真空蒸镀装置及蒸镀薄膜制造方法转让专利
申请号 : CN200380107480.1
文献号 : CN100582295C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 佐佐木昇 , 铃木浩 , 小泉文刚 , 今井伸彦 , 新井邦正 , 小长井裕之
申请人 : 凸版印刷株式会社 , 应用薄膜有限公司
摘要 :
公开了一种真空蒸镀装置和一种蒸镀膜制造方法，用于通过在原料薄膜的表面上形成蒸镀层而产生蒸镀膜。在真空蒸镀装置中，同步装置(18)将涂辊(14)的圆周速度v1和收取导辊(15)的圆周速度v2设置为v1＝v2，从而位于蒸镀膜表面上的蒸镀层不会摩擦收取导辊(15)。因此，消除了损坏蒸镀层的可能性，以使蒸镀层具有足够的性能。
权利要求 :
1.一种真空蒸镀装置(1)，其中，从进给辊(11)进给的原 料薄膜(f1)在真空中从进给导辊(13)被引导至涂辊(14)，蒸 镀层形成在缠绕于涂辊上的所述原料薄膜的表面上，从而产生蒸 镀膜(f2)，所述蒸镀膜被围绕着收取辊(17)收取，收取导辊(15) 保持从涂辊引导出来的蒸镀膜(f2)上的蒸镀层，其特征在于：设有同步装置(18)，其被构造成使涂辊(14)的圆周速度v1 和收取导辊(15)的圆周速度v2均衡化，从而达到v1＝v2。
2.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，所述同 步装置(18)包括：第一齿轮(a1)，其绕涂辊(14)的轴线旋转；
第二齿轮(a2)，其绕收取导辊(15)的轴线旋转；
中间齿轮(a3，a4)，它们的数量为偶数，并且将第一齿轮的 旋转传递到第二齿轮。
3.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，所述同 步装置(18)包括：第一带轮(b1)，其绕涂辊(14)的轴线旋转；
第二带轮(b2)，其绕收取导辊(15)的轴线旋转；
皮带(b3)，其将第一带轮(b1)的旋转传递到第二带轮(b2)。
4.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，还包括：电机(M2)，其旋转收取导辊(15)；
控制装置(c1～c3)，其控制所述电机，以使收取导辊(15) 每单位时间内的转数n2等于n1(r1/r2)，其中n1是涂辊每单位时 间内的转数，r1是涂辊(14)的半径，r2是收取导辊(15)的半 径。
5.如权利要求1所述的真空蒸镀装置，其特征在于，还包括：蒸镀单元(212)，其用于在缠绕于涂辊(142)上的薄膜(f) 上形成蒸镀层；
蒸镀室(202)，其容纳着所述蒸镀单元(212)并且具有外壁 (222)，该外壁的一部分(252)被构造成可被拆下或者是可被打 开和关闭的；
至少一个处理辊(141)，其设在涂辊的上游侧或下游侧；
至少一个处理单元(211)，其对缠绕于处理辊上的薄膜进行与 所述蒸镀单元实施的处理不同的涂覆处理或表面处理；
至少一个处理室(201)，其容纳着所述处理单元并且具有外壁 (221)，该外壁的一部分(232，251)被构造成可被拆下或者是可 被打开和关闭的；
双向进给控制单元(19)，其将薄膜沿正向从上游侧向下游侧 或沿反向从下游侧向上游侧进给至蒸镀单元。
6.如权利要求5所述的真空蒸镀装置，其特征在于，所述蒸 镀单元(212)采用PVD方法在薄膜(f)上进行蒸镀。
7.一种形成蒸镀膜的方法，其中，从进给辊(11)进给的原 料薄膜(f1)在真空中从进给导辊(13)被引导至涂辊(14)，蒸 镀层形成在缠绕于涂辊上的所述原料薄膜的表面上，从而产生蒸 镀膜(f2)，所述蒸镀膜被围绕着收取辊(17)收取，收取导辊(15) 保持从涂辊引导出来的蒸镀膜(f2)上的蒸镀层，其特征在于，所 述方法包括：同步步骤(18)，其使得涂辊(14)的圆周速度v1和收取导 辊(15)的圆周速度v2均衡化，从而达到v1＝v2。
8.如权利要求7所述的形成蒸镀膜的方法，其特征在于，所 述同步步骤(18)包括：使第一齿轮(a1)绕涂辊(14)的轴线旋转的步骤；
随着第一齿轮旋转而使偶数个中间齿轮(a3，a4)旋转的步 骤；
随着最后一个中间齿轮(a4)旋转而使第二齿轮(a2)绕收 取导辊(15)的轴线旋转的步骤。
9.如权利要求7所述的形成蒸镀膜的方法，其特征在于，所 述同步步骤(18)包括：使第一带轮(b1)绕涂辊(14)的轴线旋转的步骤；
通过第一带轮的旋转驱动皮带(b3)的步骤；
随着皮带被驱动而使第二带轮(b2)绕收取导辊(15)的轴 线旋转的步骤。
10.如权利要求7所述的形成蒸镀膜的方法，其特征在于，所 述同步步骤(18)包括：利用电机(M2)旋转收取导辊(15)的步骤；
控制所述电机的步骤(c1～c3)，以使收取导辊(15)每单位 时间内的转数n2等于n1(r1/r2)，其中n1是涂辊每单位时间内的 转数，r1是涂辊(14)的半径，r2是收取导辊(15)的半径。
说明书 :
技术领域
本发明涉及用于在原料薄膜(基膜)上形成蒸镀层以产生蒸 镀薄膜的真空蒸镀装置，以及用于制造蒸镀薄膜的方法。
背景技术
此前，有公知的真空蒸镀装置可以在真空状态下在作为由纸、 塑料等形成的薄膜片材的原料薄膜上形成金属等的真空蒸镀层， 以便赋予原料薄膜气体隔离性能和湿气隔离性能(参见例如日本 特开平5-279843)。
这种真空蒸镀装置通常以下述步骤(1)至(3)进行操作。
(1)将原料薄膜从进给辊进给到真空中，并且将原料薄膜从 进给导辊引导至涂辊(如需要，可借助于张紧辊)；
(2)在缠绕在涂辊上的原料薄膜上形成蒸镀层；
(3)绕收取辊收取蒸镀层(如需要，可借助于张紧辊)，用 收取导辊将蒸镀层保持在由涂辊进给的原料薄膜上。
进给辊、收取辊、涂辊和张紧辊分别通过电机(未示出)而 被控制着旋转。其它辊为随着薄膜移动而旋转的自由辊。
上面描述的真空蒸镀装置在通常操作时没有问题。然而，本 发明的发明人发现，上述装置需要在以下方面进行改进。
例如，在收取辊收取薄膜时，每个辊会摩擦形成在原料薄膜 上的蒸镀层，从而可能划伤蒸镀层。如果蒸镀层具有划痕，则其 预期性能例如气体隔离性能和蒸汽隔离性能会降低。考虑到这一 点，看上去需要对装置进行改进，以使其不划伤蒸镀层。
这种真空蒸镀装置通常以下述步骤(1)至(3)进行操作。
(1)将原料薄膜从进给辊进给到真空中，并且将原料薄膜从 进给导辊引导至涂辊(如需要，可借助于张紧辊)；
(2)在缠绕在涂辊上的原料薄膜上形成蒸镀层；
(3)绕收取辊收取蒸镀层(如需要，可借助于张紧辊)，用 收取导辊将蒸镀层保持在由涂辊进给的原料薄膜上。
进给辊、收取辊、涂辊和张紧辊分别通过电机(未示出)而 被控制着旋转。其它辊为随着薄膜移动而旋转的自由辊。
上面描述的真空蒸镀装置在通常操作时没有问题。然而，本 发明的发明人发现，上述装置需要在以下方面进行改进。
例如，在收取辊收取薄膜时，每个辊会摩擦形成在原料薄膜 上的蒸镀层，从而可能划伤蒸镀层。如果蒸镀层具有划痕，则其 预期性能例如气体隔离性能和蒸汽隔离性能会降低。考虑到这一 点，看上去需要对装置进行改进，以使其不划伤蒸镀层。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空蒸镀装置，其不会划伤蒸镀膜， 因此可以维持蒸镀膜的预期性能；以及提供一种用于制造无划伤 蒸镀膜的方法。
为了实现上述目的，根据本发明的真空蒸镀装置及蒸镀薄膜 制造方法被以下述方式构成。
(1)在一种根据本发明的真空蒸镀装置中，从进给棍进给的 原料薄膜在真空中从进给导辊被引导至涂辊，蒸镀层形成在缠绕 于涂辊上的所述原料薄膜的表面上，从而产生蒸镀膜，所述蒸镀 膜被围绕着收取辊收取，收取导辊保持从涂辊引导出来的蒸镀膜 上的蒸镀层。真空蒸镀装置包括同步装置。该同步装置被构造成 使涂辊的圆周速度v1和收取导辊的圆周速度v2均衡化，从而达 到v1＝v2。
在本发明中，同步装置使得辊的圆周速度均衡化，从而达到 v1＝v2。因此，收取导辊不会摩擦薄膜表面上的蒸镀层。这消除了 蒸镀层被划伤的可能性。因此，蒸镀层可以具有理想的性能。
(2)在上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置中，所述同步 装置包括：第一齿轮，其绕涂辊的轴线旋转；第二齿轮，其绕收 取导辊的轴线旋转；中间齿轮，它们的数量为偶数，并且将第一 齿轮的旋转传递到第二齿轮。
(3)在上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置中，所述同步 装置包括：第一带轮，其绕涂辊的轴线旋转；第二带轮，其绕收 取导辊的轴线旋转；皮带，其将第一带轮的旋转传递到第二带轮。
(4)上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置还包括：电机， 其旋转收取导辊；控制装置，其控制所述电机，以使收取导辊每 单位时间内的转数n2等于n1(r1/r2)，其中n1是涂辊每单位时间 内的转数，r1是涂辊的半径，r2是收取导辊的半径。
(5)上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置还包括：蒸镀单 元，其用于在缠绕于涂辊上的薄膜上形成蒸镀层；蒸镀室，其容 纳着所述蒸镀单元并且具有外壁，该外壁的一部分被构造成可被 拆下或者是可被打开和关闭的；至少一个处理辊，其设在涂辊的 上游侧或下游侧；至少一个处理单元，其对缠绕于处理辊上的薄 膜进行与所述蒸镀单元实施的处理不同的涂覆处理或表面处理； 至少一个处理室，其容纳着所述处理单元并且具有外壁，该外壁 的一部分被构造成可被拆下或者是可被打开和关闭的；双向进给 控制单元，其将薄膜沿正向从上游侧向下游侧或沿反向从下游侧 向上游侧进给至蒸镀单元。
(6)在上面段落(5)中描述的真空蒸镀装置中，所述蒸镀 单元采用PVD方法在薄膜上进行蒸镀。
(7)根据本发明的利用上面段落(1)至(4)中描述的真空 蒸镀装置形成蒸镀膜的方法。
为了实现上述目的，根据本发明的真空蒸镀装置及蒸镀薄膜 制造方法被以下述方式构成。
(1)在一种根据本发明的真空蒸镀装置中，从进给棍进给的 原料薄膜在真空中从进给导辊被引导至涂辊，蒸镀层形成在缠绕 于涂辊上的所述原料薄膜的表面上，从而产生蒸镀膜，所述蒸镀 膜被围绕着收取辊收取，收取导辊保持从涂辊引导出来的蒸镀膜 上的蒸镀层。真空蒸镀装置包括同步装置。该同步装置被构造成 使涂辊的圆周速度v1和收取导辊的圆周速度v2均衡化，从而达 到v1＝v2。
在本发明中，同步装置使得辊的圆周速度均衡化，从而达到 v1＝v2。因此，收取导辊不会摩擦薄膜表面上的蒸镀层。这消除了 蒸镀层被划伤的可能性。因此，蒸镀层可以具有理想的性能。
(2)在上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置中，所述同步 装置包括：第一齿轮，其绕涂辊的轴线旋转；第二齿轮，其绕收 取导辊的轴线旋转；中间齿轮，它们的数量为偶数，并且将第一 齿轮的旋转传递到第二齿轮。
(3)在上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置中，所述同步 装置包括：第一带轮，其绕涂辊的轴线旋转；第二带轮，其绕收 取导辊的轴线旋转；皮带，其将第一带轮的旋转传递到第二带轮。
(4)上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置还包括：电机， 其旋转收取导辊；控制装置，其控制所述电机，以使收取导辊每 单位时间内的转数n2等于n1(r1/r2)，其中n1是涂辊每单位时间 内的转数，r1是涂辊的半径，r2是收取导辊的半径。
(5)上面段落(1)中描述的真空蒸镀装置还包括：蒸镀单 元，其用于在缠绕于涂辊上的薄膜上形成蒸镀层；蒸镀室，其容 纳着所述蒸镀单元并且具有外壁，该外壁的一部分被构造成可被 拆下或者是可被打开和关闭的；至少一个处理辊，其设在涂辊的 上游侧或下游侧；至少一个处理单元，其对缠绕于处理辊上的薄 膜进行与所述蒸镀单元实施的处理不同的涂覆处理或表面处理； 至少一个处理室，其容纳着所述处理单元并且具有外壁，该外壁 的一部分被构造成可被拆下或者是可被打开和关闭的；双向进给 控制单元，其将薄膜沿正向从上游侧向下游侧或沿反向从下游侧 向上游侧进给至蒸镀单元。
(6)在上面段落(5)中描述的真空蒸镀装置中，所述蒸镀 单元采用PVD方法在薄膜上进行蒸镀。
(7)根据本发明的利用上面段落(1)至(4)中描述的真空 蒸镀装置形成蒸镀膜的方法。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图2是根据本发明第一实施例的真空蒸镀装置中的一些元件 的示意图；
图3是可以用在根据本发明第二实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图4是可以用在根据本发明第三实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图5是可以用在第三实施例的中的改型同步装置的示意图；
图6是可以用在根据本发明第四实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图7是根据本发明第五实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图8至10是第五实施例的改型的示意性剖视图；
图11是根据本发明第六实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图12至14是第六实施例的改型的示意性剖视图；
图15是根据本发明第七实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图16是第七实施例的改型的示意性剖视图。
图2是根据本发明第一实施例的真空蒸镀装置中的一些元件 的示意图；
图3是可以用在根据本发明第二实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图4是可以用在根据本发明第三实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图5是可以用在第三实施例的中的改型同步装置的示意图；
图6是可以用在根据本发明第四实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图；
图7是根据本发明第五实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图8至10是第五实施例的改型的示意性剖视图；
图11是根据本发明第六实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图12至14是第六实施例的改型的示意性剖视图；
图15是根据本发明第七实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图；
图16是第七实施例的改型的示意性剖视图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。下面将要描述的每个实 施例分别包括一个同步装置，用于使涂辊和收取导辊的圆周速度 v1和v2均衡化，从而达到v1＝v2。这样，同步装置可以解决蒸镀 层可能被划伤的问题。
根据本发明人的研究，在最初接触蒸镀层的收取导辊的圆周 速度v2小于涂辊的圆周速度v1，因而收取导辊不可避免地摩擦蒸 镀层时，蒸镀层会被划伤。各实施例的相同之处在于，均具有同 步装置，用以防止收取导辊摩擦蒸镀层，而不同之处在于，它们 的同步装置结构不同，如下面所描述。
(第一实施例)
图1是根据本发明第一实施例的真空蒸镀装置1的示意性剖 视图。图2是该真空蒸镀装置1中的一些元件的示意图。真空蒸 镀装置1用于在由纸、塑料或类似物制成的原料薄膜f1的表面上 形成氧化硅或类似物的蒸镀层，以产生具有气体隔离性能和蒸汽 隔离性能的蒸镀膜f2。如图1所示，真空蒸镀装置1具有间壁2、 进给收取单元10和蒸镀室20。进给收取单元10和蒸镀室20通过 间壁2而彼此分开。
进给收取单元10是这样的一个室，其中原料薄膜f1从该室进 给到蒸镀室20中，并且该原料薄膜f1又被从蒸镀室20导入该室 中。进给收取单元10包括进给辊11、进给张紧辊12、进给导辊 13、涂辊14、收取导辊15、收取张紧辊16、收取辊17和同步装 置18。
一定长度的原料薄膜f1被卷绕在进给辊11上。为了产生蒸镀 膜，原料薄膜f1被从进给辊11进给到进给张紧辊12。
进给张紧辊12将原料薄膜f1引导至进给导辊13，并且调节 施加在从进给辊11进给的原料薄膜f1上的张力。如需要，可以在 薄膜进给路径上布置附加的进给张紧辊(未示出)。
进给导辊13靠近涂辊14布置。其用于将从进给张紧辊12进 给的原料薄膜f1引导至涂辊14。
涂辊14被布置成使其一部分面对着设置在蒸镀室20中的坩 埚24。涂辊14将原料薄膜f1从进给导辊13引导至蒸镀室20中， 并将带有蒸镀层的蒸镀膜f2导向收取导辊15。涂辊14可以以圆 周速度v1旋转，因为其旋转速度(即每分钟转数)可以通过控制 装置(未示出)控制。
收取导辊15靠近涂辊14设置。在蒸镀膜f2被从涂辊14进给 出来后，收取导辊15是第一个接触蒸镀层的辊。收取导辊15将 蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16。更准确地讲，收取导辊15接触 蒸镀膜f2的蒸镀层的表面；并且它是除收取辊17之外的辊。考虑 到这一点，通常设置三个收取导辊15。因此，希望如后文所述的 同步装置18使所有与蒸镀层接触的辊的圆周速度v2等于涂辊14 的圆周速度v1。
术语“靠近涂辊14布置”指的是收取导辊15与涂辊14相距 例如15mm至50mm。或者，收取导辊15可以与涂辊14相距50 mm至100mm。本说明书中只解释进给收取单元10中的有助于描 述同步装置18的那些特征。
同步装置18控制收取导辊15。在同步装置18的控制下，收 取导辊15以等于涂辊14的圆周速度v1的圆周速度v2旋转。因 此，收取导辊15可以将蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16，而不划 伤蒸镀膜f2的蒸镀层的表面。
收取张紧辊16以及在需要的情况下可设置的附加收取张紧辊 (未示出)布置在薄膜进给路径上。收取张紧辊将蒸镀膜f2从收 取导辊15进给到收取辊17，并且调节施加在蒸镀膜f2上的张力。
收取辊17收取被从收取张紧辊16引导来的蒸镀膜f2。
同步装置18被构造成使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。同步装置18可以采用下述三种 类型(a)至(c)中的一种。
(a)利用齿轮使圆周速度v1、v2均衡化。例如，正齿轮、 斜齿轮、锥齿轮、螺旋齿轮、蜗杆、蜗轮等被以组合的方式使用。
(b)利用皮带使圆周速度v1、v2均衡化。例如，选自V型 带、正时皮带、同步带等的一些皮带被以组合的方式使用。
(c)采用旋转控制单元和用于驱动收取导辊15的电机M2。 电机M2是相对于用于驱动涂辊14的电机M1额外设置的。旋转 控制单元控制电机M2的旋转。
蒸镀室20容纳着坩埚24，坩埚中容纳着将要被蒸镀在原料薄 膜f1上的材料。蒸镀室20是这样一个室，其中电子枪(未示出) 用于向坩埚24中容纳的材料施加电子束，以将材料蒸发并且在被 涂辊14引导着的原料薄膜f1上形成蒸镀层。
在蒸镀室中进行的蒸镀既可以是物理蒸镀(PVD)，也可以是 化学蒸镀(CVD)。如果选用PVD，则它可以是电阻加热型、感应 加热型或电子束加热型的。
下面解释上面描述的真空蒸镀装置所实施的用于制造蒸镀膜 的方法。
在真空蒸镀装置1中，原料薄膜f1在真空中从进给辊11进给， 并且通过进给张紧辊12被引导至涂辊14。
涂辊14将原料薄膜f1引导至蒸镀室20，并且将蒸镀膜f2引 导至收取导辊15。蒸镀膜f2具有形成在原料薄膜f1的一个表面 上的蒸镀层。
收取导辊15将蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16，同时保持蒸 镀膜位于原料薄膜f1上。
此时，同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度v1、 v2均衡化。因此，达到v1＝v2。
蒸镀膜被引导的速度v1等于收取导辊15的圆周速度v2。因 此，蒸镀层永远不会摩擦收取导辊15。这样，收取导辊15将蒸镀 膜f2引导至收取张紧辊16，而不会擦伤蒸镀层。
然后，收取导辊16将蒸镀膜f2引导至收取辊17。收取辊17 收取蒸镀膜f2。在通过在蒸镀室中加工从进给辊11进给的原料薄 膜f1而形成的全长蒸镀膜f2被完全地围绕着收取辊17收取后， 就产生了一卷蒸镀膜f2。
如上所述，在本实施例中，同步装置18使涂辊14和收取导 辊15的圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，收取导 辊15不会摩擦蒸镀膜f2的蒸镀层。这就消除了蒸镀层被划伤的可 能性。因此，蒸镀层可以具有理想的质量。
(第二实施例)
图3是可以用在根据本发明第二实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。那些与图1中相同的元件以相同的附图标记 表示，并且不再详细描述。下面主要描述不同的元件。在后面对 其它实施例进行描述时，也不描述那些与图1中所示相对应的元 件。
本实施例是第一实施例的一个特殊例子。同步装置18属于类 型(a)，并包括齿轮。
同步装置18包括第一齿轮a1、第二齿轮a2、两个中间齿轮 a3和a4。第一齿轮a1绕涂辊14的轴线旋转。第二齿轮a2绕收取 导辊15的轴线旋转。中间齿轮a3和a4将第一齿轮a1的旋转传递 到第二齿轮a2。
上述齿轮a1至a4是正齿轮。除此之外，它们也可以是前述 其它类型的齿轮。
所使用的中间齿轮的数量并不限制为两个。任何偶数个中间 齿轮都可以被使用。因此，涂辊14和收取导辊15以相反的方向、 而非相同的方向旋转。只要能够使涂辊14和收取导辊15以相反 的方向旋转，那么以特殊方式布置的任何奇数个中间齿轮也可以 被使用。请注意，“偶数个”也包括“0个”(即中间齿轮a3和a4 均不被使用，力直接从第一齿轮a1传递到第二齿轮a2)。
第一齿轮a1、第二齿轮a2、中间齿轮a3和a4分别具有特定 的齿数，以使n2＝n1(r1/r2)。这里，r1是涂辊14的半径，r2是收 取导辊15的半径，n1是每单位时间内第一齿轮a1的转数，n2是 每单位时间内第二齿轮a2的转数。
这种构造的同步装置使涂辊14和收取导辊15的圆周速度v1、 v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第二实施例可以获得与前述 第一实施例相同的效果。
(第三实施例)
图4是可以用在根据本发明第三实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。
本实施例是第一实施例的一个特殊例子。同步装置18属于类 型(b)，并包括皮带。
同步装置18包括第一带轮b1、第二带轮b2和皮带b3。
第一带轮b1具有半径r1’，其为涂辊14的半径r1的k倍(例 如0.4＜k≤1)。第一带轮b 1绕涂辊14的轴线旋转。
第二带轮b2具有半径r2’，其为收取导辊15的半径r2的k 倍。第二带轮b2绕收取导辊15的轴线旋转。
第一带轮b1的半径r1’和第二带轮b2的半径r2’共用同一k 值。因此，第一带轮b1、第二带轮b2、涂辊14、收取导辊15具 有类似的形状。结果，圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。
皮带b3将旋转着的第一带轮b1的力传递给第二带轮b2。皮 带b3可以使前述类型中的任何一种。
这种结构的同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第三实施例可以获得与 前述第一实施例相同的效果。
本实施例可以如图5所示修改。具体地讲，收取导辊15可以 是趋势辊(tendency roll)15b，并且同步装置18可以包括多个滚 珠轴承b4。
滚珠轴承b4被安置成分别接触第二带轮b2的外周表面和趋 势辊15b的内周表面。这些滚珠轴承是可以旋转和公转的球。
趋势辊15b用作收取辊15，并且通过滚珠轴承b4接收正在旋 转的第二带轮b2的力。
在图5所示的改型同步装置18中，第二带轮b2的速度v2’ 可以与涂辊14的圆周速度v1不同。即使是在这种情况下，滚珠 轴承b4可以减小或吸收速度差异。涂辊14的旋转被传递到趋势 辊15b(即收取辊15)。因此，同步装置使涂辊14和收取导辊15 的圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2，如前所述。
(第四实施例)
图6是可以用在根据本发明第四实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。
第四实施例是第一实施例的一个特殊例子。本实施例所用的 同步装置18属于类型(c)，并包括电机控制器。
同步装置18包括电机M2、第一转速计c1、第二转速计c2 和电机控制单元c3。
电机M2相对于用于旋转涂辊14的电机M1独立操作。电机 M2被电机控制单元c3控制，以旋转收取导辊15。
第一转速计c1测量涂辊14每单位时间内的转数n1。第一转 速计c1将代表转数n1的数据供应给电机控制单元c3。
第二转速计c2测量收取导辊15每单位时间内的转数n2’。第 二转速计c2将代表转数n2’的数据供应给电机控制单元c3。
根据由第一和第二转速计c1、c2供应的分别代表转数n1和 n2’的数据内容，电机控制单元c3控制电机M2，以使收取导辊15 每单位时间内实际的转数n2变为n1(r1/r2)，即n2＝n1(r1/r2)。
这种构造的同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第四实施例可以获得与 前述第一实施例相同的效果。
本发明并不局限于前面描述的实施例。实际中，在不脱离本 发明的范围和精神的前提下，可以作出各种变化和修改。
例如，在第四实施例中，电机控制单元c3可以从一个用于控 制电机M1的单元(未示出)接收代表转数n1的数据，而非如前 所述从第一转速计c1接收。
转数n1是测量值。事实上，它也可以是预设值。此外，如果 涂辊14每单位时间内的转数n1等于电机M1每单位时间内的转 数(即，如果涂辊14安装在电机M1的轴上)，则第一转速计c1 可以被修改成测量电机M1每单位时间内的转数。此外，在改型 例中，转数n2可以被设置成与转数n1相等。
第一和第二转速计c1、c2并不局限于测量转数n1和n2。它 们可以被修改成直接测量圆周速度v1和v2。在这种情况下，电机 控制单元c3只需要控制电机M2，以使v1＝v2，而不用控制 n2＝n1(r1/r2)。
这些改型不仅可以应用于第四实施例，而是还可以用于第一、 第二和第三实施例。
(第五至七实施例)
下面将要描述的第五至七实施例中包含一种前面结合第一至 第四实施例描述的同步装置18。此外，还包含一个处理单元，其 可以实施蒸镀或表面处理，并且其可以被不同类型的处理单元替 代。
下面首先解释第五至七实施例的有关背景技术。
在蒸镀装置领域中，有一种双头涂覆系统是公知的。这种系 统用于对在真空中连续供应的薄膜实施蒸镀，以便在单一步骤中 在薄膜上形成两个或多个层(参看例如日本特开平8-311650号 公报)。这种真空蒸镀装置的操作没有问题。然而，本发明的发明 人通过对该装置进行研究发现，由于在同一过程中彼此上下叠加 地形成蒸镀层，因此，不能提高气体隔离性能或蒸汽隔离性能。
第五至第七实施例不但能够获得第一至第四实施例的优点， 还能够提高蒸镀层的性能。
为了提高蒸镀层的性能，第五至七实施例采用了一种用于实 施涂覆处理或表面处理的处理单元。该处理单元是在蒸镀单元例 如物理蒸镀(PVD)单元之外附加的。
本发明人的研究表明，由于各层是利用蒸镀方法(PVD方法) 彼此上下叠加地形成的，因此蒸镀层的性能提高存在限制。出于 这一原因，第五至七实施例采用了一种处理单元，其在物理蒸镀 (PVD)单元之外附加地用于以不同于PVD方法的方式实施涂覆 处理或表面处理。因此，第五至第七实施例的不同之处在于处理 单元及其外围元件。下面描述第五至第七实施例。
(第五实施例)
图7是根据本发明第五实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。该真空蒸镀装置1被设计成用于在由纸(带材)、塑料等制成 的薄膜f上形成诸如铝层、氧化铝层和氧化硅层等蒸镀层，以使薄 膜f具有气体隔离性能或蒸汽隔离性能。如图7所示，真空蒸镀装 置1具有间壁2、进给收取单元10、处理室20f、蒸镀室202。进 给收取单元10、处理室201、蒸镀室202通过间壁2而彼此分开。
进给收取单元10是这样的一个室，其中薄膜f从该室进给到 处理室201中，并且该薄膜f又被从蒸镀室202导入该室中。进给 收取单元10包括进给辊11、多个张紧辊12、第一导辊131和132、 涂辊141和142、第二导辊151和152、收取辊17和双向进给控制 单元19。不但在本实施例中，而且在后面的实施例中，角标“1” 和“2”分别从属于不同单元。
一定长度的薄膜f被卷绕在进给辊11上。为了产生蒸镀膜， 在双向进给控制单元19的控制下，薄膜f被从进给辊11进给到相 邻的张紧辊12。薄膜f被从前述第一个张紧辊后面的另一个张紧 辊12收取。在被形成了各层之后，薄膜f最终被从前述第二个张 紧辊后面的张紧辊12收取。
多个张紧辊12布置在薄膜进给路径上。当薄膜f被从一个辊 进给到另一个时(即从进给辊11到第一导辊131，从第二导辊151 到第一导辊132，从第二导辊152到收取辊17)，在双向进给控制 单元19的控制下，张紧辊12调节施加在薄膜f上的张力。
第一导辊131和132分别靠近涂辊141和142布置。在双向进 给控制单元19的控制下，第一导辊131将薄膜f从张紧辊12引导 至涂辊141，或从涂辊141引导至张紧辊12，另一第一导辊132将 薄膜f从另一张紧辊12引导至涂辊142，或从涂辊142引导至另一 张紧辊12。
涂辊141和142被布置成分别以一部分面对着处理室201和蒸 镀室202。在双向进给控制单元19的控制下，涂辊141将薄膜f 从第一导辊131引导至处理室201，并将具有薄膜层的薄膜1引导 至第二导辊151，涂辊142将薄膜f从第一导辊132引导至蒸镀室 202，并将具有蒸镀层的薄膜1引导至第二导辊152。此外，涂辊 141也可以将薄膜f从第二导辊151引导至处理室201，并将具有薄 膜层的薄膜1引导至第一导辊131。涂辊142也可以将薄膜f从第 二导辊152引导至蒸镀室202，并将具有蒸镀层的薄膜1引导至第 一导辊132。
第二导辊151和152分别靠近涂辊141和142布置。在双向进 给控制单元19的控制下，第二导辊151和152将薄膜f从涂辊141 和142引导至张紧辊12，以及将薄膜f从张紧辊12引导回涂辊141 和142。
收取辊17收取从后面张紧辊12引导出来的薄膜f。在用于在 薄膜f上形成蒸镀膜的过程中，收取辊17可在双向进给控制单元 19的控制下从后面张紧辊12收取或向其进给薄膜f。最终，在各 层形成在薄膜f上后，收取辊17从后面张紧辊12收取薄膜f。
双向进给控制单元19被设计成向涂覆单元211和212进给或 从其输出薄膜f，如后文所述。也就是说，双向进给控制单元19 可以将薄膜f沿正向“从上游侧向下游侧”进给，或沿反向“从下 游侧向上游侧”进给。具体地讲，双向进给控制单元19控制进给 辊11、张紧辊12、第一导辊131和132、涂辊141和142、第二导 辊151和152和收取辊17，以使它们沿双向旋转。
处理室201容纳着涂覆单元211，其用于对缠绕在涂辊141上 的薄膜f进行涂覆处理。该涂覆处理不同于PVD方法。处理室201 的外壁221通过紧固单元231安装在进给收取单元10上。处理室 201可从进给收取单元10上拆下。与PVD方法不同的涂覆处理是 例如化学蒸镀(CVD)、有机蒸镀、蒸镀/聚合、溅镀等等。
蒸镀室202容纳着涂覆单元(蒸镀单元)212，其用于对缠绕 在另一涂辊142上的薄膜f进行蒸镀或PVD处理。蒸镀室202具有 外壁222，该外壁的一部分是可被打开和关闭的凸缘252。外壁222 安装在进给收取单元10的间壁2上。
涂覆单元212容纳着坩埚242，坩埚中容纳着将要通过PVD方 法而沉积的材料。蒸发装置例如电子枪(未示出)用于蒸发坩埚 242中容纳的材料，以便在缠绕在涂辊142上的薄膜f的表面上形 成蒸镀层。PVD方法可以是电阻加热型、感应加热型或电子束加 热型等等的。
作为外壁222一部分的凸缘252可被拆下，并且可被打开和关 闭。通常，其关闭蒸镀室。
由于薄膜f可被沿双向进给，因此处理室201和蒸镀室202可 以分别位于上游侧和下游侧或相反地布置。
下面描述如此构造的真空蒸镀装置的操作。
在真空蒸镀装置1中，在真空中从进给辊11进给的薄膜f通 过张紧辊12而被从第一导辊131引导至涂辊141。
涂辊141将薄膜f进给到处理室201中。在处理室201中，在 薄膜f的表面上形成一个薄层。薄膜f随后被引导至第二导辊151。
在接触形成于薄膜f的表面上的薄层的状态下，第二导辊151 将薄膜f进给到张紧辊12。
张紧辊12将薄膜f从第一导辊132引导至涂辊142。
涂辊142将薄膜f引导至实施PVD方法的蒸镀室202。在蒸镀 室202中，在薄膜f的表面上形成一个蒸镀层。涂辊142将薄膜f 进一步引导至第二导辊152。
在接触形成于薄膜f的表面上的蒸镀层的状态下，第二导辊 152将薄膜f引导至张紧辊12。
张紧辊12将薄膜f引导至收取辊17。收取辊17收取薄膜f。 在通过在处理室201和蒸镀室202分别沿薄膜f的全长形成了两层， 并且全长的薄膜f被围绕着收取辊17收取后，就产生了一卷薄膜 f。
此外，薄膜f也可以被从收取辊17进给并被围绕着进给辊11 收取。在这种情况下，涂覆单元211或涂覆单元212或它们二者可 以在双向进给控制单元19的控制下对薄膜f实施涂覆处理。
处理室201的外壁221可以拆下，涂覆单元211可以被替换成 用于实施不同涂覆处理的单元。然后，通过不同的涂覆处理，可 以在薄膜f上形成特定质量的薄层。
如果涂覆单元211或涂覆单元212或它们二者对在双向进给控 制单元19的控制下双向进给的薄膜f上反复进行涂覆处理，则薄 膜f可以具有多个具有复合质量的彼此上下叠加的薄层。
无机蒸镀层(金属层或无机氧化物层)、由另一种方法形成的 层(例如由CVD方法形成的有机物氧化硅层)、由有机蒸镀形成 的有机层可以以彼此上下叠加的方式提供出来。这样可以提供出 比此前公知的薄膜具有更高气体隔离性能和蒸汽隔离性能的多层 式薄膜f。
如上所述，在本实施例中，一方面是涂覆单元211、另一方面 是涂覆单元212在单一步骤中对薄膜f实施彼此不同的处理。因此， 本实施例消除了在提高蒸镀层性能方面存在的限制。
双向进给控制单元19使得涂覆单元211或涂覆单元21x2或它 们二者重复实施各自的步骤。这有助于容易达到上述优点。此外， 如果处理室201的外壁221可以拆下，并且涂覆单元211可以被替 换成用于实施不同涂覆处理的单元，则更容易获得上述优点。所 有涂覆处理均在真空中连续进行，以形成薄层。薄层之间不会形 成天然氧化物膜。这有助于生产出高质量的薄膜。
如上所述，一个涂覆单元212用于实施PVD方法。由于PVD 膜具有高质量，因此所产生的薄膜可以提高质量。
下面参照图8至10解释本实施例的改型。
如图8所示，实施涂覆处理的涂覆单元211可以被替换成等离 子处理单元211’，其设置在处理室201’中。等离子处理单元211’ 实施等离子处理，这是一种表面处理。
或者，如图9或图10所示，用于安装和拆卸外壁221的紧固 单元231可以被替换成凸缘251，其可以安装在外壁221的一部分 上和由此拆下，或者可以被打开和关闭。在这种情况下，凸缘251 需要具有这样的尺寸，即能够分别更换涂覆单元211和等离子处理 单元211’。
(第六实施例)
图11是根据本发明第六实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。
本实施例是第五实施例的改型。其在薄膜进给路径上设有另 一个处理室203。处理室203中容纳着涂覆单元213。
涂覆单元213可以被构造成用于实施与PVD方法不同的涂覆 处理。其可以是与前述涂覆单元211相同的类型的。毋庸置言，其 最好与涂覆单元211不同，因为这样的话可以在本实施例中形成不 同质量的薄层。
通过如此构造，第六实施例可以获得与第五实施例相同的优 点。另外，由于涂覆单元213执行的特殊涂覆处理，可以提高薄膜 f的质量。
处理室例如处理室201、处理室203的数量，并不局限于一个 或两个。相反，处理室可以以任何预期数量提供。此外，本实施 例可以如图12至14所示修改。
也就是说，如图12所示，处理室203可以被替换为处理室203’， 其包含等离子处理单元213’而非涂覆单元213。
或者，如图13和14所示，用于安装和拆卸外壁221的紧固单 元231可以被替换成凸缘251，其可以安装在外壁221的一部分上 和由此拆下，或者可以被打开和关闭。
(第七实施例)
图15是根据本发明第七实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。
本实施例是第六实施例的改型。处理室203面对着涂辊141， 类似于处理室201。
通过如此构造，第七实施例可以获得与第六实施例相同的优 点。另外，由于可以利用两个涂覆单元211和212组合实施适宜的 涂覆处理以形成薄层，因此可以提高薄膜f的质量。
第七实施例可以如图16所示修改。具体地讲，处理室203可 以被替换为处理室203’，其包含等离子处理单元213’而非涂覆单 元213。如果是这样，则等离子处理单元可以对由前述涂覆单元211 形成的薄层进行中和处理。也就是说，可以在单一的涂辊即涂辊 141上执行涂覆处理和表面处理。毋庸置言，可以提高薄层的质量。
本发明并不局限于上面描述的实施例。在不脱离本发明范围 和精神的前提下，可以对任何实施例进行修改。前面描述的实施 例可以以任何可能的方式组合，以获得特殊的优点。
例如，选自处理室201、201’、203、203’的任何处理室20可被 布置在薄膜进给路径的给定位置上。
此外，前面描述的实施例中包含本发明的各种阶段。这里公 开的各种构成因素可以以各种方式组合，以产生各种发明。即使 任何前述实施例中的某些构成因素未被使用，但仍可以使用本领 域中公知的构成因素，而不会妨碍本发明的实际应用。
此外，在不脱离本发明范围和精神的前提下，可以作出任何 变化和修改。
工业实用性
本发明可以提供出真空蒸镀装置，其不会划伤蒸镀膜，因此 可以保持蒸镀膜的预期性能。此外，本发明可以提供出用于制造 无划伤蒸镀膜的方法。
根据本发明人的研究，在最初接触蒸镀层的收取导辊的圆周 速度v2小于涂辊的圆周速度v1，因而收取导辊不可避免地摩擦蒸 镀层时，蒸镀层会被划伤。各实施例的相同之处在于，均具有同 步装置，用以防止收取导辊摩擦蒸镀层，而不同之处在于，它们 的同步装置结构不同，如下面所描述。
(第一实施例)
图1是根据本发明第一实施例的真空蒸镀装置1的示意性剖 视图。图2是该真空蒸镀装置1中的一些元件的示意图。真空蒸 镀装置1用于在由纸、塑料或类似物制成的原料薄膜f1的表面上 形成氧化硅或类似物的蒸镀层，以产生具有气体隔离性能和蒸汽 隔离性能的蒸镀膜f2。如图1所示，真空蒸镀装置1具有间壁2、 进给收取单元10和蒸镀室20。进给收取单元10和蒸镀室20通过 间壁2而彼此分开。
进给收取单元10是这样的一个室，其中原料薄膜f1从该室进 给到蒸镀室20中，并且该原料薄膜f1又被从蒸镀室20导入该室 中。进给收取单元10包括进给辊11、进给张紧辊12、进给导辊 13、涂辊14、收取导辊15、收取张紧辊16、收取辊17和同步装 置18。
一定长度的原料薄膜f1被卷绕在进给辊11上。为了产生蒸镀 膜，原料薄膜f1被从进给辊11进给到进给张紧辊12。
进给张紧辊12将原料薄膜f1引导至进给导辊13，并且调节 施加在从进给辊11进给的原料薄膜f1上的张力。如需要，可以在 薄膜进给路径上布置附加的进给张紧辊(未示出)。
进给导辊13靠近涂辊14布置。其用于将从进给张紧辊12进 给的原料薄膜f1引导至涂辊14。
涂辊14被布置成使其一部分面对着设置在蒸镀室20中的坩 埚24。涂辊14将原料薄膜f1从进给导辊13引导至蒸镀室20中， 并将带有蒸镀层的蒸镀膜f2导向收取导辊15。涂辊14可以以圆 周速度v1旋转，因为其旋转速度(即每分钟转数)可以通过控制 装置(未示出)控制。
收取导辊15靠近涂辊14设置。在蒸镀膜f2被从涂辊14进给 出来后，收取导辊15是第一个接触蒸镀层的辊。收取导辊15将 蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16。更准确地讲，收取导辊15接触 蒸镀膜f2的蒸镀层的表面；并且它是除收取辊17之外的辊。考虑 到这一点，通常设置三个收取导辊15。因此，希望如后文所述的 同步装置18使所有与蒸镀层接触的辊的圆周速度v2等于涂辊14 的圆周速度v1。
术语“靠近涂辊14布置”指的是收取导辊15与涂辊14相距 例如15mm至50mm。或者，收取导辊15可以与涂辊14相距50 mm至100mm。本说明书中只解释进给收取单元10中的有助于描 述同步装置18的那些特征。
同步装置18控制收取导辊15。在同步装置18的控制下，收 取导辊15以等于涂辊14的圆周速度v1的圆周速度v2旋转。因 此，收取导辊15可以将蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16，而不划 伤蒸镀膜f2的蒸镀层的表面。
收取张紧辊16以及在需要的情况下可设置的附加收取张紧辊 (未示出)布置在薄膜进给路径上。收取张紧辊将蒸镀膜f2从收 取导辊15进给到收取辊17，并且调节施加在蒸镀膜f2上的张力。
收取辊17收取被从收取张紧辊16引导来的蒸镀膜f2。
同步装置18被构造成使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。同步装置18可以采用下述三种 类型(a)至(c)中的一种。
(a)利用齿轮使圆周速度v1、v2均衡化。例如，正齿轮、 斜齿轮、锥齿轮、螺旋齿轮、蜗杆、蜗轮等被以组合的方式使用。
(b)利用皮带使圆周速度v1、v2均衡化。例如，选自V型 带、正时皮带、同步带等的一些皮带被以组合的方式使用。
(c)采用旋转控制单元和用于驱动收取导辊15的电机M2。 电机M2是相对于用于驱动涂辊14的电机M1额外设置的。旋转 控制单元控制电机M2的旋转。
蒸镀室20容纳着坩埚24，坩埚中容纳着将要被蒸镀在原料薄 膜f1上的材料。蒸镀室20是这样一个室，其中电子枪(未示出) 用于向坩埚24中容纳的材料施加电子束，以将材料蒸发并且在被 涂辊14引导着的原料薄膜f1上形成蒸镀层。
在蒸镀室中进行的蒸镀既可以是物理蒸镀(PVD)，也可以是 化学蒸镀(CVD)。如果选用PVD，则它可以是电阻加热型、感应 加热型或电子束加热型的。
下面解释上面描述的真空蒸镀装置所实施的用于制造蒸镀膜 的方法。
在真空蒸镀装置1中，原料薄膜f1在真空中从进给辊11进给， 并且通过进给张紧辊12被引导至涂辊14。
涂辊14将原料薄膜f1引导至蒸镀室20，并且将蒸镀膜f2引 导至收取导辊15。蒸镀膜f2具有形成在原料薄膜f1的一个表面 上的蒸镀层。
收取导辊15将蒸镀膜f2引导至收取张紧辊16，同时保持蒸 镀膜位于原料薄膜f1上。
此时，同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度v1、 v2均衡化。因此，达到v1＝v2。
蒸镀膜被引导的速度v1等于收取导辊15的圆周速度v2。因 此，蒸镀层永远不会摩擦收取导辊15。这样，收取导辊15将蒸镀 膜f2引导至收取张紧辊16，而不会擦伤蒸镀层。
然后，收取导辊16将蒸镀膜f2引导至收取辊17。收取辊17 收取蒸镀膜f2。在通过在蒸镀室中加工从进给辊11进给的原料薄 膜f1而形成的全长蒸镀膜f2被完全地围绕着收取辊17收取后， 就产生了一卷蒸镀膜f2。
如上所述，在本实施例中，同步装置18使涂辊14和收取导 辊15的圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，收取导 辊15不会摩擦蒸镀膜f2的蒸镀层。这就消除了蒸镀层被划伤的可 能性。因此，蒸镀层可以具有理想的质量。
(第二实施例)
图3是可以用在根据本发明第二实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。那些与图1中相同的元件以相同的附图标记 表示，并且不再详细描述。下面主要描述不同的元件。在后面对 其它实施例进行描述时，也不描述那些与图1中所示相对应的元 件。
本实施例是第一实施例的一个特殊例子。同步装置18属于类 型(a)，并包括齿轮。
同步装置18包括第一齿轮a1、第二齿轮a2、两个中间齿轮 a3和a4。第一齿轮a1绕涂辊14的轴线旋转。第二齿轮a2绕收取 导辊15的轴线旋转。中间齿轮a3和a4将第一齿轮a1的旋转传递 到第二齿轮a2。
上述齿轮a1至a4是正齿轮。除此之外，它们也可以是前述 其它类型的齿轮。
所使用的中间齿轮的数量并不限制为两个。任何偶数个中间 齿轮都可以被使用。因此，涂辊14和收取导辊15以相反的方向、 而非相同的方向旋转。只要能够使涂辊14和收取导辊15以相反 的方向旋转，那么以特殊方式布置的任何奇数个中间齿轮也可以 被使用。请注意，“偶数个”也包括“0个”(即中间齿轮a3和a4 均不被使用，力直接从第一齿轮a1传递到第二齿轮a2)。
第一齿轮a1、第二齿轮a2、中间齿轮a3和a4分别具有特定 的齿数，以使n2＝n1(r1/r2)。这里，r1是涂辊14的半径，r2是收 取导辊15的半径，n1是每单位时间内第一齿轮a1的转数，n2是 每单位时间内第二齿轮a2的转数。
这种构造的同步装置使涂辊14和收取导辊15的圆周速度v1、 v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第二实施例可以获得与前述 第一实施例相同的效果。
(第三实施例)
图4是可以用在根据本发明第三实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。
本实施例是第一实施例的一个特殊例子。同步装置18属于类 型(b)，并包括皮带。
同步装置18包括第一带轮b1、第二带轮b2和皮带b3。
第一带轮b1具有半径r1’，其为涂辊14的半径r1的k倍(例 如0.4＜k≤1)。第一带轮b 1绕涂辊14的轴线旋转。
第二带轮b2具有半径r2’，其为收取导辊15的半径r2的k 倍。第二带轮b2绕收取导辊15的轴线旋转。
第一带轮b1的半径r1’和第二带轮b2的半径r2’共用同一k 值。因此，第一带轮b1、第二带轮b2、涂辊14、收取导辊15具 有类似的形状。结果，圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。
皮带b3将旋转着的第一带轮b1的力传递给第二带轮b2。皮 带b3可以使前述类型中的任何一种。
这种结构的同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第三实施例可以获得与 前述第一实施例相同的效果。
本实施例可以如图5所示修改。具体地讲，收取导辊15可以 是趋势辊(tendency roll)15b，并且同步装置18可以包括多个滚 珠轴承b4。
滚珠轴承b4被安置成分别接触第二带轮b2的外周表面和趋 势辊15b的内周表面。这些滚珠轴承是可以旋转和公转的球。
趋势辊15b用作收取辊15，并且通过滚珠轴承b4接收正在旋 转的第二带轮b2的力。
在图5所示的改型同步装置18中，第二带轮b2的速度v2’ 可以与涂辊14的圆周速度v1不同。即使是在这种情况下，滚珠 轴承b4可以减小或吸收速度差异。涂辊14的旋转被传递到趋势 辊15b(即收取辊15)。因此，同步装置使涂辊14和收取导辊15 的圆周速度v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2，如前所述。
(第四实施例)
图6是可以用在根据本发明第四实施例的真空蒸镀装置中的 同步装置的示意图。
第四实施例是第一实施例的一个特殊例子。本实施例所用的 同步装置18属于类型(c)，并包括电机控制器。
同步装置18包括电机M2、第一转速计c1、第二转速计c2 和电机控制单元c3。
电机M2相对于用于旋转涂辊14的电机M1独立操作。电机 M2被电机控制单元c3控制，以旋转收取导辊15。
第一转速计c1测量涂辊14每单位时间内的转数n1。第一转 速计c1将代表转数n1的数据供应给电机控制单元c3。
第二转速计c2测量收取导辊15每单位时间内的转数n2’。第 二转速计c2将代表转数n2’的数据供应给电机控制单元c3。
根据由第一和第二转速计c1、c2供应的分别代表转数n1和 n2’的数据内容，电机控制单元c3控制电机M2，以使收取导辊15 每单位时间内实际的转数n2变为n1(r1/r2)，即n2＝n1(r1/r2)。
这种构造的同步装置18使涂辊14和收取导辊15的圆周速度 v1、v2均衡化，从而达到v1＝v2。因此，第四实施例可以获得与 前述第一实施例相同的效果。
本发明并不局限于前面描述的实施例。实际中，在不脱离本 发明的范围和精神的前提下，可以作出各种变化和修改。
例如，在第四实施例中，电机控制单元c3可以从一个用于控 制电机M1的单元(未示出)接收代表转数n1的数据，而非如前 所述从第一转速计c1接收。
转数n1是测量值。事实上，它也可以是预设值。此外，如果 涂辊14每单位时间内的转数n1等于电机M1每单位时间内的转 数(即，如果涂辊14安装在电机M1的轴上)，则第一转速计c1 可以被修改成测量电机M1每单位时间内的转数。此外，在改型 例中，转数n2可以被设置成与转数n1相等。
第一和第二转速计c1、c2并不局限于测量转数n1和n2。它 们可以被修改成直接测量圆周速度v1和v2。在这种情况下，电机 控制单元c3只需要控制电机M2，以使v1＝v2，而不用控制 n2＝n1(r1/r2)。
这些改型不仅可以应用于第四实施例，而是还可以用于第一、 第二和第三实施例。
(第五至七实施例)
下面将要描述的第五至七实施例中包含一种前面结合第一至 第四实施例描述的同步装置18。此外，还包含一个处理单元，其 可以实施蒸镀或表面处理，并且其可以被不同类型的处理单元替 代。
下面首先解释第五至七实施例的有关背景技术。
在蒸镀装置领域中，有一种双头涂覆系统是公知的。这种系 统用于对在真空中连续供应的薄膜实施蒸镀，以便在单一步骤中 在薄膜上形成两个或多个层(参看例如日本特开平8-311650号 公报)。这种真空蒸镀装置的操作没有问题。然而，本发明的发明 人通过对该装置进行研究发现，由于在同一过程中彼此上下叠加 地形成蒸镀层，因此，不能提高气体隔离性能或蒸汽隔离性能。
第五至第七实施例不但能够获得第一至第四实施例的优点， 还能够提高蒸镀层的性能。
为了提高蒸镀层的性能，第五至七实施例采用了一种用于实 施涂覆处理或表面处理的处理单元。该处理单元是在蒸镀单元例 如物理蒸镀(PVD)单元之外附加的。
本发明人的研究表明，由于各层是利用蒸镀方法(PVD方法) 彼此上下叠加地形成的，因此蒸镀层的性能提高存在限制。出于 这一原因，第五至七实施例采用了一种处理单元，其在物理蒸镀 (PVD)单元之外附加地用于以不同于PVD方法的方式实施涂覆 处理或表面处理。因此，第五至第七实施例的不同之处在于处理 单元及其外围元件。下面描述第五至第七实施例。
(第五实施例)
图7是根据本发明第五实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。该真空蒸镀装置1被设计成用于在由纸(带材)、塑料等制成 的薄膜f上形成诸如铝层、氧化铝层和氧化硅层等蒸镀层，以使薄 膜f具有气体隔离性能或蒸汽隔离性能。如图7所示，真空蒸镀装 置1具有间壁2、进给收取单元10、处理室20f、蒸镀室202。进 给收取单元10、处理室201、蒸镀室202通过间壁2而彼此分开。
进给收取单元10是这样的一个室，其中薄膜f从该室进给到 处理室201中，并且该薄膜f又被从蒸镀室202导入该室中。进给 收取单元10包括进给辊11、多个张紧辊12、第一导辊131和132、 涂辊141和142、第二导辊151和152、收取辊17和双向进给控制 单元19。不但在本实施例中，而且在后面的实施例中，角标“1” 和“2”分别从属于不同单元。
一定长度的薄膜f被卷绕在进给辊11上。为了产生蒸镀膜， 在双向进给控制单元19的控制下，薄膜f被从进给辊11进给到相 邻的张紧辊12。薄膜f被从前述第一个张紧辊后面的另一个张紧 辊12收取。在被形成了各层之后，薄膜f最终被从前述第二个张 紧辊后面的张紧辊12收取。
多个张紧辊12布置在薄膜进给路径上。当薄膜f被从一个辊 进给到另一个时(即从进给辊11到第一导辊131，从第二导辊151 到第一导辊132，从第二导辊152到收取辊17)，在双向进给控制 单元19的控制下，张紧辊12调节施加在薄膜f上的张力。
第一导辊131和132分别靠近涂辊141和142布置。在双向进 给控制单元19的控制下，第一导辊131将薄膜f从张紧辊12引导 至涂辊141，或从涂辊141引导至张紧辊12，另一第一导辊132将 薄膜f从另一张紧辊12引导至涂辊142，或从涂辊142引导至另一 张紧辊12。
涂辊141和142被布置成分别以一部分面对着处理室201和蒸 镀室202。在双向进给控制单元19的控制下，涂辊141将薄膜f 从第一导辊131引导至处理室201，并将具有薄膜层的薄膜1引导 至第二导辊151，涂辊142将薄膜f从第一导辊132引导至蒸镀室 202，并将具有蒸镀层的薄膜1引导至第二导辊152。此外，涂辊 141也可以将薄膜f从第二导辊151引导至处理室201，并将具有薄 膜层的薄膜1引导至第一导辊131。涂辊142也可以将薄膜f从第 二导辊152引导至蒸镀室202，并将具有蒸镀层的薄膜1引导至第 一导辊132。
第二导辊151和152分别靠近涂辊141和142布置。在双向进 给控制单元19的控制下，第二导辊151和152将薄膜f从涂辊141 和142引导至张紧辊12，以及将薄膜f从张紧辊12引导回涂辊141 和142。
收取辊17收取从后面张紧辊12引导出来的薄膜f。在用于在 薄膜f上形成蒸镀膜的过程中，收取辊17可在双向进给控制单元 19的控制下从后面张紧辊12收取或向其进给薄膜f。最终，在各 层形成在薄膜f上后，收取辊17从后面张紧辊12收取薄膜f。
双向进给控制单元19被设计成向涂覆单元211和212进给或 从其输出薄膜f，如后文所述。也就是说，双向进给控制单元19 可以将薄膜f沿正向“从上游侧向下游侧”进给，或沿反向“从下 游侧向上游侧”进给。具体地讲，双向进给控制单元19控制进给 辊11、张紧辊12、第一导辊131和132、涂辊141和142、第二导 辊151和152和收取辊17，以使它们沿双向旋转。
处理室201容纳着涂覆单元211，其用于对缠绕在涂辊141上 的薄膜f进行涂覆处理。该涂覆处理不同于PVD方法。处理室201 的外壁221通过紧固单元231安装在进给收取单元10上。处理室 201可从进给收取单元10上拆下。与PVD方法不同的涂覆处理是 例如化学蒸镀(CVD)、有机蒸镀、蒸镀/聚合、溅镀等等。
蒸镀室202容纳着涂覆单元(蒸镀单元)212，其用于对缠绕 在另一涂辊142上的薄膜f进行蒸镀或PVD处理。蒸镀室202具有 外壁222，该外壁的一部分是可被打开和关闭的凸缘252。外壁222 安装在进给收取单元10的间壁2上。
涂覆单元212容纳着坩埚242，坩埚中容纳着将要通过PVD方 法而沉积的材料。蒸发装置例如电子枪(未示出)用于蒸发坩埚 242中容纳的材料，以便在缠绕在涂辊142上的薄膜f的表面上形 成蒸镀层。PVD方法可以是电阻加热型、感应加热型或电子束加 热型等等的。
作为外壁222一部分的凸缘252可被拆下，并且可被打开和关 闭。通常，其关闭蒸镀室。
由于薄膜f可被沿双向进给，因此处理室201和蒸镀室202可 以分别位于上游侧和下游侧或相反地布置。
下面描述如此构造的真空蒸镀装置的操作。
在真空蒸镀装置1中，在真空中从进给辊11进给的薄膜f通 过张紧辊12而被从第一导辊131引导至涂辊141。
涂辊141将薄膜f进给到处理室201中。在处理室201中，在 薄膜f的表面上形成一个薄层。薄膜f随后被引导至第二导辊151。
在接触形成于薄膜f的表面上的薄层的状态下，第二导辊151 将薄膜f进给到张紧辊12。
张紧辊12将薄膜f从第一导辊132引导至涂辊142。
涂辊142将薄膜f引导至实施PVD方法的蒸镀室202。在蒸镀 室202中，在薄膜f的表面上形成一个蒸镀层。涂辊142将薄膜f 进一步引导至第二导辊152。
在接触形成于薄膜f的表面上的蒸镀层的状态下，第二导辊 152将薄膜f引导至张紧辊12。
张紧辊12将薄膜f引导至收取辊17。收取辊17收取薄膜f。 在通过在处理室201和蒸镀室202分别沿薄膜f的全长形成了两层， 并且全长的薄膜f被围绕着收取辊17收取后，就产生了一卷薄膜 f。
此外，薄膜f也可以被从收取辊17进给并被围绕着进给辊11 收取。在这种情况下，涂覆单元211或涂覆单元212或它们二者可 以在双向进给控制单元19的控制下对薄膜f实施涂覆处理。
处理室201的外壁221可以拆下，涂覆单元211可以被替换成 用于实施不同涂覆处理的单元。然后，通过不同的涂覆处理，可 以在薄膜f上形成特定质量的薄层。
如果涂覆单元211或涂覆单元212或它们二者对在双向进给控 制单元19的控制下双向进给的薄膜f上反复进行涂覆处理，则薄 膜f可以具有多个具有复合质量的彼此上下叠加的薄层。
无机蒸镀层(金属层或无机氧化物层)、由另一种方法形成的 层(例如由CVD方法形成的有机物氧化硅层)、由有机蒸镀形成 的有机层可以以彼此上下叠加的方式提供出来。这样可以提供出 比此前公知的薄膜具有更高气体隔离性能和蒸汽隔离性能的多层 式薄膜f。
如上所述，在本实施例中，一方面是涂覆单元211、另一方面 是涂覆单元212在单一步骤中对薄膜f实施彼此不同的处理。因此， 本实施例消除了在提高蒸镀层性能方面存在的限制。
双向进给控制单元19使得涂覆单元211或涂覆单元21x2或它 们二者重复实施各自的步骤。这有助于容易达到上述优点。此外， 如果处理室201的外壁221可以拆下，并且涂覆单元211可以被替 换成用于实施不同涂覆处理的单元，则更容易获得上述优点。所 有涂覆处理均在真空中连续进行，以形成薄层。薄层之间不会形 成天然氧化物膜。这有助于生产出高质量的薄膜。
如上所述，一个涂覆单元212用于实施PVD方法。由于PVD 膜具有高质量，因此所产生的薄膜可以提高质量。
下面参照图8至10解释本实施例的改型。
如图8所示，实施涂覆处理的涂覆单元211可以被替换成等离 子处理单元211’，其设置在处理室201’中。等离子处理单元211’ 实施等离子处理，这是一种表面处理。
或者，如图9或图10所示，用于安装和拆卸外壁221的紧固 单元231可以被替换成凸缘251，其可以安装在外壁221的一部分 上和由此拆下，或者可以被打开和关闭。在这种情况下，凸缘251 需要具有这样的尺寸，即能够分别更换涂覆单元211和等离子处理 单元211’。
(第六实施例)
图11是根据本发明第六实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。
本实施例是第五实施例的改型。其在薄膜进给路径上设有另 一个处理室203。处理室203中容纳着涂覆单元213。
涂覆单元213可以被构造成用于实施与PVD方法不同的涂覆 处理。其可以是与前述涂覆单元211相同的类型的。毋庸置言，其 最好与涂覆单元211不同，因为这样的话可以在本实施例中形成不 同质量的薄层。
通过如此构造，第六实施例可以获得与第五实施例相同的优 点。另外，由于涂覆单元213执行的特殊涂覆处理，可以提高薄膜 f的质量。
处理室例如处理室201、处理室203的数量，并不局限于一个 或两个。相反，处理室可以以任何预期数量提供。此外，本实施 例可以如图12至14所示修改。
也就是说，如图12所示，处理室203可以被替换为处理室203’， 其包含等离子处理单元213’而非涂覆单元213。
或者，如图13和14所示，用于安装和拆卸外壁221的紧固单 元231可以被替换成凸缘251，其可以安装在外壁221的一部分上 和由此拆下，或者可以被打开和关闭。
(第七实施例)
图15是根据本发明第七实施例的真空蒸镀装置的示意性剖视 图。
本实施例是第六实施例的改型。处理室203面对着涂辊141， 类似于处理室201。
通过如此构造，第七实施例可以获得与第六实施例相同的优 点。另外，由于可以利用两个涂覆单元211和212组合实施适宜的 涂覆处理以形成薄层，因此可以提高薄膜f的质量。
第七实施例可以如图16所示修改。具体地讲，处理室203可 以被替换为处理室203’，其包含等离子处理单元213’而非涂覆单 元213。如果是这样，则等离子处理单元可以对由前述涂覆单元211 形成的薄层进行中和处理。也就是说，可以在单一的涂辊即涂辊 141上执行涂覆处理和表面处理。毋庸置言，可以提高薄层的质量。
本发明并不局限于上面描述的实施例。在不脱离本发明范围 和精神的前提下，可以对任何实施例进行修改。前面描述的实施 例可以以任何可能的方式组合，以获得特殊的优点。
例如，选自处理室201、201’、203、203’的任何处理室20可被 布置在薄膜进给路径的给定位置上。
此外，前面描述的实施例中包含本发明的各种阶段。这里公 开的各种构成因素可以以各种方式组合，以产生各种发明。即使 任何前述实施例中的某些构成因素未被使用，但仍可以使用本领 域中公知的构成因素，而不会妨碍本发明的实际应用。
此外，在不脱离本发明范围和精神的前提下，可以作出任何 变化和修改。
工业实用性
本发明可以提供出真空蒸镀装置，其不会划伤蒸镀膜，因此 可以保持蒸镀膜的预期性能。此外，本发明可以提供出用于制造 无划伤蒸镀膜的方法。