(57)【要約】      （修正有）【課題】可撓性材料の表面品質を確保でき、かつ量産に適したロールツーロール加工装置及びシステム。【解決手段】可撓性材料のロールの伝動を、第１の方向から前記第１の方向と実質的に直交する第２の方向へと変化させる第１のローラと、前記第１のローラから離間し前記第１のローラに対して横方向に延在し、前記可撓性材料のロールの伝動を、前記第２の方向から前記第１の方向と前記第２の方向とに実質的に直交する第３の方向へと変化させる第２のローラと、前記第２のローラから離間し前記第１のローラに対して垂直に延在し、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させる第３のローラとを含み、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面をと含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールの第１の面及び第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置。【選択図】図１Ａ
2008100841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成され、前記第１の方向と前記第２の方向とが互いに第１の角度を形成する第１のローラと、
前記第１のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成され、前記第２の方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成する第２のローラと、
前記第２のローラから離間し、前記第２のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成され、前記第３の方向と前記第４の方向とが互いに第３の角度を形成する第３のローラとを具備し、
前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置。
【請求項２】
前記第１の角度、前記第２の角度及び前記第３の角度の少なくとも１つが、直角である請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項３】
前記第３のローラから離間し、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第４の方向から第５の方向へと変化させるよう構成され、前記第５の方向が前記第３の方向に対し実質的に平行である第４のローラを更に具備する請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項４】
前記第４のローラから離間し、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第５の方向から第６の方向へと変化させるように構成され、前記第６の方向が前記第２の方向に対し実質的に平行である第５のローラを更に具備する請求項３に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項５】
前記第５のローラから離間し、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第６の方向から第７の方向へと変化させるように構成され、前記第７の方向が前記第１の方向に対し実質的に平行である第６のローラを更に具備する請求項４に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項６】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、容器内に保持される請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項７】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つの他方よりも大きい摩擦係数値を有する表面を含む請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項８】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、複数の穴が形成された表面を含む請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項９】
前記第２のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第４の角度を形成し、前記第３のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第５の角度を形成し、前記第４の角度と前記第５の角度とが相互補完的である請求項１に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１０】
可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成される第１のローラと、
前記第１のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成される第２のローラと、
前記第２のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成される第３のローラと、
前記第３のローラから離間し、前記第３のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第４の方向から第５の方向へと変化させるように構成される第４のローラと、
前記第４のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第５の方向から第６の方向へと変化させるように構成される第５のローラと、
前記第５のローラから離間し、前記第１のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第６の方向から前記第１の方向に平行な方向へと変化させるように構成される第６のローラとを具備し、
前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラ乃至前記第６のローラが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置。
【請求項１１】
前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向が、互いに直交する請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１２】
前記第４の方向が、前記第１の方向に平行である請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１３】
前記第４の方向、前記第５の方向及び前記第６の方向が、互いに直交する請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１４】
前記第２のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第１の角度を形成し、前記第５のローラが延在する方向と前記第５の方向とが互いに第２の角度を形成し、前記第１の角度と前記第２の角度が、相互補完的である請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１５】
前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つが、容器内に保持される請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１６】
前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つが、前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つの他方より大きい摩擦係数値を有する表面を含む請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１７】
前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つが、複数の穴が形成された表面を含む請求項１０に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項１８】
可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるよう構成される第１のローラと、
伝動経路上の前記第１のローラ直後に配置され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成されるとともに、前記第２のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第１の角度を形成する第２のローラと、
伝動経路上の前記第２のローラ直後に配置され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成されるとともに、前記第４のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成し、前記第１の角度と前記第２の角度とが相互補完的である第３のローラとを具備し、
前記可撓性材料のロールが第１の面及び第２の面を含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料の前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置。
【請求項１９】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、容器内に保持される請求項１８に記載のロールツーロール加工装置。
【請求項２０】
可撓性材料のロールを加工するように構成される複数のステーションを具備し、前記複数のステーションの少なくとも１つが、
容器と、
前記可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成され、前記第１の方向と前記第２の方向とが互いに第１の角度を形成する第１のローラと、
前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成され、前記第２の方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成する第２のローラと、
前記容器内に保持され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成され、前記第３の方向と前記第４の方向とが互いに第３の角度を形成する第３のローラとを含み、
前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料の前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同じ面に接触するロールツーロール加工システム。
【請求項２１】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つの他方よりも大きい摩擦係数値を有する表面を含む請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２２】
前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラの少なくとも１つが、複数の穴が形成された表面を含む請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２３】
前記複数のステーションの１つが、前記可撓性材料のロールの前記第１の面に形成されたアライメントマークを検出するセンサを含む請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２４】
前記複数のステーションの１つが、前記可撓性材料のロールが伝動される方向と交差する方向への前記可撓性材料のロールの滑りを検出するセンサを含む請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２５】
前記複数のステーションの１つが、前記第１の面と、前記第１の面の上方に配置される印字ヘッドとの距離を検出するセンサを含む請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２６】
前記センサからの信号を受信するための制御装置を更に具備する請求項２３に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２７】
前記センサからの信号を受信するための制御装置を更に具備する請求項２４に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２８】
前記センサからの信号を受信するための制御装置を更に具備する請求項２５に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項２９】
前記第１の角度、前記第２の角度及び前記第３の角度の少なくとも１つが直角である請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３０】
前記第３のローラが、前記第１のローラに対し垂直に延在する請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３１】
前記第２のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第４の角度を形成し、前記第３のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第５の角度を形成し、前記第４の角度と前記第５の角度が相互補完的である請求項２０に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３２】
可撓性材料のロールを加工するように構成される複数のステーションを具備し、前記複数のステーションの少なくとも１つが、
容器と、
可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるよう構成される第１のローラと、
前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成される第２のローラと、
前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成される第３のローラと、
前記容器内に保持され、前記第３のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第４の方向から第５の方向へと変化させるように構成される第４のローラと、
前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第５の方向から第６の方向へと変化させるように構成される第５のローラと、
前記第１のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第６の方向から前記第１の方向へと変化させるように構成される第６のローラとを含み、
前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラ乃至前記第６のローラが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工システム。
【請求項３３】
前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つが、前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つの他方より大きい摩擦係数値を有する表面を含む請求項３２に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３４】
前記第１のローラ乃至前記第６のローラの少なくとも１つが、複数の穴が形成された表面を含む請求項３２に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３５】
前記複数のステーションの１つが、前記可撓性材料のロールの前記第１の面に形成されたアライメントマークを検出するセンサを含む請求項３２に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３６】
前記複数のステーションの１つが、前記可撓性材料のロールが伝動される方向と交差する方向への前記可撓性材料のロールの滑りを検出するセンサを含む請求項３２に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３７】
前記センサからの信号に応答するオフセット信号を発生するための制御装置を更に具備する請求項３５に記載のロールツーロール加工システム。
【請求項３８】
前記センサからの信号に応答するオフセット信号を発生するための制御装置を更に具備する請求項３６に記載のロールツーロール加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ロールツーロール製造に関し、より具体的には、ロールツーロール加工装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロールツーロール加工、リールツーリール加工またはウェブハンドリング加工は、かつては繊維工業や紙印刷工業で広く用いられていたが、今日では可撓性基板を製造するのに一般的となっている。ロールツーロール加工システムは、連続生産プロセスにおいて、例えば可撓性材料のロールの伝動方向、張力および速度を制御するためのローラを使用するシステムに関する。このような連続生産プロセスは、人員削減、製造コストダウン、及び寸法が異なる材料を用いる場合の生産システムの互換性といった利点を有する。可撓性基板は、フレキシブル回路基板またはフレキシブルフラットパネルディスプレイの基材となる。剛な回路基板あるいはフラットパネルディスプレイと比較すると、フレキシブル回路基板やフレキシブルフラットパネルディスプレイは、一般に、より薄く軽量であり、他の回路基板や装置と３次元実装が可能である。しかしながら、フレキシブル回路基板やフレキシブルフラットパネルディスプレイは、剛な回路基板やフラットパネルディスプレイよりもコストがかかる。コストを下げるために、可撓性基板のロールツーロール加工への関心が急速に高まっている。
【０００３】
従来のロールツーロール製造プロセスは、大抵、両面が接触するように設計され、加工している間に可撓性材料のロールの両面がローラに接触する。両面接触に基づくプロセスは、製造品質を保証するために、張力制御やオフセット制御を容易にする。このようなプロセスは、可撓性材料のロールの作業面に汚染を受ける可能性がある。汚染問題を克服する解決策の１つは、可撓性材料のロールの端部を固定することである。しかしながら、固定する方法によって、伝動が不安定になる、精密制御が困難になる等の他の問題を招く可能性がある。他の解決方法は、可撓性基板のロールの一面のみがローラに接触できる、片面プロセスを模倣して、閉ループでの両面プロセスに必要な加工ステーションを再配置することである。しかし、この方法は加工ステーションに一貫性がないなどの他の問題を招く可能性がある。従って、片面が接触するように設計され、大量生産による規模の経済を用い、種々の加工ステーションに一貫性を保持するロールツーロールプロセスを有することが望ましい。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、従来技術の限界と欠点に起因する１つまたは複数の問題を未然に防ぐ、ロールツーロール加工装置及びシステムを対象とする。
【０００５】
本発明の実施形態によると、可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成され、前記第１の方向と前記第２の方向とが互いに第１の角度を形成する第１のローラと、前記第１のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成され、前記第２の方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成する第２のローラと、前記第２のローラから離間し、前記第２のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成され、前記第３の方向と前記第４の方向とが互いに第３の角度を形成する第３のローラとを具備し、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間、前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置を提供する。
【０００６】
また、本発明によると、可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成される第１のローラと、前記第１のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成される第２のローラと、前記第２のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成される第３のローラと、前記第３のローラから離間し、前記第３のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第４の方向から第５の方向へと変化させるように構成される第４のローラと、前記第４のローラから離間し、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第５の方向から第６の方向へと変化させるように構成される第５のローラと、前記第５のローラから離間し、前記第１のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第６の方向から前記第１の方向に平行な方向へと変化させるように構成される第６のローラとを具備し、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラ乃至前記第６のローラが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置が提供される。
【０００７】
更に本発明によると、可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるよう構成される第１のローラと、伝動経路上の前記第１のローラ直後に配置され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成されるとともに、前記第２のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第１の角度を形成する第２のローラと、伝動経路上の前記第２のローラ直後に配置され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成されるとともに、前記第４のローラが延在する方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成し、前記第１の角度と前記第２の角度とが相互補完的である第３のローラとを具備し、前記可撓性材料のロールが第１の面及び第２の面を含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料の前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置が提供される。
【０００８】
更に本発明によると、可撓性材料のロールを加工するように構成される複数のステーションを具備し、前記複数のステーションの少なくとも１つが、容器と、前記可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるように構成され、前記第１の方向と前記第２の方向とが互いに第１の角度を形成する第１のローラと、前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成され、前記第２の方向と前記第３の方向とが互いに第２の角度を形成する第２のローラと、前記容器内に保持され、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成され、前記第３の方向と前記第４の方向とが互いに第３の角度を形成する第３のローラとを含み、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラと前記第２のローラと前記第３のローラとが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料の前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同じ面に接触するロールツーロール加工システムが提供される。
【０００９】
更に本発明によると、可撓性材料のロールを加工するように構成される複数のステーションを具備し、前記複数のステーションの少なくとも１つが、容器と、可撓性材料のロールの伝動を第１の方向から第２の方向へと変化させるよう構成される第１のローラと、前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第２の方向から第３の方向へと変化させるように構成される第２のローラと、前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第３の方向から第４の方向へと変化させるように構成される第３のローラと、前記容器内に保持され、前記第３のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第４の方向から第５の方向へと変化させるように構成される第４のローラと、前記容器内に保持され、前記第１のローラに対して横方向に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第５の方向から第６の方向へと変化させるように構成される第５のローラと、前記第１のローラに対して平行に延在するとともに、前記可撓性材料のロールの伝動を前記第６の方向から前記第１の方向へと変化させるように構成される第６のローラとを含み、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記第１のローラ乃至前記第６のローラが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記可撓性材料のロールの前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工システムが提供される。
【００１０】
また本発明によると、可撓性材料のロールを異なる位置で異なる方向に伝動するように構成される多数のローラを具備し、前記可撓性材料のロールが第１の面と第２の面とを含み、前記多数のローラが、前記可撓性材料のロールを伝動する間に前記第１の面及び前記第２の面のどちらか一方の同一面に接触するロールツーロール加工装置が提供される。
【００１１】
本発明の付加的な特徴及び効果は、一部は以下の明細書本文で説明し、一部は明細書から自明であるか、本発明の実施により習得することができる。本発明の特徴及び効果は、添付の特許請求の範囲で明確に示す要素及び組合せによって実施され達成される。
【００１２】
前述の概要及び後述の詳細な説明は、単に例示的かつ説明的であり、特許請求の範囲に記載された発明に制限されるものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図面と併せて読むことで、前述の概要ならびに下記の発明の詳細な説明がより理解されよう。本発明を説明するために、現時点で好ましい実施形態図を示す。しかしながら、本発明は図示された正確な配置及び手段に限定されるものではないことが理解されるべきである。
【００１４】
本発明の実施形態を詳細に言及し、本発明の実施例を添付の図面で説明する。可能な限り、同一又は類似の部分を参照するために、図面全体で同じ参照番号を用いる。
【００１５】
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るロールツーロール加工装置１０の図である。図１Ａを参照すると、装置１０は、可撓性材料２０のロールを伝動するための複数のローラ１１乃至１６を含む。可撓性材料２０は、ポリイミドまたは可撓性のガラス布エポキシ（ＦＲ４）を含むが、これに限定されない。可撓性材料は、工程に接触する第１の面２０−１とローラに接触する第２の面とを有する。ローラ１１乃至１６は、例えば金属またはプラスチック製の細長い円筒形機器である。複数のローラ１１乃至１６の各々が、軸の周りを回転し、支持表面（図示せず）に接触する。
【００１６】
作動中、第１のローラ１１は可撓性材料２０のロールの伝動を第１の方向Ａから第２の方向Ｂへと変化させる。方向Ａ及び方向Ｂは、互いに第１の角度を形成することができる。第２のローラ１２は、第１のローラ１１から離間し第１のローラ１１に対し横方向に延在し、可撓性材料２０のロールの伝動を第２の方向Ｂから第３の方向Ｃへと変化させる。方向Ｂ及び方向Ｃは互いに第２の角度を形成することができる。第３のローラ１３は、第１のローラ１１及び第２のローラ１２から離間し、第１のローラ１１に対し横方向に延在し、可撓性材料２０のロールの伝動を第３の方向Ｃから第４の方向Ｄへと変化させる。方向Ｃ及び方向Ｄは、互いに第３の角度を形成することができる。第４のローラ１４は、第３のローラ１３に対し実質的に平行に延在し、可撓性材料２０のロールの伝動を第４の方向Ｄから第５の方向Ｃ’に変化させる。第５のローラ１５は、第４のローラ１４に対し横方向に延在し、可撓性材料２０のロールの伝動を第５の方向Ｃ’から第６の方向Ｂ’に変化させる。第６のローラ１６は、第１のローラ１１に対し実質的に平行に延在し、可撓性材料２０のロールの伝動を第６の方向Ｂ’から第７の方向Ａ’に戻して変化させる。本発明の一実施形態では、第１の方向Ａは第７の方向Ａ’に平行である。別の実施形態では、第１の方向Ａは第４の方向Ｄと平行である。更に別の実施形態では、第１の角度と第２の角度と第３の角度とが互いに直角であってもよく、そのため、方向Ａと方向Ｂと方向Ｃとが互いに直交する。更に、方向Ｂ’及び方向Ｃ’は、それぞれ方向Ｂ及び方向Ｃと反対である。
【００１７】
伝動する間、ローラ１１から１６は可撓性材料２０のロールの第２の面２０−２と接触し、第１の面２０−１と接触しない。その結果、片面接触での操業となる。本発明の一実施形態では、可撓性材料２０のロールは、幅が約２５センチメートルから５０センチメートル、長さが約１００から３００メートル、厚さが約０．１ミリメートル（ｍｍ）から数ミリメートルである。伝動速度は約１ｍ／ｓｅｃ（メートル毎秒）であり、用途が異なる場合は変更されても良い。
【００１８】
図１Ｂは、図１Ａに示す装置１０の一対のローラ１２及び１５の概略図である。図１Ｂを参照すると、第２のローラ１２と第５のローラ１５は、実質的に相互補完的な関係で延在する。平面Ｐ上に配置された第５のローラ１５は方向Ｆに延在し、第１の方向Ａと共に第１の角度θ１を形成し、第６の方向Ｂ’と共に第２の角度θ２を形成し、第５の方向Ｃ’と共に第３の角度θ３を形成する。平面Ｐ上に配置された第２のローラ１２は方向Ｆ’に延在し、第１の方向Ａと共に第１の角度θ１’を形成し、第６の方向Ｂ’と共に第２の角度θ２’を形成する。本発明の一実施形態によると、第１の角度θ１は約９０°（度）であり、第２の角度θ２は約４５°であり、第３の角度θ３は約４５°である。この結果、第１の方向Ａは、第３の方向Ｃに直交し（すなわち、φ１＝９０°）、第５の方向Ｃ’に直交する（すなわちφ１’＝９０°）。
【００１９】
別の実施形態では、第２のローラ１２は、第６の方向Ｂ’に対して４５°の角度で配置されなくても良い（すなわちθ２’≠４５°）。むしろ、可撓性材料２０のロールが平面Ｐから離れる方向Ｃ１へ動く（例えば第２の角度θ２’が４５°より大きいとき）、または、平面Ｐに向かう方向Ｃ２へ動く（例えば第２の角度θ２’が４５°より小さいとき）ように、第２のローラ１２を配置しても良い。第５のローラ１５の第２の角度θ２は、第２のローラ１２の第２の角度θ２’と実質的に等しいことが好ましい。
【００２０】
別の実施形態では、第５のローラ１５は、第１の方向Ａに対して９０°の角度で配置されなくても良く（すなわちθ１≠９０°）、第１の角度θ１’は、第１の角度θ１を実質的に補完する、すなわちθ１’＝π−θ１であることが好ましい。更に、角度φ１は、角度φ１’を実質的に補完する、すなわちφ１’＝π−φ１である。
【００２１】
図１Ｃは、図１Ａに示すロールツーロール加工装置１０を使用する場合の概略図である。図１Ｃを参照すると、第２のローラ１２、第３のローラ１３、第４のローラ１４及び第５のローラ１５は、ロールツーロール加工において可撓性材料２０のロールを湿式処理するための容器３０内に保持される。容器３０は、可撓性材料２０のロールに要求される特性に応じて、浸漬、洗浄またはメッキなどの湿式処理用の種々の溶液または薬品を含んでも良い。ローラ１１乃至１６の距離は、処理が異なる場合は変更される。例えば、処理により長い加工時間が要求される場合、第２のローラ１２と第３のローラ１３との距離は長くなる。更に、このように長い経路での張力制御が必要とされる場合には、第１のローラ１１から第６のローラ１６までの伝動経路上に追加のローラ（図示せず）を加えてもよい。
【００２２】
図２は、本発明の別の実施形態に係るロールツーロール加工装置４０の概略図である。図２を参照すると、装置４０は、可撓性材料５０のロールを伝動するための第１の一組のローラ４１乃至４４を含む。作動する際、第１のローラ４１は、伝動を第１の方向ａから第２の方向ｂへと変化させる。方向ａ及び方向ｂは、互いに第１の角度を形成することができる。第２のローラ４２は、第１のローラ４１から離間し、第１のローラに対して横方向に延在し、伝動を第２の方向ｂから第３の方向ｃへと変化させる。方向ｂ及び方向ｃは、互いに第２の角度を形成することができる。第３のローラ４３は、第２のローラ４２から離間し、第２のローラ４２と補完的関係で延在し、伝動を第３の方向ｃから第４の方向ｂ’へと変化させる。方向ｃ及び方向ｂ’は、互いに第３の角度を形成することができる。第４のローラ４４は、第１のローラ４１から離間し、伝動を第４の方向ｂ’から第５の方向ａ’へと変化させる。本発明の一実施形態によると、第１のローラ４１は第４のローラ４４に対し実質的に平行に延在する。そのため、第５の方向ａ’は第１の方向ａに対し実質的に反対になる。別の実施形態では、第１のローラ４１は第４のローラ４４と補完的関係延在し、第２のローラ４２は第３のローラ４３と平行に延在する。そのため、第５の方向a’は第１の方向ａと補完的関係に延びる。更に別の実施形態では、第１の角度、第２の角度及び第３の角度は、互いに直角であっても良い。
【００２３】
装置４０は、可撓性材料５０のロールを第５の方向ａ’から第１の方向ａへと伝動するための第２の一組のローラ（ローラ４５及び４６のみ図示）を含む。一実施形態では、第１の一組のローラ４１乃至４４に付随する第１の容器３１は第１の処理を提供し、第２の一組のローラ４５及び４６に付随する第２の容器３２は第２の処理を提供する。一態様では、第２の処理は第１の処理と異なる。別の態様では、第１の処理を延長して加工するために、第２の処理は第１の処理と同様とする。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態に係る、可撓性材料７０のロールを連続加工するためのシステム６０の概略図である。図３を参照すると、システム６０は、可撓性材料７０のロールを加工するための複数の加工ステーション６１乃至６９を含む。一実施形態では、システム６０は、可撓性材料７０から可撓性基板のロールを製造するための、印刷ステーション６３と、乾式処理ステーション６１，６４，６７と、湿式処理ステーション６２，６５，６６，６８，６９とを含む。乾式処理ステーションは、乾燥装置、プラズマ装置、紫外線（ＵＶ）装置、焼成または加熱装置、及び切断装置の中の少なくとも１つを含む。例えば、ステーション６４及び６７はそれぞれ、焼成装置及びＵＶ光装置であってよい。湿式処理ステーションは、浸漬装置、洗浄装置、エッチング装置、メッキ装置及び自己組織化装置（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｕｎｉｔ）の中の少なくとも１つを含む。湿式処理ステーションの各々が、少なくとも１つの容器と、少なくとも１つの、図１Ａ及び図１Ｃに示す装置１０や図２に示す装置４０のような装置を含んでも良い。印刷ステーション６３は、可撓性材料７０のロール上に、ナノ粒子、有機材料、溶剤型インク、ワックス系インク、ＵＶ硬化インク、または触媒を印刷するための印字ヘッドを含む。
【００２５】
別の実施形態では、システム６０は、可撓性材料７０からフレキシブル回路基板のロールを製造するための、印刷ステーション６３と、硬化ステーションや加熱ステーションなどの乾式処理ステーションを含む。印刷ステーション６３は、可撓性材料７０のロール上に金属含有インクを直接印刷する。湿式処理を必要としないので、湿式処理ステーションは省略される。システム６０は、ステーション６１乃至６９を適切に配置することにより、フレキシブルフラットパネルディスプレイの印刷工程にも適用できる。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態に係る検出システム８０の平面図及び側面図である。図４を参照すると、検出システム８０は、可撓性材料８４のロールの伝動を検出するための第１のセンサ８１と第２のセンサ８２と第３のセンサ８３とを含む。可撓性材料８４のロールは第１の方向ＭＤに伝動し、第１の方向ＭＤは第２の方向ＣＤ及び第３の方向ＺＤと直交する。具体的に、第２の方向ＣＤは第１の方向ＭＤと交差して延び、第３の方向ＺＤは第１の方向ＭＤに対し垂直に延びる。第１のセンサ８１は、可撓性材料８４のロールの第１の面８４−１の上方で第３の方向ＺＤに配置され、第１の面８４−１上に形成されたアライメントマーク８５を検出する。これにより、可撓性材料８４のロールの張力または速度に関する情報を収集する。第２のセンサ８２は、ローラ８６−１及び８６−２の一方の一端付近に配置され、可撓性材料８４のロールの第２の方向ＣＤへの滑り量を検出する。第３のセンサ８３は、第１の面８４−１の上方で第３の方向ＺＤに配置され、印字ヘッド８７と第１の面８４−１との距離を検出する。印字ヘッド８７は、第１の面８４−１上にインクを印刷するために、第１の面８４−１の上方で第３の方向ＺＤに配置される。アクチュエータ８８は、ローラ８６−１及び８６−２の間で可撓性材料８４のロールの第２の面（符号を付さず）の下方に配置され、第１の方向ＭＤに沿って前後に移動できる。印字ヘッド８７はアクチュエータ８８によって駆動されるので、印字ヘッド８７もまた第１の方向ＭＤに沿って、ローラ８６−１及び８６−２の間で移動できる。本発明による一実施形態によると、アクチュエータ８８は第２の面に真空取付けされ、可撓性材料８４に振動を発生させることなく移動することができる。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態に係る制御システム９０の線図である。図５を参照すると、制御システム９０は制御装置９１とプラント９２とを含む。プラント９２とは、制御装置９１の制御下にある装置またはシステムのことを言い、制御される可撓性材料のロールの一部を含んでも良い。また、図４を参照すると、制御装置９１は、センサ８１，８２及び８３から、それぞれＭＤ，ＣＤ及びＺＤ方向の変位誤差を含む信号を受信する。次に、制御装置９１は信号と初期値とを比較し、プラント９２を調整するオフセット信号を提供する。第１の方向ＭＤの補償に関するオフセット信号に応答して、アクチュエータ８８が可撓性材料８４のロールの張力を調整するように制御される。第２の方向ＣＤの補償に関するオフセット信号に応答して、ローラ８６−１及び８６−２の少なくとも１つが、可撓性材料８４のロールの滑りを調整するように制御される。ローラ８６−１及び８６−２は、伝動のみのためのローラより大きい摩擦係数値を有する表面を含んでも良い。第３の方向ＺＤの補償に関するオフセット信号に応答して、印字ヘッド８７が第１の面８４−１からの距離を調整するように制御される。一実施形態では、制御装置９１は、ファジー制御装置、比例積分微分（ＰＩＤ）制御装置及びファジーＰＩＤ制御装置の中の１つを含む。
【００２８】
図６は、本発明の一実施形態に係るローラ１００の概略図である。図６を参照すると、第１の面１１１と第２の面１１２とを含む可撓性材料１１０のロールが、例えば化学メッキ等の湿式処理用の容器１２０の中に保持される溶液１２１中に浸漬される。化学メッキの目的の１つは、第１の面１１１上に導電線を形成することである。ローラ１００は、ローラ１００の表面上に形成されたミクロンオーダーの寸法を有する複数の穴を含む。空気がローラ１００に流れ込むと、気泡１２２がローラ１００の穴から漏出する。気泡１２２はローラ１００と第２の面１１２との間の摩擦を減少させるのに役立ち、また、溶剤を活性化させるのに役立つ。気泡１２２は通常、第１の面１１１と接触しないため、第１の面１１１は湿式処理の間に気泡の作用を受けない。しかし従来技術では、容器底面に配置された気泡発生器によって気泡を発生させており、気泡が材料のロールの両面に均一に接触し、その結果、逆に処理面のキャビテーションが発生する。キャビテーションは、導電線の断線の原因となり得る。本発明によるローラ１００は、従来技術のキャビテーションについての問題を克服している。
【００２９】
本発明の広範な発明概念を逸脱しない範囲で上述の実施形態を変更可能であることは、当業者であれば当然理解できる。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、添付の請求の範囲に記載の本発明の精神と範囲の内での変更を包含することを意図することが理解される。
【００３０】
更に、本発明の代表的な実施形態を説明する際に、本明細書は本発明の方法及び／またはプロセスを、特定の一連の工程として述べている。しかしながら、方法及び／またはプロセスが本明細書中で説明した特定の工程順序に拠らない範囲で、方法及び／またはプロセスは記載した特定の一連の工程に限定されるべきではない。当業者が理解するように、他の一連の工程も可能である。従って、本明細書中で説明した特定の工程順序は特許請求の範囲に限定して解釈されるべきではない。更に、本発明の方法及び／またはプロセスに関する請求の範囲は、記載された順番で工程を実行することに限定されるべきではなく、一連の工程が変更され、本発明の精神と範囲の中にあることは、当業者であれば容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るロールツーロール加工装置の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す装置の一対のローラの概略図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示すロールツーロール装置を適用した場合の概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係るロールツーロール加工装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る可撓性材料のロールを連続加工するためのシステムの概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る検出システムの平面図及び側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る制御システム９０の線図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るローラの概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，４０  ロールツーロール加工装置
１１，１２，１３，１４，１５，１６，４１，４２，４３，４４，４５，４６，８６，１００  ローラ
２０，５０，７０，８４，１１０  可撓性材料
３０，３１，１２０  容器
６０  連続加工システム
６１，６４，６７  乾式加工ステーション
６２，６５，６６，６８，６９  湿式加工ステーション
６３  印刷ステーション
８０  検出システム
８１，８２，８３  センサ
８５  アライメントマーク
８７  印字ヘッド
８８  アクチュエータ
９０  制御システム
９１  制御装置
９２  プラント
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
2008100841.tif 000006
【図３】
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【図４】
2008100841.tif 000008
【図５】
2008100841.tif 000009
【図６】
2008100841.tif 000010
【外国語明細書】
2008100841.tif 000011
2008100841.tif 000012
2008100841.tif 000013
2008100841.tif 000014
2008100841.tif 000015
2008100841.tif 000016
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2008100841.tif 000018
2008100841.tif 000019
2008100841.tif 000020
2008100841.tif 000021
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2008100841.tif 000023
2008100841.tif 000024
2008100841.tif 000025
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2008100841.tif 000028
2008100841.tif 000029
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2008100841.tif 000033
【図１Ｃ】
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【図２】
2008100841.tif 000035
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008100841.tif 000038
【図６】
2008100841.tif 000039