KR20220007158A - 진공 처리 장치용 캔 롤러 - Google Patents

Abstract

시트 형상의 기재에 그 길이 방향이나 폭방향의 온도 분포가 발생하는 것이 가급적으로 억제되도록 한 진공 처리 장치용 캔 롤러를 제공한다.
진공 챔버Vc내에서 시트 형상의 기재Sw를 주행시키면서 그 표면에 대해 소정의 진공 처리를 하는 진공 처리 장치Dm에서, 진공 처리를 하는 처리 유닛Es에 대치시켜 설치되며, 시트 형상의 기재를 권취할 수 있는 회전 가능한 본 발명 진공 처리 장치용 캔 롤러CR는 축체(1)와 축체에 외삽되는 내통체(2)와 간극Ds를 두고 내통체의 외통면을 둘러싸는 외통체(3)와, 내통체와 외통체의 축방향 양단을 각각 폐색하는 커버체(4_１),(4_２)를 구비한다. 각 커버체가 복수 개의 유로(42_１), (42₂)를 가지며, 축방향에 따른 각 유로 단면이 커버체의 단면에 중첩하고, 각 유로에 각각 연통하는 내통체와 외통체 사이의 단면적이 소정의 유속을 얻을 수 있는 크기로 설정된다.

Description

진공 처리 장치용 캔 롤러

본 발명은 진공 챔버 내에서 시트 형상의 기재를 주행시키면서 그 표면에 소정의 진공 처리를 하는 진공 처리 장치에서, 진공 처리를 하는 처리 유닛에 대치시켜 설치되고 시트 형상의 기재를 권취할 수 있는 회전 가능한 진공 처리 장치용 캔 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 처리 시에 입열(入熱)을 받을 수 있는 환경에서 사용되는 것에 관한 것이다.

상기 종류의 캔 롤러를 구비한 진공 증착 장치는 예를 들어, 특허 문헌 1에 알려져 있다. 이것에서는 진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버 내에서 시트 형상의 기재를 조출(繰出) 롤러로부터 연속적으로 풀어내고, 이 풀어낸 기재를 캔 롤러에 권취하고, 캔 롤러에 권취된 시트 형상의 기재의 부분에 대해 이에 대치하여 설치되는 처리 유닛에 의해 소정의 진공 처리를 하고, 처리 완료된 시트 형상의 기재를 권취 롤러로 권취하도록 하고 있다. 캔 롤러로는 축체와, 축체에 외삽되는 내통체와, 간극을 두고 내통체의 외통면을 둘러싸는 외통체와, 내통체와 외통체의 축방향의 양단을 각각 폐색하는 커버체를 구비하고, 캔 롤러의 축체가 베어링을 통해 진공 챔버 벽면이나 진공 챔버 내에 설치한 지지체에 축지되도록 되어 있다.

시트 형상의 기재 부분에 대해 소정의 진공 처리를 할 때 처리 유닛으로부터의 복사열 등으로 캔 롤러나 이에 감겨져 있는 시트 형상의 기재가 입열을 받는 경우가 있다. 상기 종래 예시의 경우, 캔 롤러 내부에 냉각수 순환계 등의 냉각 기구를 설치하여 캔 롤러를 냉각하고 냉각되는 캔 롤러와의 열교환으로 시트 형상의 기재가 소정 온도 이상으로 가열되지 않도록 한다. 이러한 경우, 축방향의 일방의 커버체로부터 내통체와 외통체 사이의 간극에 냉각수를 공급하고, 축방향의 타방의 커버체로부터 냉각수를 배출하는 것을 고려할 수 있으며, 이를 위해서는 커버체에 냉각수의 유로(flow path)를 마련하게 된다. 여기서, 상기와 같이 캔 롤러가 구성될 경우 캔 롤러를 회전 구동할 때의 악영향을 고려하면 커버체를 흐르는 냉각수의 총량(체적)은 적은 것이 좋다. 또한 커버체에 설치되는 유로는 시트 형상의 기재와 열교환에 기여하지 않는 부분이기 때문에 캔 롤러의 대형화를 초래하지 않도록 커버체를 구성할 필요가 있으며, 이 때, 유로 면적이 크면 그만큼 흡열 또는 방열 면적이 넓어짐으로써 시트 형상의 기재와의 열교환율이 저하되므로, 이를 가급적 억제할 수 있도록 할 필요도 있다.

특허문헌 1 : 특개 2010-163693호 공보

본 발명에서는, 이상의 점에 비추어 볼 때 축방향에서의 소형화가 가능하고 열교환율의 저하를 가급적 억제할 수 있도록 한 구조를 가진 캔 롤러를 제공하는 것을 그 과제로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 진공 챔버 내에서 시트 형상의 기재를 주행시키면서 그 표면에 대해 소정의 진공 처리를 하는 진공 처리 장치에서, 진공 처리를 하는 처리 유닛에 대치시켜 설치되며, 시트 형상의 기재를 권취할 수 있는 회전 가능한 본 발명의 진공 처리 장치용 캔 롤러는, 축체와, 축체에 외삽되는 내통체와, 간극을 두고 내통체의 외통면을 둘러싸는 외통체와, 내통체와 외통체의 축방향의 양단을 각각 폐색하는 커버체를 구비하고, 각 커버체가 복수 개의 유로를 가지며, 축방향에 따른 각 유로의 단면이 커버체의 단면에 중첩하고, 각 유로에 각각 연통하는 내통체와 외통체 간극의 단면적이 소정의 유속을 얻을 수 있는 크기로 설정되는 것이 특징이다.

본 발명에서는 상기 각 유로가 원주 방향에 등간격으로 배치되어 방사 방향(radial direction)으로 연장되는 구성을 채용해도 좋다. 또한 상기 커버체의 외주 측부에 상기 간극보다 큰 깊이로 방사 방향 안쪽을 향해 움푹 들어간 오목부가 원주 방향 전체에 걸쳐 형성되며, 이 오목부를 통해 상기 각 유로와 상기 간극이 서로 연통하는 구성을 채용해도 좋다. 이 경우, 상기 간극에 서로 인접한 각 유로 사이에 위치되어 축방향으로 연장되는 분류체가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 축방향에 따른 유로 단면이 커버체의 단면에 겹치는 즉, 커버체의 단면에서 보면 내측에 유로의 단면이 존재함으로써, 유로를 포함한 커버체가 축방향으로 커져 캔 롤러 자체가 대형화되는 것을 방지할 수 있고, 또한 유로를 복수로 나누어 구성함으로써 각각의 유로의 비표면적을 작게 할 수 있으므로, 커버체를 흐르는 냉각수의 총량을 줄일 수 있고, 또한 각 유로에서의 흡열 또는 방열 면적이 작아지고, 외통체를 통한 시트 형상의 기재와의 열교환율 저하를 가급적 억제할 수 있다.

그런데, 캔 롤러나 시트 형상의 기재가 진공 처리 시에 입열을 받을 수 있는 환경에서 사용되는 경우, 시트 형상의 기재에 그 길이방향이나 폭방향의 온도 분포가 생기는 것을 억제하기 위해 축체에 외삽되는 내통체의 외통면에 돌조(1조 또는 2조라도 된다)를 소정 피치로 나선형으로 돌설하는 것이 일반에 알려져 있다. 이에 따르면, 돌조로 구획되는 내통체와 외통체 사이의 유체 유로에, 그 축방향 일단으로부터 그 외단을 향해 소정 온도의 유체를 흘려보내면, 이 유체 유로 내에서의 유체의 온도 분포를 가급적 작게 억제할 수 있고, 나아가서는 시트 형상의 기재의 길이방향 및 폭방향에 비교적 큰 온도 분포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이는 돌조로 구획되는 유체 유로의 단면적이 작다(줄여져 있다)는 것으로, 이를 흐르는 유체에 어느 정도의 유속이 확보되어 열 전달률이 향상하는 것에 기인한다고 생각되는데, 이래서는, 내통체의 구조가 복잡하게 되어, 제품의 가격 상승을 초래한다.

이에 대해, 본 발명에서는 예를 들어, 내통체 내에서 축체를 따라 축방향 일방에서 타방을 향해 연장되는 유입 통로에 소정 온도의 유체를 공급하면, 이 유입 통로에 연통하는 축방향 타방 측에 위치한 커버체(제1의 커버체)의 각 유로(제1 유로)에 유체가 각각 공급된다. 이 경우, 예를 들어, 방사 방향으로 연장되는 각 제1 유로가 원주 방향으로 등간격으로 복수 개 배치되어 있으면 유입 유로로부터의 유체가 분산되어 각 제1 유로에 공급되어, 각 제1 유로로부터의 유체를 내통체와 외통체와의 간극으로 대략 균등하게 유입시킬 수 있다. 그리고 이 간극을 통해 타방의 커버체(제2의 커버체)의 유로(제2 유로)로 유체가 흘러 각 제2 유로가 연통하는 유출 통로를 통해 외부로 배출된다.

여기에서 본원 발명자들의 예의 연구 결과 얻어진 지식에 의하면, 상기 돌조로 구획되는 유체 통로를 흐르는 유체와 같은 정도의 유속을 얻을 수 있는 크기로 간극의 단면적이 좁혀져 있으면, 제1 유로로부터 각각 유입된 유체는 상기 간극을 축방향을 따라 균일하게 흐르고, 그 때 이 간극을 흐르는 유체의 (특히 축방향에서의) 온도 분포를 가급적 작게 억제할 수 있을 것(즉, 간극으로 유입되는 유체와 이 간극으로 유출되는 유체와의 온도차가 가급적 작아지는 것)이 확인되었다. 이 경우, 내통체의 외통면에 돌조를 나선형으로 설치할 필요가 없어 제품의 저비용화를 꾀할 수 있어 유리하다.

또한 오목부를 설치하면 오목부가 액체 저장부로서 기능하고, 제1의 커버체에서는 각 제1 유로에서 유출되는 유체가 외통체의 내벽에 일단 충돌하여 원주 방향으로 분산됨으로써(다시 말하면, 서로 인접한 제1 유로의 중간에 위치한 곳까지 유체가 돌아 들어감으로써), 내통체와 외통체와의 간극에 대해 그 원주 방향 약 전체로부터 유체가 유입되는 한편, 제2의 커버체에서는 간극을 균일하게 흐른 유체가 일단 받아들여지고, 그 후에 각 제2 유로로 유출함으로써 이 간극을 흐르는 유체의 원주 방향에서의 온도 분포를 가급적 작게 억제할 수 있다. 이 경우 분류체를 설치해 두면 축방향 타방의 각 제1 분기 유로에서 간극으로 유입되는 유체가 서로 섞이지 않고, 축방향 일방을 향해 균일하게 흐르는 것이 확보되어 간극을 흐르는 유체의 축방향 및 원주 방향에서의 온도 분포를 더욱 작게 억제할 수 있다. 이 경우 분류체는 간극을 원주 방향으로 완전히 분리되어 있을 필요는 없고, 예를 들어, 내통체의 외통면에 부착되는 소정의 판 두께나 선 직경을 가진 판재나 선재로 분류체를 구성할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 캔 롤러를 구비한 진공 처리 장치를 도시한 모식 단면도이다.
도 2는 캔 롤러의 구성을 도시한 단면도이다.
도 3은 캔 롤러의 구성을 일부 분해하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5(a) 및 (b)는, 변형 예에 관한 캔 롤러의 부분 확대 단면도 및 부분 확대 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 처리 유닛을 증착원으로 하고, 캔 롤러CR에 감겨져 있는 시트 형상의 기재Sw에 대해 소정의 박막을 증착(성막)하는 경우를 예로 들어 본 발명의 진공 처리 장치용 캔 롤러CR의 실시 형태를 설명한다. 이하에서는 캔 롤러 CR의 축선방향이 수평방향에 일치하는 자세로 해당 캔 롤러CR가 진공 챔버Vc 내에 수용되어 있는 것으로 하고, 축선방향을 X축 방향, 동일한 수평 면내에서 X축에 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 및 Y축에 직교하는 수직 방향을 Z축 방향으로 하고, 또한 「상」「하」와 같은 방향은 도 1을 기준으로 한다.

도 1을 참조하여 본 실시 형태의 캔 롤러CR를 구비한 진공 처리 장치Dm은 진공 챔버Vc를 구비한다. 진공 챔버Vc에는 배기관Ep를 통해 터보 분자 펌프, 로터리 펌프 등으로 구성된 진공 펌프 유닛Pu가 접속되어 진공 분위기(가령 10^－５Pa)를 형성할 수 있게 되어 있다. 또한, 진공 챔버Vc는 파티션Sp로 상하 2실로 구획되어 도 1의 하측에 위치한 일방의 실(chamber)(증착실Vs)에는 처리 유닛으로서의 증착원Es가 설치되어 있다. 증착원Es로는, 증착 재료Em을 수용하는 도가니(crucible)Ev와, 도가니Ev내에 수용한 증착 재료Em을 가열하는 시스히터(sheath heater) 등의 가열 수단Eh를 구비한 것이 이용되며, 가열에 의하여 도가니Ev내에 수용된 증착 재료Em을 승화 또는 기화시켜 이 승화 또는 기화된 증착 입자를 캔 롤러CR에 감긴 시트 형상의 기재Sw부분에 부착, 퇴적시켜 증착(성막)된다. 또한, 증착원Es로서는, 이것에 한정되는 것이 아니고, 스퍼터링 법이나 CVD법에 의한 것을 이용할 수 있으며, 이것은 공지의 것을 이용할 수 있기 때문에, 더 이상의 설명은 생략한다.

도 1의 상측에 위치한 타방의 실(chamber)(반송실Ts)에는 시트 형상의 기재Sw가 권취되고, 도시 생략의 모터에 의해 회전 구동되어 일정한 주행 속도로 시트 형상의 기재Sw를 풀어내는 조출 롤러Rr과, 성막이 끝난 시트 형상의 기재Sw를 권취하는 권취 롤러 Ru가 설치되어 있다. 그리고 칸막이판Sp에 형성한 개구So의 내측에 증착원Es에 대치시켜 시트 형상의 기재Sw를 권취할 수 있는 본 실시 형태의 캔 롤러CR가 배치되어 있다. 또한, 도 1의 Gr은 가이드 롤러이다.

도 2~도 4를 참조하여 캔 롤러CR는 축체(1)와 축체(1)에 외삽되는 내통체(2)와 간극Ds를 유지하며 내통체(2)의 외통면을 둘러싸는 외통체(3)와 내통체(2)와 외통체(3)의 X축 방향 양단을 각각 폐색하는 제1 및 제2의 각 커버체(4_１), (4_２)를 구비한다. 각 커버체(4_１), (4_２)로부터 그 바깥쪽으로 돌출하는 축체(1)의 부분에는, 일단이 각 커버체(4_１), (4_２)에 각각 고정된 중공의 축체(5)가 외삽되고, 축체(5)가 베어링(51)을 통해 도시 생략의 진공 챔버Vc 벽면 및 진공 챔버Vc 내에 설치한 지지체에 축지되어 있다. 도 외의 모터에 의해 축체(1), (5)를 회전시키면 축체(1)의 축선 주위에 내통체(2), 외통체(3) 및 각 커버체(4_１), (4_２)가 일체에 소정의 속도로 회전 구동되게 되어 있다. 또한 축체(1), (5)의 진공 챔버Vc로의 회전 가능한 설치 방법은 로터리 조인트(rotary joint)등을 이용한 공지 사항을 이용할 수 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.

축체(1)에는, Y축 방향으로 연장되는 유입 통로로서의 내부 통로(11)가 형성되어, 내부 통로(11)의 일단(도 2의, 우측)이 도 외의 칠러 유닛(chiller unit)으로 통하는 흡수관(도시하지 않음)에 접속되어 진공 챔버Vc 내에서 실시되는 진공 처리에 따라 적절히 선택되는 냉각수 등의 유체가 공급되게 되어 있다. 또한 축방향 일방(도 2의, 우측)의 제2의 커버체(４_２)에서 그 바깥쪽으로 돌출하는 축체(1)의 외통면과 중공의 축체(5)의 내통면 사이의 공간은 후술과 같이 유체의 유출 통로(52)를 구성하고, 제 2의 커버체(４_２)의 각 유로 (４2_２)를 흐르는 유체가 유출 통로(52)로 유출되어 도 외의 칠러 유닛으로 돌아가게 되어 있다. 또한, 칠러 유닛 자체는 공지의 것이므로 여기에서는 그 설명은 생략한다.

서로 동심 형상으로 배치되는 내통체(2)와 외통체(3)는 예를 들어, 스테인리스 등의 금속제이며, 내통체(2)의 모선(Y축 방향) 길이가 외통체(3)보다 짧아지도록 치수가 정해졌다. 한편, 제1 및 제2의 각 커버체(4_１), (4_２)는 예를 들어, 스테인리스 등의 금속제로, 내통체(2)와 외통체(3)의 모선 방향 길이 차이의 절반에 상당하는 판 두께를 가진 중실(solid)의 원반 형상 부재로 구성되어 있다. 각 커버체(4_１), (4_２)의 Z축 방향 내측에 위치하는 부분의 외경은 내통체(2)의 내경에 일치하고, 각 커버체(4_１), (4_２)의 Z축 방향 외측에 위치하는 부분의 외경은 외통체(3)의 내경에 일치하도록 형성되어, 내통체(2)와 외통체(3)를 동심 형상으로 배치한 상태에서 X축 방향 양측에서 각 커버체(4_１), (4_２)를 각각 끼워 넣음으로써, 내통체(2)와 외통체(3)의 X축 방향의 양단이 각각 폐색되게 되어 있다.

또한, 제1 및 제2의 각 커버체(4_１), (4_２)에는 축체(1)가 삽통하는 중앙 개구 (41)와 중앙 개구(41)에 연통하는 복수 개의 유로(이하, 제1의 각 커버체(4_１)의 유로를 「제1 유로(42_１)」, 제2의 각 커버체(4_２)의 유로를 「제2유로(42₂)」라고 한다)가 설치되어 있다. 도 2 및 도 3과 같이 축방향에 따른 각 유로 (42_１), (42₂)의 단면은 커버체(4_１), (4_２)의 단면에 각각 겹치는, 즉, 커버체 (4_１), (4_２)를 단면에서 보면 내측에 유로(42_１), (42₂)의 단면이 존재하도록 되어 있으며, 또한, 각 유로(42_１), (42₂)는, 원주 방향으로 소정 간격(본 실시 형태에서는, 45도 간격)으로 그 방사 방향 전장에 걸쳐서 각각 연장되도록 형성되어 있다. 이 경우, 각 유로(42_１), (42₂)의 단면 형상은 원형이며, 그 단면적은 후술하듯이 각 유로(42_１), (42₂)로부터 유출되는 유체가 외통체(3)의 축방향 단부에 위치한 내벽에 일단 충돌하여 원주 방향으로 분산되어 간극Ds에 대하여, 그 원주 방향 약 전체로부터 유체를 유입시킬 수 있는 유량을 확보할 수 있는 범위 내에서 가급적 작게 설정된다. 또한, 각 유로 (42_１), (42₂)의 단면 형상이 원형이며 직관 형상(straight tubular)이어서 비표면적이 최소화됨과 동시에 관로 저항의 극소화가 초래되는 구성을 실현하고 있다.

또, 캔 롤러CR의 조립 상태에서는 내부 통로(11)와 제1 유로(42_１)를 각각 연통하는 연통홀(12)이 축체(1)에 형성되고, 또한 각 유로(42_１), (42₂)의 위상은 각 커버체(4_１), (4_２)간에 서로 일치하도록 하고 있다. 커버체(4_１), (4_２)의 외측면에는 예를 들면, 카운터보어 가공(counterbore processing)에 의해 간극Ds보다 큰 깊이Dp로 방사 방향의 안쪽을 향해 움푹 들어간 오목부(43)가 그 원주 방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 이 경우, 내통체(2)의 외주면으로부터의 깊이Dp는 예를 들면 커버체(4_１), (4_２)에 형성되는 분기 유로(42_１), (42₂)의 수에 따라 적절히 설정되어 간극Ds에 대해서 배 이상, 바람직하게는 4배로 설정된다.

상기 캔 롤러CR에서는 도 외의 칠러 유닛에 의해 흡수관을 통해 내부 통로 (11)에 소정 온도의 유체를 공급하면, 유체가 제1의 커버체(4_１)의 각 제1 유로 (42_１)에 각각 공급된다. 이 경우, 각 제1 유로(42_１)가 원주 방향에 등간격으로 복수 개 배치되어 제1의 커버체(4_１)의 외측면에 오목부(43)가 존재하는 것으로, 각 제1 유로(42_１)로부터의 유체가 내통체(2)와 외통체(3)와의 간극Ds에 대략 균등하게 각각 유입한다. 그리고, 유체는 간극Ds를 통해서 제2의 커버체(4_２)의 오목부(43)로 흘러 각 제2 유로(42₂)에서 유출 통로(52)로 유출해 칠러 유닛으로 돌아간다. 즉, 오목부(43)가 액체 저장부로서 기능하고, 제1의 커버체(4_１)에서는 각 제1 유로(42_１)에서 유출되는 유체가 외통체(3)의 축방향 단부에 위치한 내벽에 일단 충돌하여 원주 방향으로 분산됨으로써(다시 말하면, 서로 인접한 제1 유로(42_１)의 중간에 위치한 곳까지 유체가 돌아 들어감으로써), 간극Ds에 대해 그 원주 방향 약 전체로부터 유체가 유입되는 한편, 제2의 커버체에서는 간극Ds를 균일하게 흐른 유체가 일단 받아들여지고, 그 후에 각 제2 유로(42₂)로 유출하게 된다.

그런데 증착 시에 캔 롤러CR나 시트 형상의 기재Sw가 입열을 받을 경우, 시트 형상의 기재Sw에 그 길이방향이나 폭방향의 온도 분포가 생기는 것을 억제할 필요가 있다. 여기서 전장 3300mm의 내통체 외통면에 15mm피치로 나선형 돌조(ridge)를 형성하고, 내통체와 외통체 사이의 간극(본 발명에서 말하는 Ds에 상당)이 25mm가 되도록 외통체를 외삽하여, 돌조로 구획되는 내통체와 외통체 사이의 유체 유로 유입구 및 유출구로 통하는 분기 유로를 가지는 커버체를 끼워 넣음으로서 캔 롤러를 제작했다(비교품 1). 그리고 캔 롤러의 가열 하에서 분기 유로에서 유체 유로로 그 축방향 일단에서 그 타단을 향해 288K의 유체를 흘려보내고, 유체 유로의 유입구와 유출구의 온도차를 측정하였는데, 그 온도차는 약 2K이고, 또한, 그 때의 유속은 약 0.8 m/sec였다. 다음으로 나선형 돌조를 설치하지 않은 내통체를 준비하고 비교품1과 마찬가지로 캔 롤러를 제작했다(비교품2). 그리고 상기와 같은 조건으로 내통체와 외통체 사이의 유체 유로에 그 축방향 일단에서 그 타단을 향해 288K의 유체를 흘려보내고, 유체 유로의 유입구와 유출구와의 온도차를 측정했는데, 그 온도차는 약 40K이며, 유체의 온도 분포가 커지는 것이 확인되었다.

그래서 본 발명의 실시 형태에서는 간극Ds를 흐르는 유체의 속도가 비교품 1과 동등해지도록 돌조가 없는 내통체(2)와 외통체(3)의 간극Ds가 5mm가 되도록 외통체(3)를 외삽하는 동시에 커버체(4_１), (4_２)에 30도 간격으로 제1 유로 (42_１)및 제2 유로(42₂)를 각각 형성한 캔 롤러CR을 제작했다(발명품). 그리고 상기와 동일한 조건으로 내통체(2)와 외통체(3) 사이의 유체 유로로서의 간극Ds에 그 축방향 일단에서 그 타단을 향해 288K의 유체를 흘려보내 간극Ds의 유입구와 유출구와의 온도차를 측정했는데, 간극Ds 유입구와 유출구의 온도차가 약 1K로, 비교품1과 동등해지는 것이 확인되었다. 발명품에서는 간극Ds의 유출구 측에서 원주 방향으로 비교적 온도가 높은 부분과 낮은 부분이 교대로 반복하는 온도 분포가 생겼기 때문에 발명품의 것에 대하여 각 커버체(4_１), (4_２)에 간극Ds와 비교하여 4배의 깊이로 오목부(43)를 형성하면 원주 방향에 비교적 온도가 높은 부분과 낮은 부분이 교대로 반복하는 온도 분포가 해소하는 것이 확인되었다.

이상의 실시 형태에 따르면, 축방향에 따른 각 유로(42_１), (42₂)의 단면이 커버체(4_１), (4_２)의 단면에 겹치는 즉, 커버체(4_１), (4_２)를 단면에서 보면 내측에 유로 (42_１), (2₂)의 단면이 존재하는 것으로, 유로(42_１), (42₂)를 포함하는 커버체(4_１), (4_２)가 축방향으로 커져 캔 롤러CR 자체가 대형화되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 유로(42_１), (2₂)를 복수로 나누어 구성하면 각각의 유로의 비표면적을 줄일 수 있으므로 커버체(4_１), (4_２)를 흐르는 냉각수의 총량을 줄일 수 있고, 게다가 각 유로(42_１), (42₂)에서의 흡열 또는 방열 면적이 작아져 외통체(3)를 통한 시트 형상의 기재Sw와의 열교환율 저하를 가급적 억제할 수 있다. 게다가 내통체(2)의 외통면에 돌조를 나선형으로 설치하지 않고 간극Ds를 흐르는 유체의 축방향 및 방사 방향의 온도 분포가 작게 억제되기(즉, 간극Ds로 유입되는 유체와 이 간극Ds에서 유출되는 유체와의 온도차가 작아진다)때문에, 시트 형상의 기재Sw에 그 길이방향이나 폭방향의 온도 분포가 생기는 것이 가급적 억제된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 상기 실시 형태의 것에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 변형이 가능하다. 상기 실시 형태에서는 진공 처리로서 성막 처리를 예로 설명했지만 열처리, 식각 처리 등 다른 진공 처리에도 본 발명은 적용할 수 있다. 또한, 냉매로서 냉각수를 예로 설명하고 있는데, 이것에 한정되는 것이 아니라, 소정 온도로 가열한 온수를 흘려, 소정의 진공 처리를 실시하는 동안, 시트 형상의 기재Sw를 소정 온도로 온조하는 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 내통체(2)와 외통체(3) 사이의 간극Ds에 아무런 부재, 요소가 없는 경우를 예로 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5(a) 및 (b)와 같이 간극Ds에 서로 인접한 분기 유로(42_１), (42₂)사이에 위치되어 축방향으로 연장되는 분류체(6)를 설치할 수도 있다. 분류체(6)로는 예를 들어, 내통체(2)의 외통면에 부착되는 소정의 판 두께를 가진 판재나 선재로 구성할 수 있다. 이에 따르면 축방향 타방의 각 제1 분기 유로(42_１)에서 간극 Ds로 유입되는 유체가 서로 섞이지 않고 축방향 일방을 향해 균일하게 흐르는 것이 확보되고, 간극Ds을 흐르는 유체의 축방향 및 원주 방향에서의 온도 분포를 더욱 작게 억제할 수 있다.

또한 상기 실시 형태에서는 각 커버체(4_１), (4_２)를 원반 형상 부재로 구성하고 각 커버체(4_１), (4_２)에 각 유로(42_１), (42₂)를 원주 방향으로 소정 간격으로 그 방사 방향 전장에 걸쳐 각각 연장되도록 형성한 것을 예로 설명했는데, 축방향에 따른 각 유로(42_１), (42₂)의 단면이 커버체(4_１), (4_２)의 단면에 각각 중첩하는 것이라면 이것에 한정되는 것은 아니다. 특별히 도시하여 설명하지는 않지만, 2장의 판재를 주상 구조물(예를 들어, 허니콤(honeycomb) 구조라 하고, 그 일부를 유로로서 개방한다)로 접합하여 매트릭스적인 유로 구조로 할 수도 있다.

Cr…캔 롤러,
Dm…진공 처리 장치,
Es…증착원(처리 유닛),
Sw…시트 형상의 기재,
Vc…진공 챔버,
1, 5…축체,
2…내통체,
3…외통체,
Ds…내통체(2)와 외통체(3)의 간극,
4_１, 4_２…커버체,
42_１, 42₂ …분기 유로,
43…오목부,
6…분류체

Claims (4)

1. 진공 챔버 내에서 시트 형상의 기재를 주행시키면서 그 표면에 대해 소정의 진공 처리를 하는 진공 처리 장치에서 진공 처리를 하는 처리 유닛에 대치시켜 설치되며, 시트 형상의 기재를 권치할 수 있는 회전 가능한 진공 처리 장치용 캔 롤러에 있어서,
   축체와, 축체에 외삽되는 내통체와, 간극을 두고 내통체의 외통면을 둘러싸는 외통체와, 내통체와 외통체의 축방향의 양단을 각각 폐색하는 커버체를 구비하고, 각 커버체는 복수 개의 유로를 가지며, 축방향에 따른 각 유로의 단면이 커버체의 단면에 중첩하고, 각 유로에 각각 연통하는 내통체와 외통체 간극의 단면적이 소정의 유속을 얻을 수 있는 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치용 캔 롤러.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 각 유로가, 원주 방향에 등간격으로 배치되어 방사 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치용 캔 롤러.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 커버체의 외주 측부에 상기 간극보다 큰 깊이로 방사 방향 안쪽을 향해 움푹 들어간 오목부가 원주 방향 전체에 걸쳐 형성되며, 이 오목부를 통해 상기 각 유로와 상기 간극이 서로 연통하는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치용 캔 롤러.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 간극에 서로 인접한 각 유로 사이에 위치되어 축방향으로 연장되는 분류체가 설치되는 것을 특징으로 하는, 진공 처리 장치용 캔 롤러.
   

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