本發(fā)明涉及一種鍍膜的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種容器內(nèi)部鍍膜的裝置及其方法。

背景技術(shù)：

市售的啤酒、紅酒或高單價(jià)的機(jī)能飲料是采用玻璃盛裝，其通過(guò)玻璃的高阻氣性，以阻擋外界氧氣的滲入以及氣泡飲料的二氧化碳的滲出，維持內(nèi)裝物的品質(zhì)、風(fēng)味及保存期限。然而，玻璃的重量與易破碎的缺點(diǎn)，使得在制造、裝填及運(yùn)輸上的成本提升。因此，在近年來(lái)，業(yè)界思考采用塑膠容器取代玻璃瓶的可行性。然而，塑膠容器主要缺點(diǎn)在于阻氣性質(zhì)差(以PET為例，阻氣性約在10^-1g/bottle.day)，其阻氣性并無(wú)法維持氣泡飲料的品質(zhì)，而無(wú)法大量使用，因而發(fā)展了于塑膠容器內(nèi)鍍膜的技術(shù)。

目前業(yè)界的鍍膜方式，是采用內(nèi)外電極的形式，于塑膠容器的瓶身內(nèi)通入一個(gè)由導(dǎo)電材質(zhì)制作的內(nèi)電極，當(dāng)?shù)入x子激發(fā)類(lèi)鉆碳(Diamond Like Carbon，DLC)前驅(qū)物而使該前驅(qū)物解離時(shí)，于塑膠容器的瓶身內(nèi)側(cè)會(huì)產(chǎn)生納米級(jí)的類(lèi)鉆碳鍍膜。然而，此方式的缺點(diǎn)在于內(nèi)電極直接與鍍膜環(huán)境接觸，當(dāng)連續(xù)操作一段時(shí)間后，內(nèi)電極上會(huì)逐漸累積污染物，內(nèi)電極上的污染物若剝落而留存在瓶?jī)?nèi)，后續(xù)在裝填液態(tài)內(nèi)容物時(shí)，會(huì)使液態(tài)內(nèi)容物產(chǎn)生懸浮雜質(zhì)，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。

因此，在制程上必須經(jīng)常清潔內(nèi)電極，以避免鍍膜剝落而在瓶?jī)?nèi)殘留，此將造成成本的增加。

因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)的種種問(wèn)題，避免耗費(fèi)大量的時(shí)間及成本來(lái)清潔內(nèi)電極，實(shí)為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟欲解決的重要課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種容器內(nèi)部鍍膜裝置及 其方法，可避免現(xiàn)有技術(shù)中將內(nèi)電極設(shè)置于塑膠容器內(nèi)而必須清潔內(nèi)電極的問(wèn)題，以減少鍍膜的時(shí)間及成本。

本發(fā)明的容器內(nèi)部鍍膜裝置包括：柱狀殼體，其內(nèi)具有貫通該柱狀殼體的二端的容置空間以容置一容器；第一弧形電極及第二弧形電極，其分別環(huán)繞包覆該柱狀殼體的外側(cè)，其中，該第一弧形電極及該第二弧形電極之間形成有間隙而不互相電性連接；第一導(dǎo)電環(huán)及第二導(dǎo)電環(huán)，其分別固定于該第一弧形電極及該第二弧形電極上，并環(huán)繞該第一弧形電極及第二弧形電極；上支撐座及下支撐座，其分別設(shè)于該柱狀殼體的二端，以使該容置空間形成密閉環(huán)境；以及閥件，其穿設(shè)于該上支撐座并伸入該容器，以提供鍍膜時(shí)所需的氣體。

本發(fā)明又提供一種使用上述容器內(nèi)部鍍膜裝置的容器內(nèi)部鍍膜方法，包括：容置容器于柱狀殼體的容置空間內(nèi)；開(kāi)啟馬達(dá)，以使電極組件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)；開(kāi)啟真空設(shè)備對(duì)該柱狀殼體的容置空間進(jìn)行抽氣，以達(dá)到所需的真空度；利用導(dǎo)氣管將制程氣體導(dǎo)入至該容器中；以及開(kāi)啟射頻電源通電至第一弧狀電極，以激發(fā)制程氣體而產(chǎn)生等離子，并透過(guò)第二弧形電極的接地電極，以于該容器的內(nèi)壁上鍍膜，以得到經(jīng)鍍膜的該容器。

本發(fā)明通過(guò)二弧形電極設(shè)置于塑膠容器外的技術(shù)特征，如此可避免現(xiàn)有技術(shù)中將內(nèi)電極設(shè)置于塑膠容器內(nèi)而必須清潔內(nèi)電極的問(wèn)題，并且具有減少鍍膜的時(shí)間及成本的功效，以提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電極組件的分解示意圖；

圖2為本發(fā)明的電極組件的組合示意圖；

圖3A為本發(fā)明的第一、二弧狀電極組合后的剖視圖；

圖3B為本發(fā)明的第一、二弧狀電極組合后的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖3C為本發(fā)明的第一、二弧形電極的實(shí)施態(tài)樣的剖視圖；

圖4為本發(fā)明的鍍膜裝置的分解示意圖；

圖5為本發(fā)明的鍍膜裝置的組合示意圖；以及

圖6為運(yùn)用本發(fā)明的鍍膜裝置的鍍膜方法流程圖。

符號(hào)說(shuō)明

1 電極組件

2 鍍膜裝置

10 滾珠軸承固定件

101 螺栓

11 滾珠軸承

12 第一固定環(huán)

13 皮帶輪

14 第一弧形電極

141 第一導(dǎo)電環(huán)

1411 穿孔

1412 螺紋

1413、1513 弧長(zhǎng)

15 第二弧形電極

151 第二導(dǎo)電環(huán)

16 第二固定環(huán)

20 外殼

21 閥件

211 排氣管

212 量測(cè)管

213 抽氣管

214 外螺紋

215 導(dǎo)氣管

22 固定板

23 上支撐座

24 容器固定件

25 柱狀殼體

251 密封墊

252 第一端

253 容置空間

254 第二端

26 馬達(dá)組件

261 馬達(dá)固定件

262 皮帶

263 馬達(dá)

27 第一電刷元件

28 第二電刷元件

29 容器

30 下支撐座

31 升降裝置

32 密封墊

S101-S106 步驟。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技藝的人士可由本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容，以供熟悉此技藝的人士的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“第一”、“第二”、“上”及“下”等用語(yǔ)，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

請(qǐng)參閱圖1及圖2，圖1為說(shuō)明本發(fā)明的電極組件的分解示意圖，圖2為說(shuō)明本發(fā)明的電極組件的組合示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明的電極組件1依序由上至下的各部件名稱(chēng)為：螺栓101、滾珠軸承固定件10、滾珠軸承11、第一固定環(huán)12、皮帶輪13、第一弧形電極14、第一導(dǎo)電環(huán)141、第二弧形電極15、第二導(dǎo)電環(huán)151、第二固定環(huán)16、滾珠軸承11及滾珠軸承固定件10。

如圖1所示，滾珠軸承固定件10具有二個(gè)，分別位于上、下方，其用以將上、下兩個(gè)的滾珠軸承11分別固定至第一固定環(huán)12及第二固定環(huán)16，其中，滾珠軸承固定件10可使用螺栓101固定于第一固定環(huán)12及第二固定環(huán)16，也可采其他方式進(jìn)行固定。于一實(shí)施例中，滾珠軸承固定件10、第一固定環(huán)12及第二固定環(huán)16由絕緣材料所制成。而滾珠軸承11的設(shè)計(jì)可增加電極組件1旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。

皮帶輪13可透過(guò)螺栓固定于第一固定環(huán)12上，以使皮帶輪13帶動(dòng)電極組件1旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)電極組件1的方法，將詳細(xì)敘述如后。

第一弧形電極14及第二弧形電極15以對(duì)向且間隔一間隙的方式進(jìn)行組合，而形成有如管體的外形，且該間隔將使第一弧形電極14與第二弧形電極15不互相電性連接。于一實(shí)施例中，第一弧形電極14及第二弧形電極15由導(dǎo)電的材料所制成。于另一實(shí)施例中，第一弧形電極14連接至射頻電源供應(yīng)器，且第二弧形電極15為接地電極。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖3A，其說(shuō)明本發(fā)明的第一、二弧狀電極組合后的剖視圖。第一導(dǎo)電環(huán)141固定于該第一弧形電極14上，并環(huán)繞該第一弧形電極14及第二弧形電極15。另第二導(dǎo)電環(huán)151也以相同方式固定于該第二弧形電極15上，并環(huán)繞該第一弧形電極14及第二弧形電極15，以下僅以第一導(dǎo)電環(huán)141及第一弧形電極14來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

于一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電環(huán)141可透過(guò)螺栓穿設(shè)穿孔1411的方式鎖固于第一弧形電極14的螺紋1412上，以使第一導(dǎo)電環(huán)141電性連接第一弧形電極14。第二導(dǎo)電環(huán)151與第二弧形電極15的連接方式與上述相同，故不再贅述。于另一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電環(huán)141及第二導(dǎo)電環(huán)151由導(dǎo)電的材料所制成，且第一弧形電極14具有多個(gè)螺紋1412，第一導(dǎo)電環(huán)141具有多個(gè)穿孔1411，本發(fā)明并不限制穿孔1411或螺紋1412的數(shù)量。

第一弧形電極14及第二弧形電極15透過(guò)螺栓的方式與第一固定環(huán)12固定。詳言之，第一弧形電極14及第二弧形電極15的上端具有螺孔，且第一固定環(huán)12也具有相對(duì)應(yīng)的穿孔，當(dāng)?shù)谝还潭ōh(huán)12與第一弧形電極14及第二弧形電極15結(jié)合時(shí)，將螺栓穿過(guò)該穿孔鎖入該螺孔，即可固定第一固定環(huán)12與第一弧形電極14及第二弧形電極15。第一弧形電極14及第二弧形電極15的下端與第二固定環(huán)16的固定方 式與上述相同，故不再贅述。

最后，將上述各部件結(jié)合后，將呈現(xiàn)如圖2所示的電極組件1。

接著請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3B-圖3C。如圖3B所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的第一、二弧狀電極組合后的立體結(jié)構(gòu)圖。第一弧形電極14電性連接第一導(dǎo)電環(huán)141，且第二弧形電極15電性連接第二導(dǎo)電環(huán)151，其中，該第一弧形電極14及該第二弧形電極15之間形成有間隙，使得第一導(dǎo)電環(huán)141不電性連接第二弧形電極15，以及第二導(dǎo)電環(huán)151不電性連接第一弧形電極14。此外，第一導(dǎo)電環(huán)141與第二導(dǎo)電環(huán)151也相距一間隔，而不會(huì)彼此電性連接。

如圖3C所示，其為說(shuō)明本發(fā)明的第一、二弧形電極的實(shí)施例的剖視圖。于一實(shí)施例中，第一弧形電極14的弧長(zhǎng)1413與第二弧形電極15的弧長(zhǎng)1513相等(如圖3C中的(a)小圖所示)。于另一實(shí)施例中，第一弧形電極14的弧長(zhǎng)1413大于第二弧形電極15的弧長(zhǎng)1513(如圖3C的(b)小圖所示)。

請(qǐng)參閱圖4及圖5，圖4為說(shuō)明本發(fā)明的鍍膜裝置的分解示意圖，圖5為說(shuō)明本發(fā)明的鍍膜裝置的組合示意圖。

如圖4所示，本發(fā)明的鍍膜裝置2依序由上至下的各部件名稱(chēng)為：外殼20、閥件21、固定板22、密封墊32、上支撐座23、容器固定件24、柱狀殼體25、馬達(dá)組件26、第一電刷元件27、第二電刷元件28、下支撐座30及升降裝置31。于一實(shí)施例中，本發(fā)明的鍍膜裝置2可于下支撐座30上置放容器29，以利用鍍膜裝置2于容器29的內(nèi)壁進(jìn)行鍍膜制程。

外殼20用于罩住電極組件1及其他鍍膜時(shí)所需的部件，以防止等離子鍍膜時(shí)射頻(Radio frequency，RF)外泄。于一實(shí)施例中，外殼20由金屬材料或?qū)щ姴牧现瞥伞?/p>

閥件21具有排氣管211、量測(cè)管212、抽氣管213及導(dǎo)氣管215。排氣管211連接至真空幫浦設(shè)備，以經(jīng)由抽氣管213抽出柱狀殼體25內(nèi)的氣體，其中，抽氣管213通過(guò)外螺紋214以連接至固定板22中間的內(nèi)螺孔內(nèi)。量測(cè)管212連接至壓力表，藉以量測(cè)柱狀殼體25內(nèi)的壓力。導(dǎo)氣管215為穿過(guò)閥件21且伸出抽氣管213的開(kāi)口的獨(dú)立管道，其用以供應(yīng)鍍膜制程所需的氣體。于一實(shí)施例中，導(dǎo)氣管215由絕緣 材料所制成。于較佳實(shí)施例中，閥件21由絕緣材料所制成。鍍膜制程所需的氣體種類(lèi)，將詳細(xì)敘述如后。

固定板22、上支撐座23、容器固定件24、柱狀殼體25及下支撐座30用于固定容器29以形成密閉環(huán)境。固定板22連接上支撐座23與閥件21的抽氣管213，該上支撐座23呈凸緣狀，該凸緣的上端使用螺栓(未示于圖中)固定在固定板22上，且該上支撐座23與固定板22之間設(shè)置有一密封墊32，及該上支撐座23的凸緣下端使用螺栓(未示于圖中)固定在柱狀殼體25的凸緣上，且該上支撐座23與柱狀殼體25的凸緣間設(shè)置有一密封墊251，抽氣管213的下端具有外螺紋214鎖在固定板22中間的內(nèi)螺孔內(nèi)，其中，固定板22與上支撐座23的中間具有一通道，以使導(dǎo)氣管215可穿過(guò)該通道并延伸至容器29的瓶口內(nèi)，且該固定板22使用螺栓固定在外殼20的上端。容器固定件24用于固定容器29，以防止容器29晃動(dòng)。于一實(shí)施例中，該容器固定件24由絕緣材料所制成，其上端與該上支撐座23的下端相接觸，且該容器固定件24的外形與該容器29的頸部曲線相符，具有導(dǎo)引容器29瓶身至定位點(diǎn)的功能。于另一實(shí)施例中，容器29的材質(zhì)可為PET、PE、PVC、PE、PP及PS等，但不以此為限，只要容器29為非導(dǎo)體材質(zhì)皆可。

上述柱狀殼體25具有密封墊251、第一端252、容置空間253及第二端254，其中，柱狀殼體25由電極組件1所圍繞。第一端252接于上支撐座23，且容器固定件24位于容置空間253中，其中，上支撐座23與柱狀殼體25的第一端252之間具有密封墊251，以防止氣體外泄。當(dāng)下支撐座30通過(guò)升降裝置31將容器29推入至柱狀殼體25的容置空間253中時(shí)，下支撐座30會(huì)密合于柱狀殼體25的第二端254，以形成一密閉環(huán)境，其中，下支撐座30與柱狀殼體25的第二端254之間具有密封墊(未示于圖中)，以防止氣體外泄。于一實(shí)施例中，柱狀殼體25的內(nèi)徑等于或略大于該容器29的外徑。于另一實(shí)施例中，該柱狀殼體25的材質(zhì)為高分子材料或石英，并具有足夠的機(jī)械性質(zhì)及可承受10^-3托的負(fù)壓。

第一電刷元件27連接至第一導(dǎo)電環(huán)141，并透過(guò)電刷將射頻電源供應(yīng)器連接至電極組件1的第一導(dǎo)電環(huán)141(未示于圖中)，以及第二電刷元件28連接至第二導(dǎo)電環(huán)151，并透過(guò)電刷將電極組件1的第二 導(dǎo)電環(huán)151(未示于圖中)連接至接地端。

馬達(dá)組件26具有馬達(dá)固定件261、皮帶262及馬達(dá)263。馬達(dá)固定件261固定于固定板22上，且皮帶262連接于馬達(dá)263與皮帶輪13(如圖1所示)，以使馬達(dá)263運(yùn)作時(shí)透過(guò)皮帶262將動(dòng)力傳至電極組件1的皮帶輪13(如圖1所示)，以旋轉(zhuǎn)電極組件1。于一實(shí)施例中，馬達(dá)263為同步馬達(dá)、感應(yīng)馬達(dá)、可逆馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)及線性馬達(dá)等，但不以此為限。而馬達(dá)組件26的設(shè)置，主要是為了因應(yīng)第一、二弧狀電極14、15之間的間隙及電位差而可能導(dǎo)致鍍膜不均的情況，故利用馬達(dá)組件26令第一、二弧狀電極14、15繞著柱狀殼體25旋轉(zhuǎn)，可增加鍍膜的均勻性。第一、二導(dǎo)電環(huán)141、151與第一、二電刷元件27、28即是可隨第一、二弧狀電極14、15旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

最后，將上述各部件結(jié)合后，將呈現(xiàn)如圖5所示的鍍膜裝置2。

請(qǐng)參閱圖6及配合參閱圖4，圖6為說(shuō)明運(yùn)用本發(fā)明鍍膜裝置的鍍膜方法流程圖。

于步驟S101中，將容器29放置于下支撐座30上，再利用升降裝置31將下支撐座30與柱狀殼體25的第二端254接合，以將容器29容置在柱狀殼體25的容置空間253內(nèi)。

于步驟S102中，開(kāi)啟馬達(dá)263，以使電極組件1開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。

于步驟S103中，開(kāi)啟真空設(shè)備對(duì)柱狀殼體25的容置空間253進(jìn)行抽氣，以達(dá)到所需的真空度。上述所需的真空度為1托(Torr)至10^-3托(Torr)之間。于較佳實(shí)施例中，上述所需的真空度為0.5托(Torr)至10^-3托(Torr)之間。

于步驟S104中，利用導(dǎo)氣管215將制程氣體導(dǎo)入至容器29中。上述制程氣體為直鏈的碳化氫類(lèi)氣體(如烷、烯、炔)、含氧或含氮的碳化氫或酯肪族碳化氫類(lèi)。

于步驟S105中，開(kāi)啟射頻電源通電至第一弧狀電極14，以激發(fā)制程氣體而產(chǎn)生等離子，并透過(guò)第二弧形電極15的接地電極，以于容器29的內(nèi)壁上鍍膜。上述產(chǎn)生等離子的時(shí)間內(nèi)，電極組件1至少旋轉(zhuǎn)一圈，以使容器29的鍍膜能更加均勻。該鍍膜的厚度與產(chǎn)生等離子的時(shí)間成正比，鍍膜的均勻性與電極組件轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速須配合等離子， 例如，當(dāng)產(chǎn)生等離子的時(shí)間為兩秒時(shí)，電極組件的轉(zhuǎn)速至少為30RPM以上；或者當(dāng)產(chǎn)生等離子的時(shí)間為一秒時(shí)，電極組件的轉(zhuǎn)速至少為60RPM以上。本發(fā)明并不以此為限，所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者自可依實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

于步驟S106中，退出升降裝置31，以得到經(jīng)鍍膜的容器29。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)二弧形電極設(shè)置于塑膠容器外的技術(shù)特征，如此可避免現(xiàn)有技術(shù)中將內(nèi)電極設(shè)置于塑膠容器內(nèi)而必須清潔內(nèi)電極的問(wèn)題，并通過(guò)馬達(dá)組件的設(shè)置而使二弧狀電極進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可得到鍍膜更均勻的功效。本發(fā)明另具有減少鍍膜的時(shí)間及成本的功效，以提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟習(xí)此項(xiàng)專(zhuān)業(yè)的人士均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有此項(xiàng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)者，在未脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神與技術(shù)原理下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。