JPH1046323A - アルミナ蒸着方法およびアルミナ蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマを利用しなくても定酸素透過性およ
び高光透過性の低下を抑えながらアルミナ被膜を形成で
きる方法および装置を提供する。 【解決手段】 原料アルミニウム１０２の蒸気１０２ａ
を発生させながら酸素ガス１０３を送給することによ
り、フィルム１０１の表面にアルミナ被膜を形成するに
あたって、蒸着時の気圧および原料アルミニウム１０２
の温度から蒸気１０２ａの発生量を求め、この発生量お
よび送給中の酸素ガス１０３の流量から当該発生量に対
する酸素ガス１０３の酸素当量を算出し、算出した酸素
当量が所定範囲内である場合には、酸素ガス１０３の流
量をそのまま維持する一方、算出した酸素当量が所定範
囲外である場合には、酸素ガス１０３の蒸気１０２ａの
発生量に対する酸素当量が当該所定範囲内となるように
酸素ガス１０３の流量を調整することにより、発生した
蒸気１０２ａとの反応に必要十分な量の酸素ガス１０３
を常に供給し、フィルム１０１へのアルミニウムの蒸着
を抑えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行する帯状のフ
ィルムにアルミナ被膜を形成するアルミナ蒸着方法およ
びアルミナ蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スナック菓子や電子レンジ調理用食品な
どに用いられる包装材には、内容物の酸化劣化を抑える
ため、低酸素透過性が要求されると共に、スナック菓子
の包装材においては装飾性の面から、電子レンジ調理用
食品の包装材においては電子レンジでの調理性の面か
ら、高光透過性が要求されている。このため、このよう
な包装材には、プラスチックスのフィルムの表面にアル
ミナ被膜を蒸着したものが適用されている。このような
包装材を製造する従来のアルミナ蒸着装置を図１４を用
いて説明する。

【０００３】図１４に示すように、真空チャンバ５１の
内部下方には、るつぼ５２が設けられている。るつぼ５
２の周囲には、加熱器５３が設けられている。るつぼ５
２の直上には、チャンネル５４が設けられている。チャ
ンネル５４の上方には、プラズマ発生器５７ａおよびア
ノード５７ｂからなるプラズマ発生装置５７が設けられ
ている。プラズマ発生装置５７の上方には、プラスチッ
クスの帯状のフィルム１０１を走行させる蒸着ドラム５
５が回転可能に設けられている。蒸着ドラム５５とプラ
ズマ発生装置５７との間の上記フィルム１０１の走行方
向下流側には、当該間へ先端を向けた酸素ガスノズル５
６が設けられている。なお、図中、１０２は原料アルミ
ニウム、１０２ａは蒸気、１０３は酸素ガス、１０４は
プラズマである。

【０００４】このようなアルミナ蒸着装置では、真空チ
ャンバ５１内を略真空状態にした後、加熱器５３を作動
してるつぼ５２内の原料アルミニウム１０２を溶融、気
化して蒸気１０２ａを発生させ、当該蒸気１０２ａの流
れをチャンネル５４で案内しながら、プラズマ発生装置
５７でプラズマ１０４を発生させて上記蒸気１０２ａの
エネルギ凖位を上げて反応性を高めると共に、酸素ガス
ノズル５６から酸素ガス１０３を送出することにより、
蒸着ドラム５５上を走行するフィルム１０１の表面にア
ルミナ被膜を順次形成するようになっている。

【０００５】ここで、プラズマ発生装置５７でプラズマ
１０４を発生させて蒸気１０２ａの酸素ガス１０３との
反応性を高めることにより、酸素ガス１０３と未反応の
蒸気１０２ａ、すなわち、アルミニウムのフィルム１０
１への蒸着を抑えることができるので、被膜の高光透過
性の低下を抑えることができると共に、被膜が均一にな
って緻密性が向上し、被膜の低酸素透過性の低下を抑え
ることができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のアルミナ蒸着装置では、プラズマ１０４
の発生時に真空チャンバ５１内の圧力が変動すると共
に、チャンネル５４と蒸着ドラム５５との間にプラズマ
１０４を発生させる空間を用意しなければならないの
で、蒸気１０２ａの流れが乱れて当該蒸気１０２ａが拡
散しやすくなり、無効蒸着が増えて原料アルミニウム１
０２の有効利用率が低くなっていた。さらに、プラズマ
発生装置５７が大型で高価であるため、蒸着装置が複雑
で大きくなってしまうと共に、設備費および維持管理費
が高くついていた。

【０００７】このようなことから、本発明は、プラズマ
を利用しなくても低酸素透過性および高光透過性の低下
を抑えながらアルミナ被膜を形成することができるアル
ミナ蒸着方法およびアルミナ蒸着装置を提供することを
目的とした。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明によるアルミナ蒸着方法は、アルミニウ
ムの蒸気を発生させながら酸素を送給することにより、
走行する帯状のフィルムの表面にアルミナの被膜を形成
するアルミナ蒸着方法であって、前記蒸気の発生量に対
して所定範囲の当量で前記酸素を送給することを特徴と
する。

【０００９】上述したアルミナ蒸着方法においては、前
記所定範囲が１〜１．５倍であることを特徴とする。

【００１０】前述した課題を解決するための、本発明に
よるアルミナ蒸着装置は、真空チャンバと、前記真空チ
ャンバ内を減圧する減圧手段と、前記真空チャンバの内
部下方に設けられ、アルミニウムを加熱して蒸気を発生
させる蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段の上方に設け
られ、帯状のフィルムを走行させるフィルム走行手段
と、前記蒸気発生手段と前記フィルム走行手段との間に
設けられ、前記フィルムへ向けて酸素ガスを送給する酸
素ガスノズルと、前記酸素ガスノズルへ酸素ガスを送給
する酸素ガス送給手段とを備えてなるアルミナ蒸着装置
であって、前記真空チャンバ内の圧力を計測する圧力計
測手段と、加熱された前記アルミニウムの温度を計測す
る温度計測手段と、前記フィルムへ向けて送給する前記
酸素ガスの流量を計測する流量計測手段と、前記フィル
ムへ向けて送給する前記酸素ガスの流量を調整する流量
調整手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】上述したアルミナ蒸着装置においては、前
記酸素ガスノズルが前記フィルムの走行方向上流側およ
び下流側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

【００１２】上述したアルミナ蒸着装置においては、前
記流量計測手段が、前記フィルムの走行方向上流側の前
記酸素ガスノズルから送給する前記酸素ガスの流量を計
測する上流側流量計測手段と、前記フィルムの走行方向
下流側の前記酸素ガスノズルから送出する前記酸素ガス
の流量を計測する下流側流量計測手段とを備えてなり、
前記流量調整手段が、前記フィルムの走行方向上流側の
前記酸素ガスノズルから送給する前記酸素ガスの流量を
調整する上流側流量調整手段と、前記フィルムの走行方
向下流側の前記酸素ガスノズルから送出する前記酸素ガ
スの流量を調整する下流側流量調整手段とを備えてなる
ことを特徴とする。

【００１３】上述したアルミナ蒸着装置においては、前
記圧力計測手段および前記温度計測手段での計測結果に
基づいて前記蒸気の発生量を算出し、この算出結果およ
び前記流量計測手段での計測結果に基づいて、送給中の
前記酸素ガスの前記蒸気の発生量に対する酸素当量を算
出し、この算出した酸素当量が所定範囲内に含まれるか
どうかを比較演算し、算出した上記酸素当量が上記所定
範囲内に含まれる場合には、送給中の前記酸素ガスの流
量をそのまま維持させ、算出した上記酸素当量が上記所
定範囲内から外れる場合には、送給中の前記酸素ガスの
前記蒸気に対する酸素当量が上記所定範囲内に含まれる
ように前記流量調整器を制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする。

【００１４】上述したアルミナ蒸着装置においては、前
記所定範囲が１〜１．５倍であることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によるアルミナ蒸着方法お
よびアルミナ蒸着装置の実施の形態を以下に説明する。 ［第一番目の実施の形態］第一番目の実施の形態を図１
〜４を用いて説明する。なお、図１は、その装置の要部
の概略構造を表す断面図、図２は、図１のII−II線矢視
図、図３は、図１の主要部材の接続状態を表す概念図、
図４は、制御装置のブロック図である。

【００１６】図１、２に示すように、真空チャンバ１の
内部下方には、原料アルミニウム１０２を保持するるつ
ぼ２が設けられている。るつぼ２の周囲には、当該るつ
ぼ２内の原料アルミニウム１０２を加熱溶融して当該原
料アルミニウム１０２の蒸気１０２ａを発生させる加熱
器３が設けられている。このようなるつぼ２、加熱器３
などにより、本実施の形態では蒸気発生手段を構成して
いる。

【００１７】図１，２に示すように、るつぼ２の直上に
は、当該るつぼ２から発生した前記蒸気１０２ａの流れ
を案内するチャンネル４が設けられている。チャンネル
４の上方には、帯状のフィルム１０１を走行させるフィ
ルム走行手段である蒸着ドラム５が回転可能に設けられ
ている。蒸着ドラム５とチャンネル４との間の上記フィ
ルム１０１の走行方向下流側には、当該間へ向けて酸素
ガス１０３を送給する酸素ガスノズル６が設けられてい
る。真空チャンバ１には、当該チャンバ１内を略真空環
境下まで減圧する減圧手段である図示しない真空ポンプ
が連結されている。

【００１８】図１に示すように、真空チャンバ１には、
当該チャンバ１内の圧力を計測する圧力計測手段である
圧力計８が連結されている。るつぼ２には、当該るつぼ
２内の原料アルミニウム１０２の温度を計測する温度計
測手段である温度計９が取り付けられている。

【００１９】図３に示すように、酸素ガスノズル６に
は、開閉弁１３、圧力調整器１４を介して酸素ボンベ１
０が連結されており、このような酸素ボンベ１０、開閉
弁１３、圧力調整器１４などにより、本実施の形態では
酸素ガス送給手段を構成している。

【００２０】図３に示すように、酸素ガスノズル６と開
閉弁１３との間には、流量計測手段である流量計１１お
よび流量調整手段である流量調整器１２が設けられてい
る。前記圧力計８、前記温度計９および流量計１１は、
制御手段である制御装置２０の入力部に電気的に接続さ
れ、流量調整器１２は、制御装置２０の出力部に電気的
に接続されており、当該制御装置２０は、図４に示すよ
うな構成となっている。

【００２１】図４において、２１は蒸気量算出部、２２
は酸素当量算出部、２３は許容範囲記憶部、２４は比較
演算部、２５は作動指示部である。

【００２２】蒸気量算出部２１は、前記圧力計８および
前記温度計９が電気的に接続され、これら計器８，９で
の計測結果に基づいて、るつぼ２からの蒸気１０２ａの
発生量を算出するようになっている。

【００２３】酸素当量算出部２２は、前記流量計１１が
電気的に接続され、当該流量計１１での計測結果および
前記蒸気量算出部２１での算出結果に基づいて、前記酸
素ボンベ１０から送給中の酸素ガス１０３の前記蒸気１
０２ａの発生量に対する酸素当量および前記蒸気１０２
ａの発生量に対応する酸素ガス１０３の流量を下記に示
す式から算出する。

【００２４】

【数１】酸素当量＝酸素ガス流量÷蒸気量÷酸素純度 酸素ガス流量＝蒸気量×酸素当量×酸素純度 なお、使用する酸素ガスが工業用であれば、酸素純度は
約９９．６％である。

【００２５】許容範囲記憶部２３は、外部からあらかじ
め入力された所定範囲の酸素当量の値を記憶するように
なっている。

【００２６】比較演算部２４は、酸素当量算出部２２で
算出した酸素当量が許容範囲記憶部２３に入力されてい
る所定範囲内に含まれているかどうかを比較演算するよ
うになっている。

【００２７】作動指示部２５は、前記流量調整器１２に
電気的に接続され、前記比較演算部２４からの信号に基
づいて、酸素当量算出部２２で算出した酸素当量が許容
範囲記憶部２３に入力されている所定範囲内に含まれて
いる場合には、酸素ガス１０３の流量をそのまま維持さ
せ、酸素当量算出部２２で算出した酸素当量が許容範囲
記憶部２３に入力されている所定範囲内から外れている
場合には、送給中の酸素ガス１０３の蒸気１０２ａに対
する酸素当量が上記所定範囲内に含まれるように、すな
わち、前記酸素当量算出部２２で算出した酸素ガス流量
となるように上記流量調整器１２を制御して、送給する
酸素ガス１０３の流量を調整するようになっている。

【００２８】このようなアルミナ蒸着装置によるアルミ
ナ蒸着方法を図５に基づいて説明する。なお、図５は、
そのフロー図である。

【００２９】制御装置２０に所定の酸素当量許容範囲を
入力した後、真空チャンバ１内を略真空状態（約１０^-3
Torr以下）に減圧し、加熱器３を作動してるつぼ２内の
原料アルミニウム１０２を溶融、気化して蒸気１０２ａ
を発生させ、当該蒸気１０２ａの流れをチャンネル４で
案内する一方、開閉弁１３を開けて酸素ボンベ１０から
酸素ガス１０３を送出し、当該酸素ガス１０３を酸素ガ
スノズル６から送給すると、制御装置２０は、圧力計８
および温度計９からの信号に基づいて、前述したように
蒸気１０２ａの発生量を算出し、算出した蒸気１０２ａ
の発生量および流量計１１からの信号に基づいて、流通
する酸素ガス１０３の蒸気１０２ａの発生量に対する酸
素当量および蒸気１０２ａの発生量に対応する酸素ガス
１０３の流量を算出した後、入力された酸素当量許容範
囲と算出された酸素当量とを比較し、当該酸素当量が上
記許容範囲内である場合には、酸素ガスノズル６からの
酸素ガス１０３の流量をそのまま維持させ、当該酸素当
量が上記許容範囲外である場合には、流通する酸素ガス
１０３の蒸気１０２ａに対する酸素当量が当該範囲内に
含まれるように流量調整器１２を制御する。

【００３０】つまり、上述したように酸素ガス１０３の
流量を制御することにより、発生した蒸気１０２ａとの
反応に必要十分な量の酸素を常に供給するようにしたの
である。これにより、発生した蒸気１０２ａは、ほとん
どすべてが酸素ガス１０３と反応してフィルム１０１へ
蒸着し、酸素ガス１０３と未反応のままフィルム１０１
へ蒸着することがほとんどなくなるので、被膜の高光透
過性および低酸素透過性の低下を抑制しながらフィルム
１０１にアルミナ被膜を形成することができる。

【００３１】したがって、プラズマを利用することなく
高光透過性および低酸素透過性の低下を抑えることがで
きるので、プラズマを発生させる空間およびプラズマ発
生時の圧力変動をなくすことができ、蒸気１０２ａの拡
散を抑制して原料アルミニウム１０２の有効利用率を大
幅に向上させることができる。また、大型で高価なプラ
ズマ発生装置が不要となるので、蒸着装置を小型化する
ことができると共に、設備費および維持管理費を低減す
ることができる。

【００３２】なお、前述した酸素当量許容範囲として
は、１〜１．５倍が望ましい。なぜなら、蒸気の発生量
に対する酸素当量とその際に形成された被膜の光透過率
との関係を表す図６に示すように、酸素当量が１未満で
あると、被膜の光透過率が著しく低下してしまう一方、
酸素当量が１．５を越えると、被膜の光透過率に著しい
変化を生じることがないものの、過剰な酸素ガスによる
蒸着障害が大きくなり、無効蒸着量が増えてしまうから
である。

【００３３】［第二番目の実施の形態］第二番目の実施
の形態を図７，８を用いて説明する。なお、図７は、そ
の装置の要部の概略構造を表す断面図、図８は、図７の
主要部材の接続状態を表す概念図である。ただし、前述
した第一番目の実施の形態と同様な部分については、前
述した第一番目の実施の形態と同様な符号を用いること
により、その説明を省略する。

【００３４】図７に示すように、チャンネル４と蒸着ド
ラム５との間のフィルム１０１の走行方向下流側には、
当該間へ向けて酸素ガス１０３を送出する酸素ガスノズ
ル６ａが設けられている。チャンネル４と蒸着ドラム５
との間のフィルム１０１の走行方向上流側には、当該間
へ向けて酸素ガス１０３を送出する酸素ガスノズル６ｂ
が上記酸素ガスノズル６ａと対向するようにして設けら
れている。

【００３５】図８に示すように、酸素ガスノズル６ａ
は、補助開閉弁１５ａを介して流量計１１に連結されて
いる。一方、酸素ガスノズル６ｂは、補助開閉弁１５ｂ
を介して流量計１１に連結されている。

【００３６】このようなアルミナ蒸着装置では、前述し
た実施の形態のアルミナ蒸着装置と同様に用いると、制
御装置２０が、酸素ガスノズル６ａ，６ｂから送給され
る酸素ガス１０３の合計酸素当量を前述した酸素当量許
容範囲内とするように当該酸素ガスノズル６ａ，６ｂか
ら送給する酸素ガス１０３の合計流量を制御するように
なる。つまり、酸素ガス１０３がフィルム１０１の走行
方向下流側と上流側とに分かれながら送出されるように
なる。

【００３７】したがって、前述した実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、酸
素当量を容易かつ正確に調整することができるので、よ
り安定した被膜を形成することができる。

【００３８】［第三番目の実施の形態］第三番目の実施
の形態を図９，１０を用いて説明する。なお、図９は、
その装置の主要部材の接続状態を表す概念図、図１０
は、その制御装置のブロック図である。ただし、前述し
た第一，二番目の実施の形態と同様な部分については、
前述した第一，二番目の実施の形態と同様な符号を用い
ることにより、その説明を省略する。

【００３９】図９に示すように、開閉弁１３と補助開閉
弁１５ａとの間には、下流側流量計測手段である流量計
１１ａおよび下流側流量調整手段である流量調整器１２
ａが設けられている。一方、開閉弁１３と補助開閉弁１
５ｂとの間には、上流側流量計測手段である流量計１１
ｂおよび上流側流量調整手段である流量調整器１２ｂが
設けられている。上記流量計１１ａ，１１ｂおよび圧力
計８、温度計９は、制御手段である制御装置３０の入力
部にそれぞれ電気的に接続され、上記流量調整器１２
ａ，１２ｂは、制御装置３０の出力部にそれぞれ電気的
に接続されており、当該制御装置３０は、図１０に示す
ような構成となっている。

【００４０】図１０において、３１は蒸気量算出部、３
２ａ，３２ｂは酸素当量算出部、３３は許容範囲記憶
部、３４ａ，３４ｂは比較演算部、３５ａ，３５ｂは作
動指示部である。

【００４１】蒸気量算出部３１は、前記圧力計８および
前記温度計９が電気的に接続され、前述した実施の形態
の制御装置２０の蒸気量算出部２１と同様に、上記計器
８，９での計測結果に基づいて、るつぼ２からの蒸気１
０２ａの発生量を算出するようになっている。

【００４２】酸素当量算出部３２ａは、前記流量計１１
ａが電気的に接続され、当該流量計１１ａでの計測結果
および前記蒸気量算出部３１での算出結果に基づいて、
酸素ガスノズル６ａへ送給中の酸素ガス１０３の前記蒸
気１０２ａの発生量に対する酸素当量および前記蒸気１
０２ａの発生量に対応する酸素ガス１０３の流量の半分
値を前述した実施の形態の制御装置２０の酸素当量算出
部２２と同様にして算出する。

【００４３】一方、酸素当量算出部３２ｂは、前記流量
計１１ｂが電気的に接続され、当該流量計１１ｂでの計
測結果および前記蒸気量算出部３１での算出結果に基づ
いて、酸素ガスノズル６ｂへ送給中の酸素ガス１０３の
前記蒸気１０２ａの発生量に対する酸素当量および前記
蒸気１０２ａの発生量に対応する酸素ガス１０３の流量
の半分値を前述した実施の形態の制御装置２０の酸素当
量算出部２２と同様にして算出する。

【００４４】許容範囲記憶部３３は、前述した実施の形
態の制御装置２０の許容範囲記憶部２３と同様に、外部
からあらかじめ入力された所定範囲の酸素当量を記憶す
るようになっている。

【００４５】比較演算部３４ａは、酸素当量算出部３２
ａで算出した酸素当量が、許容範囲記憶部３３に入力さ
れている所定範囲の上限値の半分値と下限値の半分値と
の間の範囲内に含まれているかどうかを比較演算するよ
うになっている。

【００４６】一方、比較演算部３４ｂは、酸素当量算出
部３２ｂで算出した酸素当量が、許容範囲記憶部３３に
入力されている所定範囲の上限値の半分値と下限値の半
分値との間の範囲内に含まれているかどうかを比較演算
するようになっている。

【００４７】作動指示部３５ａは、前記流量調整器１２
ａに電気的に接続され、前記比較演算部３４ａからの信
号に基づいて、酸素当量算出部３２ａで算出した酸素当
量が上述した範囲内である場合には、酸素ガス１０３の
流量をそのまま維持させ、酸素当量算出部３２ａで算出
した酸素当量が上述した範囲以外である場合には、酸素
ガスノズル６ａへ送給中の酸素ガス１０３の蒸気１０２
ａに対する酸素当量が当該範囲内に含まれるように、す
なわち、前記酸素当量算出部３２ａで算出した酸素ガス
流量となるように上記流量調整器１２ａを制御して、送
給中の酸素ガス１０３の流量を調整するようになってい
る。

【００４８】一方、作動指示部３５ｂは、前記流量調整
器１２ｂに電気的に接続され、前記比較演算部３４ｂか
らの信号に基づいて、酸素当量算出部３２ｂで算出した
酸素当量が上述した範囲内である場合には、酸素ガス１
０３の流量をそのまま維持させ、酸素当量算出部３２ｂ
で算出した酸素当量が上述した範囲以外である場合に
は、酸素ガスノズル６ｂへ送給中の酸素ガス１０３の蒸
気１０２ａに対する酸素当量が当該範囲内に含まれるよ
うに、すなわち、前記酸素当量算出部３２ｂで算出した
酸素ガス流量となるように上記流量調整器１２ｂを制御
して、送給中の酸素ガス１０３の流量を調整するように
なっている。

【００４９】このようなアルミナ蒸着装置では、そのア
ルミナ蒸着方法のフローを表す図１１に示すように、前
述した実施の形態と同様に、制御装置３０に所定の酸素
当量許容範囲を入力し、真空チャンバ１内を略真空状態
（約１０^-3Torr以下）に減圧し、加熱器３を作動してる
つぼ２内の原料アルミニウム１０２を溶融、気化して蒸
気１０２ａを発生させ、当該蒸気１０２ａの流れをチャ
ンネル４で案内する一方、開閉弁１３を開けて酸素ボン
ベ１０から酸素ガス１０３を送出し、補助開閉弁１５
ａ，１５ｂを開けて当該酸素ガス１０３を酸素ガスノズ
ル６ａ，６ｂから送給すると、制御装置３０は、圧力計
８および温度計９からの信号に基づいて、前述したよう
に蒸気１０２ａの発生量を算出し、算出した蒸気１０２
ａの発生量および流量計１１ａ，１１ｂからの信号に基
づいて、酸素ガスノズル６ａ，６ｂへ送給中の酸素ガス
１０３の蒸気１０２ａの発生量に対する各酸素当量およ
び蒸気１０２ａの発生量に対応する酸素ガス１０３の流
量を算出した後、入力された酸素当量許容範囲の上限値
の半分値と下限値の半分値との間の範囲と算出された各
酸素当量とをそれぞれ比較し、当該各酸素当量が上記範
囲内にそれぞれある場合には、酸素ガスノズル６ａ，６
ｂからの酸素ガス１０３の流量をそのまま維持させ、当
該酸素当量のうちの少なくとも一方が上記範囲外となっ
ている場合には、当該範囲外となって流通する酸素ガス
１０３の蒸気１０２ａに対する酸素当量が当該範囲内に
含まれるように流量調整器１２ａや流量調整器１２ｂを
制御する。

【００５０】つまり、酸素ガスノズル６ａ，６ｂから送
給される酸素ガス１０３の酸素当量の合計が所定範囲内
に含まれるかどうかを確認しながら、各酸素ガスノズル
６ａ，６ｂから送出される酸素ガス１０３の流量をそれ
ぞれ個別に制御できるようにしたのである。

【００５１】したがって、前述した実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、酸
素当量をさらに容易かつ正確に調整することができるの
で、さらに安定した被膜を形成することができる。

【００５２】［第四番目の実施の形態］第四番目の実施
の形態を図１２，１３を用いて説明する。なお、図１２
は、その装置の要部の概略構造を表す断面図、図１３
は、図１２のXIII−XIII線矢視図である。ただし、前述
した第一〜三番目の実施の形態と同様な部分について
は、前述した第一〜三番目の実施の形態と同様な符号を
用いることにより、その説明を省略する。

【００５３】図１２，１３において、４４は駆動ベルト
式のチャンネルである。チャンネル４４は、駆動回転可
能な一対の巻付ロール４４ａと、これら巻付ロール４４
ａ間を連絡するように当該巻付ロール４４ａに走行移動
可能に巻き付けられたベルト４４ｂと、当該ベルト４４
ｂの走行移動方向を規定する一対のデフレクタロール４
４ｃとを四組用意し、るつぼ２の上方を囲むように配設
したものである。

【００５４】つまり、チャンネル４４は、るつぼ２から
の蒸気１０２ａを蒸着ドラム５へ案内すると共に、巻付
ロール４４ａを駆動回転することにより、ベルト４４ｂ
をデフレクタロール４４ｃで曲折させながら走行移動さ
せることができるようになっているのである。

【００５５】このため、前述した実施の形態と同様にし
てフィルム１０１へのアルミナ被膜の形成を行っている
際に、チャンネル４４の表面にアルミナ被膜が形成され
て堆積し、蒸気１０２ａが流れにくくなってしまって
も、上述したようにしてベルト４４ｂを曲折させながら
走行移動させることにより、当該ベルト４４ｂの表面の
アルミナ被膜に亀裂を生じさせ、当該アルミナ被膜をベ
ルト４４ｂから剥離脱落させて、蒸気１０２ａのスムー
ズな流れを回復することができる。

【００５６】したがって、このようなチャンネル４４を
備えたアルミナ蒸着装置によれば、前述した第一〜三番
目の実施の形態と同様な効果を得ることができるのはも
ちろんのこと、チャンネル４４に堆積するアルミナ被膜
を適宜除去して、蒸気１０２ａのスムーズな流れを常に
維持することができるので、フィルム１０１への蒸着を
常に安定して行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明のアルミナ蒸着方法およびアルミ
ナ蒸着装置によれば、プラズマを利用することなく高光
透過性および低酸素透過性の低下を抑えることができる
ので、プラズマを発生させる空間およびプラズマ発生時
の圧力変動をなくすことができ、蒸気の拡散を抑えてア
ルミニウムの有効利用率を大幅に向上させることができ
る。また、大型で高価なプラズマ発生装置が不要となる
ので、蒸着装置を小型化することができると共に、設備
費および維持管理費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアルミナ蒸着装置の第一番目の実
施の形態の要部の概略構造を表す断面図である。

【図２】図１のII−II線矢視図である。

【図３】図１の主要部材の接続状態を表す概念図であ
る。

【図４】図３の制御装置のブロック図である。

【図５】図１のアルミナ蒸着装置によるアルミナ蒸着方
法のフロー図である。

【図６】酸素当量と被膜の光透過率との関係を表すグラ
フである。

【図７】本発明によるアルミナ蒸着装置の第二番目の実
施の形態の要部の概略構造を表す断面図である。

【図８】図７の主要部材の接続状態を表す概念図であ
る。

【図９】本発明によるアルミナ蒸着装置の第三番目の実
施の形態の主要部材の接続状態を表す概念図である。

【図１０】図９の制御装置のブロック図である。

【図１１】第三番目の実施の形態のアルミナ蒸着装置に
よるアルミナ蒸着方法のフロー図である。

【図１２】本発明によるアルミナ蒸着装置の第四番目の
実施の形態の要部の概略構造を表す断面図である。

【図１３】図１２のXIII−XIII線矢視図である。

【図１４】従来のアルミナ蒸着装置の要部の概略構造を
表す断面図である。

【符号の説明】

１ 真空チャンバ ２ るつぼ ３ 加熱器 ４ チャンネル ５ 蒸着ドラム ６，６ａ，６ｂ 酸素ガスノズル ８ 圧力計 ９ 温度計 １０ 酸素ボンベ １１，１１ａ，１１ｂ 流量計 １２，１２ａ，１２ｂ 流量調整器 １３ 開閉弁 １４ 圧力調整器 １５ａ，１５ｂ 補助開閉弁 ２０，３０ 制御装置 ２１，３１ 蒸気量算出部 ２２，３２ａ，３２ｂ 酸素当量算出部 ２３，３３ 許容範囲記憶部 ２４，３４ａ，３４ｂ 比較演算部 ２５，３５ａ，３５ｂ 作動指示部 ４４ チャンネル ４４ａ 巻付ロール ４４ｂ ベルト ４４ｃ デフレクタロール １０１ フィルム １０２ 原料アルミニウム １０２ａ 蒸気 １０３ 酸素ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 肇 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウムの蒸気を発生させながら酸
   素を送給することにより、走行する帯状のフィルムの表
   面にアルミナの被膜を形成するアルミナ蒸着方法であっ
   て、前記蒸気の発生量に対して所定範囲の当量で前記酸
   素を送給することを特徴とするアルミナ蒸着方法。
2. 【請求項２】 前記所定範囲が１〜１．５倍であること
   を特徴とする請求項１に記載のアルミナ蒸着方法。
3. 【請求項３】 真空チャンバと、 前記真空チャンバ内を減圧する減圧手段と、 前記真空チャンバの内部下方に設けられ、アルミニウム
   を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生手段と、 前記蒸気発生手段の上方に設けられ、帯状のフィルムを
   走行させるフィルム走行手段と、 前記蒸気発生手段と前記フィルム走行手段との間に設け
   られ、前記フィルムへ向けて酸素ガスを送給する酸素ガ
   スノズルと、 前記酸素ガスノズルへ酸素ガスを送給する酸素ガス送給
   手段とを備えてなるアルミナ蒸着装置であって、 前記真空チャンバ内の圧力を計測する圧力計測手段と、 加熱された前記アルミニウムの温度を計測する温度計測
   手段と、 前記フィルムへ向けて送給する前記酸素ガスの流量を計
   測する流量計測手段と、 前記フィルムへ向けて送給する前記酸素ガスの流量を調
   整する流量調整手段とを設けたことを特徴とするアルミ
   ナ蒸着装置。
4. 【請求項４】 前記酸素ガスノズルが前記フィルムの走
   行方向上流側および下流側にそれぞれ設けられているこ
   とを特徴とする請求項３に記載のアルミナ蒸着装置。
5. 【請求項５】 前記流量計測手段が、前記フィルムの走
   行方向上流側の前記酸素ガスノズルから送給する前記酸
   素ガスの流量を計測する上流側流量計測手段と、前記フ
   ィルムの走行方向下流側の前記酸素ガスノズルから送出
   する前記酸素ガスの流量を計測する下流側流量計測手段
   とを備えてなり、 前記流量調整手段が、前記フィルムの走行方向上流側の
   前記酸素ガスノズルから送給する前記酸素ガスの流量を
   調整する上流側流量調整手段と、前記フィルムの走行方
   向下流側の前記酸素ガスノズルから送出する前記酸素ガ
   スの流量を調整する下流側流量調整手段とを備えてなる
   ことを特徴とする請求項４に記載のアルミナ蒸着装置。
6. 【請求項６】 前記圧力計測手段および前記温度計測手
   段での計測結果に基づいて前記蒸気の発生量を算出し、 この算出結果および前記流量計測手段での計測結果に基
   づいて、送給中の前記酸素ガスの前記蒸気の発生量に対
   する酸素当量を算出し、 この算出した酸素当量が所定範囲内に含まれるかどうか
   を比較演算し、 算出した上記酸素当量が上記所定範囲内に含まれる場合
   には、送給中の前記酸素ガスの流量をそのまま維持さ
   せ、算出した上記酸素当量が上記所定範囲内から外れる
   場合には、送給中の前記酸素ガスの前記蒸気に対する酸
   素当量が上記所定範囲内に含まれるように前記流量調整
   器を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項
   ３から５のいずれかに記載のアルミナ蒸着装置。
7. 【請求項７】 前記所定範囲が１〜１．５倍であること
   を特徴とする請求項６に記載のアルミナ蒸着装置。