(57)【要約】【課題】鋼球のような転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を、簡易な構成で成膜することができるＤＬＣ成膜装置を提供する。【解決手段】一端部が電動モータの出力軸と連結されている回転軸４１の他端部が攪拌翼３１と連結されている。また、導電性を有し、内部で回転軸４１が回転する支持筒５１の外部で、導電性を有する載置皿２１が吊り下げ支持されている。炭素を含むプラズマ雰囲気中で、載置皿２１に載置されている各鋼球Ｂが、回転軸４１の回転に伴って回転する攪拌翼３１によって攪拌されつつ転動し、この状態で、パルス電源７２から支持筒５１及び載置皿２１を介して各鋼球Ｂにパルス状の負電圧が印加されることによって、各鋼球Ｂの表面全体にＤＬＣ膜が成膜される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された複数の転動体に負電圧を印加することによって、前記転動体の表面にＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜を成膜するＤＬＣ成膜装置において、
導電性を有し、前記転動体が載置される載置皿と、
該載置皿に載置されている転動体を攪拌する攪拌翼と
を備え、
前記載置皿又は前記攪拌翼が回転するようにしてあることを特徴とするＤＬＣ成膜装置。
【請求項２】
一端部がモータの出力軸と連結され、他端部が前記攪拌翼と連結されている回転軸と、
内部で前記回転軸が回転し、外部で前記載置皿を支持しており、導電性を有する支持筒と
を備え、
前記負電圧は、前記支持筒に印加するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項３】
前記載置皿は、着脱可能に前記支持筒に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項４】
一端部が、絶縁部材を介してモータの出力軸と連結され、他端部が前記載置皿と連結されており、導電性を有する回転軸と、
内部で前記回転軸が回転し、外部で前記攪拌翼を支持している支持筒と
を備え、
前記負電圧は、前記回転軸に印加するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項５】
前記載置皿は、着脱可能に前記回転軸と連結されていることを特徴とする請求項４に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項６】
前記載置皿は、水平面に対して傾斜している状態で支持されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項７】
炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された転動体に負電圧を印加することによって、前記転動体の表面にＤＬＣ膜を成膜するＤＬＣ成膜装置において、
導電性を有し、前記転動体が載置される載置皿と、
水平面に対して傾斜している状態で配され、一端部が、絶縁部材を介してモータの出力軸と連結され、他端部が前記載置皿の底面と略垂直に連結されており、導電性を有する傾斜回転軸と
を備え、
前記負電圧は、前記傾斜回転軸に印加するようにしてあることを特徴とするＤＬＣ成膜装置。
【請求項８】
前記載置皿は、着脱可能に前記傾斜回転軸と連結されていることを特徴とする請求項７に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項９】
着脱可能な前記載置皿は、複数の部材を組み合わせてなり、各部材が、該部材と略同一形状の部材と取り替え可能にしてあることを特徴とする請求項３，５，６，８に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項１０】
前記載置皿の載置面に、凹条部及び／又は凸部が形成してあることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項１１】
前記載置皿の底面に、導電性を有し、前記底面を覆い、前記転動体が載置される載置板が着脱可能に敷いてあることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項１２】
前記載置板は複数の板部材を組み合わせてなり、各板部材が、該板部材と略同一形状の板部材と取り替え可能にしてあることを特徴とする請求項１１に記載のＤＬＣ成膜装置。
【請求項１３】
前記載置板の表面に、凹条部及び／又は凸部が形成してあることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のＤＬＣ成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼球のような転動体の表面にＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜を成膜するＤＬＣ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ねじ軸の外周面に形成されているねじ溝と、ナットの内周面に形成されているねじ溝との間で、複数の鋼球が転動するよう構成されている。
潤滑剤の使用が困難な環境においてもボールねじの寿命、作動精度等を向上させるために、従来、ナットの内周面にＤＬＣ膜が形成されているボールねじが提案されている（特許文献１）。
特許文献１のボールねじを製造する際には、ナットが分割されてなるナット分割体の内周面にＤＬＣ膜を成膜してからナット分割体を接合してナットとなす。このようなナットの内周面はナット分割体同士の接合部分で連続性、円滑性等が低下しているため、鋼球の転動が阻害されることがある。この結果、ボールねじの作動精度の悪化、騒音の発生等の問題が生じることがあった。
【０００３】
この問題を解決するために、ナットではなくねじ軸に成膜することが考えられるが、ＤＬＣ成膜装置の寸法上の制約から、特に長尺のねじ軸には十分な範囲に成膜できないことがある。また、均一、均質な成膜が困難であった。
更にまた、ナット及びねじ軸の一方にのみＤＬＣ膜を成膜しても、成膜されていない方と鋼球とがＤＬＣ膜によって保護されていないため、ボールねじの寿命、作動精度等は向上し難い。
【０００４】
以上のような事情から、ボールねじが備える鋼球の表面にＤＬＣ膜を成膜することが考えられる。
従来、鋼を用いてなるベアリング球に負電圧を印加しつつ、炭素を含むプラズマ雰囲気中でベアリング球を転動させることによって、ベアリング球の表面全体にＤＬＣ膜を成膜する装置が提案されている（特許文献２参照）。
ベアリング球を転動させるために、特許文献２では、ベアリング球を保持する皿状の保持具を略水平方向に回転させている。
【特許文献１】特開２００５−４８８４２号公報
【特許文献２】特許第３８３４６１７号公報
【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、保持具を回転させても、保持具に載置されているベアリング球が転動することなく、例えば略一点のみを保持具に接触させた状態で保持具上を滑走する現象が起こりうる。
このような現象が生じた場合、ベアリング球の表面に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、転動体が載置される載置皿、又は、載置皿に載置されている複数の転動体を攪拌する攪拌翼を回転させる構成とすることにより、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、モータの出力軸に連結されている回転軸と攪拌翼とを連結する構
成とすることにより、モータに負電圧が印加されることを抑制しつつ、簡易な構成で攪拌翼を回転させることができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、支持筒が着脱可能に載置皿を支持する構成とすることにより、載置皿に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、絶縁部材を介してモータの出力軸に連結されている回転軸と載置皿とを連結する構成とすることにより、モータに負電圧が印加されることを抑制しつつ、簡易な構成で載置皿を回転させることができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、回転軸と載置皿とを着脱可能に連結する構成とすることにより、載置皿に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、載置皿を傾斜させる構成とすることにより、転動体のランダムな転動を促進することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、絶縁部材を介してモータの出力軸に連結されている傾斜回転軸と載置皿とを連結する構成とすることにより、モータに負電圧が印加されることを抑制しつつ、簡易な構成で転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、傾斜回転軸と載置皿とを着脱可能に連結する構成とすることにより、載置皿に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、着脱可能な載置皿は、夫々取り替え可能な複数の部材を組み合わせる構成とすることにより、載置皿に部分的に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、凹条部及び／又は凸部が載置面に形成してある載置皿を備えることにより、転動体のランダムな転動を促進することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、載置皿の底面に着脱可能な載置板を敷く構成とすることにより、載置板に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、着脱可能な載置板は、夫々取り替え可能な複数の板部材を組み合わせる構成とすることにより、載置板に部分的に付着したＤＬＣが転動体に対する成膜を阻害することを抑制することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、凹条部及び／又は凸部が載置板に形成してある載置皿を備えることにより、転動体のランダムな転動を促進することができるＤＬＣ成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１発明に係るＤＬＣ成膜装置は、炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された複数の転動体に負電圧を印加することによって、前記転動体の表面にＤＬＣ（ダイヤモ
ンド・ライク・カーボン）膜を成膜するＤＬＣ成膜装置において、導電性を有し、前記転動体が載置される載置皿と、該載置皿に載置されている転動体を攪拌する攪拌翼とを備え、前記載置皿又は前記攪拌翼が回転するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
第２発明に係るＤＬＣ成膜装置は、一端部がモータの出力軸と連結され、他端部が前記攪拌翼と連結されている回転軸と、内部で前記回転軸が回転し、外部で前記載置皿を支持しており、導電性を有する支持筒とを備え、前記負電圧は、前記支持筒に印加するようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
第３発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿は、着脱可能に前記支持筒に支持されていることを特徴とする。
【００２２】
第４発明に係るＤＬＣ成膜装置は、一端部が、絶縁部材を介してモータの出力軸と連結され、他端部が前記載置皿と連結されており、導電性を有する回転軸と、内部で前記回転軸が回転し、外部で前記攪拌翼を支持している支持筒とを備え、前記負電圧は、前記回転軸に印加するようにしてあることを特徴とする。
【００２３】
第５発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿は、着脱可能に前記回転軸と連結されていることを特徴とする。
【００２４】
第６発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿は、水平面に対して傾斜している状態で支持されていることを特徴とする。
【００２５】
第７発明に係るＤＬＣ成膜装置は、炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された転動体に負電圧を印加することによって、前記転動体の表面にＤＬＣ膜を成膜するＤＬＣ成膜装置において、導電性を有し、前記転動体が載置される載置皿と、水平面に対して傾斜している状態で配され、一端部が、絶縁部材を介してモータの出力軸と連結され、他端部が前記載置皿の底面と略垂直に連結されており、導電性を有する傾斜回転軸とを備え、前記負電圧は、前記傾斜回転軸に印加するようにしてあることを特徴とする。
【００２６】
第８発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿は、着脱可能に前記傾斜回転軸と連結されていることを特徴とする。
【００２７】
第９発明に係るＤＬＣ成膜装置は、着脱可能な前記載置皿は、複数の部材を組み合わせてなり、各部材が、該部材と略同一形状の部材と取り替え可能にしてあることを特徴とする。
【００２８】
第１０発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿の載置面に、凹条部及び／又は凸部が形成してあることを特徴とする。
【００２９】
第１１発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置皿の底面に、導電性を有し、前記底面を覆い、前記転動体が載置される載置板が着脱可能に敷いてあることを特徴とする。
【００３０】
第１２発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置板は複数の板部材を組み合わせてなり、各板部材が、該板部材と略同一形状の板部材と取り替え可能にしてあることを特徴とする。
【００３１】
第１３発明に係るＤＬＣ成膜装置は、前記載置板の表面に、凹条部及び／又は凸部が形成してあることを特徴とする。
【００３２】
第１発明にあっては、炭素を含むプラズマ雰囲気中で、載置皿又は攪拌翼が回転することによって、導電性を有する載置皿に載置されている複数の転動体が攪拌される。
攪拌された転動体は、例えば転動体表面の略一点のみを載置皿に接触させた状態で載置皿上を滑走することなく、略ランダムに転動する。
このため、転動体の表面全体が満遍なくプラズマに暴露され、この状態の転動体に負電圧を印加することによって、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
【００３３】
第２発明にあっては、支持筒の内部で回転軸が回転する。回転軸の一端部はモータの出力軸と連結されており、回転軸の他端部は攪拌翼と連結されているため、モータが出力した回転運動が回転軸を介して伝達されて、攪拌翼が回転する。
【００３４】
また、導電性を有する支持筒の外部で載置皿が支持されており、支持筒に印加された負電圧は、支持筒及び載置皿を介して、載置皿に載置されている転動体に印加される。
ここで、モータの出力軸と連結されている回転軸には直接的に負電圧が印加されないため、絶縁体を用いて回転軸を形成するか、又は、回転軸とモータの出力軸との間に絶縁部材を配することによって、モータに負電圧が印加されることが抑制される。
【００３５】
第３発明にあっては、導電性を有する支持筒の外部で載置皿が着脱可能に支持されている。
同一の載置皿を用いて何度か成膜作業を行なうと、載置皿にＤＬＣが不要に付着する。仮に、載置皿に付着したＤＬＣを放置しておくと、載置皿の導電性が悪化し、転動体に対する成膜不良が生じる。
そこで、ＤＬＣが不要に付着した載置皿が支持筒から取り外され、所要の導電性を有する新たな載置皿が支持筒に取り付けられる。
【００３６】
第４発明にあっては、支持筒の外部で攪拌翼が支持されている。
また、支持筒の内部で、導電性を有する回転軸が回転する。回転軸の一端部はモータの出力軸と連結されており、回転軸の他端部は載置皿と連結されているため、モータが出力した回転運動が回転軸を介して伝達されて、載置皿が回転する。
回転軸に印加された負電圧は、回転軸及び載置皿を介して、載置皿に載置されている転動体に印加される。
ここで、モータの出力軸と回転軸とは絶縁部材を介して連結されているため、モータに負電圧が印加されることが抑制される。
【００３７】
第５発明にあっては、一端部が絶縁部材を介してモータの出力軸と連結されている回転軸の他端部が、載置皿と着脱可能に連結されている。
ＤＬＣが不要に付着した載置皿は回転軸から取り外され、所要の導電性を有する新たな載置皿が回転軸に取り付けられる。
【００３８】
第６発明にあっては、載置皿が、水平面に対して傾斜している状態で支持されている。ここで、載置皿が回転する場合は、載置皿の回転中心軸が、水平面に対して傾斜している必要があり、載置皿が回転しない場合は、載置皿の載置面が水平面に対して傾斜していればよい。
このような載置皿、又は攪拌翼が、炭素を含むプラズマ雰囲気中で回転することによって、導電性を有する載置皿に載置されている転動体が攪拌される。
傾斜した載置皿上で攪拌されて載置皿の上部へ移動した転動体は、重力によって載置皿の下部へ移動する。このため、例えば転動体表面の略一点のみを載置皿に接触させた状態で転動体が載置皿上を滑走するような現象の発生が更に抑制される。
【００３９】
仮に、回転する載置皿の回転中心軸が略鉛直であり、載置皿の載置面のみが水平面に対
して傾斜している場合、載置皿の一部は常に下側に、他部は常に上側に配されるため、載置皿の一部に転動体が集合し、転動体のランダムな転動が阻害される。
【００４０】
第７発明にあっては、傾斜回転軸の一端部はモータの出力軸と連結されており、傾斜回転軸の他端部は載置皿と連結されているため、モータが出力した回転運動が傾斜回転軸を介して伝達されて、載置皿が回転する。
傾斜回転軸に印加された負電圧は、傾斜回転軸及び載置皿を介して、載置皿に載置されている転動体に印加される。
ここで、モータの出力軸と傾斜回転軸とは絶縁部材を介して連結されているため、モータに負電圧が印加されることが抑制される。
【００４１】
この傾斜回転軸は、水平面に対して傾斜した状態で配され、載置皿の底面と略垂直に連結されている。即ち、載置皿は、回転中心軸が水平面に対して傾斜した状態で、傾斜している。
このような載置皿が、炭素を含むプラズマ雰囲気中で回転することによって、導電性を有する載置皿に載置されている転動体が転動する。
【００４２】
傾斜した載置皿の回転に伴って載置皿の上部へ移動した転動体は、重力によって載置皿の下部へ移動する。このため、例えば転動体表面の略一点のみを載置皿に接触させた状態で転動体が載置皿上を滑走するような現象の発生が抑制され、転動体は略ランダムに転動する。
以上の結果、転動体の表面全体が満遍なくプラズマに暴露され、この状態の転動体に負電圧を印加することによって、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
【００４３】
第８発明にあっては、一端部が絶縁部材を介してモータの出力軸と連結されている傾斜回転軸の他端部が、載置皿と着脱可能に連結されている。
ＤＬＣが不要に付着した載置皿は傾斜回転軸から取り外され、所要の導電性を有する新たな載置皿が傾斜回転軸に取り付けられる。
【００４４】
第９発明にあっては、着脱可能な載置皿が、複数の部材を組み合わせてなる。
同一の載置皿を用いて何度か成膜作業を行なうと、載置皿にＤＬＣが不要に付着するが、この付着の度合いは均一ではない。このため、載置皿に関し、ＤＬＣが不要に付着している部材が、略同一形状の新たな部材と取り替えられる。
【００４５】
第１０発明にあっては、凹条部及び／又は凸部が載置皿の載置面に形成してある。
仮に、凹条部及び／又は凸部が形成されていない場合、例えば複数の転動体が載置皿に載置されているとき、隣り合う転動体同士が略同一部分を接触させた状態で転動する現象が起こりうる。
しかしながら、複数の転動体が個々に凹条部又は凸部に当接し、また、この凹条部に沿って、又は凸部に反射して個々に移動するため、隣り合う転動体同士が自動的に離隔する。又は、仮に接触した状態であっても、略同一部分を接触させた状態で転動する現象が抑制される。
【００４６】
なお、凸部は凸条部でもよいが、仮に、凹条部の代わりに凹部が載置皿の載置面に形成してある場合、転動体が凹部の底部に落ち込んで転動困難となることがある。このため、条部内で、又は条部に沿って転動体が転動可能な凹条部が好適である。
【００４７】
第１１発明にあっては、載置皿の底面に、転動体が載置される載置板が着脱可能に敷いてある。載置板は載置皿の底面を覆うため、載置皿の底面にはＤＬＣが付着しない。また
、載置板は導電性を有するため、載置皿の底面を覆っていても、転動体に対する成膜を阻害しない。
同一の載置板が敷いてある載置皿を用いて何度か成膜作業を行なうと、載置板にＤＬＣが不要に付着する。仮に、載置板に付着したＤＬＣを放置しておくと、載置板の導電性が悪化し、転動体に対する成膜不良が生じる。
そこで、ＤＬＣが不要に付着した載置板が載置皿から取り外され、所要の導電性を有する新たな載置板が載置皿に取り付けられる。
【００４８】
第１２発明にあっては、載置皿の底面を覆う着脱可能な載置板が、複数の板部材を組み合わせてなる。
同一の載置板が敷いてある載置皿を用いて何度か成膜作業を行なうと、載置板にＤＬＣが不要に付着するが、この付着の度合いは均一ではない。このため、載置板に関し、ＤＬＣが不要に付着している板部材が、略同一形状の新たな板部材と取り替えられる。
【００４９】
第１３発明にあっては、凹条部及び／又は凸部が、載置皿の底面を覆う載置板に形成してある。
この結果、複数の転動体が個々に凹条部又は凸部に当接し、また、この凹条部に沿って、又は凸部に反射して個々に移動するため、隣り合う転動体同士が自動的に離隔する。又は、仮に接触した状態であっても、略同一部分を接触させた状態で転動する現象が抑制される。なお、凸部は凸条部でもよい。
【発明の効果】
【００５０】
第１発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿に載置されている転動体を攪拌翼で攪拌するため、転動体をランダムに転動させて、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができる。
この結果、成膜された転動体表面の硬度、摺動性、転動性、耐摩耗性等を満遍なく向上させることができる。
更に、転動体に対する成膜の際に、転動体を分割する必要がないため、転動体の表面の連続性、円滑性等が低下することを防止することができる。また、一般に、このような転動体はボールねじのねじ軸のように長尺ではないため、小型のＤＬＣ成膜装置で転動体に成膜することができる。
【００５１】
第２発明のＤＬＣ成膜装置による場合、モータの出力軸に連結されている回転軸と攪拌翼とが連結してあるため、簡易な構成で攪拌翼を回転させることができる。
また、載置皿を支持する支持筒を介して転動体に負電圧を印加することができ、しかも、モータの出力軸と連結されている回転軸には直接的に負電圧が印加されないため、モータに負電圧が印加されることを抑制することができる。
【００５２】
第３発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿が着脱可能であるため、ＤＬＣが不要に付着した載置皿を支持筒から取り外し、所要の導電性を有する新たな載置皿を支持筒に取り付けることができる。この結果、載置皿の導電性の悪化を抑制することができるため、転動体に良好に成膜することができる。
【００５３】
第４発明のＤＬＣ成膜装置による場合、モータの出力軸に連結されている回転軸と載置皿とが連結してあるため、簡易な構成で載置皿を回転させることができる。
また、載置皿と連結されている回転軸を介して転動体に負電圧を印加することができ、しかも、モータの出力軸と回転軸とが絶縁部材を介して連結されているため、モータに負電圧が印加されることを抑制することができる。
【００５４】
第５発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿が着脱可能であるため、ＤＬＣが不要に
付着した載置皿を回転軸から取り外し、所要の導電性を有する新たな載置皿を回転軸に取り付けることができる。この結果、載置皿の導電性の悪化を抑制することができるため、転動体に良好に成膜することができる。
【００５５】
第６発明のＤＬＣ成膜装置による場合、傾斜した載置皿に載置されている転動体を攪拌翼で攪拌するため、転動体を更にランダムに転動させることができ、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができる。
【００５６】
第７発明のＤＬＣ成膜装置による場合、傾斜した載置皿を回転させるため、載置皿に載置されている転動体をランダムに転動させて、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができる。
この結果、成膜された転動体表面の硬度、摺動性、転動性、耐摩耗性等を満遍なく向上させることができる。
更に、転動体に対する成膜の際に、転動体を分割する必要がないため、転動体の表面の連続性、円滑性等が低下することを防止することができる。また、一般に、このような転動体はボールねじのねじ軸のように長尺ではないため、小型のＤＬＣ成膜装置で転動体に成膜することができる。
【００５７】
また、モータの出力軸に連結されている傾斜回転軸と載置皿とが連結してあるため、簡易な構成で載置皿を回転させることができる。
更に、載置皿と連結されている傾斜回転軸を介して転動体に負電圧を印加することができ、しかも、モータの出力軸と傾斜回転軸とが絶縁部材を介して連結されているため、モータに負電圧が印加されることを抑制することができる。
【００５８】
第８発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿が着脱可能であるため、ＤＬＣが不要に付着した載置皿を傾斜回転軸から取り外し、所要の導電性を有する新たな載置皿を傾斜回転軸に取り付けることができる。この結果、載置皿の導電性の悪化を抑制することができるため、転動体に良好に成膜することができる。
【００５９】
第９発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿に関し、ＤＬＣが不要に付着している部材のみを、略同一形状の新たな部材と取り替えることができるため、載置皿全体を取り替える無駄を生じることなく、所要の導電性を有する新たな載置皿を用いることができる。この結果、載置皿の導電性の悪化を効率よく抑制することができる。
【００６０】
第１０発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿の載置面に形成してある凹条部及び／又は凸部に転動体が自動的に当接、反射等することによって、転動体を更にランダムに転動させることができ、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができる。
【００６１】
第１１発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿の底面を覆う載置板が着脱可能であるため、ＤＬＣが不要に付着した載置板を載置皿から取り外し、所要の導電性を有する新たな載置板を載置皿に取り付けることができる。この結果、載置板の導電性の悪化を抑制することができるため、転動体に良好に成膜することができる。また、転動体が載置される載置板が取り替え可能であるため、ＤＬＣが付着しても転動体の成膜状況に悪影響を及ぼさない載置皿全体を取り替える必要がない。即ち取り替えの無駄を省くことができる。
【００６２】
第１２発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿の底面を覆う載置板に関し、ＤＬＣが不要に付着している板部材のみを、略同一形状の新たな板部材と取り替えることができるため、載置板全体を取り替える無駄を生じることなく、所要の導電性を有する新たな載置板を用いることができる。この結果、載置板の導電性の悪化を効率よく抑制することがで
きる。
【００６３】
第１３発明のＤＬＣ成膜装置による場合、載置皿の底面を覆う載置板に形成してある凹条部及び／又は凸部に転動体が自動的に当接、反射等することによって、転動体を更にランダムに転動させることができ、転動体の表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００６５】
実施の形態  １．
図１は、本発明の実施の形態１に係るＤＬＣ成膜装置１の構成を示す縦断面図である。
また、図２は、ＤＬＣ成膜装置１が備える載置皿２１及び攪拌翼３１近傍の構成を示す縦断面図であり、図３は、同じく平面図である。
【００６６】
鋼球Ｂは、炭素鋼を用いてなる外径約１０ｍｍの転動体である。複数の鋼球Ｂ，Ｂ，…の表面全体にＤＬＣ膜を成膜すべく、ＤＬＣ成膜装置１は、炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された鋼球Ｂ，Ｂ，…を略ランダムに転動させつつ、鋼球Ｂ，Ｂ，…に負電圧を印加する。
このために、ＤＬＣ成膜装置１は、図１に示すように、真空排気装置６１によって内部の気体が排出され、ガス流入装置６２によって、炭素を含む原料ガスが供給されるチャンバＣ１を備える。
【００６７】
チャンバＣ１は、略水平な天板及び載置板、並びに４枚の側板で構成されている密封容器であり、例えばアルゴンガスのような不活性ガスによって内部を洗浄されてから、メタンガス、アセチレンガス、トルエンガス等の原料ガスを供給される。
このような原料ガスはチャンバＣ１へ連続的に供給される。そして、後述するようにＲＦ（高周波）パルス及びパルス状の負電圧が印加されることによって、チャンバＣ１内でプラズマが発生し、各鋼球Ｂの表面にＤＬＣが堆積する。
【００６８】
チャンバＣ１の中央部には、導電性を有する載置皿２１が配されている。載置皿２１は、基材としての鋼球Ｂ，Ｂ，…を転動自在に保持する基材ホルダであって、本実施の形態においてはステンレスを用いてなり、図２及び図３に示すように、約２００ｍｍの直径を有する平面視円形状の略平坦な載置面２１ａと、載置面２１ａの周縁から立ち上がる平面視円環状の側壁２１ｂとを備える。
【００６９】
載置皿２１の載置面２１ａは略水平に配され、載置面２１ａには鋼球Ｂ，Ｂ，…が載置される。載置皿２１に載置すべき鋼球Ｂ，Ｂ，…の個数は、載置面２１ａに対する鋼球Ｂ，Ｂ，…の投影面積が、載置面２１ａの面積の３０％以下を占める程度の個数が好ましい。仮に、３０％を上回る場合は鋼球Ｂ，Ｂ，…同士が互いに接触又は接近することが多くなり、各鋼球Ｂの周辺にプラズマが回りきらないため、鋼球Ｂ，Ｂ，…の表面全体に均一、均質なＤＬＣ膜が成膜され難くなる。
【００７０】
載置面２１ａ上の鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動を促進するために、図１〜図３に示すように、載置皿２１内部には、載置皿２１に載置されている鋼球Ｂ，Ｂ，…を載置面２１ａの周方向（図３中白抜矢符方向）に攪拌するステンレス製の攪拌翼３１が、載置面２１ａから僅かに上方に離隔して配されている。
具体的には、攪拌翼３１は、ステンレス製の略鉛直な回転軸４１の下端部外周面に、略水平に配された４本の矩形棒材３１１，３１１，…の各基端部を溶接してなる平面視十字状の回転部材である。対向する２本の矩形棒材３１１，３１１の先端部同士の距離は載置
面２１ａの直径よりも僅かに短く、また、回転軸４１の下端部は載置面２１ａの中心点の上方に離隔配置されているため、回転軸４１及び攪拌翼３１が載置皿２１に摺動することはない。
【００７１】
攪拌翼３１の矩形棒材３１１，３１１，…によって、載置皿２１は４個の区画に分割されるため、これらの区画に鋼球Ｂ，Ｂ，…が略均等に配分されていることが望ましい。なお、形状、寸法、材質等が異なる転動体（例えば鋼球Ｂ，Ｂ，…と、鋼球Ｂより小さい複数の鋼球と）を、区画毎に配分してもよい。
【００７２】
攪拌翼３１に攪拌される鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動を更に促進するために、載置皿２１の載置面２１ａには、互いに略平行な２本のＶ字溝Ｄ，Ｄが形成されている。Ｖ字溝Ｄ，Ｄは載置面２１ａの中心点の両側に配されている凹条部であり、各Ｖ字溝Ｄの幅は鋼球Ｂの直径よりも充分に短い。このため、鋼球ＢはＶ字溝Ｄ内に落ち込むことなく、Ｖ字溝Ｄを乗り越え、又は、Ｖ字溝Ｄに沿って、転動可能である。
【００７３】
例えば、図３に示すように、互いに隣接して転動している鋼球Ｂ，Ｂの内、一方の鋼球ＢのみがＶ字溝Ｄ上に位置した場合、攪拌翼３１の回転に伴い、Ｖ字溝Ｄ上の鋼球ＢはＶ字溝Ｄに沿って直進するが、他方のＶ字溝Ｄは円弧状に進行するため、隣接していた鋼球Ｂ，Ｂが離隔し、互いに接触していた部分がプラズマ雰囲気に暴露される。
【００７４】
仮に、Ｖ字溝Ｄ，Ｄが形成されていない場合、鋼球Ｂ，Ｂは互いに接触したまま円弧状の転動を継続することがあり、互いに接触している部分がプラズマ雰囲気に暴露され難く、この部分にＤＬＣ膜が成膜されないことがある。
なお、Ｖ字溝Ｄに限らず、他の形状の凹条部及び／又は凸部（例えば転動する鋼球Ｂが乗り越え可能な逆Ｖ字状の凸条部）が載置面２１ａに形成されていてもよいが、攪拌翼３１の回転を阻害しないために、凸部よりは凹条部が好ましい。
【００７５】
前述のようにして下端部が攪拌翼３１と連結されている回転軸４１は、図１に示すように、回転軸４１の上端部が、継ぎ手１１を介して、電動モータＭ１の出力軸と連結されている。電動モータＭ１は、毎分数回転の回転運動を出力する。
回転軸４１と電動モータＭ１の出力軸とは略一直線上に配されており、継ぎ手１１は、回転軸４１の上端部と電動モータＭ１の出力軸とを連結するナイロン製のカップリングであって、絶縁部材としての機能を有する。即ち、継ぎ手１１は、導電性を有する回転軸４１に漏電した電力が、出力軸を介して電動モータＭ１へ更に漏電して電動モータＭ１に悪影響を与えることを防止している。
【００７６】
電動モータＭ１が出力した回転運動を、継ぎ手１１及び回転軸４１を介して伝達されることによって、攪拌翼３１は毎分数回転で回転して鋼球Ｂ，Ｂ，…を攪拌する。
【００７７】
ここで、チャンバＣ１天板外面には、外筒６４１が略鉛直に立設されており、電動モータＭ１は、外筒６４１の上端部に、取付フランジ６４２を介して取り付けられている。電動モータＭ１の出力軸及び回転軸４１夫々は、外筒６４１の内部に配されている。
【００７８】
この外筒６４１内部には支持筒５１が略鉛直に配されており、回転軸４１は、両端部が支持筒５１の両端開口から突出するよう配されて、支持筒５１内部で回転可能に支持されている。支持筒５１はステンレス製であって導電性を有し、支持筒５１の軸長方向を略鉛直方向に配して、チャンバＣ１の天板を貫通した状態で、チャンバＣ１に取り付けられている。このため、支持筒５１の上端部はチャンバＣ１の外部に配され、支持筒５１の下端部はチャンバＣ１の内部に配されている。図２に示すように、支持筒５１の下端部には、回転軸４１が挿通されている円筒部材５１１の上端部がネジ留めされている。
【００７９】
図１に示すように、回転軸４１の外周面と支持筒５１の上部内周面との間にＯリング６３１を配することによって、回転軸４１と支持筒５１との空隙は密閉されており、回転軸４１はＯリング６３１に摺動しつつ回転する。また、支持筒５１の外周面と、チャンバＣ１天板の内面及び外面夫々との間にＯリング６３２，６３２を配することによって、支持筒５１とチャンバＣ１との空隙は密閉されている。以上の結果、支持筒５１がチャンバＣ１の天板を貫通していることによってチャンバＣ１に対し気体が流入出することはない。
【００８０】
図２及び図３に示すように、載置皿２１の側壁２１ｂには、載置面２１ａの周縁を４等分する位置に、４個の支持部材２１１，２１１，…の一端部が着脱可能にネジ留めされている。このため、載置皿２１は支持部材２１１，２１１，…に対して取り付け及び取り外しが容易である。
各支持部材２１１は、矩形平板を変形Ｚ字状に折り曲げてなり、各支持部材２１１の他端部は、円筒部材５１１の下端部にネジ留めされている。
【００８１】
このような支持部材２１１，２１１，…は載置皿２１を、載置面２１ａを略水平にした状態でチャンバＣ１内に、着脱可能に吊り下げ支持している。つまり、支持筒５１は、円筒部材５１１及び支持部材２１１，２１１，…を介して、支持筒５１の外部で載置皿２１を着脱可能に支持している。
円筒部材５１１、支持部材２１１，２１１，…及び支持部材２１１，２１１，…をネジ留めするネジは、夫々ステンレス製であって、導電性を有する。
【００８２】
鋼球Ｂ，Ｂ，…に印加すべき負電圧は、支持筒５１に印加され、支持筒５１、円筒部材５１１、支持部材２１１，２１１，…及び載置皿２１を介して、鋼球Ｂ，Ｂ，…に印加される。つまり、支持筒５１、円筒部材５１１、支持部材２１１，２１１，…及び載置皿２１は、チャンバＣ１外部からチャンバＣ１内部の鋼球Ｂ，Ｂ，…に負電圧を印加するためのフィードスルー（電流導入端子）としても機能する。
また、本実施の形態では、原料ガスをプラズマにするためのＲＦパルスも支持筒５１に印加される。
【００８３】
このために、支持筒５１には、重畳整合回路７０を介してパルスＲＦ電源７１とパルス電源７２とが電気的に接続されており、パルスＲＦ電源７１が出力するプラズマ発生用のＲＦパルスと、パルス電源７２が出力する負の高電圧パルスとが、鋼球Ｂ，Ｂ，…に対して重畳的に印加されるようにしてある。
重畳整合回路７０は、パルスＲＦ電源７１及びパルス電源７２夫々の出力を制御する制御部を備え、パルスＲＦ電源７１とパルス電源７２との相互干渉を防止し、また、パルスＲＦ電源７１と鋼球Ｂ，Ｂ，…とのインピーダンスを整合するように構成されている。
【００８４】
以上のようなＤＬＣ成膜装置１においては、載置皿２１に対して相対的に回転する攪拌翼３１と、Ｖ字溝Ｄ，Ｄとによって、各鋼球Ｂが自公転し、載置皿２１及び他の鋼球Ｂとの接触点を連続的且つ略ランダムに変化させて転動する。このため、各鋼球Ｂの表面が満遍なくプラズマ雰囲気に暴露され、所定の成膜条件下で、各鋼球Ｂの表面全体に、厚さ約１．０μｍの略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
なお、ＤＬＣ膜の膜厚は、成膜条件を変更することによって、０．２μ〜２．０μｍの範囲で変更することが可能である。
【００８５】
また、載置皿２１は取り付け及び取り外しが容易であるため、同一の載置皿２１を使用して成膜作業を繰り返した後、作業者は、ＤＬＣが不要に付着した載置皿２１を、新たな載置皿２１と取り替える。この結果、載置皿２１の導電性が向上されるため、鋼球Ｂ，Ｂ，…に対する成膜不良が抑制される。
【００８６】
実施の形態  ２．
図４は、本発明の実施の形態２に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿２２及び攪拌翼３１近傍の構成を示す縦断面図である。
実施の形態１のＤＬＣ成膜装置１においては、載置皿２１は、載置面２１ａが略水平となるよう支持部材２１１，２１１，…によって吊り下げ支持されていたが、本実施の形態のＤＬＣ成膜装置においては、載置皿２２は、水平面に対して傾斜した状態で支持されている。
【００８７】
載置皿２２、載置皿２２の載置面２２ａ及び側壁２２ｂ、並びに支持部材２２１，２２１，…は、実施の形態１の載置皿２１、載置皿２１の載置面２１ａ及び側壁２１ｂ、並びに支持部材２１１，２１１，…に対応する。
ただし、支持部材２２１，２２１，…は、載置皿２２を、載置面２２ａが水平面に対して僅かに傾斜した状態で吊り下げ支持している。
このため、攪拌翼３１の回転に伴って、傾斜の上側に移動した鋼球Ｂは、重力によって自然と傾斜の下側へ移動するため、鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動が更に促進される。
【００８８】
ところで、載置面２２ａに形成されているＶ字溝Ｄ，Ｄの長手方向は、載置面２２ａの傾斜方向と交差する方向に配される。このため、例えば前述のように重力によって移動する鋼球Ｂが、傾斜の上側から下側へ真っ直ぐ移動することなく、Ｖ字溝Ｄに沿って斜めに移動することがあり、鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動が促進される。
仮に、Ｖ字溝Ｄ，Ｄの長手方向を載置面２２ａの傾斜方向に沿って配した場合は、鋼球Ｂ，Ｂ，…はＶ字溝Ｄ，Ｄが形成されていない場合と略同様の動きをする。
【００８９】
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００９０】
以上のようなＤＬＣ成膜装置においても、各鋼球Ｂの表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。また、ＤＬＣが不要に付着した載置皿２２を適宜のタイミングで新たな載置皿２２に取り替えることが可能である。
【００９１】
実施の形態  ３．
図５は、本発明の実施の形態３に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿２１及び攪拌翼３３近傍の構成を示す縦断面図であり、図６は、同じく平面図である。
実施の形態１，２のＤＬＣ成膜装置１が備える攪拌翼３１は十字状であったが、ＤＬＣ成膜装置が備えるべき攪拌翼の形状は、十字状に限定されるものではない。このため、本実施の形態においては、他の形状の攪拌翼を例示する。
【００９２】
本実施の形態のＤＬＣ成膜装置は、実施の形態１の攪拌翼３１及び回転軸４１に夫々対応する攪拌翼３３及び回転軸４３を備える。
攪拌翼３３は、回転軸４３の下端面に、略水平に配された１本の矩形棒材３３１の中心部を溶接し、更に、矩形棒材３３１の両端部下面に、略水平に配された４本の矩形棒材３３２，３３２，…の上面を溶接してなる回転部材である。攪拌翼３３の平面視の形状は、回転軸４３を中心とする点対称形状である。
【００９３】
矩形棒材３３１，３３２，３３２，…及び回転軸４３は、載置皿２１から夫々適長離隔配置されている。
矩形棒材３３１の下面と載置面２１ａとの離隔距離は鋼球Ｂの直径よりも大きいため、矩形棒材３３１は鋼球Ｂ，Ｂ，…に当接しない。
一方、矩形棒材３３２，３３２，…の下面と載置面２１ａとの離隔距離は鋼球Ｂの直径よりも小さい。即ち、矩形棒材３３２，３３２，…が鋼球Ｂ，Ｂ，…に当接することによ
って、攪拌翼３３は、図６中白抜矢符方向の回転に伴い、鋼球Ｂ，Ｂ，…を攪拌する。
このような攪拌翼３３は載置皿２１を複数の区画に分割しないため、鋼球Ｂ，Ｂ，…は、載置皿２１内を更に自由に移動する。
【００９４】
その他、実施の形態１，２に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００９５】
以上のようなＤＬＣ成膜装置においても、各鋼球Ｂの表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
【００９６】
実施の形態  ４．
図７は、本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置１００の構成を示す縦断面図であり、図８は、本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置１００が備える電動モータＭ４近傍の構成を示す側面図である。
また、図９は、ＤＬＣ成膜装置１００が備える載置皿２４及び攪拌翼３４近傍の構成を示す縦断面図であり、図１０は、同じく平面図である。更に詳細には、図９は、図１０に示すＡ−Ｂ線の断面図である。
【００９７】
本実施の形態のＤＬＣ成膜装置１００は、実施の形態１のＤＬＣ成膜装置１と同様、複数の鋼球Ｂ，Ｂ，…の表面全体にＤＬＣ膜を成膜すべく、炭素を含むプラズマ雰囲気中で転動自在に保持された鋼球Ｂ，Ｂ，…を略ランダムに転動させつつ、鋼球Ｂ，Ｂ，…に負電圧を印加する。
【００９８】
このために、ＤＬＣ成膜装置１００は、図７に示すように、図示しない真空排気装置によって内部の気体が排出され、図示しないガス流入装置によって、炭素を含む原料ガスが供給される金属製のチャンバＣ４を備える。
チャンバＣ４は、実施の形態１のチャンバＣ１同様、略水平な天板及び載置板、並びに４枚の側板で構成されている密封容器であり、例えばアルゴンガスのような不活性ガスによって内部を洗浄されてから、メタンガス、アセチレンガス、トルエンガス等の原料ガスを供給される。
【００９９】
チャンバＣ４の中央部には、導電性を有する載置皿２４が配されている。載置皿２４は、基材としての鋼球Ｂ，Ｂ，…を転動自在に保持する基材ホルダであって、本実施の形態においてはステンレスを用いてなり、図７、図９及び図１０に示すように載置面２４ａと側壁２４ｂとを備える。
載置面２４ａ上の鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動を促進するために、載置皿２４内部には、載置皿２４に載置されている鋼球Ｂ，Ｂ，…を載置面２４ａの周方向（図１０中白抜矢符方向）に攪拌する攪拌翼３４が配されている。
このような載置皿２４及び攪拌翼３４は、実施の形態１の載置皿２１及び攪拌翼３１と略同様である。
【０１００】
ただし、実施の形態１においては載置皿２１が支持筒５１に固定支持され、攪拌翼３１が、支持筒５１内部で回転する回転軸４１に連結されて回転する構成であったが、本実施の形態においては、攪拌翼３４が支持筒５４に固定支持され、載置皿２４が支持筒５４内部で回転する回転軸４４に着脱可能に連結されて回転する構成である。
【０１０１】
このために、実施の形態１の支持筒５１の下端は載置皿２１の載置面２１ａから大きく離隔していたが、本実施の形態の支持筒５４の下端は載置皿２４の載置面２４ａに接近配置されている。また、実施の形態１の回転軸４１の下端は載置皿２１の載置面２１ａから僅かに離隔していたが、本実施の形態の回転軸４４の下端は載置皿２４の載置面２４ａの
中心部に略垂直に、着脱可能にネジ留めされている。この結果、載置皿２４は回転軸４４に対して取り付け及び取り外しが容易である。
【０１０２】
また、攪拌翼３１と攪拌翼３４とは、作用及び効果は略同じであるが、形状及び寸法が大きく異なる。
具体的には、攪拌翼３４は、中心部に孔を有し、更に、羽根部３４１，３４１と羽根部３４２，３４２とを有する平面視十字状の部材が、ステンレス製の略鉛直な支持筒５４の下端部外周面に外嵌及び溶接されてなる。
羽根部３４１，３４１は、支持筒５４を中心に対向配置されている。各羽根部３４１の先端と載置皿２４の側壁２４ｂ内面とは鋼球Ｂの外径よりも僅かに長く離隔されており、各羽根部３４１の先端と側壁２４ｂ内面との間が、１個の鋼球Ｂが通過可能な鋼球通路Ｗ1 となるようにしてある。
【０１０３】
また、羽根部３４２，３４２は、羽根部３４１，３４１から約９０°離隔して、支持筒５４を中心に対向配置されており、各羽根部３４２の中途には、鋼球Ｂの外径よりも僅かに長い高さ及び幅（ここでは載置面２４ａの径方向の長さ）を有するアーチ部３４ａが形成されている。このアーチ部３４ａの内側は、１個の鋼球Ｂが通過可能な鋼球通路Ｗ2 となる。
以上のような羽根部３４１，３４１，３４２，３４２の側面は、鋼球Ｂ，Ｂ，…を鋼球通路Ｗ1 ，Ｗ2 へ案内する案内面としての機能も有する。
【０１０４】
各羽根部３４２の先端と載置皿２４の側壁２４ｂ内面と、並びに、羽根部３４１，３４１，３４２，３４２夫々の最下面及び支持筒５４の下端夫々と載置皿２４の載置面２４ａとは、僅かに離隔している。このため、支持筒５４及び攪拌翼３４に対して載置皿２４が摺動することはない。
【０１０５】
回転軸４４の両端部は、支持筒５４の両端開口から突出しており、支持筒５４の下端開口から僅かに突出している回転軸４４の下端部は、前述のように、載置皿２４と連結されている。
【０１０６】
一方、支持筒５４の上端開口から突出している回転軸４４の最上端部には、図７及び図８に示すように、歯数が１００の絶縁歯車１２が外嵌してあり、この絶縁歯車１２と、歯数が５０の絶縁歯車１３とが噛合している。更に、この絶縁歯車１３が、電動モータＭ４の出力軸に外嵌してある。ここで、電動モータＭ４の出力軸と回転軸４４とは略平行に配されている。電動モータＭ４はブラシレスＤＣモータを用いてなり、毎分数回転の回転運動を出力する。
【０１０７】
絶縁歯車１２，１３夫々はナイロン製の絶縁部材である。つまり、回転軸４４は、上端部が、絶縁部材である絶縁歯車１２，１３を介して電動モータＭ４の出力軸と連結されている。
回転軸４４と電動モータＭ４との間に絶縁歯車１２，１３が介在しているため、導電性を有する回転軸４４に通電された電力が、出力軸を介して電動モータＭ４へ漏電して電動モータＭ４に悪影響を与えることが防止されている。
【０１０８】
電動モータＭ４が出力した回転運動を、絶縁歯車１２，１３及び回転軸４４を介して伝達されることによって、載置皿２４は毎分数回転で回転する。この結果、攪拌翼３４が載置皿２４に対して相対回転して、鋼球Ｂ，Ｂ，…を攪拌する。
攪拌された鋼球Ｂ，Ｂ，…は、各羽根部３４１と羽根部３４２との間で転動し、また、例えば互いに接触して転動する鋼球Ｂ，Ｂが、他の鋼球Ｂに押されたり羽根部３４１，３４１，３４２，３４２の側面に案内されたりして１個ずつ鋼球通路Ｗ1 ，Ｗ2 を通過する
ことによって離隔するため、鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動が促進される。
【０１０９】
ところで、チャンバＣ４天板には、内部に回転軸４４が配された支持筒５４が挿通されている開口が形成されており、この開口の周縁部の天板外面側に、外筒６５１が略鉛直に立設されている。
【０１１０】
チャンバＣ４天板と支持筒５４との空隙を密封するために、金属板を用いてなる保護カバー６５２が備えられている。保護カバー６５２は、中央部に支持筒５４が貫通する孔が形成されており、この孔の周縁部と支持筒５４の外周面とが溶接されている。更に、保護カバー６５２は、チャンバＣ４天板の孔を閉鎖して、チャンバＣ４天板内面に溶接されている。
このような保護カバー６５２は、チャンバＣ４外の各部（チャンバＣ４外に配されている支持筒５４の外周面、外筒６５１内周面等）にＤＬＣが付着することを防止している。
【０１１１】
支持筒５４の上端開口から突出している回転軸４４の下部は、テフロン（登録商標）製の絶縁筒６５４に囲繞されており、同じく上部は、ジュラコン（登録商標）製の絶縁筒６５５に囲繞されている。回転軸４４は、絶縁筒６５４，６５５内で、ベアリングを用いて回転可能に支持されており、また、絶縁筒６５４，６５５によって、回転軸４４からの漏電が防止されている。更に、絶縁筒６５４内周面と回転軸４４外周面との空隙は、バイトン（登録商標）を用いてなるゴム製のパッキンとオイルシールとで密封してある。
ここで、支持筒５４の上端部は、絶縁筒６５４の下部に固定されている。
【０１１２】
外筒６５１の上部には、回転軸４４上部に取り付けられている絶縁歯車１２と、絶縁歯車１３と、電動モータＭ４とを収容する収容箱６５３が配されている。収容箱６５３の下面には開口が設けられており、回転軸４４及び回転軸４４を囲繞する絶縁筒６５４は、収容箱６５３下面の開口を貫通している。
絶縁筒６５４，６５５は取付フランジ６５６の下面及び上面にネジ留めされており、この取付フランジ６５６が、収容箱６５３の下面開口を閉鎖して収容箱６５３の下面にネジ留めされている。
絶縁筒６５４と取付フランジ６５６との空隙は、バイトンを用いてなるゴム製のＯリングで密封されている。
【０１１３】
以上のように、各空隙が密封されているため、チャンバＣ４に対し気体が流入出することはない。
【０１１４】
ところで、鋼球Ｂ，Ｂ，…に印加すべき負電圧は、図９に示すように、回転軸４４に印加され、回転軸４４及び載置皿２４を介して、鋼球Ｂ，Ｂ，…に印加される。つまり、回転軸４４及び載置皿２４は、チャンバＣ４外部からチャンバＣ４内部の鋼球Ｂ，Ｂ，…に負電圧を印加するためのフィードスルー（電流導入端子）としても機能する。
また、本実施の形態では、原料ガスをプラズマにするためのＲＦパルスも回転軸４４に印加される。
【０１１５】
このために、回転軸４４には、実施の形態１と同様に、重畳整合回路７０を介してパルスＲＦ電源７１とパルス電源７２とが電気的に接続されている。
【０１１６】
その他、実施の形態１〜３に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【０１１７】
以上のようなＤＬＣ成膜装置１００においては、載置皿２４に対して相対的に回転する攪拌翼３４によって、各鋼球Ｂが自公転し、載置皿２４及び他の鋼球Ｂとの接触点を連続
的且つ略ランダムに変化させて転動する。このため、各鋼球Ｂの表面が満遍なくプラズマ雰囲気に暴露され、各鋼球Ｂの表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
なお、ＤＬＣ成膜装置１００が備えるべき攪拌翼は、攪拌翼３４に限定されるものではない。
【０１１８】
また、載置皿２４は回転軸４４に対する取り付け及び取り外しが容易であるため、同一の載置皿２４を使用して成膜作業を繰り返した後、作業者は、ＤＬＣが不要に付着した載置皿２４を、新たな載置皿２４と取り替える。この結果、載置皿２４の導電性が向上されるため、鋼球Ｂ，Ｂ，…に対する成膜不良が抑制される。
なお、載置皿２４と回転軸４４とをネジ留めする構成ではなく、例えば、回転軸４４の下端部を雄ネジとし、この雄ネジと対応する雌ネジを載置皿２４の載置面２４ａの中心部に形成する構成でもよい。
【０１１９】
実施の形態  ５．
図１１は、本発明の実施の形態５に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿２５近傍の構成を示す縦断面図であり、図１２は、同じく平面図である。
本実施の形態のＤＬＣ成膜装置は、実施の形態４のＤＬＣ成膜装置１００と略同様である。つまり、実施の形態４において、回転軸４４の下端部と載置皿２４とが連結されていた構成と同様に、本実施の形態においては、傾斜回転軸４５の下端部と載置皿２５の底面である載置面２５ａとが略垂直に連結されている。
【０１２０】
また、鋼球Ｂ，Ｂ，…に印加すべき負電圧及び原料ガスをプラズマにするためのＲＦパルスは、夫々傾斜回転軸４５に印加される。このために、傾斜回転軸４５には、実施の形態４と同様に、重畳整合回路７０を介してパルスＲＦ電源７１とパルス電源７２とが電気的に接続されている。
更に、傾斜回転軸４５の上端部は、実施の形態４の絶縁歯車１２，１３のような絶縁部材を介して、実施の形態４の電動モータＭ４のような電動モータの出力軸と連結されている。
【０１２１】
しかしながら、本実施の形態のＤＬＣ成膜装置は攪拌翼を備えておらず、このため、実施の形態４の支持筒５４に相当する図示しない支持筒は、載置皿２５から大きく離隔して配されている。
また、傾斜回転軸４５は、水平面に対して僅かに傾斜した状態で配されている。このために、載置皿２５を回転させる回転機構全体が、実施の形態４のチャンバＣ４のようなチャンバに対して傾斜して取り付けられている。
【０１２２】
載置皿２５は、実施の形態４の載置皿２４と同様、基材としての鋼球Ｂ，Ｂ，…を転動自在に保持する基材ホルダであって、載置面２５ａと側壁２５ｂとを備える。
載置皿２５には、載置面２５ａを二等分に区画するための隔壁２５１，２５１が、傾斜回転軸４５の径方向両側に配されている。
また、隔壁２５１，２５１によって分割されている各区画には、載置面２５ａから突出する凸条部Ｐが１本形成されている。
凸条部Ｐ，Ｐは、実施の形態１のＶ字溝Ｄ，Ｄ同様に鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動を促進するために載置面２５ａに形成されている凸部である。
【０１２３】
その他、実施の形態１〜４に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【０１２４】
以上のようなＤＬＣ成膜装置においては、鋼球Ｂ，Ｂ，…は一方の区画から隔壁２５１，２５１を越えて他方の区画へ移動することなく、また、凸条部Ｐ，Ｐに沿って、載置面
２５ａで転動する。特に、隔壁２５１，２５１は、傾斜の下側に滑り落ちた鋼球Ｂ，Ｂ，…を、載置皿２５の回転に伴って傾斜の上側へ運ぶ役割も果たし、傾斜の上側へ移送された鋼球Ｂ，Ｂ，…が、重力に従って自動的に傾斜の下側へ移動する。このため、鋼球Ｂ，Ｂ，…のランダムな転動が更に促進される。
このようにして各鋼球Ｂが自公転し、載置皿２５及び他の鋼球Ｂとの接触点が連続的且つ略ランダムに変化する。この結果、各鋼球Ｂの表面全体に略均一、均質なＤＬＣ膜が成膜される。
【０１２５】
また、載置皿２５は傾斜回転軸４５に対する取り付け及び取り外しが容易であるため、同一の載置皿２５を使用して成膜作業を繰り返した後、作業者は、ＤＬＣが不要に付着した載置皿２５を、新たな載置皿２５と取り替える。この結果、載置皿２５の導電性が向上されるため、鋼球Ｂ，Ｂ，…に対する成膜不良が抑制される。
【０１２６】
なお、本実施の形態１〜５においては、回転軸４１〜４５は載置皿２１〜２５の上側に配されているが、これに限定されず、載置皿の下側に配される構成でもよい。
また、回転軸４１〜４５及び載置皿２１〜２５両方を回転（例えば互いに逆方向に回転）させる構造でもよい。
更に、本実施の形態１〜５における載置皿２１、攪拌翼３１、回転軸４１、傾斜回転軸４５、支持筒５１等の各部材はステンレス製であるが、これに限定されず、例えばＤＬＣが付着し難い銅製の部材を用いてもよい。
更にまた、鋼球Ｂに限定されず、鉄、セラミック等を用いてなる転動体にＤＬＣ膜を成膜してもよい。
【０１２７】
実施の形態  ６．
図１３は、本発明の実施の形態６に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿２６の平面図である。
実施の形態１〜５においては、ＤＬＣが不要に付着した場合に、載置皿２１〜２５全体を取り替えていたが、ＤＬＣの付着は載置皿２１〜２５全面ではなく、部分的に生じることがある。このため、載置皿２１〜２５に関し、ＤＬＣが付着した部分だけを取り替える方が効率がよい。
【０１２８】
本実施の形態における載置皿２６は、実施の形態１〜５の載置皿２１〜２５と略同様であり、例えば実施の形態１の載置皿２１の代わりに、支持部材２１１，２１１，…に着脱可能にネジ留めされる。このために、載置皿２６の載置面２６ａ及び側壁２６ｂは、実施の形態１の載置皿２１の載置面２１ａ及び側壁２１ｂに対応し、載置面２６ａにはＶ字溝Ｄ，Ｄが形成されている。
【０１２９】
ところで、載置皿２６は、載置皿２６を周方向に３等分してなる皿部材２６１，２６２，２６３を組み合わせてなる。各皿部材２６１，２６２，２６３は、夫々自身と略同一形状の皿部材２６１，２６２，２６３と取り替え可能にしてある。
このため、例えば皿部材２６３が、ＤＬＣの不要な付着によって導電性が悪化した場合、ＤＬＣが付着した皿部材２６３と新たな皿部材２６３とが取り替えられる。
ここで、皿部材２６１，２６２，２６３同士は、例えば載置皿２６の外側から、板状の補助部材とネジとで連結してある。
【０１３０】
以上のようなＤＬＣ成膜装置においては、載置皿２６全体を取り替えることなく、ＤＬＣが付着した皿部材２６１，２６２，２６３の何れか１つ又は２つを個々に取り替えることが可能であるため、無駄がない。
【０１３１】
実施の形態  ７．
図１４は、本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿２７の斜視図である。
実施の形態６においては、３分割された載置皿２６を用い、ＤＬＣが付着した皿部材２６１，２６２，２６３の何れか１つ又は２つを個々に取り替えていたが、ＤＬＣの付着による導電性の悪化が鋼球Ｂ，Ｂ，…の成膜に悪影響を及ぼすのは主に載置皿２６の底面である載置面２６ａに対するＤＬＣの付着である。このため、皿部材２６１，２６２，２６３ではなく、ＤＬＣが付着によって鋼球Ｂ，Ｂ，…の成膜に悪影響を及ぼす載置面２６ａだけを取り替える方が効率がよい。
【０１３２】
本実施の形態における載置皿２７は、実施の形態１〜６の載置皿２１〜２６と略同様であり、例えば実施の形態１の載置皿２１の代わりに、支持部材２１１，２１１，…に着脱可能にネジ留めされる。このために、載置皿２７の底面２７ａ及び側壁２７ｂは、実施の形態１の載置皿２１の載置面２１ａ及び側壁２１ｂに対応する。
ここで、底面２７ａには直接的に鋼球Ｂ，Ｂ，…が載置されないので、例えばＶ字溝Ｄ，Ｄが形成されている必要はないが、後述する載置板８の敷設に影響がなければ、凸部、凹条部等が形成されていても問題はない。
【０１３３】
この底面２７ａ上には、底面２７ａと略同一形状同一寸法の（又は僅かに直径が小さい）円形薄板であるステンレス製の載置板８が着脱可能に敷いてある。載置板８の底面２７ａに対する取り付けは、自重による載置のみであってもよく、導電性を有する着脱可能な部材で固定してもよい。なお、載置板８はアルミニウム製、銅製等でもよい。
【０１３４】
載置板８は、載置板８を周方向に３等分してなる板部材８１，８２，８３を組み合わせてなる。各板部材８１，８２，８３は、夫々自身と略同一形状の板部材８１，８２，８３と取り替え可能にしてある。
このため、例えば板部材８３が、ＤＬＣの不要な付着によって導電性が悪化した場合、ＤＬＣが付着した板部材８３と新たな板部材８３とが取り替えられる。
ここで、板部材８１，８２，８３同士は互いに連結される構成でもよく、連結されず個々に底面２７ａに載置される構成でもよい。
【０１３５】
以上のようなＤＬＣ成膜装置においては、載置皿２７全体又は載置板８全体を取り替えることなく、ＤＬＣが付着した板部材８１，８２，８３の何れか１つ又は２つを個々に取り替えることが可能であるため、無駄がない。
なお、載置板８の全面にＤＬＣが付着するような場合は、分割されていない一枚板を用いてなる載置板と取り替える構成でもよい。
【０１３６】
ところで、各鋼球Ｂを、載置板８及び他の鋼球Ｂとの接触点を連続的且つ略ランダムに変化させつつ転動させるために、載置板８にも凸部及び／又は凹条部が形成してあることが好ましい。
【０１３７】
図１５及び図１６は、板部材８１の一例を示す平面図及び側面図であり、図１７は、板部材８１の他の一例を示す平面図であり、図１８は、板部材８１の更に他の一例を示す平面図である。
図１５及び図１６に示すように、載置板８の各板部材８１（８２，８３）夫々には、夫々長手方向が楕円弧状のＶ字溝（凹条部）Ｄ１及び山形に突出する凸条部（凸部）Ｐ１が形成されている。
又は、図１７に示すように、載置板８の各板部材８１（８２，８３）には、径方向に交差するＶ字溝Ｄが形成されている。
或いは、図１８に示すように、載置板８の各板部材８１（８２，８３）には、放射状のＶ字溝（凹条部）Ｄ２，Ｄ２が形成されている。
【０１３８】
以上のようなＶ字溝Ｄ１及び凸条部Ｐ１、Ｖ字溝Ｄ、又はＶ字溝Ｄ２，Ｄ２と接触しつつ転動することによって、各鋼球Ｂの表面が満遍なくプラズマ雰囲気に暴露される。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＤＬＣ成膜装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置の構成を示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置が備える電動モータ近傍の構成を示す側面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿及び攪拌翼近傍の構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿近傍の構成を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿近傍の構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の板部材の一例を示す平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の板部材の一例を示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の板部材の他の一例を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態７に係るＤＬＣ成膜装置が備える載置皿の板部材の更に他の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１，１００  ＤＬＣ成膜装置
１１  継ぎ手  （絶縁部材）
１２，１３  絶縁歯車（絶縁部材）
２１，２２，２４，２５，２６，２７  載置皿
２１ａ，２２ａ，２４ａ，２６ａ  載置面
２５ａ  載置面（底面）
２７ａ  底面
２６１，２６２，２６３  皿部材（部材）
３１，３３，３４  攪拌翼
４１，４３，４４  回転軸
４５  傾斜回転軸
５１，５４  支持筒
８    載置板
８１，８２，８３  板部材
Ｂ    鋼球（転動体）
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２  Ｖ字溝（凹条部）
Ｍ１，Ｍ４  電動モータ（モータ）
Ｐ，Ｐ１  凸条部（凸部）
【図１】
2008169421.tif 000003
【図２】
2008169421.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2008169421.tif 000016
【図１５】
2008169421.tif 000017
【図１６】
2008169421.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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