JPH0765160B2 - 真空蒸着装置および方法 - Google Patents

真空蒸着装置および方法

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JPH0765160B2
JPH0765160B2 JP2011927A JP1192790A JPH0765160B2 JP H0765160 B2 JPH0765160 B2 JP H0765160B2 JP 2011927 A JP2011927 A JP 2011927A JP 1192790 A JP1192790 A JP 1192790A JP H0765160 B2 JPH0765160 B2 JP H0765160B2
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俊夫 田口
琢也 愛甲
真司 嘉村
和昭 丁畑
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属等の帯状基板に金属等、特に多面結晶方
位を持つ金属を蒸着する真空蒸着装置および方法に関す
る。
〔従来の技術〕
第3図は従来の真空蒸着装置の例として真空蒸着亜鉛め
っき設備の一例を示す概略図である。
帯鋼(1)はシール装置(3)を経て、図示しない真空
ポンプで排気された真空容器(2)内に送給され、加熱
型デフレクタロール(4)に巻き掛けられながら連続的
に通板される。一方るつぼ(5)内に収容された溶融亜
鉛(6a)は図示しない加熱源により加熱されて蒸気を発
生する。その亜鉛蒸気(6b)はチャンネル(7)に導か
れて、上記加熱型デフレクタロール(4)に巻掛けられ
た帯鋼(1)の上記チャンネル(7)に囲まれた部分に
達し、同帯鋼(1)の片面(上記加熱型デフレクタロー
ル(4)に接触しない方の面)に蒸着される。なお
(8)は亜鉛蒸気(6a)の量を制御するシャッタであ
る。
第4図は、従来の真空蒸着設備の他の例として、蒸着装
置を2基設け、帯鋼(1)の表面と裏面の両面にそれぞ
れ所定膜厚の亜鉛蒸着を施す設備を示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の真空蒸着亜鉛めっき設備によれば、蒸着亜鉛
めっき完了後の帯鋼(1)表面の光沢が、部分的に微妙
に異なっていた。その原因は次のように考えられる。
従来の設備においては、帯鋼(1)は亜鉛が蒸着される
前に加熱型デフレクタロール(4)に接触し、第3図に
示す角度θだけ巻掛けられる。その時帯鋼・ロール間の
接着圧力や帯鋼とロールの各表面粗度または表面密度が
不均一だと、帯鋼(1)の表面と加熱型デフレクタロー
ル(4)の表面との接触状態が部分的に異なるから、約
500℃に加熱されたデフレクタロール(4)から約200℃
以上に加熱された帯鋼(1)への熱の伝達量も部分的に
異なってくる。そうすると蒸着開始前の帯鋼(1)の表
面温度が、長手方向あるいは幅方向に不均一となる。
本発明の発明者らの研究によれば、帯鋼表面に初期に蒸
着される亜鉛の結晶方位は帯鋼の表面温度に依存するこ
とが分っている。また、その後蒸着される亜鉛の結晶方
位は、すでに蒸着されている亜鉛の結晶方位と同じにな
る。したがって、帯鋼表面温度が帯鋼の板幅方向あるい
は長手方向に異なる場合には、初期に蒸着される亜鉛の
結晶方位が部分的に異なり、その後に蒸着される亜鉛の
結晶方位も部分的に異なる。その結果、蒸着完了後の蒸
着亜鉛めっき鋼板の表面光沢が部分的に異なって、商品
価値を左右すことになる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記従来の課題を解決するために、真空容器
と、同真空容器の中に配された加熱型デフレクタロール
と、同加熱型デフレクタロールに帯状基板を巻掛けて走
行させる手段と、上記加熱型デフレクタロールに巻掛け
られた上記帯状基板の面の一部を囲むチャンネルと、同
チャンネルの中に蒸着材の蒸気を供給する手段とを備え
たものにおいて、上記加熱型デフレクタロールに巻掛け
られる前の上記帯状基板の少なくとも上記加熱デフレク
タロールに接触しない面の一部を囲むフラッシュコート
蒸着口と、同フラッシュコート蒸着口に上記蒸着材の蒸
気を供給する手段とを備えたことを特徴とする真空蒸着
装置;真空容器と、同真空容器の中に配された加熱型デ
フレクタロールと、同加熱型デフレクタロールに帯状基
板を巻掛けて走行させる手段と、上記加熱型デフレクタ
ロールに巻掛けられた上記帯状基板の面の一部を囲むチ
ャンネルと、同チャンネルの中に蒸着材の蒸気を供給す
る手段とを備えたものにおいて、上記加熱型デフレクタ
ロールに巻掛けられる前の上記帯状基板の少なくとも上
記加熱型デフレクタロールに接触しない面の一部を囲む
フラッシュコート蒸着口と、同フラッシュコート蒸着口
と上記チャンネルとを連通するフードとを備えたことを
特徴とする真空蒸着装置;ならびに真空容器内で帯状基
板加熱型デフレクタロールに巻掛けて走行させながら蒸
着材を上記帯状基板の少なくとも上記加熱型デフレクタ
ロール接触しない面に蒸着する方法において、上記加熱
型デフレクタロールに巻付けられる前に上記帯状基板の
少なくとも上記加熱型デフレクタロールに接触しない面
に、あらかじめ上記蒸着材を微量蒸着させておくことを
特徴とする真空蒸着方法を提案するものである。
〔作用〕
本発明は前記のとおり構成されており、帯状基板が加熱
型デフレクタロールに巻掛けられる前の基板温度が均一
な時に、帯状基板の少なくとも加熱型デフレクタロール
に接触しない方の面(蒸着が施される方の面)に、あら
かじめ蒸着材と同じ物質を薄く微量蒸着(フラッシュコ
ート)させる。基板温度が均一な時にフラッシュコート
された蒸着材は、温度が結晶方位が均一になる。したが
ってその後の蒸着時に、たとえ加熱型デフレクタロール
と帯状基板との接触不均一によって帯状基板の温度が不
均一になっても、その温度に関係なく、蒸着材の結晶方
位は均一となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1実施例を示す概略図である。この
図において、前記第3図および第4図により説明した従
来のものと同様な部分については、冗長になるのを避け
るため、同一の符号を付け詳しい説明を省く。
本実施例においては、加熱型デフレクタロール(4)の
手前の真空容器(2a)内にフラッシュコート装置が配置
されている。このフラシュコート装置は、帯状基板
(1)の一部の両面を囲むフラッシュコート蒸着口(9
a)と、溶融亜鉛(6a)を収容するるつぼ(5a)と、亜
鉛蒸気(6b)を上記フラッシュコート蒸着口(9a)まで
導くフード(10a)を具えている。
シール装置(3)を経て送られてくる帯鋼(1)は、図
示しない温度調整装置によって、板幅方向および長手方
向に250゜〜260゜の範囲の均一な温度分布にあらかじめ
調整されている。その帯鋼(1)はフラッシュコート装
置で100Å以上の膜厚に亜鉛蒸気をフラッシュコートさ
れる。そして、帯鋼両表面に蒸着された亜鉛の結晶方位
を均一に揃えた後、加熱型デフレクタロール(4)に巻
掛けられて走行しながら、片側の面に(加熱型デフレク
タロール(4)と接触しない方の面)に所定の膜厚の亜
鉛蒸着が施される。この場合、フラッシュコート装置で
フラッシュコートされる時には帯鋼(1)の温度が均一
であるから、フラッシュコートされた亜鉛膜の結晶方位
は均一な同一結晶方位となる。続いて加熱型デフレクタ
ロール(4)に角度θだけ巻付けながら進入して来た時
に帯鋼の表面温度が不均一になっていてもここで蒸着さ
れる亜鉛の結晶方位は、フラッシュコート時の亜鉛の結
晶方位と同一結晶方位で蒸着されるので、蒸着完了後の
亜鉛めっき鋼板表面の光沢も均一となり、表面光沢むら
が生じない。
なお上記フラッシュコート装置では、帯鋼(1)の表面
と裏面の両面にフラッシュコートが施される。したがっ
て、2基の蒸着装置を有する前記第4図の蒸着設備に本
実施例を適用すれば、最初の蒸着装置で片面に、次蒸着
装置でもう一方の面に、それぞれ所定の膜厚の亜鉛蒸着
が施され、それら両面に蒸着された亜鉛の結晶方位は、
あらかじめフラッシュコートされた亜鉛の結晶方位と同
一であるから、帯鋼(1)両面の光沢は、帯鋼の板幅方
向および長手方向の全面にわたって均一となる。
次に本実施例の効果を確認するために行なった試験につ
いて記す。
蒸着条件は、 帯鋼:厚さ0.5mm、幅914mm、表面温度250℃±1℃、通
板速度140m/min. 真空度:2×10-1Torr フラッシュコート:5000Å×2面 蒸着膜厚:5.6μm×2面 蒸着後の亜鉛の結晶方位は、0002面が帯鋼表面に対して
平行に配列していた。表面光沢は均一な銀白色の美麗な
表面性状を呈し、従来の蒸着方法で見られた部分的に光
沢むらは全くなかった。
次に第2図は本発明の第2実施例を示す概略図である。
この図においても、前記と同様な部分については、同一
の符号を付け詳しい説明を省く。
本実施例では、加熱型デフレクタロール(4)の手前の
真空容器(2)内に、帯鋼(1)の面の一部を囲んでフ
ラッシュコート蒸着口(9b)が設けられており、そのフ
ラッシュコート蒸着口(9b)は、真空蒸着装置の亜鉛蒸
気(6b)を案内するチャンネル(7)に、フード(10
b)によって連通している。こうしてフラッシュコート
蒸着口(9b)とフード(10b)とでフラッシュコート装
置を形成している。
帯鋼(1)は、加熱型デフレクタロール(4)の手前の
フラッシュコート装置において、チャンネル(7)から
分岐してフード(10b)内を通って来た亜鉛蒸気(6b)
により、あらかじめ100Å以上の膜厚にフラッシュコー
トされる。帯鋼(1)の表面温度は、フラッシュコート
装置に帯鋼が到達する前に長手方向板幅方向に均一に図
示しない温度調整装置で調整されているので、フラッシ
ュコートされた時の亜鉛結晶方位は均一になっている。
したがってデフレクタロール(4)に角度θだけ巻掛け
られながら進入して来た帯鋼の表面温度がすでに不均一
になっていても、チャンネル(7)に案内されて来た亜
鉛蒸気(6b)フラッシュコート時の亜鉛の結晶方位と同
一結晶方位を以て蒸着されるので、蒸着完了後の亜鉛め
っき鋼板表面の光沢は均一なものが得られる。
次に本実施例の効果を確認した試験について述べる。
蒸着条件は、 帯鋼:厚さ0.8mm、幅914mm、表面温度250℃±1℃、通
板速度100m/min. 真空度:2×10-1Torr フラッシュコート膜厚:4000Å×2面 蒸着膜厚:7μm×2面 蒸着後の亜鉛の結晶方位は、0002面が帯鋼表面に対し平
行に配列していた。また表面光沢は均一な銀白色の美麗
な表面性状を呈し、従来の蒸着方法で見られた部分的な
光沢むらは全く見られなかった。
以上実施例によって説明したように、所定の膜厚の蒸着
物質を蒸着させる過程で、基板温度が不均一になる前、
すなわち温度が均一な状態の基板に、100Å以上のフラ
ッシュコートを施して蒸着物質の結晶方位を均一に揃え
ておく。そうすると、続いて所定の膜厚の蒸着物質を基
板温度が不均一な状態の基板に蒸着しても、この時には
フラッシュコート時の結晶方位と同一の結晶方位が基板
全面にわたって現われ、蒸着めっきされた基板の表面光
沢が均一になる。また基板温度のレベルを変えることに
より、基板全面にわたって結晶方位が全く異なる蒸着膜
を作ることができ、機械的、電気的、物理的または化学
的性能が異なる皮膜を得ることもできる。
なお、フラッシュコートは、蒸着を必要とする基板面の
みでよく、片面蒸着の場合にはその片面のみに施せばよ
い。
〔発明の効果〕
本発明においては、真空蒸着装置の加熱型デフレクタロ
ールに巻掛けられる前の温度が均一な帯状基板の少なく
とも蒸着が施される面に、あらかじめ蒸着物質を薄く蒸
着(フラッシュコート)させるようにしたので、加熱型
デフレクタロールで帯状基板の温度が不均一であって
も、フラッシュコートさせたときの蒸着物質の結晶方位
で蒸着できるので、蒸着された表面の光沢が均一な、美
麗な製品を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す概略図、第2図は本
発明の第2実施例を示す概略図、第3図は従来の真空蒸
着設備の一例を示す概略図、第4図は同じく他の例を示
す概略図である。 (1)……帯鋼、(2),(2a)……真空容器、 (3)……シール装置、(4)……加熱型デフレクタロ
ール、 (5),(5a)……るつぼ、(6a)……溶融亜鉛、 (6b)……亜鉛蒸気、(7)……チャンネル、 (8)……シャッタ、 (9a),(9b)……フラッシュコート蒸着口、 (10a),(10b)……フード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 愛甲 琢也 大阪府堺市石津西町5 日新製鋼株式会社 堺製造所内 (72)発明者 嘉村 真司 大阪府堺市石津西町5 日新製鋼株式会社 堺製造所内 (72)発明者 丁畑 和昭 大阪府堺市石津西町5 日新製鋼株式会社 鉄鋼研究所内 (56)参考文献 特開 平2−11767(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器と、同真空容器の中に配された加
    熱型デフレクタロールと、同加熱型デフレクタロールに
    帯状基板を巻掛けて走行させる手段と、上記加熱型デフ
    レクタロールに巻掛けられた上記帯状基板の面の一部を
    囲むチャンネルと、同チャンネルの中に蒸着材の蒸気を
    供給する手段とを備えたものにおいて、上記加熱型デフ
    レクタロールに巻掛けられる前の上記帯状基板の少なく
    とも上記加熱型デフレクタロールに接触しない面の一部
    を囲むフラッシュコート蒸着口と、同フラッシュコート
    蒸着口に上記蒸着材の蒸気を供給する手段とを備えたこ
    とを特徴とする真空蒸着装置。
  2. 【請求項2】真空容器と、同真空容器の中に配された加
    熱型デフレクタロールと、同加熱型デフレクタロールに
    帯状基板を巻掛けて走行させる手段と、上記加熱型デフ
    レクタロールに巻掛けられた上記帯状基板の面の一部を
    囲むチャンネルと、同チャンネルの中に蒸着材の蒸気を
    供給する手段とを備えたものにおいて、上記加熱型デフ
    レクタロールに巻掛けられる前の上記帯状基板の少なく
    とも上記加熱型デフレクタロールに接触しない面の一部
    を囲むフラッシュコート蒸着口と、同フラッシュコート
    蒸着口と上記チャンネルとを連通するフードとを備えた
    ことを特徴とする真空蒸着装置。
  3. 【請求項3】真空容器内で帯状基板を加熱型デフレクタ
    ロールを巻掛けて走行させながら蒸着材を上記帯状基板
    の上記加熱型デフレクタロールに接触しない面に蒸着す
    る方法において、上記加熱型デフレクタロールに巻付け
    られる前の上記帯状基板の少なくとも上記加熱型デフレ
    クタロールに接触しない面に、あらかじめ上記蒸着材を
    微量蒸着させておくことを特徴とする真空蒸着方法。
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