JPH06136517A - 薄膜形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 真空蒸着装置内で、防着板７を水冷ジャケッ
ト構造のジャケット板14を介してエアシリンダ８のピス
トンロッド９に支持させ、エアシリンダ８を台板16に対
して水冷銅管15を介して取付け板13により固定する。防
着板７は、エアシリンダ８によって昇降可能であり、蒸
着時には上昇していて所定位置に固定される。 【効果】 ジャケット板14及び銅管15によりピストンロ
ッド９及びエアシリンダ８が冷却されて蒸着時に昇温が
防止される。これにより、エアシリンダ８内のパッキン
８ａやＯリング８ｂの昇温による劣化が防止され、蒸着
作業が長時間に亘って連続的に遂行され、生産性が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜形成方法及びその
装置に関し、例えば、蒸着テープ等の金属磁性薄膜を形
成するに好適な薄膜形成方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダにおいては、高密
度記録化による画質の向上が進められており、これに対
応すべく、例えば８ミリＶＴＲ用の磁気記録媒体として
金属磁性薄膜を磁性層とする、所謂蒸着テープが実用化
されている。

【０００３】蒸着テープは、これまで広く用いられてき
た塗布型の磁気テープに比べて磁気特性に優れ、また磁
性層の厚さも薄いことから、電磁変換特性の点で塗布型
の磁気テープを上回る性能を発揮するものと期待されて
いる。

【０００４】こうした蒸着テープは、塗布型テープと異
なり、図８に内部部分正面図で、図９に内部部分側面図
で示すように、真空装置内においてCo−Ni等の磁性金属
物質を溶解し、その蒸気をテープ表面に均質に付着させ
ることにより製造される。

【０００５】即ち、真空槽内においては、蒸発源６の上
方にクーリングロール４を配し、クーリングロール４に
非磁性ベースフィルム40を接触させながら冷却し、矢印
方向に搬送すると同時に、蒸発源６からの磁性金属の蒸
気をベースフィルム40上に付着させる。図８、図９に示
した蒸着法は斜方蒸着と称されるものである。

【０００６】クーリングロール４の近傍には、蒸発金属
の入射角及び蒸着領域を規定しかつ真空槽内の蒸着させ
度くない領域への蒸発金属の飛翔を防止するために、窓
７ａを有する防着板が配される。

【０００７】防着板７は真空槽から外部へ取出せるよう
にしている。その理由は、蒸着を完了したベースフィル
ムを、これを巻回する繰出しハブ及び巻取りハブと共に
真空槽から取出し、次の蒸着に供する未蒸着のベースフ
ィルムと交換できるようにするためである。また、防着
板には蒸着金属が堆積するので、上記のベースフィルム
交換時にクリーニングする必要があるからである。

【０００８】蒸着板７は、蒸着時にはクーリングロール
４に極めて近接して位置固定されているので、その儘前
記の真空槽への着脱を行うと、クーリングロール４に接
触又は衝突するおそれがある。

【０００９】それで、前記の真空槽への防着板着脱に際
し、防着板を下降させてクーリングロールから充分に離
間させるようにし、蒸着時には防着板を上昇させてクー
リングロールに所定の間隙を以て近接させるようにして
いる。このため、防着板７は、下端部の四隅でこれを支
えるエアシリンダ８によって昇降可能にしている。

【００１０】防着板７は、図10に示すように、接続板11
及びスペーサ12を介してエアシリンダ８のピストンロッ
ド９に固定され、エアシリンダ８は取付け板13によって
台板16に固定される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】エアシリンダの使用可
能な温度は、一般に５〜60℃であり、耐熱仕様のエアシ
リンダでも５〜110 ℃である。ところが、防着板７は、
熱発生源である蒸発源６の近くに配されているので、稼
動時間が長くなると、スペーサ12、接続板11及び取付け
板13を介しての熱伝導によってエアシリンダ８及びその
ピストンロッド９が加熱されてその使用可能温度を越
え、図10の部分拡大図（一部破砕）である図11に示すエ
アシリンダ内のパッキン８ａやＯリング８ｂがダメージ
を受け、シール性が劣化するようになる。

【００１２】そのため、連続稼動時間が３時間程度に制
限され、蒸着とエアシリンダの放冷とを交互に行わねば
ならず、これが生産性向上のネックとなっている。

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、エアシリンダ等の駆動用シリンダの昇温を
抑制し、長時間の連続稼動を可能にする薄膜形成方法及
びその装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次のような構成としている。

【００１５】本発明は、薄膜を形成する間に、薄膜形成
装置内で温度上昇する駆動用シリンダを冷却する薄膜形
成方法に係る。

【００１６】本発明は、更に、薄膜形成装置内の部材を
駆動する駆動用シリンダを有し、この駆動用シリンダを
冷却するための冷媒供給手段が設けられている薄膜形成
装置に係る。

【００１７】本発明において、冷媒通路が設けられてジ
ャケット構造をなす冷媒供給手段が、駆動用シリンダの
ピストンロッドに接続されていることが好ましい。

【００１８】また、本発明において、冷媒供給手段が、
駆動用シリンダの本体に設けられたパイプ状冷媒供給手
段であることが好ましい。

【００１９】更に、本発明において、駆動用シリンダが
エアシリンダであることが好ましい。

【００２０】更に、本発明において、真空蒸着装置内
に、蒸着材料に対する防着板と防着板駆動用エアシリン
ダとを設け、少なくともこのエアシリンダを冷却するこ
とが好ましい。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２２】図６、図７は真空蒸着装置の断面図で、図
６は図７のVI−VI線断面図、図７は図６の VII−VII 線
断面図である。なお、図８〜図11と共通する部分には、
同じ符号を付して表してある。

【００２３】真空槽１内には、クーリングロール４及び
蒸発源（坩堝に収容された金属例えばCo−Ni合金）６が
配置され、クーリングロール４に近接してその図６にお
いて右下側に防着板７が位置固定されている。真空槽１
内に、ベースフィルム40を巻回した繰出しハブ２及びベ
ースフィルム40の先端を取付けた巻取りハブ３が取付け
られ、ハブ２、３間のベースフィルムは、巻取りハブ３
の回転により、クーリングロール４の外周面の大部分に
密着し、次いで巻取りハブ３に巻取られる。

【００２４】ベースフィルム40は、繰出しハブ２及び巻
取りハブ３とクーリングロール４との間で多数のガイド
ロール17に案内され、かつ、適度の張力を付与され、繰
出しハブ２からクーリングロール４を経由して巻取りロ
ール３へと走行する。

【００２５】防着板７には窓７ａ、７ｂが設けられてい
て、真空槽１外に設けられた電子銃５から発する電子ビ
ームが、窓７ｂを通って蒸発源６を照射する。かくし
て、蒸発源６から蒸発金属が飛翔して窓７ａを通り、ク
ーリングロール４上で走行するベースフィルム40に対し
て窓７ａの領域で蒸発金属が付着し、これが堆積して金
属薄膜となる。蒸発源６は、材料金属の補給ができるよ
う、エアシリンダ18によって昇降可能にしてある。防着
板７は、前述したように、四隅でエアシリンダ８に載設
され、昇降可能にしてある。

【００２６】この例で注目すべきことは、図１及び図１
のII−II線拡大部分断面図である図２に示すように、エ
アシリンダ８と取付け板13との間に水冷用の銅管15を配
設し、かつ、図10の接続板11、スペーサ12に替えて、水
冷式のジャケット板14を使用していることである。

【００２７】エアシリンダ８と取付け板13との間には、
図１、図２に示すように、Ｕ字形に曲げられた銅管15が
挟着され、銅管15に水を流通させてエアシリンダ８を冷
却する。銅管15は、エアシリンダ８と取付け板13との間
に挟まれて圧縮され、図２に示すように若干偏平になっ
て上下の管壁が水平になり、エアシリンダ８及び取付け
板13との接触面積を大きくして冷却効果を増大させてい
る。このようにして、エアシリンダ内のパッキン８ａや
Ｏリング８ｂが昇温によってダメージを受けることがな
い。銅管15は、Ｕ字形のほか、十字形、螺旋形等の適宜
の形状に成形しても良い。

【００２８】図３はジャケット板の拡大平面図である。
ジャケット板14には、主面方向に沿う方向に互いに平行
で奥深な盲孔14ａ、14ｂが穿設され、盲孔14ａ、14ｂの
先端部に連通しかつこれらと直角方向の盲孔14ｃが穿設
されている。盲孔14ｃの開口部はプラグ14ｄで塞がれて
いる。水が盲孔14ａに導入され、盲孔14ａ、14ｃ、14ｂ
を導通して盲孔14ｂから導出し、エアシリンダ８のピス
トンロッド９を冷却してこれが昇温するのを防止する。
ジャケット板14はステンレス鋼製としている。

【００２９】なお、上記の水冷は、銅管15による水冷の
みとしても良いが、銅管15による水冷とジャケット板14
による水冷との双方を行うのが特に好ましい。また、ジ
ャケット板14に供給する水は、４箇所のジャケット板を
循環するようにして良い。銅管15に供給する水について
も同様である。

【００３０】図４は防着板とこれを支持するエアシリン
ダとの関係を示す概略斜視図である。防着板７の前面側
の断面円弧状の壁部に蒸発金属を通すための窓７ａが、
後面側の垂直の壁部には電子ビームを通すための窓７ｂ
が設けられている。エアシリンダ８のピストンロッド９
の先端に取付けられたジャケット板14が防着板７の下端
部四隅に取付けられ、ピストンロッド９の昇降によって
防着板７が昇降する。

【００３１】防着板７の断面円弧状の壁部の後側には、
これと平行する曲面を有するシャッタ19が配され、シャ
ッタ19が矢印のように往復動できるようにしてある。シ
ャッタ19は、蒸着時にのみ窓７ａを開き、その他の時期
には窓７ａを閉じるようにしている。

【００３２】この例では、水冷用のジャケット板14及び
銅管15をエアシリンダ８の周辺に配設することにより、
エアシリンダ８の温度を50℃以下に抑えるようにでき
る。その結果、連続蒸着時間が従来の３時間からその
1.5倍の 4.5時間に延長される。その上、従来の３時間
蒸着毎の蒸着中断による放冷のアイドルタイムが不必要
になり、装置の稼動率が大幅に上昇される。更にエアシ
リンダ８の煩わしいメンテナンスから解放される。

【００３３】前述したように、防着板は真空槽に対して
着脱可能にしてある。図５は防着板を真空槽から外した
状態を示す概略斜視図（一部破砕）である。

【００３４】真空槽１内には、側壁21と底壁20に立設す
るブラケット22とにクーリングロール４が軸支され、真
空槽１の側壁21に対向する側は開口23となっている。

【００３５】防着板７を支持するエアシリンダ８は、２
個づつ対の台板16に固定され、台板16、16は、対の支持
台28、28に夫々２個づつ設けられた上下動機構29によっ
て昇降可能に支持されている。各上下動機構29は、ベア
リングを用いた上下動機構である。支持台28、28は、車
輪30によってレール31、31上を真空槽１に対して往復動
可能にしてある。

【００３６】防着板７はカバー24に囲まれていて、カバ
ー24の一方の側端及び下端は夫々開口26、27となってい
る。防着板７は、真空槽１から取出す際にエアシリンダ
８によって予め矢印ａのように下降させてある。図５の
状態で前述した防着板のクリーニング、ベースフィルム
の交換及び蒸発源の補給を行う。

【００３７】防着板７を真空槽１に装入するには、次の
ようにする。先ず、上下動機構29によって防着板７の下
降状態における上下方向の位置決めをしておく。次い
で、支持台28、28を矢印ｂ方向に図示しない駆動装置に
よって移動させ、防着板７及びカバー24を開口23から真
空槽１内に装入する。そして、カバー24のパッキン25を
側壁21に密着させ、シールする。次に、エアシリンダ８
を駆動させ、防着板７をクーリングロール４に対し、所
定の微小間隙を隔てて位置固定する。

【００３８】このように真空槽に対する防着板の着脱に
際して防着板を下降させているので、防着板移動時に防
着板７がクーリングロール４から充分に離れており、防
着板７がクーリングロール４に接触又は衝突することが
なく、着脱作業が安全に遂行される。

【００３９】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形を前記の実施例に加
えることができる。

【００４０】例えば、駆動用シリンダは、エアシリンダ
のほか、油圧シリンダ等の適宜のシリンダを使用して良
く、冷媒も、防止すべき昇温温度に応じて水以外の油等
の適宜の流体を使用して良い。

【００４１】また、防着板７中を貫通して冷却水通路を
設け、図１に一点鎖線で示したその冷却水導入口50ａに
ジャケット板14の導出孔14ｂを接続し、防着板14の冷却
水導出孔50ｂをジャケット板14の他の導入孔14ａに接続
してもよい。この場合は、ジャケット板14の冷却と防着
板７の冷却とを共通の冷媒で行うことができ、その分各
冷却構造を簡略化できる。また、こうした共通の冷却構
造は、エアシリンダ８の冷却管15とジャケット板14の冷
却水通路14ａや14ｂとの間、又は防着板７の孔50ａ、50
ｂとの間において同様に採用してよい。

【００４２】また、形成すべき薄膜は、金属磁性薄膜以
外の薄膜であって良く、薄膜形成装置は、真空蒸着装置
以外に、形成すべき薄膜に応じて、反応蒸着装置、スパ
ッタリング装置、ＣＶＤ（化学的気相成長）装置等の適
宜の装置として良い。

【００４３】

【発明の作用効果】本発明は、薄膜の形成の間に温度上
昇する駆動用シリンダを、冷媒を供給して冷却するよう
にしているので、駆動用シリンダがその使用可能温度を
越えて昇温することが防止される。その結果、駆動用シ
リンダを降温させるために作業を中断する必要がなく、
連続薄膜形成を長時間に亘って遂行でき、生産性が向上
する。その上、駆動用シリンダの点検、保守も極めて簡
単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の防着板及びこれを支持するエアシリン
ダの側面図である。

【図２】図１のII−II線拡大部分断面図である。

【図３】実施例のジャケットの拡大平面図である。

【図４】同ジャケット材及びこれを支持するエアシリン
ダの概略斜視図である。

【図５】同防着板を真空槽から外した状態を示す概略斜
視図である。

【図６】同真空蒸着装置の断面図（図７のVI−VI線断面
図）である。

【図７】図６の VII−VII 線断面図である。

【図８】従来の真空蒸着装置の内部部分正面図である。

【図９】同内部部分側面図である。

【図10】同防着板及びこれを支持するエアシリンダとの
関係を示す側面図である。

【図11】図10の部分拡大図（一部破砕）である。

【符号の説明】

１ 真空槽 ４ クーリングロール ５ 電子銃 ６ 蒸発源 ７ 防着板 ７ａ、７ｂ 窓 ８、18 エアシリンダ ８ａ パッキン ８ｂ Ｏリング ９ ピストンロッド 13 取付け板 14 ジャケット板 15 銅管 16 台板 40 ベースフィルム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜を形成する間に、薄膜形成装置内で
   温度上昇する駆動用シリンダを冷却する薄膜形成方法。
2. 【請求項２】 薄膜形成装置内の部材を駆動する駆動用
   シリンダを有し、この駆動用シリンダを冷却するための
   冷媒供給手段が設けられている薄膜形成装置。
3. 【請求項３】 冷媒通路が設けられてジャケット構造を
   なす冷媒供給手段が、駆動用シリンダのピストンロッド
   に接続されている、請求項１又は２に記載された方法又
   は装置。
4. 【請求項４】 冷媒供給手段が、駆動用シリンダの本体
   に設けられたパイプ状冷媒供給手段である、請求項１〜
   ３のいずれかに記載された方法又は装置。
5. 【請求項５】 駆動用シリンダがエアシリンダである、
   請求項１〜４のいずれかに記載された方法又は装置。
6. 【請求項６】 真空蒸着装置内に、蒸着材料に対する防
   着板と防着板駆動用エアシリンダとを設け、少なくとも
   このエアシリンダを冷却する、請求項１〜５のいずれか
   に記載された方法又は装置。