JPH07258832A - 真空蒸着装置用電子銃およびそれを備えた真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の
蒸気の電子銃内への侵入を防止して、長時間安定した電
子ビームの発生を持続させつつ、金属、金属酸化物、金
属化合物等の蒸着材料を高速で蒸着することを最も主要
な目的とする。 【構成】本発明は、金属製フィラメントから熱電子を発
生させ、さらに金属製のカソードとアノードとの間に加
速電圧を印加させて得られた電子ビームを集束する集束
手段と、当該集束手段により集束された電子ビームを偏
向させる偏向手段とから構成されるピアス式の真空蒸着
装置用電子銃において、電子ビームの出口孔近傍を排気
する排気手段と、電子ビームの出口孔の前方に、金属酸
化物蒸気をトラップする遮蔽体とを備えて成ることを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、金属酸化物、金
属化合物等の蒸着材料を加熱蒸発させるのに用いられる
真空蒸着装置用電子銃およびそれを備えた真空蒸着装置
に係り、特にロール状のプラスチック、紙等の基材フィ
ルムに連続的に蒸着加工する際に用いられる真空蒸着装
置用電子銃およびそれを備えた真空蒸着装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック、紙等の基材フィル
ムに、金属、合金、金属酸化物、金属化合物等の薄膜を
蒸着法により形成したものが、各種装飾材料、記録材
料、包装材料等に用いられている。

【０００３】特に、包装材料については、従来から用い
られているアルミニウムの蒸着から各種金属酸化物の蒸
着フィルムが提案され、一部実用化されてきている。

【０００４】この場合、ロール状の基材フィルムに高速
で蒸着加工を行なうためには、ピアス式電子銃を備えた
真空蒸着装置が多く用いられている。

【０００５】図３は、この種の真空蒸着装置の構成例を
示す概略図であり、図３では、蒸着被覆フィルムを形成
する巻取り式真空蒸着装置について示している。

【０００６】図３において、本巻取り式真空蒸着装置１
では、真空容器２はその内部全体を、排気口３に接続さ
れた図示しない排気装置（通常は真空ポンプ）により、
１０^-1〜１０^-4Ｐａの圧力に維持されるようになってい
る。

【０００７】また、基材フィルム４は、透明性を有する
樹脂フィルムで、かつ長尺状であり、連続的に基材フィ
ルム４を巻き出す巻き出しロール５と、基材フィルム４
に薄膜を形成するため外周に部分的に基材フィルム４が
巻き付けられる冷却ロール６と、基材フィルム４を連続
的に巻き取る巻き取りロール７が配置されており、巻き
出しロール５と冷却ロール６との間、および冷却ロール
６と巻き取りロール７との間に、基材フィルム４を円滑
に誘導するガイドロール８が複数個（図では１０個）設
けられている。

【０００８】一方、装置本体の下部は、冷却ロール６が
露出するような開口部が形成された遮蔽板９により仕切
られており、冷却ロール６と対向する位置に、蒸着材料
１０を収納する坩堝１１が配置されている。

【０００９】また、坩堝１１の側面には、蒸着材料１０
に電子線を照射する加熱源であるピアス式の電子銃１２
が配置されている。

【００１０】さらに、坩堝１１の側面には、ピアス式電
子銃１２からの電子線を蒸着材料１０に効率よく照射さ
せるための電磁コイル１３が配置されている。

【００１１】なお、図３中、１４は基材フィルム４に蒸
着材料１０が蒸着された蒸着フィルムを示している。

【００１２】次に、図４は上記ピアス式電子銃１２の詳
細な構成例を示す模式図であり、図３と同一要素には同
一符号を付して示している。

【００１３】図４において、ピアス式電子銃は、１０^-3
Ｔｏｒｒ以下に排気された真空容器内に設けられた熱電
子発生用フィラメント２１、カソード２２、アノード２
３、ビーム集束系２４、ビーム偏向系２５を少なくとも
備え、これらは蒸着材料が収納されている真空容器２の
壁に直接搭載されている。

【００１４】また、上記ビーム偏向系２５であるポール
シュー２６は、真空容器２内に露出させており、電子ビ
ームの出口孔２７から真空容器２内に直進してきた電子
ビームを、磁場により偏向するものである。

【００１５】ところで、電子ビームにより加熱される水
冷の坩堝１１内に収納された蒸着材料１０は蒸気化さ
れ、その一部は電子ビームの出口孔２７から電子銃内部
に侵入し、カソード２２近傍の真空度が上昇してアーク
放電が生じる。

【００１６】そこで、これを防ぐために、ターボポンプ
等の排気システム２８をピアス式電子銃本体に接続し
て、ピアス式電子銃内の真空度が上昇することを防止し
ている。

【００１７】しかしながら、数千〜数万Ａ／Ｓといった
高速蒸発の環境化では、上記ターボポンプ等の排気シス
テム２８による局所排気も不十分であり、特に金属酸化
物の蒸発については、カソード２２の酸化が大きな問題
になっている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
電子銃を備えた高速の真空蒸着装置においては、蒸発加
熱源から発生する蒸着材料の蒸気が電子銃内に侵入し
て、長時間安定した電子ビームの発生を持続することが
困難になるという問題があった。

【００１９】本発明は、上記のような問題点を解消する
ために成されたもので、蒸発加熱源から発生する蒸着材
料の蒸気の電子銃内への侵入を防止して、長時間安定し
た電子ビームの発生を持続させつつ、金属、金属酸化
物、金属化合物等の蒸着材料を高速で蒸着することが可
能な真空蒸着装置用電子銃およびそれを備えた真空蒸着
装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、金属製フィラメントから熱電子を発生させ、さら
に金属製のカソードとアノードとの間に加速電圧を印加
させて得られた電子ビームを集束する集束手段と、当該
集束手段により集束された電子ビームを偏向させる偏向
手段とから構成されるピアス式の真空蒸着装置用電子銃
において、まず、請求項１に係る発明では、電子ビーム
の出口孔近傍を排気する排気手段を備えて成る。

【００２１】また、請求項２に係る発明では、電子ビー
ムの出口孔の前方に、金属酸化物蒸気をトラップする遮
蔽体を備えて成る。

【００２２】さらに、請求項３に係る発明では、電子ビ
ームの出口孔近傍を排気する排気手段と、電子ビームの
出口孔の前方に、金属酸化物蒸気をトラップする遮蔽体
とを備えて成る。

【００２３】ここで、上記遮蔽体としては、電子ビーム
の出口孔を通過した電子ビームの進行方向と垂直に金属
製板状からなる遮蔽板が少なくとも１個以上設けられて
なり、かつ電子ビームの進行方向と共に遮蔽板間隔を大
きくしているものである。

【００２４】また、上記遮蔽体としては、開口部を中央
部に有する金属製遮蔽板の開口面積が電子ビームの進行
方向と共に大きくなるように遮蔽板が複数個設けられて
なるものである。

【００２５】一方、請求項６に係る発明では、金属、金
属酸化物、金属化合物等の蒸着材料を電子銃により加熱
蒸発させて、ロール状のプラスチック、紙等の基材フィ
ルムに連続的に蒸着加工を行なう真空蒸着装置におい
て、電子銃として、上記請求項１ないし請求項３のいず
れか１項に係る真空蒸着装置用電子銃を備えて成る。

【００２６】

【作用】従って、まず、請求項１に係る発明の真空蒸着
装置用電子銃においては、熱電子発生用の金属製フィラ
メントから熱電子を発生させ、さらに金属製のカソード
とアノードとの間に加速電圧を印加させて得た電子ビー
ムを集束手段により集束させた後、偏向手段により偏向
させて、電子ビーム案内管から電子ビームの出口孔を通
過して真空容器内に照射する際に、当該出口孔近傍を排
気手段により排気して積極的に高真空領域にすることに
より、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の蒸気が、電子
ビーム案内管を通して電子銃内部に侵入して、圧力上昇
によるカソードのスパッタや蒸着材料の蒸気が絶縁部に
付着することを防止できるため、アーク放電が防止で
き、結果として金属酸化物等の蒸着材料の蒸発を長時間
安定に持続することができる。

【００２７】また、請求項２に係る発明の真空蒸着装置
用電子銃においては、熱電子発生用の金属製フィラメン
トから熱電子を発生させ、さらに金属製のカソードとア
ノードとの間に加速電圧を印加させて得た電子ビームを
集束手段により集束させた後、偏向手段により偏向させ
て、電子ビーム案内管から電子ビームの出口孔を通過し
て真空容器内に照射する際に、当該出口孔近傍に金属酸
化物蒸気をトラップする遮蔽体を設けることにより、前
記請求項１に係る発明の真空蒸着装置用電子銃の作用と
同様に、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の蒸気が、冷
却された金属製の遮蔽体上にトラップされ、電子銃内へ
の蒸気の侵入が防止でき、アーク放電が防止でき、結果
として金属酸化物等の蒸着材料の蒸発を長時間安定に持
続することができる。

【００２８】さらに、請求項３に係る発明の真空蒸着装
置用電子銃においては、熱電子発生用の金属製フィラメ
ントから熱電子を発生させ、さらに金属製のカソードと
アノードとの間に加速電圧を印加させて得た電子ビーム
を集束手段により集束させた後、偏向手段により偏向さ
せて、電子ビーム案内管から電子ビームの出口孔を通過
して真空容器内に照射する際に、当該出口孔近傍を排気
手段により排気して積極的に高真空領域にすると共に、
当該出口孔近傍に金属酸化物蒸気をトラップする遮蔽体
を設けることにより、前記請求項１および請求項２に係
る発明の真空蒸着装置用電子銃の作用に加えて、容易か
つ確実に蒸発蒸気物を除去できるため、蒸発蒸気物によ
る高電圧印加部への汚れ、カソードの変質劣化を防止す
ることができる。

【００２９】この場合、特に前記請求項２または請求項
３に係る発明の真空蒸着装置用電子銃において、遮蔽体
を、電子ビームの出口孔を通過した電子ビームの進行方
向と垂直に金属製板状からなる遮蔽板を少なくとも１個
以上設けてあり、かつ電子ビームの進行方向と共に遮蔽
板間隔が大きくなっているものとすることにより、前記
請求項１ないし請求項３に係る発明の真空蒸着装置用電
子銃の作用に加えて、電子銃内への蒸着粒子の侵入をよ
り一層確実に防止することができる。

【００３０】また、前記請求項２または請求項３に係る
発明の真空蒸着装置用電子銃において、遮蔽体を、開口
部を中央部に有する金属製遮蔽板の開口面積が電子ビー
ムの進行方向と共に大きくなるように遮蔽板が複数個設
けられているものとすることにより、前記請求項１ない
し請求項３に係る発明の真空蒸着装置用電子銃の作用に
加えて、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の蒸気を、蒸
発加熱源側の遮蔽体から電子銃の電子ビームの出口孔に
向かって配置されているいくつかの遮蔽板上に順次トラ
ップできるため、電子銃内への蒸着材料の蒸気の侵入を
より一層確実に防止することができる。

【００３１】一方、請求項６に係る発明の真空蒸着装置
においては、電子銃として、前記請求項１ないし請求項
３のいずれか１項に係る発明の真空蒸着装置用電子銃を
備えることにより、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の
蒸気の電子銃内への侵入を防止して、長時間安定した電
子ビームの発生を持続させつつ、金属、金属酸化物、金
属化合物等の蒸着材料を高速で蒸着することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００３３】図１は、本発明による真空蒸着装置用電子
銃の構成例を示す概略図であり、図３および図４と同一
要素には同一符号を付して示している。

【００３４】すなわち、本実施例の真空蒸着装置用電子
銃は、図１に示すように、電子ビームを発生させる筒状
容器を排気する排気手段と、容器内に設けられた熱電子
発生用フィラメント２１、必要に応じて設けられるカソ
ード２２からなるビーム発生系と、アノード２３とカソ
ード２２との間に電圧を与えて電子ビームを加速させる
ビーム加速系３１と、電子ビームを電磁場により集束さ
せるビーム集束系２４と、磁場により電子ビームを二次
元に偏向させるビーム偏向系２５と、電子ビームの出口
孔２７近傍を排気する排気手段である図示しないターボ
ポンプと、このターボポンプに接続される排気部３２
と、電子ビームの出口孔２７の前方に、金属酸化物蒸気
をトラップする遮蔽体である予備排気空間部３３とから
構成している。

【００３５】ここで、予備排気空間部３３は、排気用の
ターボポンプ３２により１０^-5〜１０^-3Ｔｏｒｒ程度に
排気されており、電子ビームはこの予備排気空間部３３
を通過して、水冷の坩堝１１内に収納された蒸着材料１
０の表面に照射されるようになっている。

【００３６】また、熱電子発生用フィラメント２１、カ
ソード２２は、例えばタイタル、タングステン等の金属
あるいは合金の公知の金属材料からなるものであり、特
に形状等は限定されるものではない。

【００３７】さらに、熱電子発生用フィラメント２１か
ら発生した電子の広がりを防ぐために、熱電子発生用フ
ィラメント２１とカソード２２との間に、公知のウェー
ネルト電極を設けてもいっこうに構わない。

【００３８】因みに、図１に示したものは、ウェーネル
ト電極とフィラメントとの間に数ＫＶの電圧を与え、ウ
ェーネルト電極と同電位であるカソードをフィラメント
カソードから発生した電子によりボンバードし、電子ビ
ームを増幅させるタイプである。

【００３９】一方、上記予備排気空間部３３は、図１に
示すように、耐熱性と熱伝導性に優れたステンレス、銅
等の金属材料からなる少なくとも１個以上（図では３
個）の遮蔽板３３ａが設けられてなっている。

【００４０】ここで、遮蔽板３３ａの形状としては、円
盤状、板状等、特に限定されるものではないが、円盤状
のものがより好ましい。

【００４１】また、遮蔽板３３ａのほぼ中央部には、電
子ビームの出口孔２７側のものから順次大きくなるよう
に、電子ビームを通過させる開口部３３ｂが設けられて
いる。

【００４２】この場合、開口部３３ｂの形状としては、
上記電子銃内に配置されたビーム偏向のパターンにより
任意の形状にする。当然のごとく、点状のビームであれ
ば、開口形状にし、線状のビームを発生させれば、開口
形状もそれに類似した形状にする。

【００４３】さらに、遮蔽板３３ａには、冷却が必要で
あり、冷却水を循環した金属パイプを周囲に巻いた水冷
方式を容易に利用することができる。

【００４４】一方、複数個の遮蔽板３３ａにより分割さ
れた内部の圧力は、（１０^-2Ｔｏｒｒ）Ｐｎ＞Ｐｎ-1
（１０^-3〜１０^-4Ｔｏｒｒ）＞・・＞Ｐ１（電子銃内１
０^-5Ｔｏｒｒ）となるように遮蔽板の間隔を特定し、作
動排気を行なうようにしている。

【００４５】すなわち、蒸着材料１０が収納された坩堝
１１側では、遮蔽板３３ａの配置間隔を広くし、偏向シ
ステム側にいくにしたがって遮蔽板３３ａの配置間隔を
狭くし、各分割空間の圧力を制御するようにしている。

【００４６】次に、以上のように構成した本実施例の真
空蒸着装置用電子銃の作用について説明する。

【００４７】カソード２２で発生した電子ビームは、ビ
ーム加速系３１で数〜数十ＫＶに加速され、接地された
アノード２３との間で加速される。

【００４８】このようにして発生した電子ビームは、公
知の電場コイルからなるビーム集束系２４により適当に
集束され、少なくとも一対のコイルからなるビーム偏向
系２５の磁場により偏向される。

【００４９】この集束、偏向された電子ビームは、電子
ビームの出口孔２７を通過した後、電子ビームの進行方
向と垂直に設置された蒸発物蒸気のトラップを行なうた
めの遮蔽板が設けられ、図示しないターボポンプに接続
される排気部３２から１０^-5〜１０^-3Ｔｏｒｒ程度に排
気された予備排気空間部３３を通過した後、蒸着材料１
０が配置された真空容器２内の蒸着材料１０に照射され
る。

【００５０】この場合、電子ビームが、電子ビーム案内
管から電子ビームの出口孔２７を通過して真空容器２内
に照射する際に、出口孔２７近傍をターボポンプ３２に
より排気して積極的に高真空領域にすることによる、蒸
発加熱源から発生する蒸着材料１０の蒸気が、電子ビー
ム案内管を通して電子銃内部に侵入して、圧力上昇によ
るカソードのスパッタや蒸着材料１０の蒸気が絶縁部に
付着することを防止できるため、アーク放電が防止で
き、結果として金属酸化物等の蒸着材料１０の蒸発を長
時間安定に持続できる。

【００５１】また、電子ビームが、電子ビーム案内管か
ら電子ビームの出口孔２７を通過して真空容器２内に照
射する際に、出口孔２７近傍に金属酸化物蒸気をトラッ
プする予備排気空間部３３を設けることにより、蒸発加
熱源から発生する蒸着材料１０の蒸気が、冷却された金
属製の予備排気空間部３３上にトラップされ、電子銃内
への蒸気の侵入が防止でき、アーク放電が防止でき、結
果として金属酸化物等の蒸着材料１０の蒸発を長時間安
定に持続できる。

【００５２】さらに、電子ビームが、電子ビーム案内管
から電子ビームの出口孔２７を通過して真空容器２内に
照射する際に、出口孔２７近傍をターボポンプ３２によ
り排気して積極的に高真空領域にすると共に、出口孔２
７近傍に金属酸化物蒸気をトラップする予備排気空間部
３３を設けることにより、容易かつ確実に蒸発蒸気物を
除去できるため、蒸発蒸気物による高電圧印加部への汚
れ、カソードの変質劣化を防止できる。

【００５３】この場合、特に予備排気空間部３３を、電
子ビームの出口孔２７を通過した電子ビームの進行方向
と垂直に金属製板状からなる遮蔽板３３ａを少なくとも
１個以上設けてあり、かつ電子ビームの進行方向と共に
遮蔽板間隔が大きくなっているものとすることにより、
電子銃内への蒸着粒子の侵入をより一層確実に防止でき
る。

【００５４】また、予備排気空間部３３を、開口部３３
ｂを中央部に有する金属製遮蔽板の開口面積が電子ビー
ムの進行方向と共に大きくなるように遮蔽板３３ａが複
数個設けられているものとすることにより、蒸発加熱源
から発生する蒸着材料１０の蒸気を、蒸発加熱源側の遮
蔽体から電子銃の電子ビームの出口孔２７に向かって配
置されているいくつかの遮蔽板３３ａ上に順次トラップ
できるため、電子銃内への蒸着材料１０の蒸気の侵入を
より一層確実に防止できる。

【００５５】従って、かかる真空蒸着装置用電子銃を備
えた真空蒸着装置とすることにより、蒸発加熱源から発
生する蒸着材料１０の蒸気の電子銃内への侵入を防止し
て、長時間安定した電子ビームの発生を持続させつつ、
金属、金属酸化物、金属化合物等の蒸着材料１０を高速
で蒸着できる。

【００５６】［具体例１］図１に示した真空蒸着装置用
電子銃を用いて、基材フィルムであるプラスチックフィ
ルム上に酸化アルミニウムを連続的に蒸着し、加工時に
おける電子ビームの安定性を確認するために、電子ビー
ムのブレークダウン回数とカソードの寿命の試験を行な
った。

【００５７】その結果を表１に示す。

【００５８】 蒸着材料 酸化アルミニウム 加速電圧 ３０ＫＶ エミッション電流 １．３Ａ 本実施例の真空蒸着装置用電子銃では、蒸発加工中に電
子ビームのブレークがなく、安定した材料加熱ができて
いる。

【００５９】さらに、カソード２２の寿命は、従来のも
のに比べて極めて長時間利用できている。

【００６０】［比較例］図１に示すように電子ビームの
出口孔２７近傍を排気していない従来の電子銃を用い
て、具体例１の場合と同様の試験を行なった。その結果
を表１に示す。

【００６１】

【表１】 表１からわかるように、蒸着加工中に蒸着材料１０が電
子銃内に侵入して、電子銃内の圧力が上昇し、カソード
２２付近でアーク放電が生じたため、安定した電子ビー
ムが発生できず、蒸着材料１０を均一に加熱することが
できなかった。上述したように、本実施例の真空蒸着装
置用電子銃においては、熱電子発生用の金属製フィラメ
ント２１から熱電子を発生させ、さらに金属製のカソー
ド２２とアノード２３との間に加速電圧を印加させて得
た電子ビームをビーム集束系２４により集束させた後、
ビーム偏向系２５により偏向させて、電子ビーム案内管
から電子ビームの出口孔２７を通過して真空容器２内に
照射する際に、当該出口孔２７近傍を排気手段である図
示しないターボポンプにより排気部３２から排気して積
極的に高真空領域にしているので、蒸発加熱源から発生
する蒸着材料１０の蒸気が、電子ビーム案内管を通して
電子銃内部に侵入して、圧力上昇によるカソード２２の
スパッタや蒸着材料１０の蒸気が絶縁部に付着すること
を防止できるため、アーク放電が防止でき、結果として
金属酸化物等の蒸着材料１０の蒸発を長時間安定に持続
することができ、長尺基材フィルムへの蒸着加工を均一
に行なうことが可能となる。

【００６２】また、熱電子発生用の金属製フィラメント
２１から熱電子を発生させ、さらに金属製のカソード２
２とアノード２３との間に加速電圧を印加させて得た電
子ビームを集束系２４により集束させた後、偏向系２５
により偏向させて、電子ビーム案内管から電子ビームの
出口孔を通過して真空容器２内に照射する際に、当該出
口孔２７近傍に金属酸化物蒸気をトラップする遮蔽体で
ある予備排気空間部３３を設けているので、蒸発加熱源
から発生する蒸着材料１０の蒸気が、冷却された金属製
の予備排気空間部３３上にトラップされ、電子銃内への
蒸気の侵入が防止でき、アーク放電が防止でき、結果と
して金属酸化物等の蒸着材料１０の蒸発を長時間安定に
持続することが可能となる。

【００６３】さらに、熱電子発生用の金属製フィラメン
ト２１から熱電子を発生させ、さらに金属製のカソード
２２とアノード２３との間に加速電圧を印加させて得た
電子ビームを集束系２４により集束させた後、偏向系２
５により偏向させて、電子ビーム案内管から電子ビーム
の出口孔２７を通過して真空容器２内に照射する際に、
当該出口孔２７近傍を排気手段であるターボポンプ３２
により排気して積極的に高真空領域にすると共に、当該
出口孔２７近傍に金属酸化物蒸気をトラップする遮蔽体
である予備排気空間部３３を設けているので、容易かつ
確実に蒸発蒸気物を除去できるため、蒸発蒸気物による
高電圧印加部への汚れ、カソード２２の変質劣化を防止
することが可能となる。

【００６４】この場合、特に遮蔽体である予備排気空間
部３３を、電子ビームの出口孔２７を通過した電子ビー
ムの進行方向と垂直に金属製板状からなる遮蔽板３３ａ
を少なくとも１個以上設け、かつ電子ビームの進行方向
と共に遮蔽板間隔が大きくなるようにしているので、電
子銃内への蒸着粒子の侵入をより一層確実に防止するこ
とが可能となる。

【００６５】また、遮蔽体である予備排気空間部３３
を、開口部３３ｂを中央部に有する金属製遮蔽板の開口
面積が電子ビームの進行方向と共に大きくなるように遮
蔽板３３ａが複数個設けられているものとしているの
で、蒸発加熱源から発生する蒸着材料１０の蒸気を、蒸
発加熱源側の遮蔽体から電子銃の電子ビームの出口孔に
向かって配置されているいくつかの遮蔽板３３ａ上に順
次トラップできるため、電子銃内への蒸着材料１０の蒸
気の侵入をより一層確実に防止することが可能となる。

【００６６】以上により、本実施例の真空蒸着装置用電
子銃を備えた真空蒸着装置においては、蒸発加熱源から
発生する蒸着材料１０の蒸気の電子銃内への侵入を防止
して、長時間安定した電子ビームの発生を持続させつ
つ、金属、金属酸化物、金属化合物等の蒸着材料１０を
高速で蒸着することが可能となる。

【００６７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【００６８】図２は、上記予備排気空間部３３の他の構
成例を示す断面図であり、図１と同一要素には同一符号
を付して示している。

【００６９】図２において、予備排気空間部３３は、耐
熱性と熱伝導性に優れたステンレス、銅等の金属材料か
らなる外ハウジング３４の内部構造として、少なくとも
１個以上の遮蔽板３４ａが設けている。また、この外ハ
ウジング３４の一部に設けられたポートに、図示しない
前述のターボポンプ３２を設置して、内部を排気するよ
うにしている。

【００７０】ここで、遮蔽板３４ａの形状としては、円
盤状、板状等、特に限定されるものではないが、外ハウ
ジング３４と一体化させることから円盤状のものがより
好ましい。なお、図２では、板状のものについて示して
いる。

【００７１】また、遮蔽板３４ａのほぼ中央部には、電
子ビームの出口孔２７側のものから順次大きくなるよう
に、電子ビームを通過させる開口部３４ｂが設けられて
いる。

【００７２】この場合、開口部３４ｂの形状としては、
上記電子銃内に配置されたビーム偏向のパターンにより
任意の形状にする。当然のごとく、点状のビームであれ
ば、開口形状にし、線状のビームを発生させれば、開口
形状もそれに類似した形状にする。

【００７３】さらに、外ハウジング３４、および内部の
遮蔽板３４ａには、冷却が必要であり、冷却水を循環し
た金属パイプ３４ｃを周囲に巻いた水冷方式を容易に利
用することができる。

【００７４】一方、複数個の遮蔽板３４ａにより分割さ
れた内部の圧力は、（１０^-2Ｔｏｒｒ）Ｐｎ＞Ｐｎ-1
（１０^-3〜１０^-4Ｔｏｒｒ）＞・・＞Ｐ１（電子銃内１
０^-5Ｔｏｒｒ）となるように遮蔽板３４ａの間隔を特定
し、作動排気を行なうようにしている。

【００７５】すなわち、蒸着材料１０が収納された坩堝
１１側では、遮蔽板３４ａの配置間隔を広くし、偏向シ
ステム側にいくにしたがって遮蔽板３４ａの配置間隔を
狭くし、各分割空間の圧力を制御するようにしている。

【００７６】［具体例２］予備排気空間部３３を図２に
示すようなタイプのものにした真空蒸着装置用電子銃を
用いて、前述した具体例１の場合と同様の試験を行なっ
た。

【００７７】その結果を表１に示す。

【００７８】かかる構成の予備排気空間部３３として
も、前記実施例の場合と同様の作用効果が得られるもの
である。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属製フィラメントから熱電子を発生させ、さらに金属製
のカソードとアノードとの間に加速電圧を印加させて得
られた電子ビームを集束する集束手段と、当該集束手段
により集束された電子ビームを偏向させる偏向手段とか
ら構成されるピアス式の真空蒸着装置用電子銃におい
て、電子ビームの出口孔近傍を排気する排気手段、また
は電子ビームの出口孔の前方に、金属酸化物蒸気をトラ
ップする遮蔽体の少なくとも一方を備えるようにしたの
で、蒸発加熱源から発生する蒸着材料の蒸気の電子銃内
への侵入を防止して、長時間安定した電子ビームの発生
を持続させつつ、金属、金属酸化物、金属化合物等の蒸
着材料を高速で蒸着することが可能な真空蒸着装置用電
子銃およびそれを備えた真空蒸着装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空蒸着装置用電子銃の一実施例
を示す概略図。

【図２】本発明による真空蒸着装置用電子銃における予
備排気空間部の他の構成例を示す断面図。

【図３】真空蒸着装置の構成例を示す概略図。

【図４】従来のピアス式電子銃の詳細な構成例を示す模
式図。

【符号の説明】

１…巻取り式真空蒸着装置、２…真空容器、３…排気
口、４…基材フィルム、５…巻き出しロール、６…冷却
ロール、７…巻き取りロール、８…ガイドロール、９…
遮蔽板、１０…蒸着材料、１１…坩堝、１２…ピアス式
電子銃、１３…電磁石コイル、１４…蒸着フィルム、２
１…熱電子発生用フィラメント、２２…カソード、２３
…アノード、２４…ビーム集束系、２５…ビーム偏向
系、２６…ポールシュー、２７…電子ビームの出口孔、
２８…排気システム、３１…ビーム加速系、３２…ター
ボポンプ、３３…予備排気空間部、３３ａ…遮蔽板、３
３ｂ…開口部、３４…外ハウジング、３４ａ…遮蔽板、
３４ｂ…開口部、３４ｃ…金属パイプ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製フィラメントから熱電子を発生さ
   せ、さらに金属製のカソードとアノードとの間に加速電
   圧を印加させて得られた電子ビームを集束する集束手段
   と、当該集束手段により集束された電子ビームを偏向さ
   せる偏向手段とから構成されるピアス式の真空蒸着装置
   用電子銃において、 前記電子ビームの出口孔近傍を排気する排気手段を備え
   て成ることを特徴とする真空蒸着装置用電子銃。
2. 【請求項２】 金属製フィラメントから熱電子を発生さ
   せ、さらに金属製のカソードとアノードとの間に加速電
   圧を印加させて得られた電子ビームを集束する集束手段
   と、当該集束手段により集束された電子ビームを偏向さ
   せる偏向手段とから構成されるピアス式の真空蒸着装置
   用電子銃において、 前記電子ビームの出口孔の前方に、金属酸化物蒸気をト
   ラップする遮蔽体を備えて成ることを特徴とする真空蒸
   着装置用電子銃。
3. 【請求項３】 金属製フィラメントから熱電子を発生さ
   せ、さらに金属製のカソードとアノードとの間に加速電
   圧を印加させて得られた電子ビームを集束する集束手段
   と、当該集束手段により集束された電子ビームを偏向さ
   せる偏向手段とから構成されるピアス式の真空蒸着装置
   用電子銃において、 前記電子ビームの出口孔近傍を排気する排気手段と、 前記電子ビームの出口孔の前方に、金属酸化物蒸気をト
   ラップする遮蔽体と、 を備えて成ることを特徴とする真空蒸着装置用電子銃。
4. 【請求項４】 前記遮蔽体としては、電子ビームの出口
   孔を通過した電子ビームの進行方向と垂直に金属製板状
   からなる遮蔽板が少なくとも１個以上設けられてなり、
   かつ電子ビームの進行方向と共に遮蔽板間隔を大きくし
   ているものであることを特徴とする請求項２または請求
   項３に記載の真空蒸着装置用電子銃。
5. 【請求項５】 前記遮蔽体としては、開口部を中央部に
   有する金属製遮蔽板の開口面積が電子ビームの進行方向
   と共に大きくなるように遮蔽板が複数個設けられてなる
   ものであることを特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の真空蒸着装置用電子銃。
6. 【請求項６】 金属、金属酸化物、金属化合物等の蒸着
   材料を電子銃により加熱蒸発させて、ロール状のプラス
   チック、紙等の基材フィルムに連続的に蒸着加工を行な
   う真空蒸着装置において、 前記電子銃として、前記請求項１ないし請求項５のいず
   れか１項に記載の真空蒸着装置用電子銃を備えて成るこ
   とを特徴とする真空蒸着装置。