(57)【要約】本発明は、素材フィルム表面に蒸着層を形成して蒸着フィルムを製造するための真空蒸着装置及び蒸着フィルム製造方法に関する。この真空蒸着装置では、同調手段（１８）が、コーティングロール（１４）の外周速度ｖ１と出側ガイドロール（１５）の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２とする。このため、蒸着フィルム表面の蒸着層が出側ガイドロール（１５）に擦れない。これにより、蒸着層に傷が入る可能性を解消し、蒸着層の性能を十分に実現させる。
2004059032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中で巻出しロール（１１）から巻き出した素材フィルム（ｆ１）を入側ガイドロール（１３）からコーティングロール（１４）に導入し、このコーティングロール上で蒸着層を素材フィルム表面に形成し、前記コーティングロールから導出された蒸着フィルム表面の蒸着層を出側ガイドロール（１５）で押さえながら当該蒸着フィルム（ｆ２）を巻取りロール（１７）に巻き取らせる真空蒸着装置（１）であって、
前記コーティングロール（１４）の外周速度ｖ１と前記出側ガイドロール（１５）の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させるための同調手段（１８）、
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記同調手段（１８）は、
前記コーティングロール（１４）の回転軸を回転中心とする第１歯車（ａ１）と、
前記出側ガイドロール（１５）の回転軸を回転中心とする第２歯車（ａ２）と、
前記第１歯車の回転を前記第２歯車に伝達するための偶数個の中間歯車（ａ３，ａ４）と、
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記同調手段（１８）は、
前記コーティングロール（１４）の回転軸を回転中心とする第１ベルト車（ｂ１）と、
前記出側ガイドロール（１５）の回転軸を回転中心とする第２ベルト車（ｂ２）と、
前記第１ベルト車の回転を前記第２ベルト車に伝達するためのベルト（ｂ３）と、
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記出側ガイドロール（１５）を回転させるためのモータ（Ｍ２）と、
前記コーティングロール（１４）の半径がｒ１であり、前記出側ガイドロールの半径がｒ２であり、前記コーティングロールの単位時間当りの回転数がｎ１であるとき、前記出側ガイドロールの単位時間当りの回転数ｎ２をｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）とするように、前記モータを制御する制御手段（ｃ１〜ｃ３）と、
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記コーティングロール（１４２）上のフィルム（ｆ）に蒸着層を形成するための蒸着ユニット（２１２）と、
前記蒸着ユニットを収容し、少なくとも外壁（２２２）の一部（２５２）が着脱又は開閉可能な蒸着室（２０２）と、
前記コーティングロールの上流側又は下流側に個別に設けられた１本以上の処理ロール（１４１）と、
前記処理ロール上のフィルムに、前記蒸着ユニットとは異なる方式のコーティング処理又は表面処理を施すための１台以上の処理ユニット（２１１）と、
前記処理ユニットを個別に収容し、少なくとも外壁（２２１）の一部（２３１，２５１）が着脱又は開閉可能な１室以上の処理室（２０１）と、
前記蒸着ユニット及び前記処理ユニットに対し、前記フィルムを「上流側から下流側への正方向」又は「下流側から上流側への逆方向」の双方向に供給するための双方向供給手段（１９）と、
を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の真空蒸着装置において、
前記蒸着ユニット（２１２）は、ＰＶＤ方式により、蒸着処理を前記フィルム（ｆ）上に施すことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項７】
真空中で巻出しロール（１１）から巻き出した素材フィルム（ｆ１）を入側ガイドロール（１３）からコーティングロール（１４）に導入し、このコーティングロール上で蒸着層を素材フィルム表面に形成し、前記コーティングロールから導出された蒸着フィルム表面の蒸着層を出側ガイドロール（１５）で押さえながら当該蒸着フィルム（ｆ２）を巻取りロール（１７）に巻き取らせる蒸着フィルム製造方法であって、
前記コーティングロール（１４）の外周速度ｖ１と前記出側ガイドロール（１５）の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させるための同調工程（１８）、
を備えたことを特徴とする蒸着フィルム製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の蒸着フィルム製造方法において、
前記同調工程（１８）は、
前記コーティングロール（１４）の回転軸を回転中心に第１歯車（ａ１）が回転する工程と、
この第１歯車の回転に応動して偶数個の中間歯車（ａ３，ａ４）が回転する工程と、
この偶数個の中間歯車のうちの最終段の中間歯車（ａ４）の回転に応動して前記出側ガイドロール（１５）の回転軸を回転中心に第２歯車（ａ２）が回転する工程と、
を備えたことを特徴とする蒸着フィルム製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の蒸着フィルム製造方法において、
前記同調工程（１８）は、
前記コーティングロール（１４）の回転軸を回転中心に第１ベルト車（ｂ１）が回転する工程と、
この第１ベルト車の回転に応じてベルト（ｂ３）が移動する工程と、
このベルトの移動に応じて前記出側ガイドロール（１５）の回転軸を回転中心に第２ベルト車（ｂ２）が回転する工程と、
を備えたことを特徴とする蒸着フィルム製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の蒸着フィルム製造方法において、
前記同調工程（１８）は、
前記出側ガイドロール（１５）をモータ（Ｍ２）により回転させる工程と、
前記コーティングロール（１４）の半径がｒ１であり、前記出側ガイドロールの半径がｒ２であり、前記コーティングロールの単位時間当りの回転数がｎ１であるとき、前記出側ガイドロールの単位時間当りの回転数ｎ２をｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）とするように、前記モータを制御する制御工程（ｃ１〜ｃ３）と、
を備えたことを特徴とする蒸着フィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、素材フィルム表面に蒸着層を形成して蒸着フィルムを製造するための真空蒸着装置及び蒸着フィルム製造方法に関する。
【背景技術】  従来、フィルムシート状の紙やプラスチック等からなる素材フィルムに対し、ガスバリア性や防湿性を持たせるように、真空中で金属等の蒸着層を素材フィルム表面に形成可能な真空蒸着装置が知られている（例えば、特開平５−２７９８４３号公報を参照）。
この種の真空蒸着装置は、通常、次の（１）〜（３）のように動作する。
（１）真空中で巻出しロールから巻き出した素材フィルムを適宜、テンションロールを介して入側ガイドロールからコーティングロールに導入する。
（２）コーティングロール上で蒸着層を素材フィルム表面に形成する。
（３）コーティングロールから導出された蒸着フィルム表面の蒸着層を出側ガイドロールで押さえながら、当該蒸着フィルムを適宜、テンションロールを介して巻取りロールに巻き取らせる。
ここで、巻出し及び巻取りロール、コーティングロール及びテンションロールは、それぞれ図示しないモータにより回転が制御されている。それ以外の各ロールは、フィルムの移動に応じて回転するフリーロールになっている。
しかしながら、以上のような真空蒸着装置では、通常は何の問題もないが、本発明者の検討によれば、次のような点で改良の余地があると考えられる。
例えば、蒸着フィルムが巻取りロールに巻き取られるまでの間に、蒸着フィルム表面の蒸着層が各ロールに擦られ、蒸着層に傷が入る可能性がある点である。仮に蒸着層に傷が入ると、ガスバリア性や防湿性といった蒸着層の性能が不十分になる恐れがある。このため、蒸着層に傷が入る可能性がある点を解消するように、改良する余地があると考えられる。
本発明の目的は、蒸着層に傷が入る可能性を解消でき、蒸着層の性能を十分に実現し得る真空蒸着装置及び蒸着フィルム製造方法を提供することである。
【発明の開示】
上記目的を達成するために、本発明の真空蒸着装置及び蒸着フィルム製造方法は下記の如く構成されている。
（１）本発明の真空蒸着装置は、真空中で巻出しロールから巻き出した素材フィルムを入側ガイドロールからコーティングロールに導入し、このコーティングロール上で蒸着層を素材フィルム表面に形成し、コーティングロールから導出された蒸着フィルム表面の蒸着層を出側ガイドロールで押さえながら当該蒸着フィルムを巻取りロールに巻き取らせる構成であって、コーティングロールの外周速度ｖ１と出側ガイドロールの外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させるための同調手段、を備えている。
本発明によれば、同調手段が両ロールの外周速度ｖ１，ｖ２をｖ１＝ｖ２と同調させることにより、蒸着フィルム表面の蒸着層が出側ガイドロールに擦れないため、蒸着層に傷が入る可能性を解消でき、蒸着層の性能を十分に実現させることができる。
（２）本発明の真空蒸着装置は、（１）に対応する構成において、同調手段としては、コーティングロールの回転軸を回転中心とする第１歯車と、出側ガイドロールの回転軸を回転中心とする第２歯車と、第１歯車の回転を第２歯車に伝達するための偶数個の中間歯車と、を備えている。
（３）本発明の真空蒸着装置は、（１）に対応する構成において、同調手段としては、コーティングロールの回転軸を回転中心とする第１ベルト車と、出側ガイドロールの回転軸を回転中心とする第２ベルト車と、第１ベルト車の回転を第２ベルト車に伝達するためのベルトと、を備えている。
（４）本発明の真空蒸着装置は、（１）に対応する構成において、出側ガイドロールを回転させるためのモータと、コーティングロールの半径がｒ１であり、出側ガイドロールの半径がｒ２であり、コーティングロールの単位時間当りの回転数がｎ１であるとき、出側ガイドロールの単位時間当りの回転数ｎ２をｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）とするように、モータを制御する制御手段と、を備えている。
（５）本発明の真空蒸着装置は、（１）に対応する構成において、コーティングロール上のフィルムに蒸着層を形成するための蒸着ユニットと、蒸着ユニットを収容し、少なくとも外壁の一部が着脱又は開閉可能な蒸着室と、コーティングロールの上流側又は下流側に個別に設けられた１本以上の処理ロールと、処理ロール上のフィルムに、蒸着ユニットとは異なる方式のコーティング処理又は表面処理を施すための１台以上の処理ユニットと、処理ユニットを個別に収容し、少なくとも外壁の一部が着脱又は開閉可能な１室以上の処理室と、蒸着ユニット及び処理ユニットに対し、フィルムを「上流側から下流側への正方向」又は「下流側から上流側への逆方向」の双方向に供給するための双方向供給手段と、を備えている。
（６）本発明の真空蒸着装置は、（５）に対応する構成において、蒸着ユニットとしては、ＰＶＤ方式により、蒸着処理をフィルム上に施すものである。
（７）本発明の蒸着フィルム製造方法は、（１）〜（４）の装置を方法として表現したものである。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
図２は、同実施形態における真空蒸着装置の一部を示す模式図である。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図
図４は、本発明の第３の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図である。
図５は、同実施形態における同調手段の変形例を示す模式図である。
図６は、本発明の第４の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図である。
図７は、本発明の第５の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
図８〜図１０は、同実施形態における変形例の構成を模式的に示す断面図である。
図１１は、本発明の第６の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
図１２〜図１４は、同実施形態における変形例の構成を模式的に示す断面図である。
図１５は、本発明の第７の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
図１６は、同実施形態における変形例の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態は、蒸着層に傷が入る可能性を解消する観点から、コーティングロールの外周速度ｖ１と出側ガイドロールの外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２とするための同調手段を設けたものである。
すなわち、本発明者の検討によれば、蒸着層に傷が入る状況は、形成された蒸着層が最初に接する出側ガイドロールの外周速度ｖ２がコーティングロールの外周速度ｖ１よりも遅い場合に、蒸着層が出側ガイドロールに擦れて生じるからである。このため、各実施形態は、いずれも蒸着層が出側ガイドロールに擦れないようにするための同調手段を備えた点で共通し、同調手段の構成が異なる点で相違している。以下、順に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図であり、図２はこの真空蒸着装置の一部を示す模式図である。この真空蒸着装置１は、紙又はプラスチック等の素材フィルムｆ１の表面に、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等の蒸着層を形成して、ガスバリア性や防湿性を有する蒸着フィルムｆ２を製造するものである。図示するように、隔壁２を介して導入出部１０及び蒸着室２０が互いに隔てられている。
導入出部１０は、素材フィルムｆ１を蒸着室２０に導入し、蒸着フィルムｆ２を蒸着室２０から導出するための部屋であり、巻出ロール１１、入側テンションロール１２、入側ガイドロール１３、コーティングロール１４、出側ガイドロール１５、出側テンションロール１６、巻取りロール１７及び同調手段１８を備えている。
巻出ロール１１は、予め素材フィルムｆ１が巻かれており、蒸着フィルムの製造時に、この素材フィルムｆ１が入側テンションロール１２に巻き出されるものである。
入側テンションロール１２は、任意の巻出経路上に適宜、複数個（図示せず）が配置され、巻出ロール１１から巻き出された素材フィルムｆ１の張力を調整しつつ、入側ガイドロール１３に導出するものである。
入側ガイドロール１３は、コーティングロール１４の近傍に配置され、入側テンションロール１２から導出された素材フィルムｆ１をコーティングロール１４に案内しながら導出するものである。
コーティングロール１４は、一部が蒸着室２０内のルツボ２４に対向するように配置され、入側ガイドロール１３から導出された素材フィルムｆ１を蒸着室２０内に導出し、素材フィルムｆ１表面に蒸着層が形成されてなる蒸着フィルムｆ２を出側ガイドロール１５に導出するものである。なお、コーティングロール１４、図示しない制御装置から回転数（毎分）等が制御されることにより、結果として外周速度ｖ１で回転可能となっている。
出側ガイドロール１５は、コーティングロール１４の近傍に配置され、蒸着フィルムｆ２がコーティングロール１４から導出された後に少なくとも最初に蒸着層表面が接するロールであり、この蒸着フィルムｆ２を出側テンションロール１６に導出するものである。なお、出側ガイドロール１５は、正確には蒸着フィルムｆ２の蒸着層表面に触れるロールであって、巻取りロール１７以外のロールを意味している。この意味では、出側ガイドロール１５は、通常３本ある。よって、後述する同調手段１８は、最初に蒸着層表面が接するロールに限らず、蒸着層表面が触れる全てのロールについて外周速度ｖ２をコーティングロール１４の外周速度ｖ１と同調させることが好ましい。
ここで、コーティングロール１４の近傍とは、例えば１５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であるが、これに限らず、５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内としてもよい。また、本明細書中の真空蒸着装置１０は、同調手段１８の説明に不要なものはその記載を省略している。
また、出側ガイドロール１５は、同調手段１８から制御され、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と同じ外周速度ｖ２を有して回転することにより、蒸着フィルムｆ２の蒸着面に傷を付けずに、蒸着フィルムｆ２を出側テンションロール１６に導出するものとなっている。
出側テンションロール１６は、任意の巻取り経路上に適宜、複数個（図示せず）が配置され、出側ガイドロール１５から導出された蒸着フィルムｆ２の張力を調整しつつ、巻取りロール１７に導出するものである。
巻取りロール１７は、出側テンションロール１６から導出された蒸着フィルムｆ２が巻き取られるものである。
同調手段１８は、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と、出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させるためのものであり、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）に示す方式などが使用可能となっている。
（ａ）歯車を介して同調させる構成であり、例えば平歯車、はすば歯車、かさ歯車、ねじ歯車、ウォームとウォームホイールなどの任意の歯車が適宜、用いられる。
（ｂ）ベルトを介して同調させる方式で、例えばＶベルト、タイミングベルト又は歯付ベルト等の任意のベルトが用いられる。なお、ベルトに限らず、チェーンを用いてもよい。
（ｃ）モータを制御する方式であり、例えばコーティングロール１４のモータＭ１とは別に設けられ、出側ガイドロール１５を回転させるモータＭ２と、このモータＭ２の回転を制御するモータ制御部とが用いられる。
蒸着室２０は、蒸着材料を保持するルツボ２４を収容し、図示しない電子銃などの蒸発手段により、ルツボ２４内の蒸着材料を蒸発させ、コーティングロール１４により導入される素材フィルムｆ１の表面に蒸着層を形成するための部屋である。
なお、蒸着室２０に用いられる蒸着方式は、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：物理蒸着法）方式及びＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学蒸着法）方式のいずれの方式としてもよい。ＰＶＤ方式としては、抵抗加熱、誘導加熱及び電子線加熱等のいずれかの方式としてもよい。
次に、以上のように構成された真空蒸着装置による蒸着フィルムの製造方法を説明する。
真空蒸着装置１においては、真空中で巻出しロール１１から巻き出した素材フィルムｆ１を入側テンションロール１２を介して入側ガイドロール１４からコーティングロール１４に導入する。
コーティングロール１４は、この素材フィルムｆ１を蒸着室２０に導入し、素材フィルムｆ１表面に蒸着層が形成されてなる蒸着フィルムｆ２を出側ガイドロール１５に導出する。
出側ガイドロール１５は、この蒸着フィルムｆ２表面の蒸着層を押さえながら、当該蒸着フィルムｆ２を出側テンションロール１６に導出する。
このとき、同調手段１８により、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と、出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とがｖ１＝ｖ２となるように同調されている。
これにより、形成後の蒸着層を導出する速度ｖ１と、蒸着層に最初に接して蒸着層を押さえるロール１５の速度ｖ２とが一致することにより、蒸着層が出側ガイドロール１５に擦れることが無いので、蒸着層に傷を付けずに蒸着フィルムｆ２を出側テンションロール１６に導出できる。
以下同様に、出側テンションロール１６は、導出された蒸着フィルムｆ２を巻取りロール１７に導出し、巻取りロール１７はこの蒸着フィルムｆ２を順次巻き取る。しかる後、巻出ロール１１の全ての素材フィルムｆ１を蒸着室を通して蒸着フィルムｆ２に形成し、巻取りロール１７に巻き取った時点で、巻取りロール１７単位の蒸着フィルムｆ２の製造が完了する。
上述したように本実施形態によれば、同調手段１８が、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２とすることにより、蒸着フィルムｆ２表面の蒸着層が出側ガイドロール１５に擦れないため、蒸着層に傷が入る可能性を解消でき、蒸着層の性能を十分に実現させることができる。
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
すなわち、本実施形態は、第１の実施形態の具体例であり、同調手段１８を（ａ）歯車により実現した構成となっている。
係る同調手段１８は、コーティングロール１４の回転軸を回転中心とする第１歯車ａ１と、出側ガイドロール１５の回転軸を回転中心とする第２歯車ａ２と、第１歯車ａ１の回転を第２歯車ａ２に伝達するための２個の中間歯車ａ３，ａ４とを備えている。
ここで、各歯車ａ１〜ａ４としては、平歯車を用いたが、これに限らず、前述したように任意の歯車が適用可能となっている。
また、中間歯車ａ３，ａ４の個数は、２個に限らず、任意の偶数個であればよい。偶数個の理由は、コーティングロール１４と出側ガイドロール１５との回転方向の関係（互いに逆回転）を変えない意味であり、この意味を満たすならば特殊な配置により奇数個にしてもよい。なお、この偶数個は０をも含んでいる（中間歯車ａ３，ａ４を省略し、第１歯車ａ１が直接、第２歯車ａ２に回転力を伝達する構成に変形してもよい）。
また、第１歯車ａ１、第２歯車ａ２及び各中間歯車ａ３，ａ４の歯数は、コーティングロール１４の半径をｒ１とし、出側ガイドロール１５の半径をｒ２としたとき、第１歯車ａ１の単位時間当りの回転数ｎ１と第２歯車ａ２の単位時間当りの回転数ｎ２とがｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）の関係をもつように設定されている。
以上のような構成としても、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させることができるので、第１の実施形態の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図である。
すなわち、本実施形態は、第１の実施形態の具体例であり、同調手段１８を（ｂ）ベルトにより実現した構成となっている。
係る同調手段１８は、第１ベルト車ｂ１、第２ベルト車ｂ２及びベルトｂ３を備えている。
第１ベルト車ｂ１は、コーティングロール１４の半径ｒ１をｋ倍（例、０．４＜ｋ≦１）した半径ｒ１’を有し、当該コーティングロール１４の回転軸を回転中心に回転するものである。
第２ベルト車ｂ２は、出側ガイドロール１５の半径ｒ２を上記ｋ倍した半径ｒ２’を有し、当該出側ガイドロール１５の回転軸を回転中心にして回転するものである。
ここで、両ベルト車ｂ１，ｂ２の半径ｒ１’，ｒ２’を同一値ｋを用いて設計した理由は、両ベルト車ｂ１，ｂ２と、両ロール１４，１５とを互いに相似形にすることにより、容易且つ確実に、両ロール１４，１５の外周速度ｖ１，ｖ２をｖ１＝ｖ２に同調させるためである。
ベルトｂ３は、第１ベルト車ｂ１の回転力を第２ベルト車ｂ２に伝達するものであり、前述したように任意のベルトが適用可能となっている。
以上のような構成としても、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させることができるので、第１の実施形態の効果を得ることができる。
なお、本実施形態は、図５に示すように変形してもよい。すなわち、出側ガイドロール１５をテンデンシーロール１５ｂとし、同調手段１８が複数のボールベアリングｂ２を含む構成に変形してもよい。
ここで、複数のボールベアリングｂ４は、第２ベルト車ｂ２の外周部とテンデンシーロール１５ｂの内周部との両者に接して設けられ、自転及び公転自在な球状部材である。
テンデンシーロール１５ｂは、各ボールベアリングｂ４を介して第２ベルト車ｂ２の回転力が伝達される出側ガイドロール１５である。
図５に示す変形例によれば、第２ベルト車ｂ２側の外周速度ｖ２’がコーティングロール１４の外周速度ｖ１と異なる場合でも、各ボールベアリングｂ４により、速度の変化が緩和又は吸収されてテンデンシーロール１５ｂ（出側ガイドロール１５）に伝達される。従って、前述同様に、両ロール１４，１５の外周速度ｖ１，ｖ２をｖ１＝ｖ２となるように同調させることができる。
（第４の実施形態）
図６は本発明の第４の実施形態に係る真空蒸着装置に適用される同調手段の一例を示す模式図である。
すなわち、本実施形態は、第１の実施形態の具体例であり、同調手段１８を（ｃ）モータ制御により実現した構成となっている。
係る同調手段１８は、モータＭ２、第１回転計ｃ１、第２回転計ｃ２及びモータ制御部ｃ３を備えている。
ここで、モータＭ２は、コーティングロール１４を回転させる既存のモータＭ１とは独立に設けられ、モータ制御部ｃ３から制御され、出側ガイドロール１５を回転させるためのものである。
第１回転計ｃ１は、コーティングロール１４の単位時間当りの回転数ｎ１を測定し、得られた回転数ｎ１をモータ制御部ｃ３に送出するものである。
第２回転計ｃ２は、出側ガイドロール１５の単位時間当りの回転数ｎ２’を測定し、得られた回転数ｎ２’をモータ制御部ｃ３に送出するものである。
モータ制御部ｃ３は、第１回転計ｃ１から受けた回転数ｎ１及び第２回転計ｃ２から受けた回転数ｎ２’に基づいて、出側ガイドロール１５の単位時間当りの回転数ｎ２をｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）とするように、モータＭ２を制御する機能をもっている。
以上のような構成としても、コーティングロール１４の外周速度ｖ１と出側ガイドロール１５の外周速度ｖ２とをｖ１＝ｖ２となるように同調させることができるので、第１の実施形態の効果を得ることができる。
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
例えば第４の実施形態の場合、モータ制御部ｃ３は、回転数ｎ１を第１回転計ｃ１から得る場合に限らず、既存のモータＭ１のモータ制御部（図示せず）から得る構成としてもよい。
また、回転数ｎ１は、ここでは測定値としたが、これに限らず、設定値に変形してもよい。さらに、第１回転計ｃ１は、コーティングロール１４の単位時間当りの回転数ｎ１と、モータＭ１の回転数とが等しい場合（ロール１４とモータＭ１の回転軸が共通の場合）、モータＭ１の回転数を測定するものに変形してもよい。また、回転数ｎ１の変形例は、回転数ｎ２でも同様に適用可能である。
また、各回転計ｃ１，ｃ２は、回転数ｎ１，ｎ２を測定するものに限らず、各ロール１４，１５の外周速度ｖ１，ｖ２を直接測定するものに変形してもよい。この場合、モータ制御部ｃ３もｎ２＝ｎ１（ｒ１／ｒ２）の式に代えて、ｖ１＝ｖ２の式を用いる構成に変形すればよい。
以上のような種々の変形は、第４の実施形態に限らず、第１乃至第３の実施形態でも同様に考えられる。
（第５〜第７の実施形態）
以下の第５〜第７の実施形態は、第１〜第４の実施形態に述べた何れかの同調手段１８を有し、さらに、他の蒸着処理又は表面処理を施すための処理ユニットを交換可能に設けた構成となっている。
始めに、第５〜第７の実施形態の背景技術を述べる。
従来、真空蒸着装置の分野では、真空中で連続的に供給されるフィルムに対し、複数回の積み重ね蒸着を１工程で行なうための２ヘッドコータ方式が知られている（例えば、特開平８−３１１６５０号公報を参照）。しかしながら、係る真空蒸着装置では、通常は何の問題もないが、本発明者の検討によれば、同一の方式により蒸着層を積み重ね形成するため、蒸着層のガスバリア性や防湿性といった品質を向上させる際に、制限があると考えられる。
そこで、第５〜第７の実施形態は、第１〜第４の実施形態の作用効果に加え、蒸着層の品質向上に対する制限を解消させたものとした。
なお、以下の第５〜第７の実施形態は、蒸着層の品質向上に対する制限を解消する観点から、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：物理蒸着法）方式の蒸着ユニットを有する真空蒸着装置に対し、この蒸着ユニットとは異なる方式のコーティング処理又は表面処理を施す処理ユニットを付加している。
すなわち、本発明者の検討によれば、蒸着層の品質向上に関して制限がある理由は、蒸着方式（ＰＶＤ方式）による蒸着層の積み重ね形成に伴い、ＰＶＤ方式に起因した品質上の制限を越えられないからである。このため、第５〜第７の実施形態は、いずれもＰＶＤ方式とは異なる方式のコーティング処理又は表面処理を施す処理ユニットを付加した点で共通し、処理ユニット及びその周辺構成が異なる点で相違している。以下、順に説明する。
（第５の実施形態）
図７は本発明の第５の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。この真空蒸着装置１は、紙（ウェブ：巻取り紙）又はプラスチック等のフィルムｆの表面に、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等の蒸着層を形成して、ガスバリア性や防湿性をフィルムｆに持たせるものである。図示するように、隔壁２を介して導入出部１０と処理室２０１及び蒸着室２０２とがそれぞれ隔てられている。
導入出部１０は、フィルムｆを処理室２０１及び蒸着室２０２に導入し、蒸着層を形成したフィルムｆを処理室２０１及び蒸着室２０２から導出するための部屋であり、巻出ロール１１、複数のテンションロール１２、第１ガイドロール１３１，１３２，コーティングロール１４１，１４２、第２ガイドロール１５１，１５２、巻取りロール１７及び双方向供給制御部１９を備えている。なお、１，２の添字は、それぞれ各ユニットに対応して付されており、以下の各実施形態でも同様である。
巻出ロール１１は、予めフィルムｆが巻かれており、蒸着層形成時に、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、このフィルムｆが隣のテンションロール１２に巻き出され、また、隣のテンションロール１２からフィルムｆが巻き取られるものであり、最終的には多層膜が形成されたフィルムｆが隣のテンションロール１２に巻き出されるものである。
テンションロール１２は、任意のフィルム供給経路上に適宜、複数個が配置され、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、各ロール間（ロール１１，１３１間、１５１，１３２間、１５２，１６間）でフィルムｆの張力を調整するものである。
第１ガイドロール１３１，１３２は、コーティングロール１４１，１４２の近傍に配置され、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、テンションロール１２から導出されたフィルムｆをコーティングロール１４１，１４２に案内しながら導出し、また、コーティングロール１４１，１４２から導出されたフィルムｆをテンションロール１２に導出するものである。
コーティングロール１４１，１４２は、一部が処理室２０１，蒸着室２０２に対向するように配置され、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、第１ガイドロール１３１，１３２から導出されたフィルムｆを処理室２０１，蒸着室２０２内に導出して薄膜層，蒸着層が形成されたフィルムｆを第２ガイドロール１５１，１５２に導出し、また、第２ガイドロール１５１，１５２から導出されたフィルムｆを処理室２０１，蒸着室２０２内に導出して薄膜層，蒸着層が形成されたフィルムｆを第１ガイドロール１３１，１３２に導出するものである。
第２ガイドロール１５１，１５２は、コーティングロール１４１，１４２の近傍に配置され、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、コーティングロール１４１，１４２から導出されたフィルムｆをテンションロール１２に導出し、また、テンションロール１２から導出されたフィルムｆをコーティングロール１４１，１４２に案内しながら導出するものである。
巻取りロール１７は、隣のテンションロール１２から導出されたフィルムｆが巻き取られるものであり、蒸着層形成時に、双方向供給制御部１９からの制御に基づき、隣のテンションロール１２からフィルムｆが巻き取られ、また、このフィルムｆが隣のテンションロール１２に巻き出されるものであり、最終的には多層膜が形成されたフィルムｆが隣のテンションロール１２から巻き取られるものである。
双方向供給制御部１９は、後述する各コーティングユニット２２１，２２２に対し、フィルムｆを上流側から下流側への正方向」又は「下流側から上流側への逆方向」の双方向に供給するためのものであり、具体的には、巻出しロール１１、テンションロール１２、第１ガイドロール１３１，１３２、コーティングロール１４１，１４２、第２ガイドロール１５１，１５２の回転を双方向に制御する機能をもっている。
一方、処理室２０１は、ＰＶＤ方式とは異なる方式のコーティング処理をコーティングロール１４１上のフィルムｆに施すコーティングユニット２１１を個別に収容し、外壁２２１が着脱部２３１を介して導入出部１０に着脱可能に取付けられたものである。ＰＶＤ方式とは異なる方式のコーティング処理としては、例えばＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学蒸着法）方式、有機蒸着方式、蒸着重合方式、スパッタリング等の方式がある。
蒸着室２０２は、ＰＶＤ方式の蒸着処理をコーティングロール１４２上のフィルムｆに施すコーティングユニット（蒸着ユニット）２１２を個別に収容し、一部がフランジ２５２として着脱又は開閉可能な外壁２２２が導入出部１０の隔壁２に取付けられたものである。
ここで、コーティングユニット２１２は、ＰＶＤ方式の一例として、蒸着材料を保持するルツボ２４２を収容し、図示しない電子銃などの蒸発手段により、ルツボ２４２内の蒸着材料を蒸発させ、コーティングロール１４２により導入されるフィルムｆの表面に蒸着層を形成するものとなっている。なお、ＰＶＤ方式としては、抵抗加熱、誘導加熱及び電子線加熱等のいずれの方式としてもよい。
フランジ２５２は、外壁２２２の一部に着脱又は開閉可能に設けられ、蒸着室２０２を密閉するものである。
なお、蒸着室２０１，２０２は、フィルムｆが双方向に供給されることから、いずれを上流側又は下流側に配置してもよい。
次に、以上のように構成された真空蒸着装置の動作を説明する。
真空蒸着装置１においては、真空中で巻出しロール１１から巻き出したフィルムｆをテンションロール１２を介して第１ガイドロール１３１からコーティングロール１４１に導入する。
コーティングロール１４１は、このフィルムｆを処理室２０１に導入し、フィルムｆ表面に薄膜層が形成されてなるフィルムｆを第２ガイドロール１５１に導出する。
第２ガイドロール１５１は、このフィルムｆ表面の薄膜層を押さえながら、当該フィルムｆをテンションロール１２に導出する。
以下同様に、テンションロール１２は、導出されたフィルムｆを第１ガイドロール１３２からコーティングロール１４２に導入する。
コーティングロール１４２は、このフィルムｆをＰＶＤ方式の蒸着室２０２に導入し、フィルムｆ表面に蒸着層が形成されてなるフィルムｆを第２ガイドロール１５２に導出する。
第２ガイドロール１５２は、このフィルムｆ表面の蒸着層を押さえながら、当該フィルムｆをテンションロール１２に導出する。
テンションロール１２は、導出されたフィルムｆを巻取りロール１７に導出し、巻取りロール１７はこのフィルムｆを順次巻き取る。しかる後、巻出ロール１１の全てのフィルムｆを処理室２０１，蒸着室２０２を通してフィルムｆに形成し、巻取りロール１７に巻き取った時点で、フィルムｆ上に形成される層が２層の場合、巻取りロール１７単位のフィルムｆの製造が完了する。
以下、適宜、双方向供給制御部１９の制御により、フィルムｆを一旦、巻出しロール１１まで巻き戻すか、又は巻取りロール１７を巻出しロールとして用いることにより、再度、各コーティングユニット２１１及び／又は２１２によるコーティング処理をフィルムｆに施す。
また、再度のコーティング処理の前に、予め処理室２０１の外壁２２１部分を着脱し、コーティングユニット２１１を他の方式のコーティング処理のものに交換することにより、交換後の方式に対応する品質の薄膜層をフィルムｆ上に形成することができる。
以下同様に、各コーティングユニット２１１及び／又は２１２によるコーティング処理と、双方向供給制御部１９による双方向のフィルム供給とを繰り返すことにより、複合された品質の薄膜層を有するフィルムｆを製造することができる。
例えば、ＰＶＤ方式により積層される無機蒸着層（金属、無機酸化物など）と、その他の方式により積層される層、例えばＣＶＤ方式により積層される有機物の酸化珪素の層、あるいは有機蒸着方式より積層される有機物層などを複数層重ねることができるので、これまでに無いほど優れたガスバリア性や防湿性をもつ薄膜層を積層したフィルムｆを製造することを期待することができる。
上述したように本実施形態によれば、一方のコーティングユニット２１１により、他方のコーティングユニット２１２とは異なる方式のコーティング処理を１工程でフィルムｆ上に施すことができるので、蒸着層の品質向上に対する制限を解消することができる。
また、双方向供給制御部１９により、コーティングユニット２１１及び／又はコーティングユニット２１２による処理を繰り返し行なうことができるので、上述した効果をより容易に奏することができる。さらに、蒸着室２０１の外壁２２１部分を着脱すればコーティングユニット２１１を交換できるので、上述した効果をより一層、容易に奏することができる。また、これらの全てのコーティング処理は、真空中で連続的に行われるので、薄膜層同士の間に自然酸化膜が介在しないことから、優れた品質を期待することができる。
また、１つのコーティングユニット２０２をＰＶＤ方式と定めるので、ＰＶＤ方式による品質を維持した状態で、品質の向上を図ることができる。
なお、本実施形態は、図８〜図１０に示すように変形してもよい。
例えば図８に示すように、コーティング処理を施すコーティングユニット２１１に代えて、表面処理の一例としてのプラズマ処理を施すプラズマ処理ユニット２１１’を収容する処理室２０１’に変形してもよい。
また、図９又は図１０に示すように、外壁２２１全体を着脱する着脱部２３１に代えて、外壁２２１の一部を着脱又は開閉するフランジ２５１を設けた構成に変形してもよい。但し、フランジ２５１は、収容するユニット２１１，２１１’を交換可能な大きさをもつ必要がある。
（第６の実施形態）
図１１は本発明の第６の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
すなわち、本実施形態は、第５の実施形態の変形例であり、フィルム供給の経路上に、新たなコーティングユニット２１３を有する新たな処理室２０３を設けた構成となっている。
このコーティングユニット２１３は、ＰＶＤ方式とは異なる方式のコーティング処理をフィルム上に施すものであればよく、前述したコーティングユニット２１１と同一方式のものでもよいが、多様な品質の薄膜層をフィルム上に形成する観点から、前述したコーティングユニット２１１とは異なる方式の方が好ましい。
以上のような構成としても、第５の実施形態の効果を得ることができ、さらに、新たなコーティングユニット２１３のコーティング方式に対応してフィルムｆの品質向上を期待することができる。
また、各処理室２１１，２１３を合計した個数は、１又は２に限らず、任意の個数に変形してもよい。さらに、本実施形態も前述同様に、図１２〜図１４に示すように変形してもよい。
例えば図１２に示すように、コーティングユニット２１３に代えて、プラズマ処理ユニット２１３’を収容する処理室２０３’に変形してもよい。
また、図１３又は図１４に示すように、外壁２２１全体を着脱する着脱部２３１に代えて、外壁２２１の一部を着脱又は開閉するフランジ２５１を設けた構成に変形してもよい。
（第７の実施形態）
図１５は本発明の第７の実施形態に係る真空蒸着装置の構成を模式的に示す断面図である。
すなわち、本実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、新たな処理室２０３を設けた場所を、前述した処理室２０１と同一のコーティングロール１４１に対向した場所とした構成となっている。
以上のような構成としても、第６の実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに、２つのコーティングユニット２１１，２１３による２つのコーティング方式により、薄膜層を形成することから、適切なコーティング方式を組合せることにより、フィルムｆの更なる品質向上を期待することができる。
なお、本実施形態も前述同様に図１６に示すように変形してもよい。すなわち、コーティングユニット２１３に代えて、プラズマ処理ユニット２１３’を収容する処理室２０３’に変形してもよい。この場合、前述したコーティングユニット２１１により形成した薄膜層をプラズマ処理ユニットにより中和する処理の組合せとなる。このようなコーティング処理と表面処理との組合せを１本のコーティングロール１４１上で行なう構成としても、薄膜層の品質向上を図ることができる。
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。
例えば各実施形態に表した各処理室２０１，２０１’，２０３，２０３’のうち、任意の処理室２０を任意の個数だけ、フィルム供給経路上の任意の位置に適宜配置した構成としてもよい。
さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、蒸着層に傷が入る可能性を解消でき、蒸着層の性能を十分に実現し得る真空蒸着装置及び蒸着フィルム製造方法を提供できる。
【図１】
2004059032.tif 000003
【図２】
2004059032.tif 000004
【図３】
2004059032.tif 000005
【図４】
2004059032.tif 000006
【図５】
2004059032.tif 000007
【図６】
2004059032.tif 000008
【図７】
2004059032.tif 000009
【図８】
2004059032.tif 000010
【図９】
2004059032.tif 000011
【図１０】
2004059032.tif 000012
【図１１】
2004059032.tif 000013
【図１２】
2004059032.tif 000014
【図１３】
2004059032.tif 000015
【図１４】
2004059032.tif 000016
【図１５】
2004059032.tif 000017
【図１６】
2004059032.tif 000018
【国際調査報告】
2004059032.tif 000019
2004059032.tif 000020
2004059032.tif 000021
2004059032.tif 000022