JP2008037634A - シート貼合装置およびシート貼合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡や皺のない状態で複数のシートを貼り合せることを可能としたシート貼合装置およびシート貼合方法を提供する。
【解決手段】第１加工済み原反３Ａ（シート）と第２原反２７（シート）とを貼り合せる際に、第１、第２の予備加熱手段２９、３０によって、それら第１加工済み原反３Ａと第２原反２７とをそれぞれ個別に加熱し、その後、貼合手段３１によって、加熱後の第１加工済み原反３Ａと第２原反２７を加圧しながら主接着し貼り合せる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のシートを貼り合せるシート貼合装置とシート貼合方法に関する。

従来より、この種のシート貼合装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。同文献１の装置は、フィルムでラミネートされたカード類を製造する装置であって、そのラミネートのためのフィルムの貼り合せ接着方式として、内面に感熱性接着剤を塗布したラミネート用のフィルムを用い、一対の予備加熱ローラ（１）によって当該フィルムの仮接着を行ってから加熱による当該フィルムの主接着を行い、その後、ラミネートローラ（５）によって当該フィルムを加圧する方式を採用している。尚、前記カッコ内の符号は特許文献１で用いられているものである。この欄において以下も同様とする。

しかしながら、前記特許文献１の装置にあっては、前述した通り、一対の予備加熱ローラ（１）で仮接着を行ってから主接着を行い、その後ラミネートローラ（５）によって加圧する方式であるため、予備加熱で仮接着が行われても、主接着の前で仮接着が剥がれてしまう可能性がある。このような場合、その後主接着、加圧という工程を経たとしても、ラミネートのフィルム間に気泡が混入したり、接着せずに剥がれてしまうという不具合を生じる。この現象はフィルムの搬送速度が速いほど多発する傾向にある。つまり、予備加熱ローラ（１）の熱がフィルムの感熱性接着剤に到達する前（感熱性接着剤が活性化する前）に、当該フィルムがラミネートローラ（５）の加圧から開放されるためであると考えられる。

特開平２−２４１７４１号公報

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、気泡や皺のない状態で複数のシートを貼り合せることを可能としたシート貼合装置およびシート貼合方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のシート貼合装置は、複数のシートを貼り合せるシート貼合装置において、前記複数のシートを搬送する搬送手段と、前記シートの搬送経路に設けられ、当該シートを加熱する予備加熱手段と、前記予備加熱手段の搬送方向下流に設けられ、前記加熱後のシートを主接着し貼り合せる貼合手段とを有し、前記予備加熱手段は、前記複数のシートそれぞれの特性に合わせて個別に温度制御を行い加熱することを特徴とする。

前記予備加熱手段は、前記シートを加熱可能なローラからなり、それぞれの表面温度を計測手段によって計測し、当該ローラの温度制御を行うものとしてよい。

前記貼合手段は、前記シートを加熱する本加熱手段を有し、シートの性質に合わせて温度制御を行い前記複数のシートを加熱するものとしてよい。

前記貼合手段は、前記シートを加圧可能な一対のローラからなり、その表面温度を計測手段によって計測し、当該ローラの温度制御を行うものとしてよい。

前記シート貼合装置は、更に、前記予備加熱手段から貼合手段までのシートの搬送経路長を変更する経路長変更手段を有する構成を採用することができる。

前記目的を達成するために、本発明のシート貼合方法は、複数のシートを貼り合せるシート貼合方法において、前記複数のシートを搬送し、それらシートそれぞれの特性に合わせて個別に温度制御を行い予備加熱した後、主接着し貼り合せることを特徴とする。

前記本発明において、前記複数のシートには、本発明の実施形態で説明されている第１加工済み原反３Ａ、第２原反２７のようなシートが含まれる。

本発明にあっては、複数のシートそれぞれの特性に合わせて個別に温度制御を行い予備加熱し、この加熱後のシートを主接着し貼り合せる構成を採用したため、主接着の前に気泡等が入り込むことを防止することができる。

更に、それぞれの加熱可能なローラの表面温度を計測手段により温度制御する構成としたため、より繊細な温度管理が可能となり、多種多様なシートに対応することができる。

また、貼合手段にシートを加熱する本加熱手段を設けたことによって、更に接着力が増す効果を得ることができる。

更に、前記貼合手段に加圧可能なローラを採用し、その表面温度を計測手段により温度制御する構成としたため、より繊細な温度管理が可能となり、多種多様なシートに対応することができる。

また、予備加熱手段から貼合手段までのシートの搬送経路長を変更する経路長変更手段を設けたことによって、接着剤全体が活性化するまでのタイムラグを補うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明を適用したシート加工装置の全体構成図、図２は図１のシート加工装置における第１の不要シート剥離部の斜視図、図３は図２の部分断面図、図４は図１のシート加工装置におけるシート貼合部の斜視図、図５は図４の部分断面図、図６は図１のシート加工装置における第２の不要シート剥離部の斜視図、図７は図１のシート加工装置で加工されたシートの使用例の説明図である。

本実施形態のシート加工装置Ｍは、図１に示すように第１加工部Ｍ１と第２加工部Ｍ２とを備え、第１加工部Ｍ１では不要シート部分の剥離等が行われ、第２加工部ではシートの貼り合せや不要シート部分の剥離等が行われる。

第１加工部Ｍ１は、帯状の剥離シート１に帯状の感圧接着シート２（以下「感圧シート２」と称す）を仮着した原反３（図２、図３参照。以下、この原反を「第１の原反３」という。）を繰出す第１の原反繰出手段４と、繰出された第１の原反３に所定形状の切込みＣ１を形成する第１の切込み形成手段７と、前記第１の切込み形成手段７によって形成される不要シート部分５を剥離するための剥離用テープ８を繰出す剥離用テープ繰出手段９と、繰出された剥離用テープ８を前記不要シート部分５に押し付ける押付手段１０と、前記不要シート部分５を剥離用テープ８と共に巻き取る巻取手段１１と、を備えて構成される。

前記第１の原反繰出手段４は、ロール状に巻回された第１の原反３を支持する支持ローラ６によって構成され、当該第１の原反３を前記第１の切込み形成手段７へ順次繰り出し可能に設けられている。

前記第１の切込み形成手段７は、ダイカットローラ１２とその受ローラ１３とにより構成され、当該ダイカットローラ１２と受ローラ１３との間に第１の原反３を通し、ダイカットローラ１２の図示しないカッタ刃によって第１の原反３の感圧シート２側から剥離シート１に達する所定形状の切込みＣ１（図２参照）を所定間隔で形成する。このようにして形成された切込みＣ１の内側が不要シート部分５となる。切込み完了後の第１の原反３はガイドローラＲ１を経由して前記押付手段１０へ搬送される。

前記剥離用テープ繰出手段９は、ロール状に巻回された剥離用テープ８を支持する支持ローラ１５によって構成され、ガイドローラＲ２を経由して前記押付手段１０へ繰り出す。繰り出される剥離用テープ８の一面には図２のように粘着剤層１６が設けられている。

前記押付手段１０は、図２、図３に示すように、外周面に凸部１７を有する凸ローラ１８と受ローラ１９とを備えて構成されている。凸ローラ１８と受ローラ１９との間に、前記第１の切込み形成手段７から搬送された第１の原反３と前記剥離用テープ繰出手段９から搬送された剥離用テープ８とが通され、不要シート部分５が搬送される間隔に同期して凸部１７が剥離用テープの粘着剤層１６を不要シート部分５に当接するように構成されている。つまり、凸部１７の図３中最下点１７Ｂの回転ピッチと、前記第１の切込み形成手段７のダイカットローラ１２の回転ピッチとが略同一に設定されている。なお、凸ローラ１８と受ローラ１９とは、図示しないモータによって回転駆動される。

また、前記押付手段１０は、図２のように凸部１７の回転方向前端部１７Ａが最初に不要シート部分５の押し付けを開始する構成になっており、その押し付け面の形状は、不要シート部分５の進行方向前端部５Ａの形状と略同一形状になっている。これにより、不要シート部分５に剥離用テープ８を押し付けるにあたり、押し付け開始領域が不要シート部分５の形状に沿ってぴたりと貼り付くことができるので、剥離用テープ８を不要シート部分５の端部領域にしっかりと接着することができる。また、凸部１７の押し付け開始位置Ｐは、図３のように不要シート部分５の進行方向前端部５Ａより先の位置となるように調整している。これにより、剥離用テープ８を不要シート部分５の端部に確実に接着することができ、剥離不良を回避することができる。

前記巻取手段１１は、不要シート部分５を剥離用テープ８と共に巻き取るための巻取ローラ２０と、剥離用テープ８を所定の張力で巻き取るためのモータ２３に連結された駆動ローラ２１と、ニップローラ２２とを備えている。モータ２３が回転駆動することにより、駆動ローラ２１とニップローラ２２とで不要シート部分５が貼付された剥離用テープ８を凸ローラ１８上方へ引き上げ、巻取ローラ２０で巻き取る構成となっている。一方、不要シート部分５が剥離された第１の原反３（以下「第１加工済み原反３Ａ」という）はガイドローラＲ３、Ｒ４を経由して第２加工部Ｍ２へ搬送される。

第２加工部Ｍ２は、帯状のベースシート２５にダイボンディングシート等の帯状の感熱接着性の接着シート２６を貼り付けた構成の原反２７（図４、図５参照。以下、この原反を「第２の原反２７」という）を繰出す第２の原反繰出手段２８と、前記第１加工済み原反３Ａを加熱する第１の予備加熱手段２９と、その第１加工済み原反３Ａとは別個に前記第２の原反２７を加熱する第２の予備加熱手段３０と、これら２つの予備加熱手段２９、３０の搬送方向下流側に設けられ、前記加熱後の第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７とを貼り合せる貼合手段３１と、その貼り合せが完了した第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７（以下、この貼り合わせが完了したものを「貼り合せ完了原反３Ｂ」という）に第２の切込みＣ２、Ｃ３を形成するとともに、当該第２の切込みによって形成される不要シート部分３３を除去する不要シート除去手段３４を備えて構成される。

前記第２の原反繰出手段２８は、ロール状に巻回された第２の原反２７を支持する支持ローラ３５によって構成され、ガイドローラＲ７を経由して前記第２の予備加熱手段３０へ順次繰出可能に設けられている。

前記第１の予備加熱手段２９は、加熱ローラ３２Ａにより構成され、計測手段としての温度センサ５２Ａによってその表面温度が管理されている。つまり、温度センサ５２Ａによる計測温度が常に所定温度になるように、図示しない制御装置が加熱ローラ３２Ａの温度を制御している。加熱ローラ３２Ａの外周面を第１加工済み原反３Ａが通過するときに、その熱によって第１加工済み原反３Ａを加熱するように構成されている。加熱後の第１加工済み原反３ＡはガイドローラＲ５、Ｒ６を経由して貼合手段３１へ搬送される。

前記第２の予備加熱手段３０も、加熱ローラ３２Ｂにより構成され、前記第１の予備加熱手段２９と同様に計測手段としての温度センサ５２Ｂによってその表面温度が管理され、図示しない制御装置が加熱ローラ３２Ｂの温度を制御し、加熱ローラ３２Ｂ外周面を第２の原反２７が通過するときに、その熱によって第２の原反２７を加熱するように構成されている。加熱後の第２の原反２７は搬送ローラＲ８を経由して貼合手段３１へ搬送される。

前記貼合手段３１は、一対の加熱可能な加圧ローラ３６、３７からなり、第１の加熱手段２９から搬送された加熱後の第１加工済み原反３Ａと第２の加熱手段３０から搬送された加熱後の第２の原反２７とを重ねて加圧ローラ３６と３７との間に通し、それら第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７とを本加熱しながら貼り合せる。この加熱時に、第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７は、感熱接着性の接着シート２６により接着し、貼り合せ完了原反３Ｂとなる。なお、加圧ローラ３６、３７は、それぞれの表面温度を計測手段としての温度センサ５２Ｃ、５２Ｄによってそれぞれ温度管理が行われ、図示しない制御装置によってその温度が制御されている。貼り合せ完了原反３ＢはガイドローラＲ９を経由して不要シート除去手段３４へ搬送される。

前記一対の加圧ローラ３６、３７による加熱は、前記予備加熱手段２９、３０による予備加熱との関係から本加熱というが、本加熱は省略することもできる。例えば、予備加熱完了から貼合開始までの間に第２の原反２７を構成する感熱性接着シート２６の感熱性接着剤成分が活性化し、十分な接着力が生じている場合には、本加熱は必要でなく、加圧だけで第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７の主接着を行うこともできる。つまり、接着剤は温度が上昇してすぐに十分な接着力が期待できるわけではない、温度上昇から少し遅れて接着剤の活性化が始まる。その原理を生かして、貼り合せる前段で一度加熱を行うことによって、活性化した接着剤で貼り合わせを行うようにした。このように予備加熱を行うことによって、高速で貼り合わせを行うような場合でも、対応することができる。

本実施形態では、前述した予備加熱完了から貼り合せ開始までの時間を調整する手段として、第１の予備加熱手段２９から貼合手段３１までの第１加工済み原反３Ａの搬送経路長を変更する第１の経路長変更手段３９と、第２の予備加熱手段３０から貼合手段３１までの第２の原反２７の搬送経路長を変更する第２の経路長変更手段４０とを設けている。

前記第１、第２の経路長変更手段３９、４０は、単軸ロボット４１を介してスライド変位可能に設けた変位ローラ４２を備え、この変位ローラ４２が第１加工済み原反３Ａ、第２の原反２７の搬送経路と交差する方向にスライド変位することにより、そのスライド変位量に応じてそれらの搬送経路長を変更する構成を採用している。このような構成を採用することで、例えば、図１の矢印Ａで示す方向に変位ローラ４２がスライド変位したときは、第１加工済み原反３Ａの搬送経路長が長くなり、それだけ予備加熱完了から貼合せ開始までの時間が長くなる。これにより、接着剤の活性化に時間がかかる場合でも十分な接着力が得られるようになる。

前記不要シート除去手段３４は、図６に示したように、貼り合せ完了原反３Ｂに所定形状の切込みＣ２、Ｃ３を形成するためのダイカットローラ４４と受ローラ４５、不要シート部分３３を巻き取るためのカス巻取りローラ４３、前記不要シート部分３３を分離除去した後の貼り合せ完了原反３Ｂを巻き取るための製品巻取りローラ４７とを備えて構成される。貼合手段３１から搬送された貼り合せ完了原反３Ｂは、ダイカットローラ４４と受ローラ４５との間を通り、ダイカットローラ４４に形成されたカッタ刃４４Ａ、４４Ｂによって、ベースシート２５側から剥離シート１に達するまでの所定形状の切込みＣ２、Ｃ３を形成する（図６参照）。そして、切込みＣ２とＣ３とで囲まれる部分が不要シート部分３３として、カス巻取りローラ４３によって巻き取られ、一方、不要シート部分３３を分離除去した後の貼り合せ完了原反３Ｂは製品として製品巻取りローラ４７に巻き取られる。

以上のように巻き取られた製品のうち前記切込みＣ２の内側部分が、図７に示すように半導体ウエハをリングフレームＦに支持させるための支持シートＳとして使用される。図７の使用例では、リング状の感圧接着シート２がリングフレームＦに接着し、その感圧接着シート２の内側に位置する感熱接着性の接着シート２６上にウエハＷが接着されている。そして、ウエハＷは、ダイシング工程において、感熱接着性の接着シート２６とともに賽の目状に切断されて接着シート２６の接着剤によってリードフレームにボンディングされることとなる。

次に、上記の如く構成されたシート加工装置の全体動作について図１を基に簡単に説明する。

図１のシート加工装置Ｍによると、第１加工部Ｍ１において第１の原反３に対して第１加工が施される。すなわち、第１の原反繰出手段４から繰り出された第１の原反３が第１の切込み手段７へ搬送され、当該第１の原反３に所定形状の切込みＣ１を形成した後、切込み形成後の第１の原反３が押付手段１０へ搬送される。そして、凸ローラ１８の凸部１７によって、第１の原反３の不要シート部分５（切込みＣ１の内側部分）に剥離用テープ８が押し付けられて接着し、剥離用テープ８を引き上げることにより、不要シート部分５が剥離し剥離用テープ８と共に巻取りローラ２０に巻き取られる。

前記第１加工によって形成された第１加工済み原反３Ａは、次に、第２加工部Ｍ２へ搬送され、第１の予備加熱手段２９により所定温度に加熱される。これと同時平行して、第２の原反繰出手段２８から繰り出された第２の原反２７が、第２の予備加熱手段３０により所定温度に加熱され、このように別個に加熱された第１加工済み原反３Ａと第２の原反２７とが貼合手段３１で貼り合わされる。

そして、貼り合せが完了した貼り合せ完了原反３Ｂは、不要シート除去手段３４へ搬送され、所定形状の切込みＣ２、Ｃ３が形成された後、その切込みＣ２とＣ３とで囲まれる部分が不要シート部分３３として剥離除去された状態で、製品巻取りローラ４７に巻き取られる。

尚、前記実施形態では、図２のように不要シート部分５の外形形状を円形としているので、凸部１７の回転方向前端部１７Ａの形状（押し付け開始形状）は、その円弧の一部を切り取った曲線形状としたが、これに限定されることはなく、不要シート部分５の進行方向前端部５Ａの形状と略同一形状であればよい。

本発明を適用したシート加工装置の全体構成図。 図１のシート加工装置において第１の原反の不要シート部分を剥離する構成の斜視図。 図２の部分断面図。 図１のシート加工装置におけるシート貼合部の斜視図。 図４の部分断面図。 図１のシート加工装置において貼り合せ完了原反の不要シート部分を剥離する構成の斜視図。 図１のシート加工装置で加工されたシートの使用例の説明図。

符号の説明

３Ａ 第１加工済み原反（シート）
２７ 第２原反（シート）
２９ 第１の予備加熱手段
３０ 第２の予備加熱手段
３１ 貼合手段
３２Ａ、３２Ｂ 加熱ローラ
３６、３７ 加圧ローラ（本加熱手段）
３９ 第１の経路長変更手段
４０ 第２の経路長変更手段
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ 温度センサ（計測手段）
Ｒ８、Ｒ６ ガイドローラ（搬送手段）

Claims (6)

1. 複数のシートを貼り合せるシート貼合装置において、
   前記複数のシートを搬送する搬送手段と、
   前記シートの搬送経路に設けられ、当該シートを加熱する予備加熱手段と、
   前記予備加熱手段の搬送方向下流に設けられ、前記加熱後のシートを主接着し貼り合せる貼合手段とを有し、
   前記予備加熱手段は、前記複数のシートそれぞれの特性に合わせて個別に温度制御を行い加熱すること
   を特徴とするシート貼合装置。
2. 前記予備加熱手段は、前記シートを加熱可能なローラからなり、それぞれの表面温度を計測手段によって計測し、当該ローラの温度制御を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載のシート貼合装置。
3. 前記貼合手段は、前記シートを加熱する本加熱手段を有し、シートの性質に合わせて温度制御を行い前記複数のシートを加熱すること
   を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のシート貼合装置。
4. 前記貼合手段は、前記シートを加圧可能な一対のローラからなり、その表面温度を計測手段によって計測し、当該ローラの温度制御を行うこと
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシート貼合装置。
5. 前記シート貼合装置は、更に、前記予備加熱手段から貼合手段までのシートの搬送経路長を変更する経路長変更手段を有すること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシート貼合装置。
6. 複数のシートを貼り合せるシート貼合方法において、
   前記複数のシートを搬送し、それらシートそれぞれの特性に合わせて個別に温度制御を行い予備加熱した後、主接着し貼り合せること
   を特徴とするシート貼合方法。
   

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