(57)【要約】【課題】両面連続往復真空コーティング装置を提供する。【解決手段】本発明の両面連続往復真空コーティング装置は真空空間を含み、前記真空空間内には、上部リコイラー機構、上向き駆動機構、下向き駆動機構および下部リコイラー機構が取付けられる。前記下部リコイラー機構と下向き駆動機構はそれぞれ上部リコイラー機構と上向き駆動機構の下部に位置し、コーティング待ち膜材料は、上部または下部リコイラー機構から供給され、上向きまたは下向き駆動機構、下向きまたは上向き駆動機構を通過した後、下部または上部リコイラー機構に戻る。前記上向き駆動機構および下向き駆動機構のコーティング待ち膜材料と対応する位置にはコーティング装置が１つずつ取付けられている。本発明は、上下２つのリコイラー機構と上下２つのコーティング装置の取付けにより、真空空間内において連続往復コーティングができ、工程の効率を大幅に向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面連続往復真空コーティング装置であって、真空空間を含み、前記真空空間内には、上部リコイラー機構、上向き駆動機構、下向き駆動機構および下部リコイラー機構が取付けられ、前記下部リコイラー機構と下向き駆動機構はそれぞれ上部リコイラー機構と上向き駆動機構の下部に位置し、コーティング待ち膜材料は、上部または下部リコイラー機構から供給され、上向きまたは下向き駆動機構、下向きまたは上向き駆動機構を通過した後、下部または上部リコイラー機構に戻り、前記上向き駆動機構および下向き駆動機構のコーティング待ち膜材料と対応する位置にはコーティング装置が１つずつ取付けられていることを特徴とする両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項２】
前記上向き駆動機構と下向き駆動機構はベルトプーリモジュールを１つずつ含み、前記ベルトプーリモジュールは、駆動ベルトプーリと、ベルトと、前記駆動ベルトプーリの両側にそれぞれ取り付けられる２つのラチェット伝動部を含み、前記駆動ベルトプーリと２つのラチェット伝動部はベルトにより連結されることを特徴とする請求項１に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項３】
前記ラチェット伝動部は、ラチェット、ラチェット爪および圧縮スプリングを含み、前記ラチェット爪の移動端の一側はラチェットのラチェット爪車に結合され、前記ラチェット爪の移動端の他側は圧縮スプリングに連結されることを特徴とする請求項２に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項４】
前記ベルトプーリモジュールは冷却用メインローラーおよび平坦化ローラーを含み、前記冷却用メインローラーは駆動ベルトプーリに同軸に連結され、前記平坦化ローラーは２個であり、２つの平坦化ローラーはそれぞれ２つのラチェットに同軸に連結されることを特徴とする請求項３に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項５】
少なくとも一対の通過ローラーを更に含み、前記少なくとも一対の通過ローラーは上向き駆動機構と下向き駆動機構との間に取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項６】
前記真空コーティング装置はプラズマソース洗浄装置を含み、前記プラズマソース洗浄装置はコーティング待ち膜材料の一側に取り付けられてコーティング待ち膜材料を洗浄することを特徴とする請求項５に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項７】
前記コーティング装置は、抵抗加熱蒸発装置、中周波数誘導加熱蒸発装置、マグネトロンスパッタリング装置、電子銃式装置のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング装置の技術分野に属し、特に、両面連続往復真空コーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
柔軟性導電材料と遮蔽材料の応用および需要により、非常に薄い薄膜上に厚い金属導電層をコーティングする場合があり、このコーティングのため特殊な装置機構を開発する必要がある。薄い薄膜の厚さは通常、２〜１２μｍであり、その材料は通常、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＩの薄膜およびポリエステル繊維（polyester  fibre）布である。厚い金属導電層の厚さは２００〜２０００ｎｍであり、その材料は通常、導電および遮蔽材料、例えば、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、銀、金および合金材料等である。薄膜の表面に所定の厚さを有する金属導電層を形成するとき、最大の難点は堆積の効率にある。薄膜の耐熱性に関する影響を受けることにより、一回コーティングをするとき薄膜の表面上に厚さが５〜１００ｎｍである金属導電層しかコーティングすることができない。したがって、厚さが２００〜２０００ｎｍである金属導電層をコーティングするためには堆積の工程を複数回しなければならない。薄膜導電層の堆積は通常、真空の空間内において実施される。堆積装置が往復コーティングをすることができない場合、一層の金属層をコーティングした後、装置を開けて、金属層がコーティングされる薄膜コイルに対してコイリング、アンワインドを再び行う必要がある。その工程を実施するごとに（装置を開けて）装置内の真空を破る必要があるので、真空を形成する効率が低下する。真空の空間内において連続往復コーティングする方法があると、真空コーティングの効率を大幅に向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、両面連続往復真空コーティング装置を提供することにより、従来技術の真空コーティング装置が連続往復コーティングできず、効率が低いという問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するため、本発明は下記の両面連続往復真空コーティング装置を提供する。
両面連続往復真空コーティング装置は真空空間を含み、前記真空空間内には、上部リコイラー機構、上向き駆動機構、下向き駆動機構および下部リコイラー機構が取付けられる。前記下部リコイラー機構と下向き駆動機構はそれぞれ上部リコイラー機構と上向き駆動機構の下部に位置し、コーティング待ち膜材料は、上部または下部リコイラー機構から供給され、上向きまたは下向き駆動機構、下向きまたは上向き駆動機構を通過した後、下部または上部リコイラー機構に戻る。前記上向き駆動機構および下向き駆動機構のコーティング待ち膜材料と対応する位置にはコーティング装置が１つずつ取付けられている。
【０００５】
前記上向き駆動機構と下向き駆動機構はベルトプーリモジュールを１つずつ含み、前記ベルトプーリモジュールは、駆動ベルトプーリと、ベルトと、前記駆動ベルトプーリの両側にそれぞれ取り付けられる２つのラチェット伝動部を含み、前記駆動ベルトプーリと２つのラチェット伝動部はベルトにより連結されることを特徴とする。
【０００６】
前記ラチェット伝動部は、ラチェット、ラチェット爪および圧縮スプリングを含み、前記ラチェット爪の移動端の一側はラチェットのラチェット爪車に結合され、前記ラチェット爪の移動端の他側は圧縮スプリングに連結される。
【０００７】
前記ベルトプーリモジュールは冷却用メインローラーおよび平坦化ローラーを含み、前記冷却用メインローラーは駆動ベルトプーリに同軸に連結され、前記平坦化ローラーは２個であり、２つの平坦化ローラーはそれぞれ２つのラチェットに同軸に連結される。
【０００８】
前記真空コーティング装置は少なくとも一対の通過ローラーを更に含み、前記少なくとも一対の通過ローラーは上向き駆動機構と下向き駆動機構との間に取り付けられる。
【０００９】
前記真空コーティング装置はプラズマソース洗浄装置を含み、前記プラズマソース洗浄装置はコーティング待ち膜材料の一側に取り付けられてコーティング待ち膜材料を洗浄する。
【００１０】
前記コーティング装置は、抵抗加熱蒸発装置、中周波数誘導加熱蒸発装置、マグネトロンスパッタリング装置、電子銃式装置のうちのいずれかである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の事項により次の発明の効果を得ることができる。
従来技術と比較すると、本発明の両面連続往復真空コーティング装置は、上下２つのリコイラー機構と上下２つのコーティング装置が取る付けられることにより、真空空間内において連続往復コーティングができるので、工程の効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の両面連続往復真空コーティング装置の全体の構造を示す図である。
【図２】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のベルトプーリ（belt  pulley）モジュールの構造を示す第１図である。
【図３】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のベルトプーリモジュールの構造を示す第２図である。
【図４Ａ】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のラチェット（ratchet）伝動部の構造を示す第１図である。
【図４Ｂ】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のラチェット伝動部の構造を示す第１図である。
【図５Ａ】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のラチェット伝動部の構造を示す第２図である。
【図５Ｂ】本発明の両面連続往復真空コーティング装置のラチェット伝動部の構造を示す第２図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の目的、技術的事項および発明の効果をより詳細に理解させるため、以下、図面と実施例により本発明をより詳細に説明する。注意されたいことは、この説明書において説明する具体的な実施例は本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものでないことである。
【００１４】
図１に示すとおり、本発明の両面連続往復真空コーティング装置は真空空間１を含み、当該真空空間１内には、上部リコイラー（recoiler）機構２、上向き駆動機構３、下向き駆動機構４および下部リコイラー機構５が取付けられている。前記下部リコイラー機構５と下向き駆動機構４はそれぞれ上部リコイラー機構２と上向き駆動機構３の下部に位置する。コーティング待ち膜材料は、上部または下部リコイラー機構５から供給され、上向きまたは下向き駆動機構４、下向きまたは上向き駆動機構３を通過した後、下部または上部リコイラー機構２に戻る。前記上向き駆動機構３および下向き駆動機構４のコーティング待ち膜材料と対応する位置にはコーティング装置６が１つずつ取付けられている。
【００１５】
図２、図３に示すとおり、前記上向き駆動機構３はベルトプーリ（belt  pulley）モジュール３１を含み、下向き駆動機構４はベルトプーリモジュール４１を含み、前記ベルトプーリモジュール３１／４１は、駆動ベルトプーリ３１１／４１１と、ベルト３１２／４１２と、前記駆動ベルトプーリ３１１／４１１の両側にそれぞれ取り付けられる２つのラチェット（ratchet）伝動部３１３／３１７／４１３／４１７を含む。前記駆動ベルトプーリ３１１／４１１と２つのラチェット伝動部３１３／３１７／４１３／４１７はベルト３１２／４１２により連結される。
【００１６】
図４、図５に示すとおり、前記ラチェット伝動部３１３／３１７／４１３／４１７は、ラチェット３１３１／３１７１／４１３１／４１７１、ラチェット爪（pawl）３１３２／３１７２／４１３２／４１７２および圧縮スプリング３１３３／３１７３／４１３３／４１７３を含む。前記ラチェット爪３１３２／３１７２／４１３２／４１７２の移動端の一側はラチェット３１３１／３１７１／４１３１／４１７１のラチェット爪車３１３４／３１７４／４１３４／４１７４に結合され、前記ラチェット爪３１３２／３１７２／４１３２／４１７２の移動端の他側は圧縮スプリング３１３３／３１７３／４１３３／４１７３に連結される。
【００１７】
前記ベルトプーリモジュール３１は、冷却用メインローラー３１４／４１４および平坦化ローラー３１５／４１５、３１６／４１６を含み、前記冷却用メインローラー３１４／４１４はキーにより駆動ベルトプーリ３１１／４１１に同軸に連結され、駆動ベルトプーリ３１１／４１１と冷却用メインローラー３１４／４１４は外部の電機により駆動される。前記平坦化ローラーは２個であり、２つの平坦化ローラー３１５／４１５、３１６／４１６はそれぞれ、キーにより２つのラチェット３１３１／４１３１に同時回転するように同軸に連結される。
【００１８】
図２〜５に示すとおり、ラチェット３１３１／４１３１はベルト３１２／４１２の駆動によりＢ方向に回転するとき、圧縮スプリング３１３３／４１３３の弾力によりラチェット爪３１３２／４１３２は押され、ラチェット爪３１３２／４１３２がラチェット爪車３１３４／４１３４に結合されることにより、前記ラチェット伝動部３１３／４１３は回転方向において駆動状態になる。ラチェット３１３１／４１３１はベルト３１２／４１２の駆動によりＡ方向に回転するとき、圧縮スプリング３１３３／４１３３の弾力によりラチェット爪３１３２／４１３２は押されるが、ラチェット爪３１３２／４１３２はラチェット爪車３１３４／４１３４に結合されず、ラチェット爪車３１３４／４１３４の円弧に沿って自由に回転することができるので、前記ラチェット伝動部３１３／４１３は回転方向において従動状態になる。
【００１９】
前記真空コーティング装置は少なくとも一対の通過ローラー７を更に含み、前記少なくとも一対の通過ローラー７は上向き駆動機構３と下向き駆動機構４との間に取り付けられる。前記真空コーティング装置はプラズマソース洗浄装置８を含み、前記プラズマソース洗浄装置８はコーティング待ち膜材料の一側に取り付けられてコーティング待ち膜材料を洗浄する。前記コーティング装置６は、抵抗加熱蒸発装置、中周波数誘導加熱蒸発装置、マグネトロンスパッタリング装置、電子銃式装置のうちのいずれかである。
【００２０】
本発明の両面連続往復真空コーティング装置は、上下２つのリコイラー機構２、５と上下２つのコーティング装置６を具備し、上部リコイラー機構２のコイリング（coiling）と下部リコイラー機構５のコイリングにより両面連続往復真空コーティングをすることができる。以下、上部リコイラー機構２の下部のコイリングを例として説明する。図１〜図３に示すとおり、２は膜材料リコイラー機構の上部リコイラー機構であり、上部リコイラー機構２により供給される膜材料は、平坦化ローラー３１５、冷却用メインローラー３１４、平坦化ローラー３１６、通過ローラー７、平坦化ローラー４１６、冷却用メインローラー４１４および平坦化ローラー４１５を順に通過した後、下部リコイラー機構５に供給される。膜材料は、平坦化ローラー３１５を通過した後、駆動ベルトプーリ３１１により駆動される冷却用メインローラー３１４に送入される。このとき上部コーティング装置６により膜材料の一側には金属導電層がコーティングされる。次に、膜材料は、平坦化ローラー３１６、通過ローラー７および平坦化ローラー４１６を通過した後、下部の駆動ベルトプーリ４１１により駆動される冷却用メインローラー４１４に送入される。このとき下部コーティング装置６により膜材料の他側にも金属導電層がコーティングされる。次に、膜材料は平坦化ローラー４１５を介して下部リコイラー機構５に送入される。したがって、一回のコーティング工程により膜材料上、即ち膜材料の両面上に導電金属層を同時にコーティングすることができる。コーティングをするとき、膜材料の面をメインローラーに緊密に当接させるため引っ張られる状態を形成する必要がある。動力の構造において、冷却用メインローラーから送出された平坦化ローラーを駆動ローラーにし、冷却用メインローラーに送入される平坦化ローラーを従動ローラーにする必要がある。それにより膜材料の前部には膜材料を引っ張る力が形成され、膜材料の後部には膜材料を引っ張る力が形成されないので、膜材料は引っ張られる状態になり、膜材料がメインローラーに緊密に当接する状態を確保することができる。上部においてアンワインド（unwind）をし、下部においてコイリングをする例において、上部リコイラー機構２により供給される膜材料は、平坦化ローラー３１５、冷却用メインローラー３１４、平坦化ローラー３１６、通過ローラー７、平坦化ローラー４１６、冷却用メインローラー４１４および平坦化ローラー４１５を順に通過した後、下部リコイラー機構５に供給される。上部の冷却用メインローラー３１４において、冷却用メインローラー３１４上の膜材料が引っ張られる状態を確保するため、ラチェット爪車に対応する３１６号平坦化ローラーの箇所は駆動状態になり、３１６号平坦化ローラーは引っ張られることにより回転可能な状態になる。ラチェット爪車に対応する３１５号平坦化ローラーの箇所は従動状態になり、３１５号平坦化ローラーは膜材料が引っ張られることにより回転する。その場合、冷却用メインローラー３１４において、膜材料は移動の方向において引っ張られる状態になる。反対方向のコーティングをするとき、下部リコイラー機構５により供給される膜材料は、平坦化ローラー４１５、冷却用メインローラー４��４、平坦化ローラー４１６、通過ローラー７、平坦化ローラー３１６、冷却用メインローラー３１４および平坦化ローラー３１５を順に通過した後、上部リコイラー機構２に供給される。上部の冷却用メインローラー３１４において、冷却用メインローラー３１４上の膜材料が引っ張られる状態を確保するため、ラチェット爪車に対応する３１５号平坦化ローラーの箇所は駆動状態になり、３１５号平坦化ローラーは引っ張られることにより回転可能な状態になる。ラチェット爪車に対応する３１６号平坦化ローラーの箇所は従動状態になり、３１６号平坦化ローラーは膜材料が引っ張られることにより回転する。その場合、冷却用メインローラー３１４において、膜材料は依然として、移動の方向において引っ張られる状態になる。
前記構造を採用するとき、膜材料がいずれかの方向に移動するとき、冷却用メインローラー上の膜材料が引っ張られかつ膜材料が冷却用メインローラーに当接することを確保することができるので、両面連続往復真空コーティングをすることができる。
【００２１】
実施例１
上部リコイラー機構２によりアンワインドをする例において、アンワインドの直径は６００ｍｍであり、基材材料はＰＩの薄膜であり、コーティング装置において、６−３は中周波数誘導加熱蒸発装置であり、６−１と６−２はマグネトロンスパッタリングターゲットである。ターゲットは平面型ターゲットであり、ターゲットの材料はニッケルである。中周波数誘導加熱蒸発装置内に純銅粒子を送入し、純銅粒子の純度は≧９９．９５％であり、ターゲットの純度は≧９９．９９％である。上部リコイラー機構２により供給される膜材料は、平坦化ローラー３１５、冷却用メインローラー３１４、平坦化ローラー３１６、通過ローラー７、平坦化ローラー４１６、冷却用メインローラー４１４および平坦化ローラー４１５を順に通過した後、下部リコイラー機構５に供給される。冷却用メインローラー３１４、４１４は冷却液体循環冷却方法を採用し、冷却の温度は−２５℃であり、真空度が≦８×１０−１Ｐａである環境においてコーティングをする。第１工程において、マグネトロンスパッタリングターゲット６−２と中周波数誘導加熱蒸発装置６−３を起動させ、膜材料の移行の速度を１０〜６０ｍ／ｍｉｎにすることにより、基材の両面に厚さが５〜３０ｎｍであるニッケル底層と厚さが５０〜３００ｎｍである銅コーティング層を同時に形成する。第１ステップのコーティング工程が終わると、両面連続往復真空コーティング装置を開けない前提下において第２〜第６ステップを実施する。第２〜第６ステップにおいて、中周波数誘導加熱蒸発装置６−３のみを起動させ、膜材料の移行の速度を１０〜６０ｍ／ｍｉｎにし、往復コーティング工程を５回実施することにより、基材の両面に厚さが２５０〜１５００ｎｍである銅コーティング層を形成する。第６ステップが終わると、両面連続往復真空コーティング装置を開けない前提下において第７ステップを実施する。第７ステップにおいて、マグネトロンスパッタリングターゲット６−１と中周波数誘導加熱蒸発装置６−３を起動させ、膜材料の移行の速度を１０〜６０ｍ／ｍｉｎにすることにより、基材の両面に先に厚さが５０〜３０ｎｍである銅コーティング層を形成した後、この銅コーティング層上に厚さが５〜３０ｎｍであるニッケル層を形成する。往復コーティング工程を７回実施することにより、厚さが５０〜３０ｎｍであるニッケル底層と、厚さが３５０〜２１００ｎｍである銅中間層と、厚さが５〜３０ｎｍであるニッケル表面層とを得ることができる。本発明において膜材料をコーティング装置に一回送入することによりコーティング層を一回で形成することができるので、従来技術において膜材料を真空装置に７回送入して７回取り出す工程と比較すると、本発明は、効率を８５．７１％向上させ、原材料の利用率も８％向上させ、膜材料の表面の不純物と酸化を有効に低減することができる。また、膜材料を真空装置に送入するごとにコイリング、アンワインドを再びすることを回避することができる。
【００２２】
この明細書には、本発明に係る設備、構造、モジュールおよび操作方法を１つも漏らさず全部記載するものでない。この技術分野の技術者は、この技術分野で常用されかつ前記設備、構造、モジュールおよび操作方法と同様の実施例を使用、実施するか、或いはこの技術分野の常識を使用し、かつ前記設備、構造、モジュールおよび操作方法と同様の実施例を使用、実施することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を詳述してきたが、前記実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は前記実施例の構成にのみ限定されるものではない。本技術分野の技術者は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において設計の改良、変更をすることができ、このような改良、変更等があっても本発明に含まれることは勿論である。
【図１】
2020094267.tif 000003
【図２】
2020094267.tif 000004
【図３】
2020094267.tif 000005
【図４Ａ】
2020094267.tif 000006
【図４Ｂ】
2020094267.tif 000007
【図５Ａ】
2020094267.tif 000008
【図５Ｂ】
2020094267.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月28日(2020.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面連続往復真空コーティング装置であって、真空空間を含み、前記真空空間内には、上部リコイラー機構、上向き駆動機構、下向き駆動機構および下部リコイラー機構が取付けられ、前記下部リコイラー機構と下向き駆動機構はそれぞれ上部リコイラー機構と上向き駆動機構の下部に位置し、コーティング待ち膜材料は、上部または下部リコイラー機構から供給され、上向きまたは下向き駆動機構、下向きまたは上向き駆動機構を通過した後、下部または上部リコイラー機構に戻り、前記上向き駆動機構および下向き駆動機構のコーティング待ち膜材料と対応する位置にはコーティング装置が１つずつ取付けられており、
前記上向き駆動機構と下向き駆動機構はベルトプーリモジュールを１つずつ含み、前記ベルトプーリモジュールは、駆動ベルトプーリと、ベルトと、前記駆動ベルトプーリの両側にそれぞれ取り付けられる２つのラチェット伝動部を含み、前記駆動ベルトプーリと２つのラチェット伝動部はベルトにより連結され、
前記ラチェット伝動部は、ラチェット、ラチェット爪および圧縮スプリングを含み、前記ラチェット爪の移動端の一側はラチェットのラチェット爪車に結合され、前記ラチェット爪の移動端の他側は圧縮スプリングに連結され、
前記ベルトプーリモジュールは冷却用メインローラーおよび平坦化ローラーを含み、前記冷却用メインローラーは駆動ベルトプーリに同軸に連結され、前記平坦化ローラーは２個であり、２つの平坦化ローラーはそれぞれ２つのラチェットに同軸に連結されることを特徴とする両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項２】
少なくとも一対の通過ローラーを更に含み、前記少なくとも一対の通過ローラーは上向き駆動機構と下向き駆動機構との間に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項３】
前記真空コーティング装置はプラズマソース洗浄装置を含み、前記プラズマソース洗浄装置はコーティング待ち膜材料の一側に取り付けられてコーティング待ち膜材料を洗浄することを特徴とする請求項２に記載の両面連続往復真空コーティング装置。
【請求項４】
前記コーティング装置は、抵抗加熱蒸発装置、中周波数誘導加熱蒸発装置、マグネトロンスパッタリング装置、電子銃式装置のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の両面連続往復真空コーティング装置。