JPH05507383A - 連続的材料のプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 連続的材　のプラズマ処理装置 発明の背景 ＆盟９分野 本発明は、全体として、材料のプラズマ処理、特に、真空下でプラズマガスのプ ラズマにより連続的材料を連続的に処理する装置に関する。本発明は、写真用支 持材料の処理に適用可能であり、これにより、写真用エマルジョンの支持体への 接着性を向上させ、その被覆性を増すプラズマ処理に起因する遷移的な表面の改 質が可能となる。この支持体は、特に、ポリエチレン塗工紙の写真用支持体であ る。以下、本発明は、この→としての適用例に関して説明するのが便宜であるが 、本発明は、この適用例にのみ限定されるものではないことを理解すべきである 。

関連技術の説明 材料表面のプラズマ処理、又はグミ−放電は、ニューヨーク州、ウィリーのＪ。

ｋ、ホーラハン（Ｈａ　１　］、ａｈａｎ　）及びＡ、？−ベル（Ｂｅｌｌ）に よる、１９７４年の「プラズマ化学の技術及び応用（Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａ ｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｆｏｎｓ　ｏｆ　ＰｌａｓｌＩａＣｈｅｍｉｓｔｒｙ） 　Ｊ、及び１９７唯、科学化学（Ｓｃｉ、　Ｃｈｅｔ　）　ＡＩｏ、３８３への １ヤスダ（Ｙａｓｕｄａ）　、Ｊ、　ｖクロモール（Ｍａｃｒｏｉｌｏｌ）によ る論文を含む多数の出版物に報告されている。かかる処理は、又、米国特許第３ ．０５７．７９５号、同第３．２８８．６３８号、同第３．４７５．３０７号、 同第３．５２６．５８３号、同第３．７６１．２９９号、同第３．８３７．８８ ６号、同第３．９４４．７０９号、同第４゜４３７、３２４号、同第４．４５１ ．４９７号、同第４．４５７．１４５号、同第４．５５１．３１０号、及び英国 特許第９９７．０９３号、同第１．５７９．００２号を含む多数の特許の主題で もある。

処理中に生ずる放電は、焼石ボルトから数キロボルトの電圧を使用する殆どの気 体を貫通する。圧力は、通常、０．０１乃至１０トールの範囲であり、放電周波 数は、直流から１００ＭＨｚの範囲に及ぶ。ここで対象とする殆どの場合、処理 は、表面層の化学的性質を改質することにより、材料表面の性質に影響を及ぼす 。プラズマ処理を利用して、接着剤、インキ、ポリマー及び写真用エマルジョン のようなコーティングの結合を向上させ、疎水性材料の湿潤性を改良し、又は繊 維の摩擦係数又は接着性のような機械的性質を変化させる。別の変形例において 、薄いポリマー膜は、適当な気体状モノマー内の放電によりプラズマ重合化させ ることで殆どの表面に付着させることが出来る。かかる薄膜は、結合層として使 用可能であることに加えて、保護及び装飾層、光学的コーティング、コンデンサ の絶縁体及び半透過性膜を含むその他の適用例が可能である。

報告されたプラズマ処理の適用例のうち、その後の工程にて処理表面の持続時間 の短い（数度間以内の）性質を利用するものは殆どない。例えば、英国特許第９ ９７、０９３号において、表面基は、広範囲の有機質材料のプラズマ処理により 形成され、処理後、その処理表面を短時間だけ、モノマー蒸気に露呈させるなら ば、グラフト重合が開始されることが可能であることが明らかにされている。又 、研究結果から、表面の炭化水素基は、殆どの場合、酸素に露呈することにより 破壊されるが、この工程中に生ずるアリル系、ポリエニル及び過酸化基は、数分 間以上の長時間に亙り、破壊されない。従来技術の文献は、かかる持続時間の短 い属を使用して、処理表面に迅速に適用されたコーティング、又は膜と反応させ る可能性について記述したものは皆無であると考えられる。これら適用例は、そ の基を使用して、重合化を開始するのではな（、単に表面に隣接するように動か した分子と反応するのを許容される点でグラフト重合とは、性質が異なると考え られる。

写真分野において、従来、支持体にコロナ放電処理を行う前に、ポリエチレン塗 工紙のような疎水性（非下地層）の写真用支持体の湿潤性及び接着性の改良が図 られていた。コロナは、絶縁被覆ローラの上方の電極に高圧（最高１５ｋＶ）低 周波数（１，０ｋＥｚ）の信号を付与することにより、大気圧の空気中で形成す ることが出来る。

コロナ放電処理は、水溶性写真用エマルジョン層の湿潤性、及びその接着性を向 上させることに加え、支持体の表面に強固に結合された極性放電を生じさせる。

この放電は、付与する時点で液体エマルジョンを乱し、被覆層を非均−にする。

この程度を軽減するため、コロナ処理装置と被覆ステーションとの間には、放電 装置が介在される。応力ワイヤーコロナ放電装置、多数ポイントコロナバー、エ アジェツトイオン発生装置、及び無線作動放電装置のような従来の静電放電装置 は、種放電の極めて小さい外界を生じさせ、単位時間内に発生されるイオン数は 、需要に応するのに不十分であるため、完全には効果的でない。後で説明するよ うに、プラズマ処理は、実際に、非均−な極電荷を解消することが出来る。

高速度の被覆工程において、写真用支持体上に均一な極電荷層を付着させること は、重要である。極電荷は、高速度の被覆のとき、支持体を湿潤にしない被覆ビ ードを吸引し、これにより、スコツドル（被覆の均一さを損なう空気の混入）を 解消する。３００ＯＶ以内の電位の極電荷層は、■チャネルイネ２発生装置、又 は極電荷ブラシによって沈着されている。これらの装置は、ウェブ面の上方でコ ロナ放電を略発生させ、これと同時に、その電荷をウェブ面に搬送する。極電荷 を制御された均一なレベルにするためには、これら装置内に相当程度の複雑さを 必要とする。後で説明するように、均一な極電荷層は、写真用支持体のプラズマ 処理中、グロー放電と同様で且つより簡単な方法で付着させることが出来る。

上述の特許に開示されたプラズマ処理の殆どの適用例は、バッチ方法を利用する 。即ち、処理すべき材料は真空チャンバ内に投入し、次に、この真空チャンバの 空気を抜き、処理を行う。しかし、連続的なウェブ、又は長繊維を処理しようと する場合、連続的な方法でその材料を真空シールを通じて処理領域内に搬送し、 その領域から再度搬出することはコスト的により有利である。この可能性は、多 くの特許に記載されている。この点に関し、動く長繊維又はロッドは、米国特許 第３．５０２．４９９号、同第３．９５２．５６８号、及び英国特許第１．２３ ８．４５０号に開示されたようなスロットシールを使用して、一般に満足し得る ように密封することが出来る。

動くウェブは、米国特許第３．０５７．７９５号、同第３．１７９．４８２号、 同第３．７６１．２９９号、同第４．０２６．７８７号、同第４．０７２．７６ ９号に開示されたスロットシール、米国特許第３゜８７０６１０号に開示された 液体シール、米国特許第３．３８４．９００号、同第ａ、　８６７、７８８号、 同第４．０６５．１３７号に開示された圧縮シール、及び米国特許第３．２０５ ．０８６号、同第３゜２４６、３６５号、同第３．３８４．９００号、同第３． ８６７、７６８号、同第４．０４８．９５３号、同４．０６５．１３７号、同第 ４．１７９．８２０号、同第３．３３４．９０８号に開示されたローラシール、 及び米国特許第４．０４８．９５３号に開示されたベルトシールにより密封する ことが出来る。

これらスロットシール、液体シール及び圧縮シールは、全て、ウェブのプラズマ 処理に関係する装置に利用されている。

しかし、スロットシールは、その漏洩率が大きく、従って、大きいポンプ能力を 必要とするため、望ましくない。又、ウェブの揺動も問題となり、ウェブの損傷 の原因となる可能性がある。液体シールは、面倒であり、多くの基板に望ましく ない汚染を生じさせる。

圧縮シールは、良好な真空密封効果を果たすが、ウェブ表面に摩擦損傷を生じさ せる可能性がある。又、圧縮シールを通じて十分に加圧するためには、高引張り 強度のウェブが必要とされ、このため、これら圧縮シールは、本発明の適用例に は不向きである。

ローラシールは、プラズマ処理の適用例には使用されていないが、ウェブ、又は シートを真空内に搬送し、又真空外に搬出する各種の装置で使用されている。

一般に、ローラシールは、非柔軟型ローラを備えており、高引張り強度のウェブ （例えば、金属ストリップ及びベニヤ板）、又は変形可能なウェブ（織地）を搬 送するのに使用されている。非柔軟型ローラは、ウェブの端縁とローラの端縁と の間に形成された空隙からの空気の漏洩を許容する。更に、これらローラシール は、ローラによりウェブに付与される圧力の制御を容易に許容しない。ウェブの 圧力に対するローラの制御は、写真用支持体のようなより傷付き易いウェブを搬 送するとき、方向決め及び皺の問題を回避するために極めて重要である。米国特 許第３．３３４．９０８号には、高張力のウェブ、又はシートの周囲を密封する 柔軟型ローラを備える装置が記載されている。しかし、上記米国特許において、 非柔軟型補助ローラが柔軟型密封ローラに係合して、ニップを形成し、一連の非 柔軟型ワイパーローラが密封ローラの背後で接して、密封ローラとそのハウジン グとの間に必要な空隙に起因して生ずる可能性のある漏洩を密封する。これら多 数のワイパーローラも同様に、密封ローラをウェブの圧力に対して制御すること は困難である。更に、ワイパーローラが適正に調節されていない場合、搬送され るウェブに対する最小のニップ圧力を維持することが出来ない。

米国特許第４．０４８．９５３号には、傷付き易いウェブ（紙）を真空装置を通 じて搬送するための連続的なベルトシールが記載されているが、これも同様に、 プラズマ処理を目的とするものではない。この装置は、比較的複雑であり、最高 速度１８ｍ／分で作動するが、これは、殆どの写真用製品の現在の被覆速度より も遥かに遅い速度である。

Ｒ男９倦栗 本発明の一つの目的は、連続的な長さの材料をプラズマで連続的に処理する改良 された装置を提供することである。

別の目的は、写真用支持体のような傷付き易い材料を高速度の連続的な方法で低 圧領域に搬入し、又その低圧領域外に搬出する装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、別の接着機構を提供し、写真用支持体に対する写真用 エマルジョンの接着性を向上させるために、ポリエチレン塗工紙の写真用支持体 に空気中でＲＦ又はＤＣプラズマ処理を施す装置を提供することである。

本発明の別の目的は、写真用支持体のような材料の表面から非均−な極電荷を除 去し、プラズマにより該表面上に均一な極電荷層を付着する装置を提供すること である。

上記目的に鑑み、本発明は、真空下でプラズマガスの低温プラズマにより連続的 な長さの材料を連続的に処理する装置にして、チャンバ壁を有し、連続的材料を 受け入れ且つ排出するため、皺壁に形成された入口領域及び出口領域を有するプ ラズマ処理チャンバと、上記チャンバ内に真空圧を画成し得る空気抜き手段と、 上記連続的材料をチャンバを通る通路に沿って進め、上記連続的材料が通過する 間に、上記入口及び出口領域にて真空シールを維持する支持手段と、を備え、上 記支持手段が、入口及び出口領域に隣接して、その軸線上に回転可能に取り付け られた補助ローラと、上記入口領域に隣接して配ｌされた入口密封ローラと、上 記入口領域に隣接して配置された出口密封ローラとを備え、上記密封ローラが、 そのそれぞれの軸線上に回転可能に取り付けられ、上記補助ローラが密封ローラ の各々と共に、上記入口及び出口領域にそれぞれのニップを形成し、上記連続的 材料が上記ニップを通ってそれぞれ、処理チャンバに入り且つ処理チャンバから 出るようにし、連続的材料が処理チャンバを通って前進する間に、該連続的材料 に接触する低温プラズマを発生させるため、上記通路に隣接して処理チャンバ内 に配置されたプラズマ発生手段を備えることを特徴とする装置を提供するもので ある。

上記処理チャンバは、入口及び出口領域の間に継続的な真空段を提供する副チャ ンバに仕切ることが望ましい。真空は、隣接する段間で異なる。プラズマ発生手 段が、プラズマ処理真空段を提供する副チャンバの１つの内部に配ｌされる。

該真空段は、入口領域とプラズマ処理真空段との間に少なくとも１つの前処理真 空段を備えることが望ましい。プラズマ処理真空段と出口領域との間には、少な くとも１つの後処理真空段を設けることが望ましい。

一つの好適な実施例において、各真空段は、別個の副チャンバにより提供される 。この構成の場合、通路は、入口領域と出口領域との間の各副チャンバを一回通 る。

別の好適な構成において、各１つの前処理真空段、及び各１つの後処理真空段は 、それぞれの副チャンバにより共通に提供される。この構成の場合、該通路は、 入口領域と出口領域との間の各副チャンバを２回通る。

処理チャンバは、入口領域及び出口領域から離間させた少なくとも１つの真空段 の遷移領域を備えることが望ましい。真空段は、これら領域の間に画成する。

支持手段は、連続的材料を各真空段を通る通路に沿って進め、又、各遷移領域に て真空密封を行うことが望ましい。

真空段が別個の副チャンバにより提供される場合、支持手段は、各遷移領域に更 に別の回転可能な密封ローラを備えることが望ましい。更に別の密封ローラの各 々は、補助ローラと共に、ニップを形成し、連続的材料は該ニップを通って隣接 する真空段の間を進む。これとは別に、真空段が副チャンバにより共通に提供さ れる場合、支持手段は、各遷移領域にて更に別の回転可能な補助ローラと、一対 の更に別の回転可能な密封ローラとを備えることが望ましい。これら別の補助ロ ーラの各々は、更に別の密封ローラの各々と共に、それぞれのニップを形成し、 連続的材料は該ニップを通って、隣接する真空段の間を反対方向に進む。

駆動手段は、ローラの少なくとも１つに接続し、該ローラを回転駆動させ得るよ うにすることが望ましい。

各ニップの少なくとも１つのローラは、これらローラど連続的材料との間の密封 状態を向上させ得るような柔軟な外周面を備えることが望ましい。補助ローラの 各々は、柔軟な外周面を備えることが望ましい。

支持手段は、各ローラの端部及びチャンバ壁に係合し、その間及び隣接するロー ラ間に真空シールを形成する端部密封手段を更に備えることが望ましい。この端 部密封手段は、ローラ端部とチャンバ壁との間に取り付けられた細長い端部密封 要素を備えることが望ましい。これら密封要素は、ローラ端面を横断し且つ／又 はその周囲を伸長し、ローラ端面及びチャンバ壁と密封係合し得るようにする。

この構成の効果は、密封要素が各領域にてローラ端部に非連続的な密封線を画成 することである。

密封ローラの外周面とチャンバ壁との間には、真空密封用の面密封手段を設ける ことが望ましい。該面密封手段は、各密封ローラの外面とチャンバ壁との間に取 り付けられた細長い面密封要素を備えることが望ましい。これら密封要素は、密 封ローラの外周面に沿って完全に伸長し、外面及びチャンバ壁に密封係合する。

このようにして、密封要素により密封ローラに沿った連続的な密封線が画成され る。

プラズマ発生手段は、少なくとも１つのプラズマ発生ヘッドを備えることが望ま しい。該ヘッドは、連続的材料の外面を処理し得るように配置することが望まし い。

一つの好適な実施例において、該連続的材料は、プラズマ処理チャンバを通って 進む間に、入口領域及び出口領域に隣接する補助ローラの周囲に沿って進む。

別の実施例において、該支持手段は、追加的な補助ローラを更に備え、連続的材 料はプラズマ処理チャンバを通って進む間に、該補助ローラの周囲に沿って進む 。

これら構成において、プラズマ発生ヘッドは、補助ローラに近接してその且つ外 方に配置することが望ましい。このように、該処理ヘッドは、連続的材料が補助 ローラの周囲を進むとき、該材料の外面を処理する。

プラズマ発生ヘッドは、−列のプラズマ発生電極を備えることが望ましい。これ ら電極は、連続的材料が処理される箇所である補助ローラの外周面に沿った通路 に対し平行な円弧内を伸長し得るように離間して円弧列状に配置することが望ま しい。各電極は、細長く、処理すべぎ連続的材料の幅に少なくとも等しい長さで あることが望ましい。又、該プラズマ発生ヘッドは、プラズマを電極から連続的 材料の通路に向けて集中させると共に、該通路から外れるプラズマ放電を最小に する遮蔽部材を備えることが望ましい。

一実施例において、連続的材料が処理される箇所である補助ローラは、電極を備 えており、ＲＦ電荷が該電極に印加され、電界を連続的材料に対し方向状めする 。別の構成において、該補助ローラは、電極を備えており、ＤＣバイアスが該電 極に印加され、プラズマ処理中、連続的材料の表面に均一な極電荷が付着される 。

吐表障勢幹腹濤用 次の説明は、本発明の装置の好適な実施例に関するものである。本発明を理解し 易くするため、該装置を図示する添付図面を参照しつつ説明する。本発明は、以 下に説明し且つ図示する実施例にのみ限定されるものではないことを理解すべき である。

図面において、同−又は同様の構成要素は、同一の参照符号で表示する。

第１図は、本発明を具体化するプラズマ処理装置の一実施例の概略図的な側面図 、 第２図は、第１図の装置に組み込むのに適したプラズマ発生ヘッドの斜視図、第 ３図は、第１図の装置に組み込むのに適した別のプラズマ発生ヘッドの斜視図、 第４図は、第１図の装置に組み込むのに適した更に別のプラズマ発生ヘッドの斜 視図、 第５図は、ローラの端部及び面密封手段を示す、第１の装置の一部の概略図、第 ６図は、ローラの端部及び面密封手段を示す、第１の装置の一部の（一部、分解 図とした）概略図的な斜視図、 第７図は、本発明を具体化するプラズマ発生装置の別の実施例の概略図的な側面 図、 第８図は、第１図又は第７図の装置に使用することの出来る変形例による補助ロ ーラの一部、断面図とした側面図、 第９図は、第１図又は第７図の装置に使用することの出来る更に別の変形例によ る補助ローラの一部、断面図とした側面図である。

第１図及び第７図を参照すると、プラズマガスＧのプラズマにより連続的材料Ｍ を処理する装置１の別の実施例が全体として示しである。装置１は、プラズマ処 理チャンバ３を提供するハウジング２を備えている。このチャンバ３は、ハウジ ング２のチャンバ壁４により形成される。

チャンバ壁４には、材料Ｍがチャンバ３内に進むときに通る入口領域６を提供す る拡大開口部５が形成されている。又、この開口部５により、材料Ｍがチャンバ ３から出るときに通る出口領域７が形成される。

連続的材料Ｍは、通路８に沿ってチャンバ３を通って進み、その前進中、支持手 段９により支持される。これら実施例において、開口部５は、材料Ｍが入口領域 ６及び出口領域７を通って進むとき以外は、密封状態に閉じられており、その閉 塞は支持手段９により行われる。

支持手段９は、入口領域６及び出口領域７に隣接して開口部５にて軸線Ｘ上に回 転可能に取り付けられた補助ローラ１０を備えている。

又、支持手段９は、軸線Ｘ（補助ローラｌＯの軸線Ｘに対して平行）上に回転可 能に入口領域６に取り付けられた入口密封ローラ１１を備えている。補助ローラ １０及び入口密封ローラ１１は、共に材料Ｍが処理チャンバ３に入るときに通る 入口領域６のニップ１２を形成する。

同様に、支持手段９は、軸線Ｘ（ローラ１０．１１の軸線Ｘに対して平行）上に 回転可能に出口領域７に取り付けられた出口密封ローラ１３を更に備えている。

これら補助ローラｌＯ及び出口密封ローラ１３は、共に、材料Ｍが処理チャンバ ３から出るときに通る出口領域７のニップ１４を形成する。

これら実施例において、装置１は、処理チャンバ３内の真空により作動させる。

これら実施例において、チャンバ３内には、真空段が設けられており、チャンバ ３は、入口領域６と出口領域７との間で連続的な真空段１５．（ここで、ｎは、 段数）に仕切られており、隣接する段１５．の間で真空は異なる。この目的のた め、処理チャンバ３は、入口領域６と出口領域７との間で離間された１又は２以 上の真空段遷移領域４６ｏ（ここで、ｎは領域数）を備えており、その入口領域 ６と出口領域７との間には、それぞれの真空段１５アが形成されている。この段 による真空は、空気抜きチャンバ３内で使用される装置の容量を著しく節約し、 その節約の程度は必要とされる端部真空圧いかんによる。これら実施例により、 少なくとも３つの真空段１５．が設けられるが、５つの段１５＋−ｓ（図示する ように）又は更に多くの段（図示せず）を設けることも可能である。

これら実施例において、プラズマ処理が行われる真空圧は、約１トール以下の程 度であり、約０．５トール乃至約０．８１−−ルとすることも可能である。この 実施例において、装置を使用する間、１つの真空段１５．（プラズマ処理段）は 、この圧力まで真空にする。入口領域６からプラズマ処理段１５３への段１５＋ −ｚは、大気圧からそのプラズマ処理圧に漸進的に真空にする一方、プラズマ処 理段１５゜から出口領域７への段１５４−ｓは、処理圧力から大気圧力に漸進的 に真空にする。

このように、−例として、３つの段真空を備える装置（図示せず）において、こ れら段は、７６０トール（大気圧）から約５０トール（前処理段）乃至０．８ト ール（プラズマ処理段）に漸進的に真空にし、次に、約５０トール（後処理段） に戻すことが出来る。同一の環境にて、５つの段真空を備える装置１（第１図、 第７図に図示）において、これら段は、約１８０トール（第１の前処理段１５． Ｌ約２０トール（第２の前処理段１５２）、約０．８トール（プラズマ処理段１ ５３）、約２０トール（第１の後処理段１５４）に漸進的真空にし、次に、約１ ８０トール（第２の後処理段１５．）にすることが出来る。

第７図に示した装置１の実施例において、前処理及び後処理真空段１５．は、各 々分離しており、処理チャンバ３は、副チャンバ１７゜（ここで、ｎは副チャン バの数）に仕切られ、その副チャンバの各々は、それぞれの真空段１５ｎを提供 する。即ち、５段の真空チャンバ３（図示するように）において、チャンバ３は 、５つの副チャンバ１７＋−ｓに仕切られ、それぞれ前処理段１５１−２、処理 段１５、及び後処理段１５□、を提供する。この実施例において、通路８は、チ ャンバ３を１回だけ通る。

しかし、第１図に図示した装置の別の実施例において、各前処理真空段１５、− ２は、それぞれの後処理真空段１５４−５と共通する。このように、５段の真空 チャンバ３（図示）において、チャンバ３は、３つの副チャンバ１７．−ｓに仕 切られ、それぞれ第１の前処理段１５□及び第２の後処理段１５１、第２の前処 理段及び第１の後処理段、及びプラズマ処理段１５．を提供する。この実施例に おいて、チャンバ３を通る通路８は、共通の真空段１５＋、１５２．１５４．１ ５５に再度入り、これら段を通るように折り返す。

これら実施例において、支持手段９は、各真空段１５．を通る通路８に沿って連 続的材料Ｍを進め、又、隣接する段１５゜の間の各遷移領域１６゜に真空密封を 行う、即ち、段間の密封を行う。

分離した真空段１５１−５’を備える装ｆｉｌｌ（第７図に図示）において、支 持手段９は、段間の各遷移領域１６．において、軸線Ｘ上に回転可能に取り付け られた別の密封ローラ１８を備えており、該密封ローラ１８は、補助ローラ１０ と共に、ニップ１９を形成し、連続的材料Ｍが該ニップを通り、隣接する真空段 １５７の間を進む。このように、補助ローラ１０は、それぞれの密封ローラ１８ と共に各ニップ１９を形成し、密封ローラ１８は、補助ローラ１０の周囲で離間 され、その間に真空段１５、を形成する。

別の密封ローラ１８の数は、必要な真空段１５゜の数に依存することが理解され よう。このように、例えば、４つの遷移領域１６＋−を備える５つの真空段１５ 、−ｓＣ図示）は、更に４つの密封ローラ１８を必要とする。

共通の真空段１５ニー、を備える装置の実施例（第１図に図示）において、支持 手段９は、各段間の遷移領域１６．に、軸線Ｘ上に回転可能に取り付けられた別 の補助ローラ２０と、各々それぞれの軸線Ｘ上に回転可能に取り付けられた一対 の別の密封ローラ２１．２２とを備えている。該別の補助ローラ２０は、各別の 密封ローラ２１．２２と共に、段間の遷移領域１６．にそれぞれのニップ２３． ２４を形成し、連続的材料Ｍは、これらニップを通って隣接する真空段１５．の 間を反対方向に進む。このように、分離した補助ローラ２０及び一対の密封ロー ラ２１．２２が各遷移領域１６．に設けられ、一対のニップ２３．２４を提供し 、連続的材料Ｍは、プラズマ処理段１５．に進むとき、１つのニップ２３を通り 、処理段１５．から進むとき、その他方のニップ２４を通る。

同様に、別の補助ローラ２０及び密封ローラ２１．２２の数は、必要とされる真 空段１乳の数に依存することが理解されよう。このように、例えば、２つの遷移 領域１６＋、ｚを備える５つの真空段１５＋−ｓ（図示）は、各々一対の協働す る密封ローラ２１．２２を備える更に２つの補助ローラ２０を必要とする。

これら実施例において、密封ローラ１１．１３．１８．２Ｌ２２は、ニップ１２ ．１４．１９．２３．２４にて連続的材料に付与される圧力を変化させ得るよう に調節可能に取り付けられる。一般に、ニップ圧力は、材料Ｍが処理チャンバ３ を通って進み、ニップ１２．１４．１９．２３．２４にて、真空シールを維持す るときに最小となる。ニップ圧力を最小にすることにより、材料Ｍをニップ１２ ．１４．１９．２３．２４を通って進むよう適宜に案内することが可能となる。

これら実施例において、装置１は、密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２が 調節可能に取り付けられる調節可能な軸受取り付は具（図示せず）を備えている 。密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２の各々は、それぞれの支持シャフト ２５により支持され、その支持シャフトの各端部２６は、それぞれの軸受取り付 は具に軸支される。ローラ１１．１３．１８．２１．２２の軸線からオフセット させた軸線を有する軸受取り付は具は、それぞれの密封ローラ１１．１３．１８ ．２１．２２を補助ローラ１０．２０に向は且つこれら補助ローラ１０．２０か ら離反するよう動かし得るよう直線方向に調節可能である。

ローラ１０．１１．１３．１８．２０．２１．２２は、処理かべき連続的材料Ｍ の幅に少なくとも等しい長さである。これら実施例において、上記ローラ１０、 ］■、１３．１８．２０．２１．２２は、材料Ｍをその長手方向端縁りにて適正 に支持し得るように材料の幅よりも長くしである。連続的材料りは、任意の選択 した幅とし、−例として、幅約１．５ｍ以内の材料が本発明の装置１を使用して 処理可能であると考えられる。

処理チャンバ３を通る連続的材料Ｍの移動速度は、製造機械全体の必要に適合す るように制御する。処理能力は、ウェブ面で一定の処理エネルギを提供するよう に移動速度に従う。−例として、処理装置１の処理速度は、写真被覆機械により 従い且つ変化させることが出来る。この速度は、約６００ｍ／分以内の範囲で制 御することが出来るが、−一列として、典型的な作動速度は、約１０乃至１７０ ｍ／分の範囲とする。

これら実施例において、１又は２以上のローラ１０．１１．１３．１８．２０． ２１．２２は回転可能に駆動する。これら密封ローラ１０．１１．１３．１８． ２０．２１．２２の全ては、同期化駆動モータ、又はトルク駆動装置のような駆 動手段（図示せず）により同期化状態に駆動し、材料表面の摩擦荷重を軽減し、 これにより、ローラ１０．１１．１３．１８．２０．２１．２２による材料表面 の摩耗を軽減することが出来る。これらモータは、ローラ１１．１３．１８．２ １．２２を支持する支持シャフト２５を介してこれらローラに直接的に、又は間 接的に接続される。

これら実施例において、各ニップ１２．１４．１９．２３．２４におけるローラ １０．１１．１３．１８．２０，２１．２２の少なくとも１つは、これらローラ １０．１１．１３．１８．２０．２１．２２ど連続的材料Ｍ、特に、該材料Ｍの 長手方向端縁りとの間の密封状態を向上させ得るよう柔軟な外面２７を備えてい る。以下に、明らかになるように、該柔軟な外面２７は又、連続的材料Ｍに付与 される圧力の簡単な制御を容易にし、材料の方向決め及び皺の問題を回避する。

これら実施例において、補助ローラ１０，２０の各々は、柔軟な外面２７を備え ている。この目的上、補助ローラ１０．２０の各々は、例えば、鋼のような金属 の如き非柔軟な材料から成るコア２８と、例えば、ゴムのような柔軟な材料から 成る外側スリーブ２９とを備え、柔軟な外面２７を提供することが出来る。

これら実施例において、柔軟な外面２７の各々は、連続的材料Ｍの把持力を更に 軽減し、従って、材料の方向決め及び皺の問題点を回避し得るように研磨する。

これら問題点は、弾性的な外面２７に潤滑剤を含浸させことにより更に軽減する ことが可能である。グラフフィトのような乾燥潤滑剤を使用することも出来る。

これら実施例において、各ニップ１２、】４．１９．２３．２４における他方の ローラ１１．１３．１８．２１．２２は、非柔軟な外面３０を備えている。以下 に更に説明するように、これは各柔軟な外面２７及び処理チャンバ３の壁４に対 する真空密封効果を促進する。

これら実施例において、各密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２は、非柔軟 な外面３０を備えている。この目的上、密封ローラ１１．１３．１８．２１．２ ２の各々は、例えば、鋼のような金属から成り、その外面には、連続的材料Ｍと これらローラ１１．１３．１８．２１．２２との間の摩擦力を最小にし且つ安定 化し得るように硬質なセラミック材料を被覆することが出来る。これら実施例に おいて、各非柔軟な外面３０は、摩擦を最小にし且つ摩擦シールに対する摩耗を 軽減するため研磨する。

プラズマ処理チャンバ３を更に真空密封するため、支持手段９は又、ローラ１０ ．１１．１３．１８．２０．２１．２２の各々及びチャンバ壁４に係合し、その 間に、及び隣接するローラ１０．１１．１３．１８．２０，２１．２２の間に真 空密封を形成する端部密封手段３１を備えている。このようにして、端部３２か らの漏洩は最小となる。各種の端部密封手段３１を利用することが出来るが、そ の２つの実施例が第５図及び第６図に示しである。

これら実施例において、端部密封手段３１は、ローラ端部３２の面３４とチャン バ壁４との間に密封係合し得るようにローラ端部３２とチャンバ壁４との間に取 り付けられた密封要素３３を備えている。これら密封要素３３は、上記ローラ１ ０、ＩＬ　１３．１８．２０．２１．２２が回転するとき、ローラ端面３４に摩 擦密封係合するように取り付けられる。これら密封要素３３は、ローラの端面３ ４を横断し及び／又はその周囲を伸長し得るように細長く、各種の領域６．７． １６、の各々に連続的な密封線を形成する。該密封要素３３は、静止シール（第 ５図に図示）又は動的シール（第６図に図示）に提供するように取り付けること が出来る。

第５図に示した実施例において、密封要素３３は、弾性的材料から成り、ローラ 端部３２の面３４及びチャンバ壁４に圧縮係合可能に配置される。かかる密封要 素３３の→は、チャンバ壁４に形成した溝３７に取り付けられた「０」形、又は ｒＤＪ形、「方形」或はその他の断面形状のバッキングのような成形バッキング ３５を備えている。

第６図に図示した別の実施例において、密封要素３３は、ａ−ラ端面３４に係合 可能に弾性的に偏倚された剛性な材料から成る。かかる密封要素３３の一例は、 ローラ端面３４に係合可能に弾性的に偏倚させた剛性な密封ブレード、又は翼部 ３８を備えている。この実施例において、ブレード、又は翼部３８は、チャンバ 壁４の凹所３９に可動に取り付けられ、ばね４０により凹所３９外に弾性的に偏 倚され、ローラの端面３４に係合する。この実施例において、成形バッキング（ 図示せず）は、ブレード又は翼部３８とチャンバ壁４との間の真空シールを提供 する一方、その動きを許容し得るように配置することが出来る。

これら実施例において、プラズマ処理チャンバ３の真空密封は、密封ローラ１１ ．１３．１８．２１．２２の外面３０とチャンバ壁４との間を真空密封する面密 封手段４１を介在させることにより更に促進させる。このようにして、外面３０ からの漏洩は最小となる。各種の面密封手段が利用可能であり、その一実施例・ は、第５図及び第６図に図示しである。

面密封手段４１は、各密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２の外面３０とチ ャンバ壁４との間に取り付けられた密封要素４２を備えている。この実施例にお いて、該面密封要素４２は、これら密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２が 回転するとき、該ローラ外面３０と摩擦密封係合状態となるように取り付けられ る。この実施例において、これら密封要素４２は、細長く、ローラの外面３０に 完全に沿って伸長し、密封ローラ１１．１３．１８．２Ｌ　２２の回転軸線Ｘに 対し平行に位置する連続的な密封線を形成し得るように配置される。この目的上 、密封要素４２は、密封ローラ１１．１３．１８．２１．２２の長さに少な（と も等しい長さである。該密封要素４２は、それぞれの密封ローラ１１．１３．１ ８．２１．２２と共に形成されたニップ１２．１４．１９．２３．２４の真向い の位置に配置される。

これら細長い密封要素４２の別の特徴（図示せず）は、該密封要素が密封ローラ １１．１３．１８．２１．２２の端部の周囲の一部に沿って伸長し、端部密封要 素３３に係合し得ることである。このようにして、対角状に移動する細長い密封 要素４２とローラの端部密封要素３３との間には、連続的な密封線が形成される 。同様の密封係合状態は、対の接触ローラ１０．１１．１３．１８．２０．２１ ．２２の端部密封要素３３の間にも形成され、これにより、密封要素を横断する 漏洩を軽減することが出来る。

この実施例において、面密封要素４２は、ローラの外面３０と係合可能に弾性的 に偏倚させた剛性な材料から成る。かかる密封要素４２の一例は、外面３０と係 合可能に偏倚させた剛性な密封ブレード４３を備えている。この実施例において 、該ブレ・−ド４３は、チャンバ壁４の凹所４４内に可動に取り付けられ、ばね ４５によりこれら凹所４４外に弾性的に偏倚され、ローラの外面３０に係合する 。

この実施例において、ブレード４３とチャンバ壁４との間に真空密封を実現する 一方、その動きを許容する成形パツキン４６が配置されている。

第７図に図示した装置の実施例において、補助ローラ１０は、連続的材料Ｍがプ ラズマ処理段１５３を通り、プラズマガスＧに露呈されるとき、該連続的材料Ｍ を支持するのに十分である。このように、この実施例において、プラズマ処理段 １５３に露呈される補助ローラ１０は、プラズマ処理段１５３を通じて、その外 面２７に連続的材料Ｍを支持する。この構成は、第７図に図示するように、単一 の補助ローラ１０のみを備える装置の実施例に特に適しである。

しかし、第１図に図示した別の実施例において、支持手段９は、プラズマ処理段 １５．に露呈される少なくとも１つの追加の補助ローラ４７を備えており、該補 助ローラは、連続的材料Ｍを該段１５３を通じて支持可能に搬送する。この追加 の補助ローラ４７は、プラズマ処理段１５３内に取り付けられる。この補助ロー ラ４７は遷移領域１６．ではなく、処理段１５．内に配置されているため、該ロ ーラ４７に係合する端部、又は面密封手段３１．４１が全く不要である。該追加 の補助ローラ４７は、柔軟な外面２７、又は非柔軟な外面３０を備えている。こ の構成は、連続的材料Ｍが移動するときに通る処理チャンバ３を通じて折り返す 通路８を有する装置１（第１図に図示）に特に適しており、該通路８は、プラズ マ処理段１５．内で追加の補助ローラ４７の周りで折り返す。

装置１は、処理チャンバ３内に真空を実現する真空手段４８を備えている。該真 空手段４８は、真空ライン５０を介して処理チャンバ３に作用可能に接続される １又は２以上の真空ポンプ４９を備えている。各ポンプ４９は、プラズマ処理チ ャンバ３を材料の処理に必要な各種の圧力の真空にするのに必要なポンプ容量に 従って選択する。処理チャンバ３が仕切られている場合（図示するように）、別 個の真空ポンプ４９は、各副チャンバ１７．に作用可能に接続される。

これら実施例において、各真空ポンプ４９のそれぞれの真空ライン５０は、チャ ンバ壁４を通じて開放する送出通路５１を介して処理チャンバ３に接続される。

各通路５１は、チャンバ壁４を通じ、仕切った処理チャンバ３のそれぞれの副チ ャンバ１７．内に開放する。

装置１は、通路８に隣接する処理チャンバ３内にプラズマ発生手段５２を備えて いる。プラズマ発生手段５２は、連続的材料が処理チャンバ３を通って前進する 間に、該連続的材料に接触する低温プラズマを発生させることが出来る。

これら実施例において、プラズマ発生手段５２は、少なくとも１つのプラズマ発 生ヘッド５３を備えている。装置１の一例としての適用例において、該ヘッド５ ３は、通過する連続的材料Ｍに対し片側の処理のみを行い得るように位置決めさ れ、「ブロッキング」　（材料Ｍをロールに巻いたときに、処理面がその上方の 反対側の面に接着する現象）を回避する。しかし、別の適用例において、プラズ マ処理は、材料Ｍの両面に対し行うようにすることも出来、該プラズマ発生ヘッ ド５３は、それに対応して位置決めする。−例としての適用例において、該プラ ズマ発生手段５２は、単一の発生ヘッド５３を備えている。

これら実施例において、該プラズマ発生ヘッド５３は、連続的材料が補助ローラ １Ｏ１４７の周囲を進むとき、該連続的材料の外面Ｏを処理し得るように位置決 めする。

プラズマ発生ヘッド５３の３つの実施例が第２図乃至第４図に図示されており、 これら実施例において、該プラズマ発生ヘッド５３は、端子５５を介して適当な 電源に接続可能な一列のプラズマ発生電極５４を備えている。これら電極５４は 、これら実施例において、補助ローラ１０．４７の外面２７．４８の周囲の通路 ８に対して平行な円弧に沿って伸長し得るように離間した円弧列状に配置される 。

電極列の円弧程度は、約１８０°以内とする。

これら実施例において、電極５４の各々は細長く、処理すべき連続的材料Ｍの幅 に少なくとも等しい長さである。

これら実施例において、電極５４は、波長ＲＦ又はＤＣプラズマを発生させるも のを選択する。これら電極５４は、銅又はチタニウムのような任意の適当な材料 から成る。耐食性があり、又その酸化物に対する不活性の性質のため、チタニウ ムを使用する。電極５４は、露出させ、又は絶縁材料内に収容することが出来る 。

これら実施例において、プラズマ発生ヘッド５３は、通過する連続的材料Ｍにプ ラズマを集中させ、電極５４の後方（材料Ｍから離れる方向）の無駄なプラズマ 放電を最小にし得るように配置された遮蔽部材５６を備えている。該遮蔽部材５ ６は、電極５４が配置される箇所である円弧状の遮蔽面５７を提供する。該遮蔽 面５７は、補助ローラ１０．４７の外面２７．４８に対し平行に伸長し、これら 実施例において、電極５４の長さに少なくとも等しい長さである。

これら実施例において、遮蔽部材５６は、遮蔽面５７を有する遮蔽体５８を備え ている。遮蔽体５８は、少なくともＲＦプラズマ電極と共に使用する場合、嵩ぼ る構造であり、十分な絶縁効果を提供し、これにより、無駄なプラズマの発生を 最小にする。極めて反応し易く且つ高温のプラズマは、電極５４の周囲に集中す る傾向があるため、遮蔽体５８の構造には、耐熱性で且つ不活性な材料が使用さ れる。少なくとも一実施例において、該遮蔽体５８は、ＰＴＦＥ、又は次に望ま しいＰＶＣのようなプラスチックにて形成される。

第２図に図示したプラスチック発生へラド５３の一実施例において、遮蔽部材５ ６は、遮蔽面５７に沿って並べて配置した一連のガラスロッド５９を備えている 。この実施例において、電極５４は、薄いガラス管内に収容され、ガラスロッド ５９が遮蔽面５７に接するように配置された鋼管電極を備えることが出来る。

第３図に示したプラズマ発生ヘッドの別の実施例において、遮蔽部材５６は、遮 蔽面５７に接するように配置し、電極５４を覆い得るように該電極５４の上に配 置された円弧状の遮蔽板６０を備えている。この実施例において、該遮蔽板６０ は、薄いガラス部分にて形成される。

第２図及び第３図のこれら２つの遮蔽部材の実施例は、高周波数の電流の流れに 対する薄いガラス部分のインピーダンスが最小であるＲＦプラズマの発生に使用 するのに適している。

第４図に図示したプラズマ発生ヘッドの更に別の実施例において、遮蔽部材５５ は、露出面が遮蔽面５７に接するように配置された電極５４を保持する円弧状の 遮蔽板６１を備えている。これら電極５４は、遮蔽板６１を通じて連続的材料Ｍ に露呈される。この実施例において、該遮蔽板６１はガラスにて形成される。

第４図のこの遮蔽部材の実施例は、ＲＦ、又はＤＣプラズマの発生に適したチタ ニウム電極と共に使用するのに特に適している。

プラズマ発生ヘッド５３は、処理領域及び非処理領域のバー、又はストリップが 連続的材料Ｍを横断して交互に形成される結果となるプラズマ中の縞状発光を防 止し得るように位置決めする。この目的上、プラズマ発生ヘッド５３間、特に、 電極５４ど連続的材料Ｍとの間の最小の隙間６２を維持する。プラズマ処理効果 が低下するため、過度に大きい隙間６２は回避する。この距離は、絶縁状態で作 動させたとき、ヘッド５３が発光しない「暗スペース」に正確に対応する。圧力 に逆比例して、プラズマ処理段内の１０化のＲＦプラズマ放電出力が１００Ｗで 圧力力（約１トールのときの隙間６２の最小距離は、約６−７ｍｍである。

装置１の変形例（第８図に図示）において、補助ローラ１０’　、４７’の一部 は、ＲＦ重電荷付与され、連続的材料Ｍに対して電界を垂直方向に位置決めする 電極６３を形成する導電性材料を備えている。この構成は、処理効率を著しく向 上させることが判明した。

プラズマ処理チャンバ３内の状態は、特別のガスを導入することにより変化させ ることが出来る。これらガスは、チャンバ壁３を通じて開放する通路（図示せず ）を介して、１又は２以上の選択された真空段１５３内に導入することが出来装 置の更に変形例（同様に第８図に図示）において、プラズマ処理中の均一な極電 荷の連続的な付着が観察される。これは、該実施例において、上述のＲＦ電荷に 代えて、電極６３にＤＣバイアス電圧を印加することにより実現される。この実 施例において、電極６３の導電性材料は、絶縁部分６４により仕切る。電極６３ の導電性外側部分６５は、接地した保護バンドを構成する。更に、この実施例に おいて、連続的材料Ｍの長手方向端縁りは、補助ローラの外面２７’　、４８′ に対し密封される。連続的材料Ｍの表面には、３０００　Ｖ以内の極電荷電圧を 付与することが出来る。

本発明を更に理解するため、以下、装置１（第１図の実施例に従って構成）を利 用して、被覆前にプラズマ処理を行ったエマルジョン被覆写真用支持体の各種の 試験結果を説明する。

最初の試験において、幅１２．７　ｃ　ｍのエクタカラ−（ＥＫＴＡＣＯＬＯＲ ）支持体（ポリエチレン被覆紙）、又はＸ線フィルム支持体（ポリエチレンテレ フタレート）を一度に１７０ｍ／分の速度で１０分間、プラズマ処理装置１に通 した。排出チャンバ３内のプラズマ処理段１５３の圧力は、０．５トールの安定 状態に維持し、材料の方向決め、又は皺の問題は一切生じなかった。接合部は、 圧力、又はプラズマの均一性に対し何ら顕著な影響を与えることなく、装置１を 容易に通過した。ポリエチレン被覆支持体の場合、処理表面上における水の後方 接触角が００程度と小さく、Ｘ線光電子分光分析法で測定したときの表面の酸素 対炭素の比が１６％程度の場合、最高温度にて高度の表面酸化が生じた。ＤＣ１ 又はＲＦプラズマ中の処理でも同様の結果が得られた。比較のため、同一の支持 体を多数コロナ放電処理した場合、ｌＯｏの最小後方接触角を達成し得るに過ぎ なかった。

その後の試験において、写真用支持体は、幅の狭い（１２，７ｃｍ、）エマルジ ョン被覆機械と生産ライン上に装置１を取り付け、装置１の駆動手段が被覆機械 の速度に従うようにして試験した。ポリエチレン被覆紙を含むプラズマ処理した 写真用支持体に対し、エクタヵラー写真用フィルムエマルジョンの単−及び多層 被覆を５０ｍ／分以内の速度で行った。この試験の殆どは、ゼラチン、硬化剤、 分散剤、ハロゲン化銀エマルジョン及び界面活性剤を含む黄色エクタカラー溶融 剤の単一層を使用して行い、ゼラチンの塗布量を７．８ｇ／ｍ”とし、及び硬化 剤とゼラチンとの比率を２％Ｗ／Ｗの状態で被覆した。

エマルジョン被覆の湿潤接着状態は、エクタカラー紙の製造時の被覆の接着程度 をモニタするのに使用される金網含浸試験により試験した。この試験において、 被覆は、現像剤溶液中で膨潤させ、金網は、液圧プレス内でエマルシコンの表面 に含浸させた。次に、その含浸格子パターンを制御された方法で粗い布で擦り、 相当程度のエマルジョンを除去した。

５０ｍ／分の支持体の速度における処理中のプラズマ電流が２０ｍ、ｍＡ以上で あることを条件として、生産ラインにおける単一の被覆では、被覆後、２４時間 の試験において、エマルジョンの除去は観察されなかった。

比較のため、被覆前、３０分以上の生産ライン外で同一のエマルジョン被覆を施 した写真用支持体は、同一程度の接着を実現するためには、７０’　Ｆ及び６５ ％ＲＨにて、１乃至２週間の貯蔵を必要とした。これら生産ライン以外の場合、 最適な接着状態を得るためには、約２００ｍｍＡプラズマ電流が必要であフた。

生産ライン外で２０ｍｍＡ程度の低い電流で処理した支持体の表面は、被覆後、 数カ月、満足し得る程度のエマルジョン被覆の接着状態を実現することは出来な かった。

コロナ放電により生産ライン外で処理した支持体上の同一のエマルジョン被覆（ 最大の接着状態であるよう最適化させた）は、生産ライン外のプラズマ処理と同 様の接着挙動を示し、満足し得る程度のエマルジョン接着状態に達するためには 、１又は２週間の貯蔵を必要とした。コロナ処理中に写真用支持体の単位面積当 たり印加されるエネルギは、生産ラインのプラズマ処理に必要とされる量の約３ ０倍であった。

完全なエクタカラーバック（６つの被覆層）は、又、本発明の装置により、硬化 剤対ゼラチンの比が１及び２％として、生産ラインでプラズマ処理の後に被覆し た。満足し得るエマルジョン接着は、１％の実験の場合、被覆後、２４時間で達 成され、２％の実験の場合、被覆後、２４時間で達成された。

−例として、１．３％の硬化剤を含む同様のエマルジョン被覆は、生産ラインの 製造被覆機械を使用して、コロナ放電により試験し、同一の接着程度を達成する には、６週間以上を必要とした。

装置１によるプラズマ処理後の表面処理の劣化は、処理後、エマルジョン被覆す るまでの時間を漸進的に増し、又、その後の２４時間の金網試験を実施すること により測定した。満足し得る接着程度を実現するのに必要な最小プラズマ電流は 、３秒間の経過時間のときの２０ｒｎｍＡから８００秒の経過時間ときの４０ｍ ｍＡまで増大した。故に、表面処理の劣化半減期は、約８００秒であり、エマル ジョン被覆は、実験的な適用例において、最高のエマルジョン接着状態を実現す るためには、約４００秒の処理時間内に実施することを要する。

換言すれば、幅１２．７ｃｍのエクタカラー支持体の試料をコロナ放電装置に通 すと、＋　２００　Ｖ以内の電位で非均−な極電荷を示すことが分かった。表面 電荷のパターンは、該表面上に静電トナーを散布することにより、容易に観察す ることが出来た。次に、この支持体は、装置１に通し、５０ｍ／分の速度で１ト ール圧力のとき、プラズマ電流１００ｍｍＡを使用し、空気中でＲＦプラズマを 行った。この処理後、極電荷は、１乃至２ｖの均一な残留電位まで低下した。又 、処理前の支持体を装置１に通したとき、１乃至２Ｖの同様の均一な電荷が観察 された。

写真用エマルジョンがプラズマ処理したポリエチレンに湿潤状態で接着する程度 、一般に、処理後、数週間、又は数カ月の期間に亙り、時間の経過と共に向上す る。この型式の前処理の場合、結合メカニズムは、エマルジョン中に存在するゼ ラチン分子の上に限られた数の主たるアミノ群を含むと考えられる。ゼラチン分 子は、被覆後、徐々にその配向度を変化させ、ポリエチレン表面上の安定的な反 応箇所に接触する。しかし、エマルジョンを新たにプラズマ処理したポリエチレ ンに被覆した場合、全く別の接着メカニズムが生じると考えられる。被覆エマル ジョンが十分に硬化し、被覆後、通常、２４時間で試験を行い得るようになると 、直ちに良好な接着状態が観察される。単位面積当たり必要とされるエネルギ入 力は、好適なコロナ処理に必要とされる量の約３０倍少なく、又、老成プラズマ 処理した支持体に対する最適な接着程度を実現するのに必要な量の約１０倍少な い量である。更に、新たにプラズマ処理した支持体に対する接着は、最小の処理 レベルにて、被覆後のその後の貯蔵に伴い顕著に向上しない。新しく且つ効果的 な接着メカニズムの存在が示唆される。

本発明の装置は、従来の装置に比較して、写真用支持体に対する写真用エマルジ ョン被覆の接着が向上する速度を速める。一方、これにより、支持体の貯蔵期間 を短縮することが可能となる。

ゼラチン分子中の同一の主たるアミノ箇所によると従来考えられていた、接着と 凝集とを区別するゼラチンとポリエチレンの接着メカニズムの見かけの差がある 。このため、２つの方法の間には、競合関係が存在する。故に、本装置は、支持 体のプラズマ処理の結果、エクタヵラー紙中のゼラチン硬化剤の量の増大の許容 範囲を拡大するものである。この増加は、支持体の貯蔵時間を長くせずに可能で ある。ゼラチン硬化剤の量が増大する結果、ちりめん状皺の減少、耐摩耗性の向 上及び指紋が付き難くする等、製品の品質が向上する。

本装置は、現在の機構に比較して、写真用支持体の製造工程を簡略化するもので ある。

好適な構成において、該装置は、又、各種の製品の高速度の被覆を支援するため 、電荷の付着にも有用である。

該装置には、写真用支持体のプラズマ以外の各種の適用例が可能である。上述の プラズマ処理の既存の効果及び適用例の多くは、この装置の使用により実用的に 実現可能である。例えば、ウールの湿潤性は、プラズマ処理により著しく増大す るため、該装置は、織ったウール織地の性質を改質し、スクリーン印刷の実行を 許容するのに有用である。連続的材料のコロナ放電処理の実質的に全ての既存の 適用例に代えて、本発明のプラズマ処理装置を使用することが出来、しかも、コ スト的に有利に実施することが出来る。

プラズマ処理チャンバ内に異なるガス、又は重合可能なモノマーを導入すること により、連続的材料上の薄膜表面の性質を選択的に改質すること、及び該薄膜を 製造することが可能となる。後者の効果は、下地層、太陽光線制御フィルタ、反 射防止フィルム、及び保護外装のような各種の単一層、又は多層製品の開発に有 効である。

本発明の装置の使用により、印刷業界における生産ライン上の処理及び印刷の点 で接着の向上が可能となり、又、積層材の自己接着性、又は接着結合性が向上す る。

本発明の装置は、極めて不安定な炭化水素基が隣接面を横断して結合体を形成す るのを許容することにより、幾つかの連続的材料を組み合わせるのに適している 。このため、該装置は、板紙、又は紙複合体の製造業者が利用可能である。

請求の範囲に記載した本発明の精神から逸脱せずに、該装置の変形例及び／又は 追加が可能であることが理解されよう。

要約書 真空下でプラズマガス（Ｇ）の低温プラズマにより連続的な長さの材料を連続的 に処理する装置（１）。該装置（１）はチャンバ壁（４）を有し、連続的材料（ Ｍ）を受け入れ且つ排出するため、皺壁（４）に形成された入口領域（６）及び 出口領域（７）を有するプラズマ処理チャンバ（３）を備えている。空気抜き手 段（４８）が上記チャンバ（３）内に真空圧を画成する。支持手段（９）が連続 的材料（Ｍ）をチャンバ（３）を通る通路（８）に沿って進め、上記入口及び出 口領域（６，７）に真空シールを維持する。支持手段（９）は、入口及び出口領 域（６，７）に隣接して取り付けられた補助ローラ（１０）と、入口領域（６） に隣接して配置された入口密封ローラ（１１）と、上記出口領域（７）に隣接し て配置された出口密封ローラ（１３）とを備えている。該補助ローラは（１０） は密封ローラ（１１，１３）の各々と共に、上記入口及び出口領域（６，７）に それぞれのニップ（１２，１４）を形成し、上記連続的材料（Ｍ）が上記ニップ を通ってそれぞれ、処理チャンバ（３）に入り且つ処理チャンバ（３）から出る 。

連続的材料（Ｍ）が処理チャンバ（３）を通って前進する間に、該連続的材料に 接触する低温プラズマを発生させるため、プラズマ発生手段が上記通路（８）に 隣接して処理チャンバ（３）内に配置される。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．真空下でプラズマガスの低温プラズマにより連続的な長さの材料を連続的に 処理する装置にして、 チャンバ壁を有し、連続的材料を受け入れ且つ排出するため、該壁に形成された 入口領域及び出口領域を有するプラズマ処理チャンバと、前記チャンバ内に真空 圧を画成し得る空気抜き手段と、前記連続的材料をチャンバを通る通路に沿って 進め、前記連続的材料が通過する間に、前記入口及び出口領域にて真空シールを 維持する支持手段と、を備え、前記支持手段が、 入口及び出口領域に隣接して、その軸線上に回転可能に取り付けられた補助ロー ラと、 前記入口領域に隣接して配置された入口密封ローラと、前記入口領域に隣接して 配置された出口密封ローラとを備え、前記密封ローラが、 そのそれぞれの軸線上に回転可能に取り付けられ、前記補助ローラが、 密封ローラの各々と共に、前記入口及び出口領域にそれぞれのニップを形成し、 前記連続的材料が、 前記ニップを通ってそれぞれ、処理チャンバに入り且つ処理チャンバから出るよ うにし、 連続的材料が処理チャンバを通って前進する間に、該連続的材料に接触する低温 プラズマを発生させるため、前記通路に隣接して処理チャンバ内に配置されたプ ラズマ発生手段を備えることを特徴とする装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記処理チャンバが、 前記入口領域と前記出口領域との間に連続的な真空段を提供する副チャンバに仕 切られ、 前記真空が前記隣接する段間で異なり、プラズマ処理段を提供するプラズマ発生 手段が、前記副チャンバの一つの内部に配置されることを特徴とする装置。 ３．請求の範囲第２項に記載の装置にして前記真空段が、 入口段とプラズマ処理真空段との間に少なくとも１つの前処理段を備え、前記プ ラズマ処理段と出口段との間に少なくとも１つの後処理段を備えることを特徴と する装置。 ４．請求の範囲第３項に記載の装置にして、各真空段が、 別個の副チャンバにより提供され、通路が前記副チャンバを通って、入口段と出 口段との間を一回、通過することを特徴とする装置。 ５．請求の範囲第３項に記載の装置にして、前処理装置の各々の一つの段、及び 後処理装置の各々の一つの段が、それぞれの副チャンバにより共通に提供され、 前記通路が前記副チャンバを通って、入口領域と出口領域との間を２回、通過す ることを特徴とする装置。 ６．請求の範囲第２項乃至第５項の何れかに記載の装置にして、前記処理チャン バが、 前記入口及び出口領域から離間された少なくとも１つの真空段の遷移領域を備え 、 前記段の間にそれぞれの真空段が形成され、前記支持体が、 各真空段を通る通路に沿って連続的材料を進め、隣接する段の間で各遷移領域を 密封する真空密封を提供することを特徴とする装置。 ７．請求の範囲第６項に記載の装置にして、前記支持手段が、 各遷移領域に、補助ローラと共に、それぞれの遷移領域におけるニツプを形成す る更に別の回転可能な密封ローラを備え、前記連続的材料が、 前記ニップを通って、隣接する真空段の間を進むことを特徴とする装置。 ８．請求の範囲第６項に記載の装置にして、前記支持体手段が、 各遷移領域に、更に別の回転可能な補助ローラと、一対の更に別の密封ローラと を備え、 前記更に別の密封ローラが、 更に別の密封ローラの各々と共に、それぞれの遷移領域にそれぞれのニップを形 成し、 前記連続的材料が、 前記ニップを通り、隣接する真空段の間を反対方向に進むことを特徴とする装置 。 ９．請求の範囲第１項乃至第８項の何れかに記載の装置にして、各ローラが、処 理すべき連続的材料の幅に少なくとも等しい長さであることを特徴とする装置。 １０．請求の範囲第１項乃至第９項の何れかに記載の装置にして、少なくとも１ つのローラを駆動回転させ得るように、前記少なくとも１つのローラに接続され た駆動手段を更に備えることを特徴とする装置。 １１．請求の範囲第１項乃至第１０項の何れかに記載の装置にして、各ニップに おける少なくとも１つのローラが、前記ローラと連続的材料との間の密封を向上 させ得るように、柔軟な外周面を備えることを特徴とする装置。 １２．請求の範囲第１１項に記載の装置にして、各補助ローラが、柔軟な外周面 を備え、各補助ローラが、 非柔軟な材料から成るコアと、 柔軟な面を提供する柔軟な材料から成る外側スリーブとを備えることを特徴とす る装置。 １３．請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の装置にして、各ニップにおける １つのローラのみが、柔軟な外面を備え、各ニップにおけるその他方のローラが 非柔軟な面を備えることを特徴とする装置。 １４．請求の範囲第１１項乃至第１３項の何れかに記載のそうちにして、柔軟な 面及び非柔軟な面の各々が、連続的材料に対する把持力を低下させ得るように研 磨されることを特徴とする装置。 １５．請求の範囲第１項乃至第１４項の何れかに記載の装置にして、前記支持手 段が、 その間に真空密封を形成し得るように、各ローラの端部及び真空チャンバ壁に係 合し且つ隣接するローラに係合する端部密封手段を更に備えることを特徴とする 装置。 １６．請求の範囲第１５項に記載の装置にして、前記端部密封手段が、 前記ローラ端部とチャンバ壁との間に取り付けられた細長い端部密封要素を備え 、 前記密封要素が、 前記ローラ端部及びチャンバ壁に密封係合し得るように、ローラの端面を横断し 且つ／又はその周囲を伸長し、各領域のローラ端部にて連続的な密封線を画成す るように配置されることを特徴とする装置。 １７．請求の範囲第１項乃至第１６項の何れかに記載の装置にして、前記密封ロ ーラの外周面と前記チャンバ壁との間を真空密封する面密封手段を更に備えるこ とを特徴とする装置。 １８．請求の範囲第１７項に記載の装置にして、前記面密封手段が、 各密封ローラとチャンバ壁との間に取り付けられた細長い面密封要素を備え、前 記密封要素が、 前記密封ローラの外周面の略全体に沿って伸長し得るように配置され、前記外面 及びチャンバ壁に係合し且つ前記密封面に沿って連続的な密封線を形成し得るよ うにしたことを特徴とする装置。 １９．請求の範囲第１６項乃至第１８項に記載の装置にして、前記面密封要素が 、 密封要素ローラの端部の周囲の途中まで伸長し、前記端部密封手段に係合し且つ その間を密封することを特徴とする装置。 ２０．請求の範囲第１項乃至第１９項の何れかに記載の装置にして、前記プラズ マ発生手段が、前記連続的材料の外面を処理し得るように位置決めされた少なく とも１つのプラズマ発生ヘッドを備えることを特徴とする装置。２１．請求の範 囲第２０項に記載の装置にして、前記連続的材料が、 プラズマ処理チャンバを通る通路に沿って進む間に入口及び出口領域に隣接する 補助ローラの周囲を通り、 前記プラズマ発生ヘッドが、 前記補助ローラに隣接して配置され且つ該補助ローラの外方に配置され、前記連 続的材料が前記補助ローラの周囲を通るとき、前記連続的材料の外面を処理する 作用可能であることを特徴とする装置。 ２２．請求の範囲第２０項に記載の装置にして、前記支持手段が、 追加的な補助ローラを更に備え、 前記連続的材料が、 前記プラズマ処理チャンバを通る通路に沿って進む間に、前記追加的な補助ロー ラの周囲を通り、 プラズマ発生手段が、追加的な補助ローラの隣接し且つ該補助ローラの外方に配 置され、前記連続的材料が前記補助ローラの周囲を通るとき、前記連続的材料の 外面を処理する作用可能であることを特徴とする装置。 ２３．請求の範囲第２０項乃至第２２項の何れかに記載の装置にして、前記プラ ズマ発生ヘッドが、 前記連続的材料が処理される箇所である前記補助ローラの外周面の周囲にて前記 通路に対し平行な円弧に沿って伸長と得るように離間した円弧列状に配置された 一列のプラズマ発生電極を備えることを特徴とする装置。 ２４．請求の範囲第２３項に記載の装置にして、前記電極の各々が、 細長く且つ処理すべき連続的材料の幅に少なくとも等しい長さであることを特徴 とする装置。 ２５．請求の範囲第２３項又は第２４項に記載の装置にして、前記プラズマ発生 ヘッドが、 プラズマを連続的材料の通路に向けて集中させ且つ前記通路から外れるプラズマ 放電を最小にする遮蔽部材を備えることを特徴とする装置。 ２６．請求の範囲第２５項に記載の装置にして、前記遮蔽部材が、 前記連続粋な材料が処理される箇所で補助ローラの外周面の周囲の通路に対して 平行に且つ該通路に向けて伸長する円弧状遮蔽面を備え、前記電極が、 前記遮蔽面の周囲に配置されることを特徴とする装置。 ２７．請求の範囲第２６項に記載の装置にして、前記遮蔽部材が、 前記遮蔽面に沿って並べて配置された一連のガラスロッドを備え、前記電極が、 ガラス管内に収容され、前記ガラスロッドが前記遮蔽面に接する状態で配置され ることを特徴とする装置。 ２８．請求の範囲第２６項に記載の装置にして、前記遮蔽部材が、 前記遮蔽面の上に配置された円弧状のガラス遮蔽板を備え、前記電極が、 前記遮蔽板の下方で前記遮蔽板に接する状態に配置されることを特徴とする装置 。 ２９．請求の範囲第２６項に記載の装置にして、前記遮蔽部材が、 前記遮蔽面の上に配置された円弧状のガラス遮蔽板を備え、前記電極が、 前記遮蔽板内に収容され且つ連続的材料の通路に露呈されることを特徴とする装 置。 ３０．請求の範囲第２１項乃至第２９項の何れかに記載の装置にして、前記連続 的材料が処理される箇所である補助ローラが、ＲＦ電荷が印加され、前記電界を 前記連続的材料に対して方向決めする電極を備えることを特徴とする装置。 ３１．請求の範囲第２１項乃至第２９項の何れかに記載の装置にして、前記連続 的材料が処理される箇所である補助ローラが、プラズマ処理中、直流バイアスが 印加され、連続的材料の表面に均一な極電荷を沈着させる電極を備えることを特 徴とする装置。 ３２．請求の範囲第３１項に記載の装置にして、前記補助ローラが、 連続的材料によりプラズマから電気的に絶縁された導電性部分をその外面に備え 、 前記導電性部分に対して、プラズマから絶縁した電気的接点が形成されることを 特徴とする装置。 ３３．真空下でプラズマガスの低温プラズマにより連続的な長さの材料を連続的 に処理する装置にして、 添付図面に図示した任意の一つの実施例に関して実質的に上述したものと同一で ある装置。