JP2003068496A - プラスチック成型品の除電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック成型品の表面が複雑な凹凸面で
あっても、帯電模様まで綺麗に効率よくしかも表面を損
傷させずに除電できる除電方法を提供する。 【解決手段】 導電性繊維を紐状又は糸状としてその複
数本を束ねた導電性繊維束１に交流高電圧を印加しなが
ら、この導電性繊維束をプラスチック成型品５の除電対
象面に摺接又は近接させて除電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成型
品を除電する除電方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック成型品の表面を除電
する場合、除電電極として多数の放電針を並べた、又は
除電電極として金属ワイヤーを用いた交流式又は直流式
の除電器を用い、多数の放電針からのコロナ放電により
プラス・マイナスのイオンを発生させて除電するのが一
般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラスチック
成型品は複雑な形状をしているものが多く、単純に平ら
な面ならまだしも、従来の除電器では複雑な凹凸面とな
ると除電しきれず、その表面を子細に見ると、正負の帯
電領域が一様に除電されず、正帯電部分と負帯電部分と
が細かくランダムに混在した複雑な模様（以下、「帯電
模様」と言う）を呈して残存していることが多かった。
すなわち、巨視的には一様に除電できたように見えて
も、微視的には、複雑で電位の高低差も激しい帯電模様
が残っており、プラスチック成型品表面を塗装等の表面
処理をするに当たり、残存する帯電模様のために処理ム
ラが生じるという問題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、プラスチック成
型品の表面が複雑な凹凸面であっても、帯電模様まで綺
麗に効率よくしかも表面を損傷させずに除電できる除電
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、除電電極とし
て、導電性繊維を紐状又は糸状としてその複数本を束ね
た導電性繊維束を用い、これに交流高電圧を印加しなが
ら、この導電性繊維束をプラスチック成型品の除電対象
面に摺接又は近接させて除電する。

【０００６】また、導電性繊維束による除電後のプラス
チック成型品の除電対象面に、色が異なる正極性トナー
と負極性トナーとを接触させ、正電荷を有する部分には
負極性トナー、負電荷を有する部分には正極性トナーを
付着させて除電状態を確認する。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１に示すように、導電性繊維を紐状とし
た柔軟な導電性繊維紐１の複数本をパイプ状又は棒状の
柄２の先端に束ねて保持し、個々の導電性繊維紐１は自
由に揺動可能とする。この束ねた導電性繊維紐１に高圧
ケーブル３を介して交流高圧電源４から交流高電圧を印
加しながら、これら導電性繊維紐１をプラスチック成型
品５の除電対象面に摺接又は近接させて除電する。導電
繊維紐１の素材である導電性繊維としては、例えばアク
リル繊維に硫化銅を含む導電性材料を結合させたものが
良い。導電繊維紐１の直径は例えば２ｍｍ程度である。
柄２の材質は、硬質プラスチック等の電気絶縁性素材で
ある。

【０００９】赤色の正極性トナー粉と青色の負極性トナ
ー粉とを予め等量ずつ混合しておき、これをプラスチッ
ク成型品５の除電後の表面に散布して、正電荷を有する
部分には青色の負極性トナー粉を付着させ、負の電荷を
有する部分には赤色の正極性トナー粉を付着させて、除
電後の帯電模様を調べたところ、針状電極を用いた従来
の除電器に比べ、帯電模様の消去程度が格段の良く、ま
た範囲も大きかった。

【００１０】本発明者らは、本発明の効果を実証するた
め、（１）直径２ｍｍの１本の導電繊維紐を除電電極と
した場合と、（２）直径０．９ｍｍの１本のタングステ
ン製の針を除電電極（従来の針状電極）とした場合、に
ついて次のような比較実験を行った。

【００１１】図２に示すように、（１）、（２）のいず
れの場合も、その電極を絶縁性の電極支持体６に支持し
て商用周波数の交流高電圧を印加し、これに対して距離
ｄ＝３０ｍｍの間隔をおいて帯電板７を対向させ、この
帯電板７へ印加する直流高電圧ＤＣ−ＨＶを正負それぞ
れ、２ｋＶ、５ｋＶ、１０ｋＶ、１５ｋＶと変え、また
除電電極に印加する電圧ＡＣ−ＨＶはＡＣ７ｋＶ、ＡＣ
５ｋＶと変え、それぞれの場合についてイオン電流Ａを
測定した。次の表１がその測定結果である。

【００１２】

【表１】

【００１３】この表１から分かるように、導電繊維紐を
除電電極とした場合には、１本のタングステン針を除電
電極とした場合に比べ、イオン電流が約１．４倍も高か
った。その理由として、導電繊維紐は、それ全体が１本
の除電電極となるとともに、微細な無数の導電繊維が全
周及び全長に密に毛羽立っており、その毛羽立った無数
の導電繊維の１本１本が、イオン電流が流れる微細回路
を形成して、総じてイオン電流の発生量が多くなると想
定される。

【００１４】また、帯電模様に対する除電性能について
確認するため、厚さ１２μｍのプラスチックフィルム
（ポリエチレンフィルム）の表面を除電対象として、 直径２ｍｍの１本の導電繊維紐を除電電極とした場
合、 直径０．３ｍｍの１本の導電繊維糸を除電電極とし
た場合、 直径０．９ｍｍの１本のタングステン針を除電電極
とした場合、 について比較実験を行った。、、のいずれの場合
も、除電電極をプラスチックフィルムから１０ｍｍだけ
離し、それぞれにつきＡＣ５ｋＶを１秒間印加した場合
と、ＡＣ７ｋＶを同じく１秒間印加した場合について、
部分的に除電後の帯電模様を調べた。

【００１５】図３〜図２３にフィルム表面の帯電模様を
示す。これらの図は、フィルム表面に色が異なる正極性
トナー粉と負極性トナー粉とを付着させた後、モノクロ
画像に変えて図面としたものである。すなわち、赤色の
正極性トナー粉と青色の負極性トナー粉とを予め等量ず
つ混合しておき、これをフィルム表面に散布してフィル
ム表面の正電荷を有する部分には青色の負極性トナー粉
を付着させ、負の電荷を有する部分には赤色の正極性ト
ナー粉を付着させ、その表面をカラースキャナで読み取
った後、モノクロ画像に変えて図面としたものである。
フィルム上の実際の画像は、赤色部分と青色部分と地色
部分とによる、緻密かつ鮮明な色彩のカラー画像として
現れるが、モノクロ画像に変えたため、赤の部分と青の
部分とはそれぞれ黒になり、黒の濃淡が正負それぞれの
電位の高低を現し、フィルムの地色が白、つまり白部分
は電荷がない部分である。

【００１６】図３は除電前の帯電模様で、正電荷を有す
る部分（青トナー付着部分）と負電荷を有する部分（赤
トナー付着部分）の両方を示し、図４はそれから正電荷
を有する部分のみを取り出して示し、図５は負電荷を有
する部分のみを取り出して示す。

【００１７】図６〜図８は、上記の導電繊維紐にＡＣ
５ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示し、図６は
正電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方を示
し、図７はそれから正電荷を有する部分のみを取り出し
て示し、図８は負電荷を有する部分のみを取り出して示
す。

【００１８】図９〜図１１は、の導電繊維紐にＡＣ７
ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示し、図９は正
電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方を示し、
図１０はそれから正電荷を有する部分のみを取り出して
示し、図１１は負電荷を有する部分のみを取り出して示
す。

【００１９】図１２〜図１４は、上記の導電繊維糸に
ＡＣ５ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示し、図
１２は正電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方
を示し、図１３はそれから正電荷を有する部分のみを取
り出して示し、図１４は負電荷を有する部分のみを取り
出して示す。

【００２０】図１５〜図１７は、の導電繊維糸にＡＣ
７ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示し、図１５
は正電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方を示
し、図１６はそれから正電荷を有する部分のみを取り出
して示し、図１７は負電荷を有する部分のみを取り出し
て示す。

【００２１】図１８〜図２０は、上記のタングステン
針にＡＣ５ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示
し、図１８は正電荷を有する部分と負電荷を有する部分
の両方を示し、図１９はそれから正電荷を有する部分の
みを取り出して示し、図２０は負電荷を有する部分のみ
を取り出して示す。

【００２２】図２１〜図２３は、のタングステン針に
ＡＣ７ｋＶを印加して除電した後の帯電模様を示し、図
２１は正電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方
を示し、図２２はそれから正電荷を有する部分のみを取
り出して示し、図２３は負電荷を有する部分のみを取り
出して示す。

【００２３】このような実験から、タングステン針を除
電電極とした場合に比べて、導電繊維紐を除電電極とし
た場合及び導電繊維糸を除電電極とした方が除電範囲が
広く、しかも単位面積当たりの除電効率も良いことが分
かった。これは、導電繊維紐及び導電繊維糸の場合、微
細な無数の導電繊維が毛羽立っており、そのそれぞれ
が、複雑な帯電模様を呈している正負それぞれの帯電部
分に対し、その形状や大きさや電位の高低に適応した放
電を生ずるためと想定され、それは、プラスチック成型
品の表面が複雑な凹凸面となっていても、有効であると
考えられる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、除電電極
として、導電性繊維を紐状又は糸状としてその複数本を
束ねた導電性繊維束を用い、これに交流高電圧を印加し
ながら、この導電性繊維束をプラスチック成型品の除電
対象面に摺接又は近接させて除電するので、プラスチッ
ク成型品の表面が複雑な凹凸面であっても、帯電模様ま
で綺麗に効率よくしかも表面を損傷させずに除電でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概要図である。

【図２】帯電板に対して、導電繊維紐を除電電極とした
場合と、タングステン針を除電電極とした場合のそれぞ
れについてイオン電流を測定した測定例の解説図であ
る。

【図３】プラスチックフィルムの除電の前の帯電模様
を、正電荷を有する部分と負電荷を有する部分の両方に
ついて示す図である。

【図４】図３から正電荷を有する部分のみを取り出した
図である。

【図５】図３から負電荷を有する部分のみを取り出した
図である。

【図６】導電繊維紐にＡＣ５ｋＶを印加して除電した後
の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有する部
分の両方について示す図である。

【図７】図６から正電荷を有する部分のみを取り出した
図である。

【図８】図６から負電荷を有する部分のみを取り出した
図である。

【図９】導電繊維紐にＡＣ７ｋＶを印加して除電した後
の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有する部
分の両方について示す図である。

【図１０】図９から正電荷を有する部分のみを取り出し
た図である。

【図１１】図９から負電荷を有する部分のみを取り出し
た図である。

【図１２】導電繊維糸にＡＣ５ｋＶを印加して除電した
後の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有する
部分の両方について示す図である。

【図１３】図１２から正電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図１４】図１２から負電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図１５】導電繊維糸にＡＣ７ｋＶを印加して除電した
後の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有する
部分の両方について示す図である。

【図１６】図１５から正電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図１７】図１５から負電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図１８】タングステン針にＡＣ５ｋＶを印加して除電
した後の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有
する部分の両方について示す図である。

【図１９】図１８から正電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図２０】図１８から負電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図２１】タングステン針にＡＣ７ｋＶを印加して除電
した後の帯電模様を、正電荷を有する部分と負電荷を有
する部分の両方について示す図である。

【図２２】図２１から正電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【図２３】図２１から負電荷を有する部分のみを取り出
した図である。

【符号の説明】

１ 導電性繊維紐 ２ 柄 ３ 高圧ケーブル ４ 交流高圧電源 ５ プラスチック成型品 ６ 電極支持体 ７ 帯電板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性繊維を紐状又は糸状としてその複数
   本を束ねた導電性繊維束に交流高電圧を印加しながら、
   この導電性繊維束をプラスチック成型品の除電対象面に
   摺接させて除電することを特徴とするプラスチック成型
   品の除電方法。
2. 【請求項２】導電性繊維を紐状又は糸状としてその複数
   本を束ねた導電性繊維束に交流高電圧を印加しながら、
   この導電性繊維束をプラスチック成型品の除電対象面に
   近接させて除電することを特徴とするプラスチック成型
   品の除電方法。
3. 【請求項３】導電性繊維束による除電後のプラスチック
   成型品の除電対象面に、色が異なる正極性トナーと負極
   性トナーとを接触させ、正電荷を有する部分には負極性
   トナー、負電荷を有する部分には正極性トナーを付着さ
   せて除電状態を確認することを特徴とする請求項１又は
   ２記載のプラスチック成型品の除電方法。