(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の長さに切断したフィルムを圧着ロールによって基板の表面に貼り付けるフィルム貼付方法において、
圧着ロールとしてフィルムを吸着する機能を有するものを用い、フィルムの先端部をフィルム先端保持部材から該圧着ロールの外周面に受け渡し、該圧着ロールの外周面で該先端部を吸着し、該圧着ロールの回転により該フィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該フィルムを基板の表面に貼り付けて行き、フィルムの後端部はフィルム後端保持部材から該圧着ロールの外周面に受け渡し、該圧着ロールの外周面で該後端部を吸着して該圧着ロールの回転により該後端部までを基板に貼り付けることを特徴とするフィルム貼付方法。
【請求項２】
上記請求項１に記載のフィルム貼付方法において、該フィルム先端保持部材はフィルムをその先端部が該フィルム先端保持部材から突出した形で保持するようにしたことを特徴とするフィルム貼付方法。
【請求項３】
上記請求項１に記載のフィルム貼付方法において、基板の搬送路面の上下各位置に圧着ロールがあって、各圧着ロールは基板方向に移動して該基板を挟み、回転により該フィルムを該基板に貼り付けつつ下流方向に搬送し、該フィルム先端保持部材および該フィルム後端保持部材における少なくとも一方の圧着ロールへのフィルム受け渡しは各圧着ロールにおける基板への移動方向と異なる方向において行うことを特徴とするフィルム貼付方法。
【請求項４】
所要の長さに切断したフィルムを圧着ロールによって基板の表面に貼り付けるフィルム貼付装置において、
フィルムを吸着する機能を有する圧着ロールと、切断したフィルムの先端部を保持して該先端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム先端保持部材と、フィルムの後端部を保持して該後端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム後端保持部材とを有し、該圧着ロールはその外周面で該先端部を吸着し、該圧着ロールの回転により該フィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該フィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該圧着ロールの外周面で該後端部を吸着して該圧着ロールの回転により該後端部までを基板に貼り付けることを特徴とするフィルム貼付装置。
【請求項５】
上記請求項４に記載のフィルム貼付装置において、該圧着ロールはフィルムを静電気あるいは減圧で吸着するものであることを特徴とするフィルム貼付装置。
【請求項６】
上記請求項４に記載のフィルム貼付装置において、該フィルム後端保持部材はフィルム保持面部に複数の吸引孔を備え、該フィルムの幅方向にならんだ吸引孔は個別のバルブで共通の真空源に連通しており、各バルブはフィルムの搬送にあわせて閉操作するようになされていることを特徴とするフィルム貼付装置。
【請求項７】
上記請求項４に記載のフィルム貼付装置において、該フィルム後端保持部材は、連続したフィルムを幅方向に切断し所要の長さのフィルムとする切断手段における刃部の受け台として機能するものであり、さらに、該切断手段が連続したフィルムを幅方向に切断する際には該フィルム先端保持部材と該圧着ロールの間に位置し、該フィルム先端保持部材が該圧着ロールに該先端部を受け渡す際には退避するようになされたものであることを特徴とするフィルム貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム貼付方法およびその装置に係り、特に、連続したフィルムを切断して枚葉にしたフィルムを圧着ロールによって基板表面へ貼り付ける方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続した長尺フィルムを幅方向に切断して枚葉としたフィルムを圧着ロールによって基板表面へ貼り付けるにあたっては、フィルムの先端部を真空プレートなどの先端保持部材により保持して基板に貼り付け、先端保持部材が退避した後は１対の圧着ロールでフィルムと基板を挟み、両圧着ロールの回転で基板を搬送路面上を搬送しつつ基板へのフィルムの貼り合せを行い、貼り付け終了の頃にフィルムの後端部をフィルム吸引部材（バキュームバー）などの終端保持部材で保持し直してフィルムの後端部までを基板上に貼り付けるようにしている（特公平３−１６９０６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、フィルムの先端部や後端部を基板に貼り付ける場合とフィルムの先端部と後端部の間を基板に貼り付ける場合とでは貼り付ける部材が相違するために加圧力に差を生じやすく、そのために貼り付けたフィルムの先端部や後端部に段差があって、その後の基板への処理に支障を来たしていた。
【０００４】
また、後端部の保持部材は基板と圧着ロール間の空間に入れず、貼り付け終了位置以前に後端部の保持を停止して自由解放するために、後端部の貼り付けは乱れ、しわや気泡が発生しがちであった。
【０００５】
それゆえ本発明の目的は、 フィルムの先端部から後端部まで段差を発生することなく平坦に基板上に貼り付けることができるフィルム貼付方法及びその装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的はしわや気泡を発生することなくフィルムの先端部から後端部まで基板上に貼り付けることができるフィルム貼付方法及びその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、所望の長さに切断したフィルムを圧着ロールによって基板の表面に貼り付けるフィルム貼付方法において、圧着ロールとしてフィルムを吸着する機能を有するものを用い、フィルムの先端部をフィルム先端保持部材から該圧着ロールの外周面に受け渡し、該圧着ロールの外周面で該先端部を吸着し、該圧着ロールの回転により該フィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該フィルムを基板の表面に貼り付けて行き、フィルムの後端部はフィルム後端保持部材から該圧着ロールの外周面に受け渡し、該圧着ロールの外周面で該後端部を吸着して該圧着ロールの回転により該後端部までを基板に貼り付けることにある。
【０００８】
また上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、所望の長さに切断したフィルムを圧着ロールによって基板の表面に貼り付けるフィルム貼付装置において、フィルムを吸着する機能を有する圧着ロールと、フィルムの先端部を保持して該先端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム先端保持部材と、フィルムの後端部を保持して該後端部を該圧着ロールの外周面に受け渡すフィルム後端保持部材とを有し、該圧着ロールはその外周面で該先端部を吸着し、該圧着ロールの回転により該フィルムを基板に搬送して該先端部を基板の貼り付け開始位置に一致せしめるとともに該フィルムを基板の表面に貼り付けて行き、該圧着ロールの外周面で該後端部を吸着して該圧着ロールの回転により該後端部までを基板に貼り付けることにある。
【０００９】
本発明によれば、フィルムを基板に貼り付けるものは圧着ロールだけで圧着部材を切り替えていないので、段差やしわあるいは気泡を発生しない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態になるフィルム貼付装置の概略断面図である。
【００１１】
フィルムロール１から繰り出し連続した長尺のフィルム２を基板１４の搬送路側に搬送するためにフィルムロール１の下側にガイドロール３があり、ここでカバーフィルム２ａを剥離してフィルム２ｂとし方向を変える。フィルムロール１には巻き取りロール４が隣接しており、ガイドロール３で剥離したカバーフィルム２ａを巻き取る。
【００１２】
フィルム２はカバーフィルム２ａとレジストフィルムとベースフィルムの３層で形成されており、フィルムロール１として内側からカバーフィルム２ａ，レジストフィルム，ベースフィルムの順番で巻き込んである。フィルムロール１及び巻き取りロール４の駆動装置（例えば、モータ）にはフィルム残量に応じてトルク調整をする機能を設けて、フィルム２の張力を一定にして搬送するようにしている。
【００１３】
ガイドロール３の下側にはフィルム２ｂの先端部および後端部を吸着保持して図の左方に搬送するフィルム先端保持部材（以下、先端保持部材と略記）５とフィルム後端保持部材（以下、後端保持部材と略記）６およびフィルム２ｂを幅方向に切断するカッタ８を含むフィルム搬送部材１１がある。
【００１４】
先端保持部材５の内部には、図３に示すように、フィルム２ｂの長さ方向（搬送方向である図の左右方向）に並んで幾つかに別れた真空室５ａ〜５ｅと上面にフィルム２ｂの幅方向に並んで各真空室５ａ〜５ｅに連通した吸着孔があり、各真空室５ａ〜５ｅは図示していない共通中間バルブを介して真空源に連通してあるので、上面でフィルム２ｂを吸着するようになっている。先端保持部材５は、先端部の下側を切除して上面が平坦な鋭角に伸びた断面が台形状としてあり、フィルム２ｂのカールを押えるために受渡し先端付近に真空室５ｅと吸着孔を設けている。
【００１５】
また、各真空室５ａ〜５ｅと共通中間バルブの間の配管に真空状態を監視する圧力センサを設け、何らかの原因によりフィルム２ｂの吸着位置がずれて吸着孔の上面にフィルム２ｂが位置しない場合は真空圧が低下することをもって、フィルム２ｂの吸着状況を監視することができるようにしている。
【００１６】
後端保持部材６も先端保持部材５と同様に、内部に真空室６ａ〜６ｅ，上面に吸着孔があり、上流側の真空室６ａ〜６ｃと下流側の真空室６ｄ，６ｅは個別のバルブで共通の真空源に連通している。上流側の真空室６ａ〜６ｃと個別バルブの間の配管および下流側の真空室６ｄ，６ｅと個別バルブの間の配管のそれぞれに真空状態を監視する圧力センサを設け、何らかの原因によりフィルムの吸着位置がずれ、吸着孔の上面にフィルムが位置しない場合は真空圧が低下したことをもってフィルムの吸着状態を監視することができるようにしている。後端保持部材６も先端部の下側を切除して上面が平坦な鋭角に伸びた断面が台形状としてあり、受渡し先端付近に真空室６ｅと吸着孔を設け真空室６ａ〜６ｃ側と配管系を分離して、フィルム２ｂにおける後端部の圧着ロール１３（図１）への受け渡し（受け渡しについては後述）の最後まで十分な引張力がフィルム２ｂに働くようにしている。
【００１７】
また、後端保持部材６には真空室６ａと６ｂの間の上面にフィルム２ｂの搬送方向（図１の左方向）に直交する幅方向（図１の紙面に垂直な方向）に溝を設けてあり、カッタ８でフィルムを幅方向に切断するときのカッタ受けとして機能させている。なお、カッタ８は、鉛直方向に移動可能となるようにフィルム搬送部材１１にエアシリンダ（図示は省略）を取り付けてあり、フィルム２ｂのカット（幅方向の切断）をしない時は、図1の上側に退避できる機構としている。
【００１８】
フィルム搬送部材１１は、さらにサーボモータ９と直結したボールねじ１０を有し、後端保持部材６は1対の圧着ロール１３が基板１４を挟むように搬送路側に垂直に移動した場合の外周最高位置と同一位置になるようにエアシリンダ１２で鉛直方向に移動する。また、先端保持部材５も、後端保持部材６がエアシリンダ１２で鉛直方向に移動して前方から後端保持部材６が退避したならエアシリンダ７で圧着ロール１３側に移動しフィルム２ａの先端部を圧着ロール１３上に受け渡す（受け渡しは後述）。
【００１９】
なお、先端保持部材５は、図示していないが、基板１４の搬送路側から離れた方向に開いた1対の圧着ロールに対する接近位置調整が可能となるようにストッパ部材を設けてある。
【００２０】
１対の圧着ロール１３は複数の搬送ローラ１５で構成する基板１４の搬送路の上下にあり、各搬送ローラ１５が図の左から右に向けて搬送する基板１４を上下方向から挟むように移動可能に配置してある。上下方向の移動はエアシリンダで行うが、図示は省略する。圧着ロール１３は、ロール本体とその外周表面にコーティングしたシリコンゴムからなる。ロール本体の内部にはヒータがある。
【００２１】
圧着ロール１３より入口側の搬送ローラ１５間に、搬送中の基板１４の先端を検出するセンサ２６を設置してあり、センサ２６が搬送中の基板１４の先端を検出すると、圧着ロール１３下の任意の位置へ基板１４を搬送し、停止させることを搬送ローラ１５で行う。
【００２２】
上側の圧着ロール１３は接地してあり、その上方には電極１６を設置してあり、電極１６は静電気発生装置１７と接続してある。静電気発生装置１７から電極１６に高電圧を印加した場合、電極１６の下側に搬送されてくるフィルム２ｂは帯電し、フィルム２ｂの先端部はクーロン力で上側の圧着ロール１３表面に密着する。上側の圧着ロール１３と電極１６を囲むように、防塵カバー１８を設けている。このため、電極で帯電されたフィルム２ｂにゴミ等が付着することはない。
【００２３】
２３は装置の動作をコントロールする制御装置で、フィルムの貼付け長さ等のデータ、装置を駆動させるためのモータ定数等を表示するモニタ画面２４，データやプログラムを記憶するメモリー，データを入力するためのキーボード２５が付属している。また、本装置の動作ステップを実行するためのプログラム（図２に基づいて後述）、モニタにデータを設定するための操作画面プログラムなどを含んでいる。
【００２４】
次に、フィルム貼付装置の動作を図２に示したフローに従って説明する。
はじめに、ステップ（以下、「Ｓ」と略記する）１００のフィルム貼付動作準備を行う。
【００２５】
フィルム貼付動作を行うための準備として、手動でフィルムロール１からフィルム２を引き出してガイドロール３に渡し、カバーフィルム２ａを剥離する。剥離したカバーフィルム２ａは巻き取りロール４に巻き付かせる。カバーフィルム２ａを剥離したフィルム２ｂは後端保持部材６の先端まで引き出し、先端保持部材５及び後端保持部材６の上面で真空吸着する。
【００２６】
このとき、フィルムロール１及び巻き取りロール４は図示していないモータ（駆動装置）を動作させて、フィルム２ｂの張力が一定になるようにしている。
【００２７】
後端保持部材６の溝（図３の溝６Ｔ）部分にカッタ８が通過するようにしつつ、カッタ８をフィルム２ｂの幅方向に移動させて、フィルム２ｂを幅方向に切断する。フィルム２ｂを吸着していた後端保持部材６の配管系のバルブを閉じて真空吸着を停止させ、後端保持部材６上におけるフィルム２１の切れ端は、廃棄する。
このとき、先端保持部材５上には、フィルム２ｂが先端保持部材５の先端から１０ｍｍ程度はみ出した状態で真空吸着されている（図３参照）。
【００２８】
これでフィルム貼付動作準備Ｓ１００が完了し、次に、図２のフィルム受渡し処理Ｓ２００に進む。
フィルム受渡し処理Ｓ２００では、図４に示すように、サーボモータ９でボールねじ１０を回転させて、フィルム搬送部材１１により先端保持部材５上のフィルム２ｂが上側の圧着ロール１３の外周最上部と同一高さを維持するように平行に移動させる。この移動中、フィルム搬送部材１１に設けてあるシリンダ１２を駆動し、後端保持部材６を下側に退避させる。
【００２９】
このとき、１対の圧着ロール１３は開いており、内部のヒータで加熱された状態となっている。そして、フィルム２ｂの先端が上側の圧着ロール１３の最上部位置となるように、エアシリンダ７で先端保持部材５をさらに移動させる。
【００３０】
フィルム２ｂの先端が上側の圧着ロール１３の最上部に位置したら、静電気発生装置１７から上側の圧着ロール１３の上方に設置してある電極１６に高電圧を印加し、その電極１６と圧着ロール１３の間にあり、先端保持部材５からはみ出している１０ｍｍ程度のフィルム２ｂの先端部分が帯電される。フィルム２ｂの先端部分が接地されている圧着ロール１３に静電吸着された後に、静電気発生装置１７から電極１６への高電圧印加を停止する。
【００３１】
フィルム２ｂを圧着ロール１３側に搬送することにより、フィルム２ｂの先端部をしわを発生させること無く均一な吸着力で圧着ロール１３へ受け渡すことができる。
【００３２】
フィルム２ｂの受け渡し後、圧着ロール１３は搬送ローラ１５で構成している基板１４の搬送路方向に回転を開始し、吸着したフィルム２ｂを下側に搬送しようとする。この場合、先端保持部材５側の配管系におけるバルブを開放してフィルム２ｂの真空吸着を解除することで、フィルム２ｂは圧着ロール１３の回転とともに下側に搬送されはじめる。ガイドロール３のところでは、フィルム２の巻き出しに合わせてカバーフィルム２を剥ぎ取りカバーフィルム２を巻き取りロール４で巻き取っている。
【００３３】
圧着ロール１３の回転でフィルム２ｂの先端が上側の圧着ロール１３における下面中央に至ったかどうかをエンコーダ１４からのパルス数で確認しており、確認できたところで圧着ロール１３の回転を停止する。また、フィルム２ｂの搬送中にエアシリンダ７で先端保持部材５を戻したのちに、退避していた後端保持部材６を上昇させて先端保持部材５と並ぶようにしてフィルム２ｂの搬送位置に戻す。
【００３４】
その後、フィルム２ｂを幅方向に切断し所要の長さとなるようにするためにサーボモータ９によりフィルム搬送部材１１を後退移動させる。
フィルム受渡し処理Ｓ２００中に、基板位置決め処理Ｓ３００を同時に行う。
基板１４は搬送ロール１５で図１の左から右方向に移動して来る。この場合、センサ２６で搬送中の基板１４の先端を検出すると、基板１４の移動量を搬送ロール１５の回転量から割り出し、基板先端部のフィルム貼付開始位置が上側圧着ロール１３における最下部に位置したフィルム２ｂの先端と一致したところで、基板１４の移動を一旦停止するようにしている。
【００３５】
その後、図２に示したフィルム貼付け処理Ｓ４００を行う。
フィルム貼付け処理Ｓ４００では、図１のように、上下の圧着ロール１３が基板１４の方向に上下動して、両圧着ロール１３で基板１４を挟持（ニップ）し、基板１４へフィルム２ｂの先端を熱圧着する。この時、ガイドロール３から圧着ロール１３までの間で、カテナリ（註：数式で表す曲線の一形態）的にフィルム２ｂにたるみが生じた場合は、一旦、フィルムロール１のバックテンションを強め、フィルム２ｂのたるみを解消してもよい。次に、先端保持部材５及び後端保持部材６の上側にあるフィルム２ｂを真空吸着して保持し、圧着ロール１３の回転に同期してフィルム搬送部材１１を上側圧着ロール１３側に移動する。両圧着ロール１３は基板１４を挟持したまま回転して、基板１４を右方向に搬送しつつ上側圧着ロール１３でフィルム２ｂを基板１４に熱圧着していく。熱圧着量は、フィルム貼付けサイズに応じて圧着ロール１３の回転量を制御装置２３でコントロールする。
【００３６】
フィルム貼付け処理Ｓ４００でのフィルム搬送部材１１の上側圧着１３側への移動中に、図２に示したフィルムカット処理Ｓ５００を行う。
フィルムカット処理Ｓ５００では、移動中のフィルム搬送部材１１において、先端保持部材５及び後端保持部材６の上側にあるフィルム２ｂを真空吸着して保持し、カッタ８をカット位置へ移動させた後に幅方向に移動させてフィルム２ｂを切断する。この切断で基板１４へ貼り付け中のフィルム２ｂは基板１４に貼り付ける所要の長さにされる。
【００３７】
フィルム２ｂの切断後、図５に示すように、後端保持部材６を鉛直方向に移動可能なエアシリンダ１２により閉じた圧着ロールの外周最上部と同一高さに移動させ、かつフィルム搬送部材１１で圧着ロール１３の外周最上部の受渡し位置に後端保持部材６の先端を移動させてから、電極１６に再び高電圧を印加する。
【００３８】
この時、フィルム２ｂの後端は、後端保持部材６の真空室６ａに連通した吸着孔列側から真空室６ｅに連通した吸着孔列側に向けて順次各吸着孔列上を滑りながら圧着ロール１３へ搬送される。各真空室６ａ〜６ｅの圧力は、フィルム２ｂがその搬送に伴って吸気孔列を開放していくので、順次大気圧に近付いていく。
【００３９】
各真空室６ａ〜６ｅは、真空室６ａ〜６ｃと真空室６ｄ，６ｅが配管系におけるバルブで別けられており、圧力センサで真空度を監視して大気圧になった真空室６ａ〜６ｃ側のバルブを閉操作するため、真空室６ｄ，６ｅ側は一緒に大気圧にならず、従ってフィルム２ｂの後端を最後まで保持して圧着ロール１３へ受け渡すことが可能であり、フィルム２ｂの後端が垂れ下がることは無く、フィルム２ｂの後端まで確実に圧着ロール１３に受け渡し、受け渡し後は静電吸着で基板１４の後端部まで搬送して行くので、貼り付けるフィルム２ｂには常に一定の引張力を付与しつつ貼り付けることができるだけでなく、しわや気泡を生じることはない。熱圧着された基板１４は、搬送ローラ１５を回転せしめ、下流機側へ搬送し、終了かどうかの確認をS６００で行って、処理すべき基板１４の残枚数があれば、フィルム受渡し処理Ｓ２００，基板位置決め処理Ｓ３００に戻って、以上説明した処理を繰り返す。
【００４０】
基板１４へのフィルム２ｂの貼り付けは圧着ローラ１３のみで実行するから、位置によって貼り付け力に差を生じることはなく、貼り付けたフィルム２ｂは平坦で段差はなく、基板１４への後処理で不都合を生じることはない。
【００４１】
後端保持部材６でのフィルム２ｂに対する引張力をより強く得るために、吸着孔列数を増やしてもよく、各々の吸着孔列を真空室で別けてもよい。
【００４２】
図６に示すように、先端保持部材５，後端保持部材６の一部においては、プラスチック複合板の中に電極を埋設してあるフィルムを吸着する静電吸着装置２７，２８とし、これに電圧をかけることによって、真空吸着と静電吸着による併用によりフィルムを保持し搬送してもよいし、吸着を全て静電吸着で実行するようにしてスイッチで吸着位置の切り替えをするようにしても良い。
【００４３】
圧着ロール１３におけるフィルム２ｂの先端部や後端部の吸着は、静電吸着に限定されず、減圧による吸引吸着で行っても良い。
【００４４】
図１の実施形態では、カッタ８が基板の搬送路において圧着ロール１３より下流側の上方にあり、カッタ８でフィルム２ｂを切断する際に屑が発生しても基板１４上に落下しないようにできるので、基板１４の汚染を考慮しなくて良く、圧着ロール１３の外周面に対しフィルム２ｂの先端部や後端部を受け渡すことが行われるのであれば、その受け渡し位置は、圧着ロールにおける基板への移動方向と異なる方向であれば、圧着ロール１３の最上部でなくても良い。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるフィルム貼付装置を示す概略断面図である。
【図２】  図１のフィルム貼付装置における動作手順を説明するフローである。
【図３】  図２のフィルム貼付動作準備を完了した時点での図１のフィルム貼付装置における後端保持部材、先端保持部材を示す図である。
【図４】  図２のフィルム受渡し処理時点での図１のフィルム貼付装置におけるフィルム先端保持部材を示す図である。
【図５】  図２のフィルム貼付け処理時点での図１のフィルム貼付装置におけるフィルム後端保持部材を示す図である。
【図６】  図１のフィルム貼付装置におけるフィルム先端保持部材と後端保持部材の一部に静電吸着装置を用いた構成を示す図である。
【符号の説明】
２，２ｂ…フィルム
５…先端保持部材
６…後端保持部材
７，１２…エアシリンダ
８…カッタ
９…サーボモータ
１０…ボールねじ
１１…フィルム搬送部材
１３…圧着ロール
１５…搬送ローラ
１６…電極
１７…静電気発生装置
２３…制御装置
【図１】
0003709380.tif 000002
【図２】
0003709380.tif 000003
【図３】
0003709380.tif 000004
【図４】
0003709380.tif 000005
【図５】
0003709380.tif 000006
【図６】
0003709380.tif 000007