JP2003253432A - 真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でコーティングに悪影響を及ぼす
不純物の存在を抑制することのできる自動供給機能を備
えた真空蒸着装置を提供する。 【解決手段】 装置内部に処理剤の入った容器が複数個
置かれ、容器を順次所定場所へ自動供給するための自動
供給手段を備える真空蒸着装置において、自動供給手段
は容器を押し出すための棒状の押出部材と，押出部材に
接合され押出部材を回転駆動させる駆動手段とからな
り、押出部材は回転運動のみによって容器を所定場所へ
押し出す構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空中にて被蒸着物
にコーティングを行うための真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、各種材料表面に真空中にてコーティ
ングを行い、真空蒸着によって薄膜を形成させる真空蒸
着装置が知られている。このような真空蒸着装置におい
ては自動供給装置を用いてコーティング用の処理剤が入
った容器を自動供給させて効率よく処理剤を加熱蒸散さ
せて蒸着する方法が知られている。この自動供給装置
は、容器を所定場所に複数個積み重ねておき、一番下の
容器を押し出しておき、押し出された容器を電子銃や抵
抗加熱体等により加熱させ処理剤を蒸散させるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押し出しによる容器の供給は、ラックアンドピニオンギ
ア等を用いた直動案内機構を使用し、モータ等の回転を
直線運動に置き換えて行うものである。このような直動
案内機構を使用する場合、ギア等を円滑に駆動させるた
めにグリス等の潤滑剤を使用する必要がある。真空蒸着
においてこのような潤滑剤の使用は不純物の蒸発を促す
こととなり、被蒸着物のコーティングに悪影響を及ぼす
こととなる。また、このような特殊環境で使用される潤
滑剤は高価である。また、直動案内機構ではそれらを構
成する部品が多くなるため、異物の侵入を防止するため
の設計が必要となってくる。

【０００４】上記従来技術の問題点に鑑み、簡単な構成
でコーティングに悪影響を及ぼす不純物の存在を抑制す
ることのできる自動供給機能を備えた真空蒸着装置を提
供することを技術課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。 （１） 装置内部に処理剤の入った容器が複数個置か
れ、前記容器を順次所定場所へ自動供給するための自動
供給手段を備える真空蒸着装置において、前記自動供給
手段は前記容器を押し出すための棒状の押出部材と，該
押出部材に接合され押出部材を回転駆動させる駆動手段
とからなり、前記押出部材は回転運動のみによって前記
容器を所定場所へ押し出すことを特徴とする。 （２） （１）の真空蒸着装置は、前記容器を載置する
ための載置台と、該載置台に載せられた前記容器を前記
押出部材の回転軌道上に位置させるために前記載置台を
駆動させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。 （３） （１）の真空蒸着装置において前記載置台は円
環形状を有しており、前記押出部材は前記載置台の円環
内側に位置するとともに前記駆動手段による回転軸中心
は前記載置台の円環外側に位置することを特徴とする。 （４） （３）の真空蒸着装置において、前記載置台上
には前記容器を内部に積み重ねて保持するための筒状の
保持手段を有し、該保持手段の下部には前記押出部材を
挿通させるとともに前記容器を前記円環外側に押出すた
めの開口部が設けられていることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１（ａ）は本実施の形態で使用する真
空蒸着装置内部を横方向から見たときの概略構成図であ
り、図１（ｂ）は真空蒸着装置内部を上方から見たとき
の概略構成を示す図である。

【０００７】１は真空蒸着装置本体である。２は被蒸着
物３を装置本体１内部の天井に取り付けるための取付部
材である。本実施の形態の被蒸着物３は反射防止コーテ
ィング（以下ＡＲコートと記す）が施された偏光板を使
用している。取付部材２は装置本体１内部の天井に回転
可能に取り付けられており、モータ等からなる駆動装置
４の駆動により、軸４ａを回転軸中心として水平方向に
回転される。

【０００８】１０は撥水性を高めるためのフッ素化合物
からなる処理剤が入れられた容器１３を載置する円環状
の載置台である。載置台１０の上面はその円環形状に沿
って後述する筒部１２を複数個載置することができるよ
うになっている。また、載置台１０は装置本体１内部の
底面から所定距離だけ持ち上げられた位置に回転可能に
取り付けられている。

【０００９】１１は載置台１０を回転させるための駆動
手段である。駆動手段１１に設けられている回転ギア１
１ａは載置台１０の下部に設けられているギア１０ａと
嵌合しており、駆動手段１１の回転ギア１１ａの駆動に
より載置台１０を図示する矢印方向に回転させることが
できる。

【００１０】１２は載置台１０上に置かれ、その内部に
容器１３を複数個入れておくための筒部である。容器１
３は熱伝導性の良い銅製のものを使用している。図２に
示すように筒部１２には処理剤が入れられた容器１３が
数個積み重ねられた状態で入れられている。また、筒部
１２の下部には開口部１２ａ、１２ｂが設けられてい
る。筒部１２内に入れられている一番下の容器１３は、
開口部１２ａから後述する押出装置２０によって押され
ることで、開口部１２ｂより筒部１２外部に押し出され
る。１２ｃは筒部１２を載置台１０と嵌合させるための
凸部である。筒部１２は載置台１０上に設けられている
図示なき凹部に凸部１２ｃを嵌め込むことにより、載置
台１０上に固定保持される。

【００１１】２０は押出装置である。押出装置２０は容
器１３を押し出すための押出棒２１、押出棒２１を載置
台１０の円環内に位置させるための軸部２２、軸部２２
を回転駆動させるための駆動装置２３からなる。軸部２
２は載置台１０の外側に設置されている駆動装置２３に
接合されているとともに、その先端は載置台１０下部に
設けられた空間を通って載置台１０の内側まで延びてい
る。押出棒２１はその先端を載置台１０に置かれた筒部
１２の開口部１２ａと同じ高さにしつつ、軸部２２の先
端に取り付けられている。軸部２２の先端に取り付けら
れた押出棒２１は駆動装置２３の駆動によって図１
（ｂ）に示す矢印方向に回転するようになっている。

【００１２】押出棒２１の回転軌道の中心（回転軸）は
円環状の載置台１０の外側に位置するため、載置台１０
の内側に置かれた押出棒２１を回転駆動させるだけで、
容器１３を載置台１０の内側から外側へ押し出すことが
可能である。

【００１３】従来の押し出し機構では、回転軸による動
力をラックアンドピニオン機構により直線運動に変換
し、容器の押し出しを行っている。しかしながら本実施
の形態で使用する押出装置２０では、押し出しを直線運
動ではなく、回転運動のみにより行うものとしている。
その結果、直線運動に変換するための機構（ギア、直動
案内部等）を必要としないため、ギア等に必要とされる
潤滑剤を極力使用しなくてすみ、真空蒸着時の不純物の
発生を抑えることができる。また、構成部品が少ないた
め、特別な設計をするまでもなく押出装置２０内への異
物の侵入を抑制することができる。

【００１４】１４は押出装置２０によって押し出された
容器１３を載置する台である。台１４は押出棒２１の回
転軌道上に位置する載置台１０の外側に設置されてい
る。３０は台１４上に押し出された容器１３を抵抗加熱
部４０へ運ぶための搬送装置である。搬送装置３０は容
器１３を挟持するアーム部３１と、アーム部３１に接合
され、挟持部３１を図示する矢印方向に上下及び回転さ
せるための駆動部からなる。

【００１５】４０は抵抗加熱部、４１は抵抗加熱部４０
に接続される電源である。図３は抵抗加熱部４０の詳細
を示す図である。本実施の形態で用いられる抵抗加熱部
４０は、基材としてタングステンやモリブデン等の抵抗
加熱として一般的に使用される金属板を用いるととも
に、その上面にはアルミナの絶縁体４０ａの被膜が形成
されている。この絶縁体４０ａの被膜の形成はアルミナ
粉末を抵抗加熱部４０に溶着させることにより形成され
ている。

【００１６】また、絶縁体４０ａはアルミナに限らず、
その他のセラミックス等の熱伝導性がよく絶縁性を有す
るものであれば良い。絶縁体４０ａの被膜はその上に置
かれる容器１３に対して効率よく熱を伝えるために、絶
縁体の厚さは５０μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。更
に好ましくは１００μｍ〜１５０μｍである。厚みが５
０μｍ未満の場合、薄すぎてしまい容器の接触や蒸発等
により剥がれてしまう恐れがある。また、厚みが２００
μｍを超えると被膜にクラックが入り剥がれやすくな
る。また、本実施の形態で使用するアルミナの絶縁体は
耐摩耗性が高いため、本実施の形態のように自動給材に
て多数の容器１３を抵抗加熱部４０に順次載置する場合
に基材の保護にもつながることとなる。

【００１７】１５は加熱により処理剤がなくなった容器
１３を廃棄する廃棄ボックス、１６は装置本体１内を真
空にするための真空ポンプである。また、前述した真空
蒸着装置１内部における位置制御が必要な駆動機構はサ
ーボモータを使用しており、シーケンサ等からなる制御
部５０によって位置制御ができるようになっている（図
４参照）。

【００１８】以上のような構成を備える真空蒸着装置に
ついて、制御系のブロック図を図４に示し、その動作を
説明する。初めに偏光板等の被蒸着物３を取付部材２に
取り付けるとともに、処理剤が入れられた容器１３が複
数個入れられた筒部１２を載置台１０に取り付けてお
く。次に真空ポンプを使用して、装置本体１内を真空に
しておく（真空度１０^-3〜１０^-4Ｐａ程度）。所定の真
空度が得られたら、制御部５０は駆動装置４を用いて所
定の回転速度で被蒸着物３を回転させる。

【００１９】制御部５０は駆動装置１１を使用して載置
台１０を回転させ、筒部１２を押出棒２１の回転軌道上
に位置させる。筒部１２が押出棒２１の回転軌道上に位
置したら、制御部５０は駆動装置２３を使用して押出棒
２１を回転させる。回転駆動している押出棒２１の先端
は、その回転軌道上に位置する筒部１２の開口部１２ａ
より容器１３を押し、容器１３を台１４上まで押し出
す。

【００２０】容器１３が台１４まで押し出されると、制
御部５０は駆動装置２３を逆回転駆動させ、押出棒２１
を元に位置に戻す。開口部１２ａより押出棒２１が抜か
れると、筒部１２内に積み上げられている容器１３が下
に落ち、次の容器１３を押し出すことができるようにな
る。

【００２１】次に制御部５０は駆動装置３２を使用して
アーム部３１を台１４上に載せられた容器１３上に位置
させる。容器１３上にアーム部３１が位置すると、制御
部５０は駆動装置３２を使用してアーム部３１を下げる
とともに、アーム部３１を用いて容器１３を挟む。制御
部５０は容器１３を挟んだアーム部３１を駆動装置３２
を使用して持ち上げたあと、回転駆動させて抵抗加熱部
４０上（絶縁体４０ａ上）に容器１３を載置する。

【００２２】制御部５０は電源４１を用いて所定の電流
を流し、抵抗加熱部４０を８００〜１１００℃程度に加
熱させる。本実施の形態で使用する銅製の容器のように
安価で熱伝導性の良いものは導電性を有する金属である
ことが多いため、抵抗加熱部４０上に直接容器１３を載
せてしまうと、容器１３側に電流が流れてしまい、所望
する温度で加熱できなくなる。

【００２３】本実施の形態のように、容器１３と抵抗加
熱部４０との間に絶縁体４０ａを設けることにより、容
器１３側に電流が流れることがない。このため、容器１
３が載せられた抵抗加熱部４０周囲の加熱温度が下がる
ことがなく、効率よく容器１３を加熱させることができ
る。

【００２４】容器１３が加熱されることによって、容器
１３内部に入れられた処理剤が蒸散し、本体１内部の天
井に取り付けられている被蒸着物３に蒸着する。このと
き被蒸着物３が取り付けられている取付部材２は常時一
定速度にて回転しているため、取り付けた複数の被蒸着
物３にまんべんなく蒸着が行われることとなる。

【００２５】加熱が所定時間行われ、抵抗加熱部４０上
に置かれている容器１３内の処理剤が完全になくなる
と、制御部５０は搬送装置３０を使用して容器１３を廃
棄ボックス１５に廃棄する。被蒸着物３への蒸着が足り
ない場合には、上述した操作を行い、新しい容器１３を
抵抗加熱部４０上に載置し蒸着を行う。

【００２６】以上の実施形態では抵抗加熱部の上面に絶
縁体の被膜を形成するものとしているが、これに限るも
のではなく、抵抗加熱部全体に被膜を形成させておいて
も良い。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明では抵抗加熱に流
す電流が容器側に流れることがないため、効率よく加熱
を行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明では回転運動のみ
により容器の押し出しを行うため、回転運動を直線運動
に変換する変換ギアや直動案内機構を設ける必要がな
い。このため簡単な構成で、潤滑剤を使用する必要がな
く不純物の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空蒸着装置の構成を示した図である。

【図２】容器が多数載置される筒部の構成を示した図で
ある。

【図３】抵抗加熱部の構成を示した図である。

【図４】制御系を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ 真空蒸着装置本体 ２ 取付部材 ３ 被蒸着物 １０ 載置台 １１ 駆動手段 １２ 筒部 １３ 容器 ２０ 押出装置 ３０ 搬送装置 ４０ 抵抗加熱部 ４０ａ 絶縁体 ４１ 電源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置内部に処理剤の入った容器が複数個
   置かれ、前記容器を順次所定場所へ自動供給するための
   自動供給手段を備える真空蒸着装置において、前記自動
   供給手段は前記容器を押し出すための棒状の押出部材
   と，該押出部材に接合され押出部材を回転駆動させる駆
   動手段とからなり、前記押出部材は回転運動のみによっ
   て前記容器を所定場所へ押し出すことを特徴とする真空
   蒸着装置。
2. 【請求項２】 請求項１の真空蒸着装置は、前記容器を
   載置するための載置台と、該載置台に載せられた前記容
   器を前記押出部材の回転軌道上に位置させるために前記
   載置台を駆動させる駆動手段と、を備えることを特徴と
   する真空蒸着装置。
3. 【請求項３】 請求項１の真空蒸着装置において前記載
   置台は円環形状を有しており、前記押出部材は前記載置
   台の円環内側に位置するとともに前記駆動手段による回
   転軸中心は前記載置台の円環外側に位置することを特徴
   とする真空蒸着装置。
4. 【請求項４】 請求項３の真空蒸着装置において、前記
   載置台上には前記容器を内部に積み重ねて保持するため
   の筒状の保持手段を有し、該保持手段の下部には前記押
   出部材を挿通させるとともに前記容器を前記円環外側に
   押出すための開口部が設けられていることを特徴とする
   真空蒸着装置。