JP4776700B2 - ヘッド装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム状またはシート状の定置対象部材から小片部材を切り取って被定置対象部材に固定する小片部材の移載定置装置が備えるヘッド装置に関する。

従来から、例えば、フレキシブルプリント基板を作成する際には、導体パターンが形成された樹脂製のベースフィルムの導体パターン形成面に絶縁体からなるカバーレイフィルムを貼り付けて導体パターンを保護している。このような場合に、カバーレイフィルムを所定の形状に切断して、ベースフィルムに貼り合わせる移載定置装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この移載定置装置（カバーレイフィルム貼り合わせ装置）には、ベースフィルム供給装置、仮圧着装置、積層フィルム回収装置およびカバーレイフィルム裁断・供給装置等の各種の装置が備わっている。そして、カバーレイフィルムをベースフィルムに貼り合わせる際には、ベースフィルム供給装置によって間欠的に繰り出されたベースフィルムに、カバーレイフィルム裁断・供給装置によって所定形状に裁断されて搬送されてくるカバーレイフィルムを仮圧着装置によって仮圧着して積層フィルムを形成している。

このカバーレイフィルム裁断・供給装置は、カバーレイフィルムを裁断するカバーレイフィルム裁断装置と、移動可能な移動クランパと吸着パッドからなるカバーレイフィルム供給装置とで構成されており、カバーレイフィルム裁断装置によって短冊状に裁断されたカバーレイフィルムを吸着パッドで吸着してベースフィルムの所定位置まで搬送する。また、仮圧着装置は、仮圧着テーブルと、仮圧着テーブルを受ける緩衝機構とを備えており、仮圧着テーブルと緩衝機構との間にベースフィルムとカバーレイフィルムとを配置した状態で仮圧着テーブルを緩衝機構側に移動させることにより、ベースフィルムにカバーレイフィルムを仮圧着する。そして、形成された積層フィルムは積層フィルム回収装置によって回収される。

しかしながら、前述した従来のカバーレイフィルム貼り合わせ装置では、カバーレイフィルムの裁断、裁断されたカバーレイフィルムの搬送、カバーレイフィルムのベースフィルムへの仮圧着がそれぞれ異なる装置によって行われるため、装置が大型になるとともに、処理速度が遅くなっていた。

本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、その目的は、小片部材の移載定置装置の小型化および高速処理を可能にするヘッド装置を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係るヘッド装置の構成上の特徴は、フィルム状またはシート状の定置対象部材から小片部材を切断し、その小片部材を搬送手段によって被定置対象部材が設置されている位置に搬送して被定置対象部材に固定する小片部材の移載定置装置の搬送手段に備わったヘッド装置であって、搬送手段が備えるレールに沿って移動可能なヘッド本体と、ヘッド本体の下面に形成され定置対象部材に押し付けられることにより定置対象部材から小片部材を切断する切断部と、ヘッド本体に設けられ切断部によって切断された小片部材を保持する保持部と、ヘッド本体に設けられ保持部によって保持されて搬送される小片部材を被定置対象部材に固定する固定部とを備えたことにある。

本発明に係るヘッド装置は、搬送手段が備えるレールに沿って移動可能なヘッド本体に、切断部と、保持部と、固定部とを設けている。すなわち、切断部、保持部および固定部をそれぞれ別の装置に設けるのではなく、これらをすべてヘッド本体に設けて、ヘッド本体が移動する際に、切断部、保持部および固定部が一緒に移動するように構成している。したがって、ヘッド装置を備える小片部材の移載定置装置の全体を小型化できるとともに、ヘッド装置の移動範囲の中で、定置対象部材からの小片部材の切断、切断された小片部材の保持、小片部材の搬送および小片部材の被定置対象部材への固定のすべての処理を行うことができる。この結果、高速処理が可能になる。

また、本発明に係るヘッド装置の他の構成上の特徴は、ヘッド本体が個別に上下移動が可能になった複数の金型を備えており、切断部、保持部および固定部が各金型にそれぞれ設けられていることにある。これによると、定置対象部材から複数の小片部材を同時または順番に切断して保持することができるとともに、同時または順番に被定置対象部材に固定することができる。この結果、さらに、高速処理が可能になる。この場合、各金型には、それぞれ金型を昇降させるための昇降機構を設けておく。

また、本発明に係るヘッド装置のさらに他の構成上の特徴は、切断部をトムソン型の切断刃で構成したことにある。これによると、小片部材の形状を複雑な形状にしても高精度で対応できるとともに、切断部を安価にできる。

また、本発明に係るヘッド装置のさらに他の構成上の特徴は、保持部を、吸引装置に接続された吸引部、下面が粘着性を備えた面で構成される粘着部および小片部材の外周部に係合する係合部のいずれかで構成したことにある。保持部を吸引装置に接続された吸引部で構成した場合には、吸引装置の吸引力により小片部材を確実に保持することができ、保持部を粘着部で構成した場合には、簡単な構造で安価につく保持部を得ることができる。また、保持部を小片部材の外周部に係合する係合部で構成した場合には、保持部をさらに簡単な構造で安価につく保持部を得ることができる。

また、本発明に係るヘッド装置のさらに他の構成上の特徴は、固定部を、固定用ヒータまたは超音波発振器で構成したことにある。固定部を固定用ヒータで構成した場合には、被定置対象部材に載置された小片部材の上面を固定用ヒータで押圧しながら加熱することにより、小片部材の一部を溶融させて被定置対象部材に固定することができる。また、固定部を超音波発振器で構成した場合には、被定置対象部材に載置された小片部材の上面を超音波発振器で押圧しながら超音波を発振することにより、小片部材の一部を被定置対象部材に高密度に密着させて固定することができる。この場合、定置対象部材および被定置対象部材としては、加熱や超音波により接合が可能な樹脂材料や金属材料等を用いる。

また、本発明に係るヘッド装置のさらに他の構成上の特徴は、切断部が定置対象部材から小片部材を切断すると同時に、保持部が小片部材を保持するようにしたことにある。これによると、切断部が定置対象部材から小片部材を切断する処理と、切断された小片部材を保持部が保持する処理とが同時に行われるため、さらに、処理時間の短縮が可能になる。

本発明の第１実施形態に係るヘッドユニットを備えた小片部材の移載定置装置を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図である。 小片部材の移載定置装置の要部を示した斜視図である。 ヘッドユニットをロール状フィルムの上方に位置させた状態を示した説明図である。 （ａ）はヘッドユニットを下降させる状態を示し、（ｂ）はロール状フィルムを示した説明図である。 （ａ）はヘッドユニットの一方の金型切刃でロール状フィルムを切断する状態を示し、（ｂ）はそのときのロール状フィルムを示した説明図である。 （ａ）は一方の金型切刃を上昇させ他方の金型切刃でロール状フィルムを切断する状態を示し、（ｂ）はそのときのロール状フィルムを示した説明図である。 （ａ）は他方の金型切刃を上昇させるとともにヘッドユニットを上昇させる状態を示し、（ｂ）はそのときのロール状フィルムを示した説明図である。 （ａ）はヘッドユニットをシート状電子基板の上方で位置合わせする状態を示し、（ｂ）はシート状電子基板の上面を示した説明図である。 （ａ）はヘッドユニットの一方の金型で小片状フィルムをシート状電子基板に固定する状態を示し、（ｂ）はそのときのシート状電子基板の上面を示した説明図である。 一方の金型を上昇させた状態を示した説明図である。 （ａ）は他方の金型で小片状フィルムをシート状電子基板に固定する状態を示し、（ｂ）はそのときのシート状電子基板の上面を示した説明図である。 他方の金型切刃を上昇させるとともにヘッドユニットを上昇させる状態を示した説明図である。 ヘッドユニットをシート状電子基板に対して下降させ一方の金型で小片状フィルムをシート状電子基板に固定する状態を示した説明図である。 ヘッドユニットをシート状電子基板に対して下降させ他方の金型で小片状フィルムをシート状電子基板に固定する状態を示した説明図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図である。 本発明の第３実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図である。 本発明の第４実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図である。 （ａ）は、本発明の第５実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図であり、（ｂ）はその要部を示した部分拡大図である。 本発明の第６実施形態に係るヘッドユニットを示した断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るヘッド装置としての一対のヘッドユニット１０ａ，１０ｂを備えた小片部材の移載定置装置１０を示している。この小片部材の移載定置装置１０は、本発明に係る定置対象部材としての樹脂製のロール状フィルムＡから本発明に係る小片部材としての小片状フィルムＡ１を切断するとともに、その切断した小片状フィルムＡ１を搬送して本発明に係る被定置対象部材としての樹脂製のシート状電子基板Ｂの上面における所定部分に固定するための装置である。小片部材の移載定置装置１０は、基台（図示せず）と、基板移動機構１６と、フィルム移動機構２０と、ヘッドユニット移動機構３０（本発明に係る搬送手段であり、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂを含む。）と、状態変更ユニット４０とを備えている。

基板移動機構１６は、基台の上方でシート状電子基板ＢをＸ方向（図１に矢印Ｘで示した方向で左右方向）に移動させて予め設定された設置部に設置するための装置であり、フィルム移動機構２０は、基台の上面に基板移動機構１６と平行して配置されロール状フィルムＡをＸ方向に間欠的に移動させて各部分を予め設定された設置部に設置するための装置である。また、ヘッドユニット移動機構３０は、基台の上方に配置された一対のヘッドユニット１０ａ，１０ｂをそれぞれロール状フィルムＡおよびシート状電子基板Ｂの上方でＹ方向（図１に矢印Ｙで示した方向で前後方向）およびＺ方向（図１に矢印Ｚで示した方向で上下方向）に移動させるための装置である。

そして、状態変更ユニット４０は、フィルム移動機構２０の所定の部分に設置され一対のヘッドユニット１０ａ，１０ｂによって搬送される小片状フィルムＡ１に対して後述する所定の処理を施すための装置である。基板移動機構１６は、基台の上面に配置された一対のＸレール１７ａ，１７ｂと、上面にシート状電子基板Ｂが設置される平面板状の移動テーブル１８と、移動テーブル１８の下面四隅に設けられ、それぞれＸレール１７ａ，１７ｂに係合した状態で摺動することにより移動テーブル１８をＸレール１７ａ，１７ｂに沿って移動可能にする係合摺動部１９ａ，１９ｂ（２個しか図示せず）とを備えている。

また、図示していないが、基板移動機構１６には搬送モータを備えた基板駆動装置が備わっており、移動テーブル１８は、この基板駆動装置の駆動によりＸレール１７ａ，１７ｂに沿って移動する。すなわち、Ｘレール１７ａ，１７ｂは、基台上で、移動テーブル１８の前後方向の長さに合わせて前後方向に一定間隔を保って左右方向に延びており、基板駆動装置は搬送モータの作動により移動テーブル１８を移動させて移動テーブル１８の上面に設置されるシート状電子基板Ｂを順次設置部に搬送する。そして、設置部においてシート状電子基板Ｂへの小片状フィルムＡ１の固定が終了すると、そのシート状電子基板Ｂを下流側に搬送する。

フィルム移動機構２０は、基板移動機構１６の後方に基板移動機構１６と平行して配置されており、基台の上面に一定間隔を保って配置された一対のＸレール２１ａ，２１ｂと、Ｘレール２１ａ，２１ｂに沿って移動可能な移動テーブルユニット２２と、Ｘレール２１ａ，２１ｂの長手方向の両端側にそれぞれ配置されたロール状フィルム巻き出しユニットおよびロール状フィルム廃棄部巻き取りユニット（ともに図示せず）とを備えている。移動テーブルユニット２２は、平面視が長方形の底面部２３の上面における幅方向（前後方向）の中央部に上方に突出する台状のフィルム支持部２４を形成して本体部分が構成されている。そして、本体部分の左右両端にそれぞれ壁面状のロール状フィルム固定ユニット２５，２６が形成されている。

ロール状フィルム固定ユニット２５，２６は、左右対称の構造をしており、底面部２３の両端面からそれぞれ上方に延びる板状の壁面状固定部２５ａ，２６ａと、壁面状固定部２５ａ，２６ａの上面に対して進退するように上下移動する四角棒状の棒状移動部２５ｂ，２６ｂとで構成されている。そして、壁面状固定部２５ａ，２６ａの上面における幅方向（前後方向）の中央に、壁面状固定部２５ａ，２６ａと棒状移動部２５ｂ，２６ｂとの間に隙間を形成するフィルム挿通スリット２５ｃ，２６ｃが設けられている。フィルム挿通スリット２５ｃ，２６ｃは、幅がフィルム支持部２４の幅と同じに設定され、下端部の高さがフィルム支持部２４の上面の高さと同じに設定されている。

そして、壁面状固定部２５ａ，２６ａの上端における前後両側部分の高さは、フィルム支持部２４の上面の高さよりもやや高くなっており、両高さの差（フィルム挿通スリット２５ｃ，２６ｃの高さ）は、ロール状フィルムＡの厚みよりもやや短い長さになっている。また、フィルム支持部２４およびフィルム挿通スリット２５ｃ，２６ｃの幅は、ロール状フィルムＡの幅よりもやや大きく設定されている。このため、ロール状フィルムＡを、フィルム挿通スリット２５ｃとフィルム挿通スリット２６ｃとに挿通させた状態で、フィルム支持部２４上に設置し、棒状移動部２５ｂ，２６ｂをそれぞれ下方に移動させることにより、ロール状フィルムＡにおける移動テーブルユニット２２の両端に位置する部分をフィルム支持部２４上に固定することができる。

また、移動テーブルユニット２２には、棒状移動部２５ｂ，２６ｂを昇降させるための昇降装置（図示せず）が備わっており、この昇降装置の作動により、棒状移動部２５ｂは壁面状固定部２５ａに対して、棒状移動部２６ｂは壁面状固定部２６ａに対してそれぞれ進退する。そして、底面部２３の下面四隅には、Ｘレール２１ａ，２１ｂに係合した状態で摺動することにより移動テーブルユニット２２をＸレール２１ａ，２１ｂに沿って移動可能にする係合摺動部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ（３個しか図示せず）が設けられている。また、図示していないが、移動テーブルユニット２２には搬送モータを備えた駆動装置が備わっており、移動テーブルユニット２２は、この駆動装置の駆動によりＸレール２１ａ，２１ｂに沿って移動する。

ロール状フィルム巻き出しユニットは、Ｘレール２１ａ，２１ｂの上流側（左側）に配置されており、処理前のロール状フィルムＡの巻回部の中心を軸回り方向に回転可能に支持する支持軸部と、その支持軸部を回転駆動させる送出し駆動装置とを備えている。そして、送出し駆動装置の駆動により、ロール状フィルムＡを間欠的にフィルム支持部２４の上面に送り出す。ロール状フィルム廃棄部巻き取りユニットは、Ｘレール２１ａ，２１ｂの下流側（右側）に配置されており、小片状フィルムＡ１が切断されて廃棄される処理後のロール状フィルム廃棄部Ａ２を外周面に巻き取っていく巻き取り軸部と、その巻き取り軸部を回転駆動させる巻取り駆動装置とを備えている。そして、巻取り駆動装置の駆動により、巻き取り軸部がロール状フィルム廃棄部Ａ２を順次巻き取っていく。

ヘッドユニット移動機構３０は、左右に設けられた一対の移動機構３０ａ，３０ｂで構成されており、それぞれ基台の前後両側に掛け渡された状態でＸレール１７ａ，１７ｂおよびＸレール２１ａ，２１ｂの上方に一定間隔を保って配置されている。移動機構３０ａ，３０ｂは、ともに基台の上面におけるＸレール１７ａ，１７ｂとＸレール２１ａ，２１ｂとの外側部分から上方に延びる脚部３２ａ，３２ｂと、脚部３２ａ，３２ｂの上端側部分に掛け渡されてＸレール１７ａ，１７ｂとＸレール２１ａ，２１ｂとの上方で一定間隔を保った状態で前後方向に延びる棒状の一対のＹレール３３ａ，３３ｂとを備えている。

そして、移動機構３０ａのＹレール３３ａ，３３ｂに移動軸部３４ａを介してヘッドユニット１０ａが前後方向に移動可能な状態で取り付けられ、移動機構３０ｂのＹレール３３ａ，３３ｂに移動軸部３４ｂを介してヘッドユニット１０ｂが前後方向に移動可能な状態で取り付けられている。移動軸部３４ａ，３４ｂには、それぞれＹ軸モータ（図示せず）を備えたＹ軸駆動装置が設けられており、ヘッドユニット１０ａは移動軸部３４ａとともに、ヘッドユニット１０ｂは移動軸部３４ｂとともに、それぞれＹ軸駆動装置の駆動により個別に前後方向に移動する。

また、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂには、それぞれヘッドユニット１０ａ，１０ｂをＺ軸方向（上下方向）に移動可能させるヘッドユニット昇降軸３５ａ，３５ｂを備えたＺ軸駆動装置およびヘッドユニット１０ａ，１０ｂをＲ方向（図１に矢印Ｒで示した方向でＺ軸周り方向）に回転させるＲ方向駆動装置（図示せず）も備わっている。このため、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂは、Ｙ軸駆動装置の駆動により前後方向に移動するとともに、Ｚ軸駆動装置の駆動によりヘッドユニット昇降軸３５ａ，３５ｂに沿って上下方向に移動し、さらに、Ｒ方向駆動装置の駆動によりＺ軸周りに回転する。

また、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂはそれぞれ４個の別体からなる金型１１（図２（２個しか図示していない）参照）を備えており、各金型１１は、昇降ガイド部１１ａを介して厚板状の基台部１１ｂの下面に対してそれぞれ個別に進退可能になっている。すなわち、昇降ガイド部１１ａには、それぞれ金型昇降駆動部（図示せず）が備わっており、各金型１１は、それぞれの金型昇降駆動部の駆動により基台部１１ｂに対して昇降する。この４個の金型１１、昇降ガイド部１１ａおよび基台部１１ｂで本発明に係るヘッド本体が構成される。また、各金型１１の下面には、図２および図３に示したように、本発明に係る切断部としての金型切刃１２がそれぞれ取り付けられており、各金型１１の内部には、本発明に係る保持部としての吸引用ポート１３および本発明に係る固定部としての固定用ヒータ１４が設けられている。

金型切刃１２は、トムソン型の切断刃で構成されており、各金型切刃１２はそれぞれ小片状フィルムＡ１の外周部と同形のＬ形の枠状に形成されている。そして、図３に示したように、それぞれ２個の金型切刃１２を組み合わせて正方形を形成するようにして、４個の金型切刃１２が長方形の形に配置されている。また、吸引用ポート１３は、金型１１を上下に貫通する管状体で構成されており、上端部は吸引装置（図示せず）に接続され、下端部は金型１１の下面で開口している。吸引用ポート１３は、吸引装置の作動により、図２に示したように、金型切刃１２によってロール状フィルムＡから切断された小片状フィルムＡ１を金型切刃１２の内部に保持し、吸引装置の作動が停止することにより小片状フィルムＡ１を解放する。

固定用ヒータ１４は、通電により発熱する棒状のヒータで構成されており、ヒータ昇降装置（図示せず）の作動により、金型１１内で上下移動し、最下部に位置したときには下端部が金型１１の下面から下方に突出する。このため、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂは、基板移動機構１６によって搬送されるシート状電子基板Ｂおよびフィルム移動機構２０によって搬送されるロール状フィルムＡの上方でシート状電子基板Ｂおよびロール状フィルムＡに対して相対的にどの方向にも移動でき、各金型１１は、それぞれ個別にヘッドユニット１０ａ，１０ｂの他の部分に対して昇降できる。

また、吸引用ポート１３は、吸引装置の作動によって生じる吸引力で小片状フィルムＡ１を吸着してピックアップし、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂの移動によってシート状電子基板Ｂの上方に移動したのちに吸引装置による吸引が解除されることにより小片状フィルムＡ１解放する。さらに、固定用ヒータ１４は、金型１１に対して昇降でき、通電により小片状フィルムＡ１を加熱できる。この加熱により、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定することができる。

また、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂには、シート状電子基板Ｂの上面の状態を検出する基板用状態検出ユニット１５が備わっている。基板用状態検出ユニット１５は、例えば、ＣＣＤカメラからなる基板認識カメラで構成することができ、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂの側面に固定され、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂとともに移動する。この基板用状態検出ユニット１５は、シート状電子基板Ｂの設置位置の確認、シート状電子基板Ｂの上面おける小片状フィルムＡ１を固定する部分、例えば、導体パターンの位置の確認、およびシート状電子基板Ｂの上面に固定された小片状フィルムＡ１の配置の確認のためなどに用いられる。

状態変更ユニット４０は、移動テーブルユニット２２の底面部２３における基板移動機構１６側部分の長手方向の略中央上面に設置されて移動テーブルユニット２２とともに移動することができ、状態変更部４１と、状態検出部４２とを備えている。状態変更部４１は、例えば、吸引用ポート１３に吸着され、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂによって搬送される小片状フィルムＡ１の一部に剥離用の小フィルムを貼り付ける場合に用いられる剥離用フィルム供給装置で構成することができる。

この剥離用フィルム供給装置は、上下に延びる筒状の供給部の下方から上面に向かって順次小フィルムを送り出す機構を備えている。状態検出部４２は、例えば、ＣＣＤカメラからなる小片状フィルム認識カメラで構成することができ、吸引用ポート１３に吸着された小片状フィルムＡ１の状態の確認のためなどに用いられる。この場合の小片状フィルムＡ１の状態とは、小片状フィルムＡ１の向きや吸引用ポート１３への吸着状態等である。また、小フィルムは、例えば、小片状フィルムＡ１が複数層から構成されていて、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定したのちに小片状フィルムＡ１の一部を剥離する場合等に剥離の開始部として利用される。

小片部材の移載定置装置１０には、前述した装置の他、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭからなる記憶装置、画像処理装置、入力装置およびセンサ等からなる各種の検出装置等、小片部材の移載定置装置１０を作動するために必要な各種の装置が備わっている。記憶装置には、小片部材の移載定置装置１０が備える各装置を作動させるための各種のプログラムや、シート状電子基板Ｂ、ロール状フィルムＡおよび小片状フィルムＡ１の設置位置や形状に関するデータ等の各種のデータが記憶されている。

画像処理装置は、基板用状態検出ユニット１５および状態検出部４２に接続されており、基板用状態検出ユニット１５および状態検出部４２の撮影画像を画像処理して、画像データとして記憶装置に記憶させる。入力装置は、記憶装置に記憶されたプログラムを選択するための入力や、各種のデータ等の入力に用いられる。また、検出装置は、搬送モータ等の各種のモータの回転数を検出して、移動テーブル１８および移動テーブルユニット２２の位置や、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂのＸ、Ｙ、Ｚ、Ｒ方向の位置を認識する。そして、ＣＰＵは、記憶装置が記憶するプログラムや各種のデータ、入力装置の入力データおよび検出装置の検出値等に基づいて、小片部材の移載定置装置１０が備える各装置を作動させる。

このように構成された小片部材の移載定置装置１０を用いて、シート状電子基板Ｂの表面に小片状フィルムＡ１を固定する場合の処理は、ＣＰＵが、前述した各種のプログラムを実行することによって行われる。この場合、まず、シート状電子基板Ｂが設置された移動テーブル１８をヘッドユニット１０ａ，１０ｂの移動範囲の下方に搬送するとともに、移動テーブルユニット２２をヘッドユニット１０ａ，１０ｂの移動範囲の下方に搬送する。ついで、ロール状フィルムＡの所定部分（小片状フィルムＡ１を切断する部分）を移動テーブルユニット２２のフィルム支持部２４の上面に繰り出す。

そして、ロール状フィルム固定ユニット２５，２６でロール状フィルムＡにおけるフィルム支持部２４の上面両端に位置する部分を固定したのちに、図４に示したように、ヘッドユニット１０ａ，１０ｂの一方（以下、ヘッドユニット１０ａとして説明する。）をロール状フィルムＡにおける小片状フィルムＡ１を切断する部分の上方に位置させる。つぎに、吸引装置を作動させてロール状フィルムＡの上面の空気を吸引用ポート１３で吸引しながら図５（ａ）に示したようにヘッドユニット１０ａを下降させる。図５（ｂ）は、このときのロール状フィルムＡを上方から見た状態を示している。

ついで、図６（ａ）に示したように、金型１１の一方を基台部１１ｂや他の金型１１に対して下降させて、金型切刃１２でロール状フィルムＡを切断する。ここでは、説明の便宜上、金型１１の個数は２個とする。また、以下、一方の金型１１を金型１１Ａ、他方の金型１１を金型１１Ｂとして説明する。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した操作によりロール状フィルムＡから切断される切断対象部分である小片状フィルムＡ１を示している。つぎに、図７（ａ）に示したように、金型１１Ａを上昇させ、金型１１Ｂを下降させる。これによって、切断された小片状フィルムＡ１は吸引用ポート１３に吸引されて金型１１Ａの金型切刃１２の内部に保持された状態で金型１１Ａとともに上昇し、金型１１Ｂの金型切刃１２はロール状フィルムＡの他の部分から小片状フィルムＡ１を切断する。

これによって、図７（ｂ）に示したように、ロール状フィルムＡには、小片状フィルムＡ１が切断され取出されたのちの孔Ａ３と小片状フィルムＡ１の切断線とが形成される。そして、図８（ａ）に示したように、金型１１Ｂを上昇させることによって、切断されたもう一方の小片状フィルムＡ１は金型１１Ｂの吸引用ポート１３に吸引されて金型１１Ｂの金型切刃１２の内部に保持された状態で、金型１１Ｂとともに上昇する。これによって、図８（ｂ）に示したように、ロール状フィルムＡには、小片状フィルムＡ１が切断され取出されたのちの二つの孔Ａ３が形成される。

つぎに、ヘッドユニット１０ａは、２個の小片状フィルムＡ１を保持したまま、状態変更ユニット４０の上方に移動したのちに下降して、状態変更部４１の上面に供給された剥離用の小フィルムに小片状フィルムＡ１を接触させることにより、小片状フィルムＡ１に剥離用の小フィルムを貼り付ける。そして、状態検出部４２で、吸引用ポート１３に吸着された小片状フィルムＡ１の状態を確認する。ついで、ヘッドユニット１０ａは、図９（ａ）に示したように、シート状電子基板Ｂの上方に移動する。図９（ｂ）は、このときのシート状電子基板Ｂの上面の状態を示している。

つぎに、Ｒ方向駆動装置を駆動させることによってヘッドユニット１０ａを回転させ、金型１１Ａが保持する小片状フィルムＡ１の向きを、シート状電子基板Ｂにおける小片状フィルムＡ１を固定する部分の向きに合わせる。シート状電子基板Ｂにおける小片状フィルムＡ１を固定する部分は、例えば、電極パターンの上面であり、表面に小片状フィルムＡ１を固定することによって、この電極パターンを保護する。また、シート状電子基板Ｂにおける小片状フィルムＡ１を固定する部分は、予め、基板用状態検出ユニット１５によって撮像され、画像データとして記憶装置に記憶されており、この画像データと金型１１Ａの回転方向の位置や小片状フィルムＡ１の向きとを比較しながら、Ｒ方向駆動装置が駆動する。

つぎに、図１０（ａ）に示したように、金型１１Ａが下降して、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂの電極パターンに重ねる。このとき、固定用ヒータ１４が下降して、小片状フィルムＡ１の所定部分を押圧しながら加熱することにより、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定する。この場合、小片状フィルムＡ１の複数個所、例えば、図１０（ｂ）に示したように、２か所の熱圧着点Ｂ１で小片状フィルムＡ１を固定することが好ましい。ついで、図１１に示したように、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂ上に残したまま固定用ヒータ１４を上昇させるとともに、金型１１Ａを上昇させる。

つぎに、Ｒ方向駆動装置を駆動させることによってヘッドユニット１０ａを回転させ、金型１１Ｂが保持する小片状フィルムＡ１の向きを、シート状電子基板Ｂにおける次の小片状フィルムＡ１を固定する部分の向きに合わせる。そして、図１２（ａ）に示したように、金型１１Ｂが下降して、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂの電極パターンに重ねる。このとき、固定用ヒータ１４が下降して、小片状フィルムＡ１の所定部分を押圧しながら加熱することにより、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定する。

これによって、図１２（ｂ）に示したように、２個の小片状フィルムＡ１がそれぞれ２か所の熱圧着点Ｂ１でシート状電子基板Ｂに固定される。そして、図１３に示したように、金型１１Ｂを上昇させるとともに、ヘッドユニット１０ａを上昇させる。このとき、吸引装置の作動を停止する。このようにして、前述した操作を繰り返すことにより、シート状電子基板Ｂに全ての小片状フィルムＡ１が固定される。そして、シート状電子基板Ｂへの小片状フィルムＡ１の固定が終了すると、新たなシート状電子基板Ｂを移動テーブル１８に設置するとともに、ロール状フィルムＡの次の部分を移動テーブルユニット２２のフィルム支持部２４の上面に繰り出し、前述した処理が繰り返される。

なお、図１０（ａ）に示した処理を行う際に、この処理に代えて図１４に示した処理を行うこともできる。すなわち、図１０（ａ）に示した処理では、金型１１Ａだけを下降させるとともに、金型１１Ａの固定用ヒータ１４を下降させて、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定しているが、ヘッドユニット１０ａ全体をシート状電子基板Ｂの上面まで下降させて、金型１１Ａの固定用ヒータ１４を下降させてもよい。同様に、図１２（ａ）に示した処理を行う際に、この処理に代えて図１５に示した処理を行うこともできる。

すなわち、図１２（ａ）に示した処理では、金型１１Ｂだけを下降させるとともに、金型１１Ｂの固定用ヒータ１４を下降させて、小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定しているが、ヘッドユニット１０ａ全体をシート状電子基板Ｂの上面まで下降させて、金型１１Ｂの固定用ヒータ１４を下降させてもよい。また、双方の金型１１Ａ，１１Ｂで同時にロール状フィルムＡから２個の小片状フィルムＡ１を切断したり、双方の金型１１Ａ，１１６Ｂで同時に２個の小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定したりすることもできる。

このように、本実施形態に係るヘッドユニット１０ａは、ヘッドユニット移動機構３０が備えるＹレール３３ａ，３３ｂに沿って移動可能なヘッド本体に、金型切刃１２と、吸引用ポート１３と、固定用ヒータ１４と、基板用状態検出ユニット１５とを設けている。したがって、ヘッドユニット１０ａを備える小片部材の移載定置装置１０の全体を小型化できるとともに、ヘッドユニット１０ａの移動範囲の中で、ロール状フィルムＡからの小片状フィルムＡ１の切断、切断された小片状フィルムＡ１の保持、小片状フィルムＡ１の搬送、小片状フィルムＡ１への小フィルムの貼り付け、小片状フィルムＡ１の保持状態の確認および小片状フィルムＡ１のシート状電子基板Ｂへの固定のすべての処理を行うことができる。この結果、高速処理が可能になる。

また、ヘッドユニット１０ａが、個別に上下移動が可能になった４個の金型１１を備えており、各金型１１に、それぞれ金型切刃１２、吸引用ポート１３および固定用ヒータ１４が設けられている。これによると、ロール状フィルムＡから複数の小片状フィルムＡ１を切断する際に、各金型１１の回転方向の角度を調節しながら順番に各小片状フィルムＡ１を切断できるとともに、各小片状フィルムＡ１を固定する際に、各金型１１の回転方向の角度を調節しながら順番に各小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに固定できる。この結果、ロール状フィルムＡの無駄（ロール状フィルム廃棄部Ａ２）を少なくすることができるとともに、シート状電子基板Ｂにおける小片状フィルムＡ１を固定する部分の配置が複雑な場合であっても容易に対応できる。

また、ロール状フィルムＡから複数の小片状フィルムＡ１を切断する際に、複数の小片状フィルムＡ１を同時に切断して、各小片状フィルムＡ１を固定する際に、複数の小片状フィルムＡ１を同時にシート状電子基板Ｂに固定することもできる。さらに、ヘッドユニット１０ａに４個の金型１１等を設けたことによって、さらに、高速処理が可能になる。また、金型切刃１２をトムソン型の切断刃で構成したため、小片状フィルムＡ１の形状に合った形状に金型切刃１２を高精度に形成することが容易になるとともに、金型切刃１２を安価にできる。さらに、金型切刃１２によるロール状フィルムＡからの小片状フィルムＡ１の切断と、吸引用ポート１３による小片状フィルムＡ１の吸引とを同時に行うため、さらに、処理時間の短縮が可能になる。

（第２実施形態）
図１６は、本発明の第２実施形態に係るヘッドユニット５０を示している。このヘッドユニット５０では、固定部として、前述した固定用ヒータ１４に代えて超音波発振器５４が設けられている。この超音波発振器５４は、シート状電子基板Ｂに対して小片状フィルムＡ１を押圧しながら超音波を発振することにより、シート状電子基板Ｂに小片状フィルムＡ１を固定するものである。このヘッドユニット５０のそれ以外の部分の構成については、前述したヘッドユニット１０ａと同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。また、ヘッドユニット５０の作用効果についても、前述したヘッドユニット１０ａの作用効果と同様である。

（第３実施形態）
図１７は、本発明の第３実施形態に係るヘッドユニット６０を示している。このヘッドユニット６０では、保持部として、第１実施形態における吸引用ポート１３に代えて金型６１の下面に取り付けられた粘着保持部材６３が用いられている。この粘着保持部材６３は金型６１の下面における固定用ヒータ６４が進退する開口を除いた部分に設けられており、この粘着保持部材６３の下面は粘着性を有する面で構成されている。このため、金型６１を下降させて粘着保持部材６３で小片状フィルムＡ１を押圧することにより、小片状フィルムＡ１は粘着保持部材６３に粘着して保持される。

このヘッドユニット６０のそれ以外の部分の構成については、前述したヘッドユニット１０ａと同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。このヘッドユニット６０によると、金型６１の内部に保持部を設けるための穴部等を設ける必要がなくなるため、金型６１および保持部の構造が簡単になり、低コスト化も図れる。このヘッドユニット６０のそれ以外の作用効果については、前述したヘッドユニット１０ａの作用効果と同様である。

（第４実施形態）
図１８は、本発明の第４実施形態に係るヘッドユニット７０を示している。このヘッドユニット７０では、固定部として、第３実施形態における固定用ヒータ６４に代えて超音波発振器７４が設けられている。このヘッドユニット７０のそれ以外の部分の構成については、前述したヘッドユニット６０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。また、ヘッドユニット７０の作用効果についても、前述したヘッドユニット６０の作用効果と同様である。

（第５実施形態）
図１９（ａ）は、本発明の第５実施形態に係るヘッドユニット８０を示している。このヘッドユニット８０では、保持部として、第３実施形態における粘着保持部材６３に代えて金型切刃８２の内周面に形成された鋸刃状保持部８３（図１９（ｂ）参照）が用いられている。この鋸刃状保持部８３は金型切刃８２の内周面に上下に設けられた複数の凹部と凸部とからなる凹凸面で構成されている。このため、金型８１を下降させて金型切刃８２でロール状フィルムＡから小片状フィルムＡ１を切断すると、小片状フィルムＡ１の外周部が鋸刃状保持部８３の凹部（凸部間）に係合して小片状フィルムＡ１は金型切刃８２に保持される。

このヘッドユニット８０のそれ以外の部分の構成については、前述した第３実施形態に係るヘッドユニット６０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。このヘッドユニット８０によると、保持部の構造がさらに簡単になるとともに、ヘッドユニット８０の低コスト化が図れる。このヘッドユニット８０のそれ以外の作用効果については、前述した第３実施形態に係るヘッドユニット６０の作用効果と同様である。

（第６実施形態）
図２０は、本発明の第６実施形態に係るヘッドユニット９０を示している。このヘッドユニット９０では、固定部として、第５実施形態における固定用ヒータ６４に代えて超音波発振器９４が設けられている。このヘッドユニット９０のそれ以外の部分の構成については、前述した第５実施形態に係るヘッドユニット８０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。また、ヘッドユニット９０の作用効果についても、前述したヘッドユニット８０の作用効果と同様である。

また、本発明に係るヘッド装置は、前述した各実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、基板用状態検出ユニット１５および状態検出部４２をＣＣＤカメラで構成しているが、これに代えてレーザセンサ等の検出装置を用いてもよい。また、前述した実施形態では、ロール状フィルムＡおよびシート状電子基板Ｂを構成する材料として、樹脂材料を用いているが、固定方法として例えば接着による方法を用いる場合には、樹脂材料以外の材料を用いることができる。この場合には、ロール状フィルムＡおよびシート状電子基板Ｂを構成する材料は、特に限定されず、固定部としては棒状の押圧部等を用いる。

さらに、前述した実施形態では、吸引装置の作動をロール状フィルムＡから小片状フィルムＡ１を切断する前に開始し、すべての金型切刃１２等で小片状フィルムＡ１を切断したのちに停止させているが、小片部材の移載定置装置１０が作動している間、吸引装置も作動させておくこともできる。また、各金型１１の吸引用ポート１３にそれぞれ別の吸引装置を接続して個別に作動させるようにしてもよい。さらに、第５実施形態および第６実施形態では、保持部を金型切刃８２の内周面に形成された鋸刃状保持部８３で構成し、この鋸刃状保持部８３の凹部に小片状フィルムＡ１の外周部を係合させることにより小片状フィルムＡ１を保持しているが、この係合に代えて金型切刃８２の内周面に発生する摩擦の保持力により小片状フィルムＡ１を保持することもできる。この場合、鋸刃状保持部８３は不要になるか、または、鋸刃状ではなく緩やかな凹凸面で構成することができる。

また、前述した実施形態では、状態変更部４１を、小片状フィルムＡ１に剥離用の小フィルムを貼り付けるために用いられる剥離用フィルム供給装置で構成しているが、この状態変更部４１は、小片状フィルムＡ１に、他の部材、液体または気体を付加する付加装置や、小片状フィルムＡ１からバリや異物等の不要部、液体、気体または静電気材の除去を行う除去装置や、ヘッドユニット１０ａ等によって搬送される小片状フィルムＡ１の姿勢を良好な状態に修正する姿勢修正装置等で構成してもよい。

これによると、ロール状フィルムＡから切断された小片状フィルムＡ１をシート状電子基板Ｂに貼り合わせる前に、小片状フィルムＡ１に対して何らかの処理が必要な場合には、この状態変更部４１によってその必要な処理を行うことができる。また、本発明に係るヘッド装置を構成するそれ以外の各部分の構成および小片部材の移載定置装置の構成についても、適宜変更することができる。

１０…小片部材の移載定置装置、１０ａ，１０ｂ，５０，６０，７０，８０，９０…ヘッドユニット、１１，１１Ａ，１１Ｂ，６１，８１…金型、１１ａ…昇降ガイド部、１１ｂ…基台部、１２，８２…金型切刃、１３…吸引用ポート、１４，６４…固定用ヒータ、１５…基板用状態検出ユニット、３０…ヘッドユニット移動機構、５４，７４，９４…超音波発振器、６３…粘着保持部材、８３…鋸刃状保持部、Ａ…ロール状フィルム、Ａ１…小片状フィルム、Ｂ…シート状電子基板。

特許第４０９７６７９号公報

Claims (6)

1. フィルム状またはシート状の定置対象部材から小片部材を切断し、その小片部材を搬送手段によって被定置対象部材が設置されている位置に搬送して前記被定置対象部材に固定する小片部材の移載定置装置の前記搬送手段に備わったヘッド装置であって、
   前記搬送手段が備えるレールに沿って移動可能なヘッド本体と、
   前記ヘッド本体の下面に形成され前記定置対象部材に押し付けられることにより前記定置対象部材から前記小片部材を切断する切断部と、
   前記ヘッド本体に設けられ前記切断部によって切断された前記小片部材を保持する保持部と、
   前記ヘッド本体に設けられ前記保持部によって保持されて搬送される前記小片部材を前記被定置対象部材に固定する固定部と
   を備えたことを特徴とするヘッド装置。
2. 前記ヘッド本体が個別に上下移動が可能になった複数の金型を備えており、前記切断部、前記保持部および前記固定部が各金型にそれぞれ設けられている請求項１に記載のヘッド装置。
3. 前記切断部をトムソン型の切断刃で構成した請求項１または２に記載のヘッド装置。
4. 前記保持部を、吸引装置に接続された吸引部、下面が粘着性を備えた面で構成される粘着部および前記小片部材の外周部に係合する係合部のいずれかで構成した請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載のヘッド装置。
5. 前記固定部を、固定用ヒータまたは超音波発振器で構成した請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載のヘッド装置。
6. 前記切断部が前記定置対象部材から前記小片部材を切断すると同時に、前記保持部が前記小片部材を保持するようにした請求項１ないし５のうちのいずれか一つに記載のヘッド装置。

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