JP3836657B2 - ライン式膜形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製の基材に対して、アルミニウム蒸着膜とこのアルミニウム蒸着膜を保護するための保護膜（シリコーンプラズマ重合膜）を、ライン状に配置された工程により形成する方法に関する。
【０００２】
詳細には、自動車や二輪自動車等の車両用灯具に使用される種々のリフレクタ（反射鏡）に使用される合成樹脂基材、とりわけディスチャージヘッドランプ（ＧＤＨＬ）の内部に配設されるリフレクタの合成樹脂製基材を複数個単位で所定のケースに並べて収容し、このケースをライン状に並設されたアルミニウム蒸着室、プラズマ重合膜形成室を順次通過させることにより、アルミニウム蒸着膜とシリコーン系保護膜を形成する方法とこの方法により形成されたリフレクタに関する。
【０００３】
【従来の技術】
自動車や二輪自動車等に装備されるヘッドランプ等の車両用灯具の灯室内には、一般に、光源バルブ（電球）からの出射光を反射させて外部照射光に変換するためのリフレクタ（反射鏡）が、光源バルブを内包するように配設されている。
【０００４】
このリフレクタは、前面レンズ側に配向される開口部を備えた略カップ状（放物面形状）の形態を備えており、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）材料を主材料として形成された合成樹脂製基材の表層に、反射面として機能するアルミニウム蒸着膜が形成されるとともに、更にその上層に、アルミニウム蒸着膜の劣化を防止するための保護膜が形成される。
【０００５】
近年、有機溶剤の流出に伴う環境問題や原材料コストの低減等の観点から、保護膜を塗装によって形成する技術に代わって、高周波誘導式放電やグロー放電等のプラズマ源を用いて、蒸気状シリコーン系オイルをプラズマ状態にし、基材にシリコーン重合膜を形成する方法が普及し始めている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、合成樹脂製基材に、アルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する技術に関しては、以下のような技術的課題があった。
まず、円筒形状の大型チャンバーの中心軸に沿って配置されたアルミニウム蒸着源に対向させるように複数の基材を配列し、このアルミニウム蒸着源の周りを基材が回転するように構成された、蒸着膜形成専用の「自公転式蒸着装置（システム）」を使用した場合では、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を全く別工程で行わなければならない。このため、工程が多段階化し、工程間で基材の移送作業が必要となるため、リードタイムが長くなり作業効率が悪くなる。また、自公転式の装置は、回転機構をも備えているため、アルミニウム蒸着設備としては、複雑である。
【０００７】
次に、一つの大型チャンバ内においてアルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を行う設備として、アンテナ式プラズマ重合方式（プラズマをチャンバ内の高周波発振アンテナで発生させ、導入されたモノマーを重合する方式）を用いた蒸着設備がある。この設備を用いれば、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を一連の工程で行うことが可能となる。
【０００８】
しかし、この設備は、所定の多数量の基材をチャンバに配置し、蒸着膜及びプラズマ重合膜形成のための所定時間（約４０分程度）経過後、該チャンバから配置されたすべての基材を取り出すバッチ生産方式であるため、基材の配置作業に要するリードタイムが長いという欠点や当該ロットに何らかの不良が発生した場合、一度に多数量の基材に不良が発生してしまうという欠点がある。
【０００９】
また、上記アンテナ方式によるプラズマ重合膜の形成は、プラズマ密度が一般に低く、成膜速度が遅いばかりか、膜質、膜分布が不均一になるという問題がある。
【００１０】
更に、ディスチャージヘッドランプに使用されるリフレクタの場合、リフレクタ裏面に形成されるノイズシールド（電磁シールド）として、アルミニウム蒸着膜を利用しているが、上述のアンテナ式プラズマ重合方式の蒸着設備では、リフレクタ裏面のアルミニウム蒸着膜上にもプラズマ重合膜（シリコーン重合膜）が形成されてしまうことになるので、アース（接地）ができなくなってしまうという技術的課題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程をライン化して一連の工程とするとともに、ディスチャージヘッドランプに利用されるリフレクタの保護膜形成にも対応可能とするために、リフレクタ基材の背面には、保護膜（シリコーン重合膜）が形成されないように工夫した膜形成技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の手段を採用する。
まず、請求項１では、枠状のケースに所定の治具を介して、複数の合成樹脂製基材を所定間隔に並べて収容する。そして該ケースを、コンベア等の搬送手段で、ライン（１列）状に並設されたアルミニウム蒸着室内、プラズマ重合膜形成室内を順次移動させることによって、前記合成樹脂製基材にアルミニウム蒸着膜を形成し、続いて該アルミニウム蒸着膜の上層に保護膜を形成するようにした。
この手段では、合成樹脂製基材を上方に開口する所定のケースに、上方から設置するだけで良いので、基材セット工程に要する作業を簡易化でき、リードタイムも短縮できる。
また、従来別工程であったアルミニウム蒸着工程とプラズマ重合膜形成工程を一連の工程としたことによって、アルミニウム蒸着工程からプラズマ重合膜形成工程への合成樹脂基材の移送作業を省略し、リードタイムを短縮できる。
更に、アルミニウム蒸着室及びプラズマ重合膜形成室を横方向に通過させる過程で、膜形成作業が完了するようにしたので、蒸着膜形成装置に基材を回転させたりする複雑機構を設ける必要もなくなる。
なお、高真空条件下のアルミニウム蒸着室の前には、蒸着工程の準備段階となる低真空条件を形成するための予備真空室を設け、高真空条件下のプラズマ重合膜形成室の後には、高真空条件から低真空条件に戻すための予備真空室を設けるようにする。
また、アルミニウム蒸着膜形成には、予め膜形成対象基材の表面平滑性を確保しておく必要があるため、合成樹脂基材には予めアンダーコート層を設ける前処理を施すか、基材材料を工夫するかして、基材の表面平滑性を確保しておく必要がある。
請求項１では、合成樹脂製基材に予めアンダーコート層が形成される場合であっても、このアンダーコート層に一切手を触れることなく、合成樹脂基材の背面側（後頂部側）を把持して、ケースに設置できるので作業が簡便である。
なお、本発明は、表面にアルミニウム蒸着膜の形成されている、例えば、自動車用灯具構成部材の膜形成処理に広く適用できる。
また、請求項１では、上記ライン式膜形成方法を、車両用灯具に装備される略カップ形状のリフレクタ基材に適用する。
このリフレクタ基材には、バルブ出射光を反射させる反射鏡として使用されるリフレクタの他に、ランプボディとリフレクタ間やランプボディと投射レンズ間の隙間を隠すために使用されるエクステンションリフレクタも含まれる。
また、請求項１では、前記リフレクタ基材を、伏せた状態（後頂部を上に向けた状態）で前記ケースに配列し、アルミニウム蒸着室では、前記リフレクタ基材の下方側からアルミニウムを吹き付けて（飛ばして）、前記リフレクタ基材の表面と裏面の両方にアルミニウム蒸着膜を形成し、続くプラズマ重合膜形成室では、前記リフレクタ基材の表面にのみプラズマ重合膜が形成できるように工夫した。
具体的には、アルミニウム蒸着室とプラズマ重合膜形成室には、それぞれ複数の蒸着源とプラズマ源を下方領域に配設して、アルミニウムについては、基材背面へのまわり込み特性を利用してリフレクタ基材の表と裏の両面に蒸着膜を形成するようにし、一方、シリコーンについては、拡散する領域を制限して、リフレクタ基材の表面（下方に向けられた面）にのみシリコーン重合膜を形成するようにした。
ここで、リフレクタ基材の裏面側に対しても、アルミニウム蒸着膜を確実に形成するためには、リフレクタ基材を、開口部幅分の間隔をおいて、ケースに配列するのが望ましい。なお、前記「開口部」とは、リフレクタ基材の後頂部に形成されるバルブ挿着孔ではなく、リフレクタが灯室内に配設された時に、前面レンズ側に配向されることになる開口部を意味する。
【００１３】
次に、請求項２では、アルミニウム蒸着膜及びプラズマ重合膜が形成された前記合成樹脂製基材を前記ケースから取り出した後に、空ケースを前記アルミニウム蒸着室側にコンベア等の手段で搬送送することによって、ケースを繰り返し使用するようにした。
この手段では、合成樹脂基材を収容するケースの移送に人手を介する必要が無く、ケースを使用できるので便利である。なお、ケースの形状及びサイズは、特に限定するものではないが、基材背面に対するアルミニウム蒸着膜の形成、ケースに対する基材のセット作業時間を考慮すると、合成樹脂基材を８又は１０個程度、所定間隔で配列するのが望ましい。
【００１６】
上記請求項１または２記載のライン式膜形成方法によって形成されたディスチャージヘッドランプ用のリフレクタは、リフレクタ背面にまで廻り込んでアルミニウム蒸着層が形成されているため、電磁シールド機能を確保できるとともに、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が保護膜に覆われることなく露出しているため、該背面部分からアースをとることができる。
【００１７】
以上のように、本発明は、基材に対してアルミニウム蒸着膜とシリコーン重合膜を形成する工程の作業性の改善、生産性向上に加え、とりわけ車両用灯具に使用されるリフレクタの品質の改善又は向上に寄与するという技術的意義を有している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
まず、図１は、本発明に係るライン式膜形成方法の工程を、車両用灯具に装備されるリフレクタを構成する合成樹脂基材に対して、アルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する場合を実施例として簡略に表した図である。
【００１９】
この図１に従いながら、本発明に係るライン式膜形成方法の工程を説明すると、まず、図示しない前処理工程において、基材表面の平滑性を確保するためのアンダーコート層２０１（図３、図４参照）が形成されたリフレクタ基材２が、膜形成作業の開始位置Ｉに移送されてくる。
【００２０】
作業者（１名）は、リフレクタ基材２の背面側（後頂部側）を手で把持し、アンダーコート層２０１に手を触れないようにする。そして、予め開始位置Ｉに待機している所定のケース１（後述）内に、リフレクタ基材２を複数並べて、例えば、２列×４個＝８個ないし２列×５個＝１０個程度並べて配置する。
【００２１】
図２は、リフレクタ基材２が伏せられた状態で、枠形態のケース１の網状底面1ａに、一定間隔で配置された様子を簡略に表している。なお、図２中の符号２１は、リフレクタ基材２の後頂部に設けられたバルブ交換（挿着）用の孔を表している。
【００２２】
リフレクタ基材２の配置数は、特に限定するものではないが、幅８００ｃｍ×長さ１２６０ｃｍのケース１を採用した場合では、自動車用ヘッドランプに使用されるサイズのリフレクタ基材２を、２列×４個＝８個ないし２列×５個＝１０個配置するのが望ましく、リフレクタ基材２の間隔Ｌは、特にディスチャージヘッドランプに用いられるリフレクタの場合には、リフレクタ基材２の幅Ｗと同じ程度にするのが望ましいことが、本願発明者の行った試験によって明らかになった。
【００２３】
これは、配列される各リフレクタ基材２の間隔Ｌが狭すぎると、アルミニウム蒸着膜４０１が、下記するアルミニウム蒸着室４において、リフレクタ基材２の背面２３側にアルミニウムがまわり込み難くなって、該背面２３に対するアルミニウム蒸着膜４０１ｂの障害となってしまうからである。
【００２４】
ここで、リフレクタ基材２が収容されたケース１は、コンベア等により予備真空室３に移送される（図１の矢印Ｐ1参照）。この予備真空室３は、続くアルミニウム蒸着室４の高真空条件を形成するための予備工程として必要である。
【００２５】
次に、ケース１は、上記予備真空室３からアルミニウム蒸着室４へ移送される（図１の矢印Ｐ2参照）。ここで、図３は、アルミニウム蒸着室４の内部構成を、ケース１を収容した状態で、簡略に表した部分図である。この図３に基づいて、アルミニウム蒸着室４の内部構成とアルミニウム蒸着の原理を説明する。
【００２６】
アルミニウム蒸着室４内には、真空ポンプ４３と連結された真空チャンバＣが設けられており、該真空チャンバＣの下方領域には、チャンバＣ内に移送されてきて位置決めされたケース１内に収容された各リフレクタ基材２に正対するように、抵抗加熱式蒸着源であるアルミニウムターゲット（蒸着源）４１が、複数配置されている。
【００２７】
この真空チャンバＣに、不活性ガス（Ａｒガス）が導入され、該チャンバＣ内に設置されたアルミニウムターゲット４１が加熱されて、蒸発し、アルミニウムが上方に向けて飛び出す。
【００２８】
飛び出したアルミニウムは、リフレクタ基材２の開口部２４から入り込んで表面２２に付着するとともに、該基材２の背面２３側に廻り込んで基材２に付着する。なお、リフレクタ基材２のバルブ交換孔２１から背面２３側に廻り込んで付着するアルミニウムも存在する。
【００２９】
アルミニウムが基材２に付着する結果、図３中符号Ｘで示した基材部分の拡大断面図である図４に示すように、リフレクタ基材２の全面にアルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂが形成される。
【００３０】
このように、アルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂをリフレクタ基材２の全面に形成することによって、アルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂを、ディスチャージランプから発生する電磁波を有効にシールドすることができる。
【００３１】
次に、上記アルミニウム蒸着室４においてアルミニウム蒸着膜４０１が形成されたリフレクタ基材２を収容したケース１は、アルミニウム蒸着室４から隣設するプラズマ重合膜形成室５に移送される（図１の矢印Ｐ3参照）。
【００３２】
図５は、このプラズマ重合膜形成室５の内部構成を、重合膜形成室５内にケース１を収容した状態で簡略に表した部分図である。この図５に基づいて、プラズマ重合膜形成室５の内部構成とプラズマ重合膜形成の原理を説明する。
【００３３】
まず、プラズマ重合膜形成室５は、いわゆる高周波誘導放電式のラジカル源を備えている。具体的には、真空ポンプ５６が連結された真空チャンバＣ’が設けられ、この真空チャンバＣ’の下方領域には、ケース１に収容された各リフレクタ基材２に正対するように、図示しないプラズマ室を内部に備えるプラズマセル５１が設けられている。
【００３４】
上記ラジカル源の構成を説明すると、内部にプラズマ室を備えるプラズマセル５１の外周には、高周波電源５５と接続する高周波コイル５２が巻回されており、前記プラズマセル５１の底部背後には、高周波コイル５２の軸線と平行な磁場を形成する図示しない永久磁石が設けられており、上記プラズマ室には、モノマータンク５３からシリコーンモノマーガス５４が導入される。
【００３５】
高周波コイル５２からプラズマセル５１に高周波が導入されると、プラズマ室で放電が起こり、チャンバＣ’内部がプラズマ状態となる。このプラズマ状態のチャンバＣ’内にシリコーンモノマーガス５４が導入されると、リフレクタ基材２のアルミニウム蒸着層４０１ａ上に、シリコーンが橋かけされた重合体の均一な薄膜（５００〜６０００Å）であるプラズマ重合膜（保護膜）５０１が形成される。
【００３６】
上記構成のラジカル源（ラジカルガンとも呼ばれる）では、プラズマ室にヘリコン波が発生するようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダウ減衰により、プラズマ中の電子に効率良く伝わるので、プラズマ室に生成されるプラズマの密度が高くなる。
【００３７】
また、シリコーンモノマーに方向性を持たせてチャンバＣ’内部へ導入する構成によって、図５中符号Ｙで示した基材部分の拡大断面図である図６に示すように、リフレクタ基材２の下方側に向けられた表面２２側に形成されたアルミニウム蒸着層４０１ａの上層にのみシリコーンプラズマ重合膜５０１を形成することができる。即ち、リフレクタ基材２の背面２３側には、シリコーン重合膜５０１は形成されない。
【００３８】
従って、リフレクタ基材２の背面２３には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂがそのまま露出しているので、該アルミニウム蒸着膜４０１ｂからアースＥを取ることができるので（図５参照）、ディスチャージヘッドランプ用のリフレクタ１０（後述）として、好適である。
【００３９】
次に、図１に戻って説明すると、プラズマ重合膜形成室５でシリコーン重合膜５０１が形成されたリフレクタ基材２を収容したケース１は、プラズマ重合膜形成室５に隣設された予備真空室６に移送される（図１の矢印Ｐ4参照）。この予備真空室６は、プラズマ重合膜形成室５における高真空条件を低真空条件に戻し、外部の大気圧下にケース１を取り出すための予備工程として必要である。
【００４０】
予備真空室６で所定時間処理された後、ケース１は、一連の膜形成装置から外部に排出され（図１の矢印Ｐ5参照）、控えている作業者（１名）が、ケース１からリフレクタ基材２を全部取り出す。
【００４１】
ここで、空になったケース１’は、アルミニウム蒸着室４、プラズマ重合膜形成室５を迂回するルートで、コンベア等により搬送されて開始位置Ｉに戻され、上記同様に、再びリフレクタ基材２を収容して、膜形成工程（４、５）に移る。
【００４２】
ここで、上記した本発明に係るライン式膜形成方法で得られたリフレクタ１０を自動車のディスチャージヘッドランプ７に適用する時の実施形態について、図７に基づいて説明する。図７は、ディスチャージヘッドランプ７の一実施形態の全体構成を簡易に示した図である。
【００４３】
本発明に係るライン式膜形成方法によって得られた、放物面形状をなすリフレクタ１０は、合成樹脂製のランプボディ９に内包されるように、灯室１２に配設されている。このリフレクタ１０の断面構造は、図６に示す構成と全く同様であり、リフレクタ１０の表面１０１側には、保護膜であるシリコーンプラズマ重合膜５０１が形成されており、裏面１０２側には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂが、そのまま露出している。
【００４４】
このアルミニウム蒸着膜４０１ｂ（及び４０１ａ）は、リフレクタ１０に内包されるように配置された放電ランプ１３から放出される電磁波をシールドする機能を発揮しており、この背面１０２側のアルミニウム蒸着膜４０１ｂを利用してアースＥを取っている。
【００４５】
具体的には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂに接続させたアース線２０を、下方に配置されている（バラスト回路が内蔵されている）バラスト１５の端面に設けられたアース端子２１に接続している。
【００４６】
なお、図７に示す符号８は、ランプボディ９に係着等されている前面レンズ、符号１１は、リフレクタ１０とランプボディ９の間の隙間を隠すためのエクステンションリフレクタ、符号１４は、放電ランプ１３を隠すためのシェード、符号１６は、ランプボディ９の後頂部に取付けられるバックカバー、符号１７、１８は配線コード、符号１９は、放電ランプ１３を支持するリードサポートである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係るライン式膜形成方法により奏される効果は次の通りである。
合成樹脂製基材の基材セット工程に要する作業を簡易化でき、リードタイムも短縮できるので、生産性を向上させることができる。また、従来別工程であったアルミニウム蒸着工程とプラズマ重合膜形成工程が一連の工程となるので、アルミニウム蒸着工程からプラズマ重合膜形成工程への合成樹脂基材の移送作業が不要となるので、作業性を改善できる。
【００４８】
アルミニウム蒸着室及びプラズマ重合膜形成室を横方向に通過させる過程で、膜形成作業を行う構成であるので、蒸着膜形成装置に基材を回転させたりする複雑機構を設ける必要もなくなるので、装置のメンテナンスや取り扱いが容易であり、装置のコストダウンも達成できる。
【００４９】
合成樹脂製基材を収容するケースは、アルミニウム蒸着室側に搬送することによって、ケースを繰り返し使用できるので、作業効率がよい。
【００５０】
アルミニウム蒸着室とプラズマ重合膜形成室には、それぞれ複数の蒸着源とプラズマ源を下方領域に配設して、アルミニウムについては、基材背面へのまわり込み特性をを利用してリフレクタ基材の表と裏の両面に蒸着膜を形成するようにし、一方、シリコーンについては、拡散する領域を制限して、リフレクタ基材の表面（下方に向けられた面）にのみシリコーン重合膜を形成するようにしたので、これにより得られるリフレクタは、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が形成されているため、電磁シールド機能を確保できるとともに、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が保護膜に覆われることなく露出しているため、該背面部分からアースをとることができるので、自動車のディスチャージヘッドランプ用に好適なリフレクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るライン式膜形成方法の工程を、リフレクタ基材にアルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する場合を実施例として簡略に表した図
【図２】リフレクタ基材がケース１の底面に一定間隔で配置された様子を簡易に表す図
【図３】アルミニウム蒸着室の内部構成を簡略に表した部分図
【図４】図３中符号Ｘで示した基材部分の拡大断面図
【図５】プラズマ重合膜形成室の内部構成を簡略に表した部分図
【図６】図５中符号Ｙで示した基材部分の拡大断面図
【図７】ディスチャージヘッドランプ７の一実施形態の全体構成を簡易に示した図
【符号の説明】
１ ケース （１’ 空ケース）
２ 合成樹脂基材（リフレクタ基材）
４ アルミニウム蒸着室
５ プラズマ重合膜形成室
１０ （ディスチャージランプ用の）リフレクタ
２２ リフレクタ基材の表（おもて）面
２３ リフレクタ基材の裏面
４０１（４０１ａ、４０１ｂ） アルミニウム蒸着膜
５０１ シリコーンプラズマ重合膜（保護膜）
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製の基材に対して、アルミニウム蒸着膜とこのアルミニウム蒸着膜を保護するための保護膜（シリコーンプラズマ重合膜）を、ライン状に配置された工程により形成する方法に関する。
【０００２】
詳細には、自動車や二輪自動車等の車両用灯具に使用される種々のリフレクタ（反射鏡）に使用される合成樹脂基材、とりわけディスチャージヘッドランプ（ＧＤＨＬ）の内部に配設されるリフレクタの合成樹脂製基材を複数個単位で所定のケースに並べて収容し、このケースをライン状に並設されたアルミニウム蒸着室、プラズマ重合膜形成室を順次通過させることにより、アルミニウム蒸着膜とシリコーン系保護膜を形成する方法とこの方法により形成されたリフレクタに関する。
【０００３】
【従来の技術】
自動車や二輪自動車等に装備されるヘッドランプ等の車両用灯具の灯室内には、一般に、光源バルブ（電球）からの出射光を反射させて外部照射光に変換するためのリフレクタ（反射鏡）が、光源バルブを内包するように配設されている。
【０００４】
このリフレクタは、前面レンズ側に配向される開口部を備えた略カップ状（放物面形状）の形態を備えており、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）材料を主材料として形成された合成樹脂製基材の表層に、反射面として機能するアルミニウム蒸着膜が形成されるとともに、更にその上層に、アルミニウム蒸着膜の劣化を防止するための保護膜が形成される。
【０００５】
近年、有機溶剤の流出に伴う環境問題や原材料コストの低減等の観点から、保護膜を塗装によって形成する技術に代わって、高周波誘導式放電やグロー放電等のプラズマ源を用いて、蒸気状シリコーン系オイルをプラズマ状態にし、基材にシリコーン重合膜を形成する方法が普及し始めている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、合成樹脂製基材に、アルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する技術に関しては、以下のような技術的課題があった。
まず、円筒形状の大型チャンバーの中心軸に沿って配置されたアルミニウム蒸着源に対向させるように複数の基材を配列し、このアルミニウム蒸着源の周りを基材が回転するように構成された、蒸着膜形成専用の「自公転式蒸着装置（システム）」を使用した場合では、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を全く別工程で行わなければならない。このため、工程が多段階化し、工程間で基材の移送作業が必要となるため、リードタイムが長くなり作業効率が悪くなる。また、自公転式の装置は、回転機構をも備えているため、アルミニウム蒸着設備としては、複雑である。
【０００７】
次に、一つの大型チャンバ内においてアルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を行う設備として、アンテナ式プラズマ重合方式（プラズマをチャンバ内の高周波発振アンテナで発生させ、導入されたモノマーを重合する方式）を用いた蒸着設備がある。この設備を用いれば、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程を一連の工程で行うことが可能となる。
【０００８】
しかし、この設備は、所定の多数量の基材をチャンバに配置し、蒸着膜及びプラズマ重合膜形成のための所定時間（約４０分程度）経過後、該チャンバから配置されたすべての基材を取り出すバッチ生産方式であるため、基材の配置作業に要するリードタイムが長いという欠点や当該ロットに何らかの不良が発生した場合、一度に多数量の基材に不良が発生してしまうという欠点がある。
【０００９】
また、上記アンテナ方式によるプラズマ重合膜の形成は、プラズマ密度が一般に低く、成膜速度が遅いばかりか、膜質、膜分布が不均一になるという問題がある。
【００１０】
更に、ディスチャージヘッドランプに使用されるリフレクタの場合、リフレクタ裏面に形成されるノイズシールド（電磁シールド）として、アルミニウム蒸着膜を利用しているが、上述のアンテナ式プラズマ重合方式の蒸着設備では、リフレクタ裏面のアルミニウム蒸着膜上にもプラズマ重合膜（シリコーン重合膜）が形成されてしまうことになるので、アース（接地）ができなくなってしまうという技術的課題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、アルミニウム蒸着膜形成工程とプラズマ重合膜形成工程をライン化して一連の工程とするとともに、ディスチャージヘッドランプに利用されるリフレクタの保護膜形成にも対応可能とするために、リフレクタ基材の背面には、保護膜（シリコーン重合膜）が形成されないように工夫した膜形成技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の手段を採用する。
まず、請求項１では、枠状のケースに所定の治具を介して、複数の合成樹脂製基材を所定間隔に並べて収容する。そして該ケースを、コンベア等の搬送手段で、ライン（１列）状に並設されたアルミニウム蒸着室内、プラズマ重合膜形成室内を順次移動させることによって、前記合成樹脂製基材にアルミニウム蒸着膜を形成し、続いて該アルミニウム蒸着膜の上層に保護膜を形成するようにした。
この手段では、合成樹脂製基材を上方に開口する所定のケースに、上方から設置するだけで良いので、基材セット工程に要する作業を簡易化でき、リードタイムも短縮できる。
また、従来別工程であったアルミニウム蒸着工程とプラズマ重合膜形成工程を一連の工程としたことによって、アルミニウム蒸着工程からプラズマ重合膜形成工程への合成樹脂基材の移送作業を省略し、リードタイムを短縮できる。
更に、アルミニウム蒸着室及びプラズマ重合膜形成室を横方向に通過させる過程で、膜形成作業が完了するようにしたので、蒸着膜形成装置に基材を回転させたりする複雑機構を設ける必要もなくなる。
なお、高真空条件下のアルミニウム蒸着室の前には、蒸着工程の準備段階となる低真空条件を形成するための予備真空室を設け、高真空条件下のプラズマ重合膜形成室の後には、高真空条件から低真空条件に戻すための予備真空室を設けるようにする。
また、アルミニウム蒸着膜形成には、予め膜形成対象基材の表面平滑性を確保しておく必要があるため、合成樹脂基材には予めアンダーコート層を設ける前処理を施すか、基材材料を工夫するかして、基材の表面平滑性を確保しておく必要がある。
請求項１では、合成樹脂製基材に予めアンダーコート層が形成される場合であっても、このアンダーコート層に一切手を触れることなく、合成樹脂基材の背面側（後頂部側）を把持して、ケースに設置できるので作業が簡便である。
なお、本発明は、表面にアルミニウム蒸着膜の形成されている、例えば、自動車用灯具構成部材の膜形成処理に広く適用できる。
また、請求項１では、上記ライン式膜形成方法を、車両用灯具に装備される略カップ形状のリフレクタ基材に適用する。
このリフレクタ基材には、バルブ出射光を反射させる反射鏡として使用されるリフレクタの他に、ランプボディとリフレクタ間やランプボディと投射レンズ間の隙間を隠すために使用されるエクステンションリフレクタも含まれる。
また、請求項１では、前記リフレクタ基材を、伏せた状態（後頂部を上に向けた状態）で前記ケースに配列し、アルミニウム蒸着室では、前記リフレクタ基材の下方側からアルミニウムを吹き付けて（飛ばして）、前記リフレクタ基材の表面と裏面の両方にアルミニウム蒸着膜を形成し、続くプラズマ重合膜形成室では、前記リフレクタ基材の表面にのみプラズマ重合膜が形成できるように工夫した。
具体的には、アルミニウム蒸着室とプラズマ重合膜形成室には、それぞれ複数の蒸着源とプラズマ源を下方領域に配設して、アルミニウムについては、基材背面へのまわり込み特性を利用してリフレクタ基材の表と裏の両面に蒸着膜を形成するようにし、一方、シリコーンについては、拡散する領域を制限して、リフレクタ基材の表面（下方に向けられた面）にのみシリコーン重合膜を形成するようにした。
ここで、リフレクタ基材の裏面側に対しても、アルミニウム蒸着膜を確実に形成するためには、リフレクタ基材を、開口部幅分の間隔をおいて、ケースに配列するのが望ましい。なお、前記「開口部」とは、リフレクタ基材の後頂部に形成されるバルブ挿着孔ではなく、リフレクタが灯室内に配設された時に、前面レンズ側に配向されることになる開口部を意味する。
【００１３】
次に、請求項２では、アルミニウム蒸着膜及びプラズマ重合膜が形成された前記合成樹脂製基材を前記ケースから取り出した後に、空ケースを前記アルミニウム蒸着室側にコンベア等の手段で搬送送することによって、ケースを繰り返し使用するようにした。
この手段では、合成樹脂基材を収容するケースの移送に人手を介する必要が無く、ケースを使用できるので便利である。なお、ケースの形状及びサイズは、特に限定するものではないが、基材背面に対するアルミニウム蒸着膜の形成、ケースに対する基材のセット作業時間を考慮すると、合成樹脂基材を８又は１０個程度、所定間隔で配列するのが望ましい。
【００１６】
上記請求項１または２記載のライン式膜形成方法によって形成されたディスチャージヘッドランプ用のリフレクタは、リフレクタ背面にまで廻り込んでアルミニウム蒸着層が形成されているため、電磁シールド機能を確保できるとともに、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が保護膜に覆われることなく露出しているため、該背面部分からアースをとることができる。
【００１７】
以上のように、本発明は、基材に対してアルミニウム蒸着膜とシリコーン重合膜を形成する工程の作業性の改善、生産性向上に加え、とりわけ車両用灯具に使用されるリフレクタの品質の改善又は向上に寄与するという技術的意義を有している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
まず、図１は、本発明に係るライン式膜形成方法の工程を、車両用灯具に装備されるリフレクタを構成する合成樹脂基材に対して、アルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する場合を実施例として簡略に表した図である。
【００１９】
この図１に従いながら、本発明に係るライン式膜形成方法の工程を説明すると、まず、図示しない前処理工程において、基材表面の平滑性を確保するためのアンダーコート層２０１（図３、図４参照）が形成されたリフレクタ基材２が、膜形成作業の開始位置Ｉに移送されてくる。
【００２０】
作業者（１名）は、リフレクタ基材２の背面側（後頂部側）を手で把持し、アンダーコート層２０１に手を触れないようにする。そして、予め開始位置Ｉに待機している所定のケース１（後述）内に、リフレクタ基材２を複数並べて、例えば、２列×４個＝８個ないし２列×５個＝１０個程度並べて配置する。
【００２１】
図２は、リフレクタ基材２が伏せられた状態で、枠形態のケース１の網状底面1ａに、一定間隔で配置された様子を簡略に表している。なお、図２中の符号２１は、リフレクタ基材２の後頂部に設けられたバルブ交換（挿着）用の孔を表している。
【００２２】
リフレクタ基材２の配置数は、特に限定するものではないが、幅８００ｃｍ×長さ１２６０ｃｍのケース１を採用した場合では、自動車用ヘッドランプに使用されるサイズのリフレクタ基材２を、２列×４個＝８個ないし２列×５個＝１０個配置するのが望ましく、リフレクタ基材２の間隔Ｌは、特にディスチャージヘッドランプに用いられるリフレクタの場合には、リフレクタ基材２の幅Ｗと同じ程度にするのが望ましいことが、本願発明者の行った試験によって明らかになった。
【００２３】
これは、配列される各リフレクタ基材２の間隔Ｌが狭すぎると、アルミニウム蒸着膜４０１が、下記するアルミニウム蒸着室４において、リフレクタ基材２の背面２３側にアルミニウムがまわり込み難くなって、該背面２３に対するアルミニウム蒸着膜４０１ｂの障害となってしまうからである。
【００２４】
ここで、リフレクタ基材２が収容されたケース１は、コンベア等により予備真空室３に移送される（図１の矢印Ｐ1参照）。この予備真空室３は、続くアルミニウム蒸着室４の高真空条件を形成するための予備工程として必要である。
【００２５】
次に、ケース１は、上記予備真空室３からアルミニウム蒸着室４へ移送される（図１の矢印Ｐ2参照）。ここで、図３は、アルミニウム蒸着室４の内部構成を、ケース１を収容した状態で、簡略に表した部分図である。この図３に基づいて、アルミニウム蒸着室４の内部構成とアルミニウム蒸着の原理を説明する。
【００２６】
アルミニウム蒸着室４内には、真空ポンプ４３と連結された真空チャンバＣが設けられており、該真空チャンバＣの下方領域には、チャンバＣ内に移送されてきて位置決めされたケース１内に収容された各リフレクタ基材２に正対するように、抵抗加熱式蒸着源であるアルミニウムターゲット（蒸着源）４１が、複数配置されている。
【００２７】
この真空チャンバＣに、不活性ガス（Ａｒガス）が導入され、該チャンバＣ内に設置されたアルミニウムターゲット４１が加熱されて、蒸発し、アルミニウムが上方に向けて飛び出す。
【００２８】
飛び出したアルミニウムは、リフレクタ基材２の開口部２４から入り込んで表面２２に付着するとともに、該基材２の背面２３側に廻り込んで基材２に付着する。なお、リフレクタ基材２のバルブ交換孔２１から背面２３側に廻り込んで付着するアルミニウムも存在する。
【００２９】
アルミニウムが基材２に付着する結果、図３中符号Ｘで示した基材部分の拡大断面図である図４に示すように、リフレクタ基材２の全面にアルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂが形成される。
【００３０】
このように、アルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂをリフレクタ基材２の全面に形成することによって、アルミニウム蒸着膜４０１ａ、４０１ｂを、ディスチャージランプから発生する電磁波を有効にシールドすることができる。
【００３１】
次に、上記アルミニウム蒸着室４においてアルミニウム蒸着膜４０１が形成されたリフレクタ基材２を収容したケース１は、アルミニウム蒸着室４から隣設するプラズマ重合膜形成室５に移送される（図１の矢印Ｐ3参照）。
【００３２】
図５は、このプラズマ重合膜形成室５の内部構成を、重合膜形成室５内にケース１を収容した状態で簡略に表した部分図である。この図５に基づいて、プラズマ重合膜形成室５の内部構成とプラズマ重合膜形成の原理を説明する。
【００３３】
まず、プラズマ重合膜形成室５は、いわゆる高周波誘導放電式のラジカル源を備えている。具体的には、真空ポンプ５６が連結された真空チャンバＣ’が設けられ、この真空チャンバＣ’の下方領域には、ケース１に収容された各リフレクタ基材２に正対するように、図示しないプラズマ室を内部に備えるプラズマセル５１が設けられている。
【００３４】
上記ラジカル源の構成を説明すると、内部にプラズマ室を備えるプラズマセル５１の外周には、高周波電源５５と接続する高周波コイル５２が巻回されており、前記プラズマセル５１の底部背後には、高周波コイル５２の軸線と平行な磁場を形成する図示しない永久磁石が設けられており、上記プラズマ室には、モノマータンク５３からシリコーンモノマーガス５４が導入される。
【００３５】
高周波コイル５２からプラズマセル５１に高周波が導入されると、プラズマ室で放電が起こり、チャンバＣ’内部がプラズマ状態となる。このプラズマ状態のチャンバＣ’内にシリコーンモノマーガス５４が導入されると、リフレクタ基材２のアルミニウム蒸着層４０１ａ上に、シリコーンが橋かけされた重合体の均一な薄膜（５００〜６０００Å）であるプラズマ重合膜（保護膜）５０１が形成される。
【００３６】
上記構成のラジカル源（ラジカルガンとも呼ばれる）では、プラズマ室にヘリコン波が発生するようになり、このヘリコン波のエネルギーがランダウ減衰により、プラズマ中の電子に効率良く伝わるので、プラズマ室に生成されるプラズマの密度が高くなる。
【００３７】
また、シリコーンモノマーに方向性を持たせてチャンバＣ’内部へ導入する構成によって、図５中符号Ｙで示した基材部分の拡大断面図である図６に示すように、リフレクタ基材２の下方側に向けられた表面２２側に形成されたアルミニウム蒸着層４０１ａの上層にのみシリコーンプラズマ重合膜５０１を形成することができる。即ち、リフレクタ基材２の背面２３側には、シリコーン重合膜５０１は形成されない。
【００３８】
従って、リフレクタ基材２の背面２３には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂがそのまま露出しているので、該アルミニウム蒸着膜４０１ｂからアースＥを取ることができるので（図５参照）、ディスチャージヘッドランプ用のリフレクタ１０（後述）として、好適である。
【００３９】
次に、図１に戻って説明すると、プラズマ重合膜形成室５でシリコーン重合膜５０１が形成されたリフレクタ基材２を収容したケース１は、プラズマ重合膜形成室５に隣設された予備真空室６に移送される（図１の矢印Ｐ4参照）。この予備真空室６は、プラズマ重合膜形成室５における高真空条件を低真空条件に戻し、外部の大気圧下にケース１を取り出すための予備工程として必要である。
【００４０】
予備真空室６で所定時間処理された後、ケース１は、一連の膜形成装置から外部に排出され（図１の矢印Ｐ5参照）、控えている作業者（１名）が、ケース１からリフレクタ基材２を全部取り出す。
【００４１】
ここで、空になったケース１’は、アルミニウム蒸着室４、プラズマ重合膜形成室５を迂回するルートで、コンベア等により搬送されて開始位置Ｉに戻され、上記同様に、再びリフレクタ基材２を収容して、膜形成工程（４、５）に移る。
【００４２】
ここで、上記した本発明に係るライン式膜形成方法で得られたリフレクタ１０を自動車のディスチャージヘッドランプ７に適用する時の実施形態について、図７に基づいて説明する。図７は、ディスチャージヘッドランプ７の一実施形態の全体構成を簡易に示した図である。
【００４３】
本発明に係るライン式膜形成方法によって得られた、放物面形状をなすリフレクタ１０は、合成樹脂製のランプボディ９に内包されるように、灯室１２に配設されている。このリフレクタ１０の断面構造は、図６に示す構成と全く同様であり、リフレクタ１０の表面１０１側には、保護膜であるシリコーンプラズマ重合膜５０１が形成されており、裏面１０２側には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂが、そのまま露出している。
【００４４】
このアルミニウム蒸着膜４０１ｂ（及び４０１ａ）は、リフレクタ１０に内包されるように配置された放電ランプ１３から放出される電磁波をシールドする機能を発揮しており、この背面１０２側のアルミニウム蒸着膜４０１ｂを利用してアースＥを取っている。
【００４５】
具体的には、アルミニウム蒸着膜４０１ｂに接続させたアース線２０を、下方に配置されている（バラスト回路が内蔵されている）バラスト１５の端面に設けられたアース端子２１に接続している。
【００４６】
なお、図７に示す符号８は、ランプボディ９に係着等されている前面レンズ、符号１１は、リフレクタ１０とランプボディ９の間の隙間を隠すためのエクステンションリフレクタ、符号１４は、放電ランプ１３を隠すためのシェード、符号１６は、ランプボディ９の後頂部に取付けられるバックカバー、符号１７、１８は配線コード、符号１９は、放電ランプ１３を支持するリードサポートである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係るライン式膜形成方法により奏される効果は次の通りである。
合成樹脂製基材の基材セット工程に要する作業を簡易化でき、リードタイムも短縮できるので、生産性を向上させることができる。また、従来別工程であったアルミニウム蒸着工程とプラズマ重合膜形成工程が一連の工程となるので、アルミニウム蒸着工程からプラズマ重合膜形成工程への合成樹脂基材の移送作業が不要となるので、作業性を改善できる。
【００４８】
アルミニウム蒸着室及びプラズマ重合膜形成室を横方向に通過させる過程で、膜形成作業を行う構成であるので、蒸着膜形成装置に基材を回転させたりする複雑機構を設ける必要もなくなるので、装置のメンテナンスや取り扱いが容易であり、装置のコストダウンも達成できる。
【００４９】
合成樹脂製基材を収容するケースは、アルミニウム蒸着室側に搬送することによって、ケースを繰り返し使用できるので、作業効率がよい。
【００５０】
アルミニウム蒸着室とプラズマ重合膜形成室には、それぞれ複数の蒸着源とプラズマ源を下方領域に配設して、アルミニウムについては、基材背面へのまわり込み特性をを利用してリフレクタ基材の表と裏の両面に蒸着膜を形成するようにし、一方、シリコーンについては、拡散する領域を制限して、リフレクタ基材の表面（下方に向けられた面）にのみシリコーン重合膜を形成するようにしたので、これにより得られるリフレクタは、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が形成されているため、電磁シールド機能を確保できるとともに、リフレクタ背面にアルミニウム蒸着層が保護膜に覆われることなく露出しているため、該背面部分からアースをとることができるので、自動車のディスチャージヘッドランプ用に好適なリフレクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るライン式膜形成方法の工程を、リフレクタ基材にアルミニウム蒸着膜とプラズマ重合膜を形成する場合を実施例として簡略に表した図
【図２】リフレクタ基材がケース１の底面に一定間隔で配置された様子を簡易に表す図
【図３】アルミニウム蒸着室の内部構成を簡略に表した部分図
【図４】図３中符号Ｘで示した基材部分の拡大断面図
【図５】プラズマ重合膜形成室の内部構成を簡略に表した部分図
【図６】図５中符号Ｙで示した基材部分の拡大断面図
【図７】ディスチャージヘッドランプ７の一実施形態の全体構成を簡易に示した図
【符号の説明】
１ ケース （１’ 空ケース）
２ 合成樹脂基材（リフレクタ基材）
４ アルミニウム蒸着室
５ プラズマ重合膜形成室
１０ （ディスチャージランプ用の）リフレクタ
２２ リフレクタ基材の表（おもて）面
２３ リフレクタ基材の裏面
４０１（４０１ａ、４０１ｂ） アルミニウム蒸着膜
５０１ シリコーンプラズマ重合膜（保護膜）
Claims (2)
- 複数の合成樹脂製基材を並べて収容したケースを、ライン状に並設されたアルミニウム蒸着室内、プラズマ重合膜形成室内を順次移動させることによって、前記合成樹脂製基材にアルミニウム蒸着膜と保護膜を形成するライン式膜形成方法であって、
前記合成樹脂製基材は、車両用灯具に装備される略カップ形状のリフレクタ基材で、前記リフレクタ基材を後頂部が上となるように伏せて前記ケースに配列し、
前記アルミニウム蒸着室では、前記リフレクタ基材の開口部下方側からアルミニウムを吹き付けて前記リフレクタ基材の表面と裏面の両方にアルミニウム蒸着膜を形成し、
前記プラズマ重合膜形成室では、前記リフレクタ基材の開口部下方側から上方への方向性をもたせてモノマーを導入して前記リフレクタ基材の表面にのみプラズマ重合膜を形成することを特徴とするライン式膜形成方法。 - アルミニウム蒸着膜及びプラズマ重合膜が形成された前記合成樹脂製基材を前記ケースから取り出し、
空ケースを前記アルミニウム蒸着室側に搬送して、繰り返し使用することを特徴とする請求項１記載のライン式膜形成方法。
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