KR20230163302A

KR20230163302A - 진공 실링 장치 및 진공 챔버 장치

Info

Publication number: KR20230163302A
Application number: KR1020230063893A
Authority: KR
Inventors: 다케마사 콘도; 교지 후루카와; 케이타 스즈키; 유키 하가; 아츠시 스즈키
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2023-05-17
Publication date: 2023-11-30
Also published as: JP2023172277A; DE102023112721A1; CN117108743A; US20230405986A1; TW202400925A

Abstract

진공 실링 장치(15)는, 제1 롤(21), 제1 롤과 접촉하는 제2 롤(22), 제1 롤을 지지하고 제1 롤과 동축인 제1 공간(25a)을 갖는 제1 지지 부재(25), 및 제2 롤(22)을 지지하고 제2 롤과 동축인 제2 공간(26a)을 갖는 제2 지지 부재(26)를 구비한다. 제1 지지 부재의 내주면(26c)은 제1 롤의 외주면과 대향하고, 제1 롤과 제2 롤을 대응해 회전시킴으로써 시트 재료를 통과시킨다.

Description

진공 실링 장치 및 진공 챔버 장치{VACUUM-SEALING DEVICE AND VACUUM CHAMBER DEVICE}

본 발명은 진공 실링 장치 및 진공 챔버 장치에 관한 것이다.

진공 챔버 내에 시트 재료를 반출입하기 위해 진공 실링 장치가 이용된다. 특허 문헌 1은, 시트상 부재의 이동면을 중심으로 대향 배치되어 서로 회동 가능하게 밀착된 롤군을 갖는 진공 실링 장치를 개시한다(요약 참조). 롤군 중의 롤(18)은 진공 챔버에 마련된 내마모성 부재(19)에 대해 바이어스됨으로써, 롤(18)과 내마모성 부재(19) 사이에서의 기밀성을 유지하고 있다(단락 [0024] 및 도 2 참조). 또한, 회전하는 롤(16, 17, 18)은 더스트 실링재(38)에 접촉하고 있다(단락 [0030] 및 도 2, 도 5 참조).

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2008-115897호 공보

특허 문헌 1의 기술에서는, 회전하는 롤(18)과 고정된 내마모성 부재(19)가 서로 접촉하면서 그 사이에 바이어스력이 작용하고 있다. 이로 인해 롤(18)과 내마모성 부재(19) 사이에 큰 마찰력이 발생해 롤(18)이 마모되어 분체(더스트)가 발생하기 쉽다. 또한, 회전하는 롤(16, 17, 18)과 더스트 실링재(38) 사이의 마찰에 의해, 롤(16, 17, 18) 또는 더스트 실링재(38)가 마모되어 분체(더스트)가 되기 쉽다. 이와 같이 하여 발생하는 더스트에 의해 진공 챔버 내의 환경이 악화될 가능성이 있다.

본 발명의 일 형태는, 회전 부재와 고정 부재 사이에서의 마찰 저감과 기밀성 유지의 양립을 도모하는 진공 실링 장치 및 진공 챔버 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 진공 실링 장치는, 제1 탄성 재료로 구성되는 제1 외주면을 갖고, 제1 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제1 롤과; 제2 탄성 재료로 구성되고 상기 제1 롤의 외주면과 접촉하는 제2 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선과 병렬인 제2 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제2 롤과; 상기 제1 롤을 지지하고 상기 제1 롤과 동축인 제1 공간, 및 상기 제1 공간을 규정하면서 상기 제1 외주면과 대향하는 제1 내주면을 갖는 제1 지지 부재와; 상기 제2 롤을 지지하고 상기 제2 롤과 동축인 제2 공간, 및 상기 제2 공간을 규정하면서 상기 제2 외주면과 대향하는 제2 내주면을 갖고, 상기 제1 지지 부재와 간격을 두고 대향하는 제2 지지 부재;를 구비하고, 상기 제1 롤 및 상기 제2 롤을 대응시켜 회전시킴으로써 시트 재료를 상기 제1 롤과 상기 제2 롤의 사이 및 상기 간격으로 통과시킨다.

본 발명의 일 형태에 의하면, 회전 부재와 고정 부재 사이에서의 마찰 저감과 기밀성 유지의 양립을 도모하는 진공 실링 장치 및 진공 챔버 장치를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 진공 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 진공 실링 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 3은 진공 실링 장치를 측면에서 본 일부 단면도이다.
도 4는 진공 실링 장치를 상방에서 본 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 진공 실링 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 진공 시스템(10)을 나타낸다. 여기에서, 상하 방향을 Z축으로 하고, 시트 재료(Sh)의 반송 방향을 X축으로 하는 XYZ 좌표를 설정한다. 이 XYZ 좌표는 이후의 도 2∼도 5에서도 마찬가지이다.

진공 시스템(10)은 진공하에서 시트 재료(Sh)의 처리를 가능하게 하는 시스템으로서, 진공 챔버 장치(11), 권출 롤러(12a), 지지 롤러(13a, 13b), 권취 롤러(12b)를 갖는다. 진공 챔버 장치(11)는 진공 챔버(11a), 진공 챔버(11a) 내를 진공으로 유지하는 진공 펌프(14), 진공 챔버(11a) 내에 시트 재료(Sh)를 반입하는 진공 실링 장치(15a), 진공 챔버(11a) 내로부터 시트 재료(Sh)를 반출하는 진공 실링 장치(15b)를 갖는다.

권출 롤러(12a)와 권취 롤러(12b)가 대응해 회전함으로써, 권출 롤러(12a)로부터 권취 롤러(12b)를 향해(+X축 방향을 향해) 시트 재료(Sh)가 반송된다. 권출 롤러(12a)로부터 송출된 시트 재료(Sh)는 지지 롤러(13a), 진공 실링 장치(15a)를 통해 진공 챔버(11a) 내로 반입된다. 진공 챔버(11a) 내에 반입된 시트 재료(Sh)에 대해 여러 가지 처리(예를 들면, 표면 코팅)가 행해진다. 처리가 종료된 시트 재료(Sh)는 진공 실링 장치(15b)를 통해 진공 챔버(11a) 내로부터 반출되어, 지지 롤러(13b)를 경유해 권취 롤러(12b)에 권취된다.

진공 실링 장치(15a, 15b)는 시트 재료(Sh)의 반입과 반출이라는 역할은 다르지만, 실질적으로 동일한 구성으로 할 수 있다. 따라서, 이하에서는 진공 실링 장치(15a, 15b)를 함께 진공 실링 장치(15)로 나타내기로 한다.

(진공 실링 장치(15)의 상세)

이하, 진공 실링 장치(15)의 상세를 설명한다. 도 2∼도 4는 각각, 진공 실링 장치(15)의 사시도, 측면(-Y축)에서 본 일부 단면도, 상방(+Z축)에서 본 일부 단면도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 진공 실링 장치(15)는 시트 롤(21, 22), 백업 롤(23, 24)(이하, 시트 롤(21) 등이라고도 한다), 지지 부재(25∼28)를 갖는다.

시트 롤(21) 등은 Z축 방향(상하)을 따라 직선상(시트 롤(21) 등의 중심축선(C1∼C4)과 직교하는 직선상)으로 배치된다. 시트 롤(21) 등의 중심축선(C1∼C4)은 서로 병렬(예를 들면, 평행)이다.

시트 롤(21) 등은 백업 롤(23), 시트 롤(21), 시트 롤(22), 백업 롤(24)의 순서로 접촉하도록 상하로 배치된다. 즉, 시트 롤(21)(제1 롤)의 외주면(제1 외주면: 후술하는 외주부(21b)의 측면)은, 하방에서 시트 롤(22)(제2 롤)의 외주면(제2 외주면: 후술하는 외주부(22b)의 측면)과 접촉하고, 상방에서 백업 롤(23)(제3 롤)의 외주면(제3 외주면: 후술하는 외주축부(23a)의 측면)과 접촉한다. 시트 롤(22)의 외주면은, 하방에서 백업 롤(24)(제4 롤)의 외주면(제4 외주면: 후술하는 외주축부(24a)의 측면)과 접촉한다.

이와 같이, 시트 롤(21, 22)과 백업 롤(23, 24)은 접촉 관계에 있다. 따라서, 예를 들면 시트 롤(21, 22)을 대응시켜 회전시키면, 이 회전에 수반해 백업 롤(23, 24)도 회전한다. 구체적으로, 제1 회전 기구(모터 등의 동력원)에 의해 시트 롤(21)을 회전시킨다. 또한, 제2 회전 기구(모터 등의 동력원)에 의해 시트 롤(21)과 대응하도록 시트 롤(22)을 회전시킨다. 여기에서, 제1 회전 기구와 제2 회전 기구는 서로 독립된 동력원으로 구성되어도 된다. 또한, 제1 회전 기구와 제2 회전 기구는 기어 등의 연결 기능에 의해 연동해 동작하는 일체적인 동력원으로 구성되어도 된다.

시트 롤(21, 22)에 추가로 백업 롤(23, 24)의 적어도 어느 하나를 함께 회전시켜도 된다. 예를 들면, 제3 회전 기구(모터 등의 동력원)에 의해, 시트 롤(21, 22)과 대응하도록 백업 롤(23)을 회전시킨다. 또한, 제4 회전 기구(모터 등의 동력원)에 의해, 시트 롤(21, 22) 및 백업 롤(23)에 대응하도록 백업 롤(24)을 회전시킨다. 여기에서, 제1 회전 기구∼제4 회전 기구는 서로 독립적인 동력원으로 구성되어도 된다. 또한, 제1 회전 기구∼제4 회전 기구 중 적어도 일부는, 기어 등의 연결 기능에 의해 연동되어 동작하는 일체적인 동력원으로 구성되어도 된다.

시트 롤(21, 22)을 접촉시키고 대응해 회전시킴으로써, 시트 재료(Sh)를 시트 롤(21, 22)의 사이로 통과시킬 수 있다. 시트 롤(21, 22)의 회전 방향에 따라, 시트 재료(Sh)의 반송 방향을 +X축 방향, -X축 방향의 어느 방향으로도 할 수 있다. 즉, 진공 실링 장치(15)는, 도 1에 도시된 반입용의 진공 실링 장치(15a) 및 반출용의 진공 실링 장치(15b)의 어느 것으로도 기능할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 시트 롤(21, 22)의 외주면(외주부(21b), 외주부(22b)의 측면)은 탄성을 갖는다. 이로 인해, 시트 롤(21, 22)을 회전시켜 시트 재료(Sh)를 통과시킬 때, 시트 롤(21, 22) 사이의 기밀성을 유지할 수 있다. 예를 들면, 시트 재료(Sh)에 다소의 요철이 있어도, 이 요철에 따라 시트 롤(21, 22)이 변형됨으로써 시트 롤(21, 22) 사이의 기밀성이 유지된다.

후술하는 바와 같이, 백업 롤(23, 24), 특히, 그 외주면(후술하는 외주축부(23a), 외주축부(24a)의 측면)은 강성을 갖는다. 이로 인해, 백업 롤(23, 24)은 시트 롤(21, 22)의 변형을 교정하고, 시트 롤(21, 22) 사이에서의 기밀성을 향상시킬 수 있다. 상세하게는 후술한다.

시트 롤(21) 및 백업 롤(23)은 지지 부재(25, 27, 28)에 의해 지지된다. 시트 롤(22) 및 백업 롤(24)은 지지 부재(26, 27, 28)에 의해 지지된다. 지지 부재(25, 26)는 Z축 방향(상하)으로 간격을 두고 대향 배치된다. 지지 부재(25, 26)의 Y축 방향의 양측에 지지 부재(27, 28)가 배치된다.

지지 부재(25)와 지지 부재(27)의 사이, 지지 부재(25)와 지지 부재(28)의 사이, 지지 부재(26)와 지지 부재(27)의 사이, 지지 부재(26)와 지지 부재(28)의 사이는 각각 실링 부재(CE1, CE2, CE3, CE4)에 의해 밀봉된다. 한편, 실링 부재( CE1∼CE4)는 시트 롤(21, 22), 백업 롤(23, 24)을 기밀하게 통과시키는 개구를 구비한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 시트 롤(21)은 축부(21a) 및 외주부(21b)를 갖는다. 축부(21a) 및 외주부(21b)는 중심축선(C1)에 대해 회전 대칭성을 갖는다. 축부(21a)는 중심축선(C1)을 중심으로 회전되는 대략 원주 형상의 부재이다. 외주부(21b)는 축부(21a)를 덮고, 축부(21a)와 함께 회전되는 대략 원통 형상의 부재이다. 축부(21a)(시트 롤(21))의 양측 단부의 각각으로부터 한 쌍의 회전축(21c)이 돌출된다. 축부(21a) 및 회전축(21c)은 금속 재료 또는 플라스틱 재료 등의 강성 재료로 구성되고, 외주부(21b)는 고무 재료(예를 들면, 니트릴 고무), 스펀지 재료 등의 탄성 재료로 구성된다. 즉, 시트 롤(21)(제1 롤)은 제1 탄성 재료로 구성되는 제1 외주면(외주부(21b)의 측면)을 갖고, 제1 중심축선(중심축선(C1))을 회전 대칭의 축으로 한다.

시트 롤(22)은, 시트 롤(21)과 마찬가지로, 축부(22a) 및 외주부(22b)를 갖고, 축부(22a)(시트 롤(22))의 양측 단부의 각각으로부터 한 쌍의 회전축(22c)이 돌출된다. 시트 롤(22)(제2 롤)은, 제2 탄성 재료로 구성되고 시트 롤(21)의 외주면(제1 외주면)과 접촉하는 제2 외주면(외주부(22b)의 측면)을 갖고, 제1 중심축선(중심축선(C1))과 병렬인 제2 중심축선(중심축선(C2))을 회전 대칭의 축으로 한다. 시트 롤(22)은 시트 롤(21)과 대응하는 구성을 갖기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

백업 롤(23)은 외주축부(23a)를 갖는다. 외주축부(23a)는 중심축선(C3)에 대해 회전 대칭성을 갖는다. 외주축부(23a)는 중심축선(C3)을 중심으로 회전되는 대략 원주 형상의 부재이다. 외주축부(23a)(백업 롤(23))의 양측 단부의 각각으로부터 한 쌍의 회전축(23c)이 돌출된다. 외주축부(23a) 및 회전축(23c)은 금속 재료 또는 플라스틱 재료 등의 강성 재료로 구성된다. 즉, 백업 롤(23)(제3 롤)은, 제1 강성 재료로 구성되고 제1 외주면(시트 롤(21)의 외주면)과 접촉하는 제3 외주면을 갖고, 제1 및 제2 중심축선(중심축선(C1) 및 중심축선(C2))과 병렬인 제3 중심축선(중심축선(C3))을 회전 대칭의 축으로 한다.

백업 롤(24)는, 백업 롤(23)과 마찬가지로, 외주축부(24a)를 갖고, 외주축부(24a)(백업 롤(23))의 양측 단부의 각각으로부터 한 쌍의 회전축(24c)이 돌출된다. 백업 롤(24)(제4 롤)은, 제2 강성 재료로 구성되고 제2 외주면(시트 롤(22)의 외주면)과 접촉하는 제4 외주면을 갖고, 상기 제1∼제3 중심축선(중심축선(C1), 중심축선(C2), 중심축선(C3))과 병렬인 제4 중심축선(중심축선(C4))을 회전 대칭의 축으로 한다. 백업 롤(24)은 백업 롤(23)과 대응하는 구성을 갖기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 지지 부재(25)는, 시트 롤(21)을 지지하는 공간(25a)(제1 공간), 백업 롤(23)을 지지하는 공간(25b)(제3 공간), 공간(25a)을 규정하는 내주면(25c)(제1 내주면) 및 공간(25b)을 규정하는 내주면(25d)(제3 내주면)을 갖는다. 공간(25a)은 공간(25b)과 연통되고, 지지 부재(25)의 -Z축 방향쪽에서 개구한다.

공간(25a)은 대략 원주 형상이며, 중심축선(C1)과 동축이다. 내주면(25c)(제1 내주면)은 공간(25a)(제1 공간)을 규정하고, 시트 롤(21)의 외주면(제1 외주면)과 대향한다. 공간(25a)의 내주면(25c)과 시트 롤(21)의 외주면은 대향하고, 그 사이에 간극(G1)(제1 간극)을 형성한다. 간극(G1)은 시트 롤(21)을 지지 부재(25)에 대해 회전 가능하게 하면서, 지지 부재(25)의 내주면(25c)을 따르는 기체(공기)의 흐름을 제한한다. 간극(G1)의 크기는, 대략 원주 형상의 공간(25a)의 반경과 대략 원주 형상의 시트 롤(21)의 반경의 차이에 의해 규정된다.

공간(25b)은 대략 원주 형상이며, 중심축선(C3)과 동축이다. 내주면(25d)(제3 내주면)은 공간(25b)(제3 공간)을 규정하고, 백업 롤(23)의 외주면(제3 외주면)과 대향한다. 공간(25b)의 내주면(25d)과 백업 롤(23)의 외주면은 대향하고, 그 사이에 간극(G3)(제3 간극)을 형성한다. 간극(G3)은 백업 롤(23)을 지지 부재(25)에 대해 회전 가능하게 하면서, 지지 부재(25)의 내주면(25d)을 따르는 기체(공기)의 흐름을 제한한다. 간극(G3)의 크기는, 대략 원주 형상의 공간(25b)의 반경과 대략 원주 형상의 백업 롤(23)의 반경의 차이에 의해 규정된다.

간극(G1)과 간극(G3)은 연통되고, 전체가 라비린스 씰(Labyrinth seal)로서 기능한다. 즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 시트 롤(21)의 -X축 방향쪽에서 간극(G1)으로 공기가 유입된 경우, 이 공기는 경로(d1)를 지나 간극(G3)의 -X축 방향측으로 이동하고, 경로(d2) 및 경로(d3)를 지나 간극(G1)의 +X축 방향측에 도달해, 경로(d4)를 지나 진공 챔버(11a) 내에 도달한다. 즉, 공기는 경로(d1∼d4)를 통과하지 않으면 진공 챔버(11a) 내에 도달하지 못하여, 길고 좁은 경로(d1∼d4)를 통과함으로써 진공 챔버(11a) 내로의 공기의 유입이 제한된다.

지지 부재(26)는, 시트 롤(22)을 지지하는 공간(26a)(제2 공간), 백업 롤(24)을 지지하는 공간(26b)(제4 공간), 공간(26a)을 규정하는 내주면(26c)(제2 내주면) 및 공간(26b)을 규정하는 내주면(26d)(제4 내주면)을 갖는다. 공간(26a)은 공간(26b)과 연통되고, 지지 부재(25)의 +Z축 방향쪽에서 개구한다.

공간(26a)은 대략 원주 형상이며, 중심축선(C2)과 동축이다. 내주면(26c)(제2 내주면)은 공간(26a)(제2 공간)을 규정하고, 시트 롤(22)의 외주면(제2 외주면)과 대향한다. 공간(26a)의 내주면(26c)과 시트 롤(22)의 외주면은 대향하고, 그 사이에 간극(G2)(제2 간극)를 형성한다. 간극(G2)은 시트 롤(22)을 지지 부재(26)에 대해 회전 가능하게 하면서, 지지 부재(26)의 내주면(26c)을 따르는 기체(공기)의 흐름을 제한한다. 간극(G2)의 크기는, 대략 원주 형상의 공간(26a)의 반경과 대략 원주 형상의 시트 롤(22)의 반경의 차이에 의해 규정된다.

공간(26b)은 대략 원주 형상이며, 중심축선(C4)과 동축이다. 내주면(26d)(제4 내주면)은 공간(26b)(제4 공간)을 규정하고, 백업 롤(24)의 외주면(제4 외주면)과 대향한다. 공간(26b)의 내주면(26d)과 백업 롤(24)의 외주면은 대향하고, 그 사이에 간극(G4)(제4 간극)을 형성한다. 간극(G4)은 백업 롤(24)을 지지 부재(26)에 대해 회전 가능하게 하면서, 지지 부재(26)의 내주면(26d)을 따르는 기체(공기)의 흐름을 제한한다. 간극(G4)의 크기는, 대략 원주 형상의 공간(26b)의 반경과 대략 원주 형상의 백업 롤(24)의 반경의 차이에 의해 규정된다.

간극(G2)과 간극(G4)은 연통되고, 전체가 라비린스 씰로서 기능한다. 간극(G2) 및 간극(G4)은 지지 부재(25)의 간극(G1) 및 간극(G3)과 대응하므로, 상세한 설명은 생략한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 지지 부재(27)(제3 지지 부재)는 공간(27a)(제5 공간) 및 관통공(27b)을 갖는다. 지지 부재(27)는 대략 원주 형상의 공간(27a) 내에 시트 롤(21)(축부(21a) 및 외주부(21b))의 단부를 지지한다. 지지 부재(27)는, 공간(27a)을 규정하고 시트 롤(21)의 단부(단면)에 대향하는 내면(27c)을 갖는다. 관통공(27b)은 공간(27a)과 연통되고, 회전축(21c)이 배치된다. 관통공(27b)을 통해 모터 등의 회전 기구를 회전축(21c)에 접속시킬 수 있다. 공간(27a) 및 관통공(27b) 내에, 회전 부재(RM), 회전 밀봉 부재(CR), 고정 부재(ST) 및 단부 밀봉 부재(CE0)가 배치된다.

회전 부재(RM)는, 예를 들면 베어링 기구이며, 회전축(21c)과 관통공(27b)의 사이를 회전 가능하게 고정한다. 회전 밀봉 부재(CR)는, 예를 들면 오일 씰(일례로 O-링)이며, 회전축(21c)과 관통공(27b)의 사이를 회전 가능하게 밀봉한다. 회전 밀봉 부재(CR)는, 예를 들면 O-링 형상의 고정 부재(ST)에 의해 지지 부재(27)에 고정된다. 단부 밀봉 부재(CE0)는, 예를 들면 O-링이며, 시트 롤(21)의 단부와 내면(27c) 사이를 밀봉한다.

도 4의 우측에 나타낸 바와 같이, 시트 롤(21)의 -X축 방향쪽의 간극(G1)으로 공기가 유입된 경우, 이 공기는 간극(G1)을 따라 -Y축 방향으로 이동해(경로(d11)) 시트 롤(21)의 단부에 도달하고, 이 단부를 따라 +X축 방향으로 이동해(경로(d12)) 시트 롤(21)의 -Y축 방향의 단부에 도달하고, +X축 방향쪽의 간극(G1)을 따라 이동해(경로(d13)) 진공 챔버(11a) 내로 유입될 가능성이 있다. 여기에서는, 시트 롤(21)의 단부와 공간(27a)의 내면(27c) 사이의 간극(G5)을 밀봉함으로써, 시트 롤(21)의 회전을 가능하게 하면서 간극(G5)을 경유하는 공기의 유입을 제한할 수 있다.

경로(d11), 경로(d12), 경로(d13)는 일종의 라비린스 씰로서 기능한다. 즉, 공기는 경로(d11), 경로(d12), 경로(d13)를 통과하지 않으면 진공 챔버(11a) 내에 도달하지 못하여, 길고 좁은 경로(d11), 경로(d12), 경로(d13)에 의해 공기의 유입을 제한할 수 있다. 이것에 추가로, 시트 롤(21)의 단부와 내면(27c)의 사이에 단부 밀봉 부재(CE0)를 배치함으로써 기밀성을 보다 향상할 수 있다.

지지 부재(27)는 백업 롤(23)에 대응하는 공간, 관통공, 내면, 회전 부재(RM), 회전 밀봉 부재(CR), 고정 부재(ST) 및 단부 밀봉 부재(CE0)도 구비한다. 이 공간, 관통공, 내면은 공간(27a), 관통공(27b), 내면(27c)에 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다.

지지 부재(28)는 시트 롤(22)에 대응하는 공간(28a), 관통공(28b), 내면(28c), 회전 부재(RM), 회전 밀봉 부재(CR), 고정 부재(ST) 및 단부 밀봉 부재(CE0)를 구비한다. 지지 부재(28)는 백업 롤(24)에 대응하는 공간, 관통공, 내면, 회전 부재(RM), 회전 밀봉 부재(CR), 고정 부재(ST) 및 단부 밀봉 부재(CE0)도 구비한다. 공간(28a), 관통공(28b), 내면(28c) 등은 지지 부재(27)의 공간(27a), 관통공(27b), 내면(27c)에 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다.

백업 롤(23, 24)은 강성을 갖기 때문에, 시트 롤(21, 22)의 변형을 교정해 시트 롤(21)과 시트 롤(22) 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다. 여기에서, 시트 롤(21, 22), 백업 롤(23, 24)은 중심축선(C1∼C4)에 직교하는 직선상에 배치된다. 백업 롤(23, 24)에 의해 시트 롤(21, 22)을 상하로부터 가압함으로써, 시트 롤(21, 22)의 변형을 보다 효과적으로 교정해 실링성을 향상시킬 수 있다.

백업 롤(23)은 강성을 갖기 때문에 고정밀도의 가공이 용이하다. 따라서, 백업 롤(23)을 회전 가능하게 하면서도 지지 부재(25)의 내주면(25d)과의 사이의 간극(G2)을 작게 하여, 공기가 간극(G2)을 통과하기 힘들게 함으로써 실링성을 보다 향상시킬 수 있다. 즉, 백업 롤(23, 24)에서의 간극(G3, G4)을 시트 롤(21, 22)에서의 간극(G1, G2)보다 작게 해(G3, G4＜G1, G2), 간극(G1, G3) 및 간극(G2, G4)에서의 라비린스 실링성을 향상시킬 수 있다. 일례로, 간극(G1, G2)을 0.2㎜∼0.6㎜, 간극(G3, G4)을 0.02㎜∼0.1㎜로 할 수 있다.

(변형예)

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 진공 실링 장치(15)의 일례를 나타낸 사시도이다. 변형예에 따른 진공 실링 장치(15)는, 백업 롤(23, 24)을 구비하지 않고, 지지 부재(25∼28)는 백업 롤(23, 24)을 지지하기 위한 공간을 갖지 않는다. 이 경우, 간극(G1) 및 간극(G3)의 각각은 단독으로 라비린스 씰로서 기능한다.

(정리)

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 회전 부재(시트 롤(21, 22), 백업 롤(23, 24))가 주위의 간극(G1, G2, G3, G4)에 의해 회전 가능하게 밀봉되어 있다(라비린스 씰). 그 결과, 시트 롤(21, 22), 백업 롤(23, 24)의 회전 가능성과 밀봉성의 양립을 도모할 수 있다. 회전 부재는 고정 부재(지지 부재(25∼28))와 실질적으로 접촉할 필요가 없기 때문에, 회전 부재와 고정 부재 사이의 마찰에 기인하는 마모를 저감시킬 수 있다.

본 발명은 전술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니며, 청구범위에 나타내는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합해 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

제1 형태의 진공 실링 장치는, 제1 탄성 재료로 구성되는 제1 외주면을 갖고, 제1 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제1 롤; 제2 탄성 재료로 구성되고 상기 제1 롤의 외주면과 접촉하는 제2 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선과 병렬인 제2 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제2 롤; 상기 제1 롤을 지지하고 상기 제1 롤과 동축인 제1 공간, 및 상기 제1 공간을 규정하면서 상기 제1 외주면과 대향하는 제1 내주면을 갖는 제1 지지 부재; 및 상기 제2 롤을 지지하고 상기 제2 롤과 동축인 제2 공간, 및 상기 제2 공간을 규정하면서 상기 제2 외주면과 대향하는 제2 내주면을 갖고, 상기 제1 지지 부재와 간격을 두고 대향하는 제2 지지 부재;를 구비하고, 상기 제1 롤과 상기 제2 롤을 대응시켜 회전시킴으로써 시트 재료를 상기 제1 롤과 상기 제2 롤의 사이 및 상기 간격으로 통과시킨다.

제2 형태의 진공 실링 장치는, 제1 형태에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 외주면과 상기 제1 내주면의 사이에는, 상기 제1 롤을 상기 제1 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제1 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제1 간극이 형성되고,

상기 제2 외주면과 상기 제2 내주면의 사이에는, 상기 제2 롤을 상기 제2 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제2 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제2 간극이 형성된다.

제3 형태의 진공 실링 장치는, 제1 형태 또는 제2 형태에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 탄성 재료 및 상기 제2 탄성 재료는 고무 재료 또는 스펀지 재료이다.

제4 형태의 진공 실링 장치는, 제1 형태∼제3 형태 중 어느 하나에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 롤을 회전시키는 제1 회전 기구, 및 상기 제1 롤과 대응하도록 상기 제2 롤을 회전시키는 제2 회전 기구를 구비한다.

제5 형태의 진공 실링 장치는, 제1 형태∼제4 형태 중 어느 하나에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 제1 강성 재료로 구성되고 상기 제1 외주면과 접촉하는 제3 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선 및 상기 제2 중심축선과 병렬인 제3 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제3 롤; 및

제2 강성 재료로 구성되고 상기 제2 외주면과 접촉하는 제4 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선, 상기 제2 중심축선 및 상기 제3 중심축선과 병렬인 제4 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제4 롤;을 구비하고,

상기 제1 지지 부재는, 상기 제3 롤을 지지하고 상기 제3 롤과 동축인 제3 공간, 및 상기 제3 공간을 규정하면서 상기 제3 외주면과 대향하는 제3 내주면을 갖고, 상기 제2 지지 부재는, 상기 제4 롤을 지지하고 상기 제4 롤과 동축인 제4 공간, 및 상기 제4 공간을 규정하면서 상기 제4 외주면과 대향하는 제4 내주면을 갖고, 상기 제1 롤을 회전시킴으로써 상기 제2 롤, 상기 제3 롤, 및 상기 제4 롤이 회전한다.

제6 형태의 진공 실링 장치는, 제5 형태에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제3 내주면과 상기 제3 외주면의 사이에는, 상기 제3 롤을 상기 제1 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제3 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제3 간극이 형성되고,

상기 제4 내주면과 상기 제4 외주면의 사이에는, 상기 제4 롤을 상기 제2 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제4 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제4 간극이 형성된다.

제7 형태의 진공 실링 장치는, 제5 형태 또는 제6 형태에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 강성 재료 및 상기 제2 강성 재료는 금속 재료 또는 플라스틱 재료이다.

제8 형태의 진공 실링 장치는, 제5 형태∼제7 형태 중 어느 하나에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 롤, 제2 롤, 제3 롤 및 제4 롤은 상기 제1 중심축선, 제2 중심축선, 제3 중심축선 및 제4 중심축선에 직교하는 직선상에 배치된다.

제9 형태의 진공 실링 장치는, 제5 형태∼제8 형태 중 어느 하나에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 롤 및 제2 롤과 대응하도록 상기 제3 롤을 회전시키는 제3 회전 기구, 및 상기 제1 롤, 제2 롤 및 제3 롤과 대응하도록 상기 제4 롤을 회전시키는 제4 회전 기구를 구비한다.

제10 형태의 진공 실링 장치는, 제1 형태∼제9 형태 중 어느 하나에 기재된 진공 실링 장치에 있어서, 상기 제1 롤의 단부로부터 돌출되는 회전축; 상기 단부를 지지하는 제5 공간과, 상기 제5 공간을 규정하면서 상기 단부에 대향하는 내면과, 상기 회전축이 배치되는 관통공을 갖는 제3 지지 부재; 상기 회전축과 상기 관통공의 사이를 회전 가능하게 밀봉하는 회전 밀봉 부재; 및 상기 단부와 상기 내면의 사이를 밀봉하는 단부 밀봉 부재;를 구비한다.

제11 형태의 진공 챔버 장치는, 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내를 진공으로 하는 진공 펌프; 및 제1 형태∼제10 형태 중 어느 하나에 기재된 하나 이상의 진공 실링 장치;를 구비하고, 상기 진공 실링 장치에 의해, 상기 시트 재료를 상기 진공 챔버 내로 반입하거나 또는 상기 진공 챔버 내로부터 반출한다.

11…진공 챔버 장치, 15…진공 실링 장치, 21, 22…시트 롤, 23, 24…백업 롤, 25, 26, 27, 28…지지 부재

Claims

제1 탄성 재료로 구성되는 제1 외주면을 갖고, 제1 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제1 롤과,
제2 탄성 재료로 구성되고 상기 제1 롤의 외주면과 접촉하는 제2 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선과 병렬인 제2 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제2 롤과,
상기 제1 롤을 지지하고 상기 제1 롤과 동축인 제1 공간, 및 상기 제1 공간을 규정하면서 상기 제1 외주면과 대향하는 제1 내주면을 갖는 제1 지지 부재와,
상기 제2 롤을 지지하고 상기 제2 롤과 동축인 제2 공간, 및 상기 제2 공간을 규정하면서 상기 제2 외주면과 대향하는 제2 내주면을 갖고, 상기 제1 지지 부재와 간격을 두고 대향하는 제2 지지 부재를 구비하고,
상기 제1 롤과 상기 제2 롤을 대응시켜 회전시킴으로써 시트 재료를 상기 제1 롤과 상기 제2 롤의 사이 및 상기 간격으로 통과시키는, 진공 실링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 외주면과 상기 제1 내주면의 사이에는, 상기 제1 롤을 상기 제1 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제1 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제1 간극이 형성되고,
상기 제2 외주면과 상기 제2 내주면의 사이에는, 상기 제2 롤을 상기 제2 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제2 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제2 간극이 형성되는, 진공 실링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 탄성 재료 및 상기 제2 탄성 재료가 고무 재료 또는 스펀지 재료인, 진공 실링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 롤을 회전시키는 제1 회전 기구와,
상기 제1 롤과 대응하도록 상기 제2 롤을 회전시키는 제2 회전 기구를 구비하는 진공 실링 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 강성 재료로 구성되고 상기 제1 외주면과 접촉하는 제3 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선 및 상기 제2 중심축선과 병렬인 제3 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제3 롤과,
제2 강성 재료로 구성되고 상기 제2 외주면과 접촉하는 제4 외주면을 갖고, 상기 제1 중심축선, 제2 중심축선 및 제3 중심축선과 병렬인 제4 중심축선을 회전 대칭의 축으로 하는 제4 롤을 구비하고,
상기 제1 지지 부재는, 상기 제3 롤을 지지하고 상기 제3 롤과 동축인 제3 공간, 및 상기 제3 공간을 규정하면서 상기 제3 외주면과 대향하는 제3 내주면을 갖고,
상기 제2 지지 부재는, 상기 제4 롤을 지지하고 상기 제4 롤과 동축인 제4 공간, 및 상기 제4 공간을 규정하면서 상기 제4 외주면과 대향하는 제4 내주면을 갖고,
상기 제1 롤을 회전시킴으로써 상기 제2 롤, 제3 롤 및 제4 롤이 회전하는, 진공 실링 장치.
제5항에 있어서,
상기 제3 내주면과 상기 제3 외주면의 사이에는, 상기 제3 롤을 상기 제1 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제3 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제3 간극이 형성되고,
상기 제4 내주면과 상기 제4 외주면의 사이에는, 상기 제4 롤을 상기 제2 지지 부재에 대해 회전 가능하게 하면서, 상기 제4 내주면을 따르는 기체의 흐름을 제한하는 제4 간극이 형성되는, 진공 실링 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 강성 재료 및 제2 강성 재료는 금속재료 또는 플라스틱 재료인, 진공 실링 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 롤, 제2 롤, 제3 롤 및 제4 롤은 상기 제1 중심축선, 제2 중심축선, 제3 중심축선 및 제4 중심축선에 직교하는 직선상에 배치되는, 진공 실링 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 롤 및 제2 롤과 대응하도록 상기 제3 롤을 회전시키는 제3 회전 기구와,
상기 제1 롤, 제2 롤 및 제3 롤과 대응하도록 상기 제4 롤을 회전시키는 제4 회전 기구를 구비하는 진공 실링 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 롤의 단부로부터 돌출되는 회전축과,
상기 단부를 지지하는 제5 공간, 상기 제5 공간을 규정하면서 상기 단부에 대향하는 내면, 및 상기 회전축이 배치되는 관통공을 갖는 제3 지지 부재와,
상기 회전축과 상기 관통공의 사이를 회전 가능하게 밀봉하는 회전 밀봉 부재와,
상기 단부와 상기 내면의 사이를 밀봉하는 단부 밀봉 부재를 구비하는 진공 실링 장치.
진공 챔버와,
상기 진공 챔버 내를 진공으로 하는 진공 펌프와,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 진공 실링 장치를 구비하고,
상기 하나 이상의 진공 실링 장치에 의해, 상기 시트 재료를 상기 진공 챔버내로 반입하거나 또는 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는, 진공 챔버 장치.