JP6129565B2

JP6129565B2 - シート装着装置

Info

Publication number: JP6129565B2
Application number: JP2013008580A
Authority: JP
Inventors: 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: JP2014139086A

Description

本発明は、接着シート等のシートを被着体に装着するシート装着装置及びシート装着方法に関する。

接着シートやラベル等を被着体に装着するためのシート装着装置としては、供給軸から吸着盤へシートを繰り出す手段と、吸着盤を移動させる手段等を有するものが提案されている（特許文献１等参照）。

特開平５−２７０５３３号公報

しかしながら、従来技術では、図３の参考例に係るシート装着装置１００で示されているように、シートＳＨが繰出手段１０２から支持手段１０１へ繰り出される間に、シートＳＨに折れ曲がりが発生してしまう場合がある。特に、剛性の弱いシートや、ミシン目、折れ線、打跡溝又は打刻線等の切り取り線又は折り曲げ線（以下これらを総称して「切り折り線」という）が形成されたシートを繰り出す場合には、支持手段１０１の表面とシートＳＨとの動摩擦によってシートＳＨの折れ曲がりが発生し易く、皺が入った状態のシートＳＨが被着体に装着されたり、シートＳＨが支持手段１０１から落下したりするといった装着不良を招来する。

また、図３に示すように、このようなシートＳＨの折れ曲がりは、支持手段１０１の下方からエアを吹き付ける手段１０３を設ける等の対策を行っても、二点鎖線で示すように逆にシートＳＨの折れ曲がりの状態を悪化させてしまう場合があり、適切に防止することが困難であった。

本発明の目的は、支持面上を繰り出される際にシートに折れ曲がりが発生する問題を解消し、皺が入った状態のシートが被着体に装着されたり、シートが支持手段から落下したりするといった装着不良を防止しできるシート装着装置及びシート装着方法を提供することである。

このような目的を達成するために、本発明に係るシート装着装置は、
シートを繰り出す繰出手段と、
繰り出された前記シートの一方の面側から当該シートを支持面によって支持する支持手段と、
支持された前記シートを被着体に装着する装着手段とを備え、
前記支持手段は、前記シートの前記一方の面側から気体を噴出することで前記シートに対して当該シートの繰出方向に繰り出し力を付与するシート送り手段を有する。

また、例えば、前記シート送り手段は、噴出される前記気体を前記シートの繰出方向への成分を含む気流として形成可能な気体整流手段を有しても良い。

また、例えば、前記気体整流手段は、前記支持面に形成された前記シートの繰出方向に沿う凹溝からなり、当該凹溝内に設けられ前記気流の方向を調整可能な気流方向調整手段を有しても良い。

また、例えば、前記支持手段は、前記シートを吸引して支持する吸引手段を有しても良く、シート装着装置は、前記吸引手段で吸引した気体を前記シート送り手段が噴出できるように循環させる循環手段をさらに有しても良い。

また、本発明に係るシート装着方法は、
シートを繰り出す繰出工程と、
繰り出された前記シートの一方の面側から当該シートを支持面によって支持する支持工程と、
支持された前記シートを被着体に装着する装着工程とを備え、
前記支持工程において、前記シートの一方の面側から気体を噴出することで、前記シートに対して当該シートの繰出方向に繰り出し力を付与するシート送り工程を行うことを特徴とする。

本発明によれば、支持手段がシート送り手段を有することで、シートが繰出手段から支持手段へ繰り出される間に、シートに折れ曲がりが発生する問題を解消することができる。特に、剛性の弱いシートや、切り折り線が形成されたシートを繰り出す場合でも、シートに折れ曲がりが発生する問題を効果的に抑制し、皺が入った状態のシートが被着体に装着されたり、シートが支持手段から落下したりするといった装着不良を防止することができる。

また、支持手段が気体整流手段を有する場合、シートを円滑に繰出方向へ搬送することができる。

また、気体整流手段が気流方向調整手段を有する場合、例えばシートの支持状態やシートの剛性等に応じて気流の方向を調整することにより、シートが気体整流手段である溝内に引き込まれることを防止できる。

（ａ）は、第１実施形態に係るシート装着装置の部分断面側面図。（ｂ）は、（ａ）の部分断面正面図。変形例に係るシート装着装置の部分断面側面図。参考例に係るシート装着装置の側面図。

以下、本発明の一実施形態に係るシート装着装置１０を図１に基づいて説明する。
なお、本明細書におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１（ａ）の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向、「後」がその逆方向とする。

シート装着装置１０は、シートとしての接着シートＡＳを繰り出す繰出手段２０と、繰り出された接着シートＡＳの一方の面である非接着面ＡＳａ側から当該接着シートＡＳを支持面３４ａによって支持する支持手段３０と、支持された接着シートＡＳを段ボールケースや半導体ウエハ等の被着体ＷＫに装着する装着手段４０とを備えている。

繰出手段２０は、帯状の剥離シートＲＬ上に所定形状の接着シートＡＳが所定間隔で仮着された原反ＲＳを支持する支持軸２１と、複数のガイドローラ２２と、剥離シートＲＬを折り返して当該剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離板２３と、駆動機器としての回動モータ２４によって回転駆動されるドライブローラ２５と、当該ドライブローラ２５とで剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２６と、図示しない駆動機器で駆動され剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２７とで構成されている。なお、繰出手段２０による接着シートＡＳの繰出方向は、左方向である。また、接着シートＡＳは、接着剤層ＡＤと基材シートＢＳを含む多層構造（２層構造）であり、基材シートＢＳの上面が非接着面ＡＳａとされる。

支持手段３０は、接着シートＡＳを吸引して支持する吸引手段３１と、接着シートＡＳの非接着面ＡＳａ側から気体を噴出することで、接着シートＡＳに対して当該接着シートＡＳの繰出方向に繰り出し力を付与するシート送り手段３２とを有する。
吸引手段３１は、負圧を発生させる減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段３３と、内部に減圧手段３３によって減圧状態とさせる減圧空間３４ｄを有する減圧ボックス３４とからなり、減圧ボックス３４の最下面が支持面３４ａとされ、当該支持面３４ａには減圧空間３４ｄに連通する吸引孔３４ｂが形成されている。
シート送り手段３２は、ゲートバルブ３５を介して減圧手段３３の排気側に接続された循環手段としての配管３６と、支持面３４ａに形成されるとともに、配管３６を介して噴出される気体としての排気を接着シートＡＳの繰出方向への成分を含む気流として形成可能な気体整流手段としての凹溝３７と、凹溝３７内に設けられ気流の方向を調整可能な気流方向調整手段３８と、凹溝３７の左端部に設けられるとともに、図示しない駆動手段によって昇降可能に設けられ、凹溝３７による接着シートＡＳの部分的な押圧力不足を解消する押圧補助手段としてのシャッタ３９とを有する。凹溝３７は、接着シートＡＳの繰出方向に沿って形成され、図１（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に複数形成されている。
気流方向調整手段３８は、それぞれの凹溝３７内にＸ軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられるとともに、Ｙ軸に平行な回動軸３８ｂを中心として回動可能に支持されたた略扇形の断面形状を有する導風板３８ａと、導風板３８ａをＸ−Ｚ平面内で回転させる図示しない駆動機器とを備えている。

装着手段４０は、駆動機器としての直動モータ４１によって構成され、その出力軸４２が減圧ボックス３４の上面に接続されている。

次に、第１実施形態に係るシート装着装置１０の動作について説明する。まず、原反ＲＳを図１（ａ）に示すように繰出手段２０にセットし、図示しない操作パネル等を介して運転開始の信号が入力されると、吸引手段３１が減圧手段３３を駆動し、吸引孔３４ｂで吸引が始まるとともに、減圧手段３３の排気側に接続された配管３６及びゲートバルブ３５を介して凹溝３７内に気流が発生する。このときゲートバルブ３５は、図示しない圧力センサ等の圧力検出手段からの出力を用いて凹溝３７内に送り込む気体の圧力（量）を調整する。このように、減圧手段３３の排気を循環させて凹溝３７内に気流を発生させることで、当該気流を発生させるための加圧ポンプやタービン等の加圧手段を別途設ける必要がなくなるので、装置の大型化の防止や、制御の複雑化を防止できる上、減圧手段３３の排気エネルギーを再利用することができる。

次いで、ベルトコンベア等の搬送手段ＣＶによって搬送された被着体ＷＫが減圧ボックス３４の下方所定位置で停止すると、繰出手段２０が回動モータ２４を駆動し、ドライブローラ２５を回転させて剥離シートＲＬを引っ張ることで、原反ＲＳを繰り出して剥離板２３の左端縁で接着シートＡＳを繰り出す。繰り出された接着シートＡＳは、吸引孔３４ｂによる吸引によって吸い寄せられながら、支持面３４ａに沿って移動する。この際、接着シートＡＳは、剥離シートＲＬから剥離されていない接着シートＡＳ部分からの繰り出し力に加え、凹溝３７内に発生した気流による繰り出し力が付与される。すなわち、配管３６から噴出した気体は、矢印ＡＲ１で示すように、凹溝３７内を通過することで接着シートＡＳの繰出方向への気流となり、繰出手段２０から繰り出される接着シートＡＳに対し当該接着シートＡＳの繰出方向に繰り出し力を付与することとなる。これにより、接着シートＡＳの非接着面ＡＳａと支持面３４ａとの間に生じる動摩擦抵抗等によって、接着シートＡＳに折れ曲がりが発生する問題を抑制することができる。なお、シート送り手段３２が気流を発生することで、接着シートＡＳが支持面３４ａに強く吸引されて動摩擦抵抗が増加する危険性をも回避することができる。

さらに、気流方向調整手段３８が必要に応じて図示しない駆動機器を駆動し、導風板３８ａの角度を変化させ、凹溝３７内の気流の方向を調整し、矢印ＡＲ２で示すように、繰出方向に流れる気流に接着シートＡＳ方向へ向かう成分を持たせることができる。これにより、接着シートＡＳが凹溝３７内に引き込まれることを抑制することができる。なお各気流方向調整手段３８は、それぞれ独立に制御することができ、このような気流方向調整手段３８を備える支持手段３０は、接着シートＡＳの折れ曲がりが局所的に発生したような場合でも、気流の方向を部分的に調整することで解消することが可能である。

接着シートＡＳが減圧ボックス３４に受け渡されると、繰出手段２０が回動モータ２４の駆動を停止した後、装着手段４０が直動モータ４１を駆動し、支持手段３０を下降させ、接着シートＡＳを押圧して被着体ＷＫに装着する。このとき、シート送り手段３２が図示しない駆動機器を起動し、シャッタ３９を下降させて凹溝３７内を配管３６から噴出した気体で加圧し、凹溝３７による接着シートＡＳの部分的な押圧力不足を解消する。
接着シートＡＳを被着体ＷＫに装着した後、吸引手段３１が減圧手段３３を停止し、支持手段３０が接着シートＡＳを支持する力を停止させる。さらに、装着手段４０が直動モータ４１を駆動し、支持手段３０を上昇させる。その後、接着シートＡＳが装着された被着体ＷＫは、搬送手段ＣＶによって次工程等に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳが繰出手段２０から支持手段３０へ繰り出される間に、接着シートＡＳに折れ曲がりが発生する問題を解消することができる。特に、剛性の弱い接着シートＡＳや、切り折り線が形成された接着シートＡＳを繰り出す場合でも、接着シートＡＳに折れ曲がりが発生する問題を効果的に抑制し、皺が入った状態の接着シートＡＳが被着体ＷＫに装着されたり、接着シートＡＳが支持手段３０から落下したりするといった装着不良を防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、支持手段３０を図２に示すように構成してもよい。即ち、支持手段３０は、減圧空間３４ｄの上方にゲートバルブ３５及び配管３６から噴出される気体が充填される加圧空間３４ｅと、当該加圧空間３４ｅから支持面３４ａに連通するとともに、噴出される気体が接着シートＡＳの繰出方向への成分を含む気流を形成するように、支持面３４ａに対して斜めに向けられた噴出孔３４ｆとが形成されている。この支持手段３０には、支持面３４ａに凹溝３７は形成されておらず、噴出孔３４ｆが支持面３４ａに対して斜めに向けられることで気流整流手段と気流方向調整手段との役割をする。
また、気体整流手段としては、溝や孔に限定されるものではなく、突起や可動翼等など、接着シートＡＳへの繰出方向への気流を形成可能な他の構成を採用することができる。
また、支持手段３０は、接着シートＡＳを吸着する吸引手段３１を有するものに限られず、静電気や磁気、粘着剤等、その他の手段によって接着シートＡＳを支持するものであっても良い。
更に、装着手段は、直動モータ４１に限定されず、被着体ＷＫへ向かって接着シートＡＳを吹き飛ばして装着する構成であっても良い。
また、循環手段を設けることなく、減圧手段３３とは別に気体整流手段に気体を供給する加圧ポンプやタービン等の加圧手段を設けてもよい。
更に、気流方向調整手段は、回動しない構成としてもよいし、略扇形の断面形状を有する導風板３８ａのみならず、単なる板状の部材でもよく、気流の方向を変更（調整）可能であれば足りる。
また、圧力検出手段を設けることなくゲートバルブ３５の気体の圧力（量）を調整してもよい。
更に、シート送り手段は、例えば、ゲートバルブ３５や配管３６を複数設け、各気体整流手段それぞれに気体を噴出する構成としてもよい。
また、参考例で示したような接着シートＡＳにエアを吹き付ける手段１０３を設けてもよい。
更に、押圧補助手段は、シャッタ３９以外に、凹溝３７内を昇降し、当該凹溝３７による接着シートＡＳの部分的な押圧力不足を解消する昇降手段を採用してもよい。

シート送り手段３２は、少なくとも接着シートＡＳが繰り出されている間、常に気体を噴出する構成であっても良く、また、接着シートＡＳの先端が所定の位置にある場合のみ、又は接着シートＡＳの一部に曲がりが生じた場合のみに気体を噴出する構成であっても良い。この場合、接着シートＡＳの姿勢を検知可能なカメラ等の撮像手段や光学センサ等の検出手段を設けることができる。

また、本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはなく、感熱接着性の接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜な加熱手段を設ければよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。
また、シートとしては接着シートＡＳ以外に接着剤層のない単なる１層又は、複数層のシートであってよく、このようなシートを支持手段で支持した後、例えば、シートに形成された孔に被着体の一部を貫通させて装着するような構成でもよい。
更に、繰出手段は、枚葉のシートを繰り出す構成でもよい。

また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、ペットボトル、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

更に、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０…シート装着装置
２０…繰出手段
３０…支持手段
４０…装着手段
３２…シート送り手段
３７…凹溝（気体整流手段）
３８…気流方向調整手段
３４ａ…支持面
ＡＳ…接着シート（シート）

Claims

シートを繰り出す繰出手段と、
繰り出された前記シートの一方の面側から当該シートを支持面によって支持する支持手段と、
支持された前記シートを被着体に装着する装着手段とを備え、
前記支持手段は、前記支持面に形成された前記シートの繰出方向に沿う凹溝を有し、当該凹溝内に気体を通過させることで、前記シートに対して当該シートの繰出方向に繰り出し力を付与するシート送り手段と、支持した前記シートを前記被着体に押圧した際に、前記凹溝内を通過する気体で加圧し当該凹溝下に位置する前記シートを前記被着体に押圧する押圧補助手段とを有することを特徴とするシート装着装置。