JP2001328171A - フィルム貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１対のロールに直径差があっても、皺を発生す
ることなく基板にフィルムを貼り付けることができるフ
ィルム貼付装置を提供する。 【解決手段】基板とフィルムを回転する１対のロール間
を通過させることで基板の主面にフィルムを貼り付ける
ものであり、１対のロールのうちの一方のロールは貼付
に必要なトルクと回転数の制御を与える電動機で駆動
し、他方のロールはその回転をまかなう程度のトルクと
貼付の速度程度の回転数を与えかつ一方のロールの回転
に追従させる追従手段で駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性樹脂フィル
ムの片側表面に感光性樹脂フィルムを設けたドライフィ
ルムなどのフィルムを基板とともに回転する１対のロー
ラ間を通過させることで加熱加圧などをして基板の主面
に貼り付けるフィルム貼付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィルム貼付装置では、１対のロ
ーラの各軸を歯車等で機械的に連結し、１台の電動機に
より両ローラを一緒に駆動させる構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】機械的に連結して１対
のローラを１台の電動機で回転駆動する場合には両ロー
ラの回転数が一致する良さがある反面、ローラの直径に
差がある時には１対のローラの周速に差を生じる。両ロ
ーラ間を通過する基板にとっては加圧力を受ける各貼付
面（主面）での各ローラとの間に生じている摩擦駆動力
の差があることであるから、基板とフィルムとの間ある
いはローラと基板またはフィルムとの間で滑りを起こし
て、周速に差を吸収させようとする。

【０００４】この滑りはフィルムの皺となり均一なフィ
ルム貼付を不可能とし、ローラの不均一な摩耗が生じる
という問題がある。このため１対のローラは直径差がな
いように製作し、フィルム貼付に使用している時もロー
ラの直径の寸法管理を厳格に行なう必要がある。

【０００５】それゆえ本発明の目的は、１対のローラに
直径差があっても皺を発生することなく基板にフィルム
を貼り付けることができるフィルム貼付装置を提供する
ことにある。

【０００６】また、本発明の他の目的は、フィルム貼付
に使用している時もローラの直径の寸法管理を必要とせ
ずに皺を発生することなく基板にフィルムを貼り付ける
ことができるフィルム貼付装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴とするところは、基板とフィルムを回転する１
対のローラ間を通過させることで該基板の主面に該フィ
ルムを貼り付けるものにおいて、該１対のローラのうち
の一方のローラは貼付に必要なトルクと回転数の制御を
与える電動機で駆動し、他方のローラはその回転をまか
なう程度のトルクと貼付の速度程度の回転数を与えかつ
該一方のローラの回転に追従させる追従手段で駆動する
ものであることにある。

【０００８】さらには、該追従手段は、該他方のローラ
を直接駆動する回転数と出力の関係が垂下特性を持つ電
動機、該一方のローラと該ローラを駆動する電動機の間
に設けた第一の一方向クラッチおよび該電動機と該他方
のローラの間に設けた第二の一方向クラッチ、該一方の
ローラを駆動する電動機と該他方のローラの間に設けた
流体継手、または該一方のローラを駆動する電動機と該
他方のローラの間に設けたクラッチ、のいずれかである
ことにある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明フィルム貼付装置の
一実施形態を図面を参照して説明する。

【００１０】図１において、１は図示していない装置フ
レームに水平に回転自在に併設した複数の搬送ローラ
で、基板２の搬送路を構成している。３ａ，３ｂは搬送
ローラ１であり、構成された搬送路の途中に設けたフィ
ルム圧着用の上下のローラである。

【００１１】各ローラ３ａ，３ｂは加熱手段を内蔵して
おり、以下、上側のローラ３ａを主ローラ、下側のロー
ラ３ｂを従動ローラと呼ぶこととする。

【００１２】図１において、上下両ローラ３ａ，３ｂは
基板２の上下各主面にフィルム４ａ，４ｂを貼り付けて
いる状況にある。両フィルム４ａ，４ｂは図２に示すよ
うに３層構成であり、感光性樹脂で構成されたレジスト
フィルム４Ａの両側に保護用のカバーフィルム４Ｂと透
光性樹脂で構成されたベースフィルム４Ｃがレジストフ
ィルム４Ａの粘着性で一体化されてなるものである。

【００１３】各フィルム４ａ，４ｂはロール５（下側の
ロールは図示を省略）から繰り出され、カバーフィルム
４Ｂが剥離された後にレジストフィルム４Ａが基板２の
主面に対向するように供給される。なお、６は剥離され
たカバーフィルム４Ｂの巻き取りロールである。

【００１４】フィルム４ａ，４ｂの貼付中、ローラ３
ａ，３ｂは図１に一点鎖線で示す垂線Ｖの位置にあって
回転し、ローラ３ａ，３ｂの周速とフィルム４ａ，４ｂ
の供給速度及び図において右方向への基板２の搬送速度
が合致され、各フィルム４ａ，４ｂを基板２の上下各面
に同時に加熱加圧で貼り付けていく。

【００１５】フィルム４ａ，４ｂを基板２に貼り付けな
い状態では、各ローラ３ａ，３ｂは垂線Ｖ上を基板２か
ら一定距離隔たった位置に離され、回転を継続する。ロ
ール３ａ，３ｂ間を通過しフィルム貼り付けが終った基
板２は、図１の右側下流方向に搬送され、露光装置に移
される。

【００１６】図３は、上下各ローラ３ａ，３ｂの駆動機
構を示している。図３において、Ｈは上下各アーム１
１，１２の回転中心である。なお、下側のアーム１２の
回転中心Ｈは図示を省略している。１３ａ，１３ｂは上
下各アームの一方の端部に結合された空圧シリンダ、１
４ａ，１４ｂは上下各アームの他方の端部に回転自在に
結合されたローラ３ａ，３ｂの駆動軸である。１５ａ，
１５ｂは回転中心Ｈ位置において各アーム１１，１２に
固定されたギヤで、相互に噛み合っており、空圧シリン
ダ１３ａ，１３ｂの動作で駆動軸１４ａ，１４ｂが同期
してしかも等距離を上下に移動するようにしている。

【００１７】１６は駆動軸１４ａを介して主ローラ３ａ
を回転させる電動機、１７は駆動軸１４ｂを介して従動
ローラ３ｂを回転させるトルクモータ（回転数と出力の
関係が図４に示す垂下特性を持つ電動機）である。電動
機１６は、主ローラ３ａにフィルム４ａ，４ｂの貼り付
けに必要なトルクと回転数の制御を与える電動機、例え
ば、サーボモータ、スピードコントロールモータであ
る。

【００１８】トルクモータ１７は従動ローラ３ｂの回転
をまかなう程度の電動機１６よりはるかに小さいトルク
と貼付の速度程度の回転数を与え、かつ、主ローラ３ａ
の回転に追従させる追従手段である。トルクモータ１７
は、図４に示すように回転数が下がるとトルクが増し、
回転数が上がるとトルクが減る垂下特性を持っており、
起動から無負荷回転数まで安定した運転ができる。この
ため、外力が加わった場合には外力にその回転数が追従
できる。

【００１９】フィルム貼り付けを行っていないローラ３
ａ，３ｂが空圧シリンダ１３ａ，１３ｂによって開いた
状態では、主ローラ３ａは電動機１６の速度で回転し、
従動ローラ３ｂはトルクモータ１７の速度で回転してい
るので、両ローラには熱の偏りがない。

【００２０】ローラ３ａ，３ｂを空圧シリンダ１３ａ，
１３ｂによって閉じてフィルム４ａ，４ｂを基板２に貼
り付ける場合には、主ローラ３ａの回転は挟み込んだ基
板２を介して従動ローラ３ｂに伝達され、従動ローラ３
ｂを駆動する電動機１７の速度も追従する。従動ローラ
３ｂの回転は主ローラ３ａの回転に追従させることがで
きるため、両ローラ３ａ，３ｂ間に直径差がある場合で
も、フィルム貼り付け中は両ローラ３ａ，３ｂの周速は
一致し、基板２の上下各主面にフィルム４ａ，４ｂを皺
を発生することなくそれぞれ均等に貼り付けることがで
きる。また、両ローラ３ａ，３ｂ間の直径差があっても
両ローラ３ａ，３ｂの周速は一致するので、ローラの直
径の寸法管理を必要としない。

【００２１】両ローラ３ａ，３ｂの周速は一致し、皺な
どは発生しないし、各ローラ３ａ，３ｂは基板２やフィ
ルム４ａ，４ｂとの間で滑りを起こさず偏摩耗をしない
ので、搬送路上に多数枚の基板２が連続して流され、順
次フィルム４ａ，４ｂを連続して貼り付けるものに好都
合である。

【００２２】従動ローラ３ｂの軸端に回転数を検出でき
るセンサ、例えばエンコーダを取り付けておけば、その
出力パルスは制御装置に取り込んで回転数の変化を検出
することができる。フィルム貼り付け中に主ローラ３ａ
に速度変化があったり、主ローラ３ａと基板２の間に滑
りが生じた場合には、その変化は基板２を介して従動ロ
ーラ３ｂに伝わり、エンコーダを介して制御装置で検出
することができる。

【００２３】これにより、フィルム貼り付け中に貼付速
度に変化が生じ均一なフィルム貼付ができなかった恐れ
がある時には、その状態を瞬時に検出し、空圧シリンダ
１３ａ，１３ｂを操作し加圧力を高め滑りを止めるなど
の処置をして、不具合の継続を防止することができる。

【００２４】あるいはトルクモータ１７の印加電圧を制
御し、図４の垂下特性をその電圧に見合うものとして回
転数と出力トルクの関係を調整して、従動ローラ３ｂの
主ローラ３ａに対する追従性を高めるようにしても良
い。

【００２５】次に、図５により、本発明装置の他の実施
形態について説明する。図５において、説明の簡略化の
ために、図１、図３に示したものと同一物あるいは相当
物には、同一符号を用いている。

【００２６】図５の実施形態では、図３のトルクモータ
１７の代わりに２個の一方向クラッチを用いている。主
ローラ３ａ用の電動機１６の出力軸にギヤ２１があり、
ギヤ２２，２３を順次噛み合わせてある。ギヤ２３は第
一の一方向クラッチ２４を介してギヤ２５と連結し、ギ
ヤ２５は主ローラ３ａの駆動軸１４ａに固定したギヤ２
６と噛み合わせている。ギヤ２２はさらにギヤ３２，３
３と順次噛み合わせてあり、ギヤ３３は第二の一方向ク
ラッチ３４を介してギヤ３５と連結し、ギヤ３５は従動
ローラ３ｂの駆動軸１４ｂに固定したギヤ３６と噛み合
わせている。

【００２７】ギヤ２１が電動機１６で矢印で示す方向に
回転すると、両ローラ３ａ，３ｂは図示するように各ギ
ヤ２２〜２６，３２〜３６及び各一方向クラッチ２４，
３４を介して回転する。

【００２８】フィルムの貼り付けを行っていないときに
は、両ローラ３ａ，３ｂとも回転する。一方、フィルム
貼り付け中には周速の速い方のローラの回転が、挟み込
んだ基板を介して周速の遅い方のローラに伝わり、周速
の遅い方のローラに連結している一方向クラッチは空転
をして、周速の遅い方のローラの回転は周速の速い方の
ローラの回転に追従し、両ローラ３ａ，３ｂの周速は同
一になる。

【００２９】このように周速の遅い方のローラの回転
を、周速の速い方のローラの回転に追従させることがで
き、両ローラ３ａ，３ｂに直径差がある場合でも両ロー
ラ３ａ，３ｂの周速は一致し、皺など発生させる事なく
フィルム４ａ，４ｂを基板２に貼り付けることができ
る。またフィルムの貼り付け中に両ローラ３ａ，３ｂの
寸法管理は不要である。

【００３０】次に、図６により、本発明装置のさらに他
の実施形態について説明する。図６においても、説明の
簡略化のために、図１、図３に示したものと同一物ある
いは相当物には、同一符号を用いている。

【００３１】図６の実施形態では、図３のトルクモータ
１７の代わりに流体継手を用いている。主ローラ３ａ用
の電動機１６の出力軸にギヤ４１があり、ギヤ４２，４
３を順次噛み合わせてある。ギヤ４３は主ローラ３ａの
駆動軸１４ａに固定したギヤ４６と噛み合わせている。
ギヤ４２はさらにギヤ５２，５３と順次噛み合わせてあ
り、ギヤ５３は流体継手５４を介してギヤ５５と連結
し、ギヤ５５は従動ローラ３ｂの駆動軸１４ｂに固定し
たギヤ５６と噛み合わせている。

【００３２】ギヤ４１が電動機１６で矢印で示す方向に
回転すると、両ローラ３ａ，３ｂは図示するように各ギ
ヤ４２〜４６，５２〜５６及び流体継手５４を介して回
転する。主ローラ３ａには駆動力が直に伝達されるが、
従動ローラ３ｂには流体継手５４を介して間接的に伝達
される。

【００３３】フィルムの貼り付けを行っていないときに
は、図５と同じ駆動系が構成されて両ローラ３ａ，３ｂ
とも回転する。一方、フィルムの貼り付け時には主ロー
ラ３ａの回転は挟み込んだ基板２介して従動ローラ３ｂ
に伝わり、流体継手５４においてギヤ５３から伝達され
る駆動力との調整が図られ、従動ローラ３ｂの周速は主
ローラ３ａと周速と同一になり、両ローラ３ａ，３ｂに
直径差がある場合でも両ローラ３ａ，３ｂの周速を同一
にすることができ、寸法管理などは不要である。

【００３４】この流体継手５４をクラッチで代用して
も、同様な効果を得ることができる。

【００３５】この代用したクラッチを接続（投入）して
いる場合には電動機１６の動力は図に示すように従動ロ
ーラ３ｂに伝達され、両ローラ３ａ，３ｂは図に示すよ
うに回転する。

【００３６】一方、代用したクラッチを開放している場
合には、電動機１６の動力はギヤ５３からギヤ５５には
伝達されず、従動ローラ３ｂは回転しないが、外力によ
って容易に回転できる状態にある。従って、フィルムの
貼り付けを行っていない時は、代用したクラッチを接続
して両ローラ３ａ，３ｂとも回転させてローラ表面での
温度分布を均一に保つ。

【００３７】一方、フィルム貼り付け時には、代用した
クラッチを開放する。すると、主ローラ３ａの回転は挟
み込んだ基板２を介して従動ローラ３ｂに伝わり、従動
ローラ３ｂは連れ回りをして、その周速は主ローラ３ａ
と周速と同一になる。

【００３８】以上のように、１対の圧着用ローラを機械
的に直結していないため、直径差による周速の差が発生
せず、均一なフィルムの貼り付けができる。貼り付け時
に滑りがなくなり、ローラの偏摩耗も発生しない。また
圧着ローラの直径の製作公差の厳密な管理の必要がな
い、また、両ローラは貼り付けをしない時にも常に回転
させることができ、両ローラの温度分布を良好に保ち、
高精度なフィルムの貼り付けを行うことができる。

【００３９】図５、図６に示した実施形態でも、エンコ
ーダを設けて空圧シリンダの操作力を制御することもで
きる。

【００４０】なお、図１は基板２の上下両主面にフィル
ム４ａ，４ｂを貼り付ける構成の実施形態であるが、片
側のみに貼り付けるものであっても、本発明は実施でき
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置によれ
ば、１対のロールに直径差があっても、皺を発生するこ
となく基板にフィルムを貼り付けることができる。

【００４２】また、本発明装置によれば、フィルム貼付
に使用している時もロールの直径の寸法管理を必要とせ
ずに皺を発生することなく基板にフィルムを貼り付ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明フィルム貼付装置の概略構造を示す図で
ある。

【図２】図１のフィルム貼付装置で用いられるドライフ
ィルムの構成を示す図である。

【図３】図１のフィルム貼付装置におけるロールの駆動
機構の一実施形態を示す図である。

【図４】図３のロールの駆動機構で用いられるトルクモ
ータの特性を示す図である。

【図５】図１のフィルム貼付装置におけるロールの駆動
機構の他の実施形態を示す図である。

【図６】図１のフィルム貼付装置におけるロールの駆動
機構のさらに他の実施形態を示す図である。

【符号の説明】 １…搬送ローラ ２…基板 ３ａ，３ｂ…フィルム圧着用上下各ローラ ４ａ，４ｂ…フィルム ５…ロール ６…巻き取りロール １１，１２…上下各アーム歯車 １３ａ，１３ｂ…空圧シリンダ １４ａ，１４ｂ…駆動軸 １５ａ，１５ｂ…ギヤ １６…電動機 １７…トルクモータ Ｖ…垂線 Ｈ…回転中心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長山 修 東京都港区西麻布二丁目26番30号 富士写 真フイルム株式会社内 (72)発明者 林 武彦 東京都台東区池之端二丁目９番７号 日立 テクノエンジニアリング株式会社製品事業 部内 (72)発明者 竹田 俊彦 山口県下松市東豊井794番地 日立テクノ エンジニアリング株式会社笠戸事業部内 (72)発明者 今井 康彦 山口県下松市東豊井794番地 日立テクノ エンジニアリング株式会社笠戸事業部内 Ｆターム(参考） 4F211 AC03 AD05 AD08 AG01 AG03 AH36 AM32 AP04 AP08 AR04 AR09 SA07 SC06 SD01 SH06 SP04 SP36 5E339 CE11 CE16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板とフィルムを回転する１対のローラ間
   を通過させることで該基板の主面に該フィルムを貼り付
   けるものにおいて、 該１対のローラのうちの一方のローラは貼付に必要なト
   ルクと回転数の制御を与える電動機で駆動し、他方のロ
   ーラはその回転をまかなう程度のトルクと貼付の速度程
   度の回転数を与えかつ該一方のローラの回転に追従させ
   る追従手段で駆動するものであることを特徴とするフィ
   ルム貼付装置。
2. 【請求項２】上記請求項１に記載のものにおいて、該追
   従手段は、該他方のローラを直接駆動する回転数と出力
   の関係が垂下特性を持つ電動機、該一方のローラと該ロ
   ーラを駆動する電動機の間に設けた第一の一方向クラッ
   チおよび該電動機と該他方のローラの間に設けた第二の
   一方向クラッチ、該一方のローラを駆動する電動機と該
   他方のローラの間に設けた流体継手、または該一方のロ
   ーラを駆動する電動機と該他方のローラの間に設けたク
   ラッチ、のいずれかであることを特徴とするフィルム貼
   付装置。
3. 【請求項３】上記請求項２に記載のものにおいて、該１
   対のローラは加熱手段を内蔵するものであり、該追従手
   段としてのクラッチはフィルム貼付時には開放動作をす
   るように構成されていることを特徴とするフィルム貼付
   装置。