JPH0542505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はイオンプレーテイング方法に関し、
特に２つの蒸発源を用いて２種類の蒸発物質を同
時に蒸発させて、被加工物の表面に所望の色調の
被膜を形成する二元蒸発のイオンプレーテイング
方法に関する。

従来技術 イオンプレーテイングは、真空容器内に蒸発源
を設置し、その上方に被加工物（以下「ワーク」
という）を配設して、蒸発源で例えば金（Au）
のような物質を蒸発させてイオン化し、そのイオ
ン化極性と逆極性の電圧を印加したワークの表面
に付着させて被膜を形成する方法である。

このようなイオンプレーテイングによつて、例
えば時計の外装部品（ケースやバンド等）などに
所望の色調の被膜を形成して装飾性を高めること
が従来から行なわれている。

その場合、蒸発物質として例えば金（Au）の
みを用いたのでは、所望の色調を得ることができ
ないので、例えば金（Au）とチタン（Ti）の２
種類の蒸発物質を用いる場合がある。

その場合、この２種類の金属（例えばAuと
Ti）を合金にして、１つの蒸発源で蒸発させて
イオンプレーテイングすることも行なわれている
が、２種類の金属の蒸発温度が異なる場合にはそ
のような方法はとれないし、合金を作る設備が別
に必要になるため、少量生産には適さない。

そこで、同一の真空容器内で、２つの蒸発源を
用いて２種類の物質を別々に蒸発させ、その上方
で多数のワークを循環移動させながらイオンプレ
ーテイングを行なう方法がある。

従来のこのようなイオンプレーテイング方法で
は、２つの蒸発源をそれぞれ覆うシヤツタ板を同
時に開放してイオンプレーテイングを開始し、２
種類の蒸発物質による薄膜がワークの表面に順次
形成されて所望の色調が得られた時に、２つの蒸
発源を同時にシヤツタ板で覆つてイオンプレーテ
イングを終了していた。

しかしながら、このような従来のイオンプレー
テイング方法では、例ば前述のように時計の外装
部品にAuとTiによつて黄金色の被膜を形成する
ような場合、イオンプレーテイングを終了する直
前にAuの蒸発源の上方に位置していたワークと
Tiの蒸発源の上方に位置していたワークとでは
仕上りの色調が違つてしまい、前者の方が幾分濃
い金色になり、後者の方がそれに比べて淡い金色
になる。

これは、Auの蒸発源の上方ではAuの蒸発粒子
が多く付着し、Tiの蒸発源の上方ではTiの蒸発
粒子が多く付着するが、ワークの最終色調に寄与
する率が大きいのはAuであり、Tiは金色を薄め
る役目を果すためである。

目 的 この発明は、このような問題を解決するために
なされたもので、２つの蒸発源を用いて２種類の
蒸発物質によるイオンプレーテイングを一度に多
数のワークに対して行なつても、全てのワークの
仕上り色調が均一になるようにすることを目的と
する。

構 成 そのため、この発明によるイオンプレーテイン
グ方法は、イオンプレーテイングを終了する際
に、２つの蒸発源のうち、ワークの最終色調への
寄与率が小さい方の物質を蒸発させる蒸発源を先
にシヤツタ板で覆い、その後ワークの循環移動周
期の1/2〜１周期遅らせてワークの最終色調への
寄与率が大きい方の物質を蒸発させる蒸発源をシ
ヤツタ板で覆うようにする。

実施例 以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。

第１図は、この発明を実施するためのイオンプ
レーテイング装置であり、真空容器であるベルジ
ヤ１内の下部に２つの蒸発源２，３が間隔を置い
て設置されており、その上方に被膜を形成すべき
多数のワーク４を自転させながら矢示方向に循環
移動させるワーク移動装置５が配置されている。

ベルジヤ１には、内部の空気を排出して真空に
するための排気口６と、必要に応じてアルゴン等
の不活性ガスを導入するためのガス導入口７が設
けられており、各蒸発源２，３の近くにはシヤツ
タ板８，９が図示のように各蒸発源２，３の上方
を開放する位置と覆う位置とに回動可能に設けら
れている。

このシヤツタ板８，９は、例えば第２図に示す
ように、ロータリソレノイド又はモータ等の駆動
源１０のベルジヤ１内に延びる回転軸１０ａに略
水平に取付けられており、軸１０ａの回転により
矢示のように水平面内で90゜程度回動するように
なつている。

蒸発源２，３は、それぞれ蒸発用交流電源１
０，１１によつて給電され、電子ビーム加熱や抵
抗加熱等によつて、るつぼ内に置かれた蒸発物質
（例えばTi、Au等）を蒸発させる。

ワーク４には、高圧直流電源１２によつて蒸発
源２，３に対して負の高電圧がワーク移動装置５
を介して印加される。

それによつて、蒸発源２，３によつて蒸発され
る蒸発物質粒子が、ワーク４との間の電界あるい
は別に設けたイオン化電極（図示せず）によつて
イオン化され、ワーク４に引き付けられてその全
表面に略均一に付着して被膜を形成する。

このイオンプレーテイング装置において、例え
ば蒸発源２によつてチタン（Ti）を、蒸発源３
によつて金（Au）それぞれ蒸発させ、シヤツタ
板８，９を第１図に破線で示す遮蔽位置から実線
で示す開放位置へ回動させると、イオンプレーテ
イングが開始される。

そして、第１図にＡ，Ｂに示す範囲にはTiの
蒸発粒子が飛翔し、Ｂ，Ｃで示す範囲にはAuの
蒸発粒子が飛翔して（Ｂで示す範囲にはTiとAu
の両方の蒸発粒子が飛翔する）、それぞれワーク
移動装置５によつて矢示方向に循環移動される多
数のワーク４の表面に順次付着して被膜を形成す
る。

そのため、イオンプレーテイングを終了する際
に、従来のように両シヤツタ板８，９を同時に破
線で示す位置へ回動させて蒸発源２，３の上面を
覆うと、Ａの範囲内で終了したワークには最後に
Tiの被膜が形成され、Ｂの範囲内で終了したワ
ークには最後にTiとAuの混合被膜が形成され、
Ｃの範囲内で終了したワークには最後にAuの被
膜が形成されているので、それぞれ色調が異な
り、Ａ，Ｂ，Ｃの順で順次濃い金色になる。

この場合、ワークの最終色調に寄与する率が大
きいのはAuであり、Tiは最終色調に寄与する率
が小さい（色をうすくする役目をなす。）。

そこで、この発明によるイオンプレーテイング
方法では、イオンプレーテイングを終了する際
に、先ずシヤツタ板８を破線で示す位置へ回動さ
せてTiを蒸発させる蒸発源２の上面を覆い、そ
の後、ワーク移動装置５によるワーク４の循環移
動周期の1/2〜１周期（1/2周期より若干長い程度
が最適）だけ遅らせて、シヤツタ板９を破線で示
す位置へ回動させてAuを蒸発させる蒸発源３の
上面を覆うようにする。

このようにすれば、各ワーク４の表面に最後に
形成される被膜は全てAuになるので、全てのワ
ーク４の仕上り色調に殆んど差がなくなり、所望
の色調が得られる。

この発明によるイオンプレーテイングを行なう
のに適した蒸発物質の組合わせとしては、ワーク
の最終色調に寄与する率の大きい物質としてAu
を使用し、最終色調に寄与する率の小さい色調調
整用の物質としてTiのほかに、Ni、Pa、Cu、
Cr、Coなどが使用される。

また、いずれか一方が合金で他方が単体（例え
ばAuとTiの合金とTi）でもよいし、両方とも合
金でもよい。

次に、上記実施例におけるワーク移動装置５及
びそれにワークを取付ける取付具の具体例を、第
３図及び第４図によつて説明する。

第３図は、ワーク移動装置及びワーク取付具の
要部斜視図であり、図示しない一対のスプロケツ
トに無端状に張装したチエーン１３の中空連結ピ
ン１３ａに挿着した軸（図示せず）にローラ１４
を回転自在に軸支させ、このローラ１４に形成し
たボス部１４ａに設けた切欠き溝１４ｂに板バネ
によるクリツプ１５を固着している。

このクリツプ１５に、ローラ１４の軸方向に沿
つて取付具２０の支持軸２１を挿着してローラ１
４と一体的に回転するようにし、この支持軸２１
にそれぞれ３本のロツド２３を放射状に設けた複
数個のボス部２２を間隔を置いて固設している。

そして、この取付具２０の各ロツド２３の先端
部に固着した略三角形状の板バネからなる係止片
２４によつて、各ワーク４を点接触で支持する。

このようにして多数のワーク取付具２０を回転
自在に支持するワーク移動装置５のチエーン１３
が、第１図におけるベルジヤ１内の蒸発源２，３
の上方に、第４図に示すように軸１６ａ，１７ａ
によつてそれぞれ回転可能に軸支された一対のス
プロケツト１６，１７に無端状に張装される。

そして、このチエーン１３の上方走行部及び下
方走行部の下側に、それぞれローラ１４を転接さ
せるように所定領域に亘つてガイドレール１８，
１９を固設している。

したがつて、スプロケツト１６，１７を矢示Ａ
方向に回転させると、チエーン１３の上方走行部
は矢示Ｂ方向に、下側走行部は矢示Ｃ方向に走行
し、各ローラ１４はそれぞれチエーン１３と同方
向に移動すると共に、ガイドレール１８，１９に
転接すると矢示のように回転する。

それによつて、各ワーク取付具２０の支持軸２
１がローラ１４に同動して循環移動しながら自転
する。

なお、第１図の高圧直流電源１２からの電圧
は、全て金属製のスプロケツト１６又は１７、チ
エーン１３、ローラ１４、及び支持軸２１を含む
取付具２０を介して印加される。

効 果 以上、実施例について説明してきたように、こ
の発明による二元蒸発のイオンプレーテイング方
法は、イオンプレーテイングを終了する際に２つ
の蒸発源をシヤツタ板によつて遮蔽する時期を、
ワークの循環移動の1/2〜１周期ずらすだけであ
るが、それによつて、一度にイオンプレーテイン
グを行なう多数のワークの仕上り色調を略均一に
することができる。

しかも、特別な装置を必要としないので簡単に
実施でき、特に多品種少量生産に適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するためのイオンプ
レーテイング装置の概略を示す模式的構成図、第
２図は、同じくそのシヤツタ板の取付例を示す斜
視図、第３図及び第４図は、同じくそのワーク移
動装置及び取付具の具体例を示す要部斜視図及び
ベルジヤ内の配置例を示す模式図である。 １…ベルジヤ（真空容器）、２，３…蒸発源、
４…ワーク（被加工物）、５…ワーク移動装置、
８，９…シヤツタ板、１０，１１…蒸発用交流電
源、１２…高圧直流電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空容器内に異なる物質を蒸発させる２つの
   蒸発源を間隔を置いて配置し、その上方で多数の
   被加工物を循環移動させながらイオンプレーテイ
   ングを行なう方法において、イオンプレーテイン
   グを終了する際に、前記２つの蒸発源のうち、被
   加工物の最終色調に寄与する率が小さい方の物質
   を蒸発させる蒸発源を先にシヤツタ板で覆い、そ
   の後前記被加工物の循環移動周期の1/2〜１周期
   遅らせて被加工物の最終色調に寄与する率が大き
   い方の蒸発物質を蒸発させる蒸発源をシヤツタ板
   で覆うことを特徴とするイオンプレーテイング方
   法。