JP4811248B2

JP4811248B2 - Antistatic method and apparatus for metal equipment

Info

Publication number: JP4811248B2
Application number: JP2006320256A
Authority: JP
Inventors: 崇裕黒川; 和宜石川; 寛人住田; 光弘高橋; 幹夫竹澤; 善章冨永
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP2008133562A

Description

本発明は金属製機器の帯電防止方法と装置に関し、例えば、多孔性高分子ウエブを多量に製造するのに好適で、高分子液を高電圧による電荷誘導により、あるいはこれに遠心力を伴なって、高分子ファイバとして電子紡糸する静電環境にて、自ら帯電しまたはおよび電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される金属製機器の帯電防止方法と装置に関するものである。 The present invention relates to an antistatic method and apparatus for metal equipment, for example, suitable for producing a large amount of a porous polymer web. The polymer solution is charged by high voltage or accompanied by centrifugal force. In particular, the present invention relates to an antistatic method and apparatus for metal equipment that is charged by itself in an electrostatic environment in which electrospinning is performed as a polymer fiber or that is charged by an electrostatic environment created by an electrospinning system.

高分子の溶融物あるいは溶液を材料として紡糸するのに、機械的な押し出しに代る方法として、電荷誘導により紡糸する電荷誘導紡糸方法（エレクトロスピニング法）ないしは電子紡糸方法（例えば、特許文献１、２参照。）が既に知られている。電子紡糸方法では、ノズルないしキャピラリに高分子溶液を供給して線状に流出する高分子溶液がノズルなどを通じ帯電され、高分子溶液の溶媒の蒸発に伴ない帯電電荷間の距離が小さくなって作用するクーロン力が大きくなり、そのクーロン力が線状の高分子溶液の表面張力に勝った時点で線状の高分子溶液が爆発的に延伸される現象が得られ、しかも、この静電爆発と称される現象が一次、二次、三次と繰り返されることで、サブミクロンの直径を持った高分子ファイバ、いわゆるナノ繊維が作り出される。また、近時では繊維ではなく噴霧状に電子紡糸して微細な高分子粒子ないしは粉体を得ることも行われている。
特開２００２−２０１５５９号公報特開２００６−５０７４２８号公報 In order to spin a polymer melt or solution as a material, a charge-induced spinning method (electrospinning method) or an electrospinning method (for example, Patent Literature 1, 2) is already known. In the electrospinning method, a polymer solution that is supplied linearly to a nozzle or capillary and is discharged linearly is charged through a nozzle or the like, and the distance between charged charges decreases as the solvent of the polymer solution evaporates. When the acting Coulomb force increases and the Coulomb force overcomes the surface tension of the linear polymer solution, a phenomenon that the linear polymer solution is stretched explosively is obtained. A phenomenon called “primary”, “secondary” and “tertiary” is repeated to create a polymer fiber having a sub-micron diameter, so-called nanofiber. Recently, fine polymer particles or powders are obtained by electrospinning in the form of spray instead of fibers.
JP 2002-201559 A JP 2006-507428 A

ところで、本発明者等は電子紡糸方法の実用に向けた研究、開発をしているが、本発明の実施の形態を参照して、図１、図２に示す例、図７に示す例のように樹脂である高分子液１を、高電圧発生部１２からの高電圧による電荷誘導に加え、高分子液１を供給された穴明きシリンダ２がモータ３からのベルト１６ｃを用いた伝動により回転する時の遠心力を伴い、穴明きシリンダ２の***４から高分子ファイバ５として電子紡糸する技術を開発し、紡糸速度、紡糸長さを格段に高め、より微線化も可能にしている。また、図８に示すように高分子液１を帯電電極５３を挿入したキャピラリ５４に供給して噴霧することにより高電圧による電荷誘導での電子紡糸を図りながら、キャピラリ５４を移動機構５１により移動させる技術も開発し、微細な粒子ないしは粉体の高分子ファイバ２４を効率よく得ならが広域にも供給できるようにしている。 By the way, the present inventors are conducting research and development for practical use of the electrospinning method. With reference to the embodiment of the present invention, the examples shown in FIGS. 1 and 2 and the example shown in FIG. In this way, the polymer liquid 1 which is a resin is added to the charge induction by the high voltage from the high voltage generator 12, and the perforated cylinder 2 supplied with the polymer liquid 1 is transmitted using the belt 16 c from the motor 3. With the centrifugal force when rotating, the technology of electrospinning as a polymer fiber 5 from the small hole 4 of the perforated cylinder 2 has been developed, and the spinning speed and spinning length are greatly increased, and finer lines can be made. ing. Further, as shown in FIG. 8, the capillary 54 is moved by the moving mechanism 51 while supplying the polymer solution 1 to the capillary 54 having the charging electrode 53 inserted therein and spraying it to perform electrospinning by charge induction by a high voltage. The technology has also been developed, so that fine particles or powdered polymer fibers 24 can be obtained efficiently even if they can be obtained efficiently.

しかし、種々に実験する中、穴明きシリンダ２を用いる電子紡糸では、時として金属製機器としてのモータ３が帯電してそれが蓄積し、所定電圧を超えると周囲へ異常放電する。これはパンデグラフ起電器として知られる現象の一種である。例えば、図９に示すように電子紡糸に際し穴明きシリンダａをモータｂにより主プーリｃ、樹脂ベルトｄ、従プーリｅよりなる電動手段を介して回転駆動する方式では、樹脂ベルトｄと従プーリｅとの摩擦によってモータｂが帯電して次第に電荷が蓄積していき、モータｂに装備されているエンコーダやレゾルバーと呼ばれる位置検出手段ｆが持っている電子回路に放電してそれを破壊するような問題が生じる。また、電子紡糸に際して移動機構５１によりキャピラリ５４を移動させる方式では、その伝動方式によって金属製機器であるモータが自己帯電することがあるのに加え、電子紡糸系であるキャピラリ５４と連結されて、電子防止系の直近、それも電子紡糸系が作る静電域に置かれる関係もあって、モータやボールねじなどの金属製部分が帯電される。 However, during various experiments, in electrospinning using the perforated cylinder 2, the motor 3 as a metal device is sometimes charged and accumulated, and when it exceeds a predetermined voltage, abnormal discharge to the surroundings occurs. This is a type of phenomenon known as a pandegraph generator. For example, as shown in FIG. 9, in the system in which the perforated cylinder a is rotated by the motor b through the electric means including the main pulley c, the resin belt d, and the sub pulley e as shown in FIG. The motor b is charged due to friction with e, and the electric charge is gradually accumulated, so that the electronic circuit included in the position detection means f called an encoder or resolver provided in the motor b is discharged and destroyed. Problems arise. Further, in the method of moving the capillary 54 by the moving mechanism 51 during electrospinning, the motor that is a metal device may be self-charged by the transmission method, and is connected to the capillary 54 that is an electrospinning system, The metal parts such as the motor and ball screw are charged in the immediate vicinity of the electron prevention system and also in relation to being placed in the electrostatic region created by the electrospinning system.

このような金属製機器の帯電に対処するのに、高圧放電部を囲う絶縁ケースが帯電することに対し、この絶縁ケースを高圧放電部の金属シャーシに帯電防止機構により電気的に短絡させることで、帯電電荷を金属シャーシへ逃がすアース手法（例えば、特許文献３参照。）や、レチクルの表面をスポンジなどの表面を摺動する際に、レチクルが次第に帯電することに対し、レチクルをアース線でグラウンドに電気的に接続することで、帯電電荷をグラウンドへ逃がすアース手法（例えば、特許文献４参照。）、といった一般のアース手法を採用することが考えられる。 In order to cope with the charging of such metal equipment, the insulating case surrounding the high-voltage discharge part is charged, but this insulation case is electrically short-circuited to the metal chassis of the high-voltage discharge part by an antistatic mechanism. In addition to the grounding method for releasing the charged charges to the metal chassis (see, for example, Patent Document 3) and when the reticle surface is slid on the surface of a sponge or the like, the reticle is gradually charged. It is conceivable to adopt a general grounding method such as a grounding method (for example, refer to Patent Document 4) in which a charged charge is released to the ground by being electrically connected to the ground.

そこで、図１０に示すようにモータｂを適当な抵抗ｇを持ったアース線ｈによってグラウンドｉに電気的に接続して実験をしたが、このようなアース手法ではモータｂの帯電電荷をなくすことはできたが、電子紡糸のために1ｋＶ〜１００ｋＶといった高電圧を印加している部材からモータｂに対し雷的な異常放電があり、位置検出手段ｆの電子回路におけるＩＣなどが破壊されるという新たな問題が生じた。 Therefore, as shown in FIG. 10, the experiment was performed by electrically connecting the motor b to the ground i by the ground wire h having an appropriate resistance g. However, with such a grounding method, the charged electric charge of the motor b is eliminated. Although there was a lightning abnormal discharge to the motor b from a member applying a high voltage of 1 kV to 100 kV for electrospinning, the IC in the electronic circuit of the position detection means f was destroyed. A new problem has arisen.

本発明の目的は、電子紡糸系まわりに用いられるモータや移動機構などの金属製機器の帯電を電子紡糸系から逆放電を受けるようなことなく防止できる金属製機器の帯電防止方法と装置を提供することにある。
特開昭６２−１２７０６５号公報特開昭６３−７１８５４号公報 An object of the present invention is to provide an antistatic method and apparatus for metal equipment that can prevent charging of metal equipment such as a motor and a moving mechanism used around an electrospinning system without receiving reverse discharge from the electrospinning system. There is to do.
Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-127065 JP-A-63-71854

上記のような目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸するのに、この電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される金属製機器の帯電を防止する金属製機器の帯電防止方法であって、この金属製機器に交流電圧を印加することにより金属製機器を不帯電状態に保つことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in order to electrospin a polymer solution as a polymer fiber by charge induction by high voltage, this electrospinning system performs electrospinning. Is an antistatic method for a metal device that is charged by itself or charged by an electrostatic environment created by an electrospinning system. It is characterized by keeping the metal device in an uncharged state by applying an alternating voltage.

このような特徴によれば、金属製機器は、高電圧による電荷誘導を伴いフィラメントや微細粒子、粉体などの高分子ファイバを電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電を受けるが、金属製機器は交流電圧が印加されることで帯電電荷が中和ないしは除電されて不帯電状態に保たれ、しかも、非アース状態であることにより、電子紡糸系からの逆放電を受けることもない。 According to such a feature, the metal equipment is located in the vicinity of the electrospinning system for electrospinning polymer fibers such as filaments, fine particles, and powder with charge induction by high voltage, and is charged by itself. Or, the metal device is charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system, but the metal device is kept in an uncharged state by neutralizing or removing the charge by applying an AC voltage, and also in a non-grounded state. As a result, there is no reverse discharge from the electrospinning system.

このような方法は、本発明の第８の態様による、高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される金属製機器を備え、この金属製機器に交流電圧を印加して金属製機器を不帯電状態に保つ電圧印加手段を設けたことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置によって実現する。 Such a method is located in the vicinity of the electrospinning system in which the polymer solution is electrospun as a polymer fiber by charge induction by high voltage according to the eighth aspect of the present invention, and is charged by itself or A metal comprising a metal device charged by an electrostatic environment created by an electrospinning system, and provided with voltage applying means for applying an AC voltage to the metal device to keep the metal device in an uncharged state Realized by an antistatic device for manufacturing equipment.

本発明の第２の態様によれば、高分子液を高電圧による電荷誘導に加え、高分子液を収容した穴明きシリンダのモータからの伝動による回転時の遠心力を伴い、前記穴明きシリンダの***から高分子ファイバとして電子紡糸するのに、この電子紡糸する電子紡糸系近傍で少なくとも自ら帯電するモータである金属製機器の帯電を防止する金属製機器の帯電防止方法であって、モータに交流電圧を印加することによりモータを不帯電状態に保つことを特徴としている。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the charge induction by the high voltage, the polymer solution is accompanied by centrifugal force during rotation due to the transmission from the motor of the drilling cylinder containing the polymer solution. An anti-static method for a metal device that prevents electro-spinning as a polymer fiber from a small hole in a cylinder and prevents the metal device that is at least a motor that charges itself in the vicinity of the electro-spinning system for electro-spinning, It is characterized in that the motor is kept in an uncharged state by applying an AC voltage to the motor.

このような特徴によれば、金属製機器であるモータは、高電圧による電荷誘導と穴明きシリンダの回転による遠心力を伴いフィラメントといった高分子ファイバを電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、穴明きシリンダへの伝動手段の種類によっては自ら帯電し、また、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電を受けるが、モータは交流電圧が印加されることで帯電電荷が中和ないしは除電されて不帯電状態に保たれ、しかも、非アース状態であることにより電子紡糸系からの逆放電を受けることもない。 According to such a feature, the motor, which is a metal device, is located in the vicinity of an electrospinning system for electrospinning a polymer fiber such as a filament with a charge induction by a high voltage and a centrifugal force by the rotation of a drilling cylinder. Depending on the type of transmission means to the perforated cylinder, it is charged by itself, and charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system, but the motor is neutralized or charged by applying an AC voltage. It is neutralized and kept in an uncharged state, and is not subjected to reverse discharge from the electrospinning system due to the non-ground state.

このような方法は、本発明の第９の態様による、高分子液を高電圧による電荷誘導に加え、高分子液を収容した穴明きシリンダのモータからの伝動による回転時の遠心力を伴い、前記穴明きシリンダの***から高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、少なくとも自ら帯電するモータである金属製機器を備え、この金属製機器としてのモータに交流電圧を印加してモータを不帯電状態に保つ電圧印加手段を設けたことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置によって実現する。 According to the ninth aspect of the present invention, such a method is accompanied by centrifugal force at the time of rotation due to transmission from the motor of the perforated cylinder containing the polymer solution in addition to the charge induction by the high voltage by the polymer solution. A metal device which is a motor which is at least self-charged and is located in the vicinity of an electrospinning system for electrospinning as a polymer fiber from a small hole of the perforated cylinder, and an AC voltage is applied to the motor as the metal device. This is realized by an antistatic device for metal equipment, which is provided with a voltage applying means for applying and applying voltage to keep the motor in an uncharged state.

本発明の第３の態様によれば、高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸しながら、この電子紡糸する電子紡糸系を移動機構により移動させるのに、少なくとも電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される移動機構である金属製機器の帯電を防止する金属製機器の帯電防止方法であって、移動機構に交流電圧を印加することにより移動機構を不帯電状態に保つことを特徴としている。 According to the third aspect of the present invention, at least electrospinning is performed to move the electrospinning system for electrospinning by a moving mechanism while electrospinning a polymer solution as a polymer fiber by charge induction by high voltage. An anti-static method for a metal device that prevents charging of a metal device, which is a moving mechanism that is charged by the electrostatic environment created by the system, wherein the moving mechanism is uncharged by applying an AC voltage to the moving mechanism. It is characterized by keeping.

このような特徴によれば、移動機構により電子紡糸系を移動させることで、電子紡糸系が電子紡糸する高分子ファイバを広域にも供給することができるようになるが、移動機構は金属製機器をなして高電圧による電荷誘導を伴いフィラメントや微粒子、粉体といった高分子ファイバを電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、少なくとも電子紡糸系が作る静電環境によってモータやボールねじなどの金属製機器に帯電を受け、伝動方式の種類によっては自ら帯電するが、移動機構は交流電圧が印加されることで帯電電荷が中和ないしは除電されて不帯電状態に保たれ、しかも、非アース状態であることにより電子紡糸系からの逆放電を受けることもない。 According to such a feature, by moving the electrospinning system by the moving mechanism, it becomes possible to supply the polymer fiber that the electrospinning system electrospins to a wide area. In the vicinity of an electrospinning system that electrospins polymer fibers such as filaments, fine particles, and powders with charge induction by high voltage, and at least the electrostatic environment created by the electrospinning system causes motors, ball screws, etc. Depending on the type of transmission system, the metal device is charged and charged by itself. However, the moving mechanism is neutralized or neutralized by applying an AC voltage, and is kept uncharged. By being in the state, there is no reverse discharge from the electrospinning system.

このような方法は、本発明の第１０の態様による、高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系を、この電子紡糸系との連結により移動させるのに、少なくとも電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される移動機構である金属製機器を備え、この金属製機器としての移動機構に交流電圧を印加することにより移動機構を不帯電状態に保つことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置によって実現する。 Such a method is used to move an electrospinning system for electrospinning a polymer solution as a polymer fiber by charge induction by a high voltage according to the tenth aspect of the present invention by linking with the electrospinning system. A metal device that is a moving mechanism that is charged by at least the electrostatic environment created by the electrospinning system, and that the moving mechanism is maintained in an uncharged state by applying an AC voltage to the moving mechanism as the metal device. Realized by the antistatic device of the metal equipment which is the feature.

本発明の第４、第１１の態様によれば、金属製機器は、電子回路を備えていることを特徴としている。 According to the fourth and eleventh aspects of the present invention, the metal device includes an electronic circuit.

このような特徴によれば、金属製機器は不帯電状態に保たれるし、電子紡糸系からの逆放電をうけることがないので、金属製機器から電子回路のＩＣなどに放電を受けることを回避でき、放電によって破壊されることがない。 According to such a feature, the metal device is kept in an uncharged state and is not subjected to a reverse discharge from the electrospinning system. It can be avoided and is not destroyed by electric discharge.

本発明の第５、第１２の態様によれば、電子紡糸系は、帯電電極を挿入したキャピラリに高分子液を供給して噴霧状に紡糸するものであることを特徴としている。 According to the fifth and twelfth aspects of the present invention, the electrospinning system is characterized in that a polymer solution is supplied to a capillary into which a charging electrode is inserted and is spun in a spray form.

このような特徴によれば、電荷誘導による電子紡糸が、高分子液のキャピラリからの高帯電を伴なう噴霧による超微細な高分子粒子を電子紡糸することが、金属製機器への帯電の影響なく達成できる。 According to such a feature, the electrospinning by charge induction electrospins ultrafine polymer particles by spraying accompanied by high charge from the capillary of the polymer solution, which is the charge of the metal device. Can be achieved without any effect.

本発明の第６、第１３の態様によれば、穴明きシリンダから電子紡糸される高分子ファイバを、この高分子ファイバと同極性に帯電されて電気的に反発させ、穴明きシリンダの軸線方向の一方に向けて飛翔させる反射板が電子紡糸系に付帯していることを特徴としている。 According to the sixth and thirteenth aspects of the present invention, the polymer fiber that is electrospun from the perforated cylinder is electrically charged with the same polarity as the polymer fiber and electrically repelled. It is characterized in that a reflecting plate that is caused to fly toward one of the axial directions is attached to the electrospinning system.

このような特徴によれば、穴明きシリンダの回転による遠心力を利用した電子紡糸は、穴明きシリンダの外周面から高分子ファイバが放射線方向に向くようになされるのを、帯電した反射板に対する反発を利用して、穴明きシリンダの軸線方向に向け飛翔させるので、電子紡糸域を狭い範囲に集約し高分子ファイバの電子紡糸密度、供給密度を高められる。また、穴明きシリンダを横向きに設置することで、数メートルといった長尺の高分子ファイバを電子紡糸する場合でも横に距離をとるだけで低い領域にて作業できる利点がある。 According to such a feature, the electrospinning utilizing the centrifugal force generated by the rotation of the perforated cylinder causes the polymer fiber to be directed in the radiation direction from the outer peripheral surface of the perforated cylinder. By utilizing the repulsion to the plate, it is made to fly in the axial direction of the perforated cylinder, so that the electrospinning region can be concentrated in a narrow range and the electrospinning density and supply density of the polymer fiber can be increased. In addition, by installing the perforated cylinder horizontally, there is an advantage that even when a long polymer fiber such as several meters is electrospun, it is possible to work in a low area by taking a distance laterally.

本発明の第７、第１４の態様によれば、電子紡糸系から電子紡糸される高分子ファイバを電気的に吸引する電位差を有した収集手段が電子紡糸系に対向配置されていることを特徴としている。 According to the seventh and fourteenth aspects of the present invention, the collecting means having a potential difference for electrically attracting the polymer fiber that is electrospun from the electrospinning system is disposed opposite to the electrospinning system. It is said.

このような特徴によれば、電子紡糸された高分子ファイバをそれとの電位差により収集手段側に静電吸引して収集手段上に効率良く収集することができ、浮遊しやすい微細粒子の収集、キャピラリによる噴霧やノズルからの噴射により収集手段に対して電子紡糸域が広がるような高分子ファイバの収集、横向きに電子紡糸する場合のより長尺化した高分子ファイバの収集に好適である。 According to such a feature, the electrospun polymer fiber can be electrostatically attracted to the collecting means side by the potential difference with the potential difference and efficiently collected on the collecting means. It is suitable for collecting a polymer fiber that expands the electrospinning region with respect to the collecting means by spraying or spraying from a nozzle, or for collecting a longer polymer fiber when performing electrospinning in the horizontal direction.

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の具体的な説明および図面の記載によって明らかになる。 Further objects and features of the present invention will become apparent from the following specific description and drawings.

本発明によれば、金属製機器が高電圧による電荷誘導を伴い電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電を受けても、交流電圧が印加されることで不帯電状態に保たれるので、周辺の電子回路などに影響しないし、非アース状態であることにより電子紡糸系からの逆放電を受けて周辺の電子回路などに影響することもなく、電気的安全が図れる。 According to the present invention, a metal device is located in the vicinity of an electrospinning system that performs electrospinning with charge induction by a high voltage, and is charged by itself or charged by an electrostatic environment created by the electrospinning system. However, since it is kept in an uncharged state when an AC voltage is applied, it does not affect the surrounding electronic circuits, etc., and the non-grounded state receives a reverse discharge from the electrospinning system and the surrounding electronic circuits. Electrical safety can be achieved without affecting the above.

以下、本発明の実施の形態に係る金属製機器の帯電防止方法と装置につき図１〜図８を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。 Hereinafter, an antistatic method and apparatus for a metal device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 for understanding of the present invention.

本実施の形態の金属製機器の帯電防止方法は、図１、図２に示す例の電子紡糸装置１０、図７に示す例の電子紡糸装置３０、図８に示す例の電子紡糸装置５０を参照して、高分子液１を材料とし、高電圧Ｖ１による電荷誘導にて、フィラメント、微細粒子、粉体といった高分子ファイバ５、２４などとして電子紡糸するのに、この電子紡糸する図１、図２の例、図７の例の電子紡糸系２０、図８の例の電子紡糸系４０の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系２０、４０が作る静電環境によって帯電される図１、図２の例、図７の例のモータ３や図８の例の移動機構５１、あるいはそれら以外の帯電による問題のある各種の金属製機器６０含んでそれらの帯電を防止するものであり、それら金属製機器６０に交流電圧Ｖ０を印加することにより金属製機器６０を不帯電状態に保つようにしている。 The antistatic method for metal equipment of the present embodiment includes the electrospinning apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2, the electrospinning apparatus 30 shown in FIG. 7, and the electrospinning apparatus 50 shown in FIG. Referring to FIG. 1, the electrospinning is performed using the polymer solution 1 as a material and electrospinning as polymer fibers 5 and 24 such as filaments, fine particles and powder by charge induction by a high voltage V1. 2, the electrospinning system 20 in the example of FIG. 7, and the electrospinning system 40 in the example of FIG. 8, and are charged by themselves, or depending on the electrostatic environment created by the electrospinning system 20, 40. 1 and 2, the motor 3 shown in FIG. 7, the moving mechanism 51 shown in FIG. 8, and various other metal devices 60 having other charging problems may be prevented. AC voltage V0 is applied to these metal devices 60. The metal device 60 is to keep the non-charged state by pressure.

このような金属製機器６０は、前記のように電子紡糸する電子紡糸系２０、４０の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系２０、４０が作る静電環境によって帯電を受けるが、金属製機器６０は電圧印加手段１３から交流電圧Ｖ０を印加されることで帯電電荷が中和ないしは除電されて不帯電状態に保たれる。従って、金属製機器６０は帯電して周辺の電子回路などに影響しないし、非アース状態であることにより電子紡糸系２０、４０からの逆放電を受けて周辺の電子回路などに影響することもなく、電気的安全が図れる。 Such a metal device 60 is located in the vicinity of the electrospinning systems 20 and 40 for electrospinning as described above, and is charged by itself or charged by the electrostatic environment created by the electrospinning systems 20 and 40. On the other hand, the metal device 60 is kept in an uncharged state by neutralizing or removing the charged charge by applying the AC voltage V0 from the voltage applying means 13. Accordingly, the metal device 60 is charged and does not affect the surrounding electronic circuits, etc., and when it is in a non-grounded state, it may receive a reverse discharge from the electrospinning systems 20 and 40 and affect the surrounding electronic circuits. There is no electrical safety.

ここで、高分子液１は、特許文献１、２などで知られるような様々な高分子、例えばポリフッ化ビニリデン（ＦＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレン、ポリアクリロニトリルといった石油系等の様々な高分子が適用可能であり、これらの共重合体および混合物といったものの溶融し、または任意の溶媒にて溶解された高分子を含む。 Here, the polymer liquid 1 is a variety of polymers known in Patent Documents 1 and 2, such as petroleum-based polymers such as polyvinylidene fluoride (FVDF), polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, and polyacrylonitrile. A variety of polymers are applicable, including polymers such as copolymers and mixtures thereof melted or dissolved in any solvent.

以上のような方法を達成するのに、図１、図２に示す例の電子紡糸装置１０、図７に示す例の電子紡糸装置３０、図８に示す例の電子紡糸装置５０は、既述したように高分子液１を高電圧Ｖ１による電荷誘導にて高分子ファイバ５、２４などとして電子紡糸する電子紡糸系２０、４０の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系２０、４０が作る静電環境によって帯電される金属製機器６０を備え、この金属製機器６０の帯電を防止する帯電防止装置７０として、金属製機器６０に交流電圧Ｖ０を印加し金属製機器６０を不帯電状態に保つ電圧印加手段１３を備えている。 In order to achieve the method described above, the electrospinning apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2, the electrospinning apparatus 30 shown in FIG. 7, and the electrospinning apparatus 50 shown in FIG. As described above, the polymer solution 1 is positioned in the vicinity of the electrospinning systems 20 and 40 for electrospinning the polymer liquid 1 as the polymer fibers 5 and 24 by the charge induction by the high voltage V1, and is charged by itself or the electrospinning system. As an antistatic device 70 that includes a metal device 60 that is charged by an electrostatic environment created by 20 and 40 and prevents the metal device 60 from being charged, an AC voltage V0 is applied to the metal device 60 to apply the metal device 60. Is provided with a voltage applying means 13 for maintaining a non-charged state.

既述したように、図１、図２に示す例の電子紡糸装置１０は、帯電防止装置７０を働かせる対象としての金属製機器６０はモータ３であり、高分子液１は樹脂容器１９から供給管路１１とポンプ１２によって中空とした回転軸２ａを通じ中空の穴明きシリンダ２内に所定量連続に供給され、穴明きシリンダ２が電圧印加手段３１としての高電圧発生部３２によって印加される例えば１ＫＶ〜１００ＫＶ程度の高電圧Ｖ１による電荷誘導に加え、モータ３からの伝動により穴明きシリンダ２が回転する時の遠心力を伴い、穴明きシリンダ２の***４を通じ少なくともフィラメント形態の高分子ファイバ５として多量に電子紡糸する形式のものを示しており、帯電防止装置７０としては、このように電子紡糸をする電子紡糸系２０の近傍で自ら帯電し、また電子紡糸系２０が作る静電環境によって帯電されることのあるモータ３である金属製機器６０の帯電を防止するため、モータ３に電圧印加手段１３としての図２、図３、図４に示す交流電源１４から交流電圧Ｖ０を印加することによりモータ３を不帯電状態に保つようにしている。この場合の交流電圧Ｖ０は、周波数を１Ｈｚ〜１００ＫＨｚ程度、実効電圧値を１０Ｖ〜５００Ｖ程度として有効である。図２、図３に示す例では、交流電源１４を直接モータ３に接続しているが、図４の例ではトランス１４ｂを介して接続してあり、一次側と二次側との関係で電圧調整が可能であるし、一次側と二次側とを絶縁した絶縁電源を構成するようにもできる。 As described above, in the electrospinning apparatus 10 of the example shown in FIGS. 1 and 2, the metal device 60 as a target for operating the antistatic device 70 is the motor 3, and the polymer solution 1 is supplied from the resin container 19. A predetermined amount is continuously supplied into the hollow perforated cylinder 2 through the rotary shaft 2 a hollowed by the pipe 11 and the pump 12, and the perforated cylinder 2 is applied by a high voltage generator 32 as the voltage applying means 31. In addition to charge induction by a high voltage V1 of about 1 KV to 100 KV, for example, accompanied by centrifugal force when the drilling cylinder 2 rotates by transmission from the motor 3, at least in the form of a filament through the small hole 4 of the drilling cylinder 2 The polymer fiber 5 is of a type that performs electrospinning in a large amount, and the antistatic device 70 is self-spinning in the vicinity of the electrospinning system 20 that performs electrospinning in this way. In addition, in order to prevent charging of the metal device 60, which is the motor 3 that may be charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system 20, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. The motor 3 is kept in an uncharged state by applying an AC voltage V0 from an AC power source 14 shown in FIG. The AC voltage V0 in this case is effective with a frequency of about 1 Hz to 100 KHz and an effective voltage value of about 10 V to 500 V. 2 and 3, the AC power supply 14 is directly connected to the motor 3. However, in the example of FIG. 4, it is connected via the transformer 14b, and the voltage is related to the primary side and the secondary side. Adjustment can be made, and an insulated power source in which the primary side and the secondary side are insulated can be configured.

穴明きシリンダ２は表面が金属材料などの導電性部材で形成され、穴明きシリンダ２の一端に連結された絶縁体である回転軸２ａを絶縁体である支持体１７上に支持するベアリング１８に高電圧発生部３２から印加した高電圧Ｖ１が、回転軸２ａまわりに設けた金属材料などからなる導電部材２２を介して表面の金属材料部分に及ぶことで、樹脂容器１９からポンプ１２によって穴明きシリンダ２内に供給された高分子液１の各***４からの多量の電子紡糸が、穴明きシリンダ２の回転による遠心力を伴い実現するようにしている。穴明きシリンダ２の***４から電荷誘導による静電爆発の繰り返しと穴明きシリンダ２の回転による遠心力とでより長く延伸されて２ｍといった長いフィラメントの高分子ファイバ５を多量に電子紡糸することができる。 The perforated cylinder 2 has a surface formed of a conductive member such as a metal material, and a bearing that supports a rotating shaft 2a that is an insulator connected to one end of the perforated cylinder 2 on a support 17 that is an insulator. 18, the high voltage V1 applied from the high voltage generating unit 32 reaches the metal material portion on the surface via the conductive member 22 made of a metal material or the like provided around the rotation shaft 2a. A large amount of electrospinning from each small hole 4 of the polymer liquid 1 supplied into the drilling cylinder 2 is realized with a centrifugal force due to the rotation of the drilling cylinder 2. A large amount of the polymer fiber 5 having a long filament length of 2 m is electrospun by repeating electrostatic explosion caused by charge induction from the small hole 4 of the perforated cylinder 2 and centrifugal force generated by the rotation of the perforated cylinder 2. be able to.

特に、このような電子紡糸系２０では、前記のような電荷誘導のための穴明きシリンダ２に対する印加電圧Ｖ１の大小と、穴明きシリンダ２の回転による遠心力の大小との組み合わせの違いに応じ、数メートルといった長尺のフィラメントから短いフィラメントまでの、高分子ファイバ５を時間当り多量に電子紡糸することができ、金属製機器６０であるモータ３はそのような電子紡糸系２０の近傍に位置して、穴明きシリンダ２への伝動手段１６の種類によっては自ら帯電し、また、電子紡糸系２０が作る静電環境によって帯電を受けるが、モータ３は交流電圧が印加されることで帯電電荷が中和ないしは除電されて不帯電状態に保たれ、しかも、非アース状態であることにより電子紡糸系２０からの逆放電を受けることもない。 In particular, in such an electrospinning system 20, the difference in the combination of the magnitude of the applied voltage V <b> 1 to the perforated cylinder 2 for charge induction and the magnitude of the centrifugal force due to the rotation of the perforated cylinder 2 as described above. Accordingly, the polymer fiber 5 from a long filament such as several meters to a short filament can be electrospun in a large amount per hour, and the motor 3 which is a metal device 60 is in the vicinity of such an electrospinning system 20. The motor 3 is charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system 20 depending on the type of the transmission means 16 to the perforated cylinder 2, but an AC voltage is applied to the motor 3. Thus, the charged charge is neutralized or neutralized to be kept in an uncharged state, and further, it is not subjected to reverse discharge from the electrospinning system 20 due to the non-ground state.

図１、図２に示す例での伝動手段１６は、モータ３に直結した主プーリ１６ａと穴明きシリンダ２の回転軸２ａに直結した従プーリ１６ｂと、それら主プーリ１６ａ、従プーリ１６ｂ間に掛け渡したベルト１６ｃからなり、このベルト１６ｃが一般に樹脂ベルトであることによってベルト１６ｃと主プーリ１６ａとの摩擦によって発生する静電電荷がモータ３の側に及んで蓄積しようとする。にもかかわらずモータ３は図５（ａ）に示すように回転位置制御や回転数制御のためにエンコーダやゾルバーと呼ばれる電子回路基板などを持った位置検出手段２１ないしは回転検出手段を備えていることが多く、周辺から帯電電荷などの放電を電子回路などに受けると破壊される。例えば、位置検出手段２１としてのエンコーダは図５（ｂ）に示すように、モータ３の回転軸３ａに連結されて周方向にスリットや穴などの図示しない透光部が均等な配置で設けられた回転ディスク１２２と、この透光部の回転域の両側に発光側２３ａ及び受光側２３ｂが位置するフォトカプラ２３との組み合わせよりなり、透光部を通過した発光側２３ａの光を受光側２３ｂで受光したときの信号の単位時間あたりの数によって回転数が検出できるし、モータ３の回転の原点位置、基準位置、現在位置などからの信号の単位時間当りの数によってモータ３の回転位置を検出することができ、このような信号処理のためにエンコーダは図５（ｂ）に示すようにＩＣチップ１２４やその他の部品２５を搭載した電子回路基板２６を備えており、ＩＣチップ１２４などにモータ３から帯電電荷が放電するとその電子回路が破壊される。 The transmission means 16 in the example shown in FIGS. 1 and 2 includes a main pulley 16a directly connected to the motor 3, a slave pulley 16b directly connected to the rotating shaft 2a of the perforated cylinder 2, and between the main pulley 16a and the slave pulley 16b. Since the belt 16c is generally a resin belt, the electrostatic charge generated by the friction between the belt 16c and the main pulley 16a tends to accumulate on the motor 3 side. Nevertheless, as shown in FIG. 5 (a), the motor 3 is provided with position detecting means 21 or rotation detecting means having an electronic circuit board called an encoder or a solver for rotational position control and rotational speed control. In many cases, when an electronic circuit or the like receives a discharge such as a charged charge from the periphery, it is destroyed. For example, as shown in FIG. 5B, the encoder as the position detecting means 21 is connected to the rotating shaft 3a of the motor 3 and is provided with light-transmitting portions (not shown) such as slits and holes in the circumferential direction in an even arrangement. The rotating disk 122 is combined with the photocoupler 23 in which the light emitting side 23a and the light receiving side 23b are positioned on both sides of the rotation area of the light transmitting part, and the light on the light emitting side 23a that has passed through the light transmitting part is received by the light receiving side 23b. The number of rotations can be detected by the number of signals per unit time when light is received at, and the rotational position of the motor 3 is determined by the number of signals from the origin position, reference position, current position, etc. of the motor 3 per unit time. For such signal processing, the encoder includes an electronic circuit board 26 on which an IC chip 124 and other components 25 are mounted as shown in FIG. When charges from the motor 3 to a C chip 124 discharges the electronic circuit is broken.

一方、電子紡糸装置１０は図６に示すようなマイクロコンピュータなどの制御部２７によって、操作部２８からの入力や初期設定、位置検出手段２１からの検出情報などに基づき、記憶部２９に記憶され、あるいは外部入力されたプログラムに従い動作制御をするが、位置検出手段２１が周辺からの帯電電荷の放電を受けて電子回路が破壊されると、制御部２７は位置検出手段２１からのモータ３に関する位置、回転情報を受けられず電子紡糸装置１０に対する正常な動作制御が不能になる。しかし、モータ３が既述のように不帯電状態に保たれることと、非アース状態で電子紡糸系２０などの周辺からの電荷の放電を受けないこととで、位置検出手段２１の電子回路を簡単かつ安価な改良にて放電から保護することができ、制御部２７による電子紡糸装置１０の動作制御の安定が図れる。前記のような動作制御のために、制御部２７は各種設定や動作状態などを表示する表示部３３のほか、モータ３、ポンプ１２、交流電源１４とその接続手段１４ａ、高電圧発生部３２とその接続手段３２ａ、などの制御対象や位置検出手段２１などの情報源が接続されている。 On the other hand, the electrospinning apparatus 10 is stored in the storage unit 29 by a control unit 27 such as a microcomputer as shown in FIG. 6 based on input from the operation unit 28, initial setting, detection information from the position detection means 21, and the like. Alternatively, the operation is controlled in accordance with an externally input program, but when the position detection unit 21 receives discharge of charged charges from the periphery and the electronic circuit is destroyed, the control unit 27 relates to the motor 3 from the position detection unit 21. The position and rotation information cannot be received, and normal operation control for the electrospinning apparatus 10 becomes impossible. However, the electronic circuit of the position detecting means 21 is maintained because the motor 3 is kept in an uncharged state as described above and is not subjected to discharge of electric charges from the periphery of the electrospinning system 20 or the like in a non-grounded state. Can be protected from discharge by simple and inexpensive improvement, and the operation control of the electrospinning apparatus 10 by the control unit 27 can be stabilized. For the operation control as described above, the control unit 27 includes the display unit 33 for displaying various settings and operation states, the motor 3, the pump 12, the AC power supply 14 and its connection means 14a, the high voltage generation unit 32, and the like. A control object such as the connecting means 32a and an information source such as the position detecting means 21 are connected.

図１、図２に示す電子紡糸装置１０は、また、回転する穴明きシリンダ２のまわりに多量に電子紡糸する高分子ファイバ５は無数の各***４から放射状に延伸して広域に電子紡糸されるのを、穴明きシリンダ２の回転軸２ａが連結される一端部の側に、電子紡糸される高分子ファイバ５と同極性に帯電させた反射板３４を設けることによって、穴明きシリンダ２のまわりに放射状に電子防止される同極性の高分子ファイバ５を反射板３４から遠ざかる方向に向け電気的に反発させ、穴明きシリンダ２の周面に添う軸線方向に延伸されて穴明きシリンダ２の他端に向け延伸し飛翔するようにしており、電子紡糸域を図１に示すような狭い範囲に集約し高分子ファイバ５の電子紡糸密度、供給密度を高められる。これにより、収集効率を高め、収集と同時に多孔ウエブ化していく場合の高密度化、ボリュームの増大を図るのに好適となる。このために、反射板３４は金属製とし、電圧印加手段３５としての高電圧発生部３６から高分子ファイバ５の帯電電位と同程度の高電圧Ｖ２を印加するようにしている。従ってこの高電圧発生部３６もその接続手段３６ａと共に前記制御部２７の制御対象として接続されている。また、穴明きシリンダ２の回転による遠心力を利用した電子紡糸は、穴明きシリンダ２の外周面から高分子ファイバが放射線方向に向くようになされるのを、帯電した反射板３４に対する反発を利用して、穴明きシリンダ２の軸線方向に向かせるので、穴明きシリンダ２を横向きに設置することで、数メートルといった長尺でナノ繊維などとした高分子ファイバ５を電子紡糸する場合でも横に距離をとるだけで低い領域にて作業できる利点がある。 The electrospinning apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 also has a polymer fiber 5 that spins a large amount around a rotating perforated cylinder 2 that is radially stretched from countless small holes 4 and is electrospun over a wide area. The perforating cylinder 2 is perforated by providing a reflecting plate 34 charged with the same polarity as the polymer fiber 5 to be electrospun on the side of one end where the rotating shaft 2a of the perforating cylinder 2 is connected. Around the cylinder 2, the same-polarity polymer fiber 5 that is radially prevented from electrons is electrically repelled in a direction away from the reflector 34, and is stretched in the axial direction along the peripheral surface of the perforated cylinder 2. By extending and flying toward the other end of the bright cylinder 2, the electrospinning region can be concentrated in a narrow range as shown in FIG. 1, and the electrospinning density and supply density of the polymer fiber 5 can be increased. This is suitable for increasing the collection efficiency and increasing the density and volume when the porous web is formed simultaneously with the collection. For this purpose, the reflecting plate 34 is made of metal, and a high voltage V2 of the same level as the charged potential of the polymer fiber 5 is applied from a high voltage generator 36 serving as the voltage applying means 35. Therefore, the high voltage generator 36 is also connected as a control target of the controller 27 together with the connecting means 36a. In addition, the electrospinning utilizing the centrifugal force generated by the rotation of the perforated cylinder 2 causes the polymer fiber to be directed in the radiation direction from the outer peripheral surface of the perforated cylinder 2 and repels the charged reflector 34. Is used so that the perforated cylinder 2 is oriented in the axial direction, and the perforated cylinder 2 is installed sideways so that the polymer fiber 5 such as a nanofiber having a length of several meters is electrospun. Even in such a case, there is an advantage that the work can be performed in a low area only by taking a lateral distance.

図１、図２に示す電子紡糸装置１０は、さらに、穴明きシリンダ２からその軸線方向他端側に飛翔するように電子紡糸される高分子ファイバ５を収集するのに、電子紡糸系２０から電子紡糸される高分子ファイバ５を、この高分子ファイバ５を電気的に吸引する電位差を有した収集手段４１を電子紡糸系２０に対向配置している。具体的には収集手段４１はシート状の収集体４２よりなり、少なくともその収集面を金属製として電圧印加手段４３としての高電圧発生部４４から高分子ファイバ５と逆極性の高電圧Ｖ３を印加するようにしてある。しかし、これに限られることはなくアースに接続するようにしてもよい。これにより、穴明きシリンダ２の軸線方向他端側に向け電子紡糸された高分子ファイバ５をそれとの電位差により収集手段４１側に静電吸引して収集手段４１上に効率良く収集することができる。特に、横設した穴明きシリンダ２の軸線に沿い横向きに電子紡糸する場合のより長尺化した高分子ファイバ５をそれに見合う遠距離から収集するのに好適となる。この場合も、高電圧発生部４４はその接続手段４４ａと共に前記制御部２７の制御対象として接続されている。 The electrospinning apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 further collects the polymer fibers 5 that are electrospun so as to fly from the perforated cylinder 2 to the other axial end thereof. A collecting means 41 having a potential difference for electrically attracting the polymer fiber 5 from which the polymer fiber 5 is electrospun is disposed opposite to the electrospinning system 20. Specifically, the collecting means 41 is composed of a sheet-like collecting body 42, and at least the collecting surface thereof is made of metal, and a high voltage V3 having a polarity opposite to that of the polymer fiber 5 is applied from a high voltage generating portion 44 as the voltage applying means 43. I have to do it. However, the present invention is not limited to this and may be connected to the ground. Thereby, the polymer fiber 5 electrospun toward the other end in the axial direction of the perforated cylinder 2 can be efficiently collected on the collecting means 41 by electrostatic attraction to the collecting means 41 side due to a potential difference therebetween. it can. In particular, it becomes suitable for collecting a longer polymer fiber 5 from a long distance corresponding to the electron spinning in the horizontal direction along the axis line of the perforated cylinder 2 provided horizontally. Also in this case, the high voltage generating unit 44 is connected as a control target of the control unit 27 together with the connecting means 44a.

また、収集手段４１は、収集面が金属製の収集体４２と、この収集体４２の金属製の収集面を薄い樹脂でできたシートを所定の速度で移動させるように構成し、シート面上の高分子ファイバ５を収集してもよい。 The collecting means 41 is configured to move the sheet made of a thin resin at a predetermined speed on the metal collecting surface 42 of the collecting body 42 and the metal collecting surface of the collecting body 42 on the sheet surface. The polymer fiber 5 may be collected.

図７に示す例の電子紡糸装置３０は、穴明きシリンダ２を用いた電子紡糸系２０を縦向きに配置した点で、図１、図２に示す例の電子紡糸装置１０と異なっている。これにより、回転する穴明きシリンダ２のまわりに多量に電子紡糸する高分子ファイバ５が各***４から放射状に延伸されるのを、反射板３４との電気的反発により穴明きシリンダ２の回転軸２ａが連結される一端部の側に向け飛翔させて電子紡糸域を狭めるのに、前記電気的反発に加え重力作用を利用することができ、より長尺な高分子ファイバ５を電子紡糸して高密度に供給し、また収集するのに有利になる。この場合の収集手段４１はローラ４５により張設して周回駆動されるベルトよりなる収集体４６を採用して、連続的に電子防止されてくるナノ単位などとする高分子ファイバ５を周回速度に応じた堆積を図って収集することで、高密度な多孔性ウエブを連続的に製造し先へ搬送することができる。なお、収集のための高分子ファイバ５との電位差は、図示しないが、収集体４６の高分子ファイバ５を収集する範囲をバックアップするように配した金属盤４７に高電圧発生部から高電圧を印加するかアースに接続して与えるようにしている。 The electrospinning apparatus 30 of the example shown in FIG. 7 is different from the electrospinning apparatus 10 of the example shown in FIGS. 1 and 2 in that the electrospinning system 20 using the perforated cylinder 2 is arranged vertically. . As a result, the polymer fiber 5 that is electrospun in a large amount around the rotating perforated cylinder 2 is radially extended from each small hole 4 by the electrical repulsion with the reflector 34. In order to narrow the electrospinning region by flying toward the one end side to which the rotating shaft 2a is connected, the gravitational action can be used in addition to the electric repulsion, and the longer polymer fiber 5 can be electrospun. Thus, it is advantageous to supply and collect at high density. In this case, the collecting means 41 employs a collecting body 46 composed of a belt that is stretched around a roller 45 and driven to rotate, and the polymer fiber 5 such as nano-units that are continuously prevented from electrons is set at a revolving speed. By collecting and collecting the corresponding deposits, a high-density porous web can be continuously produced and conveyed to the destination. Although the potential difference with the polymer fiber 5 for collection is not shown, a high voltage is applied from the high voltage generator to the metal plate 47 arranged so as to back up the collection range of the polymer fiber 5 of the collection body 46. They are applied or connected to ground.

図８に示す例の電子紡糸装置５０は、高分子液１を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバ２４として電子紡糸しながら、この電子紡糸する電子紡糸系４０を移動機構５１により例えば互いに直交するＸＹ２方向などに移動させるようにしている。このため、移動機構５１は、静電環境を作る電子紡糸系４０の近傍、特に直近に位置し、少なくとも電子紡糸系４０が作る静電環境にてモータ３やボールねじなどの金属製機器が帯電され、伝動方式によっては自らも帯電する金属製機器６０をなすものであるが、移動機構５１に交流電圧を印加することにより移動機構５１の帯電電荷を中和ないしは除電して不帯電状態に保つことができ、しかも、非アース状態であることにより電子紡糸系４０からの逆放電を受けることもない。従って、移動機構５１が動作制御やモータの位置検出装置などの電子回路を装備していても移動機構５１からの放電はなく破壊されることはない。 The electrospinning apparatus 50 of the example shown in FIG. 8 performs electrospinning of the polymer solution 1 as a polymer fiber 24 by charge induction by a high voltage, and the electrospinning system 40 for electrospinning is orthogonal to each other by a moving mechanism 51, for example. It is made to move in the XY2 direction. For this reason, the moving mechanism 51 is located in the vicinity of the electrospinning system 40 that creates an electrostatic environment, particularly in the immediate vicinity, and at least the metal equipment such as the motor 3 and the ball screw is charged in the electrostatic environment created by the electrospinning system 40. Depending on the transmission system, the metal device 60 is also charged by itself, but by applying an AC voltage to the moving mechanism 51, the charged charge of the moving mechanism 51 is neutralized or neutralized to keep it uncharged. In addition, the non-earthed state does not cause a reverse discharge from the electrospinning system 40. Therefore, even if the moving mechanism 51 is equipped with an electronic circuit such as an operation control or a motor position detecting device, the moving mechanism 51 is not discharged and is not destroyed.

電子紡糸系４０は図８（ａ）（ｂ）に示すように電圧印加手段３１としての高電圧発生部３２に接続したステンレスワイヤよりなる帯電電極５３が挿入されたガラス製のキャピラリ５４に高分子液１をポンプ１２によって供給し、電荷誘導を伴い噴霧し、静電爆発の繰り返しによるナノ単位にも微細化できる微細粒子や粉体となる高分子ファイバ２４として電子紡糸するもので、静電爆発の繰り返しによる周囲への飛散を防止するのに、電子紡糸系４０及び電子紡糸域を囲い壁１５４によって囲ってあり、帯電している高分子ファイバ２４の影響によって囲い壁１５４も同極性に帯電するので、電子紡糸系４０の静電紡糸の影響と共に、囲い壁１５４内における静電環境の帯電電荷は高く移動機構５１を帯電させやすい。また、移動機構５１はＸ方向に移動するＸテーブル５５とＹ方向に移動するＹテーブル５６の組み合わせからなり、Ｘテーブル５５はＸモータ５７により主、従プーリ５８、５９とそれらの間に張設した樹脂製のＸベルト６１を介してＸ方向に往復駆動され、Ｙテーブル５６はＹモータ６２により主、従プーリ６３、６４とそれらの間に張設した樹脂製のＹベルト６５を介してＹ方向に往復駆動されるもので、移動機構５１の金属部分やＸ、Ｙモータ５７、６２は、主プーリ５８、６３とＸ、Ｙベルト６１、６５との摩擦、従プーリ５９、６４とＸ、Ｙベルト６１、６５との摩擦によって自ら帯電する。しかし、移動機構５１への交流電圧の印加を、電子回路基板を内蔵しているなどして帯電が問題となるＸ、Ｙモータ５７、６２を含む帯電部分に対して行い除電することでＩＣなど電子回路が破壊されるようなことを防止することができる。 As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the electrospinning system 40 has a polymer in a glass capillary 54 in which a charging electrode 53 made of a stainless steel wire connected to a high voltage generator 32 as a voltage applying means 31 is inserted. Liquid 1 is supplied by a pump 12, sprayed with charge induction, and electrospun as a polymer fiber 24 in the form of fine particles or powder that can be refined into nano units by repeated electrostatic explosions. In order to prevent scattering to the surroundings due to repetition of the above, the electrospinning system 40 and the electrospinning region are surrounded by the surrounding wall 154, and the surrounding wall 154 is also charged to the same polarity by the influence of the charged polymer fiber 24. Therefore, along with the influence of the electrospinning of the electrospinning system 40, the electrostatic charge in the enclosure wall 154 is high and the moving mechanism 51 is easily charged. The moving mechanism 51 includes a combination of an X table 55 that moves in the X direction and a Y table 56 that moves in the Y direction. The X table 55 is stretched between the main and slave pulleys 58 and 59 by the X motor 57. The Y table 56 is driven by a Y motor 62 via a resin Y belt 65 stretched between the main and slave pulleys 63 and 64 and the resin Y belt 65. The metal part of the moving mechanism 51 and the X and Y motors 57 and 62 are driven by the friction between the main pulleys 58 and 63 and X, the Y belts 61 and 65, and the sub pulleys 59, 64 and X, It is charged by friction with the Y belts 61 and 65. However, the application of an AC voltage to the moving mechanism 51 is performed on a charged portion including the X and Y motors 57 and 62 where charging is a problem due to a built-in electronic circuit board or the like, thereby removing electricity. It is possible to prevent the electronic circuit from being destroyed.

このような方法は、高分子液１を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバ２４として電子紡糸する電子紡糸系４０を、この電子紡糸系４０との連結により移動させるのに、少なくとも電子紡糸系４０が作る静電環境によって帯電される金属製機器６０としての移動機構５１に交流電圧を印加してこの移動機構５１を不帯電状態に保つ電圧印加手段１３としての交流電源１４を備えれば実現し、この交流電源１４も図４に示す例のようにトランスタイプとすることもできる。 Such a method requires at least an electrospinning system to move an electrospinning system 40 for electrospinning the polymer liquid 1 as a polymer fiber 24 by charge induction by a high voltage by the connection with the electrospinning system 40. This is realized by providing an AC power supply 14 as a voltage applying means 13 that applies an AC voltage to a moving mechanism 51 as a metallic device 60 that is charged by an electrostatic environment created by 40 and keeps the moving mechanism 51 in an uncharged state. The AC power supply 14 can also be a transformer type as in the example shown in FIG.

なお、Ｘテーブル、Ｙテーブルは、本実施の形態では、ベルト駆動方式にて動作説明をしたが、ボールねじのような伝動手段を使っても、同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the operation of the X table and the Y table has been described by the belt drive system. However, the same effect can be obtained by using transmission means such as a ball screw.

本発明は、電子紡糸系の近傍にある金属製機器を非アース条件にて不帯電状態に保つ技術であって、自らの帯電電荷や電子紡糸系からの放電電荷によって電子回路を破壊するのを防止できる。 The present invention is a technique for keeping a metal device in the vicinity of an electrospinning system in an uncharged state under a non-ground condition, in which an electronic circuit is destroyed by its own charged charge or discharge charge from the electrospinning system. Can be prevented.

本発明に係る実施の形態の金属製機器の帯電防止装置を持った電子紡糸装置を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an electrospinning apparatus having an antistatic device for metal equipment according to an embodiment of the present invention. 図１の電子紡糸装置の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the electrospinning apparatus of FIG. 図１、図２の電子紡糸装置の電子紡糸系が採用している金属製機器の帯電防止装置を示す摸式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an antistatic device for a metal device adopted by the electrospinning system of the electrospinning device of FIGS. 1 and 2. 図３の帯電防止装置の変形例を示す摸式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a modification of the antistatic device of FIG. 3. 図１〜図４に示す電子紡糸系でのモータ周辺の詳細図、およびモータに装備している位置検出装置の模式図である。FIG. 5 is a detailed view of the periphery of the motor in the electrospinning system shown in FIGS. 1 to 4 and a schematic view of a position detection device equipped in the motor. 図１、図２の電子紡糸装置の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the electrospinning apparatus of FIG. 1, FIG. 本発明に係る実施の形態の金属製機器の帯電防止装置を持った別の電子紡糸装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows another electrospinning apparatus with the antistatic device of the metal apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の金属製機器の帯電防止装置を持った他の電子紡糸装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the other electrospinning apparatus with the antistatic device of the metal apparatus of embodiment which concerns on this invention. 図１、図２の本発明に係る実施の形態の電子紡糸装置が採用している電子紡糸系の従来の構成を示す摸式図である。It is a model diagram which shows the conventional structure of the electrospinning system which the electrospinning apparatus of embodiment which concerns on FIG. 1, FIG. 2 employ | adopts. 図９に示す従来の電子紡糸系においてモータをアース接続して帯電を防止した改良案構造を示す摸式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an improved structure in which charging is prevented by grounding a motor in the conventional electrospinning system shown in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

１高分子液
２穴明きシリンダ
２ａ回転軸
３モータ
３ａ回転軸
４ ***
５、２４高分子ファイバ
１０、３０、５０電子紡糸装置
１１供給管路
１２ポンプ
１３、３１、３５、４３電圧印加手段
１４交流電源
１４ｂトランス
１６伝動手段
１６ａ主プーリ
１６ｂ従プーリ
１６ｃベルト
１７支持体
１８ベアリング
１９樹脂容器
２０、４０電子紡糸系
２１位置検出手段
１２２回転ディスク
２３フォトカプラ
１２４ＩＣチップ
２６電子回路基板
２７制御部
３４反射板
３２、３６、４４高電圧発生部
４１収集手段
４２収集体
５１移動機構
５３帯電電極
５４キャピラリ
５５Ｘテーブル
５６Ｙテーブル
５７Ｘモータ
５８主プーリ
５９従プーリ
６１Ｘベルト
６２Ｙモータ
６３主プーリ
６４従プーリ
６５Ｙベルト
６０金属製機器
７０帯電防止装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymer liquid 2 Perforated cylinder 2a Rotating shaft 3 Motor 3a Rotating shaft 4 Small hole 5, 24 Polymer fiber 10, 30, 50 Electrospinning apparatus 11 Supply line 12 Pump 13, 31, 35, 43 Voltage application means 14 AC power supply 14b Transformer 16 Transmission means 16a Main pulley 16b Sub pulley 16c Belt 17 Support body 18 Bearing 19 Resin container 20, 40 Electronic spinning system 21 Position detection means 122 Rotating disk 23 Photocoupler 124 IC chip 26 Electronic circuit board 27 Controller 34 Reflector 32, 36, 44 High voltage generator 41 Collecting means 42 Collecting body 51 Moving mechanism 53 Charging electrode 54 Capillary 55 X table 56 Y table 57 X motor 58 Main pulley 59 Sub pulley 61 X belt 62 Y motor 63 Main pulley 64 Sub pulley 65 Y belt 60 Metal equipment 70 Charging Prevention device

Claims

高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸するのに、この電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される金属製機器の帯電を防止する金属製機器の帯電防止方法であって、
金属製機器に交流電圧を印加することにより金属製機器を不帯電状態に保つことを特徴とする金属製機器の帯電防止方法。 Electrostatic spinning of a polymer solution as a polymer fiber by high-voltage charge induction, located in the vicinity of the electrospinning system for electrospinning and electrostatic environment created by the electrospinning system An antistatic method for a metal device that prevents the metal device charged by
An antistatic method for a metal device, wherein the metal device is kept in an uncharged state by applying an AC voltage to the metal device.

高分子液を高電圧による電荷誘導に加え、高分子液を収容した穴明きシリンダのモータからの伝動による回転時の遠心力を伴い、前記穴明きシリンダの***から高分子ファイバとして電子紡糸するのに、この電子紡糸する電子紡糸系近傍で少なくとも自ら帯電するモータである金属製機器の帯電を防止する金属機製器の帯電防止方法であって、
モータに交流電圧を印加することによりモータを不帯電状態に保つことを特徴とする金属製機器の帯電防止方法。 Electrospinning as a polymer fiber from a small hole in the perforated cylinder with a centrifugal force during rotation due to transmission from the motor of the perforated cylinder containing the polymer liquid in addition to charge induction by high voltage. In order to prevent charging of metal equipment, which is a motor that is charged at least by itself in the vicinity of the electrospinning system for electrospinning, a method for preventing the charging of metal equipment,
An antistatic method for metal equipment, characterized in that an AC voltage is applied to the motor to keep the motor in an uncharged state.

高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸しながら、この電子紡糸する電子紡糸系を移動機構により移動させるのに、少なくとも電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される移動機構である金属製機器の帯電を防止する金属製機器の帯電防止方法であって、
移動機構に交流電圧を印加することにより移動機構を不帯電状態に保つことを特徴とする金属製機器の帯電防止方法。 While electrospinning a polymer solution as a polymer fiber by high-voltage charge induction, the electrospinning system is moved by a moving mechanism, and at least charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system. A metal device antistatic method for preventing charging of a metal device as a mechanism,
An antistatic method for metal equipment, characterized in that an alternating voltage is applied to the moving mechanism to keep the moving mechanism in an uncharged state.

金属製機器は、電子回路を備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属製機器の帯電防止方法。 The antistatic method for a metal device according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal device comprises an electronic circuit.

電子紡糸系は、帯電電極を挿入したキャピラリに高分子液を供給して噴霧状に紡糸するものである請求項１、３、４のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止方法。 5. The antistatic method for a metal device according to claim 1, wherein the electrospinning system is one in which a polymer solution is supplied to a capillary having a charging electrode inserted therein to spin in a spray form.

穴明きシリンダから電子紡糸される高分子ファイバを、この高分子ファイバと同極性に帯電されて電気的に反発させて、穴明きシリンダの軸線方向の一方に向けて飛翔させる反射板が電子紡糸系に付帯している請求項２、４のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止方法。 A reflector that electrospins a polymer fiber that is electrospun from a perforated cylinder is charged with the same polarity as the polymer fiber and is electrically repelled to fly toward one of the axial directions of the perforated cylinder. The antistatic method for a metal device according to any one of claims 2 and 4, which is attached to a spinning system.

電子紡糸系から電子紡糸される高分子ファイバを電気的に吸引する電位差を有した収集手段が電子紡糸系に対向配置されている請求項１〜６のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止方法。 The metal device according to any one of claims 1 to 6, wherein a collecting means having a potential difference for electrically attracting a polymer fiber to be electrospun from the electrospinning system is disposed opposite to the electrospinning system. Antistatic method.

高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系と、この電子紡糸系の近傍に位置して、自ら帯電し、またはおよび、電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される金属製機器を備え、この金属製機器に交流電圧を印加して金属製機器を不帯電状態に保つ電圧印加手段を設けたことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置。 Depending on the electrospinning system in which the polymer solution is electrospun as a polymer fiber by charge induction by high voltage and the electrostatic environment located in the vicinity of the electrospinning system and charged by itself or by the electrospinning system An antistatic device for a metal device comprising a metal device to be charged and provided with voltage applying means for applying an AC voltage to the metal device to keep the metal device in an uncharged state.

高分子液を高電圧による電荷誘導に加え、高分子液を収容した穴明きシリンダのモータからの伝動による回転時の遠心力を伴い、前記穴明きシリンダの***から高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系の近傍に位置して、少なくとも自ら帯電するモータである金属製機器を備え、この金属製機器としてのモータに交流電圧を印加してモータを不帯電状態に保つ電圧印加手段を設けたことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置。 Electrospinning as a polymer fiber from a small hole in the perforated cylinder with a centrifugal force during rotation due to transmission from the motor of the perforated cylinder containing the polymer liquid in addition to charge induction by high voltage. Provided with a metal device that is at least a motor that is charged by itself, located near the electrospinning system that performs this operation, and is provided with voltage application means for applying an AC voltage to the motor as the metal device to keep the motor in an uncharged state. An antistatic device for metal equipment characterized by the above.

高分子液を高電圧による電荷誘導にて高分子ファイバとして電子紡糸する電子紡糸系を、この電子紡糸系との連結により移動させるのに、少なくとも電子紡糸系が作る静電環境によって帯電される移動機構である金属製機器とを備え、この金属製機器としての移動機構に交流電圧を印加することにより移動機構を不帯電状態に保つことを特徴とする金属製機器の帯電防止装置。 To move an electrospinning system that electrospins a polymer solution as a polymer fiber by charge induction by a high voltage by connecting to this electrospinning system, at least the movement that is charged by the electrostatic environment created by the electrospinning system An antistatic device for a metal device, comprising: a metal device as a mechanism, and maintaining the moving mechanism in an uncharged state by applying an AC voltage to the moving mechanism as the metal device.

金属製機器は、電子回路を備えている請求項８〜１０のいずれか１項に記載の金属製機器の帯電防止装置。 The antistatic device for a metal device according to any one of claims 8 to 10, wherein the metal device includes an electronic circuit.

電子紡糸系は、帯電電極を挿入したキャピラリに高分子液を供給して噴霧状に電子紡糸するものである請求項８、９、１１のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止装置。 12. The antistatic device for metal equipment according to any one of claims 8, 9, and 11, wherein the electrospinning system supplies a polymer solution to a capillary having a charging electrode inserted therein to perform electrospinning in a sprayed state. .

穴明きシリンダから電子紡糸される高分子ファイバを、この高分子ファイバと同極性に帯電されて電気的に反発させて、穴明きシリンダの軸線方向の一方に向けて飛翔させる反射板を設けた請求項８、１０、１１のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止装置。 A reflecting plate is provided that causes a polymer fiber that is electrospun from a perforated cylinder to be electrically repelled by being charged to the same polarity as the polymer fiber and fly toward one of the axial directions of the perforated cylinder. The antistatic device for metal equipment according to any one of claims 8, 10, and 11.

電子紡糸系から電子紡糸される高分子ファイバを電気的に吸引する電位差を有した収集手段が電子紡糸系に対向配置されている請求項８〜１３のいずれか1項に記載の金属製機器の帯電防止装置。 The metal device according to any one of claims 8 to 13, wherein a collecting means having a potential difference for electrically attracting a polymer fiber to be electrospun from the electrospinning system is disposed opposite to the electrospinning system. Antistatic device.