本发明涉及通过使两个构件进入到成对的两个粘合辊的间隙从而将该两个构件进行粘合的粘合装置以及粘合方法。
背景技术：
在各种光学显示装置的制造中，通常进行一次或多次具有面板状或膜状的第一构件与具有膜状的第二构件的粘合工序。作为第一构件，有液晶器件、有机el器件以及与它们一起使用的触摸面板等。此外，作为第二构件，有偏振膜、保护膜等。
在图9示出在粘合工序中使用的以往的粘合装置。如图9所示，以往的粘合装置100是将液晶器件p(第一构件)与光学膜f(第二构件)进行粘合的装置，其具备：第一粘合辊101；分离地配置在第一粘合辊101的下方的第二粘合辊102；成为带隔离件s的光学膜f(以下，统称为“膜f”’)的供给源的膜卷筒103；调整膜f’的张力的张力调整部104；朝向第一粘合辊101以及第二粘合辊102的间隙前端变细的剥离部105；对在剥离部105的前端从光学膜f剥离的隔离件s进行回收的隔离件回收卷筒106；以及在水平方向上搬运液晶器件p的搬运部107(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-118580号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
但是，在如上所述的装置中，在粘合时，在第一构件(液晶器件p)的内部常常产生水平方向的剪切力，由此，有时第一构件会破损。在第一构件为面向近年来开发不断进展的能够折弯的柔性液晶显示装置的膜状器件那样的机械强度比较低的构件的情况下，剪切力所引起的破损的问题变得特别显著。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于，提供一种能够防止在粘合对象的构件产生剪切力所引起的破损的粘合装置以及粘合方法。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明涉及的粘合方法是使具有给定形状的第一构件断续地进入到第一粘合辊与在上下方向上从该第一粘合辊分离地配置的第二粘合辊的间隙，并且使具有膜状的第二构件连续地进入，由此将第一构件和第二构件进行粘合的粘合方法，其特征在于，具备：进入角度调整工序，基于第二构件的厚度或刚性对第二构件的进入的角度进行调整；以及辊驱动工序，使第一粘合辊以及第二粘合辊旋转，使得间隙处的第一粘合辊以及第二粘合辊的周速一致，第二构件架设于第一粘合辊。
在上述粘合方法中，优选第一粘合辊以及第二粘合辊的直径相同。
在上述粘合方法中，在进入角度调整工序中，可以是第二构件的厚度越大，将间隙处的第二构件相对于第一构件的角度设得越小，也可以是第二构件的刚性越高，将间隙处的第二构件相对于第一构件的角度设得越小。
在上述粘合方法中，也可以在辊驱动工序中感测第一粘合辊以及第二粘合辊的周速。
在上述粘合方法中，也可以在辊驱动工序中，使第一粘合辊旋转，使得周速成为给定值，并且对第二粘合辊的电动机进行控制，使得产生与第一粘合辊的电动机产生的扭矩相同的扭矩。
在上述粘合方法中，也可以在辊驱动工序中，使用与第一粘合辊的外周相接的第一传递辊和与第一传递辊以及第二粘合辊的外周相接的第二传递辊，将第一粘合辊的旋转传递到第二粘合辊。
此外，为了解决上述课题，本发明涉及的粘合装置是将具有给定形状的第一构件和具有连续的膜状的第二构件进行粘合的粘合装置，其特征在于，具备：第一粘合辊；第二粘合辊，其在上下方向上与第一粘合辊分离地配置；传送装置，其通过在水平方向上搬运第一构件，从而使该第一构件进入到第一粘合辊与第二粘合辊的间隙；进入角度调整辊，其配置在第二粘合辊的上游侧；第一电动机，其对第一粘合辊的旋转进行驱动；第二电动机，其对第二粘合辊的旋转进行驱动；升降部，其使进入角度调整辊进行升降；以及控制单元，其对第一电动机、第二电动机以及升降部进行控制，第二构件架设于进入角度调整辊以及第一粘合辊，并且随着第一粘合辊的旋转而进入到间隙，控制单元构成为，基于第二构件的厚度或刚性对升降部进行控制，来调整间隙处的第二构件相对于第一构件的角度，并且构成为，对第一电动机以及第二电动机进行控制，使得间隙处的第一粘合辊以及第二粘合辊的周速一致。
在上述粘合装置中，第一粘合辊以及第二粘合辊的直径可以相同。
在上述粘合装置中，控制单元可以构成为，对升降部进行控制，使得第二构件的厚度越大，间隙处的第二构件相对于第一构件的角度变得越小，也可以构成为，对升降部进行控制，使得第二构件的刚性越高，间隙处的第二构件相对于第一构件的角度变得越小。
在上述粘合装置中，也可以具备对第一粘合辊以及第二粘合辊的周速进行感测的感测器，并且控制单元构成为，基于由感测器感测到的周速对第一电动机以及第二电动机进行控制。
在上述粘合装置中，控制单元可以构成为，对第一电动机进行控制使得第一粘合辊的周速成为给定值，并且对第二电动机进行控制使得产生与第一电动机产生的扭矩相同的扭矩。
在上述粘合装置中，也可以还具备：第一传递辊，其与第一粘合辊的外周相接；以及第二传递辊，其与第一传递辊以及第二粘合辊的外周相接。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够防止在粘合对象的构件产生剪切力所引起的破损的粘合装置以及粘合方法。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例涉及的粘合装置的概略结构的图。
图2是第一实施例涉及的粘合装置的控制框图。
图3是示出第一实施例涉及的粘合装置中的、第二构件相对于第一构件的角度与进入角度调整辊的位置的关系的图。
图4(a)以及图4(b)是示出第一实施例涉及的粘合装置的第一粘合辊以及第二粘合辊、及其周边的结构的侧视图以及立体图。
图5是示出本发明的第二实施例涉及的粘合装置的概略结构的图。
图6是第二实施例涉及的粘合装置的控制框图。
图7是示出本发明的第三实施例涉及的粘合装置的概略结构的图。
图8是第三实施例涉及的粘合装置的控制框图。
图9是示出以往的粘合装置的概略结构的图。
附图标记说明
1a、1b、1c：粘合装置，10：第一粘合辊，11：电动机，12：扭矩感测器，13：第一传递辊，14：周速感测器，20：第二粘合辊，21：电动机，22：第二传递辊，23：周速感测器，30：进入角度调整辊，31：滑动器(升降部)，40：第一传送装置，41：搬运辊，42：搬运带，50：第二传送装置，51：搬运辊，52：搬运带，60：膜送出辊，61：电动机，62、63：辊，64：膜厚感测器，70：膜卷筒，71：电动机，72：第一松紧调节部，73：第一松紧调节辊，74、75：辊，76：辊位置感测器，80：隔离件回收卷筒，81：电动机，82：第二松紧调节部；83：第二松紧调节辊，84、85：辊，86：辊位置感测器，87：辊，90：控制单元，91：存储器，92：用户界面装置，b：支承体，f1：第一构件，f2：第二构件，g：间隙，s：隔离件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明涉及的粘合装置以及粘合方法的实施例进行说明。
[第一实施例]
在图1示出本发明的第一实施例涉及的粘合装置1a。如图1所示，粘合装置1a是如下的装置，即，使具有给定形状的第一构件f1断续地进入到成对的两个粘合辊的间隙，并且使第二构件f2连续地进入，由此将两者粘合。第一构件f1是面向柔性液晶显示装置的膜状器件，其厚度为50μm。第二构件f2是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的100μm厚的保护膜。另外，关于膜状器件，由于其单体难以处理，因而以重叠在包含玻璃的0.5mm厚的支承体b上的状态进行供给。
粘合装置1a具备第一粘合辊10、电动机11以及扭矩感测器12。第一粘合辊10是直径为300mm的直径比较大的辊。第一粘合辊10的中心轴直接或经由适当的齿轮而间接地与电动机11的输出连接。扭矩感测器12通过已知的方法来感测电动机11产生的扭矩，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
粘合装置1a还具备第二粘合辊20以及电动机21。第二粘合辊20的直径与第一粘合辊10的直径相同。第二粘合辊20的中心轴直接或经由适当的齿轮间接地与电动机21的输出连接。
第二粘合辊20配置在第一粘合辊10的下方，使得形成0.5mm的间隙g。第二粘合辊20被膨胀的橡胶缸体(cylinder)支承。在第一构件f1(50μm厚)、第二构件f2(100μm厚)以及支承体b(0.5mm厚)通过间隙g时，第二粘合辊20通过橡胶缸体收缩而下沉第一构件f1以及第二构件f2的厚度相应的量。由此，可防止对第一构件f1以及第二构件f2施加过大的力。
如图4所示，粘合装置1a还具备在图1中未图示的第一传递辊13以及第二传递辊22。第一传递辊13配置为与第一粘合辊10的外周相接。此外，第二传递辊22配置为与第一传递辊13以及第二粘合辊20的外周相接。第一传递辊13以及第二传递辊22的直径相同。
如图4(b)所示，第一传递辊13以及第二传递辊22配置在第一粘合辊10以及第二粘合辊20的一个端部的附近，使得避开第一构件f1、第二构件f2以及支承体b所通过的区域a。粘合装置1a也可以具备两组以上的第一传递辊13以及第二传递辊22。
粘合装置1a还具备进入角度调整辊30以及滑动器31(升降部)。滑动器31用于使进入角度调整辊30进行升降。进入角度调整辊30以及滑动器31配置在第一粘合辊10的上游侧。
根据图1可明确，第二构件f2架于进入角度调整辊30以及第一粘合辊10。因此，若滑动器31使进入角度调整辊30进行升降，则间隙g处的第二构件f2相对于第一构件f1的角度θ成为比较大的θ1(参照图3(a))，或者成为比较小的θ2(参照图3(b))。此外，若第一粘合辊10旋转，则第二构件f2伴随于此而进入到间隙g。
粘合装置1a还具备第一传送装置40。第一传送装置40具有并列配置在粘合辊10、20的上游侧的多个搬运辊41和架设于它们的搬运带42。第一传送装置40通过沿水平方向搬运第一构件f1(支承体b)，从而使第一构件f1(支承体b)进入到间隙g。
粘合装置1a还具备第二传送装置50。第二传送装置50具有并列配置在粘合辊10、20的下游侧的多个搬运辊51和架设于它们的搬运带52。第二传送装置50将在间隙g处粘合的第一构件f1(支承体b)以及第二构件f2搬运到下一个工序。在该搬运期间，第二构件f2被切割为与第一构件f1对应的尺寸。
粘合装置1a还具备成为第二构件f2的供给源的膜卷筒70以及电动机71。膜卷筒70的中心轴直接或经由适当的齿轮而间接地与电动机71的输出连接。第二构件f2以与隔离件s粘合的状态，即，以膜f3的状态卷绕在膜卷筒70。
粘合装置1a还具备膜送出辊60、电动机61以及辊62、63。膜送出辊60的中心轴直接或经由适当的齿轮而间接地与电动机61的输出连接。若膜送出辊60旋转，则从膜卷筒70送出膜f3。膜f3在通过膜送出辊60与辊63之间时分离为第二构件f2和隔离件s。
粘合装置1a还具备第一松紧调节部72。第一松紧调节部72用于调整膜卷筒70以及膜送出辊60之间的膜f3的张力，具有第一松紧调节辊73、辊74、75以及辊位置感测器76。辊位置感测器76感测第一松紧调节辊73的位置，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
粘合装置1a还具备用于回收隔离件s的隔离件回收卷筒80以及电动机81。隔离件回收卷筒80的中心轴直接或经由适当的齿轮而间接地与电动机81的输出连接。
粘合装置1a还具备第二松紧调节部82以及辊87。辊87用于改变隔离件s的前进方向。此外，第二松紧调节部82用于对辊87以及隔离件回收卷筒80之间的隔离件s的张力进行调整，具有第二松紧调节辊83、辊84、85以及辊位置感测器86。辊位置感测器86感测第二松紧调节辊83的位置，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
粘合装置1a还具备在图1中未图示的控制单元90以及用户界面装置92(参照图2)。
用户界面装置92包含带触摸面板的显示器。用户通过触碰显示在用户界面装置92的按钮，从而能够使粘合开始，或者使粘合停止。换言之，用户能够经由用户界面装置92指令粘合的开始以及停止。此外，用户能够经由用户界面装置92来输入粘合条件。输入的粘合条件存放在控制单元90的存储器91中。在粘合条件中包含第二构件f2的厚度。
控制单元90包含微处理器等。如图2所示，控制单元90若接收到输入到用户界面装置92的粘合开始的指令，则基于存放在存储器91中的粘合条件以及各种感测器12、76、86的感测结果，对各部11、21、31、40、50、61、71、81进行控制。
具体地，控制单元90对电动机11进行控制，使得第一粘合辊10的周速成为给定的值，并且对第二粘合辊20的电动机21进行控制，使得产生与在控制单元90对电动机11的控制下电动机11产生的扭矩相同的扭矩。此时，控制单元90参照扭矩感测器12的感测结果。该控制的目的在于，使第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速一致，但是仅凭该控制，有可能在两者产生微小的差异。第一传递辊13以及第二传递辊22担负如下作用，即，在第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速快要产生差异的情况下，通过将第一粘合辊10的旋转传递到第二粘合辊20，从而防止产生差异。
此外，控制单元90基于存放在存储器91中的第二构件f2的厚度对滑动器31进行控制。更详细地，在第二构件f2的厚度比较小的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置升高(参照图3(a))。反过来说，在第二构件f2的厚度比较大的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置降低(参照图3(b))。
厚度较小的第二构件f2容易在进入角度调整辊30以及第一粘合辊10之间产生挠曲。关于这一点，在本实施例涉及的粘合装置1a中，在第二构件f2的厚度较小的情况下，通过控制单元90增大角度θ，从而增强第二构件f2对第一粘合辊10的缠绕，因此可抑制产生挠曲。
另一方面，厚度较大的第二构件f2容易带有翘曲特性。关于这一点，在本实施例涉及的粘合装置1a中，在第二构件f2的厚度较大的情况下，通过控制单元90减小角度θ，从而减弱第二构件f2对第一粘合辊10的缠绕，因此可抑制带有翘曲特性。
进而，控制单元90对第一传送装置40、第二传送装置50、膜送出辊60的电动机61、膜卷筒70的电动机71以及隔离件回收卷筒80的电动机81进行控制，使得与第一粘合辊10以及第二粘合辊20的旋转同步。其中，控制单元90在对膜卷筒70的电动机71进行控制时，会参考辊位置感测器76的感测结果。同样地，控制单元90在对隔离件回收卷筒80的电动机81进行控制时，会参考辊位置感测器86的感测结果。
像以上那样，第一实施例涉及的粘合装置1a的粘合方法包括使第一粘合辊10以及第二粘合辊20旋转以使得间隙g处的第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速一致的辊驱动工序。此外，在本实施例中，该辊驱动工序构成为，使第一粘合辊10旋转，使得周速成为给定值，并且对驱动第二粘合辊20的电动机21进行控制，使得产生与驱动第一粘合辊10的电动机11产生的扭矩相同的扭矩。进而，在本实施例中，该辊驱动工序构成为，使用与第一粘合辊10的外周相接的第一传递辊13和与第一传递辊13以及第二粘合辊20的外周相接的第二传递辊22，将第一粘合辊10的旋转传递到第二粘合辊20。
因此，根据本实施例，能够防止由于产生粘合辊10、20的周速的偏差所引起的水平方向上的剪切力而造成的第一构件f1的破损。
此外，基于第一实施例涉及的粘合装置1a的粘合方法包括基于第二构件f2的厚度来调整该第二构件f2的进入的角度的进入角度调整工序。此外，在本实施例中，该进入角度调整工序构成为，第二构件f2的厚度越大，将间隙g处的第二构件f2相对于第一构件f1的角度θ设得越小。
因此，根据本实施例，能够防止在刚要进行粘合之前在第二构件f2产生挠曲或者在第二构件f2带有翘曲特性。
[第二实施例]
在图5示出本发明的第二实施例涉及的粘合装置1b。根据与图1的比较可明确，本实施例涉及的粘合装置1b与粘合装置1a的不同点在于，代替扭矩感测器12而具备用于感测第一粘合辊10的周速的周速感测器14以及用于感测第二粘合辊20的周速的周速感测器23。此外，粘合装置1b与粘合装置1a的不同点还在于，不具备第一传递辊13以及第二传递辊22。
周速感测器14通过感测在每单位时间通过了几个沿着周方向呈等间隔粘附或嵌入于第一粘合辊10的外周的磁性体，从而感测第一粘合辊10的周速，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
同样地，周速感测器23通过感测每单位时间通过了几个沿着周方向呈等间隔粘附或嵌入于第二粘合辊20的外周的磁性体，从而感测第二粘合辊20的周速，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
如图6所示，粘合装置1b的控制单元90若接收到输入到用户界面装置92的粘合开始的指令，则基于存放在存储器91中的粘合条件以及各种感测器14、23、76、86的感测结果，对各部11、21、31、40、50、61、71、81进行控制。
具体地，控制单元90对电动机11以及电动机21进行控制，使得第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速成为给定的值。此时，控制单元90参照周速感测器14以及周速感测器23的感测结果。
控制单元90所进行的其他控制与第一实施例相同。
像以上那样，基于第二实施例涉及的粘合装置1b的粘合方法包括使第一粘合辊10以及第二粘合辊20旋转以使得间隙g处的第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速一致的辊驱动工序。因此，根据本实施例，与第一实施例同样地，能够防止由于产生粘合辊10、20的周速的偏差所引起的水平方向上的剪切力而造成的第一构件f1的破损。
[第三实施例]
在图7示出本发明的第三实施例涉及的粘合装置1c。根据与图1的比较可明确，本实施例涉及的粘合装置1c在还具备膜厚感测器64这一点上与粘合装置1a的不同。
膜厚感测器64基于透射过第二构件f2的光的强度等来感测第二构件f2的厚度，并且将与其相应的信号输出到后述的控制单元90。
如图8所示，粘合装置1c的控制单元90若接收到输入到用户界面装置92的粘合开始的指令，则基于各种感测器12、64、76、86的感测结果对各部11、21、31、40、50、61、71、81进行控制。
具体地，控制单元90基于由膜厚感测器64感测的第二构件f2的厚度对滑动器31进行控制。更详细地，在第二构件f2的厚度比较小的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置升高(参照图3(a))。反过来说，在第二构件f2的厚度比较大的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置降低(参照图3(b))。
控制单元90所进行的其他控制与第一实施例相同。
像以上那样，基于第三实施例涉及的粘合装置1c的粘合方法包括基于第二构件f2的厚度来调整该第二构件f2的进入的角度的进入角度调整工序。因此，根据本实施例，能够防止在刚要进行粘合之前在第二构件f2产生挠曲或者在第二构件f2带翘曲特性。
[变形例]
本发明涉及的粘合装置以及粘合方法并不限定于实施例的结构。以下，对本发明涉及的粘合装置以及粘合方法的变形例进行例示。
粘合装置1a、1c具备的第一传递辊13以及第二传递辊22能够省略。在该情况下，仅通过使第二粘合辊20的电动机21的扭矩与第一粘合辊10的电动机11的扭矩一致的控制来使第一粘合辊10以及第二粘合辊20的周速一致。
粘合装置1a、1b、1c具备的作为升降部的滑动器31能够置换为能够使进入角度调整辊30进行升降的其他构件(例如，缸体)。
粘合装置1a、1b、1c具备的第一粘合辊10以及第二粘合辊20的直径也可以不相同。
粘合装置1b具备的周速感测器14、23的感测方式、以及粘合装置1c具备的膜厚感测器64的感测方式能够置换为其他方式。
第一构件f1也可以不粘合于支承体b。
用户也可以经由用户界面装置92输入与第二构件f2的刚性相关的值作为粘合条件。在该情况下，在第二构件f2的刚性值比较小的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置升高(参照图3(a))。反过来说，在第二构件f2的刚性值比较大的情况下，控制单元90对滑动器31进行控制，使得进入角度调整辊30的位置降低(参照图3(b))。
用户也可以经由用户界面装置92输入第一构件f1、第二构件f2以及支承体b的厚度作为粘合条件。在该情况下，控制单元90优选基于它们的厚度使第一粘合辊10和/或第二粘合辊20上下移动，从而调整间隙g的尺寸。