(57)【要約】      （修正有）【課題】ダストフィギュアー法では、得られる可視化像の個人差が大で、かつ、無帯電状態の確認ができないのでこれに替わるものを提供する。【解決手段】電源４をスイッチオンすると、塗料供給装置３から静電霧化装置２に供給された塗料は静電霧化され、イオン化された塗料微粒子はイオン雲空間５をその前方に形成する、イオン空間に被試験体が位置すると、被試験体の静電気は塗料微粒子イオンによって現像可視化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電塗装や静電植毛等のように人為的に強制荷電した微粒子の付着状態で帯電体の帯電状態または除電状態を評価する方法
【請求項２】
正荷電粒子で可視化した像と負荷電粒子で可視化した像を比較して帯電状態または除電状態を評価する方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  静電気除去に関する
【従来の方法】
【０００２】  静電気障害防止には除電装置が汎用されてきた。除電装置とは、静電気に反対極性のイオンを供給し、再結合で電荷を中和消滅させる装置であるが、下記の３つの動作が同時進行的に生じる。
（１）除電装置から供給したイオンと静電気とが正味の再結合をおこない、静電気を中和消滅させる。
（２）静電気中の正イオンと除電装置からの負イオンまたは静電気中の負イオンと除電装置からの正イオンとが見かけ上の再結合をおこない、正味の電荷の消滅には至らない場合。たとえば、帯電体の表面で正のイオンと負のイオンが双極子的に結合する、または平行線的な二重層状の結合をおこない、周辺の電界強度を低下させる場合。
（３）除電装置からのイオンが帯電体を逆に帯電させる場合。すなわち逆帯現象。
実際問題として、多くの工場では、見かけの再結合で周辺電界強度を小さくすることで静電気障災害防止が可能であった。そこで、静電気測定器で帯電体がつくる電界を測定し、帯電状態または除電状態を評価してきた。
しかしながら、近年のハイテク企業では、眞の再結合による電荷の消滅でなければ障害防止の実が得られない場合が増え、除電装置の性能は眞の再結合で電荷を消滅させる高機能な高密度除電〔１〕に進歩した。
高密度除電では、静電気測定器で周辺電界強度を測定評価するというマクロ的な評価方法は意味がなく、昔時、使用されていたダストフィギュアー方が再利用されるようになった。
しかし、ダストフィギュアー法にはいくつかの問題があり、これに替わるものが要求されている。
【発明の解決しようとする課題】
【０００３】  ダストフィギュアー法とは文献〔２〕〔３〕〔４〕が説明しているように、本来は、硫黄粉と光明丹粉とを混合まさつ帯電させ、それを帯電体に散布し、帯電体の正電荷に負帯電した硫黄粉を、帯電体の負電荷に正帯電した光明丹粉を静電力で付着させ、静電的な潜像を赤と黄に現像可視化する技法で、現在は、電子写真用のトナーが利用されている。
実際には、ダストの付着現象に不分明なところがあるので、上記文献でも実技に関する記述が少なく、下記のような信頼性低下の要因がある。
（１）ダストフィギュアーはその原理から見て、可視化された現象図形は静電気の正負電荷の分布を可視化したものではない。
（２）正と負の現像用粒子は無帯電部にも静電力で付着するまた、相互に付着凝集する。そのために、図形評価には修練が必要である。
（３）ダストフィギュアー法はまさつ帯電の利用である。そのために、粉体の比電荷が不均一で、可視化像の画質に作者の個人差が強く生じる。
（４）ダストフィギュアーは正負の電荷の分布域識別が主で、密度分布の評価ができない。
（５）ハイテク企業が要求する除電とは、許容値以上の電荷密度の部分が何処にも存在しないことで、理想は無帯電状態の確保であるから、無帯電を裏付ける能力のある評価方法が必要である。
参考資料文献
〔１〕  春日電機株式会社カタログ２００５０９０３ＮＭ（２００８）
〔２〕  静電気ハンドブック  地人書館  高分子学会静電気研究会編集（１９６７）
〔３〕  静電気ハンドブック  オーム社  静電気学会編集（１９８１）
〔４〕  静電気ハンドブック改訂版  オーム社  静電気学会（１９９８）
【課題を解決するための手段】
【０００４】  静電塗装技術を利用して、安定した荷電を厳選した塗料におこない、当を得た設計で静電霧化した塗料微粒子の電荷雲で帯電状態または除電状態を可視化し、正の電荷雲で可視化したもの、負の電荷雲で可視化したものとを比較すると、無帯電状態の確認や許容値以上の電荷密度の存在を検知できる。また、可視化にともなう個人差の発生の防止と正と負の荷電粒子間の凝集や吸引または反撥等の雑音現象発生の防止ができる。なお、対象によっては静電植毛のようなパイル材が都合のよい場合もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】  図１は帯電状態または除電状態を可視化する装置の基本構成図で、１は帯電体または除電された物体すなわち被試験体、２は静電霧化装置、３は霧化される塗料供給装置、４は霧化用電力を供給する電源、５は霧化された塗料微粒子が作るイオン雲空間で、電気的潜像は以下のようにして可視化される。
電源４をスイッチオンすると、塗料供給装置３から静電霧化装置２に供給された塗料は静電霧化され、イオン化された塗料微粒子はイオン雲空間５をその前方に形成する、イオン空間に被試験体が位置すると、被試験体の静電気は塗料微粒子イオンによって現像可視化される。可視化は被試験体の電荷分布の様式によって下記のように模型分類できる。
一般に、まさつ帯電した試料の表面には、正帯電部と負帯電部および無帯電部の三つが生じ、多数派の電荷がその帯電体の極性を決める。それゆえに、正にまさつ帯電した不導体平板を正または負の現像用の塗料微粒子イオンの空間で可視化したときのまさつによるイオンおよび塗料イオンの平板状の位置状況は、まさつイオンを方形で、塗料イオンを円形であらわし、正負の極性はプラスまたはマイナスの記号を図形中に記入すれば図２・図３・図４のように模型化できる。
図２・１は平板６上に正のまさつ電気７が３単位、負のまさつ電気８が１単位、無帯電部９が２単位の場合を模型化したもので、現像は以下のように可視化される。
図２・２は図２・１の試料を正の塗料イオン空間で現像した場合で、正の塗料イオン１０は正のまさつ電気７と反撥する。また、負のまさつ電気８と結合し、中和消滅し、さらに追加の塗料イオン１１は平板上の無帯電部に自身の映像力で付着する。結果として、塗料が付着しない部分と塗料が付着する部分が多少の濃淡を有する状態で可視化される。
図２・３は図２・１の試料を負の塗料微粒子イオン空間で可視化した場合で、この場合には、正のまさつ電荷に負の塗料イオンが付着し、中和消滅させた後で、塗料イオンは自身の映像力で更に付着するが、マイナスのまさつ帯電部には付着しない。
なお、負にまさつ帯電した試料平板を可視化した場合は図２に準じるので、説明を省略する。
図３は局部的に強く正にまさつ帯電した場合、または、逆帯電が正の方向に強く生じた場合の平板帯電体を負の塗料イオン空間または正の塗料イオン空間で可視化した場合の模型図で、図３・１は正のまさつ電気３単位１２、１３、１４が特定位置に集中した模型、図３・２はそれを負の塗料イオンで現像した場合で、３単位の正の電荷を中和消滅すべく３単位の塗料イオン１５、１６、１７が付着し、中和した平板に負イオン１８が電気映像力で付着する状態を示す。ただし、無帯電部にも図のように塗料イオンが付着する。図３・３は正の塗料微粒子イオンで現像した場合で、この場合にはまさつ電気で反撥するので、まさつ電荷１２、１３、１４と若干の位置を隔てて塗料イオン１９、２０、２１、２２が付着する。図４は、無帯電状態の平板を正または負の塗料イオン空間で現像した場合で、正負ともに塗料イオンが付着する。
以上の付着模型で帯電状態または除電状態を評価する場合、本発明には下記の注意が必要である。
図２で、図２・１は被試験体であるから、評価試験の結果は図２・２または図２・３のいずれかで、ひとつの試料で２つは得られない。すなわち、図２・２と図２・３とは評価試験時には被試験体から取り出した２つの試験片である。それゆえに、正イオン現像と負イオン現像の塗料の付着部と空白部、付着部の濃淡から試料の帯電状態または除電状態を評価することになる。
実際問題として、帯電状態の評価または除電状態の評価が必要な現場では、試験対象物の極性は既知である。また、評価の目的は、帯電の程度または除電の程度、または局部的な強い静電気の存在箇所の検知、または、対象物が無帯電状態か否かの判定のいずれかである。それゆえに、図２、図３、図４の試験のすべてをおこなわなければならないという事態は一般には生じない。
【実施例１】
【０００６】  図５は本発明の現像用イオン雲発生用装置の一つで、現像用塗料粒子の比電荷と粒径および空間分布を均一にして、可視化像の個人差を小さくしたものである。中空注射針状の噴霧用電極と塗料溜まりとが一体となった塗料溜中の塗料は中空電極２３を流下し、高電圧電源２４で励起されて電極先端から洩糸し、電気力で２５のように気中振動し、微粒子化して均質な電荷雲を形成する。
【発明の効果】
【０００７】  規定電圧を与えた１本の中空針からの洩糸振動による塗料の微粒子イオンの粒径と比電荷はほぼ均一で、ダストフィギュアーのような作者による個人差が生じない。また、検査対象に都合のよい色調の選択が容易で、除電状態または帯電状態の評価が容易となった。
【実施例２】
【０００８】  図６はディスプレイ用高機能フィルム製造工程に高機能除電装置２８を設置し、仕掛品フィルム２７が無帯電状態に除電されたか否かを看視すべく本発明２９がフィルムに設置された状態の説明図で、２６はフィルム加工用ロールである。本発明２９が無帯電状態の可視化した電荷図を生じるように高機能除電装置２８を試験運転で調整する。
【効果】
【０００９】  従来は、ダストフィギュアーを作成し、それによって除電装置の最適値を調整していたので、個人差が生じた。本発明の均一化された現像法では個人差が生じなくなり品質が安定した。
【実施例３】
【００１０】  図７は、ＬＣＤモジュール組立時に生じる高密度帯電部によるＥＳＤ損傷防止のために、高密度の帯電部の検出に本発明を利用した場合の説明図で、３０は組立中のモジュール、３１は本発明の現像用イオン雲供給装置、３２は作業台である。図では省略したが、組み立て作業は何工程もの段階で成り立っている。どの段階で高密度帯電するか、ＥＳＤはどの段階で生じるかを知るためには、各段階ごとに図７の調査をおこなうことが必要である。ＬＥＤモジュール加工時のＥＳＤ損傷には、加工にともなう高密度帯電がその時点で放電を生じる場合と、加工にともなう高密度帯電した仕掛品が次の工程におかれたときに放電する場合の２つの場合がある。前者の場合を本発明で可視化しても、放電後であるから、得られた像は高密度帯電を示していない。後者の場合では、高密度帯電として本発明で可視化像が得られる。また、次の段階で生じた放電後の可視化像と比較すると、高密度帯電する加工部と放電を生じる加工時をともに明示できる。
【効果】
【００１１】  本発明で組み立て工程の高密度帯電を生じる工程と、放電で損傷する工程の部所との検査をおこない、作業状態を変更したところ、損傷率が約４０％低下した。残りの損傷は、加工時に生じる高密度帯電がただちに放電を生じるための損傷と考えられるが、これは、本発明で検知できない。しかしながら、上記したように、高密度帯電する加工部所は既に検知されているので、これらに共通する速度・圧力等の諸条件に上限を設け、全行程の見直しをおこなったところ、損傷はほとんどなくなった。
【実施例４】
【００１２】  図８は現像材に静電植毛用パイルまたは微粉体等を使用した場合である。溶剤の仕様が禁じられているところ、好ましくない工程には乾式の現像が必要である。装置の基本構成は図１と同じである。３３は容器、３４は電源、３５はパイルまたは微粉体である。なお、被除電体には種々のものがあり、それぞれに適応した可視化用イオン雲が要求される。それゆえに、静電気応用として開発されてきた各種の技法の利用、たとえば自走力を有するイオン雲などの使用は本発明の目的から自明のことである。
【効果】
【００１３】  被試験物によっては可視化後付着した塗料を完全除去して次工程に送付しなければならない連続長尺物がある。吸引除去しやすいように付着物を予め減少させる加工をおこなったパイルを使用し、真空吸引することによって連続長尺物の可視化検査が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】  帯電状態または除電状態を可視化する装置の基本構成図
【図２】  正にまさつ帯電した不導体平板を正または負の塗料微粒子イオン空間で可視化した場合のまさつ電気および塗料イオンの付着状態の模型図
2010101872.tif 000003
【図３】  局部的に強く正にまさつ帯電した平板状不導体を負の塗料微粒子イオン空間または正の塗料微粒子イオン空間で可視化した場合のまさつ電気および塗料イオンの付着状態の模型図
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【図４】  無帯電状態の平板を塗料イオン空間で現像した場合のイオンの付着状態の模型
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【図５】  注射針状の中空電極を使用したイオン雲発生装置
【図６】  高機能用フィルムの高密度除電時に無帯電状態の検知に本発明を使用した場合の概略図
【図７】  ＬＣＤモジュール組立時に生じる高密度帯電部の検出に本発明を使用した場合の概略図
【図８】  静電植毛用パイルまたは微粉体を可視化材として利用したときの本発明実施の概略図
【符号の説明】
【００３２】  １：帯電体または除電された物体
２：静電霧化装置
３：霧化される塗料の供給装置
４：霧化用の電力を供給する電源
５：霧化された塗料のイオン空間
６：平板状不導体
７：正のまさつ電気
８：負のまさつ電気
９：無帯電の部分
１０：正帯電した塗料イオン、ただし、まさつ電気に付着する
１１：正帯電した塗料イオン、ただし、無帯電部に付着する
１２・１３・１４：特定位置に集中した正のまさつ電気
１５・１６・１７：正のまさつ電気を中和すべく集中して正電荷に付着した塗料イオン
１８：中和されて無帯電状態になったところに映像力で付着した塗料イオン
１９・２０・２１・２２：映像力で付着した正の塗料イオン
２３：注射針状の中空電極
２４：高電圧電源
２５：洩糸振動する塗料液と微粒子
２６：加工用ロール
２７：仕掛品フィルム
２８：高機能除電装置
２９：本発明の評価装置
３０：組立中のＬＣＤモジュール
３１：本発明の評価装置
３２：作業台
３３：パイルまたは微粉体収納容器
３４：電源
３５：現像用パイルまたは微粉体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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