JPH08144041A - 巻取り式真空蒸着装置 - Google Patents

巻取り式真空蒸着装置

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JPH08144041A
JPH08144041A JP6283045A JP28304594A JPH08144041A JP H08144041 A JPH08144041 A JP H08144041A JP 6283045 A JP6283045 A JP 6283045A JP 28304594 A JP28304594 A JP 28304594A JP H08144041 A JPH08144041 A JP H08144041A
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JP
Japan
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film
vapor deposition
ultrasonic cleaning
type vacuum
cleaning device
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JP6283045A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Imai
伸彦 今井
Noritoshi Tomikawa
典俊 富川
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】原反フィルムや後加工を終えた原反フィルムの
表面に付着する粉塵などの異物を蒸着直前に除去して、
高品質の金属蒸着フィルムを安定して製造可能な巻取り
式真空蒸着装置を提供する。 【構成】蒸着前の原反フィルムに付着する粉塵を除去す
る超音波洗浄装置を、蒸着工程の前工程としてインライ
ン方式で、巻取り式真空蒸着装置内に組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包装材料、建材や建装
材、電気や電子材料として用いる金属又は金属化合物の
蒸着フィルムを製造する巻取り式真空蒸着装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属又は金属化合物の蒸着フィル
ムの製造は、原反フィルムや後加工を終えた原反フィル
ムを、巻取り式真空蒸着装置内で、フィルム上に蒸着薄
膜層を形成していた。
【0003】ところが、製造工程や後加工工程で、原反
フィルムに粉塵などの異物が付着し易かった。この粉塵
などの異物は、様々の材質のものからなり、大きさも様
々で、目に見える50μm以上のものから0.1μm程
度のものまであった。このような粉塵などの異物が付着
している原反フィルム表面に、金属又は金属化合物の蒸
着薄膜を形成すると、異物が蒸着薄膜に損傷を与えた
り、異物上に形成された蒸着薄膜が後で脱落することな
どがあり、蒸着フィルムの品質が損なわれた。例えば、
バリヤ性蒸着フィルムの場合に、原反フィルムに付着し
ていた粉塵などの異物によって、バリヤ性を付与するア
ルミニウム蒸着薄膜に損傷や脱落によるピンホールが発
生すると、蒸着フィルムのバリヤ性が著しく低下した。
【0004】このため、原反フィルムや後加工を終えた
原反フィルムに、粉塵などの異物が付着することを防ぐ
ために、製造工程や後加工工程をクリーンルーム内で行
う方法や、蒸着工程前に、原反フィルムや後加工を終え
た原反フィルムの表面に粘着ロールを接触させて、粉塵
などの異物を除去する方法や、エアーナイフで異物を吹
き飛ばす方法などが用いられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原反フ
ィルムの製造工程や後加工工程をクリーンルーム内で行
う方法は、製品がコスト高になる問題があり、また、蒸
着工程前に、原反フィルムや後加工を終えた原反フィル
ムの表面に粘着ロールを接触させる方法は、経時におい
て再汚染の問題があり、そして、エアーナイフで異物を
吹き飛ばす方法は、大きな異物には有効であるが、小さ
な異物は吹き飛ばせない問題があった。
【0006】本発明は、原反フィルムや後加工を終えた
原反フィルムの表面に付着する粉塵などの異物を除去す
るときの前述した従来の問題を解決し、高品質の金属又
は金属化合物の蒸着フィルムを安定して製造可能な巻取
り式真空蒸着装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、図1に示
すように、蒸着前の原反フィルム(6)に付着する粉塵
を除去する超音波洗浄装置(8)を、蒸着工程の前工程
としてインライン方式で、蒸着装置内に組み込んだこと
を特徴とする巻取り式真空蒸着装置(1)である。
【0008】第2の発明は、前記超音波洗浄装置が、図
1及び2に示すように、ボックス形状で、かつその内部
構成が、少なくとも超音波発生器(15)とバキューム
ヘッド部(17)との組み合わせからなる第1の発明に
記載の巻取り式真空蒸着装置(1)である。
【0009】第3の発明は、前記超音波洗浄装置の原反
フィルムの入口部と出口部に、図1及び2に示すよう
に、それぞれ一対のシールロール(13)とシールバー
(14)とを少なくとも一組取り付けてなる第1の発明
に記載の巻取り式真空蒸着装置(1)である。
【0010】第4の発明は、前記超音波洗浄装置の原反
フィルムの入口部の外側の少なくとも原反フィルムの片
面上に、図1及び2に示すように、静電気除去装置
(7)を取り付けてなる第1の発明に記載の巻取り式真
空蒸着装置(1)である。
【0011】第5の発明は、前記超音波洗浄装置の原反
フィルムの出口部の外側に、図1及び2に示すように、
少なくとも原反フィルム(6)の片面と接する粘着ロー
ル(12)を取り付けてなる第1の発明に記載の巻取り
式真空蒸着装置(1)である。
【0012】
【作用】本発明の巻取り式真空蒸着装置においては、蒸
着装置内で巻出された原反フィルムが、内設されている
超音波洗浄装置内に入り、原反フィルムの表面に付着し
ている粉塵などの異物を、超音波の振動エネルギーで剥
離し、この剥離した異物をバキュームによって取り去
る。そして、超音波洗浄装置外に出た表面に粉塵などの
異物が付着していない原反フィルムを直ちに蒸着するた
め、原反フィルムの表面に付着している粉塵などの異物
に起因する蒸着薄膜のピンホールの発生が防げる。
【0013】さらに、超音波洗浄装置の原反フィルムの
入口部の外側の少なくとも原反フィルムの片面上に、静
電気除去装置を取り付けると、原反フィルムの帯電して
いた静電気が除去されて、原反フィルム表面への粉塵な
どの異物の付着性が低下する。また、超音波洗浄装置の
原反フィルムの出口部の外側に、少なくとも原反フィル
ムの片面と接する粘着ロールを取り付けると、超音波洗
浄装置で除去し切れなかった原反フィルム表面への粉塵
などの異物を、粘着ロール表面に転移させて取り去るこ
とができる。
【0014】また、真空蒸着装置内に設置された超音波
洗浄装置は、原反フィルムの入口部と出口部に、それぞ
れ一対のシールロールとシールバーとを少なくとも一組
取り付けて、真空蒸着装置内と超音波洗浄装置内とを遮
断しているため、それぞれの内部の環境が影響し合うこ
とはない。
【0015】
【実施例】図1は、本実施例の巻取り式真空蒸着装置の
構造を示す説明図であり、図2は、実施例に用いた超音
波洗浄装置の構造を示す説明図である。次に、これらの
図面を用いて本実施例を詳細に説明する。
【0016】本実施例の巻取り式真空蒸着装置(1)
は、図1に示すように、装填された原反フィルム巻出し
部(2)から巻き出された原反フィルム(6)は、ガイ
ドロールに導かれ、静電気除去装置(7)、超音波洗浄
装置(8)、粘着ロール(12)と順次通過して、冷却
ロール(4)上で、蒸着源(16)より蒸発した金属又
は金属化合物の蒸気により、フィルム表面に蒸着薄膜層
を形成して蒸着フィルムとなり、ガイドロールに導か
れ、蒸着フィルム巻取り部(3)で巻き取られる。
【0017】静電気除去装置(7)は、原反フィルム
(6)に帯電する静電気の除去や粉塵などの異物の付着
を防止するためのもので、ACマグネトロン放電、DC
マグネトロン放電、DCイオン化ガス、RFイオン化ガ
スなどが利用できる。
【0018】超音波洗浄装置(8)は、図1及び2示す
ように、原反フィルム(6)の入口部と出口部にそれぞ
れ原反フィルムを挟むように一対のシールロール(1
3)とシールバー(14)とが二組取り付けてあるた
め、高圧力側の超音波洗浄装置(8)内と低圧力側の真
空蒸着装置(1)内とは、漏れが極めて微量に制限され
ており、それぞれ安定した環境を維持している。従っ
て、超音波洗浄装置(8)内が、超音波発生に必要な大
気圧以上であっても、真空蒸着装置(1)内は、真空度
が1×10-3トール以下に保たれる。空気、窒素、アル
ゴンなどが、ポンプ、ガスボンベなどにより超音波洗浄
装置(8)の給気口(9)から送り込まれ、マスフロー
コントローラー(10)により給気量が調整されて、超
音波洗浄装置(8)内に送り込まれる。さらに、この空
気やガスは、原反フィルムの表面から剥離された粉塵な
どの異物と共に、ポンプダウンされている局所排気口
(11)へ排気されて行く。なお、この局所排気は、空
冷効果の働きもある。超音波洗浄装置(1)に内設され
いる超音波発生器(15)は、振動エネルギーを発生さ
せるためのものであり、ステンレス、アルミニウム、チ
タニウム、鉄などの材質からなる板状のものが使用でき
るが、好ましくは錆にくいステンレスがよい。ここで、
使用される超音波の振動数は、5kHz〜5MHzで、
好ましくは20〜50kHzである。出力は、1W〜5
0kWで、好ましくは10W〜9kWである。また、超
音波発生器(15)は、原反フィルム(6)を挟むよう
に2個設置すること好ましい。さらに、超音波エネルギ
ーを効率よく原反フィルム(6)表面に付着する粉塵に
与えるために、原反フィルム(6)と超音波発生器(1
5)の間隔は、1〜10mm程度に設定することが好ま
しい。
【0019】粘着ロール(12)は、ロール上に弱密着
あるいは易剥離タイプの粘着テープが貼られたものか、
粘着剤を塗装したものであり、原反フィルム(6)表面
に再汚染しないものであればよい。除塵効果は、前工程
の超音波洗浄装置(8)にて、99から99.9%の効
率で除塵されていることから、残りの1%以下の微量分
の粉塵などの異物を除去できればよい。次に、さらに、
具体的な実施例を挙げ、比較例と比較しながら詳細に説
明する。
【0020】<実施例1>12μm厚の二軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルム
と記載する)の巻取りを、EB加熱巻取り式真空蒸着装
置に装填し、静電気除去装置、超音波洗浄装置、粘着ロ
ールを順次通過したのち、冷却ロール、蒸着フィルム巻
取り部の順に走行するように設置した。真空蒸着装置の
真空度を5×10-6mbarとしたのち、PETフィル
ムの片面に、金属アルミニウム(純度99.99%)
を、EB−Powerが30kV−2A、巻取り速度
1.5m/sec、蒸着室圧力2×10-4mbarで、
膜厚1000Åのアルミニウム蒸着薄膜層を形成した。
なお、蒸着開始後に、走行100m、1000m、10
000mの時点で、シャッターを一度閉め、再度開ける
操作を行った。さらに、各部の詳細な条件を次に記す。 静電気除去装置 DCマグネトロン方式 0.5kW PETフィルムとの間隔 10mm(両面) 超音波洗浄装置 内部圧力 2×103 mbar 超音波発生器 振動数 50kHz 出 力 3kW PETフィルムとの間隔 2mm(両面) 粘着ロール 市販のジュータン用と同性能
【0021】<実施例2>あらかじめ、0.5μm、1
μm、10μmのスペーサービーズを多量に吹き付けた
PETフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に行っ
た。
【0022】<比較例1>静電気除去装置、超音波洗浄
装置、粘着ロールを取り外した以外は、実施例1と同様
に行った。
【0023】<比較例2>静電気除去装置、超音波洗浄
装置、粘着ロールを取り外した以外は、実施例2と同様
に行った。
【0024】<比較例3>静電気除去装置、超音波洗浄
装置を取り外した以外は、実施例1と同様に行った。
【0025】<比較例4>静電気除去装置、超音波洗浄
装置を取り外した以外は、実施例2と同様に行った。
【0026】<評価>次に、実施例1及び2、比較例1
〜4の蒸着フィルムの蒸着薄膜面のピンホール量及び未
蒸着PETフィルム表面に付着している粉塵などの異物
量を拡大光学顕微鏡(0.2μm以上検知可能)で観察
した。なお、観察試料は、蒸着開始より100m、10
00m、10000m付近の3箇所の蒸着PETフィル
ム及び未蒸着PETフィルムをそれぞれ採集したもので
ある。観察結果を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】観察結果では、比較例1〜4は未蒸着PE
Tフィルム表面に付着している粉塵などの異物量が多
く、従って、蒸着薄膜面のピンホール量も多く、蒸着フ
ィルムとしては、品質が悪かった。一方、実施例1及び
2は、未蒸着PETフィルム表面に付着している粉塵な
どの異物が、顕微鏡の観察では確認ができない程度に除
塵されており、従って、蒸着薄膜面のピンホール量も極
めて少なく、良質な蒸着フィルムが得られた。
【0029】
【発明の効果】本発明の巻取り式真空蒸着装置を用いて
蒸着フィルムを作製すると、蒸着する直前に、内設され
た静電気除去装置と超音波洗浄装置と粘着ロールとによ
り、原反フィルムの表面に付着している粉塵などの異物
が除去されるため、粉塵などの異物に起因する蒸着薄膜
のピンホールの発生が極めて少なくなり、品質が良好な
蒸着フィルムを安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の実施例の巻取り式真空蒸着装置
の構造を示す説明図である。
【図2】実施例に用いた超音波洗浄装置の構造を示す説
明図である。
【符号の説明】
1……巻取り式真空蒸着装置 2……原反フィルム巻出し部 3……蒸着フィルム巻取り部 4……冷却ロール 5,11……排気口 6……原反フィルム 7……静電気除去装置 8……超音波洗浄装置 9……給気口 10……マスフローコントロールー 12……粘着ロール 13……シールロール 14……シールバー 15……超音波発生器 16……蒸着源 17……バキューム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸着前の原反フィルムに付着する粉塵を除
    去する超音波洗浄装置を、蒸着工程の前工程としてイン
    ライン方式で、蒸着装置内に組み込んだことを特徴とす
    る巻取り式真空蒸着装置。
  2. 【請求項2】前記超音波洗浄装置が、ボックス形状で、
    かつその内部構成が、少なくとも超音波発生器とバキュ
    ームヘッド部との組み合わせからなる請求項1記載の巻
    取り式真空蒸着装置。
  3. 【請求項3】前記超音波洗浄装置の原反フィルムの入口
    部と出口部に、それぞれ一対のシールロールとシールバ
    ーとを少なくとも一組取り付けてなる請求項1記載の巻
    取り式真空蒸着装置。
  4. 【請求項4】前記超音波洗浄装置の原反フィルムの入口
    部の外側の少なくとも原反フィルムの片面上に、静電気
    除去装置を取り付けてなる請求項1記載の巻取り式真空
    蒸着装置。
  5. 【請求項5】前記超音波洗浄装置の原反フィルムの出口
    部の外側に、少なくとも原反フィルムの片面と接する粘
    着ロールを取り付けてなる請求項1記載の巻取り式真空
    蒸着装置。
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