JP2609249B2 - 材料表面をコロナ放電処理する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コロナ電極を用いてコロナ放電によって材
料表面を処理するための方法であって、コロナ電極の作
用範囲からコロナ放電処理中に発生するオゾンガス、窒
素ガス若しくは類似のもののようなガスを吸い出しか
つ、生じる熱と一緒に少なくとも部分的に再びコロナ電
極の作用範囲に戻す形式のもの、及びこの方法を実施す
る装置に関する。

従来の技術 材料表面の粘着性を電気的なコロナ放電で負荷するこ
とによって改善すること、若しくは磁極のない材料にコ
ロナ放電によって適当な粘着性の表面を形成することは
公知である。

コロナ放電はオゾンを発生させる。コロナ放電中に発
生するオゾンは極めて腐食性のものであって、コロナ放
電装置の操作員はオゾンから確実に保護されねばならな
い。これはコロナ電極の範囲からオゾンガスを吸い出す
ことによって行なわれる。オゾンの吸い出しはコロナ放
電の効率を低下させることになる。

従来のオゾン吸い出しにおいては、比較的導電性のオ
ゾンがコロナ放電のための電離媒体として部分的にしか
利用できない。同じことがコロナ放電中に発生する窒素
ガスについても言える。

コロナ・高圧電極の作用範囲にアルゴン、ネオン、ヘ
リウム若しくは類似のもののような希ガスを供給する
と、コロナ放電のプロセスが促進されることは周知であ
る。このような希ガス若しくは希ガスを含んだガス混合
物は比較的高価であるので、経済的な制限がある。

溶媒を含有する基質の処理する区域においては、爆発
の恐れに基づき装置及び制御に著しい費用をかけて、一
方では発火性の溶媒・空気混合物がオゾン吸引によって
コロナ電極へ吸い込まれかつ他方では健康に有害なオゾ
ンガスが作業スペースへ流出しないようにしなければな
らない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法を改善し
て、効率を著しく高めることである。

問題点を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の方法では、戻され
るガス若しくはガス混合物を直接に、コロナ電極と処理
すべき材料表面との間の作用間隙を形成する電極間隙内
に導くのである。

発明の効果 本発明の方法によりコロナ放電処理の効率が著しく高
められる。それというのは、粘着性にとって有効な静電
的な電気力の他に酸化及びオゾンの量が重要であるから
である。コロナ放電処理に際して発生する導電性の残り
のガスを戻すことも処理方法の効率に極めて有効に作用
している。

粘着値に対する、材料を加熱することによる良好な効
果が本発明では安価にかつ付加的なエネルギなしに得ら
れる。コロナ放電のために使用されたエネルギがエネル
ギリサイクルの形で系に再び戻されるので、全体のエネ
ルギ需要がわずかになる。コロナ・高圧電極における点
弧電圧が、戻されたガスによって改善された電離条件に
基づき電極間隙内で低く維持される。本発明の方法は爆
発の恐れのある処理過程でも容易にかつ安全に実施でき
る。

経済性の他に、コロナ放電の使用が極めて簡単に行な
われ、処理の質に関し著しく改善される。それというの
は、エネルギ供給量が減少せしめられたことに基づき裏
面への不都合な処理作用が低下若しくは避けられるから
である。

本発明の方法を実施するための装置においては、ガス
若しくは熱の供給のための開口及び吸引開口がコロナ・
高圧電極内に配置されており、コロナ・高圧電極が、支
持管と結合されたケーシングに固定されており、ケーシ
ングが仕切られた２つの室を有しており、吸い出すべき
ガスがケーシングの前記一方の室を介して導かれ、かつ
戻すべきガスがケーシングの前記他方の室を介して導か
れるようになっている。

本発明の装置の有利な実施態様が特許請求の範囲第12
項以下に記載してある。

実施例 帯状の材料をコロナ放電処理するための第１図に示す
装置においては、誘電体２で被覆されたローラの形の支
持電極１が設けられており、この支持電極１を介して帯
状の材料３が案内される。

支持電極１に対向して電極成形体４が設けられてお
り、この電極成形体はケーシング５に配置されている。
ケーシング５自体は接続フランジ７を介して支持管６に
取り付けられている。

ケーシング５は差し込まれた隔壁８によって２つの室
に仕切られている。このことは、ケーシング５内に複数
の室を形成するために複数の隔壁８を設けることを意味
している。

ケーシング５の支持電極１に向いた端部（この端部に
は電極成形体４が配置されている）に、電極成形体４を
側方から覆う保護絶縁9,10が配置されている。

電極成形体４は保護絶縁９を貫通する導線11を介し
て、かつ支持電極１は別の導線12を介して高圧発電機３
に接続されている。

高圧発電機13が運転されると、高圧電流によって帯状
の材料３に対する電極成形体４にコロナ放電14が発生
し、このコロナ放電を用いて材料３の表面への粘着性の
粘着中心が形成される。

電極成形体４は開口15を備えており、この開口を介し
てコロナ放電処理に際し発生するガス、例えばオゾンガ
ス、窒素ガス若しくは類似のガスがケーシング５内の一
方の室を通して支持管６内に吸い出される。吸い出され
たガスの一部分はケーシング５の他方の室及び電極成形
体４の別の開口16を通してコロナ放電処理を助成するた
めに再び電極成形体４の作業範囲に戻される。

矢印Ａによって、発生するガスの吸い出しが示してあ
る。矢印Ｂが電極成形体４の作業範囲へのガスの戻しを
示している。

有利には電極成形体４、ケーシング５及び支持管６の
３つの基礎構成部材から成るユニットは支持管６の縦軸
17を中心として旋回可能である。

第２図の実施例においては、旋回可能な支持管６は支
持電極１と同じように定置の側壁18,19に支承されてい
る。

送風装置20を用いて、電極成形体４の作用範囲に生じ
るガスが吸い込まれる。送風装置20はガスをフイルタ2
1、有利には静電気的なフイルタを通して送る。フイル
タ21を通過した後、精製されたガスは再び支持管６内に
戻され、若しくは出口管22を介して排出され、この場合
その前に触媒23内で例えば三価の腐食性のオゾンから二
価の通常の酸素へのガスの変化が行なわれる。

第２図に示してあるように、送風装置20の吸込側に開
口する付加的な吸込管24を介してコロナ放電処理装置に
新鮮空気、酸素、希ガス若しくはガスの混合物が供給さ
れる。

支持管６に開口する接続管25が、前述の送風回路に無
関係に電極成形体４にガス状の媒体を供給することを可
能にする。

支持管６のほぼ中央に配置されたスライダ26が選択的
にガス状の媒体の同時的な供給若しくは排出を可能にす
る。

送風回路内にガス循環の制御を行なう異なる絞り弁27
が組み込まれている。

プロセスコンピュータ28若しくは相応の制御装置を用
いて処理過程に必要なすべてのデータが検出されかつ最
適なコロナ放電処理のために調整される。

第３図にはケーシング５の案内溝29を備えた上部部分
が示してある。

第４図から明らかなように、電極成形体４も隔壁を差
し込むための溝30を有している。

さらに、電極成形体４はローラ形の支持電極１に適合
させられた湾曲面を有している。

長手方向で電極成形体４は複数のウエブ31を備えてい
る。ウエブ間の中間室に、ガスを吸い出すための開口15
並びにガスを戻すための開口16が配置されている。

有利にはガスを吸い出すための開口15並びにガスを戻
すための開口16は−電極成形体４の長手方向で見て−そ
れぞれ互いにずらして配置されている。このような手段
は処理しようとする材料３上の粘着値のストリップ状の
経過を避けるものである。

放電のためのウエブ31にも空気及び／若しくはガス流
を通過させる孔が設けられていてよい。

第５図に示す実施例においては、オゾンガス若しくは
別のガス状の媒体を吸い出しかつ戻すために、開口が設
けられるのではなく、電極成形体４の縦軸線に対して斜
めに延びる切欠き32が設けられている。

第６図の実施例においては、それぞれ外側のウエブ31
はその他のウエブ31よりも短くなっていて、かつ支持電
極１の中心軸に向いた先細の縁部33を有している。

このような構成により、先行する及び追従するウエブ
31の先細の縁部33を用いて電界の抑制に基づきコロナ放
電14が支持電極１に対し鋭い切れ込みで行なわれる。

有利には、ガスの吸い出しは材料の出口範囲でかつオ
ゾンガス若しくはガス状の媒体の戻しは材料の入口範囲
で行なわれる。これは、材料の出口範囲に吸出作用がか
つ材料の入口範囲に圧縮作用が生ぜしめられることを意
味する。

第７図に示す支持管６は端面に対応する送風装置導管
への接続のためのフランジ34を備えている。

支持管６の中央のスライダ26は支持管６の内部に室を
形成しており、その結果例えば一方の室でガス流が吸い
出され、他方の室からガス流が戻される（符号35,36の
箇所）。スライダ26が開かれると、符号35,36の箇所を
介して選択的にガス状の媒体が吸い出され若しくは戻さ
れる。

ケーシング５の平面を示す第８図には矢印Ａ及びＢで
吸出方向及び戻し方向が示してある。

第９図は、爆発の恐れのある製造過程に際し帯状の材
料３をコロナ放電処理するための装置を示している。

この場合にもコロナ電極システムは、支持管６、ケー
シング５、電極成形体４及び支持電極１から成ってい
る。コロナ電極システムは完全に保護ケーシング37内に
配置されている。

電極成形体４に圧縮空気が、例えばスライダを開いた
状態で、それも保護ケーシング37に開口する空気導管3
8、支持管６及びケーシング５を介して供給される。圧
縮空気の供給によって、爆発性のガス混合物の電極成形
体４への接近が避けられる。

コロナ放電の範囲に発生するガスは保護ケーシング37
の内室から吸込導管39を介して吸い出される。圧縮空気
と一緒にガスも電極成形体４に向けて戻される。材料の
出口範囲及び材料の入口範囲に設けられたローラ40は保
護ケーシング37の内室をシールするために役立ってい
る。

第10図に示す支持管６の内部には絞りフラップ41,42
が配置されている。プロセスコンピュータ28によって制
御される絞りフラップ41,42の適当な調節によって、電
極システム内のガス流が場所に関連して調整される。

第11図に示すケーシング５の接続フランジ内には、電
極システムのプロセスコンピュータ28を介して運転条件
をコントロールするための測定値記録部43,44が設けら
れており。測定値記録部43,44は圧力検出器、流量検出
器若しくは温度検出器として構成されていてよい。これ
に関連して特に有利にはガス分析素子が用いられ、この
場合測定値記録部は簡単な吸込管である。

第12図の実施例においては、触媒23に出口管22の他に
供給導管46が接続されており、この供給導管によってコ
ロナ放電中に発生する廃熱が触媒23内で変化させられた
酸素と一緒に循環内に戻される。絞り弁27を介して供給
量が調整される。作用効果をさらに高めるために、加熱
器45が設けられており、加熱器を用いて廃熱によって予
め熱せられた酸素が付加的に最適な温度に加熱され、若
しくは乾燥される。同じく、送風装置によって供給され
た空気も加熱若しくは乾燥できる。

第13図に示した実施例においては、空気導管38が絞り
弁27を備えており、この絞り弁によって電極成形体４の
作用範囲への空気供給が制御される。吸込導管39と協働
して電極成形体４の作用範囲に負圧が生ぜしめられ、こ
の負圧によってコロナ放電処理が良好に制御される。こ
の実施例では有利には、電極成形体４、すなわちコロナ
・高圧電極が質量電極として構成されており、相応に支
持電極１が電流を通す電極として構成されている。

第14図に示した装置においては、支持電極１が炭素フ
ァイバから成っており、誘電体２がグラスファイバから
成っている。支持電極１を部分的に取り囲むケーシング
47内に、支持電極１の軸線の方向に延びる電極成形体４
が配置されている。電極成形体４は長手方向で同じ２つ
の部分に分けられており、各部分は電極条片49の形の単
個セグメントから成っている。電極条片49は支持体48内
に固定されており、支持体はケーシング47のフランジ50
に結合されている。従って、電極成形体４を必要に応じ
て交換することができ、この場合電極成形体４の簡単か
つ経済的な組立若しくは分解が保証されている。処理し
ようとする材料幅に相応して電極成形体４は支承され
る。

隔壁51を用いてケーシングは２つの室52,53に仕切ら
れており、各室にそれぞれ支持体48が取り外し可能に配
置されている。電極成形体からの排気が室52を介して行
なわれるのに対して、電極成形体への送風は室53を介し
て行なわれる。流れに対し横方向に室52,53内に配置さ
開口を備えた導体プレートによって、電極成形体４に供
給しようとする若しくは電極成形体から吸い出そうとす
る媒体の流れが一様に分配される。隔壁51も開口86を備
えている。

第15図に示す実施例においては、電極条片49を保持す
る両方の支持体48間に送風区域と吸引区域とを仕切って
シールするシールローラ55が配置されている。シールロ
ーラに対する送風及び排気が別の室56を介して行なわれ
る。電極条片49の異なる実施例が第16図から第19図に示
してある。

第16図及び第17図に示した電極条片は処理しようとす
る材料に向いた側に放電ウエブ57を有している。外側の
放電ウエブ57の外側に隣接して放電ウエブに対して平行
に延びる補助電極58が配置されている。この補助電極58
を用いて、放電ウエブ57における静電的な磁界の抑圧に
よって高圧放電の正確な制限が可能になり、材料の処理
区域から非処理区域へのきれいな移行が行なわれる。横
断面でほぼＵ字形の電極条片49の脚部は放電ウエブ57の
方向に向かって太くなっており、放電ウエブが脚部間の
結合ウエブを形成している。電極条片49の放電ウエブの
方向への太さは電極条片の形状安定性を高めることにな
り、従って、電極条片は例えば支持電極１上に案内され
る帯状の材料による機械的な衝撃を受けても機能を損な
うようなことにはならない。電極条片49の各脚部の内部
には支持ウエブ59が互いに向き合って配置されている。
電極条片49は、支持体48に配置され電極条片49の支持ウ
エブ59に係合する係止機構を用いて不動に支持体48に取
り付けられている。原理的には各電極条片は導電性の材
料から成っており、この場合第16図の電極条片49は導電
性のメタルから成っており、第17図の電極条片は導電性
の炭素ファイバから成っている。

第18図に示した電極条片49は導電性の炭素材料から成
っていてかつ非導電性及び耐酸化性のセラミック層で被
覆されている。この場合セラミック層は窒化珪素、窒化
アルミニウム、若しくは窒化ホウ素から成っていて、い
わゆるPVD・法（Physical・Vapo−Disposition）若しく
はCVD・法（Chemical・Vapo−Disposition）で電極条片
本体に施される。この場合にも第16図及び第17図に示し
た電極条片49と同じように、同じ位置に補助電極60が設
けられている。しかしながらこの場合、補助電極60は縁
部を鋭角に構成されているのではなく、円弧状に構成さ
れており、従って、セラミックの被覆が補助電極60の区
分でも施し易くかつ剥がれにくくなる。

第19図に示した電極条片49の電極条片本体は導電性の
メタルから成っている。電極条片本体の少なくとも外側
の表面がセラミック層61を施されており、セラミック層
は例えばプラズマ法若しくは火炎噴射法で施された酸化
アルミニウム若しくは窒化アルミニウムから形成されて
おり、この場合にも補助電極60は前述の理由から円弧状
に構成されている。電極条片49は、第16図から第18図に
示す実施例のように帯状の材料３に向いた側に放電ウエ
ブ57を備えているのではなく、帯状の材料に向いた側を
平らな面に構成されている。電極条片本体に対するセラ
ミック層の最適な施し及び付着を保証するために、すべ
ての移行部が丸味を付けられている。

第20図に示すように、電極条片49は調節ねじ62を用い
て支持体48に取り付けられ、高さを調節できるようにな
っていて、ひいては異なるコロナ放電処理を可能にする
ために材料３に対する距離を簡単かつ迅速に変えられ
る。

第21図に示してあるように、電極条片49に対して平行
に支持体48に保持ねじ63がねじ込まれており、保持ねじ
のシャフトに引っ張りばね64が吊されている。引っ張り
ばね64は保持ねじとは逆の端部に保持部分65を有してお
り、この保持部分は電極条片49の支持ウエブ59の下側に
係合している。引っ張りばね64の引っ張り力によって電
極条片49を保持するこのような手段によって、電極条片
49の特に簡単な調節が可能である。

第22図に示した実施例では、帯状の材料３は案内ロー
ラ66を介して案内されていて、裏面で支持電極１の誘電
体２に接触している。材料３は２つの電極成形体４の下
を通して導かれる。電極成形体はそれぞれ電極条片49か
ら成っており、電極条片は支持体48に取り付けられてい
る。電極条片を用いてコロナ放電処理が行なわれ、この
場合帯状の材料３の電極成形体４に向いた表面が処理さ
れる。

電極成形体４、支持体48及びシールローラ55は第15図
のケーシングに相応して構成されたケーシング47内に配
置されている。ケーシング47は接続フランジ７を介して
支持管６に結合されている。

処置装置を運転する際及び処理過程を行なう際に、高
周波の高圧電流を発生させる高圧発電機13が接続され、
電極成形体４のコロナ放電が行なわれる。

発生する廃熱及び、オゾン並びに窒素ガス若しくは類
似のもののようなガス状の空気崩壊生成物は室52を通し
て吸い出され、部分的に室53を通してすでに述べた形式
で再び電極成形体４に供給される。室52を通して吸い出
されるガスの一部分、特に廃熱の部分は支持管６を介し
て触媒23に供給され、触媒内で三価のオゾンが二価の酸
素に変化される。発生する熱せられた酸素雰囲気は供給
導管46を介して、プレスローラ67を部分的に覆うケーシ
ング70に導かれる。

熱せられた帯状の材料３はコロナ放電処理効果を高め
るので、帯状の材料３は蓄熱器の機能を有するプレスロ
ーラ67によって加熱される。この場合、プレスローラは
帯状の材料３のコロナ放電処理される側に接触してお
り、従って、もっぱら材料のコロナ放電処理される側が
熱で負荷される。

廃熱の利用の他に、別個に空気を加熱し、この空気を
別の供給導管71を通してケーシング70に供給することも
考えられる。付加的な加熱のためには、例えばプロセス
中に作動する発電機の廃熱が利用される。特に、帯状の
材料３のコロナ放電処理のための高い製造速度を必要と
し、若しくは処理の困難な帯状の材料３を処理しようと
する場合には、プレスローラ67が外部の熱で負荷され
る。

第22図に示した実施例では、プレスローラ67は誘電体
72を備えており、ケーシング70内に配置された電極条片
49は発電機69に接続されている。コロナ放電を形成する
ことなしに電極条片49と誘電体72との共同作用で誘電的
な損失電力によって熱が生ぜしめられ、この熱によって
帯状の材料３のコロナ放電にさらそうとする表面が直接
に、かつ付随空気が間接的に加熱される。別の熱源とし
て赤外線加熱器若しくは類似のものも考えられる。

第22図に示してあるように、高圧の直流電圧源68及び
電極条片の作用範囲の前並びに後ろに配置された針状の
電極73を介して、直流電圧が静電的な電気力を形成する
ために帯状の材料３の入口区分及び出口区分で材料にか
けられる。帯状の材料３を電圧負荷するために直流電圧
源68をスイッチ74を介してシールローラ55に接続するこ
とも可能である。直流電圧源はスイッチ75,76を用いて
電極73に接続される。

支持体48が電極条片49と一緒にユニットとしてケーシ
ング47内に配置されていて、必要に応じて完全に一体的
に交換される。装置全体、すなわち電極条片49、支持体
48及びケーシング47は接続フランジ７を介して支持管６
に取り外し可能に固定されており、従って、装置全体が
必要に応じて取り外されかつ交換される。有利には、支
持電極１並びにプレスローラ67が炭素ファイバから成形
されており、この場合誘電体はグラスファイバ、耐オゾ
ン性の加硫性のエラストマー、例えばシリコンゴム若し
くはセラミック材料の被覆から成っている。

本発明に基づき最適な作用効果がプロセッサコンピュ
ータ及びプロセッサ制御の補助手段を用いて検出されか
つ調整される。プロセッサコンピュータによって考慮し
ようとするパラメータは材料の性質、材料の寸法及び使
用される充填物質に関しており、かつ製造パラメータは
製造過程、機械の種類及び運転速度に関連しており、雰
囲気のパラメータは電極の周囲の雰囲気（空気温度、空
気湿度及び空気圧力）に関連しており、コロナパラメー
タは出力、電圧、周波数及び電極容量に関連している。
材料表面当たりのコロナエネルギ需要は実験的に求めら
れ、目標値として与えられる。

すでに述べたように、高圧発電機13、電極成形体４並
びに支持電極１を用いて帯状の材料３がコロナ放電にさ
らされる。コロナ電極の作用範囲の雰囲気をコントロー
ルするために、ケーシング37の作用範囲が完全に閉じら
れており、この場合材料の入口及び出口がローラ40によ
ってシールされている。測定装置83は導線81を介してケ
ーシング37内のコロナ電極の作用範囲から温度、湿気及
び粘着値の圧力のような雰囲気状態を発信する。

プロセスコンピュータ28は導線85を介して高圧発電機
13に接続されている。この場合、プロセスコンピュータ
は測定装置、制御装置及びデータ処理装置を有してい
る。別の測定データは導線84を介してプロセスコンピュ
ータ28に供給される。プロセスコンピュータ内で物理的
な異なる値の目標値と実際値との間の比較が行なわれ、
その結果が差の形で調節信号として導線82を介して装置
の調節駆動部にかつ導線85を介して高圧発電機13に送ら
れる。

プロセスコンピュータ28の装置部分280内で高圧発電
機13及びケーシング37内のコロナパラメータが測定及び
調整技術的に考慮される。物理的な値は電極電流、電極
電圧及び電極周波数である。粘着値は相対的にプロセス
同期的に測定される。相対測定の結果はマイクロ電子装
置を用いてデータ的に検出され、再生可能な製造過程の
ために変換される。

別の有利な測定値は高圧発電機13の電気的な出力値で
ある。経験から得られる目的値は材料の種類に応じて規
定される。与えようとするエネルギ値は材料面において
電極幅及び電極数をスタチックな値としてかつタコメー
タ測定による製造速度をダイナミックな値として考慮す
る。

装置部分281内でケーシング37内の雰囲気パラメータ
が考慮される。過圧、負圧、温度及び湿気が調整され
る。装置部分282内で加工過程の製造パラメータが考慮
される。行程の特性値及び製造速度は電極へのエネルギ
供給に影響を与える。装置部分283内で材料パラメータ
が考慮される。材料の種類及び寸法などに関する経験値
によって電極に対するエネルギレベルが規定される。装
置部分284内で製造データが測定されかつ蓄えられる。
この製造データに基づき最適な製造が行なわれる。粘着
値の絶対的な測定のためには製造プロセスが中断され、
次いで行なわれた測定に基づき所望の結果が得られてい
るが決定しなければならない。所望の結果が得られてい
る場合、すべての物理的な値はデータ検出部に記憶され
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は第
１実施例の概略図、第２図は第２実施例の概略図、第３
図はケーシングの斜視図、第４図はコロナ・高圧電極の
斜視図、第５図はコロナ・高圧電極の別の実施例の下面
図、第６図はさらに別の実施例の概略図、第７図は支持
管の正面図、第８図はケーシングの平面図、第９図は爆
発の恐れのある処理過程でコロナ放電処理を行なう装置
の概略図、第10図は支持管の別の実施例の正面図、第11
図はケーシングの別の実施例の平面図、第12図はコロナ
放電処理を行なう装置の別の実施例の概略図、第13図は
さらに別の実施例の概略図、第14図及び第15図はコロナ
・高圧電極の作用区分の概略図、第16図、第17図、第18
図及び第19図はコロナ・高圧電極のそれぞれ異なる実施
例の横断面図、第20図はコロナ・高圧電極を保持する区
分の部分断面図、第21図はコロナ・高圧電極の作用区分
の正面図、第22図はさらに別の実施例の概略図、第23図
は段階的なプロセスコンピュータ部分を有する装置の概
略図である。 １……電極、２……誘電体、３……材料、４……電極成
形体、５……ケーシング、６……支持管、７……接続フ
ランジ、８……隔壁、９及び10……保護絶縁、11及び12
……導線、13……高圧発電機、14……コロナ放電、15及
び16……開口、17……縦軸、18及び19……側壁、20……
送風装置、21……フイルタ、22……出口管、23……触
媒、24……吸込管、25……接続管、26……スライダ、27
……絞り弁、28……プロセスコンピュータ、29……案内
溝、30……溝、31……ウエブ、37……保護ケーシング、
38……空気導管、39……吸込導管、40……ローラ、41及
び42……絞りフラップ、43,44……測定値記録部、45…
…加熱器、46……供給導管、47……ケーシング、48……
支持体、49……電極条片、50……フランジ、51……隔
壁、52及び53……室、54……導体プレート、55……シー
ルローラ、56……室、57……放電ウエブ、58……補助電
極、59……支持ウエブ、60……補助電極、61……セラミ
ック層、62……調節ねじ、66……案内ローラ、67……プ
レスローラ、68……直流電圧源、69……発電機、70……
ケーシング、71……供給導管、72……誘電体、73……電
極、74,75及び76……スイッチ、81……導線、83……測
定装置、85……導線、86……開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリツツ・グンペルト ドイツ連邦共和国シユタインハーゲン・ アツアレーンシユト ラーセ ２ (56)参考文献 米国特許3484363（ＵＳ，Ａ)

Claims (42)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コロナ電極（1,4）を用いてコロナ放電に
   よって材料表面を処理するための方法であって、コロナ
   電極（1,4）の作用範囲からコロナ放電処理中に発生す
   るオゾンガス、窒素ガス若しくは類似のもののようなガ
   スを吸い出しかつ、生じる熱と一緒に少なくとも部分的
   に再びコロナ電極（1,4）の作用範囲に戻す形式のもの
   において、戻されるガス若しくはガス混合物を直接に、
   コロナ電極（４）と処理すべき材料表面との間の作用間
   隙を形成する電極間隙内に導くことを特徴とする、材料
   表面をコロナ放電処理する方法。
2. 【請求項２】希ガス若しくはガス混合物を、発生するガ
   スと一緒に戻す特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】コロナ電極（４）の電極成形体を介してガ
   ス若しくはガス混合物を供給する特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の方法。
4. 【請求項４】吸い出したガスを電極間隙内に戻す前にフ
   イルタを通す特許請求の範囲第１項から第３項までのい
   ずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】ガスの吸い出し及び戻しをプロセスコンピ
   ュータ若しくは、調節部材を備えた制御装置によって通
   気回路内でコントロールする特許請求の範囲第１項から
   第４項までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】適当な測定装置を介して、製造過程、機械
   の形式及び処理速度から成る製造パラメータのデータ、
   コロナ電極の周囲の雰囲気のデータ、出力、電圧、周波
   数及び電極容量から成るコロナパラメータのデータを検
   出して、プロセスコンピュータで目標値・実際値の比較
   を行ないかつ差のデータを発電機によるコロナ強度の調
   整に基づきプロセス制御のため及び電極容量の適合のた
   めに用いる特許請求の範囲第５項記載の方法。
7. 【請求項７】戻すべきガスを発電機のようなプロセスに
   関連した装置の廃熱によって加熱する特許請求の範囲第
   １項から第６項までのいずれか１項記載の方法。
8. 【請求項８】戻すべきガスを廃熱によって乾燥させる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。
9. 【請求項９】コロナ・高圧電極の電極間隙に負圧を生ぜ
   しめる特許請求の範囲第１項記載の方法。
10. 【請求項１０】吸い出すべきガス、特にオゾンガスをコ
    ロナ電極の電極間隙内に戻す前に若しくは大気中に放出
    する前に触媒に通す特許請求の範囲第１項記載の方法。
11. 【請求項１１】コロナ電極を用いてコロナ放電によって
    材料表面を処理するための装置であって、特にローラ電
    極（１）として構成された１つのコロナ電極並びにコロ
    ナ・高圧電極（４）を有しており、これらのコロナ電極
    間を通して、処理すべき材料が案内されるようになって
    おり、コロナ放電処理範囲内に、ガス若しくは熱の供給
    のための開口（16）及び吸引開口（15）が設けられてい
    る形式のものにおいて、前記吸引開口（15）及び前記開
    口（16）がコロナ・高圧電極（４）内に配置されてお
    り、コロナ・高圧電極が、支持管（６）と結合されたケ
    ーシング（５）に固定されており、ケーシングが仕切ら
    れた２つの室を有しており、吸い出すべきガスがケーシ
    ングの前記一方の室を介して導かれ、かつ戻すべきガス
    がケーシングの前記他方の室を介して導かれるようにな
    っていることを特徴とする、材料表面をコロナ放電処理
    する装置。
12. 【請求項１２】支持管（６）が送風流を分離するスライ
    ダ（26）を備えている特許請求の範囲第11項記載の装
    置。
13. 【請求項１３】ケーシング（５）及び電極成形体（４）
    が隔壁（８）を差しはめるための案内溝（29,30）を有
    している特許請求の範囲第11項又は第12項記載の装置。
14. 【請求項１４】吸引開口（15）及び付加的な開口（16）
    が電極成形体（４）のウエブ（31）間に−電極成形体
    （４）の縦軸線に関連して−互いに斜めにずらして配置
    されている特許請求の範囲第11項から第13項までのいず
    れか１項記載の装置。
15. 【請求項１５】電極成形体（４）がウエブ（31）内に−
    電極成形体（４）の縦軸線に関連して−互いにずらして
    配置された開口を備えている特許請求の範囲第11項から
    第14項までのいずれか１項記載の装置。
16. 【請求項１６】電極成形体（４）が縦軸線に対して斜め
    に延びる切欠き（32）を備えている特許請求の範囲第11
    項から第13項までのいずれか１項記載の装置。
17. 【請求項１７】電極成形体（４）の外側のウエブ（31）
    が支持電極（１）の中心に向かって先細になっている特
    許請求の範囲第11項から第16項までのいずれか１項記載
    の装置。
18. 【請求項１８】電極成形体（４）が保護絶縁（9,10）に
    よって覆われている特許請求の範囲第11項から第17項ま
    でのいずれか１項記載の装置。
19. 【請求項１９】装置全体が吸込接続部（39）を備えた保
    護ケーシング（37）内に配置されている特許請求の範囲
    第11項から第18項までのいずれか１項記載の装置。
20. 【請求項２０】送風回路内に送風流を制御するための複
    数の絞り弁（27）が設けられている特許請求の範囲第11
    項から第20項までのいずれか１項記載の装置。
21. 【請求項２１】コロナ・高圧電極が、互いに並べて配置
    されかつ互いに平行に延びる複数の電極条片（49）から
    成っている特許請求の範囲第11項記載の装置。
22. 【請求項２２】電極条片（49）が少なくとも１つの支持
    体（48）に配置されており、支持体がケーシング（47）
    に取り外し可能に結合されている特許請求の範囲第21項
    記載の装置。
23. 【請求項２３】電極条片が炭素ファイバから成っている
    特許請求の範囲第21項記載の装置。
24. 【請求項２４】電極条片が導電性の炭素部材、例えばグ
    ラファイト及び非導電性の酸化されていない外側のセラ
    ミック層、例えば窒化珪素、窒化アルミニウム若しくは
    窒化ホウ素から成っている特許請求の範囲第21項記載の
    装置。
25. 【請求項２５】電極条片が外側に例えば酸化アルミニウ
    ム若しくは窒化アルミニウムのセラミック被覆層を備え
    た導電性のメタルから成っている特許請求の範囲第21項
    記載の装置。
26. 【請求項２６】電極条片がＵ字形に構成されており、閉
    じられた端面が支持電極（１）の方向に向けられている
    特許請求の範囲第21項記載の装置。
27. 【請求項２７】閉じられた端面が外側の縦縁部に補助電
    極（60）を有している特許請求の範囲第26項記載の装
    置。
28. 【請求項２８】補助電極が縁部を鋭く形成されている特
    許請求の範囲第27項記載の装置。
29. 【請求項２９】補助電極が縁部を円弧状に形成されてい
    る特許請求の範囲第27項記載の装置。
30. 【請求項３０】電極条片（49）の相対する脚部が閉じら
    れた端面に向かって太くなっている特許請求の範囲第26
    項記載の装置。
31. 【請求項３１】閉じられた端面が外側に互いに平行にか
    つ電極条片の長手方向に延びる複数の放電ウエブ（57）
    を有している特許請求の範囲第26項記載の装置。
32. 【請求項３２】各電極条片が調節ねじ（62）を用いて高
    さ調節可能に支持体（48）に固定されている特許請求の
    範囲第26項記載の装置。
33. 【請求項３３】電極条片が長手方向で変位可能に支承さ
    れている特許請求の範囲第21項から第32項までのいずれ
    か１項記載の装置。
34. 【請求項３４】電極条片が脚部の内側に、長手方向に延
    びる支持ウエブ（59）を有しており、この支持ウエブが
    下側から保持部分（65）によって係合されており、保持
    部分が引っ張りばね（64）に固定されており、引っ張り
    ばねが支持体（48）に結合されている特許請求の範囲第
    26項から第33項までのいずれか１項記載の装置。
35. 【請求項３５】両方の室（52,53）間に運転位置で帯状
    の材料（３）と接触するシールローラ（55）が設けられ
    ている特許請求の範囲第11項記載の装置。
36. 【請求項３６】シールローラが直流電圧にかけられるよ
    うになっている特許請求の範囲第35項記載の装置。
37. 【請求項３７】ケーシング（47）の供給室（53）及び／
    又は吸込室（52）内に、開を備えた導体プレート（54）
    が配置されている特許請求の範囲第11項記載の装置。
38. 【請求項３８】コロナ・高圧電極の前に支持電極として
    構成されたプレスローラ（67）が接続されていて帯状の
    材料（３）のコロナ放電処理しようとする側に接触して
    いる特許請求の範囲第11項から第37項までのいずれか１
    項記載の装置。
39. 【請求項３９】直流電圧に接続された針状の電極が電極
    成形体（４）の前及び／又は後ろに配置されている特許
    請求の範囲第11項から第38項までのいずれか１項記載の
    装置。
40. 【請求項４０】ガス供給路若しくは空気供給路の範囲
    に、ガス若しくは空気を加熱若しくは乾燥させる加熱器
    （45）が配置されている特許請求の範囲第11項から第39
    項までのいずれか１項記載の装置。
41. 【請求項４１】支持電極（１）若しくはプレスローラ
    （67）が炭素ファイバから成っていてかつ誘電体として
    被覆層を有しており、被覆層がグラスファイバ、耐オゾ
    ン性の加硫性のエラストマー、例えばシリコンゴム若し
    くはセラミック材料から成っている特許請求の範囲第11
    項から第39項までのいずれか１項記載の装置。
42. 【請求項４２】室（52,53,56）を仕切る隔壁（51）が開
    口（86）を有している特許請求の範囲第11項から第41項
    までのいずれか１項記載の装置。