(57)【要約】　　　（修正有）【課題】特に長尺プラスチックフィルム表面処理方法において、従来、問題となっていたガイドロール上で入る擦りキズによる品質低下や歩留低下を解決するための長尺プラスチックフィルムの搬送方法を提供し、これを用いた表面処理方法を提供する。【解決手段】プラスチックフィルムのロールを巻き出して、ガイドロールで移送しつつ、ウェットコーティングや真空成膜により塗膜や薄膜を形成し、機能性フィルムを作成するロールトゥロール方式の表面処理方法に好適な、ガイドロールに伸縮可能なロールカバーを装着することを特徴とする長尺プラスチックフィルム搬送方法およびこの搬送方法を用いた長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールトゥロール方式の搬送装置において、搬送するフィルムを支持するためのガイドロールに伸縮可能なロールカバーを装着してフィルム搬送を行うことを特徴とする長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
【請求項２】
ロールカバーが網状に編まれたことを特徴とする請求項１記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
【請求項３】
ロールカバーの材質にポリアミドを含むことを特徴とする請求項１または２記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
【請求項４】
ロールカバーの材質にウーリーナイロン繊維を含むことを特徴とする請求項１または２記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
【請求項５】
ロールカバーが前記ガイドロールとの間で摺動可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜４何れか一項記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
【請求項６】
前記ガイドロールが、フィルムを加熱もしくは冷却する部位の直前または直後に設置されている請求項１〜５何れか一項記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
【請求項７】
請求項１〜６何れか一項記載の搬送方法を用いた長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
【請求項８】
前記ガイドロールが長尺プラスチックフィルムの表面処理側に設置されている請求項７記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
【請求項９】
前記表面処理の方法が、真空成膜方法である請求項７または８記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
【請求項１０】
前記表面処理の方法が、少なくとも塗布機構を具備する請求項７または８記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は長尺のプラスチックフィルムを移送しつつ、その上に機能性の塗膜または薄膜を連続的に形成する装置の改良に関し、特にプラスチックフィルム表面に擦りキズを生じない搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】包装材料やフラットパネルディスプレー等のガス・水蒸気バリア性材料や透明電極材料として用いられているプラスチックフィルムは有機膜のウェットコーティングを施し機能性フィルムとして製造されている。例えばプラスチックフィルムに有機膜を連続的に形成するコーティング装置を図１に示す。図１に示すコーティング装置は主に、巻き出しロール（１）とコーティングロール（４）を中心とする塗布機構、乾燥用ヒーター（９）、巻き取りロール（１３）から構成される。巻き出しロール（１）から巻きだされたプラスチックフィルム（１４）はガイドロール（３）を通過しコート液（７）に表面を覆われたコーティングロール（４）に接触しコーティングロール（４）表面のコート液（７）がプラスチックフィルム（１４）の表面に転写する。この後、乾燥用ヒーター（９）によってプラスチックフィルム（１４）上のコート液は乾燥固着されてガイドロール（１０）〜（１２）を介して巻き取りロール（１３）に巻き取られる。プラスチックフィルムには多少なりともそれ自体に厚み分布をもっているため、ガイドロール上でプラスチックフィルムにしわが入り易い。ガイドロール上でシワが入ると、ガイドロール上でプラスチックフィルムとガイドロールの幅方向の位置ずれが生じることになり、プラスチックフィルムとガイドロールの間で擦れが生じてプラスチックフィルムに擦りキズが入る。図１に示す装置では、各ガイドロールのいたるところにおいてシワの生じる可能性があり、これによってプラスチックフィルムに擦りキズが入る可能性がある。また、このような加工工程において一般的にプラスチックフィルムは搬送中に加熱や冷却が行われる。一般的なプラスチックフィルムは温度変化に応じて膨張もしくは収縮するため寸法変化が生じる。搬送の流れの方向に対しての寸法変化は、搬送で吸収されてしまうが、幅方向に対しては吸収されずにガイドロール上で、幅方向のプラスチックフィルムの寸法変化によるプラスチックフィルムとガイドロール間の擦れが生じる。図１に示す装置ではガイドロール（８）と乾燥ヒーター（９）間で、または、乾燥用ヒーター（９）とガイドロール（１０）間でプラスチックフィルム（１４）に寸法変化が生じプラスチックフィルム（１４）と各ガイドロール（８）、（１０）の間で特に擦れが生じ、プラスチックフィルム（１４）の表面に擦りキズが入る問題があった。また、機能性フィルムの生産ラインにおいては、さらにガイドロール（１１）、（１２）のようなコート面に接触するガイドロールにおいてコート形成面にキズを入れてしまうため、表示ディスプレー用途等の表面平滑性の要求される用途において歩留を落とす大きな要因ともなっていた。
【０００３】
一方、金属薄膜、金属酸化物薄膜などの無機膜を積層した透明導電性フィルムやガス・水蒸気バリア性フィルム等の製造は真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等の真空成膜法により製造されている。真空成膜法においても、一般的な加工工程においては搬送されるプラスチックフィルムは加熱、冷却される。具体的には、例えばプラスチックフィルムに無機薄膜を堆積する真空成膜装置として図２に示したようなスパッタリング装置が使用されている。図２に示すスパッタリング装置を例に取ると真空槽（２１）は隔壁（２２）により所望の薄膜を堆積する成膜室（２３）と必要な脱ガス処理等を行う予備処理室（２４）に区画され、図示省略した排気手段によりそれぞれ独立に排気されるようになっている。予備処理室（２４）にはフィルム巻き出し手段の巻出し軸（２６）と巻き取り手段の巻き取り軸（２７）が設置されている。成膜室（２３）には、成膜ロール（２８）とこれにプラスチックフィルム（２５）を案内するフリーローラーからなるガイドロール（２９）、（３０）、（３１）、（３２）が設置されている。そして、この成膜ロール（２８）に対面するように、カソード電極（３３）が、その上面にターゲット（３４）が支持部（３５）を介して真空槽（２１）の槽壁に設けられ、図示しないガス供給手段によりスパッタガスを供給し、カソードに電力を供給することによりスッパタリングが行われ、成膜ロール（２８）で移送されるプラスチックフィルム（２５）上に膜形成できるようになっている。例えば、上記スパッタリング装置において、透明導電性フィルム等の機能性フィルムは、以下のように製造される。薄膜形成前のプラスチックフィルムが巻き取られたロールを図２の巻き出し軸（２６）に巻き出しロール（３７）としてセットし隔壁（２２）の通路を介し成膜室（２３）に移送し、成膜室（２３）でガイドロール（３０）、成膜ロール（２８）、ガイドロール（３２）で移送しつつターゲット（３４）をスパッタして所望の薄膜を堆積する。このとき一般的には成膜ロールを加熱もしくは冷却することで、そのプロセスにおける最適な成膜温度になるようにコントロールされる。そして薄膜が堆積したプラスチックフィルムは再び隔壁（２２）の他方の通路を介して予備処理室（２４）に移送し、巻き取り軸（２７）にセットされた巻き取りボビンに巻き上げて製品巻き取りロール（３８）を得ることにより、透明導電性フィルム等の機能性フィルムが連続的にロット生産される。なお、必要に応じて予備処理室（２４）の巻き出しロール（３７）と隔壁の一方の通路との間の移送路にヒーター（３６）等を設置して脱ガス処理等が行われる。ここで、まず成膜ロールを加熱、もしくは冷却する場合に搬送を行うと、プラスチックフィルム（２５）はガイドロール（２９）を通り、ガイドロール（３０）に入るまでは常温であるが、成膜ロール（２８）に入るところで成膜ロール（２８）の加熱もしくは冷却制御により、加熱もしくは冷却される。一般的なプラスチックフィルムは温度変化により膨張もしくは収縮するためガイドロール（３０）から成膜ロール（２８）間で寸法変化が起こる。前記有機膜のウェットコーティングのような塗布機構を具備する表面処理方法と全く同様に、搬送の流れの方向に対しての寸法変化は、搬送で吸収されてしまうが、幅方向に対しては吸収されずに接触面積の少ないガイドロール上で、幅方向のプラスチックフィルムの膨張によるフィルムとガイドロールとの間で擦れが生じる。さらにプラスチックフィルム（２５）がターゲット（３４）を通過後に成膜ロール（３８）からガイドロール（３１）に入るときに、成膜ロール（３８）の加熱もしくは冷却によってプラスチックフィルム（２５）は冷却もしくは加熱される。このとき、ガイドロール（３０）から成膜ロール（２８）に入るときと同様にプラスチックフィルム（２５）に寸法変化が生じ、フィルムとガイドロールの間で擦れが生じるため、擦りキズが入るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特に長尺プラスチックフィルム表面処理方法において、従来、問題となっていたガイドロール上で入る擦りキズによる品質低下や歩留低下を解決するための長尺プラスチックフィルムの搬送方法を提供し、これを用いた表面処理方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
（１）　ロールトゥロール方式の搬送装置において、搬送するフィルムを支持するためのガイドロールに伸縮可能なロールカバーを装着してフィルム搬送を行うことを特徴とする長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
（２）　ロールカバーが網状に編まれたことを特徴とする請求項１記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
（３）　ロールカバーの材質にポリアミドを含むことを特徴とする請求項１または２記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
（４）　ロールカバーの材質にウーリーナイロン繊維を含むことを特徴とする請求項１または２記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
（５）　ロールカバーが前記ガイドロールとの間で摺動可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜４何れか一項記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
（６）　前記ガイドロールが、フィルムを加熱もしくは冷却する部位の直前または直後に設置されている請求項１〜５何れか一項記載の長尺プラスチックフィルムの搬送方法。
（７）　請求項１〜６何れか一項記載の搬送方法を用いた長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
（８）　前記ガイドロールが長尺プラスチックフィルムの表面処理側に設置されている請求項７記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
（９）　前記表面処理の方法が、真空成膜方法である請求項７または８記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
（１０）　前記表面処理の方法が、少なくとも塗布機構を具備する請求項７または８記載の長尺プラスチックフィルムの表面処理方法。
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば図１および２で示す装置のガイドロールにロールカバーを装着し、搬送することでガイドロール上でのシワが生じることによるプラスチックフィルムとガイドロール間の擦れによってプラスチックフィルムに入る擦りキズを無くすことができるものである。また、図１における乾燥ヒーター（９）前後のガイドロールや図２における成膜ロール（２８）前後のガイドロール、すなわち加温または冷却個所の前後のガイドロール上でのプラスチックフィルムの寸法変化に起因するプラスチックフィルムとガイドロールの擦れによる擦りキズを無くすこともできる。
【０００７】
ロールカバーの形状、構造としては繊維素材を編んで円筒状にしたもの、シート素材を円筒状にしたもの等があるが、図３に示したように繊維素材を編んで円筒状にしたものは搬送装置の流れ方向にも、幅方向にも大きく伸縮できるので好ましい。ロールカバーの円筒の長さについては、特に限定はしないが、少なくともフィルムが接触する部分には必要で、フィルムの蛇行に備えると、搬送するプラスチックフィルムよりも長いほうが好ましい。
【０００８】
ロールカバーの材質としてはポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンなどを選ぶことができる。繊維状の樹脂もしくは、シート状の樹脂が円筒状に加工できるのであれば特にこれらの材質に限定されるわけではない。また、好ましくはポリアミドやフッ素樹脂の繊維を円筒状に加工したロールカバーは伸縮性、滑り性に富んでおり、擦りキズを減らす効果が大きい。
【０００９】
図４〜図６はガイドロールへのロールカバーの装着例を示す。ロールカバーはガイドロールとの間で摺動可能なように取り付けることが好ましい。ただし、フィルムとロールカバー間は摺動してはならず、フィルムとロールカバー間はある程度の摩擦があることが好ましい。さらに好ましくは、図６のようにガイドロール軸（６３）ごとロールカバー（６１）をすることで、長時間の連続搬送においても軸方向へロールカバー（６１）が大きくずれてガイドロール（６２）から外れてしまうことを防止でき、搬送中のロールカバー外れを防止することができる。ただし、この場合はロールカバー（６１）はガイドロール（６２）との間で摺動が可能な程度にテープ４で固定するのが好ましい。
【００１０】
擦りキズが減少するメカニズムとしては、プラスチックフィルムとガイドロール間の擦れが生じようとしたとき、該ロールカバーが装着されていると、該ロールカバーの伸縮作用により、プラスチックフィルムと該ロールカバー間では擦れや位置ずれは生じず、ロールカバーとガイドロールの間で擦れや位置ずれが生じる。よって、プラスチックフィルムが擦られることがなくなり、擦りキズは発生しない。
【００１１】
以下、本発明実施例に基づき、詳細に説明する。
【実施例１】
ウーリーナイロンを用いて直径１００ｍｍ、長さ７００ｍｍの円筒状に編まれた伸縮可能なロールカバーを作成した。これを図１で示されるコーティング装置のガイドロール（２）、（３）、（８）、（１０）、（１１）、（１２）に装着した。これらのガイドロールの直径は１００ｍｍ、ロール面長さは７００ｍｍであった。このとき図５に示すようにガイドロールとロールカバーは摺動可能なように取り付けた。図１に示す装置の巻き出し軸（１）にプラスチックフィルム（１４）として厚さ１００μｍ、幅５００ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムのロールをセットし、この表面にシアノエチルポバールを厚さ４μｍの厚さでコーティングした。コーティング方式はダイレクトグラビア方式を使用した。乾燥用ヒーターを通過して巻き取り軸（１３）に巻き取られたコーティング後のプラスチックフィルム上のコート膜表面を１００倍の光学顕微鏡で反射光観察し擦りキズの数をカウントした。
【００１２】
【実施例２】
実施例１と同じ方法で伸縮可能なロールカバーを作成した。これを図２で示されるスパッタリング装置の直径１００ｍｍ、ロール面長さ７００ｍｍのガイドロール（３２）に装着した。このとき図６に示すようにガイドロール軸（６３）ごとロールカバー（６１）をした。図２に示す装置の巻き出し軸（２６）にプラスチックフィルム（２５）として厚さ１００μｍ、幅５００ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムのロール（３７）をセットした後、図示しない排気手段により真空槽内を１０−４Ｐａ台の圧力になるまで排気した。プラスチックフィルムの搬送を開始した後、図示しないガス供給手段によりスパッタガスとして分圧０．２Ｐａのアルゴンガスを供給した。そしてＳｎ含有量１０ｗｔ％、相対密度９５％以上のＩＴＯターゲットを装着したカソードに２Ｗ／ｃｍ２の電力を供給することによりＤＣマグネトロンスッパタリングを行った。このようにして搬送しているプラスチックフィルム上に厚さ２０ｎｍのＩＴＯ薄膜を形成した。巻き取り軸（２７）に巻き取られたスパッタリング後のプラスチックフィルム上のＩＴＯ薄膜表面を１００倍の光学顕微鏡で反射光観察し擦りキズの数をカウントした。
【００１３】
【比較例１】
ロールカバーを装着しなかったこと以外は実施例１と同じ装置、同じ条件にてコーティングを行い、同じ方法で擦りキズの数をカウントした。
【００１４】
【比較例２】ロールカバーを装着しなかったこと以外は実施例２と同じ装置、同じ条件にてスパッタリングを行い、同じ方法で擦りキズの数をカウントした。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１に示すように、実施例では顕微鏡観察において擦りキズはまったく発見されなかったが、比較例においては擦れによって生じた擦りキズが多数見られた。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、従来の方法では避けられなかった擦りキズの問題を根本から解決するものであり機能性プラスチックフィルムを生産する連続搬送処理装置、例えばコーティング装置や真空成膜装置等の表面処理方法において歩留向上に大きな寄与をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる搬送設備の一例を示す。
【図２】本発明に用いる搬送設備の一例を示す。
【図３】本発明に用いるロールカバーの一例を示す。
【図４】本発明に用いるロールカバー取り付け方法の一例を示す。
【図５】本発明に用いるロールカバー取り付け方法の一例を示す。
【図６】本発明に用いるロールカバー取り付け方法の一例を示す。
【符号の説明】
１．巻き出しロール
２．ガイドロール
３．ガイドロール
４．コーティングロール
５．バックアップロール
６．コート液溜め
７．コート液
８．ガイドロール
９．乾燥用ヒーター
１０．ガイドロール
１１．ガイドロール
１２．ガイドロール
１３．巻き取りロール
１４．プラスチックフィルム
２１．真空槽
２２．隔壁
２３．成膜室
２４．予備処理室
２５．フィルム
２６．巻出し軸
２７．巻き取り軸
２８．成膜ロール
２９．ガイドロール
３０．ガイドロール
３１．ガイドロール
３２．ガイドロール
３３．カソード
３４．ターゲット
３５．支持部
３６．ヒーター
３７．巻出しロール
３８．巻き取りロール
４１．ロールカバー
４２．ガイドロール
４３．ガイドロール軸
５１．ロールカバー
５２．ガイドロール
５３．ガイドロール軸
６１．ロールカバー
６２．ガイドロール
６３．ガイドロール軸
６４．固定テープ
【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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