JP2018065312A - ラミネート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に外気の流入とローラやパッキンから生じる異物を低減可能なラミネート装置を提供する。【解決手段】外部と連絡する開口部７ａ、７ｂを有し、開口部７ａ、７ｂを介して搬送される基材１０にフィルム１６をラミネートするラミネート機構１５を内部に備えたチャンバー本体５と、基材１０を挟持する一対のローラ２２、２２と、各ローラ２２、２２に接触させ、ローラ２２、２２と開口部７ａ、７ｂの間の隙間を閉塞するシール部材２４と、を備えたラミネート装置１において、ローラ２２とシール部材２４との接触力を調整する第１の調整手段５０と、基材１０に対するローラ２２の接触力を調整する第２の調整手段６０と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、電気、電子分野において、所定の基材をラミネートするラミネート装置に関する。

従来から帯状の基材を気泡なくラミネートするために、真空下でラミネートするラミネート装置が知られているが、真空を形成するための真空チャンバー導入のためのコストの高騰化が問題となっている。

その改善策として、シールローラを用いて、ラミネートする部分のみを部分的に真空にする手法が知られている（特許文献１、２参照）。

特開平４−１７６８６７号公報 実公平６−１１１６６号公報

しかしながら、シールローラを用いた装置は、真空室内への外気の流入や一対のシールローラ及びシールローラと接するパッキンの摩耗により塵等の異物が発生し、ラミネートする際にこの異物が混入する問題があり、様々な対策がなれている。

例えば特許文献１に示す装置は、真空室を多段化することで真空室への外気の流入とシールローラから発生する異物の流入を抑制する装置であるが、装置構成の複雑化や大型化によるコストの高騰化が懸念される。

また、特許文献２に示す装置は、金属ローラの形状に合わせて極微小の隙間を設けたシールブロックを用いて、真空室における真空状態の保持とパッキンとの接触による異物の発生を防止する装置であるが、上記隙間を維持するためには、金属ローラの強度を高める必要があるとともに、この隙間からの外気の流入が増えるため真空ポンプの強化が必要となり、さらには、隙間からの異物の流入が懸念される。

また、薄い基材を搬送する場合、シールローラの位置精度が低いと基材にシワなどが生じる搬送不良が発生するため、シールローラの位置精度を高める必要性がある。

そこで、このような課題の一例を解消するために、本願は、容易に外気の流入とローラやパッキンから生じる異物を低減可能なラミネート装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本願請求項１に記載のラミネート装置（１）は、外部と連絡する開口部（７ａ、７ｂ）を有し、当該開口部を介して搬送される基材（１０）にフィルム（１６）をラミネートするラミネート機構（１５）を内部に備えたチャンバー本体（５）と、前記基材を挟持する一対のローラ（２２、２２）と、各前記ローラに接触させ、前記ローラと前記開口部の間の隙間を閉塞するシール部材（２４）と、を備えたラミネート装置において、前記ローラと前記シール部材との接触力を調整する第１の調整手段（５０）と、前記基材に対する前記ローラの接触力を調整する第２の調整手段（６０）と、を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載のラミネート装置は、請求項１に記載のラミネート装置において、前記ローラと前記シール部材との接触により生じる異物（７１）が前記基材に転移する前に前記異物を除去する異物除去ローラ（７５）が前記ローラの表面に接触して取り付けられていることを特徴とする。

また請求項３に記載のラミネート装置は、請求項１、又は請求項２に記載のラミネート装置において、前記第１の調整手段は、前記ローラのシャフトとシール部材との間に長さを変位可能な部材（５２）を挟み込んで調整することを特徴とする。

また、請求項４に記載のラミネート装置は、請求項１、又は請求項２に記載のラミネート装置において、前記第２の調整手段は、前記ローラ間に厚みを変位可能な部材（６２）を挟み込んで調整することを特徴とする。

本実施形態に係るラミネート装置の構成例を示す模式図である。 シール機構部を説明するための入口側の開口近傍を拡大した模式図である。 第１の調整機構を説明するための模式図である。 第２の調整機構を説明するための模式図である。 異物除去手段を説明するための模式図であり、図５（ａ）は入口側の開口近傍を拡大した模式図、図５（ｂ）は出口側の開口近傍を拡大した模式図である。 実験例の結果を示すグラフである。

本願を実施するための形態について、図１乃至図４を用いて説明する。

本実施形態のラミネート装置１は、図１に示すように、真空下において基材１０の表面に樹脂シート１６をラミネートする真空チャンバー２を備えている。

真空チャンバー２は、所定の空間５ａを有するチャンバー本体５を有し、チャンバーー本体５に接続された図示しない吸気用のパイプを介して真空ポンプにより内部の空気を吸気することで、空間５ａ内を真空状態に保持する。

なお、本実施形態のラミネート装置１において、真空下（真空状態）とは、完全な真空状態である必要性はなく、例えば、チャンバー本体５内の圧力が６ｋＰａ以下であれば良い。

このチャンバー本体５の両側には、チャンバー本体５内への基材１０の搬入、チャンバー本体５内でラミネートされた基材１０の搬出を行うための、例えば、横長スリット状の開口部７、７が形成されている。この２つの開口部７、７は、夫々、基材１０をチャンバー本体５内に受け入れる入口７ａと、チャンバー本体５からラミネートした基材１０を外部に排出する出口７ｂとして機能する。

チャンバー本体５の内部には、例えば、プリント基板などの基材１０をラミネートするためのラミネート機構１５が設けられている。

ラミネート機構１５は、ラミネート用の樹脂シート１６（本願のフィルム）を巻き付けて保持するシート巻取ローラ１７と、このシート巻取ローラ１７から供給される樹脂シート１６をチャンバー本体５内に搬入された基材１０に対して圧着する上下一対の加圧ローラ１８、１８と、加圧ローラ１８の上流側に配置され、基材１０を予熱する予熱ローラ１９、１９と、を備える。

なお、例えば、シート巻取ローラ１７、加圧ローラ１８、後述するシールローラ２２は、駆動装置と接続され同期して回転駆動されるが、さらに予熱ローラ１９が回転駆動されてもよいし、基材１０及び樹脂シート１６を搬送可能であれば、特にすべてのローラを同期させて回転駆動する必要はない。

予熱ローラ１９は、図示しない加熱手段によって加熱され、基材１０を圧着する。この圧着によって基材１０に熱が伝達され予め規定された温度に加温される。

そして、チャンバー本体５の空間５ａ内では、真空下において、予熱ローラ１９によって加温された基材１０上に樹脂シート１６が重ね合された上で、図示しない加熱手段によって加熱された加圧ローラ１８により圧着され、ラミネートされる。なお、加圧ローラ１８や予熱ローラ１９を加熱する加熱手段は、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。

また、図２に示すように、チャンバー本体５に有する両側の開口部７、７には、これら開口部７を気密状に封鎖するシール機構部２０が設けられており、チャンバー本体５内に外気が侵入するのを防ぐ。

シール機構部２０は、開口部７に搬入又は開口部７から排出される基材１０を上下で挟持して搬送するように配置された一対のシールローラ２２、２２（本願のローラ）を備え、このシールローラ２２をチャンバー本体５の外部側面に取り付けられたパッキン２４（本願のシール部材）に圧接して配置して構成されている。

シールローラ２２は、例えば、図４に示すように、駆動装置と接続され回転駆動される円柱状のシャフト２２ａと、その外周面に設けられるベアリングと２６と、このベアリング２６の外周面に設けられるゴム等の弾性部材２７と、を備え、この弾性部材２７が基材１０の表裏面にそれぞれ密着され、基材１０は上下に設けられたシールローラ２２によって挟持され搬送される。

尚、パッキン２４は、シールローラ２２と協働してシールローラ２２とチャンバー本体５の外部側面との間の隙間を閉塞し、開口部７に外気が侵入するのを防ぐために設けられるものであって、特に、その材質や形状が限定されるものではない。

そして、本実施形態のラミネート装置１は、図１及び図２に示すように、入口７ａにおいてシールローラ２２がパッキン２４に接触しつつ回転し、シールローラ２２は基材１０を挟持しつつ回転してチャンバー本体５内に送り出し、チャンバー本体５内で基材１０に対して樹脂シート１６がラミネートされた後、出口７ｂにおいてシールローラ２２がパッキン２４に接触しつつ回転し、シールローラ２２はラミネートされた基材１０を挟持しつつ回転して外部に排出する。このようにして開口部７は、シールローラ２２及びパッキン２４によって外部から閉塞され、チャンバー本体５内の空間５ａが気密状態に保持される。

また、チャンバー本体５の入口７ａの外側には、基材１０を巻き付けて保持する基材巻取ローラ３１を備え、チャンバー本体５の出口７ｂ外側には、排出された基材１０を巻き取る排出用基材巻取ローラ３３を備えており、ラミネート装置１は、基材巻取ローラ３１から供給される基材１０がシールローラ２２を介してチャンバー本体５の内部に搬送され、チャンバー本体５内でラミネートされた基材１０がシールローラ２２を介して排出用基材巻取ローラ３３に受け渡されて巻き取られる。

また、図３及び図４に示すように、ラミネート装置１は、大気と真空状態との差圧により、シールローラ２２が変形することによって生じる基材１０に対するシールローラ２２の接触力の変化、及びパッキン２４に対するシールローラ２２の接触力の変化によるシールローラ２２及びパッキン２４の過剰摩耗等を防止して適切な接触力の安定化を図るべく、パッキン２４とシールローラ２２の接触力を調整する第１の調整機構５０と、基材１０に対するシールローラ２２の接触力を調整する第２の調整機構６０と、を備えている。

図３に示すように、第１の調整機構５０は、パッキン２４の表面とシールローラ２２のシャフト２２ａとの距離Ｓ１を物理的に規制するものであって、例えば、シールローラ２２のシャフト２２ａとチャンバー本体５の側面に取り付けられるパッキン２４との間に所定の厚みを有する部材５２を挟み込むことによってこの距離Ｓ１が適宜調整される。この部材５２は、適宜、厚み（長さ）を変位可能であることが好ましい。

厚みを変位する具体例としては、所定の厚みを有する複数のシム５３を着脱可能な部材５２が用いられ、シム５３の増減によって、シャフト２２ａとパッキン２４（チャンバー本体５の側面）との間の距離Ｓ１が調整されることで、パッキン２４に対するシールローラ２２の接触力が調整される。
また、部材５２は、シャフト２２ａを保持するベアリング５４を介してエアシリンダ５５によってチャンバー本体５側に押圧されて保持され、シム５３の増減は、エアシリンダ５５の後退による押圧力の解放によって行われる。

なお、部材５２、ベアリング５４、エアシリンダ５５は、例えば、図示しない基台によって下方支持され、エアシリンダ５５の駆動によってベアリング５４を介して部材５２をチャンバー本体５に押圧することによってシャフト２２ａが位置決めされて固定される。一方、エアシリンダ５５の駆動停止によって、シャフト２２ａは基台上を移動可能となっており、部材５２とチャンバー本体５の間に適宜シム５３を部材５２に装着することができる。

このように本実施形態の第１の調整機構５０は、シム５３の増減によって部材５２の長さを変位可能としたが、パッキン２４とシャフト２２ａの距離Ｓ１を調整できる構造であれば、この形態に限定されることなく、公知の技術を適用することができる。

また、図４に示すように、第２の調整機構６０は、両方のシールローラ２２のシャフト２２ａの中心軸間の距離Ｓ２を物理的に規制するものであって、例えば、互いのシールローラ２２のシャフト２２ａ間に所定の厚みを有する部材６２を挟み込むことによって調整される。この部材６２は、適宜、厚み（長さ）を変位可能であることが好ましい。

厚みを変位する具体例としては、互いのシールローラ２２の表面に夫々が接触可能な２つの表面６２ａ、６２ｂを有し、少なくとも一方の表面６２ａは、部材６２の押し込み量によって互いのシャフト２２ａが離反するテーパ部６５を有しており、このテーパ部６５によって、押し込み量に応じてその厚みが変位し、シャフト２２ａの中心軸間の距離Ｓ２が調整されることで、基材１０に対するシールローラ２２の接触力が調整される。

この部材６２は、図示しないが、シールローラ２２、２２間に移動して表面６２ａ、６２ｂを夫々のベアリング２６の外周面に押し当てる移動機構部に取り付けられ、図４中矢印に示すように、移動機構部によって部材６２が移動され、その押し込み量が調整される。

なお、第２の調整機構６０は、一方の表面６２ａのみをテーパ状に形成したが、両方の表面６２ａ、６２ｂにテーパ部６５を有する先端が略Ｖ字状に形成されるくさび型としても構わない。鉛直方向におけるシャフト２２ａ間の距離を調整できる構造であれば、この形態に限定されることなく、公知の技術を適用することができる。

また、図５に示すように、ラミネート装置１は、シールローラ２２とパッキン２４との接触により生じる摩耗粉（以下、「異物７１」と称する。）を除去するための異物除去手段７０を備えている。

この異物除去手段７０は、異物７１がシールローラ２２を介して基材１０に付着するのを防止するものであって、シールローラ２２の回転によってパッキン２４との摩擦により生じる異物７１がシールローラ２２に転移され、その転移された異物７１が基材１０に転移する前に除去する。

具体的には、この異物除去手段７０は、例えば、異物７１を吸着する吸着体７３を表面に有するローラ７５（本願の異物除去ローラ）であり、当該ローラ７５は、シールローラ２２がパッキン２４と接触し、その後基材１０と接触する前の経路上において、シールローラ２２の表面に接触して取り付けられている。

吸着体７３の一例としては、粘着シートが用いられ、この粘着シートが、シールローラ２２の表面に転移した異物を転移して除去する。

このラミネート装置１において、第１の調整機構５０によるパッキン２４とシールローラ２２の接触力の調整は、例えば、基材１０のパス通しが行われる前に行われる。具体的には、真空度に応じて、部材５２に装着可能なシム５３が増減されて、シャフト２２ａとパッキン２４間の距離Ｓ１が調整される。

また、第２の調整機構６０による基材１０に対するシールローラ２２の接触力の調整は、基材１０のパス通しが行われて、空間５ａが所定の真空度にされた後に行われる。具体的には、予め真空度に応じて、部材６２の押し込み量が調整され、所定の真空度において、基材１０にシワなどの不良が発生しないように適宜部材６２の押し込み量が調整される。

図６に示すグラフは、従来のラミネート装置（以下、「従来品」と称する。）と本発明のラミネート装置（以下、「発明品」と称する。）において、所定のラミネート処理を行った際の異物の混入結果を示すものである。従来品と発明品の違いは、シールローラ２２の位置調整を適宜行える点と、異物除去用のローラ７５を備えている点である。

図６に示すように、従来品は、一定のラミネート量を超えると、異物の混入量が増加しているのに対し、発明品はほぼ異物の混入量が増加していないことがわかる。

本結果より、ラミネート時の異物混入を、従来品と比較して、約１／１０に低減することができた。このように、真空度に応じて適宜シールローラ２２を適正に位置調整するとともに、シールローラ２２に異物除去用のローラ７５を備えることにより、異物７１が発生しにくくできるとともに、及びチャンバー本体５内への異物７１の混入を簡単に抑制できる。

なお、従来品及び発明品のラミネート装置１は、基材１０には厚み５０μｍの一般工業用ＰＥＴを用い、樹脂シート１６の樹脂には厚み５０μｍの熱可塑性のアクリル樹脂を用い、異物除去用のローラ７５の表面に取り付ける粘着体には株式会社レヨーン工業製のＣＬ−０５７ＷＥ−１５を使用した。

以上に説明したように、本実施例のラミネート装置１は、基材１０を受け入れる入口７ａと、真空下において基材１０に樹脂シート１６をラミネートするラミネート機構１５を備えたチャンバー本体５と、ラミネート機構１５によってラミネートされた基材１０を外部に排出する出口７ｂと、この入口７ａ及び出口７ｂを気密状に封鎖するシール機構部２０を備え、このシール機構部２０は、基材１０を挟持して搬送する一対のシールローラ２２、２２と、各シールローラ２２、２２と接触させ、各シールローラ２２と入口７ａまたは出口７ｂとの間の隙間を閉塞するパッキン２４と、を備えたラミネート装置１において、シールローラ２２とパッキン２４との接触力を調整する第１の調整機構５０と、基材１０に対するシールローラ２２の接触力を調整する第２の調整機構６と、を備えている。

したがって、真空下において生じるシールローラ２２の変形によって発生する基材１０に対するシールローラ２２の過剰接触力とパッキン２４に対するシールローラ２２の過剰接触力を防止し、シールローラ２２およびパッキン２４から生じる異物７１の低減化を図れる。

また、本実施形態のラミネート装置１は、パッキン２４との接触によって生じる異物７１が基材１０に転移する前に異物７１を除去する異物除去用のローラ７５がシールローラ２２の表面に接触して取り付けられている。

したがって、シールローラ２２およびパッキン２４から発生する異物７１を除去することができ、空間５ａ内に異物７１が混入することを未然に抑制することができる。

なお、上述した実施例は一形態であって、この形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、第１の調整機構５０はシムの増減によってパッキン２４に対するシールローラ２２の接触力を調整しているが、部材５２を２つの部材で構成し、この２つの部材をスタッドボルトで連結し、このスタッドボルトの締め込みによって部材５２の長さを変位可能とすることでパッキン２４に対するシールローラ２２の接触力を調整するようにしても構わない。また、第２の調整機構６０において、部材６２におけるシールローラ２２の接触面の形状は特に限定されるものではなく、シールローラ２２間に挟み込むことでシールローラ２２間の距離を調整できれば良い。

１ ラミネート装置
７ａ 入口
７ｂ 出口
１０ 基材
１５ ラミネート機構
１６ 樹脂シート
２０ シール機構部
２２ シールローラ
２４ パッキン
５０ 第１の調整機構
６０ 第２の調整機構
７１ 異物
７５ ローラ

Claims (4)

1. 外部と連絡する開口部を有し、当該開口部を介して搬送される基材にフィルムをラミネートするラミネート機構を内部に備えたチャンバー本体と、
   前記基材を挟持する一対のローラと、各前記ローラに接触させ、前記ローラと前記開口部の間の隙間を閉塞するシール部材と、を備えたラミネート装置において、
   前記ローラと前記シール部材との接触力を調整する第１の調整手段と、
   前記基材に対する前記ローラの接触力を調整する第２の調整手段と、
   を備えていることを特徴とするラミネート装置。
2. 前記ローラと前記シール部材との接触により生じる異物が前記基材に転移する前に前記異物を除去する異物除去ローラが前記ローラの表面に接触して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のラミネート装置。
3. 前記第１の調整手段は、前記ローラのシャフトとシール部材との間に長さを変位可能な部材を挟み込んで調整することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のラミネート装置。
4. 前記第２の調整手段は、前記ローラ間に厚みを変位可能な部材を挟み込んで調整することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のラミネート装置。

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