JP7260459B2 - 箔基材の真空熱処理装置、箔基材の熱処理方法 - Google Patents
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Description
上記のように、本実施形態では、真空熱処理装置1の真空チャンバ内の箔基材Wの搬送は、ロール搬送システムによって実現される。箔基材Wは、処理前のコイル(箔コイルWR)が装着された巻出し軸12(UW(UnWind)軸)から巻き出され、連続的に搬送されながら、加熱ゾーンPで熱処理された後、輻射冷却ゾーンQで冷却される。更に、冷却室30において冷却された箔基材Wは、巻取り軸46(RW(ReWind)軸)でコイル状に再び巻かれる。箔基材Wの処理経路の所定の位置には、一定の抱き角を有して箔基材Wの搬送経路を変える各フリーローラーが配置されている。箔基材Wを安定して巻出し、巻き取るためには、箔基材Wに所定の張力が付与されている必要がある。一方、箔基材Wに熱処理を行う際には、箔基材Wに過剰な張力が付与されていることは望ましくない。このため、巻出し側および巻取り側の高張力と、熱処理(加熱&冷却)を行うための低張力とが、各ロードセルローラーが検出する張力を制御部50にフィードバックすることで調整される。この結果、図1に示すように、熱処理室20および冷却室30が、箔基材Wに対する張力が相対的に低い低張力領域LTAに設定され、巻出し室10および巻取り室40が、箔基材Wに対する張力が相対的に高い高張力領域HTAに設定される。
内部空間を有する真空チャンバに、コイル状に巻かれた箔基材Wを保持するとともに前記箔基材Wが巻き出されることを許容する巻出し軸12と、前記巻出し軸12から巻き出され前記内部空間内の所定の処理経路を経由した前記箔基材Wを巻き取る巻取り軸46と、を配置することと、
前記内部空間を真空状態とすることと、
前記箔基材Wを前記巻出し軸12から連続的に送り出し、前記処理経路において、前記箔基材Wの表面および裏面にそれぞれ対向して配置される少なくとも表裏一対のヒーター22によって前記箔基材Wを加熱することと、
前記処理経路において前記ヒーター22よりも前記巻取り軸46側で、前記箔基材Wの前記表面および前記裏面にそれぞれ対向して配置される少なくとも表裏一対の冷却パネル23によって前記箔基材Wを冷却することと、
冷却された前記箔基材Wを前記巻取り軸46に巻き取ることと、
を備える。
10 巻出し室
11 巻出し筐体(真空チャンバ)
12 巻出し軸
15 ブライドルローラー(張力分離機構)
17 ガス供給部
18 第1駆動部
20 熱処理室
21 熱処理筐体(真空チャンバ)
22 ヒーター(加熱機構)
23 冷却パネル(第1冷却機構)
24 冷却システム(冷却機構)
25 真空ポンプ
30 冷却室
31 伝熱筐体(真空チャンバ)
34 水冷ローラー(第2冷却機構、冷却ローラー)
36 隔壁部(第2冷却機構、隔壁体)
361 第1隔壁ブロック(第1隔壁部)
362 第2隔壁ブロック(第2隔壁部)
363 車輪
36S 内周面
37 第2駆動部
38 伝熱ガス供給ユニット(伝熱ガス供給部)
40 巻取り室
41 巻取り筐体(真空チャンバ)
43 ブライドルローラー(張力分離機構)
46 巻取り軸
48 第3駆動部
50 制御部
60 筐体(真空チャンバ)
61 巻出し軸
66 ヒーター(加熱機構)
67 水冷パネル(第1冷却機構)
69 水冷ローラー(第2冷却機構、冷却ローラー)
70 隔壁(第2冷却機構、隔壁体)
71 ニップローラーユニット
74 巻取り軸
75 真空ポンプ
HTA 高張力領域
LTA 低張力領域
P 加熱ゾーン
Q 輻射冷却ゾーン
W 箔基材
WR 箔コイル
Claims (10)
- 内部空間を有する真空チャンバと、
前記内部空間を真空状態とするための真空ポンプと、
前記内部空間に配置され、コイル状に巻かれた箔基材を保持するとともに、前記箔基材が巻き出されることを可能とする、巻出し軸と、
前記内部空間に配置され、前記巻出し軸から巻き出され前記内部空間内の所定の処理経路を経由した前記箔基材を巻き取る巻取り軸と、
前記処理経路において前記箔基材の表面および裏面にそれぞれ対向して配置され、前記箔基材を加熱する、少なくとも表裏一対の加熱機構と、
前記処理経路において前記加熱機構よりも前記巻取り軸側で前記箔基材の前記表面および前記裏面にそれぞれ対向して配置され、前記箔基材を冷却する、少なくとも表裏一対の第1冷却機構と、
前記処理経路において前記第1冷却機構よりも前記巻取り軸側に配置され、前記箔基材を冷却する第2冷却機構と、
を備え、
前記第2冷却機構は、
前記箔基材の前記表面および前記裏面のうちの一方の面を支持する外周面を有し、所定の回転方向に回転され前記箔基材を案内するととともに前記箔基材を巻き付けることで前記箔基材を冷却する冷却ローラーと、
前記箔基材を前記冷却ローラーに向かって案内する第1案内ローラーと、前記冷却ローラーの外周面に沿って搬送された前記箔基材を前記巻取り軸側に向かって案内する第2案内ローラーと、
前記箔基材の前記表面および前記裏面のうち前記一方の面とは反対の他方の面に前記冷却ローラーの径方向において所定のギャップ空間を介して対向して配置される内周面を有する隔壁体と、
前記隔壁体の前記内周面と前記箔基材の前記他方の面との間の前記ギャップ空間に、所定の伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給部と、
を有し、
前記冷却ローラーの外径は、前記第1案内ローラー及び前記第2案内ローラーの外径よりも大きく設定されている、箔基材の真空熱処理装置。 - 前記隔壁体は、
前記冷却ローラーの軸方向と直交する水平な方向の一方側で前記内周面の一部を構成する第1内周面を含み、前記ギャップ空間が拡縮するように前記冷却ローラーに対して前記水平な方向に沿って移動可能な第1隔壁部と、
前記冷却ローラーに対して前記水平な方向において前記第1内周面の反対側で前記内周面の一部を構成する第2内周面を含み、前記ギャップ空間が拡縮するように前記冷却ローラーに対して前記水平な方向に沿って移動可能な第2隔壁部と、
を有する、請求項1に記載の箔基材の真空熱処理装置。 - 前記少なくとも表裏一対の第1冷却機構は、それぞれ、前記箔基材に対向する表面を有する冷却パネルからなる、請求項1または2に記載の箔基材の真空熱処理装置。
- 前記冷却パネルは、パネル基材と、前記パネル基材の表面に形成され前記パネル基材よりも高い放射率を有する表面層とを有している、請求項3に記載の箔基材の真空熱処理装置。
- 前記冷却パネルを冷却する冷却機構を更に備える、請求項3または4に記載の箔基材の真空熱処理装置。
- 前記真空チャンバは、
内部に前記巻出し軸を有する巻出し室と、
前記巻出し室に連通し、内部に前記少なくとも表裏一対の加熱機構および前記少なくとも表裏一対の第1冷却機構を有する熱処理室と、
前記熱処理室に連通し、内部に前記巻取り軸を有する巻取り室と、
と、を備える、請求項1に記載の箔基材の真空熱処理装置。 - 前記熱処理室と前記巻取り室との間に配置され、内部に前記第2冷却機構を有する冷却室を更に備える、請求項6に記載の箔基材の真空熱処理装置。
- 少なくとも前記熱処理室における前記箔基材の張力が、前記巻出し室および前記巻取り室における前記箔基材の張力よりも小さくなるように、前記箔基材を支持する張力分離機構を更に備える、請求項6または7に記載の箔基材の真空熱処理装置。
- 少なくとも前記熱処理室における前記箔基材の張力が、前記巻出し室および前記巻取り室における前記箔基材の張力よりも小さくなるように、前記箔基材を支持する張力分離機構を更に備え、
前記張力分離機構は、更に、前記冷却室における前記箔基材の張力が、前記巻出し室および前記巻取り室における前記箔基材の張力よりも小さくなるように、前記箔基材を支持する、請求項7に記載の箔基材の真空熱処理装置。 - 箔基材の熱処理方法であって、
内部空間を有する真空チャンバに、コイル状に巻かれた箔基材を保持するとともに前記箔基材が巻き出されることを許容する巻出し軸と、前記巻出し軸から巻き出され前記内部空間内の所定の処理経路を経由した前記箔基材を巻き取る巻取り軸と、を配置することと、
前記内部空間を真空状態とすることと、
前記箔基材を前記巻出し軸から連続的に送り出し、前記処理経路において前記箔基材の表面および裏面にそれぞれ対向して配置される少なくとも表裏一対の加熱機構によって前記箔基材を加熱することと、
前記処理経路において前記加熱機構よりも前記巻取り軸側で前記箔基材の前記表面および前記裏面にそれぞれ対向して配置される少なくとも表裏一対の冷却機構によって前記箔基材を冷却することと、
前記表裏一対の冷却機構の下流側で、第1案内ローラーによって前記箔基材を所定の冷却ローラーに向かって案内するとともに、前記冷却ローラーに前記箔基材を巻き付けることで前記箔基材を更に冷却することと、
前記冷却ローラーの外周面との間で所定のギャップ空間を形成する隔壁を設けて、当該ギャップ空間にガスを供給することで、前記箔基材にガス伝熱冷却を行うことと、
前記冷却ローラーの外周面に沿って搬送された前記箔基材を、第2案内ローラーによって前記巻取り軸側に向かって案内することと、
冷却された前記箔基材を前記巻取り軸に巻き取ることと、
前記冷却ローラーの外径を、前記第1案内ローラー及び前記第2案内ローラーの外径よりも大きく設定することと、
を備える、箔基材の熱処理方法。
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