JPS59177367A - 試料搬送機構を有する真空蒸着装置 - Google Patents

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 本発明は常時真空吸引された真空蒸着槽に試料を出し入
れするための試料搬送機構を備えた真空蒸着装置に関す
るものである。この装置によれば、第１図に示した円筒
加工物の円周面Δ、及び第２図に示した角形加工物の而
ＢＸＣ１【）、■弓などのように、装置０泊具〕への挿
着に用いられる加工物の軸孔ＩＩを囲む面に真空蒸着処
理金族すことができる。

従来の構成とその問題点 従来の真空蒸着装ｆ［ｆば、第３図及び第４図にその具
体例を示すように、架台ｆｌｌ上に、真空排気装置（２
）に接続された真空槽（３）を設置し１この槽（３）の
内部には蒸発源（４）を備え、外側部には試料（５）全
回転させるだめの回転導入機（６）及びその駆動源であ
るモータ（７）を何役したものである。

回転導入機（６）の出力軸（８）にＵ：試料（５）を固
定するための治具（９）が設けられている。一方、真空
槽（３）の頂部には昇降機（１０）により昇降するトッ
プブレー）（ｌＯａ）が設けられ、その開放（上昇３時
において試料（５）を出し入れできるようになっている
０ この装置において真空蒸着を行う際は）試料（５）を出
力軸（８）にはめた上治具（９）で固定し、昇降機（１
ωによりトッププレー）　（１０ａ）を真空槽（３）に
密着させた後、この槽内全真空排気装置（２）によって
真空吸引し、所定の真空度に達した後、蒸発源（４）を
作動させて真空蒸着を行う。真空蒸着完了後は、真空槽
（３）内を大気に対して開放し、昇降機（１０）により
トッププレート（ｌｏａ）を上昇サセテ試料（５）を取
り出す。

しかし、上記のような構成では、試料の入れ替えのため
にその都度真空槽内を大気開放しなければならず、再び
蒸着処理可能な真空度に到達させるには時間ががかりす
ぎるため、生産性の向上が図れないという欠点を有して
いた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、試料の入れ替えに伴う真空引
き時間を大幅に削減し、大幅な生産性の向上を可能とす
る試料搬送機構を備えた真空蒸着装置を提供しようとす
るものである。

発明の構成 本発明の真空蒸着装置は、 ａ〕　真空排気装置に接続されており、内部に真空蒸着
処理を行うだめの蒸発源を有する真空蒸着槽と、 １））試料入れ替え用層を備え、かつ真空排気装置に接
続されてお□す、内部を真空状態及び大気圧状態にする
ことができる予備真空槽と、Ｃ）前記真空蒸着槽及び前
記予備真空槽全連結する気密管路であって両槽間を開閉
するための遮断機構全方する管路部と、 ｄ）前記真空蒸着槽から前記管路部、及び前記管路部か
ら前記予備真空槽に到る直線ガイド機構と） （・〕　　前記直線ガイド機構上において摺動すること
ができる少くとも２個の試料保持ユニットと＼ ｆ）前記予備真空槽内において、前記少くとも２個の保
持ユニットのうちの１個全前記直線ガイド上で摺動じつ
る動作位置に、残りの保持ユニットを待機位置に順次時
たらすためのユニット準備機構、及び ｇ〕　前記動作位置に持たらされた試料保持ユニット全
前記予備真空槽から前記真空蒸着槽に送り込み、かつ逆
戻しするための往復チャック機構、 全備えたことを特徴とするものである。従って、一つの
保持ユニットにより真空蒸Ｎ槽内に配置した少くとも１
個〔好捷しくｔｆ′ｉ複数個〕の試料を真空蒸着する間
に、予備真空槽内において蒸着済み試料を新たな試料と
交換しておき、蒸着処理可能時には両槽の真空度を維持
したままその蒸着槽内の試料保持ユニットを交換し、こ
の後、従来のように真空づ［きを行うこ♂なく、新たな
試料について直ちに蒸着処理工程に入ることができる。

また、好捷しい実施例において試料保持ユニットには複
数の試料を回転自在に保持し、蒸着槽外の回転動力の伝
達を受けるようにした保持回転部を有すると吉により、
１回の真空蒸着処理中に複数個の円筒加−Ｅ物を回転保
持し、各々均一な蒸着膜厚に仕上げると々ができる。

実施例の説明 以下、本発明の実施例につき１図面全参照して説明する
。

第５図及び第６図は、本発明に従って構成された試料搬
送機構ヲ看する真空蒸着装置の平面及び部分破断圧面を
それぞれ示している。この真空蒸着装置において、蒸着
用真空槽（１２）、管路部ｆｚａ）　、管路部（四によ
り前記真空槽（１２）に連結された予備真空槽（３４）
、及びチャック駆動用エアシリンダ（３（支）が順次第
５図及び第６図の右から左にかけて直列的に配置されて
いる。

真空槽（１２）は、真空排気装置（５３）を有する架台
（５４）に設置されて真空引きされるようになっている
とともに、内部に蒸発源（１１）ｆ：備えている。真空
槽（１２）の右端壁部には回転導入機（１３）、及びベ
ルト（１４）を介してこの導入機を駆動するモータ（１
５）か固定されている。槽（１２）内には管路部（割円
から右端の支持ブロック（２Ｉ）、ｔ２ａに架設された
一対の広幅レールｆ１６）、（１７）と、これらの内側
において前記管路部（イ）内から槽（１２）の蒸発源（
ＩＩ）の手前捷で延びる一対のレール（１８）、（１９
）からなる直線ガイド機構（２０）が設置される。寸た
、外側レールの一方（１６）には槽外のエアシリンダ（
２４）により駆動されるチャック解除機構（２０が係合
している。

管路部（Ｚ３）は槽（１２）及び（３４１を連絡する気
密管路からなり、エアシリンダ（２０１により管外から
駆動される遮断機構（２７）が配置され、その“閉°”
位置において槽（１２）、（３４）間を気密遮断するも
のである。

また、管路部（２３）内において遮断機構（２′７）の
左側には前記直線ガイド機構（２０）の各レールに対応
する外側レール（２８）、ｅ２９）及び内側レール（３
０）、（３１）からなる第２の直線ガイド機構＋３２１
が、真空槽（３４）の管路（７３）側における部分７ラ
ンジ（３３）上に設置される。

真空槽（３４１の左端、すなわち管路部（２３）の反対
側にはチャック０均をこの槽内において管路方向に往復
駆動するためのエアシリンダ（３０が突設される。槽（
３４）内において、試料［３７’、　ｉ保持するユニッ
ト［３Ｒ＋及び（３つ）はそれぞれ一対の上側レールｆ
４ｆｌ＋　、（４１）及び下側レール（４り、（４３ｊ
上に載置されるようになっており、これらのレー？しは
エレベータ（４１）により、前記直線ガイド機構（３り
と同一レベルに設定されたとき、その方イド機構の外側
レール（２８）、（２！１々完全に対応するようになっ
ている。エレベータ（４４）は真空槽（３４）内に設置
されたスタンド（伺、（４６）に固定されている垂直ガ
イド（４７）、（ハ）に沿って昇降スるように、エアシ
リンダ０９）に駆動される。

エアシリンダ＋４９）　ｉｄ真空槽（３４１の下側に固
定される。

チャック（３５）は前記ガイド機構と整合したレールｆ
４０）　、（４１１又−１（４２）　、＋４３１　Ｊ二
のユニット（３→又は（３９）の後端（図の左端）を把
持するが、Ｎ（３４）の左端に設けられた解除ブロック
（３）はそれらレール上におけるチャック０ωの把持解
除を行うものである。

真空槽（３４）のトッププレート賄）は第２のエレベー
タ霞により昇降移動する。

真空槽（３４）はこれに接続された真空排気装置（５（
ト）を保持した架台側止に設置される。架台（５１１に
は装置全体を制御する制御装置（５６ａ）が設置される
トトモに、エアシリンダ（３６）のための支持板６ηが
取付けられる。

保持ユニット１３８１１（３９）の先端にはそれぞれ接
続具ｆ５＋１、ｌ１ｉ９＋が固定されており１回転導入
機（１３）における出力軸（閲の先端に取りつけられた
接続具１６１）とかみ合うようになっている。

以上で装置の概略を説明したので、次にその動作全説明
する。

寸ず、トッププレー）　＋５１１が上昇した１間”位置
にあるものとして、取出したユニット（３８）、（３９
）に試料（３力を固定し、エレベータ（旬上に置く。こ
こでエレベータｆ４４）　’ｉ例えば第６図のレベルま
で下降させるとともに、第２のエレベータ敏によりトッ
ププレート［有］■）を下降させて真空槽（３４）を密
閉した後、真空排気装置［５［９で真空引きを行う。

一方、真空槽（１２）内は、真空排気装置（５３）によ
りあらかじめ所定の真空変寸で真空引きされているとと
もに、遮断機構伐ηにより管路部（２３）が遮断されて
いるものとする。そこで、真空槽（３４）が所定の真空
度に達すると、蒸発源（Ｉ＋＋’を作動させ１遮断機構
（２７）　を解除して管路（２３）を開く。同時にエア
シリンダ（３６１ｋ駆動して先端のチャック（至）によ
りユニット（３８１全把持し、これを直線ガイド機構＋
３２１　％　＋２０）に沿って真空槽（１２）内の蒸発
源（１す上に移動させる。この時、ユニット先端の接続
具ＩＴ（へ）が回転導入機の接続具Ｉ１１とかみ合い、
モータ（１鴫を回転させることにより試料（３７）を回
転させる。チャック（ト）はチャック解除機構（２句に
付勢されてユニツ）　＋３８１を解放し、直線ガイド機
構の内側レール（１８）、（１９）、及び（３ｏ）　、
ｆ３＋１に沿って真空槽（３４）内にもどる。ここで遮
断機構１２７１により管路（′２３）を遮断し、真空槽
（１２）内において真空蒸着を行う。

真空蒸着が完了すると、遮断機構１２７１を解除して管
路（四を開放し、チャック（３０を再び真空槽（１２）
まで前進させてユニツ）　（３８１’！ｒ把持させ、真
空槽（３４）にもどしてこれをエレベータ（４９）に搬
入する。

この時、チャック０［９は解除ブロック−によりユニッ
ト（３８１を解放する。

次にエレベータｆ４９１がユニット（至）を直線ガイド
機構０２に沿って搬出できる位置寸で上昇し、再びチャ
ック（ト）によりユニットＣ（（へ）の場合と同様にこ
の新たなユニツ）　（３０）　ｉ真空槽（１２）内に搬
送し、真空蒸着を行う。この間遮断機構（２７１により
管路（２３１が塞れているので真空槽（３４）を大気に
対し開放し、トッププレート輯）°を上昇させてユニッ
ト（３８１の試料を交換する。そして再びユニットｆ３
８）　ｉエレベータ（４９）上に置き、真空槽（財）内
を再び真空引きし、前記したＬおりの工程を実施する０
以下、このような動作がユニット（ト）、（３９）につ
いて交互に繰返される。

以上が本実施例の概略であるが、次に各部の構造及び機
能の詳細を説明する。

回転導入機（１３）の出力軸＠１先端における接続具０
υは第７図及び第８図に示すとおり、出力軸１６（ｊに
はめ込咬れた円柱材１匂の端面に直径板（６３）を突設
したものであり、これがユニットの接続具Ｇ８１及び靴
とかみ合うものである。

次に、試料保持ユニット（２）及びす９）は第９図〜第
１２図に示すような構造を有する。すなわち、ユニット
ハエレベータｆ４４）上のレール［係合Ｌ、この上を摺
動できる両側ガイドプレート（０・１）、（（ト）と、
それぞれ内部にレールと平行な軸を有するベアリング（
例、開、１７（２）及びｆ”１ｓｉｆＵ、ｆ７１１全装
着したｎｉＪ記ガイガイドプレート１ａ４（６ｉ間の一
対のベアリングプレート閥１（至）と、これらのプレー
トυω、（７Ｇ）間において前記ベアリングＩ→η、１
ｌ−＋７１１及びｆ６１ｃ　−＋６’υに支持、された
外側ギア（社）、（７３）及びメインギアウ４）と、チ
ャック（３５）によるユニット把持を助ける係合孔ｆ７
７１を有するガイドプレート１’ｉ４１　、ｆｅｉの後
端下部に固定されたメインパー囮（第１０図及び第１１
図〕と、試料０ηを貫通保持するシャフト例（］、■）
全前記外側ギア（７２、ｆ７ｍに連結するカップリング
（ｇｅｌ　、（１１２及び前記シャフトυ９＋、ｈ＋を
ＭｉＪ記カップリングｔ８１１、＋８２に解除可能に係
合させるべく前記メインバー（社）と協同してそれらの
シャフト後端を保持する分離可能なセパレートプレー１
−　（８’＋ｌ全備えている。試料の７１はシャフト」
二の？’ｉ’ｌ　Ｊ−４’間、（随により固定され、シ
ャツ）　ｆｆ！ｌ）　、（財）の先端はネジ＋８７１．
（ＰＡｌによりカップリング侶１）、（財）に固定され
る。−、”ｊ　％メインギアウ４）の先端には前記接続
具ｉｓ又は例が固定され、その接続具先端面にｌ−１４
個のピン（８６ａ入（８６ｂ）　、（８６ｃ）　、（８
６ｄ）が対角配置され、これが前記回転導入部材の接続
板（６３１（第７．８図〕と係合する。

チャック（至）は第１３図Ａ及びＢに示すとおりの構造
を有する。図の左端に仮想図示したシリンダロンド（濁
は、第５図及び第６図に示したエアシリンダ（３６）の
部分であり、この先端にチャック０５）のセンタブロッ
ク闘が固定され、この両側にレバー＋９１）を回動自在
に支持するサイドプレートのη、０８）が固定される。

サイドプレートのη、の８）はブロックより十分に突出
し、先端にピンｉ９−を突設したブロックリ（２）を支
持している。Ｌ、　バー　ｐｉ）はサイドプレートの後
下部に設けられたピン（転）に枢支され、プレート−１
！′１８）間の架設ピン６］４）に係止されたスプリン
グ（＋１３１によりブロック６１６１の下側に圧接する
よう引張られる。従って、チャック＋３５１　ｕ先端の
ピン６１［１とレバーθ１）の先端フラクトの間におい
てユニット（ハ）又は（３９）の後端バーを把持する。

チャック解除機構（２均の構造、及びこれとレール（１
６）との関係は第１４図及び第１５図に示すとおりであ
る。レール（１６）はユニツ）　＋３８１又Ｈ＋３９＋
　Ｔｈ支持及び摺動させるための段落面（１６ａ）ｉ内
側に形成し、段落面（１６（７）より高い外側上部（１
６ｈ）において、チャック解除機構（２υを係合させる
べき位置にこの」二部を横断する溝（２））を形成した
ものである。レール上部（１６ｂ）にはこの溝介１）に
被せるプレート０ηを固定し、その下側面（１０１）　
ｉ解除機構（ハ）の解除プレー）　（１０２）のだめの
摺動面とする。解除プレー１−　（１０２）はレール（
１６）と直交して水平に延びる本体が溝−１）内に突入
し、後端を垂直に折り曲げてナラ）　（１０３）により
エアシリンダ（２４）　（第５図及び第６図）のシリン
ダロッド（１０４）に固定されている。解除プレート（
１０２）は管路（四側の下側縁を面取りしてカム面とし
、シリンダロッド（］０４）が突出した第１４図のごと
き動作位置においてチャック００のレノ々−０１）の先
端部と係合してこれを押し丁ける。捷た、エアシリンダ
（２４）により、シリンダロッド（１０４）、従って解
除プレート（１０２）を第１５図の位置から図の右方に
後退させれば、チャック（３均のレバー０すはこれによ
る押圧全解除され、再びユニツ）　ｆ３８１又は（３９
）のメインバーｆ７ｓをひっかけることができる。

チャック（ト）のレバーυ１）の後端は、再び第１３図
を参照して明らかなとおり、先端フックと逆向のカムフ
ォロワＧを形成し、従ってエアシリンダ（３６１（第５
図及び第６図）により真空槽（３４）内の出発位置まで
チャック（ト）が復帰した時は１解除ブロツク（５０）
によりレバーの１）を押圧され、ユニット（ト）又は（
３９）の把持を解除することが容易に理解されよう。

最後に、第１６図を参照して遮断機横置の説明を行う。

遮断機構シηは、管路部（符の中間に突起した遮断機カ
バ一部Ｃ２３ａ）を一体形成し、このカバ一部（２３ａ
）及びその下側の管路部内に垂直案内面（１０５）を形
成し、これに沿ってゲート（１０Ｇ）　ｋ昇降させるよ
うにしたものである。ゲーｈ　（：１０６）はカバ一部
（２３ａ）内に持ちあけられた時に管路部（ハ）を開放
し、管路部内内にＦ降した時にはシート部（１０７）に
固定されたＯ　ＩＪリングｔ０８）に密接して管路を遮
断することかできる。

以Ｊ−１本発明の一実施例を説明したが、予備Ｌ′（空
槽（財）でのユニット準備数は図示説明した２個に限る
ものではなく、同種の容積及びエレベータ（４４）によ
るユニット支持段数を増加させること等で容易に増やす
ことができ、これによってさらに生産性を向」二しつる
ものである。

発明の効果 本発明によれば、蒸着用真空槽の外部に独立の真空源に
接続された駆動系及び制御系を配置したので、試料交換
に要する時間全大幅に短縮できることはすてに述べたと
おりであり、しかも、蒸着による汚損及び異常放電等を
防ぐことができると共に、蒸発源を毎回調整することな
く、一定状態に保つことで均一な膜をつくりだすことが
でき、通じて生産性の大幅な向上が望める。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒加１ニ物の斜視図、第２図は角形加工物の
斜視図、第３図は従来の真空蒸着装置の一部断面平面図
、第４図は同装置の一部断面正面図、第５図は本発明の
一実施例である真空蒸着装置用試料搬送装置の平面図、
第６図は同装置の平面図、第７図、第８図は同装置の接
続具詳細図、第９図はユニットの平面図、第１Ｏ図は同
装置の断面正面図、第１１図は同装置の側面図、第１２
図は同装置の接続具詳細図、第１３図Ａ及びＢはチャッ
クの平面図と断面正面図、第１４図はチャック解除機構
の正面図、第１５図は同機構の側面図、第１６図は遮断
機構の断面図である。 ｂ３１・・・・・・・・・・・・真空排気装置（１２）
・・・・・・・・・・真空槽 （ＩＩ）・・−・・・・−・・蒸発源 （３７）・・・・・・・・−・試料 １’ｉｌ・・・・・・−・・−・・真空排気装置（ロ）
・・・・・−・・・・・管　路 （２０）、（３の・・・・・直線案内 １３Ｒ）、ｉ３！ｌ）・・・・・・・・・ユニット（３
５）・・・・・・−・・・−・チャック（ＦＰＮ　％　
Ｆ９１　、ｆ６ＩＩ・・・・・接続具特許出願人　　　
松下電器産業株式会社代　　理　　人　　　　　新　　
実　　健　　部（外１名） 第１３図 第１４図 第１５図 ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌｌ　Ｏ）　　真空排気装置に接続されており、内部
   にコ空蒸着処理を行うための蒸発源を有する真（蒸着槽
   と、 ｈ）　　試料入れ替え用扉を備え、かつ真空排気装置に
   接続されており、内部を真空状態及びニ気圧状態にする
   ことができる予４Ｍ真空槽と、Ｃ）前記真空蒸着槽及び
   前記予備真空槽を連秀する気密管路であって両槽間を開
   閉するたへの遮断機構を有する管路部と九 ｄｌ）　　前記真空蒸着槽から前記管路部、及び前言管
   路部から前記予備真空槽に到る直線ガイ機構と、 ｅ〕　前記直線ガイド機構上において摺動する？とがで
   きる少くとも２個の試料保持ユニツと１ ｆ〕　前記予備真空槽内において、前言己少くとも２個
   の保持ユニットのうちのｌイ固をｍｌ　Ｍ己直線ガイド
   上で摺動しうる動作位置に、残りの保阿　　　持ユ＝ッ
   トを待機位置に２次持たらすための２　　　ユニット票
   備機構、及び ｇ）前記動作位置に持だらされた試料保持ユニ支　　　
   ットを前記予備真空槽から前言己真空蒸着槽に（送り込
   み、かつ逆戻しするだめの往復チャ・ンク機構、 古　　　を備えたことを特徴とする試料搬送機構を有も
   　　する真空蒸着装置。 （２）真空蒸着槽に外部回転動力を槽内に導くため己　
   　の回転導入機を設けると共に１前記試料保持ニド　　
   ニットに少くとも１個の試料を回転自在に保持する保持
   回転部、及び前記保持回転部を前記回転導入機の出力端
   に接続する接続部とを設けだト　　　ことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項に記載の真空蒸着装置。