JPS62289233A - シ−ト状物のプラズマ処理装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分！Ｆ？］ この発明は、シート状物のプラズマ処理装置１、ｉｆ　
Ｌ　＜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、たとえばプラスチックフィルム
、布帛などのシート状物の化学的、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
ってシート状物の１ｉ着性、）９！擦特性、風合、光沢
もしくは染色堅牢度を向−ヒさせ、またはぜ１２電防止
９表面硬化、＄Ｔ１面化、ブロッキング防Ｗもしくは染
色物のｃ色比を図りイすることが知られている（たとえ
ば、４ν開昭５７−１８７３７号公報、特開ＩＭＩ　６
０−１４９４４１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。

真空容器が、上記再放電電極を接続する電気回路から絶
縁されていることによって、再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、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って、処理能力を
向上する必要がある。しかし、電気抵抗の小さいプラズ
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、真空容器側に電流が流
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。したがって、プラズマの放電状態が
不安定になり、連続回転ができない。

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な、つまり、工業的
に利用し得るシート状物の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プ
ラズマ処理装置は、まず、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ている。上記電気回路のう
ち、第１の放電電極に接続される導体は、第１の放電電
極が固定されている回転軸内に挿通されている。上記第
１の放電電極が、少なくとも回転軸における真空容器を
貫通する１τ通部から電気的に絶縁されている。

［作用］ この発明によれば、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、第１の放゛屯電極が回転軸の貫通部を含む
外側部から絶縁され、かつ真空容器が電気回路から絶縁
されているので、回転軸の貫通部とこれに近接する真空
容器との間の部分、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が生じるお
それがない。また、第１の放電電極と一体に回転する回
転＋１１に電気回路の一部が挿通されているから、」二
足のように、第１の放電電極が回転軸から絶縁されてい
るにもかかわらず、回転している第１の放電電極に通電
するためのスリップリングを真空容器の外部に設けるこ
とかでさる。したがって、スリップリングの摩耗粉によ
って、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などがない。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

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（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ならびに上記再放電電極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ｌは、ステンレス製で、プラズマ処理ガス
が」−１人されたガス容器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犯された状態に保たれてい
る。９，１０は予備真空室で、複数のシールロールとシ
ール室とをシート状物の走行方向に設け、シール室内を
１°を空吸引することによって、大気圧より段階的に圧
力を減じて、真空容器ｌ内を所定圧力に保持するのを助
ける。Ａはシート状物で１巻出機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の外周面に沿って、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ｆｉ１３に巻き取られる
。

第２１テにおいて、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小さい冷却媒体が流通
する水ジャケット（冷却通路）２ａが設けられている。

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る。一方、上記絶縁部材
１５は円環状で、たとえばポリカーボネイト製である。

つまり、ドラム電極２は、モータ（図示せず）で駆動さ
れる回転軸１７から電気的に絶縁されている。

上記ｌ１１１転軸１７は、透磁率または体積抵抗率の小
さいステンレス鋼からなり、この回転軸１７における真
空容器１に貫通する貫通部１７ａ、ならびに、端部１７
ｂにおいて、それぞれ軸受１８および１９を介して真空
容器１に軸支されている。

この回転軸１７には２木の長孔１７ｃが設けられ、この
長孔１７ｃ、１７ｃに銅管２０，２０が挿入されている
。この鋼管２０は、その外面にフッ素樹脂からなる絶縁
部材２６が設けられ、上記鋼管２０の内部を冷却媒体が
流れている。つまり、銅／ｉ？２０の空洞部は冷却通路
を構成している。この冷却通路はフレキシブルチューブ
２１を介して木ジャケット２ａに直列に連結されている
。

上記多数の棒電極３は、その両端３ａが一対の支持部材
２２に固定されている。この支持部材２２は碍子２３を
介して真空容器ｌ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
絶縁する絶縁フランジ２４を介して導入端子６ａから真
空容器ｌ内に挿入され、棒電極３に接続されている。他
方は、スリップリング２５、回転軸１７内に挿入された
導体である上記鋼管２０、ならびに、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
ｌは電気回路６から電気的に絶縁され、また、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
再放電電極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、真空容″３１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、たとえば、ドラム電極２と回転軸１７どの間に絶
縁部材１４．１５を介装して１両者２゜１７を絶縁して
いる。つまり、ドラム電極２が少なくとも回転軸１７に
おける真空容器ｌに貫通する貫通部１７ａから電気的に
絶縁されている。一方、真空容器ｌが電気回路６から絶
縁されている。したがって、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ので
、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。

ところで、この発明は、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
れる導体が、つまり、銅管２０が挿通されているから１
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
リップリング２５を真空容器ｌの外部に設けることがで
きる。したがって、スリップリング２５の摩耗粉によっ
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。

ところで、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９５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
通路である水ジャケット２ａと鋼管２０とが直列に連結
されている。したがって、鋼管２０を、つまり電気回路
６における回転軸１７内の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、鋼管２０を導
線として用いたことにより１発熱する鋼管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木であ
っても良い。銅’？２０が１本の場合は、鋼管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。

また、第３図のように、真空容器ｌの両側に、巻出機１
１および巻取ａ１３が、それぞれ、他の真空容器ＩＡお
よびＩＢ内に設けられて、雨具空容器ＩＡ、ＩＢが真空
容器１にフランジ接合されたものについても、この発明
を適用し得る。さらに１図示していないが１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
に配設したものであっても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、大さな電力を
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Ｉｆ　Ｌ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な処理能力を得る
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１Ｖ４はこの発ＩＪＩの実施例を示す概略構成図、：
ｔＳ２図は第１図の縦断面図、第３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。 ｌ・・・真空容器、？・・・第１の放電電極（ドラム電
極）、２ａ・・・冷却通路（水ジャケット）、３・・・
第２の放電電極（棒電極）、６・・・電気回路、１７・
・・回転軸、１７ａ・・・貫通部、２０・・・導体（鋼
管）、Ａ・・・シート状物。 手続補正書 昭和６１年　１ω　２　日 １、事件の表示 特Ｈ昭　６１−１３４０６７号 ２、充用　の名称 シート状物のプラズマ処理装置 ３、補正をする者 事１′１との関係　　　　　特許出願人任　所　　岡山
県倉敷市酒津１６２１番地名　称　　　　　（１０８）
　　株式会社　クラレ４、代理人 郵便番号　　５５０ 電話大阪（０６）　５３ｇ−１２８８番７、補正の内容 Ａ、明細書： （１）第８頁第１行目ないし第２行目、第１１頁第７行
目； 「′ｒ！Ｌ磁率または体積抵抗率の小さい」とあるのを
、それぞれ、「透Ｂｉ率の小さい、または体積抵抗率の
大きい」と補正します。 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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
   処理装置であって、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、上記電気回路の
   うち、第１の放電電極に接続される導体が上記回転軸内
   に挿通され、上記第１の放電電極が少なくとも上記回転
   軸における真空容器を貫通する貫通部から、電気的に絶
   縁されたシート状物のプラズマ処理装置。
2. （２）上記第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、上記回転軸内に挿通された
   上記導体を冷却する冷却媒体の冷却通路に、直列に連結
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のシート状物のプラズマ処理装置。