JP2015063385A - 基材巻付装置および基材巻付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材の外周面に巻き付けられた基材にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため機械加工費を低減することができる基材巻付装置および基材巻付方法を提供する。【解決手段】基材巻付装置は、円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき基材における少なくとも一つの縁部を把持するための把持部３２と、円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき基材における他の縁部を円筒状部材の外周面に係合させるための係合手段（例えば、固定治具３０）と、把持部３２に取り付けられた弾性体３４とを備えており、把持部３２は、弾性体３４を介して円筒状部材の外周面または係合手段に接続されており、把持部３２により把持された基材に対して弾性体３４により円筒状部材の周方向に沿って張力が与えられるようになっている。【選択図】図４

Description

本発明は、金属薄板等のシート状の基材をドラム等の円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付装置および基材巻付方法に関する。

エレクトロニクス分野において半導体装置の端子部であるリードフレーム、ＨＤＤ読み取りヘッド用サスペンション基板、表示装置用蒸着マスク等の製品を製造するにあたり、厚みが１００μｍ以下である金属製の薄板（以下、金属薄板ともいう）を円筒状のドラムの外周面に巻き付けた後、このドラムを液処理装置に搬送し、ドラムの外周面に巻き付けられた金属薄板に対してエッチング液等の処理液を噴射することによりエッチング処理等の液処理を行うようになっている。その後、液処理が行われた金属薄板に常温の水を供給することによって処理液を洗い流すような水洗処理、水洗処理が行われた金属薄板に熱風を吹き付けることにより乾燥させる乾燥処理、および乾燥処理が行われた金属薄板をドラムから取り外すような取り外し処理が順に行われるようになる。

また、特許文献１には、金属薄板をドラムに巻き付ける方法が開示されている。特許文献１に開示されるような金属薄板の巻付方法によれば、バキューム装置が設けられたバンド成形ドラムの外周面に金属薄板の先端を吸着部によって真空吸着させた後、このバンド成形ドラムを巻取り側に少しずつ回転させ、金属薄板の残りの部分もバンド成形ドラムの外周面に吸着部によって真空吸着させることにより、金属薄板をバンド成形ドラムの外周面に巻き付けるようになっている。

特開昭６３−１２６７２２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるような金属薄板の巻付方法では、バンド成形ドラムにバキューム装置を設ける必要があり、後工程において当該バンド成形ドラムの外周面に巻き付けられた金属薄板に対してエッチング液等の処理液を噴射する場合には、この処理液に耐性のある材料から形成されたバキューム装置を準備しなければならないため、機械加工費が高くなってしまうという問題がある。また、特許文献１に開示される巻付装置では、バンド成形ドラムの全面に吸着部が設けられているが、後工程の乾燥処理において熱風を金属薄板に吹き付けたり、金属薄板に噴射されるエッチング液が高温であったりする等、熱処理がバンド成形ドラムに加えられる場合には、金属薄板とバンド成形ドラムの材料との間の線膨張係数の違いにより金属薄板にしわが発生してしまうおそれがある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、把持部と係合手段との間に挟まれた状態で円筒状部材の外周面に巻き付けられた金属薄板等のシート状の基材に対して、把持部に取り付けられた弾性体により円筒状部材の周方向に沿って張力を与えることによって、シンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材の外周面に巻き付けられた基材にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため機械加工費を低減することができる基材巻付装置および基材巻付方法を提供することを目的とする。

本発明の基材巻付装置は、シート状の基材を円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付装置であって、前記円筒状部材と、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における少なくとも一つの縁部を把持するための把持部と、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における他の縁部を前記円筒状部材の外周面に係合させるための係合手段と、前記把持部に取り付けられた弾性体と、を備え、前記把持部は、前記弾性体を介して前記円筒状部材の外周面または前記係合手段に接続されており、前記把持部により把持された前記基材に対して前記弾性体により前記円筒状部材の周方向に沿って張力が与えられるようになっていることを特徴とする。

このような基材巻付装置によれば、基材を円筒状部材の外周面に巻き付ける際に、把持部と係合手段との間に挟まれた状態で円筒状部材の外周面に巻き付けられた基材に対して、把持部に取り付けられた弾性体により円筒状部材の周方向に沿って張力を与えるようになっている。このように、本発明の基材巻付装置では、円筒状部材にバキューム装置等の複雑な装置を設ける必要はなくシンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材の外周面に巻き付けられた基板にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため基材巻付装置の機械加工費を低減することができるようになる。

本発明の基材巻付装置においては、前記把持部は前記円筒状部材の軸方向に沿って並ぶよう複数設けられており、前記弾性体は前記各把持部に対応して複数設けられていてもよい。

本発明の基材巻付装置においては、前記弾性体はバネを含み、当該バネが引っ張られた状態に対する収縮力により、前記把持部により把持された前記基材に対して前記円筒状部材の周方向に沿って張力が与えられるようになっていてもよい。

本発明の基材巻付装置においては、前記係合手段は、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における、前記把持部により把持された縁部と反対側に位置する縁部を前記円筒状部材の外周面に固定する固定治具を含んでいてもよい。

本発明の基材巻付方法においては、シート状の基材を円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付方法であって、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における少なくとも一つの縁部を把持部により把持させる工程と、前記円筒状部材を回転させることにより、前記把持部により把持された前記基材を前記円筒状部材の外周面に巻き付ける工程と、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられた前記基材における他の縁部を前記円筒状部材の外周面に係合させ、この際に、前記把持部と、前記円筒状部材の外周面または前記係合手段との間に設けられた弾性体により前記基材に対して前記円筒状部材の周方向に沿って張力を与える工程と、を備えたことを特徴とする。

このような基材巻付方法によれば、基材を円筒状部材の外周面に巻き付ける際に、把持部と係合手段との間に挟まれた状態で円筒状部材の外周面に巻き付けられた基材に対して、把持部に取り付けられた弾性体により円筒状部材の周方向に沿って張力を与えるようになっている。このように、本発明の基材巻付方法では、円筒状部材にバキューム装置等の複雑な装置を設ける必要はなくシンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材の外周面に巻き付けられた基板にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため本発明の基材巻付方法で用いられる基材巻付装置の機械加工費を低減することができるようになる。

本発明の基材巻付装置および基材巻付方法によれば、シンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材の外周面に巻き付けられた基材にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため機械加工費を低減することができる。

本発明の実施の形態による金属薄板巻取装置およびこの金属薄板巻取装置により巻き取られるべき金属薄板が載置されるテーブルを備えた金属薄板巻取システムの構成を示す側面図である。 図１に示す金属薄板巻取システムにおける金属薄板巻取装置およびテーブルの上面図である。 図１に示す金属薄板巻取システムにおいてテーブルに載置された金属薄板を搬送ローラにより金属薄板巻取装置側に送り固定治具により金属薄板の一方の縁部を固定したときの状態を示す側面図である。 図１に示す金属薄板巻取システムにおいて図３に示す状態から円筒状部材を時計回りの方向にほぼ３６０°回転させた後に当該金属薄板の他方の縁部を把持部材により把持させたときの状態を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係るシート状の基材を円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付装置として、テーブルから送られた金属薄板を円筒状部材の外周面に巻き付ける金属薄板巻取装置を用いて説明している。図１乃至図４は、本実施の形態に係る金属薄板巻取装置およびこの金属薄板巻取装置を備えた金属薄板巻取システムを示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る金属薄板巻取装置により巻き取られるべき金属薄板はテーブル１０に載置されるようになっている。より詳細には、テーブル１０の上部には載置部１１が設けられており、この載置部１１に１枚の金属薄板が載置されるようになっている。また、載置部１１の端部には一対の搬送ローラ１２、１４が設けられており、載置部１１に載置された金属薄板はエアー浮上または手動で一対の搬送ローラ１２、１４の間に送られ、これらの一対の搬送ローラ１２、１４により載置部１１から側方に（具体的には、図１における右方向に）送り出されるようになっている。なお、一対の搬送ローラ１２、１４にうち上側の搬送ローラ１４は下側の搬送ローラ１２に対して押圧されるようになっており、これらの一対の搬送ローラ１２、１４の間を金属薄板が通過する際に、上側の搬送ローラ１４は図１における実線位置から二点鎖線位置に移動してこれらの搬送ローラ１２、１４の間にわずかな隙間が形成されるようになっている。

また、図１に示すように、軸２４を中心として回転する円筒状部材２２が台車２０に設けられており、この台車２０は作業者４０によって運搬されるようになっている。また、軸２４を中心として円筒状部材２２を図１における時計回りの方向に回転させる駆動モータ（図示せず）が設置されている。なお、駆動モータが設置されておらず、作業者４０が手動で円筒状部材２２を回転させるようになっていてもよい。ここで、図１の二点鎖線に示すように作業者４０によって台車２０がテーブル１０の近傍の位置に移動させられた後、テーブル１０の上部に設けられた載置部１１から一対の搬送ローラ１２、１４により側方に送り出された金属薄板が図４に示すように円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるようになっている。なお、図３および図４において金属薄板を参照符号Ｓで示している。

本実施の形態では、図３および図４に示すように、円筒状部材２２の外周面には、載置部１１から一対の搬送ローラ１２、１４により側方に送り出された金属薄板の縁部を円筒状部材２２の外周面に係合させるための係合手段として固定治具３０が設けられており、この固定治具３０により金属薄板の縁部が固定されるようになっている。ここで、図２に示すように、固定治具３０は円筒状部材２２の軸方向に沿って並ぶよう複数（図２に示す例では３つ）設けられている。また、各固定治具３０にはバネ等の弾性体３４の一端が取り付けられており、この弾性体３４の他端には、金属薄板における固定治具３０により固定される縁部とは反対側にある縁部をチャッキングする（挟む）ことにより把持する把持部３２が設けられている。図２に示すように、把持部３２や弾性体３４も円筒状部材２２の軸方向に沿って並ぶよう複数（図２に示す例では３つ）設けられている。そして、本実施の形態では、図４に示すように金属薄板の一方の縁部が各固定治具３０により固定されるとともに当該金属薄板の他方の縁部が各把持部３２により把持されることによってこの金属薄板が円筒状部材２２の外周面に巻き付けられ、この際に、各把持部３２と各固定治具３０との間に設けられたバネ等の各弾性体３４によりこの金属薄板に対して円筒状部材２２の周方向に沿って張力が与えられるようになっている。より詳細には、各弾性体３４としてのバネが引っ張られた状態に対する収縮力により、各把持部３２により把持された金属薄板に対して円筒状部材２２の周方向に沿って張力が与えられるようになる。このため、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられた金属薄板にしわが発生してしまうことを防止することができるようになる。

なお、本実施の形態では、円筒状部材２２、固定治具３０、把持部３２、弾性体３４等により、金属薄板を円筒状部材２２の外周面に巻き付けるための金属薄板巻取装置が構成されている。

また、図１の二点鎖線に示すように作業者４０によって台車２０がテーブル１０の近傍の位置に移動させられたときにこの台車２０に載せられた円筒状部材２２の外周面に当接可能なニップロール２６が設けられている。このニップロール２６は支持アーム２６ａにより回転自在に支持されており、当該支持アーム２６ａは軸２６ｂを中心として揺動自在となっている。このようなニップロール２６が設けられていることにより、テーブル１０の上部に設けられた載置部１１から一対の搬送ローラ１２、１４により金属薄板が送り出される際に、当該金属薄板は図３に示すようにニップロール２６により上方から押さえ付けられ、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるようになる。なお、この際にニップロール２６は円筒状部材２２の外周面からわずかに離間し、一対の搬送ローラ１２、１４により送り出された金属薄板はこの円筒状部材２２の外周面とニップロール２６との間の隙間を通るようになる。

次に、このような構成からなる金属薄板巻取装置の動作、具体的には金属薄板を円筒状部材２２の外周面に巻き付ける方法について説明する。

まず、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるべき１枚の金属薄板をテーブル１０の上部に設けられた載置部１１に載置する。また、作業者４０は、金属薄板が巻き付けられるべき円筒状部材２２が載置された台車２０を図１の二点鎖線に示すようにテーブル１０の近傍の位置に移動させる。この際に、固定治具３０が円筒状部材２２の上部に位置するようにする。その後、載置部１１に載置された金属薄板をエアー浮上または手動で一対の搬送ローラ１２、１４の間に送り、これらの一対の搬送ローラ１２、１４により金属薄板を載置部１１から側方（図１における右方向）に送り出す。一対の搬送ローラ１２、１４により載置部１１から送り出された金属薄板は、図３に示すようにニップロール２６により上方から押さえ付けられ、当該金属薄板の先端部分が円筒状部材２２の外周面に近接するようになる。

次に、図３に示すような状態で、作業者４０は手動で金属薄板の縁部（先端部分）を各固定治具３０により固定する。このことにより、当該金属薄板の縁部は円筒状部材２２の外周面に係合させられるようになる。そして、図示しない駆動モータにより軸２４を中心として円筒状部材２２を図１における時計回りの方向にほぼ３６０°回転させる。なお、駆動モータにより円筒状部材２２を自動で回転させる代わりに、作業者４０が手動で軸２４を中心として円筒状部材２２を図１における時計回りの方向にほぼ３６０°回転させてもよい。このような動作により円筒状部材２２に金属基板の大部分が巻き付けられるようになる。その後、図４に示すように、作業者４０は手動で金属薄板における固定治具３０により固定される縁部とは反対側にある縁部を各把持部３２により把持させる。このことにより、金属薄板は、一方の縁部が各固定治具３０により固定されるとともに他方の縁部が各把持部３２により把持された状態で、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるようになる。また、この際に、各把持部３２と各固定治具３０との間に設けられたバネ等の各弾性体３４によりこの金属薄板に対して円筒状部材２２の周方向に沿って張力が与えられるようになる。

その後、金属薄板がその外周面に巻き付けられた円筒状部材２２が載置された台車２０を作業者４０が液処理装置等の後工程で用いられる装置に運搬し、後工程において円筒状部材２２に巻き付けられている金属薄板に対してエッチング処理等の液処理を行う。そして、液処理が行われた金属薄板に常温の水を供給することによって処理液を洗い流すような水洗処理、水洗処理が行われた金属薄板に熱風を吹き付けることにより乾燥させる乾燥処理、および乾燥処理が行われた金属薄板を円筒状部材２２から取り外すような取り外し処理を順に行う。このようにして、金属薄板に係る一連の製造工程が完了する。

以上のような構成からなる本実施の形態の金属薄板巻取装置および金属薄板巻取方法によれば、金属薄板を円筒状部材２２の外周面に巻き付ける際に、各把持部３２と各固定治具３０との間に挟まれた状態で円筒状部材２２の外周面に巻き付けられた金属薄板に対して、各把持部３２に取り付けられた各弾性体３４により円筒状部材２２の周方向に沿って張力を与えるようになっている。このように、本実施の形態では、円筒状部材２２にバキューム装置等の複雑な装置を設ける必要はなくシンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材２２の外周面に巻き付けられた金属薄板にしわが発生してしまうことを防止することができ、このため機械加工費を低減することができるようになる。

また、本実施の形態の金属薄板巻取装置においては、把持部３２は円筒状部材２２の軸方向に沿って並ぶよう複数設けられており、弾性体３４は各把持部３２に対応して複数設けられている。このことにより、複数の把持部３２によって金属薄板の縁部をより安定して把持することができるようになり、また、複数の弾性体３４によって金属薄板に対して円筒状部材２２の軸方向に沿って均一となるような張力を与えることができるようになる。

また、本実施の形態の金属薄板巻取装置においては、各弾性体３４はバネを含み、当該バネが引っ張られた状態に対する収縮力により、各把持部３２により把持された金属薄板に対して張力が与えられるようになっている。

また、本実施の形態の金属薄板巻取装置においては、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるべき金属薄板における各把持部３２により把持される縁部とは反対側にある縁部を円筒状部材２２の外周面に係合させるための係合手段として、この金属薄板の縁部を円筒状部材２２の外周面に固定する固定治具３０が用いられるようになっている。

なお、本実施の形態による金属薄板巻取装置および金属薄板巻取方法は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、弾性体３４は図３や図４に示すようなバネに限定されることはない。各把持部３２と各固定治具３０との間に挟まれた状態で円筒状部材２２の外周面に巻き付けられた金属薄板に対して円筒状部材２２の周方向に沿って張力を与えることができるものであれば、弾性体３４としてバネ以外の構成のものを用いてもよい。この際に、弾性体３４の材料は、後工程の液処理に耐えることができる材料であることが好ましい。

また、本実施の形態では、固定治具３０、把持部３２、弾性体３４の各々は、円筒状部材２２の軸方向に沿って並ぶよう複数設けられることに限定されない。円筒状部材２２において、固定治具３０、把持部３２、弾性体３４がそれぞれ１つだけ設けられていてもよい。この場合でも、金属薄板巻取装置は、金属薄板を円筒状部材２２の外周面に巻き付ける際に、シンプルな構成かつ後工程の熱処理に耐えられるような手法により円筒状部材２２の外周面に巻き付けられた金属薄板に対して円筒状部材２２の周方向に沿って張力を与えることにより当該金属基板にしわが発生してしまうことを防止することができるという作用効果を奏することができるようになる。

また、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるべき金属薄板における把持部３２により把持される縁部とは反対側にある縁部を円筒状部材２２の外周面に係合させるための係合手段は、図１乃至図４に示すような固定治具３０に限定されることはない。係合手段の他の態様として、円筒状部材２２として金属製のものを用いるとともに金属薄板の縁部近傍に磁石を取り付け、金属薄板の縁部がこの磁石によって円筒状部材２２の外周面に磁力によって吸着されることにより係合されるようになっていてもよい。また、係合手段の更に他の態様として、金属薄板の縁部近傍に貫通穴を形成するとともに円筒状部材２２の外周面にこの貫通穴を通るような突起を設け、金属薄板の縁部近傍に設けられた貫通穴に円筒状部材２２の突起を挿入することによりこの金属薄板が円筒状部材２２の外周面に係合されるようになっていてもよい。

また、円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるべき金属薄板の縁部を把持するための把持部３２は、図３および図４に示すような一対の把持部分で金属薄板の縁部をチャッキングする（挟む）ことにより当該金属薄板の縁部を把持するような構成のものに限定されることはない。把持部３２の他の態様として、金属薄板の縁部近傍に貫通穴を形成するとともに把持部３２にこの貫通穴を通るような突起を設け、金属薄板の縁部近傍に設けられた貫通穴に把持部３２の突起を挿入することによりこの金属薄板が把持部３２に把持されるようになっていてもよい。

また、弾性体３４における把持部３２とは反対側の端部は必ずしも係合手段としての固定治具３０に取り付けられる必要はない。弾性体３４における把持部３２とは反対側の端部が固定治具３０ではなく円筒状部材２２の外周面に取り付けられるようになっていてもよい。

また、円筒状部材２２は、台車２０に載置されて運搬可能となっているものに限定されることはない。円筒状部材２２として、その位置が固定されたものを用いてもよい。また、本実施の形態による金属薄板巻取装置が例えば液処理装置等の他の装置に組み込まれ、本実施の形態による円筒状部材２２としてこのような液処理装置等の他の装置に設けられたドラムが用いられるようになっていてもよい。

また、本発明では、基材巻付装置により円筒状部材２２の外周面に巻き付けられるシート状の基材は金属薄板に限定されることはない。本発明の基材巻付装置として、金属薄板以外の種類のシート状の基材を円筒状部材２２の外周面に巻き付けるものが用いられてもよい。

１０ テーブル
１１ 載置部
１２、１４ 搬送ローラ
２０ 台車
２２ 円筒状部材
２４ 軸
２６ ニップロール
２６ａ 支持アーム
２６ｂ 軸
３０ 固定治具
３２ 把持部
３４ 弾性体
４０ 作業者
Ｓ 金属薄板

Claims (5)

1. シート状の基材を円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付装置であって、
   前記円筒状部材と、
   前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における少なくとも一つの縁部を把持するための把持部と、
   前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における他の縁部を前記円筒状部材の外周面に係合させるための係合手段と、
   前記把持部に取り付けられた弾性体と、
   を備え、
   前記把持部は、前記弾性体を介して前記円筒状部材の外周面または前記係合手段に接続されており、前記把持部により把持された前記基材に対して前記弾性体により前記円筒状部材の周方向に沿って張力が与えられるようになっている、基材巻付装置。
2. 前記把持部は前記円筒状部材の軸方向に沿って並ぶよう複数設けられており、前記弾性体は前記各把持部に対応して複数設けられている、請求項１記載の基材巻付装置。
3. 前記弾性体はバネを含み、当該バネが引っ張られた状態に対する収縮力により、前記把持部により把持された前記基材に対して前記円筒状部材の周方向に沿って張力が与えられるようになっている、請求項１または２記載の基材巻付装置。
4. 前記係合手段は、前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における、前記把持部により把持された縁部と反対側に位置する縁部を前記円筒状部材の外周面に固定する固定治具を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基材巻付装置。
5. シート状の基材を円筒状部材の外周面に巻き付けるための基材巻付方法であって、
   前記円筒状部材の外周面に巻き付けられるべき前記基材における少なくとも一つの縁部を把持部により把持させる工程と、
   前記円筒状部材を回転させることにより、前記把持部により把持された前記基材を前記円筒状部材の外周面に巻き付ける工程と、
   前記円筒状部材の外周面に巻き付けられた前記基材における他の縁部を係合手段により前記円筒状部材の外周面に係合させ、この際に、前記把持部と、前記円筒状部材の外周面または前記係合手段との間に設けられた弾性体により前記基材に対して前記円筒状部材の周方向に沿って張力を与える工程と、
   を備えた、基材巻付方法。

Images