JPH0372100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、コロナ放電処理装置に関する。

〔背景技術〕

特公昭60−46133号公報は、コロナ放電処理装
置についての技術をあらわしている。このコロナ
放電処理装置は、多くの面を備えた被処理体を対
象として放電処理を加えるようにされたものであ
つて、コンベアベルトである移送手段の上にベー
ス電極が設けられていて、このベース電極の上に
被処理体が載せられるようになつており、上方に
はのれん状に垂れ下がつた放電電極（逆電極）が
配置されているものである。

この装置では、放電電極を被処理体の表面か
ら、一定の距離だけ離した状態で保持しながら、
放電処理を行う。これは、放電電極と被処理体の
間の空間を一様な放電プラズマ雰囲気で満たし、
被処理体の表面全体に均一な放電処理を行うため
であるとされている。

そのため、前記装置では、のれん状の放電電極
として、個々の線状電極の長さを種々に変えたも
のを多数垂れ下げていて、被処理物の表面の凹凸
形状の高さに合わせて、適当な長さの線状電極を
被処理物の上に配置し、線状電極の先端と被処理
物の表面との間隔を適切な距離に保てるようにし
ている。

さらに、被処理物の形状に合わせて、放電電極
全体あるいは被処理物の移送手段を、上下方向あ
るいは水平方向に移動させたり、一定の角度旋回
させて傾けたりして、放電電極の先端と被処理物
との間の距離を変更するようになつており、放電
電極と被処理物の間に、常に一定の距離を確保で
きるようにしている。

何れにしても、上記従来の放電処理装置では、
放電電極と被処理物の間の距離を、常に一定に保
つことが必要とされていたのである。

これに対し、この発明の発明者らは、放電電極
を被処理体に接触させると、被処理体に対する放
電処理効果が格段に向上することを見いだした。

その理由は、従来の装置のように、放電電極と
被処理体が離れていると、放電電極とベース電極
の間には、被処理体に加えて、絶縁抵抗の非常に
大きな空気層が存在することになる。この空気層
の存在が邪魔になるので、両電極間に高い電圧を
かけても、強い電界を作ることができない。電界
が弱いと当然放電処理の効率も悪くなり、電力エ
ネルギーの無駄も多くなる。

これに対し、放電電極を被処理体に接触させた
場合には、放電電極とベース電極の間には被処理
体が存在するだけで空気層は存在しない。したが
つて、同じ電圧であつても、より強い電界が得ら
れる。また、絶縁体の表面に沿つて放電が延び
る、いわゆる沿面放電も生じる。その結果、強い
電界による良好な放電処理が行え、放電処理効率
が向上する。また、沿面放電により、電極と被処
理体の接触点から離れた場所まで放電が延び、被
処理体の表面の広い範囲を放電プラズマで覆つて
放電処理を行うことができるようになり、１本の
電極で放電処理できる被処理体の面積も拡がると
いう利点がある。

しかし、この方法では、放電電極が被処理体の
表面に接触している個所では、被処理体の表面が
放電プラズマ雰囲気に触れることがないので、放
電処理が全く施されず、未処理のままで残つてし
まうという欠点があり、被処理体の表面全体に均
一な放電処理を行うことができない。

すなわち、放電電極を被処理体に接触させる方
法は、放電電極と被処理体の間に間隔をあけた従
来の方法に比べて、放電処理効果は高まるのであ
るが、処理の均一性が低下するという問題がある
ため、実用化することができなかつた。

〔発明の目的〕

前記不都合に鑑みて、この発明は、放電処理の
効果が被処理体全体に均一に得られて、量産性の
向上も図れるようにしたコロナ放電処理装置を提
供することを目的としている。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明にかかるコ
ロナ放電処理装置は、被処理体が設けられるベー
ス電極と、通電性の電極線取付部材に多数本の放
電電極線が垂れ下がつて設けられていて下端が被
処理体に接触するようになつている放電電極を備
えていて、両電極間に高電圧が印加されることに
より被処理体の表面が活性化されるようになつて
いるコロナ放電処理装置において、前記放電電極
線が上下および／または水平方向に強制的に振動
させられるようになつていることを特徴とする。

以下に、この発明を、その実施例をあらわした
図面を参照しつつ詳しく説明する。

第１図は、この発明にかかるコロナ放電処理装
置の一例を斜め上方からみてあらわしてある。被
処理体１は、この実施例ではポリオレフイン材料
からなる自動車用のバンパーが対象とされてい
る。図面では、その長手方向に直交する断面をあ
らわしていて、このバンパーは、図面でみる限り
では、両側面２，２と上面３を備えている。この
被処理体１の内部には、プラスチツク金型４が適
合するように設けられていて、このプラスチツク
金型４は、被処理体１の上面３に形成された２個
所の凹み部５にも適合するようになつている。プ
ラスチツク金型４と被処理体１間には、無電解メ
ツキによる通電性金属層６が設けられている。こ
れらプラスチツク金型４と通電性金属層６とでベ
ース電極７が構成されている。このベース電極７
は、通電性の金属、たとえば、アルミからなる金
型などを用いることができる。これらベース電極
７と被処理体１は、図示しない移送コンベアベル
トに載せられて矢印Ａ方向（またはそれに直交す
る方向）へ移送されるようになつている。回転型
放電電極９は、バンパーの両側面２，２に対する
電極とされていて、円筒形で通電性を有する回転
体１０の外周に、多数本からなる放電電極線１１
がスパイラル状となるように植設されてできてい
る。この放電電極線１１は、たとえば、ステンレ
ス鋼繊維をこより状に撚り合わせて１つの線状物
としたものであつて、ただ単に回転体１０の外周
から外径向きに垂直に延びるものではなく、回転
体１０の軸心方向へある角度をもつて傾斜して延
びるようになつている。これら両放電電極９，９
は、回転するだけでなく、傾斜した側面２に沿つ
て上下にも移動できるようになつている。この上
下移動は、電極９の回転軸がＡ方向に直交してい
る場合はその必要がない。垂下型放電電極１２
は、バンパーの上面３を処理するものとして上方
に設けられている。この放電電極１２は、支軸１
３と電極線取付部材１４を備えていて、支軸１３
は、図示しない支持フレームから下向きに延びて
いて、上下に高さ調節することができるようにな
つている。電極線取付部材１４は、四角のプレー
ト体によつて形成されていて、通電性を備えた材
料からなつている。この電極線取付部材１４に
は、多数本の放電電極線１５が垂れ下がるように
して取り付けられており、これらが底面からみて
縦横に列設されている。この場合の放電電極線１
５は、前記回転型と同様のものを用いてあつて、
その長さはすべて同じものとされている。これら
放電電極線１５は、被処理体１の上面３にその下
端が接触しており、回転型放電電極９とベース電
極７間、および、垂下型放電電極１２とベース電
極７間にそれぞれ高電圧が印加されることによ
り、被処理体１の表面が活性化されるようになつ
ている。ここで、垂下型放電電極１２は、電極線
取付部材１４を通して矢印Ｂである上下方向と、
矢印Ｃである水平（回転）方向に振動するように
振動タイプとされている。

第２図は、その振動系を模式的にあらわしたも
のであり、この場合、上下の振幅は、被処理体１
であるバンパーの上面３の平坦部と凹み部５間の
段差に合わせて、たとえば、０〜150mmの範囲に
設定する。これにより、放電電極線１５の下部先
端は、平坦部のみでなく凹み部５の溝底にまで接
触しうることになる。その上下運動（矢印Ｂ）の
速度は、50〜200往復／minの範囲に設定するが、
均一な処理のために放電電極線１５相互がからま
ないようにできるだけ速い速度で振動させるのが
好ましい。ただし、200往復／min近くになると、
からみが生じて被処理体の細部への入り込みが不
良になることが判つた。水平方向、つまり、回転
運動（矢印Ｃ）による振動（円形、だ円、その他
の曲線による）の振幅は、放電電極線１５間の間
隔を△Ｋとするとき、（△Ｋ−５）／２〜△Ｋ／
２mm程度が好ましい。この場合、各放電電極線１
５の先端が振動により処理できる範囲の総計が被
処理体の全面を十分カバーできるようにする必要
があるが、たとえば、放電電極線１５の１本当た
りの有効処理範囲が±５mm程度である場合には、
放電電極線１５の間隔△Ｋが５mm以下であれば振
動を与えなくともすむわけである。振幅が大きく
て干渉し合うように△Ｋを小さく設定しておく
と、もつれが生じるので好ましくない。実際は
0.1mm〜50mm程度の範囲において選択されるのが
好ましいが、△Ｋが2.5mm以下では、からみによ
る細部への入り込みに支障がみられる一方、100
mm以上となると処理にむらが発生しやすくなるの
で、実際には、△Ｋを５mm〜100mmの範囲におい
て設定している。電極線取付部材１４における列
設方向の間隔△Ｍは、同じく2.5〜100mmに設定さ
れるのが好ましい。2.5mm以下ではからみによる
支障があるとともに、100mm以上では前記△Ｋの
場合と同じく処理むらが発生するからである。現
行では10mmとしてある。放電電極線１５の長さＬ
については、50〜300mmの範囲において設定する
のが好ましい。長さＬは、バンパーの最上面と凹
み部の底部間の段差（高低差）分以上の長さが必
要であることはもちろんであつて、実際には、段
差分が50〜100mm程度であるので、それを十分カ
バーするように、前記のように範囲において設定
すればよい。実際には150mmとされている。第３
図にみるように、移送方向Ａに順次段差△ｌをも
たせるように放電電極線１５を配列することもで
きるが、この場合には、被処理体１の凹み部５の
凹み分が、たとえば、50mmであれば、最も短い長
さ90mmに凹み分50mmをプラスした140mmとなるよ
うにしておけば凹み部５への処理対策は可能であ
る。第３図にみるように、移送方向Ａにしたがつ
て順次段差をもたせて、第２図にみる前後間隔△
Ｍを５mmとし、第３図にみる△ｌを0.1〜20mmに
設定したときの剥離強度は、印加電圧24KV（約
５秒／cm）処理で1000g／cm以上が得られた。こ
れは被処理体の平坦部に対するものであるが、凹
み部に対する剥離強度も同じ条件のもとで
1000g／cm程度の均一処理が得られた。ちなみ
に、第４図にみるように、一定長さとされた放電
電極線１５による場合には、凹み部への入り込み
が今一つ良好でない結果、被処理体の細部での剥
離強度が200g／cm以下となることがある。

このように、放電電極線を振動させるようにす
るので、平坦部はもとより凹み部とか細部に至る
までより均一な放電処理効果が約束されることと
なり、量産性の向上にもつながることになつた。

なお、前記段差状に放電電極線を配列する場合
には、移送方向に対して順次短くなるようにも長
くなるようにもいずれの態様にも設定することが
できる。放電電極線の配列のし方については、長
さの異なるものを勢記△ｌの範囲のもとに列設方
向にランダムに配列することもできる。また、第
５図にみるように、移送方向に直交する向きに対
して千鳥状に配列することもできる。電極線が短
→長→短のように全体として波形（又は鋸）状に
配列されることもある。振動を与える加振器の一
例は、第６図および第７図にみるように、支持フ
レーム１６上に設置された加振器モータ１７から
の動力をベルト１８とプーリ１９を介して加振シ
ヤフト２０に導いて、この加振シヤフト２０の回
転により偏心型加振ピン２１に伝達するととも
に、加振ピン２１の上下運動をリンクボール２２
を通して縦向きに摺動する上下動シヤフト２３に
伝えて上下振動を発生させ、水平運動（回転）に
ついては、リンクボール２２からコネクターつき
コート２４と下部のリンクボール２５を介して発
生させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上みてきたように、この発明にかかるコロナ
放電処理装置は、被処理体が設けられるベース電
極と、通電性の電極線取付部材に多数本の放電電
極線が垂れ下がつて設けられていて下端が被処理
体に接触するようになつている放電電極を備えて
いて、両電極間に高電圧が印加されることにより
被処理体の表面が活性化されるようになつている
コロナ放電処理装置において、前記放電電極線が
上下および／または水平方向に強制的に振動させ
られるようになつていることを特徴とするので、
放電処理効果が被処理体全体に均一かつ確実に得
られるとともに、量産化が図れるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるコロナ放電処理装置
の一例をあらわした斜視図、第２図はその放電電
極を拡大してあらわした斜視図、第３図は放電電
極線が段差をもつて整列状に配列された例をあら
わした側面図、第４図は段差のない配列状態をあ
らわした側面図、第５図は放電電極線が千鳥配置
された例をあらわした斜視図、第６図は加振器の
一例をあらわした側面図、第７図はその平面図で
ある。 １…被処理体、７…ベース電極、１２…垂下型
放電電極、１４…電極線取付部材、１５…放電電
極線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被処理体が設けられるベース電極と、通電性
   の電極線取付部材に多数本の放電電極線が垂れ下
   がつて設けられていて下端が被処理体に接触する
   ようになつている放電電極を備えていて、両電極
   間に高電圧が印加されることにより被処理体の表
   面が活性化されるようになつているコロナ放電処
   理装置において、前記放電電極線が上下および／
   または水平方向に強制的に振動させられるように
   なつていることを特徴とするコロナ放電処理装
   置。 ２ 放電電極線が、上下および水平方向に強制的
   に振動させられるようになつている特許請求の範
   囲第１項記載のコロナ放電処理装置。 ３ 放電電極が、長さの異なる放電電極線を備え
   ている特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   コロナ放電処理装置。 ４ 多数本の放電電極線が短いものから長いもの
   へと順に配列されている特許請求の範囲第３項記
   載のコロナ放電処理装置。 ５ 多数本の放電電極線は、これらの各先端の作
   る形が波形または鋸歯形状となるように、切り揃
   えられている特許請求の範囲第３項記載のコロナ
   放電処理装置。 ６ 被処理体が一定の方向へ移送されるようにな
   つている特許請求の範囲第１項から第５項までの
   いずれかに記載のコロナ放電処理装置。 ７ 放電電極線が、金属繊維を撚り合わせたもの
   でなつている特許請求の範囲第１項から第６項ま
   でのいずれかに記載のコロナ放電処理装置。 ８ 金属繊維が、ステンレス鋼を材料としている
   特許請求の範囲第７項記載のコロナ放電処理装
   置。 ９ 被処理体の水平な部分または傾斜した部分が
   垂下型の放電電極によつて放電処理できるように
   なつていて、被処理体の垂直な部分または傾斜し
   た部分は回転体の外周に多数本の放電電極線が植
   設された回転型の放電電極によつて放電処理され
   るようになつている特許請求の範囲第１項から第
   ８項までのいずれかに記載のコロナ放電処理装
   置。 １０ 被処理体の底部にプラスチツク金型が設け
   られていて、このプラスチツク金型と被処理体間
   に通電性金属層を備え、これらプラスチツク金型
   および通電性金属層でベース電極が構成されてい
   る特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれ
   かに記載のコロナ放電処理装置。 １１ 通電性金属が無電解メツキによつて設けら
   れている特許請求の範囲第１０項記載のコロナ放
   電処理装置。 １２ ベース電極が、アルミ材料からなる金型で
   構成されている特許請求の範囲第１項から第９項
   までのいずれかに記載のコロナ放電処理装置。 １３ ベース電極と被処理体が、上下および回転
   運動するものとされる一方、垂下型の放電電極
   は、定位置で振動するようになつている特許請求
   の範囲第１項から第１２項までのいずれかに記載
   のコロナ放電処理装置。