JP6183870B1 - 表面改質装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記のようにしたコロナ放電による放電エネルギーで、処理ローラに沿って搬送されるフィルム等の表面を改質している。
したがって、置換ガスの種類や濃度の管理は重要になるが、置換ガスの種類はあらかじめ決められるので、選択の適正さえ確保されていれば、それほど問題にならない。
このように大きな容積の電極チャンバーで、その中のガス濃度を一定に保つためには、置換ガスの供給量を多くせざるを得ず、生産効率が悪くなってしまう。
例えば、特許文献1に開示された装置は、放電電極から置換ガスを直接供給するようにしている。このようにすれば、放電電極と処理ローラとの間の放電部分という局所に、置換ガスを直接供給できるので、その局所における置換ガスの濃度を一定に保ちやすくなる。しかも、電極チャンバー全体に置換ガスを充満させなくてもすむので、その分、置換ガスの使用量も抑制できる。
したがって、パイプに置換ガスを供給すれば、そのガスはスリットから、放電部分に直接供給されることになる。
しかし、スリットを長くすればするほど、その幅や深さを一定に保つのが難しくなる。もし、スリットの幅や深さが一定しないと、置換ガスの噴出圧が変化して、プラズマの量や質も変化してしまい、表面改質の安定性が損なわれるという問題が発生する。
さらに、放電電極をブロックで形成しているので、そのブロックの端部に角部ができてしまう。このように角部があると、その角の部分に放電が集中してしまうので、その角部が他の部分よりも劣化度が大きくなり、ガスを供給する通路系統を含めた放電電極の寿命を短くするという問題もあった。
この発明の目的は、生産性を向上させる表面改質装置を提供することである。
したがって、ガス供給系統から導かれた置換ガスは、支持部材のガス誘導孔からガス通路を通って、放電電極の先端から放出される。
このように支持部材のガス誘導孔から置換ガスがガス通路に導かれるので、その置換ガスの供給量は、ガス誘導孔の長さと直径でほぼ決まることになる。
電極部材の先端を円弧状にして、角部を取り除いたので、放電電極の先端の一部に放電が集中したりしない。
このようにした渦流生成溝で渦流が形成されれば、フィルム等の処理基材に同伴する同伴流が、放電部分に流入するのを阻止できる一方、放電部分から置換ガスが流出するのを阻止できる。
したがって、処理基材の搬送速度と放電電流とを相対的に制御できる。特に、この発明は、放電部分という局所に直接置換ガスを供給するので、置換ガスの量を少なくできる。このように量の少ない置換ガスを有効に作用させるためには、放電電流の大きさと処理基材の搬送速度とに依存する。上記コントローラは処理基材の搬送速度と放電電流とを相対的に制御して、少量の置換ガスでも安定した効果を発揮させることができる。
そして、孔開け加工は工具を選択するだけで、一定の大きさの孔を形成できるので、孔径のバラツキがない。孔径にバラツキがないので、そこから供給される置換ガスの量や勢いを安定させることができる。
したがって、放電電極の生産性が向上することになる。
しかも、放電電極が劣化したとしても、電極部材だけを交換すればよいので、交換が簡単であるとともに、例えば支持部材まで交換する必要がない。
上記電極チャンバーCの開口とは反対側に固定したガイシ1及び連結部材2を介して、図示していないガス供給源に接続したマニホールドパイプ3を固定している。そして、このマニホールドパイプ3は、フィルムFの幅以上の長さを保持している。
また、このマニホールドパイプ3であって、上記連結部材2とは反対側面には、マニホールドパイプ3とほぼ同じ長さを有する支持部材4を図示していないビス等で固定している。
したがって、マニホールドパイプ3に導入された置換ガスは、上記小孔6からガス誘導孔5に導かれる。
なお、上記ガス誘導孔5は、必ずしも、孔に限定されるものではなく、例えば、多孔焼結セラミックフィルタや、ハニカムフィルタ等でもよく、要するに、そこを通過するガス流に絞り抵抗を付与し、マニホールドパイプ内の圧力が均一に保たれれば、その形態は、問わない。
さらに、上記支持部材4の先端部分には、外側に張り出した掛止め突部7を形成し、この掛止め突部7に、次に説明する放電電極Eを掛け止めるようにしている。
これら一対の電極部材8,9は互いに対向させるが、それら対向面には、当該電極部材8,9の長さ方向に連続する掛止め凹部10,11を形成している。
このようにホルダ14で挟持することによって、電極部材8,9の掛止め凹部10,11が掛止め突部7から外れなくなり、電極部材8,9は支持部材4にしっかりと支持される。
また、この実施形態には、コロナ放電のエネルギー源である高圧電源16の出力及び上記処理ローラの回転速度を制御する図示していないコントローラを備えている。
また、一対の放電電極8,9のそれぞれの先端を円弧状にして、角部を取り除いたので、放電電極の先端の一部に放電が集中したりしない。
6 小孔、E 放電電極、8,9 電極部材、12,13 渦流生成溝、15 ガス通路、F フィルム、16 高圧電源
Claims (5)
- 電極チャンバーに、フィルム等の処理基材の幅以上の長さを有する放電電極を備えるとともに、
この放電電極が、処理基材を搬送する処理ローラに対向し、
これら放電電極と処理ローラとの間で放電させる表面改質装置であって、
上記放電電極は、上記処理基材の幅にほぼ一致する長さを有する一対の電極部材からなり、
これら一対の電極部材は、当該電極部材とほぼ同じ長さを有する支持部材を挟持して対向し、
上記電極部材の上記対向部分に形成されるすき間をガス通路とするとともに、
このガス通路の先端が、放電電極と処理ローラとの対向部分に開放される一方、
支持部材には、置換ガス供給系統に連通するガス誘導孔が、当該支持部材の長手方向に複数形成され、
このガス誘導孔が上記ガス通路に連通する表面改質装置。 - 上記支持部材とほぼ平行にしたマニホールドパイプが設けられ、このマニホールドパイプの長手方向に複数の小孔もしくはスリットが形成され、これら小孔もしくはスリットが上記ガス誘導孔に連通する請求項1記載の表面改質装置。
- 上記一対の電極部材のそれぞれの先端が円弧状に形成された請求項1又は2記載に記載の表面改質装置。
- 上記一対の電極部材のそれぞれの先端に、上記処理基材の搬送方向にほぼ直交する方向に長さを有する渦流生成溝が形成された請求項1〜3のいずれか1に記載の表面改質装置。
- コロナ放電のエネルギー源である高電圧源の出力及び処理ローラの回転速度を制御するコントローラが備えられた請求項1〜4のいずれか1に記載の表面改質装置。
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