JP2013087296A - フィルム表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重合性モノマーを用いて被処理フィルムを表面処理する際に、ロール電極に付着した重合性モノマーの凝縮物又は重合物等からなる付着物を除去し、上記付着物に起因する歩留まりの低下を防止する。
【解決手段】被処理フィルム９を、フィルム表面処理装置１のロール電極１１の外周面の軸方向の端部分１１ｅより内側かつ周方向の一部分１１ａに巻き付ける。ロール電極１１を軸線回りに回転させながら、重合性モノマーを含有する反応流体を被処理フィルム９に接触させ、かつロール電極１１と対向電極１１との間の放電空間１５において被処理フィルム９にプラズマを照射する。第１洗浄ロール３０を、ロール電極１１の端部分１１ｅと内側の部分１１ｂとに跨るようにして上記フィルム巻付部分１１ａから周方向にずれた部分に接触させる。第１洗浄ロール３０の少なくとも外周部３２を絶縁性にし、かつ外周部３２の最外周部分３４を粘着性材料にて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理フィルムに重合性モノマーを接触させるとともにプラズマを照射することによって、被処理フィルムを表面処理する装置に関する。

例えば、偏光板の保護フィルムを易接着化するために、重合性モノマーを用いてフィルムをプラズマ処理する装置は公知である（特許文献１等参照）。特許文献１の装置は、ロール電極と、このロール電極の外周面と対向する対向電極とを有している。ロール電極の金属本体の外周面は誘電体層で覆われている。このロール電極に被処理フィルムを巻き付ける。この被処理フィルムに重合性モノマーをスプレー塗布する。塗布後又は塗布と同時に、ロール電極と対向電極との間に印加することによって被処理フィルムにプラズマを照射する。これによって、被処理フィルムの表面に重合性モノマーのプラズマ重合膜が形成される。

特開２００９−２５６０４号公報

この種のフィルム表面処理装置では、ロール電極の外周面の一部分が被処理フィルムにて覆われ、上記外周面の残部が露出した状態になる。特に、ロール電極の外周面の軸方向の両端部分が、被処理フィルムで覆われることなく露出する。この露出した部分には、重合性モノマーの凝縮物又は重合物が汚れになって付着しやすい。この汚れが被処理フィルムに移ることで、歩留まりが低下するおそれがある。

ロールの一般的な洗浄方式として、回転体等の洗浄部材を洗浄液で濡らしてウェット状態にし、この洗浄部材をロールに擦り付けるウェット方式がある。しかし、洗浄対象のロールが電極である場合、高電圧の電気が洗浄液を伝ってリークするおそれがある。そうすると、安定した放電状態を損ない、量産性に悪影響を与えてしまう。
また、サンドペーパー等の硬質部材で洗浄対象を擦る洗浄方式もあるが、これを上記フィルム表面処理装置に適用すると、ロール電極の外周面の誘電体層が損傷してしまう。

上記課題を解決するため、本発明は、重合性モノマーを含有する反応流体を被処理フィルムに接触させ、かつ前記被処理フィルムにプラズマを照射するフィルム表面処理装置において、
外周面の軸方向の端部分より内側かつ周方向の一部分に前記被処理フィルムを巻き付け、かつ軸線回りに回転されるロール電極と、
前記ロール電極と対向し、前記ロール電極との間に前記プラズマ照射のための放電空間を形成する対向電極と、
前記ロール電極の外周面の前記端部分と、該端部分より前記軸方向の内側の部分とに跨り、かつ前記被処理フィルムを巻き付けた部分（フィルム巻付部分）から周方向にずれた部分に接する第１洗浄ロールと
を備え、前記第１洗浄ロールの少なくとも外周部が絶縁性を有し、かつ前記外周部の最外周部分が粘着性材料にて構成されていることを特徴とする。

前記反応性流体を被処理フィルムに接触させることで、重合性モノマーを被処理フィルムの表面に付着させることができる。更に、被処理フィルムにプラズマを照射することによって、被処理フィルムの表面上で重合性モノマーのプラズマ重合反応を起こさせ、被処理フィルムの表面に重合性モノマーのプラズマ重合膜を形成できる。
ロール電極の外周面の軸方向の端部分は、被処理フィルムにて覆われることなく露出するために、重合性モノマーの凝縮物又は重合物からなる付着物が形成されやすい。この露出した端部分に、第１洗浄ロールの粘着性を有する最外周部分を接触させることによって、前記付着物を第１洗浄ロールの最外周部分に粘着させて第１洗浄ロールに移すことができる。これによって、ロール電極から付着物を除去でき、ないしは付着物の堆積量を低減できる。特に、ロール電極における第１洗浄ロールとの接触範囲を、前記端部分だけでなく、そこよりも軸方向の内側の部分にも及ばせることによって、フィルム巻付部分の軸方向の縁付近に付いた付着物を確実に除去できる。したがって、前記付着物が被処理フィルムに移って被処理フィルムが汚れるのを防止又は抑制できる。ひいては、前記付着物に起因する歩留まりの低下を回避又は抑制できる。
ここで、粘着性とは、第１洗浄ロールをロール電極に接触させたとき、ロール電極上の重合性モノマーの重合物又は凝縮物からなる付着物と粘着することで、該付着物をロール電極から引き剥がして第１洗浄ロールに移すことができる性質を言う。
また、第１洗浄ロールの外周部に絶縁性を持たせることで、高圧電流がロール電極から第１洗浄ロールを伝ってリークするのを防止できる。したがって、放電空間における放電状態を安定させることができ、プラズマ表面処理を安定的に行うことができる。
さらに、第１洗浄ロールの最外周部分に柔軟性又は弾性を持たせることで、ロール電極の固体誘電体層が損傷するのを防止できる。
ロール電極は回転駆動機構及び通電機器（電源接続端子又は接地端子）に接続されているため、取り外しや交換等のメンテナンス作業が容易でないが、第１洗浄ロールは、上記回転駆動機構や通電機器に接続する必要が無い。したがって、第１洗浄ロールの汚れが進行したときは、第１洗浄ロールを装置から簡単に取り外して、洗浄、交換等のメンテナンスを行なうことができる。更に、第１洗浄ロールをロール電極より小型（小径、短小）にすることで軽量にでき、取り外し、交換、洗浄等のメンテナンス作業を一層容易化できる。

前記第１洗浄ロールの前記軸方向の長さが、前記ロール電極の前記端部分の前記軸方向の長さより大きいことが好ましい。或いは、前記第１洗浄ロールの前記軸方向の長さが、前記ロール電極の前記軸方向の長さと前記被処理フィルムの前記軸方向の寸法との差の２分の１より大きいことが好ましい。そうすることで、前記端部分の前記軸方向の全域に第１洗浄ロールを当てることができ、前記端部分の前記軸方向の全域を掃除できる。また、第１洗浄ロールを前記露出部分と前記内側部分とに確実に跨らせることができ、ひいてはフィルム巻付部分の縁付近から付着物を一層確実に除去できる。
前記第１洗浄ロールの前記軸方向の長さは、前記ロール電極の軸長の半分より短いことが好ましく、前記端部分の前記軸方向の長さの２倍以下であることがより好ましい。

前記第１洗浄ロールが、前記ロール電極の軸方向の両側の端部分にそれぞれ設けられていることが好ましい。これによって、前記ロール電極の両側の端部分に付いた付着物をそれぞれ除去することができ、被処理フィルムが汚れるのを一層確実に防止でき、ひいては前記付着物に起因する歩留まりの低下を一層確実に回避又は抑制できる。

前記粘着性材料が、アクリルゴム、シリコンゴム、ブタジエンゴム、又はイソプレンゴムにて構成されていることが好ましい。これによって、前記重合性モノマーの凝縮物又は重合物を第１洗浄ロールに確実に粘着させることができる。前記粘着性材料の成分は、前記重合性モノマーの組成に応じて適宜調節することが好ましい。前記粘着性材料のヤング率は、１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２以下が好ましく、１０^４ｄｙｎ／ｃｍ^２〜１０^５ｄｙｎ／ｃｍ^２程度がより好ましい。

前記フィルム表面処理装置が、前記第１洗浄ロールの外周面を洗浄する洗浄手段を更に備えていることが好ましい。第１洗浄ロールに着いた付着物を前記洗浄手段にて除去することで、粘着性の最外周部分を露出させることができる。したがって、ロール電極から付着物を継続的に除去することができる。

前記洗浄手段が、前記第１洗浄ロールの外周面に接する第２洗浄ロールを含み、前記第２洗浄ロールの外周部が、洗浄液を保持した洗浄部材にて構成されていることが好ましい。
これによって、第１洗浄ロールに付いた前記付着物を第２洗浄ロールにて剥ぎ落とし、又は擦り落とすことができるだけでなく、洗浄液にて洗い落とすことができる。したがって、第１洗浄ロールを確実に清浄にでき、ひいてはロール電極を確実に清浄にできる。ロール電極と第２洗浄ロールとの間に第１洗浄ロールが介在することで、ロール電極に洗浄液が直接的に接触するのを回避でき、ロール電極から高圧電流が洗浄液を伝ってリークするのを防止できる。

前記洗浄部材が、不織布にて構成されていることが好ましい。これによって、第１洗浄ロールに付いた前記付着物を不織布にて剥ぎ落とし、又は擦り落とすことができる。更に、不織布に洗浄液を含浸（保持）させることで、第１洗浄ロールを洗浄液にて確実に洗浄できる。

前記ロール電極と対向電極との間に放電ガスを導入するとともに、前記電極間に電界を印加することによって前記放電ガスをプラズマ化させ、このプラズマ化した放電ガスを被処理フィルムに接触させることで、プラズマ照射を行なうことが好ましい。これによって、被処理フィルム上の重合性モノマーのプラズマ重合反応を確実に起こさせることができる。前記放電ガスとしては、窒素（Ｎ_２）や希ガス（Ａｒ、Ｎｅ、Ｈｅ等）の不活性ガスが挙げられる。

前記反応流体の接触及び前記プラズマ照射は、大気圧近傍下で行なうことが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０^４〜５０．６６３×１０^４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０^４〜１０．６６４×１０^４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０^４〜１０．３９７×１０^４Ｐａがより好ましい。

本発明は、難接着性の光学樹脂フィルムの処理に好適であり、該難接着性の光学樹脂フィルムを易接着性の光学樹脂フィルムに接着するにあたり、難接着性の光学樹脂フィルムの接着性を向上させるのに好適である。
前記難接着性の光学樹脂フィルムの主成分としては、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、シクロオレフィン重合体（ＣＯＰ）、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。

前記易接着性の光学樹脂フィルムの主成分としては、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が挙げられる。

前記重合性モノマーとしては、不飽和結合及び所定の官能基を有するモノマーが挙げられる。所定の官能基は、水酸基、カルボキシル基、アセチル基、グリシジル基、エポキシ基、炭素数１〜１０のエステル基、スルホン基、アルデヒド基から選択されることが好ましく、特に、カルボキシル基や水酸基等の親水基が好ましい。

不飽和結合及び水酸基を有するモノマーとしては、メタクリル酸エチレングリコール、アリルアルコール、メタクリル酸ヒドロキシエチル等が挙げられる。
不飽和結合及びカルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マイレン酸、２−メタクリロイルプロピオン酸等が挙げられる。
不飽和結合及びアセチル基を有するモノマーとしては、酢酸ビニル等が挙げられる。
不飽和結合及びグリシジル基を有するモノマーとしては、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
不飽和結合及びエステル基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸２−エチル等が挙げられる。
不飽和結合及びアルデヒド基を有するモノマーとしては、アクリルアルデヒド、クロトンアルデヒド等が挙げられる。

好ましくは、前記重合性モノマーは、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を有するモノマーである。かかるモノマーとして、アクリル酸（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＨ）、メタクリル酸（ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＨ）が挙げられる。前記重合性モノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸であることが好ましい。これによって、難接着性樹脂フィルムの接着性を確実に高めることができる。前記重合性モノマーは、アクリル酸であることがより好ましい。

前記被処理フィルムが、ＣＯＰ、ＣＯＣ、ＰＰ、ＰＥ等のオレフィン系モノマー重合フィルムである場合、前記重合性モノマーが、水溶性モノマー及びオレフィン系モノマーでることが好ましい。オレフィン系モノマーは、二重結合を有しかつ極性官能基を持たない不飽和炭化水素であり、直鎖状でもよく環状でもよく、二重結合の数は１つでもよく２つ以上でもよい。好ましくは、オレフィン系モノマーとして室温付近で液体であり、かつガス化が容易なものを用いる。オレフィン系モノマーの炭素数は５以上８以下が好ましい。具体的には、直鎖状のオレフィン系モノマーとしては、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。直鎖の末端に二重結合があるものが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。環状のオレフィン系モノマーとしては、１−シクロペンテン、１−シクロヘキセン、１−シクロヘプテン、１−シクロオクテンの他、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等の環状ジエンが挙げられる。前記オレフィン系モノマーは、好ましくは環状ジエンであり、特にシクロペンタジエン、又はジシクロペンタジエンであることが好ましい。これにより、液化層ひいては接着促進層のオレフィン系モノマー重合フィルムとの相容性を高めることができ、特にシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）からなるフィルムとの相容性を高めることができる。しかも、環状ジエンは、Ｄｉｅｌｓ−ａｌｄｅｒ反応などに因り重合性が高く、水溶性モノマーと共重合しやすい。

前記水溶性モノマーは、アルデヒド基、カルボキシル基、又は水酸基を有するモノマーであることが好ましい。これにより、ＰＶＡ等の極性を有する成分からなる接着剤や、偏光子等の被接着部材との相容性を高めることができる。具体的には、水溶性モノマーとして、アセトアルデヒド、ビニルアルコール、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド等が挙げられる。特に、水溶性モノマーとしては、アセトアルデヒド、又はアクリル酸が好ましい。 アセトアルデヒドは、ビニルアルコールとケト−エノール互変異性体を構成し、ビニルアルコールと共存する化合物である。したがって、ビニルアルコール系の接着剤や偏光子等との相容性を高くすることができる。

前記反応流体は、好ましくは気体（反応ガス）である。前記反応流体中の重合性モノマーは、好ましくは気相である。一方、アクリル酸やメタクリル酸等の重合性モノマーの多くは、常温常圧で液相であるから、そのような重合性モノマーはキャリアガス中に気化させるとよい。前記反応流体が、気化した重合性モノマー蒸気とキャリアガスとを含んでいることが好ましい。キャリアガスは、好ましくは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスから選択される。経済性の観点からは、キャリア流体として窒素を用いるのが好ましい。重合性モノマーをキャリアガス中に気化させる方法としては、重合性モノマー液の液面上の飽和蒸気をキャリアガスで押し出す方法、重合性モノマー液中にキャリアガスをバブリングする方法、重合性モノマー液を加熱して蒸発を促進させる方法等が挙げられる。押し出しと加熱、又はバブリングと加熱を併用してもよい。

重合性モノマーを加熱して気化させる場合、加熱器の負担を考慮し、重合性モノマーは、沸点が３００℃以下のものを選択するのが好ましい。また、重合性モノマーは、加熱により分解（化学変化）しないものを選択するのが好ましい。

本発明によれば、重合性モノマーを用いて被処理フィルムを表面処理する際に、ロール電極に付着した重合性モノマーの凝縮物又は重合物等からなる付着物をすみやかに除去でき、上記付着物に起因する歩留まりの低下を抑制又は防止できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るフィルム表面処理装置の側面図である。 図２は、上記フィルム表面処理装置の処理部の斜視図である。 図３は、上記フィルム表面処理装置のロール電極及び洗浄ロールの正面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係るフィルム表面処理装置の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係るフィルム表面処理装置１を示したものである。装置１の処理対象９は、例えば偏光板（フィルム積層体）の保護フィルムとなるべき透明な光学樹脂フィルムである。被処理フィルム９は、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を主成分として含むＴＡＣフィルムにて構成され、連続シート状になっている。フィルム９の厚さは、例えば１００μｍ程度である。

なお、被処理フィルム９は、ＴＡＣフィルムに限られず、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、シクロオレフィン重合体（ＣＯＰ）、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）等の種々の樹脂からなるフィルムであってもよい。

図１及び図２に示すように、フィルム表面処理装置１は、３つ（複数）の円筒形状のロール電極１１と、第１、第２のノズル２１，２２を備えている。図４に示すように、各ロール電極１１は、電極本体１２と、固体誘電体層１３を有している。電極本体１２は、円筒形状をなし、少なくとも外周部分が金属にて構成されている。電極本体１２の外周面の全体が固体誘電体層１３にて被覆されている。固体誘電体層１３は、シリコンゴムにて構成されているが、これに限られず、アルミナ等の溶射膜にて構成されていてもよい。

図１及び図２に示すように、３つのロール電極１１は、互いに同一径、同一軸長になっている。各ロール電極１１の軸線Ｌ_１１が、図１の紙面と直交するｗ方向（軸方向）に向けられている。３つのロール電極１１が、ｗ方向と直交する水平方向（ｘ方向、図１の左右）に並べられている。隣り合う２つのロール電極１１，１１どうしの間にギャップ１５が形成されている。電極間ギャップ１５の最も狭い箇所の厚さは、例えば約１ｍｍ〜数ｍｍ程度になっている。

中央のロール電極１１は、高周波電源２に接続され（図３）、高圧電極となっている（図３）。両側のロール電極１１は、電気的に接地され、接地電極となっている。電源２の供給電力は、例えばパルス等の間欠波状であるが、これに限られず、正弦波等の連続波状でもよい。この電力供給によって、隣り合うロール電極１１どうし間に電界が印加されてプラズマ放電が生成され、電極間ギャップ１５が放電空間になる。図３に示すように、放電空間１５は、ロール電極１１の略全長にわたってｗ方向に延びている。１つのロール電極１１に対して、それと隣り合う他の電極１１は、特許請求の範囲の「対向電極」を構成する。

図３に示すように、各ロール電極１１のシャフトは、回転駆動機構３に連結されている。詳細な図示は省略するが、回転駆動機構３は、モータ等の駆動部と、該駆動部の駆動力をロール電極１１の軸に伝達する伝達手段とを含む。伝達手段は、例えばベルト・プーリ機構やギア列にて構成されている。回転駆動機構３によって、ロール電極１１が自らの軸線Ｌ_１１の周りに回転される。

図１及び図２に示すように、隣り合う２つのロール電極１１，１１どうしの間の下方には、一対（複数）の反転ロール１４が配置されている。反転ロール１４の軸線Ｌ_１４は、ロール電極１１の軸線Ｌ_１１と平行に向けられている。

回転駆動機構３及びロール１１，１４は、被処理フィルム９を支持し、かつ搬送する支持搬送手段を構成している。連続シート状の被処理フィルム９が、その連続方向を搬送方向に沿わせ、かつ幅方向をｗ方向（図１の紙面と直交する方向）に向けて、３つのロール電極１１に掛け回されている。被処理フィルム９における隣り合う２つのロール電極１１どうし間に跨る部分は、ギャップ１５を通して、ギャップ１５よりも下方に垂らされ、反転ロール１４に掛け回されている。回転駆動機構３によって、３つのロール電極１１が互いに同期して図１において時計回りに回転することで、被処理フィルム９が、概略右方向に搬送される。被処理フィルム９の搬送速度は、例えば２ｍ／ｍｉｎ〜６０ｍ／ｍｉｎ程度の範囲内で設定されている。

更に詳述すると、図１及び図３に示すように、被処理フィルム９は、各ロール電極１１の外周面のｗ方向の両側の端部分１１ｅ，１１ｅより内側かつ周方向の上側部分１１ａ（一部分）に巻き付けられている。図３において、ロール電極１１のフィルム巻付部分１１ａを斜線部にて示す。フィルム巻付部分１１ａは、部分円筒面状になっている。図３に示すように、被処理フィルム９はロール電極１１の軸方向（ｗ方向）のちょうど中央部に配置されている。ロール電極１１が被処理フィルム９よりもｗ方向の両外側にはみ出し、ロール電極１１の外周面の両端部分１１ｅ，１１ｅが被処理フィルム９にて覆われることなく露出している。ロール電極１１の一方の端部分１１ｅのｗ方向の寸法と他方の端部分１１ｅのｗ方向の寸法は互いに同じ大きさになっている。なお、被処理フィルム９がロール電極１１に対してｗ方向の片側に偏って配置されていてもよく、２つの端部分１１ｅ，１１ｅのｗ方向の寸法が互いに異なっていてもよい。

図３に示すように、放電空間１５がフィルム巻付部分１１ａをｗ方向に横断している。放電空間１５のｗ方向の両端部１５ｅ，１５ｅは、フィルム巻付部分１１ａからはみ出している。この放電空間端部１５ｅにロール電極１１の端部分１１ｅが面している。

図示は省略するが、各ロール電極１１の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（フィルム温調手段）が設けられている。これによって、ロール電極１１を温調でき、ひいては該ロール電極１１に接する被処理フィルム９を温調できる。ロール電極１１ひいては被処理フィルム９の設定温度は、好ましくは後記重合性モノマーの凝縮温度より低温である。

搬送方向の前段（図１において左）及び中段（図１において中央）のロール電極１１の上方には、それぞれ第１ノズル２１が配置されている。第１ノズル２１は、ｗ方向に長く延びる容器状になっている。図示は省略するが、第１ノズル２１の内部には、該ノズル２１を通るガス（流体）をｗ方向に均一化する整流部が設けられている。第１ノズル２１の下面が、ロール電極１１の上側の周面と対面し、ひいてはロール電極１１上の被処理フィルム９と対面している。第１ノズル２１の下面に吹出口２１ｅが設けられている。詳細な図示は省略するが、吹出口２１ｅは、第１ノズル２１の下面の長辺方向及び短辺方向の広い範囲にわたって分布している。

第１ノズル２１は、反応流体供給路４ａを介して反応流体供給源４に接続されている。供給源４は、重合性モノマーをキャリアガス中に気化させる気化器にて構成されている。重合性モノマーとしては、アクリル酸（ＡＡ）が用いられている。キャリアガスとしては、窒素（Ｎ_２）が用いられている。アクリル酸の気化方式としては、気化器内のアクリル酸の液中にキャリアガスをバブリングするバブリング方式であってもよく、気化器内のアクリル酸の液面上の飽和蒸気をキャリアガスで押し出す押し出し方式であってもよい。気化したアクリル酸とキャリアガスとが混合することで、アクリル酸（重合性モノマー）を含有するガス状の反応流体（ＡＡ＋Ｎ_２）が生成される。
なお、重合性モノマーは、アクリル酸に限定されるものではなく、メタクリル酸、イタコン酸、マイレン酸等であってもよい。また、キャリアガスは、窒素（Ｎ_２）に限定されるものではなく、Ａｒ、Ｈｅ等の希ガス又は他の不活性ガスであってもよい。

上記反応流体が供給路４ａを介して第１ノズル２１に供給され、ノズル２１内の整流部を経て吹出口２１ｅから吹き出される。この反応流体の吹出流はｗ方向に均一な流れになる。

図示は省略するが、供給路４ａを構成する管にはリボンヒータ（反応流体温調手段、図示省略）が巻き付けられている。これによって、供給路４ａ内を通る反応流体の温度をアクリル酸の凝縮温度以上になるように調節でき、供給路４ａ内でアクリル酸が凝縮するのを防止できる。更に、第１ノズル２１の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（反応流体吹出温度調節手段、図示省略）が設けられている。これによって、ノズル２１内を通る反応流体の温度をアクリル酸の凝縮温度以上になるように調節でき、ノズル２１内でアクリル酸が凝縮するのを防止でき、更には反応流体の吹き出し温度を調節できる。

隣り合うロール電極１１どうし間には、上下一対の第２ノズル２２，２２が設けられている。これら第２ノズル２２，２２は、電極間ギャップ１５を挟んで上下に対峙している。各第２ノズル２２は、ｗ方向に長く延び、かつｗ方向と直交する断面がギャップ１５に向かって先細になっている。第２ノズル２２の内部には、該ノズル２２を通るガスをｗ方向に均一化する整流部（図示省略）が設けられている。第２ノズル２２のギャップ１５を向く先端部（下ノズル２２の上端部、上ノズル２２の下端部）には、吹出口２２ｅが形成されている。詳細な図示は省略するが、吹出口２２ｅは、ｗ方向に延びるスリット状になっている。

各第２ノズル２２は、放電ガス供給路５ａを介して放電ガス供給源５に接続されている。放電ガスとしては、窒素（Ｎ_２）が用いられている。放電ガス（Ｎ_２）が供給源５から供給路５ａを経て第２ノズル２２に送られ、ノズル２２内の整流部を経て、吹出口２２ｅからギャップ１５へ吹き出される。この放電ガスの吹出流は、ｗ方向に均一な流れになる。なお、この実施形態では、上下一対の第２ノズル２２，２２のうち、下側のノズル２２からだけ放電ガスを吹き出すようになっているが、上下両方のノズル２２，２２から放電ガスを吹き出してもよく、上側のノズル２２からだけ放電ガスを吹き出してもよい。
放電ガスとして、Ｎ_２に代えて、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ等の希ガスを用いてもよい。

図示は省略するが、各第２ノズル２２の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（放電ガス温調手段）が設けられている。これによって、第２ノズル２２を温調でき、ひいては放電ガスの吹き出し時の温度を調節できる。ノズル２２の設定温度は、好ましくはアクリル酸の凝縮温度より低温である。

更に、フィルム表面処理装置１は、第１の洗浄ロール３０と、第２の洗浄ロール４０（洗浄手段）とを備えている。第１洗浄ロール３０は、ロール電極１１を洗浄する。第２洗浄ロール４０は、第１洗浄ロール３０を洗浄する。

洗浄ロール３０は、ロール電極１１より小径の円筒体になっている。図４に示すように、洗浄ロール３０の軸部３１は、ステンレス、鉄、アルミニウム等の金属にて構成され、所要の剛性が確保されている。洗浄ロール３０の外周部３２は、軸部３１を囲む筒状の絶縁部３３と、この絶縁部３３を囲む筒状の最外周部分３４との２層構造になっている。これら外周部材３３，３４は、絶縁材料にて構成されている。したがって、外周部３２の全体が絶縁性を有している。絶縁部３３を構成する絶縁材料として、ポリビニルクロライド（ポリ塩化ビニル、ＰＶＣ）やポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂が挙げられる。耐食性を必要とする場合は、テフロン（登録商標）系の材質（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ）などを選定する。

最外周部分３４は、絶縁性に加えて、粘着性をも有する材料にて構成されている。具体的には、最外周部分３４は、アクリルゴム、シリコンゴム、ブタジエンゴム、又はイソプレンゴム等の絶縁性かつ粘着性の材料にて構成されている。

洗浄ロール３０は、各ロール電極１１のｗ方向の両端部の下側に配置され、その軸線Ｌ_３０が、ロール電極１１の軸線Ｌ_１１と平行にｗ方向へ向けられている。洗浄ロール３０のｗ方向に沿う軸長は、ロール電極１１の各端部分１１ｅのｗ方向の寸法（ロール電極１１の全長と被処理フィルム９の幅との差の２分の１）より少し大きく、ロール電極１１の全長の２分の１より十分小さい。洗浄ロール３０の外周面が、ロール電極１１のフィルム巻付部分１１ａから周方向にずれた部分（ロール電極１１の下側部分）に接している。好ましくは、洗浄ロール３０は、ロール電極１１に軽く押し当てられている。更に、図３に示すように、洗浄ロール３０は、ロール電極１１の端部分１１ｅと、該端部分１１ｅより内側の部分１１ｂとに跨っている。洗浄ロール３０のｗ方向の外側の端面は、ロール電極１１の同じ側の端面と面一に揃えられているが、洗浄ロール３０がロール電極１１よりもｗ方向に突出していてもよい。或いは、洗浄ロール３０がロール電極１１よりもｗ方向に少しだけ引っ込んでいてもよい。洗浄ロール３０におけるロール電極１１の内側部分１１ｂと接する部分は、端部分１１ｅと接する部分よりもｗ方向に短いが、これら部分が互いに同じ長さであってもよく、内側部分１１ｂと接する部分のほうが端部分１１ｅと接する部分よりも長くてもよい。

図１及び図２に示すように、第２洗浄ロール４０は、第１洗浄ロール３０とほぼ同じ大きさの円筒体になっている。すなわち、第２洗浄ロール４０の直径は第１洗浄ロール３０の直径とほぼ同じであり、第２洗浄ロール４０の軸長は第１洗浄ロール３０の軸長とほぼ同じである。なお、第２洗浄ロール４０の大きさ（径、軸長）が、第１洗浄ロール３０の大きさと異なっていてもよい。

図４に示すように、第２洗浄ロール４０の軸部４１は、ステンレス、鉄、アルミニウム等の金属にて構成され、所要の剛性が確保されている。第２洗浄ロール４０の外周部は、絶縁材料にて構成されている。さらに、第２洗浄ロール４０の最外周部分は、洗浄液を保持した洗浄部材４２にて構成されている。洗浄部材４２は、例えば不織布にて構成されている。不織布４２に洗浄液が含浸（保持）されている。洗浄液としては、例えば水が用いられているが、これに限られず、水以外の洗浄剤を用いてもよい。洗浄液は、供給ノズル等を用いて常時又は周期的に不織布４２に供給してもよい。洗浄液を入れた容器に第２洗浄ロール４０の下側部分を収容し、第２洗浄ロール４０の下側部分が洗浄液に常時浸かるようにしてもよい。

図３に示すように、第２洗浄ロール４０は、その軸線Ｌ_４０を第１洗浄ロール３０の軸線Ｌ_３０と平行に向けて、各第１洗浄ロール３０の下側（ロール電極１１の側とは反対側）に配置されている。第２洗浄ロール４０の外周面が、第１洗浄ロール３０の外周面の下側部分に接している。好ましくは、第２洗浄ロール４０は、第１洗浄ロール３０に軽く押し当てられている。

洗浄ロール３０，４０の支持構造を説明する。
図３に示すように、各ロール電極１１のｗ方向の両端部の下側にはロール支持部５０が設けられている。この支持部５０に、洗浄ロール３０，４０がそれぞれ自らの軸線Ｌ_３０，Ｌ_４０の周りに回転可能に、かつ着脱可能に支持されている。回転駆動機構３によってロール電極１１が回転駆動されると、ロール電極１１と第１洗浄ロール３０との間に摩擦力が働き、この摩擦力が回転トルクになって第１洗浄ロール３０が回転する。更に、第１洗浄ロール３０と第２洗浄ロール４０との間に摩擦力が働き、この摩擦力が回転トルクになって第２洗浄ロール４０が回転する。

図３において模式的に図示するように、支持部５０には、第１付勢手段５１と、第２付勢手段５２とが設けられている。第１付勢手段５１は、第１洗浄ロール３０の軸受（図示省略）を介して第１洗浄ロール３０を上方へ付勢する。この付勢によって、第１洗浄ロール３０をロール電極１１に押し当てることができる。第２付勢手段５２は、第２洗浄ロール４０の軸受（図示省略）を介して第２洗浄ロール４０を上方へ付勢する。この付勢によって、第２洗浄ロール４０を第１洗浄ロール３０に押し当てることができる。付勢手段５１，５２は、エアシリンダー又は油圧シリンダー等の流体圧アクチュエータでもよく、バネ等の弾性体でもよい。

上記のように構成されたフィルム表面処理装置１を用いて被処理フィルム９を表面処理する方法を説明する。
被処理フィルム９を３つのロール電極１１に掛け回す。そして、３つのロール電極１１を回転駆動機構３によって回転させ、被処理フィルム９を図１において大略右方向に搬送する。併行して、ガス状の反応流体（ＡＡ＋Ｎ_２）をノズル２１から吹き出し、被処理フィルム９上で反応流体中のアクリル酸モノマーを凝縮させ、被処理フィルム９の表面にアクリル酸モノマーの凝縮層を形成する。また、放電ガス（Ｎ_２）を第２ノズル２２からギャップ１５内に導入するとともに、電源２からの電力供給によって、隣り合うロール電極１１間に電界を印加してギャップ１５内に放電を生成し、放電ガスをプラズマ化する。被処理フィルム９の搬送に伴なって、被処理フィルム９における上記アクリル酸モノマー凝縮層が形成された部分が放電空間１５に導入される。これによって、放電空間１５内における被処理フィルム９ひいてはアクリル酸モノマー凝縮層に窒素プラズマが照射され、アクリル酸のプラズマ重合反応が起き、被処理フィルム９の表面にアクリル酸重合膜からなる接着性促進層が形成される。この結果、被処理フィルム９を易接着化できる。２つのノズル２１，２１及び２つの放電空間１５，１５によって、反応流体の吹き付けとプラズマ照射を２段階にわたって行なうことによって、接着性促進層の厚みを増大させることができ、被処理フィルム９の接着性をより向上させることができる。

上記の第１ノズル２１からの反応流体は、被処理フィルム９のｗ方向の全長にわたって吹き付けられ、更にはロール電極１１の端部分１１ｅにも吹き付けられる。したがって、端部分１１ｅの表面にアクリル酸モノマーが凝縮する。この端部分１１ｅ上のアクリル酸モノマーが放電空間端部１５ｅに導入されてプラズマ照射を受ける。したがって、図３及び図４に示すように、端部分１１ｅには、アクリル酸モノマーの凝縮物又はプラズマ重合物からなる付着物８が形成されやすい。

上記端部分１１ｅにおける付着物８が形成された部分は、ロール電極１１の回転によって、やがて第１洗浄ロール３０の粘着性最外周部分３４と接する。このとき、粘着性最外周部分３４の粘着力によって付着物８を第１洗浄ロール３０に移すことができる。付着物８が放電空間１５ｅを通過後、ほとんど間をおかずに第１洗浄ロール３０が付着物８と接触することで、付着物８を第１洗浄ロール３０に容易かつ確実に移すことができる。これによって、端部分１１ｅから付着物８を除去でき、ないしは付着物８の堆積量を低減できる。特に、ロール電極１１における第１洗浄ロール３０との接触範囲を、端部分１１ｅだけでなく、端部分１１ｅから内側部分１１ｂ（すなわち半回転すればフィルム巻付部分１１ａとなる部分）にも及ばせることによって、フィルム巻付部分１１ａのｗ方向の縁付近に付いた付着物８を確実に除去できる。よって、付着物８が被処理フィルム９に移って被処理フィルム９が汚れるのを防止でき、ひいては歩留まりの低下を防止できる。
しかも、最外周部分３４は柔軟であるから、ロール電極１１の固体誘電体層１３が損傷するのを防止できる。

粘着性最外周部分３４における付着物８が転写された部分は、第１洗浄ロール３０の回転によって、やがて第２洗浄ロール４０の最外周の不織布４２と接する。この第２洗浄ロール４０と第１洗浄ロール３０との接触によって、第１洗浄ロール３０から付着物８を剥ぎ落とし、ないしは擦り落とすことができる。更には、不織布４２に含浸させた洗浄液（水）によって、第１洗浄ロール３０から付着物８を洗い落とすことができる。これによって、粘着性最外周部部分３４を露出させることができ、第１洗浄ロール３０を清浄化できる。この清浄化された第１洗浄ロール３０がロール電極１１の端部分１１ｅに接触する。したがって、付着物８をロール電極１１から第１洗浄ロール３０に確実かつ継続的に転写させることができる。

第１洗浄ロール３０の少なくとも外周部３２を絶縁材料にて構成することによって、ロール電極１１から電流が第１洗浄ロール３０を伝ってリークするのを防止できる。更には、第２洗浄ロール４０とロール電極１１との間に第１洗浄ロール３０を介在させることによって、ロール電極１１には洗浄液が直接当たらないようにでき、電流が洗浄液を伝ってリークするのを防止できる。したがって、電源２からの供給電力を放電空間１５における放電に確実に供することができ、安定した放電状態を得ることができ、量産性を確保できる。

洗浄ロール３０，４０の汚れが進行したときは、ロール３０，４０を支持部５０から取り外して、洗浄、交換等のメンテナンスを行なう。洗浄ロール３０，４０は、ロール電極１１とは異なり回転駆動機構や電源２に連結されておらず、しかも、ロール電極１１よりも十分に小さく軽量であるから、支持部５０からの取り外し、洗浄、交換等のメンテナンス作業を簡単に行なうことができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する部分については図面に同一符号を付して説明を省略する。
図５は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態では、各ロール電極１１の端部分１１ｅに対して第１洗浄ロール３０が２つ（複数）設けられている。これら第１洗浄ロール３０は、ロール電極１１の下側の周面部分の周方向に互いに離れて配置されている。各第１洗浄ロール３０の下側（ロール電極１１側とは反対側）に第２洗浄ロール４０が設けられている。

第２実施形態によれば、ロール電極１１における、放電空間１５を通過後の端部分１１ｅを２回（複数回）にわたって第１洗浄ロール３０に接触させることができる。したがって、端部分１１ｅから付着物８を一層確実に除去でき、端部分１１ｅを一層確実に清浄化できる。よって、歩留まりの低下を一層確実に抑制又は防止できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変態様を採用できる。
例えば、ロール電極１１の両端の第１洗浄ロール３０，３０が一体に連なっていてもよい。第１洗浄ロール３０が、ロール電極１１のほぼ全長にわたって延びていてもよい。
ロール電極３０の片側の端部にのみ洗浄ロール３０，４０を設けてもよい。被処理フィルム９をロール電極３０の上記片側とは反対側の端部に偏らせて巻き付けてもよい。
洗浄ロール３０，４０が自ら回転駆動されることで、付着物８を剥ぎ落とし、又は擦り落とすようにしてもよい。
第１洗浄ロール３０を洗浄する洗浄手段として、第２洗浄ロール４０に代えて、ナイフ状の剥落部材を用いてもよく、ジェット流吹出ノズルを用いてもよい。上記洗浄手段を省略してもよい
第２実施形態において、各端部分１１ｅにおける第１洗浄ロール３０の数は、２つに限られず、３つ以上でもよい。
電極構造は、ロール電極どうしが対になった構造に限られず、ロール電極と平板電極が対になった構造でもよく、ロール電極と凹曲面電極が対になった構造でもよい。１つのロール電極と対向する対向電極は、平板電極であってもよく、凹曲面電極であってもよい。

反応流体は、気体に限られず、液体であってもよい。反応流体中のアクリル酸等の重合性モノマーが液体の状態になっていてもよい。液体の重合性モノマーを含む反応流体を噴霧器によって被処理フィルム９に噴霧してもよい。液体の重合性モノマーを含む反応流体を塗布ローラ等の塗布機によって被処理フィルム９に塗布してもよい。
反応流体用のノズル２１を放電空間１５に直接臨ませ、重合性モノマーを含む反応流体を放電空間１５に直接的に導入してもよい。反応流体中のキャリアガスが放電ガスを兼ねていてもよい。
本発明は、偏光板用保護フィルムの表面処理に限られず、種々の樹脂フィルムに重合性モノマーの重合膜を形成する処理に適用可能である。

実施例を説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
第１実施形態（図１〜図４）のフィルム表面処理装置１と実質的に同じ装置を用いた。被処理フィルム９として、ＴＡＣフィルムを用いた。
ＴＡＣフィルム９の幅（ｗ方向の寸法）は、１４９０ｍｍであった。ロール電極１１のｗ方向の寸法は、１６００ｍｍであった。したがって、ロール電極１１のｗ方向の両側の端部分１１ｅ，１１ｅのｗ方向の寸法は、それぞれ５５ｍｍであった。
重合性モノマーとしてアクリル酸 １００ｇ／ｍｉｎ.をＮ_２からなるキャリアガスに気化させ、反応流体を生成した。この反応流体（ＡＡ＋Ｎ_２）をＴＡＣフィルム９に接触させ、かつ窒素プラズマを照射したところ、ＴＡＣフィルム９の端部分１１ｅに重合物からなる付着物８が形成された。隣接するロール電極１１，１１間の印加電圧は、Ｖｐｐ＝１７ｋＶであった。

第１洗浄ロール３０のｗ方向の寸法は、１００ｍｍであり、直径はφ１００ｍｍであった。第１洗浄ロール３０の軸部３１は、ステンレス製であり、その直径はφ２０ｍｍであった。絶縁部３３はＰＶＣ製であった。最外周部分３４は、イソプレンゴム製であり、その厚みは２０ｍｍであった。この第１洗浄ロール３０をエアシリンダー５１にて端部分１１ｅに押し当てたところ、上記付着物８の第１洗浄ロール３０への転写が確認された。
第２洗浄ロール４０の最外周部分４２は、不織布にて構成した。該不織布４２に洗浄液として純水を含ませた。この第２洗浄ロール４０を第１洗浄ロール３０に押し当て、不織布４２を第１洗浄ロール３０に面接触させたところ、第１洗浄ロール３０の外周面を洗浄できた。
第２洗浄ロール４０への電流のリークは確認されなかった。

本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の偏光板の製造に適用可能である。

１ フィルム表面処理装置
２ 電源
３ 回転駆動機構
４ 気化器（反応流体供給源）
４ａ 反応流体供給路
５ 放電ガス供給源
５ａ 放電ガス供給路
８ 付着物
９ 被処理フィルム
１１ ロール電極
１１ａ フィルム巻き付け部分（一部分）
１１ｂ 内側部分
１１ｅ 端部分
１２ 電極本体
１３ 固体誘電体層
１４ 反転ロール
１５ 電極間ギャップ（放電空間）
１５ｅ 放電空間端部
２１ 第１ノズル
２２ 放電ガスノズル
３０ 第１洗浄ロール
３１ 軸部
３２ 外周部
３３ 絶縁部
３４ 最外周部分
４０ 第２洗浄ロール（洗浄手段）
４１ 軸部
４２ 洗浄部材（最外周部）
５０ ロール支持部
５１ 第１付勢手段
５２ 第２付勢手段

Claims (7)

1. 重合性モノマーを含有する反応流体を被処理フィルムに接触させ、かつ前記被処理フィルムにプラズマを照射するフィルム表面処理装置において、
   外周面の軸方向の端部分より内側かつ周方向の一部分に前記被処理フィルムを巻き付け、かつ軸線回りに回転されるロール電極と、
   前記ロール電極と対向し、前記ロール電極との間に前記プラズマ照射のための放電空間を形成する対向電極と、
   前記ロール電極の外周面の前記端部分と、該端部分より前記軸方向の内側の部分とに跨り、かつ前記被処理フィルムを巻き付けた部分から周方向にずれた部分に接する第１洗浄ロールと
   を備え、前記第１洗浄ロールの少なくとも外周部が絶縁性を有し、かつ前記外周部の最外周部分が粘着性材料にて構成されていることを特徴とするフィルム表面処理装置。
2. 前記第１洗浄ロールの前記軸方向の長さが、前記ロール電極の前記端部分の前記軸方向の長さより大きいことを特徴とする請求項１に記載のフィルム表面処理装置。
3. 前記粘着性材料が、アクリルゴム、シリコンゴム、ブタジエンゴム、又はイソプレンゴムにて構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム表面処理装置。
4. 前記第１洗浄ロールの外周面を洗浄する洗浄手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフィルム表面処理装置。
5. 前記洗浄手段が、前記第１洗浄ロールの外周面に接する第２洗浄ロールを含み、前記第２洗浄ロールの外周部が、洗浄液を保持した洗浄部材にて構成されていることを特徴とする請求項４に記載のフィルム表面処理装置。
6. 前記洗浄部材が、不織布にて構成されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム表面処理装置。
7. 前記第１洗浄ロールが、前記ロール電極の軸方向の両側の端部分にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のフィルム表面処理装置。

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