(57)【要約】      （修正有）【課題】シートの一方に第１の薄膜を形成した後、他方の面にも第２の薄膜を形成する場合に、５０［ｎｍ］以上の比較的厚い金属薄膜や金属酸化物薄膜であっても高速で熱負けなく、製造できる薄膜付シートの製造装置ならびに薄膜付シートの製造方法の提供。【解決手段】減圧雰囲気下において、一方の表面に第１の薄膜１３が形成されているシート１を円筒状ロールの表面３に接触させ、前記円筒状ロールの回転運動に伴って搬送されている前記シート上に、蒸発源７から前記シートに向けて金属蒸気１０を飛来させ、前記シート上に連続的に第２の薄膜１４を形成する薄膜付シートの製造方法であって、該円筒状ロールの表面に体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍの範囲内である絶縁体層２０を被覆したものを用い、前記第１の薄膜が形成されている面と前記円筒状ロールとの間に１００〜４００Ｖの範囲内の電圧を印加して、前記シートの他方の表面に第２の薄膜を形成。【選択図】図１−１
2010242217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気下において、一方の表面に第１の薄膜が形成されているシートを円筒状ロー
ルの表面に接触させ、前記円筒状ロールの回転運動に伴って搬送されている前記シートの
他方の表面上に、蒸発材料を溶融させた蒸発源から前記シートに向けて金属蒸気を飛来さ
せ、前記シート上に連続的に第２の薄膜を形成する薄膜付シートの製造方法であって、前
記円筒状ロールとして該円筒状ロールの表面に体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍの範囲
内である絶縁体層を被覆したものを用い、前記第１の薄膜が形成されている面と前記円筒
状ロールとの間に１００〜４００Ｖの範囲内の電圧を印加して、前記シートの他方の表面
に第２の薄膜を形成することを特徴とする薄膜付シートの製造方法。
【請求項２】
前記円筒状ロールとして、該円筒状ロールの表面に被覆された前記絶縁体層の厚みが４
０〜２００μｍの範囲内にあるものを用いることを特徴とする請求項１に記載の薄膜付シ
ートの製造方法。
【請求項３】
前記シートの厚みが１０μｍ以下であり、前記シートの搬送速度が１００ｍ／分以上で
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜付シートの製造方法。
【請求項４】
前記第１の薄膜が金属化合物薄膜であり、前記金属化合物薄膜の表面抵抗が１０１〜１
０５Ω／□の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の薄膜付
シートの製造方法。
【請求項５】
前記金属化合物薄膜が酸化アルミニウムであり、成膜レートが６００ｎｍ／秒以上であ
ることを特徴とする請求項４に記載の薄膜付シートの製造方法。
【請求項６】
減圧室と、該減圧室内に、シートと接触しながら前記シートを搬送する円筒状ロールを
有し、前記円筒状ロールの回転運動に伴って前記シートを搬送する搬送手段と、前記円筒
状ロール上の前記シートに向かって金属蒸気を飛散させる蒸発源と、前記シートと前記円
筒状ロールとの間に電位差を発生させる電位差発生手段とを備え、搬送される前記シート
に連続的に薄膜を形成する薄膜付シートの製造装置であって、前記円筒状ロールは、円筒
状の金属胴体部の周面に絶縁体層を被覆して構成されたものであり、前記絶縁体層の体積
抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍの範囲内であることを特徴とする薄膜付シートの製造装置
。
【請求項７】
前記絶縁体層のシートと接触する領域における任意の２点の体積抵抗をＲ１、Ｒ２（Ｒ
１≦Ｒ２）としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項６に記載の薄膜付シー
トの製造装置。
１≦Ｒ２／Ｒ１≦２
【請求項８】
前記絶縁体層の厚みが４０〜２００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項６また
は請求項７に記載の薄膜付シートの製造装置。
【請求項９】
前記シートが前記円筒状ロールの直前および直後のガイドロールと前記円筒状ロールと
の間のシート搬送距離がいずれも２００ｍｍ以内であり、かつ前記シートが前記ガイドロ
ールと接する面が、前記円筒状ロールと接する面の逆面であることを特徴とする請求項６
〜８のいずれか一つに記載の薄膜付シートの製造装置。
【請求項１０】
前記電位差発生手段において、前記シートと前記円筒状ロールとの間に流れる電流を５
０ｍＡ以下に制限する電流抑制回路が含まれることを特徴とする請求項６〜９のいずれか
一つに記載の薄膜付シートの製造装置。
【請求項１１】
前記絶縁体層が、酸化アルミニウムを主成分とし、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸
化クロム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウムから選ばれる少なくとも一つを混合した材
料から構成することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一つに記載の薄膜付シートの
製造装置。
【請求項１２】
内部に媒体を循環する構造を備えた円筒状金属ロールの表面に、酸化アルミニウムと酸
化チタンとが混在した絶縁体層を備え、前記絶縁体層の表面に長尺のシートを接触させな
がら回転運動に伴って搬送する円筒状ロールであって、
前記絶縁体層は、体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍ、厚みが４０〜２００μｍ、並び
にチタン元素濃度が２．２〜４．０ａｔ％であることを特徴とする円筒状ロール。
【請求項１３】
前記表面の任意位置における絶縁体層の膜厚１００μｍあたりの絶縁破壊電圧が５００
Ｖ／１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１２に記載の円筒状ロール。
【請求項１４】
自身の円周方向と垂直に交わる前記絶縁体層の任意の断面において、１０μｍを１辺と
する正方形格子で区切った各領域におけるチタン元素濃度の標準偏差が７．５％未満であ
り、かつ変動係数が２．０未満であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記
載の円筒状ロール。
【請求項１５】
前記絶縁体層表面の面粗さＲａが０．０１〜０．１μｍであり、かつ前記金属ロール表
面の面粗さＲａが１〜３μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれ
か一つに記載の円筒状ロール。
【請求項１６】
減圧室と、該減圧室内に、シートと接触しながら前記シートを搬送する円筒状ロールを
有し、前記円筒状ロールの回転運動に伴って前記シートを搬送する搬送手段と、前記円筒
状ロール上の前記シートに向かって金属蒸気を飛散させる蒸発源と、前記シートと前記円
筒状ロールとの間に電位差を発生させる電位差発生手段とを備え、搬送される前記シート
に連続的に薄膜を形成する薄膜付シートの製造装置であって、前記円筒状ロールが請求項
１２〜１５のいずれかに記載の円筒状ロールであることを特徴とする薄膜付シートの製造
装置。
【請求項１７】
減圧雰囲気下において、一方の表面に第１の薄膜が形成されているシートを円筒状ロー
ルの表面に接触させ、前記円筒状ロールの回転運動に伴って搬送されている前記シートの
他方の表面上に、蒸発材料を溶融させた蒸発源から前記シートに向けて金属蒸気を飛来さ
せ、前記シート上に連続的に第２の薄膜を形成する薄膜付シートの製造方法であって、前
記円筒状ロールとして請求項１２〜１５のいずれかに記載の円筒状ロールを用い、前記第
１の薄膜が形成されている面と前記円筒状ロールとの間に１００〜４００Ｖの範囲内の電
圧を印加して、前記シートの他方の表面に第２の薄膜を形成することを特徴とする薄膜付
シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜付シートの製造装置及び薄膜付シートの製造方法、並びにこれらに用い
られる円筒状ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラスチックフィルムに例示されるシート上に薄膜を形成することにより、
フィルムコンデンサや磁気記録テープ、包装用フィルム等の素材となる金属蒸着フィルム
が製造されている。この製造には、例えば真空槽内で巻状物のプラスチックフィルムを巻
き出し、薄膜形成した後に再び巻き取る巻取式蒸着装置（例えば非特許文献１）が用いら
れる。
【０００３】
その概要を図７−１、図７−２を用いて説明する。図７−１、図７−２はプラスチック
フィルムなどのシート上に連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置の構成要素を示した図で
ある。なお、この図７−１、図７−２は主要部のみを示し、構造物を収納する真空チャン
バや中間ロールは省略してある。図７−１において、長尺のシート１は、原反ロール体２
から繰り出され、シートの走行方向に沿って回転する円筒状の金属製キャンの表面である
シート案内面３に中間ローラ４、５によって決まる所要の巻き付け角で、巻付点３３から
剥離点３２まで巻き付いた状態で搬送され、その後中間ローラ５を介して巻き取られ、巻
取ロール体６を形成する。シート１がシート案内面３上に搬送される際に、走行方向マス
ク部材１１ｂで制限される成膜開始点３０から成膜終了点３１の間の領域において、坩堝
７（蒸発源）の中にある蒸着材料８より蒸発した蒸気１０がシート１上に付着し、シート
１上に第１の薄膜１３が形成される。こうして巻き取られた巻取ロール体６を、その後、
図７−２において原反ロール体２にセットし、第１の薄膜１３が成膜された面がシート案
内面３と接するように搬送し、反対面に第２の薄膜１４を形成することにより、シート１
の両面に薄膜を形成した薄膜付シートを得ることができる。なお蒸発には、例えば誘導加
熱や抵抗加熱の原理を利用して蒸着材料を加熱する方式や、電子ビームを蒸着材料に照射
して加熱する方式がある。またシート案内面３は主にシート１をシワなく搬送する役目と
、シート１が受けた熱負荷を効率よく逃がす役目を持つ。このため例えば公知の熱媒体の
循環による温度制御により、所要の温度に制御される。また特に円筒に限らず、ベルト体
の上にシートを搬送する方式も見られる。
【０００４】
また、図８は、図７−２の右手から見た装置の概要構成図である。このように第２の薄
膜１４とシート案内面３との間に電位差を設ける場合、図８に示すように、幅方向マスク
部材１１ａの開口部１２の幅は、第２の薄膜１４とシート案内面３が電気的に短絡しない
ように、通常、少なくともシート幅よりも小さく設定する。
【０００５】
このような巻取式蒸着装置を使って、シートの一方の面に第１の薄膜を形成した後、さ
らにシートの他方の面にも第２の薄膜を形成する方法が知られている。例えば、特許文献
１には、プラスチックフィルムの両面に金属薄膜を形成する方法が開示されている。また
、特許文献２には、プラスチックフィルムの両面に金属酸化物や水酸化物の薄膜を形成す
ることが開示されている。このようにシートの両面に薄膜を形成する場合、特に１面目に
第１の薄膜を成膜した後の反対面に第２の薄膜を成膜する場合に、シートが熱負けを起こ
す現象が顕著となる。熱負けとは、シート案内面３上のシート１が受ける熱負荷によりシ
ート１の温度が過度に上昇した部位が大きい場合や、シート１とシート案内面３が接触し
ていない部分がある場合に、シート１が熱変形を起こしてしまう現象である。なおシート
１が受ける主な熱負荷とは、この場合蒸発源７等から受ける輻射熱や、蒸着された第２の
薄膜１４から受ける凝固熱が挙げられる。
【０００６】
まだどちらの面にも薄膜が形成されていないシートの片面に導電性の第１の薄膜を形成
する場合には、蒸着時にシート１の受けた熱を効率よくシート案内面３に逃がすため、図
７−１に示すようにシート１上に形成した第１の薄膜１３に接触した中間ローラ５を介し
て、直流電源１５により第１の薄膜１３とシート案内面３の間に電位差を与え、第１の薄
膜１３とシート案内面３との間に働く静電気力でシート１をシート案内面３に強く貼り付
かせる技術（例えば特許文献３）が用いられる。
【０００７】
しかしながら、シート１の一方に第１の薄膜１３を形成した後、さらにシート１の他方
の面にも第２の薄膜１４を形成する場合に、第２の薄膜１４とシート案内面３の間に電位
差を与えても、第１の薄膜１３とシート案内面３とが電気的に同電位となるため、シート
１とシート案内面３との間に静電気力は作用せず、そのためシート１とシート案内面３と
の密着が不充分となり、熱負けを起こす場合がある。特に膜厚５０［ｎｍ］以上の第２の
薄膜を成膜する場合は、シートに与える熱負荷が大きく、熱負けが発生しやすい。なお、
このようにシート１がシート案内面３と十分に密着しないで起こる熱負けの代表的な形態
として、シート搬送方向に延びるシワ状の変形が挙げられる。本発明者らはこの発生原因
を次のように考えている。すなわち、シート１が蒸着の際に受ける熱負荷によりシート１
に熱膨張や熱収縮の応力が発生するが、シート搬送方向については搬送のための張力が作
用しておりこれが変形の抑制力となる一方、シート幅方向についてはシート１がシート案
内面３に密着していなければ特に抑制力が弱いため、シートがシート案内面上を僅かずつ
滑りながら変形を起こすが、この際、シート搬送方向において熱負荷を受ける領域と受け
ない領域との間で起こるシートの歪みがしわを発生させ、そのしわ部分がシート案内面３
と接触していないため熱伝導が不充分となり、局所的にしわの形状で熱変形する、という
ものである。シート１とシート案内面３との間に密着力が作用すれば、これがシート幅方
向の変形の抑制力となり、シワ状の熱負けも発生しないと考えられる。
【０００８】
その熱負けの対策として、例えば特許文献１では、シート案内面の周面にアルミナなど
の絶縁体層を形成させた円筒状キャンの周面に沿ってシートを走行させ、かつ金属薄膜と
円筒状キャンとの間に電位差を設けることにより、シート案内面と薄膜が同電位になるこ
とを防ぎ、シートとシート案内面との間に静電気力を発生させる方法が開示されている。
この静電気力によりシートとシート案内面とに密着力が発生し、絶縁体層なしの金属表面
のシート案内面に比べ、高速下での両面蒸着が可能となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−０９２４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７２４４号公報
【特許文献３】特開昭５９−１４７０２３号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】伊保内賢他著、「ポリマーフィルムと機能性膜」、技報堂出版、１９９１年４月発行、ｐ１９８〜２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、本発明者らの知見によると、特許文献１に記載されているような製造方
法では、まだ薄膜が形成されていないシート１の表面に、同じ薄膜材料を同じ膜厚で、絶
縁体層なしの金属表面のシート案内面を使って成膜するときに達成可能な速度よりも、ま
だ劣る速度であった。
【００１２】
さらにまた、本発明者らの知見によると、特許文献２に記載されている酸化金属薄膜を
両面に蒸着する場合には、上記のような従来のシート案内面の周面に絶縁体層を設ける方
法では、酸化金属薄膜は金属薄膜よりも電気抵抗が高い膜であるため、電流が流れにくく
、シート案内面とシートとの間に作用する静電気力が弱くなり、シートが熱負けしやすく
なる場合があった。
【００１３】
また、本発明者らの知見によると、前述のような従来の製造方法では、シート案内面３
の周面に形成した絶縁体層の特性が、蒸着膜の品質に大きな影響を与えていた。その一つ
に絶縁体層での熱伝導率の低下が挙げられる。例えば特許文献１では、絶縁体層としてア
ルミナを被覆しているが、セラミックであるアルミナは金属よりも熱伝導率が低いため、
蒸着によりフィルムが受ける熱をシート案内面に逃がしにくくなる。その他に、シートと
シート案内面との間に作用させる静電気力が絶縁体層の特性に依存する点が挙げられる。
静電気力に影響する絶縁体層の特性は、主に誘電率と被覆厚みである。円筒状キャンの表
面に被覆できる絶縁体層としては、シート案内面として要求される、表面の平滑性や表面
硬度、均一な膜厚で円筒加工できる、等の特性を満たす材料として、溶射法によるアルミ
ナやジルコニアなどのセラミックス材料に限られてきた。このような材料選択の制限の中
で、シート１とシート案内面３との熱伝導性や密着性を高めるには、絶縁体層をできるだ
け薄くする方が有利であるため、絶縁体層の厚みが２００［μｍ］より薄い範囲で使用さ
れてきた。しかしながら、まだ薄膜が形成されていないシート１の表面に、同じ薄膜材料
を同じ膜厚で、絶縁体層なしの金属表面のシート案内面を使って成膜するときに達成可能
な速度に比べて遅い速度で熱負けが発生するため、それ以上の高速化が困難であった。こ
の原因としては、特にこの種のシート案内面の周面の絶縁体に採用される、溶射法により
形成したアルミナなどのセラミック皮膜では、皮膜の厚みを２００［μｍ］より薄くする
と、溶射膜厚のムラや膜質のムラが無視できなくなり、部分的に密着力の低い箇所ができ
、部分的に熱負けが発生する不具合が発生する場合があるためである。膜厚のムラについ
ては、一般的に直径４００［ｍｍ］以上を有する円筒状シート案内面には真円度の誤差が
１０〜２０［μｍ］程度含まれるので、絶縁体層の膜厚のムラも１０〜２０［μｍ］程度
は存在することになり、絶縁体層の膜厚が薄くなるほど、膜厚に対する膜厚ムラの比率は
大きくなる。電圧を印加したときに発生する静電気力は、膜厚が薄い部分ほど強くなるの
で、膜厚のムラにより密着力のムラが発生し、部分的な熱負けに至る。一方膜質のムラに
ついては、主に溶射時にできる緻密さ（ボイド）の差に依存する。ボイドが多い部分は誘
電率が小さくなり、電圧を印加したときに誘導される電荷量が少なくなる。そのためその
部分は密着力が弱くなり部分的な熱負けに至る。一方、この溶射皮膜のムラが目立たなく
なるように皮膜の厚みを２００［μｍ］以上にすると熱伝導性が不足し、シート１が熱負
けしやすくなる場合があった。そのため、絶縁体層の厚みを１００［μｍ］程度に薄くし
て、この部分的な熱負けが発生しない速度範囲で蒸着しているのが現状であった。例えば
、５［μｍ］の厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミニウム薄膜を蒸着す
る場合、表裏とも未蒸着のフィルムに第１の薄膜を蒸着するときは成膜レート６００〜７
００［ｎｍ／秒］の速度での蒸着は可能である。しかしながら、第２の薄膜を蒸着する場
合において、金属表面のシート案内面を使用する場合は、成膜レート２００［ｎｍ／秒］
程度の速度で熱負けが発生したり、また特許文献１に記載されているような絶縁体層を設
けたシート案内面を使用する場合は、４００［ｎｍ／秒］程度の速度で熱負けが発生して
いた。このように第１の薄膜を蒸着する場合と同等の速度で成膜できず、第２の薄膜を成
膜時には生産性を落とさざるを得なかった。
【００１４】
また、酸化金属薄膜のような化合物薄膜で、表面抵抗が金属薄膜よりも高いが１０１〜
１０５Ω／□の範囲内で導電性を示す化合物薄膜を両面に蒸着する場合には、上記のよう
な従来のシート案内面の周面に絶縁体層を設ける方法では、シート案内面とシートとの間
に密着力を発生するものの、１０１Ω／□より小さい表面抵抗を示す金属薄膜に比べ、そ
の密着力は弱くなり、金属薄膜を両面に蒸着する場合に比べ、シートが熱負けしやすくな
る場合があった。例えば、膜厚５０［ｎｍ］で表面抵抗が１０４Ω／□程度になるように
調整した酸化アルミニウム薄膜をポリエステルフィルムの両面に成膜する場合において、
第２の薄膜を成膜する際の成膜レートは、絶縁体層を設けたシート案内面を使用する場合
においても、３５０［ｎｍ／秒］が限界であった。
【００１５】
以上説明したように従来技術では、シートの一方に第１の薄膜を形成した後、さらにシ
ートの他方の面にも第２の薄膜を形成する場合や導電性を示す化合物薄膜を形成する場合
に、特にシートの第１の薄膜の成膜で達成可能な高速下で、第２の薄膜を熱負けなく成膜
することは困難であった。
【００１６】
そこで本発明者らは、上記のような従来技術の問題点に鑑み、部分的な熱負けの原因で
ある絶縁体層の膜厚のムラや膜質のムラが無害化できる絶縁体層の特性を鋭意検討した結
果、特に厚い薄膜であっても高速で第２の薄膜を形成する薄膜付シートの製造装置および
薄膜付シートの製造方法、並びにこれらに用いられる円筒状ロールを提供することを目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の構成を特徴とするものである。
【００１８】
本発明によれば、減圧雰囲気下において、一方の表面に第１の薄膜が形成されているシ
ートを円筒状ロールの表面に接触させ、前記円筒状ロールの回転運動に伴って搬送されて
いる前記シートの他方の表面上に、蒸発材料を溶融させた蒸発源から前記シートに向けて
金属蒸気を飛来させ、前記シート上に連続的に第２の薄膜を形成する薄膜付シートの製造
方法であって、前記円筒状ロールとして該円筒状ロールの表面に体積抵抗が１０８〜１０
１１Ωｃｍの範囲内である絶縁体層を被覆したものを用い、前記第１の薄膜が形成されて
いる面と前記円筒状ロールとの間に１００〜４００Ｖの範囲内の電圧を印加して、前記シ
ートの他方の表面に第２の薄膜を形成する薄膜付シートの製造方法が提供される。ここで
、「体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍの範囲内」とは、具体的には、１×１０８〜１×
１０１１Ωｃｍの範囲を示している。
【００１９】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記円筒状ロールとして、該円筒状ロールの表
面に被覆された前記絶縁体層の厚みが４０〜２００μｍの範囲内にあるものを用いる薄膜
付シートの製造方法が提供される。
【００２０】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記シートの厚みが１０μｍ以下であり、前記
シートの搬送速度が１００ｍ／分以上である薄膜付シートの製造方法が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記第１の薄膜が金属化合物薄膜であり、前記
金属化合物薄膜の表面抵抗が１０１〜１０５Ω／□の範囲内である薄膜付シートの製造方
法が提供される。
【００２２】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記金属化合物薄膜が酸化アルミニウムであり
、成膜レートが６００ｎｍ／秒以上である薄膜付シートの製造方法が提供される。
【００２３】
また、本発明の別の形態によれば、減圧室と、該減圧室内に、シートと接触しながら前
記シートを搬送する円筒状ロールを有し、前記円筒状ロールの回転運動に伴って前記シー
トを搬送する搬送手段と、前記円筒状ロール上の前記シートに向かって金属蒸気を飛散さ
せる蒸発源と、前記シートと前記円筒状ロールとの間に電位差を発生させる電位差発生手
段とを備え、搬送される前記シートに連続的に薄膜を形成する薄膜付シートの製造装置で
あって、前記円筒状ロールは、円筒状の金属胴体部の周面に絶縁体層を被覆して構成され
たものであり、前記絶縁体層の体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍの範囲内である薄膜付
シートの製造装置が提供される。
【００２４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記絶縁体層のシートと接触する領域における
任意の２点の体積抵抗をＲ１、Ｒ２（Ｒ１≦Ｒ２）としたとき、以下の式を満たす薄膜付
シートの製造装置が提供される。
【００２５】
１≦Ｒ２／Ｒ１≦２
【００２６】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記絶縁体層の厚みが４０〜２００μｍの範囲
内である薄膜付シートの製造装置が提供される。
【００２７】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記シートが前記円筒状ロールの直前および直
後のガイドロールと前記円筒状ロールとの間のシート搬送距離がいずれも２００ｍｍ以内
であり、かつ前記シートが前記ガイドロールと接する面が、前記円筒状ロールと接する面
の逆面である薄膜付シートの製造装置が提供される。
【００２８】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記電位差発生手段において、前記シートと前
記円筒状ロールとの間に流れる電流を５０ｍＡ以下に制限する電流抑制回路が含まれる薄
膜付シートの製造装置が提供される。
【００２９】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記絶縁体層が、酸化アルミニウムを主成分と
し、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化クロム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウムか
ら選ばれる少なくとも一つを混合した材料から構成する薄膜付シートの製造装置が提供さ
れる。
【００３０】
ここで、本発明において適用されるシートとして、代表的なものには、プラスチックフ
ィルムや紙等のシートがある。特にプラスチックフィルムは本発明において好適に用いら
れる。プラスチックフィルムの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン類や、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、アラミド、ナイロンなどの高分子プラスチックフィルムが例示できる。また、プ
ラスチックフィルムは単層でもよく、また２層以上の積層体フィルムでもよい。
【００３１】
本発明において、薄膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーテ
ィング法、ＣＶＤ法が挙げられる。中でも真空蒸着法は、成膜レートが数百[ｎｍ／秒]の
高速成膜が可能であり、好適である。真空蒸着法の蒸発源においては、材料を加熱する方
法として、誘導加熱方式の他、抵抗加熱方式、電子ビーム加熱方式などあるが、いずれで
も適用可能である。特に電子ビーム加熱方式は、シート幅方向において蒸発量に制御しや
すいため、幅方向に均一な金属酸化物薄膜を得る方法として最も適した方式である。
【００３２】
本発明において「蒸発源」とは、薄膜の材料となる金属材料を溶融させる容積部分を指
す。この蒸発源の周囲に金属材料を収容する容器、断熱材、材料供給装置、加熱用ヒータ
などが配置されるが、この蒸発源を加熱する方式により、適宜好適なものが選択されるも
のであり、特に限定するものではない。
【００３３】
本発明において「成膜レート」とは、シート成膜領域において、シート表面に金属酸化
物が堆積していく速度のことを指し、具体的にはシートの搬送速度をｖ［ｍ／秒］、シー
ト表面に堆積した金属酸化物薄膜の膜厚をｄ［ｎｍ］、シート成膜領域のシート搬送方向
の長さをＬ［ｍ］としたときに、次式で表される値のことを指す。
【００３４】
（成膜レート）［ｎｍ／秒］＝（ｖ×ｄ）／Ｌ              （１）
【００３５】
本発明において「シート案内面」とは、シート上に薄膜を形成する際に、シートの薄膜
形成面とは反対の面に接触しながらシートを搬送する薄膜形成装置の構成要素をいう。こ
の「シート案内面」は主にシートをシワなく搬送する役目と、シートが受けた熱を効率よ
く逃がす役目を持つ。代表的なものとしては、後述する図１−１に示すように円筒形状の
もので、軸を中心に回転しながらシートを搬送するものがある。また特に円筒形状に限ら
ず、ベルト体の上にシートを搬送する方式のものも知られているが、本発明においてはい
ずれのものでも有効である。
【００３６】
本発明においては、金属材料を蒸発させて金属の薄膜を設けたり、またはその金属蒸気
雰囲気に酸素や窒素を導入して金属化合物の薄膜を設けるが、その金属材料としては、目
的の特性が得られれば特に問わないが、アルミニウムおよび／または銅を主体とする材料
が、融点も低温であり、安価な材料であるため好適に用いられる。また酸化アルミ膜、酸
化銅膜はその特性上、ガスバリア性、剛性、熱膨張特性、生産性などが良好であり好まし
く用いられる。その他の材料としては、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒなどの金属も挙げられる。または
これらの合金材料もある。また金属化合物薄膜としてＡｌＯＸ、ＡｌＮ、ＡｌＦ３、Ｓｉ
ＯＸ、ＳｉＣ、ＳｉＮＸ、ＣａＦ２、ＣｏＯ、ＣｅＯＸ、ＣｒＯＸ、ＨｆＯＸ、ＩＴＯ、
ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＮｂＯＸ、ＳｎＯＸ、ＴａＯＸ、ＴｉＯＸ、ＴｉＮ、ＷＯＸ、ＹＯＸ
、ＹＦ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２などが挙げられるが、薄膜付シートの用途によって
適宜選択されるものであり、本発明の適用を限定するものではない。
【００３７】
また、本発明の好ましい形態によれば、内部に媒体を循環する構造を備えた円筒状金属
ロールの表面に、酸化アルミニウムと酸化チタンとが混在した絶縁体層を備え、前記絶縁
体層の表面に長尺のシートを接触させながら回転運動に伴って搬送する円筒状ロールであ
って、前記絶縁体層は、体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍ、厚みが４０〜２００μｍ、
並びにチタン元素濃度が２．２〜４．０ａｔ％である円筒状ロールが提供される。
【００３８】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記表面の任意位置における絶縁体層の膜厚１
００μｍあたりの絶縁破壊電圧が５００Ｖ／１００μｍ以上である円筒状ロールが提供さ
れる。
【００３９】
また、本発明の好ましい形態によれば、自身の円周方向と垂直に交わる前記絶縁体層の
任意の断面において、１０μｍを１辺とする正方形格子で区切った各領域におけるチタン
元素濃度の標準偏差が７．５％未満であり、かつ変動係数が２．０未満である円筒状ロー
ルが提供される。
【００４０】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記絶縁体層表面の面粗さＲａが０．０１〜０
．１μｍであり、かつ前記金属ロール表面の面粗さＲａが１〜３μｍの範囲内である円筒
状ロールが提供される。
【００４１】
また、本発明の別の形態によれば、減圧室と、該減圧室内に、シートと接触しながら前
記シートを搬送する円筒状ロールを有し、前記円筒状ロールの回転運動に伴って前記シー
トを搬送する搬送手段と、前記円筒状ロール上の前記シートに向かって金属蒸気を飛散さ
せる蒸発源と、前記シートと前記円筒状ロールとの間に電位差を発生させる電位差発生手
段とを備え、搬送される前記シートに連続的に薄膜を形成する薄膜付シートの製造装置で
あって、前記円筒状ロールが上述したようないずれかの円筒状ロールである薄膜付シート
の製造装置が提供される。
【００４２】
また、本発明の別の形態によれば、減圧雰囲気下において、一方の表面に第１の薄膜が
形成されているシートを円筒状ロールの表面に接触させ、前記円筒状ロールの回転運動に
伴って搬送されている前記シートの他方の表面上に、蒸発材料を溶融させた蒸発源から前
記シートに向けて金属蒸気を飛来させ、前記シート上に連続的に第２の薄膜を形成する薄
膜付シートの製造方法であって、前記円筒状ロールとして上述したようないずれかの円筒
状ロールを用い、前記第１の薄膜が形成されている面と前記円筒状ロールとの間に１００
〜４００Ｖの範囲内の電圧を印加して、前記シートの他方の表面に第２の薄膜を形成する
薄膜付シートの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、後述の実施例と比較例との対比からも明らかなように、シートの一方
に第１の薄膜を形成した後、さらにシートの他方の面にも第２の薄膜を形成する場合に、
５０［ｎｍ］以上の比較的厚い金属薄膜や金属酸化物薄膜であっても高速で、熱負けさせ
ることなく薄膜付シートを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１−１】図１−１は、本発明の製造装置の一実施態様を示す巻取式真空蒸着装置の概略構成図である。
【図１−２】図１−２は、図１−１の金属蒸気が飛来している部位を拡大した概略断面図である。
【図２】図２は、図１−１の右手から見た装置の概要構成図である。
【図３】図３は、本発明の製造装置の一実施態様を示す巻取式真空蒸着装置の概略構成図である。
【図４】図４は、本発明の製造装置の一実施態様を示す巻取式真空蒸着装置の概略構成図である。
【図５】図５は、本発明の絶縁体層の抵抗を測定する方法を示す概略構成図である。
【図６】図６は、本発明の製造装置の一実施態様を示す巻取式真空蒸着装置の概略構成図である。
【図７−１】図７−１は、従来の巻取式真空蒸着装置の一例を用いて第１の薄膜を成膜する方法を示した概略構成図である。
【図７−２】図７−２は、従来の巻取式真空蒸着装置の一例を用いて第２の薄膜を成膜する方法を示した概略構成図である。
【図８】図８は、図７−２の右手から見た装置の概略構成図である。
【図９】図９は、従来の巻取式真空蒸着装置の一例を示した概略構成図である。
【図１０】図１０は、実施例２の絶縁体層断面の画像である。
【図１１】図１１は、実施例３の絶縁体層断面の画像である。
【図１２】図１２は、実施例４の絶縁体層断面の画像である。
【図１３】図１３は、比較例３の絶縁体層断面の画像である。
【図１４】図１４は、比較例４の絶縁体層断面の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の最良の実施形態の例を巻取式蒸着装置に適用した場合を例にとって、図
面を参照しながら説明する。
【００４６】
図１−１、図１−２はともに、本発明の製造装置の一実施態様を示す巻取式蒸着装置の
概略断面図であり、図１−１は主要部のみを示し、構造物を収納する真空チャンバや中間
ロールは省略してある。また図１−２は、図１−１の金属蒸気が飛来している部位を拡大
し、各構成要素の配置等、位置関係をわかりやすく説明した概略断面図である。さらに、
この図１−１、図１−２とともに、酸素ノズルなどの詳細部は省き、真空チャンバや真空
ポンプを記載した全体概略図を図３に示す。なお、従来例と同一または同等の機能を有す
る構成要素には同一番号を付け、詳細な説明を省略する。
【００４７】
図１−１に示す巻取式蒸着装置には、シート１と接触しながらシート１を搬送するシー
ト案内面３を有し、表面に絶縁体層２０を形成したシート案内面３の運動に伴ってシート
１を搬送する円筒状ロール等の搬送手段と、シート案内面３上のシート１に向かって金属
蒸気を飛散させる坩堝７（蒸発源）とが設けられている。このような装置において、既に
一方の面に第１の薄膜１３を形成済みであるシート１は、原反ロール体２から連続的に繰
り出され、シートの走行方向に沿って回転する円筒状の金属製キャンに絶縁体層２０を設
けた表面であるシート案内面３に中間ローラ４、５によって決まる所要の巻き付け角で、
巻付点３３から剥離点３２まで巻き付いた状態で搬送され、その後中間ローラ５を介して
巻き取られ、巻取ロール６を形成する。このとき、坩堝７の中にある金属の蒸着材料８を
蒸発させる。これにより、シート１がシート案内面３上に搬送される際に、走行方向マス
ク部材１１ｂで制限される成膜開始点３０から成膜終了点３１の間の領域において、坩堝
７の中にある蒸着材料８より蒸発した蒸気１０がシート１のまだ薄膜を形成されていない
面に付着し、シート１上に第２の薄膜１４が形成される。
【００４８】
また、金属酸化物薄膜を形成する場合には、図１−１に示すように、金属蒸気と酸化反
応させるために酸素を導入する酸素ノズル１７が設けられている。酸素ノズルは、複数個
の穴がシート幅方向に配列され構成されるとともに、シート搬送方向に関して坩堝７の上
流側および下流側に配置されている。また、各酸素ノズル１７は、坩堝７とシート案内面
３との間の領域に向けて酸素を導入している。このとき、坩堝７の中にある金属の蒸着材
料８を蒸発させると同時に、シート搬送方向に関して坩堝７の上流側および下流側に設け
た酸素ノズル１７より酸素を導入する。これにより、第２の薄膜１４は、酸素ノズル１７
より金属蒸気雰囲気１０に導入された酸素により、金属酸化物となる。すなわち、シート
１の表面には金属酸化物の第２の薄膜１４が形成される。
【００４９】
さらに薄膜の形成について図１−２に基づいて詳しく説明すると、薄膜形成にあたって
は、坩堝７の中に金属材料８を入れ、図示しない加熱方法で加熱して、金属材料８を溶融
状態とする。さらに加熱すると溶融した金属材料８の湯面から金属蒸気１０が蒸発しはじ
める。こうして蒸発させた金属の蒸気１０がシート案内面３に沿わせたシート１に向けて
飛来する。こうして飛来した金属蒸気がシート表面に堆積し、第２の薄膜１４が形成され
る。このとき、既にシート１の裏面に形成されている第１の薄膜１３とシート案内面３と
の間に、直流電源１５と電流制限抵抗１６とにより電圧を印加することにより、シート案
内面３表面の絶縁体層２０を挟んで正および負の電荷が誘導され、シート１とシート案内
面３との間に静電気力が発生し密着力として作用する。
【００５０】
また、図２は、図１−１の右手から見た装置の概要構成図である。このように第１の薄
膜１３とシート案内面３との間に電圧を印加する。図８の場合とは異なり、絶縁体層２０
を挟んでシート案内面３と第１の薄膜１３との間に電圧を印加するので、シート案内面３
にまで蒸気１０が付着しても第１の薄膜１３とシート案内面３が電気的に短絡することは
なく、シート１の全幅に第２の薄膜１４が形成されるように、幅方向マスク１１ａの幅を
シート幅よりも大きく設定してもよい。但し、シート案内面に付着する蒸着物質が、シー
ト１の端部に損傷を与えたりする不具合がある等の場合は、この限りではない。
【００５１】
なお金属を溶融して蒸発する方法としては、例えば誘導加熱や抵抗加熱の原理を利用し
て蒸着材料を加熱する方式や、電子ビームを蒸着材料に照射して加熱する方式がある。す
なわち、減圧下での高周波誘導加熱法、抵抗加熱法、電子ビーム法、レーザアブレーショ
ン法などが挙げられる。金属酸化物膜の厚膜化のためには、高周波誘導加熱法、電子ビー
ム法が好ましく用いられ、高融点材料、例えば１５００［℃］以上の融点材料であれば電
子ビーム法が好ましく用いられる。
【００５２】
また、シート案内面３は主にシート１をシワなく搬送する役目と、シート１が受けた熱
負荷を効率よく逃がす役目を持つ。このため例えば公知の熱媒体の循環による温度制御に
より、所要の温度に制御する。具体的には、エチレングリコールやシリコーンオイルなど
の冷媒を利用して、たとえば−２０［℃］程度に冷却する。また特に円筒に限らず、ベル
ト体の上にシートを搬送する方式も適用できる。
【００５３】
このような本発明と特許文献１に記載された円筒状のシート案内面の周面に絶縁体層を
被覆して第２の薄膜を成膜する方法との大きな相違点は、本発明においては、図１−１に
おいて、円筒状のシート案内面３の周面に設けた絶縁体層２０の体積抵抗が１０８〜１０
１１［Ωｃｍ］の範囲内であるものからなり、既に成膜済みの第１の薄膜１３とシート案
内面３との間に電圧を印加することにより、絶縁体層２０を挟んでシート１とシート案内
面３との間に密着力を作用させる点である。
【００５４】
なお直流電源１５の極性は、図１−１に示されるように接続するとは限らず、逆極性で
もよいし、場合によっては極性の切り換えが可能な電源を用いてもよい。
【００５５】
絶縁体層２０の体積抵抗が１０８〜１０１１［Ωｃｍ］の範囲内であることが好ましい
。従来技術では、シート案内面３の周面の絶縁に採用される絶縁体層２０には、溶射法に
より形成したアルミナなどのセラミック皮膜が使用されているが、このアルミナでは体積
抵抗が１０１２［Ωｃｍ］以上あり、これに３００［Ｖ］以上の電圧を印加するとシート
１とシート案内面３との間に静電気力が作用するが、その力は比較的弱く、熱負けしない
ように十分な密着力を得るには５００［Ｖ］以上の電圧を印加する必要があった。図３に
示すような巻取式の真空蒸着機の場合、真空チャンバ内の圧力は１００〜１０−３［Ｐａ
］に保たれるのが一般的だが、この圧力下で５００［Ｖ］程度の電圧を印加すると、真空
チャンバ内で不必要な放電を起こす場合があり、このような放電が起こると電圧を安定に
印加できない不具合が発生することがあった。絶縁体層２０の厚みを２００［μｍ］より
薄くすると、溶射膜厚のムラや膜質のムラが無視できなくなり、部分的に熱伝導性の低い
箇所ができ、部分的に熱負けが発生する場合があった。また絶縁体層２０の厚みを２００
［μｍ］以上にすると熱伝導性が不足し、シート１が熱負けしやすくなる場合があった。
そこで本発明のように絶縁体層２０の体積抵抗を１０８〜１０１１［Ωｃｍ］の範囲内に
なるように皮膜材料を選定すると、印加電圧が４００［Ｖ］以下でも十分な密着力を発現
することが分かった。この密着力は、発明者らの知見によれば、従来の静電気力とは異な
る、ジャンセン・ラーベック力と呼ばれる力で、従来の静電気力とこのジャンセン・ラー
ベック力とを合わせた力が密着力として作用するものである。このジャンセン・ラーベッ
ク力は、従来、異なる産業分野であるが半導体やガラス基板の成膜工程の静電チャック技
術等に応用されている。このような体積抵抗を有する絶縁体層２０の厚みを２００［μｍ
］以下にしても、密着力が大きいことから、熱負けも発生しにくくなる。さらに、このジ
ャンセン・ラーベック力は、絶縁体層２０の内部にも電荷が誘導され、その内部の電荷に
よっても静電引力が発生する、という原理であり、従来の静電気力とは異なり絶縁体層２
０の膜厚や誘電率の依存は小さく、主に絶縁体層２０の体積抵抗に大きく依存する。その
ため、絶縁体層２０の膜厚のムラが要因となる密着力のムラは起きにくく、部分的な熱負
けも発生しにくい利点がある。また、従来技術のアルミナやジルコニアの絶縁体層に比べ
て体積抵抗が低くなることにより、絶縁体層２０の熱伝導も良くなることから、この点で
熱負けが発生しにくくなる利点もある。さらに、絶縁体層２０の体積抵抗を１０８〜１０
１０［Ωｃｍ］の範囲内になるように絶縁体層の材料を選定することにより、印加電圧３
００［Ｖ］以下でも十分な密着力が得られるので、さらに好ましい。このように本発明者
らは、ジャンセン・ラーベック力を発生させる材料を絶縁体層に選定することにより、本
発明の課題であるプラスチックフィルムの部分的な熱負けの抑制に特に有効であることを
見出した。
【００５６】
しかしながらジャンセン・ラーベック力を本発明の巻取式真空蒸着装置に適用するには
いくつかの課題があった。本発明のように巻取式真空蒸着装置での密着力の作用は、主に
半導体成膜プロセスやガラス成膜プロセス等の静電チャックと比べ、搬送するシートが柔
軟性を持つ点、長尺のシートに対して連続的に密着力を作用させる点、高速で搬送される
シートに対して速やかに密着力を発現させる必要がある点が異なる。半導体成膜プロセス
やガラス成膜プロセスでは、ワークであるシリコンウェハやガラス基板と静電チャックと
は、印加電圧のオン／オフによりワークの脱着を行うが、本発明のように巻取式真空蒸着
装置では、シート案内面３と第１の薄膜１３との間に電圧を印加した状態のまま、シート
の巻付点３３でシートを密着させ、シートの剥離点３２でシート１をシート案内面から剥
離させる。この剥離は、シート１に作用する張力によりシート案内面から剥離する。発明
者らの鋭意検討の結果、シート１が巻き付いた後に速やかに密着力を作用させ、かつスム
ーズにシート１をシート案内面３から剥離するには、比較的低い電圧で密着力が作用する
、絶縁体層２０の体積抵抗が１０８〜１０１０［Ωｃｍ］の範囲が好適であることを見出
した。この体積抵抗の絶縁体層２０を適用することにより、シート案内面３の回転数が比
較的速い場合、例えば円筒状のシート案内面３が５０［ｒｐｍ］以上で回転する場合や、
シート１を１００［ｍ／分］以上の速度で搬送する場合においても、シート１をシート案
内面３に密着した状態で搬送することができ、熱負けや剥離時のシワ等の不具合を抑制す
るのに効果的である。さらに図１−１のシート案内面３の表面において、シート１が剥離
する点３２からシートが巻き付き始める点３３との間はシートが密着していないが、この
間は絶縁体層２０の内部の電荷がシート案内面３側に漏洩してしまう。そして、巻付点３
３でシート１と密着し始めて第１の薄膜１３とシート案内面３との間に印加された電圧に
より再び絶縁体層２０の内部の電荷が誘導される。そのため巻付点３３での密着力は比較
的弱く、巻付点３３から成膜開始点３０までシート１が搬送される間に、シート１とシー
ト案内面３との間の密着力は徐々に増加する。このことから、シート１から巻付点３３よ
り下流で充分な密着力を発現させたり、剥離点３２より下流で絶縁体層２０の電荷が過剰
に漏洩させないためには、剥離点３２から巻付点３３までのシート案内面３の周方向の距
離はできるだけ短くし、剥離点３２の下流でシート案内面３がシート１と接触していない
時間をできるだけ短くする方がよく、巻付点３３から成膜開始点３０間での周方向距離は
できるだけ長くし、成膜開始点３０の上流でシート１がシート案内面３と接触している時
間をできるだけ長くする方がよい。本発明者らの知見によれば、具体的には、剥離点３２
から巻付点３３までのシート案内面３がシート１と接触していない時間を０．２［秒］以
内にすること、または剥離点３２から巻付点３３までのシート１がシート案内面３と接触
している時間を０．０５秒以上にすることが好ましい。これをシート案内面３表面の周方
向の距離に換算すると、シート１の搬送速度をｖ［ｍ／分］とした場合、巻付点３３から
成膜開始点３０までの周方向距離は０．０５×ｖ／６０［ｍ］以上が好ましく、また剥離
点３２から巻付点３３までの周方向距離は０．２×ｖ／６０［ｍ］以下が好ましい。この
いずれの条件も満たさない場合、成膜領域でシート１とシート案内面３との密着力が十分
作用せず、シートが熱負けする場合がある。
【００５７】
本発明において適用されるシート１として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テルなどの高分子プラスチックフィルムを例示したが、特にシート１の厚みが１０［μｍ
］以下のプラスチックフィルムは、比較的厚みが薄く熱容量が小さいことや、柔軟である
ことから、蒸着時の熱負荷で熱負けしやすい。
【００５８】
また、シート１の厚みが１０［μｍ］以下の場合、その柔軟性のため、シート案内面３
と第１の薄膜１３との密着力によりシート案内面３に容易に巻き付きやすくなる。特に剥
離点３２では、シート１がシート案内面３に密着したまま剥離できず、巻き付いてしまう
トラブルが起きやすい。このような不具合を防ぐために、図４に示すように、シート案内
面３上の剥離点３２および巻付点３３の近傍において、シート１が空中を搬送する距離が
短くなるように、シート剥離ローラ２１およびシート送りローラ２２を設けることが好ま
しい。このシート剥離ローラ２１およびシート送りローラ２２は、シート案内面３の近傍
に設置し、剥離点３２および巻付点３３の位置の変動を抑制する効果があるが、この効果
をより発揮させるために、このシート剥離ローラ２１とシート案内面１との間、およびシ
ート送りローラ２２とシート案内面１との間におけるシート１が空中を搬送されるシート
走行方向の長さを２００［ｍｍ］以内とすることが好ましい。２００［ｍｍ］より大きい
と、剥離点３２が下流側にずれた場合でも、シート１のシート案内面３に対する剥離の角
度の変化が小さく、シートの張力が伝わりにくいため、シート１がシート案内面に巻き付
きやすくなる場合がある。さらにこのシート剥離ローラ２１およびシート送りローラ２２
へのシート１の巻き付き角を４５［°］以上とすることが好ましい。巻き付き角が４５［
°］より小さいと、シート１がシート剥離ローラ２１およびシート送りローラ２２上で滑
ってしまい、シート１にシワが発生してしまう恐れがある。また、このシート剥離ローラ
２１およびシート送りローラ２２にはシート１が巻き付かないように、電気的に絶縁させ
ることでシート１との間に密着力を作用させないようにすることが好ましい。この他、シ
ート１がシート案内面３に巻き付かないようにする対策として、シート案内面３の上流側
および下流側に、シート１の張力を調整可能な駆動ロールを設けることが好ましい。この
駆動ロールにより、巻付点３３の上流側や剥離点３２の下流側のシート１の張力を、シー
ト案内面３へのシート１の巻き付きが発生しない程度に適宜張力を調整することが好まし
い。
【００５９】
また、シート案内面３と第１の薄膜１３との間に電圧を印加した状態のままシートの密
着や剥離をさせる際に、特にシート１が柔軟である場合に巻付点３３や剥離点３２でシー
トがばたつく場合がある。このばたつきの際に、シート案内面３と第１の薄膜１３との間
に電圧を印加する電気回路に急峻な電流の変化が起きるが、この電流変化を制限すること
によりシート１のばたつきを軽減できる場合がある。図１−１では第１の薄膜１３とシー
ト案内面３との間に、直流電源１５と直列に電流制限抵抗１６を挿入している。本発明者
らの知見によれば、この回路に流れる電流を５０［ｍＡ］以下に、さらに好ましくは１０
［ｍＡ］以下に制限するように電流制限抵抗１６の抵抗値を選定することが、シート１の
ばたつきを抑制するのに有効であった。
【００６０】
また、本発明の課題である熱負けとは、プラスチックフィルム等のシート１が蒸着時の
熱負荷により溶けたり変形したりする現象のことを指すが、特にシート案内面３上でシー
ト１が熱負荷を受けて膨張や収縮をする変形や、その変形に伴うシワ発生のことを指す。
この熱負けの発生を抑えるには、シート１が熱負荷を受けた際に、シート１をシート案内
面３に密着させることにより、シート１を冷却すると共にシート１がシート案内面３上を
滑ろうとする動きを抑制することが最も有効な対策となる。
【００６１】
このためのシート１とシート案内面３との密着力は、熱負荷によってシート１が熱負け
を起こさない十分な密着力であると同時に、シート１がシート案内面３から剥離する際に
、しわ等を伴わない程度に強すぎない範囲が必要となる。この密着力は絶縁体層２０の体
積抵抗と印加電圧に依存するが、本発明のような円筒状のシート案内面３のように、比較
的広い接触面積において柔軟なシート１とシート案内面を密着させたまま搬送しようとす
る場合、シート案内面３上で密着力のムラがあると、シート１がシート案内面３から剥離
する際に剥離点３２の位置が幅方向でずれてしまい、シート１がばたついたりシート１に
シワができる懸念がある。第１の薄膜１３とシート案内面に印加する電圧は一律であるた
め、その密着力は主に絶縁体層２０の体積抵抗に依存する。この体積抵抗がシート案内面
の周方向や幅方向において２倍よりも大きい違いがあると、密着力も２倍程度変わる場合
があり、前述のシートのばたつきやシワを発生させる恐れがあるため、シート案内面３の
周面に被覆する絶縁体層２０のシート１と接触する領域における任意の２点の体積抵抗を
Ｒ１、Ｒ２（Ｒ１≦Ｒ２）としたとき、以下の式を満たすことが好ましい。
【００６２】
１≦Ｒ２／Ｒ１≦２                                  （２）
【００６３】
絶縁体層２０の任意の点の体積抵抗の測定方法の概略を図５に示す。この図５に示すよ
うに、絶縁体層２０の表面の測定したい部位に導電性の測定電極６１を接触させ、抵抗測
定用直流電源６２により電圧を印加することによって測定電極６１とシート案内面３との
間に流れた電流を微小電流計６３により測定する。この流れた電流をＩ［Ａ］、測定用電
極とシート案内面との間に印加した電圧をＶ［Ｖ］測定用電極と絶縁体層との接触面積を
Ｓ［ｃｍ２］、絶縁体層の厚みをｔ［ｃｍ］とすると、体積抵抗Ｒは次式（３）で求めら
れる。
【００６４】
Ｒ＝（Ｖ／Ｉ）×（Ｓ／ｔ）  ［Ωｃｍ］              （３）
【００６５】
また、シート１が熱負荷を受けたときにシート１を冷却することが必要となってくる。
一般的にシート案内面３の内部には冷却のための媒体が循環されている構造になっており
、その媒体を所望の温度に制御することで、シート１の冷却能力を調整しているが、絶縁
体層２０での熱伝達が不足すれば、シート１が熱負けしやすくなる場合がある。そこで、
絶縁体層２０に使用する材料の熱伝導率はできるだけ高い方がよく、また絶縁体層２０の
厚みはできるだけ薄い方がよい。絶縁体層２０の熱伝導率としては２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上
が好ましい。また、絶縁体層２０の厚み４０〜２００［μｍ］の範囲内であることが好ま
しい。４０［μｍ］より薄い場合は、厚みのムラが目立つようになり、前述の抵抗ムラに
なる場合がある。あるいは電圧を印加する場合に絶縁体層２０で絶縁破壊を起こし、絶縁
体層２０に穴が空く恐れがある。絶縁体層２０の厚みが２００［μｍ］より厚い場合は、
熱伝達が不十分となりシート１が熱負けを起こす場合がある。
【００６６】
前記絶縁体層２０の材料としては、材料固有の熱伝導率や、被覆膜厚均一化のための加
工性の点からアルミナ（酸化アルミニウム）やジルコニア（酸化ジルコニウム）が好まし
い。特にアルミナを溶射法により形成することにより、比較的安価に前記特性を満足する
絶縁体層２０が得られることから好ましい。しかしながらアルミナでは、体積抵抗が１０
１２〜１０１４［Ωｃｍ］となり、本発明の１０８〜１０１１［Ωｃｍ］の範囲内である
体積抵抗、さらに好ましくは１０８〜１０１０［Ωｃｍ］の範囲の体積抵抗を得ることが
難しい。そこでアルミナを主成分とし、体積抵抗の比較的低い、マグネシア（酸化マグネ
シウム）、シリカ（酸化ケイ素）、クロミア（酸化クロム）、酸化カルシウムから選ばれ
る少なくとも一つを混合した材料から絶縁体層２０を構成することが好ましい。また、体
積抵抗の比較的低いチタニア（酸化チタン）は溶射すると半導電性を示す材料であるため
、アルミナとチタニアを造粒した材料を溶射した皮膜は、皮膜の体積抵抗を１０８〜１０
１１［Ωｃｍ］の範囲内に調整しやすく好適な材料である。例えばこのように混合あるい
は造粒した材料を溶射法により金属ロールからなるシート案内面３の周面に絶縁体層２０
を形成することにより、本発明の体積抵抗の絶縁体層２０を、（２）式で示される均一性
でシート案内面３の周面に形成することができる。
【００６７】
また、蒸着する第１の薄膜１３の材料としては、第１の薄膜１３とシート案内面３との
間に電圧を印加して作用する両者間の密着力を利用するため、導電性または半導電性を示
す材料が好ましく、先に例示したようにアルミニウムや銅などの金属材料や、酸化アルミ
ニウムなどに代表される金属化合物が好適である。なおここで言う酸化アルミニウムとは
、前述の絶縁体層の材料として例示したアルミナとは異なり、任意の酸化度で酸素とアル
ミニウムが合成した化合物薄膜のことを指す。第１の薄膜１３とシート案内面３との間に
、直流電源１５により電圧を印加して作用する両者間の密着力を利用するには、第１の薄
膜１３の表面抵抗が１０５［Ω／□］以下の範囲であることが好ましい。特に従来技術で
は、金属薄膜よりもシート案内面３に密着させるのが困難であった表面抵抗が１０１〜１
０５［Ω／□］の範囲内である半導電性の第１の薄膜１３においても、前述のジャンセン
・ラーベック力はこのような半導電性の対象物に対しても密着力を作用させる効果があり
、本発明の絶縁体層２０を設けることにより、シート案内面３と第１の薄膜１３との間に
従来技術よりも強い密着力を作用する。そのため、このような半導電性の材料を両面に蒸
着する場合に特に有効となる。なお、第１の薄膜１３の表面抵抗が１０５［Ω／□］より
大きい場合には密着力が弱くなり、シートに作用する張力や熱変形で作用するシート内の
応力が勝り、シートをシート案内面に密着させたまま搬送することが困難な場合が生じて
くる。
【００６８】
このような半導電性の材料としては、金属蒸気雰囲気に酸素を導入してシート１の両面
に金属酸化物の第２の薄膜１４および第１の薄膜１３を設けるプロセスが、比較的成膜レ
ートが高く、蒸着時の熱負荷により熱負けしやすいプロセスであるため、高速化を目的と
して本発明を適用する用途として好適である。特に金属酸化物が酸化アルミニウムの場合
、工業的に高速の蒸着技術が確立されていることから、本発明の好適な対象である。酸化
アルミニウム薄膜を蒸着する場合、蒸着されていないシートの一方の表面に表面抵抗が１
０１〜１０５［Ω／□］の範囲内である第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着する場合は、
従来技術において成膜レートが６００［ｎｍ／秒］以上とすることは可能であった。しか
しながら、さらにシートの他方の面にも第２の酸化アルミニウム薄膜１４を形成する場合
に、６００［ｎｍ／秒］以上とすることは従来技術では熱負けが発生しやすく困難であっ
たが、本発明の絶縁体層２０を被覆したシート案内面３を使用し、シート案内面３と第１
の薄膜１３との間に電圧を印加することにより、シート１とシート案内面３に密着力が作
用し、６００［ｎｍ／秒］以上の成膜レートにおいても熱負けが発生しにくくなる。
【００６９】
また薄膜が堆積する速度のパラメータとして、シートの搬送速度［ｍ／分］と薄膜の膜
厚［ｎｍ］をかけた、ダイナミックレート［ｎｍ・ｍ／分］というパラメータが用いられ
る場合があるが、酸化アルミニウム薄膜を成膜する場合、このダイナミックレートにおい
ては１２０００［ｎｍ・ｍ／分］以上が本発明に好適な成膜条件となる。
【００７０】
なお、シート案内面３と第１の薄膜１３との間に印加する電圧は１００［Ｖ］以上、４
００［Ｖ］以下が好ましい。印加電圧が１００［Ｖ］より小さいと密着力が不充分となる
可能性があり、また４００［Ｖ］より大きい場合には電圧を印加しているシート案内面３
や中間ローラ（巻取側）５、第１の薄膜１３の周囲で火花放電やグロー放電などの異常放
電を発生する可能性がある。また剥離点３２の近傍でシート案内面３と第１の薄膜１３と
の間でも異常放電が発生する場合もある。異常放電が発生すると、印加した電圧が一時的
に低下し、密着力が不充分となり、部分的な熱負けを発生させる恐れがある。そのため、
連続的に搬送されるシート１とシート案内面３とを安定に密着させておくためにも、印加
電圧は４００［Ｖ］以下、さらに好ましくは３００［Ｖ］以下が好ましい。さらに絶縁体
層２０の厚みが１００［μｍ］より薄い場合には、シート案内面３と第１の薄膜１３との
間に４００［Ｖ］よりも大きな電圧を印加すると、両者に挟まれた絶縁体層２０が絶縁破
壊を起こし、絶縁体層２０の一部に穴が空く場合がある。絶縁体層２０に穴が空くと、そ
の箇所に接触する第１の薄膜１３とシート案内面３との間に局所的に電流が流れ、薄膜１
３にも放電傷などのダメージが残る場合がある。このような不具合を避けるためにも、絶
縁体層２０の厚みが１００［μｍ］より薄い場合の印加電圧は、絶縁体層２０の厚み１０
０μｍあたりの印加電圧として４００Ｖ／１００μｍ以下、さらに好ましくは３００Ｖ／
１００μｍ以下が好ましい。例えば絶縁体層２０の厚みが５０［μｍ］の場合の印加電圧
は２００［Ｖ］以下、さらに好ましくは１５０［Ｖ］以下が好ましい。
【００７１】
上述した搬送手段を構成する円筒状ロールは、次のような絶縁体層２０を備えることが
好ましい。すなわち、絶縁体層２０は、アルミナ（酸化アルミニウム）とチタニア（酸化
チタン）とが混在したもので、体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍ、厚みが４０〜２００
μｍであり、更にチタン元素濃度が２．２〜４．０ａｔ％である。このようにチタン元素
濃度が２．２〜４．０ａｔ％であることにより、後述するようにチタン元素を比較的均一
に分散させることが可能になる。
【００７２】
かかるアルミナとチタニアが混在した絶縁体層２０の材料は、任意の粉末を適当な大き
さの粒子に凝集させて焼成し、分級した造粒粉から形成されている。このような造粒粉か
ら形成しているので、違う材料の粉体を混合した混合粉に比べ、均一に材料が分散し、絶
縁破壊に有利になる。このような絶縁体層２０は、次のようなプラズマ溶射方法で行われ
る。すなわち、加工範囲（円筒状金属ロール胴部）にブラスト処理を行った後、プラズマ
溶射方法で施工する。膜厚が薄く数百Ｖの電圧に耐え得るためには、ムラがなくある程度
均一な膜圧で溶射加工する必要がある。そのためには回転台を用いて円筒状金属ロールを
ある一定の回転数（例えば２０ＲＰＭ）で回転させ、溶射ガンを、角度が円筒状金属ロー
ル胴部に対して直交する位置に取り付け、円筒状金属ロールの軸方向に一定速度（例えば
１．５ｍｍ／ｓｅｃ）でトラバースする。また、粉末供給量が一定になるように重力落下
式ホッパーを用いる。
【００７３】
上記溶射工程の後、皮膜厚みが所定の膜厚にし、かつ表面を平滑にするために、円筒研
削を行う。砥石には、硬度の大きい１ｍｍ以下の粒径を持つ砥粒をボンドで固めて円盤状
にしたものを使用し、これを回転させ工作物表面に接触させて研削する。本発明の円筒状
ロールの研削には、円筒状ロールを軸心で固定し、円筒状ロールと砥石とを回転させなが
ら接触させて研削するが、砥石の周速は円筒状ロールの相対速度に比べて格段に速く設定
し、削り代も数μｍ程度と微小に設定することで、加工後の表面粗さを小さくすることが
可能となる。
【００７４】
また、絶縁体層２０の膜厚１００μｍあたりの絶縁破壊電圧が５００Ｖ／１００μｍ以
上であることが好ましい。これにより、絶縁破壊を起こさない安定した印加電圧条件で、
上述したジャンセン・ラーベック力を良好に発揮することができる。
【００７５】
更に、円筒状ロールは、自身の円周方向と垂直に交わる絶縁体層２０の任意の断面にお
いて、１０μｍを１辺とする正方形格子で区切った各領域におけるチタン元素濃度の標準
偏差が７．５％未満であり、かつ変動係数が２．０未満であることが好ましい。これによ
り、チタン元素を絶縁体層２０内で比較的均一に分散させることができ、絶縁破壊電圧を
上述した数値以上にすることができるとともに、シート１を良好に冷却することも可能で
ある。
【００７６】
また更に、絶縁体層２０の表面や金属ロールの表面に鏡面加工を施すことが好ましく、
絶縁体層２０の表面の面粗さＲａが０．０１〜０．１μｍであり、かつ溶射加工前の金属
ロール表面の面粗さＲａが１〜３μｍの範囲内であることが好ましい。絶縁体層２０の表
面の面粗さＲａを０．０１μｍより小さく円筒研削をするには加工コストがかかる。また
０．１μｍより大きいと、シート１との接触面積が十分確保できなくなり、局所的な熱負
けを発生させてしまう場合がある。また溶射加工前の金属ロール表面の面粗さＲａが３μ
ｍより大きい場合は、溶射皮膜の厚みムラが大きくなり、局所的な絶縁破壊を起こしやす
くなる。また１μｍより小さい場合は溶射皮膜と金属ロールとの接着強度が弱くなり、膜
剥がれを起こす場合がある。
【００７７】
さらに図６には、本発明の絶縁体層を被覆したシート案内面を含む、巻取式両面蒸着装
置の一実施態様の概略断面図を示している。なお図６には主要部のみを示し、構造物を収
納する真空チャンバや中間ロールは省略してある。なお、図１−１と同一または同等の機
能を有する構成要素には同一番号を付け、詳細な説明を省略する。図６に示す巻取式両面
蒸着装置には、シート１と接触しながらシート１を搬送するシート案内面３や、シート案
内面３上のシート１に向かって金属蒸気を飛散させる坩堝７（蒸発源）が２式ずつ設けら
れている。このような装置において、まだ蒸着されていないシート１は、原反ロール体２
から連続的に繰り出され、絶縁体層を設けていない金属表面であるシート案内面３に巻き
付いた状態で搬送され、その途中で、坩堝７より蒸発した金属蒸気１０と酸素ノズル１７
から導入された酸素により、シート１表面に第１の金属酸化物薄膜１３が形成される。そ
の後中間ローラを介して、絶縁体層２０を表面に被覆された二つ目のシート案内面３に搬
送され、シート１の他方の面に第２の金属酸化物薄膜１４が形成され、こうして両面に第
１の薄膜１３および第２の薄膜１４が蒸着されたシート１が、巻取ロール体６に巻き取ら
れる。このような両面蒸着装置の方が１つのプロセスで両面に蒸着できる利点があるが、
従来技術では、特にシート１の厚みが薄い場合や第２の薄膜１４の厚みが厚い場合に第２
の薄膜の蒸着時で熱負けが発生しやすいため、第２の薄膜の蒸着で熱負けが発生しない程
度の遅い速度で蒸着することとなり、却って効率が悪い場合があった。そこで本発明の絶
縁体層２０を周面に被覆したシート案内面３を第２の薄膜の蒸着に適用した図６の製造装
置により、両面蒸着装置の利点を生かせる場合がある。
【００７８】
また以上のように説明した本発明の絶縁体層２０を被覆したシート案内面３を、シート
１の両面に金属酸化物薄膜形成に適用することにより、例えば磁気テープ用のベースフィ
ルムに使用可能な、強度や寸法安定性を持つシートを得ることができる。
【実施例】
【００７９】
本実施例で用いた測定法および熱負けの検出方法を下記に示す。
【００８０】
（１）薄膜の厚み
下記条件にて断面観察を行い、得られた合計９点の厚み［ｎｍ］の平均値を算出し、金
属酸化物薄膜の厚み［ｎｍ］とした。
測定装置：透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）Ｈ−７１００ＦＡ型  日立製
測定条件：加速電圧１００［ｋＶ］
測定倍率：２０万倍
試料調整：超薄膜切片法
観察面 ：ＴＤ−ＺＤ断面
測定回数：１視野につき３点、３視野を測定した。
【００８１】
（２）薄膜の表面抵抗値
表面抵抗値の範囲によって、測定可能な装置が異なるため、まずｉ）の方法で測定を行
い、表面抵抗値が低すぎて測定不可能なサンプルをｉｉ）の方法で測定した。５回の測定
結果の平均値を本発明における表面抵抗値とした。
ｉ）高抵抗率測定ＪＩＳ−Ｃ２１５１（１９９０）に準拠し、下記測定装置を用いて測定
する。
測定装置：デジタル超高抵抗／微小電流計Ｒ８３４０  アドバンテスト（株）製
印加電圧：１００［Ｖ］
印加時間：１０秒間
測定単位：Ω
測定環境：温度２３℃湿度６５％ＲＨ
測定回数：５回測定する。
ｉｉ）低抵抗率測定
ＪＩＳ−Ｋ７１９４（１９９４）に準拠し、下記測定装置を用いて測定する。
測定装置：ロレスターＥＰ ＭＣＰ−Ｔ３６０  三菱化学製
測定環境：温度２３℃湿度６５％ＲＨ
測定回数：５回測定する。
【００８２】
（３）薄膜付シートの全光線透過率
スガ試験機株式会社製の”ヘーズコンピュータＨＺ−１”装置にて、サンプルをセット
して、全光線透過率を測定した。５回の測定を行い、その平均値を本発明における全光線
透過率とした。
【００８３】
（４）シート案内面上の絶縁体層の体積抵抗
図５に示す方法で、下記条件で測定電極６１、測定用直流電源６２の条件を設定し、前
述の式（３）により、絶縁体層の周方向１０点、軸方向５点の計５０点の体積抵抗の分布
を測定した。測定用直流電源６２および微小電流計６３には、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製エレ
クトロメータ６５１７Ａを使用した。
・ 測定電極：厚み１５［μｍ］のアルミニウム箔を３［ｃｍ］×３［ｃｍ］の正方形に
切り出して、絶縁体層の周面に密着するように、ビニルテープで固定した。
・ 印加電圧：５００Ｖ（５００Ｖで後述（８）の絶縁破壊現象が見られる場合は、絶縁
破壊が起きないところまで電圧を下げて、体積抵抗を測定する。）
【００８４】
（５）シート案内面上の絶縁体層の被覆厚み
外側マイクロメータにより、絶縁体層を被覆する前のシート案内面の直径を円周方向に
２カ所、軸方向３カ所の計６カ所の直径を測定する。絶縁体層を被覆した後、同じ位置６
カ所の直径を測定し、被覆前後の直径の増分の平均から、絶縁体層の被覆厚みを求めた。
【００８５】
なお、以下に説明する実施例と比較例とでは、図３および図９に示す巻取式真空蒸着装
置を使って、シート案内面の表面に本発明の絶縁体層を被覆して蒸着した場合（実施例１
〜実施例４）、絶縁体層を被覆しないで蒸着した場合（比較例１）、従来技術の絶縁体層
を被覆して蒸着した場合（比較例２）、絶縁体層がアルミナとチタニアの粉体を混合した
混合粉から形成されたもので、当該絶縁体層の体積抵抗、チタン元素濃度、チタン元素濃
度の変動係数が本願の範囲から逸脱する場合（比較例３）、絶縁体層の体積抵抗、チタン
元素濃度、チタン元素濃度の標準偏差及び変動係数が本願の範囲から逸脱する場合（比較
例４）において、第２の酸化アルミニウム薄膜を蒸着した事例を比較している。
【００８６】
（６）熱負けの検出方法
蒸着を完了したシートが平面光源の前を通過するように数［ｍ／分］の速度で走行させ
、シートを通過する平面光源の光を観察しながらシートの色ムラやシワを目視で観察する
。シートは１００［ｍ］の長さ分を観察する。周囲に対して局所的に色の濃い部分（透過
率の低い部分）や薄い部分（透過率の高い部分）を切り出す。切り出したシート片を静か
に机上に置き、色の濃い部分や薄い部分を起点としたシワ状のシート変形があれば、熱負
けと判断する。
【００８７】
（７）絶縁体層のチタン元素の分散の測定等
ＳＥＭ−ＥＤＸ法（走査型電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光法）により、溶射皮
膜の断面の面分析を行い、チタン元素分布のみを抽出した断面写真を撮影した。試料には
、溶射皮膜を被覆したサンプルを湿式切断機で適切なサイズに切断し、エポキシ樹脂にて
樹脂包埋後、観察面が鏡面となるように湿式研磨したものを使用する。ＳＥＭには日本電
子社製ＪＳＭ５６００Ｖを使用し、またＥＤＸにはオックスフォードインストゥルメンツ
社製ＩＮＣＡＥｎｅｒｇｙを使用した。この写真ではチタン元素部分が白く映り、それ以
外の元素は暗く映っている。この写真のうち、円周方向２５０μｍの絶縁体層領域の画像
を抜き出し、グレースケールモードで保存した。このときの画像の円周方向２５０μｍは
２２０画像分に相当した。この画像を画像処理ソフトMatrox  Inspector  Ver.2.2で読み
とり、この画像を２階調化しモノクロ画像を得る（図１１及び図１２参照、図１１は［実
施例２］、図１２は［比較例３］）。この時、２階調化した後の画像の白色部分（チタン
元素）の比率が先のＥＤＸ法で検出したチタン元素比率と同じになるように２階調化の閾
値を設定する。この画像の端部から１０μｍ×１０μｍの領域を抽出し、同様に白画像領
域の比率を算出した。この作業を絶縁体層画像の全てに亘って行った。この白色画像比率
の平均［％］、標準偏差［％］及び標準偏差を平均値で割った変動係数を算出した。この
標準偏差及び変動係数は、絶縁体層内に存在するチタン元素の分散度合いを示すパラメー
タであり、この値が小さいと、チタン元素が絶縁体層内に比較的均一に存在していること
を意味する。
【００８８】
（８）絶縁体層の絶縁破壊電圧
図５に示す方法で、下記条件で測定電極６１を固定し、測定用直流電源６２の条件を設
定し、絶縁体層の周方向１０点、軸方向５点の計５０点における絶縁体層の流れる電流を
測定した。測定用直流電流６２及び微小電流計６３には、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製エレクト
ロメータ６５１７Ａを使用した。各測定個所で電圧を１００Ｖずつ上げていき、電流測定
表示が１ｍＡ以上流れた場合、あるいは「Ｏｖｅｒｆｌｏｗ」と表示された場合に、その
個所は絶縁性が維持できておらず、絶縁破壊していると判断した。
・測定電極：厚み１５［μｍ］のアルミニウム箔を３［ｃｍ］×３［ｃｍ］の正方形に切
り出して、絶縁体層の周面に密着するように、ビニルテープで固定した。
・印加電圧：１００Ｖ〜５００Ｖ（１００Ｖ刻みで増大させる）
・ 測定個所：周方向に４個所、軸方向に５個所で合計２０個所
【００８９】
（９）溶射前の金属ロール、および溶射後の円筒状ロールの表面粗さ
接触式面粗度計を用い、ＪＩＳ  Ｂ０６３３（２００１）で規定される基準長さ、評価
長さで、ブラスト処理した後の溶射加工前の金属ロールの表面粗さ、および溶射加工し円
筒研削加工した後の円筒状ロールの表面粗さを測定した。測定器には東京精密社製小型表
面粗さ形状測定機サーフコム１３０Ａを使用し、円筒状ロールの周方向に４箇所、軸方向
に３箇所、合計１２箇所を測定した。
【００９０】
［実施例１］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。な
お、図９は従来技術の絶縁体層を被覆していない金属製のシート案内面と第１の薄膜１３
との間に電圧を印加する蒸着方法を示した概略図である。
【００９１】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【００９２】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【００９３】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【００９４】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとクロミアの混合物
・被覆膜厚：１０２［μｍ］
・体積抵抗：２．６×１０９〜３．３×１０９［Ωｃｍ］
【００９５】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図３の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で１１０００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度１５０［ｍ／分］で行い第２の酸
化アルミニウム薄膜を形成した。その後、シャッター部材５１を閉側にして酸素導入を止
め、蒸発源加熱用の電子銃への電力供給を切った。そして搬送速度を５［ｍ／分］まで下
げ巻取室４１ａおよび成膜室４１ｂの放圧を行った。
【００９６】
こうして成膜した第２の酸化アルミニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は９５［ｎｍ
］、表面抵抗値は２．７×１０３［Ω／□］であった。また成膜後のフィルムにシワ状の
熱負けは見られなかった。なおこのときの成膜レートを前述の各条件から計算すると、６
８０［ｎｍ／秒］となる。
【００９７】
［実施例２］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。な
お、図９は従来技術の絶縁体層を被覆していない金属製のシート案内面と第１の薄膜１３
との間に電圧を印加する蒸着方法を示した概略図である。
【００９８】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【００９９】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１００】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１０１】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとチタニアの造粒粉材料（チタニアの比率：１０．１ｗｔ％
）
・被覆膜厚：１０２［μｍ］
・体積抵抗：２．８×１０９〜３．６×１０９［Ωｃｍ］
・チタン元素濃度（ＳＥＭ−ＥＤＸ法）：３．６ａｔ％
・チタン元素濃度の標準偏差（図１０参照）：６．５
・チタン元素濃度の変動係数：１．８
・絶縁破壊電圧：５００Ｖ以上
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０７μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：２．３μｍ
【０１０２】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図３の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で１１０００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度１５０［ｍ／分］で行い第２の酸
化アルミニウム薄膜を形成した。その後、シャッター部材５１を閉側にして酸素導入を止
め、蒸発源加熱用の電子銃への電力供給を切った。そして搬送速度を５［ｍ／分］まで下
げ巻取室４１ａおよび成膜室４１ｂの放圧を行った。
こうして成膜した第２の酸化アルミニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は９３［ｎｍ］
、表面抵抗値は２．４×１０３［Ω／□］であった。また成膜後のフィルムにシワ状の熱
負けは見られなかった。なおこのときの成膜レートを前述の各条件から計算すると、６６
４［ｎｍ／秒］となる。
【０１０３】
［実施例３］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。な
お、図９は従来技術の絶縁体層を被覆していない金属製のシート案内面と第１の薄膜１３
との間に電圧を印加する蒸着方法を示した概略図である。
【０１０４】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１０５】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１０６】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１０７】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとチタニアの造粒粉材料（チタニアの比率：８．７ｗｔ％）
・被覆膜厚：４８［μｍ］
・体積抵抗：６．８×１０１０〜９．５×１０１０［Ωｃｍ］
・チタン元素濃度（ＳＥＭ−ＥＤＸ法）：２．５ａｔ％
・チタン元素濃度の標準偏差（図１１参照）：４．４
・チタン元素濃度の変動係数：１．８
・絶縁破壊電圧：５００Ｖ以上
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０７μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：２．５μｍ
【０１０８】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図３の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で１１０００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度１５０［ｍ／分］で行い第２の酸
化アルミニウム薄膜を形成した。その後、シャッター部材５１を閉側にして酸素導入を止
め、蒸発源加熱用の電子銃への電力供給を切った。そして搬送速度を５［ｍ／分］まで下
げ巻取室４１ａおよび成膜室４１ｂの放圧を行った。こうして成膜した第２の酸化アルミ
ニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は９７［ｎｍ］、表面抵抗値は２．７×１０３［Ω
／□］であった。また成膜後のフィルムにシワ状の熱負けは見られなかった。なおこのと
きの成膜レートを前述の各条件から計算すると、６９３［ｎｍ／秒］となる。
【０１０９】
［実施例４］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。な
お、図９は従来技術の絶縁体層を被覆していない金属製のシート案内面と第１の薄膜１３
との間に電圧を印加する蒸着方法を示した概略図である。
【０１１０】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１１１】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１１２】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１１３】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとチタニアの造粒粉材料（チタニアの比率：１４．０ｗｔ％
）
・被覆膜厚：１７８［μｍ］
・体積抵抗：３．８×１０８〜７．１×１０８［Ωｃｍ］
・チタン元素濃度（ＳＥＭ−ＥＤＸ法）：３．９ａｔ％
・チタン元素濃度の標準偏差（図１２参照）：５．３
・チタン元素濃度の変動係数：１．４
・絶縁破壊電圧：５００Ｖ以上
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０７μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：２．６μｍ
【０１１４】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図３の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で１１０００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度１５０［ｍ／分］で行い第２の酸
化アルミニウム薄膜を形成した。その後、シャッター部材５１を閉側にして酸素導入を止
め、蒸発源加熱用の電子銃への電力供給を切った。そして搬送速度を５［ｍ／分］まで下
げ巻取室４１ａおよび成膜室４１ｂの放圧を行った。こうして成膜した第２の酸化アルミ
ニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は９２［ｎｍ］、表面抵抗値は２．２×１０３［Ω
／□］であった。また成膜後のフィルムにシワ状の熱負けは見られなかった。なおこのと
きの成膜レートを前述の各条件から計算すると、６５７［ｎｍ／秒］となる。
【０１１５】
［比較例１］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後同じく図９に示す巻
取式真空蒸着装置を用いて他方の面にも第２の酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着
条件で蒸着した。
【０１１６】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１１７】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１１８】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・表面にはハードクロムメッキ処理
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１１９】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図９の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で蒸着後のフィルムの搬送状態を図示していない覗き窓で観察すると、フィルムの全幅
において顕著なシワ状の熱負けが観測されたためシャッター部材５１を閉側にして一旦蒸
着を終了した。その後、電子銃の電力量を調整し約４５［ｋＷ］にし、シートの搬送速度
を７０［ｍ／分］に設定した後、再びシャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸
着を行った。この状態で成膜室４１ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その
後、ルツボのシート搬送方向に関する上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入
量を増やし８［ｌ／分］とした。酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．２×１
０−２［Ｐａ］となった。１００００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度７０［ｍ／
分］で行い第２の酸化アルミニウム薄膜を形成した。その後、シャッター部材５１を閉側
にして酸素導入を止め、蒸発源加熱用の電子銃への電力供給を切った。そして搬送速度を
５［ｍ／分］まで下げ巻取室４１ａおよび成膜室４１ｂの放圧を行った。
【０１２０】
こうして成膜した第２の酸化アルミニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は７５［ｎｍ
］、表面抵抗値は３．３×１０３［Ω／□］であった。また成膜後のフィルムには、弱い
シワ状の熱負けが見られた。なおこのときの成膜レートを前述の各条件から計算すると、
１８０［ｎｍ／秒］となる。
【０１２１】
［比較例２］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真
空蒸着装置を用いて他方の面にも第２の酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で
蒸着した。
【０１２２】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１２３】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１２４】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：４００［Ｖ］
【０１２５】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナ
・被覆膜厚：１１０［μｍ］
・体積抵抗：５．９×１０１２〜２．１×１０１３［Ωｃｍ］
・絶縁破壊電圧：５００Ｖ以上
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０９μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：５．４μｍ
【０１２６】
（金属酸化物薄膜の形成）
既に一方の面に第１の酸化アルミニウム薄膜を蒸着済みのフィルムロールを図３の原反
ロール体２にセットし、中間ローラ４、シート案内面３、中間ローラ５にフィルムを沿わ
せて、巻取ロール体６にフィルム端部を貼り付けセットした。装置にはシート搬送方向に
１５０［ｍｍ］、シート幅方向に１５００［ｍｍ］の容積部分をもつアルミナ製の坩堝７
が、坩堝７の長手方向がフィルム幅方向と同じになるように配置され、これに金属材料８
としてアルミニウムを２０［ｋｇ］セットした。その後、蒸着機の巻取室４１ａおよび成
膜室４１ｂを減圧し、成膜室４１ｂの真空圧力を５×１０−３［Ｐａ］まで排気した。そ
の後、シャッター部材５１を閉じた状態で電子銃加熱方式で坩堝７内のアルミニウムを溶
かした。投入した電力は７５［ｋＷ］であった。アルミニウム材料が全て溶融したことを
確認した後、電子銃の電力量を微調整し約６５［ｋＷ］にした。原反ロール体２の張力を
１４０［Ｎ］、巻取ロール体６の張力を１４０［Ｎ］に設定し、シート案内面３と中間ロ
ーラ４、５の速度設定により１５０［ｍ／分］の速度でフィルムの搬送を開始した。その
後シャッター部材５１を開側にして、アルミニウム蒸着を行った。この状態で成膜室４１
ｂの圧力は２．０×１０−２［Ｐａ］であった。その後、ルツボのシート搬送方向に関す
る上流側および下流側の酸素ノズル１７から酸素導入量を増やし２８［ｌ／分］とした。
酸素を導入するに従い成膜室４１ｂの圧力は２．５×１０−２［Ｐａ］となった。この状
態で蒸着後のフィルムにはやや弱いがシワ状の熱負けが観測されたため、シャッター部材
５１を開側にしたまま、電子銃の電力量を調整し約５３［ｋＷ］にし、シートの搬送速度
を１１０［ｍ／分］に設定し、酸素導入量を１８［ｌ／分］としたところ、熱負けが観測
されなくなった。この状態で成膜室４１ｂの圧力は２．３×１０−２［Ｐａ］であった。
この状態で１００００［ｍ］分のフィルム巻取搬送を搬送速度１００［ｍ／分］で行い第
２の酸化アルミニウム薄膜を形成した。
【０１２７】
こうして成膜した第２の酸化アルミニウム薄膜のシート幅方向の平均膜厚は７５［ｎｍ
］、表面抵抗値は４．０×１０３［Ω／□］であった。また成膜後のフィルムの長手方向
には、シート案内面の円周と同じ周期で部分的に熱負けが見られた。なおこのときの成膜
レートを前述の各条件から計算すると、３６０［ｎｍ／秒］となる。
【０１２８】
［比較例３］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。
【０１２９】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１３０】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１３１】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１３２】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとチタニアの混合粉材料（チタニアの比率：５．２ｗｔ％）
・被覆膜厚：１０５［μｍ］
・体積抵抗：８．５×１０１１〜２．５×１０１２［Ωｃｍ］
・チタン元素濃度（ＳＥＭ−ＥＤＸ法）：２．１ａｔ％
・チタン元素濃度の標準偏差（図１３参照）：５．２
・チタン元素濃度の変動係数：２．５
・絶縁破壊電圧：２００Ｖ以下
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０７μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：２．６μｍ
【０１３３】
（金属酸化物薄膜の形成）
２００Ｖ以下で絶縁破壊が見られたため、金属酸化物薄膜の形成には至らなかった。
【０１３４】
［比較例４］
シートとして、厚さ５［μｍ］、幅１１００［ｍｍ］のポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（東レ株式会社製「ルミラー」）に、図９に示す巻取式真空蒸着装置を用い、まず
フィルムの一方の面に酸化アルミニウム薄膜を蒸着し、その後図３に示す巻取式真空蒸着
装置を用いて他方の面にも酸化アルミニウム薄膜を、以下に示す蒸着条件で蒸着した。
【０１３５】
（第１の酸化アルミニウム薄膜）
・薄膜材料：酸化アルミニウム膜
・膜厚：６０［ｎｍ］
・光線透過率：２５［％］
・表面抵抗：２．３×１０３[Ω／□]
【０１３６】
（第２の酸化アルミニウム薄膜の蒸着条件）
・蒸発源の容器：アルミナ製ルツボ
・蒸発源加熱方式：電子銃による加熱
・蒸発材料  ：アルミニウム
・蒸発源のルツボとシート案内面との最短距離：４５０［ｍｍ］
・フィルム搬送方向のマスク開口長：３５０［ｍｍ］
・フィルム幅方向のマスク開口長：１０００［ｍｍ］
・酸素ノズル：図３に示す位置に、Φ２［ｍｍ］の穴が２０［ｍｍ］ピッチの等間隔でシ
ート幅方向に配列したノズルを、蒸発源に対しシート搬送方向の上流および下流側に各１
式を設置した。
【０１３７】
（シート案内面条件）
図３に示すように円筒形のシート案内面を使用した。このシート案内面の内部には、シ
ート案内面の表面の温度を調整するための媒体が循環され、装置外部の冷媒循環装置から
一定温度の媒体が導入されている。各条件は以下の通り。
・円筒形シート案内面の直径：１０００［ｍｍ］
・シート案内面内部に流す媒体温度：−２０［℃］
・シート案内面と薄膜との間の印加電圧：２００［Ｖ］
・シート案内面と薄膜との間の電流制限抵抗：１００［ｋΩ］
【０１３８】
（絶縁体層条件）
上記シート案内面の周面に下記条件の絶縁体層をプラズマ溶射法にて被覆した。
・絶縁体層の材料：アルミナとチタニアの造粒粉材料（チタニアの比率：１６ｗｔ％）
・被覆膜厚：２１０［μｍ］
・体積抵抗：２．５×１０７〜４．９×１０７［Ωｃｍ］
・チタン元素濃度（ＳＥＭ−ＥＤＸ法）：４．２ａｔ％
・チタン元素濃度の標準偏差（図１４参照）：９．６
・チタン元素濃度の変動係数：２．３
・絶縁破壊電圧：２００Ｖ以下
・表面粗さ（Ｒａ）：０．０７μｍ
・溶射前の金属ロール表面粗さ（Ｒａ）：１．５μｍ
【０１３９】
（金属酸化物薄膜の形成）
１００Ｖ以下で絶縁破壊が見られたため、金属酸化物薄膜の形成には至らなかった。
【０１４０】
以上に説明したように、膜厚７５〜９５［ｎｍ］の第２の酸化アルミニウム薄膜を成膜
する蒸着において、実施例１では搬送速度１５０［ｍ／分］においてもフィルムに部分的
な熱負けは発生せず蒸着できた。一方、比較例１ではシワ状の熱負けが発生したため、速
度を７０［ｍ／分］に下げたが、それでも弱いシワ状の熱負けが発生した。また比較例２
では、搬送速度１００［ｍ／分］において蒸着できたものの、成膜後のフィルムに部分的
な熱負けが発生した。
【０１４１】
また、実施例２〜４、および比較例３〜４の結果、アルミナとチタニアが混在した溶射
皮膜において、溶射材料（造粒粉の選択）およびチタニアの濃度の適正化により、絶縁破
壊せず、密着力が十分に発揮する条件を見いだした。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、プラスチックフィルムの両面に薄膜を形成する真空蒸着に非常に好適である
が、紙や金属箔等のウェブの真空蒸着などにも応用でき、その応用範囲が、これらに限ら
れるものではない。
【符号の説明】
【０１４３】
１    シート
２    原反ロール体
３    シート案内面
４    中間ローラ（巻出側）
５    中間ローラ（巻取側）
６    巻取ロール体
７    坩堝（蒸発源）
８    蒸着材料
１０  蒸気
１１ａ  幅方向マスク
１１ｂ  走行方向マスク
１２  開口部
１３  第１の薄膜
１４  第２の薄膜
１５  直流電源
１６  電流制限抵抗
１７  酸素ノズル
１８  酸素供給配管
２０  絶縁体層
２１  シート剥離ローラ
２２  シート送りローラ
２４  隔壁
２５  シート搬送方向
２６  シートの成膜領域
３０  成膜開始点
３１  成膜終了点
３２  剥離点
３３  巻付点
４１  減圧室
４１ａ  巻取室
４１ｂ  成膜室
４２  真空ポンプ
４２ａ  巻取室用真空ポンプ
４２ｂ  成膜室用真空ポンプ
４３  バルブ
４４  ガスボンベ
４５  減圧弁
４６  ガス流量調整器
５１  シャッタ部材
６１  測定用電極
６２  抵抗測定用直流電源
６３  微小電流計
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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