JPH0297534A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分前〕 この発明は、気中放電を利用してプラスチックフィルム
等の表面に物理的あるいは化学的状態変化を与える表面
処理装置に係り、詳しくは、Ｏｆ＋線位置が固定され該
ｍＷまわりに回転するローラを一方の電極とし該１Ｌ１
．極に近接配置された他方の′電極との間に継続的な放
電を生ぜしめ該放電類、Ｌ［ｖを前記ローラの周面に密
Ａｌ〜て該ローラ周面と一体的に一方向に移動して通過
するフィルム状被加工物の前記他方の電極仰１表面に表
面処理を施す表面処理装置に関する。

〔従来の技術〕

この種表面処理装置における電極近傍の従来の構成例を
第３図および第４図に示す。図示されない軸受けにより
支承された回転軸４とともに矢印方向に回転するローラ
２は接ｆ１１）　７ｔＩ：位にあって一方の電極を構成
し、この１程極に近接して配ｔ〜された他方の電極３は
、放電用電源５０反接地側端子に接続され、画電極３．
車の間に放電用電源５から例えば交流の高電圧を供給す
ることにより、該両電極間に継続的なプラズマ放電領域
が形成される。

符号ｌは被加工物であってここではプラスチックフィル
ムを示し、ローラ圭を含む４Ｍ　ＥｌＯローラに図Ｑ）
ようにかけ渡され、これらローラＱ〕矢印方向の（ロ）
転により、ローラキク３局面に密着した状態で矢印方向
に放市、領域を通過し、この通過時に電極３１１１１１
のフィルム表面が７′ラズマにさらされ、フィルムの表
面に物理的あるいは化学的状態変化が与えられろ。電極
近傍の雰囲気ガスがＮ、やＡｒなとの希ガスの場合はプ
ラスチックフィルムの表面には物理的変化（凹凸）が生
じ、有機蒸気の場合にはその種類によって化学構造の異
なる重合体の薄膜がプラズマ１合により生成する。物理
的変化すなわち微小凹凸の生成によるフィルム面の表面
荒さは、フィルム表面に絵や文字を印桐するときに必要
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

電極近傍がこのように構成された従来の表面処理装置の
問題点は次のとおりである。すなわち、従来装置におい
ては、物理的状態変化を与える場合、放電が大気中で行
われるため、放電電圧が高く以下に述べるように、薄い
フィルムの場合には絶縁破壊のため表面処理ができない
という問題があった。フィルムは絶縁体であり、一方の
１ａ極を構成するローラと他方の電極との間に介在して
いるから、ローラと他方の電極との間に電位差が生じる
と絶縁体内部で電荷が移動しようとして、もともとフィ
ルムに存在するピンホールに集中する。

この結果、電位差か大きいと、ピンホールを通して一気
に電流が流れてフィルムが破壊され、この破壊の確率は
フィルムが薄いほど大きくなる。このため、フィルムは
一定以上の厚さがないと表面処理ができなかった。

この発明の目的は、電極近傍の雰囲気ガスが大気の場合
に厚さの薄い絶縁フィルムσ〕プラズマによる表面処理
が可能な表面処理装置の構成を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、軸緋位
置が固定され該４１］線まわりに回転するローラを一方
の電極とし該電極に近接配置された他方の電極との間に
継続的な放電を生ぜしめ該放電領域を前記ローラの周面
に密着して該ローラ周面と一体的に一方向に移動して通
過するフィルム状被加工物の前記他方の１ｉＬ極側表面
に表面処理を施す表面処理装置を、前記他方０）電極が
、前記一方の電極に対向する前面側が開放されたケース
状にかつ該開放前面の全周縁が前記一方の電極を形成す
るローラ周面との間に一様な微小間隙を形成するように
形成されたものとして、前記ローラの回転により前記ケ
ース状電極の内側に低気圧を生せしめ、さらに必要に応
じ、ケース状電極に給排気手段を付設して、ローラの回
転によりケース状電極の内側に生じた低気圧を所望値に
調整可能とするものとする◎ 〔作　用〕 ケース状電極内側の気体は、ローラが回転することによ
り外部へ引き出され、ケース状電極内側にある気体の圧
力は低下する。この圧力はローラの回転速度と、ローラ
周面とケース状電極の開放前面側周縁との間の間隙長と
を変えることにより変化させることができる。一方、気
体中の放電電圧は、パッシェンの法則により、気体の圧
力なｐ。

電極間ギャップ長をｄとした場合、（ｐｘｄ　］の関数
として与えられ、例えばｄ　−２ｍのときｐ　＝　７６
０Ｔｏｒｒ　（大気圧）では放電電圧■は周波数５０Ｈ
ｚの交流の場合的８　ｋＶ　（実効値）であるが、ｐが
数十’ｌ”ｏｒｒの場合には数ボルトないし数百ボルト
オーダまで低下する。従って、ローラの回転速度と両を
極間間隙長とを変えてケース状′ＲＬ極内側の気体圧力
を下げることＫより低い放電電圧でプラズマを発生させ
ることかでき、厚さの薄いフィルムの表面処理が可能に
なる。また、ローラの回転速度や両電極間間隙長には実
用上の可能限界が木 あり、この限失内でケース状電極内側に所望の圧力が得
られない場合には、ケース状電極に付設された給排気手
段を作動させて圧力を調整することにより、厚さがより
薄いフィルム＋７）表面処理あるいは厚さがより厚いフ
ィルムの表面処理速度の向」二などが可能になる。

〔実施例〕

第１図に本発明による表面処理装置Ｑ）電極近傍構成の
−実り例を示す。一方の電極を構成イるローラ２と対向
するケース状電極１３はローラ側が開放された方形箱状
に形成され、この方形箱を構成する１！１１壁中、紙面
に垂直な対向２面を形成する側室は方形に、また紙ｊｍ
に平行な対向２面を形成する１１１１１壁はローラの周
面４１１１１のみ該周面に平行な円弧状グ）ブ５形板と
して形成され、方形箱Ｑ）Ｔ：ｌ−ラ側全周縁とローラ
周面との間に、フィルム状級加工賽１の、［９みよりも
−？や犬ぎい、−ラな微小間隙を形ｂｙしている。方形
箱の底面（（はガス導入管７が粘合され、ローラ２の同
転とともに被加工物１が郡ｍし方形箱内空気が外部へ引
き出されて圧力が低下すると、ガス導入管７を介して希
ガスがガノ廂・め９から自動的に方形箱内へ導入されて
空気と４換されろ。そこで、ガス導入管の光量調整弁８
を調整すると、方形箱内希ガスの圧力が所望の低気圧に
維持され、電源５の出力側スイッチ１２を閉じることＫ
より、方形箱内空間に希ガスによる低気圧プラズマ６が
生成される。

第２図に本発明の第２の実施例を示す。この実施例では
ケース状電極１３を構成する方形箱の内側空間は管路１
０を介して給排気装置１１に連通されており、例えばロ
ーラ２の回転時にこり）空間内に十分低い圧力が得られ
ない場合には給υＦ気装置１１を運転して方形箱内空間
の気体を排気して気体の圧力を所望値まで低下させつつ
ガス導入管７を介して希ガスを送り込み、方形箱空間内
にもガスによる低気圧プラズマを生成して、厚さグ）ｉ
り薄いフィルム状被加工物の表面処理を”ｌ能にする。

また、厚さの比較的厚いフィルムの表面処Ｊｊｉｊを行
５際にローラ２の回転により方形箱内空間の気体の圧力
が必要以上に低下した場合には、給排気装置１１を運転
してガス溜め９内の希ガスを管路１０を介して方形箱内
空間に送り込み、表１ｆｌｌ処理速度の低下を防ＪＪ：
ｊる。

なお、以上２つの実施例においてはいす！１．もプラズ
マ原料ガスを希ガスとしＣいるが、従来のより（（空気
を使用し、空気中の酸素による極性基の生成により生ず
る化学的な表面の活性化作用により厚さの薄いフィルム
に対して障害を招かない揚上′には、ガス導入管７．′
ｊｊス溜ぬ９などの布ガス系部材にこれを省略すること
か可能になる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれは、軸勝位ｉが固定
され誼軸線まわりに回転するローラを一力Ｖ）電極とし
該電極に近接配η′された他方の電極との間に継続的な
放Ｔｆｔを生セしぬ該放１江珀域を前記ロー　ラｃ１）
周面にｆｆ１２看して該ローラＩ、′Ｉ′１面と〜・体
重に一方向に移動して通過するフィルム状被加工物の前
記使方の電極１１Ｉｌ１表面に表面処理を施す表面処理
装置を、前記他方の電極が、前記一方の電極に対向する
ｍ１面側が開放されたケース状にかつ該開放前面グン全
周縁が前記一方の電極を形成するローラ周面との間に一
様な微小間隙を形成するように形成されたものとして、
前記ローラグ）回転圧より前記ケース状電極の内側に低
気圧をケぜしぬ、さらに必要に工６じ、ケース状″ｉ）
ｉ極に給排気手段を付設して、ローラの回転によりケー
ス状電極グ）内１１１１に生じた低気圧を所望値に調靴
司能としたので、ケース状電極の内ＩＪＩＩＩ仝間にお
けるプラズマの発生が低い放′６を電圧により「」１能
となり、従来より厚ご（１）薄い絶縁フィルム０）表面
処理が可能となった。

また、厚さが厚めの絶線フィルムの場合であってローラ
の回転のみではケース状電極内１ｔｌｌｌ窒間内の圧力
が必東以上に低くなる場合には、この２曲にガスを送入
して適当な圧力まで土げることができるため、表面処理
速度を請すことな（表面処理か可能となる４Ａ首の運用
も１１龍となった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２１仙はそれぞれ本発明による表面処理
装置ｉ￥における電極近傍構成の第１および第２の実施
例を示す説明図、第３図は従来Ｑ）表面処理装置におけ
る電極近傍の構成例を示す説明図、第４図は第３図にお
ける破線円内ＭＬ極部の拡大図である。 １・・・被加工物、２・・・ローラ（一方の電極）。 ３，１３・・・電極（他方の電極）、６・・・プラズマ
（低気圧プラズマ）、１１−・・給排気装置（給排気手
段）。 第２図 第３図 辷３ヶ、ヵ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸線位置が固定され該軸線まわりに回転するローラ
   を一方の電極とし該電極に近接配置された他方の電極と
   の間に継続的な放電を生ぜしめ該放電領域を前記ローラ
   の周面に密着して該ローラ周面と一体的に一方向に移動
   して通過するフィルム状被加工物の前記他方の電極側表
   面に表面処理を施す表面処理装置において、前記他方の
   電極が、前記一方の電極に対向する前面側が開放された
   ケース状にかつ該開放前面の全周縁が前記一方の電極を
   形成するローラ周面との間に一様な微小間隙を形成する
   ように形成され、前記ローラの回転により前記ケース状
   電極の内側に低気圧を生ぜしめて低気圧プラズマを生成
   し、このプラズマにより表面処理を行うことを特徴とす
   る表面処理装置。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の表面処理装置におい
   て、ケース状電極に給排気手段が付設され、ローラの回
   転によりケース状電極の内側に生じた低気圧を所定値に
   調整可能としたことを特徴とする表面処理装置。