JP5694023B2 - 積層構造体の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、積層構造体の製造装置に係り、特に、真空蒸着重合法により成膜される蒸着重合膜が、膜状基材上に少なくとも一つ積層形成されてなる積層構造体の製造装置の改良に関するものである。

従来から、樹脂フィルム等の膜状基材上に、蒸着重合膜が真空蒸着重合法により積層形成されてなる積層構造体が、各種の用途に使用されている。例えば、酸素ガスや水蒸気等のガス透過を阻止するガスバリアフィルムや、有機エレクトロルミネッセンス素子等として用いられている。また、最近では、金属化フィルムに蒸着重合膜が積層形成されてなる積層フィルムをフィルムコンデンサ素子として使用することも、検討されている。

ところで、そのような積層構造体の製造装置には、種々の構造を有するものがあり、その中の一種として、例えば、特開２００１−２６１８６７号公報（特許文献１）等に明らかにされる装置が知られている。この装置は、真空チャンバ内に、回転ドラム（公報中には、冷却・コーティングロールと称されている）と、膜状基材（公報中には、基材フィルムと称されている）を巻き出して、回転ドラムの外周面上に供給する巻出しロールと、互いに異なる種類の原料モノマーをそれぞれ加熱して、蒸発させる二つの蒸発源とが、設置されている。そして、巻出しロールから回転ドラムの外周面上に巻き出された膜状基材を、回転ドラムの回転に伴って回転ドラムの周方向に走行させる一方、二つの蒸発源にて原料モノマーの蒸気をそれぞれ発生させて、それら２種類のモノマー蒸気を膜状基材上で重合させることにより、蒸着重合膜を膜状基材上に積層形成するようにしたものである。このような積層構造体の製造装置では、連続方式によって、目的とする積層構造体の大量生産が可能となる。

ところが、かかる従来装置では、真空チャンバ内全体が一つの成膜室とされている。また、２種類の原料モノマーをそれぞれ収容する蒸発源が、成膜室を構成する真空チャンバ内に一組だけ設置され、この一組の蒸発源だけによって、２種類のモノマー蒸気が、膜状基材上に供給されるようになっている。そのため、真空チャンバ内の圧力変動（真空度の変化）や、各蒸発源に収容される原料モノマーの残量及び加熱温度の変化等による原料モノマーの蒸発速度（モノマー蒸気の蒸気圧）の変化が、成膜される蒸着重合膜の組成や成膜レート（蒸着重合膜の形成速度）に対してダイレクトに影響する。従って、製造される積層構造体において、蒸着重合膜の組成や膜厚にバラツキが生ずる恐れがあった。

また、上記の従来装置を用いて、膜状基材上に蒸着重合膜を厚く形成する場合には、各蒸発源での原料モノマーの蒸発速度を高める必要があるが、そうすると、蒸発源での原料モノマーの加熱温度の制御が、より困難となる。しかも、モノマー蒸気の蒸気圧が高圧となるため、蒸発源の構成部品の耐圧性を高めなければならず、それによってコストが高騰するといった問題も生ずる。

さらに、上記の従来装置を用いて、膜状基材上に複数種類の蒸着重合膜を積層形成する場合には、蒸着重合膜の種類数と同じ回数において、蒸着重合操作を繰り返して実施しなければらならず、それが非常に面倒であった。

なお、特開２００８−２８７９９６号公報（特許文献２）には、２種類の原料モノマーをそれぞれ収容する蒸発源を二組有する積層構造体の製造装置が開示されている。しかしながら、かかる製造装置では、二組の蒸発源から発生させられる複数種類のモノマー蒸気の蒸気圧を、それぞれ、所望の圧力に維持することが、二組の蒸発源同士の相互の干渉によって困難となる可能性があった。

特開２００１−２６１８６７号公報 特開２００８−２８７９９６号公報

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、一定の組成及び膜厚を有する蒸着重合膜が膜状基材上に積層形成された積層構造体を安定的に製造することが可能で、しかも、膜厚の厚い蒸着重合膜や複数種類の蒸着重合膜が積層形成された積層構造体をも、容易に且つ効率的に製造することができる積層構造体の製造装置を提供することにある。

本発明は、上記した課題、又は本明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙する各種の態様において、好適に実施され得るものである。また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。

本発明は、上記した課題の解決のために、真空蒸着重合法により成膜される蒸着重合膜が、膜状基材上に少なくとも一つ積層形成されてなる積層構造体の製造装置であって、（ａ）真空チャンバと、（ｂ）該真空チャンバ内の空気を排出して、該真空チャンバ内を真空状態とする排気手段と、（ｃ）前記真空チャンバ内に一軸回りに回転可能に設置され、前記膜状基材が外周面上に接触して配置されることにより、一軸回りの回転に伴って、該膜状基材を周方向に走行させる回転ドラムと、（ｄ）前記膜状基材が前記回転ドラムの外周面上に接触して配置されるように、該膜状基材を該回転ドラムの外周面上に供給する膜状基材供給手段と、（ｅ）前記真空チャンバ内における前記回転ドラムの外周面上で、該外周面に向かって開口する吹出口と、周壁部に囲まれた内側空間とを有して、前記回転ドラムの周囲に周方向に並んで配置された複数の吹出口部材と、（ｆ）前記複数の吹出口部材のそれぞれの内側空間に形成されて、前記吹出口が配置されてなる、前記真空チャンバ内において画成された複数の成膜室と、（ｇ）複数種類の原料モノマーを加熱し、蒸発させて、複数種類のモノマー蒸気をそれぞれ発生させる蒸発源と、それらモノマー蒸気を該蒸発源から前記吹出口部材にそれぞれ導く連通路とを有し、該蒸発源にて生ぜしめられた該複数種類のモノマー蒸気を、該連通路を通じて該吹出口部材の前記成膜室内に供給することにより、該複数種類のモノマー蒸気を該成膜室の吹出口から吹き出させる、少なくとも一つのモノマー蒸気供給手段とを有し、且つ前記吹出口部材の内部空間が、仕切壁によって、前記複数種類のモノマー蒸気が導入されて、混合せしめられる混合室と、前記吹出口が配置された成膜室とに仕切られてなると共に、かかる仕切壁に、該混合室と該成膜室とを連通する通孔を設けて、該複数種類のモノマー蒸気が該混合室内において混合せしめられた後、該仕切壁の通孔から該成膜室内に供給されるようにしたことを特徴とする積層構造体の製造装置を、その要旨とするものである。

なお、本発明の好ましい態様の一つによれば、前記膜状基材を部分的に被覆する被覆部材が、前記吹出口部材の吹出口を該回転ドラムの周方向に横切って延びるように配置されていることにより、該吹出口から吹き出される前記複数種類のモノマー蒸気の、該被覆部材による該膜状基材の被覆部分への付着が阻止されるように構成される。

本発明の有利な態様の一つによれば、前記回転ドラムの周囲において、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も上流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の上流側の箇所に、前記膜状基材を帯電させる帯電手段が配設される。

なお、帯電手段が設けられる場合には、前記回転ドラムの周囲において、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も下流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の下流側の箇所に、前記帯電手段にて帯電させられた該膜状基材を除電する除電手段が配設されることが好ましい。

本発明の望ましい態様の一つによれば、前記回転ドラムの周囲において、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も下流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の下流側の箇所に、該膜状基材上に積層形成された前記蒸着重合膜を硬化させる硬化手段が配設される。

本発明の別の好適な態様の一つによれば、前記膜状基材供給手段が、前記膜状基材のロールから該膜状基材を巻き出して、前記回転ドラムの外周面上に供給する巻出し機にて構成される。

そのような巻出し機が設けられる場合には、前記巻出し機が設置される前記真空チャンバ部分と前記複数の吹出口部材が設置される該真空チャンバ部分とを仕切って、それらの真空チャンバ部分をそれぞれ独立して内圧を可変とする仕切壁が、該真空チャンバ内に設けられる。

本発明の別の有利な態様の一つによれば、膜状基材が、二軸延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムの少なくとも一方の面に金属蒸着膜が形成されてなる金属化フィルムか、または二軸延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルムの少なくとも一方の面に金属蒸着膜が形成されてなる金属化フィルムにて構成される。

本発明の更に別の好ましい態様の一つによれば、前記膜状基材の厚さが５μｍ以下とされる。

本発明の他の望ましい態様の一つによれば、前記吹出口部材の吹出口と前記回転ドラムの外周面との間の距離が５ｍｍ以下とされる。

本発明の更に別の有利な態様の一つによれば、前記蒸着重合膜の厚さが１０μｍ以下とされる。

本発明の更に他の好適な態様の一つによれば、金属の蒸着原料を加熱し、蒸発させて、金属蒸気を発生させる蒸発源と、前記成膜室に連通する連通路とを有し、該蒸発源にて生ぜしめられた該金属蒸気を、該連通路を通じて該成膜室内にそれぞれ供給することにより、該金属蒸気を前記吹出口部材の吹出口から吹き出させる金属蒸気供給手段が、更に設けられる。

本発明の他の有利な態様の一つによれば、前記膜状基材供給手段が、前記複数のモノマー蒸気供給手段のうちの一つにて構成され、該一つのモノマー蒸気供給手段から前記複数の成膜室のうちの一つに供給されて、前記吹出口から吹き出された前記複数種類のモノマー蒸気が、前記回転ドラムの外周面上で重合して、該外周面上に前記蒸着重合膜が成膜されることにより、該蒸着重合膜からなる前記膜状基材が、該回転ドラムの外周面上に供給されるように構成されることとなる。

本発明に従う積層構造体の製造装置を用いれば、一定の組成及び膜厚を有する蒸着重合膜が膜状基材上に積層形成された積層構造体を、極めて安定的に製造することができる。また、膜厚の厚い蒸着重合膜や複数種類の蒸着重合膜が積層形成された積層構造体も、可及的に低いコストで、容易に且つ効率的に製造することができる。

本発明に従う構造を有する積層構造体の製造装置を用いて製造された積層構造体の一例を示す縦断面説明図である。 本発明に従う構造を有する積層構造体の製造装置の一実施形態を概略的に示す説明図である。 図２に示された製造装置に設けられる吹出口装置の内部構造を示す断面説明図である。 図３のIV矢視説明図である。 本発明に従う構造を有する積層構造体の製造装置の別の実施形態を示す、図２に対応する図である。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１には、本発明に従う構造を有する積層構造体の製造装置を用いて製造された積層構造体の一例として、フィルムコンデンサを構成するフィルムコンデンサ素子として使用される積層構造体が、その縦断面形態において示されている。かかる図１から明らかなように、この積層構造体１０は、樹脂フィルム１２の一方の面に金属蒸着膜１４ａが、他方の面に金属蒸着膜１４ｂが、それぞれ積層されてなる、膜状基材としての金属化フィルム１５を有している。そして、樹脂フィルム１２の一方の面側に積層された金属蒸着膜１４ａの樹脂フィルム１２側とは反対側の面上には、蒸着重合膜１６が、積層形成されている。

より具体的には、樹脂フィルム１２は、ここでは、ポリプロピレン製の二軸延伸フィルムからなり、１〜１０μｍ程度の薄い厚さを有している。この樹脂フィルム１２は、積層構造体１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの誘電体を構成するものである。なお、樹脂フィルム１２には、従来のフィルムコンデンサの誘電体を構成する樹脂フィルムが、何れも使用可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレート製の二軸延伸フィルムや、二軸延伸ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム等の二軸延伸ポリプロピレン系樹脂フィルム、或いは二軸延伸ポリエチレンナフタレート系樹脂フィルム等の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルムや、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等が、樹脂フィルム１２として、適宜に用いられ得るのである。また、積層構造体１０の用途によっては、一軸延伸樹脂フィルムや無延伸樹脂フィルム等も、樹脂フィルム１２として、勿論、使用可能である。

金属蒸着膜１４ａ，１４ｂは、ここでは、アルミニウムからなっている。この金属蒸着膜１４ａ，１４ｂは、積層構造体１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの内部電極を構成するものであって、公知の手法に従って、樹脂フィルム１２の両面に積層形成される。即ち、金属蒸着膜１４ａ，１４ｂは、フィルムコンデンサの内部電極を形成する公知の金属材料（例えば、アルミニウムや亜鉛等）を蒸着材として用いて、ＰＶＤやＣＶＤの範疇に属する、従来から公知の真空蒸着法を実施することにより、樹脂フィルム１２の両面上に積層形成されるのである。このような金属蒸着膜１４ａ，１４ｂの膜抵抗値は１〜５０Ω／ｃｍ² 程度とされ、また、その膜厚は、膜抵抗値等によって適宜に決定される。なお、積層構造体１０の用途によっては、金属蒸着膜１４ａ，１４ｂの形成材料として、アルミニウムや亜鉛以外の金属材料も、勿論使用可能である。

また、ここでは、樹脂フィルム１２の両面における幅方向（図１の左右方向）の両端部に、金属蒸着膜１４ａ，１４ｂが形成されていない金属非蒸着部分が、樹脂フィルム１２の全長に亘って連続して延びるように設けられている。更に、樹脂フィルム１２の金属蒸着膜１４ｂ形成面の幅方向中央部にも、金属蒸着膜１４ｂが形成されていない金属非蒸着部分が、樹脂フィルム１２の全長に亘って連続して延びるように設けられている。そして、そのような樹脂フィルム１２の金属非蒸着部分が、それぞれ第一マージン部１８とされている。

蒸着重合膜１６は、積層構造体１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの誘電体を、樹脂フィルム１２と共に構成するものであって、公知の真空蒸着重合法によって、金属蒸着膜１４ａ上に積層形成される。この真空蒸着重合法によって形成される蒸着重合膜１６は、その厚さが、樹脂フィルム１２の厚さよりも十分に薄く、また、樹脂フィルム１２と比べて、比誘電率が高い。そのため、積層構造体１０の全体の厚さを有利に薄く為し得て、かかる積層構造体１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの小型・大容量化が図られ得る。

なお、蒸着重合膜１６の膜厚は、特に限定されるものではないが、０．００１〜１０μｍ程度とされていることが望ましい。何故なら、蒸着重合膜１６を０．００１μｍ未満の膜厚で形成することは容易ではない。そのため、蒸着重合膜１６の膜厚が、現実的には、０．００１μｍ以上とされるからである。また、蒸着重合膜１６の厚さが１０μｍを超える場合には、誘電体として蒸着重合膜１６を有するフィルムコンデンサの小型・大容量化を促進することが困難となるからである。

また、蒸着重合膜１６は、真空蒸着法によって成膜可能な樹脂膜であれば、その種類が特に限定されるものではない。蒸着重合膜１６を構成する樹脂膜としては、ポリユリア樹脂膜や、ポリアミド樹脂膜、ポリイミド樹脂膜、ポリアミドイミド樹脂膜、ポリエステル樹脂膜、ポリアゾメチン樹脂膜、ポリウレタン樹脂膜等が挙げられる。そして、その中でも、樹脂フィルム１２よりも高い誘電率を有する樹脂膜が、好適に採用される。そのような樹脂膜にて蒸着重合膜１６を形成することによって、フィルムコンデンサの静電容量を効果的に増大させることが可能となる。

蒸着重合膜１６は、上記に例示した樹脂膜の中でも、特に、ポリユリア樹脂膜にて構成されていることが、より望ましい。何故なら、ポリユリア樹脂は、樹脂フィルム１２よりも高い誘電率が確保されるだけでなく、原料モノマー（ジイソシアネートとジアミン）の重合に際して、加熱処理が不要であり、しかも、水やアルコール等の脱離が全くない重付加重合反応において、形成されるものであるからである。このため、原料モノマーの重合時に加熱処理を実施するための設備が不要となって、低コスト化が実現され得る。また、加熱処理時の熱によって、樹脂フィルム１２が変形する、所謂熱負けが惹起されることが有利に回避され得る。更に、重合反応によって脱離した水やアルコール等を、重合反応が進行する真空チャンバ内から除去する必要がない。そのため、脱離された水やアルコール等を除去するための設備も不要となる。これによっても、低コスト化が、有利に実現可能となる。加えて、ポリユリア樹脂膜は、優れた耐熱性を有している。それによって、蒸着重合膜１６の高い耐電圧が、より安定的に確保され得ることとなる。

樹脂フィルム１２の幅方向中央部には、蒸着重合膜１６が形成されていない部分が、樹脂フィルム１２の全長に亘って連続して延びるように設けられている。そして、そのような樹脂フィルム１２における蒸着重合膜１６の非形成部分が、金属蒸着膜１４ａの幅方向中央部位を剥き出しとした第二マージン部２０とされている。更に、蒸着重合膜１６の幅が、金属蒸着膜１４ａの幅よりも所定寸法大きくされている。これによって、金属蒸着膜１４ａの幅方向の両側端面が、蒸着重合膜１６の幅方向両端部にて被覆されている。

そして、上記の如き構造とされた積層構造体１０を用いて、フィルムコンデンサ素子を作製する際には、先ず、積層構造体１０の幅方向両端部を、長さ方向にそれぞれ延びる二つ切断面：Ｋ₁ ，Ｋ₂ に沿って切断する。それによって、樹脂フィルム１２の幅方向両側の端部と、金属蒸着膜１４ｂの幅方向両側の端部とを、それぞれ切除する。また、積層構造体１０を、その幅方向（図１の左右方向）の中央において長さ方向（図１の紙面に垂直な方向）に延びる切断面：Ｋ₃ に沿って切断して、二つに分割する。

次に、二分割されて、幅方向両端部がそれぞれ切除された二つの積層構造体１０，１０を、金属蒸着膜１４ｂと蒸着重合膜１６とが重なり合うように、積層する。これによって、積層型のフィルムコンデンサ素子を得る。その後、図示されてはいないものの、公知の手法によって、フィルムコンデンサ素子の幅方向の両端面に、メタリコン電極をそれぞれ形成する。このとき、フィルムコンデンサ素子の幅方向一端面（図１の右側端面）に形成されたメタリコン電極が、金属蒸着膜１４ａの第二マージン部２０側の端面と、第二マージン部２０に剥き出し状態とされた金属蒸着膜１４ａの上面部分とに固着される。一方、フィルムコンデンサ素子の幅方向他端面（図１の左側端面）に形成されたメタリコン電極は、金属蒸着膜１４ｂの第一マージン部１８側とは反対側の端面と、かかる第一マージン部１８側とは反対側の端部の下面とに固着される。そして、必要に応じて、各メタリコン電極に外部端子を接続して、フィルムコンデンサ素子を所定のケース内に封止する。これによって、積層型のフィルムコンデンサを得る。なお、このような積層型のフィルムコンデンサ素子及びフィルムコンデンサを得る場合には、上記のように二分割された積層構造体１０を三つ以上積層しても良い。

また、二分割された積層構造体１０を単独で、或いは複数のものを積層した状態で、巻回することにより、巻回型のフィルムコンデンサ素子を得ることもできる。このような巻回型のフィルムコンデンサ素子においても、従来手法によって、幅方向両端面にメタリコン電極が形成され、更に必要に応じて、各メタリコン電極に外部端子が接続されて、所定のケース内に封止されることにより、巻回型のフィルムコンデンサとして完成されるのである。

ところで、上記の如き積層構造体１０は、例えば、図２に示される、本発明に従う構造を有する製造装置２２を用いて、製造されることとなる。以下、本実施形態の積層構造体の製造装置２２について詳述する。

図２にから明らかなように、本実施形態の製造装置２２は、所定大きさの真空チャンバ２４を有している。この真空チャンバ２４は、主室２６と副室２８とを更に有している。主室２６は、第一周壁部３０にて囲繞されている。副室２８は、第一周壁部３０の一部と第二周壁部３２とにて囲繞されている。そして、それら主室２６と副室２８とは、第二周壁部３２と共に副室２８を囲繞する第一周壁部３０部分に形成された窓部３４を通じて、互いに連通している。

主室２６内の中心部には、回転ドラムとしてのキャンローラ３５が回転可能に設置されている。また、主室２６には、二つの隔壁３６，３６が、第一周壁部３０の内面からキャンローラ３５に向かって突設されている。そうして、キャンローラ３５の周りを取り囲む主室２６の内側空間が、それら二つの隔壁３６，３６によって二つに仕切られている。これによって、主室２６内のキャンローラ３５の周りに、第一真空室３８と第二真空室４０とが、画成されている。

主室２６の第一真空室３８及び第二真空室４０と副室２８とには、排気パイプ４２，４２，４２が、それぞれ接続されている。また、各排気パイプ４２，４２，４２上には、排気手段としての真空ポンプ４４，４４，４４が、各々設けられている。かくして、第一真空室３８内と第二真空室４０内と副室２８内とが、三つの真空ポンプ４４，４４，４４の作動により、それぞれ真空状態とされるようになっている。ここでは、それら三つの真空ポンプ４４，４４，４４の作動が、互いに独立して制御されるようになっている。それによって、第一真空室３８内の真空度を、第二真空室４０内と副室２８内のそれぞれの真空度よりも低く設定することが可能となっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、排気パイプ４２，４２，４２と真空ポンプ４４，４４，４４とにて、排気手段が構成されている。

副室２８内には、巻出し機としての巻出しローラ４６と、巻取り機としての巻取りローラ４８とが、互いに所定距離を隔てた位置に、キャンローラ３５の回転軸と平行な回転軸回りに回転可能に設置されている。巻出しローラ４６は、前記した樹脂フィルム１２の両面に金属蒸着膜１４ａ，１４ｂがそれぞれ積層形成されてなる金属化フィルム１５が巻回されたフィルムロール５０が取り付けられ、自身の回転に伴って、フィルムロール５０を巻出し得るようになっている。巻取りローラ４８は、巻出しローラ４６によってフィルムロール５０から巻き出された金属化フィルム１５の先端部分が取り外し可能に取り付けられるようになっている。また、巻取りローラ４８は、例えば、図示しない電動モータ等によって回転駆動するようになっている。これにより、フィルムロール５０から巻き出された金属化フィルム１５が、後述するように、蒸着重合膜１６が積層形成されて、積層構造体１０とされた後、巻取りローラ４８の回転駆動に伴って、巻取りローラ４８にて巻き取られるようになっている。

主室２６内に設置されたキャンローラ３５は、鉄等の金属製の円筒体からなっており、主室２６内において、第一真空室３８と第二真空室４０とに跨って配置されている。即ち、キャンローラ３５は、その外周面の大部分が第二真空室４０内に露呈される一方、その外周面の一部が第一真空室３８内に露呈されて、主室２６内に配置されているのである。

かかるキャンローラ３５は、図示しない電動モータ等により、一方向（図２に矢印：Ａにて示される方向）に回転駆動するようになっている。また、ここでは、キャンローラ３５の外周面の表面粗さ（Ｒｚ）が、好適には０．６〜２．０μｍ程度の範囲内の値となるように調えてある。これによって、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５において、キャンローラ３５の回転に伴う走行時に皺が生ずることが可及的に防止されるようになっている。

また、キャンローラ３５は、公知の構造により電気的に絶縁状態とされている。キャンローラ３５の内部には、冷却機構５４が設けられている。この冷却機構５４は、例えば、冷却媒体の循環等によってキャンローラ３５の外周面を冷却する公知の構造を有している。

そして、巻出しローラ４６に取り付けられたフィルムロール５０から巻き出された金属化フィルム１５が、窓部３４を通じて、副室２８内から主室２６（第一真空室３８）内に送り出されて、キャンローラ３５に巻き掛けられるようになっている。また、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５の先端部が、主室２６（第一真空室３８）内から、窓部３４を通じて、再び副室２８内に戻されて、巻取りローラ４８に取り付けられるようになっている。

これによって、フィルムロール５０から巻き出された金属化フィルム１５が、キャンローラ３５の外周面に接触しつつ、キャンローラ３５と巻取りローラ４８の回転駆動に伴って、キャンローラ３５の回転方向（図２に矢印：Ａにて示される方向）に走行させられるようになっている。また、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５は、冷却機構５４にて冷却されたキャンローラ３５の外周面との接触によって冷却されるようになっている。なお、ここでは、キャンローラ３５の回転駆動による金属化フィルム１５の走行速度と、巻取りローラ４８の回転駆動による金属化フィルム１５の巻取り速度とが同一速度となるように設定されている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、巻出しローラ４６と巻取りローラ４８とにて、膜状基材供給手段が構成されている。

主室２６の第一真空室３８を形成する第一周壁部３０部分には、帯電手段としての帯電用電子ビームガン５８と、硬化手段としての硬化用電子ビームガン６０とが、それぞれ設置されている。

帯電用電子ビームガン５８は、第一真空室３８に露呈されるキャンローラ３５の外周面部分のうち、金属化フィルム１５の走行方向の上流側に位置する外周面部分に、電子ビーム照射部を向けた状態で配置されている。これにより、帯電用電子ビームガン５８から発射された電子ビームが、フィルムロール５０から巻き出されてキャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５に照射されるようになっている。そして、かかる金属化フィルム１５が、第二真空室４０内に進入する前に負に帯電させられるようになっている。その結果、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５が、キャンローラ３５との電位差によって、キャンローラ３５の外周面に密接（密着）させられるようになっているのである。

一方、硬化用電子ビームガン６０は、第一真空室３８に露呈されるキャンローラ３５の外周面部分のうち、金属化フィルム１５の走行方向の下流側に位置する外周面部分に、電子ビーム照射部を向けた状態で配置されている。これにより、硬化用電子ビームガン６０から発射された電子ビームが、キャンローラ３５の周方向一方向に走行してきた金属化フィルム１５（積層構造体１０）に対して、巻取りローラ４８にて巻き取られる前に照射されるようになっている。そして、後述する蒸着重合操作によって金属化フィルム１５上に積層形成された蒸着重合膜１６が、電子ビーム照射により速やかに硬化させられるようになっているのである。

さらに、主室２６と副室２８とを連通する窓部３４には、除電手段としてのイオンボンバードメント処理装置６２が設置されている。このイオンボンバードメント処理装置６２は、巻取りローラ４８にて巻き取られる前の金属化フィルム１５（積層構造体１０）が通過可能とされている。そして、公知の構造により、プラズマ化したアルゴンガスを、通過する金属化フィルム１５に叩き付け得るようになっている。それによって、帯電用電子ビームガン５８にて帯電させられた金属化フィルム１５が除電されるようになっているのである。

主室２６の第二真空室４０内には、複数（ここでは５個）の吹出口部材６４が、キャンローラ３５の周囲に、その周方向に並んで配置されている。この吹出口部材６４は、図３及び図４に示されるように、全体として、下方（図３の下方）に向かって開口する片側有底の筒体からなり、下方への開口部が、吹出口６６とされている。また、吹出口部材６４は、軸直角断面積が下方に向かって漸増する四角錐台形状の上側筒壁部６８と、横長の直方体形状を呈する下側筒部７０とを一体的に有している。即ち、本実施形態では、吹出口部材の周壁部が、上側筒壁部６８と下側筒壁部７０とにて構成されている。

そして、下側筒部７０の幅方向（図３の紙面に垂直な方向で、図４の上下方向）に延びる二つの第一側壁部７１，７１の下端面が、平坦面とされている一方、下側筒部７０の長さ方向（図３と図４の左右方向）に延びる二つの第二側壁部７２，７２の下端面が、上方に向かって凸となる円弧状下端面７３，７３とされている。この第二側壁部７２の円弧状下端面７３の径は、前記キャンローラ３５（図３に二点鎖線で示す）の外周面の径よりも僅かに大きな寸法とされている。これによって、吹出口部材６４の下側筒部７０の下端面とキャンローラ３５の外周面との間の距離が、下側筒部７０の全周に亘って略一定の大きさとされている。即ち、吹出口６６とキャンローラ３５の外周面との間に形成される隙間７５の大きさが、吹出口６６の全周に亘って略一定の大きさとされている。

なお、ここでは、そのような吹出口６６とキャンローラ３５の外周面との間の隙間７５の大きさ、つまり、下側筒部７０の円弧状下端面７３，７３を含む下端面とキャンローラ３５の外周面との間の距離（図３にＤにて示される寸法）が、好ましくは５ｍｍ以内とされている。これによって、吹出口６６とのキャンローラ３５の外周面との間の隙間７５が、十分に狭くされている。

また、上側筒壁部６８の上端側には、吹出口部材６４の内側空間を上下に位置する二つの空間に仕切る仕切壁７４が設けられている。これによって、吹出口部材６４の仕切壁７４よりも上側に位置する内側空間部分が、混合室７６とされ、仕切壁７４よりも下側に位置する内側空間部分が、成膜室７８とされている。また、仕切壁７４の中心部には、通孔８０が、穿設されている。これによって、混合室７６と成膜室７８とが、通孔８０を通じて、相互に連通している。

さらに、吹出口部材６４の吹出口６６には、被覆部材としての防着バー８２が配置されている。この防着バー８２は、下側筒部７０の円弧状下端面７３の径と略同一の内径と、二つの第一側壁部７１，７１の対向面間距離と略同一の弦を有する円弧状の湾曲板材からなっている。そして、そのような防着バー８２が、下側筒部７０の幅方向中央において、その長さ方向に延びるように配置されて、二つの第一側壁部７１，７１の互いの対向面の下端部に固定されている。

なお、防着バー８２は、後述するように、蒸着重合操作によって金属化フィルム１５に積層される蒸着重合膜１６に対して第二マージン部２０を形成するものである。このため、ここでは、防着バー８２の幅（図４にＷにて示される寸法）が、第二マージン部２０の幅と対応するように、一般的に、１〜２０ｍｍ程度の大きさとされている。

そして、図２及び図３に示されるように、上記の構造を有して、主室２６の第二真空室４０内に、キャンローラ３５の周方向に並んで配置された複数の吹出口部材６４が、キャンローラ３５の外周面上で、吹出口６６をキャンローラ３５の外周面に向かって開口させ、且つ下側筒部７０の円弧状下端面７３，７３をキャンローラ３５の外周面に沿って延出させた状態で、第一周壁部３０等に固定されている。これによって、各吹出口部材６４に設けられた防着バー８２が、吹出口６６をキャンローラ３５の周方向に横切って延びるように配置されている。

一方、真空チャンバ２４の外部には、モノマー蒸気供給手段としてのモノマー蒸気供給装置８４が、ここでは、複数の吹出口部材６４と同数（ここでは、５個）だけ配置されている。それら複数の各モノマー蒸気供給装置８４は、何れも互いに同一の構造を有し、第一蒸発源８６ａと第二蒸発源８６ｂとを備えている。第一蒸発源８６ａは、蒸着重合膜１６を形成する２種類の原料モノマーのうちの一方を液体状態で収容する第一モノマーポット８８ａと、この第一モノマーポット８８ａ内に収容される原料モノマーを加熱して、蒸発させる第一ヒータ９０ａとを有している。第二蒸発源８６ｂは、２種類の原料モノマーのうちの他方を液体状態で収容する第二モノマーポット８８ｂと、この第二モノマーポット８８ｂ内に収容される原料モノマーを加熱して、蒸発させる第二ヒータ９０ｂとを有している。

本実施形態では、蒸着重合膜１６がポリユリア樹脂膜にて構成されるため、第一モノマーポット８８ａ内には、ジイソシアネートの所定量が収容され、第二モノマーポット８８ｂ内には、ジアミンの所定量が収容されるようになる。また、第一及び第二ヒータ９０ａ，９０ｂは電熱ヒータにて構成されている。なお、蒸着重合膜１６が、ポリユリア樹脂膜以外の樹脂膜にて構成される場合には、第一及び第二モノマーポット８８ａ，８８ｂ内には、蒸着重合膜１６を構成する樹脂膜の種類に応じて、ジイソシアネートやジアミン以外の原料モノマーが、それぞれ収容される。また、第一及び第二ヒータ９０ａ，９０ｂを、電熱ヒータ以外の公知のヒータ、例えば、赤外線式のヒータや電子照射式のヒータにて構成することも、勿論可能である。更に、蒸着重合膜１６を構成する樹脂膜が３種類以上の原料モノマーの重合によって形成される場合、或いは蒸着重合膜１６がポリユリア樹脂膜にて構成されるものの、ジイソシアネートとジアミンのうちの少なくとも何れか一方が、２種類以上のジイソシアネートやジアミンが原料モノマーとして使用される場合等では、３個以上の蒸発源が用いられることとなる。

また、第一蒸発源８６ａの第一モノマーポット８８ａには、連通路としての第一モノマー蒸気供給パイプ９２ａが、その一端部において連通状態で接続されている。一方、第二蒸発源８６ｂの第二モノマーポット８８ｂにも、連通路としての第二モノマー蒸気供給パイプ９２ｂが、その一端部において連通状態で接続されている。そして、図２乃至図４から明らかなように、それら第一モノマー蒸気供給パイプ９２ａと第二モノマー蒸気供給パイプ９２ｂは、それぞれの他端部において、吹出口部材６４に対して、その混合室７６と連通状態で接続されている。これによって、各モノマー蒸気供給装置８４と各吹出口部材６４とが、第一及び第二モノマーポット８８ａ，８８ｂの内部空間と混合室７６とを互いに連通させた状態で、相互に連結されている。

かくして、各モノマー蒸気供給装置８４の第一モノマーポット８８ａ内と第二モノマーポット８８ｂ内とにそれぞれ収容されたジイソシアネートとジアミンとが、第一及び第二ヒータ９０ａ，９０ｂにて加熱され、蒸発させられて、モノマー蒸気とされた状態で、第一及び第二モノマー蒸気供給パイプ９２ａ，９２ｂを通じて、各吹出口部材６４の混合室７６内に供給されるようになっている。また、それらジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気とが、混合室７６内で均一に混合された後、仕切壁７４の通孔８０を通じて、成膜室７８内に導入されるようになっている。そして、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の混合ガスが、吹出口６６から、第二真空室４０内に設置されたキャンローラ３５の外周面に向かって吹き出されるようになっているのである。

複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第一及び第二ヒータ９０ａ，９０ｂは、その加熱温度が、それぞれ独立して調節可能とされている。これによって、各モノマー蒸気供給装置８４と連結した各吹出口部材６４の吹出口６６から吹き出されるモノマー蒸気の蒸気圧が、各吹出口部材６４毎（各モノマー蒸気供給装置８４毎）に、それぞれ独立して制御され得るようになっている。

そして、上記の如き構造とされた製造装置２２を用いて、図１に示されるような積層構造体１０を製造する際には、例えば、以下の手順に従って、その操作が進められる。

すなわち、先ず、図２に示されるように、フィルムロール５０を巻出しローラ４６に外挿して、セットする。次に、フィルムロール５０から金属化フィルム１５を巻き出して、キャンローラ３５に巻き掛けた後、その先端部を巻取りローラ４８に取り付ける。このとき、キャンローラ３５から送り出された金属化フィルム１５が、イオンボンバードメント装置６２を通過した後に、巻取りローラ４８によって巻き取られるようにする。

なお、フィルムロール５０を構成する金属化フィルム１５としては、好ましくは５μｍ以下の厚さを有するものが用いられる。即ち、ここで用いられる金属化フィルム１５は、樹脂フィルム１２と、樹脂フィルム１２の両面に積層形成された金属蒸着膜１４ａ，１４ｂのそれぞれの厚さの合計が５μｍ以下の範囲内の値とされているものであることが望ましい。それによって、最終的に得られる積層構造体１０の厚さを十分に薄く、具体的には１０μｍ以下程度の薄い厚さと為し得るからである。

一方、そのような金属化フィルム１５のキャンローラ３５への巻掛け操作と同時に、或いはその操作の前後に、キャンローラ３５に内蔵の冷却機構５４を作動させて、キャンローラ３５の外周面を冷却する。これによって、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５を冷却する。この冷却機構５４による金属化フィルム１５の冷却温度は、特に限定されるものではなく、金属化フィルム１５に対して実施される、後述の蒸着重合操作が安定的に実施可能な温度とされ、一般には、−１５〜４０℃程度とされる。

また、金属化フィルム１５のキャンローラ３５への巻掛け操作の終了後に、三つの真空ポンプ４４，４４，４４を作動させて、主室２６の第一及び第二真空室３８，４０内と副室２８内とを減圧して、真空状態とする。このとき、第二真空室４０と副室２８内の圧力を１０^-4〜１００Ｐａ程度とする。また、第一真空室３８内の圧力を、第二真空室４０と副室２８内の圧力よりも低い圧力、例えば１０^-4〜１０Ｐａ程度とする。

次に、キャンローラ３５を回転させる電動モータを回転駆動させて、キャンローラ３５を図２の矢印：Ａ方向に回転させる。それと同時に、巻取りローラ４８も回転駆動させる。これにより、フィルムロール５０から金属化フィルム１５を副室２８内から主室２６内に送り出して、金属化フィルム１５を矢印：Ａ方向に走行させる一方、キャンローラ３５から送り出された金属化フィルム１５の巻取りローラ４８による巻取りを可能とする。

また、キャンローラ３５の回転開始と共に、帯電用電子ビームガン５８を作動させて、キャンローラ３５に巻き掛けられた金属化フィルム１５に電子ビームを照射する。これにより、金属化フィルム１５の表面を負に帯電させる。そうして、キャンローラ３５の回転に伴って走行する金属化フィルム１５をキャンローラ３５の外周面に密接（密着）させるのである。

なお、ここでは、第一真空室３８内の圧力が、第二真空室４０内の圧力よりも低い圧力とされているため、金属化フィルム１５の表面が、帯電用電子ビームガン５８の電子ビーム照射により、より効果的に帯電させられ得るようになる。一方、第二真空室４０内の圧力を、第一真空室３８内の圧力よりも低い圧力としても良い。その場合には、後述する真空蒸着重合操作の実施に際して、原料モノマーが、第二真空室４０内から第一真空室３８に侵入することが有効に阻止される。それによって、原料モノマーや蒸着重合膜１６の第一真空室３８の内壁面への付着が効果的に防止され得る。その結果、第一真空室３８の内壁面に付着した原料モノマーや蒸着重合膜１６の除去作業から有利に開放され得ることとなる。

上記のような金属化フィルム１５の帯電操作を行った際には、キャンローラ３５が電気的に絶縁状態とされているため、金属化フィルム１５に耐電した電荷がキャンローラ３５を通じて逃げるようなこともない。また、第一真空室３８内が十分に低い真空度とされているため、金属化フィルム１５の表面が、電子ビーム照射のより効率的に且つ確実に帯電させられる。しかも、第一真空室３８は、各吹出口部材６４の吹出口６６が配置される第二真空室４０に対して、隔壁３６にて仕切られている。それ故、後述する蒸着重合操作の実施時に、吹出口６６とキャンローラ３５の外周面との間の隙間７５から不可避的に漏れ出すジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の混合ガスによる第二真空室４０の内圧上昇によって、第一真空室３８の内圧が上昇することが有利に抑制される。その結果、第一真空室３８内の十分に低い真空度が有効に維持されて、第一真空室３８内での電子ビーム照射による金属化フィルム１５の帯電処理が、より確実且つ安定的に実施される。

そして、金属化フィルム１５を走行させる一方で、複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第一蒸発源８６ａの第一モノマーポット８８ａ内のジイソシアネートを第一ヒータ９０ａにて加熱し、蒸発させて、ジイソシアネート蒸気を発生させる。また、それと同時に、第二蒸発源８６ｂの第二モノマーポット８８ｂ内のジアミンを第二ヒータ９０ｂにて加熱し、蒸発させて、ジアミン蒸気を発生させる。

このとき、複数のモノマー蒸気供給装置８４の各第一モノマーポット８８ａ内に収容されたジイソシアネートの加熱温度が互いに同一の温度となるように、各第一ヒータ９０ａの加熱温度を調節する。また、複数のモノマー蒸気供給装置８４の各第二モノマーポット８８ｂ内に収容されたジアミンの加熱温度を互いに同一の温度となるように、各第二ヒータ９０ｂの加熱温度も調節する。それによって、複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第一蒸発源８６ａで発生するジイソシアネート蒸気の蒸気圧が互いに同一の大きさとなるように制御する。また、複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第二蒸発源８６ｂで発生するジアミン蒸気の蒸気圧が互いに同一の大きさとなるように制御する。更に、そのような制御を行うことによって、複数のモノマー蒸気供給装置８４の各第一蒸発源８６ａでのジイソシアネートの蒸発速度が互いに同一の大きさとなるように調節する。また、複数のモノマー蒸気供給装置８４の各第二蒸発源８６ｂでのジアミンの蒸発速度が互いに同一の大きさとなるように調節するのである。

そして、それら複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第一及び第二蒸発源８６ａ，８６ｂで発生したジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気を、第一及び第二モノマー蒸気供給パイプ９２ａ，９２ｂを通じて複数の吹出口部材６４の混合室７６内に送り込んで、均一に混合した後、成膜室７８内に送り出す。その後、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の混合ガスを、各成膜室７８内から、各吹出口６６を通じて、キャンローラ３５の外周面上に密接して走行する金属化フィルム１５上に吹き出させる。

そして、複数の吹出口部材６４の各吹出口６６から吹き出されたジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気とを、金属化フィルム１５上に付着させて、それらを金属化フィルム１５上で重合させる。これによって、金属化フィルム１５の周上の複数箇所に対して、ポリユリア樹脂膜からなる蒸着重合膜１６をそれぞれ同時に積層形成する。そうして、積層構造体１０を得る。

なお、ここでは、吹出口部材６４の幅方向に対向する二つの第二側壁部７２，７２の対向面間距離（キャンローラ３５の外周面の幅方向に対応する方向の寸法）が、樹脂フィルム１２における蒸着重合膜１６の形成側の面に積層される金属蒸着膜１４ａの幅よりも所定寸法大きくされている。これによって、蒸気の蒸着重合操作で形成される蒸着重合膜１６の幅が、金属蒸着膜１４ａの幅よりも大きくされて、金属蒸着膜１４ａの幅方向両端面が、蒸着重合膜１６の幅方向両側端部にて被覆されるようになる。

また、金属化フィルム１５がキャンローラ３５の外周面に密接して巻き掛けられた状態下で、吹出口部材６４の吹出口６６を周方向に横切って延びる防着バー８２が、金属化フィルム１５の幅方向中央部に対して、隙間７５を隔てて対向配置される。つまり、防着バー８２が、金属化フィルム１５の幅方向中央部から僅かに離間した位置で、かかる幅方向中央部を被覆して、配置される。

そのため、各吹出口部材６４の吹出口６６から吹き出されたジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気とが、金属化フィルム１５の幅方向中央部に付着することが、防着バー８２に邪魔されて、阻止される。これによって、金属化フィルム１５の幅方向中央部上では、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気との重合反応が殆ど惹起されない。その結果、金属化フィルム１５の幅方向中央部には、ポリユリア樹脂膜からなる蒸着重合膜１６が形成されない。そうして、そのような蒸着重合膜１６の非形成部位たる金属化フィルム１５の幅方向中央部に、第二マージン部２０が形成されるようになる。

また、ここでは、前記したように、各吹出口部材６４の吹出口６６とキャンローラ３５の外周面との間の隙間７５の大きさ：Ｄが、吹出口６６の全周に亘って５ｍｍ以内とされている。そのため、各吹出口６６から吹き出されたジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の混合ガスが、隙間７５を通じて、各吹出口部材６４の成膜室７８内から外部（第二真空室４０内）に無駄に流出することが可及的に防止される。これによって、キャンローラ３５の外周面上の金属化フィルム１５以外の部位へのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の付着が、効果的に抑制される。そして、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気が、蒸着重合操作に無駄なく有効に使用される。その結果、蒸着重合膜１６の成膜レートが、極めて有利に高められる。

ところで、上記のように、金属化フィルム１５上でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸着重合は、複数の吹出口部材６４の各吹出口６６がそれぞれ開口するキャンローラ３５の外周面の複数箇所に位置する金属化フィルム１５の周上の複数箇所で同時に実施される。即ち、イソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸着重合による蒸着重合膜１６の形成操作が、複数の吹出口部材６４の各成膜室７８内で同時に進められる。そして、それら各成膜室７８は、下側筒部７０と仕切壁７４にて囲繞されて、第二真空室４０と区画されている。

そのため、ここでは、真空状態とされた第二真空室４０内で、各成膜室７８の内圧が、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の供給によって、第二真空室４０とは独立して可変とされる。そして、それにより、各成膜室７８内でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸気圧が、第二真空室４０内の圧力変動の影響を受けて変化することが、効果的に解消乃至は抑制される。それ故、各成膜室７８に連通する第一及び第二蒸発源８６ａ，８６ｂでのジイソシアネートとジアミンの蒸発速度が、第二真空室４０内の圧力変動によって変化することも、可及的に回避される。

従って、各成膜室７８内で金属化フィルム１５の周上の複数箇所にそれぞれ形成される蒸着重合膜１６の成膜レートや組成が、第二真空室４０内の圧力変動に伴って変化することが、効果的に防止されるのである。

また、複数の吹出口部材６４の各成膜室７８は、直接には互いに非連通とされている。そして、それら各成膜室７８は、第二真空室４０を介して、間接的に連通状態となっているものの、第二真空室４０は、真空ポンプの作動によって常に真空状態が維持されるようになっている。これによって、複数の成膜室７８の内圧が、互いに干渉することなく、それぞれ独立して可変とされている。そのため、複数の成膜室７８のうちの何れかの成膜室７８内でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸気圧変化によって、それとは別の成膜室７８内でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸気圧が影響を受けて変化することはない。

それ故、たとえ、複数のモノマー蒸気供給装置８４のうちの何れかのものの第一及び第二蒸発源８６ａ，８６ｂにおいてジイソシアネートやジアミンの蒸発速度が変化して、その成膜室７８内でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸気圧が変動しても、それにより、別のモノマー蒸気供給装置８４の成膜室７８内でのジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸気圧が直ちに変化して、第一及び第二蒸発源８６ａ，８６ｂでのジイソシアネートとジアミンの蒸発速度が変化することが効果的に回避される。しかも、複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれそれの第一及び第二ヒータ９０ａ，９０ｂの加熱制御が、各モノマー蒸気供給装置８４毎に実施されている。それによって、製造装置２２全体でのジイソシアネートやジアミンの蒸発速度が、より緻密に制御される。

従って、本実施形態の製造装置２２を用いる場合には、モノマー蒸気供給装置が一つだけ設けられた従来の製造装置を用いる場合とは異なって、たとえ複数のモノマー蒸気供給装置８４のうちの何れかのもののジイソシアネートやジアミンの蒸発速度が変化しても、製造装置２２内で金属化フィルム１５に積層形成される蒸着重合膜１６の成膜レートや組成が直ちに変化するようなことが、効果的に防止される。

そして、上記のような蒸着重合操作によって、金属化フィルム１５上に蒸着重合膜１６を積層形成してなる積層構造体１０を、キャンローラ３５の回転に伴って、第二真空室４０内から第一真空室３８内に再び送り出す。その後、キャンローラ３５に巻き掛けられた積層構造体１０に対して、硬化用電子ビームガン６０にて電子ビームを照射する。

これにより、積層構造体１０の蒸着重合膜１６を構成するポリユリア樹脂を確実に硬化させる。このとき、前記したように、第一真空室３８内が、十分に低い真空度に維持されている。そのため、電子ビーム照射による蒸着重合膜１６の硬化操作が、より確実に且つ安定的に実施される。また、硬化用電子ビームガン６０による電子ビーム照射によって、金属化フィルム１５上に付着する未重合のジイソシアネートとジアミンの重合が促進される。その結果、蒸着重合膜１６の膜質の改善が図られる。

次いで、キャンローラ３５から送り出された積層構造体１０をイオンボンバードメント処理装置６２に通過させる。このイオンボンバードメント処理装置６２の通過時に、積層構造体１０の除電を行う。その後、積層構造体１０を副室２８内に送り込んで、巻取りローラ４８にて巻き取る。これによって、図１に示される構造を有する積層構造体１０を巻回したフィルムロール９４を得るのである。

このように、本実施形態の積層構造体１０の製造装置２２では、第二真空室４０内の圧力や、複数のモノマー蒸気供給装置８４のうちの何れかのものでのジイソシアネートやジアミンの蒸発速度が多少変化しても、それらの影響によって、金属化フィルム１５に積層形成される蒸着重合膜１６の成膜レートや組成が直ちに変化することが効果的に防止される。

従って、本実施形態の製造装置２２を用いれば、一定の組成及び膜厚を有する蒸着重合膜１６が金属化フィルム１５上に積層形成された積層構造体１０を、極めて安定的に製造することができるのである。

また、本実施形態の製造装置２２を用いることによって、蒸着重合膜１６の組成や膜厚のバラツキを効果的に解消できるため、蒸着重合操作の実施中に、蒸着重合膜１６の組成や膜厚を調べるための高価な機器類を真空チャンバ２４内に設置する必要がない。それ故、それら高価な機器類の設置に要するコストの削減が効果的に図られ得る。また、目的とする積層構造体１０の製造後に、機器類に付着したの蒸着重合膜１６を除去するために行われる後作業から有利に開放され得る。

さらに、本実施形態の製造装置２２では、帯電用電子ビームガン５８による電子ビーム照射によって、金属化フィルム１５がキャンローラ３５に密接される。そのため、キャンローラ３５の回転に伴う金属化フィルム１５の走行時に、金属化フィルム１５に皺が寄ることが効果的に回避され得る。

また、金属化フィルム１５のキャンローラ３５への密接により、真空雰囲気下において、金属化フィルム１５が、冷却機構５４にて冷却されたキャンローラ３５により確実に冷却される。それによって、高温のジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の付着による金属化フィルム１５の熱負けが有利に防止され得る。しかも、金属化フィルム１５に付着したジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の脱離頻度を効果的に低下させることが可能となり、以て、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸着重合が、更に効率的に実施され得る。更に、このジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気の蒸着重合は、電子ビーム照射により金属化フィルム１５に投入されたエネルギーによっても、効果的に促進され得る。

そして、それらの結果として、蒸着重合膜１６の成膜レートの向上が有効に図られ得ることとなるのである。この成膜レートの向上効果は、上記のような金属化フィルム１５の効率的な冷却効果と、帯電用電子ビームガン５８による金属化フィルム１５への電子ビーム照射による効果と、前記した吹出口６６とキャンローラ３５との間の隙間７５の狭小化による効果とが相俟って、より一層高められる。具体的には、例えば、６５０ｍｍの幅の金属化フィルム１５上に、蒸着重合膜１６を３μｍで積層形成する場合には、目的とする積層構造体１０が、１５０ｍ／ｍｉｎの速度で形成可能となる。

また、本実施形態の製造装置２２では、製造された積層構造体１０が、イオンボンバードメント処理装置６２にて除電されてから巻き取られて、フィルムロール９４が形成される。そのため、後工程でのフィルムロール９４からの積層構造体１０の巻出しが、よりスムーズに実施され得る。

次に、図５には、本発明に従う積層構造体の製造装置の別の実施形態が示されている。本実施形態の製造装置９６は、金属化フィルム１５を用いずに、積層構造体１０を一挙に製造可能な構造を備えている。そして、この製造装置９６を用いて製造される積層構造体１０は、図１を援用して説明すると、樹脂フィルム１２に代わる第一蒸着重合膜１６を有し、この第一蒸着重合膜１６の両面に、金属蒸着膜１４ａ，１４ｂが積層形成され、また、金属蒸着膜１４ａの第一蒸着重合膜１６側とは反対側に第二蒸着重合膜１６が更に積層形成されてなるものである。なお、以下に、本実施形態の製造装置９６の構造について説明するが、前記第一の実施形態の製造装置２２と同様な構造とされた部材及び部位については、図５に、図２と同一の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

すなわち、図５から明らかなように、本実施形態の製造装置９６では、真空チャンバ２４が、主室２６のみを有している。この真空チャンバ２４は、１個の排気パイプ４２の先端に接続された真空ポンプ４４にて、真空状態とされ得るようになっている。

真空チャンバ２４内には、冷却機構５４を内蔵したキャンローラ３５が回転可能に設置されている。このキャンローラ３５の周囲には、６個の吹出口部材６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆが、キャンローラ３５の周方向に並んで配置されている。図示されてはいないものの、それら６個の吹出口部材６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｆは、前記第一の実施形態に係る製造装置２２に設けられる吹出口部材６４と同様な構造を有し、内部に混合室７６と成膜室７８とを備えている。但し、３個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの各吹出口６６には、防着バー８２が、何等設けられていない。

一方、真空チャンバ２４の外部には、４個のモノマー蒸気供給装置８４，８４，８４，８４と、金属蒸気供給手段としての第一及び第二の２個の金属蒸気供給装置９８ａ，９８ｂとが、配置されている。４個のモノマー蒸気供給装置８４，８４，８４，８４は、前記実施形態の製造装置２２に設けられるものと同一の構造を有している。

第一金属蒸気供給装置９８ａと第二金属蒸気供給装置９８ｂは、互いに同一の構造を有し、蒸発源１００ａ，１００ｂを備えている。また、それら各金属蒸気供給装置９８ａ，９８ｂの蒸発源１００ａ，１００ｂは、目的とする積層構造体１０の金属蒸着膜１４ａ，１４ｂの形成材料たるアルミニウムからなる蒸着原料を収容する蒸着原料収容部１０２ａ，１０２ｂと、この蒸発原料収容部１０２ａ，１０２ｂ内の蒸着原料を加熱して、蒸発させるヒータ１０４ａ，１０４ｂとを有している。なお、蒸発原料の材質は、金属蒸着膜１４ａ，１４ｂの材質によって適宜に変更される。ヒータ１０４ａ，１０４ｂも、電熱ヒータや赤外線式ヒータや電子照射式ヒータ等が、適宜に用いられる。

また、第一及び第二金属蒸気供給装置９８ａ，９８ｂの各蒸発源１００ａ，１００ｂの蒸発原料収容部１０２ａ，１０２ｂは、連通路としての金属蒸気供給パイプ１０６ａ，１０６ｂを介して、真空チャンバ２４内の２個の吹出口部材６４ａ，６４ｄに対して、それぞれ連通状態で接続されている。第一金属蒸気供給装置９８ａに接続された吹出口部材６４ａと第二金属蒸気供給装置９８ｂに接続された吹出口部材６４ｄは、キャンローラ３５の周方向の一方側において、２個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃを間に挟み、キャンローラ３５の周方向の他方側にも、２個の吹出口部材６４ｅ，６４ｆを間に挟んで配置されている。

かくして、第一及び第二金属蒸気供給装置９８ａ，９８ｂの各蒸着原料収容部１０２ａ，１０２ｂ内に収容された蒸着原料が、ヒータ１０４ａ，１０４ｂにて加熱され、蒸発させられて、金属蒸気とされた状態で、金属蒸気供給パイプ１０６ａ、１０６ｂを通じて、２個の吹出口部材６４ａ，６４ｄ内に供給されるようになっている。また、それら２個の吹出口部材６４ａ，６４ｄに供給された金属蒸気が、それらの吹出口６６，６６から、キャンローラ３５の外周面に向かって吹き出されるようになっているのである。

そして、上記の如き構造とされた製造装置９６を用いて、、目的とする積層構造体１０を製造する際には、例えば、以下の手順に従って、その操作が進められる。

すなわち、先ず、キャンローラ３５に内蔵の冷却機構５４を作動させて、キャンローラ３５の外周面を冷却する。また、その一方で、真空ポンプ４４を作動させて、第一真空室３８内を減圧して、真空状態とする。このとき、冷却機構５４による金属化フィルム１５の冷却温度は、例えば、前記第一の実施形態に係る製造装置２２を用いて積層構造体１０を得る際と同様とする。また、第一真空室３８内の圧力を１０^-4〜１００Ｐａ程度とする。

次に、キャンローラ３５を図５の矢印：Ａ方向に回転させる。その後、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気とを、４個のモノマー蒸気供給装置８４，８４，８４，８４から４個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃ，６４ｅ，６４ｆに供給すると共に、それら４個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃ，６４ｅ，６４ｆの各吹出口６６を通じて、キャンローラ３５の外周面上に吹き出させる。また、その一方で、第一及び第二金属蒸気供給装置９８ａ，９８ｂから２個の吹出口部材６４ａ，６４ｄに金属蒸気を供給すると共に、それら２個の吹出口部材６４ａ，６４ｄの各吹出口６６を通じて、キャンローラ３５の外周面上に金属蒸気を吹き出させる。これにより、キャンローラ３５の回転に伴って、その外周面上に、金属蒸着膜１４ｂと第一蒸着重合膜１６と金属蒸着膜１４ａと第二蒸着重合膜１６とを、その順番で次々と積層形成する。

すなわち、第一金属蒸気供給装置９８ａに接続された吹出口部材６４ａの吹出口６６から吹き出される金属蒸気を、キャンローラ３５の外周面上に付着させる。これにより、キャンローラ３５の外周面上に、金属蒸着膜１４ｂを直接に形成する。

このとき、吹出口部材６４ｂの吹出口６６には、防着バー８２が設けられているため、キャンローラ３５の外周面の幅方向中央部分には、金属蒸気が付着しない。また、吹出口部材６４ａの吹出口６６は、キャンローラ３５の外周面の幅方向に対応した方向の開口寸法が、キャンローラ３５の外周面の幅寸法よりも所定寸法だけ小さくされている。そのため、キャンローラ３５の外周面の幅方向両側部分にも、金属蒸気が付着しない。これによって、金属蒸着膜１４ｂの幅方向中央部分とその両側部分とに、第一マージン部１８が、それぞれ形成される。また、キャンローラ３５の外周面の幅方向中央部分と両側部分には、金属蒸着膜１４ｂの形成前に、図示されないオイルマージン形成装置等によって、オイルマージンが形成される。これにより、後述するように、金属蒸着膜１４ｂ上に第一蒸着重合膜１６を形成する際に、キャンローラ３５の外周面の幅方向中央部分と両側部分とに、第一蒸着重合膜１６が直接に形成されて、各第一マージン部１８が、第一蒸着重合膜１６にて埋まってしまうようなことが防止される。

次に、２個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃの各吹出口６６から吹き出されるジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気を金属蒸着膜１４ｂ上で重合させる。それにより、金属蒸着膜１４ｂ上に、樹脂フィルム（１２）に代わる第一蒸着重合膜１６を積層形成する。即ち、本実施形態では、膜状基材が第一蒸着重合膜１６にて構成されている。また、この第一蒸着重合膜１６を形成するモノマー蒸気供給装置８４と２個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃとにて、膜状基材供給手段が構成されている。

その後、第二金属蒸気供給装置９８ｂに接続された吹出口部材６４ｄの吹出口６６から吹き出される金属蒸気を、第一蒸着重合膜１６に付着させる。これにより、第一蒸着重合膜１６上に、金属蒸着膜１４ａを積層形成する。

次いで、２個の吹出口部材６４ｅ，６４ｆの各吹出口６６から吹き出されるジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気を金属蒸着膜１４ａ上で重合させる。それにより、金属蒸着膜１４ａ上に、第二蒸着重合膜１６を積層形成する。このとき、吹出口部材６４ｅ，６４ｆの各吹出口６６には、防着バー８２が設けられているため、金属蒸着膜１４ａの幅方向中央部には、ジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気金属蒸気が付着しない。これによって、金属蒸着膜１４ａの幅方向中央部に、第二マージン部２０が形成される。

また、ここでは、それら２個の吹出口部材６４ｅ，６４ｆの各吹出口６６と、金属蒸気を吹き出す前記吹出口部材６４ｄの吹出口６６の、キャンローラ３５の外周面の幅方向に対応した方向の開口寸法が、２個の吹出口部材６４ｂ，６４ｃの各吹出口６６におけるキャンローラ３５の外周面の幅方向に対応した方向の開口寸法よりも小さくされている。これによって、第一蒸着重合膜１６の幅方向両側にも、第一マージン部１８が、それぞれ形成される。

かくして、金属蒸着膜１４ｂと第一蒸着重合膜１６と金属蒸着膜１４ａと第二蒸着重合膜１６とが、その順番で積層形成されてなる積層構造体１０を得る。そして、そのようにして得られた積層構造体１０を、例えば、キャンローラ３５の周方向に互いに隣り合う２個の吹出口部材６４ａ，６４ｆの間に位置するキャンローラ３５の外周面部分から、順次、剥離していくことにより、目的とする積層構造体１０が、連続的に得られるようになるのである。

このように、本実施形態の製造装置９６を用いれば、予め、金属化フィルム１５を作製して準備することなく、目的とする積層構造体１０を極めて容易に且つ効率的に得ることができる。

そして、そのような製造装置９６にあっても、真空チャンバ２４内に画成された複数の吹出口部材６４の吹出口６６から吹き出されるジイソシアネート蒸気とジアミン蒸気とを、それら各吹出口部材６４の成膜室７８内で重合させて、蒸着重合膜１６を形成するようになっている。従って、本実施形態においても、前記第一の実施形態において奏される作用・効果と実質的に同一の作用・効果が有効に享受され得る。

なお、本実施形態の製造装置９６にあっては、キャンローラ３５の周方向において、吹出口部材６４ｃと、それに隣り合う吹出口部材６４ｄとの間や、吹出口部材６４ｆの吹出口部材６４ｅ側とは反対側に、硬化用電子ビームガン（６０）が、それぞれ設けられていても良い。そして、それらの硬化用電子ビームガン（６０）にて電子ビームを、第一及び第二蒸着膜１６，１６に照射して、それら第一及び第二蒸着膜１６，１６を硬化させても良いのである。

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

例えば、前記第一及び第二の実施形態では、複数のモノマー蒸気供給装置８４のそれぞれの第一及び第二蒸発源８６ａ，８６ｂでのジイソシアネートとジアミンの加熱温度が互いに同一の温度となるように制御されていた。しかしながら、それらジイソシアネートとジアミンの加熱温度の目標温度をモノマー蒸気供給装置８４毎に変えても良い。その場合には、複数のモノマー蒸気供給装置８４のジイソシアネートとジアミンの蒸発速度を、少しずつ異ならせることができる。そうすれば、キャンローラ３５が一回転する間に、金属化フィルム１５上に積層形成される蒸着重合膜１６の厚さを徐々に且つ効率的に厚くすることができる。それによって、真空チャンバ２４の耐圧性を然程高めることなしに、膜厚の厚い蒸着重合膜１６を有する積層構造体１０を、低いコストで、容易に且つ効率的に製造することが可能となる。

なお、複数のモノマー蒸気供給装置８４のジイソシアネートとジアミンの蒸発速度を互いに同一の大きさとする場合にも、キャンローラ３５が一回転する間に、金属化フィルム１５上に積層形成される蒸着重合膜１６の厚さを徐々に厚くすることができる。

複数のモノマー蒸気供給装置８４から供給されるモノマー蒸気の種類を、モノマー蒸気供給装置８４毎に変えても良い。そうすれば、キャンローラ３５が一回転する間に、金属化フィルム１５上に、互いに異なる種類の蒸着重合膜１６を積層形成することができる。そして、それによって、互いに異なる種類の蒸着重合膜１６が積層されてなる積層構造体１０を、低いコストで、容易に且つ効率的に製造することが可能となる。

吹出口部材６４の個数は、前記第一及び第二の実施形態に例示されたものに、何等されるものではない。一つの蒸着重合膜１６を形成するのに２個以上の吹出口部材６４が設けられておれば良い。

前記第一及び第二の実施形態では、モノマー蒸気供給手段としてのモノマー蒸気供給装置８４の１個が、１個の吹出口部材６４に接続されていた。しかしながら、例えば、１個のモノマー蒸気供給装置８４を複数の吹出口部材６４に接続することも可能である。従って、モノマー蒸気供給装置８４は、少なくとも一つ設けられておれば良いのである。

膜状基材としての金属化フィルム１５は、蒸着重合膜１６の積層形成に先立って、必ずしも帯電させられている必要はない。しかしながら、金属化フィルム１５を帯電させる場合には、例示された帯電用電子ビームガン５８に代えて、金属化フィルム１５に接触して、それを帯電させる接触型の装置、例えば外部電源に接続された導電ローラ等を用いることもできる。また、それらの帯電用の装置を用いる場合には、除電装置が必要となるが、この除電装置も、例示されたイオンボンバードメント処理装置６２に代えて、公知の構造のものが適宜に用いられ得る。

蒸着重合膜１６を硬化させる硬化用電子ビームガン６０も、必須のものでなく、必要に応じて用いられるものである。この蒸着重合膜１６を硬化させる装置も、硬化用電子ビームガン６０に代えて、例えば、赤外線照射装置や紫外線照射装置等が使用可能である。

被覆部材としての防着バー８２の配設位置も、蒸着重合膜１６に対する第二マージン部２０の形成箇所に応じて、適宜に変更され得る。防着バー８２は、吹出口６６を回転ドラムとしてのキャンローラ３５の周方向に横切って延びるように配置されておれば良い。そして、設置可能であれば、吹出口部材６４以外の部材に固定して、設置しても良い。

加えて、前記第一及び第二の実施形態では、本発明を、フィルムコンデンサ素子を構成する積層構造体の製造装置に適用したものの具体例を示したが、本発明は、真空蒸着重合法により成膜される蒸着重合膜が、膜状基材上に少なくとも一つ積層形成されてなる積層構造体の製造装置の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

１０ 積層構造体 １２ 樹脂フィルム
１４ａ，１４ｂ 金属蒸着膜 １５ 金属化フィルム
１６ 蒸着重合膜 ２２，９６ 製造装置
２４ 真空チャンバ ３５ キャンローラ
４４ 真空ポンプ ４６ 巻出しローラ
４８ 巻取りローラ ５０ フィルムロール
６４ 吹出口部材 ６６ 吹出口
７８ 成膜室 ８２ 防着バー
８４ モノマー蒸気供給装置 ８６ａ 第一蒸発源
８６ｂ 第二蒸発源 ９８ 金属蒸気供給装置

Claims (4)

1. 真空蒸着重合法により成膜される蒸着重合膜が、膜状基材上に少なくとも一つ積層形成されてなる積層構造体の製造装置であって、
   （ａ）真空チャンバと、（ｂ）該真空チャンバ内の空気を排出して、該真空チャンバ内を真空状態とする排気手段と、（ｃ）前記真空チャンバ内に一軸回りに回転可能に設置され、前記膜状基材が外周面上に接触して配置されることにより、一軸回りの回転に伴って、該膜状基材を周方向に走行させる回転ドラムと、（ｄ）前記膜状基材が前記回転ドラムの外周面上に接触して配置されるように、該膜状基材を該回転ドラムの外周面上に供給する膜状基材供給手段と、（ｅ）前記真空チャンバ内における前記回転ドラムの外周面上で、該外周面に向かって開口する吹出口と、周壁部に囲まれた内側空間とを有して、前記回転ドラムの周囲に周方向に並んで配置された複数の吹出口部材と、（ｆ）前記複数の吹出口部材のそれぞれの内側空間に形成されて、前記吹出口が配置されてなる、前記真空チャンバ内において画成された複数の成膜室と、（ｇ）複数種類の原料モノマーを加熱し、蒸発させて、複数種類のモノマー蒸気をそれぞれ発生させる蒸発源と、それらモノマー蒸気を該蒸発源から前記吹出口部材にそれぞれ導く連通路とを有し、該蒸発源にて生ぜしめられた該複数種類のモノマー蒸気を、該連通路を通じて該吹出口部材の前記成膜室内に供給することにより、該複数種類のモノマー蒸気を該成膜室の吹出口から吹き出させる、少なくとも一つのモノマー蒸気供給手段とを有し、
   且つ前記吹出口部材の内部空間が、仕切壁によって、前記複数種類のモノマー蒸気が導入されて、混合せしめられる混合室と、前記吹出口が配置された成膜室とに仕切られてなると共に、かかる仕切壁に、該混合室と該成膜室とを連通する通孔を設けて、該複数種類のモノマー蒸気が該混合室内において混合せしめられた後、該仕切壁の通孔から該成膜室内に供給されるようにしたことを特徴とする積層構造体の製造装置。
2. 前記膜状基材を部分的に被覆する被覆部材が、前記吹出口部材の吹出口を該回転ドラムの周方向に横切って延びるように配置されていることにより、該吹出口から吹き出される前記複数種類のモノマー蒸気の、該被覆部材による該膜状基材の被覆部分への付着が阻止されるようになっている請求項１に記載の積層構造体の製造装置。
3. 前記回転ドラムの周囲において、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も上流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の上流側の箇所に、前記膜状基材を帯電させる帯電手段が配設される一方、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も下流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の下流側の箇所に、前記帯電手段にて帯電させられた該膜状基材を除電する除電手段が配設される請求項１又は請求項２に記載の積層構造体の製造装置。
4. 前記回転ドラムの周囲において、前記膜状基材の前記回転ドラムの周方向での走行方向の最も下流側に配置された前記吹出口部材よりも該走行方向の下流側の箇所に、該膜状基材上に積層形成された前記蒸着重合膜を硬化させる硬化手段が配設される請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の積層構造体の製造装置。

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