(57)【要約】【課題】底部に凹状空間を有する容器の内面にバリヤ膜を処理する際、その設置が容易な容器の内面へのバリヤ膜形成装置を提供する。【解決手段】容器を取り囲む大きさの空洞１２を有する有底の外部電極１５と、前記容器底部の内側面と前記外部電極底部の外側面の間に介装された電界調節部材１６と、前記容器と花びら状の電界調節部材１６とをマッチングさせるマッチング手段である空気供給部１７と、前記容器の口部が位置する側の前記外部電極１５の端面に絶縁部材１８を介して取り付けられ、容器内部を排気管１４を介して減圧する排気手段と、前記外部電極１５内の前記容器内に、前記排気管１４側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスＧを吹き出すためのガス流路１９ａを有するガス吹出し部１９と、前記外部電極１５と接地電極間である内部電極２０に電界を付与するための整合器２１ａ及び高周波電源２１ｂからなる電界付与手段２１とを具備してなる。【選択図】        図１
2007092145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に凹状空間を有する容器が挿入された際に、その容器を取り囲む大きさの空洞を有する有底の外部電極と、
前記容器底部の内側面と前記外部電極底部の外側面の間に介装された電界調節部材と、
前記容器と電界調節部材とをマッチングさせるマッチング手段と、
前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられ、容器内部を排気管を介して減圧する排気手段と、
前記外部電極内の前記容器内に、前記排気管側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し部と、
前記外部電極と接地電極間に電界を付与するための電界付与手段とを具備してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記電界調節部材が、前記容器底部の凹状空間と略密着する形状を有することを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記電界調節部材が、前記容器底部の凹状空間の数と対応し、容器が挿入された際に、前記容器の凹状空間に位置してなるピン部材を立設してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記マッチング手段が、電界調節部材を軸を中心としてそのいずれか一方に又は両方に回転させてなる回転手段であることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記マッチング手段が、前記外部電極の底部側の側壁に設けられ、外部電極底部内側面に向かってガス流を付与するガス供給部であることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記電界調節部材が、針状導電性部材で略鉛直軸方向に植毛してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記電界調節部材が、前記外部電極側面と外部電極底部との内面において、導電性ワイヤで密集しつつ張り巡らせてなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記電界調節部材が、前記容器が挿入された際に、鉛直軸方向に上下動する導電性部材を複数配設してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記導電性部材が、前記容器の底部に形成された凹状空間に挿入されるように再分割してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一つにおいて、
前記外部電極底部において、前記容器底部を吸引する吸引部を具備してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一つにおいて、
前記外部電極を支持し、電磁波を遮蔽するチャンバーを有することを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一つの容器内面へのバリヤ膜形成装置を用いて内面バリヤ膜被覆容器を製造するにあたり、
（ａ）外部電極を装置本体から降下させ、被処理物である底部に凹状空間を有する容器を、その底部の凹状空間に誘電体材料とマッチングさせつつ外部電極内に挿入する工程と、
（ｂ）容器を挿入した後に、外部電極を上昇させ、ガス吹出し部を前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられた排気管から前記容器の内部に挿入する工程と、
（ｃ）前記容器内外のガスを排気管手段により前記排気管を通して排気した後、前記ガス吹出し部からバリヤ膜生成用の媒質ガスを前記容器内に吹き出し、前記容器内を含む排気管内を所定のガス圧力に設定する工程と、
（ｄ）電界付与手段により前記外部電極と接地電極の間に電界を付与し、それらの間に位置する前記容器内にプラズマを生成させ、このプラズマにより前記媒質ガスを解離させて前記容器内面にバリヤ膜をコーティングする工程と
を含むことを特徴とする内面バリヤ膜被覆容器の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１の容器内面へのバリヤ膜形成装置を用いて内面バリヤ膜被覆容器を製造するにあたり、
（ａ）チャンバーと外部電極と一体として装置本体から降下させ、被処理物である底部に凹状空間を有する容器を、その底部の凹状空間に誘電体材料とマッチングさせつつ外部電極内に挿入する工程と、
（ｂ）容器を挿入した後に、前記チャンバーと外部電極とを一体として上昇させ、その後ガス吹出し部を前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられた排気管から前記容器の内部に挿入する工程と、
（ｃ）前記容器内外のガスを排気管手段により前記排気管を通して排気した後、前記ガス吹出し部からバリヤ膜生成用の媒質ガスを前記容器内に吹き出し、前記容器内を含む排気管内を所定のガス圧力に設定する工程と、
（ｄ）電界付与手段により前記外部電極と接地電極の間に電界を付与し、それらの間に位置する前記容器内にプラズマを生成させ、このプラズマにより前記媒質ガスを解離させて前記容器内面にバリヤ膜をコーティングする工程と
を含むことを特徴とする内面バリヤ膜被覆容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック容器内面へのバリヤ膜形成装置および内面バリヤ膜被覆プラスチック容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック容器、例えばペットボトルは、外部からの酸素の透過、内部（例えば炭酸飲料水）からの二酸化炭素の透過を防止するためにその内面にバリヤ膜、例えばＤＬＣ（Diamond Like Carbon）のような炭素膜をコーティングすることが試みられている。
【０００３】
このようなプラスチック容器内面に炭素膜をコーティングする方法としては、本出願人が既に出願し、公開された特許文献１に開示されている。この特許文献１の図７には、被処理物であるプラスチック容器が挿入された時にその容器を取り囲む大きさを有する外部電極と、前記プラスチック容器が挿入された時に少なくともその容器の口部および肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなるスペーサと、前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられた排気管と、前記外部電極内の前記プラスチック容器内に前記排気管側から挿入され、接地側に接続される内部電極と、前記排気管に取り付けられた排気手段と、前記内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段と、前記外部電極に接続された高周波電源とを備えたプラスチック容器内面への炭素膜形成装置が記載されている。
【０００４】
このような構成の特許文献１記載の炭素膜形成装置において、底部形状が平坦なプラスチック容器、例えばペットボトルを被処理物とする場合には、肩部のみならずその底部を含むペットボトル内面全体に均一な膜厚で、均質な膜質の炭素膜をコーティングすることが可能になる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の炭素膜形成装置において、例えば図１３に示すように、底部Ｂに凹状空間（例えば脚部ペタロイド形状）１１ａを有する耐圧用の容器１１を被処理物とする場合には、その底部での電界強度の低下、他の部分への電界強度の増大が生じるため、ペットボトル内面にコーティングされた炭素膜がその底部で薄膜化され、かつ他の個所で膜厚が増加するという膜厚分布が生じる。その結果、初期目的のバリヤ性を付与することが困難になる場合がある。
【０００６】
そこで、本出願人は、図１１及び図１２に示すように、脚部ペタロイド形状に相似の花びら状の電界調節部材１０を容器底部Ｂと外部電極底部４ｂとの間に介装させることで、膜圧分布が生じることを防止することを先に提案した（特許文献２）。
ここで、図１１中、符号１は成膜装置、２はチャンバ、３は基台、４は外部電極胴部４ａ及び外部電極下部４ｂからなる外部電極、５は絶縁部材、６は内部電極、７は誘電体部材、８は媒質ガスＧを供給するガス吹出し管、９は整合器９ａ及び高周波電源９ｂからなる電解付与手段を図示する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８６５７１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９４６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、容器を設置する際に、底部に設けた花びら状の電界調節部材１０に容器の方向（位相）を軸と中心として左右に回転させて事前に合わせる必要がある。
また、事前に方向（位相）を合わせたとしても、成膜チャンバー２内に挿入する際に、容器１１が回り、正常に収納できない可能性がある。このような正常に収納できない場合には、図１３に示すように、減圧した際に容器の強度の弱いところが変形し、使用不可となるという不具合が発生する。
【０００９】
特に、容器内面にバリヤ膜を連続して成膜する装置に適用する場合には、１時間に１〜２万本も処理することから、事前に方向を合わせる手間と時間を削減すると共に、前述したような不具合の発生を皆無にすることが要望されている。
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑み、底部に凹状空間を有する容器の内面にバリヤ膜を処理する際、その底部を含む内面全体に均一厚さで膜質が良好な炭素膜のようなバリヤ膜を成膜することができると共に、その設置が容易な容器の内面へのバリヤ膜形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、底部に凹状空間を有する容器が挿入された際に、その容器を取り囲む大きさの空洞を有する有底の外部電極と、前記容器底部の内側面と前記外部電極底部の外側面の間に介装された電界調節部材と、前記容器と電界調節部材とをマッチングさせるマッチング手段と、前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられ、容器内部を排気管を介して減圧する排気手段と、前記外部電極内の前記容器内に、前記排気管側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスを吹き出すためのガス吹出し部と、前記外部電極と接地電極間に電界を付与するための電界付与手段とを具備してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記電界調節部材が、前記容器底部の凹状空間と略密着する形状を有することを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、前記電界調節部材が、前記容器底部の凹状空間の数と対応し、容器が挿入された際に、前記容器の凹状空間に位置してなるピン部材を立設してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１４】
第４の発明は、第１の発明において、前記マッチング手段が、電界調節部材を軸を中心としてそのいずれか一方に又は両方に回転させてなる回転手段であることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明において、前記マッチング手段が、前記外部電極の底部側の側壁に設けられ、外部電極底部内側面に向かってガス流を付与するガス供給部であることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１６】
第６の発明は、第１の発明において、前記電界調節部材が、針状導電性部材で略鉛直軸方向に植毛してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１７】
第７の発明は、第１の発明において、前記電界調節部材が、前記外部電極側面と外部電極底部との内面において、導電性ワイヤで密集しつつ張り巡らせてなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１８】
第８の発明は、第１の発明において、前記電界調節部材が、前記容器が挿入された際に、鉛直軸方向に上下動する導電性部材を複数配設してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００１９】
第９の発明は、第８の発明において、前記導電性部材が、前記容器の底部に形成された凹状空間に挿入されるように再分割してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００２０】
第１０の発明は、第１乃至９のいずれか一つの発明において、前記外部電極底部において、前記容器底部を吸引する吸引部を具備してなることを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００２１】
第１１の発明は、第１乃至１０のいずれか一つの発明において、前記外部電極を支持し、電磁波を遮蔽するチャンバーを有することを特徴とする容器内面へのバリヤ膜形成装置にある。
【００２２】
第１２の発明は、第１乃至１０のいずれか一つのバリヤ膜形成装置を用いて内面バリヤ膜被覆容器を製造するにあたり、（ａ）外部電極を装置本体から降下させ、被処理物である底部に凹状空間を有する容器を、その底部の凹状空間に誘電体材料とマッチングさせつつ外部電極内に挿入する工程と、（ｂ）容器を挿入した後に、外部電極を上昇させ、ガス吹出し部を前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられた排気管から前記容器の内部に挿入する工程と、（ｃ）前記容器内外のガスを排気管手段により前記排気管を通して排気した後、前記ガス吹出し部からバリヤ膜生成用の媒質ガスを前記容器内に吹き出し、前記容器内を含む排気管内を所定のガス圧力に設定する工程と、（ｄ）電界付与手段により前記外部電極と接地電極の間に電界を付与し、それらの間に位置する前記容器内にプラズマを生成させ、このプラズマにより前記媒質ガスを解離させて前記容器内面にバリヤ膜をコーティングする工程とを含むことを特徴とする内面バリヤ膜被覆容器の製造方法にある。
【００２３】
第１３の発明は、第１１のバリヤ膜形成装置を用いて内面バリヤ膜被覆容器を製造するにあたり、（ａ）チャンバーと外部電極と一体として装置本体から降下させ、被処理物である底部に凹状空間を有する容器を、その底部の凹状空間に誘電体材料とマッチングさせつつ外部電極内に挿入する工程と、（ｂ）容器を挿入した後に、前記チャンバーと外部電極とを一体として上昇させ、その後ガス吹出し部を前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介して取り付けられた排気管から前記容器の内部に挿入する工程と、（ｃ）前記容器内外のガスを排気管手段により前記排気管を通して排気した後、前記ガス吹出し部からバリヤ膜生成用の媒質ガスを前記容器内に吹き出し、前記容器内を含む排気管内を所定のガス圧力に設定する工程と、（ｄ）電界付与手段により前記外部電極と接地電極の間に電界を付与し、それらの間に位置する前記容器内にプラズマを生成させ、このプラズマにより前記媒質ガスを解離させて前記容器内面にバリヤ膜をコーティングする工程とを含むことを特徴とする内面バリヤ膜被覆容器の製造方法にある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、底部に凹状空間を有する容器を成膜するに際して、外部電極内への装着が容易となり、成膜工程の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２６】
本発明による実施例１に係るバリヤ膜形成装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例１に係るバリヤ膜形成装置を示す概略図である。図１に示すように、本実施例に係るバリヤ膜形成装置は、例えば図１３に示すような底部に凹状空間を有する容器１１が挿入された際に、その容器１１を取り囲む大きさの空洞１２を有する有底の外部電極１５と、前記容器底部１１の内側面と前記外部電極底部１５ａの外側面の間に介装された電界調節部材１６と、前記容器１１と花びら状の電界調節部材１６とをマッチングさせるマッチング手段である空気供給部１７と、前記容器１１の口部が位置する側の前記外部電極１５の端面に絶縁部材１８を介して取り付けられ、容器内部を排気管１４を介して減圧（真空排気）する排気手段（図示せず）と、前記外部電極１５内の前記容器１１内に、前記排気管１４側から挿入され、バリヤ膜生成用の媒質ガスＧを吹き出すためのガス流路１９ａを有するガス吹出し部１９と、前記外部電極１５と接地電極間である内部電極２０に電界を付与するための整合器２１ａ及び高周波電源２１ｂからなる電界付与手段２１とを具備してなるものである。
【００２７】
前記外部電極１５は、上下端にフランジ２２ａ，２２ｂを有するチャンバー（上部）２２−１及びチャンバー（下部）２２−２から構成される筒状のチャンバー２２内に設けられている。前記筒状のチャンバー２２と前記外部電極１５は、上部側の外部電極（上部）１５−１と下部側の外部電極（下部）１５−２とに二分割可能としており、着脱可能に取り付けられている。また、円板状の絶縁板２４は、前記基台２３と前記外部電極（下部）１５−２の底部側との間に配置されている。外部電極（上部）１５−１と有底の外部電極（下部）１５−２とを分離可能とするのは、容器１１の挿入に際して外部電極全体を降下させる場合に較べて、降下のストロークを軽減させ、装置のコンパクト化を図るためである。
【００２８】
ここで、前記チャンバー２２の材質としては、例えばアルミニウム、ステンレス等の断面が矩形又は円形状の筒体であり、外部電極の全体を覆い、電磁波を遮蔽している。また、チャンバー２２はアースに接地された排気管１４に接続され、アース電位となっている。分割の際には、チャンバー（下部）２２−２と外部電極（下部）１５−２とは一体となって昇降している。
なお、本実施例では、チャンバーを用いて外部電極全体を覆い、電磁波を遮蔽するようにしているが、これを用いないものであってもよい。
【００２９】
また、前記排気管１４は、上下に上部フランジ１４ａ及び下部１４ｂを有しおり、下部フランジ１４ｂからチャンバー２２の上フランジ２２ａを介してチャンバー（上部）２２−１が垂下されている。なお、蓋体２５は、前記排気管１４の上部フランジ１４ａに取り付けられている。
【００３０】
ここで、前記チャンバー２２は、筒状としており、導電性の材料（アルミニウム、ステンレス、銅、真鍮等の導電部材）からなり、電磁波のシールド及び高周波のアースとして機能するアースシールドの役割も兼ねている。また、無垢材料、メッシュ、パンチングメタル等から構成されている。なお、形状は、円筒状、角状等の筒状体としている。
【００３１】
なお、前記筒状のチャンバー２２と外部電極１５とをそれぞれ分割する分割部には、導電コネクタ２６及び真空シール（Ｏリング）２７が介装されている。
【００３２】
また、前記外部電極（下部）１５−２、前記絶縁板２４及び前記基台２３は、図示しないプッシャーにより、前記外部電極（上部）１５−１に対して一体的に上下動し、前記外部電極（上部）１５−１の底部を開閉し、成膜前の場合には容器を挿入し、成膜後の場合には容器を排出する。ここで、前記チャンバー（下部）２２−２は基台２３と共に、一緒に分割される。
【００３３】
また、本実施例では、内部に挿入されるプラスチック容器１１の口部および肩部に対応する円柱および円錐台を組み合わせた形状をなす空洞部を有する誘電体材料からなる円柱状のスペーサ２８が外部電極（上部）１５−１の内側に配設されている。前記円板状のスペーサ２８は、この上に載置される環状の絶縁部材１８から螺着されたねじ（図示せず）により固定されている。このように円柱状のスペーサ２８を前記外部電極１５の上部に挿入固定することにより、前記外部電極１５の底部側から容器１１を挿入すると、その容器１１の口部および肩部が前記円板状のスペーサ２８の空洞部内に位置し、かつこれ以外の容器１１の外周が前記外部電極１５内面に位置する。
【００３４】
前記電界調節部材１６及び円板状のスペーサ２８を構成する誘電体材料としては、例えばプラスチックまたはセラミックを挙げることができる。プラスチックとしては、種々のものを用いることができるが、特に高周波損失が低く、耐熱性の優れたポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂が好ましい。セラミックとしては、高周波損失が低いアルミナ、ステアタイトまたは機械加工性が高いマコール（登録商標）が好ましい。
【００３５】
また、電界調節部材１６としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、鉄等の金属を用いることができる。なお、この電界調節部材は、外部電極１５を構成する材料と同材質であることがより好ましい。
【００３６】
高周波電力を出力する高周波電源２１ｂは、ケーブル２１ｃおよび給電端子２１ｄを通して前記外部電極１５に接続されている。整合器２１ａは、前記高周波電源２１ａと前給電端子２１ｄの間の前記ケーブル２１ｃに介装されている。
【００３７】
前記内部電極２０は、前記外部電極１５及び円板状のスペーサ２８内に挿入された容器１１内にこの容器長手方向のほぼ全長に亙って配置され、その上端が前記容器１１の口部側に位置する前記ガス流路１９ａと兼用している。なお、ガス流路１９ａ接地端子を兼ねるようにしている。
【００３８】
なお、ガス吹出し部１９は前記内部電極２０の下部側壁にガス流路１９ａと連通するように開口してもよい。この場合、ガス吹出し孔は前記内部電極２０の底部から前記容器１１内に挿入された長さの２５％までの範囲内の側面領域に開口することが好ましい。前記内部電極２０の径は、プラスチック容器の口金径以下とし、その長さは容器１１の長手方向のほぼ全長にわたって挿入可能な長さとする。
【００３９】
前記内部電極２０は、例えばタングステンやステンレス鋼のような耐熱性を有する金属材料により作られるが、アルミニウムで作ってもよい。また、内部電極表面が平滑であると、その表面に堆積する炭素膜を剥離し易くなる虞がある。このため、内部電極２０の表面を予めサンドブラスト処理し、表面粗さを大きくして表面に堆積する炭素膜を剥離し難くすることが好ましい。
【００４０】
本実施例では、容器１１と花びら状の電界調節部材１６との軸合わせは、図３−１に示すように、容器１１の挿入時に斜め下方向に吹出す空気を外部電極（下部）１５−２の側壁に形成した空気供給口１７ａから供給し、容器を回転させるようにしている。
本実施例では、前記電界調節部材１６は、前述した図１３に示すものと同様に、前記容器１１の底部に形成された凹状空間１１ａと略密着する花びら形状としている。
【００４１】
空気の供給方向は、図３−２に示すように、容器１１の接線方向に沿って吹出すようにしている。また、吹出し口１７ａは、少なくとも外周方向に沿って２箇所以上設けることが好ましい。
【００４２】
この結果、花びら状の電界調節部材１６に容器１１の凹状空間１１ａがマッチングすることになる。これにより、容器挿入時の正確な位相合わせが不要となり、装置の簡素化を図ることができる。
【００４３】
さらに、図３−１においては、外部電極（下部）１５−２の底に、図示しない吸引手段により吸引する空気吸引口３０を設け、空気を底部から外へ積極的に排出するようにしている。これは、容器の安定性の確保のためである。
【００４４】
次に、前述した図１に示すバリヤ膜形成装置を用いて内面バリヤ膜被覆プラスチック容器の製造方法を説明する。
【００４５】
図示しないプッシャーにより電界調節部材１６が上面に固定された外部電極（下部）１５−２、円板状絶縁体２４及び基台２３を取り外して外部電極１５の底部側を開放する。つづいて、例えば図１２に示すような底部が脚部ペタロイド形状を有する容器１１を開放した外部電極１５−２に容器の底部から挿入する。その際、空気供給部１７から空気を供給して電界調節部材１６へのマッチングを容易としている。
また、底部から空気吸引口３０を介して吸引することで、上から下方向への安定した流れが生じ、容器マッチングを更に安定化させている。
【００４６】
その後、図示しないプッシャーにより外部電極（上部）１５−１側に外部電極（下部）１５−２、円板状絶縁体２４及び基台２３を取付ける。ことによって、図２に示すように容器１１の口部及び肩部を円柱状スペーサ２８の空洞部内に、これ以外の容器部分を前記外部電極１５内に収納し、かつ前記電界調節部材１６を前記外部電極（下部）１５−２と容器における脚部ペタロイド形状の底部の間に位置する空間にその底部と密着して介在させる。このとき、前記容器１１は排気管１４にその口部を通して連通される。
【００４７】
次いで、図示しない排気手段により分岐排気管１４ｃを通して前記排気管１４および前記容器１１内外のガスを排気する。つづいて、バリヤ膜生成用の媒質ガスＧを内部電極２０のガス流路１９ａに供給し、この内部電極２０の底部に嵌着したガス吹出し部１９から容器１１内に吹出させる。この媒質ガスＧは、さらに容器１１の口部に向かって流れていく。ひきつづき、ガス供給量とガス排気量のバランスをとり、前記容器１１内を所定のガス圧力に設定する。
【００４８】
次いで、高周波電源２１ｂから例えば周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力をケーブル２１ｃ、整合器２１ａ及び給電端子２１ｄを通して前記外部電極１５に供給する。このとき、前記外部電極１５と、接地電極である前記ガス流路１９ａ、内部電極２０及び排気管１４との間にプラズマが生成される。また、前記外部電極１５の外部電極（下部）１５−２と容器における脚部ペタロイド形状底部の間の空所に前記電界調節部材１６をその底部と密着して介在させることにより、その空所でのプラズマ生成に関与する電界強度を調節できる。
【００４９】
このようなプラズマの生成によって、導入された媒質ガスＧが前記プラズマで解離され、成膜種イオンが前記外部電極１５内の容器１１内面に堆積されて均一厚さで均質なバリヤ膜である炭素膜がコーティングされることにより内面バリヤ膜被覆容器が製造される。
【００５０】
炭素膜の厚さが所定の膜厚に達した後、前記高周波電源２１ｂからの高周波電力の供給を停止し、媒質ガスの供給の停止、残留ガスの排気を行い、ガスの排気を停止した後、窒素、希ガス、又は空気等を前記内部電極２０のガス流路１９ａ及びガス吹出し部１９を通して容器１１内に供給し、この容器１１内外を大気圧に戻し、内面バリヤ膜被覆容器１１を取出す。その後、前述した順序に従って容器１１を交換し、次の容器のコーティング作業へ移る。
【００５１】
前記媒質ガスとしては炭化水素を基本とし、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン類；エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ブタジエン等のアルケン類；アセチレン等のアルキン類；ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタリン、フェナントレン等の芳香族炭化水素類；シクロプロパン、シクロヘキサン等のシクロパラフィン類；シクロペンテン、シクロヘキセン等のシクロオレフィン類；メチルアルコール、エチルアルコール等の含酸素炭化水素類；メチルアミン、エチルアミン、アニリン等の含窒素炭化水素類などが使用でき、その他一酸化炭素、二酸化炭素なども使用できる。また、プラズマの安定化、プラズマ特性の適正化のためにＡｒ，Ｈｅ等の希ガス等を媒質ガスに混合する場合もある。
【００５２】
前記バリヤ膜生成ガスとしては、前記媒質ガスの他に、ＳｉＯxの成膜のためのヘキサメチルジシロキサンのようなシロキサンと酸素の混合ガスを用いることができる。
【００５３】
前記高周波電力は、一般的に１３．５６ＭＨｚ、１００〜１０００Ｗのものが用いられるが、これに限るものではない。また、これら電力の印加は連続的でも間欠的（パルス的）でもよい。
【００５４】
以上、第１の実施例によれば底部が脚部ペタロイド形状を有する容器１１の内面にバリヤ膜を形成する際、外部電極１５の外部電極（下部）１５−２とその脚部ペタロイド形状の底部の間の凹状空間１１ａに花弁形をなす誘電体材料からなる電界調節部材１６をその底部と密着するように介在することによって、底部を含む内面全体に均一厚さで膜質が良好な炭素膜のようなバリヤ膜をコーティングすることができる。
この密着の際において、容器とのマッチングを容易とするので、成膜処理が簡素化すると共に、処理時間の短縮化を図ることができる。
【００５５】
また、空洞１２を有する誘電体材料からなる円柱状スペーサ２８を外部電極１５の上部に挿入、固定し、容器１１の少なくとも口部から肩部を前記スペーサ２８の空洞部内にその内面に接触させて収納させることによって、前記容器１１の肩部から下の胴部内面のみならず、前記誘電体材料からなるスペーサ２８と対向する容器の口部から肩部の内面に均一厚さで膜質が良好な炭素膜のようなバリヤ膜をコーティングすることができる。
【００５６】
したがって、外部からの酸素の透過、内部（例えば炭酸飲料水）からの二酸化炭素の透過を防止したバリヤ性の優れた内面バリヤ膜被覆容器を製造することができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
図４−１〜図４−３は第２の実施例にかかる電界調節部材の概略図である。図５−１〜図５−２はその電界調節部材を設置した外部電極（下部）の概略図である。
本実施例に係る電界調節部材３１−１は、前記容器底部の凹状空間１１ａの数と対応し、容器１１が挿入された際に、前記容器１１の凹状空間に位置してなるピン部材３２を複数本（本実施例では５本）台座３３に立設してなるものである。
【００５８】
この電界調節部材３１−１を外部電極（下部）１５−２の有底の内部に設置することにより、容器挿入時の正確な位相合わせが不要となり、装置の簡素化を図ることができる。
【００５９】
また、成膜時において、プラズマから外部電極に向かう電界が発生するが、外部電極（下部）１５−２だけの電界に加えて、内部電極から外部電極（下部）１５−２に向かう軸と直交する方向にも電界が発生し、容器１１の底部の側面（図１３の凹状空間１１ａの陰となる部分）に入射するイオンが増加することとなる。
これにより複雑な凹状空間１１ａを有する容器１１に対しても均一な成膜を施すことができる。
【００６０】
また、図４−３に示す電界調節部材３１−２は先端を円形としたピン部材３４とすることで、電界集中を避け、異常放電の発生を防止するようにしている。
【００６１】
本実施例では、ピン部材３４は鉛直軸方向に設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、斜め方向に設置するようにしてもよい。
【００６２】
また、ピン部材３４の形状もピン形状に限定されず、容器の底部形状に略密着するような例えば蒲鉾形状としてもよい。
【００６３】
図５−２に示すものは、図４−３に示した先端を円形としたピン部材３４を有する電界調節部材３１−２を外部電極（下部）１５−２の内部に設置すると共に、前述した実施例１で示した空気を供給する空気供給口１７ａを設けたものである。
そして、容器１１の挿入時に斜め下方向に吹出す空気を供給し、容器を回転させ、容器１１とのマッチングを更に、容易となるようにしている。
なお、ピンは容器に接触することが望ましいが、やや空間を持って位置するようにすればよい。
【実施例３】
【００６４】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
図６は第３の実施例にかかる電界調節部材を設置した外部電極（下部）の概略図である。図６に示すように、本実施例では、前記マッチング手段として、電界調節部材（図示は簡略化した）１６をその軸を中心とし、そのいずれか一方に又は両方に回転させてなる回転手段３６を設け、回転させて位相合わせを行うようにしている。
【００６５】
実施例１の場合には、容器を回転させるようにしていたが、本実施例では電界調節部材を回転させて位相合わせを行うようにしている。また、位相合わせの際に、電界調節部材１６を降下させつつ回転させることで、容器の位相合わせをさらに効率良くしている。
【実施例４】
【００６６】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。
図７−１、図７−２は第４の実施例にかかる電界調節部材を設置した外部電極（下部）の概略図である。これらの図面に示すように、本実施例では、前記電界調節部材が、針状導電性部材４１を用いて略鉛直軸方向に外部電極（下部）１５−２の底に植毛してなるものである。
なお、針状導電性部材４１の植毛の高さａ１は、容器下部に形成された凹状空間１１ａの高さａ２よりもやや高くなるようにして、容器底面全体に針状導電性部材４１が接触可能としている。なお、接触せずに、空間を持っていてもよい。
また、容器凹状空間１１ａと略同一の形状の凹凸を有するようにしてもよい。
【００６７】
容器を挿入するのみで良いので正確な位相合わせが不要となり、装置の簡素化を図ることができる。
針状導電性部材４１は可撓性又は復元性を有する例えばピアノ線のような導電性ワイヤや針状にした導電性ゴム等を挙げることができる。
前記可撓性又は復元性を有する針状導電性部材４１は容器の凹状空間１１ａ内に相似な電極構造を形成することとなり、バリヤ膜の成膜が均一となる。
【実施例５】
【００６８】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。
図８−１、図８−２は第５の実施例にかかる電界調節部材を設置した外部電極（下部）の概略図である。これらの図面に示すように、本実施例では、前記電界調節部材が、外部電極（下部）１５−２の底内をフレキシブルな導電性ワイヤ４２で密集しつつ張り巡らせてなるようにしている。
【００６９】
容器を挿入するのみで良いので正確な位相合わせが不要となり、マッチングの操作が容易であると共に装置の簡素化を図ることができる。
【実施例６】
【００７０】
次に、本発明の第６の実施例について説明する。
図９−１乃至図９−４は第６の実施例にかかる電界調節部材を設置した外部電極（下部）の概略図である。これらの図面に示すように、本実施例では、前記電界調節部材が、容器１１が挿入された際に、鉛直軸方向に上下動する導電性部材４５を複数配設してなるものである。
【００７１】
本実施例では、図９−３に示すように、コイル４５ａと該コイル４５ａの先端に設けられた矩形状の導電部４５ｂとから導電性部材４５を構成している。
なお、図９−４に示すように、コイル先端に設けられた導電部４５ｂは矩形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、三角形状、円形状等としてもよい。
また、コイルの代わりにベローズ、導電性ゴム等を用いてもよい。
【００７２】
また、図１０−１乃至図１０−３に示すように、中心軸から放射状に再分轄するようにしてもよい。なお、再分割は容器１１の凹状空間１１ａに少なくとも一部が挿入可能なようにして、形状に対応してマッチングできるようなものであれば、いずれでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上詳述したように本発明によれば、底部に凹状空間を有する容器を被処理物とする際、その底部を含む内面全体に均一厚さで膜質が良好な炭素膜のようなバリヤ膜をコーティングすることが可能な容器の内面へのバリヤ膜形成装置を提供することができる。
【００７４】
また、本発明によれば均一な膜厚で膜質が良好な炭素膜のようなバリヤ膜が底部を含む内面にコーティングされ、酸素および二酸化炭素に対するバリヤ性が優れた底部に凹状空間を有するプラスチック容器を製造し得る方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１に係るバリヤ膜形成装置の概略図である。
【図２】実施例１に係るバリヤ膜形成装置の概略図である。
【図３−１】実施例１に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図３−２】実施例１に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の平面概略図である。
【図４−１】実施例２に係る電界調節部材の斜視概略図である。
【図４−２】実施例２に係る電界調節部材の正面概略図である。
【図４−３】実施例２に係る他の電界調節部材の正面概略図である。
【図５−１】実施例２に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図５−２】実施例２に係る他の電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図６】実施例３に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の概略図である。
【図７−１】実施例４に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図７−２】実施例４に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図８−１】実施例５に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図８−２】実施例５に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図９−１】実施例６に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図９−２】実施例６に係る電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図９−３】実施例６に係る電界調節部材の平面概略図である。
【図９−４】実施例６に係る電界調節部材の正面概略図である。
【図１０−１】実施例６に係る他の電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図１０−２】実施例６に係る他の電界調節部材を配した外部電極（下部）の断面概略図である。
【図１０−３】実施例６に係る他の電界調節部材の平面概略図である。
【図１１】プラスチック容器の内面へのバリヤ膜形成装置を示す断面図である。
【図１２】バリヤ膜形成装置に組み込まれる電界調節部材を示す斜視図である。
【図１３】底部に凹状空間を有する容器の概略図である。
【符号の説明】
【００７６】
１１  容器
１２  空洞
１４  排気管
１５  外部電極
１６  電界調節部材
Ｇ  バリヤ膜生成用の媒質ガス
１９  ガス吹出し部
２０  内部電極
２１  電界付与手段
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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