ロール・ツー・ロールプロセスの基礎と最適化

2010年12月13日「ロール to ロールプロセスにおけるフィルム搬送の基礎」

　コーティング、乾燥、プリンティング、カレンダリングなど、様々なロールtoロールプロセスの基礎になるのがウェブハンドリング技術です。 　本講座では、演習事例も交えながら、ウェブハンドリングの基礎から応用例までを解説していきます。 　フィルム搬送で諸問題を抱える研究や製造の方々にとって、本講座が少しでも問題解決のきっかけになれば幸いです。

1. ウェブハンドリングとは?
2. ウェブハンドリングの力学
   1. 応力、歪、弾性率についての基礎からの理解
      • ウェブ張力をどのように決めるか?
   2. トラクション (摩擦) のコントロール、及び摩擦係数の測定方法
   3. スリップ及びスクラッチの防止方法-ローラー抱角と
      • ウェブ張力の決め方の計算例 (フィルムの表面傷防止)
   4. より大きなトラクション (摩擦) を得る方法
3. シワの防止
   1. シワの形態とウェブ搬送における基本法則の理解
   2. シワの発生条件、及びウェブの面内応力分布の計算例
   3. シワ発生条件の予測
   4. ウェブの各種拡幅技術 (各種シワ取り技術の紹介)
4. 搬送時のウェブ浮上量とトラクションの変化
   • 空気層厚みとトラクションの関係
5. 巻取りロールにおける空気層厚みの解析
6. シワの防止
   • 空気層厚みの制御による安定走行の実現
7. 多層フィルムのラミネートのポイント
8. ウェブ搬送におけるローラー径の考え方
   • ウェブ厚み方向の応力分布を考慮したローラー径の計算例
9. 最近のウェブハンドリングの研究例
   1. ウェブハンドリングリサーチセンターの紹介
   2. 「IWEB」に見る最近の研究例 (巻取やシワ防止技術)
• 質疑応答・名刺交換

2010年12月14日「ロール to ロールの基礎 : 要素技術とプロセスの最適化」

　ロール to ロール方式は、ロール状に巻いた長さ数百m～数kmのフィルム基板を使って、製造プロセスを連続一貫で処理するプロセスである。基板をプラスチックフィルムとすることで、素材の薄膜化、軽量化、フレキシブル化が図れるだけでなく、製造プロセスのエネルギー、人員、 (工場) スペース、物流、等々の大幅コストダウンが期待できる。 　この製造プロセスの革新を産業化に結びつけるためには、要求される性能と耐久性をプラスチックフィルム上で満足させる材料技術だけでなく、製造を可能にする装置やプロセスなどが抱える課題を解決する必要がある。 　特に、プロセスの課題は実務経験の科学的分析を通して普遍的な知識として体系化することにより克服できるものと考えるが、現時点では現場のノウハウや暗黙知により行われているにすぎない。

　本セミナーにおいては、ロール to ロール方式による機能性フィルムの研究から生産にいたる技術開発、現場における製造管理までの30数年におよぶ経験に基づく知見を要素技術に分解し、整理・分析することで、本分野の課題の解決と再構築の手がかりを解説する。

1. ロール to ロールの概要
   1. ロール to ロールとは
   2. ロール to ロールシステムによる加工製品
   3. ロール to ロールシステムで用いられる製造方式
   4. ロール to ロールのメリット、デメリット
   5. ロール to ロールのコスト
2. ロール to ロールプロセス開発のポイントと問題点
   1. 成膜法の種類と特徴・長所と短所
   2. 機能性フィルムの開発プロセス
   3. ドライプロセスによる成膜
   4. フィルム基板上の薄膜形成と膜形成の基本パラメタ制御
   5. 膜形成プロセス (発生、輸送、形成)
   6. 大面積基板への拡張
3. ロール to ロール成膜要素技術
   1. 巾方向・流れ方向の膜厚、組成、構造の均一性制御
   2. 基板への熱流解析
   3. 成膜中のフィルム挙動、熱負け制御
   4. フィルムのカール・シワ
   5. 付着力
4. ロール to ロール成膜装置・製造要素技術
   1. 成膜シミュレーション技術
   2. カソードおよびターゲット設計
   3. 成膜速度の限界、コスト、収率
   4. 薄膜形成の厚みの限界
   5. 欠陥 (膜外観や膜無し部分) の発生対策
   6. インライン測定による検査
   7. ロールとウェブの関係
   8. 設備設計
• 質疑応答・名刺交換