(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属蒸着工程と、マスキング剤を蒸発せしめ、蒸発したマスキング剤を回転するマスキング剤付着ローラに付着せしめ、該マスキング剤付着ローラに接触せしめられ回転する所定のマスクパターンを表面に有するマスク形成ローラを、走行する金属蒸着前あるいは蒸着後のフィルム表面に接触せしめフィルム表面に所定のマスクパターンを形成する工程とからなる金属蒸着フィルムの製造方法において、前記マスキング剤付着ローラの内部が強制的に冷却されることを特徴とする金属蒸着フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記マスキング剤付着ローラの表面に布帛物が巻き付けられ、該布帛物にマスキング剤が含浸保持されていることを特徴とする請求項１記載の金属蒸着フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記マスキング剤付着ローラが、特定の周期でその軸方向に揺動せしめられることを特徴とする請求項１あるいは２記載の金属蒸着フィルムの製造方法。
【請求項４】
回転するマスキング剤付着ローラと、該マスキング剤付着ローラに接触して回転し、走行フィルムに接触せしめられる所定のマスクパターンが表面に形成されたマスク形成ローラとからなるマスクパターン形成手段、および、前記走行フィルムに金属蒸着膜を形成する金属蒸着膜形成手段を有する金属蒸着フィルムの製造装置において、前記マスキング剤付着ローラの内部を強制的に冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする金属蒸着フィルムの製造装置。
【請求項５】
前記マスキング剤付着ローラの表面が、マスキング剤の含浸保持可能な布帛物で形成されていることを特徴とする請求項４記載の金属蒸着フィルムの製造装置。
【請求項６】
前記マスキング剤付着ローラを、特定の周期でその軸方向に揺動せしめる揺動機構が設けられていることを特徴とする請求項４あるいは５記載の金属蒸着フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属蒸着フィルムの製造方法および製造装置に関する。更に詳しくは、金属蒸着前、あるいは、金属蒸着後のフィルムに、金属被膜あるいは他の被膜が所定の部分には形成されないようにする、いわゆるマスキング剤を用いてマスクを形成しつつ、金属蒸着フィルムを製造する製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空蒸着装置を用いて金属蒸着フィルムを製造する際、金属あるいは他の被膜に幾何学模様の非蒸着部を形成することが行われている。その代表的な手法として、マスキング剤を用いたマスク形成手法がある。
【０００３】
ローラ表面に彫刻により所定のマスク模様を形成したマスク形成ローラを用いて、マスク模様の表面にマスキング剤を付着せしめ、付着したマスキンング剤を、フィルム表面に転写するマスク形成法が、広く用いられている。このマスク形成法は、特開昭６３−１１４９５６号公報、あるいは、特公平８−２６４４９号公報に、開示されている。
【０００４】
最近、金属蒸着フィルムの用途が拡大され、その生産量の増大が求められている。生産量の増大のための一つの手法として、従来用いられてきた金属蒸着フィルムの製造工程における生産速度の増大がある。
しかし、生産速度、すなわち、フィルムの走行速度を増大させると、フィルムに形成されるマスク模様に、欠落が生じることが判明した（第１の問題点）。
【０００５】
また、欠落が生じないようにフィルムの走行速度をやや低下させても、時間が経過するにしたがい、やはり、マスク模様に欠落が生じる現象が現れることが判明した（第２の問題点）。
【０００６】
更に、また、マスキング剤付着ローラへのマスキング剤供給を、近接したマスキング剤蒸発器で加熱気化したマスキング剤を用いて行う方式のものでは、マスキング剤の気化量を増大させるとマスキング剤の凝縮熱でマスキング剤付着ローラの温度が上昇し、マスキング剤のローラへの凝縮付着効率が、かえって低下し、この場合もまた、マスク模様の欠落が生じることが判明した（第３の問題点）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の装置あるいは方法そのままでは、金属蒸着フィルムの製造の高速化が出来ないとの上記知見に基づき、製造の高速化が可能な、すなわち、高速化しても、所望のマスク模様を安定して形成することの出来る金属蒸着フィルムの製造方法および製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の金属蒸着フィルムの製造方法および製造装置は、次の通りである。
【００１７】
金属蒸着工程と、マスキング剤を蒸発せしめ、蒸発したマスキング剤を回転するマスキング剤付着ローラに付着せしめ、該マスキング剤付着ローラに接触せしめられ回転する所定のマスクパターンを表面に有するマスク形成ローラを、走行する金属蒸着前あるいは蒸着後のフィルム表面に接触せしめフィルム表面に所定のマスクパターンを形成する工程とからなる金属蒸着フィルムの製造方法において、前記マスキング剤付着ローラの内部が強制的に冷却されることを特徴とする金属蒸着フィルムの製造方法。
この方法の好ましい態様によれば、前記のマスキング剤付着ローラの表面に布帛物が巻き付けられ、その布帛物にマスキング剤が含浸保持されており、そして前記のマスキング剤付着ローラが特定の周期でその軸方向に揺動せしめられる。
【００１８】
この方法を実施するための装置は、回転するマスキング剤付着ローラと、該マスキング剤付着ローラに接触して回転し、走行フィルムに接触せしめられる所定のマスクパターンが表面に形成されたマスク形成ローラとからなるマスクパターン形成手段、および、前記走行フィルムに金属蒸着膜を形成する金属蒸着膜形成手段を有する金属蒸着フィルムの製造装置において、前記マスキング剤付着ローラの内部を強制的に冷却する冷却手段が設けられたマスキング剤付着ロールが用いられる。
この装置の好ましい態様によれば、前記のマスキング剤付着ローラの表面が、マスキング剤の含浸保持可能な布帛物で形成されており、そして前記のマスキング剤付着ローラを、特定の周期でその軸方向に揺動せしめる揺動機構が設けられている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る金属蒸着フィルムの製造方法あるいは装置に適用される原反フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポニフェニレンサルファイドフィルム、ポリイミドフィルムが主として用いられるが、金属蒸着が可能なフィルムであれば、材質は特に限定されない。
【００２１】
図１は、本発明の金属蒸着フィルムの製造装置の一例の横断面概略図であり、図２は、図１におけるマスクパターン形成手段の拡大斜視図である。
【００２２】
図１および図２において、真空蒸着装置２００は、真空槽１４と、その内部に設けられた原反フィルム巻き出しロール８、この巻き出しロール８に続いて設けられたマスクパターン形成手段１００、更に続いて設けられた冷却ローラ１０、巻き取りロール９とを有する。冷却ローラ１０の下方には、アルミニウム、亜鉛等の蒸着用金属棒（線）１３を加熱し蒸発させる加熱ボート１２からなる金属蒸着部が設けられている。
【００２３】
巻き出しロール８から巻き出された原反フィルム１１には、マスクパターン形成手段１００において、幾何学模様のマスク３６が形成される。ついで、冷却ローラ１０上において、加熱ボート１２で溶融蒸発した金属粒子（蒸気）がフィルム１１のマスクされた部分以外に密着して金属蒸着が施される。金属蒸着部は、特に限定されるものではなく、加熱ボート１２以外に、従来公知の装置のいずれもが適用可能であり、例えば、ルツボ、エレクトロビームガンなどを使用することができる。
【００２４】
マスクパターン形成手段１００は、図２に示すように、マスク形成ローラ１、マスキング剤付着ローラ２ａ、バックアップローラ７を有し、原反フィルム１１は、マスク形成ローラ１とバックアップローラ７との間に挟まれつつ、走行する。これらのローラのうちマスキング剤付着ローラ２ａとバックアップローラ７とは、平なローラ表面を有するが、マスク形成ローラ１は、表面に、マスク模様（幾何学模様）の凸部を有している。
【００２５】
マスク形成ローラ１とマスキング剤付着ローラ２ａとは、図１に示される幅方向に対向して設けられた１対のプレート状のフレーム２１に、回転自在に支持される。マスク形成ローラ１、マスキング剤付着ローラ２ａ、バックアップローラ７は、積極的駆動源を伴わないフリーローラであり、相互の押圧によりフィルム１１の走行から回転力を受け、フィルム１１と同じ速度で回転する構造となっている。ただし、これらのローラは、フィルムの走行速度と同じ周速が得られるのであれば、モータなどの適当な積極的駆動源に結合されていても差し支えない。
【００２６】
マスキング剤付着ローラ２ａの下方には、フレーム２１に支持された、マスキング剤供給ノズル３が設置され、マスキング剤室２６で加熱され蒸発したマスキング剤をマスキング剤付着ローラ２ａの表面に、凝縮塗布する構造となっている。
【００２７】
マスキング剤付着ローラ２ａ表面に凝縮塗布されたマスキング剤は、該ローラと接触しているマスク形成ローラ１の凸部に転写供給され、さらに該凸部に接触するフィルム１１へ幾何学模様のマスク３６が転写される。
【００２８】
フィルム１１には、冷却ローラ１０部分で、下方の加熱ボート１２から飛翔してきた金属粒子（蒸気）が付着するが、マスキング剤皮膜が形成されている部分は、金属粒子（蒸気）の熱でマスキング剤が蒸発するため、金属粒子（蒸気）の付着が、防止される。
【００２９】
この装置において、マスキング剤付着ローラ２ａの表面は、マスキング剤の含浸保持可能な含浸層３９で形成されている。この含浸層３９を形成する素材としては、液状体の含浸保持性を有する布帛物が用いられ、フェルトが特に好ましい。
【００３０】
マスク３６のマスク模様の中で、フィルム１１の走行方向に平行な方向のマスク模様、すなわち、マスク形成ローラ１の幾何学模様の円周方向パターンは、マスキング剤付着ローラ２ａの同じ位置に接触するため、幅方向パターンに比較し、マスキング剤移行消費が、フイルム１１の走行速度を増大せしめると、格段に多くなる。
【００３１】
この装置において、マスキング剤付着ローラ２ａの軸端には、揺動機構４０が設けられており、モータ４４の回転運動は、ウォーム４２，ウォームホイール４３を介し、マスキング剤付着ローラ２ａの軸に加工された角ネジ４１に伝えられ、マスキング剤付着ローラ２ａの軸方向の直線運動に変換される。
【００３２】
また、マスキング剤付着ローラ２ａの位置を検出し、あらかじめ設定した範囲まで移動したら、モータ４４の回転を反転することにより、軸方向に、移動してきた方向と反対方向に揺動せしめ、マスキング剤付着ローラ２ａに対するマスク形成ローラ１の円周方向パターンの接触部分を変化させる構造とされている。
【００３３】
これにより、フィルム１１の走行速度の増大があっても、マスキング剤付着ローラ２ａに付着したマスキング剤の移行が、均一になされる。
【００３４】
また、図３に示す装置においては、支持アーム５５で支持された、図２に示されたマスキング剤付着ローラ２ａに対応するマスキング剤付着ローラ２ｂは、その表面を冷却する目的で、その内部を強制的に冷却する冷却手段を有する。
【００３５】
マスキング剤付着ロール２ｂの冷却は、支持アーム５５に取り付けられた、冷媒入口５２ａおよび冷媒出口５２ｂを有する、冷媒導入機構５１により、行われる。なお、冷媒導入機構５１を用いることにより、メカロスが増え、マスクパターンの滑りずれが発生する場合は、その防止のために、助力装置５３を設け、マスキング剤付着ローラ２ｂを、積極駆動するのが好ましい。また、なお、真空槽１４（図１）内において、この助力装置５３として電動モータを使用するときは、モータによる熱放出問題を解消するために、例えば、モータに冷媒を流す冷却管５４を配するなど、冷却手段を設けるのが良い。
【００３６】
【実施例】
図２に示した格子状のマスク模様が形成されたマスク形成ローラ１および表面にフェルトが巻き付けられたマスキング剤付着ローラ２ａを用いた装置、および、この装置において、更に、マスキング剤付着ローラ２ａを、その軸方向に揺動せしめるようにした装置を用いて、走行フィルムの表面にマスクを形成した後、金属蒸着処理をする金属蒸着フィルムの製造を実施した。その結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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比較例１は、従来の金属平滑表面を有するマスキング剤付着ローラが用いられた従来法である。蒸着速度が、４５０ｍ／ｍｉｎを越えると、マージン部分に金属付着が生じる。
【００３８】
実施例１は、従来法のマスキング剤付着ローラ表面に、厚さ１ｍｍのフェルトを巻き付けたものに、蒸着開始前に、あらかじめ、回転で飛散しない程度にマスキング剤を塗布し、蒸着を開始したものである。初期は、蒸着速度が、７００ｍ／ｍｉｎでも、マージン部分への金属付着が見られず、マージン形成（マスク形成）は良好であったが、フィルムの処理長さが、１２，０００ｍに達した付近からは、問題を生じる程度の金属付着が発生した。
【００３９】
実施例２は、更に、マスキング剤付着ローラを、その軸方向に、振幅１８ｍｍで、揺動させたものである。蒸着速度が、７００ｍ／ｍｉｍにおいて、３２，０００ｍの蒸着長さにおいても、問題となるマージン部分への金属付着が見られなかった。
【００４０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、マスク模様が、フィルムの走行方向に平行な方向の連続した線あるいは断続した線分であっても、あるいは、それらを含んでいても、マスキング剤付着ローラの表面にマスキング剤を含浸保持する布帛物を有するため、さらには、同ローラが揺動せしめられるため、従来の方法、装置では実施することが困難であった高速での長尺の金属蒸着フィルムの製造が、所望とするマスク模様の形成をもって、可能となった。
【００４１】
また、マスキング剤付着ローラの内部を強制冷却することで、マスキング剤蒸気の凝縮率が向上し、マスキング模様形成不良による蒸着欠点の減少が図られとともに、マージンへの金属付着量の適正化、蒸着フィルムの走行速度の高速化が図られる。この手法によれば、前記のマスキング剤付着ローラの布帛物からなる含浸層構造、さらには、同ローラの揺動と組み合わされることにより、金属蒸着フィルムの生産の高速化を、より良く達成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属蒸着フィルムの製造装置の一実施態様の横断面概略図である。
【図２】図１におけるマスクパターン形成手段の拡大斜視図である。
【図３】図２のマスキング剤付着ローラに冷却機構を設けた本発明に係る金属蒸着フィルムの製造装置の他の態様の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１：マスク形成ローラ
２ａ：マスキング剤付着ローラ
２ｂ：内部冷却マスキング剤付着ローラ
３：マスキング剤供給ノズル
４：マスキング剤蒸発器
７：バックアップローラ
８：巻き出しロール
９：巻き取りロール
１０：冷却ローラ
１１：フィルム
１２：加熱ボート
１３：蒸着用金属棒
１４：真空槽
２１：フレーム
２６：マスキング剤室
２７：ヒータ
３６：マスク
３９：マスキング剤含浸層
４０：モータ（揺動用駆動手段）
４１：角ネジ（揺動手段）
４２：ウオーム
４３：ウオームホイール
４４：駆動装置
５１：冷媒導入機構
５２ａ：冷媒入
５２ｂ：冷媒出
５３：助力装置
５４：冷却管（助力装置冷却手段）
５５：支持アーム
１００：マスク形成機
２００：真空蒸着装置
【図１】
0004015305.tif 000003
【図２】
0004015305.tif 000004
【図３】
0004015305.tif 000005