JP4830794B2

JP4830794B2 - 真空シール機構

Info

Publication number: JP4830794B2
Application number: JP2006297564A
Authority: JP
Inventors: 博之林; 稔大丹野
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP2008115897A

Description

本発明は、布帛、シート状、フィルム状の部材或いは連続した一連の薄板部材（以下シート状部材と言う）を連続的に真空チャンバー内へ供給しラミネート加工、スパッタリング加工、蒸着等の処理を行い、かつ排出することのできる真空シール機構に関する。

従来、例えば、特公昭５３−３１６７０号公報に開示されたように一対の基板供給ロール７及び積層板取出ロール８を減圧室の入り口と出口に設け、減圧室内で可撓性フィルムを貼り合わせる装置が提案されている。このように減圧室内で積層板を製造することにより、残留気泡のないフィルムを作ることができるとするものである。

また、特開平１０−１８１６８号公報には、プラズマ処理室の出入り口にゴムシールロールと金属ロールとシールリップを設け、布帛挿通孔の真空度を維持する装置が提案されている。このような構成により、ゴムシールロールの撓みを防止するとともに、ロール表面の摩耗、破損を防止するものである。
特公昭５３−３１６７０号公報特開平１０−１８１６８号公報

しかし、このような構成の従来の装置において、例えば、一対の基板供給ロールと積層板取出ロールを減圧室の入り口と出口に設け形成のものにあっては、すり合せ部とロールとの間の摩擦等で発生するダストがフィルムに付着する虞れがあり、製造する積層フィルムの品質に悪影響を与えるものであった。また、ロールが一段構成であるために、ロール表面の平坦度を維持することが困難であると云う問題が存在した。更に、ロールとして使用できる素材も限られていた。また、ロール交換作業が極めて困難であった。更に、実際の使用に際しては、ロール表面に薄いテープを螺旋状に巻き付けており、テープの重なった部分と一重の部分との段差により隙間が生じる虞れも存在した。
また、処理室の出入り口にゴムシールロールと金属ロールとシールリップを設ける形成のものにあっては、ロールとして使用できる素材も限られるとともに、ロール交換作業が極めて困難であると云う問題が存在した。

この発明は、上記に鑑み提案されたもので、真空状態において加工処理を行う真空チャンバ内へシート状部材を連続して供給するとともに、シート状部材にダスト等が付着するのを防止し、ロール表面の平坦度を維持でき、かつロール交換作業の容易な真空シール機構を提供するもである。

上記目的を達成する為に、本発明の真空シール機構は、真空チャンバ等に形成されたシート状部材の供給、或いは排出を行うスリットの周辺に取り付けられる真空シール機構であって、前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面を中心として対向配置され、互いに回動自在に密着されたロール群と、前記ロール群の側面に当接された側板と、前記側板を前記ロール端面方向に押圧する駆動手段と、前記側板を真空チャンバ方向へ押圧する第２駆動手段とから成り、前記ロール群の先端に配設されたロール対を互いに密着させると共に、前記先端に配設されたロールに隣接配置されたロール対を所定の間隔を有して配置し、真空チャンバに形成されたスリット部をシールすることを特徴としている。

また、本発明において、前記ロール群は、先端から真空チャンバ側に向かうに従って順次ロール径が大きく構成されたことを特徴とする。

また、本発明において、前記側板は、金属板と耐摩耗性部材とを組み合わせて構成したことを特徴とする。

また、本発明において、前記ロール群は、先端に配設されたロールと隣に配設されたロールとを圧接する付勢手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明において、前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去するスクレーパを備えたことを特徴とする。

また、本発明において、前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去する粘着ロールを備えたことを特徴とする。

また、本発明において、前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面と前記真空チャンバに当接配置されたロール外縁との間にダストボックスが配設されたことを特徴とする。

この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。

本発明では、真空チャンバ等に形成されたシート状部材の供給、或いは排出を行うスリットの周辺に取り付けられる真空シール機構であって、前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面を中心として対向配置され、互いに回動自在に密着されたロール群と、前記ロール群の側面に当接された側板と、前記側板を前記ロール端面方向に押圧する駆動手段と、前記側板を真空チャンバ方向へ押圧する第２駆動手段とから成り、前記ロール群の先端に配設されたロール対を互いに密着させると共に、前記先端に配設されたロールに隣接配置されたロール対を所定の間隔を有して配置し、真空チャンバに形成されたスリット部をシールするので、スリット周辺を密封して真空チャンバ内を負圧に維持したまま、シール状部材を連続的に供給、或いは排出することができる。
また、ロール群による多段ロール構成にすることにより、最終段のピンチロールの材質を自由に選択することができる。また、多段ロール構成にすることにより、ピンチロールにシール機構を付加する必要がないので加熱機能等の付加が容易となるとともに、ロール交換等のメンテナンス作業が容易となる。更に、多段ロール構成にすることにより、上下一対のピンチロール表面の平坦度を常に維持することができる。

また、本発明において前記ロール群は、先端から真空チャンバ側に向かうに従って順次ロール径が大きく構成されたので、真空チャンバと接触するロールの周長を長くすることができ、摩耗を低減することができる。

また、本発明において前記側板は、金属板と耐摩耗性部材とを組み合わせて構成したので、シール性及び耐摩耗性を向上することができる。また、側板の強度を保持することができる。

また、本発明において前記ロール群は、先端に配設されたロールと隣に配設されたロールとを圧接する付勢手段を設けたので、各ロール間のシール性を保持することができる。

また、本発明において前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去するスクレーパを備えたので、ロール周面から発生したダストがシート状部材に付着するのを防止することができる。

また、本発明において前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去する粘着ロールを備えたので、ロール周面から発生したダストがシート状部材に付着するのを防止することができる。

また、本発明において前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面と前記真空チャンバに当接配置されたロール外縁との間にダストボックスが配設されたので、ロール周面から発生したダスト等がシート状部材に付着するのを防止することができる。

真空シール機構において、互いに回動自在に密着された複数のロールと、ロールの側面に当接された側板と、側板をロール端面方向に押圧する駆動手段と、側板を真空チャンバ方向へ押圧する第２駆動手段とから成り、先端に配設されたロール対を互いに密着させスリット部をシールすることにより、連続してシート状部材を供給、排出することができる真空シール機構を提供するという目的が達成できる。また、シート状部材にダスト等が付着するのを防止するとともに、ロール表面の平坦度を維持することができる。

以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る真空シール機構の概要を示す断面図、図２はその側面図、図３は真空シール機構の側板部分を示す要部断面図、図４は本発明の真空シール機構の側板部分を示す要部断面図である。ここで、真空シール機構１０は、真空チャンバ１１等に形成されたシート状部材Ｓの供給、或いは排出を行うスリット１２の周辺に取り付けられるものであって、前記スリット１２の延長線Ｌ上でシート状部材Ｓの移動面を中心として対向配置され、互いに回動自在に密着されたロール群と、前記ロール群の側面に当接された側板１３と、前記側板１３を前記ロール端面方向に押圧する駆動手段１４と、前記側板１３を真空チャンバ１１方向へ押圧する第２駆動手段１５とから成り、前記ロール群Ｒの先端に配設されたロール１６ａ、１６ｂ（ピンチロール）を互いに駆動手段３１によって密着或いは離隔させると共に、前記先端に配設されたロールに隣接配置されたロール対を所定の間隔を有して配置し、真空チャンバに形成されたスリット部をシールするものである。

本実施例において、ロール群は３対のロール１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂから構成されている。それぞれのロール１６ａ、１７ａ、１８ａは、気密性を保ちながら回転自在に配置されており、回転軸芯ｘ₀、ｙ₀、ｚ₀が一直線上に配置されている。同様に、ロール１６ｂ、１７ｂ、１８ｂもそれぞれ気密性を保ちながら回転自在に配置されており、回転軸芯ｘ₁、ｙ₁、ｚ₁が一直線上に配置されている。このように一直線上に配置することにより、複数のロール間を密着させる場合に、付勢手段によって一方向に付勢すれ良い。また、回転軸芯ｘ₀、ｙ₀、ｚ₀ を結ぶ直線と回転軸芯ｘ₁、ｙ₁、ｚ₁を結ぶ直線とは、所定の角度を有して配設されている。更に、対向配置されたロール１６ａとロール１６ｂは、金属ロールの周面にゴム等の弾性部材が被着されている。また、ロール径は、ロール１６＜ロール１７＜ロール１８の順に大きく形成されている。このように、ロール径を変化させることにより、例えば、ロールの一つにゴミがついた場合に、他のロール表面と当たる位置が異なり、ロール表面の傷付く位置が異なることとなる。また、ロール１８の径を大きくすることにより、真空チャンバ１１の壁面と接触する周長が長くなり、耐久性を増すことができる。

また、図４に示すようにロール群を構成するロール１６、１７、１８は、先端に配設されたロール１６が隣に配設されたロール１７と圧接し、ロール１７とロール１８とが圧接するように付勢手段２０によってロール１６の軸１６Ｓと真空チャンバ１１の壁面との間が緊張されている。この付勢手段２０によって、ロール１６、１７、１８の間及び、ロール１８と耐摩耗性部材１９との間の気密性が保持される。

本実施例において、例えば、ロール１６（ピンチロール）を金属ロールの周面にゴム等が被着されたゴムロール、ロール１７を金属ロール、ロール１８を金属ロールの周面にゴム等が被着されたゴムロールから構成する。このように構成した場合、両端のゴムロール１６、１８の表面平坦度を高く維持することができる。ゴムは、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）を使用することができる。また、図２等から明らかなように真空チャンバ１１のロール１８の接触する部分に摺動面用樹脂、摺動面用ゴム等の耐摩耗性部材１９が配設されており、ロール１８との耐摩耗性及びシール性を確保している。

側板１３は、図３、４に示すように金属板１３ａとその内側に配設された耐摩耗性部材１３ｂとが組み合わされて構成されている。耐摩耗性部材としては、例えば、摺動面用樹脂、耐摩耗性ゴム等を使用することができる。また、側板１３は、ロール端面方向へ複数の駆動手段１４によって押圧され、気密性を保持している。駆動手段１４は、油圧シリンダ、エアシリンダ、弾性部材（バネ）、アクチュエータ等によって駆動される。更に、側板１３は、図１、２に示すように上下一対の第２駆動手段１５によって真空チャンバ１１方向へ押圧され、気密性を保持している。第２駆動手段１５は、油圧シリンダ、エアシリンダ、弾性部材（バネ）、アクチュエータ等によって駆動することができる。このように構成することにより、ロール１６、１７、１８の側面を完全にシールすることができる。

ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去するスクレーパ２１を備えている。本実施例では、スクレーパ２１は、ゴム等の部材から構成されロール１７の外周に着脱可能に固着されている。
このように構成することにより、ゴムロールから発生したダストを効果的に回収することができ、シート状部材に付着するのを防止することができる。
また、他の実施の形態として、ロール１７ｂの外周に接触して転動するクリーンロール２１−１とクリーンロールにのみ接触する粘着性テープロール２１−２の構成であってもよい。クリーンロール２１−１は、粘着性を有するとともに、洗浄することにより再使用することができる。粘着性テープロール２１−２は、粘着性テープが巻回されたもので、ダストが付着した場合には、表面の一周分のテープを剥がしてカットすることにより、新たな粘着面を創出することができる。
このように構成することにより、ロール１７に付着したダストをクリーンロール２１−１が取り除き、更にクリーンロールから粘着性テープロール２１−２がダストを取り除くので、ロール１７及びクリーンロール表面を常にクリーンに保ち、シート状部材にダストが付着するのを防止することができる。

ダストボックス２２は、スリット１２の延長線Ｌ上でシート状部材Ｓの移動面と真空チャンバ１１の壁面に配設された耐摩耗性部材１９に当接配置されたロール１８の外縁との間に配設されており、シート状部材Ｓから所定の距離を保っている。また、ダストボックス２２の基端は、真空チャンバ１１の壁面の一部に固定されており、先端は拡開方向に折曲している。このように構成した場合、ロール周面から発生したダスト等がシート状部材に付着するのを防止することができる。なお、スリット１２は、シート状部材の通過するに充分な幅と高さを有しておれば良く、可能な限り小さい方が好ましい。更に、図１、２に示すようにスリット１２の真空チャンバ側には、一対のシャッタロール３９ａ、３９ｂが配設されており、ピンチロール１６を通板時やよれが発生した場合に開いても、真空チャンバ１１内の負圧状態を維持し、外気が流入するのを防止できる。

ロール群は、図２、５に示すように周囲をカバー部材２３で覆われている。カバー部材２３の基端部は、真空チャンバ１１の壁面の一部に固定されており、先端にはシート状部材Ｓの通過孔２４が形成されている。通過孔２４は、シート状部材Ｓの通過に必要かつ充分な大きさを有している。また、カバー部材２３の内部で、ダストボックス２２の周囲には、ダストを吸引するための吸引パイプ２９が配管されており、真空ポンプ等で周囲のダストを吸引する。また、この吸引パイプは、側板１３の近傍にも配設され、ロールの側面と側板１３の摩擦によって発生するダストも吸引する。

更に、図２に示すようにニトリルゴムや耐摩耗性の合成樹脂から成るダストシール材３８がロール１６〜１８の両端でそれぞれ対向するロール１６ａ、１６ｂロール１７ａ、１７ｂ、ロール１８ａ、１８ｂの間に配設されている。ダストシール材３８は、回転するロール１６〜１８の端部と側板１３とが摺動することによって発生するダストがシート状部材Ｓに付着するのを防止することができる。

ロール１６〜１８の駆動方法は、図４に示すように軸１６Ｓを図外の駆動手段で回転させるとともに各ロール軸に固着された歯車４０、４１、４２を介して同期回転させる。また、他の駆動方法としては、図外の分配ギアボックスを介してユニバーサルジョイントによって各ロールを同期回転させてもよい。更に、何れか一つのロールを回転駆動してもよい。

以上のように構成した本発明の真空シール機構によれば、シール性を考慮することなく、ピンチロールの材質を自由に選択することができる。また、ピンチロール表面の平坦度を維持できる。更に、ピンチロールがシール機構を必要としないために、ロール交換作業が容易である。また、吸引パイプ２９によって発生したダストを効果的に吸い取ることができる。

図６は、本発明の真空シール機構の第２の実施の形態を示す断面図である。本実施例において、真空チャンバ１１の壁面でスリット１２に周囲のロール１８の接触する部分には、耐摩耗性部材２５が金属板２６及び接着層２７を介して取り付けられている。ロール３２、ロール３３、ロール３４の周囲には、カバー部材２８が配設されており、その基端が真空チャンバ１１の壁面に着脱自在に固定されている。また、ロール３２、ロール３３、ロール３４は、発生するダスト処理を適切に行うことにより、それぞれロール径を同一とすることもできる。ロール３２、３４は金属ロールの表面にゴムが被覆されており、ロール３３は金属ロールである。また、それぞれのロール径を変えてもよい。

以上のように構成した場合、耐摩耗性部材２５が摩耗した場合に接着層２７で接着されているので容易に交換することができる。また、カバー部材２８は、発生しダストが周囲に飛散するのを防止することができる。

図７は、本発明の真空シール機構の第３の実施の形態を示す断面図である。本実施例において、ロール群は、二段構成とされピンチロール３５とシールロール３６とから構成され、シールロール３６には、クリーンロール３７−１と粘着ロール３７−２が転動可能に接触している。また、ダストボックス２２は、スリット１２の延長線上でシート状部材の移動面と真空チャンバ１１の壁面に取り付けられた耐摩耗性部材２５に当接配置されたシールロール３６の外縁との間に配設されており、シート状部材Ｓから所定の距離を保っている。粘着ロール３７−２は、表面に粘着物質が塗布されている。

以上のように構成した場合、発生したダストをダストボックス２２で捕捉するとともに、クリーンロール３７−１と粘着ロール３７−２の表面で捕捉することができる。

なお、実施例ではロール径をロール１６＜ロール１７＜ロール１８の順に大きく形成した場合について説明した、ロール１６＞ロール１７＞ロール１８であっても同様の効果を奏することができる。但し、大きい径のロールは、小さい径のロールの整数倍であってはならない。

図１は、本発明に係る真空シール機構の概要を示す断面図である。図２は、同真空シール機構の側面図である。図３は、同真空シール機構の側板部分を示す要部断面図である。図４は、同真空シール機構の側板部分を示す要部断面図である。図５は、同真空シール機構の要部斜視図である。図６は、同真空シール機構の第２の実施の形態を示す断面図である。図７は、同真空シール機構の第３の実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

Ｓシート状部材
Ｌスリットの延長線
１０真空シール機構
１１真空チャンバ
１２スリット
１３側板
１４駆動手段
１５第２駆動手段
１６ａ、ｂロール（ピンチロール）
１７ａ、ｂロール
１８ａ、ｂロール
１９耐摩耗性部材
２０付勢手段
２１スクレーパ
２１−１クリーンロール
２１−２粘着テープロール
２２ダストボックス
２３カバー部材
２４通過孔
２５耐摩耗性部材
２６金属板
２７接着層
２８カバー部材
２９吸引パイプ
３１駆動手段
３２〜３４ロール
３５ピンチロール
３６シールロール
３７−１クリーンロール
３７−２粘着ロール
３８ダストシール材
３９ａ、ｂシャッタロール
４０〜４２歯車

Claims

真空チャンバ等に形成されたシート状部材或いは連続した一連の薄板部材の供給、或いは排出を行うスリットの周辺に取り付けられる真空シール機構であって、
前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面を中心として対向配置され、互いに回動自在に密着されたロール群と、前記ロール群の側面に当接された側板と、前記側板を前記ロール端面方向に押圧する駆動手段と、前記側板を真空チャンバ方向へ押圧する第２駆動手段とから成り、前記ロール群の先端に配設されたロール対を互いに密着させると共に、前記先端に配設されたロールに隣接配置されたロール対を所定の間隔を有して配置し、真空チャンバに形成されたスリット部をシールすることを特徴とする真空シール機構。
前記ロール群は、先端から真空チャンバ側に向かうに従って順次ロール径が大きく構成されたことを特徴とする請求項１に記載の真空シール機構。
前記側板は、金属板と耐摩耗性部材とを組み合わせて構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の真空シール機構。
前記ロール群は、先端に配設されたロールと隣に配設されたロールとを圧接する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１に記載の真空シール機構。
前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去するスクレーパを備えたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１に記載の真空シール機構。
前記ロール群は、ロール周面に当接してダストを除去する粘着ロールを備えたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１に記載の真空シール機構。
前記スリットの延長線上でシート状部材の移動面と前記真空チャンバに当接配置されたロール外縁との間にダストボックスが配設されたことを特徴とする請求項１ないし６の何れか１に記載の真空シール機構。