特許 6827145 空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6827145

(24)【登録日】2021年1月20日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラ

(51)【国際特許分類】

   B65H 39/16 20060101AFI20210128BHJP

   B65H 20/14 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   B65H39/16

   B65H20/14

【請求項の数】10

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2020-204926(P2020-204926)

(22)【出願日】2020年12月10日

【審査請求日】2020年12月14日

(31)【優先権主張番号】108148289

(32)【優先日】2019年12月30日

(33)【優先権主張国】TW

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】512306818

【氏名又は名称】輝能科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＰＲＯＬＯＧＩＵＭ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(73)【特許権者】

【識別番号】512316932

【氏名又は名称】プロロジウム ホールディング インク

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】楊思▲ダン▼

(72)【発明者】

【氏名】王清和

【審査官】 大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−７１７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−３６１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０３９２１８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｈ ５／２２

Ｂ６５Ｈ ２０／１４

Ｂ６５Ｈ ２７／００

Ｂ６５Ｈ ２９／２４

Ｂ６５Ｈ ３９／１６

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気浮上薄膜結合装置であって、
一緒に結合されるベースフィルム及び結合フィルムを案内するのに使用される少なくとも２つの給送ローラであって、前記ベースフィルムは第１の面及び反対側の第２の面を含み、間に空隙を有する少なくとも２つの薄膜構成要素が前記第２の面に配置されている、少なくとも２つの給送ローラ、
前記給送ローラのうちの一方によって案内される前記結合フィルムを受け取る結合ローラ、並びに、
別の前記給送ローラによって案内される前記ベースフィルムを受け取る空気浮上ローラであって、前記結合ローラに隣接して該結合ローラに対応して配置されて前記結合フィルムを押圧し、前記ベースフィルムの前記第１の面に結合させ、その外面に複数の吹き出し孔を含み、回転可能である外側ローラ、前記外側ローラ内に配置されており、その外面に所定の角度内の複数の貫通孔を含む内側シリンダ、及び、空気流を前記内側シリンダに提供するように該内側シリンダに接続されている空気源であって、前記空気流は、前記内側シリンダの前記貫通孔を介して前記外側ローラの前記吹き出し孔に案内され、前記所定の角度内で前記ベースフィルムの前記第２の面の前記空隙を満たす、空気源、を備え、前記所定の角度は２０度〜９０度である、空気浮上ローラ、を備えることを特徴とする、
空気浮上薄膜結合装置。

【請求項2】

前記ベースフィルムは金属薄膜であることを特徴とする、請求項１に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項3】

前記金属薄膜の厚さは、０．００６ミリメートル〜０．０２ミリメートルであることを特徴とする、請求項２に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項4】

前記空気源の前記空気流の圧力は、０．１ｋｇ／ｃｍ^２〜０．３ｋｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする、請求項１に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項5】

前記ベースフィルムの前記薄膜構成要素の厚さは、０．１ミリメートル〜０．３ミリメートルであることを特徴とする、請求項１に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項6】

前記結合ローラの表面硬さは、４０〜９０ショアデュロメータであることを特徴とする、請求項１に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項7】

前記貫通孔のサイズは、前記吹き出し孔のサイズよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の空気浮上薄膜結合装置。

【請求項8】

結合ローラに対応してベースフィルムを結合フィルムに結合させる空気浮上ローラであって、前記ベースフィルムは、第１の面及び反対側の第２の面を含み、間に空隙を有する少なくとも２つの薄膜構成要素が前記第２の面に配置されており、
該空気浮上ローラは、
その外面に複数の吹き出し孔を含み、回転可能である外側ローラ、
前記外側ローラ内に配置されており、その外面に所定の角度内の複数の貫通孔を含む内側シリンダ、及び、
空気流を前記内側シリンダに提供するように該内側シリンダに接続されている空気源であって、前記空気流は、前記内側シリンダの前記貫通孔を介して前記外側ローラの前記吹き出し孔に案内され、前記所定の角度内で前記ベースフィルムの前記第２の面の前記空隙を満たす、空気源、を備え、
前記所定の角度は２０度〜９０度であることを特徴とする、
空気浮上ローラ。

【請求項9】

前記空気源の前記空気流の圧力は、０．１ｋｇ／ｃｍ^２〜０．３ｋｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする、請求項８に記載の空気浮上ローラ。

【請求項10】

前記貫通孔のサイズは、前記吹き出し孔のサイズよりも大きいことを特徴とする、請求項８に記載の空気浮上ローラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薄膜結合装置に関し、詳細には、空気浮上ローラの空気流によって空隙を満たし、空隙によって生じる皺及び欠陥を克服し、フィルム結合の非平坦性の問題を解決できる、空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、種々の電子製品は、軽量さ、薄さ及び超小型化を目指して開発されており、これは、フィルム結合技術の適用をより広範なものにした。最も一般的なフィルム結合技術は、ロールツーロール方法であり、これは、高効率の連続的な生産方法であり、可撓性薄膜に特化した処理である。この方法では、円筒形のベース材料、及び、結合される円筒形の薄膜材料がローラによって押圧され、連続的な結合を達成する。結合の完了後に、これを、円筒形状にロール巻きにするか、又は、後続の加工のために半完成品として切り取る。

【0003】

薄膜結合の鍵は、皺を作ることなく薄膜を結合させ、積層体を平坦にする方法にある。特許文献１は、熱圧着結合によって結合される絶縁性フィルム、金属箔、離間フィルム、金属箔及び絶縁性フィルムを主に使用する。次に、それぞれが片面金属張の２つの積層体を、離間フィルムから分離し、平坦化された結合を達成できる。

【0004】

しかし、結合されるフィルムの裏面にコーティング層が存在する場合、コーティング層が三次元の障害物を形成する。また、三次元の障害物間には空隙がある。加えて、フィルムの厚さは比較的薄く、これでは、十分な剛性を提供できない。したがって、皺及び欠陥が生じ、フィルムを非平坦にする。薄膜結合の平坦性を改善するために多くの技法が提供されている。しかし、三次元の障害物を有する状態は、これらの技法において考慮されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１１０９３４２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラを提供することによって、三次元の障害物によって生じる従来の欠点を克服する。

【0007】

本発明の目的は、空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラを提供することによって、前述の欠点を克服することである。空気浮上ローラの空気流によって提供される陽圧は、三次元の障害物によって生じる空隙を満たすために使用でき、平坦化された結合を達成する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上を実現するために、本発明は、空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラであって、少なくとも２つの給送ローラ、結合ローラ及び空気浮上ローラを含む、空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラを開示する。給送ローラは、一緒に結合されるベースフィルム及び結合フィルムを案内するのに使用され、ベースフィルムは、第１の面及び反対側の第２の面を含む。間に空隙を有する少なくとも２つの薄膜構成要素が第２の面に配置されている。結合ローラは、給送ローラのうちの一方によって案内される結合フィルムを受け取る。空気浮上ローラは、別の給送ローラによって案内されるベースフィルムを受け取り、空気浮上ローラは、結合ローラに隣接して結合ローラに対応して配置され、結合フィルムを押圧してベースフィルムの第１の面に結合させる。空気浮上ローラは、結合中に、ベースフィルムの第２の面に陽圧の空気流を連続的に供給でき、三次元の障害物によって生じる空隙を満たす。したがって、ベースフィルムの剛性が高まり、ベースフィルムを結合フィルムにしっかりと結合させる。

【0009】

さらに、空気浮上ローラは、外側ローラ、内側シリンダ及び空気源を含む。外側ローラは、その外側面に複数の吹き出し孔を含み、回転可能である。内側シリンダは、回転することなく固定され、外側ローラ内に配置されている。また、内側シリンダは、その外側面に、所定の角度内の複数の貫通孔を含む。内側シリンダは、結合中に、空気源の空気流を受け入れ、空気流を、内側シリンダの貫通孔を介して外側ローラの吹き出し孔に案内し、ベースフィルムの空隙を満たすことが可能である。所定の角度は２０度〜９０度である。したがって、空隙によって生じる皺及び欠陥が克服され、フィルム結合の非平坦性の問題を解決できる。

【0010】

本発明の適用可能性のさらなる範囲が、本明細書において以下で与えられる詳細な説明から明らかとなるであろう。しかし、詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、専ら例示として与えられることを理解されたい。これは、本発明の主旨及び範囲内の種々の変形及び変更が、この詳細な説明から当業者に明らかとなるためである。

【0011】

本発明は、本明細書において以下で専ら例示として与えられ、したがって、本発明を限定するものではない詳細な説明からより十分に理解される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】本発明の空気浮上ローラの概略図である。

【図1B】本発明の空気浮上ローラの分解組立図である。

【図2A】本発明の使用時の空気浮上ローラの概略図である。

【図2B】本発明の使用時の空気浮上ローラの概略図である。

【図3】本発明の空気浮上薄膜結合装置の概略図である。

【図4】本発明の結合プロセスを示す、空気浮上薄膜結合装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は、陽圧の空気流を連続的に供給し、結合されるフィルムの空隙を満たし、三次元の障害物によって生じる皺及び欠陥を克服するとともに、フィルムをしっかりと結合できる、空気浮上ローラを開示する。
図１Ａ及び図１Ｂを参照されたい。空気浮上ローラ１０は、外側ローラ１１及び内側シリンダ１２を含む。外側ローラ１１は、回転可能であり、押圧される結合フィルムを案内する。したがって、外側ローラ１１は、実質的に中空のシリンダであり、その外面に複数の吹き出し孔１１１を含む。外側ローラ１１は結合されるフィルムに直接に接するため、吹き出し孔１１１のサイズは、（後に詳細に説明するように）大きすぎるべきではない。内側シリンダ１２は、回転することなく固定され、外側ローラ１１内に配置される。また、内側シリンダ１２は、その外面に、所定の角度内の複数の貫通孔１２１を含む。内側シリンダ１２は、結合されるフィルムと一緒に、すなわち結合プロセス中に回転する必要がないため、貫通孔１２１を通して空気を案内可能であればよい。したがって、内側シリンダ１２は部分的に中実であるか又は中空であり得る。内側シリンダ１２は空気流を貫通孔１２１まで案内すれば十分である。上述した外側ローラ１１の吹き出し孔１１１と比較して、貫通孔１２１のサイズは、十分な空気流を提供するようにより大きくできる。

【0014】

空気流の案内角度及び貫通孔１２１の配置を説明するために、図２Ａ及び図２Ｂを参照されたい。空気浮上ローラ１０は、結合ローラ２１と協調して動作し、結合されるベースフィルム４０及び結合フィルム５０を押圧できる。ベースフィルム４０は、第１の面４０１及び反対側の第２の面４０２を有する。結合フィルム５０は、ベースフィルム４０の第１の面４０１に結合され、ベースフィルム４０の第２の面４０２は、複数の薄膜構成要素４１を有する。したがって、ベースフィルム４０の薄膜構成要素４１は、特定の厚さを有することに起因して三次元の障害物を形成し、三次元の障害物間に空隙が形成される。したがって、結合時に、ベースフィルム４０の第２の面４０２の空隙は、ベースフィルム４０と結合フィルム５０との間の結合の平坦性に影響を与える。

【0015】

薄膜構成要素４１は厚さが極めて小さく、薄膜構成要素４１が脆弱であるため、ベースフィルム４０の第２の面４０２を直接的に押圧することは困難である。したがって、本発明では、外側ローラ１１及び内側シリンダ１２の設計によって、空気浮上ローラ１０が、空気流を連続的に供給し、その空気流の圧力は、ベースフィルム４０の第２の面４０２への結合中には０．１ｋｇ／ｃｍ^２〜０．３ｋｇ／ｃｍ^２であり、空隙を満たすことが可能であるため、ベースフィルム４０の剛性が高まり、ベースフィルム４０を結合フィルム５０に平坦な状態で結合させる。
空気流の所定の角度θは約２０度〜９０度であり、これは、空気浮上ローラ１０の中心軸から、ベースフィルム４０及び結合フィルム５０の接点への中心線Ｌとして本質的に画成できる。所定の角度θは、この中心線Ｌに沿って両側で計算される。理論上は、両側における角度は同じであり得る。例えば、所定の角度θが９０度である場合、中心線Ｌの両側において４５度の範囲を構成できる。しかし、様々な結合条件に従って、所定の角度θの構成は、両側において等しくない可能性もある。例えば、空隙を満たすことが困難であることを考慮すると（例えば、より大きい範囲若しくはより複雑な形状等）、結合前の吹き出し角度（図の左側）をより大きく設計でき、又は、ベースフィルム４０及び結合フィルム５０が付着するのが困難である場合（例えば、材料の問題）、結合後の吹き出し角度（図の右側）をより大きく設計できる。

【0016】

次に、図１Ａ〜図２Ｂを参照されたい。前述した吹き出し効果を達成するために、吹き出し孔１１１は、空気浮上ローラ１０の外側ローラ１１の外面にわたって分散される。したがって、空気流を、結合プロセス中に外側ローラ１１の回転に関係なく案内できる。上記で述べたように、吹き出し孔１１１のサイズは、外側ローラ１１及びベースフィルム４０の結合の平坦性を確実にするためには、大きすぎるべきではない。内側シリンダ１２の場合、貫通孔１２１は所定の角度θにおいて分散される。また、貫通孔１２１のサイズは、空気流の均一性を確実にするために大きすぎるべきではない。一般的に言えば、貫通孔１２１のサイズは、吹き出し孔１１１のサイズよりも大きい。

【0017】

本発明の空気浮上薄膜結合装置の概略図である図３を参照されたい。空気浮上薄膜結合装置は、少なくとも２つの給送ローラ、結合ローラ２１及び空気浮上ローラ１０を含む。給送ローラの量は、積層されるフィルムの量に従って変更できる。図示のように、給送ローラは、第１の給送ローラ３１及び第２の給送ローラ３２を含む。第１の給送ローラ３１は、結合フィルム５０を案内するのに使用され、第２の給送ローラ３２は、ベースフィルム４０を案内するのに使用される。当然ながら、より多くのフィルムが積層される場合、対応する数の給送ローラが提供される。本明細書における記載は専ら図面を用いた説明のためのものであり、その量及び位置を限定することを意図しない。

【0018】

以下は、実際の実施例である。結合フィルム５０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又は他のプラスチックフィルムであり、ベースフィルム４０は、銅、アルミニウム等の金属フィルムである。金属フィルムの厚さは、約０．００６ミリメートル〜０．０２ミリメートル（ｍｍ）である。金属フィルムには、特殊なパターン化されたコーティング層（薄膜構成要素４１）があり、その厚さは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。コーティング層は、結合剤として働くポリマーと混合された無機粉末から作られる。したがって、コーティング層は脆弱である。
結合フィルム５０及びベースフィルム４０は、第１の給送ローラ３１及び第２の給送ローラ３２によってそれぞれ案内される。次に、結合フィルム５０及びベースフィルム４０は、結合ローラ２１及び空気浮上ローラ１０によって受け取られる。空気浮上ローラ１０は、結合ローラ２１に隣接し結合ローラ２１に対応して配置されて結合フィルム５０を押圧し、ベースフィルム４０に結合させる。また、フリーローラ３３を使用して、ベースフィルム４０の給送角度を調整できる。

【0019】

結合ローラ２１の表面硬さは、高すぎるか若しくは低すぎる硬さによって、積層の間に接着するのが困難になったり積層が割れることを回避するように、４０〜９０ショアデュロメータである。また、コーティング層の厚さは極めて小さく、コーティング層は脆弱であるため、結合プロセス中にベースフィルム４０の第２の面４０２を直接的に押圧することは困難である。したがって、結合プロセス中に陽圧の空気流を使用して、第２の面４０２の空隙を満たす。
図４を参照されたい。空気浮上ローラ１０の内側シリンダ１２は、内側シリンダに接続されている空気源から空気流を受け取り、空気流を、内側シリンダ１２の貫通孔１２１及び外側ローラ１１の吹き出し孔１１１を通して案内し、ベースフィルム４０の薄膜構成要素４１間の空隙を満たす。したがって、ベースフィルム４０の剛性は、皺及び欠陥を有することなくベースフィルム４０を結合フィルム５０にしっかりと結合させるように高められる。積層が完了した後、積層されたフィルムは、受け取りローラ３４によって巻き取られて保管される。当然ながら、他の装置又はデバイスも連続的な処理に直接的に使用できる。

【0020】

本発明について以上のように説明したが、同じものを多くの方法で変更可能であることは自明である。そのような変更は、本発明の主旨及び範囲から逸脱するものとしてみなされるべきではなく、全てのそのような変更は、当業者には自明であるように、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

【要約】

空気浮上薄膜結合装置及びその空気浮上ローラが提供される。この装置は、三次元の障害物を有するベースフィルムに適用される特定の角度の空気流を吹き出し可能な空気浮上ローラから構成される。空気流によって提供される陽圧は、三次元の障害物によって生じる空隙を満たすのに使用できる。したがって、ベースフィルムは、結合フィルムにしっかりと結合し、三次元の障害物によって生じる皺及び欠陥を克服でき、フィルム結合の非平坦性の問題を解決できる。
【選択図】図１Ａ

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】