(57)【要約】【課題】フィルム表面に付着した微小な異物、特にフィルムと同じ材質の異物を除去するためのフィルム洗浄技術を提供すること。【解決手段】フィルム８００を搬送しながら、加熱冷却部３００で加熱及び冷却を行った後、洗浄部４００で洗浄し乾燥部５００で乾燥を行う。加熱冷却部３００では、加熱・冷却時のフィルム及びこれに付着する異物の温度差により、両者の熱応力（変形量）に差が生じ、異物はフィルムから剥離される。洗浄部４００では、剥離された異物をフィルムから除去する。【選択図】図１
2011011150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを搬送しながら洗浄するフィルム洗浄装置において、
前記フィルムを加熱及び冷却する加熱冷却部と、
前記加熱及び冷却されたフィルムを洗浄する洗浄部と、
前記洗浄されたフィルムを乾燥する乾燥部と、
前記フィルムを、前記加熱冷却部、前記洗浄部、前記乾燥部の順に搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルム洗浄装置において、
前記加熱冷却部は、前記フィルムを加熱する加熱手段と、前記加熱されたフィルムを冷却する冷却手段とを有し、
前記搬送手段は、前記フィルムを、前記加熱手段から前記冷却手段へローラにて搬送することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項３】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記搬送手段は、前記フィルムを、前記加熱手段から前記冷却手段へ複数回繰り返して搬送することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項４】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記加熱手段は、前記搬送手段のローラを加熱し、該加熱されたローラを前記フィルムに接触して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項５】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記冷却手段は、前記搬送手段のローラを冷却し、該冷却されたローラを前記フィルムに接触して該フィルムを冷却することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項６】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記加熱手段は、液体又は気体の加熱媒体を前記フィルムに噴射して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項７】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記冷却手段は、液体又は気体の冷却媒体を前記フィルムに噴射して該フィルムを冷却することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項８】
請求項２に記載のフィルム洗浄装置において、
前記加熱手段は、電磁波を前記フィルムに照射して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄装置。
【請求項９】
フィルムを搬送しながら洗浄するフィルム洗浄方法において、
前記フィルムを搬送する工程と、
前記搬送されたフィルムを加熱する加熱工程と、
前記加熱されたフィルムを冷却する冷却工程と、
前記冷却されたフィルムを洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄されたフィルムを乾燥する乾燥工程と、
を備えたことを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記加熱工程と前記冷却工程を複数回繰り返すことを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記加熱工程は、前記搬送工程で用いるローラを加熱し、該加熱されたローラを前記フィルムに接触して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１２】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記冷却工程は、前記搬送工程で用いるローラを冷却し、該冷却されたローラを前記フィルムに接触して該フィルムを冷却することを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１３】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記加熱工程は、液体又は気体の加熱媒体を前記フィルムに噴射して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１４】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記冷却工程は、液体又は気体の冷却媒体を前記フィルムに噴射して該フィルムを冷却することを特徴とするフィルム洗浄方法。
【請求項１５】
請求項９に記載のフィルム洗浄方法において、
前記加熱工程は、電磁波を前記フィルムに照射して該フィルムを加熱することを特徴とするフィルム洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの洗浄技術に関し、高度な清浄度が要求される光学フィルム等の機能性フィルムの洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイや太陽電池などのエレクトロニクス分野においてフィルムの利用が増加している。フィルムは、液晶ディスプレイ分野においては、位相制御、視野角拡大、反射防止等の光学特性制御に用いられており、太陽電池等の分野では、素子の基板や保護等に用いられている。
【０００３】
こうしたフィルムの需要増加に伴い、フィルムに対する要求も高度化している。具体的には耐湿、耐熱などの耐候性や耐薬品性等の向上、平滑性向上、そしてフィルム表面の清浄度向上が挙げられる。フィルム表面に異物が存在する場合、光学特性が乱れる、あるいは、フィルム上に成膜した際に膜ムラが発生する等の問題が生じる。
【０００４】
フィルムはロール状に巻き取られた状態で管理されている。巻き取られたフィルム上に異物が存在する場合、異物が付着したフィルムの前後に巻き取られたフィルムには、異物の形状が転写されて凹凸が発生し、フィルムの形状が変化してしまう。そのため、フィルムを管理する際には、フィルム上の異物を除去してから巻き取る必要がある。
【０００５】
フィルム上の異物を除去する方法として、特許文献１には、加圧した洗浄水を噴射してフィルムに付着した異物を浮き出させ、リンス水により洗い流すことで洗浄するフィルム洗浄装置が記載されている。また特許文献２には、フィルムを純水の浴槽中に浸漬し、超音波を用いて洗浄するフィルム洗浄装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、フィルムの成膜工程で付着する異物の中には、フィルムと同じ材質で大きさが１〜１００μｍ程度の微小な物質の場合があり、このような異物がフィルム表面に付着するとフィルムとの付着力が強く、前記特許文献１，２に記載されるような従来のフィルム洗浄装置では除去困難となる場合がある。
【０００８】
本発明は、フィルム表面に付着した微小な異物、特にフィルムと同じ材質の異物の除去に有効なフィルム洗浄装置及びフィルム洗浄方法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】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明によるフィルム洗浄装置は、フィルムを加熱及び冷却する加熱冷却部と、加熱及び冷却されたフィルムを洗浄する洗浄部と、洗浄されたフィルムを乾燥する乾燥部と、フィルムを、加熱冷却部、洗浄部、乾燥部の順に搬送する搬送手段とを備える。
【００１０】
また本発明によるフィルム洗浄方法は、フィルムを搬送する工程と、搬送されたフィルムを加熱する加熱工程と、加熱されたフィルムを冷却する冷却工程と、冷却されたフィルムを洗浄する洗浄工程と、洗浄されたフィルムを乾燥する乾燥工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィルムを加熱及び冷却することで異物をフィルムから剥離させ、洗浄時に除去され易くなる。よって、従来のフィルム洗浄装置では除去困難であった異物を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のフィルム洗浄装置の第１の実施例を示す概略断面図である。
【図２】本実施例のフィルム洗浄装置における洗浄工程の手順を示す図である。
【図３】加熱冷却部内のフィルムの搬送状態（接触角＝９０°）を示す図である。
【図４】加熱冷却部におけるローラ径とフィルムの搬送速度との関係を示す図である。
【図５】加熱冷却部内のフィルムの搬送状態（接触角＝１８０°）を示す図である。
【図６】本発明のフィルム洗浄装置の第２の実施例を示す概略断面図である。
【図７】本発明のフィルム洗浄装置の第３の実施例を示す概略断面図である。
【図８】本発明のフィルム洗浄装置の第４の実施例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明のフィルム洗浄装置の第１の実施例を示す概略断面図である。
本実施例のフィルム洗浄装置１００は、フィルム８００が巻き出されるフィルム巻き出し部２００と、巻き出されたフィルムを加熱・冷却する加熱冷却部３００と、加熱・冷却されたフィルムを洗浄する洗浄部４００と、洗浄されたフィルムを乾燥する乾燥部５００と、乾燥されたフィルムを巻き取るフィルム巻き取り部６００と、制御部７００とを備える。
【００１５】
各部の構成を説明する。フィルム巻き出し部２００とフィルム巻き取り部６００は、フィルム８００の搬送を行う。フィルム巻き出し部２００は巻き出し駆動部２１０により駆動され、フィルム巻き取り部６００は巻き取り駆動部６１０により駆動される。加熱冷却部３００は、ローラ３１０ａ，３１０ｂ、加熱部３２０、冷却部３３０、加熱制御部３２１、冷却制御部３３１を備える。ローラ３１０ａ，３１０ｂは一定方向に回転しており、ローラ回転面３１１ａ，３１１ｂがフィルム８００と接触する。その際、フィルム８００とローラ回転面３１１ａ、３１１ｂの間に摩擦力が発生し、その摩擦力でフィルム８００はローラ３１０ａからローラ３１０ｂに向かって搬送される。
【００１６】
ローラ３１０ａは加熱部３２０に近接又は接触して配置されており、加熱部３２０は抵抗加熱、誘導加熱、電磁波加熱などでローラ３１０ａを加熱する。加熱されたローラ３１０ａは、ローラ回転面３１１ａがフィルム８００と接触する際にフィルム８００を加熱する。一方ローラ３１０ｂは冷却部３３０に近接又は接触して配置されており、冷却部３３０はペルチェ素子などでローラ３１０ｂを冷却する。冷却されたローラ３１０ｂは、ローラ回転面３１１ｂがフィルムと接触する際にフィルム８００を冷却する。なお、加熱部３２０と冷却部３３０の方式として、温度制御された高温流体又は低温流体をローラ内に循環させてローラを加熱、冷却することもできる。
【００１７】
このように加熱冷却部３００では、フィルム８００を加熱及び冷却することで、フィルムとその表面に付着している異物を膨張及び収縮させ、異物をフィルムから剥離する。この動作の詳細については後述する。
【００１８】
ここで加熱制御部３２１は、ローラ回転面３１１ａの温度を赤外温度計や熱電対などで測定し、ローラ回転面３１１ａの温度が設定温度となるように加熱部３２０の出力を制御する。フィルム８００は、構成部材である高分子のガラス転移点、あるいは融点以上に加熱されると、変形してしまう。そのため、設定温度はフィルム８００の構成部材のガラス転移点、あるいは溶融点未満の温度とし、フィルムが不可逆変形しないようにする。冷却制御部３３１は、ローラ回転面３１１ｂの温度を、赤外温度計や熱電対などで測定し、ローラ回転面３１１ｂの温度が設定温度となるように冷却部３３０の出力を制御する。
【００１９】
洗浄部４００は、加熱冷却部３００で加熱・冷却されたフィルム８００を洗浄する。これにより、フィルムから剥離された異物を除去する。例えば、液体を利用してフィルム８００を洗浄する場合、洗浄液中でフィルム８００に超音波を照射する、フィルム８００の表面をブラシでスクラブする、洗浄液をフィルム８００に噴射する、洗浄液と気体を混合してフィルム８００に噴射する等でフィルム８００上の異物を除去する。エアーを利用する場合、エアーをフィルム８００に吹き付ける、あるいはエアーと超音波をフィルム８００に吹き付ける等でフィルム８００上の異物を除去する。また、粘着ロールをフィルム８００に接触させ、フィルム８００表面に付着する異物を除去する方法も可能である。
【００２０】
乾燥部５００は、洗浄部４００で洗浄されたフィルム８００を乾燥する。例えば、フィルム８００の表面の液体をエアーで除去する、あるいはフィルム８００のガラス転移点、融点未満の温度で保持する、乾燥部５００内を減圧しフィルム８００表面の液体を気化させる等が可能である。
【００２１】
制御部７００は、上記加熱冷却部３００を始め各部の動作を制御する部分であり、フィルムの搬送速度や加熱・冷却温度を制御する。制御部７００にはタッチパネルやキーボード等が含まれ、装置の操作と動作条件の設定を行う。制御部７００からの制御信号は、信号線７１０，７２０，７３０，７４０，７５０を介して各部に送られる。
【００２２】
図２は、本実施例のフィルム洗浄装置における洗浄工程の手順を示す図である。
（手順１）フィルム８００が巻き取られたフィルムロールを、フィルム巻き出し部２００に取り付ける。
（手順２）取り付けたフィルムロールからフィルム８００を引き出し、加熱冷却部３００、洗浄部４００、乾燥部５００の順に、引き出したフィルム８００をセットし、フィルム８００の先端をフィルム巻き取り部６００に取り付ける。
【００２３】
（手順３）制御部７００に、加熱冷却部３００の加熱部３２０と冷却部３３０の設定温度を入力する。
（手順４）加熱部３２０と冷却部３３０が設定温度に達すると、制御部７００は各部に信号を送り、フィルム８００の搬送と洗浄動作を開始させる。
【００２４】
以下の手順５〜手順８は、フィルム８００に対する洗浄中の順序を説明するものである。
（手順５）搬送中のフィルム８００は、加熱冷却部３００にて、設定温度まで加熱された後、設定温度まで冷却される。この工程で、フィルム８００に付着している異物はフィルム８００から剥離される。
（手順６）フィルム８００は、洗浄部４００にて洗浄される。この工程で、剥離された異物はフィルム８００から除去される。
【００２５】
（手順７）フィルム８００は、乾燥部５００にて乾燥される。
（手順８）乾燥されたフィルム８００は、フィルム巻き取り部６００に巻き取られる。
【００２６】
（手順９）フィルム巻き出し部２００にセットしたフィルム８００が、全てフィルム巻き取り部６００に巻き取られると、制御部７００は、巻き出し駆動部２１０、ローラ３１０ａ、３１０ｂ、洗浄部４００、乾燥部５００、巻き取り駆動部６１０の動作を停止させ、洗浄を終了する。これらが停止した後に、加熱部３２０と冷却部３３０を停止させる。
（手順１０）フィルム巻き取り部６００に巻き取られたフィルム８００を取り外して回収する。
【００２７】
次に、本実施例における異物除去のメカニズムを説明する。
図３は、加熱冷却部３００内のフィルムの搬送状態を示す図である。フィルム８００には異物８１０が付着しているものとする。なお、図では異物８１０を誇張して示している。
【００２８】
フィルム８００は、ローラ回転面３１１ａに接触することでローラ回転面３１１ａの温度まで加熱され、その後、ローラ回転面３１１ｂに接触することでローラ回転面３１１ｂの温度まで冷却される。ローラ回転面３１１ａの温度Ｔ１とローラ回転面３１１ｂの温度Ｔ２の温度差に対応して、フィルム８００とこれに付着する異物８１０に熱応力が発生する。発生した熱応力により、フィルム８００と異物８１０は変形する。
【００２９】
フィルム８００が、温度Ｔ１からＴ２に変化した際に発生する熱応力σは、以下の式（１）で表される。ここに、αはフィルムの熱膨張率、Ｅはフィルムのヤング率である。
σ＝−αＥ（Ｔ１−Ｔ２）      （１）
【００３０】
ここで、フィルム８００と異物８１０の接触面には界面熱抵抗が存在するため、両者間には温度差が生じる。異物８１０の受ける温度をＴ１’，Ｔ２’とすると、異物８１０に発生する熱応力は、式（１’）で表される。α’は異物の熱膨張率、Ｅ’は異物のヤング率である。
σ’＝−α’Ｅ’（Ｔ１’−Ｔ２’）      （１’）
【００３１】
これより、仮に異物８１０がフィルム８００と同一材質であっても（α＝α’、Ｅ＝Ｅ’）、両者の受ける温度差が異なるので、フィルム８００と異物８１０に発生する熱応力の大きさσ、σ’が異なることになる。その結果、フィルム８００と異物８１０の変形量に差が生じ、フィルム８００に付着する異物８１０はフィルム８００から剥離し、除去され易くなる。
【００３２】
ローラ回転面３１１ａ，３１１ｂの加熱温度Ｔ１及び冷却温度Ｔ２は次のように定める。フィルムが加熱、あるいは冷却される際に発生する熱応力により、フィルムが不可逆に変形しないために、Ｔ１とＴ２の温度差により発生する熱応力が、フィルムの変形耐力（フィルムの伸張応力、あるいは０．２％耐力等）以下となるように、Ｔ１とＴ２を設定する。また、ローラ回転面３１１ａ、３１１ｂはＴ１〜Ｔ２の間で変形、溶解がない材質で構成する。また、効率的にフィルム８００を加熱、冷却するために、ローラ回転面３１１ａ、３１１ｂには熱伝導率が高い材質を用いる。
【００３３】
本実施例では、フィルムの搬送に伴い、フィルムの加熱、冷却を行う構成としている。したがって、フィルムを搬送するためローラ３１０ａ，３１０ｂ、ローラ回転面３１１ａ，３１１ｂなどの搬送部材は、個々には加熱又は冷却動作の一方のみを行うものであるから、制御が簡単になる。
【００３４】
加熱冷却部３００では、フィルムの熱容量を考慮し、ローラ径や搬送速度等を設定する。フィルム８００は、ローラ回転面３１１ａ，３１１ｂに接触することで、ローラ回転面３１１ａ，３１１ｂの温度まで加熱、あるいは冷却される。このとき、フィルムとローラが接触する過程でフィルムをローラ回転面３１１ａ，３１１ｂの温度まで加熱あるいは冷却するには、フィルム８００の搬送速度に応じて、ローラ３１０ａ、３１０ｂとフィルム８００が接触する面積を制御する必要がある。表面温度がＴ１のローラ回転面３１１ａにフィルム８００が接触する場合、フィルム８００の表面温度Ｔ０は接触時間ｔを変数として、以下の式（２）で表される。ここに、フィルムの熱伝導率をｋ、フィルムの熱容量をＣ、フィルムの厚さをＬとする。
Ｔ０（ｔ）＝Ｔ１−（Ｔ１−Ｔ０（０））ｅｘｐ（−（ｋｔ）／ＣＬ）    （２）
【００３５】
一方、接触時間ｔの最大値ｔｍａｘは、フィルムとローラの接触面積Ｓと、フィルムの搬送速度Ｖで決まり、以下の式（３）で表される。
ｔｍａｘ＝Ｓ／Ｖ      （３）
式（２）（３）より、フィルムの最高温度Ｔ０（ｔｍａｘ）がローラの表面温度Ｔ１にほぼ到達するように、接触時間ｔｍａｘ、すなわちフィルムとローラの接触面積Ｓとフィルムの搬送速度Ｖを設定する。
【００３６】
図４は、加熱冷却部３００におけるローラ径とフィルムの搬送速度との関係を示す図であり、フィルムの加熱・冷却を十分に行うための一例を示す。前記式（３）で与えられるローラとフィルムの接触時間ｔｍａｘを確保するためには、フィルムの搬送速度Ｖが速くなるほど接触面積Ｓを大きくする必要があるため、ローラ径ｒが大きくなる。また接触面積Ｓは、フィルムとローラの接触角θにも依存する。図３においては、接触角θが９０°の場合であった。これに対し、図５は、接触角θを１８０°として搬送する場合を示す図である。接触角θを大きくすれば、図４に示すように、ローラ径ｒを大きくせずに、フィルムの接触面積を拡大することができる。
【００３７】
以下、フィルム洗浄の具体例を説明する。ここでは、厚さＬが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ガラス転移点は約７０℃）を、半径６．５ｃｍのローラ３１０ａに図３のように接触させて、２５℃から６５℃まで加熱した。ＰＥＴフィルムがローラ回転面３１１ａに接触し、２５℃から６５℃まで加熱された場合、ＰＥＴフィルムに発生する熱応力σは１．３ＭＰａである。それに対し、ＰＥＴフィルムに付着する異物は、ＰＥＴフィルムと異物の接触面に界面熱抵抗が存在するため、約５６℃までしか加熱されず、熱応力は０．９７ＭＰａであり、ＰＥＴフィルムに発生する熱応力（１．３ＭＰａ）よりも小さくなる。このため、ＰＥＴフィルムとＰＥＴフィルムに付着する異物の熱応力による変形量には差が生じ、異物の一部がＰＥＴフィルムから剥離される。
【００３８】
次に、ＰＥＴフィルムを超純水の高温槽（６５℃）で１０秒間加熱した後に、超純水の低温槽（５℃）で１０秒間冷却し、その後、ナイロンブラシで６０秒間洗浄した。その結果、ＰＥＴフィルム上の異物（直径：約７５μｍ、高さ：約１μｍ）は、約５０％が除去された。６５℃から５℃まで冷却した際に発生する熱応力は２．３ＭＰａである。これに対し、加熱・冷却処理を施さず、ナイロンブラシで洗浄した場合、上述した異物は除去されず、本実施例の効果が確認できた。
【００３９】
本実施例では、ローラがフィルムと接触することで、フィルムを搬送する。フィルムの搬送手法はこれに限らず、ローラなどの表面から流体を噴射する手法がある。これは、ローラ上にフィルムを配置し、そのフィルムに向けてローラ表面から一定の方向に流体を噴射する。この際、流体とフィルムの間で粘性抵抗力が発生し、その力でフィルムを搬送する。この手法を用いてフィルムを搬送する場合、ローラ回転面の温度を制御し、フィルムの温度を制御することが可能である。さらに、ローラから噴出される流体の温度を制御することでもフィルムを加熱・冷却することが可能である。
【実施例２】
【００４０】
図６は、本発明のフィルム洗浄装置の第２の実施例を示す概略断面図である。
本実施例のフィルム洗浄装置２１００は、実施例１（図１）の基本構成と同様に、フィルム８００が巻き出されるフィルム巻き出し部２００と、巻き出されたフィルム８００を加熱・冷却する加熱冷却部２３００と、加熱・冷却されたフィルム８００を洗浄する洗浄部４００と、洗浄されたフィルム８００を乾燥する乾燥部５００と、乾燥されたフィルム８００を巻き取るフィルム巻き取り部６００と、制御部７００とを備える。実施例１と異なる点は、加熱冷却部２３００は、フィルム８００の加熱手段とフィルム８００の冷却手段をそれぞれ複数個（ここでは２個）有する構成としたことである。他の部分は実施例１と同様であり、説明を省略する。
【００４１】
加熱冷却部２３００は、ローラ２３１０ａ，２３１０ｂ，２３１０ｃ，２３１０ｄ、加熱部２３２０、冷却部２３３０、加熱制御部２３２１、冷却制御部２３３１を備える。ローラ２３１０ａ，２３１０ｂ，２３１０ｃ，２３１０ｄは一定方向に回転しており、回転面がフィルム８００と接触する。その際、フィルム８００とローラ回転面２３１１ａ，２３１１ｂ，２３１１ｃ，２３１１ｄの間に摩擦力が発生し、その摩擦力でフィルム８００がローラ２３１０ａ，２３１０ｂ，２３１０ｃ，２３１０ｄの順に搬送される。
【００４２】
ローラ２３１０ａ，２３１０ｃは加熱部２３２０に近接又は接触して配置されており、加熱部２３２０は抵抗加熱、誘導加熱、電磁波加熱などでローラ２３１０ａ，２３１０ｃを加熱する。加熱されたローラ２３１０ａ，２３１０ｃは、ローラ回転面２３１１ａ，２３１１ｃがフィルム８００と接触する際にフィルム８００を加熱する。一方ローラ２３１０ｂ，２３１０ｄは冷却部２３３０に近接又は接触して配置されており、冷却部２３３０はペルチェ素子などでローラ２３１０ｂ，２３１０ｄを冷却する。冷却されたローラ２３１０ｂ，２３１０ｄはそのローラ回転面２３１１ｂ，２３１１ｄがフィルムと接触する際にフィルム８００を冷却する。この結果、フィルム８００は、１回目の加熱と冷却、２回目の加熱と冷却を受け、フィルム表面に付着している異物をより確実に剥離することができる。
【００４３】
加熱制御部２３２１は、ローラ回転面２３１１ａ，２３１１ｃの温度を赤外温度計や熱電対で測定し、ローラ回転面２３１１ａ，２３１１ｃの温度が設定温度となるように加熱部２３２０の出力を制御する。冷却制御部２３３１は、ローラ回転面２３１１ｂ、２３１１ｄの温度を赤外温度計や熱電対で測定し、ローラ回転面２３１１ｂ、２３１１ｄの温度が設定温度となるように冷却部２３３０の出力を制御する。加熱温度と冷却温度は、実施例１と同様に設定する。
【００４４】
実施例１では加熱冷却部３００に加熱部と冷却部をそれぞれ１個ずつ設ける構成としたが、本実施例では加熱冷却部２３００に加熱部と冷却部をそれぞれ２個設けている。その結果、フィルム８００には熱応力が２回印加されるため、実施例１に比べ異物の剥離をより進行させ、洗浄部４００において異物をより確実に除去することができる。
【００４５】
本実施例では加熱部と冷却部をそれぞれ２個設けたが、２個以上の複数個設けることも可能で、それによりさらに効果が増大することは言うまでもない。なお、加熱部と冷却部をそれぞれ１個ずつ設けながら、フィルムを加熱部と冷却部に交互に複数回ずつ搬送させ、加熱・冷却を繰り返すことでも本実施例と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００４６】
図７は、本発明のフィルム洗浄装置の第３の実施例を示す概略断面図である。
本実施例のフィルム洗浄装置３１００は、実施例１（図１）の基本構成と同様に、フィルム８００が巻き出されるフィルム巻き出し部２００と、巻き出されたフィルム８００を加熱・冷却する加熱冷却部３３００と、加熱・冷却されたフィルム８００を洗浄する洗浄部４００と、洗浄されたフィルム８００を乾燥する乾燥部５００と、乾燥されたフィルム８００を巻き取るフィルム巻き取り部６００と、制御部７００とを備える。実施例１と異なる点は、加熱冷却部３３００は加熱手段として加熱媒体を、冷却手段として冷却媒体を噴射する構成としたことである。他の部分は実施例１と同様であり、説明を省略する。
【００４７】
加熱冷却部３３００は、ローラ３３１０ａ，３３１０ｂ，３３１０ｃ、加熱用ノズル３２２、冷却用ノズル３３２、加熱媒体供給部３２３、冷却媒体供給部３３３、加熱部（加熱媒体）３３２０、冷却部（冷却媒体）３３３０、加熱制御部３３２１、冷却制御部３３３１を備える。ローラ３３１０ａ，３３１０ｂ，３３１０ｃは一定方向に回転しており、ローラ回転面３３１１ａ，３３１１ｂ，３３１１ｃがフィルム８００と接触する。その際、フィルム８００とローラ回転面３３１１ａ，３３１１ｂ，３３１１ｃの間に摩擦力が発生し、その摩擦力でフィルム８００がローラ３３１０ａ，３３１０ｂ，３３１０ｃの順に搬送される。
【００４８】
ローラ３３１０ａとローラ３３１０ｂの上方には、加熱用ノズル３２２と冷却用ノズル３３２が設けられている。加熱用ノズル３２２は加熱媒体供給部３２３に接続されており、冷却用ノズル３３２は冷却媒体供給部３３３に接続されている。加熱媒体供給部３２３は、加熱部（加熱媒体）３３２０を備える。冷却供給部３３３は、冷却部（冷却媒体）３３３０を備える。加熱媒体・冷却媒体には、超純水、窒素、クリーンドライエアーなどの液体又は気体を用いる。加熱用ノズル３２２から加熱媒体がフィルム８００の表面に噴射されることでフィルム８００が加熱される。冷却用ノズル３３２から冷却媒体がフィルム８００の表面に噴射されることでフィルム８００が冷却される。
【００４９】
加熱制御部２３２１は加熱媒体供給部３２３内の加熱媒体の温度を測定し、加熱媒体が設定温度となるように加熱部２３２０の出力（流量）を制御する。冷却制御部２３３１は冷却媒体供給部３３３内の冷却媒体の温度を測定し、冷却媒体が設定温度となるように冷却部２３３０の出力（流量）を制御する。
【００５０】
本実施例では、加熱媒体がフィルム８００の表面に噴射されることでフィルム８００が加熱され、次に冷却媒体がフィルム８００の表面に噴射されることでフィルム８００が冷却される。フィルム８００が加熱・冷却されることで、フィルム８００とそれに付着している異物が変形する。その変形量の差により異物が剥離され、洗浄部４００において異物が除去される。なお、加熱媒体と冷却媒体がフィルム８００の表面で混合してしまうと、フィルム８００が効率的に加熱・冷却されない。そのため、加熱媒体と冷却媒体の供給ノズル３２２，３３２は所定距離だけ隔離して配置する。
【００５１】
本実施例では、加熱・冷却手段として、加熱媒体や冷却媒体をフィルム８００の表面に直接噴射して加熱・冷却するようにした。これにより、実施例１のようにローラ回転面からの熱伝導で加熱・冷却する場合に比べて、フィルムの加熱・冷却を高速に行うことができ、フィルムの搬送速度、すなわち洗浄速度の高速化を実現できる。
【実施例４】
【００５２】
図８は、本発明のフィルム洗浄装置の第４の実施例を示す概略断面図である。
本実施例のフィルム洗浄装置４１００は、実施例１（図１）の基本構成と同様に、フィルム８００が巻き出されるフィルム巻き出し部２００と、巻き出されたフィルム８００を加熱・冷却する加熱冷却部４３００と、加熱・冷却されたフィルム８００を洗浄する洗浄部４００と、洗浄されたフィルム８００を乾燥する乾燥部５００と、乾燥されたフィルム８００を巻き取るフィルム巻き取り部６００と、制御部７００とを備える。実施例１と異なる点は、加熱冷却部４３００は加熱手段として電磁波を照射する構成としたことである。他の部分は実施例１と同様であり、説明を省略する。
【００５３】
加熱冷却部４３００は、ローラ４３１０ａ，４３１０ｂ，４３１０ｃ、電磁波照射部３４０、電磁波制御部３４１、冷却部４３３０、冷却制御部４３３１を備える。ローラ４３１０ａ，４３１０ｂ，４３１０ｃは一定方向に回転しており、ローラ回転面４３１１ａ，４３１１ｂ，４３１１ｃがフィルム８００と接触する。その際、フィルム８００とローラ回転面４３１１ａ，４３１１ｂ，４３１１ｃの間に摩擦力が発生し、その摩擦力でフィルム８００がローラ４３１０ａ，４３１０ｂ，４３１０ｃの順に搬送される。
【００５４】
ローラ４３１０ａの上方には、電磁波照射部３４０が設けられている。電磁波照射部３４０から電磁波がフィルム８００の表面に照射されることでフィルム８００が加熱される。一方ローラ４３１０ｂは冷却部４３３０に接続されており、冷却部４３３０はペルチェ素子などでローラ３１０ｂを冷却する。ローラ４３１０ｂはそのローラ回転面４３１１ｂがフィルム８００と接触する際に、フィルム８００を冷却する。
【００５５】
電磁波制御部３４１は、ローラ４３１０ａ上のフィルム８００の表面温度を赤外線温度計などで測定し、フィルム８００の温度が設定温度となるように電磁波照射部３４０の出力を制御する。冷却制御部４３３１は、ローラ回転面４３１１ｂの温度を測定し、ローラ回転面４３１１ｂの温度が設定温度となるように冷却部４３３０の出力を制御する。
【００５６】
本実施例では、フィルム８００は照射された電磁波の一部を吸収し加熱され、ローラ回転面４３１１ｂと接触した際に冷却される。フィルム８００を加熱・冷却することで、フィルム８００とそれに付着している異物が変形する。その変形量の差により異物が剥離され、洗浄部４００において異物が除去される。
【００５７】
本実施例では、加熱手段として電磁波を用いることにより、フィルム８００のみを加熱するようにした。これにより、実施例１のようにローラ回転面からの熱伝導で加熱する方式や、実施例３のように媒体を用いて加熱する場合に比べて、フィルム８００を加熱する際に必要なエネルギーを低減することができる。
【００５８】
以上、本発明に係る各実施例を説明したが、各実施例は単独でも、あるいは複数の実施例を組み合わせても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のフィルム洗浄装置と洗浄方法は、光学素子や電子素子など高い清浄度が求められるフィルムの洗浄に適用が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００（２１００,３１００,４１００）…フィルム洗浄装置、
２００…フィルム巻き出し部、
２１０…巻き出し駆動部、
３００（２３００，３３００，４３００）…加熱冷却部、
３２０（２３２０，３３２０）…加熱部、
３２１（２３２１，３３２１）…加熱制御部、
３２２…加熱用ノズル、
３２３…加熱媒体供給部、
３３０（２３３０，３３３０，４３３０）…冷却部、
３３１（２３３１，３３３１，４３３１）…冷却制御部、
３３２…冷却用ノズル、
３３３…冷却媒体供給部、
３４０…電磁波照射部、
３４１…電磁波制御部、
４００…洗浄部、
５００…乾燥部、
６００…フィルム巻き取り部、
６１０…巻き取り駆動部、
７００…制御部、
８００…フィルム、
８１０…異物。
【図１】
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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】
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【図８】
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