JP3896389B2 - フィルムラミネータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板、液晶デイスプレイ基板あるいはプラズマデイスプレイ基板その他各種基板の製造工程において、それら基板の表面に感光性レジストフィルム等のドライフィルムを貼り付けるためのフィルムラミネータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板の表面に感光性レジストフィルム等のドライフィルムを貼り付ける従来のフィルムラミネータ（貼付装置とも云う）は、基板にドライフィルムを介して接するラミネーションロールとしてフラットロールを用いていた。
【０００３】
基板にラミネーションロールを用いてドライフィルムを貼り付ける場合に、ラミネーションロールがドライフィルムを介して基板を押す圧力を均一にして、基板全体にわたり均一な圧力でドライフィルムを貼り付けることが必要であるが、一般にラミネーションロールの両端を加圧するためラミネーションロールは撓み、加圧力とラミネーションロールの剛性から決まる曲線状の圧力分布が定まる。即ち、ラミネーションロールの両端において基板を押す圧力が高く、中央部になる程圧力が低下する。この傾向は、ラミネーションロールの両端での加圧力を上昇させる程顕著となる。
【０００４】
基板に対してドライフィルムを高圧で貼り付けようとして、ラミネーションロールの加圧力を増すと、基板の両端部の圧力は高くなるが中央部の圧力は低いため、基板中央部のドライフィルムの密着力が低下することになる。更に、この圧力分布が極端になるとドライフィルムにしわが発生し、貼付性能が著しく低下する。
【０００５】
そこで、特開平６−３１５９８０号公報記載の発明のように、ラミネーションロールの加圧力を増すために、バックアップロールを用いることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックアップロールの使用で圧力分布を均一としても、ラミネーションロールの軸方向における基板サイズ（以下、基板幅という）が異なると、ラミネーションロールの圧力分布は変化して、貼付性能は低下することが確かめられた。
【０００７】
それゆえ本発明の目的は、基板幅が変わっても均一な圧力を基板に印加することができて、しわを発生することなく基板にフィルムを貼り付けることができるフィルムラミネータを提供することにある。
【０００８】
【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、基板送り装置から順次搬送されてくる基板の片面又は両面に、ラミネーションロールによりフィルムを貼り付けるものにおいて、前記ラミネーションロールにバックアップロールを設け、前記ラミネーションロールと前記バックアップロールの少なくとも一方をクラウンロールとし、前記ラミネーションロールおよび前記バックアップロールの双方にそれぞれ所望の加圧力を付加するようにしたことにある。
【０００９】
フラットロールとクラウンロールあるいはクラウンロールとクラウンロールの組み合わせでは、各ロールの両端へ加圧力を付与すると基板に対する圧力分布の傾向を逆方向とすることができるので、ラミネーションロールとバックアップロールの少なくとも一方をクラウンロールとし、そのようなラミネーションロール両端の加圧力とバックアップロール両端の加圧力を調整することにより、ラミネーションロールの加圧力｛または線圧（＝加圧力÷ロール長）という）｝を高くし、あるいは基板幅が変化しても、ラミネーションロールでの基板に対する圧力分布を均一にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明フィルムラミネータを図１に示した一実施形態により説明する。
図１において、基板Ｂは入口コンベアの搬送ロール１上を搬送される。繰出ロール２から繰り出されたレジストフィルムなどのドライフィルム３は、そのカバーフィルム４が巻取ロール５により巻取られる。カバーフィルムが除去されたドライフィルム３は、ロール６を介してフラットロールよりなるラミネーションロール７により搬送され基板Ｂ上に貼付けられる。このラミネーションロール７の外側にクラウンロールよりなるバックアップロール８がある。ラミネーションロール７の外周はゴムで覆われており、ゴムの弾力性により両ロール７、８の摩擦による傷つきの防止となり、しかも基板Ｂにドライフィルム３を貼り付ける際の追従性向上の効果がある。なお、この弾性被覆は省略してもよい。
【００１１】
基板Ｂに対するラミネーションロール７の両端への加圧力は、クランプアーム９を介してエアシリンダ１０で付与する。また、バックアップロール８についてはエアシリンダ１１で加圧力を付与する。加圧力の調節を容易にするべくエアシリンダ１０、１１は独立の駆動系としている。
【００１２】
基板Ｂにドライフィルム３を貼付けた後、ドライフィルム３をカッタ１２で切断し、さらに、出口コンベアの搬送ロール１３で下流に送る。
【００１３】
搬送ロール１、１３の上を基板Ｂが図において左下から右上の方向に搬送され、ドライフィルム３は上下対称に基板Ｂに供給され、基板Ｂの上下に貼り付けられる。ここでは、出口コンベアの搬送ロール１３上の基板Ｂは基板Ｂと貼り付けられるドライフィルム３の形状関係を判り易くするために、貼り付けた上側のドライフィルム３の図示を省略した。
【００１４】
このようにして基板Ｂに対してドライフィルム３を貼り付けるが、前述のようにフラットロールであるラミネーションロール７の加圧力と、クラウンロールのバックアップロール８の加圧力を調整することにより基板Ｂに対する圧力分布を均一にし、基板Ｂの上下各面にしわを伴うことなく確実にドライフィルム３を貼り付けることができる。
【００１５】
以下、基板Ｂに対する圧力分布の調節について説明する。
図２（ａ）は、従来方式の１つ、すなわち、フラットロールよりなるラミネーションロール７のみで基板Ｂの上下面にあるドライフィルム３を加圧する状態を示している。
【００１６】
各ラミネーションロール７の両端に矢印の方向にＰの加圧力を加えると、ラミネーションロール７の自重及び加圧力Ｐとラミネーションロール７の剛性で決まる撓みがラミネーションロール７に発生する。このときの撓みによる基板への圧力（ロール圧）を模式的に図２（ｂ）に示した。
【００１７】
加圧力Ｐが小さい（線圧が小である）と、曲線ａで示すように撓み量が小で基板Ｂに対する圧力（ロール圧）の分布は基板の幅Ｗ方向において比較的平坦であるが、加圧力Ｐが大きい（線圧が大である）と、曲線ｂで示すように撓み量も大きく基板Ｂに対する圧力分布（ロール圧）は両端部で急峻になる。即ち、線圧を大きくすると基板Ｂの中央部での圧力の低下が大となり、基板Ｂの中央部でドライフィルム３の密着力が低下することになり、しかも、圧力分布不均一によるドライフィルム３の基板Ｂ上にしわが発生する原因になることが分かる。
【００１８】
図３（ａ）も従来方式の１つ、すなわち、ラミネーションロール７としてクラウンロールのみを用いた例を示している。
この場合、図３（ｂ）における曲線ｃのように、ある線圧では圧力分布（基板Ｂへのロール圧）は均一になるが、線圧を更に高くすると曲線ｄのように圧力分布は両端部で上昇し、逆に線圧を下げると曲線ｅで示すように両端部で低下するようになる。
【００１９】
基板幅Ｗが変化した場合、図２のフラットロールでも図３のクラウンロールでも、基板幅が小さくなると線圧を上げた場合と同様の圧力分布に変化し、基板幅が大きくなると線圧を下げた場合と同様の圧力分布に変化する。
【００２０】
図４（ａ）は、図1に示した本発明の一実施形態になるラミネーションロール７とバックアップロール８を示しており、フラットロールよりなるラミネーションロール７への加圧力をＰ１、クラウンロールよりなるバックアップロール８への加圧力をＰ2とする。
【００２１】
ラミネーションロール７による圧力分布は図２（ｂ）と同様に図４（ｃ）の曲線ｈの形となる。一方バックアップロール８による圧力分布は、クラウン形状をもたせているため図４（ｂ）の曲線ｆのようになる。この曲線ｈと曲線ｆの補完（特性を相互に打ち消し合う）の結果としてラミネーションロール７がドライフィルム３を介して基板Ｂを押す圧力分布は図４（ｄ）の曲線ｊの形となって、基板幅Ｗが変わっても均一な圧力を印加することができる。従って、ドライフィルム３を基板Ｂの全面にわたって、均一な圧力で押し良好な貼付性能を得る、即ち、基板幅が変わっても、しわを発生することなく基板Ｂにドライフィルム３を貼り付けることができる。
【００２２】
また、基板Ｂとドライフィルム３の関係で、ラミネーションロール７の線圧を高くする必要がある場合には加圧力Ｐ１を大とし（図４（ｃ）の曲線ｉ）、バックアップロール８の加圧力Ｐ2を調整し図４（ｂ）の曲線ｇの圧力分布にすると、図４（ｄ）の曲線ｋのように圧力分布は均一になる。このように、お互いの加圧力Ｐ１、Ｐ2を調整することにより自在に所望の圧力分布を得ることができる。同様に基板Ｂの基板幅が変化した場合も、加圧力Ｐ１、Ｐ2を調整することにより、幅方向での均一な圧力分布の範囲を変更することができ、変化した基板幅に合った均一な圧力分布を得ることができる。
【００２３】
このような調整は、任意の径をもつフラットロールへの加圧力と圧力分布の関係（図4（ｃ）に示した特性）、任意のクラウン量と径をもつクラウンロールへの加圧力と圧力分布の関係（図4（ｂ）に示した特性）を前以って計測しておくことで、基板幅に見合う各ロール７、８への加圧力を容易に設定することができる。
【００２４】
このようなことは図５に示すようにラミネーションロール７をクラウンロールとし、バックアップロール８を円筒状のフラットロールとする場合や、図６のようにラミネーションロール７、バックアップロール８の反対側を平面台２０としたものでもよい。
【００２５】
また、図６の実施形態でラミネーションロール７を図５の実施形態のようにクラウンロールとしバックアップロール８をフラットロールとしてもよい。
さらに、図５、図６においてラミネーションロール７とバックアップロール８の双方をクラウンロールとしてもよい。
【００２６】
図４、図５において、ドライフィルム３を基板Ｂの片面のみに貼り付ける場合であれば、このドライフィルム３と反対側の基板Ｂに接するラミネーションロール７はゴム被覆を省略することもできる。
【００２７】
ラミネーションロール７とバックアップロール８を同径にすると加圧力Ｐ１、Ｐ2の圧力調整が容易である。さらに、ラミネーションロール７側をバックアップロール８よりも小径にすると、ドライフィルム３を介しての基板Ｂへのラミネーションロール７の押圧面積が小となって基板Ｂの押圧が効果的になり、逆にラミネーションロール７側を大径にすると基板Ｂへの押圧面積が大となり、基板Ｂへの押圧がソフトになる。
【００２８】
なお、図１では、ドライフィルム３が基板Ｂに連続して供給され、貼り付け後にカッタ１２で切断される例を示しているが、ドライフィルム３を基板Ｂの寸法に合わせて前以ってカッタで切断した枚葉型の貼付装置でも、本発明は実施できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板幅が変わっても均一な圧力を印加することができて、しわを発生することなく基板にフィルムを貼り付けることができるフィルムラミネータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になるフィルムラミネータを示す概略斜視図である。
【図２】ラミネーションロールとして、フラットロールを用いた場合の圧力分布の状況を示す図である。
【図３】ラミネーションロールとして、クラウンロールを用いた場合の圧力分布の状況を示す図である。
【図４】図１に示す実施形態において、ラミネーションロールとしてフラットロールを用い、バックアップロールとしてクラウンロールを用い各ロールへの加圧力を変えた場合の基板に対する圧力分布の状況を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態になるラミネーションロールとバックアップロールの組合わせを示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態になるラミネーションロールとバックアップロールの組合わせを示す図である。
【符号の説明】
１、１ …搬送ロール
２ …繰出ロール
３ …ドライフィルム
４ …カバーフィルム
５ …巻取ロール
６ …ロール
７ …ラミネーションロール
８ …バックアップロール
９ …クランプアーム
１０、１１…エアシリンダ
１１ …エアシリンダ
１２ …カッタ
２０ …平面台
Ｂ …基板
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２…加圧力

Claims (4)

1. 基板送り装置から順次搬送されてくる基板の片面又は両面に、ラミネーションロールによりフィルムを貼り付けるものにおいて、
   前記ラミネーションロールにバックアップロールを設け、前記ラミネーションロールと前記バックアップロールの少なくとも一方をクラウンロールとし、前記ラミネーションロールおよび前記バックアップロールの双方に、基板に与える圧力分布の曲線の関係でお互いに調整された加圧力を付加するようにした手段を有することを特徴とするフィルムラミネータ。
2. 上記請求項１に記載のものにおいて、前記ラミネーションロールおよび前記バックアップロールに付加される加圧力は任意の径をもつフラットロールへの加圧力と圧力分布の関係、任意のクラウン量の径をもつクラウンロールへの加圧力と圧力分布の関係を前以って計測しておくことで調整されたものであることを特徴とするフィルムラミネータ。
3. 上記請求項１に記載のものにおいて、前記基板の片面に前記フィルムを貼付けるものにあっては、前記基板を平面台に載置して、前記ラミネーションロールと前記バックアップロールの各々を加圧することを特徴とするフィルムラミネータ。
4. 上記請求項１に記載のものにおいて、前記ラミネーションロールと前記バックアップロールは同径もしくは異なる径であることを特徴とするフィルムラミネータ。

Images