JPS58115042A - 基体上に薄膜を形成するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄膜の形成に関するものであり、より詳しく
は、スフレ−沈着法を用いてガラス質の基体上に薄膜を
形成する改良された方法及び装置に関する。

また、本発明は、高品質の薄膜を形成する方法及び装置
、より詳しくは、適轟な基体温度を確立するため、複数
の加熱帯域を通して基体を連続的に移動させる方法及び
装置に関する。

基体物質上に薄膜を形成する種々の方法が古くから提案
されている。しかしながら、最近の製品に課せられる条
件は、現行の技術をもってしては満たすことが不可能で
ある。光電池の分野及び電気的表示装置（ａｌ＠ａｔｒ
ｉｃａｌ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｄｅｖｉｃｅ　）において
は、ピンホール型の欠陥が実質的にない高品質の皮膜に
対する要求がますます高まっている。

従来技術における薄膜の主な用途は、♂ルディングにお
ける被覆ガラスであった。美術的目的及び入射放射線を
遮るために、被覆を施して各種の色をつけた。この種の
被覆では、ある程度の光学的透明性及び干渉リングの現
れないことが要求されたが、ぎンホールについては、絶
対に完全であることを必要としなかった。導電性の被覆
は、航空機の操縦室の窓のような透明な基体に応用され
、窓を加熱するための電流を通せるようにした。その場
合、添加剤を用いて、光透過性及び導電性のような所望
の皮膜特性を得ることができる。

最近に′おける光電池及び電気的表示技術の発展により
、高品質の皮膜が要求されるようになった。

これは従来、低容量の特定用途にのみ製造された皮膜で
ある。薄膜についてのこれらの条件は、ガラス質の物質
、例えばガラス上に最高４μまでの厚さで形成される薄
膜ということである。・極端に薄い皮膜は光学的の目的
ならびに希少物質の保護に必要とされる。

多くの用途があるなかで、太陽エネルヤーの変換装置及
び導電性の透明なガラス質基体忙有用なこの種の皮膜を
大量生産するために、スプレー沈着法で高品質の薄膜を
製造できることが要望されている。これらの用途におい
ては、高品質の皮膜ということは、一般に所望の電気的
または光電池的効果を得るのに必要なだけの厚さを有し
、しかも皮膜塗布を行った基体の全表面を通じて皮膜性
状が実質的に均一である皮膜を意味している。

ガラスのようなガラス質の透明物質は、導電性の皮膜を
被覆することによって種々の用途に用いることができる
。航空機の風防ガラスのように氷のつかない表面を維持
する用途には、抵抗器型のエレメントとして導電性の皮
膜を用い、電流を通した時に加熱された表面が生じるよ
うにすることができる。導電物質の連続被覆を有する別
の透明基体の用途は、赤外放射線を高度に反射する表面
を得ることである。このような表面は、熱制御装置とし
て使ボすることができ、入射する赤外線が限定スペース
内に入りこまないようにし、または放射された赤外波が
限定黒々ニスから逃げないようにする。

また別の用途においては、電子表示装置用の透明基体上
に、導電性のパターンにおい【透明な導電性皮膜を形成
することもできる。液晶装置のような電子表示装置にあ
っては、電界によって変わりうる可視特性を有する媒質
上に電界を生じることが要求される。このような装置で
は、得られた表示が少なくとも一つの導電パターンを通
して目視できるものであることを必要とし、従って透明
な導電性パターンが必要とされる。高品質の薄膜は、高
度のパターン解像力、光学的透明性、及び有害な妨害パ
ターンの絶無が要求される。

高品質薄膜の別の用途は光電池であり、より詳しくは、
透明な導電性の基体、例えば錫酸化物（８ｎ（＋ｘ）上
に硫化力ケミラム（ＣａＳ　）型の物質を形成する光電
池である。透明なガラス質の基体上に［パックウオール
（ｂａｃｋｖａｌｌ　）　Ｊ構造で光電池を配！すると
、光電池変換が起きるヘテロ接合部（ｈｅｔｅｒｏａｏ
ｎｊ　ｕｎｃｔｉｏｎ　）に致達するためには、入射照
射光はＢｎＯｘ層及びＣｄ８層を通過しなくてはならな
い。従って、ヘテロ接合部に達する光を最大限にするた
めには、高い透光度を有し、最少の厚みを有する皮膜が
要求される。また、これらの用途においては、ピンホー
ル欠陥を防止するための高度−の皮膜均一性が要求され
、ピンホー′ルがあると上の層が下の層に透過して種々
の有害な影響が生じる。　　　” 従来技術においては、この種の薄膜は、種々の方法、例
えば真空蒸着法、真空メッキ法、高周波スパッター法及
び加熱表面上への液体スプレー法で製造された。本発明
は、加熱された基体、特にスプレ一工程を通じて加熱さ
れる基体上へＯ液体スプレーの適用にのみ関する。

従来技術における試みに、スプレー法を用いて高品質の
皮膜沈着を得ようとしたものは多い。スプレー法には、
量産にすぐに適用できるような高容積低コスト法が帰ら
れる潜在的可能性がある。

しかしながら、高品質皮膜形成に関して多くの困―性が
スプレー法を用いる際に生じる。

スプレーされた物質が托較的同じような時間一温度経歴
を保つときに、高品質皮膜の形成が一般に生じる。比較
的はなれた所から表面または表面隣接位置に到達する被
スプレー物質、または比較釣具なる温度を有する隣接表
面部分上に沈着した被スプレー物質から形成される皮膜
は、所望の特性から著るしく異なった特性を有するもの
になる。

従って、制御された時間一温度経歴を有する表面に近接
して被膜−形成物質を供給し、かつ、加熱された基体の
選択された部分に該物質の沈着を限定することが望まし
い。

従来技術におけるこのような試みの一つは米国特許出願
Ｅｌ／Ｎ　８８６．８９１　Ｋ開示されている。その方
法では、スプレーノズルを垂直方向から傾けることによ
り、被スプレー溶液を基体の選択部分に限定し、そして
基体温度の制御が充分でない場合、または粒子の蓄積さ
れた時間一温度経歴の関係で良好な皮膜の生じない時に
は、種々のじゃま板を用いている。従って、スプレーの
一部分のみが表面沈着用に選ばれているにすぎない。

別の方法は、スプレーノズルに隣接して排気ダクトを設
け、表面上部の反応生成物を除く方法である。例えば、
この種の装置は、米国特許第３．８８７，３４９号に、
ガラス基体上に金属の酸化物被覆を形成するための装置
として記載されている。米国特許第４，１２５，５９１
号に記載の別の試みでは、基体移動あ方向において、表
面に対して比較的低い入射角度でスプレーを投射してい
る。

スプレーからの下流に排気ダクトを設置して反応生成物
を収集しているが、スプレーが表面に衝央する前のスプ
レーに対しては何も処理していない。

従来技術による方法は、ガラス表面の上方から反応混合
物を除くことを試みてはいる。しかし、排気システムを
用いて総体除去（ｇｒｏａｎ　ｒ＊ｍｏｖａ１）を行っ
ているのみであって、小滴の時間一温度経歴を制御する
ことは実施していない。従って、窓ガラスとしては良好
な金属酸化物の皮膜は得られても、高品質の透明な導電
性皮膜としては満足できない。米国特許第３，８８０．
６３３号に教示され゛る別の従来技法においては、寸法
を均一にした滴液で構成されたスプレーを生成しでいる
。しかしながら、空気で微小化（ａｚｏｍ’ｔｍ＠）　
Ｌ／たスプレー系を用いたのでは、このようなシステム
を得るこしても、品質が均一である製品を帰るためには
、時間一温度経歴を制御することが依然として望ましい
。

スプレー沈着法によって高品質の皮膜を形成するのに必
要な主な条件は、皮膜形成操作中−貫して透明なガラス
質基体を加熱し、それによって基体表面全体についての
温度勾配を最低にし、均一な皮膜形成特性を維持するこ
とが可能なことである。本明細書の一部とじ七参照すべ
きである、１９８０年９月２３日付のランデキン（Ｌａ
ｍｐｋｉｎ　）らの米国特許第４．２２４．３５５号に
は、皮膜形成操作中に基体を加熱するのに用いる従来技
術における方法及び装置が示されている。骸米国特許に
おいては、皮膜形成工程での熱損失エネルイー分布に近
似した放射エネルヤー人力分布を一体に隣接して生じる
ために、放射ヒーターを選択的に作動させる、改良され
た基体加熱法が教示されている。該特許明細書に記載の
方法及び装置を用いれば、スプレー沈着法をもってして
は従来得られなかったような均一な品質を有する８ｎＯ
ｘ及びＣｄ８の高品質皮膜を製造できる。

しかしながら、米国特許第４．２２４，３５５号に教示
される方法には、操作上問題となる点が若干ある。透明
なガラス質基体の搬送用に、該装置にはスクリューコン
ベアー及び一連のトロリーカ備えつけられ、各トロリー
によって支持された基体が系内な移動する。この種のト
ロリーは、機械的な故障をおこしやすく、搬送系を時々
停止させた。

そのうえ、トロリーシステムでは基体の慎重な取扱が要
＊された。しかも、ガラスの周辺にかなりの量の金属性
の物質が導入され、そのため均一な基体温度を維持する
システムの能力に悪影響が生じた。

なお、前記特許による温度制御システムでは、基体表面
の温度をだいたい感知するためのサーモカッゾルが用い
られている。そのサーモカッゾルを用いても操作制御は
できたが、システムについての目盛定めが困難であり、
システム条件の経年変化、スプレーの蓄積等のため、正
確な温度制御の維持が困難となった。

しかしながら、従来技術によるこれらの欠点は本発明に
よって克服され、基体を連続的に搬送及び加熱しながら
、スプレー沈着法によって薄膜を形成するための改良さ
れた方法及び装置がここに提供される。

熱移動基体に向けて選択溶液をスプレーすることにより
、選択物質の高品質薄膜を形成する改良された方法及び
装置が提供される。輪郭構造のスプレーシースによって
最小の容積がもたらされ、その内部でスプレーの投射が
行われるので、スプレーで誘引される乱流は着るしく低
減し、または皆無となる。周囲空気の導入により、熱表
面から発生する対流が抑制される。スプレーデース内部
の乱流が総体的に低減することによって皮膜の品質が着
るしく向上する。

スプレーノズルのデデインは、熱基体上へのスプレーの
「フットプリント（ｔｏｏｔｐｒｓｎｃ　）　Ｊ入射に
ついての制御が可能なように選択される。微小化液体の
まわりに直接円錐状空気をスプレーすることにより、選
択されたスプレー構造をもつ投射微小化液体が形成され
る。一つの態様においては、基体の移動方向に横軸（ｔ
ｒａｎｓｖ＠ｒｓｅ　）・の微小化液体流を実質的に減
らし、そして実質的に垂直な空気幕を形成するような空
気投射角度を選ぶのが望ましい。別の態様におい【は、
微小化液体に向けて直接空気スプレー円錐を投射するこ
とにより【扇形スプレー構造を得る。扇の縦軸が基体の
移動方向に実質的に平行するように選択することにより
、基体に対する単位熱負荷を着るしく増大させずにスプ
レーの容量速度を上げることができる。

基体に沿ったスプレーの動きを制御することにより、皮
膜形成条件の均一性が改善される。

熱基体に隣接する被スプレー物質の滞留時間は、スプレ
ーチャンバー内及び基体に隣接する空気流速を制御する
ことによって調節される。気相反応ノ場合には、スでシ
ー沈着−率を高めるため忙ルーフセクションを設ける。

そめ場合、スプレーチ’ｒｙｓ−壁体に沿ったある位置
において、スプレーチャンバー内の空気を除去すること
により、ルーフ下方の空気流量が着るしく低減される。

別の態様においては、基体表面上のスプレーのフットプ
リント°の周辺の短い距離内に高品質被膜が形成され、
そして比較的高い空気流速を維持することにより、表面
上ですみやかに反応しない物質、またはかかる反応から
反応生成物を形成する物質の除去を行う。スプレーチャ
ンバーの壁体の末端は、排気ダクト入口に隣接し、スプ
レーの周囲に全速力が維持される。

排気ダクト系は、移動基体の幅方向を横切る実質的に均
一な空気流が維持されて、非均−皮膜沈着を最低限度に
抑えるように設計される。種々の空気流及び温度条件に
わたって均一な排気が維持される。

スプレーデースの種々の部分は別々に砲外し可能なよう
にし、基体の皮膜形成作業が影響されずに掃除できるよ
うにする。排気入口アッセンブリはスプレーデースから
容易に取外すことができる。

それにより、基体上方から排気ダクトへの空気流が加速
されてスプレー残渣及び反応混合物が凝縮した際、頻繁
に掃除することができる。排気ダクトは、スプレーシー
スから別個に取外すことができ、分解して内部の清掃を
行５ことができる。空気及びスプレー生成物の突発的加
速が起きるスプレーチャンバー内部壁体部分の上にリッ
プ部分を設ける。ルーフセクションを設ける場合、ルー
フセクションも別個にスプレーデースから取外して清掃
できる。従って、スプレーまたは反応生成物と直接接触
したり、このような物質の蓄積が予想されるスプレーデ
ースの各部分は、いずれも容易に取外して清掃できる。

実質的に垂直な空気幕、中間空気スロット及びルーフセ
クションを採用するスプレーデースは、ガラス基体の上
に透明で高導電性の８！１０！の皮膜を形成するのに特
に適している。この場合、実質的な均一性と光学的透明
性とが保たれ、しかもｒ−ビング剤（ａｏｐａｔｔｔ　
）を用いなくとも電気抵抗を低下させることができる。

扇形スプレーを採用し、かつ、未反応のスプレー成分と
反応生成物とを除去するために高度の空気流速を用いる
スプレーブースでは、−ンホール欠陥が実質的になく、
光電池パネルの大量生産に適した大形の基体上に形成さ
れ°るＣ（１Ｂの薄膜を生産できる。

一群の制御された放射ヒーターに沿って透明ながラス質
基体を搬送するための改良さｎ、たコンベヤーアッセン
ブリが用いられる。放射ヒーターから複数の制御群が形
成され、そして種々の制御群への照射が単離される。そ
れにより、ある一時期においては、コンベアまたは基体
部分が単一の制御群により【のみ照射される。制御群が
単離されることにより、ヒーターの有効制御が可能とな
り、加熱されたコンベヤ内の基体の位置の関数として、
基体温度をあらかじめ４定された温度範囲内に保つのに
有効な熱入カプロフィルを得ることができる。

加熱すれたコンベヤシステムの好ましい態様においては
、ヒーター制御用サーモカップルが放射ヒ、−ターエレ
メントに固定され、そして制御サーモカッゾルと基体表
面との中間地点にのびる目盛サーモカッゾルによって、
制御サーモカップルからの出力信号の目盛りづけが行わ
れる。ワイヤーメツシュベルトアッセンブリを用いるこ
とにより、基体の均一加熱に有効な方法で基体を支持し
ながら、コンベヤを通して基体を照射することができる
。基体縁端部とメツシュ支持システムノａｒ当部分との
間の隙間は正確にコイトロールされる。ワイヤーメツシ
ュ支持器を動かすためのチェーンタイプのシステムを用
い、かつ、末端ｒラム周辺のメツシュ及び支持器の走行
半径の差をなくすように末端ドラムの構造を工夫するこ
とにより、公差（ｔｏｉｅｒａｎｃａ　）を維持するこ
とが可能である。

任意の１時点において、単一の制御されたヒータ一群か
ら基体表面上の所与の１地点を照射することにより、連
続コンベヤ上において透明なガラス質基体を加熱する方
法が提供される。有効な制御のための熱入力の単離が得
られる。好ましい態様においては、実質的には先頭縁端
部及び後尾縁端部においてのみ２支持された状態で基体
の搬送が行われ、その間にコンベヤを通して基体表面を
照射する。各制御群内の少なくとも１個の放射ヒーポイ
ント信号とを比較することにより、放射ヒーター制御群
への動力入力を制御できる。制御サーモカッゾル及び目
盛サーモカッゾルの出力が、あらかじめ選定した相関々
係を満足し、基体表面温度が選択範囲内であることを確
認できるまで、ヒーター用動力入力の調節に目盛サーモ
カッゾルを用いることにより、温度セット１インド信号
を得るのが好都合である。

複数の制御されたヒーター人力を有し、それにより、基
体の移動方向に対して横軸の基体表温度勾配を最低にし
、一方あらかじめ選定された限度内に基体温度を保つべ
く、基体の移動方向に沿っては温度勾配が生じるような
連続式コンベヤシステムの提供されることが本発明の一
〇の特徴である。

コンベアアッセンブリの下方から基体を放射加熱できる
ことが本発明の別の特徴である。

本発明のさらに別の特徴は、搬送サイクルの過程ニオい
テ、基体と、それに向かい合ったコンベヤシステムの部
分との間の隙間が、あらかじめ選択された公差の範囲内
に保たれることである。

本発明の他の特徴は、先頭縁端部及び後尾縁端部のみで
基体を支持する連続式メツシュベルトアッセンブリが提
供されることである。

本発明の特徴は、放射ヒーターに制御サーモカップルを
接着することである。

本発明の別の目的は、制御サーモカッゾルと、基体表面
との間の位置に目盛サーモカッゾルを設け、制御サーモ
カッゾル及び目盛サーモカッゾルの出力間に予定された
相関々係を定め、制御サーモカッゾルの出力用の制御セ
ットポイントを得ることが可能なことである。

第１図は、本発明の多くの概念を具体化したスプレーデ
ースを図解したものである。スプレーデースアッセンブ
リ１０には、一般に内部壁体１４と外部壁体１５とで画
定されるスプレーチャンバー１２が含まれる。隣接して
いる内部壁体１４にはさまれ、かつ、ノズルトラバース
スペース１Ｂの下方にスゾレー人ロスロット１６が設け
られる。、職外し可能な排気アッセンブリ２２が、スプ
レーデースアッセンブリ１０の上流及び下流に設けられ
る。排気ツーＰ４６は、ダクト２２からの物質を集め、
外側排気ダクト４８に送る。後述するように、絶縁側壁
４４が設けられる。

スプレーデースアッセンブリ１０は、その中を通って基
体材料を搬送する加熱されたコンベヤライン（図示せず
）の上方−一般に位置している。

スプレーデース１０は、スプレ一工程の間絶えず加熱さ
れる基体上に皮膜形成物質をスプレーするのに特に適し
ている。本明細書に記載するとおり、ガラスシート５０
が皮膜形成に特に適している。

基体５０について選択された加熱及び搬送システムは、
スプレーシース１０の操作にとって臨界的要素ではない
。しかし、熱入カプロフィルがスプレーデース１０の内
部における熱損失プロフィルに概略一致し、かつ、基体
５０の露出面が搬送機構の任意の表面と同じ高さにある
か、またはそれよりもわずかに高くした時に最善の結果
が得られる。また、基体５０の前縁または後縁と、それ
に向かい合った搬送システムの隣接部分または基体５０
の隣接シートとの間の隙間を１／８′以下に保つのが望
ましい。この隙間は、表面に隣接する各穫化学反応を前
縁及び後縁に保つのに役立つ。

ｘｆレーゾース外側１５には支持アングル４０が設けら
れ、そのものは、支持ブロック３Ｂの上に位置し、デー
スアッセンブリ１０を基体５０の上方に保持する。支持
ゾロツクは種々の寸法を有することにより、基体５０と
デースアッセンブリ１０との間隙が一定に保たれるよう
にする。支持ブロック３Ｂには、発泡シリコーンのシー
トのような弾力性のバッキングをつけ、熱に対する抵抗
性を付与し、かつ、デース１０から外部へ空気が出ない
ように密封することもできる。ブース外側１５１Ｃは、
アタッチメント機構４３を設け、支持ビーム４２に連結
させることができる。支持ビーム４２は、アッセンブリ
ライン上の隣接ブースと相互連結し、それにより、デー
スアッセンブリ１０の位置をそのままにして、支持ブロ
ック３Ｂの取外しな可能にするので便利である。アタッ
チメント手段４３は、ねじ形ナツトアッセンブリと、し
、それにより、支持ブロック３８上のデースアッセンブ
リ１０の高さを調節できるようにすると便利である。

スプレーチャンバー１２は、内部壁体部分１４によって
画定される。壁体部分１４は、上部縁端においてノズル
入口スロット１６で分離されており、後述するとおり、
入射スプレーを受入れる。

内部壁体１４の少なくとも上方部分は絶縁化し、スジレ
ート２パー１機構（第２図及び第３図）を内蔵スるスペ
ース１８がおおむね周囲条件に保たれるようにする。ト
ラバース機構スペース１Ｂは、一般に両端を開口状態に
し、空気流が通過できるようにしておく。この空気流は
、外部排気ファンによって生じるものであり、スゾレー
人ロスロツ）１６を通ってスプレーチャンバー１２に入
る。

内部壁体１４によって画定されるスプレーチャンバー１
２は、入射スプレーの構造に合致するように最小の容積
領域を形成する。最小容積構造は、本発明のスプレーデ
ースの重要な特徴であり、内部の対流及びスプレー乱流
を抑制するのに役立つ。

空気流制御スロワ）２Ｇを設け、スゾレー人ロスロット
１６から導入される空気流が内部対流を抑制し、基体５
０に隣接した皮膜形成を促進するのに充分なようにする
ことができる。空気流制御スロット２０により、導入さ
れる空気流の一部が基体５０の上方で除去され、排気ア
ッセンブリ２２に戻される。

スプレーチャンバー１２の下方部分は、基体５０上に所
望の皮膜が形成される特定の化学反応が起きやすい構造
にする。第１図に示すとおり、例えば酸化錫（８ｎＯｘ
）の導電皮膜を形成する時のように、気相反応によって
皮膜を形成する場合に好適な構造となるルーフアッセン
ブリ３２を設ケる。他の反応、例えば硫化力Ｐ　ｔラム
（ＣａＳ　）のポリ結晶質皮膜形成では、なるべくすみ
ゃかに表面上方からガス状生成物及びスプレー生成物を
除去することが望ましい関係上、ルーフアッセンブリ３
２を用いない方がよい。

、スプレーデース７ツセンデリ１ｏは、基体５゜よりも
一般に幅が広い。この幅を広くしたことにより、基体５
０の下方のヒータ一部分に含まれるヒーター・の幅がそ
の中に納まり、基体５０の両側に末端パン３４及が３６
を置くことができる。後で述べるが、スプレーノズルの
動きは基体５０の上方のトラバースの終点においては非
直線的である。もし、この非直線性が基体５０の上で生
じることになれば、非均一性の皮膜が生じるであろう。

末端パン３４及び３６によつ【、スプレーノズルが方向
変換するときの入射スプレーの少なくとも一部が受入れ
られる。方向変換の時には、スプレーノズルを通る液体
流は停止されるが、空気流の噴射を続けてノズルがつま
らないようにする。しかし、全サイクルを通じて正常の
スプレー操作をつづけ、後記のスプレー構造を維持する
ことができる。

末端パネル４４をスプレーデースアッセンブリ１０の両
側に設けてスジと−チャンパー１２に蓋をすることがで
きる。一般に末端パネル４４は絶縁体とし、外側部分を
安全な温度に保つ。また、末端パネル４４は、隣接内部
空気がデース１０から外へ出ないように密封するのにも
役立つ。発泡シリコーンシートのような温度抵抗物質か
らなるシール材４７を用いて、スプレーチャンバー１２
、ルーフ域３２及び空気流スロット２０の境目を密封す
ることができる。のぞき窓４５を設けて、スプレーチャ
ンバー１２内のスプレーの状態や基体５０の完全性を観
、察すると便利である。

また第１図では、取外しできる排気ダクト２２も示され
ている。取外しできることにより、スプレーブースの利
用価値が大いに高められる。各排気アッセンブリ２２は
、一般に排気リップ２８を含み、このものは、基体５０
の上方から空気流を排気ダクト２４に方向変換させるの
に役立つ。この流れ除去を促進するため、排気リップ２
Ｂには角度をもった表面を設ける。空気流制御スロット
２０を設ける場合には、空気ス、ロット排気リップ３０
を設けてデースの掃除を容易にしてもよい。

排気リップ３０及び２８は、スプレー成分の加速及び冷
却が起きるところ、及びスプレーデーススプレー物質の
スプレー沈着が生じそうな所に設ける。排気リップ３０
は、排気ダクト２２と共に取外して清掃することができ
る。排気リップ２８は、排気入口アッセンブリ２９の上
に形成する。

アッセンブリ２９の上に最大量の残渣が蓄積すると予想
されるので、アッセンブリ２９が排気アッセンブリ２２
とは別に取外せるようにして、清掃を頻繁にできるよう
にすると便利である。

排気アラ七ンデＩＪ　２２　Ｋは、複数の排気ダクト２
４を設ける。分離した複数のダクト２４を設けることに
よって内部スペーサーがもたらされ、それにより、排気
ダクト２２の温度による変形が防止され、かつ、所望に
よっては、種々の排気ダクト２４を形成する流れ領域な
変更することにより、基体５０の表面を横切って均一な
排気流が得られるようにすることもできる。均一な排気
流は、基体５０の温度の均一化を促進し、かつ、皮膜形
成物質を基体５０の表面に均一に分布させるのに望まし
い。

スプレ−−ｆ−ス外側１５に支持スロット２５を設けて
排気アッセンブリの支持リップ２６をはめ込むようにす
ると便利である。支持リップ２６はスロット２５とかみ
合い、スプレーデース外側１５上において排気ダクト２
２を取外したり、取替えたりする作、業を容Ａ６Ｃする
。

スプレーデースアッセンブリ１０の操作中に排気アッセ
ンブリ２２を迅速に取替えることができる。取換作業で
影響されるやがスプレーデースアッセンブリ１０内の単
一の基体５ｏのみセあるのが望まし′い。排気アッセン
ブリ２２及び排気入口アッセンブリ２９が、スプレーデ
ースの他ノ部分よりも頻繁な清掃が必要であると考えら
れるので、これらの部材は容易に取外せるように設計さ
れている。

スプレーデースアッセンブリ１０を完全に清掃すること
が所望される時には、支持アタッチメント４３を調節し
て支持ブロック３８よりも上方にスプレーシース１０の
高さをあげ、支持ブロック３８を取外す。所望によって
は、その際、スプレーデースアッセンブリ１０の下方と
基体５０の上方との間にブース除去の間カバーシートア
ッセンブリ（図示せず）を挿入してもよい。支持ビーム
４２からアタッチメント４３をはずし、外部排気ダクト
４８の部分を取外し、そしてコンベヤーライン５０の上
方からブースアッセンブリを取外すことによって取外し
処理は完了する。清掃は種々の方法、例えば洗濯、サン
ドシラスト処理、刷毛かけまたは超音波洗浄によって行
うことができる。

次に第２図及び第６図について説明する。これらの図は
、本発明の好ましい態様によるスプレーノズルのトラバ
ース機構を図解するための上面図及び端面図である。構
成部品を実質的に周囲温度に保つ目的で、このトラバー
ス機構は、スプレーデースアッセンブリ１０内に設けら
れたスペース１８内に配置される。チェーン５４を駆動
スプロケット５６及び５Ｂ上に架設し、スペーＸｌＢ内
を連続的に回転させる。種々のチェーンを設計できるが
、好ましい態様にあっては、ポリウレタンで被覆したス
テンレス鋼ワイヤーを用いてチエーンを形成すれば潤滑
剤を用いないで操作できる。

スプロケット５６は、駆動モーター及びギヤボックスア
ッセンブリ６０によって駆動される。これらは多くの穫
類が市販品として入手できる。電線アッセンブリ（図示
せず）を用い、駆動モーターおよびヤヤボツク゛スアッ
センブリ６０を利用可能な電力源につなぐ。

ノズル支持器６６の上にスプレーノズル６４を架設し、
複数の原料供給管７２と連結し、加圧空気及びスプレー
すべき物質の溶液を受理する。供給管Ｔ２は、トラバー
ス距離に適合する寸法を有し、そしてそのような移動に
適合するたわみ管であるのが望ましい。供給管７２は、
支持管７３によって支持され、外部の社料源（図示せず
）に連結される。典型的には、少なくとも１本の供給管
７２には、噴霧ガス、一般にヲ主空気を圧力調節源から
供給する。別の供給管７２には、反応して所望の皮膜な
′形成する薬品の溶液を供給する。この薬品の溶液は、
加圧された外部のタンクから各種の流れ調節装置を経て
供給される。このような装置は慣用のものであるので図
には示してない。

ノズル支持器６６！Ｉ″Ｌ、スプレーデースアツセンブ
リ１０内に架設されたトラバース支持器６８の上に載せ
ることができる。トラバース支持器６Ｂは、トラバース
の間、絶えずノズル６４の配置を維持するように設けら
れる。ノズル支持器６６には、ノズル支持器６６内の凹
部または凸部によって画定される手段７０を構成するが
イｒスロットがさらに包含される。

ノズル６４は、ノズル支持器６６からぶら下がり、入口
スロット１６（第１図参照）を通って突出し、スプレー
チャンバー１２内にスプレーを投射する。ノズル６４に
ついでは、入口スロット１６（第１図参照）を通ったス
プレーチャンバー１２内にわずかにのびる空気キャップ
光漏（第５図及び第６図参照）のあることが望ましい。

チェーン５４には一２イデピン６２が設けられ、それに
よってノズル支持器６６がスペース１８内を往復運動す
る。ぎン６２はスプロケット５６または５Ｂのいずれと
もかみ合い、また該ピンはスｏット７０内を移動する。

それにより、ビン６２の回転の間ずつとスロット７０と
のかみ合い状態が保たれ、それによってノズル支持器６
６の往復運動を起こさせる。？ライプピン６２はスプロ
ケット５６または５８とか４１合うので、ノズル支持器
６６は、反対方向のトラバースに対する加速を開始する
。

この加速に必要な力は、実質的な強さに達するのでＶラ
イプビン６２の変形または破壊を招くこともありうる。

従って、トラバースの両端末部にエネルギー貯蔵機構７
４を設け、それによって減速度の間のノズル支持器６６
のエネルギーを貯え、次の加速度の間にエネルギーを戻
すようにする。ばね鋼のような弾力性の部材で機構７４
を形成する。そうすることにより、−ライプピン６２が
スプロケット５６または５８とか゛み合う際に、ノズル
支持器６６はスプリング部材Ｔ４とかみ合ってスプリン
グ部材７４を変形させる。ド２イデビン６２がトラバー
スの最大距離の地点を通過して反対方向に戻り始めると
、スプリング部材Ｔ４はもとの位置に戻り、貯蔵されて
いたエネルギーをノズル支゛持器６６に戻す。このよう
にして、加速力はげライプピン６２によるのではなく、
スプリング部材Ｔ４によって°提供される。

典型的には、トラバースの直線部分は基体５０の上方に
位置し、逆転部分は少なくとも一部はパン３４及び３６
の上方で起こる。典型的な組立てにおいては、ノズル６
４の位置は基体５０の表面から約１０インチ・上とする
。末端パン３４及び３６は、一般に基体５０の上部表面
と同じ高さに。

置く。末端パン３４及び３６の縁端と基体５０の縁端と
の間隙はせまいほどよく、１／８インチ以下とし、それ
によって、基体５０の縁端付近の空気流が基体５０の表
面から化学反応を移動させることがないようにする。

第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞれ酸化錫（８ｎＯｘ　
）及び硫化力Ｐ　ミウム（Ｃ！ａｓ　）の薄膜形成用の
スデレーデースアツセンデリの断面略図である。これら
のデースアラセン。プリは、前掲のデース設計原理の特
定的な皮膜形成操作への応用を示すものである。

まず第４Ａ図について説明する。第４Ａ図は、気相反応
で製造される高品質皮膜、例えば透明な高導電性の酸化
錫（８ｎＯ１）の皮膜の形成に有効なスプレーデースを
示すものである。スプレーノズルの空気キャップ７６は
、対流抑制スロット９２に隣接して位置し、スプレー９
６を下方の基体表面に向けて方向づける。ここに述べる
化学反応は加熱された基体の表面で起きる。ＳｎＯ工の
場合、基体は一般に４６０〜５００℃に加熱される。基
体表面とスプレートラバーススペース１８との間の温度
差によって、内部壁体９４によって画定されたスプレー
チャンバー内に熱の対流が生じる。前記の排気システム
を調節し、これらの対流を抑制するのに充分な空気をス
ロット９２から導入する。

対流のほかに、微小化されたスプレ−９６自体も、スプ
レー容積の内部に差圧を生じる作用をする。従って、該
スプレーデース畔計の重要な特徴は、選択されたスプレ
ー９６の構造を受入れるのに必要な最小限度の容積とな
るように、壁体９４によってスプレーチャンバーの容積
を画定しりづけることである。従って、壁体９４が、空
気キャップ７６によって画定されるスプレーと協同作用
して、スプレー円錐を内部壁体９４の形にできるだけ緊
密に適合したものとなるようにする。

Ｂ　ｎＯｚ形成時に起きるような気相反応の場合には、
スプレーをなるべく基体１０２０表面に近づけて蒸気の
形成と反応とを起こさせるのが望ましい。

対流抑制空気流のすべてがルーフ領域１００と基体１０
２の表面との間を通らなければならないとすれば、前記
の条件は満たされない。それ故、空気流制御スロット９
“８を設けることにより、抑制空気流の一部をルーフ領
域１．００の上部から排出させる。内部壁体９４に沿っ
た薄層状態の空気流であれば、このような排気を行って
もスプレー円錐９６に悪影響を与えないですむ。

ＳｎＯ！の形成に当っては、第５Ａ図に示す空気キャッ
プによってスプレー構造９６を形成するのが□ 好ましい。通−常や微小化用空気キャラ、ｆを用いた場
合には、基体表面に衝突した際、全方向におおむね均一
に流れるスプレー円錐が形成される。ルーフ領域の下方
にスプレーを運ぶ流れの部分は高品質の８ｎＯ工を形成
する。基体の移動方向におおむね横軸方向のスプレ一部
分は１例えば抵抗が大であって曇っているような性状の
劣る８　ｎ　Ｏｘを形成する。

空気キャップ７６をとりつけることにより、８ｆｉＯ，
スプレー構造９６を形成するのが望ましい。

空気キャップざディＴ８は、中心出口８０と側方出口８
２とを画定する。側方出口８２は、基体の移動方向に対
して横軸方向に配置され、中心出口８０に対して約−＝
１６°の角度で配向されるのが望ましい。側方出口８２
は空気円錐を形成し、それにより、液体スル−を下方の
基体を横切る方向にではなく、ルーフ領域の下方に強制
的に流す。

出口８２用の投射角度θは、スプレー円錐角に近似する
ように選び、それにより実質的に垂直な空気幕が形成さ
れるようにする。従って、スプレー構造９６（第３図）
は、被スプレー物質の流れ゛をルーフ部分１００の下方
に流し、そしてスプレーチャンバーを通過する基体の移
動方向におおむね横軸方向へ流れることを抑制するよう
な方向の円錐形である。

ルーフ領域１００の下方に到達するスプレーは、加熱さ
れた基体の上で蒸気となる。この蒸気は、一つの態様に
おいては、基体の露出表面上に８　ｎ　Ｏｘの皮膜を形
成する。反応生成物及び未反応物質は、基体表面を横切
り、排気ダクト１２４中に除去され、外部の排気用配管
及び濾過システムに送られる。基体表面の上部から排気
ダクト１２４中へ入射空気流の方向変換を促進するため
の手段として排気リップ１２８が取付けられる。排気リ
ップ１２８の上方突起部分は、基体１０２の表面の上方
からスムーズな空気流を得、それにより、制御されない
乱流状態を最低限度に抑える働らきなする。

第４Ｂ図は、加熱された基体上に液相反応による薄膜を
形成するのに適するスプレーデースを示すものである。

空気キャップ８，４を対流抑制スロット１０５内に設け
ることにより、スプレー構造１０８を形成する。液相反
応の場合には、化学反応を起こす前に表面に到達する液
滴によって誘引される単位面積熱負荷を低下させるため
に広いスプレーが望ましい。この場合にも、熱流を一部
抑制するのに充分な空気を対流抑制スロット１５を通し
て導入する。それにより、スプレー小滴を懸濁状０に保
つことができる。内部壁体１０６は、扇形スプレー１０
８が生じる構造にする。液相反応の時にはルーフ部分は
必要でない。実際問題として、反応生成物及び未反応生
成物を基体表面上方からできるだけ速かに除去すること
が望ましい。

従って、内部壁体１０Ｂは、排気ダクト１２４０入口が
末端となっている。

ＣａＳ皮膜形成に特に適する扇形スプレー構造１０８は
、第５Ｂ図に示す空気キ゛ヤッゾ８４によって形成され
る。空気キャップ８４はボディ部分８５を有し、該ざデ
ィは、スプレーされた液体を微小化するための中心空気
出口８６を画定する。

出口８８は、液体出口８１か、嶌流れ出る流れに対して
空気を噴射し、それによって扇状のスプレー構造、すな
わち、スプレーの長さ方向の軸に関して狭い均一の幅を
有するスプレー構造が形成される。得うれたスプレィエ
ンベロープ１０Ｂは、長さ方向の軸が基体移動の方向に
平行するように配向されている。スプレーの幅が狭いこ
とにより、基体領域部分の上方におけるスプレーの滞留
時間が短縮され、その結果、一定量のスプレーされた物
質は、追加の物質が加わる前に完全に反応することがで
きる。大容量の溶液をスプレーできるため、単一のブー
スの皮膜形成能力は扇形スプレーによって有意に増進す
るものと期待される。

扇形成空気出口８８は、微小化出口８６で形成されるス
プレー円錐に向って角φをな′す。この角度は、空気キ
ャップボディ８５がとりうる最大角度である。得られる
スプレーエンベロープ１０Ｂ（第４Ｂ図）は所望の扇形
となる。このようにして形成される空気基（ａｉｒ　ｃ
ｕｒｔ＾ｉｎ　）は、スプレーされた粒子を基体の表面
に送る作用をなし、基体表面において所望の反応が起き
る。

この場合にも、排気リッジ１１０をとりつけることによ
り、排気入口アッセンブリ１０９に空気流をスムーズに
送り込む。Ｃｄ８スプレーシースの場合には、反応生成
物及び反応したスプレーを基体表面上方から迅速に除去
して排気システム１２４に送りこむことが望ましいので
、空気流ｆｌｌｊｄｌスロットを設ける必要はない。

第５Ａ図及び第５Ｂ図にそれぞれ示す空気キャップ７６
及び８４は、一般に市販の空気キャップに加工を施した
ものであることに注目すべきである。空気キャップ７６
は、空気キャップがディ７８の中に垂直方向から１６°
の角度で直径０．０３１インチの空気孔８２をｒリルで
あけ【形成される。

微小化用空気孔８０は０．０６４インチの直径とするの
が望ましい。空気キャップ８４＆工、微／Ｊ’ｔイヒ用
空気孔８６を有する空気キャップざディ８５の中に、角
φ＝４１°であって直径０．０４０インチの空気スロッ
トを設けることによって形成される。

空気キャップ７６及び８４は、チタンまた＆工３１６ス
テンレス鋼のように腐食及び浸食に耐える材料から形成
するのが望ましく１゜空気出口８２及び８Ｂ（第５Ａ図
及び第５Ｂ図）を形成する前に、最初のスプレー円錐の
均一性カー妥当であるか否かの品質チェックを行うべき
であることを発見した。微小化用開口部８０及び８６内
における液体チップ８１の同心性を少なくとも目視でチ
ェックする。液体チップ８１の全円周のまわりに、少な
（とも若干の空気通路８０及び８６が存在すべきである
。また、液体チップ８１を空気キャップボディ７８及び
８５よりもわずかに下方に突出させ、それによって、微
小化用開口部８０及び８６の周囲にスプレー残渣が蓄積
するのを最低限度に抑えるのが望ましいことも発見した
。

ここで重要な点は、スプレーチャンバー内及び皮膜形成
表面の隣接部位における空気流の制御である。まず、第
４Ａ図についていうと、ＳｎＯ！のような高品質の皮膜
を形成する気相反応に適する空気流制御機構をこの図は
示している。排気ファン（図示せず）が排気ダクト１２
４に連結し、空気ｆｉＡをノズルスロット９２を通って
誘いこむ。

空気流人は、加熱された基体によって誘引される対流を
抑制するように選ばれる。しかしながら、ルーフ１００
の下方における空気流Ｃは、ルーフ１００の下方の空間
から反応生成物を除去するのに必要な空気流のみで構成
されるのが望ましい。

空気流制御スロット９８を設け、ルーフ１００の上方か
ら空気流Ｂの方向変換を行う。空気流Ｂ及びＣの相対的
な量は、排気リップ１２８とルーフ領域１００の縁端と
の間隔を調節することによって変えることができる。こ
の間隔調整は、スプレーデースアッセンブリの側面に置
かれた末端パン（第１図のパン３４及び３６）上のスペ
ーサーエレメント１１４で行うのが好都合である。

比較的冷たい方向変換空気流Ｂと、ルーフ領域１００か
らの加熱された空気流Ｃとを混合することにより、この
好ましい態様の付随的利点が優られる。混合領域ＤＦｃ
おいて、排気入口アッセンブリ１２９の上で反応生成物
及び未反応スプレーの実質的な沈着が生じると期待され
る。この局部的沈着は、スプレーシステムの内部構成部
品の清掃回数を低減し、システムのデユーティサイクル
を増加させるのｌ役立つはずである。

第４Ｂ図は、液相反応からＣｄ８のような皮膜を場合に
は、投射されたスプレーのフットプリントのきわめて近
傍において所望の反応がおこる。従って、所望の反応領
域以外にスプレーされた物質を除去することが望ましい
。このことは、スプレーチャンバーを通して排気流Ｆに
全部の空気流をそのまま送り込むことによって達成され
る。

排気システム（図示せず）の作動により、対流を抑制す
るのに充分な空気流Ｅがノズルスロット１０５を通って
導入される。出ロリッゾ１１１によって制御される空気
流Ｆは、排気システム１２４を通る空気流を妨げない範
囲で最小容積のスプレーチャンバーを維持する。反応生
成物及び非沈着スプレー物質は、スプレーチャンバーか
らすみやかに除去される。

この装置の別の重要な特徴は、清掃に際してスプレーデ
ースの構成部品を取外すことができることである。連続
操作を行っている場合、全体の皮膜形成操作に与える影
響を最少にしてスプレーデースの掃除を行うのが望まし
い。従って、頻繁に清掃しなくてはならない部品の取外
し及び取替えが容易にできるようにスプレーデースは設
計されている。

第４Ａ図及び第４Ｂ図は、清掃しやすい各種の特徴を示
している。排気入口アッセンブリ１２９及び１０９は、
スプレー物質及び皮膜形成工程の反応生成物に起因する
かなりの量の凝縮物が蓄積すると予想される。これらの
排気入口アッセンブリ１２９及び１０９は、スライＰ可
能なマウンティング１２７及び１１３を介して排気アッ
センブリ１２２及び１０７に結合しており、清掃のため
に取外した時に影響を受ける基体はたった１枚である。

スプレーデースの他の領域もやはりスプレーの一部分と
直接接触し、排気入口アッセンブリ１２９及び１０９は
どではないが、残渣が蓄積する。従って、排気ダクトア
ッセンブリ１２２及び１２７は、基本スプレーデースか
ら取外すことができる。

排気ダクトアッセンブリ１２２及び１２７はリップ部分
１３０及び１１１を有し、これらは排気ダクト１２２及
び１０７と提携し、残渣の蓄積が予想される空気流加速
領域における取外し可能表面として役立つ。

第４Ａ図のを一フ領域１００を有するブースアッセンブ
リにおいては、ルーフ１００は、下方の基体上に皮膜を
形成するガス物質と緊密に接触する。従って、ルーフ部
分１００は、隣接する空気スロット９８から取外せる。

好ましい態様においては、支持部材１０１がスライＰ可
能なようにトラック９９にはめこまれ、それによって空
気スロット９Ｂは所望の空間を形成できるようになって
いる。

スプレーラインの操作中、デース１０は、第１図に示す
ように、支持ブロック３１よって支持されている。ブー
スの側面は、末端プレート４４上の発泡シリコーンバッ
キング及び支持ブロック３８によって密閉されている。

排気入口アッセンブリ２９を取外すＶＣハ、アタッチメ
ント手段４３を作動して、支持ブロック３８からブース
の重さを取除く。支持プロック３Ｂを取外し排気入口ア
ッセンブリ２９を清掃したアッセンブリ２９と取替える
。お金いはまた、全排気アッセンブリ２２を清掃のすん
だアッセンブリ２２と交換してもよい。

ルーフ部分３２を掃除したい時には、末端プレート４４
を取外す。そうすればルーフ部分３２をすみやかに交換
できる。末端プレート４４及び支持ゾロツク３８を取外
せば、末端パン３４及び３６を交換できる。

支持ブロック３Ｂ及び末端プレート４４を取外した場合
に、カバープレート（図示せず）を用い【基体５０をカ
バーしてもよい。適当なカバープレートの取付けにより
、基体５０の上にかすを落下させないでライン操作を続
けることができる。

その場合には、排気ダクト２２を取外し、カバープレー
、ト上から支持♂−ム４２を用いてデース１０を持上げ
ることにより、全排気アッセンブリ１０を取外して清掃
することができる。カバープレートを使用しなくても、
取外し及び交換を行うことができるが、作業中に露出状
態の基体５０は、欠陥皮膜を形成し、及び（または）基
体の破損を招く可能性がある。

以−ヒの゛説明から明らか−とおり、空気キャッジで液
体が微小化される時点から、排気システムによって残り
のスプレー及び反応副生物が除去されるまでの間、スプ
レーされる物質の性状を制御するための制御された環境
が、上記のスプレーシースの設計によって得られる。最
小容積のスプレーデースにより、乱流が発生しやすい淀
＆領域（ｓｔａｇｎａｎｔ　ａｒｅａ　）が最小限度に
抑えられる；加熱されたガラス基体の上方からの対流を
抑制するのに充分な量の空気噴射がもたらされる；そし
て所望の皮膜を形成するために起きる化学反応の関数と
して、基体表面上方からの排気流が制御される。これら
の安定で予知可能な条件下において、゛予知可能な皮膜
の特徴及び品質が得られるようにシステム操作パラメ゛
・−ターをセットし、高度の光学的透明度及び高度の導
電性を有する８ｎＯ！の優秀皮膜、ならびにすぐれた拘
−性を有し、表面変態のない０．１８の皮膜を得ること
ができる。

また、本装置についての以上の説明から明らかなすべて
の目的及び利点を達成するのに本発明が好適であること
は明らかである。種々の組合せが有効であり、それらに
ついていちいち説明しなくても、それらが同じように利
用できることが理解されよう。そのような組合せは、す
べて本発明の範囲内であると意図される。

第１１図は、スプレー沈着法において、高品質の薄膜を
形成するのに適する、加熱されるコンベヤシステムの断
面略図である。典型的な被加熱コンベヤセクションは、
基体を第１の選択温度にするための予熱帯域１０１、皮
膜形成に適する範囲内に基体温度を保つ加熱スプレー沈
着帯域１２’、及び皮膜形成を完了する温度に基体を保
ち、そして熱基体を冷却するためのポスト加熱セクショ
ン１４１を含む。加熱帯域についての多くの構造及び組
合せを用いることにより、種々の薄膜を形成することが
できる。例えば、基体を周囲条件に冷却させる必要なく
、一つのスプレーセクションから次のスプレーセクショ
ンに搬送することができる。例えばまた、予備加熱及び
ポスト加熱セクションを組合せて、スプレー沈着物質の
４１１を変えることもできる。

基体物質を支持及び整列させて、各種の加熱域を通過さ
せるための連続式コンベヤシステム１６１を用いるのが
好都合である。コンベヤペル）１Ｂ’が上部ベルト−ラ
ム２　Ｇ’及び２２１ニよって支持及び配列される。こ
れらのベルトｙラムは、それ・ぞれ選択された加熱域組
合せの入口及び出口領域に位置を占めている。ベルト引
張りＰラム２１’がドラム２　Ｇ’の下方にスライド可
能なように支持されてコンベヤペル）　１　Ｂ’を引張
っている。引張りは、簡単なレバーシステム２６’で与
えられ、レバーシステムは、おもり２８１で調節され、
基体を支持するのに必要な張力がベルト１８１内に保た
れる。ベルト１８１を引張るのに各種の水力及び機械的
なシステムを用いちることは明らかであるが、レバーア
ーム２６’及びおもり２８１を用いる簡単な揖械的配置
が本発明では用いられる。張力調節用に支持器２４’上
［ロール２１’がスライＰ及び回転可能なよう１ｃｋｌ
ｌ付けられる。

ベルト１８１巻取り用ドラム２３１をＰラム２２１の下
方に設け、ベル）１Ｂ’を支持及び整列し、引張りＰラ
ム２１’に戻すようにすると好都合である。

適当な駆動機構（図示せず）をＰラムの１個に連結して
、ベル）１Ｂ’を連続的に動かす。

機能的な面においては、透明なガラス質基体、例えばガ
ラスを均一に放射加熱し、基体自身の温度に悪影響を与
えないように基体を支持できるコンベヤシステム１６’
を選ぶ。、また、コンベヤシステム１６Ｉは、種々の加
熱域を横断する際の膨張及び収縮条件に適応でき、かつ
、横断中に基体の整列状態及び間隔を一定に保てるもの
でなくてはならない。皮膜形成中に、たとい基体が破損
しても、ベルト１８１によってそれが保持されることが
望ましい。

予備加熱域１０’について説明すると、取外し可能な上
部３０’と、対面ヒーターセクション３２’及び３４’
とによって絶縁加熱炉が設けられる。ヒーターセクショ
ン３２′と３４′とは、導入されるガラス質基体を急速
に加熱するマツフル炉を構成する。

ガラスのようなガラス質基体は、−次元におけるきわめ
で大きな温度勾配に耐えることはできるが、第二の直交
温度勾配が導入されるとすみやかに割れる。従って、ヒ
ーターセクション３２’及び３４’は、基体を横切る方
向には必要な温度均一性を生じ、しかも基体の移動方向
に沿っては高速度の温度上昇が優られるものでなくては
ならない。いったん所望の基体温度に達したら、予備ス
プレー加熱域３６１を設け、スプレー域に入る直前の基
体の温度を調節できるようにする。

スプレー制御域１２１を設け、スプレー沈着及び皮膜形
成の間の放射熱入力を制御する。このセクションは、ス
プレーによるエネルギー損失、及び皮膜形成に必要なエ
ネルヤーを補うだけの最大量のエネルギー損失とエネル
ギー人力勾配の正確な制御とを必要とする。

説明を容易にするため、２基のスプレーデース４８１の
場合で説明する。好適なスプレーデースは、スプレー領
域５０′を有し、所望のスプレー構造な受は入れる最小
容積、ルーフ領域５２１下方の皮膜形成域、及び反応生
成物や未反応のスプレー物質を除去するための排気シス
テム５４’を有している。

好適なスプレーデースの設計は、本明細書の一部として
参照すべきである、同時出願にかかる［改・良されたス
プレー法及び装置（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｂｐｒ、ａｙＭ
ｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　）　Ｊと
題する特許出願明細書に開示されている。

以上のように、複数のヒーター制御域がスプレーシース
４８′の下方に設置され、熱損失７’ｅｒフイルを補う
。一つの態様においては、第１の入口制御群、４２′、
スプレー域制御群４３’、及び出口制御群４４１が設け
られる。これら制御群のそれぞれは、特定制御群の上方
の基体のある部分にＳせられた熱除去荷電（ｈ、ｅａｔ
　ｒｅｍｏｖａｌ　１ｏａｄ　）に応答して別個に作動
される。

温度制御は、サーモカッゾル３８１を用い、選択された
ヒーターエレメントの温度の測定を行うことによってな
される。サーモカッゾル３Ｂ’は、好ましくは溶接によ
って対応するヒーターエレメントに固定される。後で述
べるとおり、ヒーターエレメントの温度と、制御された
ヒータ一群の上方の基体の温度との間に相関々係を確立
できる。制御機能は、コンピューターを利用したデユー
ティサイクル制御システムによって得られる。

制御群隔離シールＰ４０１を設けることにより、制御さ
れたヒータ一群の上方にある基体部分のみがヒーターの
制御された群によって確実に照射されるようにする。隣
接ヒーター関炉「クロストーク（ｃｒｏｓｓ　−ｔａｌ
ｋ　）　Ｊが起きると、制御サーモカッゾルが隣接制御
群による加熱の結果である基体温度に応答してしまうこ
とが理解されよう。制御群隔離シールｐ４ｏ’は、この
ようなりロストーク現象を防止し、１時点においては一
つの制御されたヒータ一群によって基体表面領域が加熱
されるようにする。ヒーター制御群を隔離するのみでな
く、シールド４０’は、制御域のヒーター領域を通る空
気流を阻止する働らきもする。スプレー物質を基体の下
方に運びこみ、そして基体に温度の不良分布をもたらす
恐れのある、排気によって誘導されたり、対流によって
生じる空気流を、上記の阻害作用によって実質的になく
すことができる。

クールダウンセクション１４’について述べると、加熱
された基体を実質的に周囲温度に戻すためのラインセク
ションが図示されている。加熱される゛セクション４６
１をスプレー域１２’６Ｃ隣接して設け、それによって
、基体の後縁がスプレー域１２１から離れるまで基体を
加熱して皮膜形成反応を完結させる。次いでクールダウ
ンセクション１４’は基体な゛漸次冷却させる。

冷却排気ダクト６０１を排気ファン（図示せず）に連結
し、クールダウンセクション１４１の内部及び絶縁され
たルーフ部分５６１の下方に向う空気流を生じさせる。

この空気流は、空気濾過器６２１を経由して冷却がツク
ス５８１に入る。クールダウンセクション１４１の出口
部分においては、基体が周囲温度に近づくので、実質的
に″全部の空気流は冷却ボックス５８１に入る。　　　
゛ 導入される空気流の一部は、冷却ボックス５Ｂ’の内情
から冷却がツクス５Ｂ’の外側へ漸次方向変換させられ
る。あるいはまた、じゃま板の単一セット６５１または
６６’を作動させ、そして基体表面の近くに°セットす
ることにより、基体表面上の空気を冷却ボックス５８’
の上方へ導くこともｔきる。

この方向変換により、基体の冷却機構に段階的変化力も
たらされ、クールダウンセクション１４’からの基体出
口における対流及び伝導による冷却から、クールダウン
セクション１４１への入口における放射冷却にまで及ぶ
。従って、各対のじゃま板６４’及び６５’＆ｚ漸次大
量部分の空気流の方向を変え、そしてその後で対のじゃ
ま板６６１が残りの空気流を冷却ボックス５８１の外側
へ方向変換させる。

基体がポスト加熱域４６’を通りすぎると、熱エネルギ
ーが基体から冷却ボックス５８１の壁に放射され、そし
て冷却がツクス５８１の内側から方向変換させられた冷
却用空気によって壁から除去される。加熱された排空気
は、排気ダクト６０１を通って除去される。放射冷却域
においては、基体上には冷却用空気流は実質的に存在し
ない。

基体が冷却ボックス５８１内を進行し、対のじやま板６
６１の下方にくると、少量の空気流が導入されて基体の
冷却を促進する。実質的な放射冷却が起こりつづけ、冷
却ボックス５８１の外側へ流れる空気流により、熱が加
熱された側壁から除去される。周囲条件の下に基体を破
損しないで取出せる温度に基体がなるまで、基体の進行
に従って、加熱された基体上への空気流を流しつづける
。

第２１図は、加熱炉部分の構造を示す等角投影図である
。図かられかるとおり、絶縁された下方部材７０１と、
取外し可能な絶縁された上方部材６８１とを有している
。これらの部分は、いずれも高温゛断熱剤をつめたステ
ンレス鋼の外殻を有し、外側に触っても安全な構造とす
るのが望ましい。上方部材６Ｂ’は、コンベヤセクショ
ンに沿ってスプレーデースを置けるように、切りはなす
ことができるような構造とする。

所望の熱エネルギー強度が得られるように選択された間
隔で、ヒーターエレメント８８１を一般に下方部材７０
１に沿って配置する。典型的には、スプレー域において
中心間の間隔１．５インチとじた直径０．６２５インチ
のヒーターを設置する。好適なヒーターでは、ヒーター
１本当り最高２．２５ＫＷの熱エネルギーを供給する。

マツフル炉域においては、１分部材６８′内にもヒータ
ーを設備するが、ヒーター間の間隔は変えてよい。

さきにも述べたとおり、ただ−次元の温度勾配を生じさ
せるため、基体はその進行方法の横軸方向に均一に加熱
されなくてはならない。均一な横方向加熱は、基体８０
１の幅よりも大きい幅にヒーターをのばすことによって
達成される。典型的には、基体表面上の所与の一点に放
射されるエネルギーは、基体表面上の骸地点から見られ
る開先ヒー夛−角度（１ｎｃｌｕｄｅｄ　ｈｅａ’ｔｅ
ｒ　ａｎｇｌｅ　）の関数である。基体の中心からは、
最大の開先ヒーター角度が見られ、そして基体の縁端部
からは最小の開先ヒーター角度が見られる。もしも、２
４インチの幅の基体８０１がヒーターエレメント８８１
の上方２インチのところにあるとすれば、長さ６８イン
チの活性ヒーターから受は入れるエネルギーは、基体８
０’の縁端部と中心部との間で約１チの差を生じること
がわかるであろう。

基体の温度均一性を維持し、コンベヤベルト支持器及び
ガイドシステムに対する熱容量を補償するためには、絶
縁部分７０１の内壁に隣接したトリムヒーター（ｔｒｔ
ｍ　ｈｅａｔ＠ｒ　）を用いるのが望ましい。トリムヒ
ータ、−は、ヒーターロンド８ｇ’ｌＱ縁端部分に隣接
してのみ活性加熱エレメントを含み、中心部には加熱エ
レメントを含まない。従って、総合的な温度分布を良好
にするためｖｃは、熱容量の大きい領域に直接付加的熱
入力を施す。必らずしもトリムヒーターであることを必
要とするものではなく、総合的な加熱コンベヤシステム
設計に応じて選んでよい。

前述したとおり、温度制御は、ヒーター８８’に直接結
合させたサーモカッゾル８４’の出力に基づいて行われ
る。後記のとおり、デユーティサイクル制御システムに
よりヒーターへの動力入力を調節し、ヒータ一温度を選
ばれた限ｉ内に保つ。制御隔離シールｌ”８２’を設け
ることにより、ヒーター８８′への制御シグナルと、上
方に置かれた基体の温度との相対的関係を安定化する。

隔離シール−８２１を用いないと、基体は複数のヒータ
ー制御群からの・放射熱を受入れ、そしてすべての制御
群間の相関々係を確立しな（てはならないことになろう
。このような相関々係を求めることは困難であり、それ
を維持することはさらに困難である。

しかし、隔離シールｙ８２１を用いることにより、基体
表面は、ヒーター８Ｂ’の小さな制御群からの放射熱を
「見る。１　ｃとどまる。

目盛りサーモカッゾル８６１を設けることにより、サー
モカッゾル８４１の関数としてデユーティサイクルをセ
ットする操作の目盛りづけをすると好都合である。目盛
りサーモカッゾル８６１は、加熱されるコンベヤ部分の
底部から挿入し、好ましくは制御サーモカッゾル８４１
に隣接して設置するが、その際サーモカップル８６’は
、サーモカップル８４１とベル）　７６’との間の垂直
的な中間位置に置かれる。そうすることにより、上方に
看かれた基体の温度をサーモカッゾル８４’及び８６’
で読みとった値から外挿法で推定することができる。正
確なセットポイント制御を行うためには、実際的な関係
を実験的に決定し、適当な電子的記憶媒質に記憶させて
おく。別法として、数学的な表現を導き出して実験的相
関性に近似させ、等式中の適当な定数を記憶させて将来
のコンピューター操作にそれを利用することもできる。

そうしておけば、ヒーター制御システムの爾後の目盛り
づけは、目盛リサーモカツデルを挿入し、サーモカッゾ
ル８４’及び８６’からの出力が、所望の基体温度を得
るに必要な記憶させた相関々係を満足するまでデユーテ
ィサイクルを調節することによって達成することができ
よう。

また、第２１図についてであるが、加熱コンベヤに沿っ
て基体８０Ｉを動かすベルトコンベヤが設置゛されてい
る。基体８０１は、典型的にはガラスのような透明なガ
ラス質基体であり、この種のものは、苛酷な一次元の温
度勾配に耐えることができても、二次元の温度勾配の影
響を受けると容易に破壊する。従って、少なくとも一つ
の方向においては、基体８０１を均一に加熱することが
必要である。さらに、高品質の薄膜は、基体８０’の放
射面の反対側の表面上に形成される。選択された溶液は
皮膜形成表面上に向ってスプレーされ、熱面からの熱入
力によって促進される化学反応が起こる。皮膜の特性は
、皮膜形成基体の温度に関数的に関連するため、均一な
皮膜を形成しよう′と思えば、皮膜形成表面上に高度の
温度均一性を保たねばならなｔ）。

第２′図に示ス連続ベルトコンベヤシステムは、温度均
一性をもたらすための特定的な特徴を包含し【いる。ペ
ル）　７６’は、支持バー７８′によって適当な点で支
持されたワイヤーメツシュであるのが望ましい′。支持
パー７８’は、下部ヒータ一部材７０１によって支持さ
れている。一つの態様においては、連続チェーン７４’
を用いる。このチェーンは、ヒータ一部材７０’［沿っ
たチェーンガイげ７２１内を移動する。ベルト７６１と
してはワイヤーメツシュが選ばれ、それにより、基体８
０１の照射面の均一照射が得られる。望ましいメツシュ
寸法は、基体表面上に最大入射放射線を通すが、割れた
基体の破片を下に通さない程度に目のつんだものとすべ
きである。この目的には１０番のメツシュ寸法が好適で
あると認められた。さらに、ベルト７６１が支持器７８
どうしの藺で平らな面を形成しないで、支持器と支持器
との間にたるみを生じることが理解されよう。従って、
基体８０’は、その先頭縁端部と後尾縁端部においての
み支持さ瓜そのためワイヤーメツシュはガラスに影を作
ったり、または温度の非均−化を起こしたりすることが
ない。しかしながら、ある種の皮膜形成操作に必要な高
められた温度の最中に、基体を不合格品にするような変
形が絶対に生じないように、このたるみを調節しなくて
はならない。

コンベヤチェーン７４’及びチェーンガイｒ７２′で示
される側面支持部材及び搬送機構は、基体８１’から間
隔を置いて隔てられている。この間隔があるため、基体
８１１の外側一端部は隣接する金物の影響を受けること
なく、ｉ縁端部に沿った温度のばらつ＃　（ｐｅｒｔｕ
ｒｂａｔｉｏｎ　）を最小限度に抑えることができる。

さらに、支持部材７　Ｂ’を、基ないように形成するの
が望ましい。第２１図には示してないが゛、基体８０’
の側方部材と、ヒータ一部材７０’の側壁との間のメツ
シュア　Ｂ’の部分を覆うようにサイぜシールぜを用い
ることもできる。この種のシールＰは、基体８０′の縁
端部付近における対流が起こらないようにすると共に、
スプレー領域においては、投射されたスプレーが下方の
ヒータ一部分内に通過するのを〜防止する効果も鳴して
いる。

均一な皮膜形成をさらに進めるため、支持バー７８１を
相互に平行な関係となるように構成し、また基体８０１
とスペーサーバー７８１との間の隙間が最小となるよう
な間隔でバーを設置する。スプレーブース４８１内の排
気システム（第１′図参照）は基体８０’の下方から縁
端部のまわりを通って空気流を導入しうろことが見出さ
れた。この空気流の強さは、９基体８０’の間及びサイ
Ｐシールド（図示せず）とスペーサーバー７８’との間
の隙間に関数的に関連する。サイ−シールＰ（図示せず
）は固定された装置であり、比較的正確な公差が保たれ
る。これに対してスペーサーバー７８’は、加熱コンベ
アシステム内での温度変化の範囲の全域にさらされるの
みでなく、後述するとおり、コンベアシステムにおける
末端ローラー上で誘引されるストレスにもさらされる。

第２１図に示すように、チェーン機構はベルト７６′を
支持及び搬送する。次にこのチェーンは、コンベヤセク
ションを移動する間、チェーンガイＰ７２’［よって支
持される。種々の支持及び搬送システムを設計できるが
、好ましいチェーンシステムは、いくつかの好ましい機
能的特性を示すものである二回転部品を用いない関係上
、最少の潤滑ですむこと、支持バー７８’の平行な軌道
が得られること、及びチェーンが慣用のスジロケット駆
動システムに好都合にかみ合うこと。

第５’図ｈｓ、コンベアベルトシステムの好ましい態様
をさらに詳細に示すものである。ワイヤーメツシュ１０
４′はパー９８’によって支えられる。スペーサーバー
１０２１を設けてメツシュ１０４１を支持バー９８１に
しめつけ、固定具１０３１でとりつける。スペーサーバ
ー１０２′の寸法は、選択された基体の寸法よりも太き
目にし、スペーサーバー１０２１の縁端と、隣接基体の
対応縁端部との間に約０．１２５インチ（０，３２（３
Ｋ）の隙間を保つのが望ましい。所望される最大値より
も大きい隙間にすると、基体とスペーサーバー１０２１
との間の空気流によって、隙間に隣接する基体の表面部
分における化学反応が進みすぎる恐れがある。

支持バー９８１をチェーン９６’ｆＣ連結し、チェーン
９６１のチェーンリンクに相互連結するピン部材の一つ
を構成させることができる。チェーン９６１は潤滑しな
いで高温で操作されるので、鋳鉄のような可鍛性の材料
で作られたリンクを有する舵軸チェーンとするのが望ま
しい。支持バー９８’は取外しできるようにチェーン９
６’［連結するが、それには片側にコツタぎン１００１
を用い、反対側にプレスばめピンを用いて支持バー９８
１が回転しないように工夫する。

第４１図は、チェーｙｔｒイげアツセンデリ１０６１の
図であるが、チェーンガイＰセクションの入口部分と出
口部分とが示されている。チェーンの動きは一般に矢印
で示す方向に進み、チェーンガイｒ出口部分１０７’Ｉ
Ｃおいて一つのセクションを離れる。チェーンガイＰ入
口部分１１０′は、チェーンリンクを受は入れるように
構成され、一つのガイｙ部分１０７′から別のガイＶ部
分１１０１への並進運動中のチェーンの自由運動を助け
る。従って、入口部分１１０′の壁体は、二゛つに分れ
て斜角をなす縁端部１０８１及び１０９′を有するじょ
うご形の構造を形成している。−このようにしてチェー
ンリンクは、一つのセクションから次のセクションにス
ムーズに進行し、鋭い縁端部によって運動を妨害される
ことはない。

第５’図ｉｚ、コンベヤベルトアラセンｒ１７１１４’
を連続軌跡方式で動かすためのローラードラムの一面を
示す略図である。すでに述べたとおり、支持部材１１６
１は、支持？ラム１１３’の周囲におけるコンベヤの動
きで生じるストレスによる湾曲をさけられない。前記の
とおり、ローラードラム１１３１の周囲に配設されたス
プロケット手段（図示せず）Ｋ噛み合うチェーン部材に
よって、コンベヤアッセンブリ１１４１は支持されてい
る。支持パー１１６１の中心は半径１２２′を画定し、
その中を通ってチェーンが回転する。支持／”−１１６
Ｖ）上面部分にベル）　１１４’が支持され、そして最
初は支持パー１１６’の半径１２２１よりも大きい半径
方向の位置にあることが理解されると思う。もしも、こ
の半径の差を補正しなければ、ベルトアッセンブリ１１
４１と、支持パー１１６１との間に、支持パー１１６１
の湾曲によって実証される示差運動が生じるはずである
。この湾曲により、基体部材と、支持パー１１６’［取
付けたスペーサーパーとの間に許容不能な隙間が生じる
。

従って、ベル）　１１４’と支持パー１１６′の中心線
との走行距離を等しくすることがきわめて望ましい。第
５′図に示すように、ローラードラム１１３′の半径を
支持パー１１６’１Ｆ）半径１２２１よりも小さくする
ことにより、このことは達成される。コンベヤベルトが
加熱炉セクションを出る時に、支持パー１１６’は心合
わせパー１２０１とか木合う。心合わせパー１２０′は
、各支持パート１６′が１対の心合わせパー１２０′に
はさまれるように間隔を設けてローラードラム１１３１
の円周上に配置される。

第５′図から判るとおり、ベル）　１１４’はｒラム１
１３′の円周Ｖｃ＠応しないで、中間点でｒラム１１３
’［接触する直線として、隣接する心合わせパー　１２
０’に連結しようとする。従って、ベルトアッセンブリ
回転時におけるローラードラム１１３′の中心からのベ
ル）　１１４’の距離は、半径１２２′よりも大きい半
径から、半径１２２′よりも小さく選んだＰラム１１３
１の半径まで変化する。コンベアロール１１３′上を通
過する時にベル）１１４’が進行する距離と、支持パー
１１６１の中心線が進行する距離とが釣合うまで、ベル
）　１１４’の有効半径を調節する目的でシム１１８１
を設けることができる。この方法により、示差進行が消
去され、支持パー１１６１はストレスによる湾曲を免れ
る。コンベアシステムが支持ドラムアツセンゾリ１１２
１のまわりを進行する際、コンベアシステムの構成部材
の進行距離を同じにするための別の設計も存在すると考
えられる。上記に説明したのは好ましく・一つの態様に
すぎない。・ 第６１図は、前掲のヒーター制御群を作動させるための
制御システムをゾロツク方式で図解したものである。制
御群の選ばれた位置におけるヒーターエレメント１３Ｂ
１の表面にサーモカップル１２４１を固定する。基本的
放射熱伝達理論を基準にして、サーモカッゾル１２４１
からの出力と、放射ヒーターニレメン）　１３　Ｂ’の
温度との関数的関係を求め、それを次にヒーター上方の
基体の温度によって確認する。サーモカップル１２４１
からのこの出力は、プレ増幅器１２６１によって増幅さ
れ、アナログ−デジタル変換器１２８′によってデジタ
ル出力に変換される。このデジタル出力をコンピュータ
ー１３０’に入力し、後記のごとく制御信号を駆動させ
る。コンピューター１３０′への別の入力信号は信号１
３６１であり、ライン信号１３６′の一定値において、
ヒーター制御と連携した切換操作が可能なようにするの
が望ましい。

ヒーターエレメント１３８１の作動及びこの種の制御に
必要な時間に関する情報な包含する出力制御信号をデジ
タル−アナログ変換器１３２’に与えると、アナログ信
号が出力されて固体継電器１３４１を制御する。固体継
電器１３４１は、電力信号１３６′に連結され、そして
変換器１３２’からのアナログ信号の関数として電力信
号１３６１とヒーターニレメン）　１３　Ｂ’とを結ぶ
。第６′図に示すような制御システムの基体的構成要素
は従来の技術分野で周知のものである。

第７′図は、固体継電器１３４’（第６１図参照）用の
制御信号を導き出すのに好適なコンピューター系統を示
す流れ図である。システムが１４０′で開始される□と
、閉ループ操作が実施される。その際サーモカップルの
それぞれが順番に質問され、骸轟するサーモカップルに
連携しているヒーターニレメン）［対して対応するデユ
ーティサイクルが演算（ｃａｍｐｕｔｏ　）される。シ
ステ”ムの熱容量は比較的ゆっくりした応答を与えるの
で、リアルタイム操作を実施することができる。

サーモカップルの出力の読みと、そのセットポイントの
値゛とを１４４１で比較する。もし、サーモカップルの
出力がセットポイントの値と同じであれば、１６４’［
おいてサーモカップルの選択をインクリメントする。次
に、最後のサーモカップルが質問されたか否かを１６６
′で確認する。もし質問がすんでいれば、システムを１
４．２’［再びセットして、再度第１のサーモカッゾル
に質問する。もし、すんアいなかったら、次のサーモカ
ップルの出力と、そのセットポイントとを１４４１で比
較する。

もし、サーモカッゾル出力がセットポイントの値と同じ
でなければ、比較１４６１を行い、サーーｖ−カッダル
の出力がセットボ・インドより大きいのか、または小さ
いのかを確認する。サーモカッゾル出力がセットポイン
トよりも大である場合には、１４８′で誤り信号（４ｒ
ｒ□ｒ　ａｉｇｎ＆ｌ　）を発生させる。この誤り信号
は、サーモカップル出力とセットポイントとの差のマグ
ニチュードに関連づけられる。デユーティサイクルを１
５０１で選び、１４Ｂ’で測定した差のマダニチューＰ
ｃ関連するファクターを用い、以前のデユーティサイク
ルからの換算を行へ。このようにして、セットポイント
周辺におけるシステムのオーバーシュート（ｏｖｅｒａ
ｈｏｏｔ）が最低に抑えられ、または消去されうる比例
型制御システムが帰られる。

サーモカップル出力が温度セットポイントよりも低い場
合には、誤り信号が１５２１で導き出される。これは１
．セットポイントとサーモカップル出力信号との間の差
のマグニチューｒとする。デユーティサイクルを１５４
１で高い方に調節するが、これは１５２′で演算された
誤り信号に関連した量だけ以前のデユーティサイクルを
増加することによって達成される。この例においては、
電力サージを低下させ、かつ、基体への熱入力率を許容
可能水準に維持するため、あらかじめ選択された最大限
゛以下に最大デユーティサイクルを維持するのが望まし
い。従って、導ぎ出されたデユーティサイクルと、選択
された最大デユーティサイクルとを１５６１で比較する
。もし、デユーティサイクルが許容最大限以下であれば
、演算されたデユーティサイクルを用いる。もし、演算
されたデユーティサイクルがあらかじめ選定された最大
信号をこえていれば、　１５８’においてデユーティサ
イクルを選択された最大デユーティサイクルにセットす
る。

ヒーターエレメントを作動させるのに用いられるデユー
ティサイクルが操作ルーチン（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ、ｒ
ｏｕｔｉｎｅ　）によって決定されたならば、ライン信
号を監視し、ライン信号がゼロ値を通過する時にエレメ
ントをオンまたはオフに切換えるのが望ましい。従って
、第７１図に示すように、ライン電圧をルーチンが監視
し、ラインがゼロであるか否かを１６０１で確認する。

そのような状態が起きたら、ヒーターエレメントを１６
２＋でオンにする。ヒーターエレメントをオンにしたな
らば、主要操作ルーチンをインクリメント１６４’に：
戻し、サーモカッゾルの選定を行い、再び決定を行う。

サブルーチンにおいては、デューテイサイクルに達する
までのヒーター・オンの時間を監視し、デユーティサイ
クルに達した時点において、ライン状態を１７０′で再
び監視し、ゼロのライン状態が起きた時に１７２１でヒ
ーターをオフにする。サブルーチンは１７４１で完結し
、ヒーターを作動させよと〜・５別のデユーティサイク
ルの命令を待つものとする。

ヒーターの上方に置かれたガラス基体をあらかじめ選定
された温度に保つのに有効な方法でヒーターを作動させ
るのに、種々の制御機構を用いうろことを認識すべきで
ある。この制御機構は、本発明を構成する要素ではない
が、システム操作の説明を完全なものとするために、本
明細書に記載したものである。

以上述べたとおり、シート状の基体を加熱し、皮膜形成
スプレー沈着を行い、そして室温に冷却することが連続
的に実施できる、改良された加熱コンベヤシステムが提
供される。基体の上に皮１１形成物質を沈着させている
間に、基体の下部にある放射ヒーターで基体物質を加熱
することのできるコンベヤシステムが提供される。この
コンベヤは、基体とその周囲のコンベヤ支持器との間の
隙間を最小に保ち、それにより、基体表面上における皮
膜形成操作が空気ｆｉＫよって有意に影響されないよう
に設計される。

さらに、基体の直接隣接部分を照射するヒータ一群の＆
によって基体の表面を照射することにより、隣接する制
御ヒータ一群間のフィードバックが生じないため、正確
な温度制御が得られる。ガラス基体の温度に関連してサ
ーモカッゾルを目盛りづけし、かつ、デユーティサイク
ル制御においてヒーターを作動させる温度制御機構が提
供され、基体の均一加熱が達成される。

この装置自体についての上記の説明から理解されるすべ
その目的及び利点を達成するのに本発明が好適であるこ
とは萌らかである。また、種々の組合せが有効であり７
、それらについては説明しなかったが、それらの組合せ
を利用しうろことが理解されるであろう。そのような組
合せも本発明の範囲内に包含されるものと意図される。

本発明については、その精神及び範囲から逸脱すること
なく、多（の態様が可能であると考察される。従って、
上記の説明及び添付の図面の簡単な説明を目的としたも
のであって、本発明を限定するためのものでないことを
理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明のスプレーデースの略図であり；第
２Ａ図は、好適なスプレーノズルのトラバース機構の上
面呻であり；第３Ａ図は、好適なスプレーノズルのトラ
バース機構の端面図であり；第４Ａ図は、酸化錫の形成
に好適なスプレーデースの断面図であり；第４Ｂ図は、
硫化力Ｖ　ミウムの形成に好適なスプレーデースの断面
図であり；第５Ａ図は、酸化錫スプレーノズル用の空気
キャップの断面図であり；第５Ｂ図は、硫化力ｒミウム
用のスプレーノズル空気キャップであり；第１Ｂ図は、
本発明による被加熱コンベヤシステムの断面図であり；
第２Ｂ図は、被加熱コンベヤシステムの構成を示す一部
切断等角投影図であり；第３Ｂ図は、コンベヤベルトの
構成を示す等角投影図であり；第４Ｃ図は、コンベヤベ
ルトガイＰの等角投影図であり；第５Ｃ図は、コンベヤ
駆動用ｒラムの断面略図であり；第６図は、温度制御シ
ステムをブロック方式で示した図であり；そして第７図
は、温度制御の流れ図である。 図中、スプレーブース・・・・・・１０．４８’；内部
壁体・・・・・・１４．９４，１０６；基体（ｔｔシラ
ス・・・・・・５０．８０’、１０２；ノズル・・・・
・・６４；空気キャップ・・・・・・７６．８４；排気
ダクト・・・・・・２２゜５４’、１２４；ヒーター・
・・・・・８８；サーモカッゾル・・・　・・・　８４
雷　、　　　１　　２　４’　　。 代理人　　浅　村　　皓 手続補正書（自船 昭和５７年３月　７日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５６　年特許願第２１６０１６　号２、発明の名称 基体上に薄膜を形成するための方法および装置３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所 氏　名　　フォトン　パワー−インコーホレーテッド（
名　称） ４、代理人 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 明細１の浄１　（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　選択されたスプレー構造を形成するのに好適
   なスプレーノズル、 ゛スプレーチャンバー内の乱流を低減させるように、内
   部壁体構造によって画定された最小容積な′有する核ス
   プレーチャンバー、 熱基体上の対流抑制に有効な量の周囲空気流を前記スプ
   レーチャンバー内を通過させるように導入−するための
   手段、及び 前記周囲空気流を受入れるための、基体め移動方向の横
   軸にのびる排気ダクト、 を含むことを特徴とする、移動する熱基体上に選択され
   た物質の薄膜を形成するための装置。 （２）前記スプレーノズルが、選択された液体を微小化
   するための中心開口部と、選択されたスプレー構造を形
   成するのに有効なパターンで空気を注入するための少な
   くとも２個の側方開口部とを有する空気キャップをさら
   に含む上記（１）に記載の装置。 （３）前記基体から離れた高さにおいて前記周囲空気流
   の一部を排出し、かつ、前記基体上の周囲空気流の速度
   を調節するために、前記スプレーチャンバーの内部壁体
   によって画定された中間スロットをさらに含む上記（ｔ
   ）Ｔｌｃ記載の装置。 （４）前記スプレーチャンバーが、前記基体上の周囲空
   気流を選択された速度範囲内に保つように、前記中間ス
   ロットとの協同操作関係において、基体上のある高さに
   形成されたルーフ部分をさらに画定している上記（３）
   に記載の装置。 （５）前記の選択された速度範囲により、スプレーされ
   た溶液の皮膜形成反応が、ルーフ部分の下方で起きるに
   充分な滞留時間が優られる上記（４）に記載の装置。 （６）前記排気ダクトに、前記基体の上方から排気ダク
   トの垂直部分に流れを方向づけるための、前記基体に隣
   接した第１の取外し可能なリップ部分が含まれ、そして
   前記垂直部分が、取外し可能なように該第１リップ部分
   に連結され、かつ、核第１リップ部分と協同操作される
   第２リップ部分を含むことにより、前記排気ダクトへの
   入口を画定している上記（４）に記載の装置。 （７）取外し可能なリップ部分の上における、ルーフ部
   分の下方から受入れる物質の冷却及び凝縮に有効な位置
   で、前記中間スロットと前記垂直部分とが交差している
   上記（６）に記載の装置。 （８）前記スプレーチャンバーの内部壁体構造が、選択
   された前記スプレー構造に実質的に適合している上記（
   １）に定義の装置。 （９）　　コンベヤーベルトを通して基体を均一に加熱
   するのに有効な方法で前記の熱移動基体を支持するため
   のコンベヤベルトアッセンブリ、複数のヒーター制御群
   を形成するように相互連結された複数の放射ヒーター、 鋏制御群から前記基体の対向領域への放射加熱を有効に
   限定するための、隣接ヒーター制御群の間に置かれ、該
   ヒーターの高さから該コンベヤテラセンブリの高さの近
   くまで伸びる放射熱シールをさらに含んでいる上記（１
   ）に記載の装置。 α・　前記基体の温度に関数的に関連した出力信号を出
   すための、制御群内の放射ヒーターに固定された少なく
   とも１個の制御サーモカップル、及び該制御サーモカッ
   ゾルと前記コンベヤとの間の高さにのび、そして骸制御
   サーモカッゾルの信号と、前記基体温度との間の該関数
   的関係を導き出すための出力信号を生じる目盛りサーモ
   カッゾル手段をさらに含む上記（９）に記載の装置。 住υ　前記ベルトコンベヤシステムに、前記基体を支持
   するためのワイヤーメツシュと、該ワイヤーメツシュを
   横断して伸び、かつ、前記基体のあらかじめ選定された
   長さを有効に受は入れる位置で該メツシュを支持する実
   質的に剛性の支持器とがさらに含まれ、そして前記ワイ
   ヤーメツシュと前記基体とが、前記ヒーター上のあらか
   じめ選定された範囲内の高さにおいて、基体の先頭縁端
   及び後尾縁端を接触するようになっている上記（９）Ｋ
   記載の装置。 Ｈ１枚の基体の後尾縁端と後続基体の先頭縁端との間の
   空間を実質的に充填するためのスペーサーストリップを
   さらに前記剛性支持器に付属させて含んでいる上記（１
   １）に記載の装置。 Ｑｌ　　前記剛性支持器及び前記ワイヤーメツシュの走
   行距離を同一にし、それにより剛性支持器を実質的に平
   行な配置状態に保つための゛手段がさらに包含されてい
   る上記ａ１）ｃ記載の装置。 （１４）　　前記の走行距離を同一にする手段に、・前
   記ワイヤーメツシュ方向を逆にするための少なくとも１
   個の末端Ｐラム、゛及び 前記末端ｒラムをまわる前記剛性支持器と前記ワイヤー
   メツシュとの走行有効半径を実質的に同一にする効果を
   有する、前記末端「ラム上のシム手段が包含されている
   上記α違に記載の装置。 α唾　前記制御群内に設置され、そして前記コンベヤベ
   ルトアッセンブリの縁端部分における温度勾配を少なく
   するように作動されるトリムヒーターがさら（含まれて
   いる上記（９）に記載の装置。 （１！　　微小化された液体゛から選択されたスプレー
   構造を形成し、 乱流を低減させるために最小の容積を有するスプレーチ
   ャンバー内において、熱基体に向けて前記スプレーを垂
   直に投射し、 骸スゾレーのまわりに周囲空気流を導入することによっ
   て前記基体から生じる空気の対流を抑制し、そして 骸スプレーから生じる物質を前記基体の上方から排出す
   る諸工程を含むことを特徴とする、移動熱基体上に選択
   された物質の薄膜を形成する方法。 ａ７）前記の微小化された液体を妨害し、そして前記の
   選択された構造を形成するのに有効な角度において、気
   体の少なくとも二つの流れを投射□する工程が、該スプ
   レー構造の形成工程にさらに包含される上記ａｅの方法
   。 （ＩＩ　　前記の気体投射角度と、前記の微小化された
   液体との共同作用によって、前記の微小化された液体の
   動きを該基体の移動におおむね平行な方向に制約する上
   記α力の方法。 （１９前記の気体投射角度と、前記の微小化された液体
   との協同作用により、前記基体の移動に実質的和平行な
   長さ方向の軸を有する扇形構造を形成する上記ａηの方
   法。 １）前記基体の上方における前記スプレーの滞留時間を
   制御する工程なきらに含む上記ａｅの方法。 ａｎ　　峡滞留時間の制御が、 前記スプレーチャンバー壁体上のある地点における、周
   囲空気の第１の部分の除去、及び前記基体と前記チャン
   バー壁体輪郭との間のスプレーチャンバー容積と共同作
   用して、周囲空気流の第２の部分の除去を行うことによ
   って滞留時間を得ることを包含する上記（２）の方法。 （２）前記の第１の空気流と第２の空気流との各部分を
   再び二線にすることにより、選択された表面上に前記算
   ２の１部分に含まれる物質を凝縮させる工程をさらに含
   む上記なＩ）の方法。 （至）前記基体を複数の放射ヒーターに沿って搬送し； 制御された群内の放射ヒーターを作動させ、第１のタイ
   ムインターバルの過程において、第１の制御されたヒー
   タ一群内の前記放射ヒーターにより、基体表面上のある
   地点を照射し、そして前記の第１タイムインターバルの
   間、前記基体の表面上の該地点を、制御されたヒータ一
   群の他のヒーターからの放射熱から保護する諸工程をさ
   らに含む上記Ｑ・の方法。 （財）該制御群の各々に含まれる放射ヒーターの温度を
   検知し、 その検知された温度に応答して該ヒーターを作動させる
   各工程をさらに含む上記（２）の方法。 （ハ）前記基体を搬送する際に、 基体のそれぞれを、その先頭縁端部及び後尾縁端ｓＶｃ
   実質的に沿ってコンベア上に支持し、そして 該コンベアを通して前記基体に照射を施す各工程をさら
   に包含する上記（至）の方法。 （至）前記基体を搬送する際に、 基体の先頭及び後尾缶縁端部をコンベヤのメツシュベル
   ト部分に接触させ、そし【 前記基体の長さよりも長い距離の間隔を置いた支持パー
   によって該メツシュベルトを支持スる各工程をさらに包
   含する上記（ハ）の方法。