JPH10258825A - 炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬質炭素膜のコーティング状態が同一のコー
ティングプラスチック容器を量産することが出来る炭素
膜コーティングプラスチック容器の製造装置を提供す
る。 【解決手段】 外部電極内に形成された真空室に容器を
収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内
部電極を挿入し、真空室を真空にするとともに容器内に
炭素源の原料ガスを供給した後、外部電極に高周波電源
から電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを
発生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形
成する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置
において、高周波電源Ｒｆに複数の外部電極ＣＲ，ＣＣ
およびＣＬが接続され、この外部電極ＣＲ，ＣＣ，ＣＬ
が互いに導線１３Ｒおよび１３Ｌによって接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラスチック製のリ
ターナブル容器を製造する製造装置および製造方法に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、プラスチック
製の容器は、成形が容易である点，軽量である点および
低コストである点等の種々の特性から、食品分野や医薬
品分野等の様々な分野において、充填容器として広く使
用されている。

【０００３】しかしながら、プラスチックは、よく知ら
れているように、酸素や二酸化炭素等の低分子ガスを透
過させる性質や低分子有機化合物を収着する性質（低分
子有機化合物をプラスチックの組成中に吸収する性質）
を有しているため、このプラスチックによって成形され
た容器は、ガラス等によって成形された他の容器に比べ
て、その使用対象や使用形態が様々な制約を受ける。

【０００４】例えば、プラスチック容器は、このプラス
チック容器をビール等の炭酸飲料の充填容器として使用
する場合には、酸素がプラスチックを透過して容器の内
部に浸透するために充填されている炭酸飲料が経時的に
酸化したり、また炭酸ガスがプラスチックを透過して容
器の外部に放出されるために炭酸飲料の気が抜けてしま
ったりするので、炭酸飲料の充填容器としては使用され
ていない。

【０００５】また、プラスチック容器は、このプラスチ
ック容器をオレンジジュース等の香気成分を有する飲料
の充填容器として使用する場合には、飲料に含まれる低
分子有機化合物である香気成分（例えばオレンジジュー
スのリモネン等）がプラスチックに収着されるため、飲
料の香気成分の組成のバランスが崩れてその飲料の品質
が劣化してしまうので、香気成分を有する飲料の充填容
器としては使用されていない。

【０００６】また、プラスチック容器は、そのプラスチ
ック組成中に含まれている可塑剤や残留モノマ、その他
の添加剤等の低分子化合物が充填されている物質（特に
液体）中に溶け出してその物質の純度を損なう虞が有る
ため、特に純度が要求されるような物質の充填容器とし
ては使用されていない。

【０００７】一方、近年になって特に資源のリサイクル
化が叫ばれるようになり、使用済み容器の回収が問題に
なっているが、プラスチック容器をリターナブル容器と
して使用する場合には、ガラス容器等と異なり、回収の
際にプラスチック容器が環境中に放置されるとその間に
カビ臭など種々の低分子有機化合物がプラスチックに収
着されてしまうことになる。そして、このプラスチック
に収着された低分子有機化合物は、容器の洗浄後もプラ
スチックの組成内に残存するので、非衛生的であり、し
かもこのプラスチック容器に内容物が再充填された際
に、充填された内容物中に異成分として徐々に溶け出し
て内容物の品質低下を招く虞がある。このため、従来に
おいては、プラスチック容器をリターナブル容器として
使用する例は限られていた。

【０００８】しかしながら、プラスチック容器は、前述
したように、成形の容易性，軽量性および低コスト性等
の特性を有しているので、このプラスチック容器を、炭
酸飲料や香味成分を有する飲料等の充填容器として、ま
た純度が要求される物質の充填容器として、さらにはリ
ターナブル容器として使用できれば、非常に便利であ
る。

【０００９】本願発明の出願人は、このようなプラスチ
ック容器の利便性に着目して、先に行った特許出願（特
開平８−５３１１７号）において、プラスチック容器を
リターナブル容器として使用するための提案を行ってい
る。

【００１０】この本願発明の出願人による先の特許出願
にかかる発明は、プラスチック容器のガスバリヤ性を向
上させかつプラスチック容器への低分子有機化合物の収
着を遮断するために、プラスチック容器の内壁面にＤＬ
Ｃ（Diamond Like Carbon ）膜を形成する装置に関する
ものである。

【００１１】ここで、ＤＬＣ膜とは、ｉカーボン膜また
は水素化アモルファスカーボン膜（ａ−Ｃ：Ｈ）とも呼
ばれる硬質炭素膜のことで、ＳＰ³結合を主体にしたア
モルファスな炭素膜であり、非常に硬くて絶縁性に優れ
ているとともに高い屈折率を有している。

【００１２】この先の特許出願にかかる炭素膜コーティ
ングプラスチック容器の製造装置は、このＤＬＣの薄膜
をプラスチック容器の内壁面に形成して、プラスチック
からのガスの透過とプラスチックへの低分子有機化合物
の収着を遮断することによって、リターナブル容器とし
て使用可能なプラスチック容器を製造するものである。

【００１３】すなわち、図１２に示されるように、この
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置は、基
台１上に取り付けられたセラミック製の絶縁板２と、こ
の絶縁板２上に取り付けられた外部電極３と、この外部
電極３に形成されたチャンバ３ａ内に挿入される内部電
極４とを備えている。

【００１４】この製造装置の外部電極３は、その内側に
形成されたチャンバ３ａがプラズマ放電を行うための真
空室を構成するようになっており、本体部３Ａ内にプラ
スチック容器Ｂが挿入され蓋体３Ｂによってチャンバ内
が密閉された後、排気管５から図示しない真空ポンプに
よって空気が排出されてチャンバ３ａ内が真空にされ
る。

【００１５】そして、この外部電極３の真空のチャンバ
３ａ内に、原料ガス供給管６から供給される原料ガスが
内部電極４の吹出し孔４Ａから吹き出されて均一に拡散
された後、外部電極３にマッチングボックス（整合器）
Ｍを介して高周波電源Ｒｆから電力が投入され、アース
された内部電極４との間にプラズマが発生されることに
より、プラスチック容器Ｂの内壁面にＤＬＣ膜が形成さ
れる。

【００１６】上記炭素膜コーティングプラスチック容器
の製造装置は、外部電極３のチャンバ３ａがプラスチッ
ク容器Ｂの外形に沿ってほぼ相似形に形成されかつ内部
電極４の外形がプラスチック容器Ｂの内壁面に沿ってほ
ぼ相似形に形成されていて互いの間隔がほぼ均一に保た
れるようになっており、さらに、原料ガスがプラスチッ
ク容器Ｂの内側に噴き出されるようになっていることに
より、プラスチック容器Ｂの内壁面のみにＤＬＣ膜を形
成することができることを特徴としているものである。

【００１７】そしてさらに、この炭素膜コーティングプ
ラスチック容器の製造装置は、外部電極３内のチャンバ
３ａが真空室を構成するようになっているので、このチ
ャンバ３ａを真空にするための排気時間を大幅に短縮す
ることができ、これによってプラスチック製のリターナ
ブル容器の量産が可能になるという特徴を有するもので
ある。

【００１８】なお、ＤＬＣ膜の形成をプラスチック容器
Ｂの内壁面のみに限定して行うのは、プラスチック容器
の外面にＤＬＣ膜が形成されていると、このプラスチッ
ク容器がリターナブル容器として使用された場合に、工
場内の製造工程においてまたは販売ルートにおいてプラ
スチック容器同士がぶつかったり擦れ合ったりするた
め、薄くて硬いＤＬＣ膜自体が損傷してプラスチック容
器Ｂの商品価値を損なう虞があるためである。

【００１９】ここで、ＤＬＣ膜コーティングプラスチッ
ク容器が市場においてリターナブル容器として使用され
るためには、このＤＬＣ膜コーティングプラスチック容
器が量産されて市場に大量に出回ることが必要であり、
さらに、量産された各ＤＬＣ膜コーティングプラスチッ
ク容器について、ＤＬＣ膜のコーティング状態が同一で
あるとともに、製造原価が安いことが要求される。

【００２０】このような要請に基づいて、本発明の発明
者は、ＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器の量産を
行うために、図１３に示されるように、複数個のチャン
バ（図では三個のチャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ）を並べて
各製造装置に一個の高周波電源Ｒｆをマッチングボック
スＭを介して接続し、この高周波電源Ｒｆから各チャン
バに電力を投入して、同時に複数個のＤＬＣ膜コーティ
ングプラスチック容器を製造する実験を行った。

【００２１】しかしながら、図１３のようにチャンバの
数を増やしてＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器を
量産しようとした場合に、各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ
においてプラスチック容器に形成されるＤＬＣ膜を互い
に同一の状態にするためには、コーティング条件を各チ
ャンバについて全く同一に保つことが必要であるが、実
際に実験を行ってみると、投入された電力が各チャンバ
に均一に投入されず、このため、プラスチック容器に形
成されたＤＬＣ膜にばらつきが生じてしまった。

【００２２】この実験の結果から、チャンバの数を増や
してＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器を量産する
場合に、コーティング条件を各チャンバについて全く同
一に保つことは技術的に非常に難しく、各チャンバにお
けるＤＬＣ膜のコーティング条件を如何に同一に保つか
が、ＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器の量産化に
おける最大の課題であることが判明した。

【００２３】また、ＤＬＣ膜コーティングプラスチック
容器の製造コストを下げるためには、製造効率を上げる
ために一回の行程におけるコーティング処理時間を短く
することが課題になる。

【００２４】本願発明は、上記のような硬質炭素膜コー
ティングプラスチック容器の量産化における課題を解決
するためになされたものである。

【００２５】すなわち、本願発明は、硬質炭素膜のコー
ティング状態が同一のコーティングプラスチック容器を
量産することが出来る炭素膜コーティングプラスチック
容器の製造装置および製造方法を提供することを第１の
目的とする。

【００２６】さらに、本願発明は、一回の行程における
コーティング処理時間を短くして製造効率を上げること
が出来る炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装
置および製造方法を提供することを第２の目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】第１の発明による炭素膜
コーティングプラスチック容器の製造装置は、上記第１
の目的を達成するために、外部電極内に形成された真空
室に容器を収容し、この外部電極の真空室に収容された
容器内に内部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内
に炭素源の原料ガスを供給するとともに、外部電極に高
周波電源から電力を投入して外部電極と内部電極間にプ
ラズマを発生させることにより、容器の内壁面に硬質炭
素膜を形成する炭素膜コーティングプラスチック容器の
製造装置において、前記高周波電源に複数の外部電極が
接続されているとともに、この複数の外部電極が互いに
導線によって接続されていることを特徴としている。

【００２８】また、第９の発明による炭素膜コーティン
グプラスチック容器の製造方法は、前記第１の目的を達
成するために、外部電極内に形成された真空室に容器を
収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内
部電極を挿入し、真空室を真空にするとともに容器内に
炭素源の原料ガスを供給した後、外部電極に高周波電源
から電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを
発生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形
成する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法
において、前記高周波電源に複数の外部電極を接続する
とともに、この複数の外部電極を互いに導線によって接
続することを特徴としている。

【００２９】上記第１の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置および第９の発明による炭
素膜コーティングプラスチック容器の製造方法は、各外
部電極の真空室内にプラスチック容器がそれぞれ収容さ
れ、この真空室が真空にされた後、各プラスチック容器
の内部に原料ガスが供給されるとともに、高周波電源か
ら各外部電極に電力が投入されることにより、各真空室
内において内部電極との間にプラズマが発生されて、プ
ラスチック容器の内壁面に硬質炭素膜を形成する。

【００３０】このとき、複数の外部電極がそれぞれ導線
によって短絡されていることにより、高周波電源から投
入される電力が各外部電極にほぼ均等に配分され、これ
によって、各外部電極の真空室における真空条件および
原料ガスの供給量等の他のコーティング条件が同一にさ
れることにより、コーティング状態がほぼ同一の硬質炭
素膜コーティングプラスチック容器を同時に複数個製造
する。

【００３１】このように、上記第１の発明による炭素膜
コーティングプラスチック容器の製造装置および第９の
発明による炭素膜コーティングプラスチック容器の製造
方法によれば、単に複数の外部電極を高周波電源にそれ
ぞれ接続しただけでは、各外部電極と高周波電源とを接
続する導線のそれぞれの接続部における接続抵抗値や曲
線抵抗値の違い等によって各外部電極に高周波電源から
の電力が均等に配分されないため、プラスチック容器に
形成される硬質炭素膜の膜厚にばらつきが生じるが、複
数の外部電極を導線によって互いに短絡する回路構成に
することにより、高周波電源から投入される電力が各外
部電極に均等に配分されて、コーティング状態がほぼ同
一の硬質炭素膜コーティングプラスチック容器を同時に
複数個製造することが可能になる。

【００３２】第２の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第１の目的を達成する
ために、第１の発明の構成に加えて、前記外部電極が複
数の部分に分割されてこの分割された複数の部分が絶縁
部材によって互いに絶縁された状態で組み付けられるこ
とにより真空室が形成され、前記高周波電源に複数個の
外部電極の分割された部分がそれぞれ接続されていると
ともに、この複数個の外部電極の互いに対応する分割さ
れた部分同士が導線によって接続されていることを特徴
としている。

【００３３】この第２の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置は、コーティングを行うプ
ラスチック容器の形状等による制約から真空室内におい
てその中に収容されるプラスチック容器の各部分に対応
する外部電極と内部電極の間の間隔が異なる場合に、外
部電極の各部に同じ大きさの電力を投入したのではプラ
スチック容器の各部に形成される硬質炭素膜の厚さが異
なってくるので、外部電極が分割されてそれぞれの部分
に内部電極との間隔に対応する電力がそれぞれ別々に調
節されて投入されることにより、プラスチック容器の全
面に亘って均一な硬質炭素膜を形成する。そして、この
複数の部分に分割された外部電極が高周波電源に複数個
接続される際に、この複数個の外部電極の互いに対応す
る分割された部分同士が導線によって短絡されているこ
とにより、各外部電極の互いに対応する分割部分に高周
波電源からの電力が均等に配分されて、全面に亘って均
一な硬質炭素膜を形成するとともにコーティング状態が
ほぼ同一の硬質炭素膜コーティングプラスチック容器を
同時に複数個製造することを可能にする。

【００３４】第３の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第１の目的を達成する
ために、第１の発明または第２の発明の構成に加えて、
前記複数個の外部電極が円弧状に配置されて、各外部電
極が円弧の中心から直線状に延びる導線によって高周波
電源に接続されているとともに、隣り合う外部電極が導
線によって互いに接続されていることを特徴としてい
る。

【００３５】この第３の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置は、第１の発明または第２
の発明における複数の外部電極が、導線によって互いに
短絡されているとともに、円弧状に配置されていて高周
波電源との接続が円弧の中心から直線状に延びる導線に
よって行われるので、高周波電源から各外部電極に至る
導線の長さを互いに等しくすることができるとともに各
導線が直線に延びて曲線抵抗が発生しないので、これに
よって、高周波電源から各外部電極に電力がより均等に
配分されて、より同一なコーティング状態の硬質炭素膜
コーティングプラスチック容器を同時に複数個製造する
ことを可能にする。

【００３６】第４の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第１の目的を達成する
ために、第１の発明または第２の発明の構成に加えて、
前記複数個の外部電極がサークル状に配置されて、各外
部電極がサークルの中心から延びる直線状の導線によっ
て高周波電源に接続されているとともに、隣り合う外部
電極が導線によって互いに接続されていることを特徴と
している。

【００３７】また、第１０の発明による炭素膜コーティ
ングプラスチック容器の製造方法は、前記第１の目的を
達成するために、第９の発明の構成に加えて、前記複数
個の外部電極をサークル状に配置して、各外部電極をサ
ークルの中心から延びる直線状の導線によって高周波電
源に接続するとともに、隣り合う外部電極を導線によっ
て互いに接続することを特徴としている。

【００３８】上記第４の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置および第１０の発明による
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法は、第
１の発明または第２の発明における複数の外部電極がサ
ークル状に配置されていて高周波電源との接続がこのサ
ークルの中心から直線状に延びる導線によって行われる
ので、高周波電源から各外部電極に至る導線の長さを全
て等しくすることができるとともに各導線に曲線抵抗を
生じさせることがない。そして、このサークル状に配置
された外部電極のそれぞれ隣り合うもの同士が導線によ
って短絡されることにより、各外部電極における短絡の
状態が同じになって、これにより、各外部電極における
コーティング条件を互いに全く同一にすることが可能に
なり、より同一なコーティング状態の硬質炭素膜コーテ
ィングプラスチック容器を同時に量産することを可能に
する。

【００３９】第５の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第２の目的を達成する
ために、外部電極内に形成された真空室に容器を収容
し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内部電
極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源の原料
ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源から電
力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを発生さ
せることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形成する
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置におい
て、前記真空室にバルブを介して接続されるリザーブタ
ンクと、真空室にそれぞれバルブを介して接続される複
数の真空ポンプとを備え、各バルブが順次開閉されるこ
とによりリザーブタンクと複数の真空ポンプによって真
空室の排気が段階的に行われることを特徴としている。

【００４０】また、第１１の発明による炭素膜コーティ
ングプラスチック容器の製造方法は、前記第２の目的を
達成するために、外部電極内に形成された真空室に容器
を収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に
内部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源
の原料ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源
から電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを
発生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形
成する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法
において、前記真空室にリザーブタンクをバルブを介し
て接続するとともに、複数の真空ポンプをそれぞれバル
ブを介して接続して、各バルブを順次開閉することによ
りリザーブタンクと複数の真空ポンプによって真空室の
排気を段階的に行うことを特徴としている。

【００４１】上記第５の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置および第１１の発明による
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法は、各
外部電極の真空室内にプラスチック容器がそれぞれ収容
され、この真空室が真空にされた後、各プラスチック容
器の内部に原料ガスが供給されるとともに、高周波電源
から各外部電極に電力が投入されることにより、各真空
室内において内部電極との間にプラズマが発生されて、
プラスチック容器の内壁面に硬質炭素膜を形成する。

【００４２】そして、外部電極の真空室にプラスチック
容器が収容されると、予め内部が所定の真空度に維持さ
れたリザーブタンクのバルブが開けられて、このリザー
ブタンクによって真空室内の空気を吸引して、その圧力
を一気に低下させる。さらに、この後、能力の異なる複
数の真空ポンプがそれぞれが適応する圧力領域において
順次作動されることにより、プラズマ放電に必要な真空
度を得る。

【００４３】この第５の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置および第１１の発明による
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法によれ
ば、予め所定の真空度に維持されたリザーブタンクによ
って一気に外部電極の真空室内の排気が行われるととも
に、その後、特性の異なる複数の真空ポンプが順次作動
されて、各真空ポンプの特性に合った圧力領域でそれぞ
れの能力が最大限に発揮されることにより、高い真空度
を短い時間で得ることができ、これによって、硬質炭素
膜コーティングプラスチック容器の製造効率を上げるこ
とができる。また、各真空ポンプの負荷が軽減される構
成なので、連続運転が可能になる。

【００４４】第６の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第２の目的を達成する
ために、第５の発明の構成に加えて、前記複数の真空ポ
ンプのうちの少なくとも一つがメカニカルブースタポン
プとロータリポンプにより構成されていることを特徴と
している。

【００４５】この第６の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置は、ロータリポンプによっ
て真空室内の圧力がある程度低下されると、このロータ
リポンプの作動効率が低下する低圧力領域においてメカ
ニカルブースタポンプが補助的に作動されることによ
り、所要の圧力まで短時間で排気を行う。

【００４６】第７の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第２の目的を達成する
ために、第５の発明の構成に加えて、前記複数の真空ポ
ンプのうちの少なくとも一つがクライオポンプであるこ
とを特徴としている。

【００４７】この第７の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置は、クライオポンプによっ
て真空室内のあらゆる気体分子を凝固吸着することによ
り、低圧力領域において高速で真空室内の排気を行うこ
とができる。

【００４８】第８の発明による炭素膜コーティングプラ
スチック容器の製造装置は、前記第２の目的を達成する
ために、第５の発明の構成に加えて、複数の前記外部電
極が複数組に組分けされていて、各組ごとに設置された
リザーブタンクおよび複数の真空ポンプと、各組共用の
リザーブタンクとを備えていることを特徴としている。

【００４９】また、第１３の発明による炭素膜コーティ
ングプラスチック容器の製造方法は、前記第２の目的を
達成するために、第１１の発明の構成に加えて、複数の
前記外部電極を複数組に組分けし、各組ごとに外部電極
の真空室にリザーブタンクと複数の真空ポンプを接続す
るとともに、各組共用のリザーブタンクを各組の外部電
極の真空室に接続して、この共用のリザーブタンクと各
組ごとに接続されたリザーブタンクとによって吸引によ
る真空室の排気を段階的に行うことを特徴としている。

【００５０】上記第８の発明による炭素膜コーティング
プラスチック容器の製造装置および第１３の発明による
炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法は、炭
素膜コーティングプラスチック容器を大量生産するため
に外部電極の数を増やして一回の行程における生産個数
を増やす際に、外部電極の個数の増加によって真空室の
排気時間が長くなるのを防止するために、外部電極の各
組ごとに用意されたリザーブタンクとともに各組の外部
電極が共用するリザーブタンクが一個または複数個用意
されていて、この共用のリザーブタンクと外部電極の各
組ごとに用意されたリザーブタンクとによって吸引によ
る真空室の排気を段階的に行う。そして、例えば大容量
のリザーブタンクを共用のリザーブタンクとして使用す
ることにより、硬質炭素膜コーティングプラスチック容
器を量産する場合に、排気時間がさらに短縮化すること
が出来る。

【００５１】第１２の発明による炭素膜コーティングプ
ラスチック容器の製造方法は、前記第２の目的を達成す
るために、前記真空室に、第１バルブを介してリザーブ
タンクを接続し、第２バルブを介してロータリポンプを
有する真空ポンプを接続し、第３バルブを介してクライ
オポンプを接続して、第１バルブを開いてリザーブタン
クにより真空室の排気を行った後、第２バルブを開いて
真空ポンプにより真空室の排気を行い、その後、第３バ
ルブを開いてクライオポンプにより真空室の排気を行っ
て、真空室内の圧力を所要の圧力まで低下させることを
特徴としている。

【００５２】上記第１２の発明による炭素膜コーティン
グプラスチック容器の製造方法は、外部電極の真空室に
接続されたリザーブタンク，ロータリポンプを有する真
空ポンプおよびクライオポンプが、それぞれ第１ないし
第３バルブがマイクロコンピュータ等の制御によって順
次開閉されることによって、段階的に真空室内の排気を
行ってゆく。すなわち、第１バルブが開かれて予め所定
の真空度に維持されたリザーブタンクにより真空室の圧
力を一気に低下させた後、第２バルブが開かれて真空ポ
ンプにより真空室の圧力をさらに低下させ、その後、第
３バルブが開かれてクライオポンプにより真空室の気体
分子を凝固吸着することにより、所要の高い真空度を得
る。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好適と思わ
れる実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００５４】図１は、この発明による炭素膜コーティン
グプラスチック容器の製造装置の実施形態の一例を示し
ている。

【００５５】この図１において、複数個のチャンバ（図
示の例では、三個のチャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ）が、図
１３の場合と同様に並列に並べられており、この各チャ
ンバを構成する外部電極１０Ｒ，１０Ｃおよび１０Ｌ
に、高周波電源Ｒｆが、マッチングボックスＭを介して
導線１１Ｒ，１１Ｃおよび１１Ｌによりそれぞれ接続さ
れている。

【００５６】この導線１１Ｒ，１１Ｃ，１１Ｌの各外部
電極１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌへの接続は、各外部電極１
０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌの外周面に巻回された銅板１２
Ｒ，１２Ｃおよび１２Ｌにそれぞれ外部電極１０Ｒ，１
０Ｃ，１０Ｌの先端部が連結されることによって行われ
る。

【００５７】そして、外部電極１０Ｒと１０Ｃは、それ
ぞれの銅板１２Ｒと１２Ｃが導線１３Ｒによって短絡さ
れることにより互いに接続されており、さらに外部電極
１０Ｃと１０Ｌが、それぞれの銅板１２Ｃと１２Ｌが導
線１３Ｌによって短絡されることにより互いに接続され
ている。

【００５８】この図１の装置は、各チャンバＣＲ，Ｃ
Ｃ，ＣＬ内にプラスチック容器Ｂがそれぞれ収容され、
このチャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ内が空気の排気によって
真空にされた後、各プラスチック容器Ｂの内部に原料ガ
スが供給される。そして、この後、高周波電源Ｒｆから
マッチングボックスＭを介して各外部電極１０Ｒ，１０
Ｃ，１０Ｌに電力が投入され、各チャンバＣＲ，ＣＣ，
ＣＬ内において内部電極との間に発生するプラズマによ
り、図１２の装置の場合と同様に、プラスチック容器Ｂ
の内壁面にＤＬＣ膜が形成される。

【００５９】このとき、外部電極１０Ｒと１０Ｃおよび
外部電極１０Ｃと１０Ｌがそれぞれ導線１３Ｒおよび１
３Ｌによって短絡されていることにより、高周波電源Ｒ
ｆから投入される電力が各外部電極１０Ｒ，１０Ｃ，１
０Ｌにほぼ均等に配分される。 これによって、各チャ
ンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬにおける真空条件および原料ガス
の供給量等の他のコーティング条件を同一にすることに
より、コーティング状態がほぼ同一のＤＬＣ膜コーティ
ングプラスチック容器が同時に製造される。

【００６０】このように、各外部電極１０Ｒ，１０Ｃ，
１０Ｌが導線１３Ｒおよび１３Ｌによって短絡されてい
るのは、前述したように各外部電極１０Ｒ，１０Ｃ，１
０Ｌ間を短絡しない場合には、各外部電極１０Ｒ，１０
Ｃ，１０Ｌに高周波電源Ｒｆからの電力が均等に配分さ
れず、中央の外部電極１０Ｃに投入される電力が大きく
なる傾向になり、プラスチック容器Ｂに形成されるＤＬ
Ｃ膜の膜厚にばらつきが生じるためである。

【００６１】このような各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ間
における投入電力のばらつきは、考察の結果、高周波電
源Ｒｆから各外部電極１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌに至る導
線１１Ｒ，１１Ｃ，１１Ｌの抵抗値の差異によるもので
あることが判明した。

【００６２】そこで、各導線１１Ｒ，１１Ｃ，１１Ｌの
長さを等しくして実験を行ったが、各導線１１Ｒ，１１
Ｃ，１１Ｌの各銅板１２Ｒ，１２Ｃ，１２Ｌ等との接続
部における接続抵抗値の違いや、導線１１Ｒ，１１Ｃ，
１１Ｌが湾曲することによる曲線抵抗値の違い等によっ
て、各導線１１Ｒ，１１Ｃ，１１Ｌの接続状態をそれぞ
れ全く同じにするのは困難であり、各チャンバＣＲ，Ｃ
Ｃ，ＣＬに電力を均等に投入することは出来なかった。

【００６３】このような実験の結果から、試行錯誤によ
り、高周波電源Ｒｆから投入される電力を各チャンバＣ
Ｒ，ＣＣ，ＣＬに均等に配分するには、チャンバＣＲ，
ＣＣ，ＣＬを導線１３Ｒ，１３Ｌによって互いに短絡す
ることが最善の方法であることを解明し、図１に示され
るような回路構成にすることにより、コーティング状態
がほぼ同一のＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器を
同時に製造することを可能にした。

【００６４】なお、図１には、チャンバの数が三個の場
合の例が示されているが、チャンバの数がさらに多い場
合であっても、各チャンバを銅線などの抵抗値の小さい
導線によって互いに短絡することによって、投入電力を
均等に配分することができ、コーティング状態がほぼ同
一のＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器を同時に多
数製造することが出来るようになる。

【００６５】図２は、この発明の実施態様の他の例を示
している。

【００６６】この例における各チャンバＣＲ’，Ｃ
Ｃ’，ＣＬ’は、図から分かるように、各外部電極１０
Ｒ’，１０Ｃ’，１０Ｌ’が、その軸線と直交する平面
によってそれぞれ上部部分１０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌ
ａと下部部分１０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂの二つの部
分に分割されており、この各上部部分１０Ｒａ，１０Ｃ
ａ，１０Ｌａと下部部分１０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂ
の間がそれぞれ絶縁板１０Ｒｃ，１０Ｃｃ，１０Ｌｃに
よって絶縁されている。

【００６７】そして、各外部電極１０Ｒ’，１０Ｃ’，
１０Ｌ’の上部部分１０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌａに
は、それぞれ導線１１Ｒａ，１１Ｃａ，１１Ｌａによっ
て高周波電源ＲｆおよびマッチングボックスＭが切換え
スイッチＳを介して接続されており、また、下部部分１
０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂには、それぞれ導線１１Ｒ
ｂ，１１Ｃｂ，１１Ｌｂによって高周波電源Ｒｆおよび
マッチングボックスＭが切換えスイッチＳを介して接続
されていて、切換えスイッチＳの切り換えによって各チ
ャンバの上部部分と下部部分に別々に電力が投入される
ようになっている。

【００６８】このように、各外部電極１０Ｒ’，１０
Ｃ’，１０Ｌ’が上部部分１０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌ
ａと下部部分１０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂの上下に分
割されているのは、コーティングを行うプラスチック容
器Ｂの形状等による制約から、プラスチック容器Ｂの口
部から肩部間の部分における外部電極と内部電極の間の
間隔がプラスチック容器Ｂの胴部の部分における両電極
間の間隔よりも狭くなるような場合に、外部電極の上下
に同じ大きさの電力を投入したのではプラスチック容器
Ｂの口部および肩部の部分と胴部の部分において形成さ
れるＤＬＣ膜の厚さが異なってくるので、プラスチック
容器Ｂの前面に亘って均一なＤＬＣ膜を形成するため
に、各外部電極１０Ｒ’，１０Ｃ’，１０Ｌ’の上部部
分１０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌａと下部部分１０Ｒｂ，
１０Ｃｂ，１０Ｌｂに電力をそれぞれ別々に調節して投
入出来るようにするためである。

【００６９】そして、図１の装置の場合と同様の態様に
より、各外部電極１０Ｒ’の上部部分１０Ｒａと外部電
極１０Ｃ’の上部部分１０Ｃａが導線１３Ｒａによっ
て、また外部電極１０Ｃ’の上部部分１０Ｃａと外部電
極１０Ｌ’の上部部分１０Ｌａが導線１３Ｌａによって
それぞれ短絡されており、さらに、各外部電極１０Ｒ’
の下部部分１０Ｒｂと外部電極１０Ｃ’の下部部分１０
Ｃｂが導線１３Ｒｂによって、また外部電極１０Ｃ’の
下部部分１０Ｃｂと外部電極１０Ｌ’の下部部分１０Ｌ
ｂが導線１３Ｌｂによってそれぞれ短絡されている。

【００７０】これによって、高周波電源Ｒｆからマッチ
ングボックスＭおよび切換えスイッチＳを介して各外部
電極１０Ｒ’，１０Ｃ’，１０Ｌ’の上部部分１０Ｒ
ａ，１０Ｃａ，１０Ｌａに電力が投入された際に、電力
が各外部電力の上部部分にほぼ均等に配分されて、各外
部電極に収容されたプラスチック容器Ｂの口部および肩
部にそれぞれほぼ同一のコーティング状態のＤＬＣ膜を
形成することができ、さらに、切換えスイッチＳの切換
えによって各外部電極１０Ｒ’，１０Ｃ’，１０Ｌ’の
下部部分１０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂに電力が投入さ
れた際に、電力が各外部電力の下部部分にほぼ均等に配
分されて、各外部電極に収容されたプラスチック容器Ｂ
の胴部にそれぞれほぼ同一のコーティング状態のＤＬＣ
膜を形成することができる。

【００７１】そして、各外部電極１０Ｒ’，１０Ｃ’，
１０Ｌ’の上部部分１０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌａと下
部部分１０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂに投入される電力
の大きさまたは投入時間を調節することによって、各プ
ラスチック容器Ｂについてその全面に亘って均等にＤＬ
Ｃ膜を形成することが出来る。

【００７２】ここで、図１および２の装置においては、
各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，ＣＣ’，Ｃ
Ｌ’）間が導線１３Ｒおよび１３Ｌ（１３Ｒａ，１３Ｒ
ｂおよび１３Ｌａ，１３Ｌｂ）によって短絡されている
ことによって、各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，
ＣＣ’，ＣＬ’）におけるＤＬＣ膜のコーティング条件
を同一と見なすことが出来る程度に十分に近づけること
ができるが、各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，Ｃ
Ｃ’，ＣＬ’）を図示のように直線状に配置した場合に
は、中央のチャンバＣＣ（ＣＣ’）がその両側に配置さ
れたチャンバＣＲ，ＣＬ（ＣＲ’，ＣＬ’）よりも電源
部（高周波電源ＲｆおよびマッチングボックスＭ）に対
して近くに配置されることになり、マッチングボックス
Ｍと各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，ＣＣ’，Ｃ
Ｌ’）とを同じ長さの導線で接続したとしても、電源部
との距離が短い中央のチャンバＣＣ（ＣＣ’）に配分さ
れる電力が大きくなってしまう傾向にあり、このため、
各チャンバＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，ＣＣ’，Ｃ
Ｌ’）におけるコーティング条件を完全には同一にする
ことは難しい。

【００７３】そこで、図３に示される装置は、チャンバ
ＣＲ，ＣＣ，ＣＬ（ＣＲ’，ＣＣ’，ＣＬ’）が電源部
（高周波電源ＲｆおよびマッチングボックスＭ）の周り
に円弧状に配置されて、各チャンバが電源部に対して等
距離に位置されている｛従って、高周波電源Ｒｆと各チ
ャンバを接続する導線１１Ｒ（１１Ｒａ，１１Ｒｂ），
１１Ｃ’（１１Ｃａ’，１１Ｃｂ’），１１Ｌ（１１Ｌ
ａ，１１Ｌｂ）もその長さが等しくなっている｝。これ
によって、図１および２の装置の場合よりもさらに各チ
ャンバにおけるコーティング条件を互いに近づけること
ができる。

【００７４】図４ないし７に示される装置は、図３の装
置をさらに改良するために、プラスチック容器Ｂにコー
ティングを行う複数個（図示の例では２５個）のチャン
バＣが、円周に沿って等角度間隔位置に配列されてい
る。

【００７５】この図４ないし７において、各チャンバＣ
は、外部電極１０の本体部１０Ａがそれぞれ後述する真
空装置のドーナツ型に成形された真空ダクトＤに垂下さ
れた状態で取り付けられていて、図７に特に示されるよ
うに、サークルを形成するように配列されている。

【００７６】この真空ダクトＤに取り付けられた外部電
極１０の下方には、図示しない昇降装置によって鉛直向
きに昇降されるようになっている昇降テーブルＴが配置
されており、この昇降テーブルＴ上に外部電極１０の蓋
部１０Ｂが、外部電極１０のそれぞれの本体部１０Ａに
対向する位置に配設されている。

【００７７】高周波電源Ｒｆおよびマッチングボックス
Ｍは、上記のように円周に沿って配置されたチャンバＣ
の中心部に位置するように配置されており、この高周波
電源Ｒｆが各チャンバＣの外部電極１０の本体部１０Ａ
に、マッチングボックスＭを介して、それぞれ各チャン
バＣの中心位置から外方に放射状に延びる導線１１によ
って接続されている。

【００７８】そして、各チャンバＣは、隣接する外部電
極１０の本体部１０Ａ同士が、導線１３によって互いに
短絡されている。

【００７９】真空ダクトＤの中央部には、図４ないし６
から分かるように、リザーブタンクＲＴが配置され、こ
のリザーブタンクＲＴの周囲に等角度間隔に配置された
四個のバルブＶ１を介して真空ダクトＤに接続されてい
る。そして、このリザーブタンクＲＴには真空ポンプＰ
Ａが接続されていて、この真空ポンプＰＡの作動により
リザーブタンクＲＴ内の排気が行われるようになってい
る。

【００８０】真空ダクトＤには、さらに、真空ポンプＰ
ＢがバルブＶ２を介して、またクライオポンプＰＣがバ
ルブＶ３を介してそれぞれ接続されており、後述するよ
うに、各ポンプが順次作動されることによって、真空ダ
クトＤを介して各チャンバＣ内の排気が段階的に行われ
るようになっている。

【００８１】この真空装置の構成および作動について
は、後で詳述する。

【００８２】この図４ないし７の装置は、図４に示され
るように、下降位置にある昇降テーブルＴ上の各蓋部１
０Ｂにコーティングを行うプラスチック容器Ｂがそれぞ
れ直立した状態で載置され、この後、昇降テーブルＴが
上昇されることによって、プラスチック容器Ｂが外部電
極１０の各蓋部１０Ｂに対応する本体部１０Ａ内に収容
される。

【００８３】そして、バルブＶ１ないし３が順次開閉さ
れてリザーブタンクＲＴ，真空ポンプＰＢおよびクライ
オポンプＰＣの作動によって、真空ダクトＤを介して各
チャンバＣ内が真空にされた後、マスフローコントロー
ラＭＣを介して原料ガス供給装置ＲＭから炭素源ガスが
チャンバＣに収容されたプラスチック容器Ｂの内部に供
給される。

【００８４】これとともに、マッチングボックスＭを介
して高周波電源Ｒｆから各チャンバＣの外部電極１０に
電力が投入され、これによって、各外部電極１０と外部
電極１０内に配置された内部電極との間にプラズマが発
生されることにより、プラスチック容器Ｂの内壁面にＤ
ＬＣ膜が形成される（このプラズマによるＤＬＣ膜の形
成過程は、図１２の装置の場合と同様である）。

【００８５】このとき、各チャンバＣが高周波電源Ｒｆ
に対して等距離に配置されて各導線１１が同じ長さにな
っているとともに、図１ないし３の装置では両側のチャ
ンバＣＲとＣＬ（ＣＲ’とＣＬ’）が中央のチャンバＣ
Ｃにのみ接続され中央のチャンバＣＣ（ＣＣ’）は両側
の二つのチャンバＣＲとＣＬ（ＣＲ’とＣＬ’）に短絡
されているのに対し、各チャンバＣが隣接する両側のチ
ャンバＣとそれぞれ同一条件で互いに連鎖状に短絡され
ていることにより、各チャンバＣにおけるＤＬＣ膜のコ
ーティング条件をより完全に同一になるように設定する
ことができ、これによって、各チャンバＣにおいてコー
ティングされるプラスチック容器のＤＬＣ膜が互いによ
り均一になる。

【００８６】図８は、上記第１ないし７の各装置に接続
される真空装置の構成を概略的に示す配管図である。

【００８７】この図８において、チャンバＣに接続され
た吸気管Ｌに、バルブＶ１を介してリザーブタンクＲＴ
が接続され、バルブＶ２を介して真空ポンプＰＢが接続
され、さらにバルブＶ３を介してクライオポンプＣＰが
それぞれ接続されている。そして、リザーブタンクＲＴ
には真空ポンプＰＡが接続されている。

【００８８】真空ポンプＰＡは、メカニカルブースタポ
ンプＭＢＡとロータリポンプＲＰＡから構成されてお
り、真空ポンプＰＢも同様に、メカニカルブースタポン
プＭＢＢとロータリポンプＲＰＢから構成されている。
このメカニカルブースタポンプＭＢＡ，ＭＢＢは、それ
ぞれロータリポンプＲＰＡ，ＲＰＢを補助するポンプで
ある。

【００８９】各チャンバＣには、バルブＶ４を介して原
料ガス供給装置ＲＭおよびマスフローコントローラＭＣ
が接続され、さらに高周波電源Ｒｆおよびマッチングボ
ックスＭが接続されている。なお、図８中、バルブＶ５
は、吸気管Ｌに接続されてチャンバＣ内をリークするリ
ーク弁である。

【００９０】なお、この図８の真空装置を図４ないし７
の装置に接続する場合、図４ないし７の装置の真空ダク
トＤが図８の真空装置の吸気管Ｌに対応する。

【００９１】図９は、上記真空装置の作動サイクルとこ
の真空装置の作動に対応するチャンバＣ内の圧力変化を
示す作動図である。

【００９２】以下、図８の真空装置の作動を図９に基づ
いて説明する。

【００９３】なお、以下において、各バルブの開閉制御
およびポンプの作動制御は、シーケンサやマイクロコン
ピュータ等の制御装置によって行われる。

【００９４】リザーブタンクＲＴは、真空装置によるチ
ャンバＣ内の排気開始前に、真空ポンプＰＡの作動によ
って排気されて、内部の真空度が所定の値に維持されて
いる。

【００９５】そして、前述したように、各チャンバＣ内
にプラスチック容器Ｂが収容されてこのチャンバＣが密
閉されると、バルブＶ１が開かれてチャンバＣ内の空気
がリザーブタンクＲＴ内に吸引されて、チャンバＣ内の
圧力が一気に低下される（グラフａ）。

【００９６】このリザーブタンクＲＴによる吸引によっ
て各チャンバＣ内の圧力が所要の圧力まで低下すると、
バルブＶ１が閉じられた後、バルブＶ２が開かれて、真
空ポンプＰＢの作動による排気によってチャンバＣ内の
圧力がさらに低下される（グラフｂ）。

【００９７】なお、リザーブタンクＲＴは、バルブＶ１
が閉じられた後、真空ポンプＰＡの作動によってタンク
内の空気が排出されて、次のコーティングのために内部
の真空度が所定の値に復帰される。このとき、ロータリ
ポンプＲＰＡによってリザーブタンクＲＴ内の圧力があ
る程度まで低下すると、メカニカルブースタポンプＭＢ
Ａが機能し始めて、リザーブタンクＲＴ内の圧力が所要
の値まで一気に低下される。

【００９８】一方、真空ポンプＰＢについては、チャン
バＣ内の圧力がリザーブタンクＲＴによって低真空領域
まで低下されているため、バルブＶ２を開くと同時に、
メカニカルブースタポンプＭＢＢがロータリーポンプＲ
ＰＢと共に機能し始めて、チャンバＣ内の圧力を所要の
値まで一気に低下させる。

【００９９】この真空ポンプＰＢによる排気によって各
チャンバＣ内の圧力が所要の圧力まで低下すると、バル
ブＶ２が閉じられた後、次にバルブＶ３が開かれて、ク
ライオポンプＰＣの作動による気体の凝固吸着により、
チャンバＣ内の圧力がさらに低下される（グラフｃ）。

【０１００】このクライオポンプＰＣは、ヘリウムガス
冷凍機システムによってチャンバＣ内に残留している気
体分子を凝固吸着することにより、高い真空度を得るも
のである。

【０１０１】このクライオポンプＰＣによって各チャン
バＣ内の圧力が所要の圧力まで低下すると、バルブＶ３
が閉じられる。

【０１０２】そして、この後、バルブＶ２が再度開かれ
るとともにバルブＶ４が開かれることによって、原料ガ
ス供給装置ＲＭからマスフローコントローラＭＣを介し
て供給される炭素源の原料ガスが、真空ポンプＰＢによ
る吸引によってチャンバＣ内に導入される。

【０１０３】このとき、チャンバＣ内への原料ガスの導
入によって、チャンバＣ内の圧力が若干上昇（グラフ
ｄ）した後、真空ポンプＰＢの作動によって一定の圧力
に維持（グラフｅ）される。

【０１０４】このようにして、各チャンバＣ内に所要量
の原料ガスが導入されるとともに、高周波電源Ｒｆから
マッチングボックスＭを介して電力がチャンバＣの外部
電極１０に投入されてプラズマが発生されることによっ
て、プラスチック容器ＢへのＤＬＣのコーティングが行
われる。

【０１０５】この高周波電源Ｒｆからの電力の投入が一
定時間行われた後、リーク弁Ｖ５が開放されて、チャン
バＣ内がリークされる（グラフｆ）。

【０１０６】この後、チャンバＣ内のプラスチック容器
Ｂが交換されて上記の一連の工程が繰り返されることに
より、ＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器の量産が
行われる。

【０１０７】そして、上記真空装置によれば、あらかじ
め高真空に維持されたリザーブタンクによってチャンバ
内の圧力が平衡圧力まで一気に低下された後、特性の異
なる複数の真空ポンプが順次作動されて、各真空ポンプ
の特性に合った圧力領域でそれぞれの能力が最大限に発
揮されることにより、高い真空度を短い時間で得ること
ができ、これによって、ＤＬＣ膜コーティングプラスチ
ック容器の製造効率を上げることができる。また、各ポ
ンプへの負荷が少なくなり、連続運転が可能になる。

【０１０８】図１０は、図４に示される製造装置を複数
基（図示の例では４基）連結して、大量のプラスチック
容器に同時にコーティングを行う場合の真空装置の態様
を示すものである。

【０１０９】この例における真空装置は、ＤＬＣ膜コー
ティングプラスチック容器の製造効率を上げるために、
図４の製造装置が複数基（この例では４基）配設され
て、それぞれの真空装置が互いに連結されているもので
ある。

【０１１０】図１０において、図４の製造装置のリザー
ブタンク（以下、第１リザーブタンクＲＴ１という）が
四方に配置され、さらにその中心に第２リザーブタンク
ＲＴ２が配置されていて、この二つのリザーブタンクＲ
Ｔ１およびＲＴ２によって、第１リザーブタンクＲＴ１
の周囲にサークル状に配設されたチャンバ（図示せず）
内の排気を高速で行うようになっている。

【０１１１】すなわち、図１１に示されるように、各第
１リザーブタンクＲＴ１の周囲にサークル状に配設され
たチャンバＣに、図８の真空装置と同様に、第１リザー
ブタンクＲＴ１がバルブＶ１を介して、真空ポンプＰＢ
がバルブＶ２を介して、さらにクライオポンプＣＰがバ
ルブＶ３を介してそれぞれ接続されている。

【０１１２】そして、第２リザーブタンクＲＴ２は、バ
ルブＶ１’を介してチャンバＣに接続されている。

【０１１３】なお、図１１において、ＶＭはバルブＶ６
を介してチャンバＣに接続された真空計であり、他の図
８と同様の構成については同一の符号が付されている。

【０１１４】第１リザーブタンクＲＴ１には、図１０か
ら分かるように、それぞれ隣合う二個のタンクについて
一基の真空ポンプＰＡが排気管Ｌ１を介して接続されて
いて、この真空ポンプＰＡによって第１リザーブタンク
ＲＴ１内の排気が行われるようになっており、また第２
リザーブタンクＲＴ２には、真空ポンプＰＡ’が接続さ
れていて、この真空ポンプＰＡ’によって第２リザーブ
タンクＲＴ２内の排気が行われるようになっている。

【０１１５】この真空装置は、第１リザーブタンクＲＴ
１，第２リザーブタンクＲＴ２，真空ポンプＰＢ，クラ
イオポンプＰＣの順で作動されて、各第１リザーブタン
クＲＴ１の周囲にサークル状に配設されたチャンバＣか
らこのチャンバ内Ｃ内が所定の真空度になるまで排気を
行う。

【０１１６】すなわち、第１リザーブタンクＲＴ１およ
び第２リザーブタンクＲＴ２は、チャンバＣ内の排気開
始前に、それぞれ真空ポンプＰＡおよびＰＡ’の作動に
よって排気されて、内部の真空度が所定の値に維持され
ている。

【０１１７】そして、各チャンバＣ内にプラスチック容
器Ｂが収容されてこのチャンバＣが密閉されると、バル
ブＶ１が開かれてチャンバＣ内の空気が第１リザーブタ
ンクＲＴ１内に吸引されて、このチャンバＣ内の圧力が
第１リザーブタンクＲＴ１内の圧力と平衡するまで一気
に低下される。

【０１１８】バルブＶ１が閉じられた後、次に、バルブ
Ｖ１’が開かれて第２リザーブタンクＲＴ２による吸引
が行われ、各チャンバＣ内の圧力が第２リザーブタンク
ＲＴ２内の圧力と平衡するまでさらに低下される。

【０１１９】さらに、バルブＶ１’が閉じられた後、バ
ルブＶ２が開かれて、真空ポンプＰＢの作動により、チ
ャンバＣ内がさらに排気されてその内部の圧力がさらに
低下される。

【０１２０】なお、第１リザーブタンクＲＴ１は、バル
ブＶ１が閉じられた後、真空ポンプＰＡの作動によって
タンク内の空気が排出されて、次のコーティングのため
に内部の真空度が所定の値に復帰される。また、第２リ
ザーブタンクＲＴ２は、バルブＶ１’が閉じられた後、
真空ポンプＰＡ’の作動によってタンク内の空気が排出
されて、次のコーティングのために内部の真空度が所定
の値に復帰される。

【０１２１】真空ポンプＰＢの作動によって各チャンバ
Ｃ内の圧力が所要の圧力まで低下すると、バルブＶ２が
閉じられた後、次にバルブＶ３が開かれて、クライオポ
ンプＰＣの作動による気体の凝固吸着によって、チャン
バＣ内の圧力がさらに低下される。

【０１２２】このクライオポンプＰＣによって、各チャ
ンバＣ内の圧力がプラズマ放電に必要な所要の圧力まで
低下すると、バルブＶ３が閉じられ、この後、バルブＶ
２が再度開かれるとともにバルブＶ４が開かれることに
よって、原料ガス供給装置ＲＭからマスフローコントロ
ーラＭＣを介して供給される炭素源の原料ガスが、真空
ポンプＰＢによる吸引によってチャンバＣ内に導入され
る。

【０１２３】これとともに、各チャンバＣ内においてプ
ラズマ放電が行われて、チャンバＣ内のプラスチック容
器へのＤＬＣのコーティングが行われる。そして、この
プラズマ放電が所定時間行われた後、リーク弁Ｖ５が開
放されてチャンバＣ内がリークされる。

【０１２４】そして、チャンバＣ内のプラスチック容器
が交換されて上記の一連の工程が繰り返されることによ
り、ＤＬＣ膜コーティングプラスチック容器の量産が行
われる。

【０１２５】この図１０および１１の真空装置は、チャ
ンバＣの各サークルごとに設けられた第１リザーブタン
クＲＴ１の他に大容量の第２リザーブタンクＲＴ２を備
えていて、リザーブタンクによるチャンバＣ内の吸気を
段階的に行うので、チャンバＣ内の圧力を一気に低下さ
せることができ、排気時間を大幅に低下させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による炭素膜コーティングプラスチッ
ク容器の製造装置の一例を示す概略斜視図である。

【図２】この発明による炭素膜コーティングプラスチッ
ク容器の製造装置の他の例を示す概略斜視図である。

【図３】この発明による炭素膜コーティングプラスチッ
ク容器の製造装置のさらに他の例を示す概略構成図であ
る。

【図４】この発明による炭素膜コーティングプラスチッ
ク容器の製造装置のさらに他の例を真空装置とともに示
す斜視図である。

【図５】同例の真空装置を示す平面図である。

【図６】同真空装置の側面図である。

【図７】同例における外部電極の配置を示す平面図であ
る。

【図８】同例の真空装置における回路構成を示す図であ
る。

【図９】同真空装置の作動による真空室内の圧力変化を
示す図である。

【図１０】この発明による炭素膜コーティングプラスチ
ック容器の製造装置のさらに他の例における真空装置を
示す平面図である。

【図１１】同例の真空装置における回路構成を示す図で
ある。

【図１２】従来の炭素膜コーティングプラスチック容器
の製造装置を示す側断面図である。

【図１３】複数個の外部電極を高周波電源に接続した場
合の例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

Ｃ，ＣＲ，ＣＣ，ＣＬ，ＣＲ’，ＣＣ’，ＣＬ’…チャ
ンバ １０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌ …外部
電極 １０Ｒａ，１０Ｃａ，１０Ｌａ …上部
部分（分割部分） １０Ｒｂ，１０Ｃｂ，１０Ｌｂ …下部
部分（分割部分） １１，１１Ｒ，１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒａ，１１Ｒｂ，
１１Ｃａ，１１Ｃｂ，１１Ｃａ’，１１Ｃｂ’，１１Ｌ
ａ，１１Ｌｂ …導線 １３，１３Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒａ，１３Ｒｂ，１３Ｌ
ａ，１３Ｌｂ…導線 Ｒｆ …高周波電源 ＲＴ …リザーブタンク ＲＴ１…第１リザーブタンク ＲＴ２…第２リザーブタンク（共用リザーブタンク） ＰＢ …真空ポンプ ＰＣ …クライオポンプ ＭＢＢ…メカニカルブースタポンプ ＲＰＢ…ロータリポンプ Ｖ１ …バルブ（第１バルブ） Ｖ２ …バルブ（第２バルブ） Ｖ３ …バルブ（第３バルブ） Ｖ’ …バルブ ３ａ …チャンバ（真空室）

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部電極内に形成された真空室に容器を
   収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内
   部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源の
   原料ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源か
   ら電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを発
   生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形成
   する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置に
   おいて、 前記高周波電源に複数の外部電極が接続されているとと
   もに、この複数の外部電極が互いに導線によって接続さ
   れていることを特徴とする炭素膜コーティングプラスチ
   ック容器の製造装置。
2. 【請求項２】 前記外部電極が複数の部分に分割されて
   この分割された複数の部分が絶縁部材によって互いに絶
   縁された状態で組み付けられることにより真空室が形成
   され、前記高周波電源に複数個の外部電極の分割された
   部分がそれぞれ接続されているとともに、この複数個の
   外部電極の互いに対応する分割された部分同士が導線に
   よって接続されている請求項１に記載の炭素膜コーティ
   ングプラスチック容器の製造装置。
3. 【請求項３】 前記複数個の外部電極が円弧状に配置さ
   れて、各外部電極が円弧の中心から直線状に延びる導線
   によって高周波電源に接続されているとともに、隣り合
   う外部電極が導線によって互いに接続されている請求項
   １または２に記載の炭素膜コーティングプラスチック容
   器の製造装置。
4. 【請求項４】 前記複数個の外部電極がサークル状に配
   置されて、各外部電極がサークルの中心から延びる直線
   状の導線によって高周波電源に接続されているととも
   に、隣り合う外部電極が導線によって互いに接続されて
   いる請求項１または２に記載の炭素膜コーティングプラ
   スチック容器の製造装置。
5. 【請求項５】 外部電極内に形成された真空室に容器を
   収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内
   部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源の
   原料ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源か
   ら電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを発
   生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形成
   する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置に
   おいて、 前記真空室にバルブを介して接続されるリザーブタンク
   と、真空室にそれぞれバルブを介して接続される複数の
   真空ポンプとを備え、各バルブが順次開閉されることに
   よりリザーブタンクと複数の真空ポンプによって真空室
   の排気が段階的に行われることを特徴とする炭素膜コー
   ティングプラスチック容器の製造装置。
6. 【請求項６】 前記複数の真空ポンプのうちの少なくと
   も一つがメカニカルブースタポンプとロータリポンプに
   より構成されている請求項５に記載の炭素膜コーティン
   グプラスチック容器の製造装置。
7. 【請求項７】 前記複数の真空ポンプのうちの少なくと
   も一つがクライオポンプである請求項５に記載の炭素膜
   コーティングプラスチック容器の製造装置。
8. 【請求項８】 複数の前記外部電極が複数組に組分けさ
   れていて、各組ごとに設置されたリザーブタンクおよび
   複数の真空ポンプと、各組共用のリザーブタンクとを備
   えている請求項５に記載の炭素膜コーティングプラスチ
   ック容器の製造装置。
9. 【請求項９】 外部電極内に形成された真空室に容器を
   収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に内
   部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源の
   原料ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源か
   ら電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを発
   生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形成
   する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法に
   おいて、 前記高周波電源に複数の外部電極を接続するとともに、
   この複数の外部電極を互いに導線によって接続すること
   を特徴とする炭素膜コーティングプラスチック容器の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 前記複数個の外部電極をサークル状に
    配置して、各外部電極をサークルの中心から延びる直線
    状の導線によって高周波電源に接続するとともに、隣り
    合う外部電極を導線によって互いに接続する請求項９に
    記載の炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 外部電極内に形成された真空室に容器
    を収容し、この外部電極の真空室に収容された容器内に
    内部電極を挿入し、真空室を真空にして容器内に炭素源
    の原料ガスを供給するとともに、外部電極に高周波電源
    から電力を投入して外部電極と内部電極間にプラズマを
    発生させることにより、容器の内壁面に硬質炭素膜を形
    成する炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法
    において、 前記真空室にリザーブタンクをバルブを介して接続する
    とともに、複数の真空ポンプをそれぞれバルブを介して
    接続して、各バルブを順次開閉することによりリザーブ
    タンクと複数の真空ポンプによって真空室の排気を段階
    的に行うことを特徴とする炭素膜コーティングプラスチ
    ック容器の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記真空室に、第１バルブを介してリ
    ザーブタンクを接続し、第２バルブを介してロータリポ
    ンプを有する真空ポンプを接続し、第３バルブを介して
    クライオポンプを接続して、第１バルブを開いてリザー
    ブタンクにより真空室の排気を行った後、第２バルブを
    開いて真空ポンプにより真空室の排気を行い、その後、
    第３バルブを開いてクライオポンプにより真空室の排気
    を行って、真空室内の圧力を所要の圧力まで低下させる
    請求項１１に記載の炭素膜コーティングプラスチック容
    器の製造方法。
13. 【請求項１３】 複数の前記外部電極を複数組に組分け
    し、各組ごとに外部電極の真空室にリザーブタンクと複
    数の真空ポンプを接続するとともに、各組共用のリザー
    ブタンクを各組の外部電極の真空室に接続して、この共
    用のリザーブタンクと各組ごとに接続されたリザーブタ
    ンクとによって吸引による真空室の排気を段階的に行う
    請求項１１に記載の炭素膜コーティングプラスチック容
    器の製造方法。