KR20070109841A - 장척 기재 연속처리용인 반송기구, 그것을 이용한 처리장치및 박막형성장치, 및 그것에 의해서 얻어지는 장척부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 반송기구는, 장척(長尺)의 기재(基材)(1)가 연속적으로 공급되어서 소정의 속도로 물리적 또는 화학적으로 처리되는 기지(基地)가 설치되고, 여기서 처리된 기재(1)가 연속적으로 회수되는 반송기구로서, 상기 기재(1)에는, 상기 기지의 공급쪽에서 반송방향과는 반대방향의 인장력 T₁이, 상기 기지에서 마찰력 f가, 상기 기지의 회수쪽에서 반송방향의 인장력 T₂가, 각각 부가되고 있으며, 이들의 힘이, F > T₁ > T₂의 관계에 있다. 이것에 의해, 장척 기재(1)를 연속해서 반송하면서 물리적 또는 화학적 처리를 정밀도 양호하게 실행하기 위한 기재의 반송기구, 특히 처리 후의 기재의 기능이 부가된 부분의 길이방향에서의 두께의 편차나 표면의 손상을 억제하기 위한 반송기구를 얻을 수 있는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

장척 기재 연속처리용인 반송기구, 그것을 이용한 처리장치 및 박막형성장치, 및 그것에 의해서 얻어지는 장척부재{FEEDING MECHANISM FOR CONTINUOUS PROCESSING OF ELONGATE BASE MATERIAL, PROCESSING APPARATUS AND THIN FILM FORMING APPARATUS USING THE SAME, AND ELONGATE MEMBER PRODUCED THEREBY}

본 발명은, 장척 기재(長尺基材)를 연속적으로 물리적 또는 화학적 처리를 정밀도 양호하게 실행하기 위한 기재의 반송기구에 관한 것이다.

다양한 단면형상의 장척 기재를 반송하면서, 그 사이에 연속 또한 소정의 속도로 물리적 또는 화학적인 처리를 실시하기 위한 기지(基地)를 설치한 반송기구는, 기재 전체길이에 걸쳐서 일정 기준의 기능을 부여하는 경우에 다수 이용되고 있다. 물리적인 처리 또는 화학적인 처리에는, 예를 들면, 알루미늄계 재료의 양극산화, 화학섬유의 전자선조사 등과 같이 기재 표면을 개질하는 경우, 미세한 금속선에의 수지층의 형성이나 도금, 금속박이나 세라믹에의 반도체층이나 자성체층의 형성 등과 같이 기재 표면을 피복하는 경우, 및 금속선의 미세한 홈 내기나 드로잉성형 등과 같이 형상을 부여하는 경우가 포함된다. 이와 같은 반송기구에서는 적어도 기지에서의 기재의 통과속도를 일정하게 제어할 필요가 있기 때문에, 적정한 장력을 기재에 기지의 전후에 부가하면서, 전체길이에 걸쳐서 같은 경로를 따르게 해서 반송할 필요가 있다.

또한, 예를 들면, 수지, 구리, 알루미늄과 같은 연질소재나 세라믹스, 종이와 같은 취성이 있는 소재, 단면적이 작은, 얇거나 가느다란 소재를 기재로 하는 경우에는, 반송 중의 외력, 열 등의 주변환경의 영향에 의해 기재가 변형되기 쉽다. 또, 기재는 반송 중에 롤러 등의 부재와 슬라이딩 접촉해서 고착되거나 자체의 신축에 의한 미끄러짐 등에 의해 손상을 일으키기 쉽다. 이런 연유로, 이와 같은 기재의 경우, 처리부의 전체길이에 걸치는 치수정밀도를 확보하기 위해서는, 정속반송과 함께, 기재에 상당하는 적정한 장력을 기지의 전후에 부가할 필요가 있다.

그 중에서도, 테이프형상이나 섬유형상의 장척 기재의 표면에 높은 치수정밀도로 얇은 층을 형성하는 경우에는, 반송장력의 제어밸런스가 어렵다. 덧붙여서 말하면 장척의 띠형상 기재(이하 단순히 테이프라고도 함)를 박막형성실 내부에 반송하고, 동일 기재 위에 연속해서 성막하는, 이른바 권취방식인 박막형성장치는, 자기기록용, 프린터용, 포장용 등의 각종 테이프의 제조에 널리 사용되고 있다. 통상 테이프는, 공급부, 기지를 겸하는 냉각부, 및 처리 후의 기재를 회수하는 쪽에 있는 권취부의 롤러를 사용해서, 이들의 롤러 면에 일정의 장력에 의해 접촉하게 하면서 반송되고 있다. 그때의 테이프와 롤러와의 밀착의 정도, 반송속도 변동에 의한 막의 두께의 편차 및 막면의 손상 등이 종래부터 문제로 되고 있으며, 이들의 회피책이 검토되어 왔다. 이하 이 박막형성장치를 예로 채택해서, 본 발명의 배경기술을 설명한다.

예를 들면, 일본국 특개소62-247073호 공보는, 테이프의 종류가 변경될 때마다 일어나는 냉각롤러면에의 테이프의 밀착도의 변화를 억제하기 위해서, 기지를 겸하는 냉각롤러의 테이프 입출쪽의 적어도 한쪽에 속도 가변의 서브 롤러(sub-roller)를 배치한 기구를 제안하고 있다. 그러나, 이 수단에서는, 권취부의 롤러 위의 기재의 권취 외경의 증감에 의해서 기재의 속도가 변경되기 때문에, 증착 시간의 장단에 의한 막의 두께의 편차나 반점, 표면의 손상 등의 발생은 피할 수 없다.

또 일본국 특개소61-264514호 공보는, 기재의 신축이나 표면으로부터의 가스발생 등에 의해 발생하는 동일 기재에 부가되는 장력이나 그것과 롤러와의 밀착도의 변화에 의해서 발생하는 기재 및 박막의 손상을 억제하기 위해서, 롤러간에 댄서 롤러(dancer roller)를 배치해서, 그것을 완화하는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이 수단에서는, 테이프와 기지를 겸하는 냉각롤러와의 사이의 마찰력 F가, 회수쪽의 권취부의 반송방향에의 장력 T₂나 공급쪽의 반송방향과는 반대방향에의 장력 T₁보다 작아지면, 테이프가 미끄러지기 쉬워지거나, 테이프가 원활히 반송되지 않을 불안이 있다.

또한 일본국 특개소61-278032호 공보는, 권취 테이프의 주름 발생을 억제하기 위해서, 권취쪽에서의 기체(基體) 장력조정을 위해서, 회수쪽에 복수의 가이드 롤러쌍을 배치하고, 그 사이의 테이프에 부가되는 반송방향의 장력 구배를 1ON/㎟이하로 제어하는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이 수단에서도 일본국 특개소61-264514호 공보와 동일한 문제가 예상된다.

본 발명의 과제는, 이들 종래의 문제를 개선하여, 장척 기재를 연속해서 반송하면서 물리적 또는 화학적 처리를 정밀도 양호하게 실행하기 위한 기재의 반송기구, 특히 처리 후의 기재의 기능이 부가된 부분의 길이방향에서의 두께의 편차나 표면의 손상을 억제하기 위한 동일 기구와, 그것을 이용한 처리장치 및 박막형성장치 및 그것에 의해서 얻어지는 장척부재를 제공하는 것이다.

본 발명은, 장척의 기재가 연속적으로 공급되어서 소정의 속도로 물리적 또는 화학적으로 처리되는 기지가 설치되고, 여기서 처리된 기재가 연속적으로 회수되는 반송기구로서, 동일 기재에는, 기지의 공급쪽에서 반송방향과는 반대방향의 인장력 T₁이, 기지에서 마찰력 F가, 기지의 회수쪽에서 반송방향의 인장력 T₂의 각각이, F > T₁ > T₂의 관계로 되도록 부가되고 있는 장척 기재 연속처리용인 반송기구이다.

또 본 발명은, 상기의 범위 내에서, 적어도 상기 처리가 기재의 전체길이에 걸쳐서 종료될 때까지, 공급쪽과 회수쪽과의 기재의 양의 차이의 변화에 따라서, 공급쪽의 토크와 권취쪽의 토크를 변경하면서, 공급쪽의 인장력 T₁과 권취쪽의 인장력 T₂가, 일정치로 보상되고 있는 반송기구이다. 또한 본 발명에는 이상의 범위 내에 있어서, 기재가, 공급쪽과 회수쪽의 토크 모터에 의해서 제어된 롤러와, 기지의 서보 모터에 의해서 제어된 롤러에 접촉해서 반송되는 것도 포함된다.

또 본 발명에는, 이상 어느 하나의 반송기구를 이용한 처리장치, 특히 박막형성장치와, 장척 기재의 전체길이에 걸쳐서 형성된 표면층의 길이방향의 두께의 편차가, 그 평균치의 ±10%이내인 장척부재도 포함한다.

본 발명에서는, 장척 기재를 연속적으로 반송하고, 반송 도중의 기지에서 특정의 기능을 기재에 부여하는 경우, 본 발명의 반송기구를 사용함으로써, 기재에 과도하지 않은 적정한 인장력을 부가하면서, 용이하게 정속으로 반송할 수 있다. 이런 연유로, 기재의 길이방향이 우수한 치수정밀도(작은 편차)이며, 또한 손상이 적은 상태로 기능 부가된 부재를 얻을 수 있다. 특히 단면이 작은, 얇은 것이나 가느다란 것인 경우에 위력을 발휘한다. 예를 들면, 두께 1O㎛인 테이프에 반도체층을 증착하는 경우, 1㎛정도의 층 두께의 전체길이방향의 편차를, ±1O%이내로 억제할 수 있다.

본 발명은, 장척의 기재가 연속적으로 공급되어서 소정의 속도로 물리적 또는 화학적으로 처리되는 기지가 설치되고, 여기서 처리된 기재가 연속적으로 회수되는 반송기구로서, 동일 기재에는, 기지의 공급쪽에서 반송방향과는 반대방향의 인장력 T₁이, 기지에서 마찰력 F가, 기지의 회수쪽에서 반송방향의 인장력 T₂가, 각각 부가되고 있으며, 이들의 힘이, F > T₁ > T₂의 관계에 있는 반송기구이다.

이런 경우, 기재에 부가되는 인장력 T₁, T₂와 기지의 마찰력 F와의 레벨을 비교하여, 기재에 과도하지 않으며, 기지에서의 기능 부가에 지장이 없는 기재와 처리조건을 선택할 필요가 있다. 예를 들면, 동박 테이프와 같은 유연한 기재나 종이와 같은 취성이 있는 기재, 및 반송방향의 단면적이 작은, 얇은 것이나 가느다란 것 등을 기재로 선택하는 경우에는, 기지의 처리능력이나 소망되는 처리시간에 맞춰서, 각 롤러의 외경이나 회전속도, 기재에 부가하는 인장력 T₁ 및 T₂의 크기를 적정하게 조정할 필요가 있다.

기지는, 물리적 또는 화학적인 처리를 실시하는 반송기구의 경유지이다. 이 기지는, 상술한 바와 같이 예를 들면, 기재 표면에 특정의 기능을 부여하기 위해서 개질처리를 실시하거나, 기재 표면에 특정의 기능재료를 피복하거나, 반송하는 방향을 따라서 일정한 형상을 부여하거나 하는 부분이다. 이 부분도 상술한 박막형성장치와 같이, 롤러 등의 반송용 부재로 중계된다. 이 부분에서는, 반송되는 기재에 장력이 부가되기 때문에, 반송용 부재나 기능을 부가하기 위한 상대와의 사이의 슬라이딩 접촉에 의한 마찰이 생긴다.

본 발명의 반송기구에서는, 기재는, 기지의 공급쪽에 반송방향과는 반대방향의 장력 T₁을, 회수쪽에 반송방향의 장력 T₂를 각각 받는다. 기재에 과도하지 않으며, 또한 기지에서의 마찰력 F의 크기에 상당하는 F > T₁ > T₂의 관계를 만족시키는 범위에서 공급쪽과 회수쪽의 인장력을 적정하게 결정하면, 소망하는 처리시간에 상당하는 기지에서의 정속반송을 할 수 있다. 따라서, 이 범위 내에서 공급쪽의 기재량 감소와 회수쪽의 기재량 증가에 의해 인장력 T₁과 T₂가 변화되어도, 실제의 기재반송속도에는 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 반송기구에서는, 기지의 구동에 의해서 기재가 반송된다. 기지가 정지되어 있는 경우, T₁ 및 T₂가 F보다 작게 설정되어 있기 때문에 기재에 장력은 부가하는 것의 기재는 반송되지 않는다. F > T₁ > T₂의 관계를 항상 만족시키는 범위 내에서 제어되면, 기재의 반송속도는 정확히 기지의 이동속도와 동일하게 제어될 수 있다.

따라서, 상술한 중간에 서브 롤러나 속도조정용인 댄서 롤러가 배치된 종래의 반송기구예에 비교하여, 이들의 중계반송부가 적어도, 공급쪽과 회수쪽에서의 시간경과에 의한 양의 차이의 변동의 영향을 작게 억제할 수 있다. 이것에 의해서, 길이방향에서의 치수 등의 기능품질레벨의 변화가 작은 처리기재를 제공할 수 있는 동시에, 기지에서의 기재가 고착되거나 과잉된 부가에 의한 자체의 신축이나 마찰 등에 의한 손상도 대폭으로 감소시킬 수 있다. 물론, 공급쪽, 기지 및 회수쪽의 반송부재(예를 들면 롤러)와 인장력조정수단은, 어떤 것이어도 된다.

도 4는, 본 발명의 일실시의 형태에 있어서의 반송기구의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이며, 가이드 롤러 등을 생략한 도면이다. 도 4를 참조해서, 본 실시의 형태의 반송기구는, 기지 롤러(3)에 의해 기재(1)를 반송하는 장치이므로, 기지 롤러(3)에 의해 기재(1)에 마찰력 F가 부가된다. 이 마찰력 F에 의해 기재(1)가 반송된다.

이때, 기지 롤러(3)에서의 반송속도 v3은 공급쪽의 롤러(2)에서의 반송속도 v1 및 회수쪽의 롤러(4)에서의 반송속도 v2와 같다. 여기서, 기지 롤러(3)에 의한 마찰력 F의 모든 것이 기재(1)의 반송력으로 된다고 하면, 이때 공급쪽의 롤러(2)와 기지 롤러(3)간의 기재(1), 및 회수쪽의 롤러(4)와 기지 롤러(3)간의 기재(1)에는 장력은 생기지 않는다.

기재(1)에 장력이 부가되고 있지 않으면, 기지 롤러(3)에 의한 마찰력 F를 기재(1)에 부여할 수 없다. 그래서, 공급쪽의 롤러(2)와 기지 롤러(3)간의 기재(1)에 장력을 부가하기 위해서, 공급쪽의 롤러(2)에 의해서 기재(1)에는 반송방향과 반대방향의 인장력 T₁이 부가된다. 또 회수쪽의 롤러(4)와 기지 롤러(3)간의 기재(1)에 장력을 부가하기 위해서, 회수쪽의 롤러(4)에 의해서 기재(1)에는 반송방향과 동일방향의 인장력 T₂가 부가된다.

여기서, 반송방향과 반대방향의 인장력 T₁이 마찰력 F이상의 크기로 되면, 기지 롤러(3)에 의해서 기재(1)를 반송할 수 없게 된다. 따라서, F > T₁의 관계를 만족시킬 필요가 있다.

또 회수쪽의 인장력 T₂가 공급쪽의 인장력 T₁이상의 크기로 되면, 기지 롤러(3)를 경계로 기재(1)는 회수쪽으로 인장되어서, 기재(1)가 기지 롤러(3) 위를 회수쪽으로 미끄러지게 된다. 따라서, T₁ > T₂의 관계를 만족시킬 필요가 있다.

이상에서, F > T₁ > T₂의 관계를 만족시킴으로써, 기재(1)를 기지 롤러(3)에 의해 반송할 수 있는 동시에, 기지 롤러(3)에서의 기재(1)의 미끄러짐을 억제할 수 있다.

본 발명의 반송기구는, 인장력 T₁이 0일 때, 회수쪽의 토크 모터에 의해서 제어된 회수쪽의 롤러의 회전속도를 기지에 있어서의 기지 롤러의 회전속도보다도 크게 함으로써, F > T₁ > T₂의 관계로 되도록 제어된다. 만일, T₁ = O인 상태로 되어 버렸을 경우에, 기지 롤러에 의한 마찰력 F가 기재에 부가되지 않게 된다. 이런 연유로, 기지 롤러에 의한 마찰력이 기재에 부가되도록 기재를 회수쪽의 롤러에 의해신속하게 권취해서, 기재에 장력을 부가할 필요가 있다. 따라서, 회수쪽의 롤러의 회전속도(즉 각속도 ω2: 도 4)를 기지 롤러의 회전속도(각속도 ω3: 도 4)보다 빠르게 제어함으로써, 기재의 권취속도(반송속도)를 상승시킬 필요가 있다.

그런 경우의 실시형태의 일례로서, 적어도 기지에서의 처리를 기재의 전체길이에 걸쳐서 종료할 때까지, 공급쪽과 회수쪽과의 기재의 양(공급쪽의 롤러와 회수쪽의 롤러에 권취된 기재량)의 차이의 변화에 따라서 모터의 회전 토크를 변경하면서(예를 들면, 각각의 롤러 등의 반송부재의 회전 토크를 변경하면서), 인장력 T₁ 및 T₂가 일정치로 보상되고 있는 방식을 들 수 있다. 이것을 롤러반송에서의 사례로 설명한다. 미리 공급쪽과 회수쪽의 롤러에 토크 모터가 장착되고, 2개의 롤러에 권취된 기재의 외경 변화가 센서 등을 사용해서 검출되고, 그 정보가 연산처리되어서, 기재에 부가되는 장력이 일정하게 되도록 모터에 토크 제어지령이 송신된다. 일례로서, 그 시점에서의 기재의 권취 외경을 CCD카메라로 연속 감시하고, 그 화상데이터를 토크 변화량으로 환산해서 피드백하는 방법이 있다.

이와 같이 함으로써, 기재에 과도하지 않으며, 또한 기지에서의 마찰력 F의 크기에 상당하는 인장력 T₁ 및 T₂를 적정하게 결정하면, 소망하는 처리시간에 상당하는 기지에서의 정속반송을 할 수 있다. 물론, 공급쪽, 기지 및 회수쪽의 반송부재와 인장력조정수단은, 어떤 것이어도 된다. 예를 들면, 반송부재에는 롤러, 벨트 및 레일과 같은 다양한 것을 들 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시형태의 예로서는, 공급쪽과 회수쪽의 토크 모터에 의해서 제어된 롤러와, 기지의 서보 모터에 의해서 제어된 롤러와 기재가 접촉해서 반송되는 것이 있다. 기지를 사이에 두고, 그 공급쪽과 회수쪽에는 장척 기재를 권취한 롤러가 설치된다. 이들 롤러는, 모두 토크 모터에 의해서, 그 회전 토크가 제어되고 있다. 기재에 과도하지 않으며, 또한 기지에서의 마찰력 F의 크기에 상당하는 기재의 정속반송을 할 수 있도록, 기지의 롤러는, 속도조정의 효과가 있는 서보 모터에 의해 구동되고 있다. 물론 이런 경우, 예를 들면, 기재가 기지 롤러와 적정한 면적으로 접촉하도록, 또한 공급쪽 및/또는 회수쪽에 적절히 가이드 롤러나 핀치 롤러가 설치되어도 된다.

이상 설명한 본 발명의 반송기구는, 반송방향의 단면적이 작은, 매우 얇거나, 매우 가느다란 장척 기재의 기재 위에, 소정의 치수의 기능부분을 형성하는 경우, 본 발명의 반송기구는, 위력을 발휘한다. 특히 수 1OO㎛까지의 범위의 두께의 박막의 형성, 동일한 정도의 깊이의 표면처리, 동일한 정도의 형상 변화를 수반하는 가공 등을 실행하는 경우에는, 그 두께, 깊이, 형상 변화의 길이방향의 편차를 용이하게 억제할 수 있다. 이런 연유로, 도 5에 도시하는 바와 같이 장척 기재(1)의 두께가 10㎛정도인 장척 기재(1)의 전체길이에 걸쳐서 형성된 표면층(예를 들면 박막)(11)의 길이방향의 두께의 편차가, 그 평균치의 ±10%이내인 장척부재(10)도 용이하게 제공될 수 있다.

이하 실시예에 의거해서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은, 이 내용에 한정되지 않는다.

실시예 1

[금속박 테이프에 Si증착층 형성]

도 1을 참조해서, 기재(1)는, 공급쪽 롤러(2)에서 가이드 롤러(23)에 접촉하면서 처리 기지의 롤러(3)에 공급되고, 가이드 롤러(43)에 접촉하면서 회수쪽 롤러(4)에 권취되며, 회수된다. 공급쪽 롤러(2)는, 예를 들면, 전자식인 토크제어기구(22)를 개재해서 모터(21)에 의해 반송방향과는 반대방향의 인장력 T₁을 받고, 이것을 기재(1)에 전송하도록 설정되어 있다. 한편 회수쪽 롤러(4)는, 전자식인 토크제어기구(42)를 개재해서 모터(41)에 의해 반송방향의 인장력 T₂를 받고, 이것을 기재(1)에 전송하도록 설정되어 있다.

기재를 권취한 롤러의 외경은, 도 3에 도시하는 바와 같이 CCD카메라로 촬영한 화상을 처리함으로써 확인된다. 또한 도 3에서, 기재(1)는 롤러에 권취되어 있으며, 그 롤러는 축심(5)을 가지고 있고, CCD카메라(6)에 의해서, 기재(1)의 외경(7)이 검지된다. 이런 경우, 카메라(6)는, 도면에 나타내는 화살표방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이런 상태로 카메라(6)는 우선 직경방향으로 이동해서 콘트라스트에 의해서 최외주부를 검지하고, 다음에 축방향으로 이동해서 노출되어 있는 심봉의 외주를 마찬가지로 검지하여 양자의 좌표의 차이 분에 의해서 외경을 측정한다. 측정된 외경과 토크 모터 출력과의 적이 미리 결정된 값으로 되도록 토크 모터 출력은 제어된다.

도 1의 처리 기지의 롤러(3)는, 서보 모터(31)에 의해 이들 장력의 차이를 상시 적정한 범위 내로 제어하도록 설정되어 있다. 또한 동일 롤러에의 기재(1)의 접촉각(도면의 θ로 표시된 기재(1)가 롤러에 슬라이딩 접촉하는 외주부에 대응하는 중심각)은, 가이드 롤러(23와 24)의 축 사이의 거리를 설정함으로써 결정하고 있다.

이와 같은 반송기구를 가지는 증착장치를 이용해서, 폭 130㎜, 두께 10㎛인 동박 테이프를 기재로 하고, 그 위에 평균두께 5㎛인 실리콘(Si)층을 형성하였다. 증착은, 기지에 설치된 냉각액내장의 구리제 롤러(냉각롤러) 위에서 실행되었다. 동일 롤러에의 테이프의 접촉각 θ가, 거의 220도로 되도록 2개의 가이드 롤러를 배치하였다. 이 접촉각으로부터 추산한 기재의 접촉면적, 미리 실험에 의해 확인된 기재와 롤러간의 마찰계수 및 공급쪽과 회수쪽의 장력으로부터 기재와 롤러와의 마찰하중 300g을 확인하였다. 이것은, 기재가 자체의 신축에 의해서 손상을 받지 않는 정도의 하중레벨이다.

전체길이가 다 반송될 때까지는, 기재 권취 외경의 공급쪽에서의 감소와 회수쪽에서의 증가가 진행되기 때문에, 이것에 의한 증착층의 품질의 변화를 억제하는 경시보상이 필요하다. 롤러의 냉각능력과 증착에 필요한 최소한의 시간, 기재에 과도하지 않은, 허용되는 마찰하중의 범위 등, 증착품질확보의 면에서, 롤러의 회전속도의 적정범위를 결정하는 것도 필요하다. 이상의 관점에서, 토크 모터와 서보 모터에 의한 장력제어레벨도 포함해서, T₁ = 0일 때의 기지 롤러의 회전속도보다도 커지도록 회수쪽의 롤러의 회전속도를 미리 추산하고, 반송의 프로그래밍을 실행하였다.

그 결과, 증착 기지의 롤러의 회전속도를 0.2RPM(매분의 회전수, 이것은 반송속도로 환산하면 1OOm/분에 상당함), T₁ 및 T₂에 상당하는 인장하중을, 전자는, 168g(초기) 내지 210g(최종), 후자는, 125g(초기) 내지 1OOg(최종)으로 하였다. 이와 같이 해서 기재 1OOm에 걸쳐서, 20개소에서의 평균두께가 5㎛이며, 그 편차가 ±0.4㎛(표준편차로 0.4㎛, 평균치에 대한 비율로 ±8%)의 층을 형성할 수 있었다. 또한 기재 및 형성층에 고착되거나 신축 등에 의한 손상은 없었다. 또한 테이프의 반송속도는, 회수쪽에서 기재면으로 검출롤러를 접촉시켜서, 부속인 로터리 엔코더로 반송거리를 계량하고, 타이머와 연동시켜서 간헐적으로 속도를 확인하였다. 그 결과를 도 2A에 나타낸다.

비교를 위해서, 증착 기지의 롤러의 서보 모터에 의한 제어기구를 분리하고, 그 이외는 상기와 동일한 조건 하에서 증착을 실행하였다. 테이프의 반송속도는, 상기의 회수쪽의 속도신호를 회수쪽 롤러에 송신해서 회수쪽의 토크제어기구에 의해서, 검출 개소에서의 속도를 일정하게 하도록 하였다. 그 결과를 도 2B에 나타낸다. 이 결과에서 분명한 바와 같이, 도 2B에 나타내는 비교예의 속도의 변화가, 도 2A에 나타내는 본 발명예의 2배로 되어 있는 것을 알 수 있다. 분석한 결과, 이 비교예에 있어서 저속지점에서는 반송방향에 부가되는 인장력차 ΔT(즉 T₁-T₂)가 때때로 O으로 되었다. 또한 상기의 본 발명예와 동일하도록 길이방향의 층의 편차를 확인한바, 비교예에서는 평균치가 5㎛이며, 그 편차가 ±1.3㎛(표준편차로 1.3㎛, 평균치에 대한 비율로 ±26%)인 것이 확인되었다. 또 반송이 진행되어서 최종단에 가까운 속도의 최대지점이나 최소지점에서는, 전자에서는 층표면에 상기 편차를 초과한 오목부를 볼 수 있었으며(기재 신축), 후자에서는 그 표면에 경미한 긁힌 자국을 볼 수 있었다.

실시예 2

[수지 테이프에 자성층 형성]

실시예 1과 동일한 반송기구를 이용하여, 동일한 설정프로그래밍에 의거해서, 폭 400㎜, 두께 20㎛인 폴리에스테르제 테이프를 공급하고, 이것에 평균두께 0.1㎛인 코발트-니켈자성합금(코발트 85질량%, 니켈 15질량%의 화학조성)의 층을 100m에 걸쳐서 형성하였다. 증착 기지의 롤러의 회전속도를 거의 0.04RPM(매분의 회전수, 이것은 반송속도로 환산하면 20㎜/분에 상당함)의 정속으로 하면서 마찰하중을 거의 30kg, 동일 롤러 부근에서 기재에 부가되는 공급쪽과의 인장하중을 서서히 상승시키면서 회수쪽의 인장하중을 서서히 하강시켜서, 인장하중차를 거의 10kg 전후로 되도록 설정하고, 연속 증착을 시도해 보았다. 그 결과, 전체길이에서의 두께의 편차가, 평균치 0.1㎛에 대하여 ±6%의 자성층을 얻을 수 있었다. 또 표면에는 손상은 보이지 않았다. 비교를 위해서, 상기 동박의 사례와 마찬가지로, 증착 기지 롤러의 서보 기구를 분리하고, 회수쪽의 토크 제어만으로 속도조정을 해서 증착층을 형성한바, 두께의 편차는, 거의 3배로 되며, 곳곳에 긁힌 자국 등의 손상부를 볼 수 있었다.

실시예 3

[알루미늄 합금제 레일에 알루마이트층 형성]

단면이 디귿(ㄷ)자를 뒤집어 놓은 기호(コ) 형(コ 자의 외주 저변이, 두께 1㎜이며 폭 3㎜, 그 양쪽에 저변에 직각으로 두께 1㎜, 높이 1.5㎜인 돌기부를 가지는 コ 자형 단면)의 Al-Mg-Si계 합금 레일형상 기재를 준비하였다. 이 외주 바닥면 전체에, 평균깊이 1O㎛인 양극산화층을 전체길이 1OOm에 걸쳐서 형성하였다. 기재는, 미리 바닥면 이외의 면은 수지로 마스킹하였다. 이 기재를 일단마다 스페이서를 사이에 두고 공급쪽의 회전식인 권취 롤러에 권취하였다. 이 권취부에는 토크 제어식 모터에 의해 반송방향과는 반대방향으로 7kg의 인장하중이 부가되어 있으며, 양극산화장치를 사이에 둔 회수쪽과 동일한 형의 권취부에도 마찬가지로 반송방향의 인장하중 4kg이 부가되어 있다. 기재에는 그 차이 3kg을 상회하는 힘이, 산화처리 롤러와의 마찰에 의해서 부가되고, 연속적으로 반송된다. 이상의 반송프로그램은, T₁ = 0으로 되었을 경우에도 회수쪽에 반송되도록 설정되어 있다. 공급쪽에서 양극산화조 속으로 공급된 기재는, 입구에서 우선 서보 제어기구가 설치된 2단의 산화처리 롤러와 접촉해서 산화되고, 3단째 및 4단째의 롤러에 의해, 각각 수세와 건조가 실시되어서 출구로부터 배출된다. 그 후 회수쪽의 권취부에 권취된다. 또한 산화조에서의 총마찰하중은, 1Okg이다. 그 사이 공급쪽의 인장하중은 서서히 증가하고, 회수쪽의 그것은 서서히 감소하도록 제어된다.

이상의 처리에 의해 형성된 산화층이 형성된 깊이를, 등간격으로 20개소 둥글게 절단하여 샘플링해서, 그 단면을 주사형 전자현미경으로 산소라인분석하고, 전체길이방향에서의 그 편차를 확인하였다. 그 결과, 평균치 1O㎛에 대해서 편차는 ±0.6㎛(±6%)였다. 또 전체길이에 걸쳐서 표면의 손상은 관찰되지 않았다.

본 발명의 반송기구를 사용함으로써, 장척 기재를 연속적으로 반송하고, 반송 도중의 기지에서 특정의 기능을 기재에 부여하는 경우, 기재의 길이방향이 우수한 치수정밀도(작은 편차)이며, 또한 손상이 적은 상태로 기능 부가된 표면의 부재를 얻을 수 있다. 특히 단면이 작은, 얇은 것이나 가느다란 것의 반송에 위력을 발휘한다.

이번에 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 고려되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해서 나타나며, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명에서는, 장척 기재를 연속적으로 반송하고, 반송 도중의 기지에서 특정의 기능을 기재에 부여하는 경우, 본 발명의 반송기구를 사용함으로써, 기재에 과도하지 않은 적정한 인장력을 부가하면서, 용이하게 정속으로 반송할 수 있다. 이런 연유로, 기재의 길이방향이 우수한 치수정밀도이며, 또한 손상이 적은 상태로 기능 부가된 부재를 얻을 수 있다. 특히 단면이 작은, 얇은 것이나 가느다란 것인 경우에 위력을 발휘한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 반송기구를 모식적으로 도시하는 도면;

도 2A 및 도 2B는 본 발명의 실시예 1의 기재의 반송거리와 반송속도의 상관을 나타내는 본 발명예 및 비교예의 도면;

도 3은 본 발명의 반송기구에서의 기재 권취 외경의 연속감시수단의 예를 모식적으로 나타내는 도면;

도 4는 본 발명의 일실시의 형태에 있어서의 반송기구의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이며, 가이드 롤러 등을 생략한 도면;

도 5는 본 발명의 일실시의 형태에 있어서의 반송기구에 의해 장척방향으로 연속적으로 반송되면서 전체길이에 걸쳐서 박막으로 이루어지는 표면층이 형성된 장척부재의 구성을 나타내는 개략사시도.

Claims (8)

1. 장척(長尺)의 기재(基材)(1)가 연속적으로 공급되어서 소정의 속도로 물리적 또는 화학적으로 처리되는 기지(基地)가 설치되고, 해당 처리 후의 상기 기재(1)가 연속적으로 회수되는 반송기구로서, 상기 기재(1)에는, 상기 기지의 공급쪽에서 반송방향과는 반대방향의 인장력 T₁이, 상기 기지에서 마찰력 F가, 상기 기지의 회수쪽에서 반송방향의 인장력 T₂가, 각각 부가되고 있으며, 이들의 힘이, F > T₁ > T₂의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 반송기구.
2. 제 1항에 있어서,

   적어도 상기 처리가 상기 기재(1)의 전체길이에 걸쳐서 종료될 때까지, 상기 공급쪽과 상기 회수쪽과의 상기 기재(1)의 양의 차이의 변화에 따라서, 상기 인장력 T₁ 및 T₂가, 일정치로 보상되고 있는 것을 특징으로 하는 반송기구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 기재(1)가, 상기 공급쪽 및 상기 회수쪽의 토크 모터에 의해서 제어된 롤러와, 그 사이의 상기 기지의 서보 모터에 의해서 제어된 롤러에 접촉해서 반송되는 것을 특징으로 하는 반송기구.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 인장력 T₁이 0일 때, 상기 회수쪽의 토크 모터에 의해서 제어된 회수쪽의 롤러의 회전속도를 상기 기지에 있어서의 기지 롤러의 회전속도보다도 크게 함으로써, F > T₁ > T₂의 관계로 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
5. 제 1항에 기재된 반송기구를 이용한 것을 특징으로 하는 처리장치.
6. 제 1항에 기재된 반송기구를 이용한 것을 특징으로 하는 박막형성장치.
7. 장척 기재(1)의 전체길이에 걸쳐서 형성된 표면층(11)의 길이방향의 두께의 편차가, 그 평균치의 ±10%이내인 것을 특징으로 하는 장척부재.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 표면층(11)이 박막인 것을 특징으로 하는 장척부재.