JPH02118064A

JPH02118064A - 真空蒸着装置

Info

Publication number: JPH02118064A
Application number: JP26949388A
Authority: JP
Inventors: Toshio Taguchi; 田口　俊夫; Hajime Okita; 沖田　肇; Heizaburo Furukawa; 古川　平三郎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-05-02

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】〔産業上の利用分野］本発明は、プラスチックフィルム例えばポリエステル等
のフィルムにアルミニウム等の金属あるいはセラミック
ス等の非金属を蒸着する真空蒸着装置や、プラスチック
以外の各種の非金属材料または金°属材料に金属材料ま
たは非金属材料を蒸着する真空蒸着装置に関する。

〔従来の技術］第３図は、プラス千ツクフィルムにアルミニウムを蒸着
する従来の真空蒸着装置の一例を示す。

隔板りで仕切られた上室「と下室（蒸着室）ｇとからな
る真空槽ａの中で、コイル状に巻いたフィルムｂを巻出
ｇｌｃから繰出しながら、下室ｇのるつぼｊから原発す
るアルミニウム蒸気を冷却ロール（蒸着ロール）１部で
蒸着し、巻取機ｅで巻取る。ｌコイルの蒸着が完了する
と真空槽ｄを大気に開放し、コイル状に巻かれた新しい
フィルノ、ｂを装着し替えた移・、再度ポンプに、　　
ｆｆｉで真空に排気して蒸着する作業を行なう。るつぼ
ｊ内のアルミニウムは、１回に消費する盟が約１ｋｇ程
度であり連続供給を行う必要はないが、大気開放時には
、るつぼｊの破１員防止のため、その都度排出し、るつ
ぼｊ内の手入れを行った後、新しいアルミニウムを装填
する。このように、第３図の真空痕着装置による蒸着作
業は、フィルムの装着、るつぼの手入れ、新しい蒸着材
の装填、真空引き、加熱、走行、蒸着、大気開放を繰返
すパンチ作業となるので、極めて非能率的であった。

そこで、本発明の発明者らは、さきに、連続真空蒸着装
置に用いて好適な、第４図に示される真空シール装置を
発明し、特願昭６２−２７１９２３号として特許出願し
た。これは前記第３図で説明したと同様の蒸着室（２）
の上方に設けられ、フィルム（１）を大気中から連続し
て真空中に供給する差圧システムであって、３本１１Ｊ
Ｉのシールロール（Ｓ−１ａ）　、　（Ｓ２ａ）（Ｓ３
ａ）　；　（Ｓｌｂ）　、　（Ｓ２ｂ）　、　（Ｓ３ｂ
）　：　（Ｓｌｃ）　、　（Ｓ２ｃ）　、　（Ｓ３ｃ）
　；と隔壁（Ｓ４ａ）　、　（Ｓ４ｂ）　、　（Ｓ４ｃ
）　ニーによって仕切られる複数の差圧室（２ａ）　、
　（２ｂ）　、　（２ｃ）　＋　　を有し、それら差圧
室（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、−に接続された排気
ポンプユニット（１０ａ）　、　（ｌｏｂ）　、　（１
０ｃ）　、−により、大気圧側から蒸着室（２）に至る
まで段階的に圧力勾配を発生させ、蒸着室（２）を所定
の真空度に保つものである。

そして、上記３本のシールロールが形成する２か所のロ
ール間隙のうらｌか所に大気中から真空の蒸着室（２）
へ向かうフィルム（１）を通し、もう１か所には蒸着室
（２）から大気中へ向かうフィルムを通すことによって
、入側シール装置と出側シール装置とを一体化する。即
ち、１組３本のシールロルのうち、第１０−ル（Ｓｌａ
）　、　（Ｓｌｂ）　、　（Ｓｌｃ）　、−と第２０−
ル（Ｓ２ａ）　、　（Ｓ２ｂ）　、　（Ｓ２ｃ）　、−
との隙間に大気圧側から真空側へ走行するフィルム（１
）を通過させ、第２０−ル（Ｓ２ａ）　、　（Ｓ２ｂ）
　、　（Ｓ２ｃ）　、−と第３０−ル（Ｓ３ａ）　、　
（Ｓ３ｂ）　、　（Ｓ３ｃ）　、−との隙間に真空側か
ら大気圧側へ逆行するフィルムを通過させるような、シ
ールロールの組を複数組、間隙をへだでて配設し、それ
らの組の間が差圧室（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２
ｃ）　、　−を形成しているのである。

上記真空ソール装置においては、第２０−ル（Ｓ２ａ）
　、　（Ｓ２ｂ）　、　（Ｓ２ｃ）　、−−を入側と出
側とで兼用するので、ロール数が少なくてすみ、またロ
ール間隙の数も少なくなって、シール性能が向上する。

したがって排気系の容量を大幅に低減することができ、
併せてシール装置のコンパクト化とコスト低減を達成で
きる。

なお第４図中（３）は冷却ロール（Ｍ着ロール）、（５
）は蒸着材を収納するるつぼである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第４図に示された連続真空蒸着装置では、前記第３
図に示されたパンチ式の真空蒸着装置と比較して、１回
の運転で処理するプラスチックフィルムの量が３００倍
程度となり、同時に消費するアルミニウム等蒸着材の璽
も３００　ｋｇとなる。そこで、真空室内にアルミニウ
ムワイヤ等の連続供給装置を設け、真空室内で連続供給
を行なう方法も考えられるが、そのような方法では、 ■　真空室が大型化する。

■　真空室内の蒸着材供給装置が故障した場合には連続
具−空蒸着装置全体を停止しなければならない。また、
大気中でるつぼ内の蒸着材を排出すると、るつぼが７０
０〜８００°Ｃの温度で大気にさらされるため、るつぼ
が焼を具する。

等の問題があった。

本発明は、真空蒸着室を開放することなく、同１着室内
の展着材容器へ真空蒸着室外から蒸着材を供給したり、
逆に容器内の蒸着材を外部へ排出したりできるような、
真空蒸着装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、Ｉ）１１記目的を達成するために、真空の１
若室内で蒸着材容器の蒸着材を基板に蒸着させるように
した真空蒸着装ｒにおいて、上記蒸着室の外部に気密性
の溶解槽を配置し、上記熔解槽を宙封したまま同溶解槽
内に蒸着材を供給する手段と上記溶解槽の内部を排気す
る手段と上記）容解槽を加熱する手段とを設けるととも
に、上記溶解槽の底部と上記蒸着材容器の底部とをサイ
ホン管ににより連通さゼたことを特徴とする真空蒸着装
置、および上記蒸着材容器を昇降させる手段を設けたこ
とを特徴とする真空蒸８装置を堤案するものである。

［作用〕本発明においては、蒸着室の外に設けた溶解槽と蒸着室
との間に圧力差を付けることにより、蒸石室を開放する
ことなく、サイホン管を通して蒸着材を供給、排出する
ことができる。また、真空中でるつぼ（蒸着材容器）内
の蒸着材をｆＪｌ−出することができるため、高温（７
００〜８００°Ｃ）の状態でるつぼを大気にさらすこと
が無くなる。

〔実施例］第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面Ｖである。本
実施例では、プラスチックのフィルムを蒸着基板とし、
これにアルミニウムを真空蒸着する場合について説明す
るが、本発明はこれに限らず、他の非金属あるいは金属
材料を蒸着基板とし、これらにアルミニウムその他の金
属あるいは非金属を蒸着する場合も、本実施例とほぼ同
様である。

第１図図示の真空蒸着装置において、コイル状のフィル
ム（１）はまず、大気中に置かれたアンコイラ（図示せ
ず）から払い出される０次に、シールロール（図示せず
）によって仕切られて順次高真空となるよう差動排気さ
れた複数の差圧室（図示せず）の中を通過し、真空の蒸
着室（２）に導入される。そして冷却ロール（蒸着ロー
ル）（３）に巻付き、この冷却ロール（３）を通過する
間に蒸着材容器（るつぼ）（５）から蒸発したアルミニ
ウムが基若される。

それから再度上記差圧室を通り、大気中に設けたコイラ
（巻取装置）（図示せず）に巻取られる。

蒸着室（２）内には、アルミニウム（４ａ）が入れられ
たるつぼ（５）の他、同るつぼ（５）を加熱するための
誘導加熱コイル（６）や、るつぼ（５）と蒸着室（２）
外部に配された真空溶解炉（８）とを連結するサイホン
管（７）の−部等が有る。

次に、真空溶解炉（８）について説明する。（９）は気
密性の溶解槽、（１０）はバルブ（ｖｌ）を介して同溶
解槽（９）に接続された真空ポンプである。（１１）は
アルミニウムベレット（４ｂ）を貯めておくためのホッ
パであって、中間ホッパ（１２）を介して、上記溶解槽
（９）の上部に接続されている。ホッパ（１１）と中間
ホッパ（１２）との間および中間ホッパ（１２）と溶解
槽（９）との間には、真空シール機能とアルミニウムベ
レノ）　（４ｂ）の供給量を調節する機能とを持った上
部ダンパ（１３ａ）および下部ダンパ（１３ｂ）が、そ
れぞれ設けられている。中間ホッパ（１２）もバルブ（
ν２）を介して上記真空ポンプ（ｌＯ）に接続されてい
る。

（ＬＶ）は溶解槽（９）内の圧力を調節するためのリー
ク弁である。（Ｉ４）は溶解槽（９）およびその中のア
ルミニウム（４ａ）を加熱するためのヒータである。ン
容解漕（９）の底部は、前記サイホン管（７）によって
、前記るつぼ（５）の底部と連通している。

このような装置において、溶解槽（９）にアルミニウム
ベレット（４ｂ）を供給するには、次のようにする。ま
ず下部ダンパ（１３ｂ）を閉じ、上部ダンパ（１３ａ）
を開いて、中間ホッパ（１２）内にアルミニウムベレッ
トを充填する。次に上部ダンパ（１３ａ）を閉じ、バル
ブｍ）、（ν２）を開いて、真空ポンプ（ｌＯ）を作動
させる。リーク弁（ＬＶ）は当然閉じておく。中間ホッ
パ（１２）内の圧力Ｐ、と溶解槽（９）内の圧力Ｐ２と
が等しくなったら、バルブ（ｖ２）を閉し下部ダンパ（
１３ｂ）を開くと、中間ホッパ（１２）内のアルミニウ
ムベレット（４ｂ）が溶解槽（９）内に入る。

その後下部ダンパ（１３ｂ）を閉し上部ダンパ（１３ａ
）を開（と、次のアルミニウムベレットがホッパ（１１
）から中間ホッパ（１２）に入る。以下同様に繰返され
る。溶解槽（９）内に入ったアルミニウムベレットはヒ
ータ（１４）により加熱され溶融する。

次に溶融したアルミニウム（４ａ）をるつぼ（５）へ（
」（給する方、去を説明する。まず、るつぼ（５）に設
けたレベル計（図示せず）によりるつぼ（５）内のアル
ミニウム（４ａ）のレベルを検出し、これが所定のレベ
ル以ドになったならば、下部ダンパ（１３ｂ）およびバ
ルブ（ｖｌ）を閉しる。次にリーク弁（ＬＶ）を開いて
溶解槽（９）内の圧力Ｐ２を蒸着室（２）内の圧力Ｐ。

よりも１盲くすることにより、７８人１１アルミニウム
（４ａ）をナイホン管（７）を経てるつぼ（５）内に押
し流し、るつぼ（５）内のアルミニウム（４ａ）のレベ
ルを上げる。

そして上記レベル計で検出したアルミニウム（４ａ）の
レベルが所定値になったならば、リーク弁（１，ν）を
閉しバルブ（ｖｌ）を開いて、溶解槽（９）内の圧力Ｐ
２を下げ、るつぼ（５）へのアルミニうムの供給を停止
する。

るつは′（５）内のアルミニウム（４ａ）を溶解槽（９
）にｔｌＦ出する場合には、上記とは逆に蒸着室（２）
内の圧力Ｐ、を溶解槽（９）内の圧力Ｐ２よりも高くず
ればよ次に溶解槽（９）からるつぼ（５）へ熔融アルミ
ニウムを押し流すに必要な圧力差について述べる。アル
ミニウム液面からサイホン管最上部までの高さを！］、
アルミニウムの比重をγとすると、Ｐ２　Ｐｏ＝ｒ−Ｈ１１を仮に０．２ｍとすると、ｒ　−２３００ｋｇ　／
　ｍ　’だから、Ｐ　ｚ　　Ｐ　ｏ＝４６０ｋｇ／Ｉｌ
”Ｐｏ＝１．ｏ　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒとすると、Ｐ　Ｏ
−０，００１４ｋｇ／ｍ１−０だから、Ｐ　ｚ＝４６０ｋｇ／ｌｌ”＝３３．８Ｔｏｒｒすなわ
ち、Ｐ２を３３．．８Ｔｏｒｒ以上にすれば良いことに
なる。

上記のように、本実施例の装置を用いれば、蒸着室（２
）内の圧力を上昇させることなく、長時間にわたりるつ
ぼ（５）にアルミニウムを供給することが可能となる。

第２図には本発明の他の実施例を示す縦断側面図である
。本実施例は、るつぼ（５）および誘導加熱コイル（６
）の両方もしくはるつぼ（５）のみを昇降台（Ｉ５）に
乗せ、必要に応じ昇降させることによって、サイホン管
（７）の先端部が高温のアルミニウム（４ａ）に長時間
接触することのないようにしたものである。これにより
、サイホン管の先端部が高温のアルミニウムと反応して
破損することが防止される。

〔発明の効果］本発明によれば、蒸着室を開放することなく、したがっ
て蒸着室内の圧力を上昇させることなく、長時間連続し
て、蒸着室内の蒸着材容器に蒸着材を供給することがで
きる。また、参看終了時には高温の蒸着材を真空中で蒸
着材容器から取出すことができるから、蒸着材容器の焼
損も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はいずれも本発明の実施例を示す縦
断側面図、第３図および第４図はいずれも従来の真空演
着装置の例を示す縦断側面図である。（＋）−フィルム、　　　　（２）−・蒸着室、（３）
−冷却ロール（蒸着ロール）、（４ａ）−アルミニウム、アルミニウムペレット、るつぼ（Ｍ着付容器）、誘導加熱コイル、　（７）真空溶解炉、　　　（９）真空ポンプ、　　（１１）中間ホッパ、　　（１３ａ）下部ダンパ、　（１４）昇降台、（ｖ２）−バルブ、サイホン管、溶解槽、ホッパ、上部ダンパ、ヒータ、（ＬＶ）　−リーク弁。（４ｂ）（１３ｂ）（Ｖｌ）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空の蒸着室内で蒸着材容器の蒸着材を基板に蒸
着させるようにした真空蒸着装置において、上記蒸着室
の外部に気密性の溶解槽を配置し、上記溶解槽を密封し
たまま同溶解槽内に蒸着材を供給する手段と上記溶解槽
の内部を排気する手段と上記溶解槽を加熱する手段とを
設けるとともに、上記溶解槽の底部と上記蒸着材容器の
底部とをサイホン管により連通させたことを特徴とする
真空蒸着装置。
（２）蒸着材容器を昇降させる手段を設けたことを特徴
とする請求項（１）記載の真空蒸着装置。