JP7424647B2 - テープ貼付装置及びテープ貼付方法 - Google Patents

Description

本発明はテープ貼付装置及びテープ貼付方法に関する。

従来から、テープを貼り付けるためのテープ貼付ユニットを備えるテープ貼付装置が各種分野において用いられている。一般的には、各種処理のためのマスキングテープを貼着する場合や、接着固定を行うための両面粘着テープの貼着などが挙げられる。テープ貼付装置において、作業台の上に貼付対象物を配置し、作業台に対して可動に構成されたテープ貼付ユニットを貼着対象物に対して相対移動させることによってテープを貼り付ける。このとき、以下の特許文献１及び２に示すように、テープ貼付ユニットは、テープ先端を貼付対象物に貼り付けた後に、貼付対象物に対して平面的に移動しながらテープの貼り付けを継続し、やがて、テープ終端をカッタにより切断した後に、テープ端末部を貼着させることによって、テープ貼付作業が終了するように構成される場合がある。カッタ機構としては、特許文献１や２に示されるような片刃状のものだけでなく、特許文献３に記載された鋏状の構造を備えるものもある。

特開２０１６－０７４５３８号公報 特開２０１７－１９７３０９号公報 特開平６－２１１４１０号公報

上記従来のテープ貼付装置では、各種のテープをカッタ機構により切断する必要があるが、従来のカッタ機構では、テープの材質、幅、厚み、粘着剤の有無や量などによっては切断が難しいため、切断時にカッタ機構の切断部材の刃先にテープが貼り付いたり、当該刃先によりテープが折れ曲がったりすることで、切断により形成されたテープ端を変形させてしまう場合があった。また、上記従来のテープ貼付装置では、切断を容易化するためにテープに強い張力を加えるとテープに伸びが生じる場合があり、テープの伸びによって貼付範囲が変化したり、粘着性能の低下を招くこともある。

上記のように、カッタ機構による切断時におけるテープの伸び、或いは、テープ先端の変形が生ずると、そのままテープの貼付範囲に影響し、テープの貼付幅や貼付長が変化したり、貼付範囲の終端や始端の位置や形状が変化してしまうといった問題がある。

そこで、本発明は上記問題を解決するものであり、その課題は、テープ貼付に際して、カッタ機構によるテープ切断時のテープの特性変化やテープ端の変形に起因する障害を回避することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るテープ貼付装置は、供給経路に沿って供給されたテープを被貼付物に貼り付けるテープ貼付ローラと、前記テープを前記テープ貼付ローラによる前記被貼付物に対する貼付位置に対して前記供給経路に沿った供給方向の上流側にある把持位置で把持するクランプ機構と、前記テープ貼付ローラによる前記テープの貼付位置と前記クランプ機構による前記把持位置との間にある切断位置で前記テープを切断動作により切断する切断部材を有するカッタ機構と、前記クランプ機構及び前記カッタ機構を制御する制御部と、を具備する。ここで、前記クランプ機構は、前記テープの把持状態と解放状態を切替可能に構成され、前記把持位置が前記供給方向の前後に移動可能となるように構成される。そして、テープ貼付装置の第１の発明としては、前記制御部は、前記カッタ機構による前記切断部材の前記テープに対する切断動作後、当該切断動作が行われた位置に前記切断部材が配置されたまま、しかも、前記切断部材が、前記切断動作とは逆向きの復帰動作前の、前記切断動作後の状態のままで、前記クランプ機構において前記把持位置を前記供給方向の上流側に後退させることにより前記テープの先端を前記切断位置から離間させる。ここで、上記の「切断動作」とは、カッタ機構の切断構造（切断部材）において刃先が動作して前記テープを前記切断位置で切断する動作を言い、例えば、実施例では、前記切断部材が開状態から閉状態へ移行する動作である。また、「前記切断動作とは逆向きの復帰動作」とは、前記切断構造（前記切断部材）において前記刃先が上記切断動作とは逆向きに動作することを言い、例えば、実施例では、前記切断部材が閉状態から開状態へ移行する動作である。なお、後述するように、前記カッタ機構が、前記切断位置に対して、前記供給方向、並びに、前記切断部材の前記切断動作の方向と交差する向きに出没可能に構成される場合には、前記カッタ機構の前記切断構造（前記切断部材）が前記切断位置と退避位置との間を出没する動作を、前記切断動作及び前記切断動作とは逆向きの復帰動作（実施例では、開状態と閉状態の間の移行動作）とは区別して、「移動」、若しくは、「移動動作」と言う。

本発明において、前記カッタ機構の前記切断部材は、前記切断位置において前記供給方向に対して交差する方向に動作する刃先を備える。この場合に、相互に開閉可能に構成された一対の前記切断部材を備え、前記一対の切断部材は、前記供給方向に見て相互に刃先が重なる態様で前記テープを切断することが望ましい。この場合にはさらに、前記一対の切断部材は、相互に回動可能に接続された鋏状に構成されることがさらに望ましい。

本発明において、前記カッタ機構は、前記切断位置に対して、前記供給方向、並びに、前記切断部材の前記切断動作の方向と交差する向きに出没可能に構成されることが好ましい。ここで、前記カッタ機構は、前記切断位置に繰り出した後に前記切断部材を切断動作させて前記テープを切断し、前記クランプ機構により前記把持位置が前記供給方向の上流側に後退することにより前記テープの先端が前記切断部材より離反した後に、退避位置に復帰することが望ましい。特に、前記一対の切断部材が開閉可能に構成される場合には、前記カッタ機構は、前記切断位置に繰り出した後に開状態の前記一対の切断部材を閉状態として前記テープを切断し、前記クランプ機構により前記把持位置が前記供給方向の上流側に後退することにより前記テープの先端が閉状態の前記一対の切断部材より離反した後に、退避位置に復帰することが望ましい。これらの場合において、前記カッタ機構の退避位置への復帰は、前記テープの末端が前記テープ貼付ローラによって貼り付けられることにより前記切断部材より離反した後に行われることがさらに望ましい。

本発明において、前記クランプ機構は、前記把持位置が、前記供給方向に沿って前記貼付位置に接近した前進位置と、前記貼付位置との間に前記切断位置を介在させるように前記前進位置よりも前記貼付位置から前記供給方向の上流側に離間した中間位置と、前記中間位置よりも前記切断位置から前記供給方向の上流側に離間した後退位置と、のいずれかに選択的に配置されるように構成されることが好ましい。この場合において、前記クランプ機構は、前記前進位置に対応する第１の規制領域と、前記中間位置に対応する第２の規制領域と、前記後退位置に対応し、前記第１の規制部と前記第２の規制部との間に配置された第３の規制領域とを有する案内規制構造により、前記把持位置が選択されることが望ましい。前記案内規制構造は、前記クランプ機構に設けられた従動節と、前記従動節を案内し、前記第１の規制領域から前記第３の規制領域を経て前記第２の規制領域に向かう規制経路を備える原動節と、を備えるカム構造を有することがさらに望ましい。

本発明において、テープ貼付装置の第２の発明としては、前記供給経路のうちの前記把持位置に対して前記供給方向の上流側に設定された引出領域において、前記テープを余分に引き出すように前記供給経路を変更するテープ引出部材と、前記テープ引出部材による前記供給経路の変更から前記供給経路が復帰した後に前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力を与える張力付与機構と、をさらに有することが好ましい。この場合において、前記張力付与機構により前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力が与えられた後に、前記クランプ機構は、前記把持位置を前記貼付位置に向けて前進させることが望ましい。この場合において、上記張力付与機構は、前記供給方向に隣接配置され、弾性力により前記テープを巻き取る向きに相互に旋回するように付勢された２つのテンションローラを有することが好ましい。

本発明に係るテープ貼付方法は、テープ貼付ローラにより、供給経路に沿って供給されたテープを被貼付物に貼り付け、クランプ機構により、前記テープを前記テープ貼付ローラによる前記被貼付物に対する貼付位置に対して前記供給経路に沿った供給方向の上流側にある把持位置で把持し、カッタ機構により、前記テープ貼付ローラによる前記テープの貼付位置と、前記クランプ機構による前記把持位置との間にある切断位置で前記テープを切断動作により切断する。ここで、前記クランプ機構は、前記テープの把持状態と解放状態を切替可能に構成され、前記把持位置が前記供給方向の前後に移動可能となるように構成される。そして、テープ貼付方法の第１の発明としては、前記カッタ機構の切断構造による前記テープの前記切断動作後、前記切断動作が行われた位置に前記切断構造が配置されたまま、しかも、前記切断構造が、前記切断動作とは逆向きの復帰動作前の、前記切断動作後の状態のままで、前記クラン構において前記把持位置を後退させることにより前記テープの先端を前記切断位置から前記供給方向の上流側に向けて離間させる。

本発明において、前記カッタ機構は、前記切断位置において前記供給方向に対して交差する方向に動作する刃先を備えた切断部材を備える。ここで、前記切断部材は、前記切断動作後において、前記クランプ機構により前記把持位置が後退し、前記テープの先端が前記切断位置から離間した後に、前記切断動作とは逆向きの復帰動作を行うことが好ましい。この場合に、相互に開閉可能に構成された一対の前記切断部材を備え、前記一対の切断部材は、前記供給方向に見て相互に刃先が重なる態様で前記テープを切断することが望ましい。この場合にはさらに、相互に回動可能に接続された鋏状に構成されることがさらに望ましい。これらの場合には、第１の発明として、前記切断部材は、前記切断動作として開状態から閉状態へ移行した後において、前記クランプ機構により前記把持位置が後退し、前記テープの先端が前記切断位置から離間した後に、前記復帰動作として閉状態から開状態へ移行することが好ましい。

本発明において、前記クランプ機構による前記把持位置は、前記供給方向に沿って前記貼付位置に接近した前進位置と、前記貼付位置との間に前記切断位置を介在させるように前記前進位置よりも前記貼付位置から前記供給方向の上流側に離間した中間位置と、前記中間位置よりも前記切断位置から前記供給方向の上流側に離間した後退位置と、のいずれかに選択的に配置されるように構成されることが好ましい。この場合において、前記クランプ機構は、前記前進位置に対応する第１の規制領域と、前記中間位置に対応する第２の規制領域と、前記後退位置に対応し、前記第１の規制領域と前記第２の規制領域との間に配置された第３の規制領域とを有する案内規制構造により、前記把持位置が選択されることが望ましい。前記案内規制構造は、前記クランプ機構に設けられた従動節と、前記従動節を案内し、前記第１の規制領域から前記第３の規制領域を経て前記第２の規制領域に向かう規制経路を備える原動節と、を備えるカム構造を有することがさらに望ましい。

本発明において、テープ貼付方法の第２の発明としては、テープ引出部材により、前記供給経路のうちの前記把持位置に対して前記供給方向の上流側に設定された引出領域において、前記テープを余分に引き出すように前記供給経路を変更し、張力付与機構により、前記テープ引出部材による前記供給経路の変更から前記供給経路が復帰した後に前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力を与えることが好ましい。この場合において、前記張力付与機構により前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力が与えられた後に、前記クランプ機構は、前記把持位置を前記貼付位置に向けて前進させることが望ましい。この場合において、上記張力付与機構は、前記供給方向に隣接配置され、弾性力により前記テープを巻き取る向きに相互に旋回するように付勢された２つのテンションローラを有することが好ましい。

本発明によれば、テープ貼付に際して、カッタ機構によるテープ切断時のテープの特性変化やテープ端の変形に起因する障害を回避することができる。

特に、カッタ機構による切断部材のテープに対する切断動作後、当該切断動作の復帰前に、クランプ機構において把持位置を供給方向の上流側に後退させることによりテープの先端を切断位置から離間させることにより、カッタ機構の切断動作時や復帰動作時におけるテープ先端の変形を防止できるため、テープの貼付範囲の位置ずれや変形の発生を抑制することができる。また、テープ引出部材による供給経路の引出領域におけるテープ引出動作が行われ、その後に張力付与機構によりるテープを引き取りながら張力の付与が行われることにより、供給経路へ供給されるテープの引出抵抗の変動、すなわち、テープの種類による引出抵抗の変動や、粘着力の剥離状態の変化による引出抵抗の変動によるテープに付与される張力の変化を抑制でき、供給経路の引出領域において与えられる張力付与機構による安定した張力を享受することができるため、テープ切断後のクランプ機構による把持位置の前進時におけるテープへの過剰な張力の付与を回避することが可能になる。

本発明に係るテープ貼付装置の実施形態の全体構成を示す正面図である。 同実施形態のテープ貼付ユニットの左側面図（ａ）、右側面図（ｂ）及び平面図（ｃ）である。 同実施形態のテープ貼付ユニットの動作状態を順番に示す概略説明図（ａ）－（ｃ）である。 同実施形態のテープ貼付ユニットのさらなる動作状態を順番に示す概略説明図（ａ）－（ｃ）である。 同実施形態のテープ貼付ユニットの各部構成を示す拡大正面図（ａ）及びカット機構の構成を示す拡大側面図（ｂ）である。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１及び図２を参照して、本発明に係るテープ貼付装置の実施形態の全体構成について説明する。本実施形態のテープ貼付装置１００は、支持構造体１０１に対して直接若しくは間接的に取り付けられたテープ貼付ユニット１１０と、作業台１２０と、ユニット駆動機構１３０を有し、各部を制御する制御部１４０を備える。

テープ貼付ユニット１１０は、図示例の場合、ユニット駆動機構１３０によって、作業台１２０に対する相対的な平面方向であるＸ軸とＹ軸、上下方向であるＺ軸に沿って移動可能に構成され、また、Ｚ軸周りに回転可能に構成される。ただし、ユニット駆動機構１３０によるテープ貼付ユニット１２０の駆動態様は図示例に限らず、作業台１２０上に設置された被貼付物１２１の被貼付面１２１ａに対して適宜の態様でテープを貼付可能に構成されていればよい。例えば、テープ貼付ユニット１１０のＺ軸周りの回転やＺ軸に沿った駆動の代わりに、作業台１２０をＺ軸周りに回転可能に構成したり、Ｚ軸方向に昇降可能に構成したりしてもよい。

制御部１４０は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）などで構成することもできるが、特に限定されない。制御部１４０は、テープ貼付ユニット１２０の各部及びユニット駆動機構１３０を制御し、各部が適宜のタイミングで駆動されるように構成する。構成によっては作業台１２０を制御するように構成されていてもよい。

テープ貼付ユニット１２０は、支持体１１１にそれぞれ取り付けられた、テープ貼付機構１１２、クランプ機構１１３、カッタ機構１１４、テープ引出機構１１５、供給リール１１６、供給ローラ１１７、張力付与機構１１８、ガイドローラ１１９を備える。供給リール１１６にはテープロール１０２が装着され、このテープロール１０２から引き出されたテープ１０３は、供給ローラ１１７、張力付与機構１１８、ガイドローラ１１９を順次通過して上記テープ貼付ローラ１１２ａへと導かれる。テープ１０３は、図示例では片面粘着テープや、両面粘着テープの片面に離形紙を貼り付けたものとしている。ただし、テープ１０３の具体的な構成は限定されない。

図５（ａ）に示すように、テープ貼付機構１１２は、エアシリンダ等の駆動機構を有し、この駆動機構により、テープ貼付ローラ１１２ａを作業台１２０上に設置された被貼付物（図示せず）の表面に切離可能に構成される。テープ貼付ローラ１１２ａの移動方向は、被貼付物１２１の表面である被貼付面１２１ａ若しくは作業台１２０の表面を基準とする水平面に対して、テープ１０３の供給経路の上流側に斜めに向かうように傾斜した方向Ａに設定される。すなわち、テープ貼付ローラ１１２ａが被貼付物１２１へ向けて繰り出されるとき、テープ貼付ローラ１１２ａは、テープ１０３の供給経路の上流側（図示右側）に徐々に平面位置をずらしながら降下する。

クランプ機構１１３は、テープ１０３の供給方向に沿った仮想平面内で上記方向Ａに直交する方向Ｂに沿って移動可能に構成される本体部１１３ａと、この本体部１１３ａに取り付けられた軸支部材１１３ｂと、この軸支部材１１３ｂに対して回転可能に軸支されたクランプローラ１１３ｃと、軸支部材１１３ｂに対して回動軸１１３ｄを中心に回動可能に取り付けられた回動アーム１１３ｅと、が設けられる。この回動アーム１１３ｅの先端には、上記クランプローラ１１３ｃに対してテープ１０３を介して当接可能に構成された把持部１１３ｆが形成される。また、回動アーム１１３ｅを、上記把持部１１３ｆがクランプローラ１１３ｃに押し付けられる方向に付勢するコイルばね等の弾性部材１１３ｇを有する。さらに、上記回動アーム１１３ｅの上記把持部１１３ｆとは回動軸１１３ｄの反対側にある端部は、本体１１３ａに対して回動可能に取り付けられたエアシリンダ等からなる駆動部１１３ｈの駆動軸１１３ｉに対して回動可能に連結されている。本体部１１３ａは、上記仮想平面内において上記方向Ｂと直交する方向Ｃに移動可能に構成された移動駆動体（図示例では板状のカム部材）１１３ｊに形成された案内溝１１３ｋに嵌合し、この案内溝１１３ｋに嵌合した状態で溝の延在方向に案内される従動部１１３ｍを備える。これによって、図示しないエアシリンダ等の駆動源により移動駆動体１１３ｊが方向Ｃに沿って移動するとき、従動部１１３ｍを介して本体部１１３ａが方向Ｂに沿って移動する。なお、センサ１１３ｐ，１１３ｑは、移動駆動体１１３ｊの位置を検出する光センサ等の検出器である。上記本体部１１３ａの方向Ｂに沿った移動は、把持位置、すなわち、クランプローラ１１３ｃと把持部１１３ｆによってテープ１０３が挟持されることにより把持される位置も同様に移動させる。

案内溝１１３ｋには、移動駆動体１１３ｊが図示の第１位置（上部位置）に配置されるときに従動部１１３ｍが嵌合する第１の規制領域１１３ｍ１と、移動駆動体１１３ｊが上記第１位置とは反対側の第２位置（下部位置）に配置されるときに従動部１１３ｍが嵌合する第２の規制領域１１３ｍ２と、移動駆動体１１３ｊが第１位置と第２位置の間にあるときに嵌合し、第１の規制領域１１３ｍ１と第２の規制領域１１３ｍ２との間に配置される第３の規制領域１１３ｍ３とが設けられる。移動駆動体１１３ｊが第１位置にあり、従動部１１３ｍが上記第１の規制領域１１３ｍ１に配置されるとき、クランプ機構１１３の把持位置は、図示のように供給方向の最も下流側、すなわち、最もテープ貼付ローラ１１２ａによるテープ１０３の貼付位置に近づいた前進位置にある（図３（ａ）も参照）。また、移動駆動体１１３ｊが第２位置にあり、従動部１１３ｍが上記第２の規制領域１１３ｍ２に配置されるとき、クランプ機構１１３の把持位置は、供給方向の中間にある位置、すなわち、テープ１０３がカット機構１１４により切断されるときの切断位置よりも供給方向の上流側に配置される中間位置にある（図３（ｂ）も参照）。さらに、移動駆動体１１３ｊが第１位置と第２位置の間の第３位置にあり、従動部１１３ｍが上記第３の規制領域１１３ｍ３に配置されるとき、クランプ機構１１３の把持位置は、図示のように供給方向の最も上流側、すなわち、上記中間位置よりもさらに供給方向の上流側にある後退位置にある（図４（ｃ）も参照）。

カッタ機構１１４は、図５（ｂ）に示すように、第１の切断部材（図示例では固定側の切断部材）１１４ａと、第２の切断部材（図示例では可動側の切断部材）１１４ｂとを有し、第１の切断部材１１４ａと第２の切断部材１１４ｂからなる切断構造は、エアシリンダ等からなる駆動部１１４ｄにより、上記供給方向と交差し、上記仮想平面と直交する方向Ｄに出没可能に構成されるとともに、駆動部１１４ｅにより（図示例では、第２の切断部材１１４ｂを動作させることにより）相互に開閉可能に構成される。図示例の場合、第１の切断部材１１４ａと第２の切断部材１１４ｂは回動軸１１４ｃを中心に回動可能に連結され、鋏状の切断構造を構成している。なお、図示実線はカッタ機構１１４の上記切断構造が待機位置に配置されている様子を示し、図示二点鎖線は、カッタ機構１１４の切断構造が上記供給経路上の切断位置に配置されている様子を示す。

テープ引出機構１１５は、テープ引出部材１１５ａをエアシリンダ等からなる駆動部１１５ｂにより出没駆動することにより、テープ１０３の供給経路を図示実線の状態から図示二点鎖線の状態に変更する。図示例の場合、テープ引出部材１１５ａの方向Ｅへの突出動作により、図示二点鎖線のように供給経路を長くするように変化させることで、テープ１０３をテープロール１０２から余分に引き出し、その後、テープ引出部材１１５ａを復帰動作させて図示実線の状態に戻すことにより、張力付与機構１１８によってテープ１０３が引き取られ（図示例では巻き取られ）、テープ１０３に所定のテンションが与えられるようになっている。

張力付与機構１１８は、上記供給経路上で隣接する二つのテンションローラ１１８ａ，１１８ｂを備える。二つのテンションローラ１１８ａと１１８ｂは、いずれも共通の回動体１０８ｃに回転可能に軸支されている。回動体１０８ｃは、図示しないコイルばね等の弾性部材により図示反時計回りの巻取方向Ｆに付勢されており、テープ１０３の張力が低下すると、巻取方向Ｆに回転し、テンションローラ１１８ａと１１８ｂに架設されているテープ１０３を巻き取る態様で、上記弾性部材の付勢力に起因する張力をテープ１０３に付与する。これによって、テープ１０３には安定した張力が与えられる。なお、図示例のように二つのテンションローラ１１８ａ，１１８ｂにより巻き取る態様で張力を与える張力付与機構１１８を用いることにより、コンパクトな構成で、引き取り量を確保しつつ、安定した張力を与えることができる。

上記供給ローラ１１７、上記テンションローラ１１８ｂ、ガイドローラ１１９は、幅の異なるテープ１０３をガイドできるように、ガイド幅を可変となるように構成される。図示例では、ねじ軸Ｓａに螺合するスリーブＳｂを軸方向に移動可能に構成することにより、ガイドローラＳｃの外周面上によって構成され、スリーブＳｂによって規制するテープ１０３の幅方向の幅である上記ガイド幅を調整可能とされる（図２（ｃ）等参照）。ここで、幅の異なるテープを用いたり、粘着力の異なる粘着層を備えるテープを用いたり、伸びや変形度合の異なる基材を備えるテープを用いたりする場合には、供給リール１１６に装着されたテープロール１０２からの引出抵抗が大きく変化する。このため、テープ１０３の貼付を行う過程で、テープ１０３に与えられる張力も大きく増減する。これに対して、上記テープ引出機構１１５によるテープ１０３の引出動作と、その復帰動作後の張力付与機構１１８による引き取り動作及び張力付与動作によって、テープ１０３の張力が安定し、その引き取り量に対応して、張力安定状態の一定量の引出余裕が形成される。このため、後述するようにクランプ機構１１３の把持位置が中間位置や後退位置から前進位置に移動するとき、テープ１０３の張力の不安定化や過剰な張力が加わることを防止できる。すなわち、後述するように、テープ１０３の先端１０３ａの位置を前進させ、テープ貼付ローラ１１２ａに近づけて、テープ貼付開始時のテープ貼付ローラ１１２ａによる貼付開始動作を確実に行う際に、張力付与機構１１８による安定した張力が生ずるようにすることにより、クランプ機構１１３により把持されたテープ１０３に対して供給リール１１６の側から生ずる過剰な張力が加わらないようにすることができる。

次に、上記のように構成されたテープ貼付装置１００を用いたテープ１０３の貼付方法の一例について図３及び図４を参照して説明する。最初に、図３（ａ）に示すように、テープ貼付ユニット１１０は、上記制御部１４０の制御により、被貼付物１２１の被貼付面１２１ａに対するテープ貼付動作時の位置よりも上方の準備位置に配置される。これは、テープ１０３の先端１０３ａが誤って被貼付面１２１ａに接触しないようにするためである。このとき、テープ貼付機構１２０のテープ貼付ローラ１１２ａは、被貼付面１２１ａより離反するように待機位置（上部位置）に配置される。また、クランプ機構１１３はテープ１０３を把持位置で把持した状態にあり、テープ１０３の先端１０３ａは把持位置から供給方向の下流側に突出し、その先端縁は自由端となっている。供給方向の下流側の前進位置に配置され、移動駆動体１１３ｊは第１位置（上部位置）にあり、したがって、把持位置も前進位置にある。

次に、制御部１４０に被貼付面１２１ａ上の貼付範囲のデータが入力されるか、制御部１４０が予め与えられた同データを読み込むことにより、制御部１４０は、ユニット駆動機構１３０を制御し、テープ貼付ユニット１１０を上記貼付範囲の貼付開始位置に対応する場所に配置し、テープ貼付動作を開始する。このとき、図３（ｂ）に示すように、まず、テープ貼付ユニット１１０は、テープ貼付動作が可能な高さに降下する。その後、テープ貼付ローラ１１２ａを繰り出し、テープ１０３の先端１０３ａを被貼付面１２１ａのテープ貼付開始位置に貼着する。先端１０３ａが被貼付面１２１ａに貼り付けられると、制御部１４０は、クランプ機構１１３の回動アーム１１３ｅを回動させて把持部１１３ｆを上方へ移動させてクランプローラ１１３ｃから離反させ、テープ１０３の把持状態を解除する。その後、ユニット駆動機構１３０により、テープ貼付ユニット１１０は貼付方向に移動され、被貼付面１２１ａ上にテープ１０３を貼り付けていく。このとき、クランプ機構１１３は、移動駆動体１１３ｊを第１位置から第２位置へ移動させることにより、本体部１１３ａを後退させ、クランプローラ１１３ｃを供給方向の上流側の上記中間位置へ移動させる。このとき、テープ１０３はテープ貼付ユニット１１０の移動とともに供給リール１１６に装着されたテープロール１０２から引き出され、テープ貼付ローラ１１２ａにより被貼付面１２１ａ上に貼り付けられていく。

次に、テープ１０３の貼付長がほぼ達成されると、制御部１４０はテープ貼付ユニット１１０の貼付方向への移動動作を停止させ、図３（ｃ）に示すように、テープ引出部材１１５ａを突出動作させて、供給ローラ１１７とガイドローラ１１９の間の引出領域において、テープ１０３の供給経路長を一時的に増大させることによって、テープ１０３をテープロール１０２から余分に引き出す。その後、テープ引出部材１１５ａを復帰動作させ、上記供給経路長を元に戻すと、張力付与機構１１８が作動して、上記引出領域のテープ１０３を引き取りながら、所定の張力（上記弾性部材により与えられる既定の張力）を付与する。図示例の場合、引き出されたテープ１０３の引き取り動作は、回動体１１８ｃが回動してテンションローラ１１８ａと１１８ｂに巻き取られることによって行われる。

その後、図４（ａ）に示すように、クランプ機構１１３の駆動部１１３ｈ及び駆動軸１１３ｉにより回動アーム１１３ｅを駆動し、クランプローラ１１３ｃ上のテープ１０３を把持部１１３ｆにより把持し、テープ１０３が、上記の把持位置と、テープ貼付ローラ１１２ａによる貼付位置との間で固定された状態とする。この状態で、カッタ機構１１４を上記方向Ｄに繰り出した位置において、第１の切断部材１１４ａと第２の切断部材１１４ｂが閉状態となることによりテープ１０３を上記貼付位置と把持位置の間の切断位置で切断する。このとき、テープ１０３の貼付位置の側の切断縁が、現在の被貼付面１２１ａ上に貼り付けている貼付範囲に対応するテープ１０３の末端１０３ｂとなる。また、テープ１０３の把持位置の側の切断縁が、次に貼り付けられる予定のテープ１０３の先端１０３ａとなる。

ここで、現在貼付中のテープ１０３の末端１０３ｂは、図４（ｂ）に示すように、制御部１４０によりテープ貼付ユニット１１０を貼付方向に僅かに移動させることによって、カッタ機構１１４の切断構造（第１の切断部材１１４ａと第２の切断部材１１４ｂ）から供給方向の下流側へ引き離され、被貼付面１２１ａ上に貼り付けられる。このとき、カッタ機構１１４の切断構造が閉状態のままで、テープ１０３の末端１０３ｂが離反し、被貼付面１２１ａに貼り付けられることにより、末端１０３ｂが切断構造によって変形されることが抑制されるため、テープ１０３の終端部分における貼付位置のずれや貼付形状の変形が回避される。

その後、図４（ｃ）に示すように、移動駆動体１１３ｊが第３位置に移動し、上記把持位置が一時的に供給方向の上流側（後退位置）へ後退する。例えば、移動駆動体１１３ｊは、第２位置から第１位置へ連続的に移動する過程で一時的に第３位置を通過するように構成される。これによって、把持位置で把持されたテープ１０３の先端１０３ａは、把持位置の後退により、カッタ機構１１４の切断構造（第１の切断部材１１４ａ及び第２の切断部材１１４ｂ）から供給方向の上流側へ離間する。しかる後に、カッタ機構の切断構造は、上記方向Ｄに沿って待機位置へ戻り、この待機位置で開状態に復帰する。このとき、カッタ機構１１４の切断構造が閉状態のままで、テープ１０３の先端１０３ａが離反し、被貼付面１２１ａに貼り付けられることにより、先端１０３ａが切断構造によって変形されることが抑制されるため、テープ１０３の始端部分における貼付位置のずれや貼付形状の変形が回避される。

最後に、図３（ａ）の初期状態に戻るように、まず、テープ貼付ローラ１１２ａが待機位置に戻り、また、移動駆動体１１３ｊが第１位置に復帰し、上記把持位置が前進することにより、把持位置は前進位置に配置され、次のテープ貼付動作の準備を行う。このとき、上記引出領域においては張力付与機構１１８によってテープ１０３が巻き取られ（引き取られ）、テープ１０３の張力が安定した状態となっている。また、このときのテープ１０３の巻き取り量（引き取り量）は、把持位置の後退位置から前進位置までの距離よりも十分に大きいため、新たなテープロール１０２からのテープ１０３の引出による剥離力などに起因する張力の変動や過剰な張力の発生が回避された状態で、上記把持位置とともにテープ１０３の先端１０３ａがテープ貼付ローラ１１２ａの貼付位置に対応した位置に配置される。この把持位置が前進位置に配置されるときの先端１０３ａの位置は、テープ貼付ローラ１１２ａを繰り出したときに被貼付面１２１ａに支障なく貼り付け可能な位置となっている。

以上説明した本実施形態のテープ貼付装置１００、或いは、そのテープ貼付方法によれば、テープ１０３のカット機構１１４による切断時において、カット機構１１４の切断構造の切断動作後であって復帰動作前にクランプ機構１１３による把持位置を後退させることにより、テープ１０３の先端１０３ａを復帰動作前に切断構造から離反させることができるため、先端１０３ａの変形を抑制することができるため、テープ１０３の貼付範囲の始端部分の位置ずれや変形を回避できる。また、上記切断構造の復帰動作を、テープ１０３の末端１０３ｂが離間した後に行うことにより、テープ１０３の貼付範囲の終端部分の位置ずれや変形をも回避することもできる。特に、本実施形態では、上記切断構造として、一対の切断部材を供給方向と交差する方向に動作させ、相互に供給方向に見て重ねるようにしてテープ１０３を切断するものとしているため、単一の切断部材を用いる場合よりも、テープ１０３の切断時における張力を低減できるとともに、切断時におけるテープ１０３の供給方向と交差する方向の変形を低減することができ、しかも、切断後に開状態に復帰させる前にテープ１０３の先端１０３ａや末端１０３ｂを離間させるので、テープ１０３の切断端の変形や損傷をさらに軽減できる。この場合、上記切断構造を鋏状に構成することによりテープ切断時の抵抗をさらに低減できることから、さらなる効果が期待できる。

また、本実施形態では、テープ引出部材１１５ａの突出動作により引出領域における供給経路長を増大させてテープ１０３を引き出し、その後、供給経路長を戻した後に、張力付与機構１１８によりテープ１０３を引き取り所定の張力を付与することにより、次のテープ貼付けに備えて、テープ１０３の把持位置を前進位置に移動させる際のテープ１０３の張力を安定させることができるので、テープ１０３の把持箇所の損傷や、テープロール１０２からの引出時の剥離による張力変動や過剰な張力によるテープ基材の伸び等の損傷などを防止することができる。

さらに、上記のテープ貼付準備段階における張力の安定化に限らず、上記テープ引出機構１１５及び張力付与機構１１８による引出領域における動作を任意のタイミングで実行することにより、テープ１０３の先端貼付後の貼付動作時や末端貼付時においても張力を安定化することが可能であり、テープ１０３の損傷を抑制できるという効果を奏することができる。

なお、本発明のテープ貼付装置及び貼付方法は、上述の図示例に基づいて説明されたもののみに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変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態はカット機構１１４の切断構造として鋏状に構成された一対の切断部材を用いているが、相互に平行な刃先を備えた一対の切断部材を開閉可能に構成したものや、単一のカミソリ状の切断部材からなるものなど、カット機構１１４の切断構造は特に限定されない。

また、上記実施形態では、クランプローラ１１３ｃと把持部１１３ｆによりテープ１０３を挟持することで把持し、把持しないときにはクランプローラ１１３ｃのみを用いるように構成されたクランプ構造を採用しているが、本発明では、このような構成に限定されず、例えば、把持しないときにはテープ１０３に全く接触しないように構成したクランプ構造を用いることも可能である。

さらに、張力付与機構１１８はテープ１０３を巻き取りながら張力を与えるように構成されるが、何等かの方法でテープ１０３を引き取ることができ、その結果、所定の張力をテープ１０３に与えれられるようになっているものであれば、特に限定されない。

なお、上記実施形態では、図４（ｂ）の末端１０３ｂの切断構造からの離反動作（末端貼付動作）を先に行い、その後に、図４（ｃ）の先端１０３ａの切断構造からの離反動作（把持位置の後退動作）を行い、さらに、カッタ機構１１４の切断構造の待機位置への復帰動作と、把持位置の前進動作を順次に行うようにしている。しかし、上記実施形態の具体的な構造に限定されなければ、上記末端１０３ｂの離反動作と上記先端１０３ａの離反動作の時間的前後は特に限定されず、両動作が上記とは逆の順番で実施されてもよく、また、両動作が並行して実施されても構わない。ただし、いずれの離反動作も、カッタ機構１１４の切断構造の切断動作の後であって、切断部材の切断動作とは逆の元の位置への復帰動作、切断構造の閉状態から開状態への移行、或いは、切断構造の待機位置への移動などといった、各種の復帰動作の前に行われることによって、先端１０３ａや末端１０３ｂの変形を防止するといった効果を得ることができる。

１００…テープ貼付装置、１０１…支持構造体、１１０…テープ貼付ユニット、１１１…支持体、１１２…テープ貼付機構、１１２ａ…テープ貼付ローラ、１１３…クランプ機構、１１３ａ…本体部、１１３ｂ…軸支部材、１１３ｃ…クランプローラ、１１３ｄ…回動軸、１１３ｅ…回動アーム、１１３ｆ…把持部、１１３ｇ…弾性部材、１１３ｈ…駆動部、１１３ｉ…駆動軸、１１３ｊ…移動駆動体、１１３ｋ…案内溝、１１３ｍ…従動部、１１３ｍ１…第１の規制領域、１１３ｍ２…第２の規制領域、１１３ｍ３…第３の規制領域、１１４…カット機構、１１４ａ…第１の切断部材、１１４ｂ…第２の切断部材、１１４ｃ…回動軸、１１４ｄ，１１４ｅ…駆動部、１１５…テープ引出機構、１１５ａ…テープ引出部材、１１５ｂ…駆動部、１１６…供給リール、１１７…供給ローラ、１１８…張力付与機構、１１８ａ，１１８ｂ…テンションローラ、１１８ｃ…回動体、１１９…ガイドローラ、１２０…作業台、１２１…被貼付物、１２１ａ…被貼付面、１３０…ユニット駆動機構、１４０…制御部

Claims (14)

1. 供給経路に沿って供給されたテープを被貼付物に貼り付けるテープ貼付ローラと、
   前記テープを前記テープ貼付ローラによる前記被貼付物に対する貼付位置に対して前記供給経路に沿った供給方向の上流側にある把持位置で把持するクランプ機構と、
   前記テープ貼付ローラによる前記テープの貼付位置と前記クランプ機構による前記把持位置との間にある切断位置で前記テープを切断動作により切断する切断部材を有するカッタ機構と、
   前記クランプ機構及び前記カッタ機構を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記クランプ機構は、前記テープの把持状態と解放状態を切替可能に構成され、前記把持位置が前記供給方向の前後に移動可能となるように構成され、
   前記制御部は、前記カッタ機構による前記切断部材の前記テープに対する前記切断動作の後、前記切断動作が行われた位置に前記切断部材が配置されたまま、しかも、前記切断部材が、前記切断動作とは逆向きの復帰動作前の、前記切断動作後の状態のままで、前記クランプ機構において前記把持位置を前記供給方向の上流側に後退させることにより前記テープの先端を前記切断位置から離間させる、
   テープ貼付装置。
2. 前記カッタ機構は、前記切断位置において前記供給方向に対して交差する方向に動作する刃先を備え、
   相互に開閉可能に構成された一対の前記切断部材を有し、
   前記一対の切断部材は、前記供給方向に見て相互に刃先が重なる態様で前記テープを切断する、
   請求項１に記載のテープ貼付装置。
3. 前記カッタ機構は、前記切断位置に対して、前記供給方向、並びに、前記切断部材の前記切断動作の方向と交差する向きに出没可能に構成され、
   前記カッタ機構は、前記切断位置に繰り出した後に前記切断部材を切断動作させて前記テープを切断し、前記クランプ機構により前記把持位置が前記供給方向の上流側に後退することにより前記テープの先端が前記切断部材より離反した後に、前記切断位置から繰り出しの向きとは逆向きの移動動作により退避位置に復帰する、
   請求項２に記載のテープ貼付装置。
4. 前記カッタ機構は、前記切断位置に繰り出した後に開状態の前記一対の切断部材を閉状態として前記テープを切断し、前記クランプ機構により前記把持位置が前記供給方向の上流側に後退することにより前記テープの先端が閉状態の前記一対の切断部材より離反した後に、前記移動動作により退避位置に復帰する、
   請求項３に記載のテープ貼付装置。
5. 前記切断動作とは逆向きの復帰動作及び前記移動動作は、前記テープの末端が前記テープ貼付ローラによって貼り付けられることにより前記カッタ機構より離反した後に行われる、
   請求項３又は４に記載のテープ貼付装置。
6. 前記クランプ機構は、前記把持位置が、前記供給方向に沿って前記貼付位置に接近した前進位置と、前記貼付位置との間に前記切断位置を介在させるように前記前進位置よりも前記貼付位置から前記供給方向の上流側に離間した中間位置と、前記中間位置よりも前記切断位置から前記供給方向の上流側に離間した後退位置と、のいずれかに選択的に配置されるように構成される、
   請求項１－５のいずれか一項に記載のテープ貼付装置。
7. 前記クランプ機構は、前記前進位置に対応する第１の規制領域と、前記中間位置に対応する第２の規制領域と、前記後退位置に対応し、前記第１の規制領域と前記第２の規制領域との間に配置された第３の規制領域とを有する案内規制構造により、前記把持位置が選択される、
   請求項６に記載のテープ貼付装置。
8. 前記供給経路のうちの前記把持位置に対して前記供給方向の上流側に設定された引出領域において、前記テープを余分に引き出すように前記供給経路を変更するテープ引出部材と、
   前記テープ引出部材による前記供給経路の変更から前記供給経路が復帰した後に前記引出領域において前記テープを引き取りながらを既定の張力を与える張力付与機構と、
   をさらに有する、
   請求項１－７のいずれか一項に記載のテープ貼付装置。
9. 前記張力付与機構により前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力が与えられた後に、前記クランプ機構は、前記把持位置を前記貼付位置に向けて前進させる、
   請求項８に記載のテープ貼付装置。
10. 上記張力付与機構は、前記供給方向に隣接配置され、弾性力により前記テープを巻き取る向きに相互に旋回するように付勢された２つのテンションローラを有する、
    請求項８又は９に記載のテープ貼付装置。
11. テープ貼付ローラにより、供給経路に沿って供給されたテープを被貼付物に貼り付け、クランプ機構により、前記テープを前記テープ貼付ローラによる前記被貼付物に対する貼付位置に対して前記供給経路に沿った供給方向の上流側にある把持位置で把持し、カッタ機構により、前記テープ貼付ローラによる前記テープの貼付位置と、前記クランプ機構による前記把持位置との間にある切断位置で前記テープを切断動作により切断し、
    前記クランプ機構は、前記テープの把持状態と解放状態を切替可能に構成され、前記把持位置が前記供給方向の前後に移動可能となるように構成され、
    前記カッタ機構の切断構造による前記テープの前記切断動作後、前記切断動作が行われた位置に前記切断構造が配置されたまま、しかも、前記切断構造が、前記切断動作とは逆向きの復帰動作前の、前記切断動作後の状態のままで、前記クランプ機構において前記把持位置を後退させることにより前記テープの先端を前記切断位置から前記供給方向の上流側に向けて離間させる、テープ貼付方法。
12. 前記カッタ機構の前記切断構造は、前記切断位置において前記供給方向に対して交差する方向に動作する刃先を備えた切断部材を備え、
    前記切断部材は、前記切断動作後において、前記切断動作が行われた位置に配置されたまま、しかも、前記切断動作後の状態のままで、前記クランプ機構により前記把持位置が後退し、前記テープの先端が前記切断位置から離間した後に、前記切断動作とは逆向きの復帰動作を行う、
    請求項１１に記載のテープ貼付方法。
13. 前記クランプ機構による前記把持位置は、前記供給方向に沿って前記貼付位置に接近した前進位置と、前記貼付位置との間に前記切断位置を介在させるように前記前進位置よりも前記貼付位置から前記供給方向の上流側に離間した中間位置と、前記中間位置よりも前記切断位置から前記供給方向の上流側に離間した後退位置と、のいずれかに選択的に配置されるように構成される、
    請求項１１又は１２に記載のテープ貼付方法。
14. テープ引出部材により、前記供給経路のうちの前記把持位置に対して前記供給方向の上流側に設定された引出領域において、前記テープを余分に引き出すように前記供給経路を変更し、
    張力付与機構により、前記テープ引出部材による前記供給経路の変更から前記供給経路が復帰した後に前記引出領域において前記テープを引き取りながら既定の張力を与える、
    請求項１１－１３のいずれか一項に記載のテープ貼付方法。

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