JP2002035574A - 表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジェット処理（リモート処理）にあたって、
効率を向上させることを目的とする。 【構成】 ジェット処理を行うにあたり、反応ガスを予
め加湿する。あるいは電界を生じさせるためにパルス状
の交流電源を用いる。さらに反応ガスの流速を一定速度
以上にする。また表面処理を行う際の目的に応じて、様
々なガスを反応ガスとして空気に添加して用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジェット処理ある
いはリモート処理といわれる処理に関するものであり、
電界中を通過して、活性種を有している気体を被処理物
に吹き当てて表面物性を変化せしめる処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大気圧下で放電させ、それにより活性化
されたガスを用いて基材等を表面処理する方法は従来か
ら知られている。

【０００３】その中でも放電空間中に空気を導入し、空
気中の窒素ガスや酸素ガスを活性化させ、それを被処理
物（ワークともいう）に吹き当てる方法、いわゆるリモ
ート方式、ジェット方式がある。

【０００４】近年、これらの表面処理技術は、電極とな
る材料、形状、冷却方式、放電を起こさせる電源（発振
機）などの種々改善がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、このような放電
を用いて表面処理を行う場合、吐出口から噴出させる活
性種が安定せず、すぐに電離状態が崩壊してしまって十
分な表面改質効果が得られない、といった問題があっ
た。

【０００６】また強力な活性種を噴出させることも十分
でなく、期待通りの表面処理効果を得ることも出来てい
なかった。

【０００７】そして工業的に広く採用されている、ベル
トコンベア上を搬送される被処理物（ワークともいう）
に対して間欠的に処理を行う方法に関しては、特に上記
のような問題から、処理効果を向上させるために処理時
間が一定以上必要となり、採用が難しいものとなってい
た。

【０００８】これらの課題を解決するには、放電発生装
置を大型化・高出力化する方法が考えられるが、装置が
大型化してしまい、コストが大幅に上がってしまう。

【０００９】そこで本願発明は、コストを上げることな
く、簡単な構成で確実にジェット処理の安定化・高率化
を図る技術を実現することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）大気圧近傍下で放
電を生ぜしめている電界中に反応ガスを通過させ、被処
理物に対して前記ガスを吐出させる表面処理方法におい
て、前記電界中を通過させる反応ガスに対して、前記電
界中を通過させる前に加湿する事を特徴とする表面処理
方法。 （２）搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬送経路上
を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理方法にお
いて、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電界中に反
応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガスを吐出
させ、前記電界中を通過させる反応ガスに対して、前記
電界中を通過させる前に加湿する事を特徴とする表面処
理方法。 （３）前記電界中を通過させる反応ガスに対して、前記
電界中を通過させる前に、０．００５ ［ｋｇ−水蒸気
／ｋｇ−乾きガス］以上になるように加湿する事を特徴
とする請求項１または２の表面処理方法。 （４）大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電界中に反
応ガスを通過させ、被処理物に対して前記ガスを吐出さ
せる表面処理方法において、前記放電を生ぜしめている
電界に対して電源を印可している発振電源の交流波形が
パルス波形である事を特徴とする表面処理方法。 （５）搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬送経路上
を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理方法にお
いて、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電界中に反
応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガスを吐出
させて表面処理を行い、前記放電を生ぜしめている電界
に対して電源を印可している発振電源の交流波形がパル
ス波形である事を特徴とする表面処理方法。 （６）大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電界中に反
応ガスを通過させ、被処理物に対して前記ガスを吐出さ
せる表面処理方法において、前記電界中を通過させる反
応ガスの平均流速（ガス導入量/放電部断面積）が２ｍ
／ｓｅｃ以上である事を特徴とする表面処理方法。 （７）搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬送経路上
を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理方法にお
いて、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電界中に反
応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガスを吐出
させて表面処理を行い、前記電界中を通過させる反応ガ
スの平均流速（ガス導入量/放電部断面積）が２ｍ／ｓ
ｅｃ以上である事を特徴とする表面処理方法。 （８）前記電界中を通過させる反応ガスが空気であるこ
とを特徴とする請求項１ないし７の表面処理方法。 （９）前記電界中を通過させる反応ガスが、空気と別の
ガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１ない
し７の表面処理方法。 （１０）前記別のガスは、酸化化合物、窒化化合物のう
ち少なくとも１つであることを特徴とする請求項９の表
面処理方法。 （１１）前記別のガスは、炭化水素系のガスであること
を特徴とする請求項９の表面処理方法。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本願発明はこの形態に限られるものでは
ない。

【００１２】空気を用いて放電処理することは、公知の
不活性ガスを用いた大気圧プラズマに比べて、ガスのコ
ストがかからず安価で設備の投資が少なくてすむ。

【００１３】しかしながら、（１）親水化しかできな
い、（２）処理レベルは不活性ガスを用いた大気圧プラ
ズマに比べてきわめて小さい、という欠点があった。元
々、親水化というのは、例えばプラスチック基材で言え
ば、そのごく表層に、−ＯＨ、−ＣＯＨ、−ＣＯＯＨ、
−ＮＨ₃などの極性官能基を付けることで達成されるこ
とがわかっている。

【００１４】その中で、例えば親水化では、−ＯＨがも
っとも寄与すると言われているし、液に対する濡れ性を
向上させる場合、その液によって適した官能基組成が異
なる。接着性にしても同様である。

【００１５】一方、空気は通常、窒素が約７８％、酸素
が約２１％、その他が１％とかならなる。よってこれを
放電下に存在させたところで、所望の電離効果が得られ
ない。

【００１６】ところが大気圧下で反応ガスとして空気を
用いても、湿度を高くするとＨ₂Ｏの−ＯＨが放電空間
に多く導入され、結果的に塗れ性向上も大きくなる。ま
た酸素や窒素ガス割合を微妙に増減させることで上記官
能基の構成を変えることが可能である。

【００１７】そして、放電を行う場合、交流電源の電流
波形を工夫することにより、より放電発生効果を向上さ
せることがわかった。吐出口からガスを噴出させるリモ
ート処理においては、活性種が早期に崩壊してしまう問
題を抱えているが、そのような問題を解決する事が可能
になる。

【００１８】さらに、噴出させるガスの流速をある範囲
以上にすることにより、同様に放電によって発生した活
性種をすみやかにワークに対して吹き付けることが可能
になり、表面処理効果の向上を図ることが可能になる。

【００１９】これらの方法は全て導入するガスとして大
部分は空気を使うため、別途添加するガスの量が少なく
てすみ、高価な不活性ガスを使わないので、小規模な設
備ですむし、ランニングコストも少ない。さらに放電空
間で活性化したガスをそのまま被処理物に吹き付ける方
法であるため、被処理物を放電空間に入れる必要はな
く、被処理物にダメージがなく、最表層のみを改質でき
る。また、複雑な形状や、立体的な形状の被処理物も処
理できる。

【００２０】以上の通り、付与する性質及びその程度
（放電処理の寄与度）については、電界強度、放電処理
ガス条件（反応ガス濃度、ガス封入条件、気圧等）、放
電条件、後述する湿度条件などを変化させることによ
り、適宜コントロールすることができる。すなわち必要
に応じて親水性・撥水性付与の度合を自由に変化させる
ことができる。具体的には親水性・撥水性が向上する受
像層の深さ、厚さ、親水性・撥水性向上の度合などをÅ
〜サブμmの厚さ範囲で自由に制御できる。このため多
種多様な市場需要に対応でき、品種切換・多品種少量生
産に適している。

【００２１】次に具体的に活性種を発生させる技術につ
いて説明する。

【００２２】この技術に関する概要は、特開平９−５９
７７７号公報に記載されているが、要するに対向させた
電極間に放電を生ぜしめつつ、その電極間に反応ガスを
通過させ、活性種を生じたガスをワークに対して吹き付
けるものである。

【００２３】そこでまず電極について説明する。

【００２４】放電を生じさせる対向した電極の形状とし
ては特に限定されていないが、上述の特開平９−５９７
７７号公報に記載されているような平板状形状の他に、
円筒型、球対型等の曲面型形状等が挙げられる。電極
は、例えば、ステンレス、真鍮等の多成分系の金属から
なるものであってもよく、銅、アルミニウム等の純金属
からなるものであってもよい。

【００２５】また対向した一対の電極は金属電極と固体
誘電体とで構成され、金属電極は銀、金、銅、ステンレ
ス、アルミニウム、等の通電可能な材料を固体誘電体に
貼り付けるのが一般的であるが、固体誘電体にメッキ、
蒸着、コーティング、溶射等で付けることもできる。

【００２６】固体誘電体としては、気密性の高い高耐熱
性のセラミックを焼結した焼結型セラミックスを用いる
ことも好ましい。焼結型セラミックスの材質としては例
えばアルミナ系、ジルコニア系、窒化珪素系、炭化珪素
系のセラミックスである。アルミナセラミックスの厚み
は１ｍｍ程度が好ましい。また、体積固有抵抗は１０ ⁸
Ω・ｃｍ以上が好ましい。

【００２７】焼結型セラミックスとして、アルミナ系焼
結型セラミックスを用いる場合、純度９９．６％以上の
アルミナ系焼結型セラミックスを用いることが、電極の
耐久性を上げる点で好ましい。純度９９．６％以上のア
ルミナ系焼結型セラミックスに関しては、本出願人が先
に提案した発明（特願平９−３６７４１３号）を参考に
できる。

【００２８】この焼結型セラミックスを用いた電極の製
造方法は耐熱性の高いセラミックスを焼結させて焼結型
セラミックスを作り、その焼結型セラミックスにメッ
キ、蒸着、溶射またはコーティング等して金属電極を付
着させる。

【００２９】また固体誘電体としては、特願平１０−３
００９８４号に記載の低温ガラスライニングを用いるこ
ともできる。

【００３０】金属電極は固体誘電体によって全部が被覆
されていてもよいし、一部が被覆されるだけでもよい。

【００３１】上記の対向した電極間の距離は、上記固体
誘電体の肉厚、材質、印加電圧の大きさ等により適宜決
定されるが、好ましくは、０〜３０ｍｍである。３０ｍ
ｍを超えると、高電圧が必要になり、放電がアーク放電
に移行しやすくなり、処理の均一性が損なわれる。

【００３２】上記の電極は、上記固体誘電体の外面に配
設されるものである。上記の電極が配設される固体誘電
体の面の肉厚としては、０．０３〜３０ｍｍが好まし
い。０．０３ｍｍ未満であると、高電圧印加時に絶縁破
壊が起こりアーク放電が生じて好ましくない。

【００３３】次に雰囲気の湿度をコントロールして、放
電の発生度合・処理強度を変化させる技術について説明
する。

【００３４】上述の通り、放電処理は空気中の水分（Ｈ
₂Ｏ）が反応ガスとして寄与するが、この割合が多いと
従来の電源では出力低下したり、又は放電不安定化（放
電処理の不均一化）を生じていた。

【００３５】これに対して後に詳述するパルス化電界を
用いて放電を発生させることにより、Ｈ₂Ｏが豊富にあ
る雰囲気下における放電（均一な放電発生）が可能とな
り、上記の様な問題点を解決できる。

【００３６】特にＨ₂ＯはＯ２やＣＯ₂に比べて、活性種
発生時の副産物であるオゾンの発生が少ない上、表面改
質効果もあることから非常に有効である。

【００３７】雰囲気に存在する水分の割合は絶対湿度で
０．００５[ｋｇ−水蒸気／ｋｇ−乾きガス]以上が好ま
しいが、より好ましくは０．００９[ｋｇ−水蒸気/ｋｇ
−乾きガス]以上、更に好ましくは０．０１２ [ｋｇ−
水蒸気／ｋｇ−乾きガス]以上である。

【００３８】絶対湿度は定温度湿度図表（湿り線図とも
いわれる）を参照して求めることができる。

【００３９】また「０．００５[ｋｇ−水蒸気／ｋｇ−
乾きガス]以上」とは、例えば（１）温度２０℃の時
は、相対湿度３５％以上、（２）温度２５℃の時は、相
対湿度２５％以上、（３）温度３０℃の時は、相対湿度
１９％以上を示すものである。

【００４０】次にパルス化された電界で発生させた放電
を用いた処理について説明する。

【００４１】放電処理は、主に反応ガス中で電界を生ぜ
しめることによって活性種を発生させるものであるが、
この電界をパルス式の電界にさせることにより、とくに
放電強度が強く、均一になるので、処理物に対する改質
効果が大きい。

【００４２】処理室内に配置された電極にパルス化され
た電界を印加することにより、放電を発生させるが、パ
ルス波形は例えば図２に示す例が挙げられるが、これに
限定されず、特開平１０−１３０８５１号公報の図１
（ａ）〜（ｄ）のパルス波形であってもよい。図２にお
いて、縦軸はパルス電圧、横軸は時間である。また特開
平９−５９７７７号公報の図２に記載されているような
波形でも良い。

【００４３】かかるパルス化された電界を印加すること
により発生した活性種を表面処理に用いると、空気中で
あっても十分表面処理機能がある。

【００４４】本発明におけるパルス電圧波形は、ここで
挙げた波形に限定されないが、パルスの立ち上がり時間
が短いほど放電発生の際のガスの電離が効率よく行われ
る。好ましくは、立ち上がり時間が１００μｓ以下であ
る。

【００４５】さらに、パルス波形、立ち上がり時間、周
波数の異なるパルスを用いて変調を行ってもよい。この
ような変調は高速連続表面を行う上で有効である。ま
た、パルス周波数が高く、パルス幅は短い方が高速連続
表面に適している。

【００４６】一つのパルス電界が印加される時間は１μ
ｓ〜１０００μｓであることが好ましい。一つのパルス
電界が印加される時間というのは、図２における一つの
パルス波形のパルスが印加される時間である。

【００４７】対向電極に印加する電圧の大きさは、特に
限定されないが、電極に印加した時の電界強度が１〜１
００ｋＶ／ｃｍとなる範囲になるようにすることが好ま
しい。

【００４８】そして発振電源の電圧は２〜１０ｋＶであ
ることが好ましい。

【００４９】周波数については、大気圧下で放電できる
範囲であるならばどの周波数帯でもよく、その中で大き
い周波数ほど効率よく表面処理が可能であるが、一方で
大きすぎる周波数帯は放電できる電極間間隙の範囲が狭
くなり、マッチング調整も必要となるため弊害が出る。

【００５０】一般的に、３ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚが放電
しやすく好ましく、さらに好ましくは３ｋＨｚ〜２０ｋ
Ｈｚ、さらに好ましくは５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであ
る。

【００５１】次にガスの流速について説明する。

【００５２】電極間を通過させる反応ガスの流速が遅い
と、吐出口から活性種が吹き出しても、ワークに到達す
る前に電離効果が無くなってしまうし、吐出口から噴出
したあとに拡散してしまい、十分な量の活性種をワーク
に吹き付けることもできない。そこで反応ガスの流速を
２ｍ／ｓｅｃ以上とすることにより、それらの問題を解
決できる。

【００５３】つぎに、ワークの移動について説明する。

【００５４】いわゆる公知のベルトコンベア上にテーブ
ルを設け、その上にワークを載置し、連続的に搬送し、
作業ステーションで間欠的に停止し、所定の作業を行う
技術が広く採用されている。そして本願発明にかかわる
放電を用いた表面処理についてもこのような形態が採用
できる。

【００５５】そこで効率的に活性種をワークに吹き付け
るために、活性種の吐出口近傍を移動してワークが活性
種に曝されるようにベルトコンベア・テーブル・作業ス
テーションなどの被処理体移動装置が配置されているこ
とが好ましい。

【００５６】次に吐出口とワークとの間隙について説明
する。

【００５７】ワークと活性種の吐出口との間の距離は、
吐出口から噴射される活性種の流速により適宜決められ
るが、空気と接触する確率が高くなり、大流速が必要と
なるので、好ましくは０．０１〜１０ｃｍ、より好まし
くは、０．１〜３ｃｍである。

【００５８】次に反応ガスについて説明する。

【００５９】本発明の表面処理においては、対向した電
極間である放電発生空間に供給する処理用ガスを例えば
窒素（Ｎ₂）ガス、水素（Ｈ₂）ガス、アンモニア（ＮＨ
₃）ガス、フッ素ガス、水蒸気等から選択することによ
り、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、カルボニル基
等の極性官能基ないし化学的活性基を付与する処理が任
意に選択可能である。

【００６０】また、処理用ガスとして以下のような酸素
元素含有化合物、窒素元素含有化合物を用いて、基材表
面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基
を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得
ることが出来る。特に親水化処理を行う場合には、ＯＨ
基、ＣＯＯＨ基を入れることがより好ましいため、アル
コール、Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂等を主に用いることが好ま
しい。

【００６１】逆に撥水化処理を行う場合にはフッ素含有
化合物（フッ素、有機フルオロ化合物など）等を用いる
ことが好ましい。また反応ガスとしては、酸素元素含有
化合物、窒素元素含有化合物等を用いることもできる。

【００６２】上記酸素元素含有化合物としては、酸素、
オゾン、水、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二
酸化窒素の他、メタノール、エタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタ
ナール、エタナール等のアルデヒド類等の酸素元素を含
有する有機化合物等が挙げられる。これらは単独でも２
種以上を混合して用いてもよい。さらに、上記酸素元素
含有化合物と、メタン、エタン等の炭化水素化合物のガ
スを混合して用いてもよい。また、上記酸素元素含有化
合物に５０体積％以下でフッ素元素含有化合物を添加す
ることにより親水化が促進される。フッ素元素含有化合
物としては上記例示と同様のものを用いればよい。

【００６３】上記窒素元素含有化合物としては、窒素、
アンモニア、一酸化窒素、二酸化窒素等の窒素含有無機
物、アミン系化合物、その他窒素含有有機物等が挙げら
れる。上記窒素元素含有化合物と水素とを混合して用い
てもよい。

【００６４】炭化水素化合物としては、メタンガス、エ
タンガス、ブタンガス、プロパンガス、ペンタン、ヘキ
サンなどがあげられる。またエチレン系化合物や、アセ
チレンなどのアルキンなどもあげられる。

【００６５】また、反応ガス中の放電を生じる以外のガ
スとして、不活性ガスを用いることができる。不活性ガ
スとしては、アルゴン（Ａｒ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガ
ス、ヘリウム （Ｈｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガ
ス、キセノン（Ｘｅ）ガスなどがある。

【００６６】次に大気圧条件について説明する。

【００６７】本発明の表面処理方法を行う圧力条件とし
ては特に限定されず、大気圧近傍の圧力下における処理
が可能である。上記大気圧近傍の圧力下とは、１００〜
８００Ｔｏｒｒの圧力下を指す。圧力調整が容易で、装
置が簡便になる７００〜７８０Ｔｏｒｒの範囲が好まし
い。

【００６８】次に処理時間について説明する。

【００６９】本発明の放電処理方法に要する時間は、印
加電圧の大きさ、上記被処理体の材質、処理ガスの種
類、流量等により適宜決定されるが、例えば、上記処理
ガスとして酸素ガスを使用してプラスチック表面を親水
処理する場合、印加電圧の電界強度が０．１〜４０ｋＶ
／ｃｍであれば、約１秒で親水化することができ、更に
時間をかけて処理を行っても効果の著しい向上を得るこ
とはできない。

【００７０】次にワークについて説明する。

【００７１】本発明の表面処理方法が適用される被処理
体（ワーク）としては特に限定されず、例えば、プラス
チック、金属、紙、木材、不飾布、ガラス、セラミッ
ク、建築材料等が挙げられる。これらはシート状でもよ
く、成形品でもよい。

【００７２】上記プラスチックとしては特に限定され
ず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン；ポリスチレン、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリ
ロニトリル等が挙げられる。これらがフィルム状である
場合、これらが延伸されたものであってもよい。

【００７３】上記金属としては特に限定されず、例え
ば、ステンレス系鋼、炭素鋼、超鋼等の汎用合金；アル
ミニウム、銅、ニッケル等の単成分からなる金属等が挙
げられる。

【００７４】またワークは、必要に応じて加熱されてい
てもよく、冷却されていてもよい。上記ワークの表面に
疎水性、親水性等を付与する場合には、室温条件下で充
分である。

【００７５】ワークは、公知の処理を施し、表面洗浄、
表面活性化等がなされていてもよい。表面処理前に、予
めワーク表面の除電処理を行い、更にゴミ除去を行うこ
とは、表面処理の均一性が更に向上するので好ましい。
除電手段としては、通常のブロアー式、接触式以外に、
複数の正負イオン生成用除電電極と支持体を挟むように
イオン吸引電極を対向させた除電装置と、その後正負の
直流式除電装置を設けた高密度除電システム（特開平７
−２６３１７３号）を用いることも好ましい。またこの
ときの支持体帯電量は±５００Ｖ以下が好ましい。また
除電処理後のゴミ除去手段としては、非接触式のジェッ
ト風式減圧型ゴミ除去装置（特開平７−６０２１１号）
等が好ましいが、これに限定される訳ではない。

【００７６】以上説明してきた本発明の表面処理の際の
活性種の発生は、ＯｐｔｉｃａｌＥｍｉｓｓｉｏｎ Ｓ
ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ法（略してＯＥＳ）、あるいは
Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｏｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ
ｐｙ法（光電子分光法）（略してＰＥＳ）の測定により
知ることが出来る。

【００７７】本発明の放電処理によりプラスティック支
持体表面に発現する活性基については光電子分光法（Ｅ
ＳＣＡ）により知ることが出来る。例えばＶＧ社製ＥＳ
ＣＡＬＡＢ−２００Ｒが使用できる。

【００７８】

【実施例】以下に述べる条件の装置を用いて実験を行っ
た。

【００７９】１０ｃｍ角１ｍｍ厚の一対のセラミック平
板１、１’を間隙２ｍｍで並行に設置、その外側に９ｃ
ｍ角の金属の平板２、２’をセラミックの平板面の中央
になるように張り付けた。さらに間隙内の両側を規制
し、ガスが間隙内を並行流として通過できるようにし
た。前記の一対の金属板に電源５及びアース６によって
電圧を印可することにより、この誘電体であるセラミッ
クを介して間隙内に電界を生ぜしめることが可能にな
る。

【００８０】開口部の片側は図示しないガスの供給装置
からガスが外部に漏れないようにガス供給管３を接続
し、間隙空間内部にガスが導入でき、開口部のもう一方
から排出できるようにした。この「開口部のもう一方」
が吐出口４に相当する。

【００８１】この吐出口４から２ｍｍ離れた場所にワー
ク７としてコニカ社製ＰＥＴフィルム（接触角７６°）
を設置し、所定の速度で走査できるようにした。

【００８２】この装置を用いて、ガスの供給装置により
間隙内部に反応ガスが導入されるが、前記一対の金属板
に電界をかけて放電を生ぜしめることにより、活性化さ
れたガス（活性種）が吐出口から噴射してワークを処理
する。

【００８３】処理時間は３秒、印加電圧は１０ｋＶで統
一した。電源は、正弦波出力の場合は春日電機社製のコ
ロナ放電用電源（ＭＧ５０Ｊ２ＹＳ１１）、パルス波出
力の場合はハイデン研究所社製ＰＨＦ−６Ｋを用いた。

【００８４】処理されたワークの接触角をＦＩＢＲＯ社
製接触角測定器で測定して評価した。

【００８５】結果は以下の表１に示すとおりである。

【００８６】

【表１】

【００８７】表から判るとおり、比較例１では接触角が
減少するものの、顕著な減少はしていない。

【００８８】実施例１、２は本発明請求項１ないし３の
効果を実証するものであり、加湿した空気を反応ガスと
して用いて活性種を吐出させてワークに対して吹き付け
たことにより、顕著な表面改質効果を示している。

【００８９】実施例３は本発明請求項４ないし５の効果
を実証するものであり、放電を生じさせる電源がパルス
状の交流波形を有することにより、これまた顕著な表面
改質効果を示している。

【００９０】比較例２、実施例４、５の関係は本発明請
求項７ないし８の効果を実証しており、吐出させてワー
クに吹き付ける活性種の流速を向上させることにより、
表面改質効果が向上することを示している。

【００９１】実施例６ないし１０はそれ以外の請求項に
関する発明の効果を示している。すなわち、反応ガスと
して空気以外にガスを添加することにより、接触角の変
化をコントロールすることができる。特に実施例８に示
されるように、接触角を増大させるといった表面処理も
行うことが出来る。

【００９２】また、比較例１、および実施例７で得られ
たサンプルについてＧＥＬ溶液（１０％）をワイヤーバ
ーにて１０μｍ塗布し、接着性をピール試験によって評
価した。

【００９３】その結果、比較例１のサンプルは剥離した
が、実施例７のサンプルは剥離せず、良好な接着性が得
られた。

【００９４】

【発明の効果】以上本発明によれば、次のような効果を
得ることが出来る。

【００９５】請求項１の発明によれば、表面処理効果を
顕著に効率向上させることができる。また請求項２の発
明ではこれに加えて連続的に搬送される個別のワークに
対して、連続的に処理を施すことが可能になる。請求項
３の発明では、さらに顕著な処理効果を得ることが出来
る。

【００９６】請求項４の発明によれば、放電効果を強化
することによって、放電発生効率を高めるので、処理の
さらなる効率化が可能である。また請求項５の発明では
これに加えて連続的に搬送される個別のワークに対し
て、連続的に処理を施すことが可能になる。

【００９７】請求項６の発明では、吐出させて吹き付け
る活性種が高速であるため、ワークが電離状態の崩壊し
ていないラジカルにさらされることとなるため、処理の
さらなる高率化が可能となる。また請求項７の発明では
これに加えて連続的に搬送される個別のワークに対し
て、連続的に処理を施すことが可能になる。

【００９８】請求項８の発明によれば、空気を反応ガス
として用いるため、低コストで親水化表面処理が可能と
なる。

【００９９】請求項９の発明によれば、混合ガスを反応
ガスとして用いるので、様々な表面処理に対応できる。

【０１００】請求項１０の発明によれば、接着性を向上
できる。

【０１０１】請求項１１の発明によれば、ワーク表面の
疎水化処理が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の一形態を示す概略構成図

【図２】パルス波の例を示す図

【符号の説明】

１’ セラミック平板 ２’ 金属の平板 ３ ガス供給管 ４ 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、被処理物に対して前記ガス
   を吐出させる表面処理方法において、前記電界中を通過
   させる反応ガスに対して、前記電界中を通過させる前に
   加湿する事を特徴とする表面処理方法。
2. 【請求項２】 搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬
   送経路上を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理
   方法において、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガ
   スを吐出させ、前記電界中を通過させる反応ガスに対し
   て、前記電界中を通過させる前に加湿する事を特徴とす
   る表面処理方法。
3. 【請求項３】 前記電界中を通過させる反応ガスに対し
   て、前記電界中を通過させる前に、０．００５ ［ｋｇ
   −水蒸気／ｋｇ−乾きガス］以上になるように加湿する
   事を特徴とする請求項１または２の表面処理方法。
4. 【請求項４】 大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、被処理物に対して前記ガス
   を吐出させる表面処理方法において、前記放電を生ぜし
   めている電界に対して電源を印可している発振電源の交
   流波形がパルス波形である事を特徴とする表面処理方
   法。
5. 【請求項５】 搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬
   送経路上を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理
   方法において、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガ
   スを吐出させて表面処理を行い、前記放電を生ぜしめて
   いる電界に対して電源を印可している発振電源の交流波
   形がパルス波形である事を特徴とする表面処理方法。
6. 【請求項６】 大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、被処理物に対して前記ガス
   を吐出させる表面処理方法において、前記電界中を通過
   させる反応ガスの平均流速（ガス導入量/放電部断面
   積）が２ｍ／ｓｅｃ以上である事を特徴とする表面処理
   方法。
7. 【請求項７】 搬送経路上に被処理物を載置し、前記搬
   送経路上を移動する前記被処理物に処理を行う表面処理
   方法において、大気圧近傍下で放電を生ぜしめている電
   界中に反応ガスを通過させ、前記処理物に対して前記ガ
   スを吐出させて表面処理を行い、前記電界中を通過させ
   る反応ガスの平均流速（ガス導入量/放電部断面積）が
   ２ｍ／ｓｅｃ以上である事を特徴とする表面処理方法。
8. 【請求項８】 前記電界中を通過させる反応ガスが空気
   であることを特徴とする請求項１ないし７の表面処理方
   法。
9. 【請求項９】 前記電界中を通過させる反応ガスが、空
   気と別のガスとの混合ガスであることを特徴とする請求
   項１ないし７の表面処理方法。
10. 【請求項１０】 前記別のガスは、酸化化合物、窒化化
    合物のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求
    項９の表面処理方法。
11. 【請求項１１】 前記別のガスは、飽和又は不飽和炭化
    水素系のガスであることを特徴とする請求項９の表面処
    理方法。