JP2001303249A

JP2001303249A - 帯状シート材の表面処理装置

Info

Publication number: JP2001303249A
Application number: JP2000118385A
Authority: JP
Inventors: Mikio Takechi; 幹雄武智; Kozo Soejima; 浩三副島; Akiyoshi Tsuchiya; 章嘉土谷; Koki Sugime; 弘毅杉目
Original assignee: HIRANO KOON KK
Current assignee: HIRANO KOON KK
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】帯状シート材をその幅方向が鉛直方向となる
ように連続走行させつつ、プラズマ等による表面改質処
理やスパッタ法、プラズマＣＶＤ法等による成膜処理な
どの表面処理を行なう表面処理装置において、シート材
を正逆走行可能に構成した場合でも、簡易な構造でシー
ト材の下方へのズレを防止する。【解決手段】走行するシート材Ｗの下方へのズレを矯
正する矯正ロール５６を備え、矯正ロール５６は、シー
ト材Ｗがロール側面に対して周方向に所定の距離接触し
て通過することで、シート材Ｗの走行方向をロール側面
に沿って変える回動自在のロールであり、かつ、進入側
のシート面Ｗｉと離脱側のシート面Ｗｏとの間を略二等
分する平面Ｐ内においてロール軸５６ａの上方がシート
材の非接触側に傾くように傾斜可能に設けられた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックフィ
ルム、金属箔、不織布、織編物及びこれらの複合体など
の帯状シート材を走行させ、その走行経路中においてプ
ラズマやＣＶＤ、スパッタ等によって該シート材の表面
を改質したり、該表面に金属膜、セラミック膜、有機膜
等の膜を成膜するなどの各種の表面処理を行なう、帯状
シート材の表面処理装置に関する。この表面処理装置
は、太陽電池や、液晶用表面ディスプレイ板、ガラスに
貼り付ける曇り防止や赤外線防止、紫外線防止用のフィ
ルムなどの各種の機能性フィルムの製造に好適に用いら
れるものである。

【０００２】

【従来の技術】フィルムや金属薄などの連続して走行す
る帯状シート材に対してプラズマ等による表面改質処理
や、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等による成膜処理な
どの表面処理を行う表面処理装置において、シート材を
その幅方向が鉛直方向となるように走行させることは、
水平に走行させる場合に比べて、処理電極の汚れがシー
ト材上や他の電極上に落下するのを防止するために有効
な手段である。

【０００３】しかしながら、帯状シート材を鉛直方向に
走行させることは、単に水平走行タイプの装置を９０°
回転させればよいというものではない。シート材を単に
鉛直方向に走行させるだけでは、重力によりシート材は
徐々に落下していってしまい、かかる下方へのズレによ
って巻取部ではタケノコ状に巻き取られてしまう。

【０００４】帯状シートを鉛直方向に走行させる際の下
方へのズレを防止するために、特開平７−３２６７８１
号公報や特開平８−２４４１２３号公報には、鉛直方向
に走行する帯状シート材を、上方が巻出し側に傾いた軸
を持つ回動自在のロールの側面に沿って搬送させる方法
が開示されている。このようにロール軸の上方を巻出し
側に傾けることにより、シート材を上方に持ち上げるこ
とができるので、シート材の下方へのズレを矯正するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示の構成
では、装置の巻出し側と巻取り側とを入れ換えてシート
材を逆方向に走行させようとした場合、下方へのズレを
矯正するための矯正ロールを、シート材を正方向に走行
させる場合とは、反対向きに傾ける必要があり、矯正ロ
ールの可動機構がそれだけ複雑になってしまうという問
題がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、帯状シート材を正逆走行可能に構成した場
合でも、簡易な構造でシート材の下方へのズレを防止す
ることができる帯状シート材の表面処理装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
帯状シート材の表面処理装置はロール軸を鉛直方向に向
けて配した複数のロールにより帯状シート材をその幅方
向が鉛直方向となるように連続走行させつつ、該シート
材に対して表面処理を行なう表面処理装置において、走
行する前記シート材の下方へのズレを矯正する矯正ロー
ルを備え、該矯正ロールは、前記シート材がロール側面
に対して周方向に所定の距離接触して通過することで、
該シート材の走行方向をロール側面に沿って変える回動
自在のロールであり、かつ、ロールに対し進入側のシー
ト面と離脱側のシート面との間を略二等分する平面内に
おいてロール軸の上方がシート材の非接触側に傾くよう
に傾斜可能に設けられたことを特徴とする。

【０００８】この表面処理装置においては、矯正ロール
を上記のように傾斜させることにより、シート材が矯正
ロールを通過する際に上方に持ち上げられ、これによ
り、シート面を鉛直面に立てて走行する場合におけるシ
ート材の下方へのズレが防止される。特に、本発明にお
いては、矯正ロールを挟んで一方側のシート面と他方側
のシート面とのなす角を略二等分する平面内において該
矯正ロールを傾斜させるようにしたことから、該一方側
から他方側にシート材を走行させる場合にも、逆に他方
側から一方側にシート材を走行させる場合にも、矯正ロ
ールを同じ向きに傾斜させることでシート材の下方への
ズレを矯正することができる。そのため、シート材を正
逆走行可能にした場合でも、簡易な構造でシート材の下
方へのズレを防止することができる。

【０００９】請求項２記載の帯状シート材の表面処理装
置は、ロール軸を鉛直方向に向けて配した複数のロール
により帯状シート材をその幅方向が鉛直方向となるよう
に連続走行させつつ、該シート材に対して表面処理を行
なう表面処理装置において、走行する前記シート材の下
方へのズレを矯正する矯正ロールを備え、該矯正ロール
が、前記シート材がロール側面に対して周方向に所定の
距離接触して通過することで、該シート材の走行方向を
ロール側面に沿って変える回動自在の鼓状ロールである
ことを特徴とする。

【００１０】この表面処理装置においては、矯正ロール
としてロール軸を鉛直方向に向けて配した鼓状ロールを
用いて、該鼓状ロールにシート材を所定距離接触して通
過させることにより、シート材を鉛直方向においてロー
ルの中央に安定して走行させることができる。そのた
め、シート面を鉛直面に立てて走行する場合におけるシ
ート材の下方へのズレが防止される。また、この場合、
シート材を正方向に走行させても、逆方向に走行させて
も、鼓状ロールに方向性がないことからシート材の下方
へのズレが防止され、従って、シート材を正逆走行可能
に構成した場合でも、簡易な構造でシート材の下方への
ズレを防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態に係る
表面処理装置を図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施形態に係る帯
状シート材Ｗの表面処理装置１０の平面断面図、図２
は、図１のII−II線断面における同装置１０の縦断面図
である。

【００１３】本実施形態の表面処理装置１０は、帯状シ
ート材Ｗをその幅方向が鉛直方向となるように連続走行
させながら、スパッタやプラズマＣＶＤによってシート
材Ｗの表面に薄膜を付着させる成膜装置であり、図２に
示すように、真空状態に保持された真空槽１２と、その
下方に配された大気圧雰囲気の機械室１４とよりなる。

【００１４】真空槽１２は、帯状シート材Ｗの巻物体１
６，１８を出し入れするために、前面１２ａが開閉可能
に形成されている。真空槽１２内部には、この前面１２
ａに近接させて、シート材料Ｗの巻出し部２０と巻取り
部２２とが左右に並んで設けられている。

【００１５】巻出し部２０と巻取り部２２には、シート
材Ｗの巻物体１６，１８がその軸方向を鉛直方向に向け
て保持されるよう構成されている。詳細には、巻出軸２
４及び巻取軸２６となる巻物体１６，１８のコア２５の
両端を締め付けることにより保持するテーパーコーン２
８，３０が、図２に示すように、上下に対向して配設さ
れている。下側のテーパーコーン３０の軸は、下方の機
械室１４内に突出し、そこでコア駆動モータ３２に接続
されている。上側のテーパーコーン２８は、真空槽１２
の上面に配されたコアセット機構３４に接続されて、該
機構３４により上下に移動することで、コア２５を締付
保持し、また解放するようになっている。

【００１６】真空槽１２の後部には、大径の駆動ロール
３６が、その軸方向を鉛直方向に向けて配設されてお
り、また、この駆動ロール３６に沿って走行するシート
材Ｗと相対するように、真空槽１２の左右両側面及び後
面には成膜処理するための電極３８ａ，３８ｂ，３８ｃ
が配されている。すなわち、駆動ロール３６は、複数の
電極、ここでは３つの電極３８ａ〜ｃにより左右及び後
方の三方で取り囲まれており、シート材Ｗがこの駆動ロ
ール３６に沿って走行する際に対向配置された３つの電
極３８ａ〜ｃにより順次に薄膜が積層されるようになっ
ている。

【００１７】駆動ロール３６は、巻出し部２０から巻取
り部２２までシート材Ｗを搬送させるための搬送ロール
であるとともに、ロール側面に沿って走行しつつ電極３
８ａ〜ｃにより成膜処理されるシート材Ｗを冷却又は加
熱するための冷却ロール又は加熱ロールでもある。駆動
ロール３６の回転軸は、下端が下方の機械室１４内に突
出してそこで駆動モータ４０に接続されており、上端が
軸受４２で支持されている。駆動ロール３６は、正転Ｆ
及び逆転Ｒが可能に形成されており、逆転Ｒさせた場
合、巻出し部２０が巻取り部となり、巻取り部２２が巻
出し部となる。

【００１８】電極３８ａ〜ｃの周囲には真空槽１２の壁
面から仕切壁４４が突出形成されており、この仕切壁４
４により駆動ロール３６の側面と各電極３８ａ〜ｃとの
間に処理室４６ａ〜ｃがそれぞれ仕切り構成されてい
る。

【００１９】なお、電極３８ａ〜ｃは、それぞれ真空槽
１２の扉４８に取り付けられており、扉４８を開いて電
極のメンテナンスができるようになっている。この場
合、扉４８は、図６（ａ）に示すように、扉４８の幅方
向一方側に配されたヒンジ部４９により水平方向に回動
自在に構成しても、また、図６（ｂ）に示すように、扉
４８の下辺側に設けられたヒンジ部４９により手前に倒
れるように回動自在に構成してもよい。特に、後者のよ
うに構成することにより、扉４８を開けたときに電極３
８が水平な姿勢となるため、ターゲット材の交換がさら
に容易である。

【００２０】巻出し部２０と駆動ロール３６との間に
は、回動自在の第１ガイドロール５０と、巻出し部２０
にセットした巻物体１６からシート材Ｗを繰り出すため
の繰出ロール５２とが配されており、巻出し部２０から
後方に繰り出されたシート材Ｗが、第１ガイドロール５
０で内側に略直角に向きを変えて、繰出ロール５２から
後方の駆動ロール３６に繰り出されるようになってい
る。なお、繰出ロール５２には、プレスロール５３が対
向配置され、このプレスロール５３で繰出ロール５２上
のシート材Ｗがずれないように押さえつけている。

【００２１】また、巻取り部２２と駆動ロール３６との
間には、回動自在の第２ガイドロール５４と、走行する
シート材Ｗの下方へのズレを矯正する矯正ロール５６と
が配されており、駆動ロール３６から搬送されたシート
材Ｗが、その前方の矯正ロール５６で外側に向きを変
え、さらに第２ガイドロール５４で前方に向きを変えら
れて巻出し部２２で巻き取られるようになっている。

【００２２】これらのロール５０，５２，５４，５６
も、真空槽１２内においてロール軸を鉛直方向に向けて
配設されている。詳細には、第１及び第２ガイドロール
５０，５４は、図２に示すように、真空槽１２の床面と
天井面にそれぞれ設けた軸受５８，５９に支持されてい
る。繰出ロール５２は、駆動ロール３６と同様に、ロー
ル軸の下端が下方の機械室１４内に突出してそこで駆動
モータ（不図示）に接続されており、上端が軸受（不図
示）で支持されている。矯正ロール５６は、図２に示す
ように、真空槽１２の床面と天井面にそれぞれ設けた軸
受６０，６１に支持されている。

【００２３】ここで、矯正ロール５６について詳細に説
明する。

【００２４】矯正ロール５６は、シート材Ｗがロール側
面に対して周方向に所定の距離接触して通過すること
で、シート材Ｗの走行方向をロール側面に沿って変える
回動自在のロールである。この実施形態では、図１に示
すように、走行するシート材Ｗがこの矯正ロール５６で
略折り返されるように構成されている。詳細には、図４
に示すように、シート材Ｗが矯正ロール５６の側面に周
方向にα＝約１４０°の範囲で接触して通過するように
なっている。なお、本発明では接触範囲α＝６０°〜３
００°であることが好適である。

【００２５】そして、この矯正ロール５６は、図３，４
に示すように、ロール５６に対し進入側のシート面Ｗｉ
と離脱側のシート面Ｗｏとのなす角度βを二等分する平
面Ｐ内において、ロール軸５６ａの上方がシート材Ｗの
非接触側に傾くように傾斜可能に構成されている。詳細
には、矯正ロール５６のロール軸５６ａを鉛直方向に向
けた姿勢において、図４に示すように、シート材Ｗの接
触範囲αの一端Ａ（駆動ロール３６からの進入してくる
側）を通る接平面Ｗｉと、他端Ｂ（ガイドロール５４へ
の繰出側）を通る接平面Ｗｏとが交わる交線Ｃを求め、
この交線Ｃとロール軸５６ａとを含む平面Ｐ内におい
て、図３に示すように、ロール軸５６ａが、その下端部
に設定した矯正中心Ｋを中心として、上方側が交線Ｃの
反対側に回動するようになっている。すなわち、ロール
軸５６ａは、図３において一点鎖線で示す鉛直な姿勢か
ら実線で示す傾いた姿勢まで傾斜可能になっている。そ
のために、この実施形態では、矯正ロール５６の上端を
支持する上側の軸受６０が上記平面Ｐに沿って移動可能
に形成されている。詳細には、不図示のセンサによりシ
ート材Ｗの下方へのズレを検知して、その検知結果に基
づいて上側の軸受６０の動きを制御して、ロール５６の
傾きを調整するように構成している。

【００２６】なお、これとは反対に、ロール軸５６ａの
上端部に矯正中心Ｋを設定して、ロール軸５６ａの下方
側が平面Ｐ内において上記交線Ｃ側に回動するように構
成してもよい。その場合、下側の軸受６１を上記平面Ｐ
に沿って移動可能に形成すればよい。

【００２７】矯正ロール５６の表面は、摩擦力の大きな
金属（例えば、鏡面状の凹凸の少ない、フィルムに密着
しやすい表面状態の金属）、ゴム、不織布などの摩擦係
数が、凹凸の粗い金属ロールに比べて大きい材料により
構成されている。これは、ロール表面が滑りやすく摩擦
力の小さいものでは、シート材Ｗの下方へのズレを効果
的に矯正することが難しいからである。また、矯正ロー
ル５６を極度に傾斜させれば、滑りやすいロールであっ
ても矯正は可能であるが、シート材Ｗにかかる走行のた
めのテンションによって、シート材Ｗの下方は引っ張ら
れ、上方は極端に弛んでしまい、その結果、シート材Ｗ
にシワを発生させてしまうことになる。このような観点
から、矯正ロール５６の表面は、摩擦係数の大きなもの
をえらぶことが好ましい。

【００２８】なお、符号６２は、巻物体１６，１８の切
り換え時に、第１及び第２ガイドロール５０，５４を押
圧して、両ロール５０，５４間のシート材Ｗをテンショ
ンがかかった状態に保持するプレスロールを示してい
る。また、符号６４は、停電時等にシート材Ｗにかかる
テンションが０又は緩くなったときに、コア２５に巻か
れたシート材Ｗが落下するのを防止するために、巻物体
１６，１８を押圧するプレスロールを示している。

【００２９】本実施形態の処理装置１０においては、矯
正ロール５６を上記のように平面Ｐ内において傾斜させ
ることにより、駆動ロール３６を正転Ｆさせた場合に
も、逆転Ｒさせた場合にも、矯正ロール５６を通過する
際にシート材Ｗを上方に持ち上げて、シート材Ｗの下方
へのズレを矯正することができる。

【００３０】これは、図３に示すように、平面Ｐ内で傾
斜させることにより、矯正ロール５６は、正転Ｆ時に
は、進入してくるシート材Ｗｉに対して上方が巻出し側
（駆動ロール３６側）に傾いた状態になり、逆転Ｒ時に
は、反対から進入してくるシート材Ｗｏに対して上方が
巻出し側（第２ガイドロール５４側）に傾いた状態にな
るからである。

【００３１】このように、シート材Ｗを正逆いずれに走
行させる場合にも、矯正ロール５６を同じ向きに傾斜さ
せることでシート材Ｗの下方へのズレを矯正することが
できるので、簡易な構造でシート材Ｗの下方へのズレを
防止することができる。

【００３２】図５は、本発明の第２の実施形態に係る表
面処理装置に用いる矯正ロール７０の斜視図である。こ
の実施形態は、第１の実施形態の処理装置１０における
矯正ロール５６に代えて、図５に示す矯正ロール７０を
設けたものであり、その他の構成は第１の実施形態と同
様である。

【００３３】この矯正ロール７０は、軸方向中央部ほど
径が小さくなるように、円柱体７２に対して、鼓状にく
びれ７４をつけた鼓状ロールであり、その軸方向を鉛直
方向に向けて、図１に示すロール５６の位置に、回動自
在に配されている。このロール７０は、比較的表面に凹
凸のある金属等により、スリップのし易い表面で構成さ
れている。

【００３４】このように、回動自在の鼓状のロール７０
を鉛直に配して、該鼓状のロール７０にシート材Ｗを所
定距離接触して通過させることにより、シート材Ｗを鉛
直方向においてロール７０の中央に安定して走行させる
ことができる。そのため、シート面を鉛直面に立てて走
行する場合におけるシート材Ｗの下方へのズレが防止さ
れる。また、矯正ロール７０に方向性がないことから、
シート材Ｗを正逆いずれに走行させても、下方へのズレ
を防止することができる。

【００３５】なお、この矯正ロール７０を用いられるの
は、シート材Ｗがフィルムや金属箔のように比較的滑り
やすい材料のときであり、滑りにくく伸びる材料（例え
ば、ゴム状のシートやＥＶＡのようなフィルム）を走行
させるときには、クラウンをつけたロールを用いる方が
よい。

【００３６】上記実施形態においては、矯正ロール５
６，７０を１本だけ設けているが、これら矯正ロールは
複数本設けてもよく、また、両実施形態の矯正ロール５
６と７０を組み合わせて設けてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明の表面処理装置によれば、シート
材を正逆走行可能にした場合でも、簡易な構造でシート
材の下方へのズレを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る表面処理装置の
平面断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】同実施形態の矯正ロールの斜視模式図である。

【図４】同矯正ロールの平面模式図である。

【図５】第２の実施形態に係る表面処理装置に用いる矯
正ロールの斜視図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、上記実施形態の処理装置
における扉の開閉構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０……表面処理装置５６，７０……矯正ロールＷ……帯状シート材Ｗｉ……進入側のシート面Ｗｏ……離脱側のシート面Ｐ……両シート面を二等分する平面

フロントページの続き (72)発明者土谷章嘉奈良県大和高田市中三倉堂１−６−８ヌーベル上島Ｂ205 (72)発明者杉目弘毅奈良県奈良市山陵町236−１サンプラザ 512号Ｆターム(参考） 3F104 AA03 CA07 GA01 GA15 JB05 4F073 BB01 CA04 CA49 4G075 AA24 DA02 DA12 EA01 ED04 ED06 ED08 4K029 AA25 JA10 KA01 4K030 CA17 GA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール軸を鉛直方向に向けて配した複数の
ロールにより帯状シート材をその幅方向が鉛直方向とな
るように連続走行させつつ、該シート材に対して表面処
理を行なう表面処理装置において、走行する前記シート材の下方へのズレを矯正する矯正ロ
ールを備え、該矯正ロールは、前記シート材がロール側面に対して周
方向に所定の距離接触して通過することで、該シート材
の走行方向をロール側面に沿って変える回動自在のロー
ルであり、かつ、ロールに対し進入側のシート面と離脱
側のシート面との間を略二等分する平面内においてロー
ル軸の上方がシート材の非接触側に傾くように傾斜可能
に設けられたことを特徴とする帯状シート材の表面処理
装置。
【請求項２】ロール軸を鉛直方向に向けて配した複数の
ロールにより帯状シート材をその幅方向が鉛直方向とな
るように連続走行させつつ、該シート材に対して表面処
理を行なう表面処理装置において、走行する前記シート材の下方へのズレを矯正する矯正ロ
ールを備え、該矯正ロールが、前記シート材がロール側面に対して周
方向に所定の距離接触して通過することで、該シート材
の走行方向をロール側面に沿って変える回動自在の鼓状
ロールであることを特徴とする帯状シート材の表面処理
装置。