(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の一面にポリイミド樹脂が層状に貼り着けられたポリイミド金属積層シートを製造するためのポリイミド金属積層シートの加熱処理装置であって、
帯状の金属箔上にポリアミド酸が層状に塗布された帯状の材料シートがロール状に巻回された巻出ロールを収容する巻出ロールケースと、
熱処理後の帯状の前記ポリイミド金属積層シートを巻き取る巻取ロールを収容する巻取ロールケースと、
前記巻出ロールから引き出された前記材料シートを通過させる巻出側連結筒を介して前記巻出ロールケースに気密に接続されるとともに、前記熱処理後の帯状の前記ポリイミド金属積層シートを通過させる巻取側連結筒を介して前記巻取ロールケースに気密に連結され、前記巻出側連結筒から前記巻取側連結筒へ搬送される前記材料シートを真空下で加熱して前記ポリアミド酸をイミド化するヒータを収容する加熱ケースとを、含む
ことを特徴とするポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項２】
前記加熱ケースは、前記加熱ケース内を通過する前記材料シートを、２５０℃〜３００℃且つ１０分〜２０分の加熱条件で加熱する
ことを特徴とする請求項１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱ケースは、前記イミド化に際して前記加熱ケース内の圧力を２０００Ｐａ〜６０００Ｐａに維持する
ことを特徴とする請求項１または２のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項４】
前記巻出ロールケース、前記加熱ケース、および、前記巻取ロールケースには、それぞれ不活性ガスが供給されるとともに、前記巻出ロールケース、前記加熱ケース、および、前記巻取ロールケース内を真空とするための真空ポンプが前記加熱ケースに接続されており、前記巻出ロールケースおよび前記巻取ロールケースから前記巻出側連結筒および前記巻取側連結筒を通して前記加熱ケースへ向って前記不活性ガスの流れが形成される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項５】
前記巻出ロールケース内には、前記巻出ロールから予め設定された一定の張力で前記材料シートを引き出すシート引出装置と、前記巻出ロールから引き出された前記材料シートに予め設定された一定の張力を付与して前記加熱ケースに送り込む送込張力付与装置とが、設けられている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項６】
前記巻出ロールケース内には、前記材料シートの終端部と、新たな巻出ロールから引き出された帯状の材料シートの前端部とを連結する巻出側シート連結装置が、前記シート引出装置と前記送込張力付与装置との間に設けられている
ことを特徴とする請求項５のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項７】
前記巻取ロールケース内には、前記ポリイミド金属積層シートを予め設定された一定の張力で前記加熱ケースから引き出す引出張力付与装置と、前記ポリイミド金属積層シートを前記巻取ロールに予め設定された一定の張力で巻き取るシート巻取装置とが、設けられている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項８】
前記巻取ロールケース内には、新たな巻取ロールに巻き取られている帯状シートの終端部と、前記ポリイミド金属積層シートの前端部とを連結する巻取側シート連結装置が、前記引出張力付与装置と前記シート巻取装置との間に設けられている
ことを特徴とする請求項７のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項９】
前記巻出側連結筒には、前記材料シートを通した状態で前記巻出側連結筒を遮断する巻出側開閉ゲートが、設けられている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項１０】
前記巻取側連結筒には、前記ポリイミド金属積層シートを通した状態で前記巻取側連結筒を遮断する巻取側開閉ゲートが、設けられている
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項１１】
前記巻出ロールを支持するロール支持軸のスラスト方向位置を調節する巻出側幅方向アクチュエータと、前記材料シートの幅方向位置を検出する巻出側幅方向位置センサと、前記材料シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように前記巻出側幅方向アクチュエータを制御する巻出側幅位置制御部とを、備える
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項１２】
前記巻取ロールを支持するロール支持軸のスラスト方向位置を調節する巻取側幅方向アクチュエータと、前記巻取ロールに巻き取られる前記ポリイミド金属積層シートの幅方向位置を検出する巻取側幅方向位置センサと、前記ポリイミド金属積層シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように前記巻取側幅方向アクチュエータを制御する巻取側幅位置制御部とを、備える
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【請求項１３】
前記巻取ロールケース内に設けられ、前記ポリイミド金属積層シートを冷却しつつ前記巻取ロールに向って送る冷却フィードローラを備える
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻出ロールから引き出された後に巻取ロールに巻き取られる長手状の材料シートに対して、従来よりも低温且つ短時間の熱処理を行なうことで、ポリイミド金属積層シートを得ることができるポリイミド金属積層シートの加熱処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属箔の一面にポリイミド樹脂層が貼り着けられた可撓性のシート材料が知られている。例えば５μｍ〜２０μｍ程度の厚みを有する例えば銅箔のような金属箔の一面に、５μｍ〜１００μｍ程度の厚みを有するポリイミド樹脂層が貼り着けられた可撓性のポリイミド金属積層シートがそれである。このようなポリイミド金属積層シートは、例えば金属箔がエッチングなどによって所定の回路パターンとなるように加工されることにより、上記金属箔から成るリード線を有するＩＣパッケージに分離可能なテープオートメーションボンディング（ＴＡＢ）製品、フレキシブルなフラットケーブル、多層配線基板などとして、電子機器、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯式情報端末機器などに多用されている。
【０００３】
上記ポリイミド金属積層シートは、例えば２段法を用いて製造される。１段目では、金属箔の一面にポリイミド樹脂の前躯体であるポリアミド酸（ポリアミック酸）を有機溶剤で溶かした状態で塗布されることで、ポリアミド酸層が金属箔上に形成される。次いで、２段目では、そのポリアミド酸層を例えば３５０℃程度の温度で加熱処理して脱水・環化（イミド化）反応を進めることで、金属箔の一面にポリイミド樹脂層が積層されたポリイミド金属積層シートが製造される。
【０００４】
ポリイミド金属積層シートの製造においては、金属箔上にポリアミド酸層が形成された帯状の材料シートがロール状に巻回された巻出ロールと、熱処理後の帯状のポリイミド金属積層シートを巻き取る巻取ロールと、金属箔の酸化を抑制するための窒素等の不活性ガスの常圧雰囲気において、巻出ロールから引き出された帯状の材料シートに熱処理を施して、材料シートの金属箔上のポリアミド酸層をイミド化してポリイミド樹脂層とすることでポリイミド金属積層シートとする加熱炉とが、用いられる。例えば、特許文献１に記載されたシート状材料の加熱処理方法及び加熱処理装置がそれである。
【０００５】
特許文献１において提案された加熱処理装置では、巻出ロールと巻取ロールとの間で帯状の材料シートが連続して送られる過程で加熱炉によりイミド化処理が行なわれるので、ポリイミド金属積層シートのイミド化処理が連続的に行なわれる。また、加熱炉内での加熱処理の初期においてポリアミド酸層から発生する有機溶剤のような揮発成分が巻取ロールに巻き取られたポリイミド金属積層シートに付着しないように、揮発成分を加熱炉の外へ排出しながら加熱することで、ポリイミド金属積層シートのブロッキングを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６３５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の加熱処理装置によれば、酸素濃度を０．２％以下に調整した加熱窒素ガスを用いて、加熱オーブン内を例えば３５０℃という比較的高温に加熱することにより、ポリアミド酸のイミド化反応を行なうと同時に、その加熱オーブン内において、イミド化が行われポリイミド金属積層シートを、連続的に巻取ロールに巻き取っている。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の加熱処理装置では、加熱オーブン内において、例えば３５０℃という比較的高温且つ長時間の熱処理を行なうために、酸素濃度を０．２％以下に調整した加熱窒素ガスを発生させる装置が必要とされるので、設備が比較的大型となるという問題があった。また、巻取ロールが高温の加熱窒素ガスが充満している加熱オーブン内に設けられているため、加熱処理中の材料シートから発生する揮発成分の蒸気の存在下で、ポリイミド金属積層シートが巻取ロールに巻き取られるので、ポリイミド樹脂層内に揮発成分が残存し、ポリイミド樹脂の本来の特性が得られない可能性があった。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ポリイミド金属積層シートのポリイミド樹脂の特性が得られ、設備が比較的小型となるポリイミド金属積層シートの加熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、ポリイミド金属積層シートの製造に際して、ポリイミド金属積層シートを巻き取る巻取ロールを収容する巻取ロールケースを、材料シートを加熱してポリアミド酸をイミド化するヒータを収容する加熱ケースに接続し、加熱ケース内においてポリイミド樹脂の前躯体であるポリアミド酸をイミド化のための加熱を、従来の常圧下よりも真空下で行なうと、従来よりも低温或いは短時間であっても、充分なポリアミド酸のイミド化が得られてポリイミド樹脂の品質が得られることを見出した。真空下での加熱では、ポリアミド酸に含まれる揮発成分の沸点が低下するので、常圧下の場合に比較して、加熱温度が低く且つ加熱時間が短時間であっても充分に揮発成分が除去されるので、脱水・環化反応が促進され、重合化すなわちイミド化が速やかに得られると推定される。本発明は斯かる知見に基づいて為されたものである。ここで、真空とは、通常の大気圧よりも低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう（ＪＩＳＨ０２１１、ＪＩＳＺ２３００）。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨とするところは、（ａ）金属箔の一面にポリイミド樹脂が層状に貼り着けられたポリイミド金属積層シートを製造するためのポリイミド金属積層シートの加熱処理装置であって、（ｂ）帯状の金属箔上にポリアミド酸が層状に塗布された帯状の材料シートがロール状に巻回された巻出ロールを収容する巻出ロールケースと、（ｃ）熱処理後の帯状の前記ポリイミド金属積層シートを巻き取る巻取ロールを収容する巻取ロールケースと、（ｄ）前記巻出ロールから引き出された前記材料シートを通過させる巻出側連結筒を介して前記巻出ロールケースに気密に接続されるとともに、前記熱処理後の帯状の前記ポリイミド金属積層シートを通過させる巻取側連結筒を介して前記巻取ロールケースに気密に連結され、前記巻出側連結筒から前記巻取側連結筒へ搬送される前記材料シートを真空下で加熱して前記ポリアミド酸をイミド化するヒータを収容する加熱ケースとを、含むことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリイミド金属積層シートの加熱処理装置によれば、大気圧よりも低い真空に維持された加熱ケース内において、前記加熱ケースを通過する前記帯状の材料シートが前記ヒータにより加熱されると、材料シートの金属箔上のポリアミド酸が比較的低温且つ短時間で充分にイミド化される。これにより、酸素濃度を０．２％以下に調整した加熱窒素ガスを発生させる装置を必要としないので、ポリイミド金属積層シートのポリイミド樹脂の品質を維持しつつ、設備の大きさが比較的小型となるポリイミド金属積層シートの加熱処理装置が得られる。また、巻取ロールは、加熱ケースに巻取側連結筒を介して前記巻取ロールケース内に収容されているので、加熱ケース内に滞留する揮発成分がポリイミド樹脂層内に残存することが抑制され、ポリイミド樹脂の本来の特性が得られる。
【００１３】
ここで、好適には、前記加熱ケースは、前記加熱ケース内を通過する前記材料シートを、２５０℃〜３００℃且つ１０分〜２０分の加熱条件で加熱するものである。大気圧（常圧）で加熱する従来の加熱処理装置では、ポリアミド酸のイミド化を確保し、ポリイミド金属積層シートのポリイミド樹脂の品質を維持するために一般的には４００℃且つ３０分という熱処理が必要であったのに対して、このようにすれば、従来の加熱処理装置に比較して、例えば１００℃以上の低温且つ１０分以上短縮された加熱時間で、前記材料シートを加熱するので、ポリイミド金属積層シートの加熱処理装置の設備の大きさが比較的小型となる。
【００１４】
また、好適には、前記加熱ケースは、前記加熱ケース内の圧力を２０００Ｐａ〜６０００Ｐａに維持するものである。このようにすれば、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤が適切な速度で速やかに除去される。加熱ケース内の圧力が２０００Ｐａを下まわる高真空となると、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤の放出が早過ぎるので、イミド化の完了前に有機溶剤が抜け過ぎて樹脂が脆くなり、ポリイミド樹脂の機械的特性が得られない恐れがある。反対に、加熱ケース内の圧力が６０００Ｐａを上まわる低真空となると、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤の放出が遅くなり、短時間の加熱時間ではポリアミド酸のイミド化反応が不充分となるおそれがある。
【００１５】
また、好適には、前記巻出ロールケース、前記加熱ケース、および、前記巻取ロールケースには、それぞれ不活性ガスが供給されるとともに、前記巻出ロールケース、前記加熱ケース、および前記巻取ロールケース内を真空とするための真空ポンプが前記加熱ケースに接続されており、前記巻出ロールケースおよび前記巻取ロールケースから前記巻出側連結筒および前記巻取側連結筒を通して前記加熱ケースへ向って前記不活性ガスの流れが形成される。これにより、前記巻取ロールケース及び前記巻取ロールケースから巻出側連結筒及び巻取側連結筒を通して前記加熱ケースへ向う前記不活性ガスの流れが形成されることにより、前記加熱ケース内において前記材料シートから発生した揮発成分が前記巻取ロールケース内へ移動して前記巻取ロール等に滴下して品質が損なわれることが防止されている。
【００１６】
また、好適には、前記巻出ロールケース内には、前記巻出ロールから予め設定された一定の張力で前記材料シートを引き出すシート引出装置と、前記巻出ロールから引き出された前記材料シートに予め設定された一定の張力を付与して前記加熱ケースに送り込む送込張力付与装置とが、設けられている。このようにすれば、前記材料シートの速度がばらついても、一定の張力が維持されるので、熱処理後のポリイミド金属積層シートの厚みのばらつきや皺の発生が抑制される。すなわち、品質のばらつきが抑制される。
【００１７】
また、好適には、前記巻出ロールケース内には、前記材料シートの終端部と、新たな巻出ロールから引き出された帯状の材料シートの前端部とを連結する巻出側シート連結装置が、前記シート引出装置と前記送込張力付与装置との間に設けられている。このようにすれば、巻出ロールの交換が可能となる。
【００１８】
また、好適には、前記巻取ロールケース内には、前記ポリイミド金属積層シートを予め設定された一定の張力で前記加熱ケースから引き出す引出張力付与装置と、前記ポリイミド金属積層シートを前記巻取ロールに予め設定された一定の張力で巻き取るシート巻取装置とが、設けられている。このようにすれば、前記ポリイミド金属積層シートの速度がばらついても、一定の張力が維持されるので、熱処理後のポリイミド金属積層シートの厚みのばらつきや皺の発生が抑制される。すなわち、品質のばらつきが抑制される。
【００１９】
また、好適には、前記巻取ロールケース内には、新たな巻取ロールに巻き取られている帯状シートの終端部と、前記ポリイミド金属積層シートの前端部とを連結する巻取側シート連結装置が前記引出張力付与装置と前記シート巻取装置との間に設けられている。このようにすれば、巻取ロールの交換が可能となる。
【００２０】
また、好適には、前記巻出側連結筒には、前記材料シートを通した状態で前記巻出側連結筒を遮断する巻出側開閉ゲートが、設けられている。このようにすれば、巻出側開閉ゲートを閉じることで、加熱ケース内の真空加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻出ロールの交換が可能となる。
【００２１】
また、好適には、前記巻取側連結筒には、前記ポリイミド金属積層シートを通した状態で前記巻取側連結筒を遮断する巻取側開閉ゲートが、設けられている。このようにすれば、巻取側開閉ゲートを閉じることで、加熱ケース内の真空加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻取ロールの交換が可能となる。
【００２２】
また、好適には、前記ポリイミド金属積層シートの加熱処理装置は、前記巻出ロールを支持するロール支持軸のスラスト方向位置を調節する巻出側幅方向アクチュエータと、前記材料シートの幅方向位置を検出する巻出側幅方向位置センサと、前記材料シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように前記巻出側幅方向アクチュエータを制御する巻出側幅位置制御部とを、備える。このようにすれば、巻出ロールから引き出された材料シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように制御されるので、前記加熱ケースを通過する材料シートの幅方向位置のずれが抑制される。
【００２３】
また、好適には、前記ポリイミド金属積層シートの加熱処理装置は、前記巻取ロールを支持するロール支持軸のスラスト方向位置を調節する巻取側幅方向アクチュエータと、前記巻取ロールに巻き取られる前記ポリイミド金属積層シートの幅方向位置を検出する巻取側幅方向位置センサと、前記ポリイミド金属積層シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように前記巻取側幅方向アクチュエータを制御する巻取側幅位置制御部とを、備える。このようにすれば、巻取ロールに巻き取られるポリイミド金属積層シートの幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように制御されるので、巻取ロールに巻き取られるポリイミド金属積層シートの幅方向位置が整えられる。
【００２４】
また、好適には、前記巻取ロールケース内に設けられ、前記ポリイミド金属積層シートを冷却しつつ前記巻取ロールに向って送る冷却フィードローラを備える。このようにすれば、巻取ロールに巻き取られる前にポリイミド金属積層シートが冷却されるので、巻取ロールに巻き取られた後で冷却する場合に比較して、ポリイミド金属積層シートの熱収縮が少なくなり、巻取ロールに巻き取られた後のポリイミド金属積層シートの残留応力が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例の加熱処理装置を用いて製造される可撓性ポリイミド金属積層シートの断面を示している。
【図２】図１の可撓性ポリイミド金属積層シートの製造工程の要部を説明する工程図である。
【図３】本発明の一実施例の加熱処理装置を構成する各ケースを、その蓋板を外して示す正面図である。
【図４】図３の加熱処理装置を構成する各ケースの内部を示す平面図である。
【図５】図３の加熱処理装置を制御する電子制御装置等の構成を示すブロック線図である。
【図６】図５の電子制御装置の立上制御作動の一部を説明する図であって、加熱ケース及び巻取ロールケースを高真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図７】図５の電子制御装置の立上制御作動の一部を説明する図であって、加熱ケース及び巻取ロールケースを窒素ガスの供給下において常用真空とする作動を示す図である。
【図８】図５の電子制御装置の立上制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケースを大気圧から常用真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図９】図５の電子制御装置の立上制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケース内を窒素ガスを用いて大気圧に復圧する作動を示す図である。
【図１０】図５の電子制御装置の立上制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケース内を常用真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図１１】図５の電子制御装置の定常運転作動を示す図である。
【図１２】図５の電子制御装置の巻出ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケース、加熱ケース及び巻取ロールケース内を高真空まで真空引きして溶剤を回収する作動を示す図である。
【図１３】図５の電子制御装置の巻出ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケースを大気解放する作動を示す図である。
【図１４】図５の電子制御装置の巻出ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケースを常用真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図１５】図５の電子制御装置の巻出ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケース内を窒素ガスを用いて大気圧に復圧する作動を示す図である。
【図１６】図５の電子制御装置の巻出ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻出ロールケース内を常用真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図１７】図５の電子制御装置の巻取ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻取ロールケースを大気解放する作動を示す図である。
【図１８】図５の電子制御装置の巻取ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻取ロールケースを高真空まで真空引きする作動を示す図である。
【図１９】図５の電子制御装置の巻取ロール取替制御作動の一部を説明する図であって、巻取ロールケース内を窒素ガスを用いて常用真空へ復圧する作動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００２７】
図１は、本発明の一実施例の加熱処理装置３０（図３及び図４を参照）によりポリイミド樹脂のイミド化が行なわれた帯状のポリイミド金属積層シート１０の断面を示している。このポリイミド金属積層シート１０は可撓性を有し、例えば２層型であって、銅箔、ニッケル箔、クラッド材箔などからなる例えば５μｍ〜２０μｍ好適には９μｍ〜１８μｍの厚みを有する金属箔１２の一面に、５μｍ〜１００μｍ程度の厚みを有するシート状のポリイミド樹脂層１４が直接的に固着されることにより構成される。ポリイミド金属積層シート１０は、例えば１８０μｍ〜２００μｍ程度の厚みと２５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度の幅と、例えば２００ｍ〜３００ｍ程度の長さとを備えている。なお、ポリイミド金属積層シート１０は、３層型であってもよい。
【００２８】
図２は、上記ポリイミド金属積層シート１０の製造方法の要部を説明する工程図である。図２において、調整工程２０では、ポリイミド樹脂の材料１８から、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミド酸の溶液が調整される。例えば、ＮＭＰ（N-methylpyrrolidinone）、ＤＭＡｃ（dimethyl acetamide）等の非プロトン性のアミド系極性溶媒に、ｍ−フェニレンジアミン等のジアミンが溶解され、それを室温（常温常圧）下で攪拌させながら、脂肪族ジアミンや脂肪族テトラカルボン酸二無水物等の酸無水物が添加されて混合することで生じる重合反応により、ポリアミド酸（ポリアミック酸）が合成され、このポリアミド酸がＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルカーボネート、Ｎ−メチルピロリドン等の有機溶媒に溶解されることによって所定の粘度の流動性を備えたポリアミド酸の溶液が調整される。
【００２９】
続く塗布工程２２では、金属箔１２が巻回された円筒状のロールから引き出された長手状の金属箔１２の上面に、例えば所定の塗布ロールを備える塗布装置を用いて上記流動性を備えたポリアミド酸の溶液が所定の厚みに連続的に塗布される。次いで、乾燥工程２４において、上記塗布装置に隣接して設けられた乾燥装置により、少なくとも上記塗布されたポリアミド酸が金属箔１２の下面に付着しない程度にポリアミド酸内の溶媒が除去されて乾燥された材料シート１６が得られる。この後、材料シート１６は再び巻回されてロールが得られる。このロールは、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミド酸が一面に塗着された金属箔１２が巻回されたものであり、後述の巻出ロール３２に相当する。
【００３０】
次いで、熱処理工程２６では、図３及び図４に示す加熱処理装置３０を用いて、好適には２５０℃〜３００℃で１０分〜２０分程度の加熱が好適には２０００Ｐａ〜６０００Ｐａ程度の真空下において行なわれることにより、金属箔１２の一面に塗布され且つ乾燥されたポリアミド酸の脱水・環化すなわちイミド化反応が、巻出ロール３２から巻取ロール３４までの間の搬送過程で、連続的に行なわれる。これにより、ポリアミド酸のイミド化が完了したポリイミド樹脂層１４が金属箔１２の一面に固着されたポリイミド金属積層シート１０が、巻取ロール３４に巻き取られる。
【００３１】
図３は、加熱処理装置３０を構成する、それぞれ気密な巻出ロールケース３６、加熱ケース４０、及び巻取ロールケース３８を、それらの全面の覆う蓋板を外して示す正面図である。図４は、加熱処理装置３０を構成する巻出ロールケース３６、加熱ケース４０、及び巻取ロールケース３８の内部を示す平面図である。なお、図４においては、ガイドローラ５８及び６０とガイドローラ１０８及び１１０とが省略されている。
【００３２】
加熱処理装置３０は、巻出ロールケース３６と巻取ロールケース３８と加熱ケース４０とを直列に備えている。巻出ロールケース３６には、金属箔１２上にポリアミド酸が層状に塗布された帯状の材料シート１６がロール状に巻回された巻出ロール３２が収容されている。巻取ロールケース３８には、熱処理された帯状のポリイミド金属積層シート１０を巻き取る巻取ロール３４が収容されている。加熱ケース４０には、材料シート１６を通過させる巻出側連結筒４２を介して巻出ロールケース３６に気密に接続されるとともに、熱処理後の帯状のポリイミド金属積層シート１０を通過させる巻取側連結筒４４を介して巻取ロールケース３８に気密に連結され、巻出側連結筒４２から巻取側連結筒４４へ搬送される材料シート１６を真空下で加熱してポリアミド酸をイミド化するためのヒータ１７０が収容されている。ヒータ１７０は、赤外線或いは遠赤外線を放射する輻射加熱型であってもよい。
【００３３】
巻出ロールケース３６内には、支持板４６が立設されている。巻出ロール３２は、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能且つ回転軸線Ｃ１方向に移動可能に支持板４６に支持されたロール支持軸４８により支持されている。ロール支持軸４８は、回転軸線Ｃ１に平行な方向に移動可能に設けられ移動テーブル５０上に載置された減速機付モータ５２により回転駆動される。巻出ロール３２は、移動テーブル５０を回転軸線Ｃ１に平行な方向すなわちスラスト方向に移動させる巻出側幅方向アクチュエータ５４によって回転軸線Ｃ１に平行な方向に位置決めされる。
【００３４】
支持板４６には、巻出ロール３２から引き出された材料シート１６をテンションローラ５６へ案内する一対のガイドローラ５８及び６０が設けられている。一対のガイドローラ５８及び６０の間には、案内される材料シート１６の幅方向の位置を検出する巻出側幅方向位置センサ６２が設けられている。テンションローラ５６は、上下ガイド６４により上下方向に移動可能に配設されており、テンションローラ５６の高さ位置が、上下ガイド６４に設けられた張力センサ６６により検出されるようになっている。減速機付モータ５２、ガイドローラ６０、ガイドローラ６８、テンションローラ５６、及び、張力センサ６６等は、シート引出装置として機能している。
【００３５】
また、支持板４６には、テンションローラ５６からの材料シート１６を案内する一対のガイドローラ６８及び７０と、それらガイドローラ６８及び７０の間に、材料シート１６の終端部を新たな巻出ロール３２からの材料シート１６の前端部にホッチキス（登録商標）や糸で接続する巻出側シート連結装置として機能するスプライステーブル７２とが設けられている。さらに、支持板４６には、材料シート１６を駆動するために、モータ７４により回転駆動される駆動ローラ７６が、一対のガイドローラ７８及び８０の間に設けられている。
【００３６】
また、支持板４６には、テンションローラ８２を先端部において回転可能に支持する水平レバー８４をその基端部において回動可能に支持するレバー支持装置８６と、テンションローラ８２からの材料シート１６を巻出側連結筒４２を通して加熱ケース４０へ案内するガイドローラ８８とが設けられている。このテンションローラ８２の高さ位置すなわち水平レバー８４の回動角は、加熱ケース４０へ送り込まれる材料シート１６の張力に対応しており、レバー支持装置８６に設けられた張力センサ９０により検出されるようになっている。モータ７４、駆動ローラ７６、ガイドローラ７８、ガイドローラ８０、テンションローラ８２を有するレバー支持装置８６、ガイドローラ８８、及び、張力センサ９０等は、送込張力付与装置として機能している。
【００３７】
巻出ロールケース３６には、窒素ガスを供給するＮ２パージポート９２が巻出側連結筒４２とは反対側の端部に設けられており、巻出ロールケース３６の高さ方向及び幅方向の中央部には、排気ポート９４が設けられている。
【００３８】
巻取ロールケース３８内には、支持板９６が立設されている。巻取ロール３４は、回転軸線Ｃ２まわりに回転可能且つ回転軸線Ｃ２方向に移動可能に支持板９６に支持されたロール支持軸９８により支持されている。ロール支持軸９８は、回転軸線Ｃ２に平行な方向に移動可能に設けられ移動テーブル１００上に載置された減速機付モータ１０２により回転駆動される。巻取ロール３４は、移動テーブル１００を回転軸線Ｃ２すなわちスラスト方向に平行な方向に移動させる巻取側幅方向アクチュエータ１０４によって回転軸線Ｃ２に平行な方向に位置決めされる。
【００３９】
支持板９６には、巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０をテンションローラ１０６から巻取ロール３４へ案内する一対のガイドローラ１０８及び１１０が設けられている。一対のガイドローラ１０８及び１１０の間には、案内されるポリイミド金属積層シート１０の幅方向のずれを検出する巻取側幅方向位置センサ１１２が設けられている。テンションローラ１０６は、上下ガイド１１４により上下方向に移動可能に配設されており、テンションローラ１０６の高さ位置が、上下ガイド１１４に設けられた張力センサ１１６により検出されるようになっている。
【００４０】
また、支持板９６には、テンションローラ１０６へのポリイミド金属積層シート１０を案内する一対のガイドローラ１１８及び１２０と、それらガイドローラ１１８及び１２０の間に、新たな巻取ロール３４に巻かれている帯状シートの終端部に巻出ロール３２からのポリイミド金属積層シート１０の前端部をホッチキスや糸で接続する巻取側シート連結装置として機能するスプライステーブル１２２とが設けられている。減速機付モータ１０２、ガイドローラ１１０、ガイドローラ１１８、テンションローラ１０６、及び、張力センサ１１６等は、シート巻取装置として機能している。
【００４１】
さらに、支持板９６には、ポリイミド金属積層シート１０を駆動するために、モータ１２４により回転駆動される冷却フィードローラ１２６が、ガイドローラ１２０とガイドローラ１２８との間に設けられている。冷却フィードローラ１２６は、図示しないチラーから送られた冷媒によって常時冷却されており、巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０が冷却されるようになっている。
【００４２】
そして、支持板９６には、テンションローラ１３２を先端部において回転可能に支持する水平レバー１３４をその基端部において回動可能に支持するレバー支持装置１３６と、加熱ケース４０内から巻取側連結筒４４を通過したポリイミド金属積層シート１０をテンションローラ１３２へ案内するガイドローラ１３０とが設けられている。このテンションローラ１３２の高さ位置すなわち水平レバー１３４の回動角は、加熱ケース４０から送り出されるポリイミド金属積層シート１０の張力に対応しており、レバー支持装置１３６に設けられた張力センサ１４２により検出されるようになっている。モータ１２４、冷却フィードローラ１２６、ガイドローラ１２８、ガイドローラ１３０、テンションローラ１３２を有するレバー支持装置１３６、及び、張力センサ１４２等は、引出張力付与装置として機能している。
【００４３】
巻取ロールケース３８には、窒素ガスを供給するＮ２パージポート１４４が巻取側連結筒４４とは反対側の端部に設けられており、巻取ロールケース３８の高さ方向及び幅方向の中央部には、排気ポート１４６が設けられている。
【００４４】
加熱ケース４０内の真空状態及び加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻出ロール３２の交換を可能とするために、巻出側連結筒４２には、巻出側連結筒４２を遮断可能な巻出側開閉ゲート１４８が設けられている。巻出側開閉ゲート１４８には、材料シート１６を通した状態で開閉可能な例えばフッ素ゴム製のリップシール１５０と、そのリップシール１５０を開閉する開閉アクチュエータ１５２とが備えられている。
【００４５】
また、加熱ケース４０内の真空状態及び加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻取ロール３４の交換を可能とするために、巻取側連結筒４４には、巻取側連結筒４４を遮断可能な巻取側開閉ゲート１５４が設けられている。巻取側開閉ゲート１５４には、ポリイミド金属積層シート１０を通した状態で開閉可能な例えばフッ素ゴム製のリップシール１５６と、そのリップシール１５６を開閉する開閉アクチュエータ１５８とが備えられている。
【００４６】
加熱ケース４０には、支持板１６０が立設されている。支持板１６０には、入口ガイドローラ１６２及び出口ガイドローラ１６４と、複数個（本実施例では６個）の下側ガイドローラ１６６と、複数個（本実施例では５個）の上側ガイドローラ１６８と、平板状のヒータ１７０とが、設けられている。平板状のヒータ１７０は、入口ガイドローラ１６２、出口ガイドローラ１６４、及び、複数個の上側ガイドローラ１６８と複数個の下側ガイドローラ１６６との間に、互いに平行となるように上下方向に架け渡された材料シート１６或いはポリイミド金属積層シート１０の両面に対向するように配置されている。
【００４７】
入口ガイドローラ１６２、出口ガイドローラ１６４、複数個の下側ガイドローラ１６６、及び、複数個の上側ガイドローラ１６８には、モータ１７２がそれぞれ設けられている。また、上側ガイドローラ１６８及び下側ガイドローラ１６６の各軸には、チェーン１７４を介して相互に回転可能に連結されたスプロケット１７６が設けられ、各上側ガイドローラ１６８及び各下側ガイドローラ１６６の回転が同期させられるようになっている。これにより、入口ガイドローラ１６２から送り込まれた材料シート１６が、搬送過程でイミド化が行なわれてポリイミド金属積層シート１０へ変換され、出口ガイドローラ１６４から送り出されるようになっている。
【００４８】
加熱ケース４０の支持板１６０の裏面に対向する壁には、窒素ガスを供給するＮ２パージポート１７８が、下側ガイドローラ１６６の配列方向及び上側ガイドローラ１６８の配列方向にそれぞれ沿って複数個設けられており、巻取ロールケース３８の高さ方向及び幅方向の中央部には、排気ポート１８０が、設けられている。図５は、加熱処理装置３０に備えられた電子制御装置２１８を示している。加熱ケース４０には、加熱ケース４０内の加熱温度を検出する温度センサ１８２が設けられている。また、巻出ロールケース３６、巻取ロールケース３８、加熱ケース４０には、それら内の真空度を検出する真空度センサ１８４、１８６、１８８が設けられている。真空度センサ１８４、１８６、１８８は、例えばピラニ真空度計から構成される。
【００４９】
図４に示すように、加熱処理装置３０には、少なくとも材料シート１６のイミド化処理の過程において、巻出ロールケース３６、巻取ロールケース３８、加熱ケース４０内を真空とするための真空圧制御回路１９０が設けられている。真空圧制御回路１９０は、電子制御装置２１８からの指令に従って加熱ケース４０内の圧力を調節する圧力制御弁１９２、及び加熱ケース４０内から吸引する気体に含まれる溶剤を除去するコールドトラップ１９４を介して、加熱ケース４０と接続された真空ポンプ１９６と、真空ポンプ１９６と巻出ロールケース３６、巻取ロールケース３８、及び加熱ケース４０との間にそれぞれ設けられ、後述の電子制御装置２１８からの指令に従って、閉位置、真空ポンプ接続位置、大気導入位置へ選択的に切り換えられる切換制御弁１９８、２００、２０２とを、備えている。
【００５０】
また、加熱処理装置３０には、巻出ロールケース３６、巻取ロールケース３８、及び加熱ケース４０にそれぞれ窒素ガスを供給する窒素供給回路２０４が、設けられている。窒素供給回路２０４は、窒素ガスが圧縮状態或いは液化状態で封入された窒素供給源２０６と、窒素供給源２０６と巻出ロールケース３６、巻出側連結筒４２、巻取ロールケース３８、巻取側連結筒４４、及び加熱ケース４０との間にそれぞれ設けられ、後述の電子制御装置２１８からの指令に従ってそれぞれ開閉作動する複数の開閉弁２０８、２１０、２１２、２１４、２１６とを備えている。
【００５１】
図５に示す電子制御装置２１８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを含むマイクロコンピュータであって、予め記憶されたプログラムにしたがって入力信号を処理することで、イミド化制御、巻出ロール交換制御、巻取ロール交換制御等を実行する。
【００５２】
電子制御装置２１８は、加熱処理装置３０の立上制御、定常運転制御、巻出ロール取替制御及び巻取ロール取替制御を行なうための運転制御部２２０と、定常運転時においてイミド化に必要な温度及び処理時間を制御するイミド化処理制御部２２２と、定常運転制御時において巻出ロール３２からの巻出張力、加熱ケース４０内の搬送張力及び巻取ロール３４の巻き取り張力をそれぞれ制御する張力制御部２２４と、巻出ロール３２から引き出された材料シート１６の幅方向位置及び巻取ロール３４の巻き取られる前のポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置を、予め設定された幅位置に制御する幅位置制御部２２６とを機能的に備えている。
【００５３】
運転制御部２２０は、巻出ロール３２が巻出ロールケース３６内にセットされ、巻取ロール３４が巻取ロールケース３８内にセットされた状態で、加熱処理装置３０に対する起動操作入力に応答して、図６〜図１０に示す立上制御を順次実行する。
【００５４】
図６では、巻出ロールケース３６と加熱ケース４０との間が巻出側開閉ゲート１４８により閉じられ、切換制御弁１９８が大気側に切り替えられて巻出ロールケース３６内が大気圧すなわち７６０Ｔｏｒｒ（＝１０１３２５Ｐａ）とされた状態で、真空ポンプ１９６により切換制御弁２００及び切換制御弁２０２を通して加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８が高真空例えば１Ｔｏｒｒ（＝１３３Ｐａ）とされる。
【００５５】
次いで、図７に示すように、切換制御弁２００及び切換制御弁２０２が閉じられた状態で、加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８に対して窒素ガスが供給されるとともに、加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８が圧力制御弁１９２によって常用真空度例えば２０Ｔｏｒｒ（＝２６６６Ｐａ）とされる。
【００５６】
続く図８では、真空ポンプ１９６により切換制御弁１９８を通して巻出ロールケース３６内が一定時間真空引きされ、例えば２０Ｔｏｒｒ（＝２６６６Ｐａ）とされる。
【００５７】
次に、図９に示すように、切換制御弁１９８が閉じられた状態で、巻出ロールケース３６内に窒素ガスがパージされることにより、巻出ロールケース３６内が常圧すなわち７６０Ｔｏｒｒとされることで、窒素に置換される。
【００５８】
また、図１０に示すように、切換制御弁１９８を通して巻出ロールケース３６内が所定時間真空引きされ、巻出ロールケース３６内が常用真空例えば２０Ｔｏｒｒとされる。これにより、巻出ロールケース３６、加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８内が、それぞれ常用真空例えば２０Ｔｏｒｒとされ、定常運転直前の状態とされる。例えば、巻出ロールケース３６内では、大気から２０Ｔｏｒｒ以下の真空とされることで、酸素濃度が０．５４％とされた後、次いで、窒素ガスに置換されて大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）に復圧されてから再び２０Ｔｏｒｒの真空とされることで、酸素濃度が０．１％とされる。
【００５９】
運転制御部２２０は、図１０の立上制御完了状態から、巻出ロール３２から材料シート１６を連続的に引き出して不活性ガス下の真空状態で加熱することによりポリアミド酸のイミド化を行い、イミド化反応後のポリイミド金属積層シート１０を巻取ロール３４に連続的に巻き取るという定常運転に切り換える。運転制御部２２０は、この定常運転に際しては、図４に示す開閉弁２０８、２１０、２１２、２１４、２１６を開くことで、窒素ガスを巻出ロールケース３６、巻出側連結筒４２、加熱ケース４０、巻取側連結筒４４及び巻取ロールケース３８内へ供給するとともに、巻出側開閉ゲート１４８を開き、加熱ケース４０内のヒータ１７０、及び減速機付モータ５２、モータ７４、モータ１２４、減速機付モータ１０２、モータ１７２等を送りモータ駆動回路１７５を介して駆動する。
【００６０】
イミド化処理制御部２２２は、上記定常運転時において、加熱ケース４０をイミド化に必要な真空度、温度及び処理時間となるように制御する。イミド化処理制御部２２２は、上記定常運転状態において、材料シート１６を、加熱ケース４０内において、２０Ｔｏｒｒ（＝２６６６Ｐａ）の真空状態で、好適には２５０℃〜３００℃の加熱温度且つ１０分〜２０分の加熱時間で加熱する。加熱ケース４０内が大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）から２０Ｔｏｒｒとされた場合は、加熱ケース４０内において、酸素濃度が０．５４％とされるので、金属箔１２の酸化が抑制される。また、加熱ケース４０内が窒素ガスの充填下で大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）に復圧されてから２０Ｔｏｒｒの真空状態とされた場合は、酸素濃度が０．１％とされるので、金属箔１２の酸化が一層抑制される。
【００６１】
ここで、定常運転での加熱ケース４０内において、真空状態における加熱温度は、２０００Ｐａ〜６０００Ｐａがイミド化において好適である。加熱ケース４０内の真空度が２０００Ｐａを下回ると、揮発成分（有機溶剤）が早く抜け過ぎて、イミド化反応の前にポリアミド酸が乾燥して、充分にイミド化したポリイミド樹脂が得られない傾向となる。反対に、加熱ケース４０内の真空度が６０００Ｐａを超えると、揮発成分の抜けが充分でなく、加熱時間が長くなる。また、加熱温度が２５０℃を下まわると或いは加熱時間１０分を下まわると、真空下であってもイミド化反応が不十分となる傾向となる。３００℃の加熱温度及び２０分の加熱時間を上まわると、熱設備が大型となる。
【００６２】
定常運転時には、窒素ガスが、巻出ロールケース３６、巻出側連結筒４２、加熱ケース４０、巻取側連結筒４４、及び巻取ロールケース３８内へ供給され、その窒素ガスが加熱ケース４０の排気ポート１８０（図３参照）から真空ポンプ１９６によって吸引されるとともに、圧力制御弁１９２によって巻出ロールケース３６、加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８内が２０Ｔｏｒｒに調圧される。
【００６３】
この加熱ケース４０の排気ポート１８０からの吸引によって、巻出ロールケース３６から巻出側連結筒４２を通って加熱ケース４０へ向う窒素ガスの流れ、及び巻取ロールケース３８から巻取側連結筒４４を通って加熱ケース４０へ向う窒素ガスの流れが、それぞれ形成される。これにより、加熱ケース４０内において多く発生する有機溶剤が巻出ロールケース３６及び巻取ロールケース３８内へ移動することが防止される。特に、巻取ロールケース３８内においては、結露した有機溶剤の滴下によってポリイミド金属積層シート１０の品質が損なわれることが防止される。
【００６４】
図５の張力制御部２２４は、運転制御部２２０による定常運転時において、巻出ロール３２から予め設定された一定の張力で材料シート１６を引き出すように、張力センサ６６により検出されたテンションローラ５６の高さが一定となるように巻出ロール３２を駆動する減速機付モータ５２の回転を制御する巻出張力制御部２２４ａと、材料シート巻出制御部を通過した材料シート１６を予め設定された一定の張力を付与して加熱ケース４０に送り込むように、張力センサ９０により検出された水平レバー８４の角度が水平となるように駆動ローラ７６を駆動するモータ７４の回転を制御する送込張力制御部２２４ｂとを、備えている。
【００６５】
また、張力制御部２２４は、運転制御部２２０による定常運転時において、加熱ケース４０からポリイミド金属積層シート１０を予め設定された一定の張力で引き出すように、張力センサ１４２により検出された水平レバー１３４の角度が水平となるように冷却フィードローラ１２６を駆動するモータ１２４の回転を制御する引出張力制御部２２４ｃと、ポリイミド金属積層シート１０を巻取ロール３４に予め設定された一定の張力で巻き取るように、張力センサ１１６により検出されたテンションローラ１０６の高さが一定となるように巻取ロール３４を駆動する減速機付モータ１０２の回転を制御する巻取張力制御部２２４ｄとを、備えている。
【００６６】
図５の幅位置制御部２２６は、運転制御部２２０による定常運転時において、巻出側幅方向位置センサ６２により検出された巻出ロール３２から引き出された材料シート１６の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように、巻出側幅方向アクチュエータ５４を制御する巻出側幅位置制御部２２６ａと、巻取側幅方向位置センサ１１２により検出された巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように、巻取側幅方向アクチュエータ１０４を制御する巻取側幅位置制御部２２６ｂとを、備えている。
【００６７】
運転制御部２２０は、加熱処理装置３０に対するロール取替操作入力に応答して、図１１に示す定常運転状態から、図１２から図１６に示す巻出ロール取替制御、または図１７から図１９に示す巻取ロール取替制御を実行する。
【００６８】
定常運転時中に巻出ロール３２を取り替えるためのロール取替操作が入力されると、先ず、図４に示す開閉弁２０８、２１０、２１２、２１４、２１６を閉じて窒素ガスの巻出ロールケース３６、巻出側連結筒４２、加熱ケース４０、巻取側連結筒４４及び巻取ロールケース３８に対する供給を停止するとともに、巻出側開閉ゲート１４８を開け、モータ７４、１２４、１７２等を停止させる。同時に、図１２に示すように、切換制御弁２０２を通して真空ポンプ１９６と加熱ケース４０とを直結し、真空ポンプ１９６によって巻出ロールケース３６、加熱ケース４０及び巻取ロールケース３８内を高真空例えば１Ｔｏｒｒとして、主に加熱ケース４０内に吸着した有機溶剤を回収する。
【００６９】
次いで、図１３に示すように、巻出側開閉ゲート１４８を閉じて、切換制御弁１９８により大気を巻出ロールケース３６内に導入して巻出ロールケース３６内を大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）とし、巻出ロールケース３６の扉を開いて巻出ロール３２の取替えを可能とする。
【００７０】
巻出ロール３２の取替が完了すると、図１４に示すように、切換制御弁１９８を通して真空ポンプ１９６が一定時間（数分間）吸引することで巻出ロールケース３６内を２０Ｔｏｒｒ程度の真空とした後、図４に示す開閉弁２０８を開いて、図１５に示すように巻出ロールケース３６内を大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）程度となるまで窒素ガスで満たす。
【００７１】
次に、図１６に示すように、真空ポンプ１９６により切換制御弁１９８を通して巻出ロールケース３６及び加熱ケース４０内を２０Ｔｏｒｒまで真空引きし、図１１の定常運転の直前状態とする。
【００７２】
運転制御部２２０は、定常運転時中に巻出ロール３２を取り替えるためのロール取替操作が入力されると、先ず、図４に示す開閉弁２０８、２１０、２１２、２１４、２１６を閉じて窒素ガスの巻出ロールケース３６、巻出側連結筒４２、加熱ケース４０、巻取側連結筒４４及び巻取ロールケース３８に対する供給を停止するとともに、図１７に示すように、巻取側開閉ゲート１５４を閉じ、モータ７４、１２４、１７２等を停止させる。同時に、切換制御弁２００により大気を導入して巻取ロールケース３８内を大気圧すなわち７６０Ｔｏｒｒとし、巻取ロールケース３８の扉を開いて巻取ロール３４の取替えを可能とする。
【００７３】
巻取ロール３４の取替が完了すると、図１８に示すように、切換制御弁２００を通して真空ポンプ１９６と巻取ロールケース３８とを直結し、真空ポンプ１９６によって巻取ロールケース３８内を高真空例えば１Ｔｏｒｒとする。
【００７４】
次いで、図４に示す開閉弁２１６を開いて巻取ロールケース３８内に常用真空値（２０Ｔｏｒｒ）となるまで窒素ガスを導入し、同時に、図１９に示すように、真空ポンプ１９６により圧力制御弁１９２を通して巻出ロールケース３６及び加熱ケース４０内が２０Ｔｏｒｒとなるように調圧する。この状態から、巻取側開閉ゲート１５４を開くことで、図１１の定常運転の直前状態となる。
【００７５】
上述のように、本実施例の、金属箔１２の一面にポリイミド樹脂が層状に貼り着けられたポリイミド金属積層シート１０を製造するためのポリイミド金属積層シート１０の加熱処理装置３０は、帯状の金属箔１２上にポリアミド酸が層状に塗布された帯状の材料シート１６がロール状に巻回された巻出ロール３２を収容する巻出ロールケース３６と、熱処理後の帯状のポリイミド金属積層シート１０を巻き取る巻取ロール３４を収容する巻取ロールケース３８と、材料シート１６を通過させる巻出側連結筒４２を介して巻出ロールケース３６に気密に接続されるとともに、熱処理後の帯状のポリイミド金属積層シート１０を通過させる巻取側連結筒４４を介して巻取ロールケース３８に気密に連結され、巻出側連結筒４２から巻取側連結筒４４へ搬送される材料シート１６を真空下で加熱してポリアミド酸をイミド化するヒータ１７０を収容する加熱ケース４０とを、含む。
【００７６】
上記の加熱処理装置３０によれば、大気圧よりも低い真空に維持された加熱ケース４０内において、加熱ケース４０を通過する材料シート１６がヒータ１７０により加熱されると、材料シート１６の金属箔１２上のポリアミド酸が比較的低温且つ短時間で充分にイミド化される。
【００７７】
これにより、酸素濃度を０．２％以下に調整した加熱窒素ガスを発生させる装置を必要としないので、ポリイミド金属積層シート１０のポリイミド樹脂の品質を維持しつつ、設備の大きさが比較的小型となるポリイミド金属積層シート１０用の加熱処理装置３０が得られる。また、巻取ロール３４は、加熱ケース４０に巻取側連結筒４４を介して巻取ロールケース３８内に収容されているので、加熱処理中の材料シート１６から発生する揮発成分の蒸気の存在下でポリイミド金属積層シート１０が巻取ロール３４に巻き取られることがないので、加熱ケース４０内に滞留する揮発成分がポリイミド樹脂層１４内に残存することが抑制され、ポリイミド樹脂の本来の特性が得られる。また、高温の加熱ケース４０から離隔した巻取ロールケース３８内においてポリイミド金属積層シート１０が巻取ロール３４に巻き取られるので、ポリイミド金属積層シート１０が熱膨張した状態で巻取ロール３４に巻き取られることがなく、巻取ロール３４に巻き取られたポリイミド金属積層シート１０の熱収縮によりポリイミド金属積層シート１０に比較的大きな残留歪みが生じることが抑制される。
【００７８】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、加熱ケース４０は、加熱ケース４０内を通過する材料シート１６を、好適には、２５０℃以上３００℃以下且つ１０分以上２０分以下の加熱条件で加熱するものである。大気圧（常圧）で加熱する従来の加熱処理装置では、ポリアミド酸のイミド化を確保し、ポリイミド金属積層シート１０のポリイミド樹脂の品質を維持するために４００℃且つ３０分という熱処理が必要であったのに対して、このようにすれば、従来の加熱処理装置に比較して、１００℃以上の低温且つ１０分以上短縮された加熱時間で、材料シート１６を加熱するので、ポリイミド金属積層シート１０を製造するための加熱処理装置３０の設備の大きさが比較的小型となる。
【００７９】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、加熱ケース４０は、加熱ケース４０内の圧力（真空度）を好適には２０００Ｐａ以上６０００Ｐａ以下に維持するものである。このようにすれば、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤が適切な速度で速やかに除去される。加熱ケース４０内の圧力が２０００Ｐａを下まわる高真空となると、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤の放出が早過ぎるので、イミド化の完了前に有機溶剤が抜け過ぎて樹脂が脆くなり、ポリイミド樹脂の機械的特性が低下する傾向がある。反対に、加熱ケース４０内の圧力が６０００Ｐａを上まわる低真空となると、ポリアミド酸に含まれていた有機溶剤の放出が遅くなり、短時間の加熱時間ではポリアミド酸のイミド化反応が不充分となる傾向がある。
【００８０】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻出ロールケース３６、加熱ケース４０、及び、巻取ロールケース３８には、それぞれ不活性ガス（窒素ガス）が供給されるとともに、巻出ロールケース３６、加熱ケース４０、及び巻取ロールケース３８内を真空とするための真空ポンプ１９６が加熱ケース４０に接続されており、巻出ロールケース３６及び巻取ロールケース３８から巻出側連結筒４２及び巻取側連結筒４４を通して加熱ケース４０へ向って不活性ガス（窒素ガス）の流れが形成される。これにより、巻出ロールケース３６及び巻取ロールケース３８から巻出側連結筒４２及び巻取側連結筒４４を通して加熱ケース４０へ向う不活性ガスの流れが形成されるので、加熱ケース４０内において材料シート１６から発生した揮発成分が巻取ロールケース３８へ移動して巻取ロール３４等に滴下して品質が損なわれることが防止される。
【００８１】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻出ロールケース３６内には、巻出ロール３２から予め設定された一定の張力で材料シート１６を引き出すシート引出装置（減速機付モータ５２、ガイドローラ６０、ガイドローラ６８、テンションローラ５６、及び、張力センサ６６）と、材料シート１６を予め設定された一定の張力を付与して加熱ケース４０に送り込む送込張力付与装置（モータ７４、駆動ローラ７６、ガイドローラ７８、ガイドローラ８０、テンションローラ８２を有するレバー支持装置８６、ガイドローラ８８、及び、張力センサ９０）とを備えるものである。このようにすれば、材料シート１６の速度がばらついても、一定の張力が維持されるので、熱処理後のポリイミド金属積層シート１０の厚みのばらつきや皺の発生が抑制される。すなわち、品質のばらつきが抑制される。
【００８２】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻出ロールケース３６内には、帯状の材料シート１６の終端部と、新たな巻出ロール３２から引き出された帯状の材料シート１６の前端部とを連結するスプライステーブル（巻出側シート連結装置）７２が、シート引出装置と送込張力付与装置との間に設けられている。このようにすれば、巻出ロール３２の交換が可能となる。
【００８３】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻取ロールケース３８内には、ポリイミド金属積層シート１０を予め設定された一定の張力で加熱ケース４０から引き出す引出張力付与装置（モータ１２４、冷却フィードローラ１２６、ガイドローラ１２８、ガイドローラ１３０、テンションローラ１３２を有するレバー支持装置１３６、及び、張力センサ１４２）と、ポリイミド金属積層シート１０を巻取ロール３４に予め設定された一定の張力で巻き取るように巻取ロール３４の回転を制御するシート巻取装置（減速機付モータ１０２、ガイドローラ１１０、ガイドローラ１１８、テンションローラ１０６、及び、張力センサ１１６）とを、備えるものである。このようにすれば、ポリイミド金属積層シート１０の速度がばらついても、一定の張力が維持されるので、熱処理後のポリイミド金属積層シート１０の厚みのばらつきや皺の発生が抑制される。すなわち、品質のばらつきが抑制される。
【００８４】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻取ロールケース３８内には、新たな巻取ロール３４に巻き取られている帯状シートの終端部と、加熱ケース４０から送り出されたポリイミド金属積層シート１０の前端部とを連結するスプライステーブル（巻取側シート連結装置）１２２が、引出張力付与装置とシート巻取装置との間に設けられている。このようにすれば、巻取ロール３４の交換が可能となる。
【００８５】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻出側連結筒４２には、材料シート１６を通した状態で巻出側連結筒４２を遮断する巻出側開閉ゲート１４８が、設けられている。このようにすれば、巻出側開閉ゲート１４８を閉じることで、加熱ケース４０内の真空加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻出ロール３２の交換が可能となる。
【００８６】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻取側連結筒４４には、ポリイミド金属積層シート１０を通した状態で巻取側連結筒４４を遮断する巻取側開閉ゲート１５４が、設けられている。このようにすれば、巻取側開閉ゲート１５４を閉じることで、加熱ケース４０内の真空加熱状態に影響を及ぼすことなく、巻取ロール３４の交換が可能となる。
【００８７】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻出ロール３２を支持するロール支持軸４８のスラスト方向（回転軸線Ｃ１に平行な方向）の位置を調節する巻出側幅方向アクチュエータ５４と、巻出ロール３２から引き出される材料シート１６の幅方向位置を検出する巻出側幅方向位置センサ６２と、材料シート１６の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように、巻出側幅方向アクチュエータ５４を制御する巻出側幅位置制御部２２６ａとが、備えられる。このようにすれば、巻出ロール３２から引き出された材料シート１６の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように制御されるので、加熱ケース４０内を搬送される材料シート１６の幅方向位置のずれが抑制される。
【００８８】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻取ロール３４を支持するロール支持軸９８のスラスト方向（回転軸線Ｃ２に平行な方向）の位置を調節する巻取側幅方向アクチュエータ１０４と、巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置を検出する巻取側幅方向位置センサ１１２と、ポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように、巻取側幅方向アクチュエータ１０４を制御する巻取側幅位置制御部２２６ｂとが備えられている。このようにすれば、巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置が予め設定された目標幅方向位置となるように制御されるので、巻取ロール３４に巻き取られるポリイミド金属積層シート１０の幅方向位置が整えられる。
【００８９】
また、本実施例の加熱処理装置３０によれば、巻取ロールケース３８内に設けられ、加熱ケース４０から引き出されたポリイミド金属積層シート１０を冷却しつつ巻取ロール３４に向って送る冷却フィードローラ１２６が、備えられる。このようにすれば、巻取ロール３４に巻き取られる前にポリイミド金属積層シート１０が冷却されるので、巻取ロール３４に巻き取られた後で冷却する場合に比較して、ポリイミド金属積層シート１０の熱収縮が少なくなり、巻取ロール３４に巻き取られた後のポリイミド金属積層シート１０の残留応力が小さくなる。
【００９０】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００９１】
例えば、前述の実施例において、定常運転時の加熱ケース４０内の真空度は２０００Ｐａ〜６０００Ｐａであったが、必ずしも２０００Ｐａ〜６０００Ｐａである必要はない。要するに、大気圧よりも低い圧であれば、一応の効果が得られる。
【００９２】
また、前述の実施例のポリイミド樹脂層１４は、非感光性ポリイミド樹脂及び感光性ポリイミド樹脂のいずれであってもよい。
【００９３】
また、前述の実施例では、イミド化のための熱処理を行なう加熱ケース４０内には、窒素ガスが供給されていたが、必ずしも窒素ガスが供給されていなくてもよい。例えば２０Ｔｏｒｒの真空状態とするだけでも酸素濃度が０．５４％とされるので、金属箔１２の酸化が抑制されるからである。
【００９４】
また、前述の実施例では、不活性ガスとして窒素ガスが設けられていたが、アルゴンガス、炭酸ガスなどの他の種類の不活性ガスであってもよい。
【００９５】
また、前述実施例では、冷却フィードローラ１２６が設けられていたが、冷却機能のない通常の駆動ローラであってもよい。また、終端部がスプライステーブル１２２により連結される上述の帯状シートは、加熱ケース４０から送り出されたポリイミド金属積層シート１０の前端部と連結可能な帯状のシートであればよく、新たな巻取ロール３４に巻き取られていれば、材料シート１６やポリイミド金属積層シート１０が用いられてもよい。
【００９６】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【００９７】
１０：ポリイミド金属積層シート
１２：金属箔
１４：ポリイミド樹脂層
１６：材料シート
３０：加熱処理装置
３２：巻出ロール
３４：巻取ロール
３６：巻出ロールケース
３８：巻取ロールケース
４０：加熱ケース
４２：巻出側連結筒
４４：巻取側連結筒
５２：減速機付モータ（シート引出装置）
５４：巻出側幅方向アクチュエータ
５６：テンションローラ（シート引出装置）
６０：ガイドローラ（シート引出装置）
６２：巻出側幅方向位置センサ
６６：張力センサ（シート引出装置）
６８：ガイドローラ（シート引出装置）
７２：スプライステーブル（巻出側シート連結装置）
７４：モータ（送込張力付与装置）
７６：駆動ローラ（送込張力付与装置）
７８：ガイドローラ（送込張力付与装置）
８０：ガイドローラ（送込張力付与装置）
８２：テンションローラ（送込張力付与装置）
８６：レバー支持装置（送込張力付与装置）
８８：ガイドローラ（送込張力付与装置）
９０：張力センサ（送込張力付与装置）
１０２：減速機付モータ（シート巻取装置）
１０４：巻取側幅方向アクチュエータ
１０６：テンションローラ（シート巻取装置）
１１０：ガイドローラ（シート巻取装置）
１１２：巻取側幅方向位置センサ
１１６：張力センサ（シート巻取装置）
１１８：ガイドローラ（シート巻取装置）
１２２：スプライステーブル（巻取側シート連結装置）
１２４：モータ（引出張力付与装置）
１２６：冷却フィードローラ（引出張力付与装置）
１２８：ガイドローラ（引出張力付与装置）
１３０：ガイドローラ（引出張力付与装置）
１３２：テンションローラ（引出張力付与装置）
１３６：レバー支持装置（引出張力付与装置）
１４２：張力センサ（引出張力付与装置）
１４８：巻出側開閉ゲート
１５４：巻取側開閉ゲート
１７０：ヒータ
２２４ａ：巻出張力制御部
２２４ｄ：巻取張力制御部
【要約】
【課題】ポリイミド金属積層シートのポリイミド樹脂の特性が得られ、設備が比較的小型となるポリイミド金属積層シートの加熱処理装置を提供する。
【解決手段】真空に維持された加熱ケース４０内において、加熱ケース４０を通過する材料シート１６がヒータ１７０により加熱されると、材料シート１６の金属箔１２上のポリアミド酸が比較的低温且つ短時間で充分にイミド化される。これにより、ポリイミド金属積層シート１０のポリイミド樹脂の品質を維持しつつ、設備の大きさが比較的小型の加熱処理装置３０が得られる。また、巻取ロール３４は、加熱ケース４０に巻取側連結筒４４を介して巻取ロールケース３８内に収容されているので、加熱ケース４０内に滞留する揮発成分がポリイミド樹脂層１４内に残存することが抑制され、ポリイミド樹脂の本来の特性が得られる。
【選択図】図３【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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