JPS63134053A

JPS63134053A - 容器物の内面の表面処理方法

Info

Publication number: JPS63134053A
Application number: JP28259686A
Authority: JP
Inventors: Tomotada Tochitani; 栃谷　奉忠; Yasuhiko Ogisu; 康彦荻巣
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-06-06

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】発明の目的（産業上の利用分野）この発明は各種容器物の内面のぬれ性を向上させるため
の表面処理方法に関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）合成
樹脂、ガラス等の材料により形成された容器物のうちに
は、その内面のぬれ性を向上させるために前記容器の内
面全体に表面改質処理を行っているものがある。

この表面改質方法としては従来より、プラズマガス中に
配置することによって容器物全体に表面改質処理を行う
プラズマ処理を用いている。この処理方法は一度に多量
の容器物を表面処理できるという利点があるが、真空槽
、真空ポンプ等の大掛かりな設備を必要とする。

さらに、前記容器物の内面は一端が閉塞されているため
、この内面全体には均一にプラズマガスが行き渡りにく
い、従って、前記内面が不均一に改質処理されたり、全
体を均一に改質処理するために処理時間が長くかかった
りするという問題があった・発明の構成（問題点を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するため、容器物の内面に
コロナ放電電極を接近させ、その内面をコロナ放電処理
するという手段を採用している。

（作用）容器物の内面側にコロナ放電電極を接近させてコロナ放
電処理を行えば、コロナ放電電極と同内面との間でコロ
ナ放電が発生し、前記容器物の内面が表面活性化される
。

従って、容器物の内面のぬれ性が向上する。

（第一実施例）以下、この発明をインクが貯留される合成樹脂製のイン
クビンに具体化した第一実施例を第１図〜第４図に従っ
て説明する。

このインクビンｌはポリオレフィン系の合成樹脂である
ＰＰ（ポリプロピレン）（射脂をプロー成形することに
よって形成されている。前記インクビン１は有底筒状の
本体２と該本体２より若干縮径された縮径部３と、同縮
径部３より若干拡径された開口部４とから構成されてい
る。

上記のように構成されたインクビン１において、インク
が貯留される貯留空間Ｓを形成する内面６は内底面６ａ
と、内側面６ｂとから構成されており、これら全体には
コロナ放電処理によって表面活性化処理が施されている
。従って、前記インクビン１はその内面６のぬれ性が著
しく向上されており、貯留されたインクを別容器に取り
出したときには、インクビン１の内面６に該インクが表
面張力により付着して残ることを防止できるようになっ
ている。

次に、このインクビン１の内面６をコロナ放電処理する
方法を説明する。

まず、この方法に用いるコロナ放電処理装置について詳
述すると、この装置は主として基台Ａと、同基台Ａに設
面された高周波印加手段Ｂと、同じく基台Ａに設置され
ている電極移動手段Ｃと、同電極移動手段Ｃの先端に取
り付けられた先端が球状のポール電極を備えたコロナ放
電電極１８と、同コロナ放電電極１８と対向するように
前記基台Ａ上に設けられた対向電極手段りとから構成さ
れている。

また、前記基台Ａの側部には前記電極移動手段Ｃを制御
するための制御ユニットＥが設けられている。

前記高周波印加手段Ｂは高周波を発生する発振器１９と
、そこで発生した高周波を昇圧する高圧トランス（図示
なし）とから構成されている。発振器１９としては、例
えば、２０〜３０ＫＨ２゜最大出力３５０Ｗの高周波を
発生するタンチック社の製品（商品名ＨＶＯ５−２）が
使用され、高圧トランスとしても同じくタンチック社の
製品（商品名スーパＣ）が使用されている。

前記電極移動手段Ｃはコロナ放電電極１８を矢印Ｘで示
すＸ軸方向に移動させるためのＸ軸移動手段２０と、同
じく、矢印Ｙで示すＹ軸方向に移動させるためのＹ軸移
動手段３０と、さらに、矢印Ｚで示すＺ軸方向に移動さ
せるためのＺ軸移動手段４０とから構成されている。

前記Ｘ軸移動手段２０はＹ軸移動手段３０を支えるため
のターンテーブル２２と、その下面中央に設けられたス
クリュ軸２３と、同スクリュ軸２３を回転させるサーボ
モータ（図示なし）とから構成されている。従って、サ
ーボモータを回転させれば、前記ターンテーブル２２が
Ｘ軸方向に移動するようになっている。

前記Ｙ軸移動手段３０は回転可能かつ進退不能に取着さ
れた２本のスクリュ軸３１と、同スクリュ軸３１を回転
させるサーボモータ３２と、前記２本のスクリュ軸３１
に螺合された螺合部材３４と、その中央部に取り付けら
れたＹ軸アーム３３とから構成されている。そして、Ｙ
軸アーム３３の他端部にはＺ軸移動手段４０が固定され
ている。

従って、前記サーボモータ３２を回転させれば、螺合部
材３４がＹ軸方向に移動するようになっている。

前記Ｚ軸移動手段４０はＹ軸アーム３３の他端部に垂直
状に固定された固定テーブル４１と、同固定テーブル４
１に回転可能かつ進退不能に取着された２本のスクリュ
軸４６と、同スクリュ軸４６を回転させるサーボモータ
４５と、前記スクリュ軸４６に螺合された滑動部材４４
とから構成されている。従って、サーボモータ４５を回
転させれば、滑動部材４４がＺ軸方向に移動するように
なっている。

滑動部材４４の中央部には下方に延びるＺ軸アーム４３
の上端部が固定され、その下端部に前記コロナ放電電極
１８を把持するための電極ホルダ４８が取着されている
。

コロナ放電電極１８の下方において基台Ａ上に設置され
ている対向電極手段りは前記インクビン１の外面とほぼ
同一形状に形成された左右一対の導電層５０．５１と、
各導電層５０．５１の外側に合成樹脂等の絶縁体で形成
された同じく左右一対の支持部５２．５３とから構成さ
れている。そして、第１図における左側の導電層５０と
同しく左側の支持部５２とから固定対向電極５４が形成
され、右側の導電層５１と支持部５３とから可動対向電
極５５が形成されている。さらに、前記可動対向電極５
５には図示しない駆動手段が設けられており、同駆動手
段によって可動対向電極５５を固定対向電極５４から離
間（第１図の２点鎖線で示す）させるようになっている
。

前記各導電層５０．５１は前記発振器１９及び高圧トラ
ンスに接続されるとともに、接地されている。従って、
この対向電極手段りにインクビン１を載置固定するには
、駆動手段によって可動対向電極５５を固定対向電極５
４から離間（第１図における二点鎖線で示す位置をいう
）させるとともに、固定対向電極５４にインクビン１を
配置し、再び駆動手段によって可動対向電極５５を固定
対向電極５４側に移動させ両者を当接させる。すると、
前記インクビン１の外面全周が導電層５０゜５１で被覆
されるようになっている。

なお、各導電層５０．５１は固定及び可動対向電極５４
．５５の開口部において、放電電極１８とのスパークを
防止するために同開口部よりも２〜３關内側に入った状
態となっている。

前記制御ユニットＥにはマイコン等を使用した制御回路
（図示なし）が組み込まれ、同制御回路にはコロナ放電
電極１８を移動させるためにＸ。

ｙ、ｚ軸移動手段２０，３０．４０の作動を制御する運
動プログラムや高周波印加手段Ｂの作動開始と停止を制
御するプログラムが書き込まれている。

次に、上記のように構成されたコロナ放電処理装置を用
いてインクビン１の内面を表面改質処理するには、同イ
ンクビン１を前述した方法によって対向電極手段り上に
載置し、制御ユニットＥのスイッチをＯＮとする。

すると、前記電極移動手段Ｃのｘ、ｙ、ｚ軸の各移動手
段２０．３０．４０によってコロナ放電電極１８はコロ
ナ放電処理のスタート位置としてのインクビン１の内底
面６ａのほぼ中央部と近接した部分（第１図、第４図の
２点鎖線で示す）に移動する。その後、高周波印加手段
Ｂが作動され、コロナ放電電極１８と各導電層５０．５
１との間に２８ＫＶの高周波が印加される。従って、コ
ロナ放電電極１８とインクビン１の内底面６ａ及び内側
面６ｂとの間にコロナ放電が発生し、これらの面６ａ、
６ｂにコロナ放電処理が開始される。

Ｘ、Ｙ、Ｚ軸移動手段２０，３０．４０は制御ユニット
Ｅからの信号に基づいて移動し、コロナ放電電極１８を
前記内底面６ａに近接した部分から内側面６ｂの上方（
第１図の矢印で示す）へ１〜２５０ｃｍ／秒の速度で移
動し、インクビン１の内面６全体を内底面６ａから内側
面６ｂの上端にかけて順にコロナ放電処理する。

以上、この実施例によれば、インクビン１の外周に対向
電極５４．５５を配置するとともに、同インクビン１の
内底面のほぼ中央部に近接してコロナ放電電極１８を配
置し、このコロナ放電電極１８を上方に移動させること
によって前記内面６全体を下方から上方に向かってコロ
ナ放電処理するようにしたため、コロナ放電電極１８の
１回の上下運動でインクビン１の内面６全体を確実かつ
、均一に表面改質処理してぬれ性を向よさせることがで
きる。従って、従来のプラズマ処理のように真空槽、真
空ポンプ等の大掛かりな装置が不要となり、設（Ｒ費を
削減でき、ひいては、インクビン１の製造コストを低減
させることもできる。さらに、気体が入り込みにくい内
面６にもかかわらず充分な表面改質処理を行うことがで
きる。

また、コロナ放電電極１８をインクビン１の内底面６ａ
のほぼ中央部と近接する位置に配置し、コロナ放電させ
ながら上方に移動させるようにしたため、内庭面６ａか
ら内側面６ｂにかけて一度にコロナ放電処理でき、従っ
て、処理時間が短縮できるとともに、複雑な動きをする
装置も必要ない。

また、インクビン１の外面に対向電極５４゜５５を設け
たため、コロナ放電電極１８のみを用いてコロナ放電処
理するよりも強いコロナ放電を飛ばすことができる。

また、コロナ放電電極１８として先端が球状のボール電
極１７を用いたため、同ポール電極１７からコロナ放電
を内庭面６ａ及び内側面６ｂの両方に均一に飛ばすこと
ができ、効率良く表面改質処理を行うことができる。

（第二実施例）次に、本発明の第二実施例を第５図に従って説明する。

この実施例では、容器物としてポリエチレン樹脂製の自
動車用ガソリンタンク５６を用い、コロナ放電処理と同
時にＳ○２ガスｇを注入し、ガソリンタンク５６の内面
５７をスルホン化した点についてのみ前記第一実施例と
異なっている。

さらに詳述すると、コロナ放電電極１８には・筒状の本
体５７と、その本体５７の外周面から外方にほぼ垂直状
に突出するアーム５８とからなるノズルホルダ５９が取
着されている。前記アーム５８には前記ｓｏ２ガスｇを
噴射する気体噴射ノズル６３がねじにより前記コロナ放
電電極１８とほぼ平行に固定されている。

従って、前記気体噴射ノズル６３からＳＯ２ガスガス用
射しながらコロナ放電処理を行えば、前記ぬれ性が向上
されるばかりでなく、Ｓ０２ガスｇによってガソリンタ
ンク５６の内面５７がスルホン化されガソリンの浸透を
防止できる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな（
、例えば、次に示すように変更して具体化することも可
能である。

（１）前記各実施例ではコロナ放電電極１８としてボー
ル電極を用いたが、この他、ピン電極や棒電極を用いて
もよい。

前記ピン電極は先端が針状となっているため、全体が細
長い筒状の容器物に使用することができる。

前記棒電極を用いる場合には、同棒状電極を容器物の縦
断面形状と等しい形状に折り曲げ、前記容器物の内面に
近接させて１回転させるようにすればよい。

（２）前記各実施例では対向電極５４．５５を用いたが
、必ずしもこの必要はなく、対向電極５４゜５５がない
状態でコロナ放電処理することもできる。

（３）前記各実施例では、インクビン１やガソリンタン
ク５６を固定させておいて、コロナ放電電極１８を移動
させたが、この逆のコロナ放電電極１８を固定させてお
いてインクビン１を上下移動させるようにしてもよい。

（４）前記第一実施例では、合成樹脂製のインクビン１
にコロナ放電処理したが、この他、ガラス製のインクビ
ン１にコロナ放電処理することもできる。

（５）前記第二実施例では気体としてＳＯ２ガスガス用
いたが、この他、アンモニアガス、塩素ガス、酸素ガス
、オゾンガス等を用いることができる。アンモニアガス
を用いた場合には処理面の表面が親水性を帯びたり、硬
化したりする。また、塩素ガスを用いた場合には処理面
が發水性を有する。さらに、酸素ガスやオゾンガスを用
いた場合には炭化水素残基がラジカル化して一層活性化
が向上する。

（６）前記各実施例ではインクビン１やガソリンタンク
５６に具体化したが、この他、ボールペンのインク軸、
飲料水用のタンク、薬品等の容器等に具体化することが
できる。

発明の効果以上詳述したように、本発明によれば、容器物の内面を
確実かつ、均一に表面改質処理してぬれ性を向上させる
ことができるばかりでなく、比較的安価な設備費で表面
改質処理ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第一実施例を示し、第１図は
対向電橋手段にインクビンを配置した状態を示す縦断面
図、第２図はコロナ放電処理装置を示す側面図、第３図
はＹ軸移動手段を示す平面図、第４図は第１図の横断面
図、第５図は第二実施例を示す要部縦断面図である。 ■・・・インクビン、６・・・内面、５４・・・固定対
向電極、５５・・・可動対向電極、５６・・・ガソリン
タンク、５７・・・内面、６３・・・気体噴射ノズル特
許出願人　　　　豊田合成　株式会社代理人　　　弁理
士　　　　　恩１）博宣第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、容器物（１、５６）の内面（６、５７）にコロナ放
電電極（１８）を接近させ、その内面（６、５７）をコ
ロナ放電処理することを特徴とする容器物の内面の表面
処理方法。２、前記容器物（１、５６）の外面には対向電極（５４
、５５）が配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の容器物の内面の表面処理方法。３、前記コロナ放電電極（１８）は先端が球状のボール
電極であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の容器物の内面の表面処理方法。４、前記コロナ放電電極（１８）はその近傍に前記内面
（６、５７）の被処理面に向かって開口する気体噴射ノ
ズル（６３）が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第３項の何れか１項に記載の容器物
の内面の表面処理方法。