WO1999062990A1 - Method and apparatus for producing plasma-treated sheet - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus for manufacturing a plasma-processed sheet and a method for manufacturing a plasma-processed sheet manufactured using the apparatus. Background technology
- the sheet is treated in a plasma atmosphere. ing.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-74525 merely shows the continuous processing apparatus in FIG. And no specific continuous processing conditions are disclosed.
- Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 1-138182 and 5-1160 disclose continuous processing conditions, but only teach the traveling speed of the resin sheet as 15 m / min. .
- the discharge used to generate the plasma It is desirable to increase the power (input power) acting between the electrode and the counter electrode.
- the gas atmosphere be stably maintained.
- an increase in input power causes a spread of discharge, and as a result, a problem that a short circuit to a metal member near the discharge electrode is likely to occur. Under some conditions, an increase in input power has the problem that the required glow discharge state may shift to the arc discharge state.
- a resonance-type power supply is used as the power supply for generating the discharge current.
- the matching between the discharge part and the power supply may change depending on the discharge state. Maintenance becomes difficult. Conventional devices have this problem.
- the gas used is limited by itself in order to obtain the desired sheet surface modification effect and from the viewpoint of cost. Maintaining the desired gas atmosphere (concentration) is achieved by increasing the gas supply, but there is a limit to reducing the amount of gas used to reduce costs.
- the gas flows between the inside and outside of the processing chamber to maintain a stable atmosphere inside the processing chamber at the inlet and outlet of the processing chamber where plasma processing is performed.
- a sealing device for minimizing the pressure is provided.
- An object of the present invention is to solve the problems of conventional devices.
- the present invention provides a plasma processing sheet manufacturing apparatus that is less likely to cause a spread of electric discharge, a short circuit, an arc discharge, and a decrease in performance in a gas atmosphere even when the input power is increased.
- the apparatus according to the present invention it is possible to increase the processing strength of the surface modification of the sheet and to increase the production speed of the sheet whose surface has been modified.
- a first aspect of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
- the capacitance per unit area of the dielectric is from 0.13 ⁇ FZm 2. 2
- one Bok manufacturing apparatus is in a range of u FZm 2.
- C is the capacitance (F) when a conductive plate is attached to both surfaces of the dielectric layer
- S is the area (m 2 ) of the conductive plate.
- the capacitance C with the conductive plates adhered to both sides of the dielectric layer is measured using an LCR meter (Hewlett-Packard 4284A, measurement frequency around 100 kHz).
- the measured capacitance C and the area S of the conductive plate used are used, and the capacitance C s per unit area is obtained by Equation I.
- Electrodes coated with a dielectric having a capacitance per unit area in the range of 0.13 ⁇ FZm 2 to 20 zF / m 2 are selected according to the above definition and measurement method.
- the capacitance C s per unit area is preferably in the range of 0.16 zFZm 2 to 4 [IFZm 2 .
- the capacitance C s exceeds 20 FZm 2 , concentrated discharge is likely to occur, and the discharge becomes non-uniform.
- the capacitance C s is less than 0.13 zFZm 2 , the spread of discharge increases, and as a result, a short circuit to a metal member near the discharge electrode is likely to occur.
- the relative permittivity ⁇ s of the dielectric covering the electrode is preferably 10 or more.
- the definition and measurement method of the relative permittivity ⁇ s of the dielectric are as follows.
- D is the electric flux density (CZm 2)
- ⁇ is the dielectric constant in vacuum (8. 85 4X 10- 12 FZm)
- E is the electric field (vzm).
- d is the distance between the conductive plates (m).
- Capacitance C of the dielectric is measured by LCR measurement (4284A, Hewlett-Packard). Measured capacitance C, the conductive plate spacing (dielectric thickness) d, the dielectric constant in vacuum (8. 854 X 10 12 FZm) , conductive plate area S is used, by the equation m, the dielectric constant epsilon s Is required. Dielectrics having a relative dielectric constant of 10 or more are selected according to the above definition and measurement method.
- the dielectric constant ⁇ s of the dielectric ranges from about 15 to about 200.
- the thickness d of the dielectric is preferably in the range of 0.5 mm or more and 5 mm or less.
- the dielectric is preferably barium titanate, titania, zirconia, magnesia, or yttria.
- the dielectric may have a single-layer structure of barium titanate alone, but has a two-layer structure composed of an alumina layer having a relative permittivity of about 7 and a barium titanate layer having a relative permittivity of about 200. Dielectrics are preferred, and the relative permittivity of this composite dielectric is It is even more preferred to blend these dielectrics so as to be about 20 to about 25.
- the counter electrode is preferably composed of one rotating roll electrode which is supported by a fixed rotating shaft and rotates in the sheet traveling direction on the traveling path, for supporting and feeding the traveling resin sheet.
- the running resin sheet is supported by the surface of the dielectric covering the peripheral surface of the rotating roll electrode.
- the discharge electrodes are preferably arranged in a plurality of rows, and are arranged at intervals in the direction of curvature of the peripheral surface of the rotating roll electrode. It is preferable that these discharge electrodes have no coating with the dielectric.
- the counter electrode is preferably connected to a grounded non-resonant power supply because the waveform of the discharge current is stable without depending on the load during plasma processing.
- a non-resonant power supply is a power supply that does not include a load (discharge portion) circuit in the power supply oscillation circuit, that is, a power supply that is not easily affected by the resonance frequency of the load circuit.
- this non-resonant power supply there is, for example, LF-30 manufactured by RF Power Products.
- the discharge electrode may be connected to a variable frequency power supply whose frequency can be arbitrarily selected.
- the frequencies used are in the range from about 5 kHz to about 10 MHz.
- each discharge power can be controlled independently for each column.
- the capacitance per unit area 0. 1 3 i the range of F Zm 2 from 2 m 2 is the dielectric is used.
- a dielectric having a relative permittivity of 10 or more is used, even if the power supplied to the discharge electrode increases, the spread of the discharge is suppressed, and the metal member near the electrode can be spread. Is prevented from being short-circuited. As a result, a larger amount of power can be supplied to the discharge electrode than in the conventional device.
- a second aspect of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
- a plasma chamber for substantially shielding the plasma processing area from the outside is provided.
- a plasma processing sheet manufacturing apparatus provided with a gas chamber having a pressurized gas supply port for supplying a pressurized gas toward the sheet traveling path in the vicinity of an inlet of the sheet. .
- the rare gas elements supplied into the plasma chamber and the gas containing the same are disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-13842 or Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-116.
- the concentration of the rare gas element is preferably at least 20 mol%. It is preferable that argon gas be used and the oxygen concentration be kept in the range from 200 ppm to 2000 ppm.
- the gas supplied from the gas supply port may be air.
- the flow rate is preferably in the range of about 2 m // sec to 20 m / sec.
- the gas chamber having a gas supply port is provided with a gas suction port on the front side of the gas supply port with respect to the entrance of the plasma chamber traveling path, that is, on the upstream side in the traveling direction of the sheet toward the plasma chamber.
- the gas suction port and the gas supply port are connected via a gas circulation means, for example, a gas blower.
- a gas circulation means for example, a gas blower.
- the pressurized gas supply port for supplying pressurized gas to the traveling sheet is provided adjacent to the entrance of the traveling path, the traveling speed of the sheet is high. Air entrained by the resulting sheet into the plasma chamber is substantially prevented. As a result, even if the sheet is moving at a high speed, the inside of the plasma chamber is maintained at a desired gas atmosphere, and a stable discharge state is maintained. This means that plasma processing of a sheet traveling at a high speed is possible, that is, the productivity of the plasma processing sheet can be improved.
- the object of the present invention is further achieved by the combination of the second embodiment and the first embodiment.
- the running speed of the resin sheet can be doubled or higher than in the past. For example, good plasma processing is stably performed while the traveling speed of the resin sheet of about 60 mZmin is maintained.
- a third aspect of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
- the discharge electrode located at the most upstream side of the discharge electrodes in the plurality of rows is arranged.
- a plasma confinement electrode having a discharge power smaller than that of the discharge electrode adjacent to the discharge electrode is provided on the roll of the rotating roll electrode. Plasma treatments are provided to face the surface. Production equipment for processing sheets.
- the discharge power of the plasma confinement electrode is preferably in the range of about 1Z2 to about 110 of the discharge power of the discharge electrode.
- the plasma confinement electrodes are provided on the upstream side and the downstream side, and further along a traveling direction of the traveling sheet along both ends in a width direction of the traveling path of a plurality of discharge electrodes. May be provided.
- the plasma confinement electrode is provided, even if the power supplied to the discharge electrode increases, the spread of the discharge is suppressed, and the short circuit to the metal member near the electrode is prevented. . As a result, a larger amount of power can be supplied to the discharge electrode than in a conventional device.
- a method for manufacturing a plasma processing sheet according to the present invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
- a method for producing a plasma-treated sheet wherein the sheet is run on a traveling path of the apparatus for producing a plasma-treated sheet according to the present invention, and the sheet is plasma-treated in a plasma treatment area.
- the pressure of the atmosphere in the plasma processing region may be substantially atmospheric pressure.
- This production method is preferably used for producing a resin sheet subjected to plasma treatment.
- a specific example of the resin sheet subjected to the plasma treatment is disclosed in the above-mentioned JP-A-1-138242.
- This production method is particularly preferably applied to the polyimide resin sheet disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1160.
- the current density Cd of the plasma treatment zone is preferably at 0. l [alpha] ⁇ min eta 2 or more.
- the definition and measurement method of this current density Cd are as follows.
- I is the current (A) flowing through the discharge part
- w is the sheet width (m)
- V is the running speed of the sheet (mZ).
- Measurement method Discharge by current detection probe (CMS 25A manufactured by TDK) Current is detected by a high-speed oscilloscope (Hewlett-Packard
- the current value I is measured at 5 4 5 4 0 C).
- the measured current value I, the sheet width w, and the running speed V of the sheet are used, and the current density C d is obtained by Equation IV.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
- FIG. 2 is a partial perspective view of one embodiment of a discharge electrode in the device shown in FIG.
- FIG. 3 is a partial perspective view of another embodiment of the discharge electrode in the device shown in FIG.
- FIG. 4 is a partial perspective view of still another embodiment of the discharge electrode in the device shown in FIG.
- FIG. 5 is a partial sectional view of a rotating roll electrode in the apparatus shown in FIG.
- FIG. 6 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the gas chamber in the apparatus shown in FIG.
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the gas chamber in the apparatus shown in FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of an embodiment of a sealing means between the side surface of the rotating roll electrode and the plasma chamber in the apparatus shown in FIG.
- FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
- FIG. 10 is a plan view of one embodiment of the plasma confinement electrode in the apparatus shown in FIG.
- FIG. 11 is a plan view of another embodiment of the plasma confinement electrode in the apparatus shown in FIG. Best shape bear for carrying out the invention
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
- this device has a metal rotary drum 1 rotatably supported on a drum rotation support shaft (not shown) attached to a machine base (not shown).
- the rotating drum 1 has a predetermined width, and its peripheral surface has a capacitance per unit area in the range of 0.13 F Zm 2 to 20 F Zm 2 and a relative dielectric constant of 10 or more dielectrics 2 are adhered.
- the rotating drum 1 on which the dielectric 2 is adhered forms a counter electrode (rotating roll electrode) 3.
- the rotating roll electrode 3 is rotated in a direction indicated by an arrow 4 by a rotating drive source (not shown).
- a discharge electrode 5 is provided fixed to a machine base, facing the width direction of the rotating roll electrode 3.
- the number of the discharge electrodes 5 may be one, it is preferable that a plurality of discharge electrodes 5 (six in the figure) are provided in the rotating direction of the rotating roll electrode 3 at intervals.
- the discharge electrode 5 in this device is a metal electrode having no dielectric coating.
- the sheet 6 has a predetermined width, for example, 600 mm.
- the width of the rotating roll electrode 3 and the length of the discharge electrode 5 are set so as to correspond to the width of the sheet 6.
- a plasma processing zone 9 exists between the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 A part of the peripheral surface of the rotating roll electrode 3 and the discharge electrode 5 are included and fixed to the machine base.
- a defined plasma chamber 10 is provided.
- the plasma chamber 10 has a traveling path entrance 11 on the upstream side in the traveling direction of the sheet 6 and has a traveling path outlet 12 on the downstream side in the traveling direction of the seat 6.
- the atmosphere inside the plasma chamber 10 is substantially closed to the outside atmosphere except for the entrance 11 and the exit 12 of these running paths.
- the plasma chamber 10 is provided with a gas supply port 13 for supplying a gas containing a rare gas element (plasma processing gas) into the plasma chamber 10.
- the gas supply port 13 is connected to a plasma processing gas supply source (cylinder) 14 via a supply pipe 15.
- a plasma processing power supply 16 for applying a predetermined voltage between the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 as a counter electrode and flowing a predetermined current is provided.
- the discharge electrode 5 of each column and the plasma processing power supply 16 are connected by a first power line 17, and the rotating roll electrode 3 and the plasma processing power supply 16 are connected by a second power line 18. ing.
- the second power line 18 is grounded at a grounding section 19, and the plasma processing power supply 16 forms a grounded low impedance non-resonant power supply.
- a plurality of plasma processing power supplies 16 are used, and one discharge electrode 5 is connected to one plasma processing power supply 16.
- a type in which the plasma processing power supplies 16 are controlled independently of each other may be adopted.
- a matching circuit is preferably provided between the plasma processing power supply 16 and the discharge electrode 5.
- FIGS. 2, 3, and 4 show examples of the discharge electrode 5.
- FIG. The tip (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5a shown in FIG. 2 has a knife edge shape.
- the tip (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5b shown in FIG. 3 has a shape in which a large number of square pyramids are arranged in a staggered manner.
- the distal end (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5c shown in FIG. 4 has a dome shape.
- the shape of the projection at the tip of the discharge electrode 5 is described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-116. In this device, a large number of pyramids shown in Fig. 3 are formed.
- the discharge electrode 5b having the form is preferably used.
- FIG. 5 shows a cross-sectional view of a part of the rotating roll electrode 3.
- the rotating roll electrode 3 has a first dielectric layer 21 made of alumina formed on its peripheral surface and a second dielectric layer 22 made of barium titanate formed thereon. .
- a composite dielectric is formed from these two layers. By adjusting the thickness of each layer of the composite dielectric, the relative permittivity of the dielectric covering the rotating roll electrode 3 is set to 10 or more.
- the rotating roll 1 itself is well known in the industry. Although not shown in FIG. 1, a rotary roller 1 is provided inside the rotary roll 1 for removing heat generated in the rotary roll 1 during the plasma processing. Cooling water is supplied from outside the Laje overnight.
- the plasma processing of the sheet 6 is performed by the plasma processing sheet manufacturing apparatus having the configuration described above.
- the front end of the seat 6 is inserted into the plasma chamber 10 from the entrance 11 of the traveling path in the direction indicated by the arrow 8 and is led out from the exit 12 of the traveling path.
- the sheet 6 is wound around the peripheral surface of the rotary roller electrode 3 at least between the entrance 11 and the exit 12 of the traveling path.
- the plasma processing gas is supplied into the plasma chamber 10 from the supply source (bomb) 14 of the plasma processing gas via the supply pipe 15 and the gas supply port 13.
- the plasma processing power supply 16 is operated, and plasma is formed in the plasma processing region 9 by the electric action of the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 due to the glow discharge phenomenon.
- the plasma processing is stably performed at a high speed.
- the reason why the plasma processing at this high speed has become possible is that the surface of the rotating roll electrode 3 which is the counter electrode in this apparatus has a capacitance per unit area of 0. This is because it is covered with a dielectric in the range of 13 F Zm 2 to 20 F Zm 2 .
- this device is further equipped with the following means.
- a pressurized gas supply port for supplying a pressurized gas toward the surface of a running sheet 6 outside the plasma chamber 10 and adjacent to the entrance 11 of the traveling path.
- a gas chamber 32 having 31 is provided. The gas chamber 32 is fixed to the machine base.
- the pressurized gas supply port 31 is open in a slit shape in the width direction of the traveling path 7 of the sheet 6. It is preferable that the pressurized gas supply port 31 is provided with a rectifying means for injecting the supplied pressurized gas uniformly in the width direction, for example, a rectifying plate made of a perforated plate.
- the gas (air) jetted from the pressurized gas supply port 31 is jetted toward the surface of the seat 6 at an angle in the direction opposite to the running direction of the seat 6 (arrow 8). Is good.
- the gas chamber 32 also has a gas suction port 33 and a gas circulating means (blower) 3 so that the gas (air) injected from the pressurized gas supply port 31 is collected and reused. 4, and a second gas connecting the gas suction port 33 and the gas circulation means 34 to the first gas flow passage 35 and the gas circulation means 34 and the pressurized gas supply port 31
- a flow passage 36 is provided.
- FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a modification of the gas chamber 32 shown in FIG.
- nip means 41 for nipping the sheet 6 with respect to the surface of the rotating roll electrode 3 on the upstream side in the running direction of the sheet 6.
- the nip means 4 1 rotates the sheet 6 with the rotating roll electrode 3
- a nip roll 42 that nips the surface of the nip and a nip chamber 43 that contains it.
- Nippuro Ichiru 4 2 which is rotatably supported by the nip chamber 4 3 be of the driven type which is rotated by the travel of the sheet 6 or, the rotation driving means are provided on the outside It may be of the positive drive type combined with. '
- the nip means 41 By providing the nip means 41, the amount of air accompanying the traveling seat 6 is further reduced.
- the deformed nip means 41a includes a deformed nip roll 42a, a deformed nip chamber 43a containing the deformed nip roll 42a, and a deformed nip auxiliary roller 42b.
- the deformed nip roller 42a is brought into contact with the surface of the rotating roll electrode 3 only at both ends thereof, and the diameter of the intermediate portion is smaller than the diameter of both ends.
- the traveling sheet 6 comes into contact with the peripheral surface of the rotating deformed nip auxiliary roller 42b, and then contacts the peripheral surface of the rotating deformed nip roller 42a, and then contacts the peripheral surface of the rotating roll electrode 3. Contact.
- the running sheet 6 does not completely nip as in the embodiment of the nip means 41 shown in FIG. 7, so that the surface is easily damaged by the nip.
- this embodiment is preferably applied.
- a gas flow preventing plate 51 extending from the plasma chamber 10 be provided outside the outlet 12 of the traveling path of the plasma chamber 10. Thereby, the gas in the plasma chamber 10 is substantially prevented from flowing out to the outside accompanying the sheet 6.
- the surface (lower surface) of the gas flow prevention plate 51 facing the sheet 6 is preferably of a labyrinth structure.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of one embodiment of the sealing means between the side surface of the rotating roll electrode 3 and the plasma chamber 10 in the apparatus shown in FIG. Praz
- the lower ends (skirts) 10a of both side walls along the running direction of the sheet 6 of the plasma chamber 10 are formed on the outer periphery of both sides of the rotating roll electrode 3.
- a member having good slidability fixed to either the lower end 10a or the outer peripheral end 3a is formed so as to face the end 3a with a gap. It is good that it is made to be closed to the outside world by the one consisting of 6 1.
- FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
- the device shown in FIG. 9 has plasma confinement electrodes 71 a and 71 b outside the discharge electrode 5.
- the device shown in FIG. 9 differs from the device shown in FIG. 1, especially in this configuration.
- the plasma confinement electrodes 71a are provided at intervals along the width direction of the foremost discharge electrode 5 in the traveling direction of the sheet 6 at the entrance 11 side of the traveling path. I have.
- the plasma confinement electrodes 71 b are provided at intervals on the exit 12 side of the traveling path along the width direction of the innermost discharge electrode 5 in the traveling direction of the sheet 6.
- the length in the width direction of these plasma confinement electrodes 71a and 7lb is the same as or slightly longer than that of the discharge electrode 5.
- the overall size is smaller than the discharge electrode 5.
- FIG. 10 shows a bottom view of the arrangement of the discharge electrode 5 and the plasma confinement electrodes 71a and 71b.
- a plasma confinement power supply 72 is provided.
- the plasma confinement electrodes 7 1 a and 7 1 b and the plasma confinement power supply 72 are coupled by a third power line 73, and the rotating roll electrode 3 and the plasma confinement power supply 72 are coupled by a fourth power line 74.
- the fourth power line 74 is grounded at a grounding section 19.
- the discharge power of the plasma confinement electrodes 71a and 71b is It is controlled by the plasma confinement power supply 72 so that it becomes smaller than that of 5.
- the plasma confinement electrodes 71 a and 71 b By driving the plasma confinement electrodes 71 a and 71 b during the plasma processing, the spread of the discharge by the discharge electrode 5 is suppressed. Since the spread of the discharge is suppressed, it is possible to prevent the discharge electrode 5 from short-circuiting with a nearby metal member. Since the discharge power of the plasma confinement electrodes 71a and 71b is smaller than the discharge power of the discharge electrode 5, the plasma confinement electrodes 71a and 71b do not short-circuit with nearby metal members.
- FIG. 11 is a bottom view showing another mode of providing a plasma confinement electrode with respect to the discharge electrode 5.
- the discharge electrode 5 is surrounded by a series of plasma confinement electrodes 75. This embodiment prevents the occurrence of the short-circuit phenomenon when the discharge of the discharge electrode 5 easily causes a short circuit with the metal members near both ends in the width direction of the discharge electrode 5.
- the gas flow preventing plate 51 of the device shown in FIG. 1 is replaced with a gas chamber 32 provided on the entrance 11 side of the traveling path and a deformation nip.
- a gas chamber 82 and a modified nip chamber 93a having the same structure as the chamber 43a are provided. The provision of the gas chamber 82 and the deformed nip chamber 93a prevents the atmospheric gas in the plasma chamber 10 from flowing out to the outside.
- the discharge electrode or the counter electrode is coated with a dielectric.
- a dielectric glass, mica, silicon rubber, polyimide resin, polyester resin, and alumina are specifically used.
- the relative permittivity of these dielectrics is less than 10.
- the running speed of the sheets used ranges from about 15 minutes to about 20 mZ.
- the plasma processing sheet manufacturing apparatus and the plasma processing sheet manufacturing method using the same have succeeded in preventing the occurrence of these phenomena occurring when the processing speed of the sheet is increased.
- the present invention has enabled plasma processing under glow discharge of a sheet at a sheet traveling speed of about 2 OmZ minutes or more, which could not be achieved by the conventional apparatus. At present, it has been confirmed that processing is possible even when the running speed of the polyimide sheet is about 45 mZ.
- a plasma processing sheet manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of maintaining stable plasma required for surface modification of a sheet even when the running speed of the sheet is 2 OmZ minutes or more.
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Abstract
A running sheet is treated for surface modification in a device comprising a plasma-processing region formed of an electrical discharge electrode, another electrode, and an atmosphere between these electrodes. Either or both of the two electrodes are covered with dielectric that creates capacitance per unit area in a range of 0.13-20 νF/m2. Another device comprises such a plasma processing region, and a chamber having a vent through which compressed gas is ejected to a running sheet. The chamber is provided outside the entrance to the plasma chamber that also includes an exit. Either of the above devices or the combination of the two achieves a sheet treatment speed of 20 m/min or greater, which cannot be achieved by the conventional devices.
Description
明 細 書 プラズマ処理シートの製造装置および製造方法 技 術 分 野 Description Plasma processing sheet manufacturing apparatus and manufacturing method Technical field
本発明は、 プラズマ処理シ一トの製造装置およびこの装置が用いられて 製造されるプラズマ処理されたシ一卜の製造方法に関する。 背 景 技 術 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a plasma-processed sheet and a method for manufacturing a plasma-processed sheet manufactured using the apparatus. Background technology
従来から、 樹脂シートの表面を改質するために、 例えば、 当該シートの 表面の接着性、 親水性、 あるいは、 印刷性を改良するために、 当該シート をプラズマ雰囲気中で処理することが行われている。 Conventionally, in order to modify the surface of a resin sheet, for example, to improve the adhesiveness, hydrophilicity, or printability of the surface of the sheet, the sheet is treated in a plasma atmosphere. ing.
この処理方法および処理装置は、 特開平 1一 1 3 8 2 4 2号公報、 特開 平 4— 7 4 5 2 5号公報、 特開平 5— 1 1 6 0号公報に開示されている。 これらの文献には、 次のプラズマ処理シ一卜の製造装置が開示されている。 対向する放電電極と対極電極を有し、 該放電電極と対極電極の間の放電 により形成されるプラズマ処理域を連続して走行するシートが通過するシ —ト走行路を有し、 前記放電電極または対極電極の少なくとも一方の電極 の表面が誘電体により被覆されているプラズマ処理シ一トの製造装置。 This processing method and processing apparatus are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-38242, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-74525, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1160. These documents disclose the following apparatus for manufacturing a plasma processing sheet. A sheet traveling path having a discharge electrode and a counter electrode facing each other, and a sheet traveling continuously passing through a plasma processing area formed by a discharge between the discharge electrode and the counter electrode; Alternatively, a plasma processing sheet manufacturing apparatus in which at least one electrode of the counter electrode is coated with a dielectric.
これら従来のプラズマ処理シートの製造装置は、 走行する樹脂シートを 連続処理するものであるが、 特開平 4一 7 4 5 2 5号公報は、 その第 2図 に連続処理装置を単に示しているのみで、 具体的な連続処理条件は、 開示 していない。 特開平 1— 1 3 8 2 4 2号公報および特開平 5— 1 1 6 0号 公報は、 連続処理条件を開示するが、 樹脂シートの走行速度として、 1 5 m/m i nを教えるに過ぎない。 Although these conventional plasma processing sheet manufacturing apparatuses continuously process a running resin sheet, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-74525 merely shows the continuous processing apparatus in FIG. And no specific continuous processing conditions are disclosed. Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 1-138182 and 5-1160 disclose continuous processing conditions, but only teach the traveling speed of the resin sheet as 15 m / min. .
これら従来のプラズマ処理シートの製造装置において、 プラズマ処理に よる表面の改質効果の向上、 および、 プラズマ処理中のシートの走行速度 の向上による生産コストの低減が要望されている。 In these conventional plasma processing sheet manufacturing apparatuses, there is a demand for improving the surface modification effect by the plasma processing and reducing the production cost by increasing the running speed of the sheet during the plasma processing.
改質効果を向上するには、 プラズマを発生させるために使用される放電
電極と対極電極間に作用する電力 (投入電力) の増大が望まれる。 特定の ガス雰囲気下、 例えば、 不活性ガス雰囲気下、 でプラズマ処理が行われる 場合には、 そのガス雰囲気が安定して維持されることも望まれる。 To improve the reforming effect, the discharge used to generate the plasma It is desirable to increase the power (input power) acting between the electrode and the counter electrode. When plasma processing is performed in a specific gas atmosphere, for example, in an inert gas atmosphere, it is also desirable that the gas atmosphere be stably maintained.
シートの走行速度を高めるには、 投入電力の増大、 および、 ガス雰囲気 の安定した維持が望まれる。 To increase the running speed of the seat, it is desirable to increase the input power and maintain a stable gas atmosphere.
ところが、 投入電力の増大は、 放電の広がりをもたらし、 その結果、 放 電電極の近傍にある金属部材への短絡が生じ易くなると云う問題をもたら す。 条件によっては、 投入電力の増大は、 必要とするグロ一放電状態をァ —ク放電状態に移行させてしまうことがあると云う問題を有する。 However, an increase in input power causes a spread of discharge, and as a result, a problem that a short circuit to a metal member near the discharge electrode is likely to occur. Under some conditions, an increase in input power has the problem that the required glow discharge state may shift to the arc discharge state.
このような短絡やアーク放電が発生すると、 所望のプラズマ状態でのシ 一卜の処理が出来なくなり、 あるいは、 放電電極に供給される放電電流を 調製するために設けられた放電電流発生用電源に障害が発生し、 プラズマ 処理シートの生産の継続が不可能になる。 If such a short circuit or arc discharge occurs, the processing of the sheet in a desired plasma state cannot be performed, or the discharge current generating power supply provided for adjusting the discharge current supplied to the discharge electrode is provided. An obstacle will occur, making it impossible to continue producing plasma treated sheets.
放電電流発生用電源として共振型電源が用いられることがあるが、 その 場合には、 放電状態によつて放電部と電源とのマツチングが変化すること があり、 放電部と電源との最適なマッチングの維持が困難になる。 従来の 装置は、 この問題を有する。 In some cases, a resonance-type power supply is used as the power supply for generating the discharge current.In such a case, the matching between the discharge part and the power supply may change depending on the discharge state. Maintenance becomes difficult. Conventional devices have this problem.
特定のガス雰囲気下でプラズマ処理が行われる場合には、 目的とするシ ート表面改質効果を得るために、 また、 コスト面から、 使用されるガスは 自づと限定される。 所望のガス雰囲気 (濃度) の維持は、 ガスの供給量を 増大させることにより行われるが、 コストダウンをもたらすガス使用量の 削減には、 限界がある。 When the plasma treatment is performed in a specific gas atmosphere, the gas used is limited by itself in order to obtain the desired sheet surface modification effect and from the viewpoint of cost. Maintaining the desired gas atmosphere (concentration) is achieved by increasing the gas supply, but there is a limit to reducing the amount of gas used to reduce costs.
シートが走行せしめられ連続して処理される場合には、 プラズマ処理が なされる処理室の入口部および出口部に、 処理室内の雰囲気を安定に保つ ために、 処理室内外の間の気体の流動を極力少なくするためのシール装置 が設けられる。 When the sheet is run and processed continuously, the gas flows between the inside and outside of the processing chamber to maintain a stable atmosphere inside the processing chamber at the inlet and outlet of the processing chamber where plasma processing is performed. A sealing device for minimizing the pressure is provided.
しかし、 従来用いられているシール装置では、 走行速度が従来よりも髙 められた高速のシートが処理室内に持ち込む空気 (随伴空気) を僅少に抑 えることは難しく、 処理室内を所定濃度のガス雰囲気に保つのが困難とな
る。 従来の装置は、 この問題を有する。 発 明 の 開 示 However, with the conventional sealing device, it is difficult to slightly suppress the air (entrained air) brought into the processing chamber by the high-speed sheet whose traveling speed is lower than before, and the processing chamber has a predetermined concentration of gas. It ’s difficult to keep the atmosphere You. Conventional devices have this problem. Disclosure of the invention
本発明の課題は、 従来の装置が有する問題を解決することにある。 An object of the present invention is to solve the problems of conventional devices.
本発明は、 投入電力を増大させても、 放電の広がり、 短絡、 アーク放電、 ガス雰囲気の性能低下現象が生じ難いプラズマ処理シートの製造装置を提 供する。 The present invention provides a plasma processing sheet manufacturing apparatus that is less likely to cause a spread of electric discharge, a short circuit, an arc discharge, and a decrease in performance in a gas atmosphere even when the input power is increased.
本発明に係る装置により、 シートの表面改質の処理強度の増大や表面改 質されたシ一トの生産速度の向上が図られる。 By the apparatus according to the present invention, it is possible to increase the processing strength of the surface modification of the sheet and to increase the production speed of the sheet whose surface has been modified.
上記課題を解決するための本発明に係るプラズマ処理シ一トの製造装置 の第 1の態様は、 次の通り。 A first aspect of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
対向する放電電極と対極電極を有し、 該放電電極と対極電極の間の放電 により形成されるプラズマ処理域を連続して走行するシートが通過するシ ート走行路を有し、 前記放電電極または対極電極の少なくとも一方の電極 の表面が誘電体により被覆されているプラズマ処理シ一トの製造装置にお いて、 該誘電体の単位面積当たりの静電容量が、 0. 13^FZm2から 2 0 u FZm2の範囲であるプラズマ処理シ一卜の製造装置。 A sheet running path having a discharge electrode and a counter electrode facing each other, and a sheet running path through which a sheet continuously running in a plasma processing region formed by the discharge between the discharge electrode and the counter electrode passes; Alternatively, in a plasma processing sheet manufacturing apparatus in which the surface of at least one of the counter electrode is coated with a dielectric, the capacitance per unit area of the dielectric is from 0.13 ^ FZm 2. 2 0 plasma-treated one Bok manufacturing apparatus is in a range of u FZm 2.
単位面積当たりの静電容量 C s (F/m2) の定義および測定方法は、 次 の通り。 The definition and measurement method of the capacitance per unit area C s (F / m 2 ) are as follows.
定義: C s=C/S (I) Definition: C s = C / S (I)
ここで、 Cは、 誘電体層の両面に導電板が貼り付けられた時の静電容量 (F) 、 Sは、 該導電板の面積 (m2) である。 Here, C is the capacitance (F) when a conductive plate is attached to both surfaces of the dielectric layer, and S is the area (m 2 ) of the conductive plate.
測定方法: 誘電体層の両面に導電板が貼り付けられた状態での静電容 量 Cが、 LCRメ一夕 (ヒューレットパッカード社製 4284A、 測定周 波数 100 kHz近傍) で測定される。 測定された静電容量 Cと使用され た導電板の面積 Sが用いられ、 式 Iにより、 単位面積当たりの静電容量 C sが、 求められる。 Measurement method: The capacitance C with the conductive plates adhered to both sides of the dielectric layer is measured using an LCR meter (Hewlett-Packard 4284A, measurement frequency around 100 kHz). The measured capacitance C and the area S of the conductive plate used are used, and the capacitance C s per unit area is obtained by Equation I.
単位面積当たりの静電容量が 0. 13 ^FZm2から 20 zF/m2の範 囲の誘電体が被覆された電極は、 上記定義、 測定方法に従って選定される。
単位面積当たりの静電容量 C sは、 好ましくは、 0. 16 zFZm2から 4 [I FZm2の範囲である。 Electrodes coated with a dielectric having a capacitance per unit area in the range of 0.13 ^ FZm 2 to 20 zF / m 2 are selected according to the above definition and measurement method. The capacitance C s per unit area is preferably in the range of 0.16 zFZm 2 to 4 [IFZm 2 .
静電容量 C sが、 20 FZm2を越える場合は、 集中放電が発生し易く なり、 放電が不均一になる。 静電容量 C sが、 0. 13 zFZm2を下回る 場合は、 放電の広がりが大きくなり、 その結果、 放電電極の近傍にある金 属部材への短絡が生じ易くなる。 If the capacitance C s exceeds 20 FZm 2 , concentrated discharge is likely to occur, and the discharge becomes non-uniform. When the capacitance C s is less than 0.13 zFZm 2 , the spread of discharge increases, and as a result, a short circuit to a metal member near the discharge electrode is likely to occur.
電極を被覆する前記誘電体の比誘電率 ε sは、 10以上であることが好 ましい。 The relative permittivity ε s of the dielectric covering the electrode is preferably 10 or more.
誘電体の比誘電率 ε sの定義および測定方法は、 次の通り。 The definition and measurement method of the relative permittivity ε s of the dielectric are as follows.
定義: ε s =D/ (ε · Ε) (Π) Definition: ε s = D / (ε · Ε) (Π)
ここで、 Dは、 電束密度 (CZm2) 、 εは、 真空中の誘電率 (8. 85 4X 10— 12FZm) 、 Eは、 電界 (VZm) である。 Here, D is the electric flux density (CZm 2), ε is the dielectric constant in vacuum (8. 85 4X 10- 12 FZm) , E is the electric field (vzm).
比誘電率 ε sと静電容量 Cとの関係は、 次の通りである。 The relationship between the relative permittivity ε s and the capacitance C is as follows.
ε s =C · d/ ( ε · S) (Π) ε s = Cd / (εS) (Π)
ここで、 dは、 導電板間隔 (m) である。 Here, d is the distance between the conductive plates (m).
測定方法: LCRメ一夕 (ヒューレットパッカード社製 4284 A) により、 誘電体の静電容量 Cが測定される。 測定された静電容量 C、 導電 板間隔 (誘電体厚み) d、 真空中の誘電率 (8. 854 X 10 12FZm) 、 導電板面積 Sが用いられ、 式 mにより、 比誘電率 ε sが、 求められる。 比誘電率が 10以上の誘電体は、 上記定義、 測定方法に従って選定され る。 Measuring method: Capacitance C of the dielectric is measured by LCR measurement (4284A, Hewlett-Packard). Measured capacitance C, the conductive plate spacing (dielectric thickness) d, the dielectric constant in vacuum (8. 854 X 10 12 FZm) , conductive plate area S is used, by the equation m, the dielectric constant epsilon s Is required. Dielectrics having a relative dielectric constant of 10 or more are selected according to the above definition and measurement method.
誘電体の比誘電率 ε sは、 約 15から約 200までの範囲であることが 好ましい。 誘電体の厚み dは、 0. 5 mm以上 5 mm以下の範囲にあるこ とが好ましい。 Preferably, the dielectric constant ε s of the dielectric ranges from about 15 to about 200. The thickness d of the dielectric is preferably in the range of 0.5 mm or more and 5 mm or less.
誘電体は、 チタン酸バリウム、 チタニア、 ジルコニァ、 マグネシア、 ィ ットリアであることが好ましい。 The dielectric is preferably barium titanate, titania, zirconia, magnesia, or yttria.
誘電体は、 チタン酸バリウムだけの 1層構造であっても良いが、 比誘電 率が約 7のアルミナの層と比誘電率が約 200のチタン酸バリウムの層と からなる 2層構造の複合誘電体が好ましく、 この複合誘電体の比誘電率が
約 2 0乃至約 2 5となるように、 これらの誘電体を配合するのが更に好ま しい。 The dielectric may have a single-layer structure of barium titanate alone, but has a two-layer structure composed of an alumina layer having a relative permittivity of about 7 and a barium titanate layer having a relative permittivity of about 200. Dielectrics are preferred, and the relative permittivity of this composite dielectric is It is even more preferred to blend these dielectrics so as to be about 20 to about 25.
対極電極は、 固定された回転軸に支持され走行路におけるシ一ト走行方 向に回転する 1個の回転ロール電極からなるものが、 走行する樹脂シート を支持し送給するのに好ましい。 この場合、 回転ロール電極周面を被覆し ている誘電体の表面により、 走行する樹脂シ一卜が支持される。 The counter electrode is preferably composed of one rotating roll electrode which is supported by a fixed rotating shaft and rotates in the sheet traveling direction on the traveling path, for supporting and feeding the traveling resin sheet. In this case, the running resin sheet is supported by the surface of the dielectric covering the peripheral surface of the rotating roll electrode.
この場合、 放電電極は、 複数列とされ、 回転ロール電極の周面の湾曲方 向に、 間隔をおいて配列されるのが好ましい。 これらの放電電極は、 前記 誘電体による被覆は有さないのが好ましい。 In this case, the discharge electrodes are preferably arranged in a plurality of rows, and are arranged at intervals in the direction of curvature of the peripheral surface of the rotating roll electrode. It is preferable that these discharge electrodes have no coating with the dielectric.
対極電極は、 接地された非共振電源に接続されるのが、 プラズマ処理時 の負荷に依存することなく、 放電電流の波形が安定するので、 好ましい。 非共振電源とは、 電源の発振回路に、 負荷 (放電部分) 回路が含まれな い電源、 すなわち、 負荷回路の共振周波数に影響されにくい電源を云う。 この非共振電源として、 例えば、 R Fパワープロダクツ社製 L F— 3 0が ある。 The counter electrode is preferably connected to a grounded non-resonant power supply because the waveform of the discharge current is stable without depending on the load during plasma processing. A non-resonant power supply is a power supply that does not include a load (discharge portion) circuit in the power supply oscillation circuit, that is, a power supply that is not easily affected by the resonance frequency of the load circuit. As this non-resonant power supply, there is, for example, LF-30 manufactured by RF Power Products.
放電電極は、 任意に周波数を選定できる周波数可変電源に接続されても 良い。 使用される周波数は、 約 5 k H zから約 1 0 O MH zの範囲である ことが好ましい。 The discharge electrode may be connected to a variable frequency power supply whose frequency can be arbitrarily selected. Preferably, the frequencies used are in the range from about 5 kHz to about 10 MHz.
複数列設けられた放電電極において、 各列独立して、 それぞれの放電電 力が制御可能であることが好ましい。 In the discharge electrodes provided in a plurality of columns, it is preferable that each discharge power can be controlled independently for each column.
この第 1の態様によれば、 放電電極あるいは対極電極を被覆する誘電体 として、 単位面積当たりの静電容量が、 0 . 1 3 i F Zm2から 2 m2の範囲ある誘電体が用いられているため、 更には、 比誘電率が 1 0以上 の誘電体が用いられているため、 放電電極への投入電力が増大しても、 放 電の広がりが抑制され、 電極近傍の金属部材への短絡が防止される。 その 結果、 従来の装置における場合より、 大量の電力を放電電極に供給するこ とが可能になる。 According to the first aspect, as a dielectric for covering the discharge electrode or counter electrode, the capacitance per unit area, 0. 1 3 i the range of F Zm 2 from 2 m 2 is the dielectric is used In addition, since a dielectric having a relative permittivity of 10 or more is used, even if the power supplied to the discharge electrode increases, the spread of the discharge is suppressed, and the metal member near the electrode can be spread. Is prevented from being short-circuited. As a result, a larger amount of power can be supplied to the discharge electrode than in the conventional device.
また、 電圧値と電流値の積で表される投入電力の増大に当たり、 電圧値 を抑えて、 電流値の増大を図るのが良い。 その結果、 プラズマ処理に作用
する電流密度の増加が可能となる。 この電流密度の増加は、 電子の数量の 増加をもたらす。 これは、 シートに作用する活性粒子数が増加することを 意味する。 この活性粒子の増加は、 シートの表面改質の効率を高め、 シー 卜の走行速度、 すなわち、 プラズマ処理シートの生産効率を高めることを 可能とする。 In addition, when increasing the input power represented by the product of the voltage value and the current value, it is better to suppress the voltage value and increase the current value. As a result, it affects plasma processing Current density can be increased. This increase in current density results in an increase in the number of electrons. This means that the number of active particles acting on the sheet increases. This increase in the active particles increases the efficiency of sheet surface modification, and makes it possible to increase the sheet traveling speed, that is, the production efficiency of the plasma-treated sheet.
更に、 この場合、 電流が流れ易くなるため、 投入電力が大きくてもァー ク放電が生じ難くなり、 良好なグ口一放電プラズマによる処理が可能にな る。 Further, in this case, since the current easily flows, arc discharge is unlikely to occur even if the input power is large, and it becomes possible to perform a good process using a single-discharge plasma.
上記課題を解決するための本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置 の第 2の態様は、 次の通り。 A second aspect of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
対向する放電電極と対極電極を有し、 該放電電極と対極電極の間の放電 により形成されるプラズマ処理域を連続して走行するシートが通過するシ —ト走行路を有し、 前記放電電極または対極電極の少なくとも一方の電極 の表面が誘電体により被覆されているプラズマ処理シートの製造装置にお いて、 該プラズマ処理域を外界から実質的に遮蔽するプラズマチャンバが 設けられ、 該プラズマチャンバに、 該チャンバ内に希ガス類元素を含有す る気体を送給するための気体送給口、 ならびに、 前記シート走行路の入口 および出口が設けられ、 該シート走行路の入口の外側に、 該走行路の入口 の近傍において前記シート走行路に向かい加圧気体を送給する加圧気体送 給口を有する気体チャンバが設けられたプラズマ処理シートの製造装置。 プラズマチャンバ内に供給される希ガス類元素およびそれを含有する気 体は、 前記特開平 1一 1 3 8 2 4 2号公報あるいは特開平 5— 1 1 6 0号 公報に開示されている。 希ガス類元素の濃度は、 少なくとも 2 0モル%で あることが好ましい。 アルゴンガスが用いられ、 酸素濃度が 2 0 0 p p m から 2 0 0 0 p p mの範囲に保たれていることが好ましい。 A sheet traveling path having a discharge electrode and a counter electrode facing each other, and a sheet traveling continuously passing through a plasma processing area formed by a discharge between the discharge electrode and the counter electrode; Alternatively, in a plasma processing sheet manufacturing apparatus in which the surface of at least one of the counter electrode is coated with a dielectric, a plasma chamber for substantially shielding the plasma processing area from the outside is provided. A gas supply port for supplying a gas containing a rare gas element into the chamber; and an entrance and an exit of the sheet traveling path, wherein the traveling path is provided outside the entrance of the sheet traveling path. A plasma processing sheet manufacturing apparatus provided with a gas chamber having a pressurized gas supply port for supplying a pressurized gas toward the sheet traveling path in the vicinity of an inlet of the sheet. . The rare gas elements supplied into the plasma chamber and the gas containing the same are disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-13842 or Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-116. The concentration of the rare gas element is preferably at least 20 mol%. It is preferable that argon gas be used and the oxygen concentration be kept in the range from 200 ppm to 2000 ppm.
気体送給口から送給される気体は、 空気で良い。 その流速は、 約 2 m// s e cから 2 0 m/ s e cの範囲が好ましい。 The gas supplied from the gas supply port may be air. The flow rate is preferably in the range of about 2 m // sec to 20 m / sec.
気体送給口から樹脂シート表面に噴射される加圧気体の流れにより、 走 行速度の早い樹脂シートに随伴してプラズマチャンバへと向かう空気の流
れが実質的に遮断される。 By the flow of pressurized gas injected from the gas supply port to the surface of the resin sheet, the flow of air toward the plasma chamber accompanying the resin sheet with a high running speed This is substantially shut off.
気体送給口を有する気体チャンバは、 プラズマチャンバの走行路の入口 に対し、 気体送給口より手前側、 すなわち、 プラズマチャンバに向かうシ —卜の走行方向の上流側に、 気体吸引口が設けられ、 この気体吸引口と気 体送給口とは、 気体循環手段、 例えば、 気体ブロア、 を介して結合される のが好ましい。 これにより、 走行速度の早い樹脂シートに随伴してプラズ マチャンバへと向かう空気の流れが、 更に良く遮断され、 かつ、 気体送給 口から噴出した気体の再使用がなされる。 The gas chamber having a gas supply port is provided with a gas suction port on the front side of the gas supply port with respect to the entrance of the plasma chamber traveling path, that is, on the upstream side in the traveling direction of the sheet toward the plasma chamber. Preferably, the gas suction port and the gas supply port are connected via a gas circulation means, for example, a gas blower. As a result, the flow of air toward the plasma chamber accompanying the resin sheet having a high running speed is more effectively blocked, and the gas ejected from the gas supply port is reused.
この第 2の態様によれば、 走行路の入口に隣接して走行シートに対し加 圧気体を送給する加圧気体送給口が設けられているため、 シートの走行速 度が早いために生じるシ一トが随伴する空気のプラズマチャンバ内への搬 入が、 実質的に阻止される。 その結果、 シートが高速で移動していても、 プラズマチャンバ内は、 所望のガス雰囲気に維持され、 安定した放電状態 が維持される。 これは、 高速で走行するシートのプラズマ処理が可能であ ること、 すなわち、 プラズマ処理シートの生産性の向上が可能であること を意味する。 According to the second aspect, since the pressurized gas supply port for supplying pressurized gas to the traveling sheet is provided adjacent to the entrance of the traveling path, the traveling speed of the sheet is high. Air entrained by the resulting sheet into the plasma chamber is substantially prevented. As a result, even if the sheet is moving at a high speed, the inside of the plasma chamber is maintained at a desired gas atmosphere, and a stable discharge state is maintained. This means that plasma processing of a sheet traveling at a high speed is possible, that is, the productivity of the plasma processing sheet can be improved.
この第 2の態様と前記第 1の態様との組合せにより、 本発明の課題がよ りょく達成される。 これにより、 樹脂シートの走行速度を従来の 2倍ある いはそれ以上にすることが可能となる。 例えば、 約 6 0 mZm i nの樹脂 シートの走行速度が維持された状態で、 良好なプラズマ処理が安定してな される。 The object of the present invention is further achieved by the combination of the second embodiment and the first embodiment. As a result, the running speed of the resin sheet can be doubled or higher than in the past. For example, good plasma processing is stably performed while the traveling speed of the resin sheet of about 60 mZmin is maintained.
上記課題を解決するための本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置 の第 3の態様は、 次の通り。 A third aspect of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention for solving the above problems is as follows.
上記第 1の態様あるいは上記第 2の態様の内の回転ロール電極が設けら れた態様において、 前記走行するシートの走行方向において、 前記複数列 の放電電極の最も上流側に位置する放電電極の上流側、 および、 最も下流 側に位置する放電電極の下流側において、 当該放電電極に隣接して、 放電 電力が当該放電電極のそれよりも小さいプラズマ閉じ込め電極が、 前記回 転ロール電極のロールの表面に対向して、 それぞれ設けられたプラズマ処
理シートの製造装置。 In the aspect in which the rotating roll electrode is provided in the first aspect or the second aspect, in the traveling direction of the traveling sheet, the discharge electrode located at the most upstream side of the discharge electrodes in the plurality of rows is arranged. On the upstream side, and on the downstream side of the discharge electrode located at the most downstream side, a plasma confinement electrode having a discharge power smaller than that of the discharge electrode adjacent to the discharge electrode is provided on the roll of the rotating roll electrode. Plasma treatments are provided to face the surface. Production equipment for processing sheets.
プラズマ閉じ込め電極の放電電力は、 放電電極の放電電力の約 1Z2か ら約 1 10の範囲であることが好ましい。 The discharge power of the plasma confinement electrode is preferably in the range of about 1Z2 to about 110 of the discharge power of the discharge electrode.
プラズマ閉じ込め電極は、 前記上流側および下流側に設けられた上で更 に、 複数列の放電電極の前記走行路の幅方向の両端側に沿って前記走行す るシ一トの走行方向に沿って設けられていても良い。 The plasma confinement electrodes are provided on the upstream side and the downstream side, and further along a traveling direction of the traveling sheet along both ends in a width direction of the traveling path of a plurality of discharge electrodes. May be provided.
この第 3の態様によれば、 プラズマ閉じ込め電極が設けられているため、 放電電極への投入電力が増大しても、 放電の広がりが抑制され、 電極近傍 の金属部材への短絡が防止される。 その結果、 従来の装置における場合よ り、 大量の電力を放電電極に供給することが可能になる。 , According to the third aspect, since the plasma confinement electrode is provided, even if the power supplied to the discharge electrode increases, the spread of the discharge is suppressed, and the short circuit to the metal member near the electrode is prevented. . As a result, a larger amount of power can be supplied to the discharge electrode than in a conventional device. ,
上記課題を解決するための本発明に係るプラズマ処理シートの製造方法 は、 次の通り。 A method for manufacturing a plasma processing sheet according to the present invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
上記本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置の走行路に、 シー卜が 走行せしめられ、 プラズマ処理域において、 このシートがプラズマ処理さ れてなるプラズマ処理シー卜の製造方法。 A method for producing a plasma-treated sheet, wherein the sheet is run on a traveling path of the apparatus for producing a plasma-treated sheet according to the present invention, and the sheet is plasma-treated in a plasma treatment area.
この製造方法において、 プラズマ処理域の雰囲気の圧力は、 実質的に大 気圧で良い。 In this manufacturing method, the pressure of the atmosphere in the plasma processing region may be substantially atmospheric pressure.
この製造方法は、 プラズマ処理された樹脂シ一トの製造に好ましく用い られる。 プラズマ処理を受ける樹脂シートの具体例は、 前記特開平 1—1 38242号公報に開示されている。 この製造方法は、 特に、 上記特開平 5- 1 160号公報に開示されるポリイミド樹脂シートに好ましく適用さ れる。 This production method is preferably used for producing a resin sheet subjected to plasma treatment. A specific example of the resin sheet subjected to the plasma treatment is disclosed in the above-mentioned JP-A-1-138242. This production method is particularly preferably applied to the polyimide resin sheet disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1160.
この製造方法において、 プラズマ処理域の電流密度 Cdが、 0. 1Α · 分 η2以上であることが好ましい。 この電流密度 Cdの定義および測定方 法は、 次の通り。 In this manufacturing method, the current density Cd of the plasma treatment zone is preferably at 0. l [alpha] · min eta 2 or more. The definition and measurement method of this current density Cd are as follows.
定義: Cd= I (wXv) (IV) Definition: Cd = I (wXv) (IV)
ここで、 Iは、 放電部に流れる電流 (A) 、 wは、 シート幅 (m) 、 V は、 シートの走行速度 (mZ分) である。 Here, I is the current (A) flowing through the discharge part, w is the sheet width (m), and V is the running speed of the sheet (mZ).
測定方法: 電流検出プロ一ブ (TDK社製 CMS 25 A) により放電
部の電流が検出され、 高速オシロスコープ (ヒューレットパッカード社製Measurement method: Discharge by current detection probe (CMS 25A manufactured by TDK) Current is detected by a high-speed oscilloscope (Hewlett-Packard
5 4 5 4 0 C ) で電流値 Iが測定される。 測定された電流値 I、 シ一ト幅 w、 シートの走行速度 Vが用いられ、 式 IVにより、 電流密度 C dが、 求め られる。 図面の簡単な説明 The current value I is measured at 5 4 5 4 0 C). The measured current value I, the sheet width w, and the running speed V of the sheet are used, and the current density C d is obtained by Equation IV. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置の一実施態様の 縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
第 2図は、 第 1図に示した装置における放電電極の一形態の部分斜視図 である。 FIG. 2 is a partial perspective view of one embodiment of a discharge electrode in the device shown in FIG.
第 3図は、 第 1図に示した装置における放電電極の他の形態の部分斜視 図である。 FIG. 3 is a partial perspective view of another embodiment of the discharge electrode in the device shown in FIG.
第 4図は、 第 1図に示した装置における放電電極の更に他の形態の部分 斜視図である。 FIG. 4 is a partial perspective view of still another embodiment of the discharge electrode in the device shown in FIG.
第 5図は、 第 1図に示した装置における回転ロール電極の部分断面図で ある。 FIG. 5 is a partial sectional view of a rotating roll electrode in the apparatus shown in FIG.
第 6図は、 第 1図に示した装置における気体チヤンバの一形態の縦断面 図である。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the gas chamber in the apparatus shown in FIG.
第 7図は、 第 1図に示した装置における気体チヤンバの他の形態の縦断 面図である。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the gas chamber in the apparatus shown in FIG.
第 8図は、 第 1図に示した装置における回転ロール電極の側面とプラズ マチャンバとの間のシール手段の一形態の横断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view of an embodiment of a sealing means between the side surface of the rotating roll electrode and the plasma chamber in the apparatus shown in FIG.
第 9図は、 本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置の他の実施態様 の縦断面図である。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
第 1 0図は、 第 9図に示した装置におけるプラズマ閉じ込め電極の一形 態の平面図である。 FIG. 10 is a plan view of one embodiment of the plasma confinement electrode in the apparatus shown in FIG.
第 1 1図は、 第 9図に示した装置におけるプラズマ閉じ込め電極の他の 形態の平面図である。
発明を実施するための最良の形熊 FIG. 11 is a plan view of another embodiment of the plasma confinement electrode in the apparatus shown in FIG. Best shape bear for carrying out the invention
本発明を実施するための最良の形態について、 図面を参照しながら説明 する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
第 1図は、 本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置の一実施態様の 縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
第 1図において、 この装置は、 機台 (図示せず) に取り付けられたドラ ム回転支持軸 (図示せず) に回転自在に支持された金属製の回転ドラム 1 を有する。 回転ドラム 1は、 所定の幅を有し、 その周面に、 単位面積当た りの静電容量が、 0 . 1 3 F Zm2から 2 0 F Zm2の範囲にあり、 比誘電率が 1 0以上の誘電体 2が貼着されている。 誘電体 2が貼着された 回転ドラム 1は、 対極電極 (回転ロール電極) 3を形成する。 回転ロール 電極 3は、 回転駆動源 (図示せず) により、 矢印 4が示す方向に回転され る。 In FIG. 1, this device has a metal rotary drum 1 rotatably supported on a drum rotation support shaft (not shown) attached to a machine base (not shown). The rotating drum 1 has a predetermined width, and its peripheral surface has a capacitance per unit area in the range of 0.13 F Zm 2 to 20 F Zm 2 and a relative dielectric constant of 10 or more dielectrics 2 are adhered. The rotating drum 1 on which the dielectric 2 is adhered forms a counter electrode (rotating roll electrode) 3. The rotating roll electrode 3 is rotated in a direction indicated by an arrow 4 by a rotating drive source (not shown).
回転ロール電極 3の上方に、 回転ロール電極 3の表面から一定の間隔を おいて、 放電電極 5が、 回転ロール電極 3の幅方向を向いて、 機台に固定 されて設けられている。 放電電極 5は、 1本の場合もあるが、 間隔をおい て、 回転ロール電極 3の回転方向に、 複数本 (図では、 6本) 設けられる のが好ましい。 この装置における放電電極 5は、 誘電体の被覆を有さない 金属電極である。 Above the rotating roll electrode 3, at a certain distance from the surface of the rotating roll electrode 3, a discharge electrode 5 is provided fixed to a machine base, facing the width direction of the rotating roll electrode 3. Although the number of the discharge electrodes 5 may be one, it is preferable that a plurality of discharge electrodes 5 (six in the figure) are provided in the rotating direction of the rotating roll electrode 3 at intervals. The discharge electrode 5 in this device is a metal electrode having no dielectric coating.
回転ロール電極 3と放電電極 5との間には、 回転ロール電極 3の周面の 一部区間に沿って、 連続して走行するシート 6が通過する走行路 7が存在 する。 この装置においては、 シート 6は、 回転ロール電極 3の周面に被覆 された誘電体 2に接触して、 実質的に回転ロール電極 3の周面速度と同じ 速度で、 矢印 8が示す方向に走行する。 Between the rotating roll electrode 3 and the discharge electrode 5, there is a traveling path 7 through which a continuously traveling sheet 6 passes along a part of the peripheral surface of the rotating roll electrode 3. In this apparatus, the sheet 6 comes into contact with the dielectric 2 coated on the peripheral surface of the rotating roll electrode 3 and substantially at the same speed as the peripheral surface speed of the rotating roll electrode 3 in the direction indicated by the arrow 8. To run.
シート 6は、 所定の幅、 例えば、 6 0 0 mm、 を有する。 回転ロール電 極 3の幅、 および、 放電電極 5の長さは、 このシート 6の幅に対応するよ うに設定されている。 The sheet 6 has a predetermined width, for example, 600 mm. The width of the rotating roll electrode 3 and the length of the discharge electrode 5 are set so as to correspond to the width of the sheet 6.
放電電極 5と回転ロール電極 3との間に、 プラズマ処理域 9が存在する 回転ロール電極 3の周面の一部区間と放電電極 5とを内包して、 機台に固
定されたプラズマチャンバ 1 0が設けられている。 プラズマチャンバ 1 0 は、 シ一ト 6の走行方向の上流側に走行路の入口 1 1を有し、 シート 6の 走行方向の下流側に走行路の出口 1 2を有する。 プラズマチャンバ 1 0の 内の雰囲気は、 これら走行路の入口 1 1と出口 1 2の部分を除いて、 外界 雰囲気に対して、 実質的に閉じられている。 A plasma processing zone 9 exists between the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 A part of the peripheral surface of the rotating roll electrode 3 and the discharge electrode 5 are included and fixed to the machine base. A defined plasma chamber 10 is provided. The plasma chamber 10 has a traveling path entrance 11 on the upstream side in the traveling direction of the sheet 6 and has a traveling path outlet 12 on the downstream side in the traveling direction of the seat 6. The atmosphere inside the plasma chamber 10 is substantially closed to the outside atmosphere except for the entrance 11 and the exit 12 of these running paths.
プラズマチャンバ 1 0には、 希ガス元素類を含有する気体 (プラズマ処 理気体) をプラズマチャンバ 1 0内に送給するための気体送給口 1 3が開 口している。 気体送給口 1 3は、 プラズマ処理気体の供給源 (ボンべ) 1 4に、 送給管 1 5を介して接続されている。 The plasma chamber 10 is provided with a gas supply port 13 for supplying a gas containing a rare gas element (plasma processing gas) into the plasma chamber 10. The gas supply port 13 is connected to a plasma processing gas supply source (cylinder) 14 via a supply pipe 15.
放電電極 5と対極電極である回転ロール電極 3との間に所定の電圧をか け、 所定の電流を流すためのプラズマ処理電源 1 6が用意されている。 各列の放電電極 5とプラズマ処理電源 1 6とは、 第 1の電力線 1 7によ り結合され、 回転ロール電極 3とプラズマ処理電源 1 6とは、 第 2の電力 線 1 8により結合されている。 A plasma processing power supply 16 for applying a predetermined voltage between the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 as a counter electrode and flowing a predetermined current is provided. The discharge electrode 5 of each column and the plasma processing power supply 16 are connected by a first power line 17, and the rotating roll electrode 3 and the plasma processing power supply 16 are connected by a second power line 18. ing.
第 2の電力線 1 8は、 接地部 1 9にて接地され、 プラズマ処理電源 1 6 は、 接地された低インピーダンスの非共振型電源を形成している。 The second power line 18 is grounded at a grounding section 19, and the plasma processing power supply 16 forms a grounded low impedance non-resonant power supply.
放電電極 5が複数本ある場合は、. プラズマ処理電源 1 6も複数個とし、 1本の放電電極 5が 1個のプラズマ処理電源 1 6に接続されるようにし、 各放電電極 5が、 対応するプラズマ処理電源 1 6により、 互いに独立して 制御される形式が採用されても良い。 When there are a plurality of discharge electrodes 5, a plurality of plasma processing power supplies 16 are used, and one discharge electrode 5 is connected to one plasma processing power supply 16. A type in which the plasma processing power supplies 16 are controlled independently of each other may be adopted.
非共振型電源の形式が用いられる場合、 プラズマ処理電源 1 6と放電電 極 5との間に、 マッチング回路が介在していることが好ましい。 When a non-resonant power supply is used, a matching circuit is preferably provided between the plasma processing power supply 16 and the discharge electrode 5.
第 2、 3、 および、 4図に、 放電電極 5の例が示される。 第 2図に示さ れた放電電極 5 aは、 その先端部 (図では、 下端部) がナイフエッジ形状 からなる。 第 3図に示された放電電極 5 bは、 その先端部 (図では、 下端 部) が多数個の四角錐が千鳥状に配列された形状からなる。 第 4図に示さ れた放電電極 5 cは、 その先端部 (図では、 下端部) がドーム形状からな る。 放電電極 5の先端部の突起の形状については、 上記特開平 5— 1 1 6 0号公報に説明がある。 この装置では、 第 3図に示された多数の四角錐を
有する形態の放電電極 5 bが、 好ましく使用される。 FIGS. 2, 3, and 4 show examples of the discharge electrode 5. FIG. The tip (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5a shown in FIG. 2 has a knife edge shape. The tip (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5b shown in FIG. 3 has a shape in which a large number of square pyramids are arranged in a staggered manner. The distal end (the lower end in the figure) of the discharge electrode 5c shown in FIG. 4 has a dome shape. The shape of the projection at the tip of the discharge electrode 5 is described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-116. In this device, a large number of pyramids shown in Fig. 3 are formed. The discharge electrode 5b having the form is preferably used.
第 5図に、 回転ロール電極 3の一部の断面図が示される。 回転ロール電 極 3は、 その周面上に形成されたアルミナからなる第 1の誘電体の層 2 1 とその上に形成されたチタン酸バリウムからなる第 2の誘電体の層 2 2を 有する。 この 2層から複合誘電体が形成される。 この複合誘電体の各層の 厚みが調整されることにより、 回転ロール電極 3を被覆する誘電体の比誘 電率が 1 0以上に設定される。 FIG. 5 shows a cross-sectional view of a part of the rotating roll electrode 3. The rotating roll electrode 3 has a first dielectric layer 21 made of alumina formed on its peripheral surface and a second dielectric layer 22 made of barium titanate formed thereon. . A composite dielectric is formed from these two layers. By adjusting the thickness of each layer of the composite dielectric, the relative permittivity of the dielectric covering the rotating roll electrode 3 is set to 10 or more.
回転ロール 1自体は、 この業界で良く知られているものである。 第 1図 に図示はされていないが、 プラズマ処理中に回転ロール 1に発生する熱を 除去するためのラジェ一夕一が、 回転ロール 1の内部に設けられている。 このラジェ一夕一には、 外部から冷却水が供給される。 The rotating roll 1 itself is well known in the industry. Although not shown in FIG. 1, a rotary roller 1 is provided inside the rotary roll 1 for removing heat generated in the rotary roll 1 during the plasma processing. Cooling water is supplied from outside the Laje overnight.
以上に説明された構成からなるプラズマ処理シートの製造装置により、 シー卜 6のプラズマ処理が行われる。 The plasma processing of the sheet 6 is performed by the plasma processing sheet manufacturing apparatus having the configuration described above.
シート 6の先端は、 矢印 8が示す方向にて、 走行路の入口 1 1からブラ ズマチャンバ 1 0内に入れられ、 走行路の出口 1 2から導出される。 シ一 ト 6は、 少なくとも走行路の入口 1 1と出口 1 2との間において、 回転口 ール電極 3の周面に巻きかけられる。 The front end of the seat 6 is inserted into the plasma chamber 10 from the entrance 11 of the traveling path in the direction indicated by the arrow 8 and is led out from the exit 12 of the traveling path. The sheet 6 is wound around the peripheral surface of the rotary roller electrode 3 at least between the entrance 11 and the exit 12 of the traveling path.
この状態において、 プラズマチャンバ 1 0内に、 プラズマ処理気体の供 給源 (ボンべ) 1 4から、 送給管 1 5および気体送給口 1 3を経て、 ブラ ズマ処理気体が供給される。 一方、 プラズマ処理電源 1 6が作動せしめら れ、 放電電極 5と回転ロール電極 3との電気的作用により、 プラズマ処理 域 9に、 グロ一放電現象に基づくブラズマが形成される。 In this state, the plasma processing gas is supplied into the plasma chamber 10 from the supply source (bomb) 14 of the plasma processing gas via the supply pipe 15 and the gas supply port 13. On the other hand, the plasma processing power supply 16 is operated, and plasma is formed in the plasma processing region 9 by the electric action of the discharge electrode 5 and the rotating roll electrode 3 due to the glow discharge phenomenon.
この状態において、 シート 6の走行が開始され、 走行されてプラズマチ ヤンバ 1 0内に搬入されるシート 6の表面はプラズマ処理を受け、 プラズ マ処理シートの連続生産が開始される。 In this state, the running of the sheet 6 is started, the surface of the sheet 6 which is run and carried into the plasma chamber 10 is subjected to the plasma treatment, and the continuous production of the plasma-treated sheet is started.
この装置においては、 シート 6の走行速度が、 従来の装置における処理 可能な速度を越えても、 プラズマ処理は、 高速下で、 安定して遂行される。 この高速下でのプラズマ処理が可能になった理由は、 この装置における対 極電極である回転ロール電極 3の表面が、 単位面積当たりの静電容量が 0 .
1 3 F Zm2から 2 0 F Zm2の範囲の誘電体で被覆されているからで ある。 In this apparatus, even if the traveling speed of the sheet 6 exceeds the processing speed of the conventional apparatus, the plasma processing is stably performed at a high speed. The reason why the plasma processing at this high speed has become possible is that the surface of the rotating roll electrode 3 which is the counter electrode in this apparatus has a capacitance per unit area of 0. This is because it is covered with a dielectric in the range of 13 F Zm 2 to 20 F Zm 2 .
一方、 シート 6の走行速度が増すにつれて、 シート 6に随伴してプラズ マチャンバ 1 0内に進入する外界の空気の量が多くなる。 その結果、 ブラ ズマ処理域 9のグロ一放電状態が不安定になる現象が現れる。 この現象を 防ぐため、 この装置には、 更に、 次の手段が装備されている。 On the other hand, as the traveling speed of the seat 6 increases, the amount of external air entering the plasma chamber 10 accompanying the seat 6 increases. As a result, a phenomenon appears in which the glow discharge state of the plasma processing region 9 becomes unstable. In order to prevent this phenomenon, this device is further equipped with the following means.
第 1図および第 6図において、 プラズマチヤンバ 1 0の外側において、 走行路の入口 1 1に隣接して、 走行するシート 6の表面に向かい加圧気体 を送給する加圧気体送給口 3 1を有する気体チャンバ 3 2が、 設けられて いる。 気体チャンバ 3 2は、 機台に固定されている。 In FIGS. 1 and 6, a pressurized gas supply port for supplying a pressurized gas toward the surface of a running sheet 6 outside the plasma chamber 10 and adjacent to the entrance 11 of the traveling path. A gas chamber 32 having 31 is provided. The gas chamber 32 is fixed to the machine base.
加圧気体送給口 3 1は、 シ一ト 6の走行路 7の幅方向に、 スリット状に 開口している。 加圧気体送給口 3 1には、 送給される加圧気体を幅方向に わたり均一に噴射するための整流手段、 例えば、 多孔板からなる整流板が 設けられていることが好ましい。 The pressurized gas supply port 31 is open in a slit shape in the width direction of the traveling path 7 of the sheet 6. It is preferable that the pressurized gas supply port 31 is provided with a rectifying means for injecting the supplied pressurized gas uniformly in the width direction, for example, a rectifying plate made of a perforated plate.
加圧気体送給口 3 1から噴出される気体 (空気) は、 シート 6の走行方 向 (矢印 8 ) とは反対方向に斜めに、 シート 6の表面に向かい噴出される ようにされているのが良い。 The gas (air) jetted from the pressurized gas supply port 31 is jetted toward the surface of the seat 6 at an angle in the direction opposite to the running direction of the seat 6 (arrow 8). Is good.
この手段が装備されることにより、 シート 6がプラズマチャンバ 1 0内 に持ち込む外界の空気の量は、 激減し、 シート 6の走行速度が高められて も、 プラズマ処理域 9におけるプラズマ処理は、 安定して継続される。 加圧気体送給口 3 1から噴射された気体 (空気) が回収され、 再使用さ れるように、 気体チャンバ 3 2には、 更に、 気体吸引口 3 3および気体循 環手段 (ブロア) 3 4、 ならびに、 気体吸引口 3 3と気体循環手段 3 4と を結合する第 1の気体流通路 3 5および気体循環手段 3 4と加圧気体送給 口 3 1とを結合する第 2の気体流通路 3 6が、 装備されるのが好ましい。 第 7図は、 第 6図に示された気体チャンバ 3 2の変形態様の縦断面図で ある。 第 7図に示される気体チャンバ 3 2は、 シート 6の走行方向の上流 側において、 シ一ト 6を回転ロール電極 3の表面に対しニップするニップ 手段 4 1を更に有する。 ニップ手段 4 1は、 シート 6を回転ロール電極 3
の表面に対しニップするニップロール 4 2とこれを内包するニップチヤン バ 4 3からなる。 By providing this means, the amount of external air that the sheet 6 brings into the plasma chamber 10 is drastically reduced, and the plasma processing in the plasma processing area 9 is stable even if the running speed of the sheet 6 is increased. And continue. The gas chamber 32 also has a gas suction port 33 and a gas circulating means (blower) 3 so that the gas (air) injected from the pressurized gas supply port 31 is collected and reused. 4, and a second gas connecting the gas suction port 33 and the gas circulation means 34 to the first gas flow passage 35 and the gas circulation means 34 and the pressurized gas supply port 31 Preferably, a flow passage 36 is provided. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a modification of the gas chamber 32 shown in FIG. The gas chamber 32 shown in FIG. 7 further includes nip means 41 for nipping the sheet 6 with respect to the surface of the rotating roll electrode 3 on the upstream side in the running direction of the sheet 6. The nip means 4 1 rotates the sheet 6 with the rotating roll electrode 3 A nip roll 42 that nips the surface of the nip and a nip chamber 43 that contains it.
ニップロ一ル 4 2は、 ニップチャンバ 4 3に回転自在に支持されている c ニップロ一ル 4 2は、 シート 6の走行により回転する従動形式のものでも, あるいは、 外部に用意される回転駆動手段に結合された積極駆動形式のも のでも良い。 ' Nippuro Ichiru 4 2, c Nippuro Ichiru 4 2 which is rotatably supported by the nip chamber 4 3 be of the driven type which is rotated by the travel of the sheet 6 or, the rotation driving means are provided on the outside It may be of the positive drive type combined with. '
このニップ手段 4 1が装備されることにより、 走行するシート 6が随伴 する空気の量が更に減少する。 By providing the nip means 41, the amount of air accompanying the traveling seat 6 is further reduced.
このニップ手段 4 1の変形態様が、 第 1図に示される。 この変形態様は、 変形ニップ手段 4 1 aで示される。 変形ニップ手段 4 1 aは、 変形ニップ ロール 4 2 a、 この変形ニップロール 4 2 aを内包する変形ニップチヤン バ 4 3 a、 および、 変形ニップ補助ローラ 4 2 bからなる。 A variant of this nip means 41 is shown in FIG. This variant is indicated by the variant nip means 41a. The deformed nip means 41a includes a deformed nip roll 42a, a deformed nip chamber 43a containing the deformed nip roll 42a, and a deformed nip auxiliary roller 42b.
変形ニップロ一ラ 4 2 aは、 その両端部のみにおいて、 回転ロール電極 3の表面に接触され、 その中間部の直径は、 両端部の直径より小さくされ ている。 走行するシート 6は、 回転する変形ニップ補助ローラ 4 2 bの周 面に接触した後、 回転する変形ニップローラ 4 2 aの中間部の周面に接触 し、 次いで、 回転ロール電極 3の周面に接触する。 The deformed nip roller 42a is brought into contact with the surface of the rotating roll electrode 3 only at both ends thereof, and the diameter of the intermediate portion is smaller than the diameter of both ends. The traveling sheet 6 comes into contact with the peripheral surface of the rotating deformed nip auxiliary roller 42b, and then contacts the peripheral surface of the rotating deformed nip roller 42a, and then contacts the peripheral surface of the rotating roll electrode 3. Contact.
この態様により、 走行するシート 6が随伴する空気の排除が行われる。 この態様では、 走行するシート 6が、 第 7図に示されたニップ手段 4 1の 態様におけるように、 完全にニップされる状態が生じないので、 二ップに より表面に損傷を受け易いシ一ト 6の場合は、 この態様が適用されるのが 好ましい。 In this manner, the air accompanying the traveling seat 6 is eliminated. In this embodiment, the running sheet 6 does not completely nip as in the embodiment of the nip means 41 shown in FIG. 7, so that the surface is easily damaged by the nip. In case (6), this embodiment is preferably applied.
プラズマチャンバ 1 0の走行路の出口 1 2の外側に、 プラズマチャンバ 1 0から伸びた気体流動防止板 5 1が設けられるのが好ましい。 これによ り、 プラズマチャンバ 1 0内のガスが、 シート 6に随伴して外界に流出さ れるのが実質的に防止される。 気体流動防止板 5 1のシート 6に対向する 面 (下面) は、 ラビリンス構造にされているのが好ましい。 It is preferable that a gas flow preventing plate 51 extending from the plasma chamber 10 be provided outside the outlet 12 of the traveling path of the plasma chamber 10. Thereby, the gas in the plasma chamber 10 is substantially prevented from flowing out to the outside accompanying the sheet 6. The surface (lower surface) of the gas flow prevention plate 51 facing the sheet 6 is preferably of a labyrinth structure.
第 8図は、 第 1図に示した装置における回転ロール電極 3の側面とブラ ズマチャンバ 1 0との間のシール手段の一形態の横断面図である。 プラズ
マチャンバ 1 0の外界に対する密閉性を良くするには、 プラズマチャンバ 1 0のシート 6の走行方向に沿った両側壁の下端部 (スカート部) 1 0 a が、 回転ロール電極 3の両側面の外周端部 3 aに対し、 間隙を有して向か い合うようになされ、 この間隙が、 下端部 1 0 aおよび外周端部 3 aのい ずれかに固定された摺動性の良好な部材からなるシュ一 6 1にて、 外界に 対し閉じられるようにされているのが良い。 FIG. 8 is a cross-sectional view of one embodiment of the sealing means between the side surface of the rotating roll electrode 3 and the plasma chamber 10 in the apparatus shown in FIG. Praz To improve the hermeticity of the chamber 10 against the outside world, the lower ends (skirts) 10a of both side walls along the running direction of the sheet 6 of the plasma chamber 10 are formed on the outer periphery of both sides of the rotating roll electrode 3. A member having good slidability fixed to either the lower end 10a or the outer peripheral end 3a is formed so as to face the end 3a with a gap. It is good that it is made to be closed to the outside world by the one consisting of 6 1.
第 9図は、 本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置の別の一実施態 様の縦断面図である。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the plasma processing sheet manufacturing apparatus according to the present invention.
第 9図に示される装置において、 第 1図に示された装置と同じ要素は、 その要素と同じ符号を有している。 第 9図に示された装置は、 放電電極 5 の外側に、 プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bを有する。 第 9図に示さ れた装置は、 特にこの構成において、 第 1図に示された装置と異なる。 第 9図において、 プラズマ閉じ込め電極 7 1 aは、 シート 6の走行方向 において一番手前の放電電極 5の幅方向に沿って、 走行路の入口 1 1側に、 間隔を置いて、 設けられている。 プラズマ閉じ込め電極 7 1 bは、 シート 6の走行方向において一番奥の放電電極 5の幅方向に沿って、 走行路の出 口 1 2側に、 間隔を置いて、 設けられている。 これらのプラズマ閉じ込め 電極 7 1 a、 7 l bの幅方向の長さは、 放電電極 5のそれと同じかそれよ りもやや長い。 全体の大きさは、 放電電極 5よりも小さい。 In the apparatus shown in FIG. 9, the same elements as those in the apparatus shown in FIG. 1 have the same reference numerals. The device shown in FIG. 9 has plasma confinement electrodes 71 a and 71 b outside the discharge electrode 5. The device shown in FIG. 9 differs from the device shown in FIG. 1, especially in this configuration. In FIG. 9, the plasma confinement electrodes 71a are provided at intervals along the width direction of the foremost discharge electrode 5 in the traveling direction of the sheet 6 at the entrance 11 side of the traveling path. I have. The plasma confinement electrodes 71 b are provided at intervals on the exit 12 side of the traveling path along the width direction of the innermost discharge electrode 5 in the traveling direction of the sheet 6. The length in the width direction of these plasma confinement electrodes 71a and 7lb is the same as or slightly longer than that of the discharge electrode 5. The overall size is smaller than the discharge electrode 5.
この関係は、 放電電極 5とプラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 l bとの配 列状態の下面図を示す第 1 0図にも示される。 This relationship is also shown in FIG. 10 showing a bottom view of the arrangement of the discharge electrode 5 and the plasma confinement electrodes 71a and 71b.
プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bと対極電極である回転ロール電極 3との間に放電現象を形成するために、 プラズマ閉じ込め電源 7 2が用意 されている。 In order to form a discharge phenomenon between the plasma confinement electrodes 71a and 71b and the rotating roll electrode 3 as a counter electrode, a plasma confinement power supply 72 is provided.
プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bとプラズマ閉じ込め電源 7 2とは、 第 3の電力線 7 3により結合され、 回転ロール電極 3とプラズマ閉じ込め 電源 7 2とは、 第 4の電力線 7 4により結合されている。 第 4の電力線 7 4は、 接地部 1 9にて接地されている。 The plasma confinement electrodes 7 1 a and 7 1 b and the plasma confinement power supply 72 are coupled by a third power line 73, and the rotating roll electrode 3 and the plasma confinement power supply 72 are coupled by a fourth power line 74. Have been. The fourth power line 74 is grounded at a grounding section 19.
プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bの放電電力は、 隣接する放電電極
5のそれよりも小さくなるように、 プラズマ閉じ込め電源 7 2により制御 される。 The discharge power of the plasma confinement electrodes 71a and 71b is It is controlled by the plasma confinement power supply 72 so that it becomes smaller than that of 5.
プラズマ処理時に、 プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bが駆動せしめ られることにより、 放電電極 5による放電の拡がりが抑制される。 放電の 拡がりが抑制されるため、 放電電極 5が、 近傍の金属部材と短絡を起こす ことが防止される。 プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bの放電電力は、 放電電極 5の放電電力よりも小さいため、 プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bが、 近傍の金属部材と短絡を起こすことはない。 By driving the plasma confinement electrodes 71 a and 71 b during the plasma processing, the spread of the discharge by the discharge electrode 5 is suppressed. Since the spread of the discharge is suppressed, it is possible to prevent the discharge electrode 5 from short-circuiting with a nearby metal member. Since the discharge power of the plasma confinement electrodes 71a and 71b is smaller than the discharge power of the discharge electrode 5, the plasma confinement electrodes 71a and 71b do not short-circuit with nearby metal members.
プラズマ閉じ込め電極 7 1 a、 7 1 bが装備されることにより、 放電電 極 5の投入電力を、 より高めることが可能となる。 そのため、 この装置に よれば、 シート 6の表面改質の処理強度ならびに処理速度のより一層の増 大が可能となり、 プラズマ処理シートの生産性がより一層向上される。 第 1 1図は、 放電電極 5に対するプラズマ閉じ込め電極の設け方の別の 態様を示す下面図である。 この態様においては、 放電電極 5が、 一連のプ ラズマ閉じ込め電極 7 5により包囲される。 この態様は、 放電電極 5の放 電が、 放電電極 5の幅方向の両端近傍の金属部材と短絡を起こし易い場合、 この短絡現象の発生を防止する。 By providing the plasma confinement electrodes 71a and 71b, the power supplied to the discharge electrode 5 can be further increased. Therefore, according to this apparatus, the processing strength and the processing speed of the surface modification of the sheet 6 can be further increased, and the productivity of the plasma processing sheet is further improved. FIG. 11 is a bottom view showing another mode of providing a plasma confinement electrode with respect to the discharge electrode 5. In this embodiment, the discharge electrode 5 is surrounded by a series of plasma confinement electrodes 75. This embodiment prevents the occurrence of the short-circuit phenomenon when the discharge of the discharge electrode 5 easily causes a short circuit with the metal members near both ends in the width direction of the discharge electrode 5.
第 9図に示された装置では、 第 1図に示された装置の気体流動防止板 5 1に替えて、 走行路の入口 1 1側に設けられている気体チャンバ 3 2およ び変形ニップチャンバ 4 3 aと同じ構造を有する気体チャンバ 8 2および 変形ニップチャンバ 9 3 aが、 設けられている。 気体チャンバ 8 2および 変形ニップチャンバ 9 3 aが装備されることにより、 プラズマチャンバ 1 0内の雰囲気ガスの外界への流出が防止される。 In the device shown in FIG. 9, the gas flow preventing plate 51 of the device shown in FIG. 1 is replaced with a gas chamber 32 provided on the entrance 11 side of the traveling path and a deformation nip. A gas chamber 82 and a modified nip chamber 93a having the same structure as the chamber 43a are provided. The provision of the gas chamber 82 and the deformed nip chamber 93a prevents the atmospheric gas in the plasma chamber 10 from flowing out to the outside.
以上において、 本発明に係るプラズマ処理シートの製造装置およびそれ によるプラズマ処理シートの製造方法が説明された。 In the above, the plasma processing sheet manufacturing apparatus and the plasma processing sheet manufacturing method according to the present invention have been described.
従来の装置においても、 放電電極あるいは対極電極が誘電体で被覆され ている。 この誘電体として、 ガラス、 雲母、 シリコンゴム、 ポリイミド樹 脂、 ポリエステル樹脂、 アルミナが、 具体的に用いられている。 しかし、 これらの誘電体の比誘電率は、 1 0未満である。 この従来の装置において
用いられているシ一トの走行速度は、 約 1 5 分から約 2 0 mZ分の範 囲である。 Also in the conventional apparatus, the discharge electrode or the counter electrode is coated with a dielectric. As this dielectric, glass, mica, silicon rubber, polyimide resin, polyester resin, and alumina are specifically used. However, the relative permittivity of these dielectrics is less than 10. In this conventional device The running speed of the sheets used ranges from about 15 minutes to about 20 mZ.
この従来の装置において、 プラズマ処理シートの生産性を上げるため、 シートの走行速度を上げると、 約 2 5 mノ分に至るまでに、 プラズマ処理 域におけるプラズマ処理の効果、 すなわち、 表面改質の効果が落ち始める のが観測された。 。 In this conventional apparatus, when the running speed of the sheet is increased to increase the productivity of the plasma-treated sheet, the effect of the plasma treatment in the plasma treatment area, that is, The effect was observed to begin to decline. .
この効果の下落を防止するために、 プラズマ処理時の投入電力を増大す ると、 プラズマ処理域で、 異常放電現象が生じることが観測された。 プラズマ処理シートの製造装置およびそれによるプラズマ処理シ一卜の 製造方法は、 シ一トの処理速度を上げるに際に生じるこれらの現象の発生 を防止することに成功している。 When the input power during plasma processing was increased to prevent this effect from dropping, it was observed that abnormal discharge phenomena occurred in the plasma processing area. The plasma processing sheet manufacturing apparatus and the plasma processing sheet manufacturing method using the same have succeeded in preventing the occurrence of these phenomena occurring when the processing speed of the sheet is increased.
本発明は、 従来の装置では達成出来なかった、 シートの走行速度が約 2 O mZ分以上でのシートのグロ一放電下のプラズマ処理を可能にした。 現 在のところ、 ポリイミドシートの走行速度が約 4 5 mZ分でも処理が可能 なことが確認された。 産業上の利用可能性 The present invention has enabled plasma processing under glow discharge of a sheet at a sheet traveling speed of about 2 OmZ minutes or more, which could not be achieved by the conventional apparatus. At present, it has been confirmed that processing is possible even when the running speed of the polyimide sheet is about 45 mZ. Industrial applicability
本発明により、 シートの走行速度が 2 O mZ分以上でも、 シートの表面 改質に必要な安定したプラズマが維持されるプラズマ処理シートの製造装 置および製造方法が提供される。
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, there are provided a plasma processing sheet manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of maintaining stable plasma required for surface modification of a sheet even when the running speed of the sheet is 2 OmZ minutes or more.
Claims
1 . 対向する放電電極と対極電極を有し、 該放電電極と対極電極の間の 放電により形成されるブラズマ処理域を連続して走行するシートが通過す るシート走行路を有し、 前記放電電極または対極電極の少なくとも一方の 電極の表面が誘電体により被覆されているプラズマ処理シ一卜の製造装置 において、 該誘電体の単位面積当たりの静電容量が、 0 . 1 3 z FZm2か ら 2 0 F Zm2の範囲であるプラズマ処理シートの製造装置。 1. A sheet traveling path having a discharge electrode and a counter electrode facing each other, and having a sheet traveling path through which a sheet continuously traveling through a plasma processing area formed by the discharge between the discharge electrode and the counter electrode passes. In a plasma processing sheet manufacturing apparatus in which the surface of at least one of the electrode and the counter electrode is covered with a dielectric, the capacitance per unit area of the dielectric is 0.13 z FZm 2 or less. A plasma processing sheet manufacturing apparatus in the range of 20 FZm2.
2 . 前記対極電極が、 固定された回転軸に支持され、 前記走行路のシ一 ト走行方向に回転する 1個の回転ロール電極からなり、 該回転ロール電極 の表面が前記誘電体により被覆され、 前記放電電極が、 前記誘電体による 被覆を有さない少なくとも 1つの固定電極からなる請求項 1に記載のブラ ズマ処理シートの製造装置。 2. The counter electrode is composed of one rotating roll electrode supported on a fixed rotating shaft and rotating in the sheet traveling direction of the traveling path, and the surface of the rotating roll electrode is covered with the dielectric. 2. The apparatus for producing a plasma-processed sheet according to claim 1, wherein the discharge electrode comprises at least one fixed electrode having no coating with the dielectric.
3 . 前記対極電極が、 接地された非共振型電源に接続されている請求項 2に記載のプラズマ処理シートの製造装置。 3. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the counter electrode is connected to a grounded non-resonant power supply.
4 . 前記放電電極が、 複数列設けられ、 各列の放電電極に作用する放電 電力が、 相互に独立して制御可能である請求項 3に記載のプラズマ処理シ 一卜の製造装置。 4. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the discharge electrodes are provided in a plurality of rows, and discharge powers acting on the discharge electrodes in each row can be controlled independently of each other.
5 . 前記誘電体の比誘電率が、 1 0以上である請求項 1乃至 4のいずれ かに記載のプラズマ処理シートの製造装置。 5. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a relative dielectric constant of the dielectric is 10 or more.
6 . 前記誘電体が、 異なる少なくとも 2種類の誘電体が積層されてなる複 合誘電体である請求項 5に記載のプラズマ処理シートの製造装置。
6. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the dielectric is a composite dielectric obtained by laminating at least two different types of dielectrics.
7 . 前記誘電体の厚みが、 0 . 5 mmから 5 mmの範囲である請求項 5 に記載のプラズマ処理シートの製造装置。 7. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the thickness of the dielectric is in a range of 0.5 mm to 5 mm.
8 . 前記誘電体が、 チタン酸バリウム、 チタニア、 ジルコニァ、 マグネ シァ、 および、 イットリアの群の中から選択された少なくとも 1つの誘電 体である請求項 5に記載のプラズマ処理シートの製造装置。 8. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the dielectric is at least one dielectric selected from the group consisting of barium titanate, titania, zirconia, magnesium, and yttria.
9 . 対向する放電電極と対極電極を有し、 該放電電極と対極電極の間の 放電により形成されるプラズマ処理域を連続して走行するシートが通過す るシート走行路を有し、 前記放電電極または対極電極の少なくとも一方の 電極の表面が誘電体により被覆されているブラズマ処理シ一トの製造装置 において、 該プラズマ処理域を外界から実質的に遮蔽するプラズマチャン バが設けられ、 該プラズマチャンバに、 該チャンバ内に希ガス類元素を含 有する気体を送給するための気体送給口、 ならびに、 前記シート走行路の 入口および出口が設けられ、 該シ一ト走行路の入口の外側に、 該走行路の 入口の近傍において前記シート走行路に向かい加圧気体を送給する加圧気 体送給口を有する気体チャンバが設けられたプラズマ処理シートの製造装 9. A sheet traveling path having a discharge electrode and a counter electrode facing each other, and having a sheet traveling path through which a sheet continuously traveling through a plasma processing region formed by the discharge between the discharge electrode and the counter electrode passes. In a plasma processing sheet manufacturing apparatus in which at least one of an electrode and a counter electrode is coated with a dielectric, a plasma chamber for substantially shielding the plasma processing area from the outside is provided; A gas supply port for supplying a gas containing a rare gas element into the chamber; and an inlet and an outlet of the sheet traveling path, outside the entrance of the sheet traveling path. Manufacturing of a plasma processing sheet provided with a gas chamber having a pressurized gas supply port for supplying a pressurized gas toward the sheet travel path near an entrance of the travel path Dress
1 0 . 前記放電電極および前記対極電極の少なくとも一方の電極の表面 が、 誘電体により被覆され、 かつ、 該誘電体の単位面積当たりの静電容量 が、 0 . 1 3 ^ F /m2から 2 O F Zm2の範囲である請求項 9に記載の プラズマ処理シートの製造装置。 1 0. Surface of at least one of the electrodes of the discharge electrode and the counter electrode is coated with a dielectric, and the capacitance per unit area of the dielectric is from 0. 1 3 ^ F / m 2 2 oF Zm plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 9 in a range of 2.
1 1 . 前記対極電極が、 固定された回転軸に支持され、 前記走行路のシ —ト走行方向に回転する 1個の回転ロール電極からなり、 該回転ロール電 極の表面が前記誘電体により被覆され、 前記放電電極が、 前記誘電体によ る被覆を有さない少なくとも 1つの固定電極からなる請求項 1 0に記載の プラズマ処理シートの製造装置。
11. The counter electrode is composed of one rotating roll electrode supported on a fixed rotating shaft and rotating in a sheet traveling direction of the traveling path, and the surface of the rotating roll electrode is made of the dielectric material. 10. The apparatus for producing a plasma processing sheet according to claim 10, wherein the discharge electrode is covered with at least one fixed electrode that does not have a coating with the dielectric.
1 2 . 前記対極電極が、 接地された非共振型電源に接続されている請求 項 1 1に記載のプラズマ処理シートの製造装置。 12. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the counter electrode is connected to a grounded non-resonant power supply.
1 3 . 前記放電電極が、 複数列設けられ、 各列の放電電極に作用する放 電電力が、 相互に独立して制御可能である請求項 1 2に記載のプラズマ処 理シートの製造装置。 13. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 12, wherein the discharge electrodes are provided in a plurality of rows, and discharge powers acting on the discharge electrodes in each row can be controlled independently of each other.
1 4 . 前記誘電体の比誘電率が、 1 0以上である請求項 1 0乃至 1 3の いずれかに記載のプラズマ処理シ一卜の製造装置。 14. The apparatus for manufacturing a plasma processing sheet according to claim 10, wherein a relative dielectric constant of the dielectric is 10 or more.
1 5 . 前記誘電体の厚みが、 0 . 5 mmから 5 mmの範囲である請求項 1 4に記載のプラズマ処理シ一卜の製造装置。 15. The plasma processing sheet manufacturing apparatus according to claim 14, wherein the thickness of the dielectric is in a range of 0.5 mm to 5 mm.
1 6 . 前記誘電体が、 チタン酸バリウム、 チタニア、 ジルコニァ、 マグ ネシァ、 および、 イットリアの群の中から選択された少なくとも 1つの誘 電体である請求項 1 5に記載のプラズマ処理シートの製造装置。 16. The production of the plasma processing sheet according to claim 15, wherein the dielectric is at least one dielectric selected from the group consisting of barium titanate, titania, zirconia, magnesium, and yttria. apparatus.
1 7 . 前記気体チャンバに、 前記加圧気体送給口から供給された気体を 排出する気体吸引口が、 前記加圧気体送給口に対し前記走行路の入口の側 とは反対側に設けられ、 該気体吸引口から吸引された気体を加圧して前記 加圧気体送給口に供給する気体循環手段が設けられた請求項 9乃至 1 3の いずれかに記載のプラズマ処理シ一卜の製造装置。 17. A gas suction port for discharging the gas supplied from the pressurized gas supply port is provided in the gas chamber on a side opposite to the inlet side of the traveling path with respect to the pressurized gas supply port. 14. The plasma processing sheet according to claim 9, further comprising a gas circulating means for pressurizing the gas sucked from the gas suction port and supplying the gas to the pressurized gas supply port. manufacturing device.
1 8 . 前記走行するシートの走行方向において、 前記複数列の放電電極 の最も上流側に位置する放電電極の上流側、 および、 最も下流側に位置す る放電電極の下流側において、 当該放電電極に隣接して、 放電電力が当該 放電電極のそれよりも小さいプラズマ閉じ込め電極が、 前記回転ロール電 極のロールの表面に対向して、 それぞれ設けられた請求項 2乃至 4のいず
れかに記載のプラズマ処理シ一卜の製造装置。 18. In the traveling direction of the traveling sheet, the discharge electrodes are located on the upstream side of the discharge electrode located at the most upstream side of the plurality of rows of discharge electrodes and on the downstream side of the discharge electrode located at the most downstream side. A plasma confinement electrode having a discharge power smaller than that of the discharge electrode adjacent to the rotating electrode is provided so as to face the surface of the roll of the rotating roll electrode. An apparatus for producing a plasma processing sheet according to any one of the claims.
1 9 . 前記走行するシートの走行方向において、 前記複数列の放電電極 の最も上流側に位置する放電電極の上流側、 および、 最も下流側に位置す る放電電極の下流側において、 当該放電電極に隣接して、 放電電力が当該 放電電極のそれよりも小さいプラズマ閉じ込め電極が、 前記回転ロール電 極のロールの表面に対向して、 それぞれ設けられた請求項 1 1乃至 1 3の いずれかに記載のプラズマ処理シートの製造装置。 19. In the traveling direction of the traveling sheet, the discharge electrodes are located on the upstream side of the discharge electrode located on the most upstream side of the plurality of rows of discharge electrodes and on the downstream side of the discharge electrode located on the most downstream side. And a plasma confinement electrode having a discharge power smaller than that of the discharge electrode is provided to face the surface of the roll of the rotating roll electrode, respectively. The manufacturing apparatus of the plasma processing sheet described in the above.
2 0 . 請求項 1乃至 1 9のいずれかに記載のプラズマ処理シートの製造 装置の走行路に、 シートが走行せしめられ、 プラズマ処理域において、 該 シー卜がプラズマ処理されてなるプラズマ処理シー卜の製造方法。 20. A plasma processing sheet produced by causing a sheet to run on a travel path of the apparatus for manufacturing a plasma processing sheet according to any one of claims 1 to 19, and performing the plasma processing on the sheet in a plasma processing area. Manufacturing method.
2 1 . 前記プラズマ処理域が、 実質的に大気圧である請求項 2 0に記載 のプラズマ処理シートの製造方法。 21. The method according to claim 20, wherein the plasma processing area is substantially at atmospheric pressure.
2 2 . 前記希ガス類元素がアルゴンである請求項 2 1に記載のプラズマ 処理シートの製造方法。 22. The method according to claim 21, wherein the rare gas element is argon.
2 3 . 前記シートが、 樹脂からなるシートである請求項 2 2に記載のプ ラズマ処理シ一卜の製造方法。 23. The method for producing a plasma-treated sheet according to claim 22, wherein the sheet is a sheet made of a resin.
2 4 . 前記樹脂が、 ポリイミドである請求項 2 3に記載のプラズマ処理 シートの製造方法。 24. The method according to claim 23, wherein the resin is a polyimide.
2 5 . 前記プラズマ処理域の電流密度が、 0 . 1 Α ·分/ m2 以上であ る請求項 2 4に記載のプラズマ処理シートの製造方法。
25. The method for producing a plasma processing sheet according to claim 24, wherein the current density in the plasma processing area is 0.1 μm / m 2 or more.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002239376A (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-27 | Hokushin Ind Inc | Surface modification apparatus and surface modification method |
JP2010129198A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Plasma treatment device |
US20220310358A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 3Dt Llc | Corona/Plasma Treatment Machine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08337675A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Yuzo Mori | Method and apparatus for modifying porous body |
JPH0927395A (en) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Kobe Steel Ltd | Plasma treatment device, and plasma treatment method using this device |
JPH1036537A (en) * | 1996-05-24 | 1998-02-10 | Sekisui Chem Co Ltd | Discharge plasma treatment |
JPH1072532A (en) * | 1996-05-31 | 1998-03-17 | Boc Group Inc:The | Unwinding of plastic film in the presence of plasma |
JPH10130851A (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-19 | Sekisui Chem Co Ltd | Continuous treatment of sheet-like substrate and its apparatus |
-
1999
- 1999-05-26 WO PCT/JP1999/002772 patent/WO1999062990A1/en active Search and Examination
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08337675A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Yuzo Mori | Method and apparatus for modifying porous body |
JPH0927395A (en) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Kobe Steel Ltd | Plasma treatment device, and plasma treatment method using this device |
JPH1036537A (en) * | 1996-05-24 | 1998-02-10 | Sekisui Chem Co Ltd | Discharge plasma treatment |
JPH1072532A (en) * | 1996-05-31 | 1998-03-17 | Boc Group Inc:The | Unwinding of plastic film in the presence of plasma |
JPH10130851A (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-19 | Sekisui Chem Co Ltd | Continuous treatment of sheet-like substrate and its apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002239376A (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-27 | Hokushin Ind Inc | Surface modification apparatus and surface modification method |
JP2010129198A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Plasma treatment device |
US20220310358A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 3Dt Llc | Corona/Plasma Treatment Machine |
US11848175B2 (en) * | 2021-03-23 | 2023-12-19 | 3Dt Llc | Corona/plasma treatment machine |
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