(57)【要約】【課題】紙葉の除電を行う除電装置に関し、搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させることがなく、交流高電圧電源も必要ない除電装置を実現する。【解決手段】外周表面１１が帯電可能な絶縁体で形成され、回転駆動される主ローラ１と、主ローラ１の外周表面１１に接触して主ローラ１と共に回転することで主ローラ１を帯電させる副ローラ３と、接地され、その先端は主ローラ１の外周表面１１に近接して配置され、主ローラ１との間で自己放電を起こさせる導電性の放電針４とを備え、上記自己放電の結果、放電針４の先端周辺に生じた空気イオンでもって、除電対象である紙葉５を除電するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周表面が帯電可能な絶縁体で形成され、回転駆動される主ローラと、
前記主ローラの外周表面に接触して前記主ローラと共に回転することで前記主ローラを帯電させる副ローラと、
接地され、その先端は前記主ローラの外周表面に近接して配置され、前記主ローラとの間で自己放電を起こさせる導電性の放電針とを備え、
前記自己放電の結果、前記放電針の先端周辺に生じた空気イオンでもって、除電対象である紙葉を除電する除電装置。
【請求項２】
前記主ローラの帯電極性が前記紙葉の帯電極性とは逆になるように、前記副ローラの外周表面の材質を選択したことを特徴とする請求項１記載の除電装置。
【請求項３】
前記副ローラとして、前記主ローラに対して接触位置／非接触位置を切り替えられる第１及び第２の副ローラであって、この第１及び第２の副ローラの各外周表面の材質は、前記第１の副ローラを前記主ローラに接触させた時と前記第２の副ローラを前記主ローラに接触させた時とでは、前記主ローラの帯電極性が逆になるものが設けられたことを特徴とする請求項１記載の除電装置。
【請求項４】
前記紙葉の帯電極性を検知する極性検知手段が設けられると共に、前記副ローラとして、前記主ローラとの接触位置／退避位置を切り替えられる第１及び第２の副ローラであって、この第１及び第２の副ローラの各外周表面の材質は、前記第１の副ローラを前記主ローラに接触させた時と前記第２の副ローラを前記主ローラに接触させた時とでは、前記主ローラの帯電極性が逆になるものが設けられ、さらに、前記極性検知手段の検知結果に基づき、前記主ローラの帯電極性が前記紙葉の帯電極性とは逆になるように、前記第１及び第２の副ローラの何れかを選択して前記主ローラに接触させる自動切り替え手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の除電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば現金自動預け払い機やプリンタ，コピー機等における紙葉の除電を行う除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉を搬送して処理する装置では、特に湿度の低い環境において、ローラやベルトとの間の摩擦・剥離により紙葉に静電気がたまり、搬送機構における搬送動作の障害や、電気系のトラブルを引き起こすことがある。この解決には、静電気がたまりにくいように帯電防止材料を部品に使用したり、搬送路に除電ブラシを配置して帯電した静電気を除電するという対策がとられている。
【０００３】
除電ブラシは導電性繊維等で作られている。この除電ブラシに帯電物である紙葉が近づくと、静電誘導により、除電ブラシの導電性繊維の先端に、紙葉とは逆極性の電荷が集まり、自己放電（コロナ放電）が起こる。放出された電子は、その後、空気の分子と激しく衝突して、空気イオンが生成される。自己放電式の除電装置では、この空気イオンでもって紙葉の除電が行われる。このため、紙葉の電位がかなり高くないと（絶対値で３ｋＶ程度）、自己放電が起きず、除電効果は得られない。
【０００４】
この点を改善するため、周囲に電界形成電極を設け、これに交流高電圧を印加して電界を生じさせ、この電界を帯電物からの電界に加え合わせることで、帯電物の電位が低い場合にも、除電ブラシにコロナ放電が起きるようにした電圧印加式の除電装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
又、他の除電装置として、直流又は交流の高電圧を電極に印加し、これによる放電によってイオンを発生させ、これを除電領域に向けて送り出すイオナイザといわれる装置がある。これによれば安定的に０Ｖ付近まで除電できる。
【特許文献１】特開平６−６３７８８号公報（図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イオナイザでは、多量のイオン生成に伴いオゾンも多量に発生し、これが搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させる。一方、特許文献１に記載の電圧印加式の除電装置では、交流高電圧電源が必要になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させることがなく、交流高電圧電源も必要ない除電装置を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に係る発明は、外周表面が帯電可能な絶縁体で形成され、回転駆動される主ローラと、前記主ローラの外周表面に接触して前記主ローラと共に回転することで前記主ローラを帯電させる副ローラと、接地され、その先端は前記主ローラの外周表面に近接して配置され、前記主ローラとの間で自己放電を起こさせる導電性の放電針とを備え、前記自己放電の結果、前記放電針の先端周辺に生じた空気イオンでもって、除電対象である紙葉を除電する除電装置である。
【０００９】
ここで、放電針とは、先端が尖った金属製針や、導電性繊維で製作された除電ブラシのように、先端からコロナ放電がなされるように形成された線状の導電性部材を指す。
この発明において、主ローラが回転駆動されると、主ローラの外周表面と接触した副ローラも回転し、主ローラの外周表面は副ローラの外周表面との間では、当接部位を円周方向に移しながら、接触と剥離が連続して繰り返され、主ローラの外周表面には、安定且つ連続して、帯電がなされる。そして、主ローラの回転により、主ローラの帯電箇所は放電針の近傍に向かって移動する。
【００１０】
主ローラの帯電箇所が放電針に近づくと、静電誘導により、放電針の先端に紙葉とは逆極性の電荷が集まり、放電針と主ローラの間で自己放電（コロナ放電）が起き、放出された電子が空気の分子と激しく衝突し、その結果、空気イオンが生成される。
【００１１】
この空気イオンには、プラスイオンとマイナスイオンとがあり、主ローラの帯電極性と逆極性の空気イオンは主ローラに引き寄せられ、逆に主ローラの帯電極性と同極性の空気イオンは主ローラから遠ざかる。
【００１２】
今、紙葉の帯電極性が主ローラの帯電極性と逆であれば、主ローラから遠ざかる極性の空気イオンは紙葉に引き寄せられ、紙葉の電荷と結び付き電気的に中和され、紙葉は除電されることになる。仮に紙葉の帯電極性が主ローラの帯電極性と同じであれば、これらと逆極性の空気イオンが紙葉と主ローラとに引き寄せられ、この空気イオンの一部が紙葉の電荷と結び付き電気的に中和され、紙葉が除電されることになる。
【００１３】
このように、本発明では、コロナ放電によって発生した空気イオンの一部は、搬送中の紙葉にまで達し、紙葉の除電を行う。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の除電装置において、主ローラの帯電極性が紙葉の帯電極性とは逆になるように、副ローラの外周表面の材質を選択し、紙葉の除電に寄与する極性の空気イオンが主ローラに引き寄せられるのを回避したものである。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の除電装置において、副ローラとして、主ローラに対して接触位置／非接触位置を切り替えられる第１及び第２の副ローラを用いたものである。この第１及び第２の副ローラの各外周表面の材質は、第１の副ローラを主ローラに接触させた時と第２の副ローラを主ローラに接触させた時とでは、主ローラの帯電極性が逆になるものが用いられている。
【００１５】
この発明では、主ローラに接触する副ローラを切り替えることで、主ローラの帯電極性を自由に選択することができる。
請求項４に係る発明は、請求項１記載の除電装置において、紙葉の帯電極性を検知する極性検知手段が設けられると共に、副ローラとして、前記主ローラとの接触位置／退避位置を切り替えられる第１及び第２の副ローラであって、この第１及び第２の副ローラの各外周表面の材質は、第１の副ローラを主ローラに接触させた時と第２の副ローラを主ローラに接触させた時とでは、主ローラの帯電極性が逆になるものが設けられ、さらに、極性検知手段の検知結果に基づき、主ローラの帯電極性が紙葉の帯電極性とは逆になるように、第１及び第２の副ローラの何れかを選択して主ローラに接触させる自動切り替え手段が設けられたものである。これにより、紙葉の帯電極性と主ローラの帯電極性とを自動的に逆に選ぶことができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させることがなく、交流高電圧電源も必要ない除電装置を実現できる。
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、紙葉の除電に寄与する極性の空気イオンが主ローラに引き寄せられるのを回避し、効率良く、紙葉に空気イオンを引き寄せ、紙葉を除電できる除電装置を実現できるという効果がある。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、主ローラの帯電極性を自由に選択できる除電装置を実現できるという効果がある。
請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、紙葉の帯電極性と主ローラの帯電極性とが常に逆になり、効率良く紙葉を除電できる除電装置を実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態例を示す構成図である。図１において、主ローラ１は、外周表面１１が帯電可能な絶縁体で形成され、モータ２により回転駆動されるものである。副ローラ３は、主ローラ１の外周表面１１に外周表面３１が接触し、主ローラ１に従動して回転するもので、主ローラ１を帯電させるためのものである。副ローラ３の導電性芯材３２は接地されている。
【００１９】
絶縁性の物質は、他の物質との接触や剥離等によって、静電気が生じ、帯電する。この場合の帯電極性や帯電量は、その材質だけでなく、接触・剥離等の相手の材質によっても、異なる。本形態例における主ローラ１と副ローラ３の材質は、主ローラ１の帯電量がある程度大きくなるように選択されている。例えば、帯電列表のプラス側の端に位置する材質を主ローラ１の材質とし、マイナス側の端に位置する材質を副ローラ３の材質とする。このようにすれば、静電気の電圧がかなり高くなる。
【００２０】
放電針４は、導電性を有し、その基部は接地され、先端は主ローラ１の外周表面に近接して配置されている。放電針４は、主ローラ１との間で自己放電を起こさせるもので、この自己放電の結果、放電針４の先端周辺に空気イオンが生じ、この空気イオンでもって除電対象である紙葉５が除電される。
【００２１】
本形態例では、先端が尖った金属製針でなるものを放電針４として用いたが、導電性繊維で製作された除電ブラシを用いてもよい。要するに、金属製針や除電ブラシのように、先端からコロナ放電がなされるように形成された線状の導電性部材であればよい。この放電針４の近傍を紙葉５が通過するように、紙葉５を搬送する搬送路６が形成されている。
【００２２】
この形態例において、主ローラ１がモータ２により回転駆動されると、主ローラ１の外周表面１１と接触した副ローラ３も回転し、主ローラ１の外周表面１１は副ローラ３の外周表面３１との間では、当接部位を円周方向に移しながら、接触と剥離が連続して繰り返される。その結果、主ローラ１の外周表面１１は、安定且つ連続して帯電される。同時に、主ローラ１の回転に伴って、主ローラ１の帯電箇所は、放電針４の近傍に向かって移動する。
【００２３】
主ローラ１の帯電箇所が放電針４に近づくと、静電誘導により、放電針４の先端に紙葉５とは逆極性の電荷が集まり、放電針４と主ローラ１の間で自己放電（コロナ放電）が起き、放出された電子が空気の分子と激しく衝突する。その結果、空気イオンが生成される。
【００２４】
この空気イオンには、プラスイオンとマイナスイオンとがあり、主ローラ１の帯電極性と逆極性の空気イオンは主ローラ１に引き寄せられ、逆に主ローラ１の帯電極性と同極性の空気イオンは主ローラ１から遠ざかる。これらの空気イオンの中には、放電針４に向かうものもある。
【００２５】
本形態例では、主ローラ１の帯電極性が紙葉５の帯電極性とは逆になるように、副ローラ３の外周表面３１の材質を選択し、紙葉５の除電に寄与する極性の空気イオンが主ローラ１に引き寄せられるのを回避している。このため、主ローラ１から遠ざかる極性の空気イオンの多くは紙葉５に引き寄せられ、紙葉５に到達した空気イオンが、紙葉５の電荷と結び付いて電気的に中和し、紙葉５が除電されることになる。
【００２６】
なお、上記形態例とは異なり、主ローラ１の帯電極性が紙葉５の帯電極性と同じである場合、紙葉５や主ローラ１と逆極性の空気イオンは、紙葉５と主ローラ１の双方から引き寄せられるが、最終的にはその一部が、紙葉５の電荷と結び付いて電気的に中和し、紙葉５が除電されることになる。よって、この場合にも、効率は悪いものの、コロナ放電によって発生した空気イオンの一部が紙葉５にまで達し、紙葉５の除電を行うことになる。
【００２７】
このように、本形態例においては、イオナイザのように、オゾンを多量に発生させることはなく、搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させることがない。又、交流高電圧電源も必要ない。しかも、紙葉の除電に寄与する極性の空気イオンが主ローラ１に引き寄せられるのを回避し、効率良く、紙葉５に空気イオンを引き寄せ、紙葉５を除電している。又、主ローラ１において自己放電を安定して起こすことができ、紙葉５の帯電電位が低い場合にも空気イオンが発生するので除電効果があり、通常の自己放電式の除電に比べて、より０Ｖに近い電位にまで除電できる。
【００２８】
図２は本発明の第２の実施の形態例を示す構成図である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の形態例は、第１の形態例において、紙葉の帯電極性を検知する極性検知手段７を設けると共に、副ローラ３として、主ローラ１との接触位置／退避位置を切り替えられる第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂを設け、自動切り替え手段８でもって、第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂの何れかを選択して主ローラ１に接触させるようにしたものである。
【００２９】
この第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂの各外周表面の材質としては、第１の副ローラ３Ａを主ローラ１に接触させた時と、第２の副ローラ３Ｂを主ローラ１に接触させた時とでは、主ローラ１の帯電極性が逆になるものが選ばれている。自動切り替え手段８は、極性検知手段７の検知結果に基づき、主ローラ１の帯電極性が紙葉５の帯電極性とは逆になるように、第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂの何れかを選択して、主ローラ１に接触させる。
【００３０】
例えば、主ローラ１の外周表面の材質をポリウレタンとして、副ローラ３Ａの外周表面の材質はポリ塩化ビニル、副ローラ３Ｂの外周表面の材質はポリメチルメタクリレートとすることで、副ローラ３Ａが主ローラ１に接触した時は、主ローラ１はプラスに帯電し、副ローラ３Ｂが主ローラ１に接触した時は、主ローラ１はマイナスに帯電するようにする。自動切り替え手段８は、極性検知手段７の検知結果に基づき、紙葉５がプラスに帯電している場合は副ローラ３Ｂを主ローラ１に接触させ、紙葉５がマイナスに帯電している場合は副ローラ３Ａを主ローラ１に接触させるように制御する。
【００３１】
これにより、紙葉５の帯電極性と主ローラ１の帯電極性とを自動的に逆に選ぶことができる。よって、主ローラ１から遠ざかる極性の空気イオンの多くは紙葉５に引き寄せられ、紙葉５に到達した空気イオンが、紙葉５の電荷と結び付いて電気的に中和し、紙葉５が除電されることになる。
【００３２】
この第２の形態例においても、イオナイザのように、オゾンを多量に発生させることはなく、搬送機構の樹脂部品の特性を劣化させることがない。又、交流高電圧電源も必要ない。しかも、紙葉の除電に寄与する極性の空気イオンが主ローラ１に引き寄せられるのを回避し、効率良く、紙葉５に空気イオンを引き寄せ、紙葉５を除電できる。又、主ローラ１において自己放電を安定して起こすことができ、紙葉５の帯電電位が低い場合にも空気イオンが発生するので除電効果があり、通常の自己放電式の除電に比べて、より０Ｖに近い電位にまで除電できる。
【００３３】
尚、本発明は上記形態例に限られるものではない。例えば、第２の形態例では、紙葉の帯電極性を検知する極性検知手段７や、第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂの何れかを選択して主ローラ１に接触させる自動切り替え手段８を設けたが、これらを設けず、手動で、第１及び第２の副ローラ３Ａ，３Ｂの何れかを選択して主ローラ１に接触させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ： 主ローラ
２ ： モータ
３ ，３Ａ，３Ｂ ： 副ローラ
４ ： 放電針
５ ： 紙葉
６ ： 搬送路
７ ： 極性検知手段
８ ： 自動切り替え手段
１１，３１ ： 外周表面
【図１】
2008293792.tif 000003
【図２】
2008293792.tif 000004