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JP7738495B2 - Corona discharge treatment device, corona discharge treatment method, film manufacturing system, and film manufacturing method - Google Patents
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JP7738495B2 - Corona discharge treatment device, corona discharge treatment method, film manufacturing system, and film manufacturing method - Google Patents

Corona discharge treatment device, corona discharge treatment method, film manufacturing system, and film manufacturing method

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Description

本発明は、コロナ放電処理装置、コロナ放電処理方法、およびフィルム製造システム、並びにフィルム製造方法に関する。 The present invention relates to a corona discharge treatment device, a corona discharge treatment method, a film production system, and a film production method.

フィルムにコロナ放電処理を施し、フィルムの表面処理を行う技術がある(例えば特許文献1参照)。また、特許文献2には、コロナ放電を利用した表面処理装置の評価を行うための試験装置および試験方法が記載されている。 There is a technology for treating the surface of a film by subjecting it to a corona discharge treatment (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, Patent Document 2 describes a test device and test method for evaluating surface treatment devices that utilize corona discharge.

特開2017-197766号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-197766 特開2021-135173号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-135173

コロナ放電を利用した表面処理を行うコロナ放電処理装置では、フィルムなどの表面処理対象物を介して対向配置される電極とロールとの間に繰り返しコロナ放電を発生させる。ところが、本発明者の検討によれば、コロナ放電を繰り返し発生させた場合、ロールと一体に形成されたシャフトを支持する軸受の電食が起こる場合があることが判った。 In corona discharge treatment devices that use corona discharge for surface treatment, corona discharges are repeatedly generated between a roll and an electrode that are positioned opposite each other across the surface treatment target, such as a film. However, the inventors' research has revealed that repeated corona discharges can cause electrolytic corrosion in the bearings that support the shafts that are integrally formed with the rolls.

上記事情により、コロナ放電処理装置において、ロールと一体に形成されたシャフトを支持する軸受の電食を抑制する技術が求められている。 Due to the above circumstances, there is a need for technology to suppress electrolytic corrosion of bearings that support shafts formed integrally with rolls in corona discharge treatment devices.

本願において開示される一実施形態であるコロナ放電処理装置は、処理対象物の表面上でコロナ放電を発生させることにより前記処理対象物の表面処理を行うコロナ放電処理装置であって、導電性を有しており、第1軸を回転軸として回転可能なロールと、導電性を有しており、前記ロールと一体に形成され、前記第1軸を回転軸として回転可能なシャフトと、前記シャフトを回転自在な状態で支持する軸受と、前記ロールと対向する位置に前記ロールと離間して配置される電極と、前記電極に接続され、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させる高周波電源と、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させることにより前記ロールに生じる電荷に基づく交流電流を直流電流に変換するAC/DCコンバータと、を備える、コロナ放電処理装置である。 One embodiment of the corona discharge treatment device disclosed in this application is a corona discharge treatment device that performs surface treatment on an object to be treated by generating a corona discharge on the surface of the object, and includes: a conductive roll that is rotatable about a first axis; a conductive shaft that is formed integrally with the roll and is rotatable about the first axis; a bearing that supports the shaft in a rotatable state; an electrode that is positioned opposite the roll and spaced apart from the roll; a high-frequency power supply that is connected to the electrode and generates a corona discharge between the electrode and the roll; and an AC/DC converter that converts an alternating current (AC) based on an electric charge generated on the roll by generating a corona discharge between the electrode and the roll into a direct current.

本願において開示される一実施形態であるコロナ放電処理方法は、処理対象物の表面上でコロナ放電を発生させることにより前記処理対象物の表面処理を行うコロナ放電処理装置におけるコロナ放電処理方法であって、前記コロナ放電処理装置は、導電性を有しており、第1軸を回転軸として回転可能なロールと、導電性を有しており、前記ロールと一体に形成され、前記第1軸を回転軸として回転可能なシャフトと、前記シャフトを回転自在な状態で支持する軸受と、前記ロールと対向する位置に前記ロールと離間して配置される電極と、前記電極に接続され、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させる高周波電源と、を備え、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させることにより前記ロールに生じる電荷に基づく交流電流を、AC/DCコンバータにより直流電流に変換する、コロナ放電処理方法である。 One embodiment of the corona discharge treatment method disclosed in this application is a corona discharge treatment method in a corona discharge treatment device that performs surface treatment on a treatment object by generating a corona discharge on the surface of the treatment object. The corona discharge treatment device includes: a conductive roll that is rotatable about a first axis; a conductive shaft that is integral with the roll and rotatable about the first axis; a bearing that rotatably supports the shaft; an electrode that is positioned opposite the roll but spaced apart from the roll; and a high-frequency power supply that is connected to the electrode and generates a corona discharge between the electrode and the roll. This corona discharge treatment method converts an alternating current (AC current) based on an electric charge generated on the roll by generating a corona discharge between the electrode and the roll into a direct current (DC current) using an AC/DC converter.

本願において開示される一実施形態であるフィルム製造システムは、原料を混練し押し出してフィルムにする押出装置と、前記フィルムを延伸する延伸装置と、延伸された前記フィルムに表面処理を施す、前記の一実施形態であるコロナ放電処理装置と、前記表面処理が施された前記フィルムを巻き取る巻取装置と、を備える、フィルム製造システムである。 One embodiment of the film production system disclosed in this application is a film production system that includes an extrusion device that kneads and extrudes raw materials into a film, a stretching device that stretches the film, a corona discharge treatment device that is one embodiment of the above that applies a surface treatment to the stretched film, and a winding device that winds up the surface-treated film.

本願において開示される一実施形態であるフィルム製造方法は、原料を混練し押し出してフィルムにし、前記フィルムを延伸し、前記の一実施形態であるコロナ放電処理装置により、延伸された前記フィルムに表面処理を施し、前記表面処理が施された前記フィルムを巻き取る、フィルム製造方法である。 One embodiment of the film manufacturing method disclosed in this application is a film manufacturing method that includes kneading and extruding raw materials into a film, stretching the film, applying a surface treatment to the stretched film using a corona discharge treatment device that is one embodiment of the method, and winding up the surface-treated film.

本願において開示される一実施形態によれば、コロナ放電処理装置における、ロールと一体に形成されたシャフトを支持する軸受の電食を抑制することができる。 One embodiment disclosed in this application makes it possible to suppress electrolytic corrosion of bearings that support shafts formed integrally with rolls in a corona discharge treatment device.

実施形態1に係るフィルム製造システムの構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a film production system according to a first embodiment. 実施形態1によるフィルム製造方法を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating a film manufacturing method according to embodiment 1. 実施形態1に係る表面処理装置の要部の構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a main part of a surface treatment apparatus according to a first embodiment; 表面処理装置の要部の断面とその要部に接続される蓄電装置とを示す図である。1 is a diagram showing a cross section of a main part of a surface treatment device and a power storage device connected to the main part; 軸受の構造を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the structure of a bearing. 実施形態1に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of the surface treatment apparatus according to the first embodiment. 実施形態1の変形例による表面処理装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of a surface treatment apparatus according to a modified example of the first embodiment. 実施形態2に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment apparatus according to a second embodiment. 実施形態2に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the surface treatment apparatus according to the second embodiment. 実施形態3に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment apparatus according to a third embodiment. 実施形態3に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the surface treatment apparatus according to the third embodiment. 実施形態4に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment apparatus according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る表面処理装置の動作を表すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of a surface treatment apparatus according to a fourth embodiment. 実施形態5に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment apparatus according to a fifth embodiment. 実施形態5に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of a surface treatment apparatus according to a fifth embodiment. 実施形態6に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment apparatus according to a sixth embodiment. 実施形態6に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing the operation of a surface treatment apparatus according to a sixth embodiment.

以下、実施形態を実施例や図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments will be described in detail below based on examples and drawings. Note that in all drawings used to explain the embodiments, components having the same functions will be assigned the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted.

(実施形態1)
〈フィルム製造システム〉
図1は、実施形態1に係るフィルム製造システムの構成を示す模式図である。また、図2は、実施形態1によるフィルム製造方法を示すフローチャートである。
(Embodiment 1)
<Film manufacturing system>
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a film production system according to embodiment 1. Fig. 2 is a flowchart showing a film production method according to embodiment 1.

図1に示す本実施形態のフィルム製造システム1は、押出装置2、Tダイ3、冷却装置4、延伸装置5、表面処理装置6、除電装置7、および巻取装置8を有する。なお、表面処理装置6は、本願におけるコロナ放電処理装置の一例である。また、冷却装置4は、原半冷却装置、キャストロールなどとも呼ばれる。 The film production system 1 of this embodiment shown in Figure 1 includes an extrusion device 2, a T-die 3, a cooling device 4, a stretching device 5, a surface treatment device 6, a static elimination device 7, and a winding device 8. The surface treatment device 6 is an example of a corona discharge treatment device in this application. The cooling device 4 is also called a raw semi-cooling device, a cast roll, etc.

図1に示す例では、まず、押出装置2の原料供給部2Aに樹脂材料(ペレット)および添加剤などを供給する。押出装置2は、供給された樹脂材料などを、混合しながら搬送する。Tダイ3は、押出装置2により混練された混練物(溶融樹脂)をスリットから押し出す(S1)。Tダイ3から押し出された混練物は、冷却装置4において冷却され、フィルム9になる(S2)。 In the example shown in Figure 1, first, resin material (pellets), additives, etc. are supplied to the raw material supply section 2A of the extrusion device 2. The extrusion device 2 transports the supplied resin material while mixing it. The T-die 3 extrudes the kneaded material (molten resin) kneaded by the extrusion device 2 through a slit (S1). The kneaded material extruded from the T-die 3 is cooled in the cooling device 4 and becomes a film 9 (S2).

Tダイ3により成形される原料膜は、冷却装置4を介して延伸装置5に連続的に供給される。延伸装置5において、フィルム9は、例えばフィルム9の搬出方向(以下、縦方向と記載する)に延伸された後、縦方向に交差する横方向に延伸される(S3)。延伸されたフィルム9は、表面処理装置6によりコロナ放電を利用した表面処理が施される(S4)。本実施形態では、この表面処理において蓄電装置を用いることを特徴とする。この特徴については後述する。表面処理が施されたフィルム9は、除電装置7によりフィルム9に帯電した電荷を除去する除電処理が施される(S5)。除電処理が施されたフィルム9は、巻取装置8により巻き取られる(S6)。 The raw film formed by the T-die 3 is continuously supplied to the stretching device 5 via the cooling device 4. In the stretching device 5, the film 9 is stretched, for example, in the direction in which the film 9 is discharged (hereinafter referred to as the longitudinal direction), and then stretched in the transverse direction intersecting the longitudinal direction (S3). The stretched film 9 is subjected to a surface treatment using corona discharge by the surface treatment device 6 (S4). This embodiment is characterized by the use of a power storage device in this surface treatment. This characteristic will be described later. The surface-treated film 9 is then subjected to a static elimination treatment by the static eliminator 7 to remove any charge stored on the film 9 (S5). The static eliminator-treated film 9 is then taken up by the winding device 8 (S6).

なお、図1に一例として示すフィルム製造システム1の場合、上記のように、フィルム9を製造する。なお、図1に示すフィルム製造システム1は、形成するフィルム9の特性に応じて、種々の変形が可能である。例えば、図1に示す例では、フィルム9を縦方向に延伸させた後、横方向に延伸させる。ただし、フィルム9の延伸方法は特に限定されず、例えば、縦方向および横方向に同時に延伸させる構成である場合がある。 In the case of the film production system 1 shown as an example in Figure 1, the film 9 is produced as described above. The film production system 1 shown in Figure 1 can be modified in various ways depending on the characteristics of the film 9 to be formed. For example, in the example shown in Figure 1, the film 9 is stretched in the longitudinal direction and then stretched in the transverse direction. However, the method of stretching the film 9 is not particularly limited, and for example, it may be configured to stretch the film 9 in both the longitudinal and transverse directions simultaneously.

また、フィルム9は、シート状に延伸されたフィルムという意味で、フィルムシートと呼ぶこともできる。本実施形態において、コロナ放電処理の処理対象物を、フィルムとしているが、当該フィルムは、ポリエチレンなどのプラスチックの他、種々の材料を原料としたフィルムを含む。ここで、プラスチックは、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを意味する。また、処理対象物は、フィルムに限定されず、例えば、紙、不織布を含む布、金属箔など、その他シート状のものを想定することができる。 Furthermore, film 9 can also be referred to as a film sheet, meaning a film stretched into a sheet. In this embodiment, the object to be treated with corona discharge treatment is a film, but this film includes films made from various materials, including plastics such as polyethylene. Here, plastic refers to thermoplastic resins, thermosetting resins, photocurable resins, etc. Furthermore, the object to be treated is not limited to film, and can also be other sheet-like objects such as paper, cloth including nonwoven fabric, metal foil, etc.

冷却装置4および冷却処理(S2)は、フィルムの種類あるいは原料によって省かれる場合がある。除電装置7および除電処理(S5)も、フィルムの種類あるいは原料によって省かれる場合がある。 The cooling device 4 and cooling process (S2) may be omitted depending on the type or material of the film. The static eliminator 7 and static elimination process (S5) may also be omitted depending on the type or material of the film.

〈表面処理装置〉
図3は、実施形態1に係る表面処理装置の要部の構成例を示す図である。図4は、表面処理装置の要部の断面とその要部に接続される蓄電装置とを示す図である。図4に示す表面処理装置の要部の断面図は、その要部をフィルムの進行方向に沿って視た状態を示す断面図である。
<Surface treatment equipment>
Fig. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the main parts of the surface treatment device according to embodiment 1. Fig. 4 is a diagram showing a cross section of the main parts of the surface treatment device and a power storage device connected to the main parts. The cross section of the main parts of the surface treatment device shown in Fig. 4 is a cross section showing the main parts as viewed along the film traveling direction.

表面処理装置6では、フィルム9の表面上でコロナ放電を発生させることにより、フィルム9の表面状態を改質させる。フィルム9の表面上でコロナ放電を発生させると、フィルム9の表面粗さが粗くなったり、極性基、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシ基が導入され、表面改質が起こったりする。この結果、フィルム9上の「ぬれ性」を向上させることができる。フィルム9表面のぬれ性を向上させれば、フィルム9の印刷特性、あるいは接着特性を向上させることができる。 The surface treatment device 6 modifies the surface condition of the film 9 by generating a corona discharge on the surface of the film 9. When a corona discharge is generated on the surface of the film 9, the surface roughness of the film 9 increases and polar groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups are introduced, resulting in surface modification. As a result, the "wettability" of the film 9 can be improved. Improving the wettability of the surface of the film 9 can improve the printing characteristics or adhesive properties of the film 9.

表面処理装置6は、フィルム9を搬送するロール61と、フィルム9を介してロール61と対向する位置に配置される電極62と、を有する。図4に示すように、ロール61は軸61R(第1軸)を回転軸として回転する。また、ロール61は、軸61Rを回転軸として回転するシャフト65と一体に形成される。シャフト65は、軸受66に支持される。 The surface treatment device 6 has a roll 61 that transports the film 9 and an electrode 62 that is positioned opposite the roll 61 across the film 9. As shown in FIG. 4, the roll 61 rotates around an axis 61R (first axis). The roll 61 is also formed integrally with a shaft 65 that rotates around the axis 61R. The shaft 65 is supported by a bearing 66.

図5は、軸受の構造を模式的に示す図である。図5に示すように、軸受66は、導電性材料からなる転動体であるボール67、絶縁グリス68、内輪691および外輪692を有する。内輪691および外輪692は軌道輪である。内輪691はシャフト65に固定され、外輪692は、図示しないハウジングを介して図4に示すケーシング50に固定される。シャフト65が回転すると、内輪691はシャフト65の回転に倣って回転するが、転動体であるボール67は、内輪691および外輪692に固定されていないので、内輪691と外輪692とにより規定される軌道内で回転自在に移動する。 Figure 5 is a schematic diagram showing the structure of a bearing. As shown in Figure 5, bearing 66 has balls 67, which are rolling elements made of a conductive material, insulating grease 68, an inner ring 691, and an outer ring 692. Inner ring 691 and outer ring 692 are raceways. Inner ring 691 is fixed to shaft 65, and outer ring 692 is fixed to casing 50, shown in Figure 4, via a housing (not shown). When shaft 65 rotates, inner ring 691 rotates in tandem with shaft 65, but balls 67, which are rolling elements, are not fixed to inner ring 691 or outer ring 692 and therefore can freely rotate within the orbit defined by inner ring 691 and outer ring 692.

また、内輪691とボール67との間には絶縁グリス68が介在し、ボール67は、内輪691とは絶縁されている。すなわち、ボール67とシャフト65との間には、絶縁グリス68が介在し、ボール67とシャフト65とは電気的に絶縁されている、と言うことができる。なお、転動体として、ボール67の代わりに図示しない円筒形の部材(ころ)を用いる場合もある。 In addition, insulating grease 68 is interposed between the inner ring 691 and the ball 67, and the ball 67 is insulated from the inner ring 691. In other words, insulating grease 68 is interposed between the ball 67 and the shaft 65, and the ball 67 and the shaft 65 are electrically insulated. Note that cylindrical members (rollers) (not shown) may also be used as rolling elements instead of the balls 67.

図3に示す例では、フィルム9の上面および下面の両方に表面処理を行うため、上面用のロール61Aおよび下面用のロール61Bを備えている。 In the example shown in Figure 3, a roll 61A for the upper surface and a roll 61B for the lower surface are provided to perform surface treatment on both the upper and lower surfaces of the film 9.

また、図3に示す例では、上面用のロール61Aおよび下面用のロール61Bのそれぞれと対向する位置には、複数の電極62が配置されている。複数の電極62のそれぞれは、高周波電源63と電気的に接続される。高周波電源63から高周波電圧が複数の電極62のそれぞれに印加されると複数の電極62のそれぞれと、ロール61との間でコロナ放電が発生する。表面処理装置6では、フィルム9が介在した状態でコロナ放電を発生させるため、高周波電源63からは、高い電力が供給される。例えば、定格出力で、20kW~70kW程度、10kHz~100kHz程度の周波数の高周波電圧が印加される。なお、上記した電圧は一例であって、種々の変形例がある。 In the example shown in FIG. 3, multiple electrodes 62 are disposed opposite the upper surface roll 61A and the lower surface roll 61B. Each of the multiple electrodes 62 is electrically connected to a high-frequency power supply 63. When a high-frequency voltage is applied from the high-frequency power supply 63 to each of the multiple electrodes 62, a corona discharge occurs between each of the multiple electrodes 62 and the roll 61. In the surface treatment device 6, high power is supplied from the high-frequency power supply 63 to generate a corona discharge with the film 9 interposed therebetween. For example, a high-frequency voltage with a rated output of approximately 20 kW to 70 kW and a frequency of approximately 10 kHz to 100 kHz is applied. Note that the voltages listed above are merely examples, and various variations are possible.

また、表面処理装置6では、フィルム9に対して連続的に表面処理を施す必要がある。表面処理装置6の場合、コロナ放電を発生させる電力源として、高周波電源63を用い、コロナ放電を繰り返し発生させることにより、連続的な表面処理を実現している。 Furthermore, the surface treatment device 6 must continuously perform surface treatment on the film 9. In the case of the surface treatment device 6, a high-frequency power supply 63 is used as the power source for generating corona discharge, and continuous surface treatment is achieved by repeatedly generating corona discharge.

コロナ放電を繰り返し発生させる場合、放電によりロール61内に生じた電荷を外部に排出しなければ、ロール61内に電荷が蓄積され、電極62とロール61との間の電位差が安定しない。このため、一般的に、ロール61は、接地電位の部材に接続され、ロール61に生じた電荷を除去する電荷除去器64を備えている。電荷除去器64の例としては、例えばカーボンブラシなどの導電性材料から成る除電部材をロール61と一体に形成されたシャフト65に押し当てる方法を例示できる。この方法によれば、電極62とロール61との間の電位差を安定させることが可能となり、安定的にコロナ放電を繰り返し発生させることができる。 When corona discharges are repeatedly generated, if the charge generated within the roll 61 by the discharge is not discharged to the outside, the charge will accumulate within the roll 61, causing the potential difference between the electrode 62 and the roll 61 to become unstable. For this reason, the roll 61 is generally connected to a member at ground potential and is equipped with a charge eliminator 64 that removes the charge generated on the roll 61. An example of the charge eliminator 64 is a method in which a charge eliminator made of a conductive material, such as a carbon brush, is pressed against a shaft 65 formed integrally with the roll 61. This method makes it possible to stabilize the potential difference between the electrode 62 and the roll 61, allowing corona discharges to be generated repeatedly and stably.

ところが、本発明者の検討によれば、表面処理装置6において、シャフト65を支持する軸受66において、電食が発生する場合があることが判った。軸受66の電食は、電荷除去器64を取り付けた状態で表面処理装置6を稼働させたとしても生じ得ることが判っている。 However, the inventors' investigations have revealed that electrolytic corrosion can occur in the bearing 66 that supports the shaft 65 of the surface treatment device 6. It has been found that electrolytic corrosion of the bearing 66 can occur even when the surface treatment device 6 is operated with the charge remover 64 installed.

本発明者のさらなる検討によれば、ロール61に生じた電荷を外へ逃がして除去しようとするよりも、ロール61に生じた電荷、すなわちロール61に生じた交流の電力を少なくとも一時的に蓄電する方が、軸受66の電食の進行を遅くできることが判った。 Further investigation by the inventors has revealed that the progression of electrolytic corrosion in bearing 66 can be slowed by at least temporarily storing the charge generated in roll 61, i.e., the AC power generated in roll 61, rather than attempting to remove the charge generated in roll 61 by dissipating it to the outside.

そこで、本実施形態では、ロール61に生じた電荷を少なくとも一時的に蓄電することが可能な蓄電装置70が設けられている。 In this embodiment, therefore, a storage device 70 is provided that can at least temporarily store the charge generated in the roll 61.

〈蓄電装置〉
図4に示すように、蓄電装置70は、スリップリング71、導電性部材72、パワーコンディショナ73、逆流防止ユニット74、切替スイッチ75、抵抗器76、蓄電器77、スイッチ78、第1の負荷79、第2の負荷80、および制御回路81を有する。なお、制御回路81は、本願における制御装置の一例である。
<Electricity storage device>
4, the power storage device 70 includes a slip ring 71, a conductive member 72, a power conditioner 73, a backflow prevention unit 74, a changeover switch 75, a resistor 76, a power storage device 77, a switch 78, a first load 79, a second load 80, and a control circuit 81. The control circuit 81 is an example of the control device of the present application.

スリップリング71は、シャフト65と電気的に導通するようにシャフト65に取り付けられている。 The slip ring 71 is attached to the shaft 65 so as to be electrically conductive with the shaft 65.

導電性部材72は、スリップリング71のスリップ導電面に接触するよう支持されている。導電性部材72は、例えば、カーボンブラシ、エアギャップなどである。スリップリング71のスリップ導電面は、一般的にカーボンなどの材料で構成されるが、例えば、カーボンに銀あるいは銅など導電性の良い材料を含侵させたものが、より好ましい。 The conductive member 72 is supported so as to contact the slip conductive surface of the slip ring 71. The conductive member 72 may be, for example, a carbon brush or an air gap. The slip conductive surface of the slip ring 71 is generally made of a material such as carbon, but it is more preferable to use carbon impregnated with a highly conductive material such as silver or copper.

パワーコンディショナ73は、入力される交流の電流を直流の電流に変換し、必要に応じて電圧を昇降させて出力する。パワーコンディショナ73は、2つの入力端子を有し、一方の入力端子は、導電性部材72と接続され、他方の入力端子は、接地され、もしくは接地電位の部材と接続される。このような接続の構成により、ロール61にランダムに生じた電荷に基づく交流の電流は、シャフト65、スリップリング71、導電性部材72を通って、パワーコンディショナ73に入力され、直流の電流に変換される。なお、この交流の電流に基づく電力は、例えば、電圧(実効値)が0.5V~5V程度、平均周波数が10kHz~100kHz程度のものを想定することができる。 Power conditioner 73 converts the input AC current into DC current and outputs it by increasing or decreasing the voltage as necessary. Power conditioner 73 has two input terminals: one input terminal is connected to conductive member 72, and the other input terminal is grounded or connected to a member at ground potential. With this connection configuration, AC current based on randomly generated charges on roll 61 passes through shaft 65, slip ring 71, and conductive member 72, is input to power conditioner 73, and is converted to DC current. Note that power based on this AC current can have, for example, a voltage (effective value) of approximately 0.5 V to 5 V and an average frequency of approximately 10 kHz to 100 kHz.

パワーコンディショナ73は、交流の電流を直流の電流に変換する際に、入力された電荷、すなわちロール61に生じた電荷を一時的に蓄電するように動作する。このようなロール61に生じた電荷を一時的に蓄電する動作により、ロール61に生じた電荷が高速に吸収され、ロール61に発生する交流電流もしくは交流電圧の振幅の大きさが抑えられる。その結果、軸受66を通過する電荷の勢いが抑えられ、軸受66の電食の進行を遅くすることができると考えられる。なお、ここで、「一時的に蓄電する」とは、交流の電流を直流の電流に変換する過程において、平滑コンデンサなどにより電荷が一旦取り込まれ吸収されることを意味している。したがって、「一時的に蓄電する」ことは、蓄電している時間を限定するものではない。 When converting AC current to DC current, the power conditioner 73 operates to temporarily store the input charge, i.e., the charge generated in the roll 61. This operation of temporarily storing the charge generated in the roll 61 allows the charge generated in the roll 61 to be quickly absorbed, reducing the amplitude of the AC current or AC voltage generated in the roll 61. As a result, the momentum of the charge passing through the bearing 66 is reduced, which is thought to slow the progression of electrolytic corrosion in the bearing 66. Note that "temporarily storing charge" here means that charge is temporarily taken in and absorbed by a smoothing capacitor or the like during the process of converting AC current to DC current. Therefore, "temporarily storing charge" does not limit the amount of time the charge is stored.

パワーコンディショナ73は、例えばAC/DCコンバータと昇降圧回路とを含むものである。AC/DCコンバータは、例えば、ダイオードブリッジなどの整流回路と、平滑コンデンサとを有するように構成される。パワーコンディショナ73は、半導体素子、受動素子等を用いてディスクリートに組まれた回路であってもよいし、専用ICを用いて組まれた回路であってもよい。 The power conditioner 73 includes, for example, an AC/DC converter and a step-up/step-down circuit. The AC/DC converter is configured to have, for example, a rectifier circuit such as a diode bridge and a smoothing capacitor. The power conditioner 73 may be a discrete circuit constructed using semiconductor elements, passive elements, etc., or a circuit constructed using a dedicated IC.

逆流防止ユニット74は、その入力側端子がパワーコンディショナ73の出力側端子に接続されている。逆流防止ユニット74は、パワーコンディショナ73に電流が逆流してパワーコンディショナ73が破損するのを防ぐ役目を果たす。逆流防止ユニット74は、例えばダイオードである。 The backflow prevention unit 74 has its input terminal connected to the output terminal of the power conditioner 73. The backflow prevention unit 74 serves to prevent current from flowing back into the power conditioner 73 and damaging the power conditioner 73. The backflow prevention unit 74 is, for example, a diode.

切替スイッチ75は、一つの入力側端子T0と、入力側端子T0に接続された切替端子Sと、切替端子Sと選択的に接続される二つの出力側端子である第1の出力側端子T1および第2の出力側端子T2とを有している。すなわち、切替スイッチ75は、その切替端子Sが第1の出力側端子T1と接続される状態と、その切替端子Sが第2の出力側端子T2と接続される状態とのいずれかを取り得るように構成されている。切替スイッチ75の入力側端子T0は、逆流防止ユニット74の出力側端子に接続されている。切替スイッチ75は、例えば、リレースイッチ、MOSFETに代表される半導体スイッチなどである。 The changeover switch 75 has one input terminal T0, a changeover terminal S connected to the input terminal T0, and two output terminals, the first output terminal T1 and the second output terminal T2, which are selectively connected to the changeover terminal S. That is, the changeover switch 75 is configured to be able to either have its changeover terminal S connected to the first output terminal T1, or have its changeover terminal S connected to the second output terminal T2. The input terminal T0 of the changeover switch 75 is connected to the output terminal of the backflow prevention unit 74. The changeover switch 75 is, for example, a relay switch or a semiconductor switch such as a MOSFET.

切替スイッチ75の第1の出力側端子T1には、抵抗器76、蓄電器77、スイッチ78、および第1の負荷79が直列に接続された回路が接続されている。切替スイッチ75の第2の出力側端子T2には、第2の負荷80が接続されている。第1の負荷79、第2の負荷80の出力側端子は、それぞれ接地され、もしくは接地電位の部材に接続されている。 A circuit consisting of a resistor 76, a capacitor 77, a switch 78, and a first load 79 connected in series is connected to the first output terminal T1 of the changeover switch 75. A second load 80 is connected to the second output terminal T2 of the changeover switch 75. The output terminals of the first load 79 and the second load 80 are each grounded or connected to a component at ground potential.

抵抗器76は、入力された電力を熱に変換して消費する素子である。抵抗器76は、蓄電器77に突入電流が流れることを防ぐ役目を果たす。 Resistor 76 is an element that converts input power into heat and consumes it. Resistor 76 serves to prevent inrush current from flowing to capacitor 77.

蓄電器77は、パワーコンディショナ73から出力された直流の電流に基づく電力を蓄電する。蓄電器77は、例えば、キャパシタ、あるいは、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池を含むように構成されている。蓄電器77は、充電あるいは給電を制御する制御回路を含むものであってもよい。蓄電器77は、着脱可能に構成されており、充電された蓄電器77は、取り外して外部装置の電源として用いることができる。なお、蓄電器77は、充電されながら給電できるタイプのものと、充電されながら給電はできないタイプのものとがある。本実施形態では、どちらのタイプの蓄電器にも対応できるが、本実施例では、蓄電器77は、充電されながら給電はできないタイプのものを想定する。 The capacitor 77 stores power based on the DC current output from the power conditioner 73. The capacitor 77 is configured to include, for example, a capacitor or a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery. The capacitor 77 may also include a control circuit that controls charging or power supply. The capacitor 77 is configured to be detachable, and a charged capacitor 77 can be removed and used as a power source for an external device. Note that there are two types of capacitors 77: one that can supply power while being charged, and one that cannot supply power while being charged. This embodiment can accommodate both types of capacitors, but in this example, the capacitor 77 is assumed to be a type that cannot supply power while being charged.

スイッチ78は、蓄電器77と第1の負荷79とを接続するか否かを切り替えるためのスイッチである。スイッチ78が閉じると、蓄電器77が第1の負荷79に接続され、蓄電器77に蓄電された電力が第1の負荷79に供給される。一方、スイッチ78が開くと、蓄電器77と第1の負荷79との接続が断たれる。スイッチ78は、例えば、トランジスタ、MOSFET、リレースイッチなどで構成される。 Switch 78 is a switch used to switch whether or not the capacitor 77 and the first load 79 are connected. When switch 78 is closed, the capacitor 77 is connected to the first load 79, and the power stored in the capacitor 77 is supplied to the first load 79. On the other hand, when switch 78 is opened, the connection between the capacitor 77 and the first load 79 is cut off. Switch 78 is composed of, for example, a transistor, MOSFET, relay switch, etc.

第1の負荷79は、例えば、電力を供給されて動作する電子回路である。この電子回路は、表面処理装置6を構成する回路、もしくはフィルム製造システム1を構成する回路などであってもよいし、その他の装置あるいはシステムを構成する回路、独立して動作する回路などであってもよい。 The first load 79 is, for example, an electronic circuit that operates when supplied with power. This electronic circuit may be a circuit that constitutes the surface treatment device 6 or a circuit that constitutes the film production system 1, or it may be a circuit that constitutes another device or system, or a circuit that operates independently.

蓄電器77が、充電されている間は電力を供給できないタイプである場合、第1の負荷79は、通常は主電源(不図示)から電力が供給され、蓄電器77に電力が蓄電されているときだけ、蓄電器77を副電源として利用する。一方、蓄電器77が、充電されている間も電力を供給できるタイプである場合、第1の負荷79は、蓄電器77を電源として利用する。 If the capacitor 77 is of a type that cannot supply power while it is being charged, the first load 79 is normally supplied with power from a main power source (not shown) and uses the capacitor 77 as a secondary power source only when power is stored in the capacitor 77. On the other hand, if the capacitor 77 is of a type that can supply power even while it is being charged, the first load 79 uses the capacitor 77 as a power source.

なお、第1の負荷79は、本実施例では、電子回路を想定しているが、例えば、電力を熱、光、あるいは動力などに変換するものであってもよい。この場合の第1の負荷79は、例えば、抵抗器、発光素子、モータなどである。 In this embodiment, the first load 79 is assumed to be an electronic circuit, but it may also be, for example, something that converts electricity into heat, light, or power. In this case, the first load 79 may be, for example, a resistor, a light-emitting element, or a motor.

第2の負荷80は、例えば、電力を熱、光、あるいは動力などに変換するものである。この場合の第2の負荷80は、例えば、抵抗器、発光素子、モータなどである。 The second load 80 is, for example, a device that converts electricity into heat, light, or motive power. In this case, the second load 80 is, for example, a resistor, a light-emitting element, a motor, etc.

初期状態では、切替スイッチ75の入力側端子と第1の出力側端子とが接続されており、スイッチ78は、開いている。すなわち、ロール61に生じた電荷に基づく電力は、パワーコンディショナ73にて一時的に蓄電され、逆流防止ユニット74,切替スイッチ75、抵抗器76を介して、蓄電器77に充電される。 In the initial state, the input terminal and the first output terminal of the selector switch 75 are connected, and the switch 78 is open. This means that the power generated by the charge on the roll 61 is temporarily stored in the power conditioner 73 and then charged into the capacitor 77 via the backflow prevention unit 74, the selector switch 75, and the resistor 76.

制御回路81は、蓄電器77の状態を検出する機能を有している。制御回路81は、蓄電器77の状態の検出結果に基づいて、切替スイッチ75の切替えおよびスイッチ78の開閉を制御する。 The control circuit 81 has the function of detecting the state of the capacitor 77. Based on the detection result of the state of the capacitor 77, the control circuit 81 controls the switching of the selector switch 75 and the opening and closing of the switch 78.

制御回路81は、蓄電器77の充電電流および充電電圧(蓄電量)を連続的または定期的に検出する。制御回路81は、検出された蓄電器77の充電電圧が、設定された上側の電圧V1(第1のレベル)まで上昇したことを検知すると、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替え、またスイッチ78を閉じるように制御する。上側の電圧V1は、例えば、蓄電器77の満充電に対応する電圧、第1の負荷79が回路である場合の当該回路の供給可能な上限電圧などである。 The control circuit 81 continuously or periodically detects the charging current and charging voltage (amount of stored electricity) of the capacitor 77. When the control circuit 81 detects that the detected charging voltage of the capacitor 77 has risen to a set upper voltage V1 (first level), it switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, and controls the switch 78 to close. The upper voltage V1 is, for example, the voltage corresponding to a fully charged capacitor 77, or the upper limit voltage that can be supplied by the first load 79 if the first load 79 is a circuit.

この制御により、蓄電器77と第1の負荷79とが電気的に接続され、蓄電器77が第1の負荷79に電力を供給する。蓄電器77が第1の負荷79に電力を供給している間、ロール61内に生じた電荷に基づく電力は、パワーコンディショナ73、逆流防止ユニット74、切替スイッチ75を介して、第2の負荷80に供給される。 This control electrically connects the capacitor 77 and the first load 79, causing the capacitor 77 to supply power to the first load 79. While the capacitor 77 is supplying power to the first load 79, power based on the charge generated in the roll 61 is supplied to the second load 80 via the power conditioner 73, backflow prevention unit 74, and selector switch 75.

制御回路81は、検出された蓄電器77の充電電圧(蓄電量)が、設定された下側の電圧V2(第2のレベル)まで下降したことを検知すると、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第1の出力側端子T1、すなわち、蓄電器77側に切り替え、またスイッチ78を開くように制御する。下側の電圧V2は、例えば、蓄電器77の放電下限に対応する電圧、第1の負荷79が回路である場合の当該回路の供給可能な下限電圧などである。この制御により、蓄電器77と第1の負荷79とが電気的に切り離され、蓄電器77は充電される。 When the control circuit 81 detects that the detected charging voltage (amount of stored electricity) of the capacitor 77 has dropped to the set lower voltage V2 (second level), it switches the connection of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the first output terminal T1, i.e., the capacitor 77 side, and controls the switch 78 to open. The lower voltage V2 is, for example, a voltage corresponding to the lower discharge limit of the capacitor 77, or the lower limit voltage that the first load 79 can supply if it is a circuit. This control electrically disconnects the capacitor 77 from the first load 79, and the capacitor 77 is charged.

制御回路81は、蓄電器77の異常を検知する機能を有している。制御回路81は、検出された蓄電器77の充電電流あるいは充電電圧が、設定された上限レベル以上になった場合に、異常を検知する。すなわち、制御回路81は、蓄電器77の過電圧、過電流を、異常として検知する。制御回路81は、蓄電器77の異常を検知すると、切替スイッチ75の切替端子Sの切替先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替えて、蓄電器77への充電を停止させ、蓄電器77の破損を防ぐ。また、制御回路81は、蓄電器77の異常を検知すると、スイッチ78を開いて、蓄電器77と第1の負荷79との接続を断ち、第1の負荷79の損傷を防ぐ。 The control circuit 81 has the function of detecting abnormalities in the capacitor 77. The control circuit 81 detects an abnormality when the detected charging current or charging voltage of the capacitor 77 exceeds a set upper limit level. That is, the control circuit 81 detects an overvoltage or overcurrent of the capacitor 77 as an abnormality. When the control circuit 81 detects an abnormality in the capacitor 77, it switches the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, stopping charging of the capacitor 77 and preventing damage to the capacitor 77. Furthermore, when the control circuit 81 detects an abnormality in the capacitor 77, it opens the switch 78 to disconnect the capacitor 77 from the first load 79 and prevent damage to the first load 79.

制御回路81は、例えば、専用ICを用いた回路、PLC、マイクロコンピュータなどで構成される。 The control circuit 81 is composed of, for example, a circuit using a dedicated IC, a PLC, a microcomputer, etc.

〈表面処理装置の動作〉
表面処理装置6の動作について説明する。
<Operation of Surface Treatment Device>
The operation of the surface treatment device 6 will now be described.

図6は、実施形態1に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。図6に示すように、まずは、コロナ放電を開始させる(S11)。具体的には、駆動源がロール61を回転駆動させてフィルム9を搬送させながら、高周波電源63がロール61と電極62との間にコロナ放電を繰り返し発生させる。 Figure 6 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 1. As shown in Figure 6, first, corona discharge is initiated (S11). Specifically, while the drive source rotates the roll 61 to transport the film 9, the high-frequency power supply 63 repeatedly generates corona discharge between the roll 61 and the electrode 62.

次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷に基づく交流電流を、一時的に蓄電して、直流電流に変換する(S12)。なお、この時点では、切替スイッチ75およびスイッチ78は初期状態である。すなわち、切替スイッチ75の切替端子Sは第1の出力側端子T1側に接続されており、スイッチ78は開いている。したがって、パワーコンディショナ73から出力される直流電流は、蓄電器77に蓄電されるような構成になっている。 Next, the power conditioner 73 temporarily stores the AC current generated by the charge on the roll 61 and converts it to DC current (S12). At this point, the selector switch 75 and switch 78 are in their initial states. That is, the selector terminal S of the selector switch 75 is connected to the first output terminal T1, and the switch 78 is open. Therefore, the DC current output from the power conditioner 73 is stored in the capacitor 77.

次いで、制御回路81は、蓄電器77の状態を検出し、その検出結果に基づいて異常が有るか否かを判定する(S13)。制御回路81は、異常があると判定すると(S13:Yes)、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替えて、蓄電器77の充電を停止させる(S14)。さらに、制御回路81は、スイッチ78を開いて、第1の負荷79から蓄電器77を切り離し、第1の負荷79を保護して(S15)、処理を終了する。 Next, the control circuit 81 detects the state of the capacitor 77 and determines whether or not an abnormality exists based on the detection results (S13). If the control circuit 81 determines that an abnormality exists (S13: Yes), it switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, and stops charging of the capacitor 77 (S14). Furthermore, the control circuit 81 opens the switch 78 to disconnect the capacitor 77 from the first load 79, protecting the first load 79 (S15), and ends the process.

一方、制御回路81は、異常が無いと判定すると(S13:No)、蓄電器77の充電電圧Vが、満充電に相当する電圧V1に達したか否かを判定する(S16)。制御回路81は、充電電圧Vが電圧V1に達したと判定すると(S16:Yes)、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替えて、蓄電器77の充電を停止させる(S17)。さらに、制御回路81は、スイッチ78を閉じて、蓄電器77を第1の負荷79に接続し、蓄電器77は第1の負荷79への電力の供給を開始する(S18)。その後、ステップS19に進む。 On the other hand, if the control circuit 81 determines that there is no abnormality (S13: No), it determines whether the charging voltage V of the capacitor 77 has reached voltage V1, which corresponds to full charge (S16). If the control circuit 81 determines that the charging voltage V has reached voltage V1 (S16: Yes), it switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, and stops charging of the capacitor 77 (S17). Furthermore, the control circuit 81 closes switch 78 to connect the capacitor 77 to the first load 79, and the capacitor 77 begins supplying power to the first load 79 (S18). Then, it proceeds to step S19.

一方、制御回路81は、蓄電器77の充電電圧Vが、電圧V1に達していないと判定すると(S16:No)、ステップS19に進み、蓄電器77の充電電圧Vが、充電不足に相当する電圧V2まで下降しているか否かを判定する(S19)。制御回路81は、充電電圧Vが電圧V2まで下降していると判定すると(S19:Yes)、スイッチ78を開いて蓄電器77を第1の負荷79から切り離す(S20)。さらに、制御回路81は、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第1の出力側端子T1、すなわち蓄電器77側に切り替え、蓄電器77の充電を開始する(S21)。その後、ステップS22に進む。 On the other hand, if the control circuit 81 determines that the charging voltage V of the capacitor 77 has not reached voltage V1 (S16: No), the process proceeds to step S19, where it determines whether the charging voltage V of the capacitor 77 has dropped to voltage V2, which corresponds to insufficient charging (S19). If the control circuit 81 determines that the charging voltage V has dropped to voltage V2 (S19: Yes), it opens switch 78 to disconnect the capacitor 77 from the first load 79 (S20). Furthermore, the control circuit 81 switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the first output terminal T1, i.e., the capacitor 77 side, and begins charging the capacitor 77 (S21). Then, the process proceeds to step S22.

制御回路81は、ステップS19の判定において、蓄電器77の充電電圧Vが電圧V2まで下降していないと判定すると(S19:No)、ステップS22に進み、制御回路81は、蓄電器77の充電を継続させる(S22)。その後、ステップS23に進む。 If the control circuit 81 determines in step S19 that the charging voltage V of the capacitor 77 has not dropped to voltage V2 (S19: No), the control circuit 81 proceeds to step S22, where it continues charging the capacitor 77 (S22). Then, the control circuit 81 proceeds to step S23.

制御回路81は、ステップS23において、ユーザによる操作、あるいは、終了すべき事情の発生の有無などにより、処理を終了すべきか否かを判定する(S23)。制御回路81は、終了すべきと判定すると(S23:Yes)、処理を終了し、終了すべきでないと判定すると(S23:No)、ステップS13に戻り、処理を継続する。 In step S23, the control circuit 81 determines whether the processing should be terminated based on a user operation or the occurrence of an event that requires termination (S23). If the control circuit 81 determines that the processing should be terminated (S23: Yes), it terminates the processing. If the control circuit 81 determines that the processing should not be terminated (S23: No), it returns to step S13 and continues processing.

以上の実施形態1によれば、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電することで、軸受66の電食を抑制する、すなわち、電食の進行を遅くすることができる。また、パワーコンディショナ73から出力される直流の電流は、蓄電器77に充電される。充電された蓄電器77は、第1の負荷79、または、外部装置の電源として利用することができる。このような機能により、本来不要とされるロール61に生じた電荷を、電源に利用とすることができ、省エネルギ化に貢献することができる。 According to the above-described first embodiment, the electric charge generated in the roll 61 is temporarily stored in the power conditioner 73, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearing 66, i.e., slowing the progression of electrolytic corrosion. Furthermore, the direct current output from the power conditioner 73 is charged to the capacitor 77. The charged capacitor 77 can be used as a power source for the first load 79 or an external device. This function allows the electric charge generated in the roll 61, which would otherwise be unnecessary, to be used as a power source, contributing to energy savings.

なお、本実施形態は、コロナ放電を利用した表面処理装置を、プラスチックフィルムを製造するフィルム製造システムに適用した例である。しかしながら、プラスチックフィルム以外のものを製造するフィルム製造システムにも適用可能である。例えば、紙、不織布を含む布、金属箔などを製造する過程においてもコロナ放電を利用した表面処理が施される場合がある。したがって、本開示の表面処理装置を、このような紙、布、金属箔などを製造するフィルム製造システムにも同様に適用することができる。 This embodiment is an example in which a surface treatment device using corona discharge is applied to a film production system that produces plastic film. However, it can also be applied to film production systems that produce materials other than plastic film. For example, surface treatment using corona discharge may also be performed in the process of producing paper, fabrics including nonwoven fabrics, metal foil, etc. Therefore, the surface treatment device disclosed herein can similarly be applied to film production systems that produce such paper, fabrics, metal foil, etc.

〈変形例1〉
上記実施例では、蓄電器77は、充電されながら給電はできないタイプのものとしている。本変形例では、蓄電器77を、充電されながら給電できるタイプのものとする。この場合、蓄電器77が満充電あるいは充電不十分となっても、蓄電器77の充電を停止させる必要がなくなる。
<Variation 1>
In the above embodiment, the capacitor 77 is of a type that cannot supply power while being charged. In this modified example, the capacitor 77 is of a type that can supply power while being charged. In this case, it is not necessary to stop charging the capacitor 77 even when the capacitor 77 is fully charged or insufficiently charged.

図7は、実施形態1の変形例による表面処理装置の動作を示すフローチャートである。上記実施例との変更点を説明する。図7に示すように、蓄電器77の充電電圧Vが満充電に相当する電圧V1に達したと判定された場合において(S16:Yes)、切替スイッチ75の第2の負荷80側への切替え(S17)は、行わない。また、蓄電器77の充電電圧Vが充電不足に相当する電圧V2まで下降したと判定された場合において(S19:Yes)、切替スイッチ75の蓄電器77側への切替え(S21)は、行わない。 Figure 7 is a flowchart showing the operation of a surface treatment device according to a modified example of embodiment 1. The following describes the changes from the above example. As shown in Figure 7, if it is determined that the charging voltage V of the capacitor 77 has reached voltage V1, which corresponds to a full charge (S16: Yes), the changeover switch 75 is not switched to the second load 80 side (S17). Furthermore, if it is determined that the charging voltage V of the capacitor 77 has dropped to voltage V2, which corresponds to an insufficient charge (S19: Yes), the changeover switch 75 is not switched to the capacitor 77 side (S21).

このような変形例1によれば、蓄電器77を、充電されながら給電できるタイプのものとするので、蓄電器77が満充電あるいは充電不十分となっても、蓄電器77の充電を停止させる必要がない。 In this variant 1, the capacitor 77 is of a type that can supply power while being charged, so there is no need to stop charging the capacitor 77 even if the capacitor 77 is fully charged or insufficiently charged.

〈変形例2〉
上記実施例では、軸受66内に挿入されているボール67とシャフト65との間に、絶縁グリス68が介在している。本変形例では、絶縁グリス68を、導電性を有する導電グリスに変更する。この構成により、軸受66をあえてロール61の電位に近づけ、絶縁グリスの絶縁破壊時に発生すると考えられる軸受66への電気的な衝撃を防ぐ。
<Variation 2>
In the above embodiment, insulating grease 68 is interposed between the ball 67 inserted in the bearing 66 and the shaft 65. In this modified example, the insulating grease 68 is changed to conductive grease. This configuration intentionally brings the bearing 66 closer to the potential of the roll 61, preventing electrical shock to the bearing 66 that would be expected to occur if the insulating grease were to break down.

このような変形例2によれば、軸受66に挿入されているボール67とシャフト65との間に介在させるグリスを導電グリスとするので、グリスの絶縁破壊時に発生すると考えられる軸受66への電気的な衝撃を防ぎ、軸受66ができる。 In this variant, conductive grease is used between the ball 67 inserted in the bearing 66 and the shaft 65, preventing electrical shock to the bearing 66 that would otherwise occur if the grease were to break down.

なお、軸受66内に挿入されているボール67とシャフト65との間に絶縁グリス68が介在している場合は、本発明者の検討により、パワーコンディショナ73に入力される電力が相対的に多くなる場合があることが判明している。軸受66の電食の抑制と、蓄電器77、第1の負荷79あるいは第2の負荷80への電力供給による省エネルギと、を両立させる場合には、ボール67とシャフト65との間に絶縁グリス68を介在させる方がよい場合がある。 In addition, the inventor's research has revealed that if insulating grease 68 is interposed between the ball 67 inserted in the bearing 66 and the shaft 65, the amount of power input to the power conditioner 73 may be relatively high. In order to simultaneously suppress electrolytic corrosion of the bearing 66 and save energy by supplying power to the capacitor 77, first load 79, or second load 80, it may be better to interpose insulating grease 68 between the ball 67 and the shaft 65.

(実施形態2)
実施形態2に係る表面処理装置について説明する。
(Embodiment 2)
A surface treatment apparatus according to a second embodiment will be described.

図8は、実施形態2に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。図8に示すように、実施形態2に係る表面処理装置6aは、実施形態1と比較して、蓄電装置の構成が異なる。表面処理装置6aは、その蓄電装置70aにおいて、第2の負荷を接続せず、パワーコンディショナ73からの電力が蓄電器77の充電および第1の負荷79への給電に利用されるように構成される。 Figure 8 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment device according to embodiment 2. As shown in Figure 8, the surface treatment device 6a according to embodiment 2 differs from embodiment 1 in the configuration of the power storage device. In the surface treatment device 6a, the power storage device 70a is configured so that a second load is not connected, and power from the power conditioner 73 is used to charge the capacitor 77 and supply power to the first load 79.

図8に示すように、蓄電装置70aは、実施形態1と比較して、切替スイッチ75、スイッチ78、第2の負荷80、および制御回路81が省かれた構成を有する。すなわち、パワーコンディショナ73の出力端子には、逆流防止ユニット74、抵抗器76、蓄電器77、および第1の負荷79が直列に接続されている。また、蓄電器77は、充電されながら給電できるタイプのものである。 As shown in FIG. 8, the power storage device 70a has a configuration in which the selector switch 75, switch 78, second load 80, and control circuit 81 are omitted compared to embodiment 1. That is, a backflow prevention unit 74, resistor 76, power storage device 77, and first load 79 are connected in series to the output terminal of the power conditioner 73. Furthermore, the power storage device 77 is a type that can supply power while being charged.

図9は、実施形態2に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。図9に示すように、まずは、高周波電源63が、コロナ放電を開始する(S41)。次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電しつつ、その電荷に基づく交流電流を直流電流に変換する(S42)。蓄電器77は、その直流電流により充電される(S43)。蓄電器77は、第1の負荷79へ電力を供給する(S44)。 Figure 9 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 2. As shown in Figure 9, first, the high-frequency power supply 63 initiates corona discharge (S41). Next, the power conditioner 73 temporarily stores the charge generated on the roll 61 and converts the AC current based on that charge into DC current (S42). The capacitor 77 is charged by the DC current (S43). The capacitor 77 supplies power to the first load 79 (S44).

このような実施形態2に係る表面処理装置6aによれば、実施形態1と同様に、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電することで、軸受66の電食を抑制することができる。また、実施形態2に係る表面処理装置6aによれば、制御回路81を不要としているので、構成が単純になり、故障リスクあるいはコストを低減することができる。また、第1の負荷79が電子回路である場合、ロール61に生じる電荷を電子回路に供給する電力として利用することができ、省エネルギに貢献することができる。 With the surface treatment device 6a according to this second embodiment, as with the first embodiment, the charge generated in the roll 61 can be temporarily stored in the power conditioner 73, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearing 66. Furthermore, with the surface treatment device 6a according to the second embodiment, the control circuit 81 is not required, which simplifies the configuration and reduces the risk of failure and costs. Furthermore, if the first load 79 is an electronic circuit, the charge generated in the roll 61 can be used as power to supply to the electronic circuit, contributing to energy savings.

(実施形態3)
実施形態3に係る表面処理装置について説明する。
(Embodiment 3)
A surface treatment apparatus according to a third embodiment will be described.

図10は、実施形態3に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。図10に示すように、実施形態3に係る表面処理装置6bは、実施形態1と比較して、蓄電装置の構成が異なる。表面処理装置6bは、その蓄電装置70bにおいて、負荷を接続せず、パワーコンディショナからの電力が蓄電器77の充電に利用されるように構成される。 Figure 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment device according to embodiment 3. As shown in Figure 10, the surface treatment device 6b according to embodiment 3 differs from embodiment 1 in the configuration of the power storage device. In the surface treatment device 6b, the power storage device 70b is configured so that no load is connected, and power from the power conditioner is used to charge the capacitor 77.

図10に示すように、蓄電装置70bは、実施形態1と比較して、切替スイッチ75、スイッチ78、第1の負荷79、第2の負荷80、および制御回路81が省かれた構成を有する。すなわち、パワーコンディショナ73の出力端子には、逆流防止ユニット74、抵抗器76、および蓄電器77が直列に接続されている。蓄電器77は、着脱可能に構成されている。 As shown in FIG. 10, the power storage device 70b has a configuration in which the selector switch 75, switch 78, first load 79, second load 80, and control circuit 81 are omitted compared to embodiment 1. That is, a backflow prevention unit 74, resistor 76, and power storage device 77 are connected in series to the output terminal of the power conditioner 73. The power storage device 77 is configured to be detachable.

図11は、実施形態3に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。図11に示すように、まずは、高周波電源63が、コロナ放電を開始する(S51)。次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電しつつ、その電荷に基づく交流電流を直流電流に変換する(S52)。蓄電器77は、その直流電流により充電される(S53)。 Figure 11 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 3. As shown in Figure 11, first, the high-frequency power supply 63 initiates corona discharge (S51). Next, the power conditioner 73 temporarily stores the charge generated on the roll 61 and converts the AC current based on that charge into DC current (S52). The capacitor 77 is charged by that DC current (S53).

このような実施形態3に係る表面処理装置6bによれば、実施形態1と同様に、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電することで、軸受66の電食を抑制することができる。また、実施形態3に係る表面処理装置6aによれば、制御回路81を不要としているので、構成が単純になり、故障リスクあるいはコストを低減することができる。また、ロール61に生じた電荷を蓄電器77に充電し、蓄電器は他の回路等の電源として利用することができる。また、蓄電器77を蓄電容量の大きいものにすれば、蓄電器77が満充電になった場合の蓄電器の交換など煩雑な作業を省くことができる。 With the surface treatment device 6b according to embodiment 3, as with embodiment 1, the charge generated in the roll 61 is temporarily stored in the power conditioner 73, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearing 66. Furthermore, with the surface treatment device 6a according to embodiment 3, the control circuit 81 is not required, which simplifies the configuration and reduces the risk of failure and costs. Furthermore, the charge generated in the roll 61 can be stored in a capacitor 77, which can be used as a power source for other circuits, etc. Furthermore, if the capacitor 77 has a large storage capacity, it is possible to eliminate the need for complicated work such as replacing the capacitor when it becomes fully charged.

(実施形態4)
実施形態4に係る表面処理装置について説明する。
(Embodiment 4)
A surface treatment apparatus according to a fourth embodiment will be described.

図12は、実施形態4に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。図12に示すように、実施形態4に係る表面処理装置6cは、実施形態1と比較して、蓄電装置の構成が異なる。表面処理装置6cは、その蓄電装置70cにおいて複数の蓄電器を順次充電させることができるにように構成される。 Figure 12 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment device according to embodiment 4. As shown in Figure 12, the surface treatment device 6c according to embodiment 4 differs from embodiment 1 in the configuration of the power storage device. The surface treatment device 6c is configured so that the power storage device 70c can sequentially charge multiple capacitors.

図12に示すように、蓄電装置70cは、実施形態1と比較して、切替スイッチ75に代えて切替スイッチ75aを有する。また、蓄電装置70cは、抵抗器76および蓄電器77に代えて、抵抗器76aおよび第1の蓄電器77aと、抵抗器76bおよび第2の蓄電器77bと、を有する。スイッチ78、および第1の負荷79は省かれている。 As shown in FIG. 12, compared to embodiment 1, power storage device 70c has a changeover switch 75a instead of changeover switch 75. Furthermore, power storage device 70c has a resistor 76a and a first capacitor 77a, and a resistor 76b and a second capacitor 77b instead of resistor 76 and capacitor 77. Switch 78 and first load 79 are omitted.

図12に示すように、パワーコンディショナ73の出力端子には、逆流防止ユニット74が接続され、逆流防止ユニット74の出力側端子には、切替スイッチ75aの入力側端子T0が接続されている。切替スイッチ75aは、三つの出力側端子を有する。 As shown in FIG. 12, a backflow prevention unit 74 is connected to the output terminal of the power conditioner 73, and the input terminal T0 of the selector switch 75a is connected to the output terminal of the backflow prevention unit 74. The selector switch 75a has three output terminals.

第1の出力側端子T1には、抵抗器76a、および第1の蓄電器77aが直列に接続されている。第3の出力側端子T3には、抵抗器76b、および第2の蓄電器77bが直列に接続されている。第2の出力側端子T2には、第2の負荷80が接続されている。第1の蓄電器77aおよび第2の蓄電器77bは、着脱可能に構成されている。制御回路81は、第1の蓄電器77aおよび第2の蓄電器77bの状態を検出し、その検出結果に基づいて切替スイッチ75aを制御する。 A resistor 76a and a first capacitor 77a are connected in series to the first output terminal T1. A resistor 76b and a second capacitor 77b are connected in series to the third output terminal T3. A second load 80 is connected to the second output terminal T2. The first capacitor 77a and the second capacitor 77b are configured to be detachable. A control circuit 81 detects the states of the first capacitor 77a and the second capacitor 77b and controls the selector switch 75a based on the detection results.

図13は、実施形態4に係る表面処理装置の動作を表すフローチャートである。図13に示すように、まずは、高周波電源63がコロナ放電を開始する(S61)。次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷に基づく交流電流を、一時的に蓄電して、直流電流に変換する(S62)。制御回路81は、はじめ、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を、第1の出力側端子T1、すなわち第1の蓄電器77a側に切り替える(S63)。パワーコンディショナ73から出力される電力は、第1の蓄電器77aに蓄電されるような構成になっている。 Figure 13 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 4. As shown in Figure 13, first, the high-frequency power supply 63 initiates corona discharge (S61). Next, the power conditioner 73 temporarily stores AC current based on the charge generated on the roll 61 and converts it to DC current (S62). The control circuit 81 first switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the first output terminal T1, i.e., the first capacitor 77a (S63). The power output from the power conditioner 73 is configured to be stored in the first capacitor 77a.

次いで、制御回路81は、第1の蓄電器77aの状態を検出し、その検出結果に基づいて異常が有るか否かを判定する(S64)。制御回路81は、異常があると判定すると(S64:Yes)、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替え、第1の蓄電器77aの充電を停止させて(S65)、処理を終了する。 Next, the control circuit 81 detects the state of the first capacitor 77a and determines whether or not an abnormality exists based on the detection result (S64). If the control circuit 81 determines that an abnormality exists (S64: Yes), it switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, stops charging the first capacitor 77a (S65), and ends the process.

一方、制御回路81は、異常が無いと判定すると(S64:No)、第1の蓄電器77aの充電電圧Vaが、満充電に相当する電圧V1に達したか否かを判定する(S66)。制御回路81は、充電電圧Vaが電圧V1に達していないと判定すると(S66:No)、第1の蓄電器77aの充電を継続させる(S67)。そして、制御回路81は、ユーザによる操作、あるいは、終了すべき事情の発生の有無などにより、処理を終了すべきか否かを判定する(S68)。制御回路81は、終了すべきと判定すると(S68:Yes)、処理を終了し、終了すべきでないと判定すると(S68:No)、ステップS64に戻り、処理を継続する。 On the other hand, if the control circuit 81 determines that there is no abnormality (S64: No), it determines whether the charging voltage Va of the first capacitor 77a has reached voltage V1, which corresponds to full charge (S66). If the control circuit 81 determines that the charging voltage Va has not reached voltage V1 (S66: No), it continues charging the first capacitor 77a (S67). Then, the control circuit 81 determines whether the processing should be terminated based on a user operation or the occurrence of an event that requires termination (S68). If the control circuit 81 determines that the processing should be terminated (S68: Yes), it terminates the processing. If the control circuit 81 determines that the processing should not be terminated (S68: No), it returns to step S64 and continues processing.

ステップS66において、制御回路81は、充電電圧Vaが電圧V1に達したと判定すると(S66:Yes)、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第3の出力側端子T3、すなわち第2の蓄電器77b側に切り替えて、第2の蓄電器77bの充電を開始させる(S69)。この際、満充電になった第1の蓄電器77aは、ユーザによって別の未充電の蓄電器と交換される。 In step S66, if the control circuit 81 determines that the charging voltage Va has reached voltage V1 (S66: Yes), it switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the third output terminal T3, i.e., the second capacitor 77b side, and starts charging the second capacitor 77b (S69). At this time, the fully charged first capacitor 77a is replaced by the user with another uncharged capacitor.

さらに、制御回路81は、第2の蓄電器77bの状態を検出し、その検出結果に基づいて異常があるか否かを判定する(S70)。制御回路81は、異常があると判定すると(S70:Yes)、ステップS65に進み、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第2の出力側端子T2、すなわち第2の負荷80側に切り替え、第2の蓄電器77bの充電を停止させて(S65)、処理を終了する。 Furthermore, the control circuit 81 detects the state of the second capacitor 77b and determines whether or not an abnormality has occurred based on the detection result (S70). If the control circuit 81 determines that an abnormality has occurred (S70: Yes), it proceeds to step S65, switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the second output terminal T2, i.e., the second load 80 side, stops charging the second capacitor 77b (S65), and ends the process.

一方、ステップS70において、制御回路81は、異常が無いと判定すると(S70:No)、第2の蓄電器77bの充電電圧Vbが、満充電に相当する電圧V1に達したか否かを判定する(S71)。ステップS71において、制御回路81は、充電電圧Vbが電圧V1に達したと判定すると(S71:Yes)、ステップS63に戻り、切替スイッチ75の切替端子Sの接続先を第1の出力側端子T1、すなわち第1の蓄電器77a側に切り替えて、未充電である第1の蓄電器77aの充電を再び開始させる(S63)。この際、満充電になった第2の蓄電器77bは、ユーザによって別の未充電の蓄電器と交換される。 On the other hand, if the control circuit 81 determines in step S70 that there is no abnormality (S70: No), it determines whether the charging voltage Vb of the second capacitor 77b has reached voltage V1, which corresponds to full charge (S71). If the control circuit 81 determines in step S71 that the charging voltage Vb has reached voltage V1 (S71: Yes), it returns to step S63, switches the connection destination of the switching terminal S of the changeover switch 75 to the first output terminal T1, i.e., the first capacitor 77a side, and resumes charging of the uncharged first capacitor 77a (S63). At this time, the fully charged second capacitor 77b is replaced by another uncharged capacitor by the user.

ステップS71において、制御回路81は、充電電圧Vbが電圧V1に達していないと判定すると(S71:No)第2の蓄電器77bの充電を継続させる。そして、制御回路81は、ユーザによる操作、あるいは、終了すべき事情の発生の有無などにより、処理を終了すべきか否かを判定する(S73)。制御回路81は、終了すべきと判定すると(S73:Yes)、処理を終了し、終了すべきでないと判定すると(S73:No)、ステップS70に戻り、処理を継続する。 In step S71, if the control circuit 81 determines that the charging voltage Vb has not reached voltage V1 (S71: No), it continues charging the second capacitor 77b. The control circuit 81 then determines whether or not to terminate the process based on a user operation or the occurrence of an event that requires termination (S73). If the control circuit 81 determines that the process should be terminated (S73: Yes), it terminates the process. If the control circuit 81 determines that the process should not be terminated (S73: No), it returns to step S70 and continues the process.

このような実施形態4による表面処理装置6cによれば、実施形態1と同様に、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電することで、軸受66の電食を抑制することができる。また、実施形態4に係る表面処理装置6aによれば、ロール61に生じる電荷を、複数の蓄電器に効率よく蓄電することができ、省エネルギに貢献することができる。 With the surface treatment device 6c according to embodiment 4, as with embodiment 1, the charge generated in the roll 61 can be temporarily stored in the power conditioner 73, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearing 66. Furthermore, with the surface treatment device 6a according to embodiment 4, the charge generated in the roll 61 can be efficiently stored in multiple capacitors, contributing to energy savings.

(実施形態5)
実施形態5に係る表面処理装置について説明する。
(Embodiment 5)
A surface treatment apparatus according to a fifth embodiment will be described.

図14は、実施形態5に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。図14に示すように、実施形態5に係る表面処理装置6dは、実施形態1と比較して、蓄電装置の構成が異なる。表面処理装置6dは、その蓄電装置70dにおいて蓄電器を含まず、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電するパワーコンディショナ73からの電力は、電子回路などで構成される第1の負荷79に供給されるように構成される。 Figure 14 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment device according to embodiment 5. As shown in Figure 14, the surface treatment device 6d according to embodiment 5 differs from embodiment 1 in the configuration of the power storage device. The surface treatment device 6d does not include a capacitor in its power storage device 70d, and is configured so that power from a power conditioner 73 that temporarily stores the charge generated in the roll 61 is supplied to a first load 79 composed of an electronic circuit or the like.

図14に示すように、蓄電装置70dは、実施形態1と比較して、切替スイッチ75、抵抗器76、蓄電器77、スイッチ78、第2の負荷80、および制御回路81が省かれた構成を有する。すなわち、パワーコンディショナ73の出力端子には、逆流防止ユニット74、および第1の負荷79が直列に接続されている。第1の負荷79は、例えば電子回路であり、表面処理装置6dまたはフィルム製造システム1を構成する回路、外部装置などである。第1の負荷79は、パワーコンディショナ73を主電源としてもよいし、主電源は別に有しパワーコンディショナ73を副電源としてもよい。 As shown in FIG. 14, the power storage device 70d has a configuration in which the selector switch 75, resistor 76, power storage device 77, switch 78, second load 80, and control circuit 81 are omitted compared to embodiment 1. That is, a backflow prevention unit 74 and a first load 79 are connected in series to the output terminal of the power conditioner 73. The first load 79 is, for example, an electronic circuit, such as a circuit constituting the surface treatment device 6d or the film production system 1, or an external device. The first load 79 may use the power conditioner 73 as the main power source, or may have a separate main power source and use the power conditioner 73 as a secondary power source.

図15は、実施形態5に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。図15に示すように、まずは、高周波電源63が、コロナ放電を開始する(S81)。次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電しつつ、その電荷に基づく交流電流を直流電流に変換する(S82)。第1の負荷79は、その直流電流による電力の供給を受ける(S83)。 Figure 15 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 5. As shown in Figure 15, first, the high-frequency power supply 63 initiates corona discharge (S81). Next, the power conditioner 73 temporarily stores the charge generated on the roll 61 and converts the AC current based on that charge into DC current (S82). The first load 79 receives power from that DC current (S83).

このような実施形態5に係る表面処理装置6dによれば、実施形態1と同様に、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電することで、軸受66の電食を抑制することができる。また、実施形態5に係る表面処理装置6aによれば、制御回路、蓄電器を不要としているので、構成が単純になり、故障リスクあるいはコストを低減することができる。また、第1の負荷79が電子回路である場合、ロール61に生じる電荷を電子回路に供給する電力として利用することができ、省エネルギに貢献することができる。 With the surface treatment device 6d according to this fifth embodiment, as with the first embodiment, the charge generated in the roll 61 is temporarily stored in the power conditioner 73, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearing 66. Furthermore, with the surface treatment device 6a according to the fifth embodiment, a control circuit and a capacitor are not required, which simplifies the configuration and reduces the risk of breakdowns and costs. Furthermore, if the first load 79 is an electronic circuit, the charge generated in the roll 61 can be used as power to supply to the electronic circuit, contributing to energy savings.

(実施形態6)
実施形態6に係る表面処理装置について説明する。
(Embodiment 6)
A surface treatment device according to a sixth embodiment will be described.

図16は、実施形態6に係る表面処理装置の構成を模式的に示す図である。図16に示すように、実施形態6に係る表面処理装置6eは、実施形態1と比較して、蓄電装置の構成が異なる。表面処理装置6eは、その蓄電装置70eにおいて蓄電器を含まず、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電するパワーコンディショナ73からの電力は、抵抗器などで構成される第2の負荷80に供給されるように構成される。 Figure 16 is a diagram schematically illustrating the configuration of a surface treatment device according to embodiment 6. As shown in Figure 16, the surface treatment device 6e according to embodiment 6 differs from embodiment 1 in the configuration of the power storage device. The surface treatment device 6e does not include a capacitor in its power storage device 70e, and is configured so that power from a power conditioner 73, which temporarily stores the charge generated in the roll 61, is supplied to a second load 80 composed of a resistor or the like.

図16に示すように、蓄電装置70eは、実施形態1と比較して、切替スイッチ75、抵抗器76、蓄電器77、スイッチ78、第1の負荷79、および制御回路81が省かれた構成を有する。すなわち、パワーコンディショナ73の出力端子には、逆流防止ユニット74、および第2の負荷80が直列に接続されている。第2の負荷80は、例えば抵抗器、発光素子などの受動素子である。 As shown in FIG. 16, the power storage device 70e has a configuration in which the selector switch 75, resistor 76, power storage device 77, switch 78, first load 79, and control circuit 81 are omitted compared to embodiment 1. That is, a backflow prevention unit 74 and a second load 80 are connected in series to the output terminal of the power conditioner 73. The second load 80 is a passive element such as a resistor or a light-emitting element.

図17は、実施形態6に係る表面処理装置の動作を示すフローチャートである。図17に示すように、まずは、高周波電源63が、コロナ放電を開始する(S91)。次に、パワーコンディショナ73が、ロール61に生じた電荷を一時的に蓄電しつつ、その電荷に基づく交流電流を直流電流に変換する(S92)。第2の負荷80は、その直流電流に基づく電力の供給を受ける(S83)。第2の負荷80は、その電力を熱あるいは光などに変換し消費する。 Figure 17 is a flowchart showing the operation of the surface treatment device according to embodiment 6. As shown in Figure 17, first, the high-frequency power supply 63 initiates corona discharge (S91). Next, the power conditioner 73 temporarily stores the charge generated in the roll 61 and converts the AC current based on that charge into DC current (S92). The second load 80 receives a supply of power based on that DC current (S83). The second load 80 converts that power into heat, light, or the like and consumes it.

このような実施形態6に係る表面処理装置6eによれば、実施形態1と同様に、ロール61に生じた電荷をパワーコンディショナ73で一時的に蓄電するので、軸受66の電食の進行を遅延させることができる。また、実施形態6に係る表面処理装置6eによれば、制御回路が不要であるため、構造を単純にすることができ、故障リスクを低減したり、コストを低減したりすることができる。また、第2の負荷80が抵抗器である場合には、その抵抗器をヒータとして利用することができる。第2の負荷80が、発光素子である場合には、その発光素子を照明として利用することができる。 With the surface treatment device 6e according to this sixth embodiment, as with the first embodiment, the charge generated in the roll 61 is temporarily stored in the power conditioner 73, thereby slowing the progression of electrolytic corrosion of the bearing 66. Furthermore, with the surface treatment device 6e according to the sixth embodiment, a control circuit is not required, which simplifies the structure and reduces the risk of failure and costs. Furthermore, if the second load 80 is a resistor, the resistor can be used as a heater. If the second load 80 is a light-emitting element, the light-emitting element can be used as lighting.

(実施形態7)
実施形態7に係る表面処理方法について説明する。実施形態7に係る表面処理方法は、 処理対象物の表面上でコロナ放電を発生させることにより上記処理対象物の表面処理を行うコロナ放電処理装置におけるコロナ放電処理方法である。上記コロナ放電処理装置は、導電性を有しており、第1軸を回転軸として回転可能なロールと、導電性を有しており、上記ロールと一体に形成され、上記第1軸を回転軸として回転可能なシャフトと、上記シャフトを回転自在な状態で支持する軸受と、上記ロールと対向する位置に上記ロールと離間して配置される電極と、上記電極に接続され、上記電極と上記ロールとの間にコロナ放電を発生させる高周波電源と、を備える。当該表面処理方法では、上記電極と上記ロールとの間にコロナ放電を発生させることにより上記ロールに生じる電荷を、AC/DCコンバータを含むパワーコンディショナにより少なくとも一時的に蓄電する。
(Embodiment 7)
A surface treatment method according to a seventh embodiment will be described. The surface treatment method according to the seventh embodiment is a corona discharge treatment method in a corona discharge treatment apparatus that performs surface treatment on a treatment object by generating a corona discharge on the surface of the treatment object. The corona discharge treatment apparatus includes a conductive roll that is rotatable about a first axis, a conductive shaft that is integrally formed with the roll and is rotatable about the first axis, a bearing that rotatably supports the shaft, an electrode that is positioned opposite the roll and spaced apart from the roll, and a high-frequency power source that is connected to the electrode and generates a corona discharge between the electrode and the roll. In this surface treatment method, an electric charge generated on the roll by generating a corona discharge between the electrode and the roll is at least temporarily stored in a power conditioner including an AC/DC converter.

このような実施形態7に係る表面処理方法によれば、ロールに生じた電荷をパワーコンディショナで一時的に蓄電するので、軸受の電食を抑制することができる。 According to the surface treatment method of embodiment 7, the electric charge generated in the roll is temporarily stored in the power conditioner, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearings.

(実施形態8)
実施形態8に係るフィルム製造システムについて説明する。実施形態8に係るフィルム製造システムは、原料を混練し押し出してフィルムにする押出装置と、上記フィルムを延伸する延伸装置と、延伸された上記フィルムに表面処理を施す、上記実施形態1~実施形態6のいずれか一つに係る表面処理装置と、上記表面処理が施された上記フィルムを巻き取る巻取装置と、を備える。
(Embodiment 8)
A film production system according to embodiment 8 will be described. The film production system according to embodiment 8 includes an extrusion device that kneads and extrudes raw materials into a film, a stretching device that stretches the film, a surface treatment device according to any one of embodiments 1 to 6 that applies a surface treatment to the stretched film, and a winding device that winds up the film that has been subjected to the surface treatment.

なお、原料が金属などの場合には、自然に冷却され延伸する前準備が整うことがあるが、原料がプラスチック樹脂などの場合には、延伸の前準備として原料を冷却する必要がある場合がる。そこで、当該フィルム製造システムにおいて、上記押出装置により押し出されたフィルムを冷却する冷却装置を備え、上記延伸装置は、冷却された上記フィルムを延伸する、ようにしてもよい。 Note that if the raw material is metal, it may be cooled naturally and ready for stretching, but if the raw material is plastic resin, it may be necessary to cool the raw material in preparation for stretching. Therefore, the film production system may be equipped with a cooling device that cools the film extruded by the extrusion device, and the stretching device may stretch the cooled film.

また、原料が帯電しやすい物性を有する場合には、表面処理が施されたフィルムに残留する電荷を除去してフィルム同士の貼り付きを防ぎ、巻き取りやすくする必要がある場合がある。そこで、当該フィルム製造システムにおいて、上記表面処理装置により表面処理が施された上記フィルムに生じる電荷を除電する除電装置を備え、上記巻取装置は、上記除電装置により除電された上記フィルムを巻き取る、ようにしてもよい。 Furthermore, if the raw material has physical properties that make it easy to become charged, it may be necessary to remove the charge remaining on the surface-treated film to prevent the films from sticking together and make it easier to wind. Therefore, the film production system may be equipped with a static eliminator that eliminates the charge generated on the film that has been surface-treated by the surface treatment device, and the winding device may wind up the film that has been neutralized by the static eliminator.

このような実施形態8に係るフィルム製造システムによれば、ロールに生じた電荷を、AC/DCコンバータを含むパワーコンディショナで一時的に蓄電するので、軸受の電食を抑制することができる。 In the film production system according to embodiment 8, the electric charge generated in the roll is temporarily stored in a power conditioner including an AC/DC converter, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearings.

(実施形態9)
実施形態9に係るフィルム製造方法について説明する。実施形態9係るフィルム製造方法は、原料を混練し押し出してフィルムにし、上記フィルムを延伸し、上記実施形態1から実施形態6のいずれか一つに係る表面処理装置により、延伸された上記フィルムに表面処理を施し、上記表面処理が施された上記フィルムを巻き取る、方法である。
(Embodiment 9)
A film production method according to embodiment 9 will be described. The film production method according to embodiment 9 is a method of kneading and extruding raw materials into a film, stretching the film, subjecting the stretched film to a surface treatment using a surface treatment device according to any one of embodiments 1 to 6, and winding up the surface-treated film.

このような実施形態9に係るフィルム製造方法によれば、ロールに生じた電荷を、AC/DCコンバータを含むパワーコンディショナで一時的に蓄電するので、軸受の電食を抑制することができる。 In this film manufacturing method according to embodiment 9, the electric charge generated in the roll is temporarily stored in a power conditioner including an AC/DC converter, thereby suppressing electrolytic corrosion of the bearings.

以上、本発明の各種実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに文中や図中に含まれる数値やメッセージ等もあくまで一例であり、異なるものを用いても本発明の効果を損なうものではない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and includes various modifications. Furthermore, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those that include all of the configurations described. Furthermore, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, the numerical values, messages, etc. contained in the text and figures are merely examples, and the use of different ones does not impair the effects of the present invention.

また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の少なくとも1つの構成要素、機能等は、MPU、CPU等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。また、ソフトウェアにより実現される機能の範囲は限定されるものでなく、ハードウェアとソフトウェアを併用してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Furthermore, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations. Furthermore, the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be implemented in hardware, in part or in whole, by designing them as integrated circuits, for example. Furthermore, at least one of the above-mentioned components, functions, etc. may be implemented in software by a processor such as an MPU or CPU interpreting and executing a program that implements the respective function. Furthermore, the range of functions implemented by software is not limited, and hardware and software may be used together. Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in memory, a recording device such as a hard disk or SSD, or a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.

1…フィルム製造システム
2…押出装置
3…Tダイ
4…冷却装置
5…延伸装置
6,6a~6e…表面処理装置(コロナ放電処理装置)
7…除電装置
8…巻取装置
9…フィルム
61,61A,61B…ロール
61R…軸(第1軸)
62,62A,62B…電極
63…高周波電源
64…電荷除去器
65…シャフト
66…軸受
67…ボール
68…絶縁グリス
70,70a~70e…蓄電装置
71…スリップリング
72…導電性部材
73…パワーコンディショナ(AC/DCコンバータ)
74…逆流防止ユニット
75,75a…切替スイッチ
76,76a,76b…抵抗器
77,77a,77b…蓄電器
78…スイッチ
79…第1の負荷
80…第2の負荷
81…制御回路(制御装置)
1...Film manufacturing system 2...Extrusion device 3...T-die 4...Cooling device 5...Stretching device 6, 6a to 6e...Surface treatment device (corona discharge treatment device)
7... static eliminator 8... winding device 9... films 61, 61A, 61B... roll 61R... shaft (first shaft)
62, 62A, 62B...electrodes 63...high frequency power supply 64...charge remover 65...shaft 66...bearing 67...ball 68...insulating grease 70, 70a to 70e...electricity storage device 71...slip ring 72...conductive member 73...power conditioner (AC/DC converter)
74... Backflow prevention unit 75, 75a... Changeover switches 76, 76a, 76b... Resistors 77, 77a, 77b... Storage device 78... Switch 79... First load 80... Second load 81... Control circuit (control device)

Claims (19)

処理対象物の表面上でコロナ放電を発生させることにより前記処理対象物の表面処理を行うコロナ放電処理装置であって、
導電性を有しており、第1軸を回転軸として回転可能なロールと、
導電性を有しており、前記ロールと一体に形成され、前記第1軸を回転軸として回転可能なシャフトと、
前記シャフトを回転自在な状態で支持する軸受と、
前記ロールと対向する位置に前記ロールと離間して配置される電極と、
前記電極に接続され、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させる高周波電源と、
前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させることにより前記ロールに生じる電荷に基づく交流電流を直流電流に変換するAC/DCコンバータと、を備える、
コロナ放電処理装置。
1. A corona discharge treatment device for treating a surface of a treatment object by generating a corona discharge on the surface of the treatment object, comprising:
a conductive roll that is rotatable about a first axis;
a shaft that is electrically conductive, is formed integrally with the roll, and is rotatable about the first axis;
a bearing that supports the shaft in a rotatable state;
an electrode disposed at a position facing the roll and spaced apart from the roll;
a high frequency power supply connected to the electrode and generating a corona discharge between the electrode and the roll;
an AC/DC converter that converts an AC current based on charges generated on the roll by generating a corona discharge between the electrode and the roll into a DC current.
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記AC/DCコンバータから出力される直流電流に基づく電力を蓄電する蓄電器を備える、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
a capacitor that stores power based on the DC current output from the AC/DC converter;
Corona discharge treatment equipment.
請求項2に記載のコロナ放電処理装置において、
前記蓄電器に接続される負荷を備える、
コロナ放電処理装置。
3. The corona discharge treatment device according to claim 2,
a load connected to the capacitor;
Corona discharge treatment equipment.
請求項3に記載のコロナ放電処理装置において、
前記蓄電器と前記負荷との間に介在するスイッチと、
前記蓄電器の状態を検出し、検出結果に基づいて前記スイッチの開閉を制御する制御装置と、を備える、
コロナ放電処理装置。
4. The corona discharge treatment device according to claim 3,
a switch interposed between the capacitor and the load;
and a control device that detects the state of the capacitor and controls opening and closing of the switch based on the detection result.
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記AC/DCコンバータの出力端子に接続される切替スイッチと、
前記切替スイッチの第1の出力側端子に接続される蓄電器と、
前記蓄電器に接続されるスイッチと、
前記スイッチに接続される第1の負荷と、
前記切替スイッチの第2の出力側端子に接続される第2の負荷と、を備える、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
a changeover switch connected to an output terminal of the AC/DC converter;
a capacitor connected to a first output terminal of the changeover switch;
a switch connected to the capacitor;
a first load connected to the switch;
a second load connected to a second output terminal of the changeover switch;
Corona discharge treatment equipment.
請求項5に記載のコロナ放電処理装置において、
前記蓄電器の状態を検出し、検出結果に基づいて前記切替スイッチの切替えおよび前記スイッチの開閉を制御する制御装置と、を備える、
コロナ放電処理装置。
6. The corona discharge treatment device according to claim 5,
and a control device that detects the state of the capacitor and controls the switching of the changeover switch and the opening and closing of the switch based on the detection result.
Corona discharge treatment equipment.
請求項6に記載のコロナ放電処理装置において、
前記第1の負荷は、当該コロナ放電処理装置を構成する回路である、
コロナ放電処理装置。
7. The corona discharge treatment device according to claim 6,
the first load is a circuit constituting the corona discharge treatment device;
Corona discharge treatment equipment.
請求項6に記載のコロナ放電処理装置において、
前記制御装置は、前記蓄電器の蓄電量を検出し、検出された前記蓄電量が上側の第1のレベルまで上昇した場合に前記スイッチを閉じ、検出された前記蓄電量が下側の第2のレベルまで下降した場合に前記スイッチを開けるように制御する、
コロナ放電処理装置。
7. The corona discharge treatment device according to claim 6,
the control device detects the amount of charge stored in the capacitor, and controls the switch to close when the detected amount of charge rises to an upper first level, and to open when the detected amount of charge falls to a lower second level.
Corona discharge treatment equipment.
請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のコロナ放電処理装置において、
前記制御装置は、前記蓄電器の異常を検知する機能を有し、異常が検知されない場合に前記切替スイッチの切替端子を第1の出力側端子に接続し、異常が検知された場合に前記切替端子を第2の出力側端子に接続するように制御する、
コロナ放電処理装置。
The corona discharge treatment device according to any one of claims 6 to 8,
the control device has a function of detecting an abnormality in the capacitor, and controls the changeover terminal of the changeover switch to connect to the first output terminal when no abnormality is detected, and to connect to the second output terminal when an abnormality is detected;
Corona discharge treatment equipment.
請求項2から請求項9のいずれか一項に記載のコロナ放電処理装置において、
前記蓄電器は、着脱可能に構成される、
コロナ放電処理装置。
The corona discharge treatment device according to any one of claims 2 to 9,
The capacitor is configured to be detachable.
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記AC/DCコンバータから出力される直流電流に基づく電力を消費する負荷を備える、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
a load that consumes power based on the DC current output from the AC/DC converter;
Corona discharge treatment equipment.
請求項11に記載のコロナ放電処理装置において、
前記負荷は、電子回路である、
コロナ放電処理装置。
The corona discharge treatment device according to claim 11,
The load is an electronic circuit.
Corona discharge treatment equipment.
請求項11に記載のコロナ放電処理装置において、
前記負荷は、抵抗器または発光素子である、
コロナ放電処理装置。
The corona discharge treatment device according to claim 11,
The load is a resistor or a light-emitting element.
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記シャフトと前記軸受との間に介在する絶縁グリスまたは導電グリスを備える、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
An insulating grease or a conductive grease is provided between the shaft and the bearing.
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記ロールに生じる電荷を外部に逃がす電荷除去器を備える、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
a charge remover that releases charge generated on the roll to the outside;
Corona discharge treatment equipment.
請求項1に記載のコロナ放電処理装置において、
前記処理対象物は、プラスチックフィルム、紙、布、または金属箔である、
コロナ放電処理装置。
2. The corona discharge treatment device according to claim 1,
The object to be treated is a plastic film, paper, cloth, or metal foil.
Corona discharge treatment equipment.
処理対象物の表面上でコロナ放電を発生させることにより前記処理対象物の表面処理を行うコロナ放電処理装置におけるコロナ放電処理方法であって、
前記コロナ放電処理装置は、
導電性を有しており、第1軸を回転軸として回転可能なロールと、
導電性を有しており、前記ロールと一体に形成され、前記第1軸を回転軸として回転可能なシャフトと、
前記シャフトを回転自在な状態で支持する軸受と、
前記ロールと対向する位置に前記ロールと離間して配置される電極と、
前記電極に接続され、前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させる高周波電源と、を備え、
前記電極と前記ロールとの間にコロナ放電を発生させることにより前記ロールに生じる電荷に基づく交流電流を、AC/DCコンバータにより直流電流に変換する、
コロナ放電処理方法。
1. A corona discharge treatment method in a corona discharge treatment apparatus for treating a surface of an object to be treated by generating a corona discharge on the surface of the object, comprising:
The corona discharge treatment device comprises:
a conductive roll that is rotatable about a first axis;
a shaft that is electrically conductive, is formed integrally with the roll, and is rotatable about the first axis;
a bearing that supports the shaft in a rotatable state;
an electrode disposed at a position facing the roll and spaced apart from the roll;
a high-frequency power supply connected to the electrode and generating a corona discharge between the electrode and the roll,
an AC current based on charges generated on the roll by generating a corona discharge between the electrode and the roll is converted into a DC current by an AC/DC converter;
Corona discharge treatment method.
原料を混練し押し出してフィルムにする押出装置と、
前記フィルムを延伸する延伸装置と、
延伸された前記フィルムに表面処理を施す、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のコロナ放電処理装置と、
前記表面処理が施された前記フィルムを巻き取る巻取装置と、を備える、フィルム製造システム。
An extrusion device that mixes and extrudes raw materials into film;
a stretching device for stretching the film;
The corona discharge treatment device according to any one of claims 1 to 16, which performs a surface treatment on the stretched film;
a winding device that winds up the film that has been subjected to the surface treatment.
原料を混練し押し出してフィルムにし、
前記フィルムを延伸し、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のコロナ放電処理装置により、延伸された前記フィルムに表面処理を施し、
前記表面処理が施された前記フィルムを巻き取る、
フィルム製造方法。
The raw materials are mixed and extruded into a film,
stretching the film;
The stretched film is subjected to a surface treatment by the corona discharge treatment device according to any one of claims 1 to 16,
winding up the surface-treated film;
Film manufacturing method.
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