JP2016134248A - Static eliminator - Google Patents

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Yoshitaka Sato
義孝 佐藤
雄一 小暮
Yuichi Kogure
雄一 小暮
中村 和仁
Kazuhito Nakamura
和仁 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray type static eliminator having a neutralization capacity equal to or higher than that of a corona discharge static eliminator, without having such problems as dust adhesion and consumption of a discharge needle in coronal discharge due to blast.SOLUTION: A static eliminator 20 performing static elimination by irradiating a static elimination object, i.e., a film 103, with X-ray includes an X-ray tube 1 for irradiating the outside with an X-ray, a housing 21 for housing the X-ray tube, and including an opening 23 corresponding to an X-ray transmission window, and an electrode 30 for self-discharge provided in the vicinity of the opening of the housing while being grounded. Since self-discharge phenomenon takes place between the electrode 30 for self-discharge at the ground potential and the film, and static elimination of the static elimination object is carried out, static elimination effect equal to or higher than that of a corona discharge static eliminator can be obtained.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、X線管から放射されたX線を除電対象物に照射して除電を行なう除電装置に係り、特にX線管を収納した筐体に自己放電機能を持たせることにより、従来のコロナ放電式除電装置を越える除電性能を実現しながら、送風でイオンを送るコロナ放電式では避けられなかった塵埃付着等の不具合を解消した除電装置に関するものである。   The present invention relates to a static eliminator that irradiates an object to be neutralized with X-rays radiated from an X-ray tube, and in particular, by providing a self-discharge function in a housing containing an X-ray tube, The present invention relates to a static eliminator that eliminates problems such as dust adhesion, which was unavoidable in the corona discharge type in which ions are sent by air blowing, while achieving a static elimination performance that exceeds that of a corona discharge type static eliminator.

下記特許文献1には、コロナ放電式の除電装置に関する発明が開示されている。
この除電装置は、外界に開放された開放空間32内に放電針2を配置し、この放電針2に高圧の交流電圧を印加することでコロナ放電を生じさせて正負イオンを生成する。生成された正負イオンは空気流供給パイプ5から供給される空気流を空気流入孔34を介して開放空間32内に流入する空気流とともに開口部43から外部に噴射される。また、空気流供給パイプ5からの空気流は貫通孔13及び隙間14を介して貫通孔45に流入し、この貫通孔45の開口部45Aからは開口部43から放出される空気流の流速よりも速い流速の空気流が噴射される。そうすると、開口部43から噴射される空気流は貫通孔45からの空気流に引きこまれるようにして外部に放出され、その結果、空気流の噴射距離が長くなるとともに、空気流の流動に伴なって拡散する空気流により広範囲にイオンが噴射されることとなる。
この発明によれば、コロナ放電式の除電装置において、広範囲にイオンを噴射できる効果が得られるものとされている。
Patent Document 1 listed below discloses an invention relating to a corona discharge type static eliminator.
In the static eliminator, the discharge needle 2 is disposed in an open space 32 that is open to the outside, and a high-voltage AC voltage is applied to the discharge needle 2 to cause corona discharge to generate positive and negative ions. The generated positive and negative ions are ejected to the outside through the opening 43 together with the air flow supplied from the air flow supply pipe 5 through the air inflow hole 34 into the open space 32. The air flow from the air flow supply pipe 5 flows into the through hole 45 through the through hole 13 and the gap 14, and the flow rate of the air flow discharged from the opening 43 through the opening 45 A of the through hole 45 is as follows. An air flow having a higher flow velocity is jetted. Then, the air flow injected from the opening 43 is discharged to the outside so as to be drawn into the air flow from the through hole 45. As a result, the injection distance of the air flow is increased, and the air flow is caused to flow. Thus, ions are jetted over a wide range by the diffused air flow.
According to the present invention, in the corona discharge type static eliminator, an effect of ejecting ions over a wide range is obtained.

特開2004―152665号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-152665

特許文献1に開示された発明に例示されるコロナ放電式の除電装置は、放電針に数kVを越える高電圧を印加することで開放空間にコロナ放電を生じさせて正負イオンを生成し、これを送風によって除電対象物に届けて除電を行なっている。   The corona discharge type static eliminator exemplified in the invention disclosed in Patent Document 1 generates a corona discharge in an open space by applying a high voltage exceeding several kV to a discharge needle to generate positive and negative ions. Is discharged to the object to be neutralized by blowing air.

コロナ放電式の場合、電極部に空気中の微粒子が吸着し、粒子状になって再飛散するため塵の原因となり、送風によって舞い上がった塵埃が除電対象物に吹き付けられて付着するという問題が発生する。特に除電対象物が高度な清浄性を求められる製品、例えば工業用高機能フィルム、家庭用ラップフィルム、飲料包装用フィルム等である場合には、このような塵埃付着の問題は看過できない。また、その塵埃付着により、電極が汚れ除電効果が下がるため、頻繁な電極清掃が必要となる。   In the case of the corona discharge type, fine particles in the air are adsorbed on the electrode part and become particles and re-scatter, causing dust, and there is a problem that dust that has been blown up by blowing air is blown to the static elimination object and attached. To do. In particular, when the object to be neutralized is a product that requires a high degree of cleanliness, such as an industrial high-functional film, a household wrap film, a beverage packaging film, etc., such a problem of dust adhesion cannot be overlooked. In addition, due to the adhesion of dust, the electrode is soiled and the charge eliminating effect is lowered, so that frequent electrode cleaning is required.

さらに、高電圧が印加される放電針は消耗しやすく、使用中に消耗した放電針の微細な破片が上述した塵埃と共に除電対象物に付着するという問題もある。放電針の消耗を抑えるため、一般に耐久性が高いとされているWやTiを材料として採用することも考えられるが、これでは製造コストの上昇という他の問題が発生してしまうし、仮にWやTiで放電針を構成しても高電圧による消耗を完全に抑えられる保証はない。   Furthermore, the discharge needle to which a high voltage is applied is easily consumed, and there is a problem in that fine fragments of the discharge needle consumed during use adhere to the object to be neutralized together with the above-mentioned dust. In order to suppress the consumption of the discharge needle, it is conceivable to adopt W or Ti, which are generally considered to be highly durable, as a material. However, this causes another problem of an increase in manufacturing cost. Even if the discharge needle is made of Ti or Ti, there is no guarantee that consumption due to high voltage can be completely suppressed.

さらに、従来のコロナ放電式の除電装置では、放電針に高電圧の交流を印加するが、その交流周波数は除電対象物と放電針の距離に応じて変える必要があり、制御が煩雑であるという問題や電磁ノイズを発生するという問題もあった。また、コロナ放電時に発せられる特定のUV光が原因でオゾンが発生し、オゾンの酸化作用により周囲へ悪影響を及ぼす問題もあった。   Furthermore, in the conventional corona discharge type static eliminator, a high voltage alternating current is applied to the discharge needle, but the alternating frequency needs to be changed according to the distance between the static elimination object and the discharge needle, and the control is complicated. There was also a problem of generating problems and electromagnetic noise. In addition, ozone is generated due to specific UV light emitted during corona discharge, and there is also a problem that the surroundings are adversely affected by the oxidizing action of ozone.

本願発明者等は、上述のような課題を有する従来のコロナ放電式の除電装置に代わるものとして、X線を放射するX線管を用いた除電装置(X線式除電装置)を提案している。以下に説明する内容は、本願発明者等がX線式除電装置を研究開発する過程において見出した新たな知見及び技術開発上の課題に関する事項である。   The present inventors have proposed a static eliminator (X-ray static eliminator) using an X-ray tube that emits X-rays as an alternative to the conventional corona discharge static eliminator having the above-mentioned problems. Yes. The contents to be described below are matters relating to new knowledge and technical development problems that the inventors of the present application have found in the process of researching and developing an X-ray static eliminator.

本願発明者等が提案するX線式除電装置用のX線管は、気密容器に開口させた窓部を外側からX線透過窓で閉止し、気密容器内には窓部及びX線透過窓を覆ってX線ターゲットを設け、さらに気密容器内に陰極等の各種電極類を設置した構造の装置であり、陰極から放射した電子をX線ターゲットに射突させてX線ターゲットからX線を放射させ、X線透過窓から外部に照射することができる。   The X-ray tube for the X-ray type static eliminator proposed by the inventors of the present application is such that the window part opened in the hermetic container is closed with an X-ray transmission window from the outside, and the window part and the X-ray transmission window are inside the hermetic container. Is an apparatus having a structure in which an X-ray target is provided and various electrodes such as a cathode are installed in an airtight container. Electrons emitted from the cathode are projected onto the X-ray target to emit X-rays from the X-ray target. It is possible to radiate and irradiate the X-ray transmission window to the outside.

このX線管から照射されたX線によりイオンは常時生成され、帯電体近傍で生成されたイオンが除電に直接寄与するため、コロナ放電式のように送風によってイオンを送る必要がない。また、X線の照射範囲においてプラス、マイナスのイオンが同時に同量生成されるため、生成されるイオンのバランスに偏りがなく、コロナ放電式のように放電エリアのプラス、マイナスのそれぞれのイオン量を調整する必要がない。X線式除電装置は、先に説明したコロナ放電式除電装置のような送風による除電対象物への塵埃付着の問題はなく、電極の頻繁な清掃等のメンテナンスが一切不要であり、かつプラス、マイナスイオンが同時に同量生成され、イオンバランスが良いため、逆帯電が起こらない。さらに、高電圧の印加による放電針の消耗等の問題もなく、除電対象物との距離に応じて複雑な周波数制御が必要であるという問題もない。   Ions are always generated by the X-rays irradiated from the X-ray tube, and the ions generated in the vicinity of the charged body directly contribute to static elimination, so that it is not necessary to send ions by blowing as in the corona discharge type. Also, since the same amount of positive and negative ions are generated at the same time in the X-ray irradiation range, there is no bias in the balance of the generated ions, and the amount of positive and negative ions in the discharge area as in the corona discharge type There is no need to adjust. The X-ray static eliminator has no problem of dust adhering to the static eliminator by blowing as in the corona discharge static eliminator described above, and does not require any maintenance such as frequent electrode cleaning. Since the same amount of negative ions is generated at the same time and the ion balance is good, reverse charging does not occur. Furthermore, there is no problem such as consumption of the discharge needle due to application of a high voltage, and there is no problem that complicated frequency control is required according to the distance to the object to be neutralized.

このように、本願発明者等が提案するX線式除電装置は、コロナ放電式除電装置に比べて種々の利点を有するが、除電能力についてもコロナ放電式除電装置と対比するべく、本願発明者等は、X線式除電装置とコロナ放電式除電装置の除電能力を図7に示すようなフィルム除電評価装置100を用いて評価・比較する実験を行なった。ここで、評価・比較の対象としたX線式除電装置は、工業用フィルムを対象として高出力化したX線式除電装置であり、コロナ放電式除電装置についてはこのX線式除電装置と同程度の出力のものを選択した。   As described above, the X-ray type static eliminator proposed by the inventors of the present application has various advantages over the corona discharge type static eliminator, but the inventor of the present application is also required to compare with the corona discharge type static eliminator. Conducted an experiment to evaluate and compare the static elimination ability of the X-ray static elimination device and the corona discharge static elimination device using a film static elimination evaluation device 100 as shown in FIG. Here, the X-ray type static eliminator targeted for evaluation and comparison is an X-ray type static eliminator with high output for industrial films, and the corona discharge type static eliminator is the same as this X-ray type static eliminator. The one with about output was selected.

図7のフィルム除電評価装置100は、矩形の4隅の下側の2カ所に2個のアルミローラ101、101を配置し、上側の2カ所に2個のウレタンゴムローラ102、102を配置し、これらのローラ101、102に除電対象となるフィルムと同一材質のフィルム103を無端ベルト状に巻装し、一部のローラを駆動してフィルム103を字印で示す所定方向に回動できるように構成したものである。この例では、フィルム103は塩化ビニール製であり、幅30cm、全長2.4mである。上方にある2個のウレタンゴムローラ102の間のフィルム103の上流側には、フィルムの上面に対向するように除電装置Aを下向きに配置し、下流側には電位計104を下向きに設けて除電直後のフィルム103の電位を計測できるように構成している。   The film static elimination evaluation apparatus 100 of FIG. 7 arranges two aluminum rollers 101, 101 at two lower positions of four corners of a rectangle, and arranges two urethane rubber rollers 102, 102 at two upper positions, A film 103 made of the same material as the film to be neutralized is wound around these rollers 101 and 102 in an endless belt shape so that a part of the rollers can be driven to rotate the film 103 in a predetermined direction indicated by a letter. It is composed. In this example, the film 103 is made of vinyl chloride and has a width of 30 cm and a total length of 2.4 m. On the upstream side of the film 103 between the two urethane rubber rollers 102 located above, the static eliminator A is disposed downward so as to face the upper surface of the film, and the electrometer 104 is disposed downward on the downstream side to eliminate static electricity. It is configured so that the potential of the film 103 immediately after can be measured.

このフィルム除電評価装置100を用い、各除電装置の除電能力を評価した。ローラ102,102を駆動してフィルム103を移動させていくと、ウレタンローラ102とフィルム103の摩擦によりフィルム103には静電気が帯電する。フィルム103を所定の除電前帯電電圧に帯電させた後、除電装置Aで除電を行ないながら一定のフィルム搬送速度でフィルム103を1回転させた直後、フィルム103の帯電電圧を電位計104で測定する。なお、除電装置Aの除電距離は3種類に設定し、フィルム搬送速度を変化させて各速度で上記測定を行なった。   Using this film static elimination evaluation apparatus 100, the static elimination capability of each static elimination apparatus was evaluated. When the rollers 103 are driven to move the film 103, the film 103 is charged with static electricity due to the friction between the urethane roller 102 and the film 103. After the film 103 is charged to a predetermined charging voltage before static elimination, immediately after the film 103 is rotated once at a constant film conveyance speed while static elimination is performed by the static elimination apparatus A, the charging voltage of the film 103 is measured by the electrometer 104. . In addition, the static elimination distance of the static elimination apparatus A was set to three types, and the said measurement was performed at each speed, changing the film conveyance speed.

図8は、X線式除電装置と、コロナ放電式除電装置の各除電性能を、前記フィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。縦軸はフィルムの除電後の帯電電圧(kV)、横軸はフィルム搬送速度(m/min)である。図中、X線除電装置の除電能力を示すグラフは実線で示し、これと同程度の出力を有するコロナ放電式除電装置の除電能力を示すグラフは破線で示した。各除電装置の除電距離は2cm(黒丸印)、5cm(黒三角印)、10cm(黒四角印)の各値に設定した。また、図8のグラフ中、最も下方に略平行な線で示したのは、除電前帯電電圧であり、この例では約−43kVとなっている。   FIG. 8 is a graph showing comparison results of evaluation experiments in which the static elimination performances of the X-ray static elimination device and the corona discharge static elimination device are evaluated by the film static elimination evaluation device 100. The vertical axis represents the charging voltage (kV) after static elimination of the film, and the horizontal axis represents the film conveyance speed (m / min). In the figure, a graph showing the static elimination capability of the X-ray static elimination device is shown by a solid line, and a graph showing the static elimination capability of a corona discharge type static elimination device having an output comparable to this is shown by a broken line. The static elimination distance of each static eliminator was set to 2 cm (black circle mark), 5 cm (black triangle mark), and 10 cm (black square mark). Further, in the graph of FIG. 8, the lowermost substantially parallel line indicates the pre-static charge voltage, which is about −43 kV in this example.

図10に示すグラフから分かるように、X線除電装置(実線)は、フィルム速度の上昇とともに除電能力が急激に低下し、負に帯電したフィルムの除電が十分にできなくなっていく。これに対し、コロナ放電式除電装置(破線)は、フィルム速度の上昇に対する除電能力の低下が穏やかである。   As can be seen from the graph shown in FIG. 10, in the X-ray static elimination apparatus (solid line), as the film speed increases, the static elimination capability rapidly decreases, and the negatively charged film cannot be sufficiently eliminated. On the other hand, in the corona discharge type static eliminator (broken line), the reduction in static eliminability with respect to the increase in film speed is gentle.

このように、本発明者等の研究によれば、少なくとも図7に示したような評価装置100を用いた比較実験によれば、同程度の出力である場合には、X線式除電装置よりも、コロナ放電式除電装置の方が、除電能力が優れているという結果が得られた。しかし、これは図7に示したようなフィルム除電評価装置を用いた場合の結果であると考えられる。なぜなら、詳細は省くが、移動するフィルムの帯電を除去する能力を評価するフィルム除電評価装置ではなく、他の除電評価装置である除電プレートモニターで実験を行なった場合には、必ずしもこのような結果は得られなかったからである。除電プレートモニターとは、絶縁したプレート(鉄板)を所定の高電圧に帯電させてから除電装置で除電を開始し、時間の経過に従って低下するプレートの帯電電圧を記録して当該除電装置の除電能力を評価する装置である。   Thus, according to the study by the present inventors, at least according to a comparative experiment using the evaluation apparatus 100 as shown in FIG. In addition, the corona discharge type static eliminator had a better static elimination capability. However, this is considered to be a result of using a film static elimination evaluation apparatus as shown in FIG. This is not necessarily the case, but this is not always the case when an experiment is conducted with a static elimination plate monitor, which is another static elimination evaluation apparatus, rather than a film static elimination evaluation apparatus that evaluates the ability to remove the charge of a moving film. It was because it was not obtained. The neutralization plate monitor is a neutralization capability of the neutralization device by charging the insulated plate (iron plate) to a predetermined high voltage and then starting neutralization with the neutralization device, and recording the charging voltage of the plate that decreases over time. It is a device that evaluates.

これは、帯電プレートモニターの場合は除電対象が金属板であり、所定位置に設置した金属板を除電対象とする点において、図7に示したようなフィルム103をベルトコンベア状に回動させながら帯電させて除電を行なう評価装置100とは、静電気的な状態が大きく異なるからではないかと考えられる。これらの事実等を綜合して検討すると、少なくとも帯電しやすいフィルムを除電対象とした場合であって、しかもフィルムを相当の速度で連続的に移動させながら除電する場合に、両タイプの除電装置の間で係る評価の差が生じるものと本発明者等は考えるに至った。
このような実験事実及びこれに対する解釈は、当該技術分野における新たな知見であると本発明者等は考えている。
This is because, in the case of a charged plate monitor, the charge removal object is a metal plate, and the film 103 as shown in FIG. It is considered that the evaluation apparatus 100 that performs charge removal by charging is different in electrostatic state. Considering these facts together, at least when a film that is easily charged is targeted for static elimination, and when static elimination is performed while moving the film continuously at a considerable speed, both types of static elimination devices The present inventors have come to consider that a difference in evaluation occurs between the two.
The present inventors consider that such experimental facts and interpretation thereof are new findings in the technical field.

本発明は、以上説明した従来の技術及び本願発明者等による実験結果を分析して得られた新規な知見に基づいてなされたものであって、相当の速度で搬送されるフィルムのように帯電量が大きく除電しにくい対象であっても、従来のコロナ放電式除電装置と同等以上の除電能力で除電することができ、しかもコロナ放電式除電装置とは異なり、送風による塵埃付着の問題がなく、高電圧を印加する放電針の消耗や破片の発生という問題もなく、さらに放電針に印加する交流高電圧の周波数を制御するような煩雑性もないというX線管利用の除電装置に特有の利点を生かしたX線式除電装置を提供することを目的としている。   The present invention was made on the basis of the above-described conventional technology and novel knowledge obtained by analyzing the experimental results by the inventors of the present invention, and charged like a film conveyed at a considerable speed. Even if it is a target that is large and difficult to neutralize, it can be neutralized with the same or better neutralization capacity as a conventional corona discharge neutralization device, and unlike the corona discharge neutralization device, there is no problem of dust adhesion due to air blowing. There is no problem of discharge needle depletion and debris generation that apply high voltage, and there is no complication of controlling the frequency of AC high voltage applied to the discharge needle. It aims at providing the X-ray-type static elimination apparatus which utilized the advantage.

請求項1に記載された除電装置は、
除電対象物にX線を照射して除電を行なう除電装置において、
外部にX線を照射するためのX線透過窓を有するX線管と、
前記X線管を収納するとともに前記X線透過窓に対応する開口部を備えた筐体と、
前記筐体の前記開口部の近傍に設けられて接地された自己放電用電極と、
を具備することを特徴としている。
The static eliminator described in claim 1 is:
In a static eliminator that performs static elimination by irradiating a static elimination object with X-rays,
An X-ray tube having an X-ray transmission window for irradiating X-rays to the outside;
A housing that houses the X-ray tube and includes an opening corresponding to the X-ray transmission window;
A self-discharge electrode provided in the vicinity of the opening of the housing and grounded;
It is characterized by comprising.

請求項2に記載された除電装置は、請求項1記載の除電装置において、
前記X線管が、
窓部が形成されたX線不透過性の基板と、
前記基板の外面側から前記窓部を閉止するように設けられたX線透過窓と、
前記基板の内面側から前記窓部に設けられたX線ターゲットと、
前記基板の内面側に取り付けられてその内部が高真空状態とされた扁平箱型の容器部と、
前記容器部の内部に設けられて前記X線ターゲットに衝突する電子を放出する線状の陰極と、
前記陰極と前記X線ターゲットの間に設けられて前記陰極から放出された電子を制御する制御電極と、
を具備していることを特徴としている。
The static eliminator described in claim 2 is the static eliminator according to claim 1,
The X-ray tube is
A radiopaque substrate having a window formed thereon;
An X-ray transmissive window provided to close the window from the outer surface side of the substrate;
An X-ray target provided on the window from the inner surface side of the substrate;
A flat box type container part attached to the inner surface side of the substrate and the inside of which is in a high vacuum state,
A linear cathode that is provided inside the container and emits electrons that collide with the X-ray target;
A control electrode provided between the cathode and the X-ray target for controlling electrons emitted from the cathode;
It is characterized by comprising.

請求項3に記載された除電装置は、請求項2記載の除電装置において、
前記筐体と前記自己放電用電極がステンレスによって構成され、前記X線管と前記筐体の間に絶縁部材が設けられていることを特徴としている。
The static eliminator described in claim 3 is the static eliminator according to claim 2,
The casing and the self-discharge electrode are made of stainless steel, and an insulating member is provided between the X-ray tube and the casing.

請求項1に記載された除電装置によれば、X線管のX線透過窓から照射されたX線は、X線管を収納する筐体の開口部を経て外部の除電対象物に照射され、これを除電する。その際、筐体の開口部の近傍に設けられた自己放電用電極はグラウンド電位とされているので、この自己放電用電極と、除電対象物の電位差が例えば数kV以上程度あるとすれば、自己放電用電極と除電対象物の間で電荷が移動する自己放電現象が発生し、除電対象物の除電を促進し、同等の出力のコロナ放電式除電装置と同等の除電効果を挙げることができる。X線管の電源を切り、X線OFFとし、X線による除電が行なわれない場合であっても、この自己放電用電極と除電対象物の間では自己放電現象が起きるので、電源をOFFとしたコロナ放電式除電装置と同等の除電効果を挙げることができる。   According to the static eliminator described in claim 1, the X-rays irradiated from the X-ray transmission window of the X-ray tube are irradiated to the external static elimination object through the opening of the housing that houses the X-ray tube. , Remove this charge. At that time, since the self-discharge electrode provided in the vicinity of the opening of the housing is set to the ground potential, if the potential difference between the self-discharge electrode and the static elimination object is, for example, about several kV or more, A self-discharge phenomenon occurs in which charge moves between the self-discharge electrode and the object to be neutralized, promotes neutralization of the object to be neutralized, and can provide the same neutralization effect as that of the corona discharge type neutralization device with an equivalent output. . Even when the X-ray tube is turned off and the X-ray is turned off and no static elimination is performed by the X-ray, a self-discharge phenomenon occurs between the self-discharge electrode and the static elimination object. The static elimination effect equivalent to the corona discharge type static elimination apparatus made can be mentioned.

請求項2に記載された除電装置によれば、窓部が形成されたX線不透過性の基板と、基板の外面側から窓部を閉止するように設けられたX線透過窓と、基板の内面側から窓部に設けられたX線ターゲットと、基板の内面側に取り付けられてその内部が高真空状態とされた扁平箱型の容器部と、容器部の内部に設けられてX線ターゲットに衝突する電子を放出する線状の陰極と、陰極とX線ターゲットの間に設けられて陰極から放出された電子を制御する制御電極とによって構成されたX線管をX線源として、除電装置としての上記効果を達成することができる。   According to the static eliminator described in claim 2, an X-ray impermeable substrate having a window portion formed thereon, an X-ray transmissive window provided so as to close the window portion from the outer surface side of the substrate, and the substrate X-ray target provided in the window from the inner surface side, a flat box-shaped container portion attached to the inner surface side of the substrate and in which the inside thereof is in a high vacuum state, and an X-ray provided in the container portion As an X-ray source, an X-ray tube composed of a linear cathode that emits electrons that collide with a target, and a control electrode that is provided between the cathode and the X-ray target and controls electrons emitted from the cathode, The above-mentioned effect as a static eliminator can be achieved.

請求項3に記載された除電装置によれば、比較的高い電圧が加えられるX線管は、絶縁部材を介して設置された筐体の内部に取りつけられており、両者間には十分な絶縁性が保たれている。この筐体と電気的に一体とされた自己放電用電極も接地電位であり、高電圧が印加されることはない。この筐体とともに安価なステンレスによって構成され、グラウンド電位とされている。   According to the static eliminator described in claim 3, the X-ray tube to which a relatively high voltage is applied is attached to the inside of the casing installed via the insulating member, and sufficient insulation is provided therebetween. Sex is maintained. The self-discharge electrode that is electrically integrated with the casing is also at the ground potential, and no high voltage is applied. The casing is made of inexpensive stainless steel and is set to the ground potential.

コロナ放電式除電装置(電源ONの場合及びOFFの場合)と従来のX線式除電装置の除電能力をフィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the result of the evaluation experiment which evaluated the static elimination capability of the corona discharge type static elimination apparatus (in the case of a power supply ON and OFF) and the conventional X-ray type static elimination apparatus with the film static elimination evaluation apparatus. 本実施形態のX線式除電装置の断面図である。It is sectional drawing of the X-ray-type static elimination apparatus of this embodiment. 本実施形態のX線式除電装置の自己放電用電極の諸態様を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the various aspects of the self-discharge electrode of the X-ray-type static elimination apparatus of this embodiment. 実施形態のX線式除電装置の除電能力を評価するフィルム除電評価装置100の構成と実験の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect of the structure of the film static elimination evaluation apparatus 100 which evaluates the static elimination capability of the X-ray-type static elimination apparatus of embodiment, and an experiment. コロナ放電式除電装置(電源ONの場合及びOFFの場合)と、第1実施形態のX線式除電装置(X線ONの場合及びOFFの場合)と、従来のX線式除電装置(X線ONの場合)の各除電能力をフィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。Corona discharge type static eliminator (when power is ON and OFF), X-ray type static eliminator of the first embodiment (when X-ray is ON and OFF), and conventional X-ray type static eliminator (X-ray) It is a graph which compares and shows the result of the evaluation experiment which evaluated each static elimination capability in the case of ON) with the film static elimination evaluation apparatus 100. FIG. コロナ放電式除電装置(電源ONの場合)と、第2及び第3実施形態のX線式除電装置(X線ONの場合)と、従来のX線式除電装置(X線ONの場合)の各除電能力をフィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。Corona discharge type static eliminator (when power is ON), X-ray type static eliminator of the second and third embodiments (when X-ray is ON), and conventional X-ray type static eliminator (when X-ray is ON) It is a graph which compares and shows the result of the evaluation experiment which evaluated each static elimination capability with the film static elimination evaluation apparatus. 従来のX線式除電装置及びコロナ放電式除電装置の除電能力を評価するフィルム除電評価装置100の構成と実験の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect of the structure and experiment of the film static elimination evaluation apparatus 100 which evaluates the static elimination capability of the conventional X-ray-type static elimination apparatus and a corona discharge type static elimination apparatus. 従来のX線式除電装置とコロナ放電式除電装置の各除電性能を、フィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the result of the evaluation experiment which evaluated each static elimination performance of the conventional X-ray-type static elimination apparatus and the corona discharge-type static elimination apparatus with the film static elimination evaluation apparatus 100. FIG.

1.コロナ放電式除電装置の除電能力の検討
本願発明者等は、「背景技術」及び「発明が解決しようとする課題」の項で説明した事実と、本願発明者等による実験の結果及びこれを踏まえて見出した新たな知見乃至課題等に鑑み、前述したような基本構造を有するフィルム除電評価装置を用いて評価・比較した場合、X線式除電装置よりも、同等の出力を有するコロナ放電式除電装置の方が優れた除電能力を発揮する原因を見出すために、さらに以下に説明するような実験を行なった。
1. Examination of static elimination capability of corona discharge type static eliminator The inventors of the present application are based on the facts explained in the sections of “Background Technology” and “Problems to be Solved by the Invention”, the results of experiments by the inventors of the present application, and this. In view of the new knowledge or problems found in the above, the corona discharge type static eliminator having the same output as the X-ray type static eliminator when evaluated and compared using the film static eliminator having the basic structure as described above. In order to find out the cause of the device's superior static elimination capability, experiments as described below were further conducted.

図1は、コロナ放電式除電装置(電源ONの場合及びOFFの場合)と、これと同等の出力を有する従来のX線式除電装置の除電能力を、前記フィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。実験では、除電前帯電電圧を−43kVとした。この図から分かるように、コロナ放電式除電装置は、電源を切った場合(電源OFFの場合)には、電源ONの場合に比べれば除電能力は低下するが、ある程度の除電能力は維持され、フィルム搬送速度が50m/minよりも速い場合には電源がONである従来のX線式除電装置よりも高い除電能力を示すという事実が発見された。   FIG. 1 is an evaluation of the corona discharge type static eliminator (when the power supply is ON and OFF) and the static eliminator capability of a conventional X-ray type static eliminator having an output equivalent to the corona discharge type static eliminator 100. It is a graph which compares and shows the result of an experiment. In the experiment, the charging voltage before static elimination was set to -43 kV. As can be seen from this figure, the corona discharge static eliminator has a lower static eliminability when the power is turned off (when the power is turned off) than when the power is turned on, but a certain level of static eliminability is maintained. It has been discovered that when the film transport speed is faster than 50 m / min, it exhibits a higher static elimination capability than a conventional X-ray static elimination apparatus whose power is ON.

これは、電源をOFFとすると、除電時には高電圧が印加されていた放電針の電位が低下し、除電対象物との電位差に応じて除電対象物との間で電荷が移動するため、除電対象物の除電が進むためと考えられる。
このような実験事実及びこれに対する解釈は、当該技術分野における新たな知見であると本発明者等は考えている。
This is because when the power is turned off, the potential of the discharge needle to which a high voltage was applied during static elimination decreases, and the charge moves between the static elimination object according to the potential difference with the static elimination object. This is thought to be due to the progress of static elimination of objects.
The present inventors consider that such experimental facts and interpretation thereof are new findings in the technical field.

2.第1実施形態のX線式除電装置
本願発明者等は、X線式除電装置に、除電対象物との電位差が十分となるように配慮された電極を設け、除電対象物から電極に電荷が移動して除電対象物が除電される自己放電の現象を利用すれば、除電能力を向上させることができるとの発想を上記の知見から得た。このような電極を本実施形態では自己放電用電極と称する。この自己放電用電極は、除電対象物との電位差を十分にとるため、接地電位(0V)とすることが好ましいと考えられる。また、電荷の移動による自己放電を生じやすい形状を採用し、X線式除電装置からのX線の照射を妨げない位置に設ける必要があると考えられる。
2. The X-ray type static eliminator of the first embodiment The inventors of the present application provided an electrode in the X-ray type static eliminator so that the potential difference from the static elimination object is sufficient, and the charge from the static elimination object to the electrode From the above knowledge, the idea that the static elimination ability can be improved by using the phenomenon of self-discharge in which the static elimination object is neutralized by moving. Such an electrode is referred to as a self-discharge electrode in this embodiment. It is considered that the self-discharge electrode is preferably set to the ground potential (0 V) in order to obtain a sufficient potential difference from the static elimination object. In addition, it is considered that it is necessary to adopt a shape that easily causes self-discharge due to the movement of electric charge and to be provided at a position that does not hinder the irradiation of X-rays from the X-ray type static eliminator.

図2を参照して第1実施形態のX線式除電装置20について説明する。
X線式除電装置20はX線源としてのX線管1を有している。このX線管1は扁平箱型のパッケージ2を本体としている。このパッケージ2は、ガラス板(1枚の背面板3aと4枚の側面板3b)を扁平箱型に組み立てた容器部3の開放側周縁部に、後述するX線透過窓5が設けられたX線不透過性の基板4を取り付けて封止したものであり、その内部は高真空状態となるように排気されている。基板4は、426合金からなる矩形板である。426合金は、42%Ni、6%Cr、残りがFeなどの合金であり、容器部3を構成するソーダライムガラスと熱膨張係数が略等しい。なお、前記容器部3の材質がソーダライムガラス以外のガラス板の場合、前記基板4は、前記容器部3の熱膨張係数に略等しくなるように他の材質の金属板を使用してもよい。
With reference to FIG. 2, the X-ray-type static elimination apparatus 20 of 1st Embodiment is demonstrated.
The X-ray type static eliminator 20 has an X-ray tube 1 as an X-ray source. This X-ray tube 1 has a flat box type package 2 as a main body. The package 2 is provided with an X-ray transmission window 5 to be described later on the peripheral edge of the open side of the container 3 in which glass plates (one back plate 3a and four side plates 3b) are assembled into a flat box shape. A radiopaque substrate 4 is attached and sealed, and the inside thereof is exhausted so as to be in a high vacuum state. The substrate 4 is a rectangular plate made of 426 alloy. The 426 alloy is an alloy such as 42% Ni, 6% Cr, and the rest Fe, and the thermal expansion coefficient is substantially equal to the soda lime glass constituting the container part 3. In addition, when the material of the container part 3 is a glass plate other than soda lime glass, the substrate 4 may use a metal plate of another material so as to be approximately equal to the thermal expansion coefficient of the container part 3. .

基板4の中央には、X線を外部に照射するために、細長い矩形状の開口(スリット)である窓部6が形成されている。窓部6は、基板4の長手方向(すなわち、パッケージ2の長手方向)に延びた略矩形状に形成されている。図2において、基板4、窓部6及びパッケージ2の長手方向は紙面に垂直な方向である。基板4の外面側には、窓部6よりも大きいチタン箔からなるX線透過窓5が、窓部6を閉止するように貼付されている。また、パッケージ2の内部において、基板4の窓部6の周囲の内面と、窓部6から覗くチタン箔のX線透過窓5の内面には、タングステンの膜が蒸着されることにより、X線ターゲット7が形成されている。X線ターゲット7は、電子の衝突を受けて高効率でX線を放出する金属であり、モリブデンなどのタングステン以外の金属も用いることができる。   In the center of the substrate 4, a window portion 6 that is an elongated rectangular opening (slit) is formed to irradiate the outside with X-rays. The window 6 is formed in a substantially rectangular shape extending in the longitudinal direction of the substrate 4 (that is, the longitudinal direction of the package 2). In FIG. 2, the longitudinal direction of the substrate 4, the window 6, and the package 2 is a direction perpendicular to the paper surface. On the outer surface side of the substrate 4, an X-ray transmission window 5 made of a titanium foil larger than the window portion 6 is stuck so as to close the window portion 6. Further, inside the package 2, a tungsten film is deposited on the inner surface of the substrate 4 around the window portion 6 and the inner surface of the titanium foil X-ray transmission window 5 viewed from the window portion 6. A target 7 is formed. The X-ray target 7 is a metal that emits X-rays with high efficiency in response to electron collision, and a metal other than tungsten such as molybdenum can also be used.

図2に示すように、容器部3の内部、すなわち、パッケージ2の内部には、X線透過窓5と反対側の容器部3の内面(すなわち、基板4と対面する板材(背面板3a)の内面)に、ガラスへの帯電を防止するための背面電極8が設けられている。背面電極8の直下には、電子源である線状の陰極9が張設されている。陰極9は、タングステン等からなるワイヤー状の芯線の表面に炭酸塩を施したものであり、芯線を通電加熱することで熱電子を放出するものである。   As shown in FIG. 2, inside the container portion 3, that is, inside the package 2, the inner surface of the container portion 3 opposite to the X-ray transmission window 5 (that is, a plate material (back plate 3 a) facing the substrate 4). Is provided with a back electrode 8 for preventing the glass from being charged. A linear cathode 9 as an electron source is stretched directly under the back electrode 8. The cathode 9 is obtained by applying carbonate to the surface of a wire-shaped core wire made of tungsten or the like, and emits thermoelectrons by energizing and heating the core wire.

陰極9の下方(X線透過窓5側)には、陰極9から電子を引き出すための第1制御電極10が設けられている。第1制御電極10には、スリット状の開口部10aが形成されており、その開口10a内にはメッシュが設けられている。   A first control electrode 10 for extracting electrons from the cathode 9 is provided below the cathode 9 (on the X-ray transmission window 5 side). The first control electrode 10 is formed with a slit-like opening 10a, and a mesh is provided in the opening 10a.

さらに、第1制御電極10の下方(X線透過窓5側)には、電子線の照射範囲を規制する第2制御電極11が設けられている。第2制御電極11は、略矩形の中央板体11bの四方をそれぞれ板体11cに囲まれた箱型の電極部材であり、背面電極8、陰極9及び第1制御電極10を囲んで配置されている。第2制御電極11の中央板体11bには、線状の陰極9と対応する位置に、スリット状の開口部11aが形成されている。この開口部11aは、第1制御電極10の開口部10aよりも幅が小さく、第1制御電極10の開口部10aと同様にメッシュが設けられている。   Further, below the first control electrode 10 (on the X-ray transmission window 5 side), a second control electrode 11 that restricts the irradiation range of the electron beam is provided. The second control electrode 11 is a box-shaped electrode member in which the four sides of a substantially rectangular central plate body 11b are surrounded by the plate body 11c, respectively, and are arranged so as to surround the back electrode 8, the cathode 9, and the first control electrode 10. ing. A slit-shaped opening 11 a is formed in the center plate 11 b of the second control electrode 11 at a position corresponding to the linear cathode 9. The opening 11 a has a smaller width than the opening 10 a of the first control electrode 10, and a mesh is provided in the same manner as the opening 10 a of the first control electrode 10.

この実施形態によれば、電子源である陰極9は、その周囲を所定の電位が印加された第1及び第2制御電極10,11で囲われているので、容器部3の内面に帯電した電荷の影響を受けることがなく、陰極9の周囲の電位は安定的であり、陰極9からの電子の放出は安定している。   According to this embodiment, the cathode 9 as an electron source is surrounded by the first and second control electrodes 10 and 11 to which a predetermined potential is applied, so that the inner surface of the container portion 3 is charged. The potential around the cathode 9 is stable without being affected by the electric charge, and the emission of electrons from the cathode 9 is stable.

なお、背面電極8は、容器部3と線状の陰極9との距離が十分保たれていれば、容器部3の帯電の影響が少ないため、設けなくてもよい。また、制御電極としては、前述した第1制御電極10及び第2制御電極11に加えて、線状の陰極9とX線ターゲット7の距離、管電圧、あるいはX線透過窓5から取り出すX線の集束度合いに応じて、その他の制御電極を適宜追加してもよい。また、第1制御電極10及び第2制御電極11は、前記基板4と同様、容器部3の熱膨張係数を略等しくするために、426合金を使用することが望ましい。   Note that the back electrode 8 need not be provided because the effect of charging of the container part 3 is small as long as the distance between the container part 3 and the linear cathode 9 is sufficiently maintained. Further, as the control electrode, in addition to the first control electrode 10 and the second control electrode 11 described above, the distance between the linear cathode 9 and the X-ray target 7, the tube voltage, or the X-ray extracted from the X-ray transmission window 5 is used. Depending on the degree of focusing, other control electrodes may be added as appropriate. In addition, like the substrate 4, the first control electrode 10 and the second control electrode 11 are desirably made of 426 alloy in order to make the thermal expansion coefficient of the container part 3 substantially equal.

図2に示すように、X線式除電装置20は、X線管1の電極部12を構成する背面電極8、陰極9、第1制御電極10、第2制御電極11にそれぞれ所定の駆動電圧を印加する駆動回路12を備えている。この駆動回路12は、4個の高電圧電源16a,16b,16c,16dを備えている。高電圧電源16aは、陰極が背面電極8に接続され、陽極がX線透過窓5に接続されて接地されており、X線透過窓5をグランド電位(0V)に設定できるようになっている。高電圧電源16dは、陽極が陰極9に接続され、陰極が高電圧電源16aの陰極に接続されている。高電圧電源16cは、陽極が第1制御電極10に接続され、陰極が高電圧電源16aの陰極に接続されている。高電圧電源16bは、陽極が第2制御電極11に接続され、陰極が高電圧電源16aの陰極に接続されている。そして、駆動回路12は、高電圧電源16aから背面電極8に駆動電圧を印加するとともに、この高電圧電源16aの電圧を基準とする所定の駆動電圧を陰極9、第1制御電極10、第2制御電極11にそれぞれ印加しており、このようなX線管1のX線透過窓5側を接地した構造を陽極接地と呼び、陽極接地の駆動回路12でX線管1を駆動することを陽極接地駆動と呼ぶ。   As shown in FIG. 2, the X-ray static eliminator 20 has a predetermined drive voltage applied to each of the back electrode 8, the cathode 9, the first control electrode 10, and the second control electrode 11 constituting the electrode unit 12 of the X-ray tube 1. Is provided. The drive circuit 12 includes four high voltage power supplies 16a, 16b, 16c, and 16d. The high voltage power supply 16a has a cathode connected to the back electrode 8, an anode connected to the X-ray transmission window 5, and is grounded, so that the X-ray transmission window 5 can be set to a ground potential (0V). . The high voltage power supply 16d has an anode connected to the cathode 9 and a cathode connected to the cathode of the high voltage power supply 16a. The high voltage power supply 16c has an anode connected to the first control electrode 10 and a cathode connected to the cathode of the high voltage power supply 16a. The high voltage power supply 16b has an anode connected to the second control electrode 11 and a cathode connected to the cathode of the high voltage power supply 16a. The drive circuit 12 applies a drive voltage from the high voltage power supply 16a to the back electrode 8, and applies a predetermined drive voltage based on the voltage of the high voltage power supply 16a to the cathode 9, the first control electrode 10 and the second control electrode 10. A structure in which the X-ray transmission window 5 side of the X-ray tube 1 is grounded is referred to as anode grounding, and the X-ray tube 1 is driven by the anode-grounded driving circuit 12. This is called anode ground drive.

X線式除電装置20のX線源となるX線管1は、接地された導電性の筐体21の内部に収容されている。X線管1と筐体21の内面との間にはスペーサ(クッション材としての機能も有する)22が設けられており、X線管1のX線透過窓5は、接地された筐体21と同電位とされている。筐体21は、加工が容易で安価な導電性の良好な金属、例えばステンレスで構成されている。そして、筐体21には、X線管1のX線放射面であるX線透過窓5と対向する壁部に、X線透過窓5から発生されたX線を通過させるための開口部23が形成されている。   An X-ray tube 1 serving as an X-ray source of the X-ray static elimination apparatus 20 is accommodated in a grounded conductive casing 21. A spacer (also having a function as a cushioning material) 22 is provided between the X-ray tube 1 and the inner surface of the housing 21, and the X-ray transmission window 5 of the X-ray tube 1 is grounded. And the same potential. The casing 21 is made of a metal that is easy to process and inexpensive and has good conductivity, such as stainless steel. The casing 21 has an opening 23 for allowing X-rays generated from the X-ray transmission window 5 to pass through a wall portion facing the X-ray transmission window 5 which is an X-ray emission surface of the X-ray tube 1. Is formed.

図2に示すように、筐体の外面であって、X線の照射側である開口部23の近傍には、自己放電用電極30が取りつけられている。この自己放電用電極30は、先端が尖った針状であり、材質はステンレスであって、筐体21に対して機械的及び電気的に一体とされている。自己放電用電極30は、筐体21の下面に対して垂直であり、X線管1から除電対象物に向けて照射されるX線の照射中心線Cと略平行である。また、自己放電用電極30の長さと設置位置は、開口部23を介してX線管1から照射されてくるX線の照射範囲に接しないように設定されている。さらにまた、この自己放電用電極30は図2に示す1本だけではなく、図3(a)に示すように、筐体21及び開口部23の長手方向に沿い、所定間隔で複数本が設けられている。   As shown in FIG. 2, a self-discharge electrode 30 is attached to the outer surface of the housing and in the vicinity of the opening 23 on the X-ray irradiation side. The self-discharge electrode 30 has a needle shape with a sharp tip, and is made of stainless steel, and is mechanically and electrically integrated with the housing 21. The self-discharge electrode 30 is perpendicular to the lower surface of the housing 21 and is substantially parallel to the X-ray irradiation center line C irradiated from the X-ray tube 1 toward the charge removal object. The length and installation position of the self-discharge electrode 30 are set so as not to contact the irradiation range of X-rays irradiated from the X-ray tube 1 through the opening 23. Furthermore, the self-discharge electrode 30 is not limited to the single electrode shown in FIG. 2, but a plurality of self-discharge electrodes 30 are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the casing 21 and the opening 23 as shown in FIG. It has been.

なお、図2に示すように、筐体21内には電源部24及びプリント基板25が配設されている。この電源部24は、図2中に回路記号で示した駆動回路12中の高電圧電源16a,16b,16c,16dを筐体21中に実際の配置で一例として示したものである。なお、図2中の符号26は、X線管1、電源部24及びプリント基板25を筐体21内の所定位置に保持するための絶縁性のスペーサである。   As shown in FIG. 2, a power supply unit 24 and a printed circuit board 25 are disposed in the housing 21. The power supply unit 24 is an example in which the high voltage power supplies 16a, 16b, 16c, and 16d in the drive circuit 12 indicated by circuit symbols in FIG. 2 is an insulating spacer for holding the X-ray tube 1, the power supply unit 24, and the printed board 25 at predetermined positions in the housing 21.

以上説明した第1実施形態のX線式除電装置20と、コロナ放電式除電装置と、従来のX線式除電装置の各除電能力を、図4に示すフィルム除電評価装置100で評価する実験を行い、その評価実験の結果を図5に比較して示す。なお、図4のフィルム除電評価装置100は、図9に示したものと実質的に同一であるが、図4では筐体21と共に接地された自己放電用電極30を有する第1実施形態のX線式除電装置20を評価している状態を示している。なお、この評価実験では、第1実施形態のX線式除電装置20と、コロナ放電式除電装置と、従来のX線式除電装置の出力は実質的に同一(同程度)であり、第1実施形態のX線式除電装置20とコロナ放電式除電装置については、電源ONの場合とOFFの場合の両方について評価を行なった。除電距離は5cmに固定した。また、この実験では除電前帯電電圧を−43kVとした。   An experiment for evaluating each static elimination capability of the X-ray static elimination device 20 of the first embodiment described above, the corona discharge static elimination device, and the conventional X-ray static elimination device with the film static elimination evaluation device 100 shown in FIG. The results of the evaluation experiment are shown in comparison with FIG. 4 is substantially the same as that shown in FIG. 9, but in FIG. 4, the X of the first embodiment having the self-discharge electrode 30 grounded together with the casing 21. The state which is evaluating the wire-type static elimination apparatus 20 is shown. In this evaluation experiment, the outputs of the X-ray static eliminator 20 of the first embodiment, the corona discharge static eliminator, and the conventional X-ray static eliminator are substantially the same (similar to each other). The X-ray type static eliminator 20 and the corona discharge type static eliminator of the embodiment were evaluated both when the power was turned on and when it was turned off. The static elimination distance was fixed at 5 cm. In this experiment, the charge voltage before static elimination was set to -43 kV.

図5に示すように、コロナ放電式除電装置が電源ONの場合(図中、黒三角印を結ぶ破線)には、フィルム搬送速度が10m/minにおいて−2kVであった除電後の帯電電圧が、200m/min超では−9kVまで増加し、フィルム搬送速度の増大に伴う除電能力の緩やかな低下が見られる。   As shown in FIG. 5, when the corona discharge type static eliminator is turned on (broken line connecting black triangles in the figure), the charge voltage after static elimination, which was −2 kV at a film conveyance speed of 10 m / min, is If it exceeds 200 m / min, it increases to -9 kV, and a gradual decrease in the static elimination capability accompanying an increase in the film conveyance speed is observed.

コロナ放電式除電装置が電源OFFの場合(図中、△を結ぶ破線)には、フィルム搬送速度が10m/minにおいて約−9kVであった除電後の帯電電圧が、200m/min超では−15kVまで増加する。このように、電源をOFFにしても一定の除電能力は維持されるが、フィルム搬送速度が上昇すると除電能力は緩やかに低下する。   When the corona discharge type static eliminator is turned off (dashed line in the figure), the charged voltage after static elimination, which was about -9 kV at a film conveyance speed of 10 m / min, is -15 kV at over 200 m / min. Increase to. As described above, even if the power is turned off, a certain static elimination capability is maintained, but as the film transport speed increases, the static elimination capability gradually decreases.

従来のX線除電装置(図中、黒丸印を結ぶ実線)は、フィルム速度の上昇とともに除電能力が急激に低下し、負に帯電したフィルムの除電が十分にできなくなっていく。
以上は、これは図1に示した結果と同様である。
In the conventional X-ray static elimination apparatus (solid line connecting black circles in the figure), the static elimination capability rapidly decreases as the film speed increases, and the negatively charged film cannot be sufficiently eliminated.
This is the same as the result shown in FIG.

これに対し、実施形態のX線式除電装置でX線ONの場合(図中、黒丸印を結ぶ実線、実施例1(自己放電付きX線式))には、フィルム搬送速度が10m/minにおいて0Vであった除電後の帯電電圧が、200m/min超になっても−7kVまでしか増加せず、フィルム搬送速度の増大に伴う除電能力の低下はコロナ放電式除電装置が電源ONの場合よりもさらに緩やかである。   On the other hand, when the X-ray type static eliminator of the embodiment is X-ray ON (in the figure, a solid line connecting black circles, Example 1 (X-ray type with self-discharge)), the film conveyance speed is 10 m / min. Even if the charge voltage after static elimination, which was 0 V in Fig. 1, exceeds 200 m / min, it increases only to -7 kV, and the decrease in static elimination capability accompanying the increase in film transport speed is caused when the corona discharge type static elimination device is turned on. Even more gradual than.

また、実施形態のX線式除電装置がX線OFFの場合(図中、○を結ぶ実線)には、フィルム搬送速度が10m/minでは、除電後の帯電電圧が約−12kVであり、コロナ放電式除電装置が電源OFFの場合(図中、△を結ぶ破線)の約−9kVよりやや高い。しかし、120m/minを越えた付近では、コロナ放電式除電装置が電源OFFの場合よりも、実施形態のX線式除電装置が電源OFFの場合の方が、除電後の帯電電圧が小さくなり、さらに200m/minでは、−13kVとなり、コロナ放電式除電装置が電源OFFの場合が約−15kVであるのに対し、2kVも除電後の帯電電圧が小さい。   Further, when the X-ray static eliminator of the embodiment is X-ray OFF (solid line connecting ○ in the figure), the charge voltage after static elimination is about −12 kV at a film conveyance speed of 10 m / min, and the corona It is slightly higher than about −9 kV when the discharge type static eliminator is turned off (broken line connecting Δ in the figure). However, in the vicinity of exceeding 120 m / min, the charged voltage after static elimination is smaller when the X-ray type static eliminator of the embodiment is OFF than when the corona discharge type static eliminator is OFF. Furthermore, at 200 m / min, it becomes -13 kV, and when the corona discharge type static eliminator is turned off, it is about -15 kV, whereas the charging voltage after static elimination is as low as 2 kV.

このように、実施形態のX線式除電装置のX線がOFFの場合、フィルム搬送速度によらず、ほぼ一定の除電後帯電電圧となっていることがわかった。
このように、第1実施形態のX線式除電装置によれば、X線がONの場合、すなわち通常の除電作業の場合には、除電能力でコロナ放電式除電装置を上回ることがわかった。
Thus, it was found that when the X-ray of the X-ray static eliminator of the embodiment is OFF, the charging voltage is almost constant after static elimination regardless of the film conveyance speed.
Thus, according to the X-ray type static eliminator of 1st Embodiment, when X-ray | X_line was ON, ie, in the case of normal static elimination work, it turned out that it exceeds a corona discharge type static eliminator by static elimination capability.

これは、第1実施形態のX線式除電装置では、X線管1を収納する筐体21はX線管1から絶縁されて接地されており、この筐体21の開口部23の近傍には筐体21と同電位(すなわち接地電位である0V)で自己放電用電極30が設けられているため、除電対象物の電位と接地電位の差に応じて、除電対象物と自己放電用電極30との間で電荷が移動して除電対象物の除電が行なわれる現象、すなわち自己放電現象が発生しているためと考えられる。   This is because, in the X-ray type static eliminator of the first embodiment, the housing 21 that houses the X-ray tube 1 is insulated from the X-ray tube 1 and grounded, and in the vicinity of the opening 23 of the housing 21. Is provided with the self-discharge electrode 30 at the same potential as that of the casing 21 (that is, the ground potential of 0 V), so that the static elimination object and the self-discharge electrode according to the difference between the potential of the static elimination object and the ground potential. This is considered to be due to the phenomenon in which the charge is transferred to 30 and the charge removal object is discharged, that is, the self-discharge phenomenon occurs.

図5に示したように、コロナ放電式除電装置よりも第1実施形態のX線式除電装置除の方が除電能力が優れているのは、上記の理由によるものとも考えられる。   As shown in FIG. 5, the reason why the X-ray type static eliminator of the first embodiment is superior to the corona discharge type static eliminator is considered to be due to the above reason.

さらに、このようにコロナ放電式除電装置よりも第1実施形態のX線式除電装置除の方が除電能力が優れているのは、図4に示したようなフィルム除電評価装置100で行なった実験により得られた結果であるという点は従来知られていなかった事実であり、特記に値すると考える。すなわち、その原理はともかく、帯電しやすい樹脂製のフィルム103を移動させながら除電するという条件では、コロナ放電により生じたイオンを送風で吹き付ける除電手法よりも、X線を照射するとともに、0電位の自己放電用電極30で自己放電を起こして除電する手法の方が効果が高い。   In addition, the X-ray type static eliminator of the first embodiment is superior to the corona discharge type static eliminator as described above in the film static eliminator 100 as shown in FIG. The fact that it is a result obtained by an experiment is a fact that has not been known so far, and is considered to be worthy of special mention. That is, regardless of the principle, under the condition that the charge is removed while moving the resin film 103 that is easily charged, X-rays are emitted and zero potential is applied rather than the charge removal method in which ions generated by corona discharge are blown. The method of removing electricity by causing self-discharge with the self-discharge electrode 30 is more effective.

3.第2及び第3実施形態のX線式除電装置
図6は、コロナ放電式除電装置(電源ONの場合、×を結んだ破線)と、第2及び第3実施形態のX線式除電装置(いずれもX線ONの場合、実施例3は黒三角印を結んだ実線、実施例4は黒三角印を結んだ実線)と、従来のX線式除電装置(X線ONの場合、黒丸印を結んだ実線)の各除電能力を、フィルム除電評価装置100で評価した評価実験の結果を比較して示すグラフである。
3. FIG. 6 shows a corona discharge type static eliminator (a broken line connecting x when the power is ON) and an X-ray type static eliminator of the second and third embodiments ( When both are X-rays ON, Example 3 is a solid line connecting black triangle marks, Example 4 is a solid line connecting black triangle marks, and a conventional X-ray static eliminator (when X-rays are ON, black circle marks) It is a graph which compares and shows the result of the evaluation experiment which evaluated each static elimination capability of the solid static electricity line) with the film static elimination evaluation apparatus 100. FIG.

実施形態2(実施例2)は、図3(b)に示すように、自己放電用電極31は鋸歯状とされており、第1実施形態の針状の自己放電用電極30に比べて尖り方(鋭さ)の程度がやや小さいため、第1実施形態又はコロナ放電式除電装置(電源ONの場合)よりも除電能力は厳密にはやや低いが、概ねこれらと同程度の除電能力を備えている。   In Embodiment 2 (Example 2), as shown in FIG. 3B, the self-discharge electrode 31 has a sawtooth shape, and is sharper than the needle-like self-discharge electrode 30 of the first embodiment. Since the degree of sharpness is slightly smaller, the neutralization capability is slightly lower than that of the first embodiment or the corona discharge type neutralization device (when the power is turned on), but the neutralization capability is almost the same as these. Yes.

また、実施形態3(実施例3)は、図3(c)に示すように、自己放電用電極32はブラシ状とされており、第1実施形態の針状の自己放電用電極30に比べて尖り方(鋭さ)の程度が大きいため、第1実施形態及びコロナ放電式除電装置(電源ONの場合)よりも除電能力は高くなっている。   Further, in the third embodiment (Example 3), as shown in FIG. 3C, the self-discharge electrode 32 has a brush shape, which is different from the needle-shaped self-discharge electrode 30 of the first embodiment. Since the degree of sharpness (sharpness) is large, the static elimination capability is higher than that of the first embodiment and the corona discharge type static elimination device (when the power is turned on).

以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、コロナ放電式除電装置では得られないX線式特有の効果、すなわち送風による塵埃付着の問題がなく、高電圧を印加する放電針の消耗や破片の発生という問題もなく、さらに放電針に印加する交流高電圧の周波数を制御するような煩雑性もないという実用上極めて有利な効果を得ることができるだけでなく、これらの効果に加えて、特に高速搬送されている帯電しやすいフィルムを除電対象とした場合には、従来のX線式に比べて除電効果を大幅に向上させることができ、またコロナ放電式除電装置に比べても、同等以上の除電効果が得られるという優れた効果を得ることができる。   As described above, according to each embodiment of the present invention, there is no X-ray type specific effect that cannot be obtained with a corona discharge type static eliminator, that is, there is no problem of dust adhesion due to blowing, and the discharge needle that applies a high voltage is used. In addition to these effects, there is not only the problem of wear and generation of debris, but also the practically advantageous effect that there is no complexity of controlling the frequency of the AC high voltage applied to the discharge needle. In particular, when a film that is easily charged and that is easy to be charged is targeted for static elimination, the static elimination effect can be greatly improved compared to the conventional X-ray type, and also compared to a corona discharge type static elimination device. Thus, an excellent effect of obtaining an equivalent or higher static elimination effect can be obtained.

1…X線管
3…容器部
4…基板
5…X線透過窓
6…窓部
7…X線ターゲット
9…陰極
10,11…制御電極
20…除電装置
21…筐体
23…開口部
30,31,32…自己放電用電極
100…フィルム除電評価装置
103…除電対象物としてのフィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube 3 ... Container part 4 ... Board | substrate 5 ... X-ray transmissive window 6 ... Window part 7 ... X-ray target 9 ... Cathode 10, 11 ... Control electrode 20 ... Static elimination apparatus 21 ... Case 23 ... Opening part 30, 31, 32 ... Electrode for self-discharge 100 ... Film static elimination evaluation apparatus 103 ... Film as static elimination object

Claims (3)

除電対象物にX線を照射して除電を行なう除電装置において、
外部にX線を照射するためのX線透過窓を有するX線管と、
前記X線管を収納するとともに前記X線透過窓に対応する開口部を備えた筐体と、
前記筐体の前記開口部の近傍に設けられて接地された自己放電用電極と、
を具備することを特徴とする除電装置。
In a static eliminator that performs static elimination by irradiating a static elimination object with X-rays,
An X-ray tube having an X-ray transmission window for irradiating X-rays to the outside;
A housing that houses the X-ray tube and includes an opening corresponding to the X-ray transmission window;
A self-discharge electrode provided in the vicinity of the opening of the housing and grounded;
A static eliminator characterized by comprising:
前記X線管は、
窓部が形成されたX線不透過性の基板と、
前記基板の外面側から前記窓部を閉止するように設けられたX線透過窓と、
前記基板の内面側から前記窓部に設けられたX線ターゲットと、
前記基板の内面側に取り付けられてその内部が高真空状態とされた扁平箱型の容器部と、
前記容器部の内部に設けられて前記X線ターゲットに衝突する電子を放出する線状の陰極と、
前記陰極と前記X線ターゲットの間に設けられて前記陰極から放出された電子を制御する制御電極と、
を具備することを特徴とする請求項1記載の除電装置。
The X-ray tube is
A radiopaque substrate having a window formed thereon;
An X-ray transmissive window provided to close the window from the outer surface side of the substrate;
An X-ray target provided on the window from the inner surface side of the substrate;
A flat box type container part attached to the inner surface side of the substrate and the inside of which is in a high vacuum state,
A linear cathode that is provided inside the container and emits electrons that collide with the X-ray target;
A control electrode provided between the cathode and the X-ray target for controlling electrons emitted from the cathode;
The static eliminator according to claim 1, comprising:
前記筐体と前記自己放電用電極がステンレスによって構成され、前記X線管と前記筐体の間に絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項2記載の除電装置。 The static eliminator according to claim 2, wherein the casing and the self-discharge electrode are made of stainless steel, and an insulating member is provided between the X-ray tube and the casing.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1487307A (en) * 1973-10-31 1977-09-28 Wira & Mather Device for eliminating electrostatic charges on surfaces
JP2007042287A (en) * 2005-07-29 2007-02-15 Shishido Seidenki Kk Ion generator
JP2009193792A (en) * 2008-02-13 2009-08-27 Keyence Corp Static eliminator and static elimination method
JP2014056773A (en) * 2012-09-13 2014-03-27 Sumitomo Chemical Co Ltd Apparatus for manufacturing optical member laminate
JP2014075190A (en) * 2012-10-02 2014-04-24 Futaba Corp X-ray generator and static eliminator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1487307A (en) * 1973-10-31 1977-09-28 Wira & Mather Device for eliminating electrostatic charges on surfaces
JP2007042287A (en) * 2005-07-29 2007-02-15 Shishido Seidenki Kk Ion generator
JP2009193792A (en) * 2008-02-13 2009-08-27 Keyence Corp Static eliminator and static elimination method
JP2014056773A (en) * 2012-09-13 2014-03-27 Sumitomo Chemical Co Ltd Apparatus for manufacturing optical member laminate
JP2014075190A (en) * 2012-10-02 2014-04-24 Futaba Corp X-ray generator and static eliminator

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