JP4871036B2 - 除電方法及び除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気中でコロナ放電を発生させて生成した正、負の空気イオンを帯電物体に照射し、帯電物体の静電気を中和して除電する除電方法及び除電装置に関する。

従来、移動するプラスチックフィルム等のシート状の帯電物体の静電気を除電する装置として、放電針を有する放電電極部に直流あるいは交流の高電圧を印加して、放電針の先端で発生する正、負のコロナ放電により正、負の空気イオンを生成し、この空気イオンにより帯電物体の電荷を中和して除電する除電装置が知られている。

このような除電装置では、生成された正、負の空気イオンが、帯電物体の周辺に形成された電界に導かれ、帯電物体に吸引されて中和が達成される。このとき、帯電物体の全体的な電界が正となるときは負の空気イオンのみが吸引され、逆に帯電物体の全体的な電界が負となるときには正の空気イオンのみが吸引される。従って、シート状の帯電物体において、電荷分布が不均一で、局所的な帯電領域が複雑に混在しているような場合には、各帯電領域に必要な極性の空気イオンが供給されず、帯電物体を除電することが困難であった。

これに対して、シート状の帯電物体の表面に、生成された正、負の空気イオンを強制的に照射する除電装置が提案されている（例えば、下記特許文献１）。特許文献１の除電装置では、移動するフィルム等の帯電物体の一方の面（表面）に対向して正、負の空気イオンを生成するイオン発生電極を配置し、帯電物体の他方の面（裏面）に対向して正、負の空気イオンを吸引するイオン吸引電極を配置する。イオン吸引電極には、例えばイオン発生電極に印加される電圧と逆極性の電圧が印加される。これにより、生成された正、負の空気イオンを帯電物体の表面に強制的に照射させる。

しかし、シート状の帯電物体で、電荷分布が不均一な場合に、帯電物体の表面と裏面とで電荷分布が相違することがある。このとき、特許文献１の除電装置のように、帯電物体の一方の面に正、負の空気イオンを強制的に照射しても、帯電物体の他方の面が除電前に有していた電荷分布とバランスする状態までしか空気イオンが吸引されず、帯電物体を除電することが困難であった。

そこで、シート状の帯電物体に対して、シートの両面にそれぞれ正、負の空気イオンを強制的に照射する除電装置が提案されている（例えば、下記特許文献２）。特許文献２の除電装置では、シートの移動方向に間隔をおいて設けられた複数の除電ユニットを有し、各除電ユニットは、シートを挟んで対向して配置された第１の電極ユニットと第２の電極ユニットとを有する。第１及び第２の電極ユニットは、それぞれ、針電極列である第１及び第２のイオン生成電極と、接地された第１及び第２のシールド電極とから構成される。第１のイオン生成電極と第２のイオン生成電極とには、互いに逆極性の電圧が印加され、生成された正、負の空気イオンがシートの両面に照射される。このとき、特許文献２の除電装置では、各除電ユニットにおける正、負の空気イオンの生成量のバランス（イオンバランス）を取るため、低周波の交流高電圧を各イオン生成電極に印加している。
特開平７−２６３１７３号公報 特開２００５−２２２９２５号公報

しかしながら、上記特許文献２の除電装置では、イオン生成電極に交流高電圧を印加するため、生成された正、負の空気イオンが帯電物体に到達するまでに再結合する度合が大きい。また、電界分布が正、負に時間的に変化するため、空気イオンの帯電物体への移動速度が遅くなる。従って、帯電物体の帯電状態によっては、十分な空気イオンが供給されず、電荷が中和されない恐れがある。このため、例えば、特許文献２の除電装置では、多数の除電ユニットを配置すると共に、帯電状態に応じて印加する電圧の大きさ等を切り替えるといった調整を行う必要があり煩雑であるという不都合がある。さらに、特許文献２の除電装置で、除電ユニット間に空気イオンの生成能力のばらつきがある場合には、帯電物体の各面に帯電物体の移動方向に交互に正と負の帯電が生じ、各面の電荷を確実に中和して除電するのは困難であるという不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、移動するシート状の帯電物体の電荷分布が不均一な場合でも、電荷を確実に中和して除電することができる除電方法及び除電装置を提供することを目的とする。

本発明の除電方法は、移動するシート状の帯電物体に、正及び負のコロナ放電により生成された正及び負の空気イオンを供給して除電する除電方法において、以下の第１の直流除電ステップと、第２の直流除電ステップと、高周波除電ステップとを備える。

第１の直流除電ステップでは、前記帯電物体の移動方向に沿った第１の位置で前記帯電物体の一方の面に対向して設けられた第１放電電極部と、該第１の位置で該帯電物体の他方の面に対向して設けられた第２放電電極部とに、正及び負の直流高電圧を印加して、該第１放電電極部で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該一方の面に照射すると共に、該第２放電電極部で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該他方の面に照射する。

第２の直流除電ステップでは、前記第１の位置から前記帯電物体の移動方向に所定間隔離れた第２の位置で該帯電物体の前記一方の面に対向して設けられた第３放電電極部と、該第２の位置で該帯電物体の前記他方の面に対向して設けられた第４放電電極部とに、負及び正の直流高電圧を印加して、該第３放電電極部で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該一方の面に照射すると共に、該第２放電電極部で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該他方の面に照射する。

高周波除電ステップでは、前記第１の直流除電ステップと前記第２の直流除電ステップとを１組の工程として、該工程が前記帯電物体の移動方向に沿って１回又は複数回行われた後、該帯電物体の移動方向に沿った第３の位置で、該帯電物体を挟んで対向して設けられた第５放電電極部と第６放電電極部とに、それぞれ高周波高電圧を印加して、該第５及び第６放電電極部でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを、該帯電物体の一方及び他方の面に供給する。

本発明の除電方法において、前記第１放電電極部は複数の第１放電針を有し、前記第２放電電極部は複数の第２放電針を有し、前記第３放電電極部は複数の第３放電針を有し、前記第４放電電極部は複数の第４放電針を有し、
前記第１放電針と前記第２放電針とは、それぞれ、前記帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第１放電針と該第２放電針とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置され、
前記第３放電針と前記第４放電針とは、それぞれ、前記帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第３放電針と該第４放電針とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置されている。

本発明の除電方法によれば、第１の直流除電ステップで、第１の位置で帯電物体を挟んで対向した第１放電電極部と第２放電電極部とに、逆極性（正及び負）の直流高電圧を印加するので、第１放電電極部と第２放電電極部との間に形成された電界により、第１放電電極部で生成された正の空気イオンは帯電物体の一方の面に強制的に照射され、第２放電電極部で生成された負の空気イオンは帯電物体の他方の面に強制的に照射される。
このとき、第１放電電極部と第２放電電極部との間には、直流高電圧により一定の電界が形成されるので、例えば交流高電圧により電界分布が時間的に変化する場合に比べて、空気イオンの移動速度は速いものとなる。また、第１及び第２放電電極部では、直流高電圧により各極性の空気イオンがそれぞれ連続的に生成されるので、帯電物体に到達するまでに空気イオンが再結合等により減少する度合は小さい。よって、生成された正、負の空気イオンは、それぞれ帯電物体の各面に効率良く照射される。
このように正及び負の空気イオンが帯電物体の各面に強制的に効率良く照射されるので、各面に局所的な帯電領域が存在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。これにより、一方の面上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電され、他方の面上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

次に、第２の直流除電ステップで、第２の位置で帯電物体を挟んで対向した第３放電電極部と第４放電電極部とに、逆極性（負及び正）の直流高電圧を印加するので、第３放電電極部と第４放電電極部との間に形成された電界により、第３放電電極部で生成された負の空気イオンは帯電物体の一方の面に強制的に照射され、第４放電電極部で生成された正の空気イオンは帯電物体の他方の面に強制的に照射される。

このとき、第１の直流除電ステップと同様に、正及び負の空気イオンが帯電物体の各面に強制的に効率良く照射されるので、各面に局所的な帯電領域が存在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。これにより、一方の面上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電され、他方の面上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

そして、第１及び第２の直流除電ステップを１組の工程として、該工程を帯電物体の移動方向に沿って１回又は複数回行うことで、帯電物体の各面の電荷密度が不均一で、例えば静電マーク（スタチックマーク）等の正、負の局所的な帯電領域が複雑に混在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。ここで、第１〜第４放電電極部における正、負の空気イオンの生成量は、例えば、汚れの付着等によりばらつき、帯電物体に照射される正、負の空気イオンの照射量のバランス（イオンバランス）が偏ることが考えられる。よって、帯電物体は、イオンバランスの偏りに応じて、一方の面に一方の極性の電荷が付着し、その電荷に対応して他方の面では逆極性の電荷が付着した状態となる。このとき、帯電物体の見かけ上の電荷密度（両面の電荷密度の和）はほぼゼロである。また、各面の電荷密度は、イオンバランスの偏りにより生じる全体的な帯電なので、局所的な強い帯電とは異なり、通常は小さいものである。

そこで、このような状態の帯電物体に対して、高周波除電ステップで、第５及び第６放電電極部でそれぞれ生成された正、負の空気イオンを、帯電物体の一方及び他方の面に供給する。このとき、高周波高電圧が印加されるので、正、負の空気イオンは混在した状態で帯電物体の各面に供給される。また、高周波高電圧は交流であり、正、負の空気イオンが同一の放電電極部で交互に生成されるので、供給される正、負の空気イオンはイオンバランスが取れた状態となっている。

このとき、第５及び第６放電電極部に印加される高周波電圧は同極性であるので、生成された正、負の空気イオンは、強制的に照射されるのではなく、帯電物体の一方及び他方の面の電荷により形成される電界により引き寄せられて供給される。すなわち、帯電物体の各面は全体的に一方の極性に帯電しているので、第５放電電極部で生成された正、負の空気イオンが拡散して一方の面の近傍に到達すると、一方の面近傍の電界により空気イオンが引き寄せられ、一方の面の電荷が中和されて除電される。同様に、第６放電電極部で生成された正、負の空気イオンが拡散して帯電物体の他方の面の近傍に到達すると、他方の面近傍の電界により空気イオンが引き寄せられ、他方の面の電荷が中和されて除電される。このとき、空気イオンの供給は強制的な照射ではなく、また、供給される空気イオンのイオンバランスが取れているため、逆帯電は生じにくい。従って、高周波除電ステップで、帯電物体の両面に正、負のイオンを供給することにより、逆帯電を防止しつつ、各面の電荷を確実に中和して除電することができる。

以上により、本発明の除電方法によれば、移動するシート状の帯電物体の電荷分布が不均一な場合でも、電荷を確実に中和して除電することができる。
更に、複数の第１放電針が、帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に、その軸心を帯電物体の一方の面と対向する方向に向けて、等間隔に配置されている。また、複数の第２放電針が、帯電物体を挟んで第１放電針が配置されている列に対向した他の列上に、その軸心を帯電物体の他方の面と対向する方向に向けて、等間隔に配置されている。例えば、各第２放電針は、帯電物体の幅方向について、各第１放電針と半ピッチ（各第１及び第２放電針の間隔の半分）ずつずらして（各第２放電針が、連続する２つの第１放電針の中間に配置されるように）配置される。これにより、空気イオンが帯電物体の各面に照射される際に、第１の位置の近傍で、空気イオンが帯電物体の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。
同様に、第３放電針と第４放電針とが、シート状の帯電物体の幅方向について交互に配置される。これにより、空気イオンが帯電物体の各面に照射される際に、第２の位置の近傍で空気イオンが、シート状の帯電物体の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。
従って、空気イオンがシート状の帯電物体の両面に満遍なく照射されるので、より効率良く除電が行われる。

また、本発明の除電装置は、移動するシート状の帯電物体に、正及び負のコロナ放電により生成された正及び負の空気イオンを供給して除電する除電装置において、前記帯電物体の移動方向に沿って設けられた、正及び負の直流高電圧が印加される１又は複数の直流除電ユニットと、該直流除電ユニットより該帯電物体の移動方向の進行側に設けられた、高周波高電圧が印加される高周波除電ユニットとを有するものであって、以下を特徴とする。

前記直流除電ユニットは、前記帯電物体の移動方向に沿った第１の位置で該帯電物体の一方の面に対向して設けられた第１放電電極部と、該第１の位置で該帯電物体の他方の面に対向して設けられた第２放電電極部と、該第１の位置から該帯電物体の移動方向に所定間隔離れた第２の位置で該帯電物体の該一方の面に対向して設けられた第３放電電極部と、該第２の位置で該帯電物体の該他方の面に対向して設けられた第４放電電極部とを備える。

さらに、前記直流除電ユニットは、前記第１及び第２放電電極部への正及び負の直流高電圧の印加によって、前記第１放電電極部で生成された正の空気イオンを前記帯電物体の前記一方の面に照射すると共に、前記第２放電電極部で生成された負の空気イオンを該帯電物体の前記他方の面に照射し、前記第３及び第４放電電極部への負及び正の直流高電圧の印加によって、前記第３放電電極部で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該一方の面に照射すると共に、前記第４放電電極部で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該他方の面に照射する。

前記高周波除電ユニットは、前記帯電物体の移動方向に沿った第３の位置で、該帯電物体を挟んで対向して設けられた第５放電電極部と第６放電電極部とを備える。前記高周波除電ユニットは、前記第５及び第６放電電極部への高周波高電圧の印加によって、前記第５及び第６放電電極部でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを、前記帯電物体の一方及び他方の面に供給する。

本発明の除電装置において、前記第１放電電極部は複数の第１放電針を有し、前記第２放電電極部は複数の第２放電針を有し、前記第３放電電極部は複数の第３放電針を有し、前記第４放電電極部は複数の第４放電針を有する。
更に、前記第１放電針と前記第２放電針とは、それぞれ、前記帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第１放電針と第２放電針とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置されている。
また、前記第３放電針と前記第４放電針とは、それぞれ、前記帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置されており、該列には、それぞれ、該第３放電針と第４放電針とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置されている。

本発明の除電装置によれば、直流除電ユニットで、第１の位置で帯電物体を挟んで対向した第１放電電極部と第２放電電極部とに、逆極性（正及び負）の直流高電圧を印加するので、第１放電電極部と第２放電電極部との間に形成された電界により、第１放電電極部で生成された正の空気イオンは帯電物体の一方の面に強制的に照射され、第２放電電極部で生成された負の空気イオンは帯電物体の他方の面に強制的に照射される。
このとき、本発明の除電方法の第１の直流除電ステップについて説明したように、正及び負の空気イオンが帯電物体の各面に強制的に効率良く照射されるので、各面に局所的な帯電領域が存在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。これにより、一方の面上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電され、他方の面上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。これにより、一方の面上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電され、他方の面上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

また、第２の位置で帯電物体を挟んで対向した第３放電電極部と第４放電電極部とに、逆極性（負及び正）の直流高電圧を印加するので、第３放電電極部と第４放電電極部との間に形成された電界により、第３放電電極部で生成された負の空気イオンは帯電物体の一方の面に強制的に照射され、第４放電電極部で生成された正の空気イオンは帯電物体の他方の面に強制的に照射される。

このとき、本発明の除電方法の第２の直流除電ステップについて説明したように、正及び負の空気イオンが帯電物体の各面に強制的に効率良く照射されるので、各面に局所的な帯電領域が存在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。これにより、一方の面上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電され、他方の面上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

従って、１又は複数の直流除電ユニットにより、帯電物体の各面の電荷密度が不均一で、例えば静電マーク等の正、負の局所的な帯電領域が複雑に混在している場合でも、該帯電領域の電荷を中和して除電することができる。ここで、第１〜第４放電電極部における正、負の空気イオンの生成量は、例えば、汚れの付着等によりばらつき、帯電物体に照射される正、負の空気イオンの照射量のバランス（イオンバランス）が偏る。よって、帯電物体は、イオンバランスの偏りに応じて、一方の面に一方の極性の電荷が付着し、その電荷に対応して他方の面では逆極性の電荷が付着した状態となる。このとき、帯電物体の見かけ上の電荷密度（両面の電荷密度の和）はほぼゼロである。また、各面の電荷密度は、イオンバランスの偏りにより生じる全体的な帯電なので、局所的な強い帯電とは異なり、通常は小さいものである。

そこで、高周波除電ユニットにより、第５及び第６放電電極部でそれぞれ生成された正、負の空気イオンを、帯電物体の一方及び他方の面に供給する。このとき、本発明の除電方法の高周波ステップについて説明したように、高周波高電圧が印加されるので、正、負の空気イオンは混在した状態で帯電物体の各面に供給される。また、高周波高電圧は交流であり、正、負の空気イオンが同一の放電電極部で交互に生成されるので、供給される正、負の空気イオンはイオンバランスが取れた状態となっている。

このとき、第５及び第６放電電極部に印加される高周波電圧は同極性であるので、生成された正、負の空気イオンは、強制的に照射されるのではなく、帯電物体の一方及び他方の面の電荷により形成される電界により引き寄せられて供給される。すなわち、帯電物体の各面は全体的に一方の極性に帯電しているので、第５放電電極部で生成された正、負の空気イオンが拡散して一方の面の近傍に到達すると、一方の面近傍の沿面電界により空気イオンが引き寄せられ、一方の面の電荷が中和されて除電される。同様に、第６放電電極部で生成された正、負の空気イオンが拡散して帯電物体の他方の面の近傍に到達すると、他方の面近傍の沿面電界により空気イオンが引き寄せられ、他方の面の電荷が中和されて除電される。このとき、空気イオンの供給は強制的な照射ではなく、また、供給される空気イオンのイオンバランスが取れているため、逆帯電は生じにくい。従って、高周波除電ユニットで帯電物体の両面に正、負のイオンを供給することにより、逆帯電を防止しつつ、各面の電荷を確実に中和して除電することができる。

以上により、本発明の除電装置によれば、移動するシート状の帯電物体の電荷分布が不均一な場合でも、電荷を確実に中和して除電することができる。

更に、第１放電針と第２放電針とが、シート状の帯電物体の幅方向（帯電物体のシート面と平行で、且つ帯電物体の移動方向と直交する方向）について交互に配置される。
すなわち、複数の第１放電針が、帯電物体の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に、その軸心を帯電物体の一方の面と対向する方向に向けて、等間隔に配置されている。また、複数の第２放電針が、帯電物体を挟んで第１放電針が配置されている列に対向した他の列上に、その軸心を帯電物体の他方の面と対向する方向に向けて、等間隔に配置されている。例えば、各第２放電針は、帯電物体の幅方向について、各第１放電針と半ピッチ（各第１及び第２放電針の間隔の半分）ずつずらして（各第２放電針が、連続する２つの第１放電針の中間に配置されるように）配置される。これにより、空気イオンが帯電物体の各面に照射される際に、第１の位置の近傍で、空気イオンが帯電物体の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。

同様に、第３放電針と第４放電針とが、シート状の帯電物体の幅方向について交互に配置される。これにより、空気イオンが帯電物体の各面に照射される際に、第２の位置の近傍で空気イオンが、シート状の帯電物体の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。

従って、空気イオンがシート状の帯電物体の両面に満遍なく照射されるので、より効率良く除電が行われる。

また、本発明の除電装置において、前記第１の位置と前記第２の位置との間隔を、前記第１放電電極部と前記第２放電電極部との間の最短距離及び前記第３放電電極部と前記第４放電電極部との間の最短距離とに比べて大きくとることが好ましい。

すなわち、直流除電ユニットでは、第１放電電極部と第２放電電極部との間、第３放電電極部と第４放電電極部との間で電界が形成されると共に、隣接する放電電極部の間（第１放電電極部と第３放電電極部との間、第２放電電極部と第４放電電極部との間）でも電界が形成される。このとき、第１の位置と第２の位置との間隔（隣接する放電電極部の間の間隔）が、第１放電電極部と第２放電電極部との間の最短距離、及び、第３放電電極部と第４放電電極部との間の最短距離に比べて大きくとられていれば、第１放電電極部と第２放電電極部との間で形成された電界、及び、第３放電電極部と第４放電電極部との間で形成された電界の方が、隣接する放電電極部の間で形成された電界よりも強くなる。よって、隣接する放電電極部に吸引される空気イオンが低減され、より多くの空気イオンが対向する放電電極部に向かって移動してシート状の帯電物体に照射される。よって、シート状の帯電物体の除電をより効率良く行うことができる。

前記第１放電電極部と前記第２放電電極部との間の最短距離及び前記第３放電電極部と前記第４放電電極部との間の最短距離は、例えば、前記第１放電針の先端と前記第２放電針の先端との間の最短距離及び前記第３放電針の先端と前記第４放電針の先端との間の最短距離とすればよい。

さらに、本発明の除電装置において、前記第１放電電極部と前記第３放電電極部との間に絶縁体からなる第１電界遮蔽壁を設けると共に、前記第２放電電極部と前記第４放電電極部との間に絶縁体からなる第２電界遮蔽壁を設けることが好ましい。

この除電装置によれば、第１及び第２電界遮蔽壁により、第１及び第２放電電極部により形成される電界と、第３及び第４放電電極部により形成される電界とが、それぞれ遮蔽されるので、隣接する放電電極部の間の電界の干渉を防止することができる。よって、電界の干渉を低減するために隣接する放電電極部の間隔を大きくする必要がなく、隣接する放電電極部の間隔を小さくして、除電装置を小型化することができる。

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の除電装置の除電対象であるフィルム（シート状の帯電物体）１は、複数箇所に設置されたローラ１１，１２の回転により、矢印の示す方向に、所定速度（例えば１０〜１００ｍ／分）で連続的に移動する。なお、フィルム１は、例えば、プラスチックフィルム等の電気絶縁性シートである。

本実施形態の除電装置は、フィルム１の移動方向に沿って、正及び負の直流高電圧が印加される１又は複数（本実施形態では２つ）の直流除電ユニット８，８ａと、高周波高電圧が印加される高周波除電ユニット４３とを備えている。

第１の直流除電ユニット８は、コロナ放電を発生して空気イオンを生成する第１〜第４放電電極部３，４，６，７により構成されている。第１放電電極部３は、フィルム１の移動方向に沿った第１の位置２で、フィルム１の一方の面１ａから所定の距離を隔てて対向して設けられている。また、第２放電電極部４は、第１の位置２でフィルム１の他方の面１ｂから所定の距離を隔てて対向して設けられている。このとき、第１放電電極部３と第２放電電極部４との距離を距離Ｄ₁とする。また、第３放電電極部６は、第１の位置２からフィルム１の移動方向に所定の間隔Ｌ₁離れた第２の位置５で、フィルム１の一方の面１ａから所定の距離を隔てて対向して設けられている。また、第４放電電極部７は、第２の位置５でフィルム１の他方の面１ｂから所定の距離を隔てて対向して設けられている。このとき、第３放電電極部６と第４放電電極部７との距離を距離Ｄ₂とする。

図１で白三角で示した第１，第４放電電極部３，７は、それぞれ、接続線１４，１５を介して、正の直流高圧電源１３に接続されている。これらの第１，第４放電電極部３，７では、正の直流高圧電源１３から出力される正の直流高電圧（例えば＋７ｋＶ）が印加されて正のコロナ放電が発生し、正の空気イオンが生成される。また、図１で黒三角で示した第２，第３放電電極部４，６は、それぞれ、接続線１９，２０を介して、負の直流高圧電源１８に接続されている。これらの第２，第３放電電極部４，６では、負の直流高圧電源１８から出力される負の直流高電圧（例えば−７ｋＶ）が印加されて負のコロナ放電が発生し、負の空気イオンが生成される。なお、正、負の直流高圧電源１３，１８の構成は、公知の構成でよい。

第２の直流除電ユニット８ａは、第１の直流除電ユニット８と同様に、コロナ放電を発生して空気イオンを生成する第１〜第４放電電極部３ａ，４ａ，６ａ，７ａにより構成されている。第１放電電極部３ａは、第２の位置５からフィルム１の移動方向に所定の間隔Ｌ₂離れた第１の位置２ａで、フィルム１の一方の面１ａから所定の距離を隔てて対向して設けられている。また、第２放電電極部４ａは、第１の位置２ａでフィルム１の他方の面１ｂから所定の距離を隔てて対向して設けられている。このとき、第１放電電極部３ａと第２放電電極部４ａとの距離を距離Ｄ₃とする。また、第３放電電極部６ａは、第１の位置２ａからフィルム１の移動方向に所定の間隔Ｌ₃離れた第２の位置５ａで、フィルム１の一方の面１ａから所定の距離を隔てて対向して設けられている。また、第４放電電極部７ａは、第２の位置５ａでフィルム１の他方の面１ｂから所定の距離を隔てて対向して設けられている。このとき、第３放電電極部６ａと第４放電電極部７ａとの距離を距離Ｄ₄とする。

図１で白三角で示した第１，第４放電電極部３ａ，７ａは、それぞれ、接続線１６，１７を介して、正の直流高圧電源１３に接続されている。これらの第１，第４放電電極部３ａ，７ａでは、第１，第４放電電極部３，７と同様に、正の直流高圧電源１３から出力される正の直流高電圧が印加されて正のコロナ放電が発生し、正の空気イオンが生成される。また、図１で黒三角で示した第２，第３放電電極部４ａ，６ａは、それぞれ、接続線２１，２２を介して、負の直流高圧電源１８に接続されている。これらの第２，第３放電電極部４ａ，６ａでは、第２，第３放電電極部４，６と同様に、負の直流高圧電源１８から出力される負の直流高電圧が印加されて負のコロナ放電が発生し、負の空気イオンが生成される。

また、高周波除電ユニット４３は、コロナ放電を発生して空気イオンを生成する第５，第６放電電極部９，１０により構成されている。第５放電電極部９は、第２の位置５ａからフィルム１の移動方向に所定の間隔Ｌ₄離れた第３の位置４２で、フィルム１の一方の面１ａから所定の距離を隔てて対向して設けられている。また、第６放電電極部１０は、第３の位置４２でフィルム１の他方の面１ｂから所定の距離を隔てて対向して設けられている。

図１で白丸で示した第５，第６放電電極部９，１０は、それぞれ、接続線２４，２５を介して、高周波高圧電源２３に接続されている。これらの第５，第６放電電極部９，１０では、高周波高圧電源２３から出力される高周波（例えば６８ｋＨｚ）の高電圧（例えば±２ｋＶ）が印加されて、正、負のコロナ放電が交互に発生し、正、負の空気イオンが交互に生成される。なお、高周波高圧電源２３の構成は、公知の構成でよい。

なお、各直流除電ユニット８，８ａの２つの放電電極部間の間隔Ｌ₁，Ｌ₃は、例えば同じ間隔とする。また、第１の直流除電ユニット８と第２の直流除電ユニット８ａとの間隔Ｌ₂は、例えばＬ₁，Ｌ₃以上の間隔とする。また、第２の直流除電ユニット８ａと高周波除電ユニット４３との間隔Ｌ₄は、例えばＬ₁〜Ｌ₃以上の間隔とする。また、各放電電極部の距離Ｄ₁〜Ｄ₄は、例えば全て同じ距離とする。

第１〜第４放電電極部３，４，６，７，３ａ，４ａ，６ａ，７ａは、例えば、後述の第２実施形態で説明するように、それぞれ、導体からなる複数の放電針と、放電針が配置される棒状の導体からなる放電針支持部材とを備えたものとする。なお、このとき、第１，第３放電電極部３，６，３ａ，６ａの有する各放電針は、第２，第４放電電極部４，７，４ａ，７ａの有する各放電針と、それぞれフィルム１を挟んで対向して配置する。対向する放電電極部の距離Ｄ₁〜Ｄ₄は、各放電電極部の放電針の先端と、対向する放電電極部の放電針の先端との間の最短距離とする。また、第５，第６放電電極部９，１０は、同様に、後述の第２実施形態で説明するように、それぞれ、導体からなる複数の放電針と、放電針が配置される棒状の導体からなる放電針支持部材と、複数の接地電極部とを備えたものとする。

次に、本実施形態の除電装置の作動（除電作動）について説明する。

まず、第１の直流除電ユニット８において、第１の直流除電ステップＳ１として、正の直流高圧電源１３から出力された正の直流高電圧が、接続線１４を介して第１放電電極部３に印加される一方、負の直流高圧電源１８から出力された負の直流高電圧が、接続線１９を介して第２放電電極部４に印加される。この正及び負の直流高電圧の印加によって、第１放電電極部３と第２放電電極部４との間に一定の電界が形成される。これにより、第１放電電極部３で正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが連続的に生成されると共に、第２放電電極部４で負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが連続的に生成される。このとき、第１放電電極部３で生成された正の空気イオンは、第２放電電極部４に吸引されて、第１の位置２の近傍において、フィルム１の面１ａに強制的に照射される。また、第２放電電極部４で生成された負の空気イオンは、第１放電電極部３に吸引されて、第１の位置２の近傍において、フィルム１の面１ｂに強制的に照射される。

また、第２の直流除電ステップＳ２として、負の直流高圧電源１８から出力された負の直流高電圧が、接続線２０を介して第３放電電極部６に印加される一方、正の直流高圧電源１３から出力された正の直流高電圧が、接続線１５を介して第４放電電極部７に印加される。この正及び負の直流高電圧の印加によって、第３放電電極部６と第４放電電極部７との間に一定の電界が形成される。これにより、第３放電電極部６で負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが連続的に生成されると共に、第４放電電極部７で正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが連続的に生成される。このとき、第３放電電極部６で生成された負の空気イオンは、第４放電電極部７に吸引されて、第２の位置５の近傍において、フィルム１の面１ａに強制的に照射される。また、第４放電電極部７で生成された正の空気イオンは、第３放電電極部６に吸引されて、第２の位置５の近傍において、フィルム１の面１ｂに強制的に照射される。

次に、第２の直流除電ユニット８ａにおいて、第１の直流除電ステップＳ３として、除電ユニット８ａで、正の直流高圧電源１３から出力された正の直流高電圧が、接続線１６を介して第１放電電極部３ａに印加され、負の直流高圧電源１８から出力された負の直流高電圧が、接続線２１を介して第２放電電極部４ａに印加される。この正及び負の直流高電圧の印加によって、前記第１の直流除電ユニット８における第１の直流除電ステップＳ１と同様に、第１放電電極部３ａで正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが連続的に生成されると共に、第２放電電極部４ａで負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが連続的に生成される。第１放電電極部３ａで生成された正の空気イオンは、第２放電電極部４ａに吸引されて、第１の位置２ａの近傍において、フィルム１の面１ａに強制的に照射される。また、第２放電電極部４ａで生成された負の空気イオンは、第１放電電極部３ａに吸引されて、第１の位置２ａの近傍において、フィルム１の面１ｂに強制的に照射される。

また、第２の直流除電ステップＳ４として、負の直流高圧電源１８から出力された負の直流高電圧が、接続線２２を介して第３放電電極部６ａに印加され、正の直流高圧電源１３から出力された正の直流高電圧が、接続線１７を介して第４放電電極部７ａに印加される。この正及び負の直流高電圧の印加によって、前記第１の直流除電ユニット８における第２の直流除電ステップＳ２と同様に、第３放電電極部６ａで負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが連続的に生成されると共に、第４放電電極部７ａで正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが連続的に生成される。第３放電電極部６ａで生成された負の空気イオンは、第４放電電極部７ａに吸引されて、第２の位置５ａの近傍において、フィルム１の面１ａに強制的に照射される。また、第４放電電極部７ａで生成された正の空気イオンは、第３放電電極部６ａに吸引されて、第２の位置５ａの近傍において、フィルム１の面１ｂに強制的に照射される。

なお、第１〜第４放電電極部３，４，６，７，３ａ，４ａ，６ａ，７ａでは、正又は負の空気イオンがそれぞれ連続的に生成されるので、生成された正、負の空気イオンは、フィルム１に到達するまでに再結合等により減少する度合は小さい。また、一定の電界が形成されるので、空気イオンの移動速度が電界分布の時間的な変化等により遅くなることはない。よって、直流除電ステップＳ１〜Ｓ４で生成された正、負の空気イオンは、それぞれフィルム１に効率良く照射される。

さらに、高周波除電ユニット４３において、高周波除電ステップＳ５として、高周波高圧電源２３から出力された高周波高電圧が、接続線２４を介して第５放電電極部９に印加されると共に、接続線２５を介して第６放電電極部１０に印加される。高周波電圧は交流電圧であるので、第５放電電極部９，１０には、それぞれ正と負との高電圧が交互に印加される。この高周波高電圧の印加によって、第５放電電極部９，１０で、それぞれ高周波のコロナ放電が発生して、正、負の空気イオンが交互に生成される。このとき、正、負の空気イオンが同一の第５，第6放電電極部９，１０で、それぞれ交互に生成されるので、第５，第６放電電極部９，１０に付着した汚れ等によらずに、第５，第６放電電極部９，１０でそれぞれ生成される正の空気イオンと負の空気イオンとの生成量のバランス（イオンバランス）が取れた状態となっている。

第５放電電極部９で生成された正、負の空気イオンは、第３の位置４２の近傍において、フィルム１の面１ａに供給される。また、第６放電電極部１０で生成された正、負の空気イオンは、第３の位置４２の近傍において、フィルム１の面１ｂに供給される。このとき、第５，第６放電電極部９，１０に印加される高周波電圧は同極性であるので、第５，第６放電電極部９，１０で生成された正、負の空気イオンは、面１ａ，１ｂに強制的に照射されるのではなく、フィルム１の面１ａ，１ｂの電荷により形成される電界に応じて面１ａ，１ｂに引き寄せられる。

次に、上述の各ステップＳ１〜Ｓ５に従って、フィルム１の除電について説明する。なお、除電前のフィルム１は、例えば静電マーク（スタチックマーク）等の、局所的な両面両極性帯電（正極性と負極性との局所的な帯電領域が両面１ａ，１ｂに混在している帯電状態）にある。

まず、第１の直流除電ユニット８における第１の直流除電ステップＳ１で、移動するフィルム１の所定部分が第１の位置２にくると、所定部分周辺の面１ａに、面上の電荷分布によらずに、第１放電電極部３で生成された正の空気イオンが強制的に照射される。これと同時に、所定部分周辺の面１ｂに、面上の電荷分布によらずに、第２放電電極部４で生成された負の空気イオンが強制的に照射される。

面１ａに照射された正の空気イオンは、面１ａ上の負の帯電領域に引き寄せられて負の電荷を中和する。このとき、正の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された正の空気イオンは、面１ｂ上に負の帯電領域があるときには、該負の帯電領域に引き寄せられて面１ａ上に付着する。また、面１ｂに照射された負の空気イオンは、面１ｂ上の正の帯電領域に引き寄せられて正の電荷を中和する。このとき、負の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された負の空気イオンは、面１ａ上に正の帯電領域があるときには、該正の帯電領域に引き寄せられて面１ｂ上に付着する。

これにより、面１ａ上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。また、面１ｂ上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

次に、第１の直流除電ユニット８における第２の直流除電ステップＳ２で、移動するフィルム１の所定部分が第２の位置５にくると、所定部分周辺の面１ａに、面上の電荷分布によらずに、第３放電電極部６で生成された負の空気イオンが強制的に照射される。これと同時に、所定部分周辺の面１ｂに、面上の電荷分布によらずに、第４放電電極部７で生成された正の空気イオンが強制的に照射される。

面１ａに照射された負の空気イオンは、面１ａ上の正の帯電領域に引き寄せられて正の電荷を中和する。このとき、負の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された負の空気イオンは、面１ｂ上に正の帯電領域があるときには、該負の帯電領域に引き寄せられて面１ａ上に付着する。また、面１ｂに照射された正の空気イオンは、面１ｂ上の負の帯電領域に引き寄せられて負の電荷を中和する。このとき、正の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された正の空気イオンは、面１ａ上に負の帯電領域があるときには、該負の帯電領域に引き寄せられて面１ｂ上に付着する。

これにより、面１ａ上の正の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。また、面１ｂ上の負の帯電領域が、局所的な帯電領域も含めて除電される。

次に、第２の直流除電ユニット８ａにおける第１の直流除電ステップＳ３で、移動するフィルム１の所定部分が第１の位置２ａにくると、第１の直流除電ユニット８における第１の直流除電ステップＳ１と同様に、所定部分周辺の面１ａに、第１放電電極部３ａで生成された正の空気イオンが強制的に照射され、面１ｂに、第２放電電極部４ａで生成された負の空気イオンが強制的に照射される。

面１ａに照射された正の空気イオンは、面１ａ上の負の帯電領域に引き寄せられて負の電荷を中和する。このとき、負の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された正の空気イオンは、面１ｂ上に負の帯電領域があるときには、該負の帯電領域に引き寄せられて面１ａ上に付着する。また、面１ｂに照射された負の空気イオンは、面１ｂ上の正の帯電領域に引き寄せられて正の電荷を中和する。このとき、負の空気イオンは強制的に照射されるので、局所的な帯電領域にある電荷も中和することができる。なお、照射された負の空気イオンは、面１ａ上に正の帯電領域があるときには、該正の帯電領域に引き寄せられて面１ｂ上に付着する。

これにより、フィルム１の所定部分周辺で、面１ａ上の負の帯電領域は、局所的な帯電領域も含めて除電され、局所的な帯電領域がなくなり全体的に正に帯電された状態となる。また、面１ｂ上の正の帯電領域は、局所的な帯電領域も含めて除電され、局所的な帯電領域がなくなり全体的に負に帯電された状態となる。

次に、第２の直流除電ユニット８ａにおける第２の直流除電ステップＳ４で、移動するフィルム１の所定部分が第２の位置５ａにくると、第１の直流除電ユニット８における第２の直流除電ステップＳ２と同様に、所定部分周辺の面１ａに、第３放電電極部６ａで生成された負の空気イオンが強制的に照射され、面１ｂに、第４放電電極部７ａで生成された正の空気イオンが強制的に照射される。

面１ａに照射された負の空気イオンは、面１ａ上の正の帯電領域に引き寄せられて、正の電荷を中和する。また、面１ｂに照射された正の空気イオンは、面１ｂ上の負の帯電領域に引き寄せられて、負の電荷を中和する。これにより、フィルム１の所定部分周辺で、面１ａと面１ｂとのいずれもが除電される。

このとき、第１〜第４放電電極部からフィルム１に照射される正、負の空気イオンの照射量のバランス（イオンバランス）が取れている場合には、フィルム１の電荷は全て中和された状態となる。ただし、一般に、第１〜第４放電電極部における正、負の空気イオンの生成量は、例えば、第１〜第４放電電極部への汚れの付着等によりばらつくと考えられる。このため、第１〜第４放電電極部からフィルム１に照射される正、負の空気イオンの照射量のバランスが偏ることとなる。よって、第１，第２直流除電ステップＳ１〜Ｓ４の結果、フィルム１では、イオンバランスの偏りに応じて、一方の面に一方の極性の電荷が付着し、その電荷に対応して他方の面では逆極性の電荷が付着した状態となる。例えば、面１ａに負の電荷が付着し、面１ａ上の負の電荷の付着部分に対応した面１ｂ上の部分に、正の電荷が付着した状態となる。

従って、以上の第１，第２直流除電ステップＳ１〜Ｓ４により、フィルム１の所定部分周辺は、面１ａ全体が一方の極性（例えば負）に帯電し、面１ｂ全体が逆極性（例えば正）に帯電した状態となる。以下では、面１ａが負に帯電し、面１ｂが正に帯電する場合を例にして説明する。このとき、フィルム１の所定部分周辺における見かけ上の電荷密度（両面１ａ，１ｂの電荷密度の和）はほぼゼロである。また、各面の電荷密度は、イオンバランスの偏りにより生じる全体的な帯電なので、局所的な強い帯電とは異なり、通常は小さいものである。

次に、高周波除電ステップＳ５で、フィルム１が移動して所定部分が第３の位置４２の近傍にくると、所定部分周辺の面１ａに、第５放電電極部９で生成された正、負の空気イオンが供給され、面１ｂに、第６放電電極部１０で生成された正、負の空気イオンが供給される。なお、正、負の空気イオンは、混在した状態で供給される。

このとき、面１ａは全体的に負に帯電しているので、第５放電電極部９で生成された正の空気イオンが拡散してフィルム１の面１ａの近傍に到達した場合、面１ａ近傍の電界により、この正の空気イオンが引き寄せられる。一方、面１ａは全体的に負に帯電しているので、第５放電電極部９で生成された負の空気イオンは引き寄せられない。これにより、面１ａに引き寄せられた正の空気イオンが吸引されて、面１ａ上の負の電荷が中和される。

また、面１ｂは全体的に正に帯電しているので、第６放電電極部１０で生成された負の空気イオンが拡散してフィルム１の面１ｂの近傍に到達した場合、面１ｂ近傍の電界により、この負の空気イオンが引き寄せられる。一方、面１ｂは全体的に正に帯電しているので、第６放電電極部１０で生成された正の空気イオンは引き寄せられない。これにより、面１ｂに引き寄せられた負の空気イオンが吸引されて、面１ｂ上の正の電荷が中和される。

高周波除電ステップＳ５おいて、正、負の空気イオンの供給は、強制的な照射ではないため、面１ａ，１ｂへの逆帯電は生じ難い。また、例えば、面１ａ側の負の電荷が中和されて除電されると、該負の電荷に対応して面１ｂ側に付着していた正の電荷に、負の空気イオンが引き寄せられ易くなる。同様に、例えば、面１ｂ側の正の電荷が中和されて除電されると、該正の電荷に対応して面１ａ側に付着していた負の電荷に、正の空気イオンが引き寄せられ易くなる。このようにして、両面から正、負のイオンを供給することにより、見かけ上の電荷密度が大きく偏ることなく各面の除電が進む。従って、高周波除電ステップＳ５により、逆帯電を防止しつつ、面１ａの負の電荷と面１ｂの正の電荷とを確実に中和して除電することができる。

以上の処理により、フィルム１の電荷が確実に中和されて除電される。

本実施形態によれば、正及び負の直流高電圧による直流除電ステップにより、フィルム１の面１ａと面１ｂとに逆極性で強制的に空気イオンを照射するので、面１ａ，１ｂの局所的な帯電領域の電荷を中和して除電することができる。さらに、直流除電ステップの後に、高周波高電圧による高周波除電ステップにより、フィルム１の両面１ａ，１ｂに同極性の空気イオンを供給するので、フィルム１への逆帯電を防止しつつ、各面１ａ，１ｂの電荷を確実に中和して除電することができる。

なお、本実施形態では、第１の直流除電ユニット８における第１，第２直流除電ステップＳ１，Ｓ２の組、及び第２の直流除電ユニット８ａにおける第１，第２直流除電ステップＳ３，Ｓ４の組が、それぞれ１組の工程に相当する。本実施形態は、この工程がフィルム１の移動方向に沿って２回行われた後に、高周波除電ステップが行われる場合に相当する。なお、この工程は、１回又は３回以上行うようにしてもよい。例えば、第１の直流除電ユニット８における第１，第２直流除電ステップＳ１，Ｓ２で照射される正、負の空気イオンの照射量が、フィルム１の局所的な帯電領域の電荷量に比べて十分多い場合には、１回の工程でも局所的な両面両極性帯電を除電することができる。

なお、本実施形態では、第１〜第４放電電極部３，３ａ，４，４ａ，６，６ａ，７，７ａは、それぞれ、放電針と放電針支持部材とを備えたものとし、第５，第６放電電極部９，１０は、それぞれ、放電針と放電針支持部材と接地電極部とを備えたものとしたが、これに限らず、その構成は変更可能である。
［第２実施形態］
図２〜図４に示す第２実施形態は、第１実施形態における第１の直流除電ユニット８のみをフィルム１の移動方向に沿って設けたものである。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。

図２及び図３に示すように、本実施形態における除電装置の第１〜第４放電電極部３，４，６，７は、それぞれ、複数の第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３と、第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３が配置される第１〜第４放電針支持部材２６，２８，３０，３２とを備えている。なお、第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３は、それぞれ同数である。

第１〜第４放電針支持部材２６，２８，３０，３２は、それぞれ、棒状の導体からなり、その軸心を、フィルム１の幅方向（フィルム１の面１ａ，１ｂに平行で且つフィルム１の移動方向に直交する方向）に向けて配置されている。第１放電針支持部材２６と第２放電針支持部材２８とは、第１の位置２でフィルム１を挟んで所定間隔を隔てて対向して設けられており、第３放電針支持部材３０と第４放電針支持部材３２とは、第２の位置５でフィルム１を挟んで所定間隔を隔てて対向して設けられている。第１，第４放電針支持部材２６，３２は、それぞれ、接続線１４，１５を介して、正の直流高圧電源１３に接続されている。第２，第３放電針支持部材２８，３０は、それぞれ、接続線１９，２０を介して、負の直流高圧電源１８に接続されている。また、第１〜第４放電針支持部材２６，２８，３０，３２の長手方向には、それぞれ、複数の第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３が所定の間隔Ｐ₁で等間隔に１列に配置されている。

複数の第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３は、それぞれ、導体からなり、その基端部が第１〜第４放電針支持部材２６，２８，３０，３２に固定されている。そして、各第１〜第４放電針２７，２９，３１，３３は、軸心をフィルム１の面１ａ，１ｂに垂直な方向に向け、その先端がフィルム１に対向するように配置されている。

このとき、図３に示すように、第１放電針２７と、第２放電針２９とは、フィルム１の幅方向（図２のIII−III線方向）について交互に並ぶように配置されている。詳細には、第１放電針２７と第２放電針２９とは、半ピッチ（Ｐ₁／２）ずつずらして配置されている。また、同様に、第３放電針３１と第４放電針３３とは、フィルム１の幅方向について交互に並ぶように配置されている。

また、第５，第６放電電極部９，１０は、それぞれ、複数の第５，第６放電針３５，３８と、第５，第６放電針３５，３８が配置される第５，第６放電針支持部材３４，３７と、複数の（本実施形態では２つの）第５，第６接地電極部３６，３９とを備えている。なお、第５，第６放電電極部９，１０に備えられた第５，第６放電針３５，３８は、それぞれ同数である。

第５，第６放電針支持部材３４，３７は、それぞれ、棒状の導体からなり、その軸心を、フィルム１の面１ａ，１ｂに平行で且つフィルム１の移動方向に直交する方向に向けて配置されている。第５放電針支持部材３４と第６放電針支持部材３７とは、第３の位置４２でフィルム１を挟んで所定の間隔を隔てて対向して設けられている。第５，第６放電針支持部材３４，３７は、それぞれ、接続線２４，２５を介して、高周波高圧電源２３に接続されている。また、第５，第６放電針支持部材３４，３７の長手方向には、それぞれ、複数の第５，第６放電針３５，３８が等間隔に１列に配置されている。

複数の第５，第６放電針３５，３８は、それぞれ、導体からなり、その基端部が第５，第６放電針支持部材３４，３７に固定されている。そして、各第５，第６放電針３５，３８は、軸心をフィルム１の面１ａ，１ｂに垂直な方向に向けて配置されている。このとき、各第５放電針３５と各第６放電針３８とは、それぞれ、その先端がフィルム１を挟んで所定の間隔を隔てて対向するように設けられている。

２つの第５接地電極部３６は、それぞれ、棒状の導体からなり、第５放電針３５の列の両脇に対向して配置されている。これらの第５接地電極部３６は、全ての第５放電針３５に対して共通の接地電極部である。同様に、２つの第６接地電極部３９は、それぞれ、棒状の導体からなり、第６放電針３８の列の両脇に対向して配置されている。これらの第６接地電極部３９は、全ての放電針３８に対して共通の接地電極部である。第５接地電極部３６と第６接地電極部３９とは、フィルム１を挟んで所定の間隔を隔てて対向するように設けられている。また、各第５，第６接地電極部３６，３９は、それぞれ、図示しない接続線を介して接地されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。

なお、第１〜第６放電電極部３，４，６，７，９，１０において、各第１〜第６放電針２７，２９，３１，３３，３５，３８は、第１〜第６放電針支持部材２６，２８，３０，３２，３４，３７に直接結合しているものとしたが、例えば、絶縁部材を介して容量結合しているものや、保護抵抗を介して抵抗結合しているものでもよい。

次に、本実施形態の除電装置の作動（除電作動）について説明する。まず、直流除電ユニット８において、第１の直流除電ステップＳ１で、正及び負の直流高電圧の印加によって、第１放電電極部３における第１放電針２７と第２放電電極部４における第２放電針２９との間に電界が形成されると、各第１，第２放電針２７，２９の先端に電界が集中する。これにより、各第１放電針２７の先端で正のコロナ放電が発生して正の空気イオンが生成され、各第２放電針２９の先端で負のコロナ放電が発生して負の空気イオンが生成される。

各第１放電針２７の先端で生成された正の空気イオンは、各第２放電針２９との間で形成された電界に従って、フィルム１の面１ａに向かって移動する。また、各第２放電針２９の先端で生成された負の空気イオンは、各第１放電針２７との間で形成された電界に従って、フィルム１の面１ｂに向かって移動する。

このとき、図４（ｂ）に示すように、各第１放電針２７と各第２放電針２９とを半ピッチずつずらして配置しているので、正の空気イオンは、各第１放電針２７と近傍の２本の第２放電針２９との間で形成された電界に従って面１ａに向かって移動する。同様に、負の空気イオンは、各第２放電針２９と近傍の２本の第１放電針２７との間で形成された電界に従って面１ｂに向かって移動する。よって、フィルム１の移動方向に沿った第１の位置２において、空気イオンがフィルム１の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。これにより、空気イオンが第１の位置２の幅方向について満遍なく照射され、フィルム１の面１ａ，１ｂ上の電荷が効率良く中和される。なお、図４（ａ）に示したように、各第１放電針２７と各第２放電針２９とを対向させて配置した場合には、フィルム１の第１の位置２の幅方向について、各第１，第２放電針２７，２９と対向した部分に空気イオンが集中して照射される。

また、第２の直流除電ステップＳ２についても、上述の第１の直流除電ステップＳ１と同様に行われる。

また、本実施形態では、第１の直流除電ユニット８のみが設けられているので、第１実施形態のように直流除電ステップＳ３，Ｓ４は行われず、そのまま高周波除電ステップＳ５に進む。高周波除電ステップＳ５で、除電ユニット４３の作動において、高周波高電圧が印加されると第５放電電極部９における第５放電針３５と第５接地電極部３６との間で電界が形成され、各第５放電針３５の先端に電界が集中する。これにより、各第５放電針３５の先端で正、負のコロナ放電が発生して正、負の空気イオンが生成される。同様に、第６放電電極部１０における第６放電針３８と第６接地電極部３９との間で電界が形成され、各第６放電針３８の先端に電界が集中する。これにより、各第６放電針３８の先端で正、負のコロナ放電が発生して正、負の空気イオンが生成される。

以上説明した以外の作動は、第１実施形態と同じである。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、直流除電ステップにより、フィルム１の面１ａ，１ｂの局所的な帯電領域の電荷を中和して除電することができる。さらに、直流除電ステップの後に行う高周波除電ステップにより、フィルム１への逆帯電を防止しつつ、各面１ａ，１ｂの電荷を確実に中和して除電することができる。

これと共に、本実施形態によれば、各第１放電針２７と各第３放電針２９とが交互に半ピッチずらして配置されるので、空気イオンが面１ａ，１ｂに照射される際に、第１の位置２の近傍で空気イオンが、フィルム１の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。また、各第３放電針３１と各第４放電針３３とが交互に半ピッチずらして配置されるので、空気イオンが面１ａ，１ｂに照射される際に、第２の位置５の近傍で空気イオンが、フィルム１の幅方向に広がって均一に分配されて照射される。これにより、空気イオンがフィルム１の面１ａ，１ｂに満遍なく照射されるので、より効率良く除電が行われる。

なお、本実施形態では、直流除電ユニットを１つ備えるものとしたが、第１実施形態と同様に２つ、さらに３つ以上の直流除電ユニットを複数備えるものとしてもよい。
［第３実施形態］
図５に示す第３実施形態は、第１実施形態と、第１〜第４放電電極部３，４，６，７，３ａ，４ａ，６ａ，７ａの配置のみが相違するものである。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。

本実施形態における除電装置では、第１〜第４放電電極部３，４，６，７は、フィルム１の移動方向に沿った第１，第２放電電極部３，４の第１の位置２と、第３，第４放電電極部６，７の第２の位置５との距離Ｌ₁が、第１放電電極部３の第１放電針２７の先端と第２放電電極部４の第２放電針２９の先端との最短距離Ｄ₁と、第３放電電極部６の第３放電針３１の先端と第４放電電極部７の第４放電針３３の先端との最短距離Ｄ₂よりも大きくなるように配置されている。第１放電電極部３ａ，４ａ，６ａ，７ａも、第１放電電極部３，４，６，７と同様に配置されている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。

そして、本実施形態の除電装置の除電作動では、第１放電電極部３で生成された正の空気イオンは、第２放電電極部４に吸引されて、第１の位置２の近傍において、フィルム１の面１ａに強制的に照射される。また、第２放電電極部４で生成された負の空気イオンは、第１放電電極部３に吸引されて、第１の位置２の近傍において、フィルム１の面１ｂに強制的に照射される。

このとき、図５（ａ）（ｂ）に示すように、第１放電針２７の先端と第２放電針２９の先端との間、第３放電針３１の先端と第４放電針３３の先端との間で電界が形成されると共に、第１放電針２７の先端と第３放電針３１の先端との間、第２放電針２９の先端と第４放電針３３の先端との間でも電界が形成される。

よって、例えば、第１放電針２７のうちの１つの放電針Ａについて、放電針Ａの先端と、第２放電針２９のうちの放電針Ａに対向した放電針Ｂの先端との間で電界が形成される。また、放電針Ａの先端と、第３放電針３１のうちの放電針Ａに隣接した放電針Ｃの先端との間で電界が形成される。そして、放電針Ａの先端で生成された正の空気イオンは、放電針Ａの先端と放電針Ｂの先端との間で形成された電界に従って、放電針Ｂに向かって移動すると共に、放電針Ａの先端と放電針Ｃの先端との間で形成された電界に従って、放電針Ｃに向かって移動する。

このとき、図５（ａ）に示すように、放電針Ａの先端と放電針Ｂの先端との距離（＝距離Ｄ₁）が、放電針Ａの先端と放電針Ｃの先端との距離（＝間隔Ｌ₁）よりも大きい場合には、放電針Ａの先端と放電針Ｂの先端との間で形成された電界の方が、放電針Ａの先端と放電針Ｃの先端との間で形成された電界よりも弱くなる。よって、放電針Ａの先端から放電針Ｂの先端に向かって移動してフィルム１に照射される空気イオンが、放電針Ａの先端から放電針Ｃの先端に向かって移動する空気イオンよりも少なくなる。これに対して、図５（ｂ）に示すように、距離Ｄ₁が間隔Ｌ₁よりも小さい場合には、放電針Ａの先端と放電針Ｂの先端との間で形成された電界の方が、放電針Ａの先端と放電針Ｃの先端との間で形成された電界よりも強くなる。よって、放電針Ａから放電針Ｂに向かって移動してフィルム１に照射される空気イオンがより多くなるので、空気イオンをフィルム１により効率良く照射することができる。

第１〜第４放電電極部３ａ，４ａ，６ａ，７ａについても、第１〜第４放電電極部３，４，６，７と同様である。以上説明した以外の作動は、第１実施形態と同じである。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、直流除電ステップにより、フィルム１の面１ａ，１ｂの局所的な帯電領域の電荷を中和して除電することができる。さらに、直流除電ステップの後に行う高周波除電ステップにより、フィルム１への逆帯電を防止しつつ、各面１ａ，１ｂの電荷を確実に中和して除電することができる。

これと共に、本実施形態によれば、放電針の距離よりも放電電極部の間隔が大きくなるように設けられているので、隣接する放電電極部に吸引される空気イオンが低減され、より多くの空気イオンがフィルム１に照射される。よって、より効率良くフィルム１の除電を行うことができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態の除電装置において、第１放電電極部３，４，６，７，３ａ，４ａ，６ａ，７ａの配置が相違するものとしたが、他の実施形態として、第２実施形態の除電装置において、第１放電電極部３，４，６，７の配置が相違するものとしてもよい。このとき、対向する放電電極部の距離は、例えば、一方の放電電極部の放電針の先端と、他方の放電電極部における該放電針の近傍の２本の放電針の先端との最短距離とする。
［第４実施形態］
図６に示す第４実施形態は、第１実施形態において電界遮蔽壁を設けたものである。以下の説明では、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態における除電装置では、フィルム１の面１ａ側に、第１，第３放電電極部３，６，３ａ，６ａをそれぞれ覆うように、絶縁体からなる第１電界遮蔽壁４０が設けられている。第１電界遮蔽壁４０は、第１，第３放電電極部３，６，３ａ，６ａの面１ａ側は開口し、第１，第３放電電極部３，６，３ａ，６ａのフィルム１の移動方向に直交する方向の両側と、第１，第３放電電極部３，６，３ａ，６ａの背面側とを覆っている。また、フィルム１の面１ｂ側に、第２，第４放電電極部４，７，４ａ，７ａをそれぞれ覆うように、絶縁体からなる第２電界遮蔽壁４１が設けられている。第２電界遮蔽壁４１は、第２，第４放電電極部４，７，４ａ，７ａの面１ｂ側は開口し、第２，第４放電電極部４，７，４ａ，７ａのフィルム１の移動方向に直交する方向の両側と、第２，第４放電電極部４，７，４ａ，７ａの背面側とを覆っている。以上説明した以外の構成は、第１実施形態と同じである。

これにより、電界遮蔽壁４０，４１によって、第１放電電極部３と第２放電電極部４との間で形成される電界と、第３放電電極部６と第４放電電極部７との間で形成される電界との干渉を低減することができる。同様に、第３放電電極部６と第４放電電極部７との間で形成される電界と、第１放電電極部３ａと第２放電電極部４ａとの間で形成される電界との干渉を低減することができる。同様に、第１放電電極部３ａと第２放電電極部４ａとの間で形成される電界と、第３放電電極部６ａと第４放電電極部７ａとの間で形成される電界との干渉を防止することができる。よって、隣接する放電電極部の間隔を小さくすることができるので、除電装置を小型化することができる。

本実施形態によれば、直流除電ステップにより、フィルム１の面１ａ，１ｂの局所的な帯電領域の電荷を中和して除電することができる。さらに、直流除電ステップの後に行う高周波除電ステップにより、フィルム１への逆帯電を防止しつつ、各面１ａ，１ｂの電荷を確実に中和して除電することができる。

これと共に、本実施形態によれば、電界遮蔽壁４０，４１により、各放電電極部で形成される電界が遮蔽されるので、隣接する放電電極部の間の電界の干渉を低減することができる。よって、電界の干渉を緩和するために隣接する放電電極部の間隔を大きくする必要がないので、隣接する放電電極部の間隔を小さくして除電装置を小型化することができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態の除電装置において、電界遮蔽壁を設けるものとしたが、他の実施形態として、第２実施形態の除電装置において、電界遮蔽壁を設けるものとしてもよい。

本発明の第１実施形態における除電装置の概略構成図。 本発明の第２実施形態における除電装置を示す構成図。 図２のIII−III線端面図。 図２の除電装置における除電作動の説明図。 本発明の第３実施形態における除電装置の除電作動の説明図。 本発明の第４実施形態における除電装置の概略構成図。

符号の説明

１…フィルム、１ａ…フィルム１の一方の面、１ｂ…フィルム１の他方の面、２，２ａ…第１の位置、３，３ａ…第１放電電極部、４，４ａ…第２放電電極部、５，５ａ…第２の位置、６，６ａ…第３放電電極部、７，７ａ…第４放電電極部、８，８ａ…直流除電ユニット、９…第５放電電極部、１０…第６放電電極部、２７，２９，３１，３３，３５，３８…放電針、４０，４１…電界遮蔽壁、４２…第３の位置、４３…高周波除電ユニット。

Claims (4)

1. 移動するシート状の帯電物体に、正及び負のコロナ放電により生成された正及び負の空気イオンを供給して除電する除電方法において、
   前記帯電物体（１）の移動方向に沿った第１の位置（２，２ａ）で前記帯電物体の一方の面（１ａ）に対向して設けられた第１放電電極部（３，３ａ）と、該第１の位置で該帯電物体の他方の面（１ｂ）に対向して設けられた第２放電電極部（４，４ａ）とに、正及び負の直流高電圧を印加して、該第１放電電極部（３，３ａ）で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該一方の面（１ａ）に照射すると共に、該第２放電電極部（４，４ａ）で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該他方の面（１ｂ）に照射する第１の直流除電ステップと、
   前記第１の位置（２，２ａ）から前記帯電物体の移動方向に所定間隔離れた第２の位置（５，５ａ）で該帯電物体の前記一方の面（１ａ）に対向して設けられた第３放電電極部（６，６ａ）と、該第２の位置（５，５ａ）で該帯電物体の前記他方の面（１ｂ）に対向して設けられた第４放電電極部（７，７ａ）とに、負及び正の直流高電圧を印加して、該第３放電電極部（６，６ａ）で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該一方の面（１ａ）に照射すると共に、該第４放電電極部（７，７ａ）で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該他方の面（１ｂ）に照射する第２の直流除電ステップと、
   前記第１の直流除電ステップと前記第２の直流除電ステップとを１組の工程として、該工程が前記帯電物体の移動方向に沿って１回又は複数回行われた後、該帯電物体の移動方向に沿った第３の位置（４２）で、該帯電物体を挟んで対向して設けられた第５放電電極部（９）と第６放電電極部（１０）とに、それぞれ高周波高電圧を印加して、該第５及び第６放電電極部（９，１０）でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを、該帯電物体の一方及び他方の面（１ａ，１ｂ）に供給する高周波除電ステップとを備え、
   前記第１放電電極部（３，３ａ）は複数の第１放電針（２７）を有し、
   前記第２放電電極部（４，４ａ）は複数の第２放電針（２９）を有し、
   前記第３放電電極部（６，６ａ）は複数の第３放電針（３１）を有し、
   前記第４放電電極部（７，７ａ）は複数の第４放電針（３３）を有し、
   前記第１放電針（２７）と前記第２放電針（２９）とは、それぞれ、前記帯電物体（１）の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第１放電針（２７）と該第２放電針（２９）とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置され、
   前記第３放電針（３１）と前記第４放電針（３３）とは、それぞれ、前記帯電物体（１）の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第３放電針（３１）と該第４放電針（３３）とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置されていることを特徴とする除電方法。
2. 移動するシート状の帯電物体に、正及び負のコロナ放電により生成された正及び負の空気イオンを供給して除電する除電装置において、
   前記帯電物体（１）の移動方向に沿って設けられた、正及び負の直流高電圧が印加される１又は複数の直流除電ユニット（８，８ａ）と、
   該直流除電ユニットより該帯電物体の移動方向の進行側に設けられた、高周波高電圧が印加される高周波除電ユニット（４３）とを有し、
   前記直流除電ユニット（８，８ａ）は、
   前記帯電物体の移動方向に沿った第１の位置（２，２ａ）で該帯電物体の一方の面（１ａ）に対向して設けられた第１放電電極部（３，３ａ）と、該第１の位置で該帯電物体の他方の面（１ｂ）に対向して設けられた第２放電電極部（４，４ａ）と、該第１の位置から該帯電物体の移動方向に所定間隔離れた第２の位置（５，５ａ）で該帯電物体の該一方の面（１ａ）に対向して設けられた第３放電電極部（６，６ａ）と、該第２の位置で該帯電物体の該他方の面（１ｂ）に対向して設けられた第４放電電極部（７，７ａ）とを備え、
   前記第１及び第２放電電極部への正及び負の直流高電圧の印加によって、前記第１放電電極部（３，３ａ）で生成された正の空気イオンを前記帯電物体の前記一方の面（１ａ）に照射すると共に、前記第２放電電極部（４，４ａ）で生成された負の空気イオンを該帯電物体の前記他方の面（１ｂ）に照射し、前記第３及び第４放電電極部への負及び正の直流高電圧の印加によって、前記第３放電電極部（６，６ａ）で生成された負の空気イオンを該帯電物体の該一方の面（１ａ）に照射すると共に、前記第４放電電極部（７，７ａ）で生成された正の空気イオンを該帯電物体の該他方の面（１ｂ）に照射するものであり、
   前記高周波除電ユニット（４３）は、
   前記帯電物体の移動方向に沿った第３の位置で、該帯電物体を挟んで対向して設けられた第５放電電極部（９）と第６放電電極部（１０）とを備え、前記第５及び第６放電電極部への高周波高電圧の印加によって、前記第５及び第６放電電極部でそれぞれ生成された正及び負の空気イオンを、前記帯電物体の一方及び他方の面に供給するものであり、
   前記第１放電電極部（３，３ａ）は複数の第１放電針（２７）を有し、
   前記第２放電電極部（４，４ａ）は複数の第２放電針（２９）を有し、
   前記第３放電電極部（６，６ａ）は複数の第３放電針（３１）を有し、
   前記第４放電電極部（７，７ａ）は複数の第４放電針（３３）を有し、
   前記第１放電針（２７）と前記第２放電針（２９）とは、それぞれ、前記帯電物体（１）の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第１放電針（２７）と該第２放電針（２９）とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置され、
   前記第３放電針（３１）と前記第４放電針（３３）とは、それぞれ、前記帯電物体（１）の幅方向に沿って該帯電物体から所定間隔を取って延びる列上に配置され、該列には、それぞれ、該第３放電針（３１）と該第４放電針（３３）とが、各放電針の軸心を該帯電物体と対向する方向に向けて、交互に並ぶように配置されていることを特徴とする除電装置。
3. 請求項２記載の除電装置において、
   前記第１の位置（２，２ａ）と前記第２の位置（５，５ａ）との間隔（Ｌ₁，Ｌ₃）を、前記第１放電電極部（３，３ａ）と前記第２放電電極部（４，４ａ）との間の最短距離（Ｄ₁，Ｄ₃）、及び前記第３放電電極部（６，６ａ）と前記第４放電電極部（７，７ａ）との間の最短距離（Ｄ₂，Ｄ₄）に比べて、大きくとったことを特徴とする除電装置。
4. 請求項２又は３記載の除電装置において、
   前記第１放電電極部（３，３ａ）と前記第３放電電極部（６，６ａ）との間に絶縁体からなる第１電界遮蔽壁（４０）を設けると共に、
   前記第２放電電極部（４，４ａ）と前記第４放電電極部（７，７ａ）との間に絶縁体からなる第２電界遮蔽壁（４１）を設けることを特徴とする除電装置。

Images