誘電体バリア放電電極の製造方法
【課題】誘電体の欠陥の発生を抑え、誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極の製造方法を提供する。
【解決手段】粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、基板基材もしくは基板基材から得られる板状基板４の一方の面の全体に導電性の電極膜５が形成された放電電極構造体７を得る第３工程と、放電電極構造体７の表裏面に渡って多数の貫通孔６を得る第４工程と、一対の放電電極構造体７を用い、放電電極構造体７の基板露出面８を対向させた状態で、一対の対向面間で、基板露出面８の外周周縁部に位置され、基板露出面８の中央側に開口を有する環状絶縁体９を挟持して、一体化する第５工程からなる誘電体バリア放電電極１０。
【解決手段】粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、基板基材もしくは基板基材から得られる板状基板４の一方の面の全体に導電性の電極膜５が形成された放電電極構造体７を得る第３工程と、放電電極構造体７の表裏面に渡って多数の貫通孔６を得る第４工程と、一対の放電電極構造体７を用い、放電電極構造体７の基板露出面８を対向させた状態で、一対の対向面間で、基板露出面８の外周周縁部に位置され、基板露出面８の中央側に開口を有する環状絶縁体９を挟持して、一体化する第５工程からなる誘電体バリア放電電極１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア放電電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気圧マイクロプラズマを用いた環境浄化技術の開発が積極的に行われている。例えば、下記の特許文献１には、空気などの流体を浄化するのに適した大気圧マイクロプラズマ発生手段に関する技術が開示されている。具体的には、当該マイクロプラズマ発生手段は、表面に誘電体膜が形成されるとともに、プラズマ処理の対象となる流体が流通可能な貫通孔が厚み方向に複数形成された一対の電極板を、数μｍ〜数百μｍの間隔をあけて互いに略平行に配置されてなるプラズマ電極を備えて構成されている。
【０００３】
上記プラズマ電極の製造方法に関して、特許文献１には、まず円板状に形成された金属基板を用意し、次に金属基板の表面に融解したセラミックスを吹き付け塗布する（所謂、溶射法を用いる）ことで、金属基板と一体化した誘電体の膜を形成し、当該金属基板を用いて上記プラズマ電極をつくることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラズマ電極に用いられる誘電体に求められる条件としては、（１）誘電率が高い、（２）誘電損失が小さい、（３）プラズマによりエッチングされにくい、（４）ピンホール、ボイド、クラックなどの欠陥が少ない、ことが挙げられる。このうち、（１）〜（３）の条件を満たせるか否かは、加工方法によらず、用いる材料の物性によって略決定される。一方、（４）の条件に関しては、誘電体の加工方法によって大きく左右される。
【０００６】
特許文献１に開示されているように、誘電体の形成に溶射法を用いると、形成される誘電体は、膜中に気孔や介在物の欠陥を含み易く、上記（４）の条件を満たし難い。すなわち、誘電体内に欠陥が出来易く、誘電体材料の物性から期待されるほどには、当該誘電体が性能を発揮できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘電体の欠陥の発生を抑え、誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極の製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る誘電体バリア放電電極の製造方法の特徴構成は、粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、前記第１工程で得られた成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、前記基板基材もしくは前記基板基材から得られる板状基板の一方の面の全体に導電性の電極膜が形成された放電電極構造体を得る第３工程と、前記第３工程で得られた放電電極構造体の表裏面に渡って多数の貫通孔を得る第４工程と、前記第４工程を経て得られる一対の放電電極構造体を用い、放電電極構造体の基板露出面を対向させた状態で、一対の対向面間で、前記基板露出面の外周周縁部に位置され、前記基板露出面の中央側に開口を有する環状絶縁体を挟持して、一体化する第５工程からなる点にある。
【０００９】
この特徴構成によれば、粉末状の誘電体粒子を成形処理して得た成形体を加熱処理することにより誘電体バリア放電電極に用いる誘電体を形成するので、誘電体の緻密性を高めることができ、ボイドやクラックなどの発生を抑えることができる。そして、板状に形成された誘電体に対して、電極となる導電性材料を、例えばスパッタリングなどの公知の方法により、膜として塗布することで、誘電体と電極部分とが一体化した放電電極構造体を得ることができる。このように欠陥の発生を抑えた誘電体と、電極部分と、が一体化した放電電極構造体を用いて誘電体バリア放電電極をつくるので、誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造することができる。
【００１０】
ここで、前記第１工程において、前記成形体としての誘電体セラミックスからなる板状成形体を得るとともに、前記第２工程において、前記板状成形体を加熱して焼結して前記基板とする基板基材を得、前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成すると好適である。
【００１１】
この構成によれば、板状成形体を得るために、誘電体セラミックスのみを用いるため、誘電体に不純物が残留する可能性が低い。よって、より欠陥の発生を抑えた誘電体の基板を得ることができる。また、セラミックスによってつくられた基板は、脆いため、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法といった、基板にかかる応力の少ない穴あけ方法を用いることで、所望の形状の貫通孔を形成でき、さらに貫通孔の形成による欠陥の発生を抑えることができる。よって、より一層誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１２】
また、前記第１工程において、誘電体セラミックスを含む泥漿を得るとともに、前記泥漿を成形、乾燥して成形体を得、前記第２工程において、前記成形体を加熱して焼成して基板基材を得、前記第２工程で得た前記基板基材から板状の基板を切り出し、切り出された前記板状の基板を前記第３工程の処理対象とし、前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成すると好適である。
【００１３】
この構成によれば、加熱焼成によって得た基板基材から板状の基板を切り出すので、基板基材の作成時には、基板基材の大きさ及び厚さを気にする必要がない。このため、誘電体セラミックスを用いて、緻密性が高く、ボイドやクラックなどの発生を抑えられる好適な条件で基板基材をつくることができる。また、セラミックスによってつくられた基板は脆いため、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法といった、基板にかかる応力の少ない穴あけ方法を用いることで、所望の形状の貫通孔を形成でき、さらに貫通孔の形成による欠陥の発生を抑えることができる。よって、より一層誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１４】
また、前記誘電体セラミックスが、酸化チタンであると好適である。
【００１５】
この構成によれば、酸化チタンの触媒効果により、本製造方法で製造した誘電体バリア放電電極を放電させた場合のイオン種の発生効率が上がる。すなわち、流体の浄化においてより性能の高い誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１６】
また、前記誘電体セラミックスが、ルチル型酸化チタンであり、前記第２工程において、焼成処理を、酸素含有雰囲気中で行うと好適である。ここで、酸素含有雰囲気とは、空気もしくは、酸素含有ガスである。
【００１７】
ここで、発明者らは、鋭意研究の結果、アナターゼ型酸化チタンを用いた場合には、焼成処理を還元雰囲気下で行っていないにも関わらず酸素欠損が起こり、黒色の低次酸化チタンが生成されることを見出した。低次酸化チタンは導電性を備えるため、誘電体バリア放電電極に用いる誘電体としては適さない。その点、この構成によれば、酸化チタンにより構成され、導電性を備えない誘電体の基板を好適に製造することができる。
【００１８】
また、前記誘電体粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、前記基板の板厚が０．２〜３．０ｍｍであり、前記環状絶縁体が５〜５００μｍであると好適である。
【００１９】
この構成によれば、プラズマの発生効率が良い誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００２０】
また、前記放電電極構造体における前記板状基板の面積に対する、前記多数の貫通孔の総貫通面接の比である開口率が、４０〜６０％であると好適である。
【００２１】
この構成によれば、圧力損失の増加を抑えることができるとともに、基板の強度を良好に保てる誘電体バリア放電電極を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る誘電体バリア放電電極の模式図
【図２】第一実施例に係る第１工程及び第２工程を示す模式図
【図３】第一実施例に係る第３工程乃至第５工程を示す模式図
【図４】第二実施例に係る第１工程及び第２工程を示す模式図
【図５】第二実施例に係る放電電極構造体の図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る誘電体バリア放電電極の製造方法（以下、本方法と略称する）の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に、本発明に係る製造方法によって製造した誘電体バリア放電電極１０の模式図を示す。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る誘電体バリア放電電極１０は、片面に電気伝導体からなる導体膜５が塗布されるとともに、厚み方向に多数の貫通孔６が設けられた円板状誘電体４一対と、リング状に形成された絶縁体である環状絶縁体９とから構成されている。一対の円板状誘電体４は、環状絶縁体９を挟んで、多数の貫通孔６の位置が一致するように平行に対向して設けられている。このような構成により、誘電体バリア放電電極１０は、大気圧下において導体膜５に高電圧を印加することで、マイクロプラズマを発生させるとともに、マイクロプラズマを発生させた状態において、円板状誘電体４に設けられた貫通孔６に流体を通過させることで、当該流体を除菌することができる。
【００２５】
このように流体の除菌に用いることができる誘電体バリア放電電極１０の製造にあたり、本方法は、まず初めに、放電電極の誘電体部である円板状誘電体４を、誘電体の粉末を出発原料として加熱処理により形成する点に特徴を有している。この特徴的製法により、誘電体バリア放電電極１０の誘電体部の欠陥を抑え、より効果的に放電可能な放電電極を製造できる。
【００２６】
以下では、まず、誘電体バリア放電電極１０の製造に用いる材料、及び各部材の構造について説明を行った後、誘電体バリア放電電極１０の製造方法について説明する。
【００２７】
〔材料及び、各部材の構造〕
（誘電体粒子１）
円板状誘電体４を形成するために用いる誘電体粒子１（粉末）としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等が挙げられる。また、これらを混合した複合酸化物を用いることもできる。中でも、ＴｉＯ２が、比誘電率、耐絶縁性、触媒効果という観点から好適に採用できる。光触媒作用のあるＴｉＯ２を用いた場合、誘電体バリア放電電極１０を放電させた際の、イオン種の発生効率を高めることができ、誘電体バリア放電電極１０に設けられた貫通孔６を流れる空気を好適に浄化できる。
【００２８】
なお、誘電体粒子１の平均粒径としては０．１〜１０μｍのものが、表面形状及び表面粗さの観点から好適に採用できる。
【００２９】
（円板状誘電体４）
円板状誘電体４の板厚は、強度及び誘電率の観点から０．２〜３．０ｍｍでなければならない。より好ましくは、０．５〜１．５ｍｍとすると良い。
【００３０】
(導体膜５)
誘電体バリア放電電極１０は、大気圧中でマイクロプラズマを発生させるための電極として用いるため、導体膜５に用いる材料としては、高温に強い金属材料が好ましい。具体的には、各種ステンレス鋼や、チタン、パラジウム、アルミニウムが用いられる。さらに好ましくは、放熱性が高く、誘電体バリア放電電極１０の温度上昇を比較的抑えることのできるアルミニウムが良い。
【００３１】
（貫通孔６）
貫通孔６の孔径はφ１〜５ｍｍとすることが好ましい。貫通孔６の孔径φが１ｍｍ未満となると、誘電体バリア放電電極１０の製造コストの上昇や、流体を貫通孔６に流通させる際の圧力損失の上昇を招来するおそれがある。そこで、上記のように貫通孔６の孔径φを１ｍｍ以上とすることで、円板状誘電体４に貫通孔６を安定的に穿孔でき、製造コストの上昇を抑制することができる。また、圧力損失の上昇も抑制することができる。また、貫通孔６の孔径φが５ｍｍを超えると、貫通孔６を通過する流体がマイクロプラズマにより処理されずに円板状誘電体４に形成された貫通孔６を通過する割合が高くなり、マイクロプラズマによる除菌性能が低下するおそれがある。そこで、貫通孔６の孔径φを５ｍｍ以下とすることで、除菌対象の流体がマイクロプラズマにより処理されずに貫通孔６を通過することが抑制され、除菌率の向上を図ることができる。
【００３２】
なお、円板状誘電体４の面積に対する、複数の貫通孔６の総貫通面積の比である開口率は、強度の観点から４０〜６０％とするのが好ましい。
【００３３】
（環状絶縁体９）
図１に示すように、一対の円板状誘電体４は、円板状誘電体４の周縁部に沿う形状の環状絶縁体９を間に挟持した状態で互いに固定されている。環状絶縁体９は一様の厚みを有しており、一対の円板状誘電体４は互いに略平行になるように配置される。よって、一対の円板状誘電体４間に形成される空隙の板面に直交する方向の長さｄは、このスペーサの厚みにより概ね定められる。一対の円板状誘電体４をこのように配設することで、一対の円板状誘電体４間に形成される空隙を板面に沿う方向において略均一にすることができ、誘電体バリア放電を均一に安定して発生させることが可能となっている。環状絶縁体９の厚みは、５〜５００μｍとすると好適である。本実施形態においては、環状絶縁体９の厚みは０．１ｍｍとしている。一対の円板状誘電体４間には、波高値が１０００Ｖ以上の交流電圧が印加される構成とすると好適である。
【００３４】
環状絶縁体９は、例えば、ポリエチレン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等の合成樹脂や、セラミックス等の絶縁材料により形成することができる。中でも、耐熱性のあるセラミックスが好ましい。
【００３５】
〔第一実施例〕
以下では、本発明の実施例として、鋳込成形法による酸化チタン製の誘電体バリア放電電極１０の製造方法を説明する。
【００３６】
１．第１工程（泥漿調合、及び鋳込み成形）
第１工程は、図２（ａ）に示すように、粉状の誘電体粒子１を成形処理して所定形状の成形体２を得る工程である。本実施例では、誘電体粒子１としてルチル型酸化チタンを用いる。まず、ポリエチレン容器の中で、粒径約０．１〜０．３μｍのルチル型酸化チタン：５００ｇ、イオン交換水：１４０ｇ、分散剤２１：３．５ｇ、バインダ２２：１５ｇを混合し、そこに粉砕器具として５ｍｍΦのジルコニア玉石 ５００ｇを加え、当該容器をポット架台で２４時間回転させることで泥漿２３を得る。
【００３７】
次に、泥漿２３をポリエチレンの容器から取り出し、真空脱気した後、バインダ２２を少量添加し、再び真空脱気する。その後、泥漿２３を、１００×１００×８ｍｍの石膏型に流し込み、固化したら脱型、乾燥させる。このようにして、成形体２を得る。
【００３８】
２．第２工程（焼成処理、及び切削・研磨）
第２工程は、図２（ｂ）に示すように、第１工程で得られた成形体２を加熱処理して円板状誘電体４を得る工程である。本実施例においては、円板状誘電体４が本発明における「板状の基板」に相当する。
【００３９】
本実施例では、まず、成形体２をアルミナの棚板に乗せてカンタルスーパー発熱体が備えられた炉に入れ、１４００℃で３時間保持し、自然放冷させる。なお、この焼成処理は、酸素含有雰囲気中で行う。以上の手順により、成形体２を焼成し、成形体２の焼成体である基板基材３を得る。
【００４０】
次に、基板基材３を、切断、研磨することで厚さ１．０ｍｍ、直径６０ｍｍの円板に形成する。これにより、円板状誘電体４を得ることができる。このように一旦、所望の円板よりも大きな形状の基板基材３を作製し、その一部を円板状誘電体４として切り出すことにより、基板基材３の中央部のように比較的品質の良い部分のみを用いて、欠陥の少ない円板状誘電体４を得ることができる。
【００４１】
３．第３工程（電気伝導体塗布）
本実施例では、第３工程は、図３（ｃ）に示すように、基板基材３から得られる円板状誘電体４の一方の面の全体に導体膜５が形成された放電電極構造体７を得る工程である。本実施例では、円板状誘電体４の片面全面に渡って、スパッタリングによりＡｕを含む金属を５００〜１０００ｎｍ成膜する。このようにして、導体と誘電体とが一体に成形された放電電極構造体７を得る。
【００４２】
４．第４工程（孔開け）
第４工程は、図３（ｄ）に示すように、第３工程で得られた放電電極構造体７の表裏面に渡って多数の貫通孔６を得る工程である。本実施例では、サンドブラスト加工を両面に施すことにより、円板状誘電体４に直径２．０ｍｍの貫通孔６を、貫通孔６同士の間の最短距離が０．６ｍｍ、開口率が４８．１％となるように孔開けした。
【００４３】
５．第５工程
第５工程では、第４工程を経て得られる放電電極構造体７を２つと、放電電極構造体７と略同径で中央側に開口を有する環状絶縁体９とを用いる。この工程では、図３（ｅ）に示すように、一対の放電電極構造体７を、放電電極構造体７の導体膜５が塗布されていない面である基板露出面８を対向させた状態で、一対の対向面間で、基板露出面８の外周周縁部に位置され、基板露出面８の中央側に開口を有する環状絶縁体９を挟持して、一体化する。これにより、誘電体バリア放電電極１０を製造できる。
【００４４】
なお、放電電極構造体７の周状の一部には切り欠きを設けている。これにより、一対の放電電極構造体７を一体化するにあたり、一対の放電電極構造体７を、夫々の放電電極構造体７に設けられた切り欠きの位置が対向するように配置することで、放電電極構造体７に設けられた多数の貫通孔６の位置を一致させることができる。
【００４５】
〔第二実施例〕
以下では、本発明の第二実施例として、加圧成形法による誘電体バリア放電電極１０の製造方法を説明する。
【００４６】
この第二実施例は、上記第一実施例とは、誘電体バリア放電電極１０の製造工程における円板状誘電体４の作製工程（図２における（ａ）、（ｂ）の工程）のみが異なる。具体的には、上記第一実施例においては、円板状誘電体４を作製するにあたり、所謂、鋳込成形法を用いて基板基材３を作製し、その後に切削、研磨することにより円板状誘電体４を得た。これに対し、第二実施例においては、円板状誘電体４を作製するにあたり、所謂、加圧成形法を用い、誘電体粒子１から直接、円板状誘電体４を得る。すなわち、第二実施例の製造方法は、上記第一実施例に比べ、製造工程数が少なく済み、誘電体バリア放電電極１０の製造に係るコストを抑えることが可能となっている。
【００４７】
１．第１工程（粉体加圧成形）
第二実施例における第１工程では、図４（ａ’）に示すように、成形体２を得るにあたり、誘電体粒子１を、第２工程において作製する円板状誘電体４の形状に成形する。具体的には、誘電体粒子１として酸化チタンの粉末を、厚さ１．０ｍｍ、直径６０ｍｍの円板状に成形可能な円形カーボン製ダイスに入れ、４０８ｋｇ／ｃｍ２の加重で加圧成形する。
【００４８】
２．第２工程（焼成）
第二実施例における第２工程では、図４（ｂ’）に示すように、円板状の成形体２を加熱、焼結して基板基材３を得る。具体的には、電気炉に成形体２を入れ、室温より１００℃／時の速度で加熱し、１４００℃に達した時点から４時間保持し、その後自然放冷させて成形体２の焼結体である基板基材３を得る。
【００４９】
なお、第二実施例においては、上記第１工程で、成形体２をあらかじめ、誘電体バリア放電電極１０を構成する円板状誘電体４の形状に成形済みであるので、成形体２を加熱、焼結して得た基板基材３をそのまま円板状誘電体４として用いることができる。すなわち、上記第一実施例と異なり、基板基材３に対して、切削や研磨を行う必要がない。
【００５０】
３．第３〜５工程
第二実施例における第３工程においては、第２工程で得た基板基材３（円板状誘電体４）の一方の面の全体に導電性の導体膜５を形成する。導体膜５の形成方法は上記第一実施例と同様であるので説明を省略する。また、第４工程及び第５工程についても、上記第一実施例と同様のため説明を省略する。
【００５１】
最後に、第二実施例に示す方法で作製した放電電極構造体７を図５に示す。このように、加圧成形法を用いた場合でも、放電電極構造体７を十分な強度で作製することが可能であることが確認できた。
【００５２】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。
【００５３】
（１）上記実施例においては、第１工程における誘電体粒子１の成形を、所謂、鋳込成形法や加圧成形法によって行う例を示したが、静水圧成形法や射出成形法などセラミックスの成形に用いられる公知の方法を用いて構わない。また、より好ましくは、鋳込成形法の発展形でありスラリーをコーターによって薄く押し伸ばして固化させるテープ成形法を用いると良く、この場合、研磨にかかるコストを抑えることができる。
【００５４】
なお、通常の鋳込成形法のように、薄く成形することが技術的に困難な場合は、上記実施例１に示すように、第１工程では厚く作り、その後、切削及び研磨によって、薄くすると良い。また、切削及び研削を行う場合は、成形体２の形状は、円板状誘電体４を作製できるだけの大きさがあればよく、どのような形状であっても構わない。
【００５５】
（２）上記実施例においては、第３工程における導体膜５の形成を、スパッタリングによって行う場合の例を示したが、円板状誘電体４を破壊せずに、円板状誘電体４の片面に導体を塗布できる方法であればどのような方法を用いても構わない。具体的には、コーティング（めっき）や、インクジェット法、蒸着、溶射などの物体の表面に薄膜を形成するための公知の方法を用いても構わない。
【００５６】
（３）上記実施例においては、第４工程における円板状誘電体４の穴開けを、サンドブラスト加工によって行う例を示したが、加工時に円板状誘電体４にかかる応力の少ない穴開け方法であればどのような方法を用いても構わない。具体的には、機械加工であれば、ウォータジェット加工や超音波加工、非機械加工であれば、レーザー加工、電子ビーム加工、及びイオンビーム加工などの公知の方法を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
誘電体バリア放電を起こすための電極として利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ：誘電体粒子
２ ：成形体
３ ：基板基材
４ ：円板状誘電体（板状基板）
５ ：導体膜（電極膜）
６ ：貫通孔
７ ：放電電極構造体
８ ：基板露出面
９ ：環状絶縁体
１０ ：誘電体バリア放電電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体バリア放電電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気圧マイクロプラズマを用いた環境浄化技術の開発が積極的に行われている。例えば、下記の特許文献１には、空気などの流体を浄化するのに適した大気圧マイクロプラズマ発生手段に関する技術が開示されている。具体的には、当該マイクロプラズマ発生手段は、表面に誘電体膜が形成されるとともに、プラズマ処理の対象となる流体が流通可能な貫通孔が厚み方向に複数形成された一対の電極板を、数μｍ〜数百μｍの間隔をあけて互いに略平行に配置されてなるプラズマ電極を備えて構成されている。
【０００３】
上記プラズマ電極の製造方法に関して、特許文献１には、まず円板状に形成された金属基板を用意し、次に金属基板の表面に融解したセラミックスを吹き付け塗布する（所謂、溶射法を用いる）ことで、金属基板と一体化した誘電体の膜を形成し、当該金属基板を用いて上記プラズマ電極をつくることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラズマ電極に用いられる誘電体に求められる条件としては、（１）誘電率が高い、（２）誘電損失が小さい、（３）プラズマによりエッチングされにくい、（４）ピンホール、ボイド、クラックなどの欠陥が少ない、ことが挙げられる。このうち、（１）〜（３）の条件を満たせるか否かは、加工方法によらず、用いる材料の物性によって略決定される。一方、（４）の条件に関しては、誘電体の加工方法によって大きく左右される。
【０００６】
特許文献１に開示されているように、誘電体の形成に溶射法を用いると、形成される誘電体は、膜中に気孔や介在物の欠陥を含み易く、上記（４）の条件を満たし難い。すなわち、誘電体内に欠陥が出来易く、誘電体材料の物性から期待されるほどには、当該誘電体が性能を発揮できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘電体の欠陥の発生を抑え、誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極の製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る誘電体バリア放電電極の製造方法の特徴構成は、粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、前記第１工程で得られた成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、前記基板基材もしくは前記基板基材から得られる板状基板の一方の面の全体に導電性の電極膜が形成された放電電極構造体を得る第３工程と、前記第３工程で得られた放電電極構造体の表裏面に渡って多数の貫通孔を得る第４工程と、前記第４工程を経て得られる一対の放電電極構造体を用い、放電電極構造体の基板露出面を対向させた状態で、一対の対向面間で、前記基板露出面の外周周縁部に位置され、前記基板露出面の中央側に開口を有する環状絶縁体を挟持して、一体化する第５工程からなる点にある。
【０００９】
この特徴構成によれば、粉末状の誘電体粒子を成形処理して得た成形体を加熱処理することにより誘電体バリア放電電極に用いる誘電体を形成するので、誘電体の緻密性を高めることができ、ボイドやクラックなどの発生を抑えることができる。そして、板状に形成された誘電体に対して、電極となる導電性材料を、例えばスパッタリングなどの公知の方法により、膜として塗布することで、誘電体と電極部分とが一体化した放電電極構造体を得ることができる。このように欠陥の発生を抑えた誘電体と、電極部分と、が一体化した放電電極構造体を用いて誘電体バリア放電電極をつくるので、誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造することができる。
【００１０】
ここで、前記第１工程において、前記成形体としての誘電体セラミックスからなる板状成形体を得るとともに、前記第２工程において、前記板状成形体を加熱して焼結して前記基板とする基板基材を得、前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成すると好適である。
【００１１】
この構成によれば、板状成形体を得るために、誘電体セラミックスのみを用いるため、誘電体に不純物が残留する可能性が低い。よって、より欠陥の発生を抑えた誘電体の基板を得ることができる。また、セラミックスによってつくられた基板は、脆いため、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法といった、基板にかかる応力の少ない穴あけ方法を用いることで、所望の形状の貫通孔を形成でき、さらに貫通孔の形成による欠陥の発生を抑えることができる。よって、より一層誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１２】
また、前記第１工程において、誘電体セラミックスを含む泥漿を得るとともに、前記泥漿を成形、乾燥して成形体を得、前記第２工程において、前記成形体を加熱して焼成して基板基材を得、前記第２工程で得た前記基板基材から板状の基板を切り出し、切り出された前記板状の基板を前記第３工程の処理対象とし、前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成すると好適である。
【００１３】
この構成によれば、加熱焼成によって得た基板基材から板状の基板を切り出すので、基板基材の作成時には、基板基材の大きさ及び厚さを気にする必要がない。このため、誘電体セラミックスを用いて、緻密性が高く、ボイドやクラックなどの発生を抑えられる好適な条件で基板基材をつくることができる。また、セラミックスによってつくられた基板は脆いため、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法といった、基板にかかる応力の少ない穴あけ方法を用いることで、所望の形状の貫通孔を形成でき、さらに貫通孔の形成による欠陥の発生を抑えることができる。よって、より一層誘電体材料の物性から期待される性能を発揮し得る誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１４】
また、前記誘電体セラミックスが、酸化チタンであると好適である。
【００１５】
この構成によれば、酸化チタンの触媒効果により、本製造方法で製造した誘電体バリア放電電極を放電させた場合のイオン種の発生効率が上がる。すなわち、流体の浄化においてより性能の高い誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００１６】
また、前記誘電体セラミックスが、ルチル型酸化チタンであり、前記第２工程において、焼成処理を、酸素含有雰囲気中で行うと好適である。ここで、酸素含有雰囲気とは、空気もしくは、酸素含有ガスである。
【００１７】
ここで、発明者らは、鋭意研究の結果、アナターゼ型酸化チタンを用いた場合には、焼成処理を還元雰囲気下で行っていないにも関わらず酸素欠損が起こり、黒色の低次酸化チタンが生成されることを見出した。低次酸化チタンは導電性を備えるため、誘電体バリア放電電極に用いる誘電体としては適さない。その点、この構成によれば、酸化チタンにより構成され、導電性を備えない誘電体の基板を好適に製造することができる。
【００１８】
また、前記誘電体粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、前記基板の板厚が０．２〜３．０ｍｍであり、前記環状絶縁体が５〜５００μｍであると好適である。
【００１９】
この構成によれば、プラズマの発生効率が良い誘電体バリア放電電極を製造できる。
【００２０】
また、前記放電電極構造体における前記板状基板の面積に対する、前記多数の貫通孔の総貫通面接の比である開口率が、４０〜６０％であると好適である。
【００２１】
この構成によれば、圧力損失の増加を抑えることができるとともに、基板の強度を良好に保てる誘電体バリア放電電極を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る誘電体バリア放電電極の模式図
【図２】第一実施例に係る第１工程及び第２工程を示す模式図
【図３】第一実施例に係る第３工程乃至第５工程を示す模式図
【図４】第二実施例に係る第１工程及び第２工程を示す模式図
【図５】第二実施例に係る放電電極構造体の図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る誘電体バリア放電電極の製造方法（以下、本方法と略称する）の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に、本発明に係る製造方法によって製造した誘電体バリア放電電極１０の模式図を示す。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係る誘電体バリア放電電極１０は、片面に電気伝導体からなる導体膜５が塗布されるとともに、厚み方向に多数の貫通孔６が設けられた円板状誘電体４一対と、リング状に形成された絶縁体である環状絶縁体９とから構成されている。一対の円板状誘電体４は、環状絶縁体９を挟んで、多数の貫通孔６の位置が一致するように平行に対向して設けられている。このような構成により、誘電体バリア放電電極１０は、大気圧下において導体膜５に高電圧を印加することで、マイクロプラズマを発生させるとともに、マイクロプラズマを発生させた状態において、円板状誘電体４に設けられた貫通孔６に流体を通過させることで、当該流体を除菌することができる。
【００２５】
このように流体の除菌に用いることができる誘電体バリア放電電極１０の製造にあたり、本方法は、まず初めに、放電電極の誘電体部である円板状誘電体４を、誘電体の粉末を出発原料として加熱処理により形成する点に特徴を有している。この特徴的製法により、誘電体バリア放電電極１０の誘電体部の欠陥を抑え、より効果的に放電可能な放電電極を製造できる。
【００２６】
以下では、まず、誘電体バリア放電電極１０の製造に用いる材料、及び各部材の構造について説明を行った後、誘電体バリア放電電極１０の製造方法について説明する。
【００２７】
〔材料及び、各部材の構造〕
（誘電体粒子１）
円板状誘電体４を形成するために用いる誘電体粒子１（粉末）としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等が挙げられる。また、これらを混合した複合酸化物を用いることもできる。中でも、ＴｉＯ２が、比誘電率、耐絶縁性、触媒効果という観点から好適に採用できる。光触媒作用のあるＴｉＯ２を用いた場合、誘電体バリア放電電極１０を放電させた際の、イオン種の発生効率を高めることができ、誘電体バリア放電電極１０に設けられた貫通孔６を流れる空気を好適に浄化できる。
【００２８】
なお、誘電体粒子１の平均粒径としては０．１〜１０μｍのものが、表面形状及び表面粗さの観点から好適に採用できる。
【００２９】
（円板状誘電体４）
円板状誘電体４の板厚は、強度及び誘電率の観点から０．２〜３．０ｍｍでなければならない。より好ましくは、０．５〜１．５ｍｍとすると良い。
【００３０】
(導体膜５)
誘電体バリア放電電極１０は、大気圧中でマイクロプラズマを発生させるための電極として用いるため、導体膜５に用いる材料としては、高温に強い金属材料が好ましい。具体的には、各種ステンレス鋼や、チタン、パラジウム、アルミニウムが用いられる。さらに好ましくは、放熱性が高く、誘電体バリア放電電極１０の温度上昇を比較的抑えることのできるアルミニウムが良い。
【００３１】
（貫通孔６）
貫通孔６の孔径はφ１〜５ｍｍとすることが好ましい。貫通孔６の孔径φが１ｍｍ未満となると、誘電体バリア放電電極１０の製造コストの上昇や、流体を貫通孔６に流通させる際の圧力損失の上昇を招来するおそれがある。そこで、上記のように貫通孔６の孔径φを１ｍｍ以上とすることで、円板状誘電体４に貫通孔６を安定的に穿孔でき、製造コストの上昇を抑制することができる。また、圧力損失の上昇も抑制することができる。また、貫通孔６の孔径φが５ｍｍを超えると、貫通孔６を通過する流体がマイクロプラズマにより処理されずに円板状誘電体４に形成された貫通孔６を通過する割合が高くなり、マイクロプラズマによる除菌性能が低下するおそれがある。そこで、貫通孔６の孔径φを５ｍｍ以下とすることで、除菌対象の流体がマイクロプラズマにより処理されずに貫通孔６を通過することが抑制され、除菌率の向上を図ることができる。
【００３２】
なお、円板状誘電体４の面積に対する、複数の貫通孔６の総貫通面積の比である開口率は、強度の観点から４０〜６０％とするのが好ましい。
【００３３】
（環状絶縁体９）
図１に示すように、一対の円板状誘電体４は、円板状誘電体４の周縁部に沿う形状の環状絶縁体９を間に挟持した状態で互いに固定されている。環状絶縁体９は一様の厚みを有しており、一対の円板状誘電体４は互いに略平行になるように配置される。よって、一対の円板状誘電体４間に形成される空隙の板面に直交する方向の長さｄは、このスペーサの厚みにより概ね定められる。一対の円板状誘電体４をこのように配設することで、一対の円板状誘電体４間に形成される空隙を板面に沿う方向において略均一にすることができ、誘電体バリア放電を均一に安定して発生させることが可能となっている。環状絶縁体９の厚みは、５〜５００μｍとすると好適である。本実施形態においては、環状絶縁体９の厚みは０．１ｍｍとしている。一対の円板状誘電体４間には、波高値が１０００Ｖ以上の交流電圧が印加される構成とすると好適である。
【００３４】
環状絶縁体９は、例えば、ポリエチレン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等の合成樹脂や、セラミックス等の絶縁材料により形成することができる。中でも、耐熱性のあるセラミックスが好ましい。
【００３５】
〔第一実施例〕
以下では、本発明の実施例として、鋳込成形法による酸化チタン製の誘電体バリア放電電極１０の製造方法を説明する。
【００３６】
１．第１工程（泥漿調合、及び鋳込み成形）
第１工程は、図２（ａ）に示すように、粉状の誘電体粒子１を成形処理して所定形状の成形体２を得る工程である。本実施例では、誘電体粒子１としてルチル型酸化チタンを用いる。まず、ポリエチレン容器の中で、粒径約０．１〜０．３μｍのルチル型酸化チタン：５００ｇ、イオン交換水：１４０ｇ、分散剤２１：３．５ｇ、バインダ２２：１５ｇを混合し、そこに粉砕器具として５ｍｍΦのジルコニア玉石 ５００ｇを加え、当該容器をポット架台で２４時間回転させることで泥漿２３を得る。
【００３７】
次に、泥漿２３をポリエチレンの容器から取り出し、真空脱気した後、バインダ２２を少量添加し、再び真空脱気する。その後、泥漿２３を、１００×１００×８ｍｍの石膏型に流し込み、固化したら脱型、乾燥させる。このようにして、成形体２を得る。
【００３８】
２．第２工程（焼成処理、及び切削・研磨）
第２工程は、図２（ｂ）に示すように、第１工程で得られた成形体２を加熱処理して円板状誘電体４を得る工程である。本実施例においては、円板状誘電体４が本発明における「板状の基板」に相当する。
【００３９】
本実施例では、まず、成形体２をアルミナの棚板に乗せてカンタルスーパー発熱体が備えられた炉に入れ、１４００℃で３時間保持し、自然放冷させる。なお、この焼成処理は、酸素含有雰囲気中で行う。以上の手順により、成形体２を焼成し、成形体２の焼成体である基板基材３を得る。
【００４０】
次に、基板基材３を、切断、研磨することで厚さ１．０ｍｍ、直径６０ｍｍの円板に形成する。これにより、円板状誘電体４を得ることができる。このように一旦、所望の円板よりも大きな形状の基板基材３を作製し、その一部を円板状誘電体４として切り出すことにより、基板基材３の中央部のように比較的品質の良い部分のみを用いて、欠陥の少ない円板状誘電体４を得ることができる。
【００４１】
３．第３工程（電気伝導体塗布）
本実施例では、第３工程は、図３（ｃ）に示すように、基板基材３から得られる円板状誘電体４の一方の面の全体に導体膜５が形成された放電電極構造体７を得る工程である。本実施例では、円板状誘電体４の片面全面に渡って、スパッタリングによりＡｕを含む金属を５００〜１０００ｎｍ成膜する。このようにして、導体と誘電体とが一体に成形された放電電極構造体７を得る。
【００４２】
４．第４工程（孔開け）
第４工程は、図３（ｄ）に示すように、第３工程で得られた放電電極構造体７の表裏面に渡って多数の貫通孔６を得る工程である。本実施例では、サンドブラスト加工を両面に施すことにより、円板状誘電体４に直径２．０ｍｍの貫通孔６を、貫通孔６同士の間の最短距離が０．６ｍｍ、開口率が４８．１％となるように孔開けした。
【００４３】
５．第５工程
第５工程では、第４工程を経て得られる放電電極構造体７を２つと、放電電極構造体７と略同径で中央側に開口を有する環状絶縁体９とを用いる。この工程では、図３（ｅ）に示すように、一対の放電電極構造体７を、放電電極構造体７の導体膜５が塗布されていない面である基板露出面８を対向させた状態で、一対の対向面間で、基板露出面８の外周周縁部に位置され、基板露出面８の中央側に開口を有する環状絶縁体９を挟持して、一体化する。これにより、誘電体バリア放電電極１０を製造できる。
【００４４】
なお、放電電極構造体７の周状の一部には切り欠きを設けている。これにより、一対の放電電極構造体７を一体化するにあたり、一対の放電電極構造体７を、夫々の放電電極構造体７に設けられた切り欠きの位置が対向するように配置することで、放電電極構造体７に設けられた多数の貫通孔６の位置を一致させることができる。
【００４５】
〔第二実施例〕
以下では、本発明の第二実施例として、加圧成形法による誘電体バリア放電電極１０の製造方法を説明する。
【００４６】
この第二実施例は、上記第一実施例とは、誘電体バリア放電電極１０の製造工程における円板状誘電体４の作製工程（図２における（ａ）、（ｂ）の工程）のみが異なる。具体的には、上記第一実施例においては、円板状誘電体４を作製するにあたり、所謂、鋳込成形法を用いて基板基材３を作製し、その後に切削、研磨することにより円板状誘電体４を得た。これに対し、第二実施例においては、円板状誘電体４を作製するにあたり、所謂、加圧成形法を用い、誘電体粒子１から直接、円板状誘電体４を得る。すなわち、第二実施例の製造方法は、上記第一実施例に比べ、製造工程数が少なく済み、誘電体バリア放電電極１０の製造に係るコストを抑えることが可能となっている。
【００４７】
１．第１工程（粉体加圧成形）
第二実施例における第１工程では、図４（ａ’）に示すように、成形体２を得るにあたり、誘電体粒子１を、第２工程において作製する円板状誘電体４の形状に成形する。具体的には、誘電体粒子１として酸化チタンの粉末を、厚さ１．０ｍｍ、直径６０ｍｍの円板状に成形可能な円形カーボン製ダイスに入れ、４０８ｋｇ／ｃｍ２の加重で加圧成形する。
【００４８】
２．第２工程（焼成）
第二実施例における第２工程では、図４（ｂ’）に示すように、円板状の成形体２を加熱、焼結して基板基材３を得る。具体的には、電気炉に成形体２を入れ、室温より１００℃／時の速度で加熱し、１４００℃に達した時点から４時間保持し、その後自然放冷させて成形体２の焼結体である基板基材３を得る。
【００４９】
なお、第二実施例においては、上記第１工程で、成形体２をあらかじめ、誘電体バリア放電電極１０を構成する円板状誘電体４の形状に成形済みであるので、成形体２を加熱、焼結して得た基板基材３をそのまま円板状誘電体４として用いることができる。すなわち、上記第一実施例と異なり、基板基材３に対して、切削や研磨を行う必要がない。
【００５０】
３．第３〜５工程
第二実施例における第３工程においては、第２工程で得た基板基材３（円板状誘電体４）の一方の面の全体に導電性の導体膜５を形成する。導体膜５の形成方法は上記第一実施例と同様であるので説明を省略する。また、第４工程及び第５工程についても、上記第一実施例と同様のため説明を省略する。
【００５１】
最後に、第二実施例に示す方法で作製した放電電極構造体７を図５に示す。このように、加圧成形法を用いた場合でも、放電電極構造体７を十分な強度で作製することが可能であることが確認できた。
【００５２】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。
【００５３】
（１）上記実施例においては、第１工程における誘電体粒子１の成形を、所謂、鋳込成形法や加圧成形法によって行う例を示したが、静水圧成形法や射出成形法などセラミックスの成形に用いられる公知の方法を用いて構わない。また、より好ましくは、鋳込成形法の発展形でありスラリーをコーターによって薄く押し伸ばして固化させるテープ成形法を用いると良く、この場合、研磨にかかるコストを抑えることができる。
【００５４】
なお、通常の鋳込成形法のように、薄く成形することが技術的に困難な場合は、上記実施例１に示すように、第１工程では厚く作り、その後、切削及び研磨によって、薄くすると良い。また、切削及び研削を行う場合は、成形体２の形状は、円板状誘電体４を作製できるだけの大きさがあればよく、どのような形状であっても構わない。
【００５５】
（２）上記実施例においては、第３工程における導体膜５の形成を、スパッタリングによって行う場合の例を示したが、円板状誘電体４を破壊せずに、円板状誘電体４の片面に導体を塗布できる方法であればどのような方法を用いても構わない。具体的には、コーティング（めっき）や、インクジェット法、蒸着、溶射などの物体の表面に薄膜を形成するための公知の方法を用いても構わない。
【００５６】
（３）上記実施例においては、第４工程における円板状誘電体４の穴開けを、サンドブラスト加工によって行う例を示したが、加工時に円板状誘電体４にかかる応力の少ない穴開け方法であればどのような方法を用いても構わない。具体的には、機械加工であれば、ウォータジェット加工や超音波加工、非機械加工であれば、レーザー加工、電子ビーム加工、及びイオンビーム加工などの公知の方法を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
誘電体バリア放電を起こすための電極として利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ：誘電体粒子
２ ：成形体
３ ：基板基材
４ ：円板状誘電体（板状基板）
５ ：導体膜（電極膜）
６ ：貫通孔
７ ：放電電極構造体
８ ：基板露出面
９ ：環状絶縁体
１０ ：誘電体バリア放電電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、
前記第１工程で得られた成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、
前記基板基材もしくは前記基板基材から得られる板状基板の一方の面の全体に導電性の電極膜が形成された放電電極構造体を得る第３工程と、
前記第３工程で得られた放電電極構造体の表裏面に渡って多数の貫通孔を得る第４工程と、
前記第４工程を経て得られる一対の放電電極構造体を用い、放電電極構造体の基板露出面を対向させた状態で、一対の対向面間で、前記基板露出面の外周周縁部に位置され、前記基板露出面の中央側に開口を有する環状絶縁体を挟持して、一体化する第５工程からなる誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程において、前記成形体としての誘電体セラミックスからなる板状成形体を得るとともに、
前記第２工程において、前記板状成形体を加熱して焼結して前記基板とする基板基材を得、
前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成する請求項１に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、誘電体セラミックスを含む泥漿を得るとともに、前記泥漿を成形、乾燥して成形体を得るとともに、
前記第２工程において、前記成形体を加熱して焼成して基板基材を得、
前記第２工程で得た前記基板基材から板状の基板を切り出し、
切り出された前記板状の基板を前記第３工程の処理対象とし、
前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成する請求項１に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項４】
前記誘電体セラミックスが、酸化チタンである請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項５】
前記誘電体セラミックスが、ルチル型酸化チタンであり、
前記第２工程において、焼成処理を、酸素含有雰囲気中で行う請求項３に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項６】
前記誘電体粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、前記基板の板厚が０．２〜３．０ｍｍであり、前記環状絶縁体が５〜５００μｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項７】
前記放電電極構造体における前記板状基板の面積に対する、前記多数の貫通孔の総貫通面積の比である開口率が、４０〜６０％である請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項１】
粉状の誘電体粒子を成形処理して所定形状の成形体を得る第１工程と、
前記第１工程で得られた成形体を加熱処理して誘電体からなる基板基材を得る第２工程と、
前記基板基材もしくは前記基板基材から得られる板状基板の一方の面の全体に導電性の電極膜が形成された放電電極構造体を得る第３工程と、
前記第３工程で得られた放電電極構造体の表裏面に渡って多数の貫通孔を得る第４工程と、
前記第４工程を経て得られる一対の放電電極構造体を用い、放電電極構造体の基板露出面を対向させた状態で、一対の対向面間で、前記基板露出面の外周周縁部に位置され、前記基板露出面の中央側に開口を有する環状絶縁体を挟持して、一体化する第５工程からなる誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程において、前記成形体としての誘電体セラミックスからなる板状成形体を得るとともに、
前記第２工程において、前記板状成形体を加熱して焼結して前記基板とする基板基材を得、
前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成する請求項１に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、誘電体セラミックスを含む泥漿を得るとともに、前記泥漿を成形、乾燥して成形体を得るとともに、
前記第２工程において、前記成形体を加熱して焼成して基板基材を得、
前記第２工程で得た前記基板基材から板状の基板を切り出し、
切り出された前記板状の基板を前記第３工程の処理対象とし、
前記第４工程において、サンドブラスト法、ウォータージェット法、若しくはレーザー加工法で前記貫通孔を形成する請求項１に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項４】
前記誘電体セラミックスが、酸化チタンである請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項５】
前記誘電体セラミックスが、ルチル型酸化チタンであり、
前記第２工程において、焼成処理を、酸素含有雰囲気中で行う請求項３に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項６】
前記誘電体粒子の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、前記基板の板厚が０．２〜３．０ｍｍであり、前記環状絶縁体が５〜５００μｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【請求項７】
前記放電電極構造体における前記板状基板の面積に対する、前記多数の貫通孔の総貫通面積の比である開口率が、４０〜６０％である請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電電極の製造方法。
【図１】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０４２０１（Ｐ２０１２−２０４２０１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８８９２（Ｐ２０１１−６８８９２）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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