JPH0443102B2

JPH0443102B2 -

Info

Publication number: JPH0443102B2
Application number: JP17865187A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Koyama; Hideaki Teraoka; Takao Akagi; Itsuki Sakamoto; Shinji Yamaguchi; Isao Okagaki
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1992-07-15
Also published as: JPS6422933A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、シート状物のプラズマ処理装置、
詳しくは、プラズマ雰囲気にある真空容器内で、
回転するドラム形状の放電電極の外周面にシート
状物を沿わせて、低温プラズマ処理する装置に関
するものである。

［従来の技術］近年、プラズマ処理は、たとえばプラスチツク
フイルム、布帛などのシート状物の科学的、物理
的、力学的、光学的もしくは電気的性質または表
面構造を改善する処理方法として注目されてい
る。つまり、プラズマ処理によつて、シート状物
の接着性、摩擦特性、風合、光沢もしくは染色堅
牢度を向上させ、または帯電防止、表面硬化、粗
面化、ブロツキング防止もしくは染色物の濃色化
を図り得ることが知られている（たとえば、特開
昭57−18737号公報、特開昭60−149441号公報参
照）。

この種のシート状物のプラズマ処理装置は、従
来より、真空容器を貫通する回転軸に固定された
ドラム形状の放電電極と、これに対向する棒状の
放電電極とを真空容器内に設けている。そして、
たとえば、真空容器を上記両放電電極が接続され
る電気回路から、絶縁することによつて、両放電
電極から真空容器へのプラズマ放電を防止して、
電力の浪費を防止している。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、従来は、ドラム形状の放電電極が直
接回転軸に固定されているから、回転軸も充電さ
れた状態になつていた。このため、回転軸に対し
ても棒状の放電電極からのプラズマの放電がなさ
れるので、電極の浪費を招く。

また、シート状物のプラズマ処理装置は、処理
を施すシート状物の幅が広いことなどから、一般
にその設備が大がかりになるので、これが工業的
に採用されるためには、大きな設備費に見合う処
理能力を備える必要がある。つまり、元々、プラ
ズマ雰囲気を作るプラズマ処理装置の大きな入力
を、さらに増大させて、プラズマ密度を上昇させ
ることによつて、処理能力を向上する必要があ
る。しかし、電気抵抗が小さいプラズマ雰囲気に
ある真空容器内では、上記入力を大きくしていつ
た場合、真空容器内の互いに絶縁された放電用の
電気回路と真空容器との間に、局所的に大きな電
気的不均一が生じ、このため、狭い隅部、たとえ
ば、真空容器を貫通する回転軸と、この回転軸に
近接する真空容器との間の部分が絶縁不十分とな
り、真空容器内に電流が流れ、真空容器内壁が発
光して、やがて瞬時的な異常なアーク放電を生じ
る。したがつて、プラズマの放電状態が不安定に
なり、連続運転ができない。

この発明は上記従来の問題に鑑みてなされたも
ので、大電力を流した状態で連続運転が可能で、
しかも電力の浪費を防止することを目的としてい
る。

またこの発明は、広巾のシート状物を低温プラ
ズマ処理するに当り、低温プラズマ処理ガスの分
配を良くし利用効率を上げ、巾方向の処理むらを
少なくし、処理製品の品質向上を計り、合わせて
低温プラズマ処理ガス使用量を軽減することを他
の目的としている。

つまり、この発明は、工業的に利用し得るシー
ト状物の低温プラズマ処理装置を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明のシート
状物の低温プラズマ処理装置は、真空容器が、ド
ラム形状の第１の放電電極と、これに対向する第
２の放電電極とを接続する電気回路から絶縁さ
れ、上記第１の放電電極におけるドラムの円筒部
と、真空容器を貫通する回転軸との間に絶縁部材
が介装され、かつ両放電電極の位置が、第２の放
電電極表面から真空容器内表面までの距離が、第
２の放電電極表面から第１の放電電極のドラム表
面までの距離の２倍より大きくなるように配置
し、さらに真空容器内に導入するガスの分配管の
吹出口を、第１の放電電極と第２の放電電極との
間の位置に開口するように設けられている。

［作用］この発明によれば、従来と同様に、真空容器が
電気回路から絶縁されているから、プラズマが真
空容器に放電するロスを防止し得る。また、回転
軸と円筒部との間に絶縁部材が介装されているか
ら、回転軸全体が第１の放電電極から絶縁されて
いるので、第２の放電電極から回転軸に対してプ
ラズマ放電が生じるおそれがない。

また、回転軸が第１の放電電極から絶縁され、
かつ、真空容器が第１および第２の放電電極に接
続された電気回路から絶縁されているので、たと
えば、回転軸が貫通する真空容器と回転軸の貫通
部との間の部分、つまり狭い隅部が絶縁不十分と
なるおそれがないので、ここに異常なアーク放電
の生じるおそれがない。

また第２の放電電極表面から真空容器内表面ま
での距離を、第２の放電電極表面から第１の放電
電極表面までの距離より充分に大きな距離とする
ことにより両放電電極の間の放電が安定し、それ
以外での局所的な発光、瞬時的な異常アーク放電
の発生が減少し、入力電力を増大させることがで
きる。

さらにまた真空容器内に導入するガスの分配管
の吹出口を、第１の放電電極と第２の放電電極と
の間の位置に開口するように設けるとことによ
り、処理ガスの分配を良くし利用効率を上げ、広
巾シート状物の処理むらを少なくできる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

この発明の第１の実施例を示す第１図におい
て、真空容器１内には、ドラム形状のドラム電極
（第１の放電電極）２と、このドラム電極２に対
向する多数の棒電極を備えた第２の放電電極３と
が、平行に設置されている。これら両放電電極
２，３間には、交流電源４から、トランス５なら
びに上記両放電電極２，３を接続する電気回路６
を介して電圧が付加されている。

上記真空容器１は、ステンレス製で、プラズマ
処理ガスが封入されたガス容器７、ならびに、真
空容器１内を真空にするための真空排気装置８に
より、内部が極く低圧のプラズマ処理ガスで充填
された状態に保たれている。この真空容器１の両
側には、巻出機１１および巻取機１３がそれぞれ
内部に設置された他の真空容器１Ａおよび１Ｂが
フランジ接合されている。Ａはシート状物で、巻
出義１１から、多数のガイドロール１２にガイド
され、回転駆動されているドラム電極２の外周面
に沿つて、巻取機１３に巻き取られる。つまり、
巻出機１１のシート状物Ａは、プラズマ雰囲気に
保持された真空容器１内のドラム電極２上で連続
的に低温プラズマ処理されて、巻取機１３に巻き
取られる。

第２図において、上記ドラム電極２には、蒸留
水またはシリコンオイルなどの導電性の低い冷却
媒体が流通する水ジヤケツト（冷却通路）２ａ
が、ドラムの円筒部２ｃに設けられている。この
ドラム電極２の両側壁部２ｂは、内側へ球面状に
曲成され、その中心部で、絶縁部材１４，１５お
よび継手１６を介して回転軸１７に固定されてい
る。上記絶縁部材１４は、断面コの字状の円環
で、耐候性に優れた、たとえばグラスライニング
からなり、上記継手１６のつば部１６ａにライニ
ングされている。一方、上記絶縁部材１６は円環
状で、たとえばポリカーボネイト製である。３０
はゴムリングで、ドラム電極２の側壁部２ｂに設
けられた環状溝に配設され、ドラム電極２と、絶
縁部材１４との間をシールしている。３１はゴム
リングで、継手１６に設けられた環状溝に配設さ
れ、継手１６と回転軸１７との間をシールしてい
る。なお、継手１６と絶縁部材１４との間は、絶
縁部材１４が継手１６にライニングされたもので
あるから、勿論シール状態である。したがつて、
ドラム電極２の内部空間２ｄは、真空容器１の内
部空間１ａに対してシールされている。

上記回転軸１７は、真空容器１の外部に設けら
れたモータ（図示せず）により駆動され、その真
空容器１を貫通する貫通部１７ａ、ならびに、内
端部１７ｂにおいて、それぞれ軸受部１８および
１９のベアリング１８ａおよび１９ａを介して、
真空容器１に軸支されている。つまり、回転軸１
７は、ドラム電極２を貫通し、このドラム電極２
の両側壁部２ｂ，２ｂから突出し、この両側の突
出している部分において軸支されている。１８ｂ
はメカニカルシールで、上記軸受部１８に設けら
れ、真空容器１の内部空間１ａを大気に対してシ
ールしている。

上記回転軸１７には、その右端部１７ｄからド
ラム電極２の内部空間２ｄに開口する２本の挿通
孔１７ｃが設けられている。この挿通孔１７ｃに
は、フツ素樹脂からなる絶縁部材２６を外周面に
設けた銅管２０が、第３図のように、若干の隙間
１７ｅを有して挿入されている。上記銅管２０
は、その内部である冷却通路２０ａを冷却媒体が
流れ、第２図のフレキシブルチユーブ２１を介し
て水ジヤケツト２ａに直列に連通している。した
がつて、冷却媒体は矢印Ｐで示すように、第２図
の上側の銅管２０内の冷却通路２０ａから上側の
フレキシブルチユーブ２１を経て水ジヤケツト２
ａに入り、下側のフレキシブルチユーブ２１を経
て下側の銅管２０内の冷却通路２０ａから排出さ
れる。

第３図の３２はガス継手で、回転軸１７に穿設
された小孔１７ｆ、ならびに、挿通孔１７ｃの隙
間１７ｅを介して、第１図のガス容器７内にプラ
ズマ処理ガスを、第２図のドラム電極２の内部空
間２ｄに供給するためのものである。なお、挿通
孔１７ｃは回転軸１７の右端部１７ｄにおいて、
第３図のように、ゴムリング３３で大気に対して
シールされている。つまり、第２図のドラム電極
２の内部空間２ｄは、プラズマ処理ガスが充填さ
れ、真空容器１の内部空間１ａよりも高い圧力に
保持されている。

上記多数の棒電極３は、その両端３ａが一対の
保持部材２２Ａ，２２Ｂに固定されている。この
保持部材２２は碍子２３を介して真空容器１に支
持されている。

上記電気回路６の一方は、真空容器１を電気回
路６から絶縁する導入端子６ａを介して真空容器
１内に挿入され、棒電極３に接続されている。他
方は、スリツプリング２５、銅管２０および導線
２７などを介してドラム電極２に接続されてい
る。つまり、真空容器１は電気回路６から電気的
に絶縁され、かつ、アースされた接地状態に保た
れている。なお、電気回路６および両放電電極
２，３は非接地状態に保たれて、真空容器１と厳
格に絶縁されている。

上記構成において、この発明は、従来と同様に
真空容器１が電気回路６から絶縁されているか
ら、棒電極３から真空容器１にプラズマが放電す
るおそれがないので、電力の浪費を防止し得る。

また、ドラム電極２の円筒部２ｃと回転軸１７
との間に絶縁部材１４，１５を介装して、両者
２，１７を絶縁している。つまり、回転軸１７が
ドラム電極２から絶縁されているから、棒電極３
から回転軸１７にプラズマが放電するおそれがな
いので、電力の浪費を防止し得る。

また、上記のように、回転軸１７がドラム電極
２から絶縁され、かつ真空容器１が両電極２，３
に接続された電気回路６から絶縁されているの
で、回転軸１７の貫通部１７ａと、これに近接す
る真空容器１の軸受部１８との間の部分、つまり
狭い隅部が絶縁不十分になるおそれがない。した
がつて、真空容器内壁で異常なアーク放電の生じ
るおそれがないから、連続的な運転を図り得る。
また、真空容器１から外部へ突出する回転軸１７
は、上記のようにドラム電極２から絶縁されてい
るので、充電されていない状態に保持されるか
ら、作業者が感電するおそれがない。

また、上記のように、回転軸１７が充電されて
いないから、プラズマ雰囲気にさらされ、かつ複
雑な構造であるメカニカルシール１８ｂにおい
て、アーク放電が生じるおそれがない。したがつ
て、長期連続運転に耐え得る。

また、ベアリング１９においても、同様に、ア
ーク放電が生じるおそれがないので、ベアリング
１９ａをプラズマ雰囲気にある真空容器１内に設
けることができる。したがつて、重いドラム電極
２を回転軸１７を介して、真空容器１内でドラム
電極２の両側に近接させたベアリング１８ａ，１
９ａで支持し得るので真空容器２の外部にベアリ
ングを設ける場合と比較して、２つのベアリング
間の距離が小さくなるから、回転軸１７の径小
化、ベアリング１８ａ，１９ａの小型化などを図
り得る。

ところが、後述する第４図のように、回転軸１
７とドラム電極２とを絶縁し、かつ、回転軸１７
の内部に銅管（導体）を挿通させない場合には、
真空容器１の外部から回転軸１７を介してドラム
電極２に通電することはできないので、スリツプ
リング２５を真空容器１の内部に設ける必要があ
る。これに対し、この実施例では、第２図のドラ
ム電極２と一体に回転する回転軸１７に、電気回
路６のうちドラム電極２に接続される銅管（導
体）２０が挿通されているから、回転軸１７とド
ラム電極２とが絶縁されているにもかかわらず、
回転しているドラム電極２に通電するためのスリ
ツプリング２５を真空容器１の外部に設けること
ができる。したがつて、スリツプリング２５の摩
耗粉によつて、プラズマ雰囲気が損なわれたり、
摩耗粉にアーク放電が発生するおそれがないの
で、プラズマ処理装置の良好な連続運転を図り得
る。

また、良好なプラズマ処理をするためには、大
きな電力によるドラム電極２と銅管２０との発熱
を防止する必要がある。ここで、この実施例は、
冷却媒体の冷却通路である水ジヤケツト２ａと銅
管２０とが直列に連結されている。したがつて、
銅管２０を、つまり電気回路６における回転軸１
７内に挿通される部分を冷却するための配管を、
別途設ける必要がない。また、銅管２０を導線と
して用いたことにより、発熱する銅管２０をきわ
めて有効に冷却し得る。また、回転軸１７は、透
磁率または体積抵抗率の小さいステンレス鋼製で
あるから、銅管２０内を流れる電流の電磁透導作
用により発熱するおそれが少ない。

なお、銅管２０は、この実施例では２本設けら
れて、冷却媒体の往路と復路としたが、３本以上
または１本であつても良い。銅管２０が１本の場
合は、銅管２０の内側および外側を、それぞれ、
冷却通路の往路もしくは復路とすれば良い。

さらに、この実施例では、ドラム電極２の内部
空間２ｄが、ゴムリング３０，３１によつて、真
空容器１の内部空間１ａからシールされている。
ここで、上記ドラム電極２の内部空間２ｄが、ガ
ス継手３２などを介して、真空容器１の内部空間
１ａよりも高い圧力に保持されている。したがつ
て、内部空間１ａのプラズマガスが内部空間２ｄ
に入り込むことがないので、この内部空間２ｄ内
でのプラズマ放電を引き起すおそれがないから、
プラズマ放電が安定する。また、プラズマ処理ガ
スを容器７（第１図参照）から、内部空間２ｄに
導入した場合には、内部空間２ｄから内部空間１
ａに漏れるガスによつて、真空容器１内のプラズ
マ処理ガスの純度低下が防止される。

なお、内部空間２ｄを回転軸１７の第３図の小
孔１７ｆを介して大気に接続することも可能であ
る。その場合、内部空間２ｄは大気で満たされ、
プラズマ雰囲気でないから、この内部空間２ｄで
の局部的な発光が減退し、プラズマ放電が安定化
する。

また、プラズマ雰囲気にされされる第２図の絶
縁部材１４は、耐候性に優れたグラスライニング
であるから、低温プラズマ処理されたり、また
は、アーク放電により変質するおそれがない。し
たがつて絶縁部材１４自体が浸されたり、また
は、真空容器１内で不純ガスの発生するおそれが
ない。なお、絶縁部材１４としては、グラスライ
ニングの他に、セラミツクス、フアインセラミツ
クスまたは耐熱性、耐紫外線性もしくは耐電子線
性プラスチツクを単独で、あるいは、組合せて用
いることもできる。

第４図はこの発明の第２の実施例を示す。

この実施例の場合ドラム電極２の円筒部２ｃ
は、中央に孔を設けた平板状の絶縁部材４０を介
して、回転軸１７に固定されている。このドラム
電極２は、その側面部２ｅに絶縁部材４１が、第
５図のように、ボルト４２により固定され、この
絶縁部材４１の座グリ孔４１ａに絶縁キヤツプ４
３が嵌め込まれて、上記側面部２ｅが絶縁部材４
１でおおわれている。上記ドラム電極２の内部空
間２ｄは、絶縁部材４０、ゴムリング３０，３１
などによつて、真空容器１の内部空間１ａおよび
大気から完全に密閉されている。

第４図において、回転軸１７には、挿通孔１７
ｇが設けられ、この挿通孔１７ｇ内にパイプ１７
ｈが挿入され、パイプ１７ｈの内側および外側に
冷却媒体の流通する往路および復路としての冷却
通路４４，４５が設けられている。４６は連結管
（配管材料）で、たとえばゴムなどの絶縁体から
なり、上記冷却通路４４，４５を水ジヤケツト２
ａに連通させている。

また上記ドラム電極２（第１の放電電極）に対
向する多数の棒電極３₁，３₂，……，３_oは、第
６図に明示するように、その両端３ａが導電性の
一対の保持部材２２Ａ，２２Ｂに溶接で固定さ
れ、この保持部材２２Ａ，２２Ｂが碍子２３を介
して真空容器１に支持されている。この多数の棒
電極３₁，３₂，……，３_oと保持部材２２Ａ，２
２Ｂとにより、かご型構造の放電電極３（第２の
放電電極）が構成されている。このかご型電極３
は、多数の棒電極３₁，３₂，……，３_oがほぼ等
ピツチとなるように１対の保持部材２２Ａ，２２
Ｂで固定され、該支持部材２２Ａ，２２Ｂを支持
ブラケツト５６Ａ，５６Ｂで前記碍子２３を介し
て真空容器１に保持するようになしている。

このかご型構造の放電電極３を構成する多数の
棒電極３₁，３₂，……，３_oの表面より真空容器
１の内外表面迄の距離が、該棒電極３₁，３₂，…
…，３_oの表面より第１の放電電極を構成するド
ラム電極２の外表面迄の距離に比べて２倍より大
きくなるように両放電電極を保持することが、両
放電電極間の放電を安定比させ、それ以外での局
所的な発光、瞬時的な異常アーク放電の発生を抑
ええることがわかつた。より好ましくは、上記前
者が後者に比べて５倍以上である。

上記棒電極３₁，３₂，……，３_oのピツチは、
等ピツチにあるのがより好ましいが、製作費も加
味すると、実用上は、多数の棒電極３₁〜３_oのう
ち少なくとも50％以下の数の棒電極についてのピ
ツチのばらつきが、棒電極３₁〜３_oの平均外径の
３倍以下まで許容され、好ましくは1.3倍以下で
ある。

棒電極３₁，３₂，……，３_oを仮想円筒周面上
に並ばせ固定する前記保持部材２２Ａ，２２Ｂ
は、製作上、取り付け作業上あるいは保守作業上
等の都合で、周方向に２分割あるいはそれ以上に
分割できるようにすることも無論可能である。

５７Ａおよび５７Ｂは、それぞれ冷媒の供給口
並びに排出口を示す。即ち、図例においては、か
ご型電極３全体が冷却媒体で冷却可能とした図を
示すもので、棒電極３₁，３₂，……，３_oを、そ
の内部に冷却媒体が通過する冷媒通路を設けると
共に、保持分材２２Ａ，２２Ｂを該棒電極３₁，
３₂，……，３_oへの冷媒の供給並びに排出を行な
わせる冷媒通路を設けたものとしている。またこ
の冷媒の供給・排出口５７Ａ，５７Ｂは、第７図
に代表として排出口５７Ｂを示すように、30mm以
上の長さのセラミツクスのような絶縁材料からな
る接続管５８を介して、真空容器１に貫通固定さ
れた冷媒の給・排液管５９に接続されており、こ
の絶縁性の接続管５８の介在により、上記給・排
液管５９の周囲での局所的な発光、瞬時的な異常
アーク放電の発生を、上記接続管を介在させない
場合に比べて大きく減少させることができる。

第８図並びに第９図は、冷却手段を備えたかご
型電極３の詳細を示す図で、第８図は該かご型電
極の正面図、第９図は同側面図である。その例に
おいては、一方の保持部材２２Ａに設けた冷媒通
路２２PAが、各棒電極３₁〜３_oに設けた冷媒通
路３P₁〜３P_oの共通の入口側冷却路となり、他
方の保持部材２２Ｂに設けた冷媒通路２２PBが
各棒電極３₁〜３_oの冷媒通路３P₁〜３P_oの共通の
出口側冷却路となつている。

なお、この第２の実施例では、第４図のスリツ
プリング２５が真空容器１内に設けられ、このス
リツプリング２５が導線４７を介してドラム電極
２の側面部２ｅの一部に接続されている。その他
の構造は第２図の第１の実施例と同様であり、同
一部分もしくは相当部分に同一符号を附して、そ
の詳しい説明を省略する。

第４図〜第９図の第２の実施例によれば、ドラ
ム電極２の側面部２ｅが絶縁部材４１でおおわれ
ているので、棒電極３から上記側面部２ｅへの不
必要なプラズマ放電が防止される。また、これに
より、ドラム電極２の両側面部２ｅ近傍における
昇温を防止し得るから、シート状物を全面に互つ
て均一にプラズマ処理し得る。

また、絶縁体からなる連結管４６を介して、水
ジヤケツト２ａが冷却通路４４，４５に連通して
いるから、ドラム電極２から回転軸１７へは、冷
却媒体を通してのみ電流が流れるだけとなるの
で、回転軸１７をドラム電極２から、より厳格に
絶縁し得る。

また、ドラム電極２の密閉された内部空間２ｄ
は、ドラム電極２が大気中で組立てられるので、
大気で満たされており、プラズマ雰囲気でないか
ら、この内部空間２ｄでの局部的な発光が減退
し、プラズマ放電が安定化する。

さらに、複数の棒電極３₁〜３_oを保持部材２２
Ａ，２２Ｂによりまとめて保持したかご型構造の
電極３とし、真空容器１内に保持したものである
から、棒電極３₁〜３_oが真空容器１を貫通して外
部で基台に片持ち支持される一般的な構造と比較
して、棒電極３₁〜３_oが真空容器１を貫通する構
造がなくなり、従つて該貫通部での局所的な発
光、瞬時的な異常アーク放電の発生による放電が
不安定になることがなく、大きな電力を与えての
連続運転が可能となる。

また、複数の棒電極３₁〜３_oをその両端で保持
している構造であるから、上記した片持ち支持の
一般的な構造と比較して、棒電極３₁〜３_oに発生
する応力が小さくなるので、棒電極３₁〜３_oの直
径を小さなものとすることが出来、それに伴ない
装置製作費を軽減することができる。さらに、棒
電極３₁〜３_oの直径が小さくなる分だけピツチを
小さく出来、棒電極３₁〜３_oの数を画期的に多く
することが出来、従つて棒電極３₁〜３_oからの入
力電力を画期的に増大させることが出来る。

また、棒電極３₁〜３_oを、その両端で保持部材
２２Ａ，２２Ｂで固定しているため、経時的に位
置が変化することがないので、製品に品質むらを
生じることが無い。

さらにまた、該かご型構造の放電電極３が、そ
れを構成する棒電極３₁〜３_oを冷媒を用いて冷却
する構造であるから、該棒電極３₁〜３_oの表面温
度を一定に、しかも均一に保つことが出来るの
で、局部的な温度上昇のない、即ち、処理される
シート状物Ａを異常に加熱し、その品質を変質さ
せることがなく、長時間安定して低温プラズマ処
理を行なうことが出来る。

第１０図は、冷却手段を備えたかご型電極３の
変形例を示すこの発明の第３の実施例図で、第９
図に対応する、支持部材２２Ａと各棒電極３₁〜
３_oとの結合部分の部分拡大断面図である。この
実施例においては、棒電極３₁〜３_oの冷媒通路３
P₁〜３P_oにオリフイス６０を配し、このオリフ
イス６０の内径を適宜設定することにより、保持
部材２２Ａから各棒電極３₁〜３_oへ送られる冷媒
を、各棒電極３₁〜３_oに対してより均一に分配し
て供給するようになした例である。この例では、
上記オリフイス６０は、保持部材２２Ａに設けた
小孔により形成されている。

第１１図並びに第１２図は、冷却手段を備えた
かご型電極３の更に他の変形例を示すこの発明の
第４の実施例図で、第１１図は該かご型電極３の
正面図、第１２図は同側面図である。この実施例
においては、各棒電極３₁〜３_oの冷媒通路３P₁，
３P₂，……３P_oを順次直列に結ぶように、支持
部材２２Ａ，２２Ｂの冷媒通路２２PA，２２PB
を仕切板６１で仕切つている。

なお、第２図の第１の実施例についても、第１
３図の第５の実施例のように、ドラム電極２の側
面部２ｃを絶縁部材４１でおおうことができる。
また、第２図の棒電極３についても、第６図〜第
１２図に示したような冷却構造を採用できる。

第１４図は、前記第１図、第２図並びに第４図
で示しているガス吹出口６２を有するガス分配管
６３の構造を示す図で、該分配管は、本体６４、
めくら板６５ａ，６５ｂ、ガス導入用片口６６、
フランジ６７で構成され、本体６４にはガス吹出
口６２が孔けられている。これらは例えばステン
レスで構成される。ガス吹出口６２の１個当りの
面積はあまり大きくないことが望ましく、少なく
とも10mm²以下である。またガス吹出口の数は多い
のが望ましいが、少なくとも本体の長さ１ｍ当り
にして５個以上の割であることが望ましい。

ガス分配管６３の吹出口の位置は、第１の放電
電極であるドラム電極表面にできるだけ近いのが
望ましく、該ドラム電極の中心軸を中心とし、第
２放電電極を構成する棒電極の一番外側になる棒
電極が内接する仮想円筒面の内側位置に吹出口が
開口するように設けるのがよい。このように配す
ることにより、シート状物の巾方向の処理斑を減
少でき製品品質が向上でき、合わせて処理ガスの
消費量を大巾に減少でき、処理コストを大巾に軽
減させることができるものである。

第１５図は該ガス分配管６３の、真空容器に貫
通固定する際の、さらに好ましい態様を示す一例
で、ガス分配管６３は30mm以上の長さのセラミツ
クスのような絶縁材料からなる接続管６８を介し
て真空容器に貫通固定される。この絶縁性の接続
管６８の介在により固定部周囲での局所的な発
光、瞬時的な異常アーク放電を、上記接続管を介
在させない場合に比べて大きく減少させることが
できる。

第１６図はこの発明が適用される他のシート状
物のプラズマ処理装置を示す。この図において、
９，１０は予備真空室で、複数のシールロール
（図示せず）とシール室（図示せず）とをシート
状物Ａの走行方向に設け、上記シール室内を真空
吸引することによつて、大気圧より段階的に圧力
を減じて、真空容器１内を所定圧力に保持するの
を助ける。

なお、図示していないが、第１図の巻出機１１
および巻取機１３を両電極２，３とともに、真空
容器１内に配設したものについてもこの発明は適
用される。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、大き
な電力を消費するシート状物のプラズマ処理装置
における電力の浪費を防止し得るとともに、異常
なアーク放電を防止し得るので、上記処理装置が
工業的に採用し得る処理能力を得るとともに、こ
れの連続運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す概略構
成図、第２図は第１図の縦断面図、第３図は回転
軸を明示する右端部の縦断面図、第４図は第２の
実施例を示す縦断面図、第５図は第４図のドラム
電極の側面をおおう絶縁部材の取付方法を示す断
面図、第６図は第４図の第２の放電電極を示す斜
視図、第７図は第６図の第２の放電電極への冷却
媒体給・排出構造を示す一部切欠した側面図、第
８図および第９図は第６図の放電電極の冷却構造
を示すそれぞれ正面図および側面図、第１０図は
第３の実施例の要部を示す縦断面図、第１１図お
よび第１２図は第４の実施例を示すそれぞれ正面
図および側面図、第１３図は第２図のドラム電極
にその側面をおおう絶縁部材を取り付けた第５の
実施例を示す縦断面図、第１４図はガス吹出口を
有するガス分配管の斜視図、第１５図はガス分配
管の、真空容器との貫通固定部の好ましい態様を
示す一部切欠した側面図、第１６図はこの発明が
適用される他のシート状物のプラズマ処理装置の
概略構成図である。１……真空容器、１ａ……内部空間、２……第
１の放電電極（ドラム電極）、２ａ……冷却通路
（水ジヤケツト）、２ｂ……側壁部、２ｃ……円筒
部、２ｄ……内部空間、２ｅ……側面部、３……
第２の放電電極、３₁〜３_o……棒電極、６……電
気回路、７……ガス供給源（ガス容器）、１４，
１５，４０……絶縁部材、１７……回転軸、１７
ａ，１７ｂ……突出部（貫通部、左端部）、２０
……導体、２２Ａ，２２Ｂ……保持部材、２３…
…絶縁材、４１……絶縁部材、４４，４５……冷
却通路、４６……連結管、６３……ガス分配管、
６８……接続管、Ａ……シート状物。

Claims

【特許請求の範囲】１真空容器を貫通する回転軸に固定されて回転
し、その外周面にシート状物を沿わせるドラム形
状の第１の放電電極と、この第１の放電電極に対
向する第２の放電電極とを真空容器の内部に設け
たシート状物のプラズマ処理装置であつて、上記
真空容器が上記両放電電極を接続する電気回路か
ら電気的に絶縁され、上記第１の放電電極におけ
るドラムの円筒部と上記回転軸との間に、両者間
を電気的に絶縁する絶縁部材が介装されており、
かつ両放電電極の位置を、第２の放電電極表面か
ら真空容器内表面までの距離が、第２の放電電極
表面から第１の放電電極のドラム表面までの距離
の２倍より大きくなるように配置し、さらに真空
容器内に導入するガスの分配管の吹出口を、第１
の放電電極と第２の放電電極との間の位置に開口
するように設けたシート状物の低温プラズマ処理
装置。２電気回路のうち、第１の放電電極に接続され
る導体が回転軸内に挿通されている特許請求の範
囲第１項記載のシート状物の低温プラズマ処理装
置。３第１の放電電極が冷却媒体の流通する冷却通
路を備え、この冷却通路が、回転軸内に挿通され
た導体を冷却する冷却媒体の冷却通路に、直列に
連結されている特許請求の範囲第２項記載のシー
ト状物の低温プラズマ処理装置。４第１の放電電極が冷却媒体の流通する冷却通
路を備え、この冷却通路が、回転軸の内部に設け
られた冷却通路に、絶縁体からなる連結管を介し
て連通されている特許請求の範囲第１項記載のシ
ート状物の低温プラズマ処理装置。５第１の放電電極は、そのドラムの内部空間が
プラズマ処理ガスを含むガス供給源に連結され
て、真空容器の内部空間の圧力よりも高い圧力に
保持されている特許請求の範囲第１項記載のシー
ト状物の低温プラズマ処理装置。６第１の放電電極は、そのドラムの内部空間が
大気に接続されている特許請求の範囲第１項記載
のシート状物の低温プラズマ処理装置。７第１の放電電極は、そのドラムの内部空間が
密閉されている特許請求の範囲第１項記載のシー
ト状物の低温プラズマ処理装置。８第１の放電電極は、その側面部が絶縁部材で
おおわれている特許請求の範囲第１項記載のシー
ト状物の低温プラズマ処理装置。９第２の放電電極は、それを構成する複数本の
棒電極が互いに平行に、かつ第１のドラム状電極
の周面をおおう仮想円筒周面上に並ぶように位置
し、各棒電極の両端で保持部材により保持したか
ご型構造に構成され、絶縁材を介して真空容器内
に保持されている特許請求の範囲第１項記載のシ
ート状物の低温プラズマ処理装置。１０かご型構造を構成する棒電極が、その内部
に冷却媒体の通過する冷媒通路を有し、保持部材
が前記各棒電極の冷媒通路の各入口側および各出
口側をそれぞれ並列に結ぶ冷却路を構成している
特許請求の範囲第９項記載のシート状物の低温プ
ラズマ処理装置。１１かご型構造を構成する棒電極が、その内部
に冷却媒体の通過する冷媒通路を有し、保持部材
が前記各棒電極の冷媒通路を順次直列に結ぶ冷却
路を構成している特許請求の範囲第９項記載のシ
ート状物の低温プラズマ処理装置。１２各棒電極の冷媒通路に連通する冷媒の供給
口および排出口が保持部材に設けられている特許
請求の範囲１０項または第１１項記載のシート状
物の低温プラズマ処理装置。１３供給口および排出口は、真空容器を貫通し
て設けられた給・排液管に、絶縁材料からなる接
続管を介して接続されている特許請求の範囲第１
２項記載のシート状物の低温プラズマ処理装置。１４両放電電極の位置を、第２の放電電極表面
から真空容器内表面までの距離が、第２の放電電
極表面から第１の放電電極のドラム表面までの距
離の５倍より大きくなるように配置した特許請求
の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載の
シート状物の低温プラズマ処理装置。１５ガス分配管のガス吹出口の１個の面積が、
10mm²以下である特許請求の範囲第１項ないし第１
４項のいずれかに記載のシート状物の低温プラズ
マ処理装置。１６ガス分配管のガス吹出口の数が、ガス分配
管の長さ１ｍ当り５個以上の割合である特許請求
の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載の
シート状物の低温プラズマ処理装置。１７ガス分配管の数が３本以上である特許請求
の範囲第１項ないし第１６項のいずれかに記載の
シート状物の低温プラズマ処理装置。１８真空容器内のガス分配管の少なくとも１部
が、真空容器と電気的に絶縁する絶縁材料で構成
される特許請求の範囲第１５項ないし第１７項の
いずれかに記載のシート状物の低温プラズマ処理
装置。