(57)【要約】【課題】柱状の対象物品の被洗浄部分に対して均一にプラズマを照射することができて耐久性の高いプラズマ噴射ノズルを提供する。【解決手段】対象物品Ｗの被洗浄部分Ｃ１，Ｃ２を囲うように突出する突出部３の内側面に、突出部３の先端に向かって延びるプラズマ噴射口６を設ける。プラズマ噴射口６は、その長手方向先端側６ａの開口寸法が基端側６ｂの開口寸法よりも狭く形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマにより物品の洗浄を行うプラズマ洗浄装置に設けられ、柱状の対象物品の一端の外周縁部を被洗浄部分としてプラズマを照射するプラズマ噴射ノズルであって、
対象物品の被洗浄部分を囲うように突出する突出部と、該突出部の内側面に形成され、該突出部の先端に向かって延びるプラズマ噴射口とを備え、
該プラズマ噴射口は、その長手方向先端側の開口寸法が基端側の開口寸法よりも狭く形成されていることを特徴とするプラズマ噴射ノズル。
【請求項２】
前記プラズマ噴射口は、その長手方向先端に向かって開口寸法が次第に狭くなる三角形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ噴射ノズル。
【請求項３】
前記プラズマ噴射口は、プラズマの照射方向に向かって次第に拡開する傾斜面を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物品の被洗浄部分にプラズマを照射して有機物等の除去や改質を行うプラズマ洗浄装置に用いられるプラズマ噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反応ガスと高周波電力とを用いてプラズマを発生させ、このプラズマをプラズマ噴射ノズルを介して対象物品の被洗浄部分に照射することにより当該被洗浄部分を洗浄するプラズマ洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種のプラズマ洗浄装置においては、対象物品の被洗浄部分に対して均一にプラズマ照射を行うために、当該被洗浄部分に適した形状のプラズマ噴射ノズルを用いる必要がある。例えば、図３に示すように、柱状の対象物品であるバッテリーセルＷの一端の外周縁部、即ち、外周縁の角部Ｗ１から電極端面Ｗ２の径方向の所定位置までの間に設定された第１の洗浄範囲Ｃ１及び角部Ｗ１から胴部Ｗ３の軸線方向の所定位置までの間に設定された第２の洗浄範囲Ｃ２の範囲を被洗浄部分とするときには、各範囲に対するプラズマの照射方向が異なるために、図４に示すような形状のプラズマ噴射ノズル１０が採用される。
【０００４】
このプラズマ噴射ノズル１０は、対象物品の被洗浄部分を囲うようにように突出する突出部１１を備えており、この突出部１１の内側面に、被洗浄部分に向かってプラズマを照射するプラズマ噴射口１２が設けられている。
【０００５】
プラズマ噴射口１２は、図４及び図５に示すように、プラズマ噴射ノズル１０に穿設されたプラズマ流路１３の終端部に開口する２つのプラズマ出口１２ａ，１２ｂにより構成されている。両プラズマ出口１２ａ，１２ｂは、仕切り部１４を介して互いに隣接して形成されている。
【０００６】
このように構成したプラズマ噴射ノズル１０を用いることにより、プラズマ流路１３の終端に近い側のプラズマ出口１２ａからは、バッテリーセルＷの第２の洗浄範囲Ｃ２に向かってプラズマを照射することができ、同時に、プラズマ流路１３の終端から遠い側のプラズマ出口１２ｂからは、バッテリーセルＷの第１の洗浄範囲Ｃ１に向かってプラズマを照射することができる。そして、プラズマ噴射ノズル１０を回転させつつプラズマを噴射すれば、バッテリーセルＷの第１の洗浄範囲Ｃ１及び第２の洗浄範囲Ｃ２の全周に亘り均一にプラズマを照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１７２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記構成によるプラズマ噴射ノズル１０では、互いに隣接する２つのプラズマ出口１２ａ，１２ｂ間の仕切り部１４がプラズマ流の衝突により加熱され易い。このため、比較的長期間の使用により両プラズマ出口１２ａ，１２ｂ間の仕切り部１４に劣化や焼失が生じ、均一にプラズマを照射することができなくなって効率が低下する不都合がある。
【０００９】
上記の点に鑑み、本発明は、柱状の対象物品の一端の外周縁部を被洗浄部分としてプラズマを照射するとき、被洗浄部分に対して均一にプラズマを照射することができるだけでなく耐久性の高いプラズマ噴射ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、プラズマにより物品の洗浄を行うプラズマ洗浄装置に設けられ、柱状の対象物品の一端の外周縁部を被洗浄部分としてプラズマを照射するプラズマ噴射ノズルであって、対象物品の被洗浄部分を囲うように突出する突出部と、該突出部の内側面に形成され、該突出部の先端に向かって延びるプラズマ噴射口とを備え、該プラズマ噴射口は、その長手方向先端側の開口寸法が基端側の開口寸法よりも狭く形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のプラズマ噴射ノズルは、柱状の物品を対象とし、この対象物品の一端の外周縁部を被洗浄部分としている。被洗浄部分とされる対象物品の一端の外周縁部は、対象物品が柱状であることによって、対象物品の一端の外周縁の角部を基点として径方向側と長さ方向側との所定範囲に亘る。
【００１２】
本発明によれば、前記突出部の先端に向かって延びるプラズマ噴射口により、プラズマの照射範囲が柱状の対象物品の長さ方向に沿って長く形成される。しかし、プラズマ噴射口をこのように形成しただけでは、柱状の対象物品の前記被洗浄部分に対してプラズマの照射量に偏りが生じる。
【００１３】
即ち、対象物品の一端の外周縁の角部から径方向側の洗浄範囲に対するプラズマの照射量が、対象物品の一端の外周縁の角部から長さ方向側の洗浄範囲に対するプラズマの照射量よりも少なくなる。これは、プラズマ噴射口から噴射されるプラズマの放射領域に入る前記被洗浄部分の面積が、対象物品の一端の外周縁の角部を基点として長さ方向側に比べて径方向側が小となるからであると考えられる。
【００１４】
そこで、本発明においては、プラズマ噴射口を、基端側の開口寸法よりも先端側の開口寸法が狭くなるように形成した。これによれば、対象物品の長さ方向に向かって噴射されるプラズマの量を抑制することができると共に、対象物品の径方向に向かって噴射されるプラズマの量を増加させることができ、プラズマ噴射口に沿ったプラズマの照射量の偏りを解消して前記被洗浄部分に均一にプラズマを照射することができる。
【００１５】
こうすることにより、従来のようにプラズマ出口を２つ設けなくても柱状の対象物品の前記被洗浄部分にプラズマを確実に照射することができる。そして、従来のようにプラズマ出口を２つ設けたことによる仕切り部も形成されないので、劣化や焼失が生じる部分をなくして耐久性を向上させることができる。
【００１６】
ところで、プラズマ噴射口を、基端側の開口寸法よりも先端側の開口寸法が狭くなるように形成すると、開口寸法が変化する境界位置に段差が形成され、この段差に接するプラズマ流により段差部分が損傷することが考えられる。そこで、本発明において、前記プラズマ噴射口は、その長手方向先端に向かって開口寸法が次第に狭くなる三角形状に開口形成されていることが好ましい。こうすることにより、開口寸法が変化する境界部分に、プラズマ流によって損傷するおそれのある段差部分が形成されないので、確実に耐久性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明において、前記プラズマ噴射口は、プラズマの照射方向に向かって次第に拡開する傾斜面を備えることが好ましい。プラズマ噴射口を通過したプラズマ流は、放射状に広がりながら対象物品の被洗浄部分へ向かう。この際、プラズマ流の広がりにより、プラズマ噴射口の終端角部が損傷することが考えられる。そこで、前記傾斜面を設けることにより、プラズマ噴射口の終端角部が比較的鈍角になり、しかも、傾斜面により円滑にプラズマ流を案内できるので、プラズマ噴射口の終端角部の損傷が抑制でき、一層確実に耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態のプラズマ噴射ノズルを示す斜視図。
【図２】本実施形態のプラズマ噴射ノズルの断面説明図。
【図３】対象物品であるバッテリセルを示す斜視図。
【図４】従来のプラズマ噴射ノズルを示す斜視図。
【図５】従来のプラズマ噴射ノズルの断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態のプラズマ噴射ノズル１は、図外のプラズマ洗浄装置に取り付けられる。プラズマ洗浄装置は周知のものが用いられており、図示しないが、反応ガスと高周波電力とを用いてプラズマを発生させるプラズマ生成部と、このプラズマ生成部で生成したプラズマをガス流により搬送して送り出す回転自在のノズル取付部とを備え、更に、ノズル取付部を回転駆動する回転駆動手段を備えている。
【００２０】
プラズマ噴射ノズル１は、図１及び図２に示すように、円盤状の基部２と、該基部２の外周端部に沿って突出する環状の突出部３とを備えている。なお、符号４で示す孔は、プラズマ洗浄装置のノズル取付部にねじ止めするためのねじ孔である。
【００２１】
該突出部３によって包囲形成される凹部５は、後述する対象物品としてのバッテリーセルＷ（図３参照）の一端に対向される。このため、突出部３は、バッテリーセルＷの一端を空隙を存して囲うように形成される。
【００２２】
ここで、図３に示されたバッテリーセルＷは、円柱状に形成された胴部Ｗ３と、胴部Ｗ３の両端に設けられた電極端面Ｗ２とによって構成されている。更に、バッテリーセルＷは、合成樹脂製（例えばポリオレフィン系樹脂）の被覆部材Ｆにより被覆され、電極端面Ｗ２の中央部分のみが露出している。
【００２３】
バッテリーセルＷは複数配列され、被覆部材Ｆから露出する電極端面Ｗ２が接続部材（図示せず）を介して電気的に接続されることにより図示しないバッテリを構成する。この際、バッテリーセルＷと接続部材との間やその外面にはポッティング材（図示せず）が設けられるが、ポッティング材と被覆部材Ｆとを確実に接着するために、前記プラズマ洗浄装置によりプラズマを照射して有機物等の除去や改質を行う。
【００２４】
バッテリーセルＷには、被洗浄部分としてプラズマを照射する範囲が設定される。即ち、被洗浄部分は、バッテリーセルＷの一端の外周縁の角部Ｗ１から電極端面Ｗ２の径方向の所定位置までの間に設定された第１の洗浄範囲Ｃ１と、角部Ｗ１から胴部Ｗ３の外周面の軸線方向（長さ方向）の所定位置までの間に設定された第２の洗浄範囲Ｃ２とからなり、バッテリーセルＷの一端の全周に亘って設定されている。第１の洗浄範囲Ｃ１と第２の洗浄範囲Ｃ２とからなる被洗浄部分は、本発明における柱状の対象物品の一端の外周縁部に相当する。
【００２５】
次に、プラズマ噴射ノズル１の各部について説明する。図１に示すように、前記突出部３の内面側には、突出部３の周方向に所定間隔を存して複数のプラズマ噴射口６が設けられている。
【００２６】
各プラズマ噴射口６は、図２に示すように、突出部３に穿設されたプラズマ流路７の終端に連通して形成されている。プラズマ噴射口６は、突出部３の基端から先端に向かって延びるスリット状に形成されている。更に、プラズマ噴射口６は、その長手方向先端側６ａの開口寸法が基端側６ｂの開口寸法よりも狭く形成されている。具体的には、プラズマ噴射口６は、その長手方向先端に向かって次第に狭くなる三角形状に開口形成されている。また、プラズマ噴射口６には、プラズマの照射方向に向かって次第に拡開する傾斜面８が形成されている。
【００２７】
以上の構成によるプラズマ噴射ノズル１を、プラズマ洗浄装置の回転するノズル取付部に取り付けて用いることにより、プラズマ噴射口６から噴出されたプラズマが、バッテリーセルＷの被洗浄部分の全周に照射される。プラズマ噴射口６は、突出部３の基端から先端に向かって延びるスリット状に形成されている。これにより、プラズマ噴射口６の基端側６ｂから噴出するプラズマ流が第１の洗浄範囲Ｃ１に当たり、プラズマ噴射口６の先端側６ａから噴出するプラズマ流が第２の洗浄範囲Ｃ２に当たるので、両範囲に亘ってプラズマ流を当てることができる。
【００２８】
更に、プラズマ噴射口６の先端側６ａは基端側６ｂの開口寸法よりも狭いので、第２の洗浄範囲Ｃ２に当たる過剰なプラズマの量を抑制することができると共に、第１の洗浄範囲Ｃ１に当たるプラズマの量を十分に得ることができる。
【００２９】
これにより、従来のようにプラズマ噴射口６に第１の洗浄範囲Ｃ１用と第２の洗浄範囲Ｃ２用との２つのプラズマ出口を設けることなく、第１の洗浄範囲Ｃ１から第２の洗浄範囲Ｃ２に亘る被洗浄部分に偏りなく均一にプラズマを照射することができる。
【００３０】
そして、プラズマ噴射ノズル１は、従来のように２つのプラズマ出口を仕切るための仕切り部が形成されないので、プラズマの衝突による劣化や焼失が生じる部分をなくして耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、プラズマ噴射口６を、前述したように先端に向かって次第に狭くなる三角形状に形成したことにより、プラズマ噴射口６の基端側６ｂから先端側６ａにかけて、開口寸法の変化に伴う段差部分が形成されず、プラズマ流に接触して損傷する部分がないので、高い耐久性が維持できる。
【００３２】
更に、プラズマ噴射口６に傾斜面８が形成されていることにより、プラズマ噴射口６の終端角部６ｃが比較的鈍角になり、傾斜面８がプラズマ流を円滑に案内できるので、プラズマ噴射口６の終端角部６ｃの損傷が抑制でき、一層高い耐久性を得ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態におけるプラズマ噴射ノズル１は、突出部３の周方向に所定間隔を存して複数のプラズマ噴射口６を備えているが、プラズマ洗浄装置の回転するノズル取付部に取り付けて用いられることにより、プラズマ噴射口６は単一でもよい。
【００３４】
また、本実施形態におけるプラズマ噴射口６は、その長手方向先端に向かって次第に狭くなる三角形状に形成されているが、プラズマ流が比較的弱い場合には、基端側６ｂから先端側６ａにかけて開口寸法を段階的に狭くなる形状に形成してもよい。これによるとプラズマ噴射口６に開口寸法の変化に伴う段差が形成されるが、プラズマ流が比較的弱ければ、段差部分の損傷も少ない。また、開口寸法を複数段に変化させることにより、段差部分も小さくなり、プラズマ流による損傷を可及的に防止することができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、プラズマ噴射口６に前記傾斜面８が形成されているものを示したが、プラズマ流が比較的弱くプラズマ噴射口６の終端角部６ｃの損傷が少ない場合には前記傾斜面８を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ…バッテリーセル（対象物品）、Ｃ１…第１の洗浄範囲（被洗浄部分）、Ｃ２…第２の洗浄範囲（被洗浄部分）、１…プラズマ噴射ノズル、３…突出部、６…プラズマ噴射口、８…傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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