JPS62149729A - コロナ放電処理装置 - Google Patents

コロナ放電処理装置

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JPS62149729A
JPS62149729A JP60295328A JP29532885A JPS62149729A JP S62149729 A JPS62149729 A JP S62149729A JP 60295328 A JP60295328 A JP 60295328A JP 29532885 A JP29532885 A JP 29532885A JP S62149729 A JPS62149729 A JP S62149729A
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discharge electrode
corona discharge
discharge treatment
electrode
treatment apparatus
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Shoji Ikeda
池田 承治
Koichi Tsutsui
晃一 筒井
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Sankyo Dengyo Corp
Nippon Paint Co Ltd
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Sankyo Dengyo Corp
Nippon Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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〕
たとえば、自動車用バンパーはポリオレフィン材料から
なっているものがあるが、その表面性状を改善するため
、従来からコロナ放電処理装置が行われている。このコ
ロナ放電処理を行う装置には、ベース電極と相対向する
ように放電電極線が設けられている。その放電電極の1
つの型式として回転ブラシ型のものがある。
この回転型放電電極は、一定の軸を中心として回転し通
電ができるようになっている回転体の外周に多数本の放
電電極線が植設されてブラシ状となるように外径向きに
延びて構成されたものであるが、従来の放電電極線は、
回転体にスパイラル状に植設されてはいるものの、その
延びる方向が回転体の外周から直角に向くように設定さ
れていた。このように放電電極線が直角方向へ延びてい
ると、放電電極線と直交するような処理面に対しては放
電電極線の先端が確実に接触して有効に放電が行われる
が、前記処理面と直交する面、つまり、放電電極線の回
転軌跡面と平行な面に対しては放電電極線の先端が確実
に接触しないようになるため、前記直交する面と平行な
面とを同時に放電処理するようなことができなかった。
前記のように放電電極線と直交するような面のうちでも
、たとえば、凹んだような処理部分があるが、このよう
な凹み部分に対して前記放電電極線を接触させようとし
ても、凹み部分の隅部に至るまで放電電極線の先端を入
れて接触させることができなかった。これは、凹みから
立ち上がったところにある角部のような部分についても
同様である。
〔発明の目的〕
前記不都合をなくすためになされたものであって、この
発明は、被処理体の全体がより均一にかつ効率的に放電
処理さ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、回転体
の外周に放射方向に延びるように多数の放電電極線が植
設されていてこれら放電電極線が回転により被処理体に
接触するようになっている回転型の放電電極を備えてい
て、前記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っているコロナ放電
処理装置において、前記放電電極線が、回転体の外周に
スパイラル状となるように植設されているとともに、そ
れぞれの延びる方向が回転体の外周から外径方向に直角
に延びる線を基準として回転体の軸中心の一定方向に一
定角をもって傾斜して設定されていることを特徴として
いる。
以下に、この発明を、その実施例をあられした図面を参
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につい
ての一例をあられしていて、移送手段1はコンベヤベル
トとされていて、矢印Aの方向がその移送方向とされて
いる。移送手段1の上には、その長手方向の3個所に自
動軍用バンパーであるポリオレフィン樹脂材料の被処理
体2が載せられている。移送方向Aの最も後行側となる
位置に設けられた被処理体2は、その長手方向が移送方
向Aと直交するように向けられているとともに、そのバ
ンパー内面となる側が下向きとなるように伏せて配置さ
れている。残る被処理体2は、その長平方向が移送方向
Aと平行となるように向けられて、同じく伏せて配置さ
れている。各被処理体2の内面側には、第2図にみるよ
うに、ヘース電+伍3の一部であるプラスチック金型4
が適合して設けられていて、このプラスチック金型4と
被処理体2の間には、無電解メッキによる通電性金属層
5がベース電極3として設けられている。このベース電
極3は、通電性の金属、たとえば、アルミからなる金型
などであってもよい。これに対して、放電電極側は、回
転型放電電極6によってすべて構成されている。この回
転型放電電極6は、第3図にみるように、フランジを備
えた第1支軸7と第2支軸8の1対の間に円筒形の回転
体9が固定されたものをボディとして、その回転体9の
外周に多数の放電電極線10がブラシ状となるように突
出して設けられたものである。各放電電極線10は、第
4図にその詳細をみるように、1本の線からなっている
ものではなく、ステンレス鋼繊維aを多数本こより状に
鍾いて1本の縫糸状にしたものが用いられている。同し
長さとされた放電電極線10を多数本用意して、第5図
にみるように、回転体9の外周に設定された植え込み点
すに植設しである。植え込み点すは、スパイラル状の線
Sの上に順次一定のわずかな間隔を置いて設定されてい
て、この植え込み点すに植設された放電電極線10は、
回転体9の外周に直交するように立てられた垂直基準線
Cに対して回転体9の中心線Oに沿う一方向に少しの角
度(写影角)θはど傾いて向くように延びている。放電
電極綿10は、実際には、第5図にみるように、ピアノ
線のようにまっすぐに立ち上がったものではなく、倣細
な繊維を撚り合わせたものであることから弱くてややし
なった状態のもとにあって、回転に伴って次第に立ち上
がって第5図の実線でみるような状態、さらには、遠心
力をより大きく受けて2点鎖線(第12図も参照)でみ
るような弓なり状態となるようにされている。前記回転
式放電電極6は、たとえば、第6図にみるように、支持
フレーム11上に、絶縁材(ベークまたはテフロン材料
を用いている)12を介して1対のプランマーブロック
I3により回転自在に支持されていて、その一端に、通
電用ヘアリング14が、また、他端には、絶縁材15つ
き可変速型モータlGによってベルト(絶縁体)駆動さ
れるプーリ17が取り付けられている。この回転式放電
電極6は、第1図にみるように、第1の被処理体2につ
いては、そのバンパーの長手方向両端の立ち上がり外側
面に放電電極線IOの先端が回転により接触しつつ上昇
(または移送方向Aに水平に移動)するように設けられ
ている。この実施例では、回転型放電電極6が4個用意
され、その1対を1組として各外側面に1組づつ配置さ
れていて、回転中心はすべて移送方向へと平行くまたは
直角)になるように向けられている。この回転型放電電
極6は平面からみて定位置にあって、移送されてくる被
処理体2の外側面を回転しながら上昇するように動作す
ることにより、前記ベース電極3との間に印加される高
電圧によってコロナ放電をして、外側面を放電処理する
ように構成されている。この処理ゾーンは、ここでは、
立ち上がり処理ゾーン30と称する。立ち上がり処理ゾ
ーン30の移送方向A側には側面処理ゾーン31が設け
られている。
このゾーン3Iでは、被処理体2がその長手方向を移送
方向Aに平行に向けて設けられて、被処理体2の長手方
向の両側面を放電処理するように構成されている。各回
転型放電電極6は、その回転中心を移送方向Aに平行(
または直角)に向けて、各側面にそれぞれ3個づつ対応
して配置されている。つぎの上面処理ゾーン32は、被
処理体2をそのままの向きとしてその上面に放電処理を
施すように構成されている。各回転型放電電極6は、そ
の回転中心が移送方向Aと直交(または平行)に向くよ
うにして、上面23上に3個配列されている。
つぎに、前記放電型+N′KfA10がよりを効に被処
理体2の表面に接触するための諸条件を、−例として説
明する。その1つは、前記写影角θである。この角度θ
は、第7図にみるように、被処理体2に形成された凹み
部18の底の隅部19に放電電極線10の先端がより確
実に接触できるようにして設定される。たとえば、凹み
部18の溝幅Wが10〜55龍(実測)の範囲にあるも
のに対して、放電電極線IOの長さしが100++mと
1501の2種類をそれぞれ個別に用いて放電処理を実
行した場合、長さしが100關の放電電極線lOを用い
ると、θは約6〜30°の範囲であれば前記凹み部18
の隅部19への接触が可能であり、長さしが150鰭の
放電電極線10を用いるとθが約5〜20°の範囲で接
触が可能となった。前記角度θについては、他の条件も
関係してくるが、あまり小さくすると放電電極線10が
重なりやすくなってからみを生じるため、処理効率か低
下する一方、θが大きすぎると、処理効果の方が低下す
る。また、放電電極線10の植え込み密度は、放電電極
線10それ自体の組成によって多少異なるが、放電電極
線10を単位長さ当たり2,4.10,20.40本の
ように分けて個別に放電処理を実行した場合、2および
4本/cITlの植え込み密度では、処理むらが発生ず
るおそれがあったのに対して、20本/ cm以上の植
え込み密度では、放電電極線10が互いにからみ合って
iiI記凹み部分18の隅部19などの細部に対して十
分に放電処理をすることができない不都合がでてきた。
これらのことから、前記植え込み密度については、経験
的に、10本/ cm程度が放電処理を有効に行うのに
最適値であることが判った。第8図にみるように、放電
電極vA10の先端が被処理体2の表面全体を、余すと
ころなく接触するように設定することも必要である。こ
れは、回転体9の軸方向に隣り合う放電電極線10.1
0間のスパイラルピッチPによって決定される要素が大
きい。前記のように、放電電極線10として長さ100
■lと150 mmの2種類を別々に用いるとともに、
写影角θを5〜30°にそれぞれ設定して放電処理を実
行した場合、Lが100鰭の放電電極線10をθが5°
のもとに設定すると、ピッチPが13鰭程度でそれぞれ
の有効処理範囲d、dの重なりが0になり、長さLが1
00 amでθが5°の場合には、ピッチPを50鰭程
度にすれば前記型なりがOになることが判った。これに
より、ピッチPは、13〜501嘗の範囲であれば余す
ところな(放電処理を行うことができるが、ピッチPが
あまり狭すぎると、放電電極線10相互のからみを発生
して処理効果が低下する一方、ピッチPが大きすぎると
空白部分が生じて処理効率が低下することが判った。
前記有効処理範囲d、dは放電電極線10が回転する方
向に直交する方向、つまり、回転体9の幅方向について
みたのであるが、第9図にみるように、回転に沿う方向
についての有効処理範囲eについても評価しておく必要
がある。そのため、放電電極′ftFA10をθが約1
0°、スパイラルピッチPが40■璽、植え込み密度1
0本/ cmのもとに植え込んで、第10図および第1
1図にみるように、周方向の半周が半径100龍から1
50龍に長さが長くなるようにし、残る半周が逆に15
0鰭から1001に長さが短くなるようにした放電電極
6を用いた。これを第9図にみるように、PP板である
被処理体2から高さ100龍のところに回転中心を設定
して、回転数を10orρm、印加電圧を24KVとし
て放電処理を行った。この場合、処理時間を15秒とし
て、有効処理範囲eを20鶴とし、30秒で90龍とす
れば、目標とするlooog/cm以上の剥離強度を得
ることができた。すべてが均−長さの放電電極綿を用い
て、処理時間15秒で有効処理範囲eが6011の条件
で同様の処理を行えば、前記同様の剥離強度が得られた
。これらのことから、処理時間の短縮(処理効率のアッ
プ)を図るには、複数個の電極を列設すればよく、たと
えば、前記バンパーの場合を例にとると、バンパー長手
長さが1800 amであると、回転型放電電極を30
個並べれば最大の処理効率が得られることも分かった。
また、回転数についても処理効果をアップするうえで1
つの条件がある。つまり、回転数が低ずぎると、遠心力
が小さくて凹み部18への入り込み性が悪くなる一方、
高すぎると、放電電極線10が被処理体2に強く接触し
すぎて損傷するおそれがあることがら、回転数は、一般
に、30〜300 rpm程度の範囲が好ましい。
このように、回転型放電電極の放電電極線が回転体から
直角に延びているのでなく、回転体の軸方向に振って(
頃斜した状態に植え込まれているので、被処理体の側面
までも同時に放電処理を行うことができるだけでなく、
凹み部とか角のとがった部分までも電極線の先端が確実
にとどいて放電処理を効率的に行うことができるように
なった。
なお、放電電極線は、たとえば、スパイラルに沿って半
周進むにしたがって順次長さが短くなる一方、次の半周
分で元の長さに戻るように、長さの異なるものを組み合
わせて植設しておけば、もつれがなく、しかも、被処理
体までの距離に多少の差があっても先端の当たる本数が
均一化する。
前記処理ラインにおいては、被処理体とベース電極が上
下および前後に回転運動する一方、回転型放電電極は定
位置で回転するように構成することもできる。前記放電
電極線10が植え込まれる構造は、たとえば、第12図
にみるようにしてもよい。つまり、はぼコの字形でその
溝の開口側を拡げた形状の横断面を備えたスパイラル状
(コイルばね形)の第1回転部材20と、今一つ同様の
構造の第2回転部材21を用いて、それらが互いのスパ
イラル間に螺合して嵌まり合うようにして、回転体9が
形成されている。第1と第2の回転部材20.21は互
いに隣接するようにしてばね力によって嵌まり合い、そ
の隣接する間に、はぼU字形の断面をしているスパイラ
ル状(コイルばね形)の電極線保持部材22が同じく螺
合して嵌まり込むようにされている。電極線保持部材2
2のU字形の溝内に放電電極綿10の根元がかしめによ
って取り付けられている。この電極線保持部材22はス
パイラル状に形成されているから、たとえば、通常の組
立性に有利であり、もちろん、前記オプションをする場
合にも着脱に有利である。
前記角度θは、第1、第2回転部材20.21のフラン
ジ20a、21aの立上がり角αを調整することによっ
て大小に設定されるようになっている。
第13図および第14図は、バンパーである被処理体の
各部位A−Fをあられしていて、第13図はバンパーの
長手方向に直交する横断面図を、第14図はその平面図
をそれぞれあられしている。部位Aは上面−側部である
第1上面、部位Bは上面溝、部位Cは第2上面、部位り
は凹み部の凹み第1面、部位Eは部位りに隣り合う凹み
第2面、部位Fは部位りに対向する凹み第3面をそれぞ
れあられしている。これら各部位A−Fについて、長さ
の等しい放電電極線が植設された第1の放電電極■と、
第9図にみるように、半周において順次長くなり残る半
周で順次短くなるように放電電極線が植設された第2の
放電電極■とを用いて’l’l 甜強度(g/cm)の
違いを電圧25KV、15秒処理の条件のもとに測定し
てみた。その結果は第1表にあられされている。
第1表 測定の結果、この表にみるように、複雑な部位り、E、
Fにおける剥離強度は、第2の放電電極■による方が大
きく得られることが判った。
〔発明の効果〕
以上みてきたように、この発明にかかるカーソルは、被
処理体が設けられるベース電極と、回転体の外周に放射
方向に延びるように多数の放電電極線が植設されていて
これら放電電極線が回転により被処理体に接触するよう
になっている放電電極を備えていて、前記両電極間に高
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
れるようになっているコロナ放電処理装置において、前
記放電電極線が、回転体の外周に螺旋状となるように植
設されているとともに、それぞれの延びる方向が回転体
の外周から外形方向に直角に延びる線を基準として回転
体の軸中心の一定方向に一定角をもって傾斜して設定さ
れていることを特徴とするので、被処理体の全体がより
均一かつ効率的に放電処理を受けるようになった。
【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
あられした斜視図、第2図は被処理体に放電処理をする
状態をあられした説明図、第3図は回転型放電電極をあ
られした正面図、第4図は放電線の詳細をあられした正
面図、第5図は回転体に放電線が植設された状態をあら
れした説明図、第6図は回転型放電電極の取付状態をあ
られした斜視図、第7図は写影角の設定理由を説明する
ための断面図、第8図はスパイラルピッチの設定理由を
説明するための正面図、第9図は回転方向に沿う有効処
理範囲を説明するための側面図、第10図は周方向で長
さの異なる放電電極線を備えた回転型放電電極の側面図
、第11図はその正面図、第12図は回転体をスパイラ
ル形の部材として電極を保持する構造をあられした断面
図、第13図は2つの異なるタイプの放電電極を用いて
j?1離強度の比較をした際に使用されたバンパーの横
断面図、第14図はその上面からみた平面図である。 2・・・被処理体 3・・・ベース電極 9・・・回転
体10・・・放電電極線 代理人 弁理士  松 本 武 彦 第1図 第7図      第8図 第1214 −にを撫11シー中re  /自υd^第13図   
   第14図 モF1づi4r@L辷31t(口元) 昭和61年 2月19日 2、発明の名称 コロナ放電処理装置 3、補正をする者 羽生との関係    特許出願人 住   所     大阪市大淀区大淀北2丁目1番2
号名 称  日本ペイント株式会社 代 表者    代表取締役鈴  木 政  夫(ほか
1名)4、代理人 な   し 6、補正の対象       別紙のとおり7、補正の
内容       別紙のとおり6、補正の対象 明キ■書 7、補正の内容 (1)明細書第9頁第12行の「設けられている。」と
「この実施例では、」の間に、下記文言を挿入する。 一記一 前記回転型放電電極6は、被処理体2の立ち上がり外側
面に沿って上昇し、被処理体2は移送手段1上に定置さ
れているが、回転型放電電極6が上昇しない定置式とさ
れ、被処理体2が上昇するように構成することもできる
。 (2)明細書第11頁第14行に「処理効率か」とある
を、「処理効率が」と訂正する。 千巨糸六ネ市正り)(自発) 昭和61年 6月 6日 コロナ放電処理装置 3、補正をする者 事イ牛との関係    特許出願人 件   所     大阪市大淀区大淀北2丁目1番2
号名称      日本ペイント株式会社代表者  (
誠聡&R鈴 木 政 夫(ほか1名)4、代理人 氏   名 (7346)弁理士  松  本  武 
 彦1F膳5、補正によ引vJ[Iする発明の数 な   し 6、補正の対象      別紙のとおり7、補正の内
容      ′A1紙のとおり6、補正の対象 明細書および図面 7、補正の内容 。 ■ 明細書の特許請求の範囲欄の全文を下記のとおりに
訂正する。 一記一 「(1)被処理体が設けられるベース電極と、回転体の
外周に放射方向に延びるように多数の放電電極線が植設
されていてこれら放電電極線が回転により被処理体に接
触するようになっている回転型の放電電極を備えていて
、前記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っているコロナ放電処
理装置において、前記放電電極線が、回転体の外周にス
パイラル状となるように植設されているとともに、それ
ぞれの延びる方向が回転体の外周から外径方向に直角に
延びる線を基準として回転体の軸中心の一定方向に一定
角をもって傾斜して設定されていることを特徴とするコ
ロナ放電処理装置。 (2)放電電極が、長さの異なる2種の放電電極線を交
互に配置して構成され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)放電電極線が、回転方向の半周の間で漸次長さが
短くなるように配列されていて、残る半周の間で漸次長
さが長くなるように配列され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(4)放電電極線が、金属
繊維を撚り合わせたものでなっている特許請求の範囲第
1項から第3虫までのいずれかに記載のコロナ放電処理
装置。 (5)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4項記載のコロナ放電処理装置。 (6)  回転体が、スパイラル状に形成されていて、
そのスパイラルの間に、スパイラル状に形成された電極
線保持部材が挟み込まれて設けられているとともに、こ
の電極線保持部材に放電電極線が植え込まれている特許
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)電極線保持部材が横断面U字状になっていて、そ
のU字間に放電電極線の根元が挟み付けられている特許
請求の範囲第6項記載のコロナ放電処理装置。 (8)被処理体の底部にプラスチック金型が設けられて
いて、このプラスチック金型と被処理体間特許請求の範
囲第1項から第7項までのいずれかに記載のコロナ放電
処理装置。 (9)通電性金属層が無電解メッキによって設けられて
いる特許請求の範囲第8項記載のコロナ放電処理装置。 (10)ベース電極がアルミからなる金ノで構成されて
いる特許請求の範囲第8項または第9項記載のコロナ放
電処理装置。 OD  被処理体が、姿勢を変更できるものとされてい
る一方、回転型の放電電極は、定位置に設置されている
特許請求の範囲第1項から第10項までのいずれかに記
載のコロナ放電処理装置。」■ 明細書第4頁第3行に
[コロナ放電処理装置」とあるを、「コロナ放電処理」
と訂正する。 ■明細書第7頁第8行ないし同頁第9行に「無電解・・
・設けられている。」とあるを、下記のごと(に訂正す
る。 一記一 「無電解メッキによる通電性金属層5が設けられている
。これらプラスチック金型4と通電性金属層5とでベー
ス電極3が構成されている。J■ 明細書第8頁第1行
に「鍾いて」とあるを、「紡いで」と訂正する。 ■ 明細書第12頁第20行に「Lが100 龍でθが
5°」とあるを、「Lが150+nでθが306」と訂
正する。 ■ 明細書第14頁第4行ないし同頁第7行に「処理時
間を・・・できた。」とあるを、下記のごとくに訂正す
る。 一古己一 「処理時間を15秒、30秒として、1000g/cm
以上の剥離強度が得られる有効処理範囲は、各々20m
1,90■朧であった。」 ■ 明細書第18真下から第8〜9行に「カーソル」と
あるを、「コロナ放電処理装置」と訂正する。 ■ 添付図面中、第6図、第13図および第14図を別
紙のごとくに訂正する。 第6図

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、回転体の外
    周に放射方向に延びるように多数の放電電極線が植設さ
    れていてこれら放電電極線が回転により被処理体に接触
    するようになっている回転型の放電電極を備えていて、
    前記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っているコロナ放電処理
    装置において、前記放電電極線が、回転体の外周にスパ
    イラル状となるように植設されているとともに、それぞ
    れの延びる方向が回転体の外周から外径方向に直角に延
    びる線を基準として回転体の軸中心の一定方向に一定角
    をもって傾斜して設定されていることを特徴とするコロ
    ナ放電処理装置。 (2)放電電極が、長さの異なる2種の放電電極線を交
    互に配置して構成され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)放電電極線が、回転方向の半周の間で漸次長さが
    短くなるように配列されていて、残る半周の間で漸次長
    さが長くなるように配列され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(4)放電電極線が、金属
    繊維を撚り合わせたものでなっている特許請求の範囲第
    1項から第3項までのいずれかに記載のコロナ放電処理
    装置。 (5)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4項記載のコロナ放電処理装置。 (6)回転体が、スパイラル状に形成されていて、その
    スパイラルの間に、スパイラル状に形成された電極線保
    持部材が挟み込まれて設けられているとともに、この電
    極線保持部材に放電電極線が植え込まれている特許請求
    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)電極線保持部材が横断面U字状になっていて、そ
    のU字間に放電電極線の根元が挟み付けられている特許
    請求の範囲第6項記載のコロナ放電処理装置。 (8)被処理体の底部にプラスチック金型が設けられて
    いて、このプラスチック金型と被処理体間に、通電性金
    属をベース電極として備えている特許請求の範囲第1項
    から第7項までのいずれかに記載のコロナ放電処理装置
    。 (9)通電性金属が無電解メッキによって設けられてい
    る特許請求の範囲第8項記載のコロナ放電処理装置。 (10)金型がアルミ材料からなっている特許請求の範
    囲第8項または第9項に記載のコロナ放電処理装置。 (11)被処理体が、姿勢を変更できるものとされてい
    る一方、回転型の放電電極は、定位置に設置されている
    特許請求の範囲第1項から第10項までのいずれかに記
    載のコロナ放電処理装置。
JP60295328A 1985-12-25 1985-12-25 コロナ放電処理装置 Granted JPS62149729A (ja)

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