JP2898434B2 - イオンプレーティング装置の汚染防止機構 - Google Patents
イオンプレーティング装置の汚染防止機構Info
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- JP2898434B2 JP2898434B2 JP9832691A JP9832691A JP2898434B2 JP 2898434 B2 JP2898434 B2 JP 2898434B2 JP 9832691 A JP9832691 A JP 9832691A JP 9832691 A JP9832691 A JP 9832691A JP 2898434 B2 JP2898434 B2 JP 2898434B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋼板のイオンプレー
ティング装置において、蒸着物質による炉内壁の汚染を
防止するイオンプレーティング装置の汚染防止機構に関
するものである。
ティング装置において、蒸着物質による炉内壁の汚染を
防止するイオンプレーティング装置の汚染防止機構に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１はイオンプレーティング装置を示し
たものである。イオンプレーティング法は、ハース７で
金属を溶融して発生させた蒸着物質をイオン化させた
後、ハース７とメッキ試料１２の間に電位差を与えて蒸
着物質を加速させながら蒸着する方法である。
たものである。イオンプレーティング法は、ハース７で
金属を溶融して発生させた蒸着物質をイオン化させた
後、ハース７とメッキ試料１２の間に電位差を与えて蒸
着物質を加速させながら蒸着する方法である。
【０００３】イオンプレーティング法には各種の方式が
あるが、図１は例えばＨＣＤ（ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈ
ｏｄｅ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ＝中空陰極放電）法による
プラズマ発生ガンを利用したイオンプレーティング装置
である。中空管状の陰極２と陽極（メッキ試料１２側）
の間に直流電圧をかけ、ガス導入口１からアルゴンガス
を供給してアーク放電を起こすと、アーク放電中のアル
ゴンイオンが中空陰極２に衝突して多くの熱電子を発生
させる。この熱電子とアーク放電の電子をハース７上の
蒸着物質に当てて、これを溶解澄る。ガス導入口１、陰
極２、環状永久磁石３及び空芯コイル４からなる電子ビ
ーム銃はＨＣＤガンと呼ばれ、低電圧（数ｅＶ）、大電
流（数１００Ａ）の電子ビームを引き出すことができ、
それによって金属を加熱蒸発させると同時に、大量の低
エネルギー電子によりイオン化率も２０〜４０％に高め
ることができる。
あるが、図１は例えばＨＣＤ（ｈｏｌｌｏｗ Ｃａｔｈ
ｏｄｅ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ＝中空陰極放電）法による
プラズマ発生ガンを利用したイオンプレーティング装置
である。中空管状の陰極２と陽極（メッキ試料１２側）
の間に直流電圧をかけ、ガス導入口１からアルゴンガス
を供給してアーク放電を起こすと、アーク放電中のアル
ゴンイオンが中空陰極２に衝突して多くの熱電子を発生
させる。この熱電子とアーク放電の電子をハース７上の
蒸着物質に当てて、これを溶解澄る。ガス導入口１、陰
極２、環状永久磁石３及び空芯コイル４からなる電子ビ
ーム銃はＨＣＤガンと呼ばれ、低電圧（数ｅＶ）、大電
流（数１００Ａ）の電子ビームを引き出すことができ、
それによって金属を加熱蒸発させると同時に、大量の低
エネルギー電子によりイオン化率も２０〜４０％に高め
ることができる。
【０００４】実用のイオンプレーティング装置、溶解炉
等ではＨＣＤガンを水平に置いて、ハース７を真上に向
けて置く場合が多い。図１は、ＨＣＤガンからの放電プ
ラズマ流１３の曲げ方を実用の装置に対して示した構成
図である。原理は、収束用補助空芯コイル１４の磁場
（Ｂｈ）でハース７の真上まで放電プラズマ流１３を水
平に導き、次にハースの下に置いた強力な永久磁石８の
磁場（Ｂｖ）で真下に９０°曲げてハース７に放電プラ
ズマ流１３を集中させる。ハース７の真上で、収束用補
助空芯コイル１４の磁場の強さＢｈとハース７の下の永
久磁石８の磁場の強さＢｖを一致させる（Ｂｈ＝Ｂｖ）
と、放電プラズマ流は９０°で曲げられる。真空容器６
内が広く使用でき、また陰極物質２の破片がハース７に
落下しないので、実用上この９０°曲げ型放電プラズマ
流は有益である。
等ではＨＣＤガンを水平に置いて、ハース７を真上に向
けて置く場合が多い。図１は、ＨＣＤガンからの放電プ
ラズマ流１３の曲げ方を実用の装置に対して示した構成
図である。原理は、収束用補助空芯コイル１４の磁場
（Ｂｈ）でハース７の真上まで放電プラズマ流１３を水
平に導き、次にハースの下に置いた強力な永久磁石８の
磁場（Ｂｖ）で真下に９０°曲げてハース７に放電プラ
ズマ流１３を集中させる。ハース７の真上で、収束用補
助空芯コイル１４の磁場の強さＢｈとハース７の下の永
久磁石８の磁場の強さＢｖを一致させる（Ｂｈ＝Ｂｖ）
と、放電プラズマ流は９０°で曲げられる。真空容器６
内が広く使用でき、また陰極物質２の破片がハース７に
落下しないので、実用上この９０°曲げ型放電プラズマ
流は有益である。
【０００５】図１に示したイオンプレーティング装置を
用いて連続鋼板にセラミックスや金属の各種薄膜をコー
ティングしたい場合、図２に示すようにハース７で溶解
されイオン化された蒸着物質は、ハース７を円錐の頂点
として、メッキ試料たる連続鋼帯に向かって円錐状に蒸
発する。この時、実際には蒸着物質は連続鋼板以外の部
分である炉内壁にも蒸着してしまう。炉内壁への蒸着を
放置しておくと、炉内にある機械部品に不具合を生じ
る。
用いて連続鋼板にセラミックスや金属の各種薄膜をコー
ティングしたい場合、図２に示すようにハース７で溶解
されイオン化された蒸着物質は、ハース７を円錐の頂点
として、メッキ試料たる連続鋼帯に向かって円錐状に蒸
発する。この時、実際には蒸着物質は連続鋼板以外の部
分である炉内壁にも蒸着してしまう。炉内壁への蒸着を
放置しておくと、炉内にある機械部品に不具合を生じ
る。
【０００６】かゝる不具合を防止する方法として、従来
のイオンプレーティング装置では、内張りと称するイン
ナーチャンバーを設け、このインナーチャンバーを頻繁
に交換していた。しかし、連続鋼板のイオンプレーティ
ング装置のような連続ラインでは、インナーチャンバー
を交換する度にラインの操業を停止しなければならずラ
インの生産性を低下させてしまうことになる。
のイオンプレーティング装置では、内張りと称するイン
ナーチャンバーを設け、このインナーチャンバーを頻繁
に交換していた。しかし、連続鋼板のイオンプレーティ
ング装置のような連続ラインでは、インナーチャンバー
を交換する度にラインの操業を停止しなければならずラ
インの生産性を低下させてしまうことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に鑑み、
本発明は連続鋼板のイオンプレーティング装置において
ラインの操業を停止することなく、蒸着物質による炉内
壁の汚染を防止することを目的とする。
本発明は連続鋼板のイオンプレーティング装置において
ラインの操業を停止することなく、蒸着物質による炉内
壁の汚染を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明の汚染
防止機構は、連続鋼帯が真空チャンバ−内のハ−スの真
上をほぼ水平に通過するイオンプレ−ティング装置にお
いて、前記真空チャンバ−の四隅に上下方向の回転軸芯
のまわりに回転するロ−ラが設置され、該ロ−ラをガイ
ドとして巻き出し・巻き取り可能に装着された金属箔
が、前記真空チャンバ−の内側の側壁四面を覆うように
したことを特徴とする。そして、金属箔が連続鋼帯を挟
んで上下に２分割され、該２分割された金属箔の端面間
を前記連続鋼帯が通過するようにすることが望ましい。
防止機構は、連続鋼帯が真空チャンバ−内のハ−スの真
上をほぼ水平に通過するイオンプレ−ティング装置にお
いて、前記真空チャンバ−の四隅に上下方向の回転軸芯
のまわりに回転するロ−ラが設置され、該ロ−ラをガイ
ドとして巻き出し・巻き取り可能に装着された金属箔
が、前記真空チャンバ−の内側の側壁四面を覆うように
したことを特徴とする。そして、金属箔が連続鋼帯を挟
んで上下に２分割され、該２分割された金属箔の端面間
を前記連続鋼帯が通過するようにすることが望ましい。
【０００９】
【実施例】本発明に基づく一実施例を図３〜図５で説明
する。図３は本発明に係るイオンプレーティング装置の
汚染防止機構の一実施例を示す正面図であり、図４は同
じく平面図、図５は同じく側面図である。
する。図３は本発明に係るイオンプレーティング装置の
汚染防止機構の一実施例を示す正面図であり、図４は同
じく平面図、図５は同じく側面図である。
【００１０】図３には、図示されていないが、ＨＣＤガ
ンからの放電プラズマ流は、図３の紙面に垂直に発射さ
れ、ハース２２の下に置いた強力な永久磁石の磁場によ
り真下に９０°曲げてハース２２に集中させるのは、図
１及び図２の従来のイオンプレーティング装置と同様で
ある。
ンからの放電プラズマ流は、図３の紙面に垂直に発射さ
れ、ハース２２の下に置いた強力な永久磁石の磁場によ
り真下に９０°曲げてハース２２に集中させるのは、図
１及び図２の従来のイオンプレーティング装置と同様で
ある。
【００１１】図３において、連続鋼帯２１は真空チャン
バー２４内のハース２２の真上をほぼ水平に右から左に
通過する。連続鋼帯２１は巻き取りリール（図示しな
い）により巻き取られることによりハース２２の真上を
通過する。
バー２４内のハース２２の真上をほぼ水平に右から左に
通過する。連続鋼帯２１は巻き取りリール（図示しな
い）により巻き取られることによりハース２２の真上を
通過する。
【００１２】真空チャンバー２４の内側の側壁はアルミ
箔２３に覆われている。図４に示すように、本実施例の
ように真空チャンバー２４が直方体である場合は、内側
の側壁四面がアルミ箔２３により覆われることになる。
アルミ箔２３は、他の金属箔でも代替可能であるが、好
ましくはオイルレスアルミ箔である。真空雰囲気を汚染
しないからである。
箔２３に覆われている。図４に示すように、本実施例の
ように真空チャンバー２４が直方体である場合は、内側
の側壁四面がアルミ箔２３により覆われることになる。
アルミ箔２３は、他の金属箔でも代替可能であるが、好
ましくはオイルレスアルミ箔である。真空雰囲気を汚染
しないからである。
【００１３】アルミ箔２３の設置は次の機構による。即
ち、図４のようにローラ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５
ｄ，２５ｅを真空チャンバー２４の四隅に設置する。ロ
ーラ２５ａ，にアルミ箔コイルを装着し、ローラ２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄをガイドとしてアルミ箔コイルを巻
き出し、側壁四面に幕を張る。そして、ローラ２５ｅに
アルミ箔２３を巻き取らせている。
ち、図４のようにローラ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５
ｄ，２５ｅを真空チャンバー２４の四隅に設置する。ロ
ーラ２５ａ，にアルミ箔コイルを装着し、ローラ２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄをガイドとしてアルミ箔コイルを巻
き出し、側壁四面に幕を張る。そして、ローラ２５ｅに
アルミ箔２３を巻き取らせている。
【００１４】ローラ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，
２５ｅはアルミ箔を巻き出し及び巻き取りができるよう
に、その中心よりシャフト２６を真空チャンバー２４の
外へ突出させている（図３）。シャフト２６の突出部と
真空チヤンバー２４は真空シールを行っている。
２５ｅはアルミ箔を巻き出し及び巻き取りができるよう
に、その中心よりシャフト２６を真空チャンバー２４の
外へ突出させている（図３）。シャフト２６の突出部と
真空チヤンバー２４は真空シールを行っている。
【００１５】シャフト２６は図示しないがモータ等に接
続されており、正・逆双方の回転運動を与えられること
により、アルミ箔２３を巻き出し及び巻き取リ可能とし
ている。
続されており、正・逆双方の回転運動を与えられること
により、アルミ箔２３を巻き出し及び巻き取リ可能とし
ている。
【００１６】また、アルミ箔２３は連続鋼帯２１の走行
を妨害しないように設置する必要がある。従って、本実
施例では、図５に示すように、アルミ箔２３は上下に２
分割されている。そして、この２分割されたアルミ箔の
間隙を連続鋼帯２１が通過する。
を妨害しないように設置する必要がある。従って、本実
施例では、図５に示すように、アルミ箔２３は上下に２
分割されている。そして、この２分割されたアルミ箔の
間隙を連続鋼帯２１が通過する。
【００１７】
【作用】真空チャンバー２４の外側のモーター等を回転
させ、ローラのシャフト２６を正逆双方に回転させるこ
とにより、ローラを回転させアルミ箔２３を巻き出し及
び巻き取りすることができる。従って、イオンプレーテ
ィング処理を行って、このアルミ箔２３に蒸着物質が一
定量付着したら、アルミ箔を巻き取り、巻き出しするこ
とにより、使用済のアルミ箔は巻き取られ、蒸着物質の
付着していない新しいアルミ箔が出てくる。
させ、ローラのシャフト２６を正逆双方に回転させるこ
とにより、ローラを回転させアルミ箔２３を巻き出し及
び巻き取りすることができる。従って、イオンプレーテ
ィング処理を行って、このアルミ箔２３に蒸着物質が一
定量付着したら、アルミ箔を巻き取り、巻き出しするこ
とにより、使用済のアルミ箔は巻き取られ、蒸着物質の
付着していない新しいアルミ箔が出てくる。
【００１８】
【発明の効果】イオンプレーティング装置の汚染防止用
インナーチャンバーの代わりに巻き出し・巻き取りので
きる真空雰囲気を汚染しないアルミ箔を設置したので、
連続ラインの操業を停止することなく、蒸着物質による
炉内壁の汚染を防止することができる。
インナーチャンバーの代わりに巻き出し・巻き取りので
きる真空雰囲気を汚染しないアルミ箔を設置したので、
連続ラインの操業を停止することなく、蒸着物質による
炉内壁の汚染を防止することができる。
【００１９】ラインの操業を停止しないので、効率的な
イオンプレーティング処理を行えるようになり、ライン
の生産性を大幅に向上させることができる。
イオンプレーティング処理を行えるようになり、ライン
の生産性を大幅に向上させることができる。
【図１】ＨＣＤ方式イオンプレーティング装置の構成を
示した説明図。
示した説明図。
【図２】ハースで溶解されイオン化された蒸着物質が連
続鋼帯に向かって円錐状に蒸発することを示す図。
続鋼帯に向かって円錐状に蒸発することを示す図。
【図３】本発明に係るイオンプレーティング装置の汚染
防止機構の一実施例の正面図。
防止機構の一実施例の正面図。
【図４】同じく平面図。
【図５】同じく側面図。
１ ガス導入口 ２ 陰極 ３ 環状永久磁石 ４ 空芯コイル ５ 放電電源 ６ 真空容器 ７ ハース ８ 永久磁石 ９ 真空排気 １０ 反応ガス導入口 １１ イオン集積電源 １２ 被メッキ試料 １３ 放電プラズマ流 １４ 収束用補助空芯コイル ２１ 連続鋼帯 ２２ ハース ２３ アルミ箔 ２４ 真空チャンバー ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ ローラ ２６ シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−239951（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−37376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−27569（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141575（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−19566（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58
Claims (2)
- 【請求項１】 連続鋼帯が真空チャンバ−内のハ−スの
真上をほぼ水平に通過するイオンプレ−ティング装置に
おいて、前記真空チャンバ−の四隅に上下方向の回転軸
芯のまわりに回転するロ−ラが設置され、該ロ−ラをガ
イドとして巻き出し・巻き取り可能に装着された金属箔
が、前記真空チャンバ−の内側の側壁四面を覆うように
したことを特徴とするイオンプレ−ティング装置の汚染
防止機構。 - 【請求項２】 金属箔が連続鋼帯を挟んで上下に２分割
され、該２分割された金属箔の端面間を前記連続鋼帯が
通過することを特徴とする請求項１記載の汚染防止機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9832691A JP2898434B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | イオンプレーティング装置の汚染防止機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9832691A JP2898434B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | イオンプレーティング装置の汚染防止機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593261A JPH0593261A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2898434B2 true JP2898434B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=14216784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9832691A Expired - Lifetime JP2898434B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | イオンプレーティング装置の汚染防止機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2898434B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038253A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Futaba Corp | 防着板及びこれを用いた真空成膜装置 |
| JP2007126727A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Hitachi Zosen Corp | 真空蒸着用防着装置 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP9832691A patent/JP2898434B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0593261A (ja) | 1993-04-16 |
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