(57)【要約】樹脂フィルム、薄膜ガラス等の基材（Ｆ）を巻き取る巻取装置（１００）は、間隔形成部材（Ｋ）を供給する供給部（２）と、間隔形成部材（Ｋ）とともに基材（Ｆ）を巻き取る巻取部（１）とを有する。基材（Ｆ）は短手方向（Ｗ）中央に機能性膜（Ｆａ）を有する。間隔形成部材（Ｋ）は、基材（Ｆ）の機能性膜（Ｆａ）を有する面の両縁部に配置される。間隔形成部材（Ｋ）の一方の面は磁石材料から形成され、他方の面は磁性体から形成される。基材（Ｆ）のロール（Ｒ）において、ある層の間隔形成部材（Ｋ）の磁石材料と、次の層の間隔形成部材（Ｋ）の磁性体とは、その間の基材（Ｆ）を挟んで互いに引き合う。よって、基材（Ｆ）及び間隔形成部材（Ｋ）は、短手方向（Ｗ）両縁部で固定されるので、基材（Ｆ）の巻きズレが発生しない。
2012169368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する長尺な基材をロール状に巻き取る巻取装置であって、
前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の所定位置に、所定の機能を奏する機能性膜が形成され、
可撓性を有し長尺に形成されるとともに、ロール状に巻回された状態で表面及び裏面が対向する基材どうしの間に所定の間隔を形成する間隔形成部材を供給する供給部と、
前記供給部から前記基材の前記機能性膜が形成されている面の前記機能性膜が形成されていない部分に配置されるように供給される前記間隔形成部材とともに前記基材を、当該基材の短手方向に沿った軸周りにロール状に巻き取る巻取部と、を備え、
前記間隔形成部材は、
ロール状に巻回される前記基材の表裏面のうち、一方の面に接触する面側が磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、前記基材を挟んで配置される当該間隔形成部材の磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されていることを特徴とする巻取装置。
【請求項２】
前記磁性体は、前記基材を挟んで配置される間隔形成部材の磁石材料と異なる極性の磁石材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
前記間隔形成部材は、
ロール状に巻回される前記基材の表裏面に接触する二つの面側に、互いに異なる極性が設けられた磁石であることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻取装置。
【請求項４】
前記供給部は、更に、
前記基材の長手方向に沿った両縁部に配置されるように前記間隔形成部材を二本供給するとともに、当該二本の間隔形成部材の間にて、互いに所定の間隔を空けて配置されるように前記間隔形成部材を少なくとも一本供給することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の巻取装置。
【請求項５】
前記機能性膜は、前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の短手方向中央部側に形成され、
前記供給部は、更に、
前記基材の長手方向に沿った両縁部に配置されるように前記間隔形成部材を二本供給し、
前記二本の間隔形成部材のうち、少なくとも一方には、ロール状に巻回された状態で前記二本の間隔形成部材の間に形成される内部空間を外部に連通する連通部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の巻取装置。
【請求項６】
可撓性を有する長尺な基材をロール状に巻き取る巻取装置を用いて、ロール状に巻回された状態で表面及び裏面が対向する基材どうしの間に所定の間隔を形成する間隔形成部材とともに前記基材を巻き取る巻取方法であって、
前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の所定位置に、所定の機能を奏する機能性膜が形成され、
前記間隔形成部材は、
可撓性を有し長尺に形成されるとともに、ロール状に巻回される前記基材の表裏面のうち、一方の面に接触する面側が磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、前記基材を挟んで配置される当該間隔形成部材の磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成され、
前記基材の前記機能性膜が形成されている面の前記機能性膜が形成されていない部分に配置されるように前記間隔形成部材を供給する供給工程と、
前記供給工程により供給される前記間隔形成部材とともに前記基材を、当該基材の短手方向に沿った軸周りにロール状に巻き取る巻取工程と、を行うことを特徴とする巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する長尺な基材をロール状に巻き取る巻取装置と、この巻取装置を用いた巻取方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機エレクトロ・ルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を利用したフラットパネルディスプレイなどに用いられるガラス基板等の基材として、例えば、厚さが２００μｍ以下の可撓性を有する薄板状のものが知られている。
このような基材は、占有スペースの省スペース化や輸送の際の取扱性の向上を図る上で、ロール状に巻き取った状態で梱包される。また、基材表面に有機層などの機能性膜を形成する場合には、ロール・ツー・ロール方式、即ち、巻出部から基材を繰り出していき、機能性膜が成膜された基材を巻取部にて巻き取る方式を利用するようになっている。【０００３】
ところで、表面の所定位置に機能性膜が成膜された基材を巻き取る場合には、当該成膜部分を傷付けないように、基材の成膜部分以外の領域、例えば、長手方向に沿った両縁部に樹脂製のテープを挿入して一緒に巻き取ることで、成膜部分と当該成膜部分に対向する基材の裏面との間に所定の空間を形成して当該成膜部分を非接触状態で巻き取る方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような方法に用いられるテープは、基材の巻取径に合わせて曲率を変化させる必要があることから、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）などの樹脂から形成されるのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のように、樹脂製のテープは基材との接触面に働く摩擦力が小さいため、巻き取られた基材が滑り易く、巻きズレが発生し易いといった問題がある。ここで、基材に張力をかけた状態で巻き取ると、巻きズレが発生し難くなるものの、張力を適当に調整しないと基材が変形してしまう虞がある。また、幅方向の長さが長い基材を巻き取る場合には、基材の撓みを防止するために当該基材の長手方向に沿った両縁部以外にもテープを所定の間隔を空けて挿入する必要があるが、挿入される各テープ毎に張力を調整しなければならず、その作業が煩雑で、その作業を行う分、装置のコストアップの要因となる。
また、基材の成膜部分以外の領域を熱収縮、熱成形、部材を塗布または貼り付けさせることで段差を設け、成膜部分を非接触状態で巻き取る方法も知られているが、段差形成過程で基材に余計な力が加わることで変形が起こったり、基材に対して所定の加工作業が必要となったりして、処理効率の低下や再使用できないことによるコストアップを招いてしまう。【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、巻きズレ及び変形を発生させることなく基材どうしの間に所定の間隔を形成しつつ基材を適正にロール状に巻き取ることができる巻取装置及び巻取方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の巻取装置は、
可撓性を有する長尺な基材をロール状に巻き取る巻取装置であって、前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の所定位置に、所定の機能を奏する機能性膜が形成され、可撓性を有し長尺に形成されるとともに、ロール状に巻回された状態で表面及び裏面が対向する基材どうしの間に所定の間隔を形成する間隔形成部材を供給する供給部と、前記供給部から前記基材の前記機能性膜が形成されている面の前記機能性膜が形成されていない部分に配置されるように供給される前記間隔形成部材とともに前記基材を、当該基材の短手方向に沿った軸周りにロール状に巻き取る巻取部と、を備え、前記間隔形成部材は、ロール状に巻回される前記基材の表裏面のうち、一方の面に接触する面側が磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、前記基材を挟んで配置される当該間隔形成部材の磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されていることを特徴としている。【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の巻取装置において、
前記磁性体は、前記基材を挟んで配置される間隔形成部材の磁石材料と異なる極性の磁石材料から形成されていることを特徴としている。【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の巻取装置において、
前記間隔形成部材は、ロール状に巻回される前記基材の表裏面に接触する二つの面側に、互いに異なる極性が設けられた磁石であることを特徴としている。【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の巻取装置において、
前記供給部は、更に、前記基材の長手方向に沿った両縁部に配置されるように前記間隔形成部材を二本供給するとともに、当該二本の間隔形成部材の間にて、互いに所定の間隔を空けて配置されるように前記間隔形成部材を少なくとも一本供給することを特徴としている。【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の巻取装置において、
前記機能性膜は、前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の短手方向中央部側に形成され、前記供給部は、更に、前記基材の長手方向に沿った両縁部に配置されるように前記間隔形成部材を二本供給し、前記二本の間隔形成部材のうち、少なくとも一方には、ロール状に巻回された状態で前記二本の間隔形成部材の間に形成される内部空間を外部に連通する連通部が設けられていることを特徴としている。【００１２】
請求項６に記載の発明の巻取方法は、
可撓性を有する長尺な基材をロール状に巻き取る巻取装置を用いて、ロール状に巻回された状態で表面及び裏面が対向する基材どうしの間に所定の間隔を形成する間隔形成部材とともに前記基材を巻き取る巻取方法であって、前記基材の表裏面のうち、少なくとも一面の所定位置に、所定の機能を奏する機能性膜が形成され、前記間隔形成部材は、可撓性を有し長尺に形成されるとともに、ロール状に巻回される前記基材の表裏面のうち、一方の面に接触する面側が磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、前記基材を挟んで配置される当該間隔形成部材の磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成され、前記基材の前記機能性膜が形成されている面の前記機能性膜が形成されていない部分に配置されるように前記間隔形成部材を供給する供給工程と、前記供給工程により供給される前記間隔形成部材とともに前記基材を、当該基材の短手方向に沿った軸周りにロール状に巻き取る巻取工程と、を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、巻きズレ及び変形を発生させることなく基材どうしの間に所定の間隔を形成しつつ基材を適正にロール状に巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施形態の巻取装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。
【図２Ａ】図１の巻取装置により巻き取られたロールの一例を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】図１の巻取装置により巻き取られたロールの一例を模式的に示す図である。
【図３】図１の巻取装置を用いた基材の巻取方法に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例１の巻取装置により巻き取られたロールの一例を模式的に示す図である。
【図５】変形例２の巻取装置により巻き取られたロールの一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態の巻取装置１００の全体構成を模式的に示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態の巻取装置１００は、可撓性を有する長尺な基材Ｆをロール状に巻き取るものであり、例えば、ロール・ツー・ロール方式にて、巻出部（図示略）から繰り出され、一面に有機層等の機能性膜Ｆａ（図２参照）が形成された長尺な基材Ｆを再度ロール状に巻き取る巻取機構を構成している。つまり、巻取装置１００は、基材Ｆの巻取方向（例えば、図１における左から右に向かう方向）の最も下流側に配設されるものである。
図１に示すように、巻取装置１００は、具体的には、基材Ｆをロール状に巻き取る巻取部１と、この巻取部１に間隔形成部材Ｋを供給する供給部２と、この供給部２から巻取部１に供給される間隔形成部材Ｋの表面を清掃する清掃部３とを備えている。
【００１７】
先ず、基材Ｆについて説明する。
基材Ｆは、可撓性を有する長尺なものであれば如何なる構成のものであっても良いが、具体的には、樹脂フィルムや、薄膜ガラス等を適用することができる。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、アイオノマーフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、ナイロン(登録商標)フィルム（ポリアミドフィルム）、ポリイミドフィルム、セロファンなどが挙げられる。
また、薄膜ガラスとしては、例えば、ケイ酸塩ガラスが用いられ、好ましくはシリカガラス、ホウ珪酸ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。また、薄膜ガラスは、例えば、オーバーフローダウンドロー法により長尺形状で肉薄（例えば、厚さが３０μｍ〜２００μｍ程度）に成形されることで、可撓性を具備する。
【００１８】
また、巻き取られる基材Ｆの一面（例えば、間隔形成部材Ｋが供給される側の面）の短手方向Ｗ略中央側（所定位置）には、機能性膜Ｆａが当該基材Ｆの長手方向に沿って形成されている（図２参照）。
即ち、図示は省略するが、ロール・ツー・ロール方式における巻取部１よりも巻取方向上流側には、成膜部が設けられ、この成膜部により基材Ｆの所定位置に対して機能性膜Ｆａが成膜される。
機能性膜Ｆａとは、当該膜の構成材料が有する特性に応じて所定の機能を奏する膜のことを言う。この機能性膜Ｆａとしては、例えば、有機ＥＬ素子を構成する有機層等が挙げられる。
有機ＥＬ素子は、例えば、基板上に一対の電極に挟持された有機層を含む構成を有している。有機層は、各種機能を有する複数の層が積層されてなり、例えば、図示は省略するが、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を備えた構成が挙げられ、これらの層を備えた全膜厚は、例えば、１０ｎｍ〜２０μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２μｍ、さらに好ましくは５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
また、有機層の形成方法としては、例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ、ＰＶＤ、溶剤を用いた塗布法等の様々な方法が挙げられる、なお、蒸着法による成膜は、一般的に、真空下で行われることから、本実施形態においても、成膜部が真空容器（図示略）内に設けられても良い。
【００１９】
なお、機能性膜Ｆａとして、有機ＥＬ素子の有機層を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、導電性を有する透明導電膜や導電性薄膜、電磁波シールド用の電磁波シールド膜等も適用可能である。
【００２０】
巻取部１は、長尺な基材Ｆを当該基材Ｆの短手方向（幅方向）Ｗに沿った軸周りにロール状に巻き取る。
具体的には、巻取部１は、例えば、駆動モータ等の駆動源（図示略）の駆動に基づいて所定方向（例えば、図１における時計回り等）に回転する巻取軸１１を有している。巻取軸１１は、短手方向Ｗに延在する軸部１１ａを有している。軸部１１ａには、基材Ｆが巻回されるロール軸Ｆ１（図２Ａ参照）が同心位置に回動不可に取り付け固定され、このロール軸Ｆ１に基材Ｆがロール状に巻き取られる。
即ち、巻取部１は、駆動源の駆動力をギヤ等の動力伝達機構（図示略）を介して巻取軸１１に伝達して、当該巻取軸１１を所定方向に回転させることで、巻取軸１１とともにロール軸Ｆ１を所定方向に回転させて、このロール軸Ｆ１に基材Ｆがロール状に巻き取られていく。
ここで、軸部１１ａの材質は、特に限定されるものではなく、例えば、熱可塑性樹脂、紙管等が挙げられる。
【００２１】
なお、ロール軸Ｆ１の所定位置には、基材Ｆの長手方向の一端部が取り付け固定されるようになっている。ここで、基材Ｆの長手方向の一端部に、例えば、樹脂フィルム等の連結部材（図示略）を連結した構成の場合には、当該連結部材の自由端部がロール軸Ｆ１の所定位置に取り付け固定されても良い。
また、ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの長さは、基材Ｆの短手方向Ｗの幅（長さ）と略等しいか、或いは、基材Ｆの短手方向Ｗの幅よりも長くなっている。即ち、ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの長さを基材Ｆの短手方向Ｗの幅よりも長くすることにより、ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの両端部の内側に当該ロール軸Ｆ１に巻き取られる基材Ｆの短手方向Ｗの両端部が配置され易くなるので、基材Ｆの短手方向Ｗの両端部に対する打突などによって微小な傷や欠けが発生するのを防止することができる。
【００２２】
ロール軸Ｆ１の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、金属、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、若しくは熱硬化性樹脂、強化プラスチック、紙管等が挙げられる。
【００２３】
また、巻取部１は、供給部２から供給される間隔形成部材Ｋを基材Ｆとともにロール状に巻き取るようになっている。
即ち、ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの両縁部には、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋがそれぞれ取り付け固定され、巻取部１が、巻取軸１１を所定方向に回転させることで、当該巻取軸１１とともに回転するロール軸Ｆ１に、基材Ｆとともに二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋがロール状に巻き取られていく。
【００２４】
また、巻取部１による巻き取りの開始及び終了（一旦停止も含む）は、例えば、制御部（図示略）による自動制御で行っても良いし、作業者が手動で行っても良い。即ち、制御部又は作業者が、基材Ｆ若しくは間隔形成部材Ｋの供給が終了したと判断した時点、基材Ｆの巻き取り長さがロール軸Ｆ１に巻き取ることができる所定の長さに到達した時点等で、当該巻取部１による基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋの巻き取りを停止することができる。
【００２５】
供給部２は、巻取部１よりも巻取方向上流側に配置され、巻取部１に対して間隔形成部材Ｋを二本供給する。即ち、供給部２は、巻取部１に供給される間隔形成部材Ｋの元巻きロールＫ１の各々が回動自在に取り付けられた二つの繰出部２１、２１を有している。
二つの繰出部２１、２１は、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋが基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に配置されるように、基材Ｆの短手方向Ｗの長さと略等しい間隔を空けて配置されている。また、各繰出部２１に取り付けられた元巻きロールＫ１の間隔形成部材Ｋの自由端部が、ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの両縁部に取り付け固定されている。
そして、巻取部１の巻取軸１１とともにロール軸Ｆ１が所定方向に回転することで、基材Ｆとともに二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋが巻き取られる際に、二つの繰出部２１、２１の各々に取り付け固定された各元巻きロールＫ１から間隔形成部材Ｋが繰り出されるようにして巻取部１に供給される。
なお、各元巻きロールＫ１には、少なくとも基材Ｆの長手方向の長さもしくは機能性膜Ｆａの長さと略等しい長さを有する間隔形成部材Ｋが巻回されている。
【００２６】
また、繰出部２１と巻取部１との間には、繰出部２１から繰り出される間隔形成部材Ｋを基材Ｆと対向していない面側（基材Ｆと反対側の面）から支持する支持ローラー２２が設けられている。
支持ローラー２２は、間隔形成部材Ｋを対向する基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に当接させるように支持する。これにより、支持ローラー２２よりも巻取方向の下流側（巻取部１側）にて、巻取部１により巻き取られる基材Ｆと間隔形成部材Ｋに所定の大きさの張力を付与して当該基材Ｆと間隔形成部材Ｋとの間に隙間を生じ難くさせるようになっている。
なお、支持ローラー２２は、二つの繰出部２１、２１から繰り出される各間隔形成部材Ｋに対応させる所定間隔を空けて二つ設けられても良いし、基材Ｆ自体も支持するように当該基材Ｆの短手方向Ｗに沿って延在するように設けられても良い。
【００２７】
各間隔形成部材Ｋは、ロール状に巻回される基材Ｆの表裏面のうち、一方の面（例えば、表面（機能性膜が形成されている面））に接触する面側が、磁石材料から形成され、且つ、他方の面（例えば、裏面（機能性膜が形成されていない面））に接触する面側が、基材Ｆを挟んで配置される当該間隔形成部材Ｋの磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されている。具体的には、間隔形成部材Ｋは、ロール状に巻回される基材Ｆの表裏面に接触する二つの面側に、所定の磁界を発生するとともに互いに異なる極性が設けられた磁石からなる。
当該間隔形成部材Ｋに用いられる磁石の種類は、磁束密度や保磁力や最大エネルギー積［Ｊ／ｍ３］、基材Ｆの厚さや材質等を考慮して適宜任意に変更可能であり、例えば、フェライト磁石、アルニコ磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、鉄−白金磁石、サマリウム−コバルト磁石、ネオジム磁石等が挙げられる。
なお、間隔形成部材Ｋは、例えば、所定の磁石材料を用いて成形されたゴムや樹脂等からなる可撓性を有する部材であるが、当該間隔形成部材Ｋを製造する方法としては、公知の技術を適用可能であり、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
また、間隔形成部材Ｋの厚さ（ロール状に巻回された状態で径方向の長さ）は、機能性膜Ｆａの厚さよりも大きくなっており、例えば、厚さが０．５ｍｍ以上であるのが好ましい。また、間隔形成部材Ｋの形状は、基材Ｆの短手方向Ｗの長さ、機能性膜Ｆａの位置や形状等に応じて適宜任意に変更可能であり、例えば、短手方向Ｗの長さが５ｍｍ以上であるのが好ましい。
また、二つの間隔形成部材Ｋ、Ｋどうしの間隔は、基材Ｆの厚さや強度、短手方向Ｗの長さ等に応じて適宜任意に変更可能であり、例えば、５００ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００２９】
清掃部３は、供給部２と巻取部１との間に設けられ、例えば、供給ポンプ（図示略）の駆動に基づいて、気体供給管３１から供給された気体を、気体吹き付け部３２の間隔形成部材Ｋの表面と対向する面に設けられた所定数のスリット（図示略）から間隔形成部材Ｋに向けて噴出させる。そして、清掃部３は、吸引ポンプ（図示略）の駆動に基づいて、吸引管（図示略）を介して吸引部３３からゴミ等を含んだ気体を吸引する。
なお、気体吹き付け部３２から噴出される気体の圧力は、例えば、間隔形成部材Ｋの清浄度、厚さ、種類、幅等を考慮して所定の値（例えば、１〜２０ｋＰａ程度）に設定されるのが好ましい。また、吸引部３３による吸引量は、例えば、膜面への再付着、飛散等を考慮して所定の値（例えば、気体の供給量に対する１００〜１０５％程度）に設定されるのが好ましい。
【００３０】
なお、清掃部３は必ずしも巻取装置１００に備えられる必要はなく、当該巻取装置１００が清掃部３を備えるか否かは適宜任意に変更可能である。
【００３１】
次に、基材Ｆが巻き取られた状態のロールＲの詳細な構成について図２を参照して説明する。
図２は、図１の巻取装置１００により巻き取られたロールＲの一例を模式的に示す例であり、このうち、図２Ａは、ロールＲを模式的に示す斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの破線Ｂで囲まれた領域の断面を拡大して模式的に示す図である。
【００３２】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ロールＲは、その短手方向Ｗの両縁部にて、基材Ｆと間隔形成部材Ｋとが径方向に交互に重なり合って構成されている。
即ち、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間において、ロールＲの短手方向Ｗの略中央部、つまり、基材Ｆの機能性膜Ｆａが形成されている部分には間隔形成部材Ｋが存しないが、当該二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋによって、ロール状に巻き取られた状態で表面及び裏面が対向する基材どうしの間に所定の間隔が形成されている。
これにより、基材Ｆの一面（例えば、裏面）に形成された機能性膜Ｆａの表面と、当該機能性膜Ｆａに対向する基材Ｆの他面（例えば、表面）との間に、所定の空間が形成された状態となっている。
【００３３】
また、図２Ｂに示すように、各間隔形成部材Ｋは、ロール状に巻き取られた状態で表面及び裏面が対向する基材Ｆどうしの間に配置されている。この間隔形成部材Ｋの基材Ｆに当接する二つの面のうち、一方の面（例えば、図２Ｂにおける下面）側がＮ極となり、他方の面（例えば、図２Ｂにおける上面）側がＳ極となる。即ち、間隔形成部材Ｋのうち、基材Ｆを挟むように配置されている部分（例えば、図２Ｂにおける一の基材Ｆを上下に挟む二つの間隔形成部材Ｋ、Ｋ）の各々の基材Ｆに対向する側が異なる極性を示している。
そして、間隔形成部材Ｋの基材Ｆを挟むように配置されている部分は、各々の基材Ｆに対向する側が示すＮ極とＳ極との間で発生する所定の磁界によって、互いに基材Ｆ側に引き寄せられ、当該基材Ｆを挟持するようにして固定する。
さらに、巻取部１によって基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋが連続して巻き取られることにより、基材Ｆの短手方向Ｗの両縁部では、基材Ｆと間隔形成部材Ｋとが径方向に交互に、即ち、間隔形成部材Ｋが基材Ｆを挟むように径方向に連続して配置されていく。これにより、間隔形成部材Ｋの基材Ｆの短手方向Ｗの縁部を挟むように配置されている各部分は、当該各部分で発生する所定の磁界の作用により、基材Ｆを径方向に亘る全域で挟持するようにして固定する。
【００３４】
次に、基材Ｆの巻取方法について図３を参照して説明する。
図３は、基材Ｆの巻取方法に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
図３に示すように、先ず、基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋを巻取部１の巻取軸１１にセットする（ステップＳ１）。具体的には、繰出部２１に元巻きロールＫ１を取り付け、間隔形成部材Ｋを支持ローラー２２によって支持されるように配置した後、巻取部１の軸部１１ａに固定されているロール軸Ｆ１の所定位置に、基材Ｆの長手方向の一端部を取り付け固定するとともに、当該ロール軸Ｆ１の短手方向Ｗの両縁部に間隔形成部材Ｋの自由端部を取り付け固定する。
なお、基材Ｆの長手方向の一端部に連結部材（例えば、樹脂フィルム）が連結されている場合には、当該連結部材の自由端部をロール軸Ｆ１に取り付け固定しても良い。また、基材Ｆの長手方向の一端部若しくは連結部材の自由端部を巻取軸１１に取り付け固定するようにしても良く、この場合には、ロール軸Ｆ１が不要となる。
【００３６】
次いで、成膜部は、基材Ｆの表面の短手方向Ｗの略中央部に機能性膜Ｆａの形成を行う（ステップＳ２）。ここで、機能性膜Ｆａの形成は、例えば、ロール・ツー・ロール方式にて、巻出部（図示略）から繰り出されていく基材Ｆに対して連続的に行うようにしても良い。この場合には、機能性膜Ｆａの形成は、巻取部１による基材Ｆの巻き取りと略同時に連続して行われる。
【００３７】
次いで、巻取部１は、巻取軸１１の所定方向（例えば、図１における時計回り等）に対する回転に基づいて、供給部２の二つの繰出部２１、２１から繰り出されるように供給される二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋとともに基材Ｆをロール軸Ｆ１に巻き取っていく（ステップＳ３）。これにより、短手方向Ｗの両縁部にて基材Ｆと間隔形成部材Ｋとが径方向に交互に重なり合って配置されるとともに、基材Ｆの表裏面と二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋとの間に内部空間Ｓを有するロールＲが形成される。
上記の基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋの巻取作業は、制御部（図示略）又は作業者によって巻取部１による巻取動作が停止されるまで実行される。基材Ｆの巻き取りが終了すると、当該基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋは、所定の切断機構（例えば、ハサミ、カッターナイフ）を用いて基材の幅手方向に沿って所定位置で切断される。
【００３８】
なお、基材Ｆに対する機能性膜Ｆａの成膜工程は、当該巻取方法にて必ずしも行われる必要はなく、予め機能性膜Ｆａが成膜された基材を間隔形成部材Ｋとともに巻き取っても良い。
【００３９】
以上のように、本実施形態の巻取装置１００によれば、間隔形成部材Ｋは、ロール状に巻回される基材Ｆの表裏面のうち、一方の面に接触する面側が磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、基材Ｆを挟んで配置される間隔形成部材Ｋの磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されているので、基材Ｆとともに間隔形成部材Ｋを短手方向Ｗに沿った軸周りにロール状に巻き取ることで、間隔形成部材Ｋが基材Ｆを挟むようにロールＲの径方向に連続して配置されていき、当該間隔形成部材Ｋの基材Ｆを挟むように配置されている各部分が、当該各部分で発生する所定の磁界の作用により、基材Ｆ側に引き寄せられて当該基材ＦをロールＲの径方向に亘る全域で挟持するようにして固定することができる。これにより、ロール状に巻き取られる基材Ｆと間隔形成部材Ｋとの接触面に働く摩擦力の大きさに拘わらず、当該基材ＦがロールＲの径方向に亘って全域で滑り難くなって、基材Ｆの巻きズレが発生し難くなる。
また、従来のように樹脂製のテープを用いた巻き取り手法に必要な基材Ｆの張力を調整する作業も不要となるため、張力の調整ミスにより当該基材Ｆが変形してしまうといった問題も生じない。
加えて、基材Ｆの機能性膜Ｆａが形成されていない部分を、例えば熱収縮させるといった所定の加工作業も不要であるため、基材Ｆの巻き取り処理の効率の低下や再使用できないことによるコストアップを招いてしまうこともなくなる。
従って、基材Ｆの巻きズレ及び変形を発生させることなく基材Ｆどうしの間に所定の間隔を形成しつつ当該基材Ｆを適正にロール状に巻き取ることができる。
【００４０】
また、間隔形成部材Ｋは、ロール状に巻回される基材Ｆの表裏面に接触する二つの面側に、互いに異なる極性が設けられた磁石であるので、間隔形成部材Ｋの基材Ｆを挟むように配置されている部分は、各々の基材Ｆに対向する側が示すＮ極とＳ極との間で発生する所定の磁界によって、基材Ｆ側に引き寄せられ、当該基材Ｆを挟持するようにして固定することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
以下に、各変形例について図面を参照して説明する。
各変形例は、下記に詳細に説明する以外の点で、上記実施形態と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
【００４２】
＜変形例１＞
図４は、変形例１の間隔形成部材Ｋを用いて巻き取られたロールの一例の断面を拡大して模式的に示す図である。
なお、図４に表れている部分は、図２Ａの破線Ｂで囲まれた領域に略相当する部分である。また、図４にあっては、間隔形成部材Ｋの磁石の極性の図示は省略している。
【００４３】
図４に示すように、間隔形成部材Ｋとして、基材Ｆとともにロール状に巻回された状態で二本の間隔形成部材Ｋの間に形成される内部空間Ｓを外部に連通する連通部Ｋ２が設けられた間隔形成部材Ｋを用いても良い。
即ち、基材Ｆをロール状に巻き取る場合、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に配置されるように間隔形成部材Ｋ、Ｋを二本供給する。これら二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋのうち、少なくとも一方には、ロール状に巻回された状態で基材Ｆと二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に形成される内部空間Ｓと外部を連通させる連通部Ｋ２が所定数設けられている。
【００４４】
具体的には、連通部Ｋ２は、間隔形成部材Ｋの基材Ｆに接する表裏面のうち、一方の面側に、溝状に形成されている。即ち、連通部Ｋ２は、間隔形成部材Ｋの一面（例えば、図４における上面）から所定の深さ座刳られ、且つ、短手方向Ｗに沿って延在するように溝状に形成されている。なお、連通部Ｋ２の断面は、略「コ」字状に形成されているが、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
また、図４に示すように、連通部Ｋ２は、当該間隔形成部材Ｋの延在方向（短手方向Ｗに略直交する方向）に所定間隔（例えば、１ｍｍ程度）を空けて複数設けられているが、当該連通部Ｋ２は、少なくとも一つ設けられていれば良い。
【００４５】
なお、連通部Ｋ２として、外形が溝状のものを例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、ロール状に巻回された状態で基材Ｆと二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に形成される内部空間Ｓと外部を連通させる構造であれば良い。即ち、連通部Ｋ２は、例えば、間隔形成部材Ｋを短手方向Ｗに貫通する孔状のものであっても良い。さらに、間隔形成部材Ｋの材質の変更等により当該間隔形成部材Ｋ自体に通気性を具備させることで、内部空間Ｓと外部を連通させるようにしても良い。
【００４６】
従って、変形例１の巻取装置によれば、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋのうち、少なくとも一方には、ロール状に巻回された状態で二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に形成される内部空間Ｓを外部に連通する連通部Ｋ２が設けられているので、基材Ｆをロール状に巻き取った状態で、当該基材Ｆの表面及び裏面が対向する基材Ｆどうしの間に連結部Ｋ２を有する間隔形成部材Ｋを配置させることができ、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に形成される内部空間Ｓと外部との間の通気性を高めることができる。
即ち、基材Ｆがロール状に巻き取られたロールＲを真空環境（低圧環境）と大気圧環境との間で移動させると、内部空間Ｓ内の空気の膨張や収縮に応じてロールＲの間隔形成部材Ｋが配置されていない部分が変形して基材Ｆ（特に、機能性膜Ｆａ）を傷付けてしまう虞がある。そこで、外部環境に応じて内部空間Ｓ内の空気の排気や通気を行う必要があるが、当該内部空間Ｓは少なくとも基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋの長手方向の一端部側が開口しているものの（図２等参照）、この開口だけでは通気性を十分に確保できない。そこで、間隔形成部材Ｋに内部空間Ｓを外部に連通する連通部Ｋ２を設け、当該連通部Ｋ２によって内部空間Ｓと外部との間の通気性を高めることで、基材Ｆがロール状に巻回された状態であっても内部空間Ｓ内の空気の排気や通気を効率良く適正に行うことができるようになる。
これにより、真空環境と大気圧環境との間で、基材Ｆを傷付けてしまうようなロールＲの変形を生じさせることなく、当該ロールＲを移動させることができる。
【００４７】
＜変形例２＞
図５は、変形例２の間隔形成部材Ｋを用いて巻き取られたロールＲを模式的に示す斜視図である。
図５に示すように、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に配置した二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋに加えて、これら二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に間隔形成部材Ｋが１本配置されている。
即ち、短手方向Ｗの長さが長い基材Ｆを巻き取る場合、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間隔が大きくなることで生じる基材Ｆの撓みを防止するために、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部以外にも間隔形成部材Ｋを少なくとも一本挿入する必要がある。
【００４８】
具体的には、供給部２は、上記実施形態及び変形例１と同様に、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に供給される二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間にて、互いに所定の間隔を空けて配置されるように間隔形成部材Ｋを少なくとも一本供給する。即ち、図５に示すように、供給部２は、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの短手方向Ｗ略中央部の機能性膜Ｆａが形成されていない部分に配置されるように三本目の間隔形成部材Ｋを供給する。
この三本目の間隔形成部材Ｋは、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に配置される二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの各々と略同様の構成をなし、ここでは詳細な説明は省略する。
なお、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に配置される間隔形成部材Ｋの本数は、一本に限られるものではなく、基材Ｆの短手方向Ｗの長さや機能性膜Ｆａの短手方向Ｗにおける配置等に応じて適宜任意に変更することができる。
【００４９】
また、所定の間隔とは、間隔形成部材Ｋの配置に拘わらず短手方向Ｗに隣合う間隔形成部材Ｋとの間に形成される間隔のことである。
即ち、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部以外に、間隔形成部材Ｋがもう一本配置される場合には、当該三本目の間隔形成部材Ｋと基材Ｆの長手方向に沿った各縁部に配置される各間隔形成部材Ｋとの間隔のことを言う。また、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部以外に、間隔形成部材Ｋが二本以上配置される場合には、基材Ｆの長手方向に沿った各縁部に配置される各間隔形成部材Ｋと短手方向Ｗに隣合う一の間隔形成部材Ｋとの間隔、さらに、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部の間にて短手方向Ｗに隣合う二つの間隔形成部材Ｋ、Ｋどうしの間隔のことを言う。
具体的には、所定の間隔は、基材Ｆの厚さや強度、短手方向Ｗの長さ等に応じて適宜任意に変更することができるが、例えば、５００ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００５０】
従って、変形例２の巻取装置によれば、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に配置した二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に、間隔形成部材Ｋを少なくとも１本配置させることで、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間隔が大きくなることで生じる基材Ｆの撓みを防止することができるだけでなく、上記実施形態と同様に、基材Ｆとともにこれら間隔形成部材Ｋ、…を短手方向Ｗに沿った軸周りにロール状に巻き取ることで、各間隔形成部材Ｋが基材Ｆを挟むようにロールＲの径方向に連続して配置されていき、当該間隔形成部材Ｋの基材Ｆを挟むように配置されている各部分が、当該各部分で発生する所定の磁界の作用により、基材Ｆ側に引き寄せられて当該基材ＦをロールＲの径方向に亘る全域で挟持するようにして固定することができる。
これにより、上記実施形態と同様に、基材Ｆの巻きズレ及び変形を発生させることなく基材Ｆどうしの間に所定の間隔を形成しつつ当該基材Ｆを適正にロール状に巻き取ることができる。
【００５１】
なお、ロールＲを真空環境と大気圧環境との間で移動させる場合、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に配置される間隔形成部材Ｋは、上記変形例１に係る連通部Ｋ２を具備する構成であっても良い。
即ち、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋのうち、何れか一方にのみ連通部Ｋ２が設けられている場合には、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に配置される間隔形成部材Ｋに連通部Ｋ２を設けなければならない。また、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの両方に連通部Ｋ２が設けられている場合であっても、内部空間Ｓ内の空気の排気や通気を効率良く行う上で、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間に配置される間隔形成部材Ｋにも連通部Ｋ２が設けられているのが好ましい。
【００５２】
なお、上記実施形態並びに変形例１、２にあっては、間隔形成部材Ｋとして、基材Ｆの表裏面に接触する二つの面側に互いに異なる極性が設けられた磁石から構成されたものを例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、間隔形成部材Ｋの構成は適宜任意に変更可能である。即ち、間隔形成部材Ｋは、基材Ｆの表裏面のうち、一方の面に接触する面側が、所定の磁界を発生する磁石材料から形成され、且つ、他方の面に接触する面側が、基材Ｆを挟んで配置される間隔形成部材Ｋの磁石材料の発生する所定の磁界中に配置されて磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されていれば良い。
例えば、間隔形成部材Ｋを、基材Ｆの表裏面のうち、一方の面に接触する面を含む第１層と他方の面に接触する面を含む第２層とを貼り合わせるように構成し、第１層が磁石材料から形成され、且つ、第２層が、基材Ｆを挟んで配置される間隔形成部材Ｋの磁石材料に引き寄せられる磁性体から形成されていても良い。ここで、磁性体は、基材Ｆを挟んで配置される間隔形成部材Ｋの磁石材料と異なる極性の磁石材料から形成されていても良い。
【００５３】
なお、上記実施形態並びに変形例１、２にあっては、基材Ｆの長手方向に沿った両縁部に、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの各々を当該基材Ｆの長手方向に沿った両端部にかかる（各間隔形成部材Ｋと基材Ｆの端部どうしを径方向に重ならせる）ように配置させたが、必ずしも当該基材Ｆの長手方向に沿った端部にかかるように配置させる必要はない。即ち、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの各々は、基材Ｆの長手方向に沿った両端部よりもわずかに内側（例えば、短手方向Ｗの中央部側）に配置されても、基材Ｆの厚さや強度によっては、当該基材Ｆの短手方向Ｗの両縁部が撓むことがないからである。
これにより、二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋどうしの間隔をより小さくすることができ、当該二本の間隔形成部材Ｋ、Ｋの間で生じる基材Ｆの撓みを適正に防止することができる。
また、基材Ｆの長手方向に沿った両端部よりもわずかに外側に配置された場合でも、基材Ｆの厚さや強度によっては、当該基材Ｆの短手方向Ｗの両縁部が撓むことがなく、かつ外側に配置された場合には、基材Ｆの端部を物理的接触から保護することができる。とりわけ、基材Ｆが薄膜ガラスである場合は、端部を物理的接触から保護することができるので好ましい。
【００５４】
さらに、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えば、間隔形成部材Ｋの本数は、一本であっても良く、基材Ｆの長手方向に沿った一方の縁部に間隔形成部材Ｋが配置されるように供給し、他方の縁部には当該間隔形成部材Ｋと略等しい厚さを有する樹脂製のテープが配置されるように供給しても良い。
さらに、上記実施形態並びに変形例１、２にあっては、機能性膜Ｆａを、基材Ｆの表裏面のうち、一方の面（例えば、間隔形成部材Ｋが供給される側の面）に形成するようにしたが、他方の面（例えば、間隔形成部材Ｋが供給される面と反対側の面）に形成しても良いし、両方の面に形成しても良い。
また、基材Ｆに対して間隔形成部材Ｋが供給される位置並びに基材Ｆにおける機能性膜Ｆａが形成される位置は、上記実施形態並びに変形例１、２に例示したものは一例であってこれらに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
【００５５】
また、間隔形成部材Ｋは、例えば、通電により周囲に所定の磁界を発生させる電磁石から構成されても良く、かかる場合には、基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋがロール状に巻回された状態で当該間隔形成部材Ｋに対して電源を供給する電源部を設けるのが好ましい。
【００５６】
また、巻取部１は、例えば、軸部１１ａの短手方向Ｗの両端部に二つの略円盤状のフランジ（図示略）を設ける構成としても良い。即ち、基材Ｆ及び間隔形成部材Ｋは、軸部１１ａの両端部に配設された二つのフランジの短手方向Ｗの内側に巻き取られるようにしても良い。
【００５７】
加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る巻取装置及び巻取方法は、長尺な基材を巻き取る巻取分野において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５９】
１００  巻取装置
１      巻取部
２      供給部
Ｆ      基材
Ｆａ    機能性膜
Ｋ      間隔形成部材
Ｋ２    連通部
Ｓ      内部空間
Ｗ      短手方向
【図１】
2012169368.tif 000003
【図２Ａ】
2012169368.tif 000004
【図２Ｂ】
2012169368.tif 000005
【図３】
2012169368.tif 000006
【図４】
2012169368.tif 000007
【図５】
2012169368.tif 000008
【国際調査報告】
2012169368.tif 000009
2012169368.tif 000010
2012169368.tif 000011
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