(57)【要約】【課題】長尺のベースフィルムを安定して搬送し、巻き取り後の状態で巻乱れを少なくする。【解決手段】長尺のベースフィルムＦの両端部を把持部材１２１により把持して搬送させる際に、ベースフィルムＦの端部位置の検知出力に応じて、調整機構１６０により把持部材１２１をベースフィルムに取り付ける取付け位置における把持部材１２１とベースフィルムＦの幅方向の相対位置を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のベースフィルムをロール体から巻き出す巻出し部と、
前記ベースフィルムを搬送する搬送部であって、前記ベースフィルムの幅方向の両端部を把持する複数の把持部材、前記複数の把持部材を連結した無端状の搬送部材、前記搬送部材を張架する複数の回転部材、および前記回転部材を駆動する駆動部を備える搬送部と、
前記ベースフィルムを巻き取る巻き取り部と、
取付け位置において、前記把持部材を非把持状態から把持状態に切り替えることで前記ベースフィルムを前記把持部材に取り付けるクローザーと、
前記搬送部により搬送される前記ベースフィルムの幅方向の端部位置を検知する検知部と、
前記取付け位置における前記把持部材と前記ベースフィルムの幅方向の相対位置を調整する調整機構と、
前記検知部の検知出力に応じて、前記調整機構を制御する制御部と
を備える、フィルム搬送装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において前記クローザーを移動させるクローザー移動部を備え、
前記制御部は、前記調整機構を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記クローザー移動部により前記クローザーを移動させる、請求項１に記載のフィルム搬送装置。
【請求項３】
前記クローザー移動部による前記クローザーの移動範囲において、前記把持部の移動方向と前記ベースフィルムの搬送方向は交差している、請求項２に記載のフィルム搬送装置。
【請求項４】
前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において、前記クローザーの上流側に位置する回転部材を、前記ベースフィルムの幅方向に移動させる回転部材移動部を備え、
前記制御部は前記回転部材移動部を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記把持部材の幅方向の位置を移動させる、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【請求項５】
前記把持部材を把持状態から非把持状態に切り替えるオープナーと、
前記オープナーの下流側に設けられ、前記フィルムの表面に当接して回転する搬送ローラーとを備え、
搬送される前記ベースフィルムの幅方向の中央部は、前記巻出し部から前記搬送ローラーまでの間、非接触で搬送される、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【請求項６】
前記ベースフィルムの厚さが、１０〜１００μｍの範囲内にある、請求項１〜請求項５までのいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【請求項７】
前記ベースフィルムは、搬送方向の長さが１００ｍ以上である、請求項１〜請求項６までのいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか１つのフィルム搬送装置と、
前記把持部材により把持され、搬送された前記ベースフィルム上に原子層堆積法により成膜を行う成膜処理部を備える、成膜装置。
【請求項９】
長尺のベースフィルムをロール体から巻き出す巻出し部と、
前記ベースフィルムを搬送する搬送部であって、前記ベースフィルムの幅方向の両端部を把持する複数の把持部材、前記複数の把持部材を連結した無端状の搬送部材、前記搬送部材を張架する複数の回転部材、および前記回転部材を駆動する駆動部を備える搬送部と、
前記ベースフィルムをロール状に巻き取る巻き取り部と、
取付け位置において、前記把持部材を非把持状態から把持状態に切り替えることで前記ベースフィルムを前記把持部材に取り付けるクローザーと、を備えるフィルム搬送装置におけるフィルムの搬送方法であって、
前記搬送部により搬送される前記ベースフィルムの幅方向の端部位置を検知し、前記検知部の検知出力に応じて、調整機構により、前記取付け位置における前記把持部材と前記ベースフィルムの幅方向の相対位置を調整する、フィルムの搬送方法。
【請求項１０】
前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において前記クローザーを移動させるクローザー移動部を備え、
前記検知部の前記検知出力に応じて、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記クローザー移動部により前記クローザーを移動させる、請求項９に記載のフィルムの搬送方法。
【請求項１１】
前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において、前記クローザーの上流側に位置する回転部材を、前記ベースフィルムの幅方向に移動させる回転部材移動部を備え、
前記検知部の検知出力に応じて、前記回転部材移動部を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記把持部材の幅方向の位置を移動させる、請求項９又は請求項１０に記載のフィルムの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム搬送装置、成膜装置、およびフィルムの搬送方法に関し、特に長尺のフィルムの両端部を把持して搬送するフィルム搬送装置、成膜装置、およびフィルムの搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成された機能性フィルムが広く利用されている。
【０００３】
食品、医薬品、電子デバイス等の包装材として用いられているガスバリアー性フィルムも、機能性フィルムの１つである。ガスバリアー性フィルムは、ベースフィルム上に形成されたガスバリアー層が、大気中の水、酸素等のガスを遮蔽して内容物の劣化を防ぐ。
【０００４】
無機膜を緻密な薄膜として形成できる方法の１つとして、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が知られている。ＡＬＤ法は、異なる原料を交互に供給し、それぞれの原料を反応させる成膜処理を複数サイクル繰り返し、１サイクルごとに原子層を１層ずつ堆積させて薄膜を形成する方法である。
【０００５】
このような薄膜は、成膜時、および搬送時において他の部材と接触することによってその表面に傷が発生しやすい。そのため、成膜時にはベースフィルムを他の部材とできるだけ接触させない搬送方法が求められていた。
【０００６】
このような搬送方法としては、中央の径よりも両端部の径を大きくした段付きのガイドローラーを用い、ベースフィルムの両端部のみガイドローラーと接触させて、中央部を非接触とする搬送方法が一般的に用いられていた。
【０００７】
しかしながら、この搬送方法はフィルムの剛性がある程度高く、幅が狭いフィルムを搬送する場合には有効ではあるが、剛性が低く、幅が広いフィルムではガイドローラーとの間隔を維持することができず、フィルム中央部のガイドローラーとの非接触を安定して維持することは困難であった。
【０００８】
また別の搬送方法としては、無端状のチェーンに多数のクリップを取り付け、このクリップによりフィルムの両端部を把持して幅方向に引っ張った状態で搬送するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２２７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、フィルムの両端部にクリップを取り付ける際に、クリップの位置に対してフィルムの幅方向位置が適正でない場合には、ずれが生じた状態のままで搬送されることになる。あるいは位置ずれが大きい場合には、その影響が、以降に取り付けるクリップのさらなる位置ずれを増長させやすく安定した搬送を行うのが困難であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、長尺フィルムを安定して搬送することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１３】
（１）長尺のベースフィルムをロール体から巻き出す巻出し部と、
前記ベースフィルムを搬送する搬送部であって、前記ベースフィルムの幅方向の両端部を把持する複数の把持部材、前記複数の把持部材を連結した無端状の搬送部材、前記搬送部材を張架する複数の回転部材、および前記回転部材を駆動する駆動部を備える搬送部と、
前記ベースフィルムを巻き取る巻き取り部と、
取付け位置において、前記把持部材を非把持状態から把持状態に切り替えることで前記ベースフィルムを前記把持部材に取り付けるクローザーと、
前記搬送部により搬送される前記ベースフィルムの幅方向の端部位置を検知する検知部と、
前記取付け位置における前記把持部材と前記ベースフィルムの幅方向の相対位置を調整する調整機構と、
前記検知部の検知出力に応じて、前記調整機構を制御する制御部と
を備える、フィルム搬送装置。
【００１４】
（２）前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において前記クローザーを移動させるクローザー移動部を備え、
前記制御部は、前記調整機構を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記クローザー移動部により前記クローザーを移動させる、上記（１）に記載のフィルム搬送装置。
【００１５】
（３）前記クローザー移動部による前記クローザーの移動範囲において、前記把持部の移動方向と前記ベースフィルムの搬送方向は交差している、上記（２）に記載のフィルム搬送装置。
【００１６】
（４）前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において、前記クローザーの上流側に位置する回転部材を、前記ベースフィルムの幅方向に移動させる回転部材移動部を備え、
前記制御部は前記回転部材移動部を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記把持部材の幅方向の位置を移動させる、上記（１）〜上記（３）のいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【００１７】
（５）前記把持部材を把持状態から非把持状態に切り替えるオープナーと、
前記オープナーの下流側に設けられ、前記フィルムの表面に当接して回転する搬送ローラーとを備え、
搬送される前記ベースフィルムの幅方向の中央部は、前記巻出し部から前記搬送ローラーまでの間、非接触で搬送される、上記（１）〜上記（４）のいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【００１８】
（６）前記ベースフィルムの厚さが、１０〜１００μｍの範囲内にある、上記（１）〜上記（５）までのいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【００１９】
（７）前記ベースフィルムは、搬送方向の長さが１００ｍ以上である、上記（１）〜上記（６）までのいずれか１つに記載のフィルム搬送装置。
【００２０】
（８）上記（１）〜上記（５）のいずれか１つのフィルム搬送装置と、
前記把持部材により把持され、搬送された前記ベースフィルム上に原子層堆積法により成膜を行う成膜処理部を備える、成膜装置。
【００２１】
（９）長尺のベースフィルムをロール体から巻き出す巻出し部と、
前記ベースフィルムを搬送する搬送部であって、前記ベースフィルムの幅方向の両端部を把持する複数の把持部材、前記複数の把持部材を連結した無端状の搬送部材、前記搬送部材を張架する複数の回転部材、および前記回転部材を駆動する駆動部を備える搬送部と、
前記ベースフィルムをロール状に巻き取る巻き取り部と、
取付け位置において、前記把持部材を非把持状態から把持状態に切り替えることで前記ベースフィルムを前記把持部材に取り付けるクローザーと、を備えるフィルム搬送装置におけるフィルムの搬送方法であって、
前記搬送部により搬送される前記ベースフィルムの幅方向の端部位置を検知し、前記検知部の検知出力に応じて、調整機構により、前記取付け位置における前記把持部材と前記ベースフィルムの幅方向の相対位置を調整する、フィルムの搬送方法。
【００２２】
（１０）前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において前記クローザーを移動させるクローザー移動部を備え、
前記検知部の前記検知出力に応じて、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記クローザー移動部により前記クローザーを移動させる、上記（９）に記載のフィルムの搬送方法。
【００２３】
（１１）前記調整機構は、前記ベースフィルムの搬送方向において、前記クローザーの上流側に位置する回転部材を、前記ベースフィルムの幅方向に移動させる回転部材移動部を備え、
前記検知部の検知出力に応じて、前記回転部材移動部を制御することにより、幅方向における前記把持部材と前記ベースフィルム端部との相対位置が適正範囲内になるように前記把持部材の幅方向の位置を移動させる、上記（９）又は上記（１０）に記載のフィルムの搬送方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、長尺のベースフィルムの両端部を把持部材により把持して搬送させる際に、ベースフィルムの端部位置の検知出力に応じて、調整機構により把持部材をベースフィルムに取り付ける取付け位置における把持部材とベースフィルムの幅方向の相対位置を調整することにより、ベースフィルムを安定して搬送することができ、巻き取り後の状態で巻乱れが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】成膜装置１０の全体構成を示す正面図である。
【図２】第１の実施形態におけるクローザー１４０周辺の構成を示す概略図である。
【図３】調整機構１６０Ａの動作を説明する模式図である。
【図４】制御部１８０による搬送安定化制御を説明するフロー図である。
【図５】第２の実施形態におけるクローザー１４０周辺の構成を示す概略図である。
【図６】調整機構１６０Ｂによってスプロケット１２３（ａ）をＹ方向に移動させた後の状態を示す図である。
【図７】第２の実施形態における図４（ａ）のステップＳ１０３のサブルーチンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルム搬送装置１００を備えた成膜装置１０の全体構成を示す概略図である。成膜装置１０は、長尺のベースフィルムＦを搬送させながら連続的に原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜を行うものである。ＡＬＤ法は、ベースフィルム上に２種以上の原料を交互に供給し、各原料を反応させる成膜処理を複数サイクル繰り返し、１サイクルごとに原子層（実際には化合物の分子層であり得る。）を１層ずつ堆積させて薄膜を形成する方法である。ＡＬＤ法であれば、ＡＬＤ法の１種であるＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＡＬＤ）法、熱ＡＬＤ法等を用いることもできる。
【００２８】
図１に示すように成膜装置１０は、フィルム搬送装置１００、成膜処理部２００およびチャンバーＣ１〜Ｃ４を備える。フィルム搬送装置１００は、ロール体のベースフィルムＦの元巻きがセットされるアンワインダー１１０、ベースフィルムＦを搬送する搬送部１２０、種々の処理が施された後のベースフィルムをロール状に巻き取るワインダー１３０、クローザー１４０、端部位置検知センサー１５０、調整機構１６０、オープナー１７０、および制御部１８０を備える。成膜処理部２００は、原料供給部２０１、２０２、改質処理部２０３、保護層形成部２０４を備える。
【００２９】
図２は、第１の実施形態におけるクローザー１４０周辺の構成を示す概略図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図である。図１および図２を参照すると、搬送部１２０は、ベースフィルムＦの両端部を把持する複数のクリップ１２１、クリップ１２１を連結した無端状の一対のチェーン１２２、チェーン１２２を張架して移動させる複数のスプロケット１２３、これらのスプロケット１２３うちの少なくとも１つを回転駆動させる駆動モーター１２４、およびベースフィルムＦの表面に当接する搬送ローラー１２５を備える。一対のチェーン１２２は、少なくともベースフィルムＦの搬送経路（クローザー〜オープナー）において、それぞれに連結したクリップ１２１がベースフィルムＦの両端部を把持できるように、Ｙ方向（幅方向）において一定の間隔でスプロケット１２３に架けられている。なお、図１においては、単なる丸はスプロケット１２３を表し、二重丸は搬送ローラー１２５を表す。また以降においては、スプロケット１２３、搬送ローラー１２５等の複数からなる構成部材において、そのうちの特定の構成部材を示す場合には、スプロケット１２３（ａ）、搬送ローラー１２５（ａ）のように、数字の符号の後に括弧で囲んだアルファベットを付して表記する。
【００３０】
ベースフィルムＦの搬送経路において、アンワインダー１１０の直ぐ下流側に第１番目のスプロケット１２３（ａ）が、その下流側に第２番目のスプロケット１２３（ｂ）が配置されている。スプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）との間にはクローザー１４０、端部位置検知センサー１５０、調整機構１６０が設けられている。端部位置検知センサー１５０の検知信号はＣＰＵ、メモリ等を備える制御部１８０に送られ、この検知信号に基づいて制御部１８０は調整機構１６０を制御する。これらの構成の詳細については後述する。
【００３１】
クリップ１２１は、クローザー１４０により開状態（非把持状態）から閉状態（把持状態）に切替えられ、そして下流側のオープナー１７０により開状態に戻される。クローザー１４０により切り替えられた閉状態の一対のクリップ１２１は、ベースフィルムＦの幅方向（Ｙ方向）の両端部をそれぞれ把持し、スプロケット１２３により伝達される搬送力をベースフィルムＦに伝える。
【００３２】
図１に示すように成膜装置１０は、チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を備える。チャンバーＣ４の内部に、他のチャンバーＣ１〜Ｃ３とアンワインダー１１０〜ワインダー１３０までの経路中にある搬送部１２０等の他の構成要素が配置されている。チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３には、原料供給部２０１、２０２および改質処理部２０３がそれぞれ設けられている。またその下流側には保護層形成部２０４が設けられている。
【００３３】
原料供給部２０１、２０２および改質処理部２０３が配置されているチャンバーＣ１〜Ｃ３は、真空ポンプ等によって真空圧下に調整される。またそれぞれのチャンバーＣ１〜Ｃ３には、これらのチャンバーＣ１〜Ｃ３内をベースフィルムＦが通過できるように、ベースフィルムＦの搬送経路上に開口が設けられている。図１から明らかなように、搬送部１２０により搬送されるベースフィルムＦは、チャンバーＣ１〜Ｃ３それぞれを複数回通過し、以下に説明する処理が施される。なお、チャンバーＣ４の内部全体を真空ポンプ等により真空圧下に調整してもよい。
【００３４】
（ＡＬＤ法による成膜処理）
原料供給部２０１、２０２は、形成する膜の原料をガス状にしてそれぞれのチャンバーＣ１及びＣ２内へ供給する。原料は、前駆体とも呼ばれる。チャンバーＣ１においては、ベースフィルムＦの表面に原料供給部２０１により供給された原料が吸着し、チャンバーＣ２においては、ベースフィルムＦの表面に原料供給部２０２により供給された原料が吸着する。
【００３５】
改質処理部２０３は、原料供給部２０１、２０２により供給される原料への改質用ガスをチャンバーＣ３内に供給する。また、改質処理部２０３は、改質用ガスに電圧を印加してプラズマを生成する。改質用ガスとしては、例えば酸素ガス、窒素ガス等の原料供給部２０１、２０２により供給される原料との反応性が高い活性ガスが挙げられる。改質処理部２０３は、プラズマにより、原料供給部２０１、２０２によりベースフィルムＦ上に吸着した原料の酸化、窒化等の改質処理を行う。
【００３６】
原料供給部２０１、２０２により供給される原料を第１原料とし、改質処理部２０３により用いられる改質用ガスを第２原料とすると、形成する膜に応じて第１原料及び第２原料を選択する。無機膜を形成する場合、第１原料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ランタン（Ｌａ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属元素を含有する金属化合物を用いる。無機膜は、当該第１原料を改質処理して得られた金属酸化物、金属窒化物等の金属化合物を含有し得る。
【００３７】
第２原料としては、第１原料を酸化する場合は水（Ｈ２Ｏ）、酸素、オゾン（Ｏ３）、メタノール、エタノール等を用いる。第１原料を窒化する場合は窒素、アンモニア（ＮＨ３）等を用いる。これらのガスに、水素（Ｈ２）ガスを併用してもよい。
【００３８】
無機膜をガスバリアー層として形成する場合には、ガスバリアー性を高める観点から、無機膜が、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）等の金属酸化物を含有することが好ましい。トリメチルアルミニウム、四塩化チタン等を第１原料とする酸化アルミニウム、酸化チタンは、分子量の大きさが膜の凹凸の補修に適しており、カバレッジ性が高まることから、特に好ましい。
【００３９】
チャンバーＣ１〜Ｃ３は、不活性ガスの供給及び排気が行われるチャンバーＣ４内に配置されている。ベースフィルムＦ上の余剰の第１原料又は第２原料は、不活性ガスとともに排気され除去される。不活性ガスは、第１原料又は第２原料との反応性が低いガスをいう。使用できる不活性ガスとしては、例えば希ガス等が挙げられ、第１原料又は第２原料との反応性が低いのであれば、窒素ガス等も使用する。
【００４０】
成膜時には、ベースフィルムＦを原料供給部２０１に搬送し、ガス状の第１原料を供給すると、ベースフィルムＦの表面に第１原料が吸着する。その後、ベースフィルムＦを改質処理部２０３に搬送し、第２原料のガスを供給してプラズマを生成して、ベースフィルムＦの表面に吸着した第１原料を改質処理し、膜を形成する。さらに、ベースフィルムＦを原料供給部２０２に搬送し、第２原料を供給すると膜上にさらに第２原料が吸着するので、当該第２原料を改質処理部２０３に搬送して改質処理することにより、膜を堆積させる。なお、ベースフィルムＦは、チャンバーＣ４を通過して原料供給部２０１、２０２、改質処理部２０３のそれぞれに搬送されるので、余剰の第１原料及び第２原料はチャンバーＣ４において除去される。
【００４１】
原料供給部２０１、２０２により同じ原料を供給する場合は、上記手順により２サイクルの成膜処理を行う。異なる原料を供給する場合は、上記手順により１サイクルの成膜処理を行う。
【００４２】
成膜装置１０は、アンワインダー１１０によりベースフィルムＦを巻き出し、搬送部１２０により改質処理部２０３を経由して原料供給部２０１と原料供給部２０２に繰り返し搬送する。そして、膜が形成されたベースフィルムＦをワインダー１３０により巻き取る。アンワインダー１１０により巻き出されたベースフィルムＦは、搬送ローラー１２５（ａ）の直前にあるオープナー１７０に至るまではクリップ１２１によりその両端部を把持されるのみである。つまり搬送ローラー１２５（ａ）に当接するまではベースフィルムＦの両端部以外の中央部分は、一度も他の構成部品に接触しない状態で搬送される。ベースフィルムＦの両面のうち搬送ローラー１２５（ａ）に当接しない側の面（製品面側）には、後述する保護層形成部２０４により保護層を形成し、表面の強度を向上させてから下流側の搬送ローラー１２５（ｂ）に当接させている。保護層を形成している表面側では、以降の搬送ローラー１２５をベースフィルムＦに当接させても傷が発生することはない。
【００４３】
ベースフィルムＦとしては、フィルム状の樹脂、ガラス、金属等を用いる。なかでも、樹脂が好ましく、透明性が高い樹脂であることが好ましい。ベースフィルムＦとして用いる樹脂としては、例えばメタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等が挙げられる。
【００４４】
ベースフィルムＦの厚さは特に限定されないが、１０μｍ以上であると搬送部１２０による把持が容易となる。一方、膜の損傷を避けるためには、両端部を中央の径よりも大径にした段付きのローラーによる、中央部を非接触とするローラー搬送も可能である。しかし厚さが１００μｍ以下のベースフィルムＦをローラー搬送すると、フィルムの剛性不足により搬送不良が生じやすい。そのため、厚さが１００μｍ以下のベースフィルムＦに対しては、把持型の搬送部１２０による搬送が有効となる。
【００４５】
ベースフィルムＦの幅方向の長さは、０．１ｍ以上３．０ｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．５ｍ以上２．０ｍ以下の範囲内であることがより好ましい。この範囲内であれば、搬送部１２０の設計及びメンテナンスが容易であり、真空圧下に調整する時間も長引かず生産性が向上する。またベースフィルムＦの搬送方向の長さは、１００ｍ以上であることが好ましく、１０００ｍ以上であることがより好ましい。長尺のフィルムを連続的に成膜処理することにより生産性が向上する。
【００４６】
（保護層形成部２０４による保護層の形成）
保護層形成部２０４は、チャンバーＣ１〜Ｃ３で成膜処理がなされたベースフィルムＦの表面に保護層を形成する。保護層の材料としては、膜上に形成できる材料であれば特に制約はなく、金属酸化物、ポリマー材料等を適用できるが、炭素含有ポリマーが好ましく、なかでも硬化性樹脂が特に好ましい。硬化性樹脂としては特に制限されず、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂等が挙げられるが、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂とは、紫外線又は電子線のような活性エネルギー線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂をいう。活性エネルギー線硬化樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等が代表的なものとして挙げられるが、なかでも、電子線照射によって硬化する電子線硬化性樹脂が好ましい。
【００４７】
このような硬化性樹脂を用いる場合、硬化性樹脂を塗布する塗布部及び硬化部を備えた保護層形成部２０４とする。この塗布部は硬化性樹脂をベースフィルムＦの膜上に塗布する。塗布方法としては、真空圧下でも塗布が可能な蒸着法が好ましい。硬化部は、熱線、活性エネルギー線を照射して塗膜を硬化させて、保護層を形成する。
【００４８】
図１は、真空圧下において保護層を形成する場合の保護層形成部２０４の設置例を示しているが、保護層を大気圧下において形成することもできる。大気圧下において保護層を形成する場合、真空圧から大気圧へ調整する圧力調整部を介して、大気圧下に設けられた保護層形成部２０４へベースフィルムＦを搬送するようにすればよい。
【００４９】
大気圧下にある保護層形成部２０４の保護層の形成方法としては、スプレー法、ダイ塗布法等の湿式塗布法、蒸着法等を用いてもよい。
【００５０】
（第１の実施形態のフィルム搬送装置１００）
図２を参照し、第１の実施形態に係るフィルム搬送装置１００について説明する。
【００５１】
同図においてベースフィルムＦは矢印ａ１の向きに搬送される。チェーン１２２に連結されたクリップ１２１は、搬送方向に沿って移動する。移動したクリップ１２１は、クローザー１４０の置かれた位置（取り付け位置）で、クローザー１４０により開から閉状態に切り替えられる。同図に示す例では、調整機構１６０Ａはクローザー移動部として機能し、スライドレール１６１と移動部１６２を備える。スライドレール１６１は、スプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）との間で、搬送方向（Ｘ方向）に沿って延在する。移動部１６２はクローザー１４０に連結しており駆動源（不図示）により、クローザー１４０をスライドレール１６１上で矢印ａ２方向に移動させる。
【００５２】
スプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）との間隔は例えば１〜６ｍであり、クローザー１４０の初期配置位置は例えばスプロケット１２３（ａ）から０．３ｍ程度下流側である。調整機構１６０Ａによるクローザー１４０のＸ方向の可動範囲は、ベースフィルムＦの搬送速度や、チャンバーＣ１〜Ｃ３の折り返し距離にもよるが、０．１ｍ以上２ｍ以下が好ましく、より好ましくは０．３ｍ以上１ｍ以下である。０．１ｍ以上の場合にはベースフィルムＦの位置ずれの修正を適切に行うことができ、２ｍ以下にすることで位置ずれに対する調整レスポンスを確保できる。
【００５３】
端部位置検知センサー１５０は、レーザーを照射する照射部１５１とこれを受ける受光部１５２を備え、これらはベースフィルムＦを跨ぐように上下に配置される。端部位置検知センサー１５０によりベースフィルムＦの幅方向（Ｙ方向）の端部位置を検知する。同図に示す例では、搬送方向において異なる位置に複数の端部位置検知センサー１５０を配置しているので、制御部１８０（図１参照）は、これらの検知信号からベースフィルムＦの端部のＹ方向の位置、およびＸ方向に対する傾きを算出する。
【００５４】
図３は、調整機構１６０Ａの動作を説明する模式図である。同図は図２に対して、アンワインダー１１０から幅方向にずれた状態でベースフィルムＦが巻き出された状態を示している。図３においては調整機構１６０Ａによりクローザー１４０の位置を、クリップ１２１とベースフィルムＦの端部が適正な相対位置となる位置まで下流方向に移動させている。クローザー１４０の初期位置（破線）においてはクリップ１２１（ａ）とベースフィルムＦの端部とは、ずれている。この位置で閉状態に切り替えた場合には、把持が不十分になったり、クリップ１２１とベースフィルムＦの端部が干渉してベースフィルムＦを損傷させたりする恐れがある。図３に示すクローザー１４０の移動後の位置では、クリップ１２１（ｘ）とベースフィルムＦの幅方向の相対位置が適切な範囲となっている。そして移動後の取り付け位置でクリップ１２１を閉状態に切り替えることで、ベースフィルムＦは適切な位置でクリップ１２１に取り付けられるので、ベースフィルムＦの搬送が安定する。
【００５５】
図４は、制御部１８０による搬送安定化制御を説明するフロー図である。図４（ａ）に示すように制御部１８０は、端部位置検知センサー１５０の検知信号によりベースフィルムＦのＹ方向の端部位置を検出する（Ｓ１０１）。
【００５６】
検出した端部位置から、現状の取付け位置（クローザー１４０のＸ方向位置）において、クリップ１２１とベースフィルムＦの端部とのＹ方向相対位置が適正な範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。例えば設計中心値に対して、０．５ｍｍの幅に入っていれば適正であると判断する。
【００５７】
適正範囲内でないと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）には、続くステップＳ１０３でクリップ１２１とベースフィルムＦの幅方向の相対位置を調整する。
【００５８】
図４（ｂ）はこのステップＳ１０３のサブルーチンを説明する図である。制御部１８０は、端部位置検知センサー１５０の検知信号から、ベースフィルムＦの端部のＹ方向の位置、およびＸ方向に対する傾きからベースフィルムＦの縁が通る直線を算出する。これとスプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）の間にある複数のクリップ１２１の中心位置を結ぶ直線を算出する。そして２つの直線の交点のＸ座標がＸ方向移動位置となる（Ｓ２０１）。
【００５９】
続いて制御部１８０は調整機構１６０Ａを制御することで算出したＸ方向移動位置にクローザー１４０を移動させる（Ｓ２０２、図３）。
【００６０】
以降は、移動後のクローザー１４０の位置を新たな取付け位置とし、この取付け位置で閉状態に切り替えたクリップ１２１によってベースフィルムＦを搬送させる。図４に示す処理は、ベースフィルムＦの搬送が終わるまで継続して実行される。
【００６１】
（第２の実施形態のフィルム搬送装置１００）
図５は、第２の実施形態におけるクローザー１４０周辺の構成を示す概略図である。第２の実施形態においては同図に示す構成以外は第１の実施形態と共通である。また前述のように第１の実施形態と共通する構成は同じ符号をつけることで説明は省略する。
【００６２】
第２の実施形態においては、調整機構１６０Ｂを用いている。調整機構１６０Ｂは、回転部材移動部として機能する移動カム１６３を備えている。なお第２の実施形態においては、クローザー１４０が配置された取付け位置において、ベースフィルムＦの端部位置を検知できればよいので、端部位置検知センサー１５０は１つでよい。またその検知領域がクローザー１４０の取付け位置の近傍になるように配置させることが好ましい。
【００６３】
移動カム１６３を駆動源（不図示）により作動させることにより、作動量に応じて両側のスプロケット１２３（ａ）が取り付けられた回転軸を矢印ａ３方向に所定量移動させる。スプロケット１２３（ａ）のＹ方向（回転軸方向）の可動範囲は設計中心位置を基準として、両方向に１ｃｍ以上４０ｃｍ以下が好ましく、より好ましくは２ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。１ｃｍ以上にすることで位置ずれを適切に修正でき、４０ｃｍ以下とすることでチェーン１２２のたわみを利用してスプロケット１２３から外れることなく安定な搬送を確保できる。また可動範囲を大きくした場合にはスプロケット１２３（ａ）の移動に応じて、クローザー１４０の位置も同方向に適宜移動させる構成としてもよい。
【００６４】
図６は、端部位置検知センサー１５０の検知信号に応じて、調整機構１６０Ｂによって一対のスプロケット１２３（ａ）をＹ方向に移動させた後の状態を示す図である。移動後ではチェーン１２２とベースフィルムＦの端部とがほぼ平行になり、クローザー１４０が配置されている取付け位置においては、クリップ１２１とベースフィルムＦとの端部との幅方向における相対位置は適正範囲に収まっている。
【００６５】
図７は、制御部１８０による制御を説明するフロー図であり、図４（ａ）のステップＳ１０３のサブルーチンを示している。第２の実施形態において、図４（ａ）のメインの制御フローは第１の制御フローと共通するため説明は省略する。
【００６６】
端部位置検知センサー１５０の検知信号により、取付け位置（クローザー１４０のＸ方向位置）において、クリップ１２１とベースフィルムＦの端部とＹ方向の相対位置が適正な範囲内になければ、図７のステップＳ３０１でスプロケット１２３（ａ）のＹ方向の移動位置を算出する。Ｙ方向の現在の位置に対する移動量は、クローザー１４０の取付け位置がスプロケット１２３（ａ）に近いのであれば、検知したクリップ１２１の中心位置に対するベースフィルムＦの端部のずれ量をそのまま用いてもよい。または、スプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）との距離に対するスプロケット１２３（ｂ）とクローザー１４０までの距離の割合の逆数を検知した端部のずれ量に乗算した値を用いてもよい。例えばクローザー１４０がスプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）の中間に位置し、割合の逆数が２であれば、クローザー１４０の位置でのずれ量の２倍がスプロケット１２３（ａ）の移動量となる。
【００６７】
続くステップＳ３０２では、制御部１８０は調整機構１６０Ｂを制御することで、ステップＳ３０１で算出したＹ方向の移動量だけスプロケット１２３（ａ）を移動させる。これにより、クローザー１４０の取付け位置において、ベースフィルムＦの位置がＹ方向に移動される。そして移動後の取り付け位置で適正な位置に調整されたクリップ１２１を閉状態に切り替えてベースフィルムＦを把持させることで、ベースフィルムＦの搬送が安定する。
【００６８】
なお、第２の実施形態で用いた調整機構１６０Ｂを第１の実施形態の調整機構１６０Ａと組み合わせて使用してもよい。これによりさらに、ベースフィルムＦを搬送が安定する。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７０】
（ガスバリアー性フィルム）
ガスバリアー性フィルムのベースフィルムＦとして、厚さ５０μｍのテイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＫＤＬ８Ｗ（テイジンデュポンフィルム社製）を用意した。
ベースフィルムの幅（Ｙ方向）：５００ｍｍ
ベースフィルムの全長（Ｘ方向）：１０００ｍ
ベースフィルムの搬送速度：８ｍ／分。
【００７１】
（試料１〜４）
第１または第２の実施例の成膜装置１０において、チャンバーＣ４を減圧せずに大気圧下で、かつ後述の原子層堆積法による成膜も行わず、搬送のみの試験を行った。そして後述の表１に示すようにいずれの調整機構１６０も作動させないものを比較例（試料１）として、調整機構１６０Ａまたは調整機構１６０Ｂを単独あるいは組みわせて作動させて試料２〜４を作成した。
【００７２】
（試料５〜８）
同じ成膜装置１０により、ベースフィルムＦ上にガスバリアー層として厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム膜を原子層堆積法により形成し、ガスバリアー性フィルムを得た。ガスバリアー層の成膜処理以外の条件は、試料５〜８は試料１〜４にそれぞれ対応している。
【００７３】
具体的な搬送および成膜条件は、次のとおりである。
（搬送、成膜条件）
第１原料：トリメチルアルミニウム
第１原料の吸着時間：２．０秒
第１原料が供給されたチャンバーＣ１、Ｃ２内の圧力：９０Ｐａ
改質用ガス：酸素ガス
改質処理の処理時間：０．５秒
改質用ガスが供給されたチャンバーＣ３内の圧力：９０Ｐａ
パージに使用した不活性ガス：窒素ガス
パージ時間：４．０秒
不活性ガスが供給されたチャンバーＣ４内の圧力：８０Ｐａ
酸化アルミニウム膜の堆積速度：０．１ｎｍ／サイクル
ベースフィルムの温度：１００℃
試料１〜４のチャンバーＣ４内の圧力：大気圧
試料５〜８のチャンバーＣ４内の圧力：８０Ｐａ
（評価方法）
評価はワインダー１３０での巻き取り後の軸方向の乱れ幅を５段階で評価した（数字が大きいほど良い）。この「乱れ幅」は、巻き取り後のロール状態のベースフィルムの全幅からベースフィルムの幅（５００ｍｍ）を差し引いたものである。
５：乱れ幅が２ｍｍ未満
４：乱れ幅が２ｍｍ以上、４ｍｍ未満
３：乱れ幅が４ｍｍ以上、１０ｍｍ未満
２：乱れ幅が１０ｍｍ以上、２０ｍｍ未満
１：乱れ幅が２０ｍｍ以上
評価結果は、表１のとおりである。比較例に比べて実施例では良好な結果が得られている。
【００７４】
【表１】
2016074497.tif 000003
【００７５】
試料１と試料５の比較から理解できるように大気圧環境下よりも真空環境下の方が条件としては厳しい。アンワインダー１１０にセットされた元巻きの巻き取り状態は、真空環境下では悪化する。ベースフィルム元巻のフィルムとフィルムの間に微量に存在する空気が減圧工程で膨張することにより元巻のフィルム間で浮きが生じる。これにより元巻の回転軸方向に巻姿がずれることで、巻出しの位置の幅方向における左右の乱れが生じるからである。このような巻乱れは、ワインダー１３０で巻取りを終えた巻取りロールの巻姿に影響し、極端な場合にはベースフィルムの幅手方向端部にしわや折れが発生して製品価値を大きく下げることとなっていた。表１の結果からあきらかなように、本実施形態においては、安定した搬送を行えるので巻き乱れが生じている原反からの長尺のフィルムを搬送したしても、搬送後の巻き取り状態で巻き乱れを少なくできる。
【００７６】
（変形例１）
第１の実施形態では、設計的にはスプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）間で搬送されるクリップ１２１の搬送方向は、ベースフィルムＦの搬送方向と平行に設定している。これに限られず、わずかな傾斜角度で両者が交差するようにしてもよい。傾斜角度としては、アンワインダー１１０から巻き出されるベースフィルムＦの幅方向の位置ずれのばらつきと、クローザー１４０の可動範囲（Ｘ方向）を考慮して設定できる。これによりクローザー１４０の可動範囲において、ベースフィルムＦの縁が通る直線と、スプロケット１２３（ａ）とスプロケット１２３（ｂ）の間にある複数のクリップ１２１の中心位置を結ぶ直線が確実に交差する。これにより適切に位置ずれを調整できる。
【００７７】
（変形例２）
図２等に示した第１の実施形態では、ベースフィルムＦの一方の端部に２つの端部位置検知センサー１５０を配置する例を示したが、両側に配置してもよい。また端部位置検知センサー１５０を、受光部と発光部をベースフィルムＦに対して同じ側に配置する反射型のセンサーを用いた場合には、端部位置検知センサー１５０を移動部１６２に搭載し、Ｙ方向に移動できるようにしてもよい。この場合、端部位置検知センサー１５０は１つであってもベースフィルムＦ端部のＸ方向に対する傾きを算出できる。
【００７８】
（変形例３）
第２の実施形態において調整機構１６０Ｂは、移動カム１６３を用いた例を示したがこれに限られない。例えば油圧シリンダー方式を用いてもよい。
【００７９】
（変形例４）
図１に示した実施形態においては、保護層形成部２０４の下流側ではベースフィルムの表面に当接する搬送ローラー１２５により搬送をしていたが、搬送ローラー１２５を用いずにクリップ１２１のみにより全搬送を行うようにしてもよい。このようにすることで、ベースフィルムＦを巻き出してから巻き取るまでの間、把持したベースフィルムＦを開放することなく、連続してベースフィルムＦを搬送することになり、ベースフィルムＦの中央部には何も接触させずに全工程の処理が可能である。
【００８０】
（変形例５）
搬送部および把持部材の例としてチェーン１２２およびこれに連結されたクリップ１２１を用いた例を示したが、これに限られず搬送経路と周回経路に沿って移動できるのであれば、レールとこのレール上を走行する他の形態の把持部材から構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０  成膜装置
１００  フィルム搬送装置
１１０  アンワインダー（巻出し部）
１２０  搬送部
１２１  クリップ（把持部材）
１２２  チェーン（搬送部材）
１２３  スプロケット（回転部材）
１２４  駆動モーター（駆動部）
１２５  搬送ローラー
１３０  ワインダー（巻き取り部）
１４０  クローザー
１５０  端部位置検知センサー（検知部）
１５１  照射部
１５２  受光部
１６０  調整機構
１６０Ａ  調整機構（クローザー移動部）
１６１  スライドレール
１６２  移動部
１６０Ｂ  調整機構（回転部材移動部）
１６３  移動カム
１７０  オープナー
１８０  制御部
２００  成膜処理部
２０１、２０２  原料供給部
２０３  改質処理部
２０４  保護層形成部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  チャンバー
Ｆ  ベースフィルム
【図１】
2016074497.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016074497.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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