JP5930274B2 - リール部材及びフィルム収容体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば異方導電性接着フィルム等の一連の長尺の接着フィルムを巻き取り且つ引き出すためのリール部材の技術に関する。

一般に、例えば、液晶パネルやＩＣチップのような電子部品同士を電気的に接続する場合には、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させた異方導電性接着フィルムが用いられる。

また、近年、太陽電池用の電極を電気的に接続し且つ接着するための接着フィルムとして、絶縁性接着剤中に導電性粒子を含有させた導電性接着フィルムが用いられている。
このような接着フィルムは、幅狭で長尺の剥離シート上に形成され、リール部材にロール状に巻取った形態で出荷されている。

近年、このような接着フィルムの長尺化が望まれているが、接着フィルムが長尺化すると、フィルムロールの径が増し、その自重によってリール部材のフランジ部外周部にたわみが生じ、接着フィルムの円滑な引き出しを阻害するという問題がある。
そして、接着フィルムの長尺化ができないと、短尺の接着フィルムを巻いたリール部材を頻繁に交換する必要があり、その都度生産ラインを停止するため、生産効率が低下してしまう。

特開２００７−９４６６２号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、長尺の接着フィルムを巻き取り且つ引き出すリール部材において、リール部材の自重によるフランジ外周部のたわみを防止することによってフランジ間のクリアランスの精度を向上させる技術を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、円筒形状に形成され、接着フィルムを巻取可能な巻芯軸部と、前記巻芯軸部の両端部に設けられ、それぞれの外側面が平行な平面となるように形成された第１及び第２フランジ部とを備え、前記第１及び第２フランジ部の前記巻芯軸部の内周側から周囲の部分に、それぞれ一定の厚さの補強部が設けられるとともに、前記第１及び第２フランジ部の内側部分で、かつ、前記補強部に対してフランジ外周側の部分に、前記補強部から外周部側に向って前記補強部の厚さより厚さが薄くなるようにテーパ状に形成された軽量化部が設けられ、さらに、前記第１及び第２フランジ部の内側部分で、かつ、前記補強部及び前記軽量化部の表面に、当該接着フィルムを案内するためのリブが設けられ、前記リブは、当該接着フィルムを案内する面が、当該リール部材の回転軸線に対して直交する面上に位置するように設けられているリール部材である。
本発明では、上述したリール部材が、３００〜６００ｍｍの接着フィルムを巻き取るリール部材であって、前記第１及び第２フランジ部の直径が、２５０〜３００ｍｍであり、前記第１及び第２フランジ部の間隔である前記巻芯軸部の厚さが、１．００〜１．３０ｍｍであって、当該巻芯軸部の径が、（前記第１及び第２フランジ部の直径／２．５）±１０％であり、前記補強部の径が、（前記第１及び第２フランジ部の直径／１．５）±１０％であり、前記軽量化部の中心側端部と外周部側端部の厚さの比が、５：４〜３：２である場合にも効果的である。
また、本発明は、上述したいずれかのリール部材と、前記リール部材の巻芯軸部に巻き取られた接着フィルムとを有するフィルム収容体である。
本発明では、前記接着フィルムが、絶縁性接着剤中に導電性粒子が分散された異方導電性接着フィルムである場合にも効果的である。

本発明の場合、第１及び第２フランジ部の巻芯軸部の内周側から周囲の部分に一定の厚さの補強部が設けられるとともに、第１及び第２フランジ部の内側部分で、かつ、補強部に対してフランジ外周側の部分に、補強部から外周部側に向って補強部の厚さより厚さが薄くなるようにテーパ状に形成された軽量化部が設けられていることから、一定の厚さの補強部によってリール部材の剛性を確保した上で、第１及び第２フランジ部の外周部の重量を小さくすることができ、これによりリール部材の自重によるフランジ外周部のたわみを防止することができるので、第１及び第２フランジ部間のクリアランスの精度を向上させることができる。
さらに、本発明では、第１及び第２フランジ部の内側部分に、接着フィルムを案内するためのリブが設けられているため、巻取時及び引出時における接着フィルムの蛇行を防止することができ、これにより巻取時における接着フィルムの脱落等及び引出時における接着フィルムの引っかかりやブロッキング等を防止することができる。
また、本発明においては、リブの接着フィルムを案内する面が、当該リール部材の回転軸線に対して直交する面上に位置するように設けられていることから、巻取時及び引出時における接着フィルムの蛇行をより確実に防止することができるので、巻取時における接着フィルムの脱落等及び引出時における接着フィルムの引っかかりやブロッキング等をより確実に防止することができる。

本発明によれば、長尺の接着フィルムを巻き取り且つ引き出すリール部材において、リール部材の自重によるフランジ外周部のたわみを防止することができるので、第１及び第２フランジ部間のクリアランスの精度を向上させることができる。
その結果、本発明によれば、接着フィルムの貼付工程において、リール部材を頻繁に交換する必要がなく、生産効率を大幅に向上させることができる。

（ａ）：本発明に係るリール部材の実施の形態の内側の構成を示す平面図（ｂ）：図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）：図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 同リール部材の全体構成を示す断面図 本発明に係るフィルム収容体の実施の形態の全体構成を示す断面図 本発明のリール部材における各部分の寸法関係を示す説明図 比較例１、２のリール部材の構成を示す断面図 比較例３のリール部材の構成を示す断面図 比較例４のリール部材の構成を示す断面図

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明に係るリール部材の実施の形態の内側の構成を示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態のリール部材１は、寸法安定性を確保する観点から、ポリスチレン樹脂からなるもので、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、フィルム巻取装置又はフィルム引出装置の駆動軸１０に装着されるようになっている。

リール部材１は、例えば異方導電性接着フィルム等の長尺の接着フィルムが巻き付けられる円筒形状の巻芯軸部２を有し、この巻芯軸部２の両端部に、円板形状の第１及び第２フランジ部１１、１２が一体的に設けられている。

本実施の形態の場合、第１及び第２フランジ部１１、１２は、その外側面が回転軸線Ｏに対して直交する平面となるように形成され、同一の構成を有している。以下、本明細書では、第１フランジ部１１を例にとって説明する。

第１フランジ部１１の巻芯軸部２の周囲には、例えば円形状の補強部３が設けられている。
この補強部３は、第１フランジ部１１の外側面と平行に形成された内側面を有し、一定の幅となるように形成されている。

第１フランジ部１１の内側部分で補強部３に対し外周部側の部分には、軽量化部４が設けられている。
この軽量化部４は、補強部３から外周部側に向って補強部３より厚さが薄くなるようにテーパ状に形成されている。
なお、本実施の形態では、軽量化部４の表面（内側面）は、平面状に形成されている。

さらに、第１フランジ部１１の内側部分で、かつ、巻芯軸部２に対して外周部側の部分には、接着フィルムを案内するためのリブ５が設けられている。
このリブ５は、リール部材１の回転軸線Ｏを中心として放射直線状に延びる複数の内側ガイド部５ａと、第１フランジ部１１の外縁部に設けられた円形状の外側ガイド部５ｂとを有している。

リブ５の各部分は補強部３より若干高さが高くなるように、第１フランジ部１１の外側面１１ａと平行な面上に、すなわち、回転軸線Ｏに対して直交する平面上にリブ５の内側ガイド部５ａ及び外側ガイド部５ｂの頂上面が位置するように形成されている。
なお、リブ５の各頂上面には、所定のアールが施されている。

図２は、本実施の形態のリール部材の全体構成を示す断面図である。
また、図３は、本発明に係るフィルム収容体の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
図２に示すリール部材１を図示しないフィルム巻取装置に装着し、巻芯軸部２に長尺の接着フィルム６を巻き付けることにより、図３に示すフィルム収容体２０が得られる。

図４は、本発明のリール部材１における各部分の寸法関係を示す説明図である。
本発明に係るリール部材１は、長尺（３００〜６００ｍ）の接着フィルム６に有効で、大径の第１及び第２フランジ部１１、１２を有している。

具体的には、第１及び第２フランジ部１１、１２の直径が２５０〜３００ｍｍで、第１及び第２フランジ部１１、１２間の間隔即ち巻芯軸部２の厚さｔが１．００〜１．３０ｍｍのものに特に有効となるものである。

この場合、巻芯軸部２の径ｄは、必要な剛性を確保し且つフランジ外周部の軽量化を図る観点からは、（第１及び第２フランジ部１１、１２の直径／２．５）±１０％に設定することが好ましい。
この場合、フランジ外周部の軽量化を図る観点からは、１００ｍｍ程度に設定することが好ましい。

また、補強部３の径Ｄは、必要な剛性を確保し且つフランジ外周部の軽量化を図る観点からは、（第１及び第２フランジ部１１、１２の直径／１．５）±１０％に設定することが好ましい。
具体的に好ましい補強部３の径Ｄは、１８３〜１５０ｍｍであるが、軽量化を図る観点からは、１５０ｍｍ程度に設定することが好ましい。

また、軽量化部４の中心側端部と外周部側端部の厚さの比Ｈ₁：Ｈ₂は、必要な剛性を確保し且つフランジ外周部の軽量化を図る観点からは、好ましくは５：４〜３：２であり、より好ましくは４：３である。
具体的には、好ましい中心側の軽量化部４の大きさＨ₁は、１．９０〜２．１０ｍｍであり、好ましい外周部側の軽量化部４の大きさＨ₂は、１．４５〜１．５５ｍｍである。

さらに、リブ５の外周部（外側ガイド部５ｂ）の高さｈは、必要な剛性を確保し且つフランジ外周部の軽量化を図る観点からは、０．４〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
さらにまた、リブ５間の間隔（クリアランス）Ｃは、リブ面への接着フィルム貼り付き防止と隙間への接着フィルム脱落防止の観点からは、接着フィルム６の幅に対し、０．０５〜０．１０ｍｍ離間するように設定することが好ましい。

一方、リブ５の内側ガイド部５ａの本数は、リール径が大きくなるに伴い増加させることが好ましい。
本発明が適用される範囲では、８本〜２４本が好ましく、より好ましくは、１２本〜２４本である。

リブ５の内側ガイド部５ａの本数が８本より少ないと、接着フィルム６の巻取後に横置きで放置したり輸送時に接着フィルム６にずれが生じ、他方、リブ５の内側ガイド部５ａの本数が２４本より多いと、巻取時に接着フィルム６の乗り上げが発生するおそれがあり、同時にリブ面への接着フィルム６の付着のリスクが高まる。
リール部材１のより大径化に対しては、第１及び第２フランジ部１１、１２の外周部分に多くのリブ５（内側ガイド部５ａ）を設ける構成を採用することもできる。

以上述べた本実施の形態においては、第１及び第２フランジ部１１、１２の巻芯軸部２の近傍に一定の厚さの補強部３が設けられるとともに、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側部分で、かつ、補強部３に対してフランジ外周側の部分に、厚さが補強部３の厚さより薄くなるようにテーパ状に形成された軽量化部４が設けられていることから、一定の厚さの補強部３によってリール部材１の剛性を確保した上で、第１及び第２フランジ部１１、１２の外周部の重量を小さくすることができ、これによりリール部材１の自重によるフランジ外周部のたわみを防止することができるので、第１及び第２フランジ部１１、１２間のクリアランスの精度を向上させることができる。

さらに、本実施の形態では、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側部分に、接着フィルム６を案内するためのリブ５が設けられ、しかも、リブ５の接着フィルム６を案内する面が、リール部材１の回転方向に対して直交する面上に位置するように設けられていることから、巻取時及び引出時における接着フィルム６の蛇行を確実に防止することができ、これにより巻取時における接着フィルム６の脱落等及び引出時における接着フィルム６の引っかかりやブロッキング等を確実に防止することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜接着フィルムの作成＞
接着フィルム６として、幅１．０ｍｍの剥離シート（図示せず）上に乾燥後の厚さが２５μｍの異方導電性接着剤をフィルム状に塗布形成したものを用いた。なお、接着剤の種類はエポキシ系熱硬化型のものである。

ここで、異方導電性接着フィルムの最低溶融粘度は、３．０×１０⁴Ｐａ・ｓである。
この最低溶融粘度は、回転式レオメータ（TA instrument社製）を用い、昇温速度が１０℃／分、測定圧力が５ｇで一定に保持し、直径８ｍｍの測定プレートを使用して測定した値である。

＜実施例１＞
リール部材１として、ポリスチレン樹脂からなり、巻芯軸部２の直径が１００ｍｍ、厚さが１．２５ｍｍで、第１及び第２フランジ部１１、１２の径が２５０ｍｍの両面フランジタイプのものを用いた。これは、図２に示す構成のものである。

リール部材１の補強部３は、厚さを２．０ｍｍとし、幅Ｄを１５０ｍｍとした。
また、軽量化部４は平面テーパ状に形成し、フランジ内周部における高さＨ₁を補強部３の厚さと同一の２．０ｍｍとし、フランジ外周部における厚さＨ₂が１．５ｍｍとなるようにした。

一方、リブ５のフランジ外周部（外側ガイド部５ｂ）における高さｈは、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側面から０．５ｍｍとなるようにした。
また、リブ５の内側ガイド部５ａは、等間隔で１２本設けた。
このリール部材１に、接着フィルム６として長さ５００ｍの異方導電性接着フィルム６を巻き取った。

＜比較例１＞
図５に示すように、テーパ状の軽量化部４を形成せず、第１及び第２フランジ部１１、１２の厚さを２ｍｍとするとともに、リブ５Ａの内側ガイド部５０ａ及び外側ガイド部５０ｂの高さをフランジ内側面４０から０．１ｍｍとした。このリール部材１Ａは、従来のリール部材の構成のものである。
そして、第１及び第２フランジ部１１、１２の径を１９５ｍｍとし、長さ３００ｍの接着フィルム６を巻き取った。

＜比較例２＞
図５に示す形状で第１及び第２フランジ部１１、１２の径が２５０ｍｍのリール部材１Ａを作成し、長さ５００ｍの接着フィルム６を巻き取った。

＜比較例３＞
図６に示すように、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側面にテーパ状の軽量化部４Ａを形成する一方で、リブ５Ｂの内側ガイド部５０ａ及び外側ガイド部５０ｂの高さをフランジ内側面から０．１ｍｍとした。
その他は実施例と同一の条件でリール部材１Ｂを作成し、長さ３００ｍの接着フィルム６を巻き取った。

＜比較例４＞
図７に示すように、補強部を設けずにテーパ状の軽量化部４Ａを形成した以外は実施例と同一の条件でリール部材１Ｃを作成し、長さ５００ｍの接着フィルム６を巻き取った。

＜評価＞
実施例及び比較例１〜４によって作成したリール部材（フィルム収容体）をそれぞれ２４時間室温の環境下で放置し、フランジ外周部における第１及び第２フランジ部１１、１２間のクリアランスをレーザー反射式変位計を用いて測定した。その結果を表１に示す。
また、実施例及び比較例１〜４において、巻取時の接着フィルム６の状態（脱落等）を目視で観察した。その結果を表１に示す。

さらに、接着フィルム６を、引出張力５０ｇ、引張速度５００ｍｍ／秒で１秒間のインターバルをおいて１秒間の引き出しを、最後まで繰り返し行い、引出時及び引出後の接着フィルム６の状態（引出時の引っかかり、ブロッキング、切れ）を目視で観察した。その結果を表１に示す。

＜評価結果＞
表１から明らかなように、補強部及びテーパ状の軽量化部を設けていない比較例１、２の場合、接着フィルム６の長さが３００ｍと短い場合（比較例１）には、フランジ外周部におけるクリアランスの狂いが小さく（１．１５±０．１ｍｍ）、巻取時及び引出時において問題は生じなかったが、接着フィルム６の長さが５００ｍと長尺化した場合（比較例２）には、フランジ外周部におけるクリアランスの狂いが大きくなるとともに（１．１５±０．４ｍｍ）、引出時において、引っかかり、ブロッキング、切れが生じた。

また、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側面にテーパ状の軽量化部４Ａを形成する一方で、リブ５Ｂの高さをリール部材１Ｂの内側面から０．１ｍｍとした比較例３においては、第１及び第２のフランジ部１１、１２の径が２５０ｍｍの場合であっても、フランジ外周部におけるクリアランスの狂いが大きく（１．１５±０．２ｍｍ）、しかも巻取時において接着フィルム６の巻きずれ及び脱落が生じた。

さらに、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側面にテーパ状の軽量化部４Ａを形成するとともに、フランジ外周部におけるリブ５の高さを実施例と同じ０．５ｍｍにした比較例４では、接着フィルム６の長さを５００ｍに長尺化することができたが、フランジ外周部におけるクリアランスの狂いが大きく（１．１５±０．２ｍｍ）、しかも引出時において引っかかりが生じた。

これに対し、第１及び第２フランジ部１１、１２の内側面に補強部３及びテーパ状の軽量化部４を形成するとともに、フランジ外周部におけるリブ５の高さを０．５ｍｍにした実施例では、接着フィルム６の長さを５００ｍに長尺化した場合においても、フランジ外周部におけるクリアランスの狂いが小さく（１．１５±０．１ｍｍ）、特に成型直後は、１．１５±０．１ｍｍ以下であった。
さらに、実施例のものにおいては、巻取時及び引出時において何ら問題が生じなかった。

以上の結果から、本発明によれば、リール部材の自重によるフランジ外周部のたわみを防止し、第１及び第２フランジ部間のクリアランスの精度を向上できることを実証することができた。

１…リール部材
２…巻芯軸部
３…補強部
４…軽量化部
５…リブ
５ａ…内側ガイド部
５ｂ…外側ガイド部
６…接着フィルム
１０…駆動軸
１１…第１フランジ部
１２…第２フランジ部
Ｏ…回転軸線

Claims (4)

1. 円筒形状に形成され、接着フィルムを巻取可能な巻芯軸部と、
   前記巻芯軸部の両端部に設けられ、それぞれの外側面が平行な平面となるように形成された第１及び第２フランジ部とを備え、前記第１及び第２フランジ部の前記巻芯軸部の内周側から周囲の部分に、それぞれ一定の厚さの補強部が設けられるとともに、
   前記第１及び第２フランジ部の内側部分で、かつ、前記補強部に対してフランジ外周側の部分に、前記補強部から外周部側に向って前記補強部の厚さより厚さが薄くなるようにテーパ状に形成された軽量化部が設けられ、
   さらに、前記第１及び第２フランジ部の内側部分で、かつ、前記補強部及び前記軽量化部の表面に、当該接着フィルムを案内するためのリブが設けられ、
   前記リブは、当該接着フィルムを案内する面が、当該リール部材の回転軸線に対して直交する面上に位置するように設けられているリール部材。
2. ３００〜６００ｍｍの接着フィルムを巻き取るリール部材であって、
   前記第１及び第２フランジ部の直径が、２５０〜３００ｍｍであり、前記第１及び第２フランジ部の間隔である前記巻芯軸部の厚さが、１．００〜１．３０ｍｍであって、当該巻芯軸部の径が、（前記第１及び第２フランジ部の直径／２．５）±１０％であり、前記補強部の径が、（前記第１及び第２フランジ部の直径／１．５）±１０％であり、前記軽量化部の中心側端部と外周部側端部の厚さの比が、５：４〜３：２である請求項１記載のリール部材。
3. 請求項１又は２のいずれか１項記載のリール部材と、
   前記リール部材の巻芯軸部に巻き取られた接着フィルムとを有するフィルム収容体。
4. 前記接着フィルムが、絶縁性接着剤中に導電性粒子が分散された異方導電性接着フィルムである請求項３記載のフィルム収容体。
   

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