(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径０．１〜１８０デニールの導電性繊維を含む不織布または織布からなる長手方向に延びるテープの１長辺に多数の凸部を形成するとともに、各凸部の先端部に１〜５０本の前記導電性繊維を０．１〜１０ｍｍの長さだけ飛び出させてなる除電具材料。
【請求項２】
前記導電性繊維の電気抵抗値が１０−４〜１０８Ωｃｍの範囲である請求項１に記載の除電具材料。
【請求項３】
前記導電性繊維は硫化銅が結合したポリマー繊維である請求項１又は２に記載の除電具材料。
【請求項４】
前記ポリマー繊維がアクリル繊維及びポリアミド繊維の中から選ばれる少なくとも１種である請求項３に記載の除電具材料。
【請求項５】
直径０．１〜１８０デニールの導電性繊維を含むシートを多数の凸カット刃部を持つカッターを用いて打ち抜き加工して多数の凸部を有する切断線をシートに形成することからなる除電具材料の製造方法において、シート切断線の凸部に対応する各カット刃の先端部の１部に欠損部を設けて、各凸部先端部に未カット部を残し、次いで未カット部に存在する導電性繊維の少なくとも１部が残存するように未カット部を分離して、該切断線の各凸部の先端部から少なくとも１本の前記導電性繊維を０．１〜１０ｍｍの長さだけ飛び出させることを特徴とする除電具材料の製造方法。
【請求項６】
前記導電性繊維の電気抵抗値が１０−４〜１０８Ωｃｍの範囲である請求項５に記載の除電具材料の製造方法。
【請求項７】
前記導電性繊維は硫化銅が結合したポリマー繊維である請求項５又は６に記載の除電具材料の製造方法。
【請求項８】
前記ポリマー繊維がアクリル繊維及びポリアミド繊維の中から選ばれる少なくとも１種である請求項７に記載の除電具材料の製造方法。
【請求項９】
前記シートは離型紙上に剥離可能に設けられており、前記シートは離型紙上に支持された状態で打ち抜き加工される請求項５〜８のいずれかに記載の除電具材料の製造方法。
【請求項１０】
前記テープは離型紙上に剥離可能に設けられている請求項１〜４に記載の除電具材料。
【請求項１１】
前記テープと離型紙との間であって、且つ前記テープの該凸部を形成した長辺に対向する長辺側に感圧粘着層を設けてなる請求項１〜４に記載の除電具材料。
【請求項１２】
ロール状に巻成されている請求項１０又は１１に記載の除電具材料。
【請求項１３】
請求項１〜４のいずれかに記載の除電具材料の該凸部を形成した長辺に対向する長辺側に固定具を設けてなる除電具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己放電型除電具材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、ファクシミリ、コンピューター出力プリンター、印刷機、券売機、自動紙幣交換機、フィルム製造装置、織編機における内部走行時、排出時及び排出後の紙、フィルム、織編等に帯電した静電気を除去するために除電具を用いることが知られている。
【０００３】
除電具として、カーボン、金属粉、金属繊維等の導電性素材を樹脂に分散させた導電性樹脂シート又は導電性の不織布、織布もしくは導電性ポリマーを布帛に塗布したシートの一辺側に鋸歯状の凹凸を形成したものが旧くは用いられていた。しかし、導電性素材を樹脂に分散させた導電性樹脂シートの場合、鋸歯状等に形成した鋭利な先端部分は折れ曲がり易く、先端部分が折れ曲がると除電効果が著しく低下するという問題があった。又、布帛を用いた場合には、先端部分を鋭利にすると繊維が離脱し、装置の各部位に付着するなどの問題があった。従って、鋸歯状の凸部先端部分を厚くする必要があり、除電効率は低いものであった。
このため、上記の除電具に代わって、導電性繊維を金属板等からなる保持具に挟持固定したブラシ状のものが広く用いられるようになっている。しかしながら、このような構造の除電具は、導電性繊維が保持具からの抜け落ちや導電性繊維の切断による脱落が生じ易い上、その製造が複雑で手作業を必要とするか高価な製造機を要するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の従来技術の問題点を鑑みなされたもので、低い製造コスト効率的に製造が可能で、梱包、保管、輸送も簡単に行え、しかも高い除電効果を示す除電具材料及びその製造方法ならびに各種装置に簡単に装着できる除電具を提供することをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直径０．１〜１８０デニールの導電性繊維を含む不織布または織布からなる長手方向に延びるテープの１長辺に多数の凸部を形成するとともに、各凸部の先端部に１〜５０本の前記導電性繊維を０．１〜１０ｍｍの長さだけ飛び出させてなる除電具材料が提供される。
【０００６】
本発明は、又、直径０．１〜１８０デニールの導電性繊維を含むシートを多数の凸カット刃部を持つカッターを用いて打ち抜き加工して多数の凸部を有する切断線をシートに形成することからなる除電具材料の製造方法において、シート切断線の凸部に対応する各カット刃の先端部の１部に欠損部を設けて、各凸部先端部に未カット部を残し、次いで未カット部に存在する導電性繊維の少なくとも１部が残存するように未カット部を分離して、該切断線の各凸部の先端部に少なくとも１本の前記導電性繊維を０．１〜１０ｍｍの長さだけ飛び出させることを特徴とする除電具材料の製造方法を提供するものである。
【０００７】
本発明は、更に、上記の除電具材料の該凸部を形成した長辺に対向する長辺に固定具を設けてなる除電具を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は本発明の除電具材料の一実施例を示し、導電性繊維を含むシートからなる長手方向に延びるテープ１の１長辺に多数の凸部２が形成されている。
【０００９】
導電性繊維としては、ステンレス繊維等の金属繊維、銀メッキ、ニッケルメッキ、銅メッキなどの金属メッキ繊維、カーボン繊維、硫化銅結合繊維、金属ポリピロール等の導電性ポリマーを複合一体化した繊維等が挙げられ、これらのものが任意に用いることができる。硫化銅が結合したポリマー繊維の導電性繊維が加工の容易性、高い除電性の点で好ましく用いられる。この場合のポリマー繊維は種々の天然、半合成及び合成繊維が使用できるが、アクリル繊維、ポリアミド繊維が好ましく用いられる。導電性繊維の電気抵抗値は１０-4〜１０8Ωｃｍの範囲であることが望ましく、１０-1〜１０-3Ωｃｍの範囲が更に好ましい。
【００１０】
導電性繊維の直径は１８０デニール以下であることが必要で、好ましくは２０デニール以下、更に好ましくは５デニール以下である。直径が１８０デニールを超える繊維は、後述するように凸部２から飛び出させた時に、所望の除電効果の改良を与えない。一方直径が０．１デニールを下回る繊維は風を受けたとき揺れが生じて除電効果が低下するなどの問題を生じる。導電性繊維の直径は好ましくは０．５デニール以上、更に好ましくは１デニール以上である。導電性繊維は１本の繊維から構成しても良いが、複数本の導電性細繊維の束によって構成しても良い。尚、１デニールは繊維の太さを表わす単位であり、長さ９０００ｍにおいて重さ１ｇである繊維の太さを１デニールと呼ぶ。
【００１１】
導電性繊維を含むシートとしては、織布、不織布、編み物等の布帛の他、紙、樹脂フィルム等が挙げられる。織布の場合は例えば導電性繊維を経糸とし通常の繊維を緯糸とするものでも良いし、全体を導電性繊維としても良い。不織布、紙及び樹脂フィルムの場合は、後述するように、導電性繊維を凸部から飛び出させる必要上、導電性繊維長が大きいもの、特に２〜１０ｍｍのものが好ましい。ナイロン等の不織布を硫化銅で導電性付与加工したシートは本発明に特に好ましく用いられる。
【００１２】
図２は、図１の凸部２の先端部を模式的に示す拡大図であり、シートとして織布を用いた例を示す。図２において３は経糸で導電性繊維からなり、４は緯糸で導電性繊維又は通常の繊維からなる。経糸３の１部３ａは凸部２の先端部から飛び出させてある。先端部から飛び出させる導電性繊維３ａの数は１本以上、好ましくは２本以上の範囲であり、その長さは０．１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍの範囲である。導電性繊維３ａの数が５０本を越えることは実際には無く、従って５０本が凸部２の先端部から飛び出させる導電性繊維３ａの上限である。又、２０本を超えても除電効果が格別増大することは無く、従って２０本が導電性繊維３ａの好ましい上限である。導電性繊維３ａの長さが０．１ｍｍより少ないと所望の除電効果の改良が得られず、一方１０ｍｍを超えても除電効果が格別増大することは無い。
【００１３】
次に、本発明の除電具材料の製造方法について説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）はシートとして織布を用いてそれに先端部がＭ字形状の凸部２を形成する方法の原理を示すもので、織布１０は導電性繊維からなる経糸３と導電性繊維又は通常の繊維からなるり緯糸４を織り込んでなるもので、経糸３は凸部２の突出方向と平行に配向している。１１はカット刃であって、先端部がＭ字形状の凸部２に対応する先端部がＭ字形状の刃型を有している。カット刃１１はＭ字形状部分の上端両側に欠損部１２、１２が形成されている。従って、このようなカット刃１１で織布１０を押圧することにより、その刃型に対応して織布１０は余剰部１０ａと製品部１０ｂとに分断されるが、欠損部１２、１２の部分は未切断のままとなるため余剰部１０ａと製品部１０ｂはこの部分で連続している。即ち、経糸３はＭ字形状の内外において分離されるが、緯糸４はＭ字形状の内外において欠損部１２、１２の部分が未切断のままとなる。次いで、余剰部１０ａをローラ等で凸部２の突出方向と直交する方向に巻き取るなどして、製品部１０ｂから分離させるとＭ字形状の内の緯糸４は余剰部１０ａ側に追従して行くので、分離された製品部１０ｂにおいては、３（ｂ）図に示すように、経糸３の１部３ａは凸部２の先端部から飛び出す形となる。
【００１４】
図４（ａ）及び（ｂ）はシートとして不織布を用いてそれに先端部がＭ字形状の凸部２を形成する方法の原理を示すもので、不織布１３は導電性繊維１４のみからなる例を示している。説明の便宜上、導電性繊維１４は凸部２の突出方向と４５度配向しているものとする。１１はカット刃であって、先端部がＭ字形状の凸部２に対応する先端部がＭ字形状の刃型を有している。カット刃１１はＭ字形状部分の上端両側に欠損部１２、１２が形成されている。従って、このようなカット刃１１で不織布１３を押圧することにより、その刃型に対応して不織布１３は余剰部１３ａと製品部１３ｂとに分断されるが、欠損部１２、１２の部分は未切断のままとなるため余剰部１３ａと製品部１３ｂはこの部分で連続している。即ち、導電性繊維１４はＭ字形状の内外において分離されるが、その１部はＭ字形状の内外において欠損部１２、１２の部分が未切断のままとなる。次いで、余剰部１３ａをローラ等で凸部２の突出方向と直交する方向に巻き取るなどして、製品部１３ｂから分離させるとＭ字形状の内の導電性繊維１４は１部余剰部１３ａ側に追従して行くので、分離された製品部１３ｂにおいては、４（ｂ）図に示すように、導電性繊維１４の１部１４ａは凸部２の先端部から飛び出す形となる。
【００１５】
好ましい実施態様においては導電性繊維を含むシートをヒートカット等でテープ状に形成し、多数の凸カット刃部１１を持つカッターを用いて打ち抜き加工してテープの１長辺に多数の凸部を有する切断線を形成する。この場合、紙材やポリエステルフィルムなどの合成樹脂フィルム材で形成される離型紙上に導電性繊維を含むシートを剥離可能に設け、離型紙とともに導電性繊維を含むシートを押圧もしくは打ち抜き加工することが、加工効率が改善されてカット不良等が防止されるとともに、余剰部１０ａ、１３ａを巻き取り分離した後の製品部１０ｂ、１３ｂは離型紙上に支持されることから、製品部１０ｂ、１３ｂをロール状に巻成することができ、取り扱い、保管、輸送、梱包などが極めて容易となるため、好ましい。離型紙は、除電具材料の凸部を形成した長辺に対向する長辺側に感圧接着層を設けた場合、感圧接着層を覆う剥離台紙としても作用する。
【００１６】
以上の説明では除電具材料の凸部先端の形状を逆Ｕ字型（図２）、Ｍ字型（図３、４）としたが、本発明はこれに限らず、逆Ｖ字型や、Ｍ字が２つ連なった型等任意の形状とすることができる。又、凸部全体を半円型とし、波型形状の長辺を持つテープとすることもできる。
【００１７】
本発明の除電具材料の凸部を形成した長辺に対向する長辺側に感圧接着層などの固定具を設けて、除電具とし、これを必要な箇所に取り付ける。本発明の除電具は、テープの１長辺に多数の凸部を有し、各々の凸部の先端からは導電性繊維が飛び出して存在することから、自己放電性に優れ、除電効果に優れたものである。
【００１８】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００１９】
実施例１
スパンボンド方式のナイロン長繊維不織布（商品名ＥＬＴＡＳ、旭化成（株）製、繊維径１．２デニール）に公知の方法により硫化銅を結合させた導電性不織布を、２５ｍｍ巾のテープにカットした。次に、図５（ａ）、５（ｂ）に示す先端部に欠損部１２を持つ刃型１１を５ｍｍ間隔で多数持ったカッターでテープ１５を切断して、図１に示すような除電具材料を得た。顕微鏡で切断部を観察したところ各凸部先端に約３〜５ｍｍの導電性繊維が平均５本程度存在することが確認された。
【００２０】
比較例１
先端部に欠損が無い逆Ｖ字形の刃型を用いた以外は実施例１と同様にして多数の凸部を形成したところ、凸部先端から飛び出した導電性繊維は観察されなかった。この先端部を指で軽く摘むと、短い繊維が脱離した。
【００２１】
実施例２
経糸にポリエステル繊維、緯糸に硫化銅結合導電性アクリル繊維（サンダーロンＭＣ２／５２、直径２デニール長さ５１ｍｍのステープルファイバーの紡績糸、日本蚕毛染色（株）製）を用いた織布を２５ｍｍ巾のテープにヒートカット（溶融カット）した。次に、図５（ａ）、５（ｂ）に示す先端部が欠損した刃型を５ｍｍ間隔で多数持ったカッターで切断して、図１に示すような除電具材料を得た。顕微鏡で切断部を観察したところ各凸部先端に平均約７ｍｍの導電性繊維が平均１０本程度存在することが確認された。比較のため先端部に欠損が無い逆Ｖ字形の刃型を５ｍｍ間隔で多数持ったカッターで切断したところ、凸部先端から飛び出した導電性繊維は観察されなかった。この先端部を指で軽く摘んだところ、短い繊維が容易に脱離した。
【００２２】
実施例１で得た除電具材料の除電効果を試験した。試験方法は次のとおりである。
除電試験１（１０ｋＶクラス）：
厚み５ｍｍ、６ｃｍ×３０ｃｍサイズのポリ塩化ビニル板（ＰＶＣ）及びアクリル板（ＡＣ）の各々について高電圧を帯電させ、長手方向２箇所で水平に静置する。除電具材料を各凸部が垂直下方に向くように可動台の上部に水平に取り付け、可動台を約８ｃｍ／秒の一定速度で移動させ、除電具が静置した板の上方を、板の長手方向と平行な方向に、板の１端から他端へと走行させる。除電具の凸部下端と板との間隔は０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ及び３ｃｍの４つの間隔とし、各間隔について走行前（除電処理前）及び走行後（除電処理後）の板の帯電圧を測定する。尚、除電具の長手方向は走行方向（即ち板の長手方向）と直交させるとともに、除電具の長手方向の中央の走行軌跡は板の長手方向中心線の真上となるようにする。結果を表１に示す（単位はｋＶ）。試験は温度１８．５℃、湿度４３％の環境下で行った。
【００２３】
除電試験２（３ｋＶクラス）：
京大ロータリースタティックテスターのドラムの外周にコピー用紙を巻きつけ周速３．１４ｍ／秒で回転させる。ナイロン製の摩擦布をコピー用紙と接触させて静電気を帯電させる。摩擦布とコピー用紙との接触箇所からドラム半径方向から５ｍｍ外方向に離れた箇所に除電具をセットし、電圧減衰を測定する。
除電具をセットしない場合（初期電圧）とセットとした場合の帯電圧を表２に示す（単位はＶ）。試験は温度１４℃、湿度４０％の環境下で行った。
比較のため、比較例１で得た除電具材料の他、導電性繊維束を２ｍｍ間隔で設けたブラシ型除電具（繊維径：２００デニール（１００デニール／４０フィラメント双糸））及び導電性繊維束を５ｍｍ間隔で設けたブラシ型除電具（繊維径：２００デニール（１００デニール／４０フィラメント双糸））についても除電試験１及び２を行った。結果は表１及び２に示す通りである。
【００２４】
【表１】
0004409131.tif 000002
【００２５】
【表２】
0004409131.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
本発明の除電具材料は、導電性繊維を含むシートからなる長手方向に延びるテープの１長辺に多数の凸部を形成するとともに、各凸部の先端部に少なくとも１本の前記導電性繊維を０．１〜１０ｍｍの長さだけ飛び出させた構成を有するため高い除電効果を示す。又、低い製造コストで効率的に製造が可能で、梱包、保管、輸送も簡単に行え、しかも各種装置に簡単に装着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除電具材料の１態様を示す正面図である。
【図２】図１の凸部の拡大模式図である。
【図３】織布の切断説明図である。（ａ）は切断時で（ｂ）は切断後を示す。
【図４】不織布の切断説明図である。（ａ）は切断時で（ｂ）は切断後を示す。
【図５】実施例に用いたカッターの概略説明図である。（ａ）は切断時で（ｂ）は刃型の拡大図である。
【符号の説明】
１      テープ状除電具材料
２      凸部
３      経糸
３ａ    飛び出した導電性繊維
４      緯糸
１０    織布
１０ａ  余り布部
１０ｂ  製品部
１１    カッター刃型
１２    刃欠損部
１３    不織布
１３ａ  余り布部
１３ｂ  製品部
１４    導電性繊維
１４ａ  飛び出した導電性繊維
１５    テープ
【図１】
0004409131.tif 000004
【図２】
0004409131.tif 000005
【図３】
0004409131.tif 000006
【図４】
0004409131.tif 000007
【図５】
0004409131.tif 000008