JP2005200767A - 昇華性材料のための蒸発装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発させようとする材料４を収容するための少なくとも１つの容器３と、放射ヒータから成る加熱装置とを備えた、特にシートのための真空コーティング装置に使用するための蒸発装置を改良する。
【解決手段】放射ヒータが、加熱棒５として形成されており、該加熱棒５が、容器３の上方に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、蒸発させようとする材料を収容するための少なくとも１つの容器と、放射ヒータから成る加熱装置とを備えた、特にシートのための真空コーティング装置に使用するための蒸発装置に関する。

このような形式の蒸発装置は、英国特許第２３３９８００号明細書に記載されている。蒸発装置は、特定材料、たとえば硫酸亜鉛の薄膜をシートに被覆するために、たとえば真空コーティング装置内で必要である。そのような真空コーティング装置は、排気可能な排気容器から成っており、排気容器には縦長のシャフトが設けられており、シャフト上で、コーティングしようとするシートもしくはシートウェブが様々なローラによって案内される。このシャフトには蒸発装置が内在するので、蒸発装置から放出する蒸気は薄膜状にシートに堆積することができる。

蒸発装置は、実質的に蒸発させようとする材料を収容するための縦長の容器と加熱装置とから成っている。前掲英国特許２３３９８００号明細書によれば、加熱装置が放射ヒータから成っており、放射ヒータは、容器の下方に配置されていて、かつ容器の底部を加熱し、ひいては蒸発させようとする材料を間接的に加熱して、蒸発させる。別の加熱装置として抵抗ヒータが考慮されており、抵抗ヒータは直接的に容器とコンタクトされているので、熱は対流によって伝達される。

一般的な問題点によれば、蒸発装置は一方では、比較的大量の蒸発させようとする材料を収容できるようにする必要があり、その結果としてコーティング装置は連続的にできるだけ長く延伸することができる。また他方では定期的な洗浄作業を行う必要がある。なぜならば蒸発させようとする材料はシートに到達するだけでなく、蒸発装置およびコーティング装置の別の領域にも堆積するからである。したがって蒸発装置は、比較的簡単に分解可能で、また洗浄後に再び簡単に組立可能にする必要がある。さらにシートの幅にわたって、つまり蒸発装置の長さにわたって、できるだけ均等な蒸気放出率が存在するようにする必要があり、その結果としてシートは均等にコーティングされる。
英国特許２３３９８００号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の蒸発装置を改良して、従来技術で述べた欠点を解消することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、放射ヒータが加熱棒として形成されており、加熱棒が容器の上方に設けられている。

本発明のように構成されていると、放射熱は、容器内に存在する、蒸発させようとする材料に直接的に向けられている。

このようにして極めて均等な熱放射が得られる。なぜならば熱分配は、容器の内側の熱の変動によって影響される恐れがないからである。さらにまた容器の上位に存在する材料だけが加熱されるので、容器底部および容器内に存在する材料の下位の層を通る熱の伝達による熱損失が生じることはない。

原則として容器は蓋によって閉鎖されており、蓋は蒸気を放出するための放出スリットを備えている。

加熱装置が容器の上方で、しかも蓋の下方に設けられるので、加熱装置は、容器と蓋とから形成されるケーシングの内側に存在する。したがって放射ヒータの放射出力は蓋の内面にも作用し、このことは蓋の壁で材料が再び昇華し得るのを回避する。

標準的な形式では、容器は著しく縦長に形成されており、この場合複数の加熱棒が容器の長手延伸部に対して横向きに配置されている。

さらに加熱棒は、両側で高温セラミックから成る支持リングに保持されている。このような実施形態によって、容器および蓋自体を、導電性で、ひいては原則として良好な熱伝導性を有する材料、たとえばモリブデンから製作することができるので、したがって支持リングはケーシングに対する加熱棒の電気的な絶縁性を確立する。

簡単な組立のために、加熱棒に被せ嵌められた支持リングは、容器開口の縁部に載設される。蓋もしくは容器は外壁部分で、支持リングを取り囲む切欠を備えているので、ケーシングは蒸気の放出のための放出スリットを除いて完全に閉鎖されており、これによって特に蒸気は専ら放出スリットを通ってシートに向けられるようになる。このようにして良好な完成品が得られる。

加熱棒は幅に関して容器よりも幾分か長くなっているので、加熱棒は容器の両側で突出していて、かつ外側から電気的にコンタクトすることができる。

このためにコーティング装置の蒸発室は、電気的なコンタクトを備えた側方の支柱を備えており、この場合少なくとも片側の支柱は横向きに可動であるので、支柱は蒸発装置に対する蒸発室壁の間隔をブリッジすることができる。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

先ず図１について説明する。図１にはコーティング装置の蒸発室１を示した。蒸発室１はシャフト状もしくは孔状にコーティング装置の幅にわたって延びている。図示していないローラによって、コーティングしようとするシートウェブは蒸発室開口の上方で案内される。蒸発室１には蒸発装置２が設けられており、蒸発装置２は縦長で槽状の２つの容器３から成っており、容器３は短辺側で互いに接触している。容器３には、蒸発させようとする材料４、ここでは硫酸亜鉛−粒体が設けられており、これは堆積物として容器３に搬入されている。各容器３上に３つの加熱棒５が延びており、各加熱棒５は互いに一定の間隔で配置されている。加熱棒５は支持リング６によって保持されており、加熱棒５の端部は、容器３から突出していて、かつ蒸発室壁を越えて延びているコンタクト支柱７にコンタクトすることができる。容器３は蓋によって閉鎖され、蓋は図１には示していないが、図２に詳しく示した。図２には容器３を示した。ここでは図面を判りやすくするために所属の蓋８を側方にずらして示した。

容器３は、直方体形状の中空体であり、また上面で完全に開放しているので、周に沿って矩形に延びる容器縁９が存在し、容器縁９は容器３の短い側壁および長い側壁１０の縁部によって形成されている。

既に説明したように、有利には黒鉛から成る加熱棒５は支持リング６に保持される。支持リング６は矩形の形状を有していて、かつ加熱棒５の横断面に適合する内側開口１１を備えており、内側開口１１を通って加熱棒５の各端部が延びている。支持リングの外縁は、周に沿って延びる溝１２を備えており、溝１２は、容器３と蓋８とを形成する金属薄板の厚みと実質的に同じ幅を有している。加熱棒５が容器３に被せられると、容器縁９は支持リング６の溝１２に入り込む。

容器３の側方に示した蓋８は、切妻屋根を備えた家屋の形状を有していて、要するに矩形の２つの側壁１３と２つの屋根板１４と２つの切妻壁１５とを有している。屋根板１４は切妻屋根の棟において、ケーシング内で生じる蒸気のための放出スリット１６として機能するスリットまで延びている。

蓋８の側壁１３は、実質的に支持リング６と同じ高さまで延びていて、かつ縁部で開放している適当な矩形の切欠１７を備えており、切欠１７は支持リング６の形状に適合されているので、蓋が被せられると、切欠１７の縁部は支持リング６の溝１２に入り込む。したがって蓋８の被せられた状態では、閉鎖されたケーシングが形成され、ケーシングは、横向きに３つの加熱ロッド５によって貫通されていて、かつ上面で、発生した蒸気が放出するための放出スリット１６を備えている。

このような構成をさらに判りやすく理解するために、図３には、蒸発装置２を横断面図で示した。容器３と蓋８とから形成されるケーシングの輪郭は、横断面でみて、三角形の置かれた矩形に相当する。矩形のケーシングの上位３分の１の領域で、加熱棒５はケーシングを貫通しており、加熱棒５は横断面でみて矩形であり、かつフラットな面で下向きになっている。図３の左側には、加熱棒５の、ケーシングから突出する１端部のコンタクトのための定置のコンタクト支柱７ａを示した。右側には、可動のコンタクト支柱７ｂが設けられており、コンタクト支柱７ｂはケーシングから突出する加熱棒５の別の１端部に接触する。コンタクト支柱を介して加熱棒５は給電部に接続される。加熱棒５は通流する電流によって加熱され、この場合熱エネルギは、放射出力として、特に容器３内に存在する材料４に放射され、したがって材料４は蒸発する。

蓋８の棟に、追加的に孔付のカバープレート１８が設けられており、カバープレート１８は、蒸気の通過を許容するが、材料塊が蒸発室１に進入するのを防止する。

本発明による、蒸発装置の内在する開放状態のコーティング装置を示す概略図である。

蓋の被せられていない状態の蒸発装置を示す斜視図である。

図１のコーティング装置の横断面図である。

符号の説明

１ 蒸発室、 ２ 蒸発装置、 ３ 容器、 ４ 材料、 ５ 加熱棒、 ６ 支持リング、 ７ コンタクト支柱、 ８ 蓋、 ９ 容器縁、 １０ 側壁、 １１ 内側開口、 １２ 溝、 １３ 側壁、 １４ 屋根板、 １５ 切妻壁、 １６ 放出スリット、１７ 切欠、 １８ カバープレート

Claims (8)

1. 蒸発させようとする材料（４）を収容するための少なくとも１つの容器（３）と、放射ヒータから成る加熱装置とを備えた、たとえばシートのための真空コーティング装置に使用するための蒸発装置において、
   放射ヒータが、加熱棒（５）として形成されており、該加熱棒（５）が、容器（３）の上方に設けられていることを特徴とする、蒸発装置。
2. 容器（３）上に蓋（８）が設けられており、該蓋（８）が、蒸発した材料のための放出スリット（１６）を備えており、加熱棒（５）が、蓋（８）と容器（３）とから形成されるケーシング内に設けられている、請求項１記載の蒸発装置。
3. ケーシングが、縦長に形成されており、ケーシング長手方向でみて、容器（３）の長手延伸部に対して横向きに配置された複数の加熱棒（５）が設けられている、請求項１または２記載の蒸発装置。
4. 各加熱棒（５）が、両側で、それぞれ高温セラミックから成る支持リング（６）に保持されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の蒸発装置。
5. 支持リング（６）が、容器縁（９）に載設されていて、かつ蓋（８）に設けられた、縁部で開放している適当な区分（１７）または容器（３）に突入している、請求項４記載の蒸発装置。
6. 加熱棒（５）の端面が、側方でケーシングから突出している、請求項１から５までのいずれか１項記載の蒸発装置。
7. 加熱棒（５）が、有利には矩形の横断面を有してフラットに形成されており、フラットな面が、容器（３）に向けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の蒸発装置。
8. 支持リング（６）が、周に沿って延びる溝（１２）を備えており、該溝（１２）に、容器もしくは蓋（８）の縁部が入り込んでいる、請求項１から７までのいずれか１項記載の蒸発装置。

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