(57)【要約】  反応室に配設された複数の電極に電力を供給する電力供給装置と、前記反応室に処理ガスを供給する処理ガス供給装置と、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記反応室に処理ガスが供給されている状態で前記電極に電力が供給されている際に、停止信号が入力された場合に、前記電極への電力の供給を停止し、前記反応室への処理ガスの供給を停止する第１の作動モードと、前記電極への電力の供給を停止するが、前記反応室に継続して処理ガスを供給する第２の作動モードとの何れかの作動モードで、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御するプラズマ発生装置。
2018179362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室に配設された複数の電極に電力を供給する電力供給装置と、
前記反応室に処理ガスを供給する処理ガス供給装置と、
前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置が、
停止指示に基づいて、前記電極への電力の供給を停止するが、前記反応室に継続して処理ガスを供給し、再開指示に基づいて、前記電極への電力の供給を再開するように、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御するプラズマ発生装置。
【請求項２】
反応室に配設された複数の電極に電力を供給する電力供給装置と、
前記反応室に処理ガスを供給する処理ガス供給装置と、
前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置が、
前記反応室に処理ガスが供給されている状態で前記電極に電力が供給されている際に、停止信号が入力された場合に、前記電極への電力の供給を停止し、前記反応室への処理ガスの供給を停止する第１の作動モードと、前記電極への電力の供給を停止するが、前記反応室に継続して処理ガスを供給する第２の作動モードとの何れかの作動モードで、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御するプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記制御装置が、
停止信号入力後に開始信号が入力された場合に、前記第１の作動モードにおいて、開始信号が入力されたタイミングで前記反応室に処理ガスを供給し、そのタイミングから第１の設定時間が経過した後に前記電極に電力を供給し、前記第２の作動モードにおいて、開始信号が入力されたタイミングで前記電極に電力を供給するように前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置の作動を制御する請求項２に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記第２の作動モードにおいて、停止信号が入力されてから第２の設定時間が経過する前に開始信号が入力されない場合には、前記反応室への処理ガスの供給を停止するように前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置の作動を制御する請求項２または請求項３に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記処理ガス供給装置が、
不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、
活性ガスを供給する活性ガス供給装置と
を有し、
前記制御装置が、
前記反応室に不活性ガスと活性ガスとが供給されている状態で前記電極に電力が供給されている際に、停止信号が入力された場合に、前記第２の作動モードにおいて、前記電極への電力の供給を停止し、前記反応室への活性ガスの供給を停止するが、前記反応室に継続して不活性ガスを供給するように前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置の作動を制御する請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記制御装置が、
停止信号入力後に開始信号が入力された場合に、前記第２の作動モードにおいて、前記開始信号が入力されたタイミングで前記電極に電力を供給し、そのタイミングから第３の設定時間が経過した後に前記反応室に活性ガスを供給するように前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置の作動を制御する請求項５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
前記プラズマ発生装置が、
加熱用のガスを供給する加熱用ガス供給装置と、前記加熱用ガス供給装置により供給されたガスを加熱するヒータとを有し、前記ヒータにより加熱された加熱ガスを、前記プラズマ発生装置により発生したプラズマの照射対象の被処理体に向かって噴出するための加熱ガス噴出装置を備え、
前記制御装置が、
前記反応室に処理ガスが供給されている状態で前記電極に電力が供給されており、前記加熱ガス噴出装置により加熱ガスが噴出されている際に、停止信号が入力された場合に、停止信号が入力されたタイミングで前記ヒータによるガスの加熱を停止し、前記第１の作動モードにおいて、そのタイミングから第４の設定時間が経過した後に、前記加熱用ガス供給装置によるガスの供給を停止し、前記第２の作動モードにおいて、そのタイミングから前記第４の設定時間より長い第５の設定時間が経過した後に、前記加熱用ガス供給装置によるガスの供給を停止するように前記電力供給装置、前記処理ガス供給装置、および、前記加熱ガス噴出装置の作動を制御する請求項２ないし請求項６のいずれか１つに記載のプラズマ発生装置。
【請求項８】
前記制御装置が、
停止信号の入力から前記第４の設定時間が経過し、前記第５の設定時間が経過する前に開始信号が入力された場合に、前記第１の作動モードにおいて、開始信号が入力されたタイミングで前記加熱用ガス供給装置によりガスを供給し、そのタイミングから第６の設定時間が経過した後に前記ヒータによりガスを加熱し、前記第２の作動モードにおいて、開始信号が入力されたタイミングで前記ヒータによりガスを加熱する前記電力供給装置、前記処理ガス供給装置、および、前記加熱ガス噴出装置の作動を制御する請求項７に記載のプラズマ発生装置。
【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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ発生装置では、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、このようなプラズマ発生装置の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８８６８９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／１８８５９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラズマ発生装置では、効率的にプラズマ処理を行うことが望まれている。このため、効率的にプラズマ処理を実行することが可能なプラズマ発生装置の提供を課題とする。
【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、本明細書は、反応室に配設された複数の電極に電力を供給する電力供給装置と、前記反応室に処理ガスを供給する処理ガス供給装置と、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記反応室に処理ガスが供給されている状態で前記電極に電力が供給されている際に、停止信号が入力された場合に、前記電極への電力の供給を停止し、前記反応室への処理ガスの供給を停止する第１の作動モードと、前記電極への電力の供給を停止するが、前記反応室に継続して処理ガスを供給する第２の作動モードとの何れかの作動モードで、前記電力供給装置と前記処理ガス供給装置との作動を制御するプラズマ発生装置を開示する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、停止信号が入力された場合、つまり、停止ボタンが操作された場合に、処理ガスが継続して反応室に供給されるため、即座にプラズマ処理を行うことが可能となり、効率的にプラズマ処理を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】大気圧プラズマ発生装置を示す斜視図である。
【図２】大気圧プラズマ発生装置の下端部を示す斜視図である。
【図３】大気圧プラズマ発生装置の下端部を示す透過図である。
【図４】図３でのＡＡ線における断面図である。
【図５】制御装置を示すブロック図である。
【図６】通常モードにおけるタイミングチャートである。
【図７】待機モードにおけるタイミングチャートである。
【図８】待機モードにおけるタイミングチャートである。
【図９】待機モードにおけるタイミングチャートである。
【図１０】待機モードにおけるタイミングチャートである。
【図１１】待機モードにおけるタイミングチャートである。
【図１２】変形例のプラズマ発生装置を示す斜視図である。
【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乃至図４に、本発明の実施例の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１２と加熱ガス噴出装置１４と制御装置（図５参照）１６とを備えている。なお、図１は、斜め上方からの視点における大気圧プラズマ発生装置１０全体の斜視図である。図２は、斜め下方からの視点における大気圧プラズマ発生装置１０の下端部の斜視図である。図３は、斜め上方からの視点における大気圧プラズマ発生装置１０の下端部の斜視図である。図４は、図３のＡＡ線における断面図である。また、大気圧プラズマ発生装置１０の幅方向をＸ方向と、大気圧プラズマ発生装置１０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。
【００１０】
プラズマガス噴出装置１２は、ハウジング２０、カバー２２、１対の電極２４，２６によって構成されている。ハウジング２０は、メインハウジング３０、放熱板３１、アース板３２、下部ハウジング３４、ノズルブロック３６を含む。メインハウジング３０は、概してブロック状をなし、メインハウジング３０の内部には、反応室３８が形成されている。また、メインハウジング３０には、Ｙ方向に延びるように、４本の第１ガス流路５０が形成されており、４本の第１ガス流路５０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５０の一端部は、反応室３８に開口し、他端部は、メインハウジング３０の側面に開口している。さらに、メインハウジング３０には、４本の第１ガス流路５０に対応して、４本の第２ガス流路５２が、Ｚ方向に延びるように形成されている。各第２ガス流路５２の上端部は、対応する第１ガス流路５０に開口し、下端部は、メインハウジング３０の底面に開口している。
【００１１】
放熱板３１は、メインハウジング３０の第１ガス流路５０が開口する側面に配設されており、第１ガス流路５０の側面への開口を塞いでいる。放熱板３１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３０の熱を放熱する。また、アース板３２は、避雷針として機能するものであり、メインハウジング３０の下面に固定されている。アース板３２には、４本の第２ガス流路５２に対応して、上下方向に貫通する４個の貫通穴５６が形成されており、各貫通穴５６は、対応する第２ガス流路５２に連結されている。
【００１２】
下部ハウジング３４は、ブロック状をなし、アース板３２の下面に固定されている。下部ハウジング３４の上面には、Ｘ方向に延びるように、凹部６０が形成されており、凹部６０は、アース板３２の４個の貫通穴５６と対向している。また、下部ハウジング３４には、Ｚ方向に延びるように、６本の第３ガス流路６２が形成されており、６本の第３ガス流路６２は、Ｘ方向に所定の間隔をおいて並んでいる。各第３ガス流路６２の上端部は、凹部６０に開口し、下端部は、下部ハウジング３４の底面に開口している。なお、アース板３２の各貫通穴５６は、下部ハウジング３４の凹部６０のＹ方向における一端部と対向しており、下部ハウジング３４の第３ガス流路６２は、凹部６０のＹ方向における他端部に開口している。
【００１３】
ノズルブロック３６は、下部ハウジング３４の下面に固定されており、下部ハウジング３４の６本の第３ガス流路６２に対応して、６本の第４ガス流路６６が、Ｚ方向に延びるように形成されている。各第４ガス流路６６の上端部は、対応する第３ガス流路６２に連結され、下端部は、ノズルブロック３６の底面に開口している。
【００１４】
カバー２２は、概して枡形をなし、下部ハウジング３４およびノズルブロック３６を覆うように、アース板３２の下面に配設されている。カバー２２の下面には、貫通穴７０が形成されている。その貫通穴７０は、ノズルブロック３６の下面より大きく、ノズルブロック３６の下面が、貫通穴７０の内部に位置している。また、カバー２２の加熱ガス噴出装置１４側の側面にも、Ｙ方向に延びるように貫通穴７２が形成されている。
【００１５】
１対の電極２４，２６は、メインハウジング３０の反応室３８の内部において、対向するように配設されている。それら１対の電極２４，２６は、電力供給装置（図５参照）７３に接続されており、電力供給装置７３から電力が供給される。また、反応室３８には、処理ガス供給装置（図５参照）７４が接続されている。処理ガス供給装置７４は、不活性ガス供給装置（図５参照）７６と活性ガス供給装置（図５参照）７８とにより構成されている。不活性ガス供給装置７６は、窒素等の不活性ガスを任意の流量（Ｌ／ｍｉｎ）で、処理ガスとして供給する装置である。活性ガス供給装置７８は、酸素等の活性ガスを任意の流量（Ｌ／ｍｉｎ）で、処理ガスとして供給する装置である。これにより、反応室３８に、不活性ガスと活性ガスとが個別に供給される。
【００１６】
また、加熱ガス噴出装置１４は、保護カバー８０、ガス管８２、ヒータ８３、連結ブロック８４を含む。保護カバー８０は、プラズマガス噴出装置１２の放熱板３１を覆うように配設されている。ガス管８２は、保護カバー８０の内部において、Ｚ方向に延びるように配設されており、ガス管８２には、加熱用ガス供給装置（図５参照）８６が接続されている。加熱用ガス供給装置８６は、酸素等の活性ガス、若しくは、窒素等の不活性ガスを任意の流量（Ｌ／ｍｉｎ）で供給する装置である。また、ガス管８２の外周面には、概して円筒状のヒータ８３が配設されており、ガス管８２がヒータ８３によって加熱される。これにより、加熱用ガス供給装置８６からガス管８２に供給されたガスが加熱される。
【００１７】
連結ブロック８４は、ガス管８２の下端に連結されるとともに、カバー２２のＹ方向での加熱ガス噴出装置１４側の側面に固定されている。連結ブロック８４には、概してＬ字型に屈曲した連通路９０が形成されており、連通路９０の一端部は、連結ブロック８４の上面に開口するとともに、連通路９０の他端部は、Ｙ方向でのプラズマガス噴出装置１２側の側面に開口している。そして、連通路９０の一端部がガス管８２に連通し、連通路９０の他端部が、カバー２２の貫通穴７２に連通している。
【００１８】
また、制御装置１６は、図５に示すように、コントローラ１００と複数の駆動回路１０２とを備えている。複数の駆動回路１０２は、上記電力供給装置７３、不活性ガス供給装置７６、活性ガス供給装置７８、ヒータ８３、加熱用ガス供給装置８６に接続されている。コントローラ１００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１０２に接続されている。これにより、プラズマガス噴出装置１２、加熱ガス噴出装置１４の作動が、コントローラ１００によって制御される。
【００１９】
＜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、プラズマガス噴出装置１２において、反応室３８に処理ガスが供給された状態で、電極２４，２６に電力が供給されることで、反応室３８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３６の第４ガス流路６６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１４により加熱されたガスがカバー２２の内部に供給される。これにより、カバー２２の貫通穴７０から、プラズマガスが、加熱されたガスとともに噴出され、被処理体がプラズマ処理される。
【００２０】
また、大気圧プラズマ発生装置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、プラズマ処理中に停止ボタンが操作されることで、電極２４，２６への電力の供給が停止されるとともに、反応室３８への処理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２４，２６への電力の供給は停止されるが、反応室３８に処理ガスは継続して供給される。
【００２１】
このため、通常モードでは、停止ボタンが操作された後に、プラズマ処理が再開される際、つまり、開始ボタンが操作されると、反応室３８に処理ガスが供給される。そして、処理ガスが反応室３８にある程度、供給された後、つまり、開始ボタンの操作後、所定時間、経過した後に、電極２４，２６に電力が供給され、プラズマガスが発生する。一方、待機モードでは、停止ボタンが操作されても、処理ガスは継続して供給されているため、プラズマ処理の再開と同時、つまり、開始ボタンが操作されると、電極２４，２６に電力が供給され、プラズマガスが発生する。これにより、待機モードでは、早期にプラズマ処理を実行することが可能となり、通常モードでは、処理ガスの消費を抑制することが可能となる。以下に、通常モードと待機モードとの各作動モードにおける大気圧プラズマ発生装置１０によるプラズマ処理について、詳しく説明する。
【００２２】
大気圧プラズマ発生装置１０では、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１００に操作信号が入力される。そして、大気圧プラズマ発生装置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。
【００２３】
また、大気圧プラズマ発生装置１０では、開始ボタンと停止ボタンとが設けられており、各操作ボタンが操作されることで、コントローラ１００に操作信号が入力される。そして、大気圧プラズマ発生装置１０が通常モードに設定されている際に、開始ボタンの操作による操作信号（以下、「開始信号」と記載する場合がある）がコントローラ１００に入力されると、図６に示すように、不活性ガス供給装置７６によって反応室３８に不活性ガスが供給される。また、開始信号がコントローラ１００に入力されると、加熱用ガス供給装置８６によってガス管８２に加熱用ガスが供給される。つまり、開始信号が入力されたタイミングで、不活性ガス及び加熱用ガスが供給される。
【００２４】
次に、開始信号が入力されてから設定時間、具体的には、２．５秒経過後に、電極２４，２６に電圧が印加、つまり、電力が供給される。これにより、反応室３８の内部にある程度、不活性ガスが供給された状態で、１対の電極２４，２６間に放電が生じ、その放電により、不活性ガスがプラズマ化される。また、電極２４，２６に電力が供給されるタイミング、つまり、開始信号が入力されてから設定時間、具体的には、２．５秒経過後に、ヒータ８３による加熱が開始する。これにより、ガス管８２に加熱用ガスがある程度、供給された状態で、ガス管８２を加熱することが可能となり、ガス管８２の空焚き状態を防止することが可能となる。
【００２５】
さらに、開始信号が入力されてから設定時間、具体的には、３．５秒経過後、つまり、電極２４，２６に電力が供給されてから１秒経過後に、活性ガス供給装置７８によって反応室３８に活性ガスが供給される。これにより、反応室３８において、先に供給されている不活性ガスだけでなく、活性ガスも放電によりプラズマ化される。つまり、反応室３８に不活性ガスが供給された後に、電極２４，２６に電力が供給されることで、不活性ガスがプラズマ化され、その後に、反応室３８に活性ガスが供給されることで、不活性ガスと活性ガスとがプラズマ化される。これにより、効果的にプラズマガスを発生させることが可能となる。
【００２６】
そして、反応室３８において発生したプラズマガスは、第１ガス流路５０内をＹ方向に向かって流れ、第２ガス流路５２および貫通穴５６内を下方に向かって流れる。そして、プラズマガスは、凹部６０内に流れ込む。さらに、プラズマガスは、凹部６０内をＹ方向に向かって流れ、第３ガス流路６２および、第４ガス流路６６内を下方に向かって流れる。これにより、第４ガス流路６６の下端から、プラズマガスが噴出される。
【００２７】
また、加熱ガス噴出装置１４では、加熱用ガスが供給されているガス管８２が、ヒータ８３により加熱されることで、ガス管８２に供給されているガスが６００℃〜８００℃に加熱される。その加熱されたガスは、連結ブロック８４の連通路９０を介して、カバー２２の貫通穴７２からカバー２２の内部に流入する。そして、カバー２２内に流入した加熱ガスは、カバー２２の貫通穴７０から噴出される。この際、ノズルブロック３６の第４ガス流路６６の下端から噴出されるプラズマガスが、加熱ガスによって保護される。これにより、適切にプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００２８】
詳しくは、プラズマ処理時には、プラズマガスを噴出する噴出口から所定の距離、離れた位置に被処理体が載置され、その被処理体に噴出口からプラズマガスが噴出される。つまり、プラズマ処理時において、プラズマガスは空気中に噴出され、空気中に噴出されたプラズマガスが被処理体に照射される。この際、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。
【００２９】
そこで、大気圧プラズマ発生装置１０では、加熱ガス噴出装置１４により加熱されたガスが、カバー２２の内部に噴出され、カバー２２の貫通穴７０から噴出される。この際、ノズルブロック３６の下端から噴出されるプラズマガスが、加熱ガスによって保護される。加熱ガスは、ガス管８２において６００℃〜８００℃まで加熱されているため、貫通穴７０から噴出される加熱ガスは、２５０℃以上となっている。オゾンは、２００℃以上で分解されるため、加熱ガスに覆われたプラズマガスのオゾン化が防止される。これにより、プラズマガスの失活が防止され、適切にプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００３０】
また、２００℃以上の加熱ガスが、プラズマガスとともに、被処理体に向かって噴出されるため、加熱ガスによって被処理体が加熱され、その加熱された被処理体にプラズマ処理が行われる。これにより、被処理体の反応性が向上し、効果的にプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００３１】
そして、被処理体へのプラズマ処理が完了すると、作業者は停止ボタンを操作する。この際、停止ボタンの操作による操作信号（以下、「停止信号」と記載する場合がある）がコントローラ１００に入力され、不活性ガス，活性ガスの供給及び、電極２４，２６への電力の供給が停止し、ヒータ８３によるガス管８２の加熱も停止する。つまり、通常モードでは、停止信号が入力されたタイミングで、不活性ガス，活性ガスの供給及び、電極２４，２６への電力の供給が停止し、ヒータ８３によるガス管８２の加熱も停止する。
【００３２】
ただし、加熱用ガス供給装置８６によるガスの供給は、停止信号が入力されても継続されており、停止信号が入力されてから設定時間、具体的には、６０秒経過後に、停止する。つまり、停止信号が入力されてから設定時間経過した後に、加熱用ガス供給装置８６によるガスの供給が停止する。これにより、ヒータ８３によって非常に高温に加熱されたガス管８２に、ヒータ８３による加熱が停止した後に、ガスを設定時間供給することで、ガス管８２を冷却することが可能となる。なお、停止信号が入力されてから、加熱用ガス供給装置８６によるガスの供給が停止するまでの設定時間を、冷却時間と記載する場合がある。
【００３３】
また、通常モードでは、停止ボタンが操作された後に、再度、開始ボタンが操作された場合、つまり、停止信号が入力された後に、再度、開始信号が入力された場合に、先に説明した作動態様で大気圧プラズマ発生装置１０が作動する。つまり、開始信号が入力されたタイミングで、不活性ガス及び加熱用ガスが供給され、そのタイミングから２．５秒経過した後に、電極２４，２６に電力が供給されるとともに、ヒータ８３によりガス管８２が加熱される。そして、開始信号が入力されたタイミングから３．５秒経過した後に、活性ガスが供給される。これにより、停止ボタンが操作されてから、再度、開始ボタンが操作されるまでの間、つまり、プラズマ処理が実行されていない間に、処理ガス及び加熱用ガスの供給が停止され、処理ガス及び加熱用ガスの消費を抑制することが可能となる。
【００３４】
一方、大気圧プラズマ発生装置１０が待機モードに設定されている際に、処理ガスが反応室３８に供給されていない状態で、開始信号がコントローラ１００に入力された場合には、通常モードと同様に、大気圧プラズマ発生装置１０の作動が制御される。つまり、図７に示すように、開始信号が入力されたタイミングで、不活性ガス及び加熱用ガスが供給され、そのタイミングから２．５秒経過した後に、電極２４，２６に電力が供給されるとともに、ヒータ８３によりガス管８２が加熱される。そして、開始信号が入力されたタイミングから３．５秒経過した後に、活性ガスが供給される。
【００３５】
ただし、待機モードでは、通常モードと異なり、停止ボタンが操作された場合であっても、不活性ガス及び加熱用ガスは継続して供給される。具体的には、停止信号がコントローラ１００に入力されたタイミングで、活性ガスの供給及び、電極２４，２６への電力の供給が停止し、ヒータ８３によるガス管８２の加熱も停止する。一方、停止信号がコントローラ１００に入力されても、不活性ガス及び加熱用ガスの供給は停止されず、不活性ガス及び加熱用ガスは継続して供給される。
【００３６】
そして、停止信号の入力後に、不活性ガス及び加熱用ガスが継続して供給されている際に、再度、開始ボタンが操作され、開始信号がコントローラ１００に入力されると、直ぐに、電極２４，２６に電力が供給され、ヒータ８３によりガス管８２が加熱される。つまり、停止ボタンが操作されても、反応室３８に不活性ガスが継続して供給されているため、開始信号がコントローラ１００に入力されたタイミングで、電極２４，２６に電力が供給される。また、停止ボタンが操作されても、ガス管８２に加熱用ガスが継続して供給されているため、開始信号がコントローラ１００に入力されたタイミングで、ヒータ８３によりガス管８２が加熱される。そして、開始信号が入力されてから設定時間、具体的には、１秒経過した後に、活性ガスが供給される。
【００３７】
つまり、待機モードでは、停止信号の入力後に、不活性ガスが継続して反応室３８に供給されている際に、再度、開始ボタンが操作されたタイミングで、反応室３８において放電が生じ、不活性ガスがプラズマ化される。そして、１秒経過後に、反応室３８に活性ガスが供給されることで、反応室３８において、不活性ガスと活性ガスとがプラズマ化される。これにより、待機モードでは、開始ボタンが操作されてから直ぐにプラズマガスを発生させることが可能となり、早期にプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００３８】
また、待機モードでは、停止信号の入力後に、加熱用ガスが継続してガス管８２に供給されている際に、再度、開始ボタンが操作されたタイミングで、ガス管８２がヒータ８３により加熱され、ガス管８２においてガスが加熱される。これにより、開始ボタンが操作されてから直ぐに発生するプラズマガスと略同時に、加熱ガスをカバー２２の内部に噴出することが可能となり、適切なプラズマ処理を担保することが可能となる
【００３９】
ただし、大気圧プラズマ発生装置１０が待機モードに設定されている際に、停止ボタンが操作された後に、開始ボタンが操作されない場合がある。このような場合には、継続して供給される不活性ガス及び加熱用ガスが、無駄に消費される。このため、大気圧プラズマ発生装置１０では、停止ボタンが操作されてから、開始ボタンが操作されることなく、設定時間が経過した場合には、不活性ガス及び加熱用ガスの供給が停止される。つまり、図８に示すように、停止信号がコントローラ１００に入力されてから設定時間が経過する前に、開始信号がコントローラ１００に入力されない場合には、不活性ガス及び加熱用ガスの供給が停止される。このため、停止ボタンが操作されてから、開始ボタンが操作されない場合において、設定時間だけ、不活性ガス及び加熱用ガスが継続して供給される。これにより、長時間、開始ボタンが操作されない場合の不活性ガス及び加熱用ガスの無駄な消費を抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、停止ボタンが操作されてから、開始ボタンが操作されない場合に、不活性ガス及び加熱用ガスが継続して供給される設定時間を、待機時間と記載する場合がある。また、大気圧プラズマ発生装置１０には、待機時間を任意に設定するための設定ボタンが設けられている。これにより、作業者は、プラズマ処理作業の頻度等に応じて、待機時間を任意に設定することで、待機モードにおける作業性が向上する。
【００４１】
また、大気圧プラズマ発生装置１０では、待機時間を任意に設定することが可能であるため、待機時間が比較的短い時間に設定される場合がある。具体的には、例えば、待機時間が５０秒に設定される場合がある。このような場合に、停止ボタンが操作されてから、開始ボタンが操作されることなく、待機時間が経過した際に、加熱用ガスの供給が停止されると、ガス管８２を適切に冷却できない虞がある。詳しくは、上述したように、通常モードでは、加熱されたガス管８２を冷却するべく、停止ボタンが操作された後に、加熱用ガス供給装置８６によってガスがガス管８２に、冷却時間（６０秒）継続して、供給される。この冷却時間は、ガス管８２を適切に冷却するために必要な時間が設定されている。このため、停止ボタンが操作された後に、冷却時間より短い時間しか、ガス管８２にガスが供給されない場合には、ガス管８２を適切に冷却できない虞がある。
【００４２】
そこで、待機時間が冷却時間より短い時間に設定されている場合には、図９に示すように、停止信号がコントローラ１００に入力されてから待機時間が経過する前に、開始信号がコントローラ１００に入力されない場合には、不活性ガスの供給のみが停止される。そして、停止信号がコントローラ１００に入力されてから冷却時間が経過したタイミングで、加熱用ガスの供給が停止される。これにより、ガス管８２を適切に冷却することが可能となる。
【００４３】
また、待機モードでは、待機時間の経過を待つことなく、不活性ガス及び加熱用ガスの供給を停止することも可能である。詳しくは、停止ボタンが操作されてから待機時間が経過する前に、再度、停止ボタンが操作された場合には、不活性ガス及び加熱用ガスの供給が停止される。つまり、図１０に示すように、停止信号がコントローラ１００に入力されてから待機時間が経過する前に、再度、停止信号がコントローラ１００に入力された場合に、不活性ガス及び加熱用ガスの供給が停止される。このため、例えば、プラズマ処理に関する作業が全て完了した場合等に、停止ボタンを２回操作することで、待機時間の経過を待つことなく、不活性ガス及び加熱用ガスの供給を停止することができる。これにより、不活性ガス及び加熱用ガスの無駄な消費を抑制することが可能となる。
【００４４】
ただし、停止ボタンが操作されてから待機時間が経過する前に、再度、停止ボタンが操作されるまでの時間が、冷却時間より短い場合に、加熱用ガスの供給が停止されると、ガス管８２を適切に冷却できない虞がある。そこで、停止ボタンが操作されてから待機時間が経過する前に、再度、停止ボタンが操作されるまでの時間が、冷却時間より短い場合には、再度、停止ボタンが操作されたタイミングで、不活性ガスの供給のみが停止される。つまり、図１１に示すように、１回目に停止信号が入力されてから待機時間が経過する前に、２回目の停止信号が入力されるまでの時間が、冷却時間より短い場合には、２回目の停止信号が入力されたタイミングで、不活性ガスの供給のみが停止される。そして、１回目の停止信号が入力されてから冷却時間が経過したタイミングで、加熱用ガスの供給が停止される。これにより、ガス管８２を適切に冷却することが可能となる。
【００４５】
ちなみに、上記実施例において、大気圧プラズマ発生装置１０は、プラズマ発生装置の一例である。加熱ガス噴出装置１４は、加熱ガス噴出装置の一例である。制御装置１６は、制御装置の一例である。電極２４，２６は、電極の一例である。反応室３８は、反応室の一例である。電力供給装置７３は、電力供給装置の一例である。処理ガス供給装置７４は、処理ガス供給装置の一例である。不活性ガス供給装置７６は、不活性ガス供給装置の一例である。活性ガス供給装置７８は、活性ガス供給装置の一例である。ヒータ８３は、ヒータの一例である。加熱用ガス供給装置８６は、加熱用ガス供給装置の一例である。また、通常モードは、第１の作動モードの一例である。待機モードは、第２の作動モードの一例である。
【００４６】
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、本発明が大気圧プラズマ発生装置１０に適用されているが、種々の構造のプラズマ発生装置に適用することが可能である。具体的に、例えば、図１２に示すプラズマ発生装置１１０に本発明を適用することが可能である。
【００４７】
プラズマ発生装置１１０は、プラズマガス噴出装置１１２と、上部カバー１１４と、スライド機構１１６と、下部カバー１１８とを有している。プラズマガス噴出装置１１２は、プラズマガス噴出装置１２と略同じ構成とされている。上部カバー１１４は、概して有蓋円筒状をなし、スライド機構１１６によって上下方向にスライド可能に保持されている。上部カバー１１４の蓋部には、プラズマガス噴出装置１１２に応じた形状の貫通穴（図示省略）が形成されている。そして、その貫通穴を覆うように、プラズマ発生装置１１０が、上部カバー１１４の蓋部に立設された状態で固定されている。このため、プラズマガス噴出装置１１２の下端部が、上部カバー１１４の内部に向かって突出している。これにより、プラズマガス噴出装置１１２によって噴出されたプラズマガスが、上部カバー１１４の内部に向かって噴出される。また、下部カバー１１８は、概して、円板形状とされており、下部カバー１１８の外径は、上部カバー１１４の外径より大きくされている。そして、上部カバー１１４が、スライド機構１１６によって下方にスライドされることで、上部カバー１１４の下端が下部カバー１１８の上面に密着し、上部カバー１１４の内部が密閉される。
【００４８】
このような構造により、プラズマ発生装置１１０では、下部カバー１１８の上面に、液体を収容するシャーレ１２０等が載置され、上部カバー１１４が下部カバー１１８に密着される。そして、プラズマガス噴出装置１１２によりプラズマガスを噴出させることで、シャーレ１２０に収容された液体にプラズマ処理が施される。なお、プラズマ発生装置１１０では、プラズマガス噴出装置１２と同様の手法で、プラズマガス噴出装置１１２の作動が制御される。これにより、プラズマ発生装置１１０においても、大気圧プラズマ発生装置１０と同様の効果を奏することが可能となる。
【００４９】
また、上記実施例では、待機モードにおいて、停止ボタンが操作された場合に、不活性ガスが継続して供給され、活性ガスの供給は停止されているが、停止ボタンが操作された場合に、不活性ガスと活性ガスとを継続して供給してもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、不活性ガスとして窒素等を例示し、活性ガスとして酸素等を例示したが、どちらもドライエアーとすることが可能である。
【００５１】
また、上記実施例において、処理ガス等を継続して流す際の流量は維持することが望ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１０：大気圧プラズマ発生装置（プラズマ発生装置）    １４：加熱ガス噴出装置    １６：制御装置    ２４：電極    ２６：電極    ３８：反応室    ７３：電力供給装置    ７４：処理ガス供給装置    ７６：不活性ガス供給装置    ７８：活性ガス供給装置    ８３：ヒータ    ８６：加熱用ガス供給装置    １１０：プラズマ発生装置
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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