JP2000509697A - 静電帯電方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも１つの帯状材料の両面を、その少なくとも１つの帯状材料をさらに加工する前に、反対の極性の電荷で静電的に帯電させる方法に関するものであって、その場合にこの帯状材料が互いに対して平行かつ互いに対してわずかな距離で配置された１対のローラの間隙を通して案内され、この方法は、少なくとも１つの帯状材料の両面の静電的な帯電が、ローラを介してその間隙内で行われることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：静電帯電方法並びに装置 本発明は、少なくとも１つの帯状材料の両方の外側を、その少なくとも１つの 帯状材料をさらに加工する前に、反対の極性の電荷によって静電的に帯電させる 方法と装置に関するものであって、その場合にこの帯状材料は互いに対して平行 でかつ互いに対してわずかな距離で配置された１対のローラの間隙を通して案内 される。 静電的に帯電させるこの種の方法と装置は、公知である（ＤＥ−３１１７４１ ９Ａ１）。その場合に多数の帯状材料が１本の綱としてまとめて案内されて、最 初の対のローラの後で、両方の外側のみがコロナ帯電電極として形成された、静 電的に帯電させる装置によって約３０ｋＶの高圧源により帯電される。 この公知の装置の欠点は、帯状材料の両方の外側を空間的に狙い通りには帯電 させられないことである。すなわち、帯電された粒子の大部分は、帯電が行われ る領域全体に漂遊する。その結果として、帯電時の効率が悪くなる。さらに、周 辺条件が好ましくない場合には、コロナ帯電電極が汚れ、従ってその仕事が機能 しなくなる危険がある。清掃コストは、多大なものになる場合がある。 本発明の課題は、改善された効率で所望の帯電を可能とする、この分野の方法 並びにこの分野の装置を提供することである。 この課題は、この分野の方法において本発明によれば、少なくとも１つの帯状 材料の両外側面を静電的に逆極性で帯電させることが、対の各ローラを介してそ の間隙内で行われることによって解決される。 その場合にローラの帯電は、表面を介してかついわゆる接触ローラによって（ ＤＥ３８２３７３９Ａ１）、それ自体公知の塗装用刷毛、スライディング接点ま たはコロナ帯電電極を介して行うことができる。 しかし好ましい実施形態においては、この分野の装置において本発明によれ ば、帯電は１対のローラによって形成される装置により内側から実施され、その 場合に各ローラはスチールジャケット上に制限された導電性の（いわゆる半導通 の）被覆を有し、そして−制限された導電性の被覆を電気的に帯電させるために −各ローラのスチールジャケットが正または負の高圧源に接続可能である。本発 明に基づく装置においては、電圧を内側から供給することによって、３から７ｋ Ｖの高圧源で、特に好ましくはプラスチックまたは紙からなる帯状材料を加工す る既存の設備に、後から組み込むことも可能である。 従って従来技術に関しても、著しく低い電圧で加工が行われる。さらに、帯電 は正確に帯電すべき個所で、すなわち少なくとも１本の帯状材料の外側で行われ 、それによって従来技術に比較して著しく改善された効率が得られる。そして、 コロナ帯電電極を省いたためにそのための清掃コストが完全に不用になるので、 駆動中も設備の停止時間によるコストがより少なくなる。 好ましくは本発明においては、ローラの軸がスチールジャケットと導電接続さ れており、かつローラのための機械フレームから電気的に絶縁されている。制限 された導電性の被覆を電気的に帯電させるために、高電圧が軸へ印加され、軸は そのために接続部を有する。この接続部は固定の接続部として軸に形成するか、 あるいは軸の端面側に配置されたスラスト軸受として形成することができる。 本発明の好ましい実施形態においては、ローラの軸に対して同心に、このロー ラと並んで一次電極が機械フレームに関して固定的に、そしてローラの軸に対し て同心にその一方の端面側に二次電極がこのローラと一緒に回転するように堅固 に取り付けられており、その二次電極の一方の接続部が軸に、そしてその他方の 接続部は整流回路を介してスチールジャケットに接続されるようにすることがで きる。 しかしまた、ローラが機械フレームから絶縁するために高導電性のスチールジ ャケットの下方並びにその両方の端面側に電気的な絶縁体を有し、制限された導 電性の被覆を静電的に帯電させるために高圧源の高圧がコロナ帯電電極を介して もたらされるようにすることも可能である。この種のローラは、凹版印 刷方法において版胴として使用することも可能である。 本発明の他の形態が、残りの従属請求項に記載されている。 本発明の４つの実施例を、図面を参照して以下で詳細に説明する。図面におい て： 図１は、本発明に基づく装置の第１の実施形態を一部を取り出して概略的な横 断面で示すものであり、 図２は、本発明に基づく装置の第２の実施形態を、一部を取り出して簡略化し た概略的な横断面で示すものであり、 図３は、本発明に基づく装置の第３の実施形態を、一部を取り出して、一部は 取り除いて簡略化して示すものであり、 図４は、本発明に基づく装置の第４の実施形態を、一部を取り出して、一部は 取り除いて簡略化して示すものである。 図１に示す２つのローラ５の各々は、図１に示す第１の実施形態における固定 の軸６とスチールジャケット７を有し、そのスチールジャケットの上に全体を符 号８で示す制限された導電性を有する被覆が表面として配置されており、その被 覆は電気的に帯電可能である。軸６とスチールジャケット７との間には、全体を 符号９で示す玉軸受が設けられている。互いに平行に配置された２つのローラの 間には、間隙５０が設けられている。 ローラ５の軸は、全体を符号１０で示す機械フレーム内の全体を符号１１で示 す電気的な絶縁体内に軸承されている。間隔１２と１３は、放電または電圧フラ ッシュオーバーを防止するのに十分である。 軸６の端面側１４は、全体を符号１５で示すジェネレータ並びに測定装置１６ と接続部１７によって接続されており、その場合に接続部１７へ通じる導線は抵 抗１８を介して接地されている。機械フレーム１０は、符号１９で概略的に示す ように、同様に接地されている。 図２に示す実施例は、図１に示すものとは異なり、２つのローラの一方のみが 図示されており、かつ図１の軸６はここでは軸２０として形成されており、その 軸が導電性の中間片２１を介してスチールジャケット７と堅固に結合され ている。 その代わりに軸２０は基台１０と電気的に絶縁性の玉軸受２２または別体の絶 縁体１１を介して結合されている。また、通常の導電性の玉軸受を使用して、玉 軸受と基台１０との間に電気的に絶縁性のジャケット１１を設けることも可能で ある。 さらに、軸２０の端面側１４に接続部として全体を符号２３で示すスラスト軸 受が設けられており、このスラスト軸受は導電性であって、その外側には測定装 置１６を介して高圧ジェネレータ１５の接続部１７が取り付けられている。 図１と２に示す２つの実施形態においては、まず軸６または２０を介して印加 される高圧は電気的な絶縁体１１により機械空間１０へ達することができないこ と、そしてまた高圧がローラ５の制限された導電性の被覆８へ内側から達するこ とが保証される。 図３に示す他の第３の実施形態も、間隙を形成する２つのローラを有するが、 見やすくする理由から、そのうちの、図１と２に記載されているような、一方の みが図示されている。さらに、ローラ５の軸６に対して同心に、このローラと並 んでその一方の端面側１１２上に、全体を符号１１３で示す、二次コイル１１４ を備えた磁化可能なコアとしての第１の収容装置が、そして第２の二次コイル１ １５がそれぞれ軸６に対して同心に配置されている。 軸６に対して同心に、電気的な接続部１と２を有する、同様に軸６に対して同 心の一次コイル１１７を収容するための磁化可能なコアとしての他の収容装置１ １６並びにこの一次コイルと軸６との間に配置された、電気的な接続部３と４を 備えた第２の一次コイル１１８が配置されている。収容装置１１６は、機械フレ ームに関して固定の係止部１２０へ嵌入するピン１１９によって、軸６に関して 回動可能であり、その内側に全体を符号１２１で示す玉軸受を有するので、この 収容装置は回動することができるが、磁化可能なコアはピン１１９と係止部１２ ０によって第１の収容装置１１３に関して相対回動不能に保持することができる 。 第１の収容装置１１３の二次側にはさらに、整流回路１２２と平滑化回路１２ ３が設けられており、平滑化回路の出力は制限された導電性の被覆８と接続され ている。 一次コイル１１７の電気的な接続部２は接地されており、それに対して電気的 な接続部１は交流電圧ジェネレータに接続可能である。第２の一次コイル１１８ の２つの電気的な接続部３と４は、制御回路の入力へ接続可能であって、その制 御回路は出力電圧および／またはその周波数の大きさを、一公知の方法で一変化 させることができる。 二次コイル１１４の一方の側は接地されている。同様なことが第２の二次コイ ル１１５についても当てはまる。２つの二次コイル１１４、１１５は、並列に接 続されている。２つのコイルの後段には、まず交流電流を整流するための整流回 路１２２が接続されている。整流回路１２２の後方には、たとえばＬＣフィルタ の形式の平滑化回路１２３が、それ自体公知のように、配置されている。平滑化 回路１２３の出力は、ローラ５の制限された導電性の被覆８と接続されている。 駆動中は、二次コイル１１４が一次コイル１１７に対して移動される。従って 収容装置１１３と１１６の２つの磁化可能なコア間のエアギャップを介して、一 次コイル１１７の交流電圧が二次コイル１１４内に二次電圧を誘導し、その二次 電圧が整流回路１２２を介して整流されて、平滑化回路１２３を介して平滑化さ れて、制限された導電性の被覆８へ直接供給される。二次コイル１１４の誘導さ れた電圧は、第２の二次コイル１１５によって取り出されて、第２の一次コイル １１８へ逆方向に誘導されて、その一次コイルの電気的な接続部３と４は制御回 路へ接続可能であって、その制御回路は、ローラ５の制限された導電性の被覆８ に常に同じ直流電圧が印加されるように、交流電圧源を制御することができる。 図４に示す実施形態は、これまでの実施形態とは異なり、軸６ないし２０は機 械フレーム１０から、直接電気的な絶縁層４０を通してローラ５のスチールジャ ケット７の下方に配置されている。さらにこの電気的な絶縁体の両端面側 ４１は端面側の絶縁層４２として延びており、この絶縁層は半径方向において少 なくとも軸６ないし２０に関して同心の層４０まで延びている。しかしまた、こ の絶縁層を外側端縁まで達するようにすることも可能である。 さらに、高圧源４３が設けられており、その出力は全体を符号４４で示すコロナ 帯電電極と接続されており、そのコロナ帯電電極は短い軸方向の領域にわたって 軸６ないし２０に対してほぼ平行に軸方向に延びており、制限された導電性の被 覆８と対向している。それによって接地されたローラコア４５に対して電荷が発 生し、その電荷がその下に配置された高導電性のスチールジャケット７によって 表面全体に均一に分配されるので、制限された導電性の被覆８を帯状材料を帯電 させるために用いることができる。好ましい構成においては、ローラを凹版印刷 ユニットの版胴として形成することもでき、それによって静電的な印刷支援手段 を形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キュンツィヒ、ヘルマン ドイツ国、ディー79575、ワイル アム ライン シュワルツワルトシュトラーセ ７番地 (72)発明者 クノプフ、フランツ ドイツ国、ディー77815、ビュール カン トシュトラーセ ２番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの帯状材料の両外側を、その少なくとも１つの帯状材料をさ らに加工する前に、反対の極性の電荷で静電的に帯電させる方法であって、その 場合に帯状材料が互いに平行かつ互いに対してわずかな距離で配置された１対の ローラの間隙を通して案内される、方法において、 上記ローラ上で少なくとも１つの帯状材料の両外側を静電的に逆極性で帯電さ せることが、同ローラを介してそのローラ間のギャップ内で行われることを特徴 とする静電的に帯電させる方法。 ２．上記ローラが、少なくとも１つの帯状材料の両外側に、調節可能な力で圧接 されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．少なくとも１つの帯状材料の両外側を、その少なくとも１本の帯状材料をさ らに加工する前に、反対の極性の電荷で静電的に帯電させる装置であって、その 場合に帯状材料が互いに対して平行かつ互いに対してわずかな距離で配置された １対のローラ（５）の間隙を通して案内される、特に請求項１に記載の方法を実 施する装置において、 静電的に帯電させる装置が、１対のローラ（５）によって形成されており、各 ローラが外側のスチールジャケット（７）の上方に制限された導電性の被覆（８ ）を有し、 間隙（５０）内で制限された導電性の被覆を静電的に帯電させるために、各ロ ーラ（５）のスチールジャケット（７）が正ないし負の高圧源に接続可能である ことを特徴とする静電的に帯電させる装置。 ４．軸（６ないし２Ｏ）を有するローラ（５）が機械フレーム（１０）内に配置 されており、 ローラ（５）の軸（６ないし２０）がスチールジャケット（７）と導電接続さ れており、かつ機械フレーム（１０）から電気的に絶縁されていることを特徴と する請求項３に記載の装置。 ５．高電圧が、軸（２０）の端面側（１４）に配置されたスラスト軸受（２ ３）として形成された接続部を介して印加可能であることを特徴とする請求項４ に記載の装置。 ６．ローラ（５）の軸（６）に対して同心に、このローラと並んで一次コイル （１１７）が機械フレーム（１０、１２０）に対して固定的に配置されており、 ローラ（５）の軸（６）に対して同心にその一方の端面側（１１２）に二次 コイル（１１４）がこのローラと一緒に回転するように堅固に取り付けられてお り、 その一方の接続部が軸（６）に、そしてその他方の接続部が整流回路（１２ ２）を介して制限された導電性の被覆（８）に接続されていることを特徴とする 請求項３に記載の装置。 ７．整流回路（１２２）と制限された導電性の被覆（８）との間に、脈動する 直流電流のための平滑化回路（１２３）が配置されていることを特徴とする請求 項６に記載の装置。 ８．一次コイル（１１７）に第２の一次コイル（１１８）が、そして二次コイ ル（１１４）にその二次コイルと一緒に回転し、この二次コイルに対して並列に 接続された第２の二次コイル（１１５）が付設されており、前記第２の二次コイ ルが第２の一次コイル（１１８）と対向していることを特徴とする請求項６また は７に記載の装置。 ９．ローラ（５）の間の間隙（５０）の大きさが、調節可能であることを特徴 とする請求項３から８のいずれか１項に記載の装置。 １０．ローラ（５）は機械フレーム（１０）から絶縁するために、高導電性のス チールジャケット（７）の下方並びにその両方の端面側に電気的な絶縁体を有し 、 制限された導電性の被覆（８）を帯電させるために、コロナ帯電電極（４４ ）を介して高圧源がもたらされることを特徴とする請求項３または４に記載の装 置。 １１．ローラ（５）が、凹版印刷設備の版胴として形成されていることを特徴 とする請求項１０に記載の装置。