JP2007161352A - シート巻取軸及び巻取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品を少なくして構造の簡易化を達成できるとともに、ロール状に巻き取ったシートの抜き取りを容易に行うことのできる巻取軸を提供すること。
【解決手段】回転軸２０の外周側に巻芯形成部材２１が略螺旋状に巻装されて巻取軸１３が構成されている。巻芯形成部材２１の第１端部２１Ａは、回転軸２０の基部に設けられた固定部２５に固定される一方、巻芯形成部材２１の第２端部２１Ｂは、回転軸２０の先端側に配置された操作部材２６に固定されている。巻芯形成部材２１は、操作部材２６の回転操作により径方向寸法を拡大、縮小可能とされ、径方向寸法が拡大された状態でシートＳを巻き取る一方、径方向寸法を縮小した状態で、シートＳの抜き取りを行えるようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明はシート巻取軸及び巻取方法に係り、更に詳しくは、ロール状に巻き取られたシートを容易に抜き出すことのできるシート巻取軸及び巻取方法に関する。

半導体製造プロセスにおいては、半導体ウエハの回路面に保護シート等を貼付する工程が含まれている。このような保護シートは、帯状のベースシートの一方の面に接着剤層が積層された原反を繰り出しながら半導体ウエハの回路面に貼付され、その後当該半導体ウエハの外縁形状に合わせてカッター刃で切断される、という構成が知られている。この際、カッター刃による切り込み線の外側は、不要シート部分となり、所定の巻取軸に巻き取られる構成が採用されている。

前記不要シート部分の巻取方式としては、（１）巻取軸をモーターの出力軸に連結し、当該巻取軸の直接的な回転でシートを巻き取る直接巻取方式の他、（２）巻取軸の外周に駆動ロールを当接させる配置とし、当該駆動ロールの駆動力によって巻取軸を間接的に回転させてシートを巻き取る間接巻取方式とが知られている。

前記（１）の直接巻取方式は、シートの巻き取りが進むにつれて巻取軸回りのロール径が次第に大径化することから、巻取トルクが徐々に減少し、巻取不良が発生してしまうという不都合がある。この点、前記（２）の間接巻取方式によれば、巻取ロール径の増大に伴う巻取トルクの現象はほとんどない、という利点がある。

前記間接巻取方式において、不要シート部分の接着剤層側が外側になるように巻取軸に巻き取った場合には、その接着剤によって駆動ローラーに不要シート部分が巻き付いてしてしまい巻取不良を多発してしまう、という問題がある。そのため、駆動ローラーの表面に、例えば、フッ素樹脂加工を施して非接処理を行い、駆動ローラーへの巻き付きを抑制するという方法が考えられるが、長期に亘って非接着能力を担保させることができない、という不都合がある。

この一方、不要シート部分の巻き取りに際して、接着剤層が内側となるように巻取軸に巻き取ると、一定のロール径に達して当該ロールを巻取軸から抜き取るときに、最内にある接着剤が巻取軸の外周面に接着することから、ロールの抜き取りを困難にしてしまう、という別異の不都合を招来する。

ところで、特許文献１には、巻取軸を構成する回転軸の外周側に、円弧状の軌跡に沿う複数のリーフを設け、当該リーフを回転軸の径方向に沿って進退可能に設けてロールの抜き出しを容易にした巻取軸が提案されている。

特開２００２−１３７８５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された構成にあっては、前記多数のリーフを構成部品として用いるばかりでなく、当該リーフを前記径方向に沿って進退可能に設ける複雑な構造を必要とするものであり、経済性が悪く実用的でない、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、巻取軸の構成部品を少なくして構造の簡易化を達成できるとともに、ロールの抜き取りを容易に行うことのできる巻取軸を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、回転軸と、当該回転軸の軸方向に沿って略螺旋状に巻装された巻芯形成部材とを備えたシート巻取軸であって、
前記回転軸の軸方向一端側に、前記巻芯形成部材の第１端部を固定する固定部が設けられる一方、回転軸の軸方向他端側に、前記巻芯形成部材の第２端部を固定するとともに前記回転軸に対して相対回転可能な操作部材が設けられ、
前記操作部材を回転軸に対して相対回転させることで、前記巻芯形成部材の径方向寸法を拡大、縮小可能に設ける、という構成を採っている。

本発明において、前記操作部材は、前記回転軸の前記他端側に設けられ、その外周面から前記回転軸に向かって挿入されるストッパ軸を介して相対回転が規制される一方、前記ストッパ軸を抜き取ることで前記回転軸との相対回転が許容されて前記径方向寸法の拡大、縮小を行う、という構成を採ることができる。

また、前記巻芯形成部材の外周面は、非接着処理が施される、という構成を採ることが好ましい。

更に、本発明は、回転軸の軸方向に沿って巻芯形成部材を略螺旋状に巻装するとともに、当該巻芯形成部材を回転軸回りに回転させることで径方向寸法が拡大、縮小可能に設けられた巻取軸で帯状シートを巻き取るシート巻取方法において、
前記巻芯形成部材を巻芯として前記帯状シートを巻き取った後、前記巻芯形成部材を前記回転軸回りに回転させて径方向寸法を縮小することで巻き取ったロール状のシートが抜き取り可能に設けられる、という方法を採っている。

本発明によれば、巻芯形成部材の径方向寸法を大きくして巻き取りを行い、巻取終了後に、操作部材を回転させて巻芯形成部材の径方向寸法を縮小させることでロールの抜き取りを容易且つ迅速に行うことが可能となる。
また、操作部材はストッパ軸を介して回転軸に回転規制される状態に保てるため、この状態で巻芯形成部材の径方向寸法を一定に保つことができる一方、ストッパ軸を抜き取ることで操作部材の回転が許容されるので、操作が非常に簡単なものとなる。
更に、巻芯形成部材の外周面に非接着処理を施している場合には、ロールの抜き取り抵抗を最小化して当該ロールの抜き取りを行うことが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係る巻取軸が適用されたシート巻取装置の概略正面図が示されている。この図において、シート巻取装置１０は、略鉛直面内に位置する板状のフレームＦと、このフレームＦの面に略直交する固定軸１１に回転可能に支持されたアーム１２と、前記固定軸１１の反対側となるアーム１２の自由端側に回転可能に支持されるとともに外周にシートＳが巻取可能に設けられた巻取軸１３と、シートＳを間に挟んで巻取軸１３を追従回転させる駆動ローラー１５と、この駆動ローラー１５を回転駆動させるモーターＭと、前記フレームＦとアーム１２との間に掛け渡されて前記巻取軸１３を駆動ローラー１５に向かって付勢するコイルばね１６とを備えて構成されている。ここで、本実施形態における巻取対象となるシートＳは、特に限定されるものではないが、ベースシートＳ１と、当該ベースシートＳ１の一方の面に積層された接着剤層Ａを備えており、図示しない上流側で、一部が半導体ウエハに貼付されて当該半導体ウエハの形状に合わせてカッターで切断を行った後の不要シート部分となっている。また、シートＳは、前記接着剤層Ａが内側となる状態で巻取軸１３に巻き取られるように掛け回されており、従って、駆動ローラー１５の外周面には、前記ベースシートＳ１が接して接着剤層Ａの付着はないものとされている。

前記巻取軸１３は、図２及び図３に示されるように、回転軸２０と、当該回転軸２０の軸方向に沿って略螺旋状に巻装された巻芯形成部材２１とを備えて構成されている。回転軸２０は、その軸方向一端側となる基部２０Ａが前記アーム１２の自由端側に形成された貫通穴１２Ａ内にベアリング２３を介して支持されており、これにより、フリー回転可能に設けられている。この回転軸２０の前記基部２０Ａには、前記巻芯形成部材２１の第１端部２１Ａを固定する固定部２５が設けられている一方、回転軸２０軸方向他端側となる先端部２０Ｂには巻芯形成部材２１の第２端部２１Ｂを固定するとともに回転軸２０に対して相対回転可能な操作部材２６が設けられている。

前記固定部２５は、回転軸２０に挿入され止めねじ２５Ａによって固定されたカラー３０と、当該カラー３０の図３中左端部分に連結されて前記回転軸２０に沿って延びる第１のプレート部材３１とからなり、この第１のプレート部材３１に巻芯形成部材２１の第１端部２１Ａがボルト３３を介して固定されている。

前記操作部材２６と前記先端部２０Ｂとの間にはベアリング３５が配置されており、当該ベアリング３５により操作部材２６が回転軸２０に対して相対回転可能に設けられている。また、操作部材２６の外周と回転軸２０との間には、ストッパ軸としてのピン３７が着脱自在な状態で差し込まれており、当該ピン３７を回転軸２０の径方向に差し込んだ状態で、操作部材２６の相対回転を規制して当該操作部材２６が回転軸２０と一体回転可能となっている。

前記操作部材２６の図３中右端部分には、前記回転軸２０に沿って延びる第２のプレート部材４０が連結されており、当該第２のプレート部材４０に巻芯形成部材２１の第２端部２１Ｂがボルト４１を介して固定されている。

前記巻芯形成部材２１は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、ステンレス等のバネ鋼材からなる帯状片により構成されている。この巻芯形成部材２１は、少なくとも外周面側にフッ素樹脂等を積層して非接着処理が施されており、第１端部２１Ａ及び第２端部２１Ｂが前記第１のプレート部材３１及び第２のプレート部材４１に固定された状態で、略螺旋状の軌跡に沿って回転軸２０回りに位置するように設けられている。巻芯形成部材２１は、前記操作部材２６を回転軸２０に対して相対回転させたときに、径方向寸法が拡大、縮小可能となっている。なお、巻芯形成部材２１の外周面は前記駆動ローラー１５との間にシートＳを挟み込み、駆動ローラー１５の回転に追従して回転軸２０を回転させることでシートＳの巻き取りを行えるようになっている。

次に、本実施形態におけるシート巻取方法について、図４をも参照しながら説明する。

初期状態における巻取軸１３は、図３に示されるように、巻芯形成部材２１の第１端部２１Ａと第２端部２１Ｂを除く領域が、前記回転軸２０の直径に対して拡径した状態とされ、このとき、帯状片の各片間には一定のクリアランスＣ（図２参照）が存在する状態とされる。この状態で操作部材２６が回転軸２０の先端部２０Ｂにピン３７を介して相対回転を規制した状態に保たれる。

巻き取りを行う場合には、シートＳが巻芯形成部材２１と前記駆動ローラー１５との間に挟まれた状態でシートＳのリード端における接着剤層Ａを巻芯形成部材２１に接着する。

モーターＭの駆動により駆動ローラー１５が回転すると、回転軸２０が追従回転してシートＳを順次巻き取ることとなる。この際、巻取径が増大するに従って、前記アーム１２の自由端側は、前記コイルばね１６の付勢力に抗して図１中時計方向に回転することとなり、これにより、回転軸２０が駆動ローラー１５との離間距離を次第に拡大して巻取径の増大に対応可能となっている。

シートＳの巻き取りを完了したときは、前記ピン３７を抜き取り、操作部材２６を回転軸２０に対して時計方向に回転させる。これにより、図４に示されるように、巻芯形成部材２１は前述したクリアランスＣを縮小しながら縮径することとなり、ロール状に巻き取られたシートＳの最内部との間にクリアランスＣ１が形成される。この状態で、ロール状のシートＳを図４中左方向に移動させることで、当該シートＳを巻取軸１３から抜き取ることができる。

従って、このような実施形態によれば、回転軸２０回りに巻芯形成部材２１を略螺旋状に配置した極めて簡単な構成により、ロール状に巻き取られたシートＳの抜き取りを容易且つ迅速に行うことが可能となる。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それら形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、巻芯形成部材２１と駆動ローラー１５との間にシートＳを挟み込み、駆動ローラー１５の回転に追従して間接的に回転軸２０を回転させる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、直接巻取軸を駆動させてシートＳを巻き取る場合にも使用してもよい。この場合、接着剤層面は内側、外側を問わない。

また、巻芯形成部材２１の固定構造は、図示構成例に限らず、必要に応じて変更することができる。例えば、第１端部２１Ａは、回転軸２０に直接固定することが例示できる。この場合には、前記固定部２５は省略可能となり、構造の更なる簡素化が達成できる。

更に、前記実施形態では、巻取対象となるシートＳがベースシートＳ１の一方の面に接着剤層Ａを備えたものとしたが、本発明は、一般的な接着剤層を有しない帯状シートの巻き取り、例えば紙、樹脂フイルム、ラベルの剥離紙、金属箔等に適用することもできる。

本実施形態に係る巻取軸を備えた巻取装置の概略正面図。 前記巻取軸のシート巻取時を示す側面図。 前記巻取軸の断面図。 前記巻取軸のロール状シートを抜き取る時の側面図。

符号の説明

１０ 巻取装置
１３ 巻取軸
２０ 回転軸
２０Ａ 基部（一端部）
２０Ｂ 先端部（他端部）
２１ 巻芯形成部材
２１Ａ 第１端部
２１Ｂ 第２端部
２５ 固定部
２６ 操作部材
３７ ピン（ストッパ軸）
Ｓ シート

Claims (4)

1. 回転軸と、当該回転軸の軸方向に沿って略螺旋状に巻装された巻芯形成部材とを備えたシート巻取軸であって、
   前記回転軸の軸方向一端側に、前記巻芯形成部材の第１端部を固定する固定部が設けられる一方、回転軸の軸方向他端側に、前記巻芯形成部材の第２端部を固定するとともに前記回転軸に対して相対回転可能な操作部材が設けられ、
   前記操作部材を回転軸に対して相対回転させることで、前記巻芯形成部材の径方向寸法を拡大、縮小可能に設けたことを特徴とするシート巻取軸。
2. 前記操作部材は、前記回転軸の前記他端側に設けられ、その外周面から前記回転軸に向かって挿入されるストッパ軸を介して相対回転が規制される一方、前記ストッパ軸を抜き取ることで前記回転軸との相対回転が許容されて前記径方向寸法の拡大、縮小を行うことを特徴とする請求項１記載のシート巻取軸
3. 前記巻芯形成部材の外周面は、非接着処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシート巻取軸。
4. 回転軸の軸方向に沿って巻芯形成部材を略螺旋状に巻装するとともに、当該巻芯形成部材を回転軸回りに回転させることで径方向寸法が拡大、縮小可能に設けられた巻取軸で帯状シートを巻き取るシート巻取方法において、
   前記巻芯形成部材を巻芯として前記帯状シートを巻き取った後、前記巻芯形成部材を前記回転軸回りに回転させて径方向寸法を縮小することで巻き取ったロール状のシートが抜き取り可能に設けられていることを特徴とするシート巻取方法。

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