(57)【要約】より経済的に、基材（１１）の真空コーティングを行なうために、本発明は、基材（１１）の真空コーティングを行なう装置（１）を提供せんとするものである。装置（１）は、コンベヤー装置と、複数のコーティング場（９１,９２，９３，９４）を備え、かつ、コンベヤー装置上で搬送される、少なくとも一つのコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）と、排気装置と、コンベヤー装置上でコーティング場（９１，９２，９３，９４）を回転させるための装置とを含む。
2005534804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤー装置と、該コンベヤー装置上で搬送される複数のコーティング場（９１，９２，９３，９４）を有する少なくとも一つのコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）と、排気装置とを含み、該コンベヤー装置上で該コーティング場（９１，９２，９３，９４）を回転させるための装置も含む、基材の真空コーティングのための装置（１）。
【請求項２】
該コンベヤー装置は、円形コンベヤー（３）または線形コンベヤー装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該コンベヤー装置が円形コンベヤー（３）を含み、該コーティング場の回転軸（３９）は該円形コンベヤー（３）の回転軸（５）に平行である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
該少なくとも一つのコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）は回転可能な基材キャリアー（３８）を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
該基材キャリアー（３８）は、該基材キャリアー（３８）のコーティング場（９１，９２，９３，９４）に面する側と基材キャリアー（３８）のそれと反対側とを接続する貫通路（５０，５１，５２，５３）を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）は、該排気装置への接続を行うためにまたはプロセス・ガスを供給するために基材キャリアー（３８）と組み合わせることができる、供給通路（５４，５５，５６，５７）を有するベース・プレート（３２）を含む、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一つの分配ホイール（２４，２６）を有する装填装置を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも一つの分配ホイール（２８，３０）を有する除去装置を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
該コンベヤー装置上でコーティング場（９１，９２，９３，９４）を回転させるための装置が、該コーティング場に基材を装填するために、コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）の回転によりコーティング場を装填位置に順次移動するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
該コンベヤー装置上でコーティング・ステーション（７１，７２，・・・，７Ｎ）を回転させるための装置が、基材をコーティング場（９１，９２，９３，９４）から除去するために、コーティング・ステーション（７１，７２，・・・，７Ｎ）の回転により該コーティング場（９１，９２，９３，９４）を除去位置に順次移動するように構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
基材（１１）のプラズマ・コーティングのための装置を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
プラズマ・コーティングための装置が、電磁波を発生させるための、特にマイクロ波を発生させるための装置（３６）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
該プラズマ・コーティングのための装置が、プロセス・ガスを導入するための装置を含む、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
該排気装置が複数のポンプ・ステージ（６５，６７，６９）を含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
該排気装置が、該少なくとも一つのコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を複数のポンプ・ステージ（６５，６７，６９）に順次接続するための装置を含む、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
コーティング場（９１，９２，９３，９４）が、中空体の形態の基材（１１）のための、特にボトルまたはアンプルのための、リセプタクルを有する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
該排気装置が、中空体の形態の基材（１１）の内部を個別に排気するための装置を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
中空体の形態の基材（１１）の内部にプロセス・ガスを個別に送り込むための装置を含む、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
複数のコーティング場（９１，９２，９３，９４）を有する該少なくとも一つのコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）が、移動可能なスリーブ部分（３４）と、基材キャリアー（３８）とを有するリアクタを含み、スリーブ部分（３４）と基材キャリアー（３８）とがお互いに当接する位置において、少なくとも一つの封止されたコーティング・チャンバーがスリーブ部分と基材キャリアー（３８）との間に画定される、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を開閉するための、少なくとも一つの昇降装置、特に空気圧式、油圧式、または電気式昇降装置を含む、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を開閉するための少なくとも一つの機械制御カム（８５）を含む、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
基材（１１）のＰＶＤコーティングのための装置を含む、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の装置（１）を用いて基材（１１）の真空コーティングを行うのための方法であって、
コーティングされる複数の基材（１１）をコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）に装填するステップと、
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を排気するステップと、
コンベヤー装置上でコーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を搬送するステップと、
基材（１１）を真空コーティングするステップと、
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）を通気するステップと、
コーティングされた基材（１１）を除去するステップとを含み、コーティング場（９１，９２，９３，９４）がコンベヤー装置上で回転される、真空コーティングを行うのための方法。
【請求項２４】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）が、円形コンベヤー（３）または線形コンベヤー装置上で搬送される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）が、円形コンベヤー（３）上で搬送され、コーティング場（９１，９２，９３，９４）が、円形コンベヤー（３）の回転軸（５）に平行な回転軸（３９）の周りを回転する、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
コーティング・ステーション（７，７１，７２，・・・，７Ｎ）へのコーティングされる複数の基材（１１）の装填および／またはコーティングされた基材（１１）の除去は、分配ホイール（２４，２６，２８，３０）により行われる、請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
コーティング場（９１，９２，９３，９４）に基材（１１）を装填するために該コーティング場が回転させられ、これによりコーティング場（９１，９２，９３，９４）が装填位置に順次移動される、請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
基材（１１）を除去するためにコーティング場（９１，９２，９３，９４）が回転させられ、これによりコーティング場（９１，９２，９３，９４）が除去位置に順次移動される、請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
コーティング場（９１，９２，９３，９４）の回転は、基材キャリアー（３８）の回転から成る、請求項２３乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
排気装置と接続を行うためにまたはプロセス・ガスを供給するために、供給通路（５４，５５，５６，５７）を有するベース・プレート（３２）が基材キャリアー（３８）と組み合わされる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
該基材キャリアーは、基材キャリアー（３８）のコーティング場（９１，９２，９３，９４）に面している側と基材キャリアー（３８）のその反対側とを接続する貫通路（５０，５１，５２，５３）を有し、ベース・プレート（３２）が基材キャリアー（３８）と組み合わされるとき、該貫通路（５０，５１，５２，５３）はベース・プレート（３２）の供給通路（５４，５５，５６，５７）に接続される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
基材（１１）の真空コーティングが、プラズマ・コーティングを含む、請求項２３乃至３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
プラズマを発生させるために電磁波、特にマイクロ波がコーティング場に供給される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
該電磁波がパルス化される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
排気が複数の段階で行われる、請求項２３乃至３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
中空体の形態の基材（１１）のコーティングのため、中空体の形態の該基材の内部を個別に排気する、請求項２３乃至３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
中空体の形態の基材（１１）のコーティングのため、中空体の形態の基材（１１）の内部にプロセス・ガスが個別に供給される、請求項２３乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
コーティング・ステーションに電磁波が導入される結果として、基材（１１）の内部でプラズマが点火され、基材（１１）の内側がコーティングされる、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
真空コーティング作業は、基材（１１）のＰＶＤコーティングを含む、請求項２３乃至３８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、基材（substrates）のコーティングに関連し、コーティングされる基材のためのコンベヤー装置を有する装置を用いた、特に、機能層の蒸着のための、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプラスチック・ボトルなどの、特にプラスチック容器のバリア作用（barrier actions）を改良するために、これらの容器が障壁層（barrier layers）を備えることができる。プラスチック容器、例えばプラスチック・ボトルなどは、使用目的には不十分な、ガスに対するバリア作用をしばしば有する。一例として、二酸化炭素などのガスが、プラスチック・ボトルから外へ、または、プラスチック・ボトルの中に拡散することが可能である。この作用は、これらの容器に蓄えられた食料品の貯蔵寿命を縮めることがありうるので、この作用は、特に食料品を蓄えておく際、概して望ましくない。バリア・コーティングは、けた違いに、容器の壁を通る拡散を減らすことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
物理蒸着または化学蒸着などの、様々な蒸着技術は、バリア・コーティング及び他の機能層を施工するのに特に適していることがわかっている。これらの技術を用いて、とりわけ、ワーク・ピースの表面にしっかりと付着し、良好なバリア作用を有する高密度の無機層を生成することが可能である。しかしながら、この目的のために、コーティングされる基材を、真空下に置かれなければならず、コーティングが完了した後に再び解放されなければならないので、これらのプロセスは、かなり複雑である。特に、工業規模のコーティングにとって、これは、対応する高出力の機械を必要とする。一例として、基材が、連続的に、供給され、コーティングされ、再び除去される、ロータリー式またはリニア式装置が、この目的に適している。蒸着される層が長いコーティング時間を必要とする場合、この点においてとりわけ問題が生じる。一例として、あるコーティングはコーティング時間だけで２０秒以上を必要とする場合がある。そのような場合には、対応して低速で移動しなければならないか、装置の大きさを工程所要時間に合わせた大きさとしなければならないかであり、これは、非常に大型かつそれに対応して高価な機械を必要とするので、連続的に作動するロータリー式装置は、もはや経済的に作動させることができない。
【０００４】
ゆえに、本発明は、より経済的に、基材またはワーク・ピースを真空コーティング（vacuum coating）する目的に基づくものである。
【０００５】
請求項１に記載のような基材のコーティングのための装置及び、請求項２３に記載のような基材のコーティングのための方法により、おどろくほど簡単な態様で、この目的が達成される。有利な改良が、対応するサブクレームの主題となっている。
【０００６】
したがって、本発明は、基材の真空コーティングのための装置を提供する。それは、コンベヤー装置と、コンベヤー装置上で搬送される、複数のコーティング場を有する少なくとも一つのコーティング・ステーションまたはプラズマ・ステーションと、排気装置とを含む。さらに、装置は、コンベヤー装置上のコーティング・ステーションのコーティング場を回転するための装置を有する。
【０００７】
本発明による装置を用いて実施することができる、基材の真空コーティングのための、本発明による方法は、コーティングされる複数の基材をコーティング・ステーションに装填するステップと、コーティング・ステーションまたはプラズマ・ステーションを排気するステップと、コンベヤー装置上でコーティング・ステーションを搬送するステップと、基材を真空コーティングするステップと、コーティング・ステーションを通気するステップと、コーティングした基材を除去するステップとを有し、コーティング・ステーションのコーティング場がコンベヤー装置上で回転される。
【０００８】
本発明による装置及び真空コーティングのためのプロセスのための、適当なコンベヤー装置は、例えば、円形コンベヤー（conveyor carousel）または線形コンベヤー装置、または、直線コンベヤー（rectilinear conveyor）である。円形コンベヤーを有する本発明の実施例においては、コーティング場の回転軸は、好適には円形コンベヤーまたはプラズマホイールの回転軸と平行である。
【０００９】
複数のコーティング場を有するコーティング・ステーションにより、コーティング動作が複数の基材に対して同時に実施される。その結果、個別のコーティング場を有する装置に比べて、あるプロセス継続期間の処理量をコーティング場の数に相当する率で増やすことができる。しかしながら、これは、すべてのコーティング場へのアクセスについての問題を生じさせる。本発明によれば、各コーティング場に一箇所からアクセス可能とすることができるように、コーティング場を回転することにより、この問題が解決される。
【００１０】
本発明の方法においては、コーティング場を、プロセスシーケンス全体にわたり回転させる必要はない。むしろ、この回転は、好適には、コーティング場をアクセス可能とさせるプロセス・ステップ中に行うことができる。好適な本発明の実施例によると、回転は特に装填動作中に実施される。好適な本発明の実施例によると、この目的のために、コーティング場の回転のために適切に設計された装置を用いて、基材を装填するために、コーティング場を装填位置に順次移動させる態様で、コーティング場を回転させる。これは、コーティング場ごとに単独に実施することもできるし、または、いくつかのコーティング場を組み合わせて実施することもできる。
【００１１】
除去作業中にコーティング場を回転させた場合には、同様の方法でコーティングされた基材の除去を促進することができる。この目的のために、コーティング場から基材を除去するためにコーティング場を回転させるため適切に設計された装置を用いてコーティング・ステーションを回転させることができ、これにより、コーティング場は順次除去位置に移動される。
【００１２】
コンベヤー装置上でコーティング場を回転させるために、コーティング・ステーション全体を回転させることは必要不可欠ではない。むしろ、コーティング・ステーションは、回転可能な基材キャリアーを有利に備えることもできる。例えば、コーティング・ステーションを、コンベヤー装置上の定位置に配置して、コーティング場を回転させるために基材キャリアーを回転させてもよい。
【００１３】
さらに、この実施例の改良によると、基材キャリアーのコーティング場に面する側とそれと反対側とを接続する貫通路を基材キャリアーは有する。さらに、コーティング・ステーションは、供給通路を有するベース・プレートを含むこともでき、該ベース・プレートは、排気装置と接続するために、および／または、プロセス・ガスを供給するために基材キャリアーと組み合わせることができる。一例として、ベース・プレート内の供給通路を、基材キャリアー内の貫通路に接続させることができる。この場合の供給通路は、好適には、排気及びプロセス・ガスの供給のため、または、例えば、差し込まれる、ガス・ランス用の切り欠きとして、役立つ。
【００１４】
本発明による装置の有利な改良においては、装置は、基材の装填及び除去のための適切な装填装置、および／または、適切な除去装置も含んでいる。装填装置を用いたコーティング・ステーションの装填と、除去装置を用いた除去との両方を、少なくとも一つの分配ホイールによる単純な方法で、実施することができる。
【００１５】
特に好適な本発明の実施例によると、真空コーティングは、基材へのプラズマ・コーティング（plasma coating）、または、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）を含む。従って、本発明の実施例においては、基材の真空コーティングのための装置は、基材のプラズマ・コーティングのための装置を含む。プラズマ・コーティング装置は、プロセス・ガスを導入するための装置も有利に含むこともできる。
【００１６】
基材のプラズマ・コーティングは、一例として、基材の非平面または著しい凸状の表面に対しても影を付することなく、また、入射角効果を発生させることなくコーティングするのに特に適している。プラズマ・コーティングのために、プラズマは、コーティングされる表面を覆うガス内で点火される。そして、プラズマ内で形成する反応生成物から層が表面上に蒸着する。このプロセスは、プロセス・ガスの構成物の適切な選択により、非常に広範な層構成を作り出すために使用することができる。
【００１７】
これに関連して、プラズマは、電磁波の、特にプロセス・ガスに関するマイクロ波の、作用によって生じることが好ましい。この目的のために、プラズマ・コーティングのための装置は、電磁波を発生させるための、特にマイクロ波を発生させるための、装置を含む。これらの電磁波は、存在する適切な濃度のプロセス・ガスとの相互作用の結果としてプラズマが形成されるコーティング場に、供給される。
【００１８】
さらに、本発明の実施例の好適な変形例においては、パルス化される電磁波を備えている。化学気相蒸着コーティングのこの形態は、プラズマ・インパルス化学蒸着またはＰＩＣＶＤとしても知られている。とりわけ、負荷時間率（duty factor）に従って、基材への熱負荷を減らすことができるので、パルス・プラズマを用いたコーティングは有利である。例えばプラスチック・ボトルなどの非常に熱反応性の高い基材でさえ、この方法でプラズマ・コーティングすることができる。プラズマ・コーティングのこの変形のさらなる利点は、パルススペースにおいてプロセス・ガスの好結果の交換が可能であることである。これは、プラズマ内で形成される望まれていない反応生成物の量の増加を防止する。
【００１９】
本発明による装置によって高い処理量を達成し、かつ、装置における工程時間を短く維持するために、さらに、コーティング・ステーションをできるだけすばやく排気することが有利である。この目的のために、排気を多段階で実施することが有利であることが分かっている。従って、排気装置は、複数のポンプ・ステージを有利に含むこともできる。
【００２０】
さらに、迅速な排気を達成するために、複数のポンプ・ステージにコーティング・ステーションを順次接続するための装置も排気装置が含む場合、有利である。一例として、ポンプ・ステージは規定された圧力範囲内で各々動作することができる。特に、このようにして、各コーティング・ステーションを一つのポンプ・ステージに接続して、複数のコーティング・ステーションを同時に排気することが可能である。特に、この点において、本発明による装置は、出願番号１０２５３５１２．４であるドイツ出願において記載されているような真空システムを特に有利に有することもでき、この点におけるその開示の内容が、本発明の主題において、全体として、ここに組み込まれている。
【００２１】
さらに、同じタイプのポンプを使用することが可能であり、かつ、移動方向に互いに続くコーティング・ステーションが交互にそれぞれのポンプに接続することが可能である。
【００２２】
本発明の好適な実施例は、例えばボトル、球状キャップまたはアンプルなどの、中空体の形態の基材のコーティングを提供する。この目的のために、コーティング場は、そのような中空体の形態の基材のための適切なリセプタクルを有することもできる。これらのリセプタクルは、基材を取り囲む環境から基材の内部を封止するように好適に設計することもできる。そして、例えば、中空体の形態をとる基材の内部を適切な装置を用いて別個に排気することが、可能である。基材の内側のコーティングまたは外側のコーティングだけが実施される場合、とりわけ、これは有利である。例えば、内側のコーティングが実施される場合、基材が内側領域と外側領域との間の圧力差に耐えるのに十分な程度にだけ、外側領域が排気されれば十分である。
【００２３】
多くの用途に関し、特に中空体の形態をとった基材の内側のコーティングが都合が良い。一例として、基材の内側においてバリア・コーティングを有する場合、バリア作用にとってかなりよりよいものである。内側のコーティングを実施するために、適切な装置により、基材の内部へのプロセス・ガスの別個の供給が有利である。この装置は、例えば、その内部に導入されるガス・ランスを含むこともでき、そこで、ガス・ランスはプロセス・ガスの良好かつ迅速な分配を確保する。内部がプロセス・ガスで満たされたとき、コーティング・ステーション内に電磁波を導入することにより、基材の内部でプラズマを点火することが可能であり、基材の内側のコーティングをもたらす。
【００２４】
本発明による装置のさらなる有利な改良によると、複数のコーティング場を有する少なくとも一つのコーティング・ステーションは、移動可能なスリーブ部分または移動可能なチャンバー壁と、基材キャリアーまたはチャンバー・ベースとを有するリアクタを有し、スリーブ部分と基材キャリアーが互いに当接する位置で、スリーブ部分と基材キャリアーとの間に少なくとも一つの封止されたコーティング・チャンバーまたはプラズマ・チャンバーが画定される。スリーブ部分に基材を導入する必要はなく、コーティング・ステーションを閉じるときに、スリーブ部分が基材を覆って適合されるので、スリーブ部分の移動可能な構成は、コーティング・ステーションが開いている位置において、コーティング場がとてもアクセスしやすいことを意味する。このように設計されたコーティング・ステーションは、出願番号１０２５３５１２．２のドイツ特許出願にも記載されており、この点におけるその開示の範囲の内容も、本発明の主題に全体として組み込まれている。
【００２５】
本発明の有利な改良において、コーティング・ステーションの開閉は、適当な、油圧式、空気式、または、電気式の装置によって実施することができる。他の簡易な選択肢としては、コーティング・ステーションが少なくとも一つの機械制御カムを通って案内されることにより、開閉がなされる、ということがあげられる。
【００２６】
プラズマ・コーティングの好適なオプションに加えて、例えばＰＶＤコーティングなどの、他のコーティング・プロセスを、本発明による装置の中で対応する装置を用いて実施することも可能である。とりわけ、導電層を蒸着する場合、ＰＶＤコーティングは有利である。
【００２７】
本発明は、特定の実施例に基づき、個々の参照記号が同一または同様の部分を示す添付図を参照して、以下により詳細に説明されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、基材（substrates）のバキュームコーティングのための本発明による装置の第一の実施例を示し、それは参照番号１で全体的に示されている。装置１は、回転軸５の周りを回転する円形コンベヤー３を有するコンベヤー装置を含む。
【００２９】
多数のコーティング・ステーション７１、７２、７３、７４、・・・、７Ｎが、円形コンベヤー３上に配置され、コンベヤー装置により搬送される。
【００３０】
さらに、各コーティング・ステーション７１、７２、７３、７４、・・・、７Ｎは、複数のコーティング場を有し、図１に示した実施例においては、一例として、各コーティング・ステーションは４つのコーティング場９１，９２，９３，９４を有する。コーティング・ステーションのコーティング場は、図１において矢印で示したように、コーティング場を回転させるための装置により、コンベヤー装置に対して回転させることができる。本発明のこの実施例において、さらに、コーティング・ステーションのコーティング場の回転軸は、円形コンベヤーの回転軸５に平行である。
【００３１】
円形コンベヤー３を回転させながら、コーティング・プロセスが実施される。種々の処理段階を特定の円周領域に割り当てることができ、円形コンベヤー３が回転するにつれ、円形コンベヤー３によって搬送されるコーティング・ステーション７１、７２、・・・、７Ｎのコーティング場９１、９２、９３、９４が特定の円周領域を通過する。まず第一に、コーティング・ステーションのコーティング場は、第１の円周領域１２において装填される。これは、２つの分配ホイールまたは装填ホイール２４及び２６を有する装填装置を用いて行なわれる。コーティング場９１〜９４に装填するために、コンベヤー装置上での回転により、コーティング場は装填位置に順次移動され、そこでは装填されるコーティング場は外側を向いている。本発明のこの実施例において、特に、コーティング場は、いずれの場合にも２つのコーティング場の２つのグループで装填位置に順次移動され、そして、分配ホイール２４または２６によって一緒に装填される。
【００３２】
そして、コーティング場の装填が一旦完了すると、好適には複数の段階でコーティング・ステーションが排気される排気領域１４を通してコーティング・ステーションが搬送される。この目的のために、異なる圧力範囲で作動する複数のポンプ・ステージがコーティング・ステーション７１、７２、・・・、７Ｎに順次接続される。
【００３３】
そして、コーティング・ステーションは、コーティング領域１６を通る。真空コーティングは、この領域を通る時に実施される。これに関連して、プラズマを発生させるために、プロセス・ガスを供給し、プロセス・ガスで満たされた領域内に電磁波を放射して、プラズマ・コーティングを実施することが好適である。コーティングは、特に好適には、基材への熱負荷を軽減し、かつ、パルススペースにおいてプロセス・ガスの交換を向上させるために、パルス・プラズマ（pulsed plasma）またはパルス電磁波（pulsed electromagnetic waves）を用いて実施される。
【００３４】
コーティングが完了した後で、コーティング・ステーションは、通気領域１８を通るときに開放され、通気される。そして、コーティングされた基材１１は、分配ホイールまたは除去ホイール２８、３０を有する除去装置を用いて、除去領域２０を通る間に、除去される。コーティング場９１、９２、９３、９４からの基材１１の除去が、装填動作と同様の方法で実施される。この場合もまた、コーティング場の２つのグループは、円形コンベヤー上で外側を向いた除去位置に、順次移動され、２つのコーティング場のグループからいずれの場合にも２つの基材が分配ホイール２８または３０によって除去される。除去位置への移動は、コンベヤー装置または円形コンベヤー３に対するコーティング場の回転により同様に行われる。
【００３５】
本発明のこの実施例において、いずれの場合も装填及び除去が、それを通ってコーティング・ステーションが案内される複数の分配ホイールを用いて実施されるので、コンベヤー装置上でのコーティング・ステーション７１〜７Ｎの連続的な循環は、容易に達成される。しかしながら、もちろん、断続的な操作も可能であり、その場合、円形コンベヤー３の循環は段階的に行なわれる。
【００３６】
図２は、全体が７で示された、コーティング・ステーションの一つの実施例の断面図を示す。コーティング・ステーション７は、移動可能なスリーブ部分３４とベース・プレートまたはキャリアープレート３２とを有するリアクターを含む。さらに、コーティング・ステーションは、基材またはワーク・ピースのキャリアー３８と共にコンベヤー装置上のコーティング場を回転させるための装置と、電磁波を発生するための装置３６とを有する。
【００３７】
コーティングのために電磁エネルギーが導入されプラズマを点火する、コーティングされる基材用のコーティング場９１または９２をそれぞれが有する２つの封止されたコーティング・チャンバー４０、４１は、各々、図２に示された様に、スリーブ部分３４とベース・プレート３２とがお互いに当接されたとき、スリーブ部分３４とベース・プレート３２との間に形成される。
【００３８】
よって、図２に示される実施例において、２つの基材１１を同時に処理することも可能である。チャンバーを分離することは、コーティング作業中にプラズマがお互いに影響を及ぼすことを防ぐ。
【００３９】
コーティング・ステーション７のコーティング・チャンバー４０、４１は、スリーブ部分３４と基材キャリアー３８との間に配置されたシール４５によって周囲から封止される。基材１１をコーティングするために、基材１１は基材キャリアー３８上に配置され、そしてスリーブ部分３４は、スリーブ部分３４の移動によって、基材キャリアー３８と組み合わされ、そのため、２つの部材がお互い当接される位置において、封止されたコーティング・チャンバー４０、４１が、スリーブ部分３４と基材キャリアー３８との間で画定され、基材１１は、これらのコーティング・チャンバー４０、４１内に配置され、該チャンバーは排気され、そしてプロセス・ガスが導入され、最終的には電磁エネルギーの導入によってプラズマを発生させ、それで、プラズマに接するワーク・ピースの表面上にＣＶＤコーティングが形成される。
【００４０】
この実施例において、電磁波を発生させるための装置３６は、２つのマイクロ波ヘッド（microwave heads）またはマイクロ波発振器（microwave generators）３６１及び３６２と、方形導波管（rectangular wave guide）の形をとったアダプター３６３と、この導波管から分岐して、図２に示された実施例において、同軸の導体として設計された、２つの供給導体またはカップリング通路３６４及び３６５とを含む。マイクロ波ヘッドは、好適には、通信用に使用許可された、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波を発生させる。
【００４１】
図２に示した実施例において、コーティング・チャンバー４０、４１を開いたり閉じたりするために、スリーブ部分３４がベース・プレート３２に対して、Ａで示された方向に、略垂直に動かされる。方向Ａは、供給導体３６４及び３６５に沿っており、従って、スリーブ部分３４が供給導体に沿って移動できる。導体は、同時に、スリーブ部分３４のための案内として役立つ。従って、コーティング・チャンバー４０、４１を開いたり閉じたりするために、基材キャリアー３８が所定の位置に保持される一方で、スリーブ部分３４は移動される。
【００４２】
さらに、スリーブ部分３４は開口部３４１と３４２とを有しており、そこに、電磁波を発生させるための装置の供給導体３６４と３６５が係合している。さらに、供給導体３６４、３６５は、リアクタ１８の低圧または真空領域内にマイクロ波を導入するために、例えば、石英ガラス窓（quartz glass windows）などの、誘電体窓（dielectric windows）３６６、３６７を備えている。
【００４３】
同軸の導体または供給導体３６４，３６５は、封止カラー（sealing collars）も備えており、コーティング・チャンバー４０、４１が、スリーブ部分の移動により閉められた時、封止カラーとスリーブ部分３４との間のシール４６、４８が圧縮され、それによって開口部３４１、３４２の真空気密封止を作り出す。
【００４４】
図２に示されているコーティング・ステーション７の実施例は、特に、図２に一例として示した例えばプラスチック・ボトルなどの、中空体の形をとる基材１１のコーティングのために設計されている。
【００４５】
この目的のために、基材キャリアー３８は、周囲に対して真空気密な態様で中空体の形をとる基材１１の内部を閉鎖するシールを有するボトル・ネックのためのリセプタクル(receptacle)を有する。これにより、例えば、単に内側のコーティングを施すことができるようにするか、または、同様に単に外側のコーティングを施すことができるようにするか、または、基材１１の内面及び外面に異なるコーティングを施すことができるようにするために、基材の内部と外部で異なる圧力を確立することを可能にする。
【００４６】
基材キャリアーのコーティング場９１、９２に面する側と基材キャリアー３８のその反対側とを接続する貫通路５０、５１、５２、５３が、排気及びプロセス・ガスの供給のために基材キャリアー３８内にある。プロセス・ガスが供給されるために、及び、排気装置への接続をもたらすために、ベース・プレート３２が基材キャリアー３８に組み合わされている。さらに、この目的のために、ベース・プレート３２は、供給通路または連結通路５４、５５、５６、５７を有する。ベース・プレート３２が基材キャリアー３８と組み合わされた時、いずれの場合にも互いに割り当てられている供給通路と貫通路とが整合され、かつ、互いに接続されるに至るように、貫通路５０〜５３と供給通路５４〜５７とが配置される。とりわけ、これにより、排気装置への接続を作り出し、コーティング・チャンバーを排気することができ、かつ、プロセス・ガスを供給することができる。この場合、貫通路５０〜５４が供給通路５４〜５７に各々割り当てられる。詳細には、供給通路５４及び５６は、コーティング・チャンバー４０、４１内の基材１１を取り囲む環境を真空状態にするのに役立ち、かつ、供給通路５５及び５７は、該環境に対して封止されている、基材１１の内部を排気するのに役立つ。さらに、供給通路５５、５７及びそれらに関連した貫通路５１、５３は、プロセス・ガスを基材１１の内部に供給するためのガス・ランス５８、６０をそこを通して導入することができる貫通路としても役立つ。コーティング・チャンバーが閉じられた後でベース・プレート３２と組み合わされる、シール６３を有するキャリアープレート６２にガス・ランス５８、６０が固定されていて、ガス・ランスは基材の内部に突出し、かつ、シール６３は、外部に対してガス・ランスのための貫通路を封止する。
【００４７】
コーティング・チャンバー４０、４１内でコーティングに必要な圧力に迅速に達することができるように、複数のポンプ・ステージ６５、６７、６９を有する多段排気装置（multistage evacuation device）が備えられている。さらに、排気装置は、少なくとも一つのコーティング・ステーションを複数のポンプ・ステージ６５、６７、６９に順次接続するための装置を含む。この場合、備えられたポンプ・ステージに順次接続することができる、バルブ８０は、連続的な接続装置として役立つ。バルブ８２、８３は、コーティング・チャンバーを通気するのに、および／または、チャンバーブリードバルブ（chamber bleed valves）として役立つ。基材を取り囲む環境を排気するための供給通路５４、５６を基材１１の内部を排気するための供給通路５５、５７に接続するバイパスラインは、バルブ８１を用いて接続したり、または、接続を閉じたりすることができる。よって、バルブ８１はチャンバー・バキューム・バルブとして役立つ。従って、バルブ８１が閉じられた結果として、基材１１の内部を別個に、ポンプ・ステージに接続することができ、バルブ８１が中空体の形態の基材１１の内部を別個に排気するための装置として役立つ。
【００４８】
図３は、機械制御カムによる開閉動作を制御するコーティング・ステーションの実施例の断面図を示す。他の点では、コーティング・ステーション７は図２に関して示された実施例にほぼ対応する。さらに、コーティング・ステーション７は装填動作または除去動作を説明するために開いた状態で示されている。
【００４９】
コーティング場９１〜９４を回転させるための装置を用いて、基材キャリアー３８を回転軸３９周りに回転させることができ、コーティング場９１及び９２が図３に示されている。装填動作中に、コーティング場９１〜９４を有する基材キャリアー３８が回転させられ、コーティング場は、装填位置からアクセス可能となり、基材１１は基材キャリアー３８のリセプタクルに挿入される。基材の挿入が終わった後で、基材キャリアーの貫通路がベース・プレート内の供給通路と整合されるように、基材キャリアー３８が位置決めされ、スリーブ部分３４が基材キャリアー３８と組み合わされ、ベース・プレート３２内の供給通路を介して排気することができる封止されたコーティング・チャンバーが画定される。そして、ガス・ランス５８、６０が、基材１１の内部に導入される。コーティング・ステーションのこの実施例においては、スリーブ部分の移動とガス・ランスの導入との両方が、装置の定位置に配置された機械制御カム８５、８６によって与えられる。この目的のために、制御カム８５、８６のまわりに係合するガイド・ロール８８を有するガイド・アーム９０及び９２が、スリーブ部分３４及びキャリアープレート６２に配されている。コーティング・ステーション７をコンベヤー装置上で移動した場合、ガイド・アーム９０、９２は機械制御カムの経路をたどり、その断面配置は図３に示された矢印Ａ、Ｂの方向に変化し、矢印Ａの方向へのスリーブ部分３４の移動及び矢印Ｂの方向へのキャリアープレート６２の移動が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による装置の実施例の概略平面図を示す。
【図２】コーティング・ステーションの実施例の断面図を示す。
【図３】機械制御カムにより開閉動作が制御される、コーティング・ステーションの実施例の断面図を示す。
【符号の説明】
【００５１】
1・・・基材の真空コーティングのための装置、３・・・円形コンベヤー、５・・・回転軸、７，７１，７２，７３，７４，・・・，７N・・・コーティング・ステーション、９１，９２，９３，９４・・・コーティング場、１１・・・基材、１２・・・装填領域、１４・・・排気領域、１６・・・コーティング領域、１８・・・通気領域、２０・・・除去領域、２４，２６，２８，３０・・・分配ホイール、３２・・・ベース・プレート、３４・・・可動スリーブ部分、３４１，３４２・・・開口部、３６・・・電磁波生成装置、３６１，３６２・・・マイクロ波ヘッド、３６３・・・方形導波管、３６４、３６５・・・供給導体、３６６，３６７・・・誘電体窓、３８・・・基材キャリアー、３９・・・回転軸、４０，４１・・・コーティング・チャンバー、４５，４６，４８・・・シール、５０，５１，５２，５３・・・貫通路、５４，５５，５６，５７・・・供給通路、６２・・・キャリアープレート、６３・・・シール、６５，６７，６９・・・ポンプ・ステージ、８０，８１，８３・・・バルブ、８５，８６・・・機械制御カム、８８・・・ガイド・ロール、９０，９２・・・ガイド・アーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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