部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置および方法、ならびに製造方法
【課題】
表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートにおいて、その接地状態や抵抗値の変動によらず、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去する。
【解決手段】
部分導電層付き電気絶縁性シートを挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極に、同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加することで、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電する。
表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートにおいて、その接地状態や抵抗値の変動によらず、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去する。
【解決手段】
部分導電層付き電気絶縁性シートを挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極に、同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加することで、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置および方法、ならびに製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルム等の電気絶縁性シートにおける帯電は、シートを加工する工程において所望の加工を阻害することがある。例えば、静電気放電に起因するスタチックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が存在するシートに真空蒸着やスパッタリング等により金属被覆加工を施すと、加工製品にスタチックマークが現れる。スタチックマークによる強い帯電は、静電気力によるフィルムの他部材への密着をもたらし、搬送不良や位置あわせ、カットシートのつきそろえ不良など様々な問題を発生させる原因となることが知られている（例えば、特許文献１、参照）。この対策として、かかる問題を回避するために、従来、接地されたブラシ状の導電体を、帯電した電気絶縁性シートに接近させ、ブラシ先端でコロナ放電を発生させて除電する自己放電式除電器や、針状電極に商用周波数の高電圧や直流高電圧を印加してコロナ放電を発生させて除電する交流式や直流式の電圧印加式除電器が使用されている。これら自己放電式の除電器や、電圧印加式除電器においては、コロナ放電によるによるイオンを、電気絶縁性シートの帯電による電界によって引き寄せ、電気絶縁性シートの帯電を中和（除電）するものである。これにより、高い電位に帯電しているシートの電位を下げることが可能とされている。
【０００３】
しかし、電気絶縁性シートにおける帯電は、（シート上での静電気放電などにより）シートの片面、あるいは、両面に、狭いピッチで正極性と負極性の帯電領域が混在していることが多い。このような帯電をもつ電気絶縁性シートにおける電界は、シートの内部（厚み方向）や、シートの表面近傍のみに集中する。そのため、電気絶縁性シートから少し離れた位置にある除電器のイオン生成部分（ブラシ先端や針状電極の針先）から十分なイオンを引き寄せられず、このような細かな帯電模様を持つシートに対する除電効果はほとんど得られなかった。
【０００４】
これに対し、電気絶縁性シートを挟んで離間配置されたイオン生成電極とイオン吸引電極とに逆位相の交流電圧を印加することを特徴とする、図３に示すシートの除電装置３が知られている（例えば、特許文献２、参照。）。
【０００５】
一方、近年、フレキシブル回路基材のように、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートが多く製造、使用されるようになっている。しかし、このような部分導電層付き電気絶縁性シートに対して、特に効果的な除電方法は提案されていなかった。
【特許文献１】特開２００５−２２２９２５号公報
【特許文献２】特許第２６５１４７６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３６９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フレキシブル回路基材のような部分導電層付き電気絶縁性シートを除電する場合、本発明者らの知見によれば、従来の除電技術ではそれぞれ、以下のような問題があることが判った。
（１）導電部分を有することにより、導電部分が接地導電性搬送部材等に接触した場合、この導電部分の電位がほぼゼロ電位となる。また、直接の接触がなくても導電部分が接地導電性搬送部材等に接近した場合には、この導電部分の電位が極めて低くなる。そのため、自己放電式の除電器や、直流や交流の電圧印加式除電器を使用しても、電気絶縁性シートから少し離れた位置にある除電器のイオン生成部分（ブラシ先端や針状電極の針先）から十分なイオンを引き寄せられず、十分な除電効果が得られない。
（２）図３に示す除電装置３のように、電気絶縁性シートを挟んで離間配置されたイオン生成電極とイオン吸引電極とに逆位相の交流電圧を印加する除電器では、導電部分が接地導電性搬送部材に接触や接近することで低い電位となった場合、イオン生成電極と、この低い電位となった導電部分との間に電界が形成される。これにより、低い電位となった導電部分の近傍にイオンを強制的に照射することは可能である。しかし、イオン生成電極と低い電位となった導電部分との間に形成される電界は、もともと（絶縁性部分だけで構成されるシートを除電する場合に）イオン生成電極とイオン吸引電極との間に形成される電界と、同じでないことが一般的である。これは、尖鋭部に高電圧が印加されるイオン生成電極と、平板上のイオン吸引電極との間に生じる電位分布が、図４に示すようになり、等電位面が平坦でないためである。
【０００７】
従って、照射されるイオンの量が、シートの導電性搬送部材に接触や接近している導電部分と、絶縁部分との間で異なることになる。これにより、シートの全面に対して均一な除電を行えない。
【０００８】
本発明の目的は、部分導電層付き電気絶縁性シートに対する、特に効果的な除電方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明によれば、部分導電層付き電気絶縁性シートの移動経路を挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極を有し、前記２つの実質的に同一なイオン生成電極に同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加する高圧電源を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の別の形態によれば、部分導電層付き電気絶縁性シートの各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、該シートの第１の面および第２の面に対して、同時に、実質的に互いに逆極性のイオン雲を照射し、その後、前記シートの前記各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、前記第１および第２の面のそれぞれに対して、同時に、前記照射の際とは極性が反転したイオン雲を照射する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１１】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１２】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１３】
また、本発明の別の形態によれば、上記の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法によって、部分導電層付き電気絶縁性シートを除電することにより、部分導電層付き電気絶縁性シートを製造する除電済部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下である部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法が提供される。
【００１５】
本発明が適用される部分導電層付き電気絶縁性シートの基材となる電気絶縁性シートとして、代表的なものには、プラスチックフィルム、布帛、紙等のシートや枚葉体があるが、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルムは、電気絶縁性が高いため、本発明を適用するのに特に好適である。
【００１６】
一方、本発明が適用される部分導電層付き電気絶縁性シートの導電被覆としては、真空蒸着や、スパッタ、メッキなどによる、金属や、酸化金属被覆、カーボンブラックやチタン粒子などの導電性粒子を含んだ塗布膜などがあげられる。
【００１７】
本発明における導電部分の導電性の測定は、JIS規格C6481(1994)に記載の方法に添って導電部分の表面抵抗を測定することによって行う。表面抵抗が10の4乗Ω／□以下の場合を導電部分という。導電部分の面積が小さい場合、同じ材質により同じ製法で形成された広い面積の導電部分の表面抵抗値が10の4乗Ω／□以下であれば、面積が小さい部分についても導電部分という。
【００１８】
本発明において、「イオン」とは、電子、電子を授受した原子、電荷をもった分子、分子クラスター、浮遊粒子等、さまざまな形態の電荷担体をいう。
【００１９】
本発明において、「イオン雲」とは、イオン生成電極で生成されたイオンの集団であって、特定の場所に留まることなく、雲のように、ある空間に広がりながら浮遊するイオンの集団をいう。
【００２０】
本発明において、「イオン生成電極」とは、高電圧の印加によるコロナ放電等によって、電極先端近傍の空間において、イオンを生成する電極をいう。
【００２１】
本発明において、「シールド電極」とは、イオン生成電極近傍に配置され、イオン生成電極との間に適当な電位差を与えることで、イオン生成電極先端でのコロナ放電を補助する電極をいう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、後述の通り、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートにおいて、その接地状態や抵抗値の変動によらず、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電を行えるので、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の除電装置の好ましい実施形態例を図面を参照しながら説明する。電気絶縁性シートとしてプラスチックフィルム（以下、単に、フィルムという）上の第１の面にパターン状の導電性被覆加工を施されたフィルム（以下、単に、部分導電層付きフィルムという）を用いる場合を例にとって、説明する。第１の面および第２の面が、フィルムの表裏面である。本発明は、これらの例に限られるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る除電装置の実施形態例の正面概略図である。この除電装置１は部分導電層付きフィルムの除電に好ましく用いられる。図１において、ガイドロール１ａとガイドロール１ｂとに、搬送される部分導電層付きフィルムＳが掛け渡されている。ガイドロール１ａ、および、ガイドロール１ｂは、それぞれモータ−（図示せず）により、右廻りに回転される。部分導電層付きフィルムＳは、ガイドロール１ａ、１ｂの回転により、矢印ａｂの方向に、速度ｕ［単位：ｍｍ／秒］で連続的に移動する。ガイドロール１ａとガイドロール１ｂとの間には、少なくとも１個の除電ユニットＳＵが設けられている。除電ユニットＳＵは、第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとからなる。第１の電極ユニットＥＵｄは、部分導電層付きフィルムＳの第１の面１００に向かい、第１の面１００に対し間隔をおいて設けられている。第２の電極ユニットＥＵｆは、部分導電層付きフィルムＳの第２の面２００に向かい、第２の面２００に対し間隔をおいて設けられている。第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、フィルムＳを挟んで、フィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向している。第１の電極ユニットＥＵｄは、第１のイオン生成電極１ｄと、第１のイオン生成電極に対する開口部を有する第１のシールド電極１ｇと、絶縁部材１ｉとからなる。第２の電極ユニットＥＵｆは、第１の電極ユニットＥＵｄと同様に、第２のイオン生成電極１ｆと、第２のイオン生成電極に対する開口を有する第２のシールド電極１ｈと絶縁部材１ｊとからなる。
【００２５】
本実施形態において、第１および第２のイオン生成電極１ｄ、１ｆは、フィルムＳの幅方向に、同極性の電圧を印加された針電極が並ぶ針電極列により構成されている。
第１および第２のシールド電極１ｇ、１ｈは、第１および第２のイオン生成電極１ｄ、１ｆとの間に適切な電位差が与えられたときに、それぞれのイオン生成電極１ｄ、１ｆにおける放電を助ける機能を有する。第１のイオン生成電極１ｄと第２のイオン生成電極１ｆとは、それぞれ互いに逆極性で、出力電圧の絶対値が等しい第１の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅに接続されている。第１および第２のシールド電極１ｇと１ｈとは、それぞれ接地されている。
【００２６】
ここで、第１のイオン生成電極１ｄに正の電圧が印加され、第２のイオン生成電極１ｆに負の電圧が印加されている場合について説明する。このとき、第１のイオン生成電極１ｄにより正イオンが、第２のイオン生成電極１ｆにより負イオンが生成される。第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間の電界によって、正イオンが第１の面１００に、負イオンが第２の面２００に強制的に部分導電層付きフィルムＳに照射される。
【００２７】
第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、部分導電層付きフィルムＳを挟んで、部分導電層付きフィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向し、かつ、第１の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅとの出力電圧は逆極性で接地電位に対して絶対値が等しいため、第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間に生じる等電位面の電位分布は図２のようになり、電界がフィルム面について面対称に形成される。そのため、対称面に位置するフィルムＳ面内での電位差は、理論上、ゼロとなる。そのため、部分導電層付きフィルムＳ上の絶縁部分、導電部分の区別によらず、また導電部分の接地、非接地にかかわらず、部分導電層付きフィルムＳ上の各面に一様にイオンを照射することができ、均一な除電効果を得られる。
【００２８】
部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位をゼロとするために、第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、部分導電層付きフィルムＳを挟んで、部分導電層付きフィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向するのが最も好ましいが、１０％までの距離のずれであれば、部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位差は小さく、実質的にゼロと見なせるため、同様の効果を奏する。この位置関係を実質的に対称という。また、同様に、第1の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅとの逆極性の出力電圧は絶対値を等しくするのが最も好ましいが、１０％程度までの絶対値のずれであれば、部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位は小さく、実質的にゼロと見なせるため、同様の効果を奏する。この電圧を絶対値が実質的に等しい電圧という。
【００２９】
ついで、第１のイオン生成電極１ｄに負の電圧が印加され、第２のイオン生成電極１ｆに正の電圧が印加されると、第１のイオン生成電極１ｄにより負イオンが、第２のイオン生成電極１ｆにより正イオンが生成される。第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間の電界によって、負イオンが第１の面１００に、正イオンが第２の面２００に強制的に部分導電層付きフィルムＳに照射される。
【００３０】
ここで、部分導電層付きフィルムＳの移動に伴い、第１の面１００上において、第１のイオン生成電極１ｄから正イオンが照射される部位と、第１のイオン生成電極１ｄから負イオンが照射される部位とにはずれが生じる。第２の面２００上に第２のイオン生成電極１ｆから照射される正負イオンについても同様である。しかし、イオンは、ある程度の広がりを持って部分導電層付きフィルムＳに照射されるため、部分導電層付きフィルムＳの移動速度が遅い場合には、１つの除電ユニットだけで、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを逐次多量に照射することができ、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部を効果的に除電することができる。部分導電層付きフィルムＳの移動速度が速く、１つの除電ユニットだけでは、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを照射できない場合には、除電ユニットを部分導電層付きフィルムＳの移動方向に複数配置して、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを照射するようにすればよい。
【００３１】
このような、除電ユニットとして適当な構造や、印加電圧、設置距離などの範囲は、特許文献１、および、特許文献３で示されるように定めるのが好ましい。
【００３２】
このように、部分導電層付きフィルムを挟んで実質的に対称に２つの実質的に同一な電極ユニットを配置し、極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加することで、導電部分が接地体に接触するか近接するなどの状態変動によらず、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電を行えるので、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【００３３】
すなわち、シート位置の電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、シートの各面に逆極性のイオン雲を照射し、その後シートの同じ位置の各面に極性が反転したイオン雲を照射することで、導電部分が接地体に接触するか近接するなどの状態変動によらず、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【００３４】
例えば、２つの電極を部分導電層付きフィルムの両側に配置しても、部分導電層付きフィルムからの距離が、２つの電極で大きく異なっていれば、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極の部分導電層付きフィルムからの距離の違いは１０％以下にするのが好ましい。また、同様に、２つの電極に逆極性の電圧を印加しても、絶対値が大きく異なっていれば、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極の印加電圧は、絶対値の違いが１０％以下の逆極性電圧とするのが好ましい。また、２つの電極において、シールド電極の開口幅やシールド電極とイオン生成電極との位置関係、イオン生成電極を構成する針電極列の針間隔等が大きく異なると、２つの電極を部分導電層付きフィルムの両側に、実質的に同じ距離に配置し、かつ逆極性で絶対値の等しい電圧を印加したとしても、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極について、同じ構造をもつものとするのが好ましい。
【００３５】
また、特に、孤立した導電部分をもつフィルムにおいては、搬送最中に接地体と接触したり、接近したりする部位と、そうでない部位とが異なる電位となりやすく、従来技術の除電器では十分な除電を行いがたいのに比べ、本方法では問題なく除電できるため、本発明の対象フィルムとして好適である。この例として、フィルム面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有するフィルムや、フィルム厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有するフィルムがあげられる。特に、これらの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下の場合、この部分の電位が接地体との接触や接近により、局所的にゼロ電位やゼロ電位に近い低い電位となりやすいため、高い抵抗をもつフィルムを対象とした従来技術での除電は困難であり、本発明の対象フィルムとして好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁シートの除電を可能にするため、フレキシブル回路基材の除電に適する。また、除電位置において回路基材に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら除電を行なうので、ＩＣ等のデバイス実装済のフレキシブル回路基材の除電にも適する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る除電装置の実施形態例の正面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る除電装置において生じる等電位面の電位分布に関する概略説明図である。
【図３】従来技術における除電装置の正面概略図である。
【図４】従来技術における除電装置において生じる等電位面の電位分布に関する概略説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：除電装置
１ａ：ガイドロール
１ｂ：ガイドロール
１ｃ：交流電源
１ｄ：第１のイオン生成電極
１ｅ：交流電源
１ｆ：第２のイオン生成電極
１ｇ：第１のシールド電極
１ｈ：第２のシールド電極
１ｉ：絶縁部材
１ｊ：絶縁部材
３：除電装置
３ａ：交流電源
３ｂ：イオン生成電極
３ｃ：交流電源
３ｄ：吸引電極
１００：部分導電層付きフィルムＳの第１の面
２００：部分導電層付きフィルムＳの第２の面
ＥＵｆ：第１の電極ユニット
ＥＵｄ：第２の電極ユニット
ＳＵ：除電ユニット
Ｓ：フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置および方法、ならびに製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルム等の電気絶縁性シートにおける帯電は、シートを加工する工程において所望の加工を阻害することがある。例えば、静電気放電に起因するスタチックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が存在するシートに真空蒸着やスパッタリング等により金属被覆加工を施すと、加工製品にスタチックマークが現れる。スタチックマークによる強い帯電は、静電気力によるフィルムの他部材への密着をもたらし、搬送不良や位置あわせ、カットシートのつきそろえ不良など様々な問題を発生させる原因となることが知られている（例えば、特許文献１、参照）。この対策として、かかる問題を回避するために、従来、接地されたブラシ状の導電体を、帯電した電気絶縁性シートに接近させ、ブラシ先端でコロナ放電を発生させて除電する自己放電式除電器や、針状電極に商用周波数の高電圧や直流高電圧を印加してコロナ放電を発生させて除電する交流式や直流式の電圧印加式除電器が使用されている。これら自己放電式の除電器や、電圧印加式除電器においては、コロナ放電によるによるイオンを、電気絶縁性シートの帯電による電界によって引き寄せ、電気絶縁性シートの帯電を中和（除電）するものである。これにより、高い電位に帯電しているシートの電位を下げることが可能とされている。
【０００３】
しかし、電気絶縁性シートにおける帯電は、（シート上での静電気放電などにより）シートの片面、あるいは、両面に、狭いピッチで正極性と負極性の帯電領域が混在していることが多い。このような帯電をもつ電気絶縁性シートにおける電界は、シートの内部（厚み方向）や、シートの表面近傍のみに集中する。そのため、電気絶縁性シートから少し離れた位置にある除電器のイオン生成部分（ブラシ先端や針状電極の針先）から十分なイオンを引き寄せられず、このような細かな帯電模様を持つシートに対する除電効果はほとんど得られなかった。
【０００４】
これに対し、電気絶縁性シートを挟んで離間配置されたイオン生成電極とイオン吸引電極とに逆位相の交流電圧を印加することを特徴とする、図３に示すシートの除電装置３が知られている（例えば、特許文献２、参照。）。
【０００５】
一方、近年、フレキシブル回路基材のように、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートが多く製造、使用されるようになっている。しかし、このような部分導電層付き電気絶縁性シートに対して、特に効果的な除電方法は提案されていなかった。
【特許文献１】特開２００５−２２２９２５号公報
【特許文献２】特許第２６５１４７６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３６９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フレキシブル回路基材のような部分導電層付き電気絶縁性シートを除電する場合、本発明者らの知見によれば、従来の除電技術ではそれぞれ、以下のような問題があることが判った。
（１）導電部分を有することにより、導電部分が接地導電性搬送部材等に接触した場合、この導電部分の電位がほぼゼロ電位となる。また、直接の接触がなくても導電部分が接地導電性搬送部材等に接近した場合には、この導電部分の電位が極めて低くなる。そのため、自己放電式の除電器や、直流や交流の電圧印加式除電器を使用しても、電気絶縁性シートから少し離れた位置にある除電器のイオン生成部分（ブラシ先端や針状電極の針先）から十分なイオンを引き寄せられず、十分な除電効果が得られない。
（２）図３に示す除電装置３のように、電気絶縁性シートを挟んで離間配置されたイオン生成電極とイオン吸引電極とに逆位相の交流電圧を印加する除電器では、導電部分が接地導電性搬送部材に接触や接近することで低い電位となった場合、イオン生成電極と、この低い電位となった導電部分との間に電界が形成される。これにより、低い電位となった導電部分の近傍にイオンを強制的に照射することは可能である。しかし、イオン生成電極と低い電位となった導電部分との間に形成される電界は、もともと（絶縁性部分だけで構成されるシートを除電する場合に）イオン生成電極とイオン吸引電極との間に形成される電界と、同じでないことが一般的である。これは、尖鋭部に高電圧が印加されるイオン生成電極と、平板上のイオン吸引電極との間に生じる電位分布が、図４に示すようになり、等電位面が平坦でないためである。
【０００７】
従って、照射されるイオンの量が、シートの導電性搬送部材に接触や接近している導電部分と、絶縁部分との間で異なることになる。これにより、シートの全面に対して均一な除電を行えない。
【０００８】
本発明の目的は、部分導電層付き電気絶縁性シートに対する、特に効果的な除電方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明によれば、部分導電層付き電気絶縁性シートの移動経路を挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極を有し、前記２つの実質的に同一なイオン生成電極に同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加する高圧電源を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の別の形態によれば、部分導電層付き電気絶縁性シートの各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、該シートの第１の面および第２の面に対して、同時に、実質的に互いに逆極性のイオン雲を照射し、その後、前記シートの前記各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、前記第１および第２の面のそれぞれに対して、同時に、前記照射の際とは極性が反転したイオン雲を照射する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１１】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１２】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法が提供される。
【００１３】
また、本発明の別の形態によれば、上記の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法によって、部分導電層付き電気絶縁性シートを除電することにより、部分導電層付き電気絶縁性シートを製造する除電済部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記部分導電層付き電気絶縁性シートの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下である部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法が提供される。
【００１５】
本発明が適用される部分導電層付き電気絶縁性シートの基材となる電気絶縁性シートとして、代表的なものには、プラスチックフィルム、布帛、紙等のシートや枚葉体があるが、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルムは、電気絶縁性が高いため、本発明を適用するのに特に好適である。
【００１６】
一方、本発明が適用される部分導電層付き電気絶縁性シートの導電被覆としては、真空蒸着や、スパッタ、メッキなどによる、金属や、酸化金属被覆、カーボンブラックやチタン粒子などの導電性粒子を含んだ塗布膜などがあげられる。
【００１７】
本発明における導電部分の導電性の測定は、JIS規格C6481(1994)に記載の方法に添って導電部分の表面抵抗を測定することによって行う。表面抵抗が10の4乗Ω／□以下の場合を導電部分という。導電部分の面積が小さい場合、同じ材質により同じ製法で形成された広い面積の導電部分の表面抵抗値が10の4乗Ω／□以下であれば、面積が小さい部分についても導電部分という。
【００１８】
本発明において、「イオン」とは、電子、電子を授受した原子、電荷をもった分子、分子クラスター、浮遊粒子等、さまざまな形態の電荷担体をいう。
【００１９】
本発明において、「イオン雲」とは、イオン生成電極で生成されたイオンの集団であって、特定の場所に留まることなく、雲のように、ある空間に広がりながら浮遊するイオンの集団をいう。
【００２０】
本発明において、「イオン生成電極」とは、高電圧の印加によるコロナ放電等によって、電極先端近傍の空間において、イオンを生成する電極をいう。
【００２１】
本発明において、「シールド電極」とは、イオン生成電極近傍に配置され、イオン生成電極との間に適当な電位差を与えることで、イオン生成電極先端でのコロナ放電を補助する電極をいう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、後述の通り、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁性シートにおいて、その接地状態や抵抗値の変動によらず、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電を行えるので、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の除電装置の好ましい実施形態例を図面を参照しながら説明する。電気絶縁性シートとしてプラスチックフィルム（以下、単に、フィルムという）上の第１の面にパターン状の導電性被覆加工を施されたフィルム（以下、単に、部分導電層付きフィルムという）を用いる場合を例にとって、説明する。第１の面および第２の面が、フィルムの表裏面である。本発明は、これらの例に限られるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る除電装置の実施形態例の正面概略図である。この除電装置１は部分導電層付きフィルムの除電に好ましく用いられる。図１において、ガイドロール１ａとガイドロール１ｂとに、搬送される部分導電層付きフィルムＳが掛け渡されている。ガイドロール１ａ、および、ガイドロール１ｂは、それぞれモータ−（図示せず）により、右廻りに回転される。部分導電層付きフィルムＳは、ガイドロール１ａ、１ｂの回転により、矢印ａｂの方向に、速度ｕ［単位：ｍｍ／秒］で連続的に移動する。ガイドロール１ａとガイドロール１ｂとの間には、少なくとも１個の除電ユニットＳＵが設けられている。除電ユニットＳＵは、第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとからなる。第１の電極ユニットＥＵｄは、部分導電層付きフィルムＳの第１の面１００に向かい、第１の面１００に対し間隔をおいて設けられている。第２の電極ユニットＥＵｆは、部分導電層付きフィルムＳの第２の面２００に向かい、第２の面２００に対し間隔をおいて設けられている。第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、フィルムＳを挟んで、フィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向している。第１の電極ユニットＥＵｄは、第１のイオン生成電極１ｄと、第１のイオン生成電極に対する開口部を有する第１のシールド電極１ｇと、絶縁部材１ｉとからなる。第２の電極ユニットＥＵｆは、第１の電極ユニットＥＵｄと同様に、第２のイオン生成電極１ｆと、第２のイオン生成電極に対する開口を有する第２のシールド電極１ｈと絶縁部材１ｊとからなる。
【００２５】
本実施形態において、第１および第２のイオン生成電極１ｄ、１ｆは、フィルムＳの幅方向に、同極性の電圧を印加された針電極が並ぶ針電極列により構成されている。
第１および第２のシールド電極１ｇ、１ｈは、第１および第２のイオン生成電極１ｄ、１ｆとの間に適切な電位差が与えられたときに、それぞれのイオン生成電極１ｄ、１ｆにおける放電を助ける機能を有する。第１のイオン生成電極１ｄと第２のイオン生成電極１ｆとは、それぞれ互いに逆極性で、出力電圧の絶対値が等しい第１の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅに接続されている。第１および第２のシールド電極１ｇと１ｈとは、それぞれ接地されている。
【００２６】
ここで、第１のイオン生成電極１ｄに正の電圧が印加され、第２のイオン生成電極１ｆに負の電圧が印加されている場合について説明する。このとき、第１のイオン生成電極１ｄにより正イオンが、第２のイオン生成電極１ｆにより負イオンが生成される。第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間の電界によって、正イオンが第１の面１００に、負イオンが第２の面２００に強制的に部分導電層付きフィルムＳに照射される。
【００２７】
第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、部分導電層付きフィルムＳを挟んで、部分導電層付きフィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向し、かつ、第１の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅとの出力電圧は逆極性で接地電位に対して絶対値が等しいため、第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間に生じる等電位面の電位分布は図２のようになり、電界がフィルム面について面対称に形成される。そのため、対称面に位置するフィルムＳ面内での電位差は、理論上、ゼロとなる。そのため、部分導電層付きフィルムＳ上の絶縁部分、導電部分の区別によらず、また導電部分の接地、非接地にかかわらず、部分導電層付きフィルムＳ上の各面に一様にイオンを照射することができ、均一な除電効果を得られる。
【００２８】
部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位をゼロとするために、第１の電極ユニットＥＵｄと第２の電極ユニットＥＵｆとは、部分導電層付きフィルムＳを挟んで、部分導電層付きフィルムＳから互いに等しい距離の位置に対向するのが最も好ましいが、１０％までの距離のずれであれば、部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位差は小さく、実質的にゼロと見なせるため、同様の効果を奏する。この位置関係を実質的に対称という。また、同様に、第1の交流電源１ｃと第２の交流電源１ｅとの逆極性の出力電圧は絶対値を等しくするのが最も好ましいが、１０％程度までの絶対値のずれであれば、部分導電層付きフィルムＳの位置において生じる電位は小さく、実質的にゼロと見なせるため、同様の効果を奏する。この電圧を絶対値が実質的に等しい電圧という。
【００２９】
ついで、第１のイオン生成電極１ｄに負の電圧が印加され、第２のイオン生成電極１ｆに正の電圧が印加されると、第１のイオン生成電極１ｄにより負イオンが、第２のイオン生成電極１ｆにより正イオンが生成される。第１のイオン生成電極１ｄと、第２のイオン生成電極１ｆとの間の電界によって、負イオンが第１の面１００に、正イオンが第２の面２００に強制的に部分導電層付きフィルムＳに照射される。
【００３０】
ここで、部分導電層付きフィルムＳの移動に伴い、第１の面１００上において、第１のイオン生成電極１ｄから正イオンが照射される部位と、第１のイオン生成電極１ｄから負イオンが照射される部位とにはずれが生じる。第２の面２００上に第２のイオン生成電極１ｆから照射される正負イオンについても同様である。しかし、イオンは、ある程度の広がりを持って部分導電層付きフィルムＳに照射されるため、部分導電層付きフィルムＳの移動速度が遅い場合には、１つの除電ユニットだけで、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを逐次多量に照射することができ、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部を効果的に除電することができる。部分導電層付きフィルムＳの移動速度が速く、１つの除電ユニットだけでは、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを照射できない場合には、除電ユニットを部分導電層付きフィルムＳの移動方向に複数配置して、部分導電層付きフィルムＳの各面の各部に正負両極性のイオンを照射するようにすればよい。
【００３１】
このような、除電ユニットとして適当な構造や、印加電圧、設置距離などの範囲は、特許文献１、および、特許文献３で示されるように定めるのが好ましい。
【００３２】
このように、部分導電層付きフィルムを挟んで実質的に対称に２つの実質的に同一な電極ユニットを配置し、極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加することで、導電部分が接地体に接触するか近接するなどの状態変動によらず、シートの電位の絶対値が照射されたイオンによって大きくならないようにしながら除電を行えるので、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【００３３】
すなわち、シート位置の電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、シートの各面に逆極性のイオン雲を照射し、その後シートの同じ位置の各面に極性が反転したイオン雲を照射することで、導電部分が接地体に接触するか近接するなどの状態変動によらず、シートの全面に亘って、簡単な構成で、容易に、安定的に、帯電を除去することが出来る。
【００３４】
例えば、２つの電極を部分導電層付きフィルムの両側に配置しても、部分導電層付きフィルムからの距離が、２つの電極で大きく異なっていれば、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極の部分導電層付きフィルムからの距離の違いは１０％以下にするのが好ましい。また、同様に、２つの電極に逆極性の電圧を印加しても、絶対値が大きく異なっていれば、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極の印加電圧は、絶対値の違いが１０％以下の逆極性電圧とするのが好ましい。また、２つの電極において、シールド電極の開口幅やシールド電極とイオン生成電極との位置関係、イオン生成電極を構成する針電極列の針間隔等が大きく異なると、２つの電極を部分導電層付きフィルムの両側に、実質的に同じ距離に配置し、かつ逆極性で絶対値の等しい電圧を印加したとしても、シート位置の電位が実質的にゼロ電位でなくなり、シートの部位によらず均一にイオンを照射し難くなるため、２つの電極について、同じ構造をもつものとするのが好ましい。
【００３５】
また、特に、孤立した導電部分をもつフィルムにおいては、搬送最中に接地体と接触したり、接近したりする部位と、そうでない部位とが異なる電位となりやすく、従来技術の除電器では十分な除電を行いがたいのに比べ、本方法では問題なく除電できるため、本発明の対象フィルムとして好適である。この例として、フィルム面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有するフィルムや、フィルム厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有するフィルムがあげられる。特に、これらの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下の場合、この部分の電位が接地体との接触や接近により、局所的にゼロ電位やゼロ電位に近い低い電位となりやすいため、高い抵抗をもつフィルムを対象とした従来技術での除電は困難であり、本発明の対象フィルムとして好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、表面に露出した絶縁部分と、表面に露出した導電部分とを併せ持つ部分導電層付き電気絶縁シートの除電を可能にするため、フレキシブル回路基材の除電に適する。また、除電位置において回路基材に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら除電を行なうので、ＩＣ等のデバイス実装済のフレキシブル回路基材の除電にも適する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る除電装置の実施形態例の正面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る除電装置において生じる等電位面の電位分布に関する概略説明図である。
【図３】従来技術における除電装置の正面概略図である。
【図４】従来技術における除電装置において生じる等電位面の電位分布に関する概略説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：除電装置
１ａ：ガイドロール
１ｂ：ガイドロール
１ｃ：交流電源
１ｄ：第１のイオン生成電極
１ｅ：交流電源
１ｆ：第２のイオン生成電極
１ｇ：第１のシールド電極
１ｈ：第２のシールド電極
１ｉ：絶縁部材
１ｊ：絶縁部材
３：除電装置
３ａ：交流電源
３ｂ：イオン生成電極
３ｃ：交流電源
３ｄ：吸引電極
１００：部分導電層付きフィルムＳの第１の面
２００：部分導電層付きフィルムＳの第２の面
ＥＵｆ：第１の電極ユニット
ＥＵｄ：第２の電極ユニット
ＳＵ：除電ユニット
Ｓ：フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分導電層付き電気絶縁性シートの移動経路を挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極を有し、前記２つの実質的に同一なイオン生成電極に同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加する高圧電源を有することを特徴とする部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置。
【請求項２】
部分導電層付き電気絶縁性シートの各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、該シートの第１の面および第２の面に対して、同時に、実質的に互いに逆極性のイオン雲を照射し、その後、前記シートの前記各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、前記第１および第２の面のそれぞれに対して、同時に、前記照射の際とは極性が反転したイオン雲を照射する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項３】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有することを特徴とする、請求項２に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項４】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項５】
請求項２ないし４に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法によって、部分導電層付き電気絶縁性シートを除電することにより、部分導電層付き電気絶縁性シートを製造する除電済部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項６】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下であることを特徴とする、請求項５に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項１】
部分導電層付き電気絶縁性シートの移動経路を挟んで実質的に対称に配置された２つの実質的に同一なイオン生成電極を有し、前記２つの実質的に同一なイオン生成電極に同時に極性が逆で絶対値が実質的に等しい電圧を印加する高圧電源を有することを特徴とする部分導電層付き電気絶縁性シートの除電装置。
【請求項２】
部分導電層付き電気絶縁性シートの各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、該シートの第１の面および第２の面に対して、同時に、実質的に互いに逆極性のイオン雲を照射し、その後、前記シートの前記各部において、該シート位置に生ぜしめる電位を実質的にゼロ電位に保ちながら、前記第１および第２の面のそれぞれに対して、同時に、前記照射の際とは極性が反転したイオン雲を照射する部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項３】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート面内方向において絶縁部分に囲まれた導電部分を有することを特徴とする、請求項２に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項４】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートが、シート厚み方向において絶縁層で挟まれた導電層を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法。
【請求項５】
請求項２ないし４に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの除電方法によって、部分導電層付き電気絶縁性シートを除電することにより、部分導電層付き電気絶縁性シートを製造する除電済部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項６】
前記部分導電層付き電気絶縁性シートの導電部分の表面抵抗が１０の８乗Ω／□以下であることを特徴とする、請求項５に記載の部分導電層付き電気絶縁性シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３１２００（Ｐ２００９−２３１２００Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７７７１１（Ｐ２００８−７７７１１）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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