JP2006144113A - 材料を気化するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 気化する材料が配置されている気化器るつぼにより材料を気化するための装置を提供する。
【解決手段】 気化器るつぼの周囲には、気化器チューブを縦方向に見た場合、空間内に前後に配置されていて、電気的に別々に制御することができる少なくとも２つの加熱回路を備える気化器チューブが設置されている。これらの各加熱回路は、少なくとも２つの加熱サブ回路を備えていて、その一方は、気化器チューブの１つの側面上に配置されていて、もう一方は、気化器チューブの他方の側面上に配置されている。気化器チューブは、それ自身の加熱回路を有する頂部を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、請求項１の前文記載の装置に関する。

真空コーティング技術においては、例えば、金属のような材料を気化し、基板を材料でコーティングするために気化器が必要となる。基板にはフィルム、ウェブ等がある（ＤＥ１９５ ２７ ６０４ Ａ１；ＤＥ４３ １０ ０８５ Ａ１；ＤＥ４２ ２３ ５６８ Ｃ１；ＤＥ４２ ０３ ６３２ Ｃ２；ＤＥ１０２ ２４ ９０８ Ａ１参照）。通常、気化器は、気化する材料を含む気化るつぼを備える。気化器るつぼ上には、縦方向にスロットを有する金属プロファイルから形成されたノズル・バーを設置することができる。スロットが形成するノズル開口部により、気化器るつぼから出てくる気化した材料は、確実にノズル開口部の直前に位置する基板上に均一に堆積される。この場合、加熱素子は加熱コイルである（ＤＥ３８ １７ ５１３ Ｃ２）。気化器ボートまたはるつぼ内の材料を加熱するための加熱素子としては、るつぼの周囲に曲がりくねったバンドを形成するスロットを備える黒鉛フォイルを使用することもできる（ＷＯ００／４６４１８）。

真空気化装置用の別の蒸着装置には、電気加熱ロッドが加熱素子として設置されている（ＤＥ１９８ ４３ ８１８ Ａ１）。

大電流により材料が気化され、大電流を発生するために、鉄のコア、一次巻線および二次巻線を備えていて、その二次巻線が気化する材料または加熱するるつぼに接続している少なくとも１つのトランスが設置されている高真空コーティング装置がさらに知られている（ＤＥ４２ ０９ ３３４ Ｃ２；ＵＳ２ ６６４ ８５３）。

最後に、流れる電流により加熱され、そこから金属が気化するるつぼの気化器の速度を調整する装置も知られている（ＤＥ４４ ０４ ５５０ Ｃ２）。この装置においては、るつぼの電気抵抗およびるつぼ内に配置され、気化される金属の電気抵抗からなる全抵抗は、特定の値に調整される。

これらの周知の気化器の大部分は１つの加熱回路しか有していないので、気化器の性能をうまく調整することができない。さらに、ノズルバーの延長可能な部分が動作中変形するので、ノズル・バーを交換する度に予め変形しておかなければならない。
ＤＥ１９５ ２７ ６０４ Ａ１ ＤＥ４３ １０ ０８５ Ａ１ ＤＥ４２ ２３ ５６８ Ｃ１ ＤＥ４２ ０３ ６３２ Ｃ２ ＤＥ１０２ ２４ ９０８ Ａ１ ＤＥ３８ １７ ５１３ Ｃ２ ＷＯ００／４６４１８ ＤＥ１９８ ４３ ８１８ Ａ１ ＤＥ４２ ０９ ３３４ Ｃ２ ＵＳ２ ６６４ ８５３ ＤＥ４４ ０４ ５５０ Ｃ２

本発明の目的は、気化器の性能をよりよく調整できるようにすることである。

この目的は、請求項１に記載の特徴により達成される。

それ故、本発明は、気化する材料が配置されている気化器るつぼにより材料を気化するための装置に関する。気化器るつぼの周囲には、気化器チューブを縦方向に見た場合、空間内に前後に配置されている少なくとも２つの加熱回路を備える気化器チューブが設置されている。これらの加熱回路は、電気的に別々に制御することができ、これらの各加熱回路は、少なくとも２つの加熱サブ回路を備えていて、その一方は気化器チューブの１つの側面上に配置されていて、もう一方は気化器チューブの他方の側面上に配置されている。気化器チューブは、それ自身の加熱回路を有する頂部を備える。

本発明の利点としては、ノズル・バーの故障率がかなり低いこと、ノズル・バーを容易に交換できることなどがある。さらに、気化器チューブは、その縦方向に一層均一に加熱される。気化器の性能は、さらによく調整することができ、電流が通る加熱コイルは望ましくないプラズマを発生しない。

本発明の例示としての実施形態を図面に示し、以下により詳細に説明する。

図１は、ウェブ・コーティング装置の一部を示す。この部分は、３つの壁部１、２、３により形成されている気化器用の台座を備える。壁部１および３は平行に延びていて、壁部２は底部を形成する。３つの壁部１、２、３を有する台座上には、装置の動作中、その上をウェブまたはフィルムを案内するシリンダが走る部分４が位置する。それ故、部分４の表面はシリンダ（図示せず）に適合するように弓状になっている。

壁部１、３の間の底部上に気化器５が導入されるが、図２はそれを示していない。

図２の気化器５においては、側面被覆６は気化器チューブ７の一方の側面が露出するように折り曲げられている。気化器チューブ７の露出側面が、２つの加熱サブ回路８、９を備えることは明らかである。気化器チューブ７の対向側面上のこれらの加熱サブ回路は、図２には示していない２つの別の加熱サブ回路に対応する。加熱サブ回路８は、気化器チューブ７の対向側面上の図示していない加熱サブ回路とともに第１の加熱回路を形成しており、一方、加熱サブ回路９は、隠れている対向加熱サブ回路とともに第２の加熱回路を形成する。加熱回路の加熱サブ回路は電気的に並列に接続している。加熱サブ回路は、１本またはそれ以上の加熱導電性リード線から形成することができる。図２の各加熱サブ回路８、９は２本の加熱導電性リード線を有する。

第３の加熱回路１０は、気化器チューブ７の頂部１１に位置する。

図３の略図は加熱導体の配置をさらにはっきり示す。

図３は、前部加熱サブ回路８および後部加熱サブ回路９を示す。図２とは対照的に、各加熱サブ回路８、９は、図面を簡単にするために、１つの加熱導電性リード線しか有していない。加熱導体４９は、プラグ端子１２からスタートし、加熱導体セグメント１３〜１７を通してアース１８に接続している。

本質的には、対向側面上に配置されている図示していない加熱導体１９も、プラグ端子１２からスタートし、その後は気化器チューブ７の背後に隠れている。その後は、この加熱導体は、加熱導体セグメント２０として再び図示されていて、アース接続２１まで延びる。それにより、第１の加熱回路は閉回路になる。

第２の加熱回路は、後部加熱サブ回路９および気化器チューブ７の他方の側面上に実質的に図示されていない加熱サブ回路から構成される。加熱サブ回路９は、プラグ端子２２からスタートし、加熱導体セグメント２３〜２８を通して、アース接続２９まで延びる。実質的に図示されていない加熱サブ回路も、プラグ端子２２からスタートし、気化器チューブ７の背後の加熱導体セグメント３０、３１を通して延び、加熱導体セグメント３２、３３として再度実質的に図示され、アース接続３４まで延びる。

第３の加熱回路１０は、気化器チューブ７の頂部１１に位置する。第３の加熱回路はプラグ端子４０に接続していて、加熱導体セグメント３７に平行な、頂部１１の背後で戻り加熱導体セグメントとなっている加熱導体セグメント３５〜３７を含む第１の加熱導体を備える。戻り加熱導体セグメントは、加熱導体セグメント３８を通してアース接続３９に接続している。

同じプラグ端子４０には、加熱導体セグメント４１〜４３および頂部１１の背後に隠れている戻り加熱導体セグメントを有する第２の加熱導体が接続している。戻り加熱導体セグメントは、加熱導体セグメント４４を通してアース接続３９に接続している。

加熱回路１０の構成要素である第３の加熱導体も、プラグ端子４０に接続していて、その加熱導体セグメント４５〜４８を通してアース接続３９に延びる。この場合、加熱導体セグメント４８は、頂部１１の背後を延びる加熱導体セグメントの一部である。参照番号７２、７３、７４は端子ストリップを示し、一方、参照番号７０はベース・プレートを示し、参照番号７１は絶縁プレートを示す。

加熱回路１０を形成している３つの加熱導体すべては、並列に電気的に接続している。

すでに説明したように、図２の加熱サブ回路は、図３の加熱サブ回路と比較した場合２倍の加熱導体を備える。

図４は、図３の気化器チューブ７および頂部１１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図である。この図は、第１の加熱回路の加熱導体セグメント１５、１４、１３および１７、５０〜５２および２０をはっきり示す。

加熱導体セグメント３７、４３、４７、５３〜５５は、第３の加熱回路を形成する。加熱導体セグメント５３および３７の間には、ノズル６０を備えるノズル・バー５９が配置される。このノズル６０を通して、気化した材料がコーティングされるウェブ６１上に送られる。このウェブはローラ６２、６３により案内される。

図４は第２の加熱回路を図示していない。

気化器チューブ７内にはるつぼが位置していて、るつぼ内には気化される材料５７が配置されている。

気化器チューブ７の上部には縦方向のスロット６４が位置する。

気化器チューブ７および頂部１１は、熱的に絶縁するために積層絶縁シートで囲むことができる。

ウェブ６１のコーティングは、気化器チューブ７内に配置されるるつぼ５６内の材料５７が気化し、スロット６４およびノズル６０を通してウェブ６１に供給されるように加熱される。

それ故、本発明は３つまたはそれ以上の調整可能な加熱回路を供給する。１つの加熱回路により、気化器チューブの温度から独立しているノズル・バーが確実に必要な温度になる。気化器チューブ内で温度を縦方向に伝達するために、少なくとも２つの他の調整可能な加熱回路が設置されている。

使用する加熱導体は、電気の良導体のコア、コアを囲む絶縁層、および絶縁層を囲む金属シェルから構成されるいわゆるジャケット加熱導体である。個々の加熱回路は、数個の加熱導体から構成される。

気化器を設置するためのウェブ・コーティング装置の一部を示す。 一部が開放されている気化器の斜視図である。 気化器の１つの側面上の３つの加熱サブ回路を示す。 図３の気化器の断面図である。

Claims (9)

1. 気化する材料（５７）が配置されている気化器るつぼ（５６）を有する材料を気化するための装置であって、
   空間内で一方が他方の後に配置される電気的に別々に制御することができる少なくとも２つの加熱回路から構成される、気化器るつぼ（５６）を囲む気化器チューブ（７）を特徴とする装置。
2. 各加熱回路が、前記気化器チューブ（７）に対して、相互に対向する少なくとも２つの加熱サブ回路（８；９）から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記気化器チューブ（７）が、それ自身の加熱回路（１０）を備える頂部（１１）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記気化器チューブ（７）が、気化する前記材料（５７）のレベル上に開口部（６４）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記頂部（１１）の上部に、スロット（６０）を有するノズル・バー（５９）が設置されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
6. 前記加熱サブ回路（８，９）が、前記気化器チューブ（７）の外側上に曲がりくねって配置されている加熱導体（１３〜１６；２４〜２８）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
7. 前記頂部（１１）の前記加熱回路（１０）が、前記頂部（１１）の１つの側面上を延びていて、その後で前記頂部（１１）の他方の側面の周囲を囲み、前記頂部（１１）のこの他方の側面上を加熱導体（５３〜５５）として戻るいくつかの加熱導体（３７，４３，４７）を備えることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
8. 前記気化器チューブ（７）上に、ローラ（６２，６３）上を通るウェブ（６１）が設置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記ノズル・バー（５９）が、前記ウェブ（６１）と前記気化器チューブ（７）の開口部（６４）との間に配置されることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項またはいくつかに記載の装置。

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