JPH07228974A - 蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周方向に複数の被蒸着面を有するワークピー
スの各被蒸着面に対して、均一な蒸着を可能とする蒸着
装置を提供すること。 【構成】 ワークピース（７０）を収容する蒸着容器内
で蒸着材を蒸発させて該ワークピースの被蒸着面（７
４）に蒸着を施す蒸着装置において、蒸着容器に設けら
れた垂直軸（１６）を中心に回転する大回転テーブル
（１４）；この大回転テーブル上に、該大回転テーブル
の周方向に間隔を置いて回転自在に支持され、その周縁
部に、上記垂直軸を中心とする太陽ギヤ（２４ａ）と噛
み合う遊星ギヤ（２９）を有する小回転テーブル（３
０）；この小回転テーブルと同心にして、上記大回転テ
ーブルに固定して設けられた小回転テーブル用ギヤ（２
６）；上記小回転テーブルの中心部から放射方向に向け
て該小回転テーブル上に回転自在に支持された、蒸着す
べきワークピースを支持するワーク支持シャフト（４
１）；および、このワーク支持シャフトと一体に設けら
れ、上記小回転テーブル用ギヤと噛みあうシャフト回転
ギヤ（４３）；を備えた蒸着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークピースの被蒸着
面に蒸着を施す蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】蒸着装置には、その蒸着
容器内の上方に、モータ駆動により一方向に回転される
傘形状の部材（通称「コートラック」）を有するものが
知られている。この蒸着装置では、そのコートラック上
に被蒸着面を有する部材（ワークピース）を一個または
複数個取り付け、蒸着容器内を真空状態とし、該蒸着容
器内の下部にセットした蒸発器から蒸発される所定の蒸
着材を上記被蒸着面に蒸着させる構造を有している。

【０００３】ところで、蒸着が施されるワークピース
が、例えばレーザービームプリンター等に使用されるポ
リゴンミラーのように周方向に複数の被蒸着面を有する
場合には、このワークピースを単にコートラックに対し
て固定するだけでは、反射面として形成されるべき各被
蒸着面に対して均一に蒸着を施すことは困難である。し
かしながら、従来、周方向に複数の被蒸着面を有するワ
ークピースの各被蒸着面に対して均一な蒸着を可能とす
る装置は存在しなかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、以上の問題点に鑑みて成され
たもので、周方向に複数の被蒸着面を有するワークピー
スの各被蒸着面に対して、均一な蒸着を可能とする蒸着
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、ワークピースを収容する蒸着
容器内で蒸着材を蒸発させて該ワークピースの被蒸着面
に蒸着を施す蒸着装置において、蒸着容器に設けられた
垂直軸を中心に回転する大回転テーブル；この大回転テ
ーブル上に、該大回転テーブルの周方向に間隔を置いて
回転自在に支持され、その周縁部に、上記垂直軸を中心
とする太陽ギヤと噛み合う遊星ギヤを有する小回転テー
ブル；この小回転テーブルと同心にして、上記大回転テ
ーブルに固定して設けられた小回転テーブル用ギヤ；上
記小回転テーブルの中心部から放射方向に向けて該小回
転テーブル上に回転自在に支持された、蒸着すべきワー
クピースを支持するワーク支持シャフト；および、この
ワーク支持シャフトと一体に設けられ、上記小回転テー
ブル用ギヤと噛みあうシャフト回転ギヤ；を備えたこと
を特徴としている。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図８は、本発明を適用した蒸着装置１０の概要図で
ある。蒸着装置１０は、有底円筒形の容器１１と、この
容器１１の開放された開口部１１ａに対して着脱可能な
蓋体１２を有している。蓋体１２は、複数のボルト１５
を介して容器１１に対して気密に装着可能となってい
る。これら容器１１と蓋体１２によって蒸着容器を構成
している。

【０００７】蓋体１２には、その上部中央に、コートラ
ック（大回転テーブル）１４を回転させるモータ１３が
備わっている。このモータ１３の駆動軸（垂直軸）１６
は、蓋体１２の内部に向かって垂直に延びている。この
駆動軸１６の下端部には、傘形状を呈するコートラック
１４が着脱可能に接続されている。このコートラック１
４は、図９に示すワークピース７０を保持するための手
段である。

【０００８】ワークピース７０は、平坦な略四角柱形状
の部材をその上下から互いに平行な一対の円板７２で挟
み込んだ形状を有している。ワークピース７０には、一
対の円板７２の中心を通りかつ一対の円板７２に直交す
る方向に穿設された貫通孔７３が形成されている。この
貫通孔７３の中心を通る軸Ｘは、ワークピース７０の回
転中心とされている。

【０００９】またワークピース７０は、一対の円板７２
の間に、周方向に等角度間隔に形成された複数の被蒸着
面７４を有している。これら複数の被蒸着面７４に対し
て蒸着を施すことにより、ワークピース７０が、レーザ
ービームプリンター等に用いられるポリゴンミラーとし
て完成する。本発明は、ワークピース７０のような周方
向に複数の被蒸着面を有するワークピースの各被蒸着面
に対して、均一な蒸着を可能とする蒸着装置を提供する
ものである。

【００１０】容器１１は、開閉弁１７を介してバキュー
ムポンプ１９に接続されている。容器１１内には、蒸発
源である、所定の蒸着材を含む蒸発器２０が設けられて
いる。周知のように、容器１１内を真空にした状態にお
いて、この蒸発器２０から蒸発した蒸着材がワークピー
ス７０の各被蒸着面７４に付着して薄膜（反射面）を形
成する。

【００１１】図１は、コートラック１４および蓋体１２
の全体を示し、図２および図３は、図１の要部を拡大し
て示している。コートラック１４は、概して傘形状に形
成され、円周方向に沿って等角度間隔で５つ、互いの形
状が相似であり略扇形状を呈する平板部１４ａ（図７）
を有している。この平板部１４ａは、駆動軸１６に直交
する仮想平面より下方に向かって所定角度θ（図３）傾
斜している。

【００１２】各平板部１４ａには、円形の開口２５が形
成されている。またコートラック１４は、蓋体１２に対
向する上面に、各開口２５の周辺に沿って設けられた冠
状のフェースギヤ（小回転テーブル用ギヤ）２６を有
し、周縁部に、上方に向かって延びる環状突部２７を一
体に有している。

【００１３】コートラック１４の上部に近接させて、該
コートラック１４と同心状の小円板２４が設けられてい
る。この小円板２４は、蓋体１２に対して固定されかつ
コートラック１４に対してフリーにされており、コート
ラック１４とともには回転しない。また小円板の周縁部
には、外周ギア（太陽ギヤ）２４ａが形成されている。

【００１４】各開口２５の上部には、該開口２５より若
干大径の回転円板（小回転テーブル）３０が着脱可能に
装着されている。この回転円板３０の周縁部には、上記
外周ギヤ２４ａと噛合可能な外周ギヤ（遊星ギヤ）２９
が形成されている。また回転円板３０の外周部には、該
回転円板３０の円周方向に等角度間隔で３個のガイドロ
ーラ３２が設けられている。

【００１５】各ガイドローラ３２は、軸心を回転円板３
０のラジアル方向に一致させた軸３３により、この軸３
３を中心に回動自在に支持されている。また各ガイドロ
ーラ３２は、周縁部に形成された環状溝３２ａを有して
おり、この環状溝３２ａが形成された周縁部を、回転円
板３０に形成された対応する矩形の孔３１から下方に向
かって所定量突出させている。回転円板３０を、開口２
５上に装着した状態において、この環状溝３２ａをフェ
ースギヤ２６と係合させる。即ち、回転円板３０は、各
ガイドローラ３２の環状溝３２ａをフェースギヤ２６に
係合させた状態で、フェースギヤ２６の中心を通る軸Ｃ
を回転中心として、対応する開口２５上でコートラック
１４に対して回転自在に支持される。

【００１６】また回転円板３０上には、該回転円板３０
の円周方向に等角度間隔で６個のカートリッジ支持部３
４（図５）が設けられている。各カートリッジ支持部３
４は、複数のワークピース７０を保持するカートリッジ
（ワークピース支持部材）４０（図６）を着脱可能に支
持する。各カートリッジ支持部３４は、回転円板３０の
周縁部から中心に向かって順に、ギヤ挿通開口３５、支
持部材３６、開放窓３７、および軸受部３８を有してい
る。

【００１７】図５に示すように、ギヤ挿通開口３５は、
後述の平歯車（シャフト回転ギヤ）４３をフェースギヤ
２６と噛合させるために形成された開口で、カートリッ
ジ４０を回転円板３０に対する正規の位置に装着した
際、平歯車４３の周縁部を、ギヤ挿通開口３５から下方
に向けて所定量突出させ得るように設定されている。支
持部材３６は、回転円板３０上に固着された基部３６ａ
と、この基部３６ａと直交する支持プレート３６ｂを有
しており、この支持プレート３６ｂには、後述するリン
グ４４を支持するＵ溝３６ｃが形成されている。

【００１８】開放窓３７は、カートリッジ４０に装着さ
れる複数のワークピース７０全体を、容器１１内部に向
かって臨ませることができるように回転円板３０に形成
されている。軸受部３８は、回転円板３０の中心に固定
して設けられた円筒部材３９の上面にＵ溝状に形成され
たもので、カートリッジ４０が有するシャフト（ワーク
支持シャフト）４１の端部である被支持シャフト部４６
ｂを嵌入させて支持することができる。

【００１９】ワークピース保持カートリッジ４０は、ワ
ークピース７０の貫通孔７３の内径に比して若干小径な
シャフト４１を有している。このシャフト４１の一端部
には、シャフト４１に対する相対回転を止ねじ４２によ
って規制された平歯車４３が支持されている。シャフト
４１には、この平歯車４３に隣接し、シャフト４１に対
して相対回転自在なローラ４４が嵌合している。このロ
ーラ４４の周縁部には、Ｕ溝３６ｃの幅よりその内径が
若干小さく設定された環状溝４４ａが形成されており、
この環状溝４４ａは、カートリッジ４０をカートリッジ
支持部３４に装着する際、支持部材３６のＵ溝３６に嵌
め込まれる。

【００２０】ローラ４４と隣接するシャフト４１上の所
定位置には、ワークピース７０と略同一の直径を有する
第一の挟圧円板４５がシャフト４１に固定されている。
シャフト４１は、他端部に、雄ねじ部４６ａ、および雄
ねじが形成されない被支持シャフト部４６ｂからなる縮
径部４６を有している。雄ねじ部４６には、ワークピー
ス押え部材４７の雌ねじ部４８が螺合される。ワークピ
ース押えナット４７は、ワークピース７０と略同径の第
二の挟圧円板４９を有しており、雄ねじ部４６および雌
ねじ部４８を介して縮径部４６に固定されている。

【００２１】上記構成により、カートリッジ４０にワー
クピース７０を支持する場合には、先ずワークピース押
え部材４７をシャフト４１から外した状態とし、シャフ
ト４１上に所定数（本実施例では１０個）の複数のワー
クピース７０を嵌合し、その後ワークピース押えナット
４７を縮径部４６に螺合させて、複数のワークピース７
０を第一および第二の挟圧円板４５、４９間に挟持す
る。これにより、シャフト４１と複数のワークピース７
０とが相対的に固定された状態となるため、複数のワー
クピース７０は、回転円板３０に対してシャフト４１と
一体に回動可能となる。カートリッジ４０からワークピ
ース７０を取り外す場合は、ワークピース押えナット４
７を固定する場合と反対の方向に回転させてシャフト４
１から取り外し、その後、ワークピース７０をシャフト
４０上から適宜取り外せばよい。

【００２２】以上の構成を有する本発明の蒸着装置１０
は、以下のように作動する。先ず、複数のワークピース
７０が既に装着されたカートリッジ４０を、回転円板３
０の各カートリッジ支持部３４に装着する。この装着の
際、ローラ４４の環状溝４４ａを支持部材３６のＵ溝３
６ｃに嵌め込み、シャフト４１の被支持シャフト部４６
ｂを円筒部材３９の対応する軸受部３８に嵌め込む。な
お、必要な数のカートリッジ４０を何れかのカートリッ
ジ支持部３４に装着すればよく、図５に示すように、カ
ートリッジ４０を各カートリッジ支持部３４の全てに装
着しなくても構わない。

【００２３】次に、カートリッジ４０が装着された回転
円板３０を、それぞれの開口２５上に対応させて、コー
トラック１４上に適宜装着する。この装着の際、小円板
２４の外周ギヤ２４ａを回転円板３０の外周ギヤ２９に
噛合させ、各平歯車４３をフェースギヤ２６に噛合さ
せ、かつ各ガイドローラ３２の環状溝３２ａをフェース
ギヤ２６に係合させる。そして、コートラック１４を、
モータ１３の駆動軸１６に接続し、図８に示すように、
蓋体１２を容器１１に対して気密に固定する。その後、
開閉弁１７およびバキュームポンプ１９を介して蒸着装
置１０内部を脱気して真空状態とする。その後、蒸発器
２０を作動させて蒸着材の蒸発が開始され、これと同時
にモータ１３を駆動してコートラック１４を回転させ
る。

【００２４】コートラック１４が回転すると、回転円板
３０が、コートラック１４の回動中心を軸として小円板
２４の周囲を公転するため、各回転円板３０は、小円板
２４の外周ギヤ２４ａと回転円板３０の外周ギヤ２９の
作用により対応する開口２５上にて、回動中心Ｃを軸に
回転（自転）する。さらに、回転円板３０が自転するた
め、フェースギヤ２６と噛合する平歯車３２がフェース
ギヤ２６上に沿って回転する。この平歯車３２の回転に
より、シャフト４１および一対の挟圧円板４５、４９を
介して、これら挟圧円板４５、４９の間に挟持された複
数のワークピース７０がシャフト４１を軸として回転さ
れる。したがって、回転円板３０の回転により、フェー
スギヤ２６、平歯車３２、シャフト４１、および一対の
挟圧円板４５、４９を介して、複数のワークピース７０
がシャフト４１を軸として回転することになる。

【００２５】つまり、モータ１３が回転すると、コート
ラック１４が回転するため回転円板３０が小円板２４の
周囲を公転（第一の回転）し、この公転により回転円板
３０が自転（第二の回転）し、さらにこの回転円板３０
の自転によってワークピース７０がシャフト４１を軸と
して回転（第三の回転）する。したがって、本発明の蒸
着装置１０によれば、上記第一、第二および第三の回転
のコンビネーションにより、蒸発器２０により蒸気とさ
れ、開口２５および開放窓３７を通過してワークピース
７０に到達する蒸着材を、各ワークピース７０の被蒸着
面７４に均一に蒸着することができる。

【００２６】なお、ワークピースは、本実施例でのワー
クピース７０に限定されない。周方向に複数の被蒸着面
を有するワークピースであれば、他のワークピースに対
しても本発明の蒸着装置は適用可能である。

【００２７】また、コートラック１４の平面板１４ａの
数、コートラック１４に装着される回転円板３０の数、
ガイドローラ３２の数、カートリッジ支持部３４の数、
各カートリッジ４０が保持可能なワークピース７０の数
は、それぞれ任意に設定変更可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の蒸着装置によれ
ば、蒸着容器に設けられた垂直軸を中心に回転する大回
転テーブルと；この大回転テーブル上に、該大回転テー
ブルの周方向に間隔を置いて回転自在に支持され、その
周縁部に、上記垂直軸を中心とする太陽ギヤと噛み合う
遊星ギヤを有する小回転テーブルと；この小回転テーブ
ルと同心にして、上記大回転テーブルに固定して設けら
れた小回転テーブル用ギヤと；上記小回転テーブルの中
心部から放射方向に向けて該小回転テーブル上に回転自
在に支持された、蒸着すべきワークピースを支持するワ
ーク支持シャフトと；このワーク支持シャフトと一体に
設けられ、上記小回転テーブル用ギヤと噛みあうシャフ
ト回転ギヤと；を設ける構成としたので、互いに異なる
３種の回転をワークピースに対して同時に与えることが
でき、よってワークピースの各被蒸着面に対して均一な
蒸着を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した蒸着装置の要部を示す概要図
である。

【図２】同図の要部を拡大して示す図である。

【図３】図１の要部を拡大して示す図である。

【図４】コートラックの各平板部上に配置された回転円
板、および回転円板と小円板の係合関係を示す図であ
る。

【図５】カートリッジが装着された回転円板を示す図で
ある。

【図６】カートリッジを拡大して示す図である。

【図７】コートラックを示す上面図である。

【図８】本発明の蒸着装置の概要を示す図である。

【図９】ワークピースを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 蒸着装置 １１ 容器 １２ 蓋体 １３ モータ １４ コートラック（大回転テーブル） １５ ボルト １６ 駆動軸（垂直軸） １７ 開閉弁 １９ バキュームポンプ ２０ 蒸着器 ２４ 小円板 ２４ａ 外周ギヤ（太陽ギヤ） ２５ 開口 ２６ フェースギヤ（小回転テーブル用ギヤ） ２９ 外周ギヤ（遊星ギヤ） ３０ 回転円板（小回転テーブル） ３１ 孔 ３２ ガイドローラ ３２ａ 環状溝 ３３ 軸 ３４ カートリッジ支持部 ３５ ギヤ挿通開口 ３６ 支持部材 ３６ｃ Ｕ溝 ３７ 開放窓 ３８ 軸受部 ３９ 円筒部材 ４０ カートリッジ（ワークピース支持部材） ４１ シャフト（ワーク支持シャフト） ４３ 平歯車（シャフト回転ギヤ） ４４ ローラ ４５ ４９ 挟圧円板 ４６ 縮径部 ４７ ワークピース押えナット ７０ ワークピース ７４ 被蒸着面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークピースを収容する蒸着容器内で蒸
   着材を蒸発させて該ワークピースの被蒸着面に蒸着を施
   す蒸着装置において、 蒸着容器に設けられた垂直軸を中心に回転する大回転テ
   ーブル；この大回転テーブル上に、該大回転テーブルの
   周方向に間隔を置いて回転自在に支持され、その周縁部
   に、上記垂直軸を中心とする太陽ギヤと噛み合う遊星ギ
   ヤを有する小回転テーブル；この小回転テーブルと同心
   にして、上記大回転テーブルに固定して設けられた小回
   転テーブル用ギヤ；上記小回転テーブルの中心部から放
   射方向に向けて該小回転テーブル上に回転自在に支持さ
   れた、蒸着すべきワークピースを支持するワーク支持シ
   ャフト；および、 このワーク支持シャフトと一体に設けられ、上記小回転
   テーブル用ギヤと噛みあうシャフト回転ギヤ；を備えた
   ことを特徴とする蒸着装置。