JP4977486B2 - フィルム搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークが搬入されたモールド金型の金型クランプ面に張設されるフィルムを搬送するフィルム搬送装置に関する。

樹脂封止装置の一例として、モールド金型のクランプ面にリリースフィルムが張設された装置が実用化されている。この装置は、耐熱性を有するフィルムで金型面を覆って樹脂成形するため、離型性がよく金型メンテナンスを簡易にできることから利用されている。

図６を参照して従来のフィルム搬送装置の一例を説明する。リリースフィルム５１は長尺状のフィルムが用いられ、供給ロール５２からモールド金型５３へ順次繰り出される。そしてモールド後のリリースフィルム５１はモールド金型５３の反対側に設けられた巻取ロール５４に巻き取られる。リリースフィルム５１は、モールド金型５３の搬送方向上流側及び下流側に設けられたテンションローラ５５（５５ａ、５５ｂ）、テンションローラ５６（５６ａ、５６ｂ）に所定の巻付け角で巻き付けられて所定のテンションでモールド金型５３の金型面と平行に張設される。また、上下動シリンダ５９、６０を作動させてテンションローラ５５、５６の位置を上下動させることができる。リリースフィルム５１は、モールド金型５３から離間した位置で搬送されるようになっている。

具体的には、未使用のリリースフィルム５１がおよそ１７５℃に余熱されたモールド金型５３へ搬送され、金型面に形成されたキャビティ形状にならって吸着保持される。その後モールド金型５３を型閉じて溶融した樹脂がキャビティに注入されて熱硬化される。樹脂モールド後、モールド金型５３を型開きしてワークが取り出され、テンションローラ５５、５６を利用してリリースフィルム５１を金型面より引き剥がしてから、１工程分だけリリースフィルム５１を巻き取るようになっている。図６では上型５７にリリースフィルム５１を張設する場合を例示したが下型５８であってもよい。尚、リリースフィルム５１は、上型５７に張設する場合と下型５８に設ける場合とで重力により異なる影響を受けるが、テンションローラ５５、５６によりフィルム張力が微調整される（特許文献１）。
特開２００３−１６５１３４号公報

リリースフィルム５１を例えば上型面に対して重力に抗してたるみなく平行な状態で吸着保持するには金型の両側で大きなテンションで引っ張る必要がある。しかしながら、リリースフィルム５１は同じテンションで引かれていても金型面から受ける熱によりフィルムが軟化し伸びが生ずる。このため、テンションを強めると幅方向中央（短手方向）に向かって痩せ細るように縦皺（長手方向に連なる皺）が発生し、成形後にキャビティ部で伸びや凹凸が形成されて変形した部位を起点とする縦皺と結びついて巻取り側のテンションローラ５６から金型面を横切って供給側のテンションローラ５５の直前まで連なる長い縦皺が形成される。この縦皺を矯正すべくリリースフィルム５１のテンションを強めると、変形部分に応力集中して更に変形する。

長尺状のリリースフィルム５１を用いて樹脂モールドを行なう場合、製造コストを減らすためにはリリースフィルム５１の使用量を可能な限り抑える必要がある。しかしながら、成形品質を維持するためには、リリースフィルム５１に皺の寄らない平坦面を使用して樹脂モールドする必要がある。このため、本来なら有効利用できるフィルムエリアも皺のないフィルム面となるまでモールドに必要な長さより長い送り量を搬送しては樹脂モールドする作業を繰り返していた。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、使用済みのフィルムに発生する皺を除去し、１回のモールド工程に必要なフィルム搬送量を可及的に短くすることができるフィルム搬送装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、長尺状の未使用フィルムが巻き付けられる供給ロールと、使用済みのフィルムが巻き取られる巻取りロール間でフィルムをテンションローラに巻き付けることでテンションを付与しながら金型クランプ面を通過して搬送されるフィルム搬送装置であって、モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられ、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて金型面内の皺を除去するガイド部がモールド金型側面、金型プラテン又はフィルムハンドラーのいずれかに設けられていることを特徴とする。
また、フィルムの搬送量はモールド金型の上流側及び下流側に設けられたガイド部間に相当する長さＬ以下であることを特徴とする。
また、ガイド部のフィルムを案内する平滑面の温度はフィルムが軟化する所定温度（例えば１２０℃）より低いことを特徴とする。
また、モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられ水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第１のガイド部と、第１のガイド部とテンションローラとの間に各々設けられ、水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１より大きい第２の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第２のガイド部を有し、第２のガイド部への実巻付け角θがθ＝θ２−θ１で与えられ、モールド金型に対しフィルム皺の尾根部分で水平方向に対して上方にθ１だけ傾いて接していることを特徴とする。
また、フィルムの搬送量はモールド金型の上流側及び下流側に設けられた第２のガイド部間に相当する長さＬ２以下、より好ましくは第１のガイド部間に相当する長さＬ１以下（Ｌ２＞Ｌ１）に設定されることを特徴とする。

本発明に係るフィルム搬送装置を用いれば、モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられ、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて案内するガイド部を備え、モールド後の凹凸や伸びが生じたフィルムを平滑面に巻き付けるように張設するので、フィルムテンションを必要以上に大きくしなくても、フィルム長手方向に沿って生ずる縦皺を幅方向両側に押し出して除去することができる。また、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ２でフィルムを案内するので、モールド金型と干渉することもなく、ガイド面にエッジを形成することなく適度なテンションを付与して張設することができる。
また、ガイド部のフィルムを巻き付けるＲ面の温度は１２０℃以下であるとフィルムの強度低下と伸びを抑え皺の挫屈を防いで皺を除去することができる。
また、モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられ水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第１のガイド部を設けることで、モールド金型の直近でフィルムに発生した縦皺の尾根部分を平滑面上で幅方法に伸ばすことができる。また、水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１より大きい第２の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第２のガイド部を設けることで、金型より離間した高温にさらされ難いテンションローラの手前側で再度縦皺を平滑面上で幅方向に伸ばすことができ、使用済みのフィルムの強度を損なうことなく長手方向に発生する縦皺を除去することができる。
また、フィルムの第１、第２のガイド部への実巻付け角θがθ＝θ２−θ１で与えられ、金型面内のフィルム皺を除去するためのフィルムの第１のガイド部への巻付き角θ１を必要以上に大きくすることがないので、平滑面に当接するフィルムの摩擦抵抗を適度に抑えて皺が座屈せずに幅方向へ滑らせてフィルムを平坦化することができる。
また、フィルムの搬送量はモールド金型の上流側及び下流側に設けられた第２のガイド部間に相当する長さＬ２以下、より好ましくは第１のガイド部間に相当する長さＬ１以下（Ｌ２＞Ｌ１）に設定されると、１回のモールド工程に必要なフィルム搬送量を可及的に短くすることができ、生産コストを低減できる。

以下、本発明に係るフィルム搬送装置の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。樹脂封止装置に設けられたモールド金型のうち上型クランプ面に長尺状のリリースフィルムが張設されるフィルム搬送装置を例示して説明する。
図１において、モールド金型１のフィルム搬送方向上流側及び下流側にはフィルムハンドラーＥ及びＦが各々設けられている。フィルムハンドラーＥには、供給ロール２、送りローラ３、テンションローラ４ａ、４ｂが設けられている。フィルムハンドラーＦには、テンションローラ５ａ、５ｂ、送りローラ６、巻取りロール７が設けられている。供給ロール２には、未使用リリースフィルム８が巻き付けられている。巻取りロール７は樹脂モールド後の使用済みリリースフィルム８が巻き取られる。

リリースフィルム８は、封止樹脂に接触する金型面を覆うものであり、本実施例では上型９の樹脂路やキャビティ凹部を覆ってクランプ面に吸着保持される。リリースフィルム８は、モールド金型１の加熱温度に耐えられる耐熱性を有するもので、金型面より容易に剥離するものであって、柔軟性、伸展性を有するフィルム材、例えば、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＦＥＰ、フッ素含浸ガラスクロス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリジン等が好適に用いられる。上記リリースフィルム８を用いることでモールド金型１にエジェクタピンや樹脂モールド後に金型面をクリーニングするクリーナー部を設ける必要がない。

また、上型９のフィルム搬送方向両端面には第１のガイド部１０、１１が設けられている。これらの第１のガイド部１０、１１は、図２Ａ，Ｂにおいて、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ１（例えば０≦＜θ１≦3度）でリリースフィルム８を平滑面１０ａ、１１ａに巻き付けて案内する。巻付け角θ１は０度を含みこの場合にはリリースフィルム８は上型９のクランプ面と平行に搬送される。また、リリースフィルム８が第１のガイド部１０、１１の端部でエッヂに当たらないように滑らかな面で逃がす必要がある。

また、上型９とそのフィルム搬送方向上流側に設けられたテンションローラ４ａ、４ｂの間、上型９とそのフィルム搬送方向下流側に設けられたテンションローラ５ａ、５ｂの間には第２のガイド部１５、１６が各々設けられている。これらの第２のガイド部１５、１６は、図２Ａ，Ｂにおいて、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ２（例えば６≦θ２≦１３度）でリリースフィルム８を平滑面に巻き付けて案内することで、金型面内で長手方向に発生する皺を幅方向に逃がして除去する。

また、図１において、リリースフィルムの１回のモールド工程に必要な搬送量は、上型９の上流側及び下流側に設けられた第２のガイド部１５、１６間に相当する長さＬ以下になっている。実験では、第２のガイド部１５、１６がない場合に比べて１０％程度リリースフィルム８の搬送量を削減できることが判明している。このため、１回のモールド工程に必要なフィルム搬送量を可及的に短くすることができ、生産コストを低減できる。

また、第２のガイド部１５、１６はモールド金型１の搬送方向上流側及び下流側の側面に各々設けられている。尚、第２のガイド部１５、１６はプレスベースやフィルムハンドラーＥ、Ｆに設けられていてもよい。図２Ａ、Ｂにおいて、第２のガイド部１５、１６のリリースフィルム８を案内する平滑面１５ａ、１６ａは、例えばテフロン（登録商標）樹脂がコーティングされている。第２のガイド部１５、１６は、モールド金型１の温度（およそ１７０℃〜１８０℃）比べて低温、例えば１２０℃以下であることが好ましい。これにより、リリースフィルム８の伸びを抑え、長手方向に連続する縦皺を幅方向に送る際の挫屈を防いで皺を除去することができる。平滑面１５ａ、１６ａは平面形状であっても、Ｒ面形状であってもいずれでもよいが、テンションローラ４ａ側並びにテンションローラ５ａ側の端面はリリースフィルム８がθ２で巻き付いたときにエッヂが当たらないように滑らかな面で逃がす必要がある。

ここで、リリースフィルム８の搬送動作について説明する。
図１において、リリースフィルム８は供給ロール２から送りローラ３、テンションローラ４ａ、４ｂ、ガイド部１０を経てモールド金型１（上型９）へ搬送される。モールド金型１を通過したリリースフィルム８は、ガイド部１１を経てテンションローラ５ａ、５ｂ、送りローラ６を経て巻取りロール７に巻き取られるようになっている。

テンションローラ４ａ、４ｂ及びテンションローラ５ａ、５ｂは、上下動シリンダ１２、１３によって上下動するようになっている。リリースフィルム８が搬送される場合には、上下動シリンダ１２、１３によってリリースフィルム８を上型９より離間させた状態で所定量搬送される。また、リリースフィルム８を上型９に吸着保持させる場合には、上下動シリンダ１２、１３によってリリースフィルム８を上型９に当接させてから吸着保持される。

図３は、モールド金型１をクランプした状態を示す。リリースフィルム８が上型９に吸着保持されたまま、図示しないワークを載せた下型１４が上動した型閉じが行なわれ、樹脂モールドされる。図４Ａ，Ｂにおいてリリースフィルム８は、第１のガイド部１０、１１に対して水平方向に対して巻付き角θ１、第２のガイド部１５、１６に対して水平方向に対して巻付き角θ２をもって各々巻付けられている。

樹脂モールドが終了すると、型開きして下型１４よりワークが取り出される。また上型９のリリースフィルム８の吸着を解除して上下動シリンダ１２、１３を作動させて上型９よりリリースフィルム８を離間させてから(図１参照)、所定量Ｌだけ巻き取って皺のないフィルム面をモールド金型１へ搬送する。

次に、フィルム搬送装置の他例について図５を参照して説明する。尚、図５はモールド金型のフィルム搬送方向下流側の構成を示すものである。また、上記実施例と同一部材には同様の番号を付して説明を援用するものとする。
本実施例は、上型９のフィルム搬送方向上流側端部及び下流側端部に第１のガイド部１０（図示せず）、１１が各々設けられている。また、上型９の金型プラテン１７上であって第１のガイド部１０とフィルム搬送方向上流側テンションローラ４ａ、４ｂとの間（図示せず）、第１のガイド部１１とフィルム搬送方向下流側のテンションローラ５ａ、５ｂとの間には、第２のガイド部１５（図示せず）、１６が各々設けられている。第２のガイド部１５、１６はリリースフィルム８を水平方向に対して上方に第２の巻付け角θ２で平滑面１５ａ（図示せず）、１６ａに巻き付けてリリースフィルム８の金型面内の皺を除去する。

上述した各実施例において、リリースフィルム８の第１、第２のガイド部１１、１６への実巻付け角θはθ＝θ２−θ１で与えられる。例えばθ１は０≦θ１≦3°、θ２は６°≦θ２≦１３°に設定されると、実巻付け角θは３°≦θ≦１３°となる（θ１＝０のときθ＝θ２）。これによりリリースフィルム８の第１のガイド部１１への巻付き角を必要以上に大きくすることなく、平滑面１１ａに当接するリリースフィルム８の摩擦抵抗を適度に抑えて皺が座屈せずに幅方向へ滑るので、フィルム面を平坦化することができる。

また、リリースフィルム８の搬送量はモールド金型１の上流側及び下流側に設けられた第２のガイド部１５、１６間に相当する長さＬ２以下、より好ましくは第１のガイド部１０、１１間に相当する長さＬ１以下（Ｌ２＞Ｌ１）に設定されると、１回のモールド工程に必要なフィルム搬送量を可及的に短くすることができ、生産コストを低減できる。

尚、フィルム搬送装置は、モールド金型の上型面のみならず下型面にも設けられていても良いし、下型面のみに設けられていてもよい。
樹脂封止装置は上述したトランスファー成形装置のみならず圧縮成形装置などにおいても適用可能である。

フィルム搬送状態を示すフィルム搬送装置の説明図である。 図１のフィルム搬送方法上流側及び下流側のガイド部の拡大図である。 金型クランプ状態を示すフィルム搬送装置の説明図である。 図３のフィルム搬送方法上流側及び下流側のガイド部の拡大図である。 他例に係るフィルム搬送装置の説明図である。 従来のフィルム搬送装置の説明図である。

符号の説明

Ｅ、Ｆ フィルムハンドラー
１ モールド金型
２ 供給ロール
３、６ 送りローラ
４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂ テンションローラ
７ 巻取りロール
８ リリースフィルム
９ 上型
１０、１１ 第１のガイド部
１０ａ、１１ａ、１５ａ、１６ａ 平滑面
１２、１３ 上下動シリンダ
１４ 下型
１５、１６ 第２のガイド部
１７ 金型プラテン

Claims (5)

1. 長尺状の未使用フィルムが巻き付けられる供給ロールと、使用済みのフィルムが巻き取られる巻取りロール間でフィルムをテンションローラに巻き付けることでテンションを付与しながら金型クランプ面を通過して搬送されるフィルム搬送装置であって、
   モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられ、水平方向に対して上方に所定の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて金型面内の皺を除去するガイド部がモールド金型側面、金型プラテン又はフィルムハンドラーのいずれかに設けられているフィルム搬送装置。
2. フィルムの搬送量はモールド金型の上流側及び下流側に設けられたガイド部間に相当する長さＬ以下である請求項１記載のフィルム搬送装置。
3. ガイド部のフィルムを案内する平滑面の温度はフィルムが軟化する所定温度より低い請求項１記載のフィルム搬送装置。
4. モールド金型のフィルム搬送方向上流側及び下流側においてテンションローラとの間に各々設けられて水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第１のガイド部と、
   第１のガイド部とテンションローラとの間に各々設けられ、水平方向に対して上方に第１の巻付け角θ１より大きい第２の巻付け角θ２でフィルムを平滑面に巻き付けて案内する第２のガイド部を有する請求項１記載のフィルム搬送装置。
5. フィルムの搬送量はモールド金型の上流側及び下流側に設けられた第２のガイド部間に相当する長さＬ２以下、より好ましくは第１のガイド部間に相当する長さＬ１以下（Ｌ２＞Ｌ１）に設定される請求項４記載のフィルム搬送装置。

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