JP2020193369A - Transfer chamber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに平行に配置される複数本のガイドローラを備え、各ガイドローラにシート状の基材が巻き掛けられてシート状の基材の移送を案内する、真空雰囲気の形成が可能な搬送室に関する。 The present invention includes a plurality of guide rollers arranged in parallel with each other, and can form a vacuum atmosphere in which a sheet-shaped base material is wound around each guide roller to guide the transfer of the sheet-shaped base material. Regarding the transport room.
従来から、真空雰囲気の真空チャンバ内にて、シート状の基材を所定速度で移送(走行)させ、その移送経路にて成膜処理やエッチング処理といった各種の真空処理を施すことが行われている。このような真空処理装置は例えば特許文献1で知られている。このものは、真空雰囲気の形成が可能な真空チャンバを備え、真空チャンバ内にはキャンローラが設けられ、キャンローラの周囲に配置される仕切り板で真空チャンバが上下2室に区画されている。
Conventionally, a sheet-shaped base material is transferred (running) at a predetermined speed in a vacuum chamber in a vacuum atmosphere, and various vacuum treatments such as film formation treatment and etching treatment are performed along the transfer path. There is. Such a vacuum processing apparatus is known, for example, in
一方の室(真空処理室)には、各種の真空処理を施すための蒸着源などが配置され、他方の室(搬送室)には、巻き掛けられたシート状の基材を一定の速度で繰り出す繰出ローラと、真空処理済みのシート状の基材を巻き取る巻取ローラと、キャンローラを経た繰出ローラと巻取ローラとの間でのシート状の基材の移送を案内する、互いに平行に配置される複数本のガイドローラとが設けられている。各ガイドローラは、通常、互いに対向する真空チャンバの一対の壁面に架設される軸体に軸受を介して軸支されている(例えば、特許文献2参照)。 In one chamber (vacuum processing chamber), a vapor deposition source for performing various vacuum treatments is arranged, and in the other chamber (conveying chamber), a wound sheet-like base material is placed at a constant speed. Parallel to each other, guiding the transfer of the sheet-like base material between the feeding roller, the winding roller for winding the vacuum-treated sheet-shaped base material, and the feeding roller and the winding roller via the can roller. There are a plurality of guide rollers arranged in. Each guide roller is usually pivotally supported via a bearing on a shaft body erected on a pair of wall surfaces of vacuum chambers facing each other (see, for example, Patent Document 2).
ここで、真空チャンバ内を真空排気したとき、その内外の圧力差で真空チャンバの壁面が歪む場合がある。このため、上記従来例のように各ガイドローラが設けられていると、ガイドローラ相互の平行度が狂い、これでは、各種の真空処理が施されるシート状の基材として比較的幅広のものが用いられるような場合に、各ガイドローラに巻き掛けられて移送されるシート状の基材に皺が発生する等の不具合が生じる。 Here, when the inside of the vacuum chamber is evacuated, the wall surface of the vacuum chamber may be distorted due to the pressure difference between the inside and the outside. Therefore, if each guide roller is provided as in the above-mentioned conventional example, the parallelism between the guide rollers is deviated, and this makes the sheet-like base material to be subjected to various vacuum treatments relatively wide. When is used, problems such as wrinkles are generated on the sheet-like base material that is wound around each guide roller and transferred.
また、幅の異なるシート状の基材を移送して各種の真空処理を施す場合、シート状の基材に加えるテンション等を考慮して、搬送室内にてシート状の基材を巻き掛けるガイドローラの数やその配置を適宜設定することが望ましい。然し、上記従来例のものでは、実質的に、ガイドローラの数やその配置の組み換えができず、汎用性に欠けるという問題もある。 In addition, when transferring sheet-shaped base materials with different widths and performing various vacuum treatments, a guide roller that winds the sheet-shaped base material in the transport chamber in consideration of the tension applied to the sheet-shaped base material. It is desirable to appropriately set the number and arrangement of. However, in the above-mentioned conventional example, there is a problem that the number of guide rollers and their arrangement cannot be rearranged, and the versatility is lacking.
本発明は、以上の点に鑑み、汎用性が高く、各ガイドローラ相互の平行度が狂い難い構造を持つ搬送室を提供することをその目的とするものである。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a transport chamber having a structure having high versatility and a structure in which the parallelism of each guide roller is not easily deviated.
上記課題を解決するために、互いに平行に配置される複数本のガイドローラを備え、各ガイドローラにシート状の基材が巻き掛けられてシート状の基材の移送を案内する、真空雰囲気の形成が可能な本発明の搬送室は、搬送室を画成する隔壁から間隔を存してその内側に設けられるローラガイドを有し、ローラガイドに、設置しようとするガイドローラと同等以上の数で複数の第1ポートが形成され、第1ポートに夫々設けた筒状の支持軸に軸受を介してガイドローラが軸支され、第1ポートと同一の孔軸を持つ第2ポートが隔壁に開設されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a plurality of guide rollers arranged in parallel with each other are provided, and a sheet-shaped base material is wound around each guide roller to guide the transfer of the sheet-shaped base material in a vacuum atmosphere. The transport chamber of the present invention that can be formed has roller guides provided inside the transport chamber that defines the transport chamber at a distance from the partition wall, and the number of roller guides is equal to or larger than that of the guide rollers to be installed. A plurality of first ports are formed in the above, a guide roller is pivotally supported by a cylindrical support shaft provided in each of the first ports via a bearing, and a second port having the same hole shaft as the first port becomes a partition wall. It is characterized by being opened.
本発明においては、前記隔壁の外側から第2ポートに挿入されて、その挿入方向先端が前記第1ポートを貫通して前記支持軸に係止される支持体を更に備え、この支持体で、ガイドローラの内部空間に設置される器具を支持可能とする構成を採用してもよい。 In the present invention, the support further includes a support that is inserted into the second port from the outside of the partition wall, and the tip of the insertion direction penetrates the first port and is locked to the support shaft. A configuration that can support the equipment installed in the internal space of the guide roller may be adopted.
本発明によれば、搬送室を画成する隔壁の内側に設けたローラガイドでガイドローラを軸支する構成を採用したため、真空チャンバ内を真空排気したときに、ガイドローラ相互の平行度が狂うといった不具合が生じることが防止できる。また、各ローラガイドに複数個の第1ポートを設けているため、第1ポートを適宜選択すれば、搬送室内にてシート状の基材を巻き掛けるガイドローラの数やその配置を適宜変更することができる。 According to the present invention, since the guide rollers are pivotally supported by the roller guides provided inside the partition wall that defines the transport chamber, the parallelism between the guide rollers is deviated when the inside of the vacuum chamber is evacuated. It is possible to prevent such problems from occurring. Further, since each roller guide is provided with a plurality of first ports, if the first port is appropriately selected, the number and arrangement of guide rollers around which the sheet-shaped base material is wound can be appropriately changed in the transport chamber. be able to.
ここで、シート状の基材に各種の真空処理を施す場合に、シート状の基材を所定位置に移送するガイドローラに、例えば加熱または冷却用の器具を組み込み、ガイドローラとの熱交換でシート状の基材を加熱または冷却することが要求される場合がある。本発明では、各第1ポートと同一の孔軸を持つ第2ポートが真空チャンバの壁面に開設されているため、同一の孔軸上に位置する第2ポートにその壁面外側から支持体を夫々挿入し、この支持体によって、加熱用の器具としてのシースヒータや冷却用の器具としての冷却パネルを支持すれば、真空雰囲気中でのシート状の基材の移送に伴うガイドローラの回転を阻害することなく、ガイドローラの内部空間に各種器具を配置でき、しかも、その器具の組み換えも容易にできる。このとき、搬送室に固定される支持体が、ガイドローラ内での各種器具の位置決め及び抜け止めも兼用するため、有利である。 Here, when various vacuum treatments are applied to the sheet-shaped base material, for example, a heating or cooling device is incorporated in the guide roller that transfers the sheet-shaped base material to a predetermined position, and heat is exchanged with the guide roller. It may be required to heat or cool the sheet-like substrate. In the present invention, since the second port having the same hole axis as each first port is provided on the wall surface of the vacuum chamber, the support is attached to the second port located on the same hole axis from the outside of the wall surface. If it is inserted and the sheath heater as a heating device and the cooling panel as a cooling device are supported by this support, the rotation of the guide roller due to the transfer of the sheet-like base material in a vacuum atmosphere is hindered. Various instruments can be arranged in the internal space of the guide roller without any need, and the instruments can be easily rearranged. At this time, the support fixed to the transport chamber is also advantageous because it also serves as positioning and retaining of various instruments in the guide roller.
以下、図面を参照して、キャンローラCrに巻き掛けられたシート状の基材Swに対して所定の薄膜を蒸着(成膜)する真空処理装置Dmの真空チャンバ1に本発明の搬送室TSを適用した場合を例にその実施形態を説明する。以下においては、キャンローラCrの軸線方向が水平方向に一致する姿勢で当該キャンローラCrが真空チャンバ1内に収容されているものとし、軸線方向をX軸方向、同一の水平面内でX軸に直交する方向をY軸方向、X軸及びY軸に直交する鉛直方向をZ軸方向とし、また、「上」「下」といった方向は図1を基準とする。
Hereinafter, with reference to the drawings, the transfer chamber TS of the present invention is placed in the
図1を参照して、本実施形態の搬送室TSを備える真空処理装置Dmは、真空チャンバ1を備える。真空チャンバ1には、排気管21を介してターボ分子ポンプ、ロータリーポンプ等で構成される真空ポンプユニット2が接続され、真空雰囲気(例えば、10−5Pa)を形成できるようになっている。また、真空チャンバ1は、仕切り板11で上下2室に区画され、図1中、下側に位置する一方の室(蒸着室VS)には成膜ユニットとしての蒸着源3が設けられている。蒸着源3としては、蒸着材料Emを収容する坩堝31と、坩堝31内に収容した蒸着材料Emを加熱するシースヒータなどの加熱手段32とを備えるものが利用され、加熱により坩堝31内に収容された蒸着材料Emを昇華または気化させ、この昇華または気化した蒸着材料をキャンローラCrに巻き掛けられたシート状の基材Swの部分に付着、堆積させて蒸着(成膜)される。なお、成膜ユニットとしては、蒸着源3に限定されるものではなく、スパッタリング法やCVD法によるものを用いることができ、これは公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。
With reference to FIG. 1, the vacuum processing apparatus Dm including the transfer chamber TS of the present embodiment includes the
一方、図1中、上側に位置する他方の室が、隔壁としての真空チャンバ1の壁面1a,1bで画成される本実施形態の搬送室TSであり、搬送室TS内には、シート状の基材Swが巻き掛けられ、モータM1により回転駆動されて一定の走行速度でシート状の基材Swを繰り出す繰出ローラ4aと、モータM2により回転駆動されて成膜済みのシート状の基材Swを巻き取る巻取ローラ4bとが設けられている。仕切り板11に形成した開口12の内側には、蒸着源3に対峙させてシート状の基材Swが巻き掛けられるキャンローラCrが配置されている。そして、搬送室TSには、繰出ローラ4aから繰り出されたシート状の基材SwをキャンローラCrに案内すると共に、キャンローラCrから成膜済みのシート状の基材Swを巻取ローラ4bに案内するために、複数本のガイドローラGrが設けられている。
On the other hand, the other chamber located on the upper side in FIG. 1 is the transport chamber TS of the present embodiment defined by the
図2及び図3も参照して、真空チャンバ1の上壁1a内面には、X軸方向に所定の間隔をおいて一対の板状のローラガイド51,52が吊設されている。各ローラガイド51,52の所定位置には、X軸方向にのびる仮想線に沿う同一の孔軸haを持つように、板厚方向の貫通孔である第1ポート5a,5bの複数個が夫々開設されている。この場合、各第1ポート5a,5bは、設置しようとするガイドローラGrと同等以上の数で設けられる。搬送室TSを画成する真空チャンバ1の側壁1bには、各第1ポート5a,5bに夫々対応させて、同一の孔軸haを持つ、板厚方向の貫通孔である第2ポート13a,13bが夫々開設されている。そして、搬送室TSには、図2に示すように、第1ポート5a,5b(及び第2ポート13a,13b)を利用して複数本のガイドローラGrが設置されている。以下においては、シート状の基材Swを案内するだけの機能を持つものを第1ガイドローラGr1、シート状の基材Swを案内する際、これに巻き掛けられたシート状の基材Swの部分を加熱できるようにしたものを第2ガイドローラGr2とし、搬送室TSに、第1ガイドローラGr1及び第2ガイドローラGr2を設置する場合を例に説明する。
Referring also to FIG. 2 and FIG. 3, the
第1ガイドローラGr1は、同一の孔軸haを持つ第1ポート5a,5bに、その内方に向けてのびるように夫々固定される筒状の支持軸61a,61bと、各支持軸61a,61bに夫々装着される軸受62a,62bと、両軸受62a,62bで軸支されるローラ本体63とで構成されている。この場合、同一の孔軸haを持つ一対の第2ポート13a,13bには、真空チャンバ1の側壁1bの外側から、蓋体7が図外の真空シールを介して装着され、搬送室TS内が気密保持されるようになっている。これにより、同一の孔軸haを持つ第1ポート5a,5bを適宜選択すれば、第1ガイドローラGr1の数や配置の組み換えができる。なお、ローラ本体63としては公知のものが利用できるため、詳細な説明は省略する。
The first guide roller Gr1 has a
第2ガイドローラGr2は、上記と同様、同一の孔軸haを持つ第1ポート5a,5bに、その内方に向けてのびるように夫々固定される筒状の支持軸61a,61bと、各支持軸61a,61bに夫々装着される軸受62a,62bと、両軸受62a,62bで軸支されるローラ本体63とで構成されている。そして、第1ポート5a,5bと同一の孔軸haを持つ一対の第2ポート13a,13bと支持体8a,8bとを利用して、ガイドローラGr2の内部空間に設置される器具としてのシースヒータ9がローラ本体63の内部空間に配置されている。
Similar to the above, the second guide roller Gr2 has
各支持体8a,8bは、第1ポート5a,5bと第2ポート13a,13bとに順に挿入される筒状の本体81を備え、挿入方向先端が支持軸61a,61bに内挿されて係止されるようになっている。また、本体81の挿入方向後端にはフランジ82が形成され、真空チャンバ1の側壁1bの外側から各支持体8a,8bを挿入すると、フランジ82が、これに設けた図外の真空シールを介して真空チャンバ1の側壁1bの外側に面接触して、搬送室TS内が気密保持されるようになっている。シースヒータ9は、U字状の輪郭を持ち、シースヒータ9の両自由端が、他方の支持体8bのフランジ82の外面に夫々固定されている。この場合、他方の支持体8bの取付状態で、ローラ本体63より長くなるようにシースヒータ9が定寸されている。これにより、図外電源によりシースヒータ9に通電することで、輻射熱でローラ本体63を所定温度に加熱することができる。
Each of the
上記実施形態では、他方の支持体8bでシースヒータ9を片持ち支持させるものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、他方の支持体8bの取付状態で、支持軸61a内まで進入するシースヒータ9の部分(U字の折返し部)を、一方の支持体8aに設けた支持部材(図示せず)で支持するようにしてもよい。また、ガイドローラGr2の内部空間に設置される器具としての冷却管(図示せず)をローラ本体63の内部空間に配置するような場合には、U字状の輪郭を持つ冷却管を片持ち支持した支持体を準備しておけば、この支持体を上記のように取り付けるだけで、放射によりローラ本体63を所定温度に冷却する構成が実現できる。
In the above embodiment, the case where the
以上の実施形態によれば、真空チャンバ1内を真空排気したときに、ガイドローラGr相互の平行度が狂うといった不具合が生じることが防止できる。また、各ローラガイド51,52に複数個の第1ポート5a,5bを設けているため、第1ポート5a,5bを適宜選択すれば、搬送室TS内にてシート状の基材Swを巻き掛けるガイドローラGrの数やその配置を適宜組み換えることができる。また、各第1ポート5a,5bと同一の孔軸haを持つ第2ポート13a,13bが真空チャンバ1の側壁1bに開設されているため、同一の孔軸ha上に位置する第2ポート13a,13bにその側壁1b外側から支持体8a,8bを夫々挿入し、これら一対の支持体8a,8bによってシースヒータ9を支持するため、真空雰囲気中でのシート状の基材Swの移送に伴うガイドローラGr2の回転を阻害することなく、しかも、その器具の組み換えも容易にできる。このとき、隔壁としての真空チャンバ1の側壁1bに固定される支持体8a,8bが、ガイドローラGr2内での各種器具の位置決め及び抜け止めも兼用するため、有利である。
According to the above embodiment, it is possible to prevent a problem that the parallelism between the guide rollers Gr is deviated when the inside of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、キャンローラCrに巻き掛けられたシート状の基材Swに対して所定の薄膜を蒸着(成膜)する真空処理装置Dmを例に説明したが、熱処理、エッチング処理など他の真空処理装置にも本発明は適用することができる。また、上記実施形態では、一対の板状のローラガイド51,52の間に、ガイドローラGrを配置するものを例に説明したが、一個のローラガイドでガイドローラを片持ち支持するものにも本発明を適用することができる。また、ローラ本体63の内部空間に設置される器具としてシースヒータや冷却管を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ガイドローラにシート状の基材を静電吸着するときの電極にも本発明を適用できる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to those of the above embodiments, and various modifications can be made as long as the gist of the present invention is not deviated. In the above embodiment, the vacuum processing apparatus Dm for depositing (depositing) a predetermined thin film on the sheet-shaped base material Sw wound around the can roller Cr has been described as an example, but other methods such as heat treatment and etching treatment have been described. The present invention can also be applied to a vacuum processing apparatus. Also, those in the above embodiment, between a pair of plate-shaped roller guide 5 1, 5 2, there have been described what placing the guide rollers Gr example, which supports have a guide roller pieces by a single roller guide The present invention can also be applied to. Further, although a sheath heater and a cooling pipe are exemplified as appliances installed in the internal space of the roller
また、ローラ本体63内にシースヒータ9や冷却管を設ける場合、図2に示す支持体8a,8bのフランジ82を貫通するガス導入管(図示せず)を更に設け、ローラ本体63の内部に所定のガス(一般には不活性ガスを用いたアシストガスである)を導入することで、輻射のみならず対流にて熱交換を図る効率的な加熱手法または冷却手法を実現することも容易である。図2を確認すれば自明であるが、ローラ本体63の内部から搬送室TSへ至る経路はコンダクタンスが高い形状となっているため、搬送室TS側への(アシスト)ガスの漏洩は少なく、この面でも同一の孔軸haを持つ構成は効果を発揮する。加えて、ローラ本体63内に直接冷温媒を接触させる熱交換手法と比べ、構造が複雑化しないためにガイドローラGrの回転抵抗が低く、シート状の基材Swへの張力増加を招くことがないという利点がある。ここで、一般的にローラ本体63の表面はシート状の基材Swを搬送させるために表面粗さRzが0.2程度の鏡面となっているので、反射率が高く輻射での熱効率が悪くならざるを得ないが、本構成であれば、シート状の基材Sw搬送面の裏面側を加熱出来るため、その裏面側の表面粗さを表面より大きくすることが可能であり、熱効率を向上させることが可能な構成となっている。更に熱効率を向上させたい場合は基材Sw搬送に伴う成約なしで汎用な黒色化処理などを施すことも可能となる。
When the
更に、シート状の基材Swの移送時、ガイドローラGrを回転駆動(つまり、搬送室外側(大気側)からその内部(真空側)のガイドローラへの回転導入)する構成を採用でき、このとき、モータ(図示せず)からの動力(駆動及び回生の双方向動力)を支持体8a,8bを介してローラ本体63に伝達するように構成することができる。このとき、同一の孔軸haを持つ構成の場合、その孔軸haを駆動導入軸の回転軸中心とすればよく、大気状態から真空チャンバ1内を真空排気したときの位置変動は、軸継手(偏芯・偏角・エンドプレイを許容するカップリング等)のみを駆動軸途中に設ければ、吸収できるので、容易に回転導入の増設が可能となる。なお、駆動導入部が軸継手の機能を兼ねるような場合(例えば、駆動導入部が磁気カップリング機構である場合)は当然軸継手を構成として追加する必要はない。
Further, when the sheet-shaped base material Sw is transferred, a configuration in which the guide roller Gr is rotationally driven (that is, rotation is introduced from the outside (atmosphere side) of the transport chamber to the guide roller inside (vacuum side)) can be adopted. At this time, the power (bidirectional power for driving and regeneration) from the motor (not shown) can be transmitted to the roller
Gr(Gr1,Gr2)…ガイドローラ、Sw…シート状の基材、TS…搬送室、1b…側壁(隔壁)、51,52…ローラガイド、5a,5b…第1ポート、61a,61b…支持軸、62a,62b…軸受、ha…孔軸、13a,13b…第2ポート、8a,8b…支持体。 Gr (Gr1, Gr2) ... guide roller, Sw ... sheet substrate, TS ... transfer chamber, 1b ... side wall (partition wall), 5 1, 5 2 ... roller guide, 5a, 5b ... first port, 61a, 61b ... Support shaft, 62a, 62b ... Bearing, ha ... Hole shaft, 13a, 13b ... Second port, 8a, 8b ... Support.
Claims (2)
搬送室を画成する隔壁から間隔を存してその内側に設けられるローラガイドを有し、
ローラガイドに、設置しようとするガイドローラと同等以上の数で複数の第1ポートが形成され、第1ポートに夫々設けた筒状の支持軸に軸受を介してガイドローラが軸支され、
第1ポートと同一の孔軸を持つ第2ポートが隔壁に開設されていることを特徴とする搬送室。 In a transport chamber capable of forming a vacuum atmosphere, which is provided with a plurality of guide rollers arranged in parallel with each other, and a sheet-shaped base material is wound around each guide roller to guide the transfer of the sheet-shaped base material.
It has a roller guide provided inside the partition wall that defines the transport chamber at a distance from the partition wall.
A plurality of first ports are formed on the roller guides in an number equal to or larger than the number of guide rollers to be installed, and the guide rollers are pivotally supported via bearings on the tubular support shafts provided in the first ports.
A transport chamber characterized in that a second port having the same hole axis as the first port is provided in a partition wall.
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- 2019-05-28 JP JP2019099737A patent/JP7244362B2/en active Active
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