(57)【要約】      （修正有）【課題】親水性溶剤を用いることなく簡単に親水化処理を行うことができるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置１００は、ワーク１０に接触押圧しワーク１０に対する処理領域を区画する開口部１４が形成された筐体１２と、筐体１２の内上面に設けられた上部電極１６と、筐体１２の開口部１４の内周面に設けられた下部電極１８と、筐体１２の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより筐体１２内の大気の圧力を減圧する真空ポンプと、上部電極１６と下部電極１８との間に所定電圧の直流パルス電圧を印加する高圧パルス電源とを備える。【選択図】図２
2020121308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、
前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極と、
前記筐体の前記開口部又はその付近の内周面に設けられた第２電極と、
前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記ワークの任意の位置を前記処理領域として前記筐体を当該処理領域に設置し接触押圧可能となっていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、
前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極と、
前記ワークを挟んで反対側に配置された第２電極と、
前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記ワークの任意の位置を前記処理領域として前記筐体を当該処理領域に設置し接触押圧可能となっていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
複数のプラズマ処理装置を連結してなる多段プラズマ処理装置であって、
前記プラズマ処理装置は、
ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、
前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極と、
前記筐体の前記開口部又はその付近の内周面に設けられた第２電極とを有し、
前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記各筐体内が一つの連続した空間となるように隣接する前記プラズマ処理装置同士を連通する孔を形成し、１箇所の前記排気孔を通じて排気することにより前記各筐体内の大気の圧力を減圧し、
前記ワークの任意の位置を前記処理領域として前記筐体を当該処理領域に設置し接触押圧可能となっていることを特徴とする多段プラズマ処理装置。
【請求項４】
複数のプラズマ処理装置を連結してなる多段プラズマ処理装置であって、
前記プラズマ処理装置は、
ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、
前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極とを有し、
前記ワークを挟んで反対側に配置された第２電極と、
前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記各筐体内が一つの連続した空間となるように隣接する前記プラズマ処理装置同士を連通する孔を形成し、１箇所の前記排気孔を通じて排気することにより前記各筐体内の大気の圧力を減圧し、
前記ワークの任意の位置を前記処理領域として前記筐体を当該処理領域に設置し接触押圧可能となっていることを特徴とする多段プラズマ処理装置。
【請求項５】
前記開口部に沿って前記筐体のうち前記ワークと接触する部分にパッキンが設けられていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置、又は請求項３及び４のいずれか１項に記載の多段プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ワークは、前記筐体よりも大きいサイズとなっていることを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置、又は請求項３乃至５のいずれか１項に記載の多段プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ワークは、印刷媒体であることを特徴とする請求項１、２、５及び６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置、又は請求項３乃至６のいずれか１項に記載の多段プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷媒体の被印刷面等を低大気圧プラズマ処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水性インクの受容性を高めるために、印刷媒体の被印刷面に対し親水化処理を行う技術として、例えば、特許文献１記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１記載の技術は、印刷媒体の被印刷面に親水性溶剤を塗布して親水性皮膜を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術にあっては、親水性溶剤が必要となるという問題があった。このため、親水性溶剤を塗布できない印刷媒体には適用することができないし、親水性溶剤を用意しこれを塗布する作業が必要であるので、簡単に親水化処理を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、親水性溶剤を用いることなく簡単に親水化処理を行うことができるプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１のプラズマ処理装置は、ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極と、前記筐体の前記開口部又はその付近の内周面に設けられた第２電極と、前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備える。
【０００８】
このような構成であれば、ワーク表面を親水化処理する場合、まず、筐体の開口部をワークに接触押圧する。そして、減圧手段により、排気孔を通じて筐体内の大気が排気されて筐体内の大気の圧力が減圧され、電圧印加手段により、第１電極と第２電極との間に所定電圧が印加される。これにより、ワーク表面のうち開口部によって区画された処理領域が低大気圧プラズマ処理される。
【０００９】
〔発明２〕  さらに、発明２のプラズマ処理装置は、ワークに接触押圧し前記ワークに対する処理領域を区画する開口部が形成された筐体と、前記筐体の前記開口部と対向する内面側に設けられた第１電極と、前記ワークを挟んで反対側に配置された第２電極と、前記筐体の内外を貫通する排気孔を通じて排気することにより前記筐体内の大気の圧力を減圧する減圧手段と、前記第１電極と前記第２電極との間に所定電圧を印加する電圧印加手段とを備える。
【００１０】
このような構成であれば、ワーク表面を親水化処理する場合、まず、筐体の開口部をワークに接触押圧する。そして、減圧手段により、排気孔を通じて筐体内の大気が排気されて筐体内の大気の圧力が減圧され、電圧印加手段により、第１電極と第２電極との間に所定電圧が印加される。これにより、ワーク表面のうち開口部によって区画された処理領域が低大気圧プラズマ処理される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、発明１又は２のプラズマ処理装置によれば、低大気圧プラズマ処理によってワーク表面の親水性を改善することができるので、従来に比して、親水性溶剤を用いることなく簡単に親水化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プラズマ処理装置１００の斜視図である。
【図２】プラズマ処理装置１００の垂直方向の断面図である。
【図３】プラズマ処理装置１００の垂直方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１及び図２は、本実施の形態を示す図である。
【００１４】
まず、本実施の形態の構成を説明する。
図１は、プラズマ処理装置１００の斜視図である。同図（ａ）は、上方からみた斜視図であり、同図（ｂ）は、下方からみた斜視図である。
【００１５】
図２は、プラズマ処理装置１００の垂直方向の断面図である。
プラズマ処理装置１００は、図１及び図２に示すように、筐体１２を有して構成されている。
【００１６】
筐体１２の底面には、印刷媒体であるワーク１０の上方からワーク１０の表面に接触押圧する開口部１４が形成されている。開口部１４は、ワーク１０表面に対する処理領域を区画する。
【００１７】
筐体１２の内上面には、上部電極１６が設けられている。上部電極１６は、高圧パルス電源（不図示）のプラス端子に接続されている。また、筐体１２の開口部１４の内周面には、下部電極１８が設けられている。下部電極１８は、グランドに接続されている。
【００１８】
筐体１２には、筐体１２の内外を貫通する排気孔２０が形成されている。排気孔２０は、真空ポンプ（不図示）に接続されている。
【００１９】
筐体１２の底面には、密閉性を確保するため、開口部１４に沿って環状のパッキン２２が埋設されている。
【００２０】
プラズマ制御装置（不図示）は、真空ポンプを制御することにより筐体１２内の大気の圧力を数Ｐａ〜数ｋＰａの範囲で減圧し、減圧後、高圧パルス電源を制御することにより数ｋ〜数十ｋｖの直流パルス電圧を上部電極１６に印加する。筐体１２内の大気圧の値及び直流パルス電圧の値は、例えば、本出願人が先に特許を受けた特許第５７８５６５０号公報に開示されている範囲に設定することができる。
【００２１】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
ワーク１０表面を親水化処理する場合、まず、筐体１２の開口部１４をワーク１０に接触押圧する。そして、プラズマ制御装置により真空ポンプが制御され、排気孔２０を通じて筐体１２内の大気が排気されて筐体１２内の大気の圧力が減圧される。減圧後、プラズマ制御装置により高圧パルス電源が制御され、上部電極１６と下部電極１８との間に所定電圧の直流パルス電圧が所定時間印加される。これにより、ワーク１０表面のうち開口部１４によって区画された処理領域が低大気圧プラズマ処理される。
【００２２】
次に、本実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、プラズマ処理装置１００は、ワーク１０に接触押圧しワーク１０に対する処理領域を区画する開口部１４が形成された筐体１２と、筐体１２の内上面に設けられた上部電極１６と、筐体１２の開口部１４の内周面に設けられた下部電極１８と、筐体１２の内外を貫通する排気孔２０を通じて排気することにより筐体１２内の大気の圧力を減圧する真空ポンプと、上部電極１６と下部電極１８との間に所定電圧の直流パルス電圧を印加する高圧パルス電源とを備える。
【００２３】
これにより、低大気圧プラズマ処理によってワーク１０表面の親水性を改善することができるので、従来に比して、親水性溶剤を用いることなく簡単に親水化処理を行うことができる。また、低大気圧プラズマ処理によってワーク１０表面に滅菌効果も施すことができる。
【００２４】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図３は、本実施の形態を示す図である。なお、以下、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明し、重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
まず、本実施の形態の構成を説明する。
図３は、プラズマ処理装置１００の垂直方向の断面図である。
【００２６】
第１の実施の形態では、下部電極１８を筐体１２の開口部１４の内周面に設けたが、本実施の形態では、下部電極１８に代えて、下部電極シート２４がワーク１０を挟んで反対側（ワーク１０の下方）に配置されている。下部電極シート２４は、グランドに接続されている。
【００２７】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
ワーク１０表面を親水化処理する場合、まず、筐体１２の開口部１４をワーク１０に接触押圧する。そして、プラズマ制御装置により真空ポンプが制御され、排気孔２０を通じて筐体１２内の大気が排気されて筐体１２内の大気の圧力が減圧される。減圧後、プラズマ制御装置により高圧パルス電源が制御され、上部電極１６と下部電極シート２４との間に所定電圧の直流パルス電圧が所定時間印加される。これにより、ワーク１０表面のうち開口部１４によって区画された処理領域が低大気圧プラズマ処理される。
【００２８】
次に、本実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、プラズマ処理装置１００は、ワーク１０に接触押圧しワーク１０に対する処理領域を区画する開口部１４が形成された筐体１２と、筐体１２の内上面に設けられた上部電極１６と、ワーク１０を挟んで反対側に配置された下部電極シート２４と、筐体１２の内外を貫通する排気孔２０を通じて排気することにより筐体１２内の大気の圧力を減圧する真空ポンプと、上部電極１６と下部電極シート２４との間に所定電圧の直流パルス電圧を印加する高圧パルス電源とを備える。
【００２９】
これにより、低大気圧プラズマ処理によってワーク１０表面の親水性を改善することができるので、従来に比して、親水性溶剤を用いることなく簡単に親水化処理を行うことができる。また、低大気圧プラズマ処理によってワーク１０表面に滅菌効果も施すことができる。
【００３０】
〔変形例〕
なお、第１及び第２の実施の形態において、上部電極１６は、筐体１２の内上面に設けたが、これに限らず、筐体１２内に埋設してもよいし、筐体１２の上面に設けてもよい。その他、筐体１２の開口部１４と対向する内面側の任意の位置に設けることができる。
【００３１】
また、第１の実施の形態及びその変形例において、下部電極１８は、筐体１２の開口部１４の内周面に設けたが、これに限らず、開口部１４の付近の内周面に設けてもよい。
【００３２】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、上部電極１６を高圧パルス電源のプラス端子に、下部電極１８又は下部電極シート２４をグランドにそれぞれ接続したが、これに限らず、極性を逆にしてもよい。
【００３３】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、上部電極１６と下部電極１８又は下部電極シート２４との間に直流パルス電圧を印加したが、これに限らず、プラズマが得られれば任意の波形の電圧を印加することができる。例えば、交流電圧を印加することもできる。
【００３４】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、真空引きの場合のみを説明したが、これに限らず、特許第５７８５６５０号公報に開示されている実施例３と同様に減圧時にＡｒガスを導入してもよい。その他、導入するガスとして、例えば、Ｏ2・Ｎ2・ＣＦ4・Ｈｅを用いることもできる。
【００３５】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、ワーク１０表面の一部を親水化処理したが、これに限らず、ワーク１０を絶縁体（例えば、ガラス、セラミック、樹脂など厚みのあるもの）で構成するとともに開口部１４内に収まるサイズに構成し、作業台に載置したワーク１０全体を開口部１４で覆い、作業台及びプラズマ処理装置１００でワーク１０を密閉し、ワーク１０表面の全部を親水化処理することもできる。
【００３６】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、プラズマ処理装置１００を単体で用いたが、これに限らず、複数のプラズマ処理装置１００を連結して構成することもできる。この場合、隣接するプラズマ処理装置１００同士を連通する孔を形成することにより各筐体１２内を一つの連続した空間とし、１箇所の排気孔２０を通じて排気することにより各筐体１２内の大気の圧力を減圧するように構成してもよい。これにより、幅の広いワーク１０に対して低大気圧プラズマ処理を行うことができる。
【００３７】
また、第１及び第２の実施の形態並びにその変形例においては、本発明に係るプラズマ処理装置を、印刷媒体の被印刷面を低大気圧プラズマ処理する場合について適用したが、任意の対象に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…プラズマ処理装置，  １０…ワーク，  １２…筐体，  １４…開口部，  １６…上部電極，  １８…下部電極，  ２０…排気孔，  ２２…パッキン，  ２４…下部電極シート
【図１】
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【図２】
2020121308.tif 000004
【図３】
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