JPH05339706A - 真空蒸着めっき設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の第１の目的は蒸着めっき操業時にお
ける無効蒸気の拡散を少なくし、めっき層品質が低下す
るのを防止すると共に、堆積物の除去メンテナンスの頻
度及び作業時間を低減することにある。また第２の目的
は被めっき材の走行中断時において該被めっき材への蒸
気の付着を防止し、操業再開時にめっき品質の劣化や操
業停止を引き起こすのを防止することにある。 【構成】 第１発明は、サポートロール４の下方で蒸着
原料槽２との間に、防護板６ａ，６ｂを配設してなるも
のであり、第２発明は閉鎖状態のシャッタ８の先端に近
接して防護板６ａの先端が延設されてなる真空蒸着めっ
き設備である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空蒸着室内に連続シー
ト状の被めっき材を通過させ、該蒸着室内で蒸発又は昇
華させた蒸発原料を被めっき材上に蒸着させる真空蒸着
めっき設備に関し、詳細には被めっき材におけるめっき
品質不良を防止すると共に、メンテナンス頻度を低減す
ることのできる真空蒸着めっき設備に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】真空又は希薄ガス雰囲気下でめっき原料
を蒸発又は昇華させ、連続シート状の鋼板や樹脂フィル
ム等の被めっき材表面に蒸着めっきする方法が幅広い分
野で行われている。めっき原料を蒸発させる手段として
は電子線加工方式、抵抗加熱方式や高周波誘導加熱方式
等が利用されているが、特に電子線加熱方式は、蒸発原
料の種類に制約されず、しかも蒸発速度を大きくするこ
とができるので、高い生産性を発揮でき工業的に汎用さ
れている。

【０００３】図３は電子線加熱方式の真空蒸発めっき設
備の一例を示す説明図であり、真空蒸発室Ｃには接続ダ
クト５，５が設けられ、該接続ダクト５，５は被めっき
材３の入側又は出側として使用され、該被めっき材３は
上記蒸発室Ｃを通過して矢印方向へ連続走行できる様に
構成される。該接続ダクト５，５の真空蒸発室境界付近
にはサポートロール４，４が設けられ、被めっき材３が
垂みを生じることなくスムーズに走行する様に構成され
る。

【０００４】前記被めっき材３の下方には蒸着めっき原
料を装填した蒸発原料槽２が設けられると共に、真空蒸
発室Ｃの側壁部には電子銃１が配設され、蒸着めっき原
料上面へ向けて電子線を照射する様に構成されている。

【０００５】また蒸着原料槽２には上部開口を覆う様に
閉鎖できる（図３の破線８ａで示す）シャッタ８が設け
られることがあり、めっき原料を予熱する場合やめっき
原料の加熱を継続しつつ被めっき材３の走行を一時停止
する様な場合に、該シャッタ８を８ａ位置へ閉作動して
被めっき材への蒸気付着を防止する構成のものもある。
なお通常のめっき操業時には該シャッタ８は図３に示さ
れる実線位置で開状態として待機する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
真空蒸発めっき設備において、電子線加熱によって蒸発
されためっき原料蒸気の全てが被めっき材３に蒸着する
わけではなく、その蒸気の一部は無効蒸気として蒸着室
内の各所に付着堆積する。

【０００７】この無効蒸気はサポートロール４，４の外
周面にも付着して堆積することになる。この様に例えば
被めっき材３出側のサポートロール４に堆積物が増加す
ると、被めっき材３の蒸着面において押し疵を生じ、め
っき品質を著しく低下することになる。また入側のサポ
ートロールに付着した堆積物の一部が剥離して被めっき
材３に付着すると、めっき表面に大きな疵痕を形成する
こともある。

【０００８】一方、上記無効蒸気が真空蒸着室内の全体
に拡がって付着すると、スクレーパやタガネを用いて付
着物を除去するのに多大な労力を要し、操業効率が低下
する。特に接続ダクト５内やサポートロール４の周辺は
作業空間が狭く堆積物除去作業に長時間を要する。また
蒸着室内の堆積物はポーラスであるため、真空蒸着室内
に大量の付着物が堆積したままであると、蒸着室を大気
開放した際に該堆積物中に大気中の水分やガス等が吸着
して保持されてしまい、蒸着室を大気圧から蒸着めっき
処理を行うための所望の真空度（10^-4〜10^-5Torr）にす
るための真空排気作業に長時間を要したり、堆積物中に
残存するガス成分がめっき原料表面からの輻射熱による
温度上昇によって蒸発して真空条件を乱したり、或は堆
積物が片状に剥離し蒸着室内を走行する被めっき材上に
落下して後工程のデフレクターロールやブライドルロー
ル等を通過するときに押し疵を発生するという不都合を
生じることもある。

【０００９】他方、被めっき材３の走行を停止しなけれ
ばならないときであっても、シャッタ８を閉鎖して蒸着
原料の保熱を継続しておきたいことがあり、この場合は
被めっき材３への蒸気付着はシャッタ８によって遮られ
ている。しかし、シャッタの大きさは電子線パスライン
のスペース的な制約や真空室の設備的な制約のためシャ
ッタ８の先端が被めっき材３の入側まで完全に覆う程に
大きなものとすることはできない。そのため被めっき材
３の一部（図３のＡに示の範囲）はシャッターが閉の際
にも露出状態のままであり、蒸気付着による凝縮熱及び
蒸発層内のめっき原料からの輻射熱によって温度上昇を
生じる。このため（１）蒸着物が被めっき材と合金化を
起こす様なものである場合（鋼板とＺｎやＡｌ等の蒸着
の場合）には、蒸着めっき層の密着性が乏しく剥離し易
く、操業を再開したときに押し疵の原因となる。また
（２）長時間停止状態にするときは被めっき材３が前述
の凝縮熱及び輻射熱によって過剰に加熱され、被めっき
材３の溶断を生じたり、（３）過剰な厚さに付着した蒸
着金属が後工程の各種ロールを損傷することもある。

【００１０】そこで本発明の第１の目的は、無効蒸気が
真空蒸気室内へ広範囲に拡散して付着堆積するのを防止
し（特に被めっき材に直接接触するサポートロールへの
付着を低減し）、被めっき材の品質低下を防止すると共
に、メンテナンス作業の頻度及び作業労力を低下するこ
とにある。

【００１１】また第２の目的は、被めっき材の走行中断
時における被めっき材への蒸気付着や加熱が防止され、
品質低下を生じることなく操業を再開できる様にするこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成し
得た本発明は、サポートローラの下方で蒸着原料槽との
間には、防護板が設けられてなることを要有するもので
あり、第２の目的を達成し得た本発明は、閉作動時のシ
ャッタ先端部に近接する様に防護板先端が延設されてな
ることを要旨とするものである。

【００１３】

【作用】真空蒸着室の被めっき材の入側及び出側にサポ
ートロールが設けられてなる設備において、該サポート
ロールの下方で蒸着原料槽との間に防護板を設けること
により、無効蒸気の真空蒸着室内での拡散を抑制し、サ
ポートロールはもとより真空蒸着室各部への蒸気付着及
び堆積を低減させる。ことによって被めっき材表面に生
じる品質劣化を防止できると共に、堆積物の剥離作業の
頻度及び作業時間を低減して効果的な操業ができること
とする。

【００１４】他方、蒸着原料槽の上方に開閉自在なシャ
ッタを設けたものにおいて、閉鎖状態のシャッタ先端に
近接する様に上記防護板を延設し、めっき原料の加熱蒸
発中に被めっき材の走行が中断されたとき、該被めっき
材の蒸気が付着するのを防止すると共に、被めっき材の
温度上昇を防ぐ。これによって操業が再開されたときに
被めっき材への蒸着が不具合なく再開でき、めっき層の
品質低下等を生じる様なことはなくなる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の代表的な実施例を示す概略説
明図である。真空蒸着室Ｃの内部には蒸着原料槽２が設
けられると共に、その上方には矢印方面へ走行する被め
っき材３が配設される。該被めっき材３は入側及び出側
に設けられるサポートロール４，４を介して接続ダクト
５，５内を走行する様に構成される。前記サポートロー
ル４，４の下方で上記蒸着原料槽２の間には防護板６
ａ，６ｂが設けられ、被めっき材の蒸着されない無効蒸
気が不用意に拡散されてサポートロール４や接続ダクト
５内に付着するのを防止する。従ってサポートロール４
表面への堆積物付着による被めっき材めっき層における
品質劣化を防ぐことができると共に、接続ダクト５内等
での付着堆積物量を低減し、剥離メンテナンス作業の頻
度及び作業時間を減少させる。なお付着物が大量に堆積
した防護板はメンテナンス作業の際に、新しい防護板又
堆積物を除去したものと交換できる様にボルト締め等に
よる着脱自在構造としておくことが好ましい。

【００１６】上記防護板４の好ましい配設角度θは、大
き過ぎると電子線Ｂに干渉して電子線軌跡へ悪影響を及
ぼす恐れが生じ、また小さ過ぎると被めっき材３と接触
して傷を付ける恐れがあり、真空蒸着室内のスペース的
な条件を考慮して該防護板６ａ，６ｂの配設角度及び延
設長さを設定すれば良い。なお該防護板６ａ，６ｂは少
なくとも被めっき材３の幅方向全長にわたって延びる様
に配設され、好ましくは真空蒸着室の内壁間全長にわた
る様に配設することが推奨される。

【００１７】また上記防護板６ａ，６ｂは非磁性体によ
って形成することが望ましく、これによって電子線の軌
跡を偏向させる磁場形成等に影響を与えることがなくな
る。さらに該防護板６ａ，６ｂは輻射熱や蒸気付着によ
る凝縮熱によって高温となるので、耐熱性の高いオース
テナイト系ステンレス鋼等を用いたり、或は防護板に水
冷機構を付加して強制冷却する構造を採用することが好
ましい。図例においては被めっき材３の入側及び出側の
いずれかにも防護板を設ける例を示しているが、このう
ちのいずれか一方に配設するものであっても良い。図２
は本発明の他の実施例を示す概略説明図であり、蒸発原
料槽の上方に開閉自在なシャッタ８が設けられてなる例
を示す。この例において防護板６ａの先端は、閉鎖時の
シャッタ８（破線８ａに示す位置）の端部８ａ１に近接
する様に延設され、蒸発原料槽２により蒸発される蒸気
はシャッタ８（８ａ位置にある）及び該防護板６ａによ
って完全に遮られて被めっき材３表面への付着するのを
防止する。また輻射熱の影響を受けることもなくなるの
で、めっき原料の加熱蒸発中に被めっき材の走行を中断
しても被めっき剤は過剰に加熱されることはなくなる。
これらによって停止中の被めっき材が溶断されたり、被
めっき材表面に過剰な厚さで蒸着めっき層が形成された
り、或はめっき層の密着性が低下する様なことはなくな
り、めっき層の品質低下を生じることなく蒸着めっき操
業を再開できる。

【００１８】尚本発明は図例のものに限定されず、防護
板６ａの先端がシャッタの下方に位置するものや直接接
するもの等であっても良く、またシャッタ８が他の開閉
構造で構成されるときには、それに合わせて適宜設計変
更したものであっても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明の請求項１の構成によって、無効
蒸気の拡散を防止してサポートロール等への蒸気付着を
低減し、被めっき材へのめっき品質を高く保持できる様
になり、さらに付着堆積物除去メンテナンスの頻度及び
作業時間を低減できる様になった。

【００２０】また請求項２の構成によって被めっき材の
走行中断時に、該被めっき材への蒸気付着及び加熱が防
止され、操業再開時のめっき品質劣化や操業停止を生じ
ることがなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例を示す概略説明図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例を示す概略説明図である。

【図３】従来の真空蒸着めっき設備の一例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 電子銃 ２ 蒸発原料槽 ３ 被めっき材 ４ サポートロール ５ 接続ダクト ６ａ，６ｂ 防護板 ８ シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綾部 東太 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内 (72)発明者 加藤 淳 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内 (72)発明者 三宅 昭二 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空蒸着室の入側と出側にサポートロー
   ルを設け、該サポートロール上に連続シート状の被めっ
   き材を走行させると共に、該被めっき材の下部に蒸着原
   料槽を設けた真空蒸着めっき設備において、前記サポー
   トローラの下方で上記蒸着原料槽との間には防護板が設
   けられてなることを特徴とする真空蒸着めっき設備。
2. 【請求項２】 請求項１に示す蒸発原料槽の上方に開閉
   自在なシャッタが設けられてなる真空蒸着めっき設備に
   おいて、閉作動時のシャッタ先端に近接する様に、前記
   防護板先端が延設されてなる真空蒸着めっき設備。