JP6726010B2

JP6726010B2 - 大気圧プラズマ発生装置

Info

Publication number: JP6726010B2
Application number: JP2016066289A
Authority: JP
Inventors: 西部　幸伸; 幸伸西部; 磯　明典; 明典磯; 健司坂下
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: JP2017182997A

Description

本発明は、大気圧プラズマ発生装置に関する。

大気圧下でプラズマを発生させ、処理対象物に各種の処理を行う大気圧プラズマ発生装置が知られている。大気圧プラズマ発生装置は、電極が設けられた誘電体の筒状体内に反応ガスを流通させ、電極に高周波電圧を印加することにより、反応ガス中にプラズマを発生させる。反応ガス中には、プラズマによりイオン、ラジカル等の活性種が生成される。筒状体からの反応ガス流を、処理対象物に供給すると、活性種により処理対象物の親水化、コーティング、殺菌、分解、培養等の各種の処理を行うことができる。

このような大気圧プラズマ発生装置として、従来から、金属製の筒状体である一対の電極内に、誘電体の筒状体である容器を挿入したプラズマ処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、容器の一方の開口であるガス導入口から反応ガスを導入し、電極間に交流電圧又はパルス電圧を印加する。これにより、反応ガス中にはプラズマが発生し、容器の他方の開口である放出口から、プラズマにより生成された活性種を含むガス流が放出される。このガス流が処理対象物に照射されることにより、表面処理が行われる。

特開２００２−９３７６８号公報

以上のような従来のプラズマ処理装置においては、処理対象物が筒状体と比較して極端に小さい場合には、処理対象物以外の領域にも、プラズマにより生成された活性種が到達してしまい、処理対象物（処理予定の領域）以外の領域にダメージを与えてしまうことがある。これを防ぐために、処理対象物の大きさに応じて異なる大きさの筒状容器を選定し、交換することが考えられるが、交換作業に手間と時間がかかるため、生産効率が低下する。

本発明の目的は、処理対象領域に対して、活性種を効率良く供給することができる大気圧プラズマ発生装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の大気圧プラズマ発生装置は、反応ガスが流通す
るノズル穴を有するノズル部と、前記ノズル部に設けられた電極部とを有し、大気圧下で
前記電極部に電圧が印加されることにより前記反応ガスにプラズマを発生させるプラズマ
源と、前記プラズマ中に生成された活性種により処理対象物を処理する処理スペースを挟
んで、前記プラズマ源に対向する位置に配置された誘導体を有し、前記誘導体に電圧が印
加されることにより、前記活性種を前記処理対象物の処理対象領域に誘導する誘導部と、
を有し、前記誘導部は、複数の前記誘導体と、前記誘導体のいずれに電圧を印加するかを選択する誘導選択部と、を有する。

本発明によれば、処理対象領域に対して、活性種を効率良く供給可能な大気圧プラズマ発生装置を提供することができる。

第１の実施形態の全体構成を示す説明図である。第１の実施形態の処理対象物を示す斜視図である。第１の実施形態のノズル部と誘導体を示す斜視図である。第１の実施形態の電極と電源との接続の切り替え構造を示す説明図である。第１の実施形態の誘導体と電源との接続の切り替え構造を示す説明図である。第１の実施形態の処理対象領域を選択する入力画面を示す説明図（Ａ）、処理中の状態を示す断面図（Ｂ）である。第２の実施形態の全体構成を示す説明図である。第２の実施形態において、処理対象物を収容した支持体が移動する態様を示す説明図である。第２の実施形態の制御装置を示すブロック図である。プラズマ源を単一のノズル部により構成した例を示す断面図である。誘導体の位置を可変とした例を示す断面図である。

［第１の実施形態］
［概要］
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態のプラズマ発生装置１は、大気圧下でプラズマを発生させ、処理対象物Ｓに対する処理を行う装置である。プラズマ発生装置１は、プラズマ源１０、ガス供給部２０、誘導部３０、制御装置４０を有する。処理対象物Ｓは、テーブルＴ上に構成された誘導部３０上において、対向するプラズマ源１０によって処理される。つまり、プラズマ源１０と誘導部３０との間が、処理対象物Ｓを処理する処理スペースＡである。

［処理対象物］
処理対象物Ｓは、プラズマにより生成されたイオン、ラジカル等の活性種により、各種の処理が行われる物体である。例えば、金属、樹脂、生体を処理対象物Ｓとすることができる。処理は、親水化処理、コーティング処理等の表面処理、殺菌処理、分解処理、培養処理等を含む。本実施形態では、図１及び図２に示すように、処理対象物Ｓは、支持体Ｂに収容された状態で処理スペースに載置されて処理が行われる。例えば、支持体Ｂはシャーレ、処理対象物Ｓは培養液中で培養される皮膚細胞である。なお、処理対象物Ｓに対する処理箇所である処理対象領域は、処理対象物Ｓの一部である場合も、全体である場合も含む。例えば、処理対象物Ｓがプラズマ源１０に対向する面の全体を処理対象領域とする場合も、この面の一部を処理対象領域とする場合もある。また、処理対象物Ｓが複数ある場合に、全部の処理対象物Ｓを処理対象領域とする場合も、一部の処理対象物Ｓを処理対象領域とする場合もある。本実施形態における処理領域は、処理対象物Ｓの全体とする。

［大気圧プラズマ発生装置］
［プラズマ源］
プラズマ源１０は、大気圧下でプラズマを発生させる装置である。プラズマ源１０は、ノズル部１１０、電極部１２０、ノズル選択部１３０、電源部１４０を有する。

（ノズル部）
ノズル部１１０は、後述する反応ガスが流通するノズル穴１１１を有する部材である。ノズル部１１０は、誘電体により形成された直方体形状の部材である。誘電体としては、例えば、石英あるいはＰＺＴ等のセラミックを用いる。

ノズル穴１１１は、ノズル部１１０の上下の面を貫通する円筒形状の穴である。ノズル穴１１１の上端の開口は、ガスが導入される導入口１１１ａであり、下端の開口は、ガスが放出される放出口１１１ｂである。複数のノズル部１１０は、ノズル穴１１１が垂直方向となり、平面視で全体が方形となるように配置されている。つまり、図３に示すように、ノズル部１１０は、同一平面上に、行方向及び列方向に複数組み合わされることにより、マトリクス状に配置されている。図３において、左右の幅方向を行方向、奥行方向を列方向とする。

（電極部）
電極部１２０は、各ノズル部１１０に設けられ、電圧が印加される部材である。電極部１２０は、一対の金属製の電極板１２１、１２２を有する。電極板１２１、１２２は、ノズル部１１０の相反する２面に取り付けられている。この２面は、ノズル部１１０の導入口１１１ａ、放出口１１１ｂに対応する上面及び下面である。上面の電極板１２１には、導入口１１１ａに対応する穴１２１ａが形成されている。下面の電極板１２２には、放出口１１１ｂに対応する穴１２２ａが形成されている。

電極板１２１は、各ノズル部１１０に設けられている。このため、電極板１２１は、同一平面上にマトリクス状に配置されている。但し、各電極板１２１の間は、互いに間隔を空けて絶縁されている。同様に、電極板１２２も、同一平面上にマトリクス状に配置され、互いに間隔を空けて絶縁されている。

（ノズル選択部）
ノズル選択部１３０は、各ノズル部１１０に対応するいずれの電極部１２０に電圧を印加するかを選択する構成部である。ノズル選択部１３０は、配線部１３１、１３２、切替部１３３、１３４を有する。配線部１３１、１３２は、電極部１２０と後述する電源部１４０とを接続する導電性の配線群である。

配線部１３１においては、図４に示すように、電源部１４０と列方向の電極板１２１を直列に接続する複数の配線が、互いに並列に接続されている。配線部１３２においては、電源部１４０と行方向の電極板１２２を直列に接続する複数の配線が、互いに並列に接続されている。

切替部１３３は、配線部１３１の各配線に挿入され、各列の電極板１２１と電源部１４０との接続のオン、オフを切り替えるスイッチである。切替部１３４は、配線部１３２の各配線に挿入され、各行の電極板１２２と電源部１４０との接続のオン、オフを切り替えるスイッチである。

以下、各列毎の切替部１３３を、１３３ａ〜１３３ｅとし、各行毎の切替部１３４を、１３４ａ〜１３４ｅとする。いずれかの切替部１３３ａ〜１３３ｅがオンになった列と、いずれかの切替部１３４ａ〜１３４ｅがオンになった行の交差した部分のノズル部１１０のノズル穴１１１が、プラズマ発生位置となる。

配線部１３１のいずれかの切替部１３３をオンとし、配線部１３２のいずれかの切替部１３４をオンとすることにより、上下の電極板１２２の双方に電圧が印加されたノズル部１１０のみが、プラズマが発生するノズル部１１０となる。

（電源部）
電源部１４０は、配線部１３１、１３２を介して、電極部１２０に電圧を印加する電源である。電源部１４０としては、プラズマ生成用の高周波電源を用いる。この高周波電源は接地されている。

［ガス供給部］
ガス供給部２０は、図１に示すように、プラズマ源１０に反応ガスを供給する装置である。反応ガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン等の希ガス、酸素ガス、窒素ガス又はこれらを混合したガスなどを用いることができる。プラズマにより活性種が生じるガスであれば、どのようなガスであってもよい。ガス供給部２０は、図１に示すように、タンク２１０、配管２２０、バルブ２３０及びガイド２４０を有する。

タンク２１０は、反応ガスを貯留したガス源である。配管２２０はタンク２１０からの反応ガスを供給先へ導く流路である。バルブ２３０は反応ガスの流量を調整する部材である。ガイド２４０は、上部が配管２２０に接続され、下部が開口した筒状の容器である。ガイド２４０の下部は、プラズマ源１０における全てのノズル部１１０の導入口１１１ａに対向している。

［誘導部］
誘導部３０は、処理対象物Ｓの処理スペースＡを挟んで、プラズマ源１０に対向する位置に配置された誘導体３１０を有し、誘導体３１０に電圧が印加されることにより、反応ガスに生成されたプラズマに含まれる活性種を、処理対象物Ｓにおける処理を必要とする領域（処理対象領域）に誘導する構成部である。この処理対象領域は、上記のように、処理対象物Ｓの全部又は一部である。

誘導体３１０は、コイル又は電極板である。誘導体３１０は、平板状の台であるテーブルＴ上に複数配設されている。テーブルＴの誘導体３１０の上には、処理対象物Ｓを収容した支持体Ｂが載る。複数の誘導体３１０は、プラズマ源１０における各ノズル１１０の放出口１１１ｂに対向する位置に、それぞれ配置されている。つまり、図３および図５に示すように、複数の誘導体３１０も、同一平面上に、マトリクス状に互いに間隔を空けて絶縁配置されている。

誘導部３０は、さらに誘導選択部３３０、電源部３４０を有する。誘導選択部３３０は、いずれの誘導体３１０に電圧を印加するかを選択する構成部である。誘導選択部３３０は、配線部３３１、３３２、切替部３３３、３３４を有する。

配線部３３１、３３２は、誘導体３１０と後述する電源部３４０とを接続する導電性の配線群である。配線部３３１は、図５に示すように、電源部３４０と列方向の誘導体３１０を直列に接続する複数の配線が、互いに並列に接続されている。配線部３３２は、電源部３４０と行方向の誘導体３１０を直列に接続する複数の配線が、互いに並列に接続されている。

切替部３３３は、配線部３３１の各配線に挿入され、各列の誘導体３１０と電源部３４０との接続のオン、オフを切り替えるスイッチである。切替部３３４は、配線部３３２の各配線に挿入され、各行の誘導体３１０と電源部３４０との接続のオン、オフを切り替えるスイッチである。

以下、各列毎の切替部３３３を、３３３ａ〜３３３ｅとし、各行毎の切替部３３４を、３３４ａ〜３３４ｅとする。いずれかの切替部３３３ａ〜３３３ｅがオンになった列と、いずれかの切替部３３４ａ〜３３４ｅがオンになった行の交差した部分の誘導体３１０が、電場又は磁場を発生させることによる活性種の誘導位置となる。

電源部３４０は、配線部３３１、３３２を介して、誘導体３１０に電圧を印加する電源である。電源部３４０としては、直流電源を用いる。

［制御装置］
制御装置４０は、プラズマ発生装置１の動作を制御する装置である。制御装置４０は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。

制御装置４０は、プラズマ発生装置１のプラズマ源１０、ガス供給部２０、誘導部３０を制御する。つまり、ノズル選択部１３０の切替部１３１、１３４、電源部１４０、ガス供給部２０のバルブ２３０、誘導選択部３３０の切替部３３３、３３４、電源部３４０等を制御することにより、反応ガスの流量、プラズマを生成するノズル部１１０の選択、活性種を誘導する誘導電極３１０の選択、供給電圧や電流等の制御を行う。

また、図示はしないが、制御装置４０は、プラズマ発生装置１の処理に必要な演算を行う演算部、処理に必要な各種の情報を記憶する記憶部、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースを有する。また、装置の状態を確認するためのディスプレイ、ランプ、メータ等の出力装置、作業者が、プラズマ発生装置１の動作に必要な情報を入力するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置も有する。

例えば、制御装置４０は、図１に示すように出力装置であるディスプレイ４１０に、マトリクス状のボタンが配列された入力画面４１１を表示させる。この各ボタンは、各ノズル部１１０及び誘導体３１０の位置に対応している。タッチパネル、マウス等の入力装置を用いて、いずれかのボタンを選択すると、制御装置４０は、当該ボタンに対応する電極板１２１、１２２、誘導体３１０に電圧が印加されるように、切替部１３３ａ〜１３３ｅ、１３４ａ〜１３４ｅ、３３３ａ〜３３３ｅ、３３４ａ〜３３４ｅのオン、オフを切り替える。

［動作］
以上のような本実施形態のプラズマ発生装置Ｓの動作を、図１〜図５に加えて、図６を参照して説明する。まず、図１に示すように、作業者は、処理対象物Ｓが収容された支持体Ｂを、テーブルＴにおける誘導部３０上に載せる。つまり、処理スペースＡに処理対象物Ｓを配置する。そして、支持体Ｂにおける処理対象物Ｓの位置を確認して、図６（Ａ）に示すように、ディスプレイ４１０に表示された入力画面４１１のボタンのうち、処理対象物Ｓの位置に対応するプラズマ発生位置を、入力装置を用いて選択する。

制御装置４０は、選択された位置に応じた切替部１３３、１３４、３３３、３３４をオンにするとともに、プラズマ源１０を起動させる。例えば、図６（Ａ）の網掛け部分に示すように、行Ｌ１、列Ｒ３に対応するボタンが選択された場合、制御装置４０は、図４に示した切替部１３３ａ、１３４ｃ、図５に示した切替部３３３ａ、３３４ｃをオンにする。なお、より広い面積で処理したい場合には、オンにする切替部１３３、１３４、３３３、３３４を増やすことになる。例えば、図６（Ａ）で一点鎖線で囲んだ部分に示すように、行Ｌ１、Ｌ２、列Ｒ３、Ｒ４に対応するボタンが選択された場合、制御装置４０は、図４に示した切替部１３３ａ、１３３ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、図５に示した切替部３３３ａ、３３３ｂ、３３４ｃ、３３４ｄをオンにする。

これにより、図６（Ｂ）に示すように、ガス供給部２０から供給された反応ガスＧが導入口１１１ａから入り、ノズル穴１１１内を流通して放出口１１１ｂから放出されるとともに、選択された位置の電極板１２１、１２２、誘導体３１０に電圧が印加される。すると、図６（Ａ）の行Ｌ１、列Ｒ３に対応するボタンが選択された場合、網掛けされたノズル穴１１１内の反応ガスＧにプラズマＰが発生して、これにより励起、生成された活性種Ｒが、処理対象物Ｓに供給されて処理が行われる。活性種Ｒは、電圧の印加により誘導体３１０に発生する磁場又は電場によって、処理対象物Ｓに誘導されて分散が防止されるので、処理対象物Ｓに集中する。

処理終了後、作業員は、プラズマ源１０を停止させて、支持体Ｂを取り出す。そして、次の処理対象物Ｓが収容された支持体Ｂを、テーブルＴの誘導部３０上に載せる。作業員は、上記と同様に、支持体Ｂにおける処理対象物Ｓの位置を確認して、これに対応するプラズマ発生位置を選択し、プラズマ源１０を起動させる。すると、上記と同様に、新たに選択されたプラズマ発生位置における処理対象物Ｓに対する処理が行われる。

［作用効果］
以上のような本実施形態は、反応ガスＧが流通するノズル穴１１１を有するノズル部１１０と、ノズル部１１０に設けられた電極部１２０とを有し、大気圧下で電極部１２０に電圧が印加されることにより、反応ガスＧにプラズマＰを発生させるプラズマ源１０と、プラズマＰ中に生成された活性種Ｒにより処理対象物Ｓを処理する処理スペースを挟んで、プラズマ源１０に対向する位置に配置された誘導体３１０を有し、誘導体３１０に電圧が印加されることにより、活性種Ｒを処理対象物Ｓに誘導する誘導部３０とを有する。

このように、誘導体３１０が処理対象物Ｓに活性種Ｒを誘導するので、活性種の拡散が防止され、処理対象物Ｓに集中する。このため、処理効率を向上させることができる。例えば、本実施形態のように誘導体３１０を有さない場合、ノズル部１１０と処理対象物Ｓとの間において、プラズマＰを発生させると、活性種Ｒの拡散が生じて、処理対象物Ｓに集中させることができない。これに対し、本実施形態では、処理対象物Ｓを挟んでノズル部１１０の反対側に配置された誘導体３１０によって、活性種Ｒを誘導するため、活性種Ｒを処理対象物Ｓに十分に集中させることができる。さらに、処理対象物ＳをプラズマＰ中に直接晒すことがないので、生体細胞等、損傷しやすい処理対象物Ｓにも適用できる。

誘導部３０は、複数の誘導体３１０と、誘導体３１０のいずれに電圧を印加するかを選択する誘導選択部３３０を有する。例えば、本実施形態のような誘導部３０および誘導選択部３３０を有さない場合、支持体Ｂにおける処理対象物Ｓの位置や大きさにバラツキがあると、支持体Ｂ毎に、活性種Ｒを含む反応ガスＧを供給すべき範囲は一定とならないため、活性種Ｒが無駄に供給される範囲が大きくなる。一方、本実施形態では、複数の誘導体３１０のうち、処理対象物Ｓに対応する位置に配置された誘導体３１０に選択的に電圧を印加することにより、処理対象物Ｓの位置や大きさのバラツキがあっても、無駄に供給される活性種Ｒを低減できる。また、複数の誘導体３１０により活性種Ｒを誘導する場合に、各誘導体３１０の印加電圧を等しくすることにより、支持体Ｂ内の処理対象物Ｓの全体に均一に処理を行うことができる。

さらに、プラズマ源１０は、複数のノズル部１１０と、各ノズル部１１０に対応するいずれの電極部１２０に電圧を印加するかを選択するノズル選択部１３０を有する。このため、プラズマ発生位置についても、処理対象物Ｓに対応する位置に絞ることができるので、エネルギーを効率良く使用することができる。また、複数のノズル部１１０によりプラズマを生成する場合に、各電極部１２０への印加電圧を等しくすることにより、支持体Ｂ内の処理対象物Ｓの全体に均一に処理を行うことができる。また、同理由から、処理対象物Ｓ以外の箇所へダメージを与えることを防止することもできる。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
［構成］
本実施形態の基本構成は、上記の第１の実施形態と同様である。但し、本実施形態は、図７に示すように、搬送装置５００、検出装置６００を有する。図７に示す［１］〜［３］は、支持体Ｂの移動経路を示す。

［搬送装置］
搬送装置５００は、処理対象物Ｓを搬送する装置である。搬送装置５００は、搬送ロボットであり、図示しないロボットハンドと、このロボットハンドを駆動する図示しない駆動部を有する。

搬送装置５００は、図７に示すように、処理対象物Ｓを収容した支持体Ｂを、未処理対象物収容部７１０から検出装置６００、プラズマ発生装置１を経由して処理済対象物収容部７２０に順次移動させる。未処理対象物収容部７１０、処理対象物収容部７２０は、少なくとも支持体Ｂを載置するスペースが存在すればよい。例えば、支持体Ｂを載置する台であっても、支持体Ｂを囲む部屋であってもよい。

［検出装置］
検出装置６００は、処理対象物Ｓの処理対象領域を検出する装置である。本実施形態の検出装置６００が検出する処理対象領域は、支持体Ｂにおける処理対象物Ｓの全体が存在する位置である。但し、上記のように処理対象領域は、この位置には限定されない。検出装置６００は、図７に示すように、処理対象物Ｓを撮像するカメラ６１０を有する。また、検出装置６００は、カメラ６１０に対向し、処理対象物Ｓを収容した支持体Ｂが載置される載置台６０１を有している（図８参照）。カメラ６１０は、プラズマ発生装置１に搬送される前の処理対象物Ｓを撮像して、その撮像信号を制御装置４０に出力する。

さらに、本実施形態の制御装置４０は、図９に示すように、画像処理部４１、判定部４２、決定部４３、機構制御部４４を有する。画像処理部４１は、カメラ６１０からの撮像信号を取り込み、ディスプレイ４１０に表示可能な画像信号に変換する。判定部４２は、画像信号に基づいて、処理対象物Ｓを識別し、その位置を判定する。

処理対象物Ｓの識別は、例えば、制御装置４００の記憶部に、処理対象物Ｐ及び周囲の色情報等が含まれ、これを基準に処理対象物Ｓの輪郭を認識する。処理対象物Ｓの位置とは、カメラ６１０の視野範囲内における処理対象物Ｓの水平方向の位置座標である。カメラ６１０の視野範囲は、支持部Ｂの全体が撮像できる大きさであればよい。

決定部４３は、判定された処理対象物Ｓの位置に基づいて、プラズマ発生位置、つまり、いずれの電極部１２０、誘導体３１０に電圧を印加するかを決定する。例えば、上記のディスプレイ４１０に表示されたマトリクス状のボタンからなる入力画面４１１のうち、処理対象物Ｓの画像と重なる面積が最も大きいボタンを選択する。

機構制御部４４は、プラズマ発生装置Ｓの各部の機構を制御する。例えば、決定部４３が決定したプラズマ発生位置に対応する電極部１２０、誘導体３１０に電圧が印加されるように、切替部１３１ａ〜１３１ｅ、１３４ａ〜１３４ｅ、３３３ａ〜３３３ｅ、３３４ａ〜３３４ｅを切り替える。

［動作］
以上のような本実施形態のプラズマ発生装置Ｓの動作を説明する。なお、図８は、処理対象物Ｓが収容された支持体Ｂが移動する態様を示す図である。搬送装置５００は、図７［１］、図８（Ａ）に示すように、処理対象物Ｓが収容された支持体Ｂを、未処理対象物収容部７１０から検出装置６００に搬送し、載置台６０１に載置する。そして、カメラ６１０により支持体Ｂが撮像され、判定部４２により処理対象物Ｓの位置が判定され、決定部４３によりプラズマ発生位置が決定される。

制御装置４０の機構制御部４４は、図７［２］、図８（Ｂ）に示すように、搬送装置５００によって、処理対象物Ｓをプラズマ発生装置１におけるテーブルＴ上の処理スペースＡに移動させる。機構制御部４４は、決定されたプラズマ発生位置に応じたノズル選択部１３０の切替部１３３、１３４、誘導選択部３３０の切替部３３３、３３４をオンにさせるとともに、プラズマ源１０を起動させる。

これにより、第１の実施形態と同様に、処理対象物Ｓに対する処理が行われる。また、搬送装置５００は、図８（Ｂ）に示すように、次の処理対象物Ｓを収容した支持体Ｂを、検出装置６００に搬送する。このとき、ディスプレイ４１０には、次の処理対象物Ｓの位置が示されている。そして、次の処理対象物Ｓについても、上記と同様に、撮像、プラズマ発生位置の決定処理が行われる。

プラズマによる処理終了後、機構制御部４４は、プラズマ源１０を停止させ、搬送装置５００の駆動部を動作させることにより、図７［３］、図８（Ｃ）に示すように、処理済みの処理対象物Ｓを収容した支持体Ｂを処理済対象物収容部７２０に移動させる。作業者は、処理済対象物収容部７２０に収容された支持体Ｂを取り出す。このとき、図８（Ｃ）に示すように、搬送装置５００が、次の処理対象物Ｓを処理スペースＡに搬送するので、新たに決定されたプラズマ発生位置において、処理対象物Ｓに対する処理が行われる。搬送装置５００は、さらに次の支持体Ｂを検出装置６００に搬送する。図８（Ｃ）に示すように、ディスプレイ４１０には、このとき載置台６０１に載置された支持体Ｂに収容される処理対象物Ｓが表示されている。このように、順次、支持体Ｂにおける処理対象物Ｓの処理が行われる。

［作用効果］
以上のような本実施形態は、処理対象物Ｓ（処理対象領域）を検出する検出装置６００を有し、誘導選択部３３０は、検出装置６００により検出された処理対象領域に対応する誘動体３１０を選択する。

このため、連続的に処理される複数の処理対象物Ｓが、その大きさや位置が一定でない場合であっても（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）、これに応じて処理対象物Ｓに活性種Ｒを誘導させることができるので、効率の良い処理が可能となる。

さらに、ノズル選択部１３０も、検出装置６００により検出された処理対象領域に対応する電極部１２０に、電圧を印加する。このため、連続的に処理される処理対象物Ｓの大きさや位置にバラツキがあっても（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）、プラズマ発生位置を処理対象物Ｓに合わせることができるので、エネルギーの無駄が少ない。

［他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態には限定されない。
（１）ノズル部１１０の数、誘導体３１０の数は上記で例示したものには限定されない。両者の数は、一致していなくてもよい。例えば、ノズル部１１０の数が、誘動体３１０の数よりも多くてもよいし、誘動体３１０の数が、ノズル部１１０の数よりも多くてもよい。誘導体３１０の位置によって、活性種Ｒの供給位置を制御できるので、一定の領域に配置する誘動体３１０の数を多くする程、処理領域の位置や大きさを細かく制御することができる。

さらに、ノズル部１１０、誘導体３１０の双方又は一方を単数として、構成を簡素化することができる。例えば、図１０に示すように、ノズル部１１０は一つとして、誘導体３１０を複数設けることによっても、所望の誘導体３１０の位置に、活性種Ｒを集中させることができる。また、図１１に示すように、誘導体３１０を可動に設けることによっても、誘導体３１０を所望の位置に移動させて、その位置に活性種Ｒを集中させることができる。誘導体３１０の移動は、駆動機構によって移動する構造であっても、手動によって移動させる構造であってもよい。複数の誘導体３１０を設け、それぞれが移動する構成としてもよい。

また、上記実施形態において電極板１２１、１２２はいずれもマトリクス状に配置されているとしたが、これに限らず、いずれか一方がマトリクス状に配置され、オン、オフを切り替えられる配線を有していれば良い。

（２）誘導体３１０は、上記のようにコイル又は電極板によって構成することができるが、印加する電圧の極性については、活性種Ｒの種類に応じて適宜変更可能である。さらに、静電チャックのように、電荷によって吸引力を発生させる部材も、誘導体３１０として適用可能である。

（３）処理対象物Ｓとしては、上記のように、種々の物体を適用することができる。誘導体３１０による活性種Ｒの誘導位置又はプラズマ源１０によるプラズマ発生位置は、処理対象物Ｓの全体に対応する位置であっても、処理対象物Ｓの一部に対応する位置であってもよい。例えば、処理対象物Ｓである基板の一部に処理を行う場合、さらに個々の基板によって処理対象領域が変化する場合にも、所望の位置に処理を行うことができる。

（４）以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１プラズマ発生装置
１０プラズマ源
２０ガス供給部
３０誘導部
４０制御装置
４１画像処理部
４２判定部
４３決定部
４４機構制御部
１１０ノズル部
１１１ノズル穴
１１１ａ導入口
１１１ｂ放出口
１２０電極部
１２１、１２２電極板
１３０ノズル選択部
１３１、１３２配線部
１３３、１３３ａ〜１３３ｅ、１３４、１３４ａ〜１３４ｅ切替部
１４０電源部
２１０タンク
２２０配管
２３０バルブ
２４０ガイド
３１０誘導体
３３０誘導選択部
３３１、３３２配線部
３３３、３３４切替部
３４０電源部
４１０ディスプレイ
４１１入力画面
６００検出装置
６０１載置台
６１０カメラ
Ａ処理スペース
Ｂ支持体
Ｐプラズマ
Ｒ活性種
Ｓ処理対象物
Ｔテーブル

Claims

反応ガスが流通するノズル穴を有するノズル部と、前記ノズル部に設けられた電極部とを有し、大気圧下で前記電極部に電圧が印加されることにより前記反応ガスにプラズマを発生させるプラズマ源と、
前記プラズマ中に生成された活性種により処理対象物を処理する処理スペースを挟んで、前記プラズマ源に対向する位置に配置された誘導体を有し、前記誘導体に電圧が印加されることにより、前記活性種を前記処理対象物の処理対象領域に誘導する誘導部と、
を有し、
前記誘導部は、
複数の前記誘導体と、
前記誘導体のいずれに電圧を印加するかを選択する誘導選択部と、
を有することを特徴とする大気圧プラズマ発生装置。
前記処理対象領域を検出する検出装置を有し、
前記誘導選択部は、前記検出装置により検出された前記処理対象領域に対応する誘導体
を選択することを特徴とする請求項１記載の大気圧プラズマ発生装置。
前記誘導体は、前記プラズマ源に対する位置が可変に設けられていることを特徴とする
請求項１または２に記載の大気圧プラズマ発生装置。
前記処理対象領域を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された前記処理対象領域に対応する位置に、前記誘導体を移動
させる駆動機構と、
を有することを特徴とする請求項３記載の大気圧プラズマ発生装置。
反応ガスが流通するノズル穴を有するノズル部と、前記ノズル部に設けられた電極部とを有し、大気圧下で前記電極部に電圧が印加されることにより前記反応ガスにプラズマを発生させるプラズマ源と、
前記プラズマ中に生成された活性種により処理対象物を処理する処理スペースを挟んで、前記プラズマ源に対向する位置に配置された誘導体を有し、前記誘導体に電圧が印加されることにより、前記活性種を前記処理対象物の処理対象領域に誘導する誘導部と、
前記処理対象領域を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された前記処理対象領域に対応する位置に、前記誘導体を移動させる駆動機構と、
を有することを特徴とする大気圧プラズマ発生装置。
前記プラズマ源は、
複数の前記ノズル部と、
各ノズル部に対応するいずれの電極部に電圧を印加するかを選択するノズル選択部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の大気圧プラズマ発生装置。
前記処理対象領域を検出する検出装置を有し、
前記ノズル選択部は、前記検出装置により検出された前記処理対象領域に対応する前記
電極部を選択することを特徴とする請求項６記載の大気圧プラズマ発生装置。
反応ガスが流通するノズル穴を有するノズル部と、前記ノズル部に設けられた電極部とを有し、大気圧下で前記電極部に電圧が印加されることにより前記反応ガスにプラズマを発生させるプラズマ源と、
前記プラズマ中に生成された活性種により処理対象物を処理する処理スペースを挟んで、前記プラズマ源に対向する位置に配置された誘導体を有し、前記誘導体に電圧が印加されることにより、前記活性種を前記処理対象物の処理対象領域に誘導する誘導部と、
前記処理対象領域を検出する検出装置と、
を有し、
前記プラズマ源は、
複数の前記ノズル部と、
各ノズル部に対応するいずれの電極部に電圧を印加するかを選択するノズル選択部と、
を有し、
前記ノズル選択部は、
前記検出装置により検出された前記処理対象領域に対応する前記電極部を選択すること、
を特徴とする大気圧プラズマ発生装置。