JPS6193829A

JPS6193829A - 活性化装置

Info

Publication number: JPS6193829A
Application number: JP21700084A
Authority: JP
Inventors: Shoji Ikeda; 池田　承治; Koichi Tsutsui; 晃一筒井; Toshiyuki Saito; 俊行斎藤; Tsugunari Inagaki; 稲垣　傳也
Original assignee: Sankyo Dengyo Corp; Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Sankyo Dengyo Corp; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1984-10-15
Filing date: 1984-10-15
Publication date: 1986-05-12

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、物体の表面を活性化させる活性化装置に関
する。

〔背景技術〕

粉粒体、フィルム、各種成形物等物体の表面を活性化さ
せ、親水性、親媒性、親油性あるいは易分散性等を付与
するかまたは向上させるに当たり、プラズマ中のイオン
を被処理物体に照射する方法がある。

そのような方法を実現する装置として、第１図ｆａｔに
みるようなものが開発された。このものは、平板状の対
向筒ｉｆと、第１図（ｂｌの平面図にみるような長い切
欠３ａを多数有する平板状（メツシュ状）の励起電極３
の間に誘電体２が介在されて両電極１．３に交流高電圧
電源４が接続されており、励起電極３と、空間５をはさ
んでこれに対向するイオン引出電極６とが直流高電圧電
源７で接続されている構造であった。このものは、各種
気体雰囲気下において励起電極３の表面に面状のプラズ
マが発生するようになっている。他方、励起電極３とイ
オン引出電極６との間には、励起電極３からイオン引出
電極６へ電子が向かう電界が生じている。そのため、励
起電極３表面に発生したプラズマの中から°−”イオン
のみが引き出され、励起電極３とイオン引出電極６との
間に挿入された物体８が、励起電極３例の表面に“−°
イオンによる活性化作用を受けるようになっていた。

しかしながら、このものは、イオン引出１１１Ｍ６表面
に傷があったりすると、励起電極３からのイオン引出し
が局部的になり、物体の活性化が局部に集中してしまう
という恐れがあった。また、励起′ｌｌ極３を構成して
いる導体微粒子が、放電によって物体８表面に付着した
り、物体８内に混入したりして、物体８に所望の活性化
が得られなくなってしまうという恐れもあった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明は、物体に所望の活性化が得られる活
性化装置を提供することを目的とする。

［発明の開示〕発明者らは、上記の目的を達成するために９７゜検討を
重ね、この発明を完成した。

この発明は、間に誘電体を介在させた板状の対向電極と
板状の励起電極とが交流高電圧電源に接続されていて、
前記励起電極が板状のイオン引出電極と空間を介して対
向するとともに高電圧電源で接続されており、励起電極
とイオン引出電極との間の前記空間に発生した放電状態
下に挿入された被処理物体が活性化されるようになって
いる活性化装置であって、前記空間内において少なくと
も一方の電極と被処理物体との間に電極面を覆うように
して誘電性材料が介在されていることを特徴とする活性
化装置をその要旨とする。以下、これを、その実施例を
あられす図面に基づいて詳しく説明する。

第２図にみるように、間に誘電体１０を介在させた平板
状の対向電極９と、第３図の平面図にみるような長い切
欠１１ａを幅方向に多数有する板状（メツシュ状）の励
起電極１１とが交流高電圧電源４に接続されている。励
起電極１１は、処理空間１２および平板状の誘電性材料
（ライナ）　１３を介して板状のイオン引出電極１４と
対向している。誘電性材料１３は、前記処理空間１２に
挿入される被処理物体８とイオン引出電極１４との間に
介在されており、イオン引出電４ｉ１４の電極面を覆っ
ている。励起電極１１とイオン引出′２１極１４とは直
流高電圧電源７で接続されている。

このような装置は、活性の内容により、真空状態下また
は、酸素ガス、窒素ガス等各種の気体雰囲気下で使用さ
れる。また、高温、低温、高圧。

低圧等各種環境条件下で使用される。使用にあたっては
、第２図にみるように、励起電極１１とイオン引出電極
１４との間の処理空間１２に被処理物体８を挿入させる
。対向電極９と励起電極１１との間に交流高電圧を印加
すると、励起電極１１の表面で空間１２内の気体が電離
してプラズマが発生する。処理空間１２では、励起電極
１１からイオン引出電極１４に電子が向かう電界が生じ
ている。そのため、物体８は、励起電極１１１１Ｊの表
面が前記プラズマ中の１−”イオンで活性化される。前
述したように、物体８とイオン引出電極１４との間には
、誘電性材料１３が介在されイオン引出電＋ｉ１４の電
極面を覆っている。そのため、励起電極１１で発生した
プラズマイオンが局部的に集中することがないので、物
体８の噛部等局部に活性化が集中するようなことがない
のである。

なお、この実施例では、励起電極とイオン引出電極とに
、励起電極を陰極としイオン引出＠掻を陽極とするよう
直流高電圧電源が使用されていた。

しかし、その電源の代わりに、実施例とは極性を逆にし
た直流高電圧電源７ａ（第４図（ａ）に図示）や交流高
電圧電源４ａ（第４図（ｂ）に図示）を使用したり、第
４図（Ｃ）または第４図（ｄｌにみるように、交流高電
圧１１ｆｉ４ａと直流高電圧電源７（または？ａ）を重
畳した電源を使用したりしても構わない０図中、４は対
向電極と励起電極とに接続されている交流高電圧電源で
ある。また、前記実施例では、イオン引出電極が平板状
のものであった。

しかし、代わりに、第５図にみるように、励起電極１１
と同形状のもの、すなわち長い切欠１４ａを幅方向に多
数有する板状のイオン引出電極１４′が使用されても良
い、それにより、処理空間１２内の電界が適度に集中さ
れる。

第６図および第７図は、この発明にかかる活性化装置の
それぞれ異なる実施例をあられす、これらの装置は、第
２図に示す装置とほぼ同じ構造をしているので、図面上
、同じ構成部分については同じ符号を付し、説明を省略
する。

第６図に示す装置は、平板状の誘電性材料（ライナ）１
５が、処理空間１２に挿入される被処理物体８と励起電
極１１との間に介在されている。

この誘電性材料１５は、励起電極１１の電極面を覆って
いる。そのため、引出しイオンの局部的集中を防止する
のみでなく、励起電極１１が放電や機械的摩耗によって
発生させる導体微粒子が、被処理物体８に付着したり混
入したりすることを防止するという効果もある。

第７図に示す装置は、処理空間１２に挿入される被処理
物体８と、励起ｉ！極１１およびイオン引出電極１４の
両電極との間にそれぞれ平板状の誘電性材料（ライナ）
１５．１３が介在されている、このようにして、活性化
作用の局部集中を防止するとともに、導体微粒子が被処
理物体８に付着したり混入したりすることも防止するよ
うにしても良い。

８８図に示す装置は、第６図の装置における平板状のイ
オン引出電極１４の代わりに、長い切欠１４ａを幅方向
に多数有する板状（メツシュ状）のイオン引出電極１４
′が使用されたものである、それにより、処理空間１２
に適度な電界の集中が与えられる。勿論、第６図の装置
と同様の効果が得られる。

第９図に示す装置は、第７図の装置における平板状のイ
オン引出電極１４の代わりに、長い切欠１４ａを幅方向
に多数有する板状のイオン引出電極１４′が使用された
ちのである。それにより、処理空間１２に適度な電界の
集中が与えられる。

勿論、第７図の装置と同様の効果が得られる。

第５図ないし第９図の装置において、励起電極１１とイ
オン引出電極１４（または１４′）とが、第２図の装置
と同様の直流筋電圧電：ｆ！Ａ７で接続されていた。こ
れらの装置においても、前記直流高電圧？ｌｌｔ源７の
代わりに、第４図（ａ）〜（ｄｌに示すような各種高電
圧電源が使用され得る。

第１０図ないし第１５図は、これまでに図面に基づいて
説明した各種実施例において、交流高電圧？ｉＲ４を、
励起電極１１とイオン引出電橿工４、　（または１４′
）との間の高電圧ｉｉ源に共用するようにした装置を示
す、これにより、処理空間１２に、励起１！極一対向電
極間と同期した電界が形成されるため、励起１！極１１
からのイオン照射率が向上する。

第１６図はこの発明にかかる活性化装置のさらに別の実
施例をあられしている。このものは、第５図の装置にお
けるイオン引出電極１４′に対して、処理空間１２とは
反対側の面に誘電体１６を介して平板状の第２の対向電
極１７が設置されていて、イオン引出電極１４′と第２
の対向電極１７とが交流高電圧電源４ｂで接続されてい
る。これにより、誘電性材料１３の表面に沿いイオン引
出電極１４′から沿面放電が発生するので、イオン引出
型＋ｆｆｉ　１４　’の処理空間１２と面する個所にお
いても気体が励起されて面状のプラズマが発生する。し
かも、プラズマ中の特定イオンは、直流高電圧電源７が
作り出す電界により、処理空間１２に引き出される。そ
のため、処理空間１２に挿入された被処理物体８は、イ
オン引出電極１４′と面する面においてもプラズマによ
る活性化処理がなされる。この場合、イオン引出電極１
４’と面する被処理物体８表面に対してプラズマをより
効率良く付与するため、誘電性材料１３の厚みをできる
だけ薄くすることが好ましい０例えば、イオン引出電極
１４′表面に薄（コーティングするようにしても良い、
この装置は、第５図の装置と同様、被処理物体の局部的
な活性化が防止されるようになっている。なお、第５図
と同じ構成部分については図面に同じ符号を付し、説明
を省略した。

第１７図に示す装置は、第１６図の装置における処理空
間１２内において、そこに挿入された被処理物体８と励
起電極１１との間に平板状の誘電性材料１５が介在され
ているものである。誘電性材料工５は、励起電極１１の
電極面を覆っており、放電や機械的摩耗によって励起電
極１１表面から発生する導体微粒子が被処理物体８に付
着したり混入したりすることを防止する１１　ｉＪ電性
材料１５は、処理空間１２の電界をあまり弱めることの
ないように、厚みができるだけ薄くなっていることが好
ましい、１例えば、励起電極１１表面に薄くコーティン
グするようにしても良い、この装置でも、第１６図の装
置と同様、イオン引出電極１４′の処理空間１２と面す
る個所においても気体が励起されて面状のプラズマが発
生する。そのため、被処理物体８は、イオン引出電極１
４’と面する面においてもプラズマによる活性化処理が
なされる。また、この装置は、第７ｖ！Ｊの装置と同様
、活性化作用の局部集中が防止されるとともに、導体微
粒子が被処理物体８に付着したり混入したりすることも
防止される。なお、第１６図と同じ構成部分については
図面に同じ符号を付し、説明を省略した。

第１６図または第１７図に示す装置において、励起電極
１１とイオン引出電極１４′とが接続されている直流高
電圧電源７０代わりに、第４図（８３〜ｒｂ）に示すよ
うな各種高電圧電源が使用され得る第１８図および第１
９図はそれぞれ、第１６図に示す装置および第１７図に
示す装置と電源を異にする装置をあられす、これら装置
では、イオン引出電極１４’と第２の対向電極１７とが
接続されている交流高電圧電源が、対向１ｉ極９と励起
電極１１とが接続されている交流高電圧電Ｒ４との共用
になっている。すなわち、励起電極１１と第２の対向電
極１７とが接続され、イオン引出電極１４′と対向電極
９とがｔ！続されることによって、交流高電圧電源をひ
とつに減らしているのである。これらの装置においても
、励起電極１１とイオン引出電極１４′とが接続されて
いる直流筋電圧電２１７ｉｉ７の代わりに、第４図（ａ
）〜Ｆｄｌに示すような各種高電圧電源が使用され得る
。

第２０ＴｙＪおよび第２１図はそれぞれ、第１８図に示
す装置および第１９図に示す装置と電源を異にする装置
をあられす、これら装置では、励起電極１１とイオン引
出電極１４′とが接続されている高電圧電源が、励起電
極１１と対向電極９とが接続されている交流高電圧電源
４との共用になっている。すなわち、励起電極１１と第
２の対向電極１７とが接続され、同時に交流高電圧電Ｒ
４に接続されているのである。これにより、処理空間１
２に、交流高電圧電源４と同期した電界が形成されるた
め、励起電極１１からのイオン照射率が向上する。

この発明にかかる活性化装置を構成する励起電極および
イオン引出電極には、実施例では、長い切欠を幅方向に
多数有する形状のものがあった。

このように、被処理物体に面する面が曲率の小さい凹凸
面に形成されていれば、処理空間に対して適度な電界の
集中が与えられるため好ましい、そのような形状として
、他に、ストリップ状（細長い一片からなる形状、その
ような片や細長い切欠とから形成されり板状、スリット
状）、ブラシ状等がある。しかし、励起ｉ！極は平板状
であっても構わない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明にかかる活性化装置は、間に誘
電体を介在させた板状の対向電極と板状の励起ＴＬ極と
が交流高電圧電源に接続されていて、前記励起電極が板
状のイオン引出電極と空間を介して対向するとともに高
電圧電源で接続されており、励起電極とイオン引出電極
との間の前記空間に発生した放電状態下に挿入された被
処理物体が活性化されるようになっている活性化装置で
あって、前記空間内において少なくとも一方の電憚と被
処理物体との間に電極面を覆うようにして誘電性材料が
介在されていることを特徴としている、したがって、励
起１を極と被処理物体との間に誘電性材料が介在された
場合には、励起電極から発生する導体微粒子が被処理物
体に付着したり混入したりすることが防止されるという
効果がもたらされる。また、イオン引出電極と被処理物
体との間に誘電性材料が介在された場合には、物体の局
部に活性化が集中するようなことがなく、物体表面全域
にわたって活性化がなされるという効果がもたらされる
。すなわち、被処理物体が挿入される空間内においてそ
の空間を形成する少なくとも一方の電極と被処理物体と
の間に？ｌ！極面を覆うようにして誘電性材料が介在さ
れているので、被処理物体に所望の活性化が得られると
いう効果がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ３は活性化装置の従来例をあられす正面図、
同図（ｂｌは前記活性化装置を構成する励起電極をあら
れす平面図、第２図はこの発明にかかる活性化装置の一
実施例をあられす正面図、第３図は第２図の活性化装置
を構成する励起電極をあられす平面図、第４図ｔａｔ〜
（ｄ）はこの発明にかかる活性化装置を構成する電源の
それぞれ異なる態様をあられす図面、第５図ないし第２
１図はこの発明にかかる活性化装置のそれぞれ異なる実
施例をあられす正面図である。４．４ａ、４ｂ・・・交流高電圧電源　７．７ａ・・・
直流高電圧電源　８・・・被処理物体　９・・・対向ｍ
ｆｆ５１０．１６・・・誘電体　１１・・・励起電極　
１２・・・処理空間　１３．１５・・・誘電性材料　１
４．１４′・・・イオン引出電極　１７・・・第２の対
向電橿第１図（ａ）第１図（ｂ）第２図第３図第４図（ａ）　　　　（ｂ）　　　　（ｃ）　　　　（ｄ）７
　　　　　　７ａｉ５図第８図第１０図第１１図第１４図第１７図第１８図第１９図第２０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）間に誘電体を介在させた板状の対向電極と板状の
励起電極とが交流高電圧電源に接続されていて、前記励
起電極が板状のイオン引出電極と空間を介して対向する
とともに高電圧電源で接続されており、励起電極とイオ
ン引出電極との間の前記空間に発生した放電状態下に挿
入された被処理物体が活性化されるようになつている活
性化装置であつて、前記空間内において少なくとも一方
の電極と被処理物体との間に電極面を覆うようにして誘
電性材料が介在されていることを特徴とする活性化装置
。
（２）イオン引出電極の被処理物体が挿入される空間と
は反対側に、誘電体を介して板状の第２の対向電極が設
置されていて、イオン引出電極と前記第２の対向電極と
が交流高電圧電源で接続されている特許請求の範囲第１
項記載の活性化装置。
（３）イオン引出電極と第２の対向電極とが接続されて
いる交流高電圧電源が、励起電極と対向電極とが接続さ
れている交流高電圧電源との共用である特許請求の範囲
第２項記載の活性化装置。
（４）励起電極とイオン引出電極とが接続されている高
電圧電源が、励起電極と対向電極とが接続されている交
流高電圧電源との共用である特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれかに記載の活性化装置。
（５）励起電極が、長い切欠を幅方向に複数個有する板
状のものである特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
ずれかに記載の活性化装置。
（６）イオン引出電極が、長い切欠を幅方向に複数個有
する板状のものである特許請求の範囲第１項ないし第５
項のいずれかに記載の活性化装置。