JP2004296200A

JP2004296200A - Static eliminator

Info

Publication number: JP2004296200A
Application number: JP2003085413A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kawada; 啓司川田; Tsuyoshi Senda; 強志千田
Original assignee: Sunx Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a static eliminator which releases ion of desired releasing quantity while maintaining the formation precision of the releasing holes even if the discharge tube is long. <P>SOLUTION: Each release hole 71 has a shape of the passage cross section made in a long hole in such a shape as a circular shape is extended in the extension direction of the discharge tube 70. This is formed, for example, at laser processing, by irradiating laser beams from a laser beam source only on the relatively flat center portion of the discharge tube 70 in the direction crossing at right angles the extension direction, and by moving the irradiation spot along the extension direction of the discharge tube 70. Thereby, by adjusting the movement distance of the irradiation spot, the passage cross section of the release hole 71 has a desired size. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除電装置に関し、特に、延長方向に沿って形成された複数の放出孔を有する放出管を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の除電装置としては次のようなものがある。即ち、空気供給手段からの空気流を、円筒形の放出管の一端側の空気流入口内に吹き込んで、その放出管の延長方向（軸方向）に沿って形成された流路断面が円形状の複数の放出孔（以下、「円形放出孔」）から外部に噴射させることにより、イオン生成手段によって生成されたイオンを被除電装置に吹き付けるように構成されたものである（下記、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成の除電装置は、例えば、ローラで巻き取るようにして順次送られるシートのように、除電を要する範囲が比較的に広い被除電対象物を除電する場合に利用される。具体的には、まず、除電装置の放出管を、上記シートの上方においてその巻き取り方向と直交するように配置する。そして、除電装置を駆動させると、放出管の各円形放出孔からイオンを含んだ空気流がシートの横方向全体に渡って順次吹き付けられ、これにより順次送られてくるシート全体を除電することが可能になるのである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５５８９４公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように広い範囲を除電したい場合には、その分だけ長い放出管が必要となる。放出管が長くなればそれだけ各円形放出孔からの空気流の噴射力が低減するため、単位時間当たりのイオン放出量が低下してしまう。従って、この問題を解決するためには、例えば、空気供給手段からの空気流の供給圧力（供給量）を上げる方法や、放出管の各円形放出孔の流路断面積を広げる方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、空気供給手段の供給圧力を上げる方法については、次のような問題がある。つまり、除電装置には、イオンが生成される放電針が放出管の空気流入口手前のイオン生成室内に設けられたタイプのものがあり、このタイプのものでは、上記イオン生成室内に空気供給手段からの空気流を送り込んで、そのイオン生成室内で生成されたイオンとともに放出管の空気流入口に吹き込む構成となっている。また、その放電針の周囲気圧（イオン生成室内の気圧）が上昇すると、コロナ放電によってイオンを発生させるために必要な放電針への印加電圧（以下、「放電開始電圧」）も上昇する。従って、空気供給手段の供給圧力を上げると、イオン生成室内の気圧が上昇してしまい、放電針から安定してイオンを発生させることができないという問題が生じる。
【０００７】
勿論、空気供給手段の供給気圧を上げるとともに、放電針への印加電圧を上げる方法も考えられるが、印加電圧を上げるためにそれに応じて大きなサイズの昇圧トランスが必要となり除電装置の小型化の障害になる。また、コロナ放電によるイオン発生に伴って生じる有害なオゾンの発生量は、放電針への印加電圧の上昇に伴って急激に増大するため妥当な方法とはいえない。
【０００８】
一方、円形放出孔の流路断面積を広げるために、その径を大きくする方法についても次のような問題がある。一般的に、放出管は金属製のものが使用されており、これに円形放出孔を形成するためにはレーザ加工が用いられる。ここで、図８（Ａ）に示すように、ある程度小さい径Ｄの円形放出孔を形成する場合、放出管１外周面上における周方向については、レーザ光Ｌを出射するレーザ光源（図示せず）の位置を放出管１の延長方向に直交する方向（同図で矢印方向）に略Ｄだけ平行移動させて、放出管１の外周面上のレーザ光Ｌの照射スポットを幅Ｄの範囲で移動させることになる。このとき、上記幅Ｄは狭いため、レーザ光Ｌの照射スポットは、放出管１の曲面状の外周面のうち比較的平坦な中央部分２を移動する。つまり、放出管１に対して同等レベルの光強度のレーザ光Ｌを照射させることができるので、高い形成精度で円形放出孔を形成することができる。
【０００９】
これに対して、図８（Ｂ）に示すように、より径が大きい円形放出孔（径Ｄ’）を形成しようとすれば、放出管１の外周面上においてレーザ光Ｌの照射スポットをそれだけ広い幅Ｄ’（＞Ｄ）の範囲で移動させる必要がある。そうすると、レーザ光Ｌは、比較的平坦な上記中央部分２だけでなく、その両端部分３，３にも照射されることになる。このとき、例えば中央部分２上においてレーザ光の焦点が結ばれているとする（同図では符号Ｌ２のレーザ光）と、その中央部分２よりもレーザ光源から遠い位置にある両端部分３，３上には、焦点位置から外れたレーザ光Ｌ２が照射される。このことは、放出管１表面のうち中央部分２と、その両端部分３，３とでは照射されるレーザの光強度が異なることを意味し、その結果、形成された円形放出孔のエッジ部分に凸凹が生じるなど、円形放出孔の流路断面積の形成精度が低下するという問題が生じ得る。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、放出管が長くても放出孔の形成精度を維持しつつ所望の放出量のイオンを放出可能な除電装置を提供するところにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る除電装置は、空気流供給手段からの空気流を放出管に設けられた空気流入口に吹き込み、放出管の延長方向に沿って形成された複数の放出孔を通して空気流を噴射することにより、イオン生成手段で生成されたイオンを被除電対象物上に吹き付ける除電装置において、放出管に形成された放出孔は、その流路断面の形状が放出管の延長方向に沿った方向に長く延びた長孔であるところに特徴を有する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の除電装置において、放出孔の流路の軸方向における長さは、当該放出孔から噴射される空気流が、放出管内の空気流の流れに乗じて軸方向に対して斜めに噴射されないような長さになっているところに特徴を有する。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、放出管に形成された放出孔（全ての放出孔であっても、またその一部の放出孔であってもよい）は、その流路断面の形状が放出管の延長方向（放出管の軸方向）に沿った方向に長く延びた長孔となっている。つまり、放出孔の流路断面の形状を、円形にするのではなく長孔にすることにより、放出孔の流路の断面積が広げられている。従って、レーザ加工によって放出孔を形成するに際し、より径の大きい円形放出孔を形成することで流路の断面積を広げる方法に比べて、放出管の表面のうちその延長方向に直交する方向における両端表面へのレーザ光の照射を極力抑えて、放出管表面に照射される全レーザ光の光強度を略均一にさせることが可能になる。これにより、放出管表面が曲面であっても高い形成精度で流路の断面積が大きい放出孔を形成してイオン放出量の向上を図ることが可能になる。
【００１４】
＜請求項２の発明＞
本構成によれば、放出孔の流路の軸方向における長さは、当該放出孔から噴射される空気流が、放出管内の空気流の流れに乗じて軸方向に対して斜めに噴射されないような長さになっている。より具体的には、放出孔の流路の軸方向における長さは、例えば、当該放出孔の長孔形状の長径（放出管の延長方向に沿った方向の直径）に対して５０％以上の長さに形成されている。このように放出孔の軸方向の長さを長くすることにより、放出孔の軸方向に沿った方向に向けて空気流を噴射させることができ、これによりイオンを所望の方向に吹き付けることが容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１ないし図７によって説明する。
本実施形態に係る除電装置１０は、例えばローラで巻き取るようにして順次送られるシートのように、除電を要する範囲が比較的に広い被除電対象物を除電するために長い放出管を備えたものとなっている。本実施形態では、図１に示すように、その放出管７０を、図示しない被除電対象物の下方に配置して、除電装置１０を駆動させることによって、放出管７０に形成された複数の放出孔７１から空気流が噴射されて、これに含まれたイオンが被除電対象物に吹き付けられる。これにより、当該被除電対象物の除電を行うことができるのである。なお、同図では、放出孔７１を上に向けた状態で放出管７０を配して、その上方に位置する被除電対象物を除電する構成が図示されているが、これに限らず、勿論、例えば放出孔７１が下を向くように放出管７０を配して、その下方の被除電対象物を除電する構成でもよい。
以下、本発明に係る除電装置１０の構成について、装置本体１１と、それに装着される放電針ユニット４０と、放出管７０とに分けて説明する。
【００１６】
（１）装置本体の構成
図２に示すように、装置本体１１の筐体をなす樹脂製の本体ケース１２は、底面が開口した箱状の基板収容部１３の一端側上面に、ブロック状のヘッド部１４を一体形成してなる。なお、以下、ヘッド部１４が設けられた側（図２で紙面左側）を前方として説明する。
【００１７】
基板収容部１３は、プリント配線基板１５が収容された状態で蓋部１６により閉鎖されており、プリント配線基板１５には、高電圧発生回路部１７が搭載されるとともに、ケーブル１８が接続され、そのケーブル１８が本体ケース１２の後端に設けられたケーブルホルダ１９により固定状態で外部に導出されている。なお、プリント配線基板１５には、除電装置１０の動作状態を示す複数のＬＥＤ（図示せず）が実装されており、そのＬＥＤが本体ケース１２の後端上面に形成された窓部２０から外部を臨むように配されている（図３参照）。また、基板収容部１３の対角位置には、取付孔を有する一対の取付部２１，２１が設けられ、それら１対の取付部２１，２１の各取付孔に取付ねじを通して所定の取付箇所に螺着することで装置本体１１が固定配置されるようになっている。
【００１８】
ヘッド部１４は、図３に示すように、後端側のみが開口し、次述するエアーチューブホルダ２４が装着される空気供給部２２と、前端から後端にかけて前後方向に貫通形成された空洞部を有する筒状のイオン生成部３０とが左右方向に並列されてなる。空気供給部２２の開口端側は、図示しない空気供給手段に連なるエアーチューブ２３の先端に接続されるエアーチューブホルダ２４が装着される装着孔２５になっている。
【００１９】
一方、イオン生成部３０の空洞部のうち前端側は、接地電極として機能する金属製のノズル５０を装着するためのノズル装着孔３１となっており、その内周面には、ねじ溝が切られている。空洞部の前後方向における中央部分には、上記ノズル装着孔３１と略同径で連通し、通気部材６０を収容する収容部３２と、その後方に、それより径小であって上記空気供給部２２の装着孔２５と連なる空気取込部３３とが連続形成されている。上記通気部材６０は、その中央部分に放電針挿入孔６１が貫通形成されるとともに、その放電針挿入孔６１を囲むように複数の通気孔６２が貫通形成されている。
【００２０】
そして、イオン生成部３０の空洞部の後端側は、空気取込部３３より径小であって、次述する放電針ユニット４０が挿入されるユニット挿入孔３４となっている。なお、このユニット挿入孔３４の前端側下面には、基板収容部１３の裏側まで達するナット挿入孔３４Ａが貫通形成されており、ここから後述するナット部材３５が挿入できるようになっている。
【００２１】
（２）放電針ユニットの構成
次いで、放電針ユニット４０は、放電針４１と、先端が軸方向に割れ、その割れ目間に挟むように上記放電針４１の基端部分を保持する金属製の放電針保持部４２と、その放電針保持部４２の基端部分を覆うように一体的に成形され、その後端側の外周面には前後方向に延びる滑り止め用のリブ部４３Ａが複数本形成されたノブ部４３とからなる。放電針保持部４２の軸方向における中央部分にはＯリング４４が環着できるよう他の部分より径小になっているくびれ部４２Ａが形成されており、その後方には外周面に沿ってねじ溝４２Ｂが形成されている。
【００２２】
基板収容部１３の裏側から上記ナット挿入孔３４Ａを通じて挿入されたナット部材３５は、導電性の板状部材であって、その略中心部分に貫通形成された孔３５Ａの内面に上記放電針ユニット４０の放電針保持部４２に形成されたねじ溝４２Ｂと螺合するようねじ溝が切られている。そして、図２及び図３に示すように、ナット部材３５は、その孔３５Ａがユニット挿入孔３４と同軸になる位置までナット挿入孔３４Ａ内に挿入される。そして、上記くびれ部４２ＡにＯリング４４が環着された放電針ユニット４０は、そのノブ部４３を回転させつつユニット挿入孔３４に対して後方から挿入してナット部材３５に螺合させる。
【００２３】
このような構成によって、放電針ユニット４０は、ヘッド部１４に対して着脱可能とされるとともに、かつ上記Ｏリング４４がくびれ部４２Ａとユニット挿入孔３４の内周面に押圧されることで密閉状態で保持されるのである。
【００２４】
次いで、ノズル５０は、全体として円筒状をなし、その軸方向における中央部分が他の部分より径大となっている。ノズル５０の後端側の外周面には、Ｏリング５１を環着させるくびれ部５２が形成されるとともにねじ溝が切られており、一方、ヘッド部１４のノズル装着孔３１の内周面にも、やはりねじ溝が切られており、これにより、ノズル５０がヘッド部１４に対して着脱可能、かつ密閉状態で保持される。ノズル５０の中空部５３は、その軸方向における略中央位置から後方が径大となっており、ここに絶縁チューブ５４がその後端部分を後方に突出させた状態で装着されるようになっている。なお、上記中空部５３内に装着された絶縁チューブ５４の内面は、中空部５３の上記中央位置から前方部分の内壁面と面一になっている。
【００２５】
また、ノズル５０には、その中空部５３の周りを囲むように６つの微小孔５５が軸方向に沿って貫通形成されている。そして、ノズル５０の先端部分には、中空部５３からのイオンを含んだ第１空気流及び微小孔５５からの第２空気流を放出管７０内に導く環状部材１００がスポット溶接によって嵌着されている。
具体的には、この環状部材１００は、上記中空部５３及び微小孔５５に連通するとともに内径が先端に向うに連れて径小となり先端の内径が放出管７０の内径と同じになるよう形成されたテーパ部１００Ａと、そのテーパ部分に放出管７０の基端部分が嵌入される放出管嵌入部１００Ｂとからなる。このような構成により、各微小孔５５からも第２空気流を噴射させることで、ノズル５０の上記中空部５３を通過するイオンを含んだ第１空気流が第２空気流に引き込まれるようになり、それに乗じて放出管７０の各放出孔７１からの空気流の噴射力を高めてイオンを遠方に放出させて、被除電対象物に対して広範囲の除電を行うためである。
【００２６】
上述したノズル５０及びナット部材３５は、上記プリント配線基板１５に電気的に接続され、それに搭載された高電圧発生回路部１７によってノズル５０及びナット部材３５間に高電圧が印加される。これにより、ナット部材３５と電気的に接続される放電針４１の針先でコロナ放電が発生してイオンが生成されるのである。そして、生成されたイオンは、空気供給手段から空気供給部２２と通気部材６０の通気孔６２とを通過した空気流に乗って次述する放出管７０内に吹き込まれることになる。
【００２７】
（３）放出管の構成
放出管７０は、図４に示すように、全体として、一端面のみ開口した円筒状をなし、その延長方向に沿って複数の放出孔７１が例えば等間隔で形成されている。また、放出管７０は、上記環状部材１００に嵌入される側の開口端の外周面にねじ溝が形成されている。また、環状部材１００の先端側外周面にもねじ溝が形成されている。そして、図２及び図３に示すように、放出管７０は、ナット部材８０を介して環状部材１００の先端部分に連結されている。従って、本実施形態では、放出管７０の上記一端面の開口部分７２が、本発明の「空気流入口」に相当する。なお、ナット部材８０は、放出管７０が螺合される挿通孔８０Ａに連通し後方に突出する筒部８０Ｂが形成されており、この筒部８０Ｂの内径が放出管７０の外径よりやや小さくなっており、ここに放出管７０の外皮を食い込ませるように圧入して挿通させて放出管７０をより強固に保持するようになっている。
【００２８】
各放出孔７１は、その流路断面の形状が、円形を放出管７０の延長方向に延ばしたような形状の長孔になっている（同図（Ａ）参照）。これは、例えば、レーザ加工時において、放出管７０に対して、その延長方向に直交する方向における比較的に平坦な中央部分にだけレーザ光源からのレーザ光を照射させつつ、その照射スポットを放出管７０の延長方向に沿って移動させることで形成することができる。従って、放出管７０の延長方向における照射スポットの移動距離を調整することで放出孔７１の流路断面積を所望の大きさにすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、放出管７０の肉厚ｄも従来より厚くしてある。具体的には、上記放出孔７１としての長孔の長径ｃ（放出管７０の延長方向に沿った方向における直径）に対して５０〜１００％に相当する厚さに形成されている。つまり、放出孔７１の軸方向の長さが、上記長孔の長径ｃに対して５０〜１００％の長さに形成されている。
【００３０】
（４）実施例
図５〜図７は、そのうちの一例についての実験結果を示したものである。本実験では、次の実験例１〜３について、空気供給手段からの供給圧力を上昇させつつ、放出管７０から１００ｍｍ離れた被除電対象物を除電するまでの除電時間を計測した。
【００３１】
＜各実験例について＞
（実験例１）
放出管７０ａ：内径６ｍｍ、外径７ｍｍ（肉厚０．５ｍｍ）放出孔７１ａ：流路断面円形孔、内径１．６ｍｍ
（実験例２）
放出管７０ｂ：内径６ｍｍ、外径８ｍｍ（肉厚１．０ｍｍ）放出孔７１ｂ：流路断面円形孔、内径１．６ｍｍ
（実験例３）
放出管７０ｃ：内径６ｍｍ、外径８ｍｍ（肉厚１．０ｍｍ）放出孔７１ｃ：流路断面長孔、長径２．０ｍｍ、短径１．６ｍｍ
【００３２】
＜実験結果の考察＞
まず、放出管７０の肉厚が０．５ｍｍの実験例１の場合には、肉厚ｄが薄い（放出孔７１ａの軸方向の長さが短い）分だけ、各放出孔７１ａからのイオンを含んだ空気流の噴射方向が、各放出孔７１ａの軸方向（放出管７０ａの延長方向と直交する方向）から反れた方向になってしまう（図７（Ｂ）の左図参照）。これでは、除電可能範囲が定めにくく除電装置１０と被除電対象物との位置設定が困難になるという問題が生じる。
【００３３】
そこで、実験例２では、上記実験例１に対して、放出管７０の内径をそのままにして外形を８ｍｍにし、肉厚を０．５ｍｍから１．０ｍｍに変更した。つまり、放出孔７１の軸方向の長さを０．５ｍｍ長くしてある。そうすると、図７（Ｂ）右図）に示すように各放出孔７１ｂからのイオンを含んだ空気流の噴射方向は、放出管７０ｂに対して略直交する方向になった。しかしながら、放出孔７１ｂの軸方向の長さが長くなった分だけ、そこを通過する空気流の通過抵抗が大きくなる。従って、各放出孔７１ｂからのイオン放出量が低下して、同図（Ａ）に示すように除電時間が上記実験例１に比べて長くかかってしまう。
【００３４】
そこで、本発明の構成に対応する実施例３では、放出管７０の肉厚ｄはそのままにして、各放出孔７１の流路断面の形状を、放出管７０の延長方向に沿った方向に径が延びた形状として、流路断面積（略２．７ｍｍ^２。実施例１，２は略２．０ｍｍ^２）を大きくした。そうすると、実験例２と同様に各放出孔７１ｃからのイオンを含んだ空気流の噴射方向を放出管７０ｃに対して略直交する方向に維持しつつ、各放出孔７１ｃからのイオン放出量を多くすることができ、もって実験例１と同程度の除電時間で被除電対象物を除電することができることがわかる（図７（Ａ）及び（Ｂ）右図参照）。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、放出管７０に形成される放出孔７１は、放出管７０の延長方向に沿った方向に延びる長孔としている。従って、その形成時において、放出管７０の延長方向と直交する方向における中央部分とともに両端部分にまでレーザ光が照射されることで形成精度が低下するという問題を回避することが可能になる。つまり、放出管７０の長さに応じて放出孔７１の流路断面積を所望の大きさに形成することが可能となり、より広い範囲に対しても安定した除電を行うことができる。
【００３６】
また、放出管７０の肉厚を厚くすることで、放出孔７１の軸方向の長さを所定の長さ以上に調整することで、放出孔７１からのイオンを所望の方向に放出させることができるようになっている。これにより、予め除電可能範囲が特定できるために、除電装置１０の配置位置調整が容易になる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、空気流入口は、放出管７０の一端に設けた構成としたが、これに限らず、例えば放出管の延長方向における中央付近に形成された構成であってもよい。
【００３８】
（２）上記実施形態では、放出管７０の空気流入口に連通するイオン生成部内に放電針を配した構成としたが、これに限らず、上記特許文献１と同様、放出管の各放出孔に対応して、それらを通過する空気流の流路内に放電針をそれぞれ配置する構成であっても、本発明を適用することにより第１実施形態同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（３）上記実施形態では、放出管７０に形成された全ての放出孔７１を長孔としたが、これに限らず、一部の放出孔７１、例えば、空気流の噴射力がより低減する放出管７０先端側の放出孔７１だけを長孔として流路断面積を大きくする構成であってもよい。
（４）上記実施形態では、放出管７０自体の肉厚ｄを厚くすることで放出孔７１の軸方向の長さを長くする構成としたが、これに限らず、次のような構成であってもよい。即ち、放出管全体としての肉厚を厚くするのではなく、各放出孔７１の空気流噴射方向の前方を囲むように突出形成された筒状部を設けることで、結果として放出孔の軸方向の長さを長くする構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る除電装置の斜視図
【図２】その部分的断面図
【図３】その部分的平断面図
【図４】放出管の斜視図及び断面図
【図５】各実験例の説明図
【図６】各実験例における実験データ表
【図７】（Ａ）各実験例における空気流の供給圧力と除電時間の関係を示したグラフ
（Ｂ）放出孔からのイオンを含んだ空気流の放出方向を示した模式図
【図８】レーザ光と、放出管の照射領域との関係を示した模試図
【符号の説明】
１０…除電装置
２３…エアーチューブ
３０…イオン生成部
４１…放電針
７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ）…放出管
７１（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）…放出孔
ｃ…長径
ｄ…肉厚[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a static eliminator, and more particularly, to a static eliminator having a discharge tube having a plurality of discharge holes formed along an extension direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are the following types of static eliminators of this type. That is, the air flow from the air supply means is blown into the air inlet at one end of the cylindrical discharge pipe, and the flow path formed along the extension direction (axial direction) of the discharge pipe has a circular cross section. It is configured such that ions generated by the ion generating means are blown to the device to be neutralized by injecting the ions to the outside from a plurality of emission holes (hereinafter, “circular emission holes”) (see Patent Document 1 below). ).
[0003]
The static eliminator having such a configuration is used, for example, when static elimination is performed on an object to be neutralized that requires a relatively large static elimination range, such as a sheet sequentially fed by being wound up by a roller. Specifically, first, the discharge tube of the static eliminator is arranged above the sheet so as to be orthogonal to the winding direction. Then, when the static eliminator is driven, an air flow containing ions is sequentially blown from the respective circular discharge holes of the discharge tube over the entire lateral direction of the sheet, thereby eliminating the charge of the entire sheet sequentially sent. It becomes possible.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-155894 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if it is desired to remove electricity over such a wide range, a discharge tube longer than that is required. The longer the discharge tube, the lower the jet force of the air flow from each circular discharge hole, and the lower the amount of ions released per unit time. Therefore, in order to solve this problem, for example, a method of increasing the supply pressure (supply amount) of the air flow from the air supply means or a method of enlarging the flow path cross-sectional area of each circular discharge hole of the discharge pipe can be considered. .
[0006]
However, the method of increasing the supply pressure of the air supply means has the following problems. That is, there is a type of static eliminator in which a discharge needle for generating ions is provided in an ion generating chamber in front of an air inlet of a discharge tube, and in this type, an air supply means is provided in the ion generating chamber. Is supplied to the air supply port, and is blown into the air inlet of the discharge tube together with the ions generated in the ion generation chamber. When the ambient pressure around the discharge needle (the pressure inside the ion generation chamber) increases, the voltage applied to the discharge needle required to generate ions by corona discharge (hereinafter, “discharge start voltage”) also increases. Therefore, when the supply pressure of the air supply means is increased, the pressure in the ion generation chamber is increased, which causes a problem that ions cannot be stably generated from the discharge needle.
[0007]
Of course, it is conceivable to increase the supply pressure of the air supply means and increase the voltage applied to the discharge needles. However, a correspondingly large booster transformer is required to increase the applied voltage, which is an obstacle to miniaturization of the static eliminator. become. Further, the amount of harmful ozone generated due to the generation of ions by corona discharge rapidly increases with an increase in the voltage applied to the discharge needle, and is not an appropriate method.
[0008]
On the other hand, there is also the following problem in the method of increasing the diameter of the circular discharge hole in order to increase the cross-sectional area of the flow passage. Generally, a metal emission tube is used, and laser processing is used to form a circular emission hole in the emission tube. Here, as shown in FIG. 8A, when a circular emission hole having a diameter D that is somewhat small is formed, a laser light source (not shown) that emits a laser beam L in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the emission tube 1. ) Is moved in parallel in the direction perpendicular to the extension direction of the emission tube 1 (the direction of the arrow in the figure) by substantially D, and the irradiation spot of the laser beam L on the outer peripheral surface of the emission tube 1 is within the range of the width D. Will be moved. At this time, since the width D is narrow, the irradiation spot of the laser beam L moves on the relatively flat central portion 2 of the curved outer peripheral surface of the emission tube 1. That is, since the emission tube 1 can be irradiated with the laser beam L having the same level of light intensity, a circular emission hole can be formed with high formation accuracy.
[0009]
On the other hand, as shown in FIG. 8B, when an attempt is made to form a circular emission hole (diameter D ′) having a larger diameter, the irradiation spot of the laser beam L on the outer peripheral surface of the emission tube 1 is reduced accordingly. It is necessary to move within a wide range D '(> D). Then, the laser beam L is irradiated not only on the relatively flat central portion 2 but also on both end portions 3 and 3 thereof. At this time, for example, suppose that the laser beam is focused on the central portion 2 (the laser beam denoted by reference numeral L2 in the figure), and the both end portions 3 and 3 located farther from the laser light source than the central portion 2 Above, the laser beam L2 deviating from the focal position is irradiated. This means that the central portion 2 of the surface of the discharge tube 1 and the end portions 3 and 3 have different laser light intensities, and as a result, the edge portion of the formed circular discharge hole There may be a problem that the accuracy of forming the cross-sectional area of the circular discharge hole decreases, such as unevenness.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a static eliminator capable of emitting ions of a desired emission amount while maintaining the accuracy of forming emission holes even if the emission tube is long. is there.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a static eliminator according to the first aspect of the present invention blows an air flow from an air flow supply means into an air inlet provided in a discharge pipe, and is formed along an extension direction of the discharge pipe. In a static eliminator in which ions generated by an ion generating means are blown onto an object to be neutralized by injecting an air stream through a plurality of emission holes, the shape of the cross section of the flow path of the emission hole formed in the emission tube is reduced. It is characterized in that it is a long hole elongated in the direction along the extension direction of the discharge tube.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the static eliminator according to the first aspect, the length of the discharge hole in the axial direction of the flow path is such that the air flow injected from the discharge hole is multiplied by the flow of the air flow in the discharge pipe. It is characterized in that the length is such that it is not injected obliquely to the axial direction.
[0013]
Function and effect of the present invention
<Invention of claim 1>
According to this configuration, the discharge holes formed in the discharge tube (either all the discharge holes or a part of the discharge holes) have a flow path cross-sectional shape that is an extension of the discharge tube. It is a long hole extending in a direction along the direction (axial direction of the discharge tube). That is, the cross-sectional area of the flow path of the discharge hole is widened by making the cross-sectional shape of the flow path of the discharge hole into a long hole instead of a circular shape. Therefore, when forming the emission hole by laser processing, compared with the method of expanding the cross-sectional area of the flow path by forming a circular emission hole having a larger diameter, the surface of the emission tube in the direction orthogonal to the extension direction of the surface of the emission tube Irradiation of laser light to both end surfaces can be suppressed as much as possible, and the light intensity of all laser light irradiated to the emission tube surface can be made substantially uniform. Thereby, even if the surface of the discharge tube is a curved surface, it is possible to form a discharge hole having a large cross-sectional area of the flow path with high forming accuracy and improve the amount of ion release.
[0014]
<Invention of Claim 2>
According to this configuration, the length of the discharge hole in the axial direction of the flow path is such that the airflow injected from the discharge hole is not injected obliquely to the axial direction by multiplying the flow of the airflow in the discharge tube. Length. More specifically, the length of the discharge hole in the axial direction of the flow path is, for example, 50% or more of the long diameter of the long hole shape of the discharge hole (the diameter in the direction along the extension direction of the discharge tube). It is formed in length. By increasing the length of the emission hole in the axial direction in this way, an air stream can be jetted in a direction along the axial direction of the emission hole, thereby easily blowing ions in a desired direction. become.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The static eliminator 10 according to the present embodiment includes a long discharge tube for static elimination of a static elimination target having a relatively large area requiring static elimination, such as a sheet sequentially fed by being wound up by a roller. It has become something. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the discharge tube 70 is arranged below an object to be neutralized (not shown), and the discharge device 10 is driven, so that a plurality of emission tubes formed in the discharge tube 70 are formed. An air flow is injected from the hole 71, and ions contained in the air flow are blown to the object to be neutralized. As a result, the object to be neutralized can be neutralized. Although FIG. 1 shows a configuration in which the discharge tube 70 is arranged with the discharge hole 71 facing upward and the object to be neutralized positioned above the discharge tube 70 is neutralized, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the structure is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which the discharge tube 70 is arranged so that the discharge hole 71 faces downward, and the object to be neutralized thereunder is neutralized.
Hereinafter, the configuration of the static elimination device 10 according to the present invention will be described separately for the device main body 11, the discharge needle unit 40 attached thereto, and the discharge tube 70.
[0016]
(1) Configuration of Apparatus Main Body As shown in FIG. 2, a resin main body case 12 which forms a housing of the apparatus main body 11 is provided with a block-shaped body on one end side upper surface of a box-shaped substrate accommodating section 13 having an open bottom. The head section 14 is integrally formed. Hereinafter, the side on which the head unit 14 is provided (the left side in FIG. 2) will be described as the front.
[0017]
The board accommodating section 13 is closed by a lid section 16 in a state in which the printed wiring board 15 is accommodated, and a high voltage generating circuit section 17 is mounted on the printed wiring board 15 and a cable 18 is connected thereto. The cable 18 is led out in a fixed state by a cable holder 19 provided at the rear end of the main body case 12. A plurality of LEDs (not shown) indicating the operation state of the static eliminator 10 are mounted on the printed wiring board 15, and the LEDs are externally connected to a window 20 formed on the rear end upper surface of the main body case 12. (See FIG. 3). Further, a pair of mounting portions 21 and 21 having mounting holes are provided at diagonal positions of the substrate accommodating portion 13, and mounting screws are passed through the mounting holes of the pair of mounting portions 21 and 21 to predetermined mounting locations. The device main body 11 is fixedly arranged by screwing.
[0018]
As shown in FIG. 3, the head section 14 is open only on the rear end side, and has an air supply section 22 to which an air tube holder 24 described below is attached, and a cavity formed to penetrate in the front-rear direction from the front end to the rear end. And a cylindrical ion generating section 30 having a section. The opening end side of the air supply unit 22 is a mounting hole 25 in which an air tube holder 24 connected to the tip of an air tube 23 connected to an air supply unit (not shown) is mounted.
[0019]
On the other hand, the front end side of the hollow portion of the ion generation unit 30 is a nozzle mounting hole 31 for mounting a metal nozzle 50 functioning as a ground electrode, and a thread groove is formed on the inner peripheral surface thereof. Have been. A central portion of the hollow portion in the front-rear direction communicates with the nozzle mounting hole 31 at substantially the same diameter and accommodates the ventilation member 60. An air intake portion 33 connected to the mounting hole 25 of the nozzle 22 is formed continuously. The ventilation member 60 has a discharge needle insertion hole 61 formed at the center thereof and a plurality of ventilation holes 62 formed so as to surround the discharge needle insertion hole 61.
[0020]
The rear end side of the hollow portion of the ion generation unit 30 is a unit insertion hole 34 which is smaller in diameter than the air intake unit 33 and into which the discharge needle unit 40 described below is inserted. A nut insertion hole 34A reaching the back side of the board housing portion 13 is formed through the lower surface of the front end side of the unit insertion hole 34 so that a nut member 35 described later can be inserted therefrom.
[0021]
(2) Configuration of Discharge Needle Unit Next, the discharge needle unit 40 has a discharge needle 41 and a metal discharge for holding the base end of the discharge needle 41 so that the tip is broken in the axial direction and sandwiched between the cracks. The needle holding portion 42 and the discharge needle holding portion 42 are integrally formed so as to cover a base end portion thereof, and a plurality of anti-slip rib portions 43A extending in the front-rear direction are formed on the outer peripheral surface on the rear end side. And a knob 43. A constricted portion 42A having a smaller diameter than other portions is formed at a central portion in the axial direction of the discharge needle holding portion 42 so that the O-ring 44 can be attached thereto. A groove 42B is formed.
[0022]
The nut member 35 inserted from the back side of the substrate accommodating portion 13 through the nut insertion hole 34A is a conductive plate-shaped member, and the discharge needle unit 40 is provided in the inner surface of the hole 35A formed substantially at the center thereof. The screw groove is cut so as to screw with the screw groove 42B formed in the discharge needle holding portion 42 of FIG. Then, as shown in FIGS. 2 and 3, the nut member 35 is inserted into the nut insertion hole 34A until the hole 35A becomes coaxial with the unit insertion hole 34. Then, the discharge needle unit 40 in which the O-ring 44 is attached to the constricted portion 42A is inserted into the unit insertion hole 34 from behind while rotating the knob portion 43, and screwed to the nut member 35.
[0023]
With such a configuration, the discharge needle unit 40 can be attached to and detached from the head portion 14 and the O-ring 44 is pressed against the constricted portion 42A and the inner peripheral surface of the unit insertion hole 34 to be sealed. It is kept in a state.
[0024]
Next, the nozzle 50 has a cylindrical shape as a whole, and its central portion in the axial direction is larger in diameter than other portions. On the outer peripheral surface on the rear end side of the nozzle 50, a constricted portion 52 for ringing the O-ring 51 is formed and a thread groove is cut, while the inner peripheral surface of the nozzle mounting hole 31 of the head portion 14 is formed. Also, the thread groove is also cut, so that the nozzle 50 is detachably attached to the head portion 14 and held in a sealed state. The hollow portion 53 of the nozzle 50 has a large diameter at the rear from a substantially central position in the axial direction, and the insulating tube 54 is mounted here with the rear end portion protruding rearward. . Note that the inner surface of the insulating tube 54 mounted in the hollow portion 53 is flush with the inner wall surface of the front portion from the central position of the hollow portion 53.
[0025]
The nozzle 50 has six minute holes 55 formed therethrough in the axial direction so as to surround the hollow portion 53. An annular member 100 that guides the first air flow containing ions from the hollow portion 53 and the second air flow from the micro holes 55 into the discharge pipe 70 is fitted to the distal end portion of the nozzle 50 by spot welding. ing.
Specifically, the annular member 100 is formed so as to communicate with the hollow portion 53 and the minute hole 55 and to have the inner diameter smaller as the inner diameter is directed toward the distal end, and the inner diameter at the distal end is the same as the inner diameter of the discharge tube 70. A discharge tube fitting portion 100B in which the base end portion of the discharge tube 70 is fitted into the tapered portion 100A. With such a configuration, by injecting the second air flow from each of the micro holes 55, the first air flow including the ions passing through the hollow portion 53 of the nozzle 50 is drawn into the second air flow. This is to increase the jetting force of the air flow from each of the discharge holes 71 of the discharge tube 70 to discharge ions to a distant place, thereby performing a wide range of static elimination on the object to be neutralized.
[0026]
The nozzle 50 and the nut member 35 described above are electrically connected to the printed wiring board 15, and a high voltage is applied between the nozzle 50 and the nut member 35 by the high voltage generation circuit unit 17 mounted on the printed circuit board 15. As a result, corona discharge is generated at the tip of the discharge needle 41 electrically connected to the nut member 35 to generate ions. Then, the generated ions are blown into the discharge pipe 70 described below, riding on the airflow that has passed from the air supply means through the air supply unit 22 and the ventilation hole 62 of the ventilation member 60.
[0027]
(3) Configuration of the discharge tube As shown in FIG. 4, the discharge tube 70 has a cylindrical shape with only one end open as a whole, and a plurality of discharge holes 71 are formed at regular intervals along the extension direction. ing. Further, the discharge tube 70 has a thread groove formed on an outer peripheral surface of an opening end on a side to be fitted into the annular member 100. A thread groove is also formed on the outer peripheral surface on the distal end side of the annular member 100. Then, as shown in FIGS. 2 and 3, the discharge tube 70 is connected to a distal end portion of the annular member 100 via a nut member 80. Therefore, in the present embodiment, the opening 72 at the one end face of the discharge tube 70 corresponds to the “air inlet” of the present invention. The nut member 80 is formed with a cylindrical portion 80B that communicates with an insertion hole 80A into which the discharge tube 70 is screwed and that projects rearward. The inner diameter of the cylindrical portion 80B is slightly smaller than the outer diameter of the discharge tube 70. The discharge tube 70 is press-fitted so as to penetrate the outer skin of the discharge tube 70 and inserted therethrough, thereby holding the discharge tube 70 more firmly.
[0028]
Each of the discharge holes 71 is a long hole whose cross-sectional shape is such that a circular shape is extended in the extension direction of the discharge tube 70 (see FIG. 1A). This is because, for example, during laser processing, the irradiation spot is emitted while irradiating the emission tube 70 with laser light from the laser light source only at a relatively flat central portion in a direction orthogonal to the extension direction. It can be formed by moving along the extension direction of the tube 70. Therefore, by adjusting the moving distance of the irradiation spot in the extension direction of the emission tube 70, the flow path cross-sectional area of the emission hole 71 can be made a desired size.
[0029]
Further, in the present embodiment, the thickness d of the discharge tube 70 is also thicker than the conventional one. Specifically, the discharge hole 71 is formed to have a thickness corresponding to 50 to 100% of the major axis c of the long hole (the diameter in the direction along the extension direction of the discharge tube 70). That is, the length of the discharge hole 71 in the axial direction is formed to be 50 to 100% of the long diameter c of the long hole.
[0030]
(4) Example FIGS. 5 to 7 show experimental results of one example. In the present experiment, in the following Experimental Examples 1 to 3, while increasing the supply pressure from the air supply means, the static elimination time was measured until the static elimination target 100 mm away from the discharge pipe 70 was neutralized.
[0031]
<About each experimental example>
(Experimental example 1)
Discharge tube 70a: Inner diameter 6 mm, outer diameter 7 mm (wall thickness 0.5 mm) Discharge hole 71a: Channel cross-section circular hole, inner diameter 1.6 mm
(Experimental example 2)
Discharge tube 70b: inner diameter 6mm, outer diameter 8mm (wall thickness 1.0mm) Discharge hole 71b: circular passage cross section, inner diameter 1.6mm
(Experimental example 3)
Discharge tube 70c: inner diameter 6mm, outer diameter 8mm (thickness 1.0mm) Discharge hole 71c: flow path cross section long hole, long diameter 2.0mm, short diameter 1.6mm
[0032]
<Consideration of experimental results>
First, in the case of Experimental Example 1 in which the thickness of the discharge tube 70 is 0.5 mm, ions from each of the discharge holes 71a are reduced by the thickness d (the length of the discharge hole 71a in the axial direction is short). The jet direction of the included air flow is deviated from the axial direction of each discharge hole 71a (the direction orthogonal to the extension direction of the discharge pipe 70a) (see the left diagram of FIG. 7B). In this case, there is a problem that it is difficult to determine the range in which static elimination is possible, and it is difficult to set the positions of the static eliminator 10 and the object to be neutralized.
[0033]
Therefore, in Experimental Example 2, the outer diameter was changed to 8 mm and the wall thickness was changed from 0.5 mm to 1.0 mm, while maintaining the inner diameter of the discharge tube 70 as it was in Experimental Example 1. That is, the axial length of the discharge hole 71 is increased by 0.5 mm. Then, as shown in FIG. 7B, the jet direction of the air flow containing ions from each of the discharge holes 71b was substantially perpendicular to the discharge pipe 70b. However, as the length of the discharge hole 71b in the axial direction increases, the passage resistance of the airflow passing therethrough increases. Therefore, the amount of ions emitted from each emission hole 71b is reduced, and as shown in FIG.
[0034]
Therefore, in the third embodiment corresponding to the configuration of the present invention, while keeping the thickness d of the discharge pipe 70 as it is, the shape of the cross section of the flow path of each discharge hole 71 is changed in the direction along the extension direction of the discharge pipe 70. The cross-sectional area of the flow path (approximately 2.7 mm ^2, approximately 2.0 mm ^{2 in} Examples 1 and ² ) was increased as a shape in which was extended. Then, similarly to the experimental example 2, while maintaining the jetting direction of the air flow including the ions from each emission hole 71c in a direction substantially orthogonal to the emission pipe 70c, the amount of ion emission from each emission hole 71c is increased. It can be seen that the object to be neutralized can be neutralized in the same neutralization time as in Experimental Example 1 (see the right figures in FIGS. 7A and 7B).
[0035]
As described above, in the present embodiment, the emission hole 71 formed in the emission tube 70 is a long hole extending in the direction along the extension direction of the emission tube 70. Therefore, it is possible to avoid the problem that the laser beam is irradiated to both the central portion and the both end portions in the direction orthogonal to the extension direction of the discharge tube 70 at the time of the formation, thereby lowering the formation accuracy. That is, the flow passage cross-sectional area of the discharge hole 71 can be formed to a desired size according to the length of the discharge tube 70, and stable static elimination can be performed over a wider range.
[0036]
In addition, by increasing the thickness of the discharge tube 70, the axial length of the discharge hole 71 is adjusted to a predetermined length or more, so that ions from the discharge hole 71 can be discharged in a desired direction. I can do it. Thereby, since the range in which static elimination can be performed can be specified in advance, it is easy to adjust the arrangement position of the static eliminator 10.
[0037]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and furthermore, various embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention. It can be changed and implemented.
(1) In the above embodiment, the air inlet is provided at one end of the discharge pipe 70. However, the present invention is not limited to this. For example, the air inlet may be formed near the center in the extension direction of the discharge pipe. .
[0038]
(2) In the above embodiment, the discharge needle is arranged in the ion generating portion communicating with the air inlet of the discharge tube 70. However, the present invention is not limited to this. Accordingly, even in a configuration in which the discharge needles are arranged in the flow path of the airflow passing therethrough, the same effects as in the first embodiment can be obtained by applying the present invention.
[0039]
(3) In the above-described embodiment, all the discharge holes 71 formed in the discharge tube 70 are elongated holes. However, the present invention is not limited to this. Some of the discharge holes 71, for example, the jet force of the air flow is further reduced. The configuration may be such that only the discharge hole 71 on the distal end side of the discharge tube 70 is a long hole to increase the cross-sectional area of the flow path.
(4) In the above-described embodiment, the thickness of the discharge tube 70 itself is increased to increase the axial length of the discharge hole 71. However, the present invention is not limited to this, and the following configuration is used. You may. That is, instead of increasing the wall thickness of the discharge pipe as a whole, by providing a cylindrical portion that is formed so as to surround the front of each discharge hole 71 in the airflow injection direction, the axial direction of the discharge hole is consequently increased. May be configured to increase the length.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a static eliminator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view. FIG. 3 is a partial plan cross-sectional view. FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of a discharge tube. 5: Explanatory drawing of each experimental example [FIG. 6] Table of experimental data in each experimental example [FIG. 7] (A) Graph showing relationship between supply pressure of air flow and static elimination time in each experimental example (B) From discharge hole FIG. 8 is a schematic diagram showing the direction of emission of an air flow containing ions of FIG. 8. FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between laser light and the irradiation area of an emission tube.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Static eliminator 23 ... Air tube 30 ... Ion generation part 41 ... Discharge needle 70 (70a, 70b, 70c) ... Discharge tube 71 (71a, 71b, 71c) ... Discharge hole c ... Long diameter d ... Thickness

Claims

An air flow from the air flow supply means is blown into an air flow inlet provided in the discharge pipe, and the air flow is jetted through a plurality of discharge holes formed along an extension direction of the discharge pipe, whereby ion generation means is formed. In the static eliminator that sprays the ions generated in the above on the object to be neutralized,
The static eliminator, wherein the discharge hole formed in the discharge tube is a long hole whose channel cross-sectional shape is elongated in a direction along an extension direction of the discharge tube.

The length of the flow path of the discharge hole in the axial direction is such that the air flow injected from the discharge hole is not obliquely injected with respect to the axial direction by multiplying the flow of the air flow in the discharge pipe. The static eliminator according to claim 1, wherein: