JP2009165932A

JP2009165932A - 接着剤塗布方法及び接着剤塗布装置、並びに接着剤転写方法及び接着剤転写装置

Info

Publication number: JP2009165932A
Application number: JP2008005321A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fujii; 務藤井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】接着剤層の厚さを高精度に調整できる接着剤塗布方法及び接着剤塗布装置、並びに接着剤転写方法及び接着剤転写装置を提供する。
【解決手段】平板状のスキージ１２を所定方向に移動させて、被塗布部材の表面に接着剤３００を伸展させることで、所定厚さの接着剤層３００ａを前記被塗布部材の表面に形成する際に、前記スキージ１２を、前記被塗布部材の表面に対して前記スキージ１２の移動方向と反対側に傾斜させ、その角度によって前記接着剤層３００ａの厚さを調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被塗布部材に接着剤を塗布する接着剤塗布方法及び接着剤塗布装置、並びに接着剤を他の部材に転写する接着剤転写方法及び接着剤転写装置に関する。

従来から、製品を作成する際に、接着剤で部材同士を接合するという方法が広く一般に行われている。

こうした接着剤を使用する接合方法は、数μｍオーダーの微細な機械製品においても同様に行われている。ただし、一般の製品と違い、微細な機械製品の場合は、接着剤を厚く付着させてしまうと歩留まりが低下してしまうため、非常に薄く付着させなければならなかった。

従来から、部材に対して非常に薄く接着剤を付着させる方法として、予めフィルムに接着剤を伸展させて接着剤層を形成しておき、このフィルムに部材を押圧接触させることで、接着剤を部材に転写するという接着剤転写方法が存在する（例えば、特許文献１参照）。この接着剤転写方法により、非常に薄く接着剤を部材に付着させることが可能となり、微細な機械製品においても接着剤を利用した接合が可能となる。

特開平８−３０９２７１号公報

しかしながら、上述した従来の接着剤転写方法においては、予めフィルムに接着剤を伸展させる際に、接着剤層の厚さは、鉛直に支持されたブレード（スキージ）の先端とフィルムとの間隙の大きさで規定される。この間隙の大きさは、周囲の温度環境の変化によるスキージ台の膨張等で、数μｍオーダーで容易に変化してしまう場合がある。このため、接着剤層の厚さが非常に薄い場合には、所望する厚さの接着剤層を形成できない虞がある。ひいては、所望する厚さの接着剤層を付着できない虞があった。

なお、このような問題は、上述した転写方法においてのみ存在するものではなく、接着剤をある部材に塗布する場合において一般に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、非常に薄い接着剤層の厚さを高精度に調整できる接着剤塗布方法及び接着剤塗布装置、並びに接着剤転写方法及び接着剤転写装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、平板状のスキージを所定方向に移動させて、被塗布部材の表面に接着剤を伸展させることで、所定厚さの接着剤層を前記被塗布部材の表面に形成する際に、前記スキージを、前記被塗布部材の表面に対して前記スキージの移動方向と反対側に傾斜させ、その角度によって前記接着剤層の厚さを調整することを特徴とする接着剤塗布方法にある。
具体的には、前記接着剤層の厚さが厚いほど、前記スキージの前記被塗布部材に対する傾斜角度を小さくする。
これによれば、被塗布部材の表面に形成する接着剤層の厚さを高精度に調整できる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の接着剤塗布方法によって接着剤が伸展された被塗布部材に、被転写部材を押圧接触させることで、当該被転写部材に前記被塗布部材の表面に伸展された前記接着剤を転写することを特徴とする接着剤転写方法にある。
かかる態様では、ワークに転写する接着剤層の厚さを高精度に調整できる。

さらに本発明の他の態様は、被塗布部材の表面に接着剤を伸展させることで、所定厚さの接着剤層を形成する平板状のスキージと、前記スキージを所定方向へ移動させるスキージ移動手段と、前記スキージを、前記被塗布部材に対して前記所定方向の反対側に傾斜可能且つ、前記スキージを傾斜させた状態で固定可能に構成されたスキージ角度変更手段と、前記スキージの傾斜角度を調整することで前記接着剤層の厚さを調整する調整手段とを具備することを特徴とする接着剤塗布装置にある。
かかる態様では、高精度に厚さが調整された接着剤層を被塗布部材の表面に形成することができる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の接着剤塗布装置と、この接着剤塗布装置によって被塗布部材表面に伸展された接着剤を被転写部材に転写する転写部とを具備することを特徴とする接着剤転写装置にある。
かかる態様では、高精度に厚さが調整された接着剤層をワークに転写することができる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、接着剤にエポキシ系接着剤（熱硬化性）を用いる。また、接着剤が塗布され被塗布部材として、帯状であり、厚さが数十μｍ程度の可撓性を有するルミラーフィルム（ポリエステルフィルム）を用いる。なお、以下では、このルミラーフィルムのことをフィルムと称する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る接着剤転写装置の概略構成図である。この図に示すように、本実施形態に係る接着剤転写装置１００は、帯状のフィルム２００表面に接着剤３００を伸展して接着剤層３００ａ（図１には図示せず）を形成する接着剤塗布装置１０を備える。また、接着剤転写装置１００は、フィルム２００を接着剤塗布装置１０及び転写部２０へ搬送する搬送手段と、フィルム２００を把持するフィルムクランプとを具備する。また、接着剤転写装置１００は、フィルム２００表面に伸展された接着剤層３００ａを、接着剤層３００ａを付着させたい部材であるワーク４００に転写する転写部２０を備える。なお、図中の矢印はフィルム２００の流れ方向を示している。

接着剤塗布装置１０については、後で詳細に説明する。

搬送手段は、トルクを発生させるトルクモータ３１から構成され、フィルム２００に対して常に一定の牽引力を付加している。

フィルムクランプ３２は、図１に示すように、接着剤塗布装置１０よりもフィルム２００の搬送方向上流側に配置され、フィルム２００を把持すると共に当該フィルム２００の把持を解放する機能を有する。

これらトルクモータ３１とフィルムクランプ３２とにより、フィルム２００は、フィルムクランプ３２によって把持されたときには静止し、当該フィルムクランプ３２による把持が解放されたときには、トルクモータ３１に巻き取られるようになっている。

転写部２０は、接着剤塗布装置１０によって表面に接着剤層３００ａが形成されたフィルム２００に、ワーク４００を押圧接触させて、フィルム２００表面の接着剤層３００ａをワーク４００に転写する部分である。具体的には、転写部２０は、接着剤塗布装置１０とトルクモータ３１との間に配置されており、転写台２１と、ワーク把持装置（図示せず）とを具備する。

転写台２１は、表面に接着剤３００が伸展されたフィルム２００が載置される部材であり、上面が水平になっている。なお、転写台２１は、摩耗及び変形しにくい材料で形成されていると好ましい。

ワーク把持装置は、ワーク４００を把持して、転写台２１に載置されたフィルム２００に押圧接触させる機能を有する。なお、ワーク把持装置は、フィルム２００にワーク４００を接触させた後、所定の場所にワーク４００を移送してその把持を解放すると共に、新たなワーク４００を把持するように構成されている。

以下、上述した接着剤転写装置１００の接着剤塗布装置１０について詳細に説明する。

図２は、本実施形態に係る接着剤塗布装置の外観斜視図である。また図３（ａ）は、スキージの側面図であり、図３（ｂ）は、接着剤を塗布する際のスキージの側面図である。

図２に示すように、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０は、スキージ台１１と、スキージ１２とを具備する。また、接着剤塗布装置１０は、スキージ１２を把持する把持装置１３を具備する。なお、接着剤３００は、外部から人間が供給している。

スキージ台１１は、略直方体状の部材であり、フィルム２００が載置されるフィルム載置部１１ａと、スキージ１２の先端部が摺動するスキージ摺動部１１ｂとを具備する。なお、スキージ台１１は、摩耗及び変形しにくい材料で形成されていると好ましい。

フィルム載置部１１ａは、実際にスキージ１２による接着剤伸展作業が行われる部分であり、その上面は水平になっている。

スキージ摺動部１１ｂは、フィルム載置部１１ａの幅方向の両側に設けられ、その上面は水平で且つフィルム載置部１１ａの上面よりも高くなっている。具体的には、スキージ摺動部１１ｂの上面とフィルム載置部１１ａの上面の高さの差は、フィルム２００に付着させたい接着剤３００の厚さに応じたものになっている。

スキージ１２は、スキージ台１１の幅よりも長い幅を有する薄いへら形状を有する。また、スキージ１２は、図３（ａ）に示すように、先端部に向かって厚さが漸小していると共にその先端部は研磨されており、この先端部は、スキージ１２がスキージ台１１のフィルム載置部１１ａに対して垂直に保持された状態において、フィルム載置部１１ａと平行になっている。なお、スキージ１２は、スキージ台１１のスキージ摺動部１１ｂに押し当てられるので、押し当てられても破壊しない程度の強度を有する。

把持装置１３は、スキージ１２を把持する部材である。具体的には、把持装置１３は、初期状態として、スキージ台１１上において、スキージ１２をスキージ台１１の長手方向に対して直交する状態に支持している。そして、把持装置１３は、スキージ１２の長手方向と平行な軸１３ａを有しており、当該軸１３ａ周りに回動可能に構成されているとともに、軸１３ａを中心に傾斜した状態において固定可能に構成されている。また、把持装置１３は、鉛直上下方向及びスキージ台１１の長手方向に移動可能に構成されている。かくして、スキージ１２は、スキージ台１１に対して、所定角度に傾斜させた状態で、スキージ台１１の長手方向及び鉛直上下方向へ移動可能に構成されている。

ここで、本発明者は、同じスキージ台１１とスキージ１２とを使用しても、スキージ１２を、スキージ台１１に載置されたフィルム２００に対して垂直に保持した状態で移動させるよりも、スキージ１２の移動方向と反対側に傾斜させた状態で移動させる方が、形成される接着剤層３００ａの厚さが厚くなることを知見した。

本発明では、このような知見に基づいて、スキージ１２を傾斜させて移動させることで、接着剤層３００ａの厚さを調整するようにした。

具体的には、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０において、図３（ｂ）に示すように、スキージ台１１に対してスキージ１２の水平方向の移動方向（図３（ｂ）中の矢印）と反対側に、スキージ１２を傾斜させた状態で当該スキージ１２をスキージ台１１のスキージ摺動部１１ｂに当接させる。そしてこの傾斜状態を保持したまま、スキージ台１１を移動させて接着剤３００をフィルム２００表面に伸展することで、フィルム２００表面に接着剤層３００ａを形成する。この際、フィルム２００に対するスキージ１２の傾斜角Ａの角度を調整することで、接着剤層３００ａの厚さを調整するようにした。

ここで、実際にフィルム２００に対するスキージ１２の傾斜角Ａを様々な値に変更してスキージ１２を移動させてみた結果、図４に示すような結果が得られた。すなわち、図４に示すように、傾斜角Ａが直角な状態から、傾斜角Ａを小さくする方向にスキージ１２を傾斜させると、フィルム２００表面に形成される接着剤層３００ａの厚さが厚くなることが認められた。そして、その傾斜角Ａの減少量と接着剤層３００ａの厚さとには、概ね比例関係が認められた。一方、傾斜角Ａを大きくする方向にスキージ１２を傾斜させる、すなわちスキージ１２の移動方向と同一方向側へスキージ１２を傾斜させた場合には、フィルム２００表面に形成される接着剤層３００ａの厚さにはほとんど変化がないことも認められた。

かくして、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０を使用すれば、スキージ１２の角度によって、フィルム２００に形成する接着剤層３００ａの厚さを調整できる。例えば、フィルム２００表面に５．０μｍの厚さの接着剤層３００ａを形成したい場合において、スキージ１２をスキージ台１１に対して垂直に支持した状態でスキージ１２を移動させると、形成された接着剤層３００ａの厚さが４．８μｍであったとする。そこで、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０において、少量の接着剤３００を滴下し、スキージ１２を移動方向と反対側に傾斜させて移動させ接着剤３００を伸展させることで、容易に厚さが５．０μｍの接着剤層３００ａを形成できる。つまり、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０を使用すれば、接着剤層３００ａの厚さを高精度に調整できる。

また、本実施形態に係る接着剤塗布装置１０を使用すれば、一組のスキージ台１１とスキージ１２とを用いて、意図的に複数の厚さの接着剤層３００ａを形成することもできる。

また、本実施形態に係る接着剤転写装置１００は、このような接着剤塗布装置１０を備えているので、ワーク４００に付着させる接着剤層３００ａの厚さを高精度に調整できる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態において、接着剤塗布装置１０は、スキージ１２を、スキージ台１１に対して傾斜させていた。しかしながら、スキージ台１１を、スキージ１２に対して傾斜させることで、スキージ１２をスキージ台１１に対して相対的に傾斜させるようにしてもよい。

また、接着剤塗布装置１０が、フィルム２００に対するスキージ１２の傾斜角Ａの角度を調整することで接着剤層３００ａの厚さを調整する調整手段を具備するようにしてもよい。つまり、接着剤塗布装置１０は、調整手段によって自動的に傾斜角Ａの角度が所定の角度に調整されるように構成されていてもよい。

また、上記の説明では、接着剤層を形成する被塗布部材としてフィルムを挙げて説明したが、本発明は接着剤を塗布する場合に適用して有用なものである。

本発明の実施形態１に係る接着剤転写装置の概略構成図である。本発明の実施形態１に係る接着剤塗布装置の外観斜視図である。本発明の実施形態１に係る接着剤塗布装置のスキージの側面図である。スキージの傾斜角度と接着剤層の厚さとの関係を示したグラフである。

符号の説明

１０接着剤塗布装置、１１スキージ台、１１ａフィルム載置部、１１ｂスキージ摺動部、１２スキージ、１３把持装置、１３ａ軸、３１トルクモータ、３２フィルムクランプ、１００接着剤転写装置、２００フィルム、３００接着剤、３００ａ接着剤層、４００ワーク

Claims

平板状のスキージを所定方向に移動させて、被塗布部材の表面に接着剤を伸展させることで、所定厚さの接着剤層を前記被塗布部材の表面に形成する際に、
前記スキージを、前記被塗布部材の表面に対して前記スキージの移動方向と反対側に傾斜させ、その角度によって前記接着剤層の厚さを調整する
ことを特徴とする接着剤塗布方法。
請求項１に記載の接着剤塗布方法において、
前記接着剤層の厚さが厚いほど、前記スキージの前記被塗布部材に対する傾斜角度を小さくする
ことを特徴とする接着剤塗布方法。
請求項１又は請求項２に記載の接着剤塗布方法によって接着剤が伸展された被塗布部材に、被転写部材を押圧接触させることで、当該被転写部材に前記被塗布部材の表面に伸展された前記接着剤を転写する
ことを特徴とする接着剤転写方法。
被塗布部材の表面に接着剤を伸展させることで、所定厚さの接着剤層を形成する平板状のスキージと、
前記スキージを所定方向へ移動させるスキージ移動手段と、
前記スキージを、前記被塗布部材に対して前記所定方向の反対側に傾斜可能且つ、前記スキージを傾斜させた状態で固定可能に構成されたスキージ角度変更手段と、
前記スキージの傾斜角度を調整することで前記接着剤層の厚さを調整する調整手段とを具備する
ことを特徴とする接着剤塗布装置。
請求項４に記載の接着剤塗布装置と、この接着剤塗布装置によって被塗布部材表面に伸展された接着剤を被転写部材に転写する転写部とを具備する
ことを特徴とする接着剤転写装置。