JP5301484B2 - Film conveying apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフィルム搬送装置及び方法に係り、特にフィルムを非接触状態で搬送するフィルム搬送装置及び方法に関する。 The present invention relates to a film conveying apparatus and method, and more particularly to a film conveying apparatus and method for conveying a film in a non-contact state.
光学素子、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池などの各種装置では、機能性フィルムとして、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタ、反射防止フィルム等の光学フィルムが利用されている。このような機能性フィルムの一例としては、プラスチックフィルム(単にフィルムともいう。)上に、ポリマーを主成分とする有機膜が成膜され、その上に無機物からなる無機膜が真空製膜法により硬質薄膜として成膜された機能性フィルム(積層体)が知られている。 Optical devices such as gas barrier films, protective films, optical filters, and antireflection films are used as functional films in various devices such as optical devices, display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays, semiconductor devices, and thin film solar cells. ing. As an example of such a functional film, an organic film mainly composed of a polymer is formed on a plastic film (also simply referred to as a film), and an inorganic film made of an inorganic material is formed thereon by a vacuum film forming method. A functional film (laminate) formed as a hard thin film is known.
そして、蒸着やスパッタ、CVDなど真空中で表面修飾させる部材によっては、柔らかかったり、傷つきやすかったりして、ローラ搬送ができない場合があった。そのような場合、通常、ラミネートにより表面を保護し、蒸着などの工程直前でラミネートを剥離、表面修飾後、また、ラミネートをするといった工程をとるのが通常であった。しかし、表面修飾のたびにデラミ、ラミネートを繰り返すのは、コストが掛かるという問題があった。 Depending on the member whose surface is modified in vacuum, such as vapor deposition, sputtering, or CVD, the roller may not be able to be conveyed because it is soft or easily damaged. In such a case, the surface is usually protected by a laminate, and usually the steps of peeling the laminate immediately before the step of vapor deposition, etc., surface modification, and laminating are usually taken. However, repeating delamination and lamination for each surface modification has a problem that costs are high.
ところで、フィルムをローラに非接触で搬送する方法としては、例えば、特許文献1のように、エア圧を用いて非接触状態で搬送することが提案されている。 By the way, as a method of conveying a film to a roller in a non-contact manner, for example, as disclosed in Patent Document 1, it is proposed to convey the film in a non-contact state using air pressure.
しかしながら、特許文献1のように、常圧下では一般的に空気浮上しフィルム表面を非接触で搬送する方法が取られているが、真空下では気体を利用した静圧、動圧浮上が使えないという問題があった。また、常圧下においても、特許文献1のように、気体の圧力で浮上させる方法では、搬送環境内のゴミを舞い上がらせる原因となり、フィルムにゴミが付着するという問題もあった。 However, as disclosed in Patent Document 1, a method is generally employed in which air floats under normal pressure and the film surface is conveyed in a non-contact manner, but static pressure and dynamic pressure levitation using gas cannot be used under vacuum. There was a problem. Further, even under normal pressure, the method of floating by gas pressure as in Patent Document 1 causes the dust in the transport environment to rise, and there is a problem that the dust adheres to the film.
本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、フィルムにゴミが付着するのを防止し、真空下においてもフィルム表面に非接触で搬送することができるフィルム搬送装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a film transport apparatus and method that can prevent dust from adhering to the film and transport it non-contactingly to the film surface even under vacuum. The purpose is to do.
本発明は、前記目的を達成するために、連続搬送されるフィルムの両端のみを保持する段差を有する搬送ローラと、前記段差に非接触なフィルム面から一定の距離に設けられた静電気発生装置と、からなり、前記フィルムの帯電荷と静電気発生装置とのクーロン力により、フィルム中央部を搬送ローラに非接触で搬送することを特徴とするフィルム搬送装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a transport roller having a step for holding only both ends of a continuously transported film, and a static electricity generator provided at a certain distance from a film surface that is not in contact with the step. A film transporting device is provided that transports the central portion of the film in a non-contact manner to a transporting roller by a Coulomb force between the charge of the film and a static electricity generating device.
また、本発明は、前記目的を達成するために、両端のみを保持する段差を有する搬送ローラにより連続搬送されるフィルムを、フィルムの帯電荷と静電気発生装置とのクーロン力により、フィルム中央部が前記搬送ローラに非接触にして搬送することを特徴とするフィルム搬送方法を提供する。 Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a film that is continuously conveyed by a conveying roller having a step that holds only both ends. A film conveying method is provided, wherein the film is conveyed in a non-contact manner with the conveying roller.
本発明者は、フィルムをローラに非接触で搬送させるために、クーロン力を利用することで解決できるとの知見を得た。即ち、フィルムに帯びている電荷を静電気発生装置により反発又は吸着させることで、フィルムを非接触で連続搬送することができることを発見した。 The present inventor has obtained the knowledge that the problem can be solved by utilizing the Coulomb force in order to transport the film to the roller in a non-contact manner. That is, it has been discovered that the film can be continuously conveyed in a non-contact manner by repelling or adsorbing the charge on the film by a static electricity generator.
ここで、本発明に係るフィルムは中央部が非接触であれば良く、フィルム両端はローラに保持される。フィルム両端のみを保持する段差を有する搬送ローラによりフィルム両端のみを保持しながら、クーロン力で浮上させる方向に静電気発生装置は電荷を発生させているので、フィルム中央部がローラに接触することなく連続搬送される。 Here, the film which concerns on this invention should just be a non-contact center part, and both ends of a film are hold | maintained at a roller. Since the static electricity generator generates electric charges in the direction of floating by the Coulomb force while holding only both ends of the film with a conveying roller having a step that holds only both ends of the film, the central part of the film continues without contacting the rollers. Be transported.
したがって、本発明によれば、エアで浮上する場合のように搬送環境内のゴミを舞い上がらせフィルムにゴミが付着することを防止でき、また、真空下でも浮上搬送することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the dust in the transport environment from flying up and sticking to the film as in the case of floating with air, and to float and transport even under vacuum.
本発明は、前記静電気発生装置よりも上流側に、前記静電気発生装置に対向するフィルムの表面を帯電させる帯電装置が設けられていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a charging device for charging the surface of the film facing the static electricity generator is provided upstream of the static electricity generator.
フィルムには通常ある程度の帯電があるが、この帯電量は非常に小さい。したがって、フィルムの厚みが厚かったり幅の広いものに対しては、クーロン力が十分ではない場合がある。そこで、本発明者は、静電気発生装置よりも上流側に、静電気発生装置に対向するフィルムの表面を帯電させる放電装置を設けることが好ましいとの知見を得た。 Films usually have a certain amount of charge, but this charge is very small. Therefore, the Coulomb force may not be sufficient for a thick film or a wide film. Therefore, the present inventor has found that it is preferable to provide a discharge device for charging the surface of the film facing the static electricity generator upstream of the static electricity generator.
静電気発生装置よりも上流側に、静電気発生装置に対向するフィルムの表面を帯電させる放電装置を設けることで、好適にフィルム中央部がローラに接触することなく連続搬送される。 By providing a discharge device for charging the surface of the film facing the static electricity generating device upstream from the static electricity generating device, the central portion of the film is preferably continuously conveyed without contacting the roller.
また、本発明は、前記帯電装置では、前記フィルムの幅方向に任意のピッチで正電荷と負電荷とを交互に帯電し、前記静電気発生装置では、前記フィルムの帯電荷と前記静電気発生装置表面とが互いにクーロン力が働くように、前記任意のピッチで電圧を印加することが好ましい。 Further, according to the present invention, in the charging device, positive charges and negative charges are alternately charged at an arbitrary pitch in the width direction of the film. In the static electricity generator, the charge of the film and the surface of the static electricity generator are provided. It is preferable to apply a voltage at the above-mentioned arbitrary pitch so that Coulomb forces act on each other.
このようにフィルムを電荷し静電気発生装置に電圧を印加することで、好適にフィルム中央部がローラに接触することなく連続搬送することができる。 By charging the film in this way and applying a voltage to the static electricity generator, the film can be continuously conveyed without the center of the film being in contact with the roller.
本発明のフィルム搬送装置は、真空下で使用することが好ましい。 The film transport device of the present invention is preferably used under vacuum.
真空下においては、フィルムをエアによる浮上搬送させることができないので、本発明は特に有効である。 Since the film cannot be lifted and conveyed by air under vacuum, the present invention is particularly effective.
本発明において、前記フィルム両端を保持する段差は、独立又は従属に自由に回転するリングであることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the level | step difference holding the said film both ends is a ring which rotates freely independently or dependently.
フィルム両端を保持する段差はリングであって、搬送ローラに独立又は従属に回転させることで、好ましくフィルムを連続搬送させることができる。 The step which holds both ends of the film is a ring, and the film can be preferably continuously conveyed by rotating independently or dependently on the conveying roller.
本発明において、前記リング上でフィルムがニップされていることが好ましい。または、本発明においては、前記リング表面には溝が設けられていることが好ましい。または、前記リングはテーパ形状であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a film is nipped on the ring. Or in this invention, it is preferable that the said ring surface is provided with the groove | channel. Alternatively, the ring is preferably tapered.
リング上でフィルムがニップされていること、リング表面には溝が設けられていること、または、リングはテーパ形状であることであることで、フィルム端部でのフィルムの保持力が上がり、好ましくフィルム中央部を非接触で搬送することができる。 Since the film is nipped on the ring, the groove surface is provided with a groove, or the ring is tapered, the holding force of the film at the end of the film is increased. The central part of the film can be conveyed without contact.
また、本発明において、前記静電気発生装置の電極がフィルム幅の60%以上であることが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the electrode of the said static electricity generator is 60% or more of a film width.
静電気発生装置の電極をフィルム幅の60%以上とすることで、好ましくフィルム中央部を非接触で搬送することができる。 By setting the electrode of the static electricity generator to 60% or more of the film width, the central portion of the film can be preferably conveyed in a non-contact manner.
なお、本発明において、前記フィルムの帯電荷と静電気発生装置とのクーロン力は引力であっても良いし、斥力であっても良い。 In the present invention, the Coulomb force between the charge of the film and the static electricity generator may be an attractive force or a repulsive force.
本発明によれば、フィルムにゴミが付着するのを防止し、真空下においてもフィルム表面に非接触で搬送することができるフィルム搬送装置及び方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a film transporting apparatus and method capable of preventing dust from adhering to a film and transporting the film surface in a non-contact manner even under vacuum.
以下添付図面に従って本発明に係るフィルム搬送装置及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of a film conveying apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1、図3は、それぞれ本発明の実施の形態のフィルム搬送装置の構成を示す斜視図であり、図2、図4はそれらの側面図と正面図である。 1 and 3 are perspective views showing the configuration of a film transport apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 4 are a side view and a front view thereof, respectively.
第1の実施の形態のフィルム搬送装置10は、静電気力(クーロン力)の反発を利用したものであり、フィルム12の帯電荷と静電気発生装置16に発生させた電荷との反発力により、フィルム12の中央部を搬送ローラ14に非接触で搬送するようにしたものである。
The
図1及び図2は、第1の実施の形態のフィルム搬送装置10を示しており、主に、搬送ローラ14と静電気発生装置16とから成る。
1 and 2 show a
搬送ローラ14には、連続搬送されるフィルム12の両端のみを保持する段差が設けられている。静電気発生装置16は、搬送ローラ14の段差間の軸上に設けられている。
The
また、図1に示したフィルム搬送装置10には、静電気発生装置16よりも上流側に静電気発生装置16に対向しているフィルムの表面に帯電させるための帯電装置18が備えられている。帯電装置18でのフィルム12への帯電電荷は任意に選択可能であるが、図1はフィルム幅方向に対して一定のピッチ毎にプラス電荷、マイナス電荷を放電し、フィルム表面に帯電させたものを示している。
Further, the
静電気発生装置16は、フィルム12に帯電している電荷と反発するように電荷を搬送ローラ14の軸上に発生させる。これにより、フィルム12の帯電荷と静電気発生装置16に発生させた電荷とが反発する。搬送ローラ14の段差によりフィルム12の両端は保持されているので、これによりフィルムの浮上量は規定される。
The
即ち、反発力は距離の二乗に半比例するため、フィルムが少し変形して搬送ローラ上の静電気発生装置16に近づいても、反発力が強くなるためフィルム中央部は搬送ローラに接触し難い。
That is, since the repulsive force is half proportional to the square of the distance, even if the film is slightly deformed and approaches the static
以上のような構成のフィルム搬送装置10により、フィルム12の中央部を搬送ローラ14に非接触で連続搬送できる。よって、フィルムの表面に損傷を与えることなくフィルムを搬送することができる。
With the
常圧下では一般的に空気浮上しフィルム表面を非接触で搬送する方法が取られているが、真空下では気体を利用した静圧、動圧浮上が使えないという問題があった。また、常圧下においても、気体の圧力(エア)で浮上させると、フィルムにゴミが付着するという問題もあった。しかしながら、本発明によれば、フィルムにゴミが付着するのを防止し、真空下においてもフィルム表面に非接触で搬送することができる。 Under normal pressure, a method is generally used in which air floats and transports the film surface in a non-contact manner, but there is a problem that static pressure and dynamic pressure surfacing using gas cannot be used under vacuum. Further, even under normal pressure, there is a problem that dust adheres to the film when it is floated by a gas pressure (air). However, according to the present invention, it is possible to prevent dust from adhering to the film and to convey it to the film surface in a non-contact manner even under vacuum.
なお、フィルム12には通常微量の静電気を帯びているので、そのフィルムの帯電荷と同じ極性の電荷を静電気発生装置16に与え、フィルム12の帯電荷と静電気発生装置16に発生させた電荷との反発力により、フィルム12を浮上搬送させることもできる。即ち、帯電装置18は必須ではない。また、フィルム搬送装置10には、静電気発生装置16よりも下流側にフィルムの表面に帯電している電荷を除電する除電装置(不図示)を備えても良い。
Since the
図3及び図4は、第2の実施の形態のフィルム搬送装置20を示しており、主に、搬送ローラ24と静電気発生装置36とから成る。
3 and 4 show a
搬送ローラ24には、連続搬送されるフィルム12の両端のみを保持する段差が設けられている。静電気発生装置26は、搬送ローラ24の位置であってフィルム12から一定距離で円弧状に形成されている。
The
また、図3に示したフィルム搬送装置20には、静電気発生装置26よりも上流側に静電気発生装置26に対向しているフィルムの表面に帯電させるための帯電装置28が備えられている。帯電装置28でのフィルム12への帯電電荷は任意に選択可能であるが、図3も図1と同様に、フィルム幅方向に対して一定のピッチ毎にプラス電荷及びマイナス電荷を放電し、フィルム表面に帯電させたものを示している。
3 is provided with a charging
静電気発生装置26は、フィルム12に帯電している電荷と吸着するように電荷を搬送ローラ24に沿った円弧状に発生させる。これにより、フィルム12の帯電荷と静電気発生装置26に発生させた電荷とが吸着する。なお、搬送ローラ24の段差によりフィルム12の両端は保持されているので、これによりフィルムの浮上量は規定される。
The
吸着力は静電気発生装置26に発生させる電荷に比例するため、静電気発生装置26に発生させる電荷が多すぎると、フィルムが静電気発生装置26に引っ付いてしまうが、搬送ローラ24の段差によりフィルム12の両端は保持されていることで、静電気発生装置26に発生させる電荷は、搬送ローラ24の軸にフィルムが接触しない程度の引力が働くように与えることが必要である。
Since the attractive force is proportional to the charge generated by the
以上のような構成のフィルム搬送装置20により、フィルム12の中央部を搬送ローラ24に非接触で連続搬送できる。よって、フィルムの表面に損傷を与えることなくフィルムを搬送することができる。
With the
なお、フィルム12には通常微量の静電気を帯びているので、そのフィルムの帯電荷と逆の極性の電荷を静電気発生装置26に与え、フィルム12の帯電荷と静電気発生装置26に発生させた電荷との吸着力により、フィルム12を浮上搬送させることもできる。即ち、第1の実施の形態と同様に、帯電装置28は必須ではない。また、フィルム搬送装置20には、静電気発生装置26よりも下流側にフィルムの表面に帯電している電荷を除電する除電装置(不図示)を備えても良い。
Since the
なお、本発明では、フィルム両端部を搬送ローラ14の段差に支持されながら搬送されることにより、フィルム12は常に一定の浮上量を維持しながら搬送されるようになり、この結果、蛇行や寄りを生じることなくフィルム12を安定搬送することができるようになる。
In the present invention, the both ends of the film are conveyed while being supported by the steps of the conveying
また、搬送ローラ14(24)は、回転自在に支持されているため、フィルム12が走行すると、そのウエブ12との接触による摩擦力でウエブ12に同期して回転する。したがって、ウエブ12にスリキズ等が発生することもない。
Further, since the transport roller 14 (24) is rotatably supported, when the
ここで、フィルム両端部を保持する段差は、図5に示すように、独立又は従属に自由に回転するリング14B(24B)で構成されていることが好ましい。
Here, as shown in FIG. 5, it is preferable that the level difference holding both ends of the film is constituted by a
図5の(a)は、搬送ローラ14(24)の軸14A(24A)に従属してリング14B(24B)が回転するのを示した図であり、図5の(b)は、搬送ローラ14(24)の軸14A(24A)に独立してリング14B(24B)が回転するのを示した図である。図5(b)の搬送ローラ14(24)には、軸14A(24A)とリング14B(24B)とがベアリング32を介して回転自在になるように構成されている。
5A is a diagram showing that the
なお、本実施の形態では、搬送ローラ14の段差を形成するリング14B(24B)は、フィルム12との接触による摩擦力で回転するように構成されているが、モータ等によってフィルム12の走行に同期して回転駆動させるようにしてもよい。これによりウエブ12がリング上でスリップするのを防止でき、スリキズ等の発生を抑制することができるようになる。
In the present embodiment, the
本発明において、搬送ローラ14のリング14B(24B)上では、図6に示すように、フィルム12両端部がニップローラ34によりニップされていることが好ましい。または、本発明においては、図示しないが、リング表面には溝が設けられていることが好ましい。または、リングがテーパ形状であることが好ましい。リング上でフィルムがニップされていること、リング表面には溝が設けられていること、または、リングはテーパ形状であることであることで、フィルム両端部でのフィルムの保持力が上がり、好ましくフィルム中央部を非接触で搬送することができる。なお、リングのテーパ形状は、搬送ローラ14の軸方向外側の外形が大きくなる形状が好ましく、テーパの角度は搬送ローラ14の軸に対して0.005°〜0.2°の範囲が好ましい。0.005°未満では、フィルムの保持力を上げる効果が弱く、0.2°より大きいとフィルムにシワが発生してしまう。
In the present invention, it is preferable that both ends of the
また、本発明において、静電気発生装置16(26)の幅は、フィルム12幅の60%以上であることが好ましい。静電気発生装置の電極をフィルム幅の60%以上とすることで、好ましくフィルム中央部を非接触で搬送することができる。
In the present invention, the width of the static electricity generator 16 (26) is preferably 60% or more of the width of the
以上のように、本発明のフィルム搬送装置でフィルムを連続搬送することで、フィルムにゴミが付着するのを防止し、真空下においてもフィルム表面に非接触で搬送することができる。 As described above, by continuously transporting the film with the film transport apparatus of the present invention, it is possible to prevent dust from adhering to the film and transport it to the film surface in a non-contact manner even under vacuum.
なお、本発明に係るフィルム搬送装置及び方法は、フィルム表面の接触を避けて搬送したい液晶表示パネル用の光学フィルムの塗布工程の前後に用いることができる。また、特に、本発明に係るフィルム搬送装置は、真空下での非接触搬送を可能にするので、真空製膜法により硬質薄膜として成膜される機能性フィルムの製膜工程の前後に好ましく用いることができる。 In addition, the film conveying apparatus and method concerning this invention can be used before and after the application | coating process of the optical film for liquid crystal display panels which wants to convey avoiding the contact of a film surface. In particular, since the film transport apparatus according to the present invention enables non-contact transport in a vacuum, it is preferably used before or after the film-forming process of a functional film formed as a hard thin film by a vacuum film-forming method. be able to.
以上、本発明のフィルム搬送装置及び方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。 As mentioned above, although the film conveying apparatus and method of this invention were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, You may perform various improvement and a change in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10…フィルム搬送装置、12…フィルム(ウエブ)、14…搬送ローラ、14A…軸、14B…リング、16…静電気発生装置、18…帯電装置、20…フィルム搬送装置、24…搬送ローラ、24A…軸、24B…リング、26…静電気発生装置、28…帯電装置、32…ベアリング、34…ニップローラ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記段差に非接触なフィルム面から一定の距離に設けられた静電気発生装置と、からなり、
前記フィルムの帯電荷と前記静電気発生装置とのクーロン力により、フィルム中央部を搬送ローラに非接触で搬送することを特徴とするフィルム搬送装置。 A transport roller having a step for holding only both ends of the continuously transported film;
A static electricity generator provided at a certain distance from the film surface that is not in contact with the step, and
A film transporting device that transports the central portion of the film in a non-contact manner to a transporting roller by a Coulomb force between the charge of the film and the static electricity generation device.
前記静電気発生装置では、前記フィルムの帯電荷と前記静電気発生装置表面とが互いにクーロン力が働くように、前記任意のピッチで電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載のフィルム搬送装置。 In the charging device, positive and negative charges are alternately charged at an arbitrary pitch in the width direction of the film,
3. The film transport apparatus according to claim 2, wherein in the static electricity generator, a voltage is applied at the arbitrary pitch so that a charge of the film and a surface of the static electricity generator act on each other. .
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