JPH11279302A

JPH11279302A - コロナ放電処理用誘電体ロール

Info

Publication number: JPH11279302A
Application number: JP8475998A
Authority: JP
Inventors: Seiji Machida; 成司町田
Original assignee: MIYAKO ROLLER KOGYO KK
Current assignee: MIYAKO ROLLER KOGYO KK
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JP3209511B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の誘電体ロールは、セラミック被膜が剥
離し易い、ひびが入り易い、割れ易い、絶縁性に難点が
ある。厚くするとコスト高にもなる。【解決手段】第１の誘電体ロールは、コロナ放電処理
装置における誘電体ロールにおいて、誘電体ロールをロ
ール状の心材の外周に絶縁皮膜層を設け、その外周にセ
ラミックス皮膜を設けたものとした。第２の誘電体ロー
ルは、第１の誘電体ロールにおいて、ロール状の心材を
金属製とした。第３の誘電体ロールは、第１の誘電体ロ
ールにおいて、ロール状の心材をガラス繊維、炭素繊
維、それらの複合素材等で加工した。第４の誘電体ロー
ルは、第１乃至第３の誘電体ロールにおいて、絶縁皮膜
層を可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド
樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂のいずれ
かで形成した。第５の誘電体ロールは、第１ないし第３
の誘電体ロールにおいて、絶縁皮膜層をセラミックスと
樹脂との混合材で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明のコロナ放電処理用誘
電体ロールは、プラスチックフィルム、紙、アルミ箔等
に印刷インキをのり易くしたり、接着剤を接着し易くし
たりする（親和性を高める）ためのコロナ放電処理に使
用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック業界、包装業界等で広く利
用されているポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレ
フィン等の樹脂フィルムやシートは、印刷インキがのり
にくいとか接着剤が接着しにくい（親和性に劣る）とい
う問題があった。そこで従来は樹脂フィルムやシートに
所定の前処理を施して樹脂の表面を化学的、物理的に変
化させて親和性を向上させている。親和性に劣るのは前
記樹脂だけではなく、他の樹脂においても同様であり、
更に、アルミ箔、紙等でも同様である。

【０００３】前記の前処理方法にはフレーム処理法、プ
ライマー処理法、プラズマ処理法、コロナ放電処理法な
どの各種方法がある。このうち、コロナ放電処理法は図
２に示す様に、絶縁されたコロナ電極Ａと、接地された
誘電体ロールＢ間に高周波、高電圧を印加し、空気を絶
縁破壊してコロナ放電を発生させ、このコロナ放電界中
にプラスチックフィルムＣを通過させて同フィルムＣを
親和性が高まる様に表面処理するものである。

【０００４】前記の誘電体ロールＢは図３に示すよう
に、金属ロールＤの表面に誘電体の皮膜Ｅを設けたもの
が使用されている。金属ロールＤに誘電体の皮膜Ｅを被
覆することによりコロナがアーク状態になるのを防止す
ることができる。この皮膜Ｅ用の誘電体は高電圧に耐え
得ること、できるだけ薄い皮膜にすることができるこ
と、価格が安価なこと、オゾンに侵されないこと、誘電
率が高いこと、電気的損失が少ないこと等の特性が望ま
れる。また、表面処理能力を高めるために誘電体ロール
Ｂに印加する電圧を高くすると同ロールＢが発熱するた
め、その熱に耐え得るだけの耐熱性も要求される。これ
らの各種条件が要求される誘電体として、従来はパイロ
ンゴム、ＥＰＴゴム、シリコンゴム、セラミックス等が
使用されており、特に、近年はセラミックスが多く使用
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】パイロンゴム、ＥＰＴ
ゴム、シリコンゴム等のゴムは、コロナ放電の熱により
絶縁性が劣化し易く、摩耗もし易く、長期使用に耐え難
い。また、ゴムは気泡が発生し易く、気泡がコロナ放電
の熱で溶解して気泡の抜け跡に穴があく、絶縁性が劣化
するといった難点があった。

【０００６】皮膜Ｅにセラミックスを用いた誘電体ロー
ルは耐摩耗性、耐熱性には優れているが、次の様な課題
があった。１．金属ロールとセラミックス皮膜の熱膨張率、収縮率
が異なるため、長期間の使用により金属ロールとセラミ
ックス皮膜とが剥離し易くなる。また、セラミックス皮
膜は伸縮性に乏しく、脆いため、ひびが入ったり、割れ
たりし易い。２．セラミックス皮膜はプラズマ溶射により形成される
ため、セラミックス皮膜にピンホールができ、絶縁性に
難点がある。ちなみに、セラミックス皮膜厚が０．１ｍ
ｍの誘電体ロールの場合は３０００Ｖ、１Ａでは１秒の
印加に耐え得る絶縁性が要求され、セラミックス皮膜厚
が０．３ｍｍの場合は５０００Ｖ、１Ａで１秒の印加に
耐え得る絶縁性が要求される。３．絶縁性を高めるために、近年はセラミックス皮膜の
厚さを０．５ｍｍ〜３ｍｍと厚くしているが、その様に
厚くすると、セラミックスが高価であるため誘電体ロー
ルがコスト高になる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、プラス
チックフィルム、紙等のフィルムの表面の親和性を効率
よく高めることができるコロナ放電処理用誘電体ロール
を提供することにある。

【０００８】本発明の第１のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールは、絶縁されたコロナ電極と、接地された誘電体ロ
ールとの間に高周波、高電圧を印加してコロナ放電を発
生させ、このコロナ放電界中にプラスチックフィルム、
紙、アルミ箔等のフィルムを通過させて、同フィルムの
表面の親和性を高めるコロナ放電処理装置における誘電
体ロールにおいて、誘電体ロールがロール状の心材の外
周に絶縁皮膜層を設け、その外周にセラミックス皮膜層
を設けたものである。

【０００９】本発明の第２のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールは、前記第１の誘電体ロールのロール状の心材を金
属製としたものである。

【００１０】本発明の第３のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールは、前記第１の誘電体ロールのロール状の心材をガ
ラス繊維、炭素繊維、それらの複合素材等でロール状に
加工してなるものである。

【００１１】本発明の第４のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールは、前記第１乃至第３の誘電体ロールにおいて、絶
縁皮膜層を可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂の
いずれかとしたものである。

【００１２】本発明の第５のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールは、前記第１乃至第３の誘電体ロールにおいて、絶
縁皮膜層をセラミックスと樹脂との混合材としたもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
コロナ放電処理用誘電体ロールの実施の形態の一例であ
る。このコロナ放電処理用誘電体ロールは、ロール状の
心材１の外周に絶縁皮膜層２を設け、絶縁皮膜層２の外
周にセラミックス皮膜層３を設けてある。

【００１４】ロール状の心材１は、鉄、銅、アルミニウ
ム等の金属製のパイプ、或はガラス繊維、炭素繊維、Ｆ
ＲＰ繊維とか、それら２以上の繊維を含む複合繊維素材
等をパイプ状に加工したものである。絶縁皮膜層２には
耐熱性、誘電率が高く、電気的損失が少なく、耐衝撃
性、絶縁性、耐高電圧性に優れており、薄い皮膜にして
もピンホールができにくく、可撓性があり、安価である
といった特徴の有る材質、例えば可撓性エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ピーク
樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）等の絶縁性樹
脂を用いるのが適する。また、セラミックスと樹脂との
混合材を使用することもできる。セラミックスと樹脂と
の混合材の場合は、その混合比率をセラミックスと樹脂
の夫々の特徴が損なわれないように留意して選択する。
可撓性エポキシ樹脂には液体と粉体とがあるが、本発明
ではこのいずれを使用することもできる。

【００１５】液体の可撓性エポキシ樹脂としては、例え
ば、住友スリーエム株式会社の電気絶縁用液体エポキシ
レジン「Ｓｃｏｔｃｈｃａｓｔ：スコッチキャスト」
（登録商標）が適する。その液体エポキシ樹脂には加熱
硬化型のものと室温硬化型のものとがあるが、どちらで
も使用することができる。同液体エポキシ樹脂は１３０
℃〜１８０℃程度の耐熱性があり、電気的絶縁性も優れ
ている。また、硬質タイプとセミフレキブル（可撓性）
タイプがあるが、本発明では可撓性のあるものを使用し
て、それにより被覆されたヒータ線を可撓性をあるもの
とする。更に、フィラー含浸タイプとフィラーなしタイ
プがあるが、どちらでも使用することができる。フィラ
ー含浸タイプの場合は、耐熱衝撃、耐機械衝撃に優れて
いる。液体の可撓性エポキシ樹脂の場合は、それを心材
１の表面に塗布してから乾燥させて絶縁皮膜層２を形成
する。

【００１６】粉体の可撓性エポキシ樹脂としては、住友
スリーエム株式会社の電気絶縁用粉体エポキシレジン
「Ｓｃｏｔｃｈｃａｓｔ：スコッチキャスト」（登録商
標）が適する。粉体エポキシ樹脂も耐熱性、電気的絶縁
性に優れており、また、静電加熱して得られる絶縁皮膜
層２が可撓性のあるものとなる。粉体の可撓性エポキシ
樹脂の場合は静電粉体塗装と同じ方法で心材１の表面に
塗布して絶縁皮膜層２を形成する。静電粉体塗装は汎用
されている方法であり、通常は、被塗装物を機械的或は
化学的に洗浄し、必要に応じて表面処理し、その被塗装
物を熱風加熱、高周波加熱、赤外線加熱、通電加熱等の
方法で予備加熱し、それに流動浸漬法、スプレー法等の
方法で塗装し、その後に熱風加熱、高周波加熱、赤外線
加熱、通電加熱等の方法で後加熱して融着させ、その後
に冷却硬化させる。前記の予備加熱は必要としない場合
もある。

【００１７】絶縁皮膜層２の厚さは、絶縁性、心材１と
セラミックス皮膜層３との熱膨張差の吸収等の面から、
セラミックス皮膜層３の厚さよりも厚くするのが望まし
く、また、絶縁皮膜層２との合計の厚さを例えば５ｍｍ
以下にするのが、製造面からも、コスト面からも、ロー
ルの小型化等の面からも望ましい。

【００１８】（使用例）本発明のコロナ放電処理用誘電
体ロールは、従来からのコロナ放電処理用誘電体ロール
と同様に図２の様に使用する。即ち、絶縁されたコロナ
電極Ａと、接地された本発明の誘電体ロールＢ間に高周
波、高電圧を印加し、空気を絶縁破壊してコロナ放電を
発生させ、この放電界中をフィルムＣを通過させて同フ
ィルムＣの表面を親和性が高まる様に処理する。

【００１９】

【発明の効果】本発明のコロナ放電処理用誘電体ロール
は、ロール状の心材とセラミックス皮膜層との間に絶縁
皮膜層を設けたので次の様な効果がある。（１）絶縁皮膜層に可撓性があるため、絶縁皮膜層が心
材並びにセラミックス皮膜層の熱膨張による伸縮に追随
可能であり、その伸縮が絶縁皮膜層に吸収され、セラミ
ックス皮膜層にひびが入ったり、セラミックス皮膜層が
割れたりすることが少ない。またセラミックス皮膜層が
絶縁皮膜層から剥離しにくくもなる。（２）絶縁皮膜層があるため絶縁性が高まり、セラミッ
クス皮膜層にピンホール等が生じにくくなるため、従来
のコロナ放電処理用誘電体ロールのセラミックス皮膜層
に比して厚さを大幅に薄くすることができ、製造コスト
が大幅に低減する。（３）誘電率が高く、電気的損失が少ない。（４）絶縁皮膜層がアンカー材（接着剤）としての機能
をも有するので、セラミックス皮膜層が当該絶縁皮膜層
を介して心材に確実に付着し、剥離しにくくなる。（５）絶縁皮膜層がセラミックスと樹脂との混合材であ
る場合は、セラミックスと樹脂の夫々の特徴を併せもっ
たものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電処理用誘電体ロールの実施
形態を示す正面図。

【図２】従来のコロナ放電処理装置の説明図。

【図３】従来のコロナ放電処理用誘電体ロールの説明
図。

【符号の説明】

１心材２絶縁皮膜層３セラミックス皮膜層Ａ電極Ｂ誘電体ロールＣフィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁されたコロナ電極と、接地された誘電
体ロールとの間に高周波、高電圧を印加してコロナ放電
を発生させ、このコロナ放電界中にプラスチックフィル
ム、紙、アルミ箔等のフィルムを通過させて、同フィル
ムを表面の親和性が高まる様に処理するコロナ放電処理
装置における誘電体ロールにおいて、誘電体ロールがロ
ール状の心材（１）の外周に絶縁皮膜層（２）を設け、
その外周にセラミックス皮膜（３）を設けたものである
ことを特徴とするコロナ放電処理用誘電体ロール。
【請求項２】請求項１記載のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールにおいて、ロール状の心材（１）が金属製であるこ
とを特徴とするコロナ放電処理用誘電体ロール。
【請求項３】請求項１記載のコロナ放電処理用誘電体ロ
ールにおいて、ロール状の心材（１）がガラス繊維、炭
素繊維、それらの複合素材等で加工されてなることを特
徴とするコロナ放電処理用誘電体ロール。
【請求項４】請求項１乃至請求項３記載の夫々のコロナ
放電処理用誘電体ロールにおいて、絶縁皮膜層（２）が
可撓性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、フッ素樹脂、ピーク樹脂等の絶縁性樹脂のいずれか
であることを特徴とするコロナ放電処理用誘電体ロー
ル。
【請求項５】請求項１乃至請求項３記載の夫々のコロナ
放電処理用誘電体ロールにおいて、絶縁皮膜層（２）が
セラミックスと樹脂との混合材であることを特徴とする
コロナ放電処理用誘電体ロール。