JPH05295524A - 連続真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複雑な図柄の部分蒸着製品が連続走行で作
れ、マスキング用ベルトのメンテナンスや別工程でのパ
スタ加工を不要とし生産性の向上を図る。 【構成】 可撓性基板１を大気中から連続的に真空装置
Ａ内に導き、真空状態の蒸着室２内に配置した蒸着材８
を収納した蒸着収納容器９とその外周に設けた蒸着加熱
装置１０よりなる蒸着装置７の入側に設けた印刷ロール
本体３１などよりなる印刷装置により先ず基板１上に水
又は水性レジストあるいは油性レジストによりパターン
をロール転写により印刷する。ついで蒸着装置７で蒸着
する。この際レジスト等が印刷されている部分は金属等
の蒸着を阻害し非蒸着部分を形成し、基板上の非印刷部
分は効率的に蒸着できる。蒸着作業の終了した基板は再
び大気中に導かれ大気中にて除去槽に浸漬されレジスト
を除去した後、コイル状に巻取られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子フィルム、紙、
金属薄板等の可撓性の走行基板に金属又はセラミックス
等の薄膜を連続的にかつ部分的に真空蒸着を行う設備に
関する。

【０００２】

【従来の技術】紙、プラスチックフィルム、金属薄板等
の連続基板で、表面の一部分のみに金属等が蒸着されて
いる素材を製造する従来技術の１例を図４に示す。

【０００３】図において１０１は可撓性の走行基板、１
０２は蒸着室、１０３はデフレクタロール、１０４は冷
却ロール、１０５は巻取りロール、１０６は繰出しロー
ル、１０７は蒸着装置、１０８は蒸着材、１０９は蒸着
材収納容器、１１０は蒸着材加熱装置、１１１はエッジ
マスク、１１２はマスキングベルト、１１８は排気ポン
プユニットである。

【０００４】このような設備において、走行基板１０１
は、蒸着室１０２内で繰出しロール１０６からデフレク
タロール１０３を介して冷却ロール１０４に送られ、冷
却ロール１０４上で蒸着装置１０７によって蒸着された
後、巻取りロール１０５に巻取られる。蒸着室１０２
は、真空ポンプユニット１１８により、蒸着に適した真
空度に保たれている。

【０００５】一方、複数条のマスキングベルト１１２
は、デフレクタロール１０３を介して、エンドレスで走
行しており、冷却ロール１０４上で走行基板１０１に密
着してこれと等速で走行する。そして走行基板１０１の
表面のうちマスキングベルト１１２と密着していない
（つまり露出している）表面部分のみ、蒸着がおこなわ
れる。

【０００６】また、複雑な図柄の部分蒸着フィルムを得
る場合には、いったんフィルム全面に蒸着した後、大気
に取出し、別工程で図柄部分の蒸着金属等を除去するパ
スタ加工を施していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の蒸着設備には、次に示すいくつかの解決すべき課
題があった。

【０００８】（１）マスキングベルトの表面に蒸着用金
属等が付着するので、それを除去する必要があった。

【０００９】（２）マスキング用のベルトの本数やベル
トの太さ、ベルト間隔を変えるには、真空容器を開放し
て調整しなければならなかった。

【００１０】（３）微細な図柄および複雑な図柄を一工
程でつくることができなかった。

【００１１】（４）高エネルギ密度のレーザ光線を照射
することにより、蒸着した薄膜を部分的に除去すること
も考えられるが、複雑な図柄をつくろうとすると、レー
ザ光を照射する部分での処理に時間がかかるため、やは
り連続走行では複雑な図柄をつくることができなかっ
た。

【００１２】本発明は上記各課題を解決した新たな連続
真空蒸着装置を得ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成として本発明の連続真空蒸着装置は、可撓性基板
を大気中から連続的に真空槽内に搬送し、該真空槽内に
於て基板上に金属あるいはセラミックス等を連続的に蒸
着する連続真空蒸着装置において、前記真空槽内の蒸着
域の基板走行方向上流側に、基板上にレジストパターン
を印刷する手段を配設したことを特徴としている。

【００１４】

【作用】上述のように構成した本発明の連続真空蒸着装
置は、高分子フィルム、紙、金属薄板などの可撓性基板
を大気中から、連続的に真空槽内に導き、真空槽内の蒸
着域の基板走行方向上流側においてまず該基板上に、水
又は水性レジスト又は油性レジストにより（以下、レジ
スト等という）パターンをロール転写などを用いて印刷
する。

【００１５】ここで、水性レジストとしては、ポリビニ
ルアルコール、にかわ、でんぷん等がある。また油性レ
ジストとしては、印刷用インキ、グリス、鉱物油、食物
油等がある。

【００１６】ついで、これらのレジスト等によるパター
ンを基板上に印刷した後、同印刷手段の下流側に配設し
た蒸着装置による蒸着域内において、ただちに該基板の
全面上に金属あるいはセラミックス等の蒸気を衝突させ
蒸着する。

【００１７】この際基板上の前述のレジスト等が印刷さ
れている部分では、該レジスト等が蒸発中であり、その
表面の蒸気圧は、例えば２０℃の水を用いた場合約１８
Ｔｏｒｒであり、金属又はセラミックス等の蒸気圧（１
〜１０^-4Ｔｏｒｒ）に比べて極めて大きいため、金属又
はセラミックス等の蒸着が阻害され、非蒸着部分が形成
される。

【００１８】本発明者等が行った実験の一例として、レ
ジストとして鉱物油（グリス）を用いることにより、こ
れが達成できるという知見を得ている。

【００１９】一方、基板上の非印刷部には、金属又はセ
ラミックス等の蒸着が連続的に効率良く行われる。

【００２０】このようにして、該基板上には、所望のパ
ターンが形成される。

【００２１】真空蒸着の終った基板は再び大気中に導か
れ、大気中にてレジスト等の除去槽内に浸漬させてレジ
ストを除去した後、コイル状に巻取られる。

【００２２】

【実施例】以下図面により本発明の１実施例について説
明する。図１は本発明の１実施例装置の全体構成を示す
概略図、図２は同装置の蒸着室の拡大図、図３は図２の
Ａ−Ａ矢視図で基板上にレジストパターンを印刷する手
段の要部拡大図である。

【００２３】図１において１は大気中より連続的に真空
槽内に搬送される可撓性の走行基板、２は真空状態に保
たれた蒸着室、３はデフレクタロール、４は蒸着室２内
に配置された冷却ロール、５は巻取りロール、６は繰出
しロール、７は蒸着室２内に配設した蒸着装置、８は蒸
着材、９は蒸着材収納容器、１０は蒸着材加熱装置、１
１はエッジマスク、１４はシール装置、１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄはシールロール、１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ，１６ｄは圧力室、１７はチャンネル、１８は排
気ポンプユニット、１９はアンコイラ、２０はコイラ、
２１は押付けロール、２２は切断機をそれぞれ示し、上
記符号１ないし２２を付けられた部材によって、連続真
空蒸着装置Ａが構成されている。

【００２４】また、蒸着装置７の入側には、レジスト等
の印刷装置Ｂが設けられている。

【００２５】このような印刷装置の１例を図２及び図３
に示す。図２及び図３において２３１は蒸着室２０２内
に配置された印刷用ロール本体、２３２は同ロール本体
の多孔質体円筒、２３３は同円筒の外周に配設したマス
キングプレート、２３４はロール本体２３１を軸支する
ための軸受、２３５はロータリージョイント、２３６は
ロール本体２３１の内部に穿設されたレジスト等の流
路、２３７は流量制御バルブ、２３８は流量計、２３９
はレジスト等のタンク、２４０はレジスト等である。

【００２６】また、２０１は可撓性の走行基板、２０２
は蒸着室、２０４は冷却ロール、２０７は蒸着装置、２
０８は蒸着材、２０９は蒸着材収納容器、２１０は蒸着
材加熱装置、２１１はエッジマスク、２１７はチャンネ
ルであり、図１に示したものと同一である。

【００２７】そして蒸着室２０２内に配置された印刷用
ロール本体２３１は、蒸着装置２０７により形成される
蒸着域の基板走行方向上流側に配設されている。

【００２８】つぎに本実施例装置の作動につき図１〜図
３により説明すると、走行基板１，２０１は、アンコイ
ラ１９の１対の繰出しロール６の一方に取り付けられ、
デフレクタロール３を介してシール装置１４へ送られ
る。

【００２９】同シール装置１４は、３本１組のシールロ
ール１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，…が複数組間隔を置いて
配設されることによって仕切られた圧力室１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，…を有し、同圧力室１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，…に接続された排気ポンプユニット１８により、蒸
着室２，２０２に至るまで大気側から圧力勾配を発生さ
せ、蒸着室２，２０２を所定の真空度に保っている。

【００３０】走行基板１，２０１は、上記シールロール
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，…の３本ロールのうち、片側
（図では右側）２本のロール間隙間および圧力室１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ，…を次々と通過し、蒸着室２，２
０２へ入る。

【００３１】蒸着室内の蒸着装置７，２０７の入側には
印刷装置Ｂが設けられている。

【００３２】レジスト等２４０は、蒸着室の外部に置か
れたタンク２３９に貯えられており、必要量（例えば、
レジスト等の印刷膜厚が１〜１０μｍとなる量）だけが
供給されるように、流量制御バルブ２３７で、流量が制
御される。また供給されるレジスト等の量は、流量計２
３８で測定する。これにより、レジスト等２４０の蒸着
室２，２０２内での蒸発量を最小限におさえることがで
きるので、大型の排気ポンプユニット１８をとりつける
ことが避けられる。

【００３３】レジスト等２４０は、ロータリージョイン
ト２３５を介して、印刷用ロール本体２３１に送られ、
流路２３６を通って、パターンを形成させたい部分以外
をマスキングプレート２３３でカバーされた多孔質体円
筒２３２の内側へ導かれる。

【００３４】印刷用ロール本体の多孔質体円筒２３２の
内部に供給されたレジスト等は該多孔質体円筒２３２の
マスキングプレートのない部分だけを外側にしみ出し基
板１，２０１上に転写される。

【００３５】また軸受２３４で支承された印刷用ロール
本体２３１は走行基板１，２０１を挟んで周接する冷却
ロール４，２０４と同一速度で回転する。

【００３６】基板上にレジストパターンを印刷する上記
手段を通過した可撓性走行基板１，２０１はその後、そ
の進行方向下流側に配設した蒸着装置７，２０７によっ
て、基板１，２０１上のレジスト等の非印刷部に金属等
の蒸着、印刷部に未蒸着の状態でパターンが形成された
後該基板は再びシールロール１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
…の３本ロールのうち、反対側（図では左側）の２本の
ロール間隙間を逆に走行し、シール装置１４から大気中
に搬出される。

【００３７】大気中には、レジスト等を完全に除去する
ための除去槽４１が置かれており、基板を該槽内に浸漬
させて、レジストを除去する。

【００３８】除去液としては、水性レジストでは、水又
は３％ＮａＯＨ水溶液などを用いる。又油性レジストで
は、トリクレン、パークロルエチレン、アセトンなどを
用いる。

【００３９】除去槽４１を出た連続基板はデフレクタロ
ール３を介して、コイラ２０の１対のリール５の一方に
巻き取られる。

【００４０】以上本発明の１実施例につき説明したが、
本発明は上記実施例装置に限定されるものでなく、本発
明の技術思想の範囲内において種々設計変更し得るもの
であり、何れも本発明の技術的範囲に属するものである
ことは言うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の連続真空蒸着
装置によれば、紙、プラスチックフィルム、金属薄板
等、可撓性の基板の表面に連続的に真空蒸着しつつ、複
雑な図柄の部分蒸着製品を得ることができる。

【００４２】また、従来の装置で必要であったマスキン
グ用のベルトのメンテナンスや、別工程でのパスタ加工
が不要になり生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る連続真空蒸着装置の全
体概略構成図である。

【図２】同装置の蒸着室内の要部拡大図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図で印刷装置部の拡大図であ
る。

【図４】従来の真空蒸着設備の１例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１０１，２０１ 走行基板 ２，１０２，２０２ 蒸着室 ３，１０３ デフレクタロール ４，１０４，２０４ 冷却ロール ５，１０５ 巻取りロール ６，１０６ 繰出しロール ７，１０７，２０７ 蒸着装置 ８，１０８，２０８ 蒸着材 ９，１０９，２０９ 蒸着材収納容器 １０，１１０，２１０ 蒸着材加熱装置 １１，１１１，２１１ エッジマスク １１２ マスキングベルト １４ シール装置 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ シールロール １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 圧力室 １７，２１７ チャンネル １８，１１８ 排気ポンプユニット １９ アンコイラ ２０ コイラ ２１ 押付けロール ２２ 切断機 ３１ 印刷用ロール本体 ２３２ 多孔質体円筒 ２３４ 軸受 ２３５ ロータリージョイント ２３６ レジスト等の流路 ３７，２３７ 流量制御バルブ ３８，２３８ 流量計 ３９，２３９ レジスト等のタンク ４０，２４０ レジスト等 ４１ レジスト除去槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性基板を大気中から連続的に真空槽
   内に搬送し、該真空槽内に於て基板上に金属あるいはセ
   ラミックス等を連続的に蒸着する連続真空蒸着装置にお
   いて、前記真空槽内の蒸着域の基板走行方向上流側に、
   基板上にレジストパターンを印刷する手段を配設したこ
   とを特徴とする連続真空蒸着装置。