JPH0967664A - 連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置 - Google Patents
連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置Info
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- JPH0967664A JPH0967664A JP7218868A JP21886895A JPH0967664A JP H0967664 A JPH0967664 A JP H0967664A JP 7218868 A JP7218868 A JP 7218868A JP 21886895 A JP21886895 A JP 21886895A JP H0967664 A JPH0967664 A JP H0967664A
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Abstract
度の変化にも短時間に対応でき、停止後の大気解放が短
時間ででき、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する
鋼板を予備加熱することができ、放熱ロスが少なく熱効
率が高く、かつ鋼板表面の付着物の除去もできる、連続
真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置を提
供する。 【構成】 成膜室11の上流側に設けられ鋼板1を囲み
内部が真空に保持された予備加熱室12と、予備加熱室
12内で蒸着前の鋼板1に電子ビーム13を照射する電
子銃14と、その鋼板1での反射電子15の進行方向の
後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさ
せる一対の電磁コイル16,17とを備え、予備加熱室
12内で移動している鋼板1の下面に下方向より電子銃
14から発射された電子ビーム13を照射して鋼板1を
直接加熱し、さらに反射電子15を偏向させて鋼板に再
照射し、鋼板を加熱する。
Description
における鋼板の予備加熱方法及び装置に関するものであ
る。
て蒸発させ、蒸発金属を基板(鋼板)の表面に凝固させ
て被膜を作る成膜プロセスである。かかる成膜プロセス
において蒸着用金属を加熱するために電子ビームを用い
薄板状の連続した走行鋼板に金属を蒸着させる連続真空
蒸着装置が従来から知られている。この連続真空蒸着装
置は、通常の湿式メッキでは扱えない高融点金属及び窒
化物、炭化物、酸化物などのセラミックスの蒸着が可能
であり、かつ付着速度が大きい等の長所を有している。
図5に示すように、連続走行する鋼板1と、電子ビーム
2を放射する電子銃3と、溶解した蒸着材料4を収容す
るルツボ5と、これらを内蔵する真空チャンバー6とを
備え、電子銃3により電子ビーム2を放射し、図示しな
い磁界により電子ビーム2の方向をルツボ5内に曲げて
ルツボ5内の金属を加熱・蒸発させ、蒸発金属を鋼板1
の表面に凝固させて被膜を作るようになっている。
装置では、鋼板1の表面に密着性に優れた蒸着膜を形成
するために、鋼板1を成膜前に適当な温度(例えば10
0〜500℃)に予備加熱する必要がある。従来かかる
予備加熱は、図6に例示する抵抗加熱ヒータ7からの輻
射熱を用いた輻射加熱、或いは図示しない誘導加熱によ
り行われていた。なお、図中の8は断熱材である。
は、ヒータの熱容量が大きいため、ヒータ自体の昇温
及び冷却に時間がかかり、かつ鋼板の移動速度が変化
した場合などに、ヒータ温度が一定になるまでに長時間
を必要とし、さらに内部を点検などする場合には、ヒ
ータの酸化防止のために、発熱体の温度が200℃以下
に下がるまで大気解放することができず、長時間放置し
たり、2〜3時間余分に真空ポンプを運転させたりする
必要がある、などの問題点があった。
の熱輻射によるため、高速(50〜400m/min)
で真空蒸着する場合には、ヒータ面積が相当に大きくな
るとともに予備加熱領域が非常に大きくなり、かつ鋼
板以外へも熱輻射により伝熱されるため、放熱ロスが大
きい、などの問題点があった。また、かかる従来の加熱
手段では、鋼板表面に付着した油、ゴミ及び酸化物を
加熱しただけでは除去できなかった。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、短時
間に起動又は停止ができ、鋼板の移動速度の変化にも短
時間に対応でき、停止後の大気解放が短時間ででき、比
較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱
することができ、放熱ロスが少なく熱効率が高く、かつ
鋼板表面の付着物の除去もできる、連続真空蒸着装置に
おける鋼板の予備加熱方法及び装置を提供することにあ
る。
ャンバー内で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着す
る成膜室の上流側において、鋼板を囲み内部が真空に保
持された予備加熱室を設け、その予備加熱室内で蒸着前
の鋼板に電子ビームを照射して鋼板を加熱するととも
に、その予備加熱室に磁場を生じさせて、鋼板で反射し
た電子を偏向させて鋼板に再照射し、さらに鋼板を加熱
する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼板
の予備加熱方法が提供される。
記反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側
に向かう方向に磁場を生じさせて、鋼板で反射した電子
を鋼板に再照射するように偏向させることが好ましい。
で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着する成膜室の
上流側に設けられ、鋼板を囲み内部が真空に保持された
予備加熱室と、その予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子
ビームを照射する電子銃と、その鋼板で反射した電子の
進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁
場を生じさせる一対の電磁コイルと、を備え、電子ビー
ムにより鋼板を直接加熱するとともに、その反射した電
子によっても鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真
空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置が提供される。
記電子銃は予備加熱室の上流側下方から下流側上方の向
きに取付けられており、一対の電磁コイルは電子銃より
も下流側に設置されている。
ば、上記電子銃は予備加熱室の下面から垂直上向きに取
付けられており、上記一対の電磁コイルは電子銃の上流
側および下流側の両方に設置されている。
膜室の上流側に予備加熱室と電子銃を備えて予備加熱室
内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射するので、電子ビ
ームにより直接鋼板を加熱することができ、これによ
り、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予
備加熱でき、かつ電子ビームにより鋼板表面がボンバー
ドされるので鋼板表面の付着物の除去もできる。また、
電子銃は熱容量が小さく起動及び停止が瞬時にできるの
で、予備加熱を短時間に開始又は停止でき、鋼板の移動
速度の変化にも瞬時に対応でき、停止後の大気解放が短
時間でできる。
方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせ
て偏向させることにより、その反射した電子を鋼板に再
照射して加熱すれば、放熱ロスを低減し、熱効率を高め
るとともに、鋼板表面をボンバードして鋼板表面の付着
物を除去することができる。
態を図1から図4を参照して説明する。なお、各図にお
いて従来と共通する部分には同一の符号を付して使用す
る。
有する連続真空蒸着装置の全体構成図であり、図2は本
発明による鋼板の予備加熱装置の詳細図であり、(A)
はその側面図、(B)はその平面図である。これらの図
において、連続真空蒸着装置は、真空チャンバー6内で
連続的に走行する鋼板1に蒸発材料を蒸着する成膜室1
1を有し、この成膜室11内に電子銃3により電子ビー
ム2を放射し、図示しない磁場により電子ビーム2の方
向を曲げてルツボ5内の金属を加熱及び蒸発させ、蒸発
金属を鋼板1の表面に凝固させて被膜を作るようになっ
ている。
室11の上流側に設けられ鋼板1を囲み内部が真空に保
持された予備加熱室12と、予備加熱室12内で蒸着前
の鋼板1に電子ビーム13を照射する電子銃14と、そ
の鋼板1で反射した電子(以下、反射電子という)15
の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に
磁場を生じさせる一対の電磁コイル(いわゆる電磁石)
16,17と、を備えている。なお、電磁コイル17は
予備加熱室12を挟んで反対側にあるので、図1および
図2(A)では図示していない。
7は、鋼板1の走行方向と平行な予備加熱室12の側面
18に対し、その軸心が垂直になるように設けられてい
る。一方の電磁コイル16は、その外側から見て鉄心に
コイルが右巻きに巻かれ、他方の電磁コイル17は、そ
の外側から見て鉄心19にコイル20が左巻きに巻かれ
ている。したがって、電磁コイル16の予備加熱室12
側がN極、電磁コイル17の予備加熱室12側がS極と
なり、電磁コイル16から電磁コイル17に向かう磁場
が発生する。なお、図中の電磁コイル16から電磁コイ
ル17に向かう矢印は磁力線であり、二点鎖線は鋼板1
である。ここで、電磁コイルの代わりに永久磁石を用い
てもよい。
備加熱室12の外部に設けられているが、予備加熱室1
2の内部に設けるようにしてもよい。ただし、図に示す
ように予備加熱室12の外部に設けた方が、電磁コイル
16,17のメンテナンスや予備加熱室12の洗浄など
が容易になる。
ある。図に示すように反射角θで反射した電子ビーム1
3の反射電子15が、電磁コイル16,17により紙面
の表から裏に向かう向きに発生した磁場(その磁束密度
をBとする)に進入すると、反射電子15の進行方向e
とは反対の向きに電流Iが流れることになり、反射電子
15はフレミングの左手の法則により反射電子15の進
行方向eおよび電流Iの向きと垂直をなす方向に力F
(=I×B)を受ける。したがって、反射電子15は徐
々に鋼板1の方向へと偏向され、鋼板1に再照射される
ことになる。さらに、その再照射された反射電子15の
反射電子も同様にして鋼板1に再照射される。ここで、
磁場を発生させる手段として電磁コイル16,17を用
いることにより、電磁コイル16,17に流す電流の大
きさを変化させるだけで、その磁束密度Bの大きさを自
由に調節することができる。したがって、容易に最適な
反射電子15の到達範囲や衝突速度を得ることができ
る。また、ほとんどの反射電子15が反射を繰り返した
のち最終的に鋼板1に吸収されるため、予備加熱室12
に吸収される反射電子15が激減し、予備加熱室12の
加熱を抑えることができる。したがって、予備加熱室1
2の冷却水量を減らすなどその冷却機能を縮小すること
ができる。
より、まず予備加熱室12内で移動している鋼板1の下
面(蒸着面)に下方向より電子銃14から発射された電
子ビーム13を照射して鋼板1を直接加熱する。したが
って、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を
予備加熱でき、かつ電子ビーム13により鋼板1の表面
がボンバードされるので鋼板表面の付着物の除去もでき
る。また、電子銃14は熱容量が小さく起動及び停止が
瞬時にできるので、予備加熱を短時間に開始又は停止で
き、鋼板1の移動速度の変化にも瞬時に対応でき、停止
後の大気解放が短時間でできる。
再照射し、さらに鋼板を加熱する。したがって、反射電
子15を予備加熱室12に吸収させることなく再加熱に
利用しているため、放熱ロスが少なく、熱効率が良い。
また、その反射電子15により、さらに鋼板1の表面が
ボンバードされ、鋼板表面の付着物を除去することがで
きる。
他の実施の形態を示す詳細図であり、(A)はその断面
図、(B)はその平面図である。この図において、電子
銃14は、予備加熱室12の下面に垂直上向きに取付け
られており、図1および図2に示す電磁コイル16,1
7と同様のものが電子銃14の上流側および下流側の両
方に設置されている。ただし、磁場の向きは図に示すよ
うに上流側と下流側とでは反対の向きになるように設置
されている。鋼板1の下方向から垂直に電子ビーム13
を照射した場合、電子ビーム13は負電荷であるので互
いに反発してわずかに広がり、鋼板1により反射電子1
5は四方八方に反射する。このような反射電子15を全
て吸収するように、電磁コイル16,17を前後に設置
することにより、放熱ロスをさらに低減し、熱効率を高
めることができる。
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。
び装置により、短時間、短距離で鋼板を急昇温するこ
とが可能であり、電子銃から出力されるエネルギーを
鋼板の昇温に有効使用でき、電子ビームを照射するこ
とにより、鋼板の加熱はもちろんのこと、鋼板表面がボ
ンバードされ、鋼板表面に付着している油、ゴミ及び酸
化物を除去することができ、これによって膜の密着性が
向上することができ、抵抗加熱ヒータの場合は、発熱
体の温度が下がるまで大気解放することができないが、
本発明の場合は、電子銃の出力をOFFにするだけです
ぐに大気解放することができるため、操業中のロス時間
がなく、ランニングコストも下がり、電子ビームは応
答性が非常に良いため、鋼板の移動速度が変化した場合
や予備加熱温度を変更したい場合でもすぐに対応でき
る。また、予備加熱室に吸収される反射電子を激減す
ることができるため、予備加熱室自身の加熱を抑えるこ
とができ、その冷却水量を減らすなど冷却機能を縮小す
ることができるとともに、ランニングコストも下げるこ
とができ、さらに、電磁コイルを予備加熱室外部に設
置することにより、そのメンテナンスや予備加熱室の洗
浄を容易にすることができる。
おける鋼板の予備加熱方法及び装置は、短時間に起動又
は停止ができ、鋼板の移動速度の変化にも短時間に対応
でき、停止後の大気解放が短時間ででき、比較的小さい
予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱することが
でき、放熱ロスが少なく熱効率が高く、かつ鋼板表面の
付着物の除去もできる、などの優れた効果を有する。
真空蒸着装置の全体構成図である。
り、(A)はその側面図、(B)はその平面図である。
り、(A)はその側面図、(B)はその平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 真空チャンバー内で連続的に走行する鋼
板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側において、鋼板
を囲み内部が真空に保持された予備加熱室を設け、その
予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射して鋼
板を加熱するとともに、その予備加熱室に磁場を生じさ
せて、鋼板で反射した電子を偏向させて鋼板に再照射
し、さらに鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真空
蒸着装置における鋼板の予備加熱方法。 - 【請求項2】 上記反射した電子の進行方向の後方から
見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせて、鋼
板で反射した電子を鋼板に再照射するように偏向させる
請求項1記載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加
熱方法。 - 【請求項3】 真空チャンバー内で連続的に走行する鋼
板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側に設けられ、鋼
板を囲み内部が真空に保持された予備加熱室と、その予
備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射する電子
銃と、その鋼板で反射した電子の進行方向の後方から見
て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせる一対の
電磁コイルと、を備え、電子ビームにより鋼板を直接加
熱するとともに、その反射した電子によっても鋼板を加
熱する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼
板の予備加熱装置。 - 【請求項4】 上記電子銃は予備加熱室の上流側下方か
ら下流側上方の向きに取付けられており、一対の電磁コ
イルは電子銃よりも下流側に設置されている請求項3記
載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置。 - 【請求項5】 上記電子銃は予備加熱室の下面から垂直
上向きに取付けられており、上記一対の電磁コイルは電
子銃の上流側および下流側の両方に設置されている請求
項3記載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21886895A JP3735846B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21886895A JP3735846B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967664A true JPH0967664A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3735846B2 JP3735846B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=16726571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21886895A Expired - Fee Related JP3735846B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735846B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12049691B2 (en) | 2020-06-04 | 2024-07-30 | Applied Materials, Inc. | Temperature-controlled shield, material deposition apparatus and method for depositing a material onto a substrate |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6240368A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-21 | Kawasaki Steel Corp | 一方向性けい素鋼板の鉄損低減連続処理設備 |
| JPH0254753A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-23 | Kawasaki Steel Corp | 連続ドライプレーティング処理における予備加熱方法 |
| JPH0533137A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Kobe Steel Ltd | 真空蒸着めつき設備 |
| JPH05239644A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-17 | Nkk Corp | 金属薄板に対する連続薄膜形成方法 |
| JPH0673544A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 電子ビーム加熱装置 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21886895A patent/JP3735846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US12049691B2 (en) | 2020-06-04 | 2024-07-30 | Applied Materials, Inc. | Temperature-controlled shield, material deposition apparatus and method for depositing a material onto a substrate |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3735846B2 (ja) | 2006-01-18 |
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