JP2009226883A - 感光性積層体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

感光性積層体の製造装置及び製造方法 Download PDF

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誠 清水
Hideyuki Morimoto
秀幸 森元
Hirokazu Akiyoshi
寛和 秋好
Akihiro Tamaoki
昭裕 玉置
Atsutoshi Yamada
篤利 山田
Takeshi Sekiguchi
健 関口
Hiroshi Takanashi
宏 高梨
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Abstract

【課題】基板や長尺状感光性ウエブを無駄にすることなく、高精度な感光性積層体を製造することのできる感光性積層体の製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】ゴムローラ80a、80bの交換後の貼り付け前期、貼り付け中期及び貼り付け後期の各期間において、ゴムローラ80a、80bの前後の長尺状感光性ウエブ22a、22bに付与するテンションを、所定値よりも大きい設定、前記貼り付け前期での所定値よりも小さい設定、及び、前記貼り付け中期よりも大きい設定にそれぞれ切り替えて、貼り付け処理を連続的に行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板と、支持体上に感光材料層が設けられた長尺状感光性ウエブとを一対の圧着ローラ間に送り出し、前記感光材料層を前記基板に貼り付けることで感光性積層体を製造する感光性積層体の製造装置及び製造方法に関する。
例えば、液晶パネル用基板、プリント配線用基板、PDP用基板では、感光性樹脂層(感光材料層)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性樹脂層と保護フイルムとが順に積層されている。
この種の感光性シート体の貼り付けに使用される製造装置は、通常、ガラス基板や樹脂基板等の基板を所定の間隔ずつ離間させて搬送するとともに、前記基板に貼り付けられる感光性樹脂層の範囲に対応して、前記感光性シート体から保護フイルムを剥離する方式が採用されている。
例えば、特許文献1に開示されている製造装置では、図9に示すように、フイルムロール1から繰り出される積層体フイルム(感光性シート体)1aは、ガイドローラ2a、2bに巻き付けられて水平のフイルム搬送面に沿って延在している。このガイドローラ2bには、積層体フイルム1aの送り量に応じた数のパルス信号を出力するロータリエンコーダ3が取り付けられている。
水平のフイルム搬送面に沿って延在する積層体フイルム1aは、サクションローラ4に巻き掛けられるとともに、前記ガイドローラ2bと前記サクションローラ4との間には、ハーフカッタ装置5とカバーフイルム剥離装置6とが設けられている。
ハーフカッタ装置5は、積層体フイルム1aの搬送方向に所定間隔離間する一対のディスクカッタ5a、5bを備えている。ディスクカッタ5a、5bは、積層体フイルム1aのフイルム幅方向に沿って移動することにより、前記積層体フイルム1aのカバーフイルム(図示せず)における剥離部分と残存部分との2個所の境界部分をその裏側の感光性樹脂層(図示せず)と一体に切断する。
カバーフイルム剥離装置6は、粘着テープロール7から繰り出される粘着テープ7aを押圧ローラ8a、8b間でカバーフイルムの剥離部分に強く圧着させた後、巻き取りロール9によって巻き取る。これにより、カバーフイルムの剥離部分は、感光性樹脂層から剥離されて粘着テープ7aと共に巻き取りロール9に巻き取られる。
サクションローラ4の下流には、基板搬送装置10によって所定の間隔で搬送される複数の基板11の上面に、カバーフイルムの剥離された積層体フイルム1aの剥離部分を重ねて圧着する一対のラミネーションローラ12a、12bが配設されている。このラミネーションローラ12a、12bの下流側には、支持フイルム巻き取りロール13が配置されている。基板11に貼り付けられている透光性支持フイルム(図示せず)は、基板11に感光性樹脂層を残存させた状態でカバーフイルムの残存部分とともに支持フイルム巻き取りロール13に巻き取られる。
ところで、図10に示すように、カバーフイルムの剥離された積層体フイルム1aを基板11の端部からの距離ΔLが一定となるように正確に貼り付けるためには、カバーフイルムの剥離部分と残存部分との境界部分を基準として、積層体フイルム1aをラミネーションローラ12a、12b間に高精度に送り出す必要がある。
しかしながら、積層体フイルム1aは、可撓性の支持フイルム上に感光性樹脂層を形成したものであり、テンションを付与した状態で搬送されるため、搬送中に発生した延びの影響により、前記境界部分の位置がずれてしまうおそれがある。また、図11に示すように、1枚の基板11に対して2枚の積層体フイルム1a、1bを同時に貼り付けるように構成した場合には、各積層体フイルム1a、1bの基板11に対する貼り付け位置(距離ΔL1、ΔL2)の個々のずれだけでなく、積層体フイルム1a、1b間の位置ずれも問題となる。
そこで、感光性積層体を高精度に製造するため、基板11に対する積層体フイルム1aの貼り付け位置のずれを検出して、ラミネーションローラ12a、12bに供給する基板11の基板間距離Kを調整し、あるいは、ディスクカッタ5a、5bによる境界部分の加工位置を調整することが考えられる。
一方、基板11に対して積層体フイルム1aを圧着するラミネーションローラ12a、12bは、積層体フイルム1aに対して所定の摩擦力を付与して搬送するため、外周面にゴムがライニングされている。ゴムのライニングは、製造中における積層体フイルム1aとの摩擦や、積層体フイルム1aからの転写物の付着等によって摩擦係数が変化するため、このような物理的条件変化の影響によっても、基板11に対する積層体フイルム1aの位置ずれが発生する。この場合、ゴムがライニングされたラミネーションローラ12a、12bは、摩擦係数を含む物理的条件を所定の範囲内とするため、定期的に交換する必要がある。
特開平11−34280号公報
しかしながら、ラミネーションローラ12a、12bの交換を行った場合、表面状態が経時的に変化するため、上記の補正だけで位置ずれを直ちに修正することはできない。従って、高精度な感光性積層体が得られるまでに大量の基板11や積層体フイルム1aが無駄に廃棄されることが懸念される。
本発明は、前記の不具合に鑑みなされたものであり、基板や長尺状感光性ウエブを無駄にすることなく、高精度な感光性積層体を製造することのできる感光性積層体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、支持体上に感光材料層と保護フイルムとが順に積層されてなる長尺状感光性ウエブを送り出し、前記保護フイルムの剥離部分と残存部分との境界位置に対応する加工部位を、前記保護フイルムから前記感光材料層に至る部分に形成し、前記保護フイルムの前記剥離部分を剥離し、所定の間隔で供給される基板とともに加熱された一対の圧着ローラ間に送り出し、前記基板間に前記保護フイルムの前記残存部分を配置するとともに、露出した前記感光材料層を前記基板に貼り付けることで感光性積層体を製造する感光性積層体の製造装置において、
前記圧着ローラの上流側における前記長尺状感光性ウエブの上流側テンションTBを検出する上流側テンション検出手段と、
検出された前記上流側テンションTBを調整する上流側テンション調整手段と、
前記圧着ローラの下流側における前記長尺状感光性ウエブの下流側テンションTPを検出する下流側テンション検出手段と、
検出された前記下流側テンションTPを調整する下流側テンション調整手段と、
前記圧着ローラの交換後の前記感光性積層体の製造枚数が所定枚数以下である貼り付け前期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを所定値よりも大きく設定し、前記貼り付け前期の経過後であって、1枚の前記基板に前記長尺状感光性ウエブを貼り付けて前記感光性積層体を製造するのに要する前記圧着ローラの回転数が所定回転数以上である貼り付け中期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け前期の前記所定値よりも小さい所定値に設定し、前記貼り付け中期の経過後であって、前記回転数が前記所定回転数よりも少なくなる貼り付け後期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け中期の前記所定値よりも大きく設定して制御するテンション制御手段と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明は、支持体上に感光材料層と保護フイルムとが順に積層されてなる長尺状感光性ウエブを送り出し、前記保護フイルムの剥離部分と残存部分との境界位置に対応する加工部位を、前記保護フイルムから前記感光材料層に至る部分に形成し、前記保護フイルムの前記剥離部分を剥離し、所定の間隔で供給される基板とともに加熱された一対の圧着ローラ間に送り出し、前記基板間に前記保護フイルムの前記残存部分を配置するとともに、露出した前記感光材料層を前記基板に貼り付けることで感光性積層体を製造する感光性積層体の製造方法において、
前記圧着ローラの交換後の前記感光性積層体の製造枚数が所定枚数以下である貼り付け前期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを所定値よりも大きく設定し、
前記貼り付け前期の経過後であって、1枚の前記基板に前記長尺状感光性ウエブを貼り付けて前記感光性積層体を製造するのに要する前記圧着ローラの回転数が所定回転数以上である貼り付け中期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け前期の前記所定値よりも小さい所定値に設定し、
前記貼り付け中期の経過後であって、前記回転数が前記所定回転数よりも少なくなる貼り付け後期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け中期の前記所定値よりも大きく設定して制御することを特徴とする。
本発明では、圧着ローラの交換後の感光性積層体の製造枚数、及び、感光性積層体を製造するのに要する前記圧着ローラの回転数に従い、圧着ローラ前後における長尺状感光性ウエブのテンションを調整することにより、圧着ローラの交換後において、基板や長尺状感光性ウエブを無駄にすることなく、貼り付け位置が適切に調整されるとともに、皺や気泡のない高精度な感光性積層体を製造することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る感光性積層体の製造装置20の概略構成図であり、この製造装置20では、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22a、22bの各感光性樹脂層28(後述する)を並列してガラス基板24に熱転写する作業が行われる。感光性ウエブ22a、22bは、それぞれ所定の幅寸法に設定されている。
図2は、製造装置20に使用される感光性ウエブ22a、22bの断面図である。この感光性ウエブ22a、22bは、可撓性ベースフイルム(支持体)26と、感光性樹脂層(感光材料層)28と、保護フイルム30とを積層して構成される。
図1に示すように、製造装置20は、感光性ウエブ22a、22bをロール状に巻回した2本(2本以上であればよい)の感光性ウエブロール23a、23bを収容し、各感光性ウエブロール23a、23bから前記感光性ウエブ22a、22bを同期して送り出し可能な第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bと、送り出された各感光性ウエブ22a、22bの保護フイルム30及び感光性樹脂層28に幅方向に切断可能な境界位置であるハーフカット部位(加工部位)34を形成する第1及び第2加工機構36a、36b(加工位置調整手段)と、一部に非接着部38aを有する接着ラベル38(図3参照)を各保護フイルム30に接着させる第1及び第2ラベル接着機構40a、40bとを備える。
第1及び第2ラベル接着機構40a、40bの下流には、各感光性ウエブ22a、22bをタクト送りから連続送りに変更するための第1及び第2リザーバ機構42a、42bと、各感光性ウエブ22a、22bから保護フイルム30を所定の長さ間隔で剥離させる第1及び第2剥離機構44a、44b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基板搬送機構45(貼り付け位置調整手段)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28を前記ガラス基板24に一体的且つ並列に貼り付ける貼り付け機構46とが配設される。
貼り付け機構46における貼り付け位置の上流近傍には、各感光性ウエブ22a、22bの境界位置であるそれぞれのハーフカット部位34の位置を検出する第1及び第2検出機構(加工部位位置検出手段)47a、47bが配設される。
第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bの下流近傍には、略使用済みの感光性ウエブ22a、22bの後端と、新たに使用される感光性ウエブ22a、22bの先端とを貼り付けるそれぞれの貼り付け台49が配設される。貼り付け台49の下流には、感光性ウエブロール23a、23bの巻きずれによる幅方向のずれを制御するために、フイルム端末位置検出器51が配設される。ここで、フイルム端末位置調整は、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bを幅方向に移動させて行うが、ローラを組み合わせた位置調整機構を付設して行ってもよい。なお、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bは、感光性ウエブロール23a、23bを装填して感光性ウエブ22a、22bを繰り出す繰り出し軸を、2軸又は3軸等の多軸に構成してもよい。
第1及び第2加工機構36a、36bは、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bに収容巻回されている各感光性ウエブロール23a、23b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。第1及び第2加工機構36a、36bは、それぞれ単一の丸刃52を備え、この丸刃52は、感光性ウエブ22a、22bの幅方向に走行して、保護フイルム30の残存部分30b(図2)を挟んだ所定の2個所の位置にハーフカット部位34を形成する。
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及び感光性樹脂層28を切断する必要があり、実際上、ベースフイルム26まで切り込むように丸刃52の切り込み深さが設定される。丸刃52は、回転することなく固定された状態で、感光性ウエブ22a、22bの幅方向に移動してハーフカット部位34を形成する方式や、前記感光性ウエブ22a、22b上を滑ることなく回転しながら前記幅方向に移動して前記ハーフカット部位34を形成する方式が採用される。このハーフカット部位34は、丸刃52に代替して、例えば、レーザ光や超音波を用いたカット方式の他、ナイフ刃、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、第1及び第2加工機構36a、36bは、それぞれ感光性ウエブ22a、22bの搬送方向(矢印A方向)に残存部分30bの幅に対応した距離だけ離間して2台配設し、保護フイルム30の残存部分30b(図2)を挟んで2つのハーフカット部位34を同時に形成してもよい。
ハーフカット部位34は、感光性樹脂層28をガラス基板24に貼り付けた際、例えば、前記ガラス基板24の両端部からそれぞれ10mmずつ内側に入り込んだ位置となるように設定される。なお、ガラス基板24間の保護フイルム30の残存部分30bは、後述する貼り付け機構46において感光性樹脂層28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。
第1及び第2ラベル接着機構40a、40b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、第1及び第2ラベル接着機構40a、40bは、それぞれ最大7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54a〜54gを備えるとともに、前記吸着パッド54a〜54g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22a、22bを下方から保持するための受け台56が昇降自在に配置される。
第1及び第2リザーバ機構42a、42bは、上流側の感光性ウエブ22a、22bのタクト搬送と、下流側の前記感光性ウエブ22a、22bの連続搬送との速度差を吸収するために、矢印方向に揺動自在なダンサーローラ60を備える。第2リザーバ機構42bには、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bから送り出される各感光性ウエブ22a、22bが貼り付け機構46に至るまでの各搬送路長を同一に調整するためのダンサーローラ61が配設される。
第1及び第2リザーバ機構42a、42bの下流に配置される第1及び第2剥離機構44a、44bは、それぞれ感光性ウエブ22a、22bの送り出し側のテンション変動を遮断し、ラミネート時のテンションを安定化させるためのサクションドラム62を備える。各サクションドラム62の近傍には、剥離ローラ63が配置されるとともに、この剥離ローラ63を介して感光性ウエブ22a、22b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を除いてそれぞれ保護フイルム巻き取り部64に巻き取られる。
第1及び第2剥離機構44a、44bの下流側には、テンションローラ65を含むテンション制御機構66a、66b(上流側テンション調整手段)が配設される。テンション制御機構66a、66bは、それぞれシリンダ68を備え、前記シリンダ68の駆動作用下に、それぞれテンションダンサー70が揺動変位することにより、各テンションダンサー70が摺接する感光性ウエブ22a、22bのテンションが調整可能である。
貼り付け機構46を構成するゴムローラ80a、80bの位置を基準としてハーフカット部位34の位置を検出する第1及び第2検出機構47a、47bは、搬送ローラ73と搬送ローラ71a、71bとの間の長尺状感光性ウエブ22a、22bが直線状となる部分に配設される。第1及び第2検出機構47a、47bは、ハーフカット部位34を含む長尺状感光性ウエブ22a、22bの画像を撮影するCCDカメラ(後述)により構成される。
基板搬送機構45は、ガラス基板24を挟持するように配設される複数組の基板加熱部(例えば、ヒータ)74と、このガラス基板24を矢印C方向に搬送する搬送部76とを備える。基板加熱部74では、ガラス基板24の温度を常時監視し、異常時には、搬送部76の停止や警報を発するとともに、異常情報を発信して異常なガラス基板24を後工程でNG排出、品質管理又は生産管理等に活用することができる。搬送部76には、図示しないエア浮上プレートが配設され、ガラス基板24が浮上されて矢印C方向に搬送される。ガラス基板24の搬送は、ローラコンベアでも行える。
ガラス基板24の温度測定は、基板加熱部74内又は貼り付け位置直前で行うことが好ましい。測定方法としては、接触式(例えば、熱電対)の他、非接触式であってもよい。
基板加熱部74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71が設けられる。この基板ストッカー71に収容されている各ガラス基板24は、ロボット75のハンド部75aに設けられた吸着パッド79に吸着されて取り出され、基板加熱部74に挿入される。
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ゴムローラ(圧着ローラ)80a、80bを備える。ゴムローラ80a、80bには、バックアップローラ82a、82bが摺接する。一方のバックアップローラ82bは、ローラクランプ部83を構成する加圧シリンダ84a、84bによりゴムローラ80b側に押圧される。
ゴムローラ80aの近傍には、感光性ウエブ22a、22bが前記ゴムローラ80aに接触することを防止するための接触防止ローラ86が移動可能に配設される。貼り付け機構46の上流近傍には、感光性ウエブ22a、22bを予め所定温度に予備加熱するための予備加熱部87が配設される。この予備加熱部87は、例えば、赤外線バーヒータ等の加熱手段を備える。
ガラス基板24は、貼り付け機構46から矢印C方向に延在する搬送路88を介して搬送される。この搬送路88には、フイルム搬送ローラ90a、90b及び基板搬送ローラ92が配設される。ゴムローラ80a、80bと基板搬送ローラ92との間隔は、ガラス基板24の1枚分の長さ以下に設定されることが好ましい。基板搬送ローラ92の下流側近傍には、搬送されたガラス基板24の先端部を検知する基板先端検知センサ94が配設される。基板先端検知センサ94は、ガラス基板24に貼り付けられた感光性樹脂層28の後端部のハーフカット部位34が貼り付け機構46のゴムローラ80a、80b間に配置されたとき、ガラス基板24の先端部を検知する位置に配置される(図4参照)。
また、基板搬送ローラ92の下流には、冷却機構122とベース自動剥離機構142a、142bとが設けられる。ベース自動剥離機構142a、142bは、所定間隔ずつ離間する各ガラス基板24に貼り付けられている各長尺状感光性ウエブ22a、22bの長尺なベースフイルム26を、ガラス基板24から連続して剥離するものであり、プレ剥離部144と、比較的小径な剥離ローラ146と、巻き取り軸148と、自動貼り付け機150とを備えている。巻き取り軸148は、駆動時にトルク制御してベースフイルム26に所定のテンションを付与する。プレ剥離部144は、ガラス基板24間で昇降可能な剥離バー156を備える。
ベース自動剥離機構142a、142bの下流には、ガラス基板24に実際に貼り付けられた感光性樹脂層28のエリア位置を測定する測定器158が配設される。この測定器158は、例えば、感光性樹脂層28が貼り付けられたガラス基板24を撮影するCCDカメラ160を備える。
また、測定器158の下流には、複数の感光性積層体106が収容される感光性積層体ストッカー132が設けられる。ベース自動剥離機構142a、142bでベースフイルム26及び残存部分30bが剥離された感光性積層体106は、ロボット134のハンド部134aに設けられた吸着パッド136に吸着されて取り出され、感光性積層体ストッカー132に収容される。
以上のように構成される製造装置20では、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32b、第1及び第2加工機構36a、36b、第1及び第2ラベル接着機構40a、40b、第1及び第2リザーバ機構42a、42b、第1及び第2剥離機構44a、44b、第1及び第2テンション制御機構66a、66bが、貫通部114を有する隔壁110を隔てて貼り付け機構46の上部クリーンルーム112aに配置される一方、第1及び第2検出機構47a、47b、貼り付け機構46、冷却機構122、ベース自動剥離機構142a、142b、測定器158が下部クリーンルーム112bに配置される。なお、上部クリーンルーム112a及び下部クリーンルーム112bに配置される各機構を上下逆に配置してもよく、また、前記製造装置20全体を直線状に構成してもよい。
図5は、テンション制御機構66a、66b及びベース自動剥離機構142a、142bを制御することで、長尺状感光性ウエブ22a、22bの上流側テンション及び下流側テンションを調整するための回路ブロック図である。なお、貼り付け機構46を構成するゴムローラ80a、80bの上流側における長尺状感光性ウエブ22a、22bのテンションを上流側テンション(バックテンションTB)とし、ゴムローラ80a、80bの下流側における長尺状感光性ウエブ22a、22bのテンションを下流側テンション(ピールテンションTP)とする。
テンション制御機構66a、66bを構成する各テンションローラ65には、長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを検出するバックテンション検出器170(上流側テンション検出手段)が接続される。また、ベース自動剥離機構142a、142bを構成する各巻き取り軸148は、巻き取り用トルクモータ172(下流側テンション調整手段)によって回転制御される。巻き取り用トルクモータ172には、長尺状感光性ウエブ22a、22bに付与されるテンションを巻き取り用トルクモータ172のトルクから算出するピールテンション算出部174(下流側テンション検出手段)が接続される。
テンション制御部176(テンション制御手段)は、テンション設定部178で設定されたテンションに基づき、バックテンション検出器170によって検出されたバックテンションTBと、ピールテンション算出部174によって算出されたピールテンションTPとを制御する。テンション設定部178は、製造枚数カウンタ180により計数した感光性積層体106の製造枚数、又は、ゴムローラ回転数検出器182により検出したゴムローラ80a、80bの回転数に基づき、テンション設定テーブル記憶部184に記憶されたバックテンションTB及びピールテンションTPを読み出してテンション制御部176に設定する。なお、製造枚数カウンタ180は、例えば、感光性積層体ストッカー132に積層される感光性積層体106の枚数を計数するカウンタにより構成することができ、ゴムローラ回転数検出器182は、バックアップローラ82aの回転軸に連結されたエンコーダにより構成することができる。
図6は、第1及び第2検出機構47a、47bによって検出されたハーフカット部位34の位置に基づき、ガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置を調整するための回路ブロック図である。
第1及び第2検出機構47a、47bは、それぞれCCDカメラ186を有する。ハーフカット位置算出部188は、各CCDカメラ186によって撮影されたハーフカット部位34を含む長尺状感光性ウエブ22a、22bの画像に基づき、ゴムローラ80a、80bの位置を基準とするハーフカット部位34の位置を算出する。ハーフカット位置補正部192は、ハーフカット位置算出部188により算出された各ハーフカット部位34の位置に基づき、長尺状感光性ウエブ22a、22bに形成するハーフカット部位34の位置の補正量を算出する。第1及び第2加工機構36a、36bは、算出された補正量に従ってハーフカット部位34の形成位置を修正し、長尺状感光性ウエブ22a、22bにハーフカット部位34を形成する。
以上のように構成される製造装置20の動作について、本発明に係る製造方法との関連で以下に説明する。
先ず、第1及び第2ウエブ送り出し機構32a、32bに取り付けられている各感光性ウエブロール23a、23bから感光性ウエブ22a、22bが送り出される。感光性ウエブ22a、22bは、第1及び第2加工機構36a、36bに搬送される。
第1及び第2加工機構36a、36bでは、丸刃52が感光性ウエブ22a、22bの幅方向に移動して、前記感光性ウエブ22a、22bを保護フイルム30から感光性樹脂層28乃至ベースフイルム26まで切り込んでハーフカット部位34を形成する(図2参照)。さらに、感光性ウエブ22a、22bは、保護フイルム30の残存部分30bの幅Mに対応して矢印A方向に搬送された後に停止され、丸刃52の走行作用下にハーフカット部位34が形成される。これにより、感光性ウエブ22a、22b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)。
なお、残存部分30bの幅Mは、感光性ウエブ22a、22bが延びないことを前提として、貼り付け機構46のゴムローラ80a、80b間に供給されるガラス基板24間の距離を基準として設定されるものとする。また、幅Mで形成される一組のハーフカット部位34は、ガラス基板24に貼り付けられる感光性樹脂層28の基準長さL(図4参照)の間隔で長尺状感光性ウエブ22a、22bに形成される。
次いで、各感光性ウエブ22a、22bは、第1及び第2ラベル接着機構40a、40b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け台56上に配置される。第1及び第2ラベル接着機構40a、40bでは、所定枚数の接着ラベル38が吸着パッド54b〜54g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、7枚の接着ラベル38が接着された感光性ウエブ22a、22bは、図1に示すように、第1及び第2リザーバ機構42a、42bを介して送り出し側のテンション変動を防いだ後、第1及び第2剥離機構44a、44bに連続的に搬送される。第1及び第2剥離機構44a、44bでは、感光性ウエブ22a、22bのベースフイルム26がサクションドラム62に吸着保持されるとともに、保護フイルム30が残存部分30bを残して前記感光性ウエブ22a、22bから剥離される。この保護フイルム30は、剥離ローラ63を介して剥離されて保護フイルム巻き取り部64に巻き取られる(図1参照)。
第1及び第2剥離機構44a、44b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22a、22bは、テンション制御機構66a、66bによってバックテンションTBが調整され、次いで、第1及び第2検出機構47a、47bにおいてハーフカット部位34が検出される。
貼り付け機構46は、検出されたハーフカット部位34に先行する剥離部分30ab側のハーフカット部位34がゴムローラ80a、80bに配置されるように、感光性ウエブ22a、22bを搬送して停止させる一方、ガラス基板24を、基板搬送機構45の作用下に、予め加熱された状態で貼り付け位置に搬送する。ガラス基板24は、並列されている感光性ウエブ22a、22bの感光性樹脂層28の貼り付け部分に対応してゴムローラ80a、80b間に一旦配置される。
次いで、バックアップローラ82b及びゴムローラ80bを上昇させることにより、ゴムローラ80a、80b間にガラス基板24が所定のプレス圧力で挟み込まれる。そして、ゴムローラ80aの回転作用下に、感光性ウエブ22a、22b及びガラス基板24を矢印C方向に搬送する。この結果、並列されている各感光性樹脂層28が加熱溶融されてガラス基板24に転写(ラミネート)される。
なお、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80a、80bの温度が80℃〜150℃、前記ゴムローラ80a、80bのゴム硬度が40度〜90度、該ゴムローラ80a、80bのプレス圧(線圧)が50N/cm〜400N/cmである。
基板先端検知センサ94がガラス基板24の先端を検知し、ゴムローラ80a、80bを介してガラス基板24に感光性ウエブ22a、22bの1枚分のラミネートが終了すると、前記ゴムローラ80aの回転が停止される一方、前記感光性ウエブ22a、22bがラミネートされた前記ガラス基板24(以下、貼り付け基板24aともいう。)が基板搬送ローラ92によりクランプされる。
そして、ゴムローラ80bが、ゴムローラ80aから離間する方向に退避してクランプが解除されるとともに、基板搬送ローラ92の回転が開始されて、貼り付け基板24aが矢印C方向に保護フイルム30の残存部分30bの幅Mに対応する距離だけ搬送され、保護フイルム30の後方の剥離部分30ab側のハーフカット部位34がゴムローラ80aの下方付近の所定位置に移動する。一方、基板搬送機構45を介して次なるガラス基板24が貼り付け位置に向かって搬送される。以上の動作が繰り返されることにより、貼り付け基板24aが連続的に製造される。
その際、貼り付け基板24aは、図4に示すように、それぞれの端部同士が残存部分30bによって覆われている。従って、感光性樹脂層28がガラス基板24に転写される際、ゴムローラ80a、80bが前記感光性樹脂層28により汚れることがない。
貼り付け機構46でラミネートされた貼り付け基板24aは、冷却機構122を通って冷却された後、プレ剥離部144に移送される。このプレ剥離部144では、剥離バー156がガラス基板24間に臨入して上昇し、これによって、ガラス基板24間の保護フイルム30が持ち上げられ、隣接するガラス基板24の後端及び先端から剥離する。
次いで、ベース自動剥離機構142a、142bでは、巻き取り軸148の回転作用下に、貼り付け基板24aからベースフイルム26が連続して巻き取られる。さらに、トラブル停止での切り離しや、不良品分離時の切断の後、新たにラミネート処理が開始された貼り付け基板24aのベースフイルム26の先端と、巻き取り軸148に巻き取られているベースフイルム26の後端とは、自動貼り付け機150を介して自動的に貼り付けられる。この場合、長尺状感光性ウエブ22a、22bに付与されるピールテンションTPは、巻き取り軸148を回転させる巻き取り用トルクモータ172によって制御される。
ベースフイルム26が剥離された貼り付け基板24aは、測定器158に対応する検査ステーションに配置される。この検査ステーションでは、ガラス基板24が位置決め固定された状態で、4台のCCDカメラ160によりガラス基板24と感光性樹脂層28の画像を取り込む。そして、画像処理が施されることにより、貼り付け位置が演算される。
感光性樹脂層28の貼り付け位置が確認された貼り付け基板24aは、ロボット134によって取り出され、感光性積層体106として感光性積層体ストッカー132に収容される。
ところで、ガラス基板24に対して長尺状感光性ウエブ22a、22bを貼り付けるためのゴムローラ80a、80bは、長期間使用していると、ライニングされたゴムが摩耗したり、表面に長尺状感光性ウエブ22a、22bからの転写物が付着する等により摩擦係数が変化し、長尺状感光性ウエブ22a、22bを適切な状態で搬送できなくなってしまうため、ゴムローラ80a、80bを定期的に交換する必要がある。
一方、ゴムローラ80a、80bを新品に交換すると、表面状態が交換直後から経時的に変化するため、ガラス基板24に貼り付けられるハーフカット部位34間の感光性樹脂層28の位置や基準長さL(図4参照)が変化するとともに、図11に示すように、2列に貼り付けられる長尺状感光性ウエブ22a、22bの各貼り付け位置(距離ΔL1、ΔL2)がずれてしまう。
そこで、図7のフローチャートに従い、ゴムローラ80a、80bを新品に交換した後の処理について説明する。
ゴムローラ80a、80bの交換が行われると(ステップS1)、テンション制御部176は、先ず、ゴムローラ80a、80bの上流側における長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを100N/mに調整するとともに、ゴムローラ80a、80bの下流側のピールテンションTPを80N/mに調整し、貼り付け前期における貼り付け基板24aの製造処理を行う(ステップS2)。
すなわち、図5において、テンション設定部178は、テンション設定テーブル記憶部184よりバックテンションTB=100N/m及びピールテンションTP=80N/mの各データを読み出し、テンション制御部176に設定する。一方、テンション制御機構66a、66bを構成するテンションローラ65に接続された各バックテンション検出器170は、長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを検出し、その検出値をテンション制御部176に供給する。また、ピールテンション算出部174は、ガラス基板24に感光性樹脂層28を介して貼り付けられたベースフイルム26を巻き取る巻き取り軸148を回転させる巻き取り用トルクモータ172のトルクから、長尺状感光性ウエブ22a、22bのピールテンションTPを算出し、その算出値をテンション制御部176に供給する。テンション制御部176は、これらの検出値及び算出値が設定されたバックテンションTB及びピールテンションTPとなるように、シリンダ68を駆動してテンションダンサー70を制御するとともに、巻き取り用トルクモータ172を制御する。
なお、バックテンションTBは、100±5N/mの範囲、ピールテンションTPは、80±5N/mの範囲で設定してもよい。また、感光性ウエブ22a、22bのピールテンションTPは、巻き取り用トルクモータ172のトルクから算出して制御する代わりに、バックテンションTBを制御するテンション制御機構66a、66bと同様に、剥離ローラ146と自動貼り付け機150との間の感光性ウエブ22a、22bのピールテンションTPを検出し、この間に配設したテンションダンサーを駆動して制御してもよい。
第1及び第2加工機構36a、36bは、第1及び第2検出機構47a、47bにより検出したハーフカット部位34の位置に基づき、必要に応じて、ガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置を調整する(ステップS3)。
すなわち、図6において、第1及び第2検出機構47a、47bを構成するCCDカメラ186は、ゴムローラ80a、80b間の所定位置にハーフカット部位34が到達した時点で、ハーフカット部位34を含む長尺状感光性ウエブ22a、22bの画像を撮影する。ハーフカット位置算出部188は、撮影された画像からハーフカット部位34を抽出し、ゴムローラ80a、80bの位置を基準とするハーフカット部位34の位置を算出する。
ハーフカット位置補正部192は、ハーフカット部位34の位置ずれ量が所定量を超えているとき、第1及び第2加工機構36a、36bを制御して、ガラス基板24の端部から各長尺状感光性ウエブ22a、22bの端部までの距離ΔL1、ΔL2が距離ΔLとなるように、各長尺状感光性ウエブ22a、22bに対するハーフカット部位34の形成位置を修正する。
以上のようにしてガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置を調整しながら、ガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け処理を継続する(ステップS4)。
長尺状感光性ウエブ22a、22bがガラス基板24の所定部位に貼り付けられた貼り付け基板24aは、ベース自動剥離機構142a、142bによってベースフイルム26が剥離された後、測定器158に供給され、感光性積層体106の貼り付け状態、例えば、貼り付け位置、ガラス基板24と感光性樹脂層28との間に気泡が混入しているか否か等について画像検査処理が行われる(ステップS5)。
ここで、図8は、製造装置20により製造される感光性積層体106の製造枚数と、1枚のガラス基板24に長尺状感光性ウエブ22a、22bを貼り付けて感光性積層体106を製造するのに要する上部のゴムローラ80aの回転数との関係を示す。この場合、ゴムローラ80aの交換直後から感光性積層体106が所定枚数製造されるまでの貼り付け前期では、1枚の感光性積層体106を製造するのに要するゴムローラ80aの回転数が急激に上昇した後、一旦安定した状態となる挙動を呈する。この間、バックテンションTB=100N/m、ピールテンションTP=80N/mに設定した状態で貼り付けを行うことにより、ガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置変動を好適に抑制することができる。しかも、基板搬送機構45及びテンション制御機構66a、66bによって、必要に応じて貼り付け位置が調整されるため、貼り付け状態の良好な感光性積層体106を連続的に製造することができる。
バックテンションTB=100N/m、ピールテンションTP=80N/mでの貼り付け前期での処理を継続し、製造枚数カウンタ180により計数された感光性積層体106の製造枚数nが所定枚数N1に達すると(ステップS6)、テンション制御部176は、テンション設定テーブル記憶部184から次のデータを読み出し、長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを80N/mに調整するとともに、ピールテンションTPを60N/mに調整する(ステップS7)。
なお、バックテンションTBは、80±5N/mの範囲、ピールテンションTPは、60±5N/mの範囲で設定してもよい。また、所定枚数N1は、例えば、ゴムローラ80a、80bのライニングであるゴムをシリコーンゴムとし、ゴムローラ80a、80bに接触する感光性ウエブ22a、22bの可撓性ベースフイルム26をPET(PolyEthyleneTerephthalate)とした場合、420±100枚の範囲で設定することができる。
前記のテンションを維持した状態で、ステップS3〜S5と同様に、貼り付け位置の調整処理(ステップS8)、貼り付け処理(ステップS9)、画像検査処理(ステップS10)を行う。これらの処理(ステップS8〜S10)は、ガラス基板24に対する感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置が安定するまで行われる(ステップS11)。
ここで、製造枚数nがN1以上であって、バックテンションTB=80N/m、ピールテンションTP=60N/mで製造を継続する貼り付け中期前半では、1枚の感光性積層体106を製造するのに要するゴムローラ80aの回転数が急激に低下した後、回転数特性の変曲点近傍において回転数が不安定となる挙動を呈する場合がある。このような挙動があると、ガラス基板24に対する長尺状感光性ウエブ22a、22bの貼り付け位置や貼り付け状態に不具合の生じるおそれがある。
しかしながら、バックテンションTB及びピールテンションTPは、貼り付け中期前半において、貼り付け前期よりも小さく設定されているため、このような挙動が抑制され、且つ、変動の期間も短くなり、変動による不良品の発生が抑制される。
画像検査処理でガラス基板24と感光性樹脂層28との間に気泡が混入する等の不具合が検出されることなく(ステップS12)、ゴムローラ回転数検出器182によって検出される1枚の感光性積層体106を製造するのに要するゴムローラ80aの回転数rが所定の回転数R1以下になったとき(ステップS13)、又は、気泡の混入等の不具合が回転数R1に達する前に検出されたとき(ステップS12)、テンション制御部176は、テンション設定テーブル記憶部184から次のデータを読み出し、長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを100N/mに戻すとともに、ピールテンションTPを80N/mに戻し、貼り付け中期後半の製造を継続する(ステップS14)。この場合、不良品の発生を最小限とすることができる。
なお、バックテンションTBは、100±5N/mの範囲、ピールテンションTPは、80±5N/mの範囲で設定してもよい。また、回転数R1は、6.05±0.03回/枚の範囲に設定することができる。
次いで、ステップS3〜S5と同様に、貼り付け位置の調整処理(ステップS15)、貼り付け処理(ステップS16)、画像検査処理(ステップS17)を行う。
画像検査処理でガラス基板24と感光性樹脂層28との間に気泡が混入する等の不具合が検出されることがなく(ステップS18)、ゴムローラ回転数検出器182によって検出されるゴムローラ80aの回転数rが所定の回転数R2以下になったとき(ステップS19)、テンション設定部178は、ゴムローラ80aの表面が安定状態になったと判定し、長尺状感光性ウエブ22a、22bのバックテンションTBを120N/mに調整するとともに、ピールテンションTPを100N/mに調整する(ステップS20)。この場合、ガラス基板24と感光性樹脂層28との間には、気泡等が混入することなく、安定した状態で感光性積層体106を製造することができる。
なお、バックテンションTBは、120±5N/mの範囲、ピールテンションTPは、100±5N/mの範囲で設定してもよい。また、回転数R2は、6.03±0.03回/枚の範囲に設定することができる。
次いで、ステップS3〜S5と同様に、貼り付け位置の調整処理(ステップS21)、貼り付け処理(ステップS22)、画像検査処理(ステップS23)を行いながら、貼り付け後期の処理を継続し、所望の製造枚数に達した時点で製造を終了する(ステップS24)。
以上のようにして、感光性積層体106の製造枚数と、ゴムローラ80aの回転数とに従い、長尺状感光性ウエブ22a、22bに対するバックテンションTB及びピールテンションTPを調整して貼り付け処理を行うことにより、不良品の発生を最小限として、高精度な感光性積層体106を連続的に製造することができる。この場合、長尺状感光性ウエブ22a、22bやガラス基板24を無駄に廃棄してしまうこともない。
なお、上述した実施形態では、2本の感光性ウエブロール23a、23bを用いているが、これに限定されるものではなく、1本の感光性ウエブロールや、3本以上の感光性ウエブロールを採用してもよい。
本発明の実施形態に係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。 貼り付け機構からベース自動剥離機構に至る製造装置の説明図である。 圧着ローラの前後における長尺状感光性ウエブのテンションを調整するための回路ブロック図である。 ハーフカット部位の加工位置を調整するための回路ブロック図である。 圧着ローラの交換後におけるテンション調整処理のフローチャートである。 感光性積層体の製造枚数と、1枚の感光性積層体の製造に要する圧着ローラの回転数との関係説明図である。 従来技術の製造装置の概略構成図である。 基板に1枚の感光性樹脂層を貼り付けた状態の説明図である。 基板に2枚の感光性樹脂層を貼り付けた状態の説明図である。
符号の説明
20…製造装置
22a、22b…感光性ウエブ
24…ガラス基板
26…可撓性ベースフイルム
28…感光性樹脂層
30…保護フイルム
34…ハーフカット部位
36a、36b…加工機構
45…基板搬送機構
46…貼り付け機構
47a、47b…検出機構
65…テンションローラ
66a、66b…テンション制御機構
68…シリンダ
70…テンションダンサー
80a、80b…ゴムローラ
106…感光性積層体
142a、142b…ベース自動剥離機構
148…巻き取り軸
170…バックテンション検出器
172…巻き取り用トルクモータ
174…ピールテンション算出部
176…テンション制御部
178…テンション設定部
180…製造枚数カウンタ
182…ゴムローラ回転数検出器
184…テンション設定テーブル記憶部
186…CCDカメラ
188…ハーフカット位置算出部
192…ハーフカット位置補正部

Claims (9)

  1. 支持体上に感光材料層と保護フイルムとが順に積層されてなる長尺状感光性ウエブを送り出し、前記保護フイルムの剥離部分と残存部分との境界位置に対応する加工部位を、前記保護フイルムから前記感光材料層に至る部分に形成し、前記保護フイルムの前記剥離部分を剥離し、所定の間隔で供給される基板とともに加熱された一対の圧着ローラ間に送り出し、前記基板間に前記保護フイルムの前記残存部分を配置するとともに、露出した前記感光材料層を前記基板に貼り付けることで感光性積層体を製造する感光性積層体の製造装置において、
    前記圧着ローラの上流側における前記長尺状感光性ウエブの上流側テンションTBを検出する上流側テンション検出手段と、
    検出された前記上流側テンションTBを調整する上流側テンション調整手段と、
    前記圧着ローラの下流側における前記長尺状感光性ウエブの下流側テンションTPを検出する下流側テンション検出手段と、
    検出された前記下流側テンションTPを調整する下流側テンション調整手段と、
    前記圧着ローラの交換後の前記感光性積層体の製造枚数が所定枚数以下である貼り付け前期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを所定値よりも大きく設定し、前記貼り付け前期の経過後であって、1枚の前記基板に前記長尺状感光性ウエブを貼り付けて前記感光性積層体を製造するのに要する前記圧着ローラの回転数が所定回転数以上である貼り付け中期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け前期の前記所定値よりも小さい所定値に設定し、前記貼り付け中期の経過後であって、前記回転数が前記所定回転数よりも少なくなる貼り付け後期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け中期の前記所定値よりも大きく設定して制御するテンション制御手段と、
    を備えることを特徴とする感光性積層体の製造装置。
  2. 請求項1記載の製造装置において、
    前記テンション制御手段は、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを、TB>TPの関係で制御することを特徴とする感光性積層体の製造装置。
  3. 請求項1記載の製造装置において、
    前記テンション制御手段は、前記貼り付け中期の後半での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを、前記貼り付け中期の前半での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPと、前記貼り付け後期での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPとの間の値に設定して制御することを特徴とする感光性積層体の製造装置。
  4. 請求項3記載の製造装置において、
    前記テンション制御手段は、前記回転数が所定回転数以下になった時点で、前記貼り付け中期の前半と後半の前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを切り替えることを特徴とする感光性積層体の製造装置。
  5. 請求項1記載の製造装置において、
    当該製造装置は、1枚の前期基板上に複数の前記長尺状感光性ウエブを貼り付けるように構成され、前記上流側テンション調整手段及び前記下流側テンション調整手段は、前記各長尺状感光性ウエブの前記各上流側テンションTB及び前記各下流側テンションTPを独立に調整可能であることを特徴とする感光性積層体の製造装置。
  6. 支持体上に感光材料層と保護フイルムとが順に積層されてなる長尺状感光性ウエブを送り出し、前記保護フイルムの剥離部分と残存部分との境界位置に対応する加工部位を、前記保護フイルムから前記感光材料層に至る部分に形成し、前記保護フイルムの前記剥離部分を剥離し、所定の間隔で供給される基板とともに加熱された一対の圧着ローラ間に送り出し、前記基板間に前記保護フイルムの前記残存部分を配置するとともに、露出した前記感光材料層を前記基板に貼り付けることで感光性積層体を製造する感光性積層体の製造方法において、
    前記圧着ローラの交換後の前記感光性積層体の製造枚数が所定枚数以下である貼り付け前期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを所定値よりも大きく設定し、
    前記貼り付け前期の経過後であって、1枚の前記基板に前記長尺状感光性ウエブを貼り付けて前記感光性積層体を製造するのに要する前記圧着ローラの回転数が所定回転数以上である貼り付け中期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け前期の前記所定値よりも小さい所定値に設定し、
    前記貼り付け中期の経過後であって、前記回転数が前記所定回転数よりも少なくなる貼り付け後期では、前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを前記貼り付け中期の前記所定値よりも大きく設定して制御することを特徴とする感光性積層体の製造方法。
  7. 請求項6記載の製造方法において、
    前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを、TB>TPの関係に設定して制御することを特徴とする感光性積層体の製造方法。
  8. 請求項6記載の製造方法において、
    前記貼り付け中期の後半での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを、前記貼り付け中期の前半での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPと、前記貼り付け後期での前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPとの間の値に設定して制御することを特徴とする感光性積層体の製造方法。
  9. 請求項8記載の製造方法において、
    前記製造枚数が所定値に達した時点で、前記貼り付け中期の前半と後半の前記上流側テンションTB及び前記下流側テンションTPを切り替えることを特徴とする感光性積層体の製造方法。
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