JPH06279998A - 円筒内面のドライコーティング方法 - Google Patents

円筒内面のドライコーティング方法

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JPH06279998A
JPH06279998A JP7000293A JP7000293A JPH06279998A JP H06279998 A JPH06279998 A JP H06279998A JP 7000293 A JP7000293 A JP 7000293A JP 7000293 A JP7000293 A JP 7000293A JP H06279998 A JPH06279998 A JP H06279998A
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JP
Japan
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cylinder
metal cylinder
electrode
coating method
round bar
Prior art date
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Pending
Application number
JP7000293A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadamoto Tamai
忠素 玉井
Tatsuro Araki
達朗 荒木
Toshiyuki Yamanishi
利幸 山西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型の装置を必要とせず、円筒内面に均一な
膜厚のコーティングを施すことができるドライコーティ
ング方法を提供する。 【構成】 金属円筒31の両端の開口部に真空気密用フ
ランジ32、33を固定する。真空気密用フランジ32
には、電極導入口34と排気口35とが設けられ、真空
気密用フランジ33には、ガス導入口36が設けられて
いる。電極導入口34に丸棒型電極39を挿入して、金
属円筒の中心軸上に配置する。金属円筒31の内部を真
空排気した後、ガスを導入し、RF電源37及び電圧制
御ボックス38によって、丸棒型電極(陰極)と金属円
筒(陽極)との間に電圧を印加してプラズマを発生さ
せ、スパッタリングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属円筒の内面にコーテ
ィング材をコーティングする円筒内面のドライコーティ
ング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属材料の表面に、コーティング
材をコーティングする技術として、イオンプレーティン
グ法、スパッタリング法、プラズマCVD法、及び熱C
VD法等がある。
【0003】例えば、イオンプレーティング法では、図
4に示すように、真空容器41内で金属材料42を蒸発
源43に対向配置し、金属材料42を陰極として、高周
波電圧を印加するとともに、真空容器41内にガスを導
入してプラズマを発生させ、プラズマ中で蒸着を行っ
て、金属材料42の表面に蒸発物質または蒸発物質とガ
スの化合物をコーティングしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法は、平板状金属材料には有効であるが、金属円筒、特
にその内面のコーティングには、向かないという問題点
がある。即ち、イオンプレーティング法では、蒸発物質
を円筒内面に均一に輸送することができないという問題
点がある。また、スパッタリング法においてもスパッタ
された物質を円筒内面に輸送できないという問題点があ
る。さらに、CVD法では、反応ガスを円筒内に流さな
ければならないが、ガスの流れの上流側の方が下流側に
比べ膜厚が厚くなり均一な膜厚のコーティングを行うこ
とができないという問題点がある。
【0005】また、これらの方法は、真空容器内で行わ
れるため、長尺物にコーティングを行おうとすると、装
置が大型化し、設備に多大な費用を必要とするという問
題点もある。
【0006】本発明は、円筒内面に均一な膜厚のコーテ
ィングを施すことができるドライコーティング方法を提
供することを目的とする。また、本発明は、大型装置を
必要とせず円筒面内にコーティングを施すことができる
ドライコーティング方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、プラズ
マを利用して金属円筒内面にコーティング材をコートす
るドライコーティング方法において、前記金属円筒の内
部であって該金属円筒の実質的中心軸上に電極を配置
し、該電極を陰極、前記金属円筒を陽極として電圧を印
加してプラズマを発生させるようにしたことを特徴とす
る円筒内面のドライコーティング方法が得られる。
【0008】また、本発明によれば、金属円筒の実質的
中心軸上に電極を配置すると共に、前記金属円筒の一方
の開口部にガス導入ノズルを有する第1の真空気密用フ
ランジを、他方の開口部にガス排出用ノズルを有する第
2の真空気密用フランジを設け、前記金属円筒を真空容
器として利用すると共に、前記電極を陰極、前記金属円
筒を陽極として電圧を印加してプラズマを発生させるよ
うにしたことを特徴とする円筒内面のドライコーティン
グ方法が得られる。
【0009】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。図1に本発明の第1の実施例を示す。本実施例
の装置は、真空容器11と、真空容器11内部に設けら
れた丸棒型電極12と、電圧制御回路13と、高周波
(RF)電源14とを有している。
【0010】真空容器11には、複数のガス導入口15
と排気口16とが設けられ、排気口16に接続された真
空ポンプ(図示せず)により、内部を排気可能とすると
共に、種々のガスを内部へ導入することが可能になって
いる。また、丸棒型電極12は、冷却機構が設けられて
いる。さらにまた、電圧制御回路13は、2個のダイオ
ード及び抵抗R1及びR2(R1>R2)で構成され、
RF電源14から丸棒型電極12へ供給される電圧を制
御する。
【0011】被コーティング材である金属円筒17は、
その中心軸上に丸棒型電極12が位置するように真空装
置11内に保持される。そして、丸棒型電極12及び金
属円筒17は、丸棒型電極12が陰極、金属円筒17が
陽極となるように、それぞれ電圧制御回路13及びRF
電源14に接続される。
【0012】この装置をスパッタリング装置として使用
する場合は、丸棒型電極12にTi,Cu,及びCr等
を使用する。そして、排気口16に接続された真空ポン
プ(図示せず)により、真空装置11内を10-3〜10
-4Torrまで排気する。次に、Arガスをガス導入口15
より導入して、1〜数Torrとする。そして、RF電源1
4を投入して、丸棒型電極12と金属円筒17との間
に、13.56MHzの高周波電圧、例えば、図2図に
示すような電圧を印加してプラズマを発生させる。する
と、ArガスはArイオンとなり、丸棒型電極12をス
パッタする。スパッタされた丸棒型電極12を構成する
物質(例えば、Cr)は、金属円筒17の内面に堆積す
る。こうして、金属円筒17の内面は、丸棒型電極12
を構成する物質によってコーティングされる。
【0013】なお、金属円筒17内面にコーティングさ
れた膜の厚さを均一化するために、金属円筒17をその
中心軸を回転の中心として回転させるようにしてもよ
い。また、この装置で反応性スパッタリングを行う場合
は、別のガス導入口15より、N2 、C2 2 、及びC
4 等のガス導入するようにすれば良い。さらに、この
装置をCVD装置として使用する場合は、真空装置11
内を真空排気したあと、所定のガスを導入し、RF電源
14の電圧を調整すれば良い。
【0014】次に、図3を参照して、第2の実施例につ
いて説明する。本実施例の装置は、図3に示すように、
金属円筒31の両端の開口部に、それぞれ固定される真
空気密用フランジ32及び33を有している。そして、
真空気密用フランジ32には、電極導入口34及び排気
口35が設けられ、他方の真空気密用フランジ33に
は、ガス導入口36が設けられている。さらに、本実施
例の装置は、高周波(RF)電源37と、電圧制御ボッ
クス38と、丸棒型電極39とを有している。
【0015】丸棒型電極39は電圧制御ボックス38を
介してRF電源37の負極側に接続されると共に、電極
導入口34に挿入され、金属円筒31の中心軸上に配置
される。また、金属円筒31は,真空気密用フランジ3
2を介してRF電源37の正極側に接続されている。こ
こで、本実施例の装置は、金属円筒21自身を真空容器
として使用する点以外は、第1の実施例と同様なのでそ
の説明を省略する。
【0016】本実施例の装置は、金属円筒21自身を真
空容器として使用するので、油井管のような長さ数メー
トルの長尺円筒の内面をコーティングする際に有効であ
る。
【0017】なお、上記第1及び第2の実施例では、R
F電源を用いる場合について説明したが、直流電源によ
るグロー放電を利用できることはいうまでもない。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、金属円筒の中心軸上に
位置する電極を陰極、金属円筒を陽極としてプラズマを
発生させるようにしたことで、金属円筒内面に均一な膜
厚のドライコーティングを行うことができる。
【0019】また、本発明によれば、金属円筒を真空容
器として使用するようにしたことで、長尺円筒を収容で
きる大型の装置を必要とせず、経費の削減を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の概略図である。
【図2】図1の高周波電源が発生する電圧を示すグラフ
である。
【図3】本発明の第2の実施例の概略図である。
【図4】従来のイオンプレーティング法を説明するため
の概略図である。
【符号の説明】
11 真空容器 12 丸棒型電極 13 電圧制御回路 14 高周波(RF)電源 15 ガス導入口 16 排気口 17 金属円筒 31 金属円筒 32,33 真空気密用フランジ 34 電極導入口 35 排気口 36 ガス導入口 37 高周波(RF)電源 38 電圧制御ボックス 39 丸棒型電極 41 真空容器 42 金属材料 43 蒸発源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマを利用して金属円筒内面にコー
    ティング材をコートするドライコーティング方法におい
    て、前記金属円筒の内部であって該金属円筒の実質的中
    心軸上に電極を配置し、該電極を陰極、前記金属円筒を
    陽極として電圧を印加してプラズマを発生させるように
    したことを特徴とする円筒内面のドライコーティング方
    法。
  2. 【請求項2】 金属円筒の実質的中心軸上に電極を配置
    すると共に、前記金属円筒の一方の開口部にガス導入ノ
    ズルを有する第1の真空気密用フランジを、他方の開口
    部にガス排出用ノズルを有する第2の真空気密用フラン
    ジを設け、前記金属円筒を真空容器として利用すると共
    に、前記電極を陰極、前記金属円筒を陽極として電圧を
    印加してプラズマを発生させるようにしたことを特徴と
    する円筒内面のドライコーティング方法。
JP7000293A 1993-03-29 1993-03-29 円筒内面のドライコーティング方法 Pending JPH06279998A (ja)

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Effective date: 19991104