(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽内で基材を走行させながらターゲット表面にアーク放電を発生させ、ターゲットからの蒸発物質を基材表面に付着させて膜形成を行うアークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法において、
予め前記ターゲットに流すアーク電流の上限値を定め、
前記ターゲットに流すアーク電流の電流値が前記上限値に達するまでは前記ターゲットの消耗量に合わせて前記アーク電流の電流値を増加させ、
前記アーク電流の電流値が前記上限値に達した以降は前記アーク電流の電流値を前記上限値に維持しながら前記ターゲットの消耗量に合わせて前記基材の走行速度を低下させる
ことを特徴とするアークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法。
【請求項２】
真空槽内で基材を設定速度に合わせて走行させる走行駆動手段と、ターゲットに設定電流値に応じたアーク電流が流れるように電力を供給するアーク電源とを備え、ターゲット表面でのアーク放電により発生する蒸発物質を、走行する基材表面に付着させて膜形成を行うアークイオンプレーティング装置における膜厚制御装置において、
前記設定電流値が予め定めた上限値に達するまでは前記ターゲットの消耗量に合わせて前記設定電流値を増加させ、前記設定電流値が前記上限値に達した以降は前記アーク電流の電流値を前記上限値に維持しながら前記ターゲットの消耗量に合わせて前記設定速度を低下させる制御を行う設定値変更手段が設けられている
ことを特徴とするアークイオンプレーティング装置における膜厚制御装置。
【請求項３】
アーク放電時におけるアーク電流の時間積分値を逐次求めるアーク電流積算手段がさらに設けられ、
上記設定値変更手段が、アーク電流積算手段で求められたアーク電流の時間積分値の増加に合わせて上記の変更を行う
ことを特徴とする請求項２記載のアークイオンプレーティング装置における膜厚制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法及び膜厚制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アークイオンプレーティング装置は、例えば工具表面への硬質皮膜の形成などに使用され、また、金属箔や樹脂フィルムなどのフィルム状基材表面への薄膜コーティングにも使用されている。
このようなフィルム状基材へのコーティングに使用される装置では、例えば本発明の説明図である図２に示すように、真空槽１内にターゲット８が設置され、このターゲット８表面にアーク放電を生じさせることで発生する蒸発物質8aの飛散方向にキャンロール７が設けられている。このキャンロール７にフィルム状の基材４を巻き掛けて走行させ、この基材４におけるキャンロール７への巻き掛け領域表面に蒸発物質8aを付着させることによって、基材４表面への薄膜コーティングを行うようになっている。
【０００３】
上記のような装置では、従来、ターゲット表面に生じさせるアーク放電のアーク電流値や基材の走行速度を、コーティング膜の膜厚に合わせて予め設定し、その後、アーク電流値や基材走行速度を各設定値で維持しながら、コーティングが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにアーク電流値や基材の走行速度を予め所望の膜厚に合わせて設定し、この状態でコーティングを継続した場合に、基材表面に実際に形成されるコーティング膜の膜厚が次第に低下し、基材が長さの長い金属箔等の場合、この箔の最初の部分と最終部分とで厚さの差が大きくなって、製品不良が発生するという問題を生じている。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、基材表面に形成されるコーティング膜の膜厚均一性を向上し得ると共に、そのための装置構成を簡素なものとすることが可能であり、さらに、コーティング製品の品質をより向上し得るアークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法及び膜厚制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願発明者等は、アークイオンプレーティング装置での膜厚変動要因を種々検討し、この結果、コーティングの進行に伴って増加していくターゲットの消耗が大きな膜厚変動要因となっていることを新たに知見し、本発明をなすに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のアークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法は、真空槽内で基材を走行させながらターゲット表面にアーク放電を発生させ、ターゲットからの蒸発物質を基材表面に付着させて膜形成を行うアークイオンプレーティング装置における膜厚制御方法において、予め前記ターゲットに流すアーク電流の上限値を定め、前記ターゲットに流すアーク電流の電流値が前記上限値に達するまでは前記ターゲットの消耗量に合わせて前記アーク電流の電流値を増加させ、前記アーク電流の電流値が前記上限値に達した以降は前記アーク電流の電流値を前記上限値に維持しながら前記ターゲットの消耗量に合わせて前記基材の走行速度を低下させることを特徴とするものである。
【０００８】
アークイオンプレーティング装置では、前述したように、ターゲット表面にアーク放電を発生させ、大電流が集中したアークスポットを生じさせてターゲット表面を局部的に蒸発させながらコーティングが行われる。したがって、ターゲットはコーティングの継続に伴って次第に消耗する。そして、アーク電流が一定の場合、このターゲットの消耗量の増加に伴って、単位時間当たりの蒸発量が次第に低下するのである。この結果、基材の搬送速度が一定の場合には、基材表面に形成されるコーティング膜の膜厚は次第に薄くなる。
【０００９】
そこで本発明では、ターゲットの消耗に合わせて基材の走行速度を低下させる。これにより、基材表面における単位面積当たりの蒸発物質の付着量をより均一に維持することができ、この結果、膜厚均一性を向上することができる。また、ターゲットの消耗に合わせてアーク電流値を増加させ、ターゲットの消耗に応じて低下する蒸発量を補償することで、上記と同様に、膜厚均一性を向上することが可能となる。
【００１０】
上記方法を好適に実施するための膜厚制御装置としては、請求項２記載のように、真空槽内で基材を設定速度に合わせて走行させる走行駆動手段と、ターゲットに設定電流値に応じたアーク電流が流れるように電力を供給するアーク電源とを備え、ターゲット表面でのアーク放電により発生する蒸発物質を、走行する基材表面に付着させて膜形成を行うアークイオンプレーティング装置における膜厚制御装置において、前記設定電流値が予め定めた上限値に達するまでは前記ターゲットの消耗量に合わせて前記設定電流値を増加させ、前記設定電流値が前記上限値に達した以降は前記アーク電流の電流値を前記上限値に維持しながら前記ターゲットの消耗量に合わせて前記設定速度を低下させる制御を行う設定値変更手段を設けて構成される。
【００１１】
この場合、請求項３記載のように、アーク放電時におけるアーク電流の時間積分を逐次求めるアーク電流積算手段を設け、このアーク電流の時間積分値の増加に合わせて上記の変更を行うように構成することが望ましい。すなわち、上記のアーク電流の時間積分値とターゲットの消耗量とはほぼ比例関係にある。したがって、積算電流計等で構成し得るアーク電流積算手段を追設し、その計測値に基づく制御構成とすることで、ターゲットの消耗量に応じた自動補正機能を有する装置をより簡素なものとすることができる。
【００１２】
すなわち、ターゲットの消耗量に合わせてアーク電流値を増加させていくだけの制御では、その電流値に応じてターゲット表面の温度上昇の度合いが大きくなり、その輻射熱が、ターゲットに対向する位置で走行する基材に作用する。この結果、基材が例えばフィルム状の金属箔などの場合に、基材の局部的な温度上昇に伴う熱膨張が生じ、これが、基材にシワを発生させて製品不良となるおそれがある。
【００１３】
そこで、アーク電流に対する上限値を定め、この上限値近傍でアーク電流の増加を抑えて、その後は基材の走行速度を低下させる制御を行うことで、基材の過熱が防止され、これによって、膜厚均一性に優れたコーティングをなし得ると共に、上記したシワの発生のない良質の製品を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明一実施形態について説明する。
図２は、アークイオンプレーティング装置における真空槽１内の要部構成を模式的に示すものであって、真空槽１内は隔壁1aによって基材搬送駆動室２と蒸着室３とに区画されている。基材搬送駆動室２には、フィルム状の基材４が巻付けられた巻出しロール５と、基材４を巻取る巻取ロール６と、これら両ロール５・６間に配置されたキャンロール７とが設けられている。
【００１５】
キャンロール７は、隔壁1aに形成されている開口を通して、外周面の一部が蒸着室３側に突出するように配置されている。このキャンロール７に巻出しロール５から供給される基材４を巻き掛けて走行させた後、巻取ロール６で巻取るように構成されている。なお、走行状態の基材４に作用する張力が所定の範囲に維持されるように、基材４の走行経路上には自動張力調整装置（図示せず）がさらに設けられている。
【００１６】
一方、蒸着室３内には、基材４表面にコーティングする膜に対応する材質から成るターゲット８と、図示してはいないが、このターゲット８の表面に真空アーク放電を発生させるための放電発生機構とが設けられている。
上記装置で、例えば厚さ：50μｍ、幅:500ｍｍのアルミニウム金属箔を基材４とし、これに例えばチタン膜をコーティングする場合を例に挙げて、その製造手順を説明する。
【００１７】
まず、巻出しロール５に巻付けられた上記の基材４の先端部を、キャンロール７に巻き掛けた後に巻取りロール６に係止し、真空槽１の基材搬送駆動室２内に、図２に示す状態にセットする。また、蒸着室３内には、チタン製のターゲット８を装着する。その後、図示しない真空ポンプを駆動して真空槽１内を排気し、所定の真空度に達した後に、前記放電発生機構の作動を開始して、カソード電極としてのターゲット８と、放電発生機構におけるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、ターゲット８の表面にアーク放電を生じさせる。
【００１８】
同時に、巻出しロール５とキャンロール７および巻取りロール６とを互いに同期させて回転させることにより、基材４の走行を開始させる。
上記のように、ターゲット８の表面に真空中でアーク放電を生じさせることにより、放電電流が集中したアークスポットによって、ターゲット８表面の微小領域が蒸気化する。この蒸気はさらに電離してプラズマ流が形成され、このプラズマ流から、負のバイアス電圧が印加されている前記キャンロール７の方向に正イオンが蒸発物質8aとして引き出される。これが、キャンロール７に巻き掛けられて走行する基材４表面に付着し、基材４にターゲット８と同材質、すなわち、チタンから成る膜がコーティングされる。この膜厚が所望の値になるように、基材４の走行速度およびアーク電流値が、後述する膜厚制御装置10により制御されながら、上記のコーティングが継続される。
【００１９】
上記の膜厚制御装置10には、図１に示すように、前記した巻出しロール５や巻取りロール６・キャンロール７を回転駆動する基材走行駆動モータ（走行駆動手段）11がモータコントローラ12を介して接続されている。また、膜厚制御装置10には、前記放電発生機構とターゲット８との間で発生するアーク放電の放電電力を供給するアーク電源14がさらに接続されている。
【００２０】
膜厚制御装置10から、設定速度に応じた速度指令信号がモータコントローラ12に出力され、これによって、基材走行駆動モータ11が上記の速度指令信号に合わせた回転速度で駆動される。また、アーク電源14には設定電流値に応じたアーク電流指令信号が出力され、この指令信号に応じた電流値でアーク放電が維持されるように、上記アーク電源14からの供給電力が制御される。そして、上記の設定速度や設定電流値は、後述するように、コーティングの経過に伴って膜厚制御装置10内で逐次変更して出力されるようになっており、したがって、この膜厚制御装置10は、設定値変更手段としての機能を有している。
【００２１】
なお、基材走行駆動モータ11には速度検出器13が付設されている。この速度検出器13での検出信号は上記膜厚制御装置10に入力され、この検出信号を設定速度と比較し、その比較結果に応じた増速、或いは減速の修正信号をモータコントローラ12にさらに出力する。これにより、基材４は上記の設定速度に合わせた速度で維持されながら、前記巻出しロール５からキャンロール７を経て巻取りロール６へと走行する。
【００２２】
一方、アーク電源14には、出力中のアーク電流値を逐次時間積分するアーク電流積算手段としての積算電流計15が付設され、その計測値が逐次膜厚制御装置10に入力されるように構成されている。この計測値に応じて、膜厚制御装置10で設定速度や設定電流値の変更が行われるが、その詳細については後述する。
基材４が幅広の場合には、前記蒸着室３内に、基材４の幅方向に沿って複数のターゲット８…が設置されて基材４へのコーティングが行われる。この場合、基材４表面に形成される膜厚が幅方向に均一になるように、上記各ターゲット８…毎に適正なアーク電流値が定められて個別に制御される。したがって、上記積算電流計15は、各ターゲット８…毎に積算電流値を計測し、これらを膜厚制御装置10に出力するように構成されている。
【００２３】
上記構成の膜厚制御装置10には、運転に先立って、下記項目ａ〜ｅが図示しない操作盤から入力される。
a. 基材走行速度初期値Ｖis  （単位：ｍ／ｍｉｎ）
b. アーク電流初期値Ｉis(k) （単位：Ａ）
但し、ｋはターゲットNo. で、ｋ＝1,2,3,…
c. アーク電流上限値Ｉxe    （単位：Ａ）
d. ターゲット限界量Ｌxe    （単位：Ａ・Ｈｒ）
e. 補正率Ｓ                  （単位：％）
基材走行速度初期値Ｖisと、各ターゲット８…毎のアーク電流初期値Ｉis(k)とは、所望の膜厚に応じて予め求められているもので、これらの値に合わせて、運転が開始される。
【００２４】
アーク電流上限値Ｉxeは、後述するように、運転の継続に伴ってアーク電流をアーク電流初期値Ｉisから次第に増加させる制御を行う場合に、その上限値として設定されるものである。
ターゲット限界量Ｌxeはターゲット８の使用限界である。すなわち、ターゲット８はアーク放電によって蒸発し消費される。そして、残量が少なくなってくると、アーク放電による安定した蒸発が維持されなくなる。そこで、この安定した蒸発を維持し得る使用限界を予め求めている。なお、この使用限界、すなわち残量は、初期重量が一定であれば累積蒸発量で表すことができる。そして、この累積蒸発量は、アーク電流の時間積分（以下、累積電流量という）に略比例することから、ここでは、この使用限界時までの累積電流量（単位:A・Hr) がターゲット限界量Ｌxeとして設定される。
【００２５】
補正率Ｓは次のように設定される。すなわち、アーク電流と基材４の走行速度とを、それらの上記した各初期値Ｉis(k) ・Viｓとしたままで、ターゲット限界量Ｌxeに達するまでコーティングを試験的に実施し、このときに基材４の表面に形成されたコーティング膜の初期の膜厚と終了時の膜厚との比を予め求め、この比を補正率Ｓとして設定する。例えば、終了時の膜厚が初期の膜厚と同じであれ  ば補正率Ｓとして 100％が、初期の膜厚の半分に低下していれば、補正率Ｓとして 200％が設定される。
【００２６】
なお、ここでいう「膜厚」とは、「一定の時間（単位時間）内に堆積する膜厚」の意である。
上記のような初期設定を終了して運転が開始されると、前記膜厚制御装置10は、基材走行速度初期値Ｖisとアーク電流初期値Ｉisとに応じた速度指令信号とアーク電流指令信号とを、それぞれモータコントローラ12とアーク電源14とに出力する。これにより、上記各初期値Ｖis・Ｉisでの基材４の走行とアーク放電とが開始され、基材４表面へのコーティングが開始される。
【００２７】
その後、膜厚制御装置10には、前記の積算電流計15での各ターゲット８…毎の計測値が各々のターゲット消耗量Ｌ(k) （k=1,2,3,…）として逐次入力され、この入力信号に応じて、基材４の走行速度をその初期値Ｖisから次第に低下させる制御や、アーク電流をその初期値Ｉisから次第に増加させる制御を行う。
次に、上記のようにターゲット消耗量Ｌ(k) に応じた制御を行う理由について説明する。
【００２８】
表１には、アーク電流を一定としたままで試験的にコーティングを行い、このときのターゲットの重量変化について実測した結果の一例を示している。すなわち、コーティング開始時T０にそれぞれ重量が1770g であった各ターゲットNo.4〜6,10〜12に対し、その後のコーティングの進行に伴う重量変化を、適当な時期T１, …T５毎に、そのときまでの累積電流量Ｌと共に順次測定したものである。
【００２９】
【表１】
0004386473.tif 000002
【００３０】
図３中に、表１における累積電流量Ｌとターゲットの平均重量Ｗとの関係をグラフ化して示している。図のように、ターゲットの平均重量Ｗの低下は累積電流量Ｌに対して直線状ではなく、その低下の度合いは、累積電流量Ｌの増加に伴って徐々に小さくなっている。
このことは、ターゲットからの時々刻々の蒸発量が、累積電流量Ｌの増加、すなわち、ターゲットの消耗に伴って次第に低下していることを意味する。そこで、表１の測定データに基づき、ターゲットからの蒸発量と累積電流量との関係をさらに求めれば、表２のようになる。
【００３１】
【表２】
0004386473.tif 000003
【００３２】
同表から、例えばT０〜T１の期間での中間時点、すなわち、累積電流量Ｌが 975.5ＡHrの時点で、単位電流量当たりの蒸発量ｖは0.089gであり、これが、T１〜T２の期間における累積電流量Ｌ＝2859.5ＡHrの時点では、0.077g／ＡHrに低下することが示されている。これをグラフ化したものも図３中に示している。
なお、上記のように蒸発量が次第に低下する現象については、ターゲットに対する冷却効果や表面性状の変化が考えられる。すなわち、一般にターゲットは背面側で冷却されており、したがって、ターゲットが消耗すると冷却効果が次第に大きくなる。また、アーク放電の継続に伴ってターゲット表面は次第に荒れてくる。これらに起因して、蒸発量の低下が生じるものと考えられる。
【００３３】
このように、アーク電流が一定のままでコーティングを行うと、ターゲットからの蒸発量ｖが次第に低下することから、コーティング開始時に所望の厚さに合わせてアーク電流初期値Ｉisや基材走行速度初期値Ｖisを設定しても、基材表面に形成されるコーティング膜の膜厚は、上記のような蒸発量ｖの低下に比例して次第に低下する。
【００３４】
そこで、コーティング開始時の膜厚で均一に維持するためには、上記のような蒸発量の低下を補償する操作が必要となる。すなわち、コーティング開始時の初期蒸発量をｖ0  、累積電流量Ｌの時点での蒸発量をｖとしたときの両者の比Ｃ(=ｖ0/ｖ）に応じて、基材走行速度を低下させる操作やアーク電流を増加させる操作を行うことで、膜厚を均一に維持することが可能になる。
【００３５】
前記表２中には、さらに、上記の比Ｃと累積電流量Ｌとの関係を求めるために、蒸発量ｖの逆数をそれぞれ算出して付記し、その算出結果を図３中にグラフ化して示している。同図のように、算出値はほぼ一直線上にプロットされており、したがって、１／ｖは累積電流量Ｌに対する一次式で近似することができる。したがって、上記の比Ｃも、
Ｃ＝ｖ0  ／ｖ＝a1＋a2・Ｌ                        ……(1)
のように、累積電流量Ｌについて一次式で表される関係を有している。これにより、上記の比Ｃ、すなわち補正係数は、累積電流量Ｌの変化毎に逐一求めておく必要はなく、(1) 式での定数a1,a2  が定まれば、この(1) 式に基づき、逐次算出することができる。
【００３６】
そこで、本実施形態では、前記したように、アーク電流一定の試験で、累積電        流量Ｌが０のときの初期膜厚t0と、ターゲット限界量Ｌxeのときの最終膜厚ｔxeとを予め求めている。すなわち、これらの膜厚比S'(=t0／ｔxe）は、初期蒸発量ｖ0と、ターゲット限界量Ｌxeのときの蒸発量ｖxeとの比に相当する。そして、これらの値に基づき、(1) 式での定数a1,a2  は、
a1＝１  （∵Ｌ＝０のとき、Ｃ＝ｖ0/ｖ0  ＝１）
a2＝（S'−１）／Ｌxe
となる。また、前記した操作盤で設定される％単位での補正率Ｓと上記の膜厚比S'との関係（Ｓ=100×S'）を加味して(1) 式を書き換えれば、
Ｃ＝｛(S-100) ×( Ｌ／Ｌxe) ＋100 ｝/100        ……(2)
となる。
【００３７】
この補正係数Ｃを、前記膜厚制御装置10ではターゲット消耗量Ｌの増加に応じて時々刻々算出し、基材４の走行速度を制御する場合には、補正速度ＶをＶ＝Ｖis／Ｃで演算し、初期時からの蒸発量の低下に合わせて基材４の走行速度を低下させる。また、アーク電流を制御する場合には、補正電流ＩをＩ＝Ｉis×Ｃで演算し、蒸発量が初期蒸発量と同等に維持されるように、アーク電流を増加させる制御を行う。
【００３８】
次に、前述したように複数のターゲット８…が設けられている場合での上記の膜厚制御装置10での具体的な制御手順について、（i）基材の走行速度制御をアーク電流制御よりも優先して行う場合（基材走行速度制御）と、（ii）アーク電流制御を基材の走行速度制御よりも優先して行う場合（アーク電流制御）とに分けて説明する。
【００３９】
（i）基材走行速度制御
この制御では、まず、前記(2) 式に基づいて、各ターゲット８毎の補正係数Ｃ(k) を次式(3) により求める。
Ｃ(k) ＝｛(S-100) ×( L(k)／Ｌxe) ＋100 ｝/100  ……(3)
ここでｋはターゲットNoで、ｋ＝1,2,3,…
そして、Ｃ(k) のうちの最大の値をＣMAX  とし、この補正係数ＣMAX  によって        基材４の補正速度Ｖt  を、
Ｖt  ＝Ｖis／ＣMAX                                ……(4)
で求め、これに応じた速度指令信号を前記モータコントローラ12に出力することにより、基材４の走行速度を上記Ｖt  に低下させる。
【００４０】
このとき、基材走行駆動系における速度制御精度の信頼性が、例えば小数点１桁である場合には(4) 式で得られた補正速度Ｖtにおける２桁以下は切り捨てる。そして、この切り捨て分を補い、かつ各ターゲット８…の消耗量が異なった場合に全てのターゲットからの蒸発量を同一とするために、各アーク電流Ｉ(k) を下記演算式(5) にてさらに補正する。すなわち、このときに２桁以下を切り捨てた補正速度をＶtCとし、補正後のアーク電流をＩ(k) とするとき、
(Ｖis／ＶtC) ×（Ｉ(k) ／Ｉis) ＝Ｃ(k)
となるように、
Ｉ(k) ＝Ｉis(k) ×(VtC/Vis) ×｛(S-100) ×(L(k)/Ｌxe) ＋100 ｝…(5) の演算式で算出し、その結果に基づいて、各ターゲットでのアーク電流Ｉ(k) を初期電流Ｉisから増加させる。
【００４１】
このような制御を行うことにより、基材４の全長にわたって均一なコーティング膜を形成することができる。しかも、上記のように基材走行速度の制御を優先して行い、その速度制御精度に合わせてアーク電流制御を加味することで、基材４の走行速度駆動系の制御精度がそれほど高くない構成でも、コーティング膜の均一をより高めた膜形成を行わせることが可能となる。
【００４２】
（ii）アーク電流制御
この制御では、まず、前記同様に、各ターゲット毎の補正係数Ｃ(k) を、
Ｃ(k) ＝｛(S-100) ×( L(k)／Ｌxe) ＋100 ｝/100  ……(6)
によって算出し、この算出結果から、各ターゲット毎の補正電流Ｉ(k) を、
Ｉ(k) ＝Ｉis(k) ×Ｃ(k)                         ……(7)
で求める。この結果に応じたアーク電流指令信号を前記アーク電源14に出力することによって、各ターゲット８…に流れるアーク電流を各々のアーク電流初期値Ｉis(k) から次第に増加させる。
【００４３】
そして、このアーク電流制御では、上記(7) 式によって算出される補正電流Ｉ(k) を前記アーク電流上限値Ｉxeと比較し、補正電流Ｉ(k) の中で一つでも上限値Ｉxeを超えた場合には、前記アーク電源14への出力はアーク電流上限値Ｉxeに対応する指令信号とし、補正電流Ｉ(k) とアーク電流上限値Ｉxeとの差に相当する補償は基材の走行速度制御で行う。すなわち、このときの補正電流Ｉ(k) とアーク電流上限値Ｉxeとの比の最大値をＣMAX  とするとき、さらに補正走行速度Ｖt  を、
Ｖt  ＝Ｖis／ＣMAX                                ……(8)
で求め、これを前記モータコントローラ12に出力し、基材４の走行速度を低下させる。
【００４４】
なお、この場合に、基材４の走行速度制御精度の信頼性が例えば小数点１桁である場合には、前記と同様に、補正走行速度Ｖtにおける２桁以下は切り捨て、この切り捨て分を補うために、さらに補正アーク電流を前記同様に算出し直す。すなわち、２桁以下を切り捨てたときの補正走行速度をＶtCとするとき、
(Ｖis／ＶtC) ×（Ｉ(k) ／Ｉis) ＝Ｃ(k)
となるように、
Ｉ(k) ＝Ｉis×(VtC/Vis) ×Ｃ(k)                   ……(9)
を算出し、これをアーク電源14に出力して、アーク電流を増加させる制御を行う。これにより、アーク電流は、その上限値Ｉxeをわずかに超える値以下に抑えられた状態で維持される。
【００４５】
このような制御により、基材４の全長にわたって均一なコーティング膜を形成することができる。しかも、上記のようにアーク電流の制御を優先して行う場合に、その上限値を過度に超えないように、基材の走行速度制御が併用される。これにより、アーク電源14としてその可変範囲がそれほど広くなく、また、基材の  走行駆動系もそれほど高精度のものでない簡単な構成で、膜厚の均一性をより高  精度に維持することができる。
【００４６】
特に、上記のようにアーク電流の上昇を予め設定した上限値近傍で抑える構成では、コーティング製品の品質の低下をより確実に防止できる。すなわち、アーク電流値を増加させていくと、その電流値に応じてターゲット表面における温度上昇の度合いが大きくなり、その輻射熱が、ターゲットに対向する位置で走行する基材に作用する。このような輻射熱により、従来、基材が例えばフィルム状の金属箔などの場合に、基材の局部的な温度上昇に伴う熱膨張が生じて、これに起因するしわが基材に発生していた。
【００４７】
そこで、上記のように上限値を設定し、この上限値でアーク電流の増加を抑え、その後の補正は基材の走行速度を低下させる制御とすることで、上記したようなシワの発生のない良質の製品を製造することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明においては、ターゲットの消耗に合わせて基材の走行速度を低下させ、また、アーク電流値を次第に増加させるので、基材が長尺の場合でも全体にわたっての膜厚均一性が向上し、これによってコーティング製品の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態におけるアークイオンプレーティング装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】  上記装置の要部構成を示す模式図である。
【図３】  アーク電流の累積電流量の増加に対するターゲット重量および蒸発量、蒸発量の逆数の各変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１    真空槽
４    基材
８    ターゲット
8a    蒸発物質
10    膜厚制御装置（設定値変更手段）
11    基材走行駆動モータ（走行駆動手段）
14    アーク電源
15    積算電流計（アーク電流積算手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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