(57)【要約】【課題】  糸状あるいは線状部材の絶縁体部の除去ムラが発生しにくいプラズマ処理装置及び方法及び巻線機を提供する。【解決手段】  導体芯１ａの外周を絶縁体部１ｂで被覆して構成される糸状あるいは線状部材１を挿入可能な貫通穴２ｃを有する筒状の誘電体部２ａと、誘電体部の外周に配置された筒状の電極２ｂとを有する筒状部材２と、筒状の誘電体部に連結されたガス供給装置３と、導体芯又は電極に電気的に接続して電力を印加する電力供給装置５と、糸状あるいは線状部材の一端を把持しかつ導体芯と電気的に接続可能な把持部材４とを備えて、ガス供給装置からガスが貫通穴内に供給されつつ、把持部材と電極とのいずれか一方を接地し、いずれか他方に電力供給装置を電気的に接続して、把持部材と電極との間に電力を印加して誘電体部の貫通穴内にプラズマを発生させて、導体芯の外周の絶縁体部を除去する。【選択図】図１Ａ
2017103132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体芯の外周を絶縁体部で被覆して構成される糸状あるいは線状部材を挿入可能な貫通穴を有する筒状の誘電体部と、前記誘電体部の外周に配置された筒状の電極とを有する筒状部材と、
前記筒状の誘電体部に連結されたガス供給装置と、
前記導体芯又は前記電極に電気的に接続して電力を印加する電力供給装置と、
前記糸状あるいは線状部材の一端を把持しかつ前記導体芯と電気的に接続可能な把持部材とを備えて、
前記ガス供給装置からガスが前記貫通穴内に供給されつつ、前記把持部材と前記電極とのいずれか一方を接地し、いずれか他方に前記電力供給装置を電気的に接続して、前記把持部材と前記電極との間に電力を印加して前記誘電体部の前記貫通穴内にプラズマを発生させて、前記導体芯の外周の前記絶縁体部を除去する、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記電極の内面形状は、前記糸状あるいは線状部材の外面形状と相似形状の内面形状を有する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記把持部材で把持された前記糸状あるいは線状部材の他端に一定の引張力を作用させる引張力付与部材をさらに備える、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記筒状部材が平行に複数本配置されて、複数本の前記筒状部材に複数本の糸状あるいは線状部材をそれぞれ挿入して前記複数本の糸状あるいは線状部材の絶縁体部を同時的に除去可能とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記糸状あるいは線状部材を挿入する、前記貫通穴の糸状部材挿入口には、前記貫通穴の糸状部材出口側に向けて開口径が徐々に小さくなるようなテーパ形状の内面を有している、
請求項１〜４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記糸状あるいは線状部材の外面の縦断面形状が円形状であり、
前記電極の内面形状は、前記糸状あるいは線状部材の外面形状と相似形状の円形の内面形状を有し、前記貫通穴の縦断面形状が楕円形状であり、
前記糸状あるいは線状部材に対して、前記楕円形状の縦断面形状を有する前記貫通穴を持つ前記筒状部材を、前記筒状部材の中心軸周りに回転させる回転装置をさらに備えている、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記糸状あるいは線状部材は、電子部品あるいは電気機器の導線もしくは端子である、請求項１〜６のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記糸状あるいは線状部材を有する電気部品を製造する巻線機において、
前記製造された電気部品の前記糸状あるいは線状部材に対してプラズマ処理を行う、請求項１〜６のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置を備える、
巻線機。
【請求項９】
導体芯の外周を絶縁体部で被覆して構成される糸状あるいは線状部材を、貫通穴を有する筒状の誘電体部と、前記誘電体部の外周に配置された筒状の電極とを有する筒状部材の前記貫通穴に通して貫通させるとともに、前記導体芯と電気的に接続可能な把持部材で前記糸状あるいは線状部材の一端を把持し、
前記筒状部材に連結されたガス供給装置からガスが前記貫通穴内に供給されつつ、前記把持部材と前記電極とのいずれか一方を接地し、いずれか他方に電力供給装置を電気的に接続して前記把持部材と前記電極との間に電力を印加し、前記誘電体部の前記貫通穴内にプラズマを発生させて、前記導体芯の外周の前記絶縁体部を除去する、プラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記導体芯と電気的に接続可能な前記把持部材で前記糸状あるいは線状部材の一端を把持するとき、前記糸状あるいは線状部材は、電子部品あるいは電気機器の導線もしくは端子であり、前記把持部材は、前記導線もしくは前記端子の導体芯を把持する、請求項９に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸状あるいは線状部材のプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置及び方法及び巻線機に関するもので、糸状あるいは線状部材として、特に電気部品（電子部品あるいは電気機器）の導線又は端子の表面処理を行うためのプラズマ処理装置及び方法及び巻線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸状部材の一例として、コイルの端子部が挙げられる。これは、銅を主成分とする線材
の表面にエナメル線に代表されるような樹脂の絶縁体部を被覆した被覆線である。
【０００３】
従来、この種のプラズマ処理装置としては種々の構造のものが知られている。例えば、図８において、導線１０４は、一般に、銅を主成分とする縦断面円形の線材１０９の表面に樹脂１１０の絶縁体部が被覆された被覆線である。マイクロプラズマ処理装置１０６は、貫通穴が設けられた誘電体製放電管１３３と、放電管１３３の近傍に設けられた第１電極１１１と、第１電極１１１から離れて放電管１３３の近傍に設けられた第２電極１１３とから成る。ガスは、図中下方から上方へ向けて放電管１３３内に供給される。第１電極１１１と第２電極１１３との間に電圧を印加することにより、放電管１３３内にプラズマ１１５が発生する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４３２５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記構造のものでは、導線１０４とは独立して放電管１３３の外側に配置された第１電極１１１と第２電極１１３との間に電圧を印加することにより、電界１２０が、第１電極１１１と第２電極１１３との間に、第１電極１１１と第２電極１１３との間の隙間をまたいで湾曲して形成されるため、導線１０４のうち電界１２０が近い部分では樹脂１１０の被膜が早く除去でき、電界１２０が遠い部分では樹脂１１０の被膜が遅く除去されて、除去ムラが発生しやすいという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、糸状あるいは線状部材の絶縁体部の除去ムラが発生しにくいプラズマ処理装置及び方法及び巻線機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、導体芯の外周を絶縁体部で被覆して構成される糸状あるいは線状部材を挿入可能な貫通穴を有する筒状の誘電体部と、前記誘電体部の外周に配置された筒状の電極とを有する筒状部材と、
前記筒状の誘電体部に連結されたガス供給装置と、
前記導体芯又は前記電極に電気的に接続して電力を印加する電力供給装置と
前記糸状あるいは線状部材の一端を把持しかつ前記導体芯と電気的に接続可能な把持部材とを備えて、
前記ガス供給装置からガスが前記貫通穴内に供給されつつ、前記把持部材と前記電極とのいずれか一方を接地し、いずれか他方に前記電力供給装置を電気的に接続して、前記把持部材と前記電極との間に電力を印加して前記誘電体部の前記貫通穴内にプラズマを発生させて、前記導体芯の外周の前記絶縁体部を除去する、プラズマ処理装置を提供する。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、導体芯の外周を絶縁体部で被覆して構成される糸状あるいは線状部材を、貫通穴を有する筒状の誘電体部と、前記誘電体部の外周に配置された筒状の電極とを有する筒状部材の前記貫通穴に通して貫通させるとともに、前記導体芯と電気的に接続可能な把持部材で前記糸状あるいは線状部材の一端を把持し、
前記筒状部材に連結されたガス供給装置からガスが前記貫通穴内に供給されつつ、前記把持部材と前記電極とのいずれか一方を接地し、いずれか他方に電力供給装置を電気的に接続して前記把持部材と前記電極との間に電力を印加し、前記誘電体部の前記貫通穴内にプラズマを発生させて、前記導体芯の外周の前記絶縁体部を除去する、プラズマ処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の前記態様によれば、前記糸状あるいは線状部材を把持する前記把持部材と、前記電極との間に電力を印加して、前記誘電体部の前記貫通穴内の前記糸状あるいは線状部材の周囲に均等に電界を発生させ、プラズマを発生させて前記絶縁体部を均等に除去することができる。よって、前記糸状あるいは線状部材の前記絶縁体部の除去ムラを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の一例であるマイクロプラズマ処理装置において、導線がマイクロプラズマ処理装置内に挿入されている状態でのマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す左側面図。
【図１Ｂ】図１Ａのマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す正面図。
【図１Ｃ】図１Ａのマイクロプラズマ処理装置に対する比較例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線がマイクロプラズマ処理装置内に挿入される前の状態でのマイクロプラズマ処理装置の縦断面図。
【図１Ｄ】図１Ａのマイクロプラズマ処理装置に対する比較例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線がマイクロプラズマ処理装置内に挿入される前の状態でのマイクロプラズマ処理装置の縦断面図。
【図１Ｅ】図１Ａのマイクロプラズマ処理装置に対する比較例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、上下方向の位置に対するプラズマ密度（プラズマ密度は、エッチレートに比例する。）の関係を示すグラフ。
【図１Ｆ】本発明の実施形態にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線がマイクロプラズマ処理装置内に挿入される前の状態でのマイクロプラズマ処理装置の縦断面図。
【図１Ｇ】図１Ｆのマイクロプラズマ処理装置において、上下方向の位置に対するプラズマ密度（プラズマ密度は、エッチレートに比例する。）の関係を示すグラフ。
【図２】本発明の実施形態の第１変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す正面図。
【図３】本発明の実施形態の第２変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の右端部分の縦断面拡大正面図。
【図４Ａ】本発明の実施形態の第３変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の縦断面拡大正面図。
【図４Ｂ】本発明の実施形態の第４変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の縦断面拡大正面図。
【図５Ａ】本発明の実施形態の第５変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の部分斜視図。
【図５Ｂ】本発明の実施形態の第５変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において蓋部材をさらに備える場合の部分斜視図。
【図６】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置の部分斜視図。
【図７Ａ】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線と貫通穴との関係を説明するための説明図。
【図７Ｂ】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線と貫通穴との関係を説明するための説明図。
【図７Ｃ】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、貫通穴の中央部分に導線が位置する状態を説明するための説明図。
【図７Ｄ】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、貫通穴の中央部分から上側に偏って導線が位置する状態を説明するための説明図。
【図７Ｅ】本発明の実施形態の第６変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置において、図７Ｄの状態から９０度、導線に対して貫通穴が回転した状態を説明するための説明図。
【図８】特許文献１のマイクロプラズマ処理装置の縦断面図。
【図９】特許文献２のマイクロプラズマ処理装置の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態にかかるプラズマ処理装置、例えば、電子部品に用いられる導線の樹脂被覆を除去するための、マイクロプラズマ処理装置において、導線がマイクロプラズマ処理装置内に挿入されている状態でのマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す左側面図及び正面図である。
【００１４】
被処理物である糸状あるいは線状部材の一例としての導線１は、一般に、導体芯の一例としての銅を主成分とする線材１ａの外周表面に、エナメル線に代表されるように、樹脂の絶縁体部１ｂが被覆された被覆線である。樹脂の例としては、ポリウレタン系、イミド系、又は、ポリエステル系などが用いられる。糸状あるいは線状部材の他の例としては、電気部品（例えば、電子部品あるいは電気機器（例えばトランスに用いるコイル））の端子である。なお、以下の説明では、簡略化するため、糸状あるいは線状部材を、糸状部材で代表して説明する。なお、一例として、糸状部材とは、直径３ｍｍ未満の部材を指し、線状部材とは直径３〜４ｍｍ程度の部材を指すと想定しているが、これに限られるものではない。
【００１５】
マイクロプラズマ処理装置７は、誘電体部２ａと電極２ｂとを有する筒状部材２と、筒状部材２内にガスを供給するガス供給装置３と、導線１を把持する把持部材４と、電極２ｂと把持部材４との間に電力を供給する電力供給装置の一例としての電源５とを備えて構成する。
【００１６】
筒状部材２は、導線１を挿入可能な円形の貫通穴２ｃを有する円筒状の誘電体部２ａと、誘電体部２ａの外周、例えば全周に配置された円筒状の電極２ｂとで構成されている。よって、この実施形態では、筒状部材２の円筒状の電極２ｂが導線１の外面形状と相似形状の内面形状を有して、円筒状の電極２ｂの内面と導線１の外面との距離は略一定となっている。電極２ｂの軸方向の長さは、誘電体部２ａの軸方向の長さよりも短くてもよい。
【００１７】
導線１の外周面と貫通穴２ｃの内周面との隙の空間は、円筒状の放電空間として機能する。前記したように、円筒状の電極２ｂの縦断面形状は、導線１の縦断面形状である円形と相似形であり、導線１の外周面と貫通穴２ｃの内周面との隙間寸法が導線１の外周面全周で一定となるようにすれば、電界が導線１の外周面全周で均等に発生して、絶縁体部１ｂが縦断面の全周で均等に除去できる。放電空間の一例としては、径方向の隙間寸法は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとしている。
【００１８】
なお、筒状部材２は、導線１の直径又は絶縁体部１ｂの除去長さなどにより、貫通穴２ｃの内径又は筒状部材２の軸方向の長さなどの寸法の異なる筒状部材２と交換して、適宜、処理を行うことができる。
【００１９】
ガス供給装置３は、筒状部材２の貫通穴２ｃ内の放電空間に、Ｈｅなどの希ガスと、酸素及びフッ素などの反応性ガスとの混合ガスを供給可能としている。一例として、図１Ｂにおいては、筒状部材２の貫通穴２ｃの右端から左端に向けて混合ガスを供給可能としている。この場合、ガス供給状態で、導線１を筒状部材２の貫通穴２ｃの右端から左端に向けて移動させて、プラズマ処理すべき部分を筒状部材２の貫通穴２ｃ内に配置したのち、プラズマ処理を行うようにしている。
【００２０】
把持部材４は、筒状部材２の貫通穴２ｃを貫通した導線１の線材１ａの一端を把持する部材である。一例としては、鋸歯状の多数の導体の突起４ａを導線１に対向する一対の面に有して、導線１に食い込み可能としている。例えば、多数の導体の突起４ａが、導線１の予め露出された線材１ａを直接把持するか、又は、導線１の絶縁体部１ｂを突き破って絶縁体部１ｂに覆われた線材１ａに接触して把持する。これにより、把持部材４の導体の突起４ａと導線１の線材１ａとが電気的に接続した状態となっている。一例として、図１Ｂでは、把持部材４は接地されているので、導線１の線材１ａは接地された状態となる。
【００２１】
電源５は、電極２ｂに電気的に接続されて、プラズマ発生用の電力、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を供給可能としている。印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、あるいは、パルス状の直流電流でもよい。これは一例であり、電源５が把持部材４を介して導線１の線材１ａに接続される場合には、電極２ｂは接地された状態とする。これにより、電極２ｂと把持部材４との間に電力を供給するようにしている。
【００２２】
前記した構成のマイクロプラズマ処理装置７を使用するプラズマ処理方法は、以下のようなステップで実施される。
【００２３】
まず、導線１を筒状部材２の貫通穴２ｃに通して貫通させるとともに、把持部材４で導線１の線材１ａの一端を把持する。
【００２４】
次いで、ガス供給装置３から、導線１の外周の筒状部材２の貫通穴２ｃ内に希ガスと反応性ガスとの混合ガスを供給しつつ、電極２ｂ及び把持部材４間に電源５から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を供給して印加することにより、導線１の外周の筒状部材２の貫通穴２ｃ内にプラズマ９を発生させる。このように、導線１を筒状部材２内に挿入しつつ、プラズマ９を発生させることで、導線１の樹脂被覆の絶縁体部１ｂを除去することができる。導線１の樹脂被覆除去は、プラズマ９中の酸素ラジカルで樹脂中の炭素を除去し、フッ素ラジカルで樹脂中の水素を除去して、被覆線のエナメル部である絶縁体部１ｂを除去するものである。このように、プラズマ９中の活性粒子が、絶縁体部１ｂとして被覆された樹脂と化学反応して揮発し、貫通穴２ｃ内の導線１において、線材１ａが露出する。
【００２５】
このようなプラズマ装置は、数Ｐａから数気圧まで動作可能であるが、典型的には１００００Ｐａから３気圧程度の範囲の圧力で動作する。特に、大気圧付近での動作は、厳重な密閉構造及び特別な排気装置が不要であるとともに、プラズマ及び活性粒子の拡散が適度に抑制されるため、好ましい。
【００２６】
前記実施形態によれば、把持部材４と電極２ｂとの間に電力を印加して導体芯としての線材１ａと電極２ｂとの間に電界を発生させることになる。すると、線材１ａと電極２ｂとの間の距離が大略一定であるため、導線１の全周で均等に電界を発生させることができ、プラズマも均等に発生して、導線１の全周で絶縁体部１ｂを均等に除去することができる。よって、導線１の絶縁体部１ｂの除去ムラを防止することができる。
【００２７】
以下に、比較例では均等に除去できないのに対して、実施形態では均等に除去されることについて、説明する。
【００２８】
図１Ｃ及び図１Ｄは、実施形態のマイクロプラズマ処理装置に対する比較例にかかるマイクロプラズマ処理装置１０６Ｃ，１０６Ｄにおいて、導線１０４がマイクロプラズマ処理装置１０６Ｃ，１０６Ｄ内にそれぞれ挿入される前の状態でのマイクロプラズマ処理装置１０６Ｃ，１０６Ｄの縦断面図をそれぞれ示す。
【００２９】
図１Ｃのマイクロプラズマ処理装置１０６Ｃは、貫通穴が設けられた第１電極１１１と、誘電体１１２と、第２電極１１３と、ガスノズル１１４とから成り、第１電極１１１と第２電極１１３との間に電圧を印加することにより、第１電極１１１に設けられた貫通穴内にプラズマ１１５が発生する。
【００３０】
また、図１Ｄは、マイクロプラズマ処理装置１０６Ｄは、貫通穴が設けられた第１電極１１１と、貫通穴が設けられた誘電体１１２と、第２電極１１３と、ガス供給穴１３２とから成る。誘電体１１２に設けられた貫通穴は、第１電極１１１に設けられた貫通穴と実質的に同軸状に配置されている。ガス供給穴１３２からは、第１電極１１１及び第２電極１１３に設けられた貫通穴に向けてガスが噴出される。第１電極１１１と第２電極１１３との間に電圧を印加することにより、第１電極１１１及び誘電体１１２に設けられた貫通穴内にプラズマ１１５が発生する。
【００３１】
図１Ｅは、図１Ｃと図１Ｄとの２つの比較例及び図８の第１特許文献にかかるマイクロプラズマ処理装置において、上下方向であるＺ方向の位置に対するプラズマ密度の関係を示すグラフである。プラズマ密度は、エッチレートに概ね比例する。図１Ｃと図１Ｄとの２つの比較例では、Ｚ０はプラズマが発生する空間の底面の位置であり、図１Ｃでは誘電体１１２の上面、図１Ｄではガス供給穴１３２の上端開口の位置である。Ｚ１はプラズマが発生する空間の上端の位置であり、第１電極１１１の上端の位置である。図１Ｅより明らかなように、図１Ｃと図１Ｄとの２つの比較例では、プラズマ密度のグラフは、Ｚ１の位置が頂上となるような、なだらかな山形状のグラフとなっており、プラズマ密度がＺ方向の位置において均等ではないことがわかる。プラズマ密度が均等でなければ、エッチレートも均等ではないので、当然、絶縁体部１ｂの除去にはムラが発生することになる。これは、２つの比較例での電界は、それぞれ、第１電極１１１と第２電極１１３との間に、第１電極１１１と第２電極１１３との間の誘電体１１２をまたいで湾曲して形成されるため、導線１０４に対する電界の分布が上下方向で均等には発生していないためであると思われる。
【００３２】
また、図８の第１特許文献にかかるマイクロプラズマ処理装置においては、Ｚ０はプラズマが発生する空間の下端の位置であり、図８では誘電体製放電管１３３の下端開口の位置であり、Ｚ１はプラズマが発生する空間の上端の位置であり、図８では誘電体製放電管１３３の上端開口の位置である。図１Ｅより明らかなように、図８の処理装置では、プラズマ密度のグラフは、Ｚ１の位置とＺ０の位置との中間位置が頂上となるような、なだらかな山形状のグラフとなっており、プラズマ密度がＺ方向の位置において均等ではないことがわかる。プラズマ密度が均等でなければ、エッチレートも均等ではないので、当然、絶縁体部１ｂの除去にはムラが発生することになる。これは、発明が解決しようとする課題の欄でも説明したように、第１電極１１１と第２電極１１３との間に、第１電極１１１と第２電極１１３との間の隙間をまたいで湾曲して形成されるため、導線１０４に対する電界の分布が上下方向で均等には発生していないためであると思われる。
【００３３】
これに対して、図１Ｆは実施形態にかかるマイクロプラズマ処理装置において、導線１がマイクロプラズマ処理装置内に挿入される前の状態でのマイクロプラズマ処理装置の縦断面図を示している。Ｚ０はプラズマ９が発生する空間の下端の位置であり、図１Ｆでは誘電体部２ａの下端開口の位置であり、Ｚ１はプラズマ９が発生する空間の上端の位置であり、図１Ｆでは誘電体部２ａの上端開口の位置である。なお、図１Ｆでは、導線１がマイクロプラズマ処理装置内に入ったときに発生する予定のプラズマの領域を、参照符号９で仮想的に図示している。
【００３４】
図１Ｇは、図１Ｆのマイクロプラズマ処理装置において、上下方向の位置に対するプラズマ密度（プラズマ密度は、エッチレートに概ね比例する。）の関係を示すグラフである。図１Ｇより明らかなように、図１Ｆの処理装置では、プラズマ密度のグラフは、Ｚ１の位置とＺ０の位置との間では、平坦な山形状のグラフとなっている。言い換えれば、Ｚ１の位置とＺ０の位置との間では、プラズマ密度が一定で均等であることを意味している。従って、エッチレートも均等となり、絶縁体部１ｂの除去時のムラの発生が防止できることになる。これは、比較例及び第１特許文献と比較して、図１Ｆの処理装置では、導線１を把持する把持部材４と、電極２ｂとの間に電力を印加しているので、誘電体部２ａの貫通穴２ｃ内の導線１の線材１ａと電極２ｂとの間に電界を発生させることになる。すると、線材１ａと電極２ｂとの間の距離が大略一定であるため、導線１の周囲に均等に電界を発生させることができ、プラズマも均等に発生して、導線１の全周で絶縁体部１ｂを均等に除去することができる。よって、導線１の絶縁体部１ｂの除去ムラを防止することができると考えられる。
【００３５】
なお、別の比較例として、図９に示すように、マイクロプラズマ処理装置は、長方形筒状の誘電体製筒１２２と、誘電体製筒１２２を挟んで相対する電極１２３及び１２４から成り、誘電体製筒１２２内にガスを供給するガス供給装置と、２つの電極間に電力を供給する電源とを備える。ガス供給装置から、誘電体製筒１２２内に希ガスと反応性ガスの混合ガスを供給しつつ、電極１２３及び１２４間に電源から電力を供給することにより、誘電体製筒１２２内に局所的なプラズマ（図示せず）を発生させることができ、縦断面円形の導線１２１を誘電体製筒１２２内に挿入しつつ、プラズマを発生させることで、導線１２１の樹脂被覆を除去するものが第２特許文献（特許4501703号）に開示されている。
【００３６】
しかしながら、この別の比較例では、縦断面円形の導線１２１に対して誘電体製筒１２２は、長方形筒状の形状であり、両者は相似形ではなく、電極１２３及び１２４と縦断面円形の導線１２１の外周面との距離も一定ではないため、誘電体製筒１２２に対する導線１２１の上下の隙間１２９は小さく、放電が集中しやすいのに対して、誘電体製筒１２２に対する導線１２１の左右の隙間１３０は大きく、放電が集まりにくい。このため、導線１２１の上下の部分では絶縁体部の除去が早く行えるのに対して、導線１２１の左右の部分では絶縁体部の除去が遅くなり、除去ムラが発生する。よって、導線１２１の上下の部分では絶縁体部の除去が終了しているにもかかわらず、導線１２１の左右の部分の絶縁体部の除去が終了するまで待つ必要があり、生産性が低下するといった課題があった。
【００３７】
特に、直径が１ｍｍ以上の太い導線の場合には、このような除去ムラは顕著に発生し、生産性も大きく低下することになる。
【００３８】
これに対して、前記実施形態では、筒状部材２の円筒状の電極２ｂは、導線１の外面形状と相似形状の内面形状を有するため、導線１の外周面と電極２ｂの内面との距離が一定となり、導線１の外周面全周で一定となるようにして、電界が導線１の外周面全周で均等に発生して、絶縁体部１ｂが縦断面の全周で均等に除去できるようにしている。この結果、直径が１ｍｍ以上の太い導線でも、絶縁体部１ｂの均等な除去が行え、除去残及び異常放電が発生しにくくなり、多品種少量生産にも適したものとなる。
【００３９】
（第１変形例）
第１変形例として、図２に示すように、把持部材４で把持された導線１の他端に一定の引張力を付与させる引張力付与部材を備える。引張力付与部材の一例として第２の把持部材１３を配置する。すなわち、導線１の他端が、プーリー１２により、筒状部材２の軸方向と交差する方向（例えば直交する方向）に案内されたのち、その導線１の他端を第２の把持部材１３で把持するか、又は、把持して下方に引っ張って、導線１の他端に一定の引張力を作用させる。この結果、例えば、導線１を筒状部材２の軸方向と平行に配置させることができる。第２の把持部材１３としては、把持部材４と同様な鋸歯状の突起を有する部材でもよいし、単に、導線１の絶縁体部１ｂの外周面を例えば上下又は左右の両側から挟み付けて保持するだけの保持部材でもよい。第２の把持部材１３としては、導線１の線材１ａまで把持部材を直接接触させる必要はなく、導線１に対して一定の張力を作用させる程度に把持又は保持できればよい。
【００４０】
このように構成すれば、筒状部材２の軸方向と導線１とを大略平行に配置することができて、導線１が筒状部材２の貫通穴２ｃの内壁面に接触することがない。よって、導線１が筒状部材２の貫通穴２ｃの内壁面に接触して絶縁体部１ｂの除去ムラが発生することを確実に防止することができる。
【００４１】
（第２変形例）
また、第２変形例として、図３に示すように、筒状部材２の貫通穴２ｃの図１Ｂの右端に相当する被処理物挿入口（糸状部材挿入口）には、糸状部材挿入口から糸状部材出口側に向けて開口径が徐々に狭くなるようなテーパ形状の内面を有するテーパ部２ｄが設けられている。この結果、テーパ部２ｄがガイドの役割を為すため、導線１を筒状部材２内の中央部分へ容易に挿入することができる。
【００４２】
（第３変形例）
また、第３変形例として、図４Ａに示すように、筒状部材２の貫通穴２ｃの図１Ｂの右端に相当する被処理物挿入口２ｆには、挿入口２ｆの開口側から出口２ｇ側に向けて徐々に狭くなるような第１テーパ部２ｄが設けられているとともに、筒状部材２の貫通穴２ｃの図１Ｂの左端に相当する被処理物出口２ｇにも、挿入口側から出口外側に向けて徐々に狭くなるような第２テーパ部２ｅが設けられている。この結果、第１テーパ部２ｄと第２テーパ部２ｅとがガイドの役割を為すため、導線１が、筒状部材２の貫通穴２ｃの挿入口と出口とで中央部分へ容易に挿入及び排出することが可能となり、導線１を筒状部材２の貫通穴２ｃ内の中央部分に容易に保持することが可能となっている。
【００４３】
（第４変形例）
また、第４変形例として、図４Ｂに示すように、図４Ａの筒状部材２の貫通穴２ｃの挿入口側に、ガス導入室１４を備えている例を示している。ガス導入室１４には、ガス供給装置３から希ガスと反応性ガスとの混合ガスを供給したのち、ガス導入室１４に連通する貫通穴２ｃの挿入口２ｆから混合ガスを貫通穴２ｃ内に供給可能としている。ガス導入室１４と筒状部材２とは、ピンとフックなどの簡単に係合及び係合解除可能な係合装置１５で連結されている。従って、例えば、導線１の直径に応じて異なる直径の貫通穴２ｃを有する筒状部材２と交換する場合には、係合装置１５を簡単に係合解除して、筒状部材２をガス導入室１４に対して交換可能としている。
【００４４】
（第５変形例）
また、第５変形例として、図５Ａに示すように、筒状部材２が平行に複数本、例えば３本配置されて、最も外側の電極２ｂは互いに一体に直方体形状の電極２ｈとして構成している。直方体形状の電極２ｈに円形の貫通穴を形成して、その中に円筒の誘電体部２ａを３本配置して、電極２ｈと円筒の誘電体部２ａとで３個の筒状部材２として機能するように構成している。各筒状部材２の誘電体部２ａ内の貫通穴２ｃには、先の実施形態又は変形例と同様に、ガスを供給するガス供給装置３を備えて、各貫通穴２ｃには、先の実施形態又は変形例と同様に、導線１をそれぞれ挿入している。各導線１を把持する把持部材４と、電極２ｈと各把持部材４との間にそれぞれ電力を供給する電源５も同様に備えている。よって、複数本の筒状部材２で複数本の導線１の絶縁体部１ｂを同時的に除去可能としている。
【００４５】
また、筒状部材２としては、貫通穴２ｃの内径が同一でかつ同一軸方向長さの筒状部材２を複数本並べるものに限らず、導線１の直径又は絶縁体部１ｂの除去長さなどにより、貫通穴２ｃの内径又は筒状部材２の軸方向の長さなどの寸法の異なる筒状部材２を複数本並べて配置し、導線１の直径又は絶縁体部１ｂの除去長さなどに合わせて、いずれか１つの筒状部材２を選択して使用することにより、最適な処理を行うことができる。
【００４６】
なお、図５Ｂに示すように、例えば、５個の筒状部材２を並べて配置していて１個の筒状部材２を使用しない場合には、当該１個の筒状部材２の貫通穴２ｃを蓋部材２ｊで閉塞して、ガス供給装置３から供給されるガスが無駄に排出されないようにしてもよい。もちろん、ガス供給装置３から各筒状部材２の貫通穴２ｃに連通する配管に開閉弁を設けて、必要に応じて開閉弁を閉じて、蓋部材の代わりとしてもよい。
【００４７】
（第６変形例）
筒状部材２の円筒状の電極２ｂが導線１の外面形状と相似形状の内面形状を有するときの別の例としては、図６に示すように、貫通穴２Ｂｃの縦断面形状が円形ではなく楕円形状であり、導線１の外面の縦断面形状が円形状としてもよい。なお、楕円の長辺と導線１の直径寸法との差が大きくなりすぎると、貫通穴２Ｂｃ内でのガスの均等分布が損なわれて図９と同様な不具合が発生する可能性もあるため、先の実施形態の均等な絶縁体部除去の作用効果をほぼ発揮できる程度とするのが好ましい。一例として、楕円形状の貫通穴２Ｂｃの内面と導線１の外周面との隙間寸法が０．３〜１ｍｍになるようにする。より具体的には、導線１が貫通穴２Ｂｃの楕円形状の中心に配置されたときの貫通穴２Ｂｃの内面と導線１の外周面との隙間寸法が、長辺で１ｍｍ、短辺０．５ｍｍにする。
【００４８】
これは、例えば、図７Ａに示すように、筒状部材２の円形の貫通穴２ｃが導線１の円形の外面形状と相似形状の内面形状を有するとき、図７Ｂに示すように、導線１が撓んで湾曲して貫通穴２ｃの内面に接触していると、その接触している部分では、絶縁体部１ｂが除去できない場合がある。
【００４９】
このような不具合を防止するため、筒状部材２の楕円形の貫通穴２Ｂｃに対して導線１の円形の外面形状であるとき、図７Ｃに示すような状態では、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対して導線１の円形の外周面が中央に位置する状態が、除去処理中、継続して維持できればよいが、図７Ｄに示すように、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対して円形の外周面の導線１が撓んで湾曲して偏り、楕円形の貫通穴２Ｂｃの内壁面に接触することもある。このようなとき、図７Ｅに示すように、楕円形の貫通穴２Ｂｃが回転しておれば、一時的に、図７Ｄに示すように、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対して円形の外周面の導線１が接触していても、楕円形の貫通穴２Ｂｃが図７Ｄの位置から９０度回転すれば、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対する円形の外周面の導線１の接触が無くなる。一例として、被覆除去の処理時間が数秒から数十秒であるとき、その間に導線１は少なくとも１回転する必要があるため、楕円形の貫通穴２Ｂｃの回転速度は１０〜１００ｒｐｍくらいが良い。
【００５０】
このような構成の場合、マイクロプラズマ処理装置は、楕円形状の縦断面形状を有する貫通穴２Ｂｃを持つ例えば円形の筒状部材２Ｂを構成する筒状の誘電体部２Ｂａを、筒状部材２Ｂの中心軸周りに回転させる回転装置２０をさらに備えている。回転装置２０は、例えば、モータと、モータにより回転しかつ筒状部材２Ｂに連結される回転軸とを備えて、モータの駆動により、回転軸を介して筒状部材２Ｂを、筒状部材２Ｂの中心軸周りに回転させるようにしている。その結果、円形状の縦断面形状の外面を有する導線１に対して、楕円形状の縦断面形状の貫通穴２Ｂｃの内壁面が回転するため、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対して円形の外周面の導線１が一時的に接触していても、楕円形の貫通穴２Ｂｃが図７Ｄの位置から９０度回転すれば、楕円形の貫通穴２Ｂｃに対する円形の外周面の導線１の接触が無くなる。このように構成すれば、導線１の絶縁体部１ｂをムラ無く均等に除去することができる。
【００５１】
なお、前記様々な実施形態又は変形例にかかるマイクロプラズマ処理装置は、導線１を有する電気部品を製造する巻線機において、例えば、巻線機に連なって配置されて、巻線機で製造された電気部品の導線１に対してプラズマ処理が行えるようにしてもよい。
【００５２】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるプラズマ処理装置及び方法及び巻線機は、前記誘電体部の前記貫通穴内の前記糸状あるいは線状部材の周囲に均等に電界を発生させ、プラズマを発生させて前記絶縁体部を除去することができて、コイルの端子の絶縁体部を除去して接続する等に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１    導線
１ａ  線材
１ｂ  絶縁体部
２，２Ｂ  筒状部材
２ａ，２Ｂａ  誘電体部
２ｂ，２Ｂｂ  電極
２ｃ  貫通穴
２ｄ  テーパ部
２ｅ  第２テーパ部
２ｆ  挿入口
２ｇ  出口
２ｈ  電極
２ｊ  蓋部材
２Ｂｃ  楕円形の貫通穴
３    ガス供給装置
４    把持部材
４ａ  突起
５    電源
７    マイクロプラズマ処理装置
８    コイル
８ａ  端子  
９  プラズマ
１２  プーリー
１３  第２の把持部材
１４  ガス導入室
１５  係合装置
２０  回転装置
【図１Ａ】
2017103132.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
2017103132.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2017103132.tif 000013
【図５Ａ】
2017103132.tif 000014
【図５Ｂ】
2017103132.tif 000015
【図６】
2017103132.tif 000016
【図７Ａ】
2017103132.tif 000017
【図７Ｂ】
2017103132.tif 000018
【図７Ｃ】
2017103132.tif 000019
【図７Ｄ】
2017103132.tif 000020
【図７Ｅ】
2017103132.tif 000021
【図８】
2017103132.tif 000022
【図９】
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