JP3337719B2 - フィルムの自動貼合わせ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＴＮ型液晶表示装置
の光学補償用の複合フィルムを形成する場合などに利用
するフィルムの自動貼合わせ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置においては表示画面
の拡大等の要請に伴って、液晶分子のねじれ角を１８０
〜２７０度程度にしたもの（一般にＳＴＮ型液晶表示装
置と言わる）が開発されている。しかし、このＳＴＮ型
液晶表示装置は、液晶分子の複屈折に起因する着色が生
じるので白黒表示ができないという難点がある。そこ
で、ＳＴＮ型液晶セルにもう一枚、色消し用の液晶セル
を光学補償板として加えて着色を解消し、白黒表示を可
能にする手法も提案されているが、この手法によれば液
晶セルが増える分だけコスト高になり経済性に劣る。

【０００３】最近では、上記のような色消し用の液晶セ
ルの代わりに位相差フィルムを用いる手法が提案、実施
されている。位相差フィルムは複屈折性を有し、これを
通過した光は互いに直交する二方向の屈折率が違うため
に透過後において直交する光線の位相差が生じる。この
性質を利用して、偏光板の光学軸と位相差フィルムの光
学軸を適宜に設定して貼合わせ、この複合フィルムでＳ
ＴＮ液晶セルを挟み込むことによって、ＳＴＮ型液晶表
示装置の白黒表示を実現している。

【０００４】ところで、上述した偏光板と位相差フィル
ムとの間に異物が介在すると、表示装置としての品質が
低下するので、偏光板と位相差フィルムとの貼合わせ面
には予め保護フィルムが貼られており、偏光板と位相差
フィルムとの貼合わせ作業の直前に両保護フィルムを人
手により夫々剥離し、偏光板と位相差フィルムとを手作
業で貼付けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような偏光板と位相差フィルムの各保護フィルムを人
手により剥離して、貼合わせる作業は極めて非能率的で
あるので、生産性の向上および精度向上の面から、その
自動化が強く望まれていた。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、２枚のフィルムを効率よく貼合わせる
ことのできるフィルムの自動貼合わせ装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、少なくとも一方の貼合わせ面に粘着層が
形成されるとともに、各貼合わせ面に夫々保護フィルム
が貼着された第１フィルムと第２フィルムとを貼合わせ
る装置であって、 （イ）第１フィルム収納部と第２フィルム収納部、 （ロ）隣接状態から相反する方向に水平移動するように
分割可能な２枚の板材からなる剥離テーブル、 （ハ）第１フィルム収納部の第１フィルムを剥離テーブ
ル上に搬送する機構、 （ニ）上下反転可能な貼付けテーブル、 （ホ）第２フィルム収納部の第２フィルムを貼付けテー
ブル上に搬送する機構、 （ヘ）剥離テーブル上に載置された第１フィルムの保護
フィルムを剥離する剥離機構、 （ト）貼付けテーブル上に載置された第２フィルムの保
護フィルムを剥離する剥離機構、 （チ）剥離テーブルの下方位置と、貼付けテーブルの下
方位置との間を往復移動する搬送テーブル、 （リ）貼付けテーブルの下面に支持された第２フィルム
に、搬送テーブル上の第１フィルムを押しつけ、搬送テ
ーブルの水平移動によって第２フィルムに第１フィルム
を貼付けるべく搬送テーブルに装備された貼付けロー
ラ、 （ヌ）貼合わされて複合フィルムを搬出する機構、とを
備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明の作用は次のとうりである。上記構成に
よると、第１フィルム収納部の第１フィルムは自動的に
剥離テーブル上に搬送されて保護フィルムが剥離され、
また、第２フィルム収納部の第２フィルムも自動的に貼
付けテーブル上に搬送されて保護フィルムが剥離され、
保護フィルムが剥離された第１フィルムは搬送テーブル
に移載されて貼付けテーブルの下方に移送され、貼付け
テーブルの反転によって下向きに支持された第２フィル
ムに対向配置され、その後、第２フィルムの端部を貼付
けローラによって第２フィルムの端部に押しつけた状態
で、搬送テーブルを水平移動させることによって、第１
フィルム全体を第２フィルムの下面に貼合わせる。貼合
わされた複合フィルムは、貼付けテーブルの下面から取
り出されて装置外へ搬出されてゆく。貼付けテーブルの
下面で両フィルムの貼合わせ処理が行われている間、貼
付けテーブルの上面では、次の第２フィルムに対する保
護フィルムの剥離処理が行われ、これと並行して、剥離
テーブル上では次の第１フィルムに対する保護フィルム
の剥離処理が行われる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１に、ＳＴＮ型液晶表示装置に利用する光学
補償用の複合フィルムを形成する自動貼合わせ装置の全
体平面が示されている。

【００１０】この装置で貼合わせ処理される第１フィル
ムとしての位相差フィルムＦ₁ は、光学軸が所定方向に
なるように予め裁断された矩形状フィルムであって、貼
合わせ面に粘着層が形成されるとともに、その上に保護
フィルムｆが貼られている。また、この位相差フィルム
Ｆ₁ に貼合わされる第２フィルムとしての偏光板Ｆ
₂は、光学軸が所定方向になるように予め裁断された矩
形状フィルムであり、その貼合わせ面にも保護フィルム
ｆが貼られている。

【００１１】このフィルム自動貼合わせ装置は、保護フ
ィルムｆを上にして前記位相差フィルムＦ₁ を２００枚
程度積層しておく第１フィルム収納部１、保護フィルム
ｆを上にして前記偏光板Ｆ₂ を２００枚程度積層してお
く第２フィルム収納部２、第１フィルム収納部１の最上
層から１枚づつ位相差フィルムＦ₁ を取り出して水平搬
送する第１フィルム搬送機構３、第２フィルム収納部２
の最上層から１枚づつ偏光板Ｆ₂ を取り出して水平搬送
する第２フィルム搬送機構４、第１フィルム搬送機構３
で搬送されてきた位相差フィルムＦ₁ を受取り載置する
剥離テーブル５、第２フィルム搬送機構４で搬送されて
きた偏光板Ｆ₂ を受取り載置する貼付けテーブル６、剥
離テーブル４上の位相差フィルムＦ₁ から保護フィルム
を剥離回収する第１保護フィルム剥離機構７、貼付けテ
ーブル６上の偏光板Ｆ₂ から保護フィルムを剥離回収す
る第２保護フィルム剥離機構８、剥離テーブル４の下方
と貼付けテーブル６の下方との間で往復移動可能な搬送
テーブル９、および、貼付けテーブル６の下方と搬出コ
ンベア１０の上方との間で往復揺動可能な複合フィルム
搬送機構１１、等を備えており、以下に各部の詳細な構
成を説明する。

【００１２】図２および図３に前記第１フィルム収納部
１と第１フィルム搬送機構３の構成が示されている。第
１フィルム収納部１は、ベースフレーム１２上で図示し
ないアクチュエータによって順送り昇降される載置台１
３、ベースフレーム１２上に立設されて載置台１３上の
位相差フィルムＦ₁ 群を直交する２方向から位置決め案
内する一対の固定ガイド１４、載置台１３上の位相差フ
ィルムＦ₁ 群を各固定ガイド１４に押し当てるようにエ
アシリンダ１５で駆動される可動ガイド１６を備えてい
る。なお、この第１フィルム収納部１の側部には、同様
に昇降載置台１７、固定ガイド１８、エアシリンダ１９
で駆動される可動ガイド２０を備え構成されたフィルム
回収部２１が配備されている。

【００１３】第１フィルム搬送機構３は、ガイドレール
２２に沿って左右に水平移動可能に支持された可動台２
３、この可動台２３をネジ送りするネジ軸２４、ネジ軸
２４を正逆回転駆動する電動モータ２５、可動台２３に
縦軸心ａ周りに４５°水平に正逆揺動可能に装備された
スイングアーム２６、スイングアーム２６を揺動駆動す
るエアシリンダ２７、スイングアーム２６の下方に第１
エアシリンダ２８，第２エアシリンダ２９，およびガイ
ド３０を介して昇降可能に支持された昇降ブラケット３
１、この可動ブラケット３１に備えられた複数の吸着パ
ッド３２、等によって構成されている。

【００１４】前記第２フィルム収納部２および第２フィ
ルム搬送機構４の構成は前記第１フィルム収納部１およ
び第１フィルム搬送機構３と同様であるのでその説明は
省略する。なお、第２フィルム収納部２の側部にも、同
様に構成されたフィルム回収部３３が配備されている。

【００１５】図４および図５に前記剥離テーブル５の構
成が示されている。この剥離テーブル５は、位相差フィ
ルムＦ₁ をその対角線が左右方向に向かう傾斜姿勢で載
置して吸着保持するように配備されており、位相差フィ
ルムＦ₁ の３個の角部分を含む大部分を吸着支持する第
１テーブル部５ａと、残りの角部分を吸着支持する第２
テーブル部５ｂとの分割構造に構成されている。そし
て、第１テーブル部５ａは、ガイドレール３５に沿って
エアシリンダ３６で左右駆動される可動台３７に、前後
水平軸心ｂ回りにエアシリンダ３８で上下揺動駆動され
るように支持されている。一方、第２テーブル部５ｂ
は、ガイドレール３９に沿ってエアシリンダ４０で左右
駆動される可動台４１に、前後水平軸心ｃ回りにエアシ
リンダ４２で上下揺動駆動されるように支持されてい
る。また、剥離テーブル５の直交する２辺に対向して、
エアシリンダ４３で進退駆動される位置決めガイド４４
が配備されている。

【００１６】前記貼付けテーブル６は、図１に示すよう
に、偏光板Ｆ₂ をその対角線が左右方向に向かう傾斜姿
勢で載置して真空吸着保持するように配備されており、
斜め４５°の水平軸心ｄ周りに電動モータ４５およびイ
ンデックス機構４６を介して位置決め反転回動可能に構
成されるとともに、その上下面が真空吸着面に構成され
ている。また、その直交する２辺に対向してエアシリン
ダ４７で進退可能な位置決めガイド４８が配備されてい
る。

【００１７】図７ないし図１０に前記第１保護フィルム
剥離機構７の構成が示される。この第１保護フィルム剥
離機構７のフレーム５０は、前後一対のガイドレール５
１に沿って左右水平移動可能な可動フレームに構成され
ており、電動モータ５２によって正逆転駆動されるネジ
軸５３で左右移動するようになっている。そして、この
可動フレーム５０に、強粘着性の剥離テープＴをテープ
ロール５４から繰り出す送出しローラ５５、その駆動用
の電動モータ５６、繰り出された剥離テープＴを粘着面
が下になるように剥離ヘッド５７に案内供給するガイド
ローラ５８群、剥離ヘッド５７から反転して返送される
剥離テープＴを案内するガイドフレーム５９、返送され
る剥離テープＴを駆動移送する送りローラ６０、これに
ベルト連動した駆動機構６１、等が装備されている。ま
た、ベースフレーム１２には、返送されてきた剥離テー
プＴをガイドローラ６２およびガイド板６３を介して案
内して巻き取る回収リール６４、これを駆動する電動モ
ータ６５、等が装備されている。前記剥離ヘッド５７
は、図１０に示すように、幅広のナイフエッジ板６６の
下面から上面に向けて剥離テープＴを案内反転するもの
であり、エアシリンダ６７によって昇降可能に構成され
ている。

【００１８】第２保護フィルム剥離機構８は第１保護フ
ィルム剥離機構７と同一の構成であるので、説明は省略
する。

【００１９】図１２および図１３に、前記搬送テーブル
９の構成が示される。この搬送テーブル９は、エアシリ
ンダ７０およびガイド７１を介して昇降可能な可動台７
２の上に、エアシリンダ７３によって水平軸心ｅ周りに
上下揺動可能に支持されており、かつ、可動台７２は、
電動モータ７４によって正逆転駆動されるネジ軸７５お
よびガイドレール７６を介して水平移動可能に構成され
ている。さらに、ガイドレール７６は、ダイレクトモー
タ７７によって縦軸心ｇ周りに旋回可能な旋回台７８に
装備されるとともに、この旋回台７８を支持した台枠７
９が、ガイドレール８０および電動モータ８１によって
正逆転駆動されるネジ軸８２を介して前後に水平移動さ
れるようになっている。また、搬送テーブル９の前部に
は、エアシリンダ８３によって昇降される貼付けローラ
８４が装備されている。

【００２０】本実施例に係る自動貼合わせ装置は以上の
ように構成されたものであり、次にそのフィルム貼合わ
せ作動をその行程順に説明する。

【００２１】（１）位相差フィルム取り出し行程 第１フィルム収納部１の直上に位置する第１フィルム搬
送装置３における第１，第２エアシリンダ２８，２９が
伸長作動し、真空吸着パッド３２が第１フィルム収納部
１に積層されて一定高さに待機している位相差フィルム
Ｆ₁ 上に下ろされる。最上層の位相差フィルムＦ₁ を吸
着した後、第２エアシリンダ２９のみが収縮して位相差
フィルムＦ₁ を所定高さまで持ち上げ、ここで図示しな
い厚さ検出手段で２枚吸着の有無が確認される。なお、
真空吸着パッド３２による吸着が行われると第１フィル
ム収納部１の載置台１３は少し下降して２枚吸着を防止
する。

【００２２】２枚吸着が無いことが確認されると、第１
エアシリンダ２８が収縮し、続いてエアシリンダ２７が
収縮作動してスイングアーム２６が４５°反時計方向に
回動された後、正転ネジ送り駆動が開始され、位相差フ
ィルムＦ₁ は４５°変向された状態で剥離テーブル５上
に供給載置される。

【００２３】２枚吸着が在る場合には、逆転ネジ送り駆
動によって真空吸着パッド３２がフィルム回収部２１上
に移動されて、吸着した２枚の位相差フィルムＦ₁ を載
置台１７上に放出し、再び第１フィルム収納部１上に戻
ってフィルム取り出し作動を繰り返す。

【００２４】（２）偏光板取り出し行程 第２フィルム収納部２からの偏光板Ｆ₂ の貼付けテーブ
ル６への供給は上述と同様に行われるので、説明は省略
する。

【００２５】 （３）位相差フィルムの保護フィルム剥離行程 剥離テーブル５上に供給載置された位相差フィルムＦ₁
は所定の位置にセットされた後、第１テーブル部分５
ａ、および第２テーブル部分５ｂの上面に真空吸着され
る。

【００２６】次に、第１フィルム剥離機構７が所定位置
まで前進され、エアシリンダ６７によって剥離ヘッド５
７が位相差フィルムＦ₁ の左端角部の上に下降され、図
１１に示すように、剥離テープＴが位相差フィルムＦ₁
の上面に貼られた保護フィルムｆ上に押しつけられる。

【００２７】その後、可動フレーム５０が水平に後退移
動するに伴って剥離ヘッド５７が位相差フィルムＦ₁ に
沿って移動する。この際、送り出しローラ５５が駆動さ
れて可動フレーム５０の移動量と同量だけ剥離テープＴ
が剥離ヘッド５７に向けて送られるとともに、ベースフ
レーム１２に固定したラック８６に咬合するよう駆動機
構６１に備えたピニオンギヤ８５が可動フレーム５０の
後退移動に伴って相対回転され、このピニオンギヤ８５
の回転がギヤ８７およびベルト伝動装置８８を介して送
りローラ６０に伝動されて、送りローラ６０が反時計方
向に回転駆動され、剥離テープＴが剥離ヘッド５７の移
動量と同量だけ送られて、保護フィルムｆが位相差フィ
ルムＦ₁ の角部からめくり上げられて後方に返送されて
ゆく（図１０参照）。この保護フィルムｆの返送に伴っ
てめくり上げられた保護フィルムｆはガイドフレーム５
９の案内によって上方に幅狭く折り曲げられた状態で送
られ、剥離テープＴと共に回収リール６４に巻き取り回
収されてゆく。

【００２８】次に可動フレーム５０が剥離テーブル５上
に前進する際には、駆動機構６１中に備えたクラッチ８
９を切るとともにその下手のブレーキ９０を制動作動さ
せることによって、可動フレーム５０の前進によってピ
ニオンギヤ８５が回転しても送りローラ６０を固定し、
回収リール６４に巻き取った剥離テープＴを可動フレー
ム５０の前進に伴って引き出すようになっている。

【００２９】（４）偏光板からの保護フィル剥離行程 貼付けテーブル６上の偏光板Ｆ₂ からの保護フィルムｆ
の剥離作動も上述と同様に行われるので、その説明は省
略する。

【００３０】（５）位相差フィルムの搬送テーブルへの
移載行程 上記保護フィルム剥離行程の間に、剥離テーブル５の下
に４５°変向した姿勢で搬送テーブル９が待機してい
る。上述のように保護フィルム剥離処理が完了すると、
先ず図６（ａ）に示すように、第１テーブル部分５ａの
み吸着が解除されるとともに、エアシリンダ３８が収縮
してこの第１テーブル部分５ａの遊端側が下方に揺動さ
れる。次いでエアシリンダ３６が伸長して、図６（ｂ）
に示すように、第１テーブル部分５ａが水平に後退移動
して位相差フィルムＦ1 が搬送テーブル９上に受け止め
られる。その後、図６（ｃ）に示すように，エアシリン
ダ４２が伸長して第２テーブル部分５ｂの遊端側が下方
に揺動される。次いでエアシリンダ４０が収縮して、図
６（ｄ）に示すように、第２テーブル部分５ｂが水平に
後退移動して位相差フィルムＦ1 全体が粘着面を上にし
て搬送テーブル９上に移載される。

【００３１】搬送テーブル９上への移載が完了すると、
可動ガイド４４を再び作動させてフィルム位置決めを行
った後、位相差フィルムＦ₁ を搬送テーブル９の上面に
真空吸着し、この搬送テーブル９を前後動、左右動、お
よび旋回作動させて前記貼付けテーブル６の下方に移動
させ、その下面に適当少間隔（数ｍｍ程度）をもって対
向させる。この際、搬送テーブル９上で位置決め固定さ
れた位相差フィルムＦ₁ の一辺はテーブル端からはみ出
して、貼付けローラ８４の上部に張り出すように設定さ
れている。

【００３２】（６）偏光板の位置決め待機行程 上記のように位相差フィルムＦ₁ の搬送テーブル９への
移載及び位置決めが行われている間に、貼付けテーブル
６上の偏光板Ｆ₂ も位置決めされて吸着保持され、搬送
テーブル９が貼付けテーブル６の下方に来る前に、貼付
けテーブル６が上下反転され、吸着保持された偏光板Ｆ
₂ は下向きに待機される。

【００３３】（７）貼合わせ行程 図１４に示すように、エアシリンダ７３の収縮作動によ
って搬送テーブル９を少し下方に傾斜させた状態で、エ
アシリンダ７０を伸長して可動台７２を上昇させるとと
もに、エアシリンダ８３を伸長して貼付けローラ８４を
上昇させて、位相差フィルムＦ₁ の端部を貼付けテーブ
ル６下面に支持された偏光板Ｆ₂ の端部に押しつける。

【００３４】その後、電動モータ７４を駆動して搬送テ
ーブル９を水平に後退移動させることによって位相差フ
ィルムＦ₁ を一端部から他端部に亘って偏光板Ｆ₂ に順
次押しつけて貼合わせが完了する。

【００３５】なお、上述したように貼付けテーブル６の
下側で貼合わせ処理が行われている間に、貼付けテーブ
ル６の上側では次に処理される偏光板Ｆ₂ の保護フィル
ム剥離処理、および、位置決め処理が行われる。また、
これと並行して、位相差フィルムＦ₁ の剥離テーブル５
への供給、保護フィルムの剥離処理、及び位置決め処理
が行われる。

【００３６】（８）複合フィルム搬出行程 上述のように貼合わせ処理が完了すると、真空吸着パッ
ド１１ａを上向きにした搬送機構１１が支点ｈを中心に
した水平揺動によって貼付けテーブル６の下方に入り込
んで、貼合わされた複合フィルムを受取り、その後、真
空吸着パッド１１ａが下向きになるように反転するとと
もに、水平揺動して複合フィルムを搬出コンベア１０上
に移載して装置外へ搬出する。

【００３７】〔その他の実施例〕貼合わせる２種のフィ
ルムは、位相差フィルムと偏光板に限定されるものでは
なく、例えば、液晶板に偏光板を所定の角度で貼合わせ
る場合にも適用できるものである。また、両フィルムの
貼合わせ面にそれぞれ粘着面を形成して実施することも
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第１，第２フィルム上の各保護フィルムを自
動的に剥離し、また、両フィルムの貼合わせ処理の間
に、次の各フィルムから保護フィルムをそれぞれ剥離す
る処理を並行して行うように構成したので、２種のフィ
ルムの貼合わせ処理を、人手をかけることなく高能率で
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るフィルム自動貼合わせ装置の全体
平面図である。

【図２】第１フィルム収納部および第１フィルム搬送機
構の平面図である。

【図３】第１フィルム収納部および第１フィルム搬送機
構の正面図である。

【図４】剥離テーブルの平面図である。

【図５】剥離テーブルの正面図である。

【図６】剥離テーブルでのフィルム移載作動を順次的に
示す説明図である。

【図７】第１保護フィルム剥離機構の正面図である。

【図８】第１保護フィルム剥離機構の平面図である。

【図９】第１保護フィルム剥離機構の一部を示す側面図
である。

【図１０】第１保護フィルム剥離機構の剥離ヘッド部を
示す斜視図である。

【図１１】（ａ）保護フィルム剥離開始状態を示す正面
図である。 （ｂ）その要部の拡大図である。

【図１２】搬送テーブルの平面図である。

【図１３】搬送テーブルの正面図である。

【図１４】貼合わせ開始状態を示す要部の正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 第１フィルム収納部 ２ 第２フィルム収納部 ３ 第１フィルム搬送機構 ４ 第２フィルム搬送機構 ５ 剥離テーブル ６ 貼付けテーブル ７ 第１保護フィルム剥離機構 ８ 第２保護フィルム剥離機構 ９ 搬送テーブル １０ 搬出コンベア １１ 複合フィルム搬送機構 ８４ 貼付けローラ Ｆ₁ 位相差フィルム（第１フィルム） Ｆ₂ 偏光板（第２フィルム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 11:00 11:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 65/48 - 65/82 B65H 37/04 G09F 9/00 342

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の貼合わせ面に粘着層が
   形成されるとともに、各貼り合わせ面に夫々保護フィル
   ムが貼着された第１フィルムと第２フィルムとを貼合わ
   せる装置であって、 （イ）第１フィルム収納部と第２フィルム収納部、 （ロ）隣接状態から相反する方向に水平移動するように
   分割可能な２枚の板材からなる剥離テーブル、（ハ）第１フィルム収納部の第１フィルムを剥離テーブ
   ル上に搬送する機構、 （ニ）上下反転可能な貼付けテーブル、 （ホ）第２フィルム収納部の第２フィルムを貼付けテー
   ブル上に搬送する機構、 （ヘ）剥離テーブル上に載置された第１フィルムの保護
   フィルムを剥離する剥離機構、 （ト）貼付けテーブル上に載置された第２フィルムの保
   護フィルムを剥離する剥離機構、 （チ）剥離テーブルの下方位置と、貼付けテーブルの下
   方位置との間を往復移動する搬送テーブル、 （リ）貼付けテーブルの下面に支持された第２フィルム
   に、搬送テーブル上の第１フィルムを押しつけ、搬送テ
   ーブルの水平移動によって第２フィルムに第１フィルム
   を貼付けるべく搬送テーブルに装備された貼付けロー
   ラ、 （ヌ）貼合わされた複合フィルムを搬出する機構、 とを備えてあることを特徴とするフィルムの自動貼合わ
   せ装置。