S. It is said that static elimination is possible. However, on the other hand, positive and negative charged spots are generated in a strip shape in the running direction of the sheet after static elimination. In order to reduce the strip-shaped charged spots, a plurality of positive and negative ion generating electrodes 2b are attached to the sheet. There is a problem in that it is necessary to further remove the direct current and the alternating current from the sheet S in which the sheets are arranged in the running direction or the positive and negative charged spots are generated by the direct current neutralizer 2e or the alternating current neutralizer 2f.
[0005]
As described above, in the conventional static eliminator, since ions are not generated from the ion attracting electrode 2d, it is necessary to install a plurality of ion generating electrodes 2b side by side on one side of the electrically insulating sheet S. Since the charge is removed after being charged once, the amount of necessary ions increases and the charge eliminator becomes larger. Further, since the sheet S is once charged by the ion generating electrode 2b and the ion attracting electrode 2d, the subsequent neutralization is essential, and it is necessary to install the direct current neutralizer 2e and the alternating current neutralizer 2f. Has become larger and more complicated, making it difficult to mount in a limited place, and becoming expensive in terms of cost. US Pat. Nos. 3,475,562 and 3892614 disclose techniques for directing ions from an electrode sandwiching a sheet to the sheet.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art described above, to balance the positive and negative charges of a single-leaf charged sheet in which a positively charged area and a negatively charged area are mixed, and to balance the positive and negative sides. substantially producing non-charged electrically insulating sheet, to provide a very simple way.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides ions having different polarities generated by corona discharge under a DC electric field on both surfaces of a single-leaf charged sheet in which a positively charged region and a negatively charged region are mixed. Directing and attracting positive ions directed to one surface of the charged sheet and negative ions directed to the other surface of the charged sheet with the charged sheet sandwiched between them, either the front or back of the charged sheet Positive ions are collected on the other side of the charging sheet, and negative ions are collected on the other side of the charging sheet, and positive ions on one side of the charging sheet and negative ions on the other side of the charging sheet are collected on the charging sheet. to equilibrium on the front and back of, and is characterized in the manufacturing method of an insulating sheet. It is also preferable to use a sheet having a discharge mark as the charging sheet. It is also preferable to use a sheet that has been subjected to corona discharge treatment as the charging sheet. Furthermore, also preferable to neutralize the charge sheet by equilibrium and negative ions of the positive ions and the other surface of the charge sheet on the front and back either side of the charge sheet on the front and back of the charge sheet.
In addition, the charged sheet is subjected to corona discharge treatment on the electrically insulating sheet, and then directs ions having different polarities generated by corona discharge under a DC electric field on both surfaces of the electrically insulating sheet. front and back either to one of the positive ions of the surface of the negative ions of the other surface of the charge sheet is equilibrium on the front and back of the electrical insulating sheet is also preferred. Furthermore, it is also preferable to measure the charge amount of the charging sheet and control the amount of ions generated based on the obtained charge amount.
[0009]
The charged sheet to which the present invention is applied is an electrically insulating sheet. Typical examples include sheets and sheets of plastic films and fabrics, but polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polypropylene film, polystyrene film, polycarbonate film, polyimide film, polyphenylene sulfide film, nylon film, A plastic film such as an aramid film or a polyethylene film is particularly suitable for applying the present invention because of its high electrical insulation.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the apparatus 3 of the present invention shown in FIG. 4, the charging sheet S in which the positive charging area and the negative charging area are mixed is guided to the guide rolls 3a and 3b and continuously runs in the direction of the arrow. In order to generate positive ions connected to the negative DC power source 3e and corona discharge electrodes 3d for generating positive ions connected to the positive DC power source 3c at positions facing each other across the sheet S. The corona discharge electrode 3f is installed and the sheet S is neutralized by positive and negative ions generated from the discharge electrodes 3d and 3f, so that the positive and negative charges are balanced on the front and back of the sheet S. Manufactures uncharged electrical insulating sheets.
[0011]
That is, as shown in FIG. 5, positive ions 3g are generated from the corona discharge electrode 3d to which a positive voltage is applied, and negative ions 3h are generated from the corona discharge electrode 3f to which a negative voltage is applied. Since the charged sheet S is electrically insulating, the positive ions 3g and the negative ions 3h exert an attractive force on each other and are attracted to the vicinity of the sheet S. As a result, the positive ions 3g and the negative ions 3h receive an electric field due to the charging of the sheet S and are attracted to the sheet S, and the charges of the positive ions 3g and the negative ions 3h and the charging of the sheet S are substantially balanced as a whole. Thus, an uncharged insulating sheet can be obtained. The ion here is a general term for various forms of charge carriers such as electrons, atoms that have exchanged electrons, molecules with charge, molecular clusters, and suspended particles.
[0012]
This will be described in more detail based on the movement of ions. As described with reference to FIG. 1, the charge removal means that, by the charge 1e of the charged sheet S, the positive ions 1c and negative ions 1d generated from the discharge electrode 1b generate ions having a polarity opposite to that of the charge 1e of the sheet S. It is attracted by the force line 1f and balances positive and negative charges. However, as shown in FIG. 2, when the sheet S is electrically insulating, the positive electrostatic charge 1 g and the negative electrostatic charge 1 e are mixed on the sheet S, that is, the positive charging region and the negative electrostatic charge are negative. There is a mixture of charged areas. In this case, the electric lines of force 1f are closed between the positive and negative electrostatic charges 1g and 1e of the sheet S, and do not act on the ions 1c and 1d from the corona discharge electrode 1b, so that it is difficult to remove electricity. In order to solve this, it is necessary to move the ions generated from the corona discharge electrode 1b to the vicinity of the surface of the sheet S by some method and to apply the electrostatic force due to the charges 1g and 1e of the sheet S. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6, the corona discharge electrode 3d that generates positive ions and the corona discharge electrode 3f that generates negative ions are opposed to each other with the sheet S interposed therebetween, and attracted by ions of opposite polarity. As a result, the positive ions 3g and the negative ions 3h are collected in the vicinity of the sheet S so that they are subjected to the acting force of the charging 3i and 3j of the sheet S. Even when 3t is closed near the surface of the sheet S, the charge 3i and 3j of the sheet S can be removed.
[0013]
In the above embodiment, as the positive and negative ion generating means, the corona discharge electrode in which a DC voltage of opposite polarity is applied to the opposing electrode has been described. However, as shown in FIG. Corona discharge can also be generated around the corona discharge electrode 3f by the electric field of the corona discharge electrode 3d opposed to the ground sheet 3f with the charging sheet S interposed therebetween.
[0014]
Moreover, as shown in FIG. 8, corona discharge electrodes 3d and 3f can be connected to a common DC power source 3c, respectively, to generate ions by corona discharge.
[0016]
As a form of the corona discharge electrode, as shown in FIGS. 9 and 10 , the wire electrode 4a, 4b, 4c is fixed to the frame 4e via the spring 4d and is opposed to the structure. Is preferred.
In this example, of the three wire electrodes, the wire electrodes 4a at both ends are grounded, a positive voltage is applied to the central wire electrode 4b, and a negative voltage is applied to the other central wire electrode 4c. While applying a voltage, it may be by applying a voltage to all of the wire electrode, positive, but it may also be to ground the negative one of the wire electrode.
[0017]
Moreover, as a corona discharge electrode, as shown to FIG. 11 , 12 , the electrode bar 5b which implanted the needle electrode 5a can also be fixed and used for the flame | frame 5c. In the figure, 5d is a conductive core material, 5e is an electrical insulating material, and 5f is a high voltage cable.
[0018]
Further, according to the present invention, since the positive ions and the negative ions attract each other with the charged sheet interposed therebetween, the charged sheet is naturally neutralized to almost zero potential unlike the conventional technique in which ions are forcibly attracted by the ion attracting electrode. Is done. However, more preferably, as shown in FIG. 13 , the electric potential of the charged sheet S after static elimination is measured by a charge measuring device 3p such as a surface potentiometer, and based on the measurement signal, a variable power source 3r, The feedback control is to change the output voltage of 3s. The controller 3q may be incorporated in the charge measuring means 3p or the variable power sources 3r, 3s, and may be controlled by any one of the variable power sources 3r, 3s. The variable power supplies 3r and 3s may be DC power supplies .
[0019]
Examples and Comparative Examples
In the following examples and comparative examples, the effect of static elimination was evaluated by measuring the surface potential of the film before static elimination and the surface potential of the film after static elimination. Further, the toner used in the copying machine was sprinkled on the portion to be neutralized of the film after neutralization, and the charged state was examined by the state of the adhesion. This is a simple identification method of charge distribution called the dust figure method (“Static Handbook” edited by the Electrostatic Society, 1981).
(Example 1) In the form shown in FIG. 4, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a width of 200 mm and a thickness of 12 μm was used as the charging sheet S, and was run at a speed of 50 m / min. This film has a corona discharge treatment on its surface and has an electrostatic charge pattern called a corona treatment mark. Corona discharge electrodes 3d, as a 3f, were used as shown in FIGS. 9 and 10. As the wire electrode, a tungsten wire having a diameter of 150 μm was used, and the wire was placed so that the wire was orthogonal to the running direction of the film and parallel to the surface of the film. Of the three wire electrodes 4a, 4b, and 4c, the two wires 4a at both ends were grounded, and the central wire 4b and 4c were connected to the DC power sources 3c and 3e, respectively. As the DC power supplies 3c and 3e, DC power supplies that generate −10 kV and +10 kV were used, respectively. The distance between the electrodes sandwiching the film was 40 mm, and the film was allowed to travel almost in the center.
[0020]
In this example, the potential of the film charged to -15 kV could be reduced to -1 kV, and the charged pattern could be eliminated.
(Example 2)
In the embodiment shown in FIG. 7, one corona discharge electrode 3f was grounded, the other corona discharge electrode 3d was connected to a +10 kV DC power source 3c, and the distance between both electrodes was 20 mm. Otherwise, the film was neutralized in the same manner as in Example 1.
[0021]
In this example, the potential of the film charged to −15 kV can be reduced to +2 kV. When the charged pattern of the film is visualized with toner, the charge called corona discharge marks that existed before static elimination was obtained. The pattern was gone .
[0022]
( Example 3 ) In the form shown in FIG. 13 , the potential of the film after static elimination is measured by the charge measuring device 3p, and the output voltage of the DC power sources 3r and 3s is adjusted by the controller 3q so that the potential becomes almost zero. changed. Otherwise, the film was neutralized in the same manner as in Example 1.
[0023]
In this example, the potential of the film charged to −15 kV could be reduced to 0 kV, and the charged pattern could be eliminated.
In the embodiment shown in Comparative Example 7, to connect the AC power supply instead 60Hz of the DC power supply 3c, the needle-like electrode is used as the corona discharge electrodes 3d, and charge removal from one side without using the corona discharge electrode 3f. Otherwise, the film was neutralized in the same manner as in Example 1. As the corona discharge electrode 3d, the one shown in FIG. 14 was used. This static elimination electrode 6 has the needle electrode 6a, the high voltage | pressure core material 6b, the electrical insulation material 6c, and the flame | frame 6d.
[0024]
In this example, the potential of the film charged to -15 kV could be removed only to -3 kV, and the charged pattern could not be eliminated, although it became thin.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, as is clear from the comparison between the example and the comparative example, the positive and negative charges of the single-leaf charged sheet in which the positively charged region and the negatively charged region are mixed are balanced, and balance, the substantially uncharged insulating sheet can be produced in a very simple way. That is, even a single-leaf charged sheet in which a positively charged region and a negatively charged region are mixed can be effectively discharged with a small number of discharging electrodes, and a charged pattern can be removed. Therefore, compared with the above-described conventional technology, the same static elimination ability can be made compact and inexpensive, and the electrical insulating sheet obtained by the present invention has charging defects such as static marks and corona treatment marks. Therefore, inconveniences such as poor deposition in the post-processing process and non-uniform distribution of the coating agent are unlikely to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a static elimination action according to a conventional technique.
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a static elimination action according to a conventional technique.
FIG. 3 is a schematic front view of a conventional static eliminator.
FIG. 4 is a schematic front view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic explanatory view of a static elimination action by the apparatus shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a static elimination action by the apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic front view of an apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic front view of an apparatus according to still another embodiment of the present invention .
9 is a schematic front view of a corona discharge electrode used in the present invention.
10 is a schematic side view of the corona discharge electrodes shown in FIG.
FIG. 11 is a schematic front view of another discharge electrode used in the present invention.
12 is a schematic side view of the corona discharge electrodes shown in FIG. 11.
FIG. 13 is a schematic front view of an apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic front view of a corona discharge electrode used in a comparative example.
[Explanation of symbols]
3: Static eliminator
3a: Guide roll
3b: Guide roll
3c: DC power supply
3d: Corona discharge electrode
3e: DC power supply
3f: Corona discharge electrode
3g: Positive ion
3h: Negative ion
3i: Positive charging of the charging sheet S
3j: negative band power of the charge sheet S
3 p: Charge measuring device
3q: Controller
3r: Variable DC power supply
3s: Variable DC power supply
3t: lines of electric force 4: corona discharge electrode
4a: Wire electrode
4b: Wire electrode
4c: Wire electrode
4d: Spring
4e: Frame 5: Corona discharge electrode
5a: Needle electrode
5b: Electrode bar
5c: Frame
5d: Conductive core material
5e: Electrical insulating material
5f: High voltage cable

Claims

正帯電領域と負帯電領域とが混在している単葉の帯電シートの両面に、それぞれ直流電界下のコロナ放電により発生させられた極性が互いに異なるイオンを指向させ、前記帯電シートの一方の面に指向した正イオンと前記帯電シートの他方の面に指向した負イオンとをそれぞれ前記帯電シートを挟んで引き寄せ合わせることにより、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面に正イオンを、前記帯電シートの他方の面に負イオンをそれぞれ集め、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記帯電シートの表裏で平衡させる、電気絶縁性シートの製造方法。Directing ions having different polarities generated by corona discharge under a direct current electric field to both surfaces of a single-leaf charged sheet in which a positively charged region and a negatively charged region are mixed, on one surface of the charged sheet The positive ions directed to the other surface of the charged sheet are attracted to each other with the charged sheet interposed therebetween, whereby positive ions are applied to either the front or back surface of the charged sheet. collected each other face the negative ions, thereby equilibrium and negative ions of the positive ions and the other surface of the charge sheet on the front and back either side of the charge sheet on the front and back of the charge sheet, an insulating sheet Manufacturing method.

前記帯電シートとして放電痕を有するものを用いる、請求項１に記載の電気絶縁性シートの製造方法。The method for producing an electrically insulating sheet according to claim 1, wherein a sheet having a discharge mark is used as the charging sheet.

前記帯電シートとしてコロナ放電処理が施されたものを用いる、請求項１に記載の電気絶縁性シートの製造方法。The method for producing an electrically insulating sheet according to claim 1, wherein a sheet subjected to corona discharge treatment is used as the charging sheet.

前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記帯電シートの表裏で平衡させることにより前記帯電シートを除電する、請求項１〜３のいずれかに記載の電気絶縁性シートの製造方法。It neutralizes the charge sheet by equilibrium and negative ions of the positive ions and the other surface of the charge sheet on the front and back either side of the charge sheet on the front and back of the charge sheet, according to claim 1 to 3 The manufacturing method of the electrically insulating sheet in any one.

前記帯電シートの帯電量を測定し、得られた前記帯電量に基づいて前記イオンの発生量を制御する、請求項１〜４のいずれかに記載の電気絶縁性シートの製造方法。The method for producing an electrically insulating sheet according to claim 1, wherein the charge amount of the charge sheet is measured, and the amount of the ions generated is controlled based on the obtained charge amount.

電気絶縁性シートにコロナ放電処理を施し、その後、前記電気絶縁性シートの両面に、それぞれ直流電界下のコロナ放電によって発生させられた極性が互いに異なるイオンを指向することにより、前記帯電シートの表裏いずれか一方の面の正イオンと前記帯電シートの他方の面の負イオンとを前記電気絶縁性シートの表裏で平衡させる、電気絶縁性シートの製造方法。By applying corona discharge treatment to the electrically insulating sheet, and then directing ions having different polarities generated by corona discharge under a DC electric field on both sides of the electrically insulating sheet, any positive ions on one surface and a negative ion on the other surface of the charge sheet is equilibrium on the front and back of the electrical insulating sheet, a manufacturing method of an insulating sheet.

前記電気絶縁性シートの帯電量を測定し、得られた前記帯電量に基づいて前記イオンの発生量を制御する、請求項６に記載の電気絶縁性シートの製造方法。The method for producing an electrically insulating sheet according to claim 6, wherein the amount of charge of the electrically insulating sheet is measured, and the amount of ions generated is controlled based on the obtained amount of charge.