JP4025196B2

JP4025196B2 - チャンバー内の環境全体の制御を必要とする操作が達成される装置

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Publication number: JP4025196B2
Application number: JP2002543046A
Authority: JP
Inventors: ココリオ、パナヨティス; クーレ、フランソワ; デーリンク、ボルフガンク; フェルスター、フランク; ジェロー、ジャン・ルイ; マルテンス、ベルント; メレン、ステファーヌ; プリンツ、エカルト; トネリエ、ジャン−イブ; ビレルメ、アラン
Original assignee: レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード; ソフタルエレクトロニックエリクブルーメンフェルトゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニー
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2001-11-06
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-11-06
Also published as: CN100447295C; FR2816726A1; AU2375302A; US6458330B1; BR0115420A; EP1348039A2; WO2002040738A3; JP2004514062A; AU2002223753B2; WO2002040738A2; CN1636079A; US20020057999A1; FR2816726B1; BR0115420B1; EP1348039B1; DK1348039T3

Description

【０００１】
本発明は、操作が、チャンバー（３）の内側の環境(atmosphere)全体の(over)制御を必要とする操作が達成される装置に関する。特に、走行するポリマーフィルムの基質(substrate)の表面処理用の装置に関する。より詳細には、基質が、空気ではなくガス混合物内において電気放電を受ける方法を実行することである。
【０００２】
特に、ポリオレフィンフィルムの性能（表面エネルギー、接着特性など）は、その表面に少量のシリコン酸化物を沈着することによって改良できることが知られている。そのために、これらの公知の方法によると、ポリマーからなる基質（フィルム）は、１０ｋＰａより高い圧力で誘電体バリヤーを有する電気放電を受ける。このように処理された基質は、同時にまたは引き続いて、活性ガス混合物(active gaseous mixture)からなる環境に曝される。活性混合物は、例えば、シラン(silane)(通常は、ハロゲン化されているかまたはされていないシリコン炭化水素(silicon hydrocarbon)、またはアルコキシシラン(alkoxysilane))のようなシリコン酸化物の沈着の形成をもたらすことが可能なガスを含んでいる。
【０００３】
一般的に、ガス混合物内での電気放電による処理は、通常、チャンバー内で、電極に加えて、活性ガス混合物注入用の装置とガス放出物(gaseous emissions)を抽出(extracting)するための装置を備えて、基質の走行速度が一分間約十から数百メートルの範囲で連続的に達成される。この放電は、しかしながら、基質の一方の面の一方の側に配置されたチャンバーの電極と、対向する(opposite)面の一方の側に配置された対向電極(counterelectrode)との間で生成される。
走行するポリマーフィルムの表面処理の技術のこの事情の例示のために、例えば、特許文献１を参照する。
【０００４】
特に、処理されるべき基質は、対向電極として使用され且つ接地された誘電体物質によって覆われた金属ローラーに対して、例えばローラーの周囲の半分以上の数十度の円のアークに沿って適用される。チャンバーの限界を定めるキャップ(cap)は、ほぼ中心的に円のこのアークの長さの一部分を覆っていて、処理に必要な種々の部材を含むことが可能なこのアークから十分に遠く離れて延びている。軸線的方向のローラーの長さは基質の幅よりもわずかに大きく、また、チャンバーの同様の方向への長さは基質の幅よりもわずかに大きい。
【０００５】
さらに、工業的尺度(scale)において、処理は、しばしば、一日２４時間一定に達成され、キャップの下方の装置は、開放システム(open system)として操作しなければならない。活性ガス混合物を抽出し注入するための装置であるにもかかわらず、ストリップの表面で境界層として引っ張られる(entrained)空気は、キャップの下に入ることを完全に阻止されない。処置はそれゆえ、注入された活性ガス混合物と空気とからなり、比率が不充分に制御されたガス混合物において遂行される。
【０００６】
採用された活性ガス混合物は、一般に、キャリヤーガスを介した窒素、および数百ｐｐｍのオーダーの比率の活性ガスからなる二成分または三成分の混合物である。方法を最適化するのに遂行される作業は、混合物内の各活性ガスのレベルが、可能な限り厳しく制御されることが必要な本質的パラメータであることを明快に論証する。さらに、シランのようなある活性ガスが、特に固体およびガス状の副産物を与える空気との強い反応特性を有している。
従って、入ってくる空気の量を可能な限り減少することによって、処理ガス環境全体の良好な制御を可能にする処理装置の使用をすることが必要である。
【０００７】
排出(discharge)部の直ぐ内側に活性ガス混合物を注入するための注入器と、チャンバーの入口と出口での抽出スリットとを備えたその様な方法を実行する装置もまた知られている（例えば、先に述べた特許文献１を参照して欲しい）。入ってくる空気の量が最小になるので、注入および抽出流れ率(injection and extraction flow rate)が調整される。しかしながら、キャップの下方で達成される最小の空気含有量は、注入された混合物における活性ガスの含有量と比較して多い。それゆえ、所望の処理レベルとして、ガス混合物が非常に少ない量の酸化ガスを含有していることを要求している場合、ガス混合物への制御されないある量の空気（酸化ガスであるので、それゆえ酸素）の付加が、処理の品質の不十分な制御に導く。活性ガス混合物の組成全体の制御は、それゆえこのタイプの装置では不充分であることを立証する。
【特許文献１】
ヨーロッパ特許（ＥＰ）−０６２２４７４号。
【０００８】
本発明の目的は、この欠点を克服することであり、特に、上述したタイプの改良された装置（チャンバーの内側の環境(atmosphere)全体の制御を必要とする操作が達成される）を提供することである。また、走行する基質の表面処理の特別な場合において、入ってくるガスと出て行くガスからみて、ガスの制御と管理の両方が可能な装置を提供することであり、これは次の事実による：
―基質の表面上で引っ張られた(entrained)空気は、処理チャンバーに侵入することを阻止される；
―活性ガス混合物は、チャンバー内に注入され、そして、実際の処理用に最適に使用される；
―混合ガス放出物は、空気中に吐出される前に処理できるので収集される。
【０００９】
そのために、本発明は最初に、チャンバーの内側の環境全体の制御を必要とする操作が達成される装置に関する。操作は、放出物を放射すること(giving off emissions)を可能にするガス混合物の存在において達成され：
―空気のチャンバー内への進入とガスのそこからの退出とに各対抗するためにチャンバーに隣接する入口装置および出口装置と;
―チャンバー内に開口したダクトを有する抽出装置と；および
―チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差をほぼ零に維持するように、前記抽出装置によって引き出されたガスの流れ率を調整する手段と；
を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明による「ほぼ零」という表現は、数十Ｐａを越えず、または１００Ｐａ程度の圧力差（正または負）の測定の意味として理解される。しかしながら本発明によれば、５０Ｐａを越えない圧力差、または１０Ｐａよりも低い差においても作動することが好ましい。
【００１１】
本発明による装置はまた、次の特徴の１つまたはそれ以上を備えている：
―チャンバーの上流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入のための手段と、空気がチャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成し不活性ガスをチャンバーから離間して排出する昇圧を生成するための手段と、空気をチャンバーから離間して送るための手段とを備えた入口装置。
―チャンバーの下流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段と、チャンバーの外への放出物の引っ張りに対抗するピストンを形成しチャンバーに向かって不活性ガスを排出する昇圧を生成するための手段と、チャンバーから去ろうとするすべての放出物をチャンバーに向かって送る(duct)ための手段とを備えた出口装置。
【００１２】
―関連された入口装置または出口装置の内側に開口した平坦な壁のガス注入スリットを備えているガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段。
―関連された入口装置または出口装置の内側空間に面していて迷路を形成する開口溝を備えているガスを排出しピストンを形成する昇圧を生成するための手段。
―隔壁によって前記ガス注入手段から離間され、関連された入口装置または出口装置の内側空間に面して開口している通路を備えた送るための手段(ducting means)。
【００１３】
―不活性ガス注入スリットを形成する空間によって他方の部分から離間されたプレートの一方の面内に切れ込んだ通路。
―通路の長さと高さとの間の比は、少なくとも３に等しく、好ましくは、少なくとも６に等しいこと。
―少なくとも、ガスをチャンバーから離して排出し空気がチャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成する昇圧を生成するための手段と、ガスナイフを形成する不活性ガスをチャンバー側に注入するための手段と、空気をチャンバーから離して送るための手段とを備えたことを特徴とするチャンバーの外側に備えられた横方向の手段。
【００１４】
―出口装置の下流に備えられた第２の抽出装置。
―装置のすべてまたはいくつかの部材の操作を整合するための制御装置。
―制御装置は、チャンバー内の種々の点で取られた空気取り入れを評価するための酸素含有示度(reading)によって、および／または、チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差の示度によって、注入ガス（それが不活性ガスかまたは実際の操作用に使用されるガス混合物かのいずれか）の流れ率を最適化するものであること。
【００１５】
―チャンバー内で達成される操作は、放出物を放射することを可能にする前記ガス混合物の存在における電気放電による走行する基質の表面処理の操作であること。
―チャンバー内で達成される操作は、紫外線照射（ＵＶ治療として知られた）によって、または、電子ビームを使用して、不活性ガス混合物の存在において、インクまたはニスのようなコーティングをクロスリンクする操作であること。
【００１６】
本発明による「ガスナイフ(gas knife)」の観念(idea)は、一般的に、変更されたガス注入幾何学(geometry)をカバーするものであって、それゆえ、非常に狭い形状または極端に高速のガス注入の必要がないこととして理解される（ときどき、ある文献において「ナイフ」の表現によって理解される）。
本発明の全ての特徴と利点は、放出物を放射することが可能なガス混合物の存在において電気放電によって走行する基質の表面処理をするための装置の場合に、その実用的応用を試験することによってより良く理解される。
【００１７】
本発明はそれゆえ、放出物を放射することを可能にするガス混合物の存在において走行する基質を表面処理装置であって、基質が適用される領域に対する基質支持部と、対向電極を形成する支持部に近接した電極とを備えていて：
―少なくとも基質の幅にわたっていて、電極が収容されている前記領域の少なくとも一部分に沿って支持部に隣接したチャンバーと；
―空気のチャンバー内への進入とガスのそこからの退出とに各対抗するためにチャンバーに隣接する入口装置および出口装置と;
―チャンバー内に開口したダクトを有する抽出装置と；および
―チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差をほぼ零に維持するように、前記抽出装置によって引き出されたガスの流れ率を調整する手段と；
を備えたことを特徴とする表面処理装置；
に関する。
【００１８】
この構造によって、チャンバーは外部と十分に隔離され、同時にオープンシステムの操作を維持するので、装置は、高速で走行する基質を処理することができる。
本発明による表面処理装置はさらに、次の特徴の１つまたはそれ以上を示す：
―装置は、電極間で基質に対してガス混合物を注入するために電極に接続されたガス混合物供給マニホールドを備えている。
【００１９】
―入口装置は、チャンバーの上流でガスナイフを形成する不活性ガスを基質に対して注入するための手段と、空気がチャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成し不活性ガスをチャンバーから離間して排出する昇圧を生成するための手段と、空気をチャンバーから離間して送るための手段とを備えている。
―出口装置は、チャンバーの下流でガスナイフを形成する不活性ガスを基質に注入するための手段と、基質による放出物の引っ張りに対抗するピストンを形成するチャンバーに向かった不活性ガスを排出する昇圧を生成するための手段と、チャンバーから去ろうとするすべての放出物をチャンバーに向かって送るための手段とを備えている。
【００２０】
―チャンバーの外側に横方向の手段をさらに備えていて、この手段は、少なくとも、ガスをチャンバーから離れて排出し空気がチャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成する昇圧を生成するための手段と、ガスナイフを形成する支持部に対して不活性ガスをチャンバーの側部に注入するための手段と、空気をチャンバーから離れて送るための手段とを備えている。
―ガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段は、支持部に対向する外側に開口した平坦な壁のガス注入スリットを備えている。
【００２１】
―ガスを排出しピストンを形成する昇圧を生成するための手段は、ガスを排出し、支持部に面していて迷路を形成する開口溝を備えている。
―送るための手段は、隔壁によって前記不活性ガス注入手段から離間され、支持部に面して開口している通路を備えている。
―不活性ガス注入スリットを形成する空間によって他方の部分から離間されたプレートの一方の面内に切れ込んだ通路を備えている。
―通路の基質の走行方向への長さと高さの比は、少なくとも３に等しく、好ましくは少なくとも６に等しい。
【００２２】
―基質支持部は、回転ローラーであって、基質が適用される領域は、円のアークの形状の領域である。
―引き出される流れ率を調整するための手段は、チャンバー内に開口した抽出装置の調整バルブを備えていて、制御回路はバルブを制御するための圧力センサーを備えている。
―引き出される流れ率を調整するための手段は、抽出ファンの回転速度を調整するための手段（例えば、周波数バリエーター(variator)または電位差計タイプのもの）を備えていて、制御回路は抽出ファンの回転速度を制御するための圧力センサーを備えている。
【００２３】
―装置のすべてまたはいくつかの部材の操作を整合するための制御装置を備えている。
―制御装置は、チャンバー内の種々の点で取られた空気取り入れを評価するための酸素含有示度によって、および／または、チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差の示度によって、注入ガス（それが不活性ガスかまたは実際の操作用に使用されるガス混合物かのいずれか）の流れ率を最適化する。
【００２４】
―出口装置の下流に第２の抽出装置を備えている。
―電極は、いわゆる高電圧および高周波数供給源に接続されている。
本発明の更なる特徴および利点は、限定されない例によって与えられ、添付した図面によって示された本発明の一実施例の以下の記述から分かる。
【００２５】
図に示された装置は、接地された対向電極を形成する支持ローラー１を備えていて、その周囲の部分に、例えばポリオレフィン細片(strip)のような処理されるべき基質Ｓが適用されている。この場合、細片は、約１８０°の円のアークに沿ってローラーの周囲に対して適用されている。
【００２６】
ローラー１は、その全長全体に、前側プレート２１と後側プレート２１’（図１は、垂直の前側プレート２１のみを示している）とを備えたケーシングに収容されている。プレート２１、２１’は、本記述の文脈において後で詳細に述べられるマニホールド６，７，６’の懸架装置によって取付けされている。
図１はまたチャンバー３の存在を示していて、このチャンバー３は、ローラー１に隣接し、前側プレート２１と後側プレート２１’に取付けられたマニホールド６と７の間に延びていて、円弧上のほぼ中央に位置している前記チャンバーの母面に沿って、基質Ｓの少なくとも全体の幅にわたって、円弧を覆って基質Ｓがローラーに対して接触されている。
このチャンバー３はそれ自身、前記円弧の中央母面を含みローラーの径方向の面にほぼ平行な２つの長手方向の壁３１，３２を備えていて、また、チャンバーの全長に亘り、それがその上に延びている前記円弧の部分に沿って開口している。基質Ｓは、チャンバー３の基部に沿って走行していて、ここにおいて活性ガス混合物と接触する。その結果、ガス放出物は、それらが環境中に廃棄されるのを回避するために、排気装置４によって排気される。
【００２７】
しかしながら、抽出がチャンバーにおける圧力減少を作りだし、システムが開放システムであるので、この圧力減少は、特別な予防措置がとれられない場合、チャンバーに入るために、外側(一方の環境に近接した高圧)と内側（抽出のために低圧）との間の圧力差に比例した空気の流れを創り出す。
このように、チャンバー内で環境を制御すること、および特に、換気による圧力減少にもかかわらず外側で得られる値にほぼ等しいチャンバー内の圧力を維持するために、チャンバーに入るガスとチャンバーから出るガスとの両方を管理するようにすることが本質である。
【００２８】
それゆえ、本発明による装置は、示されたように、チャンバー３に隣接して、一方において、それらの基質入口側および基質出口側に、他方においてそれらの側に、チャンバーの外側に部材を備えている。これはまた、チャンバーの内側に特に少なくとも１つの抽出装置を有する部材を備えている。
基質の入口側でのチャンバーの外側の部材の主な目的は、作業条件下において不活性の窒素のようなガス流を使って、同時にこの不活性ガスの消費を最小にするように、チャンバー内への空気の進入を阻止することである。
【００２９】
そのために、チャンバー３の全長を横切って延びた入口装置５(図２)は、入口側でチャンバー３の長手方向の壁３１を、下方の部分を構成する金属シートの基部に固定されている。この入口装置５は、その基部に対する基質の摩擦(rubbing)がないように、十分な距離によって基質Ｓから離間している。
装置５は、ローラー１の長手方向および径方向へ延びていて、この例において、ローラーに対向していてチャンバー３への入口の上流の外側に開口した十分の数ミリメータ(few tenth millimeter)（代表的には０．３から０．５ミリメータ）の幅と、基質の幅に少なくとも等しい長さとを有する平坦な壁の窒素注入スリット５１を備えている。
【００３０】
装置５は、窒素伝達通路の列によってスリット５１に接続され、また、その中に窒素供給コネクタ５３が装置５に固定されていて、後者の開口に沿って互いに続いた窒素導入チャンバー５２を備えている。これらのコネクタは、各ダクト５４によって、金属シート３１の上方部と、プレート２１と２１’の上方部とに固定された窒素供給マニホールド６に接続されている。金属シート３１の上方連続部におけるマニホールドの一方の壁は、チャンバー３の長手方向の壁の上方部分を構成する。
【００３１】
窒素供給マニホールド６は、図には表わされていないダクトによって窒素源に接続されている。
さらに、入口装置５は、スリット５１の下流で、装置の長手方向に伸びた数ミリメータの深さのいくつかの溝５５を備えていて、これはローラー１に対向して、すなわち基質Ｓに対向して開口していて、基質の走行の方向に互いに続いている。スリット５１に近接して設けられ、薄い隔壁によって基質とおよびお互いとから離隔されたこれらの溝は、迷路を形成していて、また、基質の走行方向に昇圧領域をつくりだし、入ることを阻止されるべき空気の流れ用のピストンを形成することによって窒素を排出する。
【００３２】
さらに、入口装置５は、スリット５１の上流に通路５６を備えていて、これは、装置の長手方向に伸びていて、有利には数ミリメータの深さであり、ローラーに対向して開口し、それゆえ基質に対向していて装置の外側上流に開口している。この通路は、そこから薄い隔壁によって離隔されているスリット５１の直ぐ近傍に基質の走行の方向へ延びている。装置の下側に入る空気流と窒素流とを同時に送ることによって、上流へ戻る空気流が来るのをより効果的に押し進めるので、窒素ピストン効果を改良する。
【００３３】
本発明の好ましい装置によれば、通路５６の長さ（基質の走行方向への）と高さの比は、少なくとも同等から３であるが、より好ましくは少なくとも同等から６である。
そのような選択的寸法は、特に、あらゆる可能性において、基質Ｓによって搬送された空気の境界層を離す（およびプッシュバックする）ために、外側に向かった有効なピストン効果を創り出すのに完全に有利であることを立証する。溝５５によって形成された迷路のスリット５１と通路５６との組み合わせは、フィルムによって引っ張られた空気がチャンバー３に入ることを効果的に阻止し、同時に窒素の消費を最小にする。
【００３４】
実用的な観点からすると、入口装置５は、ここで表わされた実施例によって、ねじによって組み立てられる３つの部品５Ａ、５Ｂ、５Ｃに製造される。機械加工されたこれらの第１の部品５Ａは、窒素搬送通路と、窒素供給コネクタ５３が設けられたオリフィスと、溝５５とである。第２の部品５Ｂは、先の１つの頂上に適合し、搬送通路のいくらかの壁および窒素導入チャンバーの壁を構成する。第３の部品５Ｃは、通路５６が切られ、２つの部品５Ａ、５Ｃ間の空間が窒素注入スリット５１を形成するように十分の数ミリメータによって、第１の部品から離隔された、ある面におけるプレートである。
【００３５】
基質Ｓの走行方向に参照した場合、チャンバー３の外側と内側との間のガス搬送（活性ガスおよび／または空気の混合物）は少ないけれども、処理領域の環境に渡って制御を維持するように、可能な限り減少されることが好ましい。そのために、チャンバー３の各横壁は、有利には、丁度上述したようなもの、特に、入口装置５に類似していてそれゆえ詳細には述べないが、チャンバーの外側の横方向の装置に類似した部材を保持する。
【００３６】
各横方向の装置は、チャンバー３の少なくとも一方の長手方向の壁３１から他方３２へ、支持ローラー１の周りの円弧状のアークに延びている。これは、円形の環(circular annulus)のセグメントの形状で延びた窒素ナイフ注入スリットを備えていて、入口装置５のスリット５１と同様、通路によって、窒素導入チャンバーと供給ダクトを窒素供給マニホールド６に接続されたローラーに対向した開口を備えている。また、数ミリメータの深さのいくつかの溝を備えていて、同様に円形の環のセグメントの形状で延びローラーに対向して開口していて、窒素注入スリットとチャンバー３の横壁との間で基質の横方向端部の方向へ互いに続いている。これはまた、溝が延びた一方に対向する側に、装置の円周方向に延び、ローラーに対向して開口し、キャビティー３から離れて外側に開口した数ミリメータの深さのいくつかの溝を備えていている。
【００３７】
さらに、チャンバー３の内側の部材の主な目的は、基質Ｓが電気放電を受けられるべき領域内に処理ガス混合物を注入することであり、そして同時に注入ガスの消費を最小にすることである。そのために、図１と２に示された実施例において、チャンバー３は、基質がローラーに対して形成するアークの中央に要素(generatrix)を備えたチャンバーの中央の長手方向の平面の各側部に対称的に配置された２つの電極３３を備えている。電気導電体３４によって電力供給源３５に各接続されたこれらの電極はまた、活性ガス混合物を注入するのに役立ち、そのために、各ダクト３６によって、活性ガス混合物供給マニホールドに接続されている。
【００３８】
処理活性ガス混合物が、電極３３間に配置された注入スリットを通して直接放電ゾーン内に注入されるという事実によって、注入されたすべてのガスは、この領域での考えられる損失を無（nil）に減少する放電によって消え去る。不断の更新（renewal）によって、最適化された方法で処理の所望の品質を得るために必要な混合物の組成を維持することが可能である。
【００３９】
特に、電極３３は、チャンバー３の全長全体に延びそれに固定された金属またはセラミックの装置である。装置は、活性ガス混合物の導入用のチャンバーを各備えている。チャンバーは、活性ガス混合物搬送通路によって注入スリットに接続されている。チャンバー内において、装置内に固定され後者に沿って互いに連続して固定された活性ガス混合物供給接続部３７が開口している。接続部には、供給ダクト３６が接続されている。注入スリットは、十分の数ミリメータの深さであり、装置の長手方向に伸びていて、基質に対向して開口していて、この基質の走行方向に互いに続いている。
【００４０】
活性ガス混合物供給マニホールド７は、チャンバー３の中央の長手方向の平面に関して窒素供給マニホールド６に関し対称的に設けられている。このマニホールド７の一方の壁は、金属シートの上方への連続において、チャンバー３の長手方向の壁３２の上方の部分を構成する。活性ガス混合物供給マニホールド７は、表わされていないが、ダクトによって活性ガス混合物源に接続されている。
【００４１】
基質Ｓの出口側のチャンバーの外側部材の主な目的は、環境内へ自由に出て行く排気によって生成されたガス放出物を阻止することである。
そのために、ガス放出排気装置４はまた、チャンバー３の外側に固定されていて、後者の上方で、ガス放出物用の出口を構成するチャンバーの上方の壁の開口を介して連絡する。ガス（排気ゾーン内に注入された処理ガス混合物、入口ナイフ（ knife ）と出口ナイフに注入された窒素の全てまたは一部、など）の種々の注入のための圧力に関して補償しているこの排気装置は、示された実施例の場合には、前記放出物を吸収層（吸収床）を持つ処理装置（図示されていない）に導く。
【００４２】
特に、ガス放出抽出装置４は、チャンバーの上部隔壁に固定され後者内に開口した抽出ダクト４１と、抽出装置に設けられた例えば蝶型バルブのような調整バルブ４２と、センサーによって記録された圧力差の値にしたがって調整バルブ４２を開成しまたは閉成するようにするために、チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差を評価する圧力差センサーを有する制御回路（図には示されていない）とを備えている。
【００４３】
本発明のこれに変わる形状によると、抽出流れ率それ自身（ファンの回転）は、測定された圧力差によって変えられる。
制御回路によって、使用された抽出流れ率および注入された全流れ率との関数として、周囲の環境の圧力との比較によって、減少された圧力または上昇された圧力のいずれかがチャンバー３内に生成された場合、抽出流れ率は、圧力差が可能な限り小さいのでこの圧力差によって調整され、チャンバーの外とのガス交換（空気の進入または放出物の退出）は最小にされる。
【００４４】
さらに、走行する基質Ｓが、ガスの境界層をその上に引っ張り、このガスは排出の結果としての放出物で本質に造られていて、放出物の性質と関連した安全の理由のために、それが含んでいるガスが後述するように抽出装置４によって制御されるので、この境界層を引き離しチャンバー３内に保持することが必要である。
【００４５】
そのために、チャンバーの入口に存在するのと類似した部材がその出口に採用される。チャンバー３の全長全体に延びた出口装置８は、出口側でチャンバーの長手方向の壁３２の下方部分を構成する金属シートの基部に固定されている。この出口装置８は、ローラー１の長手方向および径方向に延び、ローラーに対向していてそれゆえチャンバー３から出口の基質下流に対向する外側に開口した十分の数ミリメータの厚さ（代表的には０．３から０．５ミリメータの厚さ）の平坦な壁の窒素注入スリット８１を備えている。基質の幅に等しい長さを有する出口装置８は、窒素搬送通路の後続部によってスリット８１に接続された窒素入口チャンバー８２を備えていて、そのチャンバー内で、装置８内に固定された窒素供給ｃｎｔ８３、および後者の開口に沿って互いに続いている。これらのコネクタは、各ダクト８４によってキャビティー３の外側に固定された窒素供給マニホールド６’に接続されている。この窒素供給マニホールド６’は、表わされていないがダクト(duct)によって窒素源に接続されている。
【００４６】
さらに、出口装置８は、スリットの下流に、装置の長手方向に延びた数ミリメータの深さのいくつかの溝８５を備えていて、溝８５は、ローラーに対向しまたそれゆえ基質に対向して開口し、基質の走行方向に互いに続いている。これらの溝は、スリットの近傍に設けられていて、薄い隔壁によって後者とおよび互いに分離されていて、迷路を形成し、基質によるチャンバーに含まれた放出物の外側への引っ張り(entrainment)に対抗するピストンを形成することによって、窒素をさらに上流で排出する昇圧ゾーンを生成する。
【００４７】
さらに、出口装置８は、スリット８１の上流に、数ミリメータの深さの通路８６を備えていて、通路８６は、装置の長手方向に延びていて、ローラーに対向しそれゆえ基質に対向して開口し、基質の走行方向に互いに続いている。この通路は、薄い隔壁によって分離されたスリット８１の極めて近傍まで、基質の走行方向に延びている。このように、出口装置８は、実際の関係(terms)において入口装置５と類似しているのでさらに述べることはしないが、放出物を送り(ducting)、また、ピストン効果、窒素ナイフ、およびピストン効果を放出物に対して達成するように、窒素をチャンバーに向かって排出する迷路を最適化するプレート８６を結合する。
【００４８】
最後に、付加的安全手段(safety measure)として、この例において出口装置８の下流に、残留ガス放出物を収集するように意図された第２の抽出装置９がある。この第２の抽出装置９は、抽出装置４の場合のように、ダクトと抽出ファンとを備えている。全体の形状が正方形の断面を有するダクトは、ローラー１の長手方向軸線に平行な長手方向軸線を有していて、また、基質Ｓに近接して配置されている。長さが基質の全体の幅に少なくとも等しいこのダクトの横壁は、基質の幅全体に沿ってスリット９２を備えている。スリット９２は、そこを通って直角(right)に通過していて、対向する端部が抽出ファン（図示されていない）に接続されているので一方の端部に近接していて、１時間当り数百立方メータの流れ率を確実にすることができる。
【００４９】
制御装置（図示されていない）は、不活性ガス注入の流れ率を完全に最適化するように装置のすべてまたはいくつかの部材の操作を整合する。
本発明の１つの実施例によれば、不活性ガスの流れ率の値は、チャンバー３の内部の種々の点で取られた空気取り入れを評価するために、調整信号が酸素の含有示度(content readings)に依存する調整ループによってセットされる。
【００５０】
先にも見てきたように、本発明のこれに替わる１つの実施例によれば、使用(use)は、制御装置を介して、センサーによって測定された圧力差の値に従って、調整バルブ４２を開成または閉成するようにチャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差を評価する圧力差センサーからなる。
本発明の他の形状によれば、抽出流れ率は、測定された圧力差に従って、抽出ファンの回転を介して変えられる。
【００５１】
装置によって、本発明によれば、ポリプロピレンフィルムの表面処理用のチャンバーの場合において、以下の操作条件において以下の結果を得ることが可能である。
―第１の実施例において：１．８０ｍの幅のポリプロピレンフィルムであって、フィルムは９０ｍ／分の速度で走行し、入口での窒素ナイフの流れ率は２５ｍ^３／ｈであり、出口での窒素ナイフの流れ率は５ｍ^３／ｈであり、処理ガス混合物（この場合窒素）の６０ｍ^３／ｈの注入のために、通路の長さ対高さの比は６である。
この第１の実施例のために、チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差は、チャンバー内の残留酸素が１００ｐｐｍ以下で＋１Ｐａが得られる。
【００５２】
―第２の実施例において：１．８０ｍの幅のポリプロピレンフィルムであって、フィルムはこの場合３００ｍ／分の速度で走行し、入口での窒素ナイフの流れ率は６０ｍ^３／ｈであり、出口での窒素ナイフの流れ率は１０ｍ^３／ｈであり、処理ガス混合物（この場合窒素）の３０ｍ^３／ｈの注入のために、通路の長さ対高さの比はこの場合も６である。
この第２の実施例のために、チャンバーの内側と、ここでも同様に周囲の環境との間の圧力差は、チャンバー内の残留酸素が１００ｐｐｍ以下で＋１Ｐａが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置のある部品が少なくとも部分的断面で示された本発明による表面処理装置の部分の側面線図である。
【図２】図１の装置に組まれる装置の側面線図である。

Claims

チャンバー（３）内の環境全体の制御を必要とする操作が達成される装置であって、
前記操作は、放出物を放射することを可能にするガス混合物の存在によって達成され；
空気の前記チャンバー内への進入とガスのそこからの退出とにそれぞれ対抗するために前記チャンバーに隣接する入口装置及び出口装置（５，８）と、
前記チャンバー内に開口したダクトを有する排気装置（４）と、
前記チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差を零に維持するように前記排気装置によって引き出されたガスの流れ率を調整する手段（４２・・・）と、を備えており、
前記入口装置（５）は、前記チャンバーの上流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段（５１）と、空気が前記チャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成し前記不活性ガスを前記チャンバーから離間して排出させる昇圧を生成するための手段（５５）と、前記空気を前記チャンバーから離間して送るための手段（５６）とを備え、
前記出口装置（８）は、前記チャンバーの下流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段（８１）と、前記チャンバーからの放出物のエントレインメントに対抗するピストンを形成し前記チャンバーに向かって前記不活性ガスを排出させる昇圧を生成するための手段（８５）と、このチャンバーから去ろうとする全ての放出物を前記チャンバーに向かって送るための手段（８６）とを備えることを特徴とする装置。
ガスナイフを形成する前記不活性ガスを注入するための前記手段は、関連された前記入口装置または前記出口装置の内側に開口した平坦な壁のガス注入スリットを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記ガスを排出しピストンを形成し昇圧を生成するための前記手段は、関連された前記入口装置または前記出口装置の内側空間に面していて複数の開口溝を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
前記送るための手段は、隔壁によって前記ガス注入手段から離間され、関連された前記入口装置または前記出口装置の内側空間に面して開口している通路を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の装置。
前記送るための手段は、不活性ガス注入スリット（５１，８１）を形成している空間によってもう一方の部分（５Ａ，８Ａ）から離間されたプレート（５Ｃ，８Ｃ）の一つの面内に切れ込んだ通路（５６，８６）を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の装置。
前記通路の長さと高さとの間の比は、少なくとも６に等しいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の装置。
前記入口装置及び前記出口装置が配置されている部位とは異なる前記チャンバーの左右の横壁に複数の側部機器をさらに備えていて、
前記側部機器は、少なくとも、ガスを前記チャンバーから離して排出し、空気が前記チャンバー内に進入するのを阻止するピストンを形成し昇圧を生成するための手段と、前記チャンバーの側部に関してガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための適切な手段と、前記空気を前記チャンバーから離して送るための手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか１項に記載の装置。
前記出口装置（８）の下流に第２の排気装置（９）を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７いずれか１項に記載の装置。
前記装置の全てまたはいくつかの部材の操作を整合するための制御装置を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８いずれか１項に記載の装置。
前記制御装置は、前記チャンバー内の種々の点で取られた空気取り入れを評価するための酸素含有示度によって、及び／または、前記チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差の示度によって、前記操作に使用するための注入ガス、不活性ガス、及び／または、混合ガスの流れ率を最適化することを特徴とする請求項９に記載の装置。
前記チャンバー内で達成される前記操作は、放出物を放射することを可能にする前記ガス混合物の存在における電気放電による走行する基質の表面処理の操作であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０いずれか１項に記載の装置。
前記チャンバー内で達成される前記操作は、紫外線照射によって、または電子ビームを使用して、不活性ガス混合物の存在下において、コーティングを架橋する操作であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０いずれか１項に記載の装置。
放出物を放射することを可能にするガス混合物の存在下において、電気放電によって走行する基質（Ｓ）を表面処理する表面処理装置であって、前記基質が接触する領域に対する基質支持部（１）と、対向電極を形成する前記支持部に近接した２つの電極（３３）とを備えていて；
少なくとも前記基質の幅に渡っていて、少なくとも前記電極が収容されている前記領域の部分に沿って前記支持部に隣接したチャンバー（３）と、
空気の前記チャンバー内への進入とガスのそこからの退出とにそれぞれ対抗するために前記チャンバーに隣接する入口装置及び出口装置（５，８）と、
前記チャンバー内に開口したダクトを有する排気装置（４）と、
前記チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差を零に維持するように前記排気装置によって引き出されたガスの流れ率を調整する手段（４２・・・）と、を備えており、
前記入口装置（５）は、前記チャンバーの上流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段（５１）と、空気が前記チャンバーに進入するのを阻止するピストンを形成し前記不活性ガスを前記チャンバーから離間して排出させる昇圧を生成するための手段（５５）と、前記空気を前記チャンバーから離間して送るための手段（５６）とを備え、
前記出口装置（８）は、前記チャンバーの下流でガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための手段（８１）と、前記チャンバーからの放出物のエントレインメントに対抗するピストンを形成し前記チャンバーに向かって前記不活性ガスを排出させる昇圧を生成するための手段（８５）と、このチャンバーから去ろうとする全ての放出物を前記チャンバーに向かって送るための手段（８６）とを備えることを特徴とする表面処理装置。
前記複数の電極間で前記基質に対してガス混合物を注入するために前記複数の電極に連結されたガス混合物供給マニホールドを備えたことを特徴とする請求項１３に記載の表面処理装置。
前記入口装置及び前記出口装置が配置されている部位とは異なる前記チャンバーの左右の横壁に複数の側部機器をさらに備えていて、
前記側部機器は、
少なくとも、ガスを前記チャンバーから離して排出し、空気が前記チャンバー内に進入するのを阻止するピストン効果を発揮させる昇圧を生成するための手段と、前記チャンバーの側部に関してガスナイフを形成している前記支持部に対して不活性ガスを注入するための手段と、前記空気を前記チャンバーから離して送るための手段とを備えたことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の表面処理装置。
ガスナイフを形成する不活性ガスを注入するための前記手段は、前記支持部（１）に対向する側に開口した平坦な壁のガス注入スリットを備えていることを特徴とする請求項１３ないし請求項１５いずれか１項に記載の表面処理装置。
前記ガスを排出しピストンを形成し昇圧を生成するための前記手段は、前記支持部に面していて複数の開口溝を備えていることを特徴とする請求項１３ないし請求項１６のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記送るための手段は、隔壁によって前記不活性ガス注入手段から離間され、前記支持部（１）に面して開口している通路を備えていることを特徴とする請求項１３ないし請求項１７のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記送るための手段は、不活性ガス注入スリット（５１，８１）を形成する空間によってもう一方の部分（５Ａ，８Ａ）から分離されたプレート（５Ｃ，８Ｃ）の一つの面内に切れ込んだ通路（５６，８６）を備えたことを特徴とする請求項１３ないし請求項１７のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記通路の前記基質の走行方向への長さと高さの比は、少なくとも６に等しいことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の表面処理装置。
前記基質支持部（１）は、回転ローラーであって、前記基質（Ｓ）が接触する領域は、円のアーク形状の領域であることを特徴とする請求項１３ないし請求項２０のいずれか１項に記載の表面処理装置。
引き出される流れ率を調整する前記手段は、前記チャンバー（３）内に開口した排気ダクト（４１）に調整バルブ（４２）を備えていて、制御回路は前記バルブを制御するための圧力センサを備えていることを特徴とする請求項１３ないし請求項２１のいずれか１項に記載の表面処理装置。
引き出される流れ率を調整する前記手段は、排気ファンの回転速度を制御するための手段を備えていて、制御回路は前記排気ファンの回転速度を制御するための圧力センサを備えていることを特徴とする請求項１３ないし請求項２１のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記装置のすべてまたはいくつかの部材の操作を整合するための制御装置を備えたことを特徴とする請求項１３ないし請求項２３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記制御装置は、前記チャンバー内の種々の点で取られた空気取り入れを評価するための酸素含有示度によって、および／または、前記チャンバーの内側と周囲の環境との間の圧力差の示度によって、処理するための注入ガス、不活性ガス、および／または、ガス混合物の流れ率を最適化することを特徴とする請求項２４に記載の表面処理装置。
前記出口装置（８）の下流に第２の排気装置（９）を備えたことを特徴とする請求項１３ないし請求項２５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
前記複数の電極（３３）は、高電圧および高周波数供給源に接続されていることを特徴とする請求項１３ないし請求項２６のいずれか１項に記載の表面処理装置。