JP2022046262A - Induction heating roller device - Google Patents

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幸三 岡本
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Koji Kitano
正信 平郡
Masanobu Heguri
邦香 山口
Kunika Yamaguchi
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Abstract

To reduce the manufacturing cost of an induction heating roller device used in a depressurized atmosphere.SOLUTION: An induction heating roller device 100 used in a depressurized atmosphere includes a roller 2 in which the inside of a hollow has a reduced pressure atmosphere, and an induction coil 32 arranged in the hollow of the roller 2 and composed of a hollow conductor tube, and is configured to make a cooling medium flow inside the induction coil 32.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、誘導発熱ローラ装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating roller device.

例えば特許文献１の誘導発熱ローラ装置を真空蒸着装置などの真空処理装置に組み込んで使用する場合には、図４に示すように、ローラと処理チャンバとの間をシールするとともに、ローラの内部を外気雰囲気としている。そして、ローラの内部の誘導コイルは、外気雰囲気中に配置される構成とされている。このように構成する理由は、通電によって発熱する誘導コイルの熱が減圧雰囲気下では放熱されにくく、誘導コイルが熱損傷する恐れがあるためである。 For example, when the induction heating roller device of Patent Document 1 is used by incorporating it into a vacuum processing device such as a vacuum vapor deposition device, as shown in FIG. 4, the space between the roller and the processing chamber is sealed and the inside of the roller is sealed. It has an outside air atmosphere. The induction coil inside the roller is configured to be arranged in the outside air atmosphere. The reason for such a configuration is that the heat of the induction coil generated by energization is difficult to be dissipated in a reduced pressure atmosphere, and the induction coil may be thermally damaged.

しかしながら、この構成にするためには、処理チャンバの内部においてローラの内部と外部とを遮断するための密閉構造が必要となり、製造コストがかかってしまう。例えば、ローラが円筒状のローラ本体と当該ローラ本体の両端部に接続されるジャーナル部とを有する構成の場合には、それらローラ本体とジャーナル部との接続部を気密に接合する必要があり、製造コストがかかってしまう。 However, in order to make this configuration, a closed structure for blocking the inside and the outside of the roller is required inside the processing chamber, which increases the manufacturing cost. For example, in the case where the roller has a cylindrical roller body and journal portions connected to both ends of the roller body, it is necessary to airtightly join the connection portions between the roller body and the journal portion. It costs a lot to manufacture.

特開２００２－１３０２５５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-130255

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置の製造コストを削減することをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and its main task is to reduce the manufacturing cost of an induction heating roller device used in a reduced pressure atmosphere.

すなわち本発明に係る誘導発熱ローラ装置は、減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置であって、中空内が減圧雰囲気となるローラと、前記ローラの中空内に配置され、中空導体管からなる誘導コイルとを備え、前記誘導コイルの内部に冷却媒体を通流させるように構成されていることを特徴とする。 That is, the induction heating roller device according to the present invention is an induction heating roller device used in a reduced pressure atmosphere, and comprises a roller having a reduced pressure atmosphere in the hollow and a hollow conductor tube arranged in the hollow of the roller. It is characterized by having an induction coil and being configured to allow a cooling medium to flow inside the induction coil.

このようなものであれば、誘導コイルの内部に冷却媒体を通流させて誘導コイルを冷却するので、ローラに気密構造を設ける必要がなく、減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置の製造コストを削減することができる。 In such a case, since the induction coil is cooled by passing a cooling medium through the inside of the induction coil, it is not necessary to provide an airtight structure in the roller, and the induction heating roller device used in the reduced pressure atmosphere is manufactured. The cost can be reduced.

誘導コイルに冷却媒体を供給する構造を簡単にするためには、前記誘導コイルに接続されて電力を供給する電源リード線をさらに備え、前記電源リード線は、中空導体管からなり、前記電源リード線の内部を通じて、前記冷却媒体を前記誘導コイルの内部に通流させることが望ましい。 In order to simplify the structure for supplying the cooling medium to the induction coil, a power supply lead wire connected to the induction coil to supply power is further provided, and the power supply lead wire is composed of a hollow conductor tube, and the power supply lead is provided. It is desirable to allow the cooling medium to flow inside the induction coil through the inside of the wire.

ここで、処理チャンバの外部である外気雰囲気側から冷却媒体を供給することになるので、前記誘導コイルを構成する中空導体管の内部及び前記電源リード線を構成する中空導体管の内部は、前記減圧雰囲気に対してシールされていることが望ましい。 Here, since the cooling medium is supplied from the outside air atmosphere side, which is the outside of the processing chamber, the inside of the hollow conductor tube constituting the induction coil and the inside of the hollow conductor tube constituting the power supply lead wire are described above. It is desirable to be sealed against the reduced pressure atmosphere.

誘導コイルが配置されるローラの内部は減圧雰囲気であり、電源リード線は減圧雰囲気から外気雰囲気に配線されることになる。このため、前記電源リード線の外側周面には、前記減圧雰囲気と外気雰囲気とをシールするシール構造が設けられていることが望ましい。 The inside of the roller in which the induction coil is arranged has a reduced pressure atmosphere, and the power supply lead wire is wired from the reduced pressure atmosphere to the outside air atmosphere. Therefore, it is desirable that the outer peripheral surface of the power supply lead wire is provided with a seal structure that seals the depressurized atmosphere and the outside air atmosphere.

ローラを減圧雰囲気に配置するためには、前記ローラは、前記減圧雰囲気の空間を形成する壁に回転自在に支持されるとともに、前記減圧雰囲気の空間を形成する壁との間でシールされていることが望ましい。 In order to arrange the rollers in the depressurized atmosphere, the rollers are rotatably supported by the wall forming the decompressed atmosphere space and sealed between the rollers and the wall forming the decompressed atmosphere space. Is desirable.

誘導発熱ローラ装置には、前記ローラの温度を検出する温度センサをさらに備えたものがある。この構成の場合には、前記温度センサに接続された信号線の外側周面には、前記減圧雰囲気と外気雰囲気とをシールするシール構造が設けられていることが望ましい。 Some induction heating roller devices further include a temperature sensor that detects the temperature of the roller. In the case of this configuration, it is desirable that the outer peripheral surface of the signal line connected to the temperature sensor is provided with a seal structure for sealing the decompression atmosphere and the outside air atmosphere.

誘導コイルは誘電電位を持つことから絶縁構造が必要となる。ここで、誘導コイルは減圧雰囲気に配置されることから、例えば真空蒸着装置用の誘導発熱ローラ装置であれば蒸着物が誘導コイルにも付着することになる。蒸着物が導電性物質であれば、絶縁破壊に至る可能性もあることから、前記誘導コイルは、絶縁ワニス又は絶縁モールド材で被覆されていることが望ましい。 Since the induction coil has a dielectric potential, an insulating structure is required. Here, since the induction coil is arranged in a reduced pressure atmosphere, for example, in the case of an induction heating roller device for a vacuum vapor deposition device, the vapor deposition material also adheres to the induction coil. If the vapor film is a conductive substance, it may lead to dielectric breakdown. Therefore, it is desirable that the induction coil is coated with an insulating varnish or an insulating molding material.

前記絶縁ワニス又は前記絶縁モールド材は減圧雰囲気でガスの発生が無いように、無溶剤性であることが望ましい。なお、前記絶縁ワニス又は前記絶縁モールド材として有機溶剤を含むものを用いた場合には、減圧雰囲気化で耐熱温度範囲内のできるだけ高温でエージング処理すれば、揮発性物質が除去されるので使用が可能となる。ここで、エージング処理は、誘導発熱ローラ装置の使用圧力以下の減圧雰囲気で行うことが望ましい。 It is desirable that the insulating varnish or the insulating mold material is solvent-free so that gas is not generated in a reduced pressure atmosphere. When the insulating varnish or the insulating molding material containing an organic solvent is used, volatile substances can be removed by aging treatment at a temperature as high as possible within the heat-resistant temperature range in a reduced pressure atmosphere. It will be possible. Here, it is desirable that the aging treatment be performed in a reduced pressure atmosphere equal to or lower than the working pressure of the induction heating roller device.

誘導発熱ローラ装置が稼働停止した場合において、ローラは早期の冷却を要するときがある。ところが、減圧雰囲気下では放熱が小さく、ローラに放熱構造を設けても十分な冷却を行うことが難しい。このため、誘導発熱ローラ装置は、前記減圧雰囲気中に設けられ、前記ローラを外部から冷却する冷却機構をさらに備えることが望ましい。この冷却機構は、ローラの回転が停止されて負荷運転がされない場合であって、減圧雰囲気を維持する必要がない場合に、例えばローラに冷却エアを噴射することによりローラを冷却するものである。 When the induction heating roller device is shut down, the rollers may require early cooling. However, heat dissipation is small under a reduced pressure atmosphere, and it is difficult to perform sufficient cooling even if the rollers are provided with a heat dissipation structure. Therefore, it is desirable that the induction heating roller device is provided in the reduced pressure atmosphere and further includes a cooling mechanism for cooling the rollers from the outside. This cooling mechanism cools the rollers by, for example, injecting cooling air into the rollers when the rotation of the rollers is stopped and the load operation is not performed and it is not necessary to maintain the reduced pressure atmosphere.

このように構成した本発明によれば、減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置の製造コストを削減することができる。 According to the present invention configured as described above, it is possible to reduce the manufacturing cost of the induction heating roller device used in the reduced pressure atmosphere.

本発明の一実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the induction heating roller apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 変形実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the induction heating roller apparatus which concerns on a modification embodiment. 変形実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the induction heating roller apparatus which concerns on a modification embodiment. 減圧雰囲気中で使用される従来の誘導発熱ローラ装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the conventional induction heating roller apparatus used in a reduced pressure atmosphere.

以下に本発明に係る誘導発熱ローラ装置の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the induction heating roller device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜１．装置構成＞
本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置１００は、例えば真空蒸着装置などの真空処理装置に組み込まれるものであり、減圧雰囲気中で使用されるものである。 <1. Device configuration>
The induction heating roller device 100 according to the present embodiment is incorporated in a vacuum processing device such as a vacuum vapor deposition device, and is used in a reduced pressure atmosphere.

具体的にこのものは、図１に示すように、回転自在に支持された中空のローラ２と、このローラ２の内部に設けられた誘導発熱機構３とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, this one includes a hollow roller 2 rotatably supported and an induction heat generation mechanism 3 provided inside the roller 2.

ローラ２は、処理チャンバ２００内の減圧雰囲気下に配置されるものであり、その中空内が減圧雰囲気となるものである。 The roller 2 is arranged under a reduced pressure atmosphere in the processing chamber 200, and the hollow inside thereof is a reduced pressure atmosphere.

具体的にローラ２は、中空円筒状をなすローラ本体２１と、当該ローラ本体２１の両端部に設けられた中空の駆動軸２２とを有している。当該駆動軸２２は、転がり軸受等の軸受４を介して、処理チャンバ２００の一対の側壁２０１、２０２に回転自在に支持されている。ここで、一対の側壁２０１、２０２は、減圧雰囲気の空間を形成する壁である。なお、軸受４は、真空シール構造を有している。これにより、ローラ本体２１は、処理チャンバ２００内の減圧雰囲気下に配置され、駆動軸２２は、一部が処理チャンバ２００内の減圧雰囲気下に配置され、一部が処理チャンバ２００外の外気雰囲気下に配置される。 Specifically, the roller 2 has a roller main body 21 having a hollow cylindrical shape, and hollow drive shafts 22 provided at both ends of the roller main body 21. The drive shaft 22 is rotatably supported by a pair of side walls 201 and 202 of the processing chamber 200 via a bearing 4 such as a rolling bearing. Here, the pair of side walls 201 and 202 are walls that form a space with a reduced pressure atmosphere. The bearing 4 has a vacuum seal structure. As a result, the roller main body 21 is arranged under the decompression atmosphere inside the processing chamber 200, the drive shaft 22 is partially arranged under the decompression atmosphere inside the processing chamber 200, and a part is outside the outside air atmosphere outside the processing chamber 200. Placed below.

また、駆動軸２２は、ローラ本体２１の軸方向端面に接続されるフランジ２２１を有している。ここで、フランジ部２２１は、ローラ本体２１の軸方向端面との間にシール部材を介することなく、締結ボルト５によって固定される。これにより、ローラ２の内部は、ローラ本体２１とフランジ２２１との間から減圧されて、減圧雰囲気となる。なお、ローラ本体２１及び駆動軸２２は、炭素鋼などの磁性材又はステンレス鋼などの非磁性材から形成することが考えられるが、これらに限定されない。 Further, the drive shaft 22 has a flange 221 connected to the axial end surface of the roller main body 21. Here, the flange portion 221 is fixed by the fastening bolt 5 between the roller main body 21 and the axial end surface without a sealing member. As a result, the inside of the roller 2 is decompressed from between the roller main body 21 and the flange 221 to create a depressurized atmosphere. The roller body 21 and the drive shaft 22 may be formed of a magnetic material such as carbon steel or a non-magnetic material such as stainless steel, but the roller body 21 and the drive shaft 22 are not limited thereto.

そして、ローラ２は、例えばモータ等の回転駆動機構（不図示）により外部から与えられる駆動力によって回転されるように構成されている。また、本実施形態のローラ本体２１の肉厚部である側周壁には、気液二相の熱媒体が減圧封入された複数のジャケット室が形成されていても良い。 The roller 2 is configured to be rotated by a driving force applied from the outside by, for example, a rotation driving mechanism (not shown) such as a motor. Further, a plurality of jacket chambers in which the gas-liquid two-phase heat medium is vacuum-enclosed may be formed on the side peripheral wall which is the thick portion of the roller main body 21 of the present embodiment.

誘導発熱機構３は、ローラ２の中空内に配置されるものであり、円筒形状をなす円筒状鉄心３１と、当該円筒状鉄心３１の外側周面に巻装された誘導コイル３２とを備えている。 The induction heating mechanism 3 is arranged in the hollow of the roller 2, and includes a cylindrical iron core 31 having a cylindrical shape and an induction coil 32 wound around the outer peripheral surface of the cylindrical iron core 31. There is.

円筒状鉄心３１の軸方向における両端部には支持ロッド６が設けられており、当該支持ロッド６は、それぞれ駆動軸２２の内部に挿通されている。それぞれの支持ロッド６は、転がり軸受等の軸受７を介して駆動軸２２の内面に回転自在に支持されている。なお、軸受７は、真空シール構造を有している。これにより、ローラ２の内部が減圧雰囲気となる。また、誘導発熱機構３は、回転するローラ２の内部に宙吊り状態で保持され、つまり、処理チャンバ２００（固定側）に対して静止状態に保持される。 Support rods 6 are provided at both ends of the cylindrical iron core 31 in the axial direction, and the support rods 6 are inserted into the drive shaft 22 respectively. Each support rod 6 is rotatably supported on the inner surface of the drive shaft 22 via a bearing 7 such as a rolling bearing. The bearing 7 has a vacuum seal structure. As a result, the inside of the roller 2 becomes a reduced pressure atmosphere. Further, the induction heating mechanism 3 is held in a suspended state inside the rotating roller 2, that is, is held in a stationary state with respect to the processing chamber 200 (fixed side).

また、誘導コイル３２は、中空導体管からなり、その内部に冷却媒体が通流可能に構成されている。さらに、誘導コイル３２は、絶縁ワニス８又は絶縁モールド材で被覆されている。この絶縁ワニス８又は絶縁モールド材は、無溶剤性であることが望ましい。この誘導コイル３２には、電力を供給する電源リード線Ｌ１が接続されており、電源リード線Ｌ１には、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流電圧を印加するための電源装置（不図示）が接続されている。 Further, the induction coil 32 is made of a hollow conductor tube, and is configured so that a cooling medium can flow through the inside thereof. Further, the induction coil 32 is covered with an insulating varnish 8 or an insulating molding material. It is desirable that the insulating varnish 8 or the insulating molding material is solvent-free. A power supply lead wire L1 for supplying electric power is connected to the induction coil 32, and a power supply device (not shown) for applying an AC voltage of a commercial frequency (50 Hz or 60 Hz) is connected to the power supply lead wire L1. It is connected.

ここで、電源リード線Ｌ１は、中空導体管からなり、誘導コイル３２に冷却媒体を供給できるように構成されている。この電源リード線Ｌ１には、冷却媒体を循環させる循環機構（不図示）が接続されており、電源リード線Ｌ１の内部を通じて、冷却媒体を誘導コイル３２の内部に通流させる。ここで、処理チャンバ２００の外部である外気雰囲気側から冷却媒体が供給されるので、誘導コイル３２を構成する中空導体管の内部及び電源リード線Ｌ１を構成する中空導体管の内部は、減圧雰囲気に対してシールされている。 Here, the power supply lead wire L1 is made of a hollow conductor tube and is configured to be able to supply a cooling medium to the induction coil 32. A circulation mechanism (not shown) for circulating the cooling medium is connected to the power supply lead wire L1, and the cooling medium is passed through the inside of the power supply lead wire L1 to the inside of the induction coil 32. Here, since the cooling medium is supplied from the outside air atmosphere side outside the processing chamber 200, the inside of the hollow conductor tube constituting the induction coil 32 and the inside of the hollow conductor tube constituting the power supply lead wire L1 have a reduced pressure atmosphere. Is sealed against.

そして、電源リード線Ｌ１の外側周面には、処理チャンバ２００又はローラ２内の減圧雰囲気と処理チャンバ２００外の外気雰囲気とをシールするシール構造９が設けられている。本実施形態では電源リード線Ｌ１が支持ロッド６の内部に挿通されていることから、シール構造９は、電源リード線Ｌ１の外側周面と支持ロッド６の内側周面との間に設けられている。 A seal structure 9 is provided on the outer peripheral surface of the power supply lead wire L1 to seal the decompression atmosphere inside the processing chamber 200 or the roller 2 and the outside air atmosphere outside the processing chamber 200. In the present embodiment, since the power supply lead wire L1 is inserted inside the support rod 6, the seal structure 9 is provided between the outer peripheral surface of the power supply lead wire L1 and the inner peripheral surface of the support rod 6. There is.

このような誘導発熱機構３により、誘導コイル３２に交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、その交番磁束はローラ本体２１の側周壁を通過する。この通過によりローラ本体２１に誘導電流が発生し、その誘導電流でローラ本体２１はジュール発熱する。また、誘導コイル３２に交流電圧を印加することにより誘導コイル３２が発熱するが、誘導コイル３２の内部を通流する冷却媒体により、誘導コイル３２は冷却される。 When an AC voltage is applied to the induction coil 32 by such an induction heating mechanism 3, an alternating magnetic flux is generated, and the alternating magnetic flux passes through the side peripheral wall of the roller main body 21. An induced current is generated in the roller main body 21 by this passage, and the roller main body 21 generates Joule heat by the induced current. Further, the induction coil 32 generates heat by applying an AC voltage to the induction coil 32, but the induction coil 32 is cooled by the cooling medium flowing inside the induction coil 32.

その他、本実施形態では、ローラ本体２１には、ローラ本体２１の温度を検出するための温度センサＴ１が設けられている。この温度センサＴ１に接続された信号線Ｌ２は、駆動軸２２の端部に設けられた信号伝送装置（回転トランス）１０に接続されており、信号伝送装置１０から外部の温度制御装置（不図示）に出力される。この信号線Ｌ２も、電源リード線Ｌ１と同様に、減圧雰囲気から外気雰囲気に配線されることから、信号線Ｌ２の外側周面には、減圧雰囲気と外気雰囲気とをシールするシール構造１１が設けられている。 In addition, in the present embodiment, the roller main body 21 is provided with a temperature sensor T1 for detecting the temperature of the roller main body 21. The signal line L2 connected to the temperature sensor T1 is connected to a signal transmission device (rotary transformer) 10 provided at the end of the drive shaft 22, and is connected to an external temperature control device (not shown) from the signal transmission device 10. ) Is output. Since this signal line L2 is also wired from the decompression atmosphere to the outside air atmosphere like the power supply lead wire L1, a seal structure 11 for sealing the decompression atmosphere and the outside air atmosphere is provided on the outer peripheral surface of the signal line L2. Has been done.

＜２．本実施形態の効果＞
このように構成された本実施形態に係る誘導発熱ローラ装置１００によれば、誘導コイル３２の内部に冷却媒体を通流させて誘導コイル３２を冷却するので、ローラ２に気密構造を設ける必要がなく、減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置１００の製造コストを削減することができる。 <2. Effect of this embodiment>
According to the induction heating roller device 100 according to the present embodiment configured as described above, since the induction coil 32 is cooled by passing a cooling medium through the inside of the induction coil 32, it is necessary to provide the roller 2 with an airtight structure. It is possible to reduce the manufacturing cost of the induction heating roller device 100 used in a reduced pressure atmosphere.

＜３．その他の変形実施形態＞
例えば、前記実施形態では、ローラ本体２１の両端部に駆動軸が設けられたいわゆる両持ち式の誘導発熱ローラ装置１００であったが、図２に示すように、片持ち式の誘導発熱ローラ装置１００であっても良い。 <3. Other Modifications>
For example, in the above embodiment, the so-called double-sided induction heating roller device 100 is provided with drive shafts at both ends of the roller main body 21, but as shown in FIG. 2, the cantilever type induction heating roller device is provided. It may be 100.

この片持ち式の誘導発熱ローラ装置１００は、有底円筒状のローラ２と、ローラ２の内部に設けられた誘導発熱機構３とを備えている。 The cantilever type induction heating roller device 100 includes a bottomed cylindrical roller 2 and an induction heating mechanism 3 provided inside the roller 2.

ローラ２の底部中央部には、回転軸１２が接続されている。この回転軸１２は、ローラ２の内部においてローラ２の回転中心軸上に沿って設けられており、ローラ２の外部において転がり軸受等の軸受１３を介して処理チャンバ２００の側壁２０１に回転自在に支持されている。ここで、側壁２０１は、減圧雰囲気の空間を形成する壁である。なお、軸受１３は、真空シール構造を有している。これにより、ローラ２は、処理チャンバ２００内の減圧雰囲気下に配置され、回転軸１２は、一部が処理チャンバ２００内の減圧雰囲気下に配置され、一部が処理チャンバ２００外の外気雰囲気下に配置される。また、回転軸１２は、処理チャンバ２００の外部に設けられたロール支持部材１４に転がり軸受等の軸受１５を介して回転自在に支持されている。このように回転軸１２が回転自在に支持されることによって、ローラ２も回転自在に支持されることになる。なお、回転軸１２は、図示しないモータにより回転される。 A rotating shaft 12 is connected to the central portion of the bottom of the roller 2. The rotating shaft 12 is provided inside the roller 2 along the rotation center axis of the roller 2, and is rotatably attached to the side wall 201 of the processing chamber 200 via a bearing 13 such as a rolling bearing outside the roller 2. It is supported. Here, the side wall 201 is a wall that forms a space with a reduced pressure atmosphere. The bearing 13 has a vacuum seal structure. As a result, the roller 2 is arranged under the reduced pressure atmosphere in the processing chamber 200, the rotating shaft 12 is partially arranged under the reduced pressure atmosphere inside the processing chamber 200, and a part is arranged under the outside air atmosphere outside the processing chamber 200. Is placed in. Further, the rotary shaft 12 is rotatably supported by a roll support member 14 provided outside the processing chamber 200 via a bearing 15 such as a rolling bearing. By rotatably supporting the rotary shaft 12 in this way, the roller 2 is also rotatably supported. The rotating shaft 12 is rotated by a motor (not shown).

誘導発熱機構３は、ローラ２の中空内に配置されるものであり、円筒形状をなす円筒状鉄心３１と、当該円筒状鉄心３１の外側周面に巻装された誘導コイル３２とを備えている。この誘導発熱機構３は、例えば処理チャンバ２００内に設けられた支持スタンド１６により支持されている。なお、処理チャンバ２００の側壁によって支持する構成であっても良い。 The induction heating mechanism 3 is arranged in the hollow of the roller 2, and includes a cylindrical iron core 31 having a cylindrical shape and an induction coil 32 wound around the outer peripheral surface of the cylindrical iron core 31. There is. The induction heating mechanism 3 is supported by, for example, a support stand 16 provided in the processing chamber 200. It should be noted that the configuration may be supported by the side wall of the processing chamber 200.

円筒状鉄心３１は、回転軸１２が内部に挿入されるとともに、ローラ２及び回転軸１２の間の中空内に配置される。ここで、ローラ２は有底円筒状であり、ローラ２の内部は一端開口から減圧されて、減圧雰囲気となる。 The cylindrical iron core 31 is arranged in a hollow space between the roller 2 and the rotating shaft 12 while the rotating shaft 12 is inserted therein. Here, the roller 2 has a bottomed cylindrical shape, and the inside of the roller 2 is decompressed from one end opening to create a depressurized atmosphere.

また、誘導コイル３２は、中空導体管からなり、その内部に冷却媒体が通流可能に構成されている。さらに、誘導コイル３２は、絶縁ワニス８又は絶縁モールド材で被覆されている。この絶縁ワニス８又は絶縁モールド材は、無溶剤性であることが望ましい。この誘導コイル３２には、電力を供給する電源リード線Ｌ１が接続されており、電源リード線Ｌ１には、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流電圧を印加するための電源装置（不図示）が接続されている。 Further, the induction coil 32 is made of a hollow conductor tube, and is configured so that a cooling medium can flow through the inside thereof. Further, the induction coil 32 is covered with an insulating varnish 8 or an insulating molding material. It is desirable that the insulating varnish 8 or the insulating molding material is solvent-free. A power supply lead wire L1 for supplying electric power is connected to the induction coil 32, and a power supply device (not shown) for applying an AC voltage of a commercial frequency (50 Hz or 60 Hz) is connected to the power supply lead wire L1. It is connected.

ここで、電源リード線Ｌ１は、中空導体管からなり、誘導コイル３２に冷却媒体を供給できるように構成されている。この電源リード線Ｌ１には、冷却媒体を循環させる循環機構（不図示）が接続されており、電源リード線Ｌ１の内部を通じて、冷却媒体を誘導コイル３２の内部に通流させる。ここで、処理チャンバ２００の外部である外気雰囲気側から冷却媒体が供給されるので、誘導コイル３２を構成する中空導体管の内部及び電源リード線Ｌ１を構成する中空導体管の内部は、減圧雰囲気に対してシールされている。 Here, the power supply lead wire L1 is made of a hollow conductor tube and is configured to be able to supply a cooling medium to the induction coil 32. A circulation mechanism (not shown) for circulating the cooling medium is connected to the power supply lead wire L1, and the cooling medium is passed through the inside of the power supply lead wire L1 to the inside of the induction coil 32. Here, since the cooling medium is supplied from the outside air atmosphere side outside the processing chamber 200, the inside of the hollow conductor tube constituting the induction coil 32 and the inside of the hollow conductor tube constituting the power supply lead wire L1 have a reduced pressure atmosphere. Is sealed against.

そして、電源リード線Ｌ１の外側周面には、処理チャンバ２００内の減圧雰囲気と処理チャンバ２００外の外気雰囲気とをシールするシール構造１７が設けられている。本実施形態では電源リード線Ｌ１が処理チャンバ２００の側壁に挿通されていることから、シール構造１７は、電源リード線Ｌ１の外側周面と処理チャンバ２００の側壁との間に設けられている。 A seal structure 17 is provided on the outer peripheral surface of the power supply lead wire L1 to seal the decompression atmosphere inside the processing chamber 200 and the outside air atmosphere outside the processing chamber 200. Since the power supply lead wire L1 is inserted through the side wall of the processing chamber 200 in the present embodiment, the seal structure 17 is provided between the outer peripheral surface of the power supply lead wire L1 and the side wall of the processing chamber 200.

このような誘導発熱機構３により、誘導コイル３２に交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、その交番磁束はローラ本体２１の側周壁を通過する。この通過によりローラ本体２１に誘導電流が発生し、その誘導電流でローラ本体２１はジュール発熱する。また、誘導コイル３２に交流電圧を印加することにより誘導コイル３２が発熱するが、誘導コイル３２の内部を通流する冷却媒体により、誘導コイル３２は冷却される。 When an AC voltage is applied to the induction coil 32 by such an induction heating mechanism 3, an alternating magnetic flux is generated, and the alternating magnetic flux passes through the side peripheral wall of the roller main body 21. An induced current is generated in the roller main body 21 by this passage, and the roller main body 21 generates Joule heat by the induced current. Further, the induction coil 32 generates heat by applying an AC voltage to the induction coil 32, but the induction coil 32 is cooled by the cooling medium flowing inside the induction coil 32.

前記実施形態の構成に加えて、誘導発熱ローラ装置１００は、図３に示すように、処理チャンバ２００内の減圧雰囲気中に設けられ、ローラ２を外部から冷却する冷却機構１８を備えていても良い。この冷却機構１８は、ローラ２の外側周面に向けて冷却エアを噴射する噴射ノズル１８１を有する構成とすることが考えられる。この冷却機構１８によるローラ２の冷却は、ローラ２の回転が停止されて負荷運転がされない場合であって、減圧雰囲気を維持する必要がない場合に行われる。 In addition to the configuration of the embodiment, as shown in FIG. 3, the induction heating roller device 100 is provided in a reduced pressure atmosphere in the processing chamber 200, even if it includes a cooling mechanism 18 for cooling the roller 2 from the outside. good. It is conceivable that the cooling mechanism 18 has an injection nozzle 181 that injects cooling air toward the outer peripheral surface of the roller 2. The cooling of the roller 2 by the cooling mechanism 18 is performed when the rotation of the roller 2 is stopped and the load operation is not performed, and it is not necessary to maintain the reduced pressure atmosphere.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１００・・・誘導発熱ローラ装置
２・・・ローラ
３２・・・誘導コイル
Ｌ１・・・電源リード線
２０１、２０２・・・減圧雰囲気の空間を形成する壁
Ｔ１・・・温度センサ
１８・・・冷却機構 100 ... Induction heating roller device 2 ... Roller 32 ... Induction coil L1 ... Power supply lead wires 201, 202 ... Wall T1 ... Temperature sensor 18 ... Cooling mechanism

Claims (9)

減圧雰囲気中で使用される誘導発熱ローラ装置であって、
中空内が減圧雰囲気となるローラと、
前記ローラの中空内に配置され、中空導体管からなる誘導コイルとを備え、
前記誘導コイルの内部に冷却媒体を通流させるように構成された、誘導発熱ローラ装置。 An induction heating roller device used in a depressurized atmosphere.
A roller that creates a decompressed atmosphere inside the hollow
It is arranged in the hollow of the roller and includes an induction coil made of a hollow conductor tube.
An induction heating roller device configured to allow a cooling medium to flow inside the induction coil. 前記誘導コイルに接続されて電力を供給する電源リード線をさらに備え、
前記電源リード線は、中空導体管からなり、
前記電源リード線の内部を通じて、前記冷却媒体を前記誘導コイルの内部に通流させる、請求項１に記載の誘導発熱ローラ装置。 Further equipped with a power supply lead wire connected to the induction coil to supply power,
The power supply lead wire is made of a hollow conductor tube.
The induction heating roller device according to claim 1, wherein the cooling medium is passed through the inside of the power supply lead wire to the inside of the induction coil. 前記誘導コイルを構成する中空導体管の内部及び前記電源リード線を構成する中空導体管の内部は、前記減圧雰囲気に対してシールされている、請求項２に記載の誘導発熱ローラ装置。 The induction heating roller device according to claim 2, wherein the inside of the hollow conductor tube constituting the induction coil and the inside of the hollow conductor tube constituting the power supply lead wire are sealed against the reduced pressure atmosphere. 前記電源リード線の外側周面には、前記減圧雰囲気と外気雰囲気とをシールするシール構造が設けられている、請求項２又は３に記載の誘導発熱ローラ装置。 The induction heating roller device according to claim 2 or 3, wherein a seal structure for sealing the decompression atmosphere and the outside air atmosphere is provided on the outer peripheral surface of the power supply lead wire. 前記ローラは、前記減圧雰囲気の空間を形成する壁に回転自在に支持されるとともに、前記減圧雰囲気の空間を形成する壁との間でシールされている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。 One of claims 1 to 4, wherein the roller is rotatably supported by a wall forming the space of the depressurized atmosphere and is sealed between the roller and the wall forming the space of the decompressed atmosphere. Induction heating roller device according to. 前記ローラの温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記温度センサに接続された信号線の外側周面には、前記減圧雰囲気と外気雰囲気とをシールするシール構造が設けられている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。 Further equipped with a temperature sensor for detecting the temperature of the roller,
The induction heating roller according to any one of claims 1 to 5, wherein a seal structure for sealing the decompression atmosphere and the outside air atmosphere is provided on the outer peripheral surface of the signal line connected to the temperature sensor. Device. 前記誘導コイルは、絶縁ワニス又は絶縁モールド材で被覆されている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。 The induction heating roller device according to any one of claims 1 to 6, wherein the induction coil is covered with an insulating varnish or an insulating molding material. 前記絶縁ワニス又は前記絶縁モールド材は、無溶剤性である、請求項７に記載の誘導発熱ローラ装置。 The induction heating roller device according to claim 7, wherein the insulating varnish or the insulating mold material is solvent-free. 前記減圧雰囲気中に設けられ、前記ローラを外部から冷却する冷却機構をさらに備える、請求項１乃至８の何れか一項に記載の誘導発熱ローラ装置。 The induction heating roller device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a cooling mechanism for cooling the rollers from the outside, which is provided in the reduced pressure atmosphere.
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