JP2009227462A - 巻き取り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルム状材料の巻き取り皺の発生を未然に防止することができる巻き取り装置を提供する。
【解決手段】複数枚のフィルム状材料F、F…を積層しながらロール状に巻き取るための巻き取り装置Mに関する。複数枚のフィルム状材料F、F…を積層しながら巻き取るための巻き取りロール1と、巻き取りロール1の上側に配置される押さえロール2とを備える。押さえロール2を巻き取りロール1側に近接することにより、積層された複数枚のフィルム状材料F、F…を押さえロール2で巻き取りロール1側に押圧自在に形成する。両面粘着テープによるフィルム状材料の自由度の規制がないので、フィルム状材料を皺が生じないように自由に動かすことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、プリント配線板などの製造に用いられる積層板を形成するにあたって、複数枚の長尺のフィルム状材料を積層しながらロール状に巻き取るための巻き取り装置に関するものである。
従来より、樹脂フィルムと銅箔などの金属箔からなる積層板製造用のフィルム状材料を積層した後、加熱加圧成形して一体化することにより、両面銅張り積層板などの積層板を製造しているが、長尺のフィルム状材料を連続ラミネート装置により連続的に一体化して長尺の積層板を製造することが行われている。この場合、連続ラミネート装置に連続的に長尺のフィルム状材料を供給するために、予め複数枚の長尺のフィルム状材料を積層してロール状に巻き取るようにしている(例えば、特許文献1参照)。
従来、複数枚の積層板用の長尺のフィルム状材料をロール状に巻き取る場合には、巻き取り芯となる巻き取りロールに第一層目のフィルム状材料の一端を両面粘着テープで貼り付けて固定し、その後、第一層目のフィルム状材料に第二層目のフィルム状材料の一端を重ねて両面粘着テープで貼り付けて固定し、このようにして複数枚のフィルム状材料について順次巻き取りロールに固定した後、巻き取りロールを回転させて複数枚のフィルム状材料を重ねながら順次巻き取るようにしている。
このようにして巻き取る場合、例えば、最外層となるフィルム状材料を積層板の絶縁材料である樹脂フィルム(樹脂シート)とすると、樹脂フィルム自体のコシのなさ(剛性のなさ)、空気の噛み込み、導体材料である金属箔(銅箔)との摩擦係数の差による滑り悪さなどで、巻きずれを起こさない程度の自由度を各フィルム状材料に持たせて巻き取る必要があるが、上記のように両面粘着テープで各フィルム状材料の一端を貼り付けて固定するため、その自由度が規制されて、最外層の樹脂フィルムに巻き取り皺を発生させることがあった。この巻き取り皺は、後にフィルム状材料が順次巻き取られていく過程において、巻き締めの効果から金属箔に転写し、積層板の成形後に皺入り不良を発生させる原因となっていた。そこで、巻き取り作業を止めて皺を除く作業を付加する必要があり、時間的ロスを発生すると共に歩留まりを悪くすることもあった。さらに、樹脂フィルムを最外層にしない場合は、巻き取り皺の発生が目視で確認できないため、巻き取り皺の発生しない巻き取り装置が求められていた。
特開2007−8663号公報
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、フィルム状材料の巻き取り皺の発生を未然に防止することができる巻き取り装置を提供することを目的とするものである。
本発明の請求項1に係る巻き取り装置Mは、複数枚のフィルム状材料F、F…を積層しながらロール状に巻き取るための巻き取り装置Mにおいて、複数枚のフィルム状材料F、F…を積層しながら巻き取るための巻き取りロール1と、巻き取りロール1の上側に配置される押さえロール2とを備え、押さえロール2を巻き取りロール1側に近接することにより、積層された複数枚のフィルム状材料F、F…を押さえロール2で巻き取りロール1側に押圧自在に形成して成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項2に係る巻き取り装置Mは、請求項1において、巻き取りロール1に斜め上方に突出する押さえロールガイド3を設けると共に押さえロールガイド3に押さえロール2を着脱自在に設け、積層された複数枚のフィルム状材料F、F…のうち最も外側に配置されたフィルム状材料Fの巻き取り開始位置Sを押さえロール2で押圧するように、巻き取りロール1に対する押さえロールガイド3の突出角度を形成して成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項3に係る巻き取り装置Mは、請求項1又は2において、押さえロール2を昇降機4により昇降自在に形成して成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項4に係る巻き取り装置Mは、請求項3において、押さえロール2の位置検知部5及び昇降機4の負荷量制御部6を備えて成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項5に係る巻き取り装置Mは、請求項1乃至4のいずれか一項において、押さえロール2にゴム等の弾性体のライニング材7を設けて成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項6に係る巻き取り装置Mは、請求項5において、ライニング材7を太鼓状に形成して成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項7に係る巻き取り装置Mは、請求項1乃至6のいずれか一項において、押さえロール2の外面にその軸方向の略中央部から端部に向かって螺旋溝8を設けて成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項8に係る巻き取り装置Mは、請求項1乃至7のいずれか一項において、押さえロール2の昇温手段を備えて成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項9に係る巻き取り装置Mは、請求項1乃至8のいずれか一項において、押さえロール2の外面に寸法目盛10を設けて成ることを特徴とするものである。
請求項1の発明では、両面粘着テープによるフィルム状材料の自由度の規制がないので、フィルム状材料を皺が生じないように自由に動かすことができ、巻き取り皺の発生を未然に防止することができるものである。また、樹脂フィルムと金属箔の摩擦係数の差による滑り悪さを押さえロールの重量(荷重)による与圧で無視できるレベルにすることができ、巻き取り皺の発生を未然に防止することができるものである。
請求項2の発明では、各フィルム状材料の初期の巻き取り作業時に、押さえロールを押さえロールガイドから取り外すことができ、作業を容易に行うことができるものである。また、フィルム状材料の巻き取り開始位置に押さえロールの負荷がかかるために、空気の噛み込みを排除することができるものである。
請求項3の発明では、回転中の押さえロールを昇降機により安全に昇降させることができ、押さえロールを上昇させることによって、巻き取り中に押さえロールの影に隠れて見えない部位のフィルム状材料の状態を確認することができるものである。
請求項4の発明では、位置検知部による押さえロールの位置検出結果や負荷量制御部による昇降機の負荷量の制御によって、巻き取り時にテーパテンション変化するテンションに応じて、押さえロールによる押さえつけ力を変化させることができ、巻き取り皺の発生を未然に防止することができるものである。
請求項5の発明では、ライニング材をフィルム状材料に密着させることができ、空気の噛み込みを排除することができるものである。
請求項6の発明では、請求項5の効果に加えて、巻き取り皺が発生した場合には中央から端へ皺を移動させることができ、皺を無くすることができるものである。
請求項7の発明では、巻き取り皺が発生した場合には中央から端へ皺を移動させることができ、皺を無くすることができるものである。
請求項8の発明では、各フィルム状材料を加熱して膨張させることができ、皺を伸ばしながら巻き取ることができるものである。
請求項9の発明は、巻き取り中に巻き取りズレの量を確認することができ、巻き取りズレの発生を早期に発見することができるものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1に本発明の巻き取り装置Mの一例を示す。この巻き取り装置Mは、巻き取りロール1と押さえロール2と押さえロールガイド3とを備えて形成されている。巻き取りロール1はステンレス鋼などの金属製で円筒状に形成されている。また、巻き取りロール1は略水平な回転軸1aを中心としてモータなどの駆動装置により回転駆動自在に形成されている。押さえロール2は巻き取りロール1と同様にステンレス鋼などの金属製で円筒状に形成されている。また、押さえロール2は巻き取りロール1と同様に略水平な回転軸2aを中心として回転自在に形成されている。押さえロール2の直径は巻き取りロール1の直径よりも小さく(1/4程度)形成されている。押さえロールガイド3は、略リング状の取付部3aの上面にガイド部3bを上方に向かって突出して形成されている。また、ガイド部3bには上下方向に長いスリット3cが形成されている。
そして、本発明の巻き取り装置Mを形成するにあたっては、まず、巻き取りロール1の外側に取付部3aを嵌め込むことによって、一対の押さえロールガイド3、3を巻き取りロール1の両側部に取り付ける。このとき、押さえロールガイド3のガイド部3bは巻き取りロール1から略鉛直上向きに突出して配置され、スリット3cは巻き取りロール1の回転軸1aを通る鉛直線と略平行に長く形成されている。また、一対の押さえロールガイド3、3のガイド部3b、3b同士及びスリット3c、3c同士は対向している。次に、押さえロール2の回転軸2aの端部を押さえロールガイド3のスリット3cに差し込むことによって、押さえロール2を巻き取りロール1の上側に配設する。これにより、巻き取りロール1の回転軸1aと押さえロール2の回転軸2aとが鉛直線上に並ぶように配置される。また、回転軸2aがスリット3c内を上下動することによって、押さえロール2は巻き取りロール1に対して近接離間自在に形成されている。
図2に積層板用の複数枚のフィルム状材料を積層するための積層システムを示す。この積層システムは、一機の上記巻き取り装置Mと、三機の供給ロール10、11、12と、三つの中間ロール13、14、15とを備えて形成されている。
そして、複数枚の長尺のフィルム状材料F、F…を積層しながら巻き取るにあたっては、以下のようにして行う。まず、三機の供給ロール10、11、12のそれぞれにロール状に巻かれた長尺のフィルム状材料Fをセットする。この例では、フィルム状材料Fとして銅箔等の金属箔F1、F2とポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムF3を用いるものである。また、最外層に樹脂フィルムF3を積層するため、巻き取り装置Mから最も遠い供給ロール12に樹脂フィルムF3をセットし、残りの供給ロール10、11に金属箔F1、F2をセットする。
次に、図2(a)に示すように、巻き取り装置Mから最も近い供給ロール10から一層目の金属箔F1を解きながら引き出し、その端部を巻き取り装置Mに固定してセットする。このとき、金属箔F1はその途中で中間ロール13に掛架することができるが、中間ロール13を経由せずに直接供給ロール10から巻き取り装置Mに金属箔F1を送るようにしてもよい。また、金属箔F1のセットは、巻き取りロール1と押さえロール2の間に金属箔F1の端部を挟持した後、金属箔F1を押さえロール2の自重により巻き取りロール1側に押圧しながら巻き取りロール1を回転させることによって、金属箔F1を巻き取りロール1に数周巻き付けるようにするものであり、これにより、金属箔F1は自らの巻き圧によって巻き取りロール1への固定度合いを増すようにする。
次に、図2(b)に示すように、巻き取り装置Mから二番目に近い供給ロール11から二層目の金属箔F2を解きながら引き出し、その端部を巻き取り装置Mに固定してセットする。このとき、金属箔F2はその途中で中間ロール14に掛架することができるが、中間ロール14を経由せずに直接供給ロール11から巻き取り装置Mに金属箔F2を送るようにしてもよい。また、金属箔F2のセットは、巻き取りロール1に巻き取られた上記金属箔F1と押さえロール2の間に金属箔F2の端部を挟持した後、金属箔F2を押さえロール2の自重により巻き取りロール1に巻き取られた上記金属箔F1側に押圧しながら巻き取りロール1を回転させることによって、金属箔F2を巻き取りロール1に数周巻き付けるようにするものであり、これにより、金属箔F2は自らの巻き圧によって巻き取りロール1への固定度合いを増すようにする。
次に、図2(c)に示すように、巻き取り装置Mから最も遠い供給ロール12から三層目(最外層)の樹脂フィルムF3を解きながら引き出し、その端部を巻き取り装置Mに固定してセットする。このとき、樹脂フィルムF3はその途中で中間ロール15に掛架することができるが、中間ロール15を経由せずに直接供給ロール12から巻き取り装置Mに樹脂フィルムF3を送るようにしてもよい。また、樹脂フィルムF3のセットは、巻き取りロール1に巻き取られた上記金属箔F2と押さえロール2の間に樹脂フィルムF3の端部を挟持した後、樹脂フィルムF3を押さえロール2の自重により巻き取りロール1に巻き取られた上記金属箔F2側に押圧しながら巻き取りロール1を回転させることによって、樹脂フィルムF3を巻き取りロール1に数周巻き付けるようにするものであり、これにより、樹脂フィルムF3は自らの巻き圧によって巻き取りロール1への固定度合いを増すようにする。
このようにして複数枚のフィルム状材料F、F…を巻き取りロール1に固定してセットした後、巻き取りロール1を回転させることによって、図2(d)に示すように、複数枚のフィルム状材料F、F…を積層しながら巻き取りロール1にロール状に連続的に巻き取っていく。この際、巻き取り径によってフィルム状材料Fにかかる張力を変化させるテーパテンションを利用する。
そして、上記の巻き取り装置Mでは、押さえロール2を上動させることによって、押さえロール2によるフィルム状材料Fの巻き取りロール1側への押圧を解除し、フィルム状材料を皺が生じないように自由に動かすことができ、従来のように両面粘着テープによるフィルム状材料Fの自由度の規制がないので、巻き取り時にフィルム状材料F(特に、最外層の樹脂フィルムF3)に巻き取り皺の発生を防止することができる。また、樹脂フィルムF3と金属箔F1であるフィルム状材料Fはコシ(剛性)がないため、樹脂フィルムと金属箔の摩擦係数の差による滑り悪さを押さえロールの重量(荷重)による与圧で無視できるレベルにすることができる。
図3(a)(b)に他の実施の形態を示す。この巻き取り装置Mは巻き取りロール1と押さえロール2と押さえロールガイド3とを備えて形成されているが、押さえロールガイド3は巻き取りロール1から鉛直上向きに突出せず、斜め上方に傾いて突出している。このとき、押さえロールガイド3の傾き角度は、鉛直線に対して後方側(巻き取りロール1の巻き取り時の回転方向側)に約45°とすることができる。また、この巻き取り装置Mの押さえロールガイド3には上記のようなスリットは形成されておらず、押さえロールガイド3の先端は開放端として形成されている。そして、押さえロール2はその回転軸2aを押さえロールガイド3上で転動するようにして巻き取りロール1の上側に配置されている。従って、押さえロール2は押さえロールガイド3の巻き取りロール1からの突出方向に沿って斜め方向で上下に近接離間自在に形成されている。その他の構成は図1に示す実施の形態とほぼ同様である。
この巻き取り装置Mでは、図1に示す実施の形態とほぼ同様にして複数枚の長尺のフィルム状材料F、F…をセットして巻き取ることができるが、図1のものに比べて、押さえロールガイド3に対する押さえロール2の取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。すなわち、図1のものでは押さえロールガイド3のスリットに押さえロール2の回転軸2aを差し込むようにしているが、この巻き取り装置Mでは、押さえロール2の回転軸2aが押さえロールガイド3に載置されているだけなので、容易に着脱することができる。そして、一層目、二層目、三層目のそれぞれのフィルム状材料Fの巻き取りロール1への初期巻き取り作業時(セット時)に押さえロール2を取り外すことで、フィルム状材料Fの巻き取りロール1へのセットを容易に行うことができるものである。また、この巻き取り装置Mでは、積層された複数枚のフィルム状材料F、F…のうち最も外側に配置されたフィルム状材料F(樹脂フィルムF3)の巻き取り開始位置Sを押さえロール2で押圧するように、巻き取りロール1に対する押さえロールガイド3の突出角度を設定している。また、最も外側に配置されたフィルム状材料と巻き取りロール1の接線に垂直(法線)になるように、巻き取りロール1に対する押さえロールガイド3の突出角度を設定している。そして、フィルム状材料Fと巻き取りロール1が最初に接する部分である巻き取り開始位置S付近でフィルム状材料Fに押さえロール2の押圧による負荷がかかるために、積層されるフィルム状材料F、Fの間の空気の噛み込みを排除することができるものである。
図4に他の実施の形態を示す。この巻き取り装置Mでは昇降機4を備えるものであり、その他の構成は図1又は図3のものと同様である。図4(a)は図1のものに昇降機4を設けたもの、図4(b)は図3のものに昇降機4を設けたものである。昇降機4としてはエアシリンダなどを用いることができる。図4(a)(b)に示すものでは、シリンダ部4aに下方に突出するロッド部4bを設けて昇降機4が形成されており、ロッド部4bの先端(下端)に押さえロール2が連結されている。そして、シリンダ部4aの上端を中心として昇降機4を上下に回動させることによって、押さえロール2を昇降駆動自在に形成している。
この巻き取り装置Mでは、巻き取り作業時において、回転中の押さえロール2を昇降機4により安全に昇降させることができ、押さえロール2を上昇させることによって、巻き取り作業中に、押さえロール2の影に隠れて見えない部位のフィルム状材料Fの状態を確認することができ、巻き取り皺の発生を未然に防止することができるものである。
図5に他の実施の形態を示す。この巻き取り装置Mは図4(a)のものにおいて、押さえロール2の位置検知部5と昇降機4の負荷量制御部6とを備えたものであり、その他の構成は上記と同様である。位置検出部5はスリット3cの上端付近において押さえロールガイド3に取り付けられている。位置検出部5は押さえロール2の高さ位置を検出するセンサで形成することができる。負荷量制御部6は、位置検出部5による押さえロール2の高さ位置の検出結果に基づいて、昇降機4のロッド部3bの突出長さを制御するなどして押さえロール2によるフィルム状材料Fの押圧力を変化させるものであり、マイクロコンピュータなどで形成することができる。
この巻き取り装置Mは、フィルム状材料Fの巻き取り時にテーパテンション変化するテンション(巻取りを作る時に、巻取り軸のテンションを最初強くし、その後巻取りが大きくなるにつれて徐々にテンションを減少させるようにテンションをテーパー状にコントロールすること)に応じて、押さえロール2による押圧力を変化させることができ、テーパテンションを容易に行うことができるものである。
図6に押さえロール2の他例を示す。この押さえロール2では外周面にゴム等の弾性体からなるライニング材7を設けたものであり、その他の構成は上記と同様である。ライニング材7は押さえロール2の外周面を全面にわたって覆うようにして設けられている。
この押さえロール2では、ステンレス鋼の代わりに、ゴムなどの弾性体のライニング材7をフィルム状材料Fに密着させることができ、空気の噛み込みを容易に排除することができるものである。
図7に押さえロール2の他例を示す。この押さえロール2では、図7においてライニング材7を太鼓状に形成したものであり、その他の構成は上記と同様である。すなわち、ライニング材7は押さえロール2の軸方向の中央部から両端に向かうほど外径が徐々に小さくなるように形成されている。
この押さえロール2では、図6のものと同様の効果に加えて、巻き取り皺が発生した場合に、この皺を太鼓状のライニング材7で押圧してフィルム状材料Fの幅方向の中央部から両端へと移動させることができ、巻き取り皺を容易に除去できるものである。
図8に押さえロール2の他例を示す。この押さえロール2では、押さえロール2の外面にその軸方向の略中央部から両端部に向かって螺旋溝8を設けたものであり、その他の構成は上記と同様である。螺旋溝8は押さえロール2の中央部から一方の端部と他方の端部のそれぞれに至るものがあり、左右の各螺旋溝8のネジ方向が逆になるように形成されている。
この押さえロール2では、巻き取り皺が発生した場合に、この皺を螺旋溝8に沿わせて押圧してフィルム状材料Fの幅方向の中央部から両端へと移動させることができ、巻き取り皺を容易に除去できるものである。
図9に押さえロール2の他例を示す。この押さえロール2は昇温手段H(矢印で示す)により昇温されるものであり、その他の構成は上記と同様である。昇温手段Hとしては温水や電気ヒータで生じる熱気を用いることができ、押さえロール2の回転軸2aから内部に温水を供給したり熱気を供給したりして押さえロール2を加熱するものである。例えば、樹脂フィルムがポリイミドの場合は、ポリイミドの脱湿による性状変化を防止する等のために押さえロール2を例えば、30〜80℃に昇温することができる。
この押さえロール2では、フィルム状材料F(特に最外層のフィルム状材料F)を加熱により膨張させることができ、巻き取り皺を伸ばしながら巻き取りができるものであり、巻き取り皺を少なくすることができるものである。
図10に押さえロール2の他例を示す。この押さえロール2はその外面に寸法目盛10を設けたものであり、その他の構成は上記と同様である。寸法目盛10は押さえロール2の外周面に多数本の線を等間隔(例えば、1〜10mmの間隔)で設けるようにして形成することができる。
この押さえロール2では、フィルム状材料Fの巻き取り中に巻き取りズレの量を確認することができ、巻き取りズレの発生を早期に発見することができるものである。
本発明の実施の形態の一例を示し、(a)は一部断面の正面図、(b)は側面図である。 本発明を用いた巻き取り工程の一例を示し、(a)乃至(d)は概略図である。 同上の他の実施の形態の一例を示し、(a)は一部断面の正面図、(b)は側面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示し、(a)(b)は側面図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す側面図である。 同上の押さえロールの一例を示す正面図である。 同上の押さえロールの他例を示す正面図である。 同上の押さえロールの他例を示す正面図である。 同上の押さえロールの他例を示す正面図である。 同上の押さえロールの他例を示す正面図である。
符号の説明
F フィルム状材料
H 昇温手段
S 巻き取り開始位置
M 巻き取り装置
1 巻き取りロール
2 押さえロール
3 押さえロールガイド
4 昇降機
5 位置検知部
6 負荷量制御部
7 ライニング材
8 螺旋溝
10 寸法目盛

Claims (9)

  1. 複数枚のフィルム状材料を積層しながらロール状に巻き取るための巻き取り装置において、複数枚のフィルム状材料を積層しながら巻き取るための巻き取りロールと、巻き取りロールの上側に配置される押さえロールとを備え、押さえロールを巻き取りロール側に近接することにより、積層された複数枚のフィルム状材料を押さえロールで巻き取りロール側に押圧自在に形成して成ることを特徴とする巻き取り装置。
  2. 巻き取りロールに斜め上方に突出する押さえロールガイドを設けると共に押さえロールガイドに押さえロールを着脱自在に設け、積層された複数枚のフィルム状材料のうち最も外側に配置されたフィルム状材料の巻き取り開始位置を押さえロールが押圧するように、巻き取りロールに対する押さえロールガイドの突出角度を形成して成ることを特徴とする請求項1に記載の巻き取り装置。
  3. 押さえロールを昇降機により昇降自在に形成して成ることを特徴とする請求項1又は2の記載の巻き取り装置。
  4. 押さえロールの位置検知部及び昇降機の負荷量制御部を備えて成ることを特徴とする請求項3に記載の巻き取り装置。
  5. 押さえロールにゴム等の弾性体のライニング材を設けて成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
  6. ライニング材を太鼓状に形成して成ることを特徴とする請求項5に記載の巻き取り装置。
  7. 押さえロールの外面にその軸方向の略中央部から端部に向かって螺旋溝を設けて成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
  8. 押さえロールの昇温手段を備えて成ることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
  9. 押さえロールの外面に寸法目盛を設けて成ることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の巻き取り装置。
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