JP6674774B2 - Film transport device - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムを連続的又は間欠的に送り出し、走行する上記フィルムに対して成膜処理、加熱処理、プラズマ処理等の表面処理を行いながら、当該フィルムを連続的又は間欠的に巻き取るフィルム搬送装置に関する。 The present invention is a film that continuously or intermittently feeds out a film and continuously or intermittently winds the film while performing a surface treatment such as a film forming process, a heating process, and a plasma process on the running film. It relates to a transport device.
従来、巻出しローラから連続的又は間欠的に送り出された長尺のベースフィルムを冷却用ローラに巻き付けながら、当該冷却用ローラに対向して配置された蒸発源からの蒸発物質をベースフィルム上に蒸着させ、蒸着後のベースフィルムを巻取りローラで巻き取る巻取式真空蒸着装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, while winding a long base film continuously or intermittently fed from an unwinding roller around a cooling roller, an evaporating substance from an evaporation source disposed opposite to the cooling roller is placed on the base film. 2. Description of the Related Art There is known a winding type vacuum evaporation apparatus in which a base film after evaporation is wound up by a winding roller.
この種の巻取式真空蒸着装置において、ベースフィルムは搬送経路に設けられた複数のガイドローラによるガイド作用を受けながら搬送される。従来のガイドローラは、円柱状のロール面を有し、当該ロール面でベースフィルムの一方の面を支持することによりベースフィルムの搬送をガイドしている。 In this type of roll-to-roll vacuum evaporation apparatus, a base film is transported while being guided by a plurality of guide rollers provided on a transport path. A conventional guide roller has a cylindrical roll surface, and guides the transport of the base film by supporting one surface of the base film with the roll surface.
ところが、ベースフィルム及び/又は蒸着材料の種類、成膜形態、装置の使用条件等により、ベースフィルムの処理領域をガイドローラのロール面に接触させるのは好ましくない場合がある。例えば、ベースフィルムの処理領域にガイドローラのロール面が接触すると、成膜部に微小のキズがついてしまう。 However, depending on the type of the base film and / or the vapor deposition material, the film formation form, the use conditions of the apparatus, and the like, it may not be preferable to bring the processing region of the base film into contact with the roll surface of the guide roller. For example, when the roll surface of the guide roller comes into contact with the processing area of the base film, a minute flaw is formed on the film forming portion.
このような問題を解決するために、押圧部を有する補助ローラをガイドローラに対向して設置する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載の方法では、ベースフィルムの非使用領域である両端縁部をガイド部で支持することにより、ベースフィルムの処理領域がガイドローラのロール面に接触するのを防止している。
In order to solve such a problem, a method has been proposed in which an auxiliary roller having a pressing portion is provided so as to face a guide roller (for example, see Patent Document 2). In the method described in
しかしながら、特許文献2に記載の方法では、走行中のベースフィルムに作用する張力に起因するベースフィルムの幅方向における収縮を充分に抑えることができない。これにより、ベースフィルムに皺が生じてしまう。このような皺の発生は、巻取異常を誘発し、ベースフィルムの安定した走行の妨げとなる。また、皺が生じた部分は熱による影響を受けやすく、ベースフィルムに熱によるダメージを与えることがある。このような熱によるダメージを抑制するためには、成膜レートや処理パワーを低減させなければならず、生産性に影響が出てしまう。
However, according to the method described in
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フィルムの処理領域を保護しつつ、走行中のフィルムの皺の発生を抑制することができるフィルム搬送装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a film transport device capable of suppressing the generation of wrinkles of a running film while protecting a processing area of the film.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るフィルム搬送装置は、フィルムを繰り出す巻出しローラと、上記巻出しローラから繰り出された上記フィルムを巻き取る巻取りローラと、処理部と、第1のガイドローラと、第2のガイドローラとを具備する。
上記処理部は、上記フィルムの搬送経路に配置され、上記フィルムの処理面に所定の表面処理を施す。
上記第1のガイドローラは、上記巻出しローラと上記処理部との間に配置され、上記処理面の両側縁部を支持する。
上記第2のガイドローラは、上記巻出しローラと上記第1のガイドローラとの間、及び、上記第1のガイドローラと上記処理部との間の少なくとも1つに配置され、上記フィルムの上記処理面とは反対側の非処理面を支持する。
そして、上記第1のガイドローラ及び上記第2のガイドローラの少なくとも1つは、上記フィルムに作用する張力を上記フィルムの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有する。
In order to achieve the above object, a film transport device according to one embodiment of the present invention includes an unwind roller that unwinds a film, a wind roller that winds the film unwound from the unwind roller, a processing unit, It comprises a first guide roller and a second guide roller.
The processing unit is disposed on a transport path of the film, and performs a predetermined surface treatment on a processing surface of the film.
The first guide roller is disposed between the unwind roller and the processing unit, and supports both side edges of the processing surface.
The second guide roller is disposed between the unwinding roller and the first guide roller, and at least one between the first guide roller and the processing unit, Supports the non-treated surface opposite the treated surface.
At least one of the first guide roller and the second guide roller has a widening structure that converts a tension acting on the film into a tensile stress along a width direction of the film.
上記フィルム搬送装置において、第1のガイドローラ及び第2のガイドローラの少なくとも1つのガイドローラは上記拡幅構造を有するため、フィルムへの皺の発生を抑制しつつ、フィルムを連続的に処理部へ搬送することができる。これにより、フィルムの処理面を保護しながら、処理部におけるフィルムの熱ダメージを低減することができる。さらに、フィルムの安定した走行性が確保されるため、例えば巻取りローラにおける巻取り異常を効果的に抑制することが可能となる。 In the film transport device, at least one of the first guide roller and the second guide roller has the widening structure, so that wrinkles on the film are suppressed and the film is continuously transferred to the processing unit. Can be transported. Thereby, the thermal damage of the film in the processing section can be reduced while protecting the processing surface of the film. Further, since stable running property of the film is ensured, it is possible to effectively suppress, for example, abnormal winding of the winding roller.
上記第1のガイドローラは、一実施形態として、上記処理面に隙間をおいて対向する円柱状のロール面と、上記ロール面上にそれぞれ設けられ上記処理面の両側縁部を支持する一対のガイド部とを有してもよい。 As one embodiment, the first guide roller has a cylindrical roll surface facing the processing surface with a gap therebetween, and a pair of support rollers provided on the roll surface and supporting both side edges of the processing surface. It may have a guide part.
この場合、上記一対のガイド部は、上記フィルムに作用する張力を受けて相互に離間する方向へ変形することが可能な弾性材料で構成されてもよい。
あるいは、上記一対のガイド部の周面は、上記フィルムの側縁部に向かって上り傾斜となるテーパ面で構成されてもよい。
あるいは、上記フィルム搬送装置は、上記第1のガイドローラに対向して配置され上記フィルムを挟んで上記第1のガイドローラと接触する補助ローラをさらに具備してもよい。
これにより、フィルムの成膜領域を保護しつつ、フィルムの拡幅作用により皺の発生を抑えることができる。
In this case, the pair of guide portions may be made of an elastic material capable of being deformed in a direction away from each other under a tension acting on the film.
Alternatively, the peripheral surfaces of the pair of guide portions may be formed of a tapered surface that is inclined upward toward the side edge of the film.
Alternatively, the film transport device may further include an auxiliary roller that is disposed to face the first guide roller and contacts the first guide roller with the film interposed therebetween.
Thereby, wrinkles can be suppressed by the film widening action while protecting the film formation region of the film.
第2のガイドローラの拡幅構造としては、例えば、第2のローラは、拡張ローラで構成されてもよい。 As the widening structure of the second guide roller, for example, the second roller may be configured by an expansion roller.
一方、上記フィルム搬送装置は、第3のガイドローラと、第4のガイドローラとをさらに具備してもよい。
上記第3のガイドローラは、上記処理部と上記巻取りローラとの間に配置され、上記処理面の両側縁部を支持する。
上記第4のガイドローラは、上記処理部と上記第3のガイドローラとの間、及び、上記第3のガイドローラと上記巻取りローラとの間の少なくとも1つに配置され、上記非処理面を支持する。
そして、上記第3のガイドローラ及び上記第4のガイドローラの少なくとも1つは、上記フィルムに作用する張力を前記フィルムの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有する。
これにより、表面処理が施されたフィルムの処理面を保護しながら、フィルムの安定した走行性を確保することができるため、巻取りローラにおける巻取り異常を効果的に抑制することができる。
Meanwhile, the film transport device may further include a third guide roller and a fourth guide roller.
The third guide roller is disposed between the processing unit and the winding roller, and supports both side edges of the processing surface.
The fourth guide roller is disposed between the processing unit and the third guide roller and at least one between the third guide roller and the take-up roller, and is provided on the non-processing surface. I support.
At least one of the third guide roller and the fourth guide roller has a widening structure for converting a tension acting on the film into a tensile stress along a width direction of the film.
This makes it possible to secure a stable running property of the film while protecting the treated surface of the film that has been subjected to the surface treatment, so that abnormal winding by the winding roller can be effectively suppressed.
上記フィルム搬送装置は、センサユニットと、調整機構とをさらに具備してもよい。
上記センサユニットは、上記処理面及び上記非処理面の少なくとも1つに対向して配置されたヘッド部を有し、上記ヘッド部と上記フィルムとの間の距離を検出する。
上記調整機構は、上記センサユニットの出力に基づいて、上記第1のガイドローラ又は上記第2のガイドローラによる上記フィルムの拡幅量、又は上記フィルムの搬送張力を調整する。
The film transport device may further include a sensor unit and an adjustment mechanism.
The sensor unit has a head portion disposed to face at least one of the processing surface and the non-processing surface, and detects a distance between the head portion and the film.
The adjustment mechanism adjusts the width of the film being widened by the first guide roller or the second guide roller, or the transport tension of the film, based on the output of the sensor unit.
上記ヘッド部は、上記フィルムの幅方向に配列された複数のセンサヘッドを含んでもよい。 The head unit may include a plurality of sensor heads arranged in a width direction of the film.
上記処理部は、上記フィルムの上記非処理面を支持するメインローラと、上記メインローラに対向して配置され、上記フィルムの上記処理面を成膜する成膜ユニットとを含んでもよい。 The processing unit may include a main roller that supports the non-processing surface of the film, and a film forming unit that is disposed to face the main roller and that forms the processing surface of the film.
以上述べたように、本発明によれば、フィルムの処理領域を保護しつつ、走行中のフィルムの皺の発生を抑制することができる。 As described above, according to the present invention, wrinkling of a running film can be suppressed while protecting the processing area of the film.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の一実施形態に係るフィルム搬送装置を備えた巻取式真空蒸着装置(以下、蒸着装置という)の構成を示す概略縦断面図である。
なお、図において、X軸、Y軸及びZ軸は相互に直交する3軸方向を示しており、本実施形態ではX軸及びY軸は水平方向を、Z軸は高さ方向をそれぞれ示している。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing the configuration of a roll-to-roll vacuum evaporation apparatus (hereinafter, referred to as an evaporation apparatus) provided with a film transport apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the drawings, the X axis, the Y axis, and the Z axis indicate three mutually orthogonal directions. In the present embodiment, the X axis and the Y axis indicate the horizontal direction, and the Z axis indicates the height direction. I have.
[蒸着装置の全体構成]
蒸着装置1は、巻出しローラ2と、巻取ローラ3と、メインローラ4と、成膜ユニット6と、これらを収容する真空チャンバ7とを備える。蒸着装置1は、巻出しローラ2から連続的又は間欠的に送り出された長尺のベースフィルム(以下、フィルムFという)をメインローラ4に巻き付けながら、当該メインローラ4に対向して配置された成膜ユニット6からの蒸発物質をフィルムF上に蒸着させ、蒸着後のフィルムFを巻取りローラ3で巻き取るように構成される。
[Overall configuration of evaporation apparatus]
The
真空チャンバ7は、密閉構造を有し、排気ラインLを介して真空ポンプPに接続される。これにより、真空チャンバ7は、その内部が所定の減圧雰囲気に排気又は維持可能に構成される。
The
真空チャンバ7は内部に仕切板8を有する。当該仕切板8は、真空チャンバ7のZ軸方向における略中央部に配置されており、所定の大きさの開口部を有する。当該開口部の周縁部は、所定の隙間を空けてメインローラ4の外周面に対向している。真空チャンバ7の内部は、仕切板8により、仕切板8よりZ軸方向の上側にある搬送室9と、仕切板8よりZ軸方向の下側にある成膜室10とに区画される。
The
成膜室10には排気ラインLが接続されている。したがって、真空チャンバ7の内部を排気する際には、まず、成膜室10の内部が排気される。一方、上述のように仕切板8とメインローラ4との間には所定の隙間があるため、この隙間を通して搬送室9の内部も排気される。これにより、成膜室10と搬送室9との間に圧力差が生じる。この圧力差により、成膜ユニット6からの蒸発材料の蒸気流が搬送室9に侵入するのを防ぐことができる。
An exhaust line L is connected to the
なお、本実施形態では、排気ラインLを成膜室10にのみ接続したが、搬送室9にも別の排気ラインを接続することにより、搬送室9と成膜室10とを同時にあるいは独立して排気してもよい。
In the present embodiment, the exhaust line L is connected only to the
巻出しローラ2、巻取りローラ3、メインローラ4、ガイドローラ5A〜5Hは、フィルム搬送機構50(フィルム搬送装置)を構成する。巻出しローラ2、巻取りローラ3、及びメインローラ4は、それぞれ図示しない回転駆動部を備え、X軸に平行な軸まわりに回転可能に構成される。
The unwinding
巻出しローラ2及び巻取りローラ3は、搬送室9内に配置され、それぞれの回転駆動部により図1の矢印で示す方向(時計回り)に所定速度で回転可能に構成される。なお、巻出しローラ2の回転方向はこれに限られず、メインローラ4に向かってフィルムFを繰り出せる限り、どの方向に回転させてもよい。同様に、巻取りローラ3の回転方向も時計回りに限られず、メインローラ4からフィルムFを巻き取れる限り、どの方向に回転させてもよい。
The unwind
メインローラ4は、フィルムFの搬送経路において巻出しローラ2と巻取りローラ3との間に配置される。具体的には、メインローラ4のZ軸方向における下部の少なくとも一部が、仕切板8に設けられた開口部を通して成膜室10に臨むような位置に配置される。
The
また、メインローラ4は、巻出しローラ2及び巻取りローラ3と同様に、回転駆動部により時計回りに所定速度で回転可能に構成される。さらに、メインローラ4は、鉄あるいはステンレス鋼等の金属材料で筒状に構成され、その内部に図示しない冷却媒体又は加熱媒体の循環機構を備える。これにより、メインローラ4上のフィルムを所定温度に冷却又は加熱することが可能となる。メインローラ4の大きさは特に限定されないが、典型的には、軸方向の長さ(軸長)はフィルムFの幅と同じかそれよりも長い。
The
ガイドローラ5A,5B,5C,及び5Dは、フィルムFの搬送経路において巻出しローラ2とメインローラ4との間に配置され、フィルムFの走行をガイドする。また、ガイドローラ5E,5F,5G,及び5Hは、フィルムFの搬送経路において巻取りローラ3とメインローラ4との間に配置され、フィルムFの走行をガイドする。各ガイドローラ5A〜5Hの詳細については、後述する。
The
成膜ユニット6は、図1に示すように、成膜室10に配置され、蒸発源61と、防着板62とを有する。
As shown in FIG. 1, the
蒸発源61は、メインローラ4のZ軸方向における直下に配置される。蒸発源61は、図示せずとも、蒸発材料を保持する容器としての丸型の坩堝と、当該坩堝の外周部を取り囲む誘導コイルとを含む。上記誘導コイルは、真空チャンバ7の外部に設置された図示しない交流電源に電気的に接続されている。蒸発源61は、誘導加熱方式により、フィルムFの成膜面(処理面)に堆積させる蒸発材料の蒸気を生成する。ただし、これに限定されず、抵抗加熱方式、電子ビーム加熱等により、蒸発材料を加熱してもよい。
The
蒸発材料は特に限定されず、例えば、Al、Co、Cu、Ni、Ti等の金属元素単体のほか、Al−Zn、Fe−Co等の二種以上の金属、多元系の合金、SiOx、AlOx等の酸化物あるいは有機物等が適用される。なお、蒸発源61の数は1つに限られず、複数設けられてもよい。
The evaporation material is not particularly limited. For example, besides simple metal elements such as Al, Co, Cu, Ni, and Ti, two or more metals such as Al-Zn and Fe-Co, multi-component alloys, SiOx, and AlOx Or an organic material such as The number of
防着板62は、開口部621を有し、メインローラ4と蒸発源61との間に配置される。また、防着板62は、図示しない支持部を介して真空チャンバ7の内壁に接続され、真空チャンバ7の内壁面への蒸発材料の付着を防止する。防着板62を構成する材料は特に限定されず、典型的にはステンレス鋼や銅等の金属材料が適用される。
The
図2は、メインローラ4と防着板62との関係を示す、フィルムFの搬送方向から見た模式図である。開口部621は、防着板62の略中央部に設けられた矩形の貫通孔であり、メインローラ4の外周面に対向して配置される。開口部621の大きさや形状は特に限定されず、蒸発源61との距離やフィルムFとの距離等に応じて適宜設定可能である。本実施形態において開口部621は、フィルムFの成膜領域を規定するマスクとして機能する。当該マスクを設けることにより、図2に示すように、フィルムFの成膜領域のみに蒸着膜Fmが成膜される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the
フィルムFは、所定幅に裁断された長尺のプラスチックフィルムからなり、例えば、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)フィルム、CPP(無軸延伸ポリプロピレン)フィルム、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、PI(ポリイミド)フィルム、PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルム等が用いられる。また、フィルムFは、ステンレス鋼、銅箔、鉄板等の金属箔であってもよいし、織物やガラスフィルム等であってもよい。 The film F is made of a long plastic film cut to a predetermined width, for example, an OPP (biaxially oriented polypropylene) film, a CPP (unaxially oriented polypropylene) film, a PET (polyethylene terephthalate) film, a PI (polyimide) film , PEN (polyethylene naphthalate) film and the like are used. The film F may be a metal foil such as a stainless steel, a copper foil, and an iron plate, or may be a woven fabric, a glass film, or the like.
フィルムFの厚さは、特に限定されず、例えば、約5μm〜100μmである。また、フィルムFの幅や長さについては特に制限はなく、用途に応じて適宜選択することができる。典型的には、フィルムFには、1000m以上の長尺フィルムが用いられる。 The thickness of the film F is not particularly limited, and is, for example, about 5 μm to 100 μm. Further, the width and length of the film F are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the application. Typically, a long film of 1000 m or more is used as the film F.
本実施形態において、フィルムFには、その成膜面の両側縁部、すなわちフィルム幅方向の両端縁部が非成膜領域とされるものや、成膜面の全域が成膜される場合であってもその両側縁部が不使用領域とされるものが用いられる。成膜面の両側縁部を非成膜領域とするためには、例えば、メインローラ4と蒸発源61との間に成膜領域を制限するマスクを設置すればよい。上記マスクは、図2に示すように開口部621を有する防着板62で構成されてもよいし、防着板62とメインローラ4との間に別途配置されたマスク材が用いられてもよい。
In the present embodiment, the film F has both side edges of the film formation surface, that is, both end portions in the film width direction are non-film formation regions, or the film F is formed over the entire film formation surface. Even if it is used, one whose both side edges are unused areas is used. In order to make both side edges of the film formation surface non-film formation regions, for example, a mask for limiting the film formation region may be provided between the
図1に示すように、蒸着装置1は、真空チャンバ7の外部に設置されたコントローラ11をさらに備える。コントローラ11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを含むコンピュータ等により構成され、蒸着装置1の各部を統括的に制御する。コントローラ11は、例えば、真空ポンプPの動作の制御、各ローラの回転駆動及び位置制御、蒸発源61における蒸発材料の蒸発量の制御等を行う。
As shown in FIG. 1, the
[フィルム搬送機構]
続いて、フィルム搬送機構50の詳細について説明する。
[Film transport mechanism]
Subsequently, details of the
(背景)
フィルム搬送機構50は、複数のガイドローラ5A〜5Hを有する。巻出しローラ2から巻き出されたフィルムFは、複数のガイドローラ5A〜5Dによって走行をガイドされながら、メインローラ4と仕切板8との間に形成された所定の隙間を通って、所定の抱き角でメインローラ4の周面に巻回される。メインローラ4の外周面に接触するフィルムFの内側の面(非成膜面または非処理面)は、メインローラ4によって所定温度以下に冷却あるいは所定温度以上に加熱される。メインローラ4に巻回されたフィルムFは、メインローラ4の回転により時計回りに搬送され、その搬送過程で、成膜ユニット6により蒸発材料の膜がフィルムFの成膜面の成膜領域に形成される(図2参照)。成膜されたフィルムFは、ガイドローラ5E〜5Hを介して巻取りローラ3に巻き取られる。
(background)
The
フィルム搬送機構50において、フィルム搬送経路に各々設置されたメインローラ4及び蒸発源61(成膜ユニット6)は、フィルムFの処理面に所定の表面処理を施す処理部に相当する。上記処理部としては、成膜処理部に限られず、これに代えて又はこれに加えて、フィルムFの加熱脱ガス・水分除去、表面クリーニング、表面改質のためのイオンビームや電子ビーム等の荷電ビーム照射処理、オイルマスキング処理、プラズマを用いた除電処理等の種々の表面処理ユニットが適用可能である。例えば、荷電ビーム照射処理ユニットは、ガイドローラ5Aとガイドローラ5Bとの間に設置することができ、除電処理のためのイオンボンバード機構は、メインローラ4とガイドローラ5Eとの間に設置することができる。
In the
その一方で、フィルムFまたは成膜材料の種類、成膜形態、装置の使用条件などにより、フィルムFの成膜領域をガイドローラのロール面に接触させることができない場合がある。フィルムFの成膜領域にガイドローラのロール面が接触すると、成膜部に微小なキズがつくなどの問題を招くからである。 On the other hand, the film formation region of the film F may not be able to contact the roll surface of the guide roller depending on the type of the film F or the film formation material, the film formation form, the use conditions of the apparatus, and the like. This is because if the roll surface of the guide roller comes into contact with the film formation region of the film F, a problem such as minute scratches on the film formation portion is caused.
この場合、例えば図3に示す蒸着装置2のように、フィルムFの非成膜面のみを支持するガイドローラ5A,5B,5D,5E,5G,及び5HによってフィルムFの走行をガイドする方法が考えられる。しかし、この方法では、フィルムFとガイドローラ5B,5D,5E,5Gとの間に十分な接触角(抱き角)を確保することができないためフィルムFの安定した走行性を確保することができないこと、ガイドローラの配置位置が制限されるため装置構成上の制約が大きくなること、等の不具合が生じる。
In this case, a method of guiding the running of the film F by
そこで、フィルムFの成膜面に接触するガイドローラを図4Aに示すような構成にする方法がある。図4Aに示すガイドローラ29は、円柱状のロール面29aに、フィルムFの両側縁部を支持するように互いに離間して突出形成された一対の環状のガイド部29bを備えている。各ガイド部29bは、非成膜領域あるいは不使用範囲であるフィルムFの両側縁部を支持し、フィルムFの成膜領域Fcとロール面29aとの接触を回避する。
Therefore, there is a method in which a guide roller that contacts the film forming surface of the film F is configured as shown in FIG. 4A. The
しかしながら、フィルムFは長尺であり、かつ張力が加えられた状態で搬送されるため、フィルムFの中央部が撓み、図4Bに示すようにフィルムFの成膜面Faがガイドローラ29のロール面29aに接触する場合がある。さらに、フィルムFの安定したガイド機能が果たせず、フィルムFの走行経路が乱れ、巻取りローラ3によるフィルムFの巻取りに支障をきたすおそれがある。
However, since the film F is long and transported in a state in which tension is applied, the central portion of the film F is bent, and as shown in FIG. It may come into contact with the
一方、一対のガイド部29bにフィルムFを挟んで対向する一対の補助ローラを設置し、この補助ローラでフィルムFの両側縁部をガイド部29bに向けて押圧することで、フィルム中央部の撓みを抑える方法がある。しかし、この方法においても、フィルムの張力の影響でフィルム中央部の撓みを十分に抑えることはできない。
On the other hand, a pair of
さらに、加熱処理、冷却処理、放電処理、成膜処理等のプロセスによって熱の収支があるため、フィルムの温度は走行位置に応じて変化する。このため、フィルムの走行方向と直交する幅方向に張力あるいは上記幅方向に分力を加えなければフィルムに皺などが発生し、これが原因でフィルムまたは成膜層がダメージを受けるおそれがある。この場合、ガイドローラが図4Aに示したような段付き構造を有する場合、ガイドローラに接する部分と接しない部分との間でフィルムに応力が発生するため、フィルムに与えるダメージはより甚大となる。特に、厚さが50μm以下のフィルムでは、皺の発生およびそれによるダメージがより一層顕著である。 Furthermore, since there is a heat balance due to processes such as a heating process, a cooling process, a discharge process, and a film forming process, the temperature of the film changes according to the running position. For this reason, unless tension or a component force is applied in the width direction perpendicular to the running direction of the film, wrinkles or the like are generated in the film, which may damage the film or the film formation layer. In this case, when the guide roller has a stepped structure as shown in FIG. 4A, stress is generated in the film between a portion that contacts the guide roller and a portion that does not contact the guide roller, so that damage to the film becomes more serious. . In particular, in the case of a film having a thickness of 50 μm or less, the occurrence of wrinkles and the damage caused thereby are more remarkable.
そこで本実施形態では、上述のような問題を解消するため、フィルム搬送機構50が以下のように構成されている。
Therefore, in the present embodiment, in order to solve the above-described problem, the
(基本構成)
本実施形態のフィルム搬送機構50は、図1に示すように、第1のガイドローラ51と、第2のガイドローラ52とを有する。第1のガイドローラ51は、巻出しローラ2とメインローラ4(処理部)との間に配置され、フィルムFの成膜面(処理面)の両側縁部を支持する。一方、第2のガイドローラ52は、巻出しローラ2と第1のガイドローラ51との間、及び、第1のガイドローラ51とメインローラ4との間の少なくとも1つに配置され、フィルムFの成膜面とは反対側の非成膜面(非処理面)を支持する。
(Basic configuration)
As shown in FIG. 1, the
本実施形態において、第1のガイドローラ51は、ガイドローラ5Cに適用され、第2のガイドローラ52は、ガイドローラ5Cの直上流側のガイドローラ5Bと、ガイドローラ5Cの直下流側のガイドローラ5Dとにそれぞれ適用される(図1参照)。
In the present embodiment, the
そして本実施形態において、第1のガイドローラ51及び第2のガイドローラ52の少なくとも1つは、フィルムFに作用する張力をフィルムFの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有する。
In this embodiment, at least one of the
本実施形態において、巻出しローラ2とメインローラ4との間には、フィルムFの成膜面の両側縁部を支持する第1のガイドローラ51が設けられているため、フィルムFの安定した走行性を確保しつつ、フィルムFの成膜面(成膜領域)を保護することができる。また、第1及び第2のガイドローラ51,52のうち少なくとも1つがフィルムFを拡幅させる構造を有するため、巻出しローラ2から繰り出されたフィルムFを、皺の発生を抑えながら、メインローラ4へ搬送することができる。これにより、メインローラ4上におけるフィルムFの皺の発生を極力抑えて、フィルムFの非成膜面とメインローラ4との間の密着性を確保し、成膜処理中のフィルムの熱ダメージを低減することができる。
In the present embodiment, since the
さらに、本実施形態のフィルム搬送機構50は、図1に示すように、第3のガイドローラ53と、第4のガイドローラ54とをさらに有する。第3のガイドローラ53は、メインローラ4と巻取りローラ3との間に配置され、フィルムFの成膜面の両側縁部を支持する。一方、第4のガイドローラ54は、メインローラ4と第3のガイドローラ53との間、及び、第3のガイドローラ53と巻取りローラ3との間の少なくとも1つに配置され、フィルムFの非成膜面を支持する。
Furthermore, the
本実施形態において、第3のガイドローラ53は、ガイドローラ5Fに適用され、第4のガイドローラ54は、ガイドローラ5Fの直上流側のガイドローラ5Eと、ガイドローラ5Fの直下流側のガイドローラ5Gとにそれぞれ適用される(図1参照)。
In the present embodiment, the
そして、第3のガイドローラ53及び第4のガイドローラ54の少なくとも1つは、フィルムに作用する張力を前記フィルムの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有する。
At least one of the
本実施形態のフィルム搬送機構50において、メインローラ4と巻取りローラ3との間には、フィルムFの成膜面の両側縁部を支持する第3のガイドローラ53が含まれているため、フィルムFの安定した走行性を確保しつつ、成膜済のフィルムFの成膜面(成膜領域)を保護することができる。また、第3及び第4のガイドローラ53,54のうち少なくとも1つがフィルムFを拡幅させる構造を有するため、メインローラ4上で成膜されたフィルムFを、皺の発生を抑えながら、巻取りローラ3へ搬送することができる。これにより、巻取りローラ3でのフィルムFの巻取り異常を防止することができる。
In the
(拡幅構造)
フィルムにその幅方向に沿った引張力を付与するガイドローラの拡幅構造としては、種々の構成が採用可能である。以下、第1〜第4のガイドローラに適用可能な拡幅構造の幾つかの構成例について説明する。
(Widening structure)
Various configurations can be adopted as the widening structure of the guide roller that applies a tensile force to the film in the width direction. Hereinafter, some configuration examples of the widening structure applicable to the first to fourth guide rollers will be described.
(適用例1)
図5A,Bは、第1のガイドローラ51及び第3のガイドローラ53に適用可能な拡幅構造を有するガイドローラの一例を示す要部断面図である。
(Application example 1)
5A and 5B are cross-sectional views of a main part showing an example of a guide roller having a widened structure applicable to the
図5A、Bに示すガイドローラ151は、円柱状のロール面510と、ロール面510の両端部に設けられた一対のガイド部520とを有する。一対のガイド部520は、ゴム、エラストマー等の弾性材料からなる環状のローラ部品で構成され、各々の内周面523がロール面510に固定される。一対のガイド部520は、相互に対向する第1の端部521と、第1の端部521の反対側の第2の端部522とを有する。また、一対のガイド部520は、フィルムFの両側縁部を支持する外周面524を有し、当該外周面524のフィルム幅方向に沿った幅寸法がフィルムFの非成膜領域の幅と同等かそれよりも小さくなるように構成される。外周面524には、当該外周面524の変形を容易とするため、その全周にわたって単数又は複数の環状溝526が設けられている。
The
各ガイド部520の第1の端部521は、ロール面510に対して所定の角度傾斜するテーパ面で構成される。本実施形態では、第1の端部521は、ロール面510の中心軸Cと同心的な円錐台形の周面で構成され、各ガイド部520の第1の端部521は、相互に接近する方向に外径が小さくなるように形成されている。
The
一方、各ガイド部520の第2の端部522は、ロール面510の軸方向における端部を底面とするすり鉢状の凹部525(図5A,Bにおいて右側の凹部にのみ符示。)を有する。凹部525は、ロール面510の中心軸Cと同心的であり、その断面形状は等脚台形に形成される。凹部525は、その底部側に最小径D1を有し、その開口側に最大径D2を有する。凹部525の最小径D1はガイド部520の内周面523の径と等しく、最大径D2はガイド部520の外周面524の径と等しい。
On the other hand, the
フィルムFの搬送中においては、ガイドローラ151に対して図5A中矢印で示す方向にフィルムFの張力T1が作用する。フィルムFの成膜面の両側縁部を支持する一対のガイド部520は、ロール面510に向かって押圧されて、局所的に弾性変形する。この時、各第2の端部522が凹部525を有するため、一対のガイド部520は相互に離間する方向に変形し、これらガイド部520の変形により、図5Bにおいて矢印で示す方向にフィルムFを拡張させる引張応力T2が生じる。このように一対のガイド部520は、フィルムFを支持しつつ、フィルムFに作用する張力をフィルムFの幅方向に沿った引張応力に変換するガイド面として機能する。これにより、ガイドローラ151上においてフィルムFへの皺の発生を防止し、フィルムFの成膜領域とロール面510との間の非接触状態を維持して上記成膜領域を保護することができることになる。
During the transport of the film F, the tension T1 of the film F acts on the
(適用例2)
図6A,Bは、第1のガイドローラ51及び第3のガイドローラ53に適用可能な拡幅構造を有するガイドローラの他の構成例を示す要部断面図である。
(Application example 2)
6A and 6B are cross-sectional views of a main part showing another configuration example of a guide roller having a widened structure applicable to the
図6A,Bに示すガイドローラ152は、円柱状のロール面510と、ロール面510の両端部に設けられた一対のガイド部530とを有する。一対のガイド部530は、金属材料等からなる高剛性の環状のローラ部品で構成され、ロール面510の両端に固定される。一対のガイド部530は、フィルムFの両側縁部を支持する外周面531を有し、これら外周面531は、それぞれフィルムFの側縁部に向かって上り傾斜となるテーパ面で構成される。
The guide roller 152 shown in FIGS. 6A and 6B has a
フィルムFの搬送中においては、ガイドローラ152に対して図6A中矢印で示す方向にフィルムFの張力T1が作用する。一対のガイド部530の外周面531は、上述したテーパ面で構成されているため、張力T1は、フィルムFをその幅方向に拡幅させる引張応力T2に変換される。このように一対のガイド部530は、フィルムFを支持しつつ、フィルムFに作用する張力をフィルムFの幅方向に沿った引張応力に変換するガイド面として機能する。これにより適用例1と同様の作用効果を得ることができる。
During the transport of the film F, the tension T1 of the film F acts on the guide roller 152 in the direction indicated by the arrow in FIG. 6A. Since the outer
(適用例3)
一方、図7は、第2のガイドローラ52及び第4のガイドローラ54に適用可能な拡幅構造を有するガイドローラの構成の一例を示す図である。
(Application example 3)
On the other hand, FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration of a guide roller having a widened structure applicable to the
図7に示すガイドローラ153は、ロール径が中央部から両端部に向かって連続的に大きくなるように構成されたコンケーブローラで構成される。この種のガイドローラ153は、軸心のまわりに回転しながら、フィルムFの非成膜面の全域を支持しつつ、走行途上でフィルムFへ拡幅方向に引張応力T2を付与する。これにより、フィルムFへの皺の発生が防止される。 The guide roller 153 illustrated in FIG. 7 is configured by a concave roller configured such that the roll diameter continuously increases from the center toward both ends. The guide roller 153 of this type applies a tensile stress T2 to the film F in the direction of widening while traveling while supporting the entire area of the non-film-forming surface of the film F while rotating around the axis. Thereby, the occurrence of wrinkles on the film F is prevented.
(適用例4)
また、図8は、第2のガイドローラ52及び第4のガイドローラ54に適用可能な拡幅構造を有するガイドローラの他の構成例を示す図である。
(Application example 4)
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of a guide roller having a widening structure applicable to the
図8に示すガイドローラ154は、フィルムFの走行方向下流側に凸なる形状に湾曲したバナナローラあるいはエキスパンダローラで構成される。このような構成のガイドローラにおいても、適用例3と同様に、フィルムFの拡幅機能を得ることができる。 The guide roller 154 illustrated in FIG. 8 is configured by a banana roller or an expander roller that is curved so as to protrude downstream in the traveling direction of the film F. Also in the guide roller having such a configuration, the function of widening the film F can be obtained as in the case of the third application example.
(フィルム搬送機構の動作)
以上のように構成される本実施形態のフィルム搬送機構50においては、図1に示すように、ガイドローラ5Cが第1のガイドローラ51で構成され、その直上流側及び直下流側のガイドローラ5B,5Dが第2のガイドローラ52で構成されているため、ガイドローラ5Aを介して巻出しローラ2から繰り出されたフィルムFは、その成膜面(成膜領域)を保護されつつ、拡幅作用を受けながらメインローラ4へ搬送される。したがって、フィルムFに皺を生じさせることなくフィルムFをメインローラ4の周面に密着させることができるため、フィルムFの熱ダメージを抑えながらフィルムFを成膜することが可能となる。
(Operation of film transport mechanism)
In the
また、本実施形態のフィルム搬送機構50においては、図1に示すように、ガイドローラ5Fが第3のガイドローラ53で構成され、その直上流側及び直下流側のガイドローラ5E,5Gが第4のガイドローラ54で構成されているため、メインローラ4上で成膜されたフィルムFは、その成膜面(成膜領域)を保護されつつ、拡幅作用を受けながら、ガイドローラ5Hを介して巻取りローラ3に巻き取られる。したがって、フィルムFに皺を生じさせることなくフィルムFを巻取りローラ3へ搬送することができるため、フィルムFの巻取り異常を防止することが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態によれば、フィルム搬送途上において、フィルムFの皺の発生を抑制することができるため、フィルムFへの荷電ビームの照射処理や除電処理等をも適切に行うことができる。 In addition, according to the present embodiment, wrinkles of the film F can be suppressed during the film transport, so that the irradiation of the film F with a charged beam, the charge elimination, and the like can be appropriately performed.
また、本実施形態によれば、ガイドローラ5C,5FとフィルムFとの接触部がフィルムFの一部(両側縁部)に限定されているため、フィルムFがガイドローラ5C,5Fから離れるときに発生し得る剥離帯電を抑制することができ、これにより更に安定したフィルム走行性を実現することができる。そして、ガイドローラ5C,5Fへのフィルム接触部を最小化できると同時に剥離帯電を防止できることから、フィルムFへのパーティクルの付着が抑えられ、プロセスの歩留まりの飛躍的な向上が図れることになる。
Further, according to the present embodiment, since the contact portion between the
ここで、本実施形態では、ガイドローラ5B及び5Dの両方が拡幅機能を有する第2のガイドローラ52で構成されたが、ガイドローラ5A,5B及び5Dのうち少なくとも1つが拡幅機能を有する第2のガイドローラ52で構成されてもよいし、これらのガイドローラ5A,5B及び5Dが拡幅機能を有しない通常のガイドローラで構成されてもよい。あるいは、ガイドローラ5A,5B及び5Dのいずれかが拡幅機能を有する第2のガイドローラで構成される場合、フィルムFの成膜面を支持するガイドローラ5Cは、拡幅機能を有しなくてもよい。
Here, in the present embodiment, both of the
すなわち、ガイドローラ間の距離が所定以下の場合やフィルムFの厚さ(剛性)が所定以上の場合、あるいはフィルムFの搬送速度が所定以上の場合等においては、1つのガイドローラによるフィルムFへの拡幅作用が他のガイドローラ上のフィルムにも有効に付与される。したがって、ガイドロールの設置間隔やフィルムFの厚さ(剛性)、搬送速度等によっては、フィルムFに拡幅作用を付与するガイドローラを任意に選択することができる。このことは、メインローラ4と巻取りローラ3との間に位置するガイドローラ5E〜5Hについても同様に適用可能である。
That is, when the distance between the guide rollers is equal to or less than a predetermined value, when the thickness (rigidity) of the film F is equal to or more than a predetermined value, or when the transport speed of the film F is equal to or more than a predetermined value, the film F is transported by one guide roller. Is effectively applied to the film on other guide rollers. Therefore, a guide roller that gives the film F a widening action can be arbitrarily selected depending on the installation interval of the guide rolls, the thickness (rigidity) of the film F, the transport speed, and the like. This can be similarly applied to the
<第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
<Second embodiment>
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described.
図9は、本発明の第2の実施形態に係るフィルム搬送装置を示す概略構成図である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。 FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a film transport device according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, configurations different from the first embodiment will be mainly described, and configurations similar to those of the first embodiment will be denoted by similar reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態のフィルム搬送装置150は、例えば、第1の実施形態で説明したような巻取式真空蒸着装置におけるフィルム搬送機構として用いられる。フィルム搬送装置150は、第1の実施形態と同様に、巻出しローラ2と、巻取りローラ3と、メインローラ4と、複数のガイドローラ15A〜15Hとを有する。ガイドローラ15A,15B,15D,15E,15G及び15H並びにメインローラ4はそれぞれフィルムFの非成膜面を支持し、ガイドローラ15C及び15FはそれぞれフィルムFの成膜面を支持する。
The
本実施形態のフィルム搬送装置150において、ガイドローラ15C及び15Fは、フィルムFの成膜面の両側縁部を支持する第1及び第3のガイドローラで構成される。一方、ガイドローラ15A,15B,15D,15E,15G,15Hの少なくとも1つは、例えば図7及び図8に示したようなフィルムFの拡幅機能を有する第2及び第4のガイドローラで構成される。
In the
そして、本実施形態のフィルム搬送装置150は、図9に示すように、補助ローラ25C,25Fをさらに備える。補助ローラ25C,25Fはそれぞれ、ガイドローラ15C,15F(第1のガイドローラ、第3のガイドローラ)に対向して配置され、フィルムFを挟んでガイドローラ15C,15Fと接触するように構成される。
The
図10A,Bは、ガイドローラ15Cと補助ローラ25Cとの組み合わせ例を示す要部断面図である。
なお、これらの構成例は、ガイドローラ15Fと補助ローラ25Fとの組み合わせにも同様に適用可能であるため、以下、ガイドローラ15Cと補助ローラ25Cとの組み合わせ例を中心に説明する。
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views of relevant parts showing an example of a combination of the
Note that these configuration examples can be similarly applied to the combination of the
図10A,Bに示す構成例では、ガイドローラ15Cとして、図5に示したガイドローラ151が採用される。
図10Aに示す補助ローラ25Cは、円筒状のロール面251と、そのロール面251の軸方向の両端に設けられた一対の環状のガイド部252とを有するガイドローラ250で構成される。各ガイド部252の外周面は円筒形状に形成され、フィルムFの非成膜面(図において上面)の両側縁部を支持する。
一方、図10Bに示す補助ローラ25Cは、補助ローラ15Cを構成するガイドローラ151と同一構成のガイドローラで構成され、フィルムFの非成膜面(図において上面)の両側縁部を支持する。
In the configuration example shown in FIGS. 10A and 10B, the
The
On the other hand, the
補助ローラ25Cは、図示しない付勢機構を介してガイドローラ15Cに押圧される。これによりフィルムFの両側縁部は、ガイドローラ15Cと補助ローラ25Cとに挟持された状態で搬送される。これにより、ガイドローラ15Cの一対のガイド部520が相互に離間する方向へ弾性変形するため、フィルムFの拡幅作用が得られ、これによりフィルムFへ皺を発生させることなく、また、フィルムFの成膜面(図中下面)をガイドローラ15Cのロール面510に接触させることなく、フィルムFを搬送することが可能となる。
The
図10Aに示す構成例では、ガイドローラ15C及び補助ローラ25Cのうちガイドローラ15CにフィルムFの拡幅機能を付与したが、これに限られず、補助ローラ25CにフィルムFの拡幅機能を付与してもよい。その構成例を図10Cに示す。 In the configuration example shown in FIG. 10A, the guide roller 15 </ b> C of the guide roller 15 </ b> C and the auxiliary roller 25 </ b> C is provided with the function of widening the film F. However, the present invention is not limited to this. Good. FIG. 10C shows an example of the configuration.
フィルムFの拡幅量は、ガイドローラ15Cに対する補助ローラ25Cの押圧力によって調整することが可能である。ガイドローラ15Cに対する補助ローラ25Cの押圧力は、外部からの制御指令(例えばコントローラ11(図1参照)からの制御指令)によって調整可能に構成されてもよい。この場合、フィルムFの搬送経路の適宜の位置に配置されたセンサユニットによってフィルムFの平面度(撓み)を検出し、その検出出力に基づいてコントローラ11が補助ローラ25Cの上記押圧力を調整するように構成されてもよい。上記センサユニットの位置は、図9において例えばS1〜S6で符示する任意の1つ以上の位置とすることができる。
The width of the film F can be adjusted by the pressing force of the
図11A,Bは、上記センサユニットの構成例を示す概略図である。 11A and 11B are schematic diagrams illustrating a configuration example of the sensor unit.
センサユニット16は、図11Aに示すように、フィルムFの成膜面及び非成膜面のうち一方の面に対向して配置されたヘッド部161を有し、ヘッド部161とフィルムFとの間の距離を検出する。本実施形態において、ヘッド部161は、フィルムFの幅方向に沿って配列された複数のセンサヘッド162を有する。複数のセンサヘッド162は、それぞれ、フィルムFとの間の距離を検出可能に構成される。
As shown in FIG. 11A, the
距離の検出方法は特に限定されず、例えば、光学式の距離測定技術を用いることができる。また、フィルムFにあらかじめ金属膜が設けられている場合や、成膜ユニット6(図1参照)において金属膜が成膜される場合は、光学式に加えて又はこれに代えて、渦電流式や静電容量式の距離測定技術を用いることができる。 The method for detecting the distance is not particularly limited, and for example, an optical distance measuring technique can be used. When a metal film is previously provided on the film F or when a metal film is formed in the film forming unit 6 (see FIG. 1), an eddy current method is used in addition to or instead of the optical method. Or a capacitance-based distance measurement technique.
センサユニット16は、複数のセンサヘッド162の出力に基づいてフィルムFへの皺の発生を検出する。すなわち、ヘッド部161とフィルムFとの間の相対距離に分布が生じた場合、センサユニット16はそれをフィルムFにおける皺の発生として検出する。
The
なお、センサユニット16は、図11Bに示すように、フィルムFの両方の面に対向して配置されてもよい。これにより、フィルムFにおける皺の発生を、より高感度に検出することができる。
Note that the
複数のセンサヘッド162は、配線163を介してコントローラ11に接続される。コントローラ11は、センサユニット16の各センサヘッド162からの出力に基づいて、フィルムFの皺の有無を検出し、必要に応じて、フィルムFの拡幅量又はフィルムFの搬送張力を調整する。
The plurality of sensor heads 162 are connected to the controller 11 via the
フィルムFの拡幅量又は搬送張力を調整する方法又は調整機構としては、例えば、巻出しローラ2、巻取りローラ3又はメインローラ4の回転速度を制御してもよいし、ガイドローラ15C,15Fに対する補助ローラ25C,25Fの押圧力を調整してもよい。あるいは、ガイドローラ15A〜15Hの少なくとも1つを、回転駆動源を有する駆動ローラで構成し、そのガイドローラの回転速度を制御することでフィルムFの張力を調整することも可能である。さらに、ガイドローラ15A〜15Hの一部を張力調整用のダンサーローラで構成し、そのダンサーローラの位置を可変に調整してもよい。
As a method or an adjustment mechanism for adjusting the amount of widening or the transport tension of the film F, for example, the rotation speed of the unwind
なお、上述したセンサユニット16及び調整機構は、第1の実施形態で説明したフィルム搬送機構50に対しても同様に適用可能である。
Note that the
本実施形態によれば、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、センサユニット16により、フィルム搬送経路の適宜の位置でフィルムFの皺の有無あるいは皺の程度を検出することができるため、フィルムの搬送張力、あるいは、拡幅機能を有するガイドローラ(例えばガイドローラ15C,15F等)上でのフィルム拡幅量の最適化を図ることができる。これにより、フィルムFへの皺の発生を未然に防止することができるため、フィルムFの安定した走行性が確保され、フィルムに対する適切な表面処理を実現し、更にフィルムFの巻取り異常を防止することができる。
According to the present embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment. In particular, according to the present embodiment, the presence or absence of wrinkles of the film F can be detected at an appropriate position on the film transport path by the
さらに、フィルムFの表面位置を検出しフィルムFの搬送張力を調整することにより、フィルムFに作用する応力を制御することができるため、後工程でのフィルム応力の偏在、応力履歴による不良を低減することができる。 Further, since the stress acting on the film F can be controlled by detecting the surface position of the film F and adjusting the transport tension of the film F, uneven distribution of the film stress in the subsequent process and defects due to the stress history are reduced. can do.
したがって、これらの作用効果により、今後のフレキシブルデバイス等の高機能性フィルムに要求される、ベースフィルムに微細加工を施したフィルム、ベースフィルムにアンダーコートを施したフィルム、ベースフィルムに真空中でトップコートを施したフィルム、フィルム両面プロセス等の処理において、歩留り及び生産性の向上を図ることが可能となる。 Therefore, due to these effects, a film with a fine processing on the base film, a film with an undercoat on the base film, and a top film in the vacuum on the base film, which will be required for high-performance films such as flexible devices in the future. In processing such as a coated film and a film double-sided process, yield and productivity can be improved.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various changes can be made.
例えば以上の実施形態では、フィルムFの成膜面を支持するガイドローラ5C,5F,15C,15Fとして、フィルムFの両側縁部を支持する一対のガイド部を有するガイドローラが用いられたが、両側縁部以外に不使用領域を有するフィルムの搬送に際しては、図12A,Bに概略的に示したガイドローラ35が用いられてもよい。
For example, in the above embodiment, as the
図12A,Bに示すガイドローラ35は、円筒状のロール面351と、そのロール面351の軸方向両端部に設けられた一対の環状のガイド部352と、これら一対のガイド部352間に配置された単数又は複数の補助ガイド部353とを有する。補助ガイド部353は、ガイド部352と同径の環状体で構成され、ロール面351の適宜の位置に設けられる。具体的には、フィルムFの成膜面の両側縁部以外の不使用領域に対向する位置に、補助ガイド部353が配置される。
The
このようにフィルムFの不使用領域の数や位置に合わせて補助ガイド部353が追加的に設けられたガイドローラ35を用いることにより、フィルムFの走行安定性をさらに高めることが可能となる。
By using the
また、第2のガイドローラに付与される拡幅構造は、図7及び図8に示したコンケーブローラやエキスパンダローラに限られず、拡幅機能を有する公知のガイドローラ全般に適用可能である。その他、ガイドローラの数や構成、配置等も上述の例に限定されず、適宜設定可能である。成膜ユニット6についても同様に、成膜方式の種類に応じて適宜選択可能であり、例えばスパッタリングカソードやCVD用シャワープレート等の他の成膜源が用いられてもよい。また、成膜以外にも、エッチングやイオンビーム加工、熱処理などの上述したような他の表面処理が適用可能である。
Further, the widening structure provided to the second guide roller is not limited to the concave roller and the expander roller shown in FIGS. 7 and 8, and can be applied to all known guide rollers having a widening function. In addition, the number, configuration, arrangement, and the like of the guide rollers are not limited to the above examples, and can be set as appropriate. Similarly, the
さらに、成膜後のフィルムへのごみなどの転写、フィルムの貼り付き防止のため、図13に示す合紙機構を上述の各実施形態に組み合わせることによって、高機能性フィルムの処理に対してさらに有効である。 Further, in order to transfer dust and the like to the film after film formation and prevent the film from sticking, the interleaving mechanism shown in FIG. It is valid.
図13に示す合紙機構17は、巻取りローラ3の近傍に配置され、独自の回転駆動部を備えていないフリーローラで構成される。合紙機構17には、合紙Sが巻回される。合紙Sは成膜後のフィルムFの非成膜面と重なり合って巻取りローラ3にフィルムFと共に巻き取られる。合紙Sには、フィルムFの表面を保護する保護シートが用いられる。フィルムFの間に合紙Sを介在させることにより、フィルム非成膜に付着したパーティクルがフィルム成膜面に転写されることを防止して、フィルム成膜面を保護することができる。
The
本発明に係るフィルム搬送装置は、フレキシブル有機ELデバイスの生産装置、FCCL、メタルメッシュ、タッチパネル用ITO膜の生産装置、電子部品用バリア膜の生産装置等、ロールツーロール方式の処理装置全般に広く適用可能である。特に、成膜前においてはフィルム表面の損傷、フィルム表面へのパーティクルの付着、ローラ表面に付着した異物のフィルムへの転写等の防止のため、また成膜後においては成膜面の保護と搬送によるフィルムの帯電防止のため、本発明に係るフィルム搬送技術はさらに重要になる。 The film transport device according to the present invention is widely used in roll-to-roll type processing devices such as a flexible organic EL device production device, an FCCL, a metal mesh, an ITO film production device for a touch panel, and a barrier film production device for an electronic component. Applicable. In particular, before film formation, to prevent damage to the film surface, adhesion of particles to the film surface, transfer of foreign matter adhered to the roller surface to the film, etc., and protection and transport of the film surface after film formation Therefore, the film transport technique according to the present invention becomes more important for preventing the film from being charged.
1…蒸着装置
2…巻出しローラ
3…巻取りローラ
4…メインローラ
50,150…フィルム搬送機構(フィルム搬送装置)
5A〜5H、15A〜15H…ガイドローラ
6…成膜ユニット
11…コントローラ
16…センサユニット
17…合紙機構
25C,25F…補助ローラ
51,151,152…第1のガイドローラ
52,153,154…第2のガイドローラ
53,151,152…第3のガイドローラ
54,153,154…第4のガイドローラ
352,520,530…ガイド部
F…フィルム
DESCRIPTION OF
5A to 5H, 15A to 15H: Guide roller 6: Film forming unit 11: Controller 16: Sensor unit 17:
Claims (9)
前記巻出しローラから繰り出された前記フィルムを巻き取る巻取りローラと、
前記フィルムの搬送経路に配置され前記フィルムの処理面に所定の表面処理を施す処理部と、
前記巻出しローラと前記処理部との間に配置され、前記フィルムを巻き付け、前記処理面の両側縁部を支持する第1のガイドローラと、
前記巻出しローラと前記第1のガイドローラとの間、及び、前記第1のガイドローラと前記処理部との間の少なくとも1つに配置され、前記フィルムを巻き付け、前記フィルムの前記処理面とは反対側の非処理面を支持する第2のガイドローラと
を具備し、
前記第1のガイドローラ及び前記第2のガイドローラの少なくとも1つは、前記フィルムに作用する張力を前記フィルムの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有し、
前記第1のガイドローラは、
前記処理面に隙間をおいて対向する円柱状のロール面と、
前記ロール面上に、前記ロール面の中心軸の方向において離間して設けられ、前記処理面の両側縁部を支持する環状の一対のガイド部と、を有し、
前記一対のガイド部は、前記フィルムに作用する張力によって、前記処理面に接触する前記一対のガイド部のそれぞれの外周面が前記中心軸の方向において相互に離間するように変形することが可能な弾性材料で構成される
フィルム搬送装置。 An unwind roller for unwinding the film,
A winding roller for winding the film fed from the unwind roller,
A processing unit that is disposed on the transport path of the film and performs a predetermined surface treatment on a processing surface of the film;
A first guide roller that is disposed between the unwind roller and the processing unit , winds the film, and supports both side edges of the processing surface;
The film is wound between the unwinding roller and the first guide roller, and at least one between the first guide roller and the processing unit, and is wound around the processing surface of the film. And a second guide roller for supporting an opposite non-processing surface,
At least one of said first guide roller and the second guide roller have a widening structure for converting the tension applied to the film in the tensile stress along the width direction of the film,
The first guide roller includes:
A cylindrical roll surface facing the processing surface with a gap,
On the roll surface, spaced from each other in the direction of the central axis of the roll face, have a, a pair of guide portions of the annular supporting the both side edge portions of the treated surface,
The pair of guide portions, the tension applied to the film, which can each of the outer peripheral surface of the pair of guide portions in contact with the treated surface is deformed so as to be separated from each other in the direction of the central axis Film transport device made of elastic material.
前記第1のガイドローラに対向して配置され、前記フィルムを挟んで前記第1のガイドローラと接触する補助ローラをさらに具備する
フィルム搬送装置。 The film transport device according to claim 1,
A film transport device further comprising: an auxiliary roller disposed to face the first guide roller and in contact with the first guide roller with the film interposed therebetween.
前記補助ローラは、拡張ローラで構成される
フィルム搬送装置。 It is a film conveyance device of Claim 2, Comprising:
The film transport device , wherein the auxiliary roller includes an extension roller .
前記第2のガイドローラは、拡張ローラで構成される
フィルム搬送装置。 A film transport apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The film transport device, wherein the second guide roller includes an extension roller.
前記処理部と前記巻取りローラとの間に配置され、前記フィルムを巻き付け、前記処理面の両側縁部を支持する第3のガイドローラと、
前記処理部と前記第3のガイドローラとの間、及び、前記第3のガイドローラと前記巻取りローラとの間の少なくとも1つに配置され、前記フィルムを巻き付け、前記非処理面を支持する第4のガイドローラと
をさらに具備し、
前記第3のガイドローラ及び前記第4のガイドローラの少なくとも1つは、前記フィルムに作用する張力を前記フィルムの幅方向に沿った引張応力に変換する拡幅構造を有する
フィルム搬送装置。 It is a film conveyance device as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
A third guide roller that is disposed between the processing unit and the winding roller , winds the film, and supports both side edges of the processing surface;
It is disposed between the processing unit and the third guide roller and at least one between the third guide roller and the winding roller, and winds the film to support the non-processing surface. And a fourth guide roller, and
At least one of the third guide roller and the fourth guide roller has a widening structure for converting a tension acting on the film into a tensile stress along a width direction of the film.
前記第3のガイドローラは、
前記第3のガイドローラのロール面の中心軸の方向において離間して設けられ、前記処理面の両側縁部を支持する、環状であって、一対の別のガイド部と、
前記別のガイド部間に配置された単数又は複数の補助ガイド部と
を有する
フィルム搬送装置。 It is a film conveyance device of Claim 5 , Comprising:
The third guide roller,
An annular, pair of separate guide portions, which are provided apart from each other in the direction of the central axis of the roll surface of the third guide roller and support both side edges of the processing surface;
One or more auxiliary guide portions disposed between the different guide portions;
A film transport device having:
減圧雰囲気において、
前記処理面及び前記非処理面の少なくとも1つに対向して配置されたヘッド部を有し、前記ヘッド部と前記フィルムとの間の距離を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットの出力に基づいて、前記第1のガイドローラ又は前記第2のガイドローラによる前記フィルムの拡幅量、又は前記フィルムの搬送張力を調整する調整機構と
をさらに具備するフィルム搬送装置。 The film transport device according to any one of claims 1 to 6,
In a reduced pressure atmosphere,
A sensor unit that has a head unit disposed to face at least one of the processing surface and the non-processing surface, and that detects a distance between the head unit and the film;
A film transport device further comprising: an adjusting mechanism that adjusts an amount of the film being widened by the first guide roller or the second guide roller or a transport tension of the film based on an output of the sensor unit.
前記ヘッド部は、前記フィルムの幅方向に配列された複数のセンサヘッドを含む
フィルム搬送装置。 It is a film conveyance device of Claim 7 , Comprising:
The film transport device, wherein the head unit includes a plurality of sensor heads arranged in a width direction of the film.
前記処理部は、
前記フィルムの前記非処理面を支持するメインローラと、
前記メインローラに対向して配置され、前記フィルムの前記処理面を成膜する成膜ユニットとを含む
フィルム搬送装置。 It is a film conveyance device as described in any one of Claims 1-8 , Comprising:
The processing unit includes:
A main roller supporting the non-processed surface of the film,
And a film forming unit that is arranged to face the main roller and that forms the processing surface of the film.
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