JP2016172611A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状の基材を傷つけることなく搬送することができる搬送装置を提供する。
【解決手段】１つまたは複数の搬送ロール１１、１２、１３、１４に沿わせながら所定の搬送経路で帯状の基材Ｗを搬送する搬送装置１であり、基材Ｗの搬送経路の少なくとも一部において、基材Ｗと搬送ロールとの間に帯状の基材保護部材Ｆを介在させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯状の基材を搬送するための搬送装置に関するものである。

近年では、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、スパッタリングなどの技術をフィルム、金属箔材などの帯状の基材（ウェブ）に適用することにより、有機薄膜太陽電池や有機ＥＬなどの分野において薄くて軽量な製品の製造が行われている。この場合、帯状の基材は特許文献１に示すような、いわゆるウェブハンドリングにより搬送される。具体的には、巻き出しロールに巻き回された基材が当該巻き出しロールの回転により巻き出され、そして巻き取りロールに巻き取られる。これにより、巻き出しロールと巻き取りロールとの間で基材の搬送が行われる。

このようなウェブハンドリングにおいて、巻き出しロールと巻き取りロールとの間に搬送ロールが設けられ、この搬送ロールに沿わせるように基材を搬送することにより、基材の搬送経路が形成される。この搬送ロールの一部に、その搬送ロールの中心軸の方向と垂直でない方向から基材が送りこまれるように配置され、基材の進行方向を転換させる搬送ロールであるターンロールを含むことがある。

図４は、搬送ロールとして３本のターンロールが設けられた搬送経路の例である。図４内の矢印で示すように図面右側から搬送された基材Ｗがターンロール８１、ターンロール８２、ターンロール８３に沿うように、この順番で搬送されることにより、ターンロール８３から出て図面左側へ搬送される基材Ｗはターンロール８１に差し掛かる基材Ｗに対して裏返しになっている。こうすることにより、基材Ｗに対して同じ側にプラズマＣＶＤ装置などの加工装置を並べた構成であっても基材Ｗの表面、裏面の両方に処理を行うことができる。

特開２００６−２２８３９３号公報

しかし、上記の搬送装置では、基材Ｗに傷を付けるおそれがあった。具体的には、搬送される基材と搬送ロールとの間に摩擦が生じ、この摩擦により基材Ｗの搬送ロールとの接触面に傷が付くおそれがあった。特に図４に示したターンロール８１乃至８３のようなターンロールは、搬送経路がずれることが無いように基本的には回転しないため、基材Ｗとの摩擦が大きくなっていた。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、帯状の基材を傷つけることなく搬送することができる搬送装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の搬送装置は、１つまたは複数の搬送ロールに沿わせながら所定の搬送経路で帯状の基材を搬送する搬送装置であり、基材の搬送経路の少なくとも一部において、基材と前記搬送ロールとの間に帯状の基材保護部材を介在させることを特徴としている。

上記搬送装置によれば、基材と搬送ロールとの間に帯状の基材保護部材を介在させるため、基材を傷つけることなく搬送することができる。

また、前記基材保護部材が基材との間に介在される前記搬送ロールは、その搬送ロールの中心軸の方向と垂直でない方向から基材が送りこまれるように配置されて基材の進行方向を転換させる搬送ロールであるターンロールを含み、当該ターンロールは回転しないようにしても良い。

こうすることにより、特に摩擦が大きい搬送ロールであるターンロールと基材との直接的な接触を防ぐことができるため、より基材を傷つけることなく搬送することができる。

また、前記基材保護部材は始端と終端が連結されたループ形状を有するようにしても良い。

こうすることにより、基材の付け外しのタイミングに関係無く、連続して基材保護部材を使用し続けることができる。

また、前記基材保護部材が基材との間に介在される前記ターンロールは、直線方向に移動する機構を有し、前記基材保護部材の搬送経路には基材は沿わない前記ターンロールが設けられ、基材が沿わない前記ターンロールも直線方向に移動する機構を有するようにしても良い。

こうすることにより、基材の搬送位置の調整をしながらも基材保護部材の位置を維持することができる。

また、基材と前記搬送ロールとの間に前記基材保護部材を介在させる搬送経路の少なくとも一部は、減圧環境となっていても良い。

このような減圧環境下にも影響を受けることなく、基材保護部材によって基材を傷つけることなく搬送させることができる。

また、前記基材保護部材が基材との間に介在される前記搬送ロールの少なくとも一部は潤滑にされていると良い。

こうすることにより、基材の搬送を滑らかにすることができ、また、潤滑剤で基材が汚れることを防ぐことができる。

本発明の搬送装置によれば、帯状の基材を傷つけることなく搬送することができる。

本発明の一実施形態における搬送装置を示す概略図である。 基材保護部材の位置調整動作を示す概略図である。 位置調整完了後の搬送装置を示す概略図である。 従来の搬送装置を示す概略図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における搬送装置の概略図である。

搬送装置１は、図示しない巻き出しロールから巻き出され、図示しない巻き取りロールにより巻き取られる帯状の基材Ｗ（ウェブ）を所定の搬送経路に沿って搬送させる、すなわちウェブハンドリングを行うためのものである。なお、基材Ｗは、薄板の長尺体であり、たとえば、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ、幅５ｍｍ〜５０ｍｍの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、ステンレス、銅等、樹脂フィルムが好適に用いられる。

この搬送装置１は、ターンロール１１、ターンロール１２、ターンロール１３、およびターンロール１４を備えており、基材Ｗはターンロール１１に沿って搬送される。なお、本説明では、ターンロール１１、ターンロール１２、ターンロール１３、およびターンロール１４をまとめて搬送ロールとも呼ぶ。

また、搬送装置１は、帯状の基材保護部材Ｆをさらに備えており、この基材保護部材Ｆがターンロール１１、ターンロール１２、ターンロール１３およびターンロール１４に沿うようにループを形成しており、基材Ｗがターンロール１１を通過する際、これら搬送ロールと基材Ｗとの間には基材保護部材Ｆが介在し、搬送ロールと基材Ｗとが直接接触しないようにしている。

また、ターンロール１２の近傍にはカメラ２１およびカメラ２２が設けられており、それぞれ基材Ｗ、基材保護部材Ｆを撮像する。この撮像した画像をもとに、図示しない制御装置が基材Ｗ、基材保護部材Ｆの位置を随時認識できるようになっている。

基材保護部材Ｆは、基材Ｗの搬送経路の一部で搬送ロールと基材Ｗとの間に介在し、搬送ロールと基材Ｗとの接触を防ぐ帯状の部材である。この基材保護部材Ｆは、基材Ｗの搬送をより円滑にするために基材Ｗと同一の硬さもしくは基材Ｗより軟質な部材であることが好ましく、本実施形態では、樹脂フィルムもしくは樹脂ベルトが用いられている。

また、本実施形態では基材保護部材Ｆの始端と終端とは連結しており、ループした形状を有している。

また、基材保護部材Ｆの幅は基材Ｗの幅よりも大きく、具体的には基材Ｗの幅の２倍以上の幅であることが望ましい。これにより、少々基材Ｗの搬送位置がずれても、基材Ｗと搬送ロールとの間に基材保護部材Ｆが介在する状態を維持することができる。

ターンロール１１は、略円筒形状を有する金属もしくは樹脂などからなる部材である。このターンロール１１に対して基材Ｗおよび基材保護部材Ｆはターンロール１１の中心軸の方向と垂直でない方向から送りこまれ、ターンロール１１の円筒面に沿うように搬送される。これにより、ターンロール１１に差し掛かる基材Ｗおよび基材保護部材Ｆの進行方向と、進行方向が転換されてターンロール１１から出る基材Ｗおよび基材保護部材Ｆの進行方向とがねじれの位置関係になるようにすることができる。このターンロール１１のような搬送ロールが搬送装置１に組み込まれることにより、基材Ｗの表面の向きを自在に調節することができ、また、基材Ｗを三次元的に搬送することもできる。

ここで、ターンロール１１は自身の中心軸を回転の中心とするような回転運動はしない構成となっている。仮にターンロール１１と接触している部材（ここでは基材保護部材Ｆ）とターンロール１１との間に少しでも摩擦力が生じている場合にターンロール１１が回転してしまうと、この回転につられてターンロール１１と接触している部材の位置がずれてしまう。これを防ぐために、本実施形態ではターンロール１１は回転運動はしない構成となっている。そのため、仮に基材保護部材Ｆが無かった場合には、基材Ｗがターンロール１１に沿って通過する際に基材Ｗとターンロール１１との間に大きな摩擦力が生じ、基材Ｗが傷付くおそれがある。

また、ターンロール１１は図示しない直動機構を有し、直線方向（本実施形態ではＹ軸方向）に移動することができる。ここで、仮にターンロール１１が直線方向に動かない構成であった場合、搬送装置１より上流の搬送過程において基材Ｗの搬送位置ずれが生じてターンロール１１に送りこまれる基材ＷのＸ軸方向の位置にずれが生じた際に、ターンロール１１から出る基材ＷにおいてＹ軸方向の位置ずれが生じる。これに対し、ターンロール１１のＸ軸方向の位置を調整することにより、仮にターンロール１１に送りこまれる基材ＷのＸ軸方向の位置にずれが生じても、ターンロール１１から出る基材ＷのＹ軸方向の位置を所定の位置に維持することができる。

また、本実施形態ではターンロール１１の円筒面には潤滑剤が供給される構成となっている。具体的には、ターンロール１１の円筒面には多数の潤滑剤供給孔が設けられ、この潤滑剤供給孔から潤滑剤が流出する構成となっている。

ターンロール１２乃至１４は、ターンロール１１と同様に略円筒形状を有する金属もしくは樹脂などからなる部材である。このターンロール１２乃至１４に対して基材保護部材Ｆはターンロール１２乃至１４の中心軸の方向と垂直でない方向から送りこまれ、ターンロール１２乃至１４の円筒面に沿うように搬送される。これにより、ターンロール１２乃至１４に差し掛かる基材保護部材Ｆの進行方向と、進行方向が転換されてターンロール１２乃至１４から出る基材保護部材Ｆの進行方向とがねじれの位置関係になるようにすることができる。

なお、これらターンロール１２乃至１４は基材Ｗの搬送経路から外れた位置に設けられており、基材Ｗはターンロール１２乃至１４に送りこまれず、基材保護部材Ｆのみがターンロール１２乃至１４に送りこまれる。なお、図１では基材Ｗはターンロール１２およびターンロール１４の近傍を通過しているが、基材保護部材Ｆと異なり各ターンロールに巻かれてはいないため、ターンロール１２、ターンロール１４もターンロール１３と同様に基材Ｗの搬送経路から外れたものとしている。

ここで、ターンロール１２乃至１４はターンロール１１と同様に自身の中心軸を回転の中心とするような回転運動はしない構成となっている。

また、ターンロール１３はターンロール１１と同様に図示しない直動機構を有し、直線方向（本実施形態ではＸ軸方向）に移動することができる。これにより、基材保護部材Ｆの位置ずれを修正することができる。

また、ターンロール１２乃至１４の円筒面には潤滑剤が供給される構成となっている。具体的には、ターンロール１２の円筒面には多数の潤滑剤供給孔が設けられ、この潤滑剤供給孔から潤滑剤が流出する構成となっている。これによりターンロール１２と基材保護部材Ｆとの間の摩擦を小さくすることができる。

また、本実施形態では、ターンロール１１乃至１４により基材保護部材Ｆの搬送方向を転換させながら搬送することにより、ループした基材保護部材Ｆを連続して搬送することが可能な形態となっている。ここで、上記の通りターンロール１１乃至１４は回転しないため、ターンロール１１乃至１４からは基材保護部材Ｆに駆動力を与えない。そのため、本実施形態では基材保護部材Ｆは基材Ｗとの摩擦によって駆動力が与えられ、搬送される。これに対し、基材保護部材Ｆの搬送経路の途中、たとえばターンロール１３とターンロール１４の間に回転駆動機構に接続された図示しないロールを設け、このロールの回転により基材保護部材Ｆに駆動力を与えても良い。

以上の搬送装置１により、基材保護部材Ｆが搬送ロールと基材Ｗとの間に介在する部分において基材Ｗが搬送ロールとの接触によって傷付くことを防ぐことができる。特に摩擦が大きくなるターンロール１１において基材保護部材Ｆが介在することにより、基材Ｗが傷付く可能性を格段に低くすることができる。

また、本発明の搬送装置１は、穴の開いた基材Ｗや多孔質の基材Ｗにも適用可能である。

また、このように基材保護部材Ｆを搬送ロールと基材Ｗとの間に介在させる形態は、周囲圧力の高低に関係無く適用することが可能である。たとえば、プラズマＣＶＤ法による成膜を基材Ｗに施す場合、プラズマ発生源および基材Ｗの周囲環境は高度に減圧されている必要があるが、このような減圧環境であっても基材Ｗを傷つけずに搬送することができる。

また、基材保護部材Ｆがループ状の形状を有していることにより、基材Ｗの付け外しのタイミングに関係無く、連続して基材保護部材Ｆを使用し続けることができる。

また、ターンロール１１乃至１４の表面に潤滑剤が供給され、ターンロール１１乃至１４が潤滑にされることにより、ターンロール１１乃至１４と基材保護部材Ｆとの間の摩擦をより小さくすることができる。また、ターンロール１１において、基材Ｗとターンロール１１とは直接接触しないため、基材Ｗが潤滑剤で汚れることもない。

次に、本実施形態の搬送装置１における基材保護部材Ｆの位置調整動作を図２に示す。

上記の通り、本実施形態では基材保護部材Ｆの幅は基材Ｗの幅より大きく、基材Ｗの搬送位置に少々ずれが生じても、基材保護部材Ｆが基材Ｗと搬送ロールとの間に介在する状態を維持することができる。

ただし、本実施形態では、基材Ｗの搬送位置がずれた場合には、ターンロール１２の近傍の基材Ｗの搬送位置を所定の位置に維持して搬送装置１から出る基材Ｗの位置を一定にするために、ターンロール１１がＸ軸方向に移動する。このターンロール１１の移動により基材保護部材Ｆの搬送経路も変化するため、本実施形態ではターンロール１３もＸ軸方向に移動することにより、少なくとも基材Ｗが当接する部分の基材保護部材Ｆの搬送位置を一定にしている。

具体的には、ターンロール１２近傍における基材Ｗの搬送位置が図２に２点鎖線で表した位置であるのが望ましいのに対し、図２のように基材Ｗの位置がずれた場合、カメラ２１が撮像した画像を解析することにより図示しない制御装置が基材Ｗの搬送位置ずれを検知し、ターンロール１１を（１）の矢印の向きに移動させる。これにより、ターンロール１２の近傍の基材Ｗの搬送位置が（２）の矢印の向きに修正され、所定の搬送位置に戻される。

このターンロール１１の移動にともない、基材保護部材Ｆの搬送位置が（３）の矢印の向きに移動する。この搬送位置の変化をカメラ２２が撮像した画像を解析することにより図示しない制御装置が検知し、ターンロール１３を（４）の矢印の向きに移動させる。

図３は、ターンロール１１およびターンロール１３の位置調整が完了した後の搬送装置１の形態である。搬送装置１に送り込まれたＷの位置にずれが生じたのに合わせて、カメラ２１で撮像する基材Ｗの位置およびカメラ２２で撮像する基材保護部材Ｆの位置を所定の位置に維持するようにターンロール１１およびターンロール１３がそれぞれ図面上２点鎖線で表した当初の位置から移動することにより、ターンロール１２近傍の基材Ｗおよび基材保護部材Ｆの搬送位置を所定の位置に維持することができる。すなわち、ターンロール１１に送りこまれる基材保護部材Ｆの搬送位置を一定にし、基材Ｗとターンロール１１の間に介在する状態を維持することが可能である。

以上の搬送装置により、帯状の基材を傷つけることなく搬送することができる。

また、本発明の搬送装置１は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、図１に示す搬送装置１はターンロールでのみ構成されているが、これに限らず、基材Ｗおよび基材保護部材Ｆがそれぞれの中心軸の方向と略垂直である方向から送りこまれるように配置されたロールを含んでも良い。

また、上記の説明では、ターンロール１３の位置調整はカメラ２２で撮像した基材保護部材Ｆの座標をもとに制御しているが、それに限らず、リニアエンコーダなどで読み取ったターンロール１１の位置情報をもとに制御しても構わない。

１ 搬送装置
１１ ターンロール
１２ ターンロール
１３ ターンロール
１４ ターンロール
２１ カメラ
２２ カメラ
８１ ターンロール
８２ ターンロール
８３ ターンロール
Ｆ 基材保護部材
Ｗ 基材

Claims (6)

1. １つまたは複数の搬送ロールに沿わせながら所定の搬送経路で帯状の基材を搬送する搬送装置であり、
   基材の搬送経路の少なくとも一部において、基材と前記搬送ロールとの間に帯状の基材保護部材を介在させることを特徴とする、搬送装置。
2. 前記基材保護部材が基材との間に介在される前記搬送ロールは、その搬送ロールの中心軸の方向と垂直でない方向から基材が送りこまれるように配置されて基材の進行方向を転換させる搬送ロールであるターンロールを含み、当該ターンロールは回転しないことを特徴とする、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記基材保護部材は始端と終端が連結されたループ形状を有することを特徴とする、請求項１もしくは２のいずれかに記載の搬送装置。
4. 前記基材保護部材が基材との間に介在される前記ターンロールは、直線方向に移動する機構を有し、前記基材保護部材の搬送経路には基材は沿わない前記ターンロールが設けられ、基材が沿わない前記ターンロールも直線方向に移動する機構を有することを特徴とする、請求項３に記載の搬送装置
5. 基材と前記搬送ロールとの間に前記基材保護部材を介在させる搬送経路の少なくとも一部は、減圧環境となっていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の搬送装置。
6. 前記基材保護部材が基材との間に介在される前記搬送ロールの少なくとも一部は潤滑にされていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の搬送装置。

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