JPH10249294A - 除塵方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被除塵物の除塵を静電吸着と粘着とにより低い
印加電圧のもとで効率よく除塵できる方法を提供する。 【解決手段】粘着ロ−ルＡの近傍で電極４によりコロナ
放電を発生させ、粘着ロ−ルＡ表面をコロナ電荷で加電
しつつ当該粘着ロ−ルＡを被除塵物Ｅ上に沿って移動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除塵ロ−ルを使用
して静電的吸着と粘着とにより除塵する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】除塵方法として、粘着ロ−ルを被除塵物
に沿って移動させていくことが知られているが、凹部や
出隅コ−ナのように粘着ロ−ル面を接触させ得ない箇所
に付着している塵の除去は実質上、不可能である。而し
て、本発明者等においては、粘着ロ−ルのロ−ルを加電
し、粘着除塵のみならず上記凹部等に付着している塵を
も静電的に粘着ロ−ル表面に吸着させることを試みた。

【０００３】この静電・粘着式除塵における除塵効果
は、図４において、粘着ロ−ルＡと被除塵物Ｅとの接触
箇所ｃの電位Ｖｓで評価でき、その電位Ｖｓは、ロ−ル
１の印加電圧をＶ₀、粘着ロ−ルＡにおけるロ−ル１か
ら接触箇所ｃに至る抵抗（内部抵抗）をＲiとし、更
に、接触箇所ｃでの接触抵抗をＲｃ、接触箇所ｃと大地
間の抵抗（接地抵抗）をＲｇとしてその和（外部抵抗）
をＲｅとすれば、 Ｖｓ＝Ｒｅ・Ｖ₀／（Ｒi＋Ｒｅ） または、 Ｖｓ＝（Ｒｇ＋Ｒｃ）・Ｖ₀／（Ｒi＋Ｒｇ＋Ｒｃ） で表わされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
上記の外部抵抗Ｒｅが内部抵抗Ｒｉに較べて著しく小さ
く、例えば、ロ−ル印加電圧Ｖ₀を２０ｋｖとしても、
接触箇所電位Ｖｓを０．１ｋｖ程度にしかなし得ず、こ
の程度の電位では満足な除塵は望めない。従って、ロ−
ル印加電圧Ｖ₀を高くする必要があるが、この場合は、
安全性に問題がある。そこで、本発明者等は、低い印加
電圧Ｖ₀でも、充分な除塵率を達成すべく鋭意検討した
結果、粘着ロ−ル近傍でコロナ放電を発生させ、このコ
ロナ放電に基づく電荷を粘着ロ−ル表面に加電すれば、
低い印加電圧のもとでも、上記接触箇所ｃでの電位を充
分に高くして効率よく除塵できることを知った。

【０００５】本発明の目的は、上記検討結果に基づき、
被除塵物の除塵を静電吸着と粘着とにより低い印加電圧
のもとで効率よく除塵できる方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る除塵方法
は、粘着ロ−ル近傍でコロナ放電を発生させ、粘着ロ−
ル表面をコロナ電荷で加電しつつ当該粘着ロ−ルを被除
塵物上に沿って移動させることを特徴とする構成であ
り、粘着ロ−ルの表面抵抗は１０⁹〜１０¹⁴Ωとされ
る。被除塵物の接地抵抗が１×１０¹¹Ω以下の場合、被
除塵物に対する接触抵抗を増大するための補助層を粘着
ロ−ル表面に被せることができる。また、被除塵物を接
地電位面より離隔して絶縁する場合は、粘着ロ−ルの表
面抵抗上の制約はなく、表面抵抗が０〜１０¹⁴Ωの粘着
ロ−ルを使用できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明において使用する
除塵器の一例を示している。図１において、１はロ−
ル、２は取手付きの支持ア−ムであり、水平軸部２１に
ロ−ル１を回転自在に軸支してある。３は粘着テ−プ巻
回体であり、片面粘着テ−プ３１を巻芯３２に粘着面を
外側にして巻回し、巻芯においてロ−ルに装着してあ
る。Ａはロ−ル１に粘着テ−プ巻回体３を装着してなる
粘着ロ−ルを示している。４は粘着ロ−ルＡの直上に設
けたコロナ放電用電極、５はこの放電用電極の高電圧発
生器であり、上記取手内に組込み、取手にはこの高電圧
発生器をオン・オフするための押しボタンスイッチを設
けてある。図１において、Ｅは被除塵物を示している。

【０００８】図１において、放電用電極４でコロナを発
生させると、このコロナ電荷で粘着ロ−ルＡの表面が加
電され、粘着ロ−ル表面に電位が分布される。この電位
分布は、厳密には、表面抵抗と分布容量とからなるＲＣ
分布定数回路で与えられるが、概略的には、コロナ放電
により供給される電荷が、粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓ、
粘着ロ−ルと被除塵物との間の接触箇所ｃでの接触抵抗
Ｒｃ、接地抵抗Ｒｇを経て大地に流れる過程での電位分
布で把握できる。

【０００９】而して、電極の印加電圧をＶ₀とすれば、
粘着ロ−ルが被除塵物上に静止しているときの接触箇所
ｃでの電位Ｖ₁は、 Ｖ₁＝α（Ｒｇ＋Ｒｃ）・Ｖ₀／（Ｒｓ＋Ｒｇ＋Ｒｃ） で表わすことができる。また、粘着ロ−ルを回転させる
と、電位が分布した粘着ロ−ル表面が次々と被除塵物に
接触していき、その回転中、粘着ロ−ル表面の表面抵抗
Ｒｓやロ−ル回転速度に応じて電位が接触点に達するま
でに減少し、その減少電位が接触箇所ｃに作用すること
になり、その作用電位Ｖ₂は Ｖ₂＝βＶ₀ で表わすことができる。従って、図１において、粘着ロ
−ルＡを被除塵物Ｅ上に沿って移動させていくと、粘着
ロ−ルと被除塵物との接触箇所ｃに作用する電位Ｖｃ
は、 Ｖｃ＝〔α（Ｒｇ＋Ｒｃ）／（Ｒｓ＋Ｒｇ＋Ｒｃ）＋β〕Ｖ₀ で表わすことができる。ただし、（α＋β）≦１であ
り、粘着ロ−ルの回転速度が速いほど、また、粘着ロ−
ルの表面抵抗Ｒｓが大きくなるほど、βが大となる。

【００１０】本発明により除塵を行うには、放電用電極
４を加電してコロナ放電を発生させつつ粘着ロ−ルＡを
被除塵物Ｅ上に沿って移動させていく。この場合、粘着
ロ−ルと被除塵物との接触箇所ｃには、式で示す電位
Ｖｃが作用し、その接触箇所ｃ近傍の空間に電気力線が
作用し、その空間や空間境界に存在する塵が粘着ロ−ル
表面に静電的に吸着されていく。従って、粘着ロ−ルに
接触させ得ない凹部に付着している塵をも確実に粘着固
定できる。

【００１１】上記において、粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓ
を余り低くすると、粘着ロ−ル表面の電位分の均一化の
点では有利であるが、粘着ロ−ルと被除塵物との接触抵
抗Ｒｃが小となってコロナ電荷がア−ス側に逃げ易い点
から不利である。他方、粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓを余
り高くすると、後述の実施例から明らかなように、Ｖｃ
／Ｖ₀（印加効率）が表面抵抗Ｒｓの増加に伴い小とな
る。従って、粘着ロ−ルの表面抵抗は１０⁹〜１０¹⁴Ω
とされる。

【００１２】上記粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓを低くして
も、そのロ−ル表面に塵の通過を妨げることのない、内
部絶縁抵抗の大きい多間隙絶縁材、例えば、メッシュ絶
縁材を補助層として被覆すれば、粘着ロ−ル表面での電
位の均一分布、粘着ロ−ルによる塵の粘着固定作用を保
証しつつ、粘着ロ−ルと被除塵物との接触抵抗Ｒｃを高
くし、式で示す電位Ｖ₁を増加して印加効率をアップ
できる。

【００１３】上記において、被除塵物が接地電位面より
電気的に充分に絶縁されている場合、例えば、住宅の
畳、絨毯、カ−ペットの場合、式において接地抵抗Ｒ
ｇが高くなるので、実質的に粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓ
の制約なく、印加効率を高くできる。尤も、後述の実施
例から明らかなように、粘着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓが１
０¹¹Ω〜１０¹²Ωの場合、被除塵物の接地抵抗Ｒｇが低
くても、印加効率を充分に高くできる。

【００１４】上記除塵ロ−ルにおいては、粘着ロ−ルの
前後、または何れか一方において接地ロ−ルを設け、取
手付きア−ムを導電性とし、取手内高電圧発生器の負極
側を接地ロ−ルでア−スすることが好ましい。上記高電
圧発生器には、電源として電池または１００ボルト電源
を用いた発生電圧±５〜±５０ｋｖ好ましくは２５ｋｖ
以下のものが使用され、電源の内部インピ-ダンスまた
は外部抵抗の接続により電圧課電時の充電電流を１０μ
除塵以下とした感電衝撃の小さいタイプを使用すること
が望ましい。また、省エネルギ−のため断続的に印加す
るものの選択使用も可能である。更にまた、発生電圧
は、塵等の量、重さ或いは被除塵面の凹凸状況等に応じ
て選定される。

【００１５】また、本発明で使用する除塵器において
は、図２に示すように、粘着ロ−ルＡを複数箇配設し、
コロナ放電電荷による粘着ロ−ル表面の加電極性を交互
に異極性とするために、放電用電極４，４の加電極性を
交互に、正極性、負極性とすることもできる。図２にお
いて、６は接地ロ−ル、７はコロナの極性が互いに異極
の空間を仕切る誘電体隔壁、例えば、塩化ビニル樹脂隔
壁である。

【００１６】本発明に係る他の除塵方法は、図４で示し
た、粘着ロ−ルＡのロ−ル１を加電しつつ粘着ロ−ルＡ
を被除塵物Ｅに接触させて移動させる方法において、粘
着ロ−ルＡにおけるロ−ル１から被除塵物Ｅとの接触箇
所ｃに至る抵抗Ｒi、接触箇所ｃの接触抵抗と被除塵物
Ｅの接地抵抗との和Ｒｅ及びロ−ル１の印加電圧Ｖ
₀（単位は、ｋｖ）との間に、 Ｒi＜Ｒｅ・Ｖ₀ との関係を与えることにより実施される。この除塵方法
においては、Ｒi＜Ｒｅ・Ｖ₀の関係と式とから、 Ｖｓ＝Ｒｅ・Ｖ₀／（Ｒi＋Ｒｅ）＞Ｖ₀／（Ｖ₀＋１） が成立し、例えば、印加電圧Ｖ₀が２０（ｋｖ）の場
合、Ｖｓを０．９５ｋｖ以上にでき、充分な印加効率を
保証できる。現に、Ｖ₀＝２０（ｋｖ）、（Ｒi＋Ｒｅ）
＝４×１０¹²Ω、Ｒｅ＝２×１０¹⁰Ωの場合、Ｖｓ＝
０．１（ｋｖ）であり、除塵率は約１割に過ぎなかった
が、被除塵物（ステンレス板）を接地電位面より約１０
ｍｍ隔離してＲｅを増し、Ｒi≒Ｒｅの関係を与えたと
ころ、Ｖｓ＝１０（ｋｖ）となり、除塵率を約４割に増
加できた。

【００１７】上記の内部抵抗Ｒiを減じ、外部抵抗Ｒｅ
を増加するには、図３に示すように、繰り出しロ−ル１
１から繰り出し、巻き取りロ−ル１２で巻き取る粘着テ
−プ３１の途中を加電用金属ロ−ル１０で被除塵物Ｅに
接触させることが有効であり（図３において、６，６は
接地用ロ−ル）、現に、被除塵物としてのステンレス板
（接地抵抗は１×１０¹²Ω）上に１ｍ²当たり塩化ビニ
ル樹脂パウダ−（粒径１００μｍ〜５００μｍ）と石松
子（平均粒径３０μｍ）との混合粉末を約０．１ｇ散布
し、印加電圧を２０ｋｖとしたところ、粘着テ−プの被
除塵物接触箇所近傍で混合粉末が粘着テ−プに向かって
飛行し、５往復で粉末の全量をほぼ除塵できた。

【００１８】

【実施例】

〔実施例１〕粘着ロ−ルに表面抵抗Ｒｓが２×１０¹⁰Ω
のものを使用し、被除塵物にステンレス板を使用し接地
面より約１０ｍｍ隔離して絶縁し、被除塵物上に１ｍ²
当たり塩化ビニル樹脂パウダ−（粒径１００μｍ〜５０
０μｍ）を約０．１ｇ散布した。印加電圧を２０ｋｖと
し、粘着ロ−ルと被除塵物との接触箇所近傍の粘着ロ−
ル表面電位を測定したところ、１５ｋｖであり、除塵率
はほぼ６割であった。 〔実施例２〕実施例１に対し、ステンレス板と接地面と
の間にベ−クライト板を介在させてステンレス板を絶縁
した以外、実施例１と同じとした。粘着ロ−ルと被除塵
物との接触箇所近傍の粘着ロ−ル表面電位を測定したと
ころ、２０ｋｖであり、除塵率は１０割であった。 〔実施例３〕実施例１に対し、被除塵物として銅箔積層
のベ−クライトプリント基板を使用し、このプリント基
板に孔を開け、銅箔を上側に向け、塩化ビニル樹脂パウ
ダ−の一部を孔に落し込んだ以外、実施例１と同じとし
た。粘着ロ−ルと被除塵物との接触箇所近傍の粘着ロ−
ル表面電位を測定したところ、孔内及び基板銅箔上の塩
化ビニル樹脂パウダ−を完全に除去できた。

【００１９】〔実施例４〕除塵器に図２に示すものを使
用し、粘着ロ−ルＡ及び接地ロ−ル６とも半径ほぼ７５
ｍｍとし、ロ−ル相互間の間隔をほぼ２０ｍｍとした。
被除塵物としての厚み３ｍｍの板に縦方向（ロ−ル移動
方向）に１０ｍｍ間隔で２０箇、横方向に１０ｍｍ間隔
で１５箇の密度で孔を穿孔した。正極のコロナ放電電極
の加電圧は＋２０ｋｖとし、負極のコロナ放電電極の加
電圧は−２０ｋｖとした。被除塵物の接地抵抗Ｒｇを０
Ω、１×１０⁹Ω、１×１０¹⁰Ω、１×１０¹²Ωに、粘
着ロ−ルの表面抵抗Ｒｓを１×１０⁹Ω、３×１０
¹¹Ω、２×１０¹²Ω、１×１０¹³Ωに調整したそれぞれ
の場合の正極側粘着ロ−ルの表面電位（被除塵物との接
触箇所近傍の正極粘着ロ−ル表面の電位）は第１表の通
りであり、負極側粘着ロ−ルの表面電位（被除塵物との
接触箇所近傍の負極粘着ロ−ル表面の電位）は第２表の
通りであった。更に、ダミ−塵として、被除塵物上に塩
化ビニル樹脂パウダ−（粒径１００μｍ〜５００μｍ）
１ｇを均等に散布し、孔にパウダ−を落し込み、除塵器
を５往復させたときの除塵状態を測定したところ、第３
表の通りであった。第３表において、◎は３往復で完全
に除塵できたことを示し、○は５往復で完全に除塵でき
たことを示し、△は５往復でほぼ除塵できたことを示し
ている。

【００２０】 第１表 Ｒｓ＝１×１０⁹Ω ３×１０¹¹Ω ２×１０¹²Ω １×１０¹³Ω Ｒｇ＝０Ω +5Kv +11Kv +10Kv +10Kv １×１０⁹ Ω +7Kv +15Kv +14Kv +11Kv １×１０¹⁰Ω +19Kv +17Kv +16Kv +12Kv １×１０¹²Ω +21Kv +19Kv +18Kv +13Kv

【００２１】 第２表 Ｒｓ＝１×１０⁹Ω ３×１０¹¹Ω ２×１０¹²Ω １×１０¹³Ω Ｒｇ＝０Ω -5Kv -11Kv -10Kv -10Kv １×１０⁹ Ω -7Kv -14Kv -13Kv -11Kv １×１０¹⁰Ω -18Kv -16Kv -15Kv -12Kv １×１０¹²Ω -20Kv -18Kv -18Kv -13Kv

【００２２】 第３表 Ｒｓ＝１×１０⁹Ω ３×１０¹¹Ω ２×１０¹²Ω １×１０¹³Ω Ｒｇ＝０Ω △ ○ ○ ○ １×１０⁹ Ω ○ ◎ ◎ ○ １×１０¹⁰Ω ◎ ◎ ◎ ○ １×１０¹²Ω ◎ ◎ ◎ ◎

【００２３】上記第３表から、実施例４においては、粘
着ロ−ルを接触させ得ない凹部（孔）内の塵もよく除塵
できることが明らかである。特に、粘着ロ−ルの表面抵
抗Ｒｓが１０¹¹Ω〜１０¹²Ωの場合、被除塵物の接地抵
抗Ｒｇに左右されることなく、満足に除塵できることも
明らかである。また、第１表及び第２表と第３表との対
比から、粘着ロ−ルの表面電位で除塵率を評価すること
の妥当性が確認できる。

【００２４】〔比較例〕実施例４の除塵器を両粘着ロ−
ルのロ−ルに＋２０ｋｖを加電して使用した。５往復後
での除塵率は５割以下であった。この比較例と実施例１
〜４との対比から、コロナ放電の電荷を粘着ロ−ル表面
に加電し、粘着ロ−ル表面に電位を作用させる本発明に
よれば、高い除塵率で除塵できることが確認できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る除塵方法によれば、被除塵
物の除塵を静電吸着と粘着とにより低い印加電圧のもと
で効率よく除塵でき、粘着ロ−ルによる単なる粘着除塵
では除塵し難い凹部や入隅コ−ナの塵も除塵することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する除塵器の一例を示す図
面である。

【図２】本発明において使用する除塵器の上記とは別の
例を示す図面である。

【図３】本発明において使用する除塵器の上記とは別の
例を示す図面である。

【図４】粘着ロ−ルのロ−ルを加電することによる除塵
法を示す図面である。

【符号の説明】

Ａ 粘着ロ−ル ４ コロナ放電用電極 ５ 高電圧発生器 Ｅ 被除塵物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守山 高明 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 佐野 正典 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粘着ロ−ル近傍でコロナ放電を発生させ、
   粘着ロ−ル表面をコロナ電荷で加電しつつ当該粘着ロ−
   ルを被除塵物上に沿って移動させることを特徴とする除
   塵方法。
2. 【請求項２】粘着ロ−ルの表面抵抗を１０⁹〜１０¹⁴Ω
   とする請求項１記載の除塵方法。
3. 【請求項３】被除塵物の接地抵抗が１×１０¹¹Ω以下で
   あり、被除塵物に対する接触抵抗を増大するための補助
   層を粘着ロ−ル表面に被せた請求項１記載の除塵方法。
4. 【請求項４】被除塵物を接地電位面より離隔して絶縁す
   る請求項１記載の除塵方法。
5. 【請求項５】ロ−ルに粘着テ−プ巻回体を装着した粘着
   ロ−ルのロ−ルを加電しつつ粘着ロ−ルを被除塵物に接
   触させて移動させる方法において、粘着ロ−ルにおける
   ロ−ルから被除塵物との接触箇所に至る抵抗Ｒi、接触
   箇所の接触抵抗と被除塵物の接地抵抗との和Ｒｅ及びロ
   −ルの印加電圧Ｖ₀（単位は、ｋｖ）との間に、Ｒi＜Ｒ
   ｅ・Ｖ₀との関係を与えることを特徴とする除塵方法。