JP3886571B2 - Vacuum deposition apparatus for film and vacuum deposition method - Google Patents

Vacuum deposition apparatus for film and vacuum deposition method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法に関し、詳細には、紙、箔状のプラスチックや金属等の如きフィルムの表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法に関し、特には、帯状のフィルムの表面に連続的に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法に関する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、AIP 装置(アークイオンプレーティング装置)やスパッタ装置等の真空蒸着装置によりフィルムの表面に真空蒸着をしようとする際、蒸着時の入熱によるフィルムの損傷(熱によるフィルムのしわ、変形、軟化、溶融等の発生)を防止するために、冷却されたロールのロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながらフィルム表面に真空蒸着を施す方法が採用されている。例えば、真空中において、図1に示す如く、冷却されたロールのロール胴部2の表面にフィルム1を密接させた状態でフィルム1を搬送させながら、ターゲット4から蒸着粒子3をフィルム1の表面に蒸着する方法が採用されている。
【0003】
ここで、ロール胴部のロール軸方向長さはフィルムの幅方向長さよりも長い。フィルムをスムーズ(円滑)に搬送するために、ロールについてはロール胴部の表面粗度、平行度及び真円度が重要であり、これらが優れていること(値が小さいこと)が必要である。尚、表面粗度については、一般に1S以下であることが必要とされている。
【0004】
蒸着時にロール胴部の両端部近傍の表面に蒸着膜が形成されることを防止するため、マスクを配してマスキングがなされる。例えば、図2に示す如く、中央部に開口部を有するマスク5を配してマスキングがなされる。尚、図2において、マスク5については、マスクの右端部側(右端部から中央まで)を図示したものであり、これに続く左端部側(中央から左端部まで)は図示を省略している。
【0005】
このようにマスキングをすると、ロール胴部の両端部近傍の表面を含む領域がカバーされ、マスクの影になるので、ロール胴部の両端部近傍の表面への蒸着膜の形成は起こり難くなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図2からもわかる如く、フィルムの両端部近傍の表面もマスクの影になるので、この部分は蒸着膜の厚みが薄くて不充分な部分(以降、膜厚不充分部)となってしまうという問題点がある。この中でもフィルムの両端部及びその極近傍付近は蒸着膜が形成されない部分(以降、非蒸着部)となることが多い。ひいては、かかる膜厚不充分部及び非蒸着部は製品として使用できず、切り落とされるので、製品歩留りが悪くなる。
【0007】
製品歩留りの観点からマスキング巾は最小に押さえられることとなり、その結果として、マスクとロール(あるいはロール上のフィルム)との間より蒸着粒子が少しずつ入り込むため、ロール胴部の両端部近傍の表面において、蒸着膜が全く形成されないというわけではなく、少しずつ蒸着粒子が付着するので、真空蒸着装置として長期間使用しているうちには、蒸着粒子の付着物が堆積して蒸着膜が形成される。特に、AIP 装置の如く蒸発速度の高い真空蒸着装置を使用する場合、かかる蒸着膜形成の速度が比較的高い。このようにロール胴部の両端部近傍の表面に蒸着膜が形成されると、フィルムの円滑な搬送ができなくなり、場合によってはフィルムの搬送ができなくなる。即ち、フィルムのフィルム幅が常に一定であり且つフィルムが常に真っ直ぐに搬送されるのであれば、ロール胴部の両端部近傍の表面に蒸着膜が形成されてもフィルムの円滑な搬送は可能であるが、実際には真空蒸着しようとするフィルムには種々のフィルム幅のものがあり、フィルム幅は一定ではなく、又、仮にフィルム幅が一定である場合であっても実際にはフィルムは少し蛇行しながら搬送されるので、ロール胴部の両端部近傍の表面に蒸着膜が形成されると、フィルムの円滑な搬送ができなくなり、場合によってはフィルムの搬送ができなくなる。
【0008】
そのため、かかるロール胴部の両端部近傍の表面に形成された蒸着膜を除去する必要がある。この蒸着膜の除去に際し、その作業を真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うのは難しく、特にAIP (アークイオンプレーティング)法の適用の場合に形成された蒸着膜は密着力が強く、この場合はより困難であり、又、蒸着膜除去後のロール胴部の表面粗度を一般に1S以下にする必要があるとされているので、ロールを真空蒸着装置から外し、蒸着膜の除去作業が行われる。
【0009】
本発明はかかる事情に着目してなされたものであって、その目的は、冷却されたロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながらフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法であって、真空蒸着の際にフィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルムの幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成でき、ひいては製品歩留りの向上が図れ、一方、フィルムの円滑な搬送に必要なロール胴部表面には蒸着膜が形成され難く、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部表面等に形成され難く、又、たとえフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成される場合であっても、その形成までの時間が長く、更に、その蒸着膜の除去作業を真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うことが可能であり、蒸着膜の除去作業の簡易化が図れるフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法は、請求項1〜2記載のフィルム用真空蒸着装置、請求項3記載のフィルム用真空蒸着方法としており、それは次のような構成としたものである。
【0011】
即ち、請求項1記載のフィルム用真空蒸着装置は、ターゲットに対向して配置されたロールの少なくともロール胴部の表面を冷却し、該ロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながら、該ロール胴部に密接していない側のフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置であって、前記ロール胴部のロール軸方向長さがフィルムの幅方向長さよりも短く、且つ、前記ロール胴部の両端部がフィルムの端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに位置することにより、フィルムの両端部近傍の表面に 蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されないようにしていることを特徴とするフィルム用真空蒸着装置である。
【0012】
請求項2記載のフィルム用真空蒸着装置は、前記ロール胴部の両端部がフィルムの両端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに1〜50mm離れたところに位置している請求項1記載のフィルム用真空蒸着装置である。請求項3記載のフィルム用真空蒸着方法は、請求項1または2記載のフィルム用真空蒸着装置を用いてフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフィルム用真空蒸着装置は、例えば、次のようにして作ることができ、そしてフィルム表面への真空蒸着処理に使用することができる。
【0014】
ロールとしてロール胴部のロール軸方向長さが真空蒸着しようとするフィルムの幅方向長さ(フィルム幅)よりも短いものを準備し、これを真空蒸着室内に取り付ける。
【0015】
このとき、図3に示す如く、ロール胴部7の両端部7A,7Bが真空蒸着しようとするフィルム8の端部8A,8Bよりもそれぞれフィルム幅の中央8Cよりに位置するようにロールRを配置する。即ち、ロール胴部7の左端部7Aがフィルム8の左端部8Aよりも右側に位置すると共に、ロール胴部7の右端部7Bがフィルム8の右端部8Bよりも左側に位置するようにロールRを配置する。
【0016】
マスクは使用しない。以上の点を除き、従来のフィルム用真空蒸着装置の場合と同様の構造とする。即ち、ロール胴部7の表面粗度は従来のフィルム用真空蒸着装置の場合と同様に1S以下であり、平行度及び円筒度も従来のフィルム用真空蒸着装置の場合と同様であり、又、ロール胴部7が冷却されるようになっている。又、真空蒸着室にはフィルムの入口及び出口があること等の点において、従来のフィルム用真空蒸着装置の場合と同様である。尚、図3において6はロール軸部を示すものである。
【0017】
次に、真空蒸着室内にターゲット9を配した後、真空蒸着しようとするフィルムを巻いたフィルム巻き出しドラムからフィルムを少しずつ巻き出し、ドラム真空蒸着室のフィルムの入口から真空蒸着室内に挿入し、真空蒸着室内のロール胴部7の表面に密接させ、そして真空蒸着室のフィルムの出口から真空蒸着室外へ出し、フィルムの先端をフィルム巻き取りドラムのフィルム固定部に固定する。このとき、ロール胴部7の表面にフィルム8が密接した状態は図3に示すような状態であり、ロール軸方向(あるいはフィルム幅方向)でみると、ロール胴部7の両端部7A,7Bがフィルム8の端部8A,8Bよりも各々フィルム幅の中央8Cよりに位置するような状態になる。即ち、フィルム8の両端部8A,8Bがそれぞれロール胴部7からはみ出すような状態になる。
【0018】
次に、ロール胴部7を冷却し、又、真空ポンプにより真空蒸着室内を所定の真空度にした後、プロセスガスを導入し、所定の圧力(真空度)を維持しながら、ターゲット9をターゲット加熱手段により加熱すると共に、冷却されたロールのロール胴部7の表面にフィルム8を密接させた状態でフィルム8を真空蒸着室のフィルムの出口側に向けて所定搬送速度で搬送させ、これにより連続的にフィルム表面8Sに真空蒸着を施し、真空蒸着後のフィルムをフィルム巻き取りドラムに巻き取る。
【0019】
このとき、フィルム8は少し蛇行しながら搬送されるが、常にフィルム8の両端部8A,8Bはそれぞれロール胴部7からはみ出すような状態、即ち、常にフィルム8によりロール胴部7の両端部7A,7B及びその近傍の表面を含む全領域がカバーされたような状態にすることができる。そのため、ロール胴部7の表面には蒸着粒子が付着せず、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成されないようにすることができる。
【0020】
又、図3からもわかる如く、フィルム8において図2に示した従来装置による場合の如きマスクの影になる部分がなく、そのため、フィルム8の両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルム8の幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成することができる。
【0021】
尚、上記フィルム用真空蒸着装置においては、ロールとしてロール胴部のロール軸方向長さが真空蒸着しようとするフィルムのフィルム幅よりも短いものを使用したが、これに代えて、真空蒸着しようとするフィルムとしてフィルム幅がロール胴部のロール軸方向長さよりも長いものを使用した場合も、上記と同様の作用効果が奏される。
【0022】
かかる本発明の実施の形態からもわかる如く、本発明によれば、冷却されたロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながらフィルム表面に真空蒸着を施す際に、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルムの幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成でき、ひいては製品歩留りの向上が図れ、一方、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部表面に形成されないようにし得る。更に、後述する如く、たとえフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成される場合であっても、その形成までの時間が長く、又、その蒸着膜の除去作業を真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うことが可能であり、蒸着膜の除去作業の簡易化が図れるようになる。
【0023】
この詳細を以下に説明する。
【0024】
本発明に係るフィルム用真空蒸着装置は、前述の如く、ターゲットに対向して配置されたロールの少なくともロール胴部の表面を冷却し、該ロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながら、該ロール胴部に密接していない側のフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置であって、前記ロール胴部のロール軸方向長さがフィルムの幅方向長さよりも短く、且つ、前記ロール胴部の両端部がフィルムの端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに位置することにより、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されないようにしていることを特徴とするものである。
【0025】
従って、常にフィルムによりロール胴部の両端部近傍の表面を含む全領域がカバーされたような状態にし得、そのため、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部表面に形成されないようにし得る。又、そのために図2に示した如きロール胴部の両端部近傍の表面に蒸着膜が形成されることを防止するためのマスクを配する必要がないので、フィルムにおいてマスクの影になる部分がなく、その結果、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルムの幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成し得、ひいては製品歩留りの向上が図れる。
【0026】
尚、フィルムの両端部はそれぞれロール胴部からはみ出すような状態になり、このはみ出したフィルム部はロール胴部の表面に密接していないので、ロール胴部により直接的には冷却されないが、ロール胴部の表面に密接しロール胴部により直接的に冷却されるフィルム部との熱交換(このフィルム部からの熱伝導)によってはみ出したフィルム部も充分に冷却される。従って、このはみ出したフィルム部についてもロール胴部の表面に密接したフィルム部と同様に、蒸着時の入熱によるフィルムの損傷が生じず、フィルム全体について蒸着時の入熱による損傷を防止することができる。
【0027】
本発明において、ロールについてはフィルムが密接するロール胴部を有すると共に、該ロール胴部のロール軸方向長さがフィルムの幅方向長さよりも短く、且つ、該ロール胴部の両端部がフィルムの端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに位置していること、又、少なくとも該ロール胴部の表面が冷却されることが必要である。かかる要件を充たしている限りにおいて、ロールの種類(形状や構成材料等)は特には限定されず、例えば図3に示した如き比較的単純な形状のもの、即ちロール胴部7とロール軸部6とを有してなるロールRの他に、図4に示す如き所謂段付きロールR1等を使用できる。
【0028】
図4に示す如き段付きロールR1においては、最大径のロール胴部12がフィルムが密接するロール胴部に該当する。該ロール胴部12のロール軸方向長さがフィルム13の幅方向長さよりも短くなるようにし、且つ、該ロール胴部12の両端部12A,12B がフィルム13の端部13A, 13Bよりもそれぞれフィルム幅の中央13C よりに位置するようにすると共に、少なくとも該ロール胴部12の表面が冷却されるようにすることにより、前記ロールに係る要件を充たすことができる。尚、図4において、10はロール軸部、11は小径円筒部を示すものであり、該小径円筒部11の直径はロール軸部10よりはかなり大きいが、フィルム13が密接するロール胴部12よりは小さく、該小径円筒部11にはフィルム13は接しない。
【0029】
かかる段付きロールR1を図4に示す如く上記要件を充たすようにして使用した場合、図3に示した装置の場合と同様に、フィルム13の円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部12の表面に形成されないようにし得、又、フィルム13の両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルム13の幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成し得る。
【0030】
この図4に示す装置の場合は、直径がロール軸部10よりはかなり大きい小径円筒部11をロールが有しているので、図3に示した装置の場合に比較し、ロールの後方側(ロールを基準とし、ターゲットのある位置側をロールの前方側としたときのロールの後方側、即ち、図4では上方側)において影になる部分の面積が広く、そのためロールの後方側にある機器等の表面に蒸着膜が形成(付着)され難く、その付着面積が小さくなるという利点がある。
【0031】
その反面、図4に示す装置の場合は、小径円筒部11の表面に蒸着膜が形成されて積層され、長期間使用しているうちに蒸着膜がフィルムに接触し、フィルムの円滑な搬送に支障を来すようになることが懸念される。しかしながら、蒸着膜がフィルムに接触するほどに積層されるまでには極めて長期間を要するので、それまでの長期の間は蒸着膜の除去を要することなく使用し得る。又、小径円筒部11の表面にフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成された場合、この小径円筒部11の表面の蒸着膜を除去する必要があるが、蒸着膜除去後は蒸着膜付着前の径になり、フィルムと接触しなくなるので、蒸着膜除去後の表面粗度が優れている必要はなく、そのため、小径円筒部11の表面の蒸着膜の除去はグラインダやタガネ等により支障なく除去し得、かかる蒸着膜の除去作業は真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うことが可能である。尚、小径円筒部11の表面にフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成されるまでの時間は、ロール胴部12と小径円筒部11との径の差を大きくすることにより、長くなる。
【0032】
従って、図4に示す装置の場合のように、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成される場合であっても、その形成までの時間が長く、又、その蒸着膜の除去作業を真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うことが可能であり、蒸着膜の除去作業が簡易である。
【0033】
ところで、前記ロール胴部の両端部とフィルムの両端部との位置関係に関し、前記ロール胴部の両端部がフィルムの両端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに1〜50mm離れたところに位置するようにすることが望ましい(請求項2記載のフィルム用真空蒸着装置)。即ち、ロール胴部の左端部をフィルムの左端部よりも右側に1〜50mm離れたところに位置すると共に、ロール胴部の右端部がフィルムの右端部よりも左側に1〜50mm離れたところに位置するようにすることが望ましい。そのようにすると、フィルムの蛇行を最小限に押さえて搬送した場合、ほぼ1mmのはみだし代が確保でき、確実に、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部表面に形成されないようにし得、又、ロール胴部から食み出したフィルム部を含め、フィルム全体について蒸着時の入熱による損傷をより確実に防止し得るようになるからである。ここで、上記ロール胴部の端部とフィルムの端部との間の距離を1〜50mmの範囲外にし、1mm未満にするとフィルムが比較的大きく蛇行しながら搬送された場合にロール胴部の端部近傍がフィルムによりカバーされなくなり、ロール胴部の端部近傍の表面に蒸着膜が形成される傾向があり、一方、50mm超にするとフィルムの端部或いは更にその近傍が充分に冷却されず、熱損傷を生じることが懸念され、又、フィルムの端部近傍においてロールによる支持が不充分となって曲がりが生じる傾向にある。
【0034】
前述の如く、本発明においては図2に示した如きロール胴部表面への蒸着膜形成防止用のマスクを配する必要がなく、従って、本発明はマスクを不要とし得るという顕著な作用効果も奏する。即ち、マスクは高度の製作精度が必要であり、膜の除去に対する配慮も必要となり、又、真空蒸着室に配されて使用される際には冷却する必要があるので、マスクの構造を簡単にすること、数量を減少すること、更に最も好ましくはマスクを不要とすることが要望されているが、本発明ではマスクを不要とし得、この要望に応えることができるという利点がある。
【0035】
このように本発明においてはマスクを配する必要がないが、マスクを使用しないことに限定されるものではなく、マスクを使用することもでき、例えば、図5や図6に示す如くマスクを使用することができる。
【0036】
この図5に示す装置は、図3に示す装置にマスク14,15を設けたものであり、図6に示す装置は、図4に示す装置にマスク16,17を設けたものである。これらの図に示す如くマスクを設けると、ロールの後方側にある機器等の表面に蒸着膜が付着され難く、その付着面積が小さくなる。これらのマスクは、かかる作用効果を奏させるためのものであるので、図2に示した如きマスクに比較し、構造が極めて簡単である。
【0037】
ここで、図6に示す装置においては小径円筒部11によりロール後方側の機器等への蒸着膜付着面積が小さくなることから、マスクをフィルム端部から相当離れた位置に配しており、マスクとフィルム端部との間隔が広いが、これに対し、図5に示す装置ではマスクとフィルム端部との間隔が狭い。そのため、図6に示す装置の方が図5に示す装置に比較して、フィルムの幅方向での膜厚均一性がより優れた蒸着膜を形成できる。尚、図6に示す装置においてマスクとフィルム端部との間隔を狭めると、小径円筒部11の表面への蒸着膜の付着も生じ難くなる。
【0038】
本発明において、使用するフィルムとしてはその種類は限定されず、例えば、紙、箔状のプラスチックや金属等の如きフィルムを使用することができる。ロール胴部表面の冷却手段は限定されず、例えばロール胴部を中空の円筒形状とし、その中空部に冷却水を循環供給する方法を採用することができる。ロール胴部表面は必ず冷却する必要があるが、その他の部位も同時に冷却してもよい。ロール胴部の表面とフィルムとの密接部のロール胴部円周方向長さは限定されない。装置の大きさを必要最小限に押さえるために、冷却を満足するロール胴部円周方向長さがあればよいことになる。フィルムの搬送速度は限定されず、フィルムの所要の冷却程度、蒸着膜の所要厚み等により適宜定めればよい。真空蒸着手段の種類は限定されず、例えばAIP 法やスパッタリング法を適用することができる。
【0039】
【実施例】
(実施例1)
前記発明の実施の形態の項においてその例として記述した装置及び方法と同様の装置及び方法により、フィルムへの真空蒸着を行った。但し、真空蒸着対象のフィルム、ロール等を下記の如く限定した。
【0040】
(1) 真空蒸着対象のフィルム8としては、厚み:50μm 、幅:500mm 、全長:2000mのエッチング処理のアルミ製フィルムを用いた。尚、このフィルム8は、蒸着前はフィルム巻き出しドラムに巻かれた状態になっている。
(2) ロールRとしては、ロール胴部7のロール軸方向長さ:480mm 、ロール胴部直径:600mm のものを用いた。尚、ロール胴部7は中空円筒状のステンレス鋼よりなり、この中空部に冷却水を循環供給することにより、ロール胴部が冷却されるようになっている。ロール胴部7の表面粗度は0.5 Sである。
(3) ロール胴部7のロール軸方向長さはフィルム幅より20mm短く、その長さの中央がフィルム幅の中央8Cに位置するようにロールRを配置する。即ち、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が10mm、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が10mmになるようにした。
(4) ターゲット9としてはTi(チタン)を用いた。真空蒸着手段の種類としてはAIP 法を適用した。なお、フィルム表面に形成される蒸着膜は TiN(窒化チタン)よりなるものである。
(5) ロール胴部7の表面とフィルム8との密接部のロール胴部円周方向長さについては、1500mmになるようにした。
(6) フィルム8の搬送速度は2000mm/分とした。
(7) 蒸着時の真空蒸着室内の真空度は1.5 Paに保持した。
(8) 形成する蒸着膜の目標厚みは0.1 ±0.02μm とした。
【0041】
上記真空蒸着を連続して行い、これを繰り返して行った。即ち、最初のフィルム8への蒸着が終了すると、次のフィルム(未蒸着)への真空蒸着を上記と同様の方法により行い、これを次々と繰り返して行い、合計5000mのフィルムについて蒸着を行った。
【0042】
(比較例1)
図2に示す装置を用いて実施例1と同様のフィルム1への真空蒸着を行った。即ち、ロールとしては、ロール胴部2のロール軸方向長さ:600mm 、ロール胴部直径:600mm のものを用い、図2に示す如くロール胴部2のロール軸方向長さの中央がフィルム幅の中央に位置するようにロールを配置し、マスク5を配した。かかる点を除き、実施例1と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行なった。尚、ロール胴部2のロール軸方向長さはフィルム幅より100mm 長く、ロール胴部2の左端部とフィルム1の左端部との間の距離は50mm、ロール胴部2の右端部とフィルム1の右端部との間の距離は50mmとなる。
【0043】
その結果、比較例1の場合は、蒸着の開始時点から終了まで継続してフィルムの両端部近傍の表面に膜厚不充分部及び非蒸着部が形成されていることが確認された。又、フィルムの円滑な搬送時の蛇行の程度はロール軸方向に5〜10mmであったが、フィルムを 500m蒸着した時点からフィルムの円滑な搬送ができなくなった。これはロール胴部の両端部近傍の表面にフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成されたためであることが確認された。
【0044】
これに対し、実施例1の場合は、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルムの幅方向での膜厚均一な蒸着膜が形成され、全部を製品として使用できることが確認された。又、フィルムの蛇行の程度はロール軸方向に5〜10mmであったが、全蒸着中(蒸着したフィルムの合計長さ5000m)フィルムを円滑に搬送することができた。蒸着後、ロール胴部表面を観察したところ、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜は全く認められなかった。尚、実施例1の場合も比較例1の場合も、フィルム全体について蒸着時の入熱による損傷の発生は認められなかった。
【0045】
(実施例2)
図4に示す装置を用いて実施例1と同様のフィルム13への真空蒸着を行った。即ち、ロールとしては、ロール胴部12のロール軸方向長さ:480mm 、ロール胴部直径:600mm であり、小径円筒部11の直径:594mm 、左及び右の小径円筒部の長さが各々100mm である段付きロールR1を用い、図4に示す如くロール胴部12のロール軸方向長さの中央がフィルム幅の中央に位置するようにロールを配置した。かかる点を除き、実施例1と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行なった。尚、ロール胴部12の左端部とフィルム13の左端部との間の距離は10mm、ロール胴部12の右端部とフィルム13の右端部との間の距離は10mmとなる。
【0046】
その結果、小径円筒部11の表面に蒸着膜が形成されて積層されたが、蒸着膜がフィルムに接触してフィルムの円滑な搬送に支障を来すまでには到らなかった。それ以外の結果については、実施例1の場合と同様であった。
【0047】
(実施例3)
実施例1に係る装置に図5に示す如くマスク14,15を設けた。この点を除き、実施例1と同様の構成の装置及び方法により同様のフィルム8への真空蒸着を行った。その結果、実施例1の場合に比較し、ロールの後方側にある機器等の表面に蒸着膜が付着され難く、その付着面積が小さくなった。その他の結果については、実施例1の場合と同様であった。
【0048】
(実施例4)
実施例2に係る装置に図6に示す如くマスク16,17を設けた。この点を除き、実施例2と同様の構成の装置及び方法により同様のフィルム13への真空蒸着を行った。その結果、実施例2の場合に比較し、ロールの後方側にある機器等の表面に蒸着膜が付着され難く、その付着面積が小さくなった。その他の結果については、実施例2の場合と同様であった。尚、実施例3の場合と比較して膜厚均一性がより優れていた。
【0049】
(実施例5)
実施例1のロールに代えてロール胴部7のロール軸方向長さ:98mm、ロール胴部直径:210mm のロールを用い、フィルム幅の異なるフィルムを用い、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が1mm、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が1mmになるように配置した。この点を除き、実施例1と同様の構成の装置及び方法により同様のフィルム8への真空蒸着を行った。その結果は実施例1の場合と同様であった。
【0050】
(実施例6)
ロール胴部7のロール軸方向長さ:98mmのロールを用い、フィルム幅の異なるフィルムを用い、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が50mm、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が50mmになるように配置した。この点を除き、実施例5と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行った。その結果は実施例1の場合と同様であった。
【0051】
(実施例7)
ロール胴部7のロール軸方向長さ:98mmのロールを用い、フィルム幅の異なるフィルムを用いて、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が0.5mm 、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が0.5mm になるように配置した。この点を除き、実施例5と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行った。その結果、フィルムの蛇行の程度がロール軸方向に0.6 〜1mmのときにはロール胴部7の端部近傍の表面に蒸着膜が形成されたが、フィルムの蛇行の程度が0.5 mm以下のときにはロール胴部7の表面に蒸着膜が形成されず、フィルムの蛇行の程度が0.5 mm以下のときが多く、フィルムを1000m蒸着した時点までフィルムの円滑な搬送ができた。その他の結果については、実施例1の場合と同様であった。
【0052】
(実施例8)
ロール胴部7のロール軸方向長さ:98mmのロールを用い、フィルム幅の異なるフィルムを用い、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が60mm、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が60mmになるように配置した。この点を除き、実施例5と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行った。その結果、ロールの端部近傍においてフィルムに少し曲がりが生じ、そのためフィルムの幅方向での蒸着膜の膜厚均一性が少し低下した。その他の結果については、実施例1の場合と同様であった。
【0053】
(実施例9)
ロール胴部7のロール軸方向長さ:98mmのロールを用い、フィルム幅の異なるフィルムを用い、ロール胴部7の左端部とフィルム8の左端部との間の距離が80mm、ロール胴部7の右端部とフィルム8の右端部との間の距離が80mmになるように配置した。この点を除き、実施例5と同様の構成の装置及び方法により真空蒸着を行った。その結果、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部は形成されなかったが、実施例8の場合よりもフィルムの幅方向での膜厚均一性が低下した。又、フィルムの端部近傍において熱によるしわの発生が少し認められた。その他の結果については、実施例1の場合と同様であった。
【0054】
【発明の効果】
本発明は、冷却されたロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながらフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置および真空蒸着方法であって、真空蒸着の際にフィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されず、フィルムの幅方向での膜厚均一な蒸着膜を形成でき、ひいては全部を製品として使用でき、製品歩留りの向上が図れ、一方、フィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜がロール胴部表面等に形成され難く、又、たとえフィルムの円滑な搬送に支障のある蒸着膜が形成される場合であっても、その形成までの時間が長く、更に、その蒸着膜の除去作業を真空蒸着装置にロールが組み込まれた状態のままで行うことが可能であり、蒸着膜の除去作業の簡易化が図れるようになるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のフィルム用真空蒸着装置による真空蒸着状況を説明する斜視図である。
【図2】 従来のフィルム用真空蒸着装置の要部を示す斜視図である。
【図3】 本発明の一実施例に係るフィルム用真空蒸着装置の要部を示す正面断面図である。
【図4】 本発明の一実施例に係るフィルム用真空蒸着装置の要部を示す正面断面図である。
【図5】 本発明の一実施例に係るフィルム用真空蒸着装置の要部を示す正面断面図である。
【図6】 本発明の一実施例に係るフィルム用真空蒸着装置の要部を示す正面断面図である。
【符号の説明】
1--フィルム、 2--ロール胴部、 3--蒸着粒子、 4--- ターゲット、 5--マスク、 6--ロール軸部、 7--ロール胴部、 7A--ロール胴部の左端部、 7B--ロール胴部の右端部、 8--- フィルム、 8A--フィルムの左端部、 8B--フィルムの右端部、 8C--フィルム幅の中央、 8S--フィルム表面、 9--ターゲット、 10--ロール軸部、 11--小径円筒部、 12--ロール胴部、 12A-- ロール胴部の左端部、 12B --ロール胴部の右端部、 13--フィルム、 13A-- フィルムの左端部、 13B-- フィルムの右端部、 13C-- フィルム幅の中央、 14, 15-- マスク、 16, 17-- マスク、 R--ロール、 R1--段付きロール。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a vacuum deposition apparatus for film.And vacuum deposition methodIn detail, a vacuum deposition apparatus for film that performs vacuum deposition on the surface of a film such as paper, foil-like plastic or metalAnd vacuum deposition methodIn particular, a vacuum deposition apparatus for film that continuously performs vacuum deposition on the surface of a strip-shaped filmAnd vacuum deposition methodBelongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when vacuum deposition is performed on the surface of a film by a vacuum deposition apparatus such as an AIP apparatus (arc ion plating apparatus) or a sputtering apparatus, the film is damaged by heat input during deposition (film wrinkles, deformation, In order to prevent the occurrence of softening, melting, etc., a method is employed in which the film surface is vacuum-deposited while the film is conveyed while the film is in close contact with the surface of the roll body of the cooled roll. For example, in a vacuum, as shown in FIG. 1, while transporting the film 1 in a state where the film 1 is in close contact with the surface of the roll body 2 of the cooled roll, the deposition particles 3 are transferred from the target 4 to the surface of the film 1. The method of vapor deposition is adopted.
[0003]
  Here, the roll axial direction length of the roll body is longer than the width direction length of the film. In order to convey the film smoothly (smoothly), the surface roughness, parallelism, and roundness of the roll body are important for the roll, and these must be excellent (small values). . The surface roughness is generally required to be 1S or less.
[0004]
  In order to prevent the vapor deposition film from being formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body during vapor deposition, masking is performed by arranging a mask. For example, as shown in FIG. 2, masking is performed by arranging a mask 5 having an opening at the center. In FIG. 2, the mask 5 is illustrated on the right end side (from the right end to the center) of the mask, and the subsequent left end side (from the center to the left end) is not shown. .
[0005]
  When masking is performed in this manner, the region including the surface in the vicinity of both ends of the roll body is covered and becomes a shadow of the mask, so that it is difficult to form a deposited film on the surface in the vicinity of both ends of the roll body.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, as can be seen from FIG. 2, the surface in the vicinity of both ends of the film also becomes a shadow of the mask, so this portion becomes an insufficient portion (hereinafter referred to as an insufficient film thickness portion) where the deposited film is thin. There is a problem that. Among these, both ends of the film and the vicinity in the vicinity thereof are often portions where the deposited film is not formed (hereinafter, non-deposited portions). As a result, the insufficient film thickness portion and the non-deposited portion cannot be used as a product and are cut off, resulting in poor product yield.
[0007]
  From the viewpoint of product yield, the masking width is kept to a minimum. As a result, the vapor deposition particles gradually enter between the mask and the roll (or the film on the roll), so the surface near both ends of the roll body. However, the vapor deposition film is not formed at all, and the vapor deposition particles adhere little by little. Therefore, while using as a vacuum vapor deposition apparatus for a long time, the vapor deposition film deposits to form a vapor deposition film. The In particular, when using a vacuum deposition apparatus with a high evaporation rate such as an AIP apparatus, the deposition film forming speed is relatively high. Thus, when a vapor deposition film is formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body portion, the film cannot be smoothly conveyed, and in some cases, the film cannot be conveyed. That is, if the film width of the film is always constant and the film is always conveyed straight, the film can be smoothly conveyed even if a vapor deposition film is formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body. However, in actuality, there are films with various film widths to be vacuum-deposited, and the film width is not constant, and even if the film width is constant, the film actually meanders slightly. Therefore, when a vapor deposition film is formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body, the film cannot be smoothly conveyed, and in some cases, the film cannot be conveyed.
[0008]
  Therefore, it is necessary to remove the deposited film formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body. When removing this deposited film, it is difficult to perform the work while the roll is incorporated in the vacuum deposition apparatus. Especially, the deposited film formed when the AIP (arc ion plating) method is applied is used for adhesion. In this case, it is more difficult, and the surface roughness of the roll body after removal of the deposited film is generally required to be 1 S or less. Therefore, the roll is removed from the vacuum deposition apparatus, and the deposited film is removed. Removal work is performed.
[0009]
  The present invention has been made paying attention to such circumstances, and its purpose is for a film to be vacuum-deposited on the film surface while transporting the film in close contact with the surface of the cooled roll body. Vacuum deposition equipmentAnd vacuum deposition methodIn the vacuum deposition, the film thickness insufficient part or non-deposition part of the vapor deposition film is not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film, and a uniform vapor deposition film in the film width direction can be formed. As a result, the product yield can be improved. On the other hand, it is difficult to form a vapor deposition film on the surface of the roll body necessary for the smooth conveyance of the film, and a vapor deposition film that hinders the smooth conveyance of the film is formed on the surface of the roll body. Even when a deposited film that is difficult to smoothly transport the film is formed, it takes a long time to form the deposited film. Vacuum deposition apparatus for film that can be performed in the built-in state and can simplify the removal work of the deposited filmAnd vacuum deposition methodIs to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a vacuum deposition apparatus for film according to the present inventionAnd vacuum deposition methodIs a vacuum deposition apparatus for a film according to claim 1,The vacuum deposition method for a film according to claim 3.It has the following configuration.
[0011]
  That is, the vacuum deposition apparatus for a film according to claim 1 is:Placed opposite the targetWhile cooling at least the surface of the roll body of the roll and transporting the film in close contact with the surface of the roll body, On the side not in close contact with the roll bodyA vacuum deposition apparatus for a film for performing vacuum deposition on a film surface, wherein a roll axial direction length of the roll body is shorter than a width direction length of the film, and both ends of the roll body are end portions of the film Than the center of each film widthOn the surface near both ends of the film. To prevent the formation of insufficient film thickness or non-vapor deposition partsA vacuum deposition apparatus for a film, characterized in that
[0012]
  3. The film vacuum deposition apparatus according to claim 2, wherein both ends of the roll body are located 1 to 50 mm away from the center of the film width than both ends of the film. For vacuum evaporation.A vacuum deposition method for a film according to claim 3 is a vacuum deposition method for film in which vacuum deposition is performed on the film surface using the vacuum deposition apparatus for film according to claim 1 or 2.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The film vacuum deposition apparatus according to the present invention can be produced, for example, as follows, and can be used for a vacuum deposition process on the film surface.
[0014]
  A roll whose roll axial length in the roll axial direction is shorter than the length in the width direction (film width) of the film to be vacuum deposited is installed in a vacuum deposition chamber.
[0015]
  At this time, as shown in FIG. 3, the roll R is placed so that both end portions 7A and 7B of the roll body portion 7 are located at the center 8C of the film width, respectively, than the end portions 8A and 8B of the film 8 to be vacuum-deposited. Deploy. That is, the roll R is such that the left end 7A of the roll body 7 is located on the right side of the left end 8A of the film 8 and the right end 7B of the roll body 7 is located on the left side of the right end 8B of the film 8. Place.
[0016]
  Do not use a mask. Except for the above points, the structure is the same as that of a conventional vacuum deposition apparatus for film. That is, the surface roughness of the roll body 7 is 1 S or less as in the case of the conventional film vacuum deposition apparatus, and the parallelism and cylindricity are the same as in the case of the conventional film vacuum deposition apparatus, The roll body 7 is cooled. The vacuum deposition chamber is similar to the conventional film vacuum deposition apparatus in that there are an inlet and an outlet for the film. In FIG. 3, reference numeral 6 denotes a roll shaft portion.
[0017]
  Next, after the target 9 is arranged in the vacuum deposition chamber, the film is unwound little by little from the film unwinding drum around which the film to be vacuum deposited is wound, and inserted into the vacuum deposition chamber from the film entrance of the drum vacuum deposition chamber. The film is brought into close contact with the surface of the roll body 7 in the vacuum deposition chamber, and is taken out of the vacuum deposition chamber from the film outlet in the vacuum deposition chamber, and the leading end of the film is fixed to the film fixing portion of the film winding drum. At this time, the state in which the film 8 is in close contact with the surface of the roll body 7 is as shown in FIG. 3, and when viewed in the roll axial direction (or the film width direction), both end portions 7A and 7B of the roll body 7 are provided. Are positioned at the center 8C of the film width rather than at the end portions 8A and 8B of the film 8, respectively. That is, both end portions 8A and 8B of the film 8 are in a state of protruding from the roll body portion 7, respectively.
[0018]
  Next, the roll body 7 is cooled, and the vacuum deposition chamber is set to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump, and then the process gas is introduced and the target 9 is maintained while maintaining the predetermined pressure (degree of vacuum). While being heated by the heating means, the film 8 is conveyed at a predetermined conveying speed toward the outlet side of the film in the vacuum deposition chamber in a state where the film 8 is in close contact with the surface of the roll body portion 7 of the cooled roll. The film surface 8S is continuously vacuum-deposited, and the vacuum-deposited film is wound on a film take-up drum.
[0019]
  At this time, the film 8 is conveyed while meandering a little, but both end portions 8A and 8B of the film 8 always protrude from the roll body portion 7, that is, always both end portions 7A of the roll body portion 7 by the film 8. , 7B and the entire area including the surface in the vicinity thereof can be covered. Therefore, vapor deposition particles do not adhere to the surface of the roll body 7, and it is possible to prevent a vapor deposition film that hinders smooth conveyance of the film from being formed.
[0020]
  Further, as can be seen from FIG. 3, there is no shadow portion of the mask in the film 8 as in the case of the conventional apparatus shown in FIG. 2, so that the film thickness of the deposited film is insufficient on the surface in the vicinity of both ends of the film 8. No vapor deposition part or non-deposition part is formed, and a vapor deposition film having a uniform film thickness in the width direction of the film 8 can be formed.
[0021]
  In the above-described vacuum deposition apparatus for film, a roll whose roll axial direction length is shorter than the film width of the film to be vacuum deposited is used, but instead of this, vacuum deposition is attempted. Even when a film having a film width longer than the length of the roll body in the roll axial direction is used as the film to be performed, the same effect as described above is exhibited.
[0022]
  As can be seen from the embodiments of the present invention, according to the present invention, when vacuum deposition is performed on the film surface while transporting the film in close contact with the surface of the cooled roll body, On the surface in the vicinity of both ends of the film, insufficient film thickness portions or non-vapor deposition portions of the vapor deposition film are not formed, and it is possible to form a vapor deposition film with a uniform film thickness in the width direction of the film, which in turn improves the product yield. It is possible to prevent a vapor deposition film that hinders smooth conveyance of the film from being formed on the surface of the roll body. Further, as will be described later, even if a deposited film that hinders smooth conveyance of the film is formed, it takes a long time to form the deposited film, and the operation of removing the deposited film is rolled into a vacuum deposition apparatus. It is possible to carry out with the state of being incorporated, and the removal work of the deposited film can be simplified.
[0023]
  Details thereof will be described below.
[0024]
  The vacuum deposition apparatus for film according to the present invention, as described above,Placed opposite the targetWhile cooling at least the surface of the roll body of the roll and transporting the film in close contact with the surface of the roll body, On the side not in close contact with the roll bodyA vacuum deposition apparatus for a film for performing vacuum deposition on a film surface, wherein a roll axial direction length of the roll body is shorter than a width direction length of the film, and both ends of the roll body are end portions of the film Than the center of each film widthBy doing so, the film thickness insufficient part and the non-deposition part of the vapor deposition film are not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film.It is characterized by that.
[0025]
  Therefore, the film can always be in a state where the entire region including the surface in the vicinity of both ends of the roll body portion is covered by the film, so that a vapor deposition film that hinders smooth conveyance of the film is not formed on the surface of the roll body portion. Can be. For this reason, it is not necessary to provide a mask for preventing the deposition film from being formed on the surface in the vicinity of both ends of the roll body as shown in FIG. As a result, an insufficient film thickness portion or a non-vapor deposition portion of the vapor deposition film is not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film, and a vapor deposition film having a uniform film thickness in the width direction of the film can be formed. Can be improved.
[0026]
  In addition, both ends of the film from the roll bodyStick outSince the protruding film part is not in close contact with the surface of the roll body part, it is not cooled directly by the roll body part, but is in close contact with the surface of the roll body part and directly by the roll body part. The film portion protruding by heat exchange with the film portion to be cooled (heat conduction from the film portion) is also sufficiently cooled. Therefore, as for the protruding film portion, similarly to the film portion in close contact with the surface of the roll body portion, damage to the film due to heat input during vapor deposition does not occur, and damage to the entire film due to heat input during vapor deposition is prevented. Can do.
[0027]
  In the present invention, the roll has a roll body portion in close contact with the film, the length in the roll axial direction of the roll body portion is shorter than the length in the width direction of the film, and both end portions of the roll body portion are formed of the film. It is necessary to be positioned at the center of the film width from the end portion, and at least the surface of the roll body portion to be cooled. As long as these requirements are satisfied, the type of roll (shape, constituent material, etc.) is not particularly limited. For example, the roll has a relatively simple shape as shown in FIG. 3, that is, the roll body 7 and the roll shaft. 6 and the so-called stepped roll R as shown in FIG.1Etc. can be used.
[0028]
  Stepped roll R as shown in FIG.1In this case, the maximum diameter roll body 12 corresponds to the roll body in close contact with the film. The length in the roll axis direction of the roll body 12 is shorter than the length in the width direction of the film 13, and both end portions 12A and 12B of the roll body 12 are respectively longer than the end portions 13A and 13B of the film 13. The requirement for the roll can be satisfied by being positioned closer to the center 13C of the film width and at least the surface of the roll body 12 is cooled. In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a roll shaft portion, and 11 denotes a small-diameter cylindrical portion. The diameter of the small-diameter cylindrical portion 11 is considerably larger than that of the roll shaft portion 10, but the roll body 12 to which the film 13 is in close contact. The film 13 is not in contact with the small diameter cylindrical portion 11.
[0029]
  Such stepped roll R14 is used so as to satisfy the above requirements as shown in FIG. 4, as in the case of the apparatus shown in FIG. 3, a vapor deposition film that interferes with the smooth conveyance of the film 13 is formed on the surface of the roll body 12. In addition, an insufficient film thickness portion or a non-vapor deposition portion of the vapor deposition film is not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film 13, and a vapor deposition film having a uniform film thickness in the width direction of the film 13 can be formed. .
[0030]
  In the case of the apparatus shown in FIG. 4, the roll has a small-diameter cylindrical part 11 whose diameter is considerably larger than that of the roll shaft part 10. Therefore, as compared with the case of the apparatus shown in FIG. The area on the rear side of the roll when the target position side is the front side of the roll, ie, the upper side in FIG. Thus, there is an advantage that the deposited film is hardly formed (attached) on the surface and the like, and the attached area becomes small.
[0031]
  On the other hand, in the case of the apparatus shown in FIG. 4, a vapor deposition film is formed and laminated on the surface of the small-diameter cylindrical portion 11, and the vapor deposition film comes into contact with the film over a long period of use, thereby smoothly transporting the film. There is concern that it will be a hindrance. However, since it takes a very long time for the deposited film to be laminated so as to come into contact with the film, the deposited film can be used without requiring removal of the deposited film for a long period of time. In addition, when a deposited film is formed on the surface of the small-diameter cylindrical portion 11 that hinders the smooth conveyance of the film, it is necessary to remove the deposited film on the surface of the small-diameter cylindrical portion 11; Since it is the diameter before film adhesion and does not come into contact with the film, it is not necessary that the surface roughness after removal of the vapor deposition film is excellent, so removal of the vapor deposition film on the surface of the small diameter cylindrical portion 11 can be done with a grinder or chisel etc. It can be removed without hindrance, and such a removal operation of the deposited film can be performed while the roll is incorporated in the vacuum deposition apparatus. In addition, the time until the vapor deposition film that hinders the smooth conveyance of the film is formed on the surface of the small diameter cylindrical portion 11 is increased by increasing the difference in diameter between the roll barrel portion 12 and the small diameter cylindrical portion 11. Become.
[0032]
  Therefore, even in the case where a vapor deposition film that hinders the smooth conveyance of the film is formed as in the case of the apparatus shown in FIG. 4, the time until the formation is long, and the operation of removing the vapor deposition film is also necessary. Can be performed while the roll is incorporated in the vacuum vapor deposition apparatus, and the operation of removing the vapor deposition film is simple.
[0033]
  By the way, regarding the positional relationship between the both ends of the roll body and the both ends of the film, the both ends of the roll body are positioned 1 to 50 mm away from the center of the film width respectively than the both ends of the film. It is desirable to do so (the vacuum deposition apparatus for a film according to claim 2). That is, the left end of the roll body is located 1-50 mm to the right of the left end of the film, and the right end of the roll body is 1-50 mm to the left of the right end of the film. It is desirable to be positioned. By doing so, when the film is transported while minimizing the meandering of the film, a margin of about 1 mm can be secured, and a vapor deposition film that hinders the smooth transportation of the film is surely not formed on the surface of the roll body. In addition, the entire film including the film portion protruding from the roll body portion can be more reliably prevented from being damaged by heat input during vapor deposition. Here, when the distance between the end of the roll body and the end of the film is outside the range of 1 to 50 mm and less than 1 mm, when the film is conveyed while being relatively large meandering, The vicinity of the end is not covered by the film, and a deposited film tends to be formed on the surface near the end of the roll body. On the other hand, if it exceeds 50 mm, the end of the film or the vicinity thereof is not sufficiently cooled. There is a concern that thermal damage will occur, and there is a tendency that bending is caused due to insufficient support by the roll in the vicinity of the end of the film.
[0034]
  As described above, in the present invention, it is not necessary to arrange a mask for forming a deposited film on the surface of the roll body as shown in FIG. 2, and therefore the present invention has a remarkable effect that the mask can be unnecessary. Play. In other words, the mask requires a high degree of manufacturing accuracy, needs to be taken into consideration for the removal of the film, and also needs to be cooled when used in a vacuum deposition chamber. Although it is desired to reduce the quantity and most preferably to eliminate the need for a mask, the present invention has the advantage that a mask can be dispensed with and this demand can be met.
[0035]
  Thus, in the present invention, it is not necessary to arrange a mask, but the present invention is not limited to not using a mask, and a mask can be used. For example, a mask is used as shown in FIGS. can do.
[0036]
  The apparatus shown in FIG. 5 is provided with masks 14 and 15 in the apparatus shown in FIG. 3, and the apparatus shown in FIG. 6 is provided with masks 16 and 17 in the apparatus shown in FIG. When a mask is provided as shown in these figures, the deposited film is difficult to adhere to the surface of the equipment or the like on the rear side of the roll, and the adhesion area is reduced. Since these masks are for the purpose of exhibiting such operational effects, the structure is extremely simple compared to the mask as shown in FIG.
[0037]
  Here, in the apparatus shown in FIG. 6, the small-diameter cylindrical portion 11 reduces the deposition film adhesion area to the equipment on the rear side of the roll, so the mask is arranged at a position considerably away from the film end. On the other hand, in the apparatus shown in FIG. 5, the distance between the mask and the film end is narrow. Therefore, the apparatus shown in FIG. 6 can form a deposited film having a more excellent film thickness uniformity in the width direction of the film than the apparatus shown in FIG. In the apparatus shown in FIG. 6, when the distance between the mask and the film end is narrowed, the deposition film hardly adheres to the surface of the small diameter cylindrical portion 11.
[0038]
  In the present invention, the type of film to be used is not limited, and for example, a film such as paper, foil-like plastic or metal can be used. The cooling means for the surface of the roll body is not limited. For example, it is possible to adopt a method in which the roll body is formed in a hollow cylindrical shape and cooling water is circulated and supplied to the hollow part. The roll body surface must be cooled, but other parts may be cooled at the same time. The length in the circumferential direction of the roll body portion of the intimate contact between the surface of the roll body portion and the film is not limited. In order to keep the size of the apparatus to the minimum necessary, it is only necessary to have a length in the circumferential direction of the roll body that satisfies the cooling. The conveyance speed of the film is not limited, and may be appropriately determined depending on the required cooling degree of the film, the required thickness of the deposited film, and the like. The type of vacuum deposition means is not limited, and for example, an AIP method or a sputtering method can be applied.
[0039]
【Example】
Example 1
  The film was vacuum-deposited by the same apparatus and method as those described as examples in the embodiment of the invention. However, the films, rolls and the like to be vacuum deposited were limited as follows.
[0040]
  (1) As the film 8 to be vacuum-deposited, an etching aluminum film having a thickness of 50 μm, a width of 500 mm, and a total length of 2000 m was used. The film 8 is wound around a film unwinding drum before vapor deposition.
  (2) As the roll R, a roll body 7 having a length in the roll axial direction: 480 mm and a roll body diameter: 600 mm was used. The roll body portion 7 is made of hollow cylindrical stainless steel, and the roll body portion is cooled by circulating and supplying cooling water to the hollow portion. The surface roughness of the roll body 7 is 0.5 S.
  (3) The length of the roll body 7 in the roll axis direction is 20 mm shorter than the film width, and the roll R is arranged so that the center of the length is located at the center 8C of the film width. That is, the distance between the left end of the roll body 7 and the left end of the film 8 was 10 mm, and the distance between the right end of the roll body 7 and the right end of the film 8 was 10 mm.
  (4) Ti (titanium) was used as the target 9. The AIP method was applied as the type of vacuum deposition means. The deposited film formed on the film surface is made of TiN (titanium nitride).
  (5) The circumferential length of the roll barrel portion in the circumferential direction at the intimate contact between the surface of the roll barrel portion 7 and the film 8 was set to 1500 mm.
  (6) The conveyance speed of the film 8 was 2000 mm / min.
  (7) The degree of vacuum in the vacuum deposition chamber during deposition was maintained at 1.5 Pa.
  (8) The target thickness of the deposited film to be formed was 0.1 ± 0.02 μm.
[0041]
  The above vacuum deposition was performed continuously and repeated. That is, when vapor deposition on the first film 8 was completed, vacuum vapor deposition on the next film (undeposited) was performed in the same manner as described above, and this was repeated one after another, and vapor deposition was performed on a total film of 5000 m. .
[0042]
(Comparative Example 1)
  Using the apparatus shown in FIG. 2, vacuum deposition was performed on the film 1 as in Example 1. That is, the roll body 2 has a length in the roll axis direction: 600 mm and a roll body diameter: 600 mm, and the center of the roll axis direction length of the roll body 2 is the film width as shown in FIG. A roll was placed so as to be positioned at the center of the mask, and a mask 5 was placed. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 1. The length of the roll body 2 in the roll axis direction is 100 mm longer than the film width, the distance between the left end of the roll body 2 and the left end of the film 1 is 50 mm, the right end of the roll body 2 and the film 1 The distance from the right end of the is 50mm.
[0043]
  As a result, in the case of Comparative Example 1, it was confirmed that an insufficient film thickness portion and a non-deposition portion were formed on the surface in the vicinity of both ends of the film continuously from the start time to the end of the evaporation. In addition, although the degree of meandering during smooth conveyance of the film was 5 to 10 mm in the roll axis direction, the film could not be smoothly conveyed from the time when the film was deposited by 500 m. It was confirmed that this was due to the formation of a deposited film that hindered the smooth conveyance of the film on the surface in the vicinity of both ends of the roll body.
[0044]
  On the other hand, in the case of Example 1, an insufficient film thickness portion or a non-vapor deposition portion of the vapor deposition film is not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film, and a vapor deposition film having a uniform film thickness in the width direction of the film is formed. It was confirmed that all can be used as a product. Moreover, although the degree of meandering of the film was 5 to 10 mm in the roll axis direction, the film could be smoothly conveyed during the entire vapor deposition (total length of the vapor deposited film was 5000 m). When the surface of the roll body was observed after vapor deposition, no vapor deposition film that hindered smooth conveyance of the film was observed. In both cases of Example 1 and Comparative Example 1, the entire film was not damaged by heat input during vapor deposition.
[0045]
(Example 2)
  Using the apparatus shown in FIG. 4, vacuum deposition was performed on the film 13 as in Example 1. That is, as the roll, the length of the roll body portion 12 in the roll axial direction is 480 mm, the diameter of the roll body portion is 600 mm, the diameter of the small diameter cylindrical portion 11 is 594 mm, and the lengths of the left and right small diameter cylindrical portions are each 100 mm. Stepped roll R1As shown in FIG. 4, the roll was placed so that the center of the roll body portion 12 in the roll axial direction was positioned at the center of the film width. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 1. The distance between the left end of the roll body 12 and the left end of the film 13 is 10 mm, and the distance between the right end of the roll body 12 and the right end of the film 13 is 10 mm.
[0046]
  As a result, a vapor deposition film was formed and laminated on the surface of the small-diameter cylindrical portion 11, but the vapor deposition film did not come into contact with the film and hindered smooth conveyance of the film. The other results were the same as in Example 1.
[0047]
(Example 3)
  Masks 14 and 15 are provided in the apparatus according to the first embodiment as shown in FIG. Except for this point, vacuum deposition was performed on the same film 8 using the same apparatus and method as in Example 1. As a result, compared with the case of Example 1, it was difficult to adhere a vapor deposition film to the surface of the apparatus etc. in the back side of a roll, and the adhesion area became small. Other results were the same as those in Example 1.
[0048]
(Example 4)
  Masks 16 and 17 were provided in the apparatus according to Example 2 as shown in FIG. Except for this point, vacuum deposition was performed on the same film 13 by the apparatus and method having the same configuration as in Example 2. As a result, compared with the case of Example 2, it was difficult for the vapor deposition film to adhere to the surface of equipment or the like on the rear side of the roll, and the adhesion area was reduced. Other results were the same as in Example 2. In addition, compared with the case of Example 3, the film thickness uniformity was more excellent.
[0049]
(Example 5)
  In place of the roll of Example 1, a roll body 7 having a roll axial length of 98 mm and a roll body diameter of 210 mm is used, films having different film widths are used, the left end of the roll body 7 and the film 8 The distance between the left end of the roll body 7 is 1 mm, and the distance between the right end of the roll body 7 and the right end of the film 8 is 1 mm. Except for this point, vacuum deposition was performed on the same film 8 using the same apparatus and method as in Example 1. The result was the same as in Example 1.
[0050]
(Example 6)
  Length of roll body 7 in the roll axial direction: using a roll of 98 mm, using films having different film widths, the distance between the left end of roll body 7 and the left end of film 8 being 50 mm, roll body 7 The distance between the right end of the film and the right end of the film 8 was 50 mm. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 5. The result was the same as in Example 1.
[0051]
(Example 7)
  The length of the roll body 7 in the roll axis direction: using a roll of 98 mm, using films having different film widths, the distance between the left end of the roll body 7 and the left end of the film 8 is 0.5 mm. The distance between the right end portion of the portion 7 and the right end portion of the film 8 was set to 0.5 mm. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 5. As a result, when the degree of meandering of the film was 0.6 to 1 mm in the roll axis direction, a deposited film was formed on the surface in the vicinity of the end of the roll body 7, but when the degree of meandering of the film was 0.5 mm or less, the roll body The deposited film was not formed on the surface of the portion 7, and the degree of meandering of the film was often 0.5 mm or less, and the film could be smoothly conveyed until the film was deposited 1000 m. Other results were the same as those in Example 1.
[0052]
(Example 8)
  Length of roll body 7 in the roll axial direction: using a roll of 98 mm, using films having different film widths, the distance between the left end of roll body 7 and the left end of film 8 being 60 mm, roll body 7 The distance between the right end of the film and the right end of the film 8 was set to 60 mm. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 5. As a result, the film was slightly bent in the vicinity of the end of the roll, so that the film thickness uniformity of the deposited film in the width direction of the film slightly decreased. Other results were the same as those in Example 1.
[0053]
Example 9
  Length of roll body 7 in the roll axial direction: using a roll of 98 mm, using films having different film widths, the distance between the left end of roll body 7 and the left end of film 8 being 80 mm, roll body 7 The distance between the right end of the film and the right end of the film 8 was set to 80 mm. Except for this point, vacuum deposition was performed by an apparatus and method having the same configuration as in Example 5. As a result, the film thickness insufficiency part and the non-vapor deposition part of the deposited film were not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film, but the film thickness uniformity in the width direction of the film was lower than in the case of Example 8. . Further, generation of wrinkles due to heat was slightly observed in the vicinity of the end of the film. Other results were the same as those in Example 1.
[0054]
【The invention's effect】
  The present invention relates to a vacuum deposition apparatus for a film that performs vacuum deposition on the film surface while transporting the film in close contact with the surface of the cooled roll body.And vacuum deposition methodIn the vacuum deposition, the film thickness insufficient part or non-deposition part of the vapor deposition film is not formed on the surface in the vicinity of both ends of the film, and a uniform vapor deposition film in the film width direction can be formed. As a result, the entire product can be used as a product, and the yield of the product can be improved. Even when a certain vapor deposition film is formed, the time until the formation is long, and further, the operation of removing the vapor deposition film can be performed with the roll incorporated in the vacuum vapor deposition apparatus. There is a remarkable effect that the work of removing the deposited film can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view for explaining a vacuum deposition state by a conventional film vacuum deposition apparatus.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a conventional vacuum deposition apparatus for film.
FIG. 3 is a front cross-sectional view showing the main part of a vacuum deposition apparatus for film according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front cross-sectional view showing a main part of a vacuum deposition apparatus for a film according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front cross-sectional view showing a main part of a vacuum deposition apparatus for a film according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front cross-sectional view showing a main part of a vacuum deposition apparatus for a film according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1--film, 2--roll body, 3--deposited particles, 4 --- target, 5--mask, 6--roll shaft, 7--roll body, 7A--roll body Left end, 7B--Right end of roll body, 8 --- Film, 8A--Left end of film, 8B--Right end of film, 8C--Center of film width, 8S--Film surface, 9 --Target, 10--Roll shaft, 11--Small cylindrical part, 12--Roll body, 12A--Left end of roll body, 12B --Right end of roll body, 13--Film, 13A-- Left edge of film, 13B-- Right edge of film, 13C-- Center of film width, 14, 15-- Mask, 16, 17-- Mask, R--Roll, R1--Stepped roll.

Claims (3)

ターゲットに対向して配置されたロールの少なくともロール胴部の表面を冷却し、該ロール胴部の表面にフィルムを密接させた状態でフィルムを搬送させながら、該ロール胴部に密接していない側のフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着装置であって、前記ロール胴部のロール軸方向長さがフィルムの幅方向長さよりも短く、且つ、前記ロール胴部の両端部がフィルムの端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに位置することにより、フィルムの両端部近傍の表面に蒸着膜の膜厚不充分部や非蒸着部が形成されないようにしていることを特徴とするフィルム用真空蒸着装置。 The side that is not in close contact with the roll body while cooling the surface of at least the roll body of the roll disposed facing the target and transporting the film in close contact with the surface of the roll body A vacuum deposition apparatus for a film for performing vacuum deposition on the film surface of the film, wherein a roll axial direction length of the roll body is shorter than a width direction length of the film, and both ends of the roll body are at the end of the film. The film is characterized in that an insufficient film thickness portion or a non-deposition portion is not formed on the surface in the vicinity of both end portions of the film by being positioned from the center of the film width than the portion . Vacuum deposition equipment. 前記ロール胴部の両端部がフィルムの両端部よりもそれぞれフィルム幅の中央よりに1〜50mm離れたところに位置している請求項1記載のフィルム用真空蒸着装置。  The vacuum deposition apparatus for a film according to claim 1, wherein both end portions of the roll body portion are located 1 to 50 mm away from the center of the film width from both end portions of the film. 請求項1または2記載のフィルム用真空蒸着装置を用いてフィルム表面に真空蒸着を施すフィルム用真空蒸着方法。A vacuum deposition method for a film, wherein the film surface is subjected to vacuum deposition using the vacuum deposition apparatus for a film according to claim 1.
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