プラズマ処理装置
【課題】被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、狭い空間の区画面であってもプラズマ処理可能なプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】放電プラズマPを生じさせるための電力を供給する電力供給部１２と、電力供給部１２によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマPが生成される一対の電極１６、１６とを備え、一対の電極１６、１６は、放電プラズマPが対象領域２を横断して対象領域２に接触するように設けられている。
【解決手段】放電プラズマPを生じさせるための電力を供給する電力供給部１２と、電力供給部１２によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマPが生成される一対の電極１６、１６とを備え、一対の電極１６、１６は、放電プラズマPが対象領域２を横断して対象領域２に接触するように設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置が知られている。特許文献１には、この種のプラズマ処理装置として、対向する複数の平板電極により不活性ガスを励起してプラズマを発生させて被処理物をプラズマ処理するプラズマ処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のプラズマ処理装置では、例えば、細径の短いチューブの内面など狭い空間の区画面をプラズマ処理しようとしても、その狭い空間にプラズマがほとんど侵入しないので、プラズマ処理することが難しかった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、狭い空間の区画面であってもプラズマ処理可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、放電プラズマを生じさせるための電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマが生成される一対の電極とを備え、前記一対の電極は、放電プラズマが前記対象領域を横断して前記対象領域に接触するように設けられている。
【０００７】
第１の発明では、一対の電極の間に生成される放電プラズマが対象領域を横断して対象領域に接触する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記一対の電極の間に設けられ、前記対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する電気絶縁性の遮蔽部材を備えている。
【０００９】
第２の発明では、電気絶縁性の遮蔽部材が、対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記対象領域は、電気絶縁性のカバー部材で間隙を隔てて覆われており、前記一対の電極は、前記カバー部材と前記対象領域の間で放電プラズマが生成されるように対象領域の近傍にカバー部材を挟んで設けられている。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、前記遮蔽部材は、放電プラズマが生成した状態において、前記カバー部材の外面に当接した状態にある。
【００１２】
第４の発明では、遮蔽部材が、カバー部材の外面に当接した状態にあるので、カバー部材の外側における一対の電極間の空間距離がより長くなる。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明において、前記一対の電極の先端は、前記カバー部材の外面の位置よりも、前記対象領域から離れた位置にある。
【００１４】
第５の発明では、一対の電極の先端が、カバー部材の外面の位置よりも、対象領域から離れた位置にあるので、被処理物を取り扱う際に、カバー部材と一対の電極とが干渉しないようにすることが容易になる。
【００１５】
第６の発明は、第２乃至第５の何れか１つの発明において、前記一対の電極と前記対象領域とを相対移動させて、前記対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させる相対移動手段を備えている。
【００１６】
第６の発明では、相対移動手段が、一対の電極と対象領域とを相対移動させて、対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させるので、より広い対象領域に放電プラズマが到達する。
【００１７】
第７の発明は、第６の発明において、前記相対移動手段が、前記被処理物と共に前記カバー部材を移動させる状態で、前記遮蔽部材が前記カバー部材の同じ位置に当接するように前記遮蔽部材を移動させる当接位置維持手段を備えている。
【００１８】
第７の発明では、固定された一対の電極に対して、相対移動手段が対象領域と共にカバー部材を移動させる。一方、当接位置維持手段が、遮蔽部材を移動させてカバー部材の同じ位置に遮蔽部材が当接するようにする。
【００１９】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、前記一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射する電磁波放射手段を備えている。
【００２０】
第８の発明では、一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射するので、放電プラズマのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。
【００２１】
第９の発明は、第８の発明において、前記被処理物は、板状に形成され、前記電磁波放射手段は、前記被処理物における前記対象領域の裏側から電磁波を放射する。
【００２２】
第９の発明では、被処理物における対象領域の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された被処理物の厚みの近距離から、電磁波を放射することになる。
【００２３】
第１０の発明は、第１乃至第９の何れか１つの発明において、前記被処理物は、検査する尿が前記対象領域に滴下される検査用チップである。
【００２４】
第１１の発明は、第１又は第２の発明において、前記被処理物は、筒状に形成され、前記一対の電極は、筒状に形成された前記被処理物の内面を前記対象領域として、該内面に放電プラズマが接触するように設けられる。
【００２５】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記一対の電極の各々が針状に形成され、前記一対の電極の各々が前記被処理物内の空間に露出するように該被処理物に突き刺された状態で、前記電力供給部から前記一対の電極へ電力が与えられる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、放電プラズマが対象領域を横断して対象領域に接触するように、一対の電極が設けられている。これは、不活性ガスを励起して生成させたプラズマを供給して被処理物を処理する従来のプラズマ処理装置と異なり、放電プラズマが対象領域に接触するような位置に一対の電極を設けるものである。そのため、狭い空間の区画面であってもプラズマを到達させて、対象領域をプラズマ処理することができる。
【００２７】
第２の発明では、遮蔽部材が、対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止するので、確実に対象領域に放電プラズマを到達させることができる。そのため、効率良く対象領域をプラズマ処理することができる。
【００２８】
第４の発明では、遮蔽部材が、カバー部材の外面に当接した状態にあるので、カバー部材の外側における一対の電極間の空間距離がより長くなる。そのため、対象領域とカバー部材との間の間隙以外で放電プラズマが生成されることを阻止することができる。
【００２９】
第５の発明では、一対の電極の先端が、カバー部材の外面の位置よりも、対象領域から離れた位置にあるので、被処理物を取り扱う際に、カバー部材と一対の電極とが干渉しないようにすることが容易になる。
【００３０】
第６の発明では、相対移動手段が、一対の電極と対象領域とを相対移動させて、対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させるので、より広い対象領域をプラズマ処理できる。
【００３１】
第７の発明では、固定された一対の電極に対して、相対移動手段が対象領域と共にカバー部材を移動させる。一方、当接位置維持手段が、遮蔽部材を移動させてカバー部材の同じ位置に遮蔽部材が当接するようにする。そのため、より広い対象領域をプラズマ処理しながら、対象領域とカバー部材との間の間隙以外で放電プラズマが生成されることを阻止することができる。
【００３２】
第８の発明では、一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射するので、放電プラズマのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。そのためより効率良く被処理物をプラズマ処理することができる。
【００３３】
第９の発明では、被処理物における対象領域の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された被処理物の厚みの近距離から、電磁波のエネルギーを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係る検査用チップの概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のA−A断面図、（ｃ）は（ａ）のB−B断面図である。
【図２】実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図である。
【図３】実施形態に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【図４】実施形態に係るプラズマ処理装置の平面図である。
【図５】実施形態に係るプラズマ処理装置の側面図である。
【図６】実施形態に係るプラズマ処理装置の制御フローである。
【図７】変形例１に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【図８】変形例２に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３６】
本実施形態のプラズマ処理装置１０は、被処理物として、図１（ａ）〜（ｃ）に示す検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理するための装置である。
【００３７】
検査用チップ１は、検査対象の液体として例えば尿を検査するための矩形の板状部材である。検査用チップ１は、電気絶縁性の合成樹脂で形成されている。検査用チップ１の上面には、その上面の大部分を占める矩形の凹部４が設けられている。プラズマ処理装置１０は、凹部４の底面のうち尿の液滴を保持する領域を対象領域２としてプラズマ処理を行い、その対象領域２の親水性を向上させる。
【００３８】
凹部４の底面は、上側から電気絶縁性のカバー部材５で覆われている。凹部４の底面は、０．２ｍｍ以下の狭い隙間を隔てて、カバー部材５に覆われている。カバー部材５は、凹部４に嵌り込む大きさの略矩形の板状に形成されている。具体的に、カバー部材５は、その長手方向の長さが凹部４の長手方向の長さにほぼ等しく、その短手方向の長さが凹部４の短手方向の長さよりも短い。カバー部材５では、凹部４の底面との間に隙間を形成するための脚部６，６が、長手方向の両端に形成されている。カバー部材５を凹部４に嵌め込んだ状態では、凹部４の底面が、短手方向の両端部を残してカバー部材５に覆われる。凹部４の底面では、カバー部材５に覆われている領域が前記対象領域２となる。カバー部材５の短手方向の両側には、カバー部材５と対象領域２との間の空間を外部に連通される矩形の開口部２５，２５がそれぞれ形成される。
【００３９】
図２〜図５に示すように、本実施形態のプラズマ処理装置１０は、カバー部材５が取り付けられた状態の検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理するためのものである。プラズマ処理装置１０は、本体１１と、電力供給部１２と、電磁波放射装置１３（電磁波放射手段）と、制御装置１４とを備えている。
【００４０】
本体１１は、本体ケーシング１５と、一対の電極１６、１６と、遮蔽部材１７と、ベルトコンベア１８（相対移動手段）と、当接位置維持装置１９（当接位置維持手段）とを備えている。一対の電極１６、１６と遮蔽部材１７とベルトコンベア１８は、本体ケーシング１５の中に設けられている。当接位置維持装置１９は、本体ケーシング１５の上部に設けられている。
【００４１】
ここで、本体ケーシング１５は、筒状の金属製の部材である。検査用チップ１は、ベルトコンベア１８により、本体ケーシング１５の搬入口３５を通って外部から搬入され、搬出口３６を通って外部に搬出される。
【００４２】
一対の電極１６、１６は、棒状の金属製部材である。一対の電極１６、１６は、対象領域２を挟むように形成された開口部２５、２５近傍に位置するように、本体ケーシング１５に取り付けられている。一対の電極１６、１６は、本体ケーシング１５からは絶縁体２６、２６により、電気的に絶縁された状態で本体ケーシング１５に取り付けられる。一対の電極１６、１６は、一対のリード線３７、３８を介して、後述する電力供給部１２にそれぞれ電気的に接続されている。一対のリード線３７、３８を介して電力供給部１２から電力が与えられると、一対の電極１６、１６の間に大きな電位差が生じ、一対の電極１６、１６の放電ギャップにおいてスパーク放電が生じる。このスパーク放電に伴って、自由電子が放出される。
【００４３】
スパーク放電により生成された放電プラズマPは、カバー部材５と対象領域２との間の狭い隙間で対象領域を横断する。
【００４４】
遮蔽部材１７は、一対の電極１６、１６の間に設けられた電気絶縁性の部材である。この遮蔽部材１７は、後述する当接位置維持装置１９の上下昇降装置２８に支持された状態で、カバー部材５の上面に当接する。遮蔽部材１７は、対象領域２の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する。そのため、対象領域２の近傍以外で放電プラズマが生成されて無駄にエネルギーが消費されることを阻止できる。
【００４５】
ベルトコンベア１８は、検査用チップ１を搬送することにより、一対の電極１６、１６と検査用チップ１の対象領域２とを相対移動させる。これにより対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させることができる。また、ベルトコンベア１８は、一対のプーリ３４、３４に２本のベルト２７、２７が間隔を隔てて巻き掛けられている。そのため、ベルト２７、２７間の空間を利用することで、後述する電磁波放射装置１３のアンテナ２３が検査用チップ１の近傍の位置から電磁波を放射することができる。
【００４６】
当接位置維持装置１９は、遮蔽部材１７がカバー部材５の同じ位置に当接するように遮蔽部材１７を移動させる搬送装置である。当接位置維持装置１９は、上下昇降装置２８と、往復搬送装置２９とを備えている。上下昇降装置２８は、遮蔽部材１７を上下させる。往復搬送装置２９は、この上下昇降装置２８を水平に往復移動させる。当接位置維持装置１９は、ベルトコンベア１８が、検査用チップ１とカバー部材５を移動させている間に、上下昇降装置２８と往復搬送装置２９とを駆動してカバー部材５の同じ位置に遮蔽部材１７を当接させる。
【００４７】
電力供給部１２は、放電プラズマPを生成するための電力を一対の電極１６、１６に供給する装置である。電力供給部１２は、昇圧トランス（図示省略）により外部から供給を受けた低圧の交流を高圧の交流に昇圧する。また、電力供給部１２は、リード線３７、３８を介して、昇圧した高圧の交流を一対の電極１６、１６に供給する。なお、電力供給部１２は高圧の直流を一対の電極１６、１６に供給するように構成されていてもよい。
【００４８】
電磁波放射装置１３は、一対の電極１６、１６の間に生成された放電プラズマPに電磁波を放射するものである。電磁波放射装置１３は、電磁波発生装置２１と、アンテナ２３とを備えている。電磁波発生装置２１は、外部から電力の供給を受けて半導体発振器（図示省略）によりマイクロ波を生成する。電磁波発生装置２１は、生成したマイクロ波をマイクロ波伝送路２４を介してアンテナ２３に送る。この電磁波発生装置２１は、マイクロ波の生成に当って半導体発振器の代わりに、マグネトロンを使用してもよい。
【００４９】
アンテナ２３は、電磁波発生装置２１から出力されたマイクロ波を、検査用チップ１の対象領域２に生成された放電プラズマPに放射するためのものである。アンテナ２３は、検査用チップ１の上方に設けられる遮蔽部材１７との干渉を避けるために、検査用チップ１の下方に設けられている。また、アンテナ２３の近傍が強電界場になるので、できるだけ対象領域２にアンテナ２３を近づける方が放電プラズマPを拡大させることができる。そのため、アンテナ２３は、ベルトコンベア１８の二つのベルト２７、２７の間に取り付けられている。また、アンテナ２３の放射位置は、検査用チップ１における対象領域２の裏側近傍に位置している。
【００５０】
アンテナ２３からマイクロ波が放射されると、放電プラズマPの自由電子がマイクロ波のエネルギーを受けて加速される。自由電子は、周囲のガス分子に衝突し、そのガス分子を電離させる。電離により放出された自由電子も、マイクロ波のエネルギーを受けて加速され、周囲のガス分子を電離させる。そして、ガス分子が雪崩式に電離し、放電プラズマPが拡大する。拡大した放電プラズマPは、対象領域２に接触する。その結果、対象領域２の親水性が改善される。
【００５１】
このように、一対の電極１６、１６で生成される放電プラズマPに、アンテナ２３からマイクロ波を照射することにより、対象領域２における放電プラズマPが拡大する。
【００５２】
制御装置１４は、CPU、記憶装置、入出力装置を備えた電子制御装置１４で構成されている。制御装置１４は、次に述べるように、電力供給部１２と、電磁波放射装置１３と、ベルトコンベア１８と、当接位置維持装置１９とを制御して、検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理する。
−プラズマ処理装置の動作−
【００５３】
制御装置１４の制御によるプラズマ処理装置１０の動作について説明する。
【００５４】
図６に示すように、制御装置１４は、開始指令が入力されると、まず、ベルトコンベア１８を制御して、カバー部材５が取り付けられた検査用チップ１を位置A１（図６）にまで移動させる（ステップS１）。
【００５５】
次に、検査用チップ１が、位置A１に到達したならば、一旦ベルトコンベア１８を停止させる（ステップS２）。また、当接位置維持装置１９を制御して、位置B４にある遮蔽部材１７を位置B１まで下降させる。そして、遮蔽部材１７をカバー部材５の上面に当接させる（ステップS３）。
【００５６】
遮蔽部材１７がカバー部材５の上面に当接したならば、再びベルトコンベア１８を制御して、検査用チップ１の移動を開始させる。また、遮蔽部材１７が、検査用チップ１と同じ速度で水平移動するように、当接位置維持装置１９による遮蔽部材１７の水平移動を開始させる（ステップS４）。これにより、遮蔽部材１７が、カバー部材５の同じ位置に当接した状態で、検査用チップ１が、一対の電極１６、１６に対して相対移動する。
【００５７】
この時、検査用チップ１が、位置A１から位置A２にまで移動する間に、検査用チップ１の対象領域２が一対の電極１６、１６の近傍に接近したことを位置センサ（図示省略）が検知する（ステップS５）。この時、電力供給部１２を制御して電力を供給させることにより、一対の電極１６、１６に放電プラズマPを生成させる。また、それと共に、電磁波発生装置を制御してアンテナ２３から電磁波を放射させる（ステップS６）。
【００５８】
この時、生成された放電プラズマPが、検査用チップ１とカバー部材５との間の間隙に到達して対象領域２に接触する。このようにして、放電プラズマPにより検査用チップ１の対象領域２の一端側から他端側に亘ってプラズマを接触させる（ステップS７）。
【００５９】
検査用チップ１の対象領域２が一対の電極１６、１６から離間したことを別の位置センサ（図示省略）が検知したならば（ステップS８）、電力供給部１２からの電力を停止すると共に、電磁波発生装置からの電磁波も停止させる（ステップS９）。
【００６０】
また、検査用チップ１がA２の位置にまで移動したならば（ステップS１０）、一旦ベルトコンベア１８を停止させる。また、それとともに、当接位置維持装置１９を制御して、遮蔽部材１７を上方の位置B３にまで移動させる（ステップS１１）。
【００６１】
その後、再びベルトコンベア１８を制御して、検査用チップ１を本体１１の外部に移動させる（ステップS１２）。
【００６２】
また、当接位置維持装置１９を制御して、遮蔽部材１７を最初の位置B４にまで移動させる（ステップS１３）。そして、次の検査用チップ１が来るまで待機させ（ステップS１４）、ステップS１に戻る。
−実施形態の効果−
【００６３】
本実施形態では、放電プラズマPが対象領域２を横断して対象領域２に接触するように、一対の電極１６、１６が設けられているので、狭い空間の区画面であってもプラズマ処理可能なプラズマ処理装置１０を提供することができる。
【００６４】
遮蔽部材１７が、対象領域２の近傍以外で放電プラズマPが生成されることを阻止するので、確実に対象領域２に放電プラズマPを到達させることができる。そのため、効率良く対象領域２をプラズマ処理することができる。
【００６５】
遮蔽部材１７が、カバー部材５の外面に当接した状態にあるので、一対の電極１６、１６間の空間距離がより長くなる。そのため、対象領域２とカバー部材５との間の間隙以外で放電プラズマPが生成されることを阻止することができる。
【００６６】
ベルトコンベア１８が、一対の電極１６、１６と対象領域２とを相対移動させて、対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させるので、より広い対象領域２をプラズマ処理できる。
【００６７】
一対の電極１６、１６の先端が、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２から離れた位置にあるので、検査用チップ１を取り扱う際に、カバー部材５と一対の電極１６、１６とが干渉しないようにすることが容易である。
【００６８】
固定された一対の電極１６、１６に対して、ベルトコンベア１８が対象領域２と共にカバー部材５を移動させる。一方、当接位置維持装置１９が、遮蔽部材１７を移動させてカバー部材５の同じ位置に遮蔽部材１７が当接するようにする。そのため、より広い対象領域２をプラズマ処理しながら、対象領域２とカバー部材５との間の間隙以外で放電プラズマPが生成されることを阻止することができる。
【００６９】
一対の電極１６、１６の間に発生した放電プラズマPに電磁波を放射するので、放電プラズマPのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。そのためより効率良く検査用チップ１をプラズマ処理することができる。
【００７０】
検査用チップ１における対象領域２の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された検査用チップ１の厚みの近距離から、電磁波のエネルギーを供給することができる。
−実施形態の変形例１−
【００７１】
被処理物は、図１に示すような板状に形成された検査用チップに限定されない。また、カバー部材５も必須ではない。例えば、図７に示すような筒状に形成されたチューブ３１（筒状部材）の内面３２を対象領域２とするものであってもよい。この場合、一対の電極１６、１６は、図に示すように、チューブ３１の内面３２に放電プラズマPが接触するように筒状に形成されたチューブ３１の開口３３、３３の近傍に設けられる。
【００７２】
このように、変形例１のプラズマ処理装置１０によれば、筒状部材の内面３２をプラズマ処理することもできる。
−実施形態の変形例２−
【００７３】
被処理物３１は、図８に示すように、比較的長いチューブ３１（筒状部材）である。チューブ３１は、可撓性を有する柔軟なチューブである。チューブ３１は、例えば樹脂チューブである。
【００７４】
プラズマ処理装置１０は、チューブ３１の内面３２を対象領域２としている。一対の電極１６，１６の各々は、真っ直ぐな針状に形成されている。各電極１６の先端部は、先細に形成されている。
【００７５】
プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６を上下に動かす第１移動装置１０１と、チューブ３１を長さ方向へ移動させる第２移動装置１０２とを備えている。プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６間の距離だけチューブ３１の内面をプラズマ処理するプラズマ処理動作を、チューブ３１を長さ方向へ移動させながら繰り返し行う。
【００７６】
プラズマ処理動作では、まず各電極１６の先端がチューブ３１内の空間に露出するように、第１移動装置１０１が、一対の電極１６を下方へ移動させて一対の電極１６の先端部をチューブ３１に突き刺す。次に、プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６の間で放電プラズマを生成する。放電プラズマの生成は、実施形態と同様の方法で行われる。次に、第１移動装置１０１が、一対の電極１６を上方へ移動させて一対の電極１６の先端部をチューブ３１から引き抜く。以上の動作により、１回のプラズマ処理動作は終了する。
【００７７】
プラズマ処理装置１０は、プラズマ処理動作が終了すると、第２移動装置１０２が一対の電極１６間の距離だけチューブ３１を長さ方向へ移動させて、再度プラズマ処理動作を行う。プラズマ処理装置１０はプラズマ処理動作を繰り返し行うことにより、チューブ３１の内面を全長に亘ってプラズマ処理する。
【００７８】
変形例２では、チューブ３１が柔軟な材料により構成されているため、チューブ３１から一対の電極１６を引き抜いても、各電極１６によりチューブ３１に形成された穴は極めて小さくなる。従って、液体用のチューブ３１であれば液体が穴から漏れることなく、長いチューブ３１の内面を親水処理することができる。
【００７９】
なお、１回のプラズマ処理動作によって長い区間をプラズマ処理できるように、プラズマ処理装置１０が、チューブ３１内へ不活性ガスを供給するガス供給装置を備えていてもよい。
−実施形態の変形例３−
【００８０】
本実施形態では、検査用チップ１が水平移動するため、一対の電極１６、１６の先端は、先端と検査用チップ１とが干渉しないように、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２から離れた位置になるように設けられている。しかし、一対の電極１６、１６の先端が、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２に近い位置になるように、一対の電極１６、１６を上下に移動させる機構を設ければ、対象領域２とカバー部材５との間の間隙に放電プラズマPをより到達させることができるようになる。
《その他の実施形態》
【００８１】
前記実施形態は、以下のように構成してもよい。
【００８２】
被処理物は、図１に示すような尿検査用の検査用チップ１や、図７、図８に示すような筒状に形成されたチューブ３１に限定されない。また、親水性の改善を目的としてプラズマ処理するためのものである必要もない。帯電性を防止するための処理など、プラズマ処理されるものであれば、種々の被処理物に適用可能である。また、形状も種々のものが採用可能である。
【００８３】
また、対象領域２とカバー部材５との間隔も、０．２ｍｍ以下に限定されない。それ以上のものにも適用可能である。
【００８４】
一対の電極１６、１６も棒状の金属製部材に限定されない。スパーク放電を生じさせることができるものであれば、材質、形状など種々の設計変更が可能である。
【００８５】
相対移動手段は、ベルトコンベア１８に限定されない。検査用チップ１を固定して一対の電極１６、１６の方を移動させても良いし、検査用チップ１と一対の電極１６、１６との両方を移動させても良い。一対の電極１６、１６と被処理物の対象領域２とを相対移動させて、対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させるのであれば種々の相対移動手段が採用可能である。
【００８６】
また、当接位置維持装置１９についても、遮蔽部材１７がカバー部材５の同じ位置に当接するように遮蔽部材１７を移動させるものであれば、種々の機構が採用可能である。
【００８７】
電磁波発生装置２１も、一対の電極１６、１６の間に生成された放電プラズマPに電磁波を放射するものであれば、半導体発振器や、マグネトロンの代わりに、他の発振器を使用してもよい。また、アンテナ２３も、形状や位置など、種々の設計変更が可能である。
【００８８】
また、実施形態において、電磁波放射装置１３は、必ずしも必須ではない。一対の電極１６、１６だけでプラズマを生成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上説明したように、本発明は、狭い空間の区画面に対してプラズマ処理するプラズマ処理装置について有用である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ 放電プラズマ
１ 検査用チップ（被処理物）
２、３２ 対象領域
５ カバー部材
１０ プラズマ処理装置
１２ 電力供給部
１３ 電磁波放射装置（電磁波放射手段）
１６、１６ 一対の電極
１７ 遮蔽部材
１８ ベルトコンベア（相対移動手段）
１９ 当接位置維持装置（当接位置維持手段）
３１ チューブ（被処理物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置が知られている。特許文献１には、この種のプラズマ処理装置として、対向する複数の平板電極により不活性ガスを励起してプラズマを発生させて被処理物をプラズマ処理するプラズマ処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のプラズマ処理装置では、例えば、細径の短いチューブの内面など狭い空間の区画面をプラズマ処理しようとしても、その狭い空間にプラズマがほとんど侵入しないので、プラズマ処理することが難しかった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、狭い空間の区画面であってもプラズマ処理可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、放電プラズマを生じさせるための電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマが生成される一対の電極とを備え、前記一対の電極は、放電プラズマが前記対象領域を横断して前記対象領域に接触するように設けられている。
【０００７】
第１の発明では、一対の電極の間に生成される放電プラズマが対象領域を横断して対象領域に接触する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記一対の電極の間に設けられ、前記対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する電気絶縁性の遮蔽部材を備えている。
【０００９】
第２の発明では、電気絶縁性の遮蔽部材が、対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記対象領域は、電気絶縁性のカバー部材で間隙を隔てて覆われており、前記一対の電極は、前記カバー部材と前記対象領域の間で放電プラズマが生成されるように対象領域の近傍にカバー部材を挟んで設けられている。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、前記遮蔽部材は、放電プラズマが生成した状態において、前記カバー部材の外面に当接した状態にある。
【００１２】
第４の発明では、遮蔽部材が、カバー部材の外面に当接した状態にあるので、カバー部材の外側における一対の電極間の空間距離がより長くなる。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明において、前記一対の電極の先端は、前記カバー部材の外面の位置よりも、前記対象領域から離れた位置にある。
【００１４】
第５の発明では、一対の電極の先端が、カバー部材の外面の位置よりも、対象領域から離れた位置にあるので、被処理物を取り扱う際に、カバー部材と一対の電極とが干渉しないようにすることが容易になる。
【００１５】
第６の発明は、第２乃至第５の何れか１つの発明において、前記一対の電極と前記対象領域とを相対移動させて、前記対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させる相対移動手段を備えている。
【００１６】
第６の発明では、相対移動手段が、一対の電極と対象領域とを相対移動させて、対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させるので、より広い対象領域に放電プラズマが到達する。
【００１７】
第７の発明は、第６の発明において、前記相対移動手段が、前記被処理物と共に前記カバー部材を移動させる状態で、前記遮蔽部材が前記カバー部材の同じ位置に当接するように前記遮蔽部材を移動させる当接位置維持手段を備えている。
【００１８】
第７の発明では、固定された一対の電極に対して、相対移動手段が対象領域と共にカバー部材を移動させる。一方、当接位置維持手段が、遮蔽部材を移動させてカバー部材の同じ位置に遮蔽部材が当接するようにする。
【００１９】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、前記一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射する電磁波放射手段を備えている。
【００２０】
第８の発明では、一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射するので、放電プラズマのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。
【００２１】
第９の発明は、第８の発明において、前記被処理物は、板状に形成され、前記電磁波放射手段は、前記被処理物における前記対象領域の裏側から電磁波を放射する。
【００２２】
第９の発明では、被処理物における対象領域の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された被処理物の厚みの近距離から、電磁波を放射することになる。
【００２３】
第１０の発明は、第１乃至第９の何れか１つの発明において、前記被処理物は、検査する尿が前記対象領域に滴下される検査用チップである。
【００２４】
第１１の発明は、第１又は第２の発明において、前記被処理物は、筒状に形成され、前記一対の電極は、筒状に形成された前記被処理物の内面を前記対象領域として、該内面に放電プラズマが接触するように設けられる。
【００２５】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記一対の電極の各々が針状に形成され、前記一対の電極の各々が前記被処理物内の空間に露出するように該被処理物に突き刺された状態で、前記電力供給部から前記一対の電極へ電力が与えられる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、放電プラズマが対象領域を横断して対象領域に接触するように、一対の電極が設けられている。これは、不活性ガスを励起して生成させたプラズマを供給して被処理物を処理する従来のプラズマ処理装置と異なり、放電プラズマが対象領域に接触するような位置に一対の電極を設けるものである。そのため、狭い空間の区画面であってもプラズマを到達させて、対象領域をプラズマ処理することができる。
【００２７】
第２の発明では、遮蔽部材が、対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止するので、確実に対象領域に放電プラズマを到達させることができる。そのため、効率良く対象領域をプラズマ処理することができる。
【００２８】
第４の発明では、遮蔽部材が、カバー部材の外面に当接した状態にあるので、カバー部材の外側における一対の電極間の空間距離がより長くなる。そのため、対象領域とカバー部材との間の間隙以外で放電プラズマが生成されることを阻止することができる。
【００２９】
第５の発明では、一対の電極の先端が、カバー部材の外面の位置よりも、対象領域から離れた位置にあるので、被処理物を取り扱う際に、カバー部材と一対の電極とが干渉しないようにすることが容易になる。
【００３０】
第６の発明では、相対移動手段が、一対の電極と対象領域とを相対移動させて、対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させるので、より広い対象領域をプラズマ処理できる。
【００３１】
第７の発明では、固定された一対の電極に対して、相対移動手段が対象領域と共にカバー部材を移動させる。一方、当接位置維持手段が、遮蔽部材を移動させてカバー部材の同じ位置に遮蔽部材が当接するようにする。そのため、より広い対象領域をプラズマ処理しながら、対象領域とカバー部材との間の間隙以外で放電プラズマが生成されることを阻止することができる。
【００３２】
第８の発明では、一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射するので、放電プラズマのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。そのためより効率良く被処理物をプラズマ処理することができる。
【００３３】
第９の発明では、被処理物における対象領域の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された被処理物の厚みの近距離から、電磁波のエネルギーを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係る検査用チップの概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のA−A断面図、（ｃ）は（ａ）のB−B断面図である。
【図２】実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図である。
【図３】実施形態に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【図４】実施形態に係るプラズマ処理装置の平面図である。
【図５】実施形態に係るプラズマ処理装置の側面図である。
【図６】実施形態に係るプラズマ処理装置の制御フローである。
【図７】変形例１に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【図８】変形例２に係るプラズマ処理装置の要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３６】
本実施形態のプラズマ処理装置１０は、被処理物として、図１（ａ）〜（ｃ）に示す検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理するための装置である。
【００３７】
検査用チップ１は、検査対象の液体として例えば尿を検査するための矩形の板状部材である。検査用チップ１は、電気絶縁性の合成樹脂で形成されている。検査用チップ１の上面には、その上面の大部分を占める矩形の凹部４が設けられている。プラズマ処理装置１０は、凹部４の底面のうち尿の液滴を保持する領域を対象領域２としてプラズマ処理を行い、その対象領域２の親水性を向上させる。
【００３８】
凹部４の底面は、上側から電気絶縁性のカバー部材５で覆われている。凹部４の底面は、０．２ｍｍ以下の狭い隙間を隔てて、カバー部材５に覆われている。カバー部材５は、凹部４に嵌り込む大きさの略矩形の板状に形成されている。具体的に、カバー部材５は、その長手方向の長さが凹部４の長手方向の長さにほぼ等しく、その短手方向の長さが凹部４の短手方向の長さよりも短い。カバー部材５では、凹部４の底面との間に隙間を形成するための脚部６，６が、長手方向の両端に形成されている。カバー部材５を凹部４に嵌め込んだ状態では、凹部４の底面が、短手方向の両端部を残してカバー部材５に覆われる。凹部４の底面では、カバー部材５に覆われている領域が前記対象領域２となる。カバー部材５の短手方向の両側には、カバー部材５と対象領域２との間の空間を外部に連通される矩形の開口部２５，２５がそれぞれ形成される。
【００３９】
図２〜図５に示すように、本実施形態のプラズマ処理装置１０は、カバー部材５が取り付けられた状態の検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理するためのものである。プラズマ処理装置１０は、本体１１と、電力供給部１２と、電磁波放射装置１３（電磁波放射手段）と、制御装置１４とを備えている。
【００４０】
本体１１は、本体ケーシング１５と、一対の電極１６、１６と、遮蔽部材１７と、ベルトコンベア１８（相対移動手段）と、当接位置維持装置１９（当接位置維持手段）とを備えている。一対の電極１６、１６と遮蔽部材１７とベルトコンベア１８は、本体ケーシング１５の中に設けられている。当接位置維持装置１９は、本体ケーシング１５の上部に設けられている。
【００４１】
ここで、本体ケーシング１５は、筒状の金属製の部材である。検査用チップ１は、ベルトコンベア１８により、本体ケーシング１５の搬入口３５を通って外部から搬入され、搬出口３６を通って外部に搬出される。
【００４２】
一対の電極１６、１６は、棒状の金属製部材である。一対の電極１６、１６は、対象領域２を挟むように形成された開口部２５、２５近傍に位置するように、本体ケーシング１５に取り付けられている。一対の電極１６、１６は、本体ケーシング１５からは絶縁体２６、２６により、電気的に絶縁された状態で本体ケーシング１５に取り付けられる。一対の電極１６、１６は、一対のリード線３７、３８を介して、後述する電力供給部１２にそれぞれ電気的に接続されている。一対のリード線３７、３８を介して電力供給部１２から電力が与えられると、一対の電極１６、１６の間に大きな電位差が生じ、一対の電極１６、１６の放電ギャップにおいてスパーク放電が生じる。このスパーク放電に伴って、自由電子が放出される。
【００４３】
スパーク放電により生成された放電プラズマPは、カバー部材５と対象領域２との間の狭い隙間で対象領域を横断する。
【００４４】
遮蔽部材１７は、一対の電極１６、１６の間に設けられた電気絶縁性の部材である。この遮蔽部材１７は、後述する当接位置維持装置１９の上下昇降装置２８に支持された状態で、カバー部材５の上面に当接する。遮蔽部材１７は、対象領域２の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する。そのため、対象領域２の近傍以外で放電プラズマが生成されて無駄にエネルギーが消費されることを阻止できる。
【００４５】
ベルトコンベア１８は、検査用チップ１を搬送することにより、一対の電極１６、１６と検査用チップ１の対象領域２とを相対移動させる。これにより対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させることができる。また、ベルトコンベア１８は、一対のプーリ３４、３４に２本のベルト２７、２７が間隔を隔てて巻き掛けられている。そのため、ベルト２７、２７間の空間を利用することで、後述する電磁波放射装置１３のアンテナ２３が検査用チップ１の近傍の位置から電磁波を放射することができる。
【００４６】
当接位置維持装置１９は、遮蔽部材１７がカバー部材５の同じ位置に当接するように遮蔽部材１７を移動させる搬送装置である。当接位置維持装置１９は、上下昇降装置２８と、往復搬送装置２９とを備えている。上下昇降装置２８は、遮蔽部材１７を上下させる。往復搬送装置２９は、この上下昇降装置２８を水平に往復移動させる。当接位置維持装置１９は、ベルトコンベア１８が、検査用チップ１とカバー部材５を移動させている間に、上下昇降装置２８と往復搬送装置２９とを駆動してカバー部材５の同じ位置に遮蔽部材１７を当接させる。
【００４７】
電力供給部１２は、放電プラズマPを生成するための電力を一対の電極１６、１６に供給する装置である。電力供給部１２は、昇圧トランス（図示省略）により外部から供給を受けた低圧の交流を高圧の交流に昇圧する。また、電力供給部１２は、リード線３７、３８を介して、昇圧した高圧の交流を一対の電極１６、１６に供給する。なお、電力供給部１２は高圧の直流を一対の電極１６、１６に供給するように構成されていてもよい。
【００４８】
電磁波放射装置１３は、一対の電極１６、１６の間に生成された放電プラズマPに電磁波を放射するものである。電磁波放射装置１３は、電磁波発生装置２１と、アンテナ２３とを備えている。電磁波発生装置２１は、外部から電力の供給を受けて半導体発振器（図示省略）によりマイクロ波を生成する。電磁波発生装置２１は、生成したマイクロ波をマイクロ波伝送路２４を介してアンテナ２３に送る。この電磁波発生装置２１は、マイクロ波の生成に当って半導体発振器の代わりに、マグネトロンを使用してもよい。
【００４９】
アンテナ２３は、電磁波発生装置２１から出力されたマイクロ波を、検査用チップ１の対象領域２に生成された放電プラズマPに放射するためのものである。アンテナ２３は、検査用チップ１の上方に設けられる遮蔽部材１７との干渉を避けるために、検査用チップ１の下方に設けられている。また、アンテナ２３の近傍が強電界場になるので、できるだけ対象領域２にアンテナ２３を近づける方が放電プラズマPを拡大させることができる。そのため、アンテナ２３は、ベルトコンベア１８の二つのベルト２７、２７の間に取り付けられている。また、アンテナ２３の放射位置は、検査用チップ１における対象領域２の裏側近傍に位置している。
【００５０】
アンテナ２３からマイクロ波が放射されると、放電プラズマPの自由電子がマイクロ波のエネルギーを受けて加速される。自由電子は、周囲のガス分子に衝突し、そのガス分子を電離させる。電離により放出された自由電子も、マイクロ波のエネルギーを受けて加速され、周囲のガス分子を電離させる。そして、ガス分子が雪崩式に電離し、放電プラズマPが拡大する。拡大した放電プラズマPは、対象領域２に接触する。その結果、対象領域２の親水性が改善される。
【００５１】
このように、一対の電極１６、１６で生成される放電プラズマPに、アンテナ２３からマイクロ波を照射することにより、対象領域２における放電プラズマPが拡大する。
【００５２】
制御装置１４は、CPU、記憶装置、入出力装置を備えた電子制御装置１４で構成されている。制御装置１４は、次に述べるように、電力供給部１２と、電磁波放射装置１３と、ベルトコンベア１８と、当接位置維持装置１９とを制御して、検査用チップ１の対象領域２をプラズマ処理する。
−プラズマ処理装置の動作−
【００５３】
制御装置１４の制御によるプラズマ処理装置１０の動作について説明する。
【００５４】
図６に示すように、制御装置１４は、開始指令が入力されると、まず、ベルトコンベア１８を制御して、カバー部材５が取り付けられた検査用チップ１を位置A１（図６）にまで移動させる（ステップS１）。
【００５５】
次に、検査用チップ１が、位置A１に到達したならば、一旦ベルトコンベア１８を停止させる（ステップS２）。また、当接位置維持装置１９を制御して、位置B４にある遮蔽部材１７を位置B１まで下降させる。そして、遮蔽部材１７をカバー部材５の上面に当接させる（ステップS３）。
【００５６】
遮蔽部材１７がカバー部材５の上面に当接したならば、再びベルトコンベア１８を制御して、検査用チップ１の移動を開始させる。また、遮蔽部材１７が、検査用チップ１と同じ速度で水平移動するように、当接位置維持装置１９による遮蔽部材１７の水平移動を開始させる（ステップS４）。これにより、遮蔽部材１７が、カバー部材５の同じ位置に当接した状態で、検査用チップ１が、一対の電極１６、１６に対して相対移動する。
【００５７】
この時、検査用チップ１が、位置A１から位置A２にまで移動する間に、検査用チップ１の対象領域２が一対の電極１６、１６の近傍に接近したことを位置センサ（図示省略）が検知する（ステップS５）。この時、電力供給部１２を制御して電力を供給させることにより、一対の電極１６、１６に放電プラズマPを生成させる。また、それと共に、電磁波発生装置を制御してアンテナ２３から電磁波を放射させる（ステップS６）。
【００５８】
この時、生成された放電プラズマPが、検査用チップ１とカバー部材５との間の間隙に到達して対象領域２に接触する。このようにして、放電プラズマPにより検査用チップ１の対象領域２の一端側から他端側に亘ってプラズマを接触させる（ステップS７）。
【００５９】
検査用チップ１の対象領域２が一対の電極１６、１６から離間したことを別の位置センサ（図示省略）が検知したならば（ステップS８）、電力供給部１２からの電力を停止すると共に、電磁波発生装置からの電磁波も停止させる（ステップS９）。
【００６０】
また、検査用チップ１がA２の位置にまで移動したならば（ステップS１０）、一旦ベルトコンベア１８を停止させる。また、それとともに、当接位置維持装置１９を制御して、遮蔽部材１７を上方の位置B３にまで移動させる（ステップS１１）。
【００６１】
その後、再びベルトコンベア１８を制御して、検査用チップ１を本体１１の外部に移動させる（ステップS１２）。
【００６２】
また、当接位置維持装置１９を制御して、遮蔽部材１７を最初の位置B４にまで移動させる（ステップS１３）。そして、次の検査用チップ１が来るまで待機させ（ステップS１４）、ステップS１に戻る。
−実施形態の効果−
【００６３】
本実施形態では、放電プラズマPが対象領域２を横断して対象領域２に接触するように、一対の電極１６、１６が設けられているので、狭い空間の区画面であってもプラズマ処理可能なプラズマ処理装置１０を提供することができる。
【００６４】
遮蔽部材１７が、対象領域２の近傍以外で放電プラズマPが生成されることを阻止するので、確実に対象領域２に放電プラズマPを到達させることができる。そのため、効率良く対象領域２をプラズマ処理することができる。
【００６５】
遮蔽部材１７が、カバー部材５の外面に当接した状態にあるので、一対の電極１６、１６間の空間距離がより長くなる。そのため、対象領域２とカバー部材５との間の間隙以外で放電プラズマPが生成されることを阻止することができる。
【００６６】
ベルトコンベア１８が、一対の電極１６、１６と対象領域２とを相対移動させて、対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させるので、より広い対象領域２をプラズマ処理できる。
【００６７】
一対の電極１６、１６の先端が、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２から離れた位置にあるので、検査用チップ１を取り扱う際に、カバー部材５と一対の電極１６、１６とが干渉しないようにすることが容易である。
【００６８】
固定された一対の電極１６、１６に対して、ベルトコンベア１８が対象領域２と共にカバー部材５を移動させる。一方、当接位置維持装置１９が、遮蔽部材１７を移動させてカバー部材５の同じ位置に遮蔽部材１７が当接するようにする。そのため、より広い対象領域２をプラズマ処理しながら、対象領域２とカバー部材５との間の間隙以外で放電プラズマPが生成されることを阻止することができる。
【００６９】
一対の電極１６、１６の間に発生した放電プラズマPに電磁波を放射するので、放電プラズマPのエネルギーに電磁波のエネルギーが加わる。そのためより効率良く検査用チップ１をプラズマ処理することができる。
【００７０】
検査用チップ１における対象領域２の裏側から電磁波を放射するので、板状に形成された検査用チップ１の厚みの近距離から、電磁波のエネルギーを供給することができる。
−実施形態の変形例１−
【００７１】
被処理物は、図１に示すような板状に形成された検査用チップに限定されない。また、カバー部材５も必須ではない。例えば、図７に示すような筒状に形成されたチューブ３１（筒状部材）の内面３２を対象領域２とするものであってもよい。この場合、一対の電極１６、１６は、図に示すように、チューブ３１の内面３２に放電プラズマPが接触するように筒状に形成されたチューブ３１の開口３３、３３の近傍に設けられる。
【００７２】
このように、変形例１のプラズマ処理装置１０によれば、筒状部材の内面３２をプラズマ処理することもできる。
−実施形態の変形例２−
【００７３】
被処理物３１は、図８に示すように、比較的長いチューブ３１（筒状部材）である。チューブ３１は、可撓性を有する柔軟なチューブである。チューブ３１は、例えば樹脂チューブである。
【００７４】
プラズマ処理装置１０は、チューブ３１の内面３２を対象領域２としている。一対の電極１６，１６の各々は、真っ直ぐな針状に形成されている。各電極１６の先端部は、先細に形成されている。
【００７５】
プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６を上下に動かす第１移動装置１０１と、チューブ３１を長さ方向へ移動させる第２移動装置１０２とを備えている。プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６間の距離だけチューブ３１の内面をプラズマ処理するプラズマ処理動作を、チューブ３１を長さ方向へ移動させながら繰り返し行う。
【００７６】
プラズマ処理動作では、まず各電極１６の先端がチューブ３１内の空間に露出するように、第１移動装置１０１が、一対の電極１６を下方へ移動させて一対の電極１６の先端部をチューブ３１に突き刺す。次に、プラズマ処理装置１０は、一対の電極１６の間で放電プラズマを生成する。放電プラズマの生成は、実施形態と同様の方法で行われる。次に、第１移動装置１０１が、一対の電極１６を上方へ移動させて一対の電極１６の先端部をチューブ３１から引き抜く。以上の動作により、１回のプラズマ処理動作は終了する。
【００７７】
プラズマ処理装置１０は、プラズマ処理動作が終了すると、第２移動装置１０２が一対の電極１６間の距離だけチューブ３１を長さ方向へ移動させて、再度プラズマ処理動作を行う。プラズマ処理装置１０はプラズマ処理動作を繰り返し行うことにより、チューブ３１の内面を全長に亘ってプラズマ処理する。
【００７８】
変形例２では、チューブ３１が柔軟な材料により構成されているため、チューブ３１から一対の電極１６を引き抜いても、各電極１６によりチューブ３１に形成された穴は極めて小さくなる。従って、液体用のチューブ３１であれば液体が穴から漏れることなく、長いチューブ３１の内面を親水処理することができる。
【００７９】
なお、１回のプラズマ処理動作によって長い区間をプラズマ処理できるように、プラズマ処理装置１０が、チューブ３１内へ不活性ガスを供給するガス供給装置を備えていてもよい。
−実施形態の変形例３−
【００８０】
本実施形態では、検査用チップ１が水平移動するため、一対の電極１６、１６の先端は、先端と検査用チップ１とが干渉しないように、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２から離れた位置になるように設けられている。しかし、一対の電極１６、１６の先端が、カバー部材５の外面の位置よりも、対象領域２に近い位置になるように、一対の電極１６、１６を上下に移動させる機構を設ければ、対象領域２とカバー部材５との間の間隙に放電プラズマPをより到達させることができるようになる。
《その他の実施形態》
【００８１】
前記実施形態は、以下のように構成してもよい。
【００８２】
被処理物は、図１に示すような尿検査用の検査用チップ１や、図７、図８に示すような筒状に形成されたチューブ３１に限定されない。また、親水性の改善を目的としてプラズマ処理するためのものである必要もない。帯電性を防止するための処理など、プラズマ処理されるものであれば、種々の被処理物に適用可能である。また、形状も種々のものが採用可能である。
【００８３】
また、対象領域２とカバー部材５との間隔も、０．２ｍｍ以下に限定されない。それ以上のものにも適用可能である。
【００８４】
一対の電極１６、１６も棒状の金属製部材に限定されない。スパーク放電を生じさせることができるものであれば、材質、形状など種々の設計変更が可能である。
【００８５】
相対移動手段は、ベルトコンベア１８に限定されない。検査用チップ１を固定して一対の電極１６、１６の方を移動させても良いし、検査用チップ１と一対の電極１６、１６との両方を移動させても良い。一対の電極１６、１６と被処理物の対象領域２とを相対移動させて、対象領域２の一端側から他端側に亘って放電プラズマPを接触させるのであれば種々の相対移動手段が採用可能である。
【００８６】
また、当接位置維持装置１９についても、遮蔽部材１７がカバー部材５の同じ位置に当接するように遮蔽部材１７を移動させるものであれば、種々の機構が採用可能である。
【００８７】
電磁波発生装置２１も、一対の電極１６、１６の間に生成された放電プラズマPに電磁波を放射するものであれば、半導体発振器や、マグネトロンの代わりに、他の発振器を使用してもよい。また、アンテナ２３も、形状や位置など、種々の設計変更が可能である。
【００８８】
また、実施形態において、電磁波放射装置１３は、必ずしも必須ではない。一対の電極１６、１６だけでプラズマを生成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上説明したように、本発明は、狭い空間の区画面に対してプラズマ処理するプラズマ処理装置について有用である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ 放電プラズマ
１ 検査用チップ（被処理物）
２、３２ 対象領域
５ カバー部材
１０ プラズマ処理装置
１２ 電力供給部
１３ 電磁波放射装置（電磁波放射手段）
１６、１６ 一対の電極
１７ 遮蔽部材
１８ ベルトコンベア（相対移動手段）
１９ 当接位置維持装置（当接位置維持手段）
３１ チューブ（被処理物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
放電プラズマを生じさせるための電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマが生成される一対の電極とを備え、
前記一対の電極は、放電プラズマが前記対象領域を横断して前記対象領域に接触するように設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の電極の間に設けられ、前記対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する電気絶縁性の遮蔽部材を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記対象領域は、電気絶縁性のカバー部材で間隙を隔てて覆われており、
前記一対の電極は、前記カバー部材と前記対象領域の間で放電プラズマが生成されるように、対象領域の近傍にカバー部材を挟んで設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記遮蔽部材は、放電プラズマが生成した状態において、前記カバー部材の外面に当接した状態にあることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記一対の電極の先端は、前記カバー部材の外面の位置よりも、前記対象領域から離れた位置にあることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至５において、
前記一対の電極と前記対象領域とを相対移動させて、前記対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させる相対移動手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記相対移動手段が、前記被処理物と共に前記カバー部材を移動させる状態で、前記遮蔽部材が前記カバー部材の同じ位置に当接するように前記遮蔽部材を移動させる当接位置維持手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７において、
前記一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射する電磁波放射手段を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記被処理物は、板状に形成され、
前記電磁波放射手段は、前記被処理物における前記対象領域の裏側から電磁波を放射することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９において、
前記被処理物は、検査する尿が前記対象領域に滴下される検査用チップであることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】
請求項１または２において、
前記被処理物は、筒状に形成され、
前記一対の電極は、筒状に形成された前記被処理物の内面を前記対象領域として、該内面に放電プラズマが接触するように設けられることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記一対の電極の各々は、針状に形成され、
前記一対の電極の各々が前記被処理物内の空間に露出するように該被処理物に突き刺された状態で、前記電力供給部から前記一対の電極へ電力が与えられることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１】
被処理物の対象領域をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
放電プラズマを生じさせるための電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部によって電力が与えられると両者の間に放電プラズマが生成される一対の電極とを備え、
前記一対の電極は、放電プラズマが前記対象領域を横断して前記対象領域に接触するように設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の電極の間に設けられ、前記対象領域の近傍以外で放電プラズマが生成されることを阻止する電気絶縁性の遮蔽部材を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記対象領域は、電気絶縁性のカバー部材で間隙を隔てて覆われており、
前記一対の電極は、前記カバー部材と前記対象領域の間で放電プラズマが生成されるように、対象領域の近傍にカバー部材を挟んで設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記遮蔽部材は、放電プラズマが生成した状態において、前記カバー部材の外面に当接した状態にあることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記一対の電極の先端は、前記カバー部材の外面の位置よりも、前記対象領域から離れた位置にあることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至５において、
前記一対の電極と前記対象領域とを相対移動させて、前記対象領域の一端側から他端側に亘って放電プラズマを接触させる相対移動手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記相対移動手段が、前記被処理物と共に前記カバー部材を移動させる状態で、前記遮蔽部材が前記カバー部材の同じ位置に当接するように前記遮蔽部材を移動させる当接位置維持手段を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７において、
前記一対の電極の間に発生した放電プラズマに電磁波を放射する電磁波放射手段を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記被処理物は、板状に形成され、
前記電磁波放射手段は、前記被処理物における前記対象領域の裏側から電磁波を放射することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９において、
前記被処理物は、検査する尿が前記対象領域に滴下される検査用チップであることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】
請求項１または２において、
前記被処理物は、筒状に形成され、
前記一対の電極は、筒状に形成された前記被処理物の内面を前記対象領域として、該内面に放電プラズマが接触するように設けられることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記一対の電極の各々は、針状に形成され、
前記一対の電極の各々が前記被処理物内の空間に露出するように該被処理物に突き刺された状態で、前記電力供給部から前記一対の電極へ電力が与えられることを特徴とするプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４８０１７（Ｐ２０１３−４８０１７Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５３９７（Ｐ２０１１−１８５３９７）
【出願日】平成２３年８月２８日（２０１１．８．２８）
【出願人】（５０４２９３５２８）イマジニアリング株式会社 (51)
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２８日（２０１１．８．２８）
【出願人】（５０４２９３５２８）イマジニアリング株式会社 (51)
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