JPH09143729A - シート材の真空シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空処理室の真空度を保持したまま、シート
材を搬入／搬出でき、必要な真空ポンプの容量が小さい
シート材の真空シール装置を提供する。 【解決手段】 水平な軸心Ｚを中心に回転駆動される円
筒形回転部１２と、回転部を支持し、半径方向に所定の
隙間ｈを隔てて気密に囲む中空円筒形外殻１４とからな
る。回転部は、複数の中空凹部１２ａを有し、中空凹部
内にシート材１が１枚づつ収容される。外殻は、その円
筒側部に周方向に間隔を隔てた排気孔１４ａと、中空凹
部と整合する直径位置に設けられた１対の貫通孔１５
ａ，１５ｂとを有する。更に、回転部端部の気体の流れ
を遮断するシール部材１６と、外殻と回転部の隙間を真
空に排気する複数の真空ポンプ１８とを備え、これによ
り、回転部を同一方向に回転して、真空処理室の真空度
を保持したまま、シート材を搬入／搬出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート材の真空シール
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等の切板（以下、シート材という）
を真空下で処理する装置（例えば真空蒸着装置）では、
真空処理装置の前後に内部を真空に保持したままシート
材を搬入／搬出する間欠的な真空シール装置が設けられ
る。

【０００３】図４は、シート材の従来の真空シール装置
の１例であり、成膜室２の前後に搬入室３と搬出室４が
設けられ、成膜室２内でシート材１を真空処理（この図
では真空蒸着）するようになっている。搬入室３及び搬
出室４は、それぞれ真空室３ａ，４ａとその前後に設け
られた開閉シャッター３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃとからな
り、出側シャッター３ｃを閉じた状態で、搬入室３の入
側シャッター３ｂからシート材１を内部に供給し、入側
シャッター３ｂを閉じて内部を成膜室２と同じ真空度ま
で真空ポンプ３ｄで排気し、次いで出側シャッター３ｃ
を開いてシート材１を成膜室２に搬入する。成膜室２は
真空ポンプ２ａで所定の真空度に保持され内部で真空蒸
着（成膜）するようになっている。成膜が完了したシー
ト材１は、搬出室４の出側シャッター４ｃを閉じた状態
で、内部を成膜室２と同じ真空度まで真空ポンプ４ｄで
排気し、入側シャッター４ｂを開いてシート材１を成膜
室２から搬出し、次いで、入側シャッター４ｂを閉じて
内部を次工程と同じ真空度まで下げ、出側シャッター４
ｃを開いてシート材を次工程に供給する。

【０００４】このサイクルを繰り返すことにより、成膜
室２の真空度を保持したまま間欠的にシート材１を搬入
／搬出することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のシート材の真空シール装置では、シャッターの開閉の
度に搬入室，搬出室の真空度を調整する必要があり、作
動が煩雑であるばかりでなく、真空ポンプが大型にな
り、しかも所定の真空度に達するまでの時間がかかり、
搬入／搬出速度が高められない問題点があった。

【０００６】そのため、従来のシート材の真空シール装
置では、図４に例示したように、搬入室，搬出室に複数
のシート材を収納して、装置の稼働率を高めているが、
このため搬入室，搬出室が一層大きくなり、搬入／搬出
時における装置の停止時間が更に長くなっていた。

【０００７】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、真空
処理室の真空度を保持したまま、シート材を搬入／搬出
でき、必要な真空ポンプの容量が小さく、作動がシンプ
ル（簡潔）であり、停止時間が短く、搬入／搬出速度を
容易に高めることができるシート材の真空シール装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、水平な
軸心を中心に回転駆動される円筒形回転部と、該円筒形
回転部を支持し、半径方向に所定の隙間を隔てて気密に
囲む中空円筒形外殻と、からなり、前記回転部は、その
円筒側部に周方向に間隔を隔てた複数の中空凹部を有
し、該中空凹部内にシート材が１枚づつ収納されるよう
になっており、前記外殻は、その円筒側部に中空凹部と
同一間隔で周方向に間隔を隔てた排気孔と、中空凹部と
整合する直径位置に設けられた１対の貫通孔とを有し、
該貫通孔の一方は真空処理室に他方が外部に連通してお
り、更に、回転部端部と外殻との間に設けられ回転部端
部の気体の流れを遮断するシール部材と、外殻のそれぞ
れの排気孔に連通し外殻と回転部の隙間を真空に排気す
る真空ポンプとを備える、ことを特徴とするシート材の
真空シール装置が提供される。

【０００９】上記本発明の構成によれば、真空処理室及
び外部と連通する１対の貫通孔を開いたままで、外殻と
回転部の隙間を複数の真空ポンプにより排気して真空度
を徐々に高め、真空処理室に連通する部分の真空度を真
空処理室に一致されることができる。これにより、従来
のシャッターを使用することなく、連続的又は断続的に
円筒形回転部を回転させることにより、外部と連通する
貫通孔からシート材を１枚づつ中空凹部に収納し、真空
処理室に連通する貫通孔から真空処理室に搬入すること
ができる。従って、真空処理室の真空度を保持したま
ま、シート材を搬入／搬出でき、無駄な排気が少ないこ
とから必要な真空ポンプの容量を小さくでき、回転作動
のみなので作動がシンプルであり、搬入／搬出のために
中空凹部の間隔を移動させるだけなので停止時間が短
く、搬入／搬出速度を容易に高めることができる。

【００１０】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
各真空ポンプは、回転部と外殻の隙間を通して流入する
空気流量よりも大きい容量を有し、これにより、差動排
気真空シールを達成するようになっている。この構成に
より、高い真空度を安定して維持することができる。

【００１１】また、前記回転部の中空凹部に、外殻の貫
通孔を通してシート材を１枚づつ収納し、回転部を同一
方向に回転して、真空処理室の真空度を保持したまま、
シート材を搬入／搬出する、ことが好ましい。この構成
により、作動をシンプルにし、搬入／搬出のための停止
時間を短くし、搬入／搬出速度を容易に高めることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明による真空シール装置を備えた真空処理設備の全体
斜視図であり、図２は、図１の各装置を断面で示す全体
側面図である。図１及び図２において、１はシート材、
２は真空処理室、５ａ，５ｂは搬入コンベアと搬出コン
ベア、１０は、本発明によるシート材の真空シール装置
である。

【００１３】搬入コンベア５ａと搬出コンベア５ｂは、
気密容器（図示せず）内に格納されており、上流側の真
空シール装置１０から出たシート材１を真空下で真空処
理室２に搬入し、真空処理室２から出たシート材２を真
空下で下流側の真空シール装置１０に搬出するようにな
っている。上流側の真空シール装置１０へのシート材１
の搬入と、下流側の真空シール装置１０からのシート材
１の搬出は、大気圧下で行う。なお、これは大気圧下に
限定されず、真空度の異なる別の真空装置と連結しても
よい。

【００１４】この構成により、大気圧下でシート材１を
真空処理装置２に搬入し、真空処理したシート材１を大
気圧下に搬出することができ、空気→真空→空気（Air
to Air) の真空処理が可能となる。図２において真空処
理装置２は、真空蒸着装置であり、電子銃６の電子ビー
ムによりルツボ７内の蒸着金属を蒸発させてシート材１
に蒸着させるようになっている。なお、真空処理装置２
は、真空蒸着装置に限定されず、真空加熱、イオプレー
ティング、ＣＶＤ等であってもよい。

【００１５】図３は、本発明による真空シール装置１０
の全体断面図である。この図において、本発明の真空シ
ール装置１０は、水平な軸心Ｚを中心に回転駆動される
円筒形回転部１２と、円筒形回転部１２を支持し、半径
方向に所定の隙間ｈを隔てて気密に囲む中空円筒形外殻
１４と、からなる。この隙間ｈは、後述する作動排気シ
ールのために、できるだけ小さいことが好ましく、例え
ば０．２〜０．５ｍｍ程度にするのがよい。

【００１６】回転部１２は、その円筒側部に周方向に間
隔を隔てた複数の中空凹部１２ａを有し、その中空凹部
１２ａ内にシート材１が１枚づつ収納されるようになっ
ている。すなわち、図３に示すように、回転部１２の胴
部に放射状に延びる中空凹部１２ａが設けられ、この中
空凹部１２ａはシート材１を放射状に１枚づつ収納し、
かつ回転部１２の回転によりシート材１に傷が付かない
ように、シート材から適当な隙間を開けた形状に構成さ
れている。中空凹部１２ａはそれぞれ独立しており、か
つ回転部１２の両端部は閉じており、中空凹部１２ａ間
の気体の流通がないようになっている。なお、本発明の
中空凹部は、放射状に限定されず、その他の構成であっ
てもよい。

【００１７】外殻１４は、その円筒側部に中空凹部１２
ａと同一間隔で周方向に間隔を隔てた排気孔１４ａと、
中空凹部１２ａと整合する直径位置に設けられた１対の
貫通孔１５ａ，１５ｂとを有し、貫通孔の一方（この図
で１５ａ）は真空処理室（図２参照）に他方（この図で
１５ｂ）が外部に連通している。１対の貫通孔１５ａ，
１５ｂは、図３に示すように、搬入側１５ｂを斜め上
方、搬出側１５ａを斜め下方に設けるのがよい。この構
成により、特別な搬入／搬出装置を用いることなく、シ
ート材１の自重により搬入／搬出を行うことができる。

【００１８】更に、本発明の真空シール装置１０は、回
転部１２の端部と外殻１４との間に設けられ回転部端部
の気体の流れを遮断するシール部材１６を備える。この
シール部材１６は、例えば回転部１２の端部に取り付け
られたＯリング，パッキン等である。この構成により、
回転部１２の端部を通って外気が流入するのを防止する
ことができる。

【００１９】また、外殻１４のそれぞれの排気孔１４ａ
に連通し外殻１４と回転部１２の隙間ｈを真空に排気す
る複数の真空ポンプ１８を備えている。各真空ポンプ１
８は、回転部１２と外殻１４の隙間ｈを通して流入する
空気流量よりも大きい容量を有しており、これにより、
差動排気真空シールを達成するようになっている。従っ
て、隙間の面積×音速よりも大きい容量の真空ポンプを
用いることにより、例えば、７６０ｔｏｒｒ（大気
圧），２００ｔｏｒｒ，５０ｔｏｒｒ，５ｔｏｒｒ，
０．１ｔｏｒｒ，０．０１ｔｏｒｒと順次真空度を高め
ることができる。

【００２０】上述した構成によれば、真空処理室及び外
部と連通する１対の貫通孔１５ａ，１５ｂを開いたまま
で、外殻１４と回転部１２の隙間ｈを複数の真空ポンプ
１８により排気して真空度を徐々に高め、真空処理室に
連通する部分１５ａの真空度を真空処理室に一致される
ことができる。これにより、従来のシャッターを使用す
ることなく、連続的又は断続的に円筒形回転部１２を回
転させることにより、外部と連通する貫通孔１５ｂから
シート材１を１枚づつ中空凹部１２ａに収納し、真空処
理室に連通する貫通孔１５ａから真空処理室に搬入する
ことができる。従って、真空処理室の真空度を保持した
まま、シート材１を搬入／搬出でき、無駄な排気が少な
いことから必要な真空ポンプの容量を小さくでき、回転
作動のみなので作動がシンプルであり、搬入／搬出のた
めに中空凹部１２ａの間隔を移動させるだけなので停止
時間が短く、搬入／搬出速度を容易に高めることができ
る。

【００２１】なお、下流側の真空シール装置１０も上流
側の上述した真空シール装置と同様である。

【００２２】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】上述したように、本発明のシート材の真
空シール装置は、真空処理室の真空度を保持したまま、
シート材を搬入／搬出でき、必要な真空ポンプの容量が
小さく、作動がシンプルであり、停止時間が短く、搬入
／搬出速度を容易に高めることができる、等の優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空シール装置を備えた真空処理
設備の全体斜視図である。

【図２】図１の各装置を断面で示す全体側面図である。

【図３】本発明の真空シール装置の全体断面図である。

【図４】従来の真空シール装置を用いたシート材の真空
シール装置の構成図である。

【符号の説明】

１ シート材 ２ 真空処理室（成膜室） ３ 搬入室 ４ 搬出室 ３ａ，４ａ 真空室 ３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃ シャッター ２ａ，３ｄ，４ｄ 真空ポンプ ５ａ，５ｂ コンベア ６ 電子銃 ７ ルツボ １０ 真空シール装置 １２ 円筒形回転部 １２ａ 中空凹部 １４ 外殻 １４ａ 排気孔 １５ａ，１５ｂ 貫通孔 １６ シール部材 １８ 真空ポンプ

フロントページの続き (72)発明者 松田 至康 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 中林 貴 東京都江東区豊洲３丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 野村 昭博 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平な軸心を中心に回転駆動される円筒
   形回転部と、該円筒形回転部を支持し、半径方向に所定
   の隙間を隔てて気密に囲む中空円筒形外殻と、からな
   り、 前記回転部は、その円筒側部に周方向に間隔を隔てた複
   数の中空凹部を有し、該中空凹部内にシート材が１枚づ
   つ収納されるようになっており、 前記外殻は、その円筒側部に中空凹部と同一間隔で周方
   向に間隔を隔てた排気孔と、中空凹部と整合する直径位
   置に設けられた１対の貫通孔とを有し、該貫通孔の一方
   は真空処理室に他方が外部に連通しており、 更に、回転部端部と外殻との間に設けられ回転部端部の
   気体の流れを遮断するシール部材と、外殻のそれぞれの
   排気孔に連通し外殻と回転部の隙間を真空に排気する真
   空ポンプとを備える、ことを特徴とするシート材の真空
   シール装置。
2. 【請求項２】 前記各真空ポンプは、回転部と外殻の隙
   間を通して流入する空気流量よりも大きい容量を有し、
   これにより、差動排気真空シールを達成する、ことを特
   徴とする請求項１に記載のシート材の真空シール装置。
3. 【請求項３】 前記回転部の中空凹部に、外殻の貫通孔
   を通してシート材を１枚づつ収納し、回転部を同一方向
   に回転して、真空処理室の真空度を保持したまま、シー
   ト材を搬入／搬出する、ことを特徴とする請求項１に記
   載のシート材の真空シール装置。