(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のボトルの内面をコロナ放電により改質させるボトル用表面処理装置において、
前記ボトルの開口部を通過可能な電極と、
前記コロナ放電が発生する電圧が印加された電極を、前記ボトルの開口部を通過させ、
前記ボトルの内面の底部の処理用に前記コロナ放電の態様が変化するまで、前記ボトルの内面の底部に近づける駆動手段と、
を備え、
前記ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体と、前記ボトルと前記導電体との間に絶縁体とを有し、
前記絶縁体が、前記ボトルの開口方向に前記導電体より突出していることを特徴とするボトル用表面処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボトル用表面処理装置において、
前記駆動手段が、前記ボトルの内面の底部に沿った放電が生じるまで、前記電極を、前記ボトルの内面の底部に更に近づけることを特徴とするボトル用表面処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のボトル用表面処理装置において、
前記電極が、前記ボトルの開口部を通過後に展開可能な展開機構を有することを特徴とするボトル用表面処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載のいずれか１項に記載のボトル用表面処理装置において、
前記駆動手段が、前記ボトルの開口方向を軸として、前記電極と前記ボトルとを相対的に回転させながら、前記電極を前記ボトルの内面の底部に近づけることを特徴とするボトル用表面処理装置。
【請求項５】
樹脂製のボトルの内面をコロナ放電により改質させるボトル用表面処理装置のボトル用表面処理方法において、
前記ボトルの開口部を通過可能な電極に、前記コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、
前記電圧が印加された電極を、前記ボトルの開口部を通過させてボトル内に挿入する挿入ステップと、
前記ボトルの内面の底部の処理用に前記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、前記電極を前記ボトルの内面の底部に近づける底部処理ステップと、
を含み、
前記ボトル用表面処理装置が、前記ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体と、前記ボトルと前記導電体との間に絶縁体とを有し、前記絶縁体が、前記ボトルの開口方向に前記導電体より突出していることを特徴とするボトル用表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルの内面を処理するボトル用表面処理装置、および、ボトル用表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の容器の表面を親水化または疎水化等に改質するために、表面処理が行われている。例えば、特許文献１には、容器内部で開口する導管を通じて気体を供給し、容器内部及び容器外部又は共に容器外部に設置されて対向する、随意誘電体で被覆されていてもよい電極間でグロー放電が行われる容器内面のプラズマ処理法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６９３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、アルゴン等の気体を供給する必要があり、製造コストがかかっていた。また、ボトルは、開口部がボトル本体より狭く、電極を挿入しても、効率良くボトル内部全体を改質させることが難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、コストの軽減を図り、効率良くボトル内部全体を改質できるボトル用表面処理装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、樹脂製のボトルの内面をコロナ放電により改質させるボトル用表面処理装置において、前記ボトルの開口部を通過可能な電極と、前記コロナ放電が発生する電圧が印加された電極を、前記ボトルの開口部を通過させ、前記ボトルの内面の底部の処理用に前記コロナ放電の態様が変化するまで、前記ボトルの内面の底部に近づける駆動手段と、を備え、前記ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体と、前記ボトルと前記導電体との間に絶縁体とを有し、前記絶縁体が、前記ボトルの開口方向に前記導電体より突出していることを特徴とする。
【０００７】
よって、ボトルの開口部を通過させた電極を、ボトルの内面の底部まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、ボトルの底部まで効率良く処理しているので、効率良くボトル内部全体を改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、コストの軽減を図ることができる。この場合、電極から、ボトルＢに向かう放電の指向性が向上して、ボトルの内面を効率的に改質させることができる。この場合、電極からの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。この場合、ボトルの開口部の最上部からボトルの内面すべてに、電極の安定放電が確保され、表面処理を行うことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のボトル用表面処理装置において、前記駆動手段が、前記ボトルの内面の底部に沿った放電が生じるまで、前記電極を、前記ボトルの内面の底部に更に近づけることを特徴とする。
【０００９】
この場合、ボトルの底部の内面全体が改質され易くなる。また、底部がより短時間で、改質される。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のボトル用表面処理装置において、前記電極が、前記ボトルの開口部を通過後に展開可能な展開機構を有することを特徴とする。
【００１１】
この場合、ボトルの開口部を通過した後に電極の先端が開き、電極の先端がボトルの内面の側壁部に近づくため、ボトルの内面の側壁部を効率的に改質させることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボトル用表面処理装置において、前記駆動手段が、前記ボトルの開口方向を軸として、前記電極と前記ボトルとを相対的に回転させながら、前記電極を前記ボトルの内面の底部に近づけることを特徴とする。
【００１９】
この場合、均一性がより向上した表面処理を行うことができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、樹脂製のボトルの内面をコロナ放電により改質させるボトル用表面処理装置のボトル用表面処理方法において、前記ボトルの開口部を通過可能な電極に、前記コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、前記電圧が印加された電極を、前記ボトルの開口部を通過させてボトル内に挿入する挿入ステップと、前記ボトルの内面の底部の処理用に前記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、前記電極を前記ボトルの内面の底部に近づける底部処理ステップと、を含み、前記ボトル用表面処理装置が、前記ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体と、前記ボトルと前記導電体との間に絶縁体とを有し、前記絶縁体が、前記ボトルの開口方向に前記導電体より突出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ボトルの開口部を通過させた電極を、ボトルの内面の底部まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、ボトルの底部まで効率良く処理しているので、効率良くボトル内部全体を改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るボトル用表面処理装置の概要構成例を示す模式図である。
【図２】図１のボトル用表面処理装置にボトルをセットした一例を示す模式図である。
【図３】図１の電極の一例を示す模式図である。
【図４】ブロー成形の工程を示し、（Ａ）はプリフォームの供給、（Ｂ）はプリフォームの加熱、（Ｃ）はブロー成形をそれぞれ示す。
【図５】図１のボトル用表面処理装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図１のボトル用表面処理装置におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【図６Ｂ】図１のボトル用表面処理装置におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【図６Ｃ】図１のボトル用表面処理装置におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【図６Ｄ】図１のボトル用表面処理装置におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【図６Ｅ】図１のボトル用表面処理装置におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【図７】（Ａ）から（Ｅ）は、図１の電極の変形例を示す模式図である。
【図８】（Ａ）から（Ｅ）は、電極の挿入の工程の変形例を示す模式図である。
【図９】（Ａ）から（Ｃ）は、図１の電極の変形例であって、展開機構を有する電極の例を示す模式図である。
【図１０】（Ａ）から（Ｃ）は、図９（Ａ）の電極におけるコロナ放電処理の様子の例を示す模式図である。
【図１１】接地された導電体の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、ボトル用表面処理装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２４】
［１．ボトル用表面処理装置の構成および機能概要］
まず、本発明の一実施形態に係るボトル用表面処理装置の構成および概要機能について、図１から図３を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係るボトル用表面処理装置の概要構成例を示す模式図である。図２は、ボトル用表面処理装置にボトルをセットした一例を示す模式図である。図３は、電極の一例を示す模式図である。
【００２６】
図１に示すように、ボトル用表面処理装置１０は、樹脂製のボトルＢの開口部を通過可能な電極１１と、接地されたアース部１２と、電極１１にコロナ放電が発生する電圧を印加する電源部１３と、電極１１をボトルＢの内部に挿入させる駆動部１４と、ボトルＢにアース部１２を被せる駆動部１５と、駆動部１４および駆動部１５の動きを制御する制御部１６と、を備えている。
【００２７】
ボトル用表面処理装置１０は、ボトルＢの内面をコロナ放電により改質させる。例えば、コロナ放電により電極１１から放出された電子は、電界中で加速され大気中の電子や分子と衝突することにより、励起や解離・イオン化を起こす。そして、イオン化された原子や分子からも電子が放出される。電子が、樹脂の表面層に達し、高分子結合の主鎖や側鎖を切り離す。このように切断された高分子表層は、化学的にラジカルな状態となる。そして、気相中の酸素ラジカルやオゾン等が、主鎖や側鎖と再結合することにより、水酸基、カルボニル基等の極性官能基が導入され、樹脂の表面層に親水性が付与されて、濡れ性が向上する。すなわち、樹脂の表面が改質される。
【００２８】
ボトルＢは、保持部１７により、ボトル用表面処理装置１０の所定位置に保持される。
【００２９】
ここで、ボトルＢは、図２に示すように、胴部ｂ１と、胴部ｂ１の底を閉じる底部ｂ２と、底部ｂ２に対向する側に設けられた少なくとも１つの開口部ｂ３とを有する。
【００３０】
ボトルＢの胴部ｂ１の形状は、例えば、略円筒形である。胴部ｂ１の形状は、開口部ｂ３から広がって、円筒形状に移行する。なお、ボトルＢの強度を増加させるため、ボトルＢの胴部ｂ１が、底部ｂ２から、開口部ｂ３への方向において、一部に波形状を有してもよい。また、ボトルＢの胴部ｂ１の形状として、例えば、角筒形等その他の形状であってもよい。
【００３１】
管状の開口部ｂ３には、外側に雄ネジが形成され、ボトルＢを塞ぐために、雌ネジが形成されキャップが取り付けられる。開口部ｂ３の開口の大きさは、底部ｂ２の大きさより小さく、胴部ｂ１の断面より小さい。
【００３２】
また、ボトルＢの材質として、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のポリオレフィンの単体もしくは２種以上の混合物、又はエチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンテレフタラート等の非オレフィン系樹脂からなり、これらの樹脂の単層又は２種以上の多層構成からなる。ボトルＢは金属や無機物からなる蒸着や金属箔その他の材料によりボトルの一部が形成されることもある。少なくともボトルＢの内表面が上記樹脂により形成される。ボトルＢの大きさは、例えば５００ｍＬ容量とすることができる。なお、ボトルＢに充填される物体は、液体だけでなく、粒状物、塊等を含んだものや、高粘度の物体でもよい。
【００３３】
電極１１は、図３に示すように、電極放電部１１ａと、電極支柱１１ｂとを有する。
【００３４】
電極１１は、ステンレス等の金属製の導電体である。電極１１は、ボトルＢの開口部を通過可能な形状および大きさで、かつ、ボトルＢの内面の底部まで近接できる長さを有する。例えば、電極放電部１１ａが、ボトルＢの開口部の内径より小さい円板形状で、電極支柱１１ｂが、ボトルＢの内面の底部まで近接できる長さを有する。
【００３５】
アース部１２（接地された導電体の一例）は、ステンレス等の金属製の導電体である導電部１２ａと、樹脂等の絶縁部１２ｂと、を有する。また、導電体の一例として、ステンレス、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、金メッキを施した金属、カーボン、導電性ポリマ等が挙げられる。
【００３６】
導電部１２ａ（ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体の一例）は、底部を有し、ボトルＢの底部および胴部を覆う形状である。例えば、ボトルＢの胴部が円筒形である場合、導電部１２ａは、ボトルＢより大きい円筒形である。また、導電部１２ａは、接地されている。
【００３７】
絶縁部１２ｂ（ボトルと導電体との間の絶縁体の一例）は、樹脂製で所定の厚みを有し、ボトルＢと導電部１２ａとの間に存在し、スペーサの機能を有する。例えば、絶縁部１２ｂは、底部を有し、絶縁部１２ｂの内側が、ボトルＢを挿入できる形状で、かつ、外側が導電部１２ａに収まる形状である。絶縁部１２ｂは、絶縁部１２ｂの外周面の一部と底部とが導電部１２ａと接している。
【００３８】
また、絶縁部１２ｂの材質の一例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート等が挙げられる。
【００３９】
さらに、絶縁部１２ｂは、ボトルＢの開口方向に導電部１２ａより突出している。すなわち、絶縁部１２ｂ長手方向の長さ（深さ）が、ボトルＢの高さより長い。また、導電部１２ａの長手方向の長さ（深さ）は、絶縁部１２ｂが存在する状態で、ボトルＢの開口部ｂ３の高さと同じぐらいになることが好ましい。
【００４０】
電源部１３は、定電力で高電圧を発生させる電源である。電源部１３は、商用電源の周波数を上げる周波数変換を行うコンバータ、コロナ放電が発生する電圧まで昇圧する高電圧トランス等を有する。電源部１３は、電極１１にコロナ放電が発生する高電圧を印加する。なお、電源部１３は、定電圧、定電流でもよい。
【００４１】
駆動部１４（駆動手段の一例）は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部１４は、電極１１に連結されている。図２に示すように、駆動部１４は、電極１１を、ボトルＢの開口部を通過させてボトルＢ内に挿入する駆動を行う。そして、駆動部１４は、ボトルＢの内面の底部に近づけ、ボトルＢから抜く駆動を行う。なお、駆動部１４は、電極１１の長軸方向（ボトルＢの開口方向）を軸として電極１１を回転させながら、挿入または抜く動作を行ってもよい。
【００４２】
駆動部１５（駆動手段の一例）は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部１５は、アース部１２の底部に連結されている。図２に示すように、駆動部１５は、ボトルＢの底部から覆うように、アース部１２を駆動する。放電処理後に、駆動部１５は、ボトルＢからアース部１２を外すように、アース部１２を駆動する。なお、駆動部１５は、ボトルＢがセットされたアース部１２を、ボトルＢと共に、電極１１の長軸方向（ボトルＢの開口方向）を軸として回転させてもよい。
【００４３】
制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを有する。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムに基づき、電源部１３のオンオフおよび電圧等を制御し、駆動部１４および駆動部１５の駆動を制御する。また、制御部１６は、保持部１７の動作を制御してもよい。
【００４４】
［２．ボトル用表面処理装置の動作］
（２．１  ボトルの成形の動作）
まず、ボトルの成形の動作について図４を用いて説明する。
【００４５】
図４は、ブロー成形の工程を示し、（Ａ）はプリフォームの供給、（Ｂ）はプリフォームの加熱、（Ｃ）はブロー成形をそれぞれ示す。
【００４６】
ボトルＢに液体等を充填するボトル充填システム（図示せず）において、図４（Ａ）に示すように、倒立状態のプリフォームｐＢの開口部ｂ３内にマンドレル６が、入り込んでプリフォームｐＢを受け取る。
【００４７】
図４（Ｂ）に示すように、プリフォームｐＢを受け取ったマンドレル６は、ボトル充填システムの加熱室内をヒータ７に沿って走行し、各マンドレル６に保持されたプリフォームｐＢは、ヒータ７によって加熱される。この加熱によってプリフォームｐＢはブロー成形可能な温度まで上昇する。
【００４８】
図４（Ｃ）に示すように、ブロー成形用金型８は、左右対称に二つ割り可能である。ブロー成形用金型８は、加熱されたプリフォームｐＢが到来すると、ターンテーブルの回りで回転しつつ、プリフォームｐＢをマンドレル６ごと挟み込む。マンドレル６の中心に形成された貫通孔を通して、ブローノズル９が、プリフォームｐＢ内へと挿入される。そして、ブローノズル９からプリフォームｐＢ内に空気等の気体が吹き込まれることによって、ブロー成形用金型８の内部でボトルＢが成形される。
【００４９】
成形されたボトルＢは、搬送装置（図示せず）により、ボトル用表面処理装置１０まで搬送される。
【００５０】
なお、ボトルの成形方法として、インジェクションブロー、ダイレクトブロー、射出成形等各種が挙げられる。
【００５１】
（２．２  ボトルの表面処理の動作）
次に、ボトル用表面処理装置１０のボトルの表面処理の動作について、図５から図６Ｅを用いて説明する。
【００５２】
図５は、ボトル用表面処理装置１０の動作例を示すフローチャートである。図６Ａから図６Ｅは、ボトル用表面処理装置１０におけるコロナ放電処理の様子の一例を示す模式図である。
【００５３】
図５に示すように、ボトルＢがセットされる（ステップＳ１）。具体的には、ボトルＢの搬送装置が、ブロー成形されたボトルＢを、ボトル用表面処理装置１０に搬送する。図２に示すように、ボトル用表面処理装置１０の所定位置に、保持部１７により保持されたボトルＢがセットされる。ボトル用表面処理装置１０は、ボトルＢが所定位置にセットされたか、センサ等により確認する。
【００５４】
そして、ボトル用表面処理装置１０の制御部１６の制御により、駆動部１４が、ボトルＢの底部からボトルＢをアース部１２に収納するように、ボトルＢの開口方向にアース部１２を駆動させる。そして、図６Ａに示すように、ボトルＢが、アース部１２に収納される。
【００５５】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、電極１１に電圧を印加する（ステップＳ２）。具体的には、ボトル用表面処理装置１０の制御部１６の制御により、電源部１３が、電極１１の電極放電部１１ａから空気中にコロナ放電が発生するように、電極１１に電圧を印加する。図６Ａに示すように、電極放電部１１ａの円板の円周部分から、コロナ放電Ｃ１が発生する。電極放電部１１ａが、アース部１２の導電部１２ａから離れているため、コロナ放電Ｃ１は、指向性が弱いコロナ放電の放電態様である。
【００５６】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、電極１１の挿入動作を開始する（ステップＳ３）。具体的には、制御部１６の制御により、電極１１の駆動部１４は、コロナ放電を発生している電極１１の挿入動作を開始する。なお、駆動部１４は、電極１１を回転させながら挿入してもよい。または、駆動部１５が、ボトルＢと共にアース部１２を回転させて、ボトルＢと電極１１とが相対的に回転させるようにしてもよい。
【００５７】
次に、電極放電部１１ａが導電部１２ａに近づくと、導電部１２ａの方向へ指向性が増加したコロナ放電に、放電態様が変化する。そして、図６Ｂに示すように、電極放電部１１ａが、ボトルＢの開口部ｂ３に入ると、電極放電部１１ａの円周部分から、指向性が強いコロナ放電Ｃ２が発生する。コロナ放電Ｃ２は、指向性が強いコロナ放電の放電態様である。そして、電極放電部１１ａが、ボトルＢの開口部ｂ３の細い内径部分を通過して行くにつれて、開口部ｂ３の内径部分の表面が、コロナ放電Ｃ２により改質されて行く。
【００５８】
なお、ボトルＢの開口部ｂ３の内径部分の表面と、電極放電部１１ａの円周部分との距離が近いので、駆動部１４は、電極放電部１１ａを早めに通過させてもよい。
【００５９】
図６Ｃに示すように、駆動部１４が電極１１をボトルＢの内部にさらに挿入する。電極１１が挿入されるにつれて、ボトルＢの胴部ｂ１の内面が、コロナ放電Ｃ２により順に改質されて行く。
【００６０】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、電極１１をボトルＢの底面まで近づける（ステップＳ４）。具体的には、制御部１６の制御により、電極１１の駆動部１４は、電極放電部１１ａをボトルＢの内面の底部ｂ２に近づける。図６Ｄに示すように、電極放電部１１ａが、ボトルＢの内面の底部ｂ２に近づくと、電極放電部１１ａの円面部分（導電部１２ａの底面に対向した面）から、面放電のコロナ放電Ｃ３が発生する。電極放電部１１ａの円周部分とアース部１２の導電部１２ａとのインピーダンスより、電極放電部１１ａの面部分とアース部１２の導電部１２ａとのインピーダンスが低くなるため、電極放電部１１ａの面部分から、面放電のコロナ放電Ｃ３（ボトルＢの内面の底部ｂ２の処理用の放電の一例）が発生する。すなわち、コロナ放電Ｃ２からコロナ放電Ｃ３にコロナ放電の態様が変化する。
【００６１】
面放電のコロナ放電Ｃ３により、ボトルＢの内面の底部ｂ２が改質され始める。
【００６２】
なお、駆動部１４または駆動部１５は、ボトルＢの開口方向を軸として、電極１１とボトルＢとを相対的に回転させながら、電極１１をボトルＢの内面の底部ｂ２に近づけてもよい。
【００６３】
さらに、電極放電部１１ａをボトルＢの内面の底部ｂ２に近づけると、図６Ｅに示すように、コロナ放電Ｃ３から放電Ｃ４（ボトルＢの内面の底部ｂ２の処理用の放電の一例）にコロナ放電の態様が変化する。放電Ｃ４は、底部ｂ２の内面に沿った沿面放電である。電極放電部１１ａの面部分から放出したコロナ放電が、ボトルＢの内面の底部ｂ２に沿って、底部ｂ２の内面全体に広がるような放電が発生する。放電Ｃ４により、底部ｂ２の内面全体が改質され易くなる。
【００６４】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、電極１１を抜く動作を開始する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１６の制御により、電極１１の駆動部１４は、コロナ放電を発生している電極１１を抜く動作を開始する。電極１１を抜くにつれて、放電の対応が、放電Ｃ４からコロナ放電Ｃ３に代わり、さらに、コロナ放電Ｃ２に変化する。電極１１を抜く動作においても、ボトルＢの内面が改質されて行く。なお、駆動部１４は、電極１１を回転させながら、電極１１を抜いてもよい。また、電圧の印加を止めて、電極１１を抜く動作が行われてもよい。
【００６５】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、電圧の印加を止める（ステップＳ６）。具体的には、電極１１の位置が、図６Ａに示すような位置に来たとき、制御部１６の制御により、電源部１３が、電極１１への電圧の印加を止め、コロナ放電の発生を止める。なお、ボトルＢの開口部ｂ３の内径部分は、電極放電部１１ａの円周部分との距離が近く、改質され易いので、電極１１の位置が、図６Ｂに示すような位置に来たとき、電源部１３が、電極１１への電圧の印加を止めてもよい。
【００６６】
次に、ボトル用表面処理装置１０は、ボトルＢを外す（ステップＳ７）。制御部１６の制御により、駆動部１４が、アース部１２に収納されているボトルＢを外すように、アース部１２を駆動する。ボトル用表面処理装置１０の定位置から、保持部１７により保持されたボトルＢが外され、搬送装置が、ボトルＢを次に工程の位置まで搬送する。
【００６７】
以上、本実施形態によれば、ボトルＢの開口部ｂ３を通過させた電極１１を、ボトルＢの内面の底部ｂ２まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、ボトルＢの底部ｂ２まで効率良く処理しているので、効率良くボトルＢ内部全体を改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、通常の大気中のコロナ放電であるので、コストの軽減を図ることができる。
【００６８】
また、ボトルＢの内面の底部ｂ２に沿った放電Ｃ４が生じるまで、電極１１を、ボトルＢの内面の底部ｂ２に更に近づける場合、底部ｂ２の内面全体が改質され易くなる。また、底部ｂ２がより短時間で、改質される。
【００６９】
また、ボトルＢの外部の少なくとも一部に、接地された導電部１２ａ（導電体の一例）を有する場合、電極放電部１１ａから、ボトルＢに向かう放電の指向性が向上して、ボトルＢの内面を効率的に改質させることができる。
【００７０】
また、ボトルＢと導電部１２ａとの間に絶縁部１２ｂ（絶縁体の一例）を有する場合、電極放電部１１ａからの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。
【００７１】
また、絶縁部１２ｂ（絶縁体の一例）が、ボトルＢの開口方向に導電部１２ａ（導電体の一例）より突出している場合、ボトルＢの開口部の最上部からボトルＢの内面すべてに、電極１１の安定放電が確保され、表面処理を行うことができる。
【００７２】
また、ボトルＢの開口方向を軸として、電極１１とボトルＢとを相対的に回転させながら、電極１１をボトルＢの内面の底部ｂ２に近づける場合、均一性がより向上した表面処理を行うことができる。
【００７３】
［３．変形例］
次に、電極の変形例および接地された導電体の変形例について、図を用いて説明する。
【００７４】
（３．１  電極の形状の変形例）
電極の形状の変形例について、図７を用いて説明する。
【００７５】
図７（Ａ）から（Ｅ）は、図１の電極の変形例を示す模式図である。
【００７６】
図７（Ａ）に示すように、樹脂製のボトルＢの開口部ｂ３を通過可能な電極２１は、電極支柱２１ｂの先端から、棒状の電極放電部２１ａが３本以上放射状に広がった形状でもよい。コロナ放電Ｃ１、Ｃ２の場合、棒状の電極放電部２１ａの先端から、コロナ放電が発生する。コロナ放電Ｃ３および放電Ｃ４の場合、電極放電部２１ａの棒の側面からボトルＢの底部ｂ２に向かって、コロナ放電が発生する。
【００７７】
図７（Ｂ）に示すように、樹脂製のボトルＢの開口部ｂ３を通過可能な電極２２は、電極支柱２２ｂの先端から、棒状の電極放電部２２ａがＴ字に広がった形状でもよい。
【００７８】
図７（Ｃ）に示すように、樹脂製のボトルＢの開口部ｂ３を通過可能な電極２３は、電極支柱２３ｂの先端から、棒状の電極放電部２３ａがＬ字に曲がった形状でもよい。
【００７９】
図７（Ｄ）に示すように、樹脂製のボトルＢの開口部ｂ３を通過可能な電極２４は、棒状の電極支柱２４ｂから、電極曲部２４ｃを介して、棒状の電極放電部２４ａへ、角がないＬ字に曲がった形状でもよい。
【００８０】
図７（Ｅ）に示すように、樹脂製のボトルＢの開口部ｂ３を通過可能な電極２５は、電極支柱２５ｂから電極放電部２５ａまで、なだらかなカーブ形状でもよい。
【００８１】
なお、できるだけ均質に改質させるために、ボトルＢの開口方向を軸として、電極２１、２２、２３、２４、２５とボトルＢとを相対的に回転させながら、電極２１、２２、２３、２４、２５をボトルＢの内面の底部ｂ２に近づけることが好ましい。
【００８２】
（３．２  電極の挿入の変形例）
次に、電極２４の場合、ボトルＢへの電極２４の挿入の動作について、図８を用いて説明する。
【００８３】
図８（Ａ）から（Ｅ）は、電極の挿入の工程の変形例を示す模式図である。なお、図８（Ａ）から（Ｅ）において、アース部１２は省略されている。
【００８４】
図８（Ａ）に示すように、ステップＳ２で電圧が印加された電極２４を、ステップＳ３において、駆動部１４は、電極２４の電極放電部２４ａの先端から、ボトルＢの開口部ｂ３に電極２４を挿入する。このとき、駆動部１４は、ボトルＢを回転させる。
【００８５】
次に、図８（Ｂ）に示すように、駆動部１４は、電極放電部２４ａの先端がボトルＢの開口部ｂ３を通過するようにさせながら、電極２４の方向を、電極支柱２３ｂがボトルＢの開口方向に平行になるように近づける。ボトルＢの開口部ｂ３から広がって胴部ｂ１の太いところまで広がる場所の内面が改質される。
【００８６】
次に、図８（Ｃ）から図８（Ｄ）に示すように、電極支柱２４ｂの方向がボトルＢの開口方向に平行になったら、駆動部１４は、電極２４を、ボトルＢの開口方向に駆動させて、ボトルＢの胴部ｂ１の内面をコロナ放電Ｃ２で改質させながら、電極放電部２４ａをボトルＢの内面の底部ｂ２に近づけて行く。
【００８７】
次に、図８（Ｅ）に示すように、ステップＳ４において、駆動部１４は、電極放電部２４ａを、放電の態様が変化するまで、ボトルＢの内面の底部ｂ２に近づける。電極放電部２４ａの側面部分（導電部の底面に対向した面）からのコロナ放電Ｃ３が発生する。電極２４とボトルＢとは相対的に回転しているので、ボトルＢの内面の底部ｂ２全体が改質され易い。
【００８８】
（３．３  展開機構を有する電極）
次に、電極の先端が開いたり閉じたりして展開する電極について、図９および図１０を用いて説明する。
【００８９】
図９（Ａ）から（Ｃ）は、図１の電極の変形例であって、展開機構を有する電極の例を示す模式図である。図１０（Ａ）から（Ｃ）は、図９（Ａ）の電極におけるコロナ放電処理の様子の例を示す模式図である。なお、図１０（Ａ）から（Ｃ）において、アース部１２は省略されている。
【００９０】
図９（Ａ）に示すように、電極３１は、棒状の電極支柱３１ｂと、２本の棒状の電極放電部３１ａと、電極放電部３１ａを展開させるヒンジ部３１ｃとを有してもよい。ヒンジ部３１ｃを中心に電極放電部３１ａが開いたり閉じたりする。
【００９１】
図９（Ｂ）に示すように、電極３２は、棒状の電極支柱３２ｂと、１本の棒状の電極放電部３２ａと、電極放電部３２ａを展開させるヒンジ部３２ｃとを有してもよい。
【００９２】
図９（Ｃ）に示すように、電極３３は、棒状の電極支柱３３ｂと、傘状の３本以上の棒状の電極放電部３３ａと、電極放電部３３ａを展開させるヒンジ部３３ｃとを有してもよい。
【００９３】
ボトルＢの開口部ｂ３を通過させる際は、駆動部１４は、開口部ｂ３を通過できる程度まで電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａを閉じさせる。閉じ方は、電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａが折りたたまれて電極支柱３１ｂ、３２ｂ、３３ｂに近づく場合と、電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａが折りたたまれて電極支柱３１ｂ、３２ｂ、３３ｂから離れる場合と、があるが、どちらでもよい。
【００９４】
ヒンジ部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ（ボトルＢの開口部ｂ３を通過後に展開可能な展開機構の一例）は、ヒンジ部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃを中心に回転できる機構を有する。例えば、ワイヤにより引っ張り上げ、電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａの自重で開く機構、バネ機構、傘の折りたたみ方式のような機構等が挙げられる。
【００９５】
電極３１、３２、３３が、放電して、電極支柱３１ｂ、３２ｂ、３３ｂを中心に回転しながら、ボトルＢの開口部ｂ３の細い部分を通過する。通過後は、電極３１、３２、３３が展開して、電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａが開く。電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａが開いた後、電極支柱３１ｂ、３２ｂ、３３ｂを中心に回転しながら、電極３１、３２、３３が駆動部１４によりボトルＢの底部ｂ２まで移動する。
【００９６】
電極３１の場合、図１０（Ａ）に示すように、ステップＳ３において、電極放電部３１ａが閉じた状態で、電極支柱３１ｂを中心に回転しながら、電極放電部３１ａがボトルＢの開口部ｂ３の細い部分を通過する。電極放電部３１ａの先端からのコロナ放電が、開口部ｂ３の内側の部分を改質する。なお、管状の開口部ｂ３の内側に近づくように、電極放電部３１ａが多少開いた状態でもよい。
【００９７】
図１０（Ｂ）に示すように、開口部ｂ３から胴部ｂ１の内面形状に沿って、先端からコロナ放電を発生する電極放電部３１ａが、回転しながら開き始める。胴部ｂ１の内径が最大の部分の所まで、電極３１が移動してきたときに、電極放電部３１ａが全開する。電極放電部３１ａの先端からのコロナ放電が、胴部ｂ１の内側の部分を改質する。なお、また、胴部ｂ１がくびれた形状である場合、電極放電部３１ａが多少閉じてもよい。
【００９８】
図１０（Ｃ）に示すように、ステップＳ４において、開いた電極放電部３１ａが底部ｂ２に近づくと、電極放電部３１ａの棒部分から、コロナ放電が発生する。電極放電部３１ａが回転しながら、ボトルＢの内面の底部ｂ２を改質する。
【００９９】
電極３１、３２、３３が、ボトルＢの開口部ｂ３を通過後に展開可能な展開機構を有する場合、ボトルＢの開口部ｂ３を通過した後に電極の先端（電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａ）が開き、電極放電部３１ａ、３２ａ、３３ａがボトルＢの内面の側壁部（開口部ｂ３の内側および胴部ｂ１の内側）に近づくため、ボトルＢの内面の側壁部を効率的に改質させることができる。
【０１００】
（３．４  導電体の変形例）
次に、導電体の変形例について、図１１を用いて説明する。
【０１０１】
図１１は、接地された導電体の変形例を示す模式図である。
【０１０２】
図１１に示すように、アース部４２（接地された導電体の一例）は、絶縁部が無くて、アースされた導電体だけでもよい。この場合、ボトルＢが導電体のアース部４２に接触しないように、ボトルＢがセットされる。また、ボトルＢの開口部ｂ３が、アース部４２の開口部から、多少突出している。そして、ボトルＢとアース部４２との間隔をさらに開けることにより、絶縁部があることと同等の効果を得ることができる。
【０１０３】
なお、ボトル用表面処理装置１０は、アース部１２を有さなくてもよい。電極１１の電気的特性および電極形状の変更により、接地されたアース部１２を有さない状態でも、ボトル用表面処理装置１０は、効率的に表面処理を行うことができる。
【０１０４】
さらに、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０５】
１０：ボトル用表面処理装置
１１、２１、２２、２３、２４、２５、３１、３２、３３：電極
１１ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ：電極放電部
１２、４２：アース部（接地された導電体の一例）
１２ａ：導電部（接地された導電体の一例）
１２ｂ：絶縁部
１３：電源部
１４、１５：駆動部（駆動手段）
１６：制御部
Ｂ：ボトル
ｂ２：底部
ｂ３：開口部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：コロナ放電
Ｃ４：放電
【図１】
0006444675.tif 000002
【図２】
0006444675.tif 000003
【図３】
0006444675.tif 000004
【図４】
0006444675.tif 000005
【図５】
0006444675.tif 000006
【図６Ａ】
0006444675.tif 000007
【図６Ｂ】
0006444675.tif 000008
【図６Ｃ】
0006444675.tif 000009
【図６Ｄ】
0006444675.tif 000010
【図６Ｅ】
0006444675.tif 000011
【図７】
0006444675.tif 000012
【図８】
0006444675.tif 000013
【図９】
0006444675.tif 000014
【図１０】
0006444675.tif 000015
【図１１】
0006444675.tif 000016