JP2015206576A - 脱ガス装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロール・トゥ・ロール法によってフィルムの脱ガス処理を行う脱ガス装置において、小さなスペースで、十分なフィルムの搬送長を確保でき、かつ、メンテナンス性にも優れる脱ガス装置を提供する。
【解決手段】フィルムの脱ガス処理を行う真空チャンバ内に、互いに平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第1ローラ列、および、第1ローラ列と水平方向に50cm以上離間して配置される、第1ローラ列のローラと平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第2ローラ列を有することにより、この課題を解決する。
【選択図】図1
【解決手段】フィルムの脱ガス処理を行う真空チャンバ内に、互いに平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第1ローラ列、および、第1ローラ列と水平方向に50cm以上離間して配置される、第1ローラ列のローラと平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第2ローラ列を有することにより、この課題を解決する。
【選択図】図1
Description
本発明は、フィルムから水分等の脱ガス処理を行う脱ガス装置に関する。詳しくは、ロール・トゥ・ロール法によって、フィルムの脱ガス処理を、安定して適正に行うことができる脱ガス装置に関する。
薄膜太陽電池やタッチパネルの製造において、基板となるフィルムに、スパッタリング等の気相成膜法によって、目的とする機能を発現するアモルファス半導体やITO(Indium Tin Oxide(酸化インジウム錫))などの薄膜を成膜することが行われている。
また、これらの薄膜を効率よく成膜する方法として、フィルムをロール状に巻回してなるロールからフィルムを送り出し、長手方向に搬送しつつ成膜や表面処理等の所定の処理を行い、成膜済のフィルムをロール状に巻き取る、いわゆるロール・トゥ・ロール法(Roll to Roll法 以下、RtoR法とも言う)が知られている。
また、これらの薄膜を効率よく成膜する方法として、フィルムをロール状に巻回してなるロールからフィルムを送り出し、長手方向に搬送しつつ成膜や表面処理等の所定の処理を行い、成膜済のフィルムをロール状に巻き取る、いわゆるロール・トゥ・ロール法(Roll to Roll法 以下、RtoR法とも言う)が知られている。
ところで、気相成膜法では、意図的あるいは不可避的に、成膜基板となるフィルムが加熱される場合が多い。また、気相成膜法では、通常、真空チャンバ内を所定の圧力に減圧して成膜を行う。そのため、フィルムが水分等を含んでいると、成膜過程において、フィルムから水分等が放出され、これらの成分が不純物として膜中に混入する。また、このような不純物は、適正な成膜の阻害要因にもなる。
従って、アモルファス半導体等の成膜において、高品質な薄膜を成膜するためには、成膜基板となるフィルムに、水分などの揮発性成分が含まれていないことが重要である。
従って、アモルファス半導体等の成膜において、高品質な薄膜を成膜するためには、成膜基板となるフィルムに、水分などの揮発性成分が含まれていないことが重要である。
このような不都合を回避するために、薄膜太陽電池やタッチパネルの製造においては、アモルファス半導体やITO等の成膜に先立ち、フィルム中に含まれる水分や、その他の揮発性成分を除去する、いわゆる脱ガス処理が行われる。
この脱ガス処理を適正に行うために、各種の脱ガス装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、主に薄膜太陽電池の製造に利用されるRtoR法による脱ガス処理装置において、脱ガス処理を行う真空チャンバを、フィルムが通過するスリットで連通する第1槽および第2槽に分けて、第1槽に不活性ガスを導入することにより、上流側の第1槽の圧力を、下流側の第2槽の圧力よりも高くする装置が記載されている。
特許文献1に記載される装置は、このような構成を有することにより、排出されるガスが多い第1槽では、フィルム表面へのガスの最付着を防止すると共に、熱伝達性を向上し、他方、排出されるガスが少なくなる第2槽では、圧力を低くして、フィルムからのガスの除去を好適に行うことができる。
例えば、特許文献1には、主に薄膜太陽電池の製造に利用されるRtoR法による脱ガス処理装置において、脱ガス処理を行う真空チャンバを、フィルムが通過するスリットで連通する第1槽および第2槽に分けて、第1槽に不活性ガスを導入することにより、上流側の第1槽の圧力を、下流側の第2槽の圧力よりも高くする装置が記載されている。
特許文献1に記載される装置は、このような構成を有することにより、排出されるガスが多い第1槽では、フィルム表面へのガスの最付着を防止すると共に、熱伝達性を向上し、他方、排出されるガスが少なくなる第2槽では、圧力を低くして、フィルムからのガスの除去を好適に行うことができる。
このような脱ガス装置において、適正な脱ガス処理を行うためには、脱ガス処理を行うフィルムを、脱ガス処理に必要な時間、真空チャンバ内で搬送する必要がある。ここで、フィルムの搬送速度を遅くすれば、真空チャンバ内での搬送時間を確保できる。しかしながら、フィルムの搬送速度を遅くすると、生産性が低下する。従って、生産性を低下することなく、脱ガス処理の時間を長くするためには、真空チャンバ内において、十分なフィルムの搬送長を確保する必要が有る。
ところが、薄膜太陽電池やタッチパネルの製造設備では、脱ガス装置を設置するための場所が不十分である場合も多い。この際には、小型の真空チャンバの中に、フィルムを案内するローラを、多数、配置して、フィルムの搬送経路を何回も折り返すことにより、真空チャンバ内におけるフィルムの搬送長を長くする必要が有る。
ところが、薄膜太陽電池やタッチパネルの製造設備では、脱ガス装置を設置するための場所が不十分である場合も多い。この際には、小型の真空チャンバの中に、フィルムを案内するローラを、多数、配置して、フィルムの搬送経路を何回も折り返すことにより、真空チャンバ内におけるフィルムの搬送長を長くする必要が有る。
一方で、脱ガス装置には、ローラのメンテナンス性が良好であることも要求される。
前述のように、脱ガス装置は、減圧した真空チャンバ中でフィルムを搬送しつつ、フィルムを加熱することにより、フィルムに含まれる水分等の揮発成分を除去する。従って、脱ガス装置のローラには、フィルムから排出された様々な物質が付着することが避けられない。
異物が付着したローラによってフィルムを搬送すると、ローラに付着した異物がフィルムに転写されて、フィルムが汚染されてしまう。
前述のように、脱ガス装置は、減圧した真空チャンバ中でフィルムを搬送しつつ、フィルムを加熱することにより、フィルムに含まれる水分等の揮発成分を除去する。従って、脱ガス装置のローラには、フィルムから排出された様々な物質が付着することが避けられない。
異物が付着したローラによってフィルムを搬送すると、ローラに付着した異物がフィルムに転写されて、フィルムが汚染されてしまう。
そのため、脱ガス装置では、必要に応じて、あるいは、定期的に、真空チャンバ内に作業員が入り、ローラの清掃や交換などのメンテナンスを行う必要が有る。
適正なメンテナンスを、良好な作業効率で行うためには、真空チャンバ内に、メンテナンスを行うための十分なスペース(空間)が必要である。
しかしながら、脱ガス装置では、フィルムを搬送するためのローラが、多数、配置されているため、メンテナンスを行うためのスペースを、十分に確保できない場合も多い。特に、小さな真空チャンバでは、前述のように、十分な搬送長を確保するために、より多くのローラを配置する必要が有るため、メンテナンスのためのスペースを十分に確保することは、困難である。
しかしながら、脱ガス装置では、フィルムを搬送するためのローラが、多数、配置されているため、メンテナンスを行うためのスペースを、十分に確保できない場合も多い。特に、小さな真空チャンバでは、前述のように、十分な搬送長を確保するために、より多くのローラを配置する必要が有るため、メンテナンスのためのスペースを十分に確保することは、困難である。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、例えば薄膜太陽電池やタッチパネルなど製造工程において、RtoR法によって基板となるフィルムの脱ガス処理を行う脱ガス装置であって、小型の真空チャンバでも、十分なフィルムの搬送長を確保でき、しかも、真空チャンバ内において、作業員がローラ等のメンテナンスを行うための十分なスペースを確保できる脱ガス装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明の脱ガス装置は、フィルムを長手方向に搬送しつつ、前記フィルムの脱ガス処理を行う脱ガス装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を排気する真空ポンプと、
前記フィルムの加熱手段と、
前記真空チャンバ内に配置される、互いに平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第1ローラ列と、
前記第1ローラ列と水平方向に50cm以上離間して配置される、前記第1ローラ列のローラと平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第2ローラ列とを有することを特徴とする脱ガス装置を提供する。
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を排気する真空ポンプと、
前記フィルムの加熱手段と、
前記真空チャンバ内に配置される、互いに平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第1ローラ列と、
前記第1ローラ列と水平方向に50cm以上離間して配置される、前記第1ローラ列のローラと平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第2ローラ列とを有することを特徴とする脱ガス装置を提供する。
このような本発明の脱ガス装置において、前記第1ローラ列と第2ローラ列との間には、ローラを有さないのが好ましい。
また、前記第1ローラ列のローラが、前記真空チャンバの内壁と平行に配置されるのが好ましい。
また、前記真空チャンバが、前記真空チャンバの内壁に扉を有するのが好ましい。この際において、前記扉が、前記第1ローラ列と前記第2ローラ列との間に対応する位置に配置されるのがより好ましい。
さらに、前記第1ローラ列のローラの1以上、および、前記第2ローラ列のローラの1以上に、ローラを加熱するローラ加熱手段が設けられるのが好ましい。
また、前記第1ローラ列のローラが、前記真空チャンバの内壁と平行に配置されるのが好ましい。
また、前記真空チャンバが、前記真空チャンバの内壁に扉を有するのが好ましい。この際において、前記扉が、前記第1ローラ列と前記第2ローラ列との間に対応する位置に配置されるのがより好ましい。
さらに、前記第1ローラ列のローラの1以上、および、前記第2ローラ列のローラの1以上に、ローラを加熱するローラ加熱手段が設けられるのが好ましい。
このような本発明の脱ガス装置によれば、小型の真空チャンバでも、十分なフィルムの搬送長を確保でき、さらに、真空チャンバ内において、作業員がローラ等のメンテナンスを行うスペースも確保できる。
従って、本発明の脱ガス装置によれば、装置の小型化すなわち省スペースを実現した上で、十分なフィルム搬送長による適正な脱ガス処理を行うことができ、しかも、ローラ等のメンテナンス性も良好にできる。
従って、本発明の脱ガス装置によれば、装置の小型化すなわち省スペースを実現した上で、十分なフィルム搬送長による適正な脱ガス処理を行うことができ、しかも、ローラ等のメンテナンス性も良好にできる。
以下、添付の図面を基に、本発明の脱ガス装置について詳細に説明する。
図1に、本発明の脱ガス装置の一例を概念的に示す。なお、図1においては、上下方向は鉛直方向であり、従って、上下方向と直交する方向は水平方向となる。
図1に示す脱ガス装置10は、RtoR法によって、フィルムFの脱ガス処理を行うものである。すなわち、脱ガス装置10は、例えば、薄膜太陽電池やタッチパネル等の製造において、フィルムFの搬送方向の上流(以下、単に上流、逆側を下流とも言う)側の装置Xから供給されたフィルムF(ウェブ)を、長手方向に搬送しつつ脱ガス処理を行い、脱ガス処理を行ったフィルムFを、下流側の装置Yに搬送する。
図1に示す脱ガス装置10は、RtoR法によって、フィルムFの脱ガス処理を行うものである。すなわち、脱ガス装置10は、例えば、薄膜太陽電池やタッチパネル等の製造において、フィルムFの搬送方向の上流(以下、単に上流、逆側を下流とも言う)側の装置Xから供給されたフィルムF(ウェブ)を、長手方向に搬送しつつ脱ガス処理を行い、脱ガス処理を行ったフィルムFを、下流側の装置Yに搬送する。
このような脱ガス装置10は、基本的に、真空チャンバ12と、真空ポンプ14と、ローラ16a〜16jと、フィルム加熱手段20と、チャンバ壁加熱手段24とを有して構成される。また、ローラ16a〜16iは、ローラ加熱手段26を内蔵している。
なお、脱ガス装置10には、図示した部材以外にも、フィルムFの搬送ガイド、温度測定手段、圧力測定手段、不活性ガスの導入手段、真空チャンバ12の内部監視手段等、公知のフィルムからの脱ガス装置が有する各種の部材を有してもよい。
なお、脱ガス装置10には、図示した部材以外にも、フィルムFの搬送ガイド、温度測定手段、圧力測定手段、不活性ガスの導入手段、真空チャンバ12の内部監視手段等、公知のフィルムからの脱ガス装置が有する各種の部材を有してもよい。
脱ガス装置10において、上流側の装置Xから搬送されたフィルムFは、底面に形成されたスリット12aから、所定の圧力に減圧された真空チャンバ12内に搬送され、ローラ16a〜16bによって所定方向に案内されて搬送されつつ、フィルム加熱手段20によって加熱され、脱ガス処理を行われる温度まで昇温される。
フィルム加熱手段20によって温度に加熱されたフィルムFは、ローラ16a〜16jによって所定の経路で搬送されつつ、脱ガス処理を施され、上面に形成されたスリット12bを通り、真空チャンバ12から排出されて、下流側の装置Yに搬送される。
フィルム加熱手段20によって温度に加熱されたフィルムFは、ローラ16a〜16jによって所定の経路で搬送されつつ、脱ガス処理を施され、上面に形成されたスリット12bを通り、真空チャンバ12から排出されて、下流側の装置Yに搬送される。
なお、本発明の脱ガス装置10において、脱ガス装置10にフィルムFを供給する上流側の装置X、および、脱ガス装置10から脱ガス処理したフィルムFを供給される装置Yは、脱ガス装置10が製造に利用される製品等に応じて、各種の装置が利用可能である。
従って、装置Xは、フィルムFを巻回してなるフィルムロールからフィルムFを送り出す巻出し装置(アンワインダ)でも、フィルムFに表面処理等を行う処理装置でも、フィルムFに成膜を行う成膜装置でもよい。他方、装置Yも、脱ガス処理を施されたフィルムFを巻き取る巻取り装置(ワインダ)でも、脱ガス処理を施されたフィルムFに表面処理等を行う処理装置でも、脱ガス処理を施されたフィルムFに成膜を行う成膜装置でもよい。
従って、装置Xは、フィルムFを巻回してなるフィルムロールからフィルムFを送り出す巻出し装置(アンワインダ)でも、フィルムFに表面処理等を行う処理装置でも、フィルムFに成膜を行う成膜装置でもよい。他方、装置Yも、脱ガス処理を施されたフィルムFを巻き取る巻取り装置(ワインダ)でも、脱ガス処理を施されたフィルムFに表面処理等を行う処理装置でも、脱ガス処理を施されたフィルムFに成膜を行う成膜装置でもよい。
さらに、本発明の脱ガス装置10で脱ガス処理を行うフィルムFも、公知の樹脂フィルムが、各種、利用可能である。
具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、ポリカーボネート等の各種の樹脂材料からなるフィルム等が好適に例示される。
具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、ポリカーボネート等の各種の樹脂材料からなるフィルム等が好適に例示される。
図示例の脱ガス装置10において、真空チャンバ12は、内部を目的とする真空度に維持可能であれば、各種の脱ガス装置に利用される、ステンレス等で形成される公知の真空チャンバが利用可能である。真空チャンバ12には、必要に応じて腐食防止等を目的にメッキ処理がなされていてもよい。
図示例の脱ガス装置10においては、真空チャンバ12は、一例として、略四角柱状の形状を有する。
図示例の脱ガス装置10においては、真空チャンバ12は、一例として、略四角柱状の形状を有する。
真空チャンバ12には、後述する図中左側の第1ローラ列30と第2ローラ列32との間に対応して、真空チャンバ12の内部に作業員が入るための扉34が設けられる。
この点に関しては、後に詳述する。
この点に関しては、後に詳述する。
真空ポンプ14も、真空チャンバ12の内部における脱ガス処理により発生した気体を十分に排気することができ、目的とする真空度が得られるものであれば、公知の各種の真空ポンプが利用可能である。具体的には、油拡散ポンプ、油回転ポンプ、クライオポンプ、ターボ分子ポンプ等が例示される。
また、脱ガス装置10は、必要に応じて、真空チャンバ12内の圧力を下げるために、補助手段として公知のクライオコイルを用いてもよい。なお、脱ガス装置10は、クライオコイルを、1個のみ用いてもよく、複数のクライオコイルを用いてもよい。さらに、本発明においては、圧力を下げるための補助手段は、クライオコイル以外にも、公知の各種のものが利用可能である。
また、脱ガス装置10は、必要に応じて、真空チャンバ12内の圧力を下げるために、補助手段として公知のクライオコイルを用いてもよい。なお、脱ガス装置10は、クライオコイルを、1個のみ用いてもよく、複数のクライオコイルを用いてもよい。さらに、本発明においては、圧力を下げるための補助手段は、クライオコイル以外にも、公知の各種のものが利用可能である。
なお、脱ガス装置10において、脱ガス処理を行う際の真空チャンバ12内の圧力は、成膜装置において成膜を行う際の圧力や、フィルムFの種類や厚さ、脱ガスを行う際のフィルムFの温度等に応じて、脱ガス処理を好適に行うことができる圧力を、適宜、設定すればよい。
フィルム加熱手段20は、長手方向に搬送されるフィルムFを加熱して、フィルムFを脱ガス処理に対応する所定温度にするものである。
上流の装置Xから搬送されたフィルムFは、ローラ16a〜16bによって所定方向にガイドされて搬送され、ローラ16aの上流に配置されるフィルム加熱手段20で加熱されて、脱ガス処理に対応する所定温度まで昇温される。
上流の装置Xから搬送されたフィルムFは、ローラ16a〜16bによって所定方向にガイドされて搬送され、ローラ16aの上流に配置されるフィルム加熱手段20で加熱されて、脱ガス処理に対応する所定温度まで昇温される。
フィルム加熱手段20は、フィルムFを目的とする温度まで加熱可能であれば、公知の各種のフィルム状物(シート状物)の加熱手段が利用可能である。なお、フィルム加熱手段20は、真空中でフィルムFを加熱するものでも、大気圧下でフィルムFを加熱するものでもよい。
具体的には、フィルム加熱手段20は、加熱ローラ、温風による加熱手段、熱電ヒータを利用する加熱手段等の、公知のフィルム状物(シート状物)の加熱手段が、各種利用可能である。
また、図1に示す脱ガス装置10においては、好ましい態様として、フィルム加熱手段20は、真空チャンバ12の内部に配置されている。しかしながら、本発明の脱ガス装置では、真空チャンバ12へのフィルムFの入り口となるスリット12aの直上流など、真空チャンバ12の外部にフィルム加熱手段を設けてもよい。
具体的には、フィルム加熱手段20は、加熱ローラ、温風による加熱手段、熱電ヒータを利用する加熱手段等の、公知のフィルム状物(シート状物)の加熱手段が、各種利用可能である。
また、図1に示す脱ガス装置10においては、好ましい態様として、フィルム加熱手段20は、真空チャンバ12の内部に配置されている。しかしながら、本発明の脱ガス装置では、真空チャンバ12へのフィルムFの入り口となるスリット12aの直上流など、真空チャンバ12の外部にフィルム加熱手段を設けてもよい。
フィルム加熱手段20によるフィルムFの加熱温度(脱ガス処理の温度)は、フィルムFの種類や厚さ、脱ガス処理を行う際の真空チャンバ12内の圧力、真空チャンバ12内におけるフィルムFの搬送長や搬送速度等に応じて、フィルムFの脱ガス処理を確実に行える温度を、適宜、設定すればよい。
なお、図示例の脱ガス装置10は、フィルム加熱手段20を、フィルムFの搬送方向の一カ所にしか配置していないが、必要に応じて、フィルムFの搬送方向の複数箇所に、フィルム加熱ヒータを配置してもよい。
なお、図示例の脱ガス装置10は、フィルム加熱手段20を、フィルムFの搬送方向の一カ所にしか配置していないが、必要に応じて、フィルムFの搬送方向の複数箇所に、フィルム加熱ヒータを配置してもよい。
フィルム加熱手段20で加熱されたフィルムFは、ローラ16a〜16jによって所定の搬送経路に案内されて搬送され、スリット12bから真空チャンバ12(脱ガス装置10)の外に搬送され、下流の装置Yに供給される。
ローラ16a〜16jは、RtoR法を利用する装置に用いられる、フィルムFをガイド(搬送経路を変更)するための公知のローラである。
ローラ16a〜16jは、RtoR法を利用する装置に用いられる、フィルムFをガイド(搬送経路を変更)するための公知のローラである。
これらのローラ16a〜16jは、基本的に、フィルムFを所定の搬送経路に案内(搬送経路を変更)する機能のみを有する、従動ローラ(フリーローラ)である。
しかしながら、ローラ16a〜16jの内の幾つかは、必要に応じて、駆動ローラであってもよい。また、ローラ16a〜16jの内の幾つかは、必要に応じて、フィルムFの張力を検出するテンションピックアップ、フィルムFの張力を調整するテンションコントローラなど、フィルムFを所定経路に案内する以外の機能を有してもよい。
しかしながら、ローラ16a〜16jの内の幾つかは、必要に応じて、駆動ローラであってもよい。また、ローラ16a〜16jの内の幾つかは、必要に応じて、フィルムFの張力を検出するテンションピックアップ、フィルムFの張力を調整するテンションコントローラなど、フィルムFを所定経路に案内する以外の機能を有してもよい。
脱ガス装置10において、ローラ16a〜16iは、ローラを加熱するためのローラ加熱手段26を内蔵している。
また、脱ガス装置10の真空チャンバ12の上面、ならびに、左右の内壁面には、真空チャンバ12の壁(以下、チャンバ壁とも言う)を加熱するチャンバ壁加熱手段24が設けられる。
また、脱ガス装置10の真空チャンバ12の上面、ならびに、左右の内壁面には、真空チャンバ12の壁(以下、チャンバ壁とも言う)を加熱するチャンバ壁加熱手段24が設けられる。
図示例の脱ガス装置10においては、このようなロータ加熱手段26によって加熱されたローラによるフィルムFの搬送、および、チャンバ壁加熱手段24によるチャンバ壁の加熱によって、フィルム加熱手段20によって加熱されたフィルムFの温度を維持しつつ、真空チャンバ12内でフィルムFを搬送できる。
すなわち、図示例の脱ガス装置10は、このような、フィルムFの加熱手段、ローラ加熱手段、および、チャンバ壁の加熱手段という、3種の加熱手段を有することにより、フィルムFの温度を脱ガスに対応する所定温度以上に維持した状態で、真空チャンバ12内を搬送して、適正な脱ガス処理を行うことができる。
すなわち、図示例の脱ガス装置10は、このような、フィルムFの加熱手段、ローラ加熱手段、および、チャンバ壁の加熱手段という、3種の加熱手段を有することにより、フィルムFの温度を脱ガスに対応する所定温度以上に維持した状態で、真空チャンバ12内を搬送して、適正な脱ガス処理を行うことができる。
ロータ加熱手段26は、脱ガス装置等で利用されている公知のローラ加熱手段が、各種、利用可能である。
具体的には、電熱ヒータ、温媒循環手段等が例示される。なお、図示例の脱ガス装置10では、ローラ加熱手段26はローラ16a等に内蔵されている。しかしながら、本発明の脱ガス装置では、外部からローラを加熱するローラ加熱手段も利用可能である。
なお、測定や制御の精度が低下するのを防止するために、駆動ローラ、および、テンションピックアップやテンションコントローラ等として機能するローラには、ロータ加熱手段26は設けない方がよい。すなわち、図示例の脱ガス装置10においては、ローラ16jをテンションピックアップ等として利用するのが好ましい。
具体的には、電熱ヒータ、温媒循環手段等が例示される。なお、図示例の脱ガス装置10では、ローラ加熱手段26はローラ16a等に内蔵されている。しかしながら、本発明の脱ガス装置では、外部からローラを加熱するローラ加熱手段も利用可能である。
なお、測定や制御の精度が低下するのを防止するために、駆動ローラ、および、テンションピックアップやテンションコントローラ等として機能するローラには、ロータ加熱手段26は設けない方がよい。すなわち、図示例の脱ガス装置10においては、ローラ16jをテンションピックアップ等として利用するのが好ましい。
チャンバ壁加熱手段24も、公知の板状物の加熱手段が、各種、利用可能である。
具体的には、シーズヒータ、リボンヒータ等が例示される。
具体的には、シーズヒータ、リボンヒータ等が例示される。
なお、本発明の脱ガス装置10において、ロータ加熱手段26を設けるローラ、および、その数、ならびに、チャンバ壁加熱手段24の位置、および、その数は、図示例に限定はされず、様々な構成が利用可能である。
前述のように、スリット12aから所定の圧力に減圧された真空チャンバ12内に搬送されたフィルムFは、ローラ16a〜16bによって案内されて搬送されつつ、フィルム加熱手段20よって加熱され、また、ローラ16a〜16jによって案内されて真空チャンバ12内を搬送されつつ、脱ガス処理を行われ、スリット12bを通り、真空チャンバ12から排出される。
ここで、図示例の脱ガス装置10において、真空チャンバ12の図中左側の内壁面の近傍で鉛直方向に向かって(真空チャンバ12の天井面から底面に向かって(底面から天井面に向かって))配列されるローラ16a、16c、16e、16gおよび16iは、本発明における第1ローラ列30を構成する。従って、このローラ16a、16c、16e、16gおよび16iは、互いに平行であり、好ましい態様として、図中左側の真空チャンバ12の内壁面に平行である。
また、真空チャンバ12の図中右側の内壁面の近傍で鉛直方向に向かって(真空チャンバ12の天井面から底面に向かって(底面から天井面に向かって))配列されるローラ16b、16d、16f、16hおよび16jは、本発明における第2ローラ列32を構成する。従って、ローラ16b、16d、16f、16hおよび16jは、第1ローラ列30を構成するローラ16a、16c、16e、16gおよび16iと、それぞれ平行であり、かつ、第2ローラ列32は、第1ローラ列30と水平方向に50cm以上、離間して配置される。すなわち、第1ローラ列30と第2ローラ列32とは、水平方向に最も近接するローラの間隔a(図示例では、全ローラの水平方向の間隔a)が、50cm以上である。
また、真空チャンバ12の図中右側の内壁面の近傍で鉛直方向に向かって(真空チャンバ12の天井面から底面に向かって(底面から天井面に向かって))配列されるローラ16b、16d、16f、16hおよび16jは、本発明における第2ローラ列32を構成する。従って、ローラ16b、16d、16f、16hおよび16jは、第1ローラ列30を構成するローラ16a、16c、16e、16gおよび16iと、それぞれ平行であり、かつ、第2ローラ列32は、第1ローラ列30と水平方向に50cm以上、離間して配置される。すなわち、第1ローラ列30と第2ローラ列32とは、水平方向に最も近接するローラの間隔a(図示例では、全ローラの水平方向の間隔a)が、50cm以上である。
なお、図1に示す脱ガス装置10においては、第1ローラ列30を構成するローラ16a、16c、16e、16gおよび16iは、水平方向には、同位置に配置される(鉛直方向に直線状に配列される)。同様に、第2ローラ列32を構成するローラ16a、16c、16e、16gおよび16iも、水平方向には、同位置に配置される。
しかしながら、本発明は、これに限定はされない。すなわち、本発明において、第1ローラ列および/または第2ローラ列は、全てのローラが鉛直方向に直線状に配列(全てのローラの回転中心が、鉛直方向に延在する同一平面上に配置)されるのに限定はされない。
言い換えれば、第1ローラ列および/または第2ローラ列は、1以上のローラが水平方向に異なる位置(1以上のローラの回転中心が、他の2以上のローラの回転中心が成す平面と異なる位置)に配置されて、鉛直方向に向かって配列されるローラ列を形成してもよい。すなわち、本発明において、鉛直方向に向かって配列されるローラ列とは、3本以上のローラが、脱ガス装置の天井面から底面(底面から天井面)に向かって並んでいればよい。
例えば、図2に概念的に示すように、第1ローラ列30aは、ローラ16iのみが水平方向(図中横方向)の右側にずれた位置に配置され、第2ローラ列32aは、ローラ16bのみが水平方向の左側にずれた位置に配置されてもよい。あるいは、全てのローラの回転中心が、鉛直方向に対して傾斜して延在する同一平面上に位置するローラ列でもよい。
また、このように、第1ローラ列を構成するローラの1以上が水平方向に異なる位置に配置される場合、および/または、第2ローラ列を構成するローラの1以上が水平方向に異なる位置に配置される場合には、第1ローラ列と第2ローラ列とにおいて、水平方向に最も近接するローラ同士の水平方向の間隔を50cm以上とする。例えば、図2に示す例のように、第1ローラ列30aのローラ16iが水平方向の右側にずれた位置に配置され、第2ローラ列32aのローラ16bが水平方向の左側にずれた位置に配置される場合には、水平方向に最も近接するローラ16iとローラ16bとの水平方向の間隔aを50cm以上とする。
なお、本発明の脱ガス装置において、第1ローラ列および/または第2ローラ列を構成する各ローラは、長手方向(回転軸の延在方向)に、異なる位置に配置されてもよく、長手方向の長さが異なってもよい。さらに、第1ローラ列および/または第2ローラ列を構成する各ローラは、1以上が、径が異なるものであってもよい。
しかしながら、本発明は、これに限定はされない。すなわち、本発明において、第1ローラ列および/または第2ローラ列は、全てのローラが鉛直方向に直線状に配列(全てのローラの回転中心が、鉛直方向に延在する同一平面上に配置)されるのに限定はされない。
言い換えれば、第1ローラ列および/または第2ローラ列は、1以上のローラが水平方向に異なる位置(1以上のローラの回転中心が、他の2以上のローラの回転中心が成す平面と異なる位置)に配置されて、鉛直方向に向かって配列されるローラ列を形成してもよい。すなわち、本発明において、鉛直方向に向かって配列されるローラ列とは、3本以上のローラが、脱ガス装置の天井面から底面(底面から天井面)に向かって並んでいればよい。
例えば、図2に概念的に示すように、第1ローラ列30aは、ローラ16iのみが水平方向(図中横方向)の右側にずれた位置に配置され、第2ローラ列32aは、ローラ16bのみが水平方向の左側にずれた位置に配置されてもよい。あるいは、全てのローラの回転中心が、鉛直方向に対して傾斜して延在する同一平面上に位置するローラ列でもよい。
また、このように、第1ローラ列を構成するローラの1以上が水平方向に異なる位置に配置される場合、および/または、第2ローラ列を構成するローラの1以上が水平方向に異なる位置に配置される場合には、第1ローラ列と第2ローラ列とにおいて、水平方向に最も近接するローラ同士の水平方向の間隔を50cm以上とする。例えば、図2に示す例のように、第1ローラ列30aのローラ16iが水平方向の右側にずれた位置に配置され、第2ローラ列32aのローラ16bが水平方向の左側にずれた位置に配置される場合には、水平方向に最も近接するローラ16iとローラ16bとの水平方向の間隔aを50cm以上とする。
なお、本発明の脱ガス装置において、第1ローラ列および/または第2ローラ列を構成する各ローラは、長手方向(回転軸の延在方向)に、異なる位置に配置されてもよく、長手方向の長さが異なってもよい。さらに、第1ローラ列および/または第2ローラ列を構成する各ローラは、1以上が、径が異なるものであってもよい。
本発明の脱ガス装置10は、このようにローラを配置することにより、小型の真空チャンバ12であっても、十分なフィルムFの搬送長を確保し、さらに、作業員がローラの清掃等のメンテナンスを行うスペース(空間)を確保することを可能にしている。
前述のように、フィルムFの脱ガス処理を行う脱ガス装置では、適正な脱ガス処理を行うためには、十分なフィルムFの搬送長が必要である。しかしながら、脱ガス装置の設置スペースには、制限が有るのが通常であり、脱ガス装置を小型化せざるを得ない場合も多い。また、脱ガス装置に限らず、他の装置においても省スペースの点で装置は小型の方が有利である。
そのため、脱ガス装置、特に小型の脱ガス装置では、多数のローラを配置して、狭い空間の中で、フィルムFの搬送経路を何回も折り返す必要が有る。
一方で、脱ガス装置では、脱ガスによってローラに付着した異物によるフィルムの汚染等を防止するためには、ローラの清掃等のメンテナンスが、必須である。しかしながら、多数のローラを配置した真空チャンバ内では、作業員が良好な作業性でメンテナンスを行えるだけのスペースを確保することは、困難である。
そのため、脱ガス装置、特に小型の脱ガス装置では、多数のローラを配置して、狭い空間の中で、フィルムFの搬送経路を何回も折り返す必要が有る。
一方で、脱ガス装置では、脱ガスによってローラに付着した異物によるフィルムの汚染等を防止するためには、ローラの清掃等のメンテナンスが、必須である。しかしながら、多数のローラを配置した真空チャンバ内では、作業員が良好な作業性でメンテナンスを行えるだけのスペースを確保することは、困難である。
これに対し、本発明の脱ガス装置10は、互いに平行な3本以上のローラを鉛直方向に向かって配列してなる第1ローラ列30と、第1ローラ列30と水平方向に50cm以上離間して配置される、第1ローラ列30のローラと平行な3本以上のローラを鉛直方向に向かって配列してなる第2ローラ列32とを有する。
また、好ましくは、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間には、ローラは配置されず、さらに、第1ローラ列30を構成する各ローラは、真空チャンバ12の内壁面と平行である。
また、好ましくは、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間には、ローラは配置されず、さらに、第1ローラ列30を構成する各ローラは、真空チャンバ12の内壁面と平行である。
このような本発明の脱ガス装置10によれば、図1に示すように、ローラ16a、16b、16c、16d…16jと、第1ローラ列30および第2ローラ列32のローラに交互にフィルムFを通して、フィルムFを横方向に往復搬送することで、真空チャンバ12内におけるフィルムFの搬送長を長くできる。従って、小さい真空チャンバ12でも、十分なフィルムFの搬送長を確保できる。
さらに、このように搬送長を確保した上で、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間に、ローラの清掃等のメンテナンスを行うためのメンテナンススペース46を確保できるので、作業員がローラの清掃等のメンテナンスを行う際の作業性を向上できる。
従って、本発明の脱ガス装置10によれば、装置の小型化すなわち省スペースを実現した上で、十分なフィルム搬送長による適正な脱ガス処理を行うことができ、しかも、ローラ等のメンテナンス性も良好にできる。
さらに、このように搬送長を確保した上で、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間に、ローラの清掃等のメンテナンスを行うためのメンテナンススペース46を確保できるので、作業員がローラの清掃等のメンテナンスを行う際の作業性を向上できる。
従って、本発明の脱ガス装置10によれば、装置の小型化すなわち省スペースを実現した上で、十分なフィルム搬送長による適正な脱ガス処理を行うことができ、しかも、ローラ等のメンテナンス性も良好にできる。
第1ローラ列30は、互いに平行なローラが、水平方向に重複することなく鉛直方向に向かって3本以上、配列されていれば、ローラの本数や位置には、特に限定は無い。
他方、第2ローラ列32は、第1ローラ列30のローラに平行なローラが、水平方向に重複することなく鉛直方向に向かって3本以上、配列され、かつ、全てのローラが水平方向に第1ローラ列30(第1ローラ列30を構成するローラ)と50cm以上、離間していれば、ローラの本数や位置には、特に限定は無い。
なお、第1ローラ列30および第2ローラ列32は、共に、鉛直方向に向かって配列されるローラを3本以上有するのが好ましく、5本以上有するのがより好ましい。これにより、フィルムFの横方向の往復搬送回数を増やして、より長いフィルムFの搬送長を確保できる。
他方、第2ローラ列32は、第1ローラ列30のローラに平行なローラが、水平方向に重複することなく鉛直方向に向かって3本以上、配列され、かつ、全てのローラが水平方向に第1ローラ列30(第1ローラ列30を構成するローラ)と50cm以上、離間していれば、ローラの本数や位置には、特に限定は無い。
なお、第1ローラ列30および第2ローラ列32は、共に、鉛直方向に向かって配列されるローラを3本以上有するのが好ましく、5本以上有するのがより好ましい。これにより、フィルムFの横方向の往復搬送回数を増やして、より長いフィルムFの搬送長を確保できる。
また、第1ローラ列30を構成するローラは、真空チャンバ12の内壁面と平行であるのが好ましい。
これにより、真空チャンバ12内におけるスペースの無駄を無くして、さらなる装置の小型化、長い搬送長の確保、広いメンテナンススペース46の確保が可能になる。
なお、真空チャンバが角柱状ではなく、円柱状等で、真空チャンバの内壁面が曲面である場合には、その曲面の中心軸と直交する方向を、真空チャンバの内壁面と平行と見なせばよい。
これにより、真空チャンバ12内におけるスペースの無駄を無くして、さらなる装置の小型化、長い搬送長の確保、広いメンテナンススペース46の確保が可能になる。
なお、真空チャンバが角柱状ではなく、円柱状等で、真空チャンバの内壁面が曲面である場合には、その曲面の中心軸と直交する方向を、真空チャンバの内壁面と平行と見なせばよい。
本発明の脱ガス装置10において、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間隔aが、50cm未満では、十分なメンテナンススペースを確保できない。
なお、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間隔aは、50cm以上であれば、真空チャンバの形状や大きさ等に応じて、適宜、決定すればよい。
ここで、本発明者らの検討によれば、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間隔aは、60cm以上が好ましい。
このような構成を有することにより、搬送長をより長くできると共に、メンテナンススペース46もより広くできる。
なお、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間隔aは、50cm以上であれば、真空チャンバの形状や大きさ等に応じて、適宜、決定すればよい。
ここで、本発明者らの検討によれば、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間隔aは、60cm以上が好ましい。
このような構成を有することにより、搬送長をより長くできると共に、メンテナンススペース46もより広くできる。
本発明の脱ガス装置10においては、好ましくは、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間には、ローラが配置されない。より好ましくは、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間には、メンテナンスの邪魔になる部材は、配置されない。
このような構成を有することにより、メンテナンススペース46におけるメンテナンスの作業性を、より向上できる。
なお、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間とは、高さが第1ローラ列30および第2ローラ列32の最上部および最下部(すなわち、ローラ16jの上端とローラ16aの下端)で、幅が間隔aで、奥行きが最も長いローラの幅となる四角柱(直方体(あるいは立方体))が成す空間である。
また、同様の理由で、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間(前記四角柱)を鉛直方向の上下に延長した空間内では、200cm以下の高さの位置、特に、180cm以下の高さでの位置には、いずれのローラも配置されないのがより好ましい。また、同様の理由で、底面から50cm以上の高さの位置にも、いずれのローラも配置されないのが好ましい。
さらに、この空間内の、高さ200cm以下かつ50cm以上の位置には、真空チャンバ12の上面および底面に設けられた部材を除き、メンテナンスの邪魔になる部材は、配置されないのが特に好ましい。
このような構成を有することにより、メンテナンススペース46におけるメンテナンスの作業性を、より向上できる。
なお、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間とは、高さが第1ローラ列30および第2ローラ列32の最上部および最下部(すなわち、ローラ16jの上端とローラ16aの下端)で、幅が間隔aで、奥行きが最も長いローラの幅となる四角柱(直方体(あるいは立方体))が成す空間である。
また、同様の理由で、第1ローラ列30と第2ローラ列32との間(前記四角柱)を鉛直方向の上下に延長した空間内では、200cm以下の高さの位置、特に、180cm以下の高さでの位置には、いずれのローラも配置されないのがより好ましい。また、同様の理由で、底面から50cm以上の高さの位置にも、いずれのローラも配置されないのが好ましい。
さらに、この空間内の、高さ200cm以下かつ50cm以上の位置には、真空チャンバ12の上面および底面に設けられた部材を除き、メンテナンスの邪魔になる部材は、配置されないのが特に好ましい。
本発明の脱ガス装置10において、第1ローラ列30および第2ローラ列32の少なくとも一方は、全てのローラが真空チャンバ12の内壁に近接しているのが好ましい。具体的には、第1ローラ列30および第2ローラ列32の少なくとも一方は、全てのローラが、真空チャンバ12の内壁(あるいは内壁に固定される部材)からの距離が、10cm以下であるのが好ましく、5cm以下であるのがより好ましく、2cm以下であるのがさらに好ましく、1.5cm以下であるのが最も好ましい。
なお、物理的な干渉を考慮すると、ローラと真空チャンバ12の内壁(あるいは内壁に固定される部材)との距離は、1cm以上とするのが好ましい。
これにより、フィルムFの搬送長を長くできると共に、メンテナンススペース46を、より広く確保することができる。
なお、物理的な干渉を考慮すると、ローラと真空チャンバ12の内壁(あるいは内壁に固定される部材)との距離は、1cm以上とするのが好ましい。
これにより、フィルムFの搬送長を長くできると共に、メンテナンススペース46を、より広く確保することができる。
図示例の脱ガス装置10は、真空チャンバ12の内壁に、メンテナンスを行う作業員が真空チャンバ12内に入るための扉34を有するのが好ましい。扉34は、メンテナンススペース46すなわち第1ローラ列30と第2ローラ列32との間の空間に対応する真空チャンバ12の内壁に設けられるのがより好ましい。
このような扉34を有することにより、作業員が容易にメンテナンススペース46に入って、ローラの清掃等のメンテナンスを行うことが可能になる。
このような扉34を有することにより、作業員が容易にメンテナンススペース46に入って、ローラの清掃等のメンテナンスを行うことが可能になる。
図示例の脱ガス装置10は、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、1つ有するものである。しかしながら、本発明の脱ガス装置は、これ以外にも、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、複数、有するものでもよい。
また、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、複数、有する場合には、第1ローラ列および第2ローラ列の一方もしくは両方が、チャンバ壁に近接しないローラ列の組み合わせを有してもよい。
さらに、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、複数、有する場合には、真空チャンバ12の内壁に設けられる扉は、1つの第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせのみに対応して形成してもよい。しかしながら、本発明の脱ガス装置における各ローラの配列上、真空チャンバ12内において、一方のメンテナンススペースから、他方のメンテナンススペースに移動することが、困難である場合も多い。従って、目的とする到達真空度を確保できれば、複数もしくは全てのメンテナンススペースに対応して、作業員が真空チャンバ12内に入るための扉を設けてもよい。
また、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、複数、有する場合には、第1ローラ列および第2ローラ列の一方もしくは両方が、チャンバ壁に近接しないローラ列の組み合わせを有してもよい。
さらに、第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせを、複数、有する場合には、真空チャンバ12の内壁に設けられる扉は、1つの第1ローラ列と第2ローラ列との組み合わせのみに対応して形成してもよい。しかしながら、本発明の脱ガス装置における各ローラの配列上、真空チャンバ12内において、一方のメンテナンススペースから、他方のメンテナンススペースに移動することが、困難である場合も多い。従って、目的とする到達真空度を確保できれば、複数もしくは全てのメンテナンススペースに対応して、作業員が真空チャンバ12内に入るための扉を設けてもよい。
本発明の脱ガス装置10において、フィルムFの搬送経路、すなわちフィルムFを案内するローラの配置位置は、第1ローラ列および第2ローラ列の条件を満たすものであれば、図示例以外にも、各種の搬送経路が利用可能である。さらに、フィルムFが通過するスリットも、脱ガス装置10(真空チャンバ12)の所望の壁面に形成可能である。
また、ローラ16a〜16jのいずれかにフィルムFを掛け回さない、ローラ16a〜16jにおけるフィルムFを掛け回す順番を変更する等によって、真空チャンバ12内におけるフィルムFの搬送経路を変更できるようにしてもよい。
なお、脱ガス装置10は、フィルムFの搬送駆動源を有さず、装置Xや装置Yなど、脱ガス装置10の上下流に配置される装置によるフィルムFの搬送を、脱ガス装置10におけるフィルムFの搬送駆動源として利用してもよい。
また、ローラ16a〜16jのいずれかにフィルムFを掛け回さない、ローラ16a〜16jにおけるフィルムFを掛け回す順番を変更する等によって、真空チャンバ12内におけるフィルムFの搬送経路を変更できるようにしてもよい。
なお、脱ガス装置10は、フィルムFの搬送駆動源を有さず、装置Xや装置Yなど、脱ガス装置10の上下流に配置される装置によるフィルムFの搬送を、脱ガス装置10におけるフィルムFの搬送駆動源として利用してもよい。
以上、本発明の脱ガス装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
薄膜太陽電池の製造やタッチパネルの製造など、樹脂フィルムを基板とする各種の製品の製造に、好適に利用可能である。
10 脱ガス装置
12 真空チャンバ
14 真空ポンプ
16a〜16j ローラ
20 フィルム加熱手段
24 チャンバ壁加熱手段
26 ローラ加熱手段
30,30a 第1ローラ列
32,32a 第2ローラ列
34 扉
46 メンテナンススペース
12 真空チャンバ
14 真空ポンプ
16a〜16j ローラ
20 フィルム加熱手段
24 チャンバ壁加熱手段
26 ローラ加熱手段
30,30a 第1ローラ列
32,32a 第2ローラ列
34 扉
46 メンテナンススペース
Claims (6)
- フィルムを長手方向に搬送しつつ、前記フィルムの脱ガス処理を行う脱ガス装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内を排気する真空ポンプと、
前記フィルムの加熱手段と、
前記真空チャンバ内に配置される、互いに平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第1ローラ列と、
前記第1ローラ列と水平方向に50cm以上離間して配置される、前記第1ローラ列のローラと平行なローラを鉛直方向に向かって3本以上配列してなる第2ローラ列とを有することを特徴とする脱ガス装置。 - 前記第1ローラ列と第2ローラ列との間には、ローラを有さない請求項1に記載の脱ガス装置。
- 前記第1ローラ列のローラが、前記真空チャンバの内壁と平行に配置される請求項1または2に記載の脱ガス装置。
- 前記真空チャンバが、前記真空チャンバの内壁に扉を有する請求項1〜3のいずれかに記載の脱ガス装置。
- 前記扉が、前記第1ローラ列と前記第2ローラ列との間に対応する位置に配置される請求項4に記載の脱ガス装置。
- 前記第1ローラ列のローラの1以上、および、前記第2ローラ列のローラの1以上に、ローラを加熱するローラ加熱手段が設けられる請求項1〜5のいずれかに記載の脱ガス装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014089372A JP2015206576A (ja) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 脱ガス装置 |
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2014
- 2014-04-23 JP JP2014089372A patent/JP2015206576A/ja not_active Withdrawn
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