KR101268242B1 - 표면 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
처리조의 배기 수단을 대형화하지 않더라도 처리 가스 성분이 처리조로부터 외부로 누출되는 것을 충분히 억제할 수 있는 표면 처리 장치를 제공한다. 피처리물 (9)를 반송 수단 (20)에 의해서 처리조 (30)의 주실 (31) 내의 처리 영역 (19)를 통과하도록 반송 방향으로 반송한다. 처리조 (30)에는 주실 (31)의 적어도 반출측에 부실 (33)을 설치한다. 이들 실(室)을 구획하는 칸막이벽 (37) 및 외벽 (36)에 피처리물 (9)를 반입출 가능한 상시 개방된 개구 (37a, 36a)를 형성한다. 주실 배기 수단 (40)을 주실 (31)에 접속하고, 주실 (31)의 내압을 조(槽) 밖의 압력보다 낮게 한다. 부실 급기 수단 (52)를 부실 (33)에 접속하고 급기하여, 부실 (33)의 내압을 조 밖의 압력보다 높게 한다.
Description
본 발명은 피처리물을 대기압 근방 하에서 표면 처리하는 장치에 관한 것이며, 특히 피처리물을 연속적으로 반송하면서 대기압 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 행하는 데 적합한 표면 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대기압 플라즈마 처리 등의 표면 처리에서는 처리 가스 성분의 누설 등을 방지하기 위해서, 처리 영역을 처리조로 둘러싸고 있다(특허문헌 1 등 참조). 이 처리조에 배기 블로워나 배기 펌프 등의 배기원을 접속하고, 처리조 내의 처리 가스를 포함하는 가스를 흡인하여 배출하고 있다. 처리조의 단부벽에는 피처리물을 반입출하는 개구가 설치되어 있다. 피처리물이 매엽상이거나 배치 처리하는 경우 등에서는, 상기 개구에 도어를 설치하고, 개개의 피처리물을 반입, 반출할 때마다 도어를 개폐하면, 처리 가스의 누설을 방지할 수 있다. 그러나, 피처리물이 연속 시트상이거나 피처리물을 처리 라인을 따라서 반송하면서 연속 처리하는 경우 등에서는, 도어의 개폐가 곤란 내지는 불가능하다. 따라서, 특허문헌 1에서는 반입측 및 반출측의 벽을 각각 이중 구조로 하여 소실을 마련하고 있다. 각 벽에 상시 개방된 개구가 형성되어 있다.
상기 특허문헌 1의 반입측 및 반출측의 이중벽에 따르면, 처리조로부터의 유출 가스가 일단 상기 이중벽 내의 소실에 저장된다. 그러나, 그 후 가스가 확산하여 외부로 누설될 우려가 있다. 특히, 반출측에서는 피처리물에 접하는 가스가 피처리물에 수반되어 외부로 누설되기 쉽다. 이것을 방지하기 위해서는 배기 블로워나 배기 펌프 등의 배기원의 용량을 크게 할 필요가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 피처리물을 예를 들면 연속적으로 반송하면서 처리조 내에서 표면 처리하는 장치에서, 처리조의 배기원을 대형화하지 않더라도 처리 가스 성분이 처리조로부터 외부로 누출되는 것을 충분히 억제할 수 있도록 하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 피처리물을 대기압 근방의 처리 영역에서 표면 처리하는 표면 처리 장치로서,
(a) 상기 피처리물을 상기 처리 영역을 통과하도록 반송 방향으로 반송하는 반송 수단과,
(b) 상기 처리 영역을 포함하는 주실과, 상기 주실의 상기 반송 방향의 반입측 및 반출측 중 적어도 반출측에 설치되고 상기 주실과 칸막이벽으로 구획된 부실을 가지며, 반입측의 외벽 및 반출측의 외벽 및 상기 칸막이벽에는 상기 피처리물을 반입출 가능한 상시 개방된 개구가 형성된 처리조와,
(c) 상기 주실에 접속되고, 상기 주실 내의 가스를 흡인하여 상기 주실의 내압을 상기 처리조의 외부의 압력보다 낮게 하는 배기 수단과,
(d) 상기 부실에 접속되고, 상기 부실 내에 공기 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 부실의 내압을 상기 처리조의 외부의 압력보다 높게 하는 부실 급기 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
부실 급기 수단으로부터 부실에 공급된 공기 또는 불활성 가스가 상기 압력차에 의해서 칸막이벽의 개구로부터 주실 내로 유입된다. 이 유동에 의해서, 주실 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 외부로 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 특히, 주실 내의 반출측 부분에서는, 피처리물에 접하는 가스가 피처리물에 수반되어 반출측의 부실 나아가서는 조 밖을 향하여 이동한다. 이에 대하여, 반출측의 부실로부터의 가스가 주실로 유입된다. 이 반출측 부실로부터의 가스 유입 방향은, 상기 피처리물의 이동 방향 나아가서는 피처리물 상의 가스의 유동 방향과는 대략 역방향이다. 이 역방향의 유입 가스에 의해서, 피처리물 상의 가스를 되밀 수 있다. 이에 의해서, 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 피처리물과 함께 외부로 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 주실의 내압은 대기압보다 조금 낮게 할 수도 있고, 주실 배기 수단의 배기원의 배기 용량을 크게 할 필요가 없어, 배기원을 소형화할 수 있다.
또한, 부실 급기 수단으로부터 부실로 공급된 공기 또는 불활성 가스의 일부는 외벽의 개구로부터 외부로 유출된다. 이 유동에 의해서, 외부의 분위기 가스가 처리조 내로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
상기 피처리물이 연속 시트상인 경우에는, 상기 반송 수단이 상기 피처리물을 걸어 돌리는 복수의 가이드 롤을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 반입측의 조 밖으로 조출(繰出) 롤이 설치되고, 반출측의 조 밖으로 권취 롤이 설치되고, 상기 조출 롤 및 상기 권취 롤 사이에 상기 복수의 가이드 롤이 배열된다. 이들 복수의 가이드 롤의 일부 또는 전부가 처리조의 내부에 배치된다. 상기 연속 시트상의 피처리물은 조출 롤로부터 조출되고, 상기 가이드 롤의 열로 안내되어 처리조의 처리 영역을 포함하는 주실 및 부실을 통과하고, 권취 롤에 권취된다.
상기 가이드 롤 중 제1 가이드 롤이 상기 부실 내에 수용되어 있는 것이 바람직하다. 상기 제1 가이드 롤에 연속 시트상의 피처리물을 걸어 돌림으로써, 부실 내에서의 연속 시트상 피처리물을 위치 결정하여 요동을 방지할 수 있다. 따라서, 외벽 및 칸막이벽의 각 개구의 개구도(開口度)를, 연속 시트상 피처리물의 요동을 거의 고려하지 않고 작게 설정할 수 있다. 나아가서는 주실로부터의 가스 누설 또는 외부 분위기의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 제1 가이드 롤의 직경이 상기 부실을 구획하는 외벽과 칸막이벽 사이의 거리보다 크고, 상기 제1 가이드 롤의 외주부가 상기 외벽의 개구 및 상기 칸막이벽의 개구에 들어가 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 제1 가이드 롤에 의해서 상기 개구의 대부분을 막도록 할 수 있다. 더구나, 상기 제1 가이드 롤의 둘레면 상에서의 상기 연속 시트상의 피처리물의 진입 접점 및 송출 접점이 정확히 상기 개구의 내부 또는 상기 개구의 근방에 위치하도록 할 수 있다. 그렇게 하면, 상기 연속 시트상의 피처리물에서의 상기 부실 내에 배치되는 부분의 거의 전체가 상기 제1 가이드 롤에 걸어 돌려진다. 따라서, 상기 부실 내에서의 상기 연속 시트상의 피처리물의 요동을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 상기 개구의 개구도(즉, 상기 개구의 가장자리와 상기 제1 가이드 롤의 둘레면과의 사이에 형성되는 간극의 크기)를 충분히 작게 할 수 있어, 주실로부터의 가스 누설 또는 외부 분위기의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 부실 내에는 제1 가이드 롤을 1개만 설치할 수도 있고, 부품 갯수를 감할 수 있다.
상기 제1 가이드 롤의 둘레면의 둘레 방향의 일측부에 상기 피처리물이 권취되어 있고, 상기 부실 급기 수단이 상기 부실의 상기 일측부가 면하는 실(室) 부분으로 개구하는 급기 포트를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해서, 상기 실 부분을 확실하게 고압으로 할 수 있다. 따라서, 주실 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 피처리물에 수반되어 부실로 들어가거나, 외부의 분위기 가스가 부실 내로 들어가는 것을 확실하게 감소할 수 있다. 나아가서는 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 외부로 유출되거나, 외부의 분위기 가스가 주실 내로 유입되는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다.
상기 복수의 가이드 롤 중 상기 제1 가이드 롤과 인접하는 제2 가이드 롤이 상기 처리조의 상기 반송 방향의 외측 또는 상기 주실 내에 배치되고, 상기 제1 가이드 롤과 상기 제2 가이드 롤에 의해 상기 피처리물이 상기 개구를 통과하는 위치가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 개구의 개구도를 충분히 작게 할 수 있어, 주실로부터의 가스 누설 또는 외부 분위기의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 상기 제2 가이드 롤은 상기 조출 롤과 반입측의 부실 내의 가이드 롤과의 사이, 또는 반출측의 부실 내의 가이드 롤과 상기 권취 롤과의 사이에 개재된다. 조출 롤 또는 권취 롤 상의 피처리물의 권취 직경이 조출 및 권취의 진행에 따라 변화하더라도, 상기 위치가 변화하는 일은 없다. 따라서, 외벽의 개구의 개구도를 충분히 작게 설정할 수 있다. 나아가서는 주실로부터의 가스 누설 또는 외부 분위기의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 특히, 상기 제1 가이드 롤을 반출측의 부실에 설치하고, 상기 제2 가이드 롤을 상기 반출측의 외벽과 상기 권취 롤과의 사이에 배치함으로써, 상기 권취 롤 상의 피처리물의 권취 직경이 권취의 진행에 따라 증대하더라도, 피처리물이 제1 가이드 롤로부터 제2 가이드 롤로 송출되는 각도가 변화하는 것을 피할 수 있으며, 피처리물이 상기 반출측의 외벽의 개구를 통과하는 위치가 변화하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 상기 반출측의 외벽의 개구의 연부와 피처리물과의 사이에 형성되는 간극의 크기를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 상기 반출측의 외벽의 개구의 개구도를 충분히 작게 설정할 수 있다. 그 결과, 주실로부터의 가스가 상기 반출측의 외벽의 개구로부터 외부로 유출되거나, 외부의 분위기 가스가 상기 반출측의 외벽의 개구로부터 처리조 내로 유입되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 주실의 내압은 바람직하게는 상기 처리조의 외부의 압력보다 10 Pa 내지 50 Pa 낮다. 따라서, 주실 배기원의 배기 용량을 작게 할 수 있다.
상기 부실의 내압은 바람직하게는 상기 처리조의 외부의 압력보다 5 Pa 내지 20 Pa 높다. 이에 따라, 처리 가스 성분의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.
여기서, 대기압 근방이란, 1.013×104 내지 50.663×104 Pa의 범위를 말하고, 압력 조정의 용이화나 장치 구성의 간편화를 고려하면, 1.333×104 내지 10.664×104 Pa이 바람직하고, 9.331×104 내지 10.397×104 Pa이 보다 바람직하다.
본 발명에 따르면, 처리 가스 성분이 처리조로부터 외부로 누출되는 것을 충분히 억제할 수 있다. 배기원을 대형화할 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 표면 처리 장치의 개략 구성을 나타낸 해설 정면도이다.
도 2는 상기 표면 처리 장치의 처리조의 반입측 부분 및 반출측 부분을 피처리 필름을 생략하여 나타낸, 도 1의 II-II선을 따르는 평면 단면도이다.
도 3은 상기 처리조의 반출측 부분을 확대하여 나타낸 정면 단면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선을 따르는 상기 처리조의 반출측 부분의 측면도이다.
도 2는 상기 표면 처리 장치의 처리조의 반입측 부분 및 반출측 부분을 피처리 필름을 생략하여 나타낸, 도 1의 II-II선을 따르는 평면 단면도이다.
도 3은 상기 처리조의 반출측 부분을 확대하여 나타낸 정면 단면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선을 따르는 상기 처리조의 반출측 부분의 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 나타낸 것이다. 이 실시 형태의 피처리물 (9)는 연속 시트상의 필름으로 구성되어 있다. 피처리 필름은 예를 들면 편광판 등의 광학 장치용의 광학 수지 필름이다. 여기서는 피처리 필름 (9)로서, 편광판의 보호 필름이 되는 광학 수지 필름이 적용되어 있다. 피처리 필름 (9)의 주성분으로는, 예를 들면 트리아세테이트셀룰로오스(TAC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 시클로올레핀 중합체(COP), 시클로올레핀 공중합체(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리이미드(PI) 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 필름의 두께는 예를 들면 100 ㎛ 정도이다.
본 실시 형태의 표면 처리 장치 (1)은, 피처리 필름 (9)에 대하여 편광 필름과의 접착 공정에서의 접착성을 향상시키기 위한 표면 처리를 실시한다. 처리 가스로서 중합성 단량체와 캐리어 가스의 혼합 가스 등이 이용되고 있다. 중합성 단량체로는 예를 들면 아크릴산(CH2=CHCOOH)이 이용되고 있다. 아크릴산은 아세트산과 같은 악취를 갖고 폭발성 등도 갖고 있기 때문에, 적절한 관리를 요한다. 중합성 단량체로는 아크릴산에 한정되는 것은 아니며, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 2-메타크릴로일프로피온산, 메타크릴산에틸렌글리콜, 알릴알코올, 메타크릴산히드록시에틸, 아세트산비닐, 메타크릴산글리시딜, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산t-부틸, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산2-에틸, 아크릴알데히드, 크로톤알데히드 등일 수도 있다. 캐리어 가스로는 불활성 가스가 이용되고 있다. 불활성 가스로서 질소(N2)를 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않으며, Ar, He 등의 희가스일 수도 있다.
표면 처리 장치 (1)은 처리부 (10)과, 반송 수단 (20)과, 처리조 (30)을 구비하고 있다.
처리부 (10)은 대기압 근방 플라즈마로 피처리물 (9)를 표면 처리하는 대기압 플라즈마 처리부로 구성되어 있다. 대기압 플라즈마 처리부 (10)은 적어도 2개의 전극 (11)을 갖고 있다. 이들 전극 (11)은 원통 형상(롤상)으로 되어 있다. 2개의 롤 전극 (11)이 축선을 도 1의 지면과 직교하는 수평 방향을 향하여 평행하게 배치되어 있다. 롤 전극 (11, 11)끼리 사이의 가장 좁아져 있는 개소 및 그 근방의 공간이 처리 영역 (19)로 되어 있다. 도시는 생략하지만, 2개의 롤 전극 (11)의 한쪽은 전원에 접속되어 있다. 다른 쪽의 롤 전극 (11)은 전기적으로 접지되어 있다. 전원으로부터의 전력 공급에 의해서, 롤 전극 (11, 11) 사이에 대기압 근방의 압력 하에서 플라즈마 방전이 생성된다. 처리 영역 (19)의 상측 및 하측으로 노즐 (12)가 각각 배치되어 있다. 각 노즐 (12)의 분출구가 처리 영역 (19)를 임하고 있다. 도시하지 않은 처리 가스원으로부터의 처리 가스가 노즐 (12)에 공급되고, 노즐 (12)로부터 처리 영역 (19)로 분출된다. 이에 따라, 처리 가스가 처리 영역 (19) 내에서 플라즈마화(여기, 활성화, 라디칼화, 이온화 등을 포함함)되어 피처리 필름 (9)의 표면 처리가 이루어진다. 구체적으로는 처리 가스 중의 아크릴산(중합성 단량체)이 피처리 필름 (9) 상에서 중합 반응을 일으켜, 피처리 필름 (9)의 표면에 접착성 촉진층이 형성된다.
상하의 노즐 (12, 12)로부터 동시에 처리 가스를 분출할 수도 있으며, 상하 중 어느 1개의 노즐 (12)로부터만 처리 가스를 분출하고, 다른 쪽의 노즐 (12)를 처리 영역 (19)의 폐색 부재로서 이용할 수도 있다.
피처리 필름 (9)의 반송 방향의 상류측의 롤 전극 (11)의 둘레면 상에서, 아크릴산 등의 중합성 단량체를 함유하는 가스를 피처리 필름 (9)에 분무하여 부착시키고, 이어서 처리 영역 (19)에 질소 등의 불활성 가스를 공급하여 플라즈마화하여, 중합성 단량체의 중합 반응을 일으키게 할 수도 있다.
반송 수단 (20)은 피처리 필름 (9)를 반송 방향(도 1에서 개략 우측 방향)으로 반송한다. 반송 수단 (20)은 조출 롤 (21)과, 권취 롤 (22)와, 가이드 롤 (23)을 구비하고 있다. 이들 롤 (21, 22, 23)은 모두 축선이 도 1의 지면과 직교하는 방향을 향한 원통 형상으로 되어 있다. 조출 롤 (21)은 처리조 (30)보다 반송 방향의 상류측, 즉 반입측(도 1에서 좌측)에 배치되어 있다. 조출 롤 (21)로부터 피처리 필름 (9)가 조출된다. 권취 롤 (22)는 처리조 (30)보다 반송 방향의 하류측, 즉 반출측(도 1에서 우측)에 배치되어 있다. 처리 완료된 피처리 필름 (9)가 권취 롤 (22)에 권취된다. 조출 롤 (21)과 권취 롤 (22) 사이에 복수의 가이드 롤 (23)(231 내지 236)이 배열되어 있다. 이들 가이드 롤 (23)에 피처리 필름 (9)의 중간 부분이 걸어 돌려져 있다. 가이드 롤 (23)의 열의 중간에 롤 전극 (11, 11)이 배치되어 있다. 피처리 필름 (9)가 롤 전극 (11, 11)의 상측 부분에 반주 정도 걸어 돌려져 있다. 2개의 롤 전극 (11)의 중간의 피처리 필름 (9)가 처리 영역 (19)에 통과되고 있다. 각 롤 전극 (11)은 축선 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 롤 (21, 22) 및 롤 전극 (11, 11)이 서로 동기(同期)하여 회전 구동하여, 피처리 필름 (9)를 반송한다. 롤 전극 (11)은 반송 수단 (20)의 일 요소를 구성한다. 가이드 롤 (23)(231 내지 236)은 피처리 필름 (9)의 반송에 맞추어 종동(從動) 회전한다. 가이드 롤 (23)에 의해서, 피처리 필름 (9)의 반송 경로가 설정되며 피처리 필름 (9)에 장력이 부여되고 있다.
처리조 (30)은 주실 (31)과, 반입측의 부실 (32)와, 반출측의 부실 (33)을 갖고 있다. 주실 (31)은 처리조 (30)의 내용적의 대부분을 차지하고 있다. 주실 (31)의 내부에 처리부 (10) 나아가서는 처리 영역 (19)가 배치되어 있다.
처리조 (30)의 반입측의 벽은 반입측 외벽 (34)와 반입측 칸막이벽 (35)의 이중 구조로 되어 있다. 외벽 (34)가 처리조 (30)의 반입측의 외부와 처리조 (30)의 내부를 구획하고 있다. 칸막이벽 (35)에 의해서, 주실 (31)과 반입측 부실 (32)가 구획되어 있다. 외벽 (34)와 칸막이벽 (35) 사이에 반입측 부실 (32)가 형성되어 있다. 반입측 부실 (32)는 롤 (23)의 축선과 같은 방향(도 1의 지면과 직교하는 방향)으로 연장되는 통 형상 공간으로 되어 있다. 반입측 부실 (32)의 내용적은 주실 (31)의 내용적보다 충분히 작다. 반입측 부실 (32)의 내용적은 주실 (31)의 내용적의 예를 들면 500분의 1 내지 2000분의 1이다.
처리조 (30)의 반출측의 벽은 반출측 외벽 (36)과 반출측 칸막이벽 (37)의 이중 구조로 되어 있다. 외벽 (36)이 처리조 (30)의 반출측의 외부와 처리조 (30)의 내부를 구획하고 있다. 칸막이벽 (37)에 의해서, 주실 (31)과 반출측 부실 (33)이 구획되어 있다. 외벽 (36)과 칸막이벽 (37) 사이에 반출측 부실 (33)이 형성되어 있다. 반출측 부실 (33)은 롤 (23)의 축선과 같은 방향(도 1의 지면과 직교하는 방향)으로 연장되는 통 형상 공간으로 되어 있다. 반출측 부실 (33)의 내용적은 반입측 부실 (32)의 내용적과 거의 동일하고, 주실 (31)의 내용적보다 충분히 작다. 반출측 부실 (33)의 내용적은 주실 (31)의 내용적의 예를 들면 500분의 1 내지 2000분의 1이다. 반입측의 부실 (32)의 내용적과 반출측의 부실 (33)의 내용적이 서로 상이할 수도 있다.
처리조 (30)의 반입측부 및 반출측부의 구조를 더욱 상술한다.
반입측의 외벽 (34)에 반입측 외(外)개구 (34a)가 형성되어 있다. 개구 (34a)를 통해 반입측의 외부 공간과 반입측 부실 (32)가 연통하고 있다. 반입측 칸막이벽 (35)에 반입측 내(內)개구 (35a)가 형성되어 있다. 개구 (35a)를 통해 반입측 부실 (32)와 주실 (31)이 연통하고 있다. 피처리 필름 (9)가 외부로부터 외개구 (34a)를 통해서 반입측 부실 (32)로 반입되고, 또한 내개구 (35a)를 통해서 주실 (31)로 반입된다. 반입 개구 (34a, 35a)는 상시 개방되고, 도어가 설치되어 있지 않다.
반입측 부실 (32) 내에 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)(제1 가이드 롤)가 수용되어 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)의 직경은, 부실 (32)의 수평으로 짧은 방향(도 1의 좌우 방향)의 치수, 즉 벽 (34, 35) 사이의 거리보다 약간 크다. 부실 내 가이드 롤 (232)의 좌우의 둘레측부가 각 반입 개구 (34a, 35a)로 약간 들어가 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)에 의해서, 반입 개구 (34a, 35a)의 대부분이 막혀 있다. 각 반입 개구 (34a, 35a)의 상하의 연부와 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 사이의 간극(클리어런스)은 충분히 좁다. 각 반입 개구 (34a, 35a)의 상연부와 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 수직 방향의 이격 거리는 바람직하게는 0.5 mm 내지 4 mm 정도이고, 보다 바람직하게는 1 mm 정도이다. 각 반입 개구 (34a, 35a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 수직 방향의 이격 거리는 상기 상연부측의 이격 거리보다 약간 크며, 바람직하게는 1 mm 내지 6 mm 정도이고, 보다 바람직하게는 3 mm 정도이다. 부실 내 가이드 롤 (232)에 의해서, 반입측 부실 (32)가 가이드 롤 (232)보다 하측의 실 부분 (32a)와, 가이드 롤 (232)보다 상측의 실 부분 (32b)로 구획되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 부실 내 가이드 롤 (232)의 축선 (L2)를 따르는 축 길이는 반입측 부실 (32)의 축선 (L2)를 따르는 길이보다 짧고, 나아가서는 반입 개구 (34a, 35a)의 축선 (L2)를 따르는 길이보다 조금 짧다. 부실 내 가이드 롤 (232)의 축선 (L2) 방향의 단부면과, 반입 개구 (34a, 35a)의 축선 (L2) 방향의 단연부와의 사이의 클리어런스는 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm 정도이다. 부실 내 가이드 롤 (232)의 축 방향의 양측의 각 단부면과 반입측 부실 (32)의 같은 쪽의 내단부면과의 사이에는, 충분한 넓이의 연통 공간 (32e)가 형성되어 있다. 부실 (32)의 하측의 실 부분 (32a)와 상측의 실 부분 (32b)가 연통 공간 (32e)를 통해 연통하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 피처리 필름 (9)가 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면의 하측부(둘레 방향의 일측부)에 부분적으로 권취되어 있다. 피처리 필름 (9)의 가이드 롤 (232)로의 권취 부분 (9a)는 피처리 필름 (9)에서의 반입측 부실 (32) 내에 배치된 부분의 거의 전체에 미치고 있다. 권취 부분 (9a)는 반입측 부실 (32)의 하측의 실 부분 (32a)에 면하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)에 의해서 피처리 필름 (9)의 반입측 부실 (32) 내에서의 위치 내지는 자세가 정해져 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)와 그의 전단(前段)에 인접하는 조 외 가이드 롤 (231)(제2 가이드 롤)에 의해서, 피처리 필름 (9)가 조 밖으로부터 부실 내 가이드 롤 (232)로 진입하는 각도 및 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면에 접하는 위치(진입 접점 (a)), 및 피처리 필름 (9)가 외개구 (34a)를 통과하는 위치가 정해져 있다. 상기 진입 접점 (a)는 정확히 외개구 (34a) 또는 그 근방에 위치하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)와 그의 후단(後段)에 인접하는 주실 내 가이드 롤 (233)(제2 가이드 롤)에 의해서, 피처리 필름 (9)가 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면으로부터 송출되는 위치(송출 접점 (b)) 및 각도, 및 피처리 필름 (9)가 내개구 (35a)를 통과하는 위치가 정해져 있다. 상기 송출 접점 (b)는 정확히 내개구 (35a)의 내부 또는 그 근방에 위치하고 있다.
상기 조 외 가이드 롤 (231)은 처리조 (30)의 반입측의 외부에, 외개구 (34a)에 근접하여 배치되어 있다. 조 외 가이드 롤 (231)은 조출 롤 (21)과 반입측의 외벽 (34) 사이에 개재되어 있다.
상기 주실 내 가이드 롤 (233)은 주실 (31)의 내부에, 내개구 (35a)에 근접하여 배치되어 있다.
마찬가지로, 처리조 (30)의 반출측의 칸막이벽 (37)에 반출측 내개구 (37a)가 형성되어 있다. 개구 (37a)를 통해 주실 (31)과 반출측 부실 (33)이 연통하고 있다. 반출측 외벽 (36)에 반출측 외개구 (36a)가 형성되어 있다. 개구 (36a)를 통해 반출측 부실 (33)과 반출측의 외부 공간이 연통하고 있다. 처리부 (10)에서 처리 완료된 피처리 필름 (9)가 주실 (31)로부터 내개구 (37a)를 통해서 반출측 부실 (33)으로 반출되고, 또한 외개구 (36a)를 통해서 외부로 반출된다. 반출 개구 (36a, 37a)는 상시 개방되고, 도어가 설치되어 있지 않다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 반출측 부실 (33) 내에 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)(제1 가이드 롤)가 수용되어 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)의 직경은 부실 (33)의 수평으로 짧은 방향(도 1의 좌우 방향)의 치수, 즉 벽 (36, 37) 사이의 거리보다 약간 크다. 부실 내 가이드 롤 (235)의 좌우의 둘레측부가 각 반출 개구 (36a, 37a)로 약간 들어가 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)에 의해서, 반출 개구 (36a, 37a)의 대부분이 막혀 있다. 각 반출 개구 (36a, 37a)의 상하의 연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 사이의 간극(클리어런스)은 충분히 좁다. 각 반출 개구 (36a, 37a)의 상연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 수직 방향의 이격 거리는 바람직하게는 0.5 mm 내지 4 mm 정도이고, 보다 바람직하게는 1 mm 정도이다. 각 반출 개구 (36a, 37a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 수직 방향의 이격 거리는 상기 상연부측의 이격 거리보다 약간 크며, 바람직하게는 1 mm 내지 6 mm 정도이고, 보다 바람직하게는 3 mm 정도이다. 부실 내 가이드 롤 (235)에 의해서, 반출측 부실 (33)이 가이드 롤 (235)보다 하측의 실 부분 (33a)와, 가이드 롤 (235)보다 상측의 실 부분 (33b)로 구획되어 있다.
도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 부실 내 가이드 롤 (235)의 축선 (L3)를 따르는 축 길이는 반출측 부실 (33)의 축선 (L3)를 따르는 길이보다 짧고, 나아가서는 반출 개구 (36a, 37a)의 축선 (L3)를 따르는 길이보다 조금 짧다. 부실 내 가이드 롤 (235)의 축선 (L3) 방향의 단부면과, 반출 개구 (36a, 37a)의 축선 (L3) 방향의 단연부와의 사이의 클리어런스는 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm 정도이다. 부실 내 가이드 롤 (235)의 축 방향의 양측의 단부면과 반출측 부실 (33)의 같은 쪽의 내단부면과의 사이에는, 충분한 넓이의 연통 공간 (33e)가 형성되어 있다. 부실 (33)의 하측의 실 부분 (33a)와 상측의 실 부분 (33b)가 연통 공간 (33e)를 통해 연통하고 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 피처리 필름 (9)가 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면의 하측부(둘레 방향의 일측부)에 부분적으로 권취되어 있다. 피처리 필름 (9)의 가이드 롤 (235)로의 권취 부분 (9b)는 피처리 필름 (9)에서의 반출측 부실 (33) 내에 배치된 부분의 거의 전체에 미치고 있다. 권취 부분 (9b)는 반출측 부실 (33)의 하측의 실 부분 (33a)에 면하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)에 의해서 피처리 필름 (9)의 반출측 부실 (33) 내에서의 위치 내지는 자세가 정해져 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)와 그의 전단에 인접하는 주실 내 가이드 롤 (234)(제2 가이드 롤)에 의해서, 피처리 필름 (9)가 주실 (31)로부터 부실 내 가이드 롤 (235)로 진입하는 각도 및 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면에 접하는 위치(진입 접점 (c)), 및 피처리 필름 (9)가 내개구 (35a)를 통과하는 위치가 정해져 있다. 상기 진입 접점 (c)는 정확히 내개구 (35a) 또는 그 근방에 위치하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)와 그의 후단에 인접하는 조 외 가이드 롤 (236)(제2 가이드 롤)에 의해서, 피처리 필름 (9)가 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면으로부터 송출되는 위치(송출 접점 (d)) 및 각도, 및 피처리 필름 (9)가 외개구 (36a)를 통과하는 위치가 정해져 있다. 상기 송출 접점 (d)는 정확히 외개구 (36a)의 내부 또는 그 근방에 위치하고 있다.
상기 주실 내 가이드 롤 (234)는 주실 (31) 내에 배치되며, 칸막이벽 (37) 나아가서는 그의 개구 (37a)에 근접하여 배치되어 있다.
상기 조 외 가이드 롤 (236)은 처리조 (30)의 반출측의 외부에, 외개구 (36a)에 근접하여 배치되어 있다. 조 외 가이드 롤 (236)은 반출측의 외벽 (36)과 권취 롤 (22) 사이에 개재되어 있다.
처리조 (30)의 주실 (31)에 주실 배기 수단 (40)이 접속되어 있다. 배기 수단 (40)은 배기 포트 (41)과 배기원 (43)을 포함한다. 주실 (31)의 바닥부에 배기 포트 (41)이 설치되어 있다. 포트 (41)로부터 배기로 (42)가 연장되어 있다. 이 배기로 (42)가 배기원 (43)에 연속해 있다. 배기원 (43)은 블로워로 구성되어 있지만, 배기 펌프로 구성되어 있을 수도 있다. 배기원 (43)의 구동에 의해서, 주실 (31) 내의 가스가 배기 포트 (41)로부터 흡입되고, 배기로 (42)를 지나서 배출된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 반입측 부실 (32)에는 반입측 부실 급기 수단 (51)이 접속되어 있다. 부실 급기 수단 (51)은 복수의 급기 포트 (51p)와 급기원 (51x)를 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 급기 포트 (51p)는 반입측 부실 (32)의 바닥부에 축선 (L2)를 따라서 간격을 두고 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 각 급기 포트 (51p)는 반입측 부실 (32)의 하측의 실 부분 (32a)로 개구하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (232)의 하측부(피처리 필름 (9)가 권취된 부분)와 급기 포트 (51p)가 상하로 대향하고 있다.
급기원 (51x)는 블로워로 구성되어 있지만, 급기 펌프로 구성되어 있을 수도 있다. 급기원 (51x)로부터의 급기로 (51a)가 복수(도면에서는 5개)로 분기하여, 각 급기 포트 (51p)에 연속해 있다. 급기원 (51x)의 구동에 의해서, 공기가 급기로 (51a)를 지나서, 각 급기 포트 (51p)로부터 반입측 부실 (32) 내로 공급된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 반출측 부실 (33)에는 반출측 부실 급기 수단 (52)가 접속되어 있다. 부실 급기 수단 (52)는 복수의 급기 포트 (52p)와 급기원 (52x)를 포함한다. 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 급기 포트 (52p)는 반출측 부실 (33)의 바닥부에 축선 (L3)를 따라서 간격을 두고 설치되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 급기 포트 (52p)는 반출측 부실 (33)의 하측의 실 부분 (33a)로 개구하고 있다. 부실 내 가이드 롤 (235)의 하측부(피처리 필름 (9)가 권취된 부분)와 급기 포트 (52p)가 상하로 대향하고 있다.
급기원 (52x)는 블로워로 구성되어 있지만, 급기 펌프로 구성되어 있을 수도 있다. 1개의 급기원이 반입측 부실 급기원 (51x) 및 반출측 부실 급기원 (52x)로서 공용되어 있을 수도 있다. 급기원 (52x)로부터의 급기로 (52a)가 복수(도면에서는 5개)로 분기하여, 각 급기 포트 (52p)에 연속해 있다. 급기원 (52x)의 구동에 의해서, 공기가 급기로 (52a)를 지나서, 각 급기 포트 (52p)로부터 반출측 부실 (33) 내로 공급된다.
상기 구성의 표면 처리 장치 (1)의 동작을 처리조 (30) 내의 압력 제어를 중심으로 설명한다.
피처리 필름 (9)를 조출 롤 (21)로부터 연속적으로 조출하고, 가이드 롤 (23) 및 롤 전극 (11)의 열을 따라서 연속적으로 반송하고, 도중의 처리 영역 (19)에서 표면 처리하고, 권취 롤 (22)로 연속적으로 권취한다.
상기 피처리 필름 (9)의 반송 및 표면 처리와 병행하여, 주실 배기 수단 (40)에 의해서 주실 (31) 내의 가스를 흡인하여 배출한다. 이에 따라, 주실 (31)의 내압이 대기압 근방의 압력 범위 내에서 처리조 (30)의 외부의 압력(대기압)보다 낮아진다. 바람직하게는 주실 (31)의 내압을 대기압보다 10 Pa 내지 50 Pa 정도 낮게 하고, 보다 바람직하게는 20 Pa 정도 낮게 한다.
또한, 부실 급기 수단 (51, 52)에 의해서, 부실 (32, 33)에 공기를 공급한다. 이 공기는 급기 포트 (51p, 52p)로부터 우선 부실 (32, 33)의 하측의 실 부분 (32a, 33a)에 충전되고, 또한 연통 공간 (32e, 33e)를 통과하여, 상측의 실 부분 (32b, 33b) 내로 충전된다. 이에 따라, 부실 (32, 33)의 내압이 대기압 근방의 압력 범위 내에서 처리조 (30)의 외부의 압력(대기압)보다 높아진다. 바람직하게는 부실 (32, 33)의 내압을 대기압보다 5 Pa 내지 20 Pa 정도 높게 한다. 따라서, 이하의 관계가 성립한다.
그로 인해, 부실 급기 수단 (51, 52)로부터 부실 (32, 33)으로 공급된 공기가 외개구 (34a, 36a)로부터 외부로 유출됨과 동시에, 내개구 (35a, 37a)로부터 주실 (31) 내로 유입한다. 외개구 (34a, 36a)로부터 외부로 유출되는 유동에 의해서, 외부의 분위기 가스가 처리조 (30) 내로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 내개구 (35a, 37a)로부터 주실 (31) 내로 유입하는 유동에 의해서, 주실 (31) 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 급기 포트 (51p, 52p)로부터의 공기는 직접적으로는 하측의 실 부분 (32a, 33a)로 공급되고, 거기에서 상측의 실 부분 (32b, 33b)로 확산되기 때문에, 이하의 관계가 성립한다.
따라서, 하측의 실 부분 (32a, 33a), 즉 피처리 필름 (9)의 권취 부분 (9a, 9b)가 면하는 실 부분 (32a, 33a)의 내압을 확실하게 고압으로 할 수 있다. 따라서, 주실 (31) 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 실 부분 (32a, 33a)를 지나서 외부로 유출되거나, 외부의 분위기 가스가 실 부분 (32a, 33a)를 지나서 주실 (32) 내로 유입되는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 특히, 도 3에 나타낸 바와 같이, 주실 (31)의 반출측 부분에서는 피처리 필름 (9)에 접하는 가스 (g1)이 피처리 필름 (9)에 수반되어 반출측 부실 (33) 나아가서는 처리조 (30)의 반출측의 외부를 향하여 이동한다. 이에 대하여, 필름 권취측의 실 부분 (33a) 내의 공기가 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)와 반출측 내개구 (37a)의 하연부와의 사이를 통과하여 주실 (31) 내로 유입한다. 이 유입 가스 (g3)의 유동 방향은 피처리 필름 (9)의 반송 방향 나아가서는 피처리 필름 (9) 상의 가스 (g1)의 유동과는 역방향이다. 이 역방향의 유입 가스 (g3)에 의해서, 피처리 필름 (9) 상의 가스 (g1)을 피처리 필름 (9)로부터 분리하여 주실 (31)의 내측으로 되밀 수 있다. 이에 의해서, 가스 (g1)이 피처리 필름 (9)와 함께 조 밖으로 유출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 처리 가스 성분의 외부로의 누출을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 환경 부하를 경감할 수 있다. 처리 가스가 아크릴산을 포함하는 경우, 아크릴산 특유의 아세트산과 같은 악취가 외부 분위기 중에 표류하는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 양호한 작업 환경을 확보할 수 있다.
주실 (31)의 내압은 대기압보다 조금 낮게 할 수도 있으며, 주실 배기원 (43)의 배기 용량을 크게 할 필요가 없어, 주실 배기원 (43)을 소형화할 수 있다.
반출측 부실 (33) 내에서의 피처리 필름 (9)는 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)에 걸어 돌려짐으로써 위치 결정되어 있다. 따라서, 피처리 필름 (9)가 반출측 부실 (33) 내에서 요동하는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 피처리 필름 (9)의 반출측 부실 (33) 내에서의 부분의 거의 전체가 부실 내 가이드 롤 (235)에 걸어 돌려져 있기 때문에, 반출측 부실 (33) 내에서의 요동을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 반출측 주실 내 가이드 롤 (234) 및 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)에 의해서, 피처리 필름 (9)의 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)로의 진입 접점 (c), 및 피처리 필름 (9)가 반출측 칸막이벽 (37)을 가로지르는 위치 및 각도를 확정할 수 있다. 따라서, 반출측 내개구 (37a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 클리어런스를 충분히 작게 할 수 있다. 따라서, 피처리 필름 (9) 상의 가스 (g1)이 개구 (37a)를 통과하기 어렵게 되어, 가스 (g1)의 조 밖으로의 유출을 확실하게 방지할 수 있다. 부실 (33)으로부터의 가스 (g3)의 유입 기세가 증가하는 것도 가스 (g1)의 조 밖으로의 유출 방지에 기여한다.
반출측 부실 내 가이드 롤 (235) 및 반출측 조 외 가이드 롤 (236)에 의해서, 피처리 필름 (9)의 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)로부터의 송출 접점 (d), 및 피처리 필름 (9)가 반출측 외벽 (36)을 가로지르는 위치 및 각도를 확정할 수 있다. 반출측 부실 내 가이드 롤 (235)와 권취 롤 (22) 사이에 조 외 가이드 롤 (236)을 개재시킴으로써, 권취 롤 (22) 상의 피처리 필름 (9)의 권취 직경이 권취의 진행에 따라 변화하더라도, 상기 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면 상의 송출 접점 (d), 및 피처리 필름 (9)가 외벽 (36)을 가로지르는 위치 및 각도가 변화하는 경우는 없다(도 3의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 조 외 가이드 롤 (236)과 권취 롤 (22) 사이의 피처리 필름 (9)의 각도가 권취의 진행에 따라 변화함). 따라서, 반출측 외개구 (36a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 클리어런스를 충분히 작게 할 수 있다. 또한, 각 반출 개구 (36a, 37a)의 상연부와 부실 내 가이드 롤 (235)의 둘레면과의 사이의 클리어런스는, 부실 내 가이드 롤 (235)가 각 반출 개구 (36a, 37a)의 상연부에 접하지 않는 범위에서 가능한 한 작게 할 수 있다.
그 결과, 주실 (31) 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 반출측 부실 (33)을 지나서 외부로 누설되는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 외부의 분위기 가스가 반출측 부실 (33)을 지나서 주실 (31) 내로 유입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
반입측 부실 (32) 내에서의 피처리 필름 (9)는 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)에 걸어 돌려짐으로써 위치 결정되어 있다. 따라서, 피처리 필름 (9)가 반입측 부실 (32) 내에서 요동하는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 피처리 필름 (9)의 반입측 부실 (32) 내에서의 부분의 거의 전체가 부실 내 가이드 롤 (232)에 걸어 돌려져 있기 때문에, 반입측 부실 (32) 내에서의 요동을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 반입측 조 외 가이드 롤 (231) 및 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)에 의해서, 피처리 필름 (9)의 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)로의 진입 접점 (a), 및 피처리 필름 (9)가 반입측 외벽 (34)를 가로지르는 위치 및 각도를 확정할 수 있다. 조출 롤 (21)과 부실 내 가이드 롤 (232) 사이에 조 외 가이드 롤 (231)을 개재시킴으로써, 조출 롤 (21) 상의 피처리 필름 (9)의 권취 직경이 조출의 진행에 따라 변화하더라도, 상기 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면 상의 진입 접점 (a), 및 피처리 필름 (9)가 외벽 (34)를 가로지르는 위치 및 각도가 변화하는 경우는 없다. 따라서, 반입측 외개구 (34a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 클리어런스를 충분히 작게 할 수 있다. 반입측 부실 내 가이드 롤 (232) 및 반입측 주실 내 가이드 롤 (233)에 의해서, 피처리 필름 (9)의 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)로부터의 송출 접점 (b), 및 피처리 필름 (9)가 반입측 칸막이벽 (35)를 가로지르는 위치 및 각도를 확정할 수 있다. 따라서, 반입측 내 개구 (35a)의 하연부와 반입측 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 클리어런스를 충분히 작게 할 수 있다. 또한, 각 반입 개구 (34a, 35a)의 상연부와 부실 내 가이드 롤 (232)의 둘레면과의 사이의 클리어런스는, 부실 내 가이드 롤 (232)가 각 반입 개구 (34a, 35a)의 상연부에 접하지 않는 범위에서 가능한 한 작게 할 수 있다. 그 결과, 주실 (31) 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 반입측 부실 (32)를 지나서 외부로 누설되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 외부의 분위기 가스가 반입측 부실 (32)를 지나서 주실 (31) 내로 유입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
따라서, 표면 처리 장치 (1)을, 예를 들면 편광판의 제조 라인 등에 간단히 편입시킬 수 있으며, 용이하게 인라인화할 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않은 범위에서 여러 가지 개변을 할 수 있다.
예를 들면, 부실 급기 수단 (51, 52)로부터 부실 (32, 33)으로 공급되는 가스는 공기에 한정되지 않으며, 질소 등의 불활성 가스일 수도 있다.
처리조 (30)에는 반입측 부실 (32) 및 반출측 부실 (33) 중 적어도 반출측 부실 (33)이 설치되어 있을 수도 있다. 특히, 처리조 (30) 내의 처리 가스 성분을 포함하는 가스가 피처리 필름 (9)와 함께 외부로 누출되는 것을 방지하는 관점에서는, 반입측 부실 (32) 및 반출측 부실 (33) 중 반출측 부실 (33)만을 설치하고, 반입측 부실 (32)를 생략할 수도 있다.
또한, 조 밖의 가스가 피처리 필름 (9)와 함께 처리조 (30) 내에 들어가는 것을 방지하는 관점에서는, 반입측 부실 (32) 및 반출측 부실 (33) 중 반입측 부실 (32)만을 설치하도록 할 수도 있다.
부실 급기 수단 (51, 52)를 부실 (32, 33)의 상측의 실 부분 (51b, 52b)에 접속하여, 부실 급기 수단 (51, 52)로부터 가스를 상기 상측의 실 부분 (51b, 52b)로 직접적으로 공급할 수도 있다. 부실 급기 수단 (51, 52)로부터 가스를 부실 (32, 33)의 상측의 실 부분 (51b, 52b)와 하측의 실 부분 (51a, 52a)로 각각 직접적으로 공급할 수도 있다.
부실 내 가이드 롤 (232, 235)의 직경은 부실 (32, 33)의 수평으로 짧은 방향(도 1의 좌우)의 내부 치수와 같을 수도 있고, 상기 내부 치수보다 작을 수도 있다. 이 경우, 부실 (32, 33)의 개구 (34a, 35a, 36a, 37a)의 상하 방향의 폭은 1 내지 10 mm 정도인 것이 바람직하다.
반출측 부실 (33) 내에 가이드 롤 (235)를 2개 이상 배치할 수도 있다. 이 경우, 1개의 가이드 롤 (235)를 내개구 (37a)의 근방에 배치하고, 다른 1개의 가이드 롤 (235)를 외개구 (36a)의 근방에 배치하는 것이 바람직하다.
반입측 부실 (32) 내에 가이드 롤 (232)를 2개 이상 배치할 수도 있다. 이 경우, 1개의 가이드 롤 (232)를 외개구 (34a)의 근방에 배치하고, 다른 1개의 가이드 롤 (232)를 내개구 (35a)의 근방에 배치하는 것이 바람직하다.
부실 (33)의 내부 또는 칸막이벽 (37)의 근처에 에어 나이프 노즐을 설치하고, 피처리 필름 (9)의 표면을 따라서 에어 나이프를 분무하여, 피처리 필름 (9) 상의 가스 (g1)을 피처리 필름 (9)로부터 분리하거나 또는 주실 (31)의 내측으로 되밀 수도 있다.
처리부 (10)의 전극 구조는 한쌍의 롤 전극 (11)에 한정되지 않으며, 롤 전극과 평판 전극의 조합일 수도 있고, 롤 전극과 상기 롤 전극의 둘레면을 따르는 오목 곡면을 갖는 오목판 전극의 조합일 수도 있고, 평행 평판 전극일 수도 있다.
처리부 (10)은 한쌍의 전극 사이에 피처리물을 도입하여 플라즈마를 직접적으로 조사하는 소위 다이렉트식의 플라즈마 처리부에 한정되지 않으며, 한쌍의 전극 사이에서 생성한 플라즈마 가스를 분출하고, 전극 사이 공간으로부터 떨어져서 배치된 피처리물에 분무하는 소위 리모트식의 플라즈마 처리부일 수도 있다.
피처리 필름 (9)는 연속 필름에 한정되지 않으며, 유리 기판이나 반도체 웨이퍼일 수도 있다. 반송 수단 (20)은 롤 (21, 22, 23)의 열에 한정되지 않으며, 이동 스테이지일 수도 있고, 회전자 컨베어일 수도 있고, 매니퓰레이터일 수도 있다.
처리 내용은 수지 필름의 접착성 향상을 위한 플라즈마 처리에 한정되지 않는다. 또한, 처리 내용은 플라즈마 처리에 한정되지 않는다. 본 발명은 세정, 표면 개질, 에칭, 성막 등의 여러 가지 표면 처리에 적용할 수 있다.
처리 가스의 성분은 처리 내용에 따라서 적절하게 선택된다. 예를 들면, 발수화 처리나 실리콘 함유막의 에칭 처리에서는, 처리 가스 성분으로서 CF4, C2F6, C3F6, C3F8, CHF3, CH2F2, CH3F, SF6, NF3, XeF2 등의 불소 함유 화합물을 이용한다. 친수화 처리에서는, 처리 가스 성분으로서 O2, N2 등을 이용한다.
<실시예 1>
실시예를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2와 실질적으로 동일한 구조의 장치 (1)을 이용하였다.
피처리 필름 (9)로서 TAC 필름을 이용하였다. 필름 (9)의 폭(도 1의 지면과 직교하는 방향의 치수)은 1540 mm였다.
가이드 롤 (232, 235)의 축 길이는 1586 mm였다. 가이드 롤 (232, 235)의 직경은 φ100 mm였다.
부실 (32, 33)의 상기 축 길이 방향의 길이는 1095 mm였다. 부실 (32)의 수평으로 짧은 방향의 치수는 128 mm였다.
개구 (34a, 35a, 36a, 37a)의 하연부와 부실 내 가이드 롤 (232, 235)의 둘레면과의 사이의 클리어런스는 수직 방향으로 3 mm였다.
개구 (34a, 35a, 36a, 37a)의 상연부와 부실 내 가이드 롤 (232, 235)의 둘레면과의 사이의 클리어런스는 수직 방향으로 1 mm였다.
개구 (34a, 35a, 36a, 37a)의 축선 L2, L3 방향의 단연부와 부실 내 가이드 롤 (232, 235)의 단부면과의 사이의 클리어런스는 2 mm였다.
주실 배기 블로워 (43)의 배기 유량을 10 ㎥/min로 설정하였다.
반입측 부실 급기 블로워 (51x) 및 반출측 부실 급기 블로워 (52x)의 급기 유량을 각각 0.5 ㎥/min로 설정하였다.
필름 (9)의 반송 속도는 5 m/min 내지 40 m/min의 범위로 조절하였다.
처리부 (10)에서의 플라즈마 조건은 이하와 같이 하였다.
공급 전력: 1200 W
인가 전압: Vpp=17 kV
롤 전극 (11, 11) 사이의 갭: 1 mm
상기 롤 전극 (11, 11) 사이에서 공기 방전을 일으켜, 오존을 발생시켰다. 노즐 (12)로부터의 가스 공급은 행하지 않았다.
주실 (31)의 내압을 압력차 센서로 측정한 바, 필름 (9)의 반송 속도가 5 m/min 내지 15 m/min의 범위에서는 주실 (31)의 내압을 대기압보다 20 Pa 낮은 음압(negative pressure)으로 유지할 수 있었다. 반송 속도를 40 m/min로 하여도 주실 (31)의 내압은 대기압보다 17 Pa 낮은 음압을 유지할 수 있었다. 따라서, 반송 속도를 크게 하더라도 반입 개구 (34a)로부터의 가스 유입량을 억제할 수 있어, 주실 배기 수단의 배기 유량을 증대시킬 필요가 없는 것이 확인되었다.
각 외벽 개구 (34a, 36a)의 외측에 오존 검출기(리켄 케끼 가부시끼가이샤 제조, 형번 GD-K77D)를 더 설치하여 오존 검출을 행한 바, 어느 개구 (34a, 36a)측에서도 반송 속도에 관계없이 오존은 검출되지 않았다. 따라서, 주실 (31) 내의 가스가 개구 (34a, 36a)로부터 외부로 누설되는 것을 충분히 방지할 수 있는 것이 확인되었다. 또한, 상기 오존 검출기의 검출 한계 오존 농도는 0.02 ppm이었다.
<실시예 2>
실시예 2에서는 실시예 1과 동일한 장치 (1)을 이용하고, 주실 배기 블로워 (43)의 배기 유량을 2.5 ㎥/min 내지 30 ㎥/min의 범위로 조절하였다. 필름 (9)의 반송 속도는 15 m/min(일정)로 하였다. 그 이외의 조건 및 검출 방법은 실시예 1과 동일하게 하였다.
주실 배기 블로워 (43)의 배기 유량이 2.5 ㎥/min 내지 5.0 ㎥/min였을 때는 양 개구 (34a, 36a)측에서 오존이 검출되었다. 배기 유량 5.0 ㎥/min였을 때의 주실 (31)의 내압은 대기압보다 4.5 Pa 낮은 음압이었다.
주실 배기 블로워 (43)의 배기 유량이 7.5 ㎥/min였을 때는 오존이 검출되거나 되지 않았다.
주실 배기 블로워 (43)의 배기 유량이 10.0 ㎥/min 내지 30.0 ㎥/min였을 때는 어느 개구 (34a, 36a)측에서도 오존은 검출되지 않았다. 배기 유량 10.0 ㎥/min였을 때의 주실 (31)의 내압은 대기압보다 16.5 Pa 낮은 음압이었다. 배기 유량 15.0 ㎥/min였을 때의 주실 (31)의 내압은 대기압보다 34.5 Pa 낮은 음압이었다. 배기 유량 20.0 ㎥/min였을 때의 주실 (31)의 내압은 대기압보다 48 Pa 낮은 음압이었다.
따라서, 주실 (31)의 내압을 대기압보다 10 Pa 정도 낮게 하면, 누설을 방지할 수 있는 것이 확인되었다. 주실 (31)의 내압을 대기압보다 15 Pa 정도 이상 낮게 하면, 누설을 충분히 방지할 수 있는 것이 확인되었다. 따라서, 주실 배기 수단의 배기 용량을 크게 할 필요가 없다.
본 발명은 예를 들면 편광판 등의 광학 장치의 제조에 적용 가능하다.
1: 표면 처리 장치
9: 피처리물
10: 처리부
11: 롤 전극
12: 노즐
19: 처리 영역
20: 반송 수단
21: 조출 롤
22: 권취 롤
23: 가이드 롤
231: 반입측의 조 외 가이드 롤(제2 가이드 롤)
232: 반입측의 부실 내 가이드 롤(제1 가이드 롤)
233: 반입측의 주실 내 가이드 롤(제2 가이드 롤)
234: 반출측의 주실 내 가이드 롤(제2 가이드 롤)
235: 반출측의 부실 내 가이드 롤(제1 가이드 롤)
236: 반입측의 조 외 가이드 롤(제2 가이드 롤)
30: 처리조
31: 주실
32: 반입측의 부실
32a: 반입측 부실의 하측(피처리 필름의 권취측)의 실 부분
32b: 반입측 부실의 상측(비권취측)의 실 부분
32e: 반입측의 연통 공간
33: 반출측의 부실
33a: 반출측 부실의 하측(피처리 필름의 권취측)의 실 부분
33b: 반출측 부실의 상측(비권취측)의 실 부분
33e: 반입측의 연통 공간
34: 반입측의 외벽
34a: 반입측 외개구(외벽의 개구)
35: 반입측의 칸막이벽
35a: 반입측의 내개구(칸막이벽의 개구)
36: 반출측의 외벽
36a: 반출측의 외개구(외벽의 개구)
37: 반출측의 칸막이벽
37a: 반출측의 내개구(칸막이벽의 개구)
40: 주실 배기 수단
41: 배기 포트
42: 배기로
43: 배기원
51: 반입측의 부실 급기 수단
52: 반출측의 부실 급기 수단
51a, 52a: 급기로
51p, 52p: 급기 포트
51x, 52x: 급기원
a, c: 진입 접점
b, d: 송출 접점
9: 피처리물
10: 처리부
11: 롤 전극
12: 노즐
19: 처리 영역
20: 반송 수단
21: 조출 롤
22: 권취 롤
23: 가이드 롤
231: 반입측의 조 외 가이드 롤(제2 가이드 롤)
232: 반입측의 부실 내 가이드 롤(제1 가이드 롤)
233: 반입측의 주실 내 가이드 롤(제2 가이드 롤)
234: 반출측의 주실 내 가이드 롤(제2 가이드 롤)
235: 반출측의 부실 내 가이드 롤(제1 가이드 롤)
236: 반입측의 조 외 가이드 롤(제2 가이드 롤)
30: 처리조
31: 주실
32: 반입측의 부실
32a: 반입측 부실의 하측(피처리 필름의 권취측)의 실 부분
32b: 반입측 부실의 상측(비권취측)의 실 부분
32e: 반입측의 연통 공간
33: 반출측의 부실
33a: 반출측 부실의 하측(피처리 필름의 권취측)의 실 부분
33b: 반출측 부실의 상측(비권취측)의 실 부분
33e: 반입측의 연통 공간
34: 반입측의 외벽
34a: 반입측 외개구(외벽의 개구)
35: 반입측의 칸막이벽
35a: 반입측의 내개구(칸막이벽의 개구)
36: 반출측의 외벽
36a: 반출측의 외개구(외벽의 개구)
37: 반출측의 칸막이벽
37a: 반출측의 내개구(칸막이벽의 개구)
40: 주실 배기 수단
41: 배기 포트
42: 배기로
43: 배기원
51: 반입측의 부실 급기 수단
52: 반출측의 부실 급기 수단
51a, 52a: 급기로
51p, 52p: 급기 포트
51x, 52x: 급기원
a, c: 진입 접점
b, d: 송출 접점
Claims (7)
- 피처리물을 1.013×104 내지 50.663×104 Pa의 압력의 처리 영역에서 표면 처리하는 표면 처리 장치로서,
(a) 상기 피처리물을 상기 처리 영역을 통과하도록 반송 방향으로 반송하는 반송 수단과,
(b) 상기 처리 영역을 포함하는 주실과, 상기 주실의 상기 반송 방향의 반출측, 또는 반입측 및 반출측 둘 다에 설치되고 상기 주실과 칸막이벽으로 구획된 부실을 가지며, 반입측의 외벽 및 반출측의 외벽 및 상기 칸막이벽에는 상기 피처리물을 반입출 가능한 상시 개방된 개구가 형성된 처리조와,
(c) 상기 주실에 접속되고, 상기 주실 내의 가스를 흡인하여 상기 주실의 내압을 상기 처리조의 외부의 압력보다 낮게 하는 배기 수단과,
(d) 상기 부실에 접속되고, 상기 부실 내에 공기 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 부실의 내압을 상기 처리조의 외부의 압력보다 높게 하는 부실 급기 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 피처리물이 연속 시트상이며,
상기 반송 수단이 상기 피처리물을 걸어 돌리는 복수의 가이드 롤을 포함하고, 상기 가이드 롤 중 제1 가이드 롤이 상기 부실 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치. - 제2항에 있어서, 상기 제1 가이드 롤의 직경이 상기 부실을 구획하는 외벽과 칸막이벽과의 사이의 거리보다 크고, 상기 제1 가이드 롤의 외주부가 상기 외벽의 개구 및 상기 칸막이벽의 개구에 들어가 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 가이드 롤의 둘레면의 둘레 방향의 일측부에 상기 피처리물이 권취되어 있고, 상기 부실 급기 수단이 상기 부실의 상기 일측부가 면하는 실(室) 부분으로 개구하는 급기 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 복수의 가이드 롤 중 상기 제1 가이드 롤과 인접하는 제2 가이드 롤이 상기 처리조의 상기 반송 방향의 외측 또는 상기 주실 내에 배치되고, 상기 제1 가이드 롤과 상기 제2 가이드 롤에 의해서 상기 피처리물이 상기 개구를 통과하는 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 반송 수단이 상기 처리조보다 상기 반출측의 외측에 배치되고 상기 피처리물을 권취하는 권취 롤을 더 포함하고, 상기 제2 가이드 롤이 상기 반출측의 외벽과 상기 권취 롤과의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주실의 내압이 상기 처리조의 외부의 압력보다 10 Pa 내지 50 Pa 낮고, 상기 부실의 내압이 상기 처리조의 외부의 압력보다 5 Pa 내지 20 Pa 높은 것을 특징으로 하는 표면 처리 장치.
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