導電性ウェブの除電方法及び除電装置
【課題】
輪転印刷機等において、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電すると共に除電状態を監視し、気中放電による欠陥の発生や火災の発生を防止できる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする。
輪転印刷機等において、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電すると共に除電状態を監視し、気中放電による欠陥の発生や火災の発生を防止できる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法及び除電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グラビア輪転印刷機などの輪転機では、印刷するウェブ原反が版胴や搬送ロールと接触し摩擦・剥離することにより帯電し、ある一定の帯電電位を超えた時にウェブ原反付近に存在する帯電物と電位差のある導体に気中放電する。気中放電が発生した場合にはウェブ原反に穴が空くなどの品質不良が発生したり、気中放電が発生した箇所に酸素と揮発した有機溶剤が一定の割合で混合した引火性ガスが存在すると着火して火災が発生する危険がある。
【０００３】
従来の対策では、ウェブ原反が不導体の場合は自己放電型除電器（特許文献１）やイオナイザー（特許文献２）などを設置し除電する。ウェブ原反が導体単層の場合には、導体単層のウェブ原反が印刷機内を搬送されている間は金属製ガイドロールなどの接地された導体と常に接触することによりウェブ原反が接地されるため特に対策を採る必要はなかった。
しかしながら、一般包装材料として使用されるウェブ原反の中には、不導体層の間に導体層が挟まれている構造のものがある。図１はこの導電性ウェブ原反の一例を示す断面図で、導体層１が不導体層２で挟まれた構成をもち、例えば不導体層２にＰＥ（ポリエチレン）、導体層１にＡｌ（アルミニウム）などが用いられている。この場合、ウェブ原反は導体層はあるものの印刷機内のガイドロールとは接触しないため、接地されていない導体（浮遊導体）となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５８８９０
【特許文献２】特開昭６２−１０５３９８
【０００５】
次に、除電器を用いてこの原反を除電する場合を考える。一般的に、導体は不導体に比べ静電容量が非常に大きいため、このウェブ原反の場合には、不導体単層の原反より見かけ上の静電容量が大きくなる。ここで、帯電量（Ｑ）、静電容量（Ｃ）、電位（Ｖ）には
Ｑ＝ＣＶ
の関係があるため、不導体単層の原反と等量帯電しても電位が低くなる。除電器は帯電物の電位を利用して除電を行うため、このように電位が低くなるものに対しては、必要な除電効果が得られない。
【０００６】
この様な場合には、原反表面の不導体層の帯電により導体層が誘導帯電し、導体が露出している箇所から気中放電する可能性があるため、溶剤雰囲気が存在する印刷機などでは確実な除電方法が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、印刷中の、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電すると共に、除電状態を監視できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の除電方法は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に、接地された導電性接触子を接触させて除電することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２の除電装置は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の導電性ウェブの除電方法及び除電装置によれば、帯電する導体層に、接地した導電性接触子を直接接触させて電荷を放電させるため、気中放電による製品の不良発生や発火などが防止できる。複数の接触子を並列に設ける場合は何れかの接触子が機能すれば除電されるため接触不良に起因する帯電の確率が大幅に低下する。また、連続して印刷する場合、紙継ぎ部においては、先行ウェブと後行ウェブのそれぞれについて除電しなければならないため、その場合にも対応可能である。
さらに、電流検出手段を設けることで除電電流値を測定して除電装置の動作状況を確認したり、接触不良を自動的に検出して警報を発するなど安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図２は本発明の導電性ウェブの除電方法の基本的な構成を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。搬送中の導電性ウェブの側面（端面）に接地１５された導電性接触子３を押し当てることで導体層１を接地１５に導通させて除電する。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
図３は導電性接触子３として導電性ブラシ６を適用した例を示すで（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。導電性ブラシ６は金属製支持部８に導電性ブラシ線材７を植毛したもので、導電性ブラシ線材７には真鍮、リン青銅、ＳＵＳ（ステンレススチール）、など対摩耗性に富みバネ性のある線径、数１０〜数１００μｍの線材が用いられる。ブラシ線材７には可撓性があるため導電性ウェブが幅方向に多少変位しても追従して接触を維持することができる。
図４は導電性ウェブ原反の端面の位置が変動する場合に対応する接触子を説明する平面図で、図３に示す導電性ブラシ６をリニアガイド機構、ピンレバー機構、リンク機構など（図示せず）でウェブ原反の幅方向に案内する機構で支持しつつバネ９で所定の力で導電性ウェブ原反の端面に押し付ける。バネ９による追従範囲を数ｃｍ〜１０数ｃｍ程度になる様に設定しておけば導電性ウェブ原反の幅方向の搬送制御範囲をカバーするため接触子と導体層１の接触が途切れることがない。
図５は導電性接触子として金属１０を用いた場合を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。金属１０は鉄、真鍮など汎用金属材で導電性は充分であるが対摩耗性を付与するためクロムメッキなど硬質の導電性被膜を形成するとよい。
図６（ａ）は図４の説明と同様な構成で金属１０を導電性ウェブ原反の端面位置変動に対応させる例を示す平面図である。
図６（ｂ）は接触子に薄板状の金属１０を用いる場合を示す平面図で、薄板状の金属１０は、リン青銅やバネ鋼の板厚数１０μｍ〜百数１０μｍの材料を用い、クロムメッキし、図に示す様にアーチ形状にして支持体８に接続する。導電性ウェブ原反の端面に接触するのはアーチ形状の部分であり、薄板の可撓性により導電性ウェブ原反端面変位に追従することができる。
図７は接触子として導電性ゴム１２を用いた例を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。導電性ゴム１２は一般的に汎用金属ほどの導電性は無いが、設置した際の接地間との漏洩抵抗が１ＭΩ以下のものであれば何でも用いることができる。ゴム弾性により導電性ウェブ原反の端面にダメージを与えずに除電できる。
図８は接触子として用いる導電性ゴムを導電性ウェブ原反の送りにつれて回転する導電性ゴムロール１３とした例を示す平面図である。導電性ゴムロール１３が回転するため摩擦が無く接触部の摩耗の問題を解消する。
図９は図４の説明と同様な構成で、（ａ）は導電性ゴム１２、（ｂ）は導電性ゴムロール１３を導電性ウェブ原反の端面位置変動に対応させる例を示す平面図である。
【００１３】
（実施例２）
図１０は本発明の導電性ウェブの除電装置の基本的な構成を説明する平面図で、導電性ウェブ４に対し接触子３が複数箇所（図では３カ所）設けてある。複数箇所の接触子３から電流検出手段１６を介して接地回路１５に接続されている。電流検出手段１６で検出された電流値は信号処理部１８に入力され所定の信号処理や表示部１７で表示される。このような構成の装置によれば導電性ウェブ４の搬送中の変位や、導体層１と接触子３の当たり具合などの変動によって導通が不安定となる場合も、複数箇所の接触子３の何れかが接触をしていれば導通が維持され除電機能を失わず帯電を防止できる。また、信号処理部１８において定常状態よりも少ない電流値を検出し警報する機能を持たせれば人間の監視を伴わずに接触不良の発生を認識することができ異常に対処できる。
図１１は輪転機での接触子の配置の１例を示す側面図で、ウェブ巻出部１９の直後の位置とウェブ巻き取り部２０の直前の位置に接触子３を設けてある。この構成によれば輪転機２１の連続運転中にウェブ巻出部１９のロールを交換してウェブ接続した場合に、先行ウェブと後行ウェブのウェブ接続部２２が電気的接続されていない場合でも、ウェブ接続部２２を境界にするウェブの両方とも接地し除電することができ危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】不導体層間に導体層を形成した原反を説明する断面図
【図２】原反導体層の接地方法を説明する図
【図３】導電性ブラシによる接地方法を説明する図
【図４】原反の幅方向の変化を考慮した導電性ブラシによる接地方法を説明する図
【図５】金属接触による接地方法を説明する図
【図６】原反の幅方向の変化を考慮した金属接触による接地方法を説明する図
【図７】導電ゴムによる接地方法を説明する図
【図８】導電ゴムロールによる接地方法を説明する図
【図９】原反の幅方向の変化を考慮した導電ゴム及び導電ゴムロールによる接地方法を説 明する図
【図１０】接触子を複数備えた除電装置を説明する図
【図１１】輪転機での接触子の配置の１例を示す図
【符号の説明】
【００１５】
１ 導体層
２ 不導体層
３ 接地した導電性接触子
４ 原反上面
５ 原反送り方向
６ 導電性ブラシ
７ ブラシ部
８ 支持部
９ バネ
１０ 金属
１１ 印刷中の原反位置の変化
１２ 導電性ゴム
１３ 導電性ゴムロール
１４ 回転方向
１５ 接地
１６ 電流検出手段
１７ 電流値表示部
１８ 信号処理部
１９ ウェブ巻出部
２０ ウェブ巻き取り部
２１ 輪転機
２２ ウェブ接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法及び除電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
グラビア輪転印刷機などの輪転機では、印刷するウェブ原反が版胴や搬送ロールと接触し摩擦・剥離することにより帯電し、ある一定の帯電電位を超えた時にウェブ原反付近に存在する帯電物と電位差のある導体に気中放電する。気中放電が発生した場合にはウェブ原反に穴が空くなどの品質不良が発生したり、気中放電が発生した箇所に酸素と揮発した有機溶剤が一定の割合で混合した引火性ガスが存在すると着火して火災が発生する危険がある。
【０００３】
従来の対策では、ウェブ原反が不導体の場合は自己放電型除電器（特許文献１）やイオナイザー（特許文献２）などを設置し除電する。ウェブ原反が導体単層の場合には、導体単層のウェブ原反が印刷機内を搬送されている間は金属製ガイドロールなどの接地された導体と常に接触することによりウェブ原反が接地されるため特に対策を採る必要はなかった。
しかしながら、一般包装材料として使用されるウェブ原反の中には、不導体層の間に導体層が挟まれている構造のものがある。図１はこの導電性ウェブ原反の一例を示す断面図で、導体層１が不導体層２で挟まれた構成をもち、例えば不導体層２にＰＥ（ポリエチレン）、導体層１にＡｌ（アルミニウム）などが用いられている。この場合、ウェブ原反は導体層はあるものの印刷機内のガイドロールとは接触しないため、接地されていない導体（浮遊導体）となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５８８９０
【特許文献２】特開昭６２−１０５３９８
【０００５】
次に、除電器を用いてこの原反を除電する場合を考える。一般的に、導体は不導体に比べ静電容量が非常に大きいため、このウェブ原反の場合には、不導体単層の原反より見かけ上の静電容量が大きくなる。ここで、帯電量（Ｑ）、静電容量（Ｃ）、電位（Ｖ）には
Ｑ＝ＣＶ
の関係があるため、不導体単層の原反と等量帯電しても電位が低くなる。除電器は帯電物の電位を利用して除電を行うため、このように電位が低くなるものに対しては、必要な除電効果が得られない。
【０００６】
この様な場合には、原反表面の不導体層の帯電により導体層が誘導帯電し、導体が露出している箇所から気中放電する可能性があるため、溶剤雰囲気が存在する印刷機などでは確実な除電方法が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、印刷中の、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電すると共に、除電状態を監視できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の除電方法は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に、接地された導電性接触子を接触させて除電することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２の除電装置は、不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の導電性ウェブの除電方法及び除電装置によれば、帯電する導体層に、接地した導電性接触子を直接接触させて電荷を放電させるため、気中放電による製品の不良発生や発火などが防止できる。複数の接触子を並列に設ける場合は何れかの接触子が機能すれば除電されるため接触不良に起因する帯電の確率が大幅に低下する。また、連続して印刷する場合、紙継ぎ部においては、先行ウェブと後行ウェブのそれぞれについて除電しなければならないため、その場合にも対応可能である。
さらに、電流検出手段を設けることで除電電流値を測定して除電装置の動作状況を確認したり、接触不良を自動的に検出して警報を発するなど安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図２は本発明の導電性ウェブの除電方法の基本的な構成を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。搬送中の導電性ウェブの側面（端面）に接地１５された導電性接触子３を押し当てることで導体層１を接地１５に導通させて除電する。
【実施例】
【００１２】
（実施例１）
図３は導電性接触子３として導電性ブラシ６を適用した例を示すで（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。導電性ブラシ６は金属製支持部８に導電性ブラシ線材７を植毛したもので、導電性ブラシ線材７には真鍮、リン青銅、ＳＵＳ（ステンレススチール）、など対摩耗性に富みバネ性のある線径、数１０〜数１００μｍの線材が用いられる。ブラシ線材７には可撓性があるため導電性ウェブが幅方向に多少変位しても追従して接触を維持することができる。
図４は導電性ウェブ原反の端面の位置が変動する場合に対応する接触子を説明する平面図で、図３に示す導電性ブラシ６をリニアガイド機構、ピンレバー機構、リンク機構など（図示せず）でウェブ原反の幅方向に案内する機構で支持しつつバネ９で所定の力で導電性ウェブ原反の端面に押し付ける。バネ９による追従範囲を数ｃｍ〜１０数ｃｍ程度になる様に設定しておけば導電性ウェブ原反の幅方向の搬送制御範囲をカバーするため接触子と導体層１の接触が途切れることがない。
図５は導電性接触子として金属１０を用いた場合を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。金属１０は鉄、真鍮など汎用金属材で導電性は充分であるが対摩耗性を付与するためクロムメッキなど硬質の導電性被膜を形成するとよい。
図６（ａ）は図４の説明と同様な構成で金属１０を導電性ウェブ原反の端面位置変動に対応させる例を示す平面図である。
図６（ｂ）は接触子に薄板状の金属１０を用いる場合を示す平面図で、薄板状の金属１０は、リン青銅やバネ鋼の板厚数１０μｍ〜百数１０μｍの材料を用い、クロムメッキし、図に示す様にアーチ形状にして支持体８に接続する。導電性ウェブ原反の端面に接触するのはアーチ形状の部分であり、薄板の可撓性により導電性ウェブ原反端面変位に追従することができる。
図７は接触子として導電性ゴム１２を用いた例を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を示す。導電性ゴム１２は一般的に汎用金属ほどの導電性は無いが、設置した際の接地間との漏洩抵抗が１ＭΩ以下のものであれば何でも用いることができる。ゴム弾性により導電性ウェブ原反の端面にダメージを与えずに除電できる。
図８は接触子として用いる導電性ゴムを導電性ウェブ原反の送りにつれて回転する導電性ゴムロール１３とした例を示す平面図である。導電性ゴムロール１３が回転するため摩擦が無く接触部の摩耗の問題を解消する。
図９は図４の説明と同様な構成で、（ａ）は導電性ゴム１２、（ｂ）は導電性ゴムロール１３を導電性ウェブ原反の端面位置変動に対応させる例を示す平面図である。
【００１３】
（実施例２）
図１０は本発明の導電性ウェブの除電装置の基本的な構成を説明する平面図で、導電性ウェブ４に対し接触子３が複数箇所（図では３カ所）設けてある。複数箇所の接触子３から電流検出手段１６を介して接地回路１５に接続されている。電流検出手段１６で検出された電流値は信号処理部１８に入力され所定の信号処理や表示部１７で表示される。このような構成の装置によれば導電性ウェブ４の搬送中の変位や、導体層１と接触子３の当たり具合などの変動によって導通が不安定となる場合も、複数箇所の接触子３の何れかが接触をしていれば導通が維持され除電機能を失わず帯電を防止できる。また、信号処理部１８において定常状態よりも少ない電流値を検出し警報する機能を持たせれば人間の監視を伴わずに接触不良の発生を認識することができ異常に対処できる。
図１１は輪転機での接触子の配置の１例を示す側面図で、ウェブ巻出部１９の直後の位置とウェブ巻き取り部２０の直前の位置に接触子３を設けてある。この構成によれば輪転機２１の連続運転中にウェブ巻出部１９のロールを交換してウェブ接続した場合に、先行ウェブと後行ウェブのウェブ接続部２２が電気的接続されていない場合でも、ウェブ接続部２２を境界にするウェブの両方とも接地し除電することができ危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】不導体層間に導体層を形成した原反を説明する断面図
【図２】原反導体層の接地方法を説明する図
【図３】導電性ブラシによる接地方法を説明する図
【図４】原反の幅方向の変化を考慮した導電性ブラシによる接地方法を説明する図
【図５】金属接触による接地方法を説明する図
【図６】原反の幅方向の変化を考慮した金属接触による接地方法を説明する図
【図７】導電ゴムによる接地方法を説明する図
【図８】導電ゴムロールによる接地方法を説明する図
【図９】原反の幅方向の変化を考慮した導電ゴム及び導電ゴムロールによる接地方法を説 明する図
【図１０】接触子を複数備えた除電装置を説明する図
【図１１】輪転機での接触子の配置の１例を示す図
【符号の説明】
【００１５】
１ 導体層
２ 不導体層
３ 接地した導電性接触子
４ 原反上面
５ 原反送り方向
６ 導電性ブラシ
７ ブラシ部
８ 支持部
９ バネ
１０ 金属
１１ 印刷中の原反位置の変化
１２ 導電性ゴム
１３ 導電性ゴムロール
１４ 回転方向
１５ 接地
１６ 電流検出手段
１７ 電流値表示部
１８ 信号処理部
１９ ウェブ巻出部
２０ ウェブ巻き取り部
２１ 輪転機
２２ ウェブ接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に、接地された導電性接触子を接触させて除電することを特徴とする導電性ウェブの除電方法。
【請求項２】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする導電性ウェブの除電装置。
【請求項１】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気の除電方法であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に、接地された導電性接触子を接触させて除電することを特徴とする導電性ウェブの除電方法。
【請求項２】
不導体層間に導体層が形成された導電性ウェブに帯電した静電気を除電する除電装置であって、前記導電性ウェブの端部に露出している前記導体層に接触する導電性接触子と、前記導電性接触子と接地回路の間に接続された電流検出手段とを有することを特徴とする導電性ウェブの除電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１４６９１０（Ｐ２０１０−１４６９１０Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４３８６（Ｐ２００８−３２４３８６）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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