(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室に設けられた電極に電力を供給し処理ガスをプラズマ化させたプラズマガスを発生させ、発生した前記プラズマガスを被処理体に照射する照射ヘッドと、
前記プラズマガスの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を出力する温度センサと、
を備え、
前記温度センサは、前記照射ヘッドの前記プラズマガスを照射する照射口から離間した位置に配置され、前記照射ヘッドから前記プラズマガスを照射され、
前記照射ヘッドは、前記被処理体と前記温度センサとの間で移動可能に構成される、プラズマ発生システムであって、
前記照射ヘッドを移動させる移動装置と、
前記温度センサより出力された前記検出信号が入力される制御装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記移動装置を制御し、前記照射ヘッドを前記温度センサの位置まで移動させ、前記温度センサに前記プラズマガスを照射して温度を検出する検出処理と、
前記移動装置を制御し、前記照射ヘッドを前記被処理体の位置まで移動させ、前記被処理体に前記プラズマガスを照射する照射処理と、
を実行し、
前記照射ヘッドは、加熱用のガスを加熱するヒータと、前記ヒータの温度を検出し検出した温度に応じた第二検出信号を出力する第二温度センサと、前記プラズマガスを照射するノズルブロックと、前記ノズルブロックを覆い、前記ヒータにより加熱された加熱ガスが供給されるカバーと、を有し、前記検出処理において前記カバーの前記照射口から前記プラズマガスが照射される際に、照射される前記プラズマガスの周囲を囲むように、前記加熱ガスを前記プラズマガスとともに前記温度センサに向かって照射し、
前記制御装置は、前記第二検出信号を入力し、前記温度センサにより検出された温度に基づいて前記ヒータの温度を制御する、プラズマ発生システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第二検出信号を入力し、前記温度センサにより検出された温度に基づいて前記ヒータの温度を上げて前記プラズマガスの温度上昇を速め、前記プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合に、前記温度センサで検出した前記プラズマガスの温度に基づいて前記ヒータの温度を下げて前記プラズマガスの温度を制御する、請求項１に記載のプラズマ発生システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記検出処理において、前記温度センサと前記照射ヘッドとの間の距離を、前記照射処理における前記被処理体と前記照射ヘッドとの間の距離に基づいた距離である基準距離に設定し温度を検出する、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ発生システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記検出処理において、前記プラズマガスの温度が許容温度になったと判定したことに応じて、前記照射ヘッドを前記被処理体の位置まで移動させ、前記照射処理を実行する、請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマ発生システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記検出処理において、前記プラズマガスの温度が許容温度を超えたことに応じて、前記照射ヘッドと前記温度センサとの間の距離を長くして前記プラズマガスの温度が前記許容温度となるように調整し、
前記照射処理において、前記被処理体と前記照射ヘッドとの間の距離を調整後の距離に変更し、前記被処理体への前記プラズマガスの照射を実行する、請求項１乃至４の何れかに記載のプラズマ発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ガスをプラズマ化させてプラズマガスを発生させるプラズマ発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ発生システムでは、例えば反応室に処理ガスが供給され、反応室に配設された複数の電極に電力が供給される。これにより、反応室において、放電が生じ、処理ガスがプラズマ化されることで、プラズマガスが発生する。下記特許文献には、この種のプラズマ発生システムの一例として、マイクロ波を用いてプラズマガスを発生させるシステムが記載されている。【０００３】
特許文献１に開示されるプラズマ発生システムでは、同心状に配置される内側電極と外側電極との間にグロー放電を生じさせてプラズマを発生させ、それらの間に処理ガスを供給することで、環状の吹出し口からプラズマガスを照射する。プラズマガスを照射するノズルの先端には、環状の吹出し口を長手状の吹出し口に変換するアダプタが装着されている。変換アダプタの長手方向における側面には、温度センサが設けられている。そして、プラズマ発生システムは、温度センサの検出結果に基づいて、ノズルへ供給するガス供給量や導波管の長さを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５９８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマガスは、プラズマ発生システムを使用する環境などに応じて温度が変化する。このため、被処理体に照射されるプラズマガスは、ノズルから被処理体に到達するまでの間に温度が変化する。そこで、被処理体に照射されるプラズマガスの実際の温度をより正確に計測できるプラズマ発生システムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、反応室に設けられた電極に電力を供給し処理ガスをプラズマ化させたプラズマガスを発生させ、発生した前記プラズマガスを被処理体に照射する照射ヘッドと、前記プラズマガスの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を出力する温度センサと、を備え、前記温度センサは、前記照射ヘッドの前記プラズマガスを照射する照射口から離間した位置に配置され、前記照射ヘッドから前記プラズマガスを照射され、前記照射ヘッドは、前記被処理体と前記温度センサとの間で移動可能に構成される、プラズマ発生システムであって、前記照射ヘッドを移動させる移動装置と、前記温度センサより出力された前記検出信号が入力される制御装置と、をさらに備え、前記制御装置は、前記移動装置を制御し、前記照射ヘッドを前記温度センサの位置まで移動させ、前記温度センサに前記プラズマガスを照射して温度を検出する検出処理と、前記移動装置を制御し、前記照射ヘッドを前記被処理体の位置まで移動させ、前記被処理体に前記プラズマガスを照射する照射処理と、を実行し、前記照射ヘッドは、加熱用のガスを加熱するヒータと、前記ヒータの温度を検出し検出した温度に応じた第二検出信号を出力する第二温度センサと、前記プラズマガスを照射するノズルブロックと、前記ノズルブロックを覆い、前記ヒータにより加熱された加熱ガスが供給されるカバーと、を有し、前記検出処理において前記カバーの前記照射口から前記プラズマガスが照射される際に、照射される前記プラズマガスの周囲を囲むように、前記加熱ガスを前記プラズマガスとともに前記温度センサに向かって照射し、前記制御装置は、前記第二検出信号を入力し、前記温度センサにより検出された温度に基づいて前記ヒータの温度を制御する、プラズマ発生システムを開示する。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される技術によれば、プラズマ発生システムを使用する環境に応じて室温などが変化した場合であっても、被処理体に照射されるプラズマガスの実際の温度をより正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プラズマ発生システムを示す平面図である。
【図２】斜め上方からの視点における照射ヘッドの斜視図である。
【図３】斜め下方からの視点における照射ヘッドの下部の斜視図である。
【図４】照射ヘッドの要部の断面図である。
【図５】プラズマ発生システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本願のプラズマ発生システムの実施形態について、図１〜図５を参照しつつ詳しく説明する。
【００１０】
（Ａ）プラズマ発生システム１０について
図１は、本実施形態のプラズマ発生システム１０の平面図を示している。本実施形態のプラズマ発生システム１０は、大気圧下で発生させたプラズマを被処理体３６に照射するシステムである。なお、以下の説明では、図１に示すように、被処理体３６を搬送する方向をＸ方向と称し、そのＸ方向に直行する水平方向をＹ方向と称して説明する。
【００１１】
図１に示すように、プラズマ発生システム１０は、搬送装置２０と、移動装置２４と、照射ヘッド２６と、温度計測装置２８と、制御装置２９（図５参照）を有している。搬送装置２０は、１対のコンベアベルト３０を有している。１対のコンベアベルト３０は、互いに平行、かつ、Ｘ方向に延びるようにベース３２上に配設されている。１対のコンベアベルト３０は、被処理体３６を載置するための載置板３８を支持しており、電磁モータ４０（図５参照）の駆動により、載置板３８をＸ方向に搬送する。一対のコンベアベルト３０は、例えば、生産ラインにおけるプラズマ発生システム１０の上流側の装置から載置板３８を搬入する。また、搬送装置２０は、保持装置４６（図５参照）を有しており、コンベアベルト３０によって支持された載置板３８を、保持装置４６によりベース３２の概して中央部における作業位置で固定的に保持する。一対のコンベアベルト３０は、作業位置におけるプラズマ処理が終了すると、下流側の装置へと載置板３８を搬出する。
【００１２】
移動装置２４は、梁部５６と、スライダ５８とを有している。梁部５６は、ベース３２に上架されており、１対のコンベアベルト３０を跨ぐように、配設されている。そして、スライダ５８は、梁部５６の側面においてＹ方向にスライド可能に保持され、電磁モータ６０（図５参照）の駆動により、Ｙ方向における任意の位置にスライドする。
【００１３】
照射ヘッド２６は、スライダ５８の側面に装着されており、ベース３２の上方において、Ｙ方向に移動される。この際、照射ヘッド２６は、温度計測装置２８による温度を計測する位置の上方と、搬送装置２０の保持装置４６により保持された載置板３８（被処理体３６）の上方との間を移動する。なお、照射ヘッド２６の詳細な構成については後述する。
【００１４】
温度計測装置２８は、照射ヘッド２６から照射されるプラズマガスの温度を計測する装置であり、ベース３２のＹ方向における端部に配設されている。温度計測装置２８は、プラズマガスの温度を計測するための温度センサ４８を備えている。温度センサ４８は、例えば、熱電対センサであり、温度計測装置２８を配置したベース３２の上方に配置されている。温度計測装置２８は、例えば、プラズマ発生システム１０（制御装置２９）と着脱可能に構成され、制御装置２９と接続されるインタフェースとして、Ethernet（登録商標）規格や、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠したインタフェースを備えている。なお、温度センサ４８は、熱電対センサに限らず、プラズマガスの温度を計測可能な他のセンサ、例えば、サーミスタ、赤外線センサなどでもよい。
【００１５】
（Ｂ）照射ヘッド２６について
次に、照射ヘッド２６の詳細な構成について図２〜図４を参照しつつ説明する。照射ヘッド２６は、大気圧下でプラズマを発生させるための装置であり、プラズマガス噴出装置６１と加熱ガス噴出装置６３とを備えている。なお、図２は、斜め上方からの視点における照射ヘッド２６の斜視図である。図３は、斜め下方からの視点における照射ヘッド２６の下端部の斜視図である。図４は、照射ヘッド２６の要部の断面図である。また、以下の説明では、図２〜図４に示すように、照射ヘッド２６の幅方向をＸ方向と、照射ヘッド２６の奥行方向をＹ方向と、Ｘ方向とＹ方向とに直行する方向、つまり、上下方向をＺ方向と称する。
【００１６】
プラズマガス噴出装置６１は、ハウジング７１、カバー７２、１対の電極７４，７６を備えている。ハウジング７１は、メインハウジング８０、放熱板８１、アース板８２、下部ハウジング８４、ノズルブロック８６を含む。メインハウジング８０は、概してブロック状をなし、メインハウジング８０の内部には、反応室８８が形成されている。また、メインハウジング８０には、上下方向に延びるように、複数の第１ガス流路９０（図４では１本の第１ガス流路のみを図示している）が形成されており、複数の第１ガス流路９０は、Ｘ方向に所定の間隔をおいて並んでいる。各第１ガス流路９０の上端部は、反応室８８に開口し、下端部は、メインハウジング８０の底面に開口している。
【００１７】
放熱板８１は、メインハウジング８０のＹ方向における一方側の側面に配設されている。放熱板８１は、複数のフィン（図示省略）を有しており、メインハウジング８０の熱を放熱する。また、アース板８２は、避雷針として機能するものであり、メインハウジング８０の下面に固定されている。アース板８２には、複数の第１ガス流路９０に対応して、上下方向に貫通する複数の貫通穴９２が形成されている。各貫通穴９２は、対応する第１ガス流路９０に連結されている。
【００１８】
下部ハウジング８４は、ブロック状をなし、アース板８２の下面に固定されている。下部ハウジング８４には、複数の貫通穴９２に対応して、複数の第２ガス流路９４が上下方向に延びるように形成されている。各第２ガス流路９４の上端部は、対応する貫通穴９２に連結されている。第２ガス流路９４の下端部は、下部ハウジング８４の底面に開口している。
【００１９】
ノズルブロック８６は、下部ハウジング８４の下面に固定されており、下部ハウジング８４の複数の第２ガス流路９４に対応して、複数の第３ガス流路９６が、上下方向に延びるように形成されている。各第３ガス流路９６の上端部は、対応する第２ガス流路９４に連結され、下端部は、ノズルブロック８６の底面に開口している。
【００２０】
カバー７２は、概して枡形をなし、下部ハウジング８４及びノズルブロック８６を覆うように、アース板８２の下面に配設されている。カバー７２の下面には、照射口９８が形成されている。照射口９８は、カバー７２の下面を上下方向に貫通して形成され、ノズルブロック８６の下面より大きく開口され、ノズルブロック８６の下面に対応する位置に設けられている。また、カバー７２の加熱ガス噴出装置６３側の側面には、Ｙ方向に延びるように貫通穴１０１が形成されている。
【００２１】
また、１対の電極７４，７６は、メインハウジング８０の反応室８８の内部において、対向するように配設されている。その反応室８８には、処理ガス供給装置１０３（図５参照）が接続されている。処理ガス供給装置１０３は、窒素等の不活性ガスと酸素等の活性ガスとの少なくとも一方を、処理ガスとして供給する装置である。これにより、反応室８８に、処理ガスが供給される。
【００２２】
また、加熱ガス噴出装置６３は、保護カバー１１０と、ガス管１１２と、ヒータ１１５と、第二温度センサ１１７と、連結ブロック１１９とを備えている。保護カバー１１０は、プラズマガス噴出装置６１の放熱板８１を覆うように配設されている。ガス管１１２は、保護カバー１１０の内部において、上下方向に延びるように配設されている。ガス管１１２には、加熱用ガス供給装置１２１（図５参照）が接続されている。加熱用ガス供給装置１２１は、酸素等の活性ガス、若しくは、窒素等の不活性ガスを供給する装置である。
【００２３】
また、ガス管１１２の外周面には、概して円筒状のヒータ１１５が配設されている。ガス管１１２は、ヒータ１１５によって加熱される。これにより、加熱用ガス供給装置１２１からガス管１１２に供給されたガスが加熱される。また、保護カバー１１０の内部には、ヒータ１１５の温度を検出するための第二温度センサ１１７が配設されている。第二温度センサ１１７は、検出したヒータ１１５の温度に応じた検出信号（第二検出信号）を制御装置２９（図５参照）へ出力する。第二温度センサ１１７は、例えば、熱電対センサ、サーミスタ、あるいは赤外線センサなどである。
【００２４】
連結ブロック１１９は、ガス管１１２の下端に連結されるとともに、カバー７２のＹ方向での加熱ガス噴出装置６３側の側面に固定されている。連結ブロック１１９には、概してＬ字型に屈曲した連通路１２５が形成されている。連通路１２５の一端部は、連結ブロック１１９の上面に開口するとともに、連通路１２５の他端部は、Ｙ方向でのプラズマガス噴出装置６１側の側面に開口している。そして、連通路１２５の一端部がガス管１１２に連通し、連通路１２５の他端部が、カバー７２の貫通穴１０１に連通している。
【００２５】
（Ｃ）制御装置２９について
次に、プラズマ発生システム１０が備える制御装置２９について説明する。制御装置２９は、図５に示すように、コントローラ１５０と、複数の駆動回路１５２と、制御回路１５４と、記憶装置１５６とを備えている。複数の駆動回路１５２は、上記した搬送装置２０、移動装置２４、照射ヘッド２６、温度計測装置２８、処理ガス供給装置１０３、加熱用ガス供給装置１２１などに接続されている。コントローラ１５０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、複数の駆動回路１５２に接続されている。これにより、照射ヘッド２６や温度計測装置２８などの作動が、コントローラ１５０によって制御される。また、コントローラ１５０は、制御回路１５４を介して、表示装置１５８に接続されている。表示装置１５８は、例えば、タッチパネルであり、液晶パネル、液晶パネルの背面側から光を照射するＬＥＤ等の光源、液晶パネルの表面に貼り合わされた接触感知膜等を備えている。これにより、コントローラ１５０は、表示装置１５８に各種情報を表示することができる。また、コントローラ１５０は、表示装置１５８を介してユーザからの指示を受け付けることができる。さらに、コントローラ１５０は、記憶装置１５６に接続されている。これにより、記憶装置１５６に、種々のデータが記憶される。
【００２６】
また、コントローラ１５０には、温度計測装置２８の温度センサ４８が接続されている。これにより、コントローラ１５０は、温度センサ４８の検出信号に基づいて、プラズマガスの温度を検出することができる。コントローラ１５０は、温度センサ４８で検出した温度に基づいて、プラズマガスの温度が許容温度であるか否かを判定できる。
【００２７】
また、コントローラ１５０には、照射ヘッド２６の第二温度センサ１１７が接続されている。これにより、コントローラ１５０は、第二温度センサ１１７の検出信号（第二検出信号）に基づいて、ヒータ１１５の温度を検出することができる。コントローラ１５０は、第二温度センサ１１７で検出した温度に基づいて、ヒータ１１５に供給する電力を制御し、ヒータ１１５の温度を制御可能となっている。
【００２８】
（Ｄ）プラズマ発生システム１０によるプラズマ処理
本実施形態のプラズマ発生システム１０では、上述した構成により、被処理体３６にプラズマを照射し、被処理体３６に対するプラズマ処理を実行する。プラズマ処理としては、例えば、被処理体３６の表面改質が行われる。プラズマ処理による表面改質では、被処理体３６の表面を化学的に改質し、被処理体３６の表面に親水基を付与することで、濡れ性を向上する。また、例えば、被処理体３６の表面を温度と強電圧によって物理的に改質することで、被処理体３６の表面に凹凸が形成される。
【００２９】
また、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、プラズマ処理を開始する前に暖機運転を行い、暖機運転時に温度計測装置２８によってプラズマガスの温度を計測し、プラズマガスの温度の良否を判定する。詳述すると、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、プラズマガス噴出装置６１において、反応室８８に処理ガスが供給された状態で、一対の電極７４，７６に電力が供給されることで、反応室８８の内部で処理ガスがプラズマ化される。そして、ノズルブロック８６の第３ガス流路９６の下端からプラズマ化されたガス、つまり、プラズマガスが噴出される。また、加熱ガス噴出装置６３により加熱された加熱ガスがカバー７２の内部に供給される。これにより、カバー７２の照射口９８から、プラズマガスが、加熱ガスとともに噴出され、被処理体３６がプラズマ処理される。
【００３０】
また、プラズマガスは、加熱ガスによって保護される。プラズマガスは、空気中において、酸素等の活性ガスと反応し、オゾンが発生する。このため、プラズマガスは失活し、適切にプラズマ処理を行うことができない虞がある。一方、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、プラズマガスを噴出するノズルブロック８６が、カバー７２により覆われており、カバー７２の内部には、加熱ガスが供給されている。これにより、カバー７２の照射口９８からプラズマガスが噴出される際に、噴出されるプラズマガスの周囲を囲むように、加熱ガスが、プラズマガスとともに噴出される。加熱ガスは、ヒータ１１５により例えば７００℃以上に加熱されており、照射口９８から噴出される加熱ガスは、２５０℃以上となっている。２００℃以上において、オゾンは分解されるため、加熱ガスに囲まれたプラズマガスのオゾン化が抑制される。これにより、プラズマガスの失活が抑制され、適切にプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００３１】
ここで、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、通常モードと待機モードとの何れかのモードにおいて選択的にプラズマ処理を実行することが可能である。通常モードでは、例えば、プラズマ処理中に表示装置１５８（タッチパネル）に表示した停止ボタンが操作されることで、電極７４，７６への電力の供給、反応室８８への処理ガスの供給、加熱ガス噴出装置６３による加熱ガスの供給が停止される。一方、待機モードでは、プラズマ処理中に停止ボタンが操作されることで、電極７４，７６への電力の供給、反応室８８への処理ガスの供給は停止されるが、加熱ガス噴出装置６３による加熱ガスの供給は継続される。なお、上記した通常モード及び待機モードの作動内容は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、待機モードにおいて、反応室８８への処理ガスの供給を停止しなくともよい。
【００３２】
そして、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、システムを起動してプラズマ処理を開始する際や上記した通常モードからプラズマ処理を開始する際において、被処理体３６へのプラズマ処理の前に、プラズマガス噴出装置６１の暖機運転を行う。これは、プラズマガス噴出装置６１、特に、反応室８８が充分に暖まっていない状態では、反応室８８において処理ガスを好適にプラズマ化することができず、プラズマの発生能力が低いためである。
【００３３】
例えば、通常モードにおいて表示装置１５８（タッチパネル）に表示した開始ボタンが操作されると、コントローラ１５０は、移動装置２４を制御し、照射ヘッド２６を温度計測装置２８の上方まで移動させる。図４に示すように、照射ヘッド２６は、温度計測装置２８の上方に配置される。温度計測装置２８の温度センサ４８は、照射ヘッド２６のプラズマガスを照射する照射口９８からＺ方向において離間した位置に配置される。温度センサ４８は、この状態において照射ヘッド２６からプラズマガスを照射される。
【００３４】
コントローラ１５０は、処理ガス供給装置１０３を制御して、処理ガスを反応室８８に供給する。コントローラ１５０は、処理ガスを反応室８８に供給しつつ、１対の電極７４，７６に電圧を印加する。これにより、１対の電極７４，７６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。発生したプラズマガスは、下方の温度センサ４８に照射される。この際、放電によって、反応室８８が加熱される。また、コントローラ１５０は、加熱用ガス供給装置１２１を制御して、ヒータ１１５で暖めた加熱ガスをカバー７２の内部に供給する。これにより、プラズマガスが加熱ガスによって暖められる。また、ヒータ１１５の加熱によって、反応室８８が暖められる。
【００３５】
コントローラ１５０は、プラズマガス（加熱ガスを含む）を温度センサ４８に照射し、プラズマガスの温度を計測する処理（検出処理）を実行する。コントローラ１５０は、プラズマガスの温度を計測しながら、プラズマガスの温度が許容温度（例えば、１６０℃〜１７０℃）になったか否かを判定する。これにより、プラズマ処理前の暖機運転において、被処理体３６にプラズマガスを照射することなく、照射ヘッド２６から照射されるプラズマガスの実際の温度をより正確に計測できる。そして、プラズマガスが所定の許容温度まで暖められ、プラズマガス噴出装置６１によるプラズマ発生能力が充分に高められる。
【００３６】
コントローラ１５０は、プラズマガスの温度が許容温度になったと判定したことに応じて、照射ヘッド２６を被処理体３６の位置まで移動させ、プラズマ処理（照射処理）を実行する。ここで、例えば、タイマーなどを用いて予め設定された時間だけ暖機運転を実行した場合、照射口９８から照射されたプラズマガスの温度が実際に許容温度となっているのか確認することは難しい。また、照射されたプラズマガスの温度は、プラズマ発生システム１０を使用する部屋の温度、例えば、エアコンの設定温度などに応じて変化する。このため、被処理体３６に照射されるプラズマガスの温度は、照射口９８から被処理体３６に到達するまでの間に変化する。
【００３７】
これに対し、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、照射後のプラズマガスの温度が許容温度になったことを確実に確認した上で、被処理体３６へのプラズマ処理を実行するため、被処理体３６に対して所望のプラズマ処理を実行し濡れ性等を確保できる。なお、コントローラ１５０は、上記したプラズマガスの温度の計測において、加熱ガスの供給を停止し、処理ガスのみの温度を温度センサ４８により計測し、判定を実施してもよい。この場合、コントローラ１５０は、加熱ガスを供給する場合の許容温度とは異なる温度（例えば、より低い温度）を基準に、プラズマガスの温度の良否を判定してもよい。
【００３８】
また、本実施形態のコントローラ１５０は、温度センサ４８にプラズマガスを照射して温度を検出する検出処理と、移動装置２４を制御し、照射ヘッド２６を被処理体３６の位置まで移動させ、被処理体３６にプラズマガスを照射する照射処理（プラズマ処理）と、を実行する。これによれば、暖機運転など、プラズマ発生システム１０の動作シーケンスに応じて必要な場面で照射ヘッド２６を温度センサ４８の位置まで移動させ、プラズマガスの温度を計測できる。
【００３９】
また、コントローラ１５０は、プラズマガスの温度を計測する際に、図４に示す温度センサ４８と照射ヘッド２６との間の距離である基準距離Ｌ１を、プラズマ処理における被処理体３６と照射ヘッド２６との間の距離に基づいた距離に設定する。基準距離Ｌ１は、例えば、照射口９８の開口と、温度センサ４８の測定位置との間の距離である。また、基準距離Ｌ１は、例えば、プラズマ処理時における照射口９８の開口と、被処理体３６の上面との間の距離と略同一となっている。なお、基準距離Ｌ１は、プラズマ処理における被処理体３６と照射ヘッド２６との間の距離に基づいて適宜変更可能である。
【００４０】
従って、本実施形態のプラズマ発生システム１０では、プラズマガスの温度を計測する際の温度センサ４８と照射ヘッド２６との間の基準距離Ｌ１を、プラズマ処理の際の被処理体３６と照射ヘッド２６との距離、即ち、実際に被処理体３６にプラズマガスを照射して作業を行う際の距離と同一に設定する。これにより、照射口９８から照射され被処理体３６に到達するまでの間に変化したプラズマガスの温度をより正確に計測することができる。即ち、プラズマ発生システム１０を使用する環境に応じて、室内の温度や湿度等が変化した場合であっても、被処理体３６に照射される際のプラズマガスの温度をより正確に計測できる。
【００４１】
また、コントローラ１５０は、仮に、プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合、照射ヘッド２６と温度センサ４８との間の距離（基準距離Ｌ１）を長くする制御を実行してもよい。プラズマガスは、基準距離Ｌ１を長くすることで、空気中での温度低下が大きくなり、温度センサ４８に照射される際の温度が低下する。このため、コントローラ１５０は、基準距離Ｌ１を長くして、温度センサ４８に照射されるプラズマガスの温度が許容温度となるように基準距離Ｌ１を調整してもよい。コントローラ１５０は、例えば、調整後の基準距離Ｌ１の値を、記憶装置１５６に記憶させる。コントローラ１５０は、プラズマ処理において、記憶装置１５６に記憶した調整後の基準距離Ｌ１を使用する。コントローラ１５０は、照射ヘッド２６を被処理体３６の上方に移動させ、被処理体３６と照射ヘッド２６との間の距離を、記憶装置１５６から読み出した調整後の基準距離Ｌ１に設定し、被処理体３６へのプラズマガスの照射を実行する。
【００４２】
ここで、例えば、樹脂材料で製造された被処理体３６に対してプラズマ処理を実行する場合、プラズマガスの温度の管理は特に重要となる。これは、樹脂材料で製造された被処理体３６は、温度変化による変形等が生じ易いためである。これに対し、本実施形態のコントローラ１５０では、プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合、基準距離Ｌ１を長く調整し、調整後の基準距離Ｌ１でプラズマ処理を実行する。これにより、プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合であっても、基準距離Ｌ１を長くすることで、許容温度を超えたプラズマガスが被処理体３６に照射されるのを抑制し、被処理体３６の熱変形などを抑制できる。また、プラズマガスや照射ヘッド２６を冷却する時間が不要となるため、プラズマ処理を開始するまでの時間を短縮できる。
【００４３】
なお、コントローラ１５０は、プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合に限らず、許容温度に到達していない場合にも基準距離Ｌ１を調整してもよい。例えば、コントローラ１５０は、プラズマガスの温度を計測しながら基準距離Ｌ１を短くし、プラズマガスの温度が許容温度になったか否かを判定してもよい。これにより、基準距離Ｌ１を短くすることで、被処理体３６に照射されるプラズマガスの温度をより迅速に許容温度に到達させることができる。その結果、暖機運転の時間を短くして、プラズマ処理を開始するまでの時間を短縮できる。
【００４４】
また、コントローラ１５０は、第二温度センサ１１７で検出した温度に基づいて、ヒータ１１５の温度を制御可能となっている。このため、上記した暖機運転時において、ヒータ１１５の温度、即ち、加熱ガスの温度を調整して、プラズマガスの温度を調整することが可能となっている。例えば、コントローラ１５０は、プラズマガスの温度の計測時において、温度センサ４８で検出したプラズマガスの温度に基づいてヒータ１１５の温度を上げてプラズマガスの温度上昇を早める制御を実行してもよい。あるいは、プラズマガスの温度が許容温度を超えた場合に、温度センサ４８で検出したプラズマガスの温度に基づいてヒータ１１５の温度を下げてプラズマガスの温度を調整しても良い。これにより、コントローラ１５０は、上記した基準距離Ｌ１の調整作業とは別に、あるいは調整作業に加え、ヒータ１１５の温度を調整することで、プラズマガスの温度をより迅速に調整することが可能となる。
【００４５】
また、上記した説明では、システムを起動してプラズマ処理を開始する際や通常モードからプラズマ処理を開始する際における暖機運転について説明したが、待機モードからプラズマ処理を開始する前の暖機運転においても、同様にプラズマガスの温度を計測する。待機モードでは、例えば、停止ボタンが操作された後、電極７４，７６への電力の供給、及び処理ガス供給装置１０３からの処理ガスの供給を停止する一方で、加熱ガス噴出装置６３からの加熱ガスの供給は継続する。これにより、反応室８８等をヒータ１１５や加熱ガスによって暖めることができる。従って、通常モードでは、加熱ガスの消費を抑制することができる一方で、待機モードでは、暖機運転の時間を短くして、より迅速にプラズマ処理を開始することが可能となる。
【００４６】
表示装置１５８には、例えば、通常モードと待機モードとの何れかの作動モードを選択するための選択ボタンが設けられており、選択ボタンが操作されることで、コントローラ１５０に操作信号が入力される。そして、プラズマ発生システム１０の作動モードが、操作信号に応じた作動モード、つまり、選択ボタンの操作により選択された通常モードと待機モードとの何れかの作動モードに設定される。
【００４７】
ここで、待機モードにおいて、ヒータ１１５や加熱ガスによってメインハウジング８０や反応室８８を暖めるが、反応室８８とヒータ１１５とは直接接触しておらず、反応室８８の温度は、待機モードの継続時間が長くなればなるほど低下する可能性がある。そこで、本実施形態のコントローラ１５０は、待機モードからプラズマ処理を開始する前に、上記した暖機運転と同様に温度計測装置２８によるプラズマガスの温度の計測、及び温度の良否の判定を実行する。これにより、被処理体３６に照射されるプラズマガスの温度が、許容温度となっているのかをより確実に確認してからプラズマ処理を開始できる。
【００４８】
以上、詳細に説明した本実形態によれば以下の効果を奏する。
本実施形態のプラズマ発生システム１０によれば、プラズマ処理に先立って、照射ヘッド２６を、温度センサ４８の位置まで移動させ、照射ヘッド２６から温度センサ４８に向けてプラズマガスを照射して温度を計測する。これにより、プラズマ発生システム１０を使用する環境に応じて室温などが変化した場合であっても、被処理体３６に照射されるプラズマガスの実際の温度をより正確に計測することができる。
【００４９】
なお、本願は上記実施形態に限定されるものではなく、本願の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、プラズマ発生システム１０は、照射ヘッド２６や温度センサ４８以外に、移動装置２４や制御装置２９を備えたが、これに限らない。プラズマ発生システム１０は、照射ヘッド２６及び温度センサ４８のみを備える構成でもよい。
また、上記実施形態では、特に言及していないが、プラズマガスの温度を計測する際と、被処理体３６にプラズマ処理を実行する際とで、処理ガスや加熱ガスの量を変更してもよい。
また、本願における電極は、１対の電極７４，７６に限らず、他の複数の電極でもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  プラズマ発生システム、２４  移動装置、２６  照射ヘッド、２９  制御装置、３６  被処理体、４８  温度センサ、７４，７６  電極、８８  反応室、９８  照射口、１１５  ヒータ、１１７  第二温度センサ、Ｌ１  基準距離。
【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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