JP2015000770A - 着磁性材料の巻き取り搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基材の蛇行や変形不良の発生を防ぐことが可能な着磁性材料の巻き取り搬送装置を提供する。【解決手段】帯状着磁性材料１を巻き出し機構２１から搬送ロール２３ａ及び２３ｂを経由して、巻き取り機構２２まで搬送する間に、基材非接触保持手段２４ａ及び２４ｂによって帯状着磁性材料１を非接触で撓みが無い様、保持しながら、帯状着磁性材料１の幅Ｌの間隔で設けられているＥＰＣセンサ２５ａ及び２５ｂにて帯状着磁性材料１の幅方向の両端部を検出し、その検出結果から位置制御手段２６ａ及び２６ｂが材料非接触保持手段２４ａ及び２４ｂを基材１の両端位置を保持する様、制御して搬送する。【選択図】図４

Description

本発明は、着磁性材料の巻き取り搬送装置であって、更に詳しくは着磁性材料を蛇行や撓みを発生することなく搬送する装置に関する。

リードフレームやメタルマスク製造において、着磁性がある金属箔材料をロールｔｏロール搬送してフォトエッチング法を用いてプロセス処理する場合がある。

上記着磁性がある金属箔材料（以下、材料）を用いたディスプレイ装置用のメタルマスクは近年高精細化が進んでいる。その高精細化に対応するために、材料厚は薄板化しており２０μｍ程度まで薄くなって来ており、その形状もすだれ状に加工されているものもある。

図１はメタルマスクの中でもこのような薄板の材料をロールｔｏロール搬送して処理する場合の材料の様子を模式的に示す図である。

図１（ａ）は材料１を搬送ロール２によって矢印３で示す方向に搬送しながら例えばエッチング、水洗、レジスト剥膜等の処理を行う状態を示すもので、材料１の自重により材料１にはロール間で撓みが見られる。

図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ―Ａ´断面を見た場合の材料１の撓みの状態の一例を示すものである。

図１（ｃ）はＢ―Ｂ´断面を見た搬送ロール２上の材料１の状態を示すもので、図１（ｂ）の状態の材料１が搬送されて搬送ロールへの接触が、材料１の撓んでいる端部５ｂが最初で、続けて端部５ｂから中央部５ａに向かって搬送ロール２へ接触して行く。ここで材料１の端部５ｂは撓みにより本来搬送ロール２に接触する位置よりも中央部に寄っているため、材料１にシワ４が発生する。

このシワ４が生じる事で材料１が搬送ロール２で搬送される際に、折れ・捩れが発生し、それによって変形不良が生ずるといった問題がある。

また、上記材料１は例えば材料１の両端のテンションの違い、巻き出し機構と巻き取り機構の平行度の違い等の搬送中に起こる様々な搬送条件によって蛇行が発生することがある。

図２は材料が鋼鈑のような着磁性材料６を磁力で保持する状態を示したもので、特許文献１で示されるように例えば溶鉱炉の入り口の手前で電磁石による磁力の強弱を利用した板厚方向の変位を計測し板厚方向の着磁性材料の矢印７，８，９，１０の方向で示されるヒープ・ピッチング・ローリング・捩れをコントローラで制御し、溶鉱炉部材との接触を防いでいる。

特開平７ー２６７３６４号公報

しかしながら、特許文献１で示される方法では、上記のような薄板であったり、すだれ状の材料に対する撓みや蛇行を制御することが困難であった。

そこで上記問題に対して、図３に示すような傾斜型搬送ロール１１によって材料を搬送することがある。この傾斜型搬送ロール１１はその中央部が端部に比較して径が大きなロールとなっている。しかしながら傾斜型搬送ロール１１による従来の搬送では材料に擦り傷が発生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に鑑みて、材料の蛇行や変形不良の発生を防ぐことが可能な着磁性材料の巻き取り搬送装置を提供することを課題とする。

そこで本発明の請求項１に記載の発明は、
帯状着磁性材料を搬送する巻き取り搬送装置であって、
巻き出し機構と、巻き取り機構と、搬送ロールと、エッジ検出手段と、材料非接触保持手段と、位置制御手段と、を備え、
前記帯状着磁性材料を前記巻き出し機構より巻き出し、複数の前記搬送ロールを経由して搬送され、巻き取り機構まで搬送する間に、前記材料非接触保持手段が前記帯状着磁性材料を撓みなく保持し、
前記エッジ検出手段にて前記帯状着磁性材料の両端の位置を検出し、
前記位置制御手段は、前記帯状着磁性材料の両端の位置に基づいて、前記材料非接触保持手段を制御し、
前記帯状着磁性材料の幅方向位置を調整しながら搬送することを特徴とする着磁性材料の巻き取り搬送装置である。

本発明の請求項２の発明は、
前記材料非接触保持手段は磁力が制御可能な電磁石であることを特徴とする請求項１に記載の着磁性材料の巻き取り搬送装置である。

本発明の請求項３の発明は、
前記材料非接触保持手段は永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の着磁性材料の巻き取り搬送装置である。

本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置によれば、材料の撓みや蛇行の発生を起こすことなく搬送することが出来るため、材料の折れ・捩れの発生を防ぐことが可能となる。その結果、変形不良の発生を防止することが可能となる。

薄板の材料のロールｔｏロール搬送を模式的に示した図である。（ａ）は材料の搬送状態を示す側面図である。（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ´間の断面図である。（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ´間の断図である。 鋼鈑のような帯状磁性体６の場合の搬送方法を示す図である。 材料を搬送する場合に用いられる傾斜型搬送ロール１１を示す図である。 本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置の概略構成の一例を示す図である。 材料１と本発明に係るエッジ検出手段であるＥＰＣセンサ２５ａ及び２５ｂの位置関係を示す図である。 本発明に係る材料非接触保持手段である電磁石２４ａ及び２４ｂの動作を示す図である。（ａ）は搬送する前の撓みのある材料１の両端を示す図である。（ｂ）は電磁石２４ａ及び２４ｂに電圧を印加することによって材料１を非接触に保持することを示す図である。（ｃ）は材料１を保持した状態で位置制御手段２６ａ及び２６ｂによって電磁石２４ａ及び２４ｂを矢印２９ａ及び２９ｂで示す方向に移動することを示す図である。（ｄ）は材料１が撓みの無い状態となったことを示す図である。 非接触で保持した材料１の幅方向の位置を正しい位置に調整する方法を示す図である。（ａ）は材料１の正しい位置３０が紙面に向かって右方向にΔｄだけ変わり、蛇行した場合を示す図である。（ｂ）は電磁石２４ａ及び２４ｂ共に矢印３１で示す方向にΔｄだけ移動することによって、材料の１の幅方向位置を正しい位置に調整することを示す図である。 本発明に係る位置制御手段２６ａの構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置を実施するための形態を説明する。

図４は本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置の概略構成の一例を示す図である。本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置２０は巻き出し機構２１と、巻き取り機構２２と、搬送ロール２３ａ及び２３ｂと、材料非接触保持手段２４ａ及び２４ｂと、エッジ検出手段２５ａ及び２５ｂと、位置制御手段２６ａ及び２６ｂと、を備えている。

材料１を巻き出し機構２１から巻き出し、複数の搬送ロール（図４では２本の搬送ロール２３ａ及び２３ｂ）で矢印２７で示される方向に搬送した後、巻き取り機構２２にて巻き取る。この材料１を搬送する途中で、図示しない例えばエッチング、水洗、レジスト剥膜等の処理が行われる。

図５は、材料１とエッジ検出手段のＥＰＣ（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ２５ａ及び２５ｂの位置関係を示したものであり、材料１の撓みが無い場合の幅Ｌに対して、ＥＰＣセンサ２５ａ及び２５ｂは材料１の幅Ｌのエッジを検出する様に設定してある。

図６は材料非接触保持手段である電磁石２４ａ及び２４ｂの動作を示したものであり、本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置では、材料１を搬送する前に先ず撓みのある材料１の両端を（図６（ａ））、電磁石２４ａ及び２４ｂに電圧を印加することによって非接触に保持し（図６（ｂ））、更に保持した状態で位置制御手段２６ａ及び２６ｂによって電磁石２４ａ及び２４ｂを矢印２９ａ及び２９ｂで示す方向に移動して（図６（ｃ））、材料１の撓みの無い状態とする（図６（ｄ））。このようにして材料１の幅方向の両端は電磁石２４ａ及び２４ｂによって撓みの無い状態でかつ、非接触で保持される。

図７は上記非接触で保持した材料１の幅方向の位置を正しい位置に調整する方法を示したものである。まず、材料１の幅方向の両端が電磁石２４ａ及び２４ｂによって非接触で保持された状態で、ＥＰＣセンサ２５ａ及び２５ｂによって材料の１の幅方向の両端部を検出する。図７（ａ）は材料１の正しい位置３０が紙面に向かって右方向にΔｄだけ変わり、蛇行した場合を示す図である。この場合は、ＥＰＣセンサ２５ｂは材料の１の端部を検出することが出来ているが、ＥＰＣセンサ２５ａは材料の１の端部を検出することが出来ない。従ってこの場合は、図７（ｂ）に示すように電磁石２４ａ及び２４ｂ共に矢印３１で示す方向にΔｄだけ移動することによって、材料の１の幅方向位置を正しい位置に調整することが出来る。

このようにして材料の１の幅方向位置を正しい位置に調整することによって、蛇行がなく、しかも撓みの無い状態で搬送することが出来る。

図８は、位置制御手段２６ａの構成を示す側面図である。位置制御手段２６ａは、図６に示したように材料１の撓みがなくなる様に。電磁石２４ａを移動させている。即ち、架台２８上に固定されたサーボモーター３２によってボールネジ３３を矢印３４の方向に回転させ、電磁石２４ａを固定した移動ステージ３５を架台２８上に設けられた図示しないスライドレール上を矢印３６の方向にスライドさせることによって電磁石２４ａを精度良く移動することが出来る。そして、位置制御手段２６ｂは位置制御手段２６ａの構成の左右が反転しているだけであり、両者は同様な動作が可能となっている。

また、電磁石２４ａ及び２４ｂは、それに印加する電圧を制御することによってその磁力が制御可能な電磁石を用いることによって、非接触であっても安定して保持することが出来る。

上記説明では、材料非接触保持手段として電磁石を例として説明したが、永久磁石であっても構わない。永久磁石の場合の保持方法を説明する。先ず材料１に幅方向の撓みがある状態で、巻き取り機構２２（図４参照）を回転させることによって材料１に張力が加えられ、材料１は永久磁石２４ａ及び２４ｂに接近することが出来る。その結果、永久磁石２４ａ及び２４ｂは材料１のそれぞれの幅方向の端部を非接触で保持することが出来る。非接触で材料１を非接触で保持した後は、電磁石の場合と同じ動作で良い。

上記材料非接触保持手段と、エッジ検出手段と、位置制御手段は、２つの搬送ロール間に１つ（１組）設けられた場合を説明したが、搬送ロールが２つ以上の場合は、２つ以上設けても良い。その結果、搬送装置内の材料を蛇行することなく、安定して搬送することが出来る。

以上のように本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置によれば、材料を非接触で保持しながら蛇行することなく搬送することが可能となるので、材料に折れ・捩れが発生すること無く、さらに、それらによって生ずる変形不良の発生を抑制することが出来る。

１・・・着磁性材料
２・・・搬送ロール
３・・・材料の搬送方向
４・・・シワ
５ａ・・・搬送ロールの中央部
５ｂ・・・搬送ロールの端部
６・・・着磁性材料
７，８，９，１０・・・帯状磁性体のヒープ・ピッチング・ローリング・捩れを示す方向１１・・・傾斜型搬送ロール
２０・・・本発明の着磁性材料の巻き取り搬送装置
２１・・・巻き出し機構
２２・・・巻き取り機構
２３ａ、２３ｂ・・・搬送ロール
２４ａ、２４ｂ・・・材料非接触保持手段（電磁石、永久磁石）
２５ａ、２５ｂ・・・エッジ検出手段（ＥＰＣセンサ）
２６ａ、２６ｂ・・・位置制御手段
２７・・・材料の搬送方向
２８・・・架台
２９ａ、２９ｂ・・・電磁石を移動する方向
３０・・・材料の正しい位置
３１・・・電磁石を移動する方向
３２・・・サーボモーター
３３・・・ボールネジ
３４・・・ボールネジの回転方向
３５・・・移動ステージ
３６・・・移動ステージの移動方向
Ｌ・・・撓みの無い材料の幅方向の長さ

Claims (3)

1. 帯状着磁性材料を搬送する巻き取り搬送装置であって、
   巻き出し機構と、巻き取り機構と、搬送ロールと、エッジ検出手段と、材料非接触保持手段と、位置制御手段と、を備え、
   前記帯状着磁性材料を前記巻き出し機構より巻き出し、複数の前記搬送ロールを経由して搬送され、巻き取り機構まで搬送する間に、前記材料非接触保持手段が前記帯状着磁性材料を撓みなく保持し、
   前記エッジ検出手段にて前記帯状着磁性材料の両端の位置を検出し、
   前記位置制御手段は、前記帯状着磁性材料の両端の位置に基づいて、前記材料非接触保持手段を制御し、
   前記帯状着磁性材料の幅方向位置を調整しながら搬送することを特徴とする着磁性材料の巻き取り搬送装置。
2. 前記材料非接触保持手段は磁力が制御可能な電磁石であることを特徴とする請求項１に記載の着磁性材料の巻き取り搬送装置。
3. 前記材料非接触保持手段は永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の着磁性材料の巻き取り搬送装置。

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