JP5192989B2 - 電子部品の巻き取り用リール - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の巻き取り用リールに関する。

ＩＣやＬＳＩ等の電子部品をプリント基板に実装する際、予め所定の箇所に半田加工を施したプリント基板に電子部品の自動実装機器を使用して電子部品を載置し、その後プリント基板上の半田に熱を加えて電子部品を固定させるのが一般的である。この電子部品の自動実装機器に電子部品を供給する際、複数の凹部を有するエンボステープの凹部に電子部品を封入したキャリアテープが使用される。電子部品が封入されたキャリアテープは、巻き取り用のリール（以下、単に「リール」ともいう。）に巻かれた状態で、保管及び運搬され、自動実装機器に装着される。また、電子部品は、上記のようにキャリアテープに封入された状態でリールに巻かれる他、例えばコネクタの端子であるプレスコンタクト等のように、電子部品自体が複数連結した連続状態で直接リールに巻かれる場合もある。

この種のリールは、重量、空リールの回収・運搬等の問題から、従来使用されてきた合成樹脂や金属製のものから、段ボール製のものへと移行しつつある。段ボール製のリールは、筒状の中芯の両端に、略真円の段ボール製のフランジ（側板）を接着して得られるものであり、軽量であるという特徴を活かした製品が各種提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

一方で、上記段ボール製のリールは、使用中に紙粉等が発生しやすいのでクリーンルームのような微細な粒子の発生が許されない場所への持ちこみは著しく制限される。したがって、この種の電子部品用リールをクリーンルームに持ち込んでキャリアテープに電子部品を封入してリールに巻回したり、巻回されたキャリアテープから電子部品を取り出してプリント基板に実装したりすることができない。

このような問題を解決するために、紙粉を発生しないプラスチックダンボールを中芯やフランジを構成する材質として採用したリールが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。なお、プラスチックダンボールとは、紙製のダンボールと同様にライナーと呼ばれる２枚のシートによりフルートと呼ばれる波状の板が挟まれて接合された構造材であり、ライナー及びフルートが高密度ポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチックからなるものである。
特開平１１−１５７７５２号公報 特開２００２−６８６０４号公報

確かにプラスチックダンボール製のリールであれば、紙粉が発生しないため、クリーンルームへ持ち込むことが可能となり、上記の問題を解決することができる。また、プラスチックダンボールは、軽量かつ一定の強度を有するので、電子部品用のリールとして好ましく使用される素材であることも事実である。

しかし、プラスチックダンボールは、フルート（波板）の筋方向に直交するような折り曲げに対しては十分な強度を有するものの、フルートの筋方向に沿った折り曲げには極めて弱いという性質を有する。このため、電子部品が巻回され重量を帯びた平積みリールを持ち上げるために片方のフランジに手を掛けてリールを起こそうとした際に、フルートの筋方向に沿って折れ曲がるような力がフランジにかかると、フランジがリールの外側方向へ折れ曲がり、そのリールは使用不能となる。この場合、そのリールに巻回された電子部品を電子部品の自動実装機器に装着することができなくなるので、別のリールに電子部品を巻き直すといった無駄な手間が発生することになる。

また、リールの中芯やフランジの表面がプラスチックであるため、これらを接着しようとして接着剤を使用しても、接着剤が中芯やフランジの内部に浸透せずに表面に留まり、両者は、表面的な接着状態で接合される。このため、電子部品が巻回され重量を帯びた平積みリールを持ち上げるために、片方のフランジに手を掛けてリールを起こそうとした際に、中芯からフランジを引き剥がすような方向の力がリールに加わると、たやすく中芯からフランジが剥がれて分離するという問題がある。この場合もやはり、そのリールに巻回された電子部品を電子部品の自動実装機器に装着することができなくなるので、別のリールに電子部品を巻き直すといった無駄な手間が発生することになる。

本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、第一には、軽量かつフランジに折り曲げ力が加わっても容易にフランジが変形しない、電子部品の巻き取りに使用されるプラスチック製のリールを提供する課題とする。また、第二には、軽量かつフランジに折り曲げ力が加わっても容易にフランジが変形せず、さらに、中芯からフランジを引き剥がすような方向の力が加わっても、容易に中芯とフランジが分離しない、電子部品の巻き取りに使用されるプラスチック製のリールを提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、波型形状のフルートが２枚のライナーで挟まれたプラスチックダンボールの代わりに、ハニカム状に配置された中空の突起を無数に有するプラスチック板が２枚のシート（ライナー）で挟まれた３層構造の合成樹脂製中空板をフランジ部分に採用することにより、フランジ部分の折れ曲がりが効果的に防止されることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本発明者らは、上記のような合成樹脂製中空板をフランジの部材として採用するとともに、中芯を円盤状として、フランジの一部をリールの外側から円盤状の中芯方向へ折り曲げ、同時に当該フランジの一部を円盤状の中芯の内部に圧接固定することにより、中芯からフランジを引き剥がすような力が加わっても、容易に中芯とフランジが分離することが防止されることを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明の電子部品の巻き取り用リールは、対向する一対のフランジと、前記一対のフランジの中心部に挟まれて設けられた、電子部品を巻き取るための中芯とを有し、前記フランジは、内部に空間を有する略円柱状の突起部を多数有する凹凸状シートが２枚の平坦状シートに挟まれるように接合されることにより前記凹凸状シートと前記平坦状シートとの間に空間を構成する合成樹脂製中空板からなることを特徴とする。

（２）前記中芯が厚みを有する円盤状であり、前記フランジと前記中芯とが重なる部分には、四角形状の断面及び中芯の厚さ方向に深さを有する固定片挿入部が少なくとも１箇所設けられ、前記フランジのうち、前記固定片挿入部が設けられた箇所では、前記２枚の平坦状シートのうち前記リールの内側に位置する平坦状シート及び前記凹凸状シートが前記固定片挿入部の断面形状に合わせて切除されるとともに、前記リールの外側に位置する平坦状シートには、前記固定片挿入部の断面である四角形の対角線となる２本の切り込み線が設けられることにより、三角形の巻き込み片が４枚設けられ、前記固定片挿入部には、前記固定片挿入部の断面の形状と同形状の断面を有する固定片が前記４枚の巻き込み片を巻き込むように挿入され、固定されることが好ましい。

（３）前記固定片挿入部は、前記中芯の厚さ及び前記フランジの厚さの和を深さとして有し、前記固定片は、前記固定片挿入部の深さと同じ長さを有することが好ましい。

（４）前記固定片が前記固定片挿入部に挿入された際に前記リールの外側に位置する前記固定片の端部には、前記固定片挿入部の形状と同形状であり、前記平坦状シートと同じ材質からなるカバーが設けられていることが好ましい。

（５）前記固定片挿入部が一対の前記フランジに２箇所ずつ設けられ、一方のフランジに設けられた２箇所の前記固定片挿入部同士を結ぶ線と、他方のフランジに設けられた２箇所の前記固定片挿入部同士を結ぶ線とが直交することが好ましい。

本発明によれば、軽量かつフランジに折り曲げ力が加わっても容易にフランジが変形しない、電子部品の巻き取りに使用されるプラスチック製のリールが提供される。また、本発明によれば、軽量かつフランジに折り曲げ力が加わっても容易にフランジが変形せず、さらに、中芯からフランジを引き剥がすような方向の力が加わっても、容易に中芯とフランジが分離しない、電子部品の巻き取りに使用されるプラスチック製のリールを提供される。

以下、本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態を示す平面図である。図２は、本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態を示す側面図である。図３は、本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態で使用される合成樹脂製中空板の拡大断面斜視図である。

本実施形態のリール１は、電子部品を巻き取るためのものであり、合成樹脂製中空板からなるフランジ２、及び電子部品を巻き取るための中芯３からなる。なお、本実施形態のリール１は、電子部品を巻き取る用途に限定されるものではなく、例えば、映画用のフィルム等を巻き取るものとして使用することもできる。

なお、本発明でいう「電子部品」とは、キャリアテープに封入された状態でリールに巻かれる電子部品の他、例えばコネクタに使用されるプレスコンタクト等のように、それ自体が多数個連結されて連続体を形成しているものや、粘着テープで多数個の電子部品が連結されて連続体を形成しているものも含まれる。連続体を形成した電子部品は、リールに巻回され、プリント基板への電子部品の自動実装装置や、コネクタの製造装置等といった各種加工装置に装着される。

本実施形態のリール１は、特に限定されないが、およそ４５０〜９００ｍｍの直径を有するものである。

フランジ２を構成する材質は、凹凸状シート１２と平坦状シート１１とが接合され、凹凸状シート１２と平坦状シート１１との間に空間を構成する多数の突起部１４が形成された合成樹脂製の中空板１０である。次に、本実施形態のリール１で使用される合成樹脂製の中空板１０の構造について説明する。

合成樹脂製の中空板１０は、３層構造からなる中空板であり、気泡ボードとも呼ばれる。中空板１０は、凹凸を有する合成樹脂製の凹凸状シート１２と、凹凸状シート１２の両面に接合された２枚の合成樹脂製の平坦状シート１１ａ及び１１ｂからなる。凹凸状シート１２には、中空部１３を有する略円柱状の突起部１４がエンボス加工により多数設けられており、凹凸状シート１２における突起部１４の開口側（図３の下側）に平坦状シート１１ｂが接合され、これにより中空部１３は、空気が封入された密閉空間となる。このような構成により、合成樹脂製の中空板１０は、軽量であり、また耐圧縮性、耐衝撃性、耐折り曲げ性に優れるという特性を有している。合成樹脂製の中空板１０を構成する素材としては、例えば、高密度ポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂を挙げることができるが、これに限定されない。このような合成樹脂製の中空板としては、プラパール（登録商標）等が挙げられる。

突起部１４は、各々独立して設けられ、上記の通り略円柱状である。突起部１４の直径は５〜１５ｍｍであることが好ましく、高さは２〜１０ｍｍであることが好ましい。突起部１４は、フランジ２の全面に設けられ、略円柱状である突起部１４が最密充填となるように配置されることが好ましい。「突起部１４が最密充填となる」とは、一列に整列されて設けられた突起部１４が、その列に隣接する列に含まれる突起部１４に対して突起部１４の略半径分ずれた状態で配置されている状態を意味する。

フランジ２には、その中心部にリール１を貫通する貫通孔６が設けられる。また、貫通孔６の付近にリール１を貫通する位置決め穴７が設けられる。貫通孔６及び位置決め穴７は、リール１を各種加工装置に装着する際や、リール１に電子部品を巻き取るための巻き取り装置にリール１を装着する際等に使用される。貫通孔６及び位置決め穴７は、一対のフランジ２、２を中芯３に接合してから設けてもよいし、一対のフランジ２、２及び中芯３にそれぞれ予め貫通孔６及び位置決め穴７に相当する穴を開けておき、これらを接合して設けてもよい。また、フランジ２の外周に存在する切断面は、面取り加工が施されていてもよい。

中芯３を構成する材質は、特に限定されないが、リール１をクリーンルームへ持ち込み可能にするとの観点からは、紙粉や塵を発生するものでないことが好ましい。さらに、電子部品を巻き取った際の重量に対して十分な耐久性が得られる材質であることが好ましい。これらの観点からは、プラスチックダンボールや上記合成樹脂製の中空板等を複数枚接合させて得られた積層体、発泡ポリプロピレン、植物性繊維・バインダー・水・金属石鹸・流動性付与剤を含む成形材料を射出成形機により一体成形したもの等が例示される。

一対となる円形のフランジ２、２は、中芯３を挟んで互いに対向するように配置される。中芯３は、フランジ２、２の中心に配置され、接着手段により両端部がフランジ２、２に接合される。接着手段は、特に限定されないが、公知の合成樹脂用接着剤を中芯３の両端部に塗布した後に、中芯３をフランジ２、２の接着面に宛がい、接着が完了するまで治具で固定する方法等が例示される。

フランジ２には、電子部品の巻き取り状態や電子部品の巻き取り量等を観察するための開口した覗き穴５が設けられる。フランジ２に設ける覗き穴５の数は、特に限定されないが、一例として、周方向に等間隔で４箇所程度設けることが挙げられる。なお、覗き穴５は、電子部品の巻き取り状態等を観察するためのものであるから、電子部品が巻き取られる中芯３よりも外周側に設けられる。

本実施形態におけるリール１で使用される中芯３の形状は、厚みを有する円盤状である。中芯３の厚さは、リール１に巻回される電子部品の巾に合わせて適宜決定すればよい。また、中芯３の直径は、リール１に巻回される電子部品の長さや、巻回された電子部品の曲率が過度に大きくならないようにする点等を考慮して適宜決定すればよい。

本実施形態において、フランジ２及び中芯３には、フランジ２と中芯３とが重なる部分に、四角形状の断面を有し、かつ中芯３の厚さ方向に深さを有する固定片挿入部４が各々のフランジ２について２箇所ずつ設けられる。このとき、一方のフランジ２に設けられた２箇所の固定片挿入部４、４を結ぶ線と、他方のフランジ２に設けられた２箇所の固定片挿入部４、４を結ぶ線とが直交する。

固定片挿入部４は、後に説明する巻き込み片８を巻き込みながら固定片９を挿入するために設けられるものである。したがって、後に説明する固定片９の長さは、固定片挿入部４の深さと等しいことが好ましい。

次に、固定片挿入部４及び固定片９について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の電子部品用の巻き取り用リールの一実施形態を示す斜視図であり、固定片挿入部４に固定片９が挿入される様子を示す。図５は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ａ）は、固定片挿入部４に固定片９が挿入される様子を示し、（ｂ）は、固定片挿入部４に固定片９が挿入された状態を示す。

本実施形態において、固定片挿入部４の深さは、フランジ２の厚さ及び中芯３の厚さの和である。すなわち、固定片挿入部４は、フランジ２及び中芯３を貫通して設けられる。このため、中芯３にフランジ２、２を接合する際に、予め中芯３には、固定片挿入部４が設けられる箇所に貫通孔を設けておくことが好ましい。

フランジ２において、固定片挿入部４が設けられる箇所には、フランジ２を構成する合成樹脂製の中空板１０のうち、リール１の内側に存在する平坦状シート１１ｂ及び凹凸状シート１２が固定片挿入部４の断面形状に合わせて切除される。このため、フランジ２において、固定片挿入部４が設けられる箇所は、リール１の外側に存在する平坦状シート１１ａのみが残される。

固定片挿入部４のそれぞれにおいて、平坦状シート１１ａには、固定片挿入部４の断面である四角形の対角線となる２本の切り込み線８ａ、８ｂが設けられる。これにより、固定片挿入部４のそれぞれには、三角形の巻き込み片８が４枚設けられる。固定片挿入部４は、上述のように、フランジ２の内側に存在する平坦状シート１１ｂ、凹凸状シート１２及び中芯３が固定片挿入部４の断面形状に合わせて取り除かれているので、その内部が空洞となっている。したがって、それぞれの固定片挿入部４に存在する４枚の巻き込み片８は、それぞれ固定片挿入部４の内部に折り曲げ可能となっている。

その後、固定片挿入部４には、固定片９が挿入される。固定片９は、固定片挿入部４の断面の形状と同形状の断面を有する。したがって、固定片挿入部４の内部に折り曲げ可能な巻き込み片８は、固定片９が固定片挿入部４に挿入されることにより、固定片挿入部４の内部に巻き込まれるようにして折り曲げられ、固定片挿入部４の内壁及び固定片９に挟まれて固定される。固定片９を固定片挿入部４に挿入する際、予め巻き込み片８の両面に接着剤を塗布しておくと、巻き込み片８及び固定片９が固定片挿入部４の内部に強固に固定されるので好ましい。この場合、固定片９のうち、巻き込み片８及び固定片挿入部４の内壁に接触する側面部並びに固定片挿入部４が設けられたフランジ２に対向するフランジ２と接触する底部にも接着剤を塗布しておいてもよい。

固定片９の本体部分９ｂを構成する材質は、特に限定されないが、リール１をクリーンルームへ持ちこみ可能にするとの観点からは、紙粉や塵を発生するものでないものが好ましい。このような材質としては、発泡高密度ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン等の合成樹脂等が例示される。

固定片９が固定片挿入部４に挿入された際に、リール１の外側に位置することになる固定片９の端部には、固定片挿入部の形状と同形状であり、平坦状シート１１ａと同じ材質からなるカバー９ａが設けられる。

本実施形態の電子部品の巻き取り用リール１によれば、以下の効果が奏される。

本発明の電子部品の巻き取り用リール１は、対向する一対のフランジ２、２と、一対のフランジ２、２の中心部に挟まれて設けられた、電子部品を巻き取るための中芯３とを有し、フランジ２は、凹凸状シート１２と平坦状シート１１とが接合され、凹凸状シート１２と平坦状シート１１との間に中空部１３を構成する多数の突起部１４が形成されている合成樹脂製中空板１０からなることを特徴とする。そのため、プラスチックダンボールをフランジの構成材料として採用した場合と異なり、フランジに折り曲げ力がかかった際に容易に変形しない。したがって、フランジが変形することによってリール及びリールに巻回された電子部品が使用不能になるといったトラブルが防止される。また、フランジ２が中空板１０で形成されているので、リール１が軽量になるという効果も奏される。

また、平坦状シート１１が２枚存在し、凹凸状シート１２及び２枚の平坦状シート１１ａ、１１ｂは、２枚の平坦状シート１１ａ、１１ｂにより凹凸状シート１２が挟まれるように接合されており、中芯３が厚みを有する円盤状であり、フランジ２と中芯３とが重なる部分には、四角形状の断面及び中芯３の厚さ方向に深さを有する固定片挿入部４が少なくとも１箇所設けられ、フランジ２のうち、固定片挿入部４が設けられた箇所では、２枚の平坦状シート１１ａ、１１ｂのうちフランジ２の内側に位置する平坦状シート１１ｂ及び凹凸状シート１２が固定片挿入部４の断面形状に合わせて切除されるとともに、フランジ２の外側に位置する平坦状シート１１ａには、固定片挿入部４の断面である四角形の対角線となる２本の切り込み線８ａ、８ｂが設けられることにより、三角形の巻き込み片８が４枚設けられ、固定片挿入部４には、固定片挿入部４の断面の形状と同形状の断面を有する固定片９が４枚の巻き込み片８を巻き込むように挿入され、固定される。そのため、フランジ２と中芯３との間の結合が強固となる。したがって、電子部品が巻回され重量を帯びた平積みのリール１を持ち上げるために、片方のフランジ２に手を掛けてリール１を起こそうとした際に、中芯３からフランジ２を引き剥がすような力がリール１に加わっても、中芯３からフランジ２が剥がれて分離することが防止される。

また、固定片挿入部４は、中芯３の厚さ及びフランジ２の厚さの和を深さとして有し、固定片９は、固定片挿入部４の深さと同じ長さを有する。そのため、巻き込み片８及び固定片挿入部４並びに固定片９の間の接着面積が大きくなり、フランジ２と中芯３との間の結合が強固となる。したがって、中芯３からフランジ２を引き剥がすような力がリール１に加わっても、中芯３からフランジ２が剥がれて分離することが防止される。

本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態を示す平面図である。 本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態を示す側面図である。 本発明の電子部品の巻き取り用リールの一実施形態で使用される合成樹脂製中空板の拡大断面斜視図である。 本発明の電子部品用リールの一実施形態を示す斜視図であり、固定片挿入部４に固定片９が挿入される様子を示す。 図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ａ）は、固定片挿入部４に固定片９が挿入される様子を示し、（ｂ）は、固定片挿入部４に固定片９が挿入された状態を示す。

符号の説明

１ 電子部品の巻き取り用リール
２ フランジ
３ 中芯
４ 固定片挿入部
５ 覗き穴
６ 貫通孔
７ 位置決め穴
８ 巻き込み片
９ 固定片
１０ 中空板
１１ 平坦状シート
１２ 凹凸状シート
１３ 中空部
１４ 突起部

Claims (4)

1. 対向する一対のフランジと、前記一対のフランジの中心部に挟まれて設けられた、電子部品を巻き取るための中芯とを有する電子部品の巻き取り用リールにおいて、
   前記フランジは、内部に空間を有する略円柱状の突起部を多数有する凹凸状シートが２枚の平坦状シートに挟まれるように接合されることにより前記凹凸状シートと前記平坦状シートとの間に空間を構成する合成樹脂製中空板からなり、
   前記中芯が厚みを有する円盤状であり、
   前記フランジと前記中芯とが重なる部分には、四角形状の断面及び中芯の厚さ方向に深さを有する固定片挿入部が少なくとも１箇所設けられ、
   前記フランジのうち、前記固定片挿入部が設けられた箇所では、前記２枚の平坦状シートのうち前記リールの内側に位置する平坦状シート及び前記凹凸状シートが前記固定片挿入部の断面形状に合わせて切除されるとともに、前記リールの外側に位置する平坦状シートには、前記固定片挿入部の断面である四角形の対角線となる２本の切り込み線が設けられることにより、三角形の巻き込み片が４枚設けられ、
   前記固定片挿入部には、前記固定片挿入部の断面の形状と同形状の断面を有する固定片が前記４枚の巻き込み片を巻き込むように挿入され、固定されることを特徴とする電子部品の巻き取り用リール。
2. 前記固定片挿入部は、前記中芯の厚さ及び前記フランジの厚さの和を深さとして有し、
   前記固定片は、前記固定片挿入部の深さと同じ長さを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品の巻き取り用リール。
3. 前記固定片が前記固定片挿入部に挿入された際に前記リールの外側に位置する前記固定片の端部には、前記固定片挿入部の形状と同形状であり、前記平坦状シートと同じ材質からなるカバーが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の巻き取り用リール。
4. 前記固定片挿入部が一対の前記フランジに２箇所ずつ設けられ、一方のフランジに設けられた２箇所の前記固定片挿入部同士を結ぶ線と、他方のフランジに設けられた２箇所の前記固定片挿入部同士を結ぶ線とが直交することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の電子部品の巻き取り用リール。

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