JP2011116486A - フィルム剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
モバイル液晶のバックライトユニットに使用される光学フィルムの組み立てにおいて帯状の台紙上に貼着された状態で供給される枚葉状光学フィルムを、組み立てのために剥離する際、帯状台紙上に粘着層が残り、その粘着層が組み立て装置のローラなど付着し、組み立て装置が止まる。
【解決手段】
ナイフエッジなどの光学フィルムを剥離する手段の前工程において、台紙と光学フィルムの粘着面で型抜きムラなどの品質のばらつきがあっても、小径のローラにおいて光学フィルムを外側に級な角度で湾曲させることで、台紙とその台紙から剥離して使用する光学フィルムの剥離性を良好にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネルのモジュールの技術分野に属し、特に携帯電話などに使用される中小型の液晶パネルのモジュールのバックライトユニットに用いられる、ＲＩＭシートと呼ばれる遮光用粘着性シートを、台紙より剥離する技術に関する。

携帯電話などに使用されているバックライトユニットの構成は、フレームの下面に反射板を貼り付け、その上に導光板、光学シートを配置し、さらにその上面にＲＩＭシートと呼ばれる遮光性と表裏両面に粘着性を有するシートを光学シートの外周に位置するように、少なくともフレームの内方側の周囲の棚形状部に貼りつけるとともに、導光板の所定の側面にＬＥＤなどの発光体を取りつけられ、ユニットを形成している。

このバックライトユニットを組み立てる工程においては、ＲＩＭシートを含めた種々の光学フィルムが重ね合わされる。ＲＩＭシートは両面に粘着層を有しており、組み立て工程に供給されるＲＩＭシートは、多数のシートが枚葉状で帯状の台紙上に貼着され、ロール状に巻かれた状態で供給される。組み立ての際は、台紙がロール状から帯状に引き出され、その台紙より枚葉状フィルムが剥離されて、光学フィルムに組み立てられる。

さらに、上記で述べたようにＲＩＭシートは両面に粘着層を有しているので、帯状台紙に貼着されていない方のＲＩＭシートの粘着面にも、組み立て時の粘着面保護のため保護シートが貼られている。すなわち、ＲＩＭシートと保護シートとの二層構造の枚葉状フィルムになっており、ＲＩＭシートが光学フィルムに組み立てられるときは、保護シートが貼られた状態の二層ごと帯状台紙から剥離される必要がある。

従来のフィルム剥離装置では、ナイフエッジにテンションを掛けた枚葉状フィルムが貼着された帯状台紙を密着させ状態で、ナイフエッジを移動させて剥離する構成や（例えば特許文献１）、枚葉状フィルムが貼着された帯状台紙を比較的小径ローラで湾曲させながら、その小径ローラと帯状台紙を逆反りローラで挟みながら、剥離する構成のものがある（例えば特許文献２）。

特開２００４−５１２９７号公報 特開昭５９−１４２９３３号公報

ところが特許文献１に開示される技術では、破損しやすい枚葉状フィルムなどを破損せずに剥離することはできるが、帯状台紙とＲＩＭシートの間に強い粘着性があった場合、その粘着性を弱める効果は少なく、帯状台紙より剥離する場合、ＲＩＭシートと帯状台紙の間ではなく、保護シートとＲＩＭシートの間で剥離する恐れがあった。

また、特許文献２に開示される技術では、枚葉状フィルムが台紙に貼着されている面を外側に比較的小径のローラで湾曲させながら通過させる。その時、帯状台紙を比較的小径のローラと逆反りローラで挟みながら、逆反りさせているが、二層の枚葉状フィルムでＲＩＭシートのように保護シートより剛性の小さなものは、保護シートと共に剥離されるとは限らず、ＲＩＭシートより剛性の大きい保護シートのみがＲＩＭシートから剥離され、ＲＩＭシートは帯状台紙から剥離されない恐れがあった。

上記課題を解決するため、本発明は、枚葉状のフィルムが貼着されている帯状の台紙を供給する供給手段と、前記枚葉状フィルムを前記帯状台紙より剥離する剥離手段と、前記供給手段と剥離手段の間に前記帯状台紙に所定のテンションを付与するテンション付与手段と前記テンション付与手段と供給手段の間に前記帯状台紙を保持する保持手段と前記帯状台紙を巻き取る台紙巻取り手段と台紙を駆動する駆動手段を有するフィルム剥離装置において、前記供給手段と前記保持手段の間に前記前記枚葉状フィルムを内側に、前記台紙を外側に所定の曲率半径以下に湾曲させる湾曲小径ローラと前記湾曲小径ローラの次工程に前記帯状台紙を外側に所定の曲率半径以上に湾曲させる湾曲大径ローラ湾曲手段を有することを特徴とする。

また、前記枚葉状フィルムは両面に粘着層を有し、片面を前記帯状台紙に貼り付けられた第一のフィルムと前記帯状台紙の反対側の前記第一のフィルムの粘着層を保護する第二のフィルムの二層からなる前記の前記第一のフィルムと前記帯状台紙の間から前記枚葉状フィルムを剥離することを特徴とする。

また、前記テンション付与手段が前記帯状台紙に付与するテンションの大きさが４Ｎ以上で前記帯状台紙が破断するテンション未満であることを特徴する。

また、前記湾曲手段の小径ローラの曲率半径が、前記第二のフィルムの厚みに対して、６０倍未満であることを特徴とする。

また、前記湾曲手段の大径ローラの曲率半径が、前記第二のフィルムの厚みに対して、６０倍以上であることを特徴とする。

また、前記駆動手段による駆動を停止させた状態で、前記保持手段を開放し、前記テンション付与手段にて前記帯状台紙にテンションを付与しながら、前記帯状台紙を前記供給手段によって供給し、前記湾曲手段を通過させることを特徴とする。

本発明では帯状の台紙に多数貼着された枚葉状フィルムであるＲＩＭシートおよび保護シートを湾曲手段に通過させるが、その際、その帯状台紙にかけるテンションは４Ｎ以上であることで湾曲手段の小径ローラに確実に巻きつけることができる。巻きつけられるその小径ローラの直径がＲＩＭシートの厚みの６０倍未満であると、帯状台紙とＲＩＭシートは急なカーブで湾曲され、帯状台紙とＲＩＭシートの間にせん断力が発生する。そのせん断力は帯状台紙とＲＩＭシートの粘着面を水平方向にずらすように作用し、粘着性を弱め、二層の枚葉状フィルムでも確実に帯状台紙より剥離することができる。その後、剥離手段の前の工程でＲＩＭシートの厚みの６０倍以上の大径のローラで粘着性を弱められた二層の枚葉状のフィルムを帯状台紙に押さえつけることで、二層の枚葉状のフィルムと帯状台紙に適度な粘着性をもたせることができ、極度に粘着性を低下させることを防止でき、そのことでナイフエッジ等の剥離手段で、二層の枚葉状フィルムが舞い上がること防ぎ、一巻きの帯状台紙に貼着された二層の枚葉状フィルムの粘着性に強弱のバラツキがあっても常に、帯状台紙より、二層の枚葉状フィルムを剥離することができる。

本発明の一実施例を表す図である。 帯状台紙上に貼着されたＲＩＭシートの一実施例を表す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 剥離手段の一実施例を表す斜視図である。 剥離手段の一実施例でＲＩＭシートの剥離不良を表す斜視図である。 本発明の一実施例で湾曲工程を表す図である。 ＲＩＭシートを帯状台紙より剥離する時の力を測定する原理図である。 湾曲小径ローラ径によるＲＩＭシートの剥離力変化を表す図である。

本発明の一実施例を図１、図２、図３、図４、および図５を用いて説明する。第２図に示す枚葉状フィルム１−１は、両面に粘着層を持ったＲＩＭシート１−１−２と、ＲＩＭシート１−１−２の一方の面の粘着面を保護する保護フィルム−１−１−１とで構成されている。枚葉状フィルム１−１を多数枚、帯状台紙１−２の上に等間隔でＲＩＭシート１−１−２の保護シート１−１−１が貼着されていない粘着面を貼着したものを、シート材料１−Ａと呼ぶ。それをロール状に巻いたロール材料１−Ｂで供給される。保護フィルム１−１−１は帯状台紙１−２よりＲＩＭシート１−１−２を剥離するまで、粘着面の保護と、剥離した後、ＲＩＭシート１−１−２をハンドリングする部材として機能する。つまりＲＩＭシート１−１−２は他の光学シートと張り合わせられるため、吸着ハンド１４−３によって、保護シート１−１−１の表面を吸着、保持し、搬送される。

従って、第３図に示すようにＲＩＭシート１−１−２を他の光学シート張り合わせるにはまず、保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２を貼着したまま、帯状台紙１−２から剥離する必要がある。本来、保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２は剥離しないように、ＲＩＭシート１−１−２と帯状台紙１−２の粘着強さよりも、保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２の粘着強さの方が大きくしてあり、ナイフエッジによって剥離する時も保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２が剥離されないようにしている。しかしながら、枚葉状フィルム１−１を外形を打ち抜き金型にて、切断するが、金型は帯状台紙１−２の厚み方向の途中まで切り込みＲＩＭシート１−１−２を切断する。この時、ＲＩＭシート１−１−２の切断面が帯状台紙１−２の切断溝に食い込んでしまい、当初、予定していなかった強力な粘着性を有してしまい、保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２の間を剥離してしまうことがある。

第１図は本発明の１実施例である剥離装置１６の全体図である。本実施例によるＲＩＭシート１−１−２の剥離工程を説明する。まず、保護シート１−１−１とＲＩＭシート１−１−２が多数枚、帯状台紙１−２の上に貼着され、それをロール状に巻いたロール材料１−Ｂを供給シャフト１１に供給される。供給シャフト１１はその中心でピンチロール１３で巻き取られた分だけ回転できるように剥離装置１６に配置されている。ロール材料１−Ｂが使用され、無くなれば、新たな、ロール材料１−Ｂを供給することができる。剥離装置１６にロール材料１−Ｂは巻きかれた端部シート材料１−Ａを引き出し、案内ローラ４を通って、を湾曲工程へと導いていく。湾曲工程は第一湾曲小径ローラ６−１と第二湾曲小径ローラ６−２とその前後にある湾曲前ローラ５−１、湾曲中ローラ５−２および湾曲後ローラ５−３からなる。第一湾曲小径ローラ６−１、第二湾曲小径ローラ６−２は各々をシート材料１−ＡをＷ字状の急な角度で湾曲させる２つの谷部の頂点に位置し、その頂点を通過させ、ＲＩＭシート１−１−２と帯状台紙１−２との剥離性を良好にする。ただし、供給されたＲＩＭシート１−１−２の剥離性が良好な場合は、第一湾曲ローラ６−１、または第二湾曲ローラ６−２のどちらかに、帯状台紙１−２を通すことなく、どちらか一方のみを使用するか、またはどちらも使用しなくても良い。

第５図は保護シート１−１−１、ＲＩＭシート１−１−２、帯状台紙１−２が湾曲小径ローラ６によって湾曲している状態を表している。帯状台紙１−２を湾曲させる方向は、保護シート１−１−１、ＲＩＭシート１−１−２が貼着されている面を内側で、保護シート１−１−１、ＲＩＭシート１−１−２および帯状台紙１−２は湾曲小径ローラ６に密着しながら、上流から下流へと通過していく。保護シート１−１−１、ＲＩＭシート１−１−２および帯状台紙１−２が上流から湾曲小径ローラ６にさしかかると、保護シート１−１−１と帯状台紙１−２は鋭角に折り返されるが、湾曲小径ローラ６に近い保護シート１−１−１と、それよりも外側にある帯状台紙１−２では移動距離に差が生じ、その差がＲＩＭシート２にせん断力を与える。そのせん断力はＲＩＭシート１−１−２と帯状台紙１−２との貼着面にすべりを起こし、剥離性を良好にする。本実施例のＲＩＭシート１−１−２の厚みは７０μｍで折湾曲小径ローラ６の直径は４ｍｍで、請求項４の値を満たしているが、湾曲小径ローラ６の太さは、シート材料１−Ａにかかるテンションにより変形しない太さ以上が望ましい。

湾曲工程にて、剥離性が良好になった帯状台紙１−２およびＲＩＭシート１−１−２はストッパー７を通り、次に前ガイドローラ８を通って、ダンサーローラ９−１から、後ガイドローラ１０へと導かれる。ストッパー７は帯状台紙３をクランプし、すべりなく固定でき、クランプを解除すればつまりなく通過させることができる。前ガイドローラ８と後ガイドローラ１０は自由回転できるローラであるが、軸中心は固定されている。一方、前ガイドローラ８と後ガイドローラ１０の間に配置されたダンサーローラ９−１は各ローラと回転軸を平行に保ったまま、上下に可動できるように配置され、常にダンサーローラウエイト９−２によって下向きの荷重をかけられており、シート材料１−Ａにテンションを付与している。このテンションにより湾曲工程での湾曲小径ローラ６とシート材料１−Ａが密着することができる。また、多数の二層の枚葉状フィルムには、帯状台紙１−２との粘着性にバラツキがあり、粘着性が弱いものも存在する場合があるが、ダンサーローラ９−１によって、その極度に粘着性の弱くなったシート材料１−Ａも剥離に適度な粘着性になる。なおダンサーローラ９−１の直径はシート材料１−Ａの厚みの６０倍以上であり、第一湾曲小径ローラ６−１及び第二湾曲小径ローラ６−２によって、粘着性を低下させたものを、更に低下させることはない。

その後、シート材料１−Ａは後ガイドローラ１０を通った後、ＲＩＭシート２、保護シート剥離１が貼着された面とは反対側の面にナイフエッジ１２沿うように湾曲される。第３図はナイフエッジ１２によりシート材料１−Ａが湾曲され、枚葉状フィルム１−１が帯状台紙１−２より剥離されるようすを表している。ナイフエッジ１２の表面と帯状台紙１−２との摩擦は小さく、ナイフエッジ１２をなめらかに滑って通過する。ナイフエッジ１２の上方には搬送ユニット１４が配備されており、ナイフエッジ１２により剥離された枚葉状フィルム１−１を真空吸着式ピックアップ１４−３で吸着、保持する。吸着面は保護シート１の上面を吸着し、吸着されたまま、左右可動シリンダー１４−１および上下可動シリンダー１４−２にて、搬送され、その他の光学シートと重ね合わせる工程へと運び出される。

ナイフエッジ１２を通過し、保護シート１、ＲＩＭシート２が剥離されたシート材料は、帯状台紙１−２のみになり、ピンチローラ１３へと導かれる。ピンチローラ１３は第一ピンチローラ１３−１と第二ピンチローラ１３−２からなる。この２つのローラは互いの円筒側面で帯状台紙１−２をクランプしており、ダンサーローラより上流にあるストッパー７によって帯状台紙１−２をクランプした後、モーターによって駆動され、帯状台紙１−２をナイフエッジ１２側から、巻き取りロール１５へと、すべりなく、引き動かしていく。帯状台紙１−２は、ピンチローラ１３の引っ張り力によりダンサーローラ９−１を上方向に動かしていく。ダンサーローラ９−１はダンサーウエイト９−２により下向きの力を付与されているので、ダンサーローラ９−１は帯状台紙１−２にテンションを付与することができる。ダンサーローラ９−１の上下可動範囲の上限、下限にはそれぞれ、ダンサーローラ９−１の感知センサが配備され、下限に感知されれば、ストッパー７が帯状台紙１−２をクランプし、ピンチローラ１３にて帯状台紙１−２を引き動かす。

帯状台紙１−２が引き動かされ、ダンサーローラが上限まで移動してきたことを感知すると、ピンチローラ１３は駆動をやめ、ストッパー７がクランプをやめ、帯状台紙１−２は解放される。開放された帯状台紙１−２はダンサーウエイト９−２の下向きの力により、ダンサーローラ９−１が下方向に移動し、移動した分だけ、光学シートロール１１から帯状台紙３を引き出す。ダンサーローラ９−１は下限に達すると同じく感知センサにて感知され、一連の動作を繰り返す。

ピンチローラ１３で引き出された帯状台紙１−２は巻取りシャフト１５にて、たるみ無く巻き取られ、ロール状の帯状台紙ロール３として回収される。巻き取りシャフト１５はモーターによって駆動されている。

本発明の評価例を示す。第６図、グラフ１により折り返すローラの太さにより剥離性が良好になることを説明する。第６図はＲＩＭシート１−１−２を帯状台紙１−２から剥離するための力を測定するための原理図である。保護シート１−１−１を強力粘着シート１７でベース１８と固定し、短く切断したシート材料１−Ａの端部をクランプ１９でクランプし、ＲＩＭシート１−１−２が剥離するまでフォースゲージ２０を水平に引く。その剥離した際のフォースゲージ２０の最大値を剥離に必要な力とした。

グラフ１は湾曲小径ローラ６の直径を、φ４ｍｍ、φ６ｍｍ、φ８ｍｍ、φ１０ｍｍ、φ４０ｍｍ、湾曲無し、と変えた時、ＲＩＭシート１−１−２と帯状台紙３との剥離性がどのように変化するかを表したものである。縦軸に第６図に示す原理で測定した剥離力をとり、横軸に湾曲小径ローラ径をとったものである。湾曲が無い場合はＲＩＭシート１−１−２の剥離に０．７Ｎ以上の力が必要なのに対し、φ１０ｍｍ以下の湾曲小径ローラ６で湾曲させると、０．５Ｎ以下になる。さらに湾曲小径ローラ６の直径を細くするに従い、剥離力も小さくなり、剥離性が良くなっていることが解る。

１−Ａ：シート材料
１−Ｂ：ロール材料
１−１：枚葉状フィルム
１−１−１：保護シート
１−１−２：ＲＩＭシート
１−２：帯状台紙
３：帯状台紙ロール
４：案内ローラ
５：湾曲ローラ
５−１：湾曲前ローラ
５−２：湾曲中ローラ
５−３：湾曲後ローラ
６：湾曲小径ローラ
６−４：第一湾曲小径ローラ
６−５：第二湾曲小径ローラ
７：ストッパー
８：前ガイドローラ
９−１：ダンサーローラ
９−２：ダンサーローラウエイト
１０：後ガイドローラ
１１：供給シャフト
１２：ナイフエッジ
１３：ピンチローラ
１３−１第一ピンチローラ
１３−２第二ピンチローラ
１４：搬送ユニット
１４−１左右可動シリンダー
１４−２上下可動シリンダー
１４−３真空吸着ピックアップ
１５：巻取りシャフト
１６：剥離装置
１７：強力粘着シート
１８：ベース
１９：クランプ
２０：フォースゲージ

Claims (6)

1. 枚葉状のフィルムが貼着されている帯状の台紙を供給する供給手段と、前記枚葉状フィルムを前記帯状台紙より剥離する剥離手段と、前記供給手段と剥離手段の間に前記帯状台紙に所定のテンションを付与するテンション付与手段と前記テンション付与手段と供給手段の間に前記帯状台紙を保持する保持手段と前記帯状台紙を巻き取る台紙巻取り手段と台紙を駆動する駆動手段を有するフィルム剥離装置において、前記供給手段と前記保持手段の間に前記前記枚葉状フィルムを内側に、前記台紙を外側に所定の曲率半径以下に湾曲させる湾曲小径ローラと前記湾曲小径ローラの次工程に前記帯状台紙を外側に所定の曲率半径以上に湾曲させる湾曲大径ローラ湾曲手段を有することを特徴とする前記フィルム剥離装置。
2. 前記枚葉状フィルムは両面に粘着層を有し、片面を前記帯状台紙に貼り付けられた第一のフィルムと前記帯状台紙の反対側の前記第一のフィルムの粘着層を保護する第二のフィルムの二層からなる前記の前記第一のフィルムと前記帯状台紙の間から前記枚葉状フィルムを剥離する請求項１の記載のフィルム剥離装置。
3. 前記テンション付与手段が前記帯状台紙に付与するテンションの大きさが４Ｎ以上で前記帯状台紙が破断するテンション未満であることを特徴する請求項１および２記載のフィルム剥離装置
4. 前記湾曲手段の小径ローラの曲率半径が、前記第二のフィルムの厚みに対して、６０倍未満であることを特徴とする請求項１〜３のフィルム剥離装置
5. 前記湾曲手段の大径ローラの曲率半径が、前記第二のフィルムの厚みに対して、６０倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のフィルム剥離装置
6. 前記請求項１〜５のフィルム剥離装置において、前記駆動手段による駆動を停止させた状態で、前記保持手段を開放し、前記テンション付与手段にて前記帯状台紙にテンションを付与しながら、前記帯状台紙を前記供給手段によって供給し、前記湾曲手段を通過させることを特徴とするフィルム剥離装置。