JP2007320678A - 外層体の剥離方法及び剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な工程及び構成で、外層体を基板から良好且つ確実に剥離するとともに、高品質な剥離面を得ることを可能にする。
【解決手段】支持体剥離装置１２２では、チャック１４２ａ、１４２ｂがベースフイルム２６を把持し、先ず、前記チャック１４２ａ、１４２ｂがＳ字カーブの速度パターンに沿って移動することにより、前記ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから剥がし始める。次いで、ベースフイルム２６全体が貼り付け基板２４ａから剥離されるまでの間、チャック１４２ａ、１４２ｂは湾曲する速度パターンに沿って移動することにより、前記ベースフイルム２６の剥離作業が終了する。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板に貼り付けられた多層フイルムの外層体を、前記基板から剥離する外層体の剥離方法及び剥離装置に関する。

例えば、液晶パネル用基板、プリント配線用基板、ＰＤＰパネル用基板では、感光材料（感光性樹脂）層を有する感光性シート体（感光性ウエブ）を基板表面に貼り付けて構成されている。感光性シート体は、可撓性プラスチック支持体上に感光材料層と保護フイルムとが、順次、積層されている。

この種の感光性シート体は、保護フイルムが部分的又は全面的に剥離された後、感光材料層がガラス基板や樹脂基板等の基板に貼り付けられている。次いで、支持体が基板から剥離されることにより、感光材料層が貼り付けられた貼り付け基板が得られている。

例えば、特許文献１に開示されているフイルムの剥離方法及び剥離装置では、図１５に示すように、ガス基板１を吸着して移動する基板吸着ハンド２と、前記ガラス基板１に貼り付けられているフイルムＦ（外層体）を挟持して剥離する第１クランパ３と、前記第１クランパ３を、図１５中、左右に移動させるシリンダ４と、このシリンダ４を前後方向に移動させる水平ガイド５ａ、及び上下方向に移動させる垂直ガイド５ｂと、剥離した前記フイルムＦを挟持する第２クランパ６と、前記剥離された前記フイルムＦを水平方向に押し広げるフイルムプッシャ７とを備えている。

そこで、先ず、基板吸着ハンド２が、図１５中、二点鎖線で示す水平姿勢に配置されてガラス基板１が載せられると、この基板吸着ハンド２は、前記ガラス基板１を吸着して起立する。

次いで、第１クランパ３は、ガラス基板１から外部に突出するフイルムＦの一部を把持し、前記第１クランパ３がシリンダ４を介して任意の方向に移動する。このため、フイルムＦは、ガラス基板１のコーナ部から剥離される。

さらに、第１クランパ３は、水平ガイド５ａ及び垂直ガイド５ｂの案内作用下に矢印方向に移動して、ガラス基板１からフイルムＦを剥離した後、このフイルムＦが第２クランパ６に受け渡される。その際、剥離されたフイルムＦは、フイルムプッシャ７を介して水平方向に押し広げられ、各フイルムＦが重ね合わされて収容される。

上記の特許文献１では、図１６に示すように、剥離開始から時間Ｔ１までの間、ガラス基板１は、速度Ｖ１で上昇する一方、第１クランパ３は、速度（Ｖ２−Ｖ１）で下降している。これにより、フイルムＦは、実質的に速度Ｖ２の剥離速度で剥離されている。

さらに、時間Ｔ１から時間Ｔ３までの間は、第１クランパ３が停止される一方、ガラス基板１は、速度Ｖ２で上昇している。このため、剥離中の相対速度Ｖ２が維持されると、している。

特開２００２−２３４６６７号公報（図３、図５）

しかしながら、上記の特許文献１では、フイルム剥離開始時（時間０近傍）では、ガラス基板１の上昇と第１クランパ３の下降とによって、フイルムＦには、急激な剥離開始動作が付与されている。このため、フイルムＦには、特に感光性樹脂層に急激な力が付与されると、この感光性樹脂層に凝集破壊が発生し易いという問題がある。しかも、感光性樹脂層の破損された部分が塵埃となって基板等に付着するおそれがある。

さらに、フイルムＦには、屈曲部を有する直線状の剥離速度パターンに沿って剥離動作が付与されている。従って、フイルムＦの剥離作業中には、屈曲部に対応して急激に速度が変化する変化点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が存在している。このため、これらの変化点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３では、フイルムＦの剥離状態が急激に変化して感光性樹脂層の表面にスジが発生するという問題がある。この種の問題は、加速度と又は減速度を一定に保ってフイルムＦを剥離する際にも、同様に発生している。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程及び構成で、外層体を基板から良好に剥離するとともに、高品質な剥離面を確実に得ることが可能な外層体の剥離方法及び剥離装置を提供することを目的とする。

本発明は、基板に貼り付けられた多層フイルムの外層体を、前記基板から剥離する外層体の剥離方法に関するものである。

この剥離方法は、把持機構により外層体を把持し、前記把持機構をＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させる剥離開始工程と、前記剥離開始工程の後、前記外層体全体を基板から剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記把持機構を湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させる剥離工程とを有している。

ここで、湾曲する速度パターンとは、速度の急激な変化点がない、すなわち、屈曲部がない速度パターンをいう。なお、湾曲する加速度パターン及び湾曲する減速度パターンも同様である。

また、この剥離方法では、剥離開始工程の後、外層体全体を基板から剥離するまでの間に、把持機構の速度、加速度又は減速度が連続して変更されることが好ましい。

さらに、基板は、水平姿勢に保持された状態で、外層体が前記基板から剥離されることが好ましい。

さらにまた、本発明は、基板に貼り付けられた多層フイルムの外層体を、前記基板から剥離する外層体の剥離装置に関するものである。

剥離装置は、基板を水平姿勢に保持する基板保持機構と、外層体を把持し、前記外層体を前記基板から剥離する把持機構と、剥離開始時に、前記把持機構をＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させる一方、前記剥離開始工程の後、前記外層体全体を前記基板から剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記把持機構を湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させる移動制御機構とを備えている。

本発明では、外層体の剥離開始時に、把持機構をＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させている。このため、外層体を急激に剥がし始めることがなく、例えば、感光性樹脂層の凝集破壊を良好に阻止するとともに、破損による塵埃の発生を可及的に阻止することができる。一方、外層体が剥がれ始めた後に、速度又は加速度がＳ字カーブに沿って急速に上昇し、良好な剥離作業が遂行される他、該剥離作業の効率化が図られる。従って、簡単な工程及び構成で、感光性樹脂層の凝集破壊が発生することがなく、外層体を有効に剥離するとともに、剥離作業の効率化が容易に遂行可能になる。

さらに、剥離開始工程の後、外層体全体を基板から剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記把持機構を湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させている。これにより、外層体の剥離動作中に、剥離状態が急激に変化することがなく、例えば、感光性樹脂層の表面にスジ等が発生することを良好に防止することができ、高品質な剥離面（感光性樹脂層）を確実に得ることが可能になる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る外層体の剥離装置が組み込まれる製造装置２０の概略構成図である。この製造装置２０は、液晶又は有機ＥＬ用カラーフィルタ等の製作工程で、長尺状感光性ウエブ（長尺状ウエブ）２２の感光性樹脂層２９（後述する）をガラス基板２４に熱転写する作業を行う。

図２は、製造装置２０に使用される感光性ウエブ２２の断面図である。この感光性ウエブ２２は、可撓性ベースフイルム（外層体）２６、クッション層（熱可塑性樹脂層）２７、中間層（酸素遮断膜）２８、感光性樹脂層２９及び保護フイルム３０を積層して構成される。なお、感光性ウエブ２２は、ベースフイルム２６、感光性樹脂層２９及び保護フイルム３０により構成されていてもよい。

ベースフイルム２６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成され、クッション層２７は、エチレンと酸化ビニル共重合体で形成され、中間層２８は、ポリビニルアルコールで形成され、感光性樹脂層２９は、アルカリ可溶性バインダとモノマーと光重合開始材と着色剤を含む着色感光性樹脂組成物で形成され、保護フイルム３０は、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等で形成される。

図１に示すように、製造装置２０は、感光性ウエブ２２をロール状に巻回した感光性ウエブロール２２ａを収容し、この感光性ウエブロール２２ａから前記感光性ウエブ２２を送り出すウエブ送り出し機構３２と、送り出された前記感光性ウエブ２２の保護フイルム３０に、幅方向に切断可能なハーフカット部位３４を形成するハーフカット機構３６と、一部に非接着部３８ａを有する接着ラベル３８（図３参照）を保護フイルム３０に接着させるラベル接着機構４０とを備える。なお、ハーフカット機構３６は、矢印Ａ方向に所定の間隔だけ離間して２セット配設され、同時に２個所のハーフカット部位３４を形成してもよい。

ラベル接着機構４０の下流には、感光性ウエブ２２をタクト送りから略連続送りに変更するためのリザーバ機構４２と、前記感光性ウエブ２２から保護フイルム３０を所定の長さ間隔で剥離させる保護フイルム剥離機構４４と、ガラス基板２４を所定の温度に加熱した状態で貼り付け位置に搬送する加熱機構４５と、前記保護フイルム３０の剥離により露出した感光性樹脂層２９を前記ガラス基板２４に貼り付ける貼り付け機構４６とが配設される。なお、貼り付け機構４６によりガラス基板２４に感光性ウエブ２２が貼り付けられた積層体を、以下、貼り付け基板２４ａという。

貼り付け機構４６における貼り付け位置の上流近傍には、感光性ウエブ２２の境界位置であるハーフカット部位３４を直接検出する検出機構４７が配設されるとともに、前記貼り付け機構４６の下流には、各ガラス基板２４間の前記感光性ウエブ２２を切断する基板間ウエブ切断機構４８が配設される。この基板間ウエブ切断機構４８の上流には、運転開始時及び運転終了時に使用されるウエブ切断機構４８ａが設けられる。

ウエブ送り出し機構３２の下流近傍には、略使用済みの感光性ウエブ２２の後端と、新たに使用される感光性ウエブ２２の先端とを接合させる接合台４９が配設される。この接合台４９の下流には、感光性ウエブロール２２ａの巻きずれによる幅方向のずれを制御するために、フイルム端位置検出器５１が配設される。

ハーフカット機構３６は、ウエブ送り出し機構３２に収容巻回されている感光性ウエブロール２２ａのロール径を算出するためのローラ対５０の下流に配置される。ハーフカット機構３６は、感光性ウエブ２２の搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に進退自在なスライド台５２を備える。このスライド台５２には、回転丸刃（カッタ）５４が固着されるとともに、前記回転丸刃５４に対向する位置には、感光性ウエブ２２を挟んでカット受台５６が配設される。

図２に示すように、ハーフカット部位３４は、少なくとも保護フイルム３０を切断する必要があり、実際上、この保護フイルム３０を確実に切断するために感光性樹脂層２９乃至中間層２８まで切り込むように、回転丸刃５４の切り込み深さが設定される。ハーフカット部位３４は、回転丸刃５４に代替して、例えば、固定丸刃や超音波を用いたカット方式の他、ナイフ刃、後述する帯状押し切り刃（トムソン刃）等で形成する方式を採用してもよい。なお、押し切り刃は、垂直方向の押し切り構成の他、斜め方向の押し切り構成を含む。

ハーフカット部位３４は、ガラス基板２４の間隔を設定するものであり、例えば、両側の前記ガラス基板２４にそれぞれ１０ｍｍずつ入り込んだ位置に設定される。ガラス基板２４間のハーフカット部位３４で挟まれた部分は、後述する貼り付け機構４６において感光性樹脂層２９を前記ガラス基板２４に額縁状に貼り付ける際のマスクとして機能するものである。

ラベル接着機構４０は、ガラス基板２４間に対応して保護フイルム３０の残存部分３０ｂを残すため、剥離側前方の剥離部分３０ａａと剥離側後方の剥離部分３０ａｂとを連結する接着ラベル３８を供給する。図２に示すように、保護フイルム３０は、残存部分３０ｂを挟んで、先に剥離される部分を前方の剥離部分３０ａａとする一方、後に剥離される部分を後方の剥離部分３０ａｂとする。

図３に示すように、接着ラベル３８は、短冊状に構成されており、例えば、保護フイルム３０と同一の樹脂材で形成される。接着ラベル３８は、中央部に粘着剤が塗布されない非接着部（微粘着を含む）３８ａを有するとともに、この非接着部３８ａの両側、すなわち、前記接着ラベル３８の長手方向両端部に、前方の剥離部分３０ａａに接着される第１接着部３８ｂと、後方の剥離部分３０ａｂに接着される第２接着部３８ｃとを有する。

図１に示すように、ラベル接着機構４０は、最大５枚の接着ラベル３８を所定間隔ずつ離間して貼り付け可能な吸着パッド５８ａ〜５８ｅを備えるとともに、前記吸着パッド５８ａ〜５８ｅによる前記接着ラベル３８の貼り付け位置には、感光性ウエブ２２を下方から保持するための受台５９が昇降自在に配置される。

リザーバ機構４２は、上流側の感光性ウエブ２２のタクト搬送と、下流側の前記感光性ウエブ２２の連続搬送との速度差を吸収するが、さらにテンション変動を防ぐために、揺動自在な２連のローラ６０で構成されるダンサー６１を備えることが好ましい。なお、ローラ６０は、リザーブ量に応じて１連又は３連以上であってもよい。

保護フイルム剥離機構４４は、リザーバ機構４２の下流に配置されるとともに、サクションドラム６２と、感光性ウエブ２２を挟んでこのサクションドラム６２に接する剥離ローラ６４とを備える。剥離ローラ６４を介して感光性ウエブ２２から鋭角の剥離角で剥離される保護フイルム３０は、残存部分３０ｂを除いて保護フイルム巻き取り軸６６に巻き取られる。保護フイルム巻き取り軸６６は、保護フイルム３０に所定のテンションを付与するために、例えば、トルクモータ６８に連結される。

保護フイルム剥離機構４４の下流側には、感光性ウエブ２２にテンションを付与可能なテンション制御機構７６が配設される。テンション制御機構７６は、シリンダ７８を備え、このシリンダ７８の駆動作用下に、テンションピックアップローラ８０が揺動変位することにより、このテンションピックアップローラ８０が摺接する感光性ウエブ２２のテンションが調整可能である。なお、テンション制御機構７６は、必要に応じて使用すればよく、削除することもできる。

検出機構４７は、レーザセンサやフォトセンサ等の光電センサ８２を備えており、前記光電センサ８２は、ハーフカット部位３４の楔状の溝形状部や、保護フイルム３０の厚さによる段差、あるいは、これらの組み合わせによる変化を直接検出し、この検出信号を境界位置信号とする。光電センサ８２は、バックアップローラ８３に対向して配置される。なお、光電センサ８２に代えて、非接触変位計やＣＣＤカメラ等の画像検査手段等を用いてもよい。

加熱機構４５は、ガラス基板２４を矢印Ｃ方向に搬送するための搬送機構８４を備え、この搬送機構８４は、矢印Ｃ方向に配列される複数の樹脂製円板状搬送ローラ８６を有する。搬送機構８４の矢印Ｃ方向上流側には、ガラス基板２４を受け取る受け取り部８８が設けられる。受け取り部８８の下流側には、複数の加熱炉９０が配列される。

加熱機構４５の上流には、複数のガラス基板２４が収容される基板ストッカー１００が設けられる。基板ストッカー１００には、投入及び取り出し口以外の３方の側面に、除塵用ファンユニット（又はダクトユニット）１０２が付設される。ファンユニット１０２は、基板ストッカー１００内に除電クリーンエアの吹き出しを行う。基板ストッカー１００に収容されている各ガラス基板２４は、ロボット１０４のハンド部１０４ａに設けられた吸着パッド１０６に吸着されて取り出され、受け取り部８８に搬入される。

貼り付け機構４６は、上下に配設されるとともに、所定温度に加熱されるラミネート用ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂを備える。ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂには、バックアップローラ１１２ａ、１１２ｂが摺接するとともに、前記バックアップローラ１１２ｂは、ローラクランプ部１１４を介してゴムローラ１１０ｂ側に押圧される。

ゴムローラ１１０ａの近傍には、感光性ウエブ２２が前記ゴムローラ１１０ａに接触することを防止するための接触防止ローラ１１６が配設される。この接触防止ローラ１１６は、図示しないアクチュエータを介して移動可能である。

貼り付け機構４６と基板間ウエブ切断機構４８との間には、フイルム搬送ローラ１１８ａと基板搬送ローラ１１８ｂとが配設される。基板間ウエブ切断機構４８の下流側には、複数のローラ１１９ａが配列される搬送系１１９に沿って冷却機構１２０が配置されるとともに、この冷却機構１２０の下流側には、第１の実施形態に係る支持体剥離装置１２２が配置される。

冷却機構１２０は、基板間ウエブ切断機構４８を介して貼り付け基板２４ａ間の感光性ウエブ２２が切断された後、この貼り付け基板２４ａに冷風を供給して冷却処理を施す。具体的には、冷風温度が１０℃で、風速が１．０〜２．０ｍ／ｍｉｎに設定される。なお、冷却機構１２０を使用することがなく、後述する感光性積層体ストッカー１５６で自然冷却してもよい。

支持体剥離装置１２２は、図４に示すように、枠部材１２４を備え、この枠部材１２４には、貼り付け基板２４ａの搬送方向（矢印Ｃ方向）に直交する矢印Ｄ方向に延在する上部ガイドレール１２６ａ、１２６ｂが互いに所定の間隔だけ離間して平行に延在する。上部ガイドレール１２６ａ、１２６ｂの下方には、これらよりも短尺な下部ガイドレール１２８ａ、１２８ｂが、同様に矢印Ｄ方向に延在して互いに平行して設けられる。上部ガイドレール１２６ａ、１２６ｂには、モータ１３０ａ、１３０ｂを介して矢印Ｄ方向に沿って進退可能な自走式可動部材１３２ａ、１３２ｂが支持される。

図４〜図６に示すように、可動部材１３２ａ、１３２ｂは、鉛直方向（矢印Ｅ方向）に延在しており、互いに対向する側面には、鉛直方向に延在するガイドレール１３４ａ、１３４ｂが設けられる。ガイドレール１３４ａ、１３４ｂには、昇降台１３６ａ、１３６ｂが支持されるとともに、前記昇降台１３６ａ、１３６ｂは、モータ１３８ａ、１３８ｂを介して昇降可能である。

昇降台１３６ａ、１３６ｂには、モータ１４０ａ、１４０ｂが水平方向に向かって装着され、前記モータ１４０ａ、１４０ｂの回転軸（図示せず）には、チャック（把持機構）１４２ａ、１４２ｂが固着される。チャック１４２ａ、１４２ｂは、旋回自在に構成されるとともに、貼り付け基板２４ａのベースフイルム剥離位置において、前記貼り付け基板２４ａを構成するガラス基板２４の搬送方向両端から外部に突出するベースフイルム２６の両側部を把持自在な位置に位置調整可能である。

モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３８ａ、１３８ｂ、１４０ａ及び１４０ｂは、速度又は加速度の制御が可能な種々の回転駆動源が使用される。例えば、サーボモータや直動リニアモータの他、直動ロボット等が採用される。

図４に示すように、下部ガイドレール１２８ａ、１２８ｂには、スライドベース１４４ａ、１４４ｂが支持されるとともに、前記スライドベース１４４ａ、１４４ｂには、倣いローラ１４６の両端が昇降可能に支持される。スライドベース１４４ａ、１４４ｂは、可動部材１３２ａ、１３２ｂと一体的に矢印Ｄ方向の所定の位置間を進退可能に構成される。なお、倣いローラ１４６は、必要に応じて設けられており、不要にすることもできる。

図１に示すように、支持体剥離装置１２２は、貼り付け基板２４ａからベースフイルム２６を剥離する際に、前記貼り付け基板２４ａを水平姿勢に吸着保持する複数の吸着パッド１４８を設ける基板保持機構１４９を備える。この支持体剥離装置１２２の近傍には、ガラス基板２４から剥離されたベースフイルム２６を把持して所定の排出トレイ（図示せず）等に排出するためのロボットハンド（図示せず）が配設される。

支持体剥離装置１２２の下流には、複数の積層体基板１５０が収容される感光性積層体ストッカー１５６が設けられる。支持体剥離装置１２２で貼り付け基板２４ａからベースフイルム２６及び残存部分３０ｂが剥離された積層体基板１５０は、ロボット１５２のハンド部１５２ａに設けられた吸着パッド１５４に吸着されて取り出され、感光性積層体ストッカー１５６に収容される。

感光性積層体ストッカー１５６には、投入及び取り出し口以外の３方の側面に、除塵用ファンユニット（又はダクトユニット）１０２が付設される。ファンユニット１０２は、感光性積層体ストッカー１５６内に除電クリーンエアの吹き出しを行う。

製造装置２０では、ウエブ送り出し機構３２、ハーフカット機構３６、ラベル接着機構４０、リザーバ機構４２、保護フイルム剥離機構４４、テンション制御機構７６及び検出機構４７が、貼り付け機構４６の上方に配置されているが、これとは逆に、前記ウエブ送り出し機構３２から前記検出機構４７を前記貼り付け機構４６の下方に配置し、感光性ウエブ２２の上下が逆になって感光性樹脂層２９がガラス基板２４の下側に貼り付けされてもよく、また、前記製造装置２０全体を直線上に構成してもよい。

製造装置２０は、ラミネート工程制御部１６０を介して全体制御されており、この製造装置２０の各機能部毎に、例えば、ラミネート制御部１６２、基板加熱制御部１６４及びベース剥離制御部１６６等が設けられ、これらが工程内ネットワークにより繋がっている。

ラミネート工程制御部１６０は、工場ネットワークに繋がっており、図示しない工場ＣＰＵからの指示情報（条件設定や生産情報）の生産管理や稼動管理等、生産のための情報処理を行う。

ラミネート制御部１６２は、工程全体のマスターとして各機能部の制御を行うものであり、検出機構４７により検出された感光性ウエブ２２のハーフカット部位３４の位置情報に基づいて、例えば、加熱機構４５を制御する制御機構を構成している。

ベース剥離制御部１６６は、貼り付け機構４６から供給される貼り付け基板２４ａからベースフイルム２６を剥離し、さらに下流工程に積層体基板１５０を排出する動作の制御を行うとともに、前記貼り付け基板２４ａ及び前記積層体基板１５０の情報をハンドリング制御する。

ベース剥離制御部１６６は、後述するように、ベースフイルム２６の剥離開始時に、チャック１４２ａ、１４２ｂをＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させる一方、前記剥離開始工程の後、前記ベースフイルム２６全体を貼り付け基板２４ａから剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記チャック１４２ａ、１４２ｂを湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させる移動制御機構を構成する。

なお、以下、ベースフイルム２６の剥離速度、剥離加速度及び剥離減速度とは、実質的にチャック１４２ａ、１４２ｂの移動する速度、加速度及び減速度をいう。

製造装置２０内は、仕切り壁１７０を介して第１クリーンルーム１７２ａと第２クリーンルーム１７２ｂとに仕切られる。第１クリーンルーム１７２ａには、ウエブ送り出し機構３２からテンション制御機構７６までが収容されるとともに、第２クリーンルーム１７２ｂには、検出機構４７以降が収容される。第１クリーンルーム１７２ａと第２クリーンルーム１７２ｂとは、貫通部１７４を介して連通する。

このように構成される製造装置２０の動作について、第１の実施形態に係る剥離方法との関連で以下に説明する。

先ず、図１に示すように、ウエブ送り出し機構３２に取り付けられている感光性ウエブロール２２ａから感光性ウエブ２２が繰り出され、この感光性ウエブ２２は、ハーフカット機構３６に送られる。

ハーフカット機構３６では、スライド台５２が感光性ウエブ２２の幅方向（搬送方向に直交する方向）に移動する。このため、回転丸刃５４は、感光性ウエブ２２のハーフカット部位３４に所望の深さまで切り込んだ状態で、移動しながら回転する。これにより、感光性ウエブ２２には、保護フイルム３０から所望の深さに切り込んだハーフカット部位３４が形成される（図２参照）。

ハーフカット処理された感光性ウエブ２２は、図１に示すように、保護フイルム３０の残存部分３０ｂの寸法に対応して矢印Ａ方向に搬送された後、一旦停止されて回転丸刃５４の走行作用下に次なるハーフカット部位３４が形成される。このため、感光性ウエブ２２には、残存部分３０ｂを挟んで前方の剥離部分３０ａａと後方の剥離部分３０ａｂとが設けられる（図２参照）。

さらに、感光性ウエブ２２は、ラベル接着機構４０に搬送されて、保護フイルム３０の所定の貼り付け部位が受台５９上に配置される。ラベル接着機構４０では、所定枚数の接着ラベル３８が吸着パッド５８ａ〜５８ｅにより吸着保持され、各接着ラベル３８が保護フイルム３０の残存部分３０ｂを跨いで、前方の剥離部分３０ａａと後方の剥離部分３０ａｂとに一体的に接着される（図３参照）。

例えば、５本の接着ラベル３８が接着された感光性ウエブ２２は、図１に示すように、リザーバ機構４２を介して送り出し側のテンション変動を防いだ後、保護フイルム剥離機構４４に連続的に搬送される。

保護フイルム剥離機構４４では、感光性ウエブ２２がサクションドラム６２と剥離ローラ６４とに挟持されて、前記感光性ウエブ２２のベースフイルム２６が前記サクションドラム６２に吸着保持されている。この状態で、サクションドラム６２が回転されるとともに、保護フイルム３０には、トルクモータ６８を介して所定のトルクが付与されている。

従って、保護フイルム３０は、残存部分３０ｂを残して感光性ウエブ２２から剥離され、剥離ローラ６４を介して保護フイルム巻き取り軸６６に巻き取られる。なお、剥離部位には、除電エアを吹き付けることが好ましい。

保護フイルム剥離機構４４の作用下に、保護フイルム３０が残存部分３０ｂを残してベースフイルム２６から剥離された後、感光性ウエブ２２は、テンション制御機構７６によってテンション調整が行われ、さらに検出機構４７で光電センサ８２によりハーフカット部位３４の検出が行われる。

感光性ウエブ２２は、ハーフカット部位３４の検出情報に基づいて、運転開始時にはフイルム搬送ローラ１１８ａの回転作用下に、その後は貼り付け基板２４ａを挟持する基板搬送ローラ１１８ｂの回転作用下に、貼り付け機構４６に定量搬送される。その際、接触防止ローラ１１６が上方に待機するとともに、ゴムローラ１１０ｂが下方に配置されている。

一方、加熱機構４５では、貼り付け機構４６におけるラミネート温度に対応して各加熱炉９０内の加熱温度が設定されている。そこで、ロボット１０４は、基板ストッカー１００に収容されているガラス基板２４を把持し、このガラス基板２４を受け取り部８８に搬入する。ガラス基板２４は、搬送機構８４を構成する搬送ローラ８６の回転作用下に、受け取り部８８から各加熱炉９０に、順次、タクト搬送される。

矢印Ｃ方向後段に配置されている加熱炉９０では、ガラス基板２４が所定の停止位置に正確に停止されるとともに、このガラス基板２４は、感光性ウエブ２２の感光性樹脂層２９の貼り付け部分に対応してゴムローラ１１０ａ、１１０ｂ間に一旦配置される（図７参照）。

この状態で、ローラクランプ部１１４を介してバックアップローラ１１２ｂ及びゴムローラ１１０ｂを上昇させることにより、ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂ間にガラス基板２４が所定のプレス圧力で挟み込まれる。さらに、ゴムローラ１１０ａの回転作用下に、このガラス基板２４には、感光性樹脂層２９が加熱溶融により転写（ラミネート）される。

ここで、ラミネート条件としては、速度が１．０ｍ／ｍｉｎ〜１０．０ｍ／ｍｉｎ、ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂの温度が８０℃〜１４０℃、前記ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂのゴム硬度が４０度〜９０度、該ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂのプレス圧（線圧）が５０Ｎ／ｃｍ〜４００Ｎ／ｃｍである。

図８に示すように、ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂを介してガラス基板２４に感光性ウエブ２２の１枚分のラミネートが終了すると、前記ゴムローラ１１０ａの回転が停止される。一方、ガラス基板２４に感光性ウエブ２２がラミネートされた貼り付け基板２４ａは、基板搬送ローラ１１８ｂによりクランプされる。そして、ゴムローラ１１０ｂは、ゴムローラ１１０ａから離間する方向に退避してクランプが解除される。

これにより、一枚分のラミネート処理が終了し、次なるラミネート処理が開始されるまでの時間の中で、加熱機構４５を介して所定の温度に加熱されたガラス基板２４が、ゴムローラ１１０ａ、１１０ｂ間に搬送されて配置されるとともに、前記ゴムローラ１１０ａに摺接する感光性ウエブ２２の微動送りが行われる。

図１に示すように、ガラス基板２４に感光性ウエブ２２が貼り付けられた貼り付け基板２４ａは、矢印Ｃ方向に定量搬送される。そして、各ガラス基板２４間の感光性ウエブ２２が、基板間ウエブ切断機構４８を介して切断された貼り付け基板２４ａは、冷却機構１２０を通って冷却された後、支持体剥離装置１２２に移送される。

支持体剥離装置１２２では、貼り付け基板２４ａのガラス基板２４側が吸着パッド１４８の吸引作用下に保持される一方、各チャック１４２ａ、１４２ｂは、ガラス基板２４の搬送方向両端から内方に突出するベースフイルム２６の矢印Ｄ方向一端側に配置される（図６参照）。

そこで、可動部材１３２ａ、１３２ｂは、モータ１３０ａ、１３０ｂの作用下に貼り付け基板２４ａ側に移動するとともに、各チャック１４２ａ、１４２ｂは、開閉してベースフイルム２６の搬送方向両端部を把持する。さらに、チャック１４２ａ、１４２ｂは、モータ１４０ａ、１４０ｂの作用下に旋回する一方、昇降台１３６ａ、１３６ｂ及び可動部材１３２ａ、１３２ｂは、所定の方向に駆動制御される。

このため、図５及び図６に示すように、チャック１４２ａ、１４２ｂが所定の剥離軌跡に沿って移動し、前記チャック１４２ａ、１４２ｂに把持されるベースフイルム２６は、クッション層２７から分離されて貼り付け基板２４ａから剥離される。その際、倣いローラ１４６は、可動部材１３２ａ、１３２ｂと一体的に矢印Ｄ方向に所定の位置まで移動し、ベースフイルム２６を円滑且つ良好に剥離させる。貼り付け基板２４ａからベースフイルム２６が剥離されることにより、積層体基板１５０が得られる。

この場合、第１の実施形態では、チャック１４２ａ、１４２ｂによりベースフイルム２６を把持した後、このベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから剥離する際の剥離速度が、図９に示す速度パターンに沿って、以下のように制御される。

先ず、ベースフイルム２６の剥離開始時には、チャック１４２ａ、１４２ｂは、時間０から時間Ｔ１までの間、Ｓ字カーブ１８０ａの速度パターンに沿って移動される。次いで、剥離開始工程終了後に時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間、速度が連続して上昇する方向に変更される変化領域が設定され、この変化領域で、チャック１４２ａ、１４２ｂは、湾曲する速度パターン（以下、湾曲速度パターンという）１８０ｂに沿って移動される。

さらに、時間Ｔ２から時間Ｔ３までの間、速度が連続して減少する方向に変更される変化領域が設定され、この変化領域で、チャック１４２ａ、１４２ｂは、湾曲速度パターン１８０ｃに沿って移動制御される。なお、湾曲速度パターン１８０ｃによる移動途上の時間Ｔ３において、ベースフイルム２６全体が貼り付け基板２４ａから剥離されている。また、時間Ｔ４から時間Ｔ５までの間、すなわち、剥離動作終了工程では、チャック１４２ａ、１４２ｂは、Ｓ字カーブ１８０ｄの速度パターンに沿って移動されて停止される。

そこで、図９に示す速度制御を行う場合（第１の実施形態）と、特許文献１（従来）による速度制御を行う場合とよる品質評価を行う実験を行ったところ、図１０に示す結果が得られた。

すなわち、第１の実施形態では、ベースフイルム２６の剥離開始時に、剥離速度であるチャック１４２ａ、１４２ｂの移動速度がＳ字カーブ１８０ａに沿って制御されている。このため、ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから急激に剥がし始めることがなく、感光性樹脂層２９に急激に力が付与されることはない。従って、感光性樹脂層２９は、特にハーフカット部位３４が設けられている端面部の脆い箇所から凝集破壊が発生することを可及的に阻止することができる。

これに対して、従来方法では、ベースフイルム２６の剥がし始めに、急激な剥離速度パターンに設定されている。このため、感光性樹脂層２９は、ハーフカット部位３４が設けられている端面部から凝集破壊が発生した。しかも、感光性樹脂層２９の破壊によって塵埃が発生し、この塵埃が、例えば、貼り付け基板２４ａ上に付着した。

さらに、第１の実施形態では、Ｓ字カーブ１８０ａによる剥離開始工程の後、チャック１４２ａ、１４２ｂは、連続して変更される湾曲速度パターン１８０ｂ、１８０ｃに沿って移動されることにより、ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから完全に剥離している。

従って、ベースフイルム２６の剥離作業中に、剥離速度の急激な変化がなく、前記ベースフイルム２６の剥離状態を一様に維持することができる。これにより、例えば、感光性樹脂層２９の表面にスジ等が発生することがなく、この感光性樹脂層２９の表面を高品質に維持することが可能になるという効果が得られる。

一方、従来方法では、チャック１４２ａ、１４２ｂが屈曲部を有する直線状速度パターンに沿って移動されるため、ベースフイルム２６の剥離途上に、前記屈曲部に対応する急激な速度変化点（図１６中、変化点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３参照）が発生しており、感光性樹脂層２９の表面にスジが発生した。

また、第１の実施形態では、貼り付け基板２４ａは、基板保持機構１４９を介して水平姿勢に保持されている。このため、比較的大型の、例えば、１１００ｍｍ×１３５０ｍｍ（厚さ０．７ｍｍ）のガラス基板２４を用いる際に、前記ガラス基板２４を平面性を維持して正確且つ確実に保持することができる。

なお、第１の実施形態では、チャック１４２ａ、１４２ｂによるベースフイルム２６の剥離速度について説明したが、前記ベースフイルム２６の剥離加速度又は剥離減速度を同様に設定することができる。

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る外層体の剥離方法に適用される速度パターン（又は加速度パターン、あるいは、減速度パターン）の説明図である。

この第２の実施形態では、ベースフイルム２６の剥離開始時には、時間Ｔ１まで、Ｓ字カーブ１８２ａに沿ってチャック１４２ａ、１４２ｂを移動させた後、速度が連続して上昇する方向に変更される湾曲速度パターン１８２ｂに沿って時間Ｔ２まで移動される。

さらに、時間Ｔ２から剥離動作終了時の時間Ｔ３まで、チャック１４２ａ、１４２ｂは、速度が連続して下降する方向に変更される湾曲速度パターン１８２ｃに沿って移動される。

また、図１２は、本発明の第３の実施形態に係る外層体の剥剥離方法が適用される速度パターン（又は加速度パターン、あるいは、減速度パターン）の説明図である。

この第３の実施形態では、ベースフイルム２６の剥離開始時に、Ｓ字カーブ１８４ａの速度パターンに沿ってチャック１４２ａ、１４２ｂが移動された後、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間に設定された速度の変化領域で、チャック１４２ａ、１４２ｂは、湾曲速度パターン１８４ｂに沿って移動する。

次いで、剥離速度は、時間Ｔ２からＴ３までの間、定速度パターン１８４ｃで一定の速度Ｖ２に維持された後、時間Ｔ３から時間Ｔ４までの間に設定された速度の変化領域で、チャック１４２ａ、１４２ｂは、湾曲速度パターン１８４ｄに沿って移動する。すなわち、時間Ｔ２から時間Ｔ４までの間、剥離速度は、湾曲部を有する直線状速度パターンに設定される。さらに、チャック１４２ａ、１４２ｂは、Ｓ字カーブ１８４ｅに沿って時間Ｔ４から時間Ｔ５まで移動して停止する。

このように、第２及び第３の実施形態では、ベースフイルム２６をＳ字カーブ１８２ａ、１８４ａに沿って剥がし始めるとともに、このベースフイルム２６を全て剥離するまでの間に、速度（又は加速度、あるいは、減速度）の急激な変化がない。これにより、感光性樹脂層２９の凝集破壊やゴミの発生、及び前記感光性樹脂層２９の表面のスジ等の不良が可及的に阻止され、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、第３の実施形態では、ベースフイルム２６の剥離終了時に、Ｓ字カーブ１８４ｅを設定しているが、このＳ字カーブ１８４ｅを用いることなく、湾曲速度パターン１８４ｄでチャック１４２ａ、１４２ｂの移動を停止させてもよい。

また、支持体剥離装置１２２は、ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａの貼り付け方向である搬送方向（矢印Ｃ方向）に交差する矢印Ｄ方向に剥離するように構成されているが、前記ベースフイルム２６の剥離方向を前記貼り付け基板２４ａの搬送方向と平行する矢印Ｃ方向に設定してもよい。

図１３は、本発明の第４の実施形態に係る支持体剥離装置１９０の概略斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係る支持体剥離装置１２２と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第５の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。

支持体剥離装置１９０は、ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから剥離する際、前記ベースフイルム２６に対して、ガラス基板２４との貼り付け方向（矢印Ｃ方向）に張力を付与する張力付与構造１９２を備える。

張力付与構造１９２は、貼り付け基板２４ａの搬送方向先端側から外部に突出するベースフイルム２６の先端部２６ａを把持自在な可動チャック部材１９４ａ、１９６ａ、１９８ａ及び２００ａと、前記貼り付け基板２４ａの搬送方向後方側に突出する前記ベースフイルム２６の後端部２６ｂを把持自在な可動チャック部材１９４ｂ、１９６ｂ、１９８ｂ及び２００ｂとを備える。

チャック部材１９４ａ、１９４ｂは、互いに矢印Ｃ方向に対向しており、他のチャック部材１９６ａ、１９６ｂ、１９８ａ、１９８ｂ及び２００ａ、２００ｂは、それぞれ互いに矢印Ｃ方向に対向して配置される。チャック部材１９４ａ〜２００ａ及び１９４ｂ〜２００ｂは、それぞれ開閉自在で且つベースフイルム２６に対して進退可能に構成される。なお、第４の実施形態では、倣いローラ１４６は用いなくてもよい。

このように構成される第４の実施形態では、貼り付け基板２４ａがベース剥離位置に配置されると、張力付与構造１９２を構成するチャック部材１９４ａ〜２００ａは、ベースフイルム２６の先端部２６ａを把持するとともに、チャック部材１９４ｂ〜２００ｂは、前記ベースフイルム２６の後端部２６ｂを把持する。この状態で、チャック部材１９４ａ〜２００ａとチャック部材１９４ｂ〜２００ｂとは、互いに離間する方向にトルク制御されることにより、ベースフイルム２６には、矢印Ｃ方向に所定の張力が付与される。

そこで、チャック１４２ａ、１４２ｂがベースフイルム２６の先端部２６ａ及び後端部２６ｂの端部を把持し、所定の剥離軌跡に沿って矢印Ｄ１方向に移動する。その際、ベースフイルム２６には、矢印Ｃ方向に所定の張力が付与されており、このベースフイルム２６をガラス基板２４から円滑且つ確実に剥離することができる。

図１４は、本発明の第５の実施形態に係る製造装置を構成する支持体剥離装置２１０の概略斜視説明図である。

支持体剥離機構２１０は、ベースフイルム２６を貼り付け基板２４ａから剥離する際に、前記ベースフイルム２６に対して、前記貼り付け基板２４ａとの貼り付け方向に張力を付与する張力付与構造２１２を備える。

張力付与構造２１２は、貼り付け基板２４ａの搬送方向先端側に突出するベースフイルム２６の先端部２６ａを把持可能な先端チャック２１４と、前記貼り付け基板２４ａの搬送方向後方に突出する前記ベースフイルム２６の後端部２６ｂを把持可能な後端チャック２１６とを備える。先端チャック２１４及び後端チャック２１６は、矢印Ｄ方向に幅広に構成されており、それぞれベースフイルム２６の先端部２６ａ及び後端部２６ｂを略幅方向全面に渡って把持可能である。

先端チャック２１４は、モータ１４０ａ、１４０ｂに装着されており、先端チャック２１４の移動方向は、チャック１４２ａ、１４２ｂの移動方向（矢印Ｄ方向）に直交する矢印Ｃ方向に設定される。なお、第５の実施形態では、倣いローラ１４６は用いている。

このように構成される第５の実施形態では、貼り付け基板２４ａがベース剥離位置に搬送されると、この貼り付け基板２４ａの先端側に突出するベースフイルム２６の先端部２６ａは、先端チャック２１４に把持される。一方、貼り付け基板２４ａの後端側に突出するベースフイルム２６の後端部２６ｂは、後端チャック１７６に把持される。

次いで、後端チャック２１６、あるいは、前記後端チャック２１６及び先端チャック２１４は、トルク制御されてこれらに挟持されるベースフイルム２６に矢印Ｃ方向に沿って張力が付与される。この状態で、先端チャック２１４が所定の剥離軌跡に沿って移動することにより、所定の張力が付与されているベースフイルム２６は、ガラス基板２４から円滑且つ確実に剥離される。

本発明の第１の実施形態に係る支持体剥離装置が組み込まれる製造装置の概略構成図である。 前記製造装置に使用される長尺状感光性ウエブの断面図である。 前記長尺状感光性ウエブに接着ラベルが接着された状態の説明図である。 前記支持体剥離装置の概略斜視説明図である。 前記支持体剥離装置の要部斜視説明図である。 前記支持体剥離装置の動作説明図である。 ゴムローラ間にガラス基板が配置される際の動作説明図である。 前記ガラス基板の後端が前記ゴムローラ間から離間する際の動作説明図である。 第１の実施形態に係る剥離速度パターンの説明図である。 従来方法と第１の実施形態との品質評価説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る外層体の剥離方法に適用される剥離速度パターンの説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る外層体の剥離方法に適用される剥離速度パターンの説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る支持体剥離装置の概略斜視説明図である。 本発明の第５の実施形態に係る支持体剥離装置の概略斜視説明図である。 特許文献１に開示されているフイルムの剥離方法及び剥離装置の説明図である。 前記特許文献１の速度パターン説明図である。

符号の説明

２０…製造装置 ２２…感光性ウエブ
２２ａ…感光性ウエブロール ２４…ガラス基板
２６…ベースフイルム ２７…クッション層
２８…中間層 ２９…感光性樹脂層
３０…保護フイルム ３２…ウエブ送り出し機構
３４…ハーフカット部位 ３６…ハーフカット機構
４０…ラベル接着機構 ４５…加熱機構
４６…貼り付け機構
５８ａ〜５８ｅ、１０６、１４８、１５４…吸着パッド
１２２、１９０、２１０…支持体剥離装置
１３０ａ、１３０ｂ、１３８ａ、１３８ｂ、１４０ａ、１４０ｂ…モータ
１３２ａ、１３２ｂ…可動部材 １４２ａ、１４２ｂ…チャック
１４９…基板保持機構 １５０…積層体基板
１６４…基板加熱制御部 １６０…ラミネート工程制御部
１６２…ラミネート制御部 １６６…ベース剥離制御部
１８０ａ、１８０ｄ、１８２ａ、１８４ａ、１８４ｅ…Ｓ字カーブ
１８０ｂ、１８０ｃ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８４ｂ、１８４ｄ…湾曲速度パターン
１８４ｃ…定速度パターン １９２、２１２…張力付与構造

Claims (4)

1. 基板に貼り付けられた多層フイルムの外層体を、前記基板から剥離する外層体の剥離方法であって、
   把持機構により前記外層体を把持し、前記把持機構をＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させる剥離開始工程と、
   前記剥離開始工程の後、前記外層体全体を前記基板から剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記把持機構を湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させる剥離工程と、
   を有することを特徴とする外層体の剥離方法。
2. 請求項１記載の剥離方法において、前記剥離開始工程の後、前記外層体全体を前記基板から剥離するまでの間に、前記把持機構の速度、加速度又は減速度が連続して変更されることを特徴とする外層体の剥離方法。
3. 請求項１又は２記載の剥離方法において、前記基板は、水平姿勢に保持された状態で、前記外層体が前記基板から剥離されることを特徴とする外層体の剥離方法。
4. 基板に貼り付けられた多層フイルムの外層体を、前記基板から剥離する外層体の剥離装置であって、
   前記基板を水平姿勢に保持する基板保持機構と、
   前記外層体を把持し、前記外層体を前記基板から剥離する把持機構と、
   剥離開始時に、前記把持機構をＳ字カーブの速度パターン又は加速度パターンに沿って移動させる一方、前記剥離開始工程の後、前記外層体全体を前記基板から剥離するまでの間に、速度、加速度又は減速度が変化する変化領域を設定し、前記変化領域で、前記把持機構を湾曲する速度パターン、加速度パターン又は減速度パターンに沿って移動させる移動制御機構と、
   を備えることを特徴とする外層体の剥離装置。

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