(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着その他により成膜が施された長尺成膜基体に、プラズマを浴びせて該基体の静電気を除去する方法に於いて、上記長尺成膜基体に導電体が成膜されている場合には、対向する電極の極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極を、上記長尺成膜基体の片面側において同極が揃うように複数組配置し、上記複数組のＤＣマグネトロン放電電極間に該長尺成膜基体を通過させてその表裏両面の電位をゼロを含む同種の電位にすることを特徴とする長尺成膜基体の静電気除去方法。
【請求項２】
蒸着その他により成膜が施された長尺成膜基体に、プラズマを浴びせて該基体の静電気を除去する方法に於いて、上記長尺成膜基体に誘電体が成膜されている場合には、対向する電極の極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極を、上記長尺成膜基体の片面側において交互に異極となるように複数組配置し、上記複数組のＤＣマグネトロン放電電極間に該長尺成膜基体を通過させてその表裏両面の電位をゼロを含む同種の電位にすることを特徴とする長尺成膜基体の静電気除去方法。
【請求項３】
蒸着その他により成膜が施された長尺成膜基体の移動経路に沿って、対向する電極の極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極を、上記長尺成膜基体の片面側において同極が揃うように複数組配置したことを特徴とする長尺成膜基体の静電気除去装置。
【請求項４】
蒸着その他により成膜が施された長尺成膜基体の移動経路に沿って、対向する電極の極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極を、上記長尺成膜基体の片面側において交互に異極となるように複数組配置したことを特徴とする長尺成膜基体の静電気除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂フィルムや金属薄板などの長尺基体に薄膜を形成した長尺成膜基体から静電気を除去する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成樹脂等の長尺基体に、スパッタリングや真空蒸着などで誘電体或いは導電体の薄膜を形成して長尺成膜基体を製造することは一般的に行われている。また、長尺成膜基体には静電気が帯電し、これをロール状に巻き取るときやロールから解放するときに、基体の折れ曲がりや放電を生じ、製品に損傷をもたらす不都合があるので、該長尺成膜基体にプラズマを浴びせ、プラズマ中のイオンにより静電気を中和することも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プラズマを浴びせても、誘電体の長尺基体に形成される膜が、アルミニウムのような導電体である場合には静電気を十分に除去することが困難で、基体のべた付きによる折れ曲がりや放電の不都合は解消できない。
【０００４】
本発明は、長尺基体に形成される膜の種類にかかわらず静電気を除去できる方法を提供すること及びその方法の実施に適した装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するため、蒸着その他により成膜が施された長尺成膜基体に、プラズマを浴びせて該基体の静電気を除去する方法に於いて、極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極間に該長尺成膜基体を通過させてその表裏両面の電位をゼロを含む同種の電位にした。該極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極は複数組を設ける。この場合、該長尺成膜基体の片面には同極のＤＣマグネトロン放電電極を対向させると導電膜を形成した長尺成膜基体の静電気を十分に除去でき、該長尺成膜基体の片面に交互に極性の異なるＤＣマグネトロン放電電極を対向させると誘電体を形成した長尺成膜基体の静電気を十分に除去できる。これらの方法の実施には、請求項３又は４に記載の装置構成により適切に実施できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図面に基づき本発明の実施の形態を説明すると、図１は真空蒸着装置に本発明を適用した例を示し、同図の符号１は真空排気口２から真空排気された真空成膜室、符号３は該真空成膜室１内の下方に設置された蒸発源で、該蒸発源３の上方をロール４ａから引き出したポリエチレンテレフタレートフィルムや金属薄板などの長尺基体４を移動させ、これに蒸発粒子の薄膜を形成し、その形成を終えた長尺成膜基体５がロール４ｂに巻き取られる。該蒸発源３には、ＡｌＯXなどの誘電体やＡｌなどの導電物が蒸発物質６として用意される。
【０００７】
こうした成膜方法は一般に行われており、成膜された長尺成膜基体５には静電気が帯電して前記したような不都合をもたらすので、プラズマを浴びせてそのプラズマ中のイオンにより静電気を中和するが、本発明では、該長尺成膜基体５の移動経路に沿って極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極７、８を設け、これらの放電電極７、８を放電作動させてその間に該長尺成膜基体５を通過させることにより、その静電気を中和するようにした。
【０００８】
該ＤＣマグネトロン放電電極７、８の構成は図２に示す如くであり、スリット９を設けたケース１０内に、２本の長手の水冷電極１１、１２を並行に設け、各水冷電極の内部に軸線方向にＮＳ極が交互になるように複数個のドーナツ型の磁石１３を配置し、供給口１４、１５から冷却水を水冷電極の内部に循環させてこれを冷却するようにしたもので、該水冷電極の一方を直流電源１６の陽極に接続してプラス電位にすると共に他方の電極を直流電源１７の陰極に接続してマイナス電位とし、両電極間で放電を発生するようにした。該ケース１０内に設けた多数の小孔を備えたノズル１８を介して、放電用のアルゴンガスが導入される。なお、これらの水冷電極は、アース電位のケース１０との間で放電が発生するようにしてもよい。
【０００９】
各直流電源から水冷電極への通電によりプラズマ放電を発生させると、磁石１３の磁界により電子が拘束されて水冷電極の周囲のプラズマ密度が高まり、プラス電位の放電電極の回りにはマイナスイオンが集まり、マイナス電位の放電電極の回りにはプラスイオンが集まる。このような極性が異なる２本の放電電極間に、成膜により静電気が帯電した長尺成膜基体５を、その表面の帯電状態を考慮して通過させることで、帯電した静電気をその後の処理に支障のない程度に十分に除去できる。
【００１０】
該長尺成膜基体５の帯電状態を詳細に観察すると、成膜した膜が誘電体であるか導電体であるかにより相違し、例えばポリエチレンテレフタレートの長尺成膜基体にＡｌＯXなどの誘電体を成膜した場合には、その成膜面に正電位と負電位の静電気が混在した状態に帯電し、Ａｌなどの導電体を成膜した場合には成膜面に負電位の静電気が帯電すると共に裏面の基体側には正電位に帯電することが知見され、かかる帯電状態を従来のような画一的なプラズマで除去することは難しく、本発明のように異極のＤＣマグネトロン放電電極によりプラスイオン或いはマイナスイオンを個別に長尺成膜基体５に照射することで、該長尺成膜基体５の表裏の電位をゼロ電位を含む同電位となし得られ、かくすることにより該長尺成膜基体５が静電気でべた付くことがなくなり、これをロール状に巻き取るときに巻きがきつくなる不都合や、ロールから解きほぐす際の基体間の吸着や放電の不都合が解消される。
【００１１】
１対のＤＣマグネトロン放電電極７、８の複数組を該長尺成膜基体５の移動経路に沿って設け、これらを順次に通過させることで帯電量の大きな静電気を除去でき、この場合、該長尺成膜基体５の片面に、図３に示したように各組のＤＣマグネトロン放電電極の同極が揃うように配置し、或いは図４に示したように該片面に交互に異極が対向するように配置する。こうした電極の極性の配置は、長尺基体４に成膜される膜の電気特性により決定され、導電体の膜を形成した場合には、図３の如く成膜面５ａに各ＣＤマグネトロン放電電極のうちの陽極の方を対向させると共に陰極の方を長尺基体４の面５ｂに対向させ、誘電体の膜を形成した場合には、図４の如く成膜面５ａおよび長尺基体４の面５ｂへ各ＣＤマグネトロン放電電極の陽極と陰極とが夫々交互に対向するように配置する。これにより、長尺成膜基体５の面に帯電する静電気の種類すなわち正又は負の静電気と逆の極性のイオンを照射して帯電電位を効率よく下げ、且つ電位を同種類とすることができる。尚、成膜の方法はスパッタリング法であってもよい。
【００１２】
【実施例】
［実施例１］
真空蒸着室内に用意した厚さ１２μｍ、幅１６５０ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの長尺基体の片面に、Ａｌ膜を真空蒸着により成膜して長尺成膜基体５を作製した。該成膜室内には直流電源１６、１７により４００Ｖの正と負の極性が与えられた１対のＤＣマグネトロン放電電極７、８を３組設け、これらの間にロールに巻き取るまでの長尺成膜基体５を通過させた。
【００１３】
そして、各ＤＣマグネトロン放電電極の極性が、図４のように該長尺成膜基体５の片面に於いて交互になるように配置し、各放電電極のケース１０内に５００SCCMのアルゴンガスを流すと共にボンバード電流を６．０Ａとした。該長尺成膜基体５の移動速度は２００ｍ／ｓｅｃ、Ａｌ膜の厚さは４８０Åである。これらの放電電極を通過したときの該基板５の静電気電位を測定したところ、Ａｌ膜を形成した成膜面５ａ側が２７０〜２８０Ｖ、基体側の背面５ｂが−３００〜−３５０Ｖであった。この長尺成膜基体５をロール状に巻き取ったとき、残存する静電気のため基体同士の吸着が著しかった。
【００１４】
次に、各ＤＣマグネトロン放電電極を２組とし、各放電電極の極性が、図３のように該長尺成膜基体５の片面に於いて同一になるように配置した。そして各放電電極のケース１０内に５００SCCMのアルゴンガスを流すと共にボンバード電流を８．０Ａとした。これら放電電極の間を５３５Åの厚さでＡｌを形成した長尺成膜基体５を２００ｍ／ｓｅｃで通過させ、該基体５の静電気電位を測定したところ、Ａｌ膜を形成した成膜面５ａ側が−４０〜４５Ｖ、基体側の背面５ｂが−１５〜−３０Ｖであった。この長尺成膜基体５をロール状に巻き取ったとき、基体同士の吸着は殆どなかった。
【００１５】
更に、各ＤＣマグネトロン放電電極を３組とし、各放電電極の極性が、図３のように該長尺成膜基体５の片面に於いて同一になるように配置した。そして各放電電極のケース１０内に５００SCCMのアルゴンガスを流すと共にボンバード電流を６．０Ａとした。これらの放電電極の間を４００Åの厚さでＡｌ膜を形成した長尺成膜基体５を５００ｍ／ｓｅｃの高速で通過させ、該基体５の静電気電位を測定したところ、Ａｌ膜を形成した成膜面５ａ側が−５〜１０Ｖ、基体側の背面５ｂが−０〜−５Ｖであった。この長尺成膜基体５をロール状に巻き取ったとき、基体同士の吸着は殆どなかった。
【００１６】
［実施例２］
２．８×１０-8Torrに排気した真空蒸着室内に用意した厚さ１２μｍ、幅１０００ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの長尺基体の片面に、Ａｌ2Ｏ3の絶縁膜を真空蒸着により成膜して長尺成膜基体５を作製した。該成膜室内には直流電源１６、１７によりの正と負の極性が与えられた１対のＤＣマグネトロン放電電極７、８を３組設け、これらの間にロールに巻き取るまでの長尺成膜基体５を通過させた。
【００１７】
そして、各ＤＣマグネトロン放電電極の極性が、図４のように該長尺成膜基体５の片面に於いて交互になるように配置し、各放電電極のケース１０内に１００SCCMのアルゴンガスを流すと共に、該基体５が最初に通過するＤＣマグネトロン放電電極の電位を±３２６Ｖ、ボンバード電流を０．６Ａ、２番目の放電電極の電位を±４３７Ｖ、ボンバード電流を３．８Ａ、３番目の放電電極の電位を±３２６Ｖ、ボンバード電流を１．５Ａとした。該長尺成膜基体５の移動速度は１００ｍ／ｓｅｃ、Ａｌ2Ｏ3膜の厚さは１２０Åである。これらの放電電極を通過したときの該基板５の静電気電位を測定したところ、Ａｌ2Ｏ3膜を形成した成膜面５ａ側が５．３Ｖ、基体側の背面５ｂが９．８Ｖであった。この長尺成膜基体５をロール状に巻き取ったとき、静電気による基体同士の吸着即ちべた付きはなかった。
【００１８】
次に、前記３組の各ＤＣマグネトロン放電電極の極性が、図３のように該長尺成膜基体５の片面に於いて同一になるように配置した。そして各放電電極のケース１０内に１００SCCMのアルゴンガスを流すと共に、該基体５が最初に通過するＤＣマグネトロン放電電極の電位を±３２７Ｖ、ボンバード電流を０．６Ａ、２番目の放電電極の電位を±１４５Ｖ、ボンバード電流を４．０Ａ、３番目の放電電極の電位を±３２７Ｖ、ボンバード電流を０．６Ａとした。該長尺成膜基体５の移動速度は１００ｍ／ｓｅｃ、Ａｌ2Ｏ3膜の厚さは１２０Åである。これらの放電電極を通過したときの該基板５の静電気電位を測定したところ、Ａｌ2Ｏ3膜を形成した成膜面５ａ側が２５．４Ｖ、基体側の背面５ｂが−２６．５Ｖであった。この長尺成膜基体５をロール状に巻き取ったとき、静電気による基体同士の吸着即ちべた付きがあった。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、成膜された長尺成膜基体の静電気を、極性が異なる１対のＤＣマグネトロン放電電極間に該長尺成膜基体を通過させてその表裏両面の電位をゼロを含む同種の電位とするので、形成された膜の種類に応じてこれに帯電した静電気を除去し、多少の静電気が残存してもその悪影響を被ること防止できる効果があり、該極性の異なるＤＣマグネトロン放電電極の複数組を設けておくことで帯電量の大きい静電気を除去でき、長尺成膜基体の片面に同極のＤＣマグネトロン放電電極を対向させることにより導電体の膜を形成した長尺成膜基体の除電を効率よく迅速に行え、該片面に交互に極性の異なるＤＣマグネトロン放電電極を対向させることで誘電体が成膜された長尺成膜基体の除電を効率よく迅速に行える。また、請求項５の装置構成とすることにより本発明の方法を適切に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に使用した装置の截断側面図
【図２】図１の要部の拡大断面図
【図３】本発明の方法を誘電体が成膜された長尺成膜基体に適用した実施の形態を示す線図
【図４】本発明の方法を導電体が成膜された長尺成膜基体に適用した実施の形態を示す線図
【符号の説明】
４  長尺基体、５  長尺成膜基体、５ａ  成膜面、７・８  １対のＤＣマグネトロン放電電極、１６・１７  直流電源、
【図１】
0004463942.tif 000002
【図２】
0004463942.tif 000003
【図３】
0004463942.tif 000004
【図４】
0004463942.tif 000005