JPH02286324A - フィ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
ルムの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素材となる
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、３ｍ、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５図において説明する。この第５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５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、キャン３に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等により加熱されて
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３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、あるいは図には示してないが、例えば公
知のピアス型の電子銃により電子をフィルムに照射し帯
電させキャン３に張り付け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６図（ａ）〜（
Ｃ）を用いて説明する。第６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１８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に温度変化による伸縮がない場合、第６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には変化がない。第６図（ｂ）に示すのは、フ
ィルム１がキャンに沿って走行し、たるみのできないよ
う幅方向に滑りながら、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上では幅方向への拡張作用はほとんど
なく、フィルム１は幅方向には滑りにくい。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６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、形成された薄膜とキ
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ことを目的とする
ものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、所要の温度Ｔｂで
の幅方向の伸びδｂと等しい伸びを複数の異なる温度Ｔ
ｂ１（＋：１，２．・・・＋ｎ）で伴う性質を有する長
尺フィルムを、所要の温度Ｔｂ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際に、キャンに接触す
る前のフィルム温度を、温度Ｔｂのフィルムの幅方向の
伸びδｂより大きいかあるいは略等しい幅方向の伸びを
フィルムに生じさせる温度とした後、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
でる。

作　　　用 本発明によれば、所要の温度Ｔｂに設定された円筒状キ
ャンと接触したときのフィルムに生じる幅方向の伸びδ
ｂより大きいかあるいは略等しい幅方向の伸びをあらか
じめ加熱手段等によりフィルムに生じさせた後、このフ
ィルムをキャンの周面に接触させて走行させることで、
キャン上のフィルムの幅方向の部分的なたるみをなりシ
、これによるしわの発生を、完全に防止することができ
る。

実施例 第１図、第２図、第３図及び第４図を用いて、本発明の
一実施例におけるフィルムの温度処理方法について説明
する。尚、従来の装置と同一の構成部分には同一番号を
付は詳細な説明を省略する。

第２図は、本実施例において用いる真空蒸着装置の内部
の概略構成図である。供給ロール２より矢印１６の方向
に巻出された熱膨張性の幅ａ（第３図参照）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、幅Ｃ
（第３図参照）となった後、円筒上キャン３の外周面に
接触して幅すとなり、キャン３にて駆動されて走行する
。

第１、第２温度センサ２５．２Ｂはフィルム１の温度を
検知するもので、これらセンサ２５．２θからの信号を
電子線衝撃加熱装置１２を制御する加熱制御装置２４に
フィードバックし、これにより所定の伸びを伴うようフ
ィルム温度が制御されている。

第４図に電子線衝撃加熱装置１２の概略構成図を示す。

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。またフィルム１は、フィラ
メント２０の熱輻射によっても加熱される。したがって
、電子線衝撃加熱装置１２の陽極２１にかける電圧、あ
るいはフィラメント２０の電流を加熱制御装置２４で制
御することで、フィルム１の温度を所定の値に設定する
ことができる。この電子線衝撃加熱装置１２はフィルム
１を帯電させフィルム１をキャン３に張り付ける効果も
あるので、キャン３を離れたフィルム１の帯電を取るた
めの帯電除去装置（図示しなかったが例えば、公知のグ
ロー放電を利用したもの）が、キャン３を離れた直後に
設置されている。

次に、第１図に示すような熱機械特性を持つ、即ち温度
Ｔｂでの伸びδｂと等しい伸びを複数の異なる温度Ｔ　
ｂｍ＝１．２）ででも伴うような特性を持つフィルム１
を用いた場合のフィルム幅方向の伸びに一ついて第３図
を用いて説明する。また第１図では、横軸にフィルム１
の温度Ｔ１　　縦軸に別々にフィルム１の単位幅当りの
幅方向の伸びδと、幅Ｂをとっている。また、電子線衝
撃加熱装置１２で加熱される前のフィルム１の温度をＴ
ａｔ　　そのときの幅をａｌ　　伸びをゼロとし、キャ
ン３上のフィルム１の各々をＴｂ１　ｂｌ　δｂとし、
電子線衝撃加熱装置１２で加熱され温度Ｔｃとなったフ
ィルム１のその時の幅を０１　伸、びをδＣで表わして
いる。

第３図を用いフィルム１０幅方向の伸びについて説明す
る。供給ロール２より巻出されたフィルム１（温度Ｔａ
ｚ　幅ａ）は、キャン３の入り側ニ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Ｔｃまで加
熱さ４１ながら熱膨張し、当初の幅ａが幅Ｃに拡張され
、そのまま所定の温度Ｔｂ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となり、矢印１６の方向に
駆動され走行する。ここでフィルム１の幅がｂ≦Ｃとな
るフィルム温度条件では、キャン３上のフィルム１は幅
Ｃから幅すに縮むためキャン３上にたるみなく沿゛い、
しわは発生しないこととなる。そこで、フィルム１の幅
がｂ≦Ｃとなる伸びを生じるように電子線衝撃加熱装置
１２でフィルム１の温度を制御することで、上記の条件
を満足させることができる。

したがって上記のフィルム１で、キャン上のフィルム１
の温度をＴｂとする場合には、伸びδＣが６５以上とな
るようＴｃを図中の斜線で示した範囲内の温度に制御す
ればよい。即ちＴｂ２≦Ｔｃ≦ＴｂあるいはＴｂ２≦Ｔ
ｃであれば、ｂ：ａｃの条件を滴定出来ることになる。

本実施例では、ＴｃをわずかにＴｂｌより高くすること
で、十分な効果を得ている。

しかし、キャン３にはいる直前のフィルム１の幅Ｃをキ
ャン３上のフィルム１の幅すよりも幾分狭くなるような
条件でも、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
子線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にキ十７３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。

尚、上記の特性を持つフィルム１において、フィルム１
の幅すがａより小さくなるようなキャン温度の場合は、
電子線衝撃加熱装置１２で加熱する必要がないことは、
いうまでもない。

又、δｂ１　　δＣが大きく幅方向に広がりにくい場合
には、第２図、第３図に示したフリーローラ４の代わり
に、幅方向に拡張作用のある公知のエキスバンドローラ
等を設置すればより好ましいことは、言うまでもない。

又、フィルム１の温度センサ２５．２６には、フィルム
１に不必要な力を与えない非接触型のもので、また真空
容器中に設置するものは、残留ガスの発生や、融通性の
面からも、コンパクトな物の方が都合がよい。本実施例
では、図示してないが、光ファイバーを用いた非接触型
の放射温度計を用いている。上記の場合、真空チャンバ
の中にはファイバ一部分だけが挿入されているため、自
由度が大きくコンパクトなものとなっている。

又、上記温度センサ２５．２８に加え、あるいは代わり
に、光学型のラインセンナ等で実際のフィルム１の幅を
測定しこの信号を、加熱制御装置にフィードバックする
とより確実に、上記条件ｂ≦Ｃを満足する事が出来る。

又、上記の条件ｂ≦Ｃが、満足されやすいよう電子線衝
撃加熱装置１２や、温度センサ２５は、キャン３の近傍
に置いた方がよい。

尚、本発明は上記実施例に示す他に、種々の態様に構成
することができる。フィルム１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
てる方法でも良く、また電子線衝撃加熱装置１２の位置
を入れ換えた構造、即ちフィルム１の製膜される側に電
子を当てる構造、あるいはフィルム１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。

又、上記実施例では、蒸着時にフィルム１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。

又、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、所要の温度に設定された円筒状キャン
と接触したときのフィルムに生じる幅方向の伸びより大
きいかあるいは略等しい幅方向の伸びをあらかじめ加熱
手段等によりフィルムに生じさせた後、このフィルムを
キャンの周面に接触させて走行させることで、キャン上
のフィルムの幅方向の部分的なたるみによるしわの生じ
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、品質及び歩留りの著しい向上を実現
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温度処理方
法に用いたフィルムの熱機械特性を示す特性図、第２図
は同実施例に用いる真空蒸着装置の内部構造を示す概略
構成図、第３図は同実施例におけるフィルムの伸びの説
明図、第４図は同実施例に用いる電子線衝撃加熱装置の
概略構成図、第５図は従来例における真空蒸着装置の内
部構造を示す概略構成図、第６図は従来例におけるしわ
発生の説明図である。 １１１．フィルム、　３．、、キャン、　１２．、、電
子線衝撃加熱装置、２４　、、、加熱制御装置、２５　
、、、第１温度センサ、２６．、、第２温度センサ。 代理人の氏名　弁理士　栗野重孝　ほか１名／−フィル
Ａ ３・・午イン ／Ｚ・−を芒綿ジ打撃加−旅１ Ｚ４−７ｒ！　ｊＶ劃側ｓｚ ど・−・＠Ｉ　差度七ンブ あ　゛窮ＩＡ戻ゼンブ 弔 図 Ｔｏｔ　Ｍ　　　　　　Ｔｂ フィルム偶−度　Ｔ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所要の温度での幅方向の伸びと等しい伸びを複数の異な
   る温度で伴う性質を有する長尺フィルムを、前記所要の
   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
   させる際に、キャンに接触する前のフィルム温度を、前
   記所定の温度におけるフィルムの幅方向の伸びより大き
   いかあるいは略等しい幅方向の伸びをフィルムに生じさ
   せる温度とした後、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。