JP2014120256A - 大気圧プラズマ発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラズマ電極と、このプラズマ電極に対向配置された処理対象との間に供給されたガスをプラズマ化することで、前記処理対象に大気圧プラズマ処理を施す処理物製造方法であって、前記大気圧プラズマ処理は、前記プラズマ電極に電圧を加える電導部材を、前記プラズマ電極と、第1絶縁体で構成された箱体とで包囲した状態で行う方法である。
【選択図】図1
Description
前記大気圧プラズマ処理は、前記プラズマ電極に電圧を加える電導部材を、前記プラズマ電極と、第1絶縁体で構成された箱体とで包囲した状態で行う方法。
前記方法は、前記金属で形成された表面のある領域近傍に供給する前記ガスの量と、別の領域近傍に供給する前記ガスの量と、を独立に制御する工程をさらに有する(1)記載の方法。
前記ガスは、前記貯留空間に導入されて一時的に貯留された後、前記プラズマ電極の露出表面の近傍へと供給される(1)から(3)いずれか記載の方法。
前記プラズマ電極は、前記ガスを供給する部材よりも前記処理対象に対して近位に配置される(1)から(4)いずれか記載の方法。
外部に少なくとも一部が露出したプラズマを生成するためのプラズマ電極と、
前記プラズマ電極に電気を供給する電導部材を、前記プラズマ電極とともに包囲するための、第1絶縁体で構成された箱体と、を有する装置。
前記貯留空間は、互いに遮断された複数の区画に分断され、各区画は前記金属で形成された表面の異なる箇所近傍へと連通する(7)記載の装置。
図1は、本発明の一実施形態に係る大気圧プラズマ処理物製造方法を示す図である。図2は、本発明の一実施形態に係る大気圧プラズマ発生装置の部分分解図であり、図3はこの実施形態に係る大気圧プラズマ発生装置の全体斜視図である。大気圧プラズマ発生装置1は、外部に少なくとも一部が露出したプラズマを生成するためのプラズマ電極10と、プラズマ電極10に電気を供給する電導部材60を前記プラズマ電極10とともに包囲するための第1絶縁体で構成された箱体50と、を有する。
箱体50は、プラズマ電極10とともに、少なくとも電導部材60(本実施形態では電導線61、電子端子62及び電導棒63)を包囲する。電導部材60が箱体50に包囲されることにより、電導部材60からプラズマ電極10以外の部材への放電が抑制され、プラズマ電極10に電気が集中し、低電圧であっても、ガスの種類によらずプラズマを発生することができる。
プラズマ電極10は、特に制限されないが、例えば、金属、又は金属を第2絶縁体で被覆したものである。
大気圧プラズマ処理物製造方法は、プラズマ電極10と、このプラズマ電極10に対向配置された処理対象3との間に供給されたガスをプラズマ化することで、処理対象3に大気圧プラズマ処理を施す処理物製造方法であって、大気圧プラズマ処理は、プラズマ電極10に電圧を加える電導部材60を、プラズマ電極10と、第1絶縁体で構成された箱体50とで包囲した状態で行う方法である。
(実施例1〜4、比較例1〜16)
プラズマ電極として金属電極、セラミックス電極を有する大気圧プラズマ発生装置1に使用する部材(ガス導入口の継手又は箱体を形成するために使用するねじ等)の材質を金属又は第1絶縁体(ナイロン及びベークライト)にして、プラズマ発生の有無を目視で評価し、表1に示す。表中、○は、プラズマの発生を確認したことを、×は、プラズマの発生を確認できなかったことを意味する。
大気圧プラズマ発生装置1に使用する部材に樹脂(ガス導入口の継手にポリイミド、箱体を形成するために使用するねじに繊維強化型ポリイミド(実施例5))又は金属(比較例19)を使用して、プラズマ電極に9.5kV加えて、低密度ポリエチレンを大気圧プラズマ処理した。プラズマ電極と低密度ポリエチレンフィルムとの間隔1mmで、窒素ガスを20L/minで供給して大気圧プラズマ処理を行った。
[大気圧プラズマ発生装置(電極:金属)の評価]
大気圧プラズマ発生装置1として、ステンレス製で図4の形状の平板電極(排出口31を含めた大きさが縦900mm×横51mm)のプラズマ電極を用いて実験を行った。平板電極は、箱体のガス導入管が固定されている蓋と反対側の面にある。箱体の長辺の長さは900mm(プラズマが発生する部分は800mm)であり、幅は51mm(処理対象とプラズマ電極との間ガスを導入するためのクリアランス(1mm幅)が中心にある)である。箱体の内部は、10cmごとに分断されている。
(実施例8〜12)
セラミックス電極を使用した大気圧プラズマ発生装置1を、ロール2とプラズマ電極10の最短距離の位置を送り手方向若しくは、それとは逆の方向に表4に示すようにずらして配置した。なお、プラズマ電極10の中心がガス供給箇所である。先端は、プラズマ電極の端部のうち送り手方向側の端部を意味する。
2 ロール
3 処理対象
10 プラズマ電極
11 ガスを供給する部材
50 箱体
51 壁
52 遮蔽壁
60 電導部材
61 電導線
62 電子端子
63 電導棒
70 ガスを供給する手段
80 ガスを導入する部材
90 貯留空間
91 区画
Claims (9)
- プラズマ電極と、このプラズマ電極に対向配置された処理対象との間に供給されたガスをプラズマ化することで、前記処理対象に大気圧プラズマ処理を施す処理物製造方法であって、
前記大気圧プラズマ処理は、前記プラズマ電極に電圧を加える電導部材を、前記プラズマ電極と、第1絶縁体で構成された箱体とで包囲した状態で行う方法。 - 前記プラズマ電極は、前記処理対象に対向する部分に金属で形成された表面を有し、
前記方法は、前記金属で形成された表面のある領域近傍に供給する前記ガスの量と、別の領域近傍に供給する前記ガスの量と、を独立に制御する工程をさらに有する請求項1記載の方法。 - 前記プラズマ電極は、前記処理対象に対向する部分に第2絶縁体で形成された表面を有する請求項1記載の方法。
- 前記箱体の内部は、前記プラズマ電極の露出表面の近傍に連通する貯留空間を有し、
前記ガスは、前記貯留空間に導入されて一時的に貯留された後、前記プラズマ電極の露出表面の近傍へと供給される請求項1から3いずれか記載の方法。 - 前記ガスを供給する部材が前記プラズマ電極と一体化されており、
前記プラズマ電極は、前記ガスを供給する部材よりも前記処理対象に対して近位に配置される請求項1から4いずれか記載の方法。 - 大気圧プラズマの発生に用いられる装置であって、
外部に少なくとも一部が露出したプラズマを生成するためのプラズマ電極と、
前記プラズマ電極に電気を供給する電導線を、前記プラズマ電極とともに包囲するための、第1絶縁体で構成された箱体と、を有する装置。 - 箱体内部は、前記プラズマ電極の露出表面の近傍に連通する貯留空間を有する請求項6記載の装置。
- 前記プラズマ電極は、その少なくとも外部に露出した部分に、金属で形成された表面を有し、
前記貯留空間は、互いに遮断された複数の区画に分断され、各区画は前記金属で形成された表面の異なる箇所近傍へと連通する請求項7記載の装置。 - 前記プラズマ電極は、処理対象に対向する部分に第2絶縁体で形成された表面を有する請求項6又は7記載の装置。
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JP2008269907A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Sekisui Chem Co Ltd | プラズマ処理装置 |
WO2011132454A1 (ja) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | シャープ株式会社 | プラズマ処理装置、プラズマ処理方法および半導体素子の製造方法 |
JP2012009184A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | E Square:Kk | プラズマ表面処理装置およびその電極構造 |
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