JP2017213502A - Surface treatment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface treatment device capable of preventing reduction of substitution degree in a treatment chamber even when intervals are arranged between an entrained flow blocking roller and a treatment chamber.SOLUTION: There is provided a device having a treatment roller 1 and a treatment chamber 2 facing the treatment roller 1, supplying a substitution gas to inside and forming gas substitution discharge and modifying a surface of a film F by energy of the gas substitution discharge, and this has a constitution that entrained flow blocking rollers 7 and 10 which are different bodies from the treatment chamber 2 in a movement direction upstream side of the film F than the treatment chamber 2 and at a position facing the film F contacted with the treatment roller 1, the entrained flow blocking rollers 7 and 10 have a substitution gas release mechanism for releasing the substitution gas from a surface, block entrained flow adhered to the film F in an upstream side of the entrained flow blocking rollers 7 and 10, and entrain the substitution gas released from a surface in a downstream side of the entrained flow blocking rollers 7 and 10 with the film F.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、処理チャンバ内に置換ガスを供給してガス置換放電によってフィルムの表面を改質する表面処理装置に関する。   The present invention relates to a surface treatment apparatus for supplying a replacement gas into a processing chamber and modifying the surface of a film by gas replacement discharge.

放電電極を備えた処理チャンバ内に窒素などの置換ガスを供給してガス置換放電を形成し、上記処理チャンバと対向して移動するフィルム表面を改質する表面処理装置が知られている。
例えば、特許文献1に示すものは、アースされた処理ローラに対向して処理チャンバが設けられ、この処理チャンバ内には放電電極が設けられるとともに、置換ガスを供給している。
そして、上記処理ローラに接触して搬送されるフィルムの表面を、ガス置換放電のエネルギーによって処理するようにしている。
2. Description of the Related Art A surface processing apparatus is known in which a replacement gas such as nitrogen is supplied into a processing chamber provided with a discharge electrode to form a gas replacement discharge, and a film surface that moves facing the processing chamber is modified.
For example, in Patent Document 1, a processing chamber is provided opposite to a grounded processing roller, a discharge electrode is provided in the processing chamber, and a replacement gas is supplied.
And the surface of the film conveyed in contact with the said processing roller is processed with the energy of gas displacement discharge.

このような表面処理装置において、上記処理チャンバ内で安定したガス置換放電状態を維持するためには、処理チャンバ内のガスの置換度が重要である。
しかし、移動するフィルムの表面には、処理チャンバの外部の大気などが付着して同伴流として処理チャンバ内に流入する可能性がある。処理チャンバ内に同伴流が流入して内部の置換ガスの濃度が低下すると、ガス置換放電状態が不安定になってしまう可能性がある。
In such a surface processing apparatus, in order to maintain a stable gas replacement discharge state in the processing chamber, the degree of gas replacement in the processing chamber is important.
However, there is a possibility that air outside the processing chamber adheres to the surface of the moving film and flows into the processing chamber as an entrained flow. If the entrained flow flows into the processing chamber and the concentration of the replacement gas inside decreases, the gas replacement discharge state may become unstable.

そのため、同伴流の流入に対応して処理チャンバへの置換ガスの供給量を増やしたり、同伴流の流入を防止したりしなければならない。
上記置換ガスの供給量を増やしてその消費量が多くなれば、その分コストがかかってしまうという問題がある。また、供給量を増やした置換ガスが処理チャンバの外部へ漏れ出て問題を起こすこともある。例えば、窒素などが大量に外部に流出すれば、外部で酸欠状態を起こすことになる。
Therefore, it is necessary to increase the supply amount of the replacement gas to the processing chamber corresponding to the inflow of the accompanying flow, or to prevent the accompanying flow from flowing.
If the supply amount of the replacement gas is increased and the consumption amount is increased, there is a problem that the cost increases accordingly. Further, the replacement gas with the increased supply amount may leak out of the processing chamber and cause a problem. For example, if a large amount of nitrogen or the like flows out to the outside, an oxygen deficiency state is caused outside.

このような問題に対応するため、特許文献1の装置では、同伴流の流入を防止するために、フィルム表面に接触して上記処理ローラの回転力に従動して回転するニップローラを処理チャンバの開口に近接させて設けている。この従来の装置は、処理チャンバの近傍に、フィルムに接触するニップローラを設けた装置で、このニップローラによって、フィルム上の同伴流の層が遮断され、同伴流の処理チャンバへの流入が防止されるというものである。
ところが、様々な条件によって処理チャンバの近傍に、同伴流を遮断するためのニップローラを設けられないことがある。
In order to cope with such a problem, in the apparatus of Patent Document 1, in order to prevent the inflow of the entrained flow, a nip roller that rotates by following the rotational force of the processing roller in contact with the film surface is opened in the processing chamber. It is provided close to. This conventional apparatus is provided with a nip roller in contact with the film in the vicinity of the processing chamber. The nip roller blocks the entrained flow layer on the film and prevents the entrained flow from flowing into the processing chamber. That's it.
However, there are cases where a nip roller for blocking the entrained flow cannot be provided near the processing chamber due to various conditions.

そこで、図6に示す装置が考えられる。
この装置も、フィルムFを接触させた処理ローラ1に処理チャンバ2を対向配置させている。そして、この処理チャンバ2内に放電電極3を設けるとともに、ガス供給管4,5によって上記処理チャンバ2内に置換ガスを供給する。
なお、図中の矢印xは処理ローラの回転方向、矢印aは上記処理ローラ1の回転によって移動するフィルムFの移動方向である。
また、ガス供給管4は放電電極3の先端近傍に置換ガスを導くためのものであり、ガス供給管5は処理チャンバ2内全体に置換ガスを供給するためのものである。
Therefore, an apparatus shown in FIG. 6 can be considered.
In this apparatus, the processing chamber 2 is disposed opposite to the processing roller 1 with which the film F is in contact. A discharge electrode 3 is provided in the processing chamber 2 and a replacement gas is supplied into the processing chamber 2 through the gas supply pipes 4 and 5.
In the figure, the arrow x indicates the direction of rotation of the processing roller, and the arrow a indicates the direction of movement of the film F that moves as the processing roller 1 rotates.
The gas supply pipe 4 is for guiding the replacement gas to the vicinity of the tip of the discharge electrode 3, and the gas supply pipe 5 is for supplying the replacement gas to the entire inside of the processing chamber 2.

そして、フィルムFの移動方向における上記処理チャンバ2の上流側に、大気の同伴流を遮断するためのニップローラ6を設けているが、このニップローラ6を処理チャンバ2と別体にし、上記処理チャンバ2から間隔を保った任意の位置に設けるようにしている。   A nip roller 6 is provided upstream of the processing chamber 2 in the moving direction of the film F. The nip roller 6 is provided separately from the processing chamber 2. It is made to provide in the arbitrary positions which maintained the space | interval.

特開2005−076063号公報JP 2005-076063 A

上記図6に示す従来の装置では、ニップローラ6とフィルムFとの接触部Pにおいて上流からの同伴流bを確実に遮断することができる。
しかし、この接触部Pから処理チャンバ2の上流側開口2aまでの距離が長いと、この間で、フィルムFに大気などを同伴させてしまうことがある。この同伴流の量は、ニップローラ6から処理チャンバ2までの距離やフィルムFの幅、フィルムFの移動速度などによって変わるが、その量が多くなれば処理チャンバ2内の置換度が低下してしまうという問題が発生する。
この発明の目的は、同伴流遮断ローラと処理チャンバとの間に間隔を設けた場合であっても、処理チャンバ内の置換度の低下を防止できる表面処理装置を提供することである。
In the conventional apparatus shown in FIG. 6, the entrained flow b from the upstream can be reliably blocked at the contact portion P between the nip roller 6 and the film F.
However, if the distance from the contact portion P to the upstream opening 2a of the processing chamber 2 is long, the film F may be accompanied by air or the like in the meantime. The amount of this entrained flow varies depending on the distance from the nip roller 6 to the processing chamber 2, the width of the film F, the moving speed of the film F, etc., but if the amount increases, the degree of substitution in the processing chamber 2 decreases. The problem occurs.
An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus capable of preventing a reduction in the degree of substitution in a processing chamber even when a gap is provided between the entrained flow blocking roller and the processing chamber.

この発明は、処理ローラと、この処理ローラに対向し、内部に置換ガスを供給してガス置換放電を形成する処理チャンバとが設けられ、上記処理ローラに接触して移動するフィルム表面を上記ガス置換放電のエネルギーで改質する表面処理装置を前提とする。
上記装置を前提とし、第1の発明は、上記処理チャンバより上記フィルムの移動方向上流側であって、上記処理ローラに接触したフィルムに対向する位置に、上記処理チャンバと別体にした同伴流遮断ローラが設けられ、上記同伴流遮断ローラは、表面から置換ガスを放出させる置換ガス放出機構を備えるとともに、当該同伴流遮断ローラの上流側において上記フィルムに付着した同伴流を遮断し、当該同伴流遮断ローラの下流側において表面から放出された置換ガスを上記フィルムに同伴させる構成にしたことを特徴とする。
The present invention is provided with a processing roller and a processing chamber facing the processing roller and supplying a replacement gas therein to form a gas replacement discharge, and the gas surface is moved on the film surface in contact with the processing roller. It is assumed that the surface treatment apparatus is modified by the energy of replacement discharge.
Based on the above apparatus, the first invention is the upstream of the film in the moving direction of the film, and the entrained flow separated from the processing chamber at a position facing the film in contact with the processing roller. A blocking roller is provided, and the entrained flow blocking roller has a replacement gas discharge mechanism for discharging a replacement gas from the surface, and blocks the accompanying flow adhering to the film on the upstream side of the accompanying flow blocking roller. The replacement gas released from the surface on the downstream side of the flow blocking roller is configured to accompany the film.

第2の発明は、上記同伴流遮断ローラが、特定の回転角度範囲に対応した置換ガス放出範囲のみから置換ガスが放出される構成を備えたことを特徴とする。   In a second aspect of the present invention, the entrained flow blocking roller has a configuration in which the replacement gas is discharged only from the replacement gas discharge range corresponding to a specific rotation angle range.

第3の発明は、上記同伴流遮断ローラが、内部に置換ガスが供給される置換ガス供給体と、この置換ガス供給体の外側で相対回転可能に支持された筒状の外層とからなり、上記置換ガス供給体には、上記置換ガス放出範囲に対応する部分のみに置換ガス放出口が形成され、上記外層には、全周もしくはほぼ全周にわたって置換ガスの流通を可能にする放出孔が形成されたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the entrained flow blocking roller includes a replacement gas supply body in which a replacement gas is supplied, and a cylindrical outer layer supported so as to be relatively rotatable outside the replacement gas supply body. The replacement gas supply body has a replacement gas discharge port formed only in a portion corresponding to the replacement gas discharge range, and the outer layer has discharge holes that allow the replacement gas to flow over the entire circumference or substantially the entire circumference. It is formed.

第4の発明は、上記同伴流遮断ローラの置換ガス放出範囲が、上記フィルム表面に対向して固定されたことを特徴とする。   A fourth invention is characterized in that the replacement gas discharge range of the entrained flow blocking roller is fixed to face the film surface.

第1の発明によれば、同伴流遮断ローラと処理チャンバとの間で、同伴流遮断ローラから放出された置換ガスがフィルム表面に付着して置換ガスの同伴層が形成されるため、置換ガス以外の例えば大気などが同伴流として再付着することを防止できる。したがって、同伴流遮断ローラと処理チャンバとの間に間隔を設けたとしても、処理チャンバ内に置換ガス以外の気体が流入することを防止でき、処理チャンバ内の置換度の低下を防止できる。
言い換えれば、この発明の遮断流防止ローラなら、その設置位置が処理チャンバの上流側近傍に限定されず、設置位置の自由度が高くなる。
According to the first aspect of the present invention, the replacement gas released from the entrainment flow blocking roller adheres to the film surface between the entrained flow blocking roller and the processing chamber to form a replacement gas entrainment layer. For example, it is possible to prevent re-adhesion of other air such as air as an accompanying flow. Therefore, even if an interval is provided between the entrained flow blocking roller and the processing chamber, it is possible to prevent a gas other than the replacement gas from flowing into the processing chamber and to prevent a reduction in the degree of replacement in the processing chamber.
In other words, with the cutoff flow prevention roller of the present invention, the installation position is not limited to the vicinity of the upstream side of the processing chamber, and the degree of freedom of the installation position is increased.

第2〜4の発明によれば、同伴流遮断ローラの表面から放出される置換ガスの放出範囲を限定して、必要個所に必要量の置換ガスを放出することができる。そのため、置換ガスの消費量を抑えることができ、その分、コストを抑えることができる。
また、置換ガスの種類によっては、周囲に放出することによる問題が発生する場合もあるが、この発明によれば、そのような問題も防止できる。
特に、第4の発明によれば、同伴流遮断ローラの上流側では、置換ガスが大気などの同伴流に対向して同伴流の遮断をより確実にしながら、同伴流遮断ローラの下流側では、フィルムに向かって放射される置換ガスをフィルムに同伴させ、置換ガス以外の気体の付着をより効率的に防止できる。
According to the 2nd-4th invention, the discharge | release range of the replacement gas discharge | released from the surface of an entrainment flow interruption roller is limited, and a required amount of replacement gas can be discharge | released to a required part. Therefore, the consumption amount of the replacement gas can be suppressed, and the cost can be reduced accordingly.
Also, depending on the type of the replacement gas, there may be a problem due to discharge to the surroundings. However, according to the present invention, such a problem can be prevented.
In particular, according to the fourth invention, on the upstream side of the entrained flow blocking roller, the replacement gas more reliably blocks the accompanying flow against the accompanying flow such as the atmosphere, while on the downstream side of the entrained flow blocking roller, The replacement gas radiated toward the film can be entrained in the film, and adhesion of gases other than the replacement gas can be prevented more efficiently.

第1実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st Embodiment. 第1実施形態の同伴流遮断ローラの断面図である。It is sectional drawing of the accompanying flow interruption | blocking roller of 1st Embodiment. 第2実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 2nd Embodiment. 第2実施形態の同伴流遮断ローラの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the entrainment flow blocking roller of the second embodiment. 図4のV-V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 従来の表面処理装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional surface treatment apparatus.

図1,2に示す第1実施形態は、処理チャンバ2よりフィルムFの移動方向上流側であって、上記処理ローラ1に接触するフィルムFに対向する位置に、処理チャンバ2と別体にした同伴流遮断ローラ7を設けた表面処理装置である。
上記同伴流遮断ローラ7以外の構成は、図6に示す従来の装置と同様である。したがって、従来と同様の構成要素には、図6と同じ符号を用い、個々の説明は省略する。
この第1実施形態の同伴流遮断ローラ7は、図2に示すように、中心のガス供給管8の外周にこの発明の外層である多孔層9を備えている。また、上記ガス供給管8の側壁には複数の放出口8aが形成され、ガス供給管8の端部には、図示しない置換ガス供給源が接続されている。
なお、この実施形態の説明において上流側、下流側とは、特にことわらない限り、フィルムFの移動方向を基準としたものである。
The first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is separated from the processing chamber 2 at a position upstream of the processing chamber 2 in the moving direction of the film F and facing the film F in contact with the processing roller 1. A surface treatment apparatus provided with an accompanying flow blocking roller 7.
The configuration other than the accompanying flow blocking roller 7 is the same as that of the conventional apparatus shown in FIG. Therefore, the same reference numerals as those in FIG.
As shown in FIG. 2, the entrained flow blocking roller 7 of the first embodiment includes a porous layer 9 that is an outer layer of the present invention on the outer periphery of a central gas supply pipe 8. A plurality of discharge ports 8 a are formed in the side wall of the gas supply pipe 8, and a replacement gas supply source (not shown) is connected to the end of the gas supply pipe 8.
In the description of this embodiment, the upstream side and the downstream side are based on the moving direction of the film F unless otherwise specified.

上記置換ガス供給源から供給された置換ガスは、上記ガス供給管8の放出口8aから多孔層9を介して上記同伴流遮断ローラ7の外周から外部に向かって放出される。この第1実施形態では、上記置換ガス供給源、ガス供給管8、放出口8a及び多孔層9によって、この発明の置換ガス放出機構を構成している。
なお、上記多孔質の多孔層9は、例えば、焼結セラミックや、連続気泡を備えた発泡樹脂などで形成することができる。
The replacement gas supplied from the replacement gas supply source is discharged from the outer periphery of the entrained flow blocking roller 7 to the outside through the porous layer 9 from the discharge port 8a of the gas supply pipe 8. In the first embodiment, the replacement gas supply mechanism, the gas supply pipe 8, the discharge port 8a, and the porous layer 9 constitute the replacement gas discharge mechanism of the present invention.
In addition, the said porous porous layer 9 can be formed with a sintered ceramic, the foamed resin provided with the open cell, etc., for example.

上記のような同伴流遮断ローラ7が、処理チャンバ2と間隔を保った位置でフィルムFに接触させて設けられている。
この第1実施形態の装置で、処理ローラ1がx方向に回転すると、上記同伴流遮断ローラ7は、処理ローラ1の回転方向xとは反対のy方向に回転しながら、その外周から矢印で示す置換ガスを外部に向かって放出する。
上記同伴流遮断ローラ7の表面から置換ガスが放出されると、同伴流遮断ローラ7の上流側の同伴流bが、上記置換ガスによって押し退けられるとともにフィルムFとの接触部Pにおいて遮断される。その結果、同伴流遮断ローラ7の上流側の同伴流bは、接触部Pを越えて同伴流遮断ローラ7の下流側まで移動することはほとんどない。
The entrained flow blocking roller 7 as described above is provided in contact with the film F at a position spaced from the processing chamber 2.
In the apparatus according to the first embodiment, when the processing roller 1 rotates in the x direction, the entrained flow blocking roller 7 rotates in the y direction opposite to the rotation direction x of the processing roller 1 and from the outer periphery thereof by an arrow. The indicated replacement gas is discharged to the outside.
When the replacement gas is released from the surface of the accompanying flow blocking roller 7, the accompanying flow b on the upstream side of the accompanying flow blocking roller 7 is pushed away by the replacement gas and is blocked at the contact portion P with the film F. As a result, the accompanying flow b on the upstream side of the accompanying flow blocking roller 7 hardly moves beyond the contact portion P to the downstream side of the accompanying flow blocking roller 7.

そのうえで、同伴流遮断ローラ7の下流側では、多孔層9の表面からフィルムFに向かって放出される置換ガスがフィルムF上に付着して同伴層を形成し、置換ガス以外の気体を付着させにくくする。
したがって、処理チャンバ2には、同伴流遮断ローラ7の下流側においてフィルムFに形成された置換ガスの同伴層が流入するが、大気など、置換ガス以外の気体の同伴流が流入することはない。そのため、上記処理チャンバ2内の置換度が下がってしまうことはない。
なお、上記同伴流遮断ローラ7は、接触したフィルムFの移動によってy方向に回転するように、フリー回転状態を保っておくようにしている。
In addition, on the downstream side of the entrained flow blocking roller 7, the replacement gas released from the surface of the porous layer 9 toward the film F adheres to the film F to form an accompanying layer, and a gas other than the replacement gas is attached. Make it harder.
Therefore, although the entrainment layer of the replacement gas formed on the film F flows into the processing chamber 2 on the downstream side of the entrainment flow blocking roller 7, the entrainment flow of the gas other than the replacement gas such as the atmosphere does not flow in. . Therefore, the degree of substitution in the processing chamber 2 does not decrease.
The entrainment flow blocking roller 7 is kept in a free rotating state so as to rotate in the y direction by the movement of the film F in contact therewith.

図3〜5に示す第2実施形態は、上記第1実施形態の同伴流遮断ローラ7に替えて図4,5に示す同伴流遮断ローラ10を用いた装置である。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と同様の構成要素には、図1と同じ符号を用い、個々の説明は省略する。
この第2実施形態の同伴流遮断ローラ10は、図4,5に示すように、中空の多孔筒体11内に、この発明の置換ガス供給体である中央筒体12を、ボールベアリング13を介して相対回転可能に組み込んだものである。
3-5 is an apparatus using the accompanying flow blocking roller 10 shown in FIGS. 4 and 5 in place of the accompanying flow blocking roller 7 of the first embodiment.
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for the same constituent elements as those in the first embodiment, and individual descriptions are omitted.
As shown in FIGS. 4 and 5, the entrained flow blocking roller 10 of the second embodiment includes a central cylindrical body 12 that is a replacement gas supply body of the present invention and a ball bearing 13 in a hollow porous cylindrical body 11. It is incorporated so as to be relatively rotatable.

多孔筒体11は、第1実施形態の多孔層9と同様に形成された多孔質の円筒部材からなり、この発明の外層を構成する。
一方、中央筒体12は上記多孔筒体11の内壁に小さな隙間を介して対向するガスチャンバ12aと、その両端に連結された一対の支持軸12bとからなる。上記支持軸12bは、上記ガスチャンバ12aの内部と連通する筒部材である。
また、上記ガスチャンバ12aには、その周方向における特定の範囲内に複数の小孔12cが形成されている。
上記小孔12cが形成されている範囲は、図5に示すように、多孔筒体11の回転角度α分に対応する範囲である。
The porous cylinder 11 is composed of a porous cylindrical member formed in the same manner as the porous layer 9 of the first embodiment, and constitutes the outer layer of the present invention.
On the other hand, the central cylinder 12 includes a gas chamber 12a facing the inner wall of the porous cylinder 11 via a small gap, and a pair of support shafts 12b connected to both ends thereof. The support shaft 12b is a cylindrical member that communicates with the inside of the gas chamber 12a.
The gas chamber 12a has a plurality of small holes 12c in a specific range in the circumferential direction.
The range in which the small holes 12c are formed is a range corresponding to the rotation angle α of the porous cylinder 11 as shown in FIG.

図示のようなローラ10は、例えば次のようにして組み立てることができる。
先ず、上記多孔筒体11内に上記中央筒体12を挿入し、多孔筒体11の軸方向両端から中央筒体12の支持軸12bを突出させる。次に、上記支持軸12bと上記多孔筒体11との間にボールベアリング13を嵌め込む。このとき、ボールベアリング13の内輪13aに上記支持軸12bが圧入されるとともに、ボールベアリング13の外輪13bが上記多孔筒体11に圧入される寸法関係を備えている。
The roller 10 as illustrated can be assembled as follows, for example.
First, the central cylindrical body 12 is inserted into the porous cylindrical body 11, and the support shaft 12b of the central cylindrical body 12 is protruded from both axial ends of the porous cylindrical body 11. Next, a ball bearing 13 is fitted between the support shaft 12 b and the porous cylinder 11. At this time, the support shaft 12 b is press-fitted into the inner ring 13 a of the ball bearing 13, and a dimensional relationship is provided in which the outer ring 13 b of the ball bearing 13 is press-fitted into the porous cylinder 11.

また、上記中央筒体12の支持軸12bには、図示しない置換ガス供給源に接続された置換ガス供給用の配管14を接続して内部に置換ガスを供給可能にしている。
さらに、上記ボールベアリング13はシール付きベアリングで、上記多孔筒体11内の置換ガスがこのボールベアリング13を介して外部へ漏れ出ないようにしている。
この第2実施形態では、上記置換ガス供給源、上記配管14、上記中央筒体12、小孔12c及び多孔筒体11によって、この発明の置換ガス放出機構を構成している。
Further, a replacement gas supply pipe 14 connected to a replacement gas supply source (not shown) is connected to the support shaft 12b of the central cylinder 12 so that the replacement gas can be supplied to the inside.
Further, the ball bearing 13 is a bearing with a seal so that the replacement gas in the porous cylinder 11 does not leak outside through the ball bearing 13.
In the second embodiment, the replacement gas supply mechanism, the pipe 14, the central cylinder 12, the small hole 12c, and the porous cylinder 11 constitute the replacement gas discharge mechanism of the present invention.

上記のような同伴流遮断ローラ10の外周、すなわち多孔筒体11を処理ローラ1上のフィルムFに接触するように設け、上記中央筒体12の支持軸12bを外部の図示しないベースに固定する。このとき、小孔12cが形成された、ガスチャンバ12aの上記回転角度αの範囲を、フィルムFとの接触部P(図3参照)側に位置するようにしている。
また、上記多孔筒体11は上記中央筒体12を中心にして自由回転可能な状態になっている。したがって、上記処理ローラ1が回転して上記フィルムFが移動すれば、その移動に応じて上記多孔筒体11が処理ローラ1と反対のy方向に回転する(図3参照)。
The outer periphery of the entrained flow blocking roller 10 as described above, that is, the porous cylinder 11 is provided so as to contact the film F on the processing roller 1, and the support shaft 12b of the central cylinder 12 is fixed to an external base (not shown). . At this time, the range of the rotation angle α of the gas chamber 12a in which the small hole 12c is formed is positioned on the contact portion P (see FIG. 3) side with the film F.
Further, the porous cylinder 11 is in a freely rotatable state around the central cylinder 12. Accordingly, when the processing roller 1 rotates and the film F moves, the porous cylinder 11 rotates in the y direction opposite to the processing roller 1 in accordance with the movement (see FIG. 3).

上記したように、この第2実施形態では、ガスチャンバ12aに形成された小孔12cが、フィルムFとの接触部P側に位置するようにして上記中央筒体12が固定されている。
そのため、多孔筒体11がフィルムFとともに回転したとしても、固定された中央筒体12に形成された小孔12cは常時フィルムFに対向する側の位置を保つことになる。
したがって、全体が多孔質で形成されている多孔筒体11においても、上記回転角度αに相当する範囲からのみ置換ガスが放出されることになる。つまり、上記小孔12cがこの発明の置換ガス放出口であり、上記回転角度αの範囲が置換ガス放出範囲に相当する。
As described above, in the second embodiment, the central cylindrical body 12 is fixed so that the small hole 12c formed in the gas chamber 12a is positioned on the contact portion P side with the film F.
Therefore, even if the porous cylinder 11 rotates with the film F, the small hole 12c formed in the fixed central cylinder 12 always maintains the position on the side facing the film F.
Therefore, also in the porous cylinder 11 formed entirely porous, the replacement gas is released only from the range corresponding to the rotation angle α. That is, the small hole 12c is the replacement gas discharge port of the present invention, and the range of the rotation angle α corresponds to the replacement gas discharge range.

この第2実施形態では、中央筒体12に置換ガスが供給されれば、同伴流遮断ローラ10の表面である多孔筒体11から放出される置換ガスは、フィルムFの表面に向かって放出されることになる。
ただし、上記中央筒体12と多孔筒体11との間には隙間があるので、この隙間に供給された置換ガスが上記置換ガス放出範囲以外の部分からも多少漏れ出る可能性はある。
上記中央筒体12の外周面であって、回転角度αの両外側に対応する位置に、中央筒体12の軸線方向に連続する線状凸部などを形成して、置換ガスの流通に対する絞り機構を形成すれば、上記回転角度αに相当する置換ガス放出範囲とその他の部分とがより明確に区画され、置換ガスの放出方向の指向性を高めることができる。
In the second embodiment, when the replacement gas is supplied to the central cylinder 12, the replacement gas released from the porous cylinder 11 that is the surface of the entrained flow blocking roller 10 is released toward the surface of the film F. Will be.
However, since there is a gap between the central cylinder 12 and the porous cylinder 11, there is a possibility that the replacement gas supplied to the gap leaks somewhat from the portion other than the replacement gas discharge range.
A linear convex portion that is continuous in the axial direction of the central cylindrical body 12 is formed at positions corresponding to both outer sides of the rotation angle α on the outer peripheral surface of the central cylindrical body 12 to restrict the flow of the replacement gas. If the mechanism is formed, the replacement gas discharge range corresponding to the rotation angle α and other portions are more clearly divided, and the directivity in the discharge direction of the replacement gas can be enhanced.

この第2実施形態の装置においても、フィルムFの移動過程で表面に付着した大気などの同伴流bは、同伴流遮断ローラ10の接触部Pで遮断されるとともに、その下流側では多孔筒体11からフィルムFに向かって放出される置換ガスを同伴させることができる。
このように、この第2実施形態でも、同伴流遮断ローラ10の下流側において置換ガスをフィルムFに積極的に同伴させることによって、処理チャンバ2との間で大気などの置換ガス以外の気体が付着することを防止できる。
Also in the apparatus of the second embodiment, the accompanying flow b such as the atmosphere attached to the surface during the movement process of the film F is blocked by the contact portion P of the accompanying flow blocking roller 10 and at the downstream side of the porous cylinder body A replacement gas released from the film 11 toward the film F can be accompanied.
As described above, also in the second embodiment, by actively entraining the replacement gas with the film F on the downstream side of the entrainment flow blocking roller 10, gas other than the replacement gas such as the atmosphere is exchanged with the processing chamber 2. It can prevent adhesion.

また、この第2実施形態では、同伴流遮断ローラ10の中央筒体12のガスチャンバ12aに形成された小孔12cの位置が回転角度α内に限定されていることによって、置換ガス放出範囲が限定されている。そのため、フィルムFに向かわずにそのまま大気に放出される置換ガス量を少なくすることができる。つまり、置換ガスを無駄にせず、コストを抑えることができる。
さらに、置換ガスが装置外へ流出することによって、様々な問題を発生するような場合には、処理チャンバ2の外部に放出された置換ガスの排気手段を設けなければならないが、この第2実施形態のように、置換ガス放出範囲を限定すれば、上記排気手段を省略することも可能である。
In the second embodiment, the position of the small hole 12c formed in the gas chamber 12a of the central cylindrical body 12 of the entrained flow blocking roller 10 is limited to the rotation angle α, so that the replacement gas discharge range can be reduced. Limited. Therefore, it is possible to reduce the amount of replacement gas released to the atmosphere as it is without going to the film F. That is, the replacement gas is not wasted and the cost can be suppressed.
Further, in the case where various problems occur due to the replacement gas flowing out of the apparatus, a means for exhausting the replacement gas discharged to the outside of the processing chamber 2 must be provided. The exhaust means can be omitted if the replacement gas discharge range is limited as in the embodiment.

なお、上記置換ガス放出範囲は、目的に応じて設定すればよい。例えば、フィルムの移動速度が速くて置換ガスを付着させる時間が短くなるうえ、同伴流遮断ローラ10と処理チャンバ2との間の間隔が大きい場合には、フィルムFに対して置換ガスを接触させる時間を長くするために置換ガス放出範囲を大きくすることなどが考えられる。   The replacement gas discharge range may be set according to the purpose. For example, when the moving speed of the film is high and the time for attaching the replacement gas is shortened, and when the distance between the entrained flow blocking roller 10 and the processing chamber 2 is large, the replacement gas is brought into contact with the film F. In order to lengthen the time, it is conceivable to increase the replacement gas discharge range.

以上のように、第1,2実施形態の表面処理装置では、処理チャンバ2と間隔を保った位置に設けた同伴流遮断ローラ7,10によって、その上流側からの同伴流を遮断するとともに、その下流側では、置換ガスをフィルムFに同伴させて、処理チャンバ2内に置換度を低下させる原因となる気体の流入をより確実に防止できる。
しかも、同伴流遮断ローラ7,10の設置位置の自由度を上げられる。
As described above, in the surface treatment apparatuses of the first and second embodiments, the entrained flow blocking rollers 7 and 10 provided at positions spaced from the processing chamber 2 block the entrained flow from the upstream side, On the downstream side, the replacement gas can be entrained in the film F, so that the inflow of gas that causes a decrease in the degree of replacement into the processing chamber 2 can be prevented more reliably.
And the freedom degree of the installation position of the accompanying flow interruption | blocking rollers 7 and 10 can be raised.

なお、第1,2実施形態では、同伴流遮断ローラ7,10の外表面をフィルムFに接触させているが、上記同伴流遮断ローラ7,10をフィルムFに対して非接触にしても構わない。ただし、同伴流遮断ローラ7,10とフィルムF表面との距離は、同伴流に対して遮断効果を発揮できる程度の近さにする必要がある。また、上記同伴流遮断ローラ7,10とフィルムFとを非接触にした場合には、駆動機構によって同伴流遮断ローラ7,10を回転させ、その回転によって同伴流bに対向する気体の流れを形成するようにしてもよい。   In the first and second embodiments, the outer surfaces of the accompanying flow blocking rollers 7 and 10 are in contact with the film F. However, the accompanying flow blocking rollers 7 and 10 may not be in contact with the film F. Absent. However, the distance between the accompanying flow blocking rollers 7 and 10 and the surface of the film F needs to be close enough to exhibit the blocking effect against the accompanying flow. When the entrained flow blocking rollers 7 and 10 and the film F are not in contact with each other, the entrained flow blocking rollers 7 and 10 are rotated by a driving mechanism, and the rotation of the gas flow facing the entrained flow b is caused. You may make it form.

また、図1,3では、処理ローラ1に対して処理チャンバ2を上方に位置させているが、処理ローラ1と処理チャンバ2との位置関係もこれに限らない。両者は、処理対象であるフィルムFを挟んで対向配置されていればよく、例えば、処理ローラ1の横や下方に、処理チャンバ2を位置させてもよい。
なお、上記実施形態では、処理ローラ1をアースに接続しているが、処理チャンバ2内の放電電極3との間でガス置換放電が形成可能な電位差を保つことができれば、処理ローラ1はアース電位でなくてもよい。
さらに、処理チャンバ2の構成も、内部に置換ガスを導いてガス置換放電を形成できるものであれば、どのような構成でも構わない。上記実施形態に限定されない。
また、処理対象であるフィルムの材質や厚さも、限定されない。例えば、樹脂のほか紙や金属の表面改質にも用いることができる。
1 and 3, the processing chamber 2 is positioned above the processing roller 1, but the positional relationship between the processing roller 1 and the processing chamber 2 is not limited to this. It is only necessary that the two are disposed to face each other with the film F to be processed interposed therebetween. For example, the processing chamber 2 may be positioned beside or below the processing roller 1.
In the above embodiment, the processing roller 1 is connected to the ground, but the processing roller 1 is grounded if a potential difference capable of forming a gas displacement discharge is maintained with the discharge electrode 3 in the processing chamber 2. It may not be a potential.
Furthermore, the configuration of the processing chamber 2 may be any configuration as long as a replacement gas can be introduced therein to form a gas replacement discharge. The present invention is not limited to the above embodiment.
Further, the material and thickness of the film to be processed are not limited. For example, it can be used for surface modification of paper or metal in addition to resin.

ガス置換放電によって様々特性のフィルム表面を改質する表面処理装置に適用可能である。   The present invention can be applied to a surface treatment apparatus for modifying a film surface having various characteristics by gas displacement discharge.

1 処理ローラ
2 処理チャンバ
3 放電電極
4 ガス供給管
5 ガス供給管
7 同伴流遮断ローラ
8 ガス供給管
8a 放出口
9 (外層)多孔層
10 同伴流遮断ローラ
11 (外層)多孔筒体
12 (ガス供給体)中央筒体
12a ガスチャンバ
12b 支持軸
13 ボールベアリング
14 (置換ガス供給用の)配管
F フィルム
α 回転角度(置換ガス放出範囲)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing roller 2 Processing chamber 3 Discharge electrode 4 Gas supply pipe 5 Gas supply pipe 7 Entrainment flow interruption roller 8 Gas supply pipe 8a Release port 9 (Outer layer) Porous layer 10 Entrainment flow interruption roller 11 (Outer layer) Porous cylindrical body 12 (Gas Supply body) Central cylinder 12a Gas chamber 12b Support shaft 13 Ball bearing 14 Pipe F (for replacement gas supply) Film α Rotation angle (replacement gas discharge range)

Claims (4)

処理ローラと、
この処理ローラに対向し、内部に置換ガスを供給してガス置換放電を形成する処理チャンバとが設けられ、
上記処理ローラに接触して移動するフィルム表面を上記ガス置換放電のエネルギーで改質する表面処理装置において、
上記処理チャンバより上記フィルムの移動方向上流側であって、上記処理ローラに接触したフィルムに対向する位置に、上記処理チャンバと別体にした同伴流遮断ローラが設けられ、
上記同伴流遮断ローラは、
表面から置換ガスを放出させる置換ガス放出機構を備えるとともに、
当該同伴流遮断ローラの上流側において上記フィルムに付着した同伴流を遮断し、当該同伴流遮断ローラの下流側において表面から放出された置換ガスを上記フィルムに同伴させる構成にした表面処理装置。
A processing roller;
A processing chamber is provided facing the processing roller and supplying a replacement gas therein to form a gas replacement discharge.
In the surface treatment apparatus for modifying the film surface moving in contact with the treatment roller with the energy of the gas replacement discharge,
An entrainment flow blocking roller separated from the processing chamber is provided on the upstream side of the processing chamber in the moving direction of the film and facing the film in contact with the processing roller,
The accompanying flow blocking roller is
With a replacement gas release mechanism that releases replacement gas from the surface,
A surface treatment apparatus configured to block an accompanying flow adhering to the film on the upstream side of the entrained flow blocking roller, and to allow the replacement gas released from the surface on the downstream side of the entrained flow blocking roller to accompany the film.
上記同伴流遮断ローラは、
特定の回転角度範囲に対応した置換ガス放出範囲のみから置換ガスが放出される構成を備えた請求項1に記載の表面処理装置。
The accompanying flow blocking roller is
The surface treatment apparatus of Claim 1 provided with the structure by which substitution gas is discharge | released only from the substitution gas discharge | release range corresponding to a specific rotation angle range.
上記同伴流遮断ローラは、
内部に置換ガスが供給される置換ガス供給体と、
この置換ガス供給体の外側で相対回転可能に支持された筒状の外層とからなり、
上記置換ガス供給体には、上記置換ガス放出範囲に対応する部分のみに置換ガス放出口が形成され、
上記外層には、全周もしくはほぼ全周にわたって置換ガスの流通を可能にする放出孔が形成された請求項2に記載の表面処理装置。
The accompanying flow blocking roller is
A replacement gas supply body in which a replacement gas is supplied;
It consists of a cylindrical outer layer supported so as to be relatively rotatable outside the replacement gas supply body,
In the replacement gas supply body, a replacement gas discharge port is formed only in a portion corresponding to the replacement gas discharge range,
The surface treatment apparatus according to claim 2, wherein the outer layer is formed with discharge holes that allow the replacement gas to flow over the entire circumference or substantially the entire circumference.
上記同伴流遮断ローラの置換ガス放出範囲が、上記フィルム表面に対向して固定された請求項2又は3に記載の表面処理装置。   The surface treatment apparatus according to claim 2 or 3, wherein a replacement gas discharge range of the entrained flow blocking roller is fixed to face the film surface.
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