JP3823172B2 - コロナ処理用電極構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂フィルムや紙や金属板等をコロナ放電にて表面改質するために、アースロールと間隙をもって対向させてコロナ放電を生じさせるコロナ処理用電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電極構造として、本出願人は特許第２７９９６９８号公報に記載のものを既に提供している。この電極構造は、アースロールに対する放電有効幅をできるだけ広く確保するため、１本のアースロールに対して複数本の棒状電極を並列して対向させるマルチ電極構造であって、各棒状電極に、断面逆Ｕ状（二股）に分岐する２つの平行な放電部を形成し、各放電部の先端部分を、半円以上の丸みをもった膨らみ形状として互いに外側へ突出させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これによると、棒状電極自体その加工が難しい上に、組み立て構造も複雑で、高価になっていた。また、電極の清掃等のメンテナンスも面倒であった。更に、棒状電極の二股の放電部の間、及び棒状電極相互間でどうしてもコロナ放電濃度が薄くなり、これが表面改質の品質に微妙に影響していた。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来の問題点に鑑み、構造が単純で安価に製造できるとともに、メンテナンスも容易であり、また１本の電極でも放電有効幅を充分に広く確保でき、しかもその放電有効幅内におけるコロナ放電濃度を均一にできて、表面改質の品質の一層の向上が図れるコロナ処理用電極構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アースロール５と間隙をもって対向させてコロナ放電を生じさせるコロナ処理用電極であって、次のような構造にしたものである。
【０００６】
高電圧を印加される断面凸状の電極心棒と、そのアースロール側を覆うため長溝を有する断面凹状とした誘電体カバーとからなり、該誘電体カバーのアースロールとの対向面は、アースロールの周面と一定の間隙を形成するようにアースロールの軸心を中心とした半径Ｒ１の円弧に沿った湾曲面となっているとともに、電極心棒の一部を誘電体カバーの長溝内に位置させて、その底面に電極心棒の放電面を接触させ、これら底面及び放電面も、アースロールの軸心を中心とした半径Ｒ２（但し、Ｒ２＞Ｒ１）の円弧に沿った湾曲面となっている。
【０００７】
その具体的形態としては、次のような態様が好ましい。
誘電体カバーの長溝の底面を、アースロールの軸心を中心とした半径Ｒ２の円弧に沿った湾曲凸面とし、これと接触する電極心棒の放電面を、アースロールの軸心を中心とした同じ半径Ｒ２の円弧に沿った湾曲凹面とする。
【０００８】
電極心棒を碍子にて架設し、誘電体カバーを電極心棒よりも長くして、誘電体カバーの両端を連結部材にて電極心棒に保持する。
【０００９】
誘電体カバーはセラミック製がよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２に、本発明の電極構造を適用したコロナ処理機を示す。このコロナ処理機は、処理対象物、例えば樹脂フィルム１を、処理室２の一方側から他方側へと処理室２中を通過して行くように連続走行させながら、処理室２内の例えば３箇所のコロナ放電部３で３回にわたりコロナ処理するようになっている。その放電により生じたオゾンは排気ファン４にて室外へ排気される。３箇所のコロナ放電部３は同じ構造で、半径Ｒ０のそのそれぞれのアースロール５に対して、本発明による電極構造が次のように適用されている。
【００１２】
図３に示すように、本発明の電極構造では、アースロール５とほぼ同じ長さの１本の金属製電極心棒６を用い、これを１本のセラミック製誘電体カバー７で下側から覆い、この誘電体カバー７を介しアースロール５に向かってコロナ放電（誘電体バリア放電）させる。図２に示すように、電極心棒６はアースロール５とほぼ同じ長さであるが、誘電体カバー７はこれよりも長い。
【００１３】
図４に電極心棒６のみを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は端面図である。電極心棒６は断面凸状で、下側が幅広部、上側が幅狭部となっており、幅広部の下面、つまり放電面６ａは、図３に示すように、アースロール５の軸心Ｏを中心とした半径Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ０）の円弧に沿った湾曲凹面となっている。電極心棒６の幅狭部の上面には、両端部に一対の碍子取付用ネジ穴８、これらより中央寄りに一対の誘電体取付用ネジ穴９、その更に中央寄りに１個の電源ケーブル接続用ネジ穴１０が設けられている。幅広部の両側下縁部分には丸みをもたせてある。
【００１４】
誘電体カバー７は断面凹状で、図５〜図７に示すように、底部７ａと両側壁部７ｂ・７ｂとで全長にわたる長溝７ｃを形成している。この長溝７ｃは、図３に示すように、断面凸状である電極心棒６の幅広部が入るに充分な深さと幅を有する。底部７ａの上面、つまり長溝７ｃの底面７ｄは、図３及び図７に示すように、アースロール５の軸心Ｏを中心とした半径Ｒ２の円弧に沿った湾曲凸面となっており、その半径Ｒ２は、電極心棒６の湾曲凹面である放電面６ａの半径と等しい。一方、底部７ａの下面７ｅは、アースロール５の軸心Ｏを中心とした半径Ｒ１（但し、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ０）の円弧に沿った湾曲凹面となっている。従って、底部７ａ自体も上向きに湾曲していることになる。
【００１５】
更に、長溝７ａの底面７ｄから両内側面へと続く内面角部には丸みをもたせてある。誘電体カバー７の両側壁部７ｂ・７ｂの長手方向の両端には、電極心棒６に対する保持を行うための保持用ネジ穴１１が設けられている。
【００１６】
本発明の電極構造は、このような電極心棒６と誘電体カバー７を主部品として、３箇所のコロナ放電部３のそれぞれにおいて次のように組み立てられている。図１及び図２に示すように、各コロナ放電部３において、処理室２の天井部に一対の碍子１２が高さ調整可能に垂設され、電極心棒６は、その一対の碍子取付用ネジ穴８に螺合したネジ１３にてこれら碍子１２に緊締することにより水平に架設されている。このとき同時に、電極心棒６の両端部のそれぞれにおいて、その上面と碍子１２との間に樹脂板である連結部材１４を介在させ、この連結部材１４を誘電体取付用ネジ穴９に螺合したネジ（ボルト）１５にて電極心棒６上に水平に固定してある。
【００１７】
両側の連結部材１４は、電極心棒６の上面の両端からそのまま真っ直ぐ延出しており、それぞれの先端の下面に挟持片１６をネジ（ボルト）１７にて固定してある。
【００１８】
誘電体カバー７は、その長溝７ｃ内に電極心棒６の幅広部が入るようにして電極心棒６の下側からこれに当て（図３参照）、その両端の保持用ネジ穴１１に螺合したネジ（ボルト）１８にて両側の挟持片１６に緊締することにより（図８参照）、これら両側の挟持片１６に挟持されている。これにより誘電体カバー７は、両側の連結部材１４を介して電極心棒６の下側に水平に保持されている。
【００１９】
このように組み立てられた電極心棒６と誘電体カバー７とは、誘電体カバー７の方が電極心棒６よりも長いので、誘電体カバー７が電極心棒６の両端よりはみ出し、電極心棒６の幅広部の全長が誘電体カバー７の長溝７ｃ内に位置して、誘電体カバー７の底部７ａと両側壁部７ｂにて囲まれ、同じ半径Ｒ２である電極心棒６の放電面（湾曲凸面）６ａと長溝７ｃの底面（湾曲凹面）７ｄとが隙間無く接触する（図３参照）。また、誘電体カバー７の底部７ａの下面（湾曲凹面）７ｅは、アースロール５の周面と一定の間隙（Ｒ１−Ｒ０）をもって対向する。
【００２０】
従って、電極心棒６の電源ケーブル接続用ネジ穴１０を用いて電極心棒６に電源ケーブル（図示せず）を接続し、電極心棒６に高電圧を印加すると、電極心棒６の放電面６ａとアースロール５の周面との間に、誘電体カバー７の底部７ａを介して均一なコロナ放電（誘電体バリア放電）が生じ、アースロール５の周面上を走行する樹脂フィルム１が均一にコロナ処理される。
【００２１】
上記の実施例では、セラミックで成型した誘電体カバー７に長溝７ｃを設け、その長溝７ｃ内に電極心棒６の幅広部を入れて組み立てたが、図９に示すように、誘電体による誘電体カバー７の成型時に電極心棒６を被覆したり、電極心棒６の表面に誘電体を溶着することで被覆してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、高電圧を印加される電極心棒のアースロール側を誘電体カバーで覆い、誘電体カバーのアースロールとの対向面は、アースロールの周面と一定の間隙を形成するようにアースロールの軸心を中心とした半径Ｒ１の円弧に沿った湾曲面とし、これとは反対側になる電極心棒と誘電体カバーとの接触面も、アースロールの軸心を中心とした半径Ｒ２（但し、Ｒ２＞Ｒ１）の円弧に沿った湾曲面としたので、次のような効果がある。
【００２３】
▲１▼ 構造が単純で安価に製造できるとともに、メンテナンスも容易である。
▲２▼ １本の電極でも放電有効幅を充分に広く確保できる。
▲３▼ 放電有効幅内におけるコロナ放電濃度を均一にできて、表面改質の品質の一層の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極構造を適用したコロナ処理機の側面図である。
【図２】同上の正面図である。
【図３】本発明の電極構造の一例の要部拡大断面図である。
【図４】その電極心棒のみを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は端面図である。
【図５】誘電体カバーの斜視図である。
【図６】その一部省略平面図である。
【図７】その端面図である。
【図８】電極心棒と誘電体カバーの関係を示す部分断面図である。
【図９】本発明の他の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂フィルム
２ 処理室
３ コロナ放電部
４ 排気ファン
５ アースロール
６ 電極心棒
６ａ 放電面
７ 誘電体カバー
７ａ 底部
７ｂ 壁部
７ｃ 長溝
７ｄ 底面
７ｅ 底部７ａの下面
８ 碍子取付用ネジ穴
９ 誘電体取付用ネジ穴
１０ 電源ケーブル接続用ネジ穴
１１ 保持用ネジ穴
１２ 碍子
１３ ネジ
１４ 連結部材
１５ ネジ（ボルト）
１６ 挟持片
１７ ネジ（ボルト）

Claims (4)

1. アースロールと間隙をもって対向させてコロナ放電を生じさせるコロナ処理用電極であって、高電圧を印加される断面凸状の電極心棒と、そのアースロール側を覆うため長溝を有する断面凹状とした誘電体カバーとからなり、該誘電体カバーのアースロールとの対向面は、アースロールの周面と一定の間隙を形成するようにアースロールの軸心を中心とした半径Ｒ１の円弧に沿った湾曲面となっているとともに、電極心棒の一部を誘電体カバーの長溝内に位置させて、その底面に電極心棒の放電面を接触させ、これら底面及び放電面も、アースロールの軸心を中心とした半径Ｒ２（但し、Ｒ２＞Ｒ１）の円弧に沿った湾曲面となっていることを特徴とするコロナ処理用電極構造。
2. 誘電体カバーの長溝の底面が、アースロールの軸心を中心とした半径Ｒ２の円弧に沿った湾曲凸面、これと接触する電極心棒の放電面が、アースロールの軸心を中心とした同じ半径Ｒ２の円弧に沿った湾曲凹面であることを特徴とする請求項１に記載のコロナ処理用電極構造。
3. 電極心棒が碍子にて架設され、誘電体カバーが電極心棒よりも長く、誘電体カバーの両端が連結部材にて電極心棒に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコロナ処理用電極構造。
4. 誘電体カバーがセラミック製であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のコロナ処理用電極構造。

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