JP3008446B2 - 蒸着装置 - Google Patents

蒸着装置

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JP3008446B2
JP3008446B2 JP2135048A JP13504890A JP3008446B2 JP 3008446 B2 JP3008446 B2 JP 3008446B2 JP 2135048 A JP2135048 A JP 2135048A JP 13504890 A JP13504890 A JP 13504890A JP 3008446 B2 JP3008446 B2 JP 3008446B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は蒸着装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、蒸着装置は、磁気記録テープ、フィルムコンデ
ンサ等に使われる金属蒸着膜付フィルムを製造するのに
用いられるなど広く利用されている。
第4図は、従来の蒸着装置の要部構成を模式的にあら
わす。
蒸着装置では、真空チャンバー51が2つに区画され、
上区画51a内に、フィルムの供給ローラ52と巻取ローラ5
3が設けられ、両ローラ52、53の間においてフィルムと
接触する冷却用回転ドラム54が設けられているととも
に、下区画51b内に、冷却用回転ドラム54に対向して蒸
発源61が設けられている。なお、供給ローラ52と冷却用
回転ドラム54の間にはガイドローラ56a、56bが、冷却用
回転ドラム54と巻取ローラ53の間にはガイドローラ56
c、56dが、それぞれ、フィルムが安定して走行するよう
に案内するために設けられている。
蒸着を行う際には、真空チャンバー51を真空排気口51
cの先に接続された真空排気手段(図示省略)により所
定の真空度まで真空排気したのち蒸着を開始する。供給
ローラ52から引き出されるフィルム55が途中で冷却用回
転ドラム54に接することで冷却されつつ蒸発源61で蒸着
されてから巻取ローラ53に巻き取られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記蒸着装置には、歩留まり良く蒸着
フィルムを製造できないという問題がある。
フィルム55は蒸着粒子による凝縮熱や蒸発源61からの
輻射熱により加熱されるので、冷却用回転ドラム54で温
度を下げるようにしているものの、常温までは下がって
おらず、蒸着済のフィルム55の温度と蒸着後に接するガ
イドローラ56c、56dの温度の間にはかなりの差がある。
そのために、蒸着済のフィルム55がローラと接触した際
に急冷されて収縮し、シワが発生して不良品となってし
まうのである。
さらに、フィルム55には下記のようにしてシワが発生
し不良品ができることがある。すなわち、蒸発源61が蒸
着材料62を電子ビーム63により加熱溶融し蒸散させる電
子ビーム加熱式の蒸発源である場合、加熱初期に電子ビ
ーム63で叩かれた蒸着材料62から反射電子等の荷電粒子
が多量に発生してフィルムを帯電させ冷却用回転ドラム
54上でシワを発生させる。巻取ローラ53では初期にシワ
が入ったフィルムの上から巻き重ねられるフィルム部分
にも下のシワが写り2次的にシワが入り、結構、多量の
不良部分が出来てしまう。
この発明は、上記事情に鑑み、シワのない蒸着フィル
ムを歩留まりよく製造できる蒸着装置を提供することを
課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するため、請求項1記載の蒸着装置で
は、チャンバー内に、フィルムの供給ローラと巻き取り
ローラが設けられ、両ローラの間において前記フィルム
と接触する冷却用ドラムが設けられ、この冷却用ドラム
と巻き取りローラの間に前記フィルムを案内する複数の
ガイドローラがもうけられているとともに、この冷却用
ドラムに対向して蒸発源がもうけられている蒸着装置に
おいて、前記複数のガイドローラ及び前記巻き取りロー
ラをそれぞれ加温する加温手段が複数個設けられている
とともに、前記加温手段は、前記冷却用ドラムから前記
巻き取りローラに向かうにつれてローラの温度が低くな
るように設定されていることを特徴とする。
〔作用〕
請求項1記載の蒸着装置では、加温手段により、冷却
用ドラムの後のガイドローラを、冷却用ドラムの温度と
巻取ローラの温度の間の温度に加温する。そのため、蒸
着済のフィルム温度とガイドローラの温度差が縮まり、
フィルムにシワが入り難くなって歩留まりが向上する。
〔実 施 例〕
以下、この発明の実施例を図面を参照しながら詳しく
説明する。
第1図は、請求項1記載の蒸着装置の要部構成を模式
的にあらわす。
蒸着装置では、真空チャンバー1が2つに区画され、
上区画1a内には、フィルムの供給ローラ2と巻取ローラ
3が設けられ、冷却用回転ドラム4が両ローラ2、3の
間においてフィルムと接触するようにして設けられてい
るとともに、供給ローラ2と冷却用回転ドラム4の間に
はガイドローラ(フリーローラ)6a、6bが、冷却用回転
ドラム4と巻取ローラ3の間にはガイドローラ(フリー
ローラ)6c、6dが、それぞれ、フィルムを案内するため
に設けられている。
一方、下区画1b内には、蒸発源11が冷却用回転ドラム
4に対向して設けられている。この蒸発源11は電子ビー
ム加熱式蒸発源である。すなわち、ルツボ12内の蒸着材
料13が電子ビーム14により加熱溶融されフィルム5の方
に蒸散してゆくようになっているものである。もちろ
ん、抵抗加熱式や高周波誘導加熱式の蒸発源が用いられ
るようであってもよい。
蒸着を行う際には、真空チャンバー1を真空排気口1c
の先に接続された真空排気手段(図示省略)により10-5
Torr程度まで真空排気したのち蒸着を開始する。供給ロ
ーラ2から引き出されるフィルム5は途中で冷却用回転
ドラム4に接することで冷却されつつ蒸発源11で蒸着さ
れてから巻取ローラ3に巻き取られる。
ところで、この蒸着装置では、加温手段13、13′によ
り、冷却用回転ドラム4の後のガイドローラ6c、6dは、
冷却用回転ドラム4の温度と巻取ローラ3の温度の間の
温度になるように加温されている。なお、巻取ローラ3
も加温手段13″で加温されており、冷却用回転ドラム4
→ガイドローラ6c→ガイドローラ6d→巻取ローラ3の順
に段階的に温度が低くなるように設定できるようになっ
ている。そのため、フィルムにシワが入り難いことは前
述の通りである。加温手段は13、13′、13″には例え
ば、温水循環式コントローラが用いられる。加温手段1
3″はなくてもよい。
ガイドローラ6c温度を80℃、ガイドローラ6d温度を50
℃と冷却用回転ドラム4の温度約100℃と巻取ローラ3
の温度30℃の間にして、長さ1000m、幅254mm、FEPフィ
ルムにNiを蒸着した。製造された蒸着フィルムには、不
良と判定されるようなシワは殆ど発生していなかった。
なお、比較のために、加温手段13、13′、13″を働か
せないようにした他は、同様にして蒸着を行った。製造
された蒸着フィルムには、不良と判定されるシワが入っ
ていた。すなわち、走行方向に平行なシワが10本程度、
常に発生する。
第2図は、請求項2記載の蒸着装置の要部構成を模式
的にあらわす。
蒸着装置では、真空チャンバー1が2つに区画され、
上区画1a内には、フィルムの供給ローラ2と巻取ローラ
3が設けられ、冷却用回転ドラム4が両ローラ2、3の
間においてフィルムと接触するようにして設けられてい
るとともに、供給ローラ2と冷却用回転ドラム4の間に
はガイドローラ6a、6bが、冷却用回転ドラム4と巻取ロ
ーラ3の間にはガイドローラ6c、6dが、それぞれ、フィ
ルムを案内するために設けられている。
一方、下区画1b内には、蒸発源11が冷却用回転ドラム
4に対向して設けられている。この蒸発源11は電子ビー
ム加熱式蒸発源である。すなわち、ルツボ12内の蒸着材
料15が電子ビーム14により加熱溶融されフィルム5の方
に蒸散してゆくようになっているのである。もちろん、
他の方式の蒸発源が用いられるようであってもよい。
蒸着を行う際には、真空チャンバー1を真空排気口1c
の先に接続された真空排気手段(図示省略)により10-5
Torr程度まで真空排気したのち蒸着を開始する。供給ロ
ーラ2から引き出されるフィルム5は途中で冷却用回転
ドラム4に接することで冷却されつつ蒸発源11で蒸着さ
れてから巻取ローラ3に巻き取られる。
蒸着の際には、電圧供給手段17により、冷却用回転ド
ラム4に負電圧をかける。そうすると、蒸発源から初期
に飛び出す荷電粒子を電気的に反発させることによりフ
ィルムに付着しないようにできる。そのため、フィルム
の帯電によるシワが防止されることは前述の通りであ
る。この電圧は、普通、蒸着の開始当初だけかけて、一
定時間後には供給を停止する。
電圧供給手段17により、冷却用回転ドラム4に−450V
の負電圧を印加して、長さ1000m、幅254mmのFEPフィル
ムにNiを蒸着した。製造された蒸着フィルムには、不良
と判定されるようなシワは殆ど発生していなかった。
なお、比較のために、負電圧を全く印加しないように
した他は、同様にして蒸着を行った。製造された蒸着フ
ィルムには、不良と判定されるシワが、蒸着初期部分50
〜100mにわたって入っていた。
つぎに、冷却用回転ドラム4まわりの構成について説
明する。
冷却用回転ドラム4は両側の軸4a、4bでチャンバー壁
の軸受け部材1dにベアリング31…を介して回転可能に軸
支され、モータ等の駆動手段で回転制御されるようにな
っている。そして、回転ドラム4には軸4aから入りドラ
ム表面を廻り再び軸4aに出る冷媒流路32を備え、必要な
冷却機能を発揮するようになっている。一方、各軸受け
部材1dは絶縁材33が介在することによりチャンバー壁か
ら電気的に絶縁されている。そして、第2図の蒸着装置
の冷却用回転ドラム4の場合、電圧供給手段17からのリ
ード線35が軸受け部材1dのひとつに接続されていて、供
給された負電圧が、さらにベアリング31部分を通して冷
却用回転ドラム4にかかるようになっている。
なお、この発明で用いられるフィルムは、例えば、FE
P(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、
PFA(テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体)、PCTFE(ポリクロロトリフ
ルオロエチレン)、ETFE(テトラフルオロエチレン−エ
チレン共重合体)、PVF(ポリふっ化ビニル)、PVDF
(ポリふっ化ビニリデン)、PET(ポリエチレンテレフ
タレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS
(ポリフエニレンサルファイド)等のフィルムが挙げら
れる。蒸着材料としては、例えば、Ni、Co、Cr、Ti、Al
等が挙げられる。
なお、真空排気手段には、ロータリーポンプ、油拡散
ポンプ、クライオポンプ等が用いられる。
この発明は上記実施例に限らない。例えば、実施例1
の蒸着装置に、第2図に示す電圧供給手段17がさらに設
けられている装置も、他の実施例として挙げられる。
〔発明の効果〕
本発明の蒸着装置は、蒸着済のフィルム温度とガイド
ローラの温度の間の差が縮まるためにシワが入らず、歩
留まりよく蒸着フィルムが製造できるので、実用性が高
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、請求項1記載の蒸着装置の一実施例の要部構
成を模式的にあらわす説明図、第2図は、請求項2記載
の蒸着装置の一実施例の要部構成を模式的にあらわす説
明図、第3図は、この発明にかかる蒸着装置の冷却用回
転ドラムまわりの構成例をあらわす断面図、第4図は、
従来の蒸着装置の要部構成を模式的にあらわす説明図で
ある。 1……真空チャンバー、2……供給ローラ、3……巻取
ローラ、4……冷却用回転ドラム、5……フィルム、6
c、6d……ガイドローラ、13、13′……(ガイドローラ
の)加温手段、17……電圧供給手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チャンバー内に、フィルムの供給ローラと
    巻き取りローラが設けられ、両ローラの間において前記
    フィルムと接触する冷却用ドラムが設けられ、この冷却
    用ドラムと巻き取りローラの間に前記フィルムを案内す
    る複数のガイドローラがもうけられているとともに、こ
    の冷却用ドラムに対向して蒸発源がもうけられている蒸
    着装置において、前記複数のガイドローラ及び前記巻き
    取りローラをそれぞれ加温する加温手段が複数個設けら
    れているとともに、前記加温手段は、前記冷却用ドラム
    から前記巻き取りローラに向かうにつれてローラの温度
    が低くなるように設定されていることを特徴とする蒸着
    装置。
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