WO2003053801A1 - Systeme de formation de revetements de carbone sur la surface interieur de recipients de plastique et procede de production de recipients de plastique a revetement interieur de carbone - Google Patents

Description

明 細 書

プラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置および内面炭素 膜被覆プラスチック容器の製造方法

技術分野

本発明は、 プラスチック容器内面への炭素膜形成装置およ び内面炭素膜被覆プラスチック容器の製造方法に関する。 背景技術

プラスチッ ク容器、 例えば P E Tボ トルは、 外部からの酸 素の透過、 内部 （例えば炭酸飲料水） からの二酸化炭素の透 過 を 防止 す る た め に そ の 内 面 に D L C ( Diamond Like Carbon) の よ う な炭素膜をコーティ ングする こ と が試み られ てレ、る。

このよ う なプラスチック容器内面に炭素膜をコーティ ング する方法と しては、 特開平 8 — 5 3 1 1 6 号公報および特許 第 2 7 8 8 4 1 2号公報 （特開平 8 — 5 3 1 1 7 号公報） に 高周波プラズマを用いる方法が開示されている。 特開平 9一 2 7 2 5 6 7 号公報には、 その応用的な方法と して高周波プ ラズマを用いて炭素膜をフィルムにコ ーティ ングする方法が 開示されてレヽる。 特許第 3 0 7 2 2 6 9 (特開平 1 0 — 2 2 6 8 8 4 号公報） には、 特殊形状容器に対応する炭素膜のコ 一ティ ング方法が開示されている。特許第 3 1 1 5 2 5 2 (特 開平 1 0 — 2 5 8 8 2 5 号公報） などには、 量産化技術と し て複数個の容器に同時にコ ーティ ングする方法が開示されて いる。 また、 プラスチック容器に炭素膜をコーティ ングする 技 術 が 開 示 さ れ た 文 献 と し て 、 「 K.Takemoto, et al, Proceedings of ADC/FCT '99,p285」 、 「E.Shimamura et al, 10th years IAPRI World Conference 1997, p251 J がある。

高周波プラ ズマ C V Dを用いたプラスチック容器への炭素 膜コーティ ングする基本的な発明である前記特許第 2 7 8 8 4 1 2 号公報 （特開平 8 — 5 3 1 1 6 号公報） について、 図 1 8 を参照 して説明する。 図 1 8 はこの公報に記載されてい る高周波プラズマ C V Dを用いたプラスチック容器への炭素 膜コーティ ング装置の断面図である。

外部電極 2 0 1 は、 架台 2 0 2 上に例えばポ リ テ ト ラ フル ォロエチ レン製のシール板 2 0 3 を介 して設置されている。 この外部電極 2 0 1 は、 収納されるプラスチック容器、 例え ばぺッ トボ トル Bの外形にほぼ沿った形の内形状を有する。 この外部電極 2 0 1 は、 口金部分もボ トルキャ ップ用のネジ 形状に沿つた内形状が好ま しい。 前記外部電極 2 0 1 は、 筒 状の本体 2 0 1 a と この本体 2 0 1 a の上端に取 り 付け られ るキャ ップ部 2 0 l b とか ら構成され、 真空容器を兼ねてい る。 ガス排気管 2 0 4 は、 前記架台 2 0 2 およびシール板 2 0 3 を通 して前記外部電極 2 0 1 下部に連通されている。 内部電極 2 0 5 は、 前記外部電極 2 0 1 内に収納されたぺ ッ トポ トル B 内に挿入されている。 この內部電極 2 0 5 は、 中空構造を有 し、 表面には複数のガス吹き出 し孔 2 0 6 が穿 設されている。 C V D用媒質ガス を供給するためのガス供給 管 2 0 7 は、 前記架台 2 0 2およびシール板 2 0 3 を貫通 し て前記内部電極 2 0 5 の下端に連通されている。 C V D用媒 質ガスは、 前記供給管 2 0 7 を通 して前記内部電極 2 0 5 内 に供給され、 前記ガス吹き出 し孔 2 0 6 カゝら前記ボ トル B内 に供給される。

R F入力端子 2 0 8 は、 前記架台 2 0 2 およびシール板 2 0 3 を通 して前記外部電極 2 0 1 下部に接続されている。 こ の R F入力端子 2 0 8 は、 前記架台 2 0 2 に対 して電気的に 絶縁されている。 また、 前記 R F入力端子 2 0 8 の下端は、 整合器 2 0 9 を通 して高周波電源 2 1 0 に接続されている。 前記外部電極 2 0 1 は、 前記高周波電源 2 1 0 からプラズマ 生成用の高周波電力が前記整合器 2 0 9 および R F入力端子 2 0 8 を通 して印力 [Iされる。

こ のよ う な構成の装置を用いてぺッ トポ トルへ炭素膜をコ 一ティ ングする方法について説明する。

まず、 外部電極 2 0 1 の本体 2 0 1 a 内にぺッ トボ トノレ B を挿入し、 前記本体 2 0 1 a にキャ ップ 2 0 1 b を取り 付け るこ と によ り 前記ボ トル B を前記外部電極 2 0 1 内に気密に 収納する。 外部電極 2 0 1 内のガスをガス排気管 2 0 4 を通 して排気する。 この時、 前記外部電極 2 0 1 に収納した前記 ボ トル B 内外の空間のガスが排気される。 規定の真空度 （代 表値 ： 1 0 _²〜 ； L 0 - 5 T o r r ) に到達した後、 媒質ガス を ガス供給管 2 0 7 を通 して内部電極 2 0 5 に例えば 1 0〜 5 0 m L / m i n の流量で供給する。 供給された媒質ガスは、 さ らに内部電極 2 0 5 のガス吹き出 し孔 2 0 6 を通 して前記 ボ トル B 内に吹き出す。 なお、 この媒質ガス と しては例えば ベンゼン、 ト ルエン、 キシレン、 シク ロへキサン等の脂肪族 炭化水素類、 芳香族炭化水素類、 含酸素炭化水素類、 含窒素 炭化水素類が用い られる。 前記ボ トル B内の圧力は、 ガス供 給量と排気量のバラ ンスによ って例えば 2 X 1 0 - 1〜 1 X I 0 -² T o r r に設定する。 その後、 高周波電源 2 1 0 力 ら 5 0 〜 1 0 0 0 Wの高周波電力を整合器 2 0 9 および R F入力 端子 2 0 8 を通 して外部電極 2 0 1 に印加する。

このよ う な高周波電力の外部電極 2 0 1 への印加によ って、 前記外部電極 2 0 1 と 内部電極 2 0 5 の間にプラズマが生成 される。 こ の時、 前記ボ トル B は外部電極 2 0 1 の内にほぼ 隙間なく 収納されているため、 プラズマは前記ボ トル B 内に 発生する。 前記媒質ガスは、 前記プラズマによ って解離、 又 は更にイ オン化 して、 炭素膜を形成するための製膜種が生成 される。 この製膜種は、 前記ボ トル B 内面に堆積し、 炭素膜 を形成する。 炭素膜を所定の膜厚まで形成した後、 高周波電 力の印加を停止する。 また、 媒質ガス供給の停止、 残留ガス の排気、 窒素、 希ガス、 又は空気等を外部電極 2 0 1 内に供 給し、 この空間内を大気圧に戻す。 こ の後、 前記ボ トル B を 外部電極 2 0 1 から取 り 外す。 なお、 こ の方法において炭素 膜を 3 0 n mの厚さに成膜する には 2 〜 3秒間要する。

このよ う な高周波プラズマを用いる コ ーティ ング方法では、 プラスチック容器内面の口部から肩部または肩部近傍に亘る 領域の炭素膜の厚さが他の容器内面箇所に比べて厚く なる。 このため、 均一なコーティ ングが困難になる問題があった。 発明の開示

本発明は、 均一な膜厚を有する炭素膜をプラスチック容器 内面全体にコーティ ングする こ と が可能なプラスチック容器 の内面への炭素膜形成装置を提供する こ と を目 的とする。 本発明は、 均一な膜厚を有する炭素膜が内面にコ ーテ ィ ン グされたプラスチック容器の製造方法を提供する こ と を 目的 とする。

本発明は、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭素膜 をプラスチック容器内面にコ ーティ ングする こ とが可能なプ ラスチッ ク容器の内面への炭素膜形成装置を提供する こ と を 目的とする。

本発明は、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭素膜 が内面にコーティ ングされたプラスチック容器の製造方法を 提供する こ と を目的とする。

本発明は、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭素膜 をプラスチッ ク容器内面に高速度でコ ーティ ングする こ とが 可能なプラスチック容器の内面への炭素膜形成装置を提供す る こ と を 目的とする。

本発明は、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭素膜 が内面に高速度でコーティ ングされたプラスチック容器の製 造方法を提供する こ と を 目 的とする。

本発明によ る と、 以下に説明するプラスチッ ク容器の内面 への炭素膜形成装置およびプラスチッ ク容器の製造方法が提 供される。

( 1 ) 被処理物であるプラスチック容器が挿入された時に その容器の口部および肩部を除く 外周を取り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と、

前記容器が挿入された時に少な く と もその容器の口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサと、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と 、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって揷入され、 接地側に接続される と共に、 媒質ガスを吹き出すためのガス吹き出 し孔が穿設さ れた内部電極と、

前記排気管に取り 付け られた排気手段と 、

前記内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段と、 前記外部電極に接続された高周波電源と、

を具備 したプラスチッ ク容器の内面への炭素膜形成装置。

( 2 ) 前記 （ 1 ) の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜被 覆プラスチッ ク容器を製造する にあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内および誘電体材料からなるスぺーサ内に少なく と も その容器の口部および肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ、 これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と 、

( b ) 底部も しく は側面領域またはその両方に媒質ガスを 吹き出すための貫通孔が穿設された内部電極を、 前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶緣部材を介 して 取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の長手 のほぼ全長に亘つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガスを排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガスをガス供給 手段によ り供給し、 こ の内部電極のガス吹き出 し孔から前記 プラスチック容器内に媒質ガス を吹き出 して前記プラスチッ ク容器内を含む排気管内を所定のガス圧力に設定する工程と、

( d )高周波電源から高周波電力を前記外部電極に印加 し、 前記容器内に位置する内部電極の周囲にプラズマを生成させ、 このプラズマによ り 前記媒質ガスを解離させて前記容器内面 に炭素膜をコーティ ングする工程と

を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。

( 3 ) 被処理物であるプラスチック容器が揷入された時に その容器の口部および肩部を除く 外周を取り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と、

前記容器が挿入された時に少な ぐ と もその容器の 口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサと、

前記容器の 口部が位置する側の前記スぺーサの端面に前記 外部電極と接続する よ う に取り 付けられた導電部材と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって揷入され、 接地側に接続される と共に、 媒質ガスを吹き出すためのガス吹き出 し孔が穿設さ れた内部電極と、

前記排気管に取り 付け られた排気手段と、

前記内部電極に媒質ガス を供給するためのガス供給手段と、 前記外部電極に接続されたバイ アスを兼ねる高周波電源と 、 を具備 したプラスチック容器の内面への炭素膜形成装置。

( 4 ) 前記 （ 3 ) の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜被 覆プラスチッ ク容器を製造するにあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内および導電部材がこ の外部電極と接続する よ う に取 り 付け られた誘電体材料からなるスぺーサ内に少な く と もそ の容器の 口部および肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ、 これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と、

( b ) 底部も しく は側面領域またはその両方に媒質ガス を 吹き出すための貫通孔が穿設された内部電極を、 前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介 して 取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の長手 のほぼ全長に亘つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガス を排気管手段によ り 前記排気管を 通して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガスをガス供給 手段によ り供給し、 この内部電極のガス吹き出 し孔から前記 容器内に媒質ガスを吹き出 して前記容器内を含む排気管内を 所定のガス圧力に設定する工程と 、

( d ) バイ ア スを兼ねる高周波電源から高周波電力を前記 外部電極に供給し、 前記容器内に位置する内部電極の周囲に プラズマを生成させ、 こ のプラズマによ り 前記媒質ガス を解 離させて前記容器内面に炭素膜をコーティ ングする工程と を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。 ( 5 ) 被処理物であるプラスチック容器が挿入された時に その容器の口部おょぴ肩部を除く 外周を取り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と、

前記容器が揷入された時に少な く と もその容器の口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料から なる スぺーサと、

前記容器の 口部が位置する側の前記スぺーサの端面に前記 外部電極と接続する よ う に取り 付け られた導電部材と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取 り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって挿入され、 媒質ガスを吹き 出す ためのガス吹き 出 し孔が穿設された内部電極と、

前記排気管に取り 付け られた排気手段と 、

前記内部電極に媒質ガスを供給するため のガス供給手段と 前記内部電極に接続された高高周波電源と、

前記外部電極に接続されたバイ アス用電源と、

を具備 したプラスチッ ク容器の内面への炭素膜形成装置。

( 6 ) 前記 （ 5 ) の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜被 覆プラスチッ ク容器を製造するにあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチ ック容器を、 有底筒状の外 部電極内および導電部材がこ の外部電極と接続する よ う に取 り付け られた誘電体材料からなるスぺーサ内に少な く と もそ の容器の 口部および肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ、 これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と、

( b ) 底部も しく は側面領域またはその両方に媒質ガ スを 吹き 出すための吹き 出 し孔が穿設された内部電極を、 前記容 器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介 して取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の 長手のほぼ全長に亘つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガス を排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガス をガス供給 手段によ り供給し、 この内部電極のガス吹き出 し孔から前記 容器内に媒質ガス を吹き出 して前記容器内を含む排気管内を 所定のガス圧力に設定する工程と、

( d ) バイ アス用電源から高周波電力を整合器を通 して前 記外部電極に印加する と共に、 高高周波電源から高高周波電 力を整合器を通して前記内部電極に供給し、 前記容器内に位 置する内部電極の周囲にプラズマを生成させ、 このプラ ズマ によ り 前記媒質ガスを解離させて前記容器内面に炭素膜をコ 一ティ ングする工程と

を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。

( 7 ) 被処理物であるプラスチック容器が挿入された時に その容器を取 り 囲む有底筒状の外部電極と 、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の上部に取り 付け られた排気管 と、

前記外部電極内の前記容器内に挿入され、 媒質ガスを吹き 出すためのガス吹き出 し管を兼ねる内部電極と、

一端が前記内部電極に連結され、 他端が前記排気管側に延 出された給電端子を兼ねるガス供給管と、

少な く と も前記外部電極内および前記容器の 口部近傍の前 記排気管内に位置する前記ガス供給管部分の外周に配置され、 接地されたアース シール ド管と 、

前記排気管に取り付け られた排気手段と 、

前記ガス供給管に媒質ガスを供給するためのガス供給手段 と、

前記ガス供給管に接続された高周波電源と、

を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

( 8 ) 前記 （ 7 ) の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜被 覆プラスチッ ク容器を製造する にあた り 、

( ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内に囲まれるよ う に揷入する工程と 、

( b ) 前記 （ a ) 工程と 同時、 または、 前後 して、 接地さ れたアース シール ドを外周に配置 したガス供給管が連結され、 媒質ガス を吹き出 し管を兼ねる内部電極を、 前記容器の内部 に揷入する工程と、

( c ) 前記容器内のガス を排気管手段によ り 前記排気管を 通して排気する と共に、 前記ガス供給管手段から媒質ガスを 前記内部電極に供給し、 この内部電極のガス吹き出 し孔から 前記容器内に媒質ガスを吹き出 して前記容器内を含む排気管 内を所定のガス圧力に設定する工程と 、

( d ) 高周波電源から高周波電力を前記ガス供給管を通 し て前記内部電極に供給し、 バイ ア ス用電源から内部電極に与 える高周波電力の周波数よ り 低い周波数の高周波電力を前記 外部電極に印加 し、 前記容器内にプラ ズマを生成させ、 この プラズマによ り 前記媒質ガスを解離させて前記容器内面に膜 をコーティ ングする工程と ' を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。

( 9 ) 被処理物であるプラスチック容器が揷入された時に その容器を取り 囲む大き さ を有する有底筒状の外部電極と、 前記容器が挿入された時に少な く と もその容器の 口部およ び肩部と 前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサ と、 前記容器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に挿入され、 媒質ガスを吹き 出すためのガス吹き出 し孔が穿設'された内部電極と、

前記排気管に取 り 付け られた排気手段と 、

前記ガス供給管に媒質ガスを供給するためのガス供給手段 と、

前記ガス供給管に整合器を通 して接続された高高周波電源 と 、

前記外部電極に整合器を通して接続されたバイ アス用電源 と 、

前記ガス供給管 と前記整合器の間の導通経路に一端が接続 され、 他端が接地されたイ ンダク タ ンス と

を具備したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。 図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の第 1 実施形態に係る プラスチ ッ ク容器の 内面への炭素膜形成装置を示す概略斜視図である。 図 2 は、第 1 実施形態に係る例 1 および従来例である例 2 におけるぺッ トボ ト ルの口部から底部までの炭素膜の厚さ を 示す特性図である。

図 3 は、 本発明の第 2実施形態に係るプラスチック容器の 内面への炭素膜形成装置を示す概略斜視図である。

図 4 は、第 2実施形態に係る例 3 における外部電極に一定 の高周波電力を印加し、 ぺッ ト ボ トルおよび排気管内のガス 圧力を変化させたと きの内部電極に対するバイ ァス電圧の変 化を示す特性図である。

図 5 は、例 4 における外部電極に一定の高周波電力を印加 し、 ぺッ トボ トルおよび排気管内のガス圧力を変化させた と き の内部電極に対するバイ アス電圧の変化を示す特性図であ る。

図 6 は、 第 2実施形態に係る例 5 におけるぺッ トポ トルお よび排気管内のガス圧力を一定に し、 外部電極に印加する高 周波電力を変化させた と き の内部電極に対するバイ アス電圧 の変化を示す特性図である。

図 7 は、 例 6 におけるぺッ トボ トルおよび排気管内のガス 圧力を一定に し、 外部電極に印加する高周波電力を変化させ た と きの内部電極に対するバイ ァ ス電圧の変化を示す特性図 である。

図 8 は、 本発明の第 3 実施形態に係るプラスチッ ク容器の 内面への炭素膜形成装置を示す概略斜視図である。

図 9 は、 図 8 の炭素膜形成装置の要部拡大断面図である。 図 1 0 は、 第 3 実施形態に係る例 7 における外部電極に一 定の高周波電力を印加する と共に、 内部電極に一定の高高周 波電力を印加 し、 ぺッ トボ トルおょぴ排気管内のガス圧力を 変化させたと きの内部電極に対するバイアス電圧の変化を示 す特性図である。

図 1 1 は、 本発明の第 4実施形態に係るプラスチック容器 の内面への炭素膜形成装置を示す断面図である。

図 1 2 は、 本発明の第 4実施形態に係るプラスチック容器 の内面への炭素膜形成装置の変形例を示す断面図である。

図 1 3 は、 第 4実施形態に係る例 8 および例 9 におけるぺ ッ トポ ト ルの口部から底部までの炭素膜の厚さ を示す特性図 である。

図 1 4 は、 本発明の第 5 実施形態に係るプラスチック容器 の内面への炭素膜形成装置を示す断面図である。

図 1 5 は、図 1 4 のアース シール ド管の要部断面図である。 図 1 6 は、 図 1 4 のアースシール ド管の別の形態を示す要 部断面図である。

図 1 7 は、 本発明の第 6 実施形態に係るプラスチック容器 内面への炭素膜形成装置に組み込まれる電源系統の等価回路 図である。

図 1 8 は、 従来のプラスチック容器の内面への炭素膜形成 装置を示す断面図である。

図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明を図面を参照 して詳細に説明する。 (第 1 実施形態）

図 1 は、 第 1 実施形態に係るプラスチック容器内面への炭 素膜形成装置を示す断面図である。

上下端にフ ラ ンジ 1 a , l b を有する 円筒状支持部材 2 は、 円環状基台 3 上に載置されている。 筒状の金属製の外部電極 本体 4 は、 前記支持部材 2 内に配置されている。 円板状をな す金属製の外部電極底部材 5 は、 前記外部電極本体 4 の底部 に着脱可能に取り 付け られている。 前記外部電極本体 4およ び前記外部電極底部材 5 によ り 炭素被膜を形成するプラ スチ ック容器 （例えばペッ トボ トル） B を設置可能な大き さの空 間をもつ例えば有底円筒状の外部電極 6 が構成されている。 円板状絶縁体 7 は、 前記基台 3 と前記外部電極底部材 5 の間 に配置されている。

なお、 前記外部電極底部材 5 、 前記円板状絶緣体 7および 前記基台 3 は図示しないプッシヤーによ り 前記外部電極本体 4 に対して一体的に上下動し、 前記外部電極本体 4 の底部を 開閉する。

誘電体材料からなる円柱状スぺーサ 9 は、 前記外部電極 6 における前記本体 4 の上部にそのスぺーサ 9 の上端が前記本 体 4 の上端と面一になる よ う に挿入されている。 このスぺー サ 9 は、内部に挿入されるプラスチック容器、例えばペッ トポ トル B の 口部および肩部に対応する円柱および円錐台を組み 合わせた形状をなす空洞部 8 を有する。 前記スぺーサ 9 は、 この上に載置される後述する環状絶縁部材から螺着されたね じ （図示せず） によ り 固定されている。 このよ う に円柱状ス ぺーサ 9 を前記外部電極 6 における前記本体 4 の上部に揷入 固定した構造において、 前記外部電極 6 の底部側からぺッ ト ポ トノレ B を挿入する と、 そのぺッ トボ トル B外周の 口部およ び肩部が前記スぺーサ 9 の空洞部 8 内に位置し、 かっこれ以 外のぺッ トポ トル B外周が前記外部電極 6 内面に位置する。

前記スぺーサ 9 を構成する誘電体材料と しては、 例えばプ ラスチッ ク またはセラ ミ ッ ク を挙げるこ と ができ る。 プラス チッ ク と しては、 種々 のも のを用いるこ と ができ るが、 特に 高周波損失が低く 、 耐熱性の優れたポリ テ ト ラ フルォロ ェチ レンのよ う なフ ッ素系榭脂が好ま しい。セラ ミ ック と しては、 高周波損失が低いアルミ ナ、 ステアタイ トまたは機械加工性 が高いマコールが好ま しい。

環状絶縁部材 1 0 は、 前記外部電極 6 およびスぺーサ 9 の 上面にその環状絶縁部材 1 0上面が前記筒状支持部材 2 の上 部フ ラ ンジ 1 a と 面一になる よ う に載置されている。 前記環 状絶縁部材 1 0 は、 図示しないね じがその絶緣部材 1 0 から 前記スぺーサ 9 に螺着されて前記スぺーサ 9 を前記外部電極 6 内に挿入、 固定している。

上下にフ ラ ンジ 1 1 a ， 1 1 b を有するガス排気管 1 2 は、 前記支持部材 2 の上部フ ラ ンジ 1 a および前記環状絶縁部材 1 0 の上面に載置されている。 前記ガス排気管 1 2 は、 図示 しないね じを前記排気管 1 2 の下部フラ ンジ 1 1 b から前記 支持部材 2 の上部フラ ンジ 1 a に螺着する こ と によ り前記支 持部材 2 に固定されている。 また、 前記外部電極 6 の本体 4 は図示しないねじを前記排気管 1 2 の下部フ ラ ンジ 1 1 b 力 ら前記環状絶縁部 1 0 を貫通 して前記外部電極 6 の本体 4 に 螺着する こ と によ り前記排気管 1 2 に前記環状絶縁部材 1 0 を介 して吊下される。 なお、 前記排気管 1 2 と前記環状絶縁 部材 1 0 および前記外部電極 6 の本体 4 と の固定は、 前記排 気管 1 2 と前記外部電極 6 の本体 4 とがねじによ り 電気的に 導通 しない取 り 付け構造になっている。

分岐ガス排気管 1 3 は、 その一端が前記ガス排気管 1 2 の 側壁に連結されている。 前記分岐ガス排気管 1 3 の他端は、 図示 しない真空ポンプのよ う な排気設備が取り 付け られてい る。 蓋体 1 4 は、 前記排気管 1 2 の上部フ ラ ンジ 1 1 a に取 り 付け られてレ、る。

例えば周波数 1 3 . 5 6 M H z の高周波電力を出力する高 周波電源 1 5 は、 ケーブル 1 6 および給電端子 1 7 を通 して 前記外部電極 6 の本体 4 に接続されている。 整合器 1 8 は、 前記高周波電源 1 5 と前記給電端子 1 7 の間の前記ケープル 1 6 に介装されている。

接地端子を兼ねるガス供給管 1 9 は、 前記蓋体 1 4 を貫通 し、 前記ガス排気管 1 2 を通 して前記スぺーサ 9 内に挿入さ れている。

内部電極 2 0 は、 前記外部電極 6 およぴスぺーサ 9 内 （ぺ ッ ト ボ トル Bが挿入される空間） にその長手方向のほぼ全長 に渡って配置されている。 前記内部電極 2 0 の上端は、 前記 スぺーサ 9側に位置する前記ガス供給管 1 9 の下端に着脱自 在に取り 付け られている。 前記内部電極 2 0 は、 中心軸にガ ス流路 2 1 力 S く り 抜かれている。 キャ ップ 2 3 は、 前記内部 電極 2 0 の底部に着脱自在に取り 付け られている。 このキヤ ップ 2 3 は.、 媒質ガスを吹き出すためのガス吹き 出 し孔 2 2 が穿設されている。 .

なお、 ガス吹き 出 し孔は前記内部電極 2 0 の下部側壁に前 記ガス流路 2 1 と連通する よ う に開 口 してもよい。この場合、 ガス吹き出 し孔は前記内部電極 2 0 の底部から前記ぺッ トボ トル B内に挿入された長さ の 2 5 °/₀までの範囲内の側面領域 に開 口する こ とが好ま しい。

前記内部電極 2 0 の径は、 ボ トル B の口金径以下と し、 長 さはぺッ トポ トル B の長手方向のほぼ全長にわたって挿入可 能な長さ とする。 長さの 目安と しては、 ペッ トボ トル Bの全 長に対する割合が { 1 — D / ( 2 L ) } 程度と なる よ う にす る。 こ こ で D はペッ ト ボ トルの内径、 L はペッ ト ボ トノレの全 長を表 し、 L > ( D / 2 ) である。

前記内部電極 2 0 は、 例えばタ ングステンやステ ンレス鋼 のよ う な耐熱性を有する金属材料によ り 作られるが、 アルミ ユウムで作っても よい。 また、 内部電極 2 0表面が平滑であ る と、 その内部電極 2 0 の表面に堆積する炭素膜を剥離し易 く なる虞がある。 このため、 内部電極 2 0 の表面を予めサン ドプラス ト処理し、 表面粗さを大き く して表面に堆積する炭 素膜を剥離し難く する こ と が好ま しい。

次に、 図 1 に示す装置を用いて内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法を説明する。

図示しないプッ シヤーによ り 外部電極底部材 5 、 円板状絶 縁体 7 および基台 3 を取り 外して外部電極本体 4 の底部を開 放する。 つづいて、 プラスチッ ク容器、 例えばペッ トボ トル B を開放した外部電極本体 4 の底部側からそのボ トル B の 口 部側から挿入する。こ の後、図示 しないプッシヤーによ り 外部 電極本体 4 の底部側に外部電極底部材 5 、 円板状絶縁体 7 お よび基台 3 をこの順序で取 り 付ける。 これによ つて、 図 1 に 示すよ う にぺッ トボ トル B の口部から肩部を誘電体材料から なる 円柱状スぺーサ 9 の空洞部 8 内に収納 し、 かつ前記ボ ト ル B の肩部から底部側を前記外部電極 6 の内に収納する。 こ のと き、 前記ぺッ トボ トル Bは排気管 1 2 にその 口部を通 し て連通する。

次いで、 図示しない排気手段によ り 分岐排気管 1 3 および 排気管 1 2 を通 して前記排気管 1 2および前記ぺッ トボ トル B内外のガスを排気する。 媒質ガスをガス供給管 1 9 を通 し て内部電極 2 0 のガス流路 2 1 に供給し、 この内部電極 2 0 の底部に取り 付けたキャ ップ 2 3 のガス吹き出 し孔 2 2 力 ら ペッ トボ トル B内に吹き出 させる。 この媒質ガスは、 さ らに ペッ トボ トル Bの 口部に向かって流れていく 。 つづいて、 ガ ス供給量とガス排気量のバラ ンスをと り 、 前記ぺッ トボ トル B 内を所定のガス圧力に設定する。

次いで、 高周波電源 1 5 から高周波電力をケーブル 1 6 、 整合器 1 8 および給電端子 1 7 を通して前記外部電極 6 に供 給する。 この と き、 前記外部電極 6 (実質的に前記ペッ トボ トル B内面） と接地された前記内部電極 2 0 と の間にプラズ マが生成される。 このプラズマによって媒質ガスが解離し、 生成 した製膜種が前記ペッ トボ トル B内面に堆積、 コ ーティ ング膜 （炭素'膜） が形成される。

前記炭素膜の膜厚が所定の厚さ に達した後、 前記高周波電 源 1 5 からの高周波電力の供給を停止 し、 媒質ガス の供給の 停止、 残留ガスの排気を行い、 ガスの排気を停止する。 つづ いて、 窒素、 希ガス、 又は空気等を前記ガス供給管 1 9 から 内部電極 2 0 のガス流路 2 1 およびキャ ッ プ 2 3 のガス吹き 出 し孔 2 2 を通 してぺッ トポ トル B内に供給する。 これによ つて、 前記ペッ トボ トル B 内外を大気圧に戻し、 内面炭素膜 被覆ペッ トボ トルを取り 出す。 その後、 前述した順序に従つ てぺッ トポ トノレを交換し、 次のぺッ トポ トノレの コ ーティ ング 作業へ移る。

前記媒質ガス と しては炭化水素を基本と し、例えばメ タ ン、 ェタ ン、 プロ ノくン、 ブタ ン、 ペ ンタ ン、 へキサン等のァノレ力 ン類 ； エチ レン、 プロ ピレン、 ブテ ン、 ペンテン、 ブタ ジェ ン等のァノレケン類 ； アセチ レン等のアルキン類 ； ベンゼン、 ト ノレェ ン、 キシレ ン、 イ ンデン、 ナフ タ リ ン、 フ エナン ト レ ン等の芳香族炭化水素類 ； シク 口 プロパン、 シク 口へキサン 等のシク ロ ノ ラ フ ィ ン類 ； シク 口ペンテン、 シク ロ へキセ ン 等のシク ロ ォレ フ イ ン類 ； メ チノレアノレ コ ーノレ、 ェチノレア ノレ コ ール等の含酸素炭化水素類 ； メ チルァ ミ ン、 ェチルァ ミ ン、 ァニ リ ン等の含窒素炭化水素類な どが使用でき る。 前記媒質 ガスは、 一酸化炭素、 二酸化炭素なども使用でき る。

前記高周波電力は、 一般的に 1 3 . 5 6 M H z _s 1 0 0 〜 1 0 0 0 Wのものが用いられるが、これに限る ものではない。 また、 この高周波電力の印加は連続的でも間欠的 （パルス的） でも よい。

以上、 第 1 実施形態に よれば空洞部 8 を有する誘電体材料 から なる 円柱状スぺーサ 9 を外部電極 6 の上部に挿入、 固定 し、 ぺッ ト ボ トル B の少な く と も 口部から肩部を前記スぺー サ 9 の空洞部 8 内に収納 させ、 かつ前記ぺッ ト ボ トル B の肩 部から底部側を前記外部電極 6 の本体 4 内に収納 し、 媒質ガ ス の前記ぺッ ト ボ トル B 内への供給、 高周波電力の外部電極 6 への供給に よ り 前記外部電極 6 (実質的に前記ぺッ ト ボ ト ル B 内面） と 接地された前記内部電極 2 0 と の間にプラ ズマ を生成する。 これによ つて、 前記ぺッ ト ボ トル B の肩部から 底部側の内面のみな らず、 前記誘電体材料から なる スぺーサ 9 と対向するぺッ トポ トノレ B の 口部カゝ ら肩部の内面に均一な 厚さ の炭素膜を コーテ ィ ングする こ と ができ る。 その結果、 外部から の酸素の透過、 内部 （例えば炭酸飲料水） から の二 酸化炭素の透過を防止 したバ リ ァ性の優れた内面炭素膜被覆 ぺッ トボ トルを製造する こ と ができ る。

また、 スぺーサ 9 を例えば射出成形が可能なプラスチ ッ ク の よ う な誘電体材料に よ り 形成する こ と に よ っ て、 ペッ ト ポ トル B の 口部および肩部周囲を覆 う 部材の形状に対応させる こ と ができ る。 こ のため、 従来の よ う にこれら部材を含む全 てを外部電極で構成する場合に比べて簡単に製造する こ と が でき る。 さ ら に、 従来の よ う に これら部材を含む全てを金属 のよ う な導電材料によ り 外部電極で構成する場合に比べて装 置全体を軽量化する こ と ができ る。

ざらに、 スぺーサ 9 をプラスチ ッ ク または軟質のセラ ミ ッ ク のよ う な誘電体材料によ り 形成する こ と によ って、 ペッ ト ボ トル B の複雑な.口部および肩部が接触した時にその箇所に 傷が発生するのを防止する こ と ができ る。

なお、 前述した第 1 実施形態では空洞部 8 を有する誘電体 材料からなる円柱状スぺーサ 9 を外部電極 6 の本体 4上部に ぺッ トボ トル Bの口部カゝら肩部に対応する よ う に挿入、 固定 したが、 ぺッ トポ トノレ B の肩部から さ らに底部に亘つて誘電 体材料からなる薄膜を延出する よ う に しても よい。

(例 1 )

前述した図 1 に示す炭素膜形成装置を用い、 ぺッ トボ トル Bの口部から肩部を誘電体材料からなるスぺーサ 9 の空洞部 8 内にその内面に接触させて収納させ、 かつ前記ポ トル B の 肩部から底部側を外部電極 6 の内面に接触させて収納し、 下 記条件で前記ぺッ トポ トル B 内面に炭素膜をコーティ ングし た。 なお、 円柱状スぺーサ 9 は外部電極 6 内にその外部電極 6 に収納される高さ約 2 2 c m のぺ ッ トポ トノレ B の口部およ び肩部に対応する部分 （上部から 1 1 c mの位置） に挿入し た。

< コーティ ング条件〉

• 円柱状スぺーサ 9 ： ホ トベール （商品名、 住金セラ ミ ツ タ ス製） から作った、

■ キャ ップ 2 3 のガス吹き出 し孔 2 2 ： 孔径 1 m m、 1 個、 • 媒質 ： C ₂ H ₂ガス 、

- 媒質のガス流量 ： 1 2 4 s c c m、

■ ぺッ トボ トル Bおよび排気管 1 2 内のガス圧力 ： 0 . 3 T o r r 、

• 外部電極 6 に供給する高周波電力 ： 1 3 Μ Η ζ 、 1 6 0

0 w。

(例 2 )

図 1 8 に示す従来の炭素膜形成装置を用い、 高さ約 2 2 c mのぺ ッ トボ トノレ B の口部から底部側を外部電極 2 0 1 の内 面に接触させて収納し、 下記条件で前記ぺッ トボ トル B 内面 に炭素膜をコーティ ング した。

< コーティ ング条件 >

• 内部電極 2 0 5 のガス吹き出 し孔 2 0 6 ： 孔径 l m m、 1 個、

- 媒質 ： C ₂ H ₂ガス 、

• 媒質のガス流量 ： 5 8 s c c m、

' ぺッ トボ トノレ B内のガス圧力 ： 0 . 1 6 T o r r 、 • 外部電極 2 0 1 に供給する高周波電力 ： 1 3 M H z 、 7 0 0 W。

例 1 および例 2 によ り 炭素膜をコーティ ング したペッ トボ トノレ の口部から底部までの厚さ を測定した。 その結果を図 2 に示す。

図 2 力、 ら明 ら力 なよ うペッ ト ボ トノレ B の口部および肩部に 対応する外部電極 6 内にホ トベールから作られた円柱状スぺ ーサ 9 を挿入 した本発明の例 1 では、 ぺッ トボ トル B内面の 全体に均一な炭素膜をコーティ ングでいる こ と がわかる。

これに対し、 ペッ トポ トノレ B の 口部力ゝら底部側を外部電極 2 0 1 の内面に接触させて収納 した従来の例 2 では、 ペッ ト ボ トル B の内面の う ち、 口部から肩部付近の内面に厚い炭素 膜がコーティ ングされ、 炭素膜の厚さが不均一になる こ と力 S わかる。 なお、 例 2 において高さ 5 c mの箇所の厚さ を記入 しなかったのはその箇所での炭素膜の厚さが厚く 剥離したた めである。

(第 2 実施形態）

図 3 は、 第 2実施形態に係るプラスチッ ク容器内面への炭 素膜形成装置を示す断面図である。 なお、 図 3 において前述 した図 1 と 同様の部材は同符号付して説明を省略する。

図 3 の炭素膜形成装置は、 スぺーサ 9 の上端面に リ ング状 でその周縁から下方に向って筒体を延出 した形状の導電部材 2 4 をその筒体が前記外部電極 6 の本体 4 内面に接続する よ う に外部電極 6 上端と面一に設けた構造を有する。 また、 高 周波電源 1 5 はバイ アス電源を兼ねている。

次に、 図 3 に示す炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜被覆 プラスチ ッ ク容器の製造方法を説明する。

図示しないプッ シヤーによ り 外部電極底部材 5 、 円板状絶 縁体 7およぴ基台 3 を取り外して外部電極本体 4 の底部を開 放する。 つづいて、 プラスチッ ク容器、 例えばぺッ トボ トノレ B を開放した外部電極本体 4 の底部側からそのポ トル B の 口 部側から揷入する。 こ の後、 図示しないプッシヤーによ り 外 部電極本体 4 の底部側に外部電極底部材 5 、 円板状絶縁体 7 およぴ基台 3 をこ の順序で取り 付ける。 これによ つて、 図 3 に示すよ う にぺッ トボ トル B の 口部から肩部を誘電体材料力 らなる円柱状スぺーサ 9 の空洞部 8 内に収納し、 かつ前記ボ トル B の肩部から底部側を前記外部電極 6 の内に収納する。 この と き 、 前記ペッ ト ボ トル B は排気管 1 2 にその口部を通 して連通する。

次いで、 図示しない排気手段によ り 分岐排気管 1 3 および 排気管 1 2 を通して前記排気管 1 2および前記ぺッ トボ トル B内外のガスを排気する。 媒質ガスをガス供給管 1 9 を通 し て内部電極 2 0 のガス流路 2 1 に供給し、 こ の内部電極 2 0 の底部に取り 付けたキャ ップ 2 3 のガス吹き出 し孔 2 2 カ ら ペッ トボ トル B内に吹き出 させる。 この媒質ガスは、 さ らに ペッ トボ トノレ B の口部に向かって流れていく 。 つづいて、 ガ ス供給量とガス排気量のバラ ンス をと り 、 前記ペッ トボ トル B内を所定のガス圧力に設定する。

次いで、 バイ アスを兼ねる高周波電源 1 5 から高周波電力 をケーブル 1 6 、 整合器 1 8 および給電端子 1 7 を通して前 記外部電極 6 に供給する。 この と き、 前記内部電極 2 0 の周 囲にプラ ズマが生成される。 また、 前記外部電極 6 は誘電体 材料から作られたスぺーサ 9 上に配置された導電部材 2 4 に 電気的に接続されているため、 この近傍の接地された排気管 1 2 を基準電位と してその外部電極 6 からバイ アス電圧を内 部電極 2 0 に向けて、 つま り 生成されたプラズマに向けて印 加する こ とができ る。 このよ う なプラズマの生成およびプラ ズマの前記外部電極 6 への引き込みによって、 媒質ガス を前 記ブラズマで解離する こ と によ り 得られた製膜種をバイ ァス 電力が印加された前記有底円筒状の外部電極 6 内のペッ トポ トル B内面に均一厚さ で均質な炭素膜をコーティ ングする こ と ができ る。

前記炭素膜の膜厚が所定の厚さ に達した後、 前記高周波電 源 1 5 からの高周波電力の供給を停止 し、 媒質ガスの供給の 停止、 残留ガスの排気を行い、 ガスの排気を停止する。 つづ いて、 窒素、 希ガス、 又は空気等を前記ガス供給管 1 2 を通 して内部電極 2 0 のガス流路 2 1 およびキャ ップ 2 3 のガス 吹き 出 し孔 2 2 を通 してぺッ トボ トル B 内に供給する。 これ によ って、 ペッ トボ トル B内外を大気圧に戻し、 内面炭素膜 被覆ペッ トボ トルを取り 出す。 その後、 前述した順序に従つ てぺッ ト ポ トノレを交換し、 次のぺッ ト ボ トノレのコーティ ング 作業へ移る。

前記媒質ガス と しては、 前記第 1 実施形態で説明 したもの と 同様なものを使用する こ とができ る。

前記高周波電力は、 一般的に 1 3 . 5 6 M H z 、 1 0 0 〜 1 0 0 0 Wの ものが用い られる が、これに限る も のではない。 また、 こ の高周波電力の印加は連続的でも間欠的 （パルス的） でも よい。

以上、 第 2実施形態によれば空洞部 8 を有する誘電体材料 からなる 円柱状スぺーサ 9 を外部電極 6 の上部に挿入、 固定 する と共に、 導電部材 2 4 を前記スぺーサ 9上に前記外部電 極 6 と接続して配置し、 ぺッ ト ボ トル B の少な く と も 口部力 ら肩部を前記スぺーサ 9 の空洞部 8 内に収納させ、 かつ前記 ぺッ トボ トル Bの肩部から底部側を前記外部電極 6 内に収納 し、 媒質ガス の前記ペッ ト ボ トル B 内への供給、 高周波電力 の外部電極 6 への供給によ り 前記外部電極 6 (実質的に前記 ペッ トボ トル B 内面） と接地された前記内部電極 2 0 と の間 にプラズマを生成する。 これによ つて、 前記ぺッ ト ボ トル B の肩部か ら底部側の内面のみな らず、 前記誘電体材料か らな る スぺーサ 9 と対向するぺッ トボ トル B の 口部力 ら肩部の内 面に均一な厚さ の炭素膜を コーテ ィ ングする こ と ができ、 さ らに前記ぺッ トポ トル B の 口部か ら肩部を含む内面全体に均 一厚さで均質な炭素膜を コーティ ングする こ と ができ る。 そ の結果、 外部か ら の酸素の透過、 内部 （例えば炭酸飲料水） か らの二酸化炭素の透過を防止 したバ リ ア性の優れた内面炭 素膜被覆ぺッ トボ トルを製造する こ と ができ る。

また、 スぺーサ 9 を例えば射出成形が可能なプラ スチ ッ ク のよ う な誘電体材料に よ り 形成する こ と に よ っ て、 ぺッ ト ボ トル B の 口部および肩部周囲を覆 う複雑形状の部材に対応さ せる こ と ができ る。 こ のため、 従来の よ う にこれ ら部材を含 む全てを外部電極で構成する場合に比べて簡単に製造する こ と ができ る。 さ ら に、 従来のよ う にこれ ら部材を含む全てを 金属のよ う な導電材料によ り 外部電極で構成する場合に比べ て装置全体を軽量化する こ と ができ る。

さ らに、 スぺーサ 9 をプラスチ ッ ク または軟質のセラ ミ ッ ク の よ う な誘電体材料によ り 形成する こ と によ っ て、 ペッ ト ボ トル B の複雑な 口部および肩部が接触 した時にその箇所に 傷が発生する のを防止する こ と ができ る。

さ らに、 前記外部電極 6 に接続された前記導電部材 2 4 を この導電部材 2 4 近傍の接地された排気管 1 2 を基準電位と して利用 してバイ アス電力を印加する と 、 それ ら導電部材 2 4 と排気管 1 2 の間、 つま り排気管 1 2 内で不要なプラ ズマ を生成し、 炭素膜のコーティ ング効率が低下する。 前記導電 部材 2 4 近傍の前記排気管 1 2 内面部分を露出させ、 それよ り 上方の排気管 1 2部分を絶縁膜 （図示せず） で覆 う こ と に よって、 前記不要なプラズマの生成を防止する こ と が可能に なる。

なお、 前述した第 2 実施形態では空洞部 8 を有する誘電体 材料からなる円柱状スぺーサ 9 を外部電極 6 の上部にぺッ ト ボ トル B の口部から肩部に対応する よ う に挿入、固定したが、 ぺッ トボ ト ル B の肩部カゝら さ らに底部に亘つ て誘電体材料力、 らなる薄膜を延出する よ う に してもよい。

(例 3 )

前述した図 3 に示す炭素膜形成装置を用い、 ペッ トボ トル Bの 口部から肩部を上端に環状の導電部材 2 4 が取り付け ら れた誘電体材料からなるスぺーサ 9 の空洞部 8 内にその内面 に接触させて収納させ、 かつ前記ポ トル B の肩部から底部側 を外部電極 6 の内面に接触させて収納し、 下記条件で前記ぺ ッ トボ トル B内面に炭素膜をコーティ ング した。 なお、 円柱 状スぺーサ 9 は外部電極 6 内にその外部電極 6 に収納される 高さ約 2 2 c inのぺ ッ トポ ト ル B の 口部および肩部に対応す る部分 （上部から 1 1 c mの位置） に挿入した。

< コーティ ング条件 >

' 円柱状スぺーサ 9 ： ホ トベール （住金セラ ミ ッ クス製） 、 • 環状の導電部材 2 4 ： ス テ ン レス製、

' キャ ップ 2 3 のガス吹き出 し孔 2 2 ：孔径 1 m m、 1 個、 • 媒質 ： C 2 H 2ガス、

- 媒質のガス流量 ： 2 6 〜 3 9 4 s c c m、

- ぺッ トボ トル Bおよび排気管 1 2 内のガス圧力 ： 0 . 0 8 〜 l T o r !■ 、

- 外部電極 6 に印加する高周波電力 ： 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 1 0 0 W (—定） 。

(例 4 )

前述した図 3 に示す炭素膜形成装置において、 ペッ ト ポ ト ル Bの口部から肩部を上端に環状の導電部材が取り 付け られ ていない誘電体材料からなるスぺーサ 9 の空洞部 8 内にその 内面に接触させて収納させ、 かつ前記ポ トル B の肩部から底 部側を外部電極 6 の内面に接触させて収納し、 実施例 2 と同 様な条件で前記ぺッ トボ トル B 内面に炭素膜をコーティ ング した。

例 3 、 4 において、 外部電極 6 に 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 1 0 0 Wの高周波電力を印力 [I し、 ぺッ トボ トル Bおよび排気 管 1 2 内のガス圧力を 0 . 0 8 〜 ： L T o r r に変化させたと き の内部電極 2 0 に対するバイ アス電圧を測定した。 その結 果を図 4 (例 3 ) およぴ図 5 (例 4 ) に示す。

図 4および図 5 から明 らかなよ う に第 2実施形態に係る例 3 では、 外部電極 6 に 1 3 . 5 6 MH z 、 出力 1 0 0 Wの高 周波電力を印加する と、 圧力の変化によ り 一 1 0 0 Vから一 3 0 0 V のバイ アス電圧を内部電極 2 0 に印加でき る。 これ に対 し、 導電部材を持たない例 4 では同 じ高周波電力を印加 して圧力を変化させても内部電極 2 0 に向けてバイ アス電圧 を殆ど印加できないこ とがわかる。 これは、 例 3 ではスぺー サ 9 の上端に外部電極' 6 から延出された導電部材 2 4 を取り 付ける こ と によって、 こ の導電部材 2 4 と対向 され、 接地さ れた排気管 1 2 を基準電位と して利用でき るためである。

(例 5 )

前述した図 3 に示す炭素膜形成装置を用い、 ペッ トボ トル Bの口部から肩部を上端に環状の導電部材 2 4 が取 り 付け ら れた誘電体材料からなるスぺーサ 9 の空洞部 8 内にその内面 に接触させて収納させ、 かつ前記ポ ト ル B の肩部から底部側 を外部電極 6 の内面に接触させて収納 し、 下記条件で前記べ ッ トボ トノレ B 内面に炭素膜をコーティ ング した。 なお、 円柱 状スぺーサ 9 は外部電極 6 内にその外部電極 6 に収納される 高さ約 2 2 c mのぺ ッ トポ ト ル B の口部および肩部に対応す る部分 （上部カゝら 1 1 c mの位置） に挿入 した。

< コーティ ング条件 >

• 円柱状スぺーサ 9 ： ホ トベール （住金セラ ミ ッ ク ス製） 、 • 環状の導電部材 2 4 ： ス テ ン レス製、

• キャ ッ プ 2 3 のガス吹き出 し孔 2 2 ：孔径 1 m m、 1 個、 • 媒質 ： C ₂H₂ガス 、

- 媒質のガス流量 ： 8 0 s c c m、

- ぺッ トボ トル Bおよび排気管 1 2 内のガス圧力 ： 0 . 2 T o r r (—疋 ) 、

' 外部電極 6 に印加する高周波電力 ： 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 1 0 0 〜 5 0 0 W。

(例 6 ) 前述した図 3 に示す炭素膜形成装置において、 ペッ ト ボ ト ル B の口部から肩部を上端に環状の導電部材が取り 付け られ ていない誘電体材料からなるスぺーサ 9 の空洞部 8 内にその 内面に接触させて収納させ、 かつ前記ポ ト ル B の肩部から底 部側を前記外部電極 6 の内面に接触させて収納 し、 実施例 3 と 同様な条件で前記ぺッ トボ トル B内面に炭素膜をコーティ ング した。

例 5 、 6 におレ、て、 外部電極 6 に 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 を 1 0 0 〜 5 0 0 Wの高周波電力を印力 Pし、 ぺッ トポ ト ル B および排気管 1 2 内のガス圧力を 0 . 2 T o r r と一定に し た と きの内部電極 2 0 に対するバイ アス電圧を測定した。 そ の結果を図 6 (例 5 ) および図 7 (例 6 ) に示す。

図 6 および図 7 から明 らかなよ う に第 2実施形態に係る例 5 では、 ガス圧力が一定で、 外部電極 1 4 に 1 3 . 5 6 M H z の高周波電力をその出力を変化させて印加する こ と によ り ― 1 0 0 V力 らー 5 0 0 V のバイ アス電圧を内部電極 2 0 に 印加でき る。 これに対 し、 導電部材を持たない例 6 ではガス 圧力が一定で出力の異なる高周波電力を印加しても内部電極 2 0 に向けてバイ アス電圧を殆ど印加できないこ と がわかる。 これは、 例 5 ではスぺーサ 9 の上端に外部電極 1 4 から延出 された導電部材 2 4 を取り 付ける こ と によって、 この導電部 材 2 4 と対向され、 接地された排気管 1 2 を基準電位と して 利用でき るためである。

このよ う な第 2 実施形態に係る例 3 、 5 によれば、 前述 し たバイ ア ス電圧によ り ぺ ッ トポ ト ル B 内に生成されたプラズ マを外部電極 6 に引き込むこ と ができ、 ぺッ トボ トル B 内面 に均一な厚さ の炭素膜をコーティ ングする こ とができ る。

(第 3 実施形態）

図 8 は、 第 3実施形態に係るプラスチッ ク容器内面への炭 素膜形成装置を示す断面図、 図 9 は図 8 の要部拡大断面図で ある。

上下端にフ ラ ンジ 4 l a , 4 l b を有する円筒状支持部材 4 2 は、 円環状基台 4 3上に載置されている。 筒状の金属製 の外部電極本体 4 4 は、 前記支持部材 4 2 内に配置されてい る。 円板状をなす金属製の外部電極底部材 4 5 は、 前記外部 電極 4 4 の底部に着脱可能に取り 付け られている。 前記外部 電極本体 4 4 および前記外部電極底部材 4 5 によ り 炭素被膜 を形成するプラスチック容器 （例えばぺッ トボ トル） B を設 置' ¼能な大き さの空間をもつ例えば有底円筒状の外部電極 4 6 が構成されている。 なお、 前記基台 4 3 と前記外部電極底 部材 4 5 の間には円板状絶縁体 4 7 が配置されている。

なお、 前記外部電極底部材 4 5 、 前記円板状絶緣体 4 7 お よび前記基台 4 3 は図示しないプッシヤーによ り 前記外部電 極本体 4 4 に対して一体的に上下動 し、 前記外部電極本体 4 4 の底部を開閉する。

誘電体材料からなる円柱状スぺーサ 4 9 は、 前記外部電極 4 6 における前記本体 4 4 の上部に挿入されている。 こ のス ぺーサ 4 9 は、 内部に挿入されるぺッ トポ トノレ B の 口部およ び肩部に対応する 円柱および円錐台を組み合わせた形状をな す空洞部 4 8 を有する。 前記スぺーサ 4 9 は、 こ の上に載置 される後述する環状絶縁部材から螺着されたね じ（図示せず） によ り 固定されている。 導電部材 5 0 は、 前記スぺーサ 4 9 の上端面にその筒体が前記外部電極 4 6 内に外部電極 4 6 上 端と面一に設けられている。 この導電部材 5 0 は、 リ ング状 でその周縁から下方に向って筒体を延出 した形状をなす。 こ のよ う に円柱状スぺーサ 4 9 および導電部材 5 0 を前記外部 電極 4 6 における前記本体 4 4 の上部に挿入固定した構造に おいて、前記外部電極 4 6 の底部側からぺッ トポ トル B を揷 入する と、 そのぺッ トポ トノレ B外周の口部および肩部が前記 スぺーサ 5 6 の空洞部 5 5 内に収納され、 かっこれ以外のぺ ッ トボ トル B外周が前記外部電極 4 6 内に収納される。

前記スぺーサ 4 9 を構成する誘電体材料と しては、 前記第 1 実施形態で説明 したのと 同様なものを用いる こ と ができ る がで.きる。

環状絶縁部材 5 1 は、 前記外部電極 4 6 上面にその環状絶 縁部材 5 1 上面が前記筒状支持部材 4 2 の上部フ ラ ンジ 4 1 a と面一になる よ う に載置されている。 上下にフ ラ ンジ 5 2 a , 5 2 b を有するガス排気管 5 3 は、 前記支持部材 4 2 の 上部フ ラ ンジ 4 1 a および前記環状絶縁部材 5 1 の上面に載 置されている。 こ の排気管 5 3 は、 接地されている。 前記ガ ス排気管 5 3 は、 図示しないねじを前記排気管 5 3 の下部フ ラ ンジ 5 2 b から前記支持部材 4 2 の上部フラ ンジ 4 1 a に 螺着する こ と によ り 前記支持部材 4 2 に固定されている。 ま た、 前記排気管. 5 3 は図示 しないねじを前記排気管 5 3 の下 部フ ラ ンジ 5 3 b から前記環状絶縁部 5 1 を貫通 して外部電 極 4 6 の本体 4 4 に螺着する こ と によ り 前記環状絶縁部材 5 1 および前記外部電極 4 6 に固定される。 前記環状絶緣部材 5 1 は、前記ねじによ り 前記外部電極 4 6 に対しても 固定さ れる。 なお、 前記排気管 5 3 と前記環状絶縁部材 5 1 お よび 前記外部電極 4 6 と の固定は、 前記排気管 5 3 と前記外部電 極 4 6 と がねじによ り 電気的に導通 しない取り 付け構造にな つている。 分岐ガス排気管 5 4 は、 その一端が前記ガス排気 管 5 3 の側壁に連結されている。 この分岐ガス排気管 5 4 の 他端は、 図示しない真空ポンプのよ う な排気設備が取り 付け ら ている。

例えば周波数 1 3 . 5 6 M H z の高周波電力を出力する高 周波電源 5 5 は、 ケーブル 5 6 および給電端子 5 7 を通 して 前記外部電極 4 6 の本体 4 4 に接続されている。 整合器 5 8 は、 前記高周波電源 5 5 と前記給電端子 5 7 の間の前記ケー ブノレ 5 6 に介装されている。

中心部に絶縁リ ング 5 9 を有 し、 接地された蓋体 6 0 は、 前記排気管 5 3 の上部フ ラ ンジ 5 2 a に取り 付け られている。 筐体 6 1 は、 前記蓋体 6 0 上に取り.付け られている。

高高周波電力の端子を兼ねるガス供給管 6 2 は、 前記筐体 6 1 内から前記蓋体 6 0 の絶縁リ ング 5 9 を貫通 し、 前記ガ ス排気管 5 3 を通 して前記スぺーサ 4 9 内に挿入されている。 こ のガス供給管 6 2 の上端は、 外部から前記筐体 6 1 を貫通 して挿入されたガス導入管 6 3 の下端に絶縁継手 6 4 を通し て連結されている。

上端にフ ラ ンジ管 6 5 を有するアース シール ド管 6 6 は、 前記ガス排気管 5 3 および前記スぺーサ 4 9 内に位置する前 記ガス供給管 6 2部分を覆う よ う に配置されている。 なお、 前記アースシール ド管 6 5 は前記スぺーサ 4 9 内およびこの スぺーサ 4 9 近傍の前記ガス排気管 5 3 内に位置されている。 前記フ ラ ンジ管 6 5 の上端は、 前記蓋体 6 0 の裏面に連結さ れている。 つま り 、 前記アース シール ド管 6 6 は前記フ ラ ン ジ管 6 5 を通 して接地された前記蓋体 6 0 に接続されている。

内部電極 6 7 は、 前記外部電極 4 ' 6 およぴスぺーサ 4 9 内 (ぺッ トボ トル Bが挿入される空間） にその長手方向のほぼ 全長に渡って配置されている。 こ の内部電極 6 7 の上端は、 前記スぺーサ 4 9側に位置する前記ガス供給管 6 2 の下端に 着脱自在に取 り 付け られている。 前記内部電極 6 7 は、 中心 軸にガス流路 6 8 がく り 抜かれている。 キャ ップ 7 0 は、 前 記内部電極 6 7 の底部に着脱自在に取 り 付け られている。 こ のキャ ップ 7 0 は、 媒質ガスを吹き出すためのガス吹き 出 し 孔 6 9 が穿設されている。

なお、 ガス吹き出 し孔は前記内部電極 6 7 の下部側壁に前 記ガス流路 6 8 と連通する よ う に開 口 しても よい。この場合、 ガス吹き 出 し孔は前記内部電極 6 7 の底部から前記ぺッ トポ トル B内に挿入された長さの 2 5 %までの範囲内の側面領域 に開口する こ と が好ま しい。

前記内部電極 6 7 の径は、 ボ トル B の 口金径以下と し、 長 さはぺッ トボ トル Bの長手方向のほぼ全長にわたって揷入可 能な長さ とする。 長さ の目安と しては、 ペッ トボ トル B の全 長に対する割合が { 1 一 D / ( 2 L ) } 程度と なる よ う にす る。 こ こで Dはペッ ト ポ トノレの内径、 Lはペッ トポ トノレの全 長を表し、 L > ( D / 2 ) である。

前記内部電極 6 7 は、 例えばタ ングステンやステ ン レス鋼 のよ う な耐熱性を有する金属材料によ り 作られるが、 アルミ 二ゥムで作っても よい。 また、 内部電極 6 7表面が平滑であ る と、 その内部電極 6 7 の表面に堆積する炭素膜を剥離し易 く なる虞がある。 このため、 内部電極 6 7 の表面を予めサン ドプラス ト処理し、 表面粗さ を大き く して表面に堆積する炭 素膜を剥離し難く する こ と が好ま しい。

高高周波電源 7 1 は、 ケーブル 7 2および給電端子 7 3 を 通 して高高周波電力の端子を兼ねる前記ガス供給管 6 2 の側 面に接続されている。 整合器 7 4 は、 前記高高周波電源 7 1 と前記給電端子 7 3 の間の前記ケーブル 7 2 に介装されてい る。

絶縁膜 7 5 は、 前記アースシール ド管 6 6 に対向する前記 排気管 5 3 の内面に形成されている。 この絶縁膜 7 5 は、 例 えばポリ テ ト ラ フルォロ エチ レンのよ う なフ ッ素樹脂力、ら作 られている.。

次に、 図 8 および図 9 に示す装置を用いて内面炭素膜被覆 プラスチック容器の製造方法を説明する。

図示 しないプッシヤーによ り 外部電極底部材 4 5 、 円板状 絶縁体 4 7および基台 4 3 を取 り 外して外部電極本体 4 4 の 底部を開放する。 つづいて、 プラスチック容器、 例えばべッ トポ トル B を開放した外部電極本体 4 4 の底部側からそのポ トル B の 口部側から挿入する。 ひきつづき、 図示 ないプッ シヤーによ り 外部電極本体 4 4 の底部側に外部電極底部材 5 、 円板状絶縁体 4 7 および基台 4 3 をこの順序で取り 付ける。 これによ つて、 図 8 に示すよ う にぺッ トボ トル Bの口部力 ら 肩部が誘電体材料からなる 円柱状スぺーサ 4 9 の空洞部 4 8 内に、 前記ボ トル B の肩部から底部側が前記外部電極 4 6 内 に収納される。 このと き、 前記ペッ トボ トル B は排気管 5 3 にその口部を通 して連通される。

次いで、 図示しない排気手段によ り 分岐排気管 5 4および 排気管 5 3 を通 して前記排気管 5 3 内および前記ぺッ ト ボ ト ル B 内外のガスを排気する。 つづいて、 媒質ガスをガス導入 管 6 3 およびガス供給管 6 2 を通 して内部電極 6 7 のガス流 路 6 8 に供給する。 供給された媒質ガスは、 前記内部電極 6 7 の底部に取 り 付けたキャ ップ 7 0 のガス吹き出 し孔 6 9 力 らペッ ト ボ ト ル B内に吹き 出す。 この媒質ガスは、 さ ら にべ V ト ボ トノレ B の口部に向力、つて流れてレヽく 。 この後、 ガス供 給量と ガス排気量のバラ ンスを と り 、 前記ぺッ トポ トノレ B内 を所定のガス圧力に設定する。

次いで、 バ イ ア ス用電源 5 5 か らバイ アス電力をケープノレ 5 6 、 整合器 5 9 および給電端子 5 7 を通 して前記外部電極 4 6 に供給する。 その後、 またはそれと 同時に、 高高周波電 源 7 1 から高高周波電力をケーブル 7 2、 整合器 7 4および 給電端子 7 3 を通 してガス供給管 6 2 に供給し、 こ のガス供 給管 6 2 を通 して内部電極 6 7 に高高周波電力を供給する。 こ の と き、前記内部電極 6 7 の周囲にプラズマが生成される。 また、 前記外部電極 4 6 は誘電体材料から作られたスぺーサ 4 9 上に配置された導電部材 5 0 に電気的に接続されている。 このため、 前記導電部材 5 0 の近傍の接地された排気管 6 3 を基準電位と してその外部電極 4 6 からバイ アス電圧を内部 電極 8 7 に向けて、 つま り 生成されたプラズマに向けて印加 する こ とができ る。

その結果、 a ) 高高周波電力を用いる と、 特に低ガス圧力 条件にて高周波電力に比べて高い電子密度が得られるため、 媒質ガス と の衝突頻度が上が り 製膜種密度を高 く でき る。 b ) バイ アス電力を調整する とプラズマ電位と の電位差を可変に でき るので、 ぺッ トポ トノレ B内面へ入射するイ オンエネノレギ 一を調整でき る。 c )イ オン密度は電子密度に比例するので、 前記の電位差の調整と併用する こ とでぺッ トポ トル B内面に 入射するイ オンフラ ッ クスを制御でき る。 このよ う なプラズ マの生成およびバイ アス電圧の内部電極 6 7への印加によ る 前記外部電極 4 6 へのプラ ズマの引き込みによ って、 媒質ガ スを前記プラズマで解離させた時に得られる製膜種をバイ ァ ス電力が印力 [Iされた前記外部電極 4 6 内のぺッ トボ トル B内 面に均一厚さで均質な炭素膜を高速度でコーティ ングする こ とができ る。

前記炭素膜の厚さが所定の膜厚に達した後、 前記バイ アス 用電源 5 5 および高高周波電源 7 1 からのバイ アス電力、 高 高周波電力の供給を停止し、 媒質ガスの供給の停止、 残留ガ スの排気を行い、 ガス の排気を停止する。 つづいて、 窒素、 希ガス、 又は空気等を前記ガス導入管 6 3 からガス供給管 6 2、 内部電極 6 7 のガス流路 6 8 およびキャ ッ プ 7 0 のガス 吹き出 し孔 6 9 を通してぺッ トポ トル B内に供給し、 こ のぺ ッ トボ トル B 内外を大気圧に戻す。 ひきつづき、 内面炭素膜 被覆ペ ッ ト ボ ト ルを取り 出す。 その後、 前述した順序に従つ てぺッ トポ トノレ B を交換し、 次のぺッ トポ ト /レのコーティ ン グ作業へ移る。

前記媒質ガス と しては、 前記第 1実施形態で述べたの と 同 様なものを用いる こ とができ る。

前記高高周波電力は、 一般的に 3 0 〜 3 0 O M H z と 定義 されているが、 これに限る も のではない。 また、 これら電力 の印加は連続的でも間欠的 （パルス的） でも よい。

前記バイ ア ス電力は、 一般的に 1 3 . 5 6 M H z 、 1 0 0 〜 1 0 0 0 Wのものが用い られるが、 これに限る ものではな い。 また、 こ のバイ アス電力の印加は連続的でも間欠的 （パ ルス的） でも よい。

以上、 第 3実施形態によれば空洞部 4 8 を有する誘電体材 料からなる円柱状スぺーサ 4 9 を外部電極 4 6 の上部に挿入、 固定する と共に、 導電部材 5 0 を前記スぺーサ 4 9 上に前記 外部電極 4 6 と接続して配置し、 ぺッ トボ ト ル B の少な く と も 口部から肩部を前記スぺーサ 4 9 の空洞部 4 8 内に収納さ せ、 かつ前記ぺッ トポ トル B の肩部から底部側を前記外部電 極 4 6 内に収納し、 媒質ガス の前記ぺッ トポ トノレ B内への供 給、 バイ アス電力の外部電極 4 6 への印加、 高高周波電力の 内部電極 8 7への供給によ り 前記内部電極 8 7 と前記外部電 極 4 6 (実質的に前記ペッ トボ トル B 内面） と の間にプラズ マを生成する。 これによつて、 前記ペッ トボ トル B の肩部か ら底部側の内面のみな らず、 前記誘電体材料か ら なる スぺ サ 4 9 と 対向するぺッ ト ボ トノレ B の 口部カゝら肩部の内面に均 一な厚さ の炭素膜をコーティ ングする こ と ができ る。さ ら に、 前記ぺッ ト ポ ト ル B の 口部から肩部を含む内面全体に均一厚 さ で均質な炭素膜をコーテ ィ ングする こ と ができ る。 特に、 高高周波電力を内部電極 8 7 に供給する こ と によ って、 前述 した第 2 実施形態に比べて前記ぺッ ト ポ ト ル B の内面全体に 前記炭素膜を高速度でコ ーティ ングする こ と ができ る。 その 結果、 外部か ら の酸素の透過、 内部 （例えば炭酸飲料水） か らの二酸化炭素の透過を防止 したバ リ ア性の優れた内面炭素 膜被覆ぺッ ト ポ トルを量産的に製造する こ とができ る。

また、 スぺーサ 4 9 を例えば射出成形が可能なプラ ス チッ ク の よ う な誘電体材料によ り 形成する こ と によ って、 ぺ ッ ト ボ トル B の 口部および肩部周囲を覆 う 複雑形状の部材に対応 させる こ と ができ る。 このため、 従来の よ う にこれら部材を 含む全てを外部電極で構成する場合に比べて簡単に製造する こ と ができ る。 さ ら に、 従来の よ う に これ ら部材を含む全て を金属の よ う な導電材料に よ り 外部電極で構成する場合に比 ベて装置全体を軽量化する こ と ができ る。

さ ら に、 スぺーサ 4 9 をプラ スチッ ク または軟質のセ ラ ミ ッ ク のよ う な誘電体材料に よ り 形成する こ と に よ っ て、 ぺッ ト ポ トル B の複雑な 口部および肩部が接触 した時にその箇所 に傷が発生する のを防止する こ と ができ る。

さ ら に、 前記導電部材 5 0 と排気管 5 3 と の間、 つま り 排 気管 5 3 内には、 前記外部電極 4 6 に接続された前記導電部 材 5 0 をこ の導電部材 5 0近傍の接地された排気管 5 3 を基 準電位と して利用 してバイ アス電力を印加する こ と よ り 、 そ れら導電部材 5 0 と排気管 5 3 と の間、 つま り 排気管 5 3 内 で不要なプラズマを生成する。 このため、 炭素膜のコーティ ング効率が低下する。 この よ う な不要なプラ ズマの生成は、 前記導電部材 5 0近傍の前記排気管 6 0 内面部分を露出させ、 それよ り 上方の排気管 6 3部分を絶縁膜 7 3 で覆 う こ と によ り 防止する こ とが可能になる。

さ らに、 高高周波電力が印加されるガス供給管 6 2 と接地 された排気管 5 3 と の間、 つま り 排気管 6 0 内 もまた同様に 不要なプラズマを生成し、 炭素膜のコーティ ング効率が低下 する。 このよ う な不要なプラズマの生成は、 前記ガス供給管 6 2周囲に接地されたアースシール ド管 6 6 を配置する こ と によ り 防止する こ とができ る。

なお、 前述 した第 3 実施形態では空洞部 4 8 を有する誘電 体材料からなる円柱状スぺーサ 4 9 を外部電極 4 6 の上部に ぺッ トボ トル B の 口部から肩部に対応する よ う に挿入、 固定 したが、 ぺッ トボ トル Bの肩部カゝら さ らに底部に亘つて誘電 体材料からなる薄膜を延出する よ う に しても よい。

(例 7 )

前述した図 8および図 9 に示す炭素膜形成装置を用い、 ぺ ッ トボ トル B をその口部から肩部を上端に環状の導電部材 5 0 が取り 付け られた誘電体材料からなるスぺーサ 4 9 の空洞 部 4 8 内にその内面に接触させて収納させた。 また、 前記ポ トル B の肩部から底部側を外部電極 4 6 の内面に接触させて 収納 した。 この状態で、 下記条件にて前記ペッ トボ トル B内 面に炭素膜をコーティ ング した。 なお、 円柱状スぺーサ 4 9 は外部電極 4 6 内にその外部電極 4 6 に収納される高さ約 2 2 c mのぺ ッ ト ボ ト ル B の 口部お よ び肩部に対応する部分 (上部カゝら 1 1 c mの位置） に揷入した。

< コーティ ング条件 >

■ 円柱状スぺーサ 4 9 ： ホ トベール （住金セ ラ ミ ッ ク ス社 製） 、

- 環状の導電部材 5 0 ： ステ ン レス製、

■ キャ ップ 7 0 のガス吹き出 し孔 6 9 ：孔径 1 m m、 1 個、 ■ 媒質 ： C 2 H 2ガス、

' 媒質のガス流量 ： 4 0 〜 8 0 s c c m、

■ ぺッ トポ トル Bおよび排気管 5 3 内のガス圧力 ： 0 . 0 8 〜 0 . 2 T o r r 、

• 内部電極 6 7 に供給する高高周波電力 ： 1 0 O MH z 、 2 5 0 W、

•外部電極 4 6 に印加する高周波電力： 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 2 5 0 W。

例 7 において、 外部電極 4 6 に 1 3 . 5 6 M H z , 出力 2 5 0 Wの高周波電力を印加 し、 ぺッ トボ トル Bおよび排気管 5 3 内のガス圧力を 0 . 2 T o r r と した と きの内部電極 6 7 に対するバイ アス電圧を測定した。 その結果を図 1 0 に示 す。

図 1 0 から明 らかなよ う に、 第 3実施形態に係る例 7 では 圧力 0 . 2 T o r r で、 約— 4 5 O Vのバイ アス電圧を印加 でき、 前述した第 2実施形態に係る例 5 (図 6 図示） の よ う に 2 5 0 Wの高周波電力を供給した時のほぼ同 じバイアス電 圧を印加でき る こ とがわかる。

このよ う な例 7 によれば、 内部電極 6 7 に高高周波電力を 供給して高密度のプラズマを前記ぺッ トボ トル B内に生成で き る と共に、 前述 したバイ アス電圧によ り 前記プラズマを外 部電極 5 4 に引き込むこ と ができ、 ぺッ ト ボ トノレ B 内面に均 一な厚さ の炭素膜を高速度でコ ーティ ングする こ と ができ る。

(第 4 実施形態）

図 1 1 は、 第 4実施形態に係るプラスチック容器内面への 膜形成装置を示す断面図である。

上下端にフ ラ ンジ 1 0 1 a ， 1 0 1 b を有する円筒状の電 磁シール ド部材 1 0 2 は、 円環状の下部シール ド部材 1 0 3 上に載置される と と もに、 電気的に接続されて高周波が装置 から漏れないよ う に封じている。 筒状の金属製の外部電極本 体 1 0 4 は、 前記電磁シール ド部材電磁シール ド部材 1 0 2 内に上部フラ ンジ 1 0 1 a よ り 下方に位置する よ う に配置さ れている。 円板状をなす金属製の外部電極底部材 1 0 5 ほ、 前記外部電極 1 0 4 の底部に着脱可能に取 り付け られている。 前記外部電極本体 1 0 4および前記外部電極底部材 1 0 5 に よ り 炭素被膜を形成するプラスチック容器 （例えばペッ トポ トル） B を設置可能な大き さの空間をもつ例えば有底円筒状 の外部電極 1 0 6 が構成されている。 なお、 前記下部シール ド部材 1 0 3 と前記外部電極底部材 1 0 5 の間には円板状絶 縁体 1 0 7 が配置されている。 なお、 前記外部電極底部材 1 0 5、 前記円板状絶縁体 1 0 7および前記下部シール ド部材 1 0 3 は図示 しないプッ シャ 一によ り 前記外部電極本体 1 0 4 に対して一体的に上下動し、 前記外部電極本体 1 0 4 の底部を開閉する。

誘電体材料からなる 円柱状スぺーサ 1 0 9 は、 前記外部電 極 1 0 6 における前記本体 1 0 4 の上部に揷入されている。 この円柱状スぺーサ 1 0 9 は、 内部に揷入されるプラスチッ ク容器 （例えばペッ トボ トル） B の口部および肩部に対応す る円柱および円錐台を組み合わせた形状をなす空洞部 1 0 8 を有する。 前記スぺーサ 1 0 9 は、 こ の上に載置される後述 する環状絶縁部材から螺着されたねじ （図示せず） によ り 固 定されている。 こ の よ う に円柱状スぺーサ 1 0 9 を前記外部 電極 1 0 6 における前記本体 1 0 4 の上部に挿入固定する こ と によ り 、 前記外部電極 1 0 6 の底部側からぺッ トボ トル B を挿入する と、 そのぺッ トボ トル B外周の肩部が前記スぺー サ 1 0 9 の空洞部 1 0 8 内面に接触するか、 または近接し、 かっこれ以外のぺッ トボ トル B の外周は前記外部電極 1 0 6 内面に接触するか、 または近接する。

前記スぺーサ 1 0 9 を構成する誘電体材料と しては、 前記 第 1 実施形態で説明 したもの と 同様なものを挙げる こ と がで さ る。

環状絶縁部材 1 1 0 は、 前記外部電極 1 0 6 上面にその環 状絶縁部材 1 1 0上面が前記筒状電磁シール ド部材 1 0 2 の 上部フラ ンジ 1 0 1 a と面一になる よ う に載置されている。 前記スぺーサ 1 ◦ 9 は、 図示しないね じを前記環状絶縁部材 1 1 0 から前記スぺーサ 1 0 9 に螺着する こ と によ り 前記外 部電極 6 内に挿入、 固定されている。 前記環状絶縁部材 1 1

0 の下面は、 ぺッ トボ トル Bの 口部上端面と一致させても可 である。 ただし、 ペッ トボ トル B の口部よ り 肩部側まで厚く したほ う が好ま しい。これは、ぺッ トボ トル B の内部に発生す るプラズマを抑制 し、 そのペッ ト ボ トル B の口部内面に膜が 付く のを防ぎ、 見栄えを良く するためである。

上下にフラ ンジ 1 1 1 a ， 1 1 1 b を有するガス排気管 1

1 2 は、 前記電磁シール ド部材 1 0 2 の上部フ ラ ンジ 1 0 1 a および前記環状絶縁部材 1 1 0 の上面に載置されている。 前記ガス排気管 1 1 2 は、 図示 しないねじを前記排気管 1 1

2 の下部フラ ンジ 1 1 1 b から前記電磁シール ド部材 1 0 2 の上部フ ラ ンジ 1 0 1 a に螺着する こ と によ り 前記電磁シー ル ド部材 1 0 2 に固定されている。 また、 前記排気管 1 1 2 は図示 しないねじを前記排気管 1 1 2 の下部フ ラ ンジ 1 1 1 b から前記環状絶縁部 1 1 0 を貫通 して外部電極 1 0 6 の本 体 1 0 4 に螺着する こ と によ り 前記環状絶縁部材 1 1 0 およ び前記外部電極 1 0 6 に固定されている。 前記環状絶縁部材

1 1 0 もまた前記ねじの螺着によ り が前記外部電極 1 0 6 に 対しても固定されている。 なお、 前記排気管 1 1 2 と前記環 状絶縁部材 1 1 0 および前記外部電極 1 0 6 と の固定は、 前 記排気管 1 1 2 と前記外部電極 1 0 6 とがねじによ り電気的 に導通 しない取り 付け構造になっている。 分岐ガス排気管 1

1 3 は、 その一端が前記ガス排気管 1 1 2 の側壁に連結され ている。 前記分岐ガス排気管 1 1 3 の他端は、 図示しない真 空ポ ンプのよ う な排気設備が取 り 付け られている。

例えば 1 3 . 5 6 M I-I z の高周波電力をバイ ア ス電力 と し て印加するためのバイ アス用電源 1 1 4 は、 同軸ケーブル 1 1 5 および N型レセプタクル （図示せず） を用いた給電部 1 6 を通 して前記外部電極 1 0 6 に接続されている。 整合器 1 1 7 は、 前記同軸ケーブル 1 1 5 に介装されている。 なお、 前記排気管 1 1 2 の下部フ ラ ンジ 1 1 1 b は前記同軸ケープ ル 1 1 5 の外皮シール ド（図示せず）によ り 接地されている。 また、 前記下部フ ラ ンジ 1 1 1 b に電気的に接続された例え ば電磁シール ド部材 1 0 2 の よ う な部材は全て接地される。

蓋体 1 1 9 は、 前記ガス排気管 1 1 2 の上部フ ラ ンジ 1 1 1 a に気密固定されている。 こ の蓋体 1 1 9 は、 中心部に絶 縁リ ング 1 1 8 を有し、 前記下部フ ラ ンジ 1 1 b と の電気的 接続によ り 接地されている。 筐体 1 2 0 は、 前記蓋体 1 1 9 上に取 り 付け られている。

高高周波電力の端子を兼ねるガス供給管 1 2 1 は、 前記筐 体 1 2 0 内から前記蓋体 1 1 9 の絶縁リ ング 1 1 8 を貫通 し、 前記ガス排気管 1 1 2 を通 して前記スぺーサ 1 0 9 内まで挿 入されてい る 。 こ のガス供給管 1 2 1 の上端は、 外部から前 記筐体 2 0 を貫通 して揷入されたガス導入管 1 2 2 の下端に 絶縁継手 1 2 3 を通して連結されている。

上端にフ ラ ンジ部 1 2 5 を有するアース シール ド管 1 2 4 は、 前記ガス排気管 1 2および前記スぺーサ 1 0 9 内に位置 する前記ガス供給管 1 2 1 部分を覆う よ う に配置されてい る 。 前記アースシール ド管 1 2 4 は、 その上部のフ ラ ンジ部 1 2 5 を前記蓋体 1 1 9 に螺着する こ と によ り 固定され、かつ接 地されている。 なお、 前記アース シール ド管 1 2 4 は前記ス ぺーサ 1 0 9 内およびこのスぺーサ 1 0 9 近傍の前記ガス排 気管 1 1 2 内に位置されている。

内部電極 1 2 6 は、 前記外部電極 1 0 6 およびスぺーサ 1

0 9 内 （ペッ トボ トル Bが揷入される空間） にその長手方向 のほぼ全長に渡って配置されている。 この内部電極 1 2 6 の 上端は、 前記スぺーサ 1 0 9側に位置する前記ガス供給管 1

2 1 の下端に着脱自在に取り付け られている。 前記内部電極

1 2 6 は、 中心軸にガス流路 1 2 7 カ く り 抜かれている。 なお、 ガス吹き 出 し孔を前記内部電極 1 2 6 の下部側壁に 前記ガス流路 1 2 7 と連通する よ う に開 口 しても よい。 この 場合、 ガス吹き出 し孔は前記内部電極 1 2 6 の底部から前記 ぺッ トボ トル B 内に挿入された長さ の 2 5 %までの範囲内の 側面領域に開 口する こ と が好ま しい。

前記内部電極 1 2 6 の径は、 ボ トル B の 口金径以下と し、 長さはぺッ ト ボ トル B の長手方向のほぼ全長にわたって揷入 可能な長さ とする。 長さの 目安と しては、 ペッ トポ トノレ Bの 全長に対する割合が { 1 一 D / ( 2 L ) } 程度と なるよ う に する。 こ こ で Dはペッ トポ トノレの内径、 L はペッ トボ トノレの 全長を表 し、 L > ( D / 2 ) である。

前記内部電極 1 2 6 は、 各種金属材料で製作でき るが、 高 周波伝送における表皮効果の影響を考慮して、 その表面はァ ルミ 二ゥムゃ金な どのよ う に電気伝導率が高く 、 かつ安定な 材料である こ と が好ま しい。 ただし、 コス ト も考慮する と ァ ルミ 二ゥムで全体を製作する こ と が好ま しい。 また、 内部電 極 1 2 6 表面が中途半端に平滑である と、 その内部電極 1 2 6 の表面に堆積する炭素膜を剥離し易 く なる虞がある。 こ の ため、 内部電極 1 2 6 の表面を予めサン ドブラス ト処理し、 表面粗さ を大き く して表面に堆積する炭素膜を剥離し難く す る こ と が好ま しい。 また、 逆に表面を非常に平滑に し、 コ ー ティ ング処理を行 う毎に堆積する炭素膜をふき取り あるいは 吹き飛ばす方法もある。 .

高高周波電力を供給するための高高周波電源 1 2 8 は、 同 軸ケーブル 1 2 9 および給電部 1 3 0 を通 して前記ガス供給 管 1 2 1 に接続されている。 整合器 1 3 1 は、 同軸ケーブル 1 2 9 に介装されてレ、る。 前記給電部 3 0 は N (型） レセ プ タ ク ノレ （図示せず） を用いて前記筐体 1 2 0 に取り 付け られ ている。 同軸ケーブル 1 2 9 の外皮シール ドも前記 N型レセ プタ ク ルの外導体 （いずれも図示せず） を介 して前記筐体 1 2 0 と接続され、 前記高高周波電源 2 8 とバイ アス用電源 1 4の接地がなされ、 すべて同電位の接地電位に している。 前述 した炭素膜形成装置において、 前記バイ アス用電源 1 1 4 および高高周波電源 1 2 8 によ り 印加された高高周波お よびバイ アス用高周波は下部シール ド部材 1 0 3 、 円筒状の 電磁シール ド部材 1 0 2、 排気管 1 1 2、 蓋体 1 1 9、 筐体 1 2 0 によ り 本装置内に電磁的にシール ド さ れ、 空間に放出 されないよ う になっている。

次に、 図 1 1 に示す膜形成装置を用いて内面炭素膜被覆プ ラ スチッ ク容器の製造方法を説明する。 図示しないプッシヤーによ り 外部電極底部材 1 0 5 、 円板 状絶縁体 1 0 7および下部シール ド部材 1 0 3 を取り外して 外部電極本体 1 0 4 の底部を開放する。 つづいて、 プラ スチ ック容器、 例えばぺッ トボ トル B を開放した外部電極本体 1 0 4 の底部側からそのポ トル B の 口部側から揷入する。 ひき つづき、 図示 しないプッシヤーによ り 外部電極本体 1 0 4 の 底部側に外部電極底部材 1 0 5 、 円板状絶縁体 1 0 7および 下部シール ド部材 1 0 3 をこ の順序で取 り 付ける。 これによ つて、 図 1 1 に示すよ う にペッ ト ボ トノレ B の口部力、ら肩部を 誘電体材料からなる円柱状スぺーサ 1 0 9 の空洞部 1 0 8 内 にその内面に接触または近接させて収納 し、 かつ前記ボ トル B の肩部から底部側を前記外部電極 1 0 6 の内面に接触また は近接させて収納する。 こ の と き、 前記ペッ トボ トル B は排 気管 1 1 2 にその 口部を通 して連通する。

次いで、 図示しない排気手段によ り 分岐排気管 1 1 3 およ び排気管 1 1 2 を通して前記排気管 1 1 2および前記ぺッ ト ボ トル B 内外のガスを排気する。 媒質ガス をガス導入管 1 2 2 カゝらガス供給管 1 2 1 を通 して内部電極 1 2 5 のガス流路 1 2 6 に供給し、 ペッ トボ トノレ B 内に吹き出させる。 こ の媒 質ガスは、 さ らにぺッ トボ トル B の口部に向かって流れてい く 。 つづいて、 ガス供給量と ガス排気量のバラ ンスをと り 、 前記ぺッ トボ トル B内を所定のガス圧力に設定する。

次いで、 バイ アス用電源 1 1 4 からバイ アス電力をケープ ル 1 1 5 、 整合器 1 1 7および給電部 1 1 6 を通 して前記外 部電極 1 0 6 に印加する。 その後、 またはそれと 同時に、 高 高周波電源 1 2 8 から高高周波電力をケーブル 1 2 9、 整合 器 1 3 1 および給電部 1 3 0 を通 してガス供給管 1 2 1 に供 給し、 さ らにこ のガス供給管 1 2 1 を通 して前記内部電極 1 2 6 に高高周波電力を供給する。その結果、前記内部電極 1 2 6 の周囲にプラズマが生成される。

この と き、アースシール ド管 1 2 4 は前記スぺーサ 1 0 9 、 環状絶縁部材 1 1 0および前記ガス排気管 1 1 2 内に位置す る よ う に前記ガス供給管 1 2 1 外周に配置されている と共に フ ラ ンジ部 1 2 5 を通 して接地されてレヽる。 こ のため、 前記 アースシール ド管 1 2 4 を基準電位と して前記外部電極 1 0 6 からバイ アス電圧を生成されたプラズマに向けて印加する こ とができ る。

また、 前記ガス供給管 1 2 1 に印加されている高高周波電 界は前記アース シール ド管 1 2 4 をガス供給管 1 2 1外周に 配置する こ と によ り遮蔽される。 このため、 高高周波電界が 排気管 1 1 2 内に印加されるのを防ぐこ と が可能になる。

さ らに、 前記ガス供給管 1 2 1 および内部電極 1 2 6 に印 加された高高周波電界は前記アースシール ド管 1 2 4 をぺッ トボ トノレ B の 口部よ り 内部まで揷入する こ と によ り 、 前記ぺ ッ トボ トル B の口部付近部分で遮蔽される。 こ のため、 高高 周波電界は前記ぺッ トボ トル B の 口部の空間に印加されるの を防ぐこ と が可能になる。 その上、 環状絶縁部材 1 1 0 の下 面を前記ぺッ トポ トル Bの口部上端から肩部の間の高さ に し てある場合、 外部電極 1 0 6 に印加されるバイ アス電圧も前 記ぺッ ト ボ トル B の口部の空間に印加されるのを防ぐこ とカ 可能になる。

その結果、 次によ う な効果によ りぺッ トポ トノレ B 内面への 炭素膜のコ ーティ ング速度および膜質を向上する こ とができ る。

a ) 高高周波電力を用いる と 、 特に低ガス圧力条件にて高 周波電力に比べて高い電子密度が得られるため、 媒質ガス と の衝突頻度が上が り 製膜種密度を高く でき る。

b ) バイ アス電力を調整する と プラズマ電位と の電位差を 可変にでき る ので、 ぺッ トボ トル B内面へ入射するイ オンェ ネルギーを調整でき る。

c ) イ オン密度は電子密度に比例するので、 前記の電位差 の調整と併用する こ と でぺッ ト ポ トル B内面に入射するィォ ンフラ ッ クス を制御でき る。

さ らに、 次のよ う な効果が得られる。

d ) ガス供給管 1 2 1 に印加されている高高周波電界は前 記アース シール ド管 1 2 4 をガス供給管 1 2 1 外周に配置す る こ と によ り 遮蔽される。 このため、 高高周波電界が排気管 1 1 2 内に印加されるのを防ぐこ とが可能になる。その結果、 前記高高周波電界によ るプラズマが、 ぺッ トボ トル B の 口部 付近で強く発生するのを防止でき る。 高高周波電力がぺッ ト ボ トル B の口部付近で発生するプラズマによ り 消費されこ と な く 、内部電極 1 2 6 に到達させて電力伝送効率を向上でき るため、 ぺッ トボ トル B内部に発生するプラズマの密度を高 く する こ とができ る。

e ) 電界の集中によ る肉厚化が起こ り 易いぺッ トポ トル B の肩部のコーティ ング速度は、 スぺーサ 1 0 9 の内径方向の 厚さやアースシール ド管 1 2 4 の長さの調節によ り 制御でき る。 このため、 ペッ トボ トル B 内面への炭素膜のコ ーティ ン グ速度および膜質を向上する こ と ができ る。

このよ う なプラズマの生成によって、 ぺッ トポ トル B 内面 に均一厚さで均質な炭素膜を高速度でコーティ ングする こ と ができ、 良質の内面炭素膜被覆ペッ トボ トルを製造する こ と ができ る。

所定の膜厚が形成された後、 前記バイ アス用電源 1 1 4お よび高高周波電源 1 2 8 か らのバイ アス電力、 高高周波電力 の供給を停止 し、 媒質ガス の供給の停止、 残留ガスの排気を 行い、 ガスの排気を停止する。 つづいて、 窒素、 希ガス、 又 は空気等を前記ガス導入管 1 2 2 からガス供給管 1 2 1 を通 して内部電極 1 2 6 のガス流路 1 2 7 を通 してぺッ トポ トル B内に供給し、 このペッ ト ボ トル B内外を大気圧に戻す。 そ の後、 前述した順序に従ってペッ トボ トノレ Bを交換し、 次の ぺッ トボ トルのコ ーティ ング作業へ移る。

前記媒質ガス と しては、 前記第 1 実施形態で述べたの と 同 様なものを用いる こ と ができ る。

前記高高周波電力は、 一般的に 3 0 〜 3 0 0 M H z と 定義 されているが、 これに限る ものではない。 また、 これら電力 の印加は連続的でも間欠的 （パルス的） でも よい。

前記バイ アス電力は、 一般的には 1 3 . 5 6 M H _Z 、 範囲 と しては 5 0 k H z 〜 2 0 M H z 、 1 0 0 〜 1 0 0 0 Wのも のが用い られるが、 これに限る ものではない。 また、 このバ ィ ァス電力の印加は連続的でも間欠的（パルス的）でもよい。 以上、 第 4実施形態によれば接地されたアー ス シール ド管

1 2 4 をスぺーサ 1 0 9 内およびこのスぺーサ 1 0 9近傍の ガス排気管 1 1 2 内に位置する よ う にガス供給管 1 2 1 外周 に配置し、 ぺッ トボ トル B の少な く と も 口部から肩部を前記 スぺーサ 1 0 9 の空洞部 1 0 8 内に収納させ、 かつ前記ぺッ トボ トル B の肩部から底部側を前記外部電極 1 0 6 内に接触 させて収納し、 ガス供給管 1 2 1 から媒質ガス を吹き出 し管 を兼ねる 内部電極 1 2 6 の吹き出 し孔を通 して前記ぺッ トポ トル B内に供給し、バイ アス電力の外部電極 1 0 6 への印加、 高高周波電力の内部電極 1 2 6 への供給によ り 前記内部電極

1 2 6 と前記外部電極 1 0 6 (実質的に前記ペッ トボ トル B 内面） と の間にプラズマを生成する。 このよ う なプラズマの 生成によって、 前記ぺッ トポ トノレ Bの内面に均一な厚さ の炭 素膜をコ ーテ ィ ングする こ と ができ る。 また、 前記外部電極 1 0 6 力、らバイ ア ス電圧を内部電極 1 2 6 に向けて、 つま り 生成されたプラズマに向けて印加する こ と によ り 前記ぺッ ト ボ トル B の口部から肩部を含む内面全体に均一厚さで均質な 炭素膜をコーテ ィ ングする こ と ができ る。 特に、 高高周波電 力を内部電極 1 2 6 に供給する こ と によって、 前記ぺッ トボ トル Bの内面全体に前記炭素膜を高速度でコ ーティ ングする こ と ができ る。 その結果、 外部からの酸素の透過、 内部 （例 えば炭酸飲料水） からの二酸化炭素の透過を防止 したバ リ ア 性の優れた内面炭素膜被覆ぺッ トボ トルを量産的に製造する こ と ができ る。 さ らに、 高高周波電力が印加されるガス供給管 1 2 1 と接 地された排気管 1 1 2 と の間、 つま り 排気管 1 1 2 内で不要 なプラズマを生成 し、炭素膜のコーティ ング効率が低下する。 接地されたアース シール ド管 1 2 4 を前記ガス供給管 1 2 1 周囲に配置する こ と によって、 前記不要なプラズマの生成を 防止する こ と ができ る。

さ らに、 ペッ トボ トノレ B の外観上、 その 口部分の内面部分 にバ リ ア膜が付着されないこ と が好まれる。 前記アースシー ル ド管 1 2 4 をぺッ トボ トル B の 口部よ り 内部まで挿入する こ と によ り 、 こ の部分のプラズマ発生を抑える こ とができ る。 また、 ぺ ッ トポ トノレ B の口部へのバイ ア ス電界の印力 Dはぺッ トボ トル Bの 口部上端から肩部の間に環状絶縁部材 1 1 0 を 配置する こ と によって防止する こ とでき る。 こ の 2つの効果 によ り ぺッ ト ボ トル B の口部にバ リ ア膜が付着せず、 商品価 値の高い内面炭素膜被覆ぺッ ト ボ トルを得る こ と ができ る。 なお、 ぺッ ト ボ トル B が外部電極 1 0 6 の内壁に数ミ リ 以下 に近接している こ と力 ら、 ペッ トボ トノレ B の外壁と、 外部電 極 1 0 6 の内壁間の空洞部にはプラズマは発生せず、 したが つて、ぺッ トボ トノレ B の外壁にはコーティ ングはなされない。

さ らに、 スぺーサ 1 0 9 を例えば射出成形が可能なプラ ス チッ ク のよ う な誘電体材料によ り 形成する こ と によって、 ぺ ッ トポ トル B の口部おょぴ肩部周囲を覆う複雑形状の部材に 対応させる こ とができ る。 このため、 従来のよ う にこれら部 材を含む全てを外部電極で構成する場合に比べて簡単に製造 する こ と ができ る。 さ らに、 従来のよ う にこれら部材を含む 全てを金属のよ う な導電材料によ り 外部電極で構成する場合 に比べて装置全体を軽量化する こ とができ る。 これは、 高速 連続コーティ ング装置にロータ リ ー式 （回転式） を採用する 際に重要な長所である。

なお、 前述 した第 4実施形態では空洞部 1 0 8 を有する誘 電体材料からなる円柱状スぺーサ 1 0 9 を外部電極 1 0 6 の 上部にぺッ トボ トル B の口部カゝら肩部に対応する よ う に揷入、 固定 したが、 ぺッ トボ トル Bの肩部力 ら さ らに底部に亘つて 誘電体材料からなる薄膜を延出する よ う に しても よい。

また、 アース シール ド管 1 2 4 はその下端を図 1 1 に示す よ う にぺッ トポ ト ル B の口部付近に位置させる形状に限定さ れない。 例えば、 図 1 2 に示すよ う にアース シール ド管 1 2 4下端をぺッ トポ トル B の胴部中央付近まで位置させ、 内部 電極 1 2 6 の長さを実効的に短く しても よい。 こ の よ う にす る こ と によって、 ぺッ トボ トル Bの口部付近や排気管 1 1 2 内に生じる不要なプラズマを抑制でき る。 こ のた め、 内部電 極に供給する高周波電力をぺッ トボ トル B内の有効なプラズ マに消費させる こ とが可能になる。 したがって、 コ ーティ ン グ速度を向上する こ と ができ る。また、ぺッ トボ トル B内のプ ラズマにバイ アスを効果的に印加でき、 コ ーティ ング品質を 向上する こ と ができ る。

(例 8 )

前述した図 1 1 に示す炭素膜形成装置を用い、 ペッ ト ボ ト ル B の口部から肩部を誘電体材料からなるスぺーサ 1 0 9 の 空洞部 1 0 8 内にその内面に接触または近接させて収納させ、 かつ前記ボ ト ル B の肩部から底部側を外部電極 1 0 6 の内面 に接触または近接させて収納した。 接地されたアース シール ド管 1 2 4 を前記スぺーサ 1 0 9 内およびこのスぺーサ 1 0 9近傍のガス排気管 1 1 2 内に位置する よ う にガス供給管 1 2 1 外周に配置し、 下記条件で前記ぺッ ト ボ トル B 内面に炭 素膜をコーティ ング した。 なお、 円柱状スぺーサ 1 0 9 は外 部電極 1 0 6 内にその外部電極 1 0 6 に収納される高さ約 2 2 c mのぺ ッ ト ポ トノレ B の 口部お よび肩部に対応する部分 (上部カゝら 1 1 c mの位置） に挿入した。

< コ ーテ ィ ング条件 >

• 円柱状スぺーサ 1 0 9 ： ホ トベール (住金セラ ミ ッ ク ス 製） 、

アース シール ド管 1 2 4 ス テ ン レス製、

内部電極 1 2 6 のガス流路 1 2 7 内径 ： 4 m m、 媒質 ： C ₂H₂ガス 、

媒質のガス流量 ： 4 0 〜 8 0 s c c m、

ぺッ トボ トル Bおよび排気管 1 1 2 内のガス圧力 ： 0 . 0 8 〜 0 . 2 T o r r 、

•内部電極 1 2 6 に供給する高高周波電力： 1 0 O M H z 、 2 5 0 W、

- 外部電極 1 0 6 に印加する高周波電力 ： 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 2 5 0 W。

例 8 および前述 した従来の例 2 によ り 炭素膜をコーテ ィ ン グしたぺッ トポ トルの 口部から底部までの厚さ を測定した。 その結果を図 1 3 に示す。 図 1 3 力 ら明 ら力 なよ う ぺッ トポ トノレ B の口部および肩部 に対応する外部電極 1 1 4 内にホ トベールから作られた円柱 状スぺーサ 1 0 9 を揷入した例 8 では、 ぺッ ト ボ トノレ B内面 の全体に均一な炭素膜がコ ーティ ングされている こ とがわか る。

これに対し、 ペッ トボ トル B の 口部から底部側を外部電極 2 0 1 の内面に接触させて収納 した図 1 8 に示す従来の例 2 では、 ペッ トボ トル Bの内面の う ち、 口部カゝら肩部付近の内 面に厚い炭素膜がコ ーティ ングされ、 炭素膜の厚さが不均一 になる こ とがわ力、る。 なお、 例 2 において高さ 5 c mの箇所 の厚さ を記入しなかったのはその箇所での炭素膜の厚さが厚 く 剥離したためである。

(例 9 )

前述した図 1 1 に示す炭素膜形成装置において、 アースシ 一ル ド管をガス供給管外周に配置せず、 ぺ ッ トボ トル B の 口 部から肩部を誘電体材料からなるスぺーサ 1 0 9 の空洞部 1 0 8 内にその内面に接触または近接させて収納させ、 かつ前 記ボ ト ル B の肩部から底部側を外部電極 1 0 6 の内面に接触 または近接させて収納 した以外、 例 8 と 同様な条件で前記ぺ ッ トボ トノレ B内面に炭素膜をコーティ ング した。

例 8 および例 9 において、 外部電極 1 0 6 に 1 3 . 5 6 M H z 、 出力 2 5 O Wの高周波電力を印カ卩 し、 ペ ッ ト ボ ト ル B および排気管 1 1 2 内のガス圧力を 0 . 2 T o r r と したと きの内部電極 1 2 6 に対するバイ アス電圧を測定した。 その 結果を表 1 に示す。 圧力 バイ アス電圧 （ V )

( T o r r ) 例 9 例 8

0 . 2 一 1 - 4 2 0 前記表 1 から明 らかなよ う に、 第 4実施形態に係る例 8 で は圧力 0 . 2 T o r r で、 約一 4 2 0 Vのノ ィ ァ ス電圧を印 加でき る。 これに対し、 アース シール ド管を持たない例 9 で は同 じ高周波電力を印加 しても内部電極 1 2 6 に向けてバイ ァス電圧を殆ど印加できないこ と がわかる。 これは、 例 8 で は接地されたアース シール ド管 1 2 4 をガス供給管 1 2 1 の 外周に配置する こ と によって、 こ の接地されたアースシール ド管 1 2 4 を外部電極 1 0 6 の基準電位と して利用でき るた めである。

このよ う な例 8 によれば、 内部電極 1 2 6 に高高周波電力 を供給して高密度のプラズマを前記ぺッ ト ボ トル B 内に生成 でき る と共に、 前述したバイ ア ス電圧によ り 前記プラズマを 外部電極 1 0 6 に引き込むこ と ができ、 ぺッ トボ トル B 内面 に均一な厚さの高品質な炭素膜を高速度でコ ーティ ングする こ と ができ る。

(第 5 実施形態）

図 1 4 は、 第 5実施形態に係るプラスチック容器内面への 膜形成装置を示す断面図である。

こ の第 5実施形態の炭素膜形成装匱は、 以下に説明する構 成を有する以外、 前述 した図 1 1 に示す第 4実施形態の炭素 膜形成装置と 同様である。 アースシール ド管 1 2 4 は、 ぺッ トボ トル B内部中央付近まで延出 され、 表面積が大き く なつ ている。 内部電極 1 2 6 は、 前記アースシール ド管 1 2 4 を 長く した分、 長さが短く なつている。 外部電極 1 0 6 は、 ぺ ッ トポ トノレ B の 口付近まで延出されている。 ぺ ッ トポ トノレ B の 口部の外周に設置 したス ぺーサ 1 0 9 は、前記外部電極 1 0 6 と 同様にぺッ トポ トル Bの 口付近まで延出 されている。

また、図 1 4および図 1 5 に示すよ う にアース シール ド管 1 2 4 は、 表面積を大き く するためにその外周面の一部 （排 気管 1 1 2 に位置する外周面部分および内部電極 1 2 6 直上 の外周面部分） にフ ィ ン 1 3 2 を取り 付けた構造を有する。 なお、 アース シール ド管 1 2 4 は図 1 6 に示すよ う に表面積 を大き く するためにその外周面の一部 （排気管 1 1 2 に位置 する外周面部分および内部電極 1 2 6 直上の外周面部分） に ジャバラ状の突起 1 3 3 を形成 しても よい。

こ の よ う な第 5 実施形態では、 外部電極 1 0 6 をぺッ トボ ト ノレ B の 口付近まで延出させる こ と によって、 バイ アス電力 の外部電極 1 0 6 への印加、 高高周波電力の内部電極 1 2 6 への供給によ り プラズマを前記内部電極 1 2 6 と前記外部電 極 1 0 6 (実質的に前記ぺッ トボ トル B内面） および排気管 1 1 2 の内部に生じる。 このと き、 このプラズマ力、ら見える アース電極の表面積は前記フ ィ ン 1 3 2 と アース シール ド管 1 2 4 の表面積の和であ り 、 こ の表面積は前述 した第 4 実施 形態と比較して大き く なる。 プラズマと電極の間に生じるシ ース電圧は、 電極の面積比に略反比例する。 外部電極 1 0 6 内に位置するぺッ トポ トノレ B内側の表面積と前記アー スシー ル ド管 1 2 4 の表面積の比が小さ く なるため、 外部電極 1 0 6 と プラ ズマの間に生 じる シ ー ス電圧、つま り ぺッ ト ボ トル Bの内側に生 じるシース電圧は高く なる。 このよ う なぺッ ト ボ トノレ B の内側での高いシー ス電圧の発生は、 ぺッ トポ トノレ B内のイオンを加速してぺッ トボ トノレ Bの内側表面への入射 エネルギーが高める。その結果、ぺッ ト ポ トノレ B 内面によ り 良 好な膜質を持つ炭素膜をコーティ ングする こ と が可能になる。

(第 6 実施形態）

図 1 7 は、 第 6 実施形態に係るプラスチック容器内面への 膜形成装置に組み込まれる電源系統の等価回路図である。

こ の第 6 実施形態の炭素膜形成装置は、 アースシール ド管 をガス供給管外周に配置しない以外、 前述した図 1 1 に示す 第 4 実施形態の炭素膜形成装置と 同様な構造を有する。

図 1 7 に示すよ う にバ イ ア ス用電源 1 1 4 は、 ケーブル 1 1 5 を通 して外部電極 1 0 6 に接続されている。 整合器 1 1 7 は、 前記ケーブル 1 1 5 に介装されている。 こ の整合器 1 1 7 は、 前記ケーブル 1 1 5 に介装された第 1 可変コ ンデン サ〇 ₁と、一端が前記バイ アス用電源 1 1 4 と前記第 1 可変コ ンデンサ C iの間のケーブル 1 1 5 から分岐され、他端が接地 された分岐ケーブル 1 6 1 と、 こ の分岐ケープノレ 1 6 1 に介 装された第 2 可変コ ンデンサ C ₂と から構成されている。

高高周波電源 1 2 8 は、 ケーブル 1 2 9 を通 して内部電極 1 2 6 に接続されている。 なお、 ケーブル 1 2 9 はガス供給 管 （図示せず） に接続されているが、 こ こでは便宜的に内部 電極 1 2 6 に接続させて説明 した。 整合器 1 3 1 は、 前記ケ 一ブル 1 2 9 に介装されている。 こ の整合器 1 3 1 は、 前記 ケーブル 1 2 9 に介装された第 1 可変コ ンデンサ C ' と、一 端が前記高高周波電源 1 2 8 と前記第 1 可変コ ンデンサ C i ' の間のケーブル 1 2 9 から分岐され、 他端が接地された分岐 ケーブル 1 6 2 と、 こ の分岐ケーブル 1 6 2 に介装された第 2可変コ ンデンサ C ₂ ' と から構成されている。 イ ンダク タ ン ス Lは、 一端が前記整合器 1 3 1 と図示しないガス供給管の 間の導通経路に接続され、 他端が接地されている。

こ の よ う な構成によれば、 前述 した第 4実施形態と同様、 バイ アス用電源 1 1 4 からバイ ア ス電力をケーブル 1 1 5、 バイ アス用整合器 1 1 7 を通 して外部電極 1 0 6 に印加する。 高高周波電源 1 2 8 から高高周波電力をケーブル 1 2 9 、 整 合器 1 3 1 を通 して内部電極 1 2 6 に高高周波電力を供給す る。 これによ つて、 前記内部電極 1 2 6 と前記外部電極 1 0 6 と の間で放電が生じ、 プラズマが生成される。 このと き、 前記整合器 1 3 1 と図示しないガス供給管の間の導通経路に イ ンダク タ ンス L の一端を接続し、 その他端を接地する こ と によって、 高高周波電力が印加される内部電極 1 2 6 を外部 電極 1 0 6 に対して接地電極と して機能させる こ とができ る。 その結果、アース シール ド管をガス供給管外周に配置せずに、 第 4実施形態と 同様に外部電極 1 0 6 からバイ ア ス電圧を内 部電極 1 2 6 に向けて、 つま り 生成されたプラズマに向けて 印加する こ と ができ る。

以上詳述 したよ う に本発明によれば、 均一な膜厚を有する 炭素膜をプラ スチ ッ ク 容器内面全体にコ ーテ ィ ングする こ と が可能なプラ スチ ッ ク容器の内面への炭素膜形成装置を提供 する こ と ができ る。

本発明によれば、 均一な膜厚を有する炭素膜が内面に コ ー ティ ング され、 酸素および二酸化炭素に対するバ リ ア性が優 れたプラ スチ ッ ク容器の製造方法を提供する こ と ができ る。

本発明によれば、 バイ アス電圧によ り プラ スチ ッ ク容器内 に生成されたプラ ズマをその容器内面に向けて引 き込むこ と ができ、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭素膜をプ ラ スチ ッ ク容器内面全体に コ ーティ ングする こ と が可能なプ ラ スチ ッ ク容器の内面への炭素膜形成装置を提供する こ と が でき る。

本発明によれば、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する 炭素膜が内面にコーティ ングさ れ、 酸素および二酸化炭素に 対するバ リ ア性が一層 よ り 優れたプラ スチ ッ ク 容器の製造方 法を提供する こ と ができ る。

本発明によれば、 内部電極に高高周波電力を供給 して高密 度のプラ ズマをプラスチ ッ ク容器内に生成でき る と 共に、 ノ ィ ァ ス電圧に よ り 前記プラ ズマを前記容器内面に向けて引 き 込むこ と ができ、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する炭 素膜をプラスチ ッ ク容器内面全体に高速度でコ ーテ ィ ングす る こ と が可能なプラスチ ッ ク容器の内面への炭素膜形成装置 を提供する こ と ができ る。

本発明によれば、 良好な膜質で、 かつ均一な膜厚を有する 炭素膜が内面に高速度でコーテ ィ ングされ、 酸素および二酸 化炭素に対するバ リ ァ性が よ り 一層優れたプラ スチ ッ ク 容器 を量産的に製造 し得る方法を提供する こ と ができ る。

Claims

求 の 範 囲

1 . 被処理物であるプラスチック容器が挿入された時に その容器の 口部および肩部を除く 外周を取 り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と、

前記容器が挿入された時に少な く と もその容器の 口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサ と、 前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と 、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって挿入され、 接地側に接続される と共に、 媒質ガス を吹き出すためのガス吹き出 し孔が穿設さ れた内部電極と、

前記排気管に取 り 付けられた排気手段と 、

前記内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段と 前記外部電極に接続された高周波電源と 、

を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

2 . 請求項 1 記載の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜 被覆プラスチ ック容器を製造する にあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内おょぴ誘電体材料からなるスぺーサ内に少なく と も その容器の 口部おょぴ肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と、

( b ) 底部も し く は側面領域またはその両方に媒質ガスを 吹き出すための貫通孔が穿設された内部電極を、 前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介 して 取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の長手 のほぼ全長に亘つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガスを排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガスをガス供給 手段によ り 供給し、 こ の内部電極のガス吹き出 し孔から前記 容器内に媒質ガスを吹き出 して前記容器内を含む排気管内を 所定のガス圧力に設定する工程と、

( d )高周波電源から高周波電力を前記外部電極に供給し、 前記容器内に位置する内部電極の周囲にプラズマを生成させ、 こ のプラズマによ り 前記媒質ガス を解離させて前記容器内面 に炭素膜をコーティ ングする工程と

を含む内面炭素膜被覆プラスチック容器の製造方法。

3 . 被処理物であるプラスチック容器が揷入された時に その容器の口部および肩部を除く 外周を取 り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と 、

前記容器が揷入された時に少な く と もその容器の 口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサと、

前記容器の 口部が位置する側の前記スぺーサの端面に前記 外部電極と接続する よ う に取り 付け られた導電部材と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって揷入され、 接地側に接続される と共に、 媒質ガス を吹き出すためのガス吹き出 し孔が穿設さ れた内部電極と、

前記排気管に取 り 付け られた排気手段と 、

前記内部電極に媒質ガス を供給するため のガス供給手段と 、 前記外部電極に接続されたバイ アスを兼ねる高周波電源と 、 を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

4 . 請求項 3 記載の炭素膜形成装置を用いて内面炭素膜 被覆プラスチック容器を製造する にあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内および導電部材がこ の外部電極と接続する よ う に取 り 付け られた誘電体材料からなるスぺーサ内に少な く と もそ の容器の 口部および肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ、 これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と 、

( b ) 底部も し く は側面領域またはその両方に媒質ガスを 吹き 出すための貫通孔が穿設された内部電極を、 前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介 して 取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の長手 のほぼ全長に亘つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガスを排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガスをガス供給 手段によ り 供給し、 この内部電極のガス吹き出 し孔から前記 容器内に媒質ガスを吹き出 して前記容器内を含む排気管内を 所定のガス圧力に設定する工程と、 ( d ) バイ ア ス を兼ねる高周波電源から高周波電力を前記 外部電極に供給し、 前記容器内に位置する 内部電極の周囲に プラズマを生成させ、 このプラズマによ り 前記媒質ガス を解 離させて前記容器内面に炭素膜をコーティ ングする工程と を含む内面炭素膜被覆プラ スチ ッ ク容器の製造方法。

5 . 被処理物であるプラスチック容器が揷入された時に その容器の口部および肩部を除く 外周を取 り 囲む大き さ を有 する有底筒状の外部電極と、

前記容器が揷入された時に少な く と もその容器の口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサ と、

前記容器の 口部が位置する側の前記ス ぺーサの端面に前記 外部電極と接続する よ う に取り 付け られた導電部材と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に前記排気管側から前記容器 の長手のほぼ全長にわたって揷入され、 媒質ガスを吹き 出す ためのガス吹き出 し孔が穿設された内部電極と、

前記排気管に取り 付け られた排気手段と 、

前記内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段と 、 前記内部電極に接続された高高周波電源と、

前記外部電極に接続されたバイ アス用電源と、

を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

6 . 前記外部電極と所望の距離隔てた前記排気管内面は、 絶縁膜が被覆されている請求項 5 記載のプラスチック容器内 面への炭素膜形成装置。

7 . 前記内部電極は、 中心軸にガス流路が く り 抜かれる と共に底部も しく は側面領域またはその両方に媒質ガスを吹 き出すためのガス吹き出 し孔が穿設された棒状形状をな し、 前記ガス供給手段は前記排気管側から前記容器の 口部付近ま で延出 したガス供給管を有し、 前記内部電極は前記容器の口 部側に位置する前記ガス供給管の端部に着脱自在に取り 付け られる請求項 5 または 6記載のプラスチッ ク容器内面への炭 素膜形成装置。

8 . アース シール ド管は、 さ らに前記容器の 口部から前 記排気管の一部に亘る前記ガス供給管の外周に配置されてい る請求項 5記載のプラスチック容器内面への炭素膜形成装置。

9 . 前記外部電極は、 挿入される前記容器の底部側でそ の軸方向に分割可能である こ と を特徴とする請求項 5記載の プラスチック容器内面への炭素膜形成装置。

1 0 . 請求項 5記載の炭素膜形成装置を用いて内面炭素 膜被覆プラスチッ ク容器を製造するにあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内および導電部材がこ の外部電極と接続する よ う に取 り 付け られた誘電体材料からなるスぺーサ内に少な く と もそ の容器の 口部および肩部の外周が前記スぺーサ内に囲まれ、 これ以外の前記容器部分の外周が前記外部電極内に囲まれる よ う に揷入する工程と、

( b ) 底部も しく は側面領域またはその両方に媒質ガスを 吹き出すための吹き出 し孔が穿設された内部電極を、 前記容 器の口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁部材を介 して取り 付け られた排気管から前記容器の内部にその容器の 長手のほぼ全長に！：つて挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガス を排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記内部電極に媒質ガスをガス供給 手段によ り 供給し、 こ の内部電極のガス吹き出 し孔から前記 容器内に媒質ガス を吹き出 して前記容器内を含む排気管内を 所定のガス圧力に設定する工程と 、

( d ) バイ アス用電源から高周波電力を前記外部電極に印 加する と共に、 高高周波電源から高高周波電力を前記内部電 極に供給し、 前記容器内に位置する内部電極の周囲にプラズ マを生成させ、 こ のプラズマによ り 前記媒質ガスを解離させ て前記容器内面に炭素膜をコーティ ングする工程と

を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。

1 1 . 被処理物であるプラスチック容器が揷入された時 にその容器を取り 囲む有底筒状の外部電極と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の上部に取り 付け られた排気管 と、

前記外部電極内の前記容器内に挿入され、 媒質ガスを吹き 出すためのガス吹き出 し管を兼ねる内部電極と、

一端が前記内部電極に連結され、 他端が前記排気管側に延 出された給電端子を兼ねるガス供給管と、

少なく と も前記外部電極内および前記容器の 口部近傍の前 記排気管内に位置する前記ガス供給管部分の外周に配置され、 接地されたアース シール ド管と、 前記排気管に取 り 付け られた排気手段と、

前記ガス供給管に媒質ガスを供給するためのガス供給手段 と、

前記ガス供給管に接続された高周波電源と、

を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

1 2 . 前記排気管は、 前記容器の口部が位置する側の前 記外部電極の上部端面に絶縁部材を介 して取 り 付け られ、前 記外部電極に接続されたバイ アス用高周波電源をさ らに備え、 こ のバイ ァス用高周波電源は、 前記内部電極に接続された前 記高周波電源の高周波周波数よ り も低い高周波周波数を有す る請求項 1 1 記載のプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装 置。

1 3 . 前記アースシール ド管は、 前記容器の 口部よ り も 容器の内部側に挿入される請求項 1 1 または 1 2記載のブラ スチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

1 4 . 前記容器が揷入された時に少な く と もその容器の 口部および肩部と前記外部電極の間に介在される誘電体材料 力、らなるスぺーサをさ らに備える請求項 1 1 記載のプラスチ ッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

1 5 . 前記排気管は、 前記容器の 口部が位置する側の前 記外部電極の上部端面に絶縁部材を介して取 り 付け られ、前 記絶縁部材は前記容器が揷入された時にその容器の 口部から 肩部に渡る領域に位置する請求項 1 1 記載のプラスチッ ク容 器内面への炭素膜形成装置。

1 6 . 前記アースシール ド管は、 外周面の表面積を大き く した形状を有する請求項 1 1 記載のプラスチッ ク容器内面 への炭素膜形成装置。

1 7 . 前記アース シール ド管は、 外周面にフ ィ ンまたは ジャバラ状の突起を有する請求項 1 6 記載のプラスチッ ク容 器内面への炭素膜形成装置。

1 8 . 前記外部電極は上下を開閉する こ と ができ 、 こ の 開閉部から前記容器を出 し入れ可能である請求項 1 1 記載の プラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。

1 9 . 請求項 1 1 記載の炭素膜形成装置を用いて内面膜 被覆プラ スチック容器を製造する にあた り 、

( a ) 被処理物であるプラスチック容器を、 有底筒状の外 部電極内に囲まれる よ う に挿入する工程と、

( b ) 前記 （ a ) 工程と 同時、 または、 前後 して、 接地さ れたアース シール ドを外周に配置 したガス供給管が連結され、 媒質ガス を吹き出 し管を兼ねる内部電極を、 前記容器の内部 に挿入する工程と、

( c ) 前記容器内のガス を排気管手段によ り 前記排気管を 通 して排気する と共に、 前記ガス供給管手段から媒質ガスを 前記内部電極に供給し、 この内部電極のガス吹き出 し孔から 前記容器内に媒質ガス を吹き出 して前記容器内を含む排気管 内を所定のガス圧力に設定する工程と、

( d ) 高周波電源から高周波電力を前記ガス供給管を通 し て前記内部電極に供給し、 バイ ア ス用電源から内部電極に与 える高周波電力の周波数よ り 低い周波数の高周波電力を前記 外部電極に印加し、 前記容器内にプラズマを生成させ、 こ の プラズマによ り 前記媒質ガスを解離させて前記容器内面に膜 をコーティ ングする工程と

を含む内面炭素膜被覆プラスチッ ク容器の製造方法。

2 0 . 被処理物であるプラスチッ ク容器が挿入された時 にその容器を取り 囲む大き さ を有する有底筒状の外部電極と 、 前記容器が揷入された時に少な く と もその容器の口部およ び肩部と前記外部電極の間に介在された誘電体材料からなる スぺーサ と、

前記容器の 口部が位置する側の前記外部電極の端面に絶縁 部材を介 して取り 付け られた排気管と、

前記外部電極内の前記容器内に挿入され、 媒質ガスを吹き 出すためのガス吹き出 し孔が穿設された内部電極と、

前記排気管に取り 付けられた排気手段と、

前記ガス供給管に媒質ガスを供給するためのガス供給手段 と 、

前記ガス供給管に整合器を通 して接続された高高周波電源 と 、

前記外部電極に整合器を通 して接続されたバイ アス用電源 と 、

前記ガス供給管と前記整合器の間の導通経路に一端が接続 され、 他端が接地されたイ ンダク タ ンス と

を具備 したプラスチッ ク容器内面への炭素膜形成装置。