JP3284503B2 - 静電帯電装置 - Google Patents

静電帯電装置

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JP3284503B2 JP54115398A JP54115398A JP3284503B2 JP 3284503 B2 JP3284503 B2 JP 3284503B2 JP 54115398 A JP54115398 A JP 54115398A JP 54115398 A JP54115398 A JP 54115398A JP 3284503 B2 JP3284503 B2 JP 3284503B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの帯状材料の両方の外側
を、その少なくとも１つの帯状材料をさらに加工する前
に、反対の極性の電荷によって静電的に帯電させる方法
と装置に関するものであって、その場合にこの帯状材料
は互いに対して平行でかつ互いに対してわずかな距離で
配置された１対のローラの間隙を通して案内される。
静電的に帯電させるこの種の方法と装置は、公知であ
る（DE−3117419A1）。その場合に多数の帯状材料が１
本の綱としてまとめて案内されて、最初の対のローラの
後で、両方の外側のみがコロナ帯電電極として形成され
た、静電的に帯電させる装置によって約30kVの高圧源に
より帯電される。
この公知の装置の欠点は、帯状材料の両方の外側を空
間的に狙い通りには帯電させられないことである。すな
わち、帯電された粒子の大部分は、帯電が行われる領域
全体に漂遊する。その結果として、帯電時の効率が悪く
なる。さらに、周辺条件が好ましくない場合には、コロ
ナ帯電電極が汚れ、従ってその仕事が機能しなくなる危
険がある。清掃コストは、多大なものになる場合があ
る。
本発明の課題は、改善された効率で所望の帯電を可能
とする、この分野の方法並びにこの分野の装置を提供す
ることである。
この課題は、この分野の方法において本発明によれ
ば、少なくとも１つの帯状材料の両外側面を静電的に逆
極性で帯電させることが、対の各ローラを介してその間
隙内で行われることによって解決される。
その場合にローラの帯電は、表面を介してかついわゆ
る接触ローラによって（DE3823739A1）、それ自体公知
の塗装用刷毛、スライディング接点またはコロナ帯電電
極を介して行うことができる。
しかし好ましい実施形態においては、この分野の装置
において本発明によれば、帯電は１対のローラによって
形成される装置により内側から実施され、その場合に各
ローラはスチールジャケット上に制限された導電性の
（いわゆる半導通の）被覆を有し、そして−制限された
導電性の被覆を電気的に帯電させるために−各ローラの
スチールジャケットが正または負の高圧源に接続可能で
ある。本発明に基づく装置においては、電圧を内側から
供給することによって、３から7kVの高圧源で、特に好
ましくはプラスチックまたは紙からなる帯状材料を加工
する既存の設備に、後から組み込むことも可能である。
従って従来技術に関しても、著しく低い電圧で加工が
行われる。さらに、帯電は正確に帯電すべき個所で、す
なわち少なくとも１本の帯状材料の外側で行われ、それ
によって従来技術に比較して著しく改善された効率が得
られる。
好ましくは本発明においては、ローラの軸がスチール
ジャケットと導電接続されており、かつローラのための
機械フレームから電気的に絶縁されている。制限された
導電性の被覆を電気的に帯電させるために、高電圧が軸
へ印加され、軸はそのために接続部を有する。この接続
部は固定の接続部として軸に形成するか、あるいは軸の
端面側に配置されたスラスト軸受として形成することが
できる。
本発明の好ましい実施形態においては、ローラの軸に
対して同心に、このローラと並んで一次電極が機械フレ
ームに関して固定的に、そしてローラの軸に対して同心
にその一方の端面側に二次電極がこのローラと一緒に回
転するように堅固に取り付けられており、その二次電極
の一方の接続部が軸に、そしてその他方の接続部は整流
回路を介してスチールジャケットに接続されるようにす
ることができる。
しかしまた、ローラが機械フレームから絶縁するため
に高導電性のスチールジャケットの下方並びにその両方
の端面側に電気的な絶縁体を有し、制限された導電性の
被覆を静電的に帯電させるために高圧源の高圧がコロナ
帯電電極を介してもたらされるようにすることも可能で
ある。この種のローラは、凹版印刷方法において版胴と
して使用することも可能である。
本発明の他の形態が、残りの従属請求項に記載されて
いる。
本発明の４つの実地例を、図面を参照して以下で詳細
に説明する。図面において： 図１は、本発明に基づく装置の第１の実施形態を一部
を取り出して概略的な横断面で示すものであり、 図２は、本発明に基づく装置の第２の実施形態を、一
部を取り出して簡略化した概略的な横断面で示すもので
あり、 図３は、本発明に基づく装置の第３の実施形態を、一
部を取り出して、一部は取り除いて簡略化して示すもの
であり、 図４は、本発明に基づく装置の第４の実施形態を、一
部を取り出して、一部は取り除いて簡略化して示すもの
である。
図１に示す２つのローラ５の各々は、図１に示す第１
の実施形態における固定の軸６とスチールジャケット７
を有し、そのスチールジャケットの上に全体を符号８で
示す制限された導電性を有する被覆が表面として配置さ
れており、その被覆は電気的に帯電可能である。軸６と
スチールジャケット７との間には、全体を符号９で示す
玉軸受が設けられている。互いに平行に配置された２つ
のローラの間には、間隙50が設けられている。
ローラ５の軸は、全体を符号10で示す機械フレーム内
の全体を符号11で示す電気的な絶縁体内に軸承されてい
る。間隔12と13は、放電または電圧フラッシュオーバー
を防止するのに十分である。
軸６の端面側14は、全体を符号15で示すジェネレータ
並びに測定装置16と接続部17によって接続されており、
その場合に接続部17へ通じる導線は抵抗18を介して接地
されている。機械フレーム10は、符号19で概略的に示す
ように、同様に接地されている。
図２に示す実施例は、図１に示すものとは異なり、２
つのローラの一方のみが図示されており、かつ図１の軸
６はここでは軸20として形成されており、その軸が導電
性の中間片21を介してスチールジャケット７と堅固に結
合されている。
その代わりに軸20は基台10と電気的に絶縁性の玉軸受
22または別体の絶縁体11を介して結合されている。ま
た、通常の導電性の玉軸受を使用して、玉軸受と基台10
との間に電気的に絶縁性ジャケット11を設けることも可
能である。
さらに、軸20の端面側14に接続部として全体を符号23
で示すスラスト軸受が設けられており、このスラスト軸
受は導電性であって、その外側には測定装置16を介して
高圧ジェネレータ15の接続部17が取り付けられている。
図１と２に示す２つの実施形態においては、まず軸６
または20を介して印加される高圧は電気的な絶縁体11に
より機械空間10へ達することができないこと、そしてま
た高圧がローラ５の制限された導電性の被覆８へ内側か
ら達することが保証される。
図３に示す他の第３の実施形態も、間隙を形成する２
つのローラを有するが、見やすくなる理由から、そのう
ちの、図１と２に記載されているような、一方のみが図
示されている。さらに、ローラ５の軸６に対して同心
に、このローラと並んでその一方の端面側112上に、全
体を符号113で示す、二次コイル114を備えた磁化可能な
コアとしての第１の収容装置が、そして第２の二次コイ
ル115がそれぞれ軸６に対して同心に配置されている。
軸６に対して同心に、電気的な接続部１と２を有す
る。同様に軸６に対して同心の一次コイル117を収容す
るための磁化可能なコアとしての他の収容装置116並び
にこの一次コイルと軸６との間に配置された、電気的な
接続部３と４を備えた第２の一次コイル118が配置され
ている。収容装置116は、機械フレームに関して固定の
係止部120へ嵌入するピン119によって、軸６に関して回
動可能であり、その内側に全体を符号121で示す玉軸受
を有するので、この収容装置は回動することができる
が、磁化可能なコアはピン119と係止部120によって第１
の収容装置113に関して相対回動不能に保持することが
できる。
第１の収容装置113の二次側にはさらに、整流回路122
と平滑化回路123が設けられており、平滑化回路の出力
は制限された導電性の被覆８と接続されている。
一次コイル117の電気的な接続部２は接地されてお
り、それに対して電気的な接続部１は交流電圧ジェネレ
ータに接続可能である。第２の一次コイル118の２つの
電気的な接続部３と４は、制御回路の入力へ接続可能で
あって、その制御回路は出力電圧および／またはその周
波数の大きさを、−公知の方法で−変化させることがで
きる。
二次コイル114の一方の側は接地されている。同様な
ことが第２の二次コイル115についても当てはまる。２
つの二次コイル114、115は、並列に接続されている。２
つのコイルの後段には、まず交流電流を整流するための
整流回路122が接続されている。整流回路122の後方に
は、たとえばLCフィルタの形式の平滑化回路123が、そ
れ自体公知のように、配置されている。平滑化回路123
の出力は、ローラ５の制限された導電性の被覆８と接続
されている。
駆動中は、二次コイル114が一次コイル117に対して移
動される。従って収容装置113と116の２つの磁化可能な
コア間のエアギャップを介して、一次コイル117の交流
電圧が二次コイル114内に二次電圧を誘導し、その二次
電圧が整流回路122を介して整流されて、平滑化回路123
を介して平滑化されて、制限された導電性の被覆８へ直
接供給される。二次コイル114の誘導された電圧は、第
２の二次コイル115によって取り出されて、第２の一次
コイル118へ逆方向に誘導されて、その一次コイルの電
気的な接続部３と４は制御回路へ接続可能であって、そ
の制御回路は、ローラ５の制限された導電性の被覆８に
常に同じ直流電圧が印加されるように、交流電圧源を制
御することができる。
図４に示す実施形態は、これまでの実施形態とは異な
り、軸６ないし20および機械フレーム10からローラ５の
スチールジャケット７を電気的に絶縁するために、同ス
チールジャケット７の下側および両端に直接電気的な絶
縁体40,42が配置されている。すなわち電気的な絶縁体4
0の両端面側41には、端面側の絶縁層42が延びており、
この絶縁層42は半径方向において少なくとも軸６ないし
20に関して同心の層としての絶縁体40まで延びている。
しかしまた、この絶縁層42を、図４に示すごとく外側端
縁まで達するようにすることも可能である。
さらに、高圧源43が設けられており、その出力は全体
を符号44で示すコロナ帯電電極と接続されており、その
コロナ帯電電極は短い軸方向の領域にわたって軸６ない
し20に対してほぼ平行に軸方向に延びており、制限され
た導電性の被覆８と対向している。それによって接地さ
れたローラコア45に対して電荷が発生し、その電荷が高
導電性のスチールジャケット７によって表面全体に均一
に分配されるので、制限された導電性の被覆８を、帯状
材料を帯電させるために用いることができる。そして、
このようなコロナ帯電電極44は、前述の各実施形態にも
適用される。好ましい構成においては、ローラを凹版印
刷ユニットの版胴として形成することもでき、それによ
って静電的な印刷支援手段を形成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キュンツィヒ、ヘルマン ドイツ国、ディー79575、ワイル アム ライン シュワルツワルトシュトラー セ ７番地 (72)発明者 クノプフ、フランツ ドイツ国、ディー77815、ビュール カ ントシュトラーセ ２番地 (56)参考文献 特開 平２−185498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−51256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244860（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−202496（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−503200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 20/02 B41F 9/00 B65H 27/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの帯状材料の両外側を、同
    帯状材料をさらに加工する前に、反対の極性の電荷で静
    電的に帯電させるべく、同帯状材料を案内するためのわ
    ずかな隙間をあけて機械フレーム（10）に回転可能に支
    持された互いに平行な一対のローラ（５）を備え、これ
    らのローラ（５）は外周のスチールジャケット（７）
    と、同スチールジャケットの上面を覆う制限された導電
    性の、いわゆる半導通の被覆（８）を有し、同被覆
    （８）に上記隙間において帯電させるべく、上記一対の
    ローラ（５）の各スチールジャケット（７）は、互いに
    陽極および陰極として高圧電源に接続されるとともに、
    上記機械フレーム（10）からの絶縁のために上記スチー
    ルジャケット（７）は、その下側および両端に電気絶縁
    体（40），（42）を有し、上記被覆（８）に対電させる
    ために、高圧電源（43）に接続されたコロナ帯電電極
    （44）が設けられて、同コロナ帯電電極（44）が上記ロ
    ーラ（５）の軸方向と実質的に平行に延在していること
    を特徴とする、静電帯電装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の静電帯電装置において、
    軸（6,20）を有する上記ローラ（５）が機械フレーム
    （10）に装着されて、上記軸（6,20）が、上記スチール
    ジャケット（７）に導電可能に連結されるとともに上記
    機械フレーム（10）には電気的に絶縁されていることを
    特徴とする、静電帯電装置。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の装置において、上記スチ
    ールジャケット（７）への高圧電源の接続が、上記軸
    （20）の端部（14）に配置されたスラスト軸受（23）を
    介して行われるように構成されたことを特徴とする、静
    電帯電装置。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の装置において、上記ロー
    ラ（５）の軸（６）と同心的に設けられた１次コイル
    （117）が機械フレーム（10、120）に対し上記ローラ
    （５）の側方で固着されるとともに、上記ローラ（５）
    の軸（６）と同心的に設けられた２次コイル（114）が
    同ローラ（５）の一端（112）に固着され、上記２次コ
    イル（114）の一端が上記軸（６）に接続され、同２次
    コイル（114）の他端が整流回路（122）を介し上記被覆
    （８）に接続されていることを特徴とする静電帯電装
    置。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の静電帯電装置において、
    上記整流回路（122）と上記被覆（８）との間に、脈動
    する直流電流のための平滑化回路（123）が配置されて
    いることを特徴とする静電帯電装置。
  6. 【請求項６】請求項４または５に記載の静電帯電装置に
    おいて、上記一次コイル（117）に第２の一次コイル（1
    18）が付設されるとともに、上記二次コイル（114）
    に、同二次コイルと共に回転し、かつ同二次コイルに対
    して並列に接続された第２の二次コイル（115）が付設
    されており、上記第２の二次コイル（115）は上記第２
    の一次コイル（118）と対向して配設されていることを
    特徴とする静電帯電装置。
  7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか１つに記載の静電
    帯電装置において、上記一対のローラ（５）の相互間の
    間隙（50）の大きさが、調節可能であることを特徴とす
    る静電帯電装置。
  8. 【請求項８】請求項１に記載の静電帯電装置において、
    上記ローラ（５）が、凹版印刷設備の版胴として形成さ
    れていることを特徴とする静電帯電装置。
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