JPH03191062A - 連続真空蒸着装置 - 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、プラスチックフィルム、紙等の帯状の基板に
連続的に真空蒸着を施す装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、プラスチックフィルム、紙等の基板に対する真空
蒸着は、あらかじめコイル状に巻いた基板を真空容器内
に装填し、真空容器を充分排気した後その基板を走行さ
せつつ蒸着する方式で、■コイル毎に真空引き、加熱、
走行、蒸着、大気開放を繰返すバッチ方式であった。こ
のバッチ方式は生産性が低く、連続化の要求が高まって
いた。

第６図は基板を大気中から連続して真空中に供給するた
めに提案されている公知の装置を例示する縦断面図であ
る。この例では、シールロール０１５ａ、　０１５ｂ、
　０１５ｃ、　　・・・で仕切られて、それぞれ排気ポ
ンプユニット０２９に接続されている差圧室０１６ａ、
　０１６ｂ、　０１６ｃ、　　−−・から成る入側シー
ル装置０１２と、同様な構成の出側シール装置０１３と
を、蒸着室０２の前後に接続し、大気側から蒸着室０２
までシールロール０１５ａ、　０１５ｂ、　０１５ｃ、
　　・−・の抵抗による圧力勾配を設けて、蒸着室０２
を所定の真空度に保持する。基板０１は、大気中から入
側シール装置０１２を経て蒸着室０２に導入され、冷却
ロール０４で蒸着時の温度上昇を減するよう冷却されな
がら蒸着装置０７により蒸着された後、出側シール装置
０１３を経て大気中に搬出される。蒸着装置０７は、蒸
着材０８とこれを収納する収納容器０９、およびその容
器０９を加熱する加熱装置０１０から構成され、蒸着材
０８を走行基板０１に向は蒸発させる。０３はデフレフ
クロールである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第６図に示された連続真空蒸着装置は、次の理由に
より実用化されていない。

】）大気側から高真空側へと圧力勾配を発生させるため
の排気量が膨大であって、排気ポンプ系が非常に大きく
なる。鋼板を対象とした装置では、シールロールにより
走行基板をピンチして、各差圧室間のリーク面積を減少
させることもできるが、プラスチックフィルムや祇のよ
うな柔い薄い基板の場合は、ピンチによって傷が発生し
、製品品質上致命的な欠陥となる。

２）差圧室を走行基板が通過する時、差圧室間の隙間か
ら流れ込む気流によって基板がばたつき、傷や破損の原
因となる。

［課題を解決するための手段〕 本発明は、前記従来の課題を解決するために、複数のシ
ールロールで形成されるシール装置により複数段に仕切
られた差圧室を経て、帯状の基板を大気中から真空の蒸
着室へ連続的に導入し、上記蒸着室内において上記基板
に真空蒸着を施した後、複数のシールロールで形成され
るシール装置により複数段に仕切られた差圧室を経て上
記基板を大気中に搬出するようにした連続真空蒸着装置
において、上記基板の導入経路には上記各差圧室にガイ
ドロールを設けるとともに、上記基板の搬出経路となる
上記各差圧室については、圧力５　Ｔｏｒｒ未満の差圧
室にテンデンシーロール、圧力５　Ｔｏｒｒ以上の差圧
室に同差圧室内の流体を吐出する流体浮揚支持装置をそ
れぞれ設け、上記基板を上記シールロールに巻き掛けた
ことを特徴とする連続真空蒸着装置を提案するものであ
る。

〔作用〕

本発明においては、走行する基板がシールロールに巻掛
けられるので、シールロール間を流れる気流による基板
のバタツキを防止でき、またシールロールと基板との隙
間を最小限に狭くすることができる。

また蒸着後の基板をシールロールに巻掛けるのにテンデ
ンシーロールを用いることにより、基板速度の微妙な変
化にも追従できる。さらに、摩擦係数が小さくてスリッ
プしやすい高圧領域では非接触の流体浮揚支持袋Ｗ（以
降フロータという）を用いることにより、蒸着面の傷を
防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す全体縦断面図、第２図
はテンデンシーロールの一例を示す縦断面図、第３図は
フロータの一例を示す横断面図である。

まず第１図において帯状の基板１は、図示しない繰出し
リールに取り付けられ、シール装置１４に送られる。シ
ール装置１４は、間隔をへだでて配設された３本１組の
シールロール１５ａ、　１５ｂ、　１５ｃ。

１５ｄ、　１５ｅ、　１５ｆによって仕切られた差圧室
１６ａ。

１６ｂ　　１６ｃ、　１６ｄ、　１６ｅ、　１６ｆを有
する。そして同差圧室と接続された排気ポンプユニット
２９により、大気側から蒸着室２に至るまで段階的に圧
力勾配を発生させ、蒸着室２を所定の真空度に保つ。走
行する基板１は、上記シールロール１５ａ、　１５ｂ。

・・、１５ｆの３本ロールのうち片側２本のロール間隙
間を次々と通過して蒸着室２内に搬入され、冷却ロール
４上で蒸着装置７によって蒸着された後、再びシールロ
ール１５ａ、・・・、　１５ｆの３本ロールのうち反対
側２本のロール間隙間を逆に走行して、シール装置１４
から搬出される。このように本実施例では、３本１組の
ロールの２か所のロール間隙間に、１か所では大気中か
ら真空室へ向かう基板を、他方は真空室から大気中へ向
かう基板を通すことにより、ロール数が少なくてすみ、
したがってロール間の隙間が減少して、排気系の容量を
大幅に低減することができる。

各差圧室は、差圧室１６ａの７６０Ｔｏｒｒ　（大気圧
）から蒸着室２における蒸着に好適な圧力である１Ｏ−
４Ｔｏｒｒ程度まで、段階的な圧力勾配を有する。この
間の差圧室の数および圧力は、排気ポンプの能力との関
連により例えば次のように設定される。

差圧室１６ａ：　７６０Ｔｏｒｒ、　　１６ｂ：　４０
０Ｔｏｒｒ！６ｃ：　１５０Ｔｏｒｒ、　　１６ｄ：　
５０Ｔｏｒｒ、　　１６ｅ：　５Ｔｏｒｒ１６ｆ：　１
Ｏ−２Ｔｏｒｒ、　　ｐ石室２：　１０−’Ｔｏｒｒ２
０ａ、　２０ｂ、　　・・・、　２０ｆは、各差圧室に
設けられ、蒸着前の基板１をシールロールヘ一定角度以
上巻き掛けるガイドロールである。また３０ａ、　３０
ｂは、５　Ｔｏｒｒ未満の圧力室１６ｆと蒸着室２に設
けられたテンデンシーロール、４０ａ、　４０ｂ、　　
・・・、　４０ｅは、５　Ｔｏｒｒ以上の差圧室１６ａ
、　１６ｂ、　　・・＋、　１６ｅに設けられたフロー
タである。上記テンデンシーロールおよびフロータは、
蒸着後の基板１に対して蒸着面側に配設され、基板１を
シールロールへ一定角度以上巻き掛ける。これにより、
シールロール間を流れる気流による基板のバタッキを防
止できる。

５０ａ、　５０ｂ、　　・・・、　５０ｅは、５　Ｔｏ
ｒｒ以上の差圧室１６ａ、　１６ｂ、　　・・・、１６
ｅのガスを吸引、昇圧してフロータ４０ａ、　４０ｂ、
　　・・・、　４０ｅに供給するブロワである。なお、
第１図中３はデフレフクロール、８は薄着材、９はその
収納容器、１ｏは加熱装置である。

ガイドロール２０ａ、　２０ｂ、　　・・・、　２０ｆ
は、基板にスリップによる傷が発生するのを防止するた
め、モータ等で駆動され、その周速が基板１の走行速度
と同しになるよう、回転数が制御される。しかし何らか
の外乱により基板速度が瞬間的に微妙に変化する時や加
速・減速時には、両者の間に微妙な速度の差が生じるこ
とは避けられず、これに対応して回転数を制御すること
ば極めて困難で、スリップにより傷が生しる。このよう
な傷は、非薄着面に対してははある程度まで許容される
ものの、蒸着面についてはわずかの傷の発生も製品品質
上致命的な欠陥となる。

蒸着面側の低圧部に配設されたテンデンシーロール３０
ａ、　３０ｂは、上記微妙な基板速度変化や速度のずれ
に対して、モータ等の回転数を制御することなく追従す
る。すなわち、テンデンシーロール３０ａ、　３０ｂは
、第２図に例示されるように、ヘアリング３３で保持さ
れてモータ３５で駆動される小径ロール３１と、その外
周にヘアリング３４を介して保持される中空ロール３２
とから構成されている。したがって上記微妙な基板速度
変化や速度のずれに対して、極めて困難な回転数の微妙
な制御を行なうことなく、小径ロール３１との中空ロー
ル３２との間のスリップにより、これに追従するのであ
る。

しかし、このテンデンシーロール３０ａ、　３０ｂによ
る追従にも限度があって、中空ロール３２と基板ｌとの
間の摩擦係数が小さくなると、前記追従範囲が狭くなり
、スリップし易くなる。この摩擦係数はガス圧力によっ
て異なる。これは、摩擦係数がロールと基板との間に介
在するガス量に左右されるためで、その量が小さい程摩
擦係数は大きくなる。すなわち、ガス圧力が低い程、ガ
スは希薄となり前途介在ガス量が小さくなる結果、摩擦
係数が大きくなるのである。そこで、摩擦係数が小さく
なりテンデンシーロル３０ａ、　３０ｂを用いてもスリ
ップが生じ易くなるような高い圧力範囲の差圧室では、
走行する基板１をガス圧力によって浮上させ非接触で搬
送するフロータ４０ａ、　４０ｂ、・・・　４０ｅを配
設することにより、蒸着面の傷を防止する。

コノフロータは第３図に例示されるように、走行する基
板１と相対して多数のスリットノズル４１を有し、この
スリットノズル４１がらガスを噴出させることにより、
フロータの外周面と走行する基板１との間に圧力を生じ
させ、基板１を非接触で支持するのである。このような
装置において走行する基板ｌの張力は、単位幅当り１０
ｋｇ／ｍ程度であり、フロータ外表面と基板の間の圧力
Ｐが差圧室の圧力よりも１５Ｔｏｒｒ以上高ければ、走
行する基板を非接触支持できることがｔｌｌ　ｉ＝され
ている。スリットノズル４１から噴出させるガスは、各
差圧室内のガスをそれぞれブロワ５０ａ、　５０ｂ、　
　・・・、５０ｅによって吸引・昇圧して、フロータに
供給するものであるから、上記圧力Ｐの達成は比較的容
易であり、また排気ポンプユニット２９には何ら影響を
及ぼさない。

第４図は、走行する帯状の基板をシールロールに巻き掛
ける角度と、基板のばらつき量との関係について、本発
明の発明者等が試験した結果を示す図である。これを見
ると、１０度以上の角度巻き掛ければ、走行する基板の
バタツキは問題なくなることがわかる。

次に第５図は、差圧室の圧力が走行する基板とロールと
の間の摩擦係数に及ぼす影響について、本発明の発明者
が試験した結果を示す図である。

これによれば、圧力５　Ｔｏｒｒ付近において、摩擦係
数は象、激に変化する傾向を示す。すなわち圧力が５　
Ｔｏｒｒ以」二になると、摩擦係数は著しく小さくなり
、ロールと走行基板の間にスリップが生し易（なる。そ
こで本実施例では、圧力が５　Ｔｏｒｒ未満の差圧室と
蒸着室ではテンデンシーロールを用い、５　Ｔｏｒｒ以
上の差圧室ではフロータを用いるのである。

〔発明の効果〕

本発明においては、走行する基板がシールロールに巻き
掛けられているため、基板がばたつかず、しわの発生や
切断のおそれがない。またシールロール部のリーク隙間
が最小限に抑えられて、シール性能が向上する。

さらに走行基板をシールロールに巻き掛けるにあたり、
蒸着を施された後の基板に対してその蒸着面側へ、摩擦
係数の大きい５　Ｔｏｒｒ未満の差圧室にあってはテン
デンシーロール、摩擦係数の小さい５　Ｔｏｒｒ以上の
差圧室にあってはフロータをそれぞれ配設することによ
り、製品品質上鏝も重要な蒸着面の傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体縦断面図、第２図
はテンデンシーロールの一例を示す縦断面図、第３図は
フロータの一例を示す横断面図である。第４図は走行す
る帯状の基板をシールロールに巻き掛ける角度と基板の
ばたつき量との関係を示す図、第５図は差圧室の圧力が
走行する基板とロールとの間の摩擦係数に及ぼす影響を
示す図、第６図は従来提案されている公知の連続真空蒸
着装置の一例を示す縦断面図である。 ０１．１：走行基板、　　　　０２，２：蒸着室。 ０３．３：　デフレフクロール ０４．４：冷却ロール、　　　０１．１：蒸着装置ｏ８
．ｓ：蒸着材、　　　　　０９，９：蒸着材収納容器。 ０１０．１０：加熱装置。 ０１２．０１３．１４：　シール装置 １５ａ＋１５ｂ、−１１５ｆ：　　シールロール。 １６ａ１１６ｂ、−’＋１６ｆ：差圧室２０ａ　、　２
０ｂ、　−、２０ｆ　ニガイドロール。 ０２９．２９：排気ポンプユニット。 ３０ａ、３０ｂ：テ７　テア　シー　ロール。 ３１：小径ロール、３２：中空ロール ３３３４：ベアリング、３５：　モータ４０ａ、４０ｂ
、−，４０ｅ：流体浮揚支持装置（フロータ）４１：　
スリットノズル。 ５０ａ、５０ｂ、−’、５０ｅ：　ブロワ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のシールロールで形成されるシール装置により複数
   段に仕切られた差圧室を経て、帯状の基板を大気中から
   真空の蒸着室へ連続的に導入し、上記蒸着室内において
   上記基板に真空蒸着を施した後、複数のシールロールで
   形成されるシール装置により複数段に仕切られた差圧室
   を経て上記基板を大気中に搬出するようにした連続真空
   蒸着装置において、上記基板の導入経路には上記各差圧
   室にガイドロールを設けるとともに、上記基板の搬出経
   路となる上記各差圧室については、圧力５Ｔｏｒｒ未満
   の差圧室にテンデンシーロール、圧力５Ｔｏｒｒ以上の
   差圧室に同差圧室内の流体を吐出する流体浮揚支持装置
   をそれぞれ設け、上記基板を上記シールロールに巻き掛
   けたことを特徴とする連続真空蒸着装置。