WO2020116051A1 - 放電電極板 - Google Patents

放電電極板 Download PDF

Info

Publication number
WO2020116051A1
WO2020116051A1 PCT/JP2019/042076 JP2019042076W WO2020116051A1 WO 2020116051 A1 WO2020116051 A1 WO 2020116051A1 JP 2019042076 W JP2019042076 W JP 2019042076W WO 2020116051 A1 WO2020116051 A1 WO 2020116051A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
discharge electrode
discharge
heat
glass
conductive glass
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/042076
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
傑也 新井
ミエ子 菅原
小林　賢一
秀利 小宮
正五 松井
潤 錦織
尚久 森
Original Assignee
アートビーム有限会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アートビーム有限会社 filed Critical アートビーム有限会社
Priority to KR1020217020487A priority Critical patent/KR20210099071A/ko
Priority to JP2020559783A priority patent/JPWO2020116051A1/ja
Priority to CN201980080491.6A priority patent/CN113169527A/zh
Publication of WO2020116051A1 publication Critical patent/WO2020116051A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge

Definitions

  • the present invention relates to a discharge electrode plate that forms an elongated discharge electrode for corona discharge.
  • the surface of the polymer resin has small irregularities, it will change from water repellency to hydrophilic.
  • the seaweed lifted from the seawater has a suitable adhesiveness, but when the surface of the polymer resin is slippery, this adhesiveness is not obtained, and the seaweed is not attached to the blinds.
  • the surface modification treatment of polymer resin is performed by causing corona discharge in the atmosphere.
  • metals for example, stainless steel and tungsten
  • the material of the discharge electrode have been used as the material of the discharge electrode.
  • the present inventors have found by experiments that conductive glass as a discharge electrode material can smoothly supply electrons for a long period of time even when it is subjected to corona discharge.
  • a discharge electrode plate forming an elongated discharge electrode for corona discharge, a heat-resistant plate made of a heat-resistant material, and an elongated or elongated elongated heat-resistant plate formed on the heat-resistant plate.
  • the groove is provided with a discharge electrode formed by applying and baking conductive glass, and the discharge electrode is formed of conductive glass having electronic conductivity so as to reduce deterioration due to corona discharge and prolong the life. ing.
  • the conductive glass is vanadate glass composed of vanadium, barium, and iron.
  • the heat resistant plate is made of heat resistant glass.
  • the lead wire is connected to the discharge electrode by soldering.
  • the lead wire is soldered to the discharge electrode by ultrasonic soldering.
  • the conductive glass is applied and fired to form the discharge electrode, so that the paste containing the powder of the conductive glass is generated, and the generated paste is applied and fired to form the electron conductive discharge electrode. I have to.
  • a high frequency voltage in the range of 10 KHz to 30 KHz is applied between the other electrode facing the discharge electrode or between the discharge electrode and the other electrode on the back surface to cause corona discharge around the discharge electrode.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the discharge electrode plate of the present invention.
  • 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 corona discharge.
  • the hole 2 is a hole for fixing the heat resistant glass plate 1 to a device (not shown).
  • the discharge electrode 3 is an electrode for corona discharge, and here is an elongated electrode formed by applying and firing conductive glass.
  • the width is about 1 mm to 30 mm, the length is 10 cm, and the length may be as long as it can be realized.
  • the soldering 5 is a schematic representation of the soldered lead wire 6.
  • the discharge electrode 3 is made of conductive glass
  • the lead wire 6 is soldered by ultrasonic soldering. Normal soldering without ultrasonic waves is difficult.
  • the lead wire 6 is for soldering to the discharge electrode 3, applying a high frequency voltage, and supplying a power source for corona discharge around the discharge electrode 3.
  • FIG. 2 shows a manufacturing process flowchart of the present invention.
  • S1 prepares ABL glass paste.
  • the ABL glass paste prepared in S1 is screen-printed in a pattern forming the discharge electrode 3 of FIG. 1 and applied to a thickness of about 500 ⁇ m.
  • S3 is to dry the ABL glass paste. This is because the ABL glass paste was applied by screen printing to the pattern of the discharge electrode 3 in FIG. 1 in S2, so the ABL glass paste having the applied pattern is dried with hot air at 100° C. for 1 hour.
  • S4 is fired. This is done by hot air drying in S3 and then firing at 500 to 600°C.
  • the firing may be performed by irradiation with an infrared lamp or put in a firing furnace (see FIG. 8).
  • S5 is to attach a lead wire to the electrode.
  • the lead wire 6 is ultrasonically soldered to the discharge electrode 3 of FIG. 1 after firing in S4.
  • the ABL glass paste is screen-printed on the heat-resistant glass 1 of FIG. 1, dried and fired to form the long-life discharge electrode 3 which is not deteriorated by the electron conductive corona discharge. It was
  • FIG. 3 shows a flowchart of the ABL glass paste application method of the present invention. This shows the detailed flowchart of S2, S3, and S4 in FIG. 2 described above.
  • ABL glass paste is screen-printed and applied to the substrate. This screen-prints an ABL glass paste so that it may become the pattern of the discharge electrode 3 of FIG.
  • S12 is left in a dry atmosphere. This is screen-printed in S11, and then left to stand in a dry atmosphere for 2 to 24 hours to be naturally dried.
  • ⁇ S13 is to skip the solvent.
  • drying is performed in an electric furnace at 40 to 100° C. for 100 minutes in order to completely evaporate the solvent.
  • 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 ABL glass paste) is completely conductive glass. Annealing is performed as described above, and the heat-resistant glass 1 is fixed.
  • the pattern of the discharge electrode 3 was screen-printed on the heat-resistant glass 1 of FIG. 1 by using the ABL glass paste, and naturally dried, hot air dried, and baked to have a low resistance and a long life without deterioration due to corona discharge. It has become possible to form the discharge electrode 3 of the conductive glass.
  • FIG. 4 shows an explanatory view of the ABL glass paste of the present invention. This shows an explanatory view of an ABL glass paste (conductive glass paste) used for screen printing.
  • ABL glass paste conductive glass paste
  • FIG. 4 an example of components shows an example of components necessary for preparing the ABL glass paste.
  • the illustrated components, concentration ranges (% by weight), and remarks are as follows.
  • Main material Powder 2-3 ⁇ m ABL glass 2-3 ⁇ m powder ⁇ Diethylene glycol 10-30 Organic material (bond main material particles) Monobutyl acetate ⁇ Terpineol 5 ⁇ 15 Organic solvent (paste concentration adjustment) ⁇ Cellulosic resin 1-10 resin (adhesive to coating material)
  • the vanadate glass as an example of the component is a main material, and is made of 60 to 85% by weight of powder having a particle size of about 2 to 3 ⁇ m.
  • the following diethylene glycol and monobutyl acetate are organic materials, which bind the main material particles, and are composed of 10 to 30% by weight.
  • terpineol is an organic solvent for adjusting the paste concentration, and is composed of 5 to 15% by weight.
  • the next cellulosic resin is for adhering to the coating material (here, heat resistant glass 1 in FIG. 1), and is composed of 1 to 10% by weight.
  • ABL glass paste can be created by mixing and kneading in the above proportions.
  • 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 screen-printing the pattern of the discharge electrode (conductive glass) 3 on the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 using the ABL glass paste in S11 of FIG. ..
  • items are items when screen printing
  • condition examples are conditions when screen printing each item
  • remarks describe information such as each item, material required for the condition, and particle size. For example, the following is illustrated.
  • the mesh size was a mesh mesh size of 62 ⁇ m.
  • the porosity of the mesh was 63%.
  • FIG. 6 shows an explanatory diagram of an example of ultrasonic soldering conditions of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory view of a condition example when the lead wire 6 is ultrasonically soldered to the discharge electrode (conductive glass) 3 of FIG.
  • items are items for ultrasonic soldering
  • example conditions are conditions for ultrasonic soldering of each item.
  • the ultrasonic wave output is an ultrasonic wave output at the time of ultrasonic soldering, and here, the ultrasonic wave output is used in 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 a tin-zinc based lead-free solder was used here.
  • the iron tip temperature is the temperature of the iron tip of the soldering iron to be ultrasonically soldered, and was used in the temperature range of 250°C to 450°C. (The temperature depends on the solder material used, so the optimum iron Determine the destination temperature).
  • the ultrasonic frequency used in the experiment was in the range of 20 to 60 KHz.
  • Ultrasonic soldering with the above items and conditions made it possible to cleanly ultrasonically solder the lead wire 6 to the discharge electrode (conductive glass) 3 in FIG. In normal soldering without ultrasonic waves, soldering failure occurred and soldering was impossible.
  • FIG. 7 shows an explanatory diagram of an example of operating conditions for corona discharge according to the present invention. This is formed by forming the discharge electrode (conductive glass) 3 shown in FIG. 1 described above, a flat plate (not shown) facing the discharge electrode 3 (having a 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 a flat plate (having a larger area than the discharge electrode 3) facing the back surface opposite to the surface, and corona discharge is performed so as to cover the discharge electrode 3. An example of operating conditions for the operation is shown (see FIG. 10).
  • items are items for corona discharge, and example conditions are conditions for corona discharge for each item.
  • the applied voltage is the voltage applied during corona discharge, and was used within the range of 2-10 KV.
  • the frequency is a frequency at the time of corona discharge, and when the frequency is 10 KHz or less, atoms in the air such as oxygen and nitrogen collide with the electrode and the probability of sputtering and abrading the electrode increases, Here, it is set to 10 KHz to 40 KHz.
  • FIG. 8 shows a sample example of the present invention. This shows an example in which firing conditions, presence/absence of grooves, and resistivity were measured for a sample of the discharge electrode (conductive glass) 3 prepared according to the order of the flow chart in FIG.
  • firing conditions are temperature conditions where ABL glass paste is applied and fired, grooves are the presence or absence of grooves on the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1, and resistivity is The resistivity ( ⁇ cm) from the lead wire 6 to the end of the discharge electrode 3.
  • the resistance value from the lead wire 6 to the end of the discharge electrode (conductive glass) 3 in FIG. 1 is 200 to 47 ⁇ cm as shown in the figure, and corona discharge It could be generated well.
  • the discharge electrode 3 is made of electronically conductive glass, deterioration due to corona discharge is extremely small, and the life can be extended as compared with the conventional stainless discharge electrode.
  • the resistivity was slightly different whether the groove for the discharge electrode 3 was provided or not on the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1, but the resistivity was sufficient for corona discharge.
  • FIG. 9 shows an explanatory diagram of the difference in crystallinity according to the firing conditions of the present invention.
  • FIG. 9A shows an example of an optical micrograph of the surface of the conductive electrode 3 rapidly cooled at 600° C. for 30 minutes
  • FIG. 9B shows an optical micrograph of the surface of the naturally cooled conductive electrode 3 at 570° C. for 30 minutes
  • FIG. 9C shows an example of an optical micrograph of the surface of the conductive electrode 3 which is naturally cooled at 600° C. for 30 minutes.
  • the crystal grains are smallest in (a) of FIG. 9 and are large in the directions of (b) and (c) of FIG. 9.
  • the temperature is as high as 600° C., but the high temperature state remains as it is because of the rapid cooling, and the crystal grains are small.
  • the temperature rises to 570° C. and 600° C., and the particles are naturally cooled, so that the crystal grains grow during cooling and gradually become larger. It is possible to adjust the size of the crystal particles on the surface of the discharge electrode 3 from small to large by selecting a firing temperature and rapid cooling/natural cooling that are convenient for corona discharge. The optimum firing temperature, quenching or natural cooling may be selected according to the firing.
  • FIG. 10 shows an explanatory diagram of the presence or absence of the groove of the present invention. This is a schematic illustration of the presence or absence of grooves in the discharge electrode 3 formed on the heat-resistant glass plate 1 of FIG.
  • FIG. 10(a) schematically shows a lateral cross-sectional view of the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 having a groove
  • FIG. 10(b) shows a heat-resistant glass plate of FIG. 1 having no groove
  • 1 schematically shows a lateral cross-sectional view of FIG.
  • the conductive glass paste shown in FIG. 10 is obtained by directly applying the conductive glass paste on the heat-resistant glass plate 1 having no groove and firing it. Therefore, as shown in the figure, the angle of the corona discharge is wider than that in FIG. 10A, and the corona discharge can be applied to a wide range of the corona discharge treatment target object.
  • FIG. 10 is a table in which the features with and without grooving are tabulated and are shown below.
  • the groove processing (with) has a discharge directionality in which the irradiation direction of corona discharge is narrow.
  • the groove processing (nothing) has no discharge directionality.
  • the electrode thickness depends on the groove height when groove processing is available.
  • the groove has a semi-circular shape, which is usually 500 ⁇ m or less.
  • FIG. 11 shows an explanatory diagram of the electrode material of the present invention. This is a calculation of the initial voltage (V) for corona discharge when various materials are used as the discharge electrode 3 in FIG.
  • the electrode material is the material of the discharge electrode for corona discharge
  • the initial voltage (V) is the initial voltage at which corona discharge is started, for example, as shown below.
  • Electrode material Initial voltage (V) ⁇ Tungsten 5.0-6.0 ⁇ Stainless steel 5.0-6.0 ⁇ ABL glass (electronically conductive glass) 3.7-4.0 Coarse crystals ⁇ ABL glass (electronically conductive glass) 4.5 to 4.8 A little rough crystal ⁇ ABL glass (electronically conductive glass) 4.0-5.0 Fine crystals
  • conventional tungsten and stainless steel have an initial voltage of 5 to 6 KV.
  • the discharge electrode 3 of ABL glass (electronically conductive glass) of the present invention has a rough crystal of 3.7 to 4.0 KV. A little rough crystal is 4.5 to 4.8 KVV, and a fine crystal is 4.9 to 5.0 KV. In any case, corona discharge is started at a lower initial voltage than conventional metals such as stainless steel, Turned out to keep.
  • FIG. 12 shows a structural example of the electrode part of the present invention. This schematically shows a structure in which a hole is opened in the heat-resistant glass plate 1 of FIG. 1 and the lead wire 6 is ultrasonically soldered directly from the hole to the back surface of the discharge electrode (conductive glass) 3. ..
  • a hole 9 is a hole opened from the back surface of the heat resistant glass plate 1 toward the back surface of the discharge electrode (conductive glass) 3.
  • the discharge electrodes (conductive glass) 3 having grooves (or no grooves) are applied and fired on the heat-resistant glass plate 1, and then the lead wires 6 are formed on the holes 9.
  • Ultrasonic soldering 8 is performed on the discharge electrode (conductive glass) 3 through the inside, and the lead wire 6 is connected to the discharge electrode 3.
  • the discharge electrode 3 is exposed on the upper surface of the heat-resistant glass plate 1 shown in the figure, and the protrusions are formed when the lead wire 6 is superposed on the end of the discharge electrode 3 in FIG. Discontinuity of corona discharge at the end of the discharge electrode 3 is eliminated, and uniform corona discharge can be realized at the end of the discharge electrode 3.
  • composition of a discharge electrode board of the present invention It is an example of composition of a discharge electrode board of the present invention. It is a manufacturing process flowchart of this invention. It is a flow chart of the ABL glass paste application method of the present invention. It is an ABL glass paste explanatory view of the present invention. It is explanatory drawing of the example of screen printing conditions of this invention. It is explanatory drawing of the example of ultrasonic soldering conditions of this invention. It is explanatory drawing of the operating condition example of the corona discharge of this invention. It is a sample specification example of the present invention. It is an explanatory view of a difference in crystallinity by the firing conditions of the present invention. It is an explanatory view of the presence or absence of the groove of the present invention. It is explanatory drawing of the electrode material of this invention. It is a structural example of the electrode part of this invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

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。

Description

放電電極板
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　また、耐熱性板は、耐熱ガラスとするようにしている。
　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。
　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。
　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。
　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。
　図１は、本発明の放電電極板の構成例を示す。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　図２は、本発明の製造工程フローチャートを示す。
　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）。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　以下順次詳細に説明する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　　　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。
　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。
　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。
　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。
　　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。 
　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。
　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。
　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。
　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。
　　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。
　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。
　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）。
　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。
　　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　　　　　　　　　　　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　　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。
　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。
　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。
　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。
本発明の放電電極板の構成例である。 本発明の製造工程フローチャートである。 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。 本発明のＡＢＬガラスペースト説明図である。 本発明のスクリーン印刷条件例の説明図である。 本発明の超音波半田付け条件例の説明図である。 本発明のコロナ放電の動作条件例の説明図である。 本発明のサンプル仕様例である。 本発明の焼成条件による結晶性の違い説明図である。 本発明の溝の有無説明図である。 本発明の電極材料の説明図である。 本発明の電極部の構造例である。
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

Claims (7)

  1. 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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
PCT/JP2019/042076 2018-12-04 2019-10-26 放電電極板 WO2020116051A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217020487A KR20210099071A (ko) 2018-12-04 2019-10-26 방전전극판
JP2020559783A JPWO2020116051A1 (ja) 2018-12-04 2019-10-26 放電電極板
CN201980080491.6A CN113169527A (zh) 2018-12-04 2019-10-26 放电电极板

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-227143 2018-12-04
JP2018227143 2018-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020116051A1 true WO2020116051A1 (ja) 2020-06-11

Family

ID=70974651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/042076 WO2020116051A1 (ja) 2018-12-04 2019-10-26 放電電極板

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2020116051A1 (ja)
KR (1) KR20210099071A (ja)
CN (1) CN113169527A (ja)
TW (1) TWI716193B (ja)
WO (1) WO2020116051A1 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03118853A (ja) * 1989-09-30 1991-05-21 Toshiba Corp 電気集麈器
JPH04282587A (ja) * 1991-03-08 1992-10-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 沿面コロナ放電素子
JPH0675457A (ja) * 1992-08-28 1994-03-18 Toshiba Corp 帯電装置
JPH08162271A (ja) * 1994-12-05 1996-06-21 Fuji Electric Co Ltd 表示パネル接続端子部の半田接続方法
JPH09326497A (ja) * 1996-06-03 1997-12-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
JPH09328303A (ja) * 1996-06-06 1997-12-22 Densouken:Kk 沿面放電型放電素子
JP2003327419A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Katayama Seisakusho:Kk オゾン発生用放電体
JP2004175604A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Okumine:Kk オゾン生成素子
JP2015139755A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 保雄 寺谷 空気清浄機
WO2018163845A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 日本碍子株式会社 電荷発生素子及び微粒子数検出器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4282587B2 (ja) 2004-11-16 2009-06-24 株式会社東芝 テクスチャ・マッピング装置
JP2011065747A (ja) * 2008-01-15 2011-03-31 Tokai Industry Corp 除電装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03118853A (ja) * 1989-09-30 1991-05-21 Toshiba Corp 電気集麈器
JPH04282587A (ja) * 1991-03-08 1992-10-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 沿面コロナ放電素子
JPH0675457A (ja) * 1992-08-28 1994-03-18 Toshiba Corp 帯電装置
JPH08162271A (ja) * 1994-12-05 1996-06-21 Fuji Electric Co Ltd 表示パネル接続端子部の半田接続方法
JPH09326497A (ja) * 1996-06-03 1997-12-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
JPH09328303A (ja) * 1996-06-06 1997-12-22 Densouken:Kk 沿面放電型放電素子
JP2003327419A (ja) * 2002-05-14 2003-11-19 Katayama Seisakusho:Kk オゾン発生用放電体
JP2004175604A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Okumine:Kk オゾン生成素子
JP2015139755A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 保雄 寺谷 空気清浄機
WO2018163845A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 日本碍子株式会社 電荷発生素子及び微粒子数検出器

Also Published As

Publication number Publication date
TWI716193B (zh) 2021-01-11
TW202028142A (zh) 2020-08-01
CN113169527A (zh) 2021-07-23
JPWO2020116051A1 (ja) 2021-10-07
KR20210099071A (ko) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI534838B (zh) 銅微粒子分散液
JP2013040403A (ja) 金属粉末、その製造方法、及びその金属粉末からなる内部電極を含む積層セラミックキャパシタ
JP2010067558A (ja) 透明電極膜の改質方法及び透明電極膜付基板の製造方法
WO2020116051A1 (ja) 放電電極板
CN1010448B (zh) 用红外线炉制造铜厚膜导体的方法
US9679685B2 (en) Voltage nonlinear resistive element and method for manufacturing the same
WO2021205809A1 (ja) 放電電極板
US6954350B2 (en) Ceramic layered product and method for manufacturing the same
US3404032A (en) Method of making film resistor
US6723280B2 (en) Method of suppressing the oxidation characteristics of nickel
KR102099983B1 (ko) Ito 소결체의 제조방법 및 이를 이용한 ito 소결체
US3350596A (en) Electroluminescent lamp having a high resistivity electrode
JP2017082296A (ja) 金属膜の形成方法
US7208218B2 (en) Method of suppressing the oxidation characteristics of nickel
CN110767448B (zh) 柔性储能薄膜的制备方法
WO2024047728A1 (ja) パターン形成方法および焼成装置
JP2007013210A (ja) セラミックス基板の製造方法
JP2022161592A (ja) 放電電極装置およびコロナ放電電源装置
JP2005505096A5 (ja)
JP2003016911A (ja) 電子放出源およびその製造方法
JPH0290489A (ja) 分散型ｅｌ素子
DD161137A3 (de) Verfahren und einrichtung zur ionengestuetzten beschichtung elektrisch isolierender substrate
JPH08124706A (ja) チップ状電子部品およびその製造方法
JPH10275717A (ja) チップ抵抗器の製造方法
JP2023013674A (ja) ２層フレキシブル基板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19893729

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020559783

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217020487

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19893729

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1