JP5181859B2

JP5181859B2 - 巻ずれ防止冶具及びこれを用いたロール・ツー・ロール真空成膜装置

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Publication number: JP5181859B2
Application number: JP2008157421A
Authority: JP
Inventors: 和彦大久保; 寛人渡邉
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-06-17
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Description

本発明は、長尺樹脂フィルムを巻回してなるロール状フィルムを減圧された雰囲気下で巻き出す際に使用される巻ずれ防止冶具に関し、特にロール・ツー・ロール真空成膜装置に使用される巻ずれ防止冶具に関する。

長尺樹脂フィルムはフレキシブル性を有しており、その表面に容易に金属膜や酸化物膜を形成することができるので、電子部品や光学部品、包装材料などとして広く産業界で用いられている。例えば、液晶ディスプレイのドライバ回路では、フレキシブル性と微細配線に対応する特性を持つＣＯＦ（ＣｈｉｐｏｎＦｉｌｍ）に採用されている。また、携帯電話など小型電子機器ではフレキシブル配線基板に使用されている。

このような、ＣＯＦ用の基板やフレキシブル配線基板は、ポリイミドフィルム上に金属膜を積層した基板を製造し、この基板をいわゆるサブトラクティブ法等により加工することによって製造される。ポリイミドフィルム上に金属膜を積層した基板を製造するには、長尺のポリイミドフィルムをロール・ツー・ロール真空成膜装置で搬送しながら、その表面にニッケル−クロム合金及び銅等の金属薄膜をスパッタリング等で成膜する工程を経て、該金属薄膜上に銅を電気めっきする製法がとられている。また、長尺樹脂フィルムの表面に酸化物膜を形成する場合も、ロール・ツー・ロール真空成膜装置によりスパッタリング成膜する方法がとられている。

長尺のポリイミドフィルムは、円筒状の巻芯（コア）にロール状に巻回されたロール状フィルムとして流通している。従来、このロール状フィルムをロール・ツー・ロール真空成膜装置に取り付けて巻き出す場合に、その幅方向に長尺樹脂フィルムがずれて、蛇行などが発生してしまうことがあった。特にスパッタリング等の真空成膜処理のように減圧した雰囲気下で巻き出しが行われる場合は、長尺樹脂フィルムの間に存在していた空気が抜けるため、ロール状フィルムがその幅方向にずれて竹の子状になることがあった。

長尺樹脂フィルムの上記巻ずれは、通常１０^−３Ｐａ以下に減圧された雰囲気下で確認されている。スパッタリング成膜時の雰囲気の圧力は１０^−１〜1Ｐａであるが、この成膜処理に先立ち成膜装置内の水分等を除去するため、一時的に１０^−３Ｐａ以下の圧力（以降、最低到達圧力と称する）まで減圧される。この最低到達圧力まで減圧された際に長尺樹脂フィルムの間に存在していた空気が急激に抜けるため上記巻ずれが発生する。

このようなロール・ツー・ロール真空成膜装置内での巻ずれを防止するため、最低到達圧力よりも高圧の減圧雰囲気下で、前もって長尺樹脂フィルムを巻き替えることがある。例えば、１Ｐａ〜４００００Ｐａに減圧した雰囲気下でロール状フィルムから長尺樹脂フィルムを巻き出して新たなコアに巻き取ることが行われる。このようにして、新たなコアに巻き替えられたロール状フィルムは、最低到達圧力に減圧された雰囲気下で巻き出しても前述したような巻ずれを生じなくなる。つまり、１Ｐａ〜４００００Ｐａに減圧された雰囲気下で巻き直す事によって、長尺樹脂フィルムの間に存在する空気が穏やかに抜けるため、最低到達圧力で巻き出しても巻ずれが生じないのである。なお、ロール状フィルムを巻き替える際の圧力が６００００Ｐａ程度では、空気の抜けが不十分であるため、最低到達圧力において巻ずれが発生する。

このように、所定の減圧雰囲気下で予めロール状フィルムを巻き替えることによって巻ずれを効果的に防ぐことができるものの、適切な減圧条件の範囲は限られている上、巻き替え作業には長時間を要するという問題がある。例えば、長尺樹脂フィルムの長さが１０００ｍを超えると、巻き替え作業に１時間以上を要し、生産性に大きく影響を及ぼす。

そこで、巻ずれ防止板などの巻ずれ防止冶具を使用することによって巻ずれの発生を防止することが提案されている。例えば、特許文献１（特開平１０−３２９９９０号公報）に、１対の巻ずれ防止板でロール状フィルムを挟み込んで巻ずれを防止する技術が開示されている。

特開平１０−３２９９９０号公報

特許文献１の巻ずれ防止板を使用することによって、ある程度巻ずれを防止することは可能となるが、巻ずれ防止板とフィルムの両端は常に接触状態にあるため、しわ、傷などが発生する問題があった。また、特許文献１の装置は、構造が複雑であり、装置の整備に手間取るという問題もあった。

本発明は、上記した従来の事情に鑑み、長尺樹脂フィルムを減圧雰囲気下でロール・ツー・ロールにより搬送する際、特に長尺樹脂フィルムを巻回してなるロール状フィルムを減圧雰囲気下で巻き出す際に生じる巻ずれを防止して、長尺樹脂フィルムのシワ、傷などを防ぐ、簡易な構造の巻ずれ防止冶具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明が提供する巻ずれ防止冶具は、円筒状のコアに長尺樹脂フィルムを巻回してなるロール状フィルムを減圧された雰囲気下で巻き出す際に使用する巻ずれ防止冶具であって、該ロール状フィルムを両側面から挟むように、前記コアに着脱可能に装着される１対の巻ずれ防止板と、各巻ずれ防止板の少なくともロール状フィルムに対向する面に、前記コアを中心にして放射状でかつ対称に配された、該ロール状フィルムの側面に当接することが可能な複数の突出部材とを有し、各突出部材における巻き出し前のロール状フィルムの側面に対向する領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムの片側側面の面積に対して０.３〜５０％であることを特徴としている。

上記本発明の巻ずれ防止冶具は、ロール・ツー・ロール真空成膜装置の巻出ロール及び／又は巻取ロールに用いられることが望ましい。

本発明によれば、簡易な構造で、減圧雰囲気での長尺樹脂フィルムのロール・ツー・ロールによる搬送の際に生じる巻ずれや蛇行を防止して、しわ、傷などを防ぐことができるので、工業上の効果は高い。

先ず、本発明の巻ずれ防止冶具が用いられる減圧処理装置について説明する。図１は本発明の一具体例の巻ずれ防止冶具が組み込まれた減圧処理装置の一例の真空成膜装置１０の概念図である。真空成膜装置１０は、その構成部品のほとんどが収納された直方体状の筐体１２を備えている。筐体１２は、１０^−４Ｐａ〜１Ｐａの範囲に減圧された状態を保持できるのであればその形状は特に限定されず、円筒形状であっても良い。筐体１２内には、巻出ロール１３、キャンロール１４、スパッタリングカソード１５ａ、１５ｂ、テンションロール１６ａ、１６ｂ、巻取ロール１７、ガイドロール１８ａ、１８ｂが備えられている。この巻出ロール１３及び／又は巻取ロール１７に、後述する巻ずれ防止冶具２０が取り付けられている。

長尺樹脂フィルムＦは、コアにロール状に巻回してなるロール状フィルムＲとして巻出ロール１３に備え付けられており、巻出ロール１３から巻き出された長尺樹脂フィルムＦは、ガイドロール１８ａを経てテンションロール１６ａに導かれた後、キャンロール１４の外周に沿って搬送され、さらにテンションロール１６ｂ、ガイドロール１８ｂを経て巻取ロール１７で巻き取られる。

長尺樹脂フィルムＦには、公知の樹脂フィルムを使用することができる。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、又はエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダム若しくはブロック共重合体等のポリオレフィン、環状オレフィン共重合体などを使用することができる。

また、長尺樹脂フィルムＦは、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・ビニル化合物共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ＡＢＳ、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリビニル化合物、ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフエニレンオキサイド等や、ポリ乳酸など生分解性樹脂、あるいはそれらの混合物のいずれかの樹脂であってもよい。また、ポリイミドやエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるものであってもよい。

長尺樹脂フィルムＦの幅が５０ｃｍの場合、巻ずれによって幅方向に２０ｃｍ程度ずれることがある。ロール・ツー・ロール搬送において許容できる巻ずれの大きさには限度があり、これを超えるとロール・ツー・ロール搬送の際に、長尺樹脂フィルムＦの幅方向端部にしわや傷が発生する。これに対して、真空成膜装置１０の巻出ロール１３には、後述する巻ずれ防止冶具が備わっているので、巻ずれが発生しない。よって、長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロールによる搬送の際に蛇行が生じなくなるのでシワや傷が発生しない。

ところで、巻ずれはロール・ツー・ロールによる搬送の際に長尺樹脂フィルムＦに加えられる張力と関係がある。一般的には、長尺樹脂フィルムＦに加えられる張力を高くすれば、最低到達圧力まで減圧されても巻出ロール１３での巻ずれは生じにくくなる。一方、長尺樹脂フィルムＦに加わる張力が低くなれば、巻ずれようとする力を抑えきれずに前述の竹の子状の巻ずれが生じ易くなる。

長尺樹脂フィルムＦに加えられる張力は、巻出ロール１３、巻取ロール１７、キャンロール１４における駆動力のトルクにより制御される。巻ずれを生じさせない張力条件等の真空成膜装置１０の具体的な運転条件は、長尺樹脂フィルムＦの幅や厚み、及び真空成膜装置１０のタイプなど様々な要因が関係するため、一義的に定めることはできないが、いわゆる当業者であれば適宜定めることができる。このように、適切な高さに張力を設定することによって巻ずれを防止することができるが、張力を高めにして真空成膜装置１０でスパッタリング成膜を行った場合は、長尺樹脂フィルムＦにシワが入ることがある。すなわち、張力が高いとスパッタリング成膜時にシワが生じる一方、張力が低いと巻ずれが生じる。

次に、上記減圧処理装置に用いられる巻ずれ防止冶具について説明する。図２は、本発明の一具体例の巻ずれ防止冶具２０が、コア１３ａに巻回されたロール状フィルムＲに装着された状態を示す概略断面図であり、この状態で真空成膜装置１０に取り付けられる。なお、以下の説明においては、巻ずれ防止冶具２０が巻出ロール１３に取り付けられることを前提にして説明を行うが、巻取ロール１７に巻ずれ防止冶具２０を取り付けても良い。これにより、巻出ロール１３から巻き出された長尺樹脂フィルムＦが巻取ロール１７に巻き取られた後、長尺樹脂フィルムＦの搬送方向を逆転させて、巻取ロール１７から長尺樹脂フィルムＦを巻き出して巻出ロール１３で巻き取る操作を行う際にも巻ずれを防止することができる。

巻ずれ防止冶具２０は、上述の真空成膜装置１０のような大気圧より減圧された雰囲気下で使用され、長尺樹脂フィルムＦを円筒状のコア１３ａに巻回してなるロール状フィルムＲを両側面から挟むように、コア１３ａに装着される１対の巻ずれ防止板２１を有している。各巻ずれ防止板２１は、少なくともロール状フィルムＲに対向する面に、コア１３ａを中心にして放射状でかつ対称に配された複数の突出部材２２を有している。なお、巻ずれ防止板２１は、コア１３ａの軸に直交して装着されているが、機械加工の精度内で直交していれば、両者の角度は厳密に９０°であることは要しない。

図３には、上記巻ずれ防止板２１を、これに対向するロール状フィルムＲg側から見た時の平面図が示されている。この巻ずれ防止板２１は円盤状に形成されており、中央部にコア１３ａが貫通する中央開口部２１ａを備えている。この中央開口部２１ａから（すなわち、コア１３ａから）外周方向に、放射状でかつ対称な６本の突出部材２２が延在している。これら６本の突出部材２２は、各々凸状部材から形成されており、その頂部においてロール状フィルムＲの側面に当接することができる。これにより、長尺樹脂フィルムＦが巻回されたロール状フィルムＲの巻ずれを防止することができる。

巻ずれ防止板２１の形状は、図３に示す円盤状に限定されるものではなく、ロール状フィルムＲの巻ずれを防止できるであれば、四角形、五角形などの任意の多角形であっても良い。巻ずれ防止板２１が円盤状の場合は、その直径は巻き出される前のロール状フィルムＲの直径と略同一か、それより大きいことが望ましい。また、中央開口部２１ａから放射状に延びる各突出部材２２は、巻き出される前のロール状フィルムＲの外周までか、又は該外周よりも外側まで端部が延びていることが望ましい。巻ずれ防止板２１の直径が、巻き出される前のロール状フィルムＲの直径より小さい場合や、突出部材２２の当該端部が巻き出される前のロール状フィルムＲの外周よりも内側までしか延在していない場合は、巻ずれが生じることがある。

また、突出部材２２がコア１３ａに対して対称に配されないと、ロール状フィルムＲのロール形状に偏りが生じ、長尺樹脂フィルムＦの側面にキズをつけるおそれがある。各巻ずれ防止板２１に設ける突出部材２２の数は、図３に示す６本に限定されるものではなく、複数であれば任意の本数で良いが、より望ましくは３本以上である。３本以上配することによって、１２０°以下ごとに長尺樹脂フィルムＦの側面が支持されるので、ロール状フィルムＲのロール形状の偏りが生じにくくなる。

対向する巻ずれ防止板２１同士では、互いに突出部材２２の数が同じであることが好ましいが、コア１３ａの軸方向から見た突出部材２２の位置は一致している必要はない。例えば、コア１３ａの軸方向から見て、一方の巻ずれ防止板２１に３本の突出部材２２がＹ字状に配設されているとき、他方の巻ずれ防止板２１には３本の突出部材２２が逆Ｙ字状に配設されていても良い。

突出部材２２の数や大きさは、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板２１において合計した総面積が、巻き出される前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して０.３〜５０％になるように定められている。この値が０.３％未満では、巻ずれを起こそうとするロール状フィルムＲの側面を保持できない。一方、この値が５０％以上を越えると、長尺樹脂フィルムＦに接触する突出部材２２が広すぎて、しわ、傷などが発生する。

上記値を満足するのであれば、コア１３ａの接線方向における突出部材２２の幅は適宜選択できるが、１ｍｍ以上であることが望ましい。この幅が１ｍｍ未満では、巻ずれを起こそうとするロール状フィルムＲの側面を保持できなくなるおそれがある。

コア１３ａの軸方向から見た突出部材２２の形状は、帯状、略三角形、略ひし形、略台形など適宜選択できる。帯状や略ひし形の場合は、コア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周まで延びているのが好ましい。略三角形や略台形の場合は、巻ずれ防止板２１の外周からコア１３ａ側に凸であっても良いし、コア１３ａから該外周に凸であっても良い。いずれの形状においても、コア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周まで延びていることが望ましい。

コア１３ａの軸方向における突出部材２２の高さ、すなわち、巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面から突出部材２２の頂部（ロール状フィルムＲとの当接面）までの距離は、突出部材２２の材質や形状に応じて適宜選択することができる。この高さは、コア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周に亘って均一であっても良いし、コア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周に向かうに従い、連続的若しくは段階的に低くなっていても良い。

各突出部材２２は、コア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周にかけて延在するに際して、必ずしも図３に示すように連続していることを要さない。すなわち、全体としてコア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周まで延在しているのであれば、互いに独立した複数の突出要素によって１つの突出部材２２を構成することも可能である。例えば、図４に示すように、全体としてコア１３ａから巻ずれ防止板２１の外周まで延在している３つの突出要素２２ａ、２２ｂ及び２２ｃによって各突出部材２２を構成しても良い。これによって、巻き取り若しくは巻き出される際に、常に長尺樹脂フィルムＦの側面が、いずれかの突出要素に接触することができるので、本発明の目的を達成することができる。なお、複数の突出要素は、材質や弾性率などが互いに異なっていても良い。

突出部材２２は、エラストマーなどの弾性体で構成されることが望ましい。これにより、巻ずれを起こそうとするロール状フィルムＲの側面に対してダンパーとなり長尺樹脂フィルムＦの側面へのキズ発生を防ぐことができる。使用可能なエラストマーには、ＮＢＲやシリコーンゴム等のゴムやウレタンエラストマー等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらは、減圧装置内で使用されることを考慮すると、放出ガスが少ないものが望ましい。

上記の弾性体で突出部材２２を形成する場合は、巻ずれ防止板２１上で、突出部材２２を設けたい箇所に溝を設け、この溝に棒状のエラストマー部材を圧入し、凸設させればよい。前述の帯状の突出部材２２の場合は、溝にエラストマー部材としてゴムチューブやゴムロッドを圧入すれば良い。

また、図５の部分断面図に示すように、突出部材２２をプラスチック、セラミック、金属などの剛体部３２で構成し、この剛体部３２を弾性体からなる支持体３３を介して巻ずれ防止板２１に接合しても良い。これにより、長尺樹脂フィルムＦの側面へのキズ発生を防ぎつつ、巻ずれを起こそうとするロール状フィルムＲの側面を保持するダンパーの機能を持たせることができる。更に、長尺樹脂フィルムＦに当接する部分の耐磨耗性を向上させることができる。

支持体３３は、エラストマー、コイルばね又は板ばね等の任意の弾性体を適宜選択できる。また、剛体部３２の可動範囲を制約するため、必要に応じて巻ずれ防止板２１と剛体部３２にそれぞれ両端部が軸支されたアーム３４を設けても良い。

巻ずれ防止板２１には、巻ずれようとするロール状フィルムＲを保持できる機械的強度が求められる。すなわち、巻ずれ防止板２１が、ロール状フィルムＲの巻ずれようとする力に追従して変形するようでは巻ずれを効果的に防止することができない。従って、巻ずれ防止板２１の材質は、上記変形を生じないように設計する必要がある。その際、必要に応じて巻ずれ防止板２１においてロール状フィルムＲと対向する面の反対側の面に、突条の補強部材を設けても良い。

また、巻ずれ防止冶具２０の質量や慣性モーメントを低減するため、上記変形が生じない程度に、巻ずれ防止板２１に略三角形や略台形の開口部を設けても良い。例えば、中央開口部２１ａに対称に３つの略台形の周縁開口部２１ｂが設けられた巻ずれ防止板２１を図５に示す。また、巻ずれ防止板２１を外側環部と内側環部とで構成し、これらを結ぶ支柱部分に突出部材２２を設けても良い。

巻ずれ防止板２１のコア１３ａへの固着手段は、機械的強度が維持できて、着脱可能であれば任意のものを使用できる。着脱可能な固着手段の例としては、ネジ止め、Ｏリング、ドリルチャック、磁力などある。巻ずれ防止板２１を着脱可能に固着することによって、前述したように、コア１３ａに巻回された状態で流通しているロール状フィルムＲのコア１３ａに巻ずれ防止板２１を取り付けるだけで良いため、作業効率が向上する。すなわち、コアに巻ずれ防止板が予め固定されたリール状の巻ずれ防止冶具の場合は、その冶具にロール状フィルムＲを巻き直す必要が生じるのに対し、巻ずれ防止板２１がコア１３ａに着脱可能であれば、この巻き直し作業を省くことができる。

図７は、巻ずれ防止板２１がコア１３ａにＯリング２７を介して固着した状態を示す部分断面図である。Ｏリング２７は、コア１３ａが貫通する巻ずれ防止板２１の中央開口部２１ａの内周面に設けられたＯリング用溝２６内に全周に亘って配されている。これにより、Ｏリング２７がコア１３ａの半径方向に全体的に圧縮されることによって、巻ずれ防止板２１をコア１３ａに固着する。Ｏリング２７の材質は、巻ずれ防止板２１をコア１３ａに良好に固着できるものであれば特に限定されない。

図８は、巻ずれ防止板２１をコア１３ａにいわゆるドリルチャック２８で固着した状態を示す概念図である。ドリルチャック２８を用いることによって、コア１３ａの直径によらず自在に巻ずれ防止板２１を固着することが可能となる。また、ドリルチャックの代わりに、磁石を用いた固着手段によって着脱可能とすることができる。

上記の本発明の巻ずれ防止冶具の説明においては、減圧処理装置の一例として、図１に示すスパッタリング成膜を行う真空成膜装置１０を例示したが、本発明の巻ずれ防止冶具は、減圧された雰囲気下での長尺樹脂フィルムの巻き出しに使用されるのであれば真空成膜用の装置に限定されるものではなく、プラズマによる長尺樹脂フィルムの表面改質、長尺樹脂フィルムの乾燥、長尺樹脂フィルムの巻き直しなどの装置にも適用することができる。

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。以下の実施例では、巻ずれ防止冶具をロール状フィルムＲのコア１３ａに装着し、これを図１に示す真空成膜装置１０の巻出ロール１３に取り付け、スパッタリングカソード１５ａ、１５ｂを休止させた状態で長尺樹脂フィルムＦの巻き直しを行って、目視により巻ずれの有無や、しわ、傷などの状況を調べた。

［実施例１］
長尺樹脂フィルムＦとして、幅５０ｃｍ、長さ２５００ｍ、厚み３８μｍのポリイミドフィルム（東レ株式会社製、商品名カプトン（登録商標））を使用し、これを外径１８ｃｍのコアに巻回して外径４０ｃｍのロール状フィルムＲを用意した。このロール状フィルムＲに、図２に示すように１対の巻ずれ防止板２１からなる巻ずれ防止冶具２０を装着した。巻ずれ防止板２１のコア１３ａへの固着手段には図７に示すＯリング２７を用いた。

各巻ずれ防止板２１には、ロール状フィルムＲに対向する面に、幅７.５ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を６本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して０.３％となるようにした。なお、突出部材２２にはシリコーンゴムを使用し、これをコアから巻ずれ防止板２１の外周まで延在させるため、幅方向中央での長さが１１０ｍｍとなるように切断して巻ずれ防止板に接着した。

上記巻ずれ防止冶具２０の装着されたロール状フィルムＲを真空成膜装置１０の巻出ロール１３に取り付け、一旦最低到達圧力１０^−３Ｐａまで減圧した後、１Ｐａの減圧雰囲気下でロール・ツー・ロール搬送を行った。また、長尺樹脂フィルムＦにかかる張力は６０Ｎとした。その結果、長尺樹脂フィルムＦの巻ずれ、しわ、傷などはなく、十分な効果が得られた。

［実施例２］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅３８ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を１２本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して５０％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦの巻ずれ、しわ、傷などはなく、十分な効果が得られた。

［実施例３］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅１ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を３本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して０.３％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦの巻ずれ、しわ、傷などはなく、十分な効果が得られた。

［実施例４］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅３０ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を６本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して２０％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦの巻ずれ、しわ、傷などはなく、十分な効果が得られた。

［比較例１］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅０.５ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を３本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して０.２％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦの幅方向中央部には傷、しわなどが特に見当たらなかったが、巻ずれが左右に２ｍｍ発生したため、長尺樹脂フィルムＦの幅方向端部に傷、しわなどが発生した。

［比較例２］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅４２ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を１２本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して５５％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦの巻ずれは特に発生しなかったが、長尺樹脂フィルムＦの幅方向中央部に傷、しわ、などが発生することがあった。

［比較例３］
各巻ずれ防止板２１のロール状フィルムＲに対向する面に、幅２７０ｍｍ、高さ３ｍｍの突出部材２２を１本形成し、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して３０％となるようにした以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦは左右に２ｍｍ巻ずれた。また、長尺樹脂フィルムＦの幅方向端部に傷、しわなども発生した。

［比較例４］
巻ずれ防止冶具２０を用いなかった以外は実施例１と同様にして真空中で長尺樹脂フィルムＦのロール・ツー・ロール搬送を行った。その結果、長尺樹脂フィルムＦは左右に大きく巻ずれて竹の子状になった。また、傷、しわなども発生した。

以上のように、各突出部材２２における巻き出し前のロール状フィルムＲの側面に対向している領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムＲの片側側面の面積に対して５０％を超えると、長尺樹脂フィルムＦと接触する部分が多くなり、長尺樹脂フィルムＦが傷んだ。一方、この値が０.３％未満では、２ｍｍの巻ずれが生じた。許容できる巻ずれの大きさは１ｍｍ以内であったため、２ｍｍの巻ずれによって長尺樹脂フィルムＦの幅方向端部に傷やしわが発生した。更に、各巻ずれ防止板２１に放射状に設置されている突出部材２２の本数が複数ではなく１本だけでは、しわや傷が発生して本発明の効果が得られなかった。

本発明の巻ずれ防止冶具が組み込まれる真空成膜装置の概念図である。本発明の巻ずれ防止冶具の一具体例が、コアに巻回されたロール状フィルムに装着された状態を示す概略断面図である。本発明の巻ずれ防止冶具の一具体例を示す平面図である。本発明の巻ずれ防止冶具の他の具体例を示す平面図である。本発明の巻ずれ防止冶具が有する突出部材の他の具体例を示す部分断面図である。本発明の巻ずれ防止冶具の更に他の具体例を示す平面図である。本発明の巻ずれ防止冶具の固着手段の一具体例を示す部分断面図である。本発明の巻ずれ防止冶具の固着手段の他の具体例を示す概念図である。

符号の説明

１０真空成膜装置
１２筐体
１３巻出ロール
１３ａコア
１４キャンロール
１５ａ、１５ｂスパッタリングカソード
１６ａ、１６ｂテンションロール
１７巻取ロール
１８ａ、１８ｂガイドロール
２０巻ずれ防止冶具
２１巻ずれ防止板
２１ａ中央開口部
２１ｂ周縁開口部
２２突出部材
２６Ｏリング用溝
２７Ｏリング
２８ドリルチャック
３２剛体部
３３支持体
３４アーム
Ｆ長尺樹脂フィルム
Ｒロール状フィルム

Claims

円筒状のコアに長尺樹脂フィルムを巻回してなるロール状フィルムを減圧された雰囲気下で巻き出す際に使用する巻ずれ防止冶具であって、該ロール状フィルムを両側面から挟むように、前記コアに着脱可能に装着される１対の巻ずれ防止板と、各巻ずれ防止板の少なくともロール状フィルムに対向する面に、前記コアを中心にして放射状でかつ対称に配された、該ロール状フィルムの側面に当接することが可能な複数の突出部材とを有し、各突出部材における巻き出し前のロール状フィルムの側面に対向する領域の面積を各巻ずれ防止板において合計した総面積が、巻き出し前のロール状フィルムの片側側面の面積に対して０.３〜５０％であることを特徴とする巻ずれ防止冶具。
前記コアの接線方向における前記突出部材の幅が１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の巻ずれ防止冶具。
前記突出部材が弾性体からなる凸状部材で形成され、前記巻ずれ防止板に接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻ずれ防止冶具。
前記突出部材が剛体部で形成され、前記巻ずれ防止板に弾性体を介して接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻ずれ防止冶具。
長尺樹脂フィルムを減圧した雰囲気下でロール・ツー・ロールにより搬送するロール・ツー・ロール真空成膜装置であって、その巻出ロール及び／又は巻取ロールに請求項１から４のいずれかに記載の巻ずれ防止冶具が用いられていることを特徴とするロール・ツー・ロール真空成膜装置。