JP3240304U - 静電吸着ボード - Google Patents

Abstract

【課題】吸着対象物を重ねて吸着可能な静電吸着ボードを提供する。【解決手段】静電吸着ボード１は静電吸着ボード本体１Ａと静電吸着ボード用シート１Ｂとを備える。静電吸着ボード本体１Ａは誘電体シート４と吸着電極３と基材に粘着剤を介して貼り付けられた誘電体シートとフレームとを有する。静電吸着ボード用シート１Ｂは、静電吸着ボード本体１Ａの表面に静電気力によって吸着される素材であり、さらに、静電吸着された際に、被着対象物１００も表面１ｂに重ねて吸着することができる厚み及び体積抵抗率を有する。これにより、静電吸着ボード用シート１Ｂを静電吸着ボード本体１Ａの上に貼り付け、被着対象物１００を静電吸着ボード用シート１Ｂの上に貼り付けることができる。【選択図】図１

Description

この考案は、用紙等を貼り付けることができる静電吸着ボードに関するものである。

この種の静電吸着ボードとしては、例えば特許文献１に記載のクリップボードがある。この静電吸着ボードは、用紙等を静電気力で吸着することができるボードであり、画鋲等を使用することなく、即ち、ボード表面を傷つけることなく、用紙等をボード表面に自在に貼り付け、取り外しを行うことができる。
このため、この種の静電吸着ボードは、多種多様な用途に使用されることが期待されている。例えば、幼稚園や保育園では、いろいろなキャラクタ（絵人形）を土台パネルに貼り付けたり外したりしてお話を展開する人形寸劇が行われている。したがって、このような人形寸劇を行うためのツールとして、この静電吸着ボードを使用することが考えられる。

特許第３２１２４９５号公報

しかし、上記静電吸着ボードは、吸着対象物を、誘電体で被覆された双極の吸着電極間の静電気力によって吸着するため、吸着対象物の上に更に対象物を吸着させることは困難であった。
例えば、静電吸着ボードを上記のように人形劇のツールとして使用する場合には、静電吸着ボード自体を土台パネルとして用い、キャラクタをその表面に貼り付けて寸劇を行うことになる。この際、キャラクタの背景を描いたシートを静電吸着ボードの表面に取り外し自在に吸着させ、キャラクタをその上に貼り付けることができれば、ボード上における表現の自由度が広がる。
しかしながら、上述したように、上記静電吸着ボードでは、背景シートとキャラクタとを重ねて、ボード表面に吸着させることが困難であり、表現の自由度を広げることは難しい。
このように、上記した静電吸着ボードでは、その用途に制限が加わる可能性が高いため、吸着対象物を重ねて吸着可能な静電吸着ボード用のシートとそのシートを備える静電吸着ボードの登場が期待されていた。

この考案は、上述した課題を解決するためになされたもので、吸着対象物を重ねて吸着可能な静電吸着ボードを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案の静電吸着ボードの第１の態様は、静電吸着ボード本体と、この静電吸着ボード本体の表面に着脱自在に貼り付け可能な静電吸着ボード用シートとを備える静電吸着ボードであって、静電吸着ボード本体は、吸着電極と、この吸着電極の少なくとも表面全体を覆った誘電体シートとを有し、所定の電圧をこの吸着電極に印加することで、静電気を誘電体シートの表面側に誘起可能であり、静電吸着ボード用シートは、静電吸着ボード本体の誘電体シートの表面に静電気力によって吸着され得ると共に別体の被着対象物がこの静電吸着ボード用シートの表面に重ねて吸着され得る厚みと体積抵抗率とを有したシートである構成とした。
かかる構成により、所定の電圧を、静電吸着ボード本体の吸着電極に印加すると、静電気が誘電体シートの表面側に誘起される。このとき、静電吸着ボード用シートをこの誘電体シートの表面に当てると、この静電吸着ボード用シートが誘電体シートの表面に吸着される。そして、被着対象物をこの静電吸着ボード用シートの表面に当てると、この被着対象物が、重なった状態で静電吸着ボード用シートの表面に吸着される。
つまり、この考案の静電吸着ボードによれば、吸着対象物を静電吸着ボード用シートに重ねて吸着させることができるので、用途上の制限が緩和され、ボード上における表現の自由度が広がる。
したがって、例えば、静電吸着ボードを上述した人形劇のツールとして使用する場合に、背景を描いた静電吸着ボード用シートを静電吸着ボード本体に貼り付け、キャラクタ等の吸着対象物を静電吸着ボード用シートの表面に貼るようにすれば、寸劇の表現に奥行きを生じさせることができる。さらに、異なる風景の静電吸着ボード用シートを複数用意し、場面に応じて、使い分けることで、表現の幅を広げることができる。

本考案の静電吸着ボードの第２の態様は、第１の態様に係る静電吸着ボードにおいて、静電吸着ボード用シートは、厚みが５０～２５０μｍ且つ体積抵抗率が１．０ｘ１０^１１Ω・ｃｍ～１．０ｘ１０^１３Ω・ｃｍの誘電体で形成されたシートである構成とした。
かかる構成により、この静電吸着ボード用シートを用いることで、被着対象物を静電吸着ボード用シートの上に確実に吸着させることができる。

本考案の静電吸着ボードの第３の態様は、第１の態様に係る静電吸着ボードにおいて、静電吸着ボード用シートの体積抵抗率は、静電吸着ボード本体の誘電体シートの体積抵抗率以下である構成とした。
かかる構成により、この静電吸着ボード用シートを用いることで、被着対象物を静電吸着ボード用シートの上により確実に吸着させることができる。

本考案の静電吸着ボードの第４の態様は、第１ないし第３のいずれかの態様に係る静電吸着ボードにおいて、静電吸着ボード用シートは、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）によって形成されている構成とした。
かかる構成により、被着対象物を静電吸着ボード用シートの上により確実に吸着させることができる。

本考案の静電吸着ボードの第５の態様は、第１の態様に係る静電吸着ボードにおいて、吸着電極は、双極型の電極又は単極型の電極のいずれかである構成とした。

以上詳しく説明したように、本考案の静電吸着ボードによれば、吸着対象物を静電吸着ボード用シートに重ねて吸着させることができるという、優れた効果がある。この結果、多種多様の用途に用いることができるだけでなく、ボード上における表現の自由度を広げることができる。
特に、第２～第４の態様の静電吸着ボードによれば、被着対象物を、静電吸着ボード用シートの上に確実に吸着させることができるので、高品質且つ高信頼性の静電吸着ボードを提供することができる。

この考案の一実施例に係る静電吸着ボードの斜視図である。 図１の矢視Ａ－Ａ概略断面図である。 静電吸着ボード本体の分解斜視図である。 通常のシートを使用した場合の作用及び効果を示す概略断面図である。 静電吸着ボード用シートの表面側に電荷が誘起される状態を示す概略断面図である。 被着対象物が静電吸着ボード用シートに静電吸着された状態を示す概略断面図である。 静電吸着ボードの一使用例を示す斜視図である。 背景が描かれた静電吸着ボード用シートとキャラクタである複数の被着対象物を静電吸着ボード本体に重ねて貼り付けた状態を示す正面図である。

以下、この考案の最良の形態について図面を参照して説明する。

（実施例１）
図１は、この考案の一実施例に係る静電吸着ボードの斜視図であり、図２は、図１の矢視Ａ－Ａ概略断面図であり、図３は、静電吸着ボード本体の分解斜視図である。

図１に示すように、この実施例の静電吸着ボード１は、静電吸着ボード本体１Ａと静電吸着ボード用シート１Ｂとを備えて成る。

静電吸着ボード本体１Ａは、被着対象物１００をその表面に静電気力で貼り付け可能な機器であり、図２及び図３に示すように、裏面側の誘電体シート２と吸着電極３と表面側の誘電体シート４とで構成されている。
具体的には、誘電体シート２が、粘着剤（図示省略）を介して、基材２０上に貼り付けられ、吸着電極３が、この誘電体シート２の表面上に形成されている。そして、誘電体シート４が、粘着剤（図示省略）を介して誘電体シート２上に貼り付けられており、誘電体シート４がこの吸着電極３全体を覆った状態になっている。つまり、吸着電極３が、誘電体シート２，４によって絶縁された構造になっている。そして、これら積層された誘電体シート２と吸着電極３と誘電体シート４とが、アクリル製の基材２０によって支持されている。

誘電体シート２の素材としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＥ（ポリエチレン樹脂）等を適用可能である。この実施例では、誘電体シート２の素材として、ＰＥＴを適用した

吸着電極３は、双極型の電極であり、１対の電極３Ａ，３Ｂで構成されている。図３に示すように、電極３Ａ，３Ｂは、それぞれ櫛歯状に形成され、互いに噛み合うように、誘電体シート２の表面２ａ上に対向配置されている。
電極３Ａ，３Ｂは、スクリーン印刷法やスパッタリング法等で誘電体シート２上に形成可能である。
スクリーン印刷法は、カーボンインクをスキージとマスクとを用いて誘電体シート２上にスクリーン印刷して硬化させる方法であり、スパッタリング法は、銅等の金属をエッチングやスパッタリングすることで、電極３Ａ，３Ｂを誘電体シート２上に形成する方法である。この実施例では、スクリーン印刷法を用いて、電極３Ａ，３Ｂを誘電体シート２上に形成した。

電極３Ａ，３Ｂには、直流電圧発生用の電源ボックス３Ｃが接続されている。
この電源ボックス３Ｃには、電池３０と配線３０ａ，３０ｂとスイッチ３１と昇圧回路３２とが収納され、スイッチ３１のオン，オフによって、直流電圧が電極３Ａ，３Ｂに印加され、又は印加状態が停止される。
具体的には、電池３０の正極端子が、配線３０ａ，スイッチ３１及び昇圧回路３２とを介して電極３Ａに接続され、電池３０の負極端子が、配線３０ｂを介して電極３Ｂに接続されている。
昇圧回路３２は、電池３０の直流電圧を高電圧に増幅して電極３Ａ，３Ｂに印加可能な回路である。この実施例では、電池３０の電圧を直流６Ｖとし、昇圧回路３２は、この直流電圧を±１．７ｋＶに昇圧して出力する。
なお、この実施例では、基本電源として電池３０を用い、昇圧回路３２で所定の直流電圧値に昇圧する構成としたが、商用１００Ｖ交流電源をアダプターで所定の直流電圧値に変換して、電極３Ａ，３Ｂに印加するようにしても良い。

誘電体シート４の素材としては、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＰＩ（ポリイミド樹脂）等を適用可能である。この実施例では、誘電体シート４の素材として、ＰＶＣを適用した。

一方、図１において、静電吸着ボード用シート１Ｂは、静電吸着ボード本体１Ａの誘電体シート４の表面４ａ（図２及び図３参照）に静電気力によって吸着される素材である。さらに、この静電吸着ボード用シート１Ｂは、静電吸着ボード用シート１Ｂが誘電体シート４の表面４ａに静電吸着された際に、別体の被着対象物１００も静電吸着ボード用シート１Ｂの表面１ｂに重ねて吸着することができる厚みと体積抵抗率とを有している。具体的には、静電吸着ボード用シート１Ｂは、厚みが５０～２５０μｍ且つ体積抵抗率が１．０ｘ１０^１１Ω・ｃｍ～１．０ｘ１０^１３Ω・ｃｍの誘電体を素材としている。さらに、この静電吸着ボード用シート１Ｂでは、静電吸着ボード本体１Ａの誘電体シート４の体積抵抗率以下の体積抵抗率を有するＰＶＣを使用する。
例えば、不織布の被着対象物１００を使用する場合、その体積抵抗率は、概ね１．０ｘ１０^１０Ω・ｃｍであり、この場合、体積抵抗率が概ね１．０ｘ１０^１４Ω・ｃｍの誘電体シート４を使用することができる。したがって、この実施例の静電吸着ボード用シート１Ｂのように、体積抵抗率が１．０ｘ１０^１１Ω・ｃｍ～１．０ｘ１０^１３Ω・ｃｍのＰＶＣを、静電吸着ボード用シートとして使用することができることとなる。しかしながら、湿度環境や貼り剥がしに対する安定動作を求める場合、その吸着原理から、電流が流れ易い11乗～12乗の体積抵抗率を有したＰＶＣを、静電吸着ボード用シート１Ｂとして使用することが好ましい。
なお、静電吸着現象において発現する吸着力は、クーロン力，ジョンソンラーベック力及びグラジェント力が複合的に寄与する。考案者は、被着対象物１００や静電吸着ボード用シート１Ｂの材質、体積抵抗率及び厚み等を種々選択し、吸着力に関する実証試験を行ったところ、本実施例の静電吸着ボード１により発現される吸着力は、ジョンソンラーベック力が支配的である、という知見を得た。
また、この実施例では、図１に示すように、静電吸着ボード用シート１Ｂの大きさを、静電吸着ボード本体１Ａと同じ大きさに設定し、形状を、四角形に設定したが、その大きさや形状は、これらに限定されるものではなく、任意であることは勿論である。

次に、この実施例の静電吸着ボード１が示す作用及び効果について説明する。
図４は、通常のシートを使用した場合の作用及び効果を示す概略断面図である。
図１～図３に示した静電吸着ボード本体１Ａに接続されている電源ボックス３Ｃのスイッチ３１をオンにすると、所定の直流電圧が電極３Ａ，３Ｂに印加される。これにより、「＋」の電荷が電極３Ａ上に誘起され、「－」の電荷が電極３Ｂ上に誘起される。
かかる状態で、図４に示すように、静電吸着ボード用シート１Ｂの特性と異なる通常のシート１１０を静電吸着ボード本体１Ａの表面４ａに当てると、シート１１０が静電気力によって静電吸着ボード本体１Ａの表面４ａに吸着される。
このとき、シート１１０に誘起される「＋」及び「－」の電荷は、図に示すように、シート１１０の裏面１１０ｂ側に存在し、表面１１０ａ側には存在しない。
そして、被着対象物１００をシート１１０の表面上に当てたとしても、電荷がシート１１０の表面１１０ａ側に誘起されず、被着対象物１００がシート１１０上に静電吸着されない。
つまり、通常のシート１１０を静電吸着ボード本体１Ａに貼り付けると、被着対象物１００をこのシート１１０の上に重ねて貼り付けることはできない。

図５は、静電吸着ボード用シート１Ｂの表面側に電荷が誘起される状態を示す概略断面図であり、図６は、被着対象物１００が静電吸着ボード用シート１Ｂに静電吸着された状態を示す概略断面図である。
この実施例に適用される静電吸着ボード用シート１Ｂは、上記したような特性を有しているため、図５に示すように、不織布等で形成された被着対象物１００を、静電吸着ボード本体１Ａの誘電体シート４に静電吸着された静電吸着ボード用シート１Ｂに接近させると、電荷が、静電吸着ボード用シート１Ｂの表面１ｂ側に誘起されていく。
そして、図６に示すように、被着対象物１００を、静電吸着ボード用シート１Ｂの表面１ｂ上に当接させると、被着対象物１００が、静電吸着ボード用シート１Ｂに静電吸着される。
つまり、この実施例の静電吸着ボード１を用いることで、被着対象物１００を静電吸着ボード用シート１Ｂ上に重ねて貼り付けることができる。
この結果、静電吸着ボード１を用いることで、用途上の制限を受けることなく、表現の自由度を広げることができる。

次に、この実施例の静電吸着ボード１の使用例について説明する。
図７は、静電吸着ボード１の一使用例を示す斜視図であり、図８は、背景が描かれた静電吸着ボード用シート１Ｂとキャラクタである複数の被着対象物１００，１０１を静電吸着ボード本体１Ａに重ねて貼り付けた状態を示す正面図である。
例えば、図７に示すように、背景を描いた静電吸着ボード用シート１Ｂとキャラクタである複数の被着対象物１００，１０１とを用意すると、背景の静電吸着ボード用シート１Ｂを静電吸着ボード本体１Ａに貼り付けた後、キャラクタの被着対象物１００，１０１を静電吸着ボード用シート１Ｂの表面に貼り付けることができる。そして、複数の被着対象物１００，１０１を、静電吸着ボード用シート１Ｂの上で動かすことができる。
これによって、図８に示すように、静電吸着ボード１を人形劇のツールとして使用することができる。つまり、静電吸着ボード１を人形劇のツールとして使用することで、寸劇の表現に奥行きを生じさせることができる。さらに、異なる風景の静電吸着ボード用シート１Ｂを複数用意し、場面に応じて、使い分けることで、表現の幅を広げることができる。

なお、この考案は、上記実施例に限定されるものではなく、考案の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、吸着電極として、双極型の櫛歯状の電極３Ａ，３Ｂを例示したが、これに限定されることなく、単極型の格子状の電極等も、吸着電極として適用することができる。
また、上記実施例では、ＰＶＣを、静電吸着ボード用シート１Ｂとして適用したが、その厚みが５０～２５０μｍ且つ体積抵抗率が１．０ｘ１０^１１Ω・ｃｍ～１．０ｘ１０^１３Ω・ｃｍの誘電体であるならば、ＰＶＣでなく、ＰＥＴやＰＩ等も静電吸着ボード用シート１Ｂとして適用することができることは勿論である。
さらに、上記実施例では、静電吸着ボードを人形劇のツールとして使用した例を説明したが、これに限らず多種多様な用途のツールとして、使用することができる。例えば、静電吸着ボードを型嵌め遊びやエデュケーションカード等の知的な用途のツールとして使用することもできる。

１…静電吸着ボード、 １Ａ…静電吸着ボード本体、 １Ｂ…静電吸着ボード用シート、 ２，４…誘電体シート、 １ｂ，２ａ，４ａ，１１０ａ…表面、 １１０ｂ…裏面、 ３…吸着電極、 ３Ａ，３Ｂ…電極、 ３Ｃ…電源ボックス、 ２０…基材、 ３０…電池、 ３０ａ，３０ｂ…配線、 ３１…スイッチ、 ３２…昇圧回路、 １００，１０１…被着対象物、 １１０…通常のシート。

Claims (5)

1. 静電吸着ボード本体と、この静電吸着ボード本体の表面に着脱自在に貼り付け可能な静電吸着ボード用シートとを備える静電吸着ボードであって、
   上記静電吸着ボード本体は、
   吸着電極と、この吸着電極の少なくとも表面全体を覆った誘電体シートとを有し、所定の電圧をこの吸着電極に印加することで、静電気を上記誘電体シートの表面側に誘起可能であり、
   上記静電吸着ボード用シートは、
   上記静電吸着ボード本体の誘電体シートの表面に静電気力によって吸着され得ると共に別体の被着対象物がこの静電吸着ボード用シートの表面に重ねて吸着され得る厚みと体積抵抗率とを有したシートである、
   ことを特徴とする静電吸着ボード。
2. 請求項１に記載の静電吸着ボードにおいて、
   上記静電吸着ボード用シートは、厚みが５０～２５０μｍ且つ体積抵抗率が１．０ｘ１０^１１Ω・ｃｍ～１．０ｘ１０^１３Ω・ｃｍの誘電体で形成されたシートである、
   ことを特徴とする静電吸着ボード。
3. 請求項１に記載の静電吸着ボードにおいて、
   上記静電吸着ボード用シートの体積抵抗率は、上記静電吸着ボード本体の誘電体シートの体積抵抗率以下である、
   ことを特徴とする静電吸着ボード。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の静電吸着ボードにおいて、
   上記静電吸着ボード用シートは、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）によって形成されている、
   ことを特徴とする静電吸着ボード。
5. 請求項１に記載の静電吸着ボードにおいて、
   上記吸着電極は、双極型の電極又は単極型の電極のいずれかである、
   ことを特徴とする静電吸着ボード。

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