專利名稱：連續(xù)處理長(zhǎng)基材的輸送機(jī)構(gòu)、其處理成型設(shè)備及所獲長(zhǎng)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輸送基底材料的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠在細(xì)長(zhǎng)基底材料上連續(xù)地實(shí)現(xiàn)高精度的物理或化學(xué)處理。
背景技術(shù)：
用于輸送具有不同截面形狀的細(xì)長(zhǎng)基底材料的輸送機(jī)構(gòu)經(jīng)常用于在基底材料的整個(gè)長(zhǎng)度上實(shí)現(xiàn)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)能，該機(jī)構(gòu)設(shè)置有用于以設(shè)定的速度連續(xù)地進(jìn)行物理或化學(xué)處理的基站。舉例來(lái)說，物理或化學(xué)處理可以包括對(duì)于鋁基材料進(jìn)行陽(yáng)極氧化來(lái)改善基底材料表面的質(zhì)量，或?qū)τ诨瘜W(xué)纖維進(jìn)行電子束照射；通過在薄金屬線上形成樹脂層來(lái)在基底材料表面上涂布，電鍍，形成金屬箔片，或在陶瓷上形成半導(dǎo)體層或磁性層；并且使金屬線成形，諸如拉伸以及形成精細(xì)的凹槽(fine fluting)。在這一輸送機(jī)構(gòu)中，至少需要在基站處保持基底材料恒速地通過。因此，需要在基底材料通過基站之前和離開基站之后對(duì)其施加合適的張力，并且在整個(gè)長(zhǎng)度上沿著相同路徑輸送基底材料。
需要指出的是，當(dāng)基底材料采用柔軟的材料例如樹脂、銅或鋁，脆的材料例如陶瓷或紙，或者具有很小的橫截面積的薄的或精細(xì)的材料時(shí)，基底材料容易受到環(huán)境影響而變形，例如在其被輸送的過程中受到外力或熱量的作用。此外，當(dāng)基底材料滑過并粘在滾輪或其它部件上或者基底材料伸長(zhǎng)或打滑時(shí)，基底材料易于受損。因此，為了在這一基底材料的被處理部分的整個(gè)長(zhǎng)度上確保保持尺寸的精確，有必要在基站的上游和下游部分以恒速輸送該基底材料并向該材料施加適當(dāng)?shù)膹埩Α?br> 當(dāng)要在采用帶或纖維形式的細(xì)長(zhǎng)基底材料的表面上以高尺寸精度形成薄層時(shí)，尤其難于調(diào)節(jié)輸送張力的平衡。一種所謂的纏繞式薄膜成型設(shè)備廣泛應(yīng)用于制造各種各樣的帶子包括用于磁性記錄、打印機(jī)或包裝的帶子，在該設(shè)備中，細(xì)長(zhǎng)帶狀材料(此后簡(jiǎn)稱為帶子)輸送至薄膜成型腔并且將薄膜連續(xù)地形成在基底材料上。典型地，使用滾輪輸送帶子，這些滾輪設(shè)置在輸入部分、同樣作為基站的冷卻部分、以及處于回收已處理的基底材料的側(cè)部上的收取部分中，同時(shí)帶子以不變的張力與這些滾輪的表面保持接觸。傳統(tǒng)地，帶子和滾輪之間接觸的緊密度會(huì)出現(xiàn)問題，輸送速度的波動(dòng)會(huì)造成薄膜厚度的不均勻，并且會(huì)對(duì)薄膜表面造成損傷，目前已經(jīng)考慮采用避免這些問題的措施。在下文中，將參考該薄膜成型設(shè)備作為例子說明本發(fā)明的背景。
日本專利未審公開No.62-247073提出一種具有速度可變子滾輪的機(jī)構(gòu)，該子滾輪處于同樣作為基站的冷卻滾輪的帶子輸送側(cè)和帶子傳遞側(cè)的至少一側(cè)上，從而減少帶子與冷卻滾輪表面接觸緊密度的變化，這一變化會(huì)在每當(dāng)輸送不同形狀的帶子時(shí)出現(xiàn)。然而，這一方法無(wú)法避免由長(zhǎng)/短期的蒸汽沉積、斑紋或表面刮擦造成的薄膜厚度的變化，因?yàn)榛撞牧系乃俣葧?huì)隨著在回收部分的滾輪上纏繞的基底材料的外徑的增大/減小而變化。
另外，為了減少由施加在基底材料上的張力的變化或材料與滾輪之間的接觸緊密度的變化(這些變化由基底材料的拉伸或表面產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致)所引起的對(duì)于基底材料或薄膜的損傷，日本專利未審公開No.61-264514提出一種在滾輪之間設(shè)置跳動(dòng)滾輪的簡(jiǎn)便方法。然而，這一方法可能帶來(lái)一個(gè)問題，即當(dāng)帶子與作為基站的冷卻滾輪之間的摩擦力F變得小于回收側(cè)收取部分上沿著輸送方向的張力T2或小于在與輸入側(cè)輸送方向的相反的方向上的張力T1時(shí)，帶子往往會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，或帶子的平穩(wěn)輸送變得困難。
另外，為了調(diào)節(jié)收取側(cè)上的基體上的張力來(lái)減少卷起帶子的褶皺，日本專利未審公開No.61-278032提出一種在回收側(cè)上布置多對(duì)導(dǎo)引滾輪的方法，從而沿輸送方向在帶子上具有保持在10N/mm2或更低的張力梯度。這一方法也存在與日本專利未審公開No.61-264514相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決這些傳統(tǒng)的問題并提供一種輸送基底材料的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠在連續(xù)輸送細(xì)長(zhǎng)基底材料的同時(shí)連續(xù)對(duì)于細(xì)長(zhǎng)基底材料進(jìn)行物理或化學(xué)處理，特別是這一機(jī)構(gòu)用于減少沿縱向方向的厚度變化或在經(jīng)處理基底材料的添加有某種機(jī)能的部分處減少表面的刮擦，以及提供一種使用該機(jī)構(gòu)的處理設(shè)備和薄膜成型設(shè)備，以及由此生產(chǎn)出的細(xì)長(zhǎng)部件。
本發(fā)明提供了一種輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)具有基站，細(xì)長(zhǎng)的基底材料連續(xù)地輸送入該基站從而以設(shè)定的速度接受物理或化學(xué)處理，離開該基站后，經(jīng)處理的基底材料被連續(xù)地回收，其中，沿與輸送方向相反的方向的張力T1施加于該基站的輸入側(cè)，摩擦力F施加于該基站處，沿著輸送方向的張力T2施加于該基站的回收側(cè)，這些力都施加在基底材料上，從而滿足F＞T1＞T2的關(guān)系。
另外，本發(fā)明提供了這樣一種輸入機(jī)構(gòu)，在上述的范圍之內(nèi)，輸入側(cè)上的張力張力T1和收取側(cè)上的張力T2以互補(bǔ)的方式調(diào)節(jié)至恒定值，同時(shí)輸入側(cè)扭矩和收取側(cè)扭矩根據(jù)輸入側(cè)上和回收側(cè)上的基底材料的數(shù)量的差值進(jìn)行。本發(fā)明還包括，在上述的范圍之內(nèi)，基底材料輸送時(shí)與由輸入側(cè)和回收側(cè)扭矩馬達(dá)控制的滾輪相接觸，以及與基站處的由伺服馬達(dá)控制的滾輪相接觸。
另外，本發(fā)明還包括一種使用上述輸送機(jī)構(gòu)的任何一個(gè)的處理設(shè)備，特別是薄膜成型設(shè)備，以及一種細(xì)長(zhǎng)部件，在細(xì)長(zhǎng)部件的整個(gè)長(zhǎng)度上形成的表面層的沿縱向方向的厚度變化處于平均值的±10％范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在輸送路徑上的基站處細(xì)長(zhǎng)基底材料連續(xù)輸送并且將特定機(jī)能添加至該基底材料時(shí)，基底材料可以很容易地以不變的速度輸送，此時(shí)將合適且不過量的張力施加至該基底材料。因此，能夠得到具有添附機(jī)能的部件，該部件沿基底材料的縱向方向沒有什么損傷并具有優(yōu)異的尺寸精度(偏差很小)。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于具有小橫截面積的薄的或精細(xì)的材料時(shí)，這一效果尤其顯著。舉例來(lái)說，當(dāng)半導(dǎo)體層將要蒸汽沉積到厚度為10μm的帶子上時(shí)，可形成厚度大約為1μm并且在整個(gè)長(zhǎng)度方向上厚度偏差被保持在±10％之內(nèi)。
本發(fā)明的前述以及其它的目標(biāo)、特征、外表和優(yōu)點(diǎn)通過下面的與附圖相結(jié)合的關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)描述而變得更清楚。


圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的輸送機(jī)構(gòu)。
圖2A和2B示出本發(fā)明的一個(gè)例子以及一個(gè)比較例，該比較例代表根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的輸送基底材料的距離與速度之間的關(guān)聯(lián)。
圖3示意性地示出在根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)中用于形成纏繞基底材料的外徑的連續(xù)監(jiān)控裝置的一個(gè)例子。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的輸送機(jī)構(gòu)的概念，省略了導(dǎo)向滾輪等。
圖5是示出具有薄膜表面層的細(xì)長(zhǎng)部件的示意性透視圖，當(dāng)該細(xì)長(zhǎng)部件沿著縱向方向連續(xù)地輸送時(shí)，該薄膜表面層通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的輸送機(jī)構(gòu)形成在整體長(zhǎng)度上。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種具有基站的輸送機(jī)構(gòu)，細(xì)長(zhǎng)基底材料連續(xù)地送入該基站從而以設(shè)定的速度進(jìn)行物理或化學(xué)處理，離開該基站后，處理過的基底材料被連續(xù)地回收，其中，沿與輸送方向相反方向的張力T1施加于基站的輸入側(cè)，摩擦力F施加在基站處，沿輸送方向的張力T2施加至基站的回收側(cè)，這些力都施加在基底材料上，滿足F＞T1＞T2的關(guān)系。
在這里，有必要比較施加在基底材料上的張力T1和T2以及基站處的摩擦力F的量值，并選擇基底材料和處理?xiàng)l件，確保不會(huì)在基底材料上產(chǎn)生過大的載荷并且不會(huì)在基站處添加機(jī)能時(shí)造成任何麻煩。舉例來(lái)說，當(dāng)柔軟的材料例如銅箔，脆的材料例如紙張，或在輸送方向上具有小的橫截面積的薄的或精細(xì)的材料選擇作為基底材料時(shí)，有必要根據(jù)基站的處理能力和所需處理時(shí)間適當(dāng)?shù)卣{(diào)整每個(gè)滾輪的外徑和旋轉(zhuǎn)速度，以及施加在基底材料上的張力T1和T2的大小。
基站位于輸送機(jī)構(gòu)的路線上，并在這里進(jìn)行物理或化學(xué)處理。如上所述，在此基站中，執(zhí)行質(zhì)量改善過程從而為基底材料表面添加特定機(jī)能，基底材料的表面覆蓋有特定機(jī)能的材料，或者該材料沿著輸送方向形成為設(shè)定形狀。這一部分由輸送部件例如滾輪等傳遞，如在上述薄膜成型設(shè)備中那樣。在這一部分，由于張力施加到正在輸送的基底材料上，所以通過與輸送部件或用于添加機(jī)能的對(duì)應(yīng)部件滑動(dòng)接觸而產(chǎn)生摩擦力。
在本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)中，基底材料分別在基站的輸入側(cè)受到沿與輸送方向相反方向的張力T1，在基站的回收側(cè)受到沿輸送方向的張力T2。通過適當(dāng)?shù)卮_定輸入側(cè)和回收側(cè)上的張力處于滿足F＞T1＞T2關(guān)系的范圍內(nèi)，不在基底材料上施加過度的載荷，并適應(yīng)于基站處的摩擦力，那么可在基站上實(shí)現(xiàn)以滿足所需處理時(shí)間的不變速度進(jìn)行輸送。因此，即使由于輸入側(cè)上基底材料數(shù)量的減少和回收側(cè)上基底材料數(shù)量的增加而使張力T1和T2在這一范圍內(nèi)變化，基底材料的實(shí)際傳輸速度也不會(huì)受到影響。
在根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)中，基底材料的輸送由基站驅(qū)動(dòng)。當(dāng)基站靜止時(shí)，不輸送基底材料，因?yàn)楸M管將張力施加至基底材料但是T1和T2設(shè)定為小于F。當(dāng)所進(jìn)行的控制總是滿足F＞T1＞T2的關(guān)系時(shí)，基底材料的輸送速度可被精確地調(diào)節(jié)到與基站的運(yùn)動(dòng)速度相同。
因此，與具有布置在中間的用于調(diào)節(jié)速度的子滾輪或跳動(dòng)滾輪的上述傳統(tǒng)的輸送裝置相比，可抑制隨時(shí)間變化的輸入側(cè)和回收側(cè)上的數(shù)量差值的影響，即使這種傳遞的輸送部分的數(shù)量很小。因此，可設(shè)置在機(jī)能質(zhì)量水平方面諸如沿縱向方向的尺寸具有較小變化的經(jīng)處理基底材料，并且可明顯地減小由基底材料粘在基站上所造成的損害或由過度載荷造成的材料拉伸或摩擦所造成的損害。自然地，任何裝置都可用作輸入側(cè)、基站處和回收側(cè)上的張力調(diào)節(jié)裝置和輸送部件(例如滾輪)。
圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一項(xiàng)實(shí)施例的輸送機(jī)構(gòu)的概念，其中導(dǎo)向滾輪等被省略掉了。參考圖4，本方案的輸送機(jī)構(gòu)借助基站滾輪3輸送基底材料，因此，摩擦力F由基站滾輪3施加至基底材料1?；撞牧?由這一摩擦力輸送。
這時(shí)，基站滾輪3處的輸送速度v3與輸入側(cè)的滾輪2的輸送速度v1和回收側(cè)的滾輪4的輸送速度v2是相等的。此處，假設(shè)基站滾輪3的摩擦力F全部作為輸送基底材料1的力，此時(shí)在輸入側(cè)滾輪2和基站滾輪3之間的基底材料1上以及在回收側(cè)滾輪4和基站滾輪3之間的基底材料1上沒有產(chǎn)生張力。
當(dāng)基底材料1上沒有施加張力時(shí)，不可能將基站滾輪3的摩擦力F施加到基底材料1上。因此，為了在輸入側(cè)滾輪2和基站滾輪3之間將張力施加在基底材料1上，沿與輸送方向相反的方向的張力T1通過輸入側(cè)滾輪2施加到基底材料1上。此外，為了在回收側(cè)滾輪4和基站滾輪3之間將張力施加到基底材料1上，沿與輸送方向相同方向的張力T2通過回收側(cè)滾輪4施加到基底材料1上。
此處，如果沿與輸送方向相反方向的張力T1大于摩擦力F，那么不可能通過基站滾輪3輸送基底材料1。因此，必須滿足F＞T1的關(guān)系。
如果回收側(cè)上的張力T2大于輸入側(cè)上的張力T1，基底材料1將會(huì)被拉到回收側(cè)，基站滾輪3作為邊界，基底材料1將會(huì)滑過基站滾輪3到達(dá)回收側(cè)。因此，必須滿足T1＞T2的關(guān)系。
如前所述，可以看到當(dāng)滿足F＞T1＞T2的關(guān)系時(shí)，基底材料1可由基站滾輪3輸送，并且可防止基底材料1在基站3處發(fā)生滑動(dòng)。
當(dāng)張力T1為0時(shí)，本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)控制使得由回收側(cè)扭矩馬達(dá)控制的回收側(cè)滾輪的旋轉(zhuǎn)速度高于基站處的基站滾輪旋轉(zhuǎn)速度，從而滿足F＞T1＞T2的關(guān)系。如果T1＝0的狀態(tài)發(fā)生，那么由基站滾輪所產(chǎn)生的摩擦力F就不會(huì)被施加至基底材料。因此，有必要通過回收側(cè)滾輪快速地卷起基底材料并且對(duì)基底材料施加張力，使得基底材料能夠接受來(lái)自基站滾輪的摩擦力。具體地說，有必要將回收側(cè)滾輪的旋轉(zhuǎn)速度(即角速度ω2圖4)調(diào)節(jié)為高于基站滾輪的旋轉(zhuǎn)速度(角速度ω3圖4)，從而提高收取基底材料的速度(輸送速度)。
作為實(shí)現(xiàn)本目的的實(shí)施例的一個(gè)例子，提出一種根據(jù)輸入側(cè)和回收側(cè)的基底材料的數(shù)量之差(纏繞在輸入側(cè)滾輪和回收側(cè)滾輪上的基底材料的數(shù)量)、通過改變馬達(dá)旋轉(zhuǎn)扭矩(例如，通過改變輸送部件如相應(yīng)滾輪的旋轉(zhuǎn)扭矩)、將張力T1和張力T2以互補(bǔ)的方式調(diào)節(jié)為不變的值的方法，至少直到在基站處進(jìn)行的處理在基底材料的整個(gè)長(zhǎng)度上完成。這將參考滾輪輸送的例子來(lái)描述。扭矩馬達(dá)預(yù)先安裝在輸入側(cè)和回收側(cè)滾輪上，纏繞在兩個(gè)滾輪上的基底材料的外徑的變化通過傳感器等探測(cè)，對(duì)信息進(jìn)行處理，然后將扭矩控制信號(hào)發(fā)送至馬達(dá)從而在基底材料上施加恒定的張力。例如，可使用下述方法，即在某時(shí)間點(diǎn)的纏繞基底材料的外徑被CCD相機(jī)連續(xù)地監(jiān)控，然后圖像數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成扭矩變化的量并且反饋回去。
通過這種方式，基底材料上的過度載荷可被避免，另外，通過根據(jù)基站處的摩擦力F適當(dāng)?shù)卮_定張力T1和T2，可在基站處以滿足所需的處理時(shí)間的不變速度進(jìn)行輸送。自然地，任何裝置可用作輸入側(cè)、基站和回收側(cè)上的輸送部件和張力調(diào)節(jié)裝置。舉例來(lái)說，不同的部件包括滾輪、傳送帶或者軌道都可以用作輸送部件。
本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)具體例子包括受輸入側(cè)和回收側(cè)扭矩馬達(dá)控制的滾輪以及受基站內(nèi)的伺服馬達(dá)控制的滾輪，并且在保持與滾輪接觸的同時(shí)輸送基底材料。在基站兩側(cè)的輸入側(cè)和回收側(cè)上設(shè)置有纏繞著細(xì)長(zhǎng)基底材料的滾輪。這些滾輪的每個(gè)都具有由扭矩馬達(dá)控制的旋轉(zhuǎn)扭矩。為了避免基底材料上的過度載荷并且確保以滿足摩擦力F大小的不變速度輸送基底材料，基站處的滾輪由允許速度調(diào)節(jié)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。自然地，在輸入側(cè)和/或回收側(cè)上可適當(dāng)?shù)?、額外地設(shè)置導(dǎo)向滾輪或夾緊滾輪，使得基底材料與基站滾輪以足夠的接觸面積進(jìn)行接觸。
當(dāng)要在沿輸送方向具有小的橫截面積的薄的或精細(xì)的細(xì)長(zhǎng)材料上形成具有設(shè)定尺寸的機(jī)能部分時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)的效果尤其顯著。特別地，可容易地減少沿縱向方向的厚度、深度的變化或者形狀的變化，當(dāng)要形成厚度達(dá)到幾百μm的薄膜時(shí)，要進(jìn)行達(dá)到這一深度的表面處理，或者執(zhí)行需要改變相似尺寸的形狀變化的處理。因此，可容易地設(shè)置如圖5中所示的細(xì)長(zhǎng)部件10，在其上沿著細(xì)長(zhǎng)基底材料1的整個(gè)長(zhǎng)度形成厚度約為10μm的表面層(例如，薄膜)，而厚度變化處于其平均值的±10％的范圍內(nèi)。
以下，將參考具體的實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明，而本發(fā)明并不局限于以下的內(nèi)容。
(實(shí)例1)[在金屬箔帶上形成硅蒸汽-沉積層]參見圖1，基底材料1通過輸入側(cè)滾輪2輸送，與導(dǎo)向滾輪23接觸，輸送到基站處的滾輪3，與導(dǎo)向滾輪43接觸，并被回收側(cè)滾輪4接收并回收。輸入側(cè)滾輪2由馬達(dá)21例如通過電磁扭矩控制機(jī)構(gòu)22設(shè)定為接受沿與輸送方向相反方向的張力T1，并將該張力傳送至基底材料1。另一方面，回收側(cè)滾輪4由馬達(dá)41通過電磁扭矩控制機(jī)構(gòu)42設(shè)定為接受沿輸送方向的張力T2，并將該張力傳遞至基底材料1。
其上纏繞有基底材料的滾輪的外徑可以通過處理由CCD相機(jī)得到的圖像來(lái)確定，如圖3所示。參見圖3，基底材料1纏繞在滾輪上，該滾輪有芯部5，CCD相機(jī)6探測(cè)基底材料1的外徑7。此處，相機(jī)6可沿著圖中箭頭所示的方向移動(dòng)。在這一狀態(tài)下，首先，相機(jī)6沿著徑向方向移動(dòng)根據(jù)對(duì)比來(lái)探測(cè)最外側(cè)的圓周，然后沿軸向移動(dòng)采用類似的方式探測(cè)暴露的芯部桿的外圓周，并在兩者構(gòu)成的坐標(biāo)系內(nèi)通過差值測(cè)量外徑。扭矩馬達(dá)輸出控制為使得測(cè)得外徑與扭矩馬達(dá)輸出值的乘積達(dá)到預(yù)定值。
圖1中所示的處理基站處的滾輪3設(shè)定為借助伺服馬達(dá)31將張力的差值控制為不變地處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)?；撞牧?與滾輪的接觸角(對(duì)應(yīng)于基底材料1與滾輪保持滑動(dòng)接觸的那一段外圓弧的中心角，在圖中用θ表示)通過調(diào)整導(dǎo)向滾輪23和24的軸之間的距離來(lái)確定。
使用具有這種輸送機(jī)構(gòu)的蒸汽沉積設(shè)備在作為基底材料的寬度為130mm、厚度為10μm的銅箔帶上形成平均厚度為5μm的硅(Si)層。蒸汽沉積在設(shè)置于基站處的包含冷卻劑的銅滾輪(冷卻滾輪)上完成。兩個(gè)導(dǎo)向滾輪布置成使得條帶與滾輪的接觸角θ達(dá)到大概220°的位置上?；谟山佑|角推算的基底材料的接觸面積，確定預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定的基底材料和滾輪之間的摩擦系數(shù)、輸入側(cè)與回收側(cè)的張力、基底材料與滾輪之間的300g的摩擦載荷。這表示不會(huì)由于基底材料本身的拉伸而對(duì)基底材料造成任何損害的載荷水平。
直到整個(gè)長(zhǎng)度的輸送都結(jié)束，輸入側(cè)上的纏繞基底材料的外徑持續(xù)地減少，回收側(cè)上的外徑持續(xù)地增加，因此，有必要隨著時(shí)間來(lái)補(bǔ)償以減少蒸汽沉積層的質(zhì)量變化。還有必要從滾輪的冷卻能力、蒸汽沉積所需的最小時(shí)間和不超過基底材料的摩擦負(fù)載的許用范圍出發(fā)，確定滾輪轉(zhuǎn)速的適當(dāng)范圍。從前文來(lái)看，回收側(cè)滾輪的轉(zhuǎn)速是提前推算的，使得當(dāng)T1＝0時(shí)該速度比基站滾輪的轉(zhuǎn)速要高，另外考慮到扭矩馬達(dá)和伺服馬達(dá)的張力控制水平，并且準(zhǔn)備輸送程序。
因此，蒸汽沉積基站處的滾輪轉(zhuǎn)速設(shè)定為0.2RPM(轉(zhuǎn)每分鐘，等效于100m/min的輸送速度)，與T1和T2相對(duì)應(yīng)的張力分別設(shè)定為前者從168g(初始值)到210g(最終值)，后者從125g(初始值)到100g(最終值)。采用這種方式，在20個(gè)點(diǎn)處的平均厚度為5μm、偏差為±0.4μm的層(0.4μm是標(biāo)準(zhǔn)差，相對(duì)于平均厚度的比率為±8％)形成在長(zhǎng)度為100m的基底材料上?；撞牧虾退纬傻膶佣疾痪哂杏捎谡尺B或拉伸造成的刮擦。對(duì)于帶輸送速度，探測(cè)滾輪與回收側(cè)上的基底材料表面相接觸，輸送距離由附帶的旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量，通過操作計(jì)時(shí)器，可間歇性地確認(rèn)速度。結(jié)果示出于圖2A。
為了比較，在上述條件下進(jìn)行蒸汽沉積，只是省略掉了基于蒸汽沉積基站處的滾輪的伺服馬達(dá)的控制機(jī)構(gòu)。對(duì)于帶輸送速度，利用回收側(cè)上的扭矩控制機(jī)構(gòu)，通過將回收信號(hào)從回收側(cè)傳送至回收側(cè)滾輪，在前面提到的回收側(cè)上的探測(cè)位置處的速度得以保持不變。結(jié)果示出在圖2B中。從這些結(jié)果中可見，圖2B中示出的比較實(shí)例的速度偏差是圖2A中示出的本發(fā)明實(shí)例的兩倍。通過比較的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)在比較實(shí)例中，沿輸送方向施加的張力之差ΔT(即，T1-T2)當(dāng)速度低時(shí)有時(shí)為0。另外，以與本發(fā)明的例子中相似的方式，確定沿縱向方向的厚度的偏差。在比較實(shí)例中，平均值被確認(rèn)為5μm，偏差被確認(rèn)為±1.3μm(標(biāo)準(zhǔn)差，相對(duì)于平均厚度的比例是±26％)。當(dāng)輸送進(jìn)展到最后階段時(shí)，出現(xiàn)最大速度點(diǎn)和最小速度點(diǎn)。在最大速度點(diǎn)，超出偏差值的凹進(jìn)(材料的拉伸)出現(xiàn)在層的表面，在最小速度點(diǎn)，在表面觀察到了輕微的刮擦。
(實(shí)例2)[在樹脂帶上形成磁性層]使用與實(shí)例1中相同的輸送機(jī)構(gòu)和相似的設(shè)置程序，輸送寬度為400mm、厚度為20μm的聚酯帶，形成了超過100m的平均厚度為0.1μm的鈷鎳磁性合金層(化學(xué)成分鈷占質(zhì)量85％，鎳占質(zhì)量15％)。蒸汽沉積基站處滾輪的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為大約0.04RPM(轉(zhuǎn)每分，等同于輸送速度20mm/min)的不變速度，摩擦載荷設(shè)定為大約30kg，輸入側(cè)上滾輪附近的基底材料上的張力載荷逐漸增加，回收側(cè)的張力載荷逐漸減小，使得張力載荷差設(shè)定為大約10kg，并且進(jìn)行連續(xù)的蒸汽沉積。結(jié)果，獲得在整個(gè)長(zhǎng)度上厚度偏差為其平均值0.1μm的±6％的磁性層。在表面沒有觀察到損傷。為了比較，當(dāng)速度只由回收側(cè)上的扭矩控制進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，形成蒸汽沉積層，省略掉了基站滾輪的伺服機(jī)構(gòu)，如同前面所述的銅箔的例子。然后，厚度偏差達(dá)到了3倍大，多處都觀察到了刮擦和其它損傷。
(實(shí)例3)[在鋁合金軌道上形成防蝕鋁]準(zhǔn)備具有方形支架形狀的由鋁-鎂-硅基合金制成的軌道形狀的基底材料(底面外側(cè)厚度為1mm、寬度為3mm，凸起部分的厚度為1mm、高度為1.5mm，在相對(duì)側(cè)上垂直于底面?zhèn)刃纬?。在整個(gè)底面外表面上，在整個(gè)100m的長(zhǎng)度上形成了平均厚度為10μm的陽(yáng)極氧化層。除底面外，基底材料的其它部分被預(yù)先覆蓋了樹脂?；撞牧媳焕p繞在輸入側(cè)上的旋轉(zhuǎn)纏繞滾輪上，每一轉(zhuǎn)都設(shè)置有間隔件。沿與輸送方向相反的方向的7kg的張力載荷由扭矩控制馬達(dá)施加至纏繞部分，與之相似，沿輸送方向的4kg的張力載荷施加至回收側(cè)上相同類型的纏繞部分，其間設(shè)置有陽(yáng)極化設(shè)備。對(duì)于基底材料，在氧化過程通過與滾輪的摩擦施加超過3kg的差值的力，然后基底材料被連續(xù)地輸送。上述輸送程序設(shè)定為使得即使T1達(dá)到T1＝0，也可以將基底材料輸送到回收側(cè)。從輸入側(cè)輸送到陽(yáng)極氧化池的基底材料首先從入口在兩級(jí)與具有伺服控制機(jī)構(gòu)的氧化滾輪相接觸，在第三級(jí)和第四級(jí)滾輪分別經(jīng)受沖洗和干燥，然后從出口排出。其后，材料被回收側(cè)上的纏繞部分接收。氧化池的總摩擦載荷是10kg。在這一過程中，輸入側(cè)的張力載荷被調(diào)整為逐漸增大而回收側(cè)的張力載荷逐漸減小。
經(jīng)過上面所述的過程所形成的氧化層的深度的偏差使用在相等間隔的20個(gè)區(qū)段處的采樣、通過利用掃描電子顯微鏡對(duì)橫截面進(jìn)行氧化線分析、從而在整個(gè)長(zhǎng)度上被確認(rèn)。結(jié)果，相對(duì)于10μm的平均值，偏差為±0.6μm(±6％)。在整個(gè)長(zhǎng)度的表面上都沒有觀察到損傷。
通過利用根據(jù)本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)，當(dāng)連續(xù)地輸送細(xì)長(zhǎng)基底材料并且在路徑上的基站處對(duì)基底材料添加具體機(jī)能，可得到具有添加至其表面的機(jī)能的部件，而沿者基底材料的縱向方向幾乎沒有損傷并具有優(yōu)異的尺寸精度(只有很小的偏差)。當(dāng)輸送具有小橫截面積的薄的或精細(xì)的材料時(shí)，這一效果特別顯著。
盡管本發(fā)明已經(jīng)被詳細(xì)地描述和解釋，很顯然這只是以解釋和示例的形式出現(xiàn)，并不能被認(rèn)為是進(jìn)行限制，本發(fā)明的精神和范圍只受到所附的權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)具有基站，細(xì)長(zhǎng)的基底材料(1)連續(xù)地輸送入該基站從而以設(shè)定的速度接受物理或化學(xué)處理，離開該基站后，經(jīng)處理的基底材料(1)被連續(xù)地回收，其中，沿與輸送方向相反的方向的張力T1施加于該基站的輸入側(cè)，摩擦力F施加于該基站處，沿著輸送方向的張力T2施加于該基站的回收側(cè)，這些力都施加在基底材料(1)上，并且滿足F＞T1＞T2的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)構(gòu)，其中所述張力T1和T2根據(jù)所述輸入側(cè)上和所述回收側(cè)上的所述基底材料(1)的數(shù)量的差值的變化以互補(bǔ)的方式調(diào)節(jié)至恒定值，至少直到所述處理在所述基底材料(1)的整個(gè)長(zhǎng)度上都已完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)構(gòu)，其中所述基底材料(1)輸送時(shí)與位于所述輸入側(cè)和所述回收側(cè)上的由扭矩馬達(dá)控制的滾輪相接觸，以及與兩側(cè)之間的所述基站處的由伺服馬達(dá)控制的滾輪相接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)構(gòu)，其中F＞T1＞T2的關(guān)系通過將所述回收側(cè)上的由所述回收側(cè)上的扭矩馬達(dá)控制的滾輪的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為高于當(dāng)所述張力T1等于0時(shí)處于基站的基站滾輪的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)構(gòu)的處理設(shè)備。
6.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送機(jī)構(gòu)的薄膜成型設(shè)備。
7.一種細(xì)長(zhǎng)部件，在細(xì)長(zhǎng)基底材料的整個(gè)長(zhǎng)度上形成表面層(11)，沿縱向方向的表面層的厚度偏差處于其平均值的±10％之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)長(zhǎng)部件，其中所述表面層(11)是薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)具有基站，細(xì)長(zhǎng)的基底材料(1)連續(xù)地輸送入該基站從而以設(shè)定的速度接受物理或化學(xué)處理，離開該基站后，經(jīng)處理的基底材料(1)被連續(xù)地回收，其中，沿與輸送方向相反的方向的張力T
文檔編號(hào)B65H20/02GK101070127SQ20071010327
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者粟田英章, 江村勝治, 吉田健太郎, 奧田伸之, 中村順 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社