JP2008284540A - 帯状基板を連続被覆する為の装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷用ローラを介して被覆又は剥離剤を基板に搬送できる装置において、汎用装置の調整可能性を改善する。
【解決手段】印刷用ローラ、バッキングローラを備え、これらの間に基板が運搬される真空で帯状基板を連続被覆する為の（特に前記基板上に被覆サンプルを製造する為の）装置において、制御可能なサーボモータ１５を有するサーボユニット１４で調整可能な作業位置で印刷用ローラとバッキングローラが互いに動作可能に組み合わされており、これにより、印刷用ローラを介して被覆又は剥離剤を基板に搬送する。
【選択図】図３

Description

発明の内容

本発明は、印刷用ローラ、バッキングローラを備え、これらの間に基板が運搬される真空で帯状基板を連続被覆する為の（特に前記基板上に被覆サンプルを製造する為の）装置において、サーボユニットで調整可能な作業位置で前記印刷用ローラと前記バッキングローラが互いに動作可能に組み合わされており、これにより、印刷用ローラを介して被覆又は剥離剤が基板に搬送できる、装置に関する。

この種の装置は、真空でウェブやフォイル帯の連続した蒸着又はスパッタリング用コイル設備に特に使用される。特別な実施形態において、例えば、被覆される基板の完全な被覆幅にわたり、又は縦帯で形成される帯状基板上に被覆パターンを作成するのに役立つ。（パターン構造とも呼ばれる）これらの被覆パターンは、一部の場合、異なる被覆用マスクにより実現可能な被覆の無い区域を有する。パターンマスキングでは、特別なオイルマスキング技術において、この技術がコイル被覆技術に適用されるとき、被覆の無い区域は、剥離剤（たいていはオイル）により、被覆材料が基板に付けられる前にマスクされる。ドイツ公開公報 ＤＥ１９７ ３２ ９２９ Ａ１、ＤＥ ４３ １０ ０８５ Ａ１、ＤＥ４１ ００ ６４３ Ｃ１として知られる従来技術は、帯状基板（例えば、印刷用ローラとバッキングローラとの間のフォイル帯）を送ることから成り、印刷用ローラは、突き出たパターン要素を有し、突き出たパターン要素は油膜で濡れているので、印刷用ローラのロールオフ中に帯状基板にオイルパターンが付けられる。オイルパターンが形成された帯は、後でスパッタリング又は蒸着により被覆され、これにより、例えば、金属被覆材料が、オイルの無い基板区域上に金属層として堆積し、マスクが付けられた領域は、縮合する金属から保護されるので、結果的に基板上の選択性金属パターンになる。例えば、この方法でコンデンサ用フォイルが作られる。

剥離剤が基板に搬送される作業位置で印刷用ローラとバッキングローラを互いに設定することは、サーボユニットにより生じるが、サーボユニットは、印刷用ローラ又はバッキングローラ用案内路、案内路の調整可能な停止部、ローラをオフセットする為に一以上の液圧または空気圧作動型圧力シリンダを有する。例えば、圧力シリンダが作動されると、印刷用ローラはバッキングローラと共に後者に向かって軸方向に平行に移動される。同様に、バッキングローラは、印刷用ローラに向かって圧力シリンダにより移動可能になる。案内路の調整可能な停止部は、それぞれの圧力シリンダの行程を端部位置で制限するが、端部位置は、バッキングローラに対する印刷用ローラの高精度作業位置に該当する。停止位置は、それぞれのパターン処理パラメータに対応した手動調整ネジにより予め決定されている。そのため、ローラは、様々なパラメータの下で、各々のケースで要求される作業位置で、最高の精度で互いに整列される。停止部の為に選択される位置は、クランプネジで固定される。圧力シリンダに抗して案内されるサーボユニットの反対圧力シリンダは、印刷用ローラを作業位置から休止位置に移動させるが、休止位置では、印刷用ローラとバッキングローラは互いに切断されているので、例えば、印刷用ローラのスリーブを、突き出たパターン要素と交換してもよい。交換可能なスリーブは、全種のパターンで帯状基板を作ることが可能になる。スリーブの変更後、バッキングローラに抗して印刷ローラの適切な接触圧力と正確な整列とが確実になるように、作業位置はリセットされなければならない。そのため、停止部のロケータは、手で解除され、圧力シリンダは、バッキングローラに抗して印刷用ローラが平坦に置かれるまで作動される。後で、停止部は、排気される圧力シリンダの行程に応じて調整ネジにより調整され、クランプネジを用いて所定位置に配置される。コイル被覆設備は、その後、排気されて真空密に密閉され、被覆パターンの寸法精度がチェックできるように試験的な被覆が実施される。ローラの作業位置がサーボユニットにより設定される精度は、被覆された基板からのみ、判断可能になる。必要に応じて、設定処理は、コイル被覆設備の換気後、より正確には被覆パターンが所望の品質を有するまで、繰り返されなければならない。そのため、スリーブ変更後のようにパターン処理のパラメータ変更後に、印刷用ローラの作業位置をバッキングローラに抗して高精度に設定することは、状況によるが、大いに時間的支出を要し、これは、１日の作業に相当し得る。更に、この時間的、労力的に激しいセットアップは、かなりの生産停止時間の原因となり、コイル被覆設備の経済性を損なう。

そのため、本発明は、従来技術の不都合を克服し、汎用装置の調整力を改善することを目的とする。

この目的は、作業位置を調整する為に制御可能なサーボモータを有するサーボユニットにより、請求項１に従って達成される。請求項１に従属する請求項により特定された手段は、本発明の装置と有利な実施形態を記述する。

そのため、互いに動作可能に連結されて作用するローラの作業位置の設定は、サーボユニット自身の手動調整により影響されるものではない。例えば、ローラの案内路の停止位置を定める調整ネジの回転位置は、モータで制御される。或いは、制御可能なサーボモータが印刷用ローラとバッキングローラとの間の間隙を変更する為に使用される場合、作業位置は、外側（すなわち、真空密コイル被覆設備の外側）からサーボモータを制御することにより設定可能である。その結果、調整処理中に繰り返されるコイル被覆設備の換気と排気は不要になり、莫大な時間の節約になる。当然の結果として、処理停止時間は、かなり短縮されるので、サーボユニットは、動作が簡単になる。

サーボモータが、印刷用ローラとバッキングローラとの間の半径方向の距離を設定する為の調整移動の為に使用される場合、作業位置にローラを送る為の印刷用ローラに加えて、生産中止における休止位置にローラを戻す為の反対圧力シリンダを除外することが可能である。なぜなら、サーボモータは、印刷又はバッキングローラの休止位置への移動を反対方向に変えることを同様に実現することができるからである。これは、サーボユニット設計の最小化ばかりか、水力または圧縮空気の圧力又は反対圧力シリンダへの連結部を除去でき、また、コイル被覆設備の真空チャンバ壁を通る関連したラインフィードスルー部を除外できるため、漏れの危険性が減少する。

ステッパモータが、サーボモータとして備えられる場合、特に高精度に進んだ作業位置の調整が実施可能になる。ステッパモータは、最小角（ステップ）又は制御された定調歩式の回転電磁界により正確な複数の角度で高精度に回転可能な同期電動機である。ステッパモータが、特に、印刷用ローラとバッキングローラとの間の半径方向の距離を調整する為に使用される場合、高精度な刻み幅で距離が変更可能になるので、作業位置の高精度調整が実現でき、高精度調整用ローラの案内路における機械的停止部は設計を省ける。ステッパモータは、同期電動機の動作の為、適用された電磁界に精度良く従うので、ステッパモータは、位置フィードバック用センサを備えた自動制御式ループを要することなく、高精度に直接制御が可能である。

好ましくは、印刷用ローラは、サーボユニットにより、バッキングローラに連結可能であり、更に、バッキングローラから切断可能である。この点で、バッキングローラは、半永久的に軸方向の位置で固定され、印刷用ローラだけが調整可能なので、作業位置と休止位置が得られる。ここで、サーボモータの機能は、印刷用ローラへの連結と印刷用ローラからの切断に切り詰められるが、その結果、サーボユニットに対する設計労力は、更に最小になり、同時に、位置精度は、誤差の影響が少ないことから改善される。

特に有利な実施形態において、サーボユニットは、案内レールに取り付けられた案内キャリッジを有し、案内キャリッジ上に印刷用ローラが配置されている。そのため、印刷用ローラの直線案内が可能になり、それは、バッキングローラの回転軸に直交して高精度に配置され、どの位置でも、バッキングローラの回転軸に関し印刷用ローラを軸方向に平行に案内することを確実にする。この案内レールの影響は、調整処理中、ローラの軸平行性における影響度（interfering influence）を最小にする。精度は、案内キャリッジが取り付けられた２本の案内レールが備えられる場合、更に増す。加えて、更に必要な装置の要素は、キャリッジ上に配置可能なので、ローラの位置決め移動による故障の無い小型ユニットを形成することができる。例えば、これらの要素は、オイルがオイル蒸発器から提供されるアニロックスロールを備えた印刷用ローラに接触したロールオフの搬送用ローラのように、剥離剤を備えた印刷用ローラを供給する為に必要な要素である。

以下、本発明の運搬装置を、２つの実施形態に基づき、説明する。

図１から図３は、本発明の一実施形態に係る装置、ラベル付きパターンモジュール１を示すが、これは、より詳細に示されていないコイル被覆設備のコンポーネントである。パターンモジュール１は、印刷用ローラ２，印刷用ローラ２と動作可能に連結されたバッキングローラ３を備え、これらの間で、帯状基板（例えばプラスチック膜４）が運搬される（図１，図３で暗示）。バッキングローラ３は、図示されていない、固定されたベアリングで回転軸５の周りに旋回できるように取り付けられており、歯車連結装置６により駆動されている。

印刷用ローラ２は、ローラ受容装置７により可動案内キャリッジ８上に取り付けられ、可動案内キャリッジ８は、横方向９で直線に移動可能である。案内キャリッジ８上には、とりわけ、オイル蒸発器（図示せず）、搬送ローラ１０，アニロックスロール１１が配置されており、アニロックスロール１１は、搬送ローラ１０と直接ロールオフ接触状態にあるが、これは（図１，図２で明らかなように）印刷用ローラ２とロールオフ接触状態にある。オイル蒸発器、アニロックスロール１１，搬送ローラ１０は、印刷用ローラ２にオイルを供給する。印刷用ローラは、スリーブ１２を有し、これは、オイルで湿らせてある。そのため、印刷用ローラ２とバッキングローラ３が互いに動作可能な状態、すなわち、フォイル４の介在の下で表面が互いにロールオフしている作業位置において、オイルパターンは印刷用ローラ２から基板４まで搬送可能である（図１〜図３参照）。作業位置においてオイルパターンを搬送するため、印刷用ローラ２は、歯車連結装置６と噛み合っている。

案内キャリッジ８は、離間された２つの案内レール１３に取り付けられ、案内レール１３は、案内キャリッジ８に取り付けられた印刷用ローラ２がバッキングローラ３に関して押し込まれると同時に回転軸５に対して軸方向に平行位置を維持するように、配置されている。案内キャリッジ８と案内レール１３は、サーボユニット１４の一部であり、これは、案内レール１３の各側部に固定されたサーボモータ１５により作動される。サーボモータ１５は、案内キャリッジ８上で作用し、これを印刷用ローラ２と共に案内レール１３に沿って横方向９にシフトさせるので、サーボユニット１４は、サーボモータ１５の駆動下で印刷用ローラ２とバッキングローラ３に連結させること、サーボモータ１５の逆動作で印刷用ローラ２をバッキングローラ３から切断させることの両方を可能にする。ステッパモータ１５として組み込まれたサーボモータ１５は、案内キャリッジ８を所定の刻み幅でシフトさせるので、所望の半径方向の距離が印刷用ローラ２とバッキングローラ３との間で調整可能になる。そのため、本発明のサーボユニット１４は、印刷用ローラ２とバッキングローラ３が動作可能に連結されているパターンモジュール１の作業位置（図１，図３）だけでなく、印刷用ローラ２とバッキングローラ３がパターンモジュール１の生産中止の為に（図２）互いに離間されている休止位置で位置決め可能である。

印刷用ローラ２とバッキングローラ３との間の半径方向の距離１６は、ステッパモータ１５により非常に小さい刻み幅で調整可能なので、必要に応じて、作業位置にある印刷用ローラ２とバッキングローラ３の作業位置は、高精度に調整可能である。
ステッパモータ１５を、コイル被覆設備外の中央制御装置を介して遠隔制御することにより、被覆処理中であっても、この調整は排気パターンモジュールで有効である。

図１は、本発明の実施形態に係る装置、動作位置におけるラベル付きパターンモジュールの側面図である。 図２は、静止位置におけるパターンモジュールの側面図である。 図３は、動作位置におけるパターンモジュールの詳細を示す断面図である。

符号の説明

１…パターンモジュール、２…印刷用ローラ、３…バッキングローラ、４…帯状基板、フォイル、５…バッキングローラの回転軸、６…歯車結合装置、７…ローラ容器、８…案内キャリエッジ、９…案内キャリエッジの横移動方向、１０…搬送用ローラ、１１…アニロックスロール、１２…スリーブ、１３…案内レール、１４…サーボユニット、１５…ステッピングモータ、サーボモータ、１６…印刷用ローラとバッキングローラとの間の半径方向の距離

Claims (8)

1. 印刷用ローラ、バッキングローラを備え、これらの間に基板が案内される、真空で帯状基板を連続被覆する為の（特に前記基板上に被覆サンプルを製造する為の）装置において、サーボユニットで調整可能な作業位置で前記印刷用ローラと前記バッキングローラが互いに動作可能に組み合わされており、これにより、前記印刷用ローラを介して被覆又は剥離剤を前記基板に搬送する、前記装置であって、
   前記サーボユニット（１４）は、制御可能なサーボモータ（１５）を有することを特徴とする、前記装置。
2. 半径方向の距離は、前記印刷用ローラ（２）と前記バッキングローラ（３）との間で、前記サーボモータ（１５）により調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記サーボモータ（１５）は、ステッピングモータ（１５）として構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 制御装置により制御可能な複数のサーボモータが備えられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記印刷用ローラ（２）は、交換可能なパターンスリーブ（１２）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記印刷用ローラ（２）は、前記サーボユニット（１４）により、前記バッキングローラ（３）と連結及び切断が可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記サーボユニット（１４）は、案内キャリエッジ（８）を有し、前記案内キャリエッジは案内レール（１３）上に装着され、前記案内レール（１３）上に前記印刷用ローラ（２）が配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記案内キャリエッジ（８）は、前記案内レール（１３）に沿って前記サーボモータ（１５）により横移動が可能であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。

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