JP2000318041A

JP2000318041A - フィルム貼り付け装置

Info

Publication number: JP2000318041A
Application number: JP11125200A
Authority: JP
Inventors: Akio Kotado; 明夫古田土; Atsushi Seki; 篤志関; Seiji Tai; 誠司田井; Takeshi Nojiri; 剛野尻
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Chemical Techno Plant Ltd
Current assignee: Hitachi Chemical Techno Plant Ltd; Resonac Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】曲面や側壁のある被貼り付け物表面に、しわ
発生や気泡混入なくフィルムを効率良く貼り付けること
のできる装置を提供する。【解決手段】被貼り付け物を保持する手段、曲面であ
る加圧面を有する加圧パッド、加圧パッドと被貼り付け
物の間に可撓性フィルムを供給するフィルム供給手段、
及び、加圧パッドの加圧面と被貼り付け物とを可撓性フ
ィルムを挟んで直線的に近接させて圧接させ、直線的に
離間させて圧接を解除する加圧手段を持つフィルム貼り
付け装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲面や側壁のある
被貼り付け物、例えばＰＣ用ＣＲＴ、テレビ用ブラウン
管などの内壁面に可撓性フィルム（以下単に「フィル
ム」と称する）を貼り付けることのできる装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来フィルムの貼り付け作業では、配線
板回路用基板、化粧板などの平板を被貼り付け物として
いる。このため、平板の被貼り付け物とフィルムは、保
持ロールとラミネートロールの２本のロール間を同時通
過することが可能である。この時、保持ロールによって
支持された被貼り付け物に、フィルムがラミネートロー
ルによって、圧着されることにより、貼り付け作業が行
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被貼り付け物に曲面や
側壁が有る場合には、これらが妨害因子となり、従来装
置の２本のロール間を、被貼り付け物とフィルムが通過
できず、フィルムを貼り付けることができない。従っ
て、曲面や側壁のある、例えばＰＣ用ＣＲＴ、テレビ用
ブラウン管などの内壁面には、フィルムを効率よく貼り
付けることができなかった。

【０００４】本発明の目的は、上記問題を解決すべく、
曲面や側壁のある被貼り付け物表面に、しわ発生や気泡
混入なくフィルムを効率良く貼り付けることのできる装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、可撓性フィル
ムを貼り付ける装置において、被貼り付け物を保持する
手段、曲面である加圧面を有する加圧パッド、加圧パッ
ドと被貼り付け物の間に可撓性フィルムを供給するフィ
ルム供給手段、及び、加圧パッドの加圧面と被貼り付け
物とを可撓性フィルムを挟んで直線的に近接させて圧接
させ、直線的に離間させて圧接を解除する加圧手段を持
つことを特徴とするフィルム貼り付け装置を提供するも
のである。

【０００６】

【発明の実施の態様】被貼り付け物を保持する手段とし
ては、被貼り付け物の貼り付け面が露出し、かつ、フィ
ルム貼り付け時に貼り付け面に圧力が印加されるように
被貼り付け物を保持するものであれば、特に制限はな
い。例えば、被貼り付け物の貼り付け面を露出させて被
貼り付け物を受容する受け台状のものなどが好適であ
る。

【０００７】加圧パッドは、被貼り付け物の貼り付け面
と全面が密着しうる曲面状の加圧面を有する剛性体であ
ってもよいし、剛性体の加圧面を弾性体で被覆したもの
であってもよい。また、剛性体上に、被貼り付け物の貼
り付け面と部分的に接触し得る加圧面を弾性体で形成
し、加圧時に弾性体が被貼り付け物の貼り付け面の形状
に追従して変形し、供給されたフィルムを貼り付け面全
面に渡って圧着させるようにしてもよい。加圧面の曲面
の形状としては、例えば、部分球の表、裏面、平板を曲
げた形状の表、裏面等がある。

【０００８】上記のように加圧パッドの加圧面が弾性体
で形成されている場合、弾性体の形状は、加圧面の中央
部が先に被貼り付け物の貼り付け面に接触し、次第に中
央部から両端へと接触部が広がる形状であることが好ま
しい。これは、中央部から端部へ接触部が広がることに
よって、フィルム貼り付け時にフィルムと貼り付け面間
の空気が、中央部より端部へ追い出され、気泡混入やし
わ発生が押さえられるからである。この機構を実現させ
るには、加圧面の曲率と被貼り付け物の貼り付け面の曲
率とが異なることが必要である。例えば、ＰＣ用ＣＲＴ
やテレビ用ブラウン管のフィルム貼り付け面のように、
貼り付け面が側壁で囲まれた平面又は湾屈した曲面であ
る場合には、加圧面の曲率が貼り付け面の曲率より小さ
いことが必要である。加圧面の曲率が貼り付け面の曲率
より大きいと、気泡が残り貼り付けがうまくいかないた
めである。逆に、貼り付け面が凸状に湾曲した曲面であ
る場合には、加圧面の曲率が貼り付け面の曲率より大き
いことが必要である。また、加圧面全体に渡って均一に
加圧するためには、表面弾性体の厚さは、最初に接触す
る中央部が厚く、後から接触する端部は薄くすることが
好ましい。この弾性体厚さは、被貼り付け物の貼り付け
面の曲率（平面も含む）、単位面積当たりの加圧力、表
面弾性体の弾性率などによって変化するので、これらに
合わせた最適厚さにする必要がある。

【０００９】弾性体は、必要な弾性、耐熱性、耐薬品性
があるものであれば特に規定するものではない。例え
ば、離型性を有するシリコンゴム、フッ素ゴムなどのプ
ラスチック・ゴム・エラストマーなどが好適である。弾
性体を表面に形成する方法としては、弾性体を保持体に
接着する方法、弾性体を金具により固定する方法などあ
るが、特に規定するものではない。弾性体を支持する剛
性体としては、一定の剛性を有していれば特に制限は無
く、その材質としては、例えば、ステンレス、鋼、硬質
プラスチック等が好適である。

【００１０】フィルムは、一般に熱可塑性であることが
多い。この為、加圧パッド表面は加熱されていることが
好ましい。加熱すると効率よくフィルムを貼り付けるこ
とができるためである。加熱温度は、フィルム種類にも
よるが、一般に７０〜１５０℃が好ましい。加熱方法と
しては、加圧パッドにシースヒータを取り付ける方法、
埋め込みヒータで加圧パッドを作る方法、弾性体表面あ
るいは裏面に薄膜状のフレキシブルヒータを取り付ける
方法などがあるが、必要な温度に加熱できれば、特に規
定するものではない。

【００１１】フィルムを加圧パッドと被貼り付け物の間
に供給するフィルム供給手段としては、被貼り付け物の
被貼り付け面を被覆するために必要な量のフィルムを加
圧パッドと被貼り付け物の間に供給することのできる手
段であれば、特に規定するものではない。例えば、支持
フィルムを用いる手段がある。例えば、長尺の支持フィ
ルム付きのフィルムを、加圧パッドと被貼り付け物の間
を通して搬送する繰り出しロールと巻き取りロール、搬
送されるフィルムのみに被貼り付け物手前で切り目をい
れるフィルムカッターからなる手段が好適である。長尺
の支持フィルム付きフィルムが繰出ロールから繰り出さ
れ、被貼り付け物手前でフィルムカッターがフィルムの
みに切れ目を入れ、フィルムのみが必要サイズに切断さ
れる。フィルム貼り付け後、フィルムは隣接する２本の
切れ目の間の部分が支持フィルムから剥離し、支持フィ
ルムが巻き取りロールに巻き取られる。また、フィルム
のみに予め切れ目を入れた支持フィルム付きフィルムを
繰り出して用いてもよい。或は、長尺フィルムの端部又
はカットされたフィルムを、真空吸着装置を用いて被貼
り付け物の貼り付け面上に搬送してもよい。フィルム供
給法は、必要量が時間内に供給できれば、特に規定する
ものではない。

【００１２】加圧手段は、加圧パッドの加圧面と被貼り
付け物とを、フィルムを挟んで直線的に近接させて圧接
させ、直線的に離間させて圧接を解除するものである。
加圧手段としては、例えば、加圧パッドの加圧面の反対
側に連結し加圧パッドを支持するとともに、加圧パッド
を被貼り付け物の貼り付け面に対して往復直線運動させ
る駆動部と、駆動部を固定して支持する支持部からなる
ものが挙げられる。駆動部は、直線運動を行い、ストロ
ーク、速度、加圧力などの要件を満たすことが必要であ
る。これらの要件とは、ストロークでは加圧パッドを被
貼り付け物に押し付けるに必要な距離であり、速度では
加圧パッドの上下動が要求タクト（例えば、１分間に５
個の貼り付け物にフィルムを貼り付けることなど）内に
入ることであり、加圧力ではフィルムの貼り付け力が目
標値を上回ることである。駆動部としては、エアシリン
ダ、油圧シリンダ、サーボモータとボールネジの組み合
わせなどがあるが、要件を満たすものであれば、特に規
定するものではない。また、加圧パッドを水平あるいは
一定角度で保持するためのガイドが必要である場合もあ
るが、特に規定するものではない。ガイドとしては、例
えば、駆動部と平行して加圧パッドの加圧面の反対側に
連結した１又は２以上のスライダーが挙げられる。加圧
時の圧力としては、通常０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ²が
好ましい。これらの手段によりフィルムは、加圧パッド
によって、被貼り付け物の貼り付け面全面に渡って均一
に加圧され貼り付けられる。

【００１３】本発明の装置を用いてフィルムを貼り付け
る被貼り付け物としては、ＰＣ用ＣＲＴやテレビ用ブラ
ウン管などが好適であるが、これらに限定されるもので
はない。曲面状のフィルム貼り付け面を囲む側壁を持た
ないものであってもよい。また、加圧パッドの加圧面が
弾性体で形成されている場合には、貼り付け面が平面で
あるものであってもよい。

【００１４】本発明の装置を用いて貼り付けられるフィ
ルムとしては、可撓性を有するものであれば特に制限は
ないが、例えば、蛍光パターン形成用感光性フィルム、
カラーフィルター形成用感光性フィルム等の感光性フィ
ルム、粘着フィルム等が挙げられる。

【００１５】本発明のフィルム貼り付け装置によると、
例えば次のようにして、フィルムを被貼り付け物に貼り
付けることができる。まず、被貼り付け物を、被貼り付
け物を保持する手段により、装置の所定位置に固定す
る。ついで、フィルムを被貼り付け物と加圧パッドの間
にフィルム供給手段により供給する。加圧パッドに連結
された駆動部は直線運動を行い、加圧パッドが被貼り付
け物に近接し、加圧パッドの弾性体で形成された加圧面
の中央部がフィルムを介して、被貼り付け物の貼り付け
面に押しつけられる。ここで、被貼り付け物の貼り付け
面の中央部にフィルムが貼り付けられ、ここを開始点と
して、フィルムが中央部から端部へ貼り付けられる。こ
の間、加圧パッドとフィルム間の空気は、中央部から端
部へと押し出されてゆく。貼り付け面の端部までフィル
ムが貼り付けられた後、駆動部が逆方向に直線運動を行
い、加圧パッドを被貼り付け物から離間させ、圧接を解
除し、フィルム貼り付けが完了する。

【００１６】

【実施例】実施例１以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図１は、曲面部と曲面部周囲の側壁からなる被貼り付け
物の一例の側面図であり、図２は、図１の被貼り付け物
の正面図である。図３は、本発明の装置の一態様の平面
図である。図４は、図３に示す装置における加圧パッド
の動作を示す部分拡大図である。図１、２に示す被貼り
付け物１は、上側に凸となった曲面１ａを備えており、
周囲に側壁１ｂがあるＰＣ用ＣＲＴである。曲面１ａの
裏面の湾屈面が貼り付け面１ｃとなる。図１、２におい
て、点線はこの被貼り付け物１の肉厚を示す。この被貼
り付け物１は、図３に示すように、フレーム３０上面に
形成された被貼り付け物外形に対応する凹部を有する被
貼り付け物保持部２６に受容され、固定されている。被
貼り付け物１の貼り付け面１ｃが上向きに露出してい
る。

【００１７】被貼り付け物１の上方には、加圧パッド３
が、弾性体４で形成された加圧面３ａを下向きにして、
加圧面３ａを表面温度１００℃に加熱され待機してい
る。加圧面３ａの曲率は貼り付け面１ｃの曲率より小さ
く、弾性体４の厚みは、加圧面３ａの中心から端部に向
かって薄くなっている。加圧パッド３は加圧面３ａの反
対側に垂直に配置された油圧シリンダ１０で支持され、
油圧シリンダ１０と平行するスライダ１２ａと連結して
いる。油圧シリンダ１０の固定端と、スライダ１２ａを
案内するシリンダ１２ｂとは、フレーム３１に固定され
た水平支持板１３で固定されている。このため、加圧パ
ッド３は、水平に保持されたまま、上下に移動すること
ができる。被貼り付け物１の向かい合った側壁上に配置
された一対のガイドロール３５により、フィルム２を、
保持部２６の角の部分との接触を防ぐことができ、破損
のおそれなしにスムーズに貼り付けることができる。

【００１８】次に、図３を用いて加圧パッド３の動作を
説明する。図３及び図４Ａに示される待機状態で、繰出
ロール２３から支持フィルム付きフィルム２が供給され
る。このフィルムは、感光性フィルムで、支持フィルム
付きであり、熱可塑性であるため加熱により良く接着す
る。支持フィルム付きフィルム２の感光性フィルムの所
定の位置に切れ目を入れておくが、支持フィルムには切
れ目が入らないようにする。この状態で、支持フィルム
付きフィルム２のテンションを下げる。油圧シリンダ１
０に圧力が加わると、加圧パッド３が下降し、支持フィ
ルム付きフィルム２を押し下げ、被貼り付け物１の貼り
付け面１ｃの中央部に接触させる。さらに、加圧力が加
わり弾性体４が変形し、接触部が貼り付け面１ｃの中央
部から両端部まで拡大する。これによって、フィルムが
貼り付けられる。次いで、逆方向に油圧シリンダ１０で
圧力をかけ、加圧パッド３を上昇させる。支持フィルム
にテンションを掛けると、フィルムは切れ目間の部分が
支持フィルムから離れ、貼り付けが完了する。なお、こ
れらの動作を示すために、図４のＡに加圧パッドと被貼
り付け物の待機状態を、図４のＢに加圧状態を示した。

【００１９】実施例２次に、本発明の他の一実施例として、インライン装置と
して構成した場合について説明する。図５は、本実施例
における装置の被貼り付け物を保持する手段を示す平面
図であり、図６は、本実施例の装置の部分正面図であ
る。両図とも主要部のみを示し、端部は省略した。図６
において、被貼り付け物１、保持部２６及び可動整列部
材２５については、断面が示されている。図５に示す通
り、装置全体の構成は、プラットホーム３７上の受け入
れ部２０、貼り付け部２１、払い出し部２２から成って
いる。この装置では、実施例１で用いた油圧シリンダの
代わりに、サーボモータ１１とボールネジ１４ａが用い
られている。被貼り付け物１及び加圧パッド３は、実施
例１で用いたものと同じものが用いられている。加圧パ
ッド３は加圧面３ａの反対側に垂直に配置されたサーボ
モータ１１によりボールネジ１４ａを介して支持され、
サーボモータ１１及びボールネジ１４と平行するスライ
ダ１２ａと連結している。ボールネジ１４ａを案内する
シリンダ１４ｂ及びスライダ１２ａを案内するシリンダ
１２ｂは、フレーム（図示せず）に固定された水平支持
板１３で固定されている。サーボモータ１１も直立状態
で固定されている。

【００２０】受け入れ部２０に搬入された被貼り付け物
１は、搬送コロ３６によって、貼り付け部２１に送られ
る。ここで被貼り付け物１は、可動整列部材２５によっ
て位置決めされ、保持部２６に受容されて保持される。
使用フィルムは実施例１と同じ支持フィルム付きフィル
ム２である。加圧パッド３は、約１００℃に加熱されて
いる。

【００２１】まず、支持フィルム巻き取りロール２４を
回転させ、繰出ロール２３からガイドロール３５及びｙ
位置にあるテンションコントロールロール２９を経由し
て支持フィルム付きフィルム２を供給する。テンション
コントロールロール２９は矢印方向に往復移動可能であ
り、ｘ又はｙ位置に固定される。繰出ロール２３より供
給された支持フィルム付きフィルム２のフィルムには、
被貼り付け物１の手前で、フィルムカッタ２７、２８に
よって、定寸法位置に切れ目が付けられる。フィルムの
この切れ目により区切られた部分が被貼り付け物１の上
部に供給されると、テンションコントロールロール２９
がｘ位置に移動し、支持フィルム付きフィルム２のテン
ションが下がる。フィルムの貼り付け部分が被貼り付け
物１の貼り付け面１ｃの上部に供給されると、サーボモ
ータ１１が高速で回転して、加圧パッド３と支持フィル
ム付きフィルム２を、貼り付け面１ｃと接触する直前ま
で押し下げる。次いで、サーボモータ１１の回転数を低
下させる。これにより、加圧パッド３の加圧面３ａは、
支持フィルム付きフィルム２を挟んで中央部よりゆっく
りと端部へ接触面を広げて貼り付け面１ｃに接触してい
く。貼り付け面全体に渡って、加圧パッド３の加圧面３
が接触したら、その位置で保持する。この方法で、フィ
ルムの圧着を行う。

【００２２】圧着終了後、サーボモータ１１を、高速で
逆回転させ、加圧パッド３を上昇さる。テンションコン
トロールロール２９の位置をｘからｙへ移動させてテン
ションを上げて、支持フィルムを上昇させ、支持フィル
ムを巻き取れば、フィルムは切れ目間で支持フィルムか
ら離れて、貼り付けが完了する。貼り付けが完了した被
貼り付け物１は、払い出し部２２に送り出され、次の装
置に搬出される。このようにして、貼り付けられたフィ
ルムには、気泡混入やしわがなくきれいなものであっ
た。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、従来装置では不可能だった、曲面や側壁のついた被
貼り付け物表面へのフィルムの貼り付けが、気泡混入や
しわ発生が無く効率よくできるフィルム貼り付け装置を
提供することができる。

【００２４】また、本発明の技術思想に基づけば、加圧
パッドを被貼り付け物の下側に配置することも可能であ
る。また、上記実施例のように被貼り付け物を横に置く
横型ばかりでなく、被貼り付け物を立てておく縦型装置
も容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置によりフィルムを貼り付ける対象
となる曲面と側壁のついた被貼り付け物の一例の側面図
である。

【図２】図１の被貼り付け物の平面図である。

【図３】本発明の装置の一実施例の一部を省略して示す
概略正面図である。

【図４】図３に示す装置の加圧パッド部の概略動作説明
図である。

【図５】本発明の装置の一実施例であるインラインタイ
プ自動装置の一部を省略して示す概略平面図である。

【図６】図５に示す装置の一部省略の概略正面図であ
る。

【符号の説明】

１被貼り付け物１ａ曲面１ｂ側壁１ｃ貼り付け面２フィルム３加圧パッド３ａ加圧面４表面弾性体１０油圧シリンダ１１サーボモータ１２ａスライダ１２ｂシリンダ１３水平支持板１４ａボールネジ１４ｂシリンダ２０受け入れ部２１貼り付け部２２払い出し部２３繰出ロール２４支持フィルム巻き取りロール２５整列部材２６保持部２７、２８フィルムカッター２９テンションコントロールロール３０、３１フレーム３５ガイドロール３６搬送コロ３７プラットホーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関篤志茨城県日立市本宮町五丁目11番１号日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者田井誠司茨城県日立市東町四丁目13番１号日立化成工業株式会社茨城研究所内 (72)発明者野尻剛茨城県日立市東町四丁目13番１号日立化成工業株式会社茨城研究所内Ｆターム(参考） 4F211 AA45 AD05 AD08 AG03 AG07 AH33 SA07 SC03 SD01 SD18 SH19 SJ01 SJ13 SJ15 SJ23 SJ29 SP03 SP21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性フィルムを貼り付ける装置におい
て、被貼り付け物を保持する手段、曲面である加圧面を
有する加圧パッド、加圧パッドと被貼り付け物の間に可
撓性フィルムを供給するフィルム供給手段、及び、加圧
パッドの加圧面と被貼り付け物とを可撓性フィルムを挟
んで直線的に近接させて圧接させ、直線的に離間させて
圧接を解除する加圧手段を持つことを特徴とするフィル
ム貼り付け装置。
【請求項２】加圧パッドの加圧面が弾性体で形成され
ており、加圧時に弾性体が被貼り付け物の貼り付け面の
形状に追従して変形し、供給されたフィルムを貼り付け
面全面に渡って圧着することを特徴とする請求項１記載
のフィルム貼り付け装置。