JPS6160912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、帯鋼へ金属蒸気を蒸着させる真空蒸
着装置に関し、特に帯鋼へ蒸着されない余剰の金
属蒸気を発生させないようにした上記装置に関す
るものである。

従来、帯鋼へ金属蒸気を蒸着させる真空蒸着装
置として第１図に示すようなものが知られてい
た。

第１図中、１は帯鋼、２は真空容器、３は溶融
金属５を溶解するためのルツボ、４は該ルツボ３
を加熱するヒータ、７は蒸発した金属蒸気を蒸着
口６へ案内するフード、８はフード７を加熱する
ヒータである。

しかし、このような装置の場合、蒸着口６から
金属蒸気が余剰に噴出し、帯鋼１の蒸着を施さな
い面側に金属蒸気が付着したり、あるいは真空容
器２の内壁に付着する等の欠点があつた。

一方、紙やプラスチツク類の基体に金属蒸気を
蒸着させる技術として、基体の移動速度に一致し
た周速で回転するロールに基体を巻付け、基体の
片側に金属蒸気を蒸着させる手法が提案されてい
る。

この手法は、第２図に示すように、ロール１０
表面に、蒸着口６をはさんで基体１の進入及び退
出側に、ロール１０及び基体１に接触しないよう
な僅かの隙間を作るように弓状のカバー１１_１，
１１_２を設け、該カバー１１_１，１１_２をロール
１０を中心に真空室を２_１と２_２との２室に分割
するように真空室側壁に固定し、一方の真空室
（低真空室）２_１から基体１を供給し、ロール１
０に巻付けて移動させながら他の真空室すなわち
蒸着室（高真空室）２_２へ導き、蒸着後に再度上
記の低真空室２_１へ戻す手法である。この手法に
よれば、上記のロール１０とカバー１１_１，１１
_２間の隙間を気体が移動する際に抵抗が大きくな
るため、高真空の蒸着室２_２内の蒸気が低真空室
２_１内へ移動するのが防止されるし、また基体１
の蒸着を施さない面側に金属が付着するのを防止
できるという効果はあるものの、上記のカバー１
１_１，１１_２は金属蒸気より低温であるため、カ
バー１１_１，１１_２のロール１０に面した側すな
わち隙間側に金属蒸気が付着堆積し、長時間の運
転に適さないという欠点があつた。

本発明者等は、この蒸着技術をこのような欠点
を排除して前記第１図に示す帯鋼の蒸着装置に適
用させ、第１図の装置における欠点を解消させる
べく研究を重ねた結果、ロールに巻付けられて送
行する帯鋼は、この走行中にロールの胴長方向の
駆動側又はその反対側へ移動することから、弓状
のカバーは蒸着口を帯鋼の幅より若干広くなるよ
うに設けなければならないことが明らかとなつ
た。しかし、このようにすると余剰の蒸気が帯鋼
が巻付けられていないロール表面部に付着してし
まうという新たな問題に遭遇した。

本発明は、以上の欠点、問題点を悉く解消し、
効率良く帯鋼への真空蒸着を行うことのできる真
空蒸着装置を提供するものである。

すなわち本発明は、高真空度の真空蒸着室に、
帯鋼を巻付けながら通板させる回転セルと、金属
を溶解するルツボと、該ルツボに接続され金属蒸
気を案内し蒸着口が前記回転セルと対向するフー
ドと、該蒸着口の帯鋼進入側と退出側に前記フー
ドには接続するが前記回転セルに巻付けられた帯
鋼には接触しないように僅かの隙間を持たせた弓
状のカバーとを設けてなり、かつ前記回転セルに
該回転セルの帯鋼が巻付けられていない両端部に
金属蒸気が蒸着しないように回転セル表面を回転
セル付近の金属蒸気の蒸気圧下における金属蒸気
の再蒸発温度以上の温度に加熱する手段を設ける
と共に、前記フードとカバーに金属蒸気が蒸着し
ないようにフードとカバーの表面をフードとカバ
ーの付近の金属蒸気の蒸気圧下における再蒸発温
度以上に加熱する手段を設けたことを特徴とする
真空蒸着装置に関するものである。

以下、添付図面を参照して本発明装置を詳細に
説明する。

第３図は本発明装置の一実施態様例を示す図で
ある。

第３図において、１は帯鋼、２は真空蒸着室７
と接続された該蒸着室７より圧力の高い真空シー
ル室、３は真空シール装置、４および５は帯鋼１
を真空蒸着室７へ進入および退出させるための案
内ロール、６はロール室２１と真空蒸着室７を接
続する伸縮自在のジヤバラ、９は帯鋼１を巻付け
て金属蒸気を蒸着させる回転セル、１０は回転セ
ルを加熱するヒータ、１２は回転セル９に近接さ
れ僅かな隙間１３を持たせるように取付られた帯
鋼１の進入側および退出側のカバー、１１は該カ
バー１２を加熱するヒータ、１５は溶融金属１６
を溶解するためのルツボ、１４は該ルツボ１５を
加熱するヒータ、２０は蒸発した金属蒸気２３を
蒸着口２２へ案内するフード、１８は隙間１３を
帯鋼１の板厚に応じて自在に調節するためにカバ
ー１２とフード２０の間に設けられた伸縮自在の
ジヤバラ、１９はフード２０を加熱するヒータ、
１７は真空蒸着室７を真空にするための真空ポン
プ、２５はカバー１２を開閉させ隙間１３を調節
する開閉装置、矢印２６および２７は帯鋼１の入
出方向、矢印２８は回転セル９の回転方向を示
す。

以上のように構成される本発明装置は、次のよ
うな作用効果を有する。

ルツボ１５の中でヒータ１４により溶融金属１
６を所定の温度範囲、例えば該金属１６がZnの
場合は約430〜550℃に加熱溶解する。

真空ポンプ１７で真空蒸着室７の中の気体を排
気し、該室７の内部８を真空度１〜10^-4トールに
する。この時、回転セル９とカバー１２との間の
僅かの隙間１３を介してフード２０の内部２４も
真空蒸着室７の内部８と同一の真空度１〜10^-4ト
ールになる。

隙間１３は、帯鋼１の板厚より大きく、帯鋼１
が回転セル９に巻付けられて移動する際にカバー
１２に接触しない最小の大きさに調節される。ま
た、帯鋼１は連続して通板されるため、帯鋼１同
志の接続部分がカバー１２位置を通過する際に
も、該接続部分がカバー１２に接触しないように
隙間１３を調節する。

更に、隙間１３は、フード２０内の金属蒸気２
３が真空蒸着室７内に移動するのを妨げる作用を
もなすもので、隙間１３が小さいと１〜10^-4トー
ル程度の真空度では、気体の流れは大気中の一般
ガスの流れ、すなわち粘性流の流れから分子流の
流れになり、この分子流の流れを流れ難くするに
は、隙間１３を小さくすると共に、隙間１３の長
さを長く（すなわちカバー１２を長く）するのが
効果があり、特に長さに比例して流れ難くなるた
め、隙間１３の長さ（すなわちカバー１２の長
さ）は予め長く設計しておき、そして上記の帯鋼
１との接触についても考慮しつつ隙間１３を調節
する。

この隙間１３の調節は、次のようにして行われ
る。油圧又は電動で作動するカバー１２の開閉装
置２５で隙間１３を予め大きくしておき、フード
２０の内部２４が所定の真空度に到達したなら、
所定の僅かな隙間となるように開閉装置２５を作
動させる。この時、内部２４が所定の真空度に到
達すると、溶融金属１６が蒸発を開始し、内部２
４内に充満するが、この直前に所定の隙間１３と
なるようにする。

隙間１３は上記のように気体の流れ抵抗が大き
くなるように作られているため、金属蒸気２３は
フード２０の内部２４から真空蒸着室７の内部空
間８へ洩れ出すことがなく、真空蒸着室７は余剰
の金属蒸気で汚染されず、従来装置のように真空
蒸着室を大気に開放し、定期的に金属固体と化し
た金属蒸気を除去するという操作は全く不要であ
り、蒸着メツキ作業の稼動率が著しく向上する。

また、この場合、フード２０をヒータ１９で、
カバー１２をヒータ１１で、それぞれ金属蒸気２
３が蒸着しない温度、すなわちフード２０および
カバー１２の近辺の金属蒸気２３の蒸気圧下にお
ける金属蒸気２３の再蒸発温度以上の温度、例え
ば該蒸気２３がZnの場合は前記した真空度１〜
10^-4トールで230〜580℃に加熱する。これによ
り、フード２０およびカバー１２には金属蒸気２
３が蒸着せず、フード２０およびカバー１２は汚
染されることがなく、フード２０の内部２４と隙
間１３をクリーンな状態に長期間に亘つて維持す
ることができる。

更に、回転セル９もヒータ１０で金属蒸気２３
が蒸着しない温度、すなわち回転セル９近辺の金
属蒸気２３の蒸気圧下における金属蒸気２３の再
蒸発温度以上の温度、例えばZn蒸気の場合は１
〜10^-4トールで230〜580℃に加熱し、回転セル９
表面への蒸気２３の蒸着を防止し、該表面を長期
連続期間に亘つてクリーンな状態に維持する。

この場合、真空蒸着室７内の真空度を上記の１
〜10^-4トールの雰囲気に管理することが前提とな
る。すなわち、この真空度の範囲であれば、帯鋼
１は上記温度に加熱された回転セル９から熱をも
らうことがなく、従つて帯鋼１に一旦蒸着された
金属蒸気は再蒸発することはない。例えば、Zn
蒸気の場合、真空度が10^-2トールの雰囲気下で帯
鋼１の温度が約340℃以上になると再蒸発が顕著
にみられるが、真空度が上記の１トール以下の高
真空度の雰囲気下では帯鋼１と回転セル９との間
の熱伝達率が極めて小さく、帯鋼１が加熱された
回転セル９に巻付きながら通板する際に上記の温
度以上に加熱されるということはない。

以上は帯鋼１の片面にのみ金属蒸気２３を蒸着
させる際の構成および作用についての説明である
が、第３図中符号１０〜２０および２２〜２５で
示す部品を更にもう１組み組合せることにより、
帯鋼１の両面へ金属蒸気を蒸着させることができ
る。この場合、帯鋼１の両面共同一蒸着量とする
こともできるし、ルツボ１５の加熱ヒータ１４の
ヒータパワーを調節することにより、帯鋼１の片
面と他面の蒸着量を変えた所謂差厚メツキも容易
に行うことができる。

以上詳述したように本発明装置によれば、余剰
の金属蒸気を真空蒸着室７内に洩らすことなく、
またフード２０、カバー１２に付着させることな
く、帯鋼１への蒸着メツキを良好に行うことがで
き、従来のように真空蒸着槽の全域に亘つて金属
蒸気が固化堆積したものを槽を開放して除去しな
ければならないといつた煩雑な保守管理が不要で
あり、装置の稼動率を著しく向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は帯鋼へ金属蒸気を蒸着させる従来の真
空蒸着装置を示す図、第２図は紙やプラスチツク
類へ金属蒸気を蒸着させる従来の真空蒸着手法を
示す図、第３図は本発明装置の一実施例を示す図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高真空度の真空蒸着室に、帯鋼を巻付けなが
   ら通板させる回転セルと、金属を溶解するルツボ
   と、該ルツボに接続され金属蒸気を案内し蒸着口
   が前記回転セルと対向するフードと、該蒸着口の
   帯鋼進入側と退出側に前記フードには接続するが
   前記回転セルに巻付けられた帯鋼には接触しない
   ように僅かの隙間を持たせた弓状のカバーとを設
   けてなり、かつ前記回転セルに該回転セルの帯鋼
   が巻付けられていない両端部に金属蒸気が蒸着し
   ないように回転セル表面を回転セル付近の金属蒸
   気の蒸気圧下における金属蒸気の再蒸発温度以上
   の温度に加熱する手段を設けると共に、前記フー
   ドとカバーに金属蒸気が蒸着しないようにフード
   とカバーの表面をフードとカバーの付近の金属蒸
   気の蒸気圧下における再蒸発温度以上に加熱する
   手段を設けたことを特徴とする真空蒸着装置。