JP4752008B2 - フィルムの帯電防止性評価装置 - Google Patents
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Description
従来は上記したトラブルを解消するために、フィルムの漏洩性を改善する、即ち表面抵抗と体積抵抗を下げることで対応している。
それに対して、本発明者は、先に、フィルムの帯電防止性を評価する要素は、フィルムの素材に由来する漏洩性だけではなく、そのフィルムに実際に接触する接触物との相対的な関係で決まるそのフィルムの帯電性もあることを見出し、上記2つの特性をR(漏洩性)−V(帯電性)ダイヤグラム上に示し、漏洩性と帯電性のバランスに基づいてそのフィルムの帯電防止性を評価することを提案している。
ところで、日本工業規格JIS K6911には表面・体積抵抗測定法とその測定用電極の形状と寸法が規定されており、そこで規定されている電極形状は円板状になっている。従って、上記したJISに従って表面・体積抵抗を測定するためにはフィルムサンプルの寸法を電極の寸法に合わせて横幅の有るものに設定する必要がある。
一方、帯電量測定装置の除電箱はフィルムサンプルの大きさに比例して大きくなる。また、一対の帯電ロールの間にフィルムサンプルを挟んで帯電させるときにはロール長をフィルムサンプルの横幅より若干小さくすることでフィルムをニップする部分をロール長で規定して帯電面積を一定にしている。
そのため、フィルムサンプルが横幅の有るものだと帯電量測定装置自体が大型化してしまう。
しかしながら、抵抗測定装置で用いたフィルムサンプルを一々切断して横幅寸法を小さくしてから帯電量測定装置で用いたのでは作業効率が悪い。
この帯電防止性評価装置1は、一枚の長方形のフィルムサンプルSをそのまま共用できるものであり、図1に示すように、抵抗測定部と帯電量測定部とが一体になって単一のユニットを構成しており、装置本体3の上に上記した測定部の一部が立設されている。
先ず、抵抗測定部について、図1〜4に従って説明する。
図2に示すように、符号5は一面側電極部を示し、この一面側電極部5の絶縁性本体7は全体として略長方形の板状をしており、装置本体3上に縦長となるように支持固定されている。絶縁性本体7の対向面側には長円リング状の溝部9が形成されており、この溝部9の内側には薄い長円状主電極11が配置され、外側には薄いリング状対電極13が配置されており、リング状対電極13が長円状主電極11を外側から囲むように構成されている。長円状主電極11とリング状電極13は上面が同一面となるように絶縁性本体7上に固定されている。
符号19,19はガイド部を構成する一対のガイド部材を示し、このガイド部材19,19は絶縁性本体17の幅方向両側縁に沿って延設されている。ガイド部材19,19は、絶縁性本体17から離れる方向に延びた後直角に屈曲して互いに近づいており、断面が「L」字状をなしている。ガイド部材19,19と絶縁性本体17とで画定される挿し込み空間21の横幅寸法(W1)はフィルムサンプルSの横幅寸法(W)より若干大きく設定されており、フィルムサンプルSが上方からスムーズに挿し込まれるようになっている。フィルムサンプルSが挿し込まれたときには、フィルムサンプルSの上端側端部は他面側電極部15の絶縁性本体17の上面から上方にはみ出した状態となる。即ち、フィルムサンプルSの長手方向の長さ寸法(L)より小さくなるように他面側電極部15の長さ寸法が設定されている。
絶縁性本体17の対向面側には薄い長方形状の対向電極23が配置され固定されている。
符号29は取手を示し、この取手29は他面側電極部15に取り付けられている。作業者が取手29を把持して他面側電極部15を押したり引いたりすることでスライド移動により他面側電極部15は一面側電極部5に近づけたり離されたりする。
他面側電極部15を一面側電極部5に最大限近づけると、一面側電極部5の絶縁性本体7が相対的に他面側電極部15の一対のガイド部材19,19の間の隙間を通って挿し込み空間21に挿し込まれ、フィルムサンプルSが一面側電極部5と他面側電極部15とで挟持される。
この図では、理解の便宜のために、一面側電極部5として長円状主電極11、リング状対電極13のみが描かれており、他面側電極部15として矩形状対向電極23のみが描かれている。
符号31はスライドスイッチのスイッチ部を示し、このスイッチ部31はスライダ33を挟んで両側に固定部35が配置されており、黒色領域は導電部、白色領域は絶縁部となっている。スライダ33は固定部35間でスライド自在になっている。
図3(2)に示すようなスライダの位置関係では、長円状主電極11と矩形状対向電極23がスイッチ部31を介して電気的に接続される。従って、電圧印加手段37から電圧を印加すると、矩形状対向電極23から流れ出た漏洩電流が電流測定手段39で測定されることになる。ここでは、フィルムサンプルの体積抵抗が測定される。
フィルムサンプルSの抵抗は漏洩電流の測定値に基づいて算出され測定される。
表示パネル41には、オンオフスイッチ、目盛の他に、スライダスイッチの操作棒43が上下方向に引き上げ、押下げ可能に設けられており、この操作棒43の先端はスライダ33の一端と物理的に結合されている。
操作棒43を引き上げるとスライダ33がスライド移動して図3(1)に示す
位置に到達し、押下げるとスライダ33が今度は逆方向にスライド移動して図3(2)に示す位置に到達する。
従って、R1をr1の1/2〜1/3、更にはそれより小さく設定できる。即ち、JISに準拠した場合より、フィルムサンプルSの横幅寸法を大幅に小さく設定できる。
また、電極部5,15の一方がスライド移動可能になっており、抵抗測定前と後には電極部5,15を離間させることができるので、フィルムサンプルSの挿し込み及び取り出しを容易にできる。特に、フィルムサンプルSの上端側端部は他面側電極部15の絶縁性本体17の上面から上方に若干はみ出した状態となるため、取り出し易い。
さらに、表示パネルの操作棒43を引き上げ、押下げする簡単な操作により、スライドスイッチを切り替え、フィルムサンプルSの表面抵抗と体積抵抗とを測定できる。
先ず、除電部について説明する。
図1中、符号45は除電箱を示し、この除電箱45の箱本体47中で除電される。
符号49は断面が長方形の筒状のガイド部を示し、箱本体47内を上下方向に延びてフィルムサンプルSを鉛直姿勢に規制するための横断面が長方形の規制空間51が形成されている。
ガイド部49の上側部分は箱本体47の上面を貫通し、その上端面は開口してフィルムサンプルSの投入口53となっている。除電箱45の天井面から一定の長さまでは、対向する側面が切り欠けられて一対の開口窓55が形成されている。
ガイド部49の下側部分も箱本体47を貫通しており、図5に示すように貫通後はガイド部49の左右両側壁の厚さ寸法が徐々に小さくなって先尖り状の延出部57となっている。
符号59,59は一対の長方形の貫通孔を示し、この貫通孔59,59は箱本体47の下面を切り欠いて形成されている。貫通孔59,59はガイド部49の延出部57を挟んで対向配置されており、ガイド部49の規制空間51の断面穴部52との位置関係は図8に示す通りである。ガイド部49の規制空間51の横幅寸法(W1)は抵抗測定部の挿し込み空間21の横幅寸法(W1)と同じに設定されている。
ガイド部49のうち上記した貫通孔59,59の形成されていない箇所は閉鎖されており、閉鎖ガイド部に相当する。
この一対の除電イオン風発生手段61,61は、箱本体47の上面天井から吊下げられて箱本体47の下面付近まで延びており、ガイド部49の幅方向に対向配置されている。
従って、箱本体47を矢印に示す方向に移動させることができる。箱全体47を装置本体3の後方に最大限後退させると、後述する帯電ロール71,71がむき出しとなる。
上記した一対の帯電ロール71,71は箱本体47と装置本体3との間に配置されている。帯電ロール71,71の上端は箱本体47の下面に近接している。各帯電ロール71のロール長さはフィルムサンプルSの横幅寸法(W)より若干小さく設定されている。
図9,10に示すように、各帯電ロール71と嵌合した中間軸73の両端は断面が長方形の小さいネジ固定部75になっており、ネジ固定部75にはネジ孔77が形成されている。一方、装置本体3上に直接固定された軸受79と基台81上に固定された軸受83には端部軸85が回転自在に支持されており、その端部軸85の対向端には上端が開口した受入溝87が形成されている。受入溝87の底面にはネジ孔(図示省略)が形成されている。
中間軸73のネジ固定部75,75を端部軸85の受入溝87に挿し込み、ネジ89をネジ孔77等に挿通して締付けることにより中間軸73と端部軸85は一体になる。
このように、中間軸73は容易に交換可能になっており、種々の絶縁性、導電性の帯電ロール71を取り付けた中間軸73を複数予め用意しておくことで、実際の工場内での製造ラインでフィルムが接触し易い材料で構成した帯電ロール71,71で帯電量を測定することができる。
符号97,97は一対の紐を示し、図5に示すように、各紐97の一端は基台81に固定され、他端には錘99が吊下げられている。各紐97は平行に配置されており、錘99の荷重により引っ張られて基台81から隣接する軸受79により支持された端部軸85の下を通り抜けさらに下駄部65の下を通り抜けた後に、装置本体3の角部に設置された滑車部101上の通過により方向転換されて下方に向かっている。
なお、帯電ロール71,71のそれぞれの端部軸85、85の一端は実際の装置ではもっと外方に延びており、それらと装置本体3の内部に収容されたモーターの出力軸が装置本体3の上面を貫通したベルトによって掛け渡されている。従って、モーターの回転により帯電ロール71,71は、図9の矢印に示す方向に回転する。
帯電ロール71,71どうしの間に、ガイド部49の上側部分は箱本体47の上面を貫通し、その上端面は開口してフィルムサンプルSの投入口53なっている。除電箱45の天井面から一定の長さまでは、対向する側面が切り欠けられて一対の開口窓55が形成されている。
上記配置により、図6に示すように、箱本体47の下面に形成された一対の貫通孔59,59は帯電ロール71,71のそれぞれの外方側半円弧部72,72に対向することになる。
フィルムサンプルSは帯電ロール71,71の間に上側から挟み込まれ、下側に繰り出される。その間に、フィルムサンプルSは帯電される。
ファラデーゲージ103は全体として縦長の箱形状をなしており、下部105と、上部107に分かれている。
壁面は二重壁構造になっており、導電性の内側壁111と導電性の外側壁113とからなり、内側壁111と外側壁113とは側方で絶縁性のボルト115、ナット117、スペーサ119からなる固定具で固定されており、外側壁113の底面上に絶縁性のスペーサ121を介して内側壁111の底面が載せられている。
下部105の対向する一対の外側壁113の中間部分は内方に曲げられて横方向に延びる一対のスライドレール123,123が形成されている。なお、スライドレール123の形成箇所では、外側壁113と内側壁111とは近接するが接触はせず絶縁性は担保されている。
導電板125が当接された内側壁111に対向する外側壁113の下部105に取手129の付いた扉131が取付けられている。
装置本体3には、安全上の観点からファラデーゲージ103の収容空間を限定する区画壁(図示省略)が設けられている。区画壁は装置本体3の天井から底部まで上下方向に延びており、装置本体3は左右2つの空間に分けられている。
ファラデーゲージ103は左側の空間に収容されている。
ファラデーゲージ103の上部107の外側壁113の両側面は適宜な固定手段により装置本体3に固定されている。一方、下部105の外側壁113のスライドレール123,123は装置本体3の左側面と区画壁にそれぞれ取り付けられた突条部135にスライド移動可能に支持されている。
従って、図11に示すように、取手129を掴んで扉131を前方に引き出すと、ファラデーゲージ103の下部105は突条部135に対して前方にスライド移動し、図12(1)の状態から図12(2)に示す状態まで、すなわち前方の導電板125が下部105の奥側の内側壁111に当接するまで下部105は前方に引き出される。
測定後は上端が全面開口した下部105を前方に引き出し、下部105の開口上端から手を差し入れてフィルムサンプルSを掴んで引き上げることにより、フィルムサンプルSを取り出す。ファラデーゲージ103は下部105と上部107に分離され、全面開口した下部105からフィルムサンプルSを取り出すので、下部105をそれほど深くする必要が無い。従って、ファラデーゲージ103に深く手を入れなくとも指先を差し入れるだけでフィルムサンプルSを掴んで引き上げることができる。そのため、内側壁111により画定される開口面積は指先を差し入れるだけの大きさがあれば足りる。
また、帯電ロール71,71は絶縁性ロールのとき、フィルムサンプルSの挟み込み接触により自らも帯電されるが、フィルムサンプルSの分離後に装置本体3の下面の貫通孔59から噴出した除電イオン風に当てられることになるので除電され初期状態に戻る。
従って、繰り返し、測定を行うことができる。上記構成は帯電ロール71,71が誘電体の場合に特に有効である。
また、帯電ロールは、ゴムロール、樹脂ロール、金属ロール、表面マットロール等に交換可能である。
5‥‥一面側電極部 7‥‥絶縁性本体
9‥‥溝部 11‥‥長円状主電極
13‥‥リング状対電極 15‥‥他面側電極部
17‥‥絶縁性本体 19,19‥‥ガイド部材
21‥‥挿し込み空間 23‥‥矩形状対向電極
25,25‥‥レール部材 27,27‥‥レール溝
29‥‥取手 31‥‥スイッチ部
33‥‥スライダ 35‥‥固定部
37‥‥電圧印加手段 39‥‥電流測定手段
41‥‥表示パネル 43‥‥操作棒
45‥‥除電箱 47‥‥箱本体
49‥‥ガイド部 51‥‥規制空間
52‥‥断面穴部 53‥‥投入口
55‥‥開口窓 57‥‥延出部
59,59‥‥貫通孔 61‥‥除電イオン風発生手段
63‥‥針状電極 65,65‥‥下駄部
67,67‥‥レール部材 69‥‥レール溝
71,71‥‥帯電ロール 72‥‥外方側半円弧部
73‥‥中間軸 75‥‥ネジ固定部
77‥‥ネジ孔 79‥‥軸受
81‥‥基台 83‥‥軸受
85‥‥端部軸 87‥‥受入溝
89‥‥ネジ 91,91‥‥レール部材
93‥‥レール溝 95‥‥スライダ
97‥‥紐 99‥‥錘
101‥‥滑車部 103‥‥ファラデーゲージ
105‥‥下部 107‥‥上部
109‥‥投入口 111‥‥内側壁
113‥‥外側壁 115‥‥ボルト
117‥‥ナット 119‥‥スペーサ
121‥‥スペーサ 123,123‥‥スライドレール
125,125‥‥導電板 127‥‥固定具
129‥‥取手 131‥‥扉
133‥‥表示パネル 135‥‥突条部
S‥‥フィルムサンプル
L,W‥‥フィルムサンプルの長手寸法、横幅寸法、
W1‥‥抵抗測定部のガイド部の挿し込み空間の横幅寸法
=帯電量測定部のガイド部の規制空間の横幅寸法
Claims (5)
- 抵抗測定部と帯電量測定部とからなり、一枚のフィルムサンプルで漏洩性と帯電性を評価できる帯電防止性評価装置において、
抵抗測定部は、長円状主電極と前記長円状主電極を外側から一定距離離間して囲んだリング状対電極を含む一面側電極部と、前記一面側電極部の長円状主電極に対向配置された対向電極を含む他面側電極部とを含み、いずれかの電極部の対向する縁にはフィルムサンプルの挿し込み空間を画定するガイド部が設けられており、フィルムサンプルは前記ガイド部に挿し込まれた状態で、前記電極部の一方又は両方が互いに近接する方向に相対的に移動することで前記一面側電極部と前記他面側電極部の間に挟持されて抵抗が測定されるものであり、
帯電量測定部は、除電イオン風を発生する除電箱と、前記除電箱内に設けられ上下方向に延びるガイド部を有し、前記ガイド部内で落下しつつあるフィルムサンプルに除電イオン風を当てて除電する除電手段とからなる除電部と、前記除電箱に下側から対向し前記除電箱から排出されたフィルムサンプルを一対の帯電ロールに挟んで下方に繰り出しながら帯電する帯電部と、繰り出され落下したフィルムサンプルを受け止めるファラデーゲージとを含み、フィルムサンプルは前記除電箱に上側から投入されると前記ファラデーゲージに落下してそこで電荷量が測定されるものであり、
前記抵抗測定部のガイド部のガイド幅寸法と、前記帯電量測定部のガイド部のガイド幅寸法が同じに設定され、
前記抵抗測定部の長円状主電極とリング状対電極とからなる電極部の形状が、JIS法の電極部の形状と表面抵抗、体積抵抗との関係式に基づいて、そのJIS法の電極部で測定したものと同じ表面抵抗や体積抵抗の測定値が得られるように設定され、前記ガイド幅寸法はその電極部の短手方向の寸法に対応しており、
前記帯電量測定部の除電部のガイド部の下側にはイオン風がフィルムサンプルに当らないように閉鎖されて閉鎖ガイド部になっており、フィルムサンプルの落下先端が帯電ロールに接触したときには落下後端はガイド部の閉鎖部分に位置するように閉鎖長さが設定され、
前記帯電量測定部の除電部の除電箱の下面には一対の帯電ロールのそれぞれの外方側半円弧部に対向して一対の貫通孔が形成されていることを特徴とする帯電防止性評価装置。 - 請求項1に記載した帯電防止性評価装置において、ガイド部は除電箱を貫通し先尖状になって下方の一対の帯電ロールの間に延出していることを特徴とする帯電防止性評価装置。
- 請求項1または2に記載した帯電防止性評価装置において、単一の装置本体の上に電荷量測定部の除電部及び帯電部と抵抗測定部の一対の電極部が立設され、装置本体には電荷量測定部のファラデーゲージが収容されていることを特徴とする帯電防止性評価装置。
- 請求項1から3のいずれかに記載した帯電防止性評価装置において、帯電量測定部の一対の帯電ロールは交換可能になっていることを特徴とする帯電防止性評価装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載した帯電防止性評価装置において、抵抗測定部の一面側電極部の長円状電極とリング状電極が接続された表面抵抗測定回路と、前記長円状電極と他面側電極部の対電極が接続された体積抵抗測定回路とがスライドスイッチにより切り替え自在に構成されていることを特徴とする帯電防止性評価装置。
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