JPH02166280A - フイルムの温度処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、長尺フィルムを所要の温度に設定された円筒
状キャンの周面に接触させて走行させることによりフィ
ルム加熱または冷却を連続的に行なうフィルムの温度処
理方法に関するものである。

従来の技術 広幅長尺の高分子フィルムへ薄膜を形成して、コンデン
サや磁気記録テープ、透明導電性シート等の累月となる
機能性フィルムやまたは装飾用フィルムを作成するには
、例えば、薄膜ハンドブック（日本学術振興会、薄膜第
１３１委員会編、３編、４２、オーム社刊）に示されて
いるような巻取り式蒸着装置が用いられる。

その概要を第４図において説明する。この第４図は主要
部のみを示し、構造物を収納する真空チャンバ、中間ロ
ーラ等は、省略しである。第４図において、広幅長尺の
高分子フィルム１（以後、フィルムと呼ぶ）は、供給ロ
ール２から巻出されて、矢印１６の方向に回転する円筒
状キャン３に、フリーローラ４，５によって所要巻付は
角度θだけ巻き付けられて駆動されて走行し、巻取りロ
ール６に巻取られる。るつぼ８に収容された蒸着材料７
は、公知の電子ビーム９等により加熱され蒸発し、その
蒸気の一部はマスク１０の開口部を通ってキャン３に巻
き付けられたフィルム１に付着し、薄膜を形成する。以
上の構成において、フィルム１の長手方向の張力は図に
は示してないが、給給ローラ２と巻取りローラ６に取り
付けられたモータにより、公知の電流制御法などにより
所望の値に制御されている。キャン３は公知の例えば、
熱媒体の循環による温度制御により所要の温度に制御さ
れている。

この構成で、例えば、Ｃｏ−Ｃｒから成る垂直磁気記録
媒体をポリイミドフィルム上に形成する場合、媒体を垂
直配向させるためにはフィルム１を加熱する必要がある
。さらに、フィルム１中の水分などのガスを出させ、磁
気媒体の特性及びフィルム１との付着力を十分なものと
するためにも、フィルム１を加熱する必要がある。この
方法として、加熱されたキャン３の周面に十分巻き付け
て接触して駆動させ走行させる方法が取られている。

また、金属膜からなる磁気記録媒体のような導電性の薄
膜を形成する場合は、蒸着時にフィルム１の受けた熱を
効率よくキャンに逃すために、フィルム１上に形成した
薄膜に接触したフリーローラ５とキャン３との間に直流
電源１５により電位差を設け、薄膜とキャン３との間に
働く静電引力で、フィルム１をキャン３に強く張り付か
せる方法が取られている。

発明が解決しようとする課題 以上の従来例において、フィルムがキャン上で加熱され
ると、長手方向の熱膨張によるたるみは張力により引張
られるため生じない。しかし、フィルムの幅方向の膨張
分は、キャン上に広がらずに部分的にたるみ、長手方向
のしわを発生させるという問題がある。なお、冷却膨張
型のフィルムの場合は、キャン上で冷却されることによ
って長手方向のしわが生じる。

ここでキャン上のしわの発生について第５図（ａ）〜（
Ｃ）を用いて説明する。図は、フィルム１がフリーロー
ラ４を経て円筒状のキャン３に図中の矢印１６の方向に
走行しているものである。

キャン３上におけるフィルム１にの温度変化による伸縮
がない場合、第５図（ａ）に示すようにフィルム１は、
キャン３の周面に沿ってもその幅ａには変化がなくい。

第５図（ｂ）に示すのは、フィルム１がキャンに沿って
滑りながら幅方向に膨張する場合である。フィルム１が
キャン３上で幅方向に滑り長手方向のしわが生じなけれ
ば、幅はａより大きなりとなる。しかし実際には、キャ
ン３よでは幅方向への拡張作用はほとんどなく、フィル
ム１は幅方向にはすべりにくい。従って、その拡張され
ない伸び分だけたるむことになり、第５図（Ｃ）に示す
ような長手方向のしわ１３が、キャン３上に発生する。

こうして発生したしわの上に薄膜が形成されると、その
まましわとなってのこる。さらに、形成された薄膜きキ
ャン３との間に電位差がかけられる場合には、フィルム
１はキャン３に強く張り付くので、さらにそのしわは強
く折れたしわとなる。

このようなしわは、製品の外観を劣化させるばかりでな
く、磁気記録テープの場合には、テープとヘッドが良好
に密着しなくなるので、正常な記録が出来なくなるとい
う重大な機能上の欠陥を生じさせるとともに、著しい歩
留りの低下を引き起こすものであった。

そこで、本発明は、上記の点に鑑み、キャン上のフィル
ムにしわを発生させることなく安定に加熱または冷却で
きるフィルムの温度処理方法を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、フィルムの幅方向に張力を与えるとともに、
フィルムを、キャンと接触したときのフィルムの温度と
略同温度にしてフィルムを幅方向に膨張させた後、この
フィルムをキャンに接触させてフィルムの加熱または冷
却を行うものである。

作用 本明によれば、あらかじめキャン」二で生じるフィルム
の幅方向の膨張分に相当する伸びを加熱手段と張力付与
手段とにより与えることで、キャン上でのフィルムの幅
方向の膨張を抑制し、フィルム幅方向の部分的なたるみ
によるしわの発生を防止することが出来る。

実施例 第１図、第２図及び第３図を用いて、本発明の一実施例
におけるフィルムの加熱方法について説明する。第２図
は、本実施例における真空」１着装置の内部の概略構成
図である。供給ロール２より巻出された熱膨張性のフィ
ルム１（例えばポリイミドフィルム）は、加熱手段であ
る電子線衝撃加熱装置１２により加熱され熱膨張しなが
ら、張力付与手段であるエキスパンドローラ１１により
、幅方向に幅Ｃに拡張され、円筒上キャン３の外周面に
接触して駆動され走行する。一方、るつぼ８に収容され
たＣｏ−Ｃｒ合金などの蒸着材料７は、電子ビーム９等
により加熱されて蒸発し、その蒸気の一部がマスク１０
の開口部を通ってキャン３に巻き付けられたフィルム１
に付着し薄膜を形成する。成膜されたフィルムは、フリ
ーローラ５を経て巻取りロール６に巻き取られる。図示
しないが、長平方向の張力は、供給ロール２及び巻取り
ロール６を駆動する各々のモータのトルクを制御するこ
とによりフィルム１に与えられる。

第３図に電子線衝撃加熱装置１２の概略構成図をボす。

フィラメント２０はその全数は図示してないが絶縁材２
２゛に保持され、箱状の陰極１９に取り付けられている
。２１はグリッド状の陽極で、絶縁材２２を介して陰極
１９に支持されている。フィラメント２０は電源１７に
より加熱され、熱電子を放出する。直流電源１８により
正の電位をかけられた陽極２１は、前記熱電子をフィル
ム１に向かって加速し、フィルム１に衝突させることに
よりフィルム１を加熱する。

第１図に示すように供給ロール２より巻出されたフィル
ム１は、キャン３の入り側において加熱手段である電子
線衝撃加熱装置１２により所定の温度（キャンと同等の
例えば、２５０°Ｃ）に加熱され熱膨張しながら、張力
付与手段であるエキスパンドローラ１１により、当初の
幅ａが幅Ｃに拡張され、そのまま所定の温度（例えば、
２５０°Ｃ）に設定されている円筒状キャン３の周面に
沿いながら幅す縮み、矢印１６の方向に駆動され走行す
る。従ってフィルム１の幅が、ａ＜ｃｌ　ｂ≦Ｃとなる
様にすることで、キャン３上のフィルム１は縮むためキ
ャン３上にたるみ無く沿い、しわは発生しない。

幅がｂ≦Ｃとなるには、キャン３に入る直前のフィルム
１の幅方向の伸び（電子線衝撃加熱装置１２による膨張
分１　ｃ　ｔ、　　エキスパンドローラ１１の拡張作用
による伸びＩｃｅの和）が、キャン上のフィルムの幅方
向の伸び（キャンからの熱による膨張分１ｂｔ）よりも
大きくなければならない。即ち、ｌｂｔ≦ｌｃｔ＋Ｉｃ
ｅ　　でなければならない。　　キャン３にはいる直前
のフィルム１の幅方向の伸び１ｃｔ＋Ｉｃｅは、各々電
子線衝撃加熱装置１２、エキスパンドローラ１１を適当
に制御することで、上記の条件を満足させることが出来
る。

ここで、キャン３にはいる直前のフィルム１の温度を、
キャン３の温度よりも高く設定した場合には、１ｃｔを
大きくできるためＩｃｅを大きくする必要がなく、上記
の条件は容易に満足することができる。また、キャン３
にはいる直前のフィルム１の温度を、キャン３の温度よ
りも幾分低く設定した場合にも、Ｉｃｅを大きくするこ
とで上記の条件を満足することができる。

但しｌｅｅは、フィルムの外観や寸法精度を劣下させる
塑性変形が生じないよう、弾性限度内の伸びに抑えた方
が良い。同様の見地から、電子線衝撃加熱装置１２によ
るフィルム１の温度をフィルム１のガラス転移点以下に
した方が良い。また上記の条件が満足しやすいよう、エ
キスパンドローラ１１と電子線衝撃加熱装置１２はキャ
ン３の近傍に置いた方が有利である。

しかし、キャン３にはいる直前のフィルム１の温度をキ
ャン３の温度よりも幾分低く設定し、」ニ記の条件を多
少満足することができなくても、次に述べるようにフィ
ルム１のキャン３への吸着力によっては、フィルム１が
キャン３から浮上せず、しわの発生を防止することがで
きる。その理由は、電子衝撃加熱時の帯電や、電源１５
による静電吸着によりフィルム１にキャン３への強い密
着力が働□いていれば（その力の度合にもよるが）、キ
ャン３上でのフィルム１の多少の膨張は、その密着力に
よりおさえられるからである。

本発明は」１記実施例に示す外、種々の態様に構成す・
ることかできる。フィルムを加熱する場合の加熱手段は
、赤外線加熱、加熱ローラでもよく、また公知のピアス
型ＥＢガンの電子線をフィルムにスキャンさせて当てて
る方法でも良く、またエキスパンドローラ１１と電子線
衝撃加熱装置１２の位置とを入れ換えた構造すなわち、
フィルム１の成膜される側に電子を当てる構造、あるい
はフィルムの両面に電子を当てる構造であってもよく、
上記の構成に限るものではない。同様に張力伺与手段も
、上記の構成に限るものではない。

また、上記実施例では、蒸着時にフィルムを加熱する例
を示したが、フィルム１のガス出しのみを目的とするよ
うな加熱ロールの場合でも、これ同様の効果が得られる
ことは、言うまでもない。

おな、冷却されたキャン上を走行するフィルム１が、冷
却により膨張する性質を有する場合には、上記加熱手段
を冷却手段（例えば公知の、クライオパネル等）とする
ことで、同様の効果を得ることができる。

発明の効果 本発明によれば、あらかじめキャン上で生じるフィルム
の幅方向の膨張分に相当する伸びを与えることで、キャ
ン上でのフィルムの幅方向の膨張を抑制し、フィルム幅
方向のたるみによるしわの発生を防止することが出来る
。従って、長尺にわたってしわの生じない安定なフィル
ムの加熱または冷却を連続的に行なうことが可能となり
、著しい歩留りの向」二を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるフィルムの伸びを説
明する図、第２図は本実施例における真空蒸着装置の内
部構造の概略を示す図、第３図は、本実施例における電
子線衝撃加熱装置の概略構成図、第４図は従来例におけ
る真空蒸着装置の内部構造の概略を示す図、第５図は従
来例におけるしわ発生の説明図である。 １・・・フィルム、３・・・キャン、１１・・・エキス
パンドローラ、１２・・・電子線衝撃加熱装置。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図 ／Ａ １ｊｚ日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱作用により伸びを伴う性質を有する長尺フィル
   ムを、所要の温度に加熱された円筒状キャンの周面に接
   触させて走行させる際に、フィルムの幅方向に張力を与
   えるとともに、キャンと接触したときのフィルムの温度
   と略同温度にフィルムを幅方向に膨張させた後、このフ
   ィルムをキャンに接触させてフィルムの加熱または冷却
   を行うことを特徴とするフィルムの温度処理方法。
2. （２）加熱により膨張する性質を有するフィルムの温度
   をキャンの温度よりも高くかつ、前記フィルムのガラス
   転移点よりも低くすることを特徴とする請求項１記載の
   フィルムの温度処理方法。
3. （３）エキスパンドローラによりフィルムの幅方向に張
   力を与えることを特徴とする請求項１記載のフィルムの
   温度処理方法。
4. （４）電子線衝撃加熱装置によりフィルムを加熱しする
   ことを特徴とする請求項１記載のフィルムの温度処理方
   法。