(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中を連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着するための成膜室と、該成膜室内に電子ビームを放射する電子銃と、電子ビームの方向を曲げてルツボ内に向ける磁界を発生させる磁界発生装置と、を備えた連続真空蒸着装置において、
成膜室に設けられた監視窓と、該監視窓を通してルツボ内の溶湯を監視するＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラの画像を画像処理してスプラッシュの発生直前を検出し電子銃の出力を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする真空蒸着におけるスプラッシュ監視装置。
【請求項２】
前記制御装置は、ＣＣＤカメラの画像から溶湯の温度変化又は溶湯の波立ちを検出し、電子銃の出力を低減することで、スプラッシュ発生を防止する、ことを特徴とする請求項１に記載のスプラッシュ監視装置。
【請求項３】
前記ＣＣＤカメラは、ルツボへの電子ビーム照射領域を監視するように、少なくとも２台設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の真空スプラッシュ監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、連続真空蒸着装置のスプラッシュ監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空蒸着装置は、真空中で金属を加熱して蒸発させ、蒸発金属を基板（鋼板）の表面に凝固させて被膜を作る成膜プロセスである。かかる成膜プロセスにおいて蒸着用金属を加熱するために電子ビームを用い薄板状の連続した走行鋼板に金属を蒸着させる連続真空蒸着装置が従来から知られている。この連続真空蒸着装置は、通常の湿式メッキでは扱えない高融点金属、窒化物、炭化物、酸化物及びセラミックスの蒸着が可能であり、かつ付着速度が大きい等の長所を有している。
【０００３】
かかる従来の連続真空蒸着装置は、例えば図２に示すように、入側と出側の真空シール装置、予備加熱室、成膜室、等からなり、大気圧下でアンコイラーから巻き戻された鋼板（ストリップ）を入側の真空シール装置で真空中に通し、予備加熱室で予備加熱した後、成膜室で成膜し、成膜後の鋼板を出側の真空シール装置で大気圧中に取り出しリコイラーで巻き取るようになっている。
【０００４】
成膜室には、電子ビームを放射する電子銃と、溶解した蒸着材料を収容するルツボとを備え、電子銃により電子ビームを放射し、磁界で電子ビームの方向を曲げてルツボ内に当て、蒸着材料を加熱・蒸発させ、蒸発金属を鋼板の表面に凝固させて被膜を作るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した連続真空蒸着装置では、電子銃を熱源とする場合にルツボ溶湯の極小部に電子ビームのエネルギーが集中すると、スプラッシュが発生して蒸着膜に悪影響を与えてしまう問題点があった。
すなわち、スプラッシュとは、溶湯が液滴のままで飛散する現象であり、局部的な沸騰に起因する。このスプラッシュにより飛散した液滴が鋼板に付着するとその部分に数ミリ厚の突起部ができ、この突起部が真空シール装置の狭い隙間と干渉し、真空シール装置のロールに傷を付けたり、鋼板が薄い（例えば、約０．３ｍｍ厚）場合には、鋼板が引き切れる、等の問題点があった。
【０００６】
連続真空蒸着装置では、２００〜５００ｍ／ｍｉｎの高速で成膜を行い、しかも、数百時間連続して操業する。このため、スプラッシュによりロールの損傷や鋼板の板切れが生じると、運転再開に長時間かかり稼働率が大幅に低下する。そのため、従来は、運転員が常時ルツボを監視し、経験的にスプラッシュの発生直前を判断して電子銃の出力制御やルツボ上部に設けたシャッター等を閉じていた。しかし、この監視は長時間連続して行う必要があり、運転員の負担が大きく、かつ判断を誤ることも多かった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、スプラッシュの発生を未然に防止することができ、スプラッシュによるロールの損傷や鋼板の板切れを防止することができる連続真空蒸着装置のスプラッシュ監視装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、真空中を連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着するための成膜室と、該成膜室内に電子ビームを放射する電子銃と、電子ビームの方向を曲げてルツボ内に向ける磁界を発生させる磁界発生装置と、を備えた連続真空蒸着装置において、成膜室に設けられた監視窓と、該監視窓を通してルツボ内の溶湯を監視するＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラの画像を画像処理してスプラッシュの発生直前を検出し電子銃の出力を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする真空蒸着におけるスプラッシュ監視装置が提供される。前記制御装置は、ＣＣＤカメラの画像から溶湯の温度変化又は溶湯の波立ちを検出し、電子銃の出力を低減することで、スプラッシュ発生を防止するようになっている。
【０００９】
この構成により、溶湯の温度変化（例えば、溶湯の赤色から白色への変化）或いは溶湯の波立ち（例えば、画像処理による正常時の記憶画像との相違部分の拡大）等をＣＣＤカメラの画像から制御装置が検知し、電子銃の出力を制御することによりスプラッシュの発生を抑えることができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、ＣＣＤカメラは、ルツボへの電子ビーム照射領域を監視するように、少なくとも２台設けられる。この構成により、ルツボの上部を走行する鋼板に影響されずに、電子ビームが照射されるルツボの鋼板の幅方向両端部を監視し、的確にスプラッシュの発生を未然に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。
図１は、本発明によるスプラッシュ監視装置を備えた連続真空蒸着装置の成膜室斜視図（成膜室の外胴部を除いた図）である。この図において、連続真空蒸着装置は、真空中を連続的に走行する鋼板１に蒸発材料を蒸着するための成膜室６と、成膜室６内に電子ビーム２を放射する電子銃３と、電子ビーム２の方向を曲げてルツボ５内に向ける磁界を発生させる磁界発生装置７と、を備えている。
【００１２】
鋼板１は、通常の炭素鋼鋼板或いはステンレス鋼板であり、例えば、０．３〜３．２ｍｍ厚の比較的薄い鋼板（ストリップ）を用いる。蒸着材料は、例えばアルミニウム又はアルミ系合金であり、合金膜を成膜する場合には、図１に示すように２つ以上のルツボ５を設け、それぞれに異なる蒸着材料を図示しない供給装置により供給する。成膜室６の内部は、図示しない真空装置により排気され、蒸着に適した真空度（例えば１０-3〜１０-5ｔｏｒｒ程度）に保持されている。電子銃３は、各ルツボ毎にこの図では２台設けられ、それぞれルツボ５の鋼板幅方向両端部に電子ビーム２を照射するようになっている。磁界発生装置７は、各ルツボ毎にこの図では２台設けられ、それぞれ磁界電極７ａ，７ｂを有し、それぞれの電子ビーム２の方向を曲げてそれぞれのルツボ５内に向けるようになっている。
【００１３】
本発明のスプラッシュ監視装置１０は、更に、成膜室６に設けられた監視窓１２と、監視窓１２を通してルツボ５内の溶湯４をルツボ毎に監視するＣＣＤカメラ１４と、ＣＣＤカメラ１４の画像を画像処理してスプラッシュの発生直前を検出し電子銃３の出力を制御する制御装置１６と、を備えている。この図に示すように、ルツボ毎にＣＣＤカメラ１４を２台、制御装置１６を１台設けるのがよい。
【００１４】
制御装置１６は、ＣＣＤカメラ１４の画像から溶湯４の温度変化又は溶湯の波立ちを検出し、電子銃の出力を低減するようになっている。例えば、溶湯の色は通常は赤色であるがスプラッシュが発生する部分では温度が更に上昇して白色に変化する。従って、ＣＣＤカメラ１４の画像からこの溶湯の温度変化を検知してスプラッシュの発生直前を検出することができる。また、スプラッシュが発生する部分では、内部で発生した気泡等により、溶湯に波立ちが生じる。この波立ちは、例えば、画像処理による正常時の記憶画像との相違部分の拡大から検知することができる。従って、ＣＣＤカメラ１４の画像から制御装置１６によりこれらを検知した時に、電子銃３の出力を制御（出力低減）することによりスプラッシュの発生を抑えることができる。
【００１５】
ＣＣＤカメラ１４は、ルツボ５の鋼板の幅方向両端部を監視するように、図に示すように少なくとも２台設けるのがよい。この構成により、ルツボ５の上部を走行する鋼板１に影響されずに、電子ビーム２が照射されるルツボ５の鋼板の幅方向両端部を監視し、的確にスプラッシュの発生を未然に防止することができる。
【００１６】
また、監視窓１２の内面に、エンドレスに移動する半透明フィルム（図示せず）を備えることが好ましい。この構成により、監視窓１２の光透過性をほぼ一定に保持することができる。
【００１７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】
上述したように、本発明の構成により、溶湯の温度変化（例えば、溶湯の赤色から白色への変化）或いは溶湯の波立ち（例えば、画像処理による正常時の記憶画像との相違部分の拡大）等をＣＣＤカメラの画像から制御装置が検知し、電子銃の出力を制御することによりスプラッシュの発生を抑えることができる。
【００１９】
従って、本発明の連続真空蒸着装置のスプラッシュ監視装置は、スプラッシュの発生を未然に防止することができ、スプラッシュによるロールの損傷や鋼板の板切れを防止することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスプラッシュ監視装置を備えた成膜室の斜視図である。
【図２】従来の連続真空蒸着装置の構成図である。
【符号の説明】
１  鋼板
２  電子ビーム
３  電子銃
４  溶湯
５  ルツボ
６  成膜室
７  磁界発生装置
７ａ，７ｂ  磁界電極
１０  スプラッシュ監視装置
１２  監視窓
１４  ＣＣＤカメラ
１６  制御装置
【図１】
0003741161.tif 000002
【図２】
0003741161.tif 000003