(57)【要約】工作物をプラズマ処理するための方法および装置。工作物を処理ステーションの少なくとも部分的に排気可能なチャンバーのなかへ挿入し、処理ステーションの内部で工作物を保持要素により位置決めする。少なくとも１つの作動媒体を、少なくとも部分的に、閉じた周回搬送経路上を処理ステーションとともに移動する搬送装置により付勢する。
2005526914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を処理ステーションの少なくとも部分的に排気可能なチャンバーのなかへ挿入し、処理ステーションの内部で工作物を保持要素により位置決めするようにした、工作物をプラズマ処理するための方法において、
少なくとも１つの作動媒体を、少なくとも部分的に、閉じた周回搬送経路上を処理ステーションとともに移動する搬送装置（４４）により付勢することを特徴とする方法。
【請求項２】
搬送装置（４４）により負圧を生じさせることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの搬送装置（４４）により少なくとも２つの異なる負圧を生じさせることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの搬送装置（４４）に対し、予めコンディショニングした作動媒体を少なくとも１つの外部の前段により提供することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
作動媒体を回転連結部（４６）を介して搬送装置（４４）の領域へ誘導することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
搬送装置（４４）が作動媒体を該搬送装置（４４）の高さレベルからより高いプラズマステーション（３）の高さレベルへ搬送することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
少なくとも２つのプラズマステーション（３）を、分配器（５１）を介して少なくとも１つの共通の搬送装置（４４）と結合させることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの作動媒体を、プラズマステーション（３）のチャンバー台座（３０）の高さレベルにある少なくとも１つの分配器（５３）により分配することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
分配器（５１）からプラズマステーション（３）の方向への作動媒体の供給を、分配器（５１）を起点にして半径方向外側へ延びているまっすぐな接続導管（５２）を介して行なうことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも２つの作動媒体を異なる分配面でプラズマステーション（３）のほうへ誘導することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
実質的に平衡な重量分布が提供されるように搬送装置（４４）を担持装置の領域に配置することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
担持装置の周囲に沿って搬送装置（４４）と電気接続用の分電箱（４５）とを交互に位置決めすることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
搬送装置（４４）をプラズマステーション（３）とともに担持装置としての回転プラズマホイール（２）上に位置決めすることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
熱可塑性プラスチックから成る工作物（５）を処理することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
中空体状の工作物（５）の内部空間を処理することを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
工作物（５）として容器を処理することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
工作物（５）として飲料物のボトルを処理することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのプラズマステーション（３）を回転する前記プラズマホイール（２）により供給位置から排出位置へ移送することを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
プラズマステーション（３）により複数のキャビティ（４）を準備することを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】
搬送装置（４４）をホイールリング状のプラズマホイール（２）によって搬送することを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
プラズマ処理としてプラズマコーティングを実施することを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
プラズマ処理を低圧プラズマを利用して実施することを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
プラズマ重合処理を実施することを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
プラズマにより少なくとも部分的に有機物質を析出させることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２５】
プラズマにより少なくとも部分的に非有機物質を析出させることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２６】
プラズマにより工作物（５）のバリヤー特性を改善させる物質を析出させることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２７】
工作物（５）の表面上での物質の付着力を改善させる結合剤を付加的に析出させることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
１つの共通のキャビティ（４）で少なくとも２つの工作物（５）を同時に処理することを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２９】
プラズマ処理としてプラズマ殺菌を実施することを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項３０】
プラズマ処理として工作物（５）の表面活性処理を実施することを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項３１】
工作物を受容するための少なくとも１つの排気可能なプラズマチャンバーを有し、プラズマチャンバーが処理ステーションの領域に配置され、該プラズマチャンバーがチャンバー底部とチャンバーカバーと側部のチャンバー壁とによって画成され、且つ工作物を位置決めするための少なくとも１つの保持要素を有している、工作物をプラズマ処理するための装置において、
プラズマチャンバー（１７）と作動媒体のための少なくとも１つの搬送装置（４４）とが回転する担持装置上に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項３２】
搬送装置（４４）が負圧を発生させるために構成されていることを特徴とする、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
担持装置上に、相対的に異なる負圧を発生させるための少なくとも２つの搬送装置（４４）が配置されていることを特徴とする、請求項３１または３２に記載の装置。
【請求項３４】
搬送装置（４４）の少なくとも１つが予めコンディショニングされた作動媒体を準備するための少なくとも１つの外部の搬送装置（４７）に接続されていることを特徴とする、請求項３１から３３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項３５】
搬送装置（４４）が回転連結部（４６）を介して外部の作動媒体供給部に接続されていることを特徴とする、請求項３１から３４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項３６】
搬送装置（４４）がプラズマチャンバー（１７）よりも低い高さレベルで配置されていることを特徴とする、請求項３１から３５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項３７】
搬送装置（４４）が分配器（５１）を介して少なくとも２つのプラズマステーション（３）に接続されていることを特徴とする、請求項３１から３６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項３８】
分配器（５１）がプラズマステーション（３）のチャンバー台座（３０）と同じ高さレベルに配置されていることを特徴とする、請求項３１から３７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項３９】
分配器（５１）が実質的に半径方向外側へ延びている接続導管（５２）を介してチャンバー台座（３０）と結合されていることを特徴とする、請求項３１から３８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４０】
分配器（５１）が異なる作動媒体を分配するために異なる分配面を有していることを特徴とする、請求項３１から３９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４１】
少なくとも２つの搬送装置（４１）が実質的に平衡状態で担持装置上に配置されていることを特徴とする、請求項３１から４０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４２】
担持装置の周囲に沿って搬送装置（４４）と電気接続用の分電箱（４５）とが交互に配置されていることを特徴とする、請求項３１から４１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４３】
搬送装置（４４）がプラズマホイール（２）として構成された担持装置上に配置されていることを特徴とする、請求項３１から４２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４４】
プラズマステーション（３）が熱可塑性プラスチックから成る工作物（５）をコーティングするために構成されていることを特徴とする、請求項３１から４３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４５】
プラズマステーション（３）が容器状の工作物（５）をコーティングするために構成されていることを特徴とする、請求項３１から４４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４６】
プラズマステーション（３）が中空体状の工作物（５）の内部空間をコーティングするために構成されていることを特徴とする、請求項３１から４５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４７】
プラズマステーション（３）が飲料物のボトルの形態の工作物（５）をコーティングするために構成されていることを特徴とする、請求項３１から４６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４８】
少なくとも１つのプラズマステーション（３）が回転するプラズマホイール（２）によって担持されていることを特徴とする、請求項３１から４７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項４９】
プラズマステーション（３）の領域に複数個のキャビティ（４）が配置されていることを特徴とする、請求項３１から４８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５０】
少なくとも２つのキャビティ（４）を提供するために設けられるチャンバー壁（１８）が位置決め可能に配置されていることを特徴とする、請求項３１から４９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５１】
プラズマホイール（２）がホイールリングとして形成されていることを特徴とする、請求項３１から５０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５２】
プラズマホイール（２）がほぼＣ字状の鉛直断面を有する担持リング（１４）を備えていることを特徴とする、請求項３１から５１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５３】
搬送装置（４４）が担持リング（１４）のベース脚部（４１）上に配置されていることを特徴とする、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
プラズマステーション（３）が担持リング（１４）の密閉脚部（４３）上に配置されていることを特徴とする、請求項５２または５３に記載の装置。
【請求項５５】
搬送装置（４４）がプラズマチャンバー（１７）よりも高い高さレベルで配置されていることを特徴とする、請求項３１から５４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５６】
少なくとも２つの外部の搬送装置（４７）が互いに相対的に並列に接続されていることを特徴とする、請求項３１から５５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５７】
少なくとも２つの外部の搬送装置（４７）が互いに相対的に直列に接続されていることを特徴とする、請求項３１から５５までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物を処理ステーションの少なくとも部分的に排気可能なチャンバーのなかへ挿入し、工作物を処理ステーションの内部で保持要素により位置決めするようにした工作物をプラズマ処理するための方法に関するものである。
さらに本発明は、工作物を受容するための少なくとも１つの排気可能なプラズマチャンバーを有し、プラズマチャンバーが処理ステーションの領域に配置され、該プラズマチャンバーがチャンバー底部とチャンバーカバーと側部のチャンバー壁とによって画成され、且つ工作物を位置決めするための少なくとも１つの保持要素を有している、工作物をプラズマ処理するための装置にも関わる。
【背景技術】
【０００２】
この種の方法および装置はたとえばプラスチックに表面被覆を備えさせるために使用される。特に、液体をパッキングするために設けられる容器の内表面と外表面とをコーティングするためのこの種の方法および装置はすでに知られている。さらにプラズマ殺菌装置も知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＰＥＴから成る容器の内面をコーティングするためのプラズマチャンバーが記載されている。コーティングされる容器は可動底部により持ち上げてプラズマチャンバーのなかへ挿入され、容器開口部の領域でアダプタと結合される。アダプタを通じて容器内部を真空にさせることができる。さらに、プロセスガスを供給するため、アダプタを通じて中空の長棒が容器の内部空間内へ挿入される。プラズマの点火はマイクロ波を使用して行なわれる。
【０００４】
また、上記特許文献１からは、多数のプラズマチャンバーを回転するホイールに配置することも知られている。これにより単位時間当たりの容器の高生産率が促進される。
【０００５】
特許文献２に記載の供給装置は、容器内部空間を真空にしてプロセスガスを供給するためのものである。特許文献３に記載のプラズマチャンバーには、前もって容器の開口領域と結合された可動なカバーによって容器が挿入される。
【０００６】
特許文献４も回転するホイールにプラズマステーションを配置することを開示しており、このような配置構成に対して低圧ポンプとプラズマステーションとをグループごとに関連づけて、チャンバーと容器の内部空間との好ましい真空化を促進させるようにすることを記載している。さらに、複数個の容器のコーティングを１つの共通のプラズマステーションまたは１つの共通のキャビティで行なうことが記載されている。
【０００７】
容器の内面をコーティングするための他の装置は特許文献５に記載されている。この文献には、特に、マイクロ波発生器をプラズマチャンバーの上方に配置すること、プラズマチャンバーの底部を貫通するように真空パイプと作動媒体管とを配置することが記載されている。
【０００８】
公知の方法の大部分は、熱可塑性プラスチック材のバリヤー特性を改善するため、一般に化学式ＳｉＯｘで表される酸化珪素から成る容器コーティング層をプラズマで発生させて使用する。付加的に、これによって生成したバリヤー層に炭素、水素、窒素といった成分をも含ませることができる。この種のバリヤー層はパッキングされた液体への酸素の侵入を阻止するとともに、ＣＯ２を含んでいる液体の場合には二酸化炭素の流出をも阻止する。
【０００９】
従来知られている方法および装置は、大量生産に使用するにはまだ十分適していない。大量生産の場合、１個の工作物あたりのコーティングコストは安くなければならないし、生産速度も高くなければならないからである。
【００１０】
【特許文献１】国際公開第９５／２２４１３号パンフレット
【特許文献２】欧州特許公開第１０１０７７３号公報
【特許文献３】国際公開第０１／３１６８０号パンフレット
【特許文献４】国際公開第００／５８６３１号パンフレット
【特許文献５】国際公開第９９／１７３３４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、処理ステーションへの作動媒体の供給がコンパクトな構成で、プロセス非作動時間を短くして、且つ高い信頼性で支援されるように冒頭で述べた種類の方法を提供することである。
【００１２】
本発明の他の課題は、プラズマチャンバーへの作動媒体の供給がコンパクトな構成で支援されるように冒頭で述べた種類の装置を構成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題は、方法においては、少なくとも１つの作動媒体を、少なくとも部分的に、閉じた周回搬送経路上を処理ステーションとともに移動する搬送装置により付勢することによって解決される。
【００１４】
また装置においては、プラズマチャンバーと作動媒体のための少なくとも１つの搬送装置とが回転する担持装置上に配置されていることによって解決される。
【００１５】
プラズマチャンバーと作動媒体用の搬送装置とをともに回転する担持装置上に配置することにより、作動媒体を必要な形態でプラズマチャンバーのすぐ近くに提供することが可能になる。これによりコンパクトな構成が支援され、さらに非常に短い接続導管を使用することができる。流動ロスは搬送装置とプラズマチャンバーとを互いに空間的に密に配置することにより避けられるので、短いプロセス非作動時間が可能になる。
【００１６】
プラズマ処理に必要な物理学的条件を即座に達成するため、搬送装置により負圧を生じさせる。
【００１７】
迅速な排気は、少なくとも２つの搬送装置により少なくとも２つの異なる負圧を生じさせることにより支援される。
【００１８】
少ない被搬送重量と遅延のない作動媒体の供給とを好都合に妥協させたるめ、少なくとも１つの搬送装置に対し、予めコンディショニングした作動媒体を少なくとも１つの外部の前段により提供する。
【００１９】
定置の構成要素と可動の構成要素との結合は、作動媒体を回転連結部を介して搬送装置の領域へ誘導することによって行なうことができる。
【００２０】
有利な重心位置決めは、搬送装置が作動媒体を該搬送装置の高さレベルからより高いプラズマステーションの高さレベルへ搬送することによって達成される。
【００２１】
多数のプラズマステーションを接続させるため、本発明によれば、少なくとも２つのプラズマステーションを、分配器を介して少なくとも１つの共通の搬送装置と結合させる。
【００２２】
短い接続導管による作動媒体の供給は、少なくとも１つの作動媒体を、プラズマステーションのチャンバー台座の高さレベルにある少なくとも１つの分配器により分配することによって達成できる。
【００２３】
特に、分配器からプラズマステーションの方向への作動媒体の供給を、分配器を起点にして半径方向外側へ延びているまっすぐな接続導管を介して行なうことも考えられる。
【００２４】
異なる作動媒体のコンパクトな分配態様は、少なくとも２つの作動媒体を異なる分配面でプラズマステーションのほうへ誘導することによって支援される。
【００２５】
回転する担持装置を使用する場合、実質的に平衡な重量分布が提供されるように搬送装置を担持装置の領域に配置するのが有利である。
【００２６】
好ましい重量配分と好ましいアクセス性との組み合わせは、担持装置の周囲に沿って搬送装置と電気接続用の分電箱とを交互に位置決めすることによって提供される。
【００２７】
機械的に非常に安定な配置（これは同時にすべてのプロセスステップの正確に再現可能な実施をも提供する）は、搬送装置をプラズマステーションとともに担持装置としての回転プラズマホイール上に位置決めすることによって達成できる。
【００２８】
代表的な使用例は、熱可塑性プラスチックから成る工作物を処理することにある。
【００２９】
特に、中空体状の工作物の内部空間を処理することが考えられる。
【００３０】
広範囲の使用例は、工作物として容器を処理することにある。
【００３１】
この場合特に、工作物として飲料物のボトルを処理することが考えられる。
【００３２】
高い信頼性と高い生産クオリティで高い生産率を達成するため、少なくとも１つのプラズマステーションを回転する前記プラズマホイールにより供給位置から排出位置へ移送する。
【００３３】
設備コストの上昇を少なくして生産能力を向上させるため、プラズマステーションにより複数のキャビティを準備する。
【００３４】
機械的に高負荷可能な実施態様は、搬送装置をホイールリング状のプラズマホイールによって搬送することによって提供される。
【００３５】
代表的な使用例は、プラズマ処理としてプラズマコーティングを実施することにある。
【００３６】
特に、プラズマ処理を低圧プラズマを利用して実施することが考えられる。
【００３７】
プラスチックから成る工作物をコーティングする場合には、プラズマ重合処理を実施するのが有利である。
【００３８】
好適な表面付着は、プラズマにより少なくとも部分的に有機物質を析出させることによって支援される。
【００３９】
食料品を包装するための工作物において特に有利な使用特性は、プラズマにより少なくとも部分的に非有機物質を析出させることによって達成できる。
【００４０】
包装物を処理する場合、特に、プラズマにより工作物のバリヤー特性を改善させる物質を析出させることが考えられる。
【００４１】
高い利用クオリティを支援するため、本発明によれば、工作物の表面上での物質の付着力を改善させる結合剤を付加的に析出させる。
【００４２】
高い生産率は、１つの共通のキャビティで少なくとも２つの工作物を同時に処理することによって支援できる。
【００４３】
他の使用分野は、プラズマ処理としてプラズマ殺菌を実施することにある。
【００４４】
同様に、プラズマ処理として工作物の表面活性処理を実施することが考えられる。
【００４５】
コンパクトで高負荷可能な構造は、プラズマホイールがほぼＣ字状の鉛直断面を有する担持リングを備えていることによって達成できる。
【００４６】
特に低い重心配置は、搬送装置が担持リングのベース脚部上に配置されていることによって達成される。
【００４７】
個々の機能要素へのアクセス性に優れたモジュール状の基本構造は、プラズマステーションが担持リングの密閉脚部上に配置されていることによって提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１はプラズマモジュール（１）を示している。プラズマモジュール（１）は回転するプラズマホイール（２）を備えている。プラズマホイール（２）の周囲に沿って多数のプラズマステーション（３）が配置されている。プラズマステーション（３）は処理対象である工作物（５）を受容するためのキャビティまたはプラズマチャンバー（１７）を備えている。
【００４９】
処理対象である工作物（５）は装入部（６）の領域でプラズマモジュール（１）に供給され、個別化ホイール（７）を介して受け渡しホイール（８）へ転送される。受け渡しホイール（８）は位置決め可能な担持アーム（９）を備えている。担持アーム（９）は受け渡しホイール（８）の台座（１０）に対し相対的に回動可能に配置されているので、工作物（５）相互の間隔を相対的に変化させることができる。これにより、受け渡しホイール（８）から供給ホイール（１１）への工作物（５）の受け渡しは個別化ホイール（７）に比べて工作物（５）相互の間隔を大きくして行なわれる。供給ホイール（１１）は処理対象である工作物（５）をプラズマホイール（２）へ受け渡す。処理対象である工作物（５）は処理を行なった後、排出ホイール（１２）によりプラズマホイール（２）の領域から離間し、排出経路（１３）の領域へ移送される。
【００５０】
図２の実施形態では、プラズマステーション（３）はそれぞれ２つのキャビティ（４）またはプラズマチャンバー（１７）を備えている。これによりそれぞれ２つの工作部（５）を同時に処理できる。基本的には、キャビティ（４）を互いに完全に切り離して構成してよく、他方共通のキャビティ空間内で一部領域のみを互いに境界づけてすべての工作物（５）の最適なコーティングを保証するようにしてもよい。この場合には、少なくとも別個にマイクロ波をカップリングすることにより個々の部分キャビティを互いに境界づけることが考えられる。
【００５１】
図３はプラズマホイール（２）を一部取り付けたプラズマモジュール（１）の斜視図である。プラズマステーション（３）は担持リング（１４）上に配置されている。担持リング（１４）は回転結合部の一部として形成され、機台（１５）の領域で支持されている。プラズマステーション（３）はそれぞれステーションフレーム（１６）を有し、ステーションフレーム（１６）はプラズマチャンバー（１７）を保持している。プラズマチャンバー（１７）は筒状のチャンバー壁（１８）とマイクロ波発生器（１９）とを有している。
【００５２】
プラズマホイール（２）の中心部には回転分配器（２０）が配置されている。回転分配器（２０）を介してプラズマステーション（３）は作動媒体とエネルギーの供給を受ける。作動媒体を分配するため、特にリング管（２１）を使用してよい。
【００５３】
処理対象である工作物（５）は筒状のチャンバー壁（１８）の下方に図示されている。プラズマチャンバー（１７）の下部部分は図を簡潔にするために図示していない。
【００５４】
図４はプラズマステーション（３）の斜視図である。図からわかるように、ステーションフレーム（１６）はガイドバー（２３）を備え、ガイドバー（２３）上には、筒状のチャンバー壁（１８）を保持するための送り台（２４）が案内されている。図４はチャンバー壁（１８）を備えた送り台（２４）を持ち上げた状態で示したものである。したがって工作物（５）は解放状態にある。
【００５５】
プラズマステーション（３）の上部領域にはマイクロ波発生器（１９）が配置されている。マイクロ波発生器（１９）は転向部８２５）とアダプタ（２６）とを介して連結管路（２７）に接続されている。連結管路（２７）はプラズマチャンバー（１７）に開口している。基本的にはマイクロ波発生器（１９）をチャンバーカバー（３１）の領域に直接チャンバーカバー（３１）に接続してもよいし、また間隔要素を介してチャンバーカバー（３１）に接続してもよい。後者の場合には、マイクロ発生器（１９）はチャンバーカバー（３１）に対し予め設定可能な距離で配置され、よってチャンバーカバー（３１）のより大きな周囲領域に配置される。アダプタ（２６）は移行要素の機能を有し、連結管路（２７）は同軸管として形成されている。連結管路（２７）がチャンバーカバー（３１）へ開口している領域には石英ガラス窓が配置されている。転向部（２５）は中空管として形成されている。
【００５６】
工作物（５）は保持要素（２８）により位置決めされる。保持要素（２８）はチャンバー底部（２９）の領域に配置されている。チャンバー底部（２９）はチャンバー台座（３０）の一部として形成されている。位置調整を容易にするため、チャンバー台座（３０）をガイドバー（２３）の領域に固定してよい。変形実施形態では、チャンバー台座（３０）は直接ステーションフレーム（１６）に固定される。このような配置構成の場合には、たとえばガイドバー（２３）を鉛直方向において２分割に形成してもよい。
【００５７】
図５は図３のプラズマステーション（３）の正面図であり、プラズマチャンバー（１７）が閉じている状態で示したものである。筒状のチャンバー壁（１８）を備えた送り台（２４）は図４に図示した位置に比べて降下しており、したがってチャンバー壁（１８）はチャンバー底部（２９）のほうへ移動した状態にある。この位置決め状態においてプラズマコーティングを実施することができる。
【００５８】
図６は図５の配置構成の鉛直断面図である。この図から特にわかるように、連結管路（２７）はチャンバーカバー（３１）に開口し、チャンバーカバー（３１）は側部に突出フランジ（３２）を有している。この突出フランジ（３２）の領域にパッキン（３３）が配置され、パッキン（３３）はチャンバー壁（１８）の内側フランジ（３４）の作用を受ける。これにより、チャンバー壁（１８）が降下した状態でチャンバーカバー（３１）に対するチャンバー壁（１８）の密封が行なわれる。チャンバーカバー（１８）の下部領域には他のパッキン（３５）が配置され、ここでもチャンバー底部（３９）に対する密封が保証されている。
【００５９】
図６に図示した位置でチャンバー壁（１８）がキャビティ（４）を取り囲んでいるので、キャビティ（４）の内部空間も工作物（５）の内部空間も真空にさせることができる。プロセスガスの供給を補助するため、チャンバー台座（３０）の領域に中空の長棒（３６）が配置され、長棒（３６）は工作物（５）の内部空間のなかへ移動可能である。長棒（３６）の位置決めを行なうため、長棒（３６）はガイドバー（２３）に沿って位置決め可能な長棒送り台（３７）によって保持される。長棒送り台（３７）の内部にはプロセスガス管路（３８）が延びており、プロセスガス管路（３８）は図６に図示した持ち上げ位置でチャンバー台座（３０）のガス接続部材（３９）と連通している。このような配置構成により、長棒送り台（３７）にホース状の連通要素を設けずに済む。
【００６０】
図７と図８は図５と図６の配置構成を、チャンバー壁（１８）を持ち上げた状態で示したものである。チャンバー壁（１８）がこの位置決め状態にあるとき、処理した工作物（５）をプラズマステーション（３）の領域から除去し、新たに処理する工作物（５）を取り付けることが難なく可能である。チャンバー壁（１８）が上方へ移動することによりプラズマチャンバー（１７）が開口状態になっている図面に図示したチャンバー壁（１８）の位置とは択一的に、構造的に変形したスリーブ状のチャンバー壁を鉛直方向において下方へ移動させることにより開口過程を行ってもよい。
【００６１】
図示した実施形態では、連結管路（２７）は筒状の構成であり、チャンバー壁（１８）に対し実質的に同軸に配置されている。
【００６２】
図９はチャンバー壁（１８）の周辺の一部を拡大して示した図６の鉛直断面図である。図から特にわかるように、チャンバー壁（１８）の内側フランジ（３４）はチャンバーカバー（３１）のフランジ（３２）とオーバーラップし、工作物（５）は保持要素（２８）により保持されている。さらに図からわかるように、長棒（３６）は保持要素（２８）の繰り抜き部（４０）を貫通するように案内されている。
【００６３】
図１０は図３に図示の実施形態に対し変形したプラズマモジュール（１）を示している。この実施形態の場合、プラズマモジュール（２）はそれぞれ２つのプラズマチャンバー（１７）を備えたプラズマステーション（３）を周回搬送するために構成されている。各プラズマステーション（３）は各プラズマチャンバー（１７）のために２つのマイクロ波発生器（１９）と、２つの転向部（２５）と、２つのアダプタ（２６）とを有している。アダプタ（２６）はプラズマを点火させるためのマイクロ波を連結管路（２７）を介して付設のプラズマチャンバー（１７）内へ導入させる。プラズマホイール（２）の担持リング（１４）は鉛直方向横断面図においてｃ字状のプロフィールを有し、ベース脚部（４１）と、間隔保持脚部（４２）と、密閉脚部（４３）とを備えている。間隔保持脚部（４２）は実質的に鉛直方向に延びており、ベース脚部（４１）と密閉脚部（４３）とは実質的に水平方向に配置されている。ベース脚部（４１）と密閉脚部（４３）とは間隔保持脚部（４２）から半径方向外側の方向へ延びている。
【００６４】
鉛直方向において密閉脚部（４２）の上方にプラズマステーション（３）が配置されている。図１０の実施形態の場合、ベース脚部（４１）上に作動媒体用の搬送装置（４４）が配置されている。作動媒体はプラズマステーション（３）に供給される。図示した実施形態では、搬送装置（４４）は真空ポンプとして実施されている。搬送装置（４４）に加えて、プラズマステーション（３）に電気を供給するための分電箱（４５）もベース脚部（４１）上に配置されている。搬送装置（４４）と分電箱（４５）との配置は担持リング（１４）のｃ字状のプロフィールにより提供される受容空間内に行なわれる。
【００６５】
プラズマホイール（２）が回転すると、上記配置構成により搬送装置（４４）と分電箱（４５）とがプラズマステーション（３）とともに回転し、これら構成要素の間で相対運動は生じない。したがって適当な連通用配管を簡単に実現できる。
【００６６】
図１１は図１０に図示したプラズマモジュール（１）の実施形態をわずかに変形した実施形態を示したもので、図示の仕方が異なっており、個々の部材の構成が一部変化している。マイクロ波発生器（１９）は図１０の実施形態とは別様に位置決めされている。さらに図１１には、長棒送り台（３７）とプラズマチャンバー（１７）との間にチャンバー台座（３０）が図示されている。チャンバー台座（３０）の領域には、特に、プラズマステーション（３）に作動媒体を供給するための制御弁を配置することができる。
【００６７】
図１１には分電箱（４５）を図示していないので、プラズマホイール（２）の中心部を見ることができる。図からわかるように、ほぼ搬送装置（４４）の高さレベルに回転連結部（４６）が配置されている。回転連結部（４６）は搬送装置（４４）を外部の搬送装置（４７）と連結させるために用いる。プラズマステーション（３）が３つの異なる負圧で作動すると、すなわち第１の負圧と、この第１の負圧よりも低い第２の負圧と、処理負圧とで作動すると、回転連結部（４６）は３経路真空回転導入部として働く。回転連結部（４６）と外部の搬送装置（４７）との接続は部分的に機械台座（１５）の下方に延びている接続管（４８）を介して簡単に行なうことができる。このため機械台座（１５）はスタンド要素（４９）を有し、機械台座（１５）が設置面に対し鉛直方向に間隔をもって配置されていることにより、スタンド要素（４９）は機械台座（１５）の下方に取り付け空間を提供している。
【００６８】
回転連結部（４６）は導管（５０）を介して付設のそれぞれの搬送装置（４４）と結合されている。図１１の図示の場合、間隔保持用脚部（４２）は一部透明に図示されており、したがって導管（５０）の延在態様が見て取れる。
【００６９】
図１２は図１１の配置構成を一部取付け状態で図示したものである。特に、プラズマチャンバー（１７）の高さレベルと同様の高さレベルに分配器（５１）が配置されていることが見て取れる。図示した実施形態では、分配器（５１）は３経路分配器として実施されている。このため分配器（５１）は鉛直方向に重設された３つの分配要素を有している。分配要素はそれぞれ接続導管（５２）を介してプラズマチャンバー（１７）と連通している。図示した実施形態の場合、２つの作動媒体がそれぞれ搬送装置（４４）を介して分配器（５１）に供給される。このため搬送装置（４４）は連結導管（５３）を介して分配器（５１）と結合されている。他の作動媒体は立ち上がり管（５４）を介して回転連結部（４６）から直接分配器（５１）に供給される。
【００７０】
図１３は図１２の配置構成をさらに説明するために１個のプラズマステーション（３）のみを図示してものである。特に、分配器（５１）の３つのセグメントが鉛直方向に重設され、分配器（５１）とチャンバー台座（３０）との間に接続導管（５２）が延びていることが見て取れる。この場合接続導管（５２）はチャンバー台座（３０）の領域に配置されている弁のほうへ直接案内されている。特に図１３からわかるように、図示した実施形態においては分配器（５１）は導管（５２，５３）によって担持されている。これにより好適なアクセス性が与えられている。しかし、付加的な担持要素を使用してもよい。
【００７１】
図１４は図１３の配置構成を他の方向から見た斜視図であり、付設される外部の６つの搬送装置（４７）も併せて図示してある。この場合、各負圧段には外部の２つの搬送装置（４７）が付設されている。図示した実施形態の場合、第１の負圧段のための搬送装置（４７）は３０ｍｂａｒないし５０ｍｂａｒの範囲の負圧を提供する。この負圧は、図示した実施形態の場合、プラズマホイール（２）上に付加的な搬送装置（４４）を設けることなく直接回転連結部（４６）を介してプラズマステーション（３）に供給される。他の外部の搬送装置（４７）のための負圧はその都度の処理条件に応じて設定される。特にほぼ１ｍｂａｒないし１０ｍｂａｒの圧力範囲が考えられる。搬送装置（４４，４７）としては回転すべり弁型ポンプ、ローブ型ポンプ、或いはこの種のポンプを組み合わせた構成のものを使用できる。有利な実施形態によれば、プラズマホイール（２）上に配置される搬送装置（４４）としてローブ型ポンプを使用し、外部の搬送装置（４７）として回転すべり弁型ポンプを使用する。
【００７２】
不必要に長い接続管（４８）を避けるため、特に、外部の搬送装置（４７）をプラズマモジュール（１）に隣接して位置決めすることが考えられる。このためたとえば特別な前段モジュールを使用することができる。この種の前段モジュールの内部に必要な外部の搬送装置（４７）を配置し、前段モジュールにプラズマモジュール（１）との接続用の規格化された接続部材を備えさせることができる。これにより組み立ても後の運転開始もかなり簡単になる。
【００７３】
図１４の実施形態の場合、第１の負圧段のために２つの外部の搬送装置（４７）が互いに並列に接続されている。これに対し、第１の負圧段に対しより低い圧力レベルで作動する第２の負圧段のための他の外部の搬送装置（４７）と、処理を行なっている間に負圧を維持するための第３の負圧段のための搬送装置（４７）とは、直列に接続されている。これにより、比較的高い負圧を発生させた場合、比較的大きな体積の作動媒体を吸引するよう考慮され、これに対し第１の負圧段に対しより低い圧力レベルで作動する他の２つの負圧段の場合には、まず所望の低い圧力が達成される。これは直列接続により支援される。
【００７４】
図１５の実施形態では、搬送装置（４４）はプラズマステーション（３）よりも高いレベルに配置されている。これによりプラズマホイール（２）の重心が高くなるが、その代わり組み立て時も後の保守作業時も搬送装置（４４）への非常に好適なアクセス性が提供される。この種の実施形態の場合、外部の搬送装置（４７）との連結は、プラズマモジュール（１）の上方に設置され且つ垂直管（５５）を介して外部の搬送装置（４７）と結合される接続管（４８）を介して行なうのが有利である。搬送装置（４４）をプラズマステーション（３）の上方に配置することにより、プラズマステーション（３）を比較的低く配置できるので、コーティングされる工作物（５）の出し入れを比較的低い高さレベルで行なうことができる。
【００７５】
図１６はプラズマモジュール（１）の他の実施形態を示している。この場合プラズマホイール（２）は担持台（５６）のなかに吊設されている。したがって、すでに述べた実施形態とは異なり、この実施形態ではプラズマホイール（２）の回転支持部材（５７）は鉛直方向においてプラズマホイール（２）の下方にあるのではなく、鉛直方向においてプラズマホイール（２）の上方に配置されている。プラズマステーション（３）の構成は基本的にはこれまでの実施形態での構成を維持することができる。なお図１６はプラズマステーション（３）の一部のみを図示したものであり、すなわちチャンバー台座（３０）と長棒送り台（３７）とこれらに付設の構成要素とを省略して図示してある。
【００７６】
図１６に対応する実施形態では、プラズマホイール（２）上に配置される搬送装置（４４）を使用する場合もプラズマチャンバー（１７）の比較的低い配置を維持することができる。図示した実施形態の場合、プラズマホイール（２）上に３つの搬送装置（４４）が位置決めされる。担持台（５６）によって保持される回転支持部材（５７）に対し相対的にプラズマステーション（３）は回転支持部材（５７）の下方に、そして搬送装置（４４）は回転支持部材（５７）の上方に配置されている。回転支持部材（５７）をこのように高い位置に配置することにより、搬送装置（４４）が高い位置に配置されているにもかかわらず、構造的に高い安定性を提供できる。
【００７７】
次に代表的な処理工程をコーティング工程を例にとって説明する。コーティング工程は、まず装入ホイール（１１）を使用して工作物（５）をプラズマホイール（２）のほうへ搬送し、スリーブ状のチャンバー壁（１８）を高く変位させた状態で工作物（５）をプラズマステーション（３）に取り付ける。取付け工程の終了後、チャンバー壁（１８）をその密封位置へ降下させ、キャビティ（４）と工作物（４）の内部空間とを同時に真空にさせる。
【００７８】
キャビティ（４）が十分に真空になった後、長棒（３６）を工作物（５）の内部空間のなかへ挿入し、保持要素（２８）を変位させることにより工作物（５）の内部空間をキャビティ（４）の内部空間に対し隔絶させる。また、長棒（３６）を、キャビティの内部空間を真空にさせる工程の開始に同期して工作物（５）のなかへ挿入させてもよい。次に、工作物（５）の内部空間の圧力をさらに降下させる。また、長棒（３６）の位置決め運動の少なくとも一部をすでにチャンバー壁（１８）の位置決めに並行して行なってもよい。工作物（５）の内部空間が十分低圧になった後、プロセスガスを該内部空間のなかへ導入し、マイクロ波発生器（１９）を用いてプラズマを点火させる。特に、プラズマを用いて結合剤等の表面処理剤を工作物（５）の内表面にも固有のバリヤー層にも酸化珪素から析出させることを想定している。表面処理剤の被着はたとえばバリヤー層を被着する前に２段階の方法で行なうことができるが、表面処理剤の少なくとも一部分を被着するのと同時に１回の連続的な方法でバリヤー層の少なくとも一部分を生成させてもよい。
【００７９】
プラズマチャンバー（１７）の内部空間と工作物（５）の内部空間とをまず共通にほぼ２０ｍｂａｒないし５０ｍｂａｒの圧力レベルに排気する。次に工作物（５）の内部空間の圧力をさらにほぼ０．１ｍｂａｒへ降下させる。処理工程を実施している間にほぼ０．３ｍｂａｒの負圧を維持する。
【００８０】
コーティング工程の終了後、長棒（３６）を再び工作物（５）の内部空間から除去し、プラズマチャンバー（１７）と工作物（５）の内部空間とを通気させる。キャビティ（４）内部が大気圧に達した後、チャンバー壁（１８）を再び持ち上げて、コーティングした工作物（５）の取り出しと新たに処理する工作物（５）の装入とを行なう。工作物（５）を側方から位置決めするのを可能にするため、密封要素（２８）を少なくとも部分的に再びチャンバー台座（３０）のなかへ挿入する。
【００８１】
上述した工作物（５）の内面コーティングとは択一的に、外面コーティング、殺菌、或いは表面活性を行なってもよい。
【００８２】
プラズマ壁（１８）、密封要素（２８）および／または長棒（３６）の位置決めは、異なる駆動装置を使用して行なうことができる。基本的には空気圧式駆動装置および／または電気駆動装置が考えられ、特に１実施形態ではリニアモータが考えられる。特に、プラズマホイール（２）との正確な運動的整合性を補助するため、カム制御を行なってもよい。カム制御部は、たとえばプラズマホイール（２）の周囲に沿って制御カムを配置し、該制御カムに沿ってカムローラを案内させるように構成することができる。カムローラはその都度位置決めされるべき構成要素と連結されている。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】供給ホイールおよび排出ホイールと連結されている回転するプラズマホイール上に配置された多数のプラズマチャンバーの基本的な配置構成図である。
【図２】プラズマステーションがそれぞれ２つのプラズマチャンバーを備えている配置構成を図示した図１と同様の図である。
【図３】多数のプラズマチャンバーを備えたプラズマホイールの斜視図である。
【図４】１つのキャビティを備えた１つのプラズマステーションの斜視図である。
【図５】プラズマチャンバーが閉じた状態の図４の装置の正面図である。
【図６】図５の線ＶＩ−ＶＩによる横断面図である。
【図７】プラズマチャンバーが開口している状態の、図５に対応する図である。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる鉛直断面図である。
【図９】コーティングされる容器をも併せて示した図６のプラズマチャンバーの拡大図である。
【図１０】回転するプラズマホイール上に配置される作動媒体ポンプと同様にプラズマホイール上に配置されそれぞれ２つのプラズマチャンバーを備えたプラズマステーションとを有する担持装置の斜視図である。
【図１１】分配箱を図示せず且つ一部透明図で示した、図１０と同様のプラズマホイールの図である。
【図１２】図１１のプラズマホイールを部分組み立て状態で示した図である。
【図１３】図１１のプラズマホイールを、プラズマステーションのみを取り付けた状態で示した図である。
【図１４】作動媒体用の外部の搬送装置をも併せて図示した図１３のプラズマホイールの斜視図である。
【図１５】作動媒体用の搬送装置が鉛直方向において上部の領域に配置されているプラズマホイールの変形実施形態の概略図である。
【図１６】吊設されているプラズマホイールの他の変形実施形態の部分図であって、作動媒体用の搬送装置が鉛直方向においてプラズマステーションの上方に位置決めされている前記部分図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005526914.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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2005526914.tif 000020
2005526914.tif 000021
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2005526914.tif 000023
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