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JP6715003B2 - Powder coating equipment - Google Patents
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JP6715003B2 - Powder coating equipment - Google Patents

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Description

本発明は、粉末の各粒子の表面に薄膜をコーティングするための粉末コーティング装置に関する。 The present invention relates to a powder coating apparatus for coating a thin film on the surface of each particle of powder.

粉末に機能を与えるために、粒子の表面に薄膜をコーティングする場合がある。乾式法でコーティングする技術としてスパッタリング法があり、スパッタリング法を用いた粉末へのコーティング装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。 The surface of the particles may be coated with a thin film to impart a function to the powder. There is a sputtering method as a technique for coating by a dry method, and a coating device for powder using the sputtering method has been proposed (for example, refer to Patent Document 1).

特許文献1では、粉末コーティング装置に攪拌板及びスクレーパを設置し、粉末コーティング装置内を往復動させることによって、装入された原料粉末を等しくスパッタリングに晒すことができる装置が開示されている。ここで、攪拌板によって流動層を攪拌するとともに、スクレーパによって回転バレル内面に付着して回転バレルと共回りする粉末粒子をそぎ落として流動層に戻す。これによって、個々の粉末粒子に対して均一なコーティング層が形成され、高品質のコーティング粉末が高い歩留まりで得られることが記載されている。 Patent Document 1 discloses a device in which a stir plate and a scraper are installed in a powder coating device and reciprocating in the powder coating device allows the charged raw material powder to be equally exposed to sputtering. Here, the fluidized bed is agitated by the agitating plate, and powder particles attached to the inner surface of the rotating barrel and co-rotating with the rotating barrel are scraped off by the scraper and returned to the fluidized bed. It is described that a uniform coating layer is formed on each powder particle and a high-quality coating powder is obtained with a high yield.

特開平5‐271922号公報JP-A-5-271922

スパッタリング装置では、粉末は、常に、スパッタリング装置の照射領域内に配置されることが均一なコーティング層を形成する上で重要である。しかし、特許文献1では、回転バレルに付着して照射領域の外に出た粉末を、スクレーパによって事後的にそぎ落とす技術であり、スクレーパは往復動するため、粉末を常に照射領域内に配置することはできない。 In a sputtering apparatus, it is important that the powder is always placed in the irradiation area of the sputtering apparatus in order to form a uniform coating layer. However, in Patent Document 1, the powder adhering to the rotary barrel and coming out of the irradiation region is scraped off by a scraper afterwards. Since the scraper reciprocates, the powder is always arranged in the irradiation region. It is not possible.

本発明の目的は、粉末がバレルに付着してスパッタリング装置の照射領域を超えて迫り上がることを抑制することができる粉末コーティング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a powder coating apparatus that can prevent powder from adhering to the barrel and rising beyond the irradiation area of the sputtering apparatus.

本発明に係る粉末コーティング装置は、バレルと、該バレル内を真空引きする排気手段と、前記バレル内に設置されたスパッタリング装置と、を有し、前記バレルは、主軸が水平方向を向いており、かつ、該主軸を中心に回転し、前記スパッタリング装置は、前記バレルに入れられた粉末の表面にコーティング膜を形成する粉末コーティング装置において、該粉末コーティング装置は、前記バレルの内壁のうち、前記バレルの回転によって上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される少なくとも1つの粉末上昇抑制部品と該粉末上昇抑制部品を支持する支持部とを有し、該支持部は、前記バレルが回転する時に、前記主軸に対する前記粉末上昇抑制部品の位置を固定し、前記粉末上昇抑制部品は、前記スパッタリング装置の各ターゲット面を該ターゲット面の法線方向に平行に前記バレルの内壁へ投影したすべての投影面から外れた位置、かつ、前記ターゲット面に接するとともに前記ターゲット面の法線に直交する仮想平面と前記バレルの内壁面とのすべての交線よりも下方の位置に配置されることを特徴とする。粉末上昇抑制部品をこのような位置に配置することで、粉末をより確実にスパッタリング装置の照射領域内に配置することができる。 The powder coating apparatus according to the present invention includes a barrel, an evacuation unit for evacuating the inside of the barrel, and a sputtering apparatus installed in the barrel, and the barrel has a main axis oriented in a horizontal direction. And, in the powder coating apparatus which rotates about the main axis, the sputtering apparatus forms a coating film on the surface of the powder contained in the barrel, wherein the powder coating apparatus is the inner wall of the barrel. It has at least one powder rise suppressing component arranged in contact or non-contact with an inner wall of a portion that moves upward by rotation of the barrel, and a supporting portion supporting the powder rise suppressing component, the supporting portion comprising: When the barrel rotates, the position of the powder rise suppressing component with respect to the main axis is fixed, and the powder rise suppressing component makes each target surface of the sputtering device parallel to the normal direction of the target surface of the barrel. Positions off all projection planes projected onto the inner wall, and at positions below all intersections between the virtual plane that is in contact with the target surface and is orthogonal to the normal to the target surface and the inner wall surface of the barrel. It is characterized by being arranged . By arranging the powder rise suppressing component at such a position, the powder can be more surely arranged in the irradiation region of the sputtering device.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末コーティング装置は、粉末凝集抑制部品及び粉末位置調整部品のいずれか一方又は両方を更に有し、前記粉末凝集抑制部品及び前記粉末位置調整部品は、前記バレルの内壁に接触状態又は非接触状態で配置され、かつ、前記粉末上昇抑制部品よりも下方の位置に配置されることが好ましい。粉末凝集抑制部品によって粉末の凝集を分離して凝集を抑制することができ、粉末位置調整部品によって粉末をスパッタリング装置の照射領域の中央部へ集めることができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder coating apparatus further includes one or both of a powder aggregation suppressing component and a powder position adjusting component, and the powder aggregation suppressing component and the powder position adjusting component are the barrels. It is preferable that the powder is arranged in contact with or not in contact with the inner wall of, and is arranged at a position lower than the powder rise suppressing component. The powder agglomeration suppressing component can separate the agglomeration of the powder to suppress the agglomeration, and the powder position adjusting component can collect the powder in the central portion of the irradiation region of the sputtering apparatus.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末上昇抑制部品は、前記バレルの主軸に平行な自転軸と該自転軸を中心に前記粉末上昇抑制部品を回転させる回転機構とを有し、該回転機構の回転方向は、前記バレルの回転方向とは反対方向であることが好ましい。粉末の迫り上がりをより抑制することができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder rising restraining component has a rotation axis parallel to the main axis of the barrel and a rotating mechanism for rotating the powder rising restraining component around the rotation shaft. The rotation direction of is preferably opposite to the rotation direction of the barrel. It is possible to further suppress the rising of the powder.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末凝集抑制部品は、前記バレルの主軸に平行な自転軸と該自転軸を中心に前記粉末凝集抑制部品を回転させる回転機構とを有し、該回転機構の回転方向は、前記バレルの回転方向と同一方向であることが好ましい。粉末の凝集をより抑制することができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder agglomeration suppressing component has a rotation axis parallel to the main axis of the barrel and a rotating mechanism for rotating the powder agglomeration suppressing component around the rotation axis. The rotation direction of is preferably the same as the rotation direction of the barrel. It is possible to further suppress the aggregation of the powder.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記バレルは、第一方向及び該第一方向とは反対の第二方向に交互に回転し、前記粉末上昇抑制部品は、前記バレルが前記第一方向に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第一粉末上昇抑制部品と、前記バレルが前記第二方向に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第二粉末上昇抑制部品とを含むことが好ましい。第一方向及び第二方向のいずれに回転する場合であっても、粉末の迫り上がりを抑制することができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the barrel rotates alternately in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and in the powder rising suppressing component, the barrel rotates in the first direction. And a first powder rise suppressing component arranged in contact or non-contact with the inner wall of the portion that moves upward when moving, and the inner wall of the portion that moves upward when the barrel rotates in the second direction. It is preferable to include a second powder rise suppressing component arranged in contact with or out of contact with. Whether the powder rotates in either the first direction or the second direction, the powder can be prevented from rising.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末上昇抑制部品、粉末凝集抑制部品及び粉末位置調整部品のうち少なくとも一つを振動させる振動機構を有することが好ましい。粉末上昇抑制部品に振動機構を設けることで、粉末の迫り上がりをより抑制することができる。また、部品に粉末が付着することを抑制することができる。 The powder coating apparatus according to the present invention preferably has a vibrating mechanism that vibrates at least one of the powder rise suppressing component, the powder agglomeration suppressing component, and the powder position adjusting component. By providing a vibration mechanism for the powder rise suppressing component, it is possible to further suppress the powder from rising. Further, it is possible to prevent the powder from adhering to the parts.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末上昇抑制部品が棒状であり、前記粉末上昇抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上500μm以下であることが好ましい。粉末の迫り上がりをより抑制することができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder rise suppression components Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder rises suppressor is preferably 0.1μm or more 500μm or less .. It is possible to further suppress the rising of the powder.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末凝集抑制部品が棒状であり、前記粉末凝集抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。粉末の凝集体をより解砕しやすくなり、凝集をより抑制することができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder aggregation inhibiting component Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder aggregation inhibiting component is preferably 0.1μm or more 100μm or less .. The powder agglomerates are more easily crushed, and the agglomeration can be further suppressed.

本発明に係る粉末コーティング装置では、前記粉末位置調整部品は、外周面に螺旋溝を有する少なくとも1本のねじ棒であり、該ねじ棒は、前記バレルの主軸に平行な自転軸を有し、前記螺旋溝の中に入った前記粉末の搬送方向が前記スパッタリング装置の照射領域の中央側に向かう方向となるように回転することが好ましい。粉末をスパッタリング装置の照射領域の中央部に集めることができる。 In the powder coating apparatus according to the present invention, the powder position adjusting component is at least one screw rod having a spiral groove on an outer peripheral surface, and the screw rod has a rotation axis parallel to a main axis of the barrel, It is preferable that the powder is rotated such that the powder in the spiral groove is conveyed toward the center of the irradiation area of the sputtering device. The powder can be collected in the central part of the irradiation area of the sputtering device.

本発明に係る粉末コーティング装置は、バレルと、該バレル内を真空引きする排気手段と、前記バレル内に設置されたスパッタリング装置と、を有し、前記バレルは、主軸が水平方向を向いており、かつ、該主軸を中心に回転し、前記スパッタリング装置は、前記バレルに入れられた粉末の表面にコーティング膜を形成する粉末コーティング装置において、該粉末コーティング装置は、前記バレルの内壁のうち、前記バレルの回転によって上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される少なくとも1つの粉末上昇抑制部品と該粉末上昇抑制部品を支持する支持部とを有し、該支持部は、前記バレルが回転する時に、前記主軸に対する前記粉末上昇抑制部品の位置を固定し、前記粉末上昇抑制部品が棒状であり、前記粉末上昇抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上500μm以下であることを特徴とする。 The powder coating apparatus according to the present invention includes a barrel, an evacuation unit for evacuating the inside of the barrel, and a sputtering apparatus installed in the barrel, and the barrel has a main axis oriented in a horizontal direction. And, in the powder coating apparatus which rotates about the main axis, the sputtering apparatus forms a coating film on the surface of the powder contained in the barrel, wherein the powder coating apparatus is the inner wall of the barrel. It has at least one powder rise suppressing component arranged in contact or non-contact with an inner wall of a portion that moves upward by rotation of the barrel, and a supporting portion supporting the powder rise suppressing component, the supporting portion comprising: , when the barrel is rotated, the position of the powder increased suppressor fixed, said powder rises suppression components Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder rises suppressor for said spindle Is 0.1 μm or more and 500 μm or less.

本発明は、粉末がバレルに付着してスパッタリング装置の照射領域を超えて迫り上がることを抑制することができる粉末コーティング装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a powder coating apparatus which can prevent powder from adhering to a barrel and rising beyond the irradiation area of a sputtering apparatus.

本実施形態に係る粉末コーティング装置の全体構成図である。It is the whole powder coating device lineblock diagram concerning this embodiment. ターゲットユニット、バレル、粉末上昇抑制部品、粉末凝集抑制部品及び粉末位置調整部品についてのA−A断面の概略図である。It is the schematic of the AA cross section about a target unit, a barrel, a powder rise suppression part, a powder aggregation suppression part, and a powder position adjustment part. ターゲットユニットとバレルについての斜視概略図である。It is a perspective schematic diagram about a target unit and a barrel. ターゲットの向きと粉末の位置との関係を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining the relationship between the orientation of the target and the position of the powder. 粉末上昇抑制部品及び粉末凝集抑制部品の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of a powder rise control part and a powder aggregation control part. 粉末位置調整部品の一例を示す概略図であり、粉末位置調整部品が2本のねじ棒である場合を示す。It is the schematic which shows an example of a powder position adjustment component, and shows the case where a powder position adjustment component is two screw rods. 粉末位置調整部品の一例を示す概略図であり、粉末位置調整部品が1本のねじ棒である場合を示す。It is the schematic which shows an example of a powder position adjustment component, and shows the case where a powder position adjustment component is one screw rod. 粉末上昇抑制部品及び粉末位置調整部品の一例を示す概略図であり、粉末上昇抑制部品が丸棒である場合を示す。It is a schematic diagram showing an example of a powder rise control part and a powder position adjustment part, and shows a case where a powder rise control part is a round bar. 粉末上昇抑制部品及び粉末位置調整部品の一例を示す概略図であり、粉末上昇抑制部品が回転ブラシである場合を示す。It is the schematic which shows an example of a powder rising suppression component and a powder position adjustment component, and shows the case where a powder rising suppression component is a rotating brush. 粉末上昇抑制部品、粉末凝集抑制部品又は粉末位置調整部品の自転機構を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining a rotation mechanism of a powder rise suppression part, a powder aggregation suppression part, or a powder position adjustment part. バレルが第一方向及び第二方向に回転するときの、粉末上昇抑制部品、粉末凝集抑制部品及び粉末位置調整部品の配置の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of arrangement of a powder rise control part, a powder aggregation control part, and a powder position adjustment part when a barrel rotates in the 1st direction and the 2nd direction.

次に本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。 Next, the present invention will be described in detail by showing embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. The embodiments may be variously modified as long as the effects of the present invention are exhibited.

まず、図1〜図3を用いて、成膜機構について説明する。本実施形態に係る粉末コーティング装置は、粉末の粒子表面全体に被膜を施すことができる回転バレル式スパッタリング装置である。ここでは多元スパッタリング装置を例示しながら説明をする。なお、特許文献1に記載の装置は、単元スパッタリング装置である。本実施形態では、多元又は単元のどちらのスパッタリング装置でも粉末の表面を均す機構を装着することができる。 First, the film forming mechanism will be described with reference to FIGS. The powder coating apparatus according to the present embodiment is a rotary barrel type sputtering apparatus capable of applying a coating to the entire surface of powder particles. Here, a multi-source sputtering device will be described as an example. The device described in Patent Document 1 is a unit sputtering device. In this embodiment, a mechanism for leveling the surface of the powder can be attached to either a multi-source or single-source sputtering apparatus.

図1に示すように、本実施形態に係る粉末コーティング装置100は、バレル3と、バレル3内を真空引きする排気手段4と、バレル3内に設置されたスパッタリング装置2と、を有し、バレル3は、主軸Cが水平方向を向いており、かつ、主軸Cを中心に回転し、スパッタリング装置2は、バレル3に入れられた粉末7の表面にコーティング膜を形成する。ここで、図2に示すようにスパッタリング装置2a,2b,2cは2つ以上のターゲット6(6a,6b,6c、図2では3つ)を取り付けるために、ターゲット一つに付き固定部10(10a,10b,10c)を1つ有する。また、図3に示すように、スパッタリング装置2a,2b,2cは、固定部10(10a,10b,10c)にターゲット6(6a,6b,6c)を取り付けたときに、各ターゲット6a,6b,6cは、主軸Cの方向に対して同一水準位置に互いに並列に配置されている。 As shown in FIG. 1, the powder coating apparatus 100 according to the present embodiment includes a barrel 3, an evacuation unit 4 that evacuates the inside of the barrel 3, and a sputtering apparatus 2 installed in the barrel 3. The main axis C of the barrel 3 is oriented in the horizontal direction and rotates about the main axis C, and the sputtering apparatus 2 forms a coating film on the surface of the powder 7 placed in the barrel 3. Here, as shown in FIG. 2, in the sputtering apparatus 2a, 2b, 2c, in order to attach two or more targets 6 (6a, 6b, 6c, three in FIG. 2), the fixing portion 10 ( 10a, 10b, 10c). In addition, as shown in FIG. 3, when the targets 6 (6a, 6b, 6c) are attached to the fixed part 10 (10a, 10b, 10c), the sputtering devices 2a, 2b, 2c, the targets 6a, 6b, 6c are arranged in parallel to each other at the same level position with respect to the direction of the main axis C.

本実施形態に係る粉末コーティング装置100は、粉末の粒子表面全体に被膜を施すことができる回転バレル式多元スパッタリング装置である。この装置は、2つ以上のターゲットを同時にスパッタでき、各ターゲットは個別に電源1と接続されている。例えば、2種類以上のターゲットを装着すれば、複数の物質を同時にスパッタすることが可能である。また、各ターゲットは出力を個別に調整できるので、任意の割合でスパッタすることが可能である。 The powder coating apparatus 100 according to the present embodiment is a rotary barrel type multi-source sputtering apparatus capable of applying a coating to the entire surface of powder particles. This apparatus can sputter two or more targets simultaneously, and each target is individually connected to the power supply 1. For example, if two or more types of targets are mounted, it is possible to simultaneously sputter a plurality of substances. Moreover, since the output of each target can be adjusted individually, it is possible to sputter at an arbitrary ratio.

バレル3は、駆動ロール5a及び従動ロール5bで支持されている。駆動ロール5aは、駆動モーター5からの動力を受けて、バレル3の主軸Cを水平軸として回転させることができる。バレル3には、円筒上端が開口したバレル本体3d及びそれをふさぐ蓋体3eが設けられており、O‐リング(不図示)でシールされている。バレル本体3dの開口部からバレル3内に粉末7を投入する。また、バレル3はバレル本体3d及び蓋体3eを有する代わりに縦割り又は横割りの分割構造を有していてもよく、この場合は分割時に粉末7を投入する。 The barrel 3 is supported by a driving roll 5a and a driven roll 5b. The drive roll 5a receives the power from the drive motor 5 and can rotate with the main axis C of the barrel 3 as a horizontal axis. The barrel 3 is provided with a barrel main body 3d having an open upper end of the cylinder and a lid 3e for closing the barrel main body 3d, which is sealed with an O-ring (not shown). The powder 7 is put into the barrel 3 through the opening of the barrel body 3d. Further, the barrel 3 may have a vertically divided or horizontally divided structure instead of having the barrel body 3d and the lid 3e. In this case, the powder 7 is charged at the time of division.

バレル3は真空容器を兼ねている。真空引きする排気手段4は、バレル3の内部空間のガスを排気する。排気手段4は、真空シール型軸受け4aによって気密保持されている。 The barrel 3 also serves as a vacuum container. The exhaust means 4 for evacuating exhausts the gas in the internal space of the barrel 3. The exhaust means 4 is airtightly held by a vacuum seal type bearing 4a.

バレル3の中に設置されたスパッタリング装置2は、バレル3の外に設置されたスパッタリング電源1に接続されている。スパッタリング電源1は、直流電源又は高周波電源のいずれでもよい。スパッタリング装置2は、真空シール型軸受け1aで気密保持されたアーム1bによってバレル3の中に装入されている。この気密保持されたアーム1bの中には、ターゲット冷却水通路入口1c、ターゲット冷却水通路出口1d及びアルゴンガス入口1eが内蔵されている。 The sputtering apparatus 2 installed in the barrel 3 is connected to the sputtering power source 1 installed outside the barrel 3. The sputtering power supply 1 may be a DC power supply or a high frequency power supply. The sputtering apparatus 2 is loaded in the barrel 3 by an arm 1b which is airtightly held by a vacuum seal type bearing 1a. A target cooling water passage inlet 1c, a target cooling water passage outlet 1d, and an argon gas inlet 1e are built in the airtightly held arm 1b.

スパッタリング装置2は、バレル3の中に2つ以上設置されており(図2においては、3つのスパッタリング装置2a,2b,2cが設置されている)、これによって、バレル3の中には2つ以上のターゲット6が設置できる(図2においては、3つのターゲット6a,6b,6cが設置されている。)。スパッタリング装置2は、ターゲット一つに付き固定部10(10a,10b,10c)を1つ有している。すなわち、図2では、3つのスパッタリング装置2a,2b,2cがそれぞれ固定部10a,10b,10cを有している。また、スパッタリング装置2a,2b,2cには、それぞれ別々にスパッタリング電源1が接続され、別々に出力が制御される。これによって、スパッタリング装置2は、多元スパッタリング装置となる。 Two or more sputtering devices 2 are installed in the barrel 3 (in FIG. 2, three sputtering devices 2a, 2b, 2c are installed), so that two in the barrel 3 are installed. The above target 6 can be installed (in FIG. 2, three targets 6a, 6b, 6c are installed). The sputtering apparatus 2 has one fixed part 10 (10a, 10b, 10c) per target. That is, in FIG. 2, the three sputtering devices 2a, 2b, and 2c have fixing portions 10a, 10b, and 10c, respectively. Further, the sputtering power supplies 1 are separately connected to the sputtering devices 2a, 2b, and 2c, and the outputs are separately controlled. Thereby, the sputtering device 2 becomes a multi-source sputtering device.

固定部10は、ターゲット6を保持するバッキングプレートである。バッキングプレートの表側には、取付け金具によってターゲット6が取り付けられている。バッキングプレートの表側には、プラズマを発生させるときの対極になるシールドカバーがバッキングプレートと所定の距離を保って取り付けられている。一方、バッキングプレートの裏側には、マグネットを収容する複数の凹部が形成されている。また、バッキングプレートの裏側には、ターゲット冷却水通路入口1c及びターゲット冷却水通路出口1dとつながっている冷却水通路が配置されている。 The fixed portion 10 is a backing plate that holds the target 6. The target 6 is attached to the front side of the backing plate by a metal fitting. On the front side of the backing plate, a shield cover that serves as a counter electrode when plasma is generated is attached with a predetermined distance from the backing plate. On the other hand, on the back side of the backing plate, a plurality of recesses for accommodating the magnets are formed. Further, a cooling water passage connected to the target cooling water passage inlet 1c and the target cooling water passage outlet 1d is arranged on the back side of the backing plate.

固定部10にターゲット6を取り付けたときに、図3に示すように、各ターゲット6a,6b,6cは、主軸Cの方向に対して同一水準位置に互いに並列に配置されている。例えば、ターゲット6a,6b,6cの主軸Cの方向における重心位置が互いに揃っていることが好ましい。また、ターゲット6a,6b,6cの主軸Cの方向における大きさが同じ場合には、主軸Cの方向における各ターゲットの両端の位置が互いに揃っていることが好ましい。バレル3は、主軸Cを中心に回転するため、各ターゲット6a,6b,6cを、主軸Cの方向に対して同一水準位置に互いに並列に配置すれば、各ターゲット6a,6b,6cから飛び出したスパッタ粒子は、回転するバレル3に入れられた粉末に、万遍なく当たるため、組成ムラが生じにくい。また、各ターゲット6a,6b,6cの主軸Cの方向の長さは、干渉を避けるため、バレル3の軸方向長さより若干短いことが好ましい。 When the target 6 is attached to the fixed portion 10, the targets 6a, 6b, 6c are arranged in parallel at the same level position with respect to the direction of the main axis C, as shown in FIG. For example, it is preferable that the centers of gravity of the targets 6a, 6b, 6c in the direction of the main axis C be aligned with each other. Further, when the targets 6a, 6b, 6c have the same size in the direction of the main axis C, it is preferable that the positions of both ends of each target in the direction of the main axis C are aligned with each other. Since the barrel 3 rotates about the main axis C, if the targets 6a, 6b, 6c are arranged in parallel at the same level position with respect to the direction of the main axis C, the barrels 3 jump out from the targets 6a, 6b, 6c. Since the sputtered particles hit the powder contained in the rotating barrel 3 evenly, composition unevenness is unlikely to occur. The length of each target 6a, 6b, 6c in the direction of the main axis C is preferably slightly shorter than the axial length of the barrel 3 in order to avoid interference.

図3に示したターゲットの配置とせずに、各ターゲットを主軸Cの方向に沿って順に配置すると、粉末が主軸Cの方向に混ざりにくいため、1つのターゲットから飛び出したスパッタ粒子しか当たらず、膜に組成ムラが生じてしまう。すなわち、複数のターゲットから飛び出した複数種類のスパッタ粒子が同時に粉末粒子の表面に到達しないため、均一な合金膜、複酸化物膜、複窒化物膜、又は、複炭化物膜を作ることができない。仮に各ターゲットを主軸Cの方向に沿って順に配置し、各ターゲットから飛び出したターゲット粒子が所定の領域に集まるようにターゲット面の向きを調整すれば、上記問題は解決するが、その領域は主軸C方向においてバレル側壁の一部分に限られてしまう。そうすると、バレルの容積当たり処理可能な粉末量が少量となってしまうため、生産性が劣る。同じ種類のターゲットを用いたとしても同様に生産性が劣る。 When the targets are sequentially arranged along the direction of the principal axis C without the arrangement of the targets shown in FIG. 3, powder is less likely to be mixed in the direction of the principal axis C, so that only sputtered particles ejected from one target hit the film. Uneven composition occurs. That is, since a plurality of types of sputtered particles ejected from a plurality of targets do not reach the surface of the powder particles at the same time, a uniform alloy film, double oxide film, double nitride film, or double carbide film cannot be formed. If the targets are arranged in order along the direction of the main axis C and the orientation of the target surface is adjusted so that the target particles protruding from each target are gathered in a predetermined area, the above problem is solved, but the area is the main axis. It is limited to a part of the barrel side wall in the C direction. Then, the amount of powder that can be processed per volume of the barrel becomes small, resulting in poor productivity. Even if the same type of target is used, the productivity is similarly inferior.

次に図4を参照する。図4は、ターゲットの向きと粉末の位置との関係を説明するための概略図である。本実施形態に係る粉末コーティング装置100では、図4に示すように、各ターゲット6a,6b,6cは、ターゲット面の法線ha,hb,hcと平行にターゲット面をバレル3の内壁3aに向かって投影したときに、内壁3aに到達する手前で投影図が重なり合う向きに向けられていることが好ましい。各ターゲット6a,6b,6cから飛び出した元素(スパッタ粒子)が、バレル3に入れられた粉末7に対してより混ざり合った状態で到達するため、各ターゲットから万遍なくそれぞれの元素を取り込んだ薄膜を粉末の粒子の表面に成膜することができる。内壁3aに到達する手前とは、具体的には、粉末7の表面であることが好ましく、例えばバレル3の半径(主軸Cと内壁3aとの距離)をrとすると、内壁3aから主軸Cに向かって0.05r〜0.15rの範囲である。また、各ターゲット6a,6b,6cは、ターゲット面の重心を通る法線が内壁3a上又は粉末7の粒子の表面上で重なり合う向きに向けられていることがより好ましい。図3では、ターゲット面の重心を通る法線(ha,hb,hc)が粉末の粒子の表面上で重なり合う向きに向けられている形態を図示した。各ターゲット6a,6b,6cの大きさが揃っていない場合であっても、各ターゲット6a,6b,6cから飛び出した元素がより混ざり合って粉末に到達することが可能となる。さらに内壁3a上又は粉末の粒子の表面上で投影図が完全に重なり合うように、ターゲットの大きさ又はシールドカバーの開口部、及び、ターゲットの向きを設定することが好ましく、この場合、膜の組成ムラが一層抑制される。 Next, referring to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the relationship between the orientation of the target and the position of the powder. In the powder coating apparatus 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, each target 6a, 6b, 6c faces the inner surface 3a of the barrel 3 with the target surface parallel to the normals ha, hb, hc of the target surface. It is preferable that the projection views are oriented so as to overlap each other before reaching the inner wall 3a when projected. Since the elements (sputtered particles) jumping out from each target 6a, 6b, 6c arrive at the powder 7 put in the barrel 3 in a more mixed state, the respective elements are uniformly taken in from each target. A thin film can be deposited on the surface of powder particles. Specifically, the front of reaching the inner wall 3a is preferably the surface of the powder 7. For example, when the radius of the barrel 3 (distance between the main axis C and the inner wall 3a) is r, the inner wall 3a changes to the main axis C. The range is from 0.05r to 0.15r. Further, it is more preferable that each of the targets 6a, 6b, 6c is oriented such that the normal line passing through the center of gravity of the target surface overlaps on the inner wall 3a or on the surface of the particles of the powder 7. In FIG. 3, the normal line (ha, hb, hc) passing through the center of gravity of the target surface is oriented in the overlapping direction on the surface of the powder particles. Even when the sizes of the targets 6a, 6b, 6c are not uniform, the elements jumping out from the targets 6a, 6b, 6c can be more mixed and reach the powder. Further, it is preferable to set the size of the target or the opening of the shield cover and the direction of the target so that the projections are completely overlapped on the inner wall 3a or on the surface of the powder particles. The unevenness is further suppressed.

本実施形態に係る粉末コーティング装置100では、各ターゲット6a,6b,6cは、組成が互いに異なることが好ましい。合金膜、複酸化物膜、複窒化物膜、又は、複炭化物膜などを成膜する際に組成ムラを少なくすることができる。合金膜としては、白金ターゲットと金ターゲットを用いてPt‐Au合金膜をガラスビーズの表面に成膜する例がある。なお、各ターゲット6a,6b,6cの組成を同じとすれば、所定時間内での成膜量を増やしたことと同じ効果が得られる。すなわち、成膜速度を上げることができる。各ターゲット6a,6b,6cの組成の組み合わせは、適宜選択することができるが、例えばSiO2,TiO2など酸化物ターゲットを用いる場合、成膜速度が遅いため,2枚又は3枚同時スパッタすることによって、成膜速度を上げることが出来る。例えば、ターゲットが3枚のとき、各ターゲット(6a,6b,6c)を(SiO2,SiO2,SiO2)、(TiO2,TiO2,TiO2)などにする。また,成膜速度の速いターゲット(例えば金属)と成膜速度の遅いターゲット(例えば酸化物)を用いて複合膜を形成したい場合、成膜速度の遅いターゲットの速度を相対的に上げるため、成膜速度の遅いターゲットの枚数を成膜速度の速いターゲットの枚数よりも多くセットする。例えば、ターゲットが3枚のとき、成膜速度の遅いターゲットを2枚セットし、成膜速度の速いターゲットを1枚セットする。一例をあげれば、各ターゲット(6a,6b,6c)を(Pt,SiO2,SiO2)にする。 In the powder coating apparatus 100 according to this embodiment, the targets 6a, 6b, 6c preferably have different compositions. Compositional unevenness can be reduced when forming an alloy film, a double oxide film, a double nitride film, a double carbide film, or the like. As an alloy film, there is an example in which a platinum target and a gold target are used to form a Pt-Au alloy film on the surface of glass beads. In addition, if the targets 6a, 6b, and 6c have the same composition, the same effect as increasing the film formation amount within a predetermined time period can be obtained. That is, the film formation rate can be increased. The combination of the compositions of the targets 6a, 6b, 6c can be appropriately selected. However, when an oxide target such as SiO2 or TiO2 is used, the film formation rate is slow. The film forming speed can be increased. For example, when there are three targets, the targets (6a, 6b, 6c) are (SiO2, SiO2, SiO2), (TiO2, TiO2, TiO2), etc. Further, when a composite film is formed using a target with a high film formation rate (for example, metal) and a target with a low film formation rate (for example, an oxide), the speed of the target with a low film formation rate is relatively increased. The number of targets with a slow film formation rate is set more than the number of targets with a high film formation rate. For example, when there are three targets, two targets with a slow film formation rate are set, and one target with a high film formation rate is set. As an example, the targets (6a, 6b, 6c) are (Pt, SiO2, SiO2).

各スパッタリング装置2a,2b,2cは角度調整機構(不図示)を有することが好ましい。角度調整機構は、特に限定されないが、各スパッタリング装置2a,2b,2cがターゲットユニット2Uに組み込まれ、各スパッタリング装置2a,2b,2cの相対的な向きが固定化されていることが好ましい。 Each of the sputtering devices 2a, 2b, 2c preferably has an angle adjusting mechanism (not shown). The angle adjusting mechanism is not particularly limited, but it is preferable that each sputtering device 2a, 2b, 2c is incorporated in the target unit 2U and the relative orientation of each sputtering device 2a, 2b, 2c is fixed.

次に、粉末コーティング装置100のバレル内に配置される各部品(粉末上昇抑制部品20、粉末凝集抑制部品30及び粉末位置調整部品40)について説明する。本実施形態では、粉末コーティング装置100のバレル内に配置される各部品の組合せは、粉末上昇抑制部品20だけ、粉末上昇抑制部品20と粉末凝集抑制部品30との組合せ、粉末上昇抑制部品20と粉末位置調整部品40との組合せ、又は粉末上昇抑制部品20と粉末凝集抑制部品30と粉末位置調整部品40との組合せである。 Next, each component (powder rise suppressing component 20, powder aggregation suppressing component 30, and powder position adjusting component 40) arranged in the barrel of the powder coating apparatus 100 will be described. In the present embodiment, the combination of the respective parts arranged in the barrel of the powder coating apparatus 100 is only the powder rise suppressing part 20, the combination of the powder rise suppressing part 20 and the powder agglomeration suppressing part 30, and the powder rise suppressing part 20. It is a combination with the powder position adjusting component 40, or a combination of the powder rise suppressing component 20, the powder aggregation suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40.

本実施形態に係る粉末コーティング装置100では、図1及び図4に示すように、バレル3の内壁3aのうち、バレル3の回転によって上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される少なくとも1つの粉末上昇抑制部品20と粉末上昇抑制部品20を支持する支持部21とを有し、支持部21は、バレル3が回転する時に、主軸Cに対する粉末上昇抑制部品20の位置を固定する。 In the powder coating apparatus 100 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, of the inner wall 3 a of the barrel 3, the inner wall 3 a of the barrel 3 that moves upward by rotation of the barrel 3 is in contact with or not in contact with. It has at least one powder rise suppression component 20 arranged and a support 21 supporting the powder rise suppression component 20, the support 21 being the position of the powder rise suppression component 20 relative to the main axis C when the barrel 3 rotates. To fix.

粉末上昇抑制部品20は、粉末7が迫り上がる上限位置を定める部品である。粉末上昇抑制部品20は、図4ではヘラ状である形態を示したが、これに限定されず、棒状、刷毛状、又は回転ブラシ状であってもよい。粉末上昇抑制部品20が棒状であるとき、断面の形状が円形、半円形、楕円形、半楕円形又は、三角形・四角形などの多角形である形態がある。 The powder rise suppression component 20 is a component that determines the upper limit position where the powder 7 is approaching. Although the powder rising suppression component 20 has a spatula shape in FIG. 4, it is not limited to this and may have a rod shape, a brush shape, or a rotating brush shape. When the powder rising restraining component 20 is rod-shaped, there is a form in which the cross-sectional shape is circular, semi-circular, elliptical, semi-elliptical, or polygonal such as triangle or quadrangle.

粉末上昇抑制部品20は、バレル3の内壁3aに接触状態又は非接触状態で配置される。本明細書において、バレル3の内壁3aは、バレル3の内側側壁、すなわち、バレル3の主軸Cに平行な面(側面)の内壁である。粉末上昇抑制部品20がバレル3の内壁3aに接触状態で配置されるとき、バレル3の内壁3aから受ける垂直抗力が略0となるように接触することが好ましい。粉末上昇抑制部品20が刷毛タイプ又は回転ブラシタイプであるときは、刷毛又はブラシの毛先がバレル3の内壁3aに接していることが好ましい。また、粉末上昇抑制部品20が、バレル3の内壁3aに非接触状態で配置されるとき、粉末7がバレル3の内壁3aと粉末上昇抑制部品20の側面との間をすり抜けない程度の間隔が開いていることが好ましい。当該間隔は、特に限定されないが、バレル3の内壁3aと粉末上昇抑制部品20の側面との距離が0μmを超え1000μm以下であることが好ましく、10μm以上500μm以下であることがより好ましい。 The powder rise suppressing component 20 is arranged in contact with or not in contact with the inner wall 3a of the barrel 3. In the present specification, the inner wall 3a of the barrel 3 is an inner side wall of the barrel 3, that is, an inner wall of a surface (side surface) parallel to the main axis C of the barrel 3. When the powder rise suppressing component 20 is arranged in contact with the inner wall 3a of the barrel 3, it is preferable that the powder rise suppressing component 20 is contacted so that the normal force received from the inner wall 3a of the barrel 3 becomes substantially zero. When the powder rising suppressing component 20 is of a brush type or a rotating brush type, it is preferable that the brush or the tip of the brush is in contact with the inner wall 3 a of the barrel 3. In addition, when the powder rise suppressing component 20 is arranged in a non-contact state with the inner wall 3 a of the barrel 3, there is a space such that the powder 7 does not slip between the inner wall 3 a of the barrel 3 and the side surface of the powder rise suppressing component 20. It is preferably open. The distance is not particularly limited, but the distance between the inner wall 3a of the barrel 3 and the side surface of the powder rise suppressing component 20 is preferably more than 0 μm and 1000 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 500 μm or less.

支持部21は、例えばアームであり、バレル3が回転する時に、バレルの主軸Cに対する粉末上昇抑制部品20の位置を固定する。そうすることで、粉末上昇抑制部品20が、バレル3の回転によって粉末7がバレル3に付着して迫り上がってしまうことを阻止できる。支持部21が固定される位置は、バレル3が回転してもそれと一緒に動かない部分であればよく、例えば、図1では、スパッタリング装置2を支持している部分である。 The support portion 21 is, for example, an arm, and fixes the position of the powder rising suppression component 20 with respect to the main axis C of the barrel when the barrel 3 rotates. By doing so, the powder rise suppressing component 20 can prevent the powder 7 from adhering to the barrel 3 and being pushed up by the rotation of the barrel 3. The position where the support portion 21 is fixed may be a portion that does not move together with the rotation of the barrel 3, and for example, in FIG. 1, it is a portion that supports the sputtering apparatus 2.

図5に示すように、粉末上昇抑制部品20は、バレル3の主軸Cに平行な自転軸c1と自転軸c1を中心に粉末上昇抑制部品20を回転させる回転機構(不図示)とを有し、回転機構の回転方向r1は、バレル3の回転方向Rとは反対方向であることが好ましい。粉末7がバレル3に付着して迫り上がることを更に抑制することができる。粉末上昇抑制部品20の回転速度は、バレル3の回転速度よりも速いことが好ましい。これによって、粉末7の迫り上がりをより抑制することができる。 As shown in FIG. 5, the powder rise suppression component 20 has a rotation axis c1 parallel to the main axis C of the barrel 3 and a rotation mechanism (not shown) for rotating the powder rise suppression component 20 about the rotation axis c1. The rotation direction r1 of the rotating mechanism is preferably opposite to the rotation direction R of the barrel 3. It is possible to further suppress the powder 7 from adhering to the barrel 3 and rising up. The rotation speed of the powder rise suppression component 20 is preferably faster than the rotation speed of the barrel 3. As a result, the rising of the powder 7 can be further suppressed.

回転機構は、モーターによって直接又は動力伝達によって粉末上昇抑制部品20を回転させる。動力伝達によって回転させるとき、回転機構は、例えば、図10に示すように、攪拌モーター9bと、撹拌モーター9bの回転軸に固定されたスプロケット61と、粉末上昇抑制部品20に固定されたスプロケット62と、スプロケット61,62間に跨って掛けられたチェーン63とを有し、攪拌モーター9bの回転を粉末上昇抑制部品20に伝達させて自転させる機構である。このとき、粉末上昇抑制部品20は、支持部21によってバレル3の回転時にバレルの主軸Cに対する位置が固定されているから、粉末上昇抑制部品20は、固定された場所で回転(自転)する。スプロケット61,62及びチェーン63は支持部21のアームに内蔵されることが好ましい。 The rotation mechanism rotates the powder rising suppression component 20 directly by a motor or by power transmission. When rotating by power transmission, the rotating mechanism includes, for example, as shown in FIG. 10, a stirring motor 9b, a sprocket 61 fixed to the rotating shaft of the stirring motor 9b, and a sprocket 62 fixed to the powder rise suppressing component 20. And a chain 63 hung across between the sprockets 61 and 62, and is a mechanism for transmitting the rotation of the stirring motor 9b to the powder rise suppressing component 20 to rotate on its axis. At this time, the powder rising suppression component 20 has its position fixed with respect to the main axis C of the barrel 3 when the barrel 3 is rotated by the support portion 21, so the powder rising suppression component 20 rotates (rotates) at the fixed position. It is preferable that the sprockets 61 and 62 and the chain 63 are built in the arm of the support portion 21.

粉末上昇抑制部品20の固定位置は、スパッタリング装置100の照射領域の境界位置と一致させることが好ましい。これによって、スパッタ粒子をより効率的に粉末7に照射できる。すなわち、粉末7の迫り上がりを粉末上昇抑制部品20によって滞留させた状態でスパッタ粒子を当てることができるため、スパッタ粒子の照射効率を高めることができる。本明細書において、スパッタリング装置の照射領域とは、粉末7が無い状態において、スパッタ粒子がバレル3の内壁3aに到達する面をいう。スパッタリング装置が多元スパッタリング装置であるとき、スパッタリング装置の照射領域は、スパッタリング装置2a,2b,2cの各ターゲット面6a,6b,6cをターゲット面6a,6b,6cの法線ha,hb,hc方向に平行にバレル3の内壁3aへ投影した投影面がバレル3の内壁3a上で重なり合って形成される面であることがより好ましい。また、スパッタリング装置が単元スパッタリング装置であるとき、スパッタリング装置の照射領域は、スパッタリング装置のターゲット面を当該ターゲット面の法線方向に平行にバレル3の内壁3aへ投影した投影面であることがより好ましい。 It is preferable that the fixed position of the powder rising suppression component 20 be aligned with the boundary position of the irradiation region of the sputtering apparatus 100. Thereby, the sputtered particles can be more efficiently irradiated to the powder 7. That is, since the sputtered particles can be applied in a state in which the rising of the powder 7 is retained by the powder rise suppressing component 20, the irradiation efficiency of the sputtered particles can be improved. In the present specification, the irradiation area of the sputtering apparatus refers to a surface where the sputtered particles reach the inner wall 3a of the barrel 3 in the absence of the powder 7. When the sputtering device is a multi-source sputtering device, the irradiation area of the sputtering device is such that the target surfaces 6a, 6b, 6c of the sputtering devices 2a, 2b, 2c are the normals ha, hb, hc of the target surfaces 6a, 6b, 6c. It is more preferable that the projection surface projected onto the inner wall 3a of the barrel 3 in parallel with is a surface formed by overlapping on the inner wall 3a of the barrel 3. When the sputtering apparatus is a unitary sputtering apparatus, the irradiation area of the sputtering apparatus is more preferably a projection surface obtained by projecting the target surface of the sputtering apparatus onto the inner wall 3a of the barrel 3 in parallel to the normal line direction of the target surface. preferable.

図4に示すように、粉末上昇抑制部品20は、スパッタリング装置2a,2b,2cの各ターゲット面6a,6b,6cをターゲット面6a,6b,6cの法線ha,hb,hc方向に平行にバレル3の内壁3aへ投影したすべての投影面から外れた位置、かつ、ターゲット面6a,6b,6cに接するとともにターゲット面6a,6b,6cの法線ha,hb,hcに直交する仮想平面Pa,Pb,Pcとバレル3の内壁3a面とのすべての交線よりも下方の位置S2に配置されることが好ましい。このように配置することによって、粉末7をより確実にスパッタリング装置の照射領域内に配置することができる。 As shown in FIG. 4, in the powder rising suppression component 20, the target surfaces 6a, 6b, 6c of the sputtering devices 2a, 2b, 2c are parallel to the normals ha, hb, hc of the target surfaces 6a, 6b, 6c. An imaginary plane Pa that is located off all projection planes projected onto the inner wall 3a of the barrel 3 and that is in contact with the target surfaces 6a, 6b, 6c and that is perpendicular to the normals ha, hb, hc of the target surfaces 6a, 6b, 6c. , Pb, Pc and the inner wall 3a surface of the barrel 3 are preferably arranged at a position S2 below the line of intersection. By arranging in this way, the powder 7 can be more reliably arranged in the irradiation region of the sputtering device.

粉末上昇抑制部品20が棒状であるとき、粉末上昇抑制部品20の少なくとも粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上500μm以下であることが好ましく、10μm以上200μm以下であることがより好ましい。このように、粉末上昇抑制部品20の表面粗さによって、粉末7の迫り上がりをより抑制することができる。粉末上昇抑制部品20の粉末が接触する部分は、例えば、粉末上昇抑制部品20の側面である。 When the powder rise suppressing component 20 is rod-shaped, the surface roughness of at least the portion of the powder rise suppressing component 20 with which the powder contacts is preferably 0.1 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 200 μm or less. preferable. In this way, the surface roughness of the powder rise suppressing component 20 can further suppress the powder 7 from rising. The portion of the powder rise suppression component 20 that contacts the powder is, for example, the side surface of the powder rise suppression component 20.

特に、粉末上昇抑制部品20がバレル3の回転方向Rとは反対方向に回転しているとき、粉末上昇抑制部品20の少なくとも粉末が接触する部分の表面粗さを、10μm以上500μm以下とすることで、粉末上昇抑制部品20の回転によって粉末7を飛ばしながら粉末7の迫り上がりを抑制することができる。また、粉末上昇抑制部品20の少なくとも粉末が接触する部分の表面粗さを、0.1μm以上10μm未満とすることで、粉末上昇抑制部品20の回転によって粉末7を粉末上昇抑制部品20の近くに落としながら粉末7の迫り上がりを抑制することができる。 In particular, when the powder rise suppression component 20 is rotating in the direction opposite to the rotation direction R of the barrel 3, the surface roughness of at least the portion of the powder rise suppression component 20 in contact with the powder is 10 μm or more and 500 μm or less. Thus, the powder 7 can be prevented from moving up while the powder 7 is blown by the rotation of the powder rise suppressing component 20. Further, by setting the surface roughness of at least the portion of the powder rise suppressing component 20 in contact with the powder to be 0.1 μm or more and less than 10 μm, the powder 7 is brought closer to the powder rise suppressing component 20 by the rotation of the powder rise suppressing component 20. It is possible to suppress the powder 7 from rising while dropping.

粉末上昇抑制部品20は、バレル3の回転によって上方向に移動する部分の側壁に2本以上並べて配置してもよい(不図示)。2本以上並べて配置する形態は、例えば、粉末上昇抑制部品20として刷毛タイプの部品と、刷毛タイプの部品よりも上方側にヘラタイプ又は丸棒タイプの部品とを並べて配置する形態である。この形態例では、刷毛タイプの部品が取りこぼした粉末7の迫り上がりをヘラタイプ又は丸棒タイプの部品が補助的に抑制することができる。 Two or more powder rising suppressing components 20 may be arranged side by side on the side wall of the portion that moves upward due to the rotation of the barrel 3 (not shown). The form in which two or more pieces are arranged side by side is, for example, a form in which a brush type part as the powder rise suppressing part 20 and a spatula type or round bar type part are arranged side by side above the brush type part. In this embodiment, the spatula type or round bar type component can suppress the rising of the powder 7 that the brush type component has spilled.

粉末凝集抑制部品30は、粉末7の凝集を分離して凝集を抑制する部品である。粉末凝集抑制部品30は、例えば、棒状又は板状であることが好ましい。粉末凝集抑制部品30が棒状であるとき、断面の形状が円形、半円形、楕円形、半楕円形又は、三角形・四角形などの多角形である形態がある。また、粉末凝集抑制部品30が板状であるとき、断面の形状が長辺と短辺をもつ矩形である形態がある。 The powder aggregation suppressing component 30 is a component that separates the aggregation of the powder 7 and suppresses the aggregation. The powder agglomeration suppressing component 30 is preferably, for example, rod-shaped or plate-shaped. When the powder agglomeration suppressing component 30 is rod-shaped, the cross-sectional shape may be circular, semi-circular, elliptical, semi-elliptical, or polygonal such as triangle or quadrangle. Further, when the powder agglomeration suppressing component 30 is plate-shaped, there is a form in which the cross-sectional shape is a rectangle having long sides and short sides.

図5に示すように、粉末凝集抑制部品30は、粉末上昇抑制部品20よりも下方の位置に配置されることが好ましい。粉末凝集抑制部品30は、粉末7が堆積するところに配置することがより好ましく、粉末7が堆積してできた粉末7の山の内部に配置されることがより好ましい。 As shown in FIG. 5, the powder agglomeration suppressing component 30 is preferably arranged at a position lower than the powder rise suppressing component 20. The powder agglomeration suppressing component 30 is more preferably arranged at the place where the powder 7 is deposited, and more preferably is arranged inside the pile of the powder 7 formed by depositing the powder 7.

粉末凝集抑制部品30は、バレル3の内壁3aに接触状態又は非接触状態で配置されることが好ましい。粉末凝集抑制部品30がバレル3の内壁3aに接触状態で配置されるとき、バレル3の内壁3aから受ける垂直抗力は、略0となるように接触することが好ましい。また、粉末凝集抑制部品30が自転するときは、粉末凝集抑制部品30がバレル3の内壁3aから受ける垂直効力は、粉末7の粒子自体が砕けない(変形しない)程度の大きさ、又は粉末凝集抑制部品30若しくはバレル3の内壁が傷つかない程度の大きさであってもよい。このとき、粉末7の凝集体はバレル3の内壁3aと粉末凝集抑制部品30の側面との間に入り込んで解砕される。粉末凝集抑制部品30は側面の軸方向の全域でバレル3の内壁3aに接していることが好ましい。また、粉末凝集抑制部品30がバレル3の内壁3aに非接触状態で配置されるとき、バレル3の内壁3aと粉末凝集抑制部品30の側面との距離は、10μm以上3000μm以下であることが好ましく、10μm以上1000μm以下であることがより好ましい。このとき、粉末7の凝集体はバレル3の内壁3aと粉末凝集抑制部品30の側面との間に入り込んで解砕される。 The powder agglomeration suppressing component 30 is preferably arranged in contact with or not in contact with the inner wall 3 a of the barrel 3. When the powder agglomeration suppressing component 30 is arranged in contact with the inner wall 3a of the barrel 3, it is preferable that the normal force received from the inner wall 3a of the barrel 3 be in contact with the inner wall 3a of the barrel 3 so as to be substantially zero. Further, when the powder agglomeration suppressing component 30 rotates, the vertical effect that the powder agglomeration suppressing component 30 receives from the inner wall 3 a of the barrel 3 is such that the particles themselves of the powder 7 do not break (deform) or powder agglomeration. The size may be such that the restraining component 30 or the inner wall of the barrel 3 is not damaged. At this time, the aggregate of the powder 7 enters between the inner wall 3a of the barrel 3 and the side surface of the powder aggregation suppressing component 30 and is crushed. The powder agglomeration suppressing component 30 is preferably in contact with the inner wall 3a of the barrel 3 over the entire area of the side surface in the axial direction. Further, when the powder agglomeration suppression component 30 is arranged in a non-contact state with the inner wall 3a of the barrel 3, the distance between the inner wall 3a of the barrel 3 and the side surface of the powder agglomeration suppression component 30 is preferably 10 μm or more and 3000 μm or less. It is more preferably 10 μm or more and 1000 μm or less. At this time, the aggregate of the powder 7 enters between the inner wall 3a of the barrel 3 and the side surface of the powder aggregation suppressing component 30 and is crushed.

粉末凝集抑制部品30は、バレル3の主軸Cに平行な自転軸c2と自転軸c2を中心に粉末凝集抑制部品30を回転させる回転機構(不図示)とを有し、回転機構の回転方向r2は、バレル3の回転方向Rと同一方向であることが好ましい。これによって、粉末7の凝集をより抑制することができる。粉末凝集抑制部品30がバレル3の内壁3aに接触状態で配置されるとき、粉末凝集抑制部品30の回転速度はバレル3の回転速度と同じであることが好ましい。回転機構は、モーターによって直接又は動力伝達によって粉末凝集抑制部品30を回転させるか、又はバレル3の回転力が摩擦によって粉末凝集抑制部品30に伝達されることで、粉末凝集抑制部品30を回転させてもよい。また、粉末凝集抑制部品30がバレル3の内壁3aに非接触状態で配置されるとき、粉末凝集抑制部品30の回転速度はバレル3の回転速度よりも速いことが好ましい。 The powder aggregation suppressing component 30 has a rotation axis c2 parallel to the main axis C of the barrel 3 and a rotating mechanism (not shown) for rotating the powder aggregation suppressing component 30 about the rotation axis c2, and a rotation direction r2 of the rotation mechanism. Is preferably in the same direction as the rotation direction R of the barrel 3. Thereby, the aggregation of the powder 7 can be further suppressed. When the powder aggregation suppressing component 30 is arranged in contact with the inner wall 3 a of the barrel 3, the rotation speed of the powder aggregation suppressing component 30 is preferably the same as the rotation speed of the barrel 3. The rotation mechanism rotates the powder agglomeration suppression component 30 by rotating the powder agglomeration suppression component 30 directly by a motor or by power transmission, or by transmitting the rotational force of the barrel 3 to the powder agglomeration suppression component 30 by friction. May be. Further, when the powder agglomeration suppressing component 30 is arranged in a non-contact state with the inner wall 3 a of the barrel 3, the rotation speed of the powder agglomeration suppressing component 30 is preferably faster than the rotation speed of the barrel 3.

粉末凝集抑制部品30が棒状であるとき、粉末凝集抑制部品30の少なくとも粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上100μm以下であることが好ましく、0.1μm以上50μm以下であることがより好ましい。このように、粉末凝集抑制部品30の表面を比較的滑らかにすることで、粉末7の凝集をより分離しやすくなり、凝集をより抑制することができる。粉末凝集抑制部品30の粉末が接触する部分は、例えば、粉末凝集抑制部品30の側面である。 When the powder agglomeration suppression component 30 is rod-shaped, the surface roughness of at least the portion of the powder agglomeration suppression component 30 in contact with the powder is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less, and 0.1 μm or more and 50 μm or less. Is more preferable. In this way, by making the surface of the powder agglomeration suppression component 30 relatively smooth, the agglomeration of the powder 7 can be more easily separated, and the agglomeration can be further suppressed. The portion of the powder agglomeration suppression component 30 that contacts the powder is, for example, the side surface of the powder agglomeration suppression component 30.

粉末位置調整部品40は、粉末をスパッタリング装置の照射領域の中央部へ集める部品である。図6及び図7を用いて、粉末位置調整部品40を説明する。図6及び図7は、粉末位置調整部品40をスパッタリング装置2b(図2に図示)の法線方向から見た平面図であり、粉末位置調整部品40の上に堆積した粉末7は図示を省略して、粉末位置調整部品40を透視させている。また、照射領域Aはバレル3の内壁3a上の面であるが、図6及び図7では、照射領域Aを透視させている。図6に示すように、粉末位置調整部品40は、外周面に螺旋溝を有する少なくとも1本のねじ棒であり(図6では2本、図7では1本)、ねじ棒は、バレル3の主軸Cに平行な自転軸c3を有し、螺旋溝の中に入った粉末7の搬送方向がスパッタリング装置の照射領域Aの中央O側に向かう方向となるように回転することが好ましい。「粉末7の搬送方向が照射領域Aの中央O側に向かう方向となる」とは、照射領域Aの中央Oからみた任意の粉末7の相対的な位置を搬送前後で比較したとき、搬送後の相対的な位置の方が、搬送前の相対的な位置よりも照射領域Aの中央Oに近くなるように粉末7を搬送することをいう。スパッタリング装置が多元スパッタリング装置であるとき、照射領域Aの中央Oは、スパッタリング装置2a,2b,2cの各ターゲット面6a,6b,6cをターゲット面6a,6b,6cの法線ha,hb,hc方向に平行にバレル3の内壁3aへ投影した投影面がバレル3の内壁3a上で重なり合って形成される面の重心であることがより好ましい。また、スパッタリング装置が単元スパッタリング装置であるとき、照射領域Aの中央Oは、スパッタリング装置のターゲット面を当該ターゲット面の法線方向に平行にバレル3の内壁3aへ投影した投影面の重心であることがより好ましい。 The powder position adjusting component 40 is a component that collects powder in the central portion of the irradiation region of the sputtering apparatus. The powder position adjusting component 40 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 are plan views of the powder position adjusting component 40 viewed from the normal direction of the sputtering apparatus 2b (shown in FIG. 2), and the powder 7 deposited on the powder position adjusting component 40 is not shown. Then, the powder position adjusting component 40 is seen through. The irradiation area A is the surface on the inner wall 3a of the barrel 3, but the irradiation area A is seen through in FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 6, the powder position adjusting component 40 is at least one screw rod having a spiral groove on the outer peripheral surface (two screw rods in FIG. 6, one screw rod in FIG. 7 ), and the screw rod is of the barrel 3. It is preferable to have a rotation axis c3 parallel to the main axis C and rotate so that the conveying direction of the powder 7 that has entered the spiral groove is toward the center O side of the irradiation area A of the sputtering apparatus. "The powder 7 is conveyed in the direction toward the center O of the irradiation area A" means that the relative position of the arbitrary powder 7 seen from the center O of the irradiation area A is compared before and after the conveyance. It means that the powder 7 is transported so that the relative position thereof is closer to the center O of the irradiation region A than the relative position before the transportation. When the sputtering apparatus is a multi-source sputtering apparatus, the center O of the irradiation area A is arranged such that the target surfaces 6a, 6b, 6c of the sputtering apparatuses 2a, 2b, 2c are the normals ha, hb, hc of the target surfaces 6a, 6b, 6c. It is more preferable that the projection surface projected onto the inner wall 3a of the barrel 3 parallel to the direction is the center of gravity of the surfaces formed by overlapping on the inner wall 3a of the barrel 3. When the sputtering apparatus is a unitary sputtering apparatus, the center O of the irradiation area A is the center of gravity of the projection surface obtained by projecting the target surface of the sputtering apparatus onto the inner wall 3a of the barrel 3 in parallel to the normal line direction of the target surface. Is more preferable.

螺旋溝の中に入った粉末7の搬送方向がスパッタリング装置の照射領域Aの中央O側に向かう方向となるようにするためのねじ棒の回転方向は、螺旋溝をねじの溝と見立て、スパッタリング装置の照射領域Aの中央O側をねじの先端(ねじの頭部とは反対側の端)側と仮定したとき、ねじを緩める方向である。螺旋溝は、搬送方向に向かって見たとき(ねじの頭部側から見たとき)、ねじ棒の回転方向に対して反対方向にスパッタリング装置の照射領域Aの中央Oに近づくように旋回する。すなわち、ねじ棒の螺旋溝が右ねじであるとき、ねじ棒の回転方向は、搬送方向に向かって見て反時計回り(左回り)であり、ねじ棒が左ねじであるとき、ねじ棒の回転方向は、搬送方向に向かって見て時計回り(右回り)である。このように回転させることで、ねじ棒の回転運動を直線運動に変換させることによって、粉末7が搬送され、粉末7をスパッタリング装置の照射領域Aの中央部に集めることができる。 The rotation direction of the screw rod for adjusting the conveying direction of the powder 7 entering the spiral groove to the center O side of the irradiation area A of the sputtering apparatus is similar to the spiral groove as a screw groove. This is the direction in which the screw is loosened when the center O side of the irradiation area A of the device is assumed to be the tip of the screw (the end opposite to the screw head). The spiral groove turns so as to approach the center O of the irradiation area A of the sputtering device in the opposite direction to the rotation direction of the screw rod when viewed in the transport direction (when viewed from the screw head side). .. That is, when the spiral groove of the threaded rod has a right-hand thread, the rotation direction of the threaded rod is counterclockwise (counterclockwise) when viewed in the transport direction, and when the threaded rod has a left-hand thread, The rotation direction is clockwise (clockwise) when viewed in the transport direction. By rotating in this way, the rotary motion of the screw rod is converted into a linear motion, whereby the powder 7 is conveyed, and the powder 7 can be collected in the central part of the irradiation region A of the sputtering apparatus.

図6に示すように、粉末位置調整部品40としてねじ棒を2本用いるとき、該2本のねじ棒は、バレル3の主軸C(図1に図示)に平行な同一軸上にそれぞれ自転軸c3を有し、先端同士を相互に向かい合わせに配置され、自転軸c3が回転した時の螺旋溝の中に入った粉末7の搬送方向をねじ棒の先端側に向けて配置されていることが好ましい。2本のねじ棒の組合せは、右ねじと左ねじとの組合せ(図6に図示)であるか、2本の右ねじの組合せ(不図示)であるか、又は2本の左ねじの組合せ(不図示)であってもよい。いずれの組合せであっても、自転軸c3が回転した時の螺旋溝の中に入った粉末7の搬送方向をねじ棒の先端側に向けて配置されていることで、粉末7をねじ棒の先端方向へ搬送することができる。 As shown in FIG. 6, when two screw rods are used as the powder position adjusting component 40, the two screw rods are respectively arranged on the same axis parallel to the main axis C of the barrel 3 (shown in FIG. 1). c3, the tips are arranged to face each other, and the conveying direction of the powder 7 in the spiral groove when the rotation axis c3 is rotated is arranged to face the tip side of the screw rod. Is preferred. The combination of the two threaded rods is a combination of a right-hand thread and a left-hand thread (shown in FIG. 6), a combination of two right-hand threads (not shown), or a combination of two left-hand threads. (Not shown). In any of the combinations, the powder 7 contained in the spiral groove when the rotation shaft c3 is rotated is arranged so that the conveying direction of the powder 7 is toward the tip side of the screw rod. It can be conveyed in the direction of the tip.

また、ねじ棒が2本の場合、1組に限らず、2組以上設けてもよい。例えば2組設けることで、粉末7を並行するねじ棒の間に集めつつ、ねじ棒の先端方向へ搬送することができる。 When the number of screw rods is two, it is not limited to one set and two or more sets may be provided. For example, by providing two sets, the powder 7 can be conveyed in the tip direction of the screw rod while being collected between the parallel screw rods.

図7に示すように、粉末位置調整部品40としてねじ棒を1本用いるとき、螺旋溝は、ねじ棒の自転軸c3方向の中央部を境として互いに逆方向に傾斜し、各螺旋溝の中に入った粉末7の搬送方向がねじ棒の自転軸c3方向の中央部に向かう方向となるように回転することが好ましい。これによって、粉末7をねじ棒の自転軸c3方向の中央部へ搬送することができる。 As shown in FIG. 7, when one screw rod is used as the powder position adjusting component 40, the spiral grooves incline in opposite directions from each other with the central portion of the screw rod in the direction of the rotation axis c3 as a boundary, and the spiral grooves are inclined in the respective spiral grooves. It is preferable that the powder 7 that has entered is rotated such that the conveying direction is toward the center of the screw rod in the direction of the rotation axis c3. As a result, the powder 7 can be conveyed to the central portion of the screw rod in the direction of the rotation axis c3.

図8及び図9に示すように、粉末位置調整部品40は、粉末上昇抑制部品20よりも下方の位置に配置されることが好ましい。粉末位置調整部品40は、粉末7が粉末上昇抑制部品20にあたって下方に落とされて堆積するところに配置することが好ましい。例えば粉末上昇抑制部品20が図8に示すように丸棒状であるとき、粉末7が粉末上昇抑制部品20にあたると粉末7は粉末上昇抑制部品20の近くに落とされて堆積する。これに対して、粉末上昇抑制部品20が図9に示すように回転ブラシ状であるとき、粉末7が粉末上昇抑制部品20にあたると粉末7はブラシの回転で飛ばされて、粉末上昇抑制部品20が丸棒状である場合と比較してより遠くに落とされて堆積する。このように、粉末位置調整部品40の位置は、粉末上昇抑制部品20の形態に応じて適宜調整することが好ましい。また、粉末位置調整部品40は、粉末7が堆積してできた粉末7の山の内部に配置されることがより好ましい。 As shown in FIGS. 8 and 9, the powder position adjusting component 40 is preferably arranged at a position lower than the powder rise suppressing component 20. It is preferable that the powder position adjusting component 40 is arranged at a position where the powder 7 is dropped downward and deposited on the powder rise suppressing component 20. For example, when the powder rise suppressing component 20 has a round bar shape as shown in FIG. 8, when the powder 7 hits the powder rise suppressing component 20, the powder 7 is dropped near the powder rise suppressing component 20 and deposited. On the other hand, when the powder rise suppressing component 20 has a rotating brush shape as shown in FIG. 9, when the powder 7 hits the powder rise suppressing component 20, the powder 7 is blown by the rotation of the brush, and the powder rise suppressing component 20. Is dropped farther than the case where it has a round bar shape and is deposited. As described above, it is preferable that the position of the powder position adjusting component 40 is appropriately adjusted according to the form of the powder rise suppressing component 20. Further, it is more preferable that the powder position adjusting component 40 is arranged inside the pile of the powder 7 formed by the powder 7 being deposited.

粉末位置調整部品40は、バレル3の内壁3aに接触状態又は非接触状態で配置されることが好ましい。粉末位置調整部品40がバレル3の内壁3aに接触状態で配置されるとき、バレル3の内壁3aから受ける垂直抗力が略0となるように接触することが好ましい。また、粉末位置調整部品40がバレル3の内壁3aに非接触状態で配置されるとき、バレル3の内壁3aと粉末位置調整部品40の側面との距離は、10μm以上5000μm以下であることが好ましく、10μm以上2000μm以下であることがより好ましい。 The powder position adjusting component 40 is preferably arranged in contact or non-contact with the inner wall 3a of the barrel 3. When the powder position adjusting component 40 is placed in contact with the inner wall 3a of the barrel 3, it is preferable that the powder position adjusting component 40 is in contact with the inner wall 3a of the barrel 3 so that the vertical force received from the inner wall 3a of the barrel 3 becomes substantially zero. Further, when the powder position adjusting component 40 is arranged in a non-contact state with the inner wall 3a of the barrel 3, the distance between the inner wall 3a of the barrel 3 and the side surface of the powder position adjusting component 40 is preferably 10 μm or more and 5000 μm or less. It is more preferably 10 μm or more and 2000 μm or less.

粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40は、図1に示した真空シール型軸受け9aによって気密保持された撹拌モーター9bの回転軸に固定され、この回転軸を中心に任意の角度の範囲内を揺動するか、又は粉末上昇抑制部品20と同様にバレル3が回転する時に、主軸Cに対する粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40の位置が固定されていてもよい。 The powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 is fixed to the rotary shaft of the stirring motor 9b which is airtightly held by the vacuum seal type bearing 9a shown in FIG. 1, and within a range of an arbitrary angle about this rotary shaft. The position of the powder aggregation suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 relative to the main axis C may be fixed when the barrel 3 is swung or the barrel 3 is rotated similarly to the powder rising suppressing component 20.

粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40が揺動するとき、その回転軸は、バレル3の回転軸である主軸Cと同軸関係にある。また、本実施形態では、任意の角度の範囲は、バレル回転時における粉末7の存在範囲を包含していることが好ましい。揺動角度および揺動速度は、粉末7の凝集状態に応じて適宜調節可能であるが、揺動速度が速すぎて粉末が舞ってしまうことが無い様な速度に設定する必要がある。例えば揺動速度は、2往復/分間に設定するが、1〜10往復/分間であればよい。粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40を間欠的に揺動させてもよい。 When the powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 swings, the rotation axis thereof is coaxial with the main axis C which is the rotation axis of the barrel 3. Further, in the present embodiment, it is preferable that the range of the arbitrary angle includes the existing range of the powder 7 when the barrel rotates. The rocking angle and rocking speed can be appropriately adjusted according to the agglomeration state of the powder 7, but it is necessary to set the rocking speed and the rocking speed so that the powder does not fly. For example, the rocking speed is set to 2 reciprocations/minute, but may be 1 to 10 reciprocations/minute. The powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 may be rocked intermittently.

一方、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40が、バレル3の回転時に、バレルの主軸Cに対する位置が固定されているとき、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40は、バレル3が回転してもそれと一緒に動かない部分に固定されていればよく、例えば、スパッタリング装置2を支持している部分に固定されていてもよい。また、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40が自転するときは、回転機構(不図示)が、モーターによって直接又は動力伝達によって粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40を回転させるか、又はバレル3の回転力が摩擦によって粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40に伝達されることで、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40を回転させてもよい。動力伝達によって回転させるとき、回転機構は、例えば、図10に示すように、攪拌モーター9bと、撹拌モーター9bの回転軸に固定されたスプロケット61と、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40に固定されたスプロケット62と、スプロケット61,62間に跨って掛けられたチェーン63とを有し、攪拌モーター9bの回転を粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40に伝達させて自転させてもよい。 On the other hand, when the powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 is fixed in position with respect to the main axis C of the barrel 3 during rotation of the barrel 3, the powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 is It suffices if it is fixed to a portion that does not move together with rotation, for example, it may be fixed to a portion that supports the sputtering apparatus 2. When the powder agglomeration suppression component 30 or the powder position adjustment component 40 rotates, a rotation mechanism (not shown) rotates the powder agglomeration suppression component 30 or the powder position adjustment component 40 directly by a motor or by power transmission, Alternatively, the rotational force of the barrel 3 may be transmitted to the powder aggregation suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 by friction, so that the powder aggregation suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 may be rotated. When rotating by power transmission, the rotating mechanism includes, for example, as shown in FIG. 10, a stirring motor 9b, a sprocket 61 fixed to a rotating shaft of the stirring motor 9b, a powder aggregation suppressing component 30 or a powder position adjusting component 40. Has a sprocket 62 fixed to and a chain 63 hung between the sprockets 61, 62, and transmits the rotation of the agitating motor 9b to the powder agglomeration suppressing component 30 or the powder position adjusting component 40 to rotate it. Good.

本実施形態に係る粉末コーティング装置100では、粉末上昇抑制部品20、粉末凝集抑制部品30及び粉末位置調整部品40のうち少なくとも一つを振動させる振動機構(不図示)を有することが好ましい。粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40に粉末が付着又は堆積することを抑制することができる。このうち、粉末上昇抑制部品20を振動させる振動機構を有することがより好ましい。粉末上昇抑制部品20を振動させることで、粉末の迫り上がりをより抑制することができる。また、粉末上昇抑制部品20の上に堆積した粉末を振動によって落とすことができる。振動機構は、特に限定されないが、例えば、圧電素子、圧電振動子又はモーターである。 The powder coating apparatus 100 according to the present embodiment preferably has a vibration mechanism (not shown) that vibrates at least one of the powder rise suppressing component 20, the powder aggregation suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40. It is possible to prevent the powder from adhering to or depositing on the powder rise suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40. Among these, it is more preferable to have a vibrating mechanism that vibrates the powder rising suppression component 20. By vibrating the powder rise suppression component 20, it is possible to further suppress the powder from rising. Moreover, the powder deposited on the powder rise suppressing component 20 can be dropped by vibration. The vibration mechanism is not particularly limited, but is, for example, a piezoelectric element, a piezoelectric vibrator, or a motor.

粉末上昇抑制部品20、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40が棒状であり、粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40がバレル3の内壁3aに接触状態で配置されるとき、粉末上昇抑制部品20、粉末凝集抑制部品30又は粉末位置調整部品40の材質は、バレル3の内壁3aの材質と同じであることが好ましい。粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40がバレル3の内壁3aから受ける垂直抗力が大きかったとしても、粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40の表面又はバレル3の内壁3aの表面の傷つきを小さくすることができる。 The powder rise suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, or the powder position adjusting component 40 is rod-shaped, and the powder rising suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40 are arranged in contact with the inner wall 3a of the barrel 3. At this time, it is preferable that the powder rising suppressing component 20, the powder aggregation suppressing component 30, or the powder position adjusting component 40 be made of the same material as the inner wall 3 a of the barrel 3. Even if the powder drag suppression component 20, the powder agglomeration suppression component 30, and the powder position adjustment component 40 have a large vertical drag force from the inner wall 3a of the barrel 3, the powder elevation suppression component 20, the powder agglomeration suppression component 30, the powder position adjustment component 40. It is possible to reduce scratches on the surface of or the surface of the inner wall 3a of the barrel 3.

粉末上昇抑制部品20、粉末凝集抑制部品30及び粉末位置調整部品40の耐熱温度は、100℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましい。常温で成膜するときであってもバレル3内の温度は上昇するところ、粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40の変形を抑制することができる。加熱状態で成膜するときは、その加熱温度に耐えられる耐熱温度を有する粉末上昇抑制部品20,粉末凝集抑制部品30,粉末位置調整部品40を用いる。 The heat resistant temperature of the powder rise suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40 is preferably 100° C. or higher, and more preferably 200° C. or higher. Even when the film is formed at room temperature, the temperature in the barrel 3 rises, but deformation of the powder rise suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40 can be suppressed. When forming a film in a heated state, the powder rise suppressing component 20, the powder agglomeration suppressing component 30, and the powder position adjusting component 40 having a heat resistant temperature that can withstand the heating temperature are used.

ここまで、バレル3が一方の方向Rだけに回転する形態について説明してきたが、バレル3は、図11に示すように、第一方向R1及び第一方向R1とは反対の第二方向R2に交互に回転してもよい。バレル3が、第一方向R1及び第一方向R1とは反対の第二方向R2に交互に回転するとき、粉末上昇抑制部品20は、バレル3が第一方向R1に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第一粉末上昇抑制部品20aと、バレル3が第二方向R2に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第二粉末上昇抑制部品20bとを含むことが好ましい。第一方向R1及び第二方向R2のいずれに回転する場合であっても、粉末7の迫り上がりを抑制することができる。このとき、粉末上昇抑制部品20(20a,20b)の下方の位置には、それぞれ粉末凝集抑制部品30(30a,30b)及び粉末位置調整部品40(40a,40b)のいずれか一方又は両方を更に有していてもよい。 Up to this point, the mode in which the barrel 3 rotates only in one direction R has been described, but the barrel 3 is in the first direction R1 and the second direction R2 opposite to the first direction R1, as shown in FIG. You may rotate by turns. When the barrel 3 rotates alternately in the first direction R1 and the second direction R2 opposite to the first direction R1, the powder rising suppressing component 20 moves upward when the barrel 3 rotates in the first direction R1. The first powder rise suppression component 20a arranged in contact or non-contact with the inner wall of the moving part and the inner wall of the part moving upward when the barrel 3 rotates in the second direction R2. It is preferable to include the second powder rise suppressing component 20b arranged in contact with each other. Whether the powder 7 rotates in the first direction R1 or the second direction R2, the powder 7 can be prevented from rising. At this time, one or both of the powder agglomeration suppressing component 30 (30a, 30b) and the powder position adjusting component 40 (40a, 40b) are further provided at positions below the powder rising suppressing component 20 (20a, 20b). You may have.

1 スパッタリング電源
1a 真空シール型軸受け
1b アーム
1c ターゲット冷却水通路入口
1d ターゲット冷却水通路出口
1e アルゴンガス入口
2(2a,2b,2c) スパッタリング装置
3 バレル
3a 内壁
3d バレル本体
3e 固定部蓋体
4 排気手段
4a 真空シール型軸受け
5 駆動モーター
5a 駆動ロール
5b 従動ロール
6(6a,6b,6c) ターゲット
7 粉末
9b 撹拌モーター
10(10a,10b,10c) 固定部
20(20a,20b) 粉末上昇抑制部品
21 支持部
30(30a,30b) 粉末凝集抑制部品
40(40a,40b) 粉末位置調整部品
61,62 スプロケット
63 チェーン
100 粉末コーティング装置
C バレルの主軸
c1 自転軸
c2 自転軸
c3 自転軸
ha,hb,hc 法線
Pa,Pb,Pc 仮想平面
A 照射領域
O 照射領域の中央
1 Sputtering power supply 1a Vacuum seal type bearing 1b Arm 1c Target cooling water passage inlet 1d Target cooling water passage outlet 1e Argon gas inlet 2 (2a, 2b, 2c) Sputtering device 3 Barrel 3a Inner wall 3d Barrel body 3e Fixed part lid 4 Exhaust Means 4a Vacuum seal type bearing 5 Drive motor 5a Drive roll 5b Driven roll 6 (6a, 6b, 6c) Target 7 Powder 9b Stirring motor 10 (10a, 10b, 10c) Fixing part 20 (20a, 20b) Powder rise suppression component 21 Support portion 30 (30a, 30b) Powder agglomeration suppressing component 40 (40a, 40b) Powder position adjusting component 61, 62 Sprocket 63 Chain 100 Powder coating device C Main shaft c1 of the barrel c1 rotation shaft c2 rotation shaft c3 rotation shafts ha, hb, hc Normal lines Pa, Pb, Pc Virtual plane A Irradiation area O 1 Center of irradiation area

Claims (10)

バレルと、該バレル内を真空引きする排気手段と、前記バレル内に設置されたスパッタリング装置と、を有し、前記バレルは、主軸が水平方向を向いており、かつ、該主軸を中心に回転し、前記スパッタリング装置は、前記バレルに入れられた粉末の表面にコーティング膜を形成する粉末コーティング装置において、
該粉末コーティング装置は、前記バレルの内壁のうち、前記バレルの回転によって上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される少なくとも1つの粉末上昇抑制部品と該粉末上昇抑制部品を支持する支持部とを有し、
該支持部は、前記バレルが回転する時に、前記主軸に対する前記粉末上昇抑制部品の位置を固定し、
前記粉末上昇抑制部品は、前記スパッタリング装置の各ターゲット面を該ターゲット面の法線方向に平行に前記バレルの内壁へ投影したすべての投影面から外れた位置、かつ、前記ターゲット面に接するとともに前記ターゲット面の法線に直交する仮想平面と前記バレルの内壁面とのすべての交線よりも下方の位置に配置されることを特徴とする粉末コーティング装置。
A barrel, an evacuation unit for evacuating the inside of the barrel, and a sputtering device installed in the barrel. The barrel has a main axis oriented in a horizontal direction and rotates about the main axis. The sputtering apparatus is a powder coating apparatus for forming a coating film on the surface of the powder contained in the barrel,
The powder coating apparatus includes at least one powder rising suppressing component arranged in contact or non-contact with the inner wall of a portion of the inner wall of the barrel that moves upward by rotation of the barrel, and the powder rising suppressing component. And a supporting portion for supporting
The supporting portion fixes the position of the powder rising suppressing component with respect to the main shaft when the barrel rotates,
The powder rising suppression component is a position deviating from all projection surfaces of the target surface of the sputtering device projected onto the inner wall of the barrel in parallel to the normal direction of the target surface, and in contact with the target surface. A powder coating apparatus, which is arranged at a position lower than all intersecting lines of an imaginary plane orthogonal to a normal to a target surface and an inner wall surface of the barrel.
前記粉末上昇抑制部品が棒状であり、前記粉末上昇抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上500μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の粉末コーティング装置。 The powder rise suppression components Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder elevation suppressing component, powder of claim 1, wherein the at 0.1μm or more 500μm or less Coating equipment. バレルと、該バレル内を真空引きする排気手段と、前記バレル内に設置されたスパッタリング装置と、を有し、前記バレルは、主軸が水平方向を向いており、かつ、該主軸を中心に回転し、前記スパッタリング装置は、前記バレルに入れられた粉末の表面にコーティング膜を形成する粉末コーティング装置において、
該粉末コーティング装置は、前記バレルの内壁のうち、前記バレルの回転によって上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される少なくとも1つの粉末上昇抑制部品と該粉末上昇抑制部品を支持する支持部とを有し、
該支持部は、前記バレルが回転する時に、前記主軸に対する前記粉末上昇抑制部品の位置を固定し、
前記粉末上昇抑制部品が棒状であり、前記粉末上昇抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上500μm以下であることを特徴とする粉末コーティング装置。
A barrel, an evacuation unit for evacuating the inside of the barrel, and a sputtering device installed in the barrel. The barrel has a main axis oriented in a horizontal direction and rotates about the main axis. The sputtering apparatus is a powder coating apparatus for forming a coating film on the surface of the powder contained in the barrel,
The powder coating apparatus includes at least one powder rising suppressing component arranged in contact or non-contact with the inner wall of a portion of the inner wall of the barrel that moves upward by rotation of the barrel, and the powder rising suppressing component. And a supporting portion for supporting
The supporting portion fixes the position of the powder rising suppressing component with respect to the main shaft when the barrel rotates,
The powder rise suppression components Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder rise suppression components, powder coating device, characterized in that at 0.1μm or 500μm or less.
前記粉末上昇抑制部品は、前記バレルの主軸に平行な自転軸と該自転軸を中心に前記粉末上昇抑制部品を回転させる回転機構とを有し、
該回転機構の回転方向は、前記バレルの回転方向とは反対方向であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の粉末コーティング装置。
The powder rise suppression component has a rotation axis parallel to the main axis of the barrel and a rotating mechanism for rotating the powder rise suppression component about the rotation axis.
The powder coating apparatus according to claim 1, wherein a rotation direction of the rotation mechanism is a direction opposite to a rotation direction of the barrel.
前記バレルは、第一方向及び該第一方向とは反対の第二方向に交互に回転し、
前記粉末上昇抑制部品は、前記バレルが前記第一方向に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第一粉末上昇抑制部品と、前記バレルが前記第二方向に回転するときに上方向に移動する部分の内壁に接触状態又は非接触状態で配置される第二粉末上昇抑制部品とを含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の粉末コーティング装置。
The barrel rotates alternately in a first direction and a second direction opposite the first direction,
The powder rise suppressing component is a first powder rise suppressing component arranged in a contact state or a non-contact state on an inner wall of a portion that moves upward when the barrel rotates in the first direction, and the barrel is A second powder rise suppressing component arranged in a contact state or a non-contact state on the inner wall of a portion that moves upward when rotating in the second direction, according to any one of claims 1 to 5. Powder coating apparatus according to item 1.
前記粉末コーティング装置は、粉末凝集抑制部品及び粉末位置調整部品のいずれか一方又は両方を更に有し、
前記粉末凝集抑制部品及び前記粉末位置調整部品は、前記バレルの内壁に接触状態又は非接触状態で配置され、かつ、前記粉末上昇抑制部品よりも下方の位置に配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の粉末コーティング装置。
The powder coating apparatus further includes one or both of a powder aggregation suppressing component and a powder position adjusting component,
The powder agglomeration suppressing component and the powder position adjusting component are arranged in contact or non-contact with the inner wall of the barrel, and are arranged at a position lower than the powder rising suppressing component. Item 6. The powder coating device according to any one of items 1 to 5 .
前記粉末凝集抑制部品は、前記バレルの主軸に平行な自転軸と該自転軸を中心に前記粉末凝集抑制部品を回転させる回転機構とを有し、
該回転機構の回転方向は、前記バレルの回転方向と同一方向であることを特徴とする請求項に記載の粉末コーティング装置。
The powder aggregation suppressing component has a rotation axis parallel to the main axis of the barrel and a rotation mechanism for rotating the powder aggregation suppressing component around the rotation axis.
The powder coating apparatus according to claim 6 , wherein the rotating mechanism rotates in the same direction as the barrel rotating direction.
前記粉末上昇抑制部品、前記粉末凝集抑制部品及び前記粉末位置調整部品のうち少なくとも一つを振動させる振動機構を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の粉末コーティング装置。 The powder elevation suppressing component, the powder coating apparatus of claim 6 or 7, characterized in that it has a vibration mechanism for vibrating at least one of the powder aggregation inhibiting component and the powder position adjustment component. 前記粉末凝集抑制部品が棒状であり、前記粉末凝集抑制部品の少なくとも前記粉末が接触する部分の表面粗さは、0.1μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項〜8のいずれか一つに記載の粉末コーティング装置。 The powder aggregation inhibiting component Ri rod-der, surface roughness of at least a portion the powder is in contact of the powder aggregation inhibiting component, any claim 6-8, characterized in that at 0.1μm or more 100μm or less The powder coating apparatus according to any one of the above. 前記粉末位置調整部品は、外周面に螺旋溝を有する少なくとも1本のねじ棒であり、
該ねじ棒は、前記バレルの主軸に平行な自転軸を有し、前記螺旋溝の中に入った前記粉末の搬送方向が前記スパッタリング装置の照射領域の中央側に向かう方向となるように回転することを特徴とする請求項〜9のいずれか一つに記載の粉末コーティング装置。
The powder position adjusting component is at least one screw rod having a spiral groove on the outer peripheral surface,
The threaded rod has an axis of rotation parallel to the main axis of the barrel, and rotates so that the conveying direction of the powder in the spiral groove is toward the center of the irradiation area of the sputtering device. The powder coating device according to claim 6 , wherein the powder coating device is a powder coating device.
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