(57)【要約】プラズマコーティングのための反応器に対する加工物（２５、２７）の導入および取り出しを簡略化し、処理量を高めるために、本発明は、可動スリーブ部（１９）およびベース要素（３３）を有する反応器（１８）であって、少なくとも１つの密閉コーティングチャンバ（１５、１７）が、スリーブ部（１９）およびベース要素（３３）が嵌合位置にある時にスリーブ部（１９）とベース要素（３３）との間に画定される、反応器（１８）と、上記少なくとも１つのコーティングチャンバ（１５、１７）に電磁エネルギーを導入するデバイス（２）とを備え、反応器（１８）は少なくとも２つのコーティング場所（１２、１４）を有する、コーティング装置（１）を提供する。
2005526913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物（２５、２７）をプラズマコーティングするコーティング装置（１）であって、
可動スリーブ部（１９）およびベース要素（３３）を有する反応器（１８）であって、少なくとも１つの密閉コーティングチャンバ（１５、１７）が、前記スリーブ部（１９）および前記ベース要素（３３）が嵌合位置にある時に前記スリーブ部（１９）と前記ベース要素（３３）との間に画定される、反応器（１８）と、
前記少なくとも１つのコーティングチャンバ（１５、１７）に電磁エネルギーを導入するデバイス（２）とを備え、
前記反応器（１８）は少なくとも２つのコーティング場所（１２、１４）を有する、コーティング装置。
【請求項２】
コーティング装置（１）であって、
前記コーティングチャンバ（１５、１７）を開閉するために前記スリーブ部を前記ベース要素（３３）に対してほぼ垂直に移動させるガイドを含む、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
コーティング装置（１）であって、
前記ベース要素は、排気および／または通気および／またはプロセスガスを供給する供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５）を有する、請求項１または２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
コーティング装置（１）であって、
少なくとも２つの別個のコーティングチャンバ（１５、１７）が、前記スリーブ部（１９）と前記ベース要素（３３）との間に形成される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項５】
コーティング装置（１）であって、
前記少なくとも２つのコーティング場所に共通のコーティングチャンバ（１５、１７）が、前記スリーブ部（１９）と前記ベース要素（３３）との間に形成される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項６】
コーティング装置（１）であって、
前記スリーブ部（２）は、前記電磁エネルギーを導入するデバイス（２）の給電導体（９、７）が係合する少なくとも１つの開口（６、８）を有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項７】
コーティング装置（１）であって、
前記少なくとも１つの給電導体は導波管および／または同軸導体を含む、請求項６に記載のコーティング装置。
【請求項８】
コーティング装置（１）であって、
前記スリーブ部（２）は、前記コーティングチャンバ（１５、１７）を開閉するために前記少なくとも１つの給電導体に沿って移動することができる、請求項６または７に記載のコーティング装置。
【請求項９】
コーティング装置（１）であって、
前記電磁エネルギーを導入するデバイス（２）は、電磁エネルギーを発生する少なくとも１つのデバイスを含む、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項１０】
コーティング装置（１）であって、
前記電磁エネルギーを発生するデバイスは少なくとも１つのマイクロ波ヘッド（３、５）を含む、請求項９に記載のコーティング装置。
【請求項１１】
コーティング装置（１）であって、
前記電磁エネルギーを導入するデバイス（２）は電磁エネルギーを分配する少なくとも１つのデバイス（１０）を含む、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項１２】
コーティング装置（１）であって、
前記電磁エネルギーを発生するデバイスは、パルス電磁エネルギーを発生するデバイスを含む、請求項９、１０、または１１に記載のコーティング装置。
【請求項１３】
コーティング装置（１）であって、
前記コーティング場所（１２、１４）は、中空体の形態の前記加工物（１２、１４）を受け入れるように、特にボトル、アンプル、球状キャップ、および電球体を受け入れるように設計される、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項１４】
コーティング装置（１）であって、
前記コーティング場所（１２、１４）は、中空体の形態の前記加工物（２５、２７）の内部（２２、２４）を密閉するシール（５１、５３）を有する、請求項１３に記載のコーティング装置。
【請求項１５】
コーティング装置（１）であって、
前記ベース要素は、中空体の形態の前記加工物（２５、２７）の前記内部（２２、２４）および周囲の領域を排気および／または通気し、かつ／またはプロセスガスを供給する別個の供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５）を有する、請求項１３または１４に記載のコーティング装置。
【請求項１６】
コーティング装置（１）であって、
２つ以上の前記コーティング場所（１２、１４）の前記供給通路（３７、３９、４３、４５）は、共通のさらなる供給通路（３５、４１）または供給ラインを介して互いに接続される、請求項１５に記載のコーティング装置。
【請求項１７】
コーティング装置（１）であって、
コーティングチャンバ（１５、１７）へのプロセスガスの供給は、少なくとも１つのガスランス（５５、５７）を介して実行される、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項１８】
コーティング装置（１）であって、
前記スリーブ部（１９）および／またはガスランス（５５、５７）の開閉移動は、機械制御カム（８０、８２）を介して与えられる、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のコーティング装置。
【請求項１９】
加工物を真空コーティングするコーティング設備（９０）であって、
コンベヤデバイス（９１）と、
該コンベヤデバイス（９１）上に配置される少なくとも１つのコーティング装置（１）、特に請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）と
を備え、該コーティング装置（１）は、弁ブロック（１００）を介して少なくとも２つの給送ライン（１１９）に接続される、コーティング設備。
【請求項２０】
前記コーティング装置（１）は、少なくとも２つのチャンバ部（１９、３３）を有する反応器（１８）を備え、前記チャンバ部（１９、３３）の少なくとも一方は可動であり、少なくとも１つの密閉コーティングチャンバ（１５、１７）は、前記チャンバ部（１９、３３）間の該チャンバ部（１９、３３）が嵌合する位置に形成される、請求項１９に記載のコーティング設備。
【請求項２１】
前記コーティング装置（１）は少なくとも２つのコーティングチャンバ（１５、１７）を有する、請求項１ないし２０のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項２２】
前記弁ブロックは、少なくとも１つの弁（６０、６１、６２、６４、６６、７３、７７）または弁座を有し、前記チャンバの各々は、前記弁（６０、６１、６２、６４、６６、７３、７７）または前記弁座に接続された少なくとも１つの供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５、４６）を介して前記弁ブロック（１００）に接続される、請求項２１に記載のコーティング設備。
【請求項２３】
前記供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５、４６）は、前記弁（６０、６１、６２、６４、６６、７３、７７）または前記弁座に関して対称的に配置される、請求項２２に記載のコーティング設備。
【請求項２４】
前記コーティング装置（１）は複数のコーティングチャンバ（１５、１７）を有し、該設備もまた、前記弁ブロック（１００）の少なくとも１つの共通の弁（６０、６１、６２、６４、６６、７３、７７）に割り当てられる前記チャンバ（１５、１７）用の供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５、４６）を含む、請求項２１または２２に記載のコーティング設備。
【請求項２５】
コーティング設備（９０）であって、
前記給送ライン（１１９）の少なくとも１つは、少なくとも１つのポンプデバイス（６３、６５、６７）への結合部を生じさせる、請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項２６】
コーティング設備（９０）であって、
前記弁ブロック（１００）は前記コンベヤデバイス（９１）上に配置される、請求項１ないし２５のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項２７】
前記コーティング装置（１）は、ベース要素（３３）および該ベース要素（３３）に対して移動することができるスリーブ部（１９）を備え、少なくとも１つのコーティングチャンバ（１５、１７）が、互いに嵌合する前記スリーブ部（１９）と前記ベース要素（３３）との間に形成され、弁ブロック（１００）と前記コーティングチャンバ（１５、１７）との間の供給通路が、前記ベース要素（３３）を経由して前記コーティングチャンバ（１５、１７）に通じる、請求項１ないし２６のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項２８】
前記弁ブロック（１００）は空圧式または電磁式切り換え弁を有する、請求項１ないし２７のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項２９】
前記弁ブロック（１００）上に配置されるかまたは組み込まれる空気分配デバイスを含む、請求項１ないし２８のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項３０】
前記弁ブロック（１００）は、異なる作動媒体に割り当てられる弁を有する、請求項１ないし２９のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項３１】
中空体の形態の加工物（２５、２７）の内部（２２、２４）および周囲の領域用の、前記弁ブロックの少なくとも１つの弁または弁座に接続される別個の供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５）を含む、請求項１ないし３０のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項３２】
前記コンベヤデバイス上に配置される少なくとも１つのポンプデバイス（６３、６５）を含む、請求項１ないし３１のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項３３】
前記コンベヤデバイスはロータ（９１）を含む、請求項１ないし３２のいずれか１項に記載のコーティング設備。
【請求項３４】
可動スリーブ部（１９）およびベース要素（３３）を有する反応器（１８）を備える、特に請求項１ないし３３のいずれか１項に記載のコーティング装置（１）またはコーティング設備において、加工物（２５、２７）をプラズマコーティングする方法であって、
コーティングされる少なくとも２つの前記加工物（２５、２７）が前記ベース要素（３３）上に配置され、
前記スリーブ部（１９）の移動によって該スリーブ部（１９）がベース要素（３３）と嵌合し、それにより、嵌合位置で少なくとも１つの密閉コーティングチャンバ（１５、１７）が前記スリーブ部（１９）とベース要素（３３）との間に画定され、前記コーティングチャンバ内に前記加工物（２５、２７）の少なくとも１つが位置し、
前記コーティングチャンバ（１５、１７）が排気され、
プロセスガスが導入され、かつ
電磁エネルギーの導入によってプラズマが発生する、
加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項３５】
前記スリーブ部は、前記コーティングチャンバ（１５、１７）を開閉するために前記ベース要素（３３）に対してほぼ垂直に移動する、請求項３４に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項３６】
排気および／または通気および／またはプロセスガスの供給が、前記ベース要素の供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５）によって行われる、請求項３４または３５に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項３７】
パルスプラズマがパルス電磁エネルギーの供給により発生する、請求項１ないし３６のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項３８】
前記コーティングチャンバ（１５、１７）を開閉するために、前記スリーブ部（２）は電磁エネルギーを供給する少なくとも１つの給電導体に沿って移動する、請求項１ないし３７のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項３９】
中空体の形態の加工物のコーティング用であり、前記加工物の周囲の領域および前記加工物の内部は別個に排気される、請求項１ないし３８のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４０】
中空体の形態の加工物のコーティング用であり、プロセスガスが前記加工物（２５、２７）の前記内部（２２、２４）に導入される、請求項１ないし３９のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４１】
前記コーティングチャンバの排気は、少なくとも２つの圧力段階で段階的に行われる、請求項１ないし４０のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４２】
中空体の形態の加工物（２５、２７）のコーティング用であり、前記コーティングチャンバ（１５、１７）を排気するために、前記加工物の内部（２２、２４）は０．１ｍｂａｒ未満のベース圧力に排気され、前記加工物の周囲の領域（１５、１７）は、同様にベース圧力か、または１〜１００ｍｂａｒの所定の外圧に排気される、請求項１ないし４１のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４３】
プロセスガスが、少なくとも１つのガスランス（５５、５７）を介してコーティングチャンバ（１５、１７）に導入される、請求項１ないし４２のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４４】
電磁エネルギーの導入はマイクロ波の導入を含む、請求項１ないし４３のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４５】
前記スリーブ部（１９）の移動は機械制御カム（８０、８２）により与えられる、請求項１ないし４４のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４６】
特に請求項１ないし４５のいずれか１項に記載の、加工物をプラズマコーティングする方法であって、
コーティングされる少なくとも１つの加工物を、コーティング設備のコンベヤデバイス上に配置されたコーティング装置の反応器のコーティング場所に配置するステップと、
前記コーティングされる加工物の表面の周囲の領域を排気するステップと、
プロセスガスを供給するステップと、
電磁エネルギーを導入することによってプラズマを発生させるステップと
を含み、前記排気するステップまたは前記プロセスガスを供給するステップの少なくとも一方は、前記コンベヤデバイス上に配置される弁ブロックの切り換え弁により制御される、加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４７】
前記コーティング装置は、少なくとも２つのチャンバ部を備える反応器を有し、前記チャンバ部の少なくとも一方は可動であり、前記加工物がコーティング場所に配置された後で、前記反応器の前記少なくとも２つのチャンバ部は嵌合してコーティングチャンバを形成する、請求項４６に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４８】
前記弁は空圧により作動される、請求項４６または４７に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項４９】
前記弁の開閉は空気分配装置により制御される、請求項４８に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項５０】
前記弁ブロックの前記弁を切り換えることにより、異なる圧力源が前記コーティングチャンバに順次接続される、請求項４６ないし４９のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項５１】
中空体の形態の加工物がコーティングされ、該加工物の内部および周囲の領域は、別個の供給通路（３５、３７、３９、４１、４３、４５）を介して排気される、請求項４６ないし５０のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項５２】
前記コーティング装置は複数のコーティングチャンバを有し、前記コーティングチャンバにおいてコーティングされる前記加工物の表面の周囲の領域を排気するステップと、前記コーティングチャンバにプロセスガスを供給するステップとの少なくとも一方は、前記弁ブロックの少なくとも１つの共通の弁によって行われる、請求項４６ないし５１のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項５３】
前記排気は、前記コンベヤデバイス上に配置される少なくとも１つのポンプデバイス（６３、６５）によって少なくとも一部が行われる、請求項４６ないし５２のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【請求項５４】
前記コーティング装置（１）は、前記コンベヤデバイス（９１）の円形路上を搬送される、請求項４６ないし５３のいずれか１項に記載の加工物をプラズマコーティングする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング装置および加工物をプラズマコーティングする方法、特に、複数のコーティング場所を有するコーティング装置および複数の加工物を同時にコーティングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプラスチックボトル等のプラスチック容器のバリア性は、この容器の内面または外面のバリア層により著しく向上させることができる。このようにして、例えばほとんどのタイプのプラスチックを比較的透過しやすい（relatively good at diffusing through）酸素の影響から食品を保護することが可能である。
【０００３】
このタイプのコーティングは、容器の壁に、特に種々のＣＶＤ法（ＣＶＤ：化学蒸着法）によって堆積させることができる。このために、プラズマは一般に、前駆体ガスを含むガス雰囲気中で低圧で点火される。次に、プラズマ中で形成される反応生成物が、処理される加工物にコーティングとして堆積する。プラズマへの点火に必要な低圧雰囲気を得るには、加工物の周囲の領域を排気する必要がある。これは例えば、適当なロック手段によって、または加工物を標準圧力下の反応器スペースに導入してから反応器スペースを排気することによっても行うことができる。したがって、加工物を標準圧雰囲気から低圧雰囲気または真空に移す方法は、ＣＶＤコーティングの処理速度およびコストに関する重要な問題である。
【０００４】
ＷＯ０１／３１６８０  Ａ１は、容器の低圧プラズマ処理の装置を開示しており、処理ステーションが、可動蓋によって開閉することができる定置空洞を含み、蓋は、処理ステーションが閉じた状態で空洞を真空回路に通じさせる結合管路を有する。コーティングされる容器は定置空洞に挿入され、続いて蓋が閉じられ、その後空洞を排気することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この構造は、コーティングされる容器が互いに平垂直な２方向に沿って空洞内を搬送されなければならず、これは複雑な移動を伴うという欠点を有する。さらに、空洞内にある時、容器は閉じた状態で蓋によって覆われる開口以外の全面を空洞の壁で包囲されるため、コーティングが行われた後に前方に搬送するために把持することが困難である。さらに、各コーティング作業ごとに各容器について一連の移動を繰り返さなければならないため、このタイプの装置で得ることができる処理量は限られている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、コーティング反応器に対する加工物の出し入れを単純化し、高処理量が得られるようにするコーティング装置および方法を提供するという目的に基づく。この目的は、請求項１に記載のコーティング装置、請求項１９に記載のコーティング設備、および請求項３４および４６に記載の加工物をプラズマコーティングする方法により驚くほど簡単に達成される。有利な改良点により、従属請求項の主題が形成される。
【０００７】
したがって、本発明によるコーティング装置、または加工物をプラズマコーティングするプラズマステーションは、
可動スリーブ部およびベース要素を有する反応器またはプラズマチャンバであって、少なくとも１つの密閉コーティングチャンバまたは空洞が、スリーブ部とベース要素との間のそれらが嵌合する位置に画定すなわち形成される、反応器またはプラズマチャンバと、
少なくとも１つのコーティングチャンバに電磁エネルギーを導入するデバイスと
を備える。さらに、反応器は少なくとも２つのコーティング場所を有する。この結果として、少なくとも２つの加工物の供給、コーティング、および取り出しを同時に行うことができる。可動スリーブ部を有する本発明による構成により、加工物の挿入および取り出しの一連の移動が容易になる。
【０００８】
本発明による加工物をプラズマコーティングする方法は、可動スリーブ部およびベース要素を有する反応器を有する本発明による装置において特に行うことができ、したがって、
コーティングされる少なくとも２つの加工物をベース要素上に配置させ、
スリーブ部の移動によってスリーブ部をベース要素と嵌合させ、それにより、嵌合位置で少なくとも１つの密閉コーティングチャンバがスリーブ部とベース要素との間に画定すなわち形成され、そのコーティングチャンバ内に加工物の少なくとも１つが位置するようにし、
コーティングチャンバを排気させ、
プロセスガスを導入させ、かつ
電磁エネルギーの導入によってプラズマを発生させる。
【０００９】
２つ以上の加工物のコーティング作業が同時に行われるため、それに対応する本装置による要因によって処理量を高めることができる。スリーブ部は定置されたベース要素に対して可動に設計されるため、加工物のコーティング場所には容易にアクセス可能である。スリーブ部が可動であることにより、加工物はスリーブ部に導入される必要がなく、単にベース部に配置することができ、続いてスリーブ部が閉鎖移動の際に加工物を覆うように嵌まる。
【００１０】
さらに、スリーブ部のみを移動させればよいため、本発明により移動質量の小さい（with low moving masses）コーティング装置の設計が可能となる。
【００１１】
コーティングチャンバを開閉するには、コーティング場所にできる限り自由にアクセス可能にするために、スリーブ部を対応してガイドする手段によってスリーブ部をベース要素に対してほぼ垂直に移動させることが有利であり得る。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、ベース要素はベースプレートの形態である。
【００１３】
さらに、作動媒体が設けられる供給通路をベース要素が有する場合、特に有利である。この状況では、作動媒体を設けることは特に、供給通路を通した排気および／または通気および／またはプロセスガスの供給を含む。反応器が開閉されている時はベース要素はコーティング装置に対して静止しているため、このようにして、例えばコルゲートホース等の動的なすなわち移動する真空接続部、および移動シールを事実上用いないことが可能である。特に、この構成により、移動部分がほとんどない頑強で保守をあまり必要としない（low-maintenance）構造が可能となる。さらに、このようにして、入って来るガス流の制御および切り換えに用いられ、かつ放出を目的とする弁を、ベース要素上に直接またはベース要素の付近、およびコーティングチャンバの付近に配置することが可能である。その結果、デッドボリュームが小さくなる。
【００１４】
本発明の第１の実施形態によると、少なくとも２つの別個のコーティングチャンバがスリーブ部とベース要素との間に画定される。別個のコーティングチャンバの使用は、個々のコーティング場所で点火されるプラズマが互いに影響および妨害を与えることができないことを意味する。
【００１５】
しかしながら、本発明のさらなる実施形態によると、少なくとも２つのコーティング場所に共通のコーティングチャンバを設けることも可能である。これは、例えば加工物が共通のプラズマでコーティングされる場合に有利であり得る。
【００１６】
電磁エネルギーを導入するデバイスは、コーティングチャンバに電磁場を通す少なくとも１つの給電導体を有することが好ましい。この給電導体は、例えばスリーブ部の開口に係合する。開口を密閉するために、開口および／または導体の縁部、例えばシールカラーに、シールを設けてもよい。
【００１７】
プラズマに点火してプラズマを維持するためには、マイクロ波または高周波電界が一般に用いられる。これらの波の伝搬を可能にするために、少なくとも１つの給電導体は導波管および／または同軸導体を備えることが好ましい。
【００１８】
コーティングチャンバを開閉するために、スリーブ部は、給電導体（複数可）に沿って移動することができるか、または開閉ごとに電磁エネルギー供給のために給電導体に沿って移動することができるような構成であることが有利であり得る。このように、給電導体はスリーブ部のガイドとしての役割も同時に果たす。
【００１９】
さらに、電磁エネルギーを導入するデバイスは、電磁エネルギーを発生する少なくとも１つのデバイスを備えることが好ましい場合もある。したがって、プラズマを発生させるために用いられる電界はコーティング装置内で直接発生するため、ある状況下では取り扱いが困難なフレキシブル導体によって行われなければならないマイクロ波または高周波の供給の必要がない。これは、特にコーティング装置がコーティング設備またはプラズマモジュールのコンベヤデバイス上を移動する場合に有利である。
【００２０】
電磁エネルギーの導入は、プラズマに大量のエネルギーを導入することができるように、マイクロ波の導入を含むことが好ましい。このために、電磁エネルギーを発生するデバイスは、少なくとも１つのマイクロ波ヘッドを備えることが有利であり得る。マイクロ波ヘッドは、例えばマイクロ波源としてマグネトロンを有してもよい。マイクロ波ヘッドが発生するマイクロ波の周波数には２．４５ＧＨｚが特に適している。
【００２１】
さらに、電磁エネルギーを導入するデバイスは、例えば導波管またはインピーダンス構造の形態の電磁エネルギーを分配するデバイスも含むことが有利であり得る。発生源（source）から発生するエネルギーは、このタイプのデバイスを用いて複数のコーティング場所またはコーティングチャンバに分配することができる。このタイプのデバイスは、例えば、出願番号１０１  ３８  ６９３．１−５２を有する先行のドイツ特許出願（その開示内容の全体が、本出願の主題における参照により本明細書に援用される）に記載されるような導波管またはインピーダンス構造を備えてもよい。
【００２２】
本発明の好ましい一実施形態では、パルス電磁エネルギーの供給によってパルスプラズマが発生する。したがって、本発明のこの実施形態では、電磁エネルギーを発生するデバイスは、パルス電磁エネルギーを発生するデバイスを含む。コーティング法としてパルス誘導（pulse induced）ＣＶＤすなわちＰＩＣＶＤ法（ＰＩＣＶＤ＝パルス誘導化学蒸着法）を適用するパルスプラズマは、パルス電磁エネルギーによって発生する。したがって、ＰＩＣＶＤ法は、特に感温性プラスチックの加熱を低減することができるという理由から、プラズマが継続的に維持されるプラズマ強化化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）と比較して有利である。さらに、プラズマが励起されていないパルス外の時間中にガス交換が可能である。これにより、望ましくない反応生成物をパルス間の間隔中に放出することができ、新たな前駆体ガスを供給することができるため、特に純粋な層ができる。
【００２３】
本発明による装置の１つの主な用途は、中空体の形態の加工物をコーティングすることであり、このために、コーティング場所はこのタイプの加工物を受け入れるのに有利なように設計されてもよい。コーティング場所は特に、ボトル、アンプル、球状キャップ、または電球体を受け入れるように設計されてもよい。しかしながら、本コーティング装置を用いて、例えば中実のプラスチック成形品等の中実体のコーティングも可能である。
【００２４】
本発明の一実施形態は、コーティングチャンバの排気が少なくとも２つの圧力段階で段階的に行われるようにする。これは、個々の圧力段階の排気がより効率的になるため、高速排気動作に都合がよいことがわかっている。
【００２５】
本発明による装置は、特に、中空体の形態の加工物の内部をコーティングするように設計されてもよい。したがって、排気後にプロセスガスを内部に導入して、電磁エネルギーが供給または放射されると内部でプラズマが点火され、加工物の内壁にコーティングが堆積するようになる。この状況では、中空体の形態の加工物の内部を密閉するシールをコーティング場所が有することも有利である。中空体内部を中空体周囲の領域から封することにより、加工物の内部と加工物の周囲の領域とに異なる雰囲気および／または圧力を与えるというオプションが得られる。例として、加工物の周囲の領域および加工物の内部は同時に排気されることができ、内部はベース圧力まで、通常は０．１ｍｂａｒ未満、特に０．０５〜０．８ｍｂａｒの範囲に排気され、加工物の周囲の領域は、ｉ）同様にベース圧力未満に、またはｉｉ）１〜１００ｍｂａｒ、特に１０〜１００ｍｂａｒの範囲の所定の外圧に排気される。
【００２６】
続いて、例として、プロセスガスを内部に導入することができる。したがって、単に内部コーティングの場合、プロセスガスは内部にのみ供給される。このように、周囲の領域のガス密度がプラズマの形成には不十分であるため、例えば内部でのみ選択的にプラズマを発生させることが可能である。
【００２７】
このタイプの個別制御可能な大気圧状態の生成を可能にするために、例えばベース要素が、中空体の形態の加工物の内部および周囲の領域を排気および／または通気し、かつ／またはプロセスガスを供給するための別個の供給通路を有することが有利である。例として、２つ以上のコーティング場所の供給通路を、共通のさらなる供給通路または供給ラインを介して互いに接続することも可能である。これにより、供給通路の有効全長および壁面積が減り、それによりポンピング力およびガス流が増す。
【００２８】
プロセスガスが少なくとも１つのガスランスによってコーティングチャンバに供給すなわち導入される場合、これはガス流、この場合は特にプロセスガス流にも都合がよい。ガスランスは、その１つまたは複数の開口がプラズマ中に位置するように配置されてもよい。このようにするとプラズマ中の前駆体ガスの搬送路が短く保たれ、それにより、最短時間でできる限り均一にガスが分布する。
【００２９】
ガスランスは、出し入れすることができるように設計されてもよい。ガスランスが中空体の形態の加工物の内部に突出し、したがって加工物の導入および取り出しの際に邪魔になる場合、このような設計は例えば中空体の内部コーティングに有用である。この場合、ガスランスは加工物が取り出される前に加工物の内部から引き抜くことができ、続いて次の加工物が挿入された後にその加工物に導入することができる。
【００３０】
ガスランスの移動、特に同様にスリーブ部の移動は、機械制御カムによって特に簡単に与えることができる。これらのカムは、コーティング設備に配置することができ、例として、スリーブ部および／またはガスランスの移動をその上に配置されたカムローラを介して与えることができる。さらに、機械制御カムを有するコーティング反応器の開閉動作の制御、およびさらなる設計上の詳細は、出願番号１０２  ２８  ８９８．４を有するドイツ出願（その開示内容の全体が、本出願の主題における参照により本明細書に援用される）に詳細に記載されている。
【００３１】
経済的なコーティング法には、高性能な設備が必要である。このタイプの設備で高性能を得るには、コーティングチャンバのコーティング領域を要求または所望の最終圧力にできる限り迅速に排気することができれば、特に好都合である。このために、コーティングチャンバへの給送ラインのコンダクタンスが優れていれば好都合である。
【００３２】
さらに、コーティングチャンバへの給送ラインによって、追加で排気しなければならない体積が少ししか増えなければ好都合である。したがって、処理量を高めることができる方法および装置を提供することは本発明の範囲内にある。
【００３３】
このために、本発明は、加工物を真空コーティングするコーティング設備であって、
コンベヤデバイスと、
コンベヤデバイス上に配置され、弁ブロックを介して少なくとも２つの給送ラインに接続される、少なくとも１つのコーティング装置と
を備えるコーティング設備を提供する。
【００３４】
本発明の一改良点によると、弁は、自由に選択可能に切り換えるかまたは作動させることができる。弁ブロック内または弁ブロック上の弁のコンパクトな配置により、必要な供給通路の長さが減り、したがって排気しなければならない体積も減る。さらに、磨耗部分の交換が容易である。
【００３５】
コーティング装置と同様に、弁ブロックがコンベヤデバイス上に配置されることが特に好ましい。これにより、高価でありコンダクタンスおよび漏れ量に悪影響を与える可動継手（moving couplings）の使用を避けることが可能となる。
【００３６】
この状況における適したコーティング装置は、特に、移動スリーブ部およびベース要素を有する反応器と、電磁エネルギーを少なくとも１つのコーティングチャンバに導入するデバイスとを備え、反応器は少なくとも２つのコーティング場所も備える、上述の本発明によるコーティング装置である。
【００３７】
他の構造のコーティング装置を本発明によるコーティング設備に用いることも当然可能である。
【００３８】
したがって、それに対応するプラズマコーティングの方法は、
コーティングされる少なくとも１つの加工物を、コーティング設備のコンベヤデバイス上に配置されたコーティングステーションまたはコーティング装置の反応器のコーティング場所に配置するステップと、
コーティングされる加工物の表面の周囲の領域を排気するステップと、
プロセスガスを供給するステップと、
電磁エネルギーを導入することによってプラズマを発生させるステップと
を含み、排気するステップまたはプロセスガスを供給するステップの少なくとも一方は、コンベヤデバイス上に配置された弁ブロックの切り換え弁により制御される。
【００３９】
この場合、プラズマは特に、コーティングされる加工物の表面の周囲の領域で発生し、プロセスガスは表面の周囲の領域に給送される。
【００４０】
本発明の一実施形態によると、適したコーティング設備は概して、少なくとも２つのチャンバ部を備える反応器を有するコーティング装置を有し、チャンバ部の少なくとも一方は可動であり、密閉コーティングチャンバがチャンバ部間のそれらが嵌合した位置に形成される。この場合、加工物はまず対象のコーティング場所に配置され、続いてチャンバ部同士が嵌合して、少なくとも１つのコーティングチャンバを形成する。
【００４１】
上述の実施形態のように、処理量を高め、コーティング設備の費用効率（economics）を改善するために、コーティング装置は少なくとも２つのコーティングチャンバを有することが好ましい。
【００４２】
このタイプの本発明の一実施形態では、弁ブロックが少なくとも１つの弁および／または弁座を有し、チャンバのそれぞれが、弁または弁座に接続された少なくとも１つの供給通路を介して弁ブロックに接続されれば好都合である。
【００４３】
この場合、チャンバが均一な供給を受けるように、またこのようにして例えばチャンバ内で等しい圧力を得ることができるように、供給通路は弁または弁座に関して対称的に配置されることが有利であり得る。
【００４４】
コーティング装置が複数のコーティングチャンバを有する本発明の一実施形態では、チャンバへの供給通路が弁ブロックの少なくとも１つの共通の弁に割り当てられる弁ブロックも特に有利である。これにより、必要なバルブの数が減り、その結果優れたコンダクタンスも得られる。
【００４５】
したがって、複数のコーティングチャンバを有するコーティング装置を有するコーティング設備を用いた、加工物をコーティングする方法では、コーティングチャンバにおいてコーティングされる加工物の表面の周囲の領域を排気するステップ、またはコーティングチャンバにプロセスガスを供給するステップの少なくとも一方は、弁ブロックの少なくとも１つの共通の弁によって実行されることが可能であることが有利である。
【００４６】
本発明の一改良点によると、コーティングチャンバまたはコーティングされる加工物の１つまたは複数の表面の周囲の領域が排気され、かつ／またはプロセスガスが送り出されるように、給送ラインの少なくとも１つは少なくとも１つのポンプデバイスへの接続部をもたらす。
【００４７】
さらに、本発明の有利な一改良点では、上述の本発明によるコーティング装置の場合のように、コーティング装置がベース要素およびこのベース要素に対して可動であるスリーブ部を備え、少なくとも１つのコーティングチャンバがこれら嵌合した部分間に形成される。この実施形態では、弁ブロックとコーティングチャンバとの間の供給ラインまたは供給通路がベース要素を経由してコーティングチャンバに通じることが特に有利である。この構成により、弁ブロックとコーティングチャンバとの間に移動ラインまたはシールを用いないことが可能となる。この実施形態の一変形形態によると、弁ブロックはさらに、ベース要素の構成部分または反応器の剛性部分、すなわちチャンバを開閉するために移動しない反応器の一部を形成する。これにより、供給ラインの長さを最小限に抑えることが可能となる。
【００４８】
さらに、本発明のさらなる実施形態によると、弁ブロックは、空圧式または電磁式切り換え弁を有することが提供される。
【００４９】
空気分配デバイスを弁ブロック上に配置するか、または弁ブロックに組み込んで、例えば空圧式切り換え弁の場合に圧縮空気給送ラインが１つだけ必要であるようにすることが有利であり得る。
【００５０】
空圧作動可能な弁の開閉は、特に空気分配デバイスによって制御することができる。
【００５１】
弁ブロックに繋がる給送ラインの適切な配置により、例えば圧力源等の異なる作動媒体に弁ブロックの弁を有利に割り当てることができる。作動媒体または圧力源という用語は、特に、例えば適当なポンプデバイス等の減圧源、過剰圧力源、標準または周囲圧力源、およびガス源、例えばプロセスガス源を意味するものと理解されたい。弁を切り換えることにより、これらの圧力源を例えばコーティングチャンバに準じ接続して、それによってオン・オフを切り換えることが可能である。これらの圧力源は特に、周囲圧力、種々のレベルの減圧、およびプロセスガスの供給および抜き取りデバイスを備えてもよい。
【００５２】
例えばボトル等の中空体の形態の加工物をコーティングすることが好ましい。この状況では、かかる加工物の内部と周囲の領域とに別個の供給通路があり、供給通路が弁ブロックの少なくとも１つの弁または弁座に接続されていることが有利である。例えば、加工物の内部および周囲の領域は、別個の供給通路を介して排気することができる。特に内部のみがコーティングされる場合にこれは有利である。この場合、加工物の周囲の領域は、内部と周囲の領域との圧力差が加工物を変形させない程度に十分に排気すればよい。
【００５３】
さらに、弁ブロックは、ガスランスを受け入れることができる供給通路の少なくとも一部を含むように設計されてもよい。この供給通路は、特に中空体の形態の加工物の内部への供給目的で設けられてもよい。内部コーティングのために、加工物の内部を排気し、ランスを内部に導入し、ランスを通してプロセスガスを供給することができる。
【００５４】
高価で脆弱な動的シールの使用を避けるために、本発明の一実施形態によるコーティング設備は、コンベヤデバイス上に配置された少なくとも１つのポンプデバイスを有してもよい。これにより、移動シールを用いずに、コンベヤデバイス上に配置された少なくとも１つのかかるポンプデバイスを少なくとも部分的に用いて排気を行うことができる。
【００５５】
本発明のさらに別の実施形態によると、コンベヤデバイス上の円形路上を搬送されるコーティング装置が特に考慮される。したがって、本発明によるコーティング設備のコンベヤデバイスは、ロータ、例えばコーティングカルーセルまたはプラズマホイールを備えてもよい。したがって、設備の動作中、コーティング装置がロータ上で回転することにより、円形路のうちの異なる部分が異なる処理段階に対応するようになる。これにより、設備を特に簡単な構造にすることができ、処理手順（process sequence）を簡単にすることができる。特に、例としてそれぞれが上述のような本発明によるコーティング装置からなる複数のコーティング装置をロータ上に配置することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下の本文では、好ましい実施形態（実施態様、実施例）に基づき、同一の参照符号が同一または同様の部分を示す添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００５７】
図１Ａは、全体的に参照符号１で示される本発明によるコーティング装置の一実施形態の概略断面図である。コーティング装置１は、例示的な本実施形態ではベースプレートの形態のベース要素３３および可動スリーブ部１９を有する反応器１８と、電磁エネルギーを導入するデバイス２とを備える。可動スリーブ部１９は、例えば円筒チャンバ壁の形態であってもよい。
【００５８】
図１に示すように、嵌合位置では、それぞれ１つの加工物のためのコーティング場所１２または１４をそれぞれが構成し、かつコーティング用のプラズマに点火するために電磁エネルギーが導入される２つの密閉コーティングチャンバ１５、１７が、スリーブ部１９とベース要素３３との間に形成される。したがって、図１に示す実施形態では、２つの加工物を同時に処理することができる。チャンバを分離することにより、コーティング作業中にプラズマが互いに影響を与えることが防止される。反応器２のコーティングチャンバ１５、１７は、ベース要素３３とスリーブ部１９との間に配置されるシール２９および３１によって周囲から密閉される。
【００５９】
加工物１５および１７をコーティングするために、加工物はベース要素３３上に配置され、続いてスリーブ部１９を移動させることによってスリーブ部１９がベース要素３３と合わせられる。それにより、２つの部分の嵌合位置で、加工物２５、２７が位置する密閉コーティングチャンバ１５、１７がスリーブ部１９とベース要素３３との間に画定される。続いてコーティングチャンバ１５、１７は排気され、プロセスガスが導入され、最後に電磁エネルギーの導入によってプラズマが発生して、プラズマと接する加工物の表面にＣＶＤコーティングが形成されるようになる。
【００６０】
電磁エネルギーを導入するデバイス２は、また、２つのマイクロ波ヘッドまたはマイクロ波発生器３および５から電磁エネルギーを発生するデバイスと、矩形導波管４の形態のアダプタと、矩形導波管から分岐しており、図１に示す実施形態では同軸導体の形態である２つの給送ラインまたは結合チャネル（coupling channels）７および９とを備える。マイクロ波ヘッドは、郵政省（ＰＯＳＴ  ＯＦＦＩＣＥ）承認の周波数２．４５ＧＨｚでマイクロ波を発生することが好ましい。
【００６１】
図１Ａに示す実施形態の一変形形態を図１Ｂに示す。この変形形態は１つのマイクロ波ヘッド３のみを有する。この場合、コーティングチャンバ１５、１７の両方が１つのマイクロ波ヘッドに接続される。続いて、例えば出願番号１０１  ３８  ６９３．１−５２を有するドイツ特許出願に記載のように、マイクロ波エネルギーがインピーダンス構造または導波管構造１０によって個々のコーティングチャンバ１５、１７に分配される。
【００６２】
図１Ａおよび図１Ｂに示す実施形態では、コーティングチャンバを開閉するために、スリーブ部１９がベース要素３３に対してほぼ垂直に、Ａで示す方向に移動する。この場合、方向Ａは給電導体７および９に沿って延びるため、スリーブ部は給電導体に沿って移動することができる。この場合、導体は同時にスリーブ部のガイドとしての役割を果たす。コーティングチャンバ１５、１７を開閉するために、スリーブ部１９はそのように移動し、一方ベース要素３３は定位置に留まる。
【００６３】
さらに、スリーブ部１９は、電磁エネルギーを導入するデバイス２の給電導体７および９が係合する開口６および８を有する。同軸導体または給電導体７および９には、シールカラー７１および９１が設けられ、これらはコーティングチャンバ１５、１７が閉じている時に、スリーブ部１９上に配置されたシール２１および２３に押し付けられることにより、コーティングチャンバ１５および１７を真空気密状態に閉じる。さらに、同軸導体７、９には、マイクロ波を反応器１８の低圧または真空領域に導入するための誘電体窓１１および１３、例えば石英ガラス窓が設けられる。
【００６４】
図１Ａおよび図１Ｂに示す実施形態は、中空体の形態の加工物２５および２７をコーティングするように特に設計されており、図１Ａおよび図１Ｂでは、加工物の適当な例としてボトルが示されている。ベース要素３３は、シール５１および５３を有するシールフランジ１２５を有し、シール５１および５３は加工物の口（mouth opening）において、中空体の形態の加工物２５および２７の内部を周囲の領域に対して真空気密状態に密閉する。これにより、例えば内部コーティングだけを、または外部コーティングだけを生成することができるように、または加工物２５、２７の内部および外面に異なるコーティングを生成できるように、加工物の内外で異なる圧力を設定することが可能となる。
【００６５】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、加工物の口を密閉するシールフランジの断面図および平面図を示す。シールフランジは、互いに螺合される第１の部品１２７および第２の部品１２９を有する。シール５１は、これら２つの部品１２７と１２９が螺合された結果、これらの間に締め付けられ、それにより定位置に固定される。シールフランジの部品１２９は、本発明によるコーティング装置１のベース３３に固定される。部品１２７は、加工物２５の導入を容易にするために、加工物２５の挿入方向と反対の方向に広がった挿入開口１３１を有する。挿入開口１３１の内径はシール５１の内径よりも小さい。したがって、特にボトル等の加工物２５が挿入されている場合、加工物の口２６はシール５１と接触する。加工物２５がシール５１またはシールフランジ１２５に押し付けられることにより、内部が加工物２５の周囲の領域に対して密閉される。
【００６６】
多くの場合、例えばプラスチックのドリンク用ボトル等のコーティングされる通常の加工物は、特に平坦な口を有さない。これにより、シールの柔軟性が不十分である場合は漏れが生じる可能性がある。シール５１の柔軟性を高めるために、部品１２９は部品１２９の内縁に沿って延びる環状凹部の形態のアンダーカット１３０を有する。シール５１がこの領域に対応して曲がることにより、加工物２５の口の形状に合うことができる。
【００６７】
コーティング場所１２、１４のコーティングチャンバ１５、１７に繋がるように開いており、弁７４を介してガス供給源（図示せず）に接続される供給通路４６は、コーティングチャンバ内の加工物の周囲の領域に外部コーティング用のプロセスガスを供給する目的で設けることができる。この場合、コーティングチャンバ１５、１７が排気された後、通路４６を介してプロセスガスを加工物の周囲の領域に給送することができ、この領域でプラズマに点火することにより、外部コーティングを実行することもできる。
【００６８】
コーティングチャンバ１５、１７の排気および通気を可能にするために、供給通路３５、３７、３９、４１、４３、および４５がベース要素に設けられ、供給通路４３および４５はチャンバ接続通路としての役割を果たし、供給通路３５、３７は加工物接続通路としての役割を果たす。供給通路を反応器の定置部分、具体的にはベース要素３３に配置することにより、動的シールまたは移動給送ラインを用いる必要がない。この場合、供給通路５、３７、３９、４１、４３、および４５は、排気およびプロセスガスの放出のための排気通路として、および加工物が取り出される前にコーティングチャンバに通気する通気通路としての、両方の役割を果たすことができる。
【００６９】
加工物の内部と周囲の領域とに異なる圧力またはガス雰囲気を生成することができるように、ベース要素は、一方では加工物の内部２２、２４、他方では中空体の形態の加工物２５、２７の周囲の領域の、排気および通気のための別個の供給通路を有する。具体的には、供給通路４３および４５は加工物１５、１７の周囲の領域を排気および通気する役割を果たし、供給通路３７、３９は加工物１５、１７の内部２２、２４を排気および通気する役割を果たす。
【００７０】
さらに、両方のコーティング場所の加工物の周囲の領域用の供給通路４３と４５、加工物の内部用の供給通路３７と３９は、それぞれが（in each case）互いに連通しており、加工物の周囲の領域用の共通の供給通路４１と、加工物の内部２２、２４用の供給通路３５とに繋がるように開いている。
【００７１】
加工物２５、２７の内部コーティングのためのプロセスガスは、コーティング作業中に加工物の内部に突出する中空のガスランス５５、５７を介して供給される。図１Ａに示す実施形態では、これらのガスランスは、ベース要素３３上に配置される動的シール４７および４９によってコーティング装置１の周囲から密閉される。プロセスガス流はプロセスガス弁６０によりオン・オフに切り換えられる。弁６０は、プロセスガス流を継続的に制御するための制御弁として設計してもよい。
【００７２】
図１Ａおよび図１Ｂに示すものの代替例として、コーティング装置１および／または弁ブロック１００は、複数のプロセスガス弁、例えば一次プロセスガス弁および二次プロセスガス弁を有してもよい。この場合、堆積させるコーティングの組成を適合させるために、異なるプロセスガスを入れることができる、すなわち個々のプロセスガス成分を個々の弁を介して供給することができる。このように、例えば各層が異なる組成物からなる多層コーティングを加工物に堆積させることが可能であることが有利である。特に、コーティングの耐久性を高め、剥がれないようにするために、まず接着層を施してからバリア層を施すことが有利であり得る。
【００７３】
図１Ｂに示す本発明による装置の実施形態では、シール４７、４９がガスランス５５、５７に固定され、シール４７、４９のシールリングが軸方向に配置されることにより、ガスランスが出し入れされる時にシールリングと擦れ合わないようにする。したがってこの場合、動的シーリングはなく、ガスランスが導入されてガスランスが伸長された位置にくるとシールリングに圧力が加わるため、シールリングがシールを形成する。
【００７４】
さらに、ポンプデバイス６３、６５、および６７が弁６２、６４、および６６を介して、加工物２５、２７の内部２２、２４の排気用の給送通路３５に接続される。ポンプデバイス６３はプロセスガスを放出させる役割を果たし、弁６２はそれに対応してプロセスガス真空弁としての役割を果たす。弁６４および６６は、コーティングチャンバおよび／または中空体の形態の加工物の内部を排気するために順次開閉する二次および一次真空弁としての役割を果たし、それによりいくつかの圧力段階での排気を実行する。ポンプデバイス６５、６７は、コーティングに必要な残留ガス圧まで排気するようになっており（intended for）、これらポンプデバイスは異なる最終圧力に達することが可能であり、またプロセスガスの排気および放出のために連続的にオン・オフに切り換えることが可能であるため、多段ポンプシステムができる。しかしながら、単段ポンプシステムおよびさらに多段のシステムを用いることも当然可能である。ポンプデバイス６７を用いる第１のポンプ段は、大気圧から約５０ｍｂａｒに排気するよう設計されることが有利であり得る。これに続き、ポンプデバイス６５によりさらなるポンプ段として、第１のポンプ段で達した圧力からベース圧力、通常は０．０５〜０．８ｍｂａｒに排気される。あるいは、特に加工物の内部コーティングのみが行われる場合、加工物１５、１７の内部２２、２４を０．１ｍｂａｒ未満のベース圧力に排気して、加工物１５、１７の周囲の領域を１〜１００ｍｂａｒの所定の外圧に排気してもよい。これは、外部ではベース圧力まで低下させる必要がないことを意味する。したがって、特に、外圧レベルに達した後にポンプで送り出す容量を減少させることにより、ポンピング時間を短縮することが可能である。これは、外圧レベルに達した時点以降は内部だけをさらに排気すればよいからである。さらなる例示的な実施形態によると、１０ｍｂａｒ〜１００ｍｂａｒの範囲の予備真空からベース圧力への排気は、より狭い段階または圧力段階でさらなるポンプデバイスおよび弁（図１Ａおよび図１Ｂに示さない）を用いて行うことが有利であり得る。
【００７５】
最後に、流入するプロセスガスがポンプデバイス６３を用いる第３のポンプ段によって送り出され、結果としてプロセスガスが交換されてコーティングチャンバ内の圧力が安定化される。
【００７６】
さらに、供給通路４１は、チャンバ真空弁としての役割を果たす弁７３によって切り換えられるバイパスライン７５を介して、供給通路３５に接続される。コーティングチャンバ１５、１７内の加工物の周囲の領域も、このようにして排気することができる。このために、排気動作中は、バイパスライン７５が弁７３により開かれ、ポンプデバイス６５および６７がこのラインを介して供給通路４３および４５に接続されるようにする。排気が終了した後、弁７３、６６、および６４は閉じられ、プロセスガスは、弁６０が開いた後でランス５５、５７を介して加工物の内部に流れ込み、プロセス真空弁６２が開いた後でポンプデバイス６３により継続的に送り出される。さらに、プラズマが点火された後、新鮮なガスがガスランス５５および５７および／または通路４６を介して常に流れ込み、消費されたガスおよび未消費のプロセスガスの残留物は開いた弁６２を介してポンプデバイス６３によって送り出される。
【００７７】
コーティングが終了した後、弁６１および７７を開くことにより、コーティングチャンバ１５、１７の内部および周囲の両方を通気することが可能である。すると、コーティングチャンバおよび加工物内は標準圧力になり、あまり力を必要とせずに反応器を開くことができる。弁６１は加工物通気弁としての役割を果たし、弁７７はチャンバ通気弁としての役割を果たす。
【００７８】
本発明の有利な一改良点によると、弁６０、６１、６２、６４、６６、７３、７４、７７は、弁ブロック１００として組み合わせられ、弁ブロック１００は、コーティング装置１のようにコーティング設備のコンベヤデバイス（図１Ａおよび図１Ｂには示さない）上に配置される。コーティング装置１のコーティングチャンバ１５、１７は、弁ブロック１００を介してポンプデバイス６３、６５、６７の給送ラインに接続され、弁６５０を介してプロセスガス源に接続され、弁７７を介して周囲圧力のベントに（to venting with ambient pressure）接続される。
【００７９】
本発明の一改良点によると、弁ブロック１００はさらに、図１Ａに概略的に示す空気分配デバイス１０３を有する。このデバイスは、圧縮空気給送ライン１０５から分配ライン１０６を介して各弁に圧縮空気を分配する。図１Ｂおよびそれ以降の図で説明する例示的な実施形態も、このタイプの空気分配デバイス１０３を有していてもよいが、このようなデバイスは簡単のためにこれらの図には示さない。
【００８０】
図２は、図１に示す実施形態の一変形形態を示す。この変形形態では、図１を参照して説明した実施形態とは異なり、２つのコーティング場所１２および１４に共通のコーティングチャンバ１５がある。このために、スリーブ部１９は上述の例示的な実施形態におけるような２つの別個のスリーブを有さず、閉じた時に両方の加工物を覆うように、すなわち両方のコーティング場所を覆うように嵌まる１つの共通のスリーブである。したがって、コーティング装置も、反応器チャンバすなわちコーティングチャンバ１５の排気および通気用の供給通路４１を１つしか必要としない。
【００８１】
図３は、コーティングチャンバの開閉が機械制御カムによって制御される、本発明の一実施形態の断面図を示す。明確にするために、給送通路ならびにポンプおよび制御弁は図３に示さない。
【００８２】
コーティング装置１のスリーブ部１９にはアーム８１がある。アーム８１にはカムローラ８４、８５、および８６が配置される。カムローラ８４、８５、および８６は機械制御カム８０の周りに係合し、コーティング装置１は機械制御カム８０を通過して搬送方向に移動する。制御カム８０は同様に搬送方向に沿って延び、その断面形状が方向Ａに沿って延びるように適切に湾曲している。その結果、コーティング装置が制御カムを通過すると、コーティング装置に接続されているアームおよびスリーブ部１９も同様に方向Ａに沿って移動し、その結果加工物をコーティング場所１２および１４に挿入するかまたは取り出すためにコーティングチャンバが開閉される。
【００８３】
ガスランス５５および５７の移動は同じ方法で制御することができる。このために、ガスランスは担持体（carrier）７８に固定され、担持体７８にはアーム８３も嵌められる。アーム８３にも同様にカムローラ８７、８８、および９８が設けられ、これらはさらなる機械制御カム８２の周りに係合する。ガスランスは、スリーブ部１９の移動に関して上述したのと同様の方法で移動する。ガスランス５５および５７が移動するベース要素３３内の通路は、０．１ｍｂａｒ  ｌ／ｓ未満の漏れ量の動的シール４７および４９によって大気に対して気密に密閉されるため、漏れ量の範囲内で、周囲から中空体の形態の加工物２５および２７の内部にいかなるガスも入ることができない。図３に示すものの代替例として、図１Ｂを参照して説明したようにガスランス５５、５７に固定され、かつ軸方向のシールリングを有する非動的シール４７、４９を用いることも可能である。
【００８４】
図４は、本発明による複数のコーティング装置１が設けられた、加工物２５をコーティングするコーティング設備９０の概略平面図を示す。コーティング設備９０は、回転コンベヤデバイスすなわちロータ９１を備え、ロータ９１の上に、例として本発明によるコーティング装置１が１２個配置される。さらに、コーティング設備は、コーティングデバイス１の開閉動作を制御するために定位置に取り付けられる制御カム８０を備える。
【００８５】
さらに、コーティングデバイス１はそれぞれ、図３を参照して説明したアーム８１を有し、アーム８１は反応器の各スリーブ部に固定され、制御カム８０を通過して移動する。
【００８６】
加工物２５はコンベヤレール９４を介して割り当てホイールまたはトランスファーホイール９２に給送され、続いて割り当てホイール９２は加工物をコーティング装置１のコーティング場所に運ぶ。次に、加工物はコーティング装置１のコーティング場所の適当な受け入れ部に固定される。ロータが回転すると、スリーブ部は上述のように制御カム８０を通過することにより閉じ、反応器のコーティングチャンバが排気される。中空体の形態の加工物の場合、同様に制御カムの制御下で、ガスランスが加工物に導入されることが可能である。続いてプロセスガスが入れられ、マイクロ波の導入によりコーティングが行われ、その間ロータ９１は回転し続ける。
【００８７】
プロセスガスの供給、コーティング装置１のコーティングチャンバの通気および排気は、コーティング装置とともにロータ上に配置されてロータとともに回転する、弁ブロック１００によって制御される。さらに、コーティング設備９０のこの実施形態では、ポンプデバイス６３、６５もロータ上に配置されてロータとともに回転し、これらポンプデバイスは弁ブロック１００に接続されて給送ラインを介してコーティングチャンバに真空を供給する。さらに、定位置に配置されて回転給送部（rotary feed：回転フィード）を介して弁ブロックに接続される１つまたは複数のポンプデバイスがあってもよい。
【００８８】
図４を参照して概ね説明したようにロータとともに回転するポンプデバイスおよび弁を有するこの種類の構成は、出願番号１０２  ５３  ５１２．４−４５を有するドイツ特許出願（その開示内容の全体が、本出願の主題における参照により本明細書に援用される）にも記載されている。
【００８９】
加工物の処理が終了した後、コーティング装置１のスリーブ部が制御カム８０により再び持ち上げられてチャンバが開き、その後、コーティングされた加工物２５がコンベヤホイール９３によって取り出され、トランスポートレール９６に給送されて前方に運ばれる。
【００９０】
図５および図６は、ポンプデバイス６３、６５がコンベヤデバイスによって搬送される、本発明によるコーティング設備９０の２つのさらなる例示的な実施形態の図を示す。これらの例示的な実施形態でも、コンベヤデバイスはコーティング装置１が配置されるロータ９１を備える。コーティング装置１の付近には弁ブロック１００が配置される。コーティングデバイス１は、弁ブロック１００を介してポンプデバイス６３、６５、６７、６９に接続され、給送ライン１１９を介して弁ブロック１００からリング分配器１２０までが接続される。
【００９１】
ポンプデバイス６３および６５は、ロータ９１上に配置されることによりロータ９１とともに回転し、さらなるポンプデバイス６７、６９は定位置に配置される。さらに固定ポンプデバイス６７、６９への接続が、回転給送部１２２を介して行われる。
【００９２】
図５および図６に示す２つの例示的な実施形態は、回転給送部およびポンプデバイスの構成に関して異なっている。図５に示す本発明によるコーティング設備の実施形態では、ロータとともに回転するポンプデバイス６３および６５はコーティングステーション１の上方に配置されるが、図６に示す実施形態では、ポンプデバイスはコーティングステーション１の下方に配置される。両方の例示的な実施形態において、回転給送部１２２は回転軸１２４を中心に配置され、回転給送部１２２は図５に示す例示的な実施形態ではリング分配器１２０の上方に配置され、図６に示す例示的な実施形態ではリング分配器１２０の下方に配置される。
【００９３】
これらの例示的な実施形態では、固定ポンプデバイス６７、６９は、ロータとともに回転するポンプデバイスの前の、またコーティングチャンバを順次排気する場合の高圧範囲用の、予備段としての役割を果たす。個々のポンプデバイスは、プロセスガスを排気および交換するために、弁ブロック１００の弁の制御下でオン・オフに順次切り換えられる。
【００９４】
図７は、本発明によるコーティング装置１またはこのタイプのコーティング装置１を有するコーティング設備のコーティングチャンバ１５、１７への供給を制御する、本発明による弁ブロック１００の一実施形態の断面図を示す。明確にするために、コーティング装置１のスリーブはここでは図示しない。弁ブロックの弁も概略的に示すだけである。
【００９５】
ここで説明する実施形態は特に、各給送通路または供給通路の構成ができる限り対称的である２つのプラズマまたはコーティングチャンバ１５、１７への供給に有利である。コーティングチャンバに面した弁ブロック１００の領域には、弁７３、加工物通気弁６１、およびチャンバ通気弁７７がほぼ同一の鉛直面上に配置される。一次真空弁６６、二次真空弁６４、およびプロセス真空弁６２は、この鉛直面の下に互いに垂直方向に重ねて配置される。
【００９６】
図７に示す弁ブロック１００は、例えば図１Ａに示すように、ベース要素３３および可動スリーブ部を有し、かつ２つのコーティングチャンバ１５、１７を有するコーティング装置１に供給するようになっている。しかしながら、これに対応して設計される、コーティング設備９０のコンベヤデバイス上に配置される弁ブロック１００は、コンベヤデバイスにより搬送される他のタイプのコーティング装置に用いてもよい。概して、このために適したコーティング装置は、少なくとも２つのチャンバ部を備える反応器を有し、チャンバ部の少なくとも１つは可動であり、少なくとも１つの密閉コーティングチャンバがチャンバ部間のそれらの嵌合位置に形成される。
【００９７】
図７に完全には示されていないコーティング装置１は、弁ブロック１００を介して少なくとも２つの給送ラインに接続され、それによりコーティングチャンバ１５、１７に真空およびプロセスガスが供給される。
【００９８】
図１Ａ、図１Ｂ、および図２に示すものとは異なり、両方のコーティング場所の内部領域用の供給通路３７、３９は、加工物の内部２２、２４用の共通の供給通路３５に繋がるようには開いていない。むしろこの場合は、供給通路３７、３９は弁ブロック１００のブランチ１１０〜１１５を介して弁６２、６４、６６に接続され、これらの弁はポンプデバイス６３、６５、６７に繋がる給送ライン（図示せず）に接続される。
【００９９】
さらに、図７に示す弁ブロック１００の場合、チャンバの供給通路３７、３９はそれぞれ共通の弁６２、６４、６６に割り当てられ、それにより、２つのコーティングチャンバ１５、１７はこれらの弁を介して一緒に供給を受ける。プロセスガス供給用および通気用の弁それぞれが両方のコーティングチャンバに割り当てられることも可能である。その結果、コーティングチャンバ１５、１７内でコーティングされる加工物の表面の周囲の領域を排気するステップ、またはコーティングチャンバ１５、１７にプロセスガスを供給するステップの少なくとも一方を、弁ブロック１００の共通の弁６２、６４、６６によって行うことができる。
【０１００】
さらに、供給通路３７、３９およびブランチ１１０〜１１５は、弁６２、６４、６６に関して対称的に配置される。これにより、両方のコーティングチャンバ１５、１７の供給通路で等しいコンダクタンスが得られ、この２つのチャンバ１５と１７との間の圧力差がほぼなくなる。
【０１０１】
図７に示す本発明の実施形態では、中空体の形態の加工物２５、２７は保持要素５４によっても保持され、内部２２、２４を密閉するために、シール５１、５３がピストンによって加工物２５、２７の口に押し付けられる。
【０１０２】
この断面図は、弁ブロックの全ての弁を図７において見ることができることを意味する。
【０１０３】
補足的な手段として、図８は、図７に示す断面に垂直な図７の断面線Ａ−Ａの断面を示す。簡単のために保持要素５４は図８に示さない。図８は、バイパスライン７５を介して供給通路３９に接続される弁７３を示す。弁７３によってバイパスライン７５が供給通路４３に接続される。弁７３を切り換えるように弁７３を駆動する弁駆動または作動要素１０２も見ることができる。本発明の一実施形態によると、駆動要素は空圧駆動部（pneumatic drive）として設計される。この場合、複数の弁の空気圧駆動部は、空気分配器（図示せず）により制御されてもよい。
【０１０４】
弁７３を開くことにより、弁６２、６４、６６のうちの１つが同時に開く場合、コーティングチャンバ内の加工物２５、２７の周囲の領域を排気することも可能である。
【０１０５】
図９は、図７に示す断面に垂直な図７の断面線Ｂ−Ｂの断面を示す。
【０１０６】
コーティングチャンバは、弁ブロック１００を介して給送ライン１１９に接続され、給送ラインを介してコーティングチャンバに真空およびプロセスガスが供給される。給送ライン１１９は、弁ブロック１１０の接続部品１１７に接続され、ホースクリップ１０４を用いて固定される。例示的な本実施形態によると、フレキシブルホースの形態の接続ラインが給送ライン１１９として設けられる。接続管を給送ライン１１９として用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態の断面図である。
【図１Ｂ】コーティングチャンバへの供給用の１つのマイクロ波ヘッドとともに図１Ａに示す実施形態の一変形形態を示す図である。
【図２】２つのコーティング場所に共通のコーティングチャンバとともに図１Ａに示す実施形態のさらなる変形形態を示す図である。
【図３】開閉動作が機械制御カムによって制御される、本発明の一実施形態の断面図である。
【図４】本発明による複数のコーティング装置を有するコーティング設備の概略平面図である。
【図５】ポンプデバイスがコンベヤデバイスによって運ばれる、本発明によるコーティング設備の例示的な実施形態を示す図である。
【図６】ポンプデバイスがコンベヤデバイスによって運ばれる、本発明によるコーティング設備の例示的な実施形態を示す図である。
【図７】コーティングチャンバへの供給を制御する、本発明による弁ブロックの一実施形態の断面図である。
【図８】図７に示す断面に垂直な図７の断面線Ａ−Ａの断面を示す図である。
【図９】図７に示す断面に垂直な図７の断面線Ｂ−Ｂの断面を示す図である。
【図１０Ａ】中空体の形態の加工物のためのコーティング装置のシールフランジの断面図である。
【図１０Ｂ】中空体の形態の加工物のためのコーティング装置のシールフランジの平面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  コーティング装置
２  電磁エネルギーを導入するデバイス
３、５  マイクロ波ヘッド
６、８  スリーブ部の開口
７、９  給電導体、同軸導体
１１、１３  誘電体窓
１２、１４  コーティング場所
１５、１７  コーティングチャンバ
１８  反応器
１９  スリーブ部
２１、２３、２９、３１、４７、４９、５１、５３  シール
２２、２４  中空体の形態の加工物の内部
２５、２７  加工物
２６  ２５、２７の口
３３  ベース要素
３５、３７、３９、４１、４３、４５、４６  供給通路
５４  保持要素
５５、５７  ガスランス
６０、６１、６２、６４、６６、７３、７４、７７  弁
６３、６５、６７、６９  ポンプデバイス
７１、９１  シールカラー
７５  バイパスライン
７８  ガスランスの担持体
８０、８２  機械制御カム
８１、８２  ガイドカム
８４〜８９  カムローラ
９０  コーティング設備
９２、９３  割り当てホイール
９４、９６  コンベヤレール
１００  弁ブロック
１０２  弁駆動要素
１０３  空気分配デバイス
１０４  ホースクリップ
１１０〜１１５  ブランチ
１１７  接続部品
１１９  給送ライン
１２０  リング分配器
１２２  回転給送部
１２４  回転軸
１２５  シールフランジ
１２７、１２９  １２５の部品
１３０  アンダーカット
１３１  挿入開口
【図１Ａ】
2005526913.tif 000003
【図１Ｂ】
2005526913.tif 000004
【図２】
2005526913.tif 000005
【図３】
2005526913.tif 000006
【図４】
2005526913.tif 000007
【図５】
2005526913.tif 000008
【図６】
2005526913.tif 000009
【図７】
2005526913.tif 000010
【図８】
2005526913.tif 000011
【図９】
2005526913.tif 000012
【図１０Ａ】
2005526913.tif 000013
【図１０Ｂ】
2005526913.tif 000014
【国際調査報告】
2005526913.tif 000015
2005526913.tif 000016
2005526913.tif 000017
2005526913.tif 000018
2005526913.tif 000019
2005526913.tif 000020
2005526913.tif 000021
2005526913.tif 000022
2005526913.tif 000023
2005526913.tif 000024