JP6161149B2

JP6161149B2 - 金属被覆部材の製造方法およびその真空製造装置

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Publication number: JP6161149B2
Application number: JP2013049470A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　義雄; 義雄鈴木; 浩平土井
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP2014173178A

Description

本発明は、リフレクタやエクステンションリフレクタを備えた照明装置に関し、特に車両用灯具に適した金属被覆部材の製造方法および金属被覆部材を備えた照明装置に関する。

車両用灯具は、例えば特許文献１に開示されているように、レンズとハウジングによって形成された灯室内に、光源およびリフレクタを配置した構成である。光源からリフレクタ方向に向かって出射された光をリフレクタで反射し、レンズを通して灯具の前方に照射する。

図１は車両用灯具の一種であるヘッドランプの構成例を示す図である。一般的にヘッドランプは、レンズカバー４０とハウジング５０によって形成された灯室６０内に、光源（光源バルブ）３０と、該光源３０の周囲に配置したリフレクタ２０とを備え、光源３０からリフレクタ２０の方向に向かって出射された光Ｌをリフレクタ２０で反射させてレンズカバー４０を介して灯具の前方に照射するものである。符合１０は、リフレクタ２０とハウジング５０の間の装飾を目的に配置されたエクステンションリフレクタである。

リフレクタ２０は、従来では図２（Ａ）に示す様に、合成樹脂基材１０１の表面にアンダーコート層１０２が形成され、反射面として機能するアルミ膜１０３が蒸着またはスパッタ法で成膜される。その後、プラズマＣＶＤ法で酸化シリコン膜の保護膜または塗装法でアクリル系の保護膜１０４が成膜されているものが一般に知られている。

アルミ膜１０３は、可視光全域で約８５％以上の反射率が得られることから、自動車や自動二輪車などの車両用灯具の反射膜として広く利用されている。
アンダーコート層１０２としては、樹脂塗料を塗布した樹脂層（特許文献１）や、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法で形成した酸化シリコン膜（特許文献２）が用いられる。保護膜１０４は、塗装膜（特許文献１）や、ＨＭＤＳを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法で形成したはっ水性重合体膜（酸化シリコン膜）（特許文献２）が用いられる。また、特許文献２の技術では、アンダーコート層１０２の表面をアルゴンガスを用いたボンバード処理して活性化処理層を形成し、保護膜（はっ水性重合体膜）の表面をボンバード処理して親水処理層を形成している。

特開平１０−３１９０９号公報特開２０１０−１５４２号公報

特許文献１のように保護膜を塗装法で成膜する場合、塗布面にゴミが付着しやすく、製造歩留まりが低下する。また、有機溶剤を含む樹脂材料を用いるため環境負荷が大きい。

特許文献２の構造のリフレクタは、アンダーコート層形成工程、アンダーコート層のボンバード処理工程、アルミ反射膜形成工程、ボンバード処理工程の順に行うため、製造工程が複雑である。また、ボンバード処理工程は、アルミ反射膜との密着性を向上させるために行うアンダーコート層に対する処理と、保護層に対して行う処理の２回実施する工程が必要になる。そのため、ボンバード処理を実施する工程と、それに付随する工程のため全体の処理時間が長い。

本発明の目的は、樹脂上に金属薄膜を形成した金属被覆部材の製造時間を短くすることにある。また、製造効率を高め、金属薄膜を設けた金属被覆部材を安価に製造可能な製造方法を提供することにある。

また、他の目的は樹脂上に直接に形成する金属薄膜の密着性を向上させる製造方法を提供することにある。

さらに他の目的は、樹脂上に金属薄膜を直接に密着性を向上させて形成し、その金属薄膜の上に保護膜を形成した金属被覆部材を、連続して短時間で製造できる製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造方法であって、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行い、
前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程が、高周波プラズマを用いたプラズマ放電を使用し、
前記金属膜形成工程が、前記ニトロエタンのプラズマを停止させた後に、真空状態を保ったまま蒸着法またはスパッタ法を用いて金属膜を成膜する工程であり、
前記保護膜形成工程が、前記金属膜の成膜を停止させた後に、真空状態を保ったまま高周波プラズマによる重合法を用いて重合膜を形成する工程であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
前記保護膜形成工程の後に、さらに同じ真空装置内において真空雰囲気を保ったまま前記保護膜をプラズマ放電にさらして親水化する処理を行う親水化処理工程を、行うことを特徴とする請求項１に記載の金属被覆部材の製造方法、である。

請求項３に記載の発明は、
透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造装置において、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行う金属被覆部材の製造方法を実施するものとされ、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程を行う第１の処理室と、
前記第１の処理室とゲートバルブを介して接続され、ニトロエタンの導入口とプラズマ放電用電極を備えた前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う第２の処理室と、
前記第２の処理室とゲートバルブを介して接続され、前記樹脂基材の上にスパッタ法または真空蒸着法にて金属膜を成膜する工程を行う第３の処理室と、
前記第３の処理室とゲートバルブを介して接続され、保護膜材料ガスの導入口とプラズマ放電用電極を備え、前記金属膜の上に当該プラズマ放電用電極により形成したプラズマ雰囲気下で前記保護膜形成工程を行う第４の処理室とを、有し、
前記樹脂基材を第１の処理室、第２の処理室、第３の処理室および第４の処理室の順に順次移動させる運搬機構と、
前記第２の処理室、第３の処理室および第４の処理室において、それぞれの工程を同時に実施可能に制御する制御機構を備えることを特徴とする真空製造装置、である。

請求項４に記載の発明は、
透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造装置において、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行う金属被覆部材の製造方法を実施するものとされ、
真空に排気する排気装置が接続された真空装置と、
前記真空装置内に設けられた樹脂基材を設置する基材支持部と、
前記真空装置内に、ニトロエタンの導入口とプラズマ放電用電極を備えた前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う処理部と、
スパッタ法または真空蒸着法にて金属膜を成膜する工程を行う処理部と、
保護膜材料ガスの導入口とプラズマ放電用電極を備え、当該プラズマ放電用電極により形成したプラズマ雰囲気下で前記保護膜形成工程を行う処理部とを、有し、
前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う処理部、前記金属膜を成膜する工程を行う処理部および前記保護膜形成工程を行う処理部の順に前記樹脂基材を相対的に移動させる移動機構とを備えることを特徴とする真空製造装置、である。

請求項３または請求項４の発明により、樹脂基材上に金属薄膜を直接に密着性を向上させて形成し、その金属薄膜の上に保護膜を形成した金属被覆部材を、連続して短時間で製造できる製造装置を提供する、という目的が達成され得る。

本発明によれば、本発明の製造方法によれば、反射鏡などの金属被覆部材を安価かつ短時間に製造することができる。また、樹脂基材と金属薄膜の密着性を向上させた金属被覆部材を得ることができる。

本発明の実施形態のヘッドランプの断面構成を示すブロック図。図１のリフレクタの層構成を示す断面図で、（Ａ）が従来技術のリフレクタの層構成を示す断面図、（Ｂ）が本実施形態のリフレクタの層構成を示す断面図。本発明の実施形態の製造装置を模式的に示す断面図本発明の実施形態の製造工程を示す流れ図従来技術の製造工程を示す流れ図

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態の車両用照明装置をヘッドランプを例に説明する。図１に示すように、本実施形態のヘッドランプは、光出射方向側に配置されたレンズカバー４０と、背面側に配置されたハウジング５０とを備え、レンズカバー４０とハウジング５０により形成された灯室６０内には、光源３０とリフレクタ２０とが配置されている。リフレクタ２０の周囲には、リフレクタ２０とハウジング５０との間の空間を装飾するためにエクステンションリフレクタ１０が配置されている。

光源３０から出射された光は、直接、または、リフレクタ２０によって反射されて、レンズカバー４０を通過し、前方に照射される。

リフレクタ２０の断面構成について図２（Ｂ）を用いて説明する。図２（Ｂ）は本発明の実施の形態に係るリフレクタの膜構成例について説明する断面図である。なお、図２（Ａ）は前述した従来のリフレクタの膜構成について説明する断面図であり、本発明との相違点がわかり易いように並べて示している。

リフレクタ２０は、図２（Ｂ）に示すように樹脂製の基材２１の上に、アンダーコート層を介することなく反射膜としてアルミ膜またはアルミ合金膜２２が直接に形成され、アルミ膜またはアルミ合金膜２２上に保護膜として重合膜２３が形成されている。

本発明では、リフレクタ（反射鏡）の反射膜として、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とするアルミ金属反射膜を用いているが、銀膜、銀合金膜や、アルミ膜の上面にジルコニウム膜を積層した積層膜でも良い。なお、アルミ膜２２の膜厚は５０ｎｍ以上であることが好ましく、１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であればより好ましい。ジルコニウム膜をアルミ膜上に積層した反射膜とする場合には、ジルコニウム膜の膜厚を耐アルカリ性の観点から１．５ｎｍ以上であることが好ましく、特に２．５ｎｍ以上であることが好ましい。また、反射率の観点から１０ｎｍ以下であることが好ましく、特に５ｎｍ以下であることが好ましい。

以下、リフレクタ（反射鏡）の製造方法について具体的に説明する。

図３は本発明の実施の形態の成膜装置を模式的に示す断面図である。図４は本発明の実施の形態の製造方法の一例を示す流れ図である。

（ステップＳ１）
最初に図４に示すステップＳ１において、基材２１となる樹脂材料を用いてリフレクタ形状を射出成形にて形成したリフレクタ基材を用意する。リフレクタの形状は、所望の配光特性に合わせた凹面鏡とする。例えば光源３０の位置に焦点を有する回転放物面形状に射出成形を行うと、３次元形状に形成され、光源３０から出射した光を平行光線として照射方向前方に向けて反射することができる。基材２１の材質としては、PPS（Polyphenylenesulfide）、BMC（Bulk Molding Compound）、PET/PBT（Polyethylene Terephthalate / Polybutylene Terephthalate）、PC(polycarbonate)などを好適に用いることができる。

（ステップＳ２）
次にステップＳ１で成形したリフレクタ基材２１を図示しない射出成型機から取り出した後、ステップＳ２からステップＳ８のステップを行う成膜装置７０に設置する。成膜装置７０としては枚葉式の成膜装置でも、インライン式の成膜装置でも良い。インライン式の成膜装置の場合には連続処理を行うことができ生産性を高めることができる。

成膜装置７０は、複数の真空チャンバー７１と各真空チャンバー７１内を排気する排気装置（真空ポンプ）７２とを備える。図３では、紙面左側からＲ１，Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４、Ｒ５の５つの処理室に区画されたており、Ｒ１〜Ｒ５の各真空チャンバー間はゲートバルブ７８を介して順に連なって設けたインライン方式の場合を示している。処理室Ｒ１はステップＳ２を行うロードロック室、処理室Ｒ２がステップＳ４を実施するプラズマ処理室、処理室Ｒ３がステップＳ５を行う金属膜成膜室、処理室Ｒ４がステップＳ６の重合膜からなる保護膜を製膜するプラズマ重合室、処理室Ｒ５が真空雰囲気から大気圧に戻して取り出す製品取り出し室である。また、排気装置７２は、図面を簡単にするため処理室Ｒ２にのみ接続した状態を示し、処理室Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４およびＲ５の各室に接続する排気装置の図示を省略している。また、処理室Ｒ１から処理室Ｒ２へ、処理室Ｒ２から処理室Ｒ３へなどの隣接する処理室間において成膜を行うリフレクタ基材２１を移動させる図示しない駆動機構と、処理室Ｒ２，Ｒ３およびＲ４における処理工程を制御する図示しない制御機構を備えている。

（ステップＳ３）
次にステップＳ３で排気装置７２にて真空チャンバー７１内を排気する。処理室Ｒ１内の図示しない支持ホルダにセットした後に処理室Ｒ１内の排気を実施する。なお、各室内の排気を個別に行う際には、ゲートバルブ７８を閉めた状態とし隣り合う処理室から独立して真空度を制御可能としている。

（ステップＳ４）
所定の減圧状態に到達した後に、処理室Ｒ１と処理室Ｒ２の間のゲートバルブ７８を開いてリフレクタ基材２１を処理室Ｒ２に移動する。ゲートバルブ７８を閉めた後に、ガス供給部７３よりニトロエタンガスを真空チャンバー７１内に導入する。処理室Ｒ２における符号７７がガス導入口である。また、図示しない高周波電源に接続した放電電極７４を用いてプラズマ発生部７６にニトロエタンガスのプラズマを発生させる。このニトロエタンガスプラズマ内により基材２１の被成膜面を処理するステップＳ４を実施する。なお、プラズマ処理は所定の減圧雰囲気下で行い、所定の処理が終了後にニトロエタンガスの供給を停止する。

また、減圧化でニトロエタンのプラズマ放電に金属膜形成前プラズマ処理工程を実施したが、他のニトロメタンなどのニトロ化合物を用いて金属膜形成前プラズマ処理工程を実施することもできるであろう。

（ステップＳ５）
次し、ステップＳ５で金属膜の成膜形成を行う。具体的には、処理室Ｒ２でから処理室Ｒ３に真空状態を保ったままゲートバルブを開いて、金属膜の成膜を行うリフレクタ基材２１を移動し、処理室Ｒ３にて金属膜の成膜を実施する。各処理室Ｒ２およびＲ３は各々の排気装置７２にて真空チャンバー７１内が排気されており、ステップＳ４とステップＳ５は連続して実施する。

金属膜２２の成膜は、金属材料供給部７５から所定の減圧雰囲気下にて金属膜２２を基材２１上に形成する。処理室Ｒ３の内部上壁部にアルミニウム金属ターゲットもしくはアルミニウム合金金属ターゲットを金属材料供給部７５として設けスパッタ法にて成膜する。スパッタを行うための雰囲気ガスをガス供給口７３に接続したガス導入口７７から導入し、図示しない放電電極にてＤＣ（直流）プラズマを発生させて成膜する。フパッタ雰囲気ガスとしてはアルゴンガスを用いる。

金属膜の成膜は、スパッタ法に限るものではない。例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法などにより行っても良い。また、スパッタ法をアルゴンガスのＤＣプラズマで行う方法に限らるものではなく、他の不活性ガスを用いたプラズマを利用するものでも良い。また、基材２１を移動しながら成膜を実施するようにしても良い。

（ステップＳ６）
次にステップＳ６として処理室Ｒ４にて保護膜形成を行う。処理室Ｒ３から処理室Ｒ４への基材２１の移動は、処理室Ｒ２から処理室Ｒ３への移動に同期して、真空雰囲気を保ったまま同様に実施する。

処理室Ｒ４が所定の減圧状態に到達した後に、ガス供給部７３よりガス導入口７７を経て原料モノマーを処理室Ｒ４の真空チャンバー７１内に導入する。また、図示しない高周波電源に接続した放電電極７４を用いてプラズマ発生部７６にプラズマを発生させる。このとき、ガス供給部７３からはアルゴン、水素、酸素等のキャリアガスも一緒に導入する。プラズマ発生部７６で生じたプラズマのエネルギーを利用して重合膜２３をステップＳ５で形成した金属膜２２上に形成する。原料モノマーとしては、例えばヘキサメチルジシロキサンを用いることができる。なお、重合膜の形成も所定の減圧雰囲気下で行う。

次にガス供給部７３からの原料モノマーガスの供給を停止する。

（ステップＳ７）
次にガス供給部７３より原料モノマーの供給のみを停止して、重合膜（保護膜）２３の表面をプラズマ発生部７６に生成したプラズマにて処理を行い重合膜２３の表面を親水化する。ステップＳ７で行うプラズマ処理で用いるプラズマ生成のために、ステップＳ６で用いたキャリアガスや、真空チャンバー７１内の残存ガスを用いることも可能である。好ましくはガス供給部よりアルゴンガスや酸素ガス等の重合膜２３の親水化処理に適したガスを用いたプラズマを生成させて行うことが好ましい。

なお、親水化処理を行わない保護膜を形成する場合には、ステップＳ７を省略することができる。

（ステップＳ８）
最後にし成膜が完了したリフレクタ２０を処理室Ｒ５に移動してステップＳ８を行う。ステップＳ８は図示しない排気弁を閉めた後に処理室Ｒ５の真空チャンバー７１内の圧力を大気圧に戻し、金属膜２２および重合膜２３が形成してある基材２１（リフレクタ２０）を取り出す。これにより、目的とする金属被覆部材が得られる。

本実施形態のリフレクタ２０の製造工程を、図５に示す従来（特許文献２に記載の流れ図）のリフレクタの製造工程（工程Ｐ１〜Ｐ９）と比較する。従来法は、下地層の上に緩衝用の重合体膜を形成する工程（Ｐ２）と、緩衝用重合体膜の表面をプラズマによりボンバード処理する工程（Ｐ４）を実施した後に金属反射膜形成工程（Ｐ６）を実施する。そして、その上にプラズマＣＶＤによりはっ水性の保護膜（酸化シリコン膜）を形成する工程（Ｐ７）と、はっ水性の保護膜の表面をプラズマによりボンバード処理するして親水化する工程（Ｐ９）が必要である。
一方、本実施形態の製造工程では、図４に示すように樹脂基材２１の上に緩衝用の重合体膜を形成する工程（Ｐ２）が不要となっていることが分かる。

このように、本実施形態によれば、金属膜を形成する前の緩衝用の重合体膜が不要となり、製造工程の簡素化が図れるため、製造コストが低減できる。

また、本実施形態では、真空槽内の堆積物が剥がれてゴミの発生の原因となり得るプラズマＣＶＤによる緩衝用重合体膜の製造工程が不要になるため、製造歩留まりを向上させることができる。

さらに、従来のようにプラズマＣＶＤ装置の真空槽内の堆積膜を除去する必要がなく、
メンテナンス時間が短縮でき、生産効率が向上し、製造コストが低減できる。

本実施形態のリフレクタ２０の膜構成は、各種ディスプレイの反射膜、各種電子部品の反射膜、太陽光発電装置の反射膜の用途に用いることができる。また照明装置の照射用のリフレクタに限らず、車両用灯具のエクステンションリフレクタなどの装飾用の金属被覆部材にも用いることができる。そしてこれらの金属被覆部材は、自動車用のヘッドライト、リアコンビネーションランプ、各種照明器具の用途等として用いることができる。

特に自動車のヘッドライト等のように法規制で定められた配光規格を備えた用途に用いるリフレクタにおいては、設計通りの形状の反射面を形成することが重要となる。従来のように樹脂基材上に下地層を設け、下地層の上に金属反射膜を設ける場合に比べ、樹脂基材上に直接金属反射膜を形成するので、下地層の影響により設計値に比べ僅かに反射角度が異なって所望の配光特性が得られにくくなる、という問題が生じにくくなり、設計通りの配光特性が得やすくなる。

本発明の照明装置のリフレクタ２０を製造し、各種実施例および比較例の金属膜を作成し密着性および反射特性を確認した。

（実施例１）
ポリカーボネート（polycarbonate）樹脂を原料として、照明装置の光源位置に焦点を有する回転放物面の凹面を備えたパラボラ形状の基材２１を射出成形により平均厚み２．０ｍｍにて形成した。同一樹脂を用いて密着力測定用の平板基板（平均厚み２．０ｍｍ）も射出成形にて形成した。

その基材２１および平板基板を成膜装置７０に入れ、基材ホルダー７４にセットした後、真空チャンバー７１内を１Ｐａ以下の圧力に排気した。真空チャンバー７１内に１０Ｐａの圧力までニトロエタンを導入した。１０Ｐａを保った状態で１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマ放電を生成させた。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間は５秒とした。

ニトロエタンのプラズマによる処理（ボンバード処理）に連続して、純アルミ（ＪＩＳ規格Ａ１０５０）ターゲットを用い、ＤＣスパッタ法により、入力電力８０００Ｗ、成膜時間１５秒、１００％Ａｒ雰囲気で、厚さ約１００ｎｍのアルミニウム膜２３を成膜した。

続いて、基材２１をプラズマＣＶＤを行う処理室の真空処理装置に移動させ、原料ガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）を導入し、入力電力５００Ｗ、成膜時間１０秒で、厚さ約３０ｎｍの酸化シリコンの重合膜を１３．５６ＭＨｚの高周波プラズマ放電を生成させて行うプラズマＣＶＤ法で保護膜として成膜した。

（実施例２）
実施例１のアルミニウム膜２３成膜の前に行うニトロエタンのプラズマによる処理の条件を次のように変更した。他の工程および条件は実施例１と同様にして、実施例２のリフレクタを製造した。また、実施例１ではパラボラ形状の樹脂基材２１と同じ樹脂製の平板基板を用いたが、以後の実施例および比較例では平板基板のみを用いて評価を実施した。
真空チャンバー７１内にニトロエタンを導入し、１０Ｐａを保った状態で１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマ放電を生成させた。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間を実施例１の２倍の１０秒とした。

（実施例３）
実施例１のアルミニウム膜２３成膜の前に行うニトロエタンのプラズマによる処理の条件を次のように変更した。他の工程および条件は実施例１と同様にして、実施例３のリフレクタを製造した。
真空チャンバー７１内にニトロエタンを導入し、１０Ｐａを保った状態で１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマ放電を生成させた。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間を実施例１の３倍の１５秒とした。

（比較例１）：アルゴンプラズマ処理
実施例１のアルミニウム膜２３成膜の前に行うニトロエタンのプラズマによる処理の条件を次のように変更した。他の工程および条件は実施例１と同様にした。
真空チャンバー７１内にアルゴンガスを導入し、１０Ｐａを保った状態で１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマ放電を生成させた。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間は実施例１と同じ５秒とした。

（比較例２）：緩衝用重合体膜形成
実施例１のアルミニウム膜２３成膜の前に行う工程を次のように変更した。他の工程および条件は実施例１と同様にした。

その平板基板を成膜装置７０に入れ、基材ホルダー７４にセットした後、真空チャンバー７１内を１Ｐａ以下の圧力に排気した。その後、緩衝用重合体膜形成工程と、アルゴンプラズマ処理工程を順次実施した後に、アルミニウム膜２３の成膜を実施例１と同様の工程および条件で実施した。
緩衝用重合体膜形成工程は、原料ガスとしてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）を導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波プラズマ放電を生成させて行うプラズマＣＶＤ法で厚さ約３０ｎｍの成膜した。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間は５秒とした。
アルゴンプラズマ処理工程は、１０Ｐａを保った状態で１３．５６ＭＨｚの高周波でプラズマ放電を生成させた。プラズマ生成時の入力電力は２００Ｗ、プラズマ処理時間は実施例１と同じ５秒とした。

（金属膜の密着力評価）
実施例１，２，３および比較例１，２の試料について密着力評価試験を行った。具体的には、平板基板に形成した被膜上からカッターで碁盤目に１００等分の切れ目を入れ、その上からニチバン株式会社製のセロテープ（登録商標）を貼り、テープの剥離を行った。その際に碁盤目の全てのエリアにおいて金属膜および保護膜の剥離の無いものを○、金属膜および／または保護膜の剥離があったものを×として評価した。評価結果を表１に示す。

表１のように、実施例１，２，３および比較例２の試料は、密着力評価試験において良好な結果を示した。比較例１の試料は金属膜の剥離が見られた。

（反射率の測定）
実施例１，２，３および比較例１，２のサンプルについて、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの可視光域の反射率を調べた。その結果、いずれの試料も可視光域全体で８５％以上の高い反射率を示した。この値から、実施例の試料はリフレクタとして十分な反射率であることが確認された。

（外観および配光観察）
実施例１のパロボラ形状の基材に成膜したサンプルについて、外観観察を実施した。白濁などの問題点のない均一な金属光沢色の反射鏡の外観を示した。また、光源をセットして照射配向の観察も実施した。設計したパラボラ形状に対応した配光が観察された。

反射率測定および外観観察の結果から、緩衝用重合体膜を設けることなく、ポリカーボネート基材上に緩衝膜を介することなく直接に金属膜を形成しても、照明装置としての実用上問題となるような拡散光成分の増加などは見られなかった。

以上のことから、実施例の試料は、従来の金属反射膜と同等の密着性、反射特性を備えたリフレクタが得られることが確認された。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。例えば、ヘッドランプやリアコンビネーションランプのリフレクタを例に説明したが、エクステンションリフレクタなどと称される装飾目的の金属被覆部材にも適用できる。

また、図３に示した成膜装置７０は、複数の真空チャンバー７１を用いたインライン方式の成膜装置で説明したが、同じ真空チャンバー内にてステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ６の処理を行うバッチ方式の成膜装置を用いても良い。バッチ方式の成膜装置としては、例えばリフレクタ基材を真空チャンバーの中心にて回転する回転ドラムに取り付け、回転しながら、順次ステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ６の処理を行えるように、夫々のステップでの処理に応じたプラズマ処理用の電極、金属蒸発部、プラズマ重合部を同じ真空チャンバー内に設けておけば良い。また、回転ドラムの代わりに順次ステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ６の処理を行う空間を移動する移動機構を用いるものでも良い。

本発明は、自動車灯体リフレクターやエクステンションリフレクター、二輪灯体リフレクターやエクステンションリフレクター、一般照明器具のリフレクター、一般装飾品、自動車用ヘッドライト、一般照明、野外照明、バックライト照明、ＬＥＤ装置、ディスプレー、光ディスク等の電子機器の電極や反射鏡などに利用可能である。

１０エクステンションリフレクタ
２０リフレクタ
２１基材
２２金属膜
２３重合膜（保護膜）
３０光源（光源バルブ）
４０レンズカバー
５０ハウジング
６０灯室
７０成膜装置
７１真空チャンバー
７２排気装置（真空ポンプ）
７３ガス供給部
７４放電電極
７５金属材料供給部
７６プラズマ発生部
７７ガス導入口
７８ゲートバルブ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５処理室

Claims

透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造方法であって、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行い、
前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程が、高周波プラズマを用いたプラズマ放電を使用し、
前記金属膜形成工程が、前記ニトロエタンのプラズマを停止させた後に、真空状態を保ったまま蒸着法またはスパッタ法を用いて金属膜を成膜する工程であり、
前記保護膜形成工程が、前記金属膜の成膜を停止させた後に、真空状態を保ったまま高周波プラズマによる重合法を用いて重合膜を形成する工程であることを特徴とする金属被覆部材の製造方法。
前記保護膜形成工程の後に、さらに同じ真空装置内において真空雰囲気を保ったまま前記保護膜をプラズマ放電にさらして親水化する処理を行う親水化処理工程を、行うことを特徴とする請求項１に記載の金属被覆部材の製造方法。
透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造装置において、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行う金属被覆部材の製造方法を実施するものとされ、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程を行う第１の処理室と、
前記第１の処理室とゲートバルブを介して接続され、ニトロエタンの導入口とプラズマ放電用電極を備えた前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う第２の処理室と、
前記第２の処理室とゲートバルブを介して接続され、前記樹脂基材の上にスパッタ法または真空蒸着法にて金属膜を成膜する工程を行う第３の処理室と、
前記第３の処理室とゲートバルブを介して接続され、保護膜材料ガスの導入口とプラズマ放電用電極を備え、前記金属膜の上に当該プラズマ放電用電極により形成したプラズマ雰囲気下で前記保護膜形成工程を行う第４の処理室とを、有し、
前記樹脂基材を第１の処理室、第２の処理室、第３の処理室および第４の処理室の順に順次移動させる運搬機構と、
前記第２の処理室、第３の処理室および第４の処理室において、それぞれの工程を同時に実施可能に制御する制御機構を備えることを特徴とする真空製造装置。
透光性の樹脂カバーと、前記樹脂カバーと接合するハウジングと、
前記樹脂カバーとハウジングとで区画された空間内に配置した光源および樹脂基材上に金属反射膜を形成した金属被覆部材とを備えた照明装置に用いる前記金属被覆部材の製造装置において、
３次元形状に形成した樹脂基材を用意する工程と、
前記樹脂基材を真空装置内に設置して、真空に排気する工程と、
真空に排気した真空装置内にニトロ化合物を導入し、減圧化で前記ニトロ化合物のプラズマ放電に前記樹脂基材を曝す金属反射膜形成前プラズマ処理工程と、
前記樹脂基材の上に、真空雰囲気で金属膜を成膜する金属膜形成工程と、
前記金属膜の上に、真空雰囲気で保護膜を形成する保護膜形成工程とを、
順に行う金属被覆部材の製造方法を実施するものとされ、
真空に排気する排気装置が接続された真空装置と、
前記真空装置内に設けられた樹脂基材を設置する基材支持部と、
前記真空装置内に、ニトロエタンの導入口とプラズマ放電用電極を備えた前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う処理部と、
スパッタ法または真空蒸着法にて金属膜を成膜する工程を行う処理部と、
保護膜材料ガスの導入口とプラズマ放電用電極を備え、当該プラズマ放電用電極により形成したプラズマ雰囲気下で前記保護膜形成工程を行う処理部とを、有し、
前記金属反射膜形成前プラズマ処理工程を行う処理部、前記金属膜を成膜する工程を行う処理部および前記保護膜形成工程を行う処理部の順に前記樹脂基材を相対的に移動させる移動機構とを備えることを特徴とする真空製造装置。