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公開番号2025066256
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023175714
出願日2023-10-11
発明の名称プラズマ照射ユニット、及びプラズマ照射装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類H05H 1/26 20060101AFI20250416BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】シンプルな構成でプラズマの照射による効果を効率的に発揮させることが可能なプラズマ照射ユニット、及びプラズマ照射装置を提供すること。
【解決手段】本プラズマ照射ユニットでは、第1の電極と、第2の電極と、照射口と、ガス供給部とを具備する。第2の電極は、第1の電極との間にプラズマガスの原料となる原料ガスに反応性ガスが混合された混合ガスの流路が構成されるように、第1の電極に対して間隔をあけて配置される。照射口は、流路を流れる混合ガスに対して第1の電極及び第2の電極により電圧が印加されることにより発生するプラズマガスを、対象物に向けて照射する。ガス供給部は、原料ガスに反応性ガスを混合させて混合ガスを生成し、流路に供給する。またガス供給部は、原料ガスの流路を構成し、原料ガスの流れにより負圧が発生する負圧領域に連通する吸引口を有し、吸引口から反応性ガスを吸引する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電極と、
前記第１の電極との間にプラズマガスの原料となる原料ガスに反応性ガスが混合された混合ガスの流路が構成されるように、前記第１の電極に対して間隔をあけて配置される第２の電極と、
前記流路を流れる前記混合ガスに対して前記第１の電極及び前記第２の電極により電圧が印加されることにより発生するプラズマガスを、対象物に向けて照射する照射口と、
前記原料ガスに前記反応性ガスを混合させて前記混合ガスを生成し、前記流路に供給するガス供給部と
を具備し、
前記ガス供給部は、前記原料ガスの流路を構成し、前記原料ガスの流れにより負圧が発生する負圧領域に連通する吸引口を有し、前記吸引口から前記反応性ガスを吸引する
プラズマ照射ユニット。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ照射ユニットであって、さらに、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置され、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方との間に、前記混合ガスの流路を構成する誘電体部材を具備し、
前記プラズマガスは、前記流路を流れる前記混合ガスに対して前記第１の電極及び前記第２の電極により前記誘電体部材を介して電圧が印加されることにより発生する
プラズマ照射ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記ガス供給部は、ベンチュリ管を有し、
前記ベンチュリ管は、前記原料ガスの流路を構成し、前記負圧領域に連通する前記吸引口を有し、前記吸引口から前記反応性ガスを吸引する
プラズマ照射ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記ガス供給部は、前記吸引口に供給される前記反応性ガスの流量を調整する流量調整部を有する
プラズマ照射ユニット。
【請求項５】
請求項３に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記ベンチュリ管は、前記原料ガスが流入する流入口と、前記混合ガスが流出する流出口と、前記流入口と前記流出口との間に構成され前記原料ガスの流れ方向に沿って流路断面積が減少するノズル部とを有し、
前記吸引口は、前記ノズル部の前記流出口側の端部を含む前記負圧領域に連通する
プラズマ照射ユニット。
【請求項６】
請求項３に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記ガス供給部は、前記ノズル部と前記流出口との間に構成されるディフューザ部を有する
プラズマ照射ユニット。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記原料ガスは、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス、又はこれらのガスが任意の組み合わせで混合されたガスである
プラズマ照射ユニット。
【請求項８】
請求項１に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記反応性ガスは、空気、酸素ガス、水素ガス、水蒸気、過酸化水素ガス、有機ガス、アンモニアガス、又はこれらのガスが任意の組み合わせで混合されたガスである
プラズマ照射ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記反応性ガスは、空気である
プラズマ照射ユニット。
【請求項１０】
請求項３に記載のプラズマ照射ユニットであって、
前記流入口に流入する前記原料ガスの流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上である
プラズマ照射ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ照射ユニット、及びプラズマ照射装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
プラズマ照射装置は、例えば、プラスチック、紙、繊維、半導体、液晶、又はフィルム等の製造工程で用いられる。例えば、プラズマ照射装置によりプラズマを被処理物に照射することで、被処理物の表面に対する親水性、接着性、若しくは印刷密着性等を向上させるための表面処理が可能である。またプラズマの照射により、被処理物の表面に存在する有機物の除去及び洗浄や、被処理物の表面に対する酸化膜の形成等も可能である。
【０００３】
特許文献１及び２には、誘電体バリア放電式のプラズマ発生装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－４０５２７号公報
特開２０２３－６２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマの照射による表面改質等を行う上で、短時間で効率よく効果を発揮させることは重要な課題である。このような課題を、装置の構成を複雑にすることなく解決することが可能な技術が求められている。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、シンプルな構成でプラズマの照射による効果を効率的に発揮させることが可能なプラズマ照射ユニット、及びプラズマ照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るプラズマ照射ユニットは、第１の電極と、第２の電極と、照射口と、ガス供給部とを具備する。
前記第２の電極は、前記第１の電極との間にプラズマガスの原料となる原料ガスに反応性ガスが混合された混合ガスの流路が構成されるように、前記第１の電極に対して間隔をあけて配置される。
前記照射口は、前記流路を流れる前記混合ガスに対して前記第１の電極及び前記第２の電極により電圧が印加されることにより発生するプラズマガスを、対象物に向けて照射する。
前記ガス供給部は、前記原料ガスに前記反応性ガスを混合させて前記混合ガスを生成し、前記流路に供給する。
前記ガス供給部は、前記原料ガスの流路を構成し、前記原料ガスの流れにより負圧が発生する負圧領域に連通する吸引口を有し、前記吸引口から前記反応性ガスを吸引する。
【０００８】
このプラズマ照射ユニットでは、ガス供給部により、原料ガスの流れにより負圧が発生する負圧領域に連通する吸引口から反応性ガスを吸引することで、原料ガスと反応性ガスとが混合され混合ガスが生成される。これにより、シンプルな構成により混合ガスを生成することが可能となる。また混合ガスを用いてプラズマガスを生成することで、プラズマ照射による効果を効率的に発揮させることが可能となる。
【０００９】
前記プラズマ照射ユニットは、さらに、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置され、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方との間に、前記混合ガスの流路を構成する誘電体部材を具備してもよい。この場合、前記プラズマガスは、前記流路を流れる前記混合ガスに対して前記第１の電極及び前記第２の電極により前記誘電体部材を介して電圧が印加されることにより発生してもよい。
【００１０】
前記ガス供給部は、ベンチュリ管を有してもよい。この場合、前記ベンチュリ管は、前記原料ガスの流路を構成し、前記負圧領域に連通する前記吸引口を有し、前記吸引口から前記反応性ガスを吸引してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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