JPWO2020116051A1 - Discharge electrode plate - Google Patents

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傑也 新井
傑也 新井
ミエ子 菅原
ミエ子 菅原
小林 賢一
賢一 小林
秀利 小宮
秀利 小宮
正五 松井
正五 松井
潤 錦織
潤 錦織
尚久 森
尚久 森
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Abstract

【目的】本発明は、コロナ放電させる細長い放電電極を形成する放電電極板に関し、コロナ放電による劣化を低減して長寿命化させることを目的とする。【構成】耐熱性材料で作成した耐熱性板と、耐熱性板の上に細長くあるいは耐熱性板の上に形成した細長い溝の中に、導電性ガラスを塗布、焼成して形成する放電電極とを備え、放電電極を電子導電性の導電性ガラスで形成してコロナ放電による劣化を低減して長寿命化するようにしている。【選択図】 図2[Purpose] An object of the present invention is to reduce deterioration due to corona discharge and extend the life of a discharge electrode plate that forms an elongated discharge electrode for corona discharge. [Structure] A heat-resistant plate made of a heat-resistant material, and a discharge electrode formed by coating and firing conductive glass in an elongated groove formed on the heat-resistant plate or on the heat-resistant plate. The discharge electrode is made of electronically conductive conductive glass to reduce deterioration due to corona discharge and extend the service life. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、コロナ放電させる細長い放電電極を形成する放電電極板に関するものである。 The present invention relates to a discharge electrode plate that forms an elongated discharge electrode for corona discharge.

従来、高分子樹脂の表面を改質してつるつるの表面を、小さな凹凸あるいはトゲトゲ状にする方法と1つとして、大気コロナ放電中を通す手法がある。 Conventionally, there is a method of modifying the surface of a polymer resin to make a slippery surface into a small unevenness or a thorn shape, and one method of passing it through an atmospheric corona discharge.

このコロナ放電を起こした中を高分子樹脂を通過させることにより、プラズマ中の活性化したイオンが樹脂の表面を適切に凹凸化、あるいはギザギザ化する。 By passing the polymer resin through the corona discharge, the activated ions in the plasma appropriately make the surface of the resin uneven or jagged.

高分子樹脂の表面が小さな凹凸形状になると、撥水性から親水性に変化する。例えば、応用製品として、海苔を干す簾の表面は小さな凹凸化があると都合がよい。これにより、海水から引き揚げた海苔は相応の密着性を有するが、高分子樹脂表面がツルツル状態では、この密着性は得られず、簾に海苔がつかない。 When the surface of the polymer resin has a small uneven shape, it changes from water-repellent to hydrophilic. For example, as an applied product, it is convenient that the surface of the bamboo blind for drying seaweed has small irregularities. As a result, the seaweed pulled up from the seawater has a certain degree of adhesion, but when the surface of the polymer resin is in a slippery state, this adhesion cannot be obtained and the seaweed does not adhere to the bamboo blinds.

このように高分子樹脂の表面改質処理は、大気中でコロナ放電を起こして行われている。この放電電極の材質は、従来は、金属類(例えば、ステンレス、タングステン)が使われていた。 As described above, the surface modification treatment of the polymer resin is carried out by causing a corona discharge in the atmosphere. Conventionally, metals (for example, stainless steel and tungsten) have been used as the material of the discharge electrode.

しかし、従来のコロナ放電させる放電材料として、金属類(ステンレス、タングステン)を使用した場合には、コロナ放電プラズマ下で多量に発生するオゾンO3のために、極めて短時間(速いものは1週間程度)で表面が酸化してしまい、放電電極の表面からの電子の供給が円滑に行われなくなってしまい、使用できなくなってしまうという問題点があった。 However, when metals (stainless steel, tungsten) are used as the conventional discharge material for corona discharge, a large amount of ozone O3 is generated under the corona discharge plasma, so that the time is extremely short (faster one is about one week). ), The surface is oxidized, and electrons cannot be smoothly supplied from the surface of the discharge electrode, so that the battery cannot be used.

また、放電電極が短時間(1週間程度)で表面が酸化して放電ができなくなり、放電電極を交換することが要求されてしまうという問題もあった。 Further, there is also a problem that the surface of the discharge electrode is oxidized in a short time (about one week) and discharge cannot be performed, so that it is required to replace the discharge electrode.

本発明者らは、放電電極材料として導電性ガラスがコロナ放電させても電子の供給が円滑に長期間に渡って行えることを実験で発見した。 The present inventors have experimentally discovered that even if conductive glass is used as a discharge electrode material for corona discharge, electrons can be smoothly supplied for a long period of time.

そのために、本願発明は、コロナ放電させる細長い放電電極を形成する放電電極板において、耐熱性材料で作成した耐熱性板と、耐熱性板の上に細長く、あるいは耐熱性板の上に形成した細長い溝の中に、導電性ガラスを塗布、焼成して形成する放電電極とを備え、放電電極を電子導電性の導電性ガラスで形成してコロナ放電による劣化を低減して長寿命化するようにしている。 Therefore, according to the present invention, in a discharge electrode plate for forming an elongated discharge electrode for corona discharge, a heat-resistant plate made of a heat-resistant material and an elongated plate formed on the heat-resistant plate or elongated on the heat-resistant plate are formed. A discharge electrode formed by coating and firing conductive glass is provided in the groove, and the discharge electrode is formed of electronically conductive conductive glass to reduce deterioration due to corona discharge and extend the life. ing.

この際、導電性ガラスは、バナジウム、バリウム、鉄から構成されるバナジン酸塩ガラスとするようにしている。 At this time, the conductive glass is vanadate glass composed of vanadium, barium, and iron.

また、耐熱性板は、耐熱ガラスとするようにしている。 The heat-resistant plate is made of heat-resistant glass.

また、放電電極に半田付けしてリード線を接続するようにしている。 In addition, the lead wire is connected by soldering to the discharge electrode.

また、放電電極にリード線の半田付けは、超音波半田付けするようにしている。 Further, the lead wire is soldered to the discharge electrode by ultrasonic soldering.

また、導電性ガラスを塗布、焼成して放電電極を形成は、導電性ガラスの粉末を含むペーストを生成し、この生成したペーストを塗布、焼成して電子導電性の放電電電極を形成するようにしている。 Further, when the conductive glass is applied and fired to form a discharge electrode, a paste containing the powder of the conductive glass is generated, and the produced paste is applied and fired to form an electronically conductive discharge electric electrode. I have to.

また、放電電極と対面した他の電極、あるいは放電電極と背面した他の電極との間に10KHzから30KHzの範囲内の高周波電圧を印加し、放電電極の周りにコロナ放電させるようにしている。 Further, a high frequency voltage in the range of 10 KHz to 30 KHz is applied between the other electrode facing the discharge electrode or the other electrode on the back surface of the discharge electrode to discharge the corona around the discharge electrode.

図1は、本発明の放電電極板の構成例を示す。 FIG. 1 shows a configuration example of the discharge electrode plate of the present invention.

図1において、耐熱ガラス板1は、放電電極3を保持するものであって、コロナ放電により高温になるのでそれに耐えることができる耐熱性の板である。 In FIG. 1, the heat-resistant glass plate 1 holds the discharge electrode 3 and is a heat-resistant plate that can withstand the high temperature caused by the corona discharge.

穴2は、耐熱性ガラス板1を図示外の装置に固定するための穴である。 The hole 2 is a hole for fixing the heat-resistant glass plate 1 to a device (not shown).

放電電極3は、コロナ放電させる電極であって、ここでは、導電性ガラスを塗布、焼成して形成した細長い電極である。実験では幅1mmないし30mm程度、長さは10cm、更にいくらでも実現できれば長くでもよい。 The discharge electrode 3 is an electrode for corona discharge, and here, it is an elongated electrode formed by coating and firing conductive glass. In the experiment, the width is about 1 mm to 30 mm, the length is 10 cm, and it may be as long as possible.

半田付け5は、リード線6を半田つけしたものを模式的に示したものである。ここでは、放電電極3を導電性ガラスで作成したので、超音波半田付けでリード線6を半田付けする。通常の超音波なしの半田付けは、困難である。 The soldering 5 is a schematic representation of the lead wire 6 soldered. Here, since the discharge electrode 3 is made of conductive glass, the lead wire 6 is soldered by ultrasonic soldering. Normal soldering without ultrasound is difficult.

リード線6は、放電電極3に半田付けして高周波電圧を印加し、放電電極3の周りにコロナ放電させるための電源を供給するものである。 The lead wire 6 is soldered to the discharge electrode 3 to apply a high frequency voltage, and supplies a power source for corona discharge around the discharge electrode 3.

次に、図2のフローチャートの順番に従い、図1の製造工程を詳細に説明する。 Next, the manufacturing process of FIG. 1 will be described in detail according to the order of the flowchart of FIG.

図2は、本発明の製造工程フローチャートを示す。 FIG. 2 shows a flow chart of the manufacturing process of the present invention.

図2において、S1は、ABLガラスペーストを準備する。これは、図1の放電電極(導電性ガラス)3を形成する導電性ペーストであるABLガラスペースト(導電性ガラスペーストの名称)を準備する(後述する図4参照)。 In FIG. 2, S1 prepares an ABL glass paste. This prepares ABL glass paste (name of conductive glass paste) which is a conductive paste forming the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG. 1 (see FIG. 4 described later).

S2は、ABLガラスペーストを塗布する。これは、S1で準備したABLガラスペーストを、図1の放電電極3を形成するパターンにスクリーン印刷し、約500μm厚に塗布する。 S2 is coated with ABL glass paste. For this, the ABL glass paste prepared in S1 is screen-printed on the pattern forming the discharge electrode 3 in FIG. 1 and applied to a thickness of about 500 μm.

S3は、ABLガラスペーストを乾燥する。これは、S2でABLガラスペーストを、図1の放電電極3のパターンにスクリーン印刷して塗布したので、塗布したパターンのABLガラスペーストを100℃、1時間の熱風乾燥する。 S3 dries the ABL glass paste. This is because the ABL glass paste was screen-printed and applied to the pattern of the discharge electrode 3 in FIG. 1 in S2, so that the ABL glass paste of the applied pattern is dried with hot air at 100 ° C. for 1 hour.

S4は、焼成する。これは、S3で熱風乾燥した後、500℃から600℃で焼成を行う。焼成は、赤外線ランプで照射、あるいは焼成炉に入れてもよい(図8参照)。 S4 is fired. This is dried with hot air in S3 and then fired at 500 ° C to 600 ° C. The firing may be performed by irradiation with an infrared lamp or placed in a firing furnace (see FIG. 8).

S5は、電極へのリード線付けする。S4で焼成した後の図1の放電電極3にリード線6を超音波半田つけする。 In S5, a lead wire is attached to the electrode. The lead wire 6 is ultrasonically soldered to the discharge electrode 3 of FIG. 1 after firing in S4.

以上のように、図1の耐熱ガラス1の上にABLガラスペーストをスクリーン印刷し、乾燥、焼成し、電子導電性のコロナ放電で劣化しない長寿命の放電電極3を形成することが可能となった。 As described above, it is possible to screen-print the ABL glass paste on the heat-resistant glass 1 of FIG. 1, dry and bake it, and form a long-life discharge electrode 3 that does not deteriorate due to electronically conductive corona discharge. rice field.

以下順次詳細に説明する。 The details will be described below in order.

図3は、本発明のABLガラスペースト塗布方法フローチャートを示す。これは、既述した図2のS2、S3、S4の詳細フローチャートを示す。 FIG. 3 shows a flowchart of the ABL glass paste coating method of the present invention. This shows the detailed flowchart of S2, S3, and S4 of FIG. 2 described above.

図3において、S11は、ABLガラスペーストをスクリーン印刷して基板に塗布する。これは、ABLガラスペーストを、図1の放電電極3のパターンになるようにスクリーン印刷する。 In FIG. 3, S11 screen-prints the ABL glass paste and applies it to the substrate. This screen prints the ABL glass paste so that it has the pattern of the discharge electrode 3 of FIG.

S12は、乾燥した大気中に放置する。これは、S11でスクリーン印刷した後、乾燥した大気中に2〜24時間、放置し、自然乾燥する。 S12 is left in a dry atmosphere. After screen printing in S11, this is left in a dry atmosphere for 2 to 24 hours and naturally dried.

S13は、溶剤飛ばしする。これは、S12で自然乾燥した後、溶剤を完全に蒸発させるために、電気炉で40〜100℃、100分間の乾燥を行う。 In S13, the solvent is blown off. This is air-dried in S12 and then dried in an electric furnace at 40-100 ° C. for 100 minutes in order to completely evaporate the solvent.

S14は、焼成する。これは、500℃から600℃の電気炉に入れ、あるいは赤外ランプを照射して焼成(図8参照)し、放電電極3のパターン(ABLガラスペーストを塗布)が完全に導電性ガラスになるようにアニーリングすると共に、耐熱性ガラス1に固着させる。 S14 is fired. This is placed in an electric furnace at 500 ° C to 600 ° C, or irradiated with an infrared lamp and fired (see FIG. 8), and the pattern of the discharge electrode 3 (applied with ABL glass paste) becomes completely conductive glass. As well as annealing in this way, it is fixed to the heat-resistant glass 1.

以上により、ABLガラスペーストを用いて放電電極3のパターンを図1の耐熱ガラス1の上にスクリーン印刷し、自然乾燥、熱風乾燥、焼成し、低抵抗かつコロナ放電に対して劣化しなく長寿命の導電性ガラスの放電電極3を形成することが可能となった。 As described above, the pattern of the discharge electrode 3 is screen-printed on the heat-resistant glass 1 of FIG. 1 using ABL glass paste, and is naturally dried, hot-air dried, and fired. It has become possible to form the discharge electrode 3 of the conductive glass of.

図4は、本発明のABLガラスペースト説明図を示す。これは、スクリーン印刷に用いるABLガラスペースト(導電性ガラスペースト)の説明図を示す。 FIG. 4 shows an explanatory diagram of the ABL glass paste of the present invention. This shows an explanatory diagram of ABL glass paste (conductive glass paste) used for screen printing.

図4において、成分例は、ABLガラスペーストを作成するために必要な成分の例を示す。ここでは、図示の成分、濃度範囲(重量%)、備考は下記である。 In FIG. 4, component examples show examples of components required to prepare an ABL glass paste. Here, the illustrated components, concentration range (% by weight), and remarks are as follows.

成分例 濃度範囲(重量%) 備考
・バナジン酸塩ガラス 60〜85 主材:
粉体2〜3μm ABLガラス2〜3μm粉体
・ジエチレングリコール 10〜30 有機材(主材粒子を結合)
モノブチルアセテート
・ターピネオール 5〜15 有機溶媒(ペースト濃度調整)
・セルロース系樹脂 1〜10 樹脂(塗布材料に接着)
ここで、成分例のバナジン酸塩ガラスは、主材であって、粉体2〜3μm程度ものを60から85重量%からなる。次の、ジエチレングリコール、モノブチルアセテートは、有機材であって、主材粒子を結合するものであり、10から30重量%からなる。次の、ターピネオールは、有機溶媒であって、ペースト濃度を調整するものであり、5から15重量%からなる。次の、セルロース系樹脂は、塗布材料(ここでは、図1の耐熱性ガラス1)に接着するためのものであり、1から10重量%からなる。
Ingredient example Concentration range (% by weight) Remarks ・ Vanadate glass 60-85 Main material:
Powder 2-3 μm ABL glass 2-3 μm Powder ・ Diethylene glycol 10-30 Organic material (bonds main material particles)
Monobutyl acetate ・ Terpineol 5 to 15 Organic solvent (paste concentration adjustment)
Cellulose resin 1 to 10 resin (adhesive to coating material)
Here, the vanadate glass of the component example is a main material, and the powder of about 2 to 3 μm is composed of 60 to 85% by weight. Next, diethylene glycol and monobutylacetate are organic materials that bind main material particles and consist of 10 to 30% by weight. Next, terpineol is an organic solvent that adjusts the paste concentration and comprises 5 to 15% by weight. The next cellulosic resin is for adhering to a coating material (here, the heat-resistant glass 1 in FIG. 1) and comprises 1 to 10% by weight.

以上の割合で混ぜて混錬することにより、ABLガラスペーストが作成できる。 ABL glass paste can be prepared by mixing and kneading at the above ratio.

図5は、本発明のスクリーン印刷条件例の説明図を示す。図5は、図3のS11でABLガラスペーストを用いて図1の耐熱ガラス板1の上に放電電極(導電ガラス)3のパターンをスクリーン印刷するときの印刷条件の概略を記載したものである。 FIG. 5 shows an explanatory diagram of an example of screen printing conditions of the present invention. FIG. 5 shows an outline of printing conditions when the pattern of the discharge electrode (conductive glass) 3 is screen-printed on the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 using the ABL glass paste in S11 of FIG. ..

図5において、項目はスクリーン印刷するときの項目であり、条件例は各項目のスクリーン印刷するときの条件であり、備考は各項目、条件に要求される材料、粒径などの情報を記載したものであって、例えば図示の下記である。 In FIG. 5, the items are items for screen printing, the condition example is the conditions for screen printing of each item, and the remarks describe information such as each item, the material required for the condition, and the particle size. For example, the following is illustrated.

項目 条件例 備考
・スクリーン線径 16μm ペーストの溶剤による腐食の影響の
ない材料
・メッシュ 325本/インチ
・目開き 62μm ペーストの主材であるABLガラス
粒径よりも十分大きいこと
・空間率 63%
ここで、スクリーン線径はスクリーン印刷するときのスクリーンメッシュの線径であって、ここでは16μmを使用した。スクリーンメッシュはABLガラスペーストの溶剤による腐食の影響のない材料であることが必要である。
Item Condition Example Remarks ・ Screen wire diameter 16 μm The effect of corrosion by the paste solvent
No material ・ Mesh 325 pieces / inch
・ ABL glass, which is the main material of the 62 μm paste
Sufficiently larger than particle size ・ Porosity 63%
Here, the screen wire diameter is the wire diameter of the screen mesh at the time of screen printing, and 16 μm is used here. The screen mesh needs to be a material that is not affected by the solvent-induced corrosion of the ABL glass paste.

メッシュは325本/インチのものを使用した。目開きは、メッシュの目開きであって、62μmを使用した。メッシュの空間率は63%であった。 A mesh of 325 lines / inch was used. The opening was a mesh opening, and 62 μm was used. The porosity of the mesh was 63%.

以上の項目、条件、備考を備えたスクリーン印刷により、既述した図3のS11のスクリーン印刷などを実施した。 By screen printing having the above items, conditions, and remarks, the screen printing of S11 of FIG. 3 described above was performed.

図6は、本発明の超音波半田付け条件例の説明図を示す。図6は、図1の放電電極(導電性ガラス)3に、リード線6を超音波半田付けするときの条件例の説明図である。 FIG. 6 shows an explanatory view of an example of ultrasonic soldering conditions of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of conditions when the lead wire 6 is ultrasonically soldered to the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG.

図6において、項目は超音波半田付けするときの項目であり、条件例は各項目の超音波半田付けするときの条件である。 In FIG. 6, the items are the items at the time of ultrasonic soldering, and the condition example is the conditions at the time of ultrasonic soldering of each item.

項目 条件例 備考
・超音波出力 1〜10W
・半田材料 錫−亜鉛系半田材料
・コテ先温度 250℃以上450℃以下
・超音波周波数 20〜60KHz
ここで、超音波出力は超音波半田付けするときの超音波の出力であって、ここでは1〜10Wの範囲内(好ましくは2W程度以下とすることが望ましい)で使用した。半田材料は超音波半田付けするときに使用する半田材料であって、ここでは、錫−亜鉛系の鉛フリー半田を使用した。コテ先温度は、超音波半田付けする半田コテのコテ先の温度であって、250℃から450℃の範囲内の温度で使用した(温度は使用する半田材料に依存するので実験で最適なコテ先温度を決める)。超音波周波数は、実験では20〜60KHzの範囲内の超音波周波数を使用した。
Item Condition example Remarks ・ Ultrasonic output 1 to 10W
・ Solder material Tin-zinc solder material
・ Trowel tip temperature 250 ℃ or more and 450 ℃ or less ・ Ultrasonic frequency 20-60KHz
Here, the ultrasonic output is the output of ultrasonic waves at the time of ultrasonic soldering, and is used here within the range of 1 to 10 W (preferably about 2 W or less). The solder material is a solder material used for ultrasonic soldering, and here, tin-zinc-based lead-free solder was used. The iron tip temperature is the temperature of the iron tip of the soldering iron to be ultrasonically soldered, and was used at a temperature in the range of 250 ° C to 450 ° C (the temperature depends on the solder material used, so it is the optimum iron for experiments. Determine the destination temperature). As the ultrasonic frequency, the ultrasonic frequency in the range of 20 to 60 KHz was used in the experiment.

以上の項目、条件を備えた超音波半田付けにより、図1の放電電極(導電性ガラス)3にリード線6を超音波半田付けが綺麗にできた。超音波なしの通常の半田付けでは、半田付け不良が発生し、半田付け不可であった。 By ultrasonic soldering with the above items and conditions, the lead wire 6 could be ultrasonically soldered to the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG. In normal soldering without ultrasonic waves, soldering defects occurred and soldering was not possible.

図7は、本発明のコロナ放電の動作条件例の説明図を示す。これは、既述した図1の放電電極(導電性ガラス)3と、対向した図示外の平面平板(放電電極3よりも面積が大)と、あるいは耐熱ガラス板1の放電電極3を形成した面と反対の裏面に対向した図示外の平面平板(放電電極3よりも面積が大)との間に高周波電圧(10KHzから40KHz程度)を印加し、放電電極3の上を覆うようにコロナ放電させるときの動作条件例を示す(図10参照)。 FIG. 7 shows an explanatory diagram of an example of operating conditions for the corona discharge of the present invention. This formed the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG. 1 described above, an opposed flat flat plate (larger area than the discharge electrode 3), or the discharge electrode 3 of the heat-resistant glass plate 1. A high-frequency voltage (about 10 KHz to 40 KHz) is applied between the flat plate (larger area than the discharge electrode 3) facing the back surface opposite to the front surface, and the corona discharge covers the discharge electrode 3. An example of the operating conditions for the electric discharge is shown (see FIG. 10).

図7において、項目はコロナ放電するときの項目であり、条件例は各項目のコロナ放電するときの条件である。 In FIG. 7, the items are the items when the corona discharge is performed, and the condition example is the condition when the corona discharge is performed for each item.

項目 条件例 備考
・印加電圧 2〜10KV
・周波数 10〜40KHz程度
ここで、印加電圧はコロナ放電するときに印加する電圧であって、2〜10KVの範囲内で使用した。また、周波数はコロナ放電させるときの周波数であって、10KHz以下の周波数になると空気中の酸素、窒素などの原子が電極に衝突して電極をスパッタリングして摩耗させてしまう確率が高くなるから、ここでは、10KHz〜40KHzとした。
Item Condition example Remarks ・ Applied voltage 2 to 10KV
-Frequency about 10 to 40 KHz Here, the applied voltage is the voltage applied when corona discharge is performed, and was used within the range of 2 to 10 KV. In addition, the frequency is the frequency at which corona discharge occurs, and when the frequency is 10 KHz or less, there is a high probability that atoms such as oxygen and nitrogen in the air will collide with the electrode and sputter the electrode and wear it. Here, it was set to 10 KHz to 40 KHz.

以上の項目、条件を備えることにより、図1の放電電極(導電性ガラス)3の上を覆うようにコロナ放電させることが可能であった(後述する図10参照)。 By providing the above items and conditions, it was possible to discharge the corona so as to cover the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG. 1 (see FIG. 10 described later).

図8は、本発明のサンプル例を示す。これは、図2のフローチャーの順番に従い作成した放電電極(導電性ガラス)3のサンプルについて、焼成条件、溝の有無、抵抗率を測定した例を示す。 FIG. 8 shows a sample example of the present invention. This shows an example in which the firing conditions, the presence or absence of grooves, and the resistivity were measured for the sample of the discharge electrode (conductive glass) 3 prepared according to the order of the flow charts in FIG.

図8において、Noはサンプルの番号であり、焼成条件はABLガラスペーストを塗布して焼成した温度条件であり、溝は図1の耐熱ガラス板1の上の溝の有無であり、抵抗率はリード線6から放電電極3の末端までの抵抗率(Ω・cm)である。 In FIG. 8, No is the sample number, the firing condition is the temperature condition in which the ABL glass paste is applied and fired, the groove is the presence or absence of the groove on the heat-resistant glass plate 1 in FIG. 1, and the resistivity is The resistivity (Ω · cm) from the lead wire 6 to the end of the discharge electrode 3.

No 焼成条件 溝 リード線から電極末端
までの抵抗率
(Ω・cm)
(1) 2回焼成(600℃30min急冷+550℃30min) 有 91.4
(2) 2回焼成(600℃30min急冷+550℃30min) 無 75.1
(3) 1回焼成(600℃30min) 有 47.6
(4) 1回焼成(600℃30min) 無 56.4
(5) 1回焼成(570℃30min) 有 103.6
(6) 1回焼成(570℃30min) 無 51.1
(7) 1回焼成600℃30min急冷) 無 192.3
ここで、サンプル(1)の焼成条件は、600℃、30分加熱した後に急冷し、次に550℃、30分加熱した後、自然冷却したサンプルを表す。他も同様である。
No Firing conditions From the groove lead wire to the electrode end
Resistivity up to
(Ω ・ cm)
(1) Baking twice (600 ℃ 30min quenching + 550 ℃ 30min) Yes 91.4
(2) Baking twice (600 ℃ 30min quenching + 550 ℃ 30min) None 75.1
(3) Single firing (600 ℃ 30min) Yes 47.6
(4) Single firing (600 ℃ 30min) None 56.4
(5) Single firing (570 ℃ 30min) Yes 103.6
(6) Single firing (570 ℃ 30min) None 51.1
(7) Single firing 600 ℃ 30min quenching) None 192.3
Here, the firing condition of the sample (1) represents a sample that has been heated at 600 ° C. for 30 minutes and then rapidly cooled, then heated at 550 ° C. for 30 minutes, and then naturally cooled. The same applies to others.

また、サンプル(1)から(7)のいずれも図1のリード線6から放電電極(導電性ガラス)3の末端までの抵抗値は図示のように200〜47Ω・cmであり、コロナ放電を良好に発生させることができた。更に、放電電極3が電子導電性のガラスで作成されており、コロナ放電による劣化が極めて少なく、従来のステンレス放電電極に比して長寿命化できた。また、図1の耐熱ガラス板1の上に放電電極3用の溝の有あるいは無のいずれも抵抗率は若干異なるが、コロナ放電させるのに十分な抵抗率であった。 Further, in each of the samples (1) to (7), the resistance value from the lead wire 6 in FIG. 1 to the end of the discharge electrode (conductive glass) 3 is 200 to 47 Ω · cm as shown in the figure, and the corona discharge is performed. It was able to be generated well. Further, since the discharge electrode 3 is made of electron-conductive glass, deterioration due to corona discharge is extremely small, and the life of the discharge electrode 3 can be extended as compared with the conventional stainless discharge electrode. Further, although the resistivity was slightly different with or without the groove for the discharge electrode 3 on the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1, the resistivity was sufficient for corona discharge.

図9は、本発明の焼成条件による結晶性の違いの説明図を示す。 FIG. 9 shows an explanatory diagram of the difference in crystallinity depending on the firing conditions of the present invention.

図9の(a)は600℃30min急冷の導電電極3の表面の光学顕微鏡写真の例を示し、図9の(b)は570℃30minの自然冷却の導電電極3の表面の光学顕微鏡写真の例を示し、図9の(c)は600℃30minの自然冷却の導電電極3の表面の光学顕微鏡写真の例を示す。 FIG. 9A shows an example of an optical micrograph of the surface of the conductive electrode 3 rapidly cooled at 600 ° C. for 30 min, and FIG. 9B shows an optical micrograph of the surface of the conductive electrode 3 naturally cooled at 570 ° C. for 30 min. An example is shown, and FIG. 9 (c) shows an example of an optical micrograph of the surface of the conductive electrode 3 naturally cooled at 600 ° C. for 30 minutes.

図9において、上側に示したように、結晶粒子は図9の(a)が一番小さく、図9の(b)、図9の(c)の方向に大きくなっている。これは、図9の(a)は温度が600℃と高いが急速冷却したために高温状態がそのままとなり結晶粒子が小さい。一方、図9の(b),(c)では温度が570℃、600℃と高くなり、自然冷却したので、結晶粒子が冷却中に成長してだんだんと大きくなったものである。コロナ放電させるのに都合のよい焼成温度、急冷/自然冷却を選択することにより、放電電極3の表面の結晶粒子の大きさを小さいものから大きいものに調整することが可能であるので、必要に応じて最適な焼成温度、急冷あるいは自然冷却を選択して焼成すればよい。 In FIG. 9, as shown on the upper side, the crystal particles in FIG. 9A are the smallest, and are larger in the directions of FIG. 9B and FIG. 9C. This is because, in FIG. 9A, the temperature is as high as 600 ° C., but since it is rapidly cooled, the high temperature state remains as it is and the crystal particles are small. On the other hand, in FIGS. 9B and 9C, the temperatures were as high as 570 ° C. and 600 ° C., and the particles were naturally cooled, so that the crystal particles grew during cooling and gradually became larger. By selecting a firing temperature that is convenient for corona discharge and quenching / natural cooling, it is possible to adjust the size of the crystal particles on the surface of the discharge electrode 3 from small to large, so it is necessary. The optimum firing temperature, quenching or natural cooling may be selected and fired accordingly.

図10は、本発明の溝の有無説明図を示す。これは、図1の耐熱ガラス板1の上に形成する放電電極3の溝の有無を模式的に説明したものである。 FIG. 10 shows an explanatory diagram of the presence or absence of a groove of the present invention. This is a schematic description of the presence or absence of a groove in the discharge electrode 3 formed on the heat-resistant glass plate 1 of FIG.

図10の(a)は溝が有の場合の図1の耐熱ガラス板1の横面断面図を模式的に示し、図10の(b)は溝が無の場合の図1の耐熱ガラス板1の横面断面図を模式的に示す。 FIG. 10 (a) schematically shows a cross-sectional view of the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 when there is a groove, and FIG. 10 (b) shows a heat-resistant glass plate of FIG. 1 when there is no groove. The cross-sectional view of 1 is schematically shown.

図10の(a)において、溝の中に導電性ガラスペーストを塗布、焼成(2回ないし3回)した後の図示の導電性ガラス31は、耐熱ガラス板1の内部に収まった状態となり、コロナ放電の角度が図示のように、図10の(b)に比して狭くなり、集中してコロナ放電をコロナ放電処理対象物に照射することが可能となる。 In FIG. 10A, the illustrated conductive glass 31 after the conductive glass paste is applied to the groove and fired (2 to 3 times) is in a state of being contained inside the heat-resistant glass plate 1. As shown in the figure, the angle of the corona discharge becomes narrower than that in FIG. 10B, and the corona discharge can be concentratedly applied to the corona discharge treated object.

図10の(b)において、溝がない耐熱ガラス板1の上に直接に導電性ガラスペーストを塗布、焼成した後の図示の導電性ガラス32は、耐熱ガラス板1の上に凸状の状態となり、コロナ放電の角度が図示のように、図10の(a)に比して広くなり、てコロナ放電をコロナ放電処理対象物の広い範囲に照射することが可能となる。 In FIG. 10B, the conductive glass 32 shown in the figure after the conductive glass paste is directly applied and baked on the heat-resistant glass plate 1 having no groove is in a convex state on the heat-resistant glass plate 1. As shown in the figure, the angle of the corona discharge becomes wider than that in FIG. 10A, and the corona discharge can be applied to a wide range of the corona discharge processing object.

図10の(c)は、溝加工の有、溝加工の無の特徴をテーブルにしたものであって、図示の下記である。 FIG. 10 (c) is a table showing the features of with and without grooving, and is shown below.

溝加工(有) 溝加工(無)
・印刷回数 2回 1回
・放電方向性 有 無
・保管性 容易 難しい
・電極厚み 溝高に依存 500μm以下
ここで、溝加工が有は、溝が有る図10の(a)の場合であり、溝加工が無は、溝が無い図10の(b)の場合を表す。印刷回数は導電性ガラスペーストを塗布・焼成する回数を表し、溝加工が有の場合には溝の内部に印刷した導電性ガラスペーストが焼成により大幅に縮小するので2回(必要に応じて3回)の印刷を行う必要がある。溝が無の場合には、縮小しても厚さが減少するのみで特に問題がなく、1回の印刷でよい。
Grooving (with) Grooving (without)
・ Number of prints 2 times 1 time ・ Discharge direction Yes No
・ Easy and difficult to store ・ Electrode thickness Depends on groove height 500 μm or less Here, with grooving is the case of (a) with a groove, and without grooving, there is no groove (with no groove). The case of b) is represented. The number of prints represents the number of times the conductive glass paste is applied and fired. If groove processing is performed, the conductive glass paste printed inside the groove is significantly reduced by firing, so twice (3 if necessary). It is necessary to print (times). When there is no groove, there is no particular problem in that the thickness is reduced even if the size is reduced, and one printing is sufficient.

放電方向性は、上述したように、溝加工(有)はコロナ放電の照射方向が狭い放電方向性がある。一方、溝加工(無)は放電方向性はない。 As for the discharge direction, as described above, the grooving (with) has a discharge direction in which the irradiation direction of the corona discharge is narrow. On the other hand, grooving (without) has no discharge direction.

保管性は、溝加工が有の場合には、積み重ねが容易になり、保管が容易である。一方、溝加工が無の場合には、放電電極3が耐熱ガラス板1の上に飛び出し、積み重ねができず、保管が難しい。 As for storability, when grooving is provided, stacking is easy and storage is easy. On the other hand, when there is no grooving, the discharge electrode 3 pops out on the heat-resistant glass plate 1, cannot be stacked, and is difficult to store.

電極厚みは、溝加工が有の場合には溝の高さに依存する。溝加工が無の場合は、図10の(b)に示すように、半円形状となり、通常500μm以下となる。 The electrode thickness depends on the height of the groove when grooving is performed. When there is no grooving, it has a semicircular shape as shown in FIG. 10B, and is usually 500 μm or less.

図11は、本発明の電極材料の説明図を示す。これは、図1の放電電極3として、各種材料を使用したときの、コロナ放電するイニシアル電圧(V)を求めたものである。 FIG. 11 shows an explanatory diagram of the electrode material of the present invention. This is the initial voltage (V) for corona discharge when various materials are used as the discharge electrode 3 in FIG. 1.

図11において、電極材料はコロナ放電させる放電電極の材料であり、イニシアル電圧(V)はコロナ放電を開始するイニシアル電圧であり、例えば図示の下記である。 In FIG. 11, the electrode material is the material of the discharge electrode for corona discharge, and the initial voltage (V) is the initial voltage for starting corona discharge, for example, the following in the figure.

電極材料 イニシアル電圧(V)
・タングステン 5.0〜6.0
・ステンレス 5.0〜6.0
・ABLガラス(電子導電性ガラス) 3.7〜4.0
粗い結晶
・ABLガラス(電子導電性ガラス) 4.5〜4.8
少し粗い結晶
・ABLガラス(電子導電性ガラス) 4.0〜5.0
細やかな結晶
ここで、従来のタングステン、ステンレスのイニシアル電圧は5から6KVのイニシアル電圧を持っていた。本願発明のABLガラス(電子導電性ガラス)の放電電極3は、粗い結晶では3.7〜4.0KV.少し荒い結晶で4.5から4.8KVV、細やかな結晶で4.9から5.0KVであり、いずれにしても従来のステンレスなどの金属に比して低いイニシアル電圧でコロナ放電を開始させ、維持することが判明した。
Electrode material Initial voltage (V)
・ Tungsten 5.0-6.0
・ Stainless steel 5.0-6.0
・ ABL glass (electroconducting glass) 3.7-4.0
Coarse crystals
・ ABL glass (electroconducting glass) 4.5 to 4.8
A little coarse crystal
・ ABL glass (electroconductive glass) 4.0-5.0
Fine crystals
Here, the conventional initial voltage of tungsten and stainless steel has an initial voltage of 5 to 6 KV. The discharge electrode 3 of the ABL glass (electroconductive glass) of the present invention has a coarse crystal of 3.7 to 4.0 KV. The voltage is 4.5 to 4.8 KVV for slightly coarse crystals and 4.9 to 5.0 KV for fine crystals. In any case, the corona discharge is started at a lower initial voltage than conventional metals such as stainless steel. Turned out to keep.

図12は、本発明の電極部の構造例を示す。これは、図1の耐熱ガラス板1に穴を開け、リード線6を該穴から放電電極(導電性ガラス)3の裏面に直接に超音波半田付けした構造を模式的に示したものである。 FIG. 12 shows a structural example of the electrode portion of the present invention. This schematically shows a structure in which a hole is made in the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 and a lead wire 6 is ultrasonically soldered directly from the hole to the back surface of the discharge electrode (conductive glass) 3. ..

図12において、穴9は、耐熱ガラス板1の裏面から放電電極(導電性ガラス)3の裏面に向けて開けられた穴である。 In FIG. 12, the hole 9 is a hole formed from the back surface of the heat-resistant glass plate 1 toward the back surface of the discharge electrode (conductive glass) 3.

以上のように、穴9を設けたことにより、耐熱ガラス板1の上に溝有(あるいは溝無)の放電電極(導電性ガラス)3を塗布・焼成した後、リード線6を穴9の内部を介して放電電極(導電性ガラス)3に超音波半田付け8を実施し、当該リード線6を放電電極3に接続する。これにより、耐熱ガラス板1の図示の上の表面は、放電電極3のみが露出した状態となり、図1の放電電極3の端にリード線6を上から重ねて超音波半田付けした場合の突起などがなくなり、放電電極3の端部におけるコロナ放電の乱れをなくし、放電電極3の端でも均一なコロナ放電を実現できる。 By providing the holes 9 as described above, the discharge electrode (conductive glass) 3 having a groove (or no groove) is applied and fired on the heat-resistant glass plate 1, and then the lead wire 6 is formed in the hole 9. Ultrasonic soldering 8 is performed on the discharge electrode (conductive glass) 3 via the inside, and the lead wire 6 is connected to the discharge electrode 3. As a result, only the discharge electrode 3 is exposed on the upper surface of the heat-resistant glass plate 1 in the drawing, and the protrusions when the lead wire 6 is superposed on the end of the discharge electrode 3 in FIG. 1 from above and ultrasonically soldered. It is possible to eliminate the disturbance of the corona discharge at the end of the discharge electrode 3 and realize a uniform corona discharge even at the end of the discharge electrode 3.

本発明の放電電極板の構成例である。This is a configuration example of the discharge electrode plate of the present invention. 本発明の製造工程フローチャートである。It is a manufacturing process flowchart of this invention. 本発明のABLガラスペースト塗布方法フローチャートである。It is a flowchart of the ABL glass paste coating method of this invention. 本発明のABLガラスペースト説明図である。It is explanatory drawing of ABL glass paste of this invention. 本発明のスクリーン印刷条件例の説明図である。It is explanatory drawing of the screen printing condition example of this invention. 本発明の超音波半田付け条件例の説明図である。It is explanatory drawing of the ultrasonic soldering condition example of this invention. 本発明のコロナ放電の動作条件例の説明図である。It is explanatory drawing of the operation condition example of the corona discharge of this invention. 本発明のサンプル仕様例である。This is an example of a sample specification of the present invention. 本発明の焼成条件による結晶性の違い説明図である。It is explanatory drawing of the difference in crystallinity by the firing condition of this invention. 本発明の溝の有無説明図である。It is explanatory drawing of presence / absence of a groove of this invention. 本発明の電極材料の説明図である。It is explanatory drawing of the electrode material of this invention. 本発明の電極部の構造例である。This is a structural example of the electrode portion of the present invention.

1:耐熱ガラス板
2、9:穴
3:放電電極(導電性ガラス、ABLガラス)
31、32:導電性ガラス
5:半田付け(超音波半田付け)
6:リード線
8:超音波半田付け
1: Heat-resistant glass plate 2, 9: Hole 3: Discharge electrode (conductive glass, ABL glass)
31, 32: Conductive glass 5: Soldering (ultrasonic soldering)
6: Lead wire 8: Ultrasonic soldering

Claims (7)

コロナ放電させる細長い放電電極を形成する放電電極板において、
耐熱性材料で作成した耐熱性板と、
前記耐熱性板の上に細長く、あるいは前記耐熱性板の上に形成した細長い溝の中に、導電性ガラスを塗布、焼成して形成する放電電極と、
を備え、
前記放電電極を電子導電性の導電性ガラスで形成してコロナ放電による劣化を低減して長寿命化したことを特徴とする放電電極板。
In a discharge electrode plate that forms an elongated discharge electrode for corona discharge,
A heat-resistant board made of heat-resistant material and
A discharge electrode formed by coating and firing conductive glass in an elongated groove formed on the heat-resistant plate or on the heat-resistant plate.
With
A discharge electrode plate characterized in that the discharge electrode is formed of electronically conductive conductive glass to reduce deterioration due to corona discharge and extend the life.
前記導電性ガラスは、バナジウム、バリウム、鉄から構成されるバナジン酸塩ガラスとしたことを特徴とする請求項1に記載の放電電極板。 The discharge electrode plate according to claim 1, wherein the conductive glass is vanadate glass composed of vanadium, barium, and iron. 前記耐熱性板は、耐熱ガラスとしたことを特徴とする請求項1から請求項2のいずれかに記載の放電電極板。 The discharge electrode plate according to any one of claims 1 to 2, wherein the heat-resistant plate is made of heat-resistant glass. 前記放電電極に半田付けしてリード線を接続したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の放電電極板。 The discharge electrode plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the lead wire is connected by soldering to the discharge electrode. 前記放電電極にリード線の半田付けは、超音波半田付けとしたことを特徴とする請求項1から請求項4に記載の放電電極板。 The discharge electrode plate according to claim 1, wherein the lead wire is soldered to the discharge electrode by ultrasonic soldering. 導電性ガラスを塗布、焼成して放電電極を形成は、導電性ガラスの粉末を含むペーストを生成し、この生成したペーストを塗布、焼成して電子導電性の放電電電極を形成したことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の放電電極板。 The formation of a discharge electrode by applying and firing conductive glass is characterized in that a paste containing a powder of conductive glass is generated, and the produced paste is applied and fired to form an electronically conductive discharge electrode. The discharge electrode plate according to any one of claims 1 to 5. 前記放電電極と対面した他の電極、あるいは前記放電電極と背面した他の電極との間に10KHzから30KHzの範囲内の高周波電圧を印加し、当該放電電極の周りにコロナ放電させることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の放電電極。 A feature is that a high-frequency voltage in the range of 10 KHz to 30 KHz is applied between the other electrode facing the discharge electrode or the other electrode on the back surface, and corona discharge is performed around the discharge electrode. The discharge electrode according to any one of claims 1 to 6.
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