JP3335375B2 - Electron beam heating type vapor deposition apparatus and vapor deposition method - Google Patents
Electron beam heating type vapor deposition apparatus and vapor deposition methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、長尺フィルムを走行さ
せつつ、その表面に金属やセラミックスの蒸着膜を形成
するための電子ビーム加熱式蒸着装置および蒸着方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam heating type vapor deposition apparatus and a vapor deposition method for forming a metal or ceramic vapor deposition film on the surface of a long film while running the film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子ビームで蒸着材料を加熱し、基材に
その薄膜を形成する電子ビーム加熱式蒸着は、高融点材
料の蒸発が可能であり、また、高純度の膜を安定して蒸
着できる方式として知られており、近年の樹脂製フィル
ムの高機能化が要望される中で、金属やセラミックス等
の蒸着に多用され始めている。2. Description of the Related Art Electron beam heating-type vapor deposition, in which a vapor deposition material is heated with an electron beam to form a thin film on a substrate, is capable of vaporizing a high melting point material and stably depositing a high-purity film. It is known as a method that can be used, and in recent years, the demand for higher functionality of resin films has begun to be widely used for vapor deposition of metals, ceramics, and the like.
【０００３】フィルム用の電子ビーム加熱式蒸着装置
は、一般に、電子ビームを発生する電子ビーム発生機構
と、電子ビームの照射位置に蒸着材料を保持する蒸着材
料保持部と、この蒸着材料保持部に対し外周面の一部を
対向させて設けられ、駆動機により回転駆動される冷却
ドラムと、この冷却ドラムの前記外周面の一部にフィル
ムを巻回した状態でフィルムを走行させるフィルム走行
手段と、冷却ドラムと蒸着材料保持部との間に配置さ
れ、冷却ドラムのフィルム巻回部分の蒸着領域と対向し
て蒸気通過口が形成された隔壁と、以上の各機構を収容
する真空容器とを具備するものである。[0003] An electron beam heating type vapor deposition apparatus for a film generally includes an electron beam generating mechanism for generating an electron beam, a vapor deposition material holding section for holding a vapor deposition material at an electron beam irradiation position, and a vapor deposition material holding section. On the other hand, a cooling drum that is provided with a part of the outer peripheral surface opposed to and is rotated by a driving device, and a film traveling unit that travels the film in a state where the film is wound around a part of the outer peripheral surface of the cooling drum. A partition disposed between the cooling drum and the vapor deposition material holding unit, and having a vapor passage opening formed opposite to the vapor deposition area of the film winding portion of the cooling drum, and a vacuum container accommodating each of the above mechanisms. It is provided.
【０００４】ところで、最近では、蒸着フィルムの生産
効率を向上するために、幅がより大きいフィルムを使用
する要望が高まっているが、フィルムの幅寸法が大きく
なると、フィルムの全幅に均一に蒸着材料を付着できる
ように、大出力の電子ビーム発生機構を使用しなければ
ならない。しかし、電子ビーム発生機構を大出力化する
と、蒸着材料からフィルムへの輻射熱量が多くなり、フ
ィルムが昇温して冷却ドラムから部分的に浮き上がり、
さらに昇温して弛みや皺を生じやすいという欠点があっ
た。In recent years, there has been an increasing demand for using a film having a larger width in order to improve the production efficiency of a vapor-deposited film. However, when the width of the film is increased, the vapor-deposited material is uniformly distributed over the entire width of the film. A high-power electron beam generating mechanism must be used so that the laser beam can be attached. However, when the output of the electron beam generating mechanism is increased, the amount of radiant heat from the deposition material to the film increases, and the temperature of the film rises and partially rises from the cooling drum,
Further, there is a disadvantage that loosening and wrinkles are likely to occur when the temperature is raised.
【０００５】このような欠点を改善する試みとして、特
開平２−２４７３８３号公報では、蒸着の前工程とし
て、 ａ．冷却ドラムへのフィルム巻回開始位置で、フィルム
にＡｒ等のイオンを照射することにより、フィルムの帯
電を予め中和し、冷却ドラムへ皺なくフィルムが巻回さ
れるようにする帯電除去工程、 ｂ．フィルム巻回開始位置から蒸着位置までの間におい
て、電子銃によりフィルムに電子ビームを照射し、フィ
ルムを帯電させて冷却ドラムに吸着させる帯電吸着工
程、を設けたフィルム蒸着方法が提案されている。[0005] As an attempt to improve such disadvantages, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-247383 discloses a method in which a. At the winding start position of the film on the cooling drum, by irradiating the film with ions such as Ar, the charge of the film is neutralized in advance, so that the film is wound on the cooling drum without wrinkles, b. There has been proposed a film deposition method provided with a charge adsorption step of irradiating the film with an electron beam from an electron gun to charge the film and adsorb it to a cooling drum from a film winding start position to a deposition position.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
蒸着方法では、装置の構成が複雑で設備コストが高いう
え、イオン発生機構へのイオン源供給や電子銃のメンテ
ナンス等が必要で運転操作が煩雑であり、さらにガスを
真空容器内に導入するため、真空排気系への負担が大き
いという欠点があった。However, in the above-mentioned vapor deposition method, the equipment configuration is complicated and the equipment cost is high. In addition, supply of an ion source to an ion generating mechanism, maintenance of an electron gun, and the like are required, and the operation operation is complicated. In addition, since the gas is introduced into the vacuum vessel, there is a disadvantage that the load on the evacuation system is large.
【０００７】また、フィルムの幅方向全域に亙って均一
にイオン照射および電子ビーム照射を行わなければなら
ないが、フィルムが幅広の場合には、イオン照射および
電子ビーム照射を均一に行うために、これらの照射機構
をフィルム幅方向に向けて走査させる走査駆動系が必要
になり、均一照射が困難になるうえ、フィルムの走行速
度が律速されるという欠点もあった。Further, ion irradiation and electron beam irradiation must be performed uniformly over the entire area in the width direction of the film. However, when the film is wide, in order to perform ion irradiation and electron beam irradiation uniformly, A scanning drive system for scanning these irradiation mechanisms in the width direction of the film is required, and uniform irradiation is difficult, and the running speed of the film is limited.
【０００８】さらに、電子銃により電子ビームを直接フ
ィルムに照射すると、蒸着後にフィルムに残る電荷量が
多すぎ、冷却ドラムからフィルムを引き離す際に冷却ド
ラムとフィルムの間で放電が生じ、フィルムを損傷する
おそれがある。したがって、上記装置では、蒸着後のフ
ィルムを真空槽内にガスを導入しながら、グロー放電処
理を行なったり、あるいは蒸着後のフィルムに再びイオ
ン照射して電荷を中和するなどの対策が必要で、ますま
す装置の構造が複雑化する。Further, if the film is directly irradiated with an electron beam by an electron gun, the amount of charge remaining on the film after vapor deposition is too large, and a discharge occurs between the cooling drum and the film when the film is separated from the cooling drum, thereby damaging the film. There is a possibility that. Therefore, in the above apparatus, it is necessary to take measures such as performing glow discharge treatment while introducing gas into the vacuum chamber of the film after vapor deposition, or neutralizing the charge by irradiating ions again to the film after vapor deposition. More and more, the structure of the device becomes more complicated.
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、単純な構成によりフィルムを均一にかつ穏やかに帯
電させることができ、フィルムの皺や弛み発生を防止し
得る電子ビーム加熱式蒸着装置および蒸着方法を提供す
ることを課題としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an electron beam heating type vapor deposition apparatus capable of uniformly and gently charging a film with a simple configuration and preventing wrinkles and loosening of the film. It is an object to provide a vapor deposition method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る電子ビーム
加熱式蒸着装置は、電子ビームを発生させる電子ビーム
発生機構と、前記電子ビームの照射位置に蒸着材料を保
持する蒸着材料保持部と、この蒸着材料保持部に対し外
周面の一部を対向して設けられ、駆動機により回転駆動
される冷却ドラムと、この冷却ドラムの前記外周面の一
部にフィルムを巻回した状態でフィルムを走行させるフ
ィルム走行手段と、前記冷却ドラムと前記蒸着材料保持
部との間に配置され前記冷却ドラムのフィルム巻回部分
の蒸着領域と対向して蒸気通過口が形成された隔壁と、
以上の各機構を収容する真空容器とを具備し、隔壁に
は、蒸気通過口よりもフィルム走行方向上流側で、かつ
冷却ドラムのフィルム巻回部分と対向する位置に、前記
電子ビーム発生機構から生じた浮遊電子をフィルムに導
入するための浮遊電子取入口が形成されており、隔壁に
対して浮遊電子取入口は蒸着材料保持部から発せられる
蒸気が直接流入しない位置に設けたことを特徴とするAn electron beam heating type vapor deposition apparatus according to the present invention comprises: an electron beam generating mechanism for generating an electron beam; a vapor deposition material holding section for holding a vapor deposition material at an irradiation position of the electron beam; A part of the outer peripheral surface is provided to face the vapor deposition material holding part, and a cooling drum that is rotationally driven by a driving device, and the film is wound around a part of the outer peripheral surface of the cooling drum. Film running means to run, and a partition wall disposed between the cooling drum and the vapor deposition material holding portion and formed with a vapor passage port facing a vapor deposition region of a film winding portion of the cooling drum,
A vacuum vessel containing each of the above mechanisms, the partition wall is located upstream of the vapor passage in the film traveling direction, and at a position facing the film winding portion of the cooling drum, from the electron beam generating mechanism A floating electron inlet for introducing the generated floating electrons into the film is formed , and
On the other hand, the floating electron inlet is emitted from the deposition material holding part
It is characterized by being provided at a position where steam does not flow directly
【００１１】また本発明に係る電子ビーム加熱式蒸着装
置は、電子ビームを発生させる電子ビーム発生機構と、
電子ビームの照射位置に蒸着材料を保持する蒸着材料保
持部と、この蒸着材料保持部に対し外周面の一部を対向
して設けられ、駆動機により回転駆動される冷却ドラム
と、この冷却ドラムの前記外周面の一部にフィルムを巻
回した状態でフィルムを走行させるフィルム走行手段
と、冷却ドラムと前記蒸着材料保持部との間に配置され
冷却ドラムのフィルム巻回部分の蒸着領域と対向して蒸
気通過口が形成された隔壁と、以上の各機構を収容する
真空容器とを具備する電子ビーム加熱式蒸着装置におい
て、浮遊電子取入口と蒸着材料保持部との間には、蒸着
材料保持部から放出された蒸気が浮遊電子取入口から直
接流入することを阻止する遮蔽体が設けられていること
を特徴とする。An electron beam heating type vapor deposition apparatus according to the present invention.
An electron beam generating mechanism for generating an electron beam;
Deposition material holder that holds the deposition material at the electron beam irradiation position
Holding part and a part of the outer peripheral surface facing this evaporation material holding part
Cooling drum that is provided as a unit and is rotationally driven by a drive unit
And a film wound around a part of the outer peripheral surface of the cooling drum.
Film running means for running the film in a rotated state
Disposed between the cooling drum and the deposition material holding unit
The steam is opposed to the deposition area of the film winding part of the cooling drum.
Accommodates the partition with air passage openings and each of the above mechanisms
In an electron beam heating type vapor deposition apparatus equipped with a vacuum vessel
Te, between the floating electronic inlet and the vapor deposition material holding portion, and wherein the shield steam released from the evaporation material holding portion is prevented from flowing directly from the inlet floating electrons are provided I do .
【００１２】また、前記電子ビーム発生機構から生じた
浮遊電子の流路中に、前記冷却ドラムの軸線と平行な磁
場を発生させ、前記蒸着材料保持部から放出された浮遊
電子の進路を前記浮遊電子取入口に向けて曲げる磁場発
生機構が設けられていてもよい。さらに、前記浮遊電子
取入口の開閉量を調整するためのシャッタ機構が設けら
れていてもよい。Further, a magnetic field parallel to the axis of the cooling drum is generated in the flow path of the floating electrons generated from the electron beam generating mechanism, and the path of the floating electrons released from the deposition material holding section is floated. A magnetic field generating mechanism that bends toward the electron inlet may be provided. Furthermore, a shutter mechanism for adjusting the opening / closing amount of the floating electron intake may be provided.
【００１３】一方、本発明に係る電子ビーム加熱式蒸着
方法は、真空中で、冷却ドラムの外周面の一部にフィル
ムを巻回した状態でフィルムを走行させつつ、フィルム
巻回部分と対向配置された蒸着材料に電子ビームを照射
し、蒸着材料から発生する蒸気を、前記冷却ドラムと前
記蒸着材料保持部との間に配置された隔壁に形成された
蒸気通過口を通じて前記フィルム巻回部分の一部に付着
させるとともに、前記電子ビームが蒸着材料で反射して
生じた浮遊電子を、前記隔壁に形成された浮遊電子取入
口から取り入れることにより、蒸着領域よりもフィルム
走行方向上流側においてフィルムに浮遊電子を供給し、
フィルムを帯電させて、フィルムを冷却ドラムに吸着さ
せることを特徴とする。On the other hand, in the electron beam heating type vapor deposition method according to the present invention, the film is run in a state of being wound around a part of the outer peripheral surface of a cooling drum in a vacuum, and the film is disposed so as to face the wound portion of the cooling drum. The deposited material is irradiated with an electron beam, and the vapor generated from the vapor-deposited material passes through a vapor passage formed in a partition wall disposed between the cooling drum and the vapor deposition material holding portion. Attached to a part, and the floating electron generated by the electron beam reflected by the vapor deposition material is taken in from the floating electron inlet formed in the partition wall, so that the film is more upstream in the film running direction than the vapor deposition region. Supply floating electrons,
It is characterized in that the film is charged and the film is adsorbed on the cooling drum.
【００１４】[0014]
【作用】本発明に係る電子ビーム加熱式蒸着装置および
蒸着方法では、蒸着材料に照射された電子ビームが反射
して生じた浮遊電子の一部が、隔壁に形成された浮遊電
子取入口を通ってフィルムに接触することにより、フィ
ルムを帯電させる。帯電したフィルムは冷却ドラムに吸
着するため、蒸着材料からの熱輻射量が大きい場合に
も、フィルムが冷却ドラムから浮き上がりにくく、皺や
弛みが生じることが防止できる。In the electron beam heating type vapor deposition apparatus and vapor deposition method according to the present invention, a part of the floating electrons generated by the reflection of the electron beam applied to the vapor deposition material passes through the floating electron inlet formed in the partition. The film is charged by contact with the film. Since the charged film is adsorbed to the cooling drum, even when the amount of heat radiation from the vapor deposition material is large, the film is unlikely to rise from the cooling drum, and wrinkles and loosening can be prevented.
【００１５】このように浮遊電子を用いてフィルムを帯
電させるので、電子銃で強制的に電子ビームを照射する
などの手段に比して、装置構成が単純化できるうえ、穏
やかな条件で均一にフィルムを帯電させることが容易で
ある。As described above, since the film is charged by using the floating electrons, the structure of the apparatus can be simplified as compared with a method of forcibly irradiating an electron beam with an electron gun, and the film can be uniformly formed under mild conditions. It is easy to charge the film.
【００１６】[0016]
【実施例】図１は、本発明に係る電子ビーム加熱式蒸着
装置の第１実施例を示す概略図である。図中符号１は金
属等からなる円筒状の冷却ドラムであり、図示しない駆
動装置により回転駆動される。冷却ドラム１の外周面の
一部には、長尺のフィルムＦがドラム周方向に向けて巻
回され、アンコイラ２およびリコイラ４の間で連続走行
されるようになっている。冷却ドラム１のフィルム巻回
部と対向して蒸着材料保持部６が配置され、その内部に
は金属やセラミックス等の蒸着材料８が収容されてい
る。FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an electron beam heating type vapor deposition apparatus according to the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a cylindrical cooling drum made of metal or the like, which is rotationally driven by a driving device (not shown). A long film F is wound around a part of the outer peripheral surface of the cooling drum 1 in the circumferential direction of the drum, and continuously runs between the uncoiler 2 and the recoiler 4. A vapor deposition material holding section 6 is arranged opposite to the film winding section of the cooling drum 1, and contains a vapor deposition material 8 such as metal or ceramic inside.
【００１７】蒸着材料保持部６のリコイラ４寄りの側方
には、電子銃等の電子ビーム発生機構１０が配置され、
この電子ビーム発生機構１０から発生される電子ビーム
１２が、図示しない磁界発生機構が発生する磁界により
曲げられて蒸着材料８に照射される。形成すべき蒸着膜
の幅が大きければ、電子ビーム発生機構１０をフィルム
Ｆの幅方向へ走査させてもよい。電子ビーム１２により
蒸着材料８が加熱され、その蒸気１４が冷却ドラム１に
向けて放射される。同時に、電子ビーム１２の一部が蒸
着材料８で反射あるいは散乱して浮遊電子２０となり、
これら浮遊電子２０は、冷却ドラム１の近傍、特にフィ
ルム巻回部のフィルム走行方向上流側において、比較的
高密度に溜る。An electron beam generating mechanism 10 such as an electron gun is disposed on the side of the deposition material holding section 6 near the recoiler 4.
The electron beam 12 generated from the electron beam generating mechanism 10 is bent by a magnetic field generated by a magnetic field generating mechanism (not shown) and is irradiated on the deposition material 8. If the width of the deposited film to be formed is large, the electron beam generating mechanism 10 may be scanned in the width direction of the film F. The vapor deposition material 8 is heated by the electron beam 12, and the vapor 14 is emitted toward the cooling drum 1. At the same time, part of the electron beam 12 is reflected or scattered by the vapor deposition material 8 to become floating electrons 20,
These floating electrons 20 accumulate at a relatively high density in the vicinity of the cooling drum 1, especially in the upstream of the film winding portion in the film running direction.
【００１８】なお、電子ビーム発生機構１０は図示の位
置に限定されるものではなく、電子ビーム１２を蒸着材
料８に照射できれば、設置位置は任意に変更してよい。
ただし、電子ビーム発生機構１０が図示の位置にある場
合、冷却ドラム１のフィルム巻回部の上流側位置で浮遊
電子密度が高くなるので、本発明には好都合である。The position of the electron beam generating mechanism 10 is not limited to the position shown in the drawing, and the installation position may be arbitrarily changed as long as the electron beam 12 can be irradiated on the deposition material 8.
However, when the electron beam generating mechanism 10 is at the illustrated position, the floating electron density increases at a position upstream of the film winding portion of the cooling drum 1, which is advantageous for the present invention.
【００１９】冷却ドラム１と蒸着材料保持部６との間に
は、隔壁１６が設けられている。この隔壁１６は、冷却
ドラム１を収容する半円筒状部分１６Ａを有し、この半
円筒状部分１６Ａの内周面と、冷却ドラム１のフィルム
巻回部の外周面との間には、一定の間隙が形成されてい
る。A partition 16 is provided between the cooling drum 1 and the deposition material holding section 6. The partition 16 has a semi-cylindrical portion 16A for accommodating the cooling drum 1, and a fixed gap is formed between the inner peripheral surface of the semi-cylindrical portion 16 A and the outer peripheral surface of the film winding portion of the cooling drum 1. Are formed.
【００２０】半円筒状部分１６Ａには、蒸着材料保持部
６と対向する位置に、長方形状の蒸気通過口１８が冷却
ドラム１の軸線方向へ向けて形成されている。この蒸気
通過口１８は、冷却ドラム１のフィルムＦの蒸着幅と同
じ全長を有する。In the semi-cylindrical portion 16A, a rectangular vapor passage opening 18 is formed at a position facing the vapor deposition material holding portion 6 in the axial direction of the cooling drum 1. This vapor passage port 18 has the same overall length as the vapor deposition width of the film F of the cooling drum 1.
【００２１】隔壁１６にはまた、蒸気通過口１８よりも
フィルム走行方向上流側で、かつフィルム巻回部の一部
と対向する位置に、フィルムＦの蒸着幅と同じ全長を有
する長方形状の浮遊電子取入口２２が、冷却ドラム１の
軸線方向へ向けて形成されている。なお、浮遊電子取入
口２２は、蒸着材料８から発せられる蒸気１４が浮遊電
子取入口２２を通過することがないように、浮遊電子取
入口２２の、フィルム走行方向下流側の開口縁とドラム
中心Ｏとを結ぶ線分と、前記開口縁と蒸着材料８とを結
ぶ線分のなす角度αが９０゜より小となるように設定す
ることが望ましい。The partition 16 is also provided with a rectangular floating member having the same overall length as the vapor deposition width of the film F, at a position upstream of the vapor passage 18 in the film running direction and opposed to a part of the film winding portion. The electron inlet 22 is formed toward the axial direction of the cooling drum 1. The floating electron inlet 22 is positioned between the opening edge of the floating electron inlet 22 on the downstream side in the film running direction and the center of the drum so that the vapor 14 emitted from the vapor deposition material 8 does not pass through the floating electron inlet 22. It is desirable to set the angle α between the line connecting O and the line connecting the opening edge and the vapor deposition material 8 to be smaller than 90 °.
【００２２】浮遊電子取入口２２の開口幅が大きくなる
と、フィルムＦの帯電量が増し、冷却ドラム１への吸着
力が増す。したがって、浮遊電子取入口２２の開口幅
は、フィルムＦの帯電量が最適となるように、実験によ
り決定されるべきである。As the opening width of the floating electron inlet 22 increases, the charge amount of the film F increases, and the attraction force to the cooling drum 1 increases. Therefore, the opening width of the floating electron inlet 22 should be determined by experiments so that the charge amount of the film F is optimized.
【００２３】次に、上記装置を用いた蒸着方法を説明す
る。まず真空容器内を減圧したうえ、電子ビーム発生機
構１０を作動させ、蒸着材料８に電子ビーム１２を照射
して連続的に蒸気１４を発生させつつ、アンコイラ２か
らリコイラ４へとフィルムＦを走行させる。蒸着材料８
から放射状に放出された蒸気１４は、蒸気通過口１８を
通過して連続走行するフィルムＦに付着し、蒸着膜が形
成される。Next, a vapor deposition method using the above apparatus will be described. First, after the pressure in the vacuum vessel is reduced, the electron beam generating mechanism 10 is operated, and the film F travels from the uncoiler 2 to the recoiler 4 while irradiating the evaporation material 8 with the electron beam 12 to continuously generate the vapor 14. Let it. Evaporation material 8
The vapors 14 radially discharged from the film adhere to the film F that continuously travels through the vapor passage port 18, and a vapor deposition film is formed.
【００２４】一方、蒸着材料８に照射された電子ビーム
１２の一部は、蒸着材料８で反射または散乱し、浮遊電
子２０を生じる。そしてこの浮遊電子２０の一部は、隔
壁１６に形成された浮遊電子取入口２２を通ってフィル
ムＦに接触し、フィルムＦを帯電させる。帯電したフィ
ルムＦは冷却ドラム１に吸着するため、蒸着材料８から
の熱輻射量が大きい場合にも、フィルムＦが冷却ドラム
１から浮き上がりにくく、皺や弛みを生じることが防止
できる。On the other hand, a part of the electron beam 12 applied to the vapor deposition material 8 is reflected or scattered by the vapor deposition material 8 to generate floating electrons 20. Then, a part of the floating electrons 20 comes into contact with the film F through the floating electron inlet 22 formed in the partition wall 16 and charges the film F. Since the charged film F is adsorbed to the cooling drum 1, even when the amount of heat radiation from the vapor deposition material 8 is large, the film F is unlikely to float up from the cooling drum 1 and can prevent wrinkles and loosening.
【００２５】このように、浮遊電子２０を用いてフィル
ムＦを帯電させるので、電子銃で強制的に電子ビームを
照射するなどの手段に比して、装置構成がはるかに単純
化できるうえ、浮遊電子２０は互いの間に働く反発力に
より均一に分散するため、フィルムＦを全面に亙って均
一に帯電させることが容易で、フィルムＦの冷却ドラム
１への吸着力を均一化することができ、皺および弛みの
防止効果が高い。As described above, since the film F is charged by using the floating electrons 20, the structure of the apparatus can be greatly simplified as compared with a method of forcibly irradiating an electron beam with an electron gun, and the floating structure can be further simplified. Since the electrons 20 are uniformly dispersed by the repulsive force acting between them, it is easy to uniformly charge the film F over the entire surface, and it is possible to make the attraction force of the film F to the cooling drum 1 uniform. It is highly effective in preventing wrinkles and loosening.
【００２６】次に、図２は本発明の第２実施例を示す図
である。この例では、先の実施例の構成に加えて、浮遊
電子取入口２２のフィルム走行方向下流側の開口縁に起
立する遮蔽板２４（遮蔽体）を隔壁１６と一体に形成
し、蒸着材料保持部６と浮遊電子取入口２２の間を浮遊
電子取入口２２の全長に亙って遮ったことを特徴とす
る。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this example, in addition to the configuration of the previous embodiment, a shielding plate 24 (shielding body) that rises at the opening edge of the floating electron inlet 22 on the downstream side in the film running direction is formed integrally with the partition 16 to hold the vapor deposition material. It is characterized in that the space between the part 6 and the floating electron inlet 22 is blocked over the entire length of the floating electron inlet 22.
【００２７】この例によれば、遮蔽板２４により浮遊電
子取入口２２からの蒸気１４の流入を防ぐことができ
る。したがって、蒸気通過口１８に対して浮遊電子取入
口２２を近づけることが可能となり、その分、浮遊電子
２０の流入密度を強めることが可能である。なお、浮遊
電子２０の運動はランダムであるから、遮蔽板２４は浮
遊電子２０の浮遊電子取入口２２への流入を妨げない。According to this example, the flow of the vapor 14 from the floating electron intake 22 can be prevented by the shielding plate 24. Therefore, it is possible to bring the floating electron inlet 22 closer to the vapor passage port 18, and it is possible to increase the inflow density of the floating electrons 20. Since the movement of the floating electrons 20 is random, the shielding plate 24 does not prevent the floating electrons 20 from flowing into the floating electron inlet 22.
【００２８】図３は本発明の第３実施例を示す図であ
る。この例では、第１実施例の装置の構成に加え、磁界
発生機構２６を設け、浮遊電子２０の流れを積極的に浮
遊電子取入口２２内に導入することを特徴とする。磁界
発生機構２６は、浮遊電子取入口２２の長手方向両端の
近傍に配置された一対の磁極（図示略）を有し、これら
磁極に磁力を継続的に発生させることにより、浮遊電子
取入口２２の長手方向に延びる磁界を形成する。この磁
界により、蒸着材料８から反射された未だ運動エネルギ
ーを有する浮遊電子２０の流れを、浮遊電子取入口２２
に向けて方向転換させる。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. This embodiment is characterized in that a magnetic field generating mechanism 26 is provided in addition to the configuration of the device of the first embodiment, and the flow of the floating electrons 20 is positively introduced into the floating electron intake 22. The magnetic field generating mechanism 26 has a pair of magnetic poles (not shown) arranged near both ends in the longitudinal direction of the floating electron inlet 22, and continuously generates a magnetic force at these magnetic poles to thereby generate the floating electron inlet 22. To form a magnetic field extending in the longitudinal direction. This magnetic field causes the flow of the floating electrons 20 still having kinetic energy reflected from the deposition material 8 to flow into the floating electron inlet 22.
Turn towards.
【００２９】この例の磁界発生機構２６は、図３の紙面
手前から向こう側に向かう磁界が形成される。この磁界
から浮遊電子２０はローレンツ力を受け、浮遊電子取入
口２２内に飛び込むように設定されている。さらには、
磁界を組み合わせて同様の効果を得てもよい。In the magnetic field generating mechanism 26 of this example, a magnetic field is generated from the near side of FIG. 3 to the other side. The floating electrons 20 receive Lorentz force from this magnetic field, and are set to jump into the floating electron intake 22. Moreover,
Similar effects may be obtained by combining magnetic fields.
【００３０】上記のように磁界発生機構２６を使用して
浮遊電子２０の流れを制御する場合には、フィルムＦへ
の電荷付与を高能率で行うことができるため、フィルム
Ｆの走行速度を高めた場合や帯電しにくい（例えば厚
い）フィルムＦを使用した場合にも、冷却ドラム１に対
するフィルムＦの吸着力を十分に確保することが可能で
ある。When the flow of the floating electrons 20 is controlled by using the magnetic field generating mechanism 26 as described above, the charge can be applied to the film F with high efficiency. When the film F is hard to be charged (for example, thick), it is possible to sufficiently secure the suction force of the film F to the cooling drum 1.
【００３１】図４は本発明の第４実施例を示す図であ
り、この例では、浮遊電子取入口２２の開口幅を変更し
うるシャッタ２８を付設したことを特徴とする。このシ
ャッタ２８は、浮遊電子取入口２２の全長に亙る長さを
有し、図示しない支持機構により半円筒状部分１６Ａの
外周に沿って浮遊電子取入口２２と平行を保ちつつ移動
可能に支持されている。FIG. 4 is a view showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a shutter 28 capable of changing the opening width of the floating electron inlet 22 is provided. The shutter 28 has a length that extends over the entire length of the floating electron inlet 22, and is supported by a support mechanism (not shown) so as to be movable along the outer periphery of the semi-cylindrical portion 16A while maintaining parallel to the floating electron inlet 22. ing.
【００３２】このようなシャッタ２８を設けると、浮遊
電子取入口２２から流入する浮遊電子２０の量を任意に
変更することができる。したがって、冷却ドラム１への
吸着力を高める必要がある厚肉のフィルムＦを使用する
場合には浮遊電子取入口２２を広く空け、吸着力が小さ
くてよい薄いフィルムＦを使用する場合には浮遊電子取
入口２２を狭くするなどの調整が容易になり、最適な吸
着力に設定することができる。By providing such a shutter 28, the amount of the floating electrons 20 flowing from the floating electron inlet 22 can be arbitrarily changed. Therefore, when using a thick film F which needs to increase the adsorbing force to the cooling drum 1, the floating electron inlet 22 is widely opened, and when using a thin film F which may have a small adsorbing force, the floating electron inlet 22 is used. Adjustment such as making the electron inlet 22 narrower becomes easy, and it is possible to set an optimum suction force.
【００３３】なお、本発明は上記各実施例のみに限定さ
れるものではなく、各実施例の構成を組み合わせてもよ
いし、必要に応じて新たな構成を追加してもよい。例え
ば、冷却ドラム１の周囲の浮遊電子２０の密度分布の高
低に合わせて浮遊電子取入口２２の開口幅をその長手方
向に変化させてもよいし、開口幅が長手方向に異なるシ
ャッタを浮遊電子取入口２２に取り付けてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to only the above embodiments, and the configurations of the embodiments may be combined, or a new configuration may be added as necessary. For example, the opening width of the floating electron inlet 22 may be changed in the longitudinal direction in accordance with the level of the density distribution of the floating electrons 20 around the cooling drum 1, or a shutter having a different opening width in the longitudinal direction may be used. It may be attached to the intake 22.
【００３４】[0034]
【実験例】図１に示した構成を有する電子ビーム加熱式
蒸着装置を実際に作成し、浮遊電子取入口２２を形成し
た場合（実験例）と、形成しない場合（比較例）でフィ
ルムＦの皺発生を比較した。EXPERIMENTAL EXAMPLE An electron beam heating type vapor deposition apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was actually prepared, and the film F was formed when the floating electron intake 22 was formed (experimental example) and when it was not formed (comparative example). The generation of wrinkles was compared.
【００３５】実験条件は以下の通りである。 フィルムＦ：厚さ２５μｍ、幅５００ｍｍ、ＰＥＴ製 蒸着材料８：Ｔｉ 蒸着膜厚：１０００オングストローム 真空度：５×１０-3ｐａ 電子ビーム発生機構１０：電子衝撃陰極式自己加速型電
子銃（９０゜偏向） 加速電圧：３０ｋＶ エミッション電流：２Ａ 電子銃のスキャン幅：５００ｍｍ 蒸着材料保持部６とフィルムＦ間の距離：２５０ｍｍ 冷却ドラム１の外径：４００ｍｍ 浮遊電子取入口２２の寸法：１００×５００ｍｍ フィルムＦの走行速度：１０ｍ／分The experimental conditions are as follows. Film F: thickness 25 μm, width 500 mm, made of PET Evaporation material 8: Ti Evaporation thickness: 1000 Å Vacuum degree: 5 × 10 −3 pa Electron beam generation mechanism 10: Electron impact cathode type self-acceleration electron gun (90 °) Deflection) Acceleration voltage: 30 kV Emission current: 2 A Scanning width of electron gun: 500 mm Distance between vapor deposition material holding section 6 and film F: 250 mm Outer diameter of cooling drum 1: 400 mm Dimension of floating electron inlet 22: 100 × 500 mm Film Running speed of F: 10m / min
【００３６】その結果、浮遊電子取入口２２を形成した
実験例では、フィルムＦに輻射熱による皺や弛みは発生
しなかったが、浮遊電子取入口２２を形成しなかった比
較例では、フィルムＦに、その長さ方向に延びる３本の
皺が生じた。したがって、浮遊電子取入口２２の形成に
よりフィルムＦを十分に帯電できたことが明かである。As a result, in the experimental example in which the floating electron inlet 22 was formed, wrinkles and slack did not occur in the film F due to radiant heat, but in the comparative example in which the floating electron inlet 22 was not formed, the film F , And three wrinkles extending in the length direction were generated. Therefore, it is clear that the film F was sufficiently charged by the formation of the floating electron inlet 22.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
ビーム加熱式蒸着装置および蒸着方法によれば、蒸着材
料に照射された電子ビームが反射して生じた浮遊電子の
一部が、隔壁に形成された浮遊電子取入口を通ってフィ
ルムに接触し、フィルムを帯電させる。帯電したフィル
ムは冷却ドラムに吸着するため、蒸着材料からの熱輻射
量が大きい場合にも、フィルムが冷却ドラムから剥離し
にくく、皺や弛みが生じることが防止できる。As described above, according to the electron beam heating type vapor deposition apparatus and the vapor deposition method according to the present invention, a part of the floating electrons generated by the reflection of the electron beam applied to the vapor deposition material is generated by the partition walls. The film comes into contact with the film through the floating electron inlet formed therein, and charges the film. Since the charged film is adsorbed to the cooling drum, even when the amount of heat radiation from the vapor deposition material is large, the film is not easily peeled from the cooling drum, and wrinkles and loosening can be prevented.
【００３８】このように浮遊電子を用いてフィルムを帯
電させるので、電子銃で強制的に電子ビームを照射する
などの手段に比して、装置構成が単純化できるうえ、穏
やかな条件で均一にフィルムを帯電させることが容易で
あり、フィルム走行速度を律速するようなこともない。As described above, since the film is charged by using the floating electrons, the structure of the apparatus can be simplified as compared with a method of forcibly irradiating an electron beam with an electron gun, and the film can be uniformly formed under mild conditions. It is easy to charge the film, and the film traveling speed is not limited.
【図１】本発明に係る電子ビーム加熱式蒸着装置の第１
実施例を示す概略図である。FIG. 1 shows a first example of an electron beam heating type vapor deposition apparatus according to the present invention.
It is the schematic which shows an Example.
【図２】本発明の装置の第２実施例を示す概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the apparatus of the present invention.
【図３】本発明の装置の第３実施例を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of the apparatus of the present invention.
【図４】本発明の装置の第４実施例を示す概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of the apparatus of the present invention.
Ｆ フィルム １ 冷却ドラム ２ アンコイラ（フィルム走行手段） ４ リコイラ（フィルム走行手段） ６ 蒸着材料保持部 ８ 蒸着材料 １０ 電子ビーム発生機構 １２ 電子ビーム １４ 蒸気 １６ 隔壁 １８ 蒸気通過口 ２０ 浮遊電子 ２２ 浮遊電子取入口 F Film 1 Cooling drum 2 Uncoiler (film running means) 4 Recoiler (film running means) 6 Deposition material holding part 8 Deposition material 10 Electron beam generating mechanism 12 Electron beam 14 Steam 16 Partition wall 18 Steam passage 20 Floating electrons 22 Floating electron capture entrance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 14/00-14/58
Claims (5)
機構と、前記電子ビームの照射位置に蒸着材料を保持す
る蒸着材料保持部と、この蒸着材料保持部に対し外周面
の一部を対向して設けられ、駆動機により回転駆動され
る冷却ドラムと、この冷却ドラムの前記外周面の一部に
フィルムを巻回した状態でフィルムを走行させるフィル
ム走行手段と、前記冷却ドラムと前記蒸着材料保持部と
の間に配置され前記冷却ドラムのフィルム巻回部分の蒸
着領域と対向して蒸気通過口が形成された隔壁と、以上
の各機構を収容する真空容器とを具備する電子ビーム加
熱式蒸着装置において、 前記隔壁には、前記蒸気通過口よりもフィルム走行方向
上流側で、かつ冷却ドラムのフィルム巻回部分と対向す
る位置に、前記電子ビーム発生機構から生じた浮遊電子
をフィルムに導入するための浮遊電子取入口が形成され
ており、 前記隔壁に対して前記浮遊電子取入口は前記蒸着材料保
持部から発せられる蒸気が直接流入しない位置に設けた
ことを特徴とする電子ビーム加熱式蒸着装置。An electron beam generating mechanism for generating an electron beam, a deposition material holding portion for holding a deposition material at an irradiation position of the electron beam, and a part of an outer peripheral surface facing the deposition material holding portion. A cooling drum that is provided and is rotationally driven by a driving device; film running means for running the film with the film wound around a part of the outer peripheral surface of the cooling drum; the cooling drum and the deposition material holding unit An electron beam heating type vapor deposition apparatus, comprising: a partition wall disposed between the cooling drum and a vapor passage port facing a vapor deposition area of a film winding portion of the cooling drum; and a vacuum container accommodating each of the above mechanisms. In the partition, a floating surface generated from the electron beam generating mechanism is provided at a position upstream of the vapor passage port in the film running direction and opposite to a film winding portion of a cooling drum. Electrons and stray electrons inlet for introducing formed into a film, the floating electron inlet to said partition wall is the deposition material coercive
An electron beam heating type vapor deposition apparatus provided at a position where steam generated from a holding portion does not directly flow .
機構と、前記電子ビームの照射位置に蒸着材料を保持す
る蒸着材料保持部と、この蒸着材料保持部に対し外周面
の一部を対向して設けられ、駆動機により回転駆動され
る冷却ドラムと、この冷却ドラムの前記外周面の一部に
フィルムを巻回した状態でフィルムを走行させるフィル
ム走行手段と、前記冷却ドラムと前記蒸着材料保持部と
の間に配置され前記冷却ドラムのフィルム巻回部分の蒸
着領域と対向して蒸気通過口が形成された隔壁と、以上
の各機構を収容する真空容器とを具備する電子ビーム加
熱式蒸着装置において、 前記浮遊電子取入口と前記蒸着材料保持部との間には、
前記蒸着材料保持部から放出された蒸気が前記浮遊電子
取入口から直接流入することを阻止する遮蔽体が設けら
れていることを特徴とする電子ビーム加熱式蒸着装置。2. An electron beam generator for generating an electron beam.
Mechanism and a deposition material held at the electron beam irradiation position.
And a peripheral surface with respect to the vapor deposition material holding section.
Are provided facing each other, and are rotationally driven by a driving machine.
Cooling drum, and a part of the outer peripheral surface of the cooling drum.
A film that runs the film with the film wound
System running means, the cooling drum and the deposition material holding unit,
Between the film winding part of the cooling drum
A partition wall having a vapor passage opening formed opposite to the attachment area, and
And a vacuum container accommodating each of the above mechanisms.
In the thermal evaporation apparatus, between the floating electron inlet and the evaporation material holding unit,
An electron beam heating type vapor deposition apparatus, further comprising: a shielding member for preventing vapor discharged from the vapor deposition material holding section from flowing directly from the floating electron intake.
電子の流路中に、前記冷却ドラムの軸線と平行な磁場を
発生させ、前記蒸着材料保持部から放出された浮遊電子
の進路を前記浮遊電子取入口に向けて曲げる磁場発生機
構が設けられていることを特徴とする請求項１または２
記載の電子ビーム加熱式蒸着装置。3. A magnetic field parallel to the axis of the cooling drum is generated in a flow path of the floating electrons generated from the electron beam generating mechanism, and a path of the floating electrons emitted from the deposition material holding section is floated. 3. A magnetic field generating mechanism for bending toward an electron inlet is provided.
The electron beam heating type vapor deposition apparatus according to the above.
ためのシャッタ機構が設けられていることを特徴とする
請求項１，２または３記載の電子ビーム加熱式蒸着装
置。4. An electron beam heating type vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising a shutter mechanism for adjusting an opening and closing amount of said floating electron inlet.
フィルムを巻回した状態でフィルムを走行させつつ、フ
ィルム巻回部分と対向配置された蒸着材料に電子ビーム
を照射し、蒸着材料から発生する蒸気を、前記冷却ドラ
ムと前記蒸着材料保持部との間に配置された隔壁に形成
された蒸気通過口を通じて前記フィルム巻回部分の一部
に付着させるとともに、前記電子ビームが蒸着材料で反
射して生じた浮遊電子を、前記隔壁に形成された浮遊電
子取入口から取り入れることにより、蒸着領域よりもフ
ィルム走行方向上流側においてフィルムに浮遊電子を供
給し、フィルムを帯電させて、フィルムを冷却ドラムに
吸着させることを特徴とする電子ビーム加熱式蒸着方
法。5. An electron beam is applied to a vapor deposition material disposed opposite to a wound portion of a film while running the film in a state in which the film is wound around a part of an outer peripheral surface of a cooling drum in a vacuum. A vapor generated from a material is adhered to a part of the film winding portion through a vapor passage formed in a partition wall disposed between the cooling drum and the vapor deposition material holding section, and the electron beam is vapor-deposited. The floating electrons generated by reflection on the material are taken in from the floating electron intake formed in the partition wall, thereby supplying the floating electrons to the film on the film traveling direction upstream side from the vapor deposition region, and charging the film, An electron beam heating type vapor deposition method comprising adsorbing a film on a cooling drum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543892A JP3335375B2 (en) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Electron beam heating type vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543892A JP3335375B2 (en) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Electron beam heating type vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
Publications (2)
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|---|---|
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-
1992
- 1992-06-15 JP JP15543892A patent/JP3335375B2/en not_active Expired - Lifetime
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