(57)【要約】【課題】狭いフィルム加工ラインでの使用に対応するため、コロナ処理装置とイオン吸引型除電装置と除塵装置とを一箇所に統合させて、これら装置の設置に要する時間と費用を節減できるようにする。【解決手段】フィルム６等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理するコロナ処理装置１と、該コロナ処理装置によるコロナ処理後の長尺処理対象物を除電する除電装置２と、該除電装置による除電後の長尺処理対象物を除塵する除塵装置３とを、上中下の３段配置にしてハウジング４内に配置する。【選択図】図７
2007103205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理するコロナ処理装置と、該コロナ処理装置によるコロナ処理後の長尺処理対象物を除電する除電装置と、該除電装置による除電後の長尺処理対象物を除塵する除塵装置とを、上中下の３段配置にしてハウジング内に配置し、前記コロナ処理装置は、横長のコロナ処理用放電電極を横長のアースロールに対して平行に対向させ、ハウジング内に導入される長尺処理対象物をアースロールで案内しながら、コロナ処理用放電電極からのコロナ放電によりコロナ処理を行い、前記除電装置は、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいてイオン吸引電極に対向させ、これら正負イオン生成電極で生成した正負のイオンをイオン吸引電極で吸引しながら、正負イオン生成電極とイオン吸引電極との間に長尺処理対象物を通過させて高密度に除電し、前記除塵装置は、バックアップロールに横長の吸引口部材を対向させるとともに、これらバックアップロールと吸引口部材との間に、横長スリット状の送風口から送風する送風口部材を設置し、長尺処理対象物をバックアップロールにて案内しながら、送風口部材から送風し、これを吸引口部材にて吸引することにより長尺処理対象物を除塵して、ハウジング外へ導出することを特徴とするフィルム等の長尺処理対象物の表面処理装置。
【請求項２】
処理前の長尺処理対象物のハウジング内への導入が、ハウジングの前後の一方側、処理後の長尺処理対象物のハウジング外への導出が、ハウジングの前後の他方側で行われることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
コロナ処理装置のコロナ処理用放電電極は、誘電体による保護パイプ中に横長の電極芯を設置し、アースロールとの間で誘電体バリア放電を生ずることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
電極芯が、バネにより保護パイプの内周面に圧接されていることを特徴とする請求項３に記載の表面処理装置
【請求項５】
複数本のコロナ処理用放電電極を、アースロールとの間の間隔が等間隔になるように平行に配置したことを特徴とする請求項３又は４に記載の表面処理装置。
【請求項６】
複数本のコロナ処理用放電電極のそれぞれが、ハウジングに水平に架設された電極支持桟に、調整ネジ棒により個々に高さ調整可能に垂設されていることを特徴とする請求項５に記載の表面処理装置。
【請求項７】
除電装置のイオン吸引電極が左右及び上下に拡がる垂直な面を有する板状で、このイオン吸引電極に全ての正負イオン生成電極が対向していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理した後、除電及び除塵する表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム加工工程では、コーティング等をする場合、フィルム表面をコロナ処理により改質することが行われている。その際、フィルムがコロナ処理により帯電するため、例えば特許文献１（特開２００３−２９２６５０号公報）に開示されているように、コロナ処理直後に除電するようにしている。
【０００３】
このとき、単純な除電では、正負の帯電部分が複雑に混在した帯電模様まで除電できないことから、例えば特許文献２（特開２００５−２２２９２５号公報）に開示されているように、高品質のコーティングフィルムを得る場合には、コーティングムラの原因となる帯電模様まで除電するため、正負のイオンを生成するイオン生成用電極に、イオンを吸引するイオン吸引用電極を対向させて高密度に除電するイオン吸引型除電装置を使用することも行われている。さらに、除電後に除塵装置で除塵することも行われている。
【０００４】
しかし、従来は、フィルムを水平方向に搬送することから、コロナ処理装置とイオン吸引型除電装置と除塵装置とを、フィルムの水平方向の搬送ライン上に水平方向の位置を変えて別々に分散配置していた。
【０００５】
そのため、狭いフィルム加工ラインにおいては、それぞれの装置の設置場所の確保や、フィルムを案内する案内ロールの追加や、パスラインの変更などに多大の時間と費用を要し、機能を落とした設置態様で留めざるを得ない現況であった。
【特許文献１】特開２００３−２９２６５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２２２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、狭いフィルム加工ラインでの使用に対応するため、コロナ処理装置とイオン吸引型除電装置と除塵装置とを一箇所に統合させて、これら装置の設置に要する時間と費用を節減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の表面処理装置は、フィルム等の長尺処理対象物の表面をコロナ処理するコロナ処理装置と、該コロナ処理装置によるコロナ処理後の長尺処理対象物を除電する除電装置と、該除電装置による除電後の長尺処理対象物を除塵する除塵装置とを、上中下の３段配置にしてハウジング内に配置している。
コロナ処理装置は、横長のコロナ処理用放電電極を横長のアースロールに対して平行に対向させ、ハウジング内に導入される長尺処理対象物をアースロールで案内しながら、コロナ処理用放電電極からのコロナ放電によりコロナ処理を行う。
除電装置は、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいてイオン吸引電極に対向させ、これら正負イオン生成電極で生成した正負のイオンをイオン吸引電極で吸引しながら、正負イオン生成電極とイオン吸引電極との間に長尺処理対象物を通過させて高密度に除電する。
除塵装置は、バックアップロールに横長の吸引口部材を対向させるとともに、これらバックアップロールと吸引口部材との間に、横長スリット状の送風口から送風する送風口部材を設置し、長尺処理対象物をバックアップロールにて案内しながら、送風口部材から送風し、これを吸引口部材にて吸引することにより長尺処理対象物を除塵して、ハウジング外へ導出する。
【０００８】
このような構成を基本とする本発明の好適な態様を、請求項ごとに示すと次のとおりである。
＜請求項２＞
処理前の長尺処理対象物のハウジング内への導入は、ハウジングの前後の一方側、処理後の長尺処理対象物のハウジング外への導出は、ハウジングの前後の他方側で行う。
【０００９】
＜請求項３＞
コロナ処理装置のコロナ処理用放電電極は、誘電体による保護パイプ中に横長の電極芯を設置し、アースロールとの間で誘電体バリア放電を生ずる。
＜請求項４＞
電極芯は、バネにより保護パイプの内周面に圧接されている。
【００１０】
＜請求項５＞
上記のような構造の複数本のコロナ処理用放電電極を、アースロールとの間の間隔が等間隔になるように平行に配置する。
【００１１】
＜請求項６＞
複数本のコロナ処理用放電電極のそれぞれは、ハウジングに水平に架設された電極支持桟に、調整ネジ棒により個々に高さ調整可能に垂設されている。
【００１２】
＜請求項７＞
除電装置のイオン吸引電極を左右及び上下に拡がる垂直な面を有する板状として、このイオン吸引電極に全ての正負イオン生成電極を対向させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コロナ処理装置と除電装置と除塵装置とが、上中下の３段配置にしてハウジング内に配置され、フィルム等の長尺処理対象物は、ハウジング内に導入し、ハウジング内でこれらの装置に順次通過させることで、コロナ処理、高密度の除電、除塵を、水平方向の搬送ラインの一箇所で受けることになるため、これらの装置を、水平方向の搬送ライン上に水平方向の位置を変えて別々に分散配置していた従来に比べ、これらの装置の設置に要する時間と費用を節減できるとともに、メンテナンスも容易になり、また、コロナ処理後の除電及び除塵の処理効率も向上する。
除電装置では、複数の正負イオン生成電極を互いに上下に間隔をおいて板状のイオン吸引電極に対向させているので、高密度の除電を繰り返し連続して平均に行うことができ、また除塵装置では、送風口部材の横長スリット状の送風口から、バックアップロールと横長の吸引口部材との間に送風し、この横長の吸引口部材で吸引するので、幅の広い長尺処理対象物の除塵を平均に行うことができる。
【００１４】
請求項２以降の発明によれば、上記の効果に加え、次のような効果がある。
＜請求項２＞
処理前の長尺処理対象物のハウジング内への導入は、ハウジングの前後の一方側、処理後の長尺処理対象物のハウジング外への導出は、ハウジングの前後の他方側で行うので、本発明の表面処理装置を水平方向の搬送ラインの途中に設置するだけで、搬送方向を変更することなく対応できる。
【００１５】
＜請求項３＞
コロナ処理用放電電極を長尺になると、放電による熱で曲がってアースロールとの間の放電ギャップが不均一になるが、本発明におけるコロナ処理用放電電極は、誘電体による保護パイプ中に長尺な電極芯を設置し、アースロールとの間で誘電体バリア放電を生ずるものであるので、放電ギャップを均一に保持してコロナ処理を平均に行うことができる。また、放電電極の長寿命化や、低温度のコロナ処理により長尺処理対象物の変形防止も図れる。
【００１６】
＜請求項４＞
電極芯をバネにより保護パイプの内周面に圧接させると、電極芯を保護パイプ内に設置したりメンテナンスのために抜出するに当たり、その作業が容易になるとともに、電極芯の位置決めも容易になる。
【００１７】
＜請求項５＞
上記のような構造の複数本のコロナ処理用放電電極を、アースロールとの間の間隔が等間隔になるように平行に配置してすると、広範囲のコロナ処理を平均に行える。
【００１８】
＜請求項６＞
複数本のコロナ処理用放電電極のそれぞれが、調整ネジ棒により個々に高さ調整可能になっているので、アースロールとの間の放電ギャップを個々に微調整して適切なコロナ処理をすることができる。
＜請求項７＞
イオン吸引電極を垂直な板状として、このイオン吸引電極に全ての正負イオン生成電極を対向させたので、高密度に除電する除電装置を簡素化できるとともに、イオン吸引を平均化して除電ムラを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
図１〜図３に示すように、本実施例の表面処理装置は、コロナ処理装置１とイオン吸引型除電装置２と除塵装置３とを、共通のハウジング４内に、上中下の３段配置にして設置した複合ステーションとなっており、ハウジング４外の後側に設置された導入側ロール５で案内して導入されてくるプラスチック製フィルム６を、コロナ処理装置１でコロナ処理した後、直ちにイオン吸引型除電装置２で高密度に除電し、さらに除塵装置３で除塵してハウジング４外の前側へ導出する。導出された処理済みフィルム６は、導出側ロール７で案内して次の工程の装置へ搬送される。なお、コロナ処理装置１とイオン吸引型除電装置２と除塵装置３との上中下の位置関係を逆にしても構わない。
【００２１】
コロナ処理装置１は、ハウジング４内の上部に設置され、横長のアースロール８をハウジング４の左右側壁に回転可能に軸支しており、このアースロール８をハウジング４の側壁外側に取り付けたアースロール駆動モータ９で回転させて、導入側ロール５から受け継いだフィルム６を下方の除電装置２へと搬送する。アースロール８は、金属円筒の外周面にシリコンゴム等の絶縁性被覆を形成したものである。
【００２２】
このアースロール８に対して、本例では横長の３本のコロナ処理用放電電極１０が、水平な電極支持桟１１に互いに平行に垂設され、アースロール８の上側でこれと対向している。これら３本の放電電極１０は、図４及び図５に示すように、それぞれの複数箇所を調整ネジ棒１２により中空の電極支持桟１１に個別に垂設され、アースロール８との間の放電ギャップが均等になるように個々に微調整できるようになっている。また、電極支持桟１１が、ハウジング４の天井部に設置された左右のシリンダ装置１２Ａ・１２Ｂにて昇降可能に垂設されているため、これら左右のシリンダ装置１２Ａ・１２Ｂにて電極支持桟１１を上昇させることにより、３本のコロナ処理用放電電極１０を、アースロール８から離れる上方の退避位置へ同時に退避させることができるようになっている。
【００２３】
放電電極１０自体は、セラミック等の誘電体による円形パイプである保護パイプ１３中に金属製の電極芯１４を封入したもので、この電極芯１４の複数箇所に取り付けた板バネ１５が保護パイプ１３の内周面上部に圧接することにより、電極芯１４は保護パイプ１３の内周面下部に圧接されている。その際、電極芯１４の下面が保護パイプ１３の内周面に密着するように、電極芯１４の下面は、保護パイプ１３の内周面の円弧に沿った円弧面となっている。
【００２４】
各放電電極１０は、各調整ネジ棒１２に対して、その下端にガラスやエポキシ樹脂等による絶縁部材１６を介して支持されている。また、３本の放電電極１０の電極芯１４には、それらに分岐している高圧ケーブルを通じて高電圧が同時に印加されるようになっている。
【００２５】
従って、３本の放電電極１０からアースロール８の外周面へ向かってコロナ放電が生じ、アースロール８で案内されるフィルム６がコロナ処理される。その際、アースロール８の外周面がシリコンゴム等により被覆されていること、放電電極１０は、セラミック等の誘電体による保護パイプ１３中に金属製の電極芯１４を封入したものであることにより、放電電極１０の全長にわたって安定した均一の誘電体バリア放電となるので、フィルム６は広範囲にわたりムラなく均一にコロナ処理される。しかも、その放電は低い温度で行われるので、長時間の連続運転でも支障がなく、放電電極１０の長寿命化や、低温度のコロナ処理によりフィルム６の変形防止も図れる。
【００２６】
３本の放電電極１０とその支持機構を含めた部分は、アースロール８と対向する下面を除いて、電極支持桟１１に垂設された前後左右の側板で囲まれており、その囲まれた空間の空気を、ハウジング４の側壁に設けられたオゾン排気口４ａを通じて吸引することにより、オゾンの排気を行えるようになっている。
【００２７】
次に、このようなコロナ処理後のフィルム６を除電するイオン吸引型除電装置２について説明する。
イオン吸引型除電装置２は、ハウジング４内の中間部に設置され、図６に示すように、ハウジング４内に架設された垂直な絶縁板１７の背面に、左右及び上下に拡がる垂直な面を有する金属製の薄板であるイオン吸引電極１８を付設する一方、ハウジング４内に架設された電極台１９に、例えば４個の正負イオン生成電極２０を互いに上下に間隔をおいて支持し、これら正負イオン生成電極２０の全てを、イオン吸引電極１８と一定の間隔をおいて対向させている。
【００２８】
また、最下段の正負イオン生成電極２０の下方において、正負の極性を切り替えることができる２個の直流除電器２１が、上下に間隔をおいて電極台１９に支持されているとともに、その下方において交流除電器２２が設置され、さらにその下方において、フィルム６の表面電位を検出して直流除電器２１を制御（さらには、必要に応じて交流除電器２２も制御）するための表面電位センサ２３が設置されている。２個の直流除電器２１及び交流除電器２２の設置位置は、フィルム６の通過位置から徐々に離れるようになっている。
【００２９】
このようなイオン吸引型除電装置２では、４個の正負イオン生成電極２０に正負の高電圧が交互に印加されるのと同期して、イオン吸引電極１８に、正負イオン生成電極２０とは正負が逆極性の高電圧が交互に印加されるので、４個の正負イオン生成電極２０で生成された正負イオンが共通のイオン吸引電極１８で吸引される。
【００３０】
従って、コロナ処理装置１でコロナ処理されたフィルム６は、イオン吸引電極１８と正負イオン生成電極２０との間を垂直に下方へと移送されるので、この間を通過するまでに正負のイオンを数回繰り返して強制的に照射され、帯電模様が無くなるまで高密度に除電される。
【００３１】
さらに、フィルム６は、直流除電器２１で正負の除電ムラを低減された後、さらに、弱除電するために直流除電器２１よりもフィルム６から離れている交流除電器２２にて、帯電電位がほぼ０になるまで綺麗に除電される。
【００３２】
このようにして除電されたフィルム６は、図７に示すように、イオン吸引型除電装置２の真下においてハウジング４内に設置されている第１中継ロール２４に案内され、さらに第１中継ロール２４の後方に設置された第２中継ロール２５と、除塵装置３のバックアップロール２６と、除塵装置３の少し下方に設置された第３中継ロール２７とでＭ状に蛇行するように案内される。
【００３３】
除塵装置３は、ハウジング４内の下部に設置され、横長のバックアップロール２６をハウジング４の左右側壁に回転可能に軸支しており、このバックアップロール２６をハウジング４の側壁外側に取り付けたバックアップロール駆動モータ２８で回転させることにより、フィルム６を第２中継ロール２５から第３中継ロール２７へと移送させながら、次のように除塵する。
【００３４】
バックアップロール２６に対して、その外周面に沿って開口する横長の吸引口部材２９が、バックアップロール２６と前後に対向するように近接して設置されている。この吸引口部材２９に対しては、吸引ダクト３０がハウジング４の外側において吸引口部材２９と平行に設置され、これら吸引口部材２９と吸引ダクト３０とは、吸引口部材２９の全長から均一に吸引できるように、数箇所で接続されている。
【００３５】
また、吸引口部材２９に下側に横長の送風口部材３１が設置され、この送風口部材３１の横長スリット状の送風口は、バックアップロール２６と吸引口部材２９との間に下方から送風するように指向させてある。この送風口部材３１に対しては、送風ダクト３２がハウジング４の外側において送風口部材３１と平行に設置され、これら送風口部材３１と送風ダクト３２とは、送風口部材３１の全長から均一に送風できるように、数箇所で接続されている。
【００３６】
従って、上記のように蛇行して移送されるフィルム６は、送風口部材３１の横長スリット状の送風口からの送風と、吸引口部材２９による吸引により、バックアップロール２６の外周面上で、幅員方向の全長にわたり平均に除塵されてから、ハウジング４の下端部でその前方へ導出される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上記の実施例では、フィルム６の片面のみをコロナ処理、高密度除電、除塵したが、コロナ処理装置１とイオン吸引型除電装置２と除塵装置３とをフィルム６の表裏表面に対して設置すれば、フィルム６の表裏表面を処理することができる。また、長尺処理対象物としてプラスチック製フィルム６を処理したが、本発明は紙等の他の長尺処理対象物の表面処理にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例の表面処理装置の正面図である。
【図２】その右側面図である。
【図３】その左側面図である。
【図４】その中のコロナ処理装置の具体的構成を示す正面図である。
【図５】同じく断面図である。
【図６】イオン吸引型除電装置の具体的構成を示す側面図である。
【図７】ハウジング内部の機構を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  コロナ処理装置
２  イオン吸引型除電装置
３  除塵装置
４  ハウジング
４ａ  オゾン排気口
５  導入側ロール
６  フィルム
７  導出側ロール
８  アースロール
９  アースロール駆動モータ
１０  コロナ処理用放電電極
１１  電極支持桟
１２  調整ネジ棒
１２Ａ・１２Ｂ  シリンダ装置
１３  保護パイプ
１４  電極芯
１５  板バネ
１６  絶縁部材
１７  絶縁板
１８  イオン吸引電極
１９  電極台
２０  正負イオン生成電極
２１  直流除電器
２２  交流除電器
２３  表面電位センサ
２４  第１中継ロール
２５  第２中継ロール
２６  バックアップロール
２７  第３中継ロール
２８  バックアップロール駆動モータ
２９  吸引口部材
３０  吸引ダクト
３１  送風口部材
３２  送風ダクト
【図１】
2007103205.tif 000003
【図２】
2007103205.tif 000004
【図３】
2007103205.tif 000005
【図４】
2007103205.tif 000006
【図５】
2007103205.tif 000007
【図６】
2007103205.tif 000008
【図７】
2007103205.tif 000009