JP2020094276A - シール装置、真空装置、成膜装置、及びフィルム製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態にかかる成膜装置Fを示す断面図である。成膜装置Fは、ウェブWの表面に被膜を積層する装置である。成膜装置Fは、第1緩衝室R1、第2緩衝室R2、第3緩衝室R3、成膜室Rf、第4緩衝室R4、第5緩衝室R5及び第6緩衝室R6がこの順番にウェブWが連続して通過するよう直列して設けられている。つまり、成膜装置Fは、成膜室RfのウェブWの搬送方向前後に複数の緩衝室(R1〜R3及びR4〜R5)がそれぞれ直列して設けられている。
以下、成膜装置Fのシール装置Sについて、詳しく示す図2を参照しながら説明する。なお、以下では、第1緩衝室R1と第2緩衝室R2との間に配置されるシール装置Sを例に説明するが、他のシール装置についても同様である。また、シール装置Sの両側の空間(隣接する緩衝室R1〜R6及び成膜室Rfが画定する内部空間)のうち、圧力が高い方を第1空間(それを画定する緩衝室R1〜R6を高圧室)、圧力が低い方を第2空間(それを画定する成膜室Rf又は成膜室Rf側の緩衝室R2〜R5を低圧室)と呼ぶ。このため、成膜室Rのウェブ搬送方向上流側に配置されるシール装置Sに関しては、上流側の空間が第1空間であり、下流側の空間が第2空間であるのに対し、成膜室Rの下流側に配置されるシール装置Sに関しては、下流側の空間が第1空間であり、上流側の空間が第2空間である。このため、成膜室Rfの下流側に配置されるシール装置Sは、図2のシール装置Sとは、鏡写しに形成される(ウェブWの搬送方向が逆方向と考えてもよい)。最も上流側のシール装置S及び最も下流側のシール装置Sにおいて、第1空間の圧力は大気圧である。
本発明に係るフィルム製造方法の一実施形態は、図1の成膜装置F(本発明に係る真空装置の一実施形態)を用いてウェブWの表面に異なる材料を積層する加工を施す工程を備える。成膜装置Fの第1緩衝室R1には、ウェブWを巻き取ったリール(不図示)からウェブWを連続的に供給することができる。また、第6緩衝室R6から連続して排出される加工済みのウェブW(製造されたフィルム)は、別のリール(不図示)に巻き取って回収することができる。
図3に示す成膜装置Faは、図1の成膜装置Fと同様に、ウェブWの表面に被膜を積層する装置である。本実施形態の成膜装置Faは、第1緩衝室R1a、第2緩衝室R2a、第3緩衝室R3a、成膜室Rfa、第4緩衝室R4a、第5緩衝室R5a及び第6緩衝室R6aがこの順番にウェブWが連続して通過するよう直列して設けられている。成膜装置Faにおいて、成膜室Rfaより上流側の緩衝室R1a〜R3aと下流側の緩衝室R4a〜R6aとは一体である。より詳しくは、第1緩衝室R1aと第6緩衝室R6a、第2緩衝室R2aと第5緩衝室R5a、第3緩衝室R3aと第4緩衝室R4は、それぞれ一体に形成されている。このため、成膜装置Fでは、ウェブWが成膜室Rfaにおいて折り返して搬送される。
図4に詳しく示すように、成膜装置Faのシール装置Saは、隔壁P1と一体となって第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1aと、2つのガイドローラ(第1空間側の第1ガイドローラ2及び第2空間側の第2ガイドローラ3)とを備える。このシール装置Saは、第1空間及び第2空間を接続し、ウェブが通過するよう形成された搬送路4と、搬送路4の近傍で第1空間に開口し、低圧源V11に接続され、第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された排気流路5aとを有する。
図5に示す本発明のまた別の実施形態に係るシール装置Sbは、隔壁P1と一体となって第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1bと、2つのガイドローラ(第1空間側の第1ガイドローラ2及び第2空間側の第2ガイドローラ3)とを備える。このシール装置Sbは、第1空間及び第2空間を接続し、ウェブWが通過するよう形成された搬送路4と、搬送路4の近傍で第1空間に開口し第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された排気流路5aとを有する。
図6に示す本発明のまた別の実施形態に係るシール装置Scは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1cと、2つのガイドローラ(第1空間側の第1ガイドローラ2及び第2空間側の第2ガイドローラ3)とを備える。このシール装置Scは、第1空間及び第2空間を接続し、ウェブWが通過するよう形成された搬送路4と、搬送路4の近傍で第1空間に開口し、第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された排気流路5cとを有する。
図7に示す本発明のさらに別の実施形態に係るシール装置Sdは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1dと、1つのガイドローラ9とを備える。ガイドローラ9は、隔壁部1dに形成される開口10内に配置され、第1空間及び第2空間にそれぞれ部分的に露出している。シール装置Sdでは、断面視で開口10の内縁とガイドローラ9との間に形成される2つの空間の一方(図面下側)がウェブWが通過する搬送路4dとされ、他方(図面上側)が第1空間内の気体を外部に排出する排気流路5dの連通部6dとされている。隔壁部1dの開口10のガイドローラ9に対向する内縁は、ガイドローラ9との隙間を一定にするような円筒面とされている。また、隔壁部1dには、連通部6dを低圧源に接続する接続部7dが形成されている。ガイドローラ9は、ウェブWを加熱するために発熱可能であってもよく、ウェブWを冷却するために冷媒が挿通されてもよい。
図8に示す本発明のさらに別の実施形態に係るシール装置Seは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1eと、2つのガイドローラ(第1空間側の第1ガイドローラ2及び第2空間側の第2ガイドローラ3)と、ウェブWを挟んでガイドローラ2,3と反対側に配置される2つの補助ローラ(第1空間側の第1補助ローラ13及び第2空間側の第2補助ローラ14)とを備える。このシール装置Seは、第1空間及び第2空間を接続し、ウェブが通過するよう形成された搬送路4と、搬送路4の近傍で第1ガイドローラ2に対向するよう第1空間に開口し、低圧源に接続されて第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された第1の排気流路5と、搬送路4の近傍で第1ガイドローラ2に対向するよう第1空間に開口し、低圧源に接続されて第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された第2の排気流路5eとを有する。
図9に示す本発明のまた別の実施形態に係るシール装置Sfは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1fと、2つのガイドローラ(第1空間側の第1ガイドローラ2及び第2空間側の第2ガイドローラ3)とを備える。このシール装置Sfは、第1空間及び第2空間を接続し、ウェブWが通過するよう形成された搬送路4と、搬送路4の近傍で第1空間に開口し、第1空間内の気体を外部に排出するよう形成された排気流路5fと、排気流路5fに外部から気体を供給する供給流路15とを有する。
図10及び図11に示す本発明のさらに別の実施形態に係るシール装置Sgは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1gと、隔壁部1gに形成される開口10内に配置されたガイドローラ9と、ガイドローラ9の前後でウェブWを案内する一対の補助ローラ16と、を備える。ガイドローラ9は、隔壁部1gに形成される開口10内に配置され、第1空間及び第2空間にそれぞれ部分的に露出している。シール装置Sgでは、断面視で開口10の内縁とガイドローラ9の周面との間に形成される2つの空間の一方(図面下側)がウェブWが通過する搬送路4gとされ、他方(図面上側)が第1空間内の気体を外部に排出する排気流路5gの連通部6gとされている。隔壁部1gの開口10のガイドローラ9の周面に対向する内縁は、ガイドローラ9との隙間を一定にするような円筒面とされている。隔壁部1gは、開口10の内壁面のうち、ガイドローラ9のウェブWに当接しない側の周面に対向する面、ガイドローラ9の端面に対向する面、及びガイドローラ9のウェブWに当接しない側の周面に対向する面に連続して形成される排気溝17を有する。また、隔壁部1gには、連通部6gを低圧源に接続するために、それぞれ排気溝17に開口する複数の接続部7gが形成されている。
図12に示す本発明のさらに別の実施形態に係るシール装置Shは、第1空間と第2空間とを隔離する隔壁部1hと、隔壁部1hに形成される開口10内に配置されたガイドローラ9と、ガイドローラ9の前後でウェブWを案内する一対の補助ローラ16と、隔壁部1hとガイドローラ9との間を封止するシャッタ部18と、を備える。シール装置Shでは、断面視で開口10の内縁とガイドローラ9の周面との間に形成される2つの空間の一方(図面下側)がウェブWが通過する搬送路4hとされ、他方(図面上側)が第1空間内の気体を外部に排出する排気流路5hの連通部6hとされている。隔壁部1hは、開口10の内壁面のうち、ガイドローラ9のウェブWに当接しない側の周面に対向する面、ガイドローラ9の端面に対向する面、及びガイドローラ9のウェブWに当接しない側の周面に対向する面に連続して形成される排気溝17を有する。また、隔壁部1hには、連通部6hを低圧源に接続するために、それぞれ排気溝17に開口する複数の接続部7hが形成されている。図12のシール装置Shにおける隔壁部1hは、図10のシール装置Shにおける隔壁部1gと同様である。つまり、図12のシール装置Shの搬送路4h、排気流路5h(連通部6h及び接続部7h)は、図10のシール装置Sgの搬送路4g、排気流路5g(連通部6g及び接続部7g)と同様である。したがって、図12のシール装置Shは、図10のシール装置Sgにシャッタ部18を付加したものである。
2,3,9 ガイドローラ
4,4d 搬送路
5,5a,5c,5d,5e,5f 排気流路
6,6a,6d,6e 連通部
7,7c1,7c2,7e,7f 接続部
8 突起部
9 ガイドローラ
10 開口
11 第1延長突部
12 第2延長突部
13,14 補助ローラ
15 供給流路
17 排気溝
18 シャッタ部
D ドラム
E スパッタリングデバイス
F 成膜装置
P1〜P6,P1a〜P6a 隔壁
R1〜R6,R1a〜R6a 緩衝室
Rf、RFa 成膜室
S,Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf シール装置
V1〜V5,V6,V7,V11〜V16 低圧源
W ウェブ
Claims (15)
- 第1空間と前記第1空間よりも圧力が低い第2空間とを隔離しつつウェブを連続搬送可能とするシール装置であって、
前記第1空間と前記第2空間との間を区分する隔壁部と、
前記隔壁部に近接して設けられ、前記ウェブを案内する少なくとも1つのガイドローラと、
を備え、
前記第1空間及び前記第2空間を接続し、前記ウェブが通過する搬送路と、
少なくとも前記搬送路の近傍で前記第1空間に開口し、低圧源に接続され、前記第1空間内の気体を外部に排出する排気流路と、
を有するシール装置。 - 前記排気流路は、前記ガイドローラの外周面のうち前記ウェブが当接しない角度領域に対向又は隣接する位置で前記第1空間に開口する請求項1に記載のシール装置。
- 前記排気流路は、前記第1空間及び前記第2空間を接続する連通部と、前記連通部を前記低圧源に接続する接続部とを有する請求項1又は請求項2に記載のシール装置。
- 前記排気流路は、異なる前記低圧源に接続される複数の前記連通部を有する請求項3に記載のシール装置。
- 前記ガイドローラは、前記隔壁部に形成される開口内に配置され、前記第1空間及び前記第2空間にそれぞれ部分的に露出し、
前記ガイドローラと前記開口の内縁との間に形成される2つの空間の一方が前記搬送路とされ、他方が前記排気流路の前記連通部とされ、
前記排気流路の前記ガイドローラの周方向の長さが前記搬送路の前記ガイドローラの周方向の長さよりも大きい請求項3又は4に記載のシール装置。 - 前記隔壁部は、前記開口の内壁面のうち、前記ガイドローラの周面に対向する面及び前記ガイドローラの端面に対向する面に連続して形成される排気溝を有する、請求項5に記載のシール装置。
- 前記隔壁部と前記ガイドローラの周面との隙間を封止するシャッタ部をさらに備え、
前記シャッタ部は、前記ガイドローラの周面に対向するとともに定常運転時における前記ガイドローラの撓みに合わせて前記ガイドローラの側に凸状又は凹状に湾曲している先端縁を有するシール部材を含む、請求項5又は6に記載のシール装置。 - 前記ガイドローラが前記ウェブを加熱するために発熱可能である請求項1から7のいずれかに記載のシール装置。
- 前記搬送路の前記ウェブの厚み方向の平均長さは、0.1mm以上1.0mm以下である請求項1から8のいずれかに記載のシール装置。
- 請求項1から9のいずれかに記載のシール装置と、前記第2空間を画定する低圧室とを備える真空装置。
- 前記第1空間の圧力が大気圧である請求項10に記載の真空装置。
- 真空引きされる成膜室と、
前記成膜室の前記ウェブの搬送方向前後にそれぞれ直列して設けられる複数の緩衝室と、
隣接し合う前記成膜室間並びに前記成膜室及び前記緩衝室間の少なくともいずれかに、前記緩衝室を前記第1空間を画定する高圧室とし、前記成膜室又は前記成膜室側に隣接する前記緩衝室を前記第2空間を画定する低圧室として設けられる請求項1から9のいずれかに記載のシール装置と、
を備える成膜装置。 - 前記成膜室の上流側の前記緩衝室と下流側の前記緩衝室とが一体であり、前記ウェブが折り返して搬送される請求項12に記載の成膜装置。
- 請求項10又は11に記載の真空装置を用いて前記ウェブに加工する工程を備えるフィルム製造方法。
- 前記搬送路を通過する際の前記ウェブの平均厚みが20μm以上100μm以下である請求項14に記載のフィルム製造方法。
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