特許 6282917 真空処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6282917

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】真空処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/54 20060101AFI20180208BHJP

   C23C 14/56 20060101ALI20180208BHJP

【ＦＩ】

   C23C16/54

   C23C14/56 B

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-81971(P2014-81971)

(22)【出願日】2014年4月11日

(65)【公開番号】特開2015-203129(P2015-203129A)

(43)【公開日】2015年11月16日

【審査請求日】2016年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】591070587

【氏名又は名称】株式会社梶製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】中田 幸宏

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】田中 康智

(72)【発明者】

【氏名】北川 英樹

(72)【発明者】

【氏名】袖之 健一

【審査官】 末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭56-49040（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平6-172033（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平7-197264（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｃ０４Ｂ ３５／８０

Ｃ０４Ｂ ４１／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

強化繊維に真空処理を行う装置であって、
全体を減圧状態に保持しうるチャンバと、
前記強化繊維を前記チャンバ中に垂下するべく配置された送りローラと、
前記送りローラから垂下された前記強化繊維を通過せしめるべく前記チャンバ内に配置された処理機と、
前記処理機を通過して鉛直に落下する前記強化繊維の先端を捕獲して位置決めするべく配置された捕獲装置と、
前記処理機によって処理された前記強化繊維を巻き取るべく構成された巻取りボビンと、
前記捕獲装置により位置決めされた前記先端を囲む第１の位置から、前記強化繊維に接して前記巻取りボビンへ導く第２の位置へ、前記巻取りボビンに同期して引き取られる可撓コードと、
を備えた装置。

【請求項2】

請求項１の装置であって、前記チャンバは、前記送りローラを収容する第１のサブチャンバと、前記処理機を収容する主チャンバと、前記捕獲装置、前記巻取りボビンおよび前記可撓コードを収容する第２のサブチャンバと、を備え、前記主チャンバは前記第１のサブチャンバおよび前記第２のサブチャンバから一時的に気密に遮断されるよう構成されている、装置。

【請求項3】

請求項１または２の装置であって、前記巻取りボビンの回転により引き取られるべく、前記可撓コードの基端は前記巻取りボビンに結合している、装置。

【請求項4】

請求項３の装置であって、前記可撓コードの先端は前記可撓コード以外の場所に固定され、前記第１の位置において前記可撓コードは前記強化繊維を囲む開いたループを成している、装置。

【請求項5】

請求項４の装置であって、前記可撓コードの先端は前記巻取りボビンに結合している、装置。

【請求項6】

強化繊維に真空処理を行う方法であって、
チャンバの全体を減圧状態に保持し、
送りローラから前記強化繊維を前記チャンバ中に垂下し、
前記送りローラから垂下された前記強化繊維に前記チャンバ内に配置された処理機を通過せしめ、
前記処理機を通過して鉛直に落下する前記強化繊維の先端を捕獲装置に捕獲させて位置決めさせるべく前記捕獲装置を配置し、
可撓コードを前記捕獲装置より上方ないし周囲において前記捕獲装置により位置決めされた前記先端を囲む第１の位置に配置し、
前記可撓コードを前記強化繊維に接させて巻取りボビンへ導かせる第２の位置へ、前記巻取りボビンに同期して前記可撓コードを引き取り、
前記巻取りボビンに前記処理機によって処理された前記強化繊維を巻き取らせる、
ことを含む方法。

【請求項7】

請求項６の方法であって、
前記可撓コードの基端を前記巻取りボビンに結合せしめる、ことをさらに含み、前記可撓コードを引き取る段階において、前記可撓コードは前記巻取りボビンの回転により引き取られる、方法。

【請求項8】

請求項７の方法であって、
前記第１の位置において前記可撓コードは前記強化繊維を囲む開いたループを成さしめるべく、前記可撓コードの先端を前記可撓コード以外の場所に固定する、ことをさらに含む方法。

【請求項9】

請求項８の方法であって、
前記可撓コードの先端を前記巻取りボビンに結合する、ことをさらに含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は強化繊維にコーティングを施すプロセス等に利用しうる真空処理装置に関し、特に装置の大半を真空に保ったままボビンの交換を行うことができる真空処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

セラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）は、セラミックスよりなる強化繊維をセラミックスよりなるマトリックスにより結合したものである。例えばシリコンカーバイドよりなる強化繊維をシリコンカーバイドよりなるマトリックスにより結合したＳｉＣ／ＳｉＣコンポジットは、ジェットエンジンのタービン部品等への応用が期待されている。

【0003】

シリコンカーバイド繊維は、そのままではマトリックスとの結合性に乏しいために、これに例えばボロンナイトライドのごときコーティングを施すことがある。コーティングには、一例として、真空プロセスが利用される。特許文献１，２は、関連する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−１９７２６４号公報

【特許文献2】特開２０１１−１５７６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

シリコンカーバイド繊維を真空プロセスによりコーティングする場合、十分な反応時間を確保するために、その反応チャンバは必然的に長大になる。かかる長大な反応チャンバの全体について十分な真空度を達成しようとすると、相当程度の長時間にわたり真空ポンプの稼動を継続しなければならない。一方、プロセスの前後には、処理後の繊維を取り出し、新たな繊維を装填し、反応チャンバを通過させ、巻取りボビンに接続する作業が必要である。この作業には、一定の時間、反応チャンバを大気に開放する必要がある。大気に開放された反応チャンバの内部には気体分子が吸着し、減圧の過程でこれが離脱し続けるので、再びこれを十分な真空度に到達せしめるには多大な時間を要する。それゆえ、コーティング自体は短時間で実行できても、その前後の処理に長時間（例えば一昼夜）を要し、従ってかかる真空プロセスの生産性は著しく限られたものであった。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の局面によれば、強化繊維に真空処理を行う装置は、全体を減圧状態に保持しうるチャンバと、前記強化繊維を前記チャンバ中に垂下するべく配置された送りローラと、前記送りローラから垂下された前記強化繊維を通過せしめるべく前記チャンバ内に配置された処理機と、前記処理機を通過して鉛直に落下する前記強化繊維の先端を捕獲して位置決めするべく配置された捕獲装置と、前記処理機によって処理された前記強化繊維を巻き取るべく構成された巻取りボビンと、前記捕獲装置により位置決めされた前記先端を囲む第１の位置から、前記強化繊維に接して前記巻取りボビンへ導く第２の位置へ、前記巻取りボビンに同期して引き取られる可撓コードと、を備える。

【0007】

好ましくは前記チャンバは、前記送りローラを収容する第１のサブチャンバと、前記処理機を収容する主チャンバと、前記捕獲装置、前記巻取りボビンおよび前記可撓コードを収容する第２のサブチャンバと、を備え、前記主チャンバは前記第１のサブチャンバおよび前記第２のサブチャンバから一時的に気密に遮断されるよう構成されている。また好ましくは、前記巻取りボビンの回転により引き取られるべく、前記可撓コードの基端は前記巻取りボビンに結合している。さらに好ましくは、前記可撓コードの先端は前記可撓コード以外の場所に固定され、前記第１の位置において前記可撓コードは前記強化繊維を囲む開いたループを成している。さらにより好ましくは、前記可撓コードの先端は前記巻取りボビンに結合している。

【0008】

本発明の第２の局面によれば、強化繊維に真空処理を行う方法は、チャンバの全体を減圧状態に保持し、送りローラから前記強化繊維を前記チャンバ中に垂下し、前記送りローラから垂下された前記強化繊維に前記チャンバ内に配置された処理機を通過せしめ、前記処理機を通過して鉛直に落下する前記強化繊維の先端を捕獲装置に捕獲させて位置決めさせるべく前記捕獲装置を配置し、可撓コードを前記捕獲装置より上方ないし周囲において前記捕獲装置により位置決めされた前記先端を囲む第１の位置に配置し、前記可撓コードを前記強化繊維に接させて巻取りボビンへ導かせる第２の位置へ、前記巻取りボビンに同期して前記可撓コードを引き取り、前記巻取りボビンに前記処理機によって処理された前記強化繊維を巻き取らせる、ことよりなる。

【0009】

好ましくは、上述の方法は、前記可撓コードの基端を前記巻取りボビンに結合せしめる、ことをさらに含み、前記可撓コードを引き取る段階において、前記可撓コードは前記巻取りボビンの回転により引き取られる。より好ましくは、上述の方法は、前記第１の位置において前記可撓コードは前記強化繊維を囲む開いたループを成さしめるべく、前記可撓コードの先端を前記可撓コード以外の場所に固定する、ことをさらに含む。さらにより好ましくは、上述の方法は、前記可撓コードの先端を前記巻取りボビンに結合する、ことをさらに含む。

【発明の効果】

【0010】

装置の大半を真空に保ったままボビンの交換を行うことができ、さらに装置の全体を減圧状態にしたまま繊維をボビンに誘導して巻き取りを開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による真空処理装置の模式的な断面図である。

【図2】図２は、捕獲装置および可撓コードの模式的な斜視図である。

【図3】図３は、閉じたループを成す可撓コードの例の模式的な斜視図である。

【図4】図４は、開いたループを成す可撓コードの例の模式的な斜視図である。

【図5】図５は、可撓コードおよび巻取りボビンの模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の幾つかの実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。図面は必ずしも正確な縮尺により示されておらず、従って相互の寸法関係は図示されたものに限られないことに特に注意を要する。

【0013】

図１を参照するに、本実施形態による真空処理装置１は、例えばＣＶＤやＰＶＤのごとき真空を必要とするプロセスにより強化繊維Ｆにコーティングを施す用途に利用できる。強化繊維の例としてはシリコンカーバイド、炭素、アルミナであり、コーティングの例としてはボロンナイトライドや炭素であるが、もちろんこれらに限られない。また単繊維に限らず、複数の繊維を束ねた糸条、トウ、帯、あるいは織物の真空処理に、本実施形態を適用することができる。

【0014】

真空処理装置１は、概略、チャンバ３と、強化繊維Ｆを送り出すための送りボビン５と、送り出された強化繊維Ｆを垂下する送りローラ７と、ＣＶＤ等の処理を行う処理機９と、処理機９を通過した強化繊維Ｆの先端Ｆｅを捕獲するための捕獲装置１１と、処理機９によって処理された強化繊維ＣＦを巻き取る巻取りボビン１３と、よりなる。複数組の送りボビン５、送りローラ７、捕獲装置１１および巻取りボビン１３を平行に配置して、複数本の強化繊維Ｆを同時に処理機９に通過せしめてもよい。

【0015】

チャンバ３は、その全体を減圧状態に保持しうる真空チャンバである。チャンバ３はさらに複数のサブチャンバに区分される。図示の例では、送りボビン５および送りローラ７が収容される第１のサブチャンバ３ａと、処理機９が収容される主チャンバ３ｂと、捕獲装置１１および巻取りボビン１３等が収容される第２のサブチャンバ３ｃと、よりなり、互いに連通している。チャンバ３は必要に応じてさらに他のサブチャンバを備えてもよい。

【0016】

チャンバ３内を減圧状態にするべく、チャンバ３には図外の一以上の真空ポンプが接続される。少なくとも第１のサブチャンバ３ａ、主チャンバ３ｂおよび第２のサブチャンバ３ｃには、それぞれのための真空ポンプが接続される。さらに他のサブチャンバがある場合には、それらにも真空ポンプが接続されていてもよい。

【0017】

強化繊維Ｆを鉛直に垂下して処理機９を通過させるため、第１のサブチャンバ３ａ、主チャンバ３ｂおよび第２のサブチャンバ３ｃは、鉛直に重ねられた形態をとる。また処理機９内において十分な反応時間を確保するために、主チャンバ３ｂは鉛直に長くなりうる。それゆえ、例えば第２のサブチャンバ３ｃを建屋の１階に、主チャンバ３ｂを２階に、第１のサブチャンバ３ａをさらに上層の階に設置することがありうる。

【0018】

少なくとも第１のサブチャンバ３ａと主チャンバ３ｂとの間、および主チャンバ３ｂと第２のサブチャンバ３ｃとの間には、お互いを気密に遮断するためのゲート１５，１７が設けられる。ゲート１５，１７にはゲートバルブを適用できるが、あるいは振り子バルブやバタフライバルブ等の他のバルブも利用できる。好ましくはゲート１５，１７を駆動するための油圧シリンダのごとき駆動装置が、それぞれに接続される。

【0019】

第１のサブチャンバ３ａと主チャンバ３ｂとの間、および主チャンバ３ｂと第２のサブチャンバ３ｃとの間は、それぞれ連通路により気密に連絡されていてもよい。ゲート１５，１７は、かかる連通路にそれぞれ設置されていてもよい。

【0020】

送りボビン５は、第１のサブチャンバ３ａに収容される。その回転のためにモータ等の駆動装置が連結される。ゲート１５を閉じることにより、第１のサブチャンバ３ａと主チャンバ３ｂとの間が気密に遮断されるので、主チャンバ３ｂを真空に保ったまま第１のサブチャンバ３ａを大気に開放することができ、以って送りボビン５の搬入や交換が可能である。

【0021】

第１のサブチャンバ３ａ内には、さらに他の装置、例えば張力検出器１９を設置してもよい。張力検出器１９は、送り出される強化繊維Ｆに印加される張力を検出する目的で使用される。

【0022】

強化繊維Ｆは送りボビン５に巻かれた状態で搬入され、真空処理に供される。好ましくは図２に示す通り、強化繊維Ｆの先端Ｆｅには錘Ｗが結合される。錘Ｗは、強化繊維Ｆを、処理機９内を通って捕獲装置１１へ、重力に従って誘導する。

【0023】

図１に戻って参照するに、送りローラ７も第１のサブチャンバ３ａに収容されており、処理機９および捕獲装置１１に対して特別に配置されている。すなわち、送りボビン５から送り出された強化繊維Ｆが送りローラ７を通過し、そこから鉛直に垂下されると、処理機９を通過して捕獲装置１１に達するように、送りローラ７は配置されている。送りローラ７は第１のサブチャンバ３ａに固定されていてもよく、あるいはその位置を調整するべく可動であってもよい。

【0024】

処理機９は、主チャンバ３ｂに収容されており、ＣＶＤあるいはＰＶDのごとき真空処理を行うに適した構成を有する。例えばボロンナイトライドよりなるコーティングを施す場合であれば、フッ化ホウ素ガス、アンモニアガスおよびキャリアとしての窒素ガスを導入するための配管、および加熱炉が、処理機９に含まれる。処理機９の構成は、もちろん、目的とした処理に応じて適宜に選択しうる。送りローラ７から垂下された強化繊維Ｆは鉛直に処理機９を通過し、以ってコーティングのごとき処理を受ける。処理機９は、特に加熱炉は、円筒形あるいは環状にすることができ、その中心付近を強化繊維Ｆが通過することにより強化繊維Ｆは均一な処理を受ける。

【0025】

図１と組み合わせて図２を参照するに、捕獲装置１１は、第２のサブチャンバ３ｃ内であって、鉛直に垂下した強化繊維Ｆの先端Ｆｅが重力に引かれて自然にこれに落下する位置に配置される。すなわち強化繊維Ｆの先端Ｆｅは概して重力作用のみによって捕獲装置１１に到達しうるのであり、捕獲装置１１は先端Ｆｅを捕獲してこれを位置決めする。先端Ｆｅが捕獲装置１１に到達することを補助するべく、ローラや漏斗のごとき補助的な誘導装置を設置してもよい。

【0026】

さらに、例えば第２のサブチャンバ３ｃ内に、ガイドローラ２１を設置してもよい。好ましくはガイドローラ２１は駆動装置２３により可動とする。図２に実線で示す通り、ガイドローラ２１を後退させて強化繊維Ｆに接しないようにすることができ、このとき強化繊維Ｆは捕獲装置１１へ向けて自由に落下することができる。真空処理を開始して処理された強化繊維ＣＦを巻取りボビン１３に巻き取る際には、一点鎖線で示す通り、ガイドローラ２１は前進させられ、処理された強化繊維ＣＦに接し、以って強化繊維Fは斜めに牽引されるにも関わらず処理機９内においては鉛直に保持される。

【0027】

もちろん、送りローラ７やガイドローラ２１以外にも、強化繊維Ｆを誘導する何らかの装置を設けてよい。かかる装置は、第１のサブチャンバ３ａ、主チャンバ３ｂ、第２のサブチャンバ３ｃの何れにも設置することができる。

【0028】

捕獲装置１１の上面は平面を含めた任意の形状にできるが、例えば窪み１１Ｈを備えてもよい。錘Ｗが窪み１１Ｈ内に落ち着くことにより、捕獲装置１１による捕獲および位置決めがより確実になる。窪み１１Ｈに代えて、錘Ｗが嵌まり込む穴、筒、あるいは貫通孔でもよい。またこれらの何れかに代えて、あるいは加えて、先端Ｆｅないし錘Ｗを誘引する磁石のごとき誘引手段やこれらが付着する粘着剤や粘弾性体を捕獲装置１１は備えてもよい。

【0029】

真空処理装置１は、捕獲装置１１を昇降する昇降装置２５を備えてもよい。図３（ａ）に実線で示す通り、先端Ｆｅを捕獲するとき、捕獲装置１１を上昇させておくことができる。また一点鎖線で示す通り、処理された強化繊維ＣＦを巻取りボビン１３に巻き取る際には、捕獲装置１１を下降させておくことができる。このように昇降させることは、先端Ｆｅを後述の可撓コード２７に確実に引き取らせるに有利である。

【0030】

図２を参照するに、強化繊維Ｆを巻取りボビン１３に向けて引き取るための可撓コード２７を、真空処理装置１は第２のサブチャンバ３ｃ内に備える。可撓コード２７は、例えばその先端２７ｅが可撓コード２７自体に摺動可能に結合しており、以って閉じたループ２７Ｌを成している。

【0031】

閉じたループ２７Ｌは台１０上に置かれ、台１０は捕獲装置１１の上方あるいは周囲に配置され、以ってかかる位置において閉じたループ２７Ｌは捕獲装置１１により位置決めされた強化繊維Ｆを囲む。台１０はかかる位置に固定されていてもよく、あるいはかかる位置へ移動できるよう可動であってもよい。台１０は図示のごとく貫通孔を有する平板であってもよいし、あるいは棒状、帯状でもよい。

【0032】

可撓コード２７の基端２７ｐは、図５（ａ）に示すごとく、巻取りボビン１３に結合しており、巻取りボビン１３の回転により、図３（ｂ）の矢印Ａのように引かれる。このとき可撓コード２７は強化繊維Ｆに接し、図３（ｂ）に示すごとく、先端Ｆｅが強化繊維Ｆに沿って摺動してループ２７Ｌが小さくなり、これを捕捉する。巻取りボビン１３がさらに回転することにより、可撓コード２７は強化繊維Ｆを巻取りボビン１３に向けて引き取る。錘Ｗごと強化繊維Ｆを巻き取るべく、巻取りボビン１３は錘Ｗが嵌まり込む溝１３Ｇを備え、基端２７ｐは溝１３Ｇに結合していてもよい。

【0033】

あるいは可撓コード２７は、図４に示すごとく、開いたループ２７Ｎを成してもよい。その先端２７ｅは可撓コード２７以外の場所に固定されており、ループ２７Ｎは閉じずに開いており、かつ強化繊維Ｆを囲む。基端２７ｐは上述と同様に巻取りボビン１３に結合しており、その回転によって可撓コード２７は強化繊維Ｆを巻取りボビン１３に向けて、図４（ｂ）の矢印Ａのように引き取る。このとき可撓コード２７は強化繊維Ｆを一定の位置で捕捉せずに、互いに摺動しながら強化繊維Ｆを引き取る。この例では錘Ｗを巻き取り難いので、これを捕獲装置１１上に残して後述のカッタ２９により切り離してもよい。

【0034】

あるいは先端２７ｅも、図５（ｂ）に示すごとく、巻取りボビン１３に結合していてもよい。この場合、基端２７ｐが結合する溝１３Ｇと先端２７ｅが結合する径違い部１３Ｌとは、異径であってもよい。異径であれば、基端２７ｐを牽引する速度と先端２７ｅを牽引する速度とが異なるために、可撓コード２７は強化繊維Ｆに一定の位置で接することなく、互いに摺動しながら強化繊維Ｆを引き取る。

【0035】

あるいはまた、溝１３Ｇおよび径違い部１３Ｌの何れかまたは両方を、巻取りボビン１３の本体とは異なる速度で回転せしめてもよい。そのような機構には遊星歯車等の公知の機構を適用することができる。また上述の何れの例においても、巻取りボビン１３に代えて、巻取りボビン１３に同期して作動する他の牽引手段に可撓コード２７が接続されていてもよい。

【0036】

巻取りボビン１３は、捕獲装置１１と共に第２のサブチャンバ３ｃに収容される。その回転のためにモータ等の駆動装置が連結される。処理機９により処理された強化繊維ＣＦは、可撓コード２７により引き取られ、巻取りボビン１３に巻き取られる。ゲート１７を閉じることにより、主チャンバ３ｂと第２のサブチャンバ３ｃとの間が気密に遮断されるので、主チャンバ３ｂを真空に保ったまま第２のサブチャンバ３ｃを大気に開放することができ、以って巻取りボビン１３の搬入や交換が可能である。処理された強化繊維ＣＦは、巻取りボビン１３に巻き取られた状態で回収される。

【0037】

錘Ｗは処理された強化繊維ＣＦと共に巻取りボビン１３に巻き取られてもよいが、巻き取られる前にこれを切り離してもよい。そのため第２のサブチャンバ３ｃ内において、カッタ２９が設けられてもよい。また錘Ｗを切り離す時機をはかるためのセンサを設けてもよい。図２の例では、処理された強化繊維ＣＦに接するべく配置された回転計３１が利用されている。強化繊維ＣＦが走行した距離が回転計３１により計測されるので、錘Ｗを切り離す適当な時機を知ることができる。

【0038】

本実施形態によれば、強化繊維にＣＶＤあるいはＰＶＤのごとき真空処理を行う手順は、例えば次のようである。

【0039】

図１を参照するに、図外の真空ポンプによってチャンバ３内は減圧状態に維持されている。ゲート１５，１７が閉じられることにより、第１，第２のサブチャンバ３ａ，３ｃが主チャンバ３ｂから気密に遮断される。次いで第１，第２のサブチャンバ３ａ，３ｃに外気が導入され、以ってこれらは大気に開放される。このときにも主チャンバ３ｂ内は減圧状態に維持されている。

【0040】

大気に開放された第１のサブチャンバ３ａに、強化繊維Ｆが巻かれた送りボビン５が導入される。空の送りボビン５が既に第１のサブチャンバ３ａ内にある場合は、これと交換される。導入された送りボビン５から強化繊維Ｆが引き出され、設置されていれば張力検出器１９を通され、さらに送りローラ７を通されてここから鉛直に垂下される。その先端Ｆｅには錘Ｗが結合される。

【0041】

並行して、大気に開放された第２のサブチャンバ３ｃに、空の巻取りボビン１３が導入される。処理された強化繊維ＣＦが巻かれた巻取りボビン１３が既にあれば、これと交換される。

【0042】

第１，第２のサブチャンバ３ａ，３ｃは閉じられ、図外の真空ポンプにより減圧される。内部が必要な真空度に到達したら、ゲート１５，１７が開けられ、第１のサブチャンバ３ａ、主チャンバ３ｂ、第２のサブチャンバ３ｃが互いに連通する。このとき図２に示されるごとく、ガイドローラ２１は後退している。

【0043】

送りローラ７から鉛直に垂下された強化繊維Ｆは、主チャンバ３ｂ内に配置された処理機９を通過する。処理機９を通過した強化繊維Ｆはさらに鉛直に落下して、その先端が捕獲装置１１に到達する。先端Ｆｅに結合した錘Ｗが捕獲装置１１上に落ち着き、以って先端Ｆｅが位置決めされる。このとき捕獲装置１１は、台１０上の可撓コード２７の閉じたループ２７Ｌまたは開いたループ２７Ｎと同程度の位置にまで上昇していてもよい。

【0044】

捕獲装置１１を下降させ、図３（ａ）または図４（ａ）に示すごとく、強化繊維Ｆをループ２７Ｌまたはループ２７Ｎに囲ませる。並行してガイドローラ２１を前進させて強化繊維Ｆに接するようにする。

【0045】

巻取りボビン１３ないし牽引装置を動作させて、可撓コード２７を引き取ることにより、可撓コード２７を強化繊維Ｆに接させて巻取りボビン１３へ導かせる。強化繊維Ｆが巻取りボビン１３に達してその巻き取りが開始したら、カッタ２９を動作させて錘Ｗを切り離すことができる。巻取りボビン１３に達したか否かは、回転計３１を利用して確認することができる。

【0046】

処理機９を稼動して強化繊維Ｆにコーティング等の処理を施し、同時に巻取りボビン１３を回転せしめて、処理された強化繊維ＣＦを一定の速度で巻取りボビン１３に巻き取らせる。

【0047】

上述の説明より理解される通り、真空処理が終了してボビンを交換するときには、第１，第２のサブチャンバを大気に開放する必要があるが、主チャンバは真空に保ったままにすることができる。真空処理装置のうちで最も容積および内面積の大きな主チャンバを真空に保ったままでおけるので、ボビンを交換した後には短時間の減圧作業で目的の真空度が得られ、従って高い生産性をもって真空処理を繰り返すことができる。

【0048】

また本実施形態によれば、繊維を巻取りボビンに接続する作業は、真空下で実行することができる。

【0049】

かかる作業は、大気圧下であれば、手作業で容易に実行することができる。あるいは繊維を空気とともにノズルに吸引することで位置決めすることができ、これを可動アーム等で引き取ることができる。すなわち、大気圧下であれば、かかる作業を自動化することもできる。しかしながらかかる作業は、繊維が主チャンバを通過した状態で行うのであるから、必然的に主チャンバをも大気に開放しなければならない。それは既に述べたごとく、生産性を著しく損なう。真空下であれば、手作業も、ノズルによる吸引も、共に実行することが不可能である。

【0050】

本実施形態によれば、強化繊維を捕獲装置により位置決めした後、可撓コードにより引き取って巻取りボビンに誘導できるので、かかる作業を真空下において自動的に実行できる。必然的に主チャンバを大気に開放する必要がなく、高い生産性が得られる。

【0051】

好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態の修正ないし変形により本発明を実施することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

装置の大半を真空に保ったままボビンの交換を行うことができる真空処理装置が提供される。

【符号の説明】

【0053】

１ 真空処理装置
３ チャンバ
３ａ 第１のサブチャンバ
３ｂ 主チャンバ
３ｃ 第２のサブチャンバ
５ 送りボビン
７ 送りローラ
９ 処理機
１１ 捕獲装置
１１Ｈ 窪み
１３ 巻取りボビン
１３Ｇ 溝
１３Ｌ 径違い部
１５ ゲート
１７ ゲート
１９ 張力検出器
２１ ガイドローラ
２３ 駆動装置
２５ 昇降装置
２７ 可撓コード
２７ｅ 先端
２７ｐ 基端
２７Ｌ 閉じたループ
２７Ｎ 開いたループ
２９ カッタ
３１ 回転計
Ａ 矢印
Ｆ 強化繊維
Ｆｅ 先端
ＣＦ 処理された強化繊維
Ｗ 錘

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】