JP2003253441A - 連続真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、大気の流入を極めて少なく抑え、か
つばたつきや傷つきを発生せずに被処理物を真空チャン
バー内に搬送し、真空蒸着等の真空処理をできるように
した連続真空処理装置の提供を目的とする。 【解決手段】真空チャンバー内の前記搬送用開口部分の
近傍には搬送されてくる被処理物を外気の流入を阻止し
ながら挟持する一対のシールロールを設け、また真空チ
ャンバーの前記搬送用開口部分には一端の先端部分を前
記一対のシールロールの接触部からその近傍にかけての
外周部分に密接するように、かつその先端のスリットか
ら前記一対のシールロールの接触部に向けて被処理物が
搬送されるようになっているシール部材を設けると共
に、前記一対のシールロールの両端側面部並びに前記一
対のシールロールと前記シール部材が密接する部分の両
側縁部分にはこれらの各部分と密接して外気の流入を阻
止するためのサイドシールが設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物を大気圧
雰囲気から真空チャンバー内の真空雰囲気中に搬入し、
真空雰囲気中で被処理物に成膜等の真空処理を施し、し
かる後に真空処理された被処理物を大気圧雰囲気に戻す
ようにした連続真空処理装置であって、真空チャンバー
内への大気の流入を一対のシールロールやシール部材等
により阻止することにより、真空チャンバーの真空度を
高レベルで保ちながら被処理物に真空処理をできるよう
にしたことを特徴とする連続真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空処理装置に用いられるシール機構と
しては、以下のようなものがある。 （１）大気雰囲気と真空雰囲気の間に一対のシールロー
ルを設け、この一対のシールロール間で被処理物を挟み
込むと共に、この一対のシールロールの周囲をシールす
るようにした機構。 （２）被処理物を、幅と高さを帯状の被処理物の寸法に
合わせて設定したスリットを介して真空チャンバーに通
するようにし、真空チャンバー内への大気の流入を最小
限にするようにした機構。 （３）大気雰囲気と真空雰囲気の間に液体金属浴部を設
け、その中に被処理物を通して真空チャンバー内に搬送
すようにして真空チャンバー内の真空度を確保するよう
にした機構。

【０００３】上記（１）の機構は、一対のシールロール
で被処理物を挟み込み、かつこのシールロールの周囲を
シール部材でシールするようにした機構であるが、シー
ル部材とシールロールにしっかりと密接させて大気の流
入を抑えようとすると、シール部材とシールロール間に
摩擦抵抗が生じてしまう。そのため、シールロールを滑
らかに回転させ被処理物の搬送に支障がないように、シ
ール部材とシールロール間にある程度の間隙を設ける必
要がある。しかし、そのような間隙を設けると、ここを
通して大気が真空雰囲気へ流入してしまうため、大容量
の真空ポンプを使用して真空チャンバー内の真空雰囲気
を保っているのが現状である。

【０００４】また上記（２）の機構は、スリットの幅と
高さを被処理物の寸法に合わせて設定し、このスリット
に通して被処理物を搬送しているときに大気が真空チャ
ンバー内に流入するのを最小限にするようにした機構で
あるが、スリットの開口寸法は被処理物を通すための余
裕がなければならず、両者の間隙を完全になくすことは
できない。そのため、スリットからの大気の流入を防ぎ
きれず、しかも被処理物が揺動してしまう現象が発生
し、被処理物を傷付けてしまう。これを防ぐには、被処
理物に大きな張力をかけるか、被処理物周囲を流入する
大気の圧力や流速を一定にする必要がある。そして、真
空雰囲気への大気の流入を防ぎきれないため、大容量の
真空ポンプを取付け、このポンプにより真空雰囲気を保
つ必要もあった。

【０００５】さらに上記（３）の機構は、大気雰囲気と
真空雰囲気の間に液体金属浴部を設け、この液体金属浴
部中の液体金属中に被処理物を通しつつ真空チャンバー
内に被処理物を搬送する機構であるが、被処理物に液体
金属が付着するため、被処理物は一部の金属板に限られ
る。また、液体金属から有害なガスが発生し、後工程に
悪影響を与える場合が有る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
状況に対応してなされたものであり、その課題とすると
ころは、大気の流入を極めて少なく抑え、かつばたつき
や傷つきを発生せずに被処理物を真空チャンバー内にス
ムースに搬送し、真空蒸着等の真空処理をできるように
した連続真空処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】以上のような課題を達
成すべくなされ、請求項１に記載の発明は、被処理物を
真空チャンバー内にその搬送用開口部分から搬送し、被
処理物に対して成膜等の真空処理を連続して行うための
装置であって、真空チャンバー内の前記搬送用開口部分
の近傍には搬送されてくる被処理物を外気の流入を阻止
しながら挟持する一対のシールロールを設け、また真空
チャンバーの前記搬送用開口部分には一端の先端部分を
前記一対のシールロールの接触部からその近傍にかけて
の外周部分に密接するように、かつその先端のスリット
から前記一対のシールロールの接触部に向けて被処理物
が搬送されるようになっているシール部材を設けると共
に、前記一対のシールロールの両端側面部分並びに前記
一対のシールロールと前記シール部材が密接する部分の
両端側縁部分にはこれらの各部分と密接して外気の流入
を阻止するための一対のサイドシールが設けてあること
を特徴とする連続真空処理装置である。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の連続真空処理装置において、前記一対のサイド
シールは、外形がロール状で、前記一対のシールロール
の両端側面部分並びに前記一対のシールロールと前記シ
ール部材が密接する部分の両端側縁部分に圧接状態で設
けてあり、前記一対のシールロールの外周部分と前記シ
ール部材が接しないで生じている間隙から大気が真空チ
ャンバー内に流入しないようにシールしてあることを特
徴とする。

【０００９】さらにまた、請求項３に記載の発明は、請
求項１に記載の連続真空処理装置において、前記シール
部材の一端の先端部分には前記一対のシールロールの両
端側面部に圧接状態で密接するように一対のサイドシー
ルが設けてあり、前記一対のシールロールの外周部分と
前記シール部材の先端部分が接しないで生じている間隙
から大気が真空チャンバー内に流入しないようにシール
してあることを特徴とする。

【００１０】さらにまた、請求項４に記載の発明は、請
求項１に記載の連続真空処理装置において、前記一対の
シールロールの一方のシールロールの両端の周縁部分に
は他方のシールロールの両端側面部分及び前記シール部
材に対して圧接状態で密接するリング状の一対のサイド
シールが設けてあり、前記一対のシールロールの外周部
分と前記シール部材の先端部分が接しないで生じている
間隙から大気が真空チャンバー内に流入しないようにシ
ールしてあることを特徴とする。

【００１１】さらにまた、請求項５に記載の発明は、請
求項１乃至請求項４にいずれか１項に記載の連続真空処
理装置において、前記シール部材には振動発生装置が付
設してあることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の連続真空処理装
置の概略を示す構成説明図である。この連続真空処理装
置は被処理物１を真空チャンバー４内にその搬送用開口
部分から搬送し、被処理物１に対して成膜等の真空処理
加工を行うための装置であって、真空チャンバー４内の
搬送用開口部分の近傍には搬送されてくる被処理物１を
外気の流入を阻止しながら挟持する上下一対のシールロ
ール６、６を設け、また真空チャンバー４の搬送用開口
部分には一端の先端部分を前記一対のシールロール６、
６の接触部からその近傍にかけての外周部分に密接する
ように、かつその先端のスリットから一対のシールロー
ル６、６の接触部に向けて被処理物１が搬送されるよう
になっているシール部材３を設けると共に、一対のシー
ルロール６、６の両端側面部分並びに前記一対のシール
ロール６、６とシール部材３が密接する部分の両端側縁
部分にはこれらの各部分と密接して外気の流入を阻止す
るための一対のサイドシール２（図１においては一方の
サイドシール２しか現れていない）が設けてある。１０
は真空チャンバー４内にセットされた被処理物１に対し
て蒸着やスパッタリング等の真空処理を施すための真空
処理手段である。真空チャンバー４内に設置するこの真
空処理手段１０は、特にその種類に制限されるるもので
はなく、処理目的に応じて種々ある公知の真空処理手段
から適宜のものを選択して設置することができる。本発
明は真空度を良好に保つことが可能で、高生産能力で高
品質に真空処理加工物が得られるため、特に樹脂フィル
ム、紙、布等の被処理物に対し、例えば真空処理手段１
０として、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリング装置を適用
し、良好な薄膜の生成等を被処理物に対して行なうこと
ができる。

【００１３】また、図中の１１はシール部を示してお
り、少なくとも前述した一対のシールロール６、６とシ
ール部材３と一対のサイドシール２、２から構成され
る。図に示す連続真空処理装置においてはこのシール部
は２ヶ所に設定されている。要するに、図１の右側に示
すシール部１１を経由して大気雰囲気から真空チャンバ
ー４の真空雰囲気中に搬送された被処理物１は真空処理
手段１０の部分で真空加工処理をされた後、図１の左側
に示すシール部１１を経由して再び大気雰囲気中に搬送
されるようになっている。図１では真空チャンバー内へ
被処理物を搬入するところと搬出するところにそれぞれ
１つずつシール部１１を設定しているが、本発明はこの
ような構成のものに限るものではなく、図１５に示すよ
うに、複数のシール部を真空チャンバーのその他の搬送
用開口部分に設定してもよい。また、図１６に示すよう
な真空チャンバーを連設した構成としてもよい。

【００１４】このシール部１１を有する連続真空処理装
置を用いた被処理物の真空加工処理は、以下のようにし
て行なわれる。まず、被処理物１は、大気雰囲気から真
空雰囲気へ搬入される。この際被処理物1は、図面の右
側に位置するシール部１１を構成するシール部材3を通
ってその先端のスリット３−１（図２参照）から真空チ
ャンバー４の中へ入り、さらに上下一対のシールロール
６、６接触部の間に挟持されつつ真空チャンバー４の中
程まで搬送される。そして、真空チャンバー４内の真空
処理手段１０における処理部まで搬送されたらそこで真
空処理が行なわれる。

【００１５】この連続真空処理装置に適用可能な被処理
物は１枚物に限定されるものではなく、複数枚であって
もよい。例えば、複数枚の被処理物を真空チャンバー内
に積層状態で搬送させ、加熱、圧縮し貼り合わせて真空
ラミネートを行う形態の物であってもよい。

【００１６】そして、真空チャンバー４内で真空処理さ
れた被処理物１は、前記とは逆の順序で、図１の左側に
位置するシール部１１を経由して大気雰囲気に搬出され
る。すなわち、真空チャンバー４内の被処理物１は、上
下一対のシールロール６、６の間を通り、先端のスリッ
トを経由してシール部材の他端から大気雰囲気に搬出さ
れる。

【００１７】本発明の連続真空処理装置は、これを構成
するシール部材に、振動発生装置を必要に応じて付設し
てもよく、シール部材を振動させることにより被処理物
の搬送をよりスムーズにするようにしてもよい。このよ
うに、シール部材３に振動、特にシール部材３を被処理
物１の流れ方向に振動させることにより、シールロール
６、６とシール部材３とサイドシールとをさらに圧接さ
せた状態としてシール性を一層向上させるようにして、
振動でこれらの間の摩擦抵抗が低減することになるの
で、シールロール６、６の回転が遅くなったり、停止し
たりすることがなくなる。（図１２〜図１３参照）

【００１８】図２には、一対のシールロール６、６とこ
れらの接触部からその近傍にかけての外周部分に密接す
るようにその一端の先端部分が圧接状態で設置してある
シール部材３の係合状態を示す説明図である。図面から
も明らかなように、一対のシールロール６、６は一部の
接触部で接触していて、この間にシール部材３先端のス
リット３−１から送られてくる被処理物１を挟持して搬
送するようになっていると共に、この一対のシールロー
ル６、６の接触部からその近傍にかけての外周部分に密
接するようにその一端の先端部分の形状が、シールロー
ル６、６の外周の形状に合致した円弧形状となってい
る。このような関係に一対のシールロール６、６とシー
ル部材３を設置すると、間隙９が生じてしまう。この間
隙９からは大気が真空チャンバー４内に流入してしまう
が、この流入を阻止するのが一対のサイドシール２であ
る。（図１参照）このような機能をなすサイドシールと
しては種々の形態のものが適用可能である。図３、４、
１２、１３、１４に示すものは外形がロール形状をした
一対のサイドシール２−１である。また、図５、６、８
に示すものは外形が板状をした一対のサイドシール２−
２であり、図９、１０に示すものはリング形状の一対の
サイドシール２−３である。このように、シールロール
とシール部材の密接部分に囲まれてできる間隙を、これ
らの一対のサイドシールによって塞ぐ構成とすることに
より、シールロールとシール部材の寸法精度（シールロ
ールとシール部材の密接状態）をあまり気にすることな
く安定したシール効果を発現する。

【００１９】ここで、図３、４、１２、１３、１４に示
す一対のサイドシール２−１は、一対のシールロール
６、６の両端側面部分並びに一対のシールロール６、６
の外周部分とシール部材３一端の両端側縁部分に圧接状
態で設置して隙間をシールするようになっているが、合
成樹脂製のロールが好適に使用できる。また、図５、
６、８に示す板状の一対のサイドシール２−２は、シー
ル部材３一端の両側縁部分に、シールロール６、６の両
端側面部分と接するような板状の突起物で隙間をシール
するようになっているが、この一対のサイドシール２−
２の構成材料としては、金属が好適に使用できる。しか
し、剛性が有れば、合成樹脂であっても構わない。さら
に、図９、１０に示すリング状の一対のサイドシール２
−３は、一方のシールロールの両端周円部に、他方のシ
ールロール６の両端側面部分及びシール部材３の両側面
と接するようなリング状の突起で隙間をシールするよう
になっている。この一対のサイドシール２−３の構成材
料としては、合成樹脂が好適に使用できる。

【００２０】一方、一対のシールロール６、６は、合成
樹脂製ロールが好適に使用できる。これは、ロールの弾
性により、被処理物を挟む場所と挟まない場所の段差を
なくすことができ、シール機能をより満足するようにな
るからである。また、シール部材がそれに付設する振動
発生装置５により振動しても、振幅が合成樹脂の弾性範
囲内であれば、隙間が発生せず、シール性を損なうこと
はない。

【００２１】一方、シール部材３の構成材料としては金
属が好適に使用できる。これは、剛性のある金属を使用
することにより、被処理物が通る先端のスリットの間隔
を確保しつつシール部材３に振動を正確に伝えることが
できるためである。しかし、剛性が有れば、合成樹脂で
あっても構わない。

【００２２】真空チャンバー４の中は、真空状態を保持
しなければならないが、シール部材３の外周と真空チャ
ンバー４とは、Ｏリング７で真空チャンバー４の搬送用
開口部分に設置する。また、シール部材３先端のスリッ
ト３−１から内側の部分は大気雰囲気であるが、前述し
たような構成のシールロールとサイドシール並びにシー
ル部材によりシールされているため、シールロール６、
６の接触部より先の部分は真空雰囲気に保たれるように
なっている。

【００２３】一方、振動発生装置５としては、電磁石や
その他の方法を用いる公知の起振装置や超音波などの振
動子を用いることができる。中でも、超音波を用いた振
動発生装置が好適に使用できる。これは、超音波の場
合、振幅がシーロールの弾性範囲内であれば隙間が発生
しないことと、真空チャンバー等の構成部品と共振を起
こしにくく、騒音の発生も押さえられるという長所があ
るからである。

【００２４】シール部材の振動方法としては、例えば図
１２〜１４に示すように、シール部材３に圧電振動子等
の振動子５−１を含む振動発生装置５を接続し、振動子
５−１に電気を通すことにより、超音波振動を発生さ
せ、シール部材３を振動させる方法が採用され得る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、真空チャンバーの被処
理物が通過する位置に、シール部材と一対のシールロー
ルと一対のサイドシールでシールすることにより、大気
の流入を最小限に抑えることができ、そのシール効果は
非常に優れている。また、振動によってシール部材とシ
ールロールとサイドシールとの間の摩擦係数を低減させ
て、シールをしながらの被処理物の移動をスムースにで
きる。従って、被処理物をばたつかせたり傷付けること
なく、大気雰囲気から真空雰囲気に導入することが可能
となり、真空処理の品質がより向上する効果と共に、大
容量の真空ポンプが必要無くなり、イニシャルコスト、
ランニングコスト、スペースを低減することが併せて可
能となる。

【００２６】また、真空チャンバー内を大気から真空に
する排気時間、真空から大気に戻すリーク時間が無く、
生産時間が短縮され、生産上の効果が有る。それと、大
気に戻すことによるチャンバー内の汚染が無く、品質上
の効果も有る。さらに、真空を保つことができるため、
生産条件の変動が無く、均一な品質が得られる品質上及
び生産能力上の効果も有る。真空チャンバー内での処理
は、特に制限するものではなく、目的に応じて公知の処
理手段を設置することができる。本発明は、高生産能力
及び高品質が得られるため、特に樹脂フィルム、紙、布
等の被処理物に対し、例えば処理部１０として、ＣＶ
Ｄ、蒸着、スパッタリング装置を設置し、薄膜の生成等
に適している。また、被処理物も１枚とは限らず、複数
枚を処理室で加熱、圧縮し貼り合わせる、連続真空ラミ
ネート装置としても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る連続真空処理装置の
概略の構成説明図である。

【図２】一対のシールロールとシール部材の密接状態を
示す拡大説明図である。

【図３】サイドシールを具備するシール部の概略斜視構
成説明図である。

【図４】サイドシールを具備するシール部の概略平面構
成説明図である。

【図５】サイドシールを具備するシール部の概略断面構
成説明図である。

【図６】サイドシールを具備するシール部の概略斜視構
成説明図である。

【図７】サイドシールを具備するシール部の概略平面構
成説明図である。

【図８】サイドシールを具備するシール部の概略断面構
成説明図である。

【図９】両端周縁部にリング状のサイドシールを設けて
なるシールロールを具備するシール部の概略斜視構成説
明図である。

【図１０】両端周縁部にリング状のサイドシールを設け
てなるシールロールを具備するシール部の概略平面構成
説明図である。

【図１１】両端周縁部にリング状のサイドシールを設け
てなるシールロールを具備するシール部の概略断面構成
説明図である。

【図１２】振動発生装置を付設したシール部材を具備し
てなるシール部の概略斜視構成説明図である。

【図１３】振動発生装置を付設したシール部材を具備し
てなるシール部の概略平面構成説明図である。

【図１４】振動発生装置を付設したシール部材を具備し
てなるシール部の概略断面構成説明図である。

【図１５】真空チャンバーの搬送用開口部分における構
成の一例を示す説明図である。

【図１６】真空チャンバーの搬送用開口部分における構
成のさらに他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ・・・被処理物 ２ ・・・サイドシール ２−１ ・・・サイドシール ２−２ ・・・サイドシール ２−３ ・・・サイドシール ３ ・・・シール部材 ３−１ ・・・スリット ４ ・・・真空チャンバー ５ ・・・振動発生装置 ５−１ ・・・振動子 ６ ・・・シールロール ７ ・・・Ｏリング ８ ・・・ニップロール ９ ・・・間隙 １０ ・・・真空処理手段 １１ ・・・シール部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理物を真空チャンバー内にその搬送用
   開口部分から搬送し、被処理物に対して成膜等の真空処
   理を連続して行うための装置であって、真空チャンバー
   内の前記搬送用開口部分の近傍には搬送されてくる被処
   理物を外気の流入を阻止しながら挟持する一対のシール
   ロールを設け、また真空チャンバーの前記搬送用開口部
   分には一端の先端部分を前記一対のシールロールの接触
   部からその近傍にかけての外周部分に密接するように、
   かつその先端のスリットから前記一対のシールロールの
   接触部に向けて被処理物が搬送されるようになっている
   シール部材を設けると共に、前記一対のシールロールの
   両端側面部分並びに前記一対のシールロールと前記シー
   ル部材が密接する部分の両端側縁部分にはこれらの各部
   分と密接して外気の流入を阻止するための一対のサイド
   シールが設けてあることを特徴とする連続真空処理装
   置。
2. 【請求項２】前記サイドシールは、外形がロール状で、
   前記一対のシールロールの両端側面部並びに前記一対の
   シールロールと前記シール部材が密接する部分の両側縁
   部分に圧接状態で設けてあり、前記一対のシールロール
   の外周部分と前記シール部材が接しないで生じている間
   隙から大気が真空チャンバー内に流入しないようにシー
   ルしてあることを特徴とする請求項１に記載の連続真空
   処理装置。
3. 【請求項３】前記シール部材の一端の先端部分には前記
   一対のシールロールの両端側面部分に圧接状態で密接す
   るように一対のサイドシールが設けてあり、前記一対の
   シールロールの外周部分と前記シール部材の先端部分が
   接しないで生じている間隙から大気が真空チャンバー内
   に流入しないようにシールしてあることを特徴とする請
   求項１に記載の連続真空処理装置。
4. 【請求項４】前記一対のシールロールの一方のシールロ
   ールの両端の周縁部分には他方のシールロールの両端側
   面部分及び前記シール部材に対して圧接状態で密接する
   リング状の一対のサイドシールが設けてあり、前記一対
   のシールロールの外周部分と前記シール部材の先端部分
   が接しないで生じている間隙から大気が真空チャンバー
   内に流入しないようにシールしてあることを特徴とする
   請求項１に記載の連続真空処理装置。
5. 【請求項５】前記シール部材には振動発生装置が付設し
   てあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
   か１項に記載の連続真空処理装置。