(57)【要約】【課題】ヒータからの輻射によるローラの温度の上昇に起因する基材の熱損傷を防ぐことが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置は、基材１０を案内する複数のローラ５４〜５８であってそれぞれが基材幅よりも大きなローラ幅を有するものと、基材幅よりも大きな幅寸法をもつ発熱面６８Ａ，６８Ｂを有するヒータ６５，６６と、遮熱部材７０と、を備える。遮熱部材７０は、発熱面６８Ａ，６８Ｂのうち基材１０の幅方向の端から当該幅方向にはみ出て露出する発熱面露出部分と、複数のローラ５４〜５８に含まれる特定のローラのうち基材１０の幅方向の端から発熱面露出部分と同じ側にはみ出て露出するローラ露出部分と、の間に介在し、発熱面露出部分からローラ露出部分の外周面への輻射を遮る。【選択図】図４
2016121380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びる帯状の基材であって特定の基材幅を有する基材をその長手方向に搬送しながら加熱することにより当該基材の熱処理を行う装置であって、
前記基材が所定の経路に沿って搬送されるように当該基材を案内する複数のローラであって、それぞれが前記基材と接触可能な外周面を有するとともに前記特定の基材幅よりも大きなローラ幅を有するものと、
前記特定の基材幅よりも大きな幅寸法をもつ発熱面を有し、この発熱面からの加熱により前記基材を加熱するヒータであって、前記経路に沿って搬送される基材の表面に対して前記発熱面が対向するように配置されるものと、
前記複数のローラに含まれる特定のローラの外周面が前記発熱面からの輻射により加熱されるのを抑える遮熱部材と、を備え、この遮熱部材は、前記発熱面のうち前記基材の幅方向の端から当該幅方向にはみ出て露出する発熱面露出部分と、前記特定のローラのうち前記基材の幅方向の端から前記発熱面露出部分と同じ側にはみ出て露出するローラ露出部分と、の間に介在し、前記発熱面露出部分から前記ローラ露出部分の外周面への輻射を遮る形状を有する、熱処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱処理装置であって、熱処理空間を囲んで当該熱処理空間内に前記複数のローラ及び前記ヒータを収容するチャンバをさらに備え、当該チャンバは、前記遮熱部材を着脱可能に保持する遮熱部材保持部を有する、熱処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の熱処理装置であって、前記遮熱部材は、前記発熱面露出部分の発熱面と対向して当該発熱面を覆うように当該発熱面に沿って配置される遮熱板である、熱処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記複数のローラは、予め定められた水平な進行方向に間隔をおいて配列される複数の上側ローラと、前記上側ローラよりも下側の位置で前記進行方向に間隔をおいて配列される複数の下側ローラと、を含み、前記ヒータは、前記基材のうち前記上側ローラと前記下側ローラとの間で上下方向に搬送される部分であって前記進行方向に互いに隣接する部分同士の間に立直姿勢で配設されるプレートヒータである、熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム等の帯状の基材に対して加熱による処理を行うための熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺のフィルムやシートからなる薄肉の基材に対して熱処理が行われる場合がある。この熱処理として、例えば、スパッタリングやプラズマＣＶＤによる成膜に先立つ前処理である脱ガス処理が知られている。この脱ガス処理は、前記基材を加熱してこれに残留するオリゴマーや水分をガスとして当該基材から除去するものであり、当該基材の加熱は、例えば、ヒータから当該基材への輻射や、加熱ローラと基材との直接的な接触によって行われる。
【０００３】
従来、ヒータを用いて脱ガス処理を行う装置として、特許文献１及び２に記載されるものが知られている。これらに開示される装置は、それぞれが回転可能な複数のローラと、複数枚のプレートヒータと、当該ローラ及びプレートヒータを収容するチャンバと、を備える。前記複数のローラは、それらの回転中心軸が互いに平行になるように前記チャンバ内に配置され、これらのローラに基材であるフィルムが掛渡される。前記各ローラは、前記フィルムと接触する外周面を有し、当該フィルムの送りに同期して回転しながら当該フィルムが予め定められた所定の経路に沿って搬送されるように当該フィルムを案内する。前記プレートヒータは、発熱面を有し、前記のように搬送されるフィルムの表面に前記発熱面が対向するように配置され、当該発熱面から当該基材の表面への輻射によって当該基材を加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１０／０２４０１８
【特許文献２】特開２０１０−０５３３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、前記のような複数のローラとヒータとの組合せに基づく熱処理装置における特有の課題として、本来は基材を加熱するためのヒータからの輻射によって特定のローラが加熱されて当該ローラの温度が著しく上昇し、これにより、当該ローラと接触する基材の正常な処理を阻害するという課題が存することを見出した。具体的には次のとおりである。
【０００６】
通常、前記各ローラのローラ幅すなわち軸方向の寸法は、搬送される基材が当該ローラから幅方向にはみ出るのを確実に防ぐべく、当該基材の幅（搬送方向と直交する方向の寸法）よりも大きな寸法に設定される。従って、当該各ローラの軸方向両端部は前記基材の幅方向の両端から外側にはみ出て露出した状態となる。さらに、共通の熱処理装置によって異なる幅を有する複数種の基材を処理する場合、前記ローラ幅は前記基材のうち最大幅をもつ基材を基準にしてその最大幅よりも大きな寸法に設定されるから、この装置によって当該最大幅よりも小さい幅をもつ基材を処理する場合、前記各ローラのうち前記基材から幅方向の外側にはみ出る部分はさらに大きくなる。
【０００７】
一方、前記ヒータの発熱面の幅も、通常は前記基材の幅よりも大きな寸法に設定される。これは、当該基材の幅方向についての加熱ムラを抑制するためである。具体的に、前記基材の幅方向の両端部は、それよりも内側の部分に比べて周辺に輻射放熱しやすい、すなわち冷却されやすいため、当該両端部の温度が他の部分の温度よりも下がり易い。このような温度差を抑えるべく、基材の幅方向両端部に対しても十分な輻射熱を与えるために、発熱面の幅は一般に前記基材の最大幅よりも大きく設定される。従って、当該発熱面の幅方向の両端部も前記基材からその幅方向の外側にはみ出る。
【０００８】
このように、前記各ローラの軸方向両端部の外周面及び前記発熱面の両外側部分がいずれも基材の幅方向両端よりもさらに外側にはみ出て露出することから、前記各ローラの配置によっては、当該発熱面の両外側部分から特定のローラの軸方向両端部の外周面への輻射によって当該外周面が直接加熱される可能性がある。この加熱は、当該特定のローラの軸方向両端部の温度を上昇させるのみならず、当該ローラにおける熱伝導によって、当該ローラの外周面のうち前記基材と接触する領域の外周面の温度も上昇させる。しかも、ヒータの発熱面の温度は通常、基材の目標加熱温度よりも高く設定されるから、前記輻射により前記ローラの外周面の温度が前記基材の温度よりも高くなる可能性がある。このように実際の基材の温度が前記目標加熱温度を上回って当該基材の耐熱限界に至ると、当該基材が熱損傷するおそれがある。この不都合は、前記各ローラ及び前記発熱面のうち前記基材に覆われずにその幅方向両外側に露出する部分の幅が大きいほど、すなわち、当該各ローラ及び発熱面の幅と基材の幅との差が大きいほど、深刻になる。
【０００９】
前記発熱面からの輻射によるローラの昇温は、当該発熱面の温度を下げることにより抑制することが可能であるが、当該発熱面の温度を下げることは熱処理速度の低下、ひいては、熱処理時間の延長を招き、処理効率を低下させるため、得策ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、長手方向に延びる帯状の基材をその長手方向に搬送しながらヒータによって加熱することにより当該基材の熱処理を行うための装置であって、前記搬送のために設けられるローラの温度が前記ヒータからの輻射によって上昇することに起因する基材の熱損傷を防ぐことが可能なものを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明が提供するのは、長手方向に延びる帯状の基材であって特定の基材幅を有する基材をその長手方向に搬送しながら加熱することにより当該基材の熱処理を行う装置であって、前記基材が所定の経路に沿って搬送されるように当該基材を案内する複数のローラであって、それぞれが前記基材と接触可能な外周面を有するとともに前記特定の基材幅よりも大きなローラ幅を有するものと、前記特定の基材幅よりも大きな幅寸法をもつ発熱面を有し、この発熱面からの加熱により前記基材を加熱するヒータであって、前記経路に沿って搬送される基材の表面に対して前記発熱面が対向するように配置されるものと、前記複数のローラに含まれる特定のローラの外周面が前記発熱面からの輻射により加熱されるのを抑える遮熱部材と、を備える。この遮熱部材は、前記発熱面のうち前記基材の幅方向の端から当該幅方向にはみ出て露出する発熱面露出部分と、前記特定のローラのうち前記基材の幅方向の端から前記発熱面露出部分と同じ側にはみ出て露出するローラ露出部分と、の間に介在し、前記発熱面露出部分から前記ローラ露出部分の外周面への輻射を遮る形状を有する。
【００１２】
この装置によれば、前記遮熱部材が、前記発熱面露出部分から前記ローラ露出部分の外周面への輻射を遮ることにより当該輻射による前記特定のローラの加熱を抑え、これにより、当該特定のローラの昇温に起因する基材の熱損傷を防ぐ。
【００１３】
この装置は、熱処理空間を囲んで当該熱処理空間内に前記複数のローラ及び前記ヒータを収容するチャンバをさらに備えることが、好ましい。この場合、当該チャンバは、前記遮熱部材を着脱可能に保持する遮熱部材保持部を有することが、好ましい。この遮熱部材の着脱は、互いに異なる幅をもつ基材を同じ熱処理装置によって良好に処理することを、可能にする。具体的に、前記特定の基材幅を有する基材を処理する場合には、前記遮熱部材保持部に前記遮熱部材を保持させることによって、前記ヒータの発熱面のうち当該基材の幅方向の外側にはみ出る発熱面露出部分から前記特定のローラにおけるローラ露出部分への輻射を遮って当該特定のローラの昇温を抑えることができる。一方、前記遮熱部材保持部から前記遮熱部材を取り去ることにより、前記特定の基材幅よりも大きな幅を有する基材を前記遮熱部材との干渉なしに処理することが可能となる。
【００１４】
前記遮熱部材は、例えば、前記ローラ露出部分の外周面をその外側から覆うような円筒状のものでもよいが、前記発熱面露出部分の発熱面と対向して当該発熱面を覆うように当該発熱面に沿って配置される遮熱板が、好適である。この遮熱板は、前記発熱面露出部分における前記発熱面に沿う簡単な形状で、当該発熱面から特定のローラのローラ露出部分への輻射を遮ることができる。また、当該遮熱板は、前記ローラ露出部分の外周面を覆う円筒状のものと異なり、当該ローラ露出部分の外周面と接触してこれを損傷させるおそれがなく、よってその配置が容易である。
【００１５】
本発明において、前記複数のローラ及び前記ヒータの具体的な配置は限定されない。しかし、本発明は、前記複数のローラが、予め定められた水平な進行方向に間隔をおいて配列される複数の上側ローラと、前記上側ローラよりも下側の位置で前記進行方向に間隔をおいて配列される複数の下側ローラと、を含み、前記ヒータが、前記基材のうち前記上側ローラと前記下側ローラとの間で上下方向に搬送される部分であって前記進行方向に互いに隣接する部分同士の間に立直姿勢で配設されるプレートヒータである装置において、特に有効である。
【００１６】
この装置では、前記複数の上側ローラと前記複数の下側ローラとの間での前記基材の蛇行と、当該基材のうち互いに前記進行方向に隣接する部分同士の間への前記プレートヒータの配置と、の組み合わせが、コンパクトな構造で効率よく基材の熱処理を行うことを可能にする反面、前記進行方向について上側ローラ同士及び下側ローラ同士が互いに密集しており、前記ヒータが前記基材から幅方向にはみ出る発熱面露出部分と、これに対応する特定のローラのローラ露出部分と、の距離が小さいため、当該発熱面露出部分から当該ローラ露出部分の外周面への輻射が行われた場合の当該ローラ露出部分の温度上昇が著しい。しかし、当該発熱面露出部分と当該ローラ露出部分との間への前記遮熱部材の介在が、前記各ローラ及び前記プレートヒータの密集にかかわらず前記特定のローラの温度上昇を有効に抑えることを可能にする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、長手方向に延びる帯状の基材をその長手方向に搬送しながらヒータによって加熱することにより当該基材の熱処理を行うための装置であって、前記搬送のために設けられるローラの温度が前記ヒータからの輻射によって上昇することに起因する基材の熱損傷を防ぐことが可能なものが、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る脱ガス処理装置の断面正面図である。
【図２】前記脱ガス処理装置の一部断面側面図である。
【図３】前記脱ガス処理装置の脱ガス処理部の側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】前記脱ガス処理部の平面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】前記脱ガス処理装置における遮熱部材の配置の変形例を示す断面平面図である。
【図９】前記脱ガス処理装置における遮熱部材の形状の変形例を示す断面平面図である。
【図１０】前記脱ガス処理部から前記遮熱部材を取り除いた構造を示す側面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態にかかる脱ガス処理装置の斜視図である。
【図１３】図１２に示される脱ガス処理装置の一部断面側面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態にかかる脱ガス処理装置の一部断面側面図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態にかかる脱ガス処理装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明が適用される熱処理装置の例として脱ガス処理装置を例示するものであるが、本発明は脱ガス処理装置に限定されない。本発明は、その他の熱処理、例えばプラスチックフィルムからなる基材を加熱してこれを収縮変形させる熱収縮装置にも適用されることが可能である。
【００２０】
図１〜図９は、本発明の第１の実施の形態に係る脱ガス処理装置を示す。この実施の形態に係る脱ガス処理装置は、例えば成膜処理が行われる前の基材１０の脱ガス処理を行うものである。
【００２１】
前記基材１０は長手方向を有する帯状をなし、前記脱ガス処理装置は、当該基材１０をその長手方向に搬送しながら加熱することにより脱ガス処理を行う。この脱ガス処理は、例えば、前記基材１０の加熱により当該基材１０に含まれるオリゴマーや水分をガスとして当該基材から分離する処理である。基材１０の材質は限定されない。当該基材１０は、例えば、ＰＥＴ等のプラスチックからなるフィルムでもよいし、アルミ箔やＳＵＳ箔といった金属箔でもよい。
【００２２】
図１に示すように、この実施の形態に係る脱ガス処理装置は、基材供給部１２と、脱ガス処理部１４と、基材回収部１６と、張力調整部１８と、真空チャンバ２０と、を備える。前記基材供給部１２は、脱ガス処理前の基材１０を前記脱ガス処理部１４に供給する。脱ガス処理部１４は、供給された基材１０を加熱することにより脱ガス処理する。基材回収部１６は、脱ガス処理された後の基材１０を回収する。前記張力調整部１８は、前記脱ガス処理部１４と前記基材回収部１６との間に介在し、前記基材１０を搬送方向に駆動するとともにその張力を検出する。前記真空チャンバ２０は、真空の形成が可能な脱ガス処理空間を囲み、この脱ガス処理空間内に当該各部１２，１４，１６を収容する。
【００２３】
前記基材供給部１２は、基材供給ロール２２と、その下流側の案内ローラ２４と、を有する。前記基材供給ロール２２は、ロール軸２６と、その周囲に巻かれる脱ガス処理前の基材１０と、により構成される。前記基材供給ロール２０は、前記ロール軸２６の回転を伴いながら前記脱ガス処理前の基材１０を繰り出す。
【００２４】
前記脱ガス処理部１４は、複数の案内ローラと、複数のヒータと、を有する。前記複数の案内ローラは、前記基材１０が所定の経路に沿って搬送されるように当該基材１０を案内すべく配置される。前記複数のヒータは、前記経路に沿って搬送される基材１０の表面を輻射によって加熱するように配置される。この脱ガス処理部１４の詳細については後述する。
【００２５】
前記基材回収部１６は、基材回収ロール２８と、その上流側の案内ローラ３０と、を有する。前記基材回収ロール２８は、ロール軸３２と、その周囲に巻かれる脱ガス処理後の基材１０と、により構成される。前記基材回収ロール２８は、前記ロール軸３２の回転によってその周囲に前記脱ガス処理後の基材１０を巻き取る。
【００２６】
前記張力調整部１８は、ドライブローラ３４と、その上流側及び下流側にそれぞれ配置される張力検出ローラ３６，３８と、前記ドライブローラ３４に連結される図略のモータと、図略のコントローラと、を有する。前記張力検出ローラ３６，３８は、前記ドライブローラ３４の上流側及び下流側における前記基材１０の張力をそれぞれ検出する。前記モータは、前記ドライブローラ３４を図１に示される矢印の方向すなわち搬送方向に対応する方向に回転駆動する。前記コントローラは、前記張力検出ローラ３６，３８により検出される張力の差を予め設定された目標値に近づけるように前記モータによる前記ドライブローラ３４の回転駆動を制御する。
【００２７】
本発明において、前記脱ガス処理部１４を除く各部の具体的構成は限定されない。例えば、前記基材供給部１４や前記基材回収部１６は真空チャンバ２０の外部のセクションに設けられたものであってもよい。
【００２８】
前記真空チャンバ２０は、図１及び図２に示すように、円板状の真空フランジ４０と、当該真空フランジ４０側に開口する容器状のチャンバ本体４２と、を有する。前記真空フランジ４０及びチャンバ本体４２は、図２に矢印で示されるように、互いに密着して前記脱ガス処理空間を形成しかつこれを密閉する閉位置と、互いに離間して前記各部１２，１４，１６，１８を外部に開放する開位置と、の間で相対移動が可能である。
【００２９】
前記真空フランジ４０は、前記各部１２，１４，１６及び１８にそれぞれ含まれる構成要素の一方の端部を保持して当該構成要素を片持ち支持する。当該構成要素の他方の端部は図２に示される共通の支持フランジ４４に連結される。
【００３０】
前記チャンバ本体４２は、図１に示すように前記各部１２，１４，１６及び１８を囲む円筒状の周壁４６と、この周壁４６の両端部のうち前記真空フランジ４０と反対側の端部を塞ぐ端壁４８と、を有する。前記周壁４６のうち前記端壁４８と反対側の端部は、環状のフランジ部５０を構成する。このフランジ部５０には、前記閉位置において弾性変形しながら前記真空チャンバ４２の周縁部と密着可能なシールリング５２が設けられている。また、前記チャンバ本体４２は、前記閉位置において前記支持フランジ４４を保持する部位を有する。
【００３１】
なお、図１では便宜上、前記ロール軸２６，３２を除き、各ローラのローラ軸の図示が省略されている。また、図２では、前記各部１２，１４，１６及び１８のうち脱ガス処理部１４のみが示され、それ以外の部の図示が省略されている。
【００３２】
次に、前記脱ガス処理部１４の詳細を、図３〜図７を併せて参照しながら説明する。
【００３３】
この実施の形態において、前記脱ガス処理部１４に含まれる前記複数の案内ローラは、図４に示すように前記基材１０を上下方向に搬送しながらこれと直交する特定の進行方向である左右方向に進行させ、すなわち蛇行させる、ように当該基材１０を案内すべく配置されている。具体的に、前記複数の案内ローラは、３本の下側ローラ５４，５６，５８と、２本の上側ローラ５５，５７とを含む。前記下側ローラ５４，５６，５８は、特定の高さ位置で前記進行方向（左右方向）に上側ローラ５５，５７の直径と略同等の間隔をおいて配列される。上側ローラ５５，５７は、前記下側ローラ５４，５６，５８よりも上側の高さ位置で互いに間隔をおいて配列される。
【００３４】
前記各ローラ５４〜５８は、円筒状の外周面６０を有する。各ローラ５４〜５８の幅方向（図２，図３及び図５では左右方向、図４では奥行き方向）の両端からはさらに両外側にローラ支持軸６２が突出し、当該ローラ支持軸６２が図２に示すように左右一対の軸受６４をそれぞれ介して前記真空チャンバ２０の真空フランジ４０と支持フランジ４４とにそれぞれ回転可能に支持される。
【００３５】
これらのローラ５４〜５８に対し、前記基材１０は、下側ローラ５４，５６，５８の外周面６０の下部と各上側ローラ５５，５７の外周面６０の上部とにそれぞれ交互に接触するようにしてジグザグ状に掛け渡される。従って、当該基材１０に対してその長手方向に沿う搬送力が与えられることにより、前記各ローラ５４〜５８は、その回転を伴いながら、当該基材１０が上下方向に搬送されながら左右方向に進行する（すなわち蛇行する）ように、当該基材１０を案内する。
【００３６】
この実施の形態において、前記脱ガス処理装置１４に含まれる前記複数のヒータは、プレートヒータ６５，６６を含む。各プレートヒータ６５，６６は、平板状をなし、それ自身の発熱と輻射とによって前記基材１０を効率よく加熱する位置に配設される。具体的に、前記のように上下方向に搬送されるべくローラ５４〜５８に掛け渡された基材１０は、その進行方向に並ぶ複数枚の（この実施の形態では計４枚の）垂直部分１１を有するが、前記プレートヒータ６５，６６は、垂直部分１１のうち各上側ローラ５５，５７の両側に位置するもの同士の間に介在するように、換言すれば、各上側ローラ５５，５７の下方の位置に、それぞれ立直姿勢で配置される。
【００３７】
前記各プレートヒータ６５，６６は、矩形板状のヒータ本体と、このヒータ本体の周縁を囲む枠体６７と、を有し、当該枠体６７は遮熱性を有する。前記ヒータ本体は表裏一対の発熱面６８Ａ，６８Ｂを有し、これらの発熱面６８Ａ，６８Ｂは前記枠体６７の内側の領域内で露出する。各プレートヒータ６５，６６は、前記発熱面６８Ａ，６８Ｂがそれぞれ前記基材１０の垂直部分１１の表面に対向するように配置され、当該発熱面６８Ａ，６８Ｂから当該垂直部分１１への輻射によって当該垂直部分１１を加熱する。
【００３８】
この脱ガス処理装置は、さらに、複数枚の遮熱板７０を備える。これらの遮熱板７０は、前記各プレートヒータ６５，６６から前記ローラ５４〜５８のうちの特定のローラへの輻射による当該特定のローラの昇温を抑制して当該昇温に起因する基材１０の熱損傷を防ぐためのものである。
【００３９】
これらの遮熱板７０についての説明の前に、前記各プレートヒータ６５，６６の発熱面６８Ａ，６８Ｂから前記特定のローラへの輻射による加熱が発生する理由について、図１１及び図１２に示す構造、すなわち、前記遮熱板７０を含まない構造、を参照しながら説明する。
【００４０】
前記発熱面６８Ａ，６８Ｂから前記各ローラ５４〜５８への輻射による加熱は、１）基材からの各ローラ５４〜５８のはみ出しによる露出と、２）基材からの各プレートヒータ６５，６６の発熱面６８Ａ，６８Ｂのはみ出しによる露出と、３）露出部分間での輻射と、に起因して発生する。
【００４１】
１）基材１０からの各ローラ５４〜５８のはみ出しによる露出
前記脱ガス処理装置は、互いに異なる幅（長手方向と直交する方向の寸法）をもつ複数種の基材の処理に対応するため、これら基材のうち最大幅をもつ基材に合わせて設計されている。具体的には、当該最大幅をもつ基材を含めてすべての基材の良好な搬送が可能となるように、各ローラ５４〜５８のローラ幅（図１０に示す軸方向の寸法）Ｗｒは、前記最大幅よりもさらに大きい寸法に設定されている。
【００４２】
従って、前記各ローラ５４〜５８に前記最大幅よりも小さい幅であって図１０に示すような基材幅ＷＯを有する基材１０が各ローラ５４〜５８の幅方向中央に掛渡された場合、当該基材１０の幅方向の両端の外側に各ローラ５４〜５８の両端部分が大きくはみ出すことになる。このように前記基材１０に覆われることなく外周面６０が露出する部分、すなわちローラ露出部分５９は、それぞれ幅Ｗ１を有し、この幅Ｗ１は次式によって表される。
【００４３】
Ｗ１＝（Ｗｒ−ＷＯ）／２
この式に示されるように、前記各ローラ露出部分５９の幅Ｗ１は前記ローラ幅Ｗｒと前記基材幅ＷＯとの差が大きいほど大きくなる。例えば、前記最大幅１３４０ｍｍをもつ基材の処理を可能にするために各ローラ５４〜５８のローラ幅が１４００ｍｍに設定された装置では、実際に処理される基材１０の基材幅ＷＯが１０００ｍｍの場合、その幅方向両外側に幅Ｗ１＝２００ｍｍをもつローラ露出部分５９が生ずることになる。
【００４４】
２）基材からの各プレートヒータ６５，６６の発熱面６８Ａ，６８Ｂのはみ出しによる露出
図１０に示す前記各プレートヒータ６５，６６の発熱面６８Ａ，６８Ｂの幅Ｗｈも、前記基材の最大幅よりも大きな寸法に設定される。これは、当該基材の幅方向についての加熱ムラを抑制するためである。具体的に、基材の幅方向の両端部は、それよりも内側の部分に比べて周辺に輻射放熱しやすい、すなわち冷却されやすいため、当該両端部の温度が他の部分の温度よりも下がり易い。このような温度差を抑えるべく、基材の幅方向両端部に対しても十分な輻射熱を与えるために、発熱面６８Ａ，６８Ｂの幅Ｗｈは前記基材の最大幅よりも大きく設定される。
【００４５】
従って、前記のように基材幅ＷＯ（＜最大幅）を有する基材１０が各ローラ５４〜５８の幅方向中央に掛渡された場合、前記ローラ外周面６０と同様に、当該基材１０の幅方向の両端の外側に発熱面６８Ａ，６８Ｂの幅方向両端部分が大きくはみ出すことになる。このように前記基材１０に覆われることなく発熱面６８Ａ，６８Ｂが露出する部分、すなわち発熱面露出部分６９は、それぞれ幅Ｗ２を有し、この幅Ｗ２は次式によって表される。
【００４６】
Ｗ２＝（Ｗｈ−ＷＯ）／２
この式に示されるように、前記各発熱面露出部分６９の幅Ｗ２は前記発熱面６８Ａ，６８Ｂの幅Ｗｈと前記基材幅ＷＯとの差が大きいほど大きくなる。例えば、前記最大幅１３４０ｍｍをもつ基材の処理を可能にするために発熱面６８Ａ，６８Ｂの幅が１４００ｍｍに設定された装置では、実際に処理される基材１０の基材幅ＷＯが１０００ｍｍの場合、その幅方向両外側に幅Ｗ２＝２００ｍｍをもつ発熱面露出部分６９が生ずることになる。
【００４７】
３）露出部分間での輻射
前記のように、各ローラ６４〜６８及び発熱面６８Ａ，６８Ｂがそれぞれ基材１０に覆われずに露出する部分、すなわち、ローラ露出部分５９及び発熱面露出部分６９、を有するため、当該発熱面露出部分６９から当該ローラ露出部分５９の外周面６０への直接の輻射が生じ得る。例えば、図１１に示すように、プレートヒータ６５の発熱面６８Ｂと上側ローラ５７との関係に着目すると、当該発熱面６８Ｂの露出部分は図１１に示される上下の破線Ｌ１，Ｌ２の間の経路で前記上側ローラ５７の露出部分の外周面６０を輻射により加熱することが可能である。
【００４８】
前記加熱は、当該上側ローラ５７の外周面６０のうち、前記基材１０の外側で露出する部分の温度を上昇させるのみならず、当該上側ローラ５７での熱伝導によって、前記基材１０と接触する部分の温度さらには当該基材１０の温度も上昇させ得る。しかも、発熱面６８Ａ，６８Ｂの温度は、通常、基材１０の目標加熱温度（例えば１５０°Ｃ）よりも高く設定される（例えば２００°Ｃ）ことから、前記ローラ露出部分５９に対する輻射により上側ローラ５７の温度及びこれに接触する基材１０の温度が前記目標加熱温度を上回る可能性がある。このようにして基材１０の温度がその耐熱限界に達すると、当該基材１０の熱損傷が発生するおそれがある。この輻射によるローラ露出部分の加熱は、その他、前記プレートヒータ６５の発熱面６８Ｂから下側ローラ５８への輻射、前記プレートヒータ６６の発熱面６８Ａから上側ローラ５５及び下側ローラ５４への輻射、によっても同様に顕著に発生し得る。
【００４９】
前記各遮熱板７０は、前記基材幅ＷＯを有する基材１０を処理する際に用いられ、その処理の際に前記のようにして生じ得る輻射をそれぞれ遮って当該輻射に起因する各ローラの昇温を抑制するように、配置される。具体的に、この実施の形態に係る遮熱板７０は、前記基材幅ＷＯをもつ基材１０の各垂直部分１１の幅方向の両外側に位置するように配置され、前記各プレートヒータ６５，６６の発熱面６８Ａ，６８Ｂの発熱面露出部分６９をその上下方向の全域にわたって覆う形状を有する。
【００５０】
具体的に、各遮熱板７０は、対応する発熱面に沿って上下方向に延びる本体部７２と、一対のリブ７４と、を一体に有する。前記本体部７２は、その板厚の方向が前記基材１０の厚み方向と平行となる姿勢で配置され、前記基材１０の幅方向両縁部の近傍領域を除いて前記発熱面露出部分６９を覆うのに十分な幅を有する。前記一対のリブ７４は、前記本体部７２に沿って上下方向に延び、当該本体部７２の幅方向の両端から外向き、すなわち対応する発熱面と反対側の向き、に突出する。このリブ７４は適宜省略が可能である。
【００５１】
前記遮熱板７０の材質は、発熱面露出部分６９からローラ露出部分５９への輻射を有効に遮るものであればよく、その範囲で適宜設定されることが可能である。具体的には、複数枚の薄板からなる積層構造を有するものが好適であり、当該薄板は、遮熱板７０の取扱いの容易性及び温度の上昇の抑制を考慮すると、放熱性が高くて軽量なもの、例えばアルミニウムやアルミニウム合金からなるもの、が好ましい。また、当該遮熱板７０に対して水冷等の冷却が行われてもよい。
【００５２】
前記各遮熱板７０の上下方向の寸法は、対象となる発熱面露出部分からローラ露出部分への輻射を上下方向の全域にわたって完全に遮ることが望ましいが、当該輻射の一部のみを遮るものであってもよい。当該輻射を遮る度合いが大きいほど、対象となるローラ露出部分の昇温が顕著に抑制され、基材の熱損傷の防止がより確実になる。
【００５３】
また、同様の趣旨により、図４，図７に示される遮熱板７０のうちの一部の遮熱板が省略されてもよい。特に、図４における左右両外側の遮熱板７０は、その内側の遮熱板７０に比べてローラ５４〜５８の露出部分の温度上昇の抑制に寄与する度合いが低いため、その省略によるローラ５４〜５８の温度への影響は比較的小さい。
【００５４】
その他、前記各遮熱板７０の配置や形状は、前記輻射の遮断が可能な範囲で適宜変更されることが可能である。例えば、図８に示されるように、各遮熱板７０は発熱面６８Ａ，６８Ｂに対して多少傾いた姿勢で配置されてもよい。あるいは、図９に示すような形状の遮熱板７１が用いられてもよい。この遮熱板７１は、基材１０から幅方向の外側に遠ざかるにつれて発熱面６８Ａまたは６８Ｂに近づくように傾斜する内側部７１ａと、この内側部７１ａの外側端から前記発熱面６８Ａまたは６８Ｂと平行に外向きに延びる外側部７１ｂと、を有する。
【００５５】
前記真空チャンバ２０は、前記各遮熱板７０をそれぞれ着脱可能に保持する複数の遮熱板保持部を有する。それぞれの遮熱板保持部は、図２に示すように、遮熱板支持部材７５と、上下一対の遮熱板挟持部材７６と、を有し、これらは前記真空フランジ４０及び支持フランジ４４のうち近い側のフランジの内側面上に固定される。前記遮熱板支持部材７５は、対応する遮熱板７０をその下側において支持するもので、当該遮熱板７０が載置可能な上面を有する。前記各遮熱板挟持部材７６は、前記遮熱板７０の本体部７２の板厚方向に間隔をおいて並ぶ一対の挟持片７７，７８を有し、前記遮熱板支持部材７５よりも上側の適当な高さ位置で前記遮熱板７０のリブ７４を前記挟持片７７，７８の間で挟持する。
【００５６】
この遮熱板保持部によれば、図２に示すように真空チャンバ２０のチャンバ本体４２を当該チャンバ本体４２が真空フランジ４０から離間する開位置に移動させて脱ガス処理部１４を外部に開放した状態で、各遮熱板７０をこれに対応する遮熱板挟持部材７６の挟持片７７，７８同士の間に真上から差し込み、当該遮熱板７０が遮熱板支持部材７５に当たる位置まで下向きに挿入することにより、当該遮熱板７０をこれに適した位置にセットすることができ、その位置でボルト等の締結具を用いて固定することができる。また、逆の操作によって当該遮熱板７０を真空チャンバ２０から容易に取り去ることができる。
【００５７】
このような遮熱板７０の着脱は、互いに異なる幅をもつ基材を同じ脱ガス処理装置によって良好に処理することを、可能にする。具体的に、前記基材幅ＷＯを有する基材１０を処理する場合には、前記のように遮熱部材保持部に前記遮熱部材７０を保持させることによって、前記プレートヒータ６５，６６の発熱面露出部分６９から特定のローラにおけるローラ露出部分５９への輻射を遮って当該特定のローラの昇温を抑えることができる。一方、前記遮熱部材保持部から前記遮熱板７０を取り去ることにより、例えば図３に二点鎖線で示すように前記基材幅ＷＯよりも大きな基材幅Ｗ３（例えば最大幅）をもつ基材１０Ｌを前記遮熱板７０との干渉なしに熱処理することが可能となる。
【００５８】
さらに、本発明は、複数種の基材幅に応じて複数種の遮熱部材を具備することを排除しない。例えば、図３に示される前記基材幅ＷＯよりも大きい基材幅をもつ基材を処理するために、当該図３に示される前記遮熱板７０に代えてこれよりも小さい幅を有する第２の遮熱板が装着されてもよい。この第２の遮熱板の幅は、前記基材幅ＷＯよりも大きい基材幅をもつ前記基材と干渉することなく、前記発熱面６８Ａ，６８Ｂのうち当該基材の幅方向の外側にはみ出て露出する部分を覆うことを可能にするように、設定されればよい。
【００５９】
前記のように遮熱板７０を着脱可能に保持するための遮熱板保持部は、前記のように上からの遮熱板７０の差し込みを許容するものに限られない。当該遮熱板保持部の具体的構造は当該遮熱板保持部が含まれるチャンバの構造に応じて適宜設定されることが可能である。その例を第２の実施の形態として図１２及び図１３に示す。
【００６０】
この第２の実施の形態に係る装置は、そのチャンバとして、略直方体状の箱型の真空チャンバ８０を備える。真空チャンバ８０は、天壁と、底壁と、複数の側壁と、を有し、当該複数の側壁は、正面壁８１、背面壁８２及び左右の側面壁８４を含む。真空チャンバ８０は、前記第１の実施の形態に係る脱ガス処理部１４と同様の脱ガス処理部を収容する。すなわち、この脱ガス処理部は、上下に分散して配置される複数本のローラ８６と、複数枚のプレートヒータ８８と、を含む。前記正面壁８１及び背面壁８２は、前記各ローラ８６のローラ軸の両端部を軸受を介して回転可能に支持するとともに、図略のブラケットを介して前記各プレートヒータ８８の幅方向の両端部を支持する。
【００６１】
前記正面壁８１及び背面壁８２には、前記複数のローラ８６及び前記複数のプレートヒータ８８をその軸方向に沿って外部に開放する開口部９０がそれぞれ形成され、同様に、左右の側面壁８４には、前記脱ガス処理部を左右方向にそれぞれ開放する開口部９２が形成されている。さらに、前記各壁８１，８２，８４には、前記開口部９０，９２をそれぞれ開閉するための扉９３，９４がヒンジを介して回動可能に取付けられている。これらの扉９３，９４は、前記開口部９０，９２を閉じることにより、真空チャンバ８０の内部の脱ガス処理空間を密閉し、前記開口部９０，９２を開くことにより、当該開口部９０，９２を通じてのメンテナンス等のための作業を可能にする。
【００６２】
このような真空チャンバ８０も、前記第１の実施の形態に係る遮熱板７０と同様の遮熱板７０を着脱可能に保持することが可能である。そのための構造としては、例えば図１３に示すような一対の下側及び上側遮熱板挟持片９６，９８を含むものが、好適である。これらの遮熱板挟持片９６，９８は、適当な高さ位置で前記正面壁８１及び背面壁８２に固定され、対応する遮熱板７０を上下方向に挟持する。この構造は、遮熱板挟持片９６，９８の間に前記開口部９０または開口部９２を通じて遮熱板７０を水平方向に差し込んで装着することを許容する。差し込まれた遮熱板７０は、前記遮熱板挟持片９６，９８の少なくとも一方にボルト等で固定されることが可能である。
【００６３】
一方、本発明に係る遮熱部材は、必ずしも着脱可能であることを要しない。例えば、予め設定された基材幅をもつ基材のみを処理する装置においては、前記遮熱部材の着脱は必ずしも要しない。このような場合であっても、前記基材の確実な搬送のために各ローラのローラ幅が前記基材幅よりも大きな寸法に設定され、かつ、当該基材の加熱ムラを抑えるためにヒータの発熱面の幅が前記基材幅よりも大きな寸法に設定されるときは、当該ローラ及び当該発熱面がそれぞれローラ露出部分及び発熱面露出部分をそれぞれ有するから、当該発熱面露出部分から当該ローラ露出部分への輻射を遮るような遮熱部材の配置により、当該遮熱に起因する当該ローラの昇温を抑えることが可能である。
【００６４】
本発明では、その遮熱部材の具体的な形状及び配置も限定されない。例えば、本発明に係る遮熱部材は前記のように発熱面露出部分６９を覆う遮熱板７０に限定されない。当該遮熱部材は、発熱面露出部分からロータ露出部分への輻射を遮るように両者の間に介在するものであればよく、例えば、前記ローラ露出部分の外周面をその外側から覆うような円筒状のものでもよい。その例を第３の実施の形態として図１４に示す。
【００６５】
この第３の実施の形態では、前記第１の実施の形態に係る脱ガス処理装置における遮熱板７０に代えて複数の円筒状の遮熱部材１００を備える。各遮熱部材１００は、各ローラ５４〜５８のローラ露出部分５９を覆う形状を有し、当該各ローラ５４〜５８と一体に回転するローラ支持軸６２に着脱可能に固定される。具体的に、各遮熱部材１００は、ローラ固定部１０２と、遮熱部１０４と、連結部１０６と、を有する。ローラ固定部１０２は、前記ローラ支持軸６２の外周面上に固定される小径の円筒状をなす。前記遮熱部１０４は、前記ローラ露出部分５９をその径方向の外側において覆うように当該ローラ露出部分５９の外径よりも大きな内径を有する円筒状をなす。前記連結部１０６は、各ローラ５４〜５８の幅方向の外側の位置で前記ローラ固定部１０２と前記遮熱部１０４とを径方向に連結する円板状をなす。
【００６６】
これらの遮熱部材１００も、当該遮熱部材１００が装着されるローラのローラ露出部分が特定の発熱面露出部分からの輻射によって加熱されるのを抑制することができる。また、各遮熱部材１００は、その周方向に分割された構造、例えば半割り構造、を有することにより、各ローラ５４〜５８がチャンバに支持されたままの状態で、すなわち各ローラ５４〜５８をチャンバから取り外すことなく、当該各ローラ５４〜５８に対して着脱されることが可能である。
【００６７】
この第３の実施の形態に係る遮熱部材１００と比較すると、前記第１の実施の形態に係る遮熱板７０は、簡単な形状で輻射の遮断を行うことができ、また、設置が容易であるという利点がある。特に、当該遮熱板７０は、ローラ露出部分５９の外周面６０の近くに配置される前記遮熱部材１００と異なり、その設置の際に当該外周面６０と接触するおそれのないことから、当該遮熱部材１００よりも容易に所定の位置にセットされることが可能である。
【００６８】
本発明において、複数のローラ及びヒータの具体的な構造及び配置は限定されない。
例えば、前記複数のローラは、基材を蛇行させるように配置されるものに限定されず、これらの配置は求められる基材の搬送経路に応じて種々設定されることが可能である。また、ヒータは、前記プレートヒータ６５，６６のように板状のヒータ本体の両面が発熱面を構成するものに限らず、単一の発熱面を有するものでもよい。
【００６９】
その例を第４の実施の形態として図１５に示す。この第４の実施の形態に係る装置は、基材１０の搬送方向の上流側から順に並ぶ４本のローラ１１１，１１２，１１３及び１１４と、ヒータ１１６と、を備える。前記ローラ１１１〜１１４のうち、ローラ１１２，１１３はほぼ同等の高さ位置に配され、ローラ１１１，１１４はローラ１１２，１１３よりも低い位置に配されている。前記ヒータ１１６は、単一の発熱面１１８を有し、この発熱面１１８が前記基材１０のうち前記ローラ１１２，１１３の間で搬送される水平部分１３の表面に対向するように、配置される。
【００７０】
この装置において、当該装置のレイアウト上、前記ヒータ１１６を前記基材１０の水平部分１３の上側に設置されなければならない場合、すなわち、当該ヒータ１１６の発熱面１１８が下を向くように配置されなければならない場合、当該発熱面１１８のうち前記基材１０の幅方向の端から外側にはみ出る発熱面露出部分が、下側のローラ１１１，１１４のうち前記基材の幅方向の端から外側にはみ出るローラ露出部分を輻射により加熱するおそれがある。この場合も、前記発熱面露出部分から前記ローラ露出部分への輻射を遮るような遮熱部材、例えば図１５に示されるように前記発熱面１１８の発熱面露出部分をその下側で覆うような遮熱板１２０、が設けられることにより、前記輻射による前記ローラ１１２，１１３の昇温を抑えることが可能である。
【００７１】
本発明は、このような実施の形態も含む一方、前記第１の実施の形態のように、基材を蛇行させる複数の上側ローラ及び下側ローラと、基材の垂直部分に対向するように配置されるプレートヒータと、の組み合わせを含む場合に特に有効である。このタイプの装置では、前記組み合わせがコンパクトな構造で効率よく基材の脱ガス処理を行うことを可能にする反面、前記進行方向について上側ローラ同士及び下側ローラ同士が互いに密集しており、前記ヒータが前記基材から幅方向にはみ出る発熱面露出部分と、これに対応する特定のローラのローラ露出部分と、の距離が小さいため、当該発熱面露出部分から当該ローラ露出部分の外周面への輻射が行われた場合の当該ローラ露出部分の温度上昇が著しい。このタイプの装置への本発明に係る遮熱部材の適用は、前記各ローラ及び前記プレートヒータの密集にかかわらず前記特定のローラの温度上昇を有効に抑えることを可能にする。
【符号の説明】
【００７２】
１０    基材
１１    垂直部分
１４    脱ガス処理部
２０    真空チャンバ
５４    下側ローラ
５５    上側ローラ
５６    下側ローラ
５７    上側ローラ
５８    下側ローラ
５９    ローラ露出部分
６０    ローラの外周面
６２    ローラ支持軸
６５，６６  プレートヒータ
６８Ａ，６８Ｂ  発熱面
６９    発熱面露出部分
７０，７１  遮熱板
７５    遮熱板支持部材
７６    遮熱板挟持部材
８０    真空チャンバ
８６    ローラ
８８    プレートヒータ
１００  遮熱部材
１１１〜１１４  ローラ
１１６  ヒータ
１１８  発熱面
１２０  遮熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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