(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部を有する浅鍋状の金属容器と、前記フランジ部を覆うガラス板とを準備する第１のステップと、
前記金属容器のフランジ部に対向する位置に棒状又は板状のコロナ放電用電極を配置すると共に、前記フランジ部と前記コロナ放電用電極との間に誘電体部材を配置する第２のステップと、
前記コロナ放電用電極に電圧を印加し、前記コロナ放電用電極と前記フランジ部との間にコロナ放電を発生させる第３のステップと、
前記フランジ部に接着剤を塗布する第４のステップと、
前記フランジ部に前記ガラス板を密着する第５のステップとを有し、
前記金属容器の側壁は、前記金属容器の底面から外側に向かって傾斜しており、
前記フランジ部が前記底面に対して同じ高さに形成されており、
前記第３のステップの際に、前記フランジ部の全面にわたって前記誘電体部材との所定距離を維持しつつ前記金属容器を移動させながらコロナ放電を発生させる金属容器の密封方法。
【請求項２】
前記接着剤は紫外線硬化性樹脂を含み、
前記ガラス板が密着した前記フランジ部に紫外線を照射する第６のステップを更に有する請求項１記載の金属容器の密封方法。
【請求項３】
前記コロナ放電用電極及び前記誘電体部材の長手方向の長さは、前記フランジ部の長辺の長さよりも長い請求項１又は２に記載の金属容器の密封方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属容器の密封方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス板で開口部を密封した金属容器は、内部に有機ＥＬ素子などの発光素子を収納する容器として用いられている。有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機質の発光体が配置されている発光素子である。有機ＥＬ素子をガラス板の内側に配置し、密封された金属容器内に収納したものは、光表示装置として用いられている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、有機質の発光体が大気中の水分と反応して劣化してしまうために、金属容器の密封性は高度であることが要求される。このような金属容器の密封方法は、特開平１０−２３３２８３号公報に開示されているように、金属容器とガラス板を紫外線硬化性樹脂を含む接着剤で接着する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
接着剤での接着には、接着剤の被接着面に対する濡れ性が大きく寄与する。接着剤の被接着面に対する濡れ性は、被接着面の状態によって変わることが多い。そこで、被接着面を様々に表面処理する方法が知られている。しかしながら、被接着面の状態や形状などによって表面処理の条件が異なってくるため、それぞれの態様に応じて好適な条件を設定する必要がある。
【０００５】
本発明者らは、フランジ部を有する浅鍋状の金属容器をガラス板で密封する際に接着剤を用いる態様について種々の検討を重ねた。それらの検討の中で、金属容器のフランジ部をコロナ放電処理すると、接着剤のフランジ部に対する濡れ性が増し、ガラス板が剥がれにくくなることを見出した。しかし、コロナ放電処理は、電極の形状や印加電圧によって、放電が不安定になりやすいという特性を有している。
【０００６】
そこで本発明の目的は、浅鍋状の金属容器のフランジ部にガラス板を接着して密封する際に、コロナ放電処理を行うことで接着剤のガラス板に対する濡れ性を増して、ガラス板が剥がれにくいようにする金属容器の密封方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属容器の密封方法は、フランジ部を有する浅鍋状の金属容器と、フランジ部を覆うことのできるガラス板とを準備する第１のステップと、金属容器のフランジ部に対向する位置に棒状又は板状のコロナ放電用電極を配置すると共に、フランジ部とコロナ放電用電極との間に誘電体部材を配置する第２のステップと、コロナ放電用電極に電圧を印加し、コロナ放電用電極とフランジ部との間にコロナ放電を発生させる第３のステップと、フランジ部に接着剤を塗布する第４のステップと、フランジ部にガラス板を密着する第５のステップとを有し、金属容器の側壁は、金属容器の底面から外側に向かって傾斜しており、フランジ部が底面に対して同じ高さに形成されており、第３のステップの際に、フランジ部の全面にわたって誘電体部材との所定距離を維持しつつ金属容器を移動させながらコロナ放電を発生させる。
【０００８】
本発明によれば、金属容器のフランジ部とコロナ放電用電極との間に誘電体部材が配置されることにより、この誘電体部材が微小コンデンサの集合体として機能し、コロナ放電をフランジ部に対して安定して均一に発生できる。フランジ部が均一にコロナ放電処理されるので接着剤のフランジ部に対する濡れ性が増し、ガラス板が剥がれることなくフランジ部へ密着される。また、金属容器の側壁が、金属容器の底面から外側に向かって傾斜しており、フランジ部が、底面に対して同じ高さに形成されていることによって、フランジ部のみにコロナ放電処理をしやすくなる。
【０００９】
また本発明では、接着剤は紫外線硬化性樹脂を含み、ガラス板が密着したフランジ部に紫外線を照射する第６のステップを更に有してもよい。このようにすれば、紫外線硬化性樹脂を含んだ接着剤が紫外線照射により硬化するので、ガラス板が剥がれることなくフランジ部へ密着される。
【００１１】
また本発明では、コロナ放電用電極及び誘電体部材の長手方向の長さは、フランジ部の長辺の長さよりも長くなるように形成してもよい。このようにすれば、１回のコロナ放電処理で、フランジ部全体を均一に処理できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
本発明の第１の実施形態に係る金属容器の密封方法及び装置について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る金属容器の密封方法について説明したフロー図である。図２は、第１の実施形態に用いる装置を模式的に示した斜視図である。
【００１４】
まず、第１の実施形態に用いる装置について、図２を用いて説明する。第１の実施形態に用いる装置は、コロナ放電用電極１１及びコロナ放電用電極１１に被覆された誘電体部材１２を備える第１のゾーンＩと、供給装置２１を備える第２のゾーンIIと、吸着装置３１を備える第３のゾーンIIIと、第１のゾーンＩ、第２のゾーンII、及び、第３のゾーンIIIに渡って搬送トレイ４２を搬送するコンベヤ４１とを含む。
【００１５】
コロナ放電用電極１１は、アルミニウム製のパイプからなる電極であり、放電部長さが１５０ｍｍ、外径は１５ｍｍ、厚みは２ｍｍで形成されていて、コンベヤ４１を跨ぐように支持部材（図示しない）によって支持されている。コロナ放電用電極１１は、外部回路１４を介してコロナ放電用電源１３にが接続されており、コロナ放電用電源１３によって、５ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波数で４ｋＶ〜２０ｋＶの交流電圧が印加されるように構成されている。コロナ放電用電極１１には、多孔質部分が封孔処理されたアルミナからなる誘電体部材１２がほぼ全幅に渡って、１ｍｍの厚みで被覆されている。
【００１６】
供給装置２１は、保持アーム２３によって保持されていて、３次元的に自由に移動することができる。供給装置２１にはホース２２を介して接着剤が供給され、供給された接着剤はノズル２１ａから外部に吐出される。
【００１７】
吸着装置３１は吸着板３１ａを有しており、吸着板３１ａ内部を真空状態にすることにより平板状のものを吸着して保持することができる。吸着装置３１は、更に３次元的に自由に移動することができ、平板状のものを吸着しながら任意の位置に移動し、吸着板３１ａ内部の真空状態を解除することで、任意の場所にその保持したものを載せ置くことができる。また、吸着装置３１は、吸着板３１ａを下に押し下げることにより、載せ置いたものに圧力をかけて密着させることができる。
【００１８】
コンベヤ４１は、複数のローラー（図示しない）によって支持されている。コンベヤ４１は、任意の速度及びタイミングで、矢印Ａの方向に搬送トレイ４２を搬送することができる。
【００１９】
次に、第１の実施形態に係る金属容器の密封方法について、図１を用いて説明する。第１の実施形態に係る金属容器の密封方法は、金属容器とガラス板とを準備する第１のステップ（Ｓ０１）と、コロナ放電用電極と誘電体部材とを配置する第２のステップ（Ｓ０２）と、コロナ放電用電極と金属容器のフランジ部との間にコロナ放電を発生させる第３のステップ（Ｓ０３）と、金属容器のフランジ部に接着剤を塗布する第４のステップ（Ｓ０４）と、金属容器のフランジ部上にガラス板を密着させる第５のステップ（Ｓ０５）とを有する。引き続いて、各ステップについて詳細に説明する。
【００２０】
第１のステップ（Ｓ０１）について、図２を用いて説明する。第１のステップ（Ｓ０１）は、金属容器５１を搬送トレイ４２上に配置し、ガラス板５２を吸着装置３１で吸着保持することにより完了する。図２では、金属容器５１及びガラス板５２は４個準備されているが、搬送トレイ４２の大きさに応じて適宜増減することができる。金属容器５１はステンレス製である。金属容器５１は、浅鍋状の形状をしている。金属容器５１の開口部にはフランジ部５１ａが設けられており、フランジ部５１ａは略長方形の形状をしている。ガラス板５２はフランジ部５１ａを覆うように略長方形の形状をしている。
【００２１】
第２のステップ（Ｓ０２）について、図３を用いて説明する。図３は、金属容器５１が、コロナ放電用電極１１の下方に搬送されてきた状態を示す断面図である。第２のステップ（Ｓ０２）は、コロナ放電用電極１１及び誘電体部材１２を、誘電体部材１２と金属容器５１のフランジ部５１ａとが距離ｄ（０．１ｍｍ〜９ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ〜５ｍｍ）となるように配置することで完了する。金属容器５１の側壁部５１ｂは金属容器５１の外側に向かって傾斜しており、金属容器５１のフランジ部５１ａは、全面に渡って誘電体部材１２との距離がｄとなるように形成されている。
【００２２】
第３のステップ（Ｓ０４）について、図３を用いて説明する。金属容器５１は、搬送トレイ４２に載置されて、矢印Ｂの方向に約１０ｍｍ／ｓで移動する。コロナ放電用電極１１には２０ｋＨｚ、９．５ｋＶの高周波高電圧を印加している。このとき、誘電体部材１２とフランジ部５１ａとの間に微弱なプラズマ６１が発生する。これにより、フランジ部５１ａ上にある不純物を分解又は蒸発させて除去することができ、フランジ部５１ａを迅速に親水化することができる。こうしたコロナ放電処理を、金属容器５１を矢印Ｂの方向に移動させながら行うことで、フランジ部５１ａの全面に渡って不純物を分解又は蒸発させて除去することができ、迅速に親水化することができる。
【００２３】
コロナ放電を行なっている間、誘電体部材１２は、微小コンデンサの集合体として機能し、コロナ放電をコロナ放電用電極１１の長手方向の特定の位置に集中させないようにする役割を果たす。すなわち、印加される高周波高電圧の半周期において、ある微小コンデンサが充電されてしまえばその微小コンデンサの位置で電流は流れなくなって他の微小コンデンサの位置で電流が流れ、またその微小コンデンサが充電されてしまえば他の微小コンデンサの位置で電流が流れ、といったように、電流が流れる位置が順次変化することになる。また、次の半周期においては、微小コンデンサには逆向きの充電が行なわれ、逆向きの電流が流れる位置が順次変化することになる。このように、特定の位置への放電集中を防止してアーク放電への移行を抑制することができる。また、誘電体部材１２のこのような働きにより、フランジ部５１ａのエッジに放電が集中することも抑制できる。
【００２４】
また、ここでは金属容器５１をコロナ放電用電極１１の長手方向と直交する方向に移動させることによってフランジ部５１ａの全体に処理を行う例について説明したが、金属容器５１を移動させる代わりにコロナ放電用電極１１を移動させることによってフランジ部５１ａの全体に処理を行うこととしてもよい。
【００２５】
第４のステップ（Ｓ０４）について、図４を用いて説明する。図４は、金属容器５１が、供給装置２１の下方に搬送されてきた状態を示す断面図である。供給装置２１は、保持アーム２３によってフランジ部５１ａの近傍に配置される。供給装置２１は、ノズル２１ａから接着剤６２を吐出しながら、矢印Ｃの方向に移動することによって、フランジ部５１ａの全面に渡って接着剤６２を塗布する。接着剤６２は、常温硬化性又は加熱硬化性であって、硬化までに数分程度の時間を要する接着剤が用いられる。
【００２６】
第５のステップ（Ｓ０５）について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、金属容器５１が、吸着装置３１の下方に搬送されてきた状態を示す断面図である。図６は、金属容器５１にガラス板５２が密着された状態を示す断面図である。金属容器５１は、接着剤６２が硬化する前に、吸着装置の下に搬送されてくる。吸着装置３１の吸着板３１ａは、ガラス板５２を吸着保持し、金属容器５１のフランジ部５１ａとガラス板５２が重なるような位置に移動してくる。吸着装置３１は、矢印Ｄの方向に移動し、ガラス板５２をフランジ部５１ａに押し付けることによって密着させる。その後、接着剤６２が硬化し、図６に示すように金属容器５１が密封される。なお、加熱硬化性の接着剤を用いた場合は、この工程で金属容器５１を加熱する。
【００２７】
なお、本実施の形態では、コロナ放電用電極１１として、パイプ状のものを用いたが、中実棒状又は板状等の形状をしていてもよい。また、ガラス板５２の、金属容器５１に対向する面には有機ＥＬ素子が配置されているようにしてもよい。
【００２８】
第１の実施形態に係る金属容器の密封方法の作用及び効果について説明する。コロナ放電用電極１１に高周波高電圧を印加することにより、誘電体部材１２とフランジ部５１ａとの間に微弱なプラズマが発生する。これにより、フランジ部５１ａ上にある不純物を分解又は蒸発させて除去することができ、フランジ部５１ａを迅速に親水化することができる。こうしたコロナ放電処理を、金属容器５１を矢印Ｂの方向に移動させながら行うことで、フランジ部５１ａの全面に渡って不純物を分解又は蒸発させて除去することができ、迅速に親水化することができる。
【００２９】
金属容器５１のフランジ部５１ａとコロナ放電用電極１１との間に誘電体部材１２が配置されることにより、この誘電体部材１２が微小コンデンサの集合体として機能し、コロナ放電をフランジ部５１ａに対して安定して均一に発生できる。フランジ部５１ａが均一にコロナ放電処理されるので接着剤６２のフランジ部５１ａに対する濡れ性が増し、ガラス板５２が剥がれることなくフランジ部５１ａへ密着される。
【００３０】
金属容器５１の側壁部５１ｂは金属容器５１の外側に向かって傾斜しており、金属容器５１のフランジ部５１ａは誘電体部材１２との距離が常にｄとなるように形成されているので、フランジ部５１ａの全面に渡って均一にコロナ放電処理をすることができる。このようにすれば、フランジ部のみにコロナ放電処理をしやすくなる。
【００３１】
コロナ放電用電極１１及び誘電体部材１２は、フランジ部５１ａの長辺よりも長く形成されているので、金属容器５１がコロナ放電用電極１１及び誘電体部材１２の下方を一度通過するとコロナ放電処理が完了する。また、フランジ部５１ａが長方形以外の形状の場合にも、フランジ部５１ａを横断するようにコロナ放電用電極１１及び誘電体部材１２の長さを設定することで同様の効果が得られる。このようにすれば、１回のコロナ放電処理で、フランジ部全体を均一に処理できる。
【００３２】
本発明の第２の実施形態に係る金属容器の密封方法及び装置について、図２、図７及び図８を用いて説明する。図７は、第２の実施形態に係る金属容器の密封方法について説明したフロー図である。図８は、紫外線照射の状態を示した断面図である。第２の実施形態に用いる装置は、第１の実施形態に用いた装置に加えて、紫外線照射装置（図８の８１）を含む第４のゾーンを備える。
【００３３】
第２の実施形態に係る金属容器の密封方法について、図７を用いて説明する。第２の実施形態に係る金属容器の密封方法は、金属容器とガラス板とを準備する第１のステップ（Ｓ１１）と、コロナ放電用電極と誘電体部材とを配置する第２のステップ（Ｓ１２）と、コロナ放電用電極と金属容器のフランジ部との間にコロナ放電を発生させる第３のステップ（Ｓ１３）と、金属容器のフランジ部に接着剤を塗布する第４のステップ（Ｓ１４）と、金属容器のフランジ部上にガラス板を密着させる第５のステップ（Ｓ１５）と、ガラス板が密着したフランジ部上に紫外線を照射する第６のステップ（Ｓ１６）とを有する。引き続いて、各ステップについて詳細に説明する。
【００３４】
第１のステップ（Ｓ１１）、第２のステップ（Ｓ１２）、及び、第３のステップ（Ｓ１３）は、第１の実施形態の第１のステップ（Ｓ０１）、第２のステップ（Ｓ０２）、及び、第３のステップ（Ｓ０３）とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
第４のステップ（Ｓ１４）について、図４を用いて説明する。供給装置２１は、保持アーム２３によってフランジ部５１ａの近傍に配置される。供給装置２１は、ノズル２１ａから接着剤（図８の１０２）を吐出しながら、矢印Ｃの方向に移動することによって、フランジ部５１ａの全面に渡って接着剤（図８の１０２）を塗布する。接着剤（図８の１０２）は、紫外線硬化性の樹脂を含む接着剤である。
【００３６】
第５のステップ（Ｓ１５）は、第１の実施形態の第５のステップ（Ｓ０５）と同様であるので、説明を省略する。
【００３７】
第６のステップ（Ｓ１６）について、図８を用いて説明する。まず、ガラス板５２の表面に、紫外線を遮断する遮光フィルム１０１を、ガラス板５２のフランジ部５１ａに当接する部分以外の部分を覆うように貼り付ける。次に、紫外線照射装置８１がフランジ部５１ａに沿って平行移動しながら、フランジ部５１ａの全周に渡って、口金部８１ｂの先端部８１ｄから紫外線９１を照射する。接着剤１０２は紫外線硬化性樹脂を含んでいるので、紫外線９１を照射することにより硬化し、金属容器５１はガラス板５２によって密封される。
【００３８】
紫外線照射装置８１について説明する。紫外線照射装置８１は、口金部８１ｂと、ホルダ部８１ｃと、アーム部８１ｅと、光ファイバ８１ａとを含む。口金部８１ｄは、アーム部８１ｅに連結されたホルダ部８１ｃによって保持されているので、アーム部８１ｅが３次元的に自由に動くのに伴って、口金部８１ｂも同様に移動することができる。光ファイバ８１ａは、一端が紫外線光源（図示しない）に接続されており、他端が口金部８１ｂに接続されているので、口金部８１ｂの先端部８１ｄから紫外線９１を照射することができる。
【００３９】
第２の実施形態に係る金属容器の密封方法の作用及び効果について説明する。第１の実施形態の作用及び効果に加えて、以下の作用及び効果がある。金属容器５１とガラス板５２とを接着する接着剤１０２は紫外線硬化性樹脂を含み、ガラス板５２が密着したフランジ部５１ａに、紫外線照射装置８１を用いて紫外線９１を照射する第６のステップを更に有しているので、紫外線硬化性樹脂を含んだ接着剤１０２が紫外線照射により硬化し、ガラス板５２が剥がれることなくフランジ部５１ａへ密着される。紫外線を遮断する遮光フィルム１０１で、紫外線を照射する必要のない部分を覆っているので、紫外線に弱い部分があっても金属容器５１をガラス板５２で密封することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、金属容器のフランジ部とコロナ放電用電極との間に誘電体部材が配置されることにより、この誘電体部材が微小コンデンサの集合体として機能し、コロナ放電をフランジ部に対して安定して均一に発生できる。フランジ部が均一にコロナ放電処理されるので接着剤のフランジ部に対する濡れ性が増し、ガラス板が剥がれることなくフランジ部へ密着される。従って本発明の目的とする、フランジ部を有する浅鍋状の金属容器をガラス板で密封する際に、ガラス板が剥がれにくいようにする金属容器の密封方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属容器の密封方法のフローを示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る金属容器の密封方法に用いる装置を示した斜視図である。
【図３】図２の第１のゾーンＩの状態を示す断面図である。
【図４】図２の第２のゾーンIIの状態を示す断面図である。
【図５】図２の第３のゾーンIIIの状態を示す断面図である。
【図６】金属容器が密封された状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る金属容器の密封方法に用いる装置を示した斜視図である。
【図８】図７の第６のステップ（Ｓ１６）の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…コロナ放電用電極、１２…誘電体部材、１３…コロナ放電用電源、１４…外部接続線、２１…供給装置、２１ａ…ノズル、２２…ホース、２３…保持アーム、３１…吸着装置、３１ａ…吸着板、４１…コンベヤ、４２…搬送トレイ、５１…金属容器、５１ａ…フランジ部、５２…ガラス板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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