JP4415126B2 - 積層フィルム貼合せ装置 - Google Patents

Description

本発明は積層フィルム貼合せ装置に係り、偏光板、機能フィルム等の保護シートを剥離し、さらにフィルムを積層して貼り合わせた際に、生じるカールを取り除く一連の工程を行えるようにした積層フィルム貼合せ装置に関する。

偏光板、機能フィルム、薄型電子部品等のフィルムの粘着シート材を貼り合わせた積層フィルム製品等を製造する際に、貼り合わせ時に発生する反りやカールを防止するための貼合わせ装置、貼付装置が種々開発されている（特許文献１参照）。

特許文献１は、台紙付きフィルムのうちのフィルムのみに引張力を付与させたことにより、貼り合わせ後に反り等が発生する点に着目して、台紙付きフィルムのフィルム側の面を反転支持体に当接させてフィルムのみを巻き掛け状態にし、台紙のみを引出し駆動手段によって他方向へ引き出すことで、台紙とフィルムとを剥離させるようにした。これにより、台紙と剥離された状態のフィルムに適正な張力を付与させることができる。

特開２００１−３０３８４公報

ところで、特許文献１においては、被貼付体が連続であるため、貼合わせ位置の精度を確保するための手段が無く、また貼り合わせ後の積層フィルム製品が連続して巻き取り等されることを想定しているために、貼り合わせ後に生じた反りやカールを修正する手段が設けられていない。このため、被貼付体が枚葉フィルム等の場合に対応できない。

たとえば、基材フィルムの一方が枚葉フィルムであり、その基材フィルムにロール状の他の材質の基材フィルムを貼り合わせるような場合には、特許文献１では想定していない種々の問題が生じる。たとえば、基材フィルムの粘着シート材の粘着面の保護シートを剥離する時に保護シートが剥離しにくく、また剥離しても、基材フィルム同士の位置決めが難しく、貼り合せ位置精度が安定しないという問題がある。また、上述のようにローラ状の基材フィルムでは、その巻き方向、材質、機械的性状（収縮率、吸収率）の相違に起因した種々の形態のカール、反りが生じ、貼り合わせ後の積層フィルム製品にその影響が出てしまうと言う問題もある。

このカール、反りの修正は、複数の送りローラを千鳥状に配置した修正区間を設け、そのカールしたフィルム製品を、その修正区間を通過させることによって、カール修正を行ていたが、これでは安定したカールの修正ができないという問題があった。

このように積層フィルムを貼り合わせるための工程では、保護フィルムを早い段階で剥離してしまうと、粘着シート面が露出した際のゴミが付着したり、貼合わせ位置での平坦性が確保できないと、次工程での組付け、位置決めが定まらない等、製品品質に種々の問題がある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、ゴミ等の不純物が進入しない品質の高いフィルム（シート材）を用意でき、またフィルムの貼り合せにおいて、粘着面側の保護フィルムが位置ズレすることなく安定して剥離でき、精度の高い貼り合せ工程を経て、発生したカール、反り等を確実に修正できる積層フィルム貼合せ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は第１の基材フィルムの粘着面の保護フィルムを剥離するテープ状の基材を供給する基材巻き出し部と、テーブル上の所定位置に載置された前記第１の基材フィルムを前記テーブル上で移動させながら、前記保護フィルムを、該基材巻き出し部から引き出された前記基材に粘着させて剥離させる剥離部と、前記保護フィルムが剥離された前記第１の基材フィルムと、連続してテープ状に供給された第２の基材フィルムとが１対のローラで挟持されて送り出されることで貼り合わされて積層フィルムが形成される貼合わせ部と、該貼合わせ部から送り出される積層フィルムに生じたカールを修正するカール修正部とから構成されたことを特徴とする。

このとき、前記第１の基材フィルムは枚葉フィルムであり、前記第２の基材フィルムは連続シート状フィルムとすることが好ましい。

前記保護フィルムを剥離する基材は、粘着テープとすることが好ましい。

前記保護フィルムと前記粘着テープとを前記テープルの先端位置に押圧するローラを有することが好ましい。

前記テーブルは、吸引孔が多数形成された吸着上面を有するスライドテーブルが組み込まれ、前記第１の基材フィルムを該テーブル面に吸着して前記貼合わせ部に移送させることが好ましい。

前記カール修正部は、前記貼合わせ部から送り出される積層フィルムの向きを、昇降可能なローラで偏向させて前記積層フィルムに生じたカールを修正するようにすることが好ましい。

本発明によれば、基材フィルムの保護フィルムを剥離した状態で、高精度で他の基材フィルムを貼り合わせることができ、また貼り合わせた際に生じたカールも搬送過程で同時に取り除くことができ、一連の作業を効率よく高精度に行えるという効果を奏する。

以下、本発明の積層フィルム貼合せ装置の実施するための最良の形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の積層フィルム貼合せ装置の概略構成を示した部材構成図である。同図に示したように、積層フィルム貼合せ装置１は、フィルム材の保護フィルム剥離部１０と、フィルム材の貼り合せ部２０と、カール修正部３０とから構成されている。

［基材フィルムの保護フィルム剥離部］
基材フィルムの保護フィルム剥離部１０は、粘着テープ巻き出しローラと、この粘着テープ巻き出しローラ１１から引き出される粘着テープ１２の経路上に設けられたテンションローラ１３と、粘着テープ１２の走行方向を剥離テーブル１５に導くガイドローラ１４とを有している。これらのうち、粘着テープ巻き出しローラ１１内部にはチャックとトルクブレーキ機構（図示せず）とが備えられ、粘着テープ１２の粘着面が剥離テーブル１５で上面になるようにセットされる。テンションローラ１３は、剥離テーブル１５に向けて走行する粘着テープ１２が一定の張力になるようにローラ位置が図示しない付勢機構によって位置調整されるようになっている。

図２は、剥離テーブル１５の平面形状を示した部分平面図である。同図に示したように、本実施例の剥離テーブル１５は、その上面を３本の粘着テープ１２が所定の離れをとって平行して走行するベーステーブル１５ａと、所定位置に載置されたフィルム材を吸着した状態で、ベース部に沿って基材フィルムＡをスライドさせるスライドテーブル１５ｂと、ベーステーブルの先端位置で基材フィルムＡの粘着面を被覆する保護フィルム２を剥離する剥離ヘッド１５ｃとから構成されている。

剥離ヘッド１５ｃ位置には、図１に示したように、押圧ローラ１６が基材フィルムＡを押圧可能に昇降するように配置されている。この押圧ローラ１６は、保護フィルムが下面に接着されている基材フィルムを上方から押圧し、保護フィルム２を粘着テープ１２に密着させ、剥離ヘッド１５ｃ位置で折り返される粘着テープ１２側に保護フィルム２を粘着させ、基材フィルムＡから保護フィルム２を剥離させることができる。なお、スライドテーブル１５ｂの構成としてはテーブル面に多数の吸引孔１５ｄを設けて、図示しない真空経路から真空引きし、基材フィルムＡをテーブル面に吸着固定できるようになっており、固定部に支持されたエアシリンダＳのシリンダ伸長により、スライドテーブル１５ｂ上の基材フィルムＡは、貼合わせロール２１位置まで移送され、その間に剥離ヘッド１５ｃにおいて、保護フィルム２は粘着テープ１２に粘着された状態で基材フィルムＡから剥離される。その後、保護フィルム２が粘着された３本の粘着テープ１２は、それぞれ粘着テープ送り駆動ローラ１７を介して粘着テープ巻き取り部のローラ１８に、その粘着面に粘着した剥離後の保護フィルム２とともに巻き取られる。

なお、本発明では、２種類の基材フィルムＡ，Ｂを貼り合わせることを想定しているが、本実施例では、一方は剥離テーブル１５上に１枚ずつ載置される枚葉フィルム（以下、枚葉基材フィルムＡと記す。）であり、他方は枚葉基材フィルムＡと貼り合わされるロール状の基材フィルムＢ（以下、連続基材フィルムＢと記す。）で構成された例が示されているが、基材フィルムの形状は種々であり、それぞれの基材フィルムの貼り合わせに都合の良い寸法の剥離テーブル１６、粘着テープ１２の配列、本数、貼合せローラ幅等を設定することが好ましい。

［基材フィルムの貼合せ部］
図１に示した装置構成のほぼ中央位置には、基材フィルムの貼合わせ部２０が位置している。この基材フィルムの貼合わせ部２０は、剥離テーブル１５から移送された枚葉基材フィルムＡに対して、下方に位置する連続基材フィルム巻き出しローラ２３から引き出された連続基材フィルムとを高精度に貼り合わせる上下方向に配置された１対の貼合わせローラ２１Ｕ，２１Ｌから構成されている。下側のローラとしては、下側貼合わせ駆動ローラが位置し、この下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌの回転駆動により、枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとを上側貼合わせローラ２１Ｕとの間に挟持した状態で矢印方向に送りながら、両者を精度良く貼り合せることができる。なお、連続基材フィルムＢは、巻き出しローラ２３から２方向の巻き出し方向が設定可能である。

移送された枚葉基材フィルムＡの先端部と連続基材フィルムＢとを貼り合せる時、両者の位置精度は確保された状態にあり、この状態でスライドテーブル１５ｂの吸着を開放して、下側貼り合せローラ２１Ｌを回転駆動すれば、上側貼合わせローラ２１Ｕとの同期回転により、枚葉基材フィルムＡの下面粘着面と連続基材フィルムＢとが貼り合わされ、積層フィルムＣが得られる。

［積層フィルムカール修正部］
カール修正部３０には、枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとが貼り合された積層フィルムＣに生じたカールを修正するために、積層フィルムＣの移送方向の貼合わせローラ２１の出口側に設けられたカール修正ローラ３１が設けられている。このカール修正ローラは、シリンダの伸縮によりローラ位置を上下に移動可能な昇降機構３３で上下する支持プレート３２に軸支されている。この昇降機構３３は、図５（ｂ），（ｃ）に示したように、積層フィルムＣ生じたカールを、カール修正ローラ３１の昇降量を適宜設定して修正できる。また、制御部３５（図６参照）に組み込まれた一定の昇降シーケンスによってカール修正ローラ３１の昇降を行うこともできる。

たとえば具体的なカールの修正方法としては、表向き（下向き）のカールが生じたような場合には、貼合わせローラ２１から水平に搬送された積層フィルムＣを、カールの状態に合わせて上側に持ち上げるように、積層フィルムＣの搬出角度を偏向させる。これにより、カールは修正されながら、貼合わせローラ２１から送り出される。また、裏向き（上向き）のカールが生じた場合には、その逆に貼合わせローラ２１から水平に搬送された積層フィルムＣを、カールの状態に合わせて下側に押しさげるように、積層フィルムＣの搬出角度を偏向させる。これにより、カールは修正されながら、貼合わせローラ２１から送り出される。これらのカール修正部のローラの昇降量、昇降タイミングは、貼り合わされた異なる材質の基材フィルム（枚葉基材フィルムＡ、連続基材フィルムＢ）で定まる収縮量、連続基材フィルムＢの巻き取りローラ径等によって異なる。そこで、これらの要素をパラメータとした制御条件をもとにそれぞれの部材動作量を設定することが好ましい。

以下、上述した各部の構成による基材フィルムの保護フィルム２の剥離における工程について図３，４各図を参照して説明する。
（粘着テープセット工程：図３（ａ））
粘着テープ巻き出し部に粘着テープ１２をセットして、テンションローラ１３、ガイドローラ１４を経由して、剥離テーブル１５の先端の剥離エッジ１５ｃからガイドローラ１９、粘着テープ送り駆動部１７を介して粘着テープ巻き取り部のローラ１８に粘着テープ１２を巻きつける。このとき基材フィルムＡの幅、寸法に合せて粘着テープ１２は剥離テーブル１５上で、１列あるいは複数列に配列することができる。

（基材フィルム供給セット工程：図３（ｂ））
剥離テーブル１５のスライドテーブル１５ｂ上（後退位置）に枚葉基材フィルムＡを、テーブルの先端部に位置合わせしてセットする。枚葉基材フィルムＡのセットの手順としては、あらかじめ図示しない別の位置決めステージで位置決めしておき、移送ユニット（図示せず）にてスライドテーブル１５ｂ上の正確な設定位置に移し替え、テーブル下面からの真空吸着によってスライドテーブル１５ｂ上に固定させる。引き続き、剥離テーブル１５の上方に位置していた押圧ローラ１６をテーブル先端に向けて下降させて枚葉基材フィルムＡの先端部を押圧し、枚葉基材フィルムＡの下面側の保護フィルム２とテーブル１５上の粘着テープ１２とを粘着固定する。

（保護フィルム剥離、フィルム貼り合せ工程：図４（ｃ））
剥離テーブル１５のスライドテーブル１５ｂを、図示しない伸長シリンダ方式の駆動部（図示せず）で所定量だけ貼合わせ部２０に前進させる。これにより枚葉基材フィルムＡの保護フィルム２は剥離テーブル１５の剥離エッジ１５ｃで剥離され、枚葉基材フィルムＡは貼合わせローラ２１に水平搬送される。枚葉基材フィルムＡから剥離され、粘着テープ１２に粘着された保護フィルム２は粘着テープ１２とともに粘着テープ巻き取り部のローラ１８に巻き取られる。なお、保護フィルム２を剥離する際に粘着テープ１２は、テンションローラ３に取付けられた付勢バネ（図示せず）により一定のテンションに制御することが好ましい。

枚葉基材フィルムＡの先端が剥離テーブル１５の前方へ搬送された際、下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌには、下方からはガイドローラ２５を介して引き出されてきた連続基材フィルムＢが巻き取られた状態にある。そして上側貼合わせローラ２１Ｕを下降させて、１対の貼合わせローラ２１Ｕ，２１Ｌで枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとを挟持するとともに、下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌを枚葉基材フィルムＡのサイズに合せて回転駆動させることで枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとは貼り合わされ、積層フィルムＣが得られる（図４（ｄ）参照）。

その後、積層フィルムＣが貼合わせローラにより矢印方向に搬送される一方、剥離テーブル１５は初期位置に後退して、次の貼合わせサイクルまで初期位置に待機する。

以下、貼合わせローラ２１による積層フィルムＣの形成工程から積層フィルムＣのカール修正工程にかけての各構成部材の動作について図５各図を参照して説明する。

（積層フィルム貼り合せ工程：図５（ａ））
保護フィルム２が剥離された枚葉基材フィルムＡは、先端が剥離テーブル１５の前方の貼合わせ部２０まで搬送される。この位置で連続基材フィルムＢが巻き取られた状態にある下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌに対して上側貼合わせローラ２１Ｕを下降させ、貼合わせローラ２１Ｕ，２１Ｌで枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとを挟持して下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌを駆動することにより、枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとは貼り合され、積層フィルムＣが得られる。

（カール修正工程：図５（ｂ），（ｃ））
このとき、上側貼り合せローラ２１Ｕが下降した状態で、枚葉基材フィルムＡと連続基材フィルムＢとは貼り合され、積層フィルムＣが得られるが、連続基材フィルムＢの巻き方向、巻きの状態によって、積層フィルムＣに所定方向へのカールが生じることがある。このカールを修正するためにカール修正ローラ３１を昇降機構３３で昇降させる。すなわち、図５（ｂ）に示したように、カールが下向きに付いている場合には、カール修正ローラ３１を上側貼り合せローラ２１Ｌまで上昇させ、貼合わせローラ２１Ｕ，２１Ｌの間から搬出される積層フィルムＣの搬出角度を所定量だけ上向きに偏向させる。一方、図５（ｃ）に示したように、カールが上向きに付いている場合には、カール修正ローラ３１を下側貼り合せローラ２１Ｌまで下降させ、貼合わせローラ２１Ｕ，２１Ｌの間から搬出される積層フィルムＣの搬出角度を所定量だけ上向きに偏向させる。これらのカール修正工程により、貼合わせ部２１から搬出される積層フィルムＣに生じたカールを適切な状態に修正することができる。このように、貼り合わせられた積層フィルムＣは、カール修正ローラ３１、複数列のガイドローラ３７、積層フィルムＣの巻き出しロール駆動部（図示せず）によって駆動する積層フィルムＣの巻き出しロール３８を介して複数本が配列された搬送ローラ３９上に移送される。

（貼合わせ、カール修正工程後、搬送工程：図５（ｄ））
先端がカール修正された積層フィルムＣが貼合わせ部２０側の搬送ローラ３９上に到達した状態で、上側貼合わせローラ２１Ｕが上昇する前にカール修正ローラ３１上端が下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌの上端と同じ高さになるまで下降する。これにより、積層フィルムＣは水平状態が保持される。積層フィルムＣは、カール修正ローラ３１が移動してフィルムが弛んだ分だけ積層フィルムＣの巻き出しロール３８で、搬送ローラ３９上に送り出される。一方、逆向きにカール修正がされた場合には、同様に、先端がカール修正された積層フィルムＣが貼合わせ部２０側の搬送ローラ３９上に到達した状態で、カール修正ローラ３１は下側貼合わせ駆動ローラ２１Ｌの上端と同じ高さになるまで上昇する。これにより、カール修正後の積層フィルムＣは水平状態が保持され、その後、上側貼合わせローラ２１Ｕが上昇して、貼合わせ工程、カール修正工程の１サイクルが完了し、積層フィルムＣは搬送ローラ３９上を巻き出しローラ３８の動作により、次工程位置まで搬送される。

［カール自動調整機構］
実施例１では、カール修正のためのカール修正ローラ３１の昇降量、タイミングは、枚葉基材フィルムＡ、連続基材フィルムＢの材質等に応じて貼合わせローラの通過時に実際に発生したカール量を修正する方式をとった。これに対して、本実施例では、図６に示したカール自動調整機構を提案する。カール量の変動は、連続基材フィルムＢの巻き方向、巻き量（巻径、ロール曲率）の影響をもっとも受けることがわかっているので、この連続基材フィルムＢの巻径を検知するセンサ３６を基材フィルム巻き出し部のローラ２３近傍に設置し、そのセンサ３６からの検知信号を制御部３５に送る。制御部３５では、枚葉基材フィルムＡ、連続基材フィルムＢの材料データをあらかじめ制御条件として入力できるようにしておき、上述の検知信号と合わせて貼合わせ部２０から搬出された積層フィルムＣに発生するカール量を想定し、カール修正ローラ３１の上昇量を設定し、積層フィルムＣのカールを適切に修正することができる。

本発明の積層フィルム貼合せ装置の構成を模式的に示した全体構成図。 図１に示した積層フィルム貼合せ装置のテーブル部分を示した部分平面図。 図１に示した積層フィルム貼合わせ装置のうちの剥離部、貼合わせ部での動作状態を示した説明図（その１）。 図１に示した積層フィルム貼合わせ装置のうちの剥離部、貼合わせ部での動作状態を示した説明図（その２）。 図１に示した積層フィルム貼合わせ装置のうちのカール修正部での動作状態を示した説明図。 カール修正部の他の実施例を示した構成図。

符号の説明

１ 積層フィルム貼合わせ装置
２ 保護フィルム
１０ 剥離部
１１ 粘着テープ巻き出しローラ
１２ 粘着テープ
１５ 剥離テーブル
１５ｂ スライドテーブル
１５ｃ 剥離ヘッド
１５ｄ 吸着孔
１６ 押圧ローラ
２０ 貼合わせ部
２１ 貼合わせローラ
２１Ｕ 上側貼合わせローラ
２１Ｌ 下側貼合わせ駆動ローラ
３０ カール修正部
３１ カール修正ローラ
３３ 昇降機構
３５ 制御部
Ａ 枚葉基材フィルム
Ｂ 連続基材フィルム
Ｃ 積層フィルム

Claims (6)

1. 第１の基材フィルムの粘着面の保護フィルムを剥離するテープ状の基材を供給する基材巻き出し部と、テーブル上の所定位置に載置された前記第１の基材フィルムを前記テーブル上で移動させながら、前記保護フィルムを、該基材巻き出し部から引き出された前記基材に粘着させて剥離させる剥離部と、前記保護フィルムが剥離された前記第１の基材フィルムと、連続してテープ状に供給された第２の基材フィルムとが１対のローラで挟持されて送り出されることで貼り合わされて積層フィルムが形成される貼合わせ部と、該貼合わせ部から送り出される積層フィルムに生じたカールを修正するカール修正部とから構成されたことを特徴とする積層フィルム貼合せ装置。
2. 前記第１の基材フィルムは枚葉フィルムであり、前記第２の基材フィルムは連続シート状フィルムであることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム貼合せ装置。
3. 前記保護フィルムを剥離する基材は、粘着テープであることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム貼合せ装置。
4. 前記保護フィルムと前記粘着テープとを前記テープルの先端位置に押圧するローラを有することを特徴とする請求項３に記載の積層フィルム貼合せ装置。
5. 前記テーブルは、吸引孔が多数形成された吸着上面を有するスライドテーブルが組み込まれ、前記第１の基材フィルムを該テーブル面に吸着して前記貼合わせ部に移送させることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム貼合せ装置。
6. 前記カール修正部は、前記貼合わせ部から送り出される積層フィルムの向きを、昇降可能なローラで偏向させて前記積層フィルムに生じたカールを修正することを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム貼合せ装置。

Images