KR20150112970A - 처리 장치, 분사 처리 방법 및 전극 재료의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 주실 (11) 의 내부에 가스를 분사하는 처리부 (10) 와, 주실 (11) 의 내부 및 외부의 쌍방에 연통하는 시일실 (13, 14) 과, 주실 (11) 및/또는 시일실 (13, 14) 의 내부를 배기하는 배기부 (15) 와, 시일실 (13, 14) 의 내부의 압력과 제 1 기준 압력의 제 1 차압을 제어하는 제어부 (17) 를 구비하는 처리 장치에 있어서, 배기부 (15) 는, 시일실 (13, 14) 의 내부를 배기하는 제 1 배기 계통 (150) 을 가지며, 제어부 (17) 는, 주실 (11) 의 내부에 분사되는 가스의 양의 증가에 따라 동작 모드를, 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어를 하여 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키는 제 1 모드로부터, 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키는 제 2 모드로 이행시키는 것이다. 당해 구성에 의해, 처리부에 의해 단시간에 대량의 가스가 분사되어도, 주실로부터의 가스의 유출 및 주실 내로의 외부 공기의 유입을 억제할 수 있다.

Description

처리 장치, 분사 처리 방법 및 전극 재료의 제조 방법{PROCESSING APPARATUS, SPRAY PROCESSING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRODE MATERIAL}
본 발명은, 처리 장치, 분사 처리 방법 및 전극 재료의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 박막 재료에 처리를 실시하기 위한 처리 용기 내의 기밀성을 얻기 위해서, 처리 용기 내에 들어가려고 하는 기체의 확산 경로를 복잡하게 하는 래비린스 기구를 갖는 시일 장치가 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2006－22922호
그러나, 시일 장치의 래비린스 기구를 구성하는 방해판이 제품과 접촉함으로써, 제품에 흠을 내거나, 처리 용기 내에 재료를 보낼 때의 저항이 되거나 하기 때문에, 제품의 품질과 처리 용기 내의 기밀성의 저하 억제를 양립시키는 것이 곤란하다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 처리 장치는, 주실(主室)과, 주실의 내부에 가스를 분사하는 처리부와, 주실의 내부 및 외부의 쌍방에 연통하는 시일실과, 주실 및/또는 시일실의 내부를 배기하는 배기부와, 배기부를 동작시키고, 시일실의 내부의 압력과 제 1 기준 압력의 제 1 차압을 제어하는 제어부를 구비하고, 배기부는, 시일실의 내부를 배기하는 제 1 배기 계통을 가지며, 제어부는, 제 1 차압을 제어하기 위한 배기부의 동작 모드로서, 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어를 하여 제 1 배기 계통을 동작시키는 제 1 모드와, 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 제 1 배기 계통을 동작시키는 제 2 모드를 가지며, 제어부는, 처리부에 의해 주실의 내부에 분사되는 가스의 양의 증가에 따라, 동작 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 이행시킨다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 제 1 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 처리부에 의해 주실의 내부에 분사되는 가스의 양이 제 1 임계값을 초과하는 경우, 동작 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 제 1 또는 제 2 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 2 모드의 경우에는, 미리 설정된 소정의 배기량으로, 제 1 배기 계통에 시일실의 내부로부터 배기시킬 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 제 1 내지 3 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 2 모드 시에 있어서의 시일실의 내부의 압력 저하에 따라, 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 의하면, 제 1 내지 3 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 2 모드로 이행하고 나서 소정 시간이 경과한 경우, 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에 의하면, 제 4 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 2 모드의 계속 중에 있어서, 제 1 차압이 제 2 임계값을 밑도는 경우에, 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 7 양태에 의하면, 제 1 내지 6 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 1 배기 계통은, 시일실의 내부를 배기하기 위해서 제 1 배기 장치와, 제 1 배기 장치의 흡기측 또는 배기측에 형성된 제 1 가변 밸브를 구비하고, 제어부는, 제 1 배기 장치의 배기 능력과 제 1 가변 밸브의 개도 중 적어도 일방을 변화시킴으로써 제 1 차압을 제어할 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 의하면, 제 1 내지 7 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 배기부는, 주실의 내부를 배기하는 제 2 배기 계통을 가지며, 제어부는, 추가로, 주실의 내부의 압력과 제 2 기준 압력의 제 2 차압을 제어하기 위한 배기부의 동작 모드로서, 제 2 차압에 기초하는 피드백 제어를 하여 제 2 배기 계통을 동작시키는 제 3 모드와, 제 2 차압에 기초하는 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 제 2 배기 계통을 동작시키는 제 4 모드를 가지며, 제어부는, 처리부에 의해 주실의 내부에 분사되는 가스의 양의 증가에 따라, 동작 모드를 제 3 모드로부터 제 4 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 의하면, 제 8 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 처리부에 의해 주실의 내부에 분사되는 가스의 양이 제 3 임계값을 초과하는 경우, 동작 모드를 제 3 모드로부터 제 4 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 10 양태에 의하면, 제 8 또는 9 양태의 처리 장치에 있어서, 제 4 모드는, 미리 설정된 소정의 배기량으로, 제 2 배기 계통에 주실의 내부로부터 배기시킬 수 있다.
본 발명의 제 11 양태에 의하면, 제 8 내지 10 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 4 모드 시에 있어서의 주실의 압력 저하에 따라, 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 12 양태에 의하면, 제 8 내지 10 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 4 모드로 이행하고 나서 소정 시간이 경과한 경우, 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 13 양태에 의하면, 제 11 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 4 모드의 계속 중에 있어서, 제 2 차압이 제 4 임계값을 밑도는 경우에, 제 2 배기 계통의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시킬 수 있다.
본 발명의 제 14 양태에 의하면, 제 8 내지 13 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 2 배기 계통은, 주실의 내부를 배출하기 위한 제 2 배기 장치와, 제 2 배기 장치의 흡기측 또는 배기측에 형성된 제 2 가변 밸브를 구비하고, 제어부는, 제 2 배기 장치의 배기 능력과 제 2 가변 밸브의 개도 중 적어도 일방을 변화시킴으로써, 제 2 차압을 제어할 수 있다.
본 발명의 제 15 양태에 의하면, 제 8 내지 14 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 2 배기 계통은, 제 2 배기 장치의 배기측으로부터 주실의 내부에 가스를 환류시키는 환류 경로와, 환류 경로에 형성된 제 3 가변 밸브를 가지며, 제어부는, 제 2 배기 장치의 배기 능력, 제 2 가변 밸브의 개도 및 제 3 가변 밸브의 개도 중, 적어도 하나를 변화시킴으로써, 제 2 차압을 제어할 수 있다.
본 발명의 제 16 양태에 의하면, 제 15 양태의 처리 장치에 있어서, 제어부는, 제 2 가변 밸브의 개도와, 제 3 가변 밸브의 개도를 상보적으로 변화시킬 수 있다.
본 발명의 제 17 양태에 의하면, 제 1 내지 16 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 1 기준 압력은, 주실의 내부의 압력 또는 시일실의 외부의 압력으로 할 수 있다.
본 발명의 제 18 양태에 의하면, 제 8 내지 17 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 2 기준 압력은, 주실의 외부의 압력 또는 시일실의 내부의 압력으로 할 수 있다.
본 발명의 제 19 양태에 의하면, 제 8 내지 14 중 어느 한 양태의 처리 장치에 있어서, 제 1 임계값은 제 3 임계값보다 작게 할 수 있다.
본 발명의 제 20 양태에 의하면, 분사 처리 방법은, 제 1 내지 19 중 어느 한 양태의 처리 장치를 이용하여, 주실 내에서 피처리물에 분사 처리를 실시한다.
본 발명의 제 21 양태에 의하면, 제 20 양태의 분사 처리 방법에 있어서, 분사 처리는, 피처리물에 고기이상류(固氣二相流)를 분사할 수 있다.
본 발명의 제 22 양태에 의하면, 전극 재료의 제조 방법은, 제 1 내지 19 중 어느 한 양태의 처리 장치를 이용하여, 집전체 표면에 활물질 피막을 형성한다.
본 발명에 의하면, 처리부에 의해 주실 내에 분사되는 가스의 양의 증가에 따라 배기부의 동작 모드가, 피드백 제어를 하여 동작하는 제 1 모드로부터 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 동작하는 제 2 모드로 이행하므로, 주실의 기밀성의 저하를 억제하면서 제품의 품질 열화를 방지할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 3 은, 제 2 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 4 는, 제 3 실시형태에 의한 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 는, 제 3 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 6 은, 제 3 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 7 은, 제 3 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 8 은, 제 4 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 9 는, 제 4 실시형태에 의한 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 10 은, 변형예에 의한 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11 은, 본 발명에 의한 분사 처리 장치를 이용한 분사 처리 방법을 설명하는 플로우 차트이다.
본 발명의 양태의 처리 장치는, 가스의 분사를 수반하는 가공 처리를 그 가스 분위기의 주실 내에서 실시할 때에, 주실에 피처리물을 반입 및/또는 반출하기 위한 개구부에 형성된 시일실 내의 압력과 주실 외부의 압력의 차압을 제어하여, 시일실 내의 압력을 주실 외부의 압력보다 저압측에 유지한다. 이로써, 주실로부터 외부로의 가스의 유출, 주실의 외부로부터 주실 내부로의 외부 공기의 유입을 억제하고 있다. 이하, 실시형태를 이용하여 상세하게 설명한다.
－제 1 실시형태-
도면을 참조하면서, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 에 대해 설명한다. 도 1 은, 처리 장치 (1) 의 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 처리 장치 (1) 는, 분사 처리 장치 (10) 와 주실 (11) 과 이송 장치 (12) 와 입구 시일실 (13) 과 출구 시일실 (14) 과 배기 장치 (15) 와 제어 장치 (17) 와 압력 센서 (18a 및 18b) 를 구비하고 있다.
분사 처리 장치 (10) 는, 주실 (11) 의 내부에 형성되고, 전지 전극의 부극 집전체가 되는 동박이나 전지 전극의 정극 집전체가 되는 알루미늄박 등의 피처리물 (S) 에 대해 성막 처리를 실시한다. 분사 처리 장치 (10) 의 일례는, 도시되지 않은 분체 공급 장치로부터 공급되는 미립자를 도시되지 않은 기체 공급원으로부터 공급되는 질소 가스 등의 불활성 가스와 혼합하여, 피처리물 (S) 에 대해 내뿜는 PJD (Powder Jet Deposition) 방식에 의한 성막 처리 장치이다.
분사 처리 장치 (10) 가 분사하는 미립자로서는, 금, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 니켈, 티탄 등의 각종 금속으로 이루어지는 것이나, Si－Cu 계나 Si－Sn 계 등의 각종 합금 내지 금속간 화합물로 이루어지는 것이나, 산화알루미늄이나 산화지르코늄 등의 세라믹스나 각종 무기 유리 재료로 이루어지는 것, 폴리에틸렌 등의 고분자 화합물로 이루어지는 것 등을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 또, 메카니컬 알로잉법 등에 의해 이종 재료를 복합화한 미립자나, 이종 재료를 표면에 코팅한 미립자를 사용할 수도 있다.
또한, 분사 처리 장치 (10) 는 PJD 방식에 의해 성막 처리를 실시하는 것 대신에, 콜드 스프레이 방식, 에어로졸 디포지션 방식 등의 여러 가지의 성막 처리 장치를 사용할 수 있다. 또, 분사 처리 장치 (10) 는, 피처리물 (S) 에 미립자를 분사하여 전극 활물질 재료의 막을 형성시키는 것 뿐만 아니라, 피처리물 (S) 의 피처리면에 분사한 미립자에 의해 여러 가지의 피막을 형성하는 것이어도 된다. 분사 처리 장치 (10) 는 피처리물 (S) 의 피처리면에 분사한 미립자에 의해 제거 처리를 실시하는 제거 처리 장치여도 된다. 피처리물 (S) 은 처리의 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
분사 처리 장치 (10) 는, 처리 시에, 제어 장치 (17) 로부터의 분사 지령을 받아 분사량 (T1) (㎥/min) 으로 미립자를 혼합한 불활성 가스를 분사한다. 제어 장치 (17) 는 복수의 분사량 (T1) 을 기억하고 있고, 미리 설정된 가공 프로그램에 따라 적절한 타이밍에서 분사량 (T1) 을 증감 (분사 정지를 포함한다) 시킨다. 또, 분사 처리 장치 (10) 는, 소정의 시간 간격으로 분사량 (T1) 을 증감시킬 수 있다.
주실 (11) 은, 피처리물 (S) 이나 분사하는 미립자의 산화 방지, 방폭, 습기 방지 등을 목적으로 하여 일정한 분위기 가스하에서 분사 처리 장치 (10) 가 피처리물 (S) 의 처리를 실시하기 위한 용기이다. 주실 (11) 에는, 피처리물 (S) 을 내부에 반입하기 위한 입구 (111) 와, 주실 (11) 내에서 분사 처리 장치 (10) 에 의해 처리가 실시된 피처리물 (S) 을 외부에 반출하기 위한 출구 (112) 가 형성되어 있다. 주실 (11) 은, 입구 (111) 와 출구 (112) 외에는, 외부와 연통하는 개구부를 실질적으로 가지지 않은 밀폐 용기로 되어 있다.
이송 장치 (12) 는, 복수의 롤러 등에 의해 구성되고, 시트상으로 형성된 피처리물 (S) 을 입구 (111) 로부터 주실 (11) 내부에 반입하고, 주실 (11) 내에서 처리가 실시된 피처리물 (S) 을 출구 (112) 로부터 주실 (11) 외부에 반출한다. 그 결과, 분사 처리 장치 (10) 는 피처리물 (S) 에 대해 롤 투 롤 (Roll to Roll) 방식에 의해 처리를 실시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 이송 장치 (12) 에 의한 피처리물 (S) 의 이송 속도는, 1 mm/sec ∼ 100 mm/sec 로 할 수 있다. 피처리물 (S) 의 반송은 연속적으로 실시할 수 있고, 필요에 따라 반송·정지를 반복하는 간헐 동작을 실시해도 된다. 입구 (111) 와 출구 (112) 는, 피처리물 (S) 과의 사이에 적당한 클리어런스 (간격) 를 유지하면서 피처리물 (S) 을 반송할 수 있도록, 적절한 크기로 형성된다. 또한, 주실 (11) 의 기밀성을 유지하는 관점에서는, 입구 (111) 및 출구 (112) 와 피처리물 (S) 의 간격은, 가능한 한 작게 구성하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 입구 (111) 및 출구 (112) 는 래비린스 구조 등의 특별한 기구를 필요로 하지 않는다.
입구 시일실 (13) 은, 주실 (11) 의 입구 (111) 의 외측에 형성되고, 주실 (11) 의 내부와 외부의 쌍방에 연통되어 있다. 출구 시일실 (14) 은, 주실 (11) 의 출구 (112) 의 외측에 형성되고, 주실 (11) 의 내부와 외부의 쌍방에 연통되어 있다. 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 은, 주실 (11) 내의 불활성 가스가 외부로 유출되는 것을 방지하면서, 외부의 공기가 주실 (11) 내부에 유입되는 것을 방지하기 위해서 형성되어 있다. 이 때문에, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 내의 압력 (P1a 및 P1b) 는, 후술하는 배기 장치 (15) 에 의해 외부 압력 (P0) 과의 차압이 소정의 범위 내가 되도록 제어된다. 또한, 소정의 범위 내란, 후술하는 바와 같이, 주실 (11) 내의 불활성 가스나 미립자가 입구 시일실 (13) 또는 출구 시일실 (14) 을 경유하여 외부에 방출되는 것을 방지 가능하게 하는 차압의 범위를 가리킨다.
주실 (11) 에 대해 입구 시일실 (13) 의 구조와 출구 시일실 (14) 의 구조가 대칭적인 경우, 압력 (P1a) 와 (P1b) 는 항상 거의 동일한 압력이 된다. 또, 외부 압력 (P0) 은 어느 쪽의 시일실에 관해서도 동일한 값이다. 따라서, 이 경우, 압력 (P1a 또는 P1b) 중 어느 일방의 압력과 외부 압력 (P0) 의 차압이 소정의 범위 내가 되도록 제어하면 된다. 또, 주실 (11) 에 대해 입구 시일실 (13) 의 구조와 출구 시일실 (14) 의 구조가 비대칭인 경우에는, 압력 (P1a) 와 (P1b) 의 사이에 차가 생기는 것도 생각된다. 이 경우에는, 압력 (P1a) 와 (P1b) 중, 외부 압력 (P0) 과의 차압이 보다 작은 쪽을 제어 대상으로서 선택하면 된다. 시일실 압력과 외부 압력 (P0) 의 차압이 보다 작은 쪽이, 시일실에서 외부로 가스나 미립자가 유출될 가능성이 높아지기 때문이다. 또한, 이후의 설명에서 입구 시일실 (13) 과 출구 시일실 (14) 을 구별하지 않고, 단순히 시일실 압력 또는 P1 이라고 칭했을 때는, 상기와 같이 하여 선택된 제어 대상이 되는 측의 시일실 압력을 가리키는 것으로 한다. 또, 시일실의 압력이 외부 압력보다 높은 경우에는 차압은 부(負)의 값인 것으로 한다.
본 실시형태에 있어서, 주실 (11) 내의 불활성 가스나 미립자가 입구 시일실 (13) 또는 출구 시일실 (14) 을 경유하여 외부에 방출되지 않게 하기 위해서는, 시일실 압력 (P1) 을 외부 압력 (P0) 과 비교해서 8 Pa ∼ 13 Pa 정도 낮은 압력으로 유지하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서 외부로부터 공급된 기체는, 분사 처리 장치 (10) 로부터 주실 (11) 의 내부에 분사된다. 그 때, 시일실 압력 (P1a 및 P1b) 는 항상 주실 (11) 내의 압력보다 낮은 압력이 되도록, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터 배기된다.
배기 장치 (15) 는, 제 1 팬 (151) 과 제 1 가변 밸브 (152) 와 관로 (154) 를 구비하는 제 1 배기 계통 (150) 을 가지며, 후술하는 제어 장치 (17) 로부터의 지시에 의해 동작하여, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터 기체를 배기한다. 제 1 팬 (151) 은, 터보 팬 등에 의해 구성되고, 후술하는 제어 장치 (17) 로부터의 구동 신호가 입력되면 구동하여, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 내의 기체를 주실 (11) 의 외부로 배출한다. 제 1 팬 (151) 으로서, 회전 날개의 회전수를 가변으로 하는 것, 회전 날개의 각도를 가변으로 하는 것, 양자를 조합한 것을 사용할 수 있고, 제어 장치 (17) 로부터의 구동 신호에 의해 회전 날개의 회전수, 회전 날개의 각도 또는 양자의 조합에 의해, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 외부로 배출 가능한 양 (배기 능력) 이 설정된다.
제 1 가변 밸브 (152) 는 모터 구동식의 전기 제어 밸브에 의해 구성되어 있다. 제 1 가변 밸브 (152) 는, 후술하는 제어 장치 (17) 로부터 입력된 개도 신호에 따라 전기 제어 밸브의 개도가 조절되고, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터 외부로 배출되는 기체의 배기량을 설정한다.
관로 (154) 에는, 상기 서술한 제 1 팬 (151) 과 제 1 가변 밸브 (152) 가 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 가변 밸브 (152) 는 제 1 팬 (151) 의 흡기측에 형성되어 있다. 상기와 같이 제 1 팬 (151) 과 제 1 가변 밸브 (152) 가 조절됨으로써, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 의 불활성 가스가, 관로 (154) 를 통하여 외부로 배출된다. 또한, 제 1 가변 밸브 (152) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 제 1 팬 (151) 의 흡기측의 관로 (154) 에 형성되는 것 대신에, 제 1 팬 (151) 의 배기측의 관로 (154) 에 형성되어도 된다.
압력 센서 (18a 및 18b) 는, 각각 2 개의 압력 계측구를 가지며, 2 개의 입력 압력의 차압을 검출하여 출력하는 차압계이다. 압력 센서 (18a 및 18b) 각각의 압력 계측구는, 일방이 주실 (11) 의 외부를 향하여 개방되고, 각각의 타방은 각 시일실에 접속되어 있다. 이로써 압력 센서 (18a 및 18b) 는, 외부 압력 (P0) 과 입구 시일실 (13) 의 압력 (P1a) 의 차압 및 외부 압력 (P0) 과 출구 시일실 (14) 의 압력 (P1b) 의 차압을 검출하고, 검출한 차압에 따른 신호 (이하, 차압 신호라고 부른다) 를 제어 장치 (17) 에 출력한다.
제어 장치 (17) 는, CPU, ROM, RAM 등을 가지며, 각종의 데이터 처리를 실행하는 연산 장치이다. 제어 장치 (17) 는, 입력한 차압 신호에 기초하여 배기 장치 (15) 를 동작시키고, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 기체의 배기량을 조정함으로써, 시일실의 압력과 외부 압력의 차압을 제어한다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 제 1 팬 (151) 에 구동을 지시하는 구동 신호를 출력한다. 또한, 제어 장치 (17) 는, 제 1 가변 밸브 (152) 를 구성하는 전기 제어 밸브의 개도를 지정하는 개도 신호를 제 1 가변 밸브 (152) 에 출력한다. 제어 장치 (17) 는, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 기체의 배기량을 조정하기 위해서, 제 1 배기 계통 (150) 의 동작 모드를 제 1 모드 또는 제 2 모드로 선택한다.
(1) 제 1 모드
제 1 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 시일실의 압력과 외부 압력의 차압에 기초하여, 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키는 피드백 제어를 실시한다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 시일실 압력 (P1) 과 제 1 기준 압력인 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로서, 제 1 전달 함수를 이용하여 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출하고, 개도 신호로서 제 1 가변 밸브 (152) 에 출력한다. 또한, 제 1 전달 함수는, 차압 ΔP1 을 PI 제어나 PID 제어 등의 피드백 제어하기 위해서 제 1 밸브 (152) 의 조작량을 산출하기 위한 함수이다. 본 실시형태에 있어서의 제 1 전달 함수의 함수형에 관해서 특별한 제한은 없고, 피제어계의 응답 특성 등에 따라, P 제어나 PI 제어, PID 제어 등의 전달 함수를 적절히 실장하여 사용할 수 있다. 그 결과, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 기체의 배기량이 조정된다.
(2) 제 2 모드
제 2 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 피드백 제어는 실시하지 않고 피드 포워드 제어를 실시함으로써 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키고, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터 배기시킨다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 에 분사 지령을 출력함과 동시에, 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 조작량을 미리 정해진 값으로 설정하고, 개도 신호로서 제 1 가변 밸브 (152) 에 출력한다. 예를 들어, 제어 장치 (17) 는, 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 개도가 최대 개도로 유지되도록 개도 신호를 출력한다. 이로써, 제 1 배기 계통 (150) 은, 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도에 따른 배기량으로 동작한다. 또한, 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 개도는 최대 개도로 유지되는 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 최대 개도의 90 ％ 혹은 80 ％ 등 미리 설정된 개도로 유지되는 것이나, 시간 경과에 따라 개도를 변화시키는 것은 본 발명의 일 양태에 포함된다. 또, 상기의 전기 제어 밸브의 조작량은, 후술하는 시간 (t1) 의 경과 후에 제 1 모드에서 기체의 배기량을 조정해도 외부로의 기체의 유출이 억제 가능해지도록, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스를 배기 가능한 배기량이 얻어지는 값으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다. 또한, 분사 처리 장치 (10) 로의 분사 지령의 출력과 동시에 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키는 것으로 한정되지 않고, 분사 지령의 출력으로부터 소정 시간 거슬러 올라가 동작시키는 것이나, 분사 처리 장치 (10) 로부터의 분사량에 기초하여 동작시키는 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다.
제어 장치 (17) 는, 상기의 제 1 모드와 제 2 모드를 적절히 전환함으로써, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 기체의 배기량을 조정하고, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어한다. 상기 서술한 바와 같이, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 은, 각각 주실 (11) 과 연통하고, 주실 (11) 의 압력보다 낮은 압력이 된다. 이 때문에, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터 배기됨으로써, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 주실 (11) 내에 분사된 불활성 가스는 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 에 유입되어, 배기 장치 (15) 에 의해 외부로 배출된다. 배기 장치 (15) 의 배기단에는 필요에 따라 스크러버나 필터 등의 제해 장치를 설치할 수 있다. 이하, 제어 장치 (17) 에 의한 제 1 모드의 설정과 제 2 모드의 설정에 대해 설명한다.
제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 가 처리 시에 분사하는 불활성 가스의 분사량 (T1) 의 크기에 따라, 배기 장치 (15) 의 동작 모드를 제 1 모드와 제 2 모드 중 어느 하나로 설정한다. 즉, 제어 장치 (17) 는, 필요에 따라 제 1 모드와 제 2 모드의 사이에서 이행과 복귀를 실시한다. 본 실시형태에서는, 제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 분사하고자 하는 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 미리 설정된 소정의 임계값 (T1a) 이하의 경우에 제 1 모드를 설정하고, 임계값 (T1a) 을 초과하는 경우에는 제 2 모드를 설정한다. 배기 장치 (15) 가 제 1 모드로 동작하고 있을 때에, 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 을 초과한다고 판정되면, 제어 장치 (17) 는 동작 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 이행시킨다. 또한, 상기의 임계값 (T1a) 은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스를 제 1 모드로 조정해도 외부로의 기체의 유출이 억제 가능한 배기량으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다. 분사 처리 장치 (10) 가 제어 장치 (17) 와는 독립적으로 제어되어 있는 경우에는, 분사와 동시에 또는 분사에 앞서, 분사 처리 장치 (10) 가 분사하는 분사량 (T1) 을 나타내는 신호를 제어 장치 (17) 에 송신하는 구성으로 해도 된다.
제어 장치 (17) 는, 배기 장치 (15) 의 동작이 제 2 모드로 이행하면, 도시되지 않은 타이머를 기동하고, 배기 장치 (15) 가 제 2 모드에서 동작을 개시하고 나서의 시간 계측을 개시한다. 시간 계측을 개시하고 나서 소정 시간 (t1) 이 경과하면, 제어 장치 (17) 는, 배기 장치 (15) 의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시킨다. 즉, 제어 장치 (17) 는, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로서 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 개도를 산출하고, 개도 신호로서 제 1 가변 밸브 (152) 에 출력하는 피드백 제어를 실시한다. 또한, 상기의 소정 시간 (t1) 은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가 제 2 모드에 의해 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시켜 배기함으로써, 차압 ΔP1 을 제 1 모드에 의한 제 1 배기 계통 (150) 의 동작으로 제어 가능해질 때까지 필요로 하는 시간으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
또한, 제어 장치 (17) 는, 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 개도를 변화시키는 것으로 했지만, 제 1 팬 (151) 의 배기 능력을 변화시키는 것, 제 1 팬 (151) 의 배기 능력 및 제 1 가변 밸브 (152) 의 전기 제어 밸브의 개도의 조합을 변화시키는 것에 대해서도, 본 발명의 일 양태에 포함된다.
도 2 의 플로우 차트를 이용하여, 제어 장치 (17) 에 의한 처리를 설명한다. 도 2 의 플로우 차트에 나타내는 각 처리는, 제어 장치 (17) 에서 프로그램을 실행하여 실시된다. 이 프로그램은, 메모리 (도시 생략) 에 격납되어 있고, 처리 장치 (1) 의 동작 개시와 함께 제어 장치 (17) 에 의해 기동되어 실행된다.
스텝 S10 에서는, 분사 처리 장치 (10) 에 의한 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 을 초과하는지의 여부를 판정한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 이하인 경우에는, 스텝 S10 이 부정 판정되어 스텝 S11 로 진행한다. 스텝 S11 에서는, 배기 장치 (15) 를 제 1 모드로 동작시켜 스텝 S12 로 진행한다. 스텝 S12 에서는, 처리 장치 (1) 의 동작을 종료할지의 여부를 판정한다. 처리 장치 (1) 의 동작을 종료하는 경우에는, 스텝 S12 가 긍정 판정되어 처리를 종료한다. 처리 장치 (1) 가 동작을 계속하는 경우에는, 스텝 S12 가 부정 판정되어 스텝 S10 으로 돌아간다.
스텝 S10 에서 분사 처리 장치 (10) 에 의한 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S10 이 긍정 판정되어 스텝 S13 으로 진행한다. 스텝 S13 에서는, 배기 장치 (15) 를 제 2 모드로 동작시켜 스텝 S14 로 진행한다. 또한, 스텝 S13 에서는, 도시되지 않은 타이머를 기동시켜 시간 계측을 개시한다. 스텝 S14 에서는, 스텝 S13 에서 타이머에 의해 시간 계측을 개시시키고 나서 소정 시간 (t1) 이 경과했는지의 여부를 판정한다. 소정 시간 (t1) 이 경과한 경우에는, 스텝 S14 가 긍정 판정되어 스텝 S11 로 진행한다. 소정 시간 (t1) 이 경과하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S14 가 부정 판정되어 스텝 S14 의 처리를 반복한다.
상기 서술한 처리 장치 (1) 내에서 분사 처리 장치 (10) 에 의해 실시되는 처리 방법에 대해 설명한다. 처리 장치 (1) 가 동작을 개시하면, 이송 장치 (12) 에 의해, 롤 투 롤 방식으로, 시트상으로 형성된 피처리물 (S) 의 입구 (111) 로부터 주실 (11) 내부로 반입이 개시된다. 제어 장치 (17) 는, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 의 제어를 개시한다. 분사 처리 장치 (10) 는, 주실 (11) 내에 반입된 피처리물 (S) 을 향하여 미립자와 기체의 혼합 유체를 분사한다. 이 경우, 주실 (11) 로부터 외부로의 불활성 가스의 유출을 방지하는 관점에서, 분사 처리공 장치 (10) 에 의한 혼합 유체의 분사 개시에 앞서 배기 장치 (15) 의 동작을 개시시키는 것이 좋다. 분사된 미립자는, 분사 처리 장치 (10) 의 분사 개구 (도시 생략) 로부터 0.5 mm ∼ 5 mm 정도의 거리에 반송된 피처리물 (S) 의 피부착면에 충돌하여 부착된다. 처리가 실시되어 미립자가 부착된 피처리물 (S) 은, 이송 장치 (12) 에 의해, 순차, 출구 (112) 로부터 주실 (11) 외부에 반출된다.
도 11 에 나타내는 플로우 차트를 참조하여, 분사 처리 장치 (10) 에 의한 처리 방법을 설명한다. 스텝 S80 에서는, 제어 장치 (7) 는 배기 장치 (15) 를 동작시켜 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 의 제어를 개시시켜 스텝 S81 로 진행한다. 스텝 S81 에 있어서는, 이송 장치 (12) 에 의한 피처리물 (S) 의 주실 (11) 내에의 반입을 개시하고, 분사 처리 장치 (10) 는 미립자와 기체의 혼합 유체를 피처리물 (S) 을 향하여 분사하여 피부착면에 충돌시켜 부착시키고, 처리 후의 피처리물 (S) 을 이송 장치 (12) 에 의해 주실 (11) 의 외부로 반출하여 처리를 종료한다.
이상에서 설명한 처리 장치 (1) 를 사용함으로써, PJD (Powder Jet Deposition) 법에 의해 전극 기재 상에 활물질 피막을 형성하고, 예를 들어 리튬 이온 2 차 전지 등의 전지용의 부극 재료를 형성할 수 있다. 이 경우, 피처리물 (S) 로서의 전극 기재에는, 집전체를 구성하는 재료로서, 예를 들어 구리 (Cu) 나 도전성 수지 등의 도전성 기재가 사용된다. 전극 재료의 제조를 실시하는 경우에 대해서도, 도 11 에 나타내는 분사 처리 장치 (10) 에 의한 처리 방법과 동일하게 하여, 집전체를 구성하는 재료의 표면에 활물질 피막을 형성할 수 있다.
이 전극 재료를 전지의 형태 (예를 들어 원통형형, 각형, 셀형, 라미네이트형 등) 에 맞춘 형상 치수로 타발함으로써 부극이 형성된다. 알루미늄박에 코발트산리튬 등의 리튬 천이 금속 산화물을 정극 활물질로서 부착 형성된 공지된 정극과, 상기의 부극을 세퍼레이터를 사이에 두고 대치시켜, 공지된 용매 중에 공지된 전해질 (비수 전해질) 과 함께 봉입함으로써, 리튬 이온 2 차 전지가 구성된다. 또한, 공지된 용매는 프로필렌카보네이트나 에틸렌카보네이트 등이며, 공지된 전해질은 LiClO4 나 LiPF6 등이다. 이 결과, 높은 전기 용량과 장기간 안정적으로 유지 가능한 리튬 이온 2 차 전지가 얻어진다. 또한, 분사 처리 장치 (1) 를 이용하여, 리튬 이온 2 차 전지의 부극 재료를 형성하는 것 대신에, 정극 재료를 형성하는 것이어도 된다. 이 경우, 전극 기재로서는, 예를 들어 알루미늄이나 도전성 수지 등의 도전성 기재가 사용된다.
상기 서술한 제 1 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 에 의하면, 다음의 작용 효과가 얻어진다.
(1) 제어 장치 (17) 는, 배기 장치 (15) 의 동작 모드를 제 1 모드와 제 2 모드의 사이에서 이행시킴으로써, 제 1 배기 계통 (150) 에 의한 배기량을 조정하여 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어한다. 제 1 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 시일실 압력 (P1) 과 제 1 기준 압력인 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로 하고, 제 1 전달 함수에 의해 산출되는 조작량에 따라 차압 ΔP1 을 피드백 제어한다. 제 2 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 에 상관없이 배기량을 소정의 설정치로 설정한다. 그리고, 제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 주실 (11) 의 내부에 분사되는 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 을 초과하는 경우, 제 1 배기 계통 (150) 의 제어 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 이행시키도록 했다.
상기의 구성을 가짐으로써, 제 1 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 는, 제 1 배기 계통 (150) 을 이용하여 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피드 포워드 제어와 피드백 제어를 전환하면서, 시일실 압력 (P1) 이 외부 압력 (P0) 보다 낮은 압력이 되도록 제어한다. 이 때문에, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 소정의 범위에 있는 경우에는, 피드백 제어를 이용하여 시일실 압력 (P1) 이 외부 압력 (P0) 보다 소정 압력만큼 저압이 되는 상태를 유지할 수 있다. 분사 처리 장치 (10) 에 의해 분사된 불활성 가스가 급증하여, 차압 ΔP1 이 피드백 제어의 범위를 초과하는 것이 예상되는 경우에는, 피드 포워드 제어를 이용하여 시일실로부터의 배기를 실시함으로써, 차압 ΔP1 을 피드백 제어로 제어 가능한 값이 될 때까지 단기간으로 복귀시키고, 시일실 압력 (P1) 을 외부 압력 (P0) 에 대해 소정의 크기만큼 저압으로 할 수 있다. 이 결과, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 단시간에 대량의 불활성 가스의 분사를 수반하는 처리가 실시되어도, 주실 (11) 로부터의 불활성 가스의 유출, 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 억제할 수 있다. 즉, 주실 (11) 로부터의 불활성 가스의 주실 (11) 외부로의 유출이나, 주실 (11) 의 외부로부터의 산화성 가스의 주실 (11) 로의 유입을 방지하기 위한 특별한 래비린스 기구 등을 갖는 일 없이, 주실 (11) 의 기밀성을 유지할 수 있다. 또, 피처리물 (S) 과 접촉하는 시일 부재를 형성할 필요가 없기 때문에, 피처리물 (S) 에 흠을 내거나 하는 문제가 없어, 제품의 품질 열화를 방지할 수 있다. 또한, 피처리물 (S) 과 접촉하거나 또는 접촉할 우려가 있는 시일 부재를 갖지 않아도 되기 때문에, 이송 장치 (12) 는 저항 없이 구동하여, 피처리물 (S) 을 주실 (11) 에 출납할 수 있다.
(2) 제어 장치 (17) 는, 제 2 모드로 이행하고 나서 소정 시간 (t1) 이 경과한 경우, 제 1 배기 계통 (150) 의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시키도록 했다. 따라서, 간단한 기구를 이용하여 피드백 제어와 피드 포워드 제어를 적절히 전환하여, 시일실 압력 (P1) 을 외부 압력 (P0) 보다 저압으로 유지하고, 주실 (11) 로부터 외부로의 불활성 가스의 유출, 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 억제할 수 있다.
(3) 제 1 배기 계통 (150) 은, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 의 내부의 불활성 가스를 외부에 배출하기 위해서 제 1 팬 (151) 과, 제 1 팬 (151) 의 흡기측 또는 배기측에 형성된 제 1 가변 밸브 (152) 를 구비하고 있다. 그리고, 제어 장치 (17) 는, 제 1 팬 (151) 의 배기 능력과 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도 중 적어도 일방을 제어함으로써 제 1 배기 계통 (150) 의 배기량을 조정하도록 했다. 이 때문에, 팬을 사용한 간편한 구성에 의해, 시일실 압력 (P1) 을 외부 압력 (P0) 보다 저압이 되도록 유지하여, 주실 (11) 의 기밀성을 유지할 수 있다. 또한, 제 1 팬 (151) 대신에, 로터리 펌프, 요동 피스톤형 펌프 등의 진공 펌프 등을 이용해도 동등한 효과를 실현하는 것이 가능하다.
(4) 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 소정의 범위 내가 되도록 제어하도록 했다. 이 결과, 정전 시 등으로 처리 장치 (1) 가 긴급 정지한 경우여도, 주실 (11) 로부터의 불활성 가스의 유출, 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 억제할 수 있다.
－제 2 실시형태-
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 처리 장치를 설명한다. 이하의 설명에서는, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 제 1 실시형태와의 차이점을 주로 설명한다. 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하다. 본 실시형태에서는, 제 2 모드에서 배기 장치가 동작하는 것에 의한 시일실 압력의 저하에 기초하여 배기 장치의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시키는 점에서, 제 1 실시형태와 다르다.
제 2 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 제 1 실시형태와 동일한 구성을 가지고 있다. 제어 장치 (17) 는, 제 2 모드에서 배기 장치 (15) 의 동작을 개시시킨 후라도, 압력 센서 (18a 또는 18b) 로부터 입력한 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로서, 제 1 전달 함수를 이용하여 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출한다. 제어 장치 (17) 는, 산출된 조작량과 소정의 임계값 (T2a) 의 대소를 비교한다. 비교의 결과, 산출된 조작량이 임계값 (T2a) 이하인 경우에는, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 제 1 모드에 의해 제어 가능한 압력으로 저하되었다고 판정하고, 제어 장치 (17) 는, 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행하여 배기 장치 (15) 를 동작시킨다.
제어 장치 (17) 는, 상기의 조작량의 산출과, 임계값 (T2a) 의 대소의 비교를, 제 2 모드에 의한 배기 장치 (15) 의 동작이 계속되고 있는 동안, 소정의 주기 (시간 간격) 마다 실시한다. 또, 상기의 임계값 (T2a) 은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가, 헌팅 등을 발생시키는 일 없이 제 1 모드에서 배기 가능한 최대의 조작량으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
도 3 의 플로우 차트를 이용하여, 제어 장치 (17) 에 의한 처리를 설명한다. 도 3 의 플로우 차트에 나타내는 각 처리는, 제어 장치 (17) 에서 프로그램을 실행하여 실시된다. 이 프로그램은, 메모리 (도시 생략) 에 격납되어 있고, 처리 장치 (1) 의 동작 개시와 함께 제어 장치 (17) 에 의해 기동되어 실행된다.
스텝 S20 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정) 으로부터 스텝 S23 (제 2 모드 설정) 까지의 각 처리는, 도 2 의 스텝 S10 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정) 으로부터 스텝 S13 (제 2 모드 설정) 까지의 각 처리와 동일하다. 스텝 S24 에서는, 압력 센서 (18a 또는 18b) 로부터 입력한 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로서, 제 1 전달 함수를 이용하여 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출하여 스텝 S25 로 진행한다.
스텝 S25 에서는, 산출된 조작량이 임계값 (T2a) 이하인지의 여부를 판정한다. 조작량이 임계값 (T2a) 이하인 경우에는, 스텝 S25 가 긍정 판정되어 스텝 S21 로 진행한다. 조작량이 임계값 (T2a) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S25 가 부정 판정되어 스텝 S23 으로 돌아간다.
상기 서술한 제 2 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 에 의하면, 제 1 실시형태에 의해 얻어진 (1), (3), (4) 의 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과가 얻어진다.
제어 장치 (17) 는, 제 2 모드의 계속 중에 있어서, 제 1 전달 함수에 의해 조작량의 값을 산출하고, 산출된 조작량의 값이 임계값 (T2a) 을 밑도는 경우에, 제 1 배기 계통 (150) 의 제어 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 복귀시키도록 했다. 따라서, 시간 계측의 결과에 기초하여 제 1 모드로 복귀시키는 경우에 비해, 직접적으로 조작량에 기초하여 제 1 모드로 복귀할 수 있으므로, 차압 ΔP1 을 보다 고정밀도로 원하는 압력으로 유지할 수 있다.
또한, 제 2 모드의 계속 중에 산출된 조작량과 임계값 (T2a) 을 비교하는 것으로 한정되지 않는다. 제어 장치 (17) 는 압력 센서 (18a 또는 18b) 로부터 입력한 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 미리 정해진 임계값 이하가 된 경우에, 제 1 배기 계통 (150) 의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시키는 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 이 경우, 상기의 임계값은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가, 헌팅 등을 발생시키는 일 없이 제 1 모드에서 배기 가능한 최대의 차압으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있다.
－제 3 실시형태-
본 발명의 제 3 실시형태에 의한 처리 장치를 설명한다. 이하의 설명에서는, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 제 1 실시형태와의 차이점을 주로 설명한다. 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하다. 본 실시형태에서는, 처리 장치의 배기 장치는, 입구 시일실 및 출구 시일실로부터 불활성 가스를 배기하기 위한 제 1 배기 계통에 더하여, 주실로부터 불활성 가스를 배기하기 위한 제 2 배기 계통을 구비하는 점에서, 제 1 실시형태와 다르다.
제 3 실시형태에서는, 시일실 내의 압력과 주실의 외부 압력의 차압을 제어하는 것에 더하여, 추가로 주실의 내부 압력과 주실의 외부 압력의 차압을 제어하기 위해서, 주실로부터의 배기도 실시한다. 이와 같이 주실로부터의 배기를 실시함으로써, 분사 처리 장치에 의한 불활성 가스의 분사량이 많은 경우여도, 주실로부터 시일실로 과도하게 기체가 유입됨으로써, 시일실 내 압력이 외부 압력보다 고압이 되어 외부로 가스가 유출되는 것을 억제하고 있다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 는, 주실 압력 센서 (20) 를 추가로 구비하고, 배기 장치 (15) 는 제 1 배기 계통 (150) 에 더하여 제 2 배기 계통 (160) 을 가지고 있다. 주실 압력 센서 (20) 는, 2 개의 압력 계측구를 가지며, 2 개의 입력 압력의 차압을 검출하여 출력하는 차압계이며, 일방의 압력 계측구는 주실 (11) 에 접속되고, 타방은 주실 (11) 의 외부를 향하여 개방되어 있다. 이로써, 주실 압력 센서 (20) 는, 외부 압력 (P0) 과 주실 (11) 의 압력 (P2) 의 차압을 검출하고, 검출된 차압에 따른 신호 (이하, 주실 차압 신호) 를 제어 장치 (17) 에 출력한다. 배기 장치 (15) 의 제 2 배기 계통 (160) 은, 제 2 팬 (161) 과 제 2 가변 밸브 (162) 와 제 3 가변 밸브 (163) 와 관로 (164) 를 구비하는 제 2 배기 계통 (160) 을 추가로 가지며, 후술하는 바와 같이 하여 제어 장치 (17) 로부터의 구동 신호에 의해, 주실 (11) 로부터 불활성 가스를 배기한다.
제 2 팬 (161) 은, 후술하는 바와 같이 제어 장치 (17) 로부터의 구동 신호가 입력되면 회전 구동을 실시하여, 주실 (11) 내의 불활성 가스를 외부로 배출한다. 제 2 팬 (161) 은, 제 1 팬 (151) 과 마찬가지로, 회전 날개의 회전수를 가변으로 하는 것, 회전 날개의 각도를 가변으로 하는 것, 양자를 조합한 것을 사용할 수 있고, 제어 장치 (17) 로부터의 구동 신호에 의해 회전 날개의 회전수, 회전 날개의 각도 또는 양자의 조합에 의해, 주실 (11) 외부로 배출 가능한 양 (배기 능력) 이 설정된다. 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 는 모터 구동식의 전기 제어 밸브에 의해 구성되고, 제어 장치 (17) 로부터 입력된 개도 신호에 따라 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 전기 제어 밸브의 개도가 조정된다. 그 결과, 주실 (11) 로부터 외부로 배출되는 불활성 가스의 배출량이 설정된다.
관로 (164) 는, 주실 (11) 로부터 배기한 불활성 가스를 외부로 배출하기 위한 배기 관로 (164a) 와, 주실 (11) 로부터 일단 배기한 불활성 가스를 다시 주실 (11) 로 환류시키는 환류 관로 (164b) 로 구성되어 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 제 2 가변 밸브 (162) 는 배기 관로 (164a) 에 형성되고, 제 3 가변 밸브 (163) 는 환류 관로 (164b) 에 형성된다. 또한, 관로 (164) 가 환류 관로 (164b) 및 제 3 가변 밸브 (163) 를 구비하지 않은 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 이 경우, 제 2 배기 계통 (160) 은, 제어 장치 (17) 로부터의 지령에 따라, 주실 (11) 로부터 불활성 가스의 외부로의 배출만을 실시한다.
제어 장치 (17) 는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 하여 배기 장치 (15) 의 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키고, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 배기량을 조정함으로써 차압 ΔP1 을 제어한다. 또한, 제어 장치 (17) 는, 주실 (11) 의 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압을, 제 2 배기 계통 (160) 에 의해 소정의 범위 내가 되도록 제어한다. 또한, 본 실시형태에서는, 일례로서, 주실 압력 (P2) 은, 외부 압력 (P0) 과 비교해서 5 Pa ∼ 10 Pa 정도 낮은 압력이 되도록 차압이 제어되는 것으로서 설명한다. 또한, 주실 (11) 의 압력은, 상기의 값으로 제어되는 것으로 한정되는 것이 아니고, 주실 (11) 의 크기나, 분사 처리 장치 (10) 에 의한 불활성 가스의 분사량 (T1) 등에 따라 설정되는 것이 바람직하다.
제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시켜, 주실 (11) 로부터의 불활성 가스의 배기량을 조정한다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 제 2 팬 (161) 에 구동을 지시하는 구동 신호를 출력한다. 제어 장치 (17) 는, 제 2 가변 밸브 (162), 제 3 가변 밸브 (163) 를 구성하는 전기 제어 밸브의 개도를 지정하는 개도 신호를 제 2 가변 밸브 (162), 제 3 가변 밸브 (163) 에 각각 출력한다. 제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 3 모드와 제 4 모드의 사이에서 이행시킴으로써, 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압을 제어한다.
(1) 제 3 모드
제 3 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 주실 (11) 의 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압에 기초하여, 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시키는 피드백 제어를 실시한다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 주실 압력 센서 (20) 로부터 입력한 주실 차압 신호에 기초하여, 주실 압력 (P2) 과 제 2 기준 압력인 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 피제어 변수로서, 제 2 전달 함수를 이용하여 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출하고, 개도 신호로서 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 에 출력한다. 또한, 제 2 전달 함수는, 차압 ΔP2 를 PI 제어나 PID 제어 등의 피드백 제어하기 위해서 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 조작량을 산출하기 위한 함수이다. 본 실시형태에 있어서의 제 2 전달 함수의 함수형에 관해서 특별한 제한은 없고, 피제어계의 응답 특성 등에 따라, P 제어나 PI 제어, PID 제어 등의 전달 함수를 적절히 실장하여 사용할 수 있다. 제어 장치 (17) 는, 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도를 상보적으로 제어하여, 주실 (11) 로부터 제 2 팬 (161) 을 통해 배기되는 불활성 가스의 전체량을 일정하게 유지하면서, 주실 (11) 에 환류시키는 비율과, 외부에 배출하는 불활성 가스의 비율을 변화시킴으로써, 주실 (11) 로부터 정미(正味)의 배기량을 증감한다. 예를 들어, 주실 (11) 로부터 배기되는 불활성 가스의 전체량 중 20 퍼센트를 주실 (11) 에 환류시키는 경우에는, 80 퍼센트를 외부에 배출시키도록, 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도를 조절한다.
(2) 제 4 모드
제 4 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 피드백 제어를 실시하지 않고 피드 포워드 제어를 함으로써 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시켜, 주실 (11) 로부터 배기시킨다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 에 분사 지령을 출력함과 동시에 제 2 가변 밸브 (162) 의 전기 제어 밸브의 조작량을 미리 정해진 값으로 설정하여, 개도 신호로서 제 2 가변 밸브 (162) 에 출력한다. 예를 들어, 제어 장치 (17) 는, 제 2 가변 밸브 (162) 의 전기 제어 밸브의 개도가 최대 개도가 되도록 개도 신호를 출력한다. 이로써, 제 2 배기 계통 (160) 은, 제 2 가변 밸브 (162) 의 개도에 따른 배기량으로 동작한다. 또한, 제 2 가변 밸브 (162) 의 전기 제어 밸브의 개도는 최대 개도로 유지되는 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 최대 개도의 90 ％ 혹은 80 ％ 등, 미리 설정된 개도로 유지되는 것이나, 시간 경과에 따라 개도를 변화시키는 것은 본 발명의 일 양태에 포함된다. 또, 상기의 전기 제어 밸브의 조작량은, 후술하는 시간 (t2) 의 경과 후에 제 3 모드로 기체의 배기량을 조정해도 외부로의 기체의 유출이 억제 가능해지도록, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스를 배기 가능한 배기량이 얻어지는 값으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다. 또한, 분사 처리 장치 (10) 로의 분사 지령의 출력과 동시에 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시키는 것으로 한정되지 않고, 분사 지령의 출력으로부터 소정 시간 거슬러 올라가 동작시키는 것이나, 분사 처리 장치 (10) 로부터의 분사량에 기초하여 동작시키는 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다.
제어 장치 (17) 는, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 제 1 배기 계통 (150) 의 동작 모드를 제 1 모드와 제 2 모드의 사이에서 소정의 조건에 기초하여 이행시킴으로써, 입구 시일실 (13) 및 출구 시일실 (14) 로부터의 배기량을 조정하여, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어한다. 또한, 제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 3 모드와 제 4 모드의 사이에서 소정의 조건에 기초하여 이행시킴으로써, 주실 (11) 로부터의 배기량을 조정하여, 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 제어한다. 이하, 제어 장치 (17) 에 의한 제 1 모드 ∼ 제 4 모드의 설정에 대해 설명한다.
제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 가 처리 시에 분사하고자 하는 불활성 가스의 분사량 (T1) 이, 미리 설정된 소정의 임계값 (T1b) 을 초과하는 경우에, 제 2 모드와 제 4 모드를 설정한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는 경우에는, 제어 장치 (17) 는, 제 2 모드로 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키고, 제 4 모드로 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시킨다.
분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우에는, 제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 을 제 3 모드에 의해 동작시킨다. 즉, 제어 장치 (17) 는, 주실 압력 센서 (20) 로부터 입력한 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 피제어 변수로서 산출한 개도 신호를 제 2 가변 밸브 (162) 및 제 3 가변 밸브 (163) 에 출력하는 피드백 제어를 실시한다. 또한, 임계값 (T1b) 은, 임계값 (T1a) 보다 큰 값이 되도록 설정되고, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에 불활성 가스가 분사된 경우에 있어서, 제 2 배기 계통 (160) 을 제 3 모드로 동작시켜도 차압 ΔP2 가 제어 가능한 값으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 미리 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 에 대해 제 4 모드에 의한 동작을 지시하면, 도시되지 않은 타이머를 기동하여, 제 2 배기 계통 (160) 이 제 4 모드에 의한 동작을 개시하고 나서의 시간 계측을 개시한다. 시간 계측을 개시하고 나서 소정 시간 (t2) 이 경과하면, 제어 장치 (17) 는, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시킨다. 또한, 상기의 소정 시간 (t2) 은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가 제 4 모드에 의해 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시켜 배기함으로써, 차압 ΔP2 를 제 3 모드에 의한 제 2 배기 계통 (160) 의 동작으로 제어 가능해질 때까지 필요로 하는 시간으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
상기 서술한 바와 같이 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우, 즉 제 2 배기 계통 (160) 이 제 3 모드에 의해 동작하고 있는 경우에는, 제어 장치 (17) 는, 또한 분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소를 비교한다. 비교 결과에 따라, 제어 장치 (17) 는, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 하여, 제 1 배기 계통 (150) 에 의해 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어한다. 즉, 제어 장치 (17) 는, 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 이하의 경우에는, 제 1 모드로 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키고, 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 을 초과하는 경우에는, 제 2 모드로 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시킨다.
또한, 제어 장치 (17) 는, 제 3 모드 및 제 4 모드에 있어서, 제 2 가변 밸브 (162) 의 전기 제어 밸브의 개도를 변화시키는 것으로 했지만, 제 2 팬 (161) 의 배기 능력을 변화시키는 것, 제 2 팬 (161) 의 배기 능력 및 제 2 가변 밸브 (162) 의 전기 제어 밸브의 개도의 조합을 변화시키는 것에 대해서도, 본 발명의 일 양태에 포함된다.
도 5 ∼ 도 7 의 플로우 차트를 이용하여, 제어 장치 (17) 에 의한 처리를 설명한다. 도 5 ∼ 도 7 의 플로우 차트에 나타내는 각 처리는, 제어 장치 (17) 에서 프로그램을 실행하여 실시된다. 이 프로그램은, 메모리 (도시 생략) 에 격납되어 있고, 처리 장치 (1) 의 동작 개시와 함께 제어 장치 (17) 에 의해 기동되어, 실행된다.
도 5 의 스텝 S31 에서는, 배기 처리를 실시하여 스텝 S32 로 진행한다. 또한, 배기 처리의 상세한 것에 대해서는, 도 6 및 도 7 에서 후술한다. 스텝 S32 에서는, 처리 장치 (1) 의 동작을 종료할지의 여부를 판정한다. 처리 장치 (1) 의 동작을 종료하는 경우에는, 스텝 S32 가 긍정 판정되어 처리를 종료한다. 처리 장치 (1) 가 동작을 계속하는 경우에는, 스텝 S32 가 부정 판정되어 스텝 S30 으로 돌아간다.
다음으로, 스텝 S31 의 배기 처리에 있어서의, 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키기 위한 처리에 대해, 도 6 을 참조하면서 설명한다. 스텝 S40 에서는, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 분사하고자 하는 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는지의 여부를 판정한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S40 이 긍정 판정되어 스텝 S41 로 진행한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우에는, 스텝 S40 이 부정 판정되어 후술하는 스텝 S43 으로 진행한다.
스텝 S41 에서는, 제 1 배기 계통 (150) 을 제 2 모드로 동작시켜 스텝 S42 로 진행한다. 또한, 스텝 S41 에서는, 도시되지 않은 타이머를 기동시켜 시간 계측을 개시한다. 스텝 S42 에서는, 스텝 S41 에서 타이머에 의해 시간 계측을 개시시키고 나서 소정 시간 (t1) 이 경과했는지의 여부를 판정한다. 소정 시간 (t1) 이 경과한 경우에는, 스텝 S42 가 긍정 판정되어 후술하는 스텝 S44 로 진행한다. 소정 시간 (t1) 이 경과하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S42 가 부정 판정되어 스텝 S42 의 처리를 반복한다.
분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우에는, 스텝 S40 이 부정 판정되어 스텝 S43 으로 진행한다. 스텝 S43 에서는, 분사량이 임계값 (T1a) 을 초과하는지의 여부를 판정한다. 분사량이 임계값 (T1a) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S43 이 긍정 판정되어 스텝 S41 로 진행한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1a) 이하의 경우에는, 스텝 S43 이 부정 판정되어 스텝 S44 로 진행한다. 스텝 S44 에서는, 제 1 배기 계통 (150) 을 제 1 모드로 동작시켜, 도 6 에 나타내는 처리를 종료한다.
도 5 의 스텝 S31 의 배기 처리에 있어서의, 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시키기 위한 처리에 대해, 도 7 을 참조하면서 설명한다. 스텝 S50 에서는, 분사 처리 장치 (10) 에 의한 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는지의 여부를 판정한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S50 이 긍정 판정되어 스텝 S51 로 진행한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우에는, 스텝 S50 이 부정 판정되어 후술하는 스텝 S53 으로 진행한다.
스텝 S51 에서는, 제 2 배기 계통 (160) 을 제 4 모드로 동작시켜 스텝 S52 로 진행한다. 또한, 스텝 S51 에서는, 도시되지 않은 타이머를 기동시켜 시간 계측을 개시한다. 스텝 S52 에서는, 스텝 S51 에서 타이머에 의해 시간 계측을 개시시키고 나서 소정 시간 (t2) 이 경과했는지의 여부를 판정한다. 소정 시간 (t2) 이 경과한 경우에는, 스텝 S52 가 긍정 판정되어 스텝 S53 으로 진행한다. 소정 시간 (t2) 이 경과하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S52 가 부정 판정되어 스텝 S52 의 처리를 반복한다. 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 이하의 경우에는, 스텝 S50 이 부정 판정되어 스텝 S53 으로 진행한다. 스텝 S53 에서는, 제 2 배기 계통 (160) 을 제 3 모드로 동작시켜, 도 7 에 나타내는 처리를 종료한다.
［실시예］
제 3 실시형태에 있어서의 실시예를 다음에 나타낸다. 처리 장치 (1) 를 구성하는 주실 (11) 은 1340 mm × 1300 mm × 590 mm 의 치수이며, 약 1.2 ㎥ 정도의 용적을 갖는다. 처리 장치 (1) 는 4 대의 분사 처리 장치 (10) 를 구비하고, 그 중의 2 대의 분사 처리 장치 (10) 는 피처리물 (S) 의 표면에 성막 처리를 실시하고, 나머지 2 대의 분사 처리 장치 (10) 는 피처리물 (S) 의 이면에 성막 처리를 실시한다. 4 대의 분사 처리 장치 (10) 는 개별적으로 분사·정지가 제어되고, 4 대의 합계의 분사량 (T1) 은, 0 ㎥/min, 0.3 ㎥/min, 0.6 ㎥/min, 0.9 ㎥/min 및 1.2 ㎥/min 의 4 단계 중 어느 것이며, 최대 1 초 간격으로 분사량 (T1) 을 증감시키는 것이 가능하게 구성되어 있다. 제 1 팬 (151) 은, 풍량 8.1 ㎥/min, 정압 2.1 kPa, 동력 0.4 kw/200 V 로 동작한다. 제 2 팬 (161) 은, 풍량 12 ㎥/min, 정압 2 kPa, 동력 0.4 kw/200 V 로 동작한다. 제 1 가변 밸브 (152) 의 전자 제어 밸브, 제 2 가변 밸브 (162) 의 전자 제어 밸브 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 전자 제어 밸브는, 1.5 sec 이하에서 전개 ∼ 전폐의 동작을 실시한다. 관로 (154) 는 구경이 40 mm 의 배관이며, 관로 (164) 는 구경이 80 mm 의 배관이다.
상기 서술한 제 3 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 에 의하면, 제 1 실시형태에 의해 얻어진 (1) ∼ (4) 의 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과가 얻어진다.
(1) 제 3 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 피제어 변수로 하고, 제 2 전달 함수에 의해 산출되는 조작량에 따라 차압 ΔP2 를 피드백 제어한다. 제 4 모드에서는, 제어 장치 (17) 는, 주실 (11) 의 내부의 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 에 상관없이 배기량을 소정의 설정치로 설정한다. 제어 장치 (17) 는, 분사 처리 장치 (10) 에 의해 주실 (11) 의 내부에 분사되는 불활성 가스의 분사량 (T1) 이 임계값 (T1b) 을 초과하는 경우에, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 3 모드로부터 제 4 모드로 이행시키도록 했다. 상기의 구성을 가짐으로써, 입구 시일실 (13), 출구 시일실 (14) 로부터의 배기에 더하여, 주실 (11) 로부터의 배기를 실시함으로써, 주실 (11) 로부터 입구 시일실 (13), 출구 시일실 (14) 에 불활성 가스가 유입되는 양을 억제할 수 있으므로, 짧은 기간에 시일실 압력 (P1) 이 외부 압력 (P0) 에 대해 소정의 압력만큼 저압이 되도록 할 수 있다. 따라서, 분사 처리 장치 (10) 의 분사에 의해 주실 압력 (P2) 이 크게 변동하는 경우여도, 주실 (11) 의 외부로의 불활성 가스의 유출 및 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 억제하여, 주실 (11) 의 기밀성을 향상할 수 있다.
(2) 제어 장치 (17) 는, 제 4 모드로 이행하고 나서 소정 시간 (t2) 이 경과한 경우에, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시키도록 했다. 따라서, 간단한 기구를 이용하여 피드백 제어와 피드 포워드 제어를 적절히 전환하고, 시일실 압력 (P1) 을 외부 압력 (P0) 보다 저압으로 유지하여, 주실 (11) 로부터 외부로의 불활성 가스의 유출, 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 억제할 수 있다.
(3) 제 2 배기 계통 (160) 은, 제 2 팬 (161) 의 배기측으로부터 주실 (11) 의 내부에 불활성 가스를 환류시키는 환류 관로 (164b) 와, 환류 관로 (164b) 에 형성된 제 3 가변 밸브 (163) 를 가지고 있다. 제어 장치 (17) 는, 제 2 팬 (161) 의 배기량, 제 2 가변 밸브 (162) 의 개도 및 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도 중, 적어도 하나를 제어함으로써 제 2 배기 계통 (160) 의 배기량을 조정하도록 했다. 이 때문에, 팬을 사용한 간편한 구성에 의해, 주실 (11) 의 외부로의 불활성 가스의 유출 및 주실 (11) 내로의 외부 공기 유입을 방지하여, 주실 (11) 의 기밀성을 유지할 수 있다. 또한, 제 1 팬 (151) 대신에, 로터리 펌프, 요동 피스톤형 펌프 등의 진공 펌프 등을 이용해도 동등한 효과를 실현하는 것이 가능하다.
－제 4 실시형태-
본 발명의 제 4 실시형태에 의한 처리 장치를 설명한다. 이하의 설명에서는, 제 3 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 제 3 실시형태와의 차이점을 주로 설명한다. 특별히 설명하지 않는 점에 대해서는, 제 3 실시형태와 동일하다. 본 실시형태에서는, 처리 장치는, 이하의 (1), (2) 의 점에서 제 3 실시형태와 다르다.
(1) 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압에 기초하여, 제 1 배기 장치의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시킨다.
(2) 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압에 기초하여, 제 2 배기 계통의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시킨다.
(1) 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압에 기초하는, 제 1 배기 계통의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행
제어 장치 (17) 는, 제 2 실시형태의 경우와 동일한 처리를 실시한다. 즉, 제어 장치 (17) 는, 제 1 전달 함수를 이용하여 산출된 조작량과, 임계값 (T2a) 의 대소의 비교를, 제 1 모드에 의한 배기 장치 (15) 의 제어가 계속되고 있는 동안, 소정의 주기 (시간 간격) 마다 실시한다. 비교의 결과, 산출된 조작량이 임계값 (T2a) 이하인 경우에는, 시일실 압력 (P1) 의 저하에 의해 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 제 1 모드에 의해 제어 가능한 압력으로 저하되었다고 판정하고, 제어 장치 (17) 는, 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시켜 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시킨다.
(2) 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압에 기초하는, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행
제어 장치 (17) 는, 제 4 모드로 제 2 배기 계통 (160) 의 제어를 개시한 후여도, 주실 압력 센서 (20) 로부터 입력한 주실 압력 신호에 기초하는 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 피제어 변수로서, 제 2 전달 함수를 이용하여 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출한다. 제어 장치 (17) 는, 산출된 조작량과 소정의 임계값 (T2b) 의 대소를 비교한다. 비교의 결과, 산출된 조작량이 임계값 (T2b) 이하인 경우에는, 주실 압력 (P2) 의 압력 저하에 의해 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 가 제 3 모드에 의해 제어 가능한 압력으로 저하되었다고 판정하고, 제어 장치 (17) 는, 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시켜 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시킨다.
제어 장치 (17) 는, 상기의 조작량의 산출과, 임계값 (T2b) 의 대소의 비교를, 제 4 모드에 의한 제 2 배기 계통 (160) 의 동작이 계속되고 있는 동안, 소정의 주기 (시간 간격) 마다 실시한다. 또, 상기의 임계값 (T2b) 은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가, 헌팅 등을 발생시키는 일 없이 제 3 모드로 배출 가능한 조작량으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
도 5, 도 8, 도 9 의 플로우 차트를 이용하여, 제어 장치 (17) 에 의한 처리를 설명한다. 도 5, 도 8, 도 9 의 플로우 차트에 나타내는 각 처리는, 제어 장치 (17) 에서 프로그램을 실행하여 실시된다. 이 프로그램은, 메모리 (도시 생략) 에 격납되어 있고, 처리 장치 (1) 의 동작 개시와 함께 제어 장치 (17) 에 의해 기동되어, 실행된다.
도 8 은, 도 5 의 스텝 S31 에 있어서의 제 1 배기 계통 (150) 을 동작시키기 위한 처리를 나타낸다. 스텝 S60 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1b) 의 대소 판정), 스텝 S61 (제 2 모드 설정) 의 각 처리는, 도 6 의 스텝 S40 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1b) 의 대소 판정) 과 스텝 S41 (제 2 모드 설정) 의 각 처리와 동일하다.
스텝 S62 에서는, 압력 센서 (18a 또는 b) 로부터 입력한 시일실 압력 신호에 기초하는 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 피제어 변수로서, 제 1 전달 함수를 이용하여 제 1 가변 밸브 (152) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출하여 스텝 S63 으로 진행한다. 스텝 S63 에서는, 스텝 S62 에서 산출된 조작량이 임계값 (T2a) 이하인지의 여부를 판정한다. 조작량이 임계값 (T2a) 이하의 경우에는, 스텝 S63 이 긍정 판정되어 스텝 S65 로 진행한다. 조작량이 임계값 (T2a) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S63 이 부정 판정되어 스텝 S61 로 돌아간다. 스텝 S64 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정), 스텝 S65 (제 1 모드 설정) 의 각 처리는, 도 6 의 스텝 S43 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정), 스텝 S44 (제 1 모드 설정) 의 각 처리와 동일하다.
도 9 는, 도 5 의 스텝 S31 에 있어서의 제 2 배기 계통 (160) 을 동작시키기 위한 처리를 나타낸다. 스텝 S70 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정), 스텝 S71 (제 4 모드 설정) 의 각 처리는, 도 7 의 스텝 S50 (분사량 (T1) 과 임계값 (T1a) 의 대소 판정) 과 스텝 S51 (제 2 모드 설정) 의 각 처리와 동일하다.
스텝 S72 에서는, 주실 압력 센서 (20) 로부터 입력한 주실 압력 신호에 기초하는 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 피제어 변수로서, 제 2 전달 함수를 이용하여 제 3 가변 밸브 (163) 의 개도, 즉 전기 제어 밸브의 조작량을 산출하여 스텝 S73 으로 진행한다. 스텝 S73 에서는, 스텝 S72 에서 산출한 조작량이 임계값 (T2b) 이하인지의 여부를 판정한다. 조작량이 임계값 (T2b) 이하의 경우에는, 스텝 S73 이 긍정 판정되어 스텝 S74 로 진행한다. 조작량이 임계값 (T2b) 을 초과하는 경우에는, 스텝 S73 이 부정 판정되어 스텝 S71 로 돌아간다. 스텝 S74 에서는, 도 7 의 스텝 S53 과 마찬가지로 제 2 배기 계통 (160) 을 제 3 모드로 제어시켜 도 9 에 나타내는 처리를 종료한다.
상기 서술한 제 4 실시형태에 의한 처리 장치 (1) 에 의하면, 제 1 실시형태에 의해 얻어진 (1) ∼ (3) 의 작용 효과 및 제 3 실시형태에 의해 얻어진 (1), (3) 의 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과가 얻어진다.
제어 장치 (17) 는, 제 4 모드의 계속 중에 있어서, 제 2 전달 함수에 의해 산출되는 조작량의 값과 임계값 (T2a) 을 비교해서, 임계값 (T2a) 을 밑도는 경우에, 제 2 배기 계통 (160) 의 제어 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 복귀시키도록 했다. 따라서, 시간 계측의 결과에 기초하여 제 3 모드로 복귀시키는 경우에 비해, 직접적으로 조작량에 기초하여 제 3 모드로 복귀할 수 있으므로, 주실 (11) 의 기밀성을 보다 고정밀도로 유지할 수 있다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 제어 장치 (17) 는 압력 센서 (18a 또는 18b) 로부터 입력한 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 이 미리 정해진 임계값 이하가 된 경우에, 제 1 배기 계통 (150) 의 동작 모드를 제 2 모드로부터 제 1 모드로 이행시키는 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 이 경우, 상기의 임계값은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가, 헌팅 등을 발생시키는 일 없이 제 1 모드에서 배기 가능한 최대의 차압으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
또, 제어 장치 (17) 는 주실 압력 센서 (20) 로부터 입력한 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 미리 정해진 임계값 이하가 된 경우에, 제 2 배기 계통 (160) 의 동작 모드를 제 4 모드로부터 제 3 모드로 이행시키는 것에 대해서도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 이 경우, 상기의 임계값은, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내에서 급격하게 증가한 불활성 가스가, 헌팅 등을 발생시키는 일 없이 제 3 모드에서 배기 가능한 최대의 차압으로서, 실험 등에 의해 미리 계측되어 소정의 메모리 (도시 생략) 에 기록되어 있는 것으로 한다.
상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 제 1 기준 압력 및 제 2 기준 압력으로서 외부 압력 (P0) 을 공통으로 이용하고 있다. 그리고, 제 1 배기 계통의 배기량을 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 에 기초하여 조정하고, 제 2 배기 계통의 배기량을 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 에 기초하여 조정함으로써, 결과적으로 주실 압력 (P2) 과 시일실 압력 (P1) 의 차압이 원하는 값으로 제어되어, 시일실로부터 주실 (11) 로의 기체의 역류가 억제된다. 이 경우, 시일실 압력 (P1) 과 주실 압력 (P2) 은 공통의 기준 압력 (P0) 에 기초하여 제어되므로, 기준 압력의 변동이 차압 제어에 주는 영향을 적게 할 수 있어, 정밀도가 높은 차압 제어가 실현된다.
본 발명의 다른 실시형태로서, 주실 압력 (P2) 을 제 1 기준 압력으로 하는 형태, 및 시일실 압력 (P1) 을 제 2 기준 압력으로 하는 형태를 들 수 있다.
(1) 외부 압력 (P0) 을 제 1 기준 압력으로서 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어하고, 시일실 압력 (P1) 을 제 2 기준 압력으로서 주실 압력 (P2) 과 시일실 압력 (P1) 의 차압을 제어한다. 이 경우, 용량이 작은 시일실의 압력을 제 2 기준 압력으로 하고 있으므로, 제 2 배기 계통 (160) 은 높은 응답성으로 배기 가능해진다.
(2) 주실 압력 (P2) 을 제 1 기준 압력으로서, 시일실 압력 (P1) 과 주실 압력 (P2) 의 차압을 제어하고, 외부 압력 (P0) 을 제 2 기준 압력으로서 주실 압력 (P2) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP2 를 제어한다. 이 경우, 분사 처리 장치 (10) 의 처리에 의해 주실 (11) 내부에서 불활성 가스가 급격하게 증가해도, 시일실 압력 (P1) 과 주실 압력 (P2) 의 차압을 직접 계측·제어하기 때문에, 주실 (11) 내의 압력의 변화에 대해 제 1 배기 계통 (150) 은 보다 높은 응답성으로 배기 가능해지고, 시일실로부터의 불활성 가스의 유출 및/또는 시일실로부터 주실 내로의 기체의 유입을 억제할 수 있다. 또, 상기 차압이 크게 진동하는 헌팅을 보다 발생하기 어렵게 할 수 있다. 또한, 주실 (11) 내의 압력을 제 1 기준 압력으로 함으로써, 제어 대상이 되는 차압은, 외부 압력 (P0) 을 제 1 기준 압력으로서 차압 ΔP1 을 제어 대상으로 하는 경우와 비교해서, 작은 값이 되므로, 제 1 배기 계통 (150) 을 보다 작은 동력으로 구동시킬 수 있다.
본 발명은, 제 1 ∼ 제 4 실시형태에 의해 설명한 처리 장치 (1) 를, 다음과 같이 변형한 것을 포함한다.
(1) 주실 (11) 은 입구 (111) 또는 출구 (112) 중 어느 일방을 구비하고, 대응하는 입구 시일실 (13) 또는 출구 시일실 (14) 중 어느 일방이 형성되어 있는 것도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 도 10 에, 일례로서, 입구 (111) 와 입구 시일실 (13) 이 형성되어 있는 경우를 나타낸다. 이 경우, 제어 장치 (17) 는, 제 1 배기 계통 (150) 에 입구 시일실 (13) 로부터 배기를 실시하게 함으로써, 시일실 압력 (P1) 과 외부 압력 (P0) 의 차압 ΔP1 을 제어한다. 또한, 도 10 에 나타내는 예의 경우에는, 롤 투 롤 방식에 의해 주실 (11) 에 반입된 피처리물 (S) 중, 처리가 실시된 부분은 주실 (11) 내부에서 권취를 실시하여 보관되고, 모든 피처리물 (S) 에 대해 처리가 종료된 후, 주실 (11) 로부터 꺼내면 된다. 이 경우, 처리가 실시된 부분에 대해 분사 처리 장치 (10) 에 의해 분사되는 미립자가 더욱 부착되지 않도록, 주실 (11) 내에 실드실 등의 별실 (11a) 을 형성하여 처리 완료된 부분은 별실 (11a) 내에 반입되도록 하는 것이 바람직하다.
(2) 압력 센서 (18a 및 18b) 나 주실 압력 센서 (20) 와 같은 차압 센서 대신에, 입구 시일실 (13), 출구 시일실 (14), 주실 (11) 의 각 절대 압력을 계측하는 압력 센서를 각각 구비하는 것도 본 발명의 일 양태에 포함된다. 이 경우, 주실 (11) 의 외부의 절대 압력을 계측하는 외부 압력 센서를 추가로 형성하고, 제어 장치 (17) 는 입구 시일실 (13), 출구 시일실 (14), 주실 (11) 의 절대 압력과 주실 (11) 의 절대 압력의 차분을 산출함으로써, 시일실 압력 (P1), 주실 압력 (P2) 을 얻는다. 또한, 입구 시일실 (13) 과 출구 시일실 (14) 의 절대 압력이 상이한 경우에는, 높은 압력값을 나타내는 압력 센서로부터의 입력과 외부의 절대 압력의 차분을 시일실 압력 (P1) 으로 하면 된다.
(3) 임계값 (T1a 및 T1b) 는, 각각 분사량 (㎥/min) 대신에, 일정 시간 내에 있어서의 분사량 (㎥) 에 의해 설정해도 된다.
(4) 주실 (11) 내에 복수의 분사 처리 장치를 구비하고, 각각의 분사 처리 장치가 다른 분사량 및 분사 타이밍에서 동작하는 것이어도 된다. 이 경우에는, 각 분사 처리 장치의 분사량의 합계량에 기초하여 임계값 (T1a 및 T1b) 를 설정해도 된다.
본 발명의 특징을 저해하지 않는 한, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 생각되는 그 밖의 형태에 대해서도, 본 발명의 범위 내에 포함된다.
다음의 우선권 기초 출원의 개시 내용은 인용문으로서 여기에 삽입된다.
일본 특허 출원 2013 년 제17280호 (2013 년 1 월 31 일 출원)
1 : 처리 장치
10 : 분사 처리 장치
11 : 주실
13 : 입구 시일실
14 : 출구 시일실
15 : 배기 장치
17 : 제어 장치
18a, 18b : 압력 센서
20 : 주실 압력 센서
150 : 제 1 배기 계통
151 : 제 1 팬
152 : 제 1 가변 밸브
160 : 제 2 배기 계통
161 : 제 2 팬
162 : 제 2 가변 밸브
163 : 제 3 가변 밸브

Claims (22)

  1. 주실과,
    상기 주실의 내부에 가스를 분사하는 처리부와,
    상기 주실의 내부 및 외부의 쌍방에 연통하는 시일실과,
    상기 주실 및/또는 상기 시일실의 내부를 배기하는 배기부와,
    상기 배기부를 동작시키고, 상기 시일실의 내부의 압력과 제 1 기준 압력의 제 1 차압을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 배기부는, 상기 시일실의 내부를 배기하는 제 1 배기 계통을 가지며,
    상기 제어부는, 상기 제 1 차압을 제어하기 위한 상기 배기부의 동작 모드로서, 상기 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어를 하여 상기 제 1 배기 계통을 동작시키는 제 1 모드와, 상기 제 1 차압에 기초하는 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 상기 제 1 배기 계통을 동작시키는 제 2 모드를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 처리부에 의해 상기 주실의 내부에 분사되는 상기 가스의 양의 증가에 따라, 상기 동작 모드를 상기 제 1 모드로부터 상기 제 2 모드로 이행시키는 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리부에 의해 상기 주실의 내부에 분사되는 가스의 양이 제 1 임계값을 초과하는 경우, 상기 동작 모드를 상기 제 1 모드로부터 상기 제 2 모드로 이행시키는 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 모드의 경우에는, 미리 설정된 소정의 배기량으로, 제 1 배기 계통으로부터 배기시키는 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 모드 시에 있어서의 상기 시일실의 내부의 압력 저하에 따라, 상기 동작 모드를 상기 제 2 모드로부터 상기 제 1 모드로 이행시키는 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 모드로 이행하고 나서 소정 시간이 경과한 경우, 상기 동작 모드를 상기 제 2 모드로부터 상기 제 1 모드로 이행시키는 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 모드의 계속 중에 있어서, 상기 제 1 차압이 제 2임계값을 밑도는 경우에, 상기 동작 모드를 상기 제 2 모드로부터 상기 제 1 모드로 이행시키는 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 배기 계통은, 상기 시일실의 내부를 배기하기 위해서 제 1 배기 장치와, 상기 제 1 배기 장치의 흡기측 또는 배기측에 형성된 제 1 가변 밸브를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제 1 배기 장치의 배기 능력과 상기 제 1 가변 밸브의 개도 중 적어도 일방을 변화시킴으로써 상기 제 1 차압을 제어하는 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 주실의 내부를 배기하는 제 2 배기 계통을 가지며,
    상기 제어부는, 추가로, 상기 주실의 내부의 압력과 제 2 기준 압력의 제 2 차압을 제어하기 위한 상기 배기부의 동작 모드로서, 상기 제 2 차압에 기초하는 피드백 제어를 하여 상기 제 2 배기 계통을 동작시키는 제 3 모드와, 상기 제 2 차압에 기초하는 피드백 제어와는 상이한 제어를 하여 상기 제 2 배기 계통을 동작시키는 제 4 모드를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 처리부에 의해 상기 주실의 내부에 분사되는 상기 가스의 양의 증가에 따라, 상기 동작 모드를 상기 제 3 모드로부터 상기 제 4 모드로 이행시키는 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리부에 의해 상기 주실의 내부에 분사되는 상기 가스의 양이 제 3 임계값을 초과하는 경우, 상기 동작 모드를 상기 제 3 모드로부터 상기 제 4 모드로 이행시키는 처리 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 4 모드는, 미리 설정된 소정의 배기량으로, 제 2 배기 계통에 상기 주실의 내부로부터 배기시키는 처리 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 4 모드 시에 있어서의 상기 주실의 압력 저하에 따라, 상기 동작 모드를 상기 제 4 모드로부터 상기 제 3 모드로 이행시키는 처리 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 4 모드로 이행하고 나서 소정 시간이 경과한 경우, 상기 동작 모드를 상기 제 4 모드로부터 상기 제 3 모드로 이행시키는 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 4 모드의 계속 중에 있어서, 상기 제 2 차압이 제 4임계값을 밑도는 경우에, 상기 제 2 배기 계통의 동작 모드를 상기 제 4 모드로부터 상기 제 3 모드로 이행시키는 처리 장치.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 배기 계통은, 상기 주실의 내부를 배출하기 위한 제 2 배기 장치와, 상기 제 2 배기 장치의 흡기측 또는 배기측에 형성된 제 2 가변 밸브를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제 2 배기 장치의 배기 능력과 상기 제 2 가변 밸브의 개도 중 적어도 일방을 변화시킴으로써, 상기 제 2 차압을 제어하는 처리 장치.
  15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 배기 계통은, 상기 제 2 배기 장치의 배기측으로부터 상기 주실의 내부에 가스를 환류시키는 환류 경로와, 상기 환류 경로에 형성된 제 3 가변 밸브를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 제 2 배기 장치의 배기 능력, 상기 제 2 가변 밸브의 개도 및 상기 제 3 가변 밸브의 개도 중, 적어도 하나를 변화시킴으로써, 상기 제 2 차압을 제어하는 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 가변 밸브의 개도와, 상기 제 3 가변 밸브의 개도를 상보적으로 변화시키는 처리 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 압력은, 상기 주실의 내부의 압력 또는 상기 시일실의 외부의 압력인 처리 장치.
  18. 제 8 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기준 압력은, 상기 주실의 외부의 압력 또는 상기 시일실의 내부의 압력인 처리 장치.
  19. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 임계값은 상기 제 3 임계값보다 작은 처리 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 처리 장치를 이용하여, 상기 주실 내에서 피가공물에 분사 처리를 실시하는 분사 처리 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 분사 처리는, 상기 피가공물에 고기이상류를 분사하는 것인 분사 처리 방법.
  22. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 처리 장치를 이용하여, 집전체 표면에 활물질 피막을 형성하는 전극 재료의 제조 방법.
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