專利名稱:阻隔膜形成裝置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及例如用于在樹脂等的容器等中均勻地形成施加氣體阻隔性的阻隔膜的阻隔膜形成裝置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器。
背景技術(shù):
近年來,作為塑料容器之一的例如塑料(PET)瓶為了防止來自外部的氧的透過、 來自內(nèi)部(例如碳酸飲料水)的二氧化碳的透過,在其內(nèi)表面嘗試涂敷例如DLC(Diamond Lie Carbon)之類的碳膜或硅石膜等阻隔性高的膜,并提出了其成膜裝置(專利文獻(xiàn)I 6)。另外,作為其應(yīng)用,在醫(yī)療用容器或食品容器或燃料罐等中嘗試了氧、氫、燃料等的透過防止、芳香等的透過、吸附防止等。在此,作為使用了高頻等離子體CVD的將向塑料容器的碳膜成膜的裝置,參照圖 38,說明在容器內(nèi)部涂敷的基本的發(fā)明即專利文獻(xiàn)4中所述的裝置。如圖38所示,阻隔膜形成裝置是在具有口部11的塑料容器12的內(nèi)表面利用放電等離子體實施成膜的成膜裝置,具備具有包圍塑料容器12的外周的大小的包括外部上部電極13-1及外部下部電極13-2的外部電極13 ;在所述塑料容器12插入時至少間介于所述容器的口部及肩部、和所述外部電極13之間的包括電介質(zhì)的襯墊25 ;在所述口部11所處的一側(cè)的所述外部電極13的端面經(jīng)由絕緣部件26安裝的排氣管14 ;在所述外部電極13 內(nèi)的所述塑料容器12內(nèi),從所述排氣管14側(cè)插入所述塑料容器12,與接地側(cè)連接,并且,穿設(shè)有用于噴出介質(zhì)氣體19的氣體流路16的內(nèi)部電極17 ;安裝于所述排氣管14的未圖示的排氣裝置;用于向所述內(nèi)部電極17供給介質(zhì)氣體19的未圖示的氣體供給裝置;與所述外部電極13連接的高頻電源18。還有,符號20是設(shè)置于氣體流路16的前端的包括絕緣部件的氣體噴出孔。在此,所述外部電極13設(shè)置于在上下端具有凸緣21a、21b的圓筒狀的接地罩22 內(nèi),該圓筒狀的接地罩22載置于圓環(huán)狀基臺23上。另外,圓板狀的絕緣板24配置于所述圓環(huán)狀基臺23和所述外部下部電極13-2的底部側(cè)之間。在所述內(nèi)部電極17的氣體流路 16的前端設(shè)置圓筒的絕緣部件26,由此防止局部的等離子體集中。另外,所述襯墊25是通過由在其上載置的環(huán)狀的絕緣部件26螺合的螺釘(未圖示)來固定。這樣,通過將襯墊25插入固定所述外部電極13的上部,在從所述外部電極13 的底部側(cè)插入塑料容器12的情況下,所述塑料容器12的口部及肩部位于所述圓板狀的襯墊25的空洞部內(nèi),且除此之外的塑料容器12的外周位于所述外部電極13內(nèi)表面。另外, 在上下具有凸緣31a、31b的排氣管14載置于所述接地罩22的凸緣21a及所述環(huán)狀的絕緣部件26的上表面。還有,蓋體32安裝于所述排氣管14的上部凸緣31a。說明使用這樣的結(jié)構(gòu)的裝置,向塑料容器涂敷碳膜的方法。首先,向外部電極13內(nèi)插入塑料容器12,利用排氣管14將內(nèi)部的氣體排出。在達(dá)到規(guī)定的真空度(代表值=KT1 I(T5Torr)后,持續(xù)排氣的同時,將介質(zhì)氣體G例如以10 200mL/分鐘的流量向內(nèi)部電極17供給,進(jìn)而,通過內(nèi)部電極17的氣體噴出孔20向塑料容器12內(nèi)噴出。還有,作為該介質(zhì)氣體,例如,使用苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷等脂肪族烴類、芳香族烴類、含氧烴類、含氮烴類。利用氣體供給量和排氣量,將所述塑料容器12內(nèi)的壓力例如設(shè)定為SXlO-1N丨X KT2Torr15然后,由高頻電源18將50 2000W的高頻電力通過匹配器36及RF輸入端子35向外部電極13施加。通過這樣的高頻電力的向外部電極13的施加,在所述外部電極13和內(nèi)部電極17 之間生成等離子體。此時,塑料容器12在外部電極13內(nèi)大致沒有間隙地收容,等離子體在塑料容器12內(nèi)產(chǎn)生。所述介質(zhì)氣體G通過所述等離子體離解或進(jìn)而離子化,生成用于形成碳膜的成膜種。在將碳膜形成至規(guī)定的膜厚后,停止高頻電力的施加,停止介質(zhì)氣體供給,排出殘留氣體,將氮、稀有氣體、或空氣等向外部電極13內(nèi)供給,將該空間內(nèi)恢復(fù)為大氣壓。然后,從外部電極13取出所述塑料容器12。還有,在該方法中,將碳膜成膜為20 30nm所需的時間為2 3秒。專利文獻(xiàn)I :特開平8-53116號公報專利文獻(xiàn)2 :特許第2788412號公報(特開平8-53117號公報)專利文獻(xiàn)3 W02003/101847號公報專利文獻(xiàn)4 :特許第3643813號公報(特開2003-237754號公報)專利文獻(xiàn)5 :特開2005-247431號公報專利文獻(xiàn)6 :特開2000-230064號公報然而,在所述成膜裝置(專利文獻(xiàn)4)中,為了得到阻隔性高的良好的成膜,需要包括外部電極13和襯墊25的空洞的形狀形成為與塑料容器12的形狀大致相似的形狀。另外,在專利文獻(xiàn)1、2中沒有襯墊,但同樣需要將外部電極的空洞形狀形成為與等離子體容器大致相似的形狀。無論那種情況,只要在容器的主體部等有凹部(凹部或凸部或兩者),就當(dāng)然需要形成為與其形狀相似的形狀的空洞。然而,在將容器沿長邊方向插入的結(jié)構(gòu)的裝置的情況下,難以將其實現(xiàn)。另外,在容器的主體部的凹部比較少的情況下,無論在凹凸部產(chǎn)生若干空間,也得到可實用的阻隔性,但由于近年來的、以輕量化或使用后的壓扁容易度為目的容器設(shè)計中所見的之類容器的多樣化,主體部的凹凸部(或凹陷部、凹部或凸部)為多個或該凹陷部 (凹部)深的之類的結(jié)構(gòu)存在的情況下,成膜的不均勻變得非常大,發(fā)生得不到可實用的阻隔性的問題。因此,考慮在外部電極中插入容器后,對應(yīng)于容器的凹凸部,移動外部電極的一部分,形成為相似形狀的方法,但這樣的可動結(jié)構(gòu)在高速批量生產(chǎn)裝置中由于成本或可靠性而需要盡量避免。另外,在沒有凹凸,能夠?qū)崿F(xiàn)相似形狀的情況下,也為了得到更高的阻隔性,需要使用與容器完全相似的形狀,將其之間的空隙設(shè)為等間隔,但由于容器的成形精度或外部電極13或襯墊25的制作精度或容器的設(shè)置精度,難以將其實現(xiàn),因此,存在得不到更高的阻隔性的問題。另外,在以往技術(shù)中,提出了在外部電極和容器具有適度的空隙的結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn)3),但在有凹凸的容器的情況下,為了將大致相似形狀作為出發(fā)點(diǎn),使容器能夠插入,且得到阻隔性高的形狀,對應(yīng)于容器的凹凸部,調(diào)節(jié)空隙形狀,因此,對于多樣化的容器形狀, 需要幾乎全部定做外部電極而準(zhǔn)備,存在成本高、勞力和時間增加的問題。另外,處于外部電極的重量容易增加,在裝置的結(jié)構(gòu)中,外部電極的配置或可動部的設(shè)定上容易發(fā)生限制的狀況,因此,例如形成為倒置容器的同時輸送·成膜的裝置結(jié)構(gòu)時導(dǎo)致故障的問題。另外,在以往技術(shù)中,有將電介質(zhì)襯墊主要設(shè)置于容器的口部、肩部的成膜裝置的建議(專利文獻(xiàn)4)、或?qū)⑵溲由斐鲋寥萜飨虏康慕ㄗh(專利文獻(xiàn)5),但這些將能夠適用在主體部沒有凹凸的相似形狀的電極或襯墊的容器作為對象,以調(diào)節(jié)肩部的細(xì)徑部分的附膜為目的,不能將在主體部有凹凸的容器作為對象,得到包含主體部的附膜的整體的均勻化。 即,對于向在主體部等有凹凸的容器的成膜時成為問題的膜分布的均勻性的改善,沒有賦予任何啟示。這是因為沒有實現(xiàn)向后述的容器內(nèi)表面施加的電壓的均勻化。另外,在以往技術(shù)中,有在電極和成膜對象之間設(shè)置有塑料制且與電極電接觸且由成膜對象設(shè)置一定的間隔的外筒的成膜裝置的建議(專利文獻(xiàn)6),但這也對在主體部等具有凹凸的容器的成膜時成為問題的膜分布的均勻性的改善沒有賦予任何啟示。這也是因為沒有實現(xiàn)施加于后述的容器內(nèi)表面的電壓的均勻化。另外,該本發(fā)明的對象在容器的內(nèi)表面 外表面成膜,主要目的防止容器的加熱,沒有賦予僅向內(nèi)表面的成膜中的膜分布改善的啟示。綜上可以如下整理問題。為了形成高品質(zhì)的氣體阻隔薄膜,需要實現(xiàn)施加于后述的容器內(nèi)表面的電壓的均勻化。因此,從外部電極的結(jié)構(gòu)探討的情況下,能夠利用在外部電極和容器之間配置包括適當(dāng)?shù)某叽绾徒M成的空隙和電介質(zhì)的組合,實現(xiàn)電壓分布的最佳化。達(dá)到這樣的組合的先行技術(shù)如上所述地存在,另一方面,在能夠?qū)⑵鋵崿F(xiàn)的情況下,實現(xiàn)了高的阻隔性以外的各問題、具體來說向各種容器的外部電極的共通化、向容器凹凸設(shè)計的應(yīng)對、膜厚的均勻分布、外部電極的輕量化等的解決,因此,能夠在品質(zhì)上或裝置成本方面得到大的效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于鑒于所述問題,提供能夠?qū)Π纪姑娲嬖诘娜萜鞯冗M(jìn)行均勻的成膜的阻隔膜形成裝置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器。用于解聚上述問題的本發(fā)明的第一發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其在容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于,使用在外部電極和容器之間設(shè)置的電介質(zhì)部件、和外部電極和容器的空隙或所述電介質(zhì)部件和容器內(nèi)表面的空隙,使施加于所述容器內(nèi)表面的電壓大致均勻。第二發(fā)明在第一發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極的內(nèi)側(cè)形狀為筒狀或大致筒狀。第三發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其將具有至少一個以上的凹凸部的容器作為被處理容器,在所述被處理容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍所述容器的大小的空洞;外部電極,其覆蓋所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由絕緣部件安裝于所述容器的口部所處的一側(cè)的所述外部電極的端面,經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其用于賦予用于在所述外部電極和接地電極之間產(chǎn)生放電的電場。第四發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述氣體噴出部接地, 并且,插入所述容器內(nèi),兼作內(nèi)部電極。
第五發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,包圍作為所述被處理物的容器的大小的空洞與由用于容器外周通過的最大通過軌跡線制作的空間一致或具有比其大的間隙。第六發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為有底筒狀或大致有底筒狀。第七發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為無底筒狀或具有一部分底面的筒狀。第八發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,用所述電介質(zhì)部件覆蓋所述外部電極中面向所述容器的凹部空間的部分。第九發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件的空洞的一部分或空洞的大致整體與容器大致接觸。第十發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件是氟系樹脂、硬質(zhì)氯乙烯、玻璃或陶瓷的任一種或這些的組合。第十一發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,在所述電介質(zhì)部件的內(nèi)部設(shè)置有所述容器時,容器的主體部和電介質(zhì)部件之間的空隙以使空隙寬度的最大值和最小值之差成為3mm以上的方式形成。第十二發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件的厚度大致均勻。第十三發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為有底或無底的筒狀或大致筒狀,并且,電介質(zhì)部件的平均厚度/相對介電常數(shù)為O. 95 3. 8 的范圍。第十四發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件在容器的肩部、口部的任一方或兩方帶有空隙而設(shè)置。第十五發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件或空間的厚度(Cli)除以相對介電常數(shù)(ε J得到的換算距離Cli/ ε i的自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的總和在容器整體上大致均勻。第十六發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,以使所述換算距離 Cli/ ε i的、自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的總和在容器的大致整體上大致均勻的方式,組合所述電介質(zhì)部件的材料、所述電介質(zhì)部件和空間的厚度、所述外部電極形狀。第十七發(fā)明在第一或三發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,關(guān)于容器剖面上的各容器表面部位中的、所述電介質(zhì)部件或空間的厚度(Cli)除以相對介電常數(shù)(ε J得到的換算距離Cli/ ε i的自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的各部位總和,容器整體中的各部位總和的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均值得到的值為O. 75以下。第十八發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍作為被處理物的容器的至少主要部的大小的空洞,并且,所述空洞與由用于所述容器外周通過的最大通過軌跡線制作的空間一致或比具有其大的間隙;外部電極,其設(shè)置于所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其為了在所述容器內(nèi)產(chǎn)生發(fā)電,與所述外部電極連接,在所述容器內(nèi)表面形成阻隔膜。
第十九發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極為接地電極,并且,在所述容器內(nèi)或所述排氣管設(shè)置有連接所述電場施加機(jī)構(gòu)的電極。第二十發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,通過所述電介質(zhì)部件的一部分與所述容器接觸,進(jìn)行所述容器的定位。第二十一發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,通過所述電介質(zhì)部件的一部分與所述容器接觸,進(jìn)行所述容器的定位,并且,與所述容器接觸的所述電介質(zhì)的一部分為可動結(jié)構(gòu),在所述容器的插入時或取出時移動。第二十二發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣而設(shè)置。第二十三發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極兼作真空容器。第二十四發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件兼作真空容器。第二十五發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣而設(shè)置,并且,所述接地
罩兼作真空容器。第二十六發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極兼作真空容器,并且,所述外部電極為片狀。第二十七發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣而設(shè)置,并且,在所述外部電極和所述接地罩之間的大致整體上設(shè)置絕緣部件。第二十八發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀。第二十九發(fā)明在第一、三或十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀,并且,具有至少一個以上的凹部。第三十發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜。第三十一發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀。第三十二發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀,并且,具有至少一個以上的凹部。第三十三發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,準(zhǔn)備具有各種空洞形狀的多個電介質(zhì)部件,從其中選擇適合作為被處理物的容器的形狀等的電介質(zhì)部件,然后,在容器形成阻隔膜。第三十四發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,利用驅(qū)動機(jī)構(gòu),一體地移動所述電介質(zhì)部件的全部或一部分、所述外部電極的全部或一部分、和所述接地罩的全部或一部分,開閉所述真空容器,進(jìn)行容器的插入、取出。第三十五發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其在容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于, 使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,通過頸部操作,對所述容器進(jìn)行插入及取出。第三十六發(fā)明在第十八發(fā)明中阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件具有能夠?qū)⑺鋈萜鞒蛩鲇械淄残偷耐獠侩姌O的底部方向從該容器底側(cè)插入的開口。第三十七發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其在容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于, 使用在外部電極和容器之間設(shè)置的電介質(zhì)部件、和外部電極和容器的空隙或所述電介質(zhì)部件和容器內(nèi)表面的空隙,使施加于所述容器內(nèi)表面的電壓大致均勻,以使所述容器的口部朝向下方的方式將所述外部電極的口部端部設(shè)為朝向下方,在所述外部電極的端部的下側(cè)經(jīng)由絕緣部件安裝排氣管,在所述容器內(nèi)表面形成阻隔膜。第三十八發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其將具有至少一個以上的凹凸部的容器作為被處理容器,在所述被處理容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍所述容器的大小的空洞;外部電極,其覆蓋所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由絕緣部件安裝于所述容器的口部所處的一側(cè)的所述外部電極的端面,經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其用于賦予用于在所述外部電極和接地電極之間產(chǎn)生放電的電場,以使所述容器的口部朝向下方的方式將所述外部電極的口部端部設(shè)為朝向下方,在所述外部電極的端部的下側(cè)經(jīng)由絕緣部件安裝排氣管,在所述容器內(nèi)表面形成阻隔膜。第三十九發(fā)明是一種阻隔膜形成裝置,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍作為被處理物的容器的至少主要部的大小的空洞,并且,所述空洞與由用于所述容器外周通過的最大通過軌跡線制作的空間一致或比具有其大的間隙;外部電極,其設(shè)置于所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其為了在所述容器內(nèi)產(chǎn)生發(fā)電,與所述外部電極連接,以使所述容器的口部朝向下方的方式將所述外部電極的口部端部設(shè)為朝向下方,在所述外部電極的端部的下側(cè)經(jīng)由絕緣部件安裝排氣管,在所述容器內(nèi)表面形成阻隔膜。第四十發(fā)明是一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用發(fā)明37、38或39中任一項所述的阻隔膜形成裝置,使該容器上下倒置后,通過頸部操作,進(jìn)行所述容器的向外部電極的插入及取出。第四十一發(fā)明是一種阻隔膜被覆容器,其特征在于,使用發(fā)明1、3或18中任一項所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜。第四十二發(fā)明是一種阻隔膜被覆容器,其特征在于,使用發(fā)明37、38或39中任一項所述的阻隔膜形成裝置,使該容器上下倒置后,通過頸部操作,進(jìn)行所述容器的向外部電極的插入及取出,在被處理物的容器內(nèi)表面形成阻隔膜。根據(jù)本發(fā)明可知,通過使用在外部電極和容器之間設(shè)置的電介質(zhì)部件、和所述電介質(zhì)部件和容器的空隙,使施加于容器的內(nèi)表面整體的電壓均勻化,由此,能夠?qū)⒃谒鋈萜鲀?nèi)表面成膜的阻隔膜在整體上均勻地成膜,能夠制作高阻隔性的容器。
圖I是第一實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。圖2是設(shè)置有電介質(zhì)部件的阻隔膜形成的原理圖。圖3是設(shè)置有電介質(zhì)部件的阻隔膜形成的原理圖。圖4是設(shè)置有電介質(zhì)部件的阻隔膜形成的原理圖。圖5是第一實施方式的其他阻隔膜形成裝置的概略圖。圖6是第一實施方式的其他阻隔膜形成裝置的概略圖。圖7是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。圖8是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。圖9是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0078]圖10是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0079]圖11是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0080]圖12是在使用了阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0081]圖13是表示電介質(zhì)部件和容器最大軌跡線的關(guān)系的圖。
0082]圖14是表示其他電介質(zhì)部件和容器最大軌跡線的關(guān)系的圖。
0083]圖15是表示其他電介質(zhì)部件和容器最大軌跡線的關(guān)系的圖。
0084]圖16是第二實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0085]圖17是第三實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0086]圖18是第四實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0087]圖19是第五實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0088]圖20是第六實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0089]圖21是圖20的主要部分剖面圖。
0090]圖22是第七實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0091]圖23是第八實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0092]圖24是第九實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0093]圖25是第十實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0094]圖26是圖25的主要部分剖面圖。
0095]圖27是第十一實施方式的阻隔膜形成裝置的概略圖。
0096]圖28是圖27的主要部分剖面圖。
0097]圖29是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0098]圖30是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0099]圖31是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0100]圖32是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0101]圖33是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0102]圖34是在使用阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面成膜的工序圖。
0103]圖35是氧氣阻隔性和換算距離之比的關(guān)系圖。
0104]圖36是換算距離G的容器各處的平均/標(biāo)準(zhǔn)偏差和氧氣阻隔BIF的關(guān)系圖。
0105]圖37是基于電介質(zhì)部件的阻隔性改善的概念圖。
圖38是以往技術(shù)中的阻隔膜形成裝置的概略圖。圖中11_ 口部;12-塑料容器;13-外部電極;14-排氣管;16-氣體流路;17_內(nèi)部電極;18_高頻電源;19_介質(zhì)氣體;50_電介質(zhì)部件。
具體實施例方式以下,參照附圖,詳細(xì)地說明該發(fā)明。還有,該實施方式或?qū)嵤├⒉幌薅ㄔ摪l(fā)明。 另外,下述實施方式或?qū)嵤├械臉?gòu)成要素包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地設(shè)想的要素或基本上相同的要素。[第一實施方式]參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式的阻隔膜形成裝置。圖I是表示本實施方式的阻隔膜形成裝置的概念圖。還有,對于與在圖38中說明的以往技術(shù)中的阻隔膜形成裝置相同的部件,標(biāo)注相同的符號,省略重復(fù)的說明。如圖I所示,本實施方式的阻隔膜形成裝置10是將具有至少一個以上凹凸部12a 的塑料容器(以下還稱為“容器”)12作為被處理物,在內(nèi)表面形成阻隔膜的阻隔膜形成裝置,并具備具有包圍所述容器12的至少主要部分的大小的空洞的電介質(zhì)部件50 ;覆蓋該電介質(zhì)部件50的外周側(cè)的外部電極13 ;經(jīng)由絕緣部件26安裝于所述容器12的口部11所處的一側(cè)的所述外部電極13的端面,且經(jīng)由排氣管14將所述容器12的內(nèi)部減壓的排氣機(jī)構(gòu)(未圖示);從所述排氣管14側(cè)插入,并兼作用于向所述容器12內(nèi)噴出阻隔膜生成用的介質(zhì)氣體19的氣體噴出部的內(nèi)部電極17 ;用于賦予用于在所述外部電極13和接地電極之間產(chǎn)生放電的電場的電場施加機(jī)構(gòu)(高頻電源18及匹配器36)。在本發(fā)明中,使用在外部電極13和容器12之間設(shè)置的電介質(zhì)部件50、和所述電介質(zhì)部件50和容器12的空隙,利用所述電介質(zhì)部件固有的相對介電常數(shù)ε i的關(guān)系,使施加于所述容器12內(nèi)表面的電壓大致均勻。由此,能夠在容器內(nèi)表面進(jìn)行均勻的成膜。詳細(xì)情況在后敘述。在嚴(yán)密地將電勢的均勻性作為目的,進(jìn)行實際的電極設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)能夠應(yīng)用上述空隙的大小和相對介電常數(shù)的近似的事實,從而實現(xiàn)了本發(fā)明。另外,在本實施例中,所述外部電極13為圓筒狀,但本發(fā)明不限定于此,例如,根據(jù)適用的容器形狀,調(diào)整為方筒狀、縮徑形狀等也可。另外,電介質(zhì)部件50包圍所述容器12 的主要部分,但主要部分例如表示容器中的主體部等,不是僅包圍容器中的口部或肩部等附加性部分,例如,表示占據(jù)1/2左右以上的表面積的情況。另外,設(shè)想大致包圍整體的情況,但假定例如不包括底部或容器的把手等特殊部分或尤其是欲調(diào)整膜厚分布的部分的情況,定義為“包圍主要部分”。在此,所述外部電極13設(shè)置于由在上下端具有凸緣22a、22b的接地罩(上部)22-1及接地罩(下部)22-2構(gòu)成的筒狀的接地罩22內(nèi)。所述筒狀的接地罩22 (接地罩(上部)22-1、接地罩(下部)22_2)和所述外部電極13 (外部電極(上部)13-1、外部電極(下部)13-2)和所述電介質(zhì)部件50 (電介質(zhì)部件 (上部)50-1和電介質(zhì)部件(下部)50-2)能夠分割為上部側(cè)和下部側(cè),并能夠裝卸地安裝。 另外,圓板狀的絕緣板24配置于圓環(huán)狀基臺23和所述外部電極(下部)13-2的底部側(cè)之間。另外,形成有在上下具有凸緣31a、31b的氣體排氣管14,接地罩22_1從凸緣31b經(jīng)由上凸緣22a垂下。還有,蓋體32安裝于所述排氣管14的上凸緣31a。在此,所述筒狀的接地罩22由導(dǎo)電性的材料(鋁、不銹鋼、銅、黃銅等導(dǎo)電部件) 構(gòu)成,兼用作作為防止電磁波輻射的電磁罩和高頻的地線。另外,可以由無垢材料、篩孔、沖裁金屬等構(gòu)成。還有,形狀為圓筒狀、方形等筒狀體,并包圍整體。還有,如圖所示,在所述筒狀的接地罩22和外部電極13的分割部如圖所示安裝有導(dǎo)電連接器41及真空密封件(O型密封環(huán))42。導(dǎo)電連接器41在確保高頻的導(dǎo)通的情況下
未必一定需要。另外,所述電介質(zhì)部件(下部)50_2、外部電極(下部)13-2、所述絕緣板24及所述基臺23利用未圖示的推進(jìn)器,相對于所述電介質(zhì)部件(上部)50-1、外部電極(上部)13-1 一體地上下運(yùn)動,開閉所述外部電極(上部)13-1的底部。在此,所述接地罩(下部)22-2 與圓環(huán)狀基臺23—同被分割。在本實施例中,作為接地電極的內(nèi)部電極17兼作氣體噴出部,但本發(fā)明不限定于此,可以分別另行設(shè)置。另外,作為接地電極也可以不設(shè)置內(nèi)部電極而將排氣管用作接地電極。進(jìn)而,也可以將外部電極側(cè)作為接地電極,將電源與內(nèi)部電極或排氣管等連接。主要向包圍容器及電介質(zhì)部件的外部電極、和其他電極(多個也可)之間賦予電場,在容器內(nèi)產(chǎn)生等離子體即可。另外,氣體噴出部從排氣管側(cè)插入到容器內(nèi)部,但未必一定需要插入容器內(nèi),只要向容器內(nèi)供給介質(zhì)氣體即可。進(jìn)而,不需要從排氣管側(cè)插入,例如容器具有兩個口的情況下,從不與排氣管連接的孔供給氣體,從其他口排出氣體也可。在此,作為用于產(chǎn)生所述放電的電場,將高頻作為例子使用,但只要不是直流,也可為交流電場、例如,AC(交流)、LF(低頻)、RF(高頻)、VHF(甚高頻)、微波、脈沖等就可以使用。只要是這樣的電場,即使在外部電極和容器之間存在有電介質(zhì)部件,也由于位移電流,在電介質(zhì)部件流過電流,因此,電場傳至容器內(nèi)表面,能夠產(chǎn)生等離子體。其中,尤其優(yōu)選容易制作阻隔性高的膜,位移電流容易流動的LF、RF、VHF中的本發(fā)明的適用。作為所述電介質(zhì)部件50,例如,可以舉出塑料或玻璃、或陶瓷,由這些的一種或組合來適當(dāng)?shù)匦纬呻娊橘|(zhì)部件即可。作為所述塑料,可以使用各種塑料,但尤其優(yōu)選高頻損失低,耐熱性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度高的樹脂,優(yōu)選聚四氟乙烯之類的氟系樹脂、特氟隆(注冊商標(biāo))、或硬質(zhì)氯乙烯、聚碳酸酯、PEEK (注冊商標(biāo))。作為所述陶瓷,優(yōu)選高頻損失低的氧化鋁、皂石或機(jī)械加工性高的馬克爾(注冊商標(biāo))。輸出高頻電力的高頻電源18通過電纜34及供電端子35與所述外部電極13連接。 匹配器36安裝于所述高頻電源18和所述RF輸入端子35之間的所述電纜34。在所述內(nèi)部電極17的氣體流路16的前端設(shè)置圓筒的絕緣部件的氣體噴出孔20, 由此防止局部性等離子體集中。氣體噴出孔也可與內(nèi)部電極17或不兼作內(nèi)部電極的情況下的氣體噴出部的氣體流路16連通地在流動方向上開口,也可安裝于側(cè)壁。所述內(nèi)部電極 17的直徑為塑料容器的口部內(nèi)徑以下,能夠插入塑料容器12。所述內(nèi)部電極17例如利用鎢或不銹鋼之類的具有耐熱性的金屬材料制作,但用鋁制作也可。另外,若內(nèi)部電極17表面平滑,則在所述內(nèi)部電極17的表面堆積的碳膜可能容易剝離。因此,也可對內(nèi)部電極17的表面預(yù)先進(jìn)行噴砂處理,增大表面粗糙度,使得難以剝離在表面上堆積的碳膜。其次,說明使用上述阻隔膜形成裝置,在內(nèi)表面被覆碳膜而成的塑料容器的制造方法。利用未圖示的推進(jìn)器,使將電介質(zhì)部件50和外部電極13以及接地罩22分別上下分割的下部側(cè)一體地移動并降低,開放內(nèi)部。接著,將塑料容器12插入開放的電介質(zhì)部件(下部)50-2內(nèi),利用未圖示的推進(jìn)器,恢復(fù)為原狀而關(guān)閉。這些動作通過使電介質(zhì)部件(下部)50-2和外部電極(下部)13-2、圓環(huán)狀基臺23及接地罩(下部)22_2 —體地移動來實現(xiàn)高速化。此時,所述塑料容器12通過其口部與排氣管14連通。其次,利用未圖示的排氣機(jī)構(gòu),通過排氣管14,對所述排氣管14及所述塑料容器 12內(nèi)外的氣體進(jìn)行排氣。在達(dá)到規(guī)定的真空度的時刻,在繼續(xù)排氣的同時,將介質(zhì)氣體19 向內(nèi)部電極17的氣體流路16供給,從該內(nèi)部電極17的氣體噴出孔20向塑料容器12內(nèi)朝向底部噴出。該介質(zhì)氣體19進(jìn)而從塑料容器12的底部沿壁面?zhèn)鬟f,流向口部11。通過氣體供給量和氣體排氣量的平衡,所述塑料容器12內(nèi)成為規(guī)定的氣壓。并不一定需要規(guī)定的氣壓,也可過渡性地變化。其次,從高頻電源18將高頻電力通過匹配器36、電纜34及供電端子35向所述外部電極13供給。此時,通過向所述外部電極13(基本上為所述塑料容器內(nèi)表面)和接地的所述內(nèi)部電極17之間施加的高頻電壓,向容器內(nèi)表面施加電壓,并利用在等離子體鞘層 (plasma sheath)端和容器內(nèi)表面之間產(chǎn)生的電場,在容器內(nèi)生成放電等離子體。利用該放電等離子體,介質(zhì)氣體19離解,生成的成膜種在所述塑料容器12內(nèi)表面堆積,形成碳膜。若經(jīng)過規(guī)定的成膜時間(例如I秒到3秒左右),則所述碳膜的膜厚達(dá)到大致規(guī)定的厚度,因此,停止來自所述高頻電源18的高頻電力的供給,停止介質(zhì)氣體19的供給,排出殘留氣體,停止氣體排氣后,將氮、稀有氣體、或空氣等通過內(nèi)部電極17的氣體流路16的氣體噴出孔20或設(shè)置于排氣管側(cè)的未圖示的氣體供給閥,向塑料容器12內(nèi)供給,并將該塑料容器12內(nèi)外恢復(fù)為大氣壓,將內(nèi)表面碳膜被覆塑料容器取出。然后,按照所述的順序,更換塑料容器12,轉(zhuǎn)移到接下來的塑料容器的涂敷作業(yè)。在此,在本實施方式中,所述介質(zhì)氣體19使用乙炔。來自所述高頻電源18的高頻電力使用13. 56MHz 100MHz,設(shè)為10 1000W的輸出、O. I ITorr的壓力。另外,該高頻電力的施加可以為連續(xù),也可以為間歇(脈沖)。還有,增大施加的高頻的頻率(例如60MHz),合成比DLC膜更軟質(zhì)的碳膜,利用氮或氧等的添加效果所形成的與碳膜的相輔相成效果,能夠使其與基材的密接性更良好。在這樣的成膜中,在本發(fā)明中,將所述電介質(zhì)部件50設(shè)置為具有規(guī)定的空間部分,覆蓋容器12的主要部分,因此,沒有等離子體集中,其結(jié)果,均勻地產(chǎn)生等離子體,能夠使具有凹部12a的容器12的內(nèi)表面的成膜均勻化。S卩,在以往技術(shù)中,認(rèn)為將電極沿容器外表面密接是得到高阻隔所必須的,相對于此,在本發(fā)明中,使施加高頻的外部電極13不直接沿容器,在容器12的大致整個面上間介電介質(zhì)部件50,由此使施加于容器12的大致內(nèi)表面整體的電壓均勻。由此,能夠使在所述容器12內(nèi)表面成膜的阻隔膜在大致整體上均勻。例如,在以往的技術(shù)中,從經(jīng)驗上得知若凹凸至少為3mm以上的情況下,則由單純的筒形電極無法充分地提高阻隔性,但在本發(fā)明中,在這樣的情況下,也得到充分的阻隔性。還有,在本發(fā)明中均勻是指與不使用本發(fā)明的情況相比相對地均勻的情況,未必一定限于絕對地均勻的情況。
在以往技術(shù)中,電極密接的部分的阻隔膜的膜質(zhì)良好,阻隔膜的膜厚也變厚,其結(jié)果,阻隔性提高,但外部電極13遠(yuǎn)離的部分的膜質(zhì)和/或膜厚降低,有時作為整體,阻隔性降低。針對此,在本發(fā)明中,沒有與外部電極13密接的部分,因此,不會發(fā)生電壓施加于該部分而導(dǎo)致等離子體集中的情況,經(jīng)由電介質(zhì)部件50向容器整體施加均勻的電壓,由此均勻地產(chǎn)生等離子體,其結(jié)果,容器整體的膜質(zhì)和/或膜厚變得均勻,能夠得到在容器整體中高的阻隔性。進(jìn)而,在以往技術(shù)中,例如,由于對正中心等的不妥善,在外部電極(金屬)與容器的底部以外的臂部等的一部分部分地接觸的情況下,在那里雖然放電很少但集中,其結(jié)果, 成膜可能不均勻,但如本發(fā)明一樣電介質(zhì)部件50為絕緣物,因此,即使這樣的事情發(fā)生,也能夠?qū)嵤┚鶆虻某赡?。還有,在本發(fā)明中,阻隔膜不僅包括防止氣體或液體或分子等的透過的阻隔膜,而且還包括防止芳香等臭的成分吸附或吸收于容器的情況的阻隔膜。使用圖7 12,進(jìn)而詳細(xì)說明在使用具有這樣的電介質(zhì)部件50的阻隔膜形成裝置的容器內(nèi)表面上成膜的步驟。還有,作為容器12的形狀使用剖面為大致方形的大致筒狀的容器作為例子使用。首先,圖7中示出容器插入開始時。如圖7所示,沿成膜裝置的鉛垂軸方向分割為上部裝置10-1和下部裝置10-2兩部分,使容器12位于下部裝置10-2的上部地開始利用插入夾具71進(jìn)行插入。在圖8中,容器12插入鉛垂軸方向的下部電介質(zhì)部件50-2內(nèi)。在此,將容器剖面通過的最大的軌跡(用虛線表示)命名為容器最大通過軌跡線 61。還有,在容器插入時,為了容器滾倒防止或?qū)φ行?,利用未圖示的夾具支撐容器主體部的同時進(jìn)行。圖9是容器向下部電介質(zhì)部件50-2插入結(jié)束時,在下部電介質(zhì)部件50-2內(nèi)設(shè)置容器12的底部。在圖10中,利用未圖示的推進(jìn)器,使下部裝置10-2上升,將容器12的口部11側(cè)插入上部裝置10-1內(nèi)。圖11表示在阻隔膜形成裝置10內(nèi)插入容器12結(jié)束時。圖12是圖11的插入結(jié)束狀態(tài),并省略了容器12的圖示,容器最大通過軌跡線61 為最終的容器外形線中除去凹部(凹陷部)12a的線。這樣,電介質(zhì)部件50不與部容器12接觸,其內(nèi)表面帶有規(guī)定的間隙51地位于所述容器最大通過軌跡線61的外側(cè),由此能夠?qū)崿F(xiàn)向容器內(nèi)表面均勻地成膜。還有,在本實施方式中,容器內(nèi)容積為500ml,空隙51為1mm。如此,以使包圍容器12的大小的空洞與由用于容器12的外周通過的容器最大通過軌跡線61形成的空間一致或具有比其大的間隙的方式來配設(shè)電介質(zhì)部件50,由此得到均勻的成膜。另外,也可準(zhǔn)備具有各種空洞形狀的多個電介質(zhì)部件50,從其中選擇適宜被處理物即容器12的形狀等d的電介質(zhì)部件,然后在容器形成阻隔膜。由此,能夠應(yīng)對容器的形狀及大小,能夠?qū)嵤┚鶆虻某赡ぁ?br>
其次,使用圖2 圖4、圖35 圖37,對于設(shè)置所述電介質(zhì)部件50,由此使容器整體的膜質(zhì)和/或膜厚均勻的情況的原理進(jìn)行說明。在此,圖2中,符號12圖示塑料容器,12a圖示凹部(或縮徑部),13圖示外部電極,50圖示電介質(zhì)部件,55圖示等離子體的主等離子體(plasma bulk)部(認(rèn)為主等離子體部的阻抗低,主等離子體部內(nèi)的電勢大致恒定),56圖示等離子體的鞘層部。另外,a圖示電介質(zhì)部件50和容器12的接近部分,b圖示電介質(zhì)部件50和容器12的凹部12a的遠(yuǎn)離的部分。另外,Cl1表示接近部分a中的電介質(zhì)部件50的壁厚,d2表示遠(yuǎn)離部分b中的電介質(zhì)部件50的壁厚,d3表示接近部分a中的電介質(zhì)部件50和容器12的距離,d4表示遠(yuǎn)離的部分b中的電介質(zhì)部件50和容器12的距離,d5表示接近部分a中的容器12的壁厚,d6 表示遠(yuǎn)離的部分b中的容器12的壁厚。還有,在本說明中,對于容器,將剖面為大致圓形的大致筒狀的結(jié)構(gòu)作為例子來使用。首先,在本發(fā)明中,通過在外部電極13和容器12之間設(shè)置電介質(zhì)部件50,改善自所述外部電極13內(nèi)表面到容器12內(nèi)側(cè)表面的阻抗Z的分布的均勻性,改善該部的電壓降低的均勻性,因此,容器12內(nèi)側(cè)表面的電壓變得均勻,改善容器12內(nèi)的放電的均勻性,進(jìn)而,改善在容器內(nèi)側(cè)表面形成的阻隔膜的均勻性,其結(jié)果,推測為容器整體的阻隔性提高。通過設(shè)置所述電介質(zhì)部件50,自外部電極內(nèi)表面到容器內(nèi)側(cè)表面的阻抗Z的部分接近均勻的理由認(rèn)為如下所述。在此,圖37中示出作為機(jī)構(gòu)的電介質(zhì)部件引起的阻隔性改善的概念圖。在此,在圖37中,在左圖中,未設(shè)置以往的電介質(zhì)部件50,在右圖中,設(shè)置有本發(fā)明的電介質(zhì)部件 50。在圖37中左圖的以往技術(shù)的情況下,認(rèn)為等離子體的鞘層端的RF電勢在瓶內(nèi)為大致相同的電勢,因此,在相似金屬電極的外部電極13的情況下,與電極密接的部分的RF 電場變強(qiáng),遠(yuǎn)離的部分的RF電場變?nèi)?。其結(jié)果,產(chǎn)生RF電場集中的部分和不集中的部分之差。針對此,在圖37中右圖的本發(fā)明的情況下,若使用樹脂等電介質(zhì)部件50,則外部電極13和鞘層端的距離變遠(yuǎn),因此,抑制RF電場的集中。在此,樹脂在電介質(zhì)中幾乎不發(fā)生RF(高頻)的損失,因此,供給于外部電極13的 RF電力不會損失而在鞘層部產(chǎn)生RF電場。由于沒有損失,因此,RF電場的大小為與相似金屬電極的情況下的平均值相同的程度。利用該RF電場,產(chǎn)生均勻的等離子體。其結(jié)果,RF電場均勻,產(chǎn)生均勻的等離子體,因此,在鞘層產(chǎn)生的DC偏壓也均勻, 其結(jié)果,離子能量變得均勻,膜質(zhì)變得均勻。另外,由于是均勻的等離子體,因此,成膜種也均勻地存在,故膜厚也均勻。進(jìn)而,以下的數(shù)論近似地賦予有效的指標(biāo)。還有,在本發(fā)明中用于產(chǎn)生放電的電場為交流電場,包括具有AC、LF、RF、VHF、微波等電源頻率f的電場或脈沖。在這種情況下,可以在外部電極和容器內(nèi)表面之間設(shè)置的電介質(zhì)部件或空間流過位移電流。這樣的電介質(zhì)部件或空間的阻抗Z由下述“數(shù)I”表示的式⑴來求出。[數(shù)I]
權(quán)利要求
1.一種阻隔膜形成裝置,其將具有至少一個以上的凹凸部的容器作為被處理容器,在所述被處理容器內(nèi)表面形成阻隔膜,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍所述容器的大小的空洞;外部電極,其覆蓋所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由絕緣部件安裝于所述容器的口部所處的一側(cè)的所述外部電極的端面,經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用的介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其用于施加用于在所述外部電極和接地電極之間產(chǎn)生放電的電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述氣體噴出部接地,并且插入到所述容器內(nèi),兼作內(nèi)部電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,包圍所述被處理物即容器的大小的空洞與由用于容器外周通過的最大通過軌跡線形成的空間一致或具有比其大的間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為有底筒狀或大致有底筒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為無底筒狀或具有一部分底面的筒狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,用所述電介質(zhì)部件覆蓋所述外部電極中面向所述容器的凹部空間的部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件的空洞的一部分或空洞的大致整體與容器稍微相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件是氟系樹脂、硬質(zhì)氯乙烯、玻璃或陶瓷的任一種或它們的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,在所述電介質(zhì)部件的內(nèi)部設(shè)置有所述容器時,容器的主體部與電介質(zhì)部件之間的空隙以使空隙寬度的最大值和最小值之差成為3_以上的方式形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件的厚度大致均勻。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件為有底或無底的筒狀或大致筒狀,并且,電介質(zhì)部件的平均厚度/介電常數(shù)為O. 95 3. 8的范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件在容器的肩部、口部的任一方或兩方帶有空隙地設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件或空間的厚度Cli除以相對介電常數(shù)ε i得到的換算距離Cli/ ε i的自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的總和在容器整體上大致均勻。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,以使所述換算距離Cli/ ε i的自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的總和在容器的大致整體上大致均勻的方式,組合所述電介質(zhì)部件的材料、所述電介質(zhì)部件與空間的厚度以及所述外部電極形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,對于容器剖面上的各容器表面部位中的、所述電介質(zhì)部件或空間的厚度Cli除以相對介電常數(shù)ε i得到的換算距離Cli/ ε i的自外部電極內(nèi)表面到所述容器內(nèi)表面的各部位總和, 容器整體中的各部位總和的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均值得到的值為O. 75以下。
16.一種阻隔膜形成裝置,其特征在于,具備電介質(zhì)部件,其具有包圍被處理物即容器的至少主要部分的大小的空洞,并且,所述空洞與由用于所述容器外周通過的最大通過軌跡線形成的空間一致或具有比其大的間隙; 外部電極,其設(shè)置于所述電介質(zhì)部件的外周側(cè);排氣機(jī)構(gòu),其經(jīng)由排氣管對所述容器內(nèi)部進(jìn)行減壓;氣體噴出部,其用于向所述容器內(nèi)噴出阻隔膜生成用的介質(zhì)氣體;電場施加機(jī)構(gòu),其用于在所述容器內(nèi)產(chǎn)生放電而與所述外部電極連接,并且所述阻隔膜形成裝置在所述容器內(nèi)表面形成阻隔膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極為接地電極,并且,將連接有所述電場施加機(jī)構(gòu)的電極設(shè)置在所述容器內(nèi)或所述排氣管。
18.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,通過所述電介質(zhì)部件的一部分與所述容器相接,進(jìn)行所述容器的定位。
19.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,通過所述電介質(zhì)部件的一部分與所述容器相接,進(jìn)行所述容器的定位,并且,與所述容器相接的所述電介質(zhì)的一部分為可動結(jié)構(gòu),且在所述容器的插入時或取出時移動。
20.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,將具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣地設(shè)置。
21.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極兼作真空容器。
22.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件兼作真空容器。
23.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,將具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣地設(shè)置,并且,所述接地罩兼作真空容器。
24.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述外部電極兼作真空容器,并且,所述外部電極為片狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,將具有包圍所述外部電極的大小的接地的導(dǎo)電性的接地罩與所述外部電極絕緣地設(shè)置,并且,在所述外部電極和所述接地罩之間的大致整體上設(shè)置絕緣部件。
26.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀。
27.根據(jù)權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀,并且,具有至少一個以上的凹部。
28.根據(jù)權(quán)利要求I所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)在該電介質(zhì)與所述容器之間具有空間部分。
29.一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜。
30.一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀。
31.一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,作為被處理物的容器的形狀為大致筒狀,并且,具有至少一個以上的凹部。
32.—種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,準(zhǔn)備具有各種空洞形狀的多個電介質(zhì)部件,從其中選擇適合作為被處理物的容器的形狀等的電介質(zhì)部件,然后,在容器形成阻隔膜。
33.一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜,并且,所述電介質(zhì)部件的全部或一部分、所述外部電極的全部或一部分和所述接地罩的全部或一部分一體地利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動,開閉所述真空容器,進(jìn)行容器的插入、取出。
34.一種阻隔膜形成方法,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,通過頸部操作,對所述容器進(jìn)行插入及取出。
35.根據(jù)權(quán)利要求16所述的阻隔膜形成裝置,其特征在于,所述電介質(zhì)部件具有能夠?qū)⑺鋈萜鞒蛩鲇械淄残偷耐獠侩姌O的底部方向從該容器底側(cè)插入的開口。
36.一種阻隔膜被覆容器,其特征在于,使用權(quán)利要求I或16所述的阻隔膜形成裝置,在被處理物的容器內(nèi)表面大致均勻地形成阻隔膜。
全文摘要
一種阻隔膜形成裝置,其將具有凹凸部(12a)的容器(12)作為被處理物,在內(nèi)表面形成阻隔膜,具備具有包圍所述容器(12)的大小的電介質(zhì)部件(50);覆蓋該電介質(zhì)部件(50)的外周側(cè)的外部電極(13);經(jīng)由絕緣部件(26)安裝于所述容器(12)的口部(11)所處的一側(cè)的所述外部電極(13)的端面,經(jīng)由排氣管(14)對所述容器(12)的內(nèi)部進(jìn)行減壓的排氣機(jī)構(gòu);從所述排氣管(14)側(cè)插入,兼作用于向所述容器(12)內(nèi)噴出阻隔膜生成用介質(zhì)氣體(19)的氣體噴出部的內(nèi)部電極(17);用于賦予用于在所述外部電極(13)和絕緣部件之間產(chǎn)生放電的電場的電場施加機(jī)構(gòu)。
文檔編號C23C16/50GK102605350SQ20121006526
公開日2012年7月25日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者中谷正樹, 后藤征司, 團(tuán)野實, 山越英男, 廣谷喜與士, 淺原裕司, 白倉昌 申請人:三菱重工食品包裝機(jī)械株式會社, 麒麟麥酒株式會社