(57)【要約】【課題】プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を明確、かつ適切に判断することを課題とする。【解決手段】プラズマの照射により透過率が低下するインジケータを用いて、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否を判断するためのシステムにおいて、プラズマ照射ヘッドによりプラズマ処理されたインジケータの透過率が、透過率検出器１６によって測定される。そして、判断部８８は、透過率が第１閾値以下であるか否かを判定する。この際、透過率が第１閾値以下である場合に、プラズマ照射ヘッドによるプラズマ処理が適切に行われていると判断され、透過率が第１閾値を超えている場合に、プラズマ照射ヘッドによるプラズマ処理が適切に行われていないと判断される。これにより、プラズマ照射ヘッドによるプラズマ処理の適否を明確、かつ適切に判断することが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマの照射により光学的特性が変化するインジケータを用いて、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を判断するためのプラズマ処理判断システムにおいて、
当該プラズマ処理判断システムが、
前記プラズマ処理装置によりプラズマ処理された前記インジケータの光学的特性を指標する指標値を検出する検出センサと、
前記検出センサによって検出された前記指標値が、設定値によって区画される一方の領域に含まれる場合に、前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていると判断し、前記検出センサによって検出された前記指標値が、前記設定値によって区画される他方の領域に含まれる場合に、前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていないと判断する判断装置と
を備えることを特徴とするプラズマ処理判断システム。
【請求項２】
前記指標値が、
光の透過率と光の反射率との少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理判断システム。
【請求項３】
前記判断装置が、
前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていないと判断された場合に、前記検出センサによって検出された前記指標値が、前記他方の領域に含まれる第２設定値によって区画される２つの領域の何れに含まれるかを判断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理判断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジケータを用いて、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を判断するためのプラズマ処理判断システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、回路基板，組立製品等の工業用の被処理体、病院等で用いられる器具等の医療用の被処理体など、種々の分野の被処理体に対して、プラズマ処理が施されており、有用な技術として、プラズマ処理装置によるプラズマ処理が採用されている。一方で、プラズマは、目視にて確認できないため、被処理体に対するプラズマ処理が適切に行われているか否かを、被処理体の外観観察によって判定できない場合がある。このため、下記特許文献に記載されているように、プラズマの照射により光学的特性が変化するインジケータの開発が進められており、そのようなインジケータを用いて、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否が判断されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７８９２２号公報
【特許文献１】特開２００５−３１５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載のインジケータを用いることで、ある程度、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を判断することが可能である。しかしながら、インジケータの光学的特性が、プラズマの照射により著しく変化する場合には、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を適切に判断することが可能である。一方、インジケータの光学的特性の変化が、あまり大きくない場合には、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を明確に判断できない虞がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、インジケータの光学的特性の変化の度合いに関わらず、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を明確、かつ適切に判断することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本願に記載のプラズマ処理判断システムは、プラズマの照射により光学的特性が変化するインジケータを用いて、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を判断するためのプラズマ処理判断システムであって、前記プラズマ処理装置によりプラズマ処理された前記インジケータの光学的特性を指標する指標値を検出する検出センサと、前記検出センサによって検出された前記指標値が、設定値によって区画される一方の領域に含まれる場合に、前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていると判断し、前記検出センサによって検出された前記指標値が、前記設定値によって区画される他方の領域に含まれる場合に、前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていないと判断する判断装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願に記載のプラズマ処理判断システムでは、プラズマ処理装置によりプラズマ処理されたインジケータの光学的特性を指標する指標値が、検出センサによって検出される。そして、検出センサによって検出された指標値が、設定値によって区画される一方の領域に含まれる場合に、プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていると判断され、検出センサによって検出された指標値が、設定値によって区画される他方の領域に含まれる場合に、プラズマ処理装置によるプラズマ処理が適切に行われていないと判断される。つまり、インジケータの光学的特性の変化が数値化され、数値化された値と設定値とによって、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否が判断される。これにより、例えば、インジケータの光学的特性の変化が少ない場合であっても、プラズマ処理装置によるプラズマ処理の適否を明確、かつ適切に判断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例である大気圧プラズマ発生装置を示す平面図である。
【図２】図１の大気圧プラズマ発生装置が備えるプラズマ照射ヘッドを示す概略断面図である。
【図３】図１の大気圧プラズマ発生装置が備える透過率検出器を示す側面図である。
【図４】図１の大気圧プラズマ発生装置が備える制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
【０００９】
＜大気圧プラズマ発生装置の構成＞
図１に、大気圧プラズマ発生装置１０を示す。大気圧プラズマ発生装置１０は、大気圧下で発生させたプラズマを被処理体に照射する装置であり、さらに、照射したプラズマによるプラズマ処理の適否を判断することが可能な装置である。大気圧プラズマ発生装置１０は、搬送装置１２、プラズマ照射ヘッド１４、透過率検出器１６を備えている。
【００１０】
搬送装置１２は、１対のコンベアベルト２０を有しており、１対のコンベアベルト２０は、互いに平行、かつ、所定の方向に延びるようにベース２２上に配設されている。１対のコンベアベルト２０は、被処理体２３を載置するための載置板２４を支持しており、電磁モータ（図４参照）２６の駆動により、載置板２４を所定の方向に搬送する。また、搬送装置１２は、保持装置（図４参照）２８を有しており、コンベアベルト２０によって支持された載置板２４は、保持装置２８により所定の位置において固定的に保持される。
【００１１】
プラズマ照射ヘッド１４は、プラズマを大気圧化で照射する作業ヘッドであり、第１梁部３０に固定されている。第１梁部３０は、ベース２２に上架されており、１対のコンベアベルト２０を跨ぐように、配設されている。そして、プラズマ照射ヘッド１４は、１対のコンベアベルト２０の間の上方に位置するように、第１梁部３０に固定されている。プラズマ照射ヘッド１４は、図２に示すように、躯体３２を有しており、躯体３２の内部には、反応室３４が形成されている。反応室３４の内部には、１対の電極３６が配設されている。各電極３６は、概してＬ字型をしており、各々の端部が互いに対向している。
【００１２】
プラズマ照射ヘッド１４の躯体３２には、反応室３４内に処理ガスを流入させるための流入路３８が形成されている。流入路３８の反応室３４側の端部は、対向する１対の電極３６の間に向かって開口している。一方、流入路３８の反応室３４と反対側の端部には、処理ガス供給装置（図４参照）４０が接続されている。処理ガス供給装置４０は、希ガス，窒素ガス等の不活性ガスと、酸素等の活性ガスとを所定の割合で混合した処理ガスを供給する装置である。これにより、処理ガスが、流入路３８を介して反応室３４に供給される。
【００１３】
プラズマ照射ヘッド１４の躯体３２には、さらに、流入路３８と向かい合うようにして、複数の吹出口４６が形成されている。つまり、流入路３８と複数の吹出口４６とが、１対の電極３６を挟むようにして、躯体３２に形成されている。
【００１４】
また、透過率検出器１６は、図３に示すように、投光器５０と受光センサ５２とによって構成されている。投光器５０は、第２梁部５４に固定されている。第２梁部５４は、ベース２２に上架されており、１対のコンベアベルト２０を跨ぐように、配設されている。そして、投光器５０は、１対のコンベアベルト２０の間の上方に位置するように、第２梁部５４に固定されている。なお、第２梁部５４は、搬送装置１２の搬送方向において、第１梁部３０の下流側に配設されている。一方、受光センサ５２は、１対のコンベアベルト２０の間のベース２２上に配設されており、投光器５０と向かい合っている。このため、１対のコンベアベルト２０に支持された載置板２４は、搬送時に、受光センサ５２の上方、つまり、投光器５０と受光センサ５２との間を通過する。
【００１５】
大気圧プラズマ発生装置１０は、さらに、図４に示すように、制御装置７０を備えている。制御装置７０は、コントローラ７２と複数の駆動回路７６と複数の制御回路７８とを備えている。複数の駆動回路７６は、上記電磁モータ２６、保持装置２８、処理ガス供給装置４０に接続されている。また、制御回路７８は、電極３６に接続されている。コントローラ７２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、駆動回路７６および制御回路７８に接続されている。これにより、搬送装置１２およびプラズマ照射ヘッド１４の作動が、コントローラ７２によって制御される。また、コントローラ７２は、透過率検出器１６に接側されており、透過率検出器１６による検出結果を取得する。さらに、コントローラ７２は、制御回路７８を介して、パネル８０に接続されている。パネル８０は、大気圧プラズマ発生装置１０による作業に必要な情報を表示するものであり、コントローラ７２により制御される。
【００１６】
＜大気圧プラズマ発生装置によるプラズマ処理＞
大気圧プラズマ発生装置１０では、上述した構成により、プラズマ照射ヘッド１４において、処理ガスがプラズマ化され、搬送装置１２によって搬送される被処理体２３に、プラズマが照射されることで、被処理体２３に対するプラズマ処理が施される。具体的には、コントローラ７２の指令により、被処理体２３の載置された載置板２４が、プラズマ照射ヘッド１４の下方まで搬送され、その位置において、保持装置２８によって固定的に保持される。次に、コントローラ７２の指令により、プラズマ照射ヘッド１４において、処理ガス供給装置４０が、処理ガスを流入路３８に供給する。これにより、処理ガスが反応室３４内に流入する。
【００１７】
反応室３４では、コントローラ７２の指令により、所定のタイミングで１対の電極３６に電圧が印加されており、１対の電極３６間に電流が流れる。これにより、１対の電極３６間に放電が生じ、その放電により、処理ガスがプラズマ化される。そして、プラズマが、吹出口４６から吹き出さる。これにより、プラズマ照射ヘッド１４の下方に位置する被処理体２３にプラズマが照射され、被処理体２３に対してプラズマ処理が施される。そして、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理が完了すると、載置板２４が下流側に搬送され、被処理体２３が大気圧プラズマ発生装置１０から搬出される。
【００１８】
＜プラズマ処理の適否判定＞
大気圧プラズマ発生装置１０では、上述したように、プラズマ照射ヘッド１４から照射されるプラズマによって、被処理体２３に対するプラズマ処理が行われている。ただし、電極３６に印加される電圧不足，反応室３４に供給される処理ガスの流量不足等により、処理ガスが適切にプラズマ化されず、被処理体２３に対するプラズマ処理を適切に行えない場合がある。このため、大気圧プラズマ発生装置１０では、インジケータを用いて、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否が判定される。
【００１９】
詳しくは、インジケータを被処理体２３として、載置板２４に載置し、その載置板２４を搬送装置１２のコンベアベルト２０にセットする。そして、上述した手順に従って、インジケータに、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理を施す。このインジケータは、プラズマの照射により透過率が低下するものである。プラズマの照射により透過率が変化するインジケータは、公知のものであることから詳しい説明は主略するが、特開２０１３−１７８９２２号公報に記載されているように、窒素酸化物によって得られる水素イオンと反応することにより変化する組成物を含むインジケータ、特開２００５−３１５８２８号公報に記載されているように、アゾ系等の染料と窒素含有高分子とカチオン系界面活性剤とにより構成される組成物を含むインジケータ等を、採用することが可能である。
【００２０】
プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理が完了すると、コントローラ７２の指令により、インジケータは、載置板２４とともに、透過率検出器１６の投光器５０の下方まで搬送される。次に、投光器５０が、コントローラ７２の指令により、受光センサ５２に向かってレーザー光を照射し、インジケータおよび載置板２４を透過したレーザー光を、受光センサ５２が受光する。なお、透過率測定時には、透明なアクリル板が、載置板２４として採用されている。
【００２１】
受光センサ５２は、レーザー光を受光すると、受光した光の検出値を、コントローラ７２に送信する。そして、コントローラ７２では、受信した検出値に基づいて、透過率が演算される。さらに、コントローラ７２では、演算された透過率が、第１閾値以下であるかが判定される。インジケータは、上述したように、プラズマの照射により透過率が低下するものであり、第１閾値は、インジケータに適切にプラズマが照射された場合のインジケータの透過率の最高値に設定されている。このため、コントローラ７２で演算された透過率が、第１閾値以下である場合には、インジケータに適切にプラズマが照射されていると判定される。つまり、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理は、適切に行われていると判定される。これにより、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理を適切に行うことが可能となる。
【００２２】
一方、透過率が第１閾値を超えている場合には、その透過率が第２閾値以下であるか否かが判定される。第２閾値は、インジケータに僅かにプラズマが照射された場合のインジケータの透過率の最高値に設定されており、第１閾値より大きな値である。このため、透過率が第２閾値以下である場合には、インジケータに僅かにプラズマが照射されていると判定される。ただし、プラズマの照射量が少ないため、適切なプラズマ処理を行うことができない。このため、パネル８０に、プラズマの照射量が少ないため、適切なプラズマ処理を行うことができない旨のコメントが表示される。これにより、作業者は、プラズマの照射量を増加させるための処置を行うことが可能となり、プラズマの照射量の低下に対して、適切な処置を行うことが可能となる。
【００２３】
また、透過率が第２閾値を超えている場合には、インジケータに殆どプラズマが照射されていないと判定される。このため、パネル８０に、プラズマが殆ど照射されていないため、適切なプラズマ処理を行うことができない旨のコメントが表示される。これにより、作業者は、プラズマが発生しない要因を探り、その要因に対して所定の処置を行うことが可能となる。
【００２４】
なお、制御装置７０のコントローラ７２は、上記プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否の判断を行うための機能部として、図４に示すように、判断部８８を有している。
【００２５】
このように、大気圧プラズマ発生装置１０では、プラズマ照射ヘッド１４によりプラズマ処理の施されたインジケータの透過率を、透過率検出器１６によって測定し、その透過率が第１閾値以下であるか否かによって、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否が判定される。これにより、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否を明確かつ、適切に判定することが可能となる。
【００２６】
また、大気圧プラズマ発生装置１０では、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理が適切に行われていないと判定された場合に、測定された透過率が、第１閾値より大きな値の第２閾値以下であるかが判定される。この際、透過率が第２閾値以下である場合には、インジケータに僅かにプラズマが照射されていると判定され、透過率が第２閾値を超えている場合には、インジケータにプラズマが殆ど照射されていないと判定される。そして、各々の判定結果がパネル８０に表示される。これにより、作業者は、パネル８０に表示された判定結果に応じた処置を、行うことが可能となり、適切なプラズマ照射ヘッド１４の点検，修理等を行うことが可能となる。
【００２７】
ちなみに、上記実施例において、プラズマ照射ヘッド１４は、プラズマ処理装置の一例である。透過率検出器１６は、検出センサの一例である。判断部８８は、判断装置の一例である。透過率検出器１６と判断部８８とによって構成されるシステムは、プラズマ処理判断システムの一例である。第１閾値は、設定値の一例である。第２閾値は、第２設定値の一例である。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、プラズマの照射により透過率が変化するインジケータが採用されているが、プラズマの照射により光学的特性が変化するインジケータであれば、種々のインジケータを採用することが可能である。ここで、光学的特性とは、光の波長，反射量，エネルギー，鮮やかさ等によって変化するものであり、例えば、反射率、明度、彩度、色相、輝度等が変化するインジケータを採用し、反射率、明度、彩度、色相、輝度等の変化を測定することで、プラズマ処理の適否を判断することも可能である。
【００２９】
また、上記実施例では、プラズマの照射により光学的特性が低下するインジケータが採用されているが、プラズマの照射により光学的特性が高くなるインジケータを採用することが可能である。ただし、プラズマの照射により光学的特性が高くなるインジケータが採用される場合には、その光学的特性を指標する指標値が、第１閾値以上である場合に、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理は、適切に行われていると判定され、第１閾値未満である場合に、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理は、適切に行われていないと判定される。また、第２閾値は、第１閾値より小さな値に設定されており、光学的特性を指標する指標値が、第１閾値未満、かつ、第２閾値以上である場合に、プラズマの照射量が少ないと判定され、第２閾値未満である場合に、プラズマが殆ど照射されていないと判定される。
【００３０】
また、上記実施例では、プラズマ照射ヘッド１４によるプラズマ処理の適否の判断を行うための判断部８８が、大気圧プラズマ発生装置１０の作動を制御する制御装置７０内に設けられているが、判断部８８と制御装置７０とを、個別の装置とすることが可能である。
【００３１】
また、大気圧プラズマ発生装置１０のプラズマ処理の対象となる被処理体２３は、特に限定されず、回路基板，組立製品等の工業用の被処理体、病院等で用いられる器具等の医療用の被処理体など、種々の分野の部材を採用することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１４：プラズマ照射ヘッド（プラズマ処理装置）    １６：透過率検出器（検出センサ）（プラズマ処理判断システム）    ８８：判断部（判断装置）（プラズマ処理判断システム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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