長尺樹脂フィルム処理装置およびロール冷却装置と、ロール冷却方法および長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法
【課題】ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行しない長尺樹脂フィルム処理装置等を提供すること。
【解決手段】巻出軸5に巻回された長尺樹脂フィルム11を上記方式により搬送して巻取軸6に巻取りかつ巻出軸と巻取軸間の搬送路上でフィルム11に対し減圧雰囲気下で加熱処理する装置であって、１組の上流側ロール7b・下流側ロール7c間の搬送路上に加熱手段が設けられ、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロール7cにロール冷却装置が付設されると共に、ロール冷却装置が、それぞれ冷却面を有する下側冷却ブロック13aと上側冷却ブロック13bとで構成された冷却装置本体と、冷却装置本体に設けられたフィルム搬入口14aとフィルム排出口14bを具備することを特徴とする。
【解決手段】巻出軸5に巻回された長尺樹脂フィルム11を上記方式により搬送して巻取軸6に巻取りかつ巻出軸と巻取軸間の搬送路上でフィルム11に対し減圧雰囲気下で加熱処理する装置であって、１組の上流側ロール7b・下流側ロール7c間の搬送路上に加熱手段が設けられ、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロール7cにロール冷却装置が付設されると共に、ロール冷却装置が、それぞれ冷却面を有する下側冷却ブロック13aと上側冷却ブロック13bとで構成された冷却装置本体と、冷却装置本体に設けられたフィルム搬入口14aとフィルム排出口14bを具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール・トゥ・ロール方式により搬送される長尺樹脂フィルムを減圧雰囲気下において加熱処理する長尺樹脂フィルムの処理装置に係り、特に、長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれかつ上記加熱処理された長尺樹脂フィルムと接触するロールを間接的に冷却するロール冷却装置と、ロール冷却方法および長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺樹脂フィルムは、フレキシブル性を有し、容易に加工できることから、電子部品、光学部品、包装材料等の産業分野において広く用いられており、この長尺樹脂フィルム上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の真空成膜法を適用して金属やその酸化物、窒化物、炭化物、有機物等の膜を形成する技術が古くから開発されている。
【０００３】
また、近年、エレクトロニクス分野においては、利用される様々な材料で高密度化、高精細化が進み、高品質な材料が求められている。そして、長尺樹脂フィルムの種類にもよるが、長尺樹脂フィルム中には一般に０．０１〜２質量％の水分が含まれ、また僅かながら種々の有機溶媒が含まれており、真空蒸着法、スパッタリング法等上述した真空成膜法を用いて金属やその酸化物等の膜を長尺樹脂フィルム上に成膜した場合、長尺樹脂フィルム中に含まれる水分や有機溶媒が長尺樹脂フィルム表面に拡散、脱離してコンタミネーション（contamination）を引き起こし、膜質に悪影響を及ぼすことがあった。
【０００４】
このため、金属やその酸化物等を成膜する前に、長尺樹脂フィルムを加熱乾燥して長尺樹脂フィルム中に含まれる水分や有機溶媒を除去する必要あった。加熱乾燥の条件は、長尺樹脂フィルムの材質や膜厚、長尺樹脂フィルム中に存在する有機溶媒の種類等によって異なる。例えば、長尺樹脂フィルムがポリイミド系フィルムの場合、５００℃程度に設定されたヒーターで加熱し、加熱時間を調整する等の対応がとられ、加熱された長尺樹脂フィルムの温度は３００℃程度となる。
【０００５】
ところで、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロールに上記加熱された長尺樹脂フィルムが接触するとロールの温度が徐々に上昇し、熱膨張によりロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムが斜行してしまい、長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付き易い等の問題が存在した。この場合、搬送手段を構成するロールに冷却機能を具備させることで、上記長尺樹脂フィルムが斜行する等の問題を回避することは可能である。そして、冷却機能を備えたロールとして、ロール内部に水や有機溶媒等の冷媒を循環させた冷却ロールが知られている。
【０００６】
しかし、この種の冷却ロールは、その軸受けにロータリージョイントを用いている関係上、回転抵抗があることから動力を有することが一般的である。従って、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にしてしまう問題があり、制御の負担から、冷却ロールを増やさないことが望まれている。
【０００７】
このような技術的背景の下、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行することのない長尺樹脂フィルム処理装置が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題に着目してなされたもので、その課題とするところは、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、減圧雰囲気下で加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行することのない長尺樹脂フィルム処理装置およびロール冷却装置と、ロール冷却方法および長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備える長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていると共に、このロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とし、
請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの乾燥処理であることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理若しくはイオンビーム処理であることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置において、
加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設されると共に、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を有することを特徴とし、
請求項６に係る発明は、
請求項５に記載の発明に係るロール冷却装置において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項７に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロールを冷却することを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
請求項７に記載の発明に係るロール冷却方法において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側の下流側ロールを冷却することを特徴とし、
請求項１０に係る発明は、
請求項９に記載の発明に係る長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置によれば、
ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されているため、加熱処理された長尺樹脂フィルムが上記下流側ロールに接触してもロール冷却装置の作用によりロールの温度が上昇し難いことから、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムを斜行搬送させ、あるいは、長尺樹脂フィルムの斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付いてしまう等の問題を解消することが可能となる。
【００１４】
更に、上記ロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっているため、ロール内部に冷媒を循環させるための装置が追加された上記冷却ロールの構造と相違し、上述した動力のための駆動装置を冷却ロールに追加する必要が無いことから、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却することが可能となる。
【００１５】
また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた上記長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれる請求項５〜６に記載の発明に係るロール冷却装置においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっているため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【００１６】
次に、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置の請求項７〜８に記載の発明に係るロール冷却方法においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールに付設し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する方法のため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【００１７】
また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する請求項９〜１０に記載の発明に係る長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールに付設し、冷却装置本体の上記冷却面により上記隙間を通過する長尺樹脂フィルムからの放射熱と下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的に冷却する方法のため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、長尺樹脂フィルムと下流側ロールとを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ロール冷却装置が組み込まれた本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の構成説明図。
【図２】図１に示された長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却装置を含む部分断面図。
【図３】スパッタリング成膜装置のキャンロールに付設された参考例に係る冷却装置の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置は、減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、この加熱手段が上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に設けられると共に、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていることを特徴とするものである。
【００２１】
そして、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置によれば、加熱処理された長尺樹脂フィルムが上記下流側ロールに接触しても、組み込まれたロール冷却装置の作用により長尺樹脂フィルムと下流側ロールの双方が冷却されてロールの温度が上昇し難いことから、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムを斜行搬送させてしまう問題、あるいは、長尺樹脂フィルムの斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付いてしまう問題を解消できる効果を有する。例えば、長尺樹脂フィルムの長さが５００ｍ以上でかつロール冷却装置が設けられていない場合、加熱された長尺樹脂フィルムによりロールが継続して加熱されることになり、ロールの温度が上昇してロールが熱膨張し、長尺樹脂フィルムを斜行搬送させてしまう懸念があるが、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置にはロール冷却装置が組み込まれているので、ロールと長尺樹脂フィルム双方の冷却が可能となって上記懸念が解消され、かつ、ロールにかかる熱負荷も抑制されることから長時間に亘って安定した長尺樹脂フィルムの処理が可能となる。
【００２２】
また、本発明の長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置は、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とするものである。尚、冷却装置本体に設けられたフィルム搬入口とフィルム排出口は、搬送される長尺樹脂フィルムの幅方向に開口して長尺樹脂フィルムの進入、通過ができる寸法に設定されている。
【００２３】
そして、このロール冷却装置によれば、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっており、ロール内部に冷媒を循環させるための装置が追加された従来の冷却ロールの構造と相違し、動力のための駆動装置を冷却ロールに追加する必要が無いため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却できる効果を有する。尚、減圧雰囲気下にあるロールの冷却は気体の対流による冷却が困難なため、上述したように冷却装置本体の冷却面とロールとの間の放射熱で可能となる。
【００２４】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理（加熱乾燥）装置について説明する。まず、この処理装置は、図１に示すように真空チャンバー（減圧室）４と、この真空チャンバー４内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルム１１を巻出す巻出軸５と、真空チャンバー４内に設けられ上記巻出軸５から巻出された長尺樹脂フィルム１１を巻取る巻取軸６と、上記巻出軸５と巻取軸６間の搬送路上に設けられかつロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと、隣り合う１組の上流側ロール７ｂ・下流側ロール７ｃ間の搬送路上に設けられた加熱手段を備え、かつ、下流側ロール７ｃにはロール冷却装置が付設されている。また、上記加熱手段は、隙間を介し対向して配置された１組のヒーター９ａ、９ｂにより構成され、上記ロール冷却装置は、それぞれ断面略円弧形状の面（円弧形状面）を有し、下流側ロール７ｃ外周面を覆うように配置された上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体により構成されている。また、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａのフィルム搬入側端部とフィルム排出側端部にそれぞれ隙間が設けられてフィルム搬入口１４ａとフィルム排出口１４ｂが形成されており、かつ、長尺樹脂フィルム１１が通過できる隙間を介し上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面により下流側ロール７ｃが覆われて、各円弧形状面が下流側ロール７ｃ表面からの放射熱を吸収する冷却面をそれぞれ構成している。
【００２５】
また、上記真空チャンバー４内は、真空チャンバー４に取り付けられたバルブ３を介し真空ポンプ１、２により排気されて減圧雰囲気となっている。尚、真空チャンバー４の形状は任意であり、１０-４Ｐａ〜１０-１Ｐａの減圧雰囲気を保持できればよい。
【００２６】
そして、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置において、上記長尺樹脂フィルム１１は巻出軸５から巻出され、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロール７ａ、７ｂに沿って搬送されると共に、上流側ロール７ｂから送り出されて加熱手段であるヒーター９ａ、９ｂにより加熱乾燥される。加熱乾燥処理後の長尺樹脂フィルム１１は、連続して（すぐに）上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体のフィルム搬入口１４ａからロール冷却装置内に搬入され、下流側ロール７ｃ外周面に接触した後、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体のフィルム排出口１４ｂからロール冷却装置の外に排出され、かつ、ロール７ｄを介して巻取軸６に巻き取られる。ここで、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１がロール冷却装置内に搬入されると、長尺樹脂フィルム１１と下流側ロール７ｃからの放射熱は上記長尺樹脂フィルム１１を介して上側冷却ブロック１３ｂの円弧形状面（冷却面）により吸収され、また、下側冷却ブロック１３ａの円弧形状面に対向する下流側ロール７ｃからの放射熱も下側冷却ブロック１３ａの円弧形状面（冷却面）により吸収されて間接的に冷却され、この結果、下流側ロール７ｃの温度が上昇し難いため、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルム１１を斜行搬送させ、あるいは、長尺樹脂フィルム１１の斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルム１１の幅方向端部側に傷が付いてしまう等の弊害が解消される。
【００２７】
ここで、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロール７ａ、ロール７ｂ、ロール７ｃおよびロール７ｄはいずれも動力を有しない従動ロールである。また、隣り合う１組の上流側ロール７ｂおよび下流側ロール７ｃは、長尺樹脂フィルム１１が、ヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過できるような位置関係が維持されるように設置されている。更に、上記加熱手段としてのヒーター９ａ、９ｂには公知の赤外線ヒーターが適用できるが、長尺樹脂フィルム１１を加熱できれば赤外線ヒーター以外の公知の加熱手段を用いることができる。また、ヒーター９ａの表面に熱電対１０を付設し、ヒーター９ａの温度が一定になるように制御することもできる。勿論ヒーター９ｂにも熱電対を付設することができる。更に、ヒーター９ａ、９ｂの隙間から搬出された長尺樹脂フィルム１１の表面を放射温度計（図示せず）で測定し、上記熱電対の測定値と合わせてヒーターの制御を行うことも可能である。ヒーター制御には、公知のＰＩＤ制御等を用いることができる。
【００２８】
ところで、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、加熱手段における温度条件や搬送条件は長尺樹脂フィルムの種類によって異なるため、使用する長尺樹脂フィルムに対応させて上記条件を決めておく必要がある。
【００２９】
上記ヒーター９ａ、９ｂの寸法は、長尺樹脂フィルム１１の種類、巾寸法、搬送速度等に応じて乾燥できるように設定すればよい。すなわち、ヒーター９ａ、９ｂにおける長尺樹脂フィルム１１の長手方向の長さは、長尺樹脂フィルム１１に対しヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過する間に長尺樹脂フィルム１１が水等を除去できる熱量を与えられる長さがあればよい。また、ヒーター９ａ、９ｂにおける長尺樹脂フィルム１１の巾方向の長さは、長尺樹脂フィルム１１の巾方向全体を覆うことができれば、長尺樹脂フィルム１１の巾方向での乾燥ムラを防ぐことができる。ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１の配置関係は、互いに平行となるようにすることが好ましい。尚、ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間における放射熱のやり取りが可能となる距離については、一般的な長尺樹脂フィルムにおける処理装置の寸法の範囲に設定するのであれば影響は少ない。ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間の距離をあえて定めるのであれば１０ｃｍ以内である。
【００３０】
また、効率良く長尺樹脂フィルム中の水分や種々の有機溶媒を除去するために、減圧雰囲気下において加熱処理を行うことを要する。これは、大気圧下に較べて減圧雰囲気下では水や有機溶媒の沸点が降下するため、長尺樹脂フィルムの温度上昇が同じでも速く沸点に到達し、しかも、減圧雰囲気下では長尺樹脂フィルム表面近傍に存在する気体が希薄であるため、揮発した水や有機溶媒が再び長尺樹脂フィルム中に拡散する量が極めて少なくなる。乾燥での減圧雰囲気は上述した１０-４Ｐａ〜１０-１Ｐａの範囲が望ましい。尚、加熱乾燥前後の長尺樹脂フィルムの水分量や有機溶媒量の変化は、公知の熱分析方法や化学分析方法により知ることができ、真空乾燥装置の操業上の参考とすることができる。
【００３１】
次に、下流側ロール７ｃが冷却される機構についてより詳細に説明する。まず、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１は、下流側ロール７ｃに接触しこのロールを加熱する。下流側ロール７ｃは加熱されてその温度が上昇し、温度上昇に起因して膨張し、ロールの軸が曲がり長尺樹脂フィルム１１の搬送を斜行させる。結果的には、斜行搬送のため長尺樹脂フィルム１１の幅方向両端部側に傷が付き、あるいは、巻取軸６で長尺樹脂フィルム１１を巻き取る際に巻きずれが生じることもある。しかし、この長尺樹脂フィルム処理装置には上述したロール冷却装置が組み込まれているため、下流側ロール７ｃの温度上昇を抑制することができる。
【００３２】
図２は、長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれたロール冷却装置の一例を示し、上述した冷却装置本体を構成する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａと下流側ロール７ｃとの配置関係を示している。そして、下流側ロール７ｃと上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａは間隙を介し対向配置されており、下流側ロール７ｃ外周面と上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との間で放射熱の放出若しくは吸収が行なわれる。すなわち、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１との接触により加熱された下流側ロール７ｃは、熱エネルギーを上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）へ放射熱として放出し、この放射熱を上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）が吸収する。
【００３３】
上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａと下流側ロール７ｃの熱の放射を検討すると、減圧雰囲気下であるため、雰囲気の物性による伝熱、対流による伝熱が著しく低下し、放射による伝熱が支配的になってくる。このため、減圧雰囲気下における冷却は放射による伝熱を考慮する必要がある。上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの下流側ロール７ｃに対向した面、すなわち、上記円弧形状面（冷却面）は、放射率の高い材料で構成することが望ましく、また、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａ自体は熱伝導率の高い物質で構成することが望ましい。
【００３４】
そして、上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの熱伝導率は、４０Ｗｍ-１Ｋ-１以上が望ましい。かかる熱伝導率の物質は、鉄、アルミニウム、銅、銀等がある。各冷却ブロックの熱伝導率を高めることで、冷却ブロックの冷却効率を高めることができる。
【００３５】
また、上記下流側ロール７ｃ外周面とこれに対向する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）の放射率は０．６以上であることが望ましく、より望ましくは放射率が０．８以上である。例えば、放射率０．８以上を実現するには、黒色クロムめっき処理、黒色アルマイト処理、カーボンブラック被膜の形成等公知の方法により達成することができる。尚、上記放射率の測定方法には、公知の放射率測定計を用いることができる。
【００３６】
更に、上記上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａとで構成される冷却装置本体（ロール冷却装置）の内部では、上記下流側ロール７ｃと共にフィルム搬入口１４ａから搬入された長尺樹脂フィルム１１も上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との間で放射熱の放出が行なわれる。尚、長尺樹脂フィルム１１にポリイミドフィルムを用いた場合、ポリイミドフィルムの放射率は約０．７である。
【００３７】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置において、上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａは、下流側ロール７ｃに対向する円弧形状面（冷却面）とは反対側である裏面または冷却ブロックの内部に冷媒が循環する冷却管（図示せず）を備えている。冷却管は、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａを支持する支持材（図示せず）と共に、真空チャンバー４の外部から冷媒を供給する冷媒供給機構（図示せず）に接続されている。また、冷媒としては、水、有機溶媒、気体等適宜選択できる。
【００３８】
また、上記下流側ロール７ｃに対する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの寸法については、下流側ロール７ｃ外周面を覆うことができる寸法であれば任意である。また、長尺樹脂フィルム１１の巾寸法より下流側ロール７ｃの軸方向寸法は長く設定されており、ロール冷却装置内に搬入される長尺樹脂フィルム１１の巾方向全体が上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａにより覆われて長尺樹脂フィルム１１の巾方向での冷却ムラが防止されるようになっている。また、上記下流側ロール７ｃと上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａとの距離（隙間）については、長尺樹脂フィルム１１が通過できることを条件に、上述したヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間の距離設定と同様の理由から任意に設定することができる。
【００３９】
更に、上記下流側ロール７ｃの表面温度を測定するため、図１と図２に示すように放射温度計１５を設けてもよい。そして、この放射温度計１５は真空チャンバー４の外側に配置され、フッ化バリウム製窓１６を通して真空チャンバー４内部の下流側ロール７ｃ表面の温度を測定する。また、上側冷却ブロック１３ｂには、放射温度計１５で温度測定が可能となるように、図２に示すように覗き穴１８が設けられており、更に、上記下流側ロール７ｃの温度測定がなされる箇所には、図２に示すように放射率の高い黒体テープ１７が貼付されて温度測定を容易にしている。
【００４０】
ここで、図１に示す本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、隣り合う１組の上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の距離を２ｍ以内にすることが好ましい。尚、ロール間距離とは、長尺樹脂フィルム１１が上流側ロール７ｂの表面から離れて下流側ロール７ｃの表面に接するまでの距離である。上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の距離を規定する理由は、長尺樹脂フィルム１１の搬送時における張力との関係もあるが、熱で軟化した長尺樹脂フィルム１１に張力が加わることによる変形を防止するためである。また、図１の長尺樹脂フィルム処理装置においては、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の搬送路上に加熱手段が設けられ、加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が水平方向に設定されているが、加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向を垂直方向に設定してもよい。加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が垂直方向に設定された場合、加熱乾燥による長尺樹脂フィルム１１の軟化に際し、重力による長尺樹脂フィルム１１の変形を防止することができる。そして、隣り合う１組の上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間のより望ましい距離については、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃが垂直方向に配置されて加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が垂直方向に設定される場合には、軟化した長尺樹脂フィルム１１の重力による変形が起こり難いため２ｍ以内、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃが水平方向に配置されて加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が水平方向に設定される（図１の場合）場合には、軟化した長尺樹脂フィルム１１の重力による変形が起こり易いため１ｍ以内である。
【００４１】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置で処理されるのに適した長尺樹脂フィルムは特に限定されず、例えば、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンテレナフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルム等公知の長尺樹脂フィルムが挙げられる。
【００４２】
また、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の加熱処理として、長尺樹脂フィルムの加熱乾燥処理が例示されているが、この加熱処理については、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理であってもよい。例えば、アルゴンと酸素の混合ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスによる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマまたは窒素プラズマを発生させて長尺樹脂フィルムの表面処理を施すことができる。かかる表面処理を行うのは、その後における金属等の成膜工程での長尺樹脂フィルムと金属等膜の密着性を向上させるためである。プラズマ処理は、次工程の膜の形成に応じて、長尺樹脂フィルムの一方の面または両面に施すことができる。プラズマは酸素や窒素に限定されず適宜選択することができる。プラズマ処理を行うと、長尺樹脂フィルムは加熱される。長尺樹脂フィルムの搬送条件やプラズマ処理条件で異なるが、プラズマ処理を行うと長尺樹脂フィルムの温度は２００℃以上になることがある。そこで、プラズマ処理の後にも長尺樹脂フィルムの冷却が必要になる。尚、長尺樹脂フィルムにプラズマ処理を施す場合、図１に示す長尺樹脂フィルム処理装置において、ヒーター９ａ、９ｂの代わりに公知の放電電極を設け、放電電極に６００Ｖ〜４０００Ｖを印加することで可能となる。プラズマ処理の際の雰囲気圧力は０．１Ｐａ〜１００Ｐａの範囲で適宜選択できる。更に、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の加熱処理については、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するイオンビーム処理であってもよい。長尺樹脂フィルム表面にイオンビームを照射することで上述したプラズマ処理と同様の効果が得られる。イオンビーム処理を行うには、イオンビーム照射を行うイオン源に強い磁場を印加した磁場ギャップ部でプラズマ放電を発生させ、プラズマ中の陽イオンを陽極による電界でイオンビームとして放出すればよい。
【００４３】
また、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置においては、下流側ロールに付設されたロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていてもよい。
【００４４】
更に、下流側ロールに付設された上記ロール冷却装置については、この冷却装置に改変を加えることで、例えば、有機溶媒等の冷媒が内部に循環しているスパッタリング成膜装置におけるキャンロールへの転用も可能である。図３は、スパッタリング成膜装置のキャンロールに転用（付設）された参考例に係る冷却装置の概念図である。キャンロール２２の内部には、スパッタリング成膜装置における真空チャンバー外部から供給される冷媒が循環し、かつ、真空チャンバー外部から動力が伝達されて回転する。キャンロール２２の軸受け（図示せず）にはロータリージョイントが備わる。キャンロール２２表面には長尺樹脂フィルム１１が接触している。キャンロール２２に対向してスパッタリングカソード２３が配置され、長尺樹脂フィルム１１に対してスパッタリング法によるコーティング処理が施される。更に、キャンロール２２表面の長尺樹脂フィルム１１が接触していない面には改変された冷却装置２１が間隙を介し対向して配置され、かつ、冷却装置２１の内部には冷媒が供給される。そして、キャンロール２２内部に循環する冷媒の作用に加えて、改変された上記冷却装置２１の作用によりキャンロール２２の冷却効率が向上される。
【００４５】
尚、上述した下流側ロール７ｃやキャンロール２２の放射熱による冷却効果を高めるため、これ等ロール側面の厚さを薄くしあるいは熱容量の小さい材料を選択する等して熱容量を小さくすることも可能である。下流側ロール７ｃやキャンロール２２の熱容量を小さくすると各ロールと冷却面間の熱放射によるロールの冷却効果が向上する。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００４７】
まず、図１に示す長尺樹脂フィルム処理装置を用いて長尺樹脂フィルムの加熱乾燥処理を実施した。ヒーター９ａとヒーター９ｂの長さ（長尺樹脂フィルム１１における搬送方向の長さ）寸法を５０ｃｍとし、かつ、ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１との距離を５ｃｍとした。また、下流側ロール７ｃ外周面と、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との隙間を２ｍｍとした。また、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａはアルミニウム製の材料で構成され、各円弧形状面（冷却面）は黒色アルマイト処理されてその放射率は０．９５であることが放射率計で確認されている。また、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａにはそれぞれ冷却管が組み込まれ、各冷却管には真空チャンバー４外部から供給される温度２５℃の冷却水を供給し循環させた。
【００４８】
また、下流側ロール７ｃの端部に最小限量の黒体テープ（放射率０．９５）１７を貼り付け、この部分の温度を放射温度計１５で測定して下流側ロール７ｃの温度とした。
【００４９】
尚、長尺樹脂フィルム１１の斜行搬送の有無や巻ずれは目視により確認した。また、加熱乾燥処理終了後、長尺樹脂フィルム１１を取り外し、下流側ロール７ｃ両端部と中央部のそれぞれにダイヤルゲージを取り付け、その回転軸１９における偏芯の程度をダイヤルゲージで測定した。ここで、加熱乾燥処理を施す前の上記回転軸１９の偏芯の程度は、ダイヤルゲージの測定値で４０μｍ以下であった。
［実施例１］
長尺樹脂フィルム１１として、厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を巻出軸５に長さ７５０ｍ取り付けた。また、下流側ロール７ｃはアルミニウム製の材料で構成され、その外周面は黒色アルマイト処理されてその放射率は０．９５であった。
【００５０】
そして、真空チャンバー４内を１０-2Ｐａまで減圧した後、上記ポリイミド系フィルムを４ｍ／分の条件で搬送した。一方、ヒーター９ａ表面に取り付けられた熱電対の温度が４５０℃になるよう温度制御し、この条件下においてポリイミド系フィルムを上記ヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過させて加熱乾燥し、続いて、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａで覆われた下流側ロール７ｃに接触させながら加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムを巻取軸６に巻き取った。更に、真空チャンバー４を大気圧に戻し、かつ、フィルムを交換した後、同一条件で２本目の加熱処理を行った。
【００５１】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり（ポリイミド系フィルムが下流側ロール７ｃと接触した際に生ずる摩擦静電気量が少ないことを意味する）、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１００℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［実施例２］
長尺樹脂フィルム１１として、厚さ３５μｍ、幅５００ｍｍのポリイミド系フィルム（宇部興産社製 商品名ユーピレックス）を巻出軸５に長さ７５０ｍ取り付けた。
【００５２】
そして、真空チャンバー４内を１０-2Ｐａまで減圧した後、上記ポリイミド系フィルムを４ｍ／分の条件で搬送した。一方、ヒーター９ａ表面に取り付けられた熱電対の温度が５００℃になるよう温度制御した以外は実施例１と同様の条件でポリイミド系フィルムを加熱乾燥処理した。また、真空チャンバー４を大気圧に戻し、かつ、フィルムを交換した後、同一条件で２本目の加熱処理を行った。
【００５３】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１００℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［実施例３］
アルミニウム製ロールの外周面を黒色アルマイト処理し、かつ、部分的にマスキングを施してアルミニウムを部分的に蒸着させて得られたロール表面の放射率が平均的に０．６である下流側ロール７ｃを適用した以外は実施例１と同様の条件で１本目と２本目のポリイミド系フィルムの加熱処理を実施した。
【００５４】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１１０℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［比較例１］
上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａとで構成されるロール冷却装置を付設しなかった以外は実施例１と同様の条件で、厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍ、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を加熱乾燥処理したところ、１本目は６００ｍ以降に、２本目は４００ｍ以降にポリイミド系フィルムの斜行が確認された。尚、１本目と２本目のいずれも５００ｍ処理以降のロールの温度は１３０℃であった。また、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ約１００μｍであり、回転軸１９の変形が認められた。
［比較例２］
アルミニウム製ロールの外周面にハードクロムめっきを施して得られた放射率が０．２以下である下流側ロール７ｃを適用した以外は比較例１と同様の条件で、１本目と２本目の厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍ、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を加熱乾燥処理したところ、１本目は６００ｍ以降に、２本目は５００ｍ以降にポリイミド系フィルムの斜行が確認された。尚、１本目と２本目のいずれも５００ｍ処理以降のロールの温度は１３０℃であった。また、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ約９０μｍであり、回転軸１９の変形が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置等によれば、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、減圧雰囲気下で加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行搬送される等の問題を解消することができるため、長尺樹脂フィルム上に金属やその酸化物等を成膜して電子部品や光学部品等の材料とする産業分野において広く利用される可能性を有している。
【符号の説明】
【００５６】
１ 真空ポンプ
２ 真空ポンプ
３ バルブ
４ 真空チャンバー
５ 巻出軸
６ 巻取軸
７ａ，７ｄ ロール
７ｂ 上流側ロール
７ｃ 下流側ロール
８ 真空計
９ａ，９ｂ ヒーター
１０ 熱電対
１１ 長尺樹脂フィルム
１２ 表面電位計
１３ａ 下側冷却ブロック
１３ｂ 上側冷却ブロック
１４ａ フィルム搬入口
１４ｂ フィルム排出口
１５ 放射温度計
１６ フッ化バリウム製窓
１７ 黒体テープ
１８ 覗き穴
１９ 回転軸
２１ 冷却装置
２２ キャンロール
２３ スパッタリングカソード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール・トゥ・ロール方式により搬送される長尺樹脂フィルムを減圧雰囲気下において加熱処理する長尺樹脂フィルムの処理装置に係り、特に、長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれかつ上記加熱処理された長尺樹脂フィルムと接触するロールを間接的に冷却するロール冷却装置と、ロール冷却方法および長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺樹脂フィルムは、フレキシブル性を有し、容易に加工できることから、電子部品、光学部品、包装材料等の産業分野において広く用いられており、この長尺樹脂フィルム上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の真空成膜法を適用して金属やその酸化物、窒化物、炭化物、有機物等の膜を形成する技術が古くから開発されている。
【０００３】
また、近年、エレクトロニクス分野においては、利用される様々な材料で高密度化、高精細化が進み、高品質な材料が求められている。そして、長尺樹脂フィルムの種類にもよるが、長尺樹脂フィルム中には一般に０．０１〜２質量％の水分が含まれ、また僅かながら種々の有機溶媒が含まれており、真空蒸着法、スパッタリング法等上述した真空成膜法を用いて金属やその酸化物等の膜を長尺樹脂フィルム上に成膜した場合、長尺樹脂フィルム中に含まれる水分や有機溶媒が長尺樹脂フィルム表面に拡散、脱離してコンタミネーション（contamination）を引き起こし、膜質に悪影響を及ぼすことがあった。
【０００４】
このため、金属やその酸化物等を成膜する前に、長尺樹脂フィルムを加熱乾燥して長尺樹脂フィルム中に含まれる水分や有機溶媒を除去する必要あった。加熱乾燥の条件は、長尺樹脂フィルムの材質や膜厚、長尺樹脂フィルム中に存在する有機溶媒の種類等によって異なる。例えば、長尺樹脂フィルムがポリイミド系フィルムの場合、５００℃程度に設定されたヒーターで加熱し、加熱時間を調整する等の対応がとられ、加熱された長尺樹脂フィルムの温度は３００℃程度となる。
【０００５】
ところで、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロールに上記加熱された長尺樹脂フィルムが接触するとロールの温度が徐々に上昇し、熱膨張によりロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムが斜行してしまい、長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付き易い等の問題が存在した。この場合、搬送手段を構成するロールに冷却機能を具備させることで、上記長尺樹脂フィルムが斜行する等の問題を回避することは可能である。そして、冷却機能を備えたロールとして、ロール内部に水や有機溶媒等の冷媒を循環させた冷却ロールが知られている。
【０００６】
しかし、この種の冷却ロールは、その軸受けにロータリージョイントを用いている関係上、回転抵抗があることから動力を有することが一般的である。従って、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にしてしまう問題があり、制御の負担から、冷却ロールを増やさないことが望まれている。
【０００７】
このような技術的背景の下、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行することのない長尺樹脂フィルム処理装置が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題に着目してなされたもので、その課題とするところは、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、減圧雰囲気下で加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行することのない長尺樹脂フィルム処理装置およびロール冷却装置と、ロール冷却方法および長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備える長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていると共に、このロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とし、
請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの乾燥処理であることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理若しくはイオンビーム処理であることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置において、
加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設されると共に、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を有することを特徴とし、
請求項６に係る発明は、
請求項５に記載の発明に係るロール冷却装置において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項７に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロールを冷却することを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
請求項７に記載の発明に係るロール冷却方法において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９に係る発明は、
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側の下流側ロールを冷却することを特徴とし、
請求項１０に係る発明は、
請求項９に記載の発明に係る長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法において、
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載の発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置によれば、
ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されているため、加熱処理された長尺樹脂フィルムが上記下流側ロールに接触してもロール冷却装置の作用によりロールの温度が上昇し難いことから、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムを斜行搬送させ、あるいは、長尺樹脂フィルムの斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付いてしまう等の問題を解消することが可能となる。
【００１４】
更に、上記ロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっているため、ロール内部に冷媒を循環させるための装置が追加された上記冷却ロールの構造と相違し、上述した動力のための駆動装置を冷却ロールに追加する必要が無いことから、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却することが可能となる。
【００１５】
また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた上記長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれる請求項５〜６に記載の発明に係るロール冷却装置においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっているため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【００１６】
次に、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置の請求項７〜８に記載の発明に係るロール冷却方法においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールに付設し、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する方法のため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【００１７】
また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する請求項９〜１０に記載の発明に係る長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法においても、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールに付設し、冷却装置本体の上記冷却面により上記隙間を通過する長尺樹脂フィルムからの放射熱と下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的に冷却する方法のため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、長尺樹脂フィルムと下流側ロールとを減圧雰囲気下において冷却させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ロール冷却装置が組み込まれた本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の構成説明図。
【図２】図１に示された長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却装置を含む部分断面図。
【図３】スパッタリング成膜装置のキャンロールに付設された参考例に係る冷却装置の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置は、減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、この加熱手段が上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に設けられると共に、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていることを特徴とするものである。
【００２１】
そして、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置によれば、加熱処理された長尺樹脂フィルムが上記下流側ロールに接触しても、組み込まれたロール冷却装置の作用により長尺樹脂フィルムと下流側ロールの双方が冷却されてロールの温度が上昇し難いことから、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルムを斜行搬送させてしまう問題、あるいは、長尺樹脂フィルムの斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルムの幅方向端部側に傷が付いてしまう問題を解消できる効果を有する。例えば、長尺樹脂フィルムの長さが５００ｍ以上でかつロール冷却装置が設けられていない場合、加熱された長尺樹脂フィルムによりロールが継続して加熱されることになり、ロールの温度が上昇してロールが熱膨張し、長尺樹脂フィルムを斜行搬送させてしまう懸念があるが、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置にはロール冷却装置が組み込まれているので、ロールと長尺樹脂フィルム双方の冷却が可能となって上記懸念が解消され、かつ、ロールにかかる熱負荷も抑制されることから長時間に亘って安定した長尺樹脂フィルムの処理が可能となる。
【００２２】
また、本発明の長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置は、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とするものである。尚、冷却装置本体に設けられたフィルム搬入口とフィルム排出口は、搬送される長尺樹脂フィルムの幅方向に開口して長尺樹脂フィルムの進入、通過ができる寸法に設定されている。
【００２３】
そして、このロール冷却装置によれば、冷却装置本体の上記冷却面により下流側ロール表面からの放射熱を吸収させて間接的にロールを冷却する構造になっており、ロール内部に冷媒を循環させるための装置が追加された従来の冷却ロールの構造と相違し、動力のための駆動装置を冷却ロールに追加する必要が無いため、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、加熱手段の搬送路下流側に位置する下流側ロールを減圧雰囲気下において冷却できる効果を有する。尚、減圧雰囲気下にあるロールの冷却は気体の対流による冷却が困難なため、上述したように冷却装置本体の冷却面とロールとの間の放射熱で可能となる。
【００２４】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理（加熱乾燥）装置について説明する。まず、この処理装置は、図１に示すように真空チャンバー（減圧室）４と、この真空チャンバー４内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルム１１を巻出す巻出軸５と、真空チャンバー４内に設けられ上記巻出軸５から巻出された長尺樹脂フィルム１１を巻取る巻取軸６と、上記巻出軸５と巻取軸６間の搬送路上に設けられかつロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと、隣り合う１組の上流側ロール７ｂ・下流側ロール７ｃ間の搬送路上に設けられた加熱手段を備え、かつ、下流側ロール７ｃにはロール冷却装置が付設されている。また、上記加熱手段は、隙間を介し対向して配置された１組のヒーター９ａ、９ｂにより構成され、上記ロール冷却装置は、それぞれ断面略円弧形状の面（円弧形状面）を有し、下流側ロール７ｃ外周面を覆うように配置された上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体により構成されている。また、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａのフィルム搬入側端部とフィルム排出側端部にそれぞれ隙間が設けられてフィルム搬入口１４ａとフィルム排出口１４ｂが形成されており、かつ、長尺樹脂フィルム１１が通過できる隙間を介し上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面により下流側ロール７ｃが覆われて、各円弧形状面が下流側ロール７ｃ表面からの放射熱を吸収する冷却面をそれぞれ構成している。
【００２５】
また、上記真空チャンバー４内は、真空チャンバー４に取り付けられたバルブ３を介し真空ポンプ１、２により排気されて減圧雰囲気となっている。尚、真空チャンバー４の形状は任意であり、１０-４Ｐａ〜１０-１Ｐａの減圧雰囲気を保持できればよい。
【００２６】
そして、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置において、上記長尺樹脂フィルム１１は巻出軸５から巻出され、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロール７ａ、７ｂに沿って搬送されると共に、上流側ロール７ｂから送り出されて加熱手段であるヒーター９ａ、９ｂにより加熱乾燥される。加熱乾燥処理後の長尺樹脂フィルム１１は、連続して（すぐに）上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体のフィルム搬入口１４ａからロール冷却装置内に搬入され、下流側ロール７ｃ外周面に接触した後、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａから成る冷却装置本体のフィルム排出口１４ｂからロール冷却装置の外に排出され、かつ、ロール７ｄを介して巻取軸６に巻き取られる。ここで、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１がロール冷却装置内に搬入されると、長尺樹脂フィルム１１と下流側ロール７ｃからの放射熱は上記長尺樹脂フィルム１１を介して上側冷却ブロック１３ｂの円弧形状面（冷却面）により吸収され、また、下側冷却ブロック１３ａの円弧形状面に対向する下流側ロール７ｃからの放射熱も下側冷却ブロック１３ａの円弧形状面（冷却面）により吸収されて間接的に冷却され、この結果、下流側ロール７ｃの温度が上昇し難いため、ロールの軸が曲がって長尺樹脂フィルム１１を斜行搬送させ、あるいは、長尺樹脂フィルム１１の斜行搬送に起因して長尺樹脂フィルム１１の幅方向端部側に傷が付いてしまう等の弊害が解消される。
【００２７】
ここで、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成するロール７ａ、ロール７ｂ、ロール７ｃおよびロール７ｄはいずれも動力を有しない従動ロールである。また、隣り合う１組の上流側ロール７ｂおよび下流側ロール７ｃは、長尺樹脂フィルム１１が、ヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過できるような位置関係が維持されるように設置されている。更に、上記加熱手段としてのヒーター９ａ、９ｂには公知の赤外線ヒーターが適用できるが、長尺樹脂フィルム１１を加熱できれば赤外線ヒーター以外の公知の加熱手段を用いることができる。また、ヒーター９ａの表面に熱電対１０を付設し、ヒーター９ａの温度が一定になるように制御することもできる。勿論ヒーター９ｂにも熱電対を付設することができる。更に、ヒーター９ａ、９ｂの隙間から搬出された長尺樹脂フィルム１１の表面を放射温度計（図示せず）で測定し、上記熱電対の測定値と合わせてヒーターの制御を行うことも可能である。ヒーター制御には、公知のＰＩＤ制御等を用いることができる。
【００２８】
ところで、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、加熱手段における温度条件や搬送条件は長尺樹脂フィルムの種類によって異なるため、使用する長尺樹脂フィルムに対応させて上記条件を決めておく必要がある。
【００２９】
上記ヒーター９ａ、９ｂの寸法は、長尺樹脂フィルム１１の種類、巾寸法、搬送速度等に応じて乾燥できるように設定すればよい。すなわち、ヒーター９ａ、９ｂにおける長尺樹脂フィルム１１の長手方向の長さは、長尺樹脂フィルム１１に対しヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過する間に長尺樹脂フィルム１１が水等を除去できる熱量を与えられる長さがあればよい。また、ヒーター９ａ、９ｂにおける長尺樹脂フィルム１１の巾方向の長さは、長尺樹脂フィルム１１の巾方向全体を覆うことができれば、長尺樹脂フィルム１１の巾方向での乾燥ムラを防ぐことができる。ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１の配置関係は、互いに平行となるようにすることが好ましい。尚、ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間における放射熱のやり取りが可能となる距離については、一般的な長尺樹脂フィルムにおける処理装置の寸法の範囲に設定するのであれば影響は少ない。ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間の距離をあえて定めるのであれば１０ｃｍ以内である。
【００３０】
また、効率良く長尺樹脂フィルム中の水分や種々の有機溶媒を除去するために、減圧雰囲気下において加熱処理を行うことを要する。これは、大気圧下に較べて減圧雰囲気下では水や有機溶媒の沸点が降下するため、長尺樹脂フィルムの温度上昇が同じでも速く沸点に到達し、しかも、減圧雰囲気下では長尺樹脂フィルム表面近傍に存在する気体が希薄であるため、揮発した水や有機溶媒が再び長尺樹脂フィルム中に拡散する量が極めて少なくなる。乾燥での減圧雰囲気は上述した１０-４Ｐａ〜１０-１Ｐａの範囲が望ましい。尚、加熱乾燥前後の長尺樹脂フィルムの水分量や有機溶媒量の変化は、公知の熱分析方法や化学分析方法により知ることができ、真空乾燥装置の操業上の参考とすることができる。
【００３１】
次に、下流側ロール７ｃが冷却される機構についてより詳細に説明する。まず、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１は、下流側ロール７ｃに接触しこのロールを加熱する。下流側ロール７ｃは加熱されてその温度が上昇し、温度上昇に起因して膨張し、ロールの軸が曲がり長尺樹脂フィルム１１の搬送を斜行させる。結果的には、斜行搬送のため長尺樹脂フィルム１１の幅方向両端部側に傷が付き、あるいは、巻取軸６で長尺樹脂フィルム１１を巻き取る際に巻きずれが生じることもある。しかし、この長尺樹脂フィルム処理装置には上述したロール冷却装置が組み込まれているため、下流側ロール７ｃの温度上昇を抑制することができる。
【００３２】
図２は、長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれたロール冷却装置の一例を示し、上述した冷却装置本体を構成する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａと下流側ロール７ｃとの配置関係を示している。そして、下流側ロール７ｃと上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａは間隙を介し対向配置されており、下流側ロール７ｃ外周面と上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との間で放射熱の放出若しくは吸収が行なわれる。すなわち、加熱乾燥処理された長尺樹脂フィルム１１との接触により加熱された下流側ロール７ｃは、熱エネルギーを上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）へ放射熱として放出し、この放射熱を上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）が吸収する。
【００３３】
上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａと下流側ロール７ｃの熱の放射を検討すると、減圧雰囲気下であるため、雰囲気の物性による伝熱、対流による伝熱が著しく低下し、放射による伝熱が支配的になってくる。このため、減圧雰囲気下における冷却は放射による伝熱を考慮する必要がある。上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの下流側ロール７ｃに対向した面、すなわち、上記円弧形状面（冷却面）は、放射率の高い材料で構成することが望ましく、また、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａ自体は熱伝導率の高い物質で構成することが望ましい。
【００３４】
そして、上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの熱伝導率は、４０Ｗｍ-１Ｋ-１以上が望ましい。かかる熱伝導率の物質は、鉄、アルミニウム、銅、銀等がある。各冷却ブロックの熱伝導率を高めることで、冷却ブロックの冷却効率を高めることができる。
【００３５】
また、上記下流側ロール７ｃ外周面とこれに対向する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）の放射率は０．６以上であることが望ましく、より望ましくは放射率が０．８以上である。例えば、放射率０．８以上を実現するには、黒色クロムめっき処理、黒色アルマイト処理、カーボンブラック被膜の形成等公知の方法により達成することができる。尚、上記放射率の測定方法には、公知の放射率測定計を用いることができる。
【００３６】
更に、上記上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａとで構成される冷却装置本体（ロール冷却装置）の内部では、上記下流側ロール７ｃと共にフィルム搬入口１４ａから搬入された長尺樹脂フィルム１１も上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との間で放射熱の放出が行なわれる。尚、長尺樹脂フィルム１１にポリイミドフィルムを用いた場合、ポリイミドフィルムの放射率は約０．７である。
【００３７】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置において、上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａは、下流側ロール７ｃに対向する円弧形状面（冷却面）とは反対側である裏面または冷却ブロックの内部に冷媒が循環する冷却管（図示せず）を備えている。冷却管は、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａを支持する支持材（図示せず）と共に、真空チャンバー４の外部から冷媒を供給する冷媒供給機構（図示せず）に接続されている。また、冷媒としては、水、有機溶媒、気体等適宜選択できる。
【００３８】
また、上記下流側ロール７ｃに対する上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの寸法については、下流側ロール７ｃ外周面を覆うことができる寸法であれば任意である。また、長尺樹脂フィルム１１の巾寸法より下流側ロール７ｃの軸方向寸法は長く設定されており、ロール冷却装置内に搬入される長尺樹脂フィルム１１の巾方向全体が上記上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａにより覆われて長尺樹脂フィルム１１の巾方向での冷却ムラが防止されるようになっている。また、上記下流側ロール７ｃと上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａとの距離（隙間）については、長尺樹脂フィルム１１が通過できることを条件に、上述したヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１間の距離設定と同様の理由から任意に設定することができる。
【００３９】
更に、上記下流側ロール７ｃの表面温度を測定するため、図１と図２に示すように放射温度計１５を設けてもよい。そして、この放射温度計１５は真空チャンバー４の外側に配置され、フッ化バリウム製窓１６を通して真空チャンバー４内部の下流側ロール７ｃ表面の温度を測定する。また、上側冷却ブロック１３ｂには、放射温度計１５で温度測定が可能となるように、図２に示すように覗き穴１８が設けられており、更に、上記下流側ロール７ｃの温度測定がなされる箇所には、図２に示すように放射率の高い黒体テープ１７が貼付されて温度測定を容易にしている。
【００４０】
ここで、図１に示す本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置において、隣り合う１組の上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の距離を２ｍ以内にすることが好ましい。尚、ロール間距離とは、長尺樹脂フィルム１１が上流側ロール７ｂの表面から離れて下流側ロール７ｃの表面に接するまでの距離である。上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の距離を規定する理由は、長尺樹脂フィルム１１の搬送時における張力との関係もあるが、熱で軟化した長尺樹脂フィルム１１に張力が加わることによる変形を防止するためである。また、図１の長尺樹脂フィルム処理装置においては、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間の搬送路上に加熱手段が設けられ、加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が水平方向に設定されているが、加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向を垂直方向に設定してもよい。加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が垂直方向に設定された場合、加熱乾燥による長尺樹脂フィルム１１の軟化に際し、重力による長尺樹脂フィルム１１の変形を防止することができる。そして、隣り合う１組の上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃ間のより望ましい距離については、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃが垂直方向に配置されて加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が垂直方向に設定される場合には、軟化した長尺樹脂フィルム１１の重力による変形が起こり難いため２ｍ以内、上流側ロール７ｂと下流側ロール７ｃが水平方向に配置されて加熱手段を通過する長尺樹脂フィルム１１の搬送方向が水平方向に設定される（図１の場合）場合には、軟化した長尺樹脂フィルム１１の重力による変形が起こり易いため１ｍ以内である。
【００４１】
次に、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置で処理されるのに適した長尺樹脂フィルムは特に限定されず、例えば、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンテレナフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルム等公知の長尺樹脂フィルムが挙げられる。
【００４２】
また、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の加熱処理として、長尺樹脂フィルムの加熱乾燥処理が例示されているが、この加熱処理については、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理であってもよい。例えば、アルゴンと酸素の混合ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスによる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマまたは窒素プラズマを発生させて長尺樹脂フィルムの表面処理を施すことができる。かかる表面処理を行うのは、その後における金属等の成膜工程での長尺樹脂フィルムと金属等膜の密着性を向上させるためである。プラズマ処理は、次工程の膜の形成に応じて、長尺樹脂フィルムの一方の面または両面に施すことができる。プラズマは酸素や窒素に限定されず適宜選択することができる。プラズマ処理を行うと、長尺樹脂フィルムは加熱される。長尺樹脂フィルムの搬送条件やプラズマ処理条件で異なるが、プラズマ処理を行うと長尺樹脂フィルムの温度は２００℃以上になることがある。そこで、プラズマ処理の後にも長尺樹脂フィルムの冷却が必要になる。尚、長尺樹脂フィルムにプラズマ処理を施す場合、図１に示す長尺樹脂フィルム処理装置において、ヒーター９ａ、９ｂの代わりに公知の放電電極を設け、放電電極に６００Ｖ〜４０００Ｖを印加することで可能となる。プラズマ処理の際の雰囲気圧力は０．１Ｐａ〜１００Ｐａの範囲で適宜選択できる。更に、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置の加熱処理については、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するイオンビーム処理であってもよい。長尺樹脂フィルム表面にイオンビームを照射することで上述したプラズマ処理と同様の効果が得られる。イオンビーム処理を行うには、イオンビーム照射を行うイオン源に強い磁場を印加した磁場ギャップ部でプラズマ放電を発生させ、プラズマ中の陽イオンを陽極による電界でイオンビームとして放出すればよい。
【００４３】
また、本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置においては、下流側ロールに付設されたロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていてもよい。
【００４４】
更に、下流側ロールに付設された上記ロール冷却装置については、この冷却装置に改変を加えることで、例えば、有機溶媒等の冷媒が内部に循環しているスパッタリング成膜装置におけるキャンロールへの転用も可能である。図３は、スパッタリング成膜装置のキャンロールに転用（付設）された参考例に係る冷却装置の概念図である。キャンロール２２の内部には、スパッタリング成膜装置における真空チャンバー外部から供給される冷媒が循環し、かつ、真空チャンバー外部から動力が伝達されて回転する。キャンロール２２の軸受け（図示せず）にはロータリージョイントが備わる。キャンロール２２表面には長尺樹脂フィルム１１が接触している。キャンロール２２に対向してスパッタリングカソード２３が配置され、長尺樹脂フィルム１１に対してスパッタリング法によるコーティング処理が施される。更に、キャンロール２２表面の長尺樹脂フィルム１１が接触していない面には改変された冷却装置２１が間隙を介し対向して配置され、かつ、冷却装置２１の内部には冷媒が供給される。そして、キャンロール２２内部に循環する冷媒の作用に加えて、改変された上記冷却装置２１の作用によりキャンロール２２の冷却効率が向上される。
【００４５】
尚、上述した下流側ロール７ｃやキャンロール２２の放射熱による冷却効果を高めるため、これ等ロール側面の厚さを薄くしあるいは熱容量の小さい材料を選択する等して熱容量を小さくすることも可能である。下流側ロール７ｃやキャンロール２２の熱容量を小さくすると各ロールと冷却面間の熱放射によるロールの冷却効果が向上する。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００４７】
まず、図１に示す長尺樹脂フィルム処理装置を用いて長尺樹脂フィルムの加熱乾燥処理を実施した。ヒーター９ａとヒーター９ｂの長さ（長尺樹脂フィルム１１における搬送方向の長さ）寸法を５０ｃｍとし、かつ、ヒーター９ａ、９ｂと長尺樹脂フィルム１１との距離を５ｃｍとした。また、下流側ロール７ｃ外周面と、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａの各円弧形状面（冷却面）との隙間を２ｍｍとした。また、上側冷却ブロック１３ｂ並びに下側冷却ブロック１３ａはアルミニウム製の材料で構成され、各円弧形状面（冷却面）は黒色アルマイト処理されてその放射率は０．９５であることが放射率計で確認されている。また、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａにはそれぞれ冷却管が組み込まれ、各冷却管には真空チャンバー４外部から供給される温度２５℃の冷却水を供給し循環させた。
【００４８】
また、下流側ロール７ｃの端部に最小限量の黒体テープ（放射率０．９５）１７を貼り付け、この部分の温度を放射温度計１５で測定して下流側ロール７ｃの温度とした。
【００４９】
尚、長尺樹脂フィルム１１の斜行搬送の有無や巻ずれは目視により確認した。また、加熱乾燥処理終了後、長尺樹脂フィルム１１を取り外し、下流側ロール７ｃ両端部と中央部のそれぞれにダイヤルゲージを取り付け、その回転軸１９における偏芯の程度をダイヤルゲージで測定した。ここで、加熱乾燥処理を施す前の上記回転軸１９の偏芯の程度は、ダイヤルゲージの測定値で４０μｍ以下であった。
［実施例１］
長尺樹脂フィルム１１として、厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を巻出軸５に長さ７５０ｍ取り付けた。また、下流側ロール７ｃはアルミニウム製の材料で構成され、その外周面は黒色アルマイト処理されてその放射率は０．９５であった。
【００５０】
そして、真空チャンバー４内を１０-2Ｐａまで減圧した後、上記ポリイミド系フィルムを４ｍ／分の条件で搬送した。一方、ヒーター９ａ表面に取り付けられた熱電対の温度が４５０℃になるよう温度制御し、この条件下においてポリイミド系フィルムを上記ヒーター９ａ、９ｂの隙間を通過させて加熱乾燥し、続いて、上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａで覆われた下流側ロール７ｃに接触させながら加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムを巻取軸６に巻き取った。更に、真空チャンバー４を大気圧に戻し、かつ、フィルムを交換した後、同一条件で２本目の加熱処理を行った。
【００５１】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり（ポリイミド系フィルムが下流側ロール７ｃと接触した際に生ずる摩擦静電気量が少ないことを意味する）、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１００℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［実施例２］
長尺樹脂フィルム１１として、厚さ３５μｍ、幅５００ｍｍのポリイミド系フィルム（宇部興産社製 商品名ユーピレックス）を巻出軸５に長さ７５０ｍ取り付けた。
【００５２】
そして、真空チャンバー４内を１０-2Ｐａまで減圧した後、上記ポリイミド系フィルムを４ｍ／分の条件で搬送した。一方、ヒーター９ａ表面に取り付けられた熱電対の温度が５００℃になるよう温度制御した以外は実施例１と同様の条件でポリイミド系フィルムを加熱乾燥処理した。また、真空チャンバー４を大気圧に戻し、かつ、フィルムを交換した後、同一条件で２本目の加熱処理を行った。
【００５３】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１００℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［実施例３］
アルミニウム製ロールの外周面を黒色アルマイト処理し、かつ、部分的にマスキングを施してアルミニウムを部分的に蒸着させて得られたロール表面の放射率が平均的に０．６である下流側ロール７ｃを適用した以外は実施例１と同様の条件で１本目と２本目のポリイミド系フィルムの加熱処理を実施した。
【００５４】
１本目と２本目のいずれも加熱乾燥処理されたポリイミド系フィルムが斜行して巻きずれることはなく、かつ、下流側ロール７ｃ近傍に付設された表面電位計１２でポリイミド系フィルムの表面電位を測定したところ±１ｋｖ以下であり、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルムを安定して加熱乾燥処理することができた。尚、５００ｍ処理以降の下流側ロール７ｃの温度は１１０℃であった。更に、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ４０μｍ以下であり、加熱処理前と差はなかった。
［比較例１］
上側冷却ブロック１３ｂと下側冷却ブロック１３ａとで構成されるロール冷却装置を付設しなかった以外は実施例１と同様の条件で、厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍ、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を加熱乾燥処理したところ、１本目は６００ｍ以降に、２本目は４００ｍ以降にポリイミド系フィルムの斜行が確認された。尚、１本目と２本目のいずれも５００ｍ処理以降のロールの温度は１３０℃であった。また、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ約１００μｍであり、回転軸１９の変形が認められた。
［比較例２］
アルミニウム製ロールの外周面にハードクロムめっきを施して得られた放射率が０．２以下である下流側ロール７ｃを適用した以外は比較例１と同様の条件で、１本目と２本目の厚さ３８μｍ、幅５００ｍｍ、長さ７５０ｍのポリイミド系フィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を加熱乾燥処理したところ、１本目は６００ｍ以降に、２本目は５００ｍ以降にポリイミド系フィルムの斜行が確認された。尚、１本目と２本目のいずれも５００ｍ処理以降のロールの温度は１３０℃であった。また、２本目の加熱処理終了後、下流側ロール７ｃにおける回転軸１９の偏芯の程度を測定したところ約９０μｍであり、回転軸１９の変形が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る長尺樹脂フィルム処理装置等によれば、ロール・トゥ・ロール方式における搬送系の制御を複雑にすることなく、減圧雰囲気下で加熱処理された長尺樹脂フィルムが斜行搬送される等の問題を解消することができるため、長尺樹脂フィルム上に金属やその酸化物等を成膜して電子部品や光学部品等の材料とする産業分野において広く利用される可能性を有している。
【符号の説明】
【００５６】
１ 真空ポンプ
２ 真空ポンプ
３ バルブ
４ 真空チャンバー
５ 巻出軸
６ 巻取軸
７ａ，７ｄ ロール
７ｂ 上流側ロール
７ｃ 下流側ロール
８ 真空計
９ａ，９ｂ ヒーター
１０ 熱電対
１１ 長尺樹脂フィルム
１２ 表面電位計
１３ａ 下側冷却ブロック
１３ｂ 上側冷却ブロック
１４ａ フィルム搬入口
１４ｂ フィルム排出口
１５ 放射温度計
１６ フッ化バリウム製窓
１７ 黒体テープ
１８ 覗き穴
１９ 回転軸
２１ 冷却装置
２２ キャンロール
２３ スパッタリングカソード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備える長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていると共に、このロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とする長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項２】
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの乾燥処理であることを特徴とする請求項１に記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項３】
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理若しくはイオンビーム処理であることを特徴とする請求項１に記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項４】
上記ロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項５】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置において、
加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設されると共に、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を有することを特徴とするロール冷却装置。
【請求項６】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項５に記載のロール冷却装置。
【請求項７】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロールを冷却することを特徴とするロール冷却方法。
【請求項８】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項７に記載のロール冷却方法。
【請求項９】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側の下流側ロールを冷却することを特徴とする長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法。
【請求項１０】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項９に記載の長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法。
【請求項１】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備える長尺樹脂フィルム処理装置において、
上記ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に加熱手段が設けられ、かつ、加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールにロール冷却装置が付設されていると共に、このロール冷却装置が、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備することを特徴とする長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項２】
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの乾燥処理であることを特徴とする請求項１に記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項３】
上記加熱処理が、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の面に対するプラズマ処理若しくはイオンビーム処理であることを特徴とする請求項１に記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項４】
上記ロール冷却装置の搬送路下流側に、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法から選択された長尺樹脂フィルムのコーティング手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の長尺樹脂フィルム処理装置。
【請求項５】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置に組み込まれるロール冷却装置において、
加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設されると共に、長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を有することを特徴とするロール冷却装置。
【請求項６】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項５に記載のロール冷却装置。
【請求項７】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロール冷却方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置のロールを冷却することを特徴とするロール冷却方法。
【請求項８】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項７に記載のロール冷却方法。
【請求項９】
減圧室と、この減圧室内に設けられ巻回した長尺樹脂フィルムを巻出す巻出軸と、減圧室内に設けられ上記巻出軸から巻出された長尺樹脂フィルムを巻取る巻取軸と、上記巻出軸と巻取軸間の搬送路上に設けられロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する複数のロール群と、搬送中の長尺樹脂フィルムを加熱処理する加熱手段を備え、かつ、ロール・トゥ・ロール方式の搬送手段を構成する隣り合う１組の上流側ロール・下流側ロール間の搬送路上に上記加熱手段が設けられた長尺樹脂フィルム処理装置における、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側のロールを冷却する方法において、
長尺樹脂フィルムが通過できる隙間を介し上記下流側ロール外周面を覆ってその表面を冷却させる冷却面を有する冷却装置本体と、この冷却装置本体に設けられ上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムを冷却装置本体内に搬入させるフィルム搬入口と、上記冷却装置本体に設けられ冷却装置本体内に搬入された長尺樹脂フィルムを搬送路下流側に排出させるフィルム排出口を具備するロール冷却装置を加熱手段の搬送路下流側に位置する上記下流側ロールに付設して、上記加熱手段を通過した長尺樹脂フィルムと加熱手段と隣り合う搬送路下流側の下流側ロールを冷却することを特徴とする長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法。
【請求項１０】
上記隙間を介し下流側ロール外周面と対向する冷却装置本体の上記冷却面並びに下流側ロール外周面の放射率が、それぞれ０．６０以上であることを特徴とする請求項９に記載の長尺樹脂フィルムとロールの冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０３４５（Ｐ２０１１−２０３４５Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６７１４１（Ｐ２００９−１６７１４１）
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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