JP2003154255A

JP2003154255A - シート状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法及び大気圧放電プラズマ表面処理装置

Info

Publication number: JP2003154255A
Application number: JP2001355538A
Authority: JP
Inventors: Hideomi Koinuma; 秀臣鯉沼; Kyoichi Shikama; 共一鹿間; Yoshifumi Suzaki; 嘉文須崎; Takahiro Kajitani; 孝啓梶谷; Shunryo Azuma; 俊良吾妻; Osamu Tanaka; 治田中; Yoshihiro Tange; 善弘丹下; Hideaki Matsuda; ▲ひで▼明松田
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2003-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】シート状基材の表面を、大気圧放電プラズマに
より連続的に長時間、安定的に、しかも高い速度で処理
することができる大気圧放電プラズマ表面処理方法、な
らびにそのための大気圧放電プラズマ表面処理装置を提
供すること。【解決手段】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね大
気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧を
印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対向
電極間にシート状基材を連続的に供給移動させることに
よって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面処
理する方法であって、前記対向電極が一対の導電性を有
するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対向さ
せることによって形成されるエンドレスベルト対向部か
らなるものであり、しかもシート状基材を一方のエンド
レスベルトに密着させつつ放電プラズマ中を通過させる
とともに、他方のエンドレスベルトを回転させることを
特徴とするシート状基材の大気圧放電プラズマ表面処理
方法。ならびに、そのための装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、薄く且つ広い面積
を有するシート状基材表面の改質や皮膜形成を、大気圧
近傍の雰囲気で連続して長時間安定して行なえる大気圧
放電プラズマ表面処理方法、及びそのために使用する大
気圧放電プラズマ表面処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大気圧下で低温の放電プラズマを
発生させる技術が開発され、様々な用途で利用されてい
る。この技術は、一定の間隔を以て対向する高圧電極と
接地電極間に形成される放電部に、ヘリウムやアルゴン
のようなプラズマ発生用ガスを大気圧もしくは大気圧近
傍の圧力下で導入すると共に、電極間に高周波交流電圧
や直流パルス電圧を印可することにより放電部に放電プ
ラズマを発生させるものである。このような大気圧放電
プラズマを用いて基材表面の改質や、基材表面への皮膜
形成等の表面処理を行なう方法は、従来行われてきた真
空下でのプラズマ表面処理と比べ、低圧雰囲気の形成や
圧力制御用の装備を必要としないことから処理コストが
小さくてすむ。しかも、低温での処理が可能なため、プ
ラスチックフィルムのような熱に対して脆弱な被処理物
にも適用可能であるといった特徴を有する。

【０００３】フィルムやシートのような比較的厚みが薄
く、面積の広い基材の表面処理を、大気圧放電プラズマ
を用いて行う場合、一定の間隔を以て対向する高圧電極
と接地電極間をプラズマ放電部とし、該電極間に被処理
物を配置する方法が知られている。例えば、特開平１１
−２４４６８９公報には、円筒状のロール電極と曲面電
極とが略等間隔で対峙する空間をプラズマ放電空間と
し、被処理物であるシート状基材をロール電極の放電面
に密着させつつロール電極の回転により搬送すること
で、シート状基材を連続処理する方法が開示されてい
る。このように電極間に被処理物を配置する方法は、プ
ラズマ表面処理領域を広く取れるため大面積の連続処理
を行う場合有利であった。しかしながら、前記曲面電極
は固定電極であるために、プラズマ処理ガスの流れに常
時曝されながらプラズマ放電が続けられているので、次
第に劣化あるいは分解生成物の堆積が生じ、遂には放電
状態に変化を来たし、処理面の性能や形成される皮膜に
バラツキが生じ、著しい場合にはスジ、ムラ等の外見上
の欠点の原因となるという問題点があった。

【０００４】このため、これらの問題点を解決する方法
として、特開２０００−２１２７５３号公報には、２枚
のシート状基材をそれぞれ固定対向電極表面に密着させ
て２枚の基材の間にプラズマ処理ガスを連続して導入す
る方法が、また、特開２００１−２７９４５７号公報に
は、一定の放電空間を隔てて対向して設けられた電極が
互いにロール状である放電プラズマ表面処理電極間にプ
ラズマ処理ガスを供給する方法が開示されている。

【０００５】しかしながら、特開２０００−２１２７５
３号公報に開示された方法では、電極が固定電極のた
め、被処理物であるシート状基材が固定電極表面との接
触で傷ついたり、移動抵抗が大きいため基材が変形し皺
等の原因になり易いという問題があった。一方、特開２
００１−２７９４５７号公報に開示された方法では、前
記の問題は解決できるものの、構造上、電極を広範囲に
一定の間隔で対向させることが不可能であるため、狭い
プラズマ表面処理領域しか確保できず、処理速度を低く
抑えざるを得ないという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の不都合を解消すべく提案されたものである。
すなわち本発明は、シート状基材の表面を、大気圧放電
プラズマにより連続的に長時間、安定的に、しかも高い
速度で処理することができる大気圧放電プラズマ表面処
理方法、ならびにそのための大気圧放電プラズマ表面処
理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った。その結果、一対の導
電性を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔
で対向させた対向電極を使用し、シート状基材を一方の
あるいは双方の回転するエンドレスベルトに密着させつ
つ放電プラズマ中を通過させることによって上記課題が
解決できることを見いだし本発明に至った。また、対向
電極が一対の導電性を有するエンドレスベルトの平坦部
同士を一定間隔で対向させた電極であり、シート状基材
を一対の回転するエンドレスベルトのうち少なくとも一
方に密着させつつ放電プラズマ中を通過させるための少
なくとも１系統のシート状基材搬送手段が付設されてな
る大気圧放電プラズマ表面処理装置によって上記課題が
解決できることを見いだし本発明に至った。すなわち本
発明は、

【０００８】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかもシート状基材を一方の回
転するエンドレスベルトに密着させつつ放電プラズマ中
を通過させるとともに、他方のエンドレスベルトを回転
させることを特徴とするシート状基材の大気圧放電プラ
ズマ表面処理方法に関するものである。

【０００９】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかも２枚のシート状基材を、
対向させた回転するエンドレスベルトの双方に密着させ
つつ放電プラズマ中を通過させることを特徴とするシー
ト状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法に関するも
のである。

【００１０】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかも１枚のシート状基材を一
方の回転するエンドレスベルトに密着させつつ放電プラ
ズマ中を通過させた後、該シート状基材の進行方向を反
転させ、他方の回転するエンドレスベルトに密着させつ
つ放電プラズマ中を通過させることを特徴とするシート
状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法に関するもの
である。

【００１１】またはに記載のシート状基材の連続
プラズマ表面処理方法で用いられるプラズマ表面処理装
置であって、対向電極が、一対の導電性を有するエンド
レスベルトの平坦部同士を一定間隔で対向させることに
よって形成されるエンドレスベルト対向部からなるもの
であり、シート状基材を一対の回転するエンドレスベル
トのうち少なくとも一方に密着させつつ放電プラズマ中
を通過させるための少なくとも１系統のシート状基材搬
送手段が付設されてなることを特徴とすることを特徴と
する大気圧放電プラズマ表面処理装置に関するものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、一対の導電性を有する
エンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対向させた
対向電極を使用し、シート状基材を一方の導電性を有す
る回転するエンドレスベルトに密着させつつ放電プラズ
マ中を通過させるとともに、他方のエンドレスベルトを
回転させること、あるいは、２枚のシート状基材を、対
向させた導電性を有する回転するエンドレスベルトの双
方に密着させつつ放電プラズマ中を通過させることを骨
子とするものである。このようにすることで、長時間の
連続的なプラズマ表面処理においても、改質面や形成さ
れる皮膜の性能のバラツキやスジ、ムラ等の外見上の欠
点の発生という問題がなく、しかもプラズマ表面処理領
域を広く取れるため高い速度での処理を行なうことがで
きるものである。以下本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明における大気圧放電プラズマ表面処
理とは、プラズマ発生用ガスのみにより発生させた放電
プラズマによる表面の物理的及び化学的改質、プラズマ
発生用ガスに目的に応じた添加ガスを混合したガスによ
り発生させた放電プラズマによる表面の物理的及び化学
的改質等の各プラズマ表面改質、及びプラズマＣＶＤ、
プラズマグラフト重合等による表面への皮膜形成を意味
しており、一つに限定されるものではない。また、本発
明の大気圧放電プラズマ表面処理により被処理物表面に
発生させたラジカルやイオン等の化学的活性種を基点と
した反応性モノマー等によるグラフト化等の表面化学修
飾を、大気圧放電プラズマ表面処理の後工程として実施
することも可能である。また、本発明で用いられるプラ
ズマ処理ガスとは、単に放電プラズマを発生させるため
のプラズマ発生用ガス及びプラズマ発生用ガスに前記の
添加ガスを混合したガスも含むものである。

【００１４】なお、本発明でいう大気圧という文言は、
厳密な意味での大気圧を指すものではなく、常識の範囲
内の大気圧近傍の圧力と解されるべきである。具体的に
は、５００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力をいい、中でも、
圧力調整が容易で装置構成が容易となる７００〜８００
Ｔｏｒｒの圧力範囲とすることが好ましい。

【００１５】本発明で使用されるプラズマ処理ガスは、
放電プラズマの発生、及びシート状基材の表面の改質
や、シート状基材の表面への皮膜形成の目的で用いられ
るものである。そして、主に放電プラズマを発生させる
ためのプラズマ発生用ガスとしては、希ガス、窒素ガ
ス、あるいは空気が挙げられる。そして前記したガスの
中で最も好ましいのは希ガスのヘリウムであり、アルゴ
ンも好適に用いることができる。さらに、これらのガス
は、単独で用いてもよく、その目的によっては２種以上
を併用して用いてもよい。

【００１６】一方、基材表面の改質効果を向上させるた
めにプラズマ発生用ガスに添加する添加ガスは、表面処
理の目的に応じて適宜選択される。例えば、被処理物表
面に撥水性を付与するためには、４弗化エチレン、６弗
化プロピレン等のフッ化エチレン列炭化水素化合物、４
弗化メタン、６弗化エタン等のフッ素化メタン列炭化水
素化合物、またはフッ素原子を含む側鎖のついた鎖状炭
化水素、あるいはフッ素化芳香族炭化水素などの官能基
を有する有機化合物を用いることができる。

【００１７】また、被処理物表面に親水性を付与する場
合には、添加ガスとして、カルボニル基、カルボキシル
基、ヒドロキシル基、アミノ基等の官能基を有する層を
表面に形成させることができる有機化合物のガスやその
蒸気を選択する。より具体的には、メタン、エタン、プ
ロパン等のアルカン系化合物、エチレン、プロピレン、
ブテン等のアルケン系化合物、ペンタジエン、ブタンジ
エン等のアルカジエン系化合物、アセチレン、メチルア
セチレン等のアルキン系化合物、ベンゼン、トルエン、
ナフタレン等の芳香族炭化水素系化合物、シクロプロパ
ン、シクロヘキセン等のシクロアルカン系化合物、シク
ロペンテン、シクロヘキセン等のシクロアルケン系化合
物、メタノール、エタノール等のアルコール系化合物、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系化合物、メ
タナール、エタナール等のアルデヒド系化合物、トリメ
チルアミン、ジメチルアミン等のアミノ化合物等が挙げ
られる。また、他の添加ガスとして、酸素ガス、窒素酸
化物ガス、硫黄酸化物ガス、水素ガス、アンモニア、水
蒸気等の無機ガスを用いてもよい。

【００１８】さらに、添加ガスとして、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓ
ｎ、Ｚｎ、Ａｌ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハ
ロゲン化合物、金属アルコラート等を用いることによ
り、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の金属酸化
物皮膜を被処理物表面に形成させることができる。

【００１９】なお、上記した添加ガスとして用いる化合
物は、単独で用いてもよく、その目的によっては２種以
上を併用してもよい。また上記添加ガスを、放電プラズ
マを発生させるためのガスに混合して用いる場合の混合
割合は、使用するプラズマ発生用ガスと添加ガスの種類
によって適宜決定されるが、添加ガスの濃度が１０体積
％を超えると、電圧を印可しても均一な放電プラズマの
発生が難しくなることから、０．０１〜１０体積％が好
ましく、より好ましくは０．０１〜５体積％である。

【００２０】一方本発明において大気圧放電プラズマ表
面処理が可能なシート状物としては、巻き取りや巻き出
し等の操作が可能な程度の柔軟性を有する材料であれば
とくに限定されず、例えば、プラスチック、金属をその
素材とするものでもよく、紙、布、不職布等であっても
かまわず、さらにこれらが複数種貼り合わされたもので
あってよいが、プラスチックを素材とするものが本発明
の効果をより有効に享受できる。このようなプラスチッ
クとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエ
チレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン６やナ
イロン１２等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリ
ル、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン等のシー
トあるいはフィルムが使用でき、これらが複数種貼り合
わせされたもの、あるいはこれらがプラスチック以外を
素材とするシート状物と貼り合わせされたものであって
もよい。さらにこれらシート状物は表面が平滑なもので
あっても凹凸を有するものであってもよく、また、シー
ト状物は無孔質でも多孔質でも構わない。さらに加え
て、延伸されたものでも、未延伸のものでも構わない。

【００２１】次に、本発明の大気圧放電プラズマ表面処
理方法及び大気圧放電プラズマ表面処理装置を、図面を
参照しつつより詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の請求項１、あるいは請求
項４に係る大気圧放電プラズマ表面処理方法及び大気圧
放電プラズマ表面処理装置の実施形態を示す模式断面図
である。図１の実施形態における大気圧放電プラズマ表
面処理装置１では、２本の巻き掛けロール２０５に巻き
掛けられた導電性を有する第一エンドレスベルト２の平
坦部と、３本の巻き掛けロール３０５に巻き掛けられた
導電性を有する第二エンドレスベルト３の平坦部が一定
間隔を以って対向配置されることにより形成される両エ
ンドレスベルト対向部が対向電極となっている。そし
て、両エンドレスベルト対向部間にプラズマ放電空間８
が形成されている。また第二エンドレスベルト３は接地
され、第一エンドレスベルト２には電圧印加電源４から
電圧が印加される。

【００２３】そしてプラズマ放電空間８の一端には、放
電空間にプラズマ処理ガスを供給するガス供給ノズル５
が、他端にはガス排気ノズル６が配置される。プラズマ
ガス供給装置より配管５１で供給されガス供給ノズル５
から上記プラズマ放電空間８に供給されるプラズマ処理
ガスは、対向する第一エンドレスベルト２及び第二エン
ドレスベルト３の間のプラズマ放電空間８に充満し、プ
ラズマ励起され、そしてプラズマ放電空間８に供給され
るシート状基材７の表面が連続的に処理される。プラズ
マ表面処理後の排気ガスは、前記ガス排気ノズル６によ
り吸引され、排気配管６１を通じて真空ポンプ、ファン
等で排気される。

【００２４】巻出ロール２０１、巻取ロール２０２、補
助ロール２０３等からなる駆動手段は、シート状基材の
供給、引取を行うために用いられるものであり、シート
状基材の移動に用いられる公知の手段が用いられる。

【００２５】図１に示した実施形態では、プラズマ放電
空間８を形成するための対向電極を、第一エンドレスベ
ルト２と第二エンドレスベルト３の平坦部同士を一定間
隔で対向させることによって形成されるエンドレスベル
ト対向部から構成している。このため、第一エンドレス
ベルト２の表面とシート状基材の移動速度を同じか、ほ
ぼ同じとすることができるため、固定電極を用いる場合
に発生する電極表面との接触や大きな移動抵抗によるシ
ート状基材の傷や皺の発生がない。また、プラズマ放電
空間を長く確保でき、高速での表面処理を可能にするこ
とができる。さらに、シート状基材を密着させていない
側のエンドレスベルト３を適宜回転させることで、第二
エンドレスベルト３の表面の劣化、あるいは分解生成物
の堆積を分散させることができ、長時間の安定処理が可
能となるものである。

【００２６】また、図２は、本発明の請求項２、あるい
は請求項４に係る大気圧放電プラズマ表面処理方法及び
大気圧放電プラズマ表面処理装置の実施形態を示す模式
断面図である。図２に示した実施形態では、２枚のシー
ト状基材７を２本の巻き掛けロール２０５に巻き掛けら
れた導電性を有する第一エンドレスベルト２及び２本の
巻き掛けロール３０５に巻き掛けられた導電性を有する
第二エンドレスベルト３の平坦部にそれぞれ密着させつ
つ移動させる。このため、この実施形態ではシート状基
材の供給、引取を行うための駆動手段を２系列有する。
この他は図１で示した実施形態とほぼ同様である。この
実施形態では、対向する第一エンドレスベルト２及び第
二エンドレスベルト３の双方の表面に被処理物であるシ
ート状基材が密着するため、エンドレスベルトの表面の
劣化、あるいは分解生成物の堆積は全くないものであ
る。

【００２７】また、図３は本発明の請求項３、あるいは
請求項４に係る大気圧放電プラズマ表面処理方法及び大
気圧放電プラズマ表面処理装置の実施形態を示す模式断
面図である。すなわち、巻出ロール２０１から巻き出さ
れた１本のシート状基材が、第一エンドレスベルト２に
密着させられつつ放電プラズマ中を通過した後、折返し
ロール９により進行方向を反転させられる。次いで第二
エンドレスベルト３に密着させられつつ放電プラズマ中
を通過し、巻取ロール３０２により巻き取られる。この
形態はシート状基材がプラズマ表面処理領域を二度通過
でき、より高速での表面処理が可能となる。また、エン
ドレスベルトの表面の劣化、あるいは分解生成物の堆積
が全くないものである。なお、図３に示した機構に加え
て、複数のロールを通過させる等の手段によりシート状
基材を１８０度裏返すようにすれば、シート状基材の表
裏両面を表面処理することもできる。

【００２８】エンドレスベルトの材質は、導電性を有し
エンドレスベルト形状に加工後に柔軟性や耐久性が確保
できる材料であれば特に限定されず、鉄、銅、アルミニ
ウム等の金属単体、これらの合金、導電性のプラスチッ
ク等が例示できる。また、これら導電性の材料を適宜組
み合わせて複合したり積層して使用することができる。

【００２９】なお、第一エンドレスベルト２及び第二エ
ンドレスベルト３の少なくとも一方は、そのプラズマ放
電空間側の面が固体誘電体で被覆されていることが望ま
しい。図１及び２の実施形態における大気圧放電プラズ
マ表面処理装置では、第一エンドレスベルト２及び第二
エンドレスベルト３は、それぞれ固体誘電体（２１、３
１）で被覆されている。固体誘電体の材質としては、ガ
ラス、セラミックス、耐熱プラスチック等のものを例示
することができる。また固体誘電体の被覆形態として、
エンドレスベルトの表面を酸化することにより金属酸化
物被膜を形成することも好適である。

【００３０】また、エンドレスベルトは、平坦部に弛み
が発生しないように、巻き掛けるロール間の距離の調整
により所定の張力を維持するようにすることが好まし
い。さらに被処理物であるシート状基材はエンドレスベ
ルトに密着しつつ移動する。このとき、シート状基材の
移動速度は、密着するエンドレスベルトの移動速度と速
度と同じであることが好ましい。またロール及びこれに
巻き掛けられたエンドレスベルトは駆動手段を有するも
のであっても、駆動されることなく自由に回転する形態
であってもよい。

【００３１】さらにエンドレスベルトの表面温度を制御
するようにすることもできる。このためには、エンドレ
スベルトを巻き掛けるロール内部に所定温度の熱媒を循
環させるようにしたり、エンドレスベルトに直接温度調
節されたエアーを吹き付けたり、エンドレスベルトの表
面に温度を感知するセンサーを取り付けておき、温度調
節器を介して、ヒーター加熱、熱媒加熱、熱媒冷却等を
行うようにする等公知の手段が用いられる。このように
エンドレスベルトの表面温度を制御できる機能が付与さ
れていると、例えば、合成樹脂からなるシート等の熱に
対し脆弱なシート状基材の場合、これを冷却しつつプラ
ズマ表面処理が行える。逆に、耐熱性を有する素材から
なるシート状基材にあっては、加熱しつつプラズマ表面
処理を行え、プラズマ表面処理効果が向上する。

【００３２】前記した巻出ロール、巻取ロール、補助ロ
ール等からなる駆動手段は、シート状基材がエンドレス
ベルトに密着するようにシート状基材に適度の張力をか
けることが望ましい。このためには、例えば補助ロール
のいずれかに張力センサーを取り付け、この信号に応じ
て、シート状基材の供給側に備えられた制動装置を制御
するようにするのがより好ましい。

【００３３】一対のエンドレスベルトの対向間隙は、プ
ラズマ処理ガスの種類や供給量、印加電圧の大きさ及び
基材の厚み等により適宜決定されるが、広すぎるとアー
ク放電が発生して安定な大気圧グロー放電プラズマが得
られにくく、狭すぎると実際の間隙の調整が困難となる
ため、間隙は０．１〜５０ｍｍ、より好ましくは０．５
〜１０ｍｍに設定することが好ましい。

【００３４】電源４から供給される電圧としてはｓｉｎ
波形の高周波交流電圧あるいは任意波形のパルス電圧が
用いられる。パルス電圧の場合その波形は特に限定され
ないが、インパルス型、方形波、あるいはこれらを変調
したものが例示される。パルス電圧の極性は正負の繰り
返しでも良いし、正または負のいずれかの極性側に電圧
を印加する片波状の波形でも良い。放電プラズマを発生
させるための電源の周波数は特に限定はされないが、１
ｋＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましく、特に工業的によく用
いられる１３．５６ＭＨｚのものが好ましい。また、前
記高周波交流電圧及びパルス電圧に直流を重畳して用い
ても構わない。放電プラズマは、電圧を対向電極間に印
加することによって発生するが、その電圧は、使用する
電極の材質、形状、大きさ等により変化するため、これ
らを考慮して適宜選定できる。電圧が低すぎると、プラ
ズマを発生させることができず、反対に、電圧強度が高
すぎるとプラズマがアーク放電に移行してしまう。

【００３５】また、ガス供給ノズル５の構造は、特に限
定されるものではないが、被処理物であるシート状基材
の幅方向に対し均一にプラズマ処理ガスの供給が行える
ものが好ましい。例えばスリット状、もしくは多数の小
孔が均等に並べられた吹出口より上記プラズマ空間に吹
き出す方式が例示できる。一方、ガス排気ノズル６の構
造も、プラズマ表面処理領域における均一なガスの流れ
を乱さないような、ガス供給ノズルと同様な構造が好ま
しい。前記ガス供給ノズルおよびガス排気ノズルは、で
きるだけプラズマ放電空間、すなわち電極に近づけるこ
とが均一なガスの流れを形成する上で必要であるため、
その材質を絶縁材料で製作することが好ましい。

【００３６】さらに、ガス供給ノズルから供給されるガ
スの流れが乱されることのないように、一対のエンドレ
スベルトの側面は、ガスシールが設置されることが好ま
しい。ガスシールは絶縁性を有する素材からなるものが
用いられ、特にエンドレスベルトと接触してもこれを傷
つけないプラスチック製のものが好ましい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ート状基材の表面を、大気圧放電プラズマにより連続的
に長時間、安定的に、しかも高い速度で処理することが
できる大気圧放電プラズマ表面処理方法、ならびにその
ための大気圧放電プラズマ表面処理装置が提供される。
本発明の大気圧放電プラズマ表面処理方法ならびに大気
圧放電プラズマ表面処理装置は、シート状基材の表面改
質や様々な性質の皮膜をシート状基材の表面に形成する
上で有用であり、産業に利するところ大であるといえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の大気圧放電プラズマ表面処理装置の
一実施形態を示す模式断面図である。

【図２】本発明の大気圧放電プラズマ表面処理装置の
一実施形態を示す模式断面図である。

【図３】本発明の大気圧放電プラズマ表面処理装置の
一実施形態を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１．大気圧放電プラズマ表面処理装置２．第一エンドレスベルト２１．固体誘電体被覆２０１. 巻出ロール２０２．巻取ロール２０３．補助ロール２０５．巻き掛けロール３．第二エンドレスベルト３１．固体誘電体被覆３０１. 巻出ロール３０２．巻取ロール３０３．補助ロール３０５．巻き掛けロール４．電源５．ガス供給ノズル５１．配管６．ガス排気ノズル６１．配管７．シート状基材８．プラズマ表面処理領域９．折返しロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梶谷孝啓香川県丸亀市中津町1515番地大倉工業株式会社内 (72)発明者吾妻俊良香川県丸亀市中津町1515番地大倉工業株式会社内 (72)発明者田中治香川県丸亀市中津町1515番地大倉工業株式会社内 (72)発明者丹下善弘香川県丸亀市中津町1515番地大倉工業株式会社内 (72)発明者松田 ▲ひで▼明香川県丸亀市中津町1515番地大倉工業株式会社内Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA29 AA30 BA05 BA10 BC04 CA15 DA02 EB42 EC21 ED04 ED06 ED11 EE12 FC11 4K030 CA02 CA07 CA17 FA03 JA09 KA15 KA46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかも１枚のシート状基材を一
方の回転するエンドレスベルトに密着させつつ放電プラ
ズマ中を通過させるとともに、他方のエンドレスベルト
を回転させることを特徴とするシート状基材の大気圧放
電プラズマ表面処理方法。
【請求項２】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかも２枚のシート状基材を、
対向させた回転するエンドレスベルトの双方に密着させ
つつ放電プラズマ中を通過させることを特徴とするシー
ト状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法。
【請求項３】一定間隔で対向させた対向電極間に概ね
大気圧下でプラズマ処理ガスを連続して導入しつつ電圧
を印加することにより放電プラズマを発生させ、前記対
向電極間にシート状基材を連続的に供給移動させること
によって該シート状基材の表面を連続的にプラズマ表面
処理する方法であって、前記対向電極が、一対の導電性
を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定間隔で対
向させることによって形成されるエンドレスベルト対向
部からなるものであり、しかも１枚のシート状基材を一
方の回転するエンドレスベルトに密着させつつ放電プラ
ズマ中を通過させた後、該シート状基材の進行方向を反
転させ、他方の回転するエンドレスベルトに密着させつ
つ放電プラズマ中を通過させることを特徴とするシート
状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法。
【請求項４】請求項１または３のいずれかに記載のシ
ート状基材の大気圧放電プラズマ表面処理方法で用いら
れるプラズマ表面処理装置であって、対向電極が、一対
の導電性を有するエンドレスベルトの平坦部同士を一定
間隔で対向させることによって形成されるエンドレスベ
ルト対向部からなるものであり、シート状基材を一対の
回転するエンドレスベルトのうち少なくとも一方に密着
させつつ放電プラズマ中を通過させるための少なくとも
１系統のシート状基材搬送手段が付設されてなることを
特徴とすることを特徴とする大気圧放電プラズマ表面処
理装置。