JPH0912749A - 放電処理方法及び放電処理装置 - Google Patents

放電処理方法及び放電処理装置

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JPH0912749A JP18223095A JP18223095A JPH0912749A JP H0912749 A JPH0912749 A JP H0912749A JP 18223095 A JP18223095 A JP 18223095A JP 18223095 A JP18223095 A JP 18223095A JP H0912749 A JPH0912749 A JP H0912749A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流帯電装置又は除電器を必要とすることな
く、放電処理用の放電電極を利用してプラスチックフィ
ルムや紙等の処理物体の帯電量を自動調整又は除電でき
るようにする。 【構成】 放電電極4による処理部を通った後の絶縁性
基材1の帯電電位を電位センサ17で測定し、その測定
電位に応じた直流電圧を直流電源13から出力させ、こ
れを高周波電源12からの高周波高電圧に重畳して放電
電極4に印加することにより、絶縁性基材の帯電量を自
動的に制御又は除電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックフィルム
や紙や樹脂板などの表面を改質するため、高周波高電圧
による放電処理を施す放電処理方法及び放電処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチックフィルムや紙等の絶
縁性基材の「ぬれ性」を向上させるため、プラスチック
フィルムをロール(アース電極)で案内しながら、この
ロールに対向させた放電電極に高周波高電圧を印加して
プラスチックフィルムをコロナ放電処理する装置は、例
えば特公昭64−11055号公報等で公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような放電処理装
置の場合、プラスチックフィルムや紙等の絶縁性基材
は、放電電極とロールとの間を通過する際に帯電する
が、これを除電する必要がある場合には、プラスチック
フィルムや紙等の絶縁性基材の搬送ラインに別に除電器
を設けて後処理として除電し、また帯電量を調整する場
合には、専用の特殊な直流帯電装置により別途帯電させ
ていた。そのため、除電器又は直流帯電装置の分だけ費
用がかかるとともに、装置規模が大きくなっていた。ま
た、除電処理又は帯電処理をコロナ放電処理とは無関係
に行うため、コロナ放電処理の程度に応じた適切な除電
又は帯電量調整ができなかった。
【0004】本発明の目的は、直流帯電装置又は除電器
を必要とすることなく、放電処理用の放電電極を利用し
て処理物体の帯電量を自動調整又は除電できるようにす
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の放電処理方法は、高周波高電圧を放電
電極に印加してフィルムや紙等の処理物体を放電処理す
る際に、高周波高電圧に直流電圧を重畳して放電電極に
印加することにより、処理物体の帯電量を制御する。放
電電極による処理部を通った後の処理物体の帯電電位を
測定し、その測定電位に応じた直流電圧を高周波高電圧
に重畳すれば、帯電量の制御をフィードバック式に自動
的に行うことができる。その際、帯電量が0になるよう
に制御すれば、除電できることになる。
【0006】また、同様の目的を達成するため、本発明
の放電処理装置は、高周波電源の出力である高周波高電
圧に直流電圧を重畳させる直流電源と、放電電極による
処理部を通った後の処理物体の帯電電位を測定する電位
センサと、その測定電位に応じた直流電圧を直流電源か
ら出力させる制御回路とを備えている。直流電源内に、
高周波電源からの高周波高電圧をアースにバイパスさせ
るコンデンサを設けると良い。
【0007】
【作用】放電電極に印加する高周波高電圧に直流電圧を
重畳させると、図3に示すように、高周波高電圧の波形
が実線から破線のように直流電圧の電圧分だけマイナス
側又はプラス側にシフトするので、そのシフトした電圧
によりフィルムや紙等の処理物体の帯電量を調整するこ
とができる。放電電極による処理部を通った後の処理物
体の帯電電位を電位センサで測定し、重畳させる直流電
圧をこの測定電位に従って調整すれば、一定の帯電量に
自動調整できるとともに、除電を意図する場合には残留
帯電の無い的確な除電が行える。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、プラスチックフィルムや紙等の
絶縁性基材1をコロナ放電処理する本発明の放電処理装
置の実施例を示し、絶縁性基材1は、アースされた誘電
体ロール2の外周面に案内され、更にガイドロール3に
案内されて矢印方向へ走行するようになっている。
【0009】誘電体ロール2の外周面にはシリコンがラ
イニングされていている。この誘電体ロール2の上方に
は放電電極4が対向配置されている。放電電極4は、図
4に示すように、紙面に向かって前後に長く先端縁の丸
い複数本(図の例では6本)のナイフ型電極部6を平行
に設けたものである。放電電極4は、これらナイフ型電
極部6が、誘電体ロール2の軸線と平行になるようにか
つ誘電体ロール2の外周面との間に放電ギャップ5を形
成するようにして、碍子6を介して支持フレーム7に垂
設されている。放電ギャップ5は、支持フレーム7上に
装着されたギャップ調整器8で放電電極4の高さを調整
することにより可変できるようになっている。
【0010】放電電極4及び碍子6は、支持フレーム7
に設けられた樹脂製フード9で覆われている。このフー
ド9と支持フレーム7とで囲まれたチャンバ10内は、
放電電極5からのコロナ放電によって生ずるオゾンを回
収除去するため、排気ダクト11を通じて吸気される。
【0011】この放電処理装置には、放電電極4に高周
波高電圧を印加する高周波電源12に加えて直流電源1
3も備えられている。高周波電源12の2つの出力端子
14a・14bのうちの一方14aは放電電極4に接続
されているが、他方の出力端子14bは、直流電源13
からの直流電圧を重畳するため、直流電源13の2つの
出力端子15a・15bのうちの一方15aと接続され
ている。直流電源13の他方の出力端子15bはアース
され、また直流電源13の2つの出力端子15a・15
bの間には、高周波電源12からの高周波電流をアース
へバイパスさせるためコンデンサ16が接続されてい
る。
【0012】誘電体ロール2からガイドロール3へ至る
途中に電位センサ17が配置されており、放電電極4と
誘電体ロール2との間でコロナ放電処理を受けた絶縁性
基材1の帯電電位がこの電位センサ17により無接触で
検出される。その検出された帯電電位は、電位測定回路
18により電位に応じた電圧信号として取り出され、制
御回路19に入力される。制御回路19は、電位測定回
路18からの電圧信号を電流信号に変換する絶縁増幅器
などを含み、直流電源13から出力される直流電圧が電
位測定回路18からの電圧信号に応じて変化するよう
に、直流電源13を自動制御する。
【0013】このような構成によると、直流電源13か
ら出力される直流電圧がコロナ放電処理直後の絶縁性基
材1の帯電電位に応じて調整され、その調整された直流
電圧が高周波電源12から出力される高周波高電圧に重
畳され、放電電極4に印加される高周波高電圧が、重畳
された直流電圧分だけマイナス側又はプラス側へシフト
する。この場合、電位センサ17で検出された絶縁性基
材1の帯電電位がプラスであれば、高周波高電圧はマイ
ナス側にシフトされ、帯電電位がマイナスであれば、高
周波高電圧はプラス側にシフトされる。電位センサ17
から直流電源13へ至るフィードバック系は、絶縁性基
材1の帯電量が例えば0〜2KVの範囲で一定になるよ
うに、直流電源13を制御する。図3の波形図は、7.
5KVの高周波高電圧に対して直流重畳電圧が0KVの
場合を実線、直流重畳電圧が−3KVの場合を破線で表
している。
【0014】<実験例>本発明者は、コロナ放電処理す
る絶縁性基材1として二軸延伸ポリプロピレンフィルム
(未処理時のぬれ性が31dyn/cm)を用い、本発
明のように高周波高電圧に直流電圧を重畳して放電電極
4に印加した場合と、従来のように高周波高電圧のみを
印加した場合との比較実験を行った。使用した機器の仕
様は次のとおりである。
【0015】放電電極4:ナイフ型電極部6の本数6
本、長さ1100mm、幅4mm、間隔3mm、高さ5
mm 高周波電源12:春日電機株式会社製AGI−080型
(8KW型)、定電力制御方式 直流電源13:春日電機株式会社製HD−1505PN
型(15KV、5mA型)、定電圧制御方式 誘電体ロール2:シリコンライニングの厚さ4mm 放電ギャップ5:2mm 絶縁性基材1の処理速度:100m/min
【0016】実験結果を次の表1に示す。この表1にお
いて1−aから9−aは、高周波高電圧のみを放電電極
4に印加してその放電電力を段階的に変化させた場合、
1−bから9−bは、高周波高電圧に直流電圧を重畳さ
せて放電電極4に印加しかつその放電電力を段階的に変
化させた場合を示している。図3は、表1中の「No」
が「6−a」の場合の波形を実線、「6−b」の場合の
波形を破線で表している。
【0017】
【表1】
【0018】この表1について解説すると、「放電量」
とは、コロナ放電による絶縁性基材1への仕事量であ
り、これを基準としてコロナ放電電力を決定する。放電
量は次の計算によって求まる。 (放電量)=(放電電力)÷{(絶縁性基材処理速度)
×(電極長さ)} また「放電度」とは放電密度を表しており、電極面積1
cm2 当たりの放電電力出力である。放電度は次の計算
によって求まる。 (放電度)=(放電電力)÷(電極面積) この表1における「帯電量」の項目を見れば分かるよう
に、高周波高電圧のみを印加した1−aから9−aの場
合には、帯電量が27.0〜36.0KVであるが、直
流電圧を重畳させた1−bから9−bの場合には、帯電
量が全て0.0KVとなっており、的確に除電が行われ
たことを示している。この結果はまた、帯電量を0KV
以外の一定値に制御することも的確に行えることを証明
していると言える。
【0019】図4は、本発明による放電処理装置の他の
例を示す。この例は、アルミ箔等の導電性基材の表面に
絶縁性膜を形成した処理物体1aをアースロール2aで
案内しながら、絶縁板6aを介してフード9a内に保持
した誘電体被覆電極4aに、直流電圧を重畳した高周波
高電圧を印加し、処理物体1aをコロナ放電処理すると
同時に除電するようにしたものである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果を奏することができる。 放電電極に印加する高周波高電圧に直流電圧を重畳
させ、高周波高電圧を重畳電圧分だけマイナス側又はプ
ラス側にシフトするので、そのシフトした電圧によりフ
ィルムや紙等の処理物体の帯電量を調整することができ
る。従って、直流帯電装置又は除電器を必要としないの
で、経済的であるとともに、装置の小型化を図ることが
でき、また放電処理用の放電電極を利用してそれによる
放電処理の程度に応じた適切な帯電量調整又は除電を効
率良く行える。 放電電極による処理部を通った後の処理物体の帯電
電位を電位センサで測定し、重畳させる直流電圧をこの
測定電位に従って調整すれば、一定の帯電量に自動調整
できるとともに、除電を意図する場合には残留帯電の無
い的確な除電が行える。 高周波電源からの高周波高電圧を直流電源内に設け
たコンデンサによりアースにバイパスさせれば、直流電
源を保護できるとともに、安定した電圧制御を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の放電処理装置の概要構成図
である。
【図2】同放電処理装置における放電電極の側面図であ
る。
【図3】高周波高電圧に直流電圧を重畳させることによ
り高周波高電圧波形がシフトすることを示す波形図であ
る。
【図4】本発明の放電処理装置の他の例の概要構成図で
ある。
【符号の説明】
1 絶縁性基材 2 誘電体ロール 3 ガイドロール 4 放電電極 5 放電ギャップ 6 碍子 7 支持フレーム 8 ギャップ調整器 9 フード 10 チャンバ 11 排気ダクト 12 高周波電源 13 直流電源 14a・14b 高周波電源の出力端子 15a・15b 直流電源の出力端子 16 コンデンサ 17 電位センサ 18 電位測定回路 19 制御回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波高電圧を放電電極に印加してフィ
    ルムや紙等の処理物体を放電処理する放電処理方法にお
    いて、前記高周波高電圧に直流電圧を重畳して前記放電
    電極に印加することにより、処理物体の帯電量を制御す
    ることを特徴とする放電処理方法。
  2. 【請求項2】 高周波高電圧を放電電極に印加してフィ
    ルムや紙等の処理物体を放電処理する放電処理方法にお
    いて、前記放電電極による処理部を通った後の処理物体
    の帯電電位を測定し、その測定電位に応じた直流電圧を
    前記高周波高電圧に重畳して前記放電電極に印加するこ
    とにより、処理物体の帯電量を制御することを特徴とす
    る放電処理方法。
  3. 【請求項3】 高周波高電圧を放電電極に印加してフィ
    ルムや紙等の処理物体を放電処理する放電処理方法にお
    いて、前記放電電極による処理部を通った後の処理物体
    の帯電電位を測定し、その測定電位に応じた直流電圧を
    前記高周波高電圧に重畳して前記放電電極に印加するこ
    とにより、処理物体を除電することを特徴とする放電処
    理方法。
  4. 【請求項4】 高周波電源からの高周波高電圧を放電電
    極に印加してフィルムや紙等の処理物体を放電処理する
    放電処理装置において、前記高周波電源の出力である高
    周波高電圧に直流電圧を重畳させる直流電源と、前記放
    電電極による処理部を通った後の処理物体の帯電電位を
    測定する電位センサと、その測定電位に応じた直流電圧
    を前記直流電源から出力させる制御回路とを備えたこと
    を特徴とする放電処理装置。
  5. 【請求項5】 直流電源内に、高周波電源からの高周波
    高電圧をアースにバイパスさせるコンデンサを設けたこ
    とを特徴とする請求項4記載の放電処理装置。
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