(57)【要約】【課題】安価で簡単に形成できる摩擦帯電用樹脂管を提供する。【解決手段】管状の樹脂から成り、内部を通る被摩擦材と接触して被摩擦材を摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管８において、被摩擦材を正電荷に帯電させる第１帯電部１１と、被摩擦材を負電荷に帯電させる第２帯電部１２とを備え、第１、第２帯電部１１、１２の少なくとも一方は前記樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の樹脂から成り、内部を通る被摩擦材を接触摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管において、被摩擦材を正電荷に帯電させる第１帯電部と、被摩擦材を負電荷に帯電させる第２帯電部とを備え、第１、第２帯電部の少なくとも一方は前記樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有することを特徴とする摩擦帯電用樹脂管。
【請求項２】
前記電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部に混練したことを特徴とする請求項１に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項３】
外面側よりも内面側の前記電荷制御剤の密度を高くしたことを特徴とする請求項２に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項４】
第１、第２帯電部を形成する前記樹脂が同じ材質から成ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項５】
前記電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部の内面に固着したことを特徴とする請求項１に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項６】
第１帯電部または第２帯電部は内面を溶解して前記電荷制御剤が固着され、前記電荷制御剤よりも軟化温度が低いことを特徴とする請求項５に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項７】
前記電荷制御剤が固着される第１帯電部または第２帯電部の内面に突起を設け、加熱手段を前記突起に当接して該内面を溶解したことを特徴とする請求項６に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項８】
断面アーチ状の第１、第２帯電部を接合して管状に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項９】
管状の樹脂から成り、内部を通る被摩擦材を接触摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管において、前記樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有することを特徴とする摩擦帯電用樹脂管。
【請求項１０】
外面側よりも内面側の前記電荷制御剤の密度が大きいことを特徴とする請求項９に記載の摩擦帯電用樹脂管。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の摩擦帯電用樹脂管を塵埃の流通する気流路に配置し、第１帯電部により塵埃を正電荷に帯電させるとともに第２帯電部により塵埃を負電荷に帯電させることを特徴とする電気掃除機。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０に記載の摩擦帯電用樹脂管を塵埃の流通する気流路に複数配置し、一の摩擦帯電用樹脂管により塵埃を正電荷に帯電させるとともに、他の摩擦帯電用樹脂管により塵埃を負電荷に帯電させることを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被摩擦材と接触して被摩擦材を帯電させる管状の摩擦帯電用樹脂管及びそれを用いた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機はフィルターによって塵埃を捕集する。また、サイクロン式の集塵部を備えた電気掃除機は旋回気流により塵埃を分離して捕集する。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３７０５１１号公報（第３頁−第５頁、第１図）
【特許文献２】特許第３３１３８７１号公報（第２頁−第７頁）
【特許文献３】特開平４−１２４６７６号公報（第１頁−第５頁）
【特許文献４】特許第３７５７０８１号公報（第６頁−第２１頁）
【特許文献５】特許第２５５２１３３号公報（第２頁−第１２頁）
【特許文献６】特許第２８０７７９５号公報（第２頁−第７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の集塵方法によると細かい塵埃が捕集されずに漏出する場合がある。このため、フィルターを有する場合はフィルターの目を細かくすると吸引力が低下する問題がある。また、サイクロン式の集塵部を有する場合は旋回速度を上昇させると、電力消費が大きくなる問題がある。
【０００５】
これらの問題を解決するために、塵埃を接触により帯電させる摩擦帯電用樹脂管を塵埃が流通する気流路に配した電気掃除機が研究開発されている。この摩擦帯電用樹脂管は摩擦により塵埃を正電荷に帯電させるポリプロピレンやポリテトラフルオロエチレン等から成る第１帯電部と、負電荷に帯電させるポリプロピレン等から成る第２帯電部とを有している。
【０００６】
摩擦帯電用樹脂管内を流通して第１帯電部と接触した塵埃は正電荷に帯電し、第２帯電部と接触した塵埃は負電荷に帯電する。そして、正電荷に帯電した塵埃と負電荷に帯電した塵埃とが主にクーロン力によって相互に引付け合う事で凝集して塵埃塊（クラスタ）を形成する。これにより、細かい塵埃をクラスタ化して大きな粒子を形成し、容易に捕集できるようになっている。
【０００７】
しかしながら、上記従来の摩擦帯電用樹脂管によると、ポリアミドやポリテトラフルオロエチレン等の摩擦帯電特性の良い樹脂は高価であり、原料コストが増大する問題があった。また、ポリプロピレンは工業材料として非常に優れているが、成形性や低温時の脆化性などへの対応を考慮すると、本発明が主用途とする電気掃除機等のパイプへの適用にはＡＢＳ樹脂の方が有利であった。
【０００８】
本発明は、安価で簡単に形成できる摩擦帯電用樹脂管及びそれを用いた電気掃除機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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、管状の樹脂から成り、内部を通る被摩擦材を接触摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管において、被摩擦材を正電荷に帯電させる第１帯電部と、被摩擦材を負電荷に帯電させる第２帯電部とを備え、第１、第２帯電部の少なくとも一方は前記樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有することを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、摩擦帯電用樹脂管内を流通して第１帯電部と接触した被摩擦材は正電荷に帯電し、第２帯電部と接触した被摩擦材は負電荷に帯電する。そして、正電荷に帯電した被摩擦材と負電荷に帯電した被摩擦材とが主にクーロン力によって相互に引付け合う事で凝集してクラスタが形成される。電荷制御剤は第１、第２帯電部の少なくとも一方の表面に設けられ、被摩擦材の帯電が促進される。第１、第２帯電部の一方が電荷制御剤を含まない場合は、電荷制御剤を含まない方がポリプロピレンやポリアミド等の摩擦帯電効果を有する樹脂により形成される。また、第１、第２帯電部は軸方向に並設してもよく、それぞれ断面アーチ状に形成して周方向に並設してもよい。
【００１１】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、前記電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部に混練したことを特徴としている。この構成によると、溶融した樹脂内に粉体や液状の電荷制御剤が混入され、電荷制御剤の粒子が樹脂内に混練される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、外面側よりも内面側の前記電荷制御剤の密度を高くしたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、第１、第２帯電部を形成する前記樹脂が同じ材質から成ることを特徴としている。この構成によると、二色成形等によって第１、第２帯電部が同時成形される。
【００１４】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、前記電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部の内面に固着したことを特徴としている。この構成によると、管状の樹脂表面に粉体や液状の電荷制御剤が散布され、電荷制御剤の粒子層が樹脂表面に形成される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、第１帯電部または第２帯電部は内面を溶解して前記電荷制御剤が固着され、前記電荷制御剤の分解温度よりも軟化温度が低いことを特徴としている。この構成によると、第１帯電部または第２帯電部を形成する樹脂の内面が昇温して溶融される。この時、電荷制御剤は分解温度が高いため分解されず、樹脂内面に固着される。
【００１６】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、前記電荷制御剤が固着される第１帯電部または第２帯電部の内面に突起を設け、加熱手段を前記突起に当接して該内面を溶解したことを特徴としている。この構成によると、第１帯電部または第２帯電部を形成する樹脂の内面に形成された突起に加熱手段が当接し、突起が溶融して第１帯電部または第２帯電部の内面全体に加熱手段が密着する。
【００１７】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、断面アーチ状の第１、第２帯電部を接合して管状に形成されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、管状の樹脂から成り、内部を通る被摩擦材を接触摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管において、前記樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有することを特徴としている。この構成によると、電荷制御剤を有する摩擦帯電用樹脂管内を流通して接触した被摩擦材は正電荷または負電荷に帯電する。電荷制御剤を管状の樹脂の内面側に固着してもよく、内面側に混練してもよい。
【００１９】
また本発明は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管において、外面側よりも内面側の前記電荷制御剤の密度が大きいことを特徴としている。
【００２０】
また本発明の電気掃除機は、上記各構成の摩擦帯電用樹脂管を塵埃の流通する気流路に配置し、第１帯電部により塵埃を正電荷に帯電させるとともに第２帯電部により塵埃を負電荷に帯電させることを特徴としている。
【００２１】
この構成によると、摩擦帯電用樹脂管内を流通して第１帯電部と接触した塵埃は正電荷に帯電し、第２帯電部と接触した塵埃は負電荷に帯電する。そして、正電荷に帯電した塵埃と負電荷に帯電した塵埃とが主にクーロン力によって相互に引付け合う事で凝集してクラスタを形成する。クラスタ化して大きな粒子となった塵埃はフィルターやサイクロン式の集塵部により捕集される。
【００２２】
また本発明の電気掃除機は、上記構成の摩擦帯電用樹脂管を塵埃の流通する気流路に複数配置し、一の摩擦帯電用樹脂管により塵埃を正電荷に帯電させるとともに、他の摩擦帯電用樹脂管により塵埃を負電荷に帯電させることを特徴としている。
【００２３】
この構成によると、一の摩擦帯電用樹脂管内を流通して接触した塵埃は正電荷に帯電し、他の摩擦帯電用樹脂管内を流通して接触した塵埃は負電荷に帯電する。そして、正電荷に帯電した塵埃と負電荷に帯電した塵埃とが主にクーロン力によって相互に引付け合う事で凝集してクラスタを形成する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、摩擦帯電用樹脂管が塵埃等の被摩擦材を正電荷に帯電させる第１帯電部と負電荷に帯電させる第２帯電部とを有するので、被摩擦材をクラスタ化することができる。従って、フィルターやサイクロン式の集塵装置によって塵埃を容易に捕集することができる。また、第１、第２帯電部の少なくとも一方は樹脂の表面に帯電を促進する電荷制御剤を有するので、強度の高い摩擦帯電用樹脂管を簡単な構造で形成することができる。従って、摩擦帯電用樹脂管を容易且つ安価に形成することができる。
【００２５】
また本発明によると、電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部に混練したので、電荷制御剤が表面に露出した摩擦帯電用樹脂管を成形加工によって容易に形成することができる。
【００２６】
また本発明によると、外面側よりも内面側の前記電荷制御剤の密度を高くしたので、被摩擦材を帯電させる効果を維持して電荷制御剤を削減することができる。従って、より安価な摩擦帯電用樹脂管を得ることができる。
【００２７】
また本発明によると、第１、第２帯電部を形成する前記樹脂が同じ材質から成るので、第１、第２帯電部を簡単に同時成形してより安価に摩擦帯電用樹脂管を形成することができる。
【００２８】
また本発明によると、電荷制御剤の粒子を第１帯電部または第２帯電部の内面に固着したので、被摩擦材を帯電させる効果を維持して電荷制御剤を削減することができる。従って、より安価な摩擦帯電用樹脂管を得ることができる。
【００２９】
また本発明によると、電荷制御剤の分解温度よりも軟化温度が低い第１帯電部または第２帯電部は内面を溶解して電荷制御剤を固着したので、電荷制御剤の性能劣化を防止して電荷制御剤を摩擦帯電用樹脂管の内面に容易に配することができる。
【００３０】
また本発明によると、電荷制御剤が固着される第１帯電部または第２帯電部の内面に設けられる突起に加熱手段を当接して該内面を溶解したので、摩擦帯電用樹脂管の内面全体に加熱手段を密着させて均一に加熱することができる。従って、電荷制御剤を一様に配することができ、帯電不足となる被摩擦材を減少させることができる。
【００３１】
また本発明によると、摩擦帯電用樹脂管が断面アーチ状の第１、第２帯電部を接合して管状に形成されるので、摩擦帯電用樹脂管の内部を通る被摩擦材を正電荷と負電荷とに均等に帯電させることができる。
【００３２】
また本発明によると、摩擦帯電用樹脂管が表面に帯電を促進する電荷制御剤を有するので、高い強度を確保して被摩擦材を簡単に帯電させることができる。また、摩擦帯電用樹脂管を簡素化して容易且つ安価に形成することができる。
【００３３】
また本発明の電気掃除機によると、第１、第２帯電部を有する摩擦帯電用樹脂管を塵埃の流通する気流路に配置したので、塵埃をクラスタ化して容易に捕集することができる。
【００３４】
また本発明の電気掃除機によると、塵埃を正電荷に帯電させる摩擦帯電用樹脂管と、塵埃を負電荷に帯電させる摩擦帯電用樹脂管とを気流路に配置したので、塵埃をクラスタ化して容易に捕集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電気掃除機を示す側面図である。電気掃除機１は床面Ｆに面した吸込口（不図示）を有する吸込口体４を備えている。吸込口体４には接続パイプ３が接続されている。接続パイプ３の吸気の上流側には内部を流通する塵埃を摩擦により帯電させる摩擦帯電用樹脂管８が設けられている。
【００３６】
接続パイプ３の吸気の下流側にはサイクロン集塵部５が連結されている。サイクロン集塵部５は連結部材１０及びサクションホース２を介して電動送風機７を有する本体部６に連通している。また、連結部材１０の一部を屈曲して使用者が把持するハンドル１０ａが形成されている。
【００３７】
図２は摩擦帯電用樹脂管８の斜視図を示している。摩擦帯電用樹脂管８は断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２を接合して管状に形成されている。第１、第２帯電部１１、１２はＡＢＳ樹脂の成形品から成り、摩擦帯電用樹脂管８内を通る塵埃の帯電を促進する電荷制御剤が混練されている。
【００３８】
第１帯電部１１には負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤が混練されている。このような電荷制御剤として、例えば「化１」に示すアゾ金属化合物や「化２」に示すサリチル酸金属キレート化合物等を用いることができる。
【００３９】
【化１】
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【００４０】
【化２】
2008126221.tif 000004
【００４１】
また、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸を含む共重合体等の高分子樹脂から成る電荷制御剤を用いてもよい。単量体から成る電荷制御剤は熱可塑性樹脂との相溶性や分散性が悪く、特に樹脂表面からの離脱が生じやすい場合がある。また、電荷制御剤が金属を含有する場合や水溶性を有する場合は環境や健康に対して悪影響が生じる可能性がある。このため、高分子樹脂から成る電荷制御剤を用いることにより、熱可塑性樹脂との相溶性や分散性を向上できるとともに環境や健康に対する悪影響を低減できる。
【００４２】
第２帯電部１２には正電荷に帯電して塵埃を負電荷に帯電させる電荷制御剤が混練されている。このような電荷制御剤として、例えば「化３」に示す４級アンモニウム塩や「化４」に示すニグロシン化合物等を用いることができる。尚、「化１」、「化３」、「化４」においてＲはアルキルである。また、４級アンモニウム塩を含む共重合体の高分子樹脂から成る電荷制御剤を用いてもよい。
【００４３】
【化３】
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【００４４】
【化４】
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【００４５】
上記構成の電気掃除機１において、電動送風機７が駆動して集塵が開始されると吸込口体４の吸込口から吸気が取り入れられる。吸込口体４から取り入れられた吸気は接続パイプ３の摩擦帯電用樹脂管８内を流通する。摩擦帯電用樹脂管８内で第１帯電部１１に接触した塵埃は摩擦により正電荷に帯電し、第２帯電部１２に接触した塵埃は摩擦により負電荷に帯電する。正電荷に帯電した塵埃と負電荷に帯電した塵埃は接続パイプ３を流通する間に主にクーロン力によって相互に引付け合う事で凝集してクラスタを形成する。そして、クラスタ化した塵埃がサイクロン集塵部５に流入する。
【００４６】
サイクロン集塵部５内で吸気は旋回し、遠心力によって大型のごみやクラスタ化した塵埃が分離除去される。塵埃を除去された空気はサイクロン集塵部５から流出し、連結部材１０及びサクションホース２を介して本体部６に流入する。サイクロン集塵部５で遠心分離により除去しきれなかった塵埃は本体部６内部に設けたフィルター（不図示）により捕集される。そして、本体部６から清浄な空気が外部に放出される。
【００４７】
図３は摩擦帯電用樹脂管８の成形時の状態を示す断面図であり、図２のＡ−Ａ断面を示している。摩擦帯電用樹脂管８は固定金型２１及び移動金型２２によって所謂混色成形される。固定金型２１は凹状の円筒面２１ａと、円筒面２１ａに対向する凸状の円筒面２１ｂとを有する。同様に、移動金型２２は凹状の円筒面２２ａと、円筒面２２ａに対向する凸状の円筒面２２ｂとを有する。固定金型２１と移動金型２２とを所定圧力で型締して密着し、固定金型２１に設けた射出口２３、２４からペレットが高温で溶融して円筒面２１ａ、２１ｂ間及び円筒面２２ａ、２２ｂ間に注入される。
【００４８】
射出口２３から注入されるペレットは負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。例えば、ＡＢＳの粉体１００重量部とアゾ金属化合物の粉体５重量部をタンブラーにて攪拌混合し、二軸押出機によって２３０℃で溶融混練する。そして、１２０℃で１２時間乾燥させてペレットを形成することができる。
【００４９】
射出口２４から注入されるペレットはＡＢＳ樹脂内に正電荷に帯電して塵埃を負電荷に帯電させる電荷制御剤が含有されている。例えば、ＡＢＳの粉体１００重量部とニグロシン化合物の粉体５重量部をタンブラーにて攪拌混合し、二軸押出機によって２３０℃で溶融混練する。そして、１２０℃で１２時間乾燥させてペレットを形成することができる。
【００５０】
射出口２３、２４から注入されたペレットは溶融して固定金型２１及び移動金型２２内を流動し、射出口２３、２４から等距離となる一点鎖線Ｃの近傍で衝突する。樹脂が十分に充填されると冷却により固化される。これにより、ウェルドライン８ａ（図２参照）で区分けされる断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２が一体に成形された円管状の摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。摩擦帯電用樹脂管８を円管以外の管状に形成してもよい。
【００５１】
摩擦帯電用樹脂管８の主成分をＡＢＳ樹脂以外の樹脂にしてもよいが、ＡＢＳ樹脂を用いるとより望ましい。これにより、広い温度範囲で耐衝撃性、耐薬品性、加工性、形状安定性等が優れ、光沢も良い摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。また、ＡＢＳ樹脂をは工業製品材料として非常に広く使用されているため、摩擦帯電用樹脂管８を安価に形成できる。
【００５２】
射出口２３、２４から注入されたペレットが同じ樹脂を主成分とする場合は、流動性が同等であるため同時に同じ圧力で射出すればよい。これにより、容易に第１、第２帯電部１１、１２を同時成形することができる。しかし、射出口２３、２４から注入されるペレットが異なる樹脂を主成分とする場合は流動性が異なる。このため、注入量を等量にして注入時の圧力やタイミングを調整することにより一点鎖線Ｃの近傍で衝突させることができる。尚、摩擦帯電用樹脂管８を混色成形しているが、二色押出成形してもよい。
【００５３】
本実施形態によると、摩擦帯電用樹脂管８が塵埃を正電荷に帯電させる第１帯電部１１と負電荷に帯電させる第２帯電部１２とを有するので、塵埃をクラスタ化することができる。従って、フィルターやサイクロン集塵部によって塵埃を容易に捕集することができる。また、第１、第２帯電部１１、１２が帯電を促進する電荷制御剤を有するので、ＡＢＳ樹脂等によって強度の高い摩擦帯電用樹脂管８を簡単な構造で形成することができる。従って、摩擦帯電用樹脂管を容易且つ安価に形成することができる。
【００５４】
また、電荷制御剤の粒子を第１、第２帯電部１１、１２に混練したので、電荷制御剤が表面に露出する摩擦帯電用樹脂管８を成形加工によって容易に形成することができる。
【００５５】
また、第１、第２帯電部１１、１２の樹脂がＡＢＳ樹脂等の同じ材質から成ると、第１、第２帯電部１１、１２を簡単に同時成形してより安価に摩擦帯電用樹脂管８を形成することができる。
【００５６】
次に、図４は第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。摩擦帯電用樹脂管８の第１、第２帯電部１１、１２はそれぞれ二層に形成され、内面側に配される帯電層１１ａ、１２ａ及び外面側に配される補強層１１ｂ、１２ｂを有している。
【００５７】
帯電層１１ａ、１２ａにはそれぞれ第１実施形態と同様の電荷制御剤がＡＢＳ樹脂に混練されている。補強層１１ｂ、１２ｂはＡＢＳ樹脂から成っている。また、第１、第２帯電部１１、１２は断面アーチ状の半円管に形成され、互いの周方向端面が接合されている。
【００５８】
図５〜図８は第１帯電部１１の成形工程を示す断面図である。第１帯電部１１は固定金型２１及び移動金型２２によって所謂二色成形される。固定金型２１は２箇所に凹状の円筒面２１ｃ、２１ｄが設けられ、それぞれに射出口２５、２６が連結される。円筒面２１ｃよりも円筒面２１ｄの方が大きな曲率半径になっている。移動金型２２は円筒面２１ｃ、２１ｄに対向する２箇所に凸状の円筒面２２ｃ、２２ｄが設けられ、中心線２２ｅで回転可能になっている。
【００５９】
図５に示すように、固定金型２１と移動金型２２とを所定圧力で型締して密着し、固定金型２１に設けた射出口２５からペレットが高温で溶融して円筒面２１ｃ、２２ｃ間に注入される。射出口２５から注入されるペレットは負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。樹脂が十分に充填されると冷却により固化され、帯電層１１ａが形成される。
【００６０】
次に、図６に示すように、移動金型２２を固定金型２１から離脱して中心線２２ｅで１８０゜回転させる。帯電層１１ａが円筒面２１ｄの下方に配置されると、図７に示すように固定金型２１と移動金型２２とを所定圧力で型締して密着する。
【００６１】
そして、図８に示すように、射出口２６から電荷制御剤を含まないＡＢＳ樹脂のペレットが高温で溶融して帯電層１１ａと円筒面２１ｄとの隙間に注入される。この時、射出口２５からペレットを溶融して次のワークを形成してもよい。樹脂が十分に充填されると冷却により固化され、帯電層１１ａの外面に補強層１１ｂが形成された断面アーチ状の半円管から成る第１帯電部１１が形成される。
【００６２】
第２帯電部１２も第１帯電部１１と同様に成形加工され、両者が超音波溶着によって熱溶着される。これにより、円管状の摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。摩擦帯電用樹脂管８を円管以外の管状に形成してもよい。
【００６３】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、摩擦帯電用樹脂管８は外面側の補強層１１ｂ、１２ｂに電荷制御剤が含まれず、内面側の帯電層１１ａ、１２ａに電荷制御剤が含まれる。即ち、摩擦帯電用樹脂管８の外面側の電荷制御剤の密度が低く内面側の電荷制御剤の密度が高い。このため、摩擦帯電用樹脂管８内を流通する塵埃を帯電させる効果を維持して電荷制御剤を削減することができる。従って、より安価に摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。
【００６４】
帯電層１１ａ、１２ａ及び補強層１１ｂ、１２ｂの主成分をＡＢＳ樹脂以外の樹脂にしてもよい。尚、帯電層１１ａ、１２ａと補強層１１ｂ、１２ｂとを別々の金型で成形する所謂インサート成形により第１、第２帯電部１１、１２を形成してもよい。
【００６５】
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管は前述の図４に示す第２実施形態と同様に、第１、第２帯電部１１、１２はそれぞれ二層に形成される。内面側には帯電層１１ａ、１２ａが設けられ、外面側には補強層１１ｂ、１２ｂが設けられる。
【００６６】
帯電層１１ａ、１２ａにはそれぞれ第１実施形態と同様の電荷制御剤がＡＢＳ樹脂に混練されている。補強層１１ｂ、１２ｂはＡＢＳ樹脂から成っている。また、第１、第２帯電部１１、１２は断面アーチ状の半円管に形成され、互いの周方向端面が接合されている。
【００６７】
図９は第１帯電部１１の成形時の状態を示す断面図であり、図４のＢ−Ｂ断面を示している。尚、第２帯電部１２も同様に形成される。第１帯電部１１は固定金型２１及び移動金型２２によって所謂混色成形される。固定金型２１は凹状の円筒面２１ａを有し、円筒面２１ａに対向する凸状の円筒面２１ｂを有する。同様に、移動金型２２は凹状の円筒面２２ａを有し、円筒面２２ａに対向する凸状の円筒面２２ｂを有する。円筒面２１ａ、２１ｂにはそれぞれ射出口２６、２５が連結される。
【００６８】
固定金型２１と移動金型２２とを所定圧力で型締して密着し、固定金型２１に設けた射出口２５、２６からペレットが高温で溶融して円筒面２１ａ、２１ｂ間及び円筒面２２ａ、２２ｂ間に注入される。
【００６９】
射出口２５から注入されるペレットは負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。射出口２６から注入されるペレットは電荷制御剤を含まないＡＢＳ樹脂から成っている。樹脂が十分に充填されると冷却により固化され、帯電層１１ａの外面に補強層１１ｂが形成された断面アーチ状の半円管から成る第１帯電部１１が形成される。
【００７０】
第２帯電部１２も第１帯電部１１と同様に成形加工され、射出口２５から注入されるペレットは正電荷に帯電して塵埃を負電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。第１、第２帯電部１１、１２は超音波溶着によって熱溶着され、摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。帯電層１１ａ、１２ａ及び補強層１１ｂ、１２ｂの主成分をＡＢＳ樹脂以外の樹脂にしてもよい。また、摩擦帯電用樹脂管８を円管以外の管状に形成してもよい。
【００７１】
本実施形態によると、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、帯電層１１ａ、１２ａと補強層１１ｂ、１２ｂとを同時成形できるので、摩擦帯電用樹脂管８をより簡単に形成することができる。尚、射出口２５、２６から注入される樹脂が移動金型２２の端部まで流動する間に混合されることを防止するために、移動金型２２にも射出口を設けて流動距離を短縮してもよい。
【００７２】
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管は前述の図４に示す第２実施形態と同様に、第１、第２帯電部１１、１２はそれぞれ二層に形成される。内面側には帯電層１１ａ、１２ａが設けられ、外面側には補強層１１ｂ、１２ｂが設けられる。
【００７３】
帯電層１１ａ、１２ａにはそれぞれ第１実施形態と同様の電荷制御剤がＡＢＳ樹脂に混練されている。補強層１１ｂ、１２ｂはＡＢＳ樹脂から成っている。また、第１、第２帯電部１１、１２は断面アーチ状の半円管に形成され、互いの周方向端面が接合されている。
【００７４】
図１０は摩擦帯電用樹脂管８の成形時の状態を示す断面図であり、図４のＢ−Ｂ断面を示している。摩擦帯電用樹脂管８は固定金型２１及び移動金型２２によって所謂混色成形される。固定金型２１は凹状の円筒面２１ａを有し、円筒面２１ａに対向する凸状の円筒面２１ｂを有する。同様に、移動金型２２は凹状の円筒面２２ａを有し、円筒面２２ａに対向する凸状の円筒面２２ｂを有する。円筒面２１ａには射出口２６、２８が対向して連結される。円筒面２１ｂには射出口２５、２７が対向して連結される。
【００７５】
固定金型２１と移動金型２２とを所定圧力で型締して密着し、固定金型２１に設けた射出口２５、２６、２７、２８からペレットが高温で溶融して円筒面２１ａ、２１ｂ間及び円筒面２２ａ、２２ｂ間に注入される。
【００７６】
射出口２５から注入されるペレットは負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。射出口２７から注入されるペレットは正電荷に帯電して塵埃を負電荷に帯電させる電荷制御剤がＡＢＳ樹脂内に含有されている。射出口２６、２８から注入されるペレットは電荷制御剤を含まないＡＢＳ樹脂から成っている。      
【００７７】
射出口２５、２６から注入されたペレットと射出口２７、２８から注入されたペレットは溶融して固定金型２１及び移動金型２２内を流動し、射出口２５、２７から等距離となる一点鎖線Ｃの近傍で衝突する。樹脂が十分に充填されると冷却により固化される。これにより、ウェルドライン８ａ（図２参照）で区分けされる断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２が一体に成形された円管状の摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。尚、帯電層１１ａ、１２ａ及び補強層１１ｂ、１２ｂの主成分をＡＢＳ樹脂以外の樹脂にしてもよい。また、摩擦帯電用樹脂管８を円管以外の管状に形成してもよい。
【００７８】
本実施形態によると、第２、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１帯電部１１と第２帯電部１２とを同時成形できるので、摩擦帯電用樹脂管８をより簡単に形成することができる。尚、移動金型２２にも射出口を設けて樹脂の流動距離を短縮してもよい。
【００７９】
次に、図１１は第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管８を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。摩擦帯電用樹脂管８は断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２を接合して管状に形成されている。第１、第２帯電部１１、１２はＡＢＳ樹脂成形品から成り、摩擦帯電用樹脂管８内を通る塵埃の帯電を促進する電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃが内面に固着されている。
【００８０】
第１帯電部１１は負電荷に帯電して塵埃を正電荷に帯電させる電荷制御剤の粒子１１ｃが基材１１ｄに溶着されている。第２帯電部１２は正電荷に帯電して塵埃を負電荷に帯電させる電荷制御剤の粒子１２ｃが基材１２ｄに溶着されている。基材１１ｄ、１２ｄは断面アーチ状の半円管のＡＢＳ樹脂から成り、互いの周方向端面が接合されている。基材１１ｄ、１２ｄをＡＢＳ樹脂以外の樹脂により形成してもよい。
【００８１】
図１２は摩擦帯電用樹脂管８の製造工程を示す工程図である。ＡＢＳ樹脂から成るペレットを金型に注入して射出成形する射出成形工程が行われる。これにより、図１３に示すように半円管の基材１１ｄが形成される。基材１２ｄも同じ金型により同様に形成される。基材１１ｄ、１２ｄの内面には多数の突起１３が形成されている。
【００８２】
次に、電荷制御剤を基材１１ｄ、１２ｄに付着させる電荷制御剤付着工程が行われる。電荷制御剤付着工程は電荷制御剤の粉体中に基材１１ｄ、１２ｄを浸漬し、基材１１ｄ、１２ｄを強制回転する。これにより、電荷制御剤が基材１１ｄ、１２ｄに押しつけられ、摩擦や圧縮が加えられる。その結果、所謂乾式メカノケミカル法によって図１４に示すように、基材１１ｄ、１２ｄの表面に電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃが付着する。電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃを混合した流体中に基材１１ｄ、１２ｄを浸漬してもよい。
【００８３】
次に、基材１１ｄ、１２ｄに付着した電荷制御剤を溶着する電荷制御剤溶着工程が行われる。図１５は電荷制御剤溶着工程を示す正面図である。電荷制御剤溶着工程は超音波振動するホーン１５（加熱手段）が設けられる。ホーン１５は基材１１ｄ、１２ｄの内面と略同じ曲率の円筒面１５ａを有し、基材１１ｄ、１２ｄの内面側に挿入される。
【００８４】
ホーン１５は円筒面１５ａが突起１３に接触して超音波振動する。これにより、突起１３の表面が熱溶解する。突起１３の熱溶解が進行すると、基材１１ｄ、１２ｄの内面側の円筒面にホーン１５の円筒面１５ａが接触する。これにより、基材１１ｄ、１２ｄは内面全体にホーン１５が密着して均一に加熱される。このため、電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃは基材１１ｄ、１２ｄの内面に一様に配されて強固に固着される。
【００８５】
この時、電荷制御剤は分解温度Ｔ１が基材１１ｄ、１２ｄの軟化温度Ｔ２よりも高くなっている。これにより、電荷制御剤が分解せず、電荷制御剤の性能劣化を防止して電荷制御剤を摩擦帯電用樹脂管８の内面に容易に配することができる。
【００８６】
ＡＢＳ樹脂から成る基材１１ｄ、１２ｄの軟化温度Ｔ２は約２３０℃である。このため、基材１１ｄに固着される電荷制御剤として分解温度Ｔ１が３００℃以上のアゾ金属化合物であるAIZEN SPILON BLACK TRH（保土谷化学工業（株）製）等を用いることができる。また、基材１２ｄに固着される電荷制御剤として、分解温度Ｔ１が２９０℃以上の４級アンモニウム塩化合物であるTP-302（保土谷化学工業（株）製）等を用いることができる。
【００８７】
また、突起１３により基材１１ｄ、１２ｄの内面全体にホーン１５が密着して電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃを一様に配することができるため、帯電不足となる塵埃を減少させることができる。
【００８８】
次に、余分な電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃを除去する電荷制御剤除去工程が行われる。電荷制御剤除去工程は基材１１ｄ、１２ｄに対して圧縮空気の吹きつけやブラシによる払い落とし等が行われる。これにより、電荷制御剤付着工程で基材１１ｄ、１２ｄの外面等に付着した余分な電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃが除去される。その結果、第１、第２帯電部１１、１２が得られる。
【００８９】
次に、第１、第２帯電部１１、１２を接合する接合工程が行われる。接合工程は半円管から成る第１、第２帯電部１１、１２の周方向端面を密着して、超音波溶着が行われる。これにより、第１、第２帯電部１１、１２が接合され、円管状の摩擦帯電用樹脂管８が得られる。摩擦帯電用樹脂管８を円管以外の管状に形成してもよい。
【００９０】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、電荷制御剤の粒子１１ｃ、１２ｃを第１、第２帯電部１１、１２の内面に固着したので、摩擦帯電用樹脂管８の外面側よりも内面側の電荷制御剤の密度が大きくなる。これにより、塵埃を帯電させる効果を維持して電荷制御剤を削減することができる。従って、より安価な摩擦帯電用樹脂管８を得ることができる。
【００９１】
第１〜第５実施形態において、摩擦帯電用樹脂管８は断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２を接合して管状に形成しているが、第１、第２帯電部１１、１２を管状に形成して軸方向に並設してもよい。しかしながら、断面アーチ状の第１、第２帯電部１１、１２を接合して管状に形成するとより望ましい。これにより、摩擦帯電用樹脂管８の内部を通る塵埃をより均等に正電荷と負電荷とに帯電させることができる。従って、クラスタを容易に形成することができ、集塵力を向上することができる。
【００９２】
また、第１、第２帯電部１１、１２のいずれか一方のみに電荷制御剤を設け、塵埃を帯電させるポリアミドやポリプロピレンの樹脂成形品等により他方を形成してもよい。これにより、電荷制御剤を含まない樹脂成形品により第１、第２帯電部１１、１２の両方を形成するよりも摩擦帯電用樹脂管８を容易且つ安価に形成することができる。
【００９３】
また、摩擦帯電用樹脂管８を電気掃除機１に用いているが、他の機器に用いてもよい。例えば、塵埃を捕集するフィルター等を有した空気清浄機や空気調和機等の気流路に用いることができる。
【００９４】
また、内部を流通する被摩擦材を正電荷に帯電させる電荷制御剤と負電荷に帯電させる電荷制御剤の一方のみを有する摩擦帯電用樹脂管にしてもよい。これにより、塵埃を正電荷に帯電させる摩擦帯電用樹脂管と、塵埃を負電荷に帯電させるを摩擦帯電用樹脂管とを電気掃除機、空気清浄機、空気調和機等の気流路に配置し、塵埃をクラスタ化して容易に捕集することができる。更に、この摩擦帯電用樹脂管をゴミ等の分別装置内に配し、摩擦帯電用樹脂管内を通るゴミ等の被摩擦材を一方の電荷のみに帯電させて分別することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によると、塵埃を捕集するフィルター等を有した電気掃除機、空気清浄機、空気調和機や、ゴミ等を帯電して分別する分別装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１実施形態の電気掃除機を示す側面図
【図２】本発明の第１実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管を示す斜視図
【図３】本発明の第１実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形時の状態を示す断面図を示す側面図
【図４】本発明の第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管を示す斜視図
【図５】本発明の第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形工程を示す断面図
【図６】本発明の第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形工程を示す断面図
【図７】本発明の第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形工程を示す断面図
【図８】本発明の第２実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形工程を示す断面図
【図９】本発明の第３実施形態の電気掃除機の第１帯電部の成形時の状態を示す断面図を示す側面図
【図１０】本発明の第４実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の成形時の状態を示す断面図を示す側面図
【図１１】本発明の第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管を示す斜視図
【図１２】本発明の第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の製造工程を示す工程図
【図１３】本発明の第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の射出成形工程時の第１帯電部を示す斜視図
【図１４】本発明の第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の電荷制御剤付着工程時の第１帯電部を示す断面図
【図１５】本発明の第５実施形態の電気掃除機の摩擦帯電用樹脂管の電荷制御剤溶着工程時の第１帯電部を示す断面図
【符号の説明】
【００９７】
１    電気掃除機
２    サクションホース
３    接続パイプ
４    吸込口体
５    サイクロン集塵部
６    本体部
７    電動送風機
８    摩擦帯電用樹脂管
８ａ  ウェルドライン
１０    連結部材
１１    第１帯電部
１１ａ、１２ａ  帯電層
１１ｂ、１２ｂ  補強層
１１ｃ、１２ｃ  粒子
１１ｄ、１２ｄ  基材
１２    第２帯電部
１３    突起
１５    ホーン
２１    固定金型
２２    移動金型
２３〜２８  射出口
【図１】
2008126221.tif 000007
【図２】
2008126221.tif 000008
【図３】
2008126221.tif 000009
【図４】
2008126221.tif 000010
【図５】
2008126221.tif 000011
【図６】
2008126221.tif 000012
【図７】
2008126221.tif 000013
【図８】
2008126221.tif 000014
【図９】
2008126221.tif 000015
【図１０】
2008126221.tif 000016
【図１１】
2008126221.tif 000017
【図１２】
2008126221.tif 000018
【図１３】
2008126221.tif 000019
【図１４】
2008126221.tif 000020
【図１５】
2008126221.tif 000021