JP2002035707A - 接点材料の表面洗浄装置及び接点材料の表面洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接点材料の表面全面を洗浄することができ、
しかも、多数個の接点材料を連続的に効率よく洗浄する
ことができる接点材料の表面洗浄装置を提供する。 【解決手段】 絶縁材料で形成された反応容器１の片側
を吹き出し口２として開放する。希ガスと反応性ガスを
プラズマ生成用ガスとして反応容器１に導入すると共に
電極３、４間に交流又はパルス状の電圧を印加すること
によって大気圧近傍の圧力下で反応容器１内にグロー放
電を発生させる。このグロー放電により生成されるプラ
ズマ５をプラズマジェットとして反応容器１の吹き出し
口２から吹き出して接点材料６の表面に供給することに
よって接点材料６の汚染物を除去する。プラズマ５を接
点材料６の表面の全面に亘って容易に供給することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リレーやスイッチ
などに組み込まれて接点を構成する接点材料（接点部
品）の表面を洗浄する装置及びこの装置を用いた洗浄方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】接点材料の表面は輸送時や保管時などに
有機物で汚染されたり、硫黄系ガスや塩素系ガスに侵さ
れて腐食したり、金属酸化膜が形成されたりすることが
あり、このことにより、接点材料の接触抵抗が増加して
導電性が低下し電気が流れない状態になることがあっ
た。そこで、接点材料の表面に存在する汚染物を除去し
て表面を洗浄することによって、接点材料の接触抵抗が
増加するのを防止して導電性を確保することが行われて
いる。

【０００３】従来において接点材料の表面に存在する汚
染物を除去するにあたっては、リレーやスイッチの組み
立て完成後に、強制的に電気を流しながら接点材料を接
触させてアーク放電させることによって、接点材料の表
面の汚染物を飛ばすというデバック処理が主に行われて
いた。

【０００４】また、特開平５−１６０１７０号公報に
は、減圧下（真空）にした処理室内に水素ガスを充満さ
せると共に処理室内の電極間に電圧を印加することによ
って、水素プラズマを生成し、この水素プラズマをリー
ドフレームの表面に照射して供給することによって、リ
ードフレームの表面を洗浄することが記載されており、
この方法と同様に、減圧下で発生させた水素プラズマを
接点材料の表面に供給することによって、接点材料の表
面を洗浄することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記デバック
処理では接点材料の接触点（接触部分）においては汚染
物が飛んで除去されるが、接点材料の表面全面を洗浄す
ることができないという問題があった。従って、シグナ
ルリレーなどに適用される接触点が微小な接点材料の場
合は接点の開閉で接触点が多少ずれると、洗浄されてい
ない部分で接触して接触抵抗が大きくなり、導電性の低
下や導電不良になることがあった。また、上記デバック
処理ではリレーやスイッチを一個ずつ処理するので、処
理時間が長くかかるという問題があった。

【０００６】また、減圧下で接点材料の洗浄を行う上記
の方法では、デバック処理と異なって接点材料の表面全
面を処理することができるが、金属フープ材に未切断状
態で保持されている組み立て前の接点材料を洗浄するた
めには、金属フープ材を適当な大きさに分断してから処
理室内に導入して処理する必要があり、長尺な金属フー
プ材に保持されている多数個の接点材料を連続的に洗浄
することができず、非効率的な洗浄しか行うことができ
ないという問題があった。

【０００７】一方、大気圧下でプラズマ処理を行うこと
が一般的に提案されてきており、例えば、特開平２−１
５１７１号公報、特開平３−２４１７３９号公報、特開
平１−３０６５６９号公報には、反応容器内の放電空間
に一対の電極を配置すると共に電極間に誘電体を設け、
放電空間をヘリウム（Ｈｅ）とアルゴン（Ａｒ）などの
希ガスを主成分とするプラズマ生成用ガスで充満し、反
応容器に被処理物を入れて電極間に交流電圧を印加する
ことにより交流電界を発生させ、被処理物をプラズマ処
理する方法が提案されている。また、特開平４−３５８
０７６号公報、特開平４−２１２２５３号公報では、大
気圧下でグロー放電により生成したプラズマを被処理物
にジェット状に吹き出してプラズマ処理を行うことが提
案されている。しかし、いずれの公報にも接点材料の洗
浄に適用されたものではなかった。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、接点材料の表面全面を洗浄することができ、しか
も、多数個の接点材料を連続的に効率よく洗浄すること
ができる接点材料の表面洗浄装置及び接点材料の表面洗
浄方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
接点材料の表面洗浄装置は、絶縁材料で形成された反応
容器１の片側を吹き出し口２として開放し、希ガスと反
応性ガスをプラズマ生成用ガスとして反応容器１に導入
すると共に大気圧近傍の圧力下で反応容器１内にグロー
放電を発生させ、このグロー放電により生成されるプラ
ズマ５をプラズマジェットとして反応容器１の吹き出し
口２から吹き出して接点材料６の表面に供給することに
よって接点材料６の表面の汚染物を除去することを特徴
とするものである。

【００１０】また本発明の請求項２に係る接点材料の表
面洗浄装置は、請求項１の構成に加えて、反応容器１を
略円筒状に形成し、反応容器１内にグロー放電を発生さ
せるための電極３、４を反応容器１の外側に設けて成る
ことを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の請求項３に係る接点材料の表
面洗浄装置は、請求項１の構成に加えて、反応容器１を
略角形筒状に形成し、吹き出し口２を幅広に形成し、反
応容器１内にグロー放電を発生させるための電極３、４
を反応容器１の外側に設けて成ることを特徴とするもの
である。

【００１２】本発明の請求項４に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の接点材料
の表面洗浄装置を用いて、金を含む接点材料６の表面の
洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸素ガスを用
いることによって酸素プラズマ５ａを生成し、この酸素
プラズマ５ａをプラズマジェットとして反応容器１の吹
き出し口２から吹き出して接点材料６の表面に供給する
ことによって接点材料６の表面の有機物を除去すること
を特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項５に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の接点材料
の表面洗浄装置を用いて銀を含む接点材料６の表面の洗
浄を行うにあたって、反応性ガスとして水素ガスを用い
ることによって水素プラズマ５ｂを生成し、この水素プ
ラズマ５ｂをプラズマジェットとして反応容器１の吹き
出し口２から吹き出して接点材料６の表面に供給するこ
とによって接点材料６の表面の硫化物や塩化物を除去す
ることを特徴とするものである。

【００１４】本発明の請求項６に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の接点材料
の表面洗浄装置を用いて銀を含む接点材料６の表面の洗
浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸素ガスを用い
ることによって酸素プラズマ５ａを生成し、この酸素プ
ラズマ５ａをプラズマジェットとして反応容器１の吹き
出し口２から吹き出して接点材料６の表面に供給するこ
とによって接点材料６の表面の有機物を除去し、次に、
反応性ガスとして水素ガスを用いることによって水素プ
ラズマ５ｂを生成し、この水素プラズマ５ｂをプラズマ
ジェットとして反応容器１の吹き出し口２から吹き出し
て接点材料６の表面に供給することによって接点材料６
の表面の硫化物や塩化物を除去することを特徴とするも
のである。

【００１５】本発明の請求項７に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の接点材料
の表面洗浄装置を用いて銅やニッケルを含む接点材料６
の表面の洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして水素
ガスを用いることによって水素プラズマ５ｂを生成し、
この水素プラズマ５ｂをプラズマジェットとして反応容
器１の吹き出し口２から吹き出して接点材料６の表面に
供給することによって接点材料６の表面の酸化物を除去
することを特徴とするものである。

【００１６】本発明の請求項８に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の接点材料
の表面洗浄装置を用いて銅やニッケルを含む接点材料６
の表面の洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸素
ガスを用いることによって酸素プラズマ５ａを生成し、
この酸素プラズマ５ａをプラズマジェットとして反応容
器１の吹き出し口２から吹き出して接点材料６の表面に
供給することによって接点材料６の表面の有機物を除去
し、次に、反応性ガスとして水素ガスを用いることによ
って水素プラズマ５ｂを生成し、この水素プラズマ５ｂ
をプラズマジェットとして反応容器１の吹き出し口２か
ら吹き出して接点材料６の表面に供給することによって
接点材料６の表面の酸化物を除去することを特徴とする
ものである。

【００１７】本発明の請求項９に係る接点材料の表面洗
浄方法は、請求項４乃至８のいずれかの構成に加えて、
プラズマ５による洗浄後に接点材料６の表面に潤滑剤７
を薄く付着させることによって耐腐食膜８を形成するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１９】図１に本発明の洗浄装置の一例を示す。こ
の洗浄装置は反応容器１の外周の全周に亘って複数の対
をなす（一対の）電極３、４を接触させて設けると共に
電極３、４を上下に対向させて配置することによって形
成されており、電極３、４の間に対応する位置において
反応容器１内には放電空間２１が形成されている。ま
た、電極３、４は交流（高周波）またはパルス状の電圧
を発生する電源１１と電気的に接続されており、上側に
配置される一方の電極３は高圧電極として、下側に配置
される他方の電極４は低圧電極（接地電極）としてそれ
ぞれ形成されている。尚、電極３、４はそれぞれ一個ず
つ以上あれば何個あっても良い。

【００２０】反応容器１は高融点の絶縁材料（誘電体材
料）で略円筒状に形成されるものである。反応容器１を
構成する絶縁材料の誘電率は放電空間２１におけるプラ
ズマの低温化の重要な要素であって、具体的には絶縁材
料として、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジル
コニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例
示することができる。また、反応容器１の上面はガス導
入口１５として略全面に亘って開放されていると共に反
応容器１の下面は吹き出し口２として略全面に亘って開
放されている。このガス導入口１５と吹き出し口２は反
応容器１内の放電空間２１と連通している。

【００２１】電極３、４は、例えば、銅、アルミニウ
ム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４な
ど）などの導電性の金属材料で形成することができる。
また、電極３、４は環状に形成されているが、その形状
（特に内周形状）は反応容器１の形状（特に外周形状）
に対応して円環状（リング状）に形成されている。そし
て、電極３、４の内側に反応容器１を挿着することによ
って、反応容器１の外周に電極３、４が取り付けられて
いる。この時、電極３、４の内周面は反応容器１の外周
面に全周に亘って接触させて配置していると共に電極
３、４は吹き出し口２の上方において上下に対向させて
配置されている。また、電極３、４の間隔はプラズマ５
を安定に生成するために３〜２０ｍｍに設定するのが好
ましい。

【００２２】電源１１としては、交流（高周波）または
パルス状の電圧を発生するものであって、プラズマを放
電空間２１で連続的に生成するのに必要な電圧（例え
ば、０．５〜５ｋＶ）を発生し、反応容器１内の放電空
間２１において上記の電圧を電極３、４間に印加するこ
とができるものを用いる。本発明において電極３、４間
に印加する電圧が交流電圧の場合は、その周波数を１ｋ
Ｈｚ〜２００ＭＨｚに設定するのが好ましい。交流電圧
の周波数が１ｋＨｚ未満であれば、放電空間２１での放
電を安定化させることができなくなり、プラズマ処理を
効率よく行うことができなくなる恐れがある。また、交
流電圧の周波数が２００ＭＨｚを超えると、放電空間２
１でのプラズマの温度上昇が著しくなり、反応容器１や
電極３、４の寿命が短くなる恐れがあり、しかも、被処
理物（接点材料６）が熱的損傷を受けたり、表面洗浄装
置が複雑化及び大型化する恐れがある。また本発明にお
いて放電空間２１に発生する（印加する）印加電力の密
度は２０〜３５００Ｗ／ｃｍ ³に設定するのが好まし
い。この印加電力の密度が２０Ｗ／ｃｍ³未満であれ
ば、放電空間２１でプラズマ５を充分に発生させること
ができなくなり、逆に、印加電力の密度が３５００Ｗ／
ｃｍ³を超えると、安定した放電を得ることができなく
なる恐れがある。尚、印加電力の密度（Ｗ／ｃｍ³）
は、（放電空間２１に投入される電力／放電空間２１の
体積）で定義される。

【００２３】本発明ではプラズマ生成用ガスとして、希
ガスと反応性ガスの混合気体を用いる。希ガスとしては
ヘリウム、アルゴン、ネオンなどを例示することがで
き、これらを単独で用いたり併用したりすることができ
る。反応性ガスとしては酸素ガス、水素ガスなどを例示
することができる。これらは除去する汚染物の種類によ
って使い分けることができ、汚染物が脂肪族系化合物な
どの有機物である場合には酸素ガスを用い、汚染物が硫
化物、塩化物、酸化物である場合には水素ガスを用い
る。尚、硫化物、塩化物、酸化物はそれぞれ接点材料６
を構成する金属と硫黄、塩素、酸素が結合したものであ
る。

【００２４】プラズマ生成用ガスの希ガスとしてアルゴ
ンとヘリウムの混合ガスを用いる場合は、反応容器１に
供給されるアルゴンとヘリウムの総流量に対してヘリウ
ムの流量が１０〜３０ｖｏｌ％にするのが好ましい。ヘ
リウムの流量が１０ｖｏｌ％未満であれば、アーク放電
の発生を抑える効果が低くなる恐れがあり、ヘリウムの
流量が３０ｖｏｌ％を超えると、相対的にアルゴンの流
量が低くなってプラズマ５を効率よく生成することがで
きなくなってプラズマ洗浄の効率が低くなる恐れがあ
る。

【００２５】また、プラズマ生成用ガスの反応性ガスと
して酸素ガスを用いる場合は、反応容器１に供給される
プラズマ生成用ガスの総流量に対して酸素ガスの流量が
０．５〜５ｖｏｌ％に設定するのが好ましく、これによ
り、反応容器１内でプラズマ５（酸素プラズマ５ａ）が
効率的に生成されて有機物の除去性能を大きくすること
ができ、同時に接点材料６に対するアーク放電も防止す
ることができるものである。酸素ガスの流量が０．５ｖ
ｏｌ％未満では、十分な有機物の除去性能が得られなく
なる恐れがあり、一方、酸素ガスの流量が５ｖｏｌ％を
超えると、放電が不安定なる恐れがある。

【００２６】また、水素ガスは反応容器１に供給される
プラズマ生成用ガスの総流量に対して０．３〜３ｖｏｌ
％の流量に設定するのが好ましく、これにより、反応容
器１内でプラズマ５（水素プラズマ５ｂ）が効率的に生
成されて還元性能を大きくすることができ、同時に接点
材料６に対するアーク放電も防止することができるもの
である。水素ガスの流量が０．３ｖｏｌ％未満では、ア
ーク放電が発生する恐れがある。これは水素の濃度が低
いと、水素による電子の吸着効果が薄くなり、プラズマ
５中の荷電粒子密度が高くなるためである。また、水素
ラジカルの生成が少なくなるために水素（ラジカル）に
よる洗浄性能も低くなる恐れがある。一方、水素ガスの
流量が３ｖｏｌ％を超えると、反応容器１内におけるプ
ラズマ生成用ガスの流速（ガス速度）が速くなって放電
空間２１内に滞在する時間が短くなり、よって、プラズ
マ生成用ガスに効率よく高周波電界のエネルギーが伝わ
らないために、水素ラジカルの生成が少なくなって上記
と同様に洗浄性が低下する恐れがある。しかも、水素の
爆発限界量の４％に近くなるために、装置の安全性が低
下する恐れがある。

【００２７】そして、上記のような表面洗浄装置を用い
て接点材料６の表面の洗浄を行うにあたっては、次のよ
うにして行う。まず、図１に矢印イで示すように、ガス
導入口１５から反応容器１内にプラズマ生成用ガスを導
入すると共にプラズマ生成用ガスを反応容器１内で上か
ら下に向かって流して放電空間２１に導入する。次に、
電源１１により電極３、４間にパルス状又は交流の電圧
を印加し、この電圧の印加により放電空間２１にパルス
状又は交流の電界を印加する（生じさせる）ことによっ
て、大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ
（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で放電空間２１にグロー
放電を発生させると共にグロー放電でプラズマ生成用ガ
スをプラズマ化してプラズマ活性種を含むプラズマ５を
生成し、この後、プラズマ５を吹き出し口２から下方に
プラズマジェット（ジェット状のプラズマ）として流出
させ、吹き出し口２の下側（略円形の吹き出し口２の中
心の真下）に配置された接点材料６の表面にプラズマ５
を吹き付けて（照射して）供給することによって接点材
料６の汚染物を除去するものである。

【００２８】このようにして接点材料６の表面の洗浄を
行うにあたって、接点材料６が金又は金を含む金属材料
（合金等）で形成されている場合には、接点材料６の表
面は主に有機物により汚染されているため、反応性ガス
として酸素ガスを用いることによってプラズマ５として
酸素プラズマ５ａを生成し、この酸素プラズマ５ａを接
点材料６の表面に供給して洗浄を行うようにする。すな
わち、酸素プラズマ５ａを接点材料６の表面に供給する
ことによって、 Ｃ＋Ｏ₂→ＣＯ₂↑ … のような反応を接点材料６の表面で起こし、接点材料６
の表面に存在している有機物の汚染物を二酸化炭素ガス
として揮発させて除去して洗浄を行うことができる。

【００２９】また、接点材料６が銀又は銀を含む金属材
料（合金等）で形成されている場合には、銀は硫黄系ガ
スや塩素系ガスと化学反応し易いために、接点材料６の
表面は主に硫化物や塩化物により汚染（腐食）されてお
り、従って、反応性ガスとして水素ガスを用いることに
よってプラズマ５として水素プラズマ５ｂを生成し、こ
の水素プラズマ５ｂを接点材料６の表面に供給して洗浄
を行うようにする。すなわち、水素プラズマ５ｂを接点
材料６の表面に供給することによって、 Ａｇ₂Ｓ＋Ｈ₂→２Ａｇ＋Ｈ₂Ｓ↑ … ２ＡｇＣｌ₂＋Ｈ₂→２Ａｇ＋２ＨＣｌ↑ … のような反応を接点材料６の表面で起こし、接点材料６
の表面に存在している硫化物や塩化物の汚染物から硫化
水素ガスや塩酸ガスを揮発させて除去して金属銀へ還元
することによって洗浄を行うことができる。

【００３０】また、接点材料６が銅又は銅を含む金属材
料（合金等）あるいはニッケル又はニッケルを含む金属
材料（合金等）で形成されている場合には、銅あるいは
ニッケルは大気中の酸素と化学反応し易いために、接点
材料６の表面は主に酸化物により汚染（酸化）されてお
り、従って、反応性ガスとして水素ガスを用いることに
よってプラズマ５として水素プラズマ５ｂを生成し、こ
の水素プラズマ５ｂを接点材料６の表面に供給して洗浄
を行うようにする。すなわち、水素プラズマ５ｂを接点
材料６の表面に供給することによって、 ＣｕＯ＋Ｈ₂→Ｃｕ＋Ｈ₂Ｏ↑ … または ＮｉＯ＋Ｈ₂→Ｎｉ＋Ｈ₂Ｏ↑ … のような反応を接点材料６の表面で起こし、接点材料６
の表面に存在している酸化物の汚染物から水蒸気を揮発
させて除去して金属銅や金属ニッケルへ還元することに
よって洗浄を行うことができる。

【００３１】さらに、接点材料６が銀又は銀を含む金属
材料あるいは銅又は銅を含む金属材料あるいはニッケル
又はニッケルを含む金属材料で形成されている場合であ
っても、接点材料６の保管状況などにより接点材料６の
表面が有機物により汚染されていることがあるので、こ
の場合は酸素プラズマ５ａを用いて接点材料６の表面で
上記と同様の反応を起こさせて有機物を除去した後、
水素プラズマ５ｂを用いて接点材料６の表面で上記〜
と同様の反応を起こさせて硫化物や塩化物や酸化物の
除去を行って洗浄するのが好ましい。

【００３２】また、上記の洗浄にあたって、長尺の金属
フープ材（帯状金属板）２２に打ち抜き加工などを施し
て多数個の接点材料６を形成した後、金属フープ材２２
が吹き出し口２の下側を通過するように金属フープ材２
２を搬送する（搬送方向を矢印ロで示す）ことによっ
て、金属フープ材２２に未切断状態で保持されている多
数個の接点材料６に連続してプラズマ５を吹き付けて洗
浄を行うことができ、多数個の接点材料６を連続的に効
率よく洗浄することができるものである。もちろん、長
尺の金属フープ材２２に打ち抜き加工などを施して多数
個の接点材料６を形成した後、各接点材料６を金属フー
プ材２２から切断して分離し、この後、リレーやスイッ
チなどに組み込む前にベルトコンベア等を使って、吹き
出し口２の下側を接点材料６が通過するように多数個の
接点材料６を連続的に搬送することによって、多数個の
接点材料６に連続してプラズマ５を吹き付けて洗浄を行
うようにしても良く、この場合も、多数個の接点材料６
を連続的に効率よく洗浄することができるものである。

【００３３】そして、本発明では吹き出し口２の下側に
配置された接点材料６の表面全面にプラズマ５を吹き付
けて供給することによって、接点材料６の表面全面の汚
染物を除去することができるものであり、この接点材料
６で形成される接点の開閉で接触点が多少ずれたとして
も、洗浄されていない部分で接触することが無くなって
導電性の低下や導電不良を少なくすることができるもの
である。また、本発明では反応容器１からプラズマ５を
吹き出して洗浄を行ういわゆる開放系であるので、金属
フープ材２２を適当な大きさに分断してから処理室内に
導入する必要が無く、効率的な洗浄を行うことができる
ものである。

【００３４】また、この実施の形態では反応容器１の内
面に沿った電気力線が形成されるように、反応容器１を
挟んで対向しないように電極３、４を配置するので、反
応容器１の内面に対して垂直方向に電気力線が生じにく
くなって電気力線による反応容器１の劣化を少なくする
ことができ、反応容器１の内面からその構成物質が飛び
出しにくくなって接点材料６が不純物により汚染される
のを少なくすることができるものである。すなわち、反
応容器１を挟んで対向するように電極３、４を対向させ
て配置すると、反応容器１の内面に対して直交方向に電
気力線が形成されることになって、電気力線による反応
容器１の劣化が大きくなるが、上記実施の形態では反応
容器１の内面に沿った電気力線が形成されるように、電
極３、４を互いに上下に対向するように配置するので、
放電空間２１内において電極３、４の間に反応容器１の
内面に沿った上下方向の電気力線が形成されることにな
って、電気力線による反応容器１の劣化を少なくするこ
とができるものである。

【００３５】図２に他の実施の形態を示す。この実施の
形態では図１に示す表面洗浄装置を二つ用い、この二つ
の表面洗浄装置を金属フープ材２２の搬送方向と平行な
方向に並べて（隣接して）配置したものである。その他
の構成は上記の実施の形態と同様である。このもので
は、一方の表面洗浄装置の吹き出し口２の下側に多数個
の接点材料６あるいは多数個の接点材料６を保持する金
属フープ材２２を搬送して洗浄を行った直後に、他方の
表面洗浄装置の吹き出し口２の下側に多数個の接点材料
６あるいは金属フープ材２２を搬送して洗浄を行うよう
にするものである。従って、一方の表面洗浄装置に導入
されるプラズマ生成用ガスの反応性ガスとして酸素ガス
を用い、他の表面洗浄装置に導入されるプラズマ生成用
ガスの反応性ガスとして水素ガスを用いるなどようにし
て反応性ガスの種類を異ならせることによって、種類の
異なる洗浄を連続して行うことができるものである。も
ちろん、同じ種類の反応性ガスを用いて同じ種類の洗浄
を行っても良く、一つの洗浄を確実に行うようにしても
良い。また、表面洗浄装置は二つに限らず、三つ以上の
複数個を併設しても良い。

【００３６】図３に他の実施の形態を示す。この表面洗
浄装置も上記と同様に反応容器１の外周の全周に亘って
複数の対をなす（一対の）電極３、４を接触させて設け
ると共に電極３、４を上下に対向させて配置することに
よって形成されており、電極３、４の間に対応する位置
において反応容器１内には放電空間２１が形成されてい
る。また、電極３、４は交流（高周波）またはパルス状
の電圧を発生する電源１１と電気的に接続されており、
上側に配置される一方の電極３は高圧電極として、下側
に配置される他方の電極４は低圧電極（接地電極）とし
てそれぞれ形成されている。尚、電極３、４はそれぞれ
一個ずつ以上あれば何個あっても良い。

【００３７】反応容器１は上記と同様の高融点の絶縁材
料（誘電体材料）で略角形筒状で扁平な形状に形成され
るものである。また、反応容器１の上面はガス導入口１
５として略全面に亘って開放されていると共に反応容器
１の下面は吹き出し口２として略全面に亘って開放され
ている。このガス導入口１５と吹き出し口２は反応容器
１内の放電空間２１と連通している。従って、吹き出し
口２は反応容器１の幅方向（水平面における長手方向）
と略平行な方向に長くて幅広に形成されている。

【００３８】電極３、４は上記と同様の材料で環状に形
成されているが、その形状（特に内周形状）は反応容器
１の形状（特に外周形状）に対応して角環状（角リング
状）に形成されている。そして、電極３、４の内側に反
応容器１を挿着することによって、反応容器１の外周に
電極３、４が取り付けられている。その他の構成は上記
実施の形態と同様に形成されている。

【００３９】この実施の形態においても上記の表面洗浄
装置と同様にして放電空間２１にプラズマ５を生成し、
このプラズマ５を吹き出し口２から下方にプラズマジェ
ット（ジェット状のプラズマ）として流出させ、吹き出
し口２の下側に配置された接点材料６の表面にプラズマ
５を吹き付けて（照射して）供給することによって接点
材料６の汚染物を除去するものであるが、吹き出し口２
が幅広に形成されているので、カーテンのような幅を持
ったプラズマ５を吹き出し口２から吹き出しながら接点
材料６や金属フープ材２２の表面全面にプラズマ６を吹
き付けることができ、スポット的なプラズマ５を吹き出
すものに比べて接点材料６や金属フープ材２２の広い面
積を一度にプラズマ処理することができ、広い表面積を
有する接点材料６や金属フープ材２２の処理時間を短く
することができるものである。また、図３に示すよう
に、吹き出し口２の幅広方向に二本以上の複数本の金属
フープ材２２を並べ、各金属フープ材２２を吹き出し口
２の幅広方向と直交する方向に移動させることによっ
て、複数本の金属フープ材２２（に設けた接点材料６）
に対して同時にプラズマ５を吹き付けて洗浄処理を施す
ことができ、効率よく洗浄を行うことができるものであ
る。

【００４０】上記のように接点材料６を洗浄した後、接
点材料６の表面に潤滑剤（接点潤滑剤）７を薄く付着さ
せることによって耐腐食膜８を形成するのが好ましい。
上記のようにプラズマ生成用ガスの種類を変えるなどし
て接点材料６を十分に洗浄しても、組み立て後のリレー
やスイッチの使用環境によっては、接点材料６への有機
物の付着や硫化反応、塩化反応、酸化反応が起こり、再
び、接点材料６の表面に汚染物が蓄積されることがあ
る。

【００４１】そこで、このような再汚染を防止するため
に、プラズマ５による洗浄後（直後が好ましい）に、接
点材料６の表面に潤滑剤７を接触抵抗に影響を及ぼさな
い程度に薄く（例えば、１ｎｍ以下）付着させて耐腐食
膜８を形成するようにし、この耐腐食膜８が存在するこ
とによって接点材料６の表面に直接汚染ガスが接触しな
いようにして、再汚染を防止するのである。

【００４２】潤滑剤７としてはアルコール系のものなど
の比較的揮発性の高いものなどを用いることができ、図
７に示すように、この潤滑剤７を上面が開放された貯留
容器２５に入れ、貯留容器２５の上方を通過するように
多数個の接点材料６や多数個の接点材料６を保持した金
属フープ材２２を搬送することによって、揮発した潤滑
剤７を接点材料６の表面に付着させて耐腐食膜８を形成
することができる。

【００４３】

【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。

【００４４】（実施例１）図３に示す表面洗浄装置を用
いて接点材料６の表面に付着する有機物を除去して洗浄
を行った。接点材料６としては図４に示すように、銅バ
ネ材３０の表面に銅−ニッケル合金層３１を形成し、銅
−ニッケル合金層３１の表面に金−銀合金層３２を形成
し、金−銀合金層３２の表面に金クラッド材３３を形成
したものを用いた。

【００４５】また、プラズマ生成用ガスとしては、Ｈｅ
を２リットル／分、Ａｒを１０リットル／分、酸素ガス
を０．４リットル／分の割合で混合したものを用いて反
応容器１に導入し、７００Ｗで１３．５６ＭＨｚの条件
で高周波電圧を印加し、大気圧下で酸素プラズマ５ａを
発生させて上記接点材料６の表面に供給した。

【００４６】上記のようにして洗浄処理をした直後、接
点材料６の表面（金クラッド材３３）をオージェ電子分
光装置によって元素分析を行った結果、有機物汚染を意
味する炭素検出量が減少していることが確認された。

【００４７】（実施例２）図１に示す表面洗浄装置を用
いて接点材料６の表面に存在する硫化物や塩化物を除去
して洗浄を行った。接点材料６としては図５に示すよう
に、銅バネ材３０の表面に銅−ニッケル合金層３１を形
成し、銅−ニッケル合金層３１の表面に金−銀合金層３
２を形成したものを用いた。

【００４８】また、プラズマ生成用ガスとしては、Ｈｅ
を０．２９リットル／分、Ａｒを１．４６リットル／
分、水素ガスを０．０１７リットル／分の割合で混合し
たものを用いて反応容器１に導入し、１００Ｗで１３．
５６ＭＨｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下で水
素プラズマ５ｂを発生させて上記接点材料６の表面に供
給した。

【００４９】上記のようにして洗浄処理をした直後、接
点材料６の表面（金−銀合金層３２）をオージェ電子分
光装置によって元素分析を行った結果、硫化物や塩化物
汚染を意味する硫黄検出量や塩素検出量が減少している
ことが確認された。

【００５０】（実施例３）図２に示す表面洗浄装置を用
いて接点材料６の表面に存在する有機物、硫化物、塩化
物を除去して洗浄を行った。接点材料６としては図５に
示すものを用いた。

【００５１】また、最初に接点材料６にプラズマ５を供
給する一方の表面洗浄装置では、プラズマ生成用ガスと
してＨｅを２リットル／分、Ａｒを１０リットル／分、
酸素ガスを０．４リットル／分の割合で混合したものを
用いて反応容器１に導入し、７００Ｗで１３．５６ＭＨ
ｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下で酸素プラズ
マ５ａを発生させて上記接点材料６の表面に供給した。

【００５２】また、上記一方の表面洗浄装置による洗浄
の直後、さらに続いて接点材料６にプラズマ５を供給す
る他方の表面洗浄装置では、プラズマ生成用ガスとして
Ｈｅを０．２９リットル／分、Ａｒを１．４６リットル
／分、水素ガスを０．０１７リットル／分の割合で混合
したものを用いて反応容器１に導入し、１００Ｗで１
３．５６ＭＨｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下
で水素プラズマ５ｂを発生させて上記接点材料６の表面
に供給した。

【００５３】上記のようにして洗浄処理をした直後、接
点材料６の表面（金−銀合金層３２）をオージェ電子分
光装置によって元素分析を行った結果、有機物、硫化
物、塩化物による汚染を意味する炭素検出量、硫黄検出
量、塩素検出量が減少していることが確認された。

【００５４】（実施例４）図１に示す表面洗浄装置を用
いて接点材料６の表面に存在する酸化物を除去して洗浄
を行った。接点材料６としては図６に示すように、銅バ
ネ材３０の表面に銀−ニッケル合金層３４を形成したも
のを用いた。

【００５５】また、プラズマ生成用ガスとしては、Ｈｅ
を０．２９リットル／分、Ａｒを１．４６リットル／
分、水素ガスを０．０１７リットル／分の割合で混合し
たものを用いて反応容器１に導入し、１００Ｗで１３．
５６ＭＨｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下で水
素プラズマ５ｂを発生させて上記接点材料６の表面に供
給した。

【００５６】上記のようにして洗浄処理をした直後、接
点材料６の表面（銀−ニッケル合金層３４）をオージェ
電子分光装置によって元素分析を行った結果、酸化物汚
染を意味する酸素検出量が減少していることが確認され
た。

【００５７】（実施例５）図２に示す表面洗浄装置を用
いて接点材料６の表面に存在する有機物、酸化物を除去
して洗浄を行った。接点材料６としては図６に示すもの
を用いた。

【００５８】また、最初に接点材料６にプラズマ５を供
給する一方の表面洗浄装置では、プラズマ生成用ガスと
してＨｅを２リットル／分、Ａｒを１０リットル／分、
酸素ガスを０．４リットル／分の割合で混合したものを
用いて反応容器１に導入し、７００Ｗで１３．５６ＭＨ
ｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下で酸素プラズ
マ５ａを発生させて上記接点材料６の表面に供給した。

【００５９】また、上記一方の表面洗浄装置による洗浄
の直後、さらに続いて接点材料６にプラズマ５を供給す
る他方の表面洗浄装置では、プラズマ生成用ガスとして
Ｈｅを０．２９リットル／分、Ａｒを１．４６リットル
／分、水素ガスを０．０１７リットル／分の割合で混合
したものを用いて反応容器１に導入し、１００Ｗで１
３．５６ＭＨｚの条件で高周波電圧を印加し、大気圧下
で水素プラズマ５ｂを発生させて上記接点材料６の表面
に供給した。

【００６０】上記のようにして洗浄処理をした直後、接
点材料６の表面（銀−ニッケル合金層３４）をオージェ
電子分光装置によって元素分析を行った結果、有機物、
酸化物による汚染を意味する炭素検出量、酸素検出量が
減少していることが確認された。

【００６１】（実施例６）実施例３と同様にして接点材
料６の洗浄を行った後、アルコール系の潤滑剤７を用い
て接点材料６の表面に厚み約１ｎｍの耐腐食膜８を形成
した。耐腐食膜８を形成するにあたっては、図７に示す
ように、潤滑剤７を上面が開放された貯留容器２５に入
れ、貯留容器２５の上方を通過するように多数個の接点
材料６を保持した金属フープ材２２を搬送し、揮発した
潤滑剤７を接点材料６の表面に付着させるようにした。
この時、接点材料６が貯留容器２５側（下側）に向くよ
うに金属フープ材２２を１８０°回転させるようにし
た。

【００６２】上記のようにして洗浄処理をした接点材料
６を１週間大気中に放置した後に、接点材料６の表面
（金−銀合金層３２）をオージェ電子分光装置によって
元素分析を行った結果、硫化物や塩化物による汚染を意
味する硫黄検出量や塩素検出量の増加が抑えられている
ことが確認された。一方、炭素検出量は増加している
が、これは潤滑剤７が付着したために起こるものであ
る。また、約１ｎｍの厚みの耐腐食膜８をイオンビーム
エッチングした後に、オージェ電子分光装置によって元
素分析を行った結果、炭素が検出されなかったことか
ら、耐腐食膜８は非常に薄くて接触抵抗には影響が与え
ないと考えられる。

【００６３】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１の発明
は、絶縁材料で形成された反応容器の片側を吹き出し口
として開放し、希ガスと反応性ガスをプラズマ生成用ガ
スとして反応容器に導入すると共に大気圧近傍の圧力下
で反応容器内にグロー放電を発生させ、このグロー放電
により生成されるプラズマをプラズマジェットとして反
応容器の吹き出し口から吹き出して接点材料の表面に供
給することによって接点材料の表面の汚染物を除去する
ので、プラズマを接点材料の表面の全面に亘って容易に
供給することができ、接点材料の表面全面を洗浄するこ
とができるものであり、しかも、多数個の接点材料に対
して連続的に容易にプラズマを供給することができ、効
率よく洗浄することができるものである。

【００６４】また、本発明の請求項２の発明は、反応容
器を略円筒状に形成し、反応容器内にグロー放電を発生
させるための電極を反応容器の外側に設けるので、プラ
ズマを接点材料の表面の全面に亘って容易に供給するこ
とができ、接点材料の表面全面を洗浄することができる
ものであり、しかも、多数個の接点材料に対して連続的
に容易にプラズマを供給することができ、効率よく洗浄
することができるものである。

【００６５】また、本発明の請求項３の発明は、反応容
器を略角形筒状に形成し、吹き出し口を幅広に形成し、
反応容器内にグロー放電を発生させるための電極を反応
容器の外側に設けるので、多数個の接点材料を保持する
金属フープ材を吹き出し口の幅広方向に複数個並べて搬
送することによって、複数個の金属フープ材に同時にプ
ラズマを供給することができ、多数個の接点材料に対し
て連続的に容易にプラズマを供給することができて効率
よく洗浄することができるものである。

【００６６】また、本発明の請求項４の発明は、請求項
１乃至３のいずれかに記載の接点材料の表面洗浄装置を
用いて金を含む接点材料の表面の洗浄を行うにあたっ
て、反応性ガスとして酸素ガスを用いることによって酸
素プラズマを生成し、この酸素プラズマをプラズマジェ
ットとして反応容器の吹き出し口から吹き出して接点材
料の表面に供給することによって接点材料の表面の有機
物を除去するので、金を含む接点材料の主な表面汚染で
ある有機物を二酸化炭素ガスとして揮発させて除去する
ことができるものである。

【００６７】また、本発明の請求項５の発明は、請求項
１乃至３のいずれかに記載の接点材料の表面洗浄装置を
用いて銀を含む接点材料の表面の洗浄を行うにあたっ
て、反応性ガスとして水素ガスを用いることによって水
素プラズマを生成し、この水素プラズマをプラズマジェ
ットとして反応容器の吹き出し口から吹き出して接点材
料の表面に供給することによって接点材料の表面の硫化
物や塩化物を除去するので、銀を含む接点材料の主な表
面汚染である硫化物、塩化物を硫化水素ガスや塩酸ガス
として揮発させて除去することができるものである。

【００６８】また、本発明の請求項６の発明は、請求項
１乃至３のいずれかに記載の接点材料の表面洗浄装置を
用いて銀を含む接点材料の表面の洗浄を行うにあたっ
て、反応性ガスとして酸素ガスを用いることによって酸
素プラズマを生成し、この酸素プラズマをプラズマジェ
ットとして反応容器の吹き出し口から吹き出して接点材
料の表面に供給することによって接点材料の表面の有機
物を除去し、次に、反応性ガスとして水素ガスを用いる
ことによって水素プラズマを生成し、この水素プラズマ
をプラズマジェットとして反応容器の吹き出し口から吹
き出して接点材料の表面に供給することによって接点材
料の表面の硫化物や塩化物を除去するので、銀を含む接
点材料の表面汚染である有機物、硫化物、塩化物を二酸
化炭素ガス、硫化水素ガスや塩酸ガスとして揮発させて
除去することができ、種類の異なる汚染物を確実に除去
して洗浄することができるものである。

【００６９】また、本発明の請求項７の発明は、請求項
１乃至３のいずれかに記載の接点材料の表面洗浄装置を
用いて銅やニッケルを含む接点材料の表面の洗浄を行う
にあたって、反応性ガスとして水素ガスを用いることに
よって水素プラズマを生成し、この水素プラズマをプラ
ズマジェットとして反応容器の吹き出し口から吹き出し
て接点材料の表面に供給することによって接点材料の表
面の酸化物を除去するので、銅やニッケルを含む接点材
料の主な表面汚染である酸化物を還元して水蒸気を揮発
させて除去することができるものである。

【００７０】また、本発明の請求項８の発明は、請求項
１乃至３のいずれかに記載の接点材料の表面洗浄装置を
用いて銅やニッケルを含む接点材料の表面の洗浄を行う
にあたって、反応性ガスとして酸素ガスを用いることに
よって酸素プラズマを生成し、この酸素プラズマをプラ
ズマジェットとして反応容器の吹き出し口から吹き出し
て接点材料の表面に供給することによって接点材料の表
面の有機物を除去し、次に、反応性ガスとして水素ガス
を用いることによって水素プラズマを生成し、この水素
プラズマをプラズマジェットとして反応容器の吹き出し
口から吹き出して接点材料の表面に供給することによっ
て接点材料の表面の酸化物を除去するので、銅やニッケ
ルを含む接点材料の表面汚染である有機物を二酸化炭素
ガスとして揮発させて除去すると共に酸化物を還元して
水蒸気を揮発させて除去することができ、種類の異なる
汚染物を確実に除去して洗浄することができるものであ
る。

【００７１】また、本発明の請求項９の発明は、プラズ
マによる洗浄後に接点材料の表面に潤滑剤を薄く付着さ
せることによって耐腐食膜を形成するので、接点材料を
組み立てた後、接点材料に直接汚染ガスが接触するのを
耐腐食膜で防ぐことができ、接点材料の再汚染を防止し
て長寿命化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】同上の他の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図３】同上の他の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図４】同上の接点材料の一例を示す断面図である。

【図５】同上の接点材料の他例を示す断面図である。

【図６】同上の接点材料の他例を示す断面図である。

【図７】同上の耐腐食膜の形成工程を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 反応容器 ２ 吹き出し口 ３ 電極 ４ 電極 ５ プラズマ ５ａ 酸素プラズマ ５ｂ 水素プラズマ ６ 接点材料 ７ 潤滑剤 ８ 耐腐食膜

フロントページの続き (72)発明者 澤田 康志 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3B116 AA46 AB14 BB21 BB88 BB89 BC01 CC05 5G023 AA01 BA11 CA24 CA50

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁材料で形成された反応容器の片側を
   吹き出し口として開放し、希ガスと反応性ガスをプラズ
   マ生成用ガスとして反応容器に導入すると共に大気圧近
   傍の圧力下で反応容器内にグロー放電を発生させ、この
   グロー放電により生成されるプラズマをプラズマジェッ
   トとして反応容器の吹き出し口から吹き出して接点材料
   の表面に供給することによって接点材料の表面の汚染物
   を除去することを特徴とする接点材料の表面洗浄装置。
2. 【請求項２】 反応容器を略円筒状に形成し、反応容器
   内にグロー放電を発生させるための電極を反応容器の外
   側に設けて成ることを特徴とする請求項１に記載の接点
   材料の表面洗浄装置。
3. 【請求項３】 反応容器を略角形筒状に形成し、吹き出
   し口を幅広に形成し、反応容器内にグロー放電を発生さ
   せるための電極を反応容器の外側に設けて成ることを特
   徴とする請求項１に記載の接点材料の表面洗浄装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の接点
   材料の表面洗浄装置を用いて金を含む接点材料の表面の
   洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸素ガスを用
   いることによって酸素プラズマを生成し、この酸素プラ
   ズマをプラズマジェットとして反応容器の吹き出し口か
   ら吹き出して接点材料の表面に供給することによって接
   点材料の表面の有機物を除去することを特徴とする接点
   材料の表面洗浄方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の接点
   材料の表面洗浄装置を用いて銀を含む接点材料の表面の
   洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして水素ガスを用
   いることによって水素プラズマを生成し、この水素プラ
   ズマをプラズマジェットとして反応容器の吹き出し口か
   ら吹き出して接点材料の表面に供給することによって接
   点材料の表面の硫化物や塩化物を除去することを特徴と
   する接点材料の表面洗浄方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のいずれかに記載の接点
   材料の表面洗浄装置を用いて銀を含む接点材料の表面の
   洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸素ガスを用
   いることによって酸素プラズマを生成し、この酸素プラ
   ズマをプラズマジェットとして反応容器の吹き出し口か
   ら吹き出して接点材料の表面に供給することによって接
   点材料の表面の有機物を除去し、次に、反応性ガスとし
   て水素ガスを用いることによって水素プラズマを生成
   し、この水素プラズマをプラズマジェットとして反応容
   器の吹き出し口から吹き出して接点材料の表面に供給す
   ることによって接点材料の表面の硫化物や塩化物を除去
   することを特徴とする接点材料の表面洗浄方法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至３のいずれかに記載の接点
   材料の表面洗浄装置を用いて銅やニッケルを含む接点材
   料の表面の洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして水
   素ガスを用いることによって水素プラズマを生成し、こ
   の水素プラズマをプラズマジェットとして反応容器の吹
   き出し口から吹き出して接点材料の表面に供給すること
   によって接点材料の表面の酸化物を除去することを特徴
   とする接点材料の表面洗浄方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至３のいずれかに記載の接点
   材料の表面洗浄装置を用いて銅やニッケルを含む接点材
   料の表面の洗浄を行うにあたって、反応性ガスとして酸
   素ガスを用いることによって酸素プラズマを生成し、こ
   の酸素プラズマをプラズマジェットとして反応容器の吹
   き出し口から吹き出して接点材料の表面に供給すること
   によって接点材料の表面の有機物を除去し、次に、反応
   性ガスとして水素ガスを用いることによって水素プラズ
   マを生成し、この水素プラズマをプラズマジェットとし
   て反応容器の吹き出し口から吹き出して接点材料の表面
   に供給することによって接点材料の表面の酸化物を除去
   することを特徴とする接点材料の表面洗浄方法。
9. 【請求項９】 プラズマによる洗浄後に接点材料の表面
   に潤滑剤を薄く付着させることによって耐腐食膜を形成
   することを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載
   の接点材料の表面洗浄方法。