(57)【要約】【課題】フィルムをワークにさらに確実に貼付けできる装置を提供する。【解決手段】第１の部材５０の第１の面５１にフィルム６０を貼りつける装置１を提供する。貼付け装置１は、第１の部材５０を支持する第１のユニット１０と、フィルム６０を吸引支持するフィルム支持面２２であって、第１の面５１に対向し、第１の面５１に対し鋭角に配置されたフィルム支持面を含む第２のユニット２０と、フィルム支持面２２の一端の近傍に配置されたローラー３０であって、第１の面５１にフィルム支持面２２に支持されたフィルム６０を押し付けるローラー３０と、第１のユニット１０に対し、第２のユニット２０およびローラー３０を第１の面５１に沿うように相対的に移動するユニット４０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材の第１の面にフィルムを貼りつける装置であって、
前記第１の部材を支持する第１のユニットと、
前記フィルムを吸引支持するフィルム支持面であって、前記第１の面に対向し、前記第１の面に対し鋭角に配置されたフィルム支持面を含む第２のユニットと、
前記フィルム支持面の一端の近傍に配置されたローラーであって、前記第１の面に、前記フィルム支持面に支持された前記フィルムを押し付けるローラーと、
前記第１のユニットに対し、前記第２のユニットおよび前記ローラーを前記第１の面に沿うように相対的に移動するユニットとを有する装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記フィルム支持面は前記ローラーの接線方向を向いている、装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２のユニットは、前記フィルム支持面の前記一端に、前記フィルム支持面に対し鋭角な端面を含む、装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第２のユニットおよび前記ローラーが前記第１のユニットの下方に配置されている、装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記第１の面は、凸状または凹状のシリンドリカルな面であり、
前記移動するユニットは、前記第１のユニットに対し、前記第２のユニットおよび前記ローラーを前記第１の面に沿うように相対的に、前記ローラーの軸方向に垂直な２次元方向に移動する、装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記移動するユニットは、前記第１のユニットを水平方向および鉛直方向に移動する第１の移動ユニットと、
前記第１のユニットの水平方向の移動量および鉛直方向の移動量を前記シリンドリカルな面の前記ローラーに接する部分の鉛直方向の位置が一定になるように同期して制御する制御ユニットとを含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム同士、あるいは基板などの部材にフィルムを貼りつける装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワーク同士を貼り合せることができる装置が開示されている。この装置は、第１のワークを吸引支持するための第１の支持面を備えた第１のステージと、第１のワークと第２のワークとが対峙した状態で、第２のワークの一方の端部を除いた部分を吸引支持するための第２の支持面を備えた第２のステージと、第２のワークの一方の端部を第１のワークとは反対の側から第１のワークに対して押圧するためのローラと、第１のステージと第２のステージとの間隔を保った状態で、第１のステージの位置を、第２のステージおよびローラの位置に対して相対的に移動させる移動装置とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貼りつけるワークがフィルムの場合、貼り合せる、または貼りつける間、薄いシート状のワークであるフィルムを安定して保持しておくことが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、第１の部材の第１の面にフィルムを貼りつける装置である。この装置は、第１の部材を支持する第１のユニットと、フィルムを吸引支持するフィルム支持面であって、第１の面に対向し、第１の面に対し鋭角に配置されたフィルム支持面を含む第２のユニットと、フィルム支持面の一端の近傍に配置されたローラーであって、第１の面に、フィルム支持面に支持されたフィルムを押し付けるローラーと、第１のユニットに対し、第２のユニットおよびローラーを第１の面に沿うように相対的に移動するユニットとを有する。
【０００６】
この装置のフィルム支持面は、フィルムを貼りつける対象となる第１の面に向かい合い、第１の面に対し鋭角に配置された面である。このため、フィルム支持面に支持された状態のフィルムを、ローラーと第１の面との接触部分に対し、より直線的に供給できる。典型的にはフィルム支持面はローラーの接線方向を向いていてもよい。フィルム支持面からローラーにフィルムを直線的に供給することにより、ローラーによりフィルムを第１の面に貼りつける際に、フィルムをフィルム支持面から剥離する方向の力が発生し難い。このため、フィルムを貼りつけている間、フィルム支持面によりフィルムを保持しやすい。
【０００７】
第２のユニットは、フィルム支持面の一端に、フィルム支持面に対し鋭角な端面を含んでもよい。フィルム支持面の一端とローラーとの距離を短縮でき、フィルム支持面からローラーにフィルムをより直線的に供給しやすい。
【０００８】
第２のユニットおよびローラーが第１のユニットの下方に配置されていてもよい。第１の面に対して鉛直方向下側からフィルムを供給できる。このため、フィルムの先端が重力により垂れ下がりやすい場合、ローラーによりフィルムの先端を支持できる。また、フィルムがフィルム支持面から剥離することも抑制できる。
【０００９】
第１の面は、凸状または凹状のシリンドリカルな面であってもよい。移動するユニットは、第１のユニットに対し、第２のユニットおよびローラーを第１の面に沿うように相対的に、ローラーの軸方向に垂直な２次元方向に移動してもよい。フィルム支持面を第１の面に対して鋭角に配置することにより第１の面がシリンドリカルな面、特に凹状のシリンドリカルな面であっても、フィルム支持面と第１の面とが干渉することがなく、シリンドリカルな面に対してフィルムを貼りつけできる。
【００１０】
移動するユニットは、第１のユニットを水平方向および鉛直方向に移動する第１の移動ユニットと、第１のユニットの水平方向の移動量および鉛直方向の移動量をシリンドリカルな面のローラーに接する部分の鉛直方向の位置が一定になるように同期して制御する制御ユニットとを含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】貼付け装置の概要を示す図。
【図２】フィルムを貼りつける様子を示す図であり、図２（ａ）は貼付け開始、図２（ｂ）は中間、図２（ｃ）は最終状態を示す。
【図３】図３（ａ）は支持プレートを傾けた例、図３（ｂ）は支持プレートを平行にした例。
【図４】異なる貼付け装置の概要を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に、フィルムをシリンドリカルな凹面を備えた基板に貼りつける装置（貼付け装置）の一例を示している。この貼付け装置１は、シリンドリカルな面（円弧状の面、円柱または円筒の一部をなす面）を、フィルム６０を貼りつける面（被貼付け面、第１の面）５１として備えた基板（ワーク、第１の部材）５０を支持する第１のユニット１０と、フィルム６０を吸引支持するフィルム支持面２２を備えた第２のユニット２０と、フィルム６０を第１の面５１に押し付けるローラー３０と、第１のユニット１０に対し第２のユニット２０およびローラー３０をローラー３０の軸３１が延びた方向をＹ方向としたときに、Ｙ方向に垂直な２方向、本例では、水平方向（Ｘ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）に相対的に動かす移動システム４０とを含む。
【００１３】
この貼付け装置１は、移動システム４０として、水平方向の支持台（シャーシ）７１に対して第１のユニット１０をＸ方向およびＺ方向に動かす移動テーブル（移動ユニット）４１と、移動テーブル４１の動きを制御する制御ユニット４５とを含む。移動システム４０は、第２のユニット２０およびローラー３０をＸ方向およびＺ方向に動かすシステムであってもよく、第１のユニット１０と、第２のユニット２０およびローラー３０とを相互に動かすシステムであってもよい。移動テーブル４１は、第１のユニット１０を支持してＺ方向に伸び縮みするＺ軸ユニット４３と、第１のユニット１０のＺ軸方向の動きをガイドするガイドユニット４４と、Ｚ軸ユニット４３およびガイドユニット４４をＸ方向に動かすＸ軸ユニット４２とを含む。
【００１４】
第１のユニット１０は、シリンドリカルな基板（ワーク、第１の部材）５０を吸引支持するバキュームテーブル１１を含む。バキュームテーブル１１は、シリンドリカルなワーク支持面１２と、ワーク支持面１２に基板５０を吸着するために設けられた多孔１３とを含む。吸着用の多孔１３は真空ポンプ（不図示）に接続されており、シリンドリカルなワーク５０を支持面１２に真空吸着することにより固定できる。ワーク５０を固定する方法は真空吸着に限定されず、磁力で固定してもよく、機械的に固定してもよい。本例のワーク５０の第１の面（被貼付け面）５１は曲率半径が１０００ｍｍ程度のシリンドリカルな凹面である。
【００１５】
ワーク５０は、金属あるいはプラスチックなどの剛性の高い基板であってもよく、それらより薄いシート状のフィルムであってもよく、被貼付け面としてシリンドリカルな面を一部に備えた立体的な部材やパーツなどであってもよい。第１の面５１の曲率半径は１０００ｍｍに限定されることはなく、平面に近いものであってもよく、逆に、曲率半径が２００ｍｍ程度あるいはそれ以下であってもよい。曲率半径が小さい場合は、後述する第２のユニット２０の傾きを調整する必要がある場合がある。
【００１６】
ワーク５０の第１の面５１に貼りつけるフィルム６０を支持する第２のユニット２０は、フィルム６０を支持する平坦なフィルム支持面２２を含む支持プレート２１を含み、支持プレート２１は、フィルム支持面２２にフィルム６０を吸引固定するための多孔２３を含む。多孔２３は負圧を形成するためにブロワー（不図示）に接続されている。薄いシート状の部材（ワーク）であるフィルム６０は、ブロワーにより吸い込まれる空気の流れにより形成される風圧および負圧によりフィルム支持面２２に固定される。また、後述するようにローラー３０によりフィルム６０が引っ張られると、フィルム支持面２２に沿ってフィルム６０はスライドし、ローラー３０に継続的に供給される。
【００１７】
貼付け装置１は、さらに、第２のユニット２０の支持プレート２１を、シャーシ７１からＺ方向（鉛直方向）に立ち上がったフレーム７２に対し支持するプレート支持ユニット２５を含む。このプレート支持ユニット２５は、支持プレート２１のＺ方向の位置と、Ｚ方向の角度θ１とを調整することができる。角度θ１の範囲は、たとえば水平方向（Ｘ方向）となす角度が５〜６０度である。プレート支持ユニット２５は、さらに、Ｘ方向に伸びた軸２６の周りに支持プレート２１を反転させ、フィルム支持面２２を、フィルム６０をセットする上向きの状態から、フィルム６０を第１の面５１に貼り合せるために第１の面５１に対向（対峙）する下向きの状態に反転させることができる。
【００１８】
この貼付け装置１は、支持プレート２１に補助プレート８１を着脱できる第３のユニット８０を含む。フィルム６０を第１の面５１に貼り付ける準備として、まず、支持プレート２１の出力側の端２１ａに、補助プレート８１を取り付け、フィルム支持面２２の出力端２２ａを延長した状態でフィルム６０をセットする。そして、フィルム６０の貼付け面６１から保護フィルム（不図示）を取り外した後に、補助プレート８１をＸ方向に退避し、支持プレート２１を反転する。これにより、フィルム６０の貼付け面６１を第１の面５１に向けてセットでき、ローラー３０が初期にフィルム６０を第１の面５１に押し付けるように、フィルム６０の先端６２をフィルム支持面２２から飛び出したフリーな状態にすることができる。
【００１９】
支持プレート２１の出力端２１ａにはフィルム支持面２２に対して鋭角な面２４が形成されている。支持プレート２１を反転させたときに、フィルム支持面２２に接近した位置にローラー３０を配置することができる。
【００２０】
ローラー３０は、軸３１がＹ方向に伸びた円筒状の回転体である。貼付け装置１は、ローラー３０に圧力を加えるシリンダーユニット３２と、シリンダーユニット３２を、シャーシ７１からＺ方向（鉛直方向）に立ち上がったフレーム７２に対し支持するシリンダ支持ユニット３５とを含む。このシリンダ支持ユニット３５は、シリンダーユニット３２のＺ方向の位置と、シリンダーユニット３２の駆動方向３３とＺ方向との角度θ２とを調整することができる。角度θ２の範囲は、たとえば鉛直方向（Ｚ方向）となす角度が０〜３０度であり、０〜１５度であってもよい。
【００２１】
貼付け装置１の制御ユニット４５は、第２のユニット２０、補助ユニット８０、およびローラー３０の位置、向きなどを制御して、フィルム６０をワーク５０の第１の面５１に貼りつけ開始できるように準備する準備制御ユニット４６と、第１のユニット１０に対し、第２のユニット２０およびローラー３０を第１の面５１に沿うように相対的に２次元方向（Ｘ−Ｚ方向）に移動するモーション制御ユニット４７とを含む。この貼付け装置１において、モーション制御ユニット４７は、Ｘ軸ユニット４２の第１のユニット１０の水平方向（Ｘ方向）の移動量およびＺ軸ユニット４３の鉛直方向（Ｚ方向）の移動量を、フィルム６０を貼りつけるためにＸ方向に第１のユニット１０を移動したときに、シリンドリカルな第１の面５１のローラー３０に接する部分のＺ方向の位置が一定になるように同期して制御する。
【００２２】
制御ユニット４５は、コンピュータと、コンピュータを機能させるソフトウェアとを用いて実現することができる。準備制御ユニット４６およびモーション制御ユニット４７としての機能はソフトウェア（プログラム、プログラム製品）として提供することが可能であり、インターネットを介して提供したり、メモリチップやディスクなどの適当な記録媒体に記録して提供することも可能である。
【００２３】
図２に、貼付け装置１を制御ユニット４５の機能を用いて制御して、ワーク５０のシリンドリカルな第１の面５１にフィルム６０を貼りつける様子（制御方法）を示している。図２（ａ）に示すように、第２のユニット２０は支持プレート２１を反転してフィルム支持面２２をワーク５０の第１の面５１に対向させる。これによりフィルム６０の貼付け面６１が貼りつけ対象の第１の面５１と対峙する。さらに、プレート支持ユニット２５は、支持プレート２１をＸ方向に対して角度θ１だけ傾け、第１の面５１に対してフィルム支持面２２を鋭角に傾ける。たとえば、角度θ１の範囲は５度から６０度であり、１０から４５度が好ましく、１０から３０度がさらに好ましい。本例では、角度θ１はたとえば２０度である。
【００２４】
モーション制御ユニット４７は、移動テーブル４１のＸ軸ユニット４２およびＺ軸ユニット４３の移動量を制御して、フィルム支持面２２に支持されているフィルム６０の先端６２と、バキュームテーブル１１に支持されているワーク５０の第１の面５１の端５２とを位置合わせする。さらに、ローラー３０をフィルム６０の先端６２に位置合わせして、フィルム６０を上側（フィルム６０の裏側、貼付け面の反対側）から加圧して、フィルム６０を第１の面５１に貼りつける作業（工程）を開始する。
【００２５】
モーション制御ユニット４７は、バキュームテーブル１１を支持する移動テーブル４１のＺ軸ユニット４３のＺ軸方向の移動量ΔＺを、Ｘ軸ユニット４２のＸ方向の移動量ΔＸに同期して、シリンドリカルな第１の面５１の曲率半径Ｒにより演算される値にしたがって制御する。この例では、貼付け開始から図２（ｂ）に示す中間位置まで、移動量ΔＺを移動量ΔＸに対してプラス方向（上側）に制御し、中間位置から図２（ｃ）に示す貼り終わり位置まで、移動量ΔＺを移動量ΔＸに対してマイナス方向（下側）に同期して制御する。
【００２６】
モーション制御ユニット４７の制御により、バキュームテーブル１１に支持されているワーク５０のシリンドリカルな第１の面５１がＸ方向に動きながら、ローラー３０と接触する位置（高さ）に保持される。このため、ローラー３０はシリンドリカルな第１の面５１を連続して加圧する。
【００２７】
さらに、フィルム６０を支持する支持プレート２１はＸ方向に対してＺ方向に傾斜しているので凹状の第１の面５１がＺ方向に動いてもバキュームテーブル１１とは干渉しない。したがって、フィルム支持面２２に支持されているフィルム６０は、ローラー３０により、シリンドリカルな第１の面５１に連続的に押し付けられながらフィルム支持面２２から第１の面５１に送り出される。このように、貼付け装置１により、平面ではなく、シリンドリカルに湾曲した第１の面５１に、フィルム６０を所定の圧力で貼りつけることができる。
【００２８】
さらに、フィルム６０を支持するフィルム支持面２２が傾斜しているのでフィルム支持面２２からローラー３０に向かって直線的にフィルム６０が供給され、フィルム支持面２２からフィルム６０が剥離しにくい。したがって、図２（ｃ）に示すように、フィルム６０の後端６４にローラー３０が近づいた状態でも、フィルム支持面２２に吸引支持されているフィルム６０がフィルム支持面２２から剥離することを抑制できる。
【００２９】
図３に、平坦なバキュームテーブル１９に支持された平板のワーク５５の平坦な面５６に、フィルム６０を貼りつける例を示している。図３（ａ）は、フィルム支持面２２を傾けた場合を示し、図３（ｂ）は、フィルム支持面２２を平坦な面５６に平行に設定した場合を示している。図３（ｂ）に示すように、平坦な面５６に対してフィルム支持面２２が平行であると、フィルム６０がフィルム支持面２２からローラー３０に供給されるときに、フィルム支持面２２とローラー３０との間でフィルム６０が上下に歪み、フィルム支持面２２の先端２２ａからフィルム６０が剥離する傾向が発生し得る。
【００３０】
これに対し、図３（ａ）に示すように、フィルム支持面２２を、Ｘ方向または貼付け対象の面５６に対し鋭角θ１で傾けた場合は、ローラー３０の表面３９の接線方向にフィルム支持面２２を配置することができる。したがって、フィルム支持面２２からローラー３０に対しフィルム６０をほぼ直線的に供給することが可能となり、フィルム支持面２２の先端２２ａからフィルム６０が剥離することを抑制できる。このため、ワーク５５に貼りつける際にフィルム６０に歪みやしわが発生することをさらに抑制でき、フィルム支持面２２によりフィルム６０の後端６４をさらに確実に保持できる。したがって、フィルム６０を最後までローラー３０でワーク５５の面５６に圧力を掛けながら貼りつけることが可能となり、ワーク５５の面５６にいっそう均等にフィルム６０を貼りつけることができる。
【００３１】
また、フィルム支持面２２を傾けると、支持プレート２１の出力端２１ａの側がローラー３０と干渉する可能性があるが、支持プレート２１の出力端２１ａをフィルム支持面２２に対して鋭角な面２４とすることにより、ローラー３０との干渉も抑制できる。したがって、フィルム支持面２２の出力側の端２２ａとローラー３０との距離を近づけることが可能となる。フィルム支持面２２を傾けることによりフィルム支持面２２の出力側の端２２ａでフィルム６０を支持しながらフィルム６０をローラー３０に供給できるので、フィルム６０がフィルム支持面２２とローラー３０との間でフリーになる距離が非常に短くなる。このため、フィルム６０の貼付け開始場所の制御が容易となり、より正確に、精度よく、フィルム６０を貼り付け対象の面５６に貼りつけることができる。
【００３２】
図４に、異なる貼付け装置１の例を示している。この貼付け装置１においては、第２のユニット２０およびローラー３０が第１のユニット１０の下方（鉛直方向下側）に配置されている。したがって、貼りつけ対象のワーク５０と、フィルム６０との上下の位置関係が逆転しており、フィルム６０を上に向けて貼りつけることができる。フィルム支持面２２にフィルム６０が載る状態になるので、フィルム６０の重量がフィルム支持面２２に対して剥離する方向に作用しない。したがって、フィルム６０がフィルム支持面２２から剥離することをさらに抑制できる。また、フィルム６０の先端６２がローラー３０に下側から支持された状態で、フィルム６０の貼付け作業が開始される。
【００３３】
フィルム６０をフィルム支持面２２により上側から吸引支持する場合は、フィルム６０が非常に薄く、フィルム支持面２２から突き出てフリーな状態になったフィルム６０がフィルム自身で直線的に維持できるほどの剛性（腰）がないと、フィルム６０の先端６２が垂れ下がり、先端６２の位置決めが難しくなることがある。フィルム６０をフィルム支持面２２により下側から支持し、ローラー３０を用いてフィルム６０の先端６２を下側から支持することにより、フィルム６０が薄く剛性が小さい場合であっても、フィルム６０の先端６２を、貼付け対象の第１の面５１に対し直線的に延長することができる。したがって、さらに精度よく、フィルム６０をワーク５０の第１の面５１に貼りつけることができる。
【００３４】
なお、上記の貼付け装置１は、ワーク５０を支持する第１のユニット１０を移動ユニット４１によりＸ方向およびＺ方向に移動するものであるが、フィルム６０を支持する第２のユニット２０およびローラー３０を移動してもよく、双方を移動してもよいことは上述した通りである。
【符号の説明】
【００３５】
１  貼付け装置
１０  第１のユニット、  １１  バキュームテーブル
２０  第２のユニット、  ２１  支持プレート、  ２２  フィルム支持面
３０  ローラー
４０  移動システム、  ４１  第１のユニットを移動する移動ユニット
５０  ワーク（第１の部材、基板）  ５１  フィルムの貼付け対象の面（第１の面）
６０  フィルム
【図１】
2018111207.tif 000003
【図２】
2018111207.tif 000004
【図３】
2018111207.tif 000005
【図４】
2018111207.tif 000006