KR20070099588A - 전기 절연성 시트의 제전 장치, 제전 방법 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극은 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

Description

전기 절연성 시트의 제전 장치, 제전 방법 및 제조 방법{ELECTRIC-INSULATING SHEET NEUTRALIZING DEVICE, NEUTRALIZING METHOD AND PRODUCTION METHOD}

본 발명은 전기 절연성 시트의 제전 장치, 제전 방법 및 제조 방법에 관한 것이다.

플라스틱 필름 등의 전기 절연성 시트에 있어서의 대전은 시트를 가공하는 공정에 있어서 시트의 가공을 저해하는 경우가 있다. 그 결과, 가공 제품의 품질이 기대대로의 것으로 안될 경우가 있다. 예컨대, 정전기 방전에 기인하는 스태틱 마크로 칭해지는 국소적으로 강한 대전이나 방전 자국이 존재하는 시트에 인쇄나 피막제 도포의 가공을 실시한 경우, 얻어진 가공 제품은 잉크나 피막제의 부착 불균일을 갖는 것으로 된다. 콘덴서용이나 포장용 등의 금속 피복 필름의 제조 공정에 있어서는 진공 증착이나 스퍼터링 등의 피막 가공 후에 가공 제품에 스태틱 마크가 나타나는 경우가 있다. 스태틱 마크가 존재하고 있는 부분에 있어서의 강한 대전은 정전기력에 의한 필름의 다른 부재로의 밀착을 초래하고, 반송 불량이나 위치맞춤, 커트 시트의 조깅(jogging) 불량 등 여러가지 문제를 발생시키는 원인으로 된다.

이와 같은 문제를 회피하기 위해서, 종래, 접지된 브러시 형상의 도전체를, 대전한 전기 절연성 시트에 접근시키고, 브러시 선단에서 코로나 방전을 발생시켜 제전하는 자기 방전식 제전기나, 침상 전극에 상용주파수의 고전압이나 직류 고전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시켜서 제전하는 교류식이나 직류식의 전압 인가식 제전기가 사용되고 있다. 이들 자기 방전식 제전기나 전압 인가식 제전기에 있어서는 코로나 방전에 의한 이온을 전기 절연성 시트의 대전에 의한 전계에 의해 끌어 당기고, 전기 절연성 시트의 대전을 중화, 즉, 제전하는 것이다. 이것에 의해, 높은 전위로 대전되어 있는 시트의 전위를 내리는 것이 가능하게 되어 있다.

그러나, 전기 절연성 시트에 있어서의 대전은 시트 상에서의 정전기 방전 등에 의해 시트의 편면, 또는, 양면에 있어서 좁은 피치로 양극성과 음극성의 대전 영역이 혼재하고 있는 상태에 있는 것이 많다. 특히, 시트의 양면이 대전되어 있을 경우, 각 면이 역극성으로 대전하고 있는 것이 많다. 이 상태의 대전을 「양면 양극성 대전」이라고 칭한다. 이와 같은 대전을 갖는 전기 절연성 시트에 있어서의 전계는 시트의 내부(두께방향)나 시트의 표면 근방에만 집중된다. 그 때문에, 전기 절연성 시트로부터 조금 떨어진 위치에 있는 제전기의 이온 생성 부분(브러시 선단이나 침상 전극의 침 끝)으로부터 충분한 이온이 끌어 당겨지지 않고, 이와 같은 미세 대전 모양을 갖는 시트에 대한 제전 효과는 거의 얻어지지 않았다.

이것에 대하여 전기 절연성 시트를 사이에 두고 이간 배치된 이온 생성 전극과 이온 흡인 전극에 역위상의 교류 전압이 인가되는 도 1에 나타내어지는 시트의 제전 장치(1)(특허문헌1 참조), 및, 도 2에 나타내어지는 시트의 제전 장치(2)(특허문헌2 참조)가 알려져 있다.

특허문헌1이나 특허문헌2의 제전 장치에 의하면, 전기 절연성 시트(S)의 대전에 의한 전계에 의존하지 않고, 이온 생성 전극(1b)과 이온 흡인 전극(1d) 사이의 전계나, 이온 생성용 전극(2b)과 이온 가속용 전극(2d) 사이의 전계, 이온 생성용 전극(2f)과 이온 가속용 전극(2h)의 전계에 의해서 강제적으로 시트(S)에 이온이 조사되기 때문에 미세 대전 모양을 갖는 시트에 있어서도 제전 효과가 높은 것으로 되어 있다.

그러나, 특허문헌1에 개시된 도 1에 나타내어지는 제전 장치(1)와 같이, 강제적으로 시트(S)의 편측으로부터 이온이 강제적으로 조사된 경우, 시트(S)가 강제적으로 조사된 이온의 극성으로 대전되어 이하의 2가지의 문제를 야기한다.

제 1 문제는 강제적으로 조사된 이온에 의해 시트(S)의 전위가 상승하는 것에 있다. 시트(S)의 대전이 겨우 1μC/㎡ 오더의 전하 밀도이여도, 시트(S)가 공중을 반송되고 있는 상태에서, 시트(S)의 편면측에서 한쪽의 극성의 이온이 조사되기 때문에 시트(S)의 접지 구조물에 대한 전위는 수 10㎸ 이상으로 상승한다. 이 현상은 접지 구조물과의 거리가 클수록 시트(S)의 정전 용량이 작아지고, 동일한 전하 밀도이여도 전위가 높게 되기 때문에 생긴다.

시트(S)가 공중을 반송되고 있는 상태에 있어서 측정된 전위를, 이후, 「가공시 전위」라고 칭한다. 가공시 전위가 상승하면 이온은 시트(S)의 대전에 의해서 쿨롱힘에 의한 반발력을 받아 시트(S)로의 이온의 도달이 방해된다. 바꿔 말하면, 강제 조사에 의해 최초에 약간의 이온이 시트(S) 상에 도달한 것만으로, 시트(S)의 전위의 절대값이 높게 되므로, 계속해서 동일한 극성의 이온이 강제적으로 조사되 어도 그 이상 시트(S)가 이온을 받아낼 수 없게 되는 것이다.

즉, 이온 생성 전극으로 다량의 이온을 생성해도 시트(S)로의 충분한 이온의 조사가 되지 않은 상태가 형성된다. 조사할 수 있는 이온의 양은 고작해야 1μC/㎡ 정도이다. 이 값은, 일반적으로, 방전 자국 등에 의해 양면 양극성 대전하고 있는 시트(S)에 있어서의, 각 면의 전하 밀도보다 훨씬 작다. 본 발명자들의 조사에서는 방전 자국 등의 부위에 있어서의 시트(S)의 각 면의 전하 밀도는 수 10 ~ 수 100μC/㎡ 정도이다.

제 2 문제는 교류 전압이 사용되고 있기 때문에, 시트(S)의 이동 방향으로 강제적으로 조사된 이온의 극성에 따른 포지티브/네거티브의 대전의 불균일이 시트(S)에 생기는 것에 있다. 이 불균일을 제거하기 위해서 제전 장치(1)의 하류에 직류 및 교류의 제전기(1e 및 1f)가 더 필요하게 되는 경우가 적지 않다.

특허문헌1의 제전 장치(1)에 있어서는, 이온이 조사되는 것은 시트(S)의 편면(제전면)뿐이다. 그 때문에, 시트(S)가 양면 양극성 대전되고 있는 경우, 제전면의 반대면(비제전면)에 존재하는 전하를 제전(중화)할 수 없다. 이 현상은 전기 절연성 시트(S)에 있어서 그 두께방향으로 전하가 용이하게 이동할 수 없기 때문에 생긴다.

시트(S)의 비제전면에 존재하고 있었던 전하는 유지된 채로 비제전면의 대전과 면내방향의 위치가 동일한 부위의 반대면(제전면)에 비제전면의 대전과 등량으로 역극성의 이온이 부착된다. 이 현상은 조사된 이온이 시트(S)의 표리(제전면과 비제전면)의 전하를 구별하는 일 없이 쿨롱힘에 의해 끌어 당겨지기 때문에 생긴 다.

특허문헌1의 제전 장치(1)에 의한 제전에 의해, 최종적으로, 즉, 하류에 배치된 직류 및 교류의 제전기(1e 및 1f)에 의한 처리가 된 후에, 얻어지는 시트(S)는 시트(S)의 면내방향의 위치가 동일 부위에 있어서의, 시트(S)의 양면의 국소적인 전하 밀도의 합(외견상의 전하 밀도)이 실질적으로 제로로 되어 있다. 그러나, 실제로는, 이 상태는 전기 절연성 시트(S)의 면내방향의 위치가 동일 부위에 있어서의, 시트(S)의 양면이 등량으로 역극성으로 대전하고 있는 상태이다. 이와 같은 시트(S)의 상태를 「외견상의 무대전」의 상태라고 칭하고, 이와 같은 제전을 「외견상의 제전」이라고 칭한다.

특허문헌2에 개시된 도 2에 나타내어지는 제전 장치(2)에 있어서는 시트(S)의 양면에 대하여 이온이 조사되어 있다. 그러나, 이 이온 조사는 시트(S)의 양면에 대하여 동시가 아니라, 교대로 행해지는 것이다. 따라서, 1회마다의 이온 조사시에는, 특허문헌1에 개시된 제전 장치(1)와 마찬가지로, 상기의 제 1 문제나 제 2 문제가 생긴다. 제 1 문제가 존재하기 때문에 시트(S)에 도달되는 이온 조사량이 적다. 그 결과, 양면 양극성 대전되어 있는 시트(S)에 있어서 제전 장치(2)는 시트(S)의 각 면의 전하를 감소시키는 능력을 거의 갖지 않는다. 그 때문에, 제전 장치(2)는 특허문헌1에 개시된 제전 장치(1)와 마찬가지로, 시트(S)의 대전을 「외견상의 무대전」의 상태 이상으로 제전하는 것은 거의 불가능하다.

특허문헌3에, 도 3에 나타내어지는 제전 장치(3)가 개시되어 있다. 이 제전 장치(3)는 양극성의 직류 전압이 인가된 제 1 이온 생성 전극(3a)이 시트(S)의 편 면측에 시트(S)로부터 간격을 두고 배치되고, 음극성의 직류 전압이 인가된 제 2 이온 생성 전극(3c)이 시트(S)의 반대면측에 시트(S)로부터 간격을 두고 배치되며, 시트(S)의 양면으로부터 동시에 역극성의 이온이 조사되는 구조를 갖는다.

특허문헌3에는 기재되어 있지 않지만, 본 발명자들의 지견에 의하면, 이 제전 장치(3)에서는 특허문헌2에 개시된 제전 장치(2)와 달리, 시트(S)의 양면으로부터 동시에 역극성의 이온이 조사되기 때문에 상기의 제 1 문제 및 제 2 문제는 생기기 어렵다. 즉, 특허문헌3에 있어서의 제전 장치(3)에서는 시트(S)의 「가공시 전위」는 상승시키지 않고, 시트(S)의 양면에 충분한 이온의 조사가 이루어질 수 있다.

그러나, 특허문헌3에 개시된 제전 장치(3)에 있어서는, 시트(S)의 편면에는 포지티브 이온만, 반대면에는 네거티브 이온만이 조사된다. 그 때문에, 예컨대, 제 1 면(100)이 네거티브, 제 2 면(200)이 포지티브로 대전되어 있는 시트 상의 부위만에 대해서는 제전 효과가 얻어져도, 제 1 면(100)이 포지티브, 제 2 면(200)이 네거티브로 대전되어 있는 시트 상의 부위에 대해서는 제전 효과가 얻어지지 않는다. 오히려, 시트(S)의 각 면의 대전의 극성과, 시트(S)의 각 면에 조사되는 이온의 극성이 동일한 경우에는 시트(S)의 각 면의 전하가 증가되는 현상이 확인되었다.

특허문헌3 혹은 특허문헌4에, 도 4에 나타내어지는 제전 장치(4)가 개시되어 있다. 이 제전 장치(4)는 역극성의 교류 전압이 인가된 1세트의 이온 생성 전극(4a 및 4c)이 시트(S)의 양면에 시트(S)로부터 간격을 두고 배치되고, 시트(S)의 양면 에 동시에 경시적으로, 극성이 변화되는 역극성의 이온이 조사되는 구조를 갖는다.

교류 전압이 사용된 경우, 시트의 제 1 면(100), 제 2 면(200) 각각에, 일견, 포지티브/네거티브 양 극성의 이온이 조사되어 있는 것 같이 보인다. 그러나, 이동하는 시트(S)의 각 부를 보면, 제 1 면(100)에 포지티브 이온이 조사되어(제 2 면(200)에 네거티브 이온이 조사되고) 있는 부위와, 제 1 면(100)에 네거티브 이온이 조사되어(제 2 면(200)에 포지티브 이온이 조사되어) 있는 부위가 시트(S)의 이동 방향으로 주기적으로 반복되고 있을 뿐이다. 즉, 이상적일 경우이여도, 시트(S)의 각 부위에 있어서는 시트(S)의 각 면에 대하여 편극성씩의 이온이 조사되고 있을 뿐이다.

시트(S)의 이동 방향의 임의의 위치에 있어서의 각 부위에서 보면, 시트(S)의 각 면의 대전은 그 극성이 역극성이고, 「가공시 전위」는 거의 제로이다. 그러나, 시트(S)의 각 면의 부착 이온을 시트(S)의 이동 방향의 각 부위에서 보면, 주기적으로 포지티브 이온과 네거티브 이온이 교대로 부착되어 있는 상태가 관찰된다. 즉, 이온의 부착 불균일이 발생하고 있다. 이 정도로는, 포지티브/네거티브의 대전이 혼재하고 있는 시트(S)의 각 면을 충분하게 제전할 수는 없고, 기껏 「외견상의 무대전」으로 하는 것밖에 할 수 없었다.

특허문헌3에 있어서는, 시트(S)의 각 면에 배치되는 이온 생성 전극의 형태로서, 동극성의 직류 전압이 인가되는 3개의 와이어 전극이 시트(S)의 이동 방향으로 평행하게 배치되는 형태나, 교류 전압이 인가되는 1개의 와이어 전극이 거론되고 있다. 그러나, 이들은 모두, 시트(S)의 각 부위에, 시트(S)의 각 면으로부터 편 극성씩의 이온의 조사를 행하는 것에 지나지 않는 것이었다.

특허문헌3이나 특허문헌4에 개시되어 있는 역극성의 교류 전압이 인가된 1세트의 이온 생성 전극이 시트(S)에 대하여 간격을 두고 배치되고, 시트(S)의 양면에 동시에 경시적으로, 극성이 변화되는 역극성의 이온을 조사하는 제전 장치가 시트(S)의 이동 방향으로 복수 병설된 경우, 각 제전 장치에 있어서, 시트(S)의 이동 방향의 각 부위에서 부착 이온의 극성도 포함시켜 이온의 부착 불균일이 발생한다. 그 때문에, 시트(S)의 이동 속도, 교류 전압의 크기나 주파수, 각 제전 장치의 시트(S)의 이동 방향의 병설 간격 등의 조건에 따라서는, 시트(S)의 각 면의 각 부위에 있어서의 이온의 부착 불균일이 증장되는 것이 있었다.

특허문헌5에, 역극성의 직류 전압이 인가된 1세트의 이온 생성 전극이, 2장이 겹쳐진 시트(S)를 사이에 두고 배치되고, 시트(S)의 양면에 동시에 역극성의 이온이 조사되며, 시트(S)의 접합을 행하는 장치가 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 시트(S)의 접합 장치에 있어서는, 각각의 시트(S)를 역극성으로 대전시키는 것을 목적으로 하고 있을 뿐이며, 시트(S)의 각각의 제전에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다.

본 발명자들은, 이와 같은 외관상 무대전이지만, 각 면이 대전되어 있는 상태의 전기 절연성 시트에 있어서는, 그 가공시에, 시트에 금속 증착이나 피막제의 도포 등을 행하면, 원래의 대전 모양이 다시 발현되는 것을 확인했다.

이와 같은 외견상의 무대전의 시트에 대하여 도전성 피복 가공을 목적으로 하여 금속 증착을 행하면, 시트의 증착면의 전하에 대하여 시트와의 계면에 위치하 는 금속 증착막 표면에 역극성의 전하가 유도되고, 계면에 있어서의 전위가 제로로 된다. 시트의 비증착면에는 전하가 존재하기 때문에 시트의 비증착면 근방에는 비증착면의 전하에 의한 전계가 생기고, 스태틱 마크가 발현된다.

피막제의 도포의 경우, 도전성 롤인 금속 롤이 백업롤로서 이용되고, 이 롤 상에서 시트에 대하여 피막제의 도포가 행해지는 경우가 있다. 이 경우, 시트와 금속 롤의 접촉면에 있어서의 시트 상의 전하에 대하여 금속 롤 표면에 시트 상의 전하와 역극성의 전하가 유도되고, 접촉면에 있어서의 전위가 제로로 된다. 시트의 비접촉면(피막제의 도포면)에는 전하가 존재하기 때문에 도포면의 근방에는 도포면의 전하에 의한 전계가 생기고, 피막제의 도포 불균일을 야기한다.

상기한 바와 같이, 종래 기술은 모두 기껏 전기 절연성 시트에 「외견상의 제전」을 행할 뿐이다. 종래 기술에서는 진공 증착이나 스퍼터링 등의 피막 가공후의 스태틱 마크의 발생, 미끄러짐 불량에 의한 커트 시트의 조깅 불량, 또한, 잉크나 피막제의 부착 불균일 등의 문제를 해소할 수 없었다.

특허문헌1: 일본 특허 제2651476호 공보

특허문헌2: 일본 특허 공개 2002-313596호 공보

특허문헌3: 일본 특허 공개 2004-039421호 공보

특허문헌4: 미국 특허 제3475652호 명세서

특허문헌5: 미국 특허 제3892614호 명세서

비특허문헌1: 정전기 핸드북, 정전기학회편, 옴사, 1998년, p.46

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 상기 문제점을 해결하고, 전기 절연성 시트의 편면, 또는, 양면에 좁은 피치로 혼재하는 양극성과 음극성의 대전 영역을 용이하게 제거할 수 있는 제전 장치 및 제전 방법을 제공하는 것에 있다. 특히, 제전 처리를 받는 시트의 이동 속도의 폭넓은 영역에 있어서 사용가능한 제전 장치 및 제전 방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전기 절연성 시트의 제전 장치는 다음 형태로 이루어진다.

(1) 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

여기서, 이 분야에 있어서 전위차와 전압은 통상 동의어로서 이용되고 있으므로 전위차를 전압이라고 바꾸어 읽어도 된다.

(2) 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

이 형태에 있어서의 전위차를 전압으로 바꾸어 읽으면 이 형태는 다음과 같이 기술된다.

전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압은 서로 역극성의 직류 전압이고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압이, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과는 역극성의 전압으로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(3) 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극은 접지 전위에 대하여 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써, 또는, 어느 한쪽에 접지 전위, 다른쪽에 직류 전압이 인가됨으로써, 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(4) 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극은 소정의 공통 전위에 대하여 서로 역극성의 전위가 부여됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고, 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(5) 상기 n개의 제전 유닛 중 n/2개(소수점 이하 버림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(6) 모든 상기 제전 유닛에 있어서, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 상기 제전 유닛끼리의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(7) 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치이며,

(a) 1개 이상의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 전극 유닛 및 상기 제 2 전극 유닛은 모두 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이고,

(b) 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에는 직류 및/또는 교류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고,

(c) 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(8) 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고, 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배 이상, 3.0배 이하인 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(9) 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배 이상, 20배 이하인 상기 (8)에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(10) 상기 각 제전 유닛에 있어서의, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 상기 제 2 전극 유닛은 제 2 실드 전극을 갖고, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고, 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 폭치수의 평균값의 1.0배 이상, 1.5배 이하인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(11) 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 동극성의 전위차로 되는 관계를 갖고, 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 2.0배 이상인 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(12) 상기 각 제전 유닛에 있어서의, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 상기 제 2 전극 유닛은 제 2 실드 전극을 갖고, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 동극성의 전위차로 되는 관계를 갖고, 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 폭치수의 평균값의 1.5배 이상인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(13) 상기 각 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차를 부여하는 전원은 맥동률이 5% 이하의 직류 전원인 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(14) 상기 각 제전 유닛보다 상기 시트의 이동 방향의 하류측에 배치되며, 접지 도전성 부재에 상기 전기 절연성 시트를 접촉시키면서 상기 전기 절연성 시트의 상기 접지 도전성 부재와는 반대측의 표면 전위를 측정하는 전위 측정 수단과, 상기 전위의 측정값에 기초하여 상기 각 제전 유닛 중 1개 이상에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차를 제어하는 제어수단을 갖는 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(15) 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 절대값이 다른 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차보다 작은 관계를 갖고 있는 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(16) 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 다른 상기 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리보다 큰 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(17) 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 전극 어긋남량이 다른 제전 유닛의 전극 어긋남량보다 큰 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(18) 상기 각 제전 유닛보다 상기 시트의 이동 방향의 하류측에 상기 시트를 사이에 두고 대향해서 배치된 제 1 교류 이온 생성 전극과 제 2 교류 이온 생성 전극을 갖는 교류 제전 유닛을 1개 이상 갖고, 상기 제 1 교류 이온 생성 전극과 상기 제 2 교류 이온 생성 전극 사이에 교류 전위차가 부여되는 관계를 갖고 있는 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

(19) 1개 이상의 단일의 전원으로부터, 상기 n개의 제전 유닛 중 1개 이상의 상기 제전 유닛의 상기 제 1 이온 생성 전극과, 상기 1개 이상의 상기 제전 유닛과 동수의, 상기 1개 이상의 상기 제전 유닛과 다른 상기 제전 유닛의 상기 제 2 이온 생성 전극에, 포지티브 또는 네거티브의 직류 전압이 인가되는 관계를 갖고 있는 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 장치.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전기 절연성 시트의 제전 방법은 다음 형태로 이루어진다.

(20) 이동하고 있는 전기 절연성 시트에, 상기 시트의 제 1 면의 측 및 제 2 면의 측으로부터 동시에, 양면간에 전위차가 부여되도록, 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 조사되고, 그 후, 상기 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여, 동시에, 상기 조사시와는 상기 전위차의 극성이 반전된 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 각각의 면에 조사되고, 또한, 각각의 극성의 이온의 양이 실질적과 같게 되도록 상기 이온 구름이 조사되어 이루어지는 전기 절연성 시트의 제전 방법.

(21) 상기 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값이 V_m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 및, 상기 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률이 y_m[단위: %]일 때,

식 │V_m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한, 식 y_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및,

식 │V_m│<16, 및, 식 │V_m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 제전 장치가 이용되어서, 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 전기 절연성 시트의 제전 방법.

(22) 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 합의 진동 폭은 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값의 0.05배 이상, 0.975배 이하인 상기 (21)에 기재된 전기 절연성 시트의 제전 방법.

(23) 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되어 있고, 상기 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 시간적 평균값이 각각 V_1-m[단위: ㎸], V_2-m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 x_m[단위: %]일 때,

식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

식 x_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및,

식 │V_1-m│<8, 식 │V_2-m│<8, 및,

식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 제전 장치가 이용되어서, 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 전기 절연성 시트의 제전 방법.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법은 다음 형태로 이루어진다.

(24) 이동하고 있는 전기 절연성 시트에, 상기 시트의 제 1 면측 및 제 2 면측으로부터 동시에, 양면간에 전위차가 부여되도록, 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 조사되고, 그 후, 상기 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여, 동시에, 상기 조사시와는 전위차의 극성이 반전된 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 각각의 면에 조사되고, 또한, 각각의 극성의 이온의 양이 실질적이 같게 되도록 상기 이온 구름이 조사되어 이루어지는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.

(25) 상기 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값이 V_m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률이 y_m[단위: %]일 때,

식 │V_m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

식 y_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및,

식 │V_m│<16, 및, 식 │V_m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 제전 장치가 이용되어서, 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.

(26) 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 합의 진동 폭은 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값의 0.05배 이상, 0.975배 이하인 상기 (25)에 기재된 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.

(27) 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되어 있고, 상기 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 시간적 평균값이 각각 V_1-m[단위: ㎸], V_2-m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 x_m[단위: %]일 때,

식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

식 x_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및,

식 │V_1-m│<8, 식 │V_2-m│<8, 및,

식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 상기 (1) 내지 (4), 및, (7) 중 어느 하나에 기재된 제전 장치가 이용되어 이루어지는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.

본 발명이 적용되는 전기 절연성 시트의 대표적인 것은 플라스틱 필름, 직물, 종이이다. 시트의 형태에는 통상 롤 형상으로 감겨진 상태에서 취급되는 길이가 긴 시트와, 통상, 다수장 적층된 상태에서 취급되는 매엽 시트가 있다.

플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리페닐렌설파이드 필름, 나일론 필름, 아라미드 필름, 폴리에틸렌 필름 등이 있다. 일반적으로, 플라스틱 필름은 다른 재료로 이루어지는 시트에 비해서 전기절연성이 높다.

본 발명에 의해 제공되는 제전 기술은 플라스틱 필름의 제전, 특히, 필름 표면에 좁은 피치로 혼재되는 양극성과 음극성의 대전 영역의 소실에 유효하게 이용된다.

본 발명에 있어서 「전기 절연성 시트의 이동 경로」는 전기 절연성 시트가 제전을 위해 통과하는 공간을 말한다.

본 발명에 있어서 「전기 절연성 시트의 법선 방향」은, 이동 경로를 이동중의 전기 절연성 시트를 중력 등의 외력의 영향을 받지 않은 것으로서 폭방향의 느슨함이 없는 평면으로 간주하고, 또한, 전기 절연성 시트의 이동에 따른 시트의 법선 방향에 있어서의 시트의 위치의 변동이 있을 경우에는, 시간적으로 평균한 위치에 시트가 있는 것으로 했을 때의 상기 평면(이하, 가상 평균면이라고 함)의 법선 방향을 말한다.

본 발명에 있어서 「폭방향」은 가상 평균면의 면내의 방향으로서, 전기 절연성 시트의 이동 방향에 대하여 직교하는 방향을 말한다. 또한, 「폭방향의 각 위치」라고 하는 경우에는 제전에 실제로 기여하는 범위 내의 각 위치를 의미한다.

본 발명에 있어서 「이온 생성 전극의 선단」은 이온 생성 전극의 각 부 중 이온을 생성하는 전계를 형성하는 부위이며, 또한, 상기 가상 평균면에 가장 가까운 부위를 말한다. 이온 생성 전극은 폭방향으로 연장되어 있는 경우가 많다. 이 경우, 폭방향의 각 위치에 있어서 이온 생성 전극의 선단이 정의된다.

예컨대, 이온 생성 전극이 시트의 폭방향으로 연장되는 와이어로 형성된 와이어 전극의 경우에는 폭방향의 각 부에 있어서의 가상 평균면에 가장 가까운 와이어의 부위가 해당된다. 이온 생성 전극이 폭방향으로 소정 간격으로 설치된 전기 절연성 시트의 법선 방향으로 연장되는 침 전극의 열의 경우에는, 각 침의, 상기 평면에 가장 가까운 부위(침 끝)가 그 폭방향 위치에 있어서의 「이온 생성 전극의 선단」이다. 침 끝이 존재하지 않는 폭방향의 각 위치에 있어서는, 「이온 생성 전극의 선단」은, 도 6g에 나타내어지는 바와 같이, 폭방향으로 소정 간격으로 설치된 침 끝끼리를 연결하는 절곡선(8aL) 상의 위치에 의해 정의된다. 절곡선(8aL)을 이온 생성 전극의 선단의 가상선이라고 칭한다. 침 끝이 존재하는 폭방향의 위치에 있어서는, 이온 생성 전극의 선단의 가상선 상의 위치와 침 끝은 일치한다.

본 발명에 있어서 「제 1 및 제 2 이온 생성 전극이 대향 배치되는」은, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극이 시트 이동의 경로를 사이에 두고 마주 대하고 있어서, 또한, 폭방향 각 위치에 있어서, 제 1 이온 생성 전극의 선단으로부터, 제 2 이온 생성 전극의 선단의 위치를 포함하고, 가상 평균면에 평행한 평면에 내려진 수직선의 발의 위치와 제 2 이온 생성 전극의 선단의 위치 사이에, 실드 전극 등의 도체가 존재하지 않고, 또한, 제 2 이온 생성 전극의 선단으로부터, 제 1 이온 생성 전극의 선단의 위치를 포함하고, 가상 평균면에 평행한 평면에 내려진 수직선의 발의 위치와 제 1 이온 생성 전극의 선단의 위치 사이에, 실드 전극 등의 도체가 존재하지 않고, 제 1 이온 생성 전극의 선단과 제 2 이온 생성 전극의 선단 사이의 시트 이동 방향에 있어서의 간격이 법선 방향 전극간 거리의 10% 이내인 것을 말한다.

본 발명에 있어서 「이온」은 전자, 전자를 주고받은 원자, 전하를 가진 분자, 분자 클러스터, 부유 입자 등 여러가지의 형태의 전하 담체를 말한다.

본 발명에 있어서 「이온 구름」은 이온 생성 전극에서 생성된 이온의 집단이며, 특정한 장소에 체류하지 않고, 구름과 같이, 소정 공간으로 퍼지면서 부유하는 이온의 집단을 말한다.

본 발명에 있어서 「이온 생성 전극」은 고전압의 인가에 의한 코로나 방전 등에 의해 전극 선단 근방의 공간에 있어서 이온을 생성하는 전극을 말한다.

본 발명에 있어서 「실드 전극」은 이온 생성 전극 근방에 배치되고, 이온 생성 전극 사이에 적절한 전위차가 부여됨으로써 이온 생성 전극 선단에서의 코로나 방전을 보조하는 전극을 말한다.

본 발명에 있어서 「이온 생성 전극 노출형」의 전극 유닛은, 도 6d에 나타내어지는 바와 같이, 전극 유닛의 이온 생성 전극의 선단을 중심으로 하고, 상기 전극 유닛으로 구성되는 제전 유닛에 있어서의 법선 방향 전극간 거리(d_1-m)의 1/2의 반경의 3차원 가상 구체 속에 이온 생성 전극 및 이것에 급전하는 도체 이외의 주로 금속 등의 도체가 존재하지 않는 전극 유닛을 말한다.

본 발명에 있어서 「부분 전극」은, 도 12A, 또는, 도 12B의 8a₁, 8a₂, …에 의해 나타내어지는 바와 같이, 전극 유닛의 이온 생성 전극이 폭방향으로 구분된 다수의 도체의 집합체(8a)로서 구성되어 있을 때의 개개의 도체 부분을 말한다.

본 발명에 있어서 「이온 생성 전극간 전위차」는 제 1 이온 생성 전극의 전위에서 제 2 이온 생성 전극의 전위를 뺐을 때의 전위차를 말한다. 「직류의 이온 생성 전극간 전위차」는 이온 생성 전극간 전위의 극성이 반전하는 일 없이 1초 이상 계속해서 동일의 극성을 유지하는 맥동률 20% 이하의 전위차를 말한다. 이온 생성 전극간 전위의 극성은 바람직하게는 20초 이상, 보다 바람직하게는 1개의 시트의 1회의 제전 조작 동안에 반전하지 않도록 유지된다. 1개의 시트의 1회의 제전 조작은, 예컨대, 1턴의 시트 롤의 반송의 최초로부터 최후까지의 제전 조작을 말한다. 단, 백색잡음 등의 비주기적인 노이즈 성분에 의한 극성의 반전은 여기서는 극성의 반전으로는 하지 않는다. 이온 생성 전극간 전위차가 있는 순간의 직류성분은 그 순간부터 봐서 과거 1초간의 전위차의 평균값을 가지고서 정의된다.

m번째의 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률(y_m)은, 도 19A에 나타내어지는 제 1 이온 생성 전극으로의 인가 전압 파형(인가 전압의 시간적 평균값(V_1-m)[단위: ㎸])과 제 2 이온 생성 전극으로의 인가 전압 파형(인가 전압의 시간적 평균값(V_2-m)[단위: ㎸])에 대하여, 도 19B에 나타내어지는 바와 같은 인가 전압의 차분량(ΔV)[단위: ㎸]의 절대값의 파형에 있어서의 직류성분이 P[단위: ㎸]이며, 주기적인 변동 성분의 진동 폭이 Pr[단위: ㎸]일 때, 식 Pr/P=y_m/100으로 정의된다.

본 발명에 있어서, 「소정 제전 유닛에 있어서의 「이온 생성 전극간 전위차」와, 다른 제전 유닛에 있어서의 「이온 생성 전극간 전위차」는 서로 역극성의 전위차」는, 소정 제전 유닛에 있어서의 「이온 생성 전극간 전위차」의 극성과, 다른 제전 유닛에 있어서의 「이온 생성 전극간 전위차」의 극성이 서로 역극성인 것을 말한다.

본 발명에 있어서, 「소정의 공통 전위」는 고압 전원으로부터 각 이온 생성 전극에 접속된 전원선의 전위의 기준으로 되는 전위이며, 각 제전 유닛에 공통적으로 정의되는 전위를 말한다. 일반적으로는, 제전 장치 근방의 대지나 시트 제조 설비 등의 프레임의 전위를 접지점으로 하여 이 전위를 0[단위: V]으로 하고, 소정의 공통 전위로 하지만, 기준 전위가 0[단위: V] 이외의 전위를 갖는 경우에는 이 전위를 「소정의 공통 전위」라고 말한다.

본 발명에 있어서 「대전 모양」은 전기 절연성 시트의 적어도 일부가 국소적으로 포지티브 및/또는 네거티브로 대전되어 있는 상태를 말한다.

본 발명에 있어서 「외견상의 전하 밀도」는 전기 절연성 시트의 면내방향의 위치가 동일 부위에 있어서의, 전기 절연성 시트의 양면의 국소적인 전하 밀도의 합을 말한다. 「국소적인 전하 밀도」는 전기 절연성 시트의 면상의, 직경 약 6㎜ 이하, 보다 바람직하게는 직경 2㎜ 이하의 범위에서 측정한 전하 밀도를 말한다.

본 발명에 있어서 「외견상의 무대전」은 전기 절연성 시트의 면내방향의 각 부에 있어서 외견상의 전하 밀도가 실질적으로 제로(-2μC/㎡ 이상 2μC/㎡ 이하)로 되어 있는 상태를 말한다.

본 발명에 있어서 전기 절연성 시트의 제 1 면의 「배면 평형 전위」는 제 2 면에 접지 도체를 밀착시켜 전하를 접지 도체에 유도시키고, 이것에 의해서, 제 2 면의 전위가 실질적으로 제로 전위로 된 상태에 있어서, 표면 전위계의 측정 프로브가 제 1 면과의 간격이 0.5㎜ 이상 2㎜ 이하 정도가 되도록 제 1 면에 충분히 근접한 상태에서 측정되는 제 1 면의 전위를 말한다. 표면 전위계의 측정 프로브로서는 측정 개구부 직경이 2㎜ 이하의 미소한 것이 이용된다. 이와 같은 프로브로서, 예컨대, 몬로에 엘렉트로닉스(주)사 제품 프로브, 1017(개구부 직경: 1.75㎜)이나 1017EH(개구부 직경: 0.5㎜)가 있다.

본 발명에 있어서 「전기 절연성 시트의 배면(제 2 면)을 접지 도체에 밀착시키는」은 전기 절연성 시트와 금속 롤의 계면 사이에 명확한 공기층이 없는 상태로까지 양자를 꼭 접촉시키는 것을 말한다. 이 상태는 통상 양자간에 잔존하는 공기층의 평균적인 두께가 시트의 두께의 20% 이하, 또한, 10㎛ 이하로 되는 상태이다.

제 1 면상의 배면 평형 전위의 분포 상태는 표면 전위계의 프로브, 또는, 배면(제 2 면)에 접지 도체를 밀착시킨 상태의 시트 중 어느 한쪽이 XY스테이지 등의 위치 조정 가능한 이동수단에 의해 저속(5㎜/초 정도)으로 이동하고 있는 상태에서, 배면 평형 전위가 순차적으로 측정되어 얻어진 데이터가 1차원 혹은 2차원적으로 매핑됨으로써 얻어진다. 제 2 면의 배면 평형 전위도 마찬가지로 하여 측정된다.

본 발명에 있어서 전기 절연성 시트의 「가공시 전위」는 전기 절연성 시트가 공중에 뜬 상태에서 측정된 전위를 말한다. 접지되어 있는 어스와의 거리에 대하여 시트의 두께가 충분히 작기 때문에, 이 전위는 전기 절연성 시트의 제 1 면의 대전과 제 2 면의 대전의 총합에 있어서의 접지점으로부터의 전위로 된다. 본 발명에 있어서 각 전위의 소정의 공통 전위는 특별히 언급하지 않는 한, 접지점, 즉, 0[단위: V]으로 한다.

본 발명에 있어서 m번째의 제전 유닛의 「법선 방향 전극간 거리(d_1-m)」는, 도 6a로 되도록, 시트의 이동 방향의 상류로부터 m번째의 제전 유닛(SU_m)의 제 1 전극 유닛(EUd_m)에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d_m)의 선단과, 제 2 전극 유닛(EUf_m)에 있어서의 제 2 이온 생성 전극(5f_m)의 선단 사이의 시트의 법선 방향에 있어서의 거리를 말한다. 단 「m번째의 제전 유닛」이라는 표현이 이용되는 경우, 그 제전 유닛은 시트의 이동 방향의 상류로부터 세서 m번째(m=1,2, …,n)의 제전 유닛을 지칭한다.

본 발명에 있어서 p번째의 제전 유닛과 p+1번째의 제전 유닛의 「제전 유닛 간격(d_2-p)」은, 도 6b에 나타내어지는, p번째의 제전 유닛(SU_p)의 제 1 이온 생성 전극(5d_p)의 선단과 제 2 이온 생성 전극(5f_p)의 선단을 연결하는 선분의 중점(5x_p)과, p+1번째의 제전 유닛(SU_p+1)의 제 1 이온 생성 전극(5d_p+1)의 선단과 제 2 이온생 전극(5f_p+1)의 선단을 연결하는 선분의 중점(5x_p+1) 사이의 시트의 이동 방향에 있어서의 간격을 말한다.

본 발명에 있어서 m번째의 제전 유닛의 「폭치수(W_m)」는 m번째의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛(EUd_m)이 제 1 실드 전극(5g_m)을 갖고, 제 2 전극 유닛(EUf_m)이 제 2 실드 전극(5h_m)을 가질 경우에 있어서, 도 6c에 나타내어지는 바와 같이, m번째의 제전 유닛(SU_m)의 제 1 전극 유닛(EUd_m)과 제 2 전극 유닛(EUf_m)을 형성하는, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극(5d_m,5f_m)과 제 1 및 제 2 실드 전극(5g_m,5h_m) 각 부를, 가상 평균면에 수직으로 투영한 사영도형(射影圖形)의, 시트의 이동 방향에 있어서의 최상류의 점과 최하류의 점 사이의 시트의 이동 방향에 있어서의 거리를 말한다.

본 발명에 있어서 제전 유닛의 「전극 어긋남량(d_0-m)」은, 도 6f에 나타내어지는 바와 같이, 제 m 번째의 제전 유닛에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d_m)의 선단과 이것에 대향하는 제 2 이온 생성 전극(5f_m)의 선단 사이의 시트의 이동 방향에 있어서의 간격을 말한다.

본 발명에 있어서 「직류 전원」은 출력 전압이 접지점, 또는, 소정의 공통 전위에 대하여 극성이 반전하는 일 없이 1초 이상 계속해서 동일의 극성을 유지하는 맥동률 20% 이하의 전원을 말한다. 극성은 바람직하게는 20초 이상, 더욱 바람직하게는 1개의 시트의 1회의 제전 조작 동안 반전하지 않도록 유지된다. 1개의 시트의 1회의 제전 조작은, 예컨대, 1턴의 시트 롤의 반송의 최초로부터 최후까지의 제전 조작을 말한다. 단, 백색잡음 등의 비주기적인 노이즈 성분에 의한 극성의 반전은 여기서는 극성의 반전으로는 하지 않는다. 이러한 직류 전원이 있는 순간의 직류성분은 그 순간부터 봐서 과거 1초간의 전압의 평균값을 가지고서 정의한다.

「맥동률」이 x%인 직류 전압은 전압의 직류성분이 V[단위: ㎸]이며, 주기적인 변동 성분의 진동 폭이 Vr[단위: ㎸]일 때, 식 Vr/V=x/100을 만족하는 직류 전압을 말한다.

「실질적으로 서로 역극성의, 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름」은 극성이 반전하는 일 없이 1초 이상 계속해서 동일의 극성을 유지하는 이온 구름을 말한다. 직류적 이온 구름이라고도 한다. 또한, 통상, 이온 구름의 극성은 바람직하게는 20초 이상, 더욱 바람직하게는 1회의 제전 조작 동안 반전하지 않도록 유지된다.

본 발명에 있어서 「단일의 전원으로부터 전압이 공급되는」은 전원장치의 단일의 출력 단자로부터, 이온 생성 전극으로부터 발생하는 이온량에 실질적으로 영향을 주지 않을 정도의 전위 강하를 수반하는 도전선으로, 이온 생성 전극 등에 전압이 공급되는 것을 말한다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 시트 표리에 포지티브/네거티브의 대전이 혼재하고 있는 대전 상태의 전기 절연성 시트 표면이 폭넓은 시트 이동 속도 범위에 있어서 「외관상 무대전」의 상태로 되고, 또한, 시트의 각 면의 대전이 시트의 이동 방향에 대하여 불균일이 적고, 균일하게 저감된다. 이것에 의해 후가공 공정에 있어서의 시트로의 증착 불량이나 피막제의 불균질한 부착 등의 문제점의 발생이 억제된다.

도 1은 종래의 제전 장치의 일례의 정면 개략도이다.

도 2는 종래의 제전 장치의 다른 예의 정면 개략도이다.

도 3은 종래의 제전 장치의 또 다른 예의 정면 개략도이다.

도 4는 종래의 제전 장치의 또 다른 예의 정면 개략도이다.

도 5는 본 발명의 제전 장치의 일실시형태의 정면 개략도이다.

도 6a는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 제전 유닛의 일례를 나타내고, 또한, 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 위치 관계를 나타내는 정면 개략도이다.

도 6b는 도 6a에 나타내는 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 다른 위치 관계, 및, 인접하는 2개의 제전 유닛과의 위치 관계를 나타내 는 정면 개략적인 설명도이다.

도 6c는 도 6a에 나타내는 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 또 다른 위치 관계를 나타내는 정면 개략적인 설명도이다.

도 6d는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 제전 유닛의 다른 예를 나타내고, 또한, 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 위치 관계를 나타내는 정면 개략도이다.

도 6e는 도 6a에 나타내는 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 또 다른 위치 관계를 나타내는 정면 개략도이다.

도 6f는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 제전 유닛의 또 다른 예를 나타내고, 또한, 제전 유닛에 있어서의 제 1 전극 유닛과 제 2 전극 유닛의 위치 관계를 나타내는 정면 개략도이다.

도 6g는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 제전 유닛의 다른 예에 있어서의 제 1 전극 유닛 혹은 제 2 전극 유닛의 일례의 폭방향에 있어서의 침 전극의 배열을 나타내는 측면 개략도이다.

도 7은 본 발명의 제전 장치의 일례의 이온 생성 전극으로의 인가 전압의 상태를 나타내는 그래프이다.

도 8은 본 발명의 제전 장치의 다른 실시형태의 정면 개략도이다.

도 9는 본 발명의 제전 장치의 또 다른 실시형태의 정면 개략도이다.

도 10은 실시예에 있어서의 제전에 사용한 대전되어 있는 전기 절연성 시트(원반A-1, 및, 원반A-2)의 대전의 모양을 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 11은 실시예에 있어서의 제전에 사용한 원반A-1의 배면 평형 전위의 분포를 나타내는 그래프이다.

도 12A는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 전극 유닛의 일례의 사시 개략도이다.

도 12B는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이용되는 전극 유닛의 다른 예의 사시 개략도이다.

도 13은 종래의 제전 장치의 일례의 정면 개략도이다.

도 14는 도 13의 종래의 제전 장치에 이용되고 있는 전극 유닛의 사시 개략도이다.

도 15는 본 발명의 제전 장치의 또 다른 실시형태의 정면 개략도이다.

도 16은 본 발명의 제전 장치를 이용하여 시트의 제전을 한 경우의 일례에 있어서의 부착 이온량, 출력 전류와 제전 유닛 간격의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 17A는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이 이용된 경우에 있어서의 부착 이온량의 측정 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 17B는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이 이용된 경우에 있어서의 출력 전류의 측정 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 18A는 본 발명의 제전 장치에 있어서 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛이 이용된 경우에 있어서의 부착 이온량의 측정 결과의 일례를 나타내는 그래 프이다.

도 18B는 본 발명의 제전 장치에 있어서, 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛이 이용된 경우에 있어서의 출력 전류의 측정 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 19A는 본 발명의 제전 장치에 있어서의 이온 생성 전극으로의 인가 전압의 상태의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 19B는 본 발명의 제전 장치에 있어서의 대향 배치된 이온 생성 전극간 전위차의 상태의 일례를 나타내는 그래프이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 제전 장치 1a : 교류 전원

1b : 이온 생성 전극 1c : 교류 전원

1d : 이온 흡인 전극 1e : 직류 제전기

1f : 교류 제전기 S : 전기 절연성 시트

2 : 제전 장치 2a : 교류 전원

2b : 이온 생성용 전극 2c : 교류 전원(교류 전원(2a)과 역위상)

2d : 이온 가속용 전극 2e : 교류 전원

2f : 이온 생성 전극 2g : 교류 전원(교류 전원(2e)과 역위상)

2h : 이온 가속용 전극 100 : 전기 절연성 시트의 제 1 면

200 : 전기 절연성 시트의 제 2 면 3 : 제전 장치

3a : 이온 생성 전극 3b : 직류 전원

3c : 이온 생성 전극 3d : 직류 전원(직류 전원(3b)과 역극성)

3e : 가이드 롤 4 : 제전 장치

4a :이온 생성 전극 4b : 교류 전원

4c : 이온 생성 전극 4d : 교류 전원(교류 전원(4b)과 역위상)

4e : 가이드 롤 5 : 제전 장치

5a : 가이드 롤 5b : 가이드 롤

5ab : 시트 이동 방향 5c : 직류 전원

5e : 직류 전원(직류 전원(5c)과 역극성)

5d₁ : 시트 이동 방향 1번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극

5f₁ : 시트 이동 방향 1번째의 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극

5d₂ : 시트 이동 방향 2번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극

5f₂ : 시트 이동 방향 2번째의 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극

5d_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극

5f_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극

5g_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 1 실드 전극

5h_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 2 실드 전극

5d_p : 시트 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극

5f_p : 시트 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극

5g_p : 시트 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 1 실드 전극

5h_p : 시트 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 2 실드 전극

5i : 제 1 교류 이온 생성 전극 5j : 제 2 교류 이온 생성 전극

5k : 교류 전원 5l : 교류 전원(교류 전원(5k)과 역위상)

5m : 전위 측정 수단(전위계) 5n : 이온 생성 전극간 전위차의 제어수단

5x_p : 시트의 이동 방향의 제 p번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극의 선단과 제 2 이온 생성 전극의 선단을 연결하는 선분의 중점

5x_p+1 : 시트의 이동 방향의 제 p+1번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극의 선단과 제 2 이온 생성 전극의 선단을 연결하는 선분의 중점

6 : 제전 장치 6a : 가이드 롤

6b : 가이드 롤 6ab : 시트 이동 방향

6c : 교류 전원 6e : 교류 전원(교류 전원(6c)과 역위상)

7 : 전극 유닛 7a : 침 전극 열

7b : 실드 전극 7d : 절연재료

8A : 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛

8B : 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛

8a : 침 전극 열

8a₁ : 침 전극 열을 구성하는 부분 전극의 1개

8a₂ : 침 전극 열을 구성하는 부분 전극의 1개

8b : 실드 전극 8d : 절연재료

8e : 절연재료

8aL :시트 폭방향으로 소정 간격으로 설치된 침 끝끼리를 연결하는 절곡선

d₅ : 침 전극 열의 시트 폭방향의 간격[단위: ㎜]

W_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 폭치수[단위: ㎜]

SOg_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 1 실드 전극 개구폭[단위: ㎜]

SOh_m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 2 실드 전극 개구폭[단위: ㎜]

d_0-m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛에 있어서의 전극 어긋남량[단위: ㎜]

d_0-6 : 시트 이동 방향 6번째의 제전 유닛에 있어서의 전극 어긋남량[단위: ㎜]

d_1-m : 시트 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리[단위: ㎜]

d_2-p : 시트 이동 방향 p번째의 제전 유닛과 p+1번째의 제전 유닛의 제전 유닛 간격[단위: ㎜]

SU₁ : 시트의 이동 방향 1번째의 제전 유닛

SU₇ : 시트의 이동 방향 7번째의 제전 유닛

SU₈ : 시트의 이동 방향 8번째의 제전 유닛

SU_p : 시트의 이동 방향 p번째의 제전 유닛

SU_p+1 : 시트의 이동 방향 p+1번째의 제전 유닛

SU_m : 시트의 이동 방향 m번째의 제전 유닛

SU_n : 시트의 이동 방향 n번째(최하류)의 제전 유닛

EUd₁ : 시트의 이동 방향 1번째의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛

EUd_p : 시트의 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛

EUd_p+1 : 시트의 이동 방향 p+1번째의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛

EUd_m : 시트의 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛

EUd_n : 시트의 이동 방향 n번째(최하류)의 제전 유닛의 제 1 전극 유닛

EUf₁ : 시트의 이동 방향 1번째의 제전 유닛의 제 2 전극 유닛

EUf_p : 시트의 이동 방향 p번째의 제전 유닛의 제 2 전극 유닛

EUf_p+1 : 시트의 이동 방향 p+1번째의 제전 유닛의 제 2 전극 유닛

EUf_m : 시트의 이동 방향 m번째의 제전 유닛의 제 2 전극 유닛

EUf_n : 시트의 이동 방향 n번째(최하류)의 제전 유닛의 제 2 전극 유닛

V : 이온 생성 전극으로의 직류 인가 전압[단위: ㎸]

ΔV : 제 1 이온 생성 전극 전위와 제 2 이온 생성 전극 전위의 차[단위: ㎸]

t : 시간[단위: sec]

V_1-m : m번째의 제전 유닛에 있어서의 제 1 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 시간적 평균값[단위: ㎸]

V_2-m : m번째의 제전 유닛에 있어서의 제 2 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 시간적 평균값[단위: ㎸]

x_m : m번째의 제전 유닛에 있어서의 제 1 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 맥동률(x_1-m)과 제 2 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 맥동률(x_2-m)의 평균 맥동률[단위: %]

y_m : m번째의 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률[단위: %]

A-A' : 주기적 대전부의 중심선 MD : 시트 이동 방향

TD : 시트 폭방향 V_f : 배면 평형 전위 파형

I : 고압 전원으로부터의 출력 전류값[단위: mA]

Q : 100m/분으로 이동하는 필름 표면에 부착되는 이온의 전하 밀도[단위: μC/㎡]

d₂₀ : 제전 유닛 간격[단위: ㎜]

SP : 배면 평형 전위의 측정 데이터

I : 고압 전원으로부터의 출력 전류값 측정 데이터

이하에 있어서, 본 발명의 전기 절연성 시트의 제전 장치의 몇개의 실시형태가 도면과 함께 설명된다. 전기 절연성 시트로서, 플라스틱 필름(이하, 단지, 필름이라고 한다)이 이용되는 경우에 대해서 설명된다. 그러나, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 본 발명의 제전 장치의 일실시형태의 정면 개략도이다. 이 제전 장치(5)는 필름의 제전에 바람직하게 이용된다. 도 5에 있어서, 가이드 롤(5a)과 가이드 롤(5b)에 주행하는 필름(S)이 걸쳐져 있다. 가이드 롤(5a), 및, 가이드 롤(5b)은 각각 모터(도시되어 있지 않은)에 의해 우측 둘레로 회전된다. 필름(S)은 가이드 롤(5a,5b)의 회전에 의해 화살표(5ab)의 방향으로 속도(u)[단위: ㎜/초]로 연속적으로 이동된다. 가이드 롤(5a)과 가이드 롤(5b) 사이에는 n개(단, n은 2 이상의 정수)의 제전 유닛(SU₁,…,SU_n)이 필름(S)의 이동 방향(화살표 5ab의 방향)으 로 간격을 두고 설치되고, 이들 제전 유닛(SU₁,…,SU_n)에 의해 제전 장치(5)가 구성되어 있다.

1번째의 제전 유닛(SU₁)은 제 1 전극 유닛(EUd₁)과 제 2 전극 유닛(EUf₁)으로 이루어진다. 제 1 전극 유닛(EUd₁)은 필름(S)의 제 1 면(100)을 향하고, 제 1 면(100)에 대하여 간격을 두고 설치되어 있다. 제 2 전극 유닛(EUf₁)은 필름(S)의 제 2 면(200)을 향하고, 제 2 면(200)에 대하여 간격을 두고 설치되어 있다. 제 1 전극 유닛(EUd₁)과 제 2 전극 유닛(EUf₁)은 필름(S)을 사이에 두고 서로 대향하고 있다.

1번째의 제전 유닛(SU₁)에 있어서 제 1 이온 생성 전극(5d₁)은 제 1 직류 전원(5c)에 접속되고, 제 2 이온 생성 전극(5f₁)은 제 2 직류 전원(5e)에 접속되어 있다. 제 1 직류 전원(5c)과 제 2 직류 전원(5e)은 서로 역극성의 전위를 갖는다. 따라서, 제 1 이온 생성 전극(5d₁)과 제 2 이온 생성 전극(5f₁)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있게 된다.

2번째의 제전 유닛(SU₂)에 있어서 제 1 이온 생성 전극(5d₂)은 제 2 직류 전원(5e)에 접속되고, 제 2 이온 생성 전극(5f₂)은 제 1 직류 전원(5c)에 접속되어 있다. 따라서, 제 1 이온 생성 전극(5d₂)과 제 2 이온 생성 전극(5f₂)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있게 되고, 또한, 1번째의 제전 유 닛(SU₁)에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d₁)과, 2번째의 제전 유닛(SU₂)에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d₂)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되고, 1번째의 제전 유닛(SU₁)에 있어서의 제 2 이온 생성 전극(5f₁)과, 2번째의 제전 유닛(SU₂)에 있어서의 제 2 이온 생성 전극(5f₂)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있게 된다.

m이 1 이상 n 이하의 정수일 때, m번째의 제전 유닛(SU_m)은 1번째의 제전 유닛(SU₁)과 마찬가지로, 필름(S)의 제 1 면(100)을 향하는 제 1 전극 유닛(EUd_m)과 필름(S)의 제 2 면(200)을 향하는 제 2 전극 유닛(EUf_m)으로 이루어진다. 제 1 전극 유닛(EUd_m)과 제 2 전극 유닛(EUf_m)은 각각 필름(S)에 대하여 간격을 두고 설치되며, 필름(S)을 사이에 두고 서로 대향하고 있다. 제 1 전극 유닛(EUd_m)은 제 1 이온 생성 전극(5d_m)을 갖고, 제 2 전극 유닛(EUf_m)은 제 2 이온 생성 전극(5f_m)을 갖고 있다.

각 제전 유닛(SU_m)에 있어서 제 1 이온 생성 전극(5d_m)과 제 2 이온 생성 전극(5f_m)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있다. 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛(단, p는 1 이상 n-1 이하의 정수인)에 있어서, p번째의 제전 유닛(SU_p)에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d_p)과, p+1번째의 제전 유 닛(SU_p+1)에 있어서의 제 1 이온 생성 전극(5d_p+1)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있다. p번째의 제전 유닛(SU_p)에 있어서의 제 2 이온 생성 전극(5f_p)과, p+1번째의 제전 유닛(SU_p+1)에 있어서의 제 2 이온 생성 전극(5f_p+1)은 서로 역극성의 전압을 출력하는 직류 전원에 접속되어 있다.

제전 장치(5)에 있어서의 제전 유닛(SU_m)(단, m은 1 이상 n 이하의 정수인)의 구성의 일례가 도 6a에 기초하여 설명된다. 도 6a에 있어서, 제 1 전극 유닛(EUd_m)은 제 1 이온 생성 전극(5d_m)과, 제 1 이온 생성 전극(5d_m)에 대한 개구부(SOg_m)를 갖는 제 1 실드 전극(5g_m)을 갖고 있다. 제 2 전극 유닛(EUf_m)은 제 2 이온 생성 전극(5f_m)과, 제 2 이온 생성 전극(5f_m)에 대한 개구부(SOh_m)를 갖는 제 2 실드 전극(5h_m)을 갖고 있다.

제 1 실드 전극(5g_m)의 개구부(SOg_m)는 제 1 이온 생성 전극(5d_m)의 선단부 근방에 있어서 필름(S)을 향해 개구되고, 제 2 실드 전극(5h_m)의 개구부(SOh_m)는 제 2 이온 생성 전극(5f_m)의 선단부 근방에 있어서 필름(S)을 향해 개구되어 있다. 제 1 및 제 2 실드 전극(5g_m,5h_m)은 제 1 및 제 2 이온 생성 전극(5d_m,5f_m)과의 사이에 적절한 전위차가 주어졌을 때에 각각의 이온 생성 전극(5d_m, 5f_m)에 있어서의 방전을 돕는 기능을 갖도록 설치되어 있다. 제 1 이온 생성 전극(5d_m)과 제 2 이온 생성 전극(5f_m)은 필름(S)을 사이에 두고 서로 대향하고 있다.

필름(S)의 양면에, 포지티브/네거티브의 이온을 동시에, 강제적으로 조사하기 위해서, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 평균 전계 강도 │V_m│/d_1-m이 0.26보다 커지도록, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간에 전위차를 부여하는 것이 바람직하다. 여기서, d_1-m[단위: ㎜]은 법선 방향 전극간 거리이며, V_m[단위: ㎸]은 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값이다. 이것은, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 평균 전계 강도가 이 값 이상이면 필름(S)에 강제적인 이온 조사가 일어나기 때문이다. 이 현상은, 본 발명자들에 의해, 방전 전류의 증가를 앎으로써 확인되었다.

즉, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 평균 전계 강도가 0.26 이상일 때, 2개의 이온 생성 전극(5d_m,5f_m)이 대향하지 않은 상태, 즉, 각각이 단독으로 사용된 경우에 비해서 방전 전류가 증가하는 것이 본 발명자들에 의해 발견되고, 이 전류의 증가가 필름(S)으로의 이온의 강제 조사의 목표로 되는 것이 발견되었다.

또한, 제 1 전극 유닛(EUd_m)과 제 2 전극 유닛(EUf_m)을 대향 배치한 구성의 제전 유닛(SU_m)에 있어서, 제 1 전극 유닛, 및, 제 2 전극 유닛으로서, 도 6d, 도 6f에 나타내어지는 바와 같이, 실드 전극(5g_m,5h_m)이 이온 생성 전극(5d_m,5f_m)의 근방에 배치되어 있지 않은 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(EUd_m,EUf_m)을 이용함으로써, 도 6e에 나타내어지는 바와 같은, 실드 전극(5g_m,5h_m)이 이온 생성 전 극(5d_m,5f_m)의 근방에 배치된 전극 유닛(EUd_m,EUf_m)을 이용한 경우보다 필름(S)의 표면에 부착되는 이온량을 증가시키는 것이 가능한 것이 확인되었다.

이 이유는 다음과 같다. 현재의 당업계에서 사용되고 있는 필름의 제전 장치에 있어서는, 본 발명과 같이, 필름(S)을 사이에 두고 2개의 전극 유닛이 대향 배치되어 있지 않고, 전극 유닛이 개별적으로 1개씩 사용되고 있다. 이 경우, 도 6e에 나타내어지는 바와 같이, 실드 전극(5g_m), 및, 실드 전극(5h_m)이 각각 이온 생성 전극(5d_m), 및, 이온 생성 전극(5f_m)의 선단의 근방에 배치되고, 어스에 접속됨으로써, 실드 전극(5g_m)과 이온 생성 전극(5d_m) 사이, 또는, 실드 전극(5h_m)과 이온 생성 전극(5f_m) 사이에 안정된 전위차를 주어 이온이 생성되기 때문에, 실드 전극이 필수로 되어 있다. 실드 전극이 없으면 방전이 불안정하게 되거나 하여 실용에 견딜 수 없는 것으로 되어 있었다.

그러나, 본 발명자들의 지견에 의하면, 제 1 전극 유닛(EUd_m)과 제 2 전극 유닛(EUf_m)이 대향 배치되어 있는 본 발명에 있어서는, 대향하는 제 1 이온 생성 전극(5d_m)과 제 2 이온 생성 전극(5f_m)에는, 후술과 같이, 「소정의 공통 전위」를 기준으로 서로 역극성의 전압이 인가되어 있기 때문에, 이온 생성 전극(5d_m)과 이온 생성 전극(5f_m) 사이에 안정된 이온 생성 전극간 전위차가 얻어지고, 실드 전극은 없어도 되는 것이 판명되었다.

도 6e에 나타내어지는 바와 같이, 실드 전극을 갖는 전극 유닛이 대향 배치된 경우에도, 상기한 바와 같이, 제 1 실드 전극(5g_m)과 제 1 이온 생성 전극(5d_m) 사이, 및, 제 2 실드 전극(5h_m)과 제 2 이온 생성 전극(5f_m) 사이에 안정된 전위차가 얻어진다. 따라서, 실드 전극을 갖는 전극 유닛이 이용되어도 된다. 그러나, 이 경우, 제 1, 및, 제 2 이온 생성 전극으로부터 생성된 이온은, 대략, 필름(S)의 각 면에 부착되는 종류와, 실드 전극을 통해서 어스 등에 누설되는 종류로 분류되며, 후자에 관해서는 필름(S)의 각 면의 제전에 기여하지 않는다.

바꿔 말하면, 쓸데 없는 이온이 대량으로 생성되어 있게 된다. 그 때문에, 전원으로부터 각 이온 생성 전극에 공급하는 출력 전류에 대해서도, 전자, 및, 후자 양쪽에 상당하는 전류를 공급할 필요가 있어 대용량의 전원이 필요하다. 따라서, 이와 같은 쓸모 없이 생성되는 이온이 배제되고, 이온 생성 전극으로부터 생성된 이온의 대부분이 필름(S)의 각 면에 부착되며, 작은 출력 전류로 효율 좋게 필름(S)의 각 면의 제전에 기여시키기 위해서는 제 1, 및, 제 2 전극 유닛을 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 하고, 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극을 필름(S)을 사이에 두고 대향 배치하는 형태가 더욱 바람직하게 된다. 이것에 의해, 전원은 출력 전류 용량이 작은 것으로 충분하게 된다.

이와 같이 해서, 필름(S)의 각 면에 조사할 수 있는 이온의 양은, 절대값으로 30 내지 150μC/㎡ 정도에 도달한다. 이것에 의해, 특허문헌1이나 특허문헌2에 개시된 기술에서는 달성할 수 없었던 필름(S)의 각 면의 전하의 대폭적인 저감이 가능하게 되었다.

본 발명자들은, 위에서 설명된, 직류 전압을 인가함으로써, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극간에 직류의 이온 생성 전극간 전위차를 부여하는 방법 외에, 각 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극(5d₁ 내지 5d_n)과, 각 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극(5f₁ 내지 5f_n)에 역극성의 교류 전압을 인가한다, 즉, 각 제전 유닛에 있어서 제 1 과 제 2 이온 생성 전극간에 교류의 이온 생성 전극간 전위차를 부여함으로써 시계열적으로 변화되는 포지티브/네거티브 이온 구름쌍을 필름(S)의 각 면에 조사하는 방법을 검토했다.

그러나, 교류 전압을 인가하는 경우, 제전 유닛이 1개만으로는, 특허문헌3, 및, 특허문헌4에 대해서 서술한 바와 마찬가지로, 고속으로 이동하는 필름(S)의 각 부에 있어서, 필름(S)의 각 면에, 편극성씩의 이온이 필름(S)의 이동 방향으로 주기적으로 조사될 뿐이며, 포지티브/네거티브가 혼재한 대전을 제전할 수는 없는 것이 확인되었다. 따라서, 교류 전압을 인가하는 경우에 있어서도 2이상의 제전 유닛이 필요하게 된다.

한편, 제전 유닛수가 2인 경우, 또는, 3이상의 제전 유닛을 같은 간격으로 배치한 경우, 이하에 설명하는 바와 같이, 필름(S)의 특정한 이동 속도에 있어서 제전 능력이 저하되는 현상이 생긴다.

즉, 각 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극(5d₁ 내지 5d_n)에 인가하는 교류 전압의 위상이 동일한 경우, 특정한 이동 속도에 있어서, 필름(S) 상에, 필름(S)의 이동 방향에 대하여, 모든 제전 유닛으로부터 필름(S)의 제 1 면에 양극성의 이온이 조사되는 부위(필름(S)의 제 2 면에 음극성의 이온이 조사되는 부위), 및, 모든 제전 유닛으로부터 필름(S)의 제 1 면에 음극성의 이온이 조사되는 부위(필름(S)의 제 2 면에 양극성의 이온이 조사되는 부위)가 주기적으로 생기는 상태가 발생한다. 이 상태는 동기 중첩 상태로 호칭된다.

이 상태는 인가하는 교류 전압의 주파수가 f[단위: ㎐]이며, 모든 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-(n-1))이 d₂₀[단위: ㎜]일 때, 이동 속도(u)[단위: ㎜/sec]가 식 au_a=d₂₀ㆍf(단 a는 자연수)의 관계를 만족하는 속도(u_a)[단위: ㎜/sec]로 발생한다.

동기 중첩 상태에서는 다음 2개의 문제가 생기는 경우가 있다.

문제1: 이온 조사가 필름(S) 상의 각 부위에 있어서 편극성으로 치우치기 때문에, 필름(S) 상의 각 부위에 있어서의 치우친 극성과 동극성의 전하의 제전이 곤란.

문제2: 필름(S)의 각 면에 있어서, 필름(S)의 이동 방향에 대하여, 주기적으로 생기는 포지티브/네거티브 이온의 부착 상태가 각 제전 유닛마다 동극성으로 서로 겹쳐지기 때문에, 필름(S)의 각 면의 전하를 증가시켜 버린다. 이 경우, 필름(S)의 각 면의 전하는 역극성이기 때문에, 필름(S)은 「외관상 무대전」의 상태이다.

한편, 교류 전압이 인가된 경우, 전압이 제로로 되는 시각(소호점) 전후에서는, 생성되는 이온의 양은 제로, 또는, 극히 적다. 따라서, 식 bu_b=2d₂₀ㆍf(단, b는 자연수이다)를 만족하는 속도(u_b)[단위: ㎜/sec]에 있어서는, 다음 문제가 생긴다.

문제3: 필름(S) 상에 어느 제전 유닛으로부터도 조사되는 이온의 양이 적은 부위가 생긴다.

b가 짝수인 경우는 동기 중첩을 의미하고, 이온 조사량이 많은 부분에서는 상기 문제1 및 문제2가 생기고, 이온 조사량이 적은 부분에서는 상기의 문제3이 생긴다. b가 홀수인 경우에는 반 동기 중첩이라고 할 수 있는 상태이며, 상기 문제1 및 문제2는 생기지 않는다. 그러나, 필름(S) 상에, 필름(S)의 이동 방향에 대하여 u_b/2f[단위: ㎜] 주기에서, 포지티브 이온, 네거티브 이온 모두 조사량이 많은 부분과, 상기 문제3에서 말하는 포지티브 이온, 네거티브 이온 모두 조사량이 적은 부분이 생긴다. 포지티브 이온, 네거티브 이온 모두 조사량이 많은 부분은 제전 능력이 높고, 문제는 없다. 한편, 포지티브 이온, 네거티브 이온 모두 조사량이 적은 부분은 제전 능력이 낮다. 이와 같은 제전 장치로 제전이 행해진 경우, 장치 전체의 제전 능력은, 필름(S) 상에 u_b/2f[단위: ㎜] 주기에서 나타나는, 제전 능력의 낮은 부분이 율속(律速)으로 된다. 즉, 장치 전체의 제전 능력은 낮은 것으로 된다.

필름(S)의 이동 속도가 일정 혹은 좁은 범위로 한정되는 공정을 제전 장치의 적용의 대상으로 하는 경우, 필름(S)의 이동 속도 범위 내에 상기의 동기 중첩 및 반 동기 중첩의 문제가 발생하는 이동 속도가 포함되지 않도록 제전 유닛 간격(d₂₀)이나, 인가 전압의 주파수(f)를 선택하는 것이 가능하다. 그러나, 필름(S)의 되감기를 포함하는 공정에서는 필름(S)의 이동 속도가 제로로부터 고속, 예컨대, 수 100m/분 정도까지 크게 변화된다. 이와 같은 공정을 제전 장치의 적용의 대상으로 하는 경우에는, 모든 이동 속도에 있어서 상기 동기 중첩 및 반 동기 중첩의 문제가 발생하는 이동 속도가 포함되지 않도록 제전 유닛 간격(d₂₀)이나, 인가 전압의 주파수(f)를 선택하는 것이 제전 장치의 실용적인 범위의 치수가 고려되었을 때, 대단히 곤란하게 되는 경우가 있다.

각 제전 유닛마다, 인가하는 교류 전압의 위상이나 주파수를 바꾸거나, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-(n-1))을 바꾸거나 함으로써 완전한 동기 중첩을 피하는 것은 가능하다. 그러나, 본 발명자들의 지견에 의하면, 완전한 동기 중첩 상태를 피했더라도 필름(S)의 이동 속도에 의존하는 일 없이 포지티브/네거티브의 이온 조사량(조사 회수)을 완전히 균형지게 하는 것은 용이하지 않다.

이와 같이, 필름(S)의 이동 속도가 크게 변화되는 공정에 있어서 각 제전 유닛의 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에 역극성의 교류 전압을 인가함으로써 제 1 과 제 2 이온 생성 전극간에 교류의 이온 생성 전극간 전위차를 부여한 경우에는, 상기의 동기 중첩 및 반 동기 중첩의 문제는 완전하게는 해소되지 않는다.

따라서, 특히, 필름(S)의 이동 속도가 크게 변화되는 공정에 있어서는 각 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극 사이에 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 것이 중요하게 된다. 교류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 경우에 있어서 필름(S)의 이동 속도에 따른 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-(n-1))의 설계 변경이 필요하다. 한편, 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 경우에는 필름(S)의 이동 속도에 따른 제전 유닛 간격의 설계 변경은 불필요하게 된다. 그 결과, 간편하게 사용할 수 있는 제전 장치를 용이하게 구축할 수 있다는 특히 바람직한 효과가 얻어진다.

제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극 사이에 직류의 이온 생성 전극간 전위차를 부여하는 방법으로서는, 위에 설명된 형태와 같이, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에, 접지 전위에 대하여, 역극성의 직류 전압을 인가하는 방법 외에, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에, 접지 전위에 대하여, 동극성의 다른 값의 직류 전압을 인가하는 방법이나, 제 1 또는 제 2 중 어느 하나의 이온 생성 전극의 전위를 접지 전위로 하여, 다른쪽의 이온 생성 전극에만 직류 전압을 인가하는 방법이 있다. 또한, 이들 직류 전압에 동위상의 교류 전압이 중첩된 전압을 인가하는 방법이 있다.

단, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에, 접지 전위에 대하여, 동극성의 직류 전압을 인가하는 경우, 인가 전압의 절대값이 작은 측의 이온 생성 전극에 있어서, 인가 전압과 역극성의 이온이 생성되게 된다. 즉, 이온 생성 전극에 대한 인가 전압의 극성과 이온 생성 전극에 흐르는 전류의 극성이 불일치로 되기 때문에, 4상한형(fourth quadrant type) 전원 또는 흡입형 전원(예컨대, TRek 가부시키가이샤 제품 교직양용 고압 증폭기 MODEL 20/20B 등)으로 칭해지는 전원을 사용할 필요가 생긴다.

제 1 과 제 2 이온 생성 전극에 동위상의 교류 전압이 중첩된 직류 전압이 인가되는 경우에도 마찬가지의 문제가 일어날 수 있기 때문에, 이 경우도 전원을 선택할 필요가 있다.

또한, 예컨대, 제 1 이온 생성 전극에 「소정의 공통 전위」(예컨대, 0[단위: V])에 대하여 포지티브의 전압이 인가되고, 제 2 이온 생성 전극이 어스되고, 전위가 0[단위: V]인 경우도 제 1 과 제 2 이온 생성 전극간 전위차에 의해 필름(S)의 각 면에 각각 역극성의 이온을 부착시키는 것이 가능하다. 특히, 「소정의 공통 전위」가 0[단위: V]인 상태에서 모든 이온 생성 전극에 소정 전위가 부여되는 경우, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제전 유닛의 각 제 1, 또는, 제 2 이온 생성 전극간의 전위차가 생김으로써 보다 많은 이온을 필름(S)의 각 면에 부착시킬 수 있다. 이 형태는 보다 바람직하다.

이온 생성 전극의 근방에 실드 전극을 배치하는 경우, 대향하는 이온 생성 전극간 전위차의 극성과, 이온 생성 전극과, 그 근방에 배치된 실드 전극간의 전위차의 극성이 역극성으로 되면 이온 생성이 억제되게 된다.

이것은, 예컨대, 제 1 이온 생성 전극(5d₁)의 전위가 +10㎸, 제 2 이온 생성 전극(5f₁)의 전위가 +20㎸, 제 1 과 제 2 실드 전극(5g₁,5h₁)의 전위가 0㎸인 경우이다. 이 경우, 제 2 이온 생성 전극에 대해서는 대향하는 제 1 이온 생성 전극에 대한 전위차가 +10㎸, 제 2 실드 전극에 대한 전위차가 +20㎸이며 극성이 일치하지만, 제 1 이온 생성 전극에 대해서는 대향하는 제 2 이온 생성 전극에 대한 전위차가 -10㎸, 제 1 실드 전극에 대한 전위차가 +10㎸이며 극성이 불일치하게 되고, 제 1 이온 생성 전극에 있어서의 이온의 생성이 억제된다.

이 경우, 극히 조금이기는 하지만, 제 1 이온 생성 전극으로부터 조사되는 포지티브 이온쪽이 제 2 이온 생성 전극으로부터 조사되는 네거티브 이온보다 많아, 필름 전체적으로 포지티브로 대전하는 경우가 있다. 이와 같이, 제 1 및/또는 제 2 이온 생성 전극의 근방에 실드 전극이 배치되는 경우에는, 실드 전극의 전위는 제 1 과 제 2 이온 생성 전극의 전위의 중간의 전위로 되도록 하는 것이 바람직하다.

특히, 이온 생성 전극과 실드 전극 사이에서의 스파크 방전을 피하기 위해서, 실드 전극의 전위는 제 1 과 제 2 이온 생성 전극 전위의 평균(상기 예에서는+15㎸)으로 하는 것이 바람직하다. 단, 실드 전극이 배치되는 경우에는 주변 구조물로의 방전 방지나, 근방에서의 작업자의 안전 등의 관점에서, 실드 전극의 전위는 접지 전위로 하는 것이 바람직하다.

따라서, 접지 전위에 대한 절대값이 거의 같은 역극성의 직류 전압이 제 1 및 제 2 이온 생성 전극에 인가되고, 실드 전극의 전위가 접지 전위인 구성이 실드 전극이 사용되는 경우의 바람직한 구성으로 된다. 이 구성에 있어서는 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 극성과 이온 생성 전극에 흐르는 전류의 극성도 일치한다. 따라서, 앞에 예를 든 4상한형 전원 등의 특별한 전원은 필요하지 않게 되고, 일반적인 고압 전원을 사용할 수 있으므로, 이 점으로부터도 이 형태는 바람직하다.

이온 생성 전극간 전위차는 맥동률이 5% 이하의 직류 전위차로 되도록 부여되는 것이 바람직하다. 이것은, 이온 생성 전극간 전위차에 어느 정도 이상의 맥동이 있으면, 이온 생성 전극으로부터의 이온 생성량, 및, 필름(S)의 각 면에 부착되 는 이온량에 시간적으로 편차가 생기기 때문이다. 이 경우, 교류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여된 경우와 같은 문제, 즉, 필름(S)의 이동 속도에 의존하여 이온의 과잉된 부착 불균일에 의한 대전이나, 포지티브 이온, 네거티브 이온 모두 부착량이 적은 부분이, 필름(S)의 이동 방향으로 생기는 문제가 발생한다.

이 문제에 관해서 본 발명자들은, 필름(S)을 사이에 두고 대향하는 이온 생성 전극간에 강한 전계를 발생시켜서 이온을 강제 조사하는 본 발명에 있어서는 대향하는 이온 생성 전극간의 전계가 조금 변화되면, 필름(S)의 각 면에 조사되는 이온량에 큰 변화가 보이는 현상을 찾아냈다. 이 현상은 다음에 설명되는 원인에 기초하는 것으로 생각된다.

원인A: 이온 생성량은 선행하는 이온의 영향을 받는다. 즉, 이온 생성 전극간 전위차의 절대값이 조금 저하하고, 대향하는 이온 생성 전극간의 전계의 강도가 조금 약해지면, 이온 생성 전극 선단 근방에 존재하는, 선행의 이온이 만드는 공간 전계의 영향에 의해 대폭적으로 이온 생성량이 저하된다.

원인B: 필름(S)을 사이에 두고 대향하는 이온 생성 전극간에 강한 전계가 형성되어 이온이 그다지 확산되지 않고, 이온 생성 전극간의 전계에 의한 드리프트에 의해 이온이 필름(S)의 각 면에 조사된다. 따라서, 이온 생성량의 변동이 거의 그대로 필름(S)으로의 부착 이온량의 변동으로 된다.

본 발명자들은 각 제전 유닛에 있어서 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값에 대하여 맥동률이 5% 이상으로 되면, 이온 생성량의 시간적 변동에 기인하는 필름(S)의 이동 방향에 있어서의 부착 이온량의 불균일이 맥동률의 값 이 상의 큰 것으로 되어 버리는 것을 찾아냈다. 따라서, 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값에 대하여 맥동률이 5% 이하인 것이 바람직하다. 특히, 맥동률이 1% 이하인 경우에는 필름(S)의 이동 방향에 있어서의 부착 이온량의 불균일이 실질적으로 제로로 간주되어 특히 바람직하다.

법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜]으로 되고, 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값(V_m)[단위: ㎸]의 절대값이 16㎸보다 작고, 또한, 제 1 이온 생성 전극의 선단과 제 2 이온 생성 전극의 선단 사이의 평균 전계 강도(│V_m│/d_1-m)가 0.35㎸/㎜보다 작은 경우에는, 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률(y_m)이 20% 이하이면 필름(S)의 이동 방향에 있어서의 부착 이온량의 불균일은 작다.

이것은, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 평균 전계 강도(│V_m│/d_1-m)가 0.35㎸/㎜보다 작은 경우, 평균 전계 강도에 의존한 이온의 드리프트가 충분히 크지 않기 때문에 이온의 확산의 영향이 상대적으로 크고, 맥동률(y_m)의 변동에 의해 이온 생성량에 다소의 변동이 있어도 부착 이온량의 불균일이 상대적으로 작아지기 때문인 것으로 생각된다. 단, 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값이 16㎸ 이상으로 되면 이온 생성 전극 선단 근방의 공간 이온의 영향이 현저하게 나타나기 때문에 바람직하지 못하다. 맥동률(y_m)이 20% 이상에서는 부착 이온량의 불균일은 맥동률(y_m)의 2배 정도 이상으로도 되기 때문에 바람직하지 못하다.

단, 이온 생성 전극간의 전계의 강도를 작게 하는 방법이나 이온 생성 전극 간 전위차의 시간 평균값의 절대값을 작게 하는 방법을 이용함으로써, 부착 이온량의 불균일을 작게 하는 것은 가능하지만, 동시에, 부착 이온량 자체도 적어진다. 따라서, 평균 전계 강도(│V_m│/d_1-m=0.35)가 만족되는 범위에 있어서 맥동률 5% 이하의 직류 전위차가 부여되는 것이 바람직하다.

제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 평균 전계 강도(│V_m│/d_1-m)의 상한은 스파크 방전으로의 이행에 의해 결정된다. 비특허문헌1에 의하면, 네거티브 코로나의 스파크 전압, 즉, 네거티브 직류 전압 인가시의 네거티브 코로나 방전이 스파크 방전으로 이행되는 전압의 절대값(V_b)[단위: ㎸]은, 전극간 거리(d)[단위: ㎜]에 비례하고, 약 1.5d이다. 한편, 포지티브 코로나 스파크 전압, 즉, 포지티브 직류 전압 인가시의 포지티브 코로나 방전이 스파크 방전으로 이행되는 전압은 상기 절대값(V_b)의 약 1/2, 즉, 0.75d이다.

이들로부터, 평균 전계 강도(│V_m│/d_1-m≥1.5)의 관계가 만족되어 있으면, 포지티브/네거티브 어떤 인가 전압에 있어서도 이온 생성 전극끼리의 사이에서의 스파크 방전은 억제된다. 이온 생성 전극 근방에 실드 전극이 배치되는 구성의 경우에는 이온 생성 전극과 실드 전극 사이에서도 스파크 방전이 발생하지 않는 범위에서 전압이 선택된다.

제 1 및 제 2 이온 생성 전극에, 접지 전위에 대하여, 역극성의 직류 전압이 인가되는 경우, 사용되는 직류 전원은 최대 정격 출력 전압에 대하여 맥동률 5% 이 하인 것이 바람직하다. 맥동률 1% 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 직류 전원 자체의 전압 출력 사양이 최대 정격 출력 전압에 대하여 맥동률 5%를 초과하고 있더라도, 사용하는 전압에 대한 맥동률이 5% 이하로 되는 전압 설정으로 사용하는 것이 바람직하고, 맥동률이 1% 이하인 것이 보다 바람직하다.

이것은, 제 1 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 맥동률(x_1-m)과, 제 2 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 맥동률(x_2-m)의 평균 맥동률(x_m)(=(x_1-m+x_2-m)/2)이 5% 이하이면, 가령 맥동분(교류 성분)의 위상이 역위상이여도 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률(y_m)이 5% 이하로 되기 때문이다.

따라서, 직류 전압에 적극적으로 동위상의 교류 성분이 중첩되는 경우를 제외하면, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 5% 이하이면 위상을 걱정하는 일 없이 간편하게 이용할 수 있어 바람직하다. 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률(y_m)을 1% 이하로 하기 위해서는, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 1% 이하로 되는 직류 전압이 인가되면 된다. 이 경우도 마찬가지로 맥동의 위상을 걱정하는 일 없이 사용할 수 있다.

필름(S)으로의 부착 이온량의 불균일로의 영향의 관점으로부터는, 전압 맥동률의 하한은 특별히 고려하지 않아도 되지만, 실용상, 맥동률은 0.01% 이상으로 하면 좋다. 이것은, 그 이상의 고밀도의 직류 전압을 인가해도, 필름(S)으로의 부착 이온량의 불균일로의 영향은 거의 없고, 오히려 전원이 고가인 것으로 될 뿐이기 때문이다.

이들 조건을 만족하는 맥동부의 파형은 삼각파이여도, 또한, 정현파, 구형파, 톱니파이여도 상관 없다. 도 7에, 이러한 삼각파의 변동이 있는 직류 전압의 파형의 일례가 나타내어진다.

반대로, 교류 성분의 위상은 제어가능하며, 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과, 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압에 있어서의 교류 성분의 위상이 동위상인 경우에는, 개개의 이온 생성 전극으로의 인가 전압의 맥동률이 5% 이상이여도, 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률이 5% 이하이면 된다. 단, 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률(y_m)이 5% 이하이여도, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극으로의 인가 전압의 평균 전압의 극성이 반전된 만큼의 맥동은 바람직하지 못하다.

이것은, 앞에 서술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 이온 생성 전극에, 접지 전위에 대하여, 동극성의 전압이 인가되는 경우에는, 필름(S)이 매우 조금 인가 전압의 극성으로 대전하는 경우가 있기 때문이다. 따라서, 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 합의 진동 폭은, 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 전위차의 시간적 평균값, 즉, V_m의 절대값의 0.975배 이하인 것이 바람직하다.

이상에 있어서, 2개의 제전 유닛(SU₁,SU₂)이 이용되고, 1번째의 제전 유닛(SU₁)에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브, 2번째의 제전 유닛(SU₂) 에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브일 경우가 예로서 설명되었지만, 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 이 반대이여도 상관 없다.

제전 유닛의 총수(n)는 제전하고 싶은 대전량(전하 밀도)이나 필름(S)의 이동 속도 등에 의해 2이상의 임의의 값을 가질 수 있다. 단, 그 때, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수와, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브인 제전 유닛의 수는 거의 같은 것이 바람직하다. 이것은, 예컨대, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수가, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브인 제전 유닛의 수보다 많으면, 이 차분의 수의 제전 유닛은, 제전에 기여하는 것보다 오히려, 필름(S)의 제 1 면을 포지티브(제 2 면을 네거티브)의 극성으로 시프트시키는 작용이 커지기 때문이다. 단, 이 경우도, 미세 대전의 모양을 갖는 부분에는 선택적으로 많은 이온이 부착되기 때문에 미세 대전의 모양을 저감하는 효과가 있는 점에 대해서는 변하지 않는다. 외관상 무대전의 상태도 유지된다.

이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수와, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브인 제전 유닛의 수가 거의 같다는 것은, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수를 n개의 제전 유닛 중 n/4<k<3n/4를 만족하는 정수 k개로 하는 것을 말한다. 이것은, 필름(S)의 각 면의 대전을 한쪽의 극성으로 시프트시키는 제전 유닛이 있어도, 전체의 반수 이상의 제전 유닛은 필름(S)의 각 면의 대전을 한쪽의 극성으로 시프트시키지 않고, 균형 좋게 포지티브/네거티브 각각의 이온을 조사하기 때문이다.

포지티브/네거티브 각각의 이온이, 가장 균형 좋게 조사되기 위해서는, 모든 제전 유닛의 n/2개(소수점 이하 버림)의 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 다른 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성과 역극성인 구성을 들 수 있다. 즉, n이 짝수이면, 전제전 유닛의 반수의 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 포지티브이고, 나머지의 제전 유닛에 있어서 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 네거티브인 구성으로 된다. n이 홀수인 경우에는, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수와, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브인 제전 유닛의 수가 1개 차이인 구성으로 된다.

인접하는 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차는, 위에 설명된 형태에 나타내어지는 바와 같이, 서로 역극성으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 예컨대, 10개의 제전 유닛으로 이루어지는 제전 장치에 있어서, 상류 5개의 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브로 되고, 하류 5개의 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브로 된 경우, 모든 제전 유닛을 통과한 후의 필름(S)의 제 1 면이 네거티브(제 2 면이 포지티브)의 극성으로 시프트되어 대전되기 쉬워지기 때문이다.

이 대전의 원인은, 필름(S)의 각 면에의 부착 이온량이, 필름(S)의 각 면의 대전량에 의한 영향을 받기 때문이다. 예컨대, 제 1 면이 강하게 포지티브로 대전한 필름(S)에, 네거티브 이온이 조사될 경우, 제 1 면이 무대전의 필름(S)에 네거티브 이온이 조사될 경우보다도, 필름(S)에의 네거티브 이온의 부착량이 많아지는 경향이 있기 때문이다(반대(역)의 극성의 경우도 같은 경향이 있다).

가장 바람직한 형태는 필름(S)의 이동 방향에 대하여 포지티브/네거티브의 이온이 교대로 조사되도록 인접하는 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차가 서로 역극성의 전위차로 되는 구성이다.

필름(S)의 이동 방향에 대하여 인접하는 p번째와 p+1번째(단, p는 1에서 n-1까지의 정수인)의 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 경우, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리의 값(d_1-p와 d_1-(p+1))의 최대값의 0.8배 이상 3.0배 이하인 것이 바람직하고, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리의 값(d_1-p와 d_1-(p+1))의 최대값의 0.8배 이상 2.0배 이하인 것이 보다 바람직하다.

이온 생성 전극간 전위차가 역극성인 제전 유닛의 인접 거리가 법선 방향 전극간 거리의 값의 최대값의 2.0배 이하이면, 인접하는 제전 유닛에 있어서의 각 이온 생성 전극이 형성하는 전계 상호에 의해 침 끝 근방 전계가 강화되어 이온 생성량이 증가되기 때문이다.

이온 생성 전극간 전위차가 역극성인 제전 유닛의 인접 거리가 법선 방향 전극간 거리의 값의 최대값보다 작아지면, 이온 생성량은 증가하지만, 생성 이온은 인접하는 이온 생성 전극을 향해 이동하기 쉬워져 필름(S)의 표면에 도달하기 전에 재결합한다. 또한, 제전 유닛 간격이 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배 이하에 가까우면, 이온 생성량의 증가분 이상으로 이온의 재결합의 비율이 증가하기 때문에 필름(S)의 표면에 도달하는 이온량이 감소된다.

한편, 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 동극성으로 되어 있는 부분에 대해서는 다음과 같이 생각된다.

즉, 인접하는 p번째와 p+1번째(단, p는 1에서 n-1까지의 정수인)의 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차가 동극성일 경우, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리의 값(d_1-p와 d_1-(p+1))의 최대값의 2.0배 이상인 것이 바람직하다.

이것은, 이온 생성 전극간 전위차가 서로 역극성인 제전 유닛끼리의 경우와 반대로, 이온 생성 전극간 전위차가 동극성인 제전 유닛의 거리가 법선 방향 전극간 거리의 값의 최대값의 2.0배보다 작으면, 인접하는 이온 생성 전극간의 전계에 의해 침 끝 근방의 전계가 서로 약해져 이온 생성량이 감소되기 때문이다. 제전 유닛의 인접 거리가 법선 방향 전극간 거리의 값의 최대값의 2.0배 이상이면, 인접하는 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차가 동시에 동극성이여도, 각각의 이온 생성 전극의 침 끝 근방의 전계에는 거의 영향이 없어 이온 생성량은 거의 감소하지 않는다.

각 제전 유닛의 제 1 전극 유닛이 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 제 2 전극 유닛이 제 2 실드 전극을 갖고, 인접하는 p번째와 p+1번째(단, p는 1에서 n-1까지의 정수인)의 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차일 경우, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번 째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수(W_p와 W_p+1)의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.0배 이상 1.5배 이하인 것이 바람직하다.

이온 생성 전극간 전위차가 역극성인 제전 유닛의 인접 거리가 가까우면, 인접하는 이온 생성 전극의 사이에서 침 끝 근방 전계를 서로 강하게 하기 때문에 각각의 이온 생성 전극에 있어서 이온 생성량이 증가한다. 이 때문에, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.5배 이하인 것이 바람직하다. 단, 이온 생성 전극간 전위차가 역극성인 제전 유닛의 인접 거리가 너무 가까우면, 역극성의 이온끼리가 필름(S)의 표면에 도달하기 전에 재결합한다.

각 제전 유닛에 있어서의 각 전극 유닛이 실드 전극을 가질 경우, 이온은 제 1 과 제 2 이온 생성 전극을 연결하는 선분의 부분에만 집중하지 않고, 각 제전 유닛의 폭치수에 거의 필적하는 퍼짐을 가지고서 필름(S)의 표면에 조사된다. 이것은, 실드 전극에 의해 제 1 과 제 2 이온 생성 전극을 연결하는 선분의 주위의 법선 방향 전계를 약화시킬 수 있기 때문이다. 이 이온의 퍼짐 때문에, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.0배 이상인 것이 바람직하다.

필름(S)의 이동 방향에 인접하는 이온 생성 전극끼리가 침 끝 근방의 전계를 서로 강화하는 경우, 인접하는 각 이온 생성 전극으로부터 조사되는 역극성의 이온 량이 서로 균형을 이루는 경향이 있다. 따라서, 각 제전 유닛 마다의 이온 생성 능력의 차가 작아지게 되어 특히 바람직하다.

각 제전 유닛의 제 1 전극 유닛이 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 제 2 전극 유닛이 제 2 실드 전극을 갖고, 인접하는 p번째와 p+1번째(단, p는 1에서 n-1까지의 정수인)의 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차가 동극성일 경우, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]은 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

이 이유는 아래와 같이 생각된다. 즉, 각 제전 유닛에 있어서의 각 전극 유닛이 실드 전극을 가질 경우, 이온 생성 전극과 실드 전극 사이의 전계가 방전에 지배적인 것이 많지만, 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]이 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.5배 이하로 되면, 인접하는 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차의 영향을 무시할 수 없게 되어 침 끝 근방의 전계를 서로 약화시켜 버리기 때문이다.

인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛 간격(d_2-p)[단위: ㎜]이 인접하는 p번째와 p+1번째의 제전 유닛의 폭치수의 평균값(W_p+W_p+1)/2[단위: ㎜]의 1.5배보다 큰 경우, 이온 생성량은 1.5배의 경우와 거의 바뀌지 않는다.

필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전 위차의 극성과 제전 유닛 간격의 관계는, 필름(S)의 폭방향에 있어서의 부분 전극간에 있어서도 동일한 관계가 성립하는 것으로 생각된다.

도 12A는 본 발명의 제전 장치에 이용되는 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛의 일례의 사시도, 도 12B는 본 발명의 제전 장치에 이용되는 실드 전극을 갖는 전극 유닛의 일례의 사시도이다. 도 12A 및 도 12B에 있어서 이온 생성 전극(8a)은 다수의 침상 전극과 같은 부분 전극(8a₁,8a₂,‥)으로 형성되어 있다. 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극의 간격(d₅)이 작을 경우, 즉, d₅<0.8d_1-m의 관계를 만족하고 있을 경우, 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극에 대하여 서로 역극성의 전압이 인가되거나 하여 큰 전위차가 부여되면, 각 부분 전극으로부터 생성된 포지티브, 네거티브의 이온이 재결합되어 중화되기 쉬워진다. 그 결과, 필름(S)의 각 면에 부착되는 이온량이 감소된다.

따라서, 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극에 인가되는 전압은 「소정의 공통 전위」(예컨대, 0[단위: V] 전위의 어스 전위)에 대하여 서로 동극성으로 하는 등 전위차가 작아지도록 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 포지티브, 네거티브의 이온의 재결합, 및, 그것에 의해 야기되는 전원으로부터의 출력 전류 증가가 억제되어 소용량의 전원의 사용이 가능하게 된다.

필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극에 인가되는 전압이 「소정의 공통 전위」에 대하여 서로 역극성이며, 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극의 간격(d₅)이 클 경우, 즉, d₅<0.8d_1-m의 관계를 만족하고 있을 경우, 생성된 포지 티브, 네거티브의 이온의 결합은 억제되지만, 필름(S)의 폭방향 전체면에 대한 균일한 이온 부착이 어렵게 된다. 따라서, 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극의 간격(d₅)이 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배보다 작은 값을 갖고, 필름(S)의 폭방향에 인접하는 각 부분 전극에 서로 동극성의 전압이 인가되는 형태가 바람직하다. 또한, 이온 생성 전극은 부분 전극의 집합체가 아니고, 단일의 도체로 이루어지는 와이어 전극이어도 된다. 이 경우의 간격(d₅)은 제로로 간주된다.

이온 생성 전극간 전위차가 포지티브인 제전 유닛의 수와, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브인 제전 유닛의 수를 거의 동수로 하고, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 서로 역극성으로 하는 구성으로 되어도, 모든 제전 유닛을 통과한 후의 필름(S)의 각 면이 포지티브 또는 네거티브 중 어느 하나의 극성으로 약간 강하게 대전되어 있는 경우가 있다. 원인으로서는 다음 3점이 생각된다.

원인C: 필름(S)의 이동 방향에 대하여 최하류의 제전 유닛으로부터 필름(S)의 각 면으로의 부착 이온량은, 상술한 바와 같이, 필름(S)의 각 면에 존재하는 대전의 영향에 의해 많아지기 쉽고, 필름(S)의 각 면이 한쪽의 극성으로 대전된다. 이것은, 필름(S)의 이동 속도가 느릴수록 강한 경향이 있다. 또한, 전극 유닛이 이온 생성 전극 노출형의 경우, 보다 강한 경향이 있다.

원인D: 각 제전 유닛에 있어서 이온 생성 능력의 차가 있다. 예컨대, 1번째 의 제전 유닛에 있어서의 필름(S)의 각 면에 대한 이온 생성량이 적고, 2번째의 제전 유닛에 있어서의 필름(S)의 각 면에 대한 이온 생성량이 많은 경우, 필름(S)의 각 면이 2번째의 제전 유닛으로부터의 이온 조사의 영향을 받아 대전된다.

원인E: 전원 고장 등에 의한 각 제전 유닛으로부터의 이온 생성의 기능 정지. 이온 생성의 기능이 정지된 제전 유닛으로부터 필름(S)의 각 면에 조사될 이온의 극성과, 역극성으로 필름(S)의 각 면이 대전된다. 또한, 포지티브 전압을 출력하는 직류 전원, 또는, 네거티브 전압을 출력하는 직류 전원의 편측만이 고장난 경우에는, 필름(S)의 한쪽의 면으로의 이온 부착이 정지되면, 이것에 맞추어 필름(S)의 반대면으로의 이온 부착도 억제되기 때문에, 필름(S)이 외관상 대전되는 것은 거의 없다.

원인C 내지 E에 의해 필름(S)의 각 면이 포지티브 또는 네거티브 중 어느 하나의 극성으로 대전되고 있는 경우에 있어서도, 필름(S)은 외견상의 무대전 상태에 있다. 필름(S)의 각 면에는 미세 대전의 불균일이나, 주기적인 대전이 거의 없고, 필름(S)의 각 면이 직류적으로 역극성으로 대전되고 있는 상태에 있다.

이와 같은 대전 상태를 갖는 필름이여도 이 대전 자체가 문제로 되는 일은 비교적 적다. 이것은, 도포 불균일이나 증착 후의 스태틱 마크의 발현 등에 있어서는 대전 모양 등이 나타내는 필름의 국소적인 대전이 문제로 되는 일이 많기 때문에다.

도 8에 본 발명의 제전 장치의 다른 실시형태가 나타내어진다. 필름(S)의 각 면의 대전량을 보다 낮게 하고 싶은 경우에는 도 8에 나타내어지는 제전 장치가 바 람직하게 이용된다. 도 8에 있어서, 제전 후(전체 제전 유닛을 통과 후)의 필름(S)의 제 1 면(100)의 전위가, 필름(S)의 제 2 면(200)이 도전성 부재(가이드 롤(5b))와 접촉하고 있는 상태에서, 전위계 등의 전위 측정 수단(5m)에 의해 측정된다. 측정된 전위의 절대값이 작아지도록, 1이상의 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 이온 생성 전극간 전위차의 제어수단(5n)에 의해 제어된다.

예컨대, 측정된 필름(S)의 제 1 면(100)의 전위(제 1 면(100)의 배면 평형 전위)가 포지티브이면, 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압이 포지티브인 제전 유닛에 있어서, 포지티브의 인가 전압의 절대값을 작게 하여 포지티브의 이온 생성 전극간 전위차를 작게 한다. 또는, 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압이 네거티브인 제전 유닛에 있어서, 네거티브의 인가 전압의 절대값을 크게 하여 네거티브의 이온 생성 전극간 전위차를 크게 한다. 이들에 의해, 필름(S)의 제 1 면(100)의 전위가 제로에 가까워지도록 제어함으로써 필름(S)의 각 면의 대전량을 보다 낮게 조정할 수 있다.

여기서는, 필름(S)의 제 1 면(100)의 전위가 포지티브인 경우의 예를 들었지만, 전위가 네거티브인 경우에는 위와는 반대의 제어를 하면 되고, 또한, 필름(S)의 제 1 면(100)이 도전성 부재와 접촉하고 있는 상태에서 필름(S)의 제 2 면(200)의 배면 평형 전위를 측정함으로써 마찬가지의 제어가 가능하다.

모든 제전 유닛을 통과한 후의 필름(S)의 각 면이 최하류의 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성에 의존해서 대전되기 쉬은 경우에는, 미 리, 최하류, 즉, n번째의 제전 유닛(SU_n)에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 절대값을 다른 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 절대값보다 작게 하면 된다. 또는, 최하류의 제전 유닛(SU_n)의 법선 방향 전극간 거리(d_1-n)를 다른 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리(d1-1 내지 d_1-(n-1))보다 크게 하면 된다. 게다가, 최하류의 제 n 번째에 있어서의 제전 유닛의 전극 어긋남량(d_0-n)을 다른 제전 유닛의 전극 어긋남량보다 크게 하면 된다.

또한, 최하류의 제 n 번째를 포함하는 1개 이상의 제전 유닛의 제 1, 및, 제 2 전극 유닛에 있어서, 도 12A의 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(8A)이 아니라 도 12B의 실드 전극을 이온 생성 전극 근방에 갖는 전극 유닛(8B)을 사용하거나 하여 최하류의 제전 유닛에 있어서의 이온의 조사량을 적게 해 두면 된다. 이들 방법은, 최하류의 제전 유닛에 대해서만 이용해도 되고, 제전 유닛의 상류로부터 하류에 걸쳐 서서히 이용해도 된다.

도 9에 본 발명의 제전 장치의 다른 실시형태가 나타내어진다. 도 9에 있어서 제전 장치(5)는 복수의 직류 제전 유닛의 하류에, 필름(S)을 사이에 두고 대향하여 배치되며, 제 1 교류 이온 생성 전극(5i)과 제 2 교류 이온 생성 전극(5j)을 갖는 교류 제전 유닛을 추가로 갖는다.

이 교류 제전 유닛은 복수이어도 된다. 제 1 교류 이온 생성 전극(5i)과 제 2 교류 이온 생성 전극(5j)에 서로 역극성의 교류 전압이 교류 전원(5k,5l)으로부터 인가되고, 제 1 교류 이온 생성 전극(5i)과 제 2 교류 이온 생성 전극(5j) 사이 에 교류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여된다. 이것에 의해, 굳이, 필름(S)의 각 면에 필름(S)의 이동 방향으로 포지티브/네거티브의 약한 대전 불균일을 만들어 필름(S)의 각 면의 대전이 편극성으로 치우치지 않도록 되어 있다.

특히, 필름(S)의 이동 개시 직후나, 정지 직전 등, 속도의 변화율이 큰 경우에는 적극적으로 교류 제전 유닛을 사용하는 것이 바람직하다. 도 5의 제전 장치에 있어서는 필름(S)의 이동 속도가 일정하면, 이동 속도에 의해서 필름(S)의 각 면의 각 부로의 포지티브/네거티브 이온 조사의 균형이 크게 무너지는 일은 없다.

그러나, 이동 개시나, 정지 직전 등, 필름(S)의 속도 변화의 비율이 큰 부분에서는, 필름(S)이 1번째의 제전 유닛의 바로밑을 지날 때의 이동 속도와, 2번째의 제전 유닛의 바로밑을 지날 때의 이동 속도가 크게 다르게 된다. 이것에 의해서, 1번째의 제전 유닛으로부터 필름(S)의 각 면에 단위면적당 조사되는 이온량과, 2번째의 제전 유닛으로부터 필름(S)의 각 면에 단위면적당 조사되는 이온량에 큰 차가 생긴다. 이 큰 차가 생기는 것은 가속 개시, 감속 직전의 아주 약간의 시간(몇 초 정도)이기 때문에, 이 동안에만 인가 전압을 차단하거나 저감되도록 제어하는 것도 가능하다.

직류 전원의 고장 등에 의해 필름(S)의 각 면이 편극성으로 대전되어 있는 경우에도, 최하류에 교류 제전 유닛을 구비함으로써 필름(S)의 각 면의 편극성의 대전을 저감하는 것도 가능하기 때문에, 직류 제전 유닛의 더욱 하류에 교류 제전 유닛을 구비하는 것이 바람직하다.

특히, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛의 경우에 현저하지만, 각 제전 유 닛의 제 1, 및, 제 2 이온 생성 전극이 침 형상 구조의 부분 전극의 경우, 필름(S)의 각 면에 있어서 필름(S)의 폭방향으로 생성 이온의 부착 불균일이 발생하는 경우가 있다. 이 이유는 다음과 같이 생각된다.

이유1: 대향 배치된 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 전계가 강하고, 특히, 대향하는 침 형상 부분 전극 바로밑의 전계가 강하기 때문에, 생성된 이온은 침 형상 부분 전극 바로밑의 필름(S)의 각 면을 향해 가속되어 부착되기 쉽다.

이유2: 필름(S)의 폭방향으로 복수 배열된 인접하는 침 형상 부분 전극끼리의 사이의 범위에 있어서는, 각 침 형상 부분 전극 바로밑보다 전계가 약해지기 때문에 생성 이온의 가속력이 약해져 부착 이온량이 적어진다.

이와 같은 경우도, 최하류에 교류 제전 유닛을 구비함으로써 필름(S)의 폭방향의 부착 이온량의 불균일을 완화할 수 있기 때문에, 직류 제전 유닛의 더욱 하류에 교류 제전 유닛을 구비하는 것이 바람직하다.

하류에 구비하는 교류 제전 유닛의 전극 유닛으로서는 도 12A의 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(8A)이 아니라, 도 12B의 이온 생성 전극의 근방에 실드 전극을 갖는 전극 유닛(8B)을 사용하는 쪽이 바람직하다. 이것은, 실드 전극을 갖는 전극 유닛을 이용함으로써 필름(S)의 각 면에 대하여 필름(S)의 폭방향으로 큰 불균일 없이 균일하게 이온을 부착시킬 수 있게 되기 때문이다. 이 경우, 실드 전극에는 어스 전위를 부여하는 것이 좋다.

전원의 고장 등에 의해 필름(S)의 각 면이 역극성으로 대전되는 것을 피하기 위해서, 1개의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극과, 다른 1개의 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극을 단일의 전원에 접속해 두는 것이 바람직하다. 이와 같은 접속을 행하는 제전 유닛의 수는 단일의 전원에 제 1 이온 생성 전극이 접속되는 제전 유닛의 수와 제 2 이온 생성 전극이 접속되는 제전 유닛의 수가 동일하면 특별히 수에 구애되지는 않는다. 이와 같이 해 두면, 예컨대, 1개의 직류 전원이 고장난 경우, 전체에서의 이온 조사량은 감소되지만, 필름(S)의 각 면에 조사되는 이온량이 포지티브/네거티브 모두 감소하기 때문에 필름(S)의 각 면의 과잉의 대전을 회피하는 것이 가능하며, 고장의 경우에도 필름(S)의 각 면을 편방의 극성으로 대전시키는 것이 적은 제전 장치가 얻어진다.

본 발명의 제전 장치에 있어서 각 이온 생성 전극에 인가되는 직류 전압은, 대기압중에 있어서는 절대값으로 3㎸ 이상 15㎸ 이하 정도가 바람직하다. 법선 방향 전극간 거리는 10㎜ 이상 50㎜ 이하가 바람직하다. 각 제전 유닛의 이온 생성 전극의 선단은 완전히 대향 배치, 즉, 필름(S)의 이동 방향으로, 벗어나지 않게 대향 배치되어 있는 것이 가장 바람직하다. 단, 상기한 바와 같이, 필름(S)이 모든 직류 제전 유닛을 통과 후, 필름(S)의 각 면에 있어서의 대전이 포지티브/네거티브 어느 한쪽의 편극성으로 시프트되는 경우에는, 최하류의 n번째의 직류 제전 유닛의 전극 어긋남량(d_0-n)을 적극적으로 조정하여 필름(S)의 각 면의 포지티브/네거티브의 대전을 균형지게 해도 된다.

다음에, 본 발명의 제전 장치를 이용하여 필름의 제전을 행한 결과를, 실시예 및 비교예를 이용하여 설명한다.

실시예 및 비교예에 있어서의 제전 효과의 평가는 다음 방법에 의해 행해졌다.

필름의 각 면의 배면 평형 전위, 및, 전하 밀도의 측정 방법:

필름의 피평가면과는 반대의 면을 직경 10㎝의 하드 크롬 도금 롤로 이루어지는 금속 롤에 밀착시키고, 피평가면의 전위를 측정했다. 전위계로서 몬로에 엘렉트로닉스(주)사 제품 모델 244를 이용하고, 그 센서로서 개구부 직경 0.5㎜를 갖는 몬로에 엘렉트로닉스(주)사 제품 프로브 1017EH를 이용했다. 전위계를 필름상 0.5㎜의 위치에 두었다. 이 위치에서의 시야는 몬로에 엘렉트로닉스(주)사 카탈로그에 따라 직경 약 1㎜의 범위이다. 금속 롤을 리니어 모터를 사용하고, 약 1m/분의 저속으로 회전시키면서 전위계로 배면 평형 전위(V_f)[단위: V]를 측정했다.

배면 평형 전위 분포는 다음 방법에 의해 구했다. 즉, 필름 폭방향으로 전위계를 전극 유닛의 구조에 따른 적절한 거리(예컨대, 침의 폭방향 간격의 2배 정도의 거리, 통상, 20㎜ 정도의 거리) 스캔시켜서, 절대값의 최대값이 얻어지는 폭방향의 위치를 정한다. 다음으로, 폭방향의 위치를 고정하여 전위계를 필름이 제전 처리되었을 때의 필름의 이동 방향, 즉, 필름의 길이방향으로 스캔시켜서 전위를 측정한다. 필름 면내의 배면 평형 전위는, 2차원적으로 모든 포인트를 측정하는 것이 이상적이지만, 상술한 필름의 길이방향의 전위의 분포에 의해 필름 면내의 전위의 분포를 근사한다.

필름 폭이 1m를 초과하는 경우에는 필름의 폭방향의 거의 중앙부와 단부에 있어서 20㎜ 정도를 잘라내고, 전위계를 스캔시켜 최대값이 얻어지는 장소를 찾고, 그 후, 필름이 제전 처리되었을 때의 필름의 이동 방향으로 전위계를 스캔시켜서 전위를 측정한다. 또한, 제전 전의 필름의 폭방향의 특정 위치에 국소적으로 강한 대전 개소가 보여진 경우, 제전 전, 후의 필름에 대하여 그 폭방향의 위치에 있어서 필름의 이동 방향으로 전위계를 스캔시켜 전위를 측정한다.

배면 평형 전위(V_f)[단위: V]에 의해 센서 바로밑의 필름 피평가면의 전하 밀도(σ)[단위: C/㎡]를 관계식 σ=C×V_f(단, C는 단위면적당의 정전 용량[단위: F/㎡])에 의해 구한다. 필름 두께가 측정 시야보다 충분히 작으므로, 단위면적당의 정전 용량(C)은 평행 평판의 정전 용량 C=ε₀×ε_r/d_f(단, d_f는 필름의 두께, ε₀은 진공중의 유전율 8.854×10^-12F/m, ε_r은 필름의 비유전률)에 의해 근사했다. 폴리에틸렌테레프탈레이트의 비유전률(ε_r)은 3으로 한다.

본 발명에 있어서 제전의 효과를 판정함에 있어서는 이하의 2개의 관점으로부터 판정을 행하고 있다.

판정1: 제전 전에 필름의 각 면(표면과 이면, 또는, 제 1 면과 제 2 면)이 모두 포지티브/네거티브로 강하고, 또한, 양면이 역극성으로 대전되어 있었던 필름에 있어서 제전 후의 전하 밀도의 진동 폭이 대폭적으로 저감할 수 있는지의 여부.

이 판정에는, 제전 전에 필름의 각 면이 진동 폭 150μC/㎡ 이상의 전하 밀도에서 역극성으로 대전되어 있는 것을 이용하고, 다음 3단계에서 판정을 행하였 다.

「최량」: 제전 후의 전하 밀도의 진동 폭이 30μC/㎡ 이하의 것.

「양호」: 제전 후의 전하 밀도의 진동 폭이 30μC/㎡ 이상이지만, 진동 폭이 제전 전후에서 30μC/㎡ 이상 저하되어 있는 것.

「불가」: 제전 전후에서의 전하 밀도의 진동 폭의 저하가 30μC/㎡보다 작은 것.

전하 밀도의 진동 폭의 기준을 30μC/㎡로 한 것은, 종래의 제전 기술에 의한 제전인 「외견상의 제전」에 있어서는, 양면 양극성 대전의 전하 밀도의 저하가 제로, 또는, 기껏해야 절대값으로 1μC/㎡이며, 이보다 큰 양의 전하를 제전할 수 있는 것이 명확한 것에 따른다.

판정2: 제전 전에 필름의 각 면이 실질적으로 무대전이었던 필름에 있어서 제전 후의 필름에 과잉의 대전을 발생시키고 있지 않은지의 여부.

이 판정에는 제전 전에 필름의 각 면의 전하 밀도의 절대값이 30μC/㎡ 이하인 것을 사용하고, 다음 4단계에서 판정을 행하였다.

「최량」: 제전 후의 전하 밀도의 절대값의 최대값이 30μC/㎡ 이하이며, 전하 밀도의 진동 폭이 60μC/㎡ 이하인 것.

「양호」: 제전 후의 전하 밀도의 절대값의 최대값이 100μC/㎡ 이하이며, 전하 밀도의 진동 폭이 60μC/㎡ 이하인 것.

「약간 양호」: 제전 후의 전하 밀도의 절대값의 최대값이 100μC/㎡ 이하이며, 전하 밀도의 진동 폭이 60μC/㎡보다 크고, 90μC/㎡ 이하인 것.

「불가」: 제전 후의 전하 밀도의 절대값의 최대값이 100μC/㎡보다 크고, 및/또는, 전하 밀도의 진동 폭이 90μC/㎡보다 큰 것.

실험1: 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 인접하는 제전 유닛의 이온 생성 전극간 전위차가 역극성의 직류 전위차인 제전 장치와, 전극 유닛(7)(도 14)을 이용하고, 이온 생성 전극간 전위차가 교류 전위차인 제전 장치의 원반A-1을 이용한 비교 실험.

실시예1

도 5에 나타내어지는 제전 장치(5)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서 폭 300㎜, 두께 38㎛의 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(S)(도레이 가부시끼가이샤 제품 루미라 38S28, 원반A-1이라 함)을 이용하고, 표 1에 나타내어지는 속도(u)[단위: m/분]로 필름(S)을 이동시켰다. 원반A-1에는 제전 전에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 필름(S)의 폭방향 10㎜의 범위에 필름(S)의 이동 방향으로 1.1 내지 1.2㎜ 주기의 주기적인 대전을 실시했다.

도 10의 화살표 TD가 필름(S)의 폭방향, 화살표 MD가 필름(S)의 이동 방향을 나타낸다. 주기적 대전부(도 10의 A-A'의 부분)의 제 1 면의 배면 평형 전위의 분포는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 필름(S)의 이동 방향으로, 0V를 중심으로 진동 폭이 270V(각 면의 전하 밀도의 진동 폭은 190μC/㎡)의 대략 정현파 형상이며, 제 2 면의 배면 평형 전위의 분포는 제 1 면의 배면 평형 전위와 역극성이고, 절대값은 거의 동일하였다. 또한, 대전 부분(폭 10㎜의 부분) 이외의 필름(S)의 각 면의 각 부의 배면 평형 전위는 절대값으로 15V 이하, 그 전하 밀도는 -10 내지 +10μC/ ㎡의 범위 내이며, 거의 무대전의 상태인 것을 확인했다.

제 1 및 제 2 전극 유닛으로서는 도 12B의 전극 유닛(8B)(HER 타입 전극-카수가 덴키 가부시키가이샤 제품)을 이용했다. 전극 유닛(8B)에 있어서의 이온 생성 전극(5d₁ 내지 5d_n), 및, 이온 생성 전극(5f₁ 내지 5f_n)은 침 전극 열(8a)(부분 전극(8a₁,8a₂,‥)의 집합체)로 이루어진다. 각 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 간격(d₅)은 모두 10㎜이었다. 침 전극 열(8a)과 실드 전극(8b)은 절연재료(염화비닐)(8d,8e)에 의해 서로 절연되어 있다. 실드 전극(8b)은 폭방향으로 연속적으로 배치되어 있다.

각 제전 유닛에 있어서, 제 1 및 제 2 전극 유닛을 필름(S)의 이동 방향에 대하여 직교하도록, 또한, 필름(S)의 면과 평행하게 되도록, 필름(S)을 사이에 두고 배치하고, 제 1 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단과 제 2 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단이 대향하도록 배치했다. 제전 유닛의 총수(n)는 8로 하였다. 각 제전 유닛의 폭치수(W₁ 내지 W₈)는 모두 40㎜이었다.

각 전극 유닛에 있어서의 침 전극 열의 침의 선단, 즉, 각 제전 유닛의 각 이온 생성 전극의 선단은 필름(S)의 폭방향으로 직선상으로 늘어서고, 필름(S)의 법선 방향 및 이동 방향에 대한 전극의 휨은 무시할 수 있을 만큼 작았다.

법선 방향 전극간 거리(d_1-1 내지 d_1-8)는 모두 40㎜로 하고, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-7)은 모두 55㎜로 하였다. 각 전극 유닛의 실드 전극의 개구폭(SOg₁ 내지 SOg₈, 및, SOh₁ 내지 SOh₈)은 모두 18㎜이었다. 실드 전극(8b)은 모두 접지했다.

각 제전 유닛에 있어서 대향하는 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 절대값의 같은 직류 전압이 인가되었다. 필름(S)의 이동 방향에 대하여 최상류에서 홀수(1,3,5,7)번째의 제전 유닛에 있어서의 제 1 이온 생성 전극에는 포지티브의 직류 전압이 인가되고, 필름(S)의 이동 방향에 대하여 최상류에서 짝수(2,4,6,8)번째의 제전 유닛에 있어서의 제 1 이온 생성 전극에 네거티브의 직류 전압이 인가되었다. 즉, 홀수번째의 제전 유닛에 있어서는 그 이온 생성 전극간 전위차의 극성은 포지티브이며, 짝수번째의 제전 유닛에 있어서는 그 이온 생성 전극간 전위차의 극성은 네거티브이다.

인가 전압의 시간적 평균값의 절대값은 모두 동일한 전압(V₀)으로 하고, V₀은 8㎸로 하였다. 각 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 절대값은 16㎸로 하였다. 직류 전압의 인가에는, 2대(포지티브 전압 인가용, 네거티브 전압 인가용 각 1대)의 함수 발생기(모두 NF 회로 설계 블록 가부시키가이샤 제품 펑션 신시사이저 1915)로부터의 직류 전압 출력을, 2대(포지티브 전압 증폭용, 네거티브 전압 증폭용 각 1대)의 고압 전원(모두 TRek 가부시키가이샤 제품 MODEL 20/20B)으로 증폭한 것을 사용했다.

직류 인가 전압의 맥동률은, 전압 증폭 전의 파형을 오실로스코프(일본 휴렛패커드 가부시키가이샤 54540C)로 확인한 결과, 0.1% 이하이었다. 고압 전원의 증 폭률은 2000배이며, 정밀도는 0.1%이다. 각 제전 유닛에 있어서의, 제 1 과 제 2 이온 생성 전극에 인가하는 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률은 모두 동일한 맥동률(x₀)로 0.1%이었다. 맥동 성분은 맥동률이 포지티브인 직류 전압, 네거티브인 직류 전압 모두 0.1% 이하이었다.

필름(S)의 이동 방향에 대하여, 최상류로부터 홀수(1,3,5,7)번째의 각 제전 유닛에 있어서, 포지티브의 직류 전압이 인가되는 제 1 이온 생성 전극으로부터 단위시간당 생성되는 이온량을 이온량 측정기(시무코 제품 MODEL ICM-2)로 측정한 결과, 음극성의 이온량은 제로이며, 시간적으로 거의 일정량의 양극성의 이온이 얻어졌다. 한편, 필름(S)의 이동 방향에 대하여, 최상류로부터 홀수(1,3,5,7)번째의 각 제전 유닛에 있어서, 네거티브의 직류 전압이 인가되는 제 2 이온 생성 전극으로부터 단위시간당 생성되는 이온량을 측정한 결과, 양극성의 이온량은 제로이며, 시간적으로 거의 일정량의 음극성의 이온이 얻어지고, 그 절대값은 제 1 이온 생성 전극으로부터 생성되는 양극성의 이온량과 거의 동일하였다. 필름(S)의 이동 방향에 대하여, 최상류로부터 짝수(2,4,6,8)번째의 각 제전 유닛에 있어서의 각 이온 생성 전극에 있어서도, 측정되는 이온의 극성은 다르지만, 상기, 홀수번째의 각 제전 유닛과 같은 결과가 얻어졌다. 이것 때문에, 이동하는 필름(S)의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여, 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 동시에 조사되고, 그 후, 이동하는 필름(S)의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여, 상기 조사시와는 극성이 반전된 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 동시에 조 사되고, 또한, 각각의 극성의 이온의 양이 실질적으로 같게 되는 것을 확인했다.

실드 전극(5g₁ 내지 5g₈, 및, 5h₁ 내지 5h₈)은 모두 접지했다. 필름(S)은 각 제전 유닛에 있어서의 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 대략 중앙을 통과하도록 했다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위의 분포를 조사하여 전하 밀도를 구했다. 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위[단위: μC/㎡], 및, 각각의 판정 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예1

도 13에 나타내어지는 제전 장치(6)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서, 실시예1과 동일한 대전을 실시한 원반A-1을 이용하고, 표 1에 나타내어지는 속도(u)[단위: m/분]로 필름(S)을 이동시켰다.

제 1 및 제 2 전극 유닛으로서는 도 14에 나타내어지는 침 전극 열(7a)이 이온 생성 전극인 전극 유닛(7)을 사용했다. 각 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 간격(d₅)은 12.7㎜이었다. 침 전극 열(7a)과 실드 전극(7b)은 절연재료(테플론(등록상표))(7d)에 의해 서로 절연되어 있다. 각 제전 유닛에 있어서 제 1 및 제 2 전극 유닛을 필름(S)의 이동 방향에 대하여 직교하도록, 또한, 필름(S)의 면과 평행하게 되도록 필름(S)을 사이에 두고 배치하고, 제 1 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단과 제 2 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단이 대향하도록 배치했다. 제 전 유닛의 총수(n)는 8로 하였다.

각 전극 유닛에 있어서의 침 전극 열의 침의 선단, 즉, 각 제전 유닛의 각 이온 생성 전극의 선단은 필름(S)의 폭방향으로 직선상으로 늘어서고, 필름(S)의 법선 방향 및 이동 방향에 대한 전극의 감소는 무시할 수 있을 만큼 작았다.

법선 방향 전극간 거리(d_1-1 내지 d_1-8)는 모두 25㎜로 하고, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-7)은 모두 30㎜로 하였다.

전체 제전 유닛에 있어서 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압은 모두 동위상으로 하고, 전체 제전 유닛의 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압도 모두 동위상으로 하였다. 제 1 및 제 2 이온 생성 전극에 접속하는 전원(6c,6e)에는 실효 전압 4㎸, 주파수 60㎐의 교류 전원을 이용하고, 서로 역위상으로 되도록 전원 내부의 승압 변압기의 입력을 바꾸었다.

전체 제전 유닛의 제 1 및 제 2 전극 유닛에 있어서의 실드 전극(7b)은 모두 접지했다. 필름(S)은 각 제전 유닛에 있어서의 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 대략 중앙을 통과하도록 했다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위의 분포를 조사하여 전하 밀도를 구했다. 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 무대전 부분(대전부 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위[단위: μC/㎡], 및, 각각의 판정 결과를 표 1에 나타낸다.

실험1의 정리:

표 1과 같이, 실시예1에 있어서, 필름(S)의 각 면의 대전부의 전하 밀도의 진동 폭의 저감량은 필름(S)의 이동 속도의 상승과 함께 약간 감소하지만, 어느 이동 속도에 있어서도 그 저감량은 크다. 또한, 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량도 매우 조금이다. 비교예1에 있어서는, 필름(S)의 각 면의 대전부의 전하 밀도의 진동 폭의 저감량이 큰 이동 속도 조건, 및, 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량이 작은 이동 속도 조건이 존재하는 반면, 필름(S)의 각 면의 대전부의 전하 밀도의 진동 폭의 저감량이 작은 이동 속도, 및, 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량이 매우 큰 이동 속도도 존재한다. 이 때문에, 비교예1에 있어서는, 폭넓은 이동 속도 범위에 있어서 대전부에 대한 전하 밀도의 저감과, 무대전부에 대한 전하 밀도의 증가의 억제를 양립시킬 수는 없었다.

주※1: 대전부 전위의 진동 폭에는 무대전부의 대전에 의한 오프셋분은 포함되지 않는다.

주※2: 비교예1, 속도 220m/분에 있어서, 대전 부분의 전하 밀도는 진동 폭이 큰 부위와 작은 부위가 약 60㎜ 주기로 나타났기 때문에, 진동 폭이 큰 부위에 있어서의 진동 폭과, 진동 폭이 작은 부위에 있어서의 진동 폭 양쪽의 값을 나타낸다.

실험2: 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 이온 생성 전극간 전위차를 직류 전위차로 한 경우, 인접하는 이온 생성 전극간 전위차의 극성의 영향에 대해서 원반B,C를 이용한 비교 실험.

실시예2

도 5에 나타내어지는 제전 장치(5)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서 폭 300㎜, 두께 75㎛의 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(S)(도레이 가부시끼가이샤 제품 루미라 75T10, 원반B, 및, 원반C라고 함)을 이용하고, 필름(S)을 300m/분으로 이동시켰다.

원반B는, 미리, 필름(S)의 제 1 면에 있어서, 필름(S)의 이동 방향으로 5㎜ 주기로 포지티브/네거티브의 대전이 교대로 배열되고, 배면 평형 전위의 포지티브/네거티브 각 피크값의 절대값이 최대 560V(480 내지 560V), 즉, 전하 밀도의 진동 폭이 최대 396μC/㎡(340 내지 396μC/㎡)이고, 면내방향의 위치가 동일한 부위에 있어서, 필름(S)의 제 1 면의 극성과 제 2 면의 극성이 역극성이며, 또한, 제 1 면의 배면 평형 전위와 제 2 면의 배면 평형 전위의 절대값이 같게 되도록 대전 처리가 실시되어 있는 필름이다.

원반C는 각 면의 배면 평형 전위의 절대값이 30V(전하 밀도가 10μC/㎡) 이하이며, 사실상, 전체면 무대전인 필름이다.

법선 방향 전극간 거리(d_1-1 내지 d_1-8)는 모두 동일한 거리(d₁₀)로 하고, d₁₀은 30㎜로 하였다. 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-7)은 모두 동일한 거리(d₂₀)로 하고, d₂₀은 40㎜로 하였다. 그 이외는 실시예1과 동일한 조건으로 하였다.

원반B,C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2의 「원반B」란에는 제전전의 전하 밀도의 진동 폭이 어느 정도 작아졌는지를 나타내기 위해서 「원반B」를 제전한 필름(S)의 전하 밀도의 진동 폭이 나타내어져 있다.

표 2의 「이온 생성 전극간 전위차의 극성」의 란에는, 필름(S)의 이동 방향의 상류로부터 순서대로, 상기 란에 있어서 좌로부터 우를 향하고, 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 나타냈다. 예컨대, 「++++----」라는 표시는, 필름(S)의 이동 방향의 최상류로부터 제 4 번째의 제전 유닛까지는 이온 생성 전극간 전위차가 양극성이며, 이후(제 5 번째로부터 제 8 번째)의 4개의 제전 유닛은 이온 생성 전극간 전위차가 음극성인 것을 의미한다.

비교예2

모든 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 포지티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 네거티브 전압)이 인가되고, 모든 제전 유닛이 있어서 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브로 되도록 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예3

필름(S)의 이동 방향의 최상류(1번째)로부터 6번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 포지티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 네거티브 전압)이 인가되고, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브로 되도록 하고, 7번째와 8번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 네거티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 포지티브 전압)이 인가되며, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브가 되도록 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예4

필름(S)의 이동 방향의 최상류(1번째)로부터 4번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 포지티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 네거티브 전압)이 인가되고, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브로 되도록 하고, 5번째로부터 8번째의 이온 생성 전극에는 네거티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 포지티브 전압)이 인가되며, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브가 되도록 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예5

필름(S)의 이동 방향의 상류로부터 1, 2, 5, 6번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에 포지티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 네거티브 전압)이 인가되고, 이온 생성 전극간 전위차가 포지티브로 되도록 하고, 3, 4, 7, 8번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에 네거티브 전압(제 2 이온 생성 전극에는 포지티브 전압)이 인가되며, 이온 생성 전극간 전위차가 네거티브가 되도록 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실험2의 정리:

실시예2 내지 5 및 비교예2로부터, 제전 유닛의 총수(n)(본 예에서는 n=8)의 1/4 이상(본 실시예에서는 2이상)의 제전 유닛에 있어서 이온 생성 전극간 전위차의 극성이, 다른 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차와는 서로 역극성, 즉, 필름(S)의 동일면측에 있어서 역극성 이온을 조사하는 이온 생성 전극이 존재하는 제전 장치에 대해서는 제전 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 특히, 제전 유닛수(n)의 1/2개(본 실시예에서는 4개)의 제전 유닛에 있어서 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 서로 역극성이다, 실시예2의 제전 장치가 가장 제전 효과가 높은 것을 알 수 있었다.

실험3: 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 인접하는 제전 유닛 간격과, 인접하는 이온 생성 전극간 직류 전위차의 극성에 의한 영향의 확인 실험.

실시예6

모든 제전 유닛 간격의 값(d₂₀)을 70㎜로 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예7

각 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-7)에 대해서 홀수번째의 제전 유닛 간격(d_2-1,d_2-3,d_2-5,d_2-7)을 70㎜, 짝수번째의 제전 유닛 간격(d_2-2,d_2-4,d_2-6)을 40㎜로 한 것 이외에는 실시예5와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실험3의 정리:

실시예2, 실시예5 내지 7의 결과로부터, 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 역극성인 경우에는, 인접 거리가 어느 정도 작은 쪽이 좋은 것을 알 수 있었다. 한편, 인접하는 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차가 동극성인 경우에는, 인접 거리가 어느 정도 큰 쪽이 좋은 것을 알 수 있었다.

실험4: 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 인접하는 이온 생성 전극간 전위차를 역극성의 직류 전위차, 및, 역극성의 교류 전위차로 했을 경우의 비교 실험.

비교예3

각 제전 유닛에 있어서 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극에 서로 역극성의 제로-피크값 8㎸, 주파수 60㎐의 교류 전압이 인가되고, 또한, 인접하는 각 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극끼리로의 인가 전압이 서로 역위상으로 되도록 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실험4의 정리:

실시예2와 비교예3의 비교 결과로부터, 교류 전압 인가에 의한 교류 전위차의 부여시는 필름(S)의 이동 방향으로 ±45μC/㎡의 대전 불균일이 발생하고 있는 것을 알 수 있었다. 비교예3에서는 필름(S)의 무대전부에 있어서의 대전량이 대폭적으로 증가하기 때문에 실시예2의 직류 전압 인가에 의한 직류 전위차를 부여하는 쪽이 나은 것을 알 수 있었다.

실험5: 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 이온 생성 전극간 평균 전계 강도 2V₀/d₁₀(이온 생성 전극간 직류 전위차/법선 방향 전극간 거리)과 맥동률(x₀)에 의한 영향의 확인 실험.

실시예8

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예9

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예10

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예11

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예12

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예13

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예14

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예15

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예16

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예17

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예18

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예19

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예20

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예21

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예22

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예23

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예24

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예25

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예26

이 실시예의 설명은 이후의 실시예8 내지 26의 항에 기재되어 있다.

실시예8 내지 26

법선 방향 전극간 거리(d₁₀), 직류 전압의 시간적 평균값의 절대값(V₀), 및, 맥동률(x₀)을 표 3A에 있는 바와 같이 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 맥동률은 함수 발생기로 설정하고, 함수 발생기의 출력 파형(전압 증폭 전의 파형)을 오실로스코프로 확인했다. 직류 전압의 맥동분의 위상은, 도 7과 같이, 역위상으로 되도록 했다. 원반B, 및, 원반C의 평가 결과를 표 3B에 나타낸다.

실험5의 정리:

실시예8 내지 26의 결과로부터, 이온 생성 전극간 평균 전계 강도(2V₀/d₁₀)가 작게 되면, 원반B에 있어서의 제전 능력이 저하되지만, 원반C에 있어서 맥동률의 영향은 거의 받지 않는다. 한편, 이온 생성 전극간 평균 전계 강도(2V₀/d₁₀)가 커지면, 원반B에 있어서의 제전 능력이 증가되지만, 원반C에 있어서 맥동률이 커지면 부착 이온량의 진동 폭이 커지고, 맥동률의 영향을 받기 쉬운 것을 알 수 있었다. 따라서, 필름(S)의 각 면을 균일하게 제전하기 위해서는, 이온 생성 전극간 평균 전계 강도(2V₀/d₁₀)의 크기에 상관 없이 맥동률은 5% 이하가 바람직하고, 맥동률이 5%를 초과하는 경우에는 이온 생성 전극간 평균 전계 강도(2V₀/d₁₀)의 크기를 0.35보다 작게 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

실험6:

전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 최하류의 제전 유닛의 이온 생성 전극간 직류 전위차, 및, 최하류의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리를 변경했을 경우의 비교 실험.

실시예27

필름(S)의 이동 방향의 최하류(8번째)의 제전 유닛(SU₈)의 제 1 이온 생성 전극(5d₈)과 제 2 이온 생성 전극(5f₈)에 인가되는 직류 전압의 시간적 평균값의 절대값을 5㎸, 즉, 이온 생성 전극간 전위차의 절대값을 10㎸로 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예28

필름(S)의 이동 방향의 최하류(8번째)의 제전 유닛(SU₈)의 법선 방향 전극간 거리(d_1-8)만 50㎜로 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 4에 나타낸다.

실험6의 정리:

원반C를 이용한 평가에 있어서 실시예2에 비해 실시예27 및 28 쪽이 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서의 대전량의 증가를 억제하는 효과가 큰 것을 알 수 있었다. 원반B를 이용한 제전 평가에 있어서는 실시예2에 비해 실시예27 및 28 쪽이 제전 능력은 조금 떨어지지만 문제 없는 레벨인 것을 알 수 있었다.

실험7:

전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용하고, 최하류에 이온 생성 전극간 교류 전위차를 갖는 제전 유닛을 추가했을 경우의 비교 실험.

실시예29

실시예2의 제전 장치의 필름(S)의 이동 방향의 더욱 하류에, 교류 전압이 인가되는 제 1, 및, 제 2 이온 생성 전극을 갖는 교류 제전 유닛을 배치했다. 교류 제전 유닛의 각 전극 유닛은 실시예2에서 사용한 것과 동일한 전극 유닛이다. 또한, 법선 방향 전극간 거리, 및, 제전 유닛 간격은 실시예2와 동일하다. 교류 제전 유닛의 제 1 및 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성이며 4㎸(제로-피크값), 주파수 60㎐의 교류 전압이 인가되었다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 5에 나타낸다.

실험7의 정리:

원반C를 이용한 평가에 있어서 실시예2에 비해 실시예29 쪽이 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서의 대전량의 증가를 억제하는 효과가 큰 것을 알 수 있었다. 따라서, 최하류에 교류 전위차가 부여되는 제전 유닛을 설치함으로써 필름(S)의 각 면의 대전량을 저감하는 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

실험8: 실험6의 보충 실험.

실시예30

필름(S)의 이동 방향의 최하류(8번째)의 제전 유닛(SU₈)의 제 1 이온 생성 전극(5d₈)과 제 2 이온 생성 전극(5f₈)에 인가되는 직류 전압의 시간적 평균값의 절대값을 5㎸, 즉, 이온 생성 전극간 전위차의 절대값을 10㎸로 한 것 이외에는 실시예4와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

실시예31

필름(S)의 이동 방향의 최하류(8번째)의 제전 유닛(SU₈)의 법선 방향 전극간 거리(d_1-8)만 50㎜로 한 것 이외에는 실시예4와 동일하게 하였다. 원반B, 및, 원반C의 제전 평가 결과를 표 6에 나타낸다.

실험8의 정리:

실시예30, 31에서는, 실시예4의 결과와 비교하면, 원반B를 이용한 제전 평가에 있어서는 제전 능력이 다소 뒤떨어지지만, 원반C를 이용한 평가에서는 전하 밀도의 절대값이 대폭적으로 저감하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 최하류의 제전 유닛의 이온 생성 전극으로부터 필름(S)의 각 면에 부착되는 이온량을 억제함으로써 필름(S)의 각 면의 무대전부의 대전량의 증가를 억제하는 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

실험9: 이온 생성 전극간 직류 전위차의 맥동률과 제전 능력의 관계의 검증 실험.

실시예32

이 실시예의 설명은 이후의 실시예32 내지 34의 항에 기재되어 있다.

실시예33

이 실시예의 설명은 이후의 실시예32 내지 34의 항에 기재되어 있다.

실시예34

이 실시예의 설명은 이후의 실시예32 내지 34의 항에 기재되어 있다.

실시예32 내지 34

법선 방향 전극간 거리(d₁₀), 직류 인가 전압의 시간적 평균값의 절대값(V₀), 및, 맥동률(x₀)을 표 7에 있는 바와 같이 한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 하였다. 맥동률은 함수 발생기로 설정하고, 함수 발생기의 출력 파형(전압 증폭 전의 파형)을 오실로스코프로 확인했다. 직류 전압의 맥동분의 위상은 도 19A와 같이 동위상으로 되도록 했다. 원반B, 및, 원반C의 평가 결과를 표 7에 나타낸다.

실험9의 정리:

실시예32 내지 34에서는, 실시예10 내지 12의 결과와 비교하면, 원반B를 이용한 제전 평가에 있어서는 제전 능력에 차는 없고, 원반C를 사용한 평가에서는 전하 밀도의 진동 폭이 대폭적으로 저감되어 있는 것을 알 수 있었다. 직류 전압의 맥동률이 5% 이상이여도 맥동 성분이 동위상이면 필름(S)의 각 면의 무대전부에 대하여 필름(S)의 이동 방향으로 배열되어 있는 주기적인 대전량은 문제 없는 레벨인 것을 알 수 있었다.

실험10: 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(8A)(도 12A)과, 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛(8B)(도 12B)의, 필름의 대전 부분의 제전 능력과 필름의 무대전 부분으로의 무영향의 비교, 및, 직류 제전 유닛과 교류 제전 유닛을 이용했을 경우의 필름의 대전 부분의 제전 능력과 필름의 무대전 부분으로의 무영향의 비교.

실시예35

도 15에 나타내어지는 제전 장치(5)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서 폭 300㎜, 두께 38㎛의 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(S)(도레이 가부시끼가이샤 제품 루미라 38S28, 원반A라고 함)을 이용하고, 표 8에 나타내어지는 속도(u)[단위: m/분]로 필름(S)을 이동시켰다. 원반A에는 실시예1 등에 이용한 원반A-1과, 원반A-1과는 대전량의 크기의 다른 원반A-2가 있다.

원반A-2는 원반A-1과 마찬가지로 제전 전에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 폭 10㎜의 범위에 주기적인 대전이 있었다. 원반A-2의 주기적 대전부의 대전(도 10의 A-A'의 부분)의 배면 평형 전위는 0V를 중심으로 진동 폭이 1080V(각 면의 전하 밀도의 진동 폭은 760μC/㎡)이었다. 또한, 주기적 대전부에 있어서의 포지티브 대전부의 배면 평형 전위의 절대값의 피크부와, 네거티브 대전부의 배면 평형 전위의 절대값의 피크부의 간격은 원반A-1과 동일하다. 또한, 대전 부분(폭 10㎜의 부분) 이외의 필름(S)의 부분의 배면 평형 전위는, 원반A-1과 마찬가지로, 원반A-2도 절대값으로 15V 이하, 각 면의 전하 밀도는 -10 내지 +10μC/㎡의 범위 내이며, 거의 무대전인 것을 확인하였다.

제 1 및 제 2 전극 유닛으로서는, 도 12A, 및, 도 12B의 전극 유닛(8A), 및, 전극 유닛(8B)(HER 타입 전극-카수가 덴키 가부시키가이샤 제품)을 사용했다. 도 12A, 및, 도 12B에 나타내어지는 바와 같이, 이온 생성 전극(5d₁ 내지 5d_n), 및, 이온 생성 전극(5f₁ 내지 5f_n)은 침 전극 열(8a)(부분 전극(8a₁,8a₂,…)의 집합체)로 이루어진다. 도 12A에 나타내어지는 실드 전극을 갖지 않는 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(8A), 및, 도 12B에 나타내어지는 실드 전극(8b)을 이온 생성 전극 근방에 갖는 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛(8B)을 병용했다.

이 침 전극 열(8a)의 필름(S)의 폭방향의 간격(d₅)은 전극 유닛(8A,8B) 모두 10㎜이며, 각 전극 유닛에 있어서의 모든 침 전극에는 동일한 전압이 인가되어 동일한 전위를 갖는다. 전극 유닛(8B)에 관해서는, 침 전극 열(8a)과 실드 전극(8b)은 절연재료(염화비닐)(8d,8e)에 의해 서로 절연되어 있다.

직류 제전 유닛의 총수(n)는 6(후술의 교류 제전 유닛도 포함시키면 총수(n)는 8)으로 하고, 필름(S)의 이동 방향의 상류측의 6개의 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₆)에는 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛(8A)을 사용하고, 하류 측의 2개의 제전 유닛(SU₇,SU₈)에는 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛(8B)을 사용했다.

각 제전 유닛에 있어서 제 1 및 제 2 전극 유닛을 필름(S)의 이동 방향에 대하여 직교하도록, 또한, 필름(S)의 면과 평행하게 되도록, 필름(S)을 사이에 두고 배치하고, 제 1 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단과 제 2 전극 유닛에 있어서의 각 침 전극의 선단이 대향하도록 배치했다.

단, 필름(S)의 이동 방향의 상류측에 배치한 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₆) 중 최하류의 제 6 번째의 제전 유닛(SU₆)에 관해서만 전극 어긋남량(d_0-6)이 25㎜로 되도록 필름(S)의 이동 방향으로 제 2 전극 유닛(EUf₆)을 비켜 놓아 배치하고, 그 밖의 제전 유닛은 전극 어긋남량(d_0-k)(k=1,2,3,4,5,7,8)이 0㎜로 되도록 배치했다.

각 전극 유닛에 있어서의 침 전극 열의 침의 선단, 즉, 각 제전 유닛의 각 이온 생성 전극의 선단은 필름(S)의 폭방향으로 직선상으로 늘어서고, 필름(S)의 법선 방향 및 이동 방향에 대한 전극의 감소는 무시할 수 있을 만큼 작았다.

법선 방향 전극간 거리(d_1-1 내지 d_1-8)는 모두 40㎜로 하고, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-4)은 모두 40㎜, 제전 유닛 간격(d_2-5 및 d_2-6)은 52.5㎜, 제전 유닛 간격(d_2-7)은 55㎜로 하였다.

필름(S)의 이동 방향에 대하여 상류측에 배치한 6개의 각 제전 유닛에 있어서, 대향하는 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극에는 소정의 공통 전위(여기서는 0[단위: V])에 대하여 서로 역극성이며, 그 절대값의 차는 0.1㎸ 이하인 직류 전압이 인가되었다.

필름(S)의 이동 방향 최상류로부터 홀수(제 1, 3, 5)번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 포지티브의 직류 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 포지티브로 되도록 하고, 필름(S)의 이동 방향 최상류로부터 짝수(제 2, 4, 6)번째의 제전 유닛의 제 1 이온 생성 전극에는 네거티브의 직류 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성이 네거티브가 되도록 했다. 인가 전압의 절대값의 시간 평균값은 각각 8㎸, 즉, 각 제전 유닛에 있어서 이온 생성 전극간 전위차의 절대값이 16㎸로 되도록 했다.

맥동 성분은 맥동률이 포지티브인 직류 전압, 네거티브인 직류 전압 모두 0.1% 이하의 톱니파이었다. 직류 전압의 인가에는 2대(포지티브 전압 인가용, 네거티브 전압 인가용 각 1대)의 함수 발생기(모두 NF 회로 설계 블록 가부시키가이샤 제품 펑션 신시사이저 1915)로부터의 직류 전압 출력을 2대(포지티브 전압 증폭용, 네거티브 전압 증폭용 각 1대)의 고압 전원(모두 TRek 가부시키가이샤 제품 MODEL 20/20B)으로 증폭한 것을 사용했다.

직류 인가 전압의 맥동률은 전압 증폭 전의 파형을 오실로스코프(일본 휴렛패커드 가부시키가이샤 54540C)로 확인한 결과 0.1%이었다. 고압 전원의 증폭률은 2000배이며, 정밀도는 0.1%이다.

필름(S)의 이동 방향에 대하여 하류측에 배치한 2개의 각 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 있어서, 대향하는 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극에는 소정의 공통 전위(여기서는 0[단위: V])에 대하여 서로 역극성의 60㎐의 교류 전압을 교류 고압 전원(5k, 및, 5l)(도 9)(카수가 덴키 가부시키가이샤 제품 PAD-101 모델)으로부터 인가하고, 그 실효값은 7㎸로 하였다. 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제 1 이온 생성 전극(5d₇,5d₈)에는 서로 역극성의 60㎐의 교류 전압을 인가하고, 그 실효값은 7㎸로 하였다.

필름(S)의 이동 방향의 하류측에 배치한 2개의 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 있어서의 각 교류 전극 유닛의 실드 전극(5g₇,5g₈,5h₇,5h₈)은 모두 어스에 접지하고, 전위는 0[단위: V]이다. 2개의 교류용 제전 유닛(SU₇,SU₈)의 각 전극 유닛에 있어서의 실드 전극의 개구폭(SOg₇ 및 SOg₈, 및, SOh₇ 및 SOh₈)은 모두 18㎜, 각 이온 생성 전극의 선단과 실드 전극의 최단 거리는 모두 12㎜로 하였다. 필름(S)은 각 제전 유닛에 있어서의 제 1 및 제 2 이온 생성 전극간의 대략 중앙을 통과하도록 했다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-1, 및, 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위[단위: μC/㎡], 및, 각각의 판정 결과를 표 8에 나타낸다.

비교예4

도 13에 나타내어지는 제전 장치(6)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서 실시예35에서 사용한 원반A-2를 이용하고, 그 이외는 비교예1과 동일한 조건에서 평가를 실시했다. 표 8에 나타내어지는 속도(u)[단위: m/분]로 필름(S)을 이동시켰다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위[단위: μC/㎡], 및, 각각의 판정 결과를 표 8에 나타낸다.

실시예36

도 15에 나타내어지는 제전 장치(5)에 있어서, 전기 절연성 시트(S)로서 실시예35과 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 표 8에 나타내어지는 속도(u)[단위: m/분]로 필름(S)을 이동시켰다. 그 밖의 조건은 실시예1과 동일하게 하였다. 제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 8에 나타낸다.

실시예37

실시예1에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 제 6 번째의 제전 유닛(SUp)에 있어서의 전극 어긋남량(d_0-6)이 25㎜로 되도록 필름(S)의 이동 방향으로 제 2 전극 유닛(EUf₆)을 비켜 놓아 배치하고, 그 밖의 제전 유닛은 전극 어긋남량(d_0-k)(k=1,2,3,4,5,7,8)이 0㎜로 되도록 배치했다. 필름(S)의 이동 방향에 대하여 하류측에 배치한 2개의 각 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 있어서, 대향하는 제 1 이온 생성 전극과 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 60㎐의 교류 전압이 교류 고압 전원(카수가 덴키 가부시키가이샤 제품 PAD-101 모델)에 의해 인가되고, 그 실효값은 7㎸로 하였다.

필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제 1 이온 생성 전극(5d₇,5d₈)에는 서로 역극성의 60㎐의 교류 전압이 인가되고, 그 실효값은 7㎸로 하였다. 그 밖의 조건은 실시예1과 동일하게 하였다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-1, 및, 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 8에 나타낸다.

실험10의 정리:

표 8에 있는 바와 같이, 실시예35에 있어서, 필름(S)의 각 면의 대전부의 전하 밀도의 진동 폭의 저감량은 필름(S)의 이동 속도의 상승과 함께 약간 감소하지만, 어느 이동 속도에 있어서나 그 저감량은 크다. 또한, 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량도 매우 조금이다. 비교예4에 있어서는, 비교예1과 마찬가지로, 폭넓은 이동 속도 범위에 있어서 대전부에 대한 전하 밀도의 저감과, 무대전부에 대한 전하 밀도의 증가의 억제를 양립시킬 수는 없었다.

실시예35, 36, 및, 37의 결과로부터 실시예35는 제전 능력이 높은 것을 알 수 있었다.

이것은, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이 이용되고 있기 때문에, 생성된 이온이 실드 전극을 통해서 어스에 누설되는 것이 방지되고, 생성된 대부분의 이온이 필름(S)의 각 면에 부착되는 것, 및, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이 아닌 경우에 비해서 대향하는 이온 생성 전극간의 전계가 강해지고, 생성한 이온에 있어서 필름(S)의 법선 방향으로의 가속력이 강해지며, 많은 이온이 필름(S)의 각 면에 부착되는 것이 이유인 것으로 생각된다.

전원으로부터 이온 생성 전극에 대하여 공급되는 출력 전류도 실시예35의 경우, 실시예1,36,37의 경우에 비해서 절반 이하로 된다. 따라서, 출력 전류 용량이 작은 소형의 전원을 이용하는 것이 가능하게 되고, 기기 비용을 대폭적으로 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 실시예1,36,37에 나타내는 바와 같이, 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛이 사용되는 경우에 있어서도 제전 효과에는 문제 없다. 또한, 어느 쪽의 경우도 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량도 매우 조금이다.

주※1, 주※2에 관해서는 표 1의 주와 동일하다.

실험11: 전극 유닛(8A)(도 12A)(이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛)을 이용하고, 인접하는 제전 유닛끼리의 이온 생성 전극간 전위차의 극성이나 제전 유닛 간격의 제전 능력으로의 영향의 실증.

실시예38

실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)의, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 구성되는 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₆)에 있어서, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-4)은 모두 30㎜로 하고, 제전 유닛 간격(d_2-5 및 d_2-6)은 42.5㎜로 하고, 그 외는 실시예35와 동일하게 하였다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 9에 나타낸다.

실시예39

실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)의, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛에서 구성되는 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₆)에 있어서, 제전 유닛 간격(d_2-1 내지 d_2-4)은 모두 70㎜로 하고, 제전 유닛 간격(d_2-5 및 d_2-6)은 82.5㎜로 하고, 그 외는 실시예35와 동일하게 하였다.

제전된 필름(S)의 대전 분포에 대해서 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사해 전하 밀도를 구했다. 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 9에 나타낸다.

실험11의 정리:

표 9에 나타내는, 실시예35, 38, 39의 비교로부터, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 이온 생성 전극간 전위차가 역극성이고, 또한, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제전 유닛 간격이 각 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리의 0.8배보다 작은 경우, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 각 이온 생성 전극으로부터 생성되는 서로 역극성의 이온끼리가 결합하고, 각각이 중화되기 쉽기 때문에, 필름(S)의 각 면에 도달하는 이온량이 줄어든다. 그 때문에, 필름(S)의 이동 방향에 인접하는 제전 유닛 간격은 각 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리보다 큰 쪽이 제전 능력이 높은 것을 알 수 있었다.

실시예39와 같이, 제전 유닛 간격을 크게 하면 실시예35에 비해서 약간 제전 능력이 저하되지만, 문제 없는 레벨이다. 그러나, 필름(S)의 이동 방향에 대한 장치 전체의 치수가 커지기 때문에 장치의 설치 공간을 충분히 확보할 필요가 있다. 또한, 어느쪽의 경우도 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서 증가하는 대전량도 매우 조금이다.

실험12: 제전 유닛 간격과 법선 방향 전극간 거리의 관계의 제전 능력으로의 영향의 실증.

실시예40

실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 실드 전극을 갖지 않는, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 구성된 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₆)에 있어서, SU₁, SU₂ 이외의 제전 유닛에 관해서는 직류 전압 인가를 정지하여 이온 생성 전극간 전위차를 0V로 하였다. 또한, 교류 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 관해서도 교류 전압 인가를 정지했다. 그 외는 실시예35와 동일하게 하였다.

각 전극 유닛의 시트 폭방향의 길이는 약 500㎜이고, 그 중 이온 생성 전극이 배치되어 있는 길이는 약 400㎜이다. 이 상태에서, 제전 유닛(SU₁,SU₂)의 제전 유닛 간격(d_2-1)을 변동 파라미터로 하여 원반A-2를 10m/분의 속도로 이동시켰다.

원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)에 대하여 상기 측정 방법에 기초해서 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사한 결과, 및, 사용한 직류 전원에 부수되는 출력 전류 미터의 지시 값을 조사한 결과를 도 16의 그래프에 나타낸다.

실험12의 정리:

도 16의 그래프로부터, 제전 유닛 간격이 법선 방향 전극간 거리(40㎜)와 거의 동일한 경우, 배면 평형 전위의 절대값, 즉, 필름(S)의 각 면의 부착 이온량이 가장 커진다. 제전 유닛 간격을 더욱 크게 했을 경우, 배면 평형 전위의 절대값은 약간 작아지지만, 거의 일정한 배면 평형 전위의 절대값으로 되는 것을 알 수 있었다. 한편, 제전 유닛 간격을 작게 했을 경우, 배면 평형 전위의 절대값이 작아지는 것에 대하여 직류 전원으로부터의 출력 전류가 증가한다, 즉, 필름(S)의 각 면에 대하여 생성 이온의 부착 효율이 악화되는 것을 알 수 있었다.

실험13: 전극 유닛(8A)(도 12A)(이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛)과 실드형 전극 유닛(8B)(도 12B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)의 이온 부착 효율의 비교.

참고예1

실시예40에 있어서 사용된 제전 장치(5)에 있어서의, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 구성되는 제 1 번째의 제전 유닛만을 사용하고, 그 외의 제전 유닛에 있어서의 각 이온 생성 전극에는 직류 전압의 인가를 정지하고, 제전 유닛(SU₁,SU₂)의 제전 유닛 간격(d_2-1)은 40㎜로 일정하게 하였다. 각 이온 생성 전극에 있어서, 대향하는 이온 생성 전극의 사이에 필름(S)이 존재하지 않는 부위에 대하여 필름(S)과는 다른 필름을 덮었다. 그 외는 실시예40과 동일하게 하였다.

이 상태에서, 원반A-2를 100m/분의 속도로 이동시키고, 제 1 번째의 제전 유닛에 있어서의 각 이온 생성 전극으로의 직류 인가 전압의 절대값의 시간적 평균값을 변동 파라미터로 하여, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)에 대하여 상기 측정 방법에 기초하여 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사한 결과를 도 17A의 그래프에 나타낸다. 사용한 직류 전원에 부수되는 출력 전류 미터의 지시 값을 조사한 결과를 도 17B의 그래프에 나타낸다.

참고예2

참고예1에 있어서 사용된 제전 장치(5)의, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 구성되는 제1번째의 제전 유닛의 각 전극 유닛을, 실드 전극을 갖는 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛으로 구성했다. 실드 전극의 배치는 실시예36에 기재된 배치로 하였다. 그 외의 조건은 참고예1과 동일하게 하였다.

이 상태에서, 원반A-2를 100m/분의 속도로 이동시키고, 제 1 번째의 제전 유닛에 있어서의 각 이온 생성 전극으로의 직류 인가 전압의 절대값의 시간적 평균값을 변동 파라미터로 했을 때, 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)에 대하여 상기 측정 방법에 기초해서 제 1 면의 배면 평형 전위를 조사한 결과를 도 18A의 그래프에 나타낸다. 사용한 직류 전원에 부수되는 출력 전류 미터의 지시 값을 조사한 결과를 도 18B의 그래프에 나타낸다.

실험13의 정리:

도 17A, 도 17B, 도 18A, 도 18B의 각각의 그래프를 비교한 경우, 이하의 것이 확인된다. 즉, 이온 생성 전극간 전위차의 절대값이 동일한 경우, 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 구성한 제전 유닛을 이용하는 경우, 어스된 실드 전극으로부터의 누설 전류가 적어지기 때문에 전원으로부터 이온 생성 전극에 대하여 공급하는 출력 전류가 작아진다. 또한, 약 30%의 배면 평형 전위(즉, 필름(S)의 각 면의 부착 이온량)의 증가가 가능하게 된다. 그 결과, 필름(S)의 각 면으로의 이온 부착 효율의 향상, 및, 전원 용량의 소형화를 실현할 수 있다.

실험14: 여러가지 실시형태에 있어서의 필름의 무대전 부분의 잔류 대전량의 비교.

실시예41-1

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 하류측에 배치된 2개의 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 있어서의 제 1, 및, 제 2 이온 생성 전극으로의 교류 전압 인가를 정지했다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-2

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예41-1에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향에 있어서의 제 6 번째로 배치된 제전 유닛(SU₆)의 전극 어긋남량(d_0-6)을 0㎜, 제전 유닛 간격(d_2-5 및 d_2-6)을 40㎜로 하였다. 그 외는 실시예41-1과 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-3

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예41-2에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향의 제 6 번째의 제전 유닛(SU₆)의 제 1 이온 생성 전극(5d₆)과 제 2 이온 생성 전극(5f₆)에 인가하는 직류 인가 전압의 절대값의 시간적 평균값을 5㎸로 하였다. 그 외는 실시예41-2과 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-4

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예41-2에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향의 제 6 번째의 제전 유닛(SU₆)의 법선 방향 전극간 거리(d_1-6)만 60㎜로 하였다. 그 외는 실시예41-2와 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-5

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예41-2에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향의 최상류의 2개의 제전 유닛(SU₁,SU₂)의 전극 유닛은 실드 전극을 갖지 않는 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛으로 하고, 다른 제전 유닛(SU₃ 내지 SU₈)은 실드 전극을 갖는 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛으로 하였다. 그 외는 실시예41-2와 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-6

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예41-2에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향의 하류측에 배치한 2개의 제전 유닛(SU₇,SU₈)에 있어서의 제 1, 및, 제 2 이온 생성 전극으로 교류 전압을 인가하고, 또한, 필름(S)의 이동 방향의 최상류로부터 2개의 제전 유닛(SU₁,SU₂)의 각 이온 생성 전극으로의 직류 전압 인가를 정지했다. 그 외는 실시예41-2와 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실시예41-7

전기 절연성 시트(S)로서, 실시예35와 동일한 대전을 실시한 원반A-2를 이용하고, 실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)의 필름(S)의 이동 방향의 최상류로부터 2개의 제전 유닛(SU₁,SU₂)의 각 이온 생성 전극으로의 직류 전압 인가를 정지했다. 그 외는 실시예35와 동일한 조건으로 하였다. 이 상태에서, 필름(S)을 100m/분으로 이동시키고, 제전한 후의 원반A-2의 무대전 부분(대전 부분 이외의 부분)의 전하 밀도의 범위, 및, 그 판정 결과를 표 10에 나타낸다.

실험14의 정리:

6개의 제전 유닛을 이용하여 필름(S)을 제전한 경우, 실시예41-2와 같이, 대전이 커지는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 이에 대하여 실시예41-1, 41-3 내지 41-7과 같이, 필름(S)의 이동 방향의 하류측의 제전 유닛에 대하여, 교류 전위차의 부여, 전극 어긋남량의 확보, 실드 전극을 갖는 이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛의 배치, 직류 전위차의 저감, 법선 방향 전극간 거리의 확대 등, 필름(S)의 각 면으로의 부착 이온량을 억제하는 대책을 행함으로써, 필름(S)의 각 면의 무대전 부분에 있어서의 대전량의 레벨을 개선하는 것이 가능한 것을 알 수 있었다.

실험15:

전극 유닛(8A)(도 12A)(이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛)을 이용하고, 각 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차의 극성의 선택에 의한 제전 능력 및 필름의 무대전 부분으로의 잔류 대전량의 비교.

실시예42-1

실시예35에 있어서 사용된 제전 장치(5)에 있어서, 필름(S)의 이동 방향의 상류측으로부터 제 1, 2, 3, 4 번째의 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₄)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 포지티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 포지티브로 하고, 제 5, 6 번째의 제전 유닛(SU₅,SU₆)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 네거티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 네거티브로 하고, 제 7 번째의 제전 유닛(SU₇), 및, 제 8 번째의 제전 유닛(SU₈)의 각 이온 생성 전극으로의 교류 전압 인가를 정지했다. 그 외는 실시예35와 동일한 조건으로 하였다. 필름(S)을 100m/분으로 이동시켰을 때의 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 11에 나타낸다.

실시예42-2

실시예42-1에 있어서 사용된 제전 장치(5)에 있어서, 필름(S)의 이동 방향의 상류측으로부터 제 1, 2, 5 번째의 제전 유닛(SU₁,SU₂,SU₅)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 포지티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 포지티브로 하고, 제 3, 4, 6 번째의 제전 유닛(SU₃,SU₄,SU₆)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 네거티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 네거티브로 하였다. 그 외는 실시예42-1과 동일한 조건으로 하였다. 필름(S)을 100m/분으로 이동시켰을 때의 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 11에 나타낸다.

실시예42-3

실시예42-1에 있어서 사용된 제전 장치(5)에 있어서, 필름(S)의 이동 방향의 상류측으로부터 제 1, 6 번째의 제전 유닛(SU₁,SU₅)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 포지티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 포지티브로 하고, 제 2, 3, 4, 5 번째의 제전 유닛(SU₂,SU₃,SU₄,SU₅)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 네거티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 네거티브로 하였다. 그 외는 실시예42-1과 동일한 조건으로 하였다. 필름(S)을 100m/분으로 이동시켰을 때의 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 11에 나타낸다.

비교예5

실시예42-1에 있어서 사용된 제전 장치(5)에 있어서, 필름(S)의 이동 방향의 상류측으로부터 제 1 내지 6 번째의 제전 유닛(SU₁ 내지 SU₅)의 제 1 이온 생성 전극에는 직류의 포지티브 전압이 인가되어 이온 생성 전극간 전위차의 극성을 포지티브로 하였다. 그 외는 실시예42-1과 동일한 조건으로 하였다. 필름(S)을 100m/분으로 이동시켰을 때의 원반A-2의 주기적 대전 부분의 전하 밀도의 진동 폭, 및, 원반A-2의 무대전 부분의 전하 밀도의 범위, 및, 각각의 판정 결과를 표 11에 나타낸다.

실험15의 정리:

실시예41-1, 42-1, 42-2, 42-3, 및, 비교예5로부터, 직류 전압이 인가되는 제전 유닛의 총수(n)(본 예에서는 n=6)의 1/4 이상(본 실시예에서는, 2개 이상)의 제전 유닛에 있어서, 이온 생성 전극간 전위차의 극성이, 다른 제전 유닛에 있어서의 이온 생성 전극간 전위차와는 서로 역극성의 전위차를 갖는 관계인 경우, 필름(S)의 각 면의 무대전 부분에 있어서 대전의 증가량은 적은 것을 알 수 있었다.

비교예5과 같이, 각 제전 유닛에 있어서, 그 이온 생성 전극간 전위차가 모두 동극성인 경우, 필름(S)의 각 면의 무대전 부분에 있어서 대전의 증가량이 큰 것을 알 수 있었다.

실시예41-1과 같이, 필름(S)의 이동 방향에 인접 배치된 각 제전 유닛에 있어서 이온 생성 전극간 전위차가 서로 역극성일 경우, 필름(S)의 각 면의 대전부에 있어서의 대전량의 저감 효과, 및, 필름(S)의 각 면의 무대전부에 있어서의 대전량의 증가 억제 효과의 점에서 가장 바람직한 것을 알 수 있었다. 이것은, 전극 유닛(8B)(이온 생성 전극 노출형이 아닌 전극 유닛)을 이용한 실험 결과(표 2)에서도 동일한 것을 말할 수 있다.

본 발명의 전기 절연성 시트의 제전 장치 및 제전 방법은 전기 절연성 시트, 예컨대, 플라스틱 필름이나 종이 등의 표면에 있어서의 대전을 제거, 또는, 대전 상태를 균질화할 필요가 있을 경우에 바람직하게 이용된다. 길이가 긴 시트, 또는, 특정의 종횡 치수를 갖는 매엽 타입의 시트, 실리콘 웨이퍼, 유리기판 등의 표면에 있어서의 대전을 제거, 또는, 대전 상태를 균질화할 필요가 있는 경우에 바람직하게 이용된다. 본 발명은 대상물의 제진을 행하기 위한 제진장치나 제진방법으로서 이용할 수 있다. 본 발명은 대상물을 좁은 간극에 끼운 상태에서 대상물의 표리의 대전을 등량으로 조정하는 경우에 이용할 수 있다.

Claims (27)

1. 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치로서: 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고; 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
2. 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전 기 절연성 시트의 제전 장치로서: 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고; 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
3. 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치로서: 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극은 접지 전위에 대하여 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써, 또는, 어느 한쪽에 접지 전위, 다른쪽에 직류 전압이 인가됨으로써, 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고; 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차 로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
4. 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치로서: 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극은 소정의 공통 전위에 대하여 서로 역극성의 전위가 부여됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고; 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n개의 제전 유닛 중 n/2개(소수점 이하 버림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 상기 제전 유닛에 있어서, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 상기 제전 유닛끼리의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
7. 전기 절연성 시트의 이동 경로에 대하여 상기 시트의 이동 방향으로 간격을 두고 설치된 2개 이상의 제전 유닛을 갖고, 상기 각 제전 유닛은 상기 시트의 제 1 면측에 배치된 제 1 전극 유닛과, 상기 시트의 제 2 면측에 배치된 제 2 전극 유닛을 갖고, 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 이온 생성 전극을 갖고, 상기 제 2 전극 유닛은 상기 제 1 이온 생성 전극과 대향해서 배치된 제 2 이온 생성 전극을 갖는 전기 절연성 시트의 제전 장치로서:

   (a) 1개 이상의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 전극 유닛 및 상기 제 2 전극 유닛은 모두 이온 생성 전극 노출형의 전극 유닛이고,

   (b) 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극 사이에는 직류 및/또는 교류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되는 관계를 갖고,

   (c) 상기 제전 유닛의 총수가 n(n은 2 이상의 정수)일 때, n개의 상기 제전 유닛 중 n/4개 이상(소수점 이하 올림)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생 성 전극간 전위차와, 다른 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고; 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배 이상, 3.0배 이하인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 0.8배 이상, 2.0배 이하인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 상기 제 2 전극 유닛은 제 2 실드 전극을 갖고; 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 역극성의 전위차로 되는 관계를 갖고; 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 폭치수의 평균값의 1.0배 이상, 1.5배 이하인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
11. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 동극성의 전위차로 되는 관계를 갖고; 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 법선 방향 전극간 거리의 최대값의 2.0배 이상인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 전극 유닛은 제 1 실드 전극을 갖고, 또한, 상기 제 2 전극 유닛은 제 2 실드 전극을 갖고; 상기 시트의 이동 방향에 인접하는 1세트 이상의 상기 제전 유닛에 있어서 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차는 서로 동극성의 전위차로 되는 관계를 갖고; 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛의 제전 유닛 간격은 상기 1세트 이상의 상기 제전 유닛 각각의 폭치수의 평균값의 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차를 부여하는 전원은 맥동률이 5% 이하의 직류 전원인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
14. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛보다 상기 시트의 이동 방향의 하류측에 배치되며, 접지 도전성 부재에 상기 전기 절연성 시트를 접촉시키면서 상기 전기 절연성 시트의 상기 접지 도전성 부재와는 반대측의 표면 전위를 측정하는 전위 측정 수단과; 상기 전위의 측정값에 기초하여 상기 각 제전 유닛 중 1개 이상에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차를 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
15. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 절대값이 다른 상기 제전 유닛의 상기 이온 생성 전극간 전위차보다 작은 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
16. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 다른 상기 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
17. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛 중 적어도 상기 시트의 이동 방향의 최하류에 있어서의 제전 유닛의 전극 어긋남량이 다른 제전 유닛의 전극 어긋남량보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
18. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 제전 유닛보다 상기 시트의 이동 방향의 하류측에 상기 시트를 사이에 두고 대향해서 배치된 제 1 교류 이온 생성 전극과 제 2 교류 이온 생성 전극을 갖는 교류 제전 유닛을 1개 이상 갖고, 상기 제 1 교류 이온 생성 전극과 상기 제 2 교류 이온 생성 전극 사이에 교류 전위차가 부여되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
19. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 1개 이상의 단일의 전원으로부터, 상기 n개의 제전 유닛 중 1개 이상의 상기 제전 유닛의 상기 제 1 이온 생성 전극과, 상기 1개 이상의 상기 제전 유닛과 동수의, 상기 1개 이상의 상기 제전 유닛과 다른 상기 제전 유닛의 상기 제 2 이온 생성 전극에, 포지티브 또는 네거티브의 직류 전압이 인가되는 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 장치.
20. 이동하고 있는 전기 절연성 시트에 상기 시트의 제 1 면의 측 및 제 2 면의 측으로부터 동시에 양면간에 전위차가 부여되도록 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 조사되고, 그 후, 상기 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여 동시에 상기 조사시와는 상기 전위차의 극성이 반전된 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 각각의 면에 조사되고, 또한, 각각의 극성의 이온의 양이 실질적과 같게 되도록 상기 이온 구름이 조사되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 방법.
21. 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값이 V_m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 및, 상기 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률이 y_m[단위: %]일 때,

    식 │V_m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한, 식 y_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및

    식 │V_m│<16 및 식 │V_m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제전 장치가 이용되어서, 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 합의 진동 폭은, 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값의 0.05배 이상, 0.975배 이하인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 방법.
23. 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되어 있고, 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 상기 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 시간적 평균값이 각각 V_1-m[단위: ㎸], V_2-m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 x_m[단위: %]일 때,

    식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

    식 x_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및

    식 │V_1-m│<8, 식 │V_2-m│<8 및

    식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제전 장치가 이용되어서, 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 절연성 시트의 제전 방법.
24. 이동하고 있는 전기 절연성 시트에 상기 시트의 제 1 면측 및 제 2 면측으로부터 동시에 양면간에 전위차가 부여되도록 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 조사되고, 그 후, 상기 시트의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여 동시에 상기 조사시와는 전위차의 극성이 반전된 각각 시간적으로 극성이 변화되지 않는 이온 구름의 쌍이 각각의 면에 조사되고, 또한, 각각의 극성의 이온의 양이 실질적이 같게 되도록 상기 이온 구름이 조사되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.
25. 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값이 V_m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 이온 생성 전극간 전위차의 맥동률이 y_m[단위: %]일 때,

    식 │V_m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

    식 y_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및

    식 │V_m│<16 및 식 │V_m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제전 장치가 이용되어서 전기 절연성 시트의 제전이 행해져 이루어지는 것을 특징으로 하는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.
26. 제25항에 있어서, 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 전압과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 전압의 합의 진동 폭은 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 이온 생성 전극간 전위차의 시간적 평균값의 절대값의 0.05배 이상, 0.975배 이하인 것을 특징으로 하는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.
27. 각 제전 유닛에 있어서 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에는 서로 역극성의 직류 전압이 인가됨으로써 직류의 이온 생성 전극간 전위차가 부여되어 있고, 시트의 이동 방향에 대하여 m번째(m은 1 이상 n 이하의 정수)의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 시간적 평균값이 각각 V_1-m[단위: ㎸], V_2-m[단위: ㎸], 상기 m번째의 제전 유닛의 법선 방향 전극간 거리가 d_1-m[단위: ㎜], 상기 m번째의 제전 유닛에 있어서의 상기 제 1 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동 률과 상기 제 2 이온 생성 전극에 인가되는 상기 직류 전압의 맥동률의 평균 맥동률이 x_m[단위: %]일 때,

    식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m>0.26으로 나타내어지는 관계가 만족되고, 또한,

    식 x_m≤5로 나타내어지는 제 1 관계, 및

    식 │V_1-m│<8, 식 │V_2-m│<8 및

    식 │V_1-m-V_2-m│/d_1-m<0.35로 나타내어지는 제 2 관계 중 적어도 한쪽의 관계가 만족되도록, 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제전 장치가 이용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제전 완료 전기 절연성 시트의 제조 방법.

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