JPH059315A - 表面処理装置 - Google Patents
表面処理装置Info
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- JPH059315A JPH059315A JP15484191A JP15484191A JPH059315A JP H059315 A JPH059315 A JP H059315A JP 15484191 A JP15484191 A JP 15484191A JP 15484191 A JP15484191 A JP 15484191A JP H059315 A JPH059315 A JP H059315A
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- counter electrode
- grid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】連続した基体表面にプラズマを照射することに
よって表面処理を行なう表面処理装置を提供する。 【構成】本装置は、活性ガス及び／または不活性ガスに
よりプラズマの発生が可能な真空度に保たれる真空槽１
と、真空槽内に配備され被表面処理基体５を保持しなが
ら真空槽内で上記基体５を移動する手段４と、上記基体
５の一方の面に接するように配備された対電極８と、上
記基体５に対し対電極８と反対側に配備され上記基体５
に対向するように配備された熱電子発生用のフィラメン
ト６と、フィラメント６と上記基体５との間に配備され
たグリッド７と、真空槽内に所定の電気的状態を実現す
るための電源手段９，10と、真空槽内と電源手段とを電
気的に連結する導電手段11，12，13とを有し、フィラメ
ント６及び対電極８に対し、グリッド７が正電位となる
ようにしたことを特徴とする。
よって表面処理を行なう表面処理装置を提供する。 【構成】本装置は、活性ガス及び／または不活性ガスに
よりプラズマの発生が可能な真空度に保たれる真空槽１
と、真空槽内に配備され被表面処理基体５を保持しなが
ら真空槽内で上記基体５を移動する手段４と、上記基体
５の一方の面に接するように配備された対電極８と、上
記基体５に対し対電極８と反対側に配備され上記基体５
に対向するように配備された熱電子発生用のフィラメン
ト６と、フィラメント６と上記基体５との間に配備され
たグリッド７と、真空槽内に所定の電気的状態を実現す
るための電源手段９，10と、真空槽内と電源手段とを電
気的に連結する導電手段11，12，13とを有し、フィラメ
ント６及び対電極８に対し、グリッド７が正電位となる
ようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して被
表面処理基体の表面処理を行なう表面処理装置に関する
ものである。
表面処理基体の表面処理を行なう表面処理装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】被表面処理基体の表面処理を行なう装置
としては、従来、ＲＦ放電等により行なうものが知られ
ている。また、真空槽内での表面処理装置としては、イ
オン照射、プラズマ照射、電子照射などがあるが、それ
ぞれ物理的表面現象（スパッタリング、イオン注入、ガ
ス放出、加熱等）や化学的表面現象（表面反応等）によ
り、種々の効果を得ることができる。特に、プラズマ照
射においては、イオン衝突効果と共に、プラズマから発
せられる紫外線照射効果があり、高周波放電プラズマを
用いたものが多く利用されている。
としては、従来、ＲＦ放電等により行なうものが知られ
ている。また、真空槽内での表面処理装置としては、イ
オン照射、プラズマ照射、電子照射などがあるが、それ
ぞれ物理的表面現象（スパッタリング、イオン注入、ガ
ス放出、加熱等）や化学的表面現象（表面反応等）によ
り、種々の効果を得ることができる。特に、プラズマ照
射においては、イオン衝突効果と共に、プラズマから発
せられる紫外線照射効果があり、高周波放電プラズマを
用いたものが多く利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では高周波を使用するため、装置のシールドが必要
になったり、電源が高価であったりする問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、連続
基体表面にプラズマ照射することによって表面処理を行
なう、新規で安価な表面処理装置を提供することを目的
とする。
方式では高周波を使用するため、装置のシールドが必要
になったり、電源が高価であったりする問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、連続
基体表面にプラズマ照射することによって表面処理を行
なう、新規で安価な表面処理装置を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の表面処理装置は、活性ガスもしくは
不活性ガスあるいはこれら両者の混合ガスによりプラズ
マの発生が可能な真空度に保たれる真空槽と、上記真空
槽内に配備され被表面処理基体を保持しながら真空槽内
で被表面処理基体を移動する手段と、被表面処理基体の
一方の面に接するように配備された対電極と、上記被表
面処理基体に対し上記対電極と反対側に配備され上記被
表面処理基体に対向するように配備された熱電子発生用
のフィラメントと、このフィラメントと被表面処理基体
との間に配備されたグリッドと、真空槽内に所定の電気
的状態を実現するための電源手段と、真空槽内と上記電
源手段とを電気的に連結する導電手段とを有し、上記フ
ィラメント及び対電極に対し、上記グリッドが正電位と
なるようにしたことを特徴とする。
め、請求項１記載の表面処理装置は、活性ガスもしくは
不活性ガスあるいはこれら両者の混合ガスによりプラズ
マの発生が可能な真空度に保たれる真空槽と、上記真空
槽内に配備され被表面処理基体を保持しながら真空槽内
で被表面処理基体を移動する手段と、被表面処理基体の
一方の面に接するように配備された対電極と、上記被表
面処理基体に対し上記対電極と反対側に配備され上記被
表面処理基体に対向するように配備された熱電子発生用
のフィラメントと、このフィラメントと被表面処理基体
との間に配備されたグリッドと、真空槽内に所定の電気
的状態を実現するための電源手段と、真空槽内と上記電
源手段とを電気的に連結する導電手段とを有し、上記フ
ィラメント及び対電極に対し、上記グリッドが正電位と
なるようにしたことを特徴とする。
【０００５】また、請求項２記載の表面処理装置は、活
性ガスもしくは不活性ガスあるいはこれら両者の混合ガ
スによりプラズマの発生が可能な真空度に保たれる真空
槽と、上記真空槽内に配備され被表面処理基体を保持し
ながら真空槽内で被表面処理基体を移動する手段と、被
表面処理基体の一方の面に接するように配備された対電
極と、上記被表面処理基体に対し上記対電極と反対側に
配備され上記被表面処理基体に対向するように配備され
たグリッドと、このグリッドと被表面処理基体との間に
配備された熱電子発生用のフィラメントと、真空槽内に
所定の電気的状態を実現するための電源手段と、真空槽
内と上記電源手段とを電気的に連結する導電手段とを有
し、上記フィラメント及び対電極に対し、上記グリッド
が正電位となるようにしたことを特徴とする。
性ガスもしくは不活性ガスあるいはこれら両者の混合ガ
スによりプラズマの発生が可能な真空度に保たれる真空
槽と、上記真空槽内に配備され被表面処理基体を保持し
ながら真空槽内で被表面処理基体を移動する手段と、被
表面処理基体の一方の面に接するように配備された対電
極と、上記被表面処理基体に対し上記対電極と反対側に
配備され上記被表面処理基体に対向するように配備され
たグリッドと、このグリッドと被表面処理基体との間に
配備された熱電子発生用のフィラメントと、真空槽内に
所定の電気的状態を実現するための電源手段と、真空槽
内と上記電源手段とを電気的に連結する導電手段とを有
し、上記フィラメント及び対電極に対し、上記グリッド
が正電位となるようにしたことを特徴とする。
【０００６】また、請求項３記載の表面処理装置は、上
記請求項１、請求項２記載の表面処理装置において、対
電極を被表面処理基体移動手段の一部としたことを特徴
とする。また、請求項４記載の表面処理装置は、上記請
求項１、請求項２、請求項３記載の表面処理装置におい
て、被表面処理基体を真空槽外部から真空槽内に挿入
し、表面処理後にまた真空槽外部に取り出すことを可能
とする手段を備えたことを特徴とする。
記請求項１、請求項２記載の表面処理装置において、対
電極を被表面処理基体移動手段の一部としたことを特徴
とする。また、請求項４記載の表面処理装置は、上記請
求項１、請求項２、請求項３記載の表面処理装置におい
て、被表面処理基体を真空槽外部から真空槽内に挿入
し、表面処理後にまた真空槽外部に取り出すことを可能
とする手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】以下、本発明の構成・動作及び作用について説
明する。本発明の表面処理装置は、真空槽と、基体保持
手段と、対電極と、熱電子発生用のフィラメントと、グ
リッドと、電源手段と、導電手段とを有する。真空槽
は、その内部空間に活性ガス、あるいは不活性ガス、も
しくは活性ガスと不活性ガスの混合ガスを導入しうるよ
うになっており、ガス導入系と排気系のバランスにより
プラズマ発生可能な真空度に保たれ、真空槽内には被表
面処理基体、対電極、フィラメント、グリッドが配備さ
れる。上記真空槽内においては、対電極とグリッドは互
いに対向するように配備され、被表面処理基体は対電極
とグリッドの間、フィラメントはグリッド周辺に配備さ
れる。
明する。本発明の表面処理装置は、真空槽と、基体保持
手段と、対電極と、熱電子発生用のフィラメントと、グ
リッドと、電源手段と、導電手段とを有する。真空槽
は、その内部空間に活性ガス、あるいは不活性ガス、も
しくは活性ガスと不活性ガスの混合ガスを導入しうるよ
うになっており、ガス導入系と排気系のバランスにより
プラズマ発生可能な真空度に保たれ、真空槽内には被表
面処理基体、対電極、フィラメント、グリッドが配備さ
れる。上記真空槽内においては、対電極とグリッドは互
いに対向するように配備され、被表面処理基体は対電極
とグリッドの間、フィラメントはグリッド周辺に配備さ
れる。
【０００８】基体保持手段は、被表面処理基体を保持
し、且つ、上記被表面処理基体をグリッドと対向させる
と共に、被表面処理基体の処理表面を移動させるための
移動手段を有する。また、基体保持手段と対電極が同一
であっても差し支えない。グリッドは導入ガスを通過さ
せうるものであって、被表面処理基体に対向するように
配備され、電源手段により、フィラメント、及び対電極
に対して正電位にされる。従って、表面処理時には、発
生する電界はグリッドからフィラメント及び対電極に向
かう。熱電子発生用のフィラメントは、グリッドの周辺
に配備され、このフィラメントより発生する熱電子は、
導入ガスをイオン化するのに供される。また、そこから
の放射熱は、基体の加熱処理にも利用することができ
る。真空槽内に導入されたガスは、フィラメントからの
熱電子との衝突により一部イオン化される。このように
一部イオン化された導入ガスは、さらにイオン化された
ガスとの衝突によりイオン化を促進され、上記グリッド
から対電極への電界により被表面処理基体の方へ加速さ
れ、被表面処理基体に高速で衝突し、その際、被表面処
理基体に対しイオンボンバードメントを行なう。
し、且つ、上記被表面処理基体をグリッドと対向させる
と共に、被表面処理基体の処理表面を移動させるための
移動手段を有する。また、基体保持手段と対電極が同一
であっても差し支えない。グリッドは導入ガスを通過さ
せうるものであって、被表面処理基体に対向するように
配備され、電源手段により、フィラメント、及び対電極
に対して正電位にされる。従って、表面処理時には、発
生する電界はグリッドからフィラメント及び対電極に向
かう。熱電子発生用のフィラメントは、グリッドの周辺
に配備され、このフィラメントより発生する熱電子は、
導入ガスをイオン化するのに供される。また、そこから
の放射熱は、基体の加熱処理にも利用することができ
る。真空槽内に導入されたガスは、フィラメントからの
熱電子との衝突により一部イオン化される。このように
一部イオン化された導入ガスは、さらにイオン化された
ガスとの衝突によりイオン化を促進され、上記グリッド
から対電極への電界により被表面処理基体の方へ加速さ
れ、被表面処理基体に高速で衝突し、その際、被表面処
理基体に対しイオンボンバードメントを行なう。
【０００９】尚、フィラメントからの熱電子はグリッド
からの電界に引き寄せられ、グリッド近傍において振動
運動を繰り返し、近傍のガスのイオン化に寄与した後、
最終的にはグリッドに吸収されるため、被表面処理基体
へ達せず、被表面処理基体に対する電子衝撃による加熱
がない。しかし、フィラメントからの放射熱の影響によ
り、基体は加熱される。従って、プラスティックのよう
に耐熱性の乏しい被表面処理基体の場合には、フィラメ
ントを被表面処理基体から離れる方向、すなわちフィラ
メントをグリッドに対して対電極及び基体の反対側に配
備することにより放射熱の影響を少なくする。また、表
面処理と同時に加熱処理の必要な被表面処理基体の場合
には、基体とフィラメントの距離の短い方向、すなわ
ち、上記構成にてフィラメント、グリッド、基体間の距
離を縮めるか、請求項２のように、グリッドと基体との
間にフィラメントを配備することにより放射熱を大きく
することができる。電源手段は、真空槽内に所定の電気
的状態を実現するための手段であり、この電源手段と真
空槽内部が導電手段により電気的に連結される。
からの電界に引き寄せられ、グリッド近傍において振動
運動を繰り返し、近傍のガスのイオン化に寄与した後、
最終的にはグリッドに吸収されるため、被表面処理基体
へ達せず、被表面処理基体に対する電子衝撃による加熱
がない。しかし、フィラメントからの放射熱の影響によ
り、基体は加熱される。従って、プラスティックのよう
に耐熱性の乏しい被表面処理基体の場合には、フィラメ
ントを被表面処理基体から離れる方向、すなわちフィラ
メントをグリッドに対して対電極及び基体の反対側に配
備することにより放射熱の影響を少なくする。また、表
面処理と同時に加熱処理の必要な被表面処理基体の場合
には、基体とフィラメントの距離の短い方向、すなわ
ち、上記構成にてフィラメント、グリッド、基体間の距
離を縮めるか、請求項２のように、グリッドと基体との
間にフィラメントを配備することにより放射熱を大きく
することができる。電源手段は、真空槽内に所定の電気
的状態を実現するための手段であり、この電源手段と真
空槽内部が導電手段により電気的に連結される。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。図１は請求項１記載の発明の一実施例
を示す表面処理装置の概略構成図であり、図１におい
て、符号１は真空槽を示し、その内部空間には、符号２
で示すような公知の適宜の方法により、活性ガス、及び
／または不活性ガスを導入できるようになっている。
尚、排気孔３は、図示されない真空排気系に連結されて
いる。真空槽１には、被表面処理基体５をグリッド７に
対向するように保持しながら被処理表面を連続的に移動
する手段を持った基体保持機構４が配備される。一般的
には、基体保持機構４には、巻出・巻取式の機構が用い
られる。
ついて説明する。図１は請求項１記載の発明の一実施例
を示す表面処理装置の概略構成図であり、図１におい
て、符号１は真空槽を示し、その内部空間には、符号２
で示すような公知の適宜の方法により、活性ガス、及び
／または不活性ガスを導入できるようになっている。
尚、排気孔３は、図示されない真空排気系に連結されて
いる。真空槽１には、被表面処理基体５をグリッド７に
対向するように保持しながら被処理表面を連続的に移動
する手段を持った基体保持機構４が配備される。一般的
には、基体保持機構４には、巻出・巻取式の機構が用い
られる。
【００１１】真空槽１の壁面には電極１１，１２，１３
が設置されており、この内、一対の電極１３の間には、
タングステン等による熱電子発生用のフィラメント６が
支持されており、このフィラメント６の形状は、複数本
のフィラメント線を平行に配列したり、網目状にしたり
するなどして、グリッド７の方向に広く熱電子を放出で
きるような構造になっている。また、電極１２にはグリ
ッド７が支持されており、このグリッド７は、導入ガス
分子・イオンを対電極８側へ通過させうるように形状を
定めるのであるが、この例においては網目状である。ま
た、電極１１には対電極８が支持されており、この対電
極８は、被表面処理基体５に対し、グリッド７の反対側
に位置し、グリッド７に対向している。これをグリッド
７の方から見ると、被表面処理基体５の背後に対電極８
が配備されることとなる。
が設置されており、この内、一対の電極１３の間には、
タングステン等による熱電子発生用のフィラメント６が
支持されており、このフィラメント６の形状は、複数本
のフィラメント線を平行に配列したり、網目状にしたり
するなどして、グリッド７の方向に広く熱電子を放出で
きるような構造になっている。また、電極１２にはグリ
ッド７が支持されており、このグリッド７は、導入ガス
分子・イオンを対電極８側へ通過させうるように形状を
定めるのであるが、この例においては網目状である。ま
た、電極１１には対電極８が支持されており、この対電
極８は、被表面処理基体５に対し、グリッド７の反対側
に位置し、グリッド７に対向している。これをグリッド
７の方から見ると、被表面処理基体５の背後に対電極８
が配備されることとなる。
【００１２】さて、各々の電極１１，１２，１３は導電
体であって、真空槽１とは絶縁されており、それらの真
空槽外へ突出した端部間は図示の如く種々の電源に接続
されている。フィラメント６は電極１３を介して電源９
に接続されており、この電源９は、図中では直流電源を
用いているが、交流、直流のどちらを用いても良い。グ
リッド７は電極１２を介して直流電圧電源１０の正極側
に接続され、同電源の負側は、図１の例ではフィラメン
ト加熱用回路の片側、及び対電極８への電極１１に接続
される。従って、グリッド７はフィラメント６及び対電
極８に対して正電位となり、グリッド７とフィラメント
６、及び対電極８の間では、電界はグリッド７からフィ
ラメント６、及び対電極８へ向かう。ここで、電源９，
１０の片側はそのまま接地されているが、この間に直流
電源を入れてフィラメント６、及び／または対電極８に
バイアスをかけても良い。また、図中における接地は必
ずしも必要ではない。この表面処理装置では、導入ガス
圧、フィラメント加熱用電源９とグリッド印加用直流電
源１０の調節により安定なプラズマ状態を作ることがで
きる。このとき、被表面処理基体５をプラズマ空間中で
移動させることによって、連続的にプラズマ照射による
表面処理を行なうことが可能になる。
体であって、真空槽１とは絶縁されており、それらの真
空槽外へ突出した端部間は図示の如く種々の電源に接続
されている。フィラメント６は電極１３を介して電源９
に接続されており、この電源９は、図中では直流電源を
用いているが、交流、直流のどちらを用いても良い。グ
リッド７は電極１２を介して直流電圧電源１０の正極側
に接続され、同電源の負側は、図１の例ではフィラメン
ト加熱用回路の片側、及び対電極８への電極１１に接続
される。従って、グリッド７はフィラメント６及び対電
極８に対して正電位となり、グリッド７とフィラメント
６、及び対電極８の間では、電界はグリッド７からフィ
ラメント６、及び対電極８へ向かう。ここで、電源９，
１０の片側はそのまま接地されているが、この間に直流
電源を入れてフィラメント６、及び／または対電極８に
バイアスをかけても良い。また、図中における接地は必
ずしも必要ではない。この表面処理装置では、導入ガス
圧、フィラメント加熱用電源９とグリッド印加用直流電
源１０の調節により安定なプラズマ状態を作ることがで
きる。このとき、被表面処理基体５をプラズマ空間中で
移動させることによって、連続的にプラズマ照射による
表面処理を行なうことが可能になる。
【００１３】次に、図２は請求項２記載の発明の一実施
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図２におい
て、図１と同符号を付したものは同様の構成部材である
が、この装置では、グリッド７と被表面処理基体５との
間に熱電子発生用のフィラメント６が配備されている。
図２に示す装置においても、上記図１に示す装置と同様
にフィラメント６とグリッド７の作用によりプラズマ状
態を作り、グリッド７から対電極８方向への電界の作用
によりプラズマ照射による表面処理を行なうことが可能
になる。但し、この装置では、フィラメント６と被表面
処理基体５との距離が短くなることにより、基体５がフ
ィラメント６からの放射熱により加熱されてしまうた
め、耐熱性のない基体を用いることはできない。しか
し、逆に表面処理と同時に加熱処理も行なうことが可能
になるため、２つの処理が必要な基体には非常に効率の
良い方式となる。尚、図１及び図２では、被表面処理基
体５と対電極８との間に距離があるように図示されてい
るが、キズ等の問題が発生しなければ両者は接触してい
てもなんら問題はない。
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図２におい
て、図１と同符号を付したものは同様の構成部材である
が、この装置では、グリッド７と被表面処理基体５との
間に熱電子発生用のフィラメント６が配備されている。
図２に示す装置においても、上記図１に示す装置と同様
にフィラメント６とグリッド７の作用によりプラズマ状
態を作り、グリッド７から対電極８方向への電界の作用
によりプラズマ照射による表面処理を行なうことが可能
になる。但し、この装置では、フィラメント６と被表面
処理基体５との距離が短くなることにより、基体５がフ
ィラメント６からの放射熱により加熱されてしまうた
め、耐熱性のない基体を用いることはできない。しか
し、逆に表面処理と同時に加熱処理も行なうことが可能
になるため、２つの処理が必要な基体には非常に効率の
良い方式となる。尚、図１及び図２では、被表面処理基
体５と対電極８との間に距離があるように図示されてい
るが、キズ等の問題が発生しなければ両者は接触してい
てもなんら問題はない。
【００１４】次に、図３は請求項３記載の発明の一実施
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図３におい
て、図１、図２と同符号を付したものは同様の構成部材
であるが、この装置では、対電極８が被表面処理基体５
の移動手段４の一部として組み込まれた例を示す。ま
た、図３に示すような彎曲した基体の表面処理を行なう
場合には、図に示すようにその彎曲の度合いに沿ってグ
リッド７、フィラメント６を設置することが好ましい。
もちろん図１、図２の関係のようにグリッド７とフィラ
メント６の位置が置き代わることも可能である。
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図３におい
て、図１、図２と同符号を付したものは同様の構成部材
であるが、この装置では、対電極８が被表面処理基体５
の移動手段４の一部として組み込まれた例を示す。ま
た、図３に示すような彎曲した基体の表面処理を行なう
場合には、図に示すようにその彎曲の度合いに沿ってグ
リッド７、フィラメント６を設置することが好ましい。
もちろん図１、図２の関係のようにグリッド７とフィラ
メント６の位置が置き代わることも可能である。
【００１５】次に、図４は請求項４記載の発明の一実施
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図４におい
て、図１、図２、図３と同符号を付したものは同様の構
成部材であるが、この装置では、基体保持機構４の巻出
・巻取部分を真空槽１の外部に設置した例を示す。この
ような装置では、真空槽１の真空度を表面処理に必要な
真空度に保つために、基体導入部、及び基体排出部のシ
ールを行なうことはもちろんであるが、図中の符号
１’、１''に示すような予備排気槽を設けることによ
り、より低い圧力での表面処理を可能にする。また、図
４中ではガス導入系を省略しているが、装置の設置環境
が温度、湿度共に管理され、表面処理用プロセスガスが
問題にならない場合には、基体導入・排出部からのリー
クガスに置き換えることも可能である。
例を示す表面処理装置の概略構成図である。図４におい
て、図１、図２、図３と同符号を付したものは同様の構
成部材であるが、この装置では、基体保持機構４の巻出
・巻取部分を真空槽１の外部に設置した例を示す。この
ような装置では、真空槽１の真空度を表面処理に必要な
真空度に保つために、基体導入部、及び基体排出部のシ
ールを行なうことはもちろんであるが、図中の符号
１’、１''に示すような予備排気槽を設けることによ
り、より低い圧力での表面処理を可能にする。また、図
４中ではガス導入系を省略しているが、装置の設置環境
が温度、湿度共に管理され、表面処理用プロセスガスが
問題にならない場合には、基体導入・排出部からのリー
クガスに置き換えることも可能である。
【００１６】尚、図１乃至図４に示した各構成の装置に
おいて、被表面処理基体５の電磁シールドが高い場合に
は、対電極８として被処理表面の近傍に第２グリッドを
設置し、グリッド７からの電界を引き寄せるようにする
ことも可能である。また、実際には、上記電気的接続
は、導電手段の一部を構成するスイッチ類を含み、これ
らのスイッチ操作により表面処理プロセスを実行するの
であるが、これらのスイッチ類は、図示を省略されてい
る。以下、この装置例による表面処理について説明す
る。
おいて、被表面処理基体５の電磁シールドが高い場合に
は、対電極８として被処理表面の近傍に第２グリッドを
設置し、グリッド７からの電界を引き寄せるようにする
ことも可能である。また、実際には、上記電気的接続
は、導電手段の一部を構成するスイッチ類を含み、これ
らのスイッチ操作により表面処理プロセスを実行するの
であるが、これらのスイッチ類は、図示を省略されてい
る。以下、この装置例による表面処理について説明す
る。
【００１７】先ず、被表面処理基体５を各図の如く保持
させて真空槽内を高真空に排気した後、真空槽内に、活
性ガス、もしくは不活性ガス、あるいはこれらの混合ガ
スを１０〜１／１０2Ｐａの圧力で導入する。尚、差当
っての説明では、この導入ガスを、例えば、アルゴン等
の不活性ガスであるとする。この状態においてスイッチ
を操作し、装置を作動させると、上記導入ガスは、フィ
ラメント６より放出された熱電子との衝突によって、正
イオンにイオン化される。このように、一部イオン化さ
れた導入ガスは、グリッド７の近傍において上下に振動
運動する熱電子、及び前記イオン化された導入ガスとの
衝突により、さらにイオン化される。こうして、正イオ
ンにイオン化された導入ガスは、グリッド７から対電極
８へ向かう電界の作用により加速され、被表面処理基体
５に高速で衝突し、その際、被表面処理基体５に対し、
ボンバードメントを行なう。
させて真空槽内を高真空に排気した後、真空槽内に、活
性ガス、もしくは不活性ガス、あるいはこれらの混合ガ
スを１０〜１／１０2Ｐａの圧力で導入する。尚、差当
っての説明では、この導入ガスを、例えば、アルゴン等
の不活性ガスであるとする。この状態においてスイッチ
を操作し、装置を作動させると、上記導入ガスは、フィ
ラメント６より放出された熱電子との衝突によって、正
イオンにイオン化される。このように、一部イオン化さ
れた導入ガスは、グリッド７の近傍において上下に振動
運動する熱電子、及び前記イオン化された導入ガスとの
衝突により、さらにイオン化される。こうして、正イオ
ンにイオン化された導入ガスは、グリッド７から対電極
８へ向かう電界の作用により加速され、被表面処理基体
５に高速で衝突し、その際、被表面処理基体５に対し、
ボンバードメントを行なう。
【００１８】このように、本発明の表面処理装置では、
被表面処理基体５に対しイオンボンバードを行ない、被
表面処理基体表面のクリーニング、あるいは表面改質を
行なう。また、基体に加熱処理が必要な場合には、図２
に示したように、基体近傍にフィラメントを設置するこ
とにより、数百度程度の加熱処理を行なうことも可能と
なる。また、導入ガスとして、酸素、窒素等の活性ガス
を単独で、あるいは不活性ガスと共に導入して成膜を行
なうと、基体表面において導入ガスと基体中の分子が反
応し、基体表面に酸化膜、窒化膜等の化合物薄膜を形成
することができる。
被表面処理基体５に対しイオンボンバードを行ない、被
表面処理基体表面のクリーニング、あるいは表面改質を
行なう。また、基体に加熱処理が必要な場合には、図２
に示したように、基体近傍にフィラメントを設置するこ
とにより、数百度程度の加熱処理を行なうことも可能と
なる。また、導入ガスとして、酸素、窒素等の活性ガス
を単独で、あるいは不活性ガスと共に導入して成膜を行
なうと、基体表面において導入ガスと基体中の分子が反
応し、基体表面に酸化膜、窒化膜等の化合物薄膜を形成
することができる。
【００１９】本発明の装置では、ガス分子のイオン化率
が極めて高く、かつ安定しており、さらには、被表面処
理基体の移動を続けながらボンバードを行なうことで、
効率良く表面処理を行なうことが可能となる。例えば、
プラスティックフィルム等では、表面清浄、硬化、平滑
化が可能となり、脱ガスしながらの巻取りが可能となっ
た。また、紙では色合いを変化させたり、表面の微小な
ケバを取ったりすることができ、染め物等では色合いに
変化が生じた。また、和紙、反物においては、濃い色合
いにおいて色の深みが増した。また、本発明の装置にお
いては、導入ガスのイオン化には、フィラメントによる
熱電子が有効に寄与するので、１／１０2Ｐａ以下の圧
力の高度の真空下においてもガス分子のイオン化が可能
であり、高真空での表面処理も可能となる。
が極めて高く、かつ安定しており、さらには、被表面処
理基体の移動を続けながらボンバードを行なうことで、
効率良く表面処理を行なうことが可能となる。例えば、
プラスティックフィルム等では、表面清浄、硬化、平滑
化が可能となり、脱ガスしながらの巻取りが可能となっ
た。また、紙では色合いを変化させたり、表面の微小な
ケバを取ったりすることができ、染め物等では色合いに
変化が生じた。また、和紙、反物においては、濃い色合
いにおいて色の深みが増した。また、本発明の装置にお
いては、導入ガスのイオン化には、フィラメントによる
熱電子が有効に寄与するので、１／１０2Ｐａ以下の圧
力の高度の真空下においてもガス分子のイオン化が可能
であり、高真空での表面処理も可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続基体表面にプラズマ照射することによって表面処理
を行なう新規な構成の表面処理装置を提供することがで
きる。また、本発明の表面処理装置では、プラズマ状態
を発生・維持することが容易であり、しかも直流電源を
用いているため装置の製作も比較的容易かつ安価に行な
うことができるため、製紙業界、服飾業界等での利用が
期待される。また、本発明の表面処理装置によれば、プ
ラズマ照射による表面処理の他、フィラメントからの熱
放射による基体の加熱も同時に行なうことが可能なた
め、表面処理と熱処理を連続的に行なうことも可能とな
る。
連続基体表面にプラズマ照射することによって表面処理
を行なう新規な構成の表面処理装置を提供することがで
きる。また、本発明の表面処理装置では、プラズマ状態
を発生・維持することが容易であり、しかも直流電源を
用いているため装置の製作も比較的容易かつ安価に行な
うことができるため、製紙業界、服飾業界等での利用が
期待される。また、本発明の表面処理装置によれば、プ
ラズマ照射による表面処理の他、フィラメントからの熱
放射による基体の加熱も同時に行なうことが可能なた
め、表面処理と熱処理を連続的に行なうことも可能とな
る。
【図１】請求項１記載の発明の一実施例を示す表面処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】請求項２記載の発明の一実施例を示す表面処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図３】請求項３記載の発明の一実施例を示す表面処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図４】請求項４記載の発明の一実施例を示す表面処理
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
１ 真空槽
２ ガス導入系
３ 真空排気系孔
４ 基体保持・移動手段
５ 被表面処理基体
６ フィラメント
７ グリッド
８ 対電極
９ フィラメント加熱用電源
１０ 直流電圧電源
Claims (4)
- 【請求項１】活性ガスもしくは不活性ガスあるいはこれ
ら両者の混合ガスによりプラズマの発生が可能な真空度
に保たれる真空槽と、上記真空槽内に配備され被表面処
理基体を保持しながら真空槽内で被表面処理基体を移動
する手段と、被表面処理基体の一方の面に接するように
配備された対電極と、上記被表面処理基体に対し上記対
電極と反対側に配備され上記被表面処理基体に対向する
ように配備された熱電子発生用のフィラメントと、この
フィラメントと被表面処理基体との間に配備されたグリ
ッドと、真空槽内に所定の電気的状態を実現するための
電源手段と、真空槽内と上記電源手段とを電気的に連結
する導電手段とを有し、上記フィラメント及び対電極に
対し、上記グリッドが正電位となるようにしたことを特
徴とする表面処理装置。 - 【請求項２】活性ガスもしくは不活性ガスあるいはこれ
ら両者の混合ガスによりプラズマの発生が可能な真空度
に保たれる真空槽と、上記真空槽内に配備され被表面処
理基体を保持しながら真空槽内で被表面処理基体を移動
する手段と、被表面処理基体の一方の面に接するように
配備された対電極と、上記被表面処理基体に対し上記対
電極と反対側に配備され上記被表面処理基体に対向する
ように配備されたグリッドと、このグリッドと被表面処
理基体との間に配備された熱電子発生用のフィラメント
と、真空槽内に所定の電気的状態を実現するための電源
手段と、真空槽内と上記電源手段とを電気的に連結する
導電手段とを有し、上記フィラメント及び対電極に対
し、上記グリッドが正電位となるようにしたことを特徴
とする表面処理装置。 - 【請求項３】請求項１、請求項２記載の表面処理装置に
おいて、対電極を被表面処理基体移動手段の一部とした
ことを特徴とする表面処理装置。 - 【請求項４】請求項１、請求項２、請求項３記載の表面
処理装置において、被表面処理基体を真空槽外部から真
空槽内に挿入し、表面処理後にまた真空槽外部に取り出
すことを可能とする手段を備えたことを特徴とする表面
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15484191A JPH059315A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15484191A JPH059315A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059315A true JPH059315A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15593063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15484191A Pending JPH059315A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059315A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002027096A1 (fr) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Toyo Fibre Co., Ltd. | Fibre vulcanisee et son procede de production |
| WO2004101891A1 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-25 | Universitá Degli Studi Di Milano-Bicocca | Method for plasma treating paper and cardboards |
| JP2007538172A (ja) * | 2004-05-20 | 2007-12-27 | ウニヴェルシダーデ ド ミンホ | コロナ放電を利用して繊維材料を連続的及び半連続的に処理する方法 |
| JP2010535951A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | ライプニッツ−インスティトゥート フュール プラズマフォルシュング ウント テヒノロギー エー．ファウ． | プラズマを用いたテキスタイル清浄及び殺菌を行う方法、及びプラズマロック |
| CZ306256B6 (cs) * | 2005-11-18 | 2016-11-02 | Masarykova Univerzita | Zařízení a způsob pro povrchovou aktivaci vrstev celulózových vláken, materiálů na bázi papíru a kartónových desek |
| JP2016196696A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 学校法人トヨタ学園 | 窒化処理装置及び窒化処理方法 |
| CN110172767A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-27 | 湖北枫树线业有限公司 | 一种1313纱线的纺纱设备及纺纱方法 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP15484191A patent/JPH059315A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002027096A1 (fr) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Toyo Fibre Co., Ltd. | Fibre vulcanisee et son procede de production |
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| JP4856074B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2012-01-18 | ウニヴェルシダーデ ド ミンホ | コロナ放電を利用して繊維材料を連続的及び半連続的に処理する方法 |
| CZ306256B6 (cs) * | 2005-11-18 | 2016-11-02 | Masarykova Univerzita | Zařízení a způsob pro povrchovou aktivaci vrstev celulózových vláken, materiálů na bázi papíru a kartónových desek |
| JP2010535951A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | ライプニッツ−インスティトゥート フュール プラズマフォルシュング ウント テヒノロギー エー．ファウ． | プラズマを用いたテキスタイル清浄及び殺菌を行う方法、及びプラズマロック |
| JP2016196696A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 学校法人トヨタ学園 | 窒化処理装置及び窒化処理方法 |
| CN110172767A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-27 | 湖北枫树线业有限公司 | 一种1313纱线的纺纱设备及纺纱方法 |
| CN110172767B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-10-13 | 湖北枫树线业有限公司 | 一种1313纱线的纺纱设备及纺纱方法 |
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