KR100500656B1 - 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

외부 전극의 내측에 용기의 외형과 동일한 크키로 형성된 진공실 내에 플라스틱 용기를 수용하고, 이 용기 내에 내부 전극을 삽입하여 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질(硬質) 탄소막을 형성할 때, 플라스틱 용기 외벽면의 돌기물이 형성되어 있는 부분에 내벽면이 용기의 외면 형상과 동일 형상으로 형성된 장착링(12, 13)을 장착하고, 이 장착링(12, 13)을 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용하여 진공실의 내벽면과 용기의 외주면과의 사이에 장착하고, 또 고주파 전원(Rf)에 복수의 외부 전극(CR, CC, CL)을 접속하여 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 양산할 때, 복수의 외부 전극(CR, CC, CL)을 서로 도선(導線)(18R, 13R)에 의해 접속한다.

Description

탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING PLASTIC CONTAINER HAVING CARBON FILM COATING}
본 발명은 하이 배리어성(性)(high barrier property) 및 리터너블성(return
able property)을 구비한 플라스틱제의 용기(容器)를 제조하는 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이며, 특히 플라스틱 용기의 내벽면에 균일된 두께의 탄소 코팅막을 형성할 수 있는 제조 장치 및 제조 방법 및 내벽면에 동일한 상태의 탄소 코팅막이 형성된 플라스틱 용기를 양산할 수 있는 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라스틱제의 용기는 성형이 용이한 점, 경량(輕量)인 점 및 저코스트인 점 등 여러 가지의 특성 때문에, 식품 분야나 의약품 분야 등 여러 가지 분야에서, 충전 용기로서 널리 사용되고 있다.
그러나, 플라스틱은 잘 알려져 있는 바와 같이, 산소나 이산화 탄소 등의 저분자 가스를 투과시키는 성질이나 저분자 유기 화합물을 수착(收着)하는 성질(저분자 유기 화합물을 플라스틱의 조성(組成) 중에 흡수하는 성질)을 가지고 있기 때문에, 이 플라스틱에 의해 성형된 용기는, 유리 등에 의해 성형된 다른 용기와 비교하여, 그 사용 대상이나 사용 형태가 여러 가지의 제약을 받는다.
예를 들면, 플라스틱 용기는 이 플라스틱 용기를 산화에 의해 열화시키기 쉬운 음료의 충전 용기로서 사용하는 경우에는, 산소가 플라스틱을 투과하여 용기의 내부에 침투하기 때문에, 충전되어 있는 음료가 경시적(經時的)으로 산화되어 변질해 버릴 우려가 있고, 또 맥주 등 탄산 음료의 충전 용기로서 사용되는 경우에는, 탄산 가스가 플라스틱을 투과하여 용기의 외부로 방출되기 때문에 탄산 음료의 김이 빠져 버릴 우려가 있으므로, 이와 같은 음료의 충전 용기로서는 유리 용기 등의 다른 용기와 비교하여 유통 가능 기간이 짧다고 하는 결점이 있다.
또, 플라스틱 용기는, 이 플라스틱 용기를 오렌지 쥬스 등의 향기 성분을 가지는 음료의 충전 용기로서 사용하는 경우에는, 음료에 함유되는 저분자 유기 화합물인 향기 성분(예를 들면 오렌지 쥬스의 리모넨(limonene) 등)이 플라스틱에 수착되기 때문에, 음료의 향기 성분 조성의 밸런스가 붕괴되어 그 음료의 품질이 열화되어 버리므로, 향기 성분을 가지는 음료의 충전 용기로서는 그 사용이 한정되어 있다.
또, 플라스틱 용기는 그 플라스틱 조성 중에 함유되어 있는 가소성(可塑性)이나 잔류 모노머(monomer), 그 밖의 첨가제 등의 저분자 화합물이 충전되어 있는 물질(특히 액체) 중으로 녹아 나와 그 물질의 순도(純度)를 손상할 우려가 있기 때문에, 특히 순도가 요구되는 물질의 충전 용기로서는 사용되지 않고 있다.
한편, 최근에 와서 특히 자원의 유효 이용이 주장되어, 사용이 끝난 용기의 재사용이 문제가 되고 있지만, 플라스틱 용기를 리터너블(returnable) 용기로서 사용하는 경우에는, 유리 용기 등과 달리, 회수 시에 플라스틱 용기가 환경 중에 방치되면 그 동안에 곰팡내 등 여러 가지의 저분자 유기 화합물이 플라스틱에 수착되어 버리게 된다. 그리고, 이 플라스틱에 수착된 저분자 유기 화합물은 용기의 세정 후에도 플라스틱의 조성 내에 잔존하므로, 비위생적이고, 나아가 이 플라스틱 용기에 내용물이 재충전되었을 때, 충전된 내용물 중에 이성분(異性分)으로서 서서히 녹아 나와 내용물의 품질 저하를 초래할 우려가 있다.
그러므로, 종래에는, 플라스틱 용기를 리터너블 용기로서 사용하는 경우에는, 회수되어 온 플라스틱 용기에 대하여 잔류하고 있는 이성분의 검사를 실시할 필요가 있고, 이 검사에는 상당한 수고를 필요로 하기 때문에, 플라스틱 용기의 리터너블 용기로서의 이용률은 매우 낮았다.
그러나, 플라스틱 용기는 전술한 바와 같이, 성형의 용이성, 경량성 및 저코스트성 등의 특성을 가지고 있으므로, 이 플라스틱 용기를 탄산 음료나 향미(香味) 성분을 가지는 음료 등의 충전 용기로서, 또 순도가 요구되는 물질의 충전 용기로서, 나아가서는 리터너블 용기로서 사용할 수 있으면, 매우 편리하다.
본원 발명의 출원인은 이와 같은 플라스틱 용기의 편리성에 착안하여, 먼저 실행한 특허 출원(일본국 특원평 6(1994)-189224호)에서, 플라스틱 용기를 리터너블 용기로서 사용하기 위한 제안을 행하고 있다.
이 본원 발명의 출원인에 의한 앞서의 특허 출원에 관한 발명은, 플라스틱 용기의 가스 배리어(gas barrier)성을 향상시키고 또한 플라스틱 용기에의 저분자 유기 화합물의 수착을 차단하기 위해, 플라스틱 용기의 내벽면에 DLC(Diamnd Like Carbon)막을 형성하는 장치에 관한 것이다.
여기에서, DLC막이란, i카본막 또는 수소화 아몰퍼스 카본(amorphous hydrocarbon)막(a-C:H)이라고도 불리는 경질(硬質) 탄소막의 것으로, SO3 결합을 주체로 한 비정질(非晶質)의 탄소막이며, 매우 단단해 절연성이 우수한 동시에 높은 굴절률을 가지고 있다.
이 앞의 특허 출원에 관한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 이 DLC의 박막을 플라스틱 용기의 내벽면에 형성하고, 플라스틱으로부터의 가스의 투과와 플라스틱에의 저분자 유기 화합물의 수착을 차단함으로써, 리터너블 용기로서 사용 가능한 플라스틱 용기를 제조하는 것이다.
즉, 이 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 기대(基臺)(1) 위에 장착된 세라믹제의 절연판(2)과, 이 절연판(2) 위에 장착된 외부 전극(3)과, 이 외부 전극(3)에 형성된 체임버(chamber) 내에 삽입되는 내부 전극(4)을 구비하고 있는 것이다.
이 외부 전극(3)은 그 내측의 체임버가 플라즈마 방전을 실행하기 위한 진공실을 구성하도록 되어 있고, 본체부(3A) 내에 플라스틱 용기 B를 삽입하고 덮개체(3B)에 의해 체임버 내를 밀폐한 후, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 배기관(5)으로부터 공기가 배출되어 체임버 내가 진공으로 된다.
그리고, 이 외부 전극(3)의 진공 체임버 내에, 원료 가스 공급관(6)으로부터 공급되는 원료 가스를 내부 전극(4)의 분출공(4A)으로부터 분출하여 균일하게 확산시킨 후, 외부 전극(3)에 정합기(整合器)(7)를 통해 고주파 전원(8)으로부터 전력을 투입하여, 어스(earth)된 내부 전극(4)과의 사이에 플라즈마를 발생시킴으로써, 플라스틱 용기 B의 내벽면에 DLC막을 형성하는 것이다.
이 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 외부 전극(3)의 체임버가 플라스틱 용기 B의 외형에 따라 거의 닮은꼴로 형성되고, 또한 내부 전극의 외형이 플라스틱 용기 B의 내벽면에 따라 거의 닮은꼴로 형성되어 있어 서로의 간격이 거의 균일하게 유지되도록 되어 있고, 또한 원료 가스가 플라스틱 용기 B의 내측으로 분출되도록 되어 있음에 따라, 플라스틱 용기 B의 내벽면에만 DLC막을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하고 있는 것이다.
또한, 이 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는 외부 전극(3) 내의 체임버가 진공실을 구성하도록 되어 있으므로, 이 체임버를 진공으로 하기 위한 배기 시간을 대폭 단축할 수 있고, 이에 따라 플라스틱제의 리터너블 용기의 양산을 가능하게 한다고 하는 특징을 가지는 것이다.
그리고, DLC막의 형성을 플라스틱 용기 B의 내벽면에만 한정하여 행하는 것은, 플라스틱 용기의 외면에 DLC막이 형성되어 있으면, 이 플라스틱 용기가 리터너블 용기로서 사용된 경우에, 공장 내의 제조 공정에서 또는 판매 루트에서 플라스틱 용기끼리 부딪치거나 맞스치거나 하므로, 얇고 단단한 DLC막 자체가 손상되어 프라스틱 용기 B의 상품 가치가 손상될 우려가 있기 때문이다.
여기에서, 플라스틱 용기는 유리제 등 통상의 러터너블 용기와 비교하여 매우 경량이다. 그러므로, 플라스틱 용기를 컨베이어에 싣고 반송하여, 내용물의 충전 및 마개 닫기 등의 작업을 할 때, 용기가 넘어져 버릴 우려가 있다. 또, 음료 공장 등에서는 생산 효율 향상을 위해 용기에의 내용물의 충전을 고속으로 할 필요가 있지만, 이를 위해서는 내용물의 충전 시에 경량의 플라스틱 용기를 서포트(support)해 둘 필요가 있다. 또한, 내용물의 충전 후에 마개 닫기를 할 때에는, 용기에 대하여 상하 방향으로 높은 압력이 걸리기 때문에, 유리제 등의 용기와 비교하여 강도가 약한 플라스틱 용기는 서포트가 없는 경우에는, 변형되거나 마개 닫기가 불완전하게 되어 버리거나 할 우려가 있다.
그래서, 플라스틱 용기 B에는, 도 26에 나타낸 바와 같이, 개구부의 나사부 Ba의 아래쪽 위치에 서포트 링 Bb가 형성되는 경우가 있다. 이 서포트 링 Bb는 플라스틱 용기 B의 개구부 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지 형상의 철부(凸部)로서, 플라스틱 용기 B가 반송, 충전 및 마개 닫기할 때, 이 서포트 링 Bb가 컨베이어 위쪽에 가설된 가이드 레일에 의해 그 하부가 서포트되면서 슬라이드함으로써, 반송 시나 충전 시의 플라스틱 용기 B의 전도(顚倒)를 방지하고, 또한 마개 닫기 시에 가해지는 상하 방향의 하중을 가이드 레일과의 사이에서 받아내도록 되어 있다.
그러나, 도 25에 나타낸 앞서의 출원에 관한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 의해, 상기와 같은 개구부에 서포트 링 Bb가 형성된 플라스틱 용기 B에 DLC막을 형성하려고 하면, 도 27에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 용기 B가 외부 전극(3) 내에 수용되었을 때, 플라스틱 용기 B의 몸통부(胴體部)와 어깨부에 대해서는 그 외주면과 외부 전극(3)의 내벽면과의 사이에 간극이 없도록 할 수 있지만, 개구부에 대해서는 그 외주면과 외부 전극(3)의 내벽면과의 사이에, 서포트 링 Bb가 형성되어 있음에 따라, 간극 s가 생기는 것을 피할 수 없다.
그러므로, 서포트 링 Bb를 가지는 플라스틱 용기 B의 개구부 내벽면에 대한 DLC의 밀착력이 약해지고, 그 결과, 몸통부나 어깨부와 비교하여 개구부의 내벽면에 형성되는 DLC막이 얇아져, 플라스틱 용기 B에의 DLC막의 형성에 얼룩이 생긴다고 하는 문제가 발생한다.
또, 플라스틱 용기 B의 개구부 B'에 형성된 나사부 Ba의 외경(外徑)도, 개구부 B'의 다른 부분의 외경보다도 커지기 때문에, 이에 따라서도, 이 플라스틱 용기 B의 개구부 B'를 수용하는 외부 전극(3)의 내벽면과의 사이에 간극이 생겨, 형성된 DLC막에 얼룩이 생긴다고 하는 문제가 있다.
또, 상기 앞서의 출원에 관한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에서는 코팅을 하는 플라스틱 용기 B 내에 삽입되는 내부 전극(4)의 외형 형상이 이 플라스틱 용기 B의 병 개구의 내경(內徑)에 제약되기 때문에, 도 25에서도 알 수 있는 바와 같이, 플라스틱 용기 B의 병 개구가 좁게 되어 있는 경우에는, 외부 전극(3)과 내부 전극(4) 사이의 간격이, 플라스틱 용기 B의 어깨부로부터 개구부의 사이와 몸통부에서는, 어깨부로부터 개구부 사이의 쪽이 좁게 되어 버리는 경우가 있다.
그러므로, 외부 전극(3)에 전력을 투입하여 내부 전극(4)과의 사이에 플라즈마를 발생시킨 경우에, 이 플라즈마의 발생이 플라스틱 용기 B의 어깨부로부터 개구부 사이의 외부 전극(3)과 내부 전극(4)의 간격이 좁은 부분에 집중되게 되어, 형성되는 DLC막의 막두께에 현저한 불균등이 발생하기 때문에, 형성된 DLC막이 얼룩으로 되는 동시에 그 때에 발생하는 열에 의해 플라스틱 용기 B의 개구부가 변형되어 버리는 등의 문제가 생긴다.
한편, DLC막 코팅 플라스틱 용기가 시장에서 리터너블 용기로서 사용되기 위해서는, 이 DLC막 코팅 플라스틱 용기가 양산되어 시장에 대량으로 출회(出廻)되는 것이 필요하고, 또한 양산된 각 DLC막 코팅 플라스틱 용기에 대하여, DLC막의 코팅 상태가 동일한 동시에, 제조 원가가 싼 것이 요구되고 있다.
이와 같은 요청에 따라, 본 발명의 발명자는 DLC막 코팅 플라스틱 용기의 양산을 실행하기 위해, 도 28에 나타낸 바와 같이, 복수개의 체임버(도면에서는 3개의 체임버 Cr, Cc, Cl)를 나란히 하여 각 제조 장치에 1개의 고주파 전원 Rf를 매칭 박스(matching box) M을 통해 접속하고, 이 고주파 전원 Rf로부터 각 체임버에 전력을 투입하고, 동시에 복수개의 DLC막 코팅 플라스틱 용기를 제조하는 실험을 했다.
그러나, 도 28과 같이 체임버의 수를 늘려 DLC막 코팅 플라스틱 용기를 양산하려고 한 경우에, 각 체임버 Cr, Cc, Cl에서 플라스틱 용기에 형성되는 DLC막을 서로 동일한 상태로 하기 위해서는, 코팅 조건을 각 체임버에 대하여 아주 동일하게 유지하는 것이 필요하지만, 실제로 실험을 해 보면, 투입된 전력이 각 체임버에 균일하게 투입되지 않고, 그러므로 플라스틱 용기에 형성된 DLC막에 불균일이 발생해 버렸다.
이 실험 결과로부터, 체임버의 수를 늘려 DLC막 코팅 플라스틱 용기를 양산하는 경우에, 코팅 조건을 각 체임버에 대하여 아주 동일하게 유지하는 것은 기술적으로 매우 어려워, 각 체임버에서의 DLC막의 코팅 조건을 어떻게 동일하게 유지하는가가, DLC막 코팅 플라스틱 용기의 양산화에서의 최대의 과제인 것이 판명되었다.
또, DLC막 코팅 플라스틱 용기의 제조 코스트를 내리기 위해서는, 제조 효율을 높이기 위해 1회의 행정(行程)에서의 코팅 처리 시간을 짧게 하는 것이 과제로 된다.
본원에 관한 발명은 상기와 같은 플라스틱 용기에 경질 탄소막을 형성할 때의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다.
즉, 본원 발명은 플라스틱 용기를 리터너블 용기로서 사용할 수 있도록 하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 진공실 내에 플라스틱 용기를 수용하고, 그 내부에 내부 전극을 삽입하여 외부 전극과 내부 전극 사이에서 플라즈마 방전을 행하여 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 외면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출물을 가지는 용기에 대해서도 얼룩없이 경질 탄소막의 형성을 실행할 수 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 본원 발명은 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 플라즈마 방전이 용기에 부분적으로 집중됨으로써, 형성된 경질 탄소막에 얼룩이 생기거나 플라스틱 용기가 플라즈마의 열에 의해 변형되거나 할 우려가 없는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
또한, 본원 발명은 경질 탄소막의 코팅 상태가 동일한 코팅 플라스틱 용기를 양산할 수 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.
또한, 본원 발명은 1회의 행정에서의 코팅 처리 시간을 짧게 하여 제조 효율을 높일 수 있는 탄화막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 제4 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 일예를 나타낸 측단면도.
도 2는 도 1의 예에서의 장착 링을 나타낸 평면도.
도 3은 도 2에서 장착 링을 II-II선의 방향으로부터 본 측면도.
도 4는 본 발명에서의 장착 링의 다른 예를 나타낸 평면도.
도 5는 도 4에서 장착 링을 V-V선의 방향으로부터 본 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 7은 도 6의 예에서의 장착 케이스를 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 9는 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 10은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 11은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 12는 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 13은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 제조하기 위한 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 측단면도.
도 14는 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 개략 사시도.
도 15는 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 개략 사시도.
도 16은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 개략 사시도.
도 17은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 또 다른 예를 진공 장치와 함께 나타낸 사시도.
도 18은 도 17의 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 진공 장치를 나타낸 평면도.
도 19는 도 17의 진공 장치의 측면도.
도 20은 도 17의 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 외부 전극의 배치를 나타낸 평면도.
도 21은 도 17의 진공 장치에서의 회로 구성을 나타낸 도면.
도 22는 도 17의 진공 장치 작동에 의한 진공 실내의 압력 변화를 나타낸 도면.
도 23은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 또 다른 예에서의 진공 장치를 나타낸 평면도.
도 24는 도 23의 진공 장치에서의 회로 구성을 나타낸 도면.
도 25는 종래의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치를 나타낸 측단면도.
도 26은 개구부에 서포트 링이 형성된 플라스틱 용기의 일예를 나타낸 부분 측면도.
도 27은 도 26의 플라스틱 용기를 종래의 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치에 의해 코팅하는 경우의 상태를 나타낸 설명도.
도 28은 복수개의 외부 전극을 고주파 전원에 접속한 경우의 예를 나타낸 개략 설명도.
제1 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원(炭素源)의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질(硬質) 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 외부 전극의 진공실의 내벽면이 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있는 용기를 수용하는 형상으로 형성되고, 상기 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지고 용기에 장착됨으로써 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하는 동시에 용기에 장착된 채 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 도전성을 가지는 장착 부재를 구비하고, 돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써, 상기 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에, 용기에 장착되어 이 용기와 함께 진공실 내에 수용되는 상기 장착 부재가 장착되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제1 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 외부 전극 내에 형성된 진공실 내에 플라스틱 용기를 수용하여 이 용기 내에 삽입된 내부 전극과 외부 전극 사이에 플라즈마를 발생시킴으로써, 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 프라스틱 용기에, 예를 들면 경량의 병 용기인 플라스틱 용기의 내용물 충전 공정에서의 전도 방지 등을 위해 그 개구부의 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 네크 서포트 링(neck-supporting-ring) 등의 돌출물이 형성되어 있는 경우나 캡(cap) 장착을 위한 나사산(山) 등이 형성되어 있는 경우에, 플라스틱 용기의 돌출물이 형성되어 있지 않은 부분을 수용하는 외부 전극의 진공실 내벽면은 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 거의 간극이 형성되지 않도록 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성할 수 있지만, 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분을 수용하는 외부 전극 진공실의 내벽면은, 돌출물을 수용하기 위해 용기의 외형과 동일 형상으로 형성할 수 없는 경우가 있고, 그러므로, 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분에 인접하는 부분의 외주면과의 사이에 간극이 형성되어 버리지만, 내벽면이 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 도전성의 장착 부재가 용기의 외면에 장착되고, 이 장착 부재가 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복한 상태에서, 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용된다. 그리고, 이 진공실 내에 수용된 장착 부재가 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착됨으로써, 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 외주면과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 한다.
이 제1 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 의하면, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 서포트 링, 조형 (造形) 모양 또는 나사한 등의 돌출물을 가지는 플라스틱 용기를 수용하고 그 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 외주면과의 사이에 용기의 전면(全面)에 걸쳐 간극이 형성되지 않도록 하는 것이 가능하게 되므로, 플라스틱 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분과 그 밖의 부분에 대해서는 거의 동일한 조건으로 플라즈마 방전에 의한 경질 탄소막의 형성을 실행할 수 있고, 이에 따라, 외면에 돌출물이 형성되어 있는 플라스틱 용기에 대해서도 그 내벽면에 얼룩 없이 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제2 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 상기 제1 발명의 구성에 더하여, 상기 장착 부재가 외주면으로부터 경(徑) 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기에 장착되어 이 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외주면을 피복하는 동시에, 용기에 장착되어 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되었을 때, 외주면이 진공실의 내벽면에 거의 맞닿게 된 상태에서 지지되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제2 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 예를 들면 내용물의 충전 공정에서의 전도 방지를 위한 서포트 링이나 조형 모양 또는 나사산 등의 돌출물이 용기의 소요 부분에 형성되어 있는 경우에, 이 용기의 외주면에서의 돌출부에 의한 요철(凹凸)을 없애기 위해, 돌출부가 형성되어 있는 용기의 소요 부분에 장착 부재가 장착된다.
이에 따라, 외부 전극의 진공실 내에 장착 부재가 장착된 용기가 수용되었을 때 장착 부재의 외면과 대향하는 진공실의 내벽면이 이 장착 부재의 외경과 동일 형상으로 형성되고, 또한 진공실 내벽면의 다른 부분이 용기의 다른 부분의 외형과 동일 형상으로 형성됨으로써, 용기의 전면에 걸쳐 진공실 내벽면과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 할 수 있으므로, 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제3 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 상기 제2 발명의 구성에 더하여, 상기 장착 부재가 용기의 개구부 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지 형상의 돌출부보다도 위쪽 부분에 장착되는 부분과 아래쪽 부분에 장착되는 부분의 2개 부분으로 이루어지고, 이 장착 부재의 2개 부분이, 그 외경이 각각 돌출부의 외경과 거의 동일하게 되도록 형성되어 있어, 돌출부를 끼우고 개구부에 장착되었을 때에 외주면이 돌출부의 외주면과 거의 평평하게 되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제3 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 제2 발명과 마찬가지로, 예를 들면 음료용 병 용기와 같이 몸통부보다도 경이 좁게 되어 있는 개구부에 내용물의 충전 공정에서의 전도 방지를 위한 서포트 링과 같은 플랜지 형상의 돌출부가 형성되어 있는 경우에, 이 용기의 외주면에서의 돌출부에 의한 요철을 없애기 위해, 돌출부가 형성되어 있는 개구부 등 용기의 소요 부분에, 2개 부분으로 구성되는 장착 부재의 한쪽이 돌출부의 상방부에 위치하도록 용기에 장착되고, 다른쪽이 한쪽의 장착 부재와의 사이에 돌출부를 끼운 상태에서 돌출부의 아래쪽에 장착된다.
이 때, 이 장착부재의 2개 부분의 외경이 각각 돌출부의 외경과 거의 동일하도록 형성되어 있음에 따라, 장착 부재의 외면과 돌출부의 외면이 평평하게 되어 용기의 외주면에서의 요철이 없어지므로, 제2 발명과 마찬가지로, 용기의 전면에 걸쳐 진공실의 내벽면과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 할 수 있어, 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 장착 부재의 외경은 돌출부의 외경 이상으로 크게 할 필요가 없으므로 경량이다.
제4 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 상기 제1 발명의 구성에 더하여, 상기 장착 부재가, 그 내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성되어 있고, 내부에 용기를 수용하고 이 수용된 용기와 함께 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제4 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 장착 부재가, 그 내면벽이 용기의 외형과 거의 동일한 형상이 되도록 형성되어 용기 전체를 수용할 수 있는 케이스형으로 되어 있고, 외주면에 전도 방지용의 서포트 링이나 조형 모양 등의 돌출물이 형성되어 있는 용기를 그 내부에 수용하고, 이 수용된 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용된다. 이와 같이, 외주면에 돌출물이 형성되어 있는 용기의 외주면을 그 전면에 걸쳐 피복함으로써, 이 용기가 외부 전극의 진공실 내에 수용되었을 때 이 진공실의 내벽면과의 사이에 간극이 형성되는 것을 보다 적게 할 수 있으므로, 용기의 내면벽에 형성되는 경질 탄소막의 얼룩 발생을 보다 유효하게 방지할 수 있다.
제5 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 외부 전극이 복수의 부분으로 분할되어 있고, 이 분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 진공실이 형성되고, 이 외부 전극이 분할된 부분의 각각에 고주파 전원이 접속되어 외부 전극의 각 부분에 개별로 전력이 투입되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제5 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 진공실을 형성하는 외부 전압의 서로 절연된 각 부분에 고주파 전원으로부터 개별로 전력이 투입되어, 외부 전극의 분할된 각 부분과 내부 전극 간에 플라즈마가 발생됨으로써, 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막이 형성되고, 이 때, 외부 전극의 진공실을 형성하는 각 부분이 서로 절연되어 있음에 따라, 외부 전극과 내부 전극 간에 발생되는 플라즈마가 이 외부 전극과 내부 전극 간의 거리가 작은 부분에 집중되는 것이 아니다. 그리고, 외부 전극에의 전력 투입 시에, 외부 전극의 각 부분과 내부 전극 간의 거리에 따라 외부 전극의 각 부분마다 전력의 크기 또는 투입 시간을 설정할 수 있다.
이에 따라, 외부 전극의 진공실 내에 위치하는 내부 전극의 외형 형상을, 진공실 내에 수용되는 플라스틱 용기의 형상에 따른 제약에 의해, 외부 전극의 내벽면과 내부 전극 간의 거리를 모두 등거리로 할 수 없는 경우에, 외부 전극과 내부 전극 간에 발생하는 플라즈마가 외부 전극의 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 내부 전극과의 거리가 짧은 부분에 집중되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막에 얼룩이 발생하거나, 또 플라즈마의 집중에 따라 발생하는 열에 의해 플라스틱 용기가 변형되거나 할 우려가 없다.
또한, 내부 전극과의 거리가 작은 외부 전극의 부분에 투입하는 전력의 크기를 내부 전극과의 거리가 큰 외부 전극의 부분에 투입하는 전력보다도 크게 하거나, 또 내부 전극과의 거리가 작은 외부 전극 부분에의 전력 투입 시간을 내부 전극과의 거리가 큰 외부 전극의 부분에의 전력 투입 시간보다도 길게 하거나 함으로써, 플라스틱 용기 내벽면의 전면에 걸쳐 경질 탄소막을 균등하게 형성할 수 있다.
제6 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 제5 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극이 병 용기의 몸통부를 수용하는 부분과 어깨부 및 개구부를 수용하는 부분의 2개 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제6 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 예를 들면 음료용 병 용기 등과 같이 개구부로부터 어깨부에 걸친 부분의 경이 몸통부의 경보다도 작게 되도록 형성되어 있는 플라스틱 용기에 경질 탄소막의 형성을 실행하기 위해, 이 플라스틱 용기를 수용하는 외부 전극이, 병 용기의 몸통부를 수용하는 부분과 이 외부 전극의 내벽면과 내부 전극 간의 거리가 병 용기의 몸통 부분의 수용 부분보다도 작게 되는 병 용기의 어깨부 및 개구부를 수용하는 부분으로 분할되어 있음에 따라, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마가 발생되었을 때에, 이 플라즈마가 내부 전극과의 거리가 짧은 병 용기의 어깨부 또는 개구부에 집중되는 것을 방지하여, 이 병 용기의 어깨부 또는 개구부가 플라즈마의 열에 의해 변형되거나, 또 병 용기의 몸통부와의 사이에서, 형성된 경질 탄소막에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제7 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 및 제2 목적을 달성하기 위해, 제5 발명의 구성에 더하여, 상기 복수의 부분으로 구성되는 외부 전극의 진공실의 내벽면이 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있는 용기를 수용하는 형상으로 형성되고, 상기 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지고 용기에 장착됨으로써 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하는 동시에 용기에 장착된 채 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 도전성을 가지는 장착 부재를 구비하고, 상기 외부 전극의 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 상기 돌출물이 수용됨으로써 형성되는 공간 내에, 용기에 장착되어 이 용기와 함께 진공실 내에 수용되는 상기 장착 부재가 장착되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제7 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 진공실을 형성하는 외부 전극이 서로 절연된 각 부분에 고주파 전원으로부터 개별로 전력이 투입되어, 외부 전극의 분할된 각 부분과 내부 전극 간에 플라즈마가 발생됨으로써, 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막이 형성되고, 이 때, 외부 전극의 진공실을 형성하는 각 부분이 서로 절연되어 있음에 따라, 외부 전극과 내부 전극 간에 발생되는 플라즈마가 이 외부 전극과 내부 전극 간의 거리가 작은 부분에 집중되는 것이 아니다. 그리고, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 서포트 링이나 조형 모양 또는 나사산 등의 돌출물을 가지는 플라스틱 용기를 수용하여 그 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 플라스틱 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 간극이, 용기에 장착되어 수용되는 장착 부재에 의해 채워지기 때문에, 플라스틱 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분과 그 밖의 부분에 대하여 거의 동일한 조건으로 플라즈마 방전에 의한 경질 탄소막의 형성을 실행할 수 있다. 이에 따라, 외면에 돌출물이 형성되어 있는 플라스틱 용기에 대해서도, 형성되는 경질 탄소막의 얼룩 발생을 보다 완전하게 방지할 수 있는 동시에, 플라즈마의 열에 의해 플라스틱 용기가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
제8 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 제5 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극의 분할된 부분의 수와 동수의 고주파 전원을 구비하고 있고, 각 고주파 전원이 각각 대응하는 외부 전극의 분할된 부분에 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제8 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 외부 전극의 분할된 각 부분에, 각각 전용 고주파 전원이 준비되어 있고, 각 고주파 전원이 대응하는 외부 전극의 각 부분에 1개씩 접속되어 있다. 이에 따라, 외부 전극의 분할된 각 부분에, 이 각 부분과 내부 전극과의 사이의 거리에 대응한 전력을 각각 공급할 수 있어, 플라스틱 용기에 용이하게 균일된 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제9 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 제5 발명의 구성에 더하여, 1개의 고주파 전원을 구비하고, 이 고주파 전원이 상기 외부 전극의 분할된 각 부분에 변환되어 스위치를 통해 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제9 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 외부 전극의 분할된 복수의 부분에, 1개의 고주파 전원이 변환되어 스위치를 통해 각각 접속되어 있으며, 이 변환 스위치의 변환에 의해 외부 전극의 각 부분에 차례로, 전력이 투입된다. 이에 따라, 1개의 고주파 전원에 의해 외부 전극의 분할된 복수의 부분에 전력을 투입할 수 있는 동시에, 변환 스위치의 변환 시간을 외부 전극의 각 부분과 내부 전극과의 사이의 거리에 대응하여 설정하는 등의 방법에 의해, 플라스틱 용기의 균일된 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제10 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 및 제2 목적을 달성하기 위해, 제1 발명 또는 제5 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극의 벽부의 임의의 개소에, 이 외부 전극에 장착된 내열성 유리를 통해 진공실 내를 시감(視感)할 수 있는 관찰창이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제10 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 제1 발명의 플라스틱 용기에 장착 부재를 장착하여 진공실 내에 수용하는 장치, 또는 진공실을 형성하는 외부 전극의 분할된 각 부분에 개별로 전력을 투입하는 장치에 있어서, 진공실 내에서의 플라즈마의 발생 상태를 외부 전극의 벽부에 형성된 관찰창을 통해 시감할 수 있으므로, 플라즈마의 발생 상태를 최적의 상태로 유지할 수 있고, 이에 따라 형성되는 경질 탄소막의 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
제11 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서, 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지는 도전성의 장착 부재를 용기의 외면에 장착하여 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하고, 돌출부를 가지는 용기를 수용하는 형상으로 형성되어 있는 외부 전극의 진공실 내에 장착 부재가 장착된 용기를 장착 부재와 함께 수용하고, 돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써, 외부 전극의 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착 부재를 장착하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제11 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 외부 전극 내에 형성된 진공실 내에 플라스틱 용기를 수용하고 이 용기 내에 삽입된 내부 전극과 외부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 플라스틱 용기에, 예를 들면 경량의 병 용기인 플라스틱 용기의 내용물 충전 공정에서의 전도 방지 등을 위해, 그 개구부의 외주부로부터 바깥쪽으로 돌출하는 네크 서포트 링 등의 돌출물이 형성되어 있는 경우에, 플라스틱 용기의 돌출물이 형성되어 있지 않은 부분을 수용하는 외부 전극 진공실의 내벽면은 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 거의 간극이 형성되지 않도록 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성할 수 있지만, 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분을 수용하는 외부 전극의 진공실 내벽면은, 돌출물을 수용하기 위해 용기의 외형과 동일 형상으로 형성할 수 없는 경우가 있으며, 그러므로, 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외주면과의 사이에 간극이 형성되어 버리지만, 내벽면이 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 도전성의 장착 부재가 용기의 외면에 장착되고, 이 장착 부재가 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복한 상태에서, 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용된다.
그리고, 이 진공실 내에 수용된 장착 부재가 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착됨으로써, 외부 전극 진공실의 내벽면과 용기의 외주면과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 한다.
이 제11 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 의하면, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 서포트 링이나 조형 모양 등의 돌출물을 가지는 플라스틱 용기를 수용하고 그 내벽면에 경질 탄소막을 형성할 때, 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 외주면과의 사이에 용기의 전면에 걸쳐 간극이 형성되지 않도록 할 수 있으므로, 플라스틱 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분과 그 밖의 부분에 대하여 거의 동일한 조건으로 플라즈마 방전에 의한 경질 탄소막의 형성을 실행할 수 있고, 이에 따라 외면에 돌출물이 형성되어 있는 플라스틱 용기에 대해서도 그 내벽면에 얼룩 없이 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제12 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 제11 발명의 구성에 더하여, 내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 형상과 거의 동일 형상으로 형성된 장착 부재를 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외면에 장착하여 이 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하고, 이 용기에 장착된 장착 부재를 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용하고, 돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제12 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 예를 들면 내용물의 충전 공정에서의 전도 방지를 위한 서포트 링이나 조형 모양 또는 나사산 등의 돌출물이 용기의 소요 부분에 형성되어 있는 경우에, 이 용기의 외주면에서의 돌출부에 의한 요철을 없애기 위해, 돌출부가 형성되어 있는 용기의 소요 부분에 장착 부재가 장착된다.
이에 따라, 외부 전극의 진공실 내에 장착 부재가 장착된 용기가 수용되었을 때 장착 부재의 외면과 대향하는 진공실의 내벽면이 이 장착 부재의 외경과 동일 형상으로 형성되고, 또한 진공실 내벽면의 다른 부분이 용기의 다른 부분의 외형과 동일 형상으로 형성됨으로써, 용기의 전면에 걸쳐 진공실 내벽면과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 할 수 있으므로, 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제13 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제1 목적을 달성하기 위해, 제 11 발명의 구성에 더하여, 내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 장착 부재 내에 용기를 수용하여 용기의 외주면을 피복하고, 이 용기를 수용한 장착 부재를, 장착 부재의 외형과 거의 동일한 형상으로 형성된 외부 전극의 진공실 내에 수용하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제13 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 장착 부재가, 그 내벽면이 용기의 외형과 거의 동일한 형상이 되도록 형성되어 용기 전체를 수용할 수 있는 케이스형으로 되어 있고, 외주면에 전도 방지용의 서포트 링이나 조형 모양 등의 돌출물이 형성되어 있는 용기를 그 내부에 수용하고, 이 수용된 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용된다. 이와 같이, 외주면에 돌출물이 형성되어 있는 용기의 외주면을 그 전면에 걸쳐 피복함으로써, 이 용기가 외부 전극의 진공실 내에 수용되었을 때 이 진공실 내벽면과의 사이에 간극이 형성되는 것을 보다 적게 할 수 있으므로, 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막의 얼룩 발생을 보다 유효하게 방지할 수 있다.
제14 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서, 분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 그 내부에 진공실을 형성하는 상기 외부 전극의 각 부분에, 각각 고주파 전원을 접속하여, 외부 전극의 진공실을 형성하는 각 부분에 개별로 전력을 투입하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제14 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 진공실을 형성하는 외부 전극의 서로 절연된 각 부분에 고주파 전원으로부터 개별로 전력이 투입되어, 외부 전극의 분할된 각 부분과 내부 전극 간에 플라즈마가 발생됨으로써, 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막이 형성되고, 이 때, 외부 전극의 진공실을 형성하는 각 부분이 서로 절연되어 있음에 따라, 외부 전극과 내부 전극 간에 발생되는 플라즈마가 이 외부 전극과 내부 전극 간의 거리가 작은 부분에 집중되는 것이 아니다. 그리고, 외부 전극에의 전력 투입 시에, 외부 전극의 각 부분과 내부 전극 간의 거리에 따라 외부 전극의 각 부분마다 전력의 크기 또는 투입 시간을 설정할 수 있다.
이에 따라, 외부 전극의 진공실 내에 위치하는 내부 전극의 외형 형상을, 진공실 내에 수용되는 플라스틱 용기의 형상에 따른 제약에 의해, 외부 전극의 내벽면과 내부 전극 간의 거리를 모두 등거리로 할 수 없는 경우에, 외부 전극과 내부 전극 간에 발생하는 플라즈마가 외부 전극의 진공실 내에 수용된 플라스틱 용기의 내부 전극과의 거리가 짧은 부분에 집중되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 형성되는 경질 탄소막에 얼룩이 발생하거나, 또 플라즈마의 집중에 의해 발생하는 열에 의해 플라스틱 용기가 변형되거나 할 우려가 없다.
또한, 내부 전극과의 거리가 작은 외부 전극의 부분에 투입하는 전력의 크기를 내부 전극과의 거리가 큰 외부 전극의 부분에 투입하는 전력보다도 크게 하거나, 또 내부 전극과의 거리가 작은 외부 전극 부분에의 전력 투입 시간을 내부 전극과의 거리가 큰 외부 전극 부분에의 전력의 투입 시간보다도 길게 하거나 함으로써, 플라스틱 용기 내벽면 전면에 걸쳐 경질 탄소막을 균등하게 형성할 수 있다.
제15 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 제14 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극의 분할된 부분의 수와 동수의 고주파 전원을 각각 대응하는 외부 전극의 분할된 부분에 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제15 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 외부 전극의 분할된 각 부분에, 각각 전용의 고주파 전원이 준비되어 있고, 각 고주파 전원이 대응하는 외부 전극의 각 부분에 1개씩 접속되어 있다. 이에 따라, 외부 전극의 분할된 각 부분에, 이 각 부분과 내부 전극과의 사이의 거리에 대응한 전력을 각각 공급할 수 있어, 플라스틱 용기에 용이하게 균일된 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제16 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 제14 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극의 분할된 각 부분에 1개의 고주파 전원을 변환하여 스위치를 통해 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제16 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 외부 전극의 분할된 복수의 부분에, 1개의 고주파 전원이 변환 스위치를 통해 각각 접속되어 있고, 이 변환 스위치의 변환에 의해 외부 전극의 각 부분에 차례로 전력이 투입된다. 이에 따라, 1개의 고주파 전원에 의해 외부 전극의 분할된 복수 부분에 전력을 투입할 수 있는 동시에, 변환 스위치의 변환 시간을 외부 전극의 각 부분과 내부 전극과의 사이의 거리에 대응하여 설정하는 등의 방법에 의해, 플라스틱 용기에 균일된 경질 탄소막을 형성할 수 있다.
제17 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 고주파 전원에 복수의 외부 전극이 접속되어 있는 동시에, 이 복수의 외부 전극이 서로 도선(導線)에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제17 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 각 외부 전력의 진공실 내에 플라스틱 용기가 각각 수용되고, 이 진공실이 진공으로 된 후, 각 플라스틱 용기의 내부에 원료 가스가 공급되고, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 전력이 투입됨으로써, 각 진공실 내에서 내부 전극과의 사이에 플라즈마가 발생되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성한다.
이 때, 복수의 외부 전극이 각각 도선에 의해 단락(短絡)되어 있음에 따라, 고주파 전원으로부터 투입되는 전력이 각 외부 전극에 거의 균등하게 배분되고, 이에 따라, 각 외부 전극의 진공실에서의 진공 조건 및 원료 가스의 공급량 등 외의 코팅 조건이 동일하게 됨으로써, 코팅 상태가 거의 동일한 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조한다.
이 제17 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 의하면, 단지 복수의 외부 전극을 고주파 전원에 각각 접속한 것만으로는, 각 외부 전력과 고주파 전원을 접속하는 도선의 각각의 접속부에서의 접속 저항치나 곡선 저항치의 상이 등에 의해 각 외부 전극에 고주파 전원으로부터의 전력이 균등하게 배분되지 않기 때문에, 플라스틱 용기에 형성되는 경질 탄소막의 막 두께에 불균일이 발생하지만, 복수의 외부 전극을 도선에 의해 서로 단락하는 회로 구성으로 함으로써, 고주파 전원으로부터 투입되는 전력이 각 외부 전극에 균등하게 배분되어, 코팅 상태가 거의 동일한 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조하는 것이 가능하게 된다.
제18 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 제17 발명의 구성에 더하여, 상기 외부 전극이 복수의 부분으로 분할되고 이 분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 진공실이 형성되고, 상기 고주파 전원에 복수개 외부 전극의 분할된 부분이 각각 접속되어 있는 동시에, 이 복수개 외부 전극의 서로 대응하는 분할된 부분끼리가 도선에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제18 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 코팅을 하는 플라스틱 용기의 형상 등에 의한 제약으로부터 진공실 내에서 그 안에 수용되는 플라스틱 용기의 각 부분에 대응하는 외부 전극과 내부 전극 사이의 간격이 상이한 경우에, 외부 전극의 각 부에 동일 크기의 전력을 투입한 것으로는 플라스틱 용기의 각 부에 형성되는 경질 탄소막의 두께가 상이하게 되므로, 외부 전극이 분할되고 각각의 부분에 내부 전극과의 간격에 대응하는 전력이 각각 따로 따로 조절되어 투입됨으로써, 플라스틱 용기의 전면에 걸쳐 균일된 경질 탄소막을 형성한다. 그리고, 이 복수 부분으로 분할된 외부 전극이 고주파 전원에 복수개 접속될 때, 이 복수개의 외부 전극의 서로 대응하는 분할된 부분끼리가 도선에 의해 단락되어 있음에 따라, 각 외부 전극의 서로 대응하는 분할 부분에 고주파 전원으로부터의 전력이 균등하게 배분되어, 전면에 걸쳐 균일된 경질 탄소막을 형성하는 동시에 코팅 상태가 거의 동일한 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조하는 것을 가능하게 한다.
제19 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 제17 발명 또는 제18 발명의 구성에 더하여, 상기 복수개의 외부 전극이 원호형으로 배치되고, 각 외부 전극이 원호의 중심으로부터 직선형으로 연장되는 도선에 의해 고주파 전원에 접속되어 있는 동시에, 인접하는 외부 전극이 도선에 의해 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 제19 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 제17 발명 또는 제18 발명에서의 복수의 외부 전극이, 도선에 의해 서로 단락되어 있는 동시에, 원호형으로 배치되어 있어 고주파 전원과의 접속이 원호의 중심으로부터 직선형으로 연장되는 도선에 의해 실행되므로, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 이르는 도선의 길이를 서로 동일하게 할 수 있는 동시에 각 도선이 직선으로 연장되어 곡선 저항이 발생하지 않으므로, 이에 따라, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 전력이 보다 균등하게 배분되어, 보다 동일한 코팅 상태의 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조하는 것을 가능하게 한다.
제20 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 제17 발명 또는 제18 발명의 구성에 더하여, 상기 복수개의 외부 전극이 서클형으로 배치되고, 각 외부 전극이 서클의 중심으로부터 연장되는 직선형의 도선에 의해 고주파 전원에 접속되어 있는 동시에, 인접하는 외부 전극이 도선에 의해 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제20 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 제17 발명 또는 제18 발명에서의 복수의 외부 전극이 서클형으로 배치되어 있고 고주파 전원과의 접속이 이 서클의 중심으로부터 직선형으로 연장되는 도선에 의해 실행되므로, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 이르는 도선의 길이를 모두 동일하게 할 수 있는 동시에 각 도선에 곡선 저항을 발생시키는 일이 없다. 그리고, 이 서클형으로 배치된 외부 전극의 각각 인접하는 것끼리가 도선에 의해 단락됨으로써, 각 외부 전극에서의 단락의 상태가 동일하게 되며, 이에 따라, 각 외부 전극에서의 코팅 조건을 서로 모두 동일하게 하는 것이 가능하게 되어, 보다 동일한 코팅 상태의 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 양산하는 것을 가능하게 한다.
제21 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서, 상기 진공실에 밸브를 통해 접속되는 리저브 탱크(reserve tank)와, 진공실에 각각 밸브를 통해 접속되는 복수의 진공 펌프를 구비하고, 각 밸브가 차례로 개폐됨으로써 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프에 의해 진공실의 배기가 단계적으로 행해지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제21 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 각 외부 전극의 진공실 내에 플라스틱 용기가 각각 수용되고, 이 진공실이 진공으로 된 후, 각 플라스틱 용기의 내부에 원료 가스가 공급되고, 고주파 전원으로부터 외부 전극에 전력이 투입됨으로써, 각 진공실 내에서 내부 전극과의 사이에 플라즈마가 발생되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성한다. 그리고, 외부 전극의 진공실에 플라스틱 용기가 수용되면, 미리 내부가 소정의 진공도로 유지된 리저브 탱크의 밸브가 열리고, 이 리저브 탱크에 의해 진공실 내의 공기를 흡인하여, 그 압력을 단숨에 저하시킨다. 또한, 그 후, 능력이 상이한 복수의 진공 펌프가 각각이 적응하는 압력 영역에서 차례로 작동됨으로써, 플라즈마 방전에 필요한 진공도를 얻는다.
이 제21 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 의하면, 미리 소정의 진공도로 유지된 리저브 탱크에 의해 단숨에 외부 전극 진공실 내의 배기가 행해지는 동시에, 그 후, 특성이 상이한 복수의 진공 펌프가 차례로 작동되고, 각 진공 펌프의 특성에 맞는 압력 영역에서 각각의 능력이 최대한으로 발휘됨으로써, 높은 진공도를 짧은 시간으로 얻을 수 있고, 이에 따라, 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 효율을 높일 수 있다.
제22 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제21 발명의 구성에 더하여, 상기 복수의 진공 펌프 중 최소한 1개가 메커니컬 부스터 펌프(mechanical booster pump)와 로터리 펌프(rotary pump)에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제22 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 로터리 펌프에 의해 진공실 내의 압력이 어느 정도 저하되면, 이 로터리 펌프의 작동 효율이 저하되는 저압력 영역에서 메커니컬 부스터 펌프가 보조적으로 작동됨으로써, 소요 압력까지 단시간으로 배기를 실행한다.
제23 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제21 발명의 구성에 더하여, 상기 복수의 진공 펌프 중 최소한 1개가 크라이오펌프(cryopump)인 것을 특징으로 한다.
상기 제23 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 크라이오펌프에 의해 진공실내의 모든 기체 분자를 응고(凝固) 흡착함으로써, 저압력 영역에서 고속으로 진공실 내의 배기를 실행할 수 있다.
제24 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제21 발명의 구성에 더하여, 복수의 상기 외부 전극이 복수조(組)로 나누어져 있고, 각 조마다 설치된 리저브 탱크 및 복수의 진공 펌프와, 각조 공용의 리저브 탱크를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제24 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 대량 생산하기 위해 외부 전극의 수를 늘려 1회의 행정에서의 생산 개수를 늘릴 때, 외부 전극의 개수의 증가에 의해 진공실의 배기 시간이 길어 지는 것을 방지하기 위해, 외부 전극의 각 조마다 준비된 리저브 탱크와 함께 각 조의 외부 전극이 공용하는 리저브 탱크가 1개 또는 복수개 준비되어 있고, 이 공용의 리버브 탱크와 외부 전극의 각 조마다 준비된 리저브 탱크에 의해 흡인에 따른 진공실의 배기를 단계적으로 실행한다. 그리고, 예를 들면 대용량의 리저브 탱크를 공용의 리저브 탱크로서 사용함으로써, 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 양산하는 경우에, 배기 시간을 더욱 단축화할 수 있다.
제25 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 고주파 전원에 복수의 외부 전극을 접속하는 동시에, 이 복수의 외부 전극을 서로 도선에 의해 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제25 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 각 외부 전극의 진공실 내에 플라스틱 용기가 각각 수용되고, 이 진공실이 진공으로 된 후, 각 플라스틱 용기의 내부에 원료 가스가 공급되고, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 전력이 투입됨으로써, 각 진공실 내에서 내부 전극과의 사이에 플라즈마가 발생되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성한다.
이 때, 복수의 외부 전극이 각각 도선에 의해 단락되어 있음에 따라, 고주파 전원으로부터 투입되는 전력이 각 외부 전극에 거의 균등하게 배분되고, 이에 따라, 각 외부 전극의 진공실에서의 진공 조건 및 원료 가스의 공급량 등 외의 코팅 조건이 동일하게 됨으로써, 코팅 상태가 거의 동일한 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조한다.
이 제25 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 의하면, 단지 복수의 외부 전극을 고주파 전원에 각각 접속한 것만으로는, 각 외부 전극과 고주파 전원을 접속하는 도선의 각각의 접속부에서의 접속 저항치나 곡선 저항치의 상이 등에 의해 각 외부 전극에 고주파 전원으로부터의 전력이 균등하게 배분되지 않기 때문에, 플라스틱 용기에 형성되는 경질 탄소막의 막 두께에 불균일이 발생하지만, 복수의 외부 전극을 도선에 의해 서로 단락하는 회로 구성으로 함으로써, 고주파 전원으로부터 투입되는 전력이 외부 전극에 균등하게 배분되어, 코팅 상태가 거의 동일한 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 복수개 제조하는 것이 가능하게 된다.
제26 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제25 발명의 구성에 더하여, 상기 복수개의 외부 전극을 서클형으로 배치하고, 각 외부 전극을 서클의 중심으로부터 연장되는 직선형의 도선에 의해 고주파 전원에 접속하는 동시에, 인접하는 외부 전극을 도선에 의해 서로 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제26 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 제25 발명에서의 복수의 외부 전극이 서클형으로 배치되어 있고 고주파 전원과의 접속이 이 서클의 중심으로부터 직선형으로 연장되는 도선에 의해 실행되므로, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 이르는 도선의 길이를 모두 동일하게 할 수 있는 동시에 각 도선에 곡선 저항을 발생시키는 일이 없다. 그리고, 이 서클형으로 배치된 외부 전극의 각각 인접하는 것끼리가 도선에 의해 단락됨으로써, 각 외부 전극에서의 단락의 상태가 동일하게 되고, 이에 따라, 각 외부 전극에서의 코팅 조건을 서로 모두 동일하게 하는 것이 가능하게 되어, 보다 동일한 코팅 상태의 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 양산하는 것을 가능하게 한다.
제27 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서, 상기 진공실에 리저브 탱크를 밸브를 통해 접속하는 동시에, 복수의 진공 펌프를 각각 밸브를 통해 접속하고, 각 밸브를 차례로 개폐함으로써 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프에 의해 진공실의 배기를 단계적으로 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제27 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 각 외부 전극의 진공실 내에 플라스틱 용기가 각각 수용되고, 이 진공실이 진공으로 된 후, 각 플라스틱 용기의 내부에 원료 가스가 공급되고, 고주파 전원으로부터 각 외부 전극에 전력이 투입됨으로써, 각 진공실 내에서 내부 전극과의 사이에 플라즈마가 발생되어, 플라스틱 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성한다. 그리고, 외부 전극의 진공실에 플라스틱 용기가 수용되면, 미리 내부가 소정의 진공도로 유지된 리버브 탱크의 밸브가 열리고, 이 리저브 탱크에 의해 진공실 내의 공기를 흡인하여, 그 압력을 단숨에 저하시킨다. 그 후, 능력이 상이한 복수의 진공 펌프가 각각이 적응하는 압력 영역에서 차례로 작동됨으로써, 플라즈마 방전에 필요한 진공도를 얻는다.
이 제27 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 의하면, 미리 소정의 진공도로 유지된 리저브 탱크에 의해 단숨에 외부 전극의 진공실 내의 배기가 행해지는 동시에, 그 후, 특성이 상이한 복수의 진공 펌프가 차례로 작동되고, 각 진공 펌프의 특성에 맞는 압력 영역에서 각각의 능력이 최대한으로 발휘됨으로써, 높은 진공도를 짧은 시간으로 얻을 수 있고, 이에 따라, 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 효율을 높일 수 있다.
제28 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제27 발명의 구성에 더하여, 상기 진공실에 제1 밸브를 통해 리저브 탱크를 접속하고, 제2 밸브를 통해 로터리 펌프를 가지는 진공 펌프를 접속하고, 제3 밸브를 통해 크라이오펌프를 접속하고, 제1 밸브를 열어 리저브 탱크에 의해 진공실의 배기를 행한 후, 제2 밸브를 열어 진공 펌프에 의해 진공실의 배기를 행하고, 그 후 제3 밸브를 열어 크라이오펌프에 의해 진공실의 배기를 행하여, 진공실 내의 압력을 소요 압력까지 저하시키는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제28 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 외부 전극의 진공실에 접속된 리버브 탱크, 로터리 펌프를 가지는 진공 펌프 및 크라이오펌프가, 각각 제1 내지 제3 밸브가 마이크로컴퓨터 등의 제어에 의해 차례로 개폐됨으로써, 단계적으로 진공실 내의 배기를 실행해 간다. 즉, 제1 밸브가 열리고 미리 소정의 진공도로 유지된 리저브 탱크에 의해 진공실의 압력을 단숨에 저하시킨 후, 제2 밸브가 열리고 진공 펌프에 의해 진공실의 압력을 더욱 저하시키고, 그 후, 제3 밸브가 열리고 크라이오펌프에 의해 진공실의 기체 분자를 응고 흡착함으로써, 소요로 하는 높은 진공도를 얻는다.
제29 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 상기 제4 목적을 달성하기 위해, 제27 발명의 구성에 더하여, 복수의 상기 외부 전극을 복수조로 나누고, 각조마다 외부 전극의 진공실에 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프를 접속하는 동시에, 각조 공용의 리저브 탱크를 각조의 외부 전극의 진공실에 접속하고, 이 공용의 리저브 탱크와 각조마다 접속된 리저브 탱크에 의해 흡인에 의한 진공실의 배기를 단계적으로 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제29 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법은, 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 대량 생산하기 위해 외부 전극의 수를 늘려 1회의 행정에서의 생산 개수를 늘릴 때, 외부 전극의 개수의 증가에 따라 진공실의 배기 시간이 길어지는 것을 방지하기 위해, 외부 전극의 각 조마다 준비된 리저브 탱크와 함께 각 조의 외부 전극이 공용하는 리저브 탱크가 1개 또는 복수개 준비되어 있고, 이 공용의 리저브 탱크와 외부 전극의 각 조마다 준비된 리저브 탱크에 의해 흡인에 따른 진공실의 배기를 단계적으로 실행한다. 그리고, 예를 들면 대용량의 리저브 탱크를 공용의 리저브 탱크로서 사용함으로써, 경질 탄소막 코팅 플라스틱 용기를 양산하는 경우, 배기 시간을 더욱 단축화할 수 있다.
다음에, 본 발명의 가장 바람직하다고 생각되는 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기 제조 장치의 일예를 나타내고 있다.
또, 도 1은 후술하는 바와 같이, 외부 전극내에 플라스틱 용기를 하측으로부터 삽입하는 형식이므로, 제25도와는 그 상하방향이 반대로 향하도록 기재되어 있다.
이 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 도 25의 제조 장치와 마찬가지로, 본체부(10A)와 덮개체(10B)로 구성되며 내부에 코팅을 행하는 플라스틱 용기(B)의 외형과 거의 같은 형상의 진공실(10C)이 형성된 외부 전극(10)과, 플라스틱 용기(B)의 외부형상과 거의 유사한 외형을 갖는 외부 전극(10)의 진공실(10C) 내에 수용된 플라스틱 용기(B)내에 삽입되는 내부 전극(11)과를 갖추고 있으며, 플라스틱 용기(B)가 외부 전극(10)의 덮개체(10B)에 직립상태로 실려져 상승하여 본체부(10A) 내에 삽입되며, 덮개체(10B)에 의해 본체부(10A)의 내부가 밀폐됨으로써, 외부 전극(10)의 진공실(10C) 내에 수용되게 되어 있다.
도 1 중의 부호 2는 절연판이다.
상기 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 도시하지 않은 진공 장치의 작동에 의해 진공실(10C)이 진공이 되며, 원료 가스 공급 장치로부터 외부 전극(10)에 수용된 플라스틱 용기(B)내에 원료 가스가 공급된 후, 고주파 전원으로부터 외부 전극(10)과 내부 전극(11)간에 고주파 전압이 인가되어 플라즈마가 발생됨으로써, 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC막이 형성된다.
이상의 작동은 도 25의 제조 장치와 동일하나, 본 예의 제조 장치는 개구부(B′)에 용기의 전도 방지를 위한 서포트 링(Bb)이 형성되어 있는 플라스틱 용기(B)에 DLC막을 형성하기 위해 플라스틱 용기 (B)가 수용되었을 때에 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 외주면이 마주보는 진공실(10C)의 내벽면의 길이가 서포트 링(Bb)의 외경과 거의 같아지도록 형성되어 있다.
그리고, 이 제조 장치에는 플라스틱용기(B)가 외부 전극(10)의 진공실(10C) 내에 삽입되었을 때에, 이 플라스틱 용기(B)의 서포트 링(Bb)가 형성되어 있는 부분 이외의 개구부(B′)의 외주면과 진공실(10C)의 내벽면과의 사이에 형성되는 간극을 메우기 위한, 도 2 내지 도 5에 나타나있는 것과 같은 동제(銅製)의 장착(介裝) 링(12, 13)이 마련되어 있다.
장착 링(12)은 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상하단이 개구된 중공의 원통 부재로 2개의 반원통형 링(12A)으로 분할할 수 있게 되어 있다.
이 한쌍의 반원통형 링(12A)의 내벽부에는, 각각 도 3에서 상하측에서부터 순서대로, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 나사부(Ba)보다 윗부분의 외경과 거의 같은 내경을 갖는 수용부(12a)와, 플라스틱 용기(B)의 나사부(Ba)의 외경 및 폭과 거의 같은 외경 및 폭을 갖는 수용부(12B)와, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 나사부(Ba)보다 아래부분의 외경과 거의 같은 외경을 갖는 수용부(12c)가 형성되어 있다.
그리고, 이 한쌍의 반원통형 링(12A)은, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)보다 윗부분에 그 양측으로부터 밖에서 끼워지며, 이 때, 수용부(12a, 12b, 12c)가 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 나사부 Ba의 윗부분, 나사부(Ba) 및 나사부(Ba)의 하부 부분의 외주면에 각각 당착되어, 이 개구부(B′)의 외주면을 완전히 덮게 되어 있다.
장착 링(13)은, 도 4 및 도 5에 도시되어 있듯이, 상하단이 개구된 중공의 원통 부재로, 2개의 반원통형(13A)으로 분할할 수 있게 되어있다.
이 한쌍의 반원통형 링(13A)의 내벽면은, 각각 내경이 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)보다도 아래의 외주면의 외경과 같아지도록, 아래로 내려갈수록 바깥쪽으로 완만하게 넓어지도록 형성되어 있다.
그리고, 이 한쌍의 반원통형 링(13A)은, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)보다 아래쪽 부분에 그 양측으로부터 밖에서 끼워지며, 이 때, 그 내주면이 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 외주면에 당착되어 이 개구부(B′)의 외주면을 완전히 덮게 되어 있다.
이 장착 링(12, 13)의 외주면의 외경은, 각각 플라스틱 용기(B)에 형성된 서포트 링(Bb)의 외경과 거의 같아지도록 성형되어 있다.
상기 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 코팅을 행하는 플라스틱 용기(B)가 그 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)보다 상측 위치에 장착 링(12)의 반원통형 링(12A)이 양측으로부터 밖에서 끼워지며, 서포트 링(Bb)보다 아래쪽에 장착 링(13)의 반원통형 링(13A)이 양측으로부터 끼워지며, 이들 장착 링(12, 13)에 의해 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)의 하측 및 상측의 외주면이 덮힌 상태에서, 외부 전극(10)의 덮개체(10B)에 정립 상태에서 실려지며, 이 덮개체(10B)가 상승됨에 따라 플라스틱 용기(B)가 외부 전극(10)의 본체부(10A) 내에 삽입된다.
이 때, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)에 밖으로 끼워져 있는 장착 링(12, 13)은 각각을 구성하는 반원통형 링(12A, 13A)이 서로 맞닿는 단면에 붙여진 내열성의 단면 테이프에 의해 분리하지 않도록 접합되어, 장착 링(12, 13)이 플라스틱 용기(B)로부터 이탈되지 않게 된다.
그리고, 장착 링(12, 13)의 반원통형 링(12A, 13A)의 각각의 서로 맞닿는 단면의 한쪽에 돌기를 마련하고, 다른 쪽 단면에 결합공을 설치하여, 반원통형 링(12A, 13A)이 각각 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)에 설치되었을 때에 돌기와 결합공이 감함됨으로써, 반원통형 링(12A, 13A)이 각각 서로 분리되지 않게 하는 방법도 생각할 수 있다. 또, 나아가서는 반원통형 링(12A, 13A)의 각각의 서로 당접하는 단면에 자성체를 설치하여, 그 자력에 의해 반원통형 링(12A, 13A)이 각각 서로 흡착되어 분리되지 않도록 하는 방법도 생각할 수 있다.
플라스틱 용기(B)는 외부 전극(10)의 덮개체(10B)의 상승에 의해 본체부(10A) 내에 삽입되어, 덮개체(10B)가 본체부(10A)의 개구단에 밀착됨에 따라 형성되는 진공실(10C) 내에 수용된다. 또, 이 플라스틱 용기(B)가 외부 전극(10)의 본체부(10A) 내에 삽입되어 갈 때, 이 본체부(10A)의 내부에 동축상에 배치되어 있는 내부 전극(11)이 플라스틱 용기(B)의 내부(B′)의 개구단부로부터 삽입되어 간다.
그리고, 플라스틱 용기(B)가 진공실(10C) 내에 완전히 수용된 상태에서, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)의 서포트 링(Bb)의 외주면과 개구부(B′)에 설치된 장착 링(12, 13)의 외주면이, 대향하는 진공실(10C)의 내벽면에 간극이 형성되지 않도록 대향되며, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′) 이외의 어깨부 및 몸통부의 외주면이, 각각 대향하는 진공실(10C)의 내벽면에 간극이 형성되지 않도록 대향된다.
이상과 같이 외부 전극(10)의 진공실(10C)내부가 밀폐되고, 이 진공실(10C)의 내벽면과 플라스틱 용기(B)의 외주면 및 장착 링(12, 13)의 외주면과의 사이에 거의 간극이 형성되어 있지 않은 상태에서, 도시하지 않은 진공상태의 작동으로 공기가 배출되어 진공실(10C)내가 진공이 된 후, 원료 가스 공급 장치로부터 공급되는 원료 가스(지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 탄소등의 탄소원 가스)가 내부 전극(11)에 형성된 도시하지 않은 취출구로부터 플라스틱 용기(B)내로 분출된다.
그리고, 이 원료 가스의 농도가 소정의 농도가 된 후, 고주파 전원으로부터 외부 전극(10)에 고주파 전압이 인가되어, 어스된 내부 전극(11)과의 사이에 플라즈마가 발생되며, 이에 따라, 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC막이 형성된다.
즉, 이 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 있어서의 DLC막의 형성은, 도 25의 제조 장치와 마찬가지로 플라즈마CVD법에 의해 행하여지며, 외부 전극(10)과 내부 전극(11)의 사이에 발생한 플라즈마에 의해 절연되어 있는 외부 전극(10)의 내벽면에 전자가 축적되어, 소정의 전위강하가 발생한다.
이에 따라, 플라즈마 중에 존재하는 탄소원 가스의 탄소가 플라즈마로 이온화되고, 외부 전극(10)의 내벽면을 따라 늘어나는 플라즈마 용기(B)의 내벽면에 선택적으로 충돌하고, 근접해있는 탄소가 서로 결합함으로써, 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 극히 치밀한 DLC로 이루어지는 경질 탄소막이 형성된다.
이 때, 플라스틱 용기(B)의 어깨부 및 몸통부와 진공실(10C)의 내벽면과의 사이와 마찬가지로, 개구부(B′)의 외주면이 장착 링(12, 13)의 내주면에 당접되며, 이 장착 링(12, 13)의 외주면과 진공실(10C)의 내벽면과의 사이에 간극이 형성되어 있지 않으며, 따라서 개구부(B′)의 외주면과 진공실(10C)의 내벽면과의 사이에 간극이 형성되어 있지 않음에 따라 플라스틱 용기(B)의 어깨부 및 몸통부와 같은 조건에서 DLC막이 형성되므로, 형성된 DLC막에 얼룩이 생기는 것을 막을 수 있다.
도 6은, 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치의 다른 예를 나타내고 있다.
이 도 6의 제조 장치는, 도 1의 제조 장치가 플라스틱 용기의 개구부의 외주면만을 장착 링으로 덮어 외부 전극내에 수용하도록 되어 있는데 비해, 장착 케이스(20)에 의해 플라스틱 용기(B1)의 외주면을 모두 덮어 외부 전극(21)내에 수용하는 것이다.
즉, 장착 케이스(20)는 중공의 원통 부재로서, 도 7에 도시된 2개의 반원통형 케이스(20A)로 분할할 수 있게 되어 있다.
이 한쌍의 반원통형 케이스(20A)는 각각 그 내벽면(20a)의 형상이 플라스틱 용기(B1)의 외형과 동일형상이 되도록 형성되어 있으며, 이 내벽면(20a)의 플라스틱 용기(B1)의 개구부(B′)가 수용되는 부분에, 서포트 링(Bb1)(도 6 참조)가 감합되는 환상구(20a＇)가 형성되어 있다.
그리고, 이 한쌍의 반원통형 케이스(20A)는, 각각 플라스틱 용기(B)에 양측으로부터 밖에서 끼워지며, 내부에 플라스틱 용기(B1)를 완전히 수용하도록 되어 있으며, 이 때, 플라스틱 용기(B1)의 외주면이 반원통형 케이스(20A)의 내벽면(20a)에 당접됨과 동시에, 서포트 링(Bb1)이 환상구(20a＇)내에 감합되어, 그 외면이 환상구(20a＇)의 내벽면에 당접되게 되어 있다.
외부 전극(21)은, 원통형의 본체부(21A)와 개체(21B)로 구성되며, 본체부(21A)내에 장착 케이스(20)의 외경과 거의 같은 길이를 갖는 원통형의 진공실(21C)이 형성되어 있다.
상기 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 코팅을 행하는 플라스틱 용기(B1)에 한쌍의 반원통형 케이스(20A)가 양측으로부터 밖에서 끼워져, 장착 케이스(20)내에 플라스틱 용기(B1)가 수용된 후, 장착 케이스(20)마다 외부 전극(20)의 개체(20B)에 정립상태로 실어져 이 개체(20B)가 상승됨에 따라 플라스틱 용기(B1)가 외부 전극(21)의 본체부(21A)내에 삽입된다. 이 때, 내부 전극(22)이 플라스틱 용기(B1)내에 그 개구부(B1＇)로부터 삽입된다.
그리고, 외부 전극(21)의 진공실(21C)이 밀폐된 후, 상기 도 1의 예의 제조 장치와 마찬가지로 배기 및 원료 가스의 공급 공정을 거친 후, 외부 전극(21)과 내부 전극(22) 사이에서 플라즈마 방전이 행해짐으로 인해, 플라스틱 용기(B1)의 내벽면에 DLC막이 형성된다.
이 때, 외부 전극(21)의 진공실(21C)내에 수용된 플라스틱 용기(B1)와 장착 케이스(20)의 내벽면과의 사이에는 간극이 거의 형성되어 있지 않고, 또 장착 케이스(20)의 외주면과 외부 전극(21)의 진공실(21C)의 내벽면과의 사이에도 간극이 형성되지 않으므로, 플라스틱 용기(B1)와 외부 전극(21)과의 사이에는 간극이 거의 존재하지 않으며, 따라서, 플라스틱 용기(B1)의 어떤 부분에 대해서도 동일 조건에서 DLC막을 형성할 수 있으므로, DLC막의 형성에 얼룩이 생기는 일은 없다.
상기예에 의한 제조 장치에 의하면, 장착 케이스(20)에 의해 DLC막의 형성을 행하는 플라스틱 용기(B1)가 완전히 덮혀져, 플라스틱 용기(B1)의 외주면과 외부 전극(21)의 내벽면과의 사이에 형성되는 간극을 보다 감소시킬수 있으며, 이로 인해, 형성된 DLC막에 얼룩이 생기는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있음과 동시에, 어떠한 형상의 플라스틱 용기(B1)에 대해서도 DLC막을 형성할 수 있다.
도 8은 이 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치의 또다른 예를 나타낸 것으로, 외부 전극(30)은 본체부(30A)와 개체(30B)에 의해 구성되며, 본체부(30A)가 그 축선과 직교하는 평면에 의해 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 두 부분으로 분할되어 있다.
그리고, 이 분할된 2개의 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 사이에는 도너츠 형상의 절연판(30Ac)이 장착되어 있고, 이 절연판(30Ac)이 상부 부분(30Aa) 및 하부 부분(30Ab)의 분할면에 각각 견고하게 접착되어 외부 전극(30)의 본체부(30A)가 일체적으로 형성되어 있음과 동시에, 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 사이가 절연판(30Ac)에 의해 절연되어있다.
이 절연판(30Ac)에는 외부 전극(30)의 크기와 중량에 따라 내열성 및 내압강도가 요구되므로, 세라믹이 가장 적합하다. 또, 고분자 소재는 그 내압강도가 작으므로 사용이 제한되나, 테프론등 내열성을 갖고 있는 것은 절연판의 소재로써 사용할 수 있다.
이 본체부(30A)와 개체(30B)에 의해 구성되는 외부 전극(30)내에는, DLC막을 형성하는 플라스틱 용기(B)의 외형과 거의 동일한 형상의 진공실(30C)이 형성되어 있다. 도 8에서, 31은 플라스틱 용기(B)가 진공실(30C)내에 수용되었을 때에, 이 플라스틱 용기(B)내에 삽입되는 내부 전극이며, 플라스틱 용기(B)의 내벽면의 형상과 유사하다.
이 외부 전극(30)의 본체부(30A)의 상부 부분(30Aa)의 외주면에는, 띠모양의 동판(32A)이 감겨져 있으며, 이 동판(32A)에 매칭 박스(정합기)(32B)를 개재하여 고주파 전원(32C)이 접속되며, 이 고주파 전원(32C)으로부터 상부 부분(30Aa)에 전력이 투입되게 되어있다.
마찬가지로, 본체부(30A)의 하부 부분(30Ab)의 외주면에는, 띠모양의 동판(33A)이 감겨져 있으며, 이 동판(33A)에 매칭 박스(33B)를 개재하여 고주파 전원(33C)이 접속되며, 이 고주파 전원(33C)으로부터 하부 부분(30Ab)에 상부 부분(30Aa)과는 별개로 전력이 투입되게 되어 있다.
상기 예에 있어서 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, DLC막을 형성하는 플라스틱 용기(B)가, 개체(30B)에 정립상태로 실리며, 이 개체(30B)가 상승됨에 따라, 외부 전극(30)의 본체부(30A)내에 삽입된다. 이때 이 본체부(30A)의 내부에 동축상으로 배치되어 있는 내부 전극(31)이 플라스틱 용기(B)의 내부에 그 개구부(B＇)의 개개구부로부터 삽입된다.
이와 같이 하여, 플라스틱 용기(B)가 진공실(30C)에 수용되어 이 진공실(30C)이 진공이 된 후, 플라스틱 용기(B)내에 원료 가스가 공급되면 고주파 전원(32C)으로부터 매치 박스(32B) 및 동판(32A)를 개재하여 외부 전극(30)의 상부 부분(30Aa)에 전력이 투입되어, 이 상부 부분(30Aa)과 내부 전극(31)사이에 플라즈마가 발생됨에 따라 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇) 및 어깨부의 내벽면에 DLC막이 형성된다.
또, 외부 전극(30)의 하부 부분(30Ab)에는, 고주파 전원(33C)으로부터 매칭 박스(33B) 및 동판(33A)을 개재하여 전력이 투입되어, 이 하부 부분(30Ab)과 내부 전극(31)사이에 플라즈마가 발생됨에 따라, 플라스틱 용기(B)의 몸통부의 내벽면에 DLC막이 형성된다.
이와 같이, 외부 전극(30)의 본체부(30A)가, 플라스틱 용기(B)의 개구부 및 어깨부에 대향하는 상부 부분(30Aa)과 몸통부에 대향하는 하부 부분(30Ab)의 2개 부분으로 분할되며, 이 2개의 부분이 절연되어 있으며, 각각에 별개로 전력이 투입되게 되어 있음으로써 예를 들면, 도시한 바와 같이 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇)가 좁아져 그 개구부(B＇)의 형상의 제약으로부터, 플라스틱 용기(B)의 개구부로부터 어깨부간의 부분에 있어서의 외부 전극(30)과 내부 전극(31)간의 간격이 플라스틱 용기(B)의 몸통부의 부분에 있어서의 양전극간의 간격보다도 좁아지게 되는 경우에, 고주파 전원(32C)으로부터 상부 부분(30Aa)에 투입되는 전력이 고주파 전원(33C)으로부터 하부 부분(30Ab)에 투입되는 전력보다 작아지도록 매칭 박스(32B, 33B)를 조정함으로써, 플라즈마의 발생이 플라스틱 용기(B)의 어깨부가 개구부의 사이의 외부 전극(30)과 내부 전극(31)의 간격이 좁은 부분으로 집중되어, 형성되는 DLC막에 얼룩이 생기거나, 또 그때에 발생하는 열에 의해 플라스틱 용기(B)의 개구부가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기한 바대로, 매칭 박스(32B, 33B)를 조정하여 고주파 전원(32C)으로부터 투입되는 전력이 고주파 전원(33C)으로부터 투입되는 전력보다 작아지게 하는 대신에 고주파 전원(32C)으로부터의 전력의 투입 시간이 고주파 전원(33C)으로부터의 전력의 투입 시간보다 짧게 조절하여, 형성된 DLC막의 얼룩과 열에 의한 플라스틱 용기(B)의 변형이 일어나지 않게 하는 것도 가능하다.
도 8에서, 외부 전력(30)의 상부 부분(30Aa)에는 그 벽부에 한 개의 관찰창(W1)이 설치되어 있으며, 또 하부 부분(30Ab)에는 그 벽부에 2개의 관찰창(W2, W3)이 설치되어 있다.
이들 관찰창(W1, W2, W3)은 각각 상부 부분(30Aa) 또는 하부 부분(30Ab)의 벽부에 형성된 투공(w1, w2, w3)내에 내열 석영 유리(g1, g2, g3)가 끼워져, 진공실(30C)내에 밀폐상태를 유지하면서 이 진공실(30C)내에 있어서의 플라즈마의 상태를 외부로부터 관찰할 수 있게 되어 있는 것이다.
그리고, 이 도 8의 예에서는, 관찰창이 상부 부분(30Aa)에 한군데, 하부 부분(30Ab)에 두군데 설치되어 있으나, 이 관찰창은 상부 부분(30Aa) 및 하부 부분(30Ab)에 각각의 적재적소에 임의대로 설치할 수 있다(또, 이 관찰창은 제1도의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에도 설치할 수 있다).
도 9는 상기 도 8의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 도 1의 제조 장치에서 사용되는 장착 링(12, 13)을 조합한 제조 장치의 예를 나타낸 것으로, 개구부(B＇)에 서포트 링(Bb)이 형성된 플라스틱 용기(B)를 외부 전극(30)의 진공실(30C)내에 삽입할 때에 이 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇)의 서포트 링(Bb)의 윗부분과 아래부분에 각각 장착 링(12, 13)을 장착하게 되어 있다.
이 도 9의 제조 장치는, 도 8의 제조 장치와 마찬가지로, 외부 전극(30)의 본체부(30A)가 절연판(30Ac)에 의해 상호 절연된 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 2개 부분으로 분할되어 있음으로써, 이 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 투입되는 전력의 크기 또는 투입 시간을 각각 조절함으로써 플라즈마의 부분적인 집중을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 플라스틱 용기(B)의 서포트 링(Bb)이 형성된 개구부(B＇)에 있어서의 외부 전극(30)의 내벽면과의 사이의 간극의 형성을 방지할 수 있으므로, 형성된 DLC막의 얼룩의 발생을 보다 완전히 방지할 수 있다.
도 10은, 이 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치의 또 다른 예를 나타낸 것으로, 외부 전극(30)의 본체부(30A)가 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 두 개의 부분으로 분할되어 이 2개의 부분의 사이에 절연판(30Ac)이 장착되어 서로 절연되어 있는 구성과 내부 전극(31)외의 구성에 대해서는, 제8도의 제조 장치와 마찬가지이다.
이 외부 전극(30)의 본체부(30Aa)의 상부 부분(30Aa)의 외주면에는 띠모양의 동판(40A)이, 또 하부 부분(30Ab)의 외주면에는 띠모양의 동판(40A＇)이 감겨져 있으며, 이 동판(40A)에는 매칭 박스(40B)가, 또 동판(40A＇)에는 매칭 박스(40B＇)가 접속되어 있다.
그리고, 이들 매칭 박스(40B, 40B＇)에는 변환 스위치(40C)를 개재하여 한 개의 고주파 전원(40D)이 접속되어 있다.
이 도 10의 제조 장치는, 제8도의 제조 장치와 마찬가지로, 외부 전극(30)의 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 각각 전력을 별개로 투입함으로써 진공실(30C)내에 수용된 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC막을 형성하나, 이 때, 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에는, 고주파 전원(40D)으로부터 전력이 변환 스위치(40C)에 의해 전환되어 투입된다.
이 제조 장치는 최초로 고주파 전원(40D)으로부터 상부 부분(30Aa)에 전력이 투입되어 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇)로부터 어깨부에 걸친 부분의 내벽면에 DLC막의 형성이 이루어져, 이 형성되는 DLC막의 막두께가 소정의 막두께로 되는 시간이 경과된 후에, 변환 스위치(40C)가 전환되어 상부 부분(30Aa)으로의 전력의 투입이 정지된다.
그리고 다음에, 고주파 전원(40D)으로부터 하부 부분(30Ab)에 전력이 투입되며, 플라스틱 용기(B)의 몸통부의 내벽면에 개구부(B＇)로부터 어깨부의 부분의 내벽면에 형성된 DLC막의 막두께와 같은 막두께의 DLC막이 형성되는 시간이 경과된 후, 변환 스위치(40C)의 전환에 의해 전력의 투입이 정지된다.
그리고, 상기에서 변환 스위치(40C)의 전환은, 이 변환 스위치(40C)에 마이크로 컴퓨터를 접속하여 제어함으로써 행할 수 있다.
이상과 같은 방법으로 플라스틱 용기(B)의 내벽면 전체에 DLC막이 형성되나, 이 때 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇)로부터 어깨부 부분의 내벽면과 몸통부의 내벽면에 각각 개별로 DLC막이 형성되어 감에 따라 제8도의 제조 장치에 의해 DLC막을 형성하는 경우와 같이 외부 전극으로의 전력의 투입에 의해 외부 전극과 내부 전극과의 간격이 좁은 부분에 플라즈마가 집중하여 형성된 DLC막에 얼룩이 생기는 것이 방지됨과 동시에, 한 개의 고주파 전원으로 분할된 외부 전극(30)의 각부에 전력을 투입하는 것이 가능하므로 장치의 저렴화를 꾀할 수 있다.
그리고, 이 도 10의 제조 장치에서, 전력의 투입의 순서는 상기와 반대이어도 좋다.
또, 플라스틱 용기(B)의 내벽부의 각부에 형성되는 DLC막의 막두께를 같게 하는 방법으로서는 매칭 박스(40B, 40B＇)의 조절에 의해 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 투입되는 전력의 크기가 서로 같아지게 한 다음, 변환 스위치(40C)의 변환 시간을 조절한다(내부 전극과의 간격이 좁은 상부 부분(30Aa)으로의 전력투입 시간을 하부 부분(30Ab)로의 투입 시간보다 짧게 한다)방법과, 변환 스위치(40C)의 변환시간을 양쪽모두 같도록 한 다음 매칭 박스(40B, 40B＇)의 조절에 의해 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 투입되는 전력의 크기를 조절하는 (내부 전극과의 간격이 좁은 상부 부분(30Aa)으로의 전력을 하부 부분(30Ab)로의 전력보다 작게 한다)방법이 있다.
도 11은 상기 도 10의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 제1도의 제조 장치에서 사용되는 장착 링(12, 13)을 조합한 제조 장치의 예를 도시하는 것이다. 이 도 11의 제조 장치는, 개구부(B＇)에 서포트 링(Bb)이 형성된 플라스틱 용기(B)를 외부 전극(30)의 진공실(30C)내에 삽입할 때에, 이 플라스틱 용기(B)의 개구부(B＇)의 서포트 링(Bb)의 상부 부분과 하부 부분에 각각 장착 링(12, 13)을 장착하도록 되어 있는 것으로써, 도 10의 제조 장치의 작동과 더불어, 플라스틱 용기(B)의 서포트 링(Bb)이 형성된 개구부(B＇)에 있어서의 외부 전극(30)의 내벽면과의 사이의 간극의 형성을 방지할 수 있으므로, 형성된 DLC막의 얼룩의 발생을 보다 완전히 방지할 수 있다.
도 12는, 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치의 또 다른 예를 제시한 것으로, 외부 전극(30)의 본체부(30A)가 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 2부분으로 분할되어, 이 2부분의 사이에 절연판(30Ac)이 장착되어 서로 절연되어 있는 구성과 내부 전극(31) 기타 구성 및 상부 부분(30Aa)의 외주면에 띠모양의 동판(50A)이 또 상부 부분(30Ab)의 외주면에 띠모양의 동판(50A′) 이 감겨져있는 점에 대해서는 도 8의 제조 장치와 동일하다.
이 상부 부분(30Aa)에 감겨있는 동판(50A) 및 하부 부분(30Ab)에 감겨 있는동판(50A′)에는 변환 스위치(50B)를 개재하여 한 개의 매칭 박스(50C)가 접속되고, 또 이 매칭 박스(50C)에 한 개의 고주파전원(50D)이 접속되어 있다.
이 도 12의 제조 장치는, 제8도의 제조 장치와 마찬가지로, 외부 전극(30)의 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 각각 전력을 투입함으로써 진공실(30C)내에 수용된 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC막을 형성하나, 이 때 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에는 고주파 전원(50D)으로부터 매칭 박스(50C)를 개재하여 공급되는 전원이 변환 스위치(50B)에 의해 변환되어 순차 투입된다.
이 제조 장치는, 매칭 박스(50C)의 출력전력의 설정이 고정되어 있어, 이 매칭 박스(50C)로부터의 전력의 출력치가 일정한 경우에는 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 대한 변환 스위치(50B)의 변환 시간을 각각의 부분에 있어서의 내부 전극(31)과의 간격에 대응하도록(내부 전극(31)과의 간격이 짧은 상부 부분(30Aa)에 대한 전환시간을 하부 부분(30Ab)에 대한 변환 시간보다도 짧아지도록)설정함으로써, 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)로부터 어깨부에 걸친 부분의 내벽면과 몸통부의 내벽면에 같은 막두께의 DLC막을 형성할 수 있다.
또, 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 대한 변환 스위치(50B)의 전환 시간을 같게 설정한 경우에는, 매칭 박스(50C)의 출력전력의 설정을 전환함으로써 이 매칭 박스(50C)로부터 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)부분에 있어서의 내부 전극(31)과의 간격에 대응하는 크기(내부 전극(31)과의 간격이 짧은 상부 부분(30Aa)에 대한 쪽이 하부 부분(30Ab)에 대한 쪽보다 작다)전력이 출력되도록 함으로써, 상기와 마찬가지로 플라스틱 용기(B)의 개구부(B′)로부터 어깨부에 걸친 부분의 내벽면과 몸통부의 내벽면에 같은 막두께의 DLC막을 형성할 수 있다.
이상과 같이 하여, 플라스틱 용기 B의 내벽면 전체에 얼룩 없이 DLC 막이 형성되지만, 이 도 12의 제조 장치에 의하면, 1개의 고주파 전원과 1개의 매칭 박스에 의하여 외부 전극(30)의 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)에 각각 전력을 소요 시간만큼 공급할 수 있으므로, 더 장치의 저렴화를 도모할 수 있다.
그리고, 상기 도 12의 제조 장치에 있어서, 전력 투입 순서는 외부 전극(30)의 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Ab)의 어느 것부터라도 된다.
도 13은 상기 도 12의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 도 1의 제조 장치에 있어서 사용되는 장착 링(12 및 13)을 조합한 제조 장치의 예를 도시하고 있고, 플라스틱 용기 B의 개구부 B'의 서포트 링(Bb)의 상방 부분과 하방 부분에 각각 장착 링(12와 13)이 장착됨으로써, 서포트 링(Bb)이 형성된 플라스틱 용기(B)의 개구부(B')의 외주면과 외부 전극(30)의 내벽면과의 사이에 형성되는 간극이 도전성의 물질에 의하여 매립되어 DLC 막이 형성될 때 얼룩이 발생하는 것이 더 완전하게 방지된다.
이상의 도 8 내지 13의 각 예에서의 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치는, 각각 외부 전극(30)을 상부 부분(30Aa)과 하부 부분(30Bb)으로 2분할하고 있지만, DLC 막의 형성을 행하는 플라스틱 용기가 도시한 것보다 더 변형된 것인 경우에는, 외부 전극(30)을 플라스틱 용기의 외형에 따라 2분할 이상으로 분할하여, 각각의 부분에서의 내부 전극(31)과의 사이의 간격에 대응하는 전력을 투입하도록 함으로써, 형성된 DLC 막의 얼룩이나 열에 의한 플라스틱 용기의 변형을 더 유효하게 방지할 수 있다.
또, 상기 도 9, 11 및 13의 각 예에서, 도 2 내지 5의 장착 링(12 및 13) 대신 도 6 및 7의 개장 케이스(20)를 사용하도록 해도 된다.
도 14는 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치의 실시 형태의 또 다른 예를 도시하고 있다.
도 14에 있어서, 복수 개의 체임버(도시한 예에서는 3개의 체임버(CR, CC, CL))가 도 28의 경우와 동일하게 병렬로 배열되어 있고, 이 각 체임버를 구성하는 외부 전극(60R, 60C 및 60L)에, 고주파 전원(Rf)이 매칭 박스(M)를 통하여 도선(61R, 61C 및 61L)에 의하여 각각 접속되어 있다.
이 도선(61R, 61C, 61L)의 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)으로의 접속은 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)의 외주면에 감긴 동판(62R, 62C 및 62L)에 각각 외부 전극(60R, 60C, 60L)의 선단부가 연결됨으로써 행해진다.
그리고, 외부 전극(60과 60C)은 각각의 동판(62R과 62C)이 도선(63)에 의하여 단락됨으로써 서로 접속되어 있고, 또한 외부 전극(60C과 60L)이, 각각의 동판(62C와 62L)이 도선(63L)에 의하여 단락됨으로써 서로 접속되어 있다.
이 도 14의 장치는 각 체임버(CR, CC, CL) 내에 플라스틱 용기(B)가 각각 수용되고, 이 체임버(CR, CC, CL) 내가 공기의 배기에 의하여 진공으로 된 후, 각 플라스틱 용기(B)의 내부에 원료 가스가 공급된다. 그리고, 이후 고주파 전원(Rf)으로부터 매칭 박스(M)를 통하여 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)에 전력이 투입되고, 각 체임버(CR, CC, CL) 내에 있어서 내부 전극과의 사이에 발생하는 플라즈마에 의하여, 도 25의 장치의 경우와 동일하게, 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC 막이 형성된다.
이때, 외부 전극(60R과 60C) 및 외부 전극(60C와 60L)이 각각 도선(63R 및 63L)에 의하여 단락되어 있음으로써, 고주파 전원(Rf)으로부터 투입되는 전력이 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)에 대략 균등하게 배분된다. 이에 따라서, 각 체임버(CR, CC, CL)에서의 진공 조건 및 원료 가스의 공급량 등의 이외의 코팅 조건을 동일하게 함으로써, 코팅 상태가 대략 동일한 DLC 막 코팅 플라스틱 용기가 동시에 제조된다.
이와 같이, 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)이 도선(63R 및 63L)에 의하여 단락되어 있는 것은, 전술한 바와 같이 각 외부 전극(60R, 60C, 60L) 사이를 단락하지 않는 경우에는, 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)에 고주파 전원(Rf)으로부터의 전력이 균등하게 배분되지 않고, 중앙의 외부 전극(60C)에 투입되는 전력이 커지는 경향으로 되어, 플라스틱 용기(B)에 형성되는 DLC 막의 막 두께에 불균일이 생기기 때문이다.
이와 같은 각 체임버(CR, CC, CL) 간에서의 투입 전력의 편차는, 고찰의 결과 고주파 전원(Rf)으로부터 각 외부 전극(60R, 60C, 60L)에 이르는 도선(61R, 61C, 61L)의 저항치의 차이에 의한 것이라는 것이 판명되었다.
따라서, 각 도선(61R, 61C, 61L)의 길이를 균등하게 하여 실험을 행하였지만, 각 도선(61R, 61C, 61L)의 각 동판(62R, 62C, 62L) 등과의 접속부에서의 접속 저항치의 차이나, 도선(61R, 61C, 61L)이 만곡함에 따른 만곡 저항치의 차이 등에 의하여, 각 도선(61R, 61C, 61L)의 접속 상태를 각각 완전히 동일하게 하는 것은 곤란하여 각 체임버(CR, CC, CL)에 전력을 균등하게 투입할 수는 없었다.
이와 같은 실험의 결과로부터 시행 착오에 의하여, 고주파 전원(Rf)으로부터 투입되는 전력을 각 체임버(CR, CC, CL)에 균등하게 배분하기 위해서는, 체임버(CR, CC, CL)를 도선(63R, 63L)에 의하여 서로 단락하는 것이 최선의 방법이라는 것을 해명하고, 도 14에 도시된 바와 같은 회로 구성으로 함으로써 코팅 상태가 대략 동일한 DLC 막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 제조하는 것을 가능하게 하였다.
그리고, 도 14에는 체임버의 수가 3개인 경우의 예가 도시되어 있지만, 체임버의 수가 더 많은 경우에도, 각 체임버를 동선(銅線) 등의 저항치가 작은 도선에 의하여 서로 단락함으로써, 투입 전력을 균등하게 배분할 수 있어, 코팅 상태가 대략 동일한 DLC 막 코팅 플라스틱 용기를 동시에 다수 제조할 수 있게 된다.
도 15는 본 발명의 실시 양태의 다른 예를 도시하고 있다.
이 예에서의 각 체임버(CR', CC', CL' )는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')이, 그 축선과 직교하는 평면에 의하여 각각 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)과 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)의 2개의 부분으로 분할되어 있고, 이 각 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)과 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)의 사이가 각각 절연판(60Rc, 60Cc, 60Lc)에 의하여 절연되어 있다.
그리고, 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')의 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)에는 각각 도선(61Ra, 61Ca, 61La)에 의하여 고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M)가 전환 스위치(S)를 통하여 접속되어 있고, 또 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)에는 각각 도선(61Rb, 61Cb, 61Lb)에 의하여 고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M)가 전환 스위치(S)를 통하여 접속되어 있고, 전환 스위치(S)의 전환에 의하여 각 체임버의 상부 부분과 하부 부분에 따로 전력이 투입되도록 되어 있다.
이와 같이, 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')이 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)과 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)의 상하로 분열되어 있는 것은 코팅을 행하는 플라스틱 용기(B)의 형상 등에 의한 제약으로부터, 플라스틱 용기(B)의 개구부로부터 어깨부 간의 부분에서의 외부 전극과 내부 전극 사이의 간격이 플라스틱 용기(B)의 몸통부 부분에서의 양 전극간의 간격보다 좁아지는 경우에, 외부 전극의 상하로 동일한 크기의 전력을 투입한 것으로는 플라스틱 용기(B)의 개구부 및 견부 부분과 동부 부분에서 형성되는 DLC 막의 두께가 상이하게 되므로, 플라스틱 용기(B)의 전면(前面)에 걸쳐 균일한 DLC 막을 형성하기 위하여, 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')의 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)과 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)에 전력을 각각 따로 조절하여 투입할 수 있도록 하기 위해서이다.
그리고, 도 14의 장치의 경우와 동일한 양태에 의하여, 각 외부 전극(60R')의 상부 부분(60Ra)과 외부 전극(60C')의 상부 부분(60Ca)이 도선(63Ra)에 의하여, 또 외부 전극(60C')의 상부 부분(60Ca)과 외부 전극(60L')의 상부 부분(60La)이 도선(63La)에 의하여 각각 단락되어 있고, 또한 각 외부 전극(60R')의 하부 부분(60Rb)과 외부 전극(60C')의 하부 부분(60Cb)이 도선(63Rb)에 의하여, 또 외부 전극(60C')의 하부 부분(60Cb)과 외부 전극(60L')의 하부 부분(60Lb)이 도선(63Lb)에 의하여 각각 단락되어 있다.
이에 따라서, 고주파 전원(Rf)으로부터 매칭 박스(M) 및 전환 스위치(S)를 통하여 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')의 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)에 전력이 투입되었을 때, 전력이 각 외부 전력의 상부 부분에 대략 균등하게 배분되어, 각 외부 전극에 수용된 플라스틱 용기(B)의 개구부 및 견부에 각각 대략 동일한 코팅 상태의 DLC 막을 형성할 수 있고, 또한 전환 스위치(S)의 전환에 의하여 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')의 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)에 전력이 투입되었을 때, 전력이 각 외부 전력의 하부 부분에 대략 균등하게 배분되어, 각 외부 전극에 수용된 플라스틱 용기(B)의 동부에 각각 대략 동일한 코팅 상태의 DLC 막을 형성할 수 있다.
그리고, 각 외부 전극(60R', 60C', 60L')의 상부 부분(60Ra, 60Ca, 60La)와 하부 부분(60Rb, 60Cb, 60Lb)에 투입되는 전력의 크기 또는 투입 시간을 조절함으로써, 각 플라스틱 용기(B)에 대하여 그 전면(全面)에 걸쳐 균등하게 DLC 막을 형성할 수 있다.
여기에서, 도 14 및 15의 장치에 있어서는, 각 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL')) 사이가 도선(63R 및 63L)(63Ra, 63Rb 및 63La, 63Lb)에 의하여 단락되어 있음으로써, 각 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL'))에서의 DLC 막의 코팅 조건을 동일하다고 간주할 수 있을 정도로 충분히 비슷하게 할 수 있지만, 각 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL)를 도시한 바와 같이 직선형으로 배치한 경우에는, 중앙의 체임버(CC(CC'))가 그 양측에 배치된 체임버(CR, CL(CR', CL'))보다 전원부(고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M))에 대하여 가까운 곳에 배치되게 되고, 매칭 박스(M)와 각 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL'))를 동일한 길이의 도선으로 접속했다고 해도, 전원부와의 거리가 짧은 중앙의 체임버(CC(CC'))에 배분되는 전력이 커지는 경향으로 되어 있고, 이로 인하여, 각 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL'))에서의 코팅 조건을 완전하게 동일하게 하기는 어렵다.
따라서, 도 16에 도시된 장치는, 체임버(CR, CC, CL(CR', CC', CL'))가 전원부(고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M)) 주위에 원호형으로 배치되고, 각 체임버가 전원부에 대하여 등거리에 위치되어 있다(따라서, 고주파 전원(Rf)과 각 체임버를 접속하는 도선(61R(61Ra, 61Rb), 61C'(61Ca', 61Cb'), 61L(61La, 61Lb))도 그 길이가 동등하게 되어 있음). 이에 따라서, 도 14 및 15의 장치의 경우보다 더 각 체임버에서의 코팅 조건을 서로 비슷하게 할 수 있다.
도 17 내지 도 20에 도시된 장치는, 도 16의 장치를 더 개량하기 위하여, 플라스틱 용기(B)에 코팅을 행하는 복수 개(도시한 예에서는 25개)의 체임버(C)가, 원주를 따라 등각도 간격 위치에 배열되어 있다.
이 도 17 내지 20에 있어서, 각 체임버(C)는 외부 전극(60)의 본체부(60A)가 각각 후술하는 진공 장치의 도넛형으로 성형된 진공 덕트(D)에 수하(垂下)된 상태로 부착되어 있고, 도 20에 특별히 도시된 바와 같이, 서클을 형성하도록 배열되어 있다.
이 진공 덕트(D)에 부착된 외부 전극(60)의 하측에는, 도시하지 않은 승강 장치에 의하여 수직 방향으로 승강되도록 되어 있는 승강 테이블(T)이 배치되어 있고, 이 승강 테이블(T) 상에 외부 전극(60)의 덮개부(60B)가, 외부 전극(60) 각각의 본체부(60A)에 대향하는 위치에 배설되어 있다.
고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M)는 상기와 같이 원주를 따라 배치된 체임버(C)의 중심부에 위치하도록 배치되어 있고, 이 고주파 전원(Rf)이 각 체임버(C)의 외부 전극(60)의 본체부(60A)에, 매칭 박스(M)를 통하여, 각각 각 체임버(C)의 중심 위치로부터 외측으로 방사상으로 뻗은 도선(61)에 의하여 접속되어 있다.
그리고, 각 체임버(C)는 인접하는 외부 전극(60)의 본체부(60A) 끼리가, 도선(63)에 의하여 서로 단락되어 있다.
진공 덕트(D)의 중앙부에는 도 17 내지 19로부터 알 수 있는 바와 같이, 리저브 탱크(RT)가 배치되고, 이 리저브 탱크(RT)의 주위에 등각도 간격으로 배치된 4개의 밸브(V1)를 통하여 진공 덕트(D)에 접속되어 있다. 그리고, 이 리저브 탱크(RT)에는 진공 펌프(PA)가 접속되어 있고, 이 진공 펌프(PA)의 작동에 의하여 리저브 탱크(RT) 내의 배기가 행해지도록 되어 있다.
진공 덕트(D)에는 또한, 진공 펌프 PB가 밸브(V2)를 통하여, 또 크라이오펌프(cryopump)(PC)가 밸브(V3)를 통하여 각각 접속되어 있고, 후술하는 바와 같이, 각 펌프가 순차 작동됨으로써, 진공 덕트(D)를 통하여 각 체임버(C) 내의 배기가 단계적으로 행해지도록 되어 있다.
이 진공 장치의 구성 및 작동에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
이 도 17 내지 20의 장치는, 도 17에 도시된 바와 같이, 하강 위치에 있는 승강 테이블(T) 상의 각 덮개부(60B)에 코팅을 행하는 플라스틱 용기(B)가 각각 직립한 상태에서 탑재되고, 이후 승강 테이블(T)이 상승됨으로써 플라스틱 용기(B)가 외부 전극(60)의 각 덮개부(60B)에 대응하는 본체부(60A) 내에 수용된다.
그리고, 밸브(V1 내지 V3)가 순차 개폐되어 리저브 탱크(RT), 진공 펌프 PB 및 크라이오펌프 PC의 작동에 의하여, 진공 덕트(D)를 통하여 각 체임버(C) 내가 진공으로 된 후, 매스플로 컨트롤러(MC)를 통하여 원료 가스 공급 장치(RM)로부터 탄소원 가스가 체임버(C)에 수용된 플라스틱 용기(B)의 내부에 공급된다.
이후, 매칭 박스(M)를 통하여 고주파 전원(Rf)으로부터 각 체임버(C)의 외부 전극(60)에 전력이 투입되고, 이에 따라서 각 외부 전극(60)과 외부 전극(60) 내에 배치된 내부 전극과의 사이에 플라즈마가 발생됨으로써, 플라스틱 용기(B)의 내벽면에 DLC 막이 형성된다(이 플라즈마에 의한 DLC 막의 형성 과정은 도 25의 장치의 경우와 동일함).
이때, 각 체임버(C)가 고주파 전원(Rf)에 대하여 등거리로 배치되어 각 도선(61)이 동일한 길이로 되어 있는 동시에, 도 14 내지 16의 장치에서는 양측의 체임버(CR과 CL(CR'과 CL'))가 중앙의 체임버(CC)에만 접속되어 중앙의 체임버(CC(CC'))는 양측의 2개의 체임버(CR과 CL(CR'과 CL'))에 단락되어 있는 것에 대하여, 각 체임버(C)가 인접하는 양측의 체임버(C)와 각각 동일 조건으로 서로 연쇄형으로 단락되어 있음으로써, 각 체임버(C)에서의 DLC 막의 코팅 조건을 더 완전하게 동일하게 되도록 설정할 수 있고, 이에 따라서 각 체임버(C)에 있어서 코팅되는 플라스틱 용기의 DLC 막이 서로 더 균일하게 된다.
도 21은 상기 제14 내지 20의 각 장치에 접속되는 진공 장치의 구성을 개략적으로 도시한 배관도이다.
이 도 21에 있어서, 체임버(C)에 접속된 흡기관(L)에, 밸브(V1)를 통하여 리저브 탱크(RT)가 접속되고, 밸브(V2)를 통하여 진공 펌프 PB가 접속되고, 또한 밸브(V3)를 통하여 크라이오펌프 PC가 각각 접속되어 있다. 그리고, 리저브 탱크(RT)에는 진공 펌프(PA)가 접속되어 있다.
진공 펌프(PA)는 메카니컬 부스터 펌프(MBA)와 로터리 펌프(RPA)로 구성되어 있고, 진공 펌프 PB도 동일하게, 메카니컬 부스터 펌프(MBB)와 로터리 펌프(RPB)로 구성되어 있다. 이 메카니컬 부스터 펌프(MBA, MBB)는 각각 로터리 펌프(RPA, RPB)를 보조하는 펌프이다.
각 체임버(C)에는 밸브(V4)를 통하여 원료 가스 공급 장치(RM) 및 매스플로 컨트롤러(MC)가 접속되고, 또한 고주파 전원(Rf) 및 매칭 박스(M)가 접속되어 있다. 그리고, 도 21 중 밸브(V5)는 흡기관(L)에 접속되어 체임버(C) 내를 리크하는 리크 밸브이다.
그리고, 이 도 21의 진공 장치를 도 17 내지 20의 장치에 접속하는 경우, 도 17 내지 20의 장치의 진공 덕트(D)가 도 21의 진공 장치의 흡기관(L)에 대응한다.
도 22는 상기 진공 장치의 작동 사이클과 이 진공 장치의 작동에 대응하는 체임버(C) 내의 압력 변화를 도시한 작동도이다.
이하, 도 21의 진공 장치의 작동을 도 22에 따라 설명한다.
그리고, 이하에서, 각 밸브의 개폐 제어 및 펌프의 작동 제어는 시퀀서(sequencer)나 마이크로컴퓨터 등의 제어 장치에 의하여 행해진다.
리저브 탱크(RT)는 진공 장치에 의한 체임버(C) 내의 배기 개시 전에, 진공 펌프(PA)의 작동에 의하여 배기되어 내부의 진공도가 소정의 값으로 유지되어 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 각 체임버(C) 내에 플라스틱 용기(B)가 수용되어 이 체임버(C)가 밀폐되면, 밸브(V1)가 열려 체임버(C) 내의 공기가 리저브 탱크(RT) 내에 흡인되어 체임버(C) 내의 압력이 한번에 저하된다(그래프 a).
이 리저브 탱크(RT)에 의한 흡인에 의하여 각 체임버(C) 내의 압력이 소요의 압력까지 저하하면, 밸브(V1)가 닫힌 후, 밸브(V2)가 열리고 진공 펌프 PB의 작동에 의한 배기에 의하여 체임버(C) 내의 압력이 더 저하된다(그래프 b).
그리고, 리저브 탱크(RT)는 밸브(V1)가 닫힌 후, 진공 펌프(PA)의 작동에 의하여 탱크 내의 공기가 배출되어, 다음의 코팅을 위하여 내부의 진공도가 소정의 값으로 복귀된다. 이때, 로터리 펌프(RPA)에 의하여 리저브 탱크(RT) 내의 압력이 어느 정도까지 저하하면, 메카니컬 부스터 펌프(MBA)가 기능하기 시작하여, 리저브 탱크(RT) 내의 압력이 소요의 값까지 한번에 저하된다.
진공 펌프 PB도 진공 펌프(PA)와 동일하게, 로터리 펌프(RPB)에 의하여 체임버(C) 내의 압력을 어느 정도까지 저하되면, 메카니컬 부스터 펌프(MBB)가 기능하기 시작하여 체임버(C) 내의 압력을 소요의 값까지 한번에 저하시킨다.
이 진공 펌프 PB에 의한 배기에 의하여 각 체임버(C) 내의 압력이 소요의 압력까지 저하하면, 밸브(V2)가 닫힌 후, 다음에 밸브(V3)가 열리고 크라이오펌프 PC의 작동에 의한 기체의 응고 흡착에 의하여, 체임버(C) 내의 압력이 더 저하된다(그래프 c).
이 크라이오펌프 PC는 헬륨 가스 냉동기 시스템에 의하여 체임버(C) 내에 잔류하고 있는 기체 분자를 응고 흡착함으로써, 높은 진공도를 얻는 것이다.
이 크라이오펌프 PC에 의하여 각 체임버(C) 내의 압력이 소요의 압력까지 저하하면, 밸브(V3)가 닫힌다.
그리고, 이후 밸브(V2)가 재차 열리는 동시에 밸브(V4)가 열림으로써, 원료 가스 공급 장치(RM)로부터 매스플로 컨트롤러(MC)를 통하여 공급되는 탄소원의 원료 가스가, 진공 펌프 PB에 의한 흡인에 의하여 체임버(C) 내에 도입된다.
이때, 체임버(C) 내로의 원료 가스의 도입에 의하여, 체임버(C) 내의 압력이 약간 상승(그래프 d)한 후, 진공 펌프 PB의 작동에 의하여 일정의 압력으로 유지(그래프 e)된다.
이와 같이 하여, 각 체임버(C) 내에 소요량의 원료 가스가 도입된 후, 고주파 전원(Rf)으로부터 매칭 박스(M)를 통하여 전력이 체임버(C)의 외부 전극(60)에 투입되어 플라즈마가 발생됨으로써, 플라스틱 용기(B)로의 DLC의 코팅이 행해진다.
이 고주파 전원(Rf)으로부터의 전력의 투입이 일정 시간 행해진 후, 리크 밸브(V5)가 개방되어 체임버(C) 내가 리크된다(그래프 f).
이후, 체임버(C) 내의 플라스틱 용기(B)가 교환되어 상기 일련의 공정이 반복됨으로써, DLC 막 코팅 플라스틱 용기의 양산이 이루어진다.
그리고, 상기 진공 장치에 의하면, 미리 고진공으로 유지된 리저브 탱크에 의하여 체임버 내의 압력이 평형 압력까지 한번에 저하된 후, 특성이 상이한 복수의 진공 펌프가 순차 작동되어 각 진공 펌프의 특성에 맞는 압력 영역에서 각각의 능력이 최대한으로 발휘됨으로써, 높은 진공도를 짧은 시간에 얻을 수 있고, 이에 따라서, DLC 막 코팅 플라스틱 용기의 제조 효율을 높일 수 있다.
도 23은 도 17에 도시된 제조 장치를 복수 기(基)(도시한 예에서는 4기) 연결하여, 대량의 플라스틱 용기에 도잇에 코팅을 행하는 경우의 진공 장치의 양태를 도시한 것이다.
이 예에서의 진공 장치는 DLC 막 코팅 플라스틱 용기의 제조 효율을 높이기 위하여, 도 17의 제조 장치가 복수 기(이 예에서는 4기) 배설되고, 각각의 진공 장치가 서로 연결되어 있는 것이다.
도 23에 있어서, 도 17의 제조 장치의 리저브 탱크(이하, 제1 리저브 탱크(RT1)라고 함)가 사방에 배치되고, 또한 그 중심에 제2 리저브 탱크(RT2)가 배치되어 있고, 이 2개의 리저브 탱크(RT1 및 RT2)에 의하여, 제1 리저브 탱크(RT1)의 주위에 서클형으로 배설된 체임버(미도시) 내의 배기를 고속으로 행하도록 되어 있다.
즉, 도 24에 도시된 바와 같이, 각 제1 리저브 탱크(RT1)의 주위에 서클형으로 배설된 체임버(C)(도면에는 1개만 기재되어 있음)에, 도 21의 진공 장치와 동일하게, 제1 리저브 탱크(RT1)가 밸브(V1)를 통하여, 진공 펌프 PB가 밸브(V2)를 통하여, 또한 크라이오펌프 PC가 밸브(V3)를 통하여 각각 접속되어 있다.
그리고, 제2 리저브 탱크(RT2)는 밸브(V1')를 통하여 체임버(C)에 접속되어 있다.
그리고, 도 24에 있어서, VM은 밸브(V6)를 통하여 체임버(C)에 접속된 진공계(眞空計)이고, 이외의 도 21과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호가 붙어 있다.
제1 리저브 탱크(RT1)에는 도 23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각 인접하는 2개의 탱크에 대하여 1기의 진공 펌프(PA)가 배기관(L1)을 통하여 접속되어 있고, 이 진공 펌프(PA)에 의하여 제1 리저브 탱크(RT1) 내의 배기가 행해지도록 되어 있고, 또 제2 리저브 탱크(RT2)에는 진공 펌프(PA')가 접속되어 있고, 이 진공 펌프(PA')에 의하여 제2 리저브 탱크(RT2) 내의 배기가 행해지도록 되어 있다.
이 진공 장치는 제1 리저브 탱크(RT1), 제2 리저브 탱크(RT2), 진공 펌프 PB, 크라이오펌프 PC 순으로 작동되어, 각 제1 리저브 탱크(RT1)의 주위에 서클형으로 배설된 체임버(C)로부터 이 체임버(C) 내가 소정의 진공도로 될 때까지 배기를 행한다.
즉, 제1 리저브 탱크(RT1) 및 제2 리저브 탱크(RT2)는 체임버(C) 내의 배기 개시 전에, 각각 진공 펌프(PA 및 PA')의 작동에 의하여 배기되어, 내부의 진공도가 소정의 값으로 유지되어 있다.
그리고, 각 체임버(C) 내에 플라스틱 용기(B)가 수용되어 이 체임버(C)가 밀폐되면, 밸브(V1)가 열려 체임버(C) 내의 공기가 제1 리저브 탱크(RT1) 내에 흡인되어, 이 체임버(C) 내의 압력이 제1 리저브 탱크(RT1) 내의 압력과 평형하게 될 때까지 한 번에 저하된다.
밸브(V1)가 닫힌 후, 다음에 밸브(V1')가 열려 제2 리저브 탱크(RT2)에 의한 흡인이 행해지고, 각 체임버(C) 내의 압력이 제2 리저브 탱크(RT2) 내의 압력과 평형하게 될 때까지 더 저하된다.
또한, 밸브(V1')가 닫힌 후, 밸브(V2)가 열리고 진공 펌프 PB의 작동에 의하여, 체임버(C) 내가 더 배기되어 그 내부의 압력이 더 저하된다.
그리고, 제1 리저브 탱크(RT1)는 밸브(V1)가 닫힌 후, 진공 펌프(PA)의 작동에 의하여 탱크 내의 공기가 배출되어, 다음의 코팅을 위하여 내부의 진공도가 소정의 값으로 복귀된다. 또, 제2 리저브 탱크(RT2)는 밸브(V1')가 닫힌 후, 진공 펌프(PA')의 작동에 의하여 탱크 내의 공기가 배출되고, 다음의 코팅을 위하여 내부의 진공도가 소정의 값으로 복귀된다.
진공 펌프 PB의 작동에 의하여 각 체임버(C) 내의 소요의 압력까지 저하하면, 밸브(V2)가 닫힌 후, 다음에 밸브(V3)가 열리고, 크라이오펌프 PC의 작동에 의한 기체의 응고 흡착에 의하여 체임버(C) 내의 압력이 더 저하된다.
이 크라이오펌프 PC에 의하여, 각 체임버(C) 내의 압력이 플라즈마 방전에 필요한 소요의 압력까지 저하하면, 밸브(V3)가 닫히고, 이후 밸브(V2)가 재차 열리는 동시에 밸브(V4)가 열림으로써, 원료 가스 공급 장치(RM)로부터 매스플로 컨트롤러(MC)를 통하여 공급되는 탄소원의 원료 가스가, 진공 펌프 PB에 의한 흡인에 의하여 체임버(C) 내에 도입된다.
이후, 각 체임버(C) 내에 있어서 플라즈마 방전이 행해지고 체임버(C) 내의 플라스틱 용기로의 DLC의 코팅이 행해진다. 그리고, 이 플라즈마 방전이 소정 시간 행해진 후, 리크 밸브(V5)가 개방되어 체임버(C) 내가 리크된다.
그리고, 체임버(C) 내의 플라스틱 용기가 교환되어 상기의 일련의 공정이 반복됨으로써, DLC 막 코팅 플라스틱 용기의 양산이 이루어진다.
이 도 23 및 24의 진공 장치는, 체임버(C)의 각 서클마다 설치된 제1 리저브 탱크(RT1) 이외에 대용량의 제2 리저브 탱크(RT2)를 구비하고 있고, 리저브 탱크에 의한 체임버(C) 내의 흡기를 단계적으로 행하므로, 체임버(C) 내의 압력을 한번에 저하시킬 수 있고, 배기 시간을 대폭 저하시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법은, 내벽면에 균일한 두께의 탄소 코팅막이 형성된 플라스틱제의 리터너블 용기의 제조에 사용되고, 또한 내벽면에 동일한 상태의 탄소 코팅막이 형성된 플라스틱 용기를 양산하는 것에 사용된다.

Claims (29)

  1. 외부 전극 내에 형성된 용기(容器)의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원(炭素源)의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질(硬質) 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서,
    상기 외부 전극의 진공실의 내벽면이 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있는 용기를 수용하는 형상으로 형성되고,
    상기 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지고 용기에 장착됨으로써 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하는 동시에 용기에 장착된 채 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 도전성을 가지는 장착 부재를 구비하고,
    돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써, 상기 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에, 용기에 장착되어 이 용기와 함께 진공실 내에 수용되는 상기 장착 부재가 장착되는
    것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착 부재가 외주면으로부터 경(徑) 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기에 장착되어 이 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외주면을 피복하는 동시에, 용기에 장착되어 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되었을 때, 외주면이 진공실의 내벽면에 거의 맞닿게 된 상태에서 지지되는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착 부재가 용기의 개구부 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지 형상의 돌출부보다도 위쪽 부분에 장착되는 부분과 아래쪽 부분에 장착되는 부분의 2개 부분으로 이루어지고, 이 장착 부재의 2개 부분이, 그 외경이 각각 돌출부의 외경과 거의 동일하게 되도록 형성되어 있어, 돌출부를 끼우고 용기의 개구부에 장착되었을 때에 외주면이 돌출부의 외주면과 거의 평평하게 되는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장착 부재가, 그 내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성되어 있고, 내부에 용기를 수용하고 이 수용된 용기와 함께 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  5. 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서,
    상기 외부 전극이 복수의 부분으로 분할되어 있고, 이 분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 진공실이 형성되고, 이 외부 전극이 분할된 부분의 각각에 고주파 전원이 접속되어 외부 전극의 각 부분에 개별로 전력이 투입되는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 전극이 병 용기의 몸통부(胴體部)
    를 수용하는 부분과 어깨부 및 개구부를 수용하는 부분의 2개 부분으로 분할되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 부분으로 구성되는 외부 전극의 진공실의 내벽면이 외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지고 있는 용기를 수용하는 형상으로 형성되고,
    상기 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지고 용기에 장착됨으로써 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하는 동시에 용기에 장착된 채 상기 외부 전극의 진공실 내에 수용되는 도전성을 가지는 장착 부재를 구비하고,
    상기 외부 전극의 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 상기 돌출물이 수용됨으로써 형성되는 공간 내에, 용기에 장착되어 이 용기와 함께 진공실 내에 수용되는 상기 장착 부재가 장착되는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 외부 전극의 분할된 부분의 수와 동수의 고주파 전원을 구비하고 있고, 각 고주파 전원이 각각 대응하는 외부 전극의 분할된 부분에 접속되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    1개의 고주파 전원을 구비하고, 이 고주파 전원이 상기 외부 전극의 분할된 각 부분에 변환되어 스위치를 통해 접속되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 외부 전극의 벽부의 임의의 개소에, 이 외부 전극에 장착된 내열성 유리를 통해 진공실 내를 관찰할 수 있는 관찰창이 형성되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  11. 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서,
    외주면으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 내벽면을 가지는 도전성의 장착 부재를 용기의 외면에 장착하여 이 용기의 최소한 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하고, 돌출부를 가지는 용기를 수용하는 형상으로 형성되어 있는 외부 전극의 진공실 내에 장착 부재가 장착된 용기를 장착 부재와 함께 수용하고, 돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써, 외부 전극의 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착 부재를 장착하는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 형상과 거의 동일 형상으로 형성된 장착 부재를 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분의 외면에 장착하여 이 용기의 돌출부가 형성되어 있는 부분을 피복하고, 이 용기에 장착된 장착 부재를 용기와 함께 외부 전극의 진공실 내에 수용하고, 돌출부를 가지는 용기가 수용됨으로써 외부 전극 진공실의 내벽면과 이 진공실 내에 수용되는 용기의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에 장착하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    내벽면이 외주면으로부터 경 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 가지는 용기의 외형과 거의 동일 형상으로 형성된 장착 부재 내에 용기를 수용하여 용기의 외주면을 피복하고, 이 용기를 수용한 장착 부재를, 장착 부재의 외형과 거의 동일한 형상으로 형성된 외부 전극의 진공실 내에 수용하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  14. 외부 전극 내에 형성된 용기의 외형과 거의 닮은꼴인 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서,
    분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 그 내부에 진공실을 형성하는 상기 외부 전극의 각 부분에, 각각 고주파 전원을 접속하여, 외부 전극의 진공실을 형성하는 각 부분에 개별로 전력을 투입하는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 외부 전극의 분할된 부분의 수와 동수의 고주파 전원을 각각 대응하는 외부 전극의 분할된 부분에 접속하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 외부 전극의 분할된 각 부분에 1개의 고주파 전원을 변환하여 스위치를 통해 접속하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  17. 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서,
    상기 고주파 전원에 복수의 외부 전극이 접속되어 있는 동시에, 이 복수의 외부 전극이 서로 도선(導線)에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 외부 전극이 복수의 부분으로 분할되고 이 분할된 복수의 부분이 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 조립됨으로써 진공실이 형성되고, 상기 고주파 전원에 복수개 외부 전극의 분할된 부분이 각각 접속되어 있는 동시에, 이 복수개 외부 전극의 서로 대응하는 분할된 부분끼리가 도선에 의해 접속되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 복수개의 외부 전극이 원호형으로 배치되고, 각 외부 전극이 원호의 중심으로부터 직선형으로 연장되는 도선에 의해 고주파 전원에 접속되어 있는 동시에, 인접하는 외부 전극이 도선에 의해 서로 접속되어 있는 탄소막 코팅 프라스틱 용기의 제조 장치.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 복수개의 외부 전극이 서클형으로 배치되고, 각 외부 전극이 서클의 중심으로부터 연장되는 직선형의 도선에 의해 고주파 전원에 접속되어 있는 동시에, 인접하는 외부 전극이 도선에 의해 서로 접속되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  21. 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치에 있어서,
    상기 진공실에 밸브를 통해 접속되는 리저브 탱크(reserve tank)와, 진공실에 각각 밸브를 통해 접속되는 복수의 진공 펌프를 구비하고, 각 밸브가 차례로 개폐됨으로써 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프에 의해 진공실의 배기가 단계적으로 행해지는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 진공 펌프 중 최소한 1개가 메커니컬 부스터 펌프(mechanical booster pump)와 로터리 펌프(rotary pump)에 의해 구성되어 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 진공 펌프 중 최소한 1개가 크라이오펌프(cryopump)인 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    복수의 상기 외부 전극이 복수조(組)로 조가 나누어져 있고, 각 조마다 설치된 리저브 탱크 및 복수의 진공 펌프와, 각조 공용의 리저브 탱크를 구비하고 있는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치.
  25. 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서,
    상기 고주파 전원에 복수의 외부 전극을 접속하는 동시에, 이 복수의 외부 전극을 서로 도선에 의해 접속하는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수개의 외부 전극을 서클형으로 배치하고, 각 외부 전극을 서클의 중심으로부터 연장되는 직선형의 도선에 의해 고주파 전원에 접속하는 동시에, 인접하는 외부 전극을 도선에 의해 서로 접속하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법
  27. 외부 전극 내에 형성된 진공실에 용기를 수용하고, 이 외부 전극의 진공실에 수용된 용기 내에 내부 전극을 삽입하여, 진공실을 진공으로 하는 동시에 용기 내에 탄소원의 원료 가스를 공급한 후, 외부 전극에 고주파 전원으로부터 전력을 투입하여 외부 전극과 내부 전극 간에 플라즈마를 발생시킴으로써, 용기의 내벽면에 경질 탄소막을 형성하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법에 있어서,
    상기 진공실에 리저브 탱크를 밸브를 통해 접속하는 동시에, 복수의 진공 펌프를 각각 밸브를 통해 접속하고, 각 밸브를 차례로 개폐함으로써 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프에 의해 진공실의 배기를 단계적으로 행하는 것을 특징으로 하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 진공실에 제1 밸브를 통해 리저브 탱크를 접속하고, 제2 밸브를 통해 로터리 펌프를 가지는 진공 펌프를 접속하고, 제3 밸브를 통해 크라이오펌프를 접속하고, 제1 밸브를 열어 리저브 탱크에 의해 진공실의 배기를 행한 후, 제2 밸브를 열어 진공 펌프에 의해 진공실의 배기를 행하고, 그 후 제3 밸브를 열어 크라이오펌프에 의해 진공실의 배기를 행하여, 진공실 내의 압력을 소요 압력까지 저하시키는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    복수의 상기 외부 전극을 복수조로 나누고, 각조마다 외부 전극의 진공실에 리저브 탱크와 복수의 진공 펌프를 접속하는 동시에, 각조 공용의 리저브 탱크를 각조의 외부 전극의 진공실에 접속하고, 이 공용의 리저브 탱크와 각조마다 접속된 리저브 탱크에 의해 흡인에 의한 진공실의 배기를 단계적으로 행하는 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 방법.
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