JP2000045061A

JP2000045061A - グロー放電処理に供するパルスモードでの狭グロー放電制御方法及び処理温度制御方法及びその狭グロー放電処理装置

Info

Publication number: JP2000045061A
Application number: JP10210838A
Authority: JP
Inventors: Tomiaki Hosokawa; 富秋細川; Michi Oshima; 路大島
Original assignee: Pascal KK
Current assignee: Pascal KK
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】パルスモードでの高いガス圧を用いて最適な
狭グロー放電を得ること、処理温度の温度制御の自動
化、ガス圧変動によるアーク放電への移行防止制御の自
動化を図ること、パルスピーク電流値やパルス幅やパル
ス周波数などの放電処理パラメータの設定手順や相関関
係を明確化すること。【解決手段】処理対象物の材質の設定（Ｓ１）、窒化
仕様の設定（Ｓ２）、処理物の大きさや形状の設定（Ｓ
３）、重量、肉厚、処理表面積の設定（Ｓ４）、処理パ
ラメータ設定（Ｓ５）については従来と同様に設定され
た後、予め設定されたパルス周波数特性に基づいてパル
ス周波数Fpを設定し（Ｓ６）、予め設定されたパルス周
波数／パルス幅特性に基づいてパルス幅TWを設定する
（Ｓ７）。そして、最終的に、予め設定されたガス圧／
ピーク電流値特性に基づいてパルスピーク電流値Ipを設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グロー放電処理に
供するパルスモードでの狭グロー放電制御方法及び処理
温度制御方法及びその狭グロー放電処理装置に関し、特
にパルスモードでの狭いグロー放電幅が得られ、同一窒
化層、拡散層では処理時間を短くでき、また同一処理時
間では深い窒化層、拡散層が得られる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、イオン窒化処理、プラズマ浸炭処
理、プラズマＣＶＤ処理などの表面処理として、直流グ
ロー放電を利用したイオン／プラズマ窒化処理、所謂グ
ロー放電処理が種々提案されるとともに、実用に供され
つつある。例えば、特開平７−７８６９７号公報に記載
の「グロー放電処理方法」においては、商業用３相交流
を整流し、インバータ制御部及び昇圧トランスを介して
パルス状の放電電圧を発生させ、この放電電圧を処理容
器の電極に印加させることで、処理容器内に収容された
処理対象物にグロー放電による各種の窒化処理を施すよ
うになっている。

【０００３】ここで、処理対象物をイオン窒化した場合
に生成される窒化層については、通常、処理対象物の表
面に８μ程度の化合物層が形成され、その化合物層の下
側に拡散層が形成される。例えば、炭素鋼Ｓ４５Ｃをイ
オン窒化する場合に、ガス圧として約５Toor、処理温度
として約500 °Ｃ、ガス組成として窒素２０％で且つ水
素８０％、処理時間として８時間という処理条件による
グロー放電処理により、約0.2mm の層厚で窒化層を形成
することができる。

【０００４】また、パルスモードによるグロー放電処理
においては、従来の連続する放電電圧を用いるＣＷモー
ド（コンティニュアス・ウエーブモード）による放電処
理よりも、高いガス圧を採用することでグロー放電幅を
狭くすることができ、細いスリット部や穴内部や角部な
どの細部にも均一な窒化処理を形成できるようになって
きている。しかし、このパルスモードによるグロー放電
処理については、実用化の方向にあるが、実際には、例
えば、処理対象物の処理温度の制御については、パルス
ピーク電流値やパルス幅やパルス周波数の何れを変更す
れば、最も良く効果があるのか確率されていない。

【０００５】また、処理容器内のガス圧の変動により、
ガス圧が低くなると、グロー放電電流−電圧特性がシフ
ト変化して、アーク放電に移行し易く、また同じ放電電
流値ならば放電電圧を降下させることでグロー放電幅が
狭くなるが、電力を十分に供給できずに処理温度を上昇
させることができなくなる。このように、窒化処理に供
する処理対象物の材質や形状、更には重量や大きさなど
が異なる毎に、その都度、パルスピーク電流値やパルス
幅やパルス周波数を試行錯誤的に設定しながら窒化処理
を実行するようにしなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、パル
スモードによるグロー放電処理においては、高いガス圧
を採用することでグロー放電幅を狭くすることができ、
細いスリット部や角部などの細部にも均一な窒化処理を
形成できる一方、その為に、窒化処理に供する処理対象
物の材質や形状や重量などに基づいて、処理温度を設定
温度に保持する温度維持管理、ガス圧の変動による狭グ
ロー放電幅の維持管理やアーク放電への移行防止対策な
どに関して、アルコリズムが何ら完成されていない。

【０００７】即ち、グロー放電処理に際しては、その都
度、パルスピーク電流値やパルス幅やパルス周波数を、
試行錯誤的に設定しながら窒化処理を実行するので、窒
化処理の生産性が低下し、アーク放電移行した場合には
その処理対象物を無駄にすることになり、処理コストが
増大するという問題がある。本発明の目的は、高いガス
圧を用いて最適な狭グロー放電を得ること、処理温度の
温度制御の自動化、ガス圧変動によるアーク放電への移
行防止制御の自動化を図ること、パルスピーク電流値や
パルス幅やパルス周波数などの放電処理パラメータの設
定手順や相関関係を明確化すること、などである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のグロー放電処
理に供するパルスモードでの狭グロー放電制御方法は、
グロー放電処理に供するパルスモードでの狭グロー放電
制御方法において、パルスモードのパルスピーク電流
値、パルス幅値、パルス周波数値のうち、パルスピーク
電流値を、予め処理装置炉内のガス圧の大きさに対応さ
せて設定した回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用い
たメモリ回路により設定し、該パルスピーク電流値を異
常グロー放電領域で使用するとともに、該パルスピーク
電流値の大きさをグロー放電処理中のガス圧の変動に基
づいて補正して変えるようにフィードバック制御するよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００９】パルスモードのパルスピーク電流値、パル
ス幅値、パルス周波数値のうちのパルスピーク電流値の
大きさを、グロー放電処理中のガス圧の変動に応じて、
回路又はテーブル化したＲＯＭなどのメモリ回路に基づ
いて補正して変えるようにしたので、グロー放電処理の
電流−電圧特性における異常グロー放電領域の特に上段
部の最適な領域を常に使用することができ、アーク放電
領域に移行することがない。

【００１０】請求項２のグロー放電処理に供するパルス
モードでの狭グロー放電制御方法は、請求項１の発明に
おいて、前記パルスモードでのパルス幅値を、予めパル
スモードでのパルス周波数値により設定した回路又はテ
ーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路により設定
し、パルスピーク電流値又はパルス幅値を、狭グロー放
電幅となるようにマニュアルで変更できる回路を設け、
該マニュアル回路で変えるように、またはパターン認識
の画像処理装置の出力結果で変えるようにしたことを特
徴とするものである。

【００１１】この場合には、パルスモードでのパルス幅
値を、回路又はテーブル化したＲＯＭなどのメモリ回路
に予め用意するようにでき、パルスピーク電流値又はパ
ルス幅値を、マニュアル回路又は画像処理装置の出力に
基づいて補正したり微調整することができる。その他請
求項１と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項３のグロー放電処理に供するパルス
モードでの処理温度制御方法は、グロー放電処理に供す
るパルスモードでの処理温度制御方法において、パルス
モード波形にパルスピーク値より低い連続して流れるパ
ルスベース電流値を設け、パルスピーク電流値、パルス
幅値、パルス周波数値が設定された後、グロー放電処理
中の処理対象物の処理温度が設定された温度となるよう
に、処理温度を検出する温度検出器からの出力に基づい
てフィードバック制御によりベース電流値を変更するよ
うにしたことを特徴とするものである。

【００１３】パルスモード波形に設けたパルスピーク値
より低い連続して流れるパルスベース電流値を、温度検
出器からの検出温度に基づいてフィードバック制御によ
り変更するようにしたので、パルスモード波形を何ら変
えるようなことなく、容易に温度制御できる。

【００１４】請求項４のグロー放電処理に供するパルス
モードでの処理温度制御方法は、請求項３の発明におい
て、前記処理対象物の処理温度を、グロー放電処理装置
に設けた主回路のインバータ回路を駆動する点弧パルス
のパルス幅を変え、設定値となるようにフィードバック
制御するとともに、該点弧信号でのデッドタイム期間を
除く制御量が無くなった場合、次にパルスモードでのベ
ース電流値又はパルス幅値で設定値となるようにフィー
ドバック制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】この場合、温度制御を、先ずパルスピーク
値を決めるインバータ点弧パルス幅を変えることでフィ
ードバック制御により行う一方、点弧信号でのデッドタ
イム期間を除く制御量が無くなった場合に、パルスモー
ドでのベース電流値又はパルス幅値でフィードバック制
御するようにしたので、出力が小パワーであっても、ベ
ース電流やパルス幅値よりパルスピーク値が優先し、パ
ルスモード波形を維持できる。その他請求項３と同様の
作用を奏する。

【００１６】請求項５の狭グロー放電処理装置は、パル
スモードでのパルスを用いて狭グロー放電処理を施す狭
グロー放電処理装置において、パルスモードのパルスピ
ーク電流値、パルス幅値、パルス周波数値のうち、パル
スピーク電流値を、予め処理装置炉内のガス圧の大きさ
に対応させて設定された回路又はテーブル化したＲＯＭ
などを用いたメモリ回路により設定し、該パルスピーク
電流値を異常グロー放電領域で使用するとともに、該パ
ルスピーク電流値の大きさをグロー放電処理中のガス圧
の変動に基づいて補正して変えるようにフィードバック
制御するようにしたことを特徴とするものである。

【００１７】パルスモードのパルスピーク電流値、パル
ス幅値、パルス周波数値のうちのパルスピーク電流値の
大きさが、グロー放電処理中のガス圧の変動に応じて、
回路又はテーブル化したＲＯＭなどのメモリ回路に基づ
いて補正して変えられるようにしたので、グロー放電処
理の電流−電圧特性における異常グロー放電領域の特に
上段部の最適な領域を常に使用することができ、アーク
放電領域に移行することがない。

【００１８】請求項６の狭グロー放電処理装置は、請求
項５の発明において、前記パルスモードでのパルス幅値
を、予めパルスモードでのパルス周波数値により設定し
た回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回
路により設定し、パルスピーク電流値又はパルス幅値
を、狭グロー放電幅となるようにマニュアルで変更でき
る回路を設け、該マニュアル回路で変えるように、また
はパターン認識の画像処理装置の出力結果で変えるよう
にしたことを特徴とするものである。この場合には、パ
ルスモードでのパルス幅値を、回路又はテーブル化した
ＲＯＭなどのメモリ回路に予め用意するようにでき、パ
ルスピーク電流値又はパルス幅値を、マニュアル回路又
は画像処理装置の出力に基づいて補正したり微調整する
ことができる。その他請求項５と同様の作用を奏する。

【００１９】請求項７の狭グロー放電処理装置は、パル
スモードでのパルスを用いて狭グロー放電処理を施す狭
グロー放電処理装置において、パルスモード波形にパル
スピーク値より低い連続して流れるパルスベース電流値
を設け、パルスピーク電流値、パルス幅値、パルス周波
数値が設定された後、グロー放電処理中の処理対象物の
処理温度が設定された温度となるように、処理温度を検
出する温度検出器からの出力に基づいてフィードバック
制御によりベース電流値を変更するようにしたことを特
徴とするものである。

【００２０】パルスモード波形に設けたパルスピーク値
より低い連続して流れるパルスベース電流値を、温度検
出器からの検出温度に基づいてフィードバック制御によ
り変更するようにしたので、パルスモード波形を何ら変
えるようなことなく、容易に温度制御できる。

【００２１】請求項８の狭グロー放電処理装置は、請求
項７の発明において、前記処理対象物の処理温度を、グ
ロー放電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆
動する点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるよう
にフィードバック制御するとともに、該点弧信号でのデ
ッドタイム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパ
ルスモードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値と
なるようにフィードバック制御するようにしたことを特
徴とするものである。

【００２２】この場合には、温度制御が、先ずパルスピ
ーク値を決めるインバータ点弧パルス幅を変えることで
フィードバック制御により実行される一方、点弧信号で
のデッドタイム期間を除く制御量が無くなった場合に、
パルスモードでのベース電流値又はパルス幅値でフィー
ドバック制御が実行されるようにしたので、出力が小パ
ワーであっても、ベース電流やパルス幅値よりパルスピ
ーク値が優先し、パルスモード波形を維持できる。その
他請求項７と同様の作用を奏する。

【００２３】請求項９の狭グロー放電処理装置は、請求
項５又は６の発明において、パルスモード波形にパルス
ピーク値より低い連続して流れるパルスベース電流値を
設け、パルスピーク電流値、パルス幅値、パルス周波数
値が設定された後、グロー放電処理中の処理対象物の処
理温度が設定された温度となるように、処理温度を検出
する温度検出器からの出力に基づいてフィードバック制
御によりベース電流値を変更するようにしたことを特徴
とするものである。

【００２４】この場合、パルスモード波形に設けたパル
スピーク値より低い連続して流れるパルスベース電流値
を、温度検出器からの検出温度に基づいてフィードバッ
ク制御により変更するようにしたので、パルスモード波
形を何ら変えるようなことなく、容易に温度制御でき
る。その他請求項５又は６と同様の作用を奏する。

【００２５】請求項１０の狭グロー放電処理装置は、請
求項５又は６の発明において、前記処理対象物の処理温
度を、グロー放電処理装置に設けた主回路のインバータ
回路を駆動する点弧パルスのパルス幅を変え、設定値と
なるようにフィードバック制御するとともに、該点弧信
号でのデッドタイム期間を除く制御量が無くなった場
合、次にパルスモードでのベース電流値又はパルス幅値
で設定値となるようにフィードバック制御することを特
徴とするものである。

【００２６】この場合には、温度制御が、先ずパルスピ
ーク値を決めるインバータ点弧パルス幅を変えることで
フィードバック制御により実行される一方、点弧信号で
のデッドタイム期間を除く制御量が無くなった場合に、
パルスモードでのベース電流値又はパルス幅値でフィー
ドバック制御が実行されるようにしたので、出力が小パ
ワーであっても、ベース電流やパルス幅値よりパルスピ
ーク値が優先し、パルスモード波形を維持できる。その
他請求項５又は６と同様の作用を奏する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。本実施形態は、窒素ガス
や水素ガスなどの混合ガスを封入した処理容器内に収容
した種々の処理対象物に、イオン窒化処理、プラズマ浸
炭処理、プラズマＣＶＤ処理等のグロー放電処理を施す
狭グロー放電処理装置に本発明を適用した場合のもので
ある。先ず、この狭グロー放電処理装置１について説明
する。

【００２８】図１に示すように、３相（３φ）からなる
商業用交流電圧（AC200V）が主回路２によりパルス波形
の放電電圧を発生させるようになっている。即ち、この
交流電圧が整流回路３で整流された後平滑回路４で平滑
され、ＩＧＢＴ（IsolationGate Bipolar Transistor)
からなる４個のインバータトランジスタをブリッジ状に
接続したフルブリッジ型のインバータ回路５に供給さ
れ、このインバータ回路５の出力は昇圧インバータトラ
ンス６に供給される。この昇圧インバータトランス６か
らは、インバータ回路５から交互に出力される＋側点弧
パルス電圧と−側点弧パルス電圧を昇圧したパルス波形
が順次出力される。

【００２９】そして、昇圧インバータトランス６から出
力されるパルス電圧は整流器７で整流され、この整流器
７から出力される＋側のパルス状放電電圧が＋側出力ラ
インＬ１を介してグロー放電用陽極である処理容器８に
供給される。ここで、整流回路３と平滑回路４とインバ
ータ回路５と昇圧インバータトランス６と整流器７など
で主回路２が構成されている。前記処理容器８には、ガ
スボンベ（例えば、窒素ガス、水素、アルゴン、ヘリュ
ーム等を封入したボンベ）９のガスをバルブ１０を介し
て供給する供給管１１が接続され、またピラニー真空計
１２とバルブ１３とを途中部に設け、バキュームポンプ
１４で処理容器８内を真空にする吸引管１５が接続され
ている。

【００３０】ここで、処理容器８は、図示外の水冷ジャ
ケットにより冷却されるとともに、観察窓（図示略）を
有する真空容器として構成され、通常のグロー放電処理
用陽極として作用するように接地されている。この処理
容器８内には、処理対象物Ｗを載置する複数の載置台１
６が所定間隔おきに階層状に設けられ、これら載置台１
６は一体的な陰極として作用するようになっている。整
流器７の−側出力ラインＬ２は載置台（陰極）１５に接
続され、これら載置台１６は処理容器８に対して絶縁さ
れている。

【００３１】ところで、処理容器８の内部の温度を測定
する為に、処理容器８に近接させて温度検出器１７が設
けられている。この温度検出器１７は放射温度計からな
り、処理対象物Ｗの表面から放出される熱放射エネルギ
ーを検出して測温するようになっている。また、−側出
力ラインＬ２にはカレントトランスからなる電流検出用
変流器１８が設けられ、この電流検出用変流器１８によ
り放電電流の大きさを検出することができる。そして、
インバータ回路５は、処理容器８に供給するパルス電圧
状放電電圧のデューティ比を制御（変更）するＰＷＭ
（Pulse Width Modulation) 制御回路を有する放電制御
回路１９に接続され、また電流検出用変流器１８も放電
制御回路１９に接続されている。

【００３２】前記温度検出器１７の出力は、図５に示す
ように、グロー放電処理パターンの「昇温期間」や「保
温期間」や「冷却期間」に関する処理温度などの処理パ
ターンを設定するプログラム調節計２０に供給され、プ
ログラム調節計２０の出力とピラニー真空計１２の圧力
信号とがインターフェース回路２１に供給される。そし
て、このインターフェース回路２１で作成されたパルス
ピーク電流値Ipやパルスベース電流値Ibなどのパルスモ
ード指令PMC がパルスモード波形設定回路２２に出力さ
れる。そして、このパルスモード波形設定回路２２で作
成されたパルス幅TWが放電制御回路１９に出力される。

【００３３】そして、最終的に、放電制御回路１９から
インバータ回路５にインバータ点弧信号が出力される。
即ち、パルス幅TWに基づいてインバータ回路５に出力さ
れる点弧パルス幅twの値を変更することにより、パルス
モード波形が得られ、このパルスモード波形により処理
容器８内の処理対象物Ｗにグロー放電処理を施すことが
できる。ここで、図２において、インバータ周波数が１
０ＫＨｚのときの正点弧パルス信号と負点弧パルス信号
の波形を示す。また、パルスモード波形設定回路２２か
ら出力される出力波形は図３に示すように、パルス周波
数Fpは、例えば、100Hz から２KHz まで変えられるよう
になっている。

【００３４】ここで、図３に示すベース電流Ｉｂは本願
特有のものであり、温度検出器１７の出力に基づいて、
処理温度が設定された温度となるように、ベース電流Ｉ
ｂの大きさをフィードバック制御するようになってい
る。そのベース電流Ｉｂについては、図５のグロー放電
処理パターン保温期間では、前述したように、温度検出
器１７からの検出温度によりフィードバック制御する
が、昇温期間では、電流検出用変流器１８からの検出電
流値に基づいて定電流制御される。また、スロープ的な
昇温期間における定電流制御の設定については、保温期
間と同様に、プログラム調節計２０からの設定値ＳＶ(S
et Value) で設定される。

【００３５】また、パルスモードでのパルスピーク電流
Ipにより得られる放電電圧のパルスピーク電圧の波形
は、概ねパルスピーク電流波形と同様のパルス状であ
る。次に、プログラム調節計２０について説明しておく
と、一般的には、設定値ＳＶを設定する一方、フィード
バックされた測定値ＰＶ(Process Value) に対し、これ
ら設定値ＳＶや測定値ＰＶの偏差、エラー値ＥＲをエラ
ーアンプで出力し、グロー放電処理を制御するが、本発
明の場合には、これら設定値ＳＶや測定値ＰＶやエラー
値ＥＲの各々を信号として使用するようにしている。ま
た、グロー放電処理パターン期間中におけるパターン信
号を図４のシーケンサ２７に出力することもできる。

【００３６】次に、インターフェース回路２１について
説明しておくと、図４に示すように、オペアンプからな
る増幅器３０，３１を設けたものであり、増幅器３０
は、プログラム調節計２０からの設定値信号ＳＶと、予
め設定されたパルスピーク設定回路（これが請求項１の
予め設定した回路に相当する）３２を経てピラニー真空
計１２からの圧力信号（ガス圧Ｐの大きさ）とを受け
て、図８に示すように、パルスピーク電流値Ipを出力す
る。ここでは、ディスクリート回路３２と増幅器３０と
を用いてパルスピーク電流値Ipを作成するようにした
が、ガス圧Ｐに対するパルスピーク電流値Ipを関係付け
たテーブルをＲＯＭなどの記憶媒体（メモリ回路に相当
する）に予め記憶しておき、パルスピーク電流値Ipを読
み出すようにしてもよい。

【００３７】更に、増幅器３１は、パルスベース設定回
路２４からの出力と、処理温度のフィードバック値に関
する測定値信号ＰＶとを受けて、設定された処理温度と
なるようにベース電流値Ibを出力する。ところで、処理
温度となるようにベース電流値Ibを変更するに際して
は、放電制御回路１９に設けられた制御量フル点弧状態
検出回路３５からの出力により、切換えラインＣＬを介
して切換え指令することで、パルス幅TWに代えてベース
電流値Ibにより処理温度制御を行なうようにしてもよ
い。

【００３８】ところで、このインターフェース回路２１
には、マニュアル微調整回路（これが請求項２のマニュ
アル回路に相当する）２３が接続され、このマニュアル
微調整回路２３により、後述するマニュアルパルス幅微
調整回路２６と同様に、最適な狭グロー放電となるよう
にパルスピーク電流値Ipの大きさを補正微調整するよう
になっている。次に、パルスモード波形を作成して出力
するパルスモード波形設定回路２２について説明する
と、パルス周期／パルス周波数Fp設定回路２５からの出
力はパルス幅設定回路（これが請求項２の予め設定した
回路に相当する）３３に供給され、このパルス幅設定回
路３３により、図７に示すように、パルス周波数Fpに対
するパルス幅TWが設定される。

【００３９】ここで、パルス周波数Fpやパルス幅TWの設
定に際して、パルス周波数Fpに対するパルス幅TWを関係
付けたテーブルをＲＯＭなどのメモリ回路に予め記憶し
ておき、パルス幅TWを読み出すようにしてもよい。次
に、放電制御回路１９について説明すると、処理温度の
制御については、プログラム調節計２０で設定された処
理温度となるように、前述のベース電流値Ibの大きさだ
けを変更して設定温度となるように温度調整する以外
に、先ずエラー値ＥＲの大きさにより、アナログスイッ
チ３４などを経てインバータ点弧パルス幅tw３６を変え
ることで、処理温度となるように温度調整する。

【００４０】次に、制御量が無くなって、フル点弧状態
になったことを制御量フル点弧状態検出回路３５内のコ
ンパレータなどで検出し、制御量フル点弧状態検出回路
３５からの出力に基づいてアナログスイッチ３４を切換
える。この切換え後においては、パルス幅TWの大きさ又
はベース電流値Ibの大きさを変更するようにして、設定
された処理温度となるように温度調整する。ベース電流
値Ibの大きさを変更する場合には、パルスモード波形設
定回路２２に処理温度の偏差やエラー値ＥＲがフィード
バックされ、パルスモード波形設定回路２２においてベ
ース電流値Ibの大きさが変更され、放電制御回路１９に
出力される。

【００４１】但し、昇温期間に用いるＣＷモード（コン
ティニュアス・ウエーブモード）については、プログラ
ム調節計２０で設定された処理温度となるように、スロ
ープを有する定電流制御により行なわれる。次に、図９
のフローチャートに基づいて、グロー放電処理装置の処
理条件を設定する設定手順を、図６〜図８を参照しなが
ら説明する。

【００４２】この図９の設定手順（Ｓ１〜Ｓ９）のう
ち、Ｓ１〜Ｓ５については具体例であり、一般的な概略
説明をしたものであり、本発明とは直接には関係するも
のではなく、Ｓ６〜Ｓ９については、従来、パルスモー
ドでのパルスピーク電流値Ip、パルス幅ＴＷ、パルス周
波数Fpに関して、設定手順と設定値が特に明確化されて
いなたったのに対して、設定の優先度や相関関係、具体
的な設定値、パルスモードでのグロー放電処理の有効性
を明確化し、具体的に実現しようとするものである。但
し、符号Ｓは処理順序のステップを示すものである。

【００４３】先ず、Ｓ１の処理対象物の材質設定におい
ては、例えば、炭素鋼（S45C, SS41等) 、又はステンレ
ス鋼（SUS304材等）のように設定される。この設定は、
Ｓ５の処理パラメータ設定の特に処理温度設定Ｓ５３、
処理時間設定Ｓ５４で重要である。次のＳ２の窒化仕様
の設定においては、例えば「表面硬さ」、「断面硬さ分
布」、「化合物厚さ」、「拡散層深さ」などの複数の窒
化仕様に関する処理条件が設定される。例えば金型関係
の窒化処理の場合、耐摩耗性が問題となる場合には、化
合物層を若干厚めにし、また耐ヒートクラック性が問題
となる場合には、化合物層を極力薄くして、拡散層のみ
深くするように処理を行なう。

【００４４】次のＳ３の処理物の大きさや形状の設定に
おいて、薄物や小物については、熱容量が小さいので、
熱変形の影響が出ないように、Ｓ６で設定するパルス周
波数Fpを高めにする一方、厚物や大形品については、薄
物や小物に比べてＳ６で設定するパルス周波数Fpを低目
にする。次のＳ４の重量、肉厚、処理表面積の設定にお
いては、同一重量であっても、形状が異なったり、表面
積が大きいものもあるので、重量や表面積の差によって
は、温度分布が不均一になるので、重量（Kg) ／表面積
(cm²) を略同一となるような処理物で構成する。

【００４５】次に、Ｓ５の処理パラメータ設定におい
て、Ｓ51のガス組成の設定については、例えば、窒素ガ
スと水素ガスの混合で窒素ガスの混合比率を大きくする
ことにより、化合物層が厚目となる。また、処理対象物
Ｗの表面をスパッタリングでクリーニングすることにな
るが、難窒化材であるステンレス鋼などに付着した酸化
物のクリーニングについては、通常の場合、アルゴン又
は水素ガスを用いる。また、Ｓ52のガス圧設定について
は、図５の昇温期間では、放電電圧が一定となるよう
に、ガス圧Ｐを変更するものもあり、また充填するガス
のＯＮ、ＯＦ補充填を行なう。

【００４６】また、Ｓ55の冷却期間については、例え
ば、炭素鋼の場合、窒素ガスによる冷却速度が遅い場
合、十分な疲労強度が得られない。また、処理容器８内
の温度が200 °Ｃのように高い状態で処理容器８の取り
出し口を開放すると、処理対象物Ｗが酸化してしまうこ
とになる。次のＳ６〜Ｓ９は、本願特有のステップであ
り、順次説明する。先ずＳ６において、図６に閉ループ
状の斜線で示すパルス周波数特性に基づいて、パルス周
波数Fpを設定する。このパルス周波数特性は、予め施行
実験により求め、パルス周期／パルス周波数Fp設定回路
２５で設定したものである。

【００４７】即ち、前述したように、薄物や小物につい
ては、パルス周波数Fpを高く設定し、これらの裕度範囲
は予め施行実験により求めたものである。ここでは、一
例として、パルスデューティ値を５０％として求めたも
のであり、必要に応じて、パルスデューティ値として、
７０％、８０％・・・のように複数種類を準備しておい
てもよい。この図から分かるように、厚物や大形品につ
いてはパルス周波数Fpの裕度範囲は広くなっている。

【００４８】次のＳ７においては、図７に示すパルス周
波数／パルス幅特性のＡ、Ｂ・・・Ｃに基づいて、パル
ス幅TWを決定する。即ち、Ｓ６により、図６に示すよう
に、例えば、デューティ値を５０％でパルス幅TWを決定
するが、グロー放電の幅が狭くなる最適パルス幅となる
ように、図７のパラメータで決まるＡ、Ｂ・・・Ｃなど
の曲線でパルス幅TW値を設定する。言い換えれば、グロ
ー放電の放電幅が狭くなる最適パルス幅は、同一パルス
周波数Fpでも、処理物の材質やガス組成（混合比）やガ
ス圧Ｐなどのパラメータによりパルス幅TWは異なる。

【００４９】ところで、Ｓ７におけるパルスベース電流
値Ibの設定については、前述したように、処理対象物Ｗ
の処理温度となるようにフィードバック制御し、基本的
には、パルスモードでのパルスピーク電流値Ip、パルス
幅TW、パルス周波数Fpは、処理温度の制御から切り離
し、処理条件の再現性、確度を上げるようにしてい
る。。ここで、パルスベース電流値Ibは、処理対象物Ｗ
の処理温度を上昇させる為の、所謂ヒータの役目であ
る。

【００５０】次のＳ８の狭く最適なグロー放電幅（狭グ
ロー放電）となるパルスピーク電流値Ipの設定について
説明する。図８に、ガス圧Ｐに対するパルスピーク電流
値Ip、つまり異常グロー放電領域での放電電流ILとを対
応づけた閉ループ状の斜線で示すガス圧−ピーク電流値
特性を示す。この特性から分かるように、ガス圧Ｐが高
いほど、設定の為の裕度範囲は広くなっている。ここ
で、前述したように、ガス圧Ｐを高くすれば、何故、狭
グロー放電が得られ、狭い部分でもグロー放電処理が可
能なのか、図１０〜図１２に基づいて説明する。

【００５１】図１２は、公知の放電電流−放電電圧特性
であり、ガス圧Ｐを１Torrより高く変更した場合、その
特性の変化を定性的に示したものが図１１である。この
図１１において、異常グロー放電領域は、右方向にシフ
トし、同一放電電流では、ガス圧Ｐを高くすると、放電
電圧は低下する。また、図１０は図１１の傾向を実際の
グロー放電処理状態で定性的に示したものである。ガス
圧Ｐをパラメータとし、一例として、0.5Torr 〜20Torr
まで変えた場合に、ガス圧Ｐを高くするほど、放電電流
に対する放電電圧の変化は緩やかになる。即ち、異常グ
ロー放電領域における放電電圧の変化は緩やかになっ
て、前述の如く、右方向にシフトする。これと同時に、
正規グロー放電領域は右側に伸びて大きくなる。

【００５２】これにより、ガス圧Ｐを高くすれば、放電
電流を大きくしても異常グロー放電領域から外れること
はなく、アーク放電領域とはならず、高い電力を供給
（注入）でき、高い電流密度とすることができる。ま
た、同一放電電流であれば、ガス圧Ｐによりパワーコン
トロールすることもできることが分かる。ここで、高い
電流密度や電流値で連続して放電処理を継続すると、処
理対象物Ｗの処理温度が600 °Ｃ以上にもなり、組成変
形や熱変形が発生する。そこで、パルスモード波形を用
いて、平均供給電力をほぼ同一にすれば、処理対象物Ｗ
の処理温度はほぼ同一になり、異常に高くなることはな
い。

【００５３】ここで、ガス圧Ｐが高い場合には、大きな
パルスピーク電流値Ipを流すことができるが、パルスピ
ーク電流値Ipで得られるパルス放電電圧については、グ
ロー放電気体中の電子、イオンの解離、電離、励起を促
進する為、より高い電圧が望まれる。即ち、より高い電
圧であれば、より高速の電子、イオンが得られ、これら
解離、電離、励起の促進により、処理時間を短くするこ
とができる。また、同一の処理時間であれば、より深い
窒化層、拡散層が得られる。これにより、高い電圧とな
るように、パルスピーク電流値Ipを大きく際に、場合に
よっては、アーク放電領域に移行する場合がある。

【００５４】これは、処理容器８内にガスを間欠的にＯ
Ｎ、ＯＦＦ補充填するときにガス圧Ｐが変動し、ガスが
供給されていない期間でガス圧Ｐが低下して、アーク放
電領域に移行する。例え、ガスの補充填を連続させてリ
ニア的に行なう場合であっても、ガス圧Ｐは処理容器８
内の全てにおいて均一にならず、バラツキや変動が生じ
る。そこで、本発明は、ガス圧Ｐの変動やバラツキを考
慮し、ガス圧Ｐが変動してもアーク放電領域に移行しな
いように、図８に示すガス圧−ピーク電流値特性に基づ
いて設定するとともに、実際の放電処理中のガス圧Ｐの
変動をピラニー真空計１２で検出し、このピラニー真空
計１２からの圧力信号に基づいてパルスピーク電流値Ip
をフィードバック制御により調節するようにしたもので
ある。

【００５５】これにより、高い放電電圧となるように、
パルスピーク電流値Ipを設定でき、同一窒化層、拡散層
であれば処理時間を短くでき、又は同一処理時間であれ
ば窒化層、拡散層を従来に比べてより深く形成すること
ができる。以上のように、ガス圧Ｐの変動に応じて、パ
ルスピーク電流値Ipを調節するようにしたので、処理対
象物Ｗの損傷を確実に防止でき、狭グロー放電処理を実
現することができる。尚、グロー放電の幅とガス圧Ｐと
の関係は、各種の文献などで公知であり、また正規グロ
ー放電領域では、グロー放電の幅が大きくなり、処理対
象物Ｗの全体を均一に覆うことはできない。

【００５６】また、パルスモードでガス圧Ｐを高く設定
した異常グロー放電領域については、まだ解明されてい
ないところも多く、場合によっては、パルスモードでの
パルス幅TWによっても平均電圧が変わることで、グロー
放電幅に全く影響しないとも限らない。例えば、平均電
圧が変動して、気体中のイオン化時間や消イオン時間が
変動し、グロー放電幅に影響を及ぼし、グロー放電幅が
変わらないとも限らない。そこで、図９におけるＳ９に
おいて、Ｓ８のパルスピーク電流値Ipの設定以外でもパ
ルス幅TWを設定できるようにした。

【００５７】次に、本発明の別のパルスモードでの処理
温度制御について説明する。先ず、図１３に示すベース
電流による処理温度制御について説明すると、Ｓ10のよ
うに、温度検出器１７からの検出温度信号に基づいて、
ベース電流値Ibの大きさを制御することで、設定した処
理温度となるようにフィードバック制御する。この制御
を採用することにより、先ず、処理対象物Ｗのベース温
度を容易に設定でき、温度変動を少なく均一にできる。
また、パルスモードの有効性を温度制御と分離して生か
し、狭グロー放電状態を何ら変更することなく、処理温
度制御を実現できる。更に、パルスモードでの処理条件
の再現性、確度が得られる。

【００５８】次に、図１４に示すインバータパルス幅に
よる処理温度制御について説明すると、整流器７からの
出力パワーを定格近くで使用する場合には、インバータ
パルス幅twの制御パルス幅の量は、前述のガス圧変動に
よるパルスピーク電流値Ipの大きさを変えてフィードバ
ック制御する分も必要で、１０〜２０％程度の制御量を
残しておかなければならない。即ち、Ｓ11のように、１
０〜２０％程度の制御量になるまでは、ベース電流値Ib
を一定値に保持しながら、パルスピーク時のインバータ
パルス幅twでもって処理温度制御を行なう。そして、Ｓ
12のように、定格出力近くでは、ベース電流値Ibによる
処理温度制御を行なう。

【００５９】このＳ11とＳ12の切換えについては、放電
制御回路１９に設けられたＰＷＭ制御回路の入力指令電
圧レベルを、制御量が無くなって、フル点弧状態になっ
たことをコンパレータ回路などで検出し、容易に切換え
ることができる。即ち、処理容器８への出力パワーがコ
ントロールされ、小パワー出力状態では、インバータパ
ルス幅twの大きさ、換言すれば、パルスピーク電流値Ip
を変更することで処理温度をコントロールする。

【００６０】これは、パルスモードでの前述した有効
性、パルスピーク電流値Ipを生かす為で、異常グロー放
電領域の放電特性の中央部分〜上段部分を使用する為で
ある。尚、本発明による温度処理制御では、パワーコン
トロールについては、同一のパルス周波数Fp、パルス幅
TW、ベース電流値Ibの状態で、原則として、パルスピー
ク電流値Ipの大きさを変えてパワーコントロールする。

【００６１】更に、図１５に示すパルス幅による処理温
度制御について説明すると、Ｓ14のように、ベース電流
値Ibをある一定の値とし、設定された処理温度となるよ
うに、パルス幅TWを変えるようにしたものである。この
場合には、図１４で説明したように、制御量が１０〜２
０％になった状態で、ベース電流値Ib制御に切換えたよ
うに、ベース電流値Ibに代えて、パルス幅TWを制御する
ようになる。また、インバータパルス幅twによる温度制
御より、パルス幅TWによる温度制御への切換えは同様で
ある。

【００６２】前記実施形態の変更形態について説明す
る。（１）ＣＣＤカメラなどで撮像した判定画像データに
基づいて、画像処理装置により画像解析してグロー放電
幅を求め、このグロー放電幅が狭くするように、パルス
ピーク電流値Ip又はパルス幅を制御するようにしてもよ
い。（２）また、インターフェース回路２１やパルスモー
ド波形設定回路２２は一例を示したものであり、これら
プログラム調節計２０、インターフェース回路２１やパ
ルスモード波形設定回路２２に代えて、コンピュータシ
ステムを採用するようにしてもよい。（３）更に、イオン窒化処理、プラズマ浸炭処理、プ
ラズマＣＶＤ処理等の種々のグロー放電処理を施す各種
の狭グロー放電処理装置に本発明を適用し得ることは勿
論である。

【００６３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、グロー放電処
理に供するパルスモードでの狭グロー放電制御方法にお
いて、パルスモードのパルスピーク電流値、パルス幅
値、パルス周波数値のうち、パルスピーク電流値を、予
め処理装置炉内のガス圧の大きさに対応させて設定した
回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路
により設定し、該パルスピーク電流値を異常グロー放電
領域で使用するとともに、該パルスピーク電流値の大き
さをグロー放電処理中のガス圧の変動に基づいて補正し
て変えるようにフィードバック制御するようにしたの
で、グロー放電処理の電流−電圧特性における異常グロ
ー放電領域の特に上段部の最適な領域を常に使用するこ
とができ、アーク放電領域に移行することがない。

【００６４】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を奏するが、前記パルスモードでのパルス幅値
を、予めパルスモードでのパルス周波数値により設定し
た回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回
路により設定し、パルスピーク電流値又はパルス幅値
を、狭グロー放電幅となるようにマニュアルで変更でき
る回路を設け、該マニュアル回路で変えるように、また
はパターン認識の画像処理装置の出力結果で変えるよう
にしたので、パルスモードでのパルス幅値を、回路又は
テーブル化したＲＯＭなどのメモリ回路に予め用意する
ようにでき、パルスピーク電流値又はパルス幅値を、マ
ニュアル回路又は画像処理装置の出力に基づいて補正微
調整することができる。

【００６５】請求項３の発明によれば、グロー放電処理
に供するパルスモードでの処理温度制御方法において、
パルスモード波形にパルスピーク値より低い連続して流
れるパルスベース電流値を設け、パルスピーク電流値、
パルス幅値、パルス周波数値が設定された後、グロー放
電処理中の処理対象物の処理温度が設定された温度とな
るように、処理温度を検出する温度検出器からの出力に
基づいてフィードバック制御によりベース電流値を変更
するようにしたので、パルスモード波形を何ら変えるよ
うなことなく、容易に温度制御できる。

【００６６】請求項４の発明によれば、請求項３と同様
の効果を奏するが、前記処理対象物の処理温度を、グロ
ー放電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆動
する点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるように
フィードバック制御するとともに、該点弧信号でのデッ
ドタイム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパル
スモードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値とな
るようにフィードバック制御するようにしたので、出力
が小パワーであっても、ベース電流やパルス幅値よりパ
ルスピーク値が優先し、パルスモード波形を維持でき
る。

【００６７】請求項５の発明によれば、パルスモードで
のパルスを用いて狭グロー放電処理を施す狭グロー放電
処理装置において、パルスモードのパルスピーク電流
値、パルス幅値、パルス周波数値のうち、パルスピーク
電流値を、予め処理装置炉内のガス圧の大きさに対応さ
せて設定された回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用
いたメモリ回路により設定し、該パルスピーク電流値を
異常グロー放電領域で使用するとともに、該パルスピー
ク電流値の大きさをグロー放電処理中のガス圧の変動に
基づいて補正して変えるようにフィードバック制御する
ようにしたので、グロー放電処理の電流−電圧特性にお
ける異常グロー放電領域の特に上段部の最適な領域を常
に使用することができ、アーク放電領域に移行すること
がない。

【００６８】請求項６の発明によれば、請求項５と同様
の効果を奏するが、前記パルスモードでのパルス幅値
を、予めパルスモードでのパルス周波数値により設定し
た回路又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回
路により設定し、パルスピーク電流値又はパルス幅値
を、狭グロー放電幅となるようにマニュアルで変更でき
る回路を設け、該マニュアル回路で変えるように、また
はパターン認識の画像処理装置の出力結果で変えるよう
にしたので、パルスモードでのパルス幅値を、回路又は
テーブル化したＲＯＭなどのメモリ回路に予め用意する
ようにでき、パルスピーク電流値又はパルス幅値を、マ
ニュアル回路又は画像処理装置の出力に基づいて補正微
調整することができる。

【００６９】請求項７の発明によれば、パルスモードで
のパルスを用いて狭グロー放電処理を施す狭グロー放電
処理装置において、パルスモード波形にパルスピーク値
より低い連続して流れるパルスベース電流値を設け、パ
ルスピーク電流値、パルス幅値、パルス周波数値が設定
された後、グロー放電処理中の処理対象物の処理温度が
設定された温度となるように、処理温度を検出する温度
検出器からの出力に基づいてフィードバック制御により
ベース電流値を変更するようにしたので、パルスモード
波形を何ら変えるようなことなく、容易に温度制御でき
る。

【００７０】請求項８の発明によれば、請求項７と同様
の効果を奏するが、前記処理対象物の処理温度を、グロ
ー放電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆動
する点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるように
フィードバック制御するとともに、該点弧信号でのデッ
ドタイム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパル
スモードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値とな
るようにフィードバック制御するようにしたので、出力
が小パワーであっても、ベース電流やパルス幅値よりパ
ルスピーク値が優先し、パルスモード波形を維持でき
る。

【００７１】請求項９の発明によれば、請求項５又は６
と同様の効果を奏するが、パルスモード波形にパルスピ
ーク値より低い連続して流れるパルスベース電流値を設
け、パルスピーク電流値、パルス幅値、パルス周波数値
が設定された後、グロー放電処理中の処理対象物の処理
温度が設定された温度となるように、処理温度を検出す
る温度検出器からの出力に基づいてフィードバック制御
によりベース電流値を変更するようにしたので、パルス
モード波形を何ら変えるようなことなく、容易に温度制
御できる。

【００７２】請求項１０の発明によれば、請求項５又は
６と同様の効果を奏するが、前記処理対象物の処理温度
を、グロー放電処理装置に設けた主回路のインバータ回
路を駆動する点弧パルスのパルス幅を変え、設定値とな
るようにフィードバック制御するとともに、該点弧信号
でのデッドタイム期間を除く制御量が無くなった場合、
次にパルスモードでのベース電流値又はパルス幅値で設
定値となるようにフィードバック制御するので、出力が
小パワーであっても、ベース電流やパルス幅値よりパル
スピーク値が優先し、パルスモード波形を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る狭グロー放電処理装置
の概略構成図である。

【図２】インバータ回路駆動の為の点弧パルス波形を示
す図である。

【図３】パルスモード波形を示す図である。

【図４】プログラム調節計とインターフェース回路とパ
ルスモード波形設定回路と放電制御回路の概略構成図で
ある。

【図５】グロー放電処理パターンを示す図である。

【図６】パルス周波数特性の線図である。

【図７】パルス周波数／パルス幅特性の線図である。

【図８】ガス圧−ピーク電流値特性の線図である。

【図９】処理条件設定フローである。

【図１０】ガス圧をパラメータとした放電電流−放電電
圧の線図である。

【図１１】ネオン中でガス圧をパラメータとした放電電
流−放電電圧の線図である。

【図１２】一般的な放電電流−放電電圧特性の線図であ
る。

【図１３】ベース電流による処理温度フィードバック制
御のフローである。

【図１４】インバータパルス幅とベース電流による処理
温度フィードバック制御のフローである。

【図１５】インバータパルス幅とパルス幅による処理温
度フィードバック制御のフローである。

【符号の説明】

１狭グロー放電処理装置２主回路３整流回路５インバータ回路６昇圧インバータトランス７整流器８処理容器１２ピラニー真空計１７温度検出器１８電流検出用変流器１９放電制御回路２０プログラム調節計２１インターフェース回路２２パルスモード波形設定回路２３マニュアル微調節回路２６マニュアルパルス幅微調整回路３２パルスピーク設定回路Ｗ処理対象物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K028 BA02 BA12 BA21 4K030 AA17 AA18 BA24 CA02 DA03 FA03 JA06 JA09 JA13 JA18 KA05 KA30 KA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グロー放電処理に供するパルスモードで
の狭グロー放電制御方法において、パルスモードのパルスピーク電流値、パルス幅値、パル
ス周波数値のうち、パルスピーク電流値を、予め処理装
置炉内のガス圧の大きさに対応させて設定した回路又は
テーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路により設
定し、該パルスピーク電流値を異常グロー放電領域で使
用するとともに、該パルスピーク電流値の大きさをグロ
ー放電処理中の前記ガス圧の変動に基づいて補正して変
えるようにフィードバック制御するようにしたことを特
徴とするグロー放電処理に供するパルスモードでの狭グ
ロー放電制御方法。
【請求項２】前記パルスモードでのパルス幅値を、予
めパルスモードでのパルス周波数値により設定した回路
又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路によ
り設定し、前記パルスピーク電流値又は前記パルス幅値
を、狭グロー放電幅となるようにマニュアルで変更でき
る回路を設け、該マニュアル回路で変えるように、また
はパターン認識の画像処理装置の出力結果で変えるよう
にしたことを特徴とする請求項１に記載のグロー放電処
理に供するパルスモードでの狭グロー放電制御方法。
【請求項３】グロー放電処理に供するパルスモードで
の処理温度制御方法において、パルスモード波形にパルスピーク値より低い連続して流
れるパルスベース電流値を設け、パルスピーク電流値、
パルス幅値、パルス周波数値が設定された後、グロー放
電処理中の処理対象物の処理温度が設定された温度とな
るように、処理温度を検出する温度検出器からの出力に
基づいてフィードバック制御により前記ベース電流値を
変更するようにしたことを特徴とするグロー放電処理に
供するパルスモードでの処理温度制御方法。
【請求項４】前記処理対象物の処理温度を、グロー放
電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆動する
点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるようにフィ
ードバック制御するとともに、該点弧信号でのデッドタ
イム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパルスモ
ードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値となるよ
うにフィードバック制御するようにしたことを特徴とす
る請求項３に記載のグロー放電処理に供するパルスモー
ドでの処理温度制御方法。
【請求項５】パルスモードでのパルスを用いて狭グロ
ー放電処理を施す狭グロー放電処理装置において、パルスモードのパルスピーク電流値、パルス幅値、パル
ス周波数値のうち、パルスピーク電流値を、予め処理装
置炉内のガス圧の大きさに対応させて設定された回路又
はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路により
設定し、該パルスピーク電流値を異常グロー放電領域で
使用するとともに、該パルスピーク電流値の大きさをグ
ロー放電処理中の前記ガス圧の変動に基づいて補正して
変えるようにフィードバック制御するようにしたことを
特徴とする狭グロー放電処理装置。
【請求項６】前記パルスモードでのパルス幅値を、予
めパルスモードでのパルス周波数値により設定した回路
又はテーブル化したＲＯＭなどを用いたメモリ回路によ
り設定し、前記パルスピーク電流値又は前記パルス幅値
を、狭グロー放電幅となるようにマニュアルで変更でき
る回路を設け、該マニュアル回路で変えるように、また
はパターン認識の画像処理装置の出力結果で変えるよう
にしたことを特徴とする請求項５に記載の狭グロー放電
処理装置。
【請求項７】パルスモードでのパルスを用いて狭グロ
ー放電処理を施す狭グロー放電処理装置において、パルスモード波形にパルスピーク値より低い連続して流
れるパルスベース電流値を設け、パルスピーク電流値、
パルス幅値、パルス周波数値が設定された後、グロー放
電処理中の処理対象物の処理温度が設定された温度とな
るように、処理温度を検出する温度検出器からの出力に
基づいてフィードバック制御により前記ベース電流値を
変更するようにしたことを特徴とする狭グロー放電処理
装置。
【請求項８】前記処理対象物の処理温度を、グロー放
電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆動する
点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるようにフィ
ードバック制御するとともに、該点弧信号でのデッドタ
イム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパルスモ
ードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値となるよ
うにフィードバック制御するようにしたことを特徴とす
る請求項７に記載の狭グロー放電処理装置。
【請求項９】パルスモード波形にパルスピーク値より
低い連続して流れるパルスベース電流値を設け、パルス
ピーク電流値、パルス幅値、パルス周波数値が設定され
た後、グロー放電処理中の処理対象物の処理温度が設定
された温度となるように、処理温度を検出する温度検出
器からの出力に基づいてフィードバック制御により前記
ベース電流値を変更するようにしたことを特徴とする請
求項５又は６に記載の狭グロー放電処理装置。
【請求項１０】前記処理対象物の処理温度を、グロー
放電処理装置に設けた主回路のインバータ回路を駆動す
る点弧パルスのパルス幅を変え、設定値となるようにフ
ィードバック制御するとともに、該点弧信号でのデッド
タイム期間を除く制御量が無くなった場合、次にパルス
モードでのベース電流値又はパルス幅値で設定値となる
ようにフィードバック制御することを特徴とする請求項
５又は６に記載の狭グロー放電処理装置。