JPWO2009075030A1 - プラスチックフィルムの剥離装置 - Google Patents

Abstract

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置は、基台ベッド２と、基台ベッド２の案内面に沿って往復動可能であって先端に剥離ブレード９を設けた可動剥離ユニット５と、可動剥離ユニット５を往復駆動させるための駆動装置と、台紙フィルム１０上に貼着されかつ所定の大きさにプリカットされたカバーレイフィルム１１を吸着保持する吸着保持装置３５と、基台ベッド２の側に設置された第１のクランプ装置４５と、可動剥離ユニット５の側に設置された第２のクランプ装置５０とを備える。本発明によれば、剥離ブレード９がカバーレイフィルム１１を鋭角の剥離角度で台紙フィルム１０から引きはがすようにしたから、小さい剥離力でカバーレイフィルム１１を全幅にわたって一様な力で円滑に引き剥がすことができると共に製造工程を自動化することができる。

Description

本発明はプラスチックフィルムの剥離装置に関し、特に長尺状の台紙フィルムの一面に貼着され、かつ所定の大きさにプリカットされたカバーレイフィルムや補強フィルムを小さい剥離力で台紙フィルムから剥離できるようにしたプラスチックフィルムの剥離装置に関する。

一般にフレキシブル配線基板は薄いポリイミドフィルムやポリエステルフィルムをベースフィルムとして作られ、その表面に電子回路を構成する銅箔が貼着されている。また、電子回路には電子部品が直接実装され、さらに電子回路は回路を保護するためのカバーレイフィルムで覆われている。

このようなフレキシブル配線基板は薄くて柔らかく自由に曲げることができるのが特徴であるが、その上に部品を搭載したり、コネクタに接続する場合にはある程度の厚さと堅さが必要な場合がある。

そこでベースフィルムの一部の領域の剛性を確保するために所定の形状と大きさを有する補強板をベースフィルムに対して貼着することが行われている。

上述したフレキシブル配線基板を製造する工程において、ベースフィルム上の被覆すべき電子回路の上にカバーレイフィルムを正しく位置合せして貼着するには、通常、長尺状の台紙フィルムからプリカットされたカバーレイフィルムを手作業で剥離し、位置決めピンを使って正確な位置合わせを行なった上でベースフィルムの電子回路の上に貼着していた。

また、補強フィルムについても同様であって、台紙フィルムから補強フィルムを手作業で剥離し、ベースフィルムの補強を要する領域に補強フィルムを貼着していた。

このように手作業でカバーレイフィルムや補強フィルムを貼着することはフレキシブル配線基板の製造を自動化する上で大きな障害となっていた。

また、台紙フィルムからカバーレイフィルムを剥離するときに、カバーレイフィルムを台紙フィルムの面に対して垂直に引き上げようとすると、大きな剥離力を必要としていた。

そこで、本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、小さな剥離力でカバーレイフィルム、補強フィルムなどのプラスチックフィルムを台紙フィルム１０から剥離できるようにすると共にフレキシブル配線基板の製造を自動化できるようにしたプラスチックフィルムの剥離装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置は、ほぼ水平な案内面を有する固定した基台ベッドと、この基台ベッドの前記案内面に沿ってリニアガイドを介して所定のストロークの間を前後に往復動可能であって先端に剥離ブレードを設けた可動剥離ユニットと、この可動剥離ユニットを前後に往復駆動させるための駆動装置と、台紙フィルム上に貼着されかつ所定の大きさにプリカットされたプラスチックフィルムを吸着保持するプラスチックフィルムの吸着保持装置と、前記基台ベッドの側に設置され前記台紙フィルムを挟持可能な第１のクランプ装置と、前記可動剥離ユニットの側に設置され前記台紙フィルムを挟持可能な第２のクランプ装置とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記プラスチックフィルムはカバーレイフィルムであってもよいし、補強フィルムであってもよい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記リニアガイドは、前記可動剥離ユニットの側に装備され、多数のボールを無端状にハウジング内に転動可能に収容したリテーナを含んでいることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記剥離ブレードは、台紙フィルムの走行方向に対して直交する方向に延在する直線状のバーであることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記剥離ブレードは、その先端が所定の半径を有する円柱面の一部によって形成されていることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記駆動装置は、サーボモータと、このサーボモータによって回転駆動されるボールスクリューと、このボールスクリューと螺合し前記可動剥離ユニットに取り付けられたナットとから構成されていることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記吸着保持装置は昇降手段によって上下方向に昇降可能な吸着テーブルを備えていることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記第１および第２のクランプ装置のそれぞれは、前記台紙フィルムの全幅にわたって延在した固定クランプバーと、この固定クランプバーとの間に台紙フィルムを挟み込むようにして前記固定クランプバーと対峙し、クランプ位置とアンクランプ位置との間を動かされる可動クランプバーとから構成されていることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置においては、前記長尺状の台紙フィルムの一方の面に貼着されあらかじめプリカットされたプラスチックフィルムは、巻き戻しリールから巻き戻され、前記可動剥離ユニットの剥離ブレードの上を通過して巻き取りリールによって巻き取られるように構成されていることが好ましい。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置によれば、可動剥離ユニットの剥離ブレードが台紙フィルムに貼着されているプラスチックフィルムを、台紙フィルムに対して鋭角の剥離角度で台紙フィルムから引きはがすようにしたから、小さい剥離力でプラスチックフィルムを全幅にわたって一様な力で円滑に引き剥がすことができると共に製造工程を自動化することができる。

本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置の一実施形態を示した正面図である。 同プラスチックフィルムの剥離装置の左側面図である。 台紙フィルムの上にカバーレイフィルムが貼着された状態を示した斜視図である。 台紙フィルムの上に貼着されたカバーレイフィルムがプリカットされている状態を示した斜視図である。 同プラスチックフィルムの剥離装置の平面図である。 同プラスチックフィルムの剥離装置の右側面図である。 カバーレイフィルムの吸着保持装置を示した正面図である。 吸着テーブルを示した平面図である。 剥離ブレードを示した横断面図である。 クランプ装置を示した斜視図である。 可動剥離ユニットの最後退位置と最前進位置を模式的に示した説明図である。

以下、本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置の実施形態を図面を参照して説明する。

この実施形態は本発明をカバーレイフィルムに対して適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく補強フィルムに対しても適用可能である。

図１は、本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置の一実施形態の正面図を示している。また、図２は、同プラスチックフィルムの剥離装置の左側面図を示している。

図１において、符号１は床面に設置された基台ベッドを示し、この基台ベッド１の上面には架台２が水平に設置され、その上に平行な二本の直線状のガイドレール３，３（図２参照）が適当な間隔をあけてほぼ水平に架設されている。また、架台２の上には、その上を剥離加工すべきプラスチックフィルムが通過する搬送テーブル４（図２参照。）が設置されている。このガイドレール３，３の上には可動剥離ユニット５がレールに沿って図の左右方向へ滑動可能に載置されている。

この可動剥離ユニット５の下面には、図１から明らかなように、ナット６が固着され、ナット６にはボールスクリュー７が螺合している。

ボールスクリュー７はサーボモータ８によって時計方向または反時計方向に回転駆動され、サーボモータ８を運転制御することにより可動剥離ユニット５は図１に実線で示した最前進位置Ａ（カバーレイフィルムの剥離位置）と、仮想線で示した最後退位置Ｂ（待機位置）との間を往復運動できるようになっている。

また、可動剥離ユニット５の最先端位置には、詳細な構成を後述する剥離ブレード９が取り付けられている。

ここで、本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置に供給して加工されるプラスチックフィルムについて図３および図４を参照して説明する。

このプラスチックフィルムは、図３に示されるように、ポリエチレン樹脂やポリエステル樹脂やマイラーフィルムなどから作られた長尺状の台紙フィルム１０を有し、その上にカバーレイフィルム１１があらかじめ弱い接着力で容易に剥離可能に貼着されている。カバーレイフィルム１１はポリイミド樹脂やポリエステル樹脂で作られている。

しかして、カバーレイフィルム１１は、本発明によるプラスチックフィルムの剥離装置で加工される前の段階で、図４に示されるように、台紙フィルム１０の上に貼着された状態で切断線１２，１２，１２に沿って所定の大きさにあらかじめプリカットされている。

この状態で図１に示した巻き戻しリール１５にあらかじめ巻き取られている。ちなみに、このカバーレイフィルム１１の先端には通常所定の長さの先導フィルム（図示省略）が接続されており、製造工程の初期段階の設定を容易にしている。

台紙フィルム１０は、図１に示されるように、適当な張力を台紙フィルム１０に与えるためのカウンタローラ１６と転向ローラ１７を順次かけ回されたのち、搬送テーブル４によって支持されながら、図の右方向へほぼ水平状態に引き出されて可動剥離ユニット５の下を通り、剥離ブレード９によって折り曲げられ方向転換して移動し、ガイドローラ１８および１９を介して巻き取りリール２０によって時計方向へ巻き取られるように構成されている。

巻き取りリール２０は駆動モータ２１によりベルト２２を介して図上時計方向に巻き取られるように構成されている。

ここで可動剥離ユニット５の構成を図１，図２，図５および図６を参照して説明する。
可動剥離ユニット５は、ほぼ平行であってかつ垂直に立設された同形同大の右側板２５および左側板２６を有し、その後端は横長の後部枠２７で連結され、さらに、前端は横長の前部枠２８で連結されている（図２および図６参照）。

右側板２５および左側板２６の下面は底板２９で連結され、その下面には、図２から明らかなように、２本のリニアガイド３０，３０が平行に取り付けられている。このリニアガイド３０，３０は多数のボールを無端状にハウジング内に転動可能に収容したリテーナ３１を備え、多数のボールが前記ガイドレール３，３の上を転動できるように構成されている。このリニアガイドそれ自体は市販のものを使用することができる。

また、可動剥離ユニット５の下部先端には剥離ブレード９が全幅にわたって横方向に取り付けられている。さらに、この剥離ブレード９の後方には、ガイドロール３２が配置され、その両端は軸受け３３，３３によって回転可能に支承されている（図６参照）。

次に、前述したプリカットされたカバーレイフィルム１１を吸着保持するための吸着保持装置３５の構成を、図７を参照して説明する。

この吸着保持装置３５は、図１から明らかなように、前記基台１の上に設置された吸着テーブル３６を有している（図７参照）。この吸着テーブル３６は、図示を省略したトラバースラインに沿ってスライドテーブル３４を介して横方向へ移動可能となるように、昇降台３７の上に設置されている。

昇降台３７の四隅には４本のガイドロッド３８，３８，３８，３８が下方に向かって設けられ、これらのガイドロッド３８のそれぞれは、案内ブッシュ３９内に遊嵌されている。

また、昇降台３７は空気圧シリンダ装置４０によって上下動できるように構成されている。この昇降台３７の上下動によって吸着テーブル３６も同時に上下動できるから、プリセットされたカバーレイフィルム１１の１つを、次行程でベースフィルムの所定位置に圧着することが可能となる。
なお、空気圧シリンダ装置４０に代えてサーボモータを使用することもできる。

さらにまた、吸着テーブル３６には、図８から明らかなように、メッシュ状の多数の真空吸引口４１，４１・・４１が開口しており、これらの真空吸引口４１は真空吸引通路を経由して真空吸引源に接続されている。したがって、可動剥離ユニット５の最前進位置において、吸着テーブル３６の直上に導かれたカバーレイフィルム１１をその位置で吸着保持することができる。

剥離ブレード９は、本発明にとって重要な構成要素であり、図９から明らかなように、横断面が台形状の形態を有し、底面９aと、先端部９bと、傾斜面９cと、上面９dとを有し、底面９aと傾斜面cとの間の角度を剥離角θとすると、この剥離角θは鋭角に設定され、好ましくは４５度前後に設定される。

先端部９bは、台紙フィルム１０が切断されることなく、滑らかに摺接して矢視方向へ方向転換できるように、横断面の輪郭が円弧となるような円曲面とすることが望ましい。

また、剥離ブレード９の先端部９ｂの上を台紙フィルム１０が摺接するから摩擦係数が小さい材料例えばテフロン（登録商標）などの材料で構成することが望ましい。

しかして、架台２の吸着保持装置３５に近い端には、水平方向に移動する台紙フィルム１０を挟持可能な第１のクランプ装置４５が設けられ、一方、可動剥離ユニット５の前端には、剥離ブレード９を通過した後の台紙フィルム１０を挟持可能な第２のクランプ装置５０が設置されている。

第１のクランプ装置４５は、図１から明らかなように、架台２に取り付けられた支柱４６を有し、支柱４６の上端に固定クランプバー４７が設けられ、固定クランプバー４７と対峙するように可動クランプバー４８が設けられている。可動のクランプバー４８は空気圧シリンダ装置４９によって開閉駆動される。

一方、第２のクランプ装置５０は可動剥離ユニット５の前端に固定して設けられた固定クランプバー５１と、固定クランプバー５１と対峙して開閉可能に設けられた可動クランプバー５２と、空気圧シリンダ装置５３（図５参照。）とから構成されている。

図１０は、上述したクランプ装置のうち第１のクランプ装置４５を例とって図示したもので、台紙フィルム１０およびカバーレイフィルム１１は便宜上仮想線で示してある。すなわち、第１のクランプ装置４５は、台紙フィルム１０の全幅に渡って延在する固定クランプバー４７を有し、その両端にはガイド棒４７ａおよびガイド棒４７ｂが固着され、これらガイド棒４７ａおよびガイド棒４７ｂに可動クランプバー４８が遊嵌している。

可動のクランプバー４８が空気圧シリンダ装置４９によって矢視方向に動かされてクランプ状態とアンクランプ状態を選択的にとることができる。

次に上述のように構成されたプラスチックフィルムの剥離装置の作動手順について説明する。

まず、長尺状の台紙フィルム１０の上に貼着されたカバーレイフィルム１１を所定の大きさにプリカットしたものを巻き戻しリール１５に巻装しておき、その先端には先導テープを接続しておく。

図１に示されるように、巻き戻しリール１５に巻装された台紙フィルム１０とカバーレイフィルム１１は、適当な張力を台紙フィルム１０に与えるためのカウンタローラ１６と転向ローラ１７を順次かけ回されたのち、搬送テーブル４の上を通り、図の右方向へほぼ水平状態に引き出されて可動剥離ユニット５の下を通り、剥離ブレード９の上を通過し、ガイドローラ１８および１９を経由して巻き取りリール２０によって巻き取られる。

最初に、可動剥離ユニット５は、図１において仮想線で示した最後退位置（待機位置）にある。

この位置において、第２のクランプ装置５０をクランプ状態とし、第１のクランプ装置４５をアンクランプ状態とする。

この状態から可動剥離ユニット５を図１に実線で示した最前進位置まで前進させてその位置で停止させる（ステップ１）。これにより台紙フィルム１０はカバーレイフィルム１１とともに巻き戻しリール１５より必要な長さだけ引き出される。

可動剥離ユニット５は最前進位置まで移動したところで、一旦停止される。このとき、プリカットされたカバーレイフィルム１１は、空気圧シリンダ装置４０によって上昇した吸着テーブル３６の直上に位置し、吸着テーブル３６の真空吸引作用によりカバーレイフィルム１１の１つが台紙フィルム１０から引き剥がされ吸着テーブル３６の上に吸着保持される（ステップ２）。

次に、第２クランプ装置５０をアンクランプ状態にして解放すると共に、第１のクランプ装置４５をクランプ状態にして可動剥離ユニット５を後退させるとともに巻き取りリール２０で台紙フィルム１０を巻き取る（ステップ３）。

可動剥離ユニット５が最後退位置に達したところで可動剥離ユニット５の動きを止め、ステップ１へ戻る。

ちなみに、吸着テーブル３６上に吸着保持されたカバーレイフィルム１１の１つは、スライドテーブル３４によって、トラバースラインに沿ってベースフィルムの直下へ移送され、ベースフィルムの所定位置に仮圧着される。その後、吸着テーブル３６は、スライドテーブル３４によってトラバースラインに沿ってもとの水平位置に戻り、さらにその後、元の垂直位置に下降する。

上述したステップ１ないしステップ３を連続的に繰り返すことでカバーレイフィルム１１を台紙フィルム１０から断続的に剥離して次工程へ自動的に供給することが可能となる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可動剥離ユニットの剥離ブレードが台紙フィルムに貼着されているカバーレイフィルムまたは補強フィルムを台紙フィルムに対して鋭角の剥離角度で引きはがすようにしたから、小さい剥離力でカバーレイフィルム等を全幅にわたって一様な力で円滑に引き剥がすことができると共に製造工程を自動化することができる。

Claims (10)

1. ほぼ水平な案内面を有する固定した基台ベッドと、この基台ベッドの前記案内面に沿ってリニアガイドを介して所定のストロークの間を前後に往復動可能であって先端に剥離ブレードを設けた可動剥離ユニットと、この可動剥離ユニットを前後に往復駆動させるための駆動装置と、台紙フィルム上に貼着されかつ所定の大きさにプリカットされたプラスチックフィルムを吸着保持するプラスチックフィルムの吸着保持装置と、前記基台ベッドの側に設置され前記台紙フィルムを挟持可能な第１のクランプ装置と、前記可動剥離ユニットの側に設置され前記台紙フィルムを挟持可能な第２のクランプ装置とを備えたことを特徴とするプラスチックフィルムの剥離装置。
2. 前記プラスチックフィルムはカバーレイフィルムであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
3. 前記プラスチックフィルムは補強フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
4. 前記リニアガイドは、前記可動剥離ユニットの側に装備され、多数のボールを無端状にハウジング内に転動可能に収容したリテーナを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
5. 前記剥離ブレードは、台紙フィルムの走行方向に対して直交する方向に延在する直線状のバーであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
6. 前記剥離ブレードは、その先端が所定の半径を有する円曲部によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
7. 前記駆動装置は、サーボモータと、このサーボモータによって回転駆動されるボールスクリューと、このボールスクリューと螺合し前記可動剥離ユニットに取り付けられたナットとから構成されことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
8. 前記吸着保持装置は、昇降手段によって上下方向に昇降可能な吸着テーブルを備えていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
9. 前記第１および第２のクランプ装置のそれぞれは、前記台紙フィルムの全幅にわたって延在した固定クランプバーと、この固定クランプバーとの間に台紙フィルムを挟み込むようにして前記固定クランプバーと対峙し、クランプ位置とアンクランプ位置との間を動かされる可動クランプバーとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。
10. 前記長尺状の台紙フィルムの一方の面に貼着されあらかじめプリカットされたプラスチックフィルムは、巻き戻しリールから巻き戻され、前記可動剥離ユニットの剥離ブレードの上を通過して。巻き取りリールによって巻き取られるように構成されことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルムの剥離装置。

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