(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子または糸状物質からなる被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施す表面処理方法において、
処理容器の内部に対して、前記処理容器の内部の内壁に沿って回転軸の一方向に移動しながら渦を巻く旋回流と、前記旋回流の下流端から前記旋回流の中心を前記一方向と反対の他方向に流れる上昇気流とからなる前記プラズマの流れを形成するように前記プラズマを導入して前記処理容器の内部の所定領域を前記プラズマで満たし、
前記処理容器の外部において、前記処理容器の内部へ導入される前記プラズマの流れに対して前記被処理物を投入して、前記被処理物と前記プラズマとの混合体とすることにより前記被処理物の分散を行うとともに、前記被処理物の表面に前記プラズマを接触させてプラズマ処理を進行させながら前記プラズマの流れによって前記被処理物を前記処理容器の内部に搬入し、
前記処理容器の内部において、搬入された前記混合体を前記旋回流によって攪拌しながら前記旋回流の下流端に達するまで前記プラズマ処理を進行させるとともに、前記旋回流の遠心力によって前記混合体を気体成分と固体成分とに分離し、
前記旋回流の下流端において、前記気体成分を前記上昇気流によって前記回転軸の他方向から前記処理容器の外部へ排気するとともに、前記固体成分を前記旋回流の下流端から前記処理容器の外部へ搬出することを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】
前記処理容器の内部に前記プラズマによって分解可能な物質を含む添加ガスを導入し、
前記物質を前記プラズマによって分解し、前記被処理物の表面に接触させて、前記物質の特性に応じた処理を前記被処理物の表面に施すことを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
前記処理容器の外部へ排気された前記気体成分を、前記処理容器の内部へ導入される前記プラズマを生成するためのプラズマ生成用ガスの一部として再利用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面処理方法。
【請求項４】
前記処理容器の内部を前記プラズマを生成するためのプラズマ生成部よりも低い気圧とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表面処理方法。
【請求項５】
被処理物の表面にプラズマを接触させて、前記被処理物の表面にプラズマ処理を施す表面処理装置であって、
プラズマ生成用ガスに対して放電することによりプラズマを生成するプラズマ生成部と、
円筒状の円筒部と前記円筒部の下方端に一体として形成されたすり鉢状の円錐部とを有し、内部に前記プラズマおよび前記被処理物を導入して、前記被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施すプラズマ処理部と、
前記円筒部の側壁に１つまたは複数設けられ、前記プラズマ処理部の内部において前記プラズマを、内面に沿って下方へ移動しながら前記円筒部および前記円錐部の中心軸回りに渦を巻く旋回流と、前記円錐部の底部から前記旋回流の中心を上方に流れる上昇気流とからなるプラズマの流れを形成する方向へ前記プラズマ処理部の内部に対して前記プラズマ生成部で生成したプラズマを導入するプラズマ導入部と、
前記プラズマ導入部に接続され、前記プラズマ導入部を流れる前記プラズマに対して前記被処理物を投入して、前記プラズマの流れに対して前記被処理物が分散状態で前記プラズマに混合された混合体を導入する被処理物投入部と、
前記円筒部の上方端に開閉可能に設けられ、前記プラズマの流れにおいて前記混合体から分離されて前記円筒部の上方端に達した気体成分を前記プラズマ処理部から排気する排気口と、
前記円錐部の底部に開閉可能に設けられ、前記プラズマの流れにおいて前記旋回流の遠心力によって前記混合体から分離されて前記円錐部の底部に集合した前記プラズマ処理後の被処理物を前記プラズマ処理部から導出する被処理物導出部と
を備えることを特徴とする表面処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ処理部には、前記プラズマによって分解可能な物質が含まれる添加ガスを導入する添加ガス導入部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いた表面処理方法および表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属、合金、セラミックスなどの無機材料およびポリマーなどの有機材料の各種粉体に対して、表面の活性化、表面修飾、疎水化および親水化などの表面処理が行われている。
【０００３】
特許文献１においては、管状の処理装置内に粉体とプラズマ生成用ガスとをガスによって浮遊搬送し、管路に配置された電極部においてグロー放電を発生させて、当該プラズマ生成用ガスからプラズマを生成し、粉体の表面にプラズマ処理を施すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２８７３９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、粉体は表面積が大きく、均一に表面処理を施すためには、粉体の表面に対してまんべんなくプラズマが接触することが必要となり、特許文献１に記載の処理方法では、粉体が密集してしまうと均一な表面処理を施すことが困難である。
【０００６】
また、近年、繊維の表面に対して特殊な処理を施したいという要望があり、繊維のような表面形状が複雑で表面積が大きな被処理物を処理する際には、プラズマに長時間に亘って接触させることが必要となる。
【０００７】
そこで、本発明においては、粉体などの微粒子または繊維などの糸状物質からなる被処理物の表面に対して、効率よく均一な表面処理を施す表面処理方法および表面処理装置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】
【０００８】
上記課題を解決するべく、本発明の第１の表面処理方法は、微粒子または糸状物質からなる被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施す表面処理方法において、処理容器の内部に対して、前記処理容器の内部の内壁に沿って回転軸の一方向に移動しながら渦を巻く旋回流と、前記一方向における前記旋回流の下流端から前記旋回流の中心を前記一方向と反対の他方向に流れる上昇気流とからなる前記プラズマの流れを形成するように前記プラズマを導入して前記処理容器の内部の所定領域を前記プラズマで満たし、前記処理容器の外部において、前記処理容器の内部へ導入される前記プラズマの流れに対して前記被処理物を投入して、前記被処理物と前記プラズマとの混合体とすることにより前記被処理物の分散を行うとともに、前記被処理物の表面に前記プラズマを接触させてプラズマ処理を進行させながら前記プラズマの流れによって前記被処理物を前記処理容器の内部に搬入し、前記処理容器の内部において、搬入された前記混合体を前記旋回流によって攪拌しながら前記旋回流の下流端に達するまで前記プラズマ処理を進行させるとともに、前記旋回流の遠心力によって前記混合体を気体成分と固体成分とに分離し、前記旋回流の下流端において、前記気体成分を前記上昇気流によって前記回転軸の他方向から前記処理容器の外部へ排気するとともに、前記固体成分を前記旋回流の下流端から前記処理容器の外部へ搬出することを特徴とする。
【０００９】
このような、本発明の第１の表面処理方法によれば、プラズマが導入し続けられることにより、処理容器の内部のプラズマの密度が低くなるのを防止することができるとともに、被処理物とプラズマとの混合体を攪拌するようにされているので、高密度のプラズマと被処理物とを被処理物の表面に対して満遍なく接触させて、高速に均一な表面処理を施すことを可能とする。また、被処理物をプラズマの流れによって処理容器の内部に搬送するので、被処理物同士が固まった状態で処理容器の内部に導入されることを防止することができ、微粒子または糸状物質からなる被処理物の１粒１粒または１本１本の表面に対して、均一にプラズマを接触させてプラズマ処理を施すことを可能とする。さらに、プラズマの旋回流によって生じた遠心力により、混合体から被処理物を分離するようにされているので、処理後の被処理物が処理容器の内部に分散するのを防止して、被処理物のみを容易に取り出すことを可能とする。
【００１０】
本発明の第２の表面処理方法は、前記処理容器の内部に前記プラズマによって分解可能な物質を含む添加ガスを導入し、前記物質を前記プラズマによって分解し、前記被処理物の表面に接触させて、前記物質の特性に応じた処理を前記被処理物の表面に施すことを特徴とする。
【００１１】
このような、本発明の第２の表面処理方法によれば、例えば、プラズマによって物質をイオンに分解し、被処理物に対して当該イオンを接触させることにより、微粒子または糸状物質からなる被処理物に対して、所望の表面修飾やＣＶＤを行うことができ、特殊な表面処理を施した被処理物を容易に製造することを可能とする。
【００１２】
本発明の第３の表面処理方法は、前記処理容器の外部へ排気された前記気体成分を、前記処理容器の内部へ導入される前記プラズマを生成するためのプラズマ生成用ガスの一部として再利用することを特徴とする。
【００１３】
このような、本発明の第３の表面処理方法によれば、低コストなプラズマ処理を実現することを可能とする。
【００１４】
本発明の第４の表面処理方法は、前記処理容器の内部を前記プラズマを生成するためのプラズマ生成部よりも低い気圧とすることを特徴とする。
【００１５】
このような、本発明の第４の表面処理方法によれば、プラズマ処理部の内部に導入されたプラズマの寿命を長くすることができるとともに、前記プラズマがプラズマ処理部の内部に入ってくる勢いが増して、旋回流をより効率よく発生させることを可能とする。
【００１６】
本発明の第１の表面処理装置は、被処理物の表面にプラズマを接触させて、前記被処理物の表面にプラズマ処理を施す表面処理装置であって、プラズマ生成用ガスに対して放電することによりプラズマを生成するプラズマ生成部と、円筒状の円筒部と前記円筒部の下方端に一体として形成されたすり鉢状の円錐部とを有し、内部に前記プラズマおよび前記被処理物を導入して、前記被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施すプラズマ処理部と、前記円筒部の側壁に１つまたは複数設けられ、前記プラズマ処理部の内部において前記プラズマを、内面に沿って下方へ移動しながら前記円筒部および前記円錐部の中心軸回りに渦を巻く旋回流と、前記円錐部の底部から前記旋回流の中心を上方に流れる上昇気流とからなるプラズマの流れを形成する方向へ前記プラズマ処理部の内部に対して前記プラズマ生成部で生成したプラズマを導入するプラズマ導入部と、前記プラズマ導入部に接続され、前記プラズマ導入部を流れる前記プラズマに対して前記被処理物を投入して、前記プラズマの流れに対して前記被処理物が分散状態で前記プラズマに混合された混合体を導入する被処理物投入部と、前記円筒部の上方端に開閉可能に設けられ、前記プラズマの流れにおいて前記混合体から分離されて前記円筒部の上方端に達した気体成分を前記プラズマ処理部から排気する排気口と、前記円錐部の底部に開閉可能に設けられ、前記プラズマの流れにおいて前記旋回流の遠心力によって前記混合体から分離されて前記円錐部の底部に集合した前記プラズマ処理後の被処理物を前記プラズマ処理部から導出する被処理物導出部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このような、本発明の第１の表面処理装置によれば、プラズマ導入部が、プラズマ処理部の内部に導入されたプラズマと被処理物との混合体を攪拌するようにプラズマを導入可能に形成されているので、プラズマ処理部の内部において、当該混合体を攪拌して、均一にプラズマ処理が施された被処理物を容易に製造することを可能とする。また、被処理物とプラズマとを混合体とするための被処理物投入部が設けられているので、プラズマ処理室の内部に導入されるプラズマの流れにによって被処理物を搬送して、容易に被処理物をプラズマ処理部に導入することを可能とする。さらに、プラズマ処理部の内部において、導入口から導入される混合体を攪拌することができ、微粒子または糸状物質からなる被処理物に対して効率よくプラズマを接触させて高速に均一なプラズマ処理を施すことを可能とする。またさらに、一度処理に用いたプラズマを排気することができるので、プラズマ処理部の内部を常にプラズマの密度が高い状態を維持することが可能であるとともに、混合体から気体のみを分離して排出することができるので、再度、当該気体をプラズマを生成するためのガスとして再利用することができ、低コストなプラズマ処理を実現することが可能となる。
【００２０】
本発明の第２の表面処理装置は、前記プラズマ処理部には、前記プラズマによって分解可能な物質が含まれる添加ガスを導入する添加ガス導入部が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
このような、本発明の第２の表面処理装置によれば、プラズマ処理部に添加ガスを導入する添加ガス導入部が設けられているので、例えば、被処理物の表面に表面修飾やＣＶＤを行う場合に、添加ガスを導入して、被処理物の表面に対して所望の表面修飾やＣＶＤを行うことを可能とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の表面処理方法および表面処理装置によれば、粉体などの微粒子または繊維などの糸状物質からなる被処理物の表面に対して、効率よく均一な表面処理を施すことができる。
【００３１】
具体的には、本発明の表面処理方法および表面処理装置によれば、微粒子または糸状物質からなる被処理物をプラズマで満たされたプラズマ処理部の内部において攪拌することによって、被処理物の表面にプラズマを満遍なく接触させて均一なプラズマ処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の表面処理装置を示すブロック図
【図２】本発明の表面処理装置を示すブロック図
【図３】本発明の表面処理装置のその他の形態を示すブロック図
【図４】本発明の表面処理装置の第１実施形態を示す断面図
【図５】本発明の表面処理装置の第２実施形態を示す断面図
【図６】本発明の表面処理装置の第３実施形態を示す断面図
【図７】本発明の表面処理装置の第４実施形態を示す断面図
【図８】本発明の表面処理装置の第５実施形態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の表面処理方法および表面処理装置の詳しい実施形態を図１乃至図６を用いて以下に説明する。
【００３４】
本発明の表面処理方法は、粉末などの微粒子または繊維などの糸状物質からなる被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施す表面処理方法であり、処理容器の内部にプラズマを導入して、処理容器の内部の所定量域をプラズマで満たすと共に、処理容器の内部に被処理物を導入する。同時に、処理容器の内部にプラズマを導入し続けて、プラズマの流れにより、被処理物とプラズマとの混合体を攪拌しながら被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施すようにされている。
【００３５】
また、本発明のプラズマ処理方法は、プラズマによって分解が可能な添加ガスを処理容器の内部に導入して、添加ガスに含まれる物質をプラズマによって分解し、分解された物質を被処理物の表面に接触させて、物質の特性に応じた表面修飾またはＣＶＤを施すようにされている。
【００３６】
また、このような表面修飾またはＣＶＤにおいては、添加ガスに含まれる物質をプラズマによって分解された気体に限らず、当該物質がプラズマによって活性化された気体や当該物質がプラズマと化学反応を起こして異なる性質とされた気体などを被処理物に接触させて施すようにしてもよい。
【００３７】
さらに、処理容器の内部に導入されたプラズマの流れが、処理容器の内壁に沿って渦を巻く旋回流とされ、旋回流によって生じた遠心力によって、プラズマと被処理物との混合体から被処理物を分離するようにされている。
【００３８】
このような、本発明の表面処理方法とすることにより、微粒子および糸状物質からなる被処理物を、プラズマの流れによって分散させるので、被処理物の表面に満遍なくプラズマを接触させて、被処理物の表面に対して均一にプラズマ処理を施すことができるとともに、添加ガスを導入することによって、被処理物の表面に特殊な表面修飾やＣＶＤを施すことを可能とする。さらに、プラズマが処理容器の内部において旋回流とされることにより、混合体から容易に被処理物を分離することができる。
【００３９】
本発明の表面処理方法を用いた本発明の表面処理装置について以下に説明する。
【００４０】
本発明の表面処理装置１は、図１に示すように、プラズマ生成用ガスに対して放電することにより、プラズマを生成するプラズマ生成部２と、内部にプラズマおよび被処理物を導入して、被処理物の表面にプラズマを接触させてプラズマ処理を施す処理容器としてのプラズマ処理部３と、プラズマ処理部３の内部に対して、プラズマを導入するプラズマ導入部４とを備え、プラズマ導入部４が、プラズマと被処理物との混合体を攪拌するようにしてプラズマ処理部３の内部へプラズマを導入可能に形成されている。プラズマ処理部３内の圧力は、プラズマ生成部２内の圧力と等圧もしくは若干低い圧力とされている。例えば、プラズマ生成部２内の圧力が大気圧とすれば、プラズマ処理部３内の圧力は大気圧もしくは大気圧より若干低い圧力とされる。
【００４１】
このような、本発明の表面処理装置１とすることにより、プラズマ導入部４が、プラズマ処理部３の内部に導入されたプラズマと被処理物との混合体を攪拌するようにプラズマを導入可能に形成されているので、プラズマ処理部３の内部において、当該混合体を攪拌して、被処理物の表面に対して、容易に均一なプラズマ処理を施すことを可能とする。
【００４２】
また、図２に示すように、プラズマ導入部４には、プラズマ導入部４を流れるプラズマに対して被処理物Ｗを投入し、プラズマと被処理物Ｗとの混合体とするための被処理物投入部４ａを設けてもよい。さらに、プラズマ処理部３には、プラズマによって分解が可能な物質を含む添加ガスＧを導入するための添加ガス導入部５を設けてもよい。
【００４３】
このような、本発明の表面処理装置１とすることにより、プラズマの流れによって被処理物Ｗをスムーズにプラズマ処理部３の内部に導入することができる。また、添加ガス導入部５から添加ガスＧを導入することにより、添加ガスＧに含まれる物質をプラズマで分解し、被処理物に接触させることにより、被処理物の表面に所望の表面修飾やＣＤＶを施すことができる。
【００４４】
なお、図３に示すように、複数のプラズマ生成部２において生成したプラズマをプラズマ処理部３に導入されるようにして目的のプラズマ処理を施すようにしてもよい。例えば、添加ガスＧに含まれる物質が分解されにくい場合においては、図３に示すように、被処理物Ｗと一緒にプラズマ処理部３に導入されるプラズマと同一の物質または異なる物質からなる第２のプラズマをプラズマ処理部３の内部に導入するための第２プラズマ導入部６を設け、第２プラズマ導入部６を流れる第２のプラズマに対して、添加ガスＧを導入する添加ガス導入部５を設けて、添加ガスＧを第２のプラズマによってイオン化した状態でプラズマ処理部３に導入することにより、被処理物Ｗの表面に所望の表面修飾やＣＶＤを施すことを可能とするとよい。この添加ガスＧは、プラズマ生成部２からプラズマ処理部３に渡る範囲のいずれの位置から導入してもよい。
【００４５】
本発明の表面処理装置１の詳しい実施形態について、図４乃至図７を用いて以下に説明する。
【００４６】
まず、本発明の表面処理装置１の第１実施形態は、図４に示すように、プラズマ処理部３が、円筒状の円筒部７ａと円筒部７ａの下方端に一体として形成されたすり鉢状の円錐部７ｂとを有し、円筒部７ａの側壁には、プラズマの流れによって混合体をプラズマ処理部３の内部へ導入するプラズマ導入部４としての導入口８が形成されている。
【００４７】
この時、導入口８は、プラズマ処理部３の内部に対して導入される混合体の導入方向が、図４において方向Ａとして示すように、プラズマ処理部３としての円筒部７ａと円錐部７ｂの内面に沿って円筒部７ａおよび円錐部７ｂの中心軸回りに旋回する方向とされるように形成されている。
【００４８】
また、円筒部７ａの上方端には、連続的に内部のガスを排気するための開閉可能な排気口９が形成されており、プラズマの流れによって円錐部７ｂの下方端に到達し、混合体から分離された処理後のプラズマを排気してプラズマ処理部３の内部のプラズマの密度が低くなるのを防止して、常にプラズマの密度を高く維持することができる。
【００４９】
また、本実施形態のようなプラズマと被処理物Ｗとの混合体が旋回するプラズマ処理部３の形状とすることにより、混合体の気体成分と固体成分とを効率よく分離することができ、分離された気体成分を排気口９から取り出して、プラズマを生成するためのプラズマ生成用ガスとして再利用することができるので、低コストなプラズマ処理を実現することも可能とする。
【００５０】
さらに、円錐部７ｂの下方端には、処理後の被処理物Ｗを導出するための開閉可能な被処理物導出口１０が形成されており、被処理物Ｗを容易にプラズマ処理部３の内部から取り出すことができる。
【００５１】
また、プラズマ生成部２において大気圧下でプラズマを生成する場合には、プラズマ処理部３の内部を、大気圧よりも若干低い気圧とすることにより、プラズマ処理部３の内部に導入されたプラズマの寿命を長くすることがきるとともに、プラズマがプラズマ処理部３の内部に入ってくる勢いが増して、旋回流をより効率よく発生させることができる。
【００５２】
本発明の第１実施形態の表面処理装置１によれば、導入口８から導入されたプラズマは、円筒部７ａおよび円錐部７ｂの内壁に沿って中心軸回りの旋回流となるので、旋回流のなかで混合体を攪拌して被処理物Ｗに対してプラズマを満遍なく接触させて均一なプラズマ処理を施すようにされている。さらに、旋回流が円錐部７ｂの下方に達すると、プラズマは、円錐部７ｂの下方端から円筒部７ａの上方に向かって発生している上昇気流によって排気口９から排気され、混合体から分離された処理後の被処理物Ｗは、円錐部７ｂの下方端に堆積しているので、被処理物導出口１０を開くことによって、プラズマ処理部３の外部へ導出するようにされている。
【００５３】
このような、本発明の第１実施形態の表面処理装置１とすることにより、プラズマ処理部３の内部において、容易に旋回流を発生させて混合体を攪拌することができるので、微粒子または糸状物質からなる被処理物Ｗに対して効率よくプラズマを接触させて高速に均一なプラズマ処理を施すことを可能とする。さらに、円錐部７ｂの下方端において、混合体から処理後のプラズマと処理後の被処理物とを容易に分離することができる。
【００５４】
また、本発明の表面処理装置１の第２実施形態は、図５に示すように、プラズマ処理部３が、長尺状の円管部７ｃを有し、円管部７ｃの一端部は、プラズマ生成部２から導入されたプラズマと被処理物Ｗとの混合体を導入するためのプラズマ導入部４としての第１導入口８ａとされ、図示を省略した他端部は、混合体の導出部とされている。
【００５５】
また、円管部７ｃの側壁には、混合体またはプラズマを導入するプラズマ導入部４としての１つまたは複数の第２導入口８ｂが形成されている。この時、第２導入口８ｂは、第１実施形態の導入口８と同様に、導入する混合体の導入方向が、図５において方向Ｂとして示すように、プラズマ処理部３としての円管部７ｃの内面に沿って中心軸回りに旋回する方向とされるように形成されている。
【００５６】
本発明の第２実施形態の表面処理装置１によれば、プラズマ処理部３の内部に対して、第１導入口８ａから導入された混合体および第２導入口８ｂから導入された混合体またはプラズマは、円管部７ｃの内壁に沿って中心軸回りに旋回流とされているので、旋回流のなかで混合体を攪拌して、被処理物Ｗに対してプラズマを満遍なく接触させて均一なプラズマ処理を施すようにされている。また、旋回流によって、導出側とされている円管部７ｃの他端部方向へ混合体を搬送するようにされている。
【００５７】
このような、本発明の第２実施形態の表面処理装置１とすることにより、プラズマ処理部３の内部において、容易に旋回流を発生させて混合体を攪拌することができるので、微粒子または糸状物質からなる被処理物Ｗに対して効率よくプラズマを接触させて高速に均一なプラズマ処理を施すことを可能とする。さらに、旋回流によって。円管部７ｃの他端部方向へ混合体を搬送するので、特に、被処理物Ｗとして長尺状の糸状物質を処理する場合において、プラズマの流れに乗せて流すようにしながらプラズマ処理を行うことによって、長尺状の糸状物質同士が絡まり合うことを防止することができる。
【００５８】
さらに、本発明の表面処理装置１の第３実施形態は、図６に示すように、プラズマ処理部３の内部に対して、第２のプラズマまたは第２のプラズマおよび添加ガスＧの混合物を導入するための第２プラズマ導入部６としての１つまたは複数のプラズマ供給口１１を備えている。
【００５９】
また、プラズマ供給口１１は、プラズマ供給口１１から導入される第２のプラズマまたは第２のプラズマおよび添加ガスＧの混合物の導入方向が、図６において方向Ｃとして示すように、プラズマ処理部３の内壁に沿って中心軸回りに旋回する方向となるように形成されている。
【００６０】
本発明の第３実施形態の表面処理装置１によれば、プラズマ供給口１１からプラズマ処理部３の内部に導入された第２のプラズマまたは第２のプラズマおよび添加ガスＧの混合物は、プラズマ処理部３の内壁に沿って旋回しながら進む旋回流となるようにされている。また、添加ガスＧを導入する場合においては、第２のプラズマと添加ガスＧとが接触することによって、添加ガスＧの物質が第２のプラズマによって分解されるとともに、プラズマ処理部３の内部において、旋回しながら被処理物Ｗに対して接触し、被処理物Ｗの表面に当該物質の特性に応じた表面処理を施すようにされている。
【００６１】
このような、本発明の第３実施形態の表面処理装置１とすることにより、プラズマ供給口１１から導入された第２のプラズマまたは第２のプラズマおよび添加ガスＧの混合物の旋回流によって、導入口８から導入された混合物が攪拌されながら旋回するのを補助することができる。また、プラズマ供給口１１から第２のプラズマおよび添加ガスを導入する場合には、添加ガスＧの物質の特性に応じた表面修飾やＣＶＤを施すことができる。
【００６２】
またさらに、本発明の表面処理装置１の第４実施形態は、図７に示すように、複数のプラズマ供給口１１が、プラズマ処理部３の円筒部７ａの円周方向に配置して設けるようにされている。
【００６３】
このような、本発明の第４実施形態の表面処理装置１とすることにより、プラズマ処理部３の内部に発生した旋回流の回転力を大きくすることができるとともに、プラズマ処理部３の内部のプラズマ密度を高く保持することができるので、効率よく被処理物Ｗに高密度のプラズマを接触させて高速に均一なプラズマ処理を施すことを可能とする。
【００６４】
また、本発明の表面処理装置１の第５実施形態は、図８に示すように、さらに複数のプラズマ供給口１１が、プラズマ処理部３の円周部７ａの中心軸と平行に配置して設けるようにされている。
【００６５】
このような、本発明の第５実施形態の表面処理装置１とすることにより、プラズマ処理部３の上部に設けられた導入口８から導入された被処理物Ｗに対して、プラズマ処理部３の下部においても高密度のプラズマを接触させることができるので、表面処理に要する時間を短くすることを可能とする。
【００６６】
なお、本発明の表面処理装置１は、第１実施形態乃至第５実施形態に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  表面処理装置
２  プラズマ生成部
３  プラズマ処理部
４  プラズマ導入部
４ａ  被処理物投入部
５  添加ガス導入部
６  第２プラズマ導入部
７ａ  円筒部
７ｂ  円錐部
７ｃ  円管部
８  導入口
８ａ  第１導入口
８ｂ  第２導入口
９  排気口
１０  被処理物導出口
１１  プラズマ供給口
Ｗ  被処理物
Ｇ  添加ガス
Ａ、Ｂ、Ｃ  方向
【図１】
0005927644.tif 000002
【図２】
0005927644.tif 000003
【図３】
0005927644.tif 000004
【図４】
0005927644.tif 000005
【図５】
0005927644.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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