JP2017083518A - 帯状ワーク通材機構およびそれを備えた露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯状ワークを搬送経路内に通材させる際に、リーダテープの使用を必要とせず、高所作業や複数の作業者による作業を必要としない通材機構を提供すること。【解決手段】 帯状ワークを搬送経路に通材させる帯状ワークの通材機構であって、搬送経路の幅方向外側に、搬送経路に沿って配置された搬送ベルト部と、搬送ベルト部に取り付け可能であって、帯状ワークの先端に取り付けられて当該帯状ワークを前記搬送経路に導く先導ユニットとを備え、先導ユニットは、帯状ワークを保持するワーク保持部と、搬送ベルト部に係合するベルト係合部とを備え、搬送ベルト部を駆動させるとベルト係合部がベルトに沿って移動することによりワーク保持部に取り付けられた帯状ワークが搬送経路に沿って通材されることを特徴とする、帯状ワークの通材機構である。【選択図】 図１

Description

本発明は、紙、樹脂フィルム、無垢の金属箔、金属箔の表面に感光材が成膜されたフレキシブルプリント回路基板の母材などの柔軟性のある薄い帯状ワークを搬送する装置ならびに、長尺フィルムの表裏面に感光材層が形成されたフレキシブルプリント回路基板の母材（帯状ワークの一類型）に回路パターンを照射する露光装置に関する。

柔軟性のある薄い帯状ワークをロール・トゥ・ロール方式で搬送し、露光や成膜など所定の処理を行う装置では、帯状ワークを搬送する経路の途中に折返しローラやテンションローラなどが所定の間隔を隔てて何カ所かに備えられており、帯状ワークが上下左右に方向を変えながら掛け渡されている（例えば、特許文献１〜３）。

この様な搬送方式の装置の中でも、大型の成膜装置や縦型露光機など、パスラインが人の背丈以上に高い所を通るものは、踏み台や脚立などに上って、複数の作業者により通材作業を行うこととなる。

特開平１０−１７１１２５号公報 特開２０１２−１４９２８４号公報 特開２０１５−３４８４６号公報

踏み台や脚立などに上って床面から高い位置で行う作業は、いわゆる高所作業と呼ばれ、危険を伴う不安全な作業となり易い。また、帯状ワークを通材する場所によっては、作業者が不安定な姿勢をとりながら作業することもあり、複数名による作業が求められる。

また、装置を小型化するための作業スペースが十分に確保されず、帯状ワークを通材するためのクリアランスが狭い場合もあり、通材に要する時間がかかっていた。

一方、上記問題を解消するために、リーダテープを装置内に残しておき、通材作業の度に使う手法も考えられる。しかし、この様な手法ではリーダテープ表面にパーティクルが付着・堆積してしまい、それらが搬送経路内で剥がれ落ちて再付着するという別の問題を招くおそれもある。そのため、この様な手法は採用しづらい。

そこで本発明は、帯状ワークを搬送経路内に通材させる際に、リーダテープの使用を必要とせず、高所作業や複数の作業者による作業を必要としない通材機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
帯状ワークを搬送経路に通材させる帯状ワーク通材機構であって、
搬送経路の幅方向外側に、搬送経路に沿って配置された搬送ベルト部と、
搬送ベルト部に取り付け可能であって、帯状ワークの先端に取り付ける先導ユニットとを備え、
先導ユニットは、帯状ワークを保持するワーク保持部と、送ベルト部に係合するベルト係合部とを備え、
搬送ベルト部を駆動させるとベルト係合部がベルトに沿って移動することによりワーク保持部に取り付けられた帯状ワークが搬送経路に沿って通材されることを特徴とする、帯状ワーク通材機構である。

この態様によれば、帯状ワークの搬送経路に並設されている搬送ベルト部を駆動して先導ユニットを搬送することにより、先導ユニットに保持された帯状ワークが搬送経路内に通材される。

リーダテープの使用を必要とせず、高所作業や複数の作業者による作業を必要とせずに、帯状ワークを搬送経路内に通材させることができる。

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。 本発明を具現化する形態の一例の一部を拡大して示した部分拡大図である。 本発明を具現化する形態の一例の要部を拡大して示した部分拡大図である。 本発明を具現化する形態の別の一例の要部を拡大して示した部分拡大図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。なお各図では、水平方向をｘ方向、ｙ方向と表現し、ｘｙ平面に垂直な方向（つまり、重力方向）をｚ方向と表現する。また、帯状ワークＷの搬送経路Ｌにおける搬送方向（ｘ方向ないしｚ方向）と直交する方向（つまり、ｙ方向）を幅方向、重力に逆らう方向を上、重力がはたらく方向を下と表現する。

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係る帯状ワーク通材機構１を備えた露光装置Ｅの側面図が示されている。

露光装置Ｅは、ワーク搬送装置Ｃ、露光部Ｐ、帯状ワーク通材機構１を備えている。
帯状ワークＷの搬送経路Ｌが２点鎖点で示されている。

ワーク搬送装置Ｃは、帯状ワークＷを搬送するものである。具体的には、ワーク搬送装置Ｃは、巻出ロールＤ１、巻取ロールＤ２、複数の搬送ローラＲ１〜Ｒ１１を備えている。帯状ワークＷは、予め巻出ロールＤ１に巻き付けられており、ここから供給される。そして、帯状ワークＷは、複数の搬送ローラＲ１〜Ｒ１１で方向を変えながら搬送され、巻取ロールＤ２に巻き取られる。

なお、搬送ローラＲ３〜Ｒ９は、それぞれ同時に、同じ周速で回転または回転停止するものであり、回転モータ（図示せず）と接続されている。また、搬送ローラＲ２，Ｒ１０は、ダンサーロールとも呼ばれ、上下方向に位置調節が行われる。ダンサーロールは、帯状ワークＷの搬送経路の長さを調整するためのものであり、巻き出しロールＤ１，巻取ロールＤ２の回転速度と帯状ワークＷの搬送速度ずれを調節したり、帯状ワークＷに付与される張力を調節したり、帯状ワークＷを一定速度で巻出／巻取しつつ間欠送りさせたりする役割がある。また、ワーク搬送装置Ｃは、帯状ワークＷの搬送経路中において、帯状ワークＷを下方から上方へ縦方向に搬送する縦搬送区間（搬送ローラＲ４〜Ｒ５の間）と、帯状ワークＷを上方から下方へ縦方向に搬送する縦搬送区間（搬送ローラＲ６〜Ｒ７の間）とを有している。

露光部Ｐは、帯状ワークＷの表面および裏面に成膜された感光材層に向けて、所定パターンの紫外線を照射するものである。具体的には、露光部Ｐは、表面側露光ユニットＰ１と、裏面側露光ユニットＰ２とを備えている。表面側露光ユニットＰ１と裏面側露光ユニットＰ２は、帯状ワークＷを上方から下方へ縦方向に搬送する縦搬送区間（搬送ローラＲ６〜Ｒ７の間）において、帯状ワークＷと所定の間隔を保ちつつ帯状ワークＷを挟む位置に、互いが向き合って配置（つまり、対向配置）されている。

図２は、本発明を具現化する形態の一例の一部を拡大して示した部分拡大図である。

本発明に係る帯状ワーク通材機構１は、帯状ワークＷをワーク搬送装置Ｃに通材させるものである。具体的には、帯状ワーク通材機構１は、搬送ベルト部２、先導ユニット３を備えている。

搬送ベルト部２は、帯状ワークＷの搬送経路Ｌの幅方向外側に、搬送経路Ｌに沿って配置されている。さらに搬送ベルト部２は、搬送経路Ｌの幅方向の両外側に一対で備えられている。具体的には、搬送ベルト部２は、２組のタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒ、タイミングプーリー２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒ、平プーリー２７Ｌ〜２９Ｌ，２７Ｒ〜２９Ｒを備えている。

タイミングベルト２０Ｌは、タイミングプーリー２１Ｌ〜２６Ｌの回転と同調して閉ループ軌道で回転駆動するものである。タイミングベルト２０Ｒは、タイミングプーリー２１Ｒ〜２６Ｒの回転と同調して閉ループ軌道で回転駆動するものである。タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒは、所定の幅と所定の長さを有するループ状の歯付平ベルトであり、片面には凹凸（歯）が形成されている。

タイミングプーリー２１Ｌ〜２６Ｌは、タイミングベルト２０Ｌの歯と噛み合いながら回転する円板状の部材であり、外周部に凹凸の溝（歯）が形成された平歯車で構成されている。平プーリー２７Ｌ〜２９Ｌは、タイミングベルト２０Ｌに一定の張力がはたらくようにするものであり、回転する円形の部材で構成されている。平プーリー２７Ｌ〜２９Ｌは、タイミングベルト２０Ｌの歯の無い側（いわゆる、背面側）と当接するため、外周部に凹凸（歯）を備えていない。

タイミングプーリー２１Ｒ〜２６Ｒは、タイミングベルト２０Ｒの歯と噛み合いながら回転する円板状の部材であり、外周部に凹凸の溝（歯）が形成された平歯車で構成されている。。平プーリー２７Ｒ〜２９Ｒは、タイミングベルト２０Ｒに一定の張力がはたらくようにするものであり、回転する円形の部材で構成されている。平プーリー２７Ｒ〜２９Ｒは、タイミングベルト２０Ｒの歯の無い側（いわゆる、背面側）と当接するため、外周部に凹凸（歯）を備えていない。

なお、搬送ローラＲ３の両端にはタイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒが取り付けられている。同様に、搬送ローラＲ４の両端には平プーリー２７Ｌ，２７Ｒが、搬送ローラＲ５の両端にはタイミングプーリー２２Ｌ，２２Ｒが、搬送ローラＲ６の両端にはタイミングプーリー２３Ｌ，２３Ｒが、搬送ローラＲ７の両端には平プーリー２８Ｌ，２８Ｒが、搬送ローラＲ８の両端には平プーリー２９Ｌ，２９Ｒが、搬送ローラＲ９の両端にはタイミングプーリー２４Ｌ，２４Ｒが、それぞれ取り付けられている。

つまり、搬送ロールＲ３〜Ｒ９の区間において、帯状ワークＷの搬送経路Ｌの幅方向の両外側にそれぞれ配置されたタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが、帯状ワークＷの搬送経路Ｌに沿って一筆書きのように掛け渡されている。そのため、搬送ローラＲ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ９の回転と同期して、タイミングプーリー２１Ｌ〜２４Ｌ，２１Ｒ〜２４Ｒが同時に回転し、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動される。

そのため、タイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒが回転すると、この回転角度・回転数に応じて、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動され、所定寸法移動する構成をしている。

先導ユニット３は、帯状ワークＷの先端に取り付けられて帯状ワークＷを搬送経路Ｌに導くものであり、搬送ベルト部２に取り付け可能な構成をしている。さらに、先導ユニット３は、リード棒３０と、ワーク保持部４、ベルト係合部５を備えている。

図３は、本発明を具現化する形態の一例の要部を拡大して示した部分拡大図である。

ワーク保持部４は、帯状ワークＷを保持するものである。具体的には、ワーク保持部４は、帯状ワークＷの先端を狭持するクリップ４１Ｌ，４１Ｒを備え、クリップ４１Ｌ，４１Ｒは、リード棒３０に取り付けられている。

ベルト係合部５は、搬送ベルト部２に先導ユニット３を係合するものである。具体的には、ベルト係合部５は、押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒを備えている。押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒは、リード棒３０をタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒに押し付けつつ挟み込んで固定するものである。具体的には、押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒは、柔軟性のあるΩ字状の部材で構成されており、リード棒保持部と台座部とを有している。

リード棒保持部は、帯状ワークＷの通材中に搬送経路Ｌからリード棒３０が逸脱しないように保持するものである。具体的には、リード棒保持部は、押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒの円弧状の部位で構成されている。台座部は、押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒをタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒに固定するためのものである。具体的には、台座部は、押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒの両端の平坦な部位で構成されている。さらに、台座部には係合固定用の穴が設けられている。一方、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒには、係合固定用の段付穴（いわゆる、ざぐり穴）が設けられている。そして、押さえプレート５０Ｌとタイミングベルト２０Ｌ、押さえプレート５０Ｒとタイミングベルト２０Ｒは、それぞれ離間しないようにネジやリベットなどにより係合されている。

ベルト係合部５がこの様な構成をしているため、搬送ベルト部２を駆動させると、ベルト係合部５がベルトに沿って移動することにより、ワーク保持部４に取り付けられた帯状ワークＷが、先導ユニット３に先導されながらワーク搬送経路Ｌに沿って通材される。

［ワーク保持部について］
なお上述では、ワーク保持部４が、帯状ワークＷの先端を狭持するクリップ４１Ｌ，４１Ｒを備えた構成を示した。この様な構成であれば、作業が容易となるだけでなく、通材作業中に帯状ワークＷが脱落してしまうことを防止できる。さらに、通材作業後に帯状ワークＷをリード棒３０から素早く外すことができ、巻取ロールＤ２への付け替え作業を迅速に行うことができるため、好ましい。

しかし、ワーク保持部は、この様な構成に限定されず、異なる構成であっても良い。

図４は、本発明を具現化する形態の別の一例の要部を拡大して示した部分拡大図である。図４には、上述の帯状ワーク通材機構１とは異なる構成の、帯状ワーク通材機構１Ｂの要部が示されている。帯状ワーク通材機構１Ｂは、上述と同様の搬送ベルト部２を備え、
上述の先導ユニット３とは異なる構成の先導ユニット３Ｂを備えている。

先導ユニット３Ｂは、上述のワーク保持部４とは異なる構成のワーク保持部４Ｂと、上述と同様のリード棒３０及びベルト係合部５を備えている。ワーク保持部４Ｂは、帯状ワークＷの先端に設けられた孔部Ｈに引っ掛けるフック４３Ｌ，４３Ｒを備えている。

帯状ワーク通材機構１Ｂは、この様な構成をしているため、搬送ベルト部２が駆動されることで、先導ユニット３Ｂにて先導しながら帯状ワークＷを搬送経路Ｌに通材させることができる。また、帯状ワークＷを巻き出しながら搬送する際に、フック４３Ｌ，４３Ｒと孔部Ｈ付近には適度な張力が付与されるため、通材作業中に帯状ワークＷが脱落する可能性は低く、通材作業も容易となる。さらに、通材作業後に帯状ワークＷをリード棒３０から素早く外すことができ、巻取ロールＤ２への付け替え作業を迅速に行うことができるため、好ましい。

また、ワーク保持部は、上述の構成のほか、帯状ワークＷをリード棒３０に粘着テープで固定したり、連結金具を用いてネジなどにより固定したりする構成であっても良い。

［搬送ベルト部］
また上述では、搬送ローラＲ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ９の回転と同期して、タイミングプーリー２１Ｌ〜２４Ｌ，２１Ｒ〜２４Ｒが同時に回転し、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動される構成を示した。

この様な構成であれば、搬送経路Ｌ内の上流側から下流側に亘って、各タイミングプーリー２１Ｌ〜２４Ｌ，２１Ｒ〜２４Ｒを回転させる駆動力を伝達することができるため、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒの駆動が容易となるので、好ましい。

しかし、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒに対する駆動力が少なくて済むのであれば、搬送ローラＲ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ９と、タイミングプーリー２１Ｌ〜２４Ｌ，２１Ｒ〜２４Ｒの一部が独立して回転する構成（つまり、一部が連結されていない構成）であっても良い。この場合、一部のタイミングプーリーが、搬送ローラと同時に回転する構成としておく。例えば、タイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒが、搬送ローラＲ３と同時に回転する構成である。

そうすることで、搬送ローラＲ３の回転と同時にタイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒが回転しするため、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動され、リード棒３０を介して通材が可能となる。この時、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒの駆動に追従して、他のタイミングプーリー２２Ｌ〜２４Ｌ，２２Ｒ〜２４Ｒが回転することとなる。

或いは、搬送ローラＲ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ９に対して、全てのタイミングプーリー２１Ｌ〜２４Ｌ，２１Ｒ〜２４Ｒが独立して回転する構成（つまり、いずれもが連結されていない構成）であっても良い。この場合、左右のタイミングプーリー（例えば、タイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒ）同士は、共通のシャフトなどに連結しておき、手回しハンドルで手動回転させたり、回転モータにより回転させる構成としておく。或いは、左右のタイミングプーリー（例えば、タイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒ）を各々回転モータに取り付けておき、これら回転モータを同時に回転させる構成としておく。

そうすることで、タイミングプーリー２１Ｌ，２１Ｒが同時に回転するため、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動され、リード棒３０を介して通材が可能となる。この時、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒの駆動に追従して、他のタイミングプーリー２２Ｌ〜２４Ｌ，２２Ｒ〜２４Ｒが回転することとなる。

［両持ち構造／片持ち構造］
また上述では、搬送経路Ｌの両外側に配置されたタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動されることで、リード棒３０を介して通材を行う構成（いわゆる、両持ち構造）を示した。この様な構成であれば、搬送経路Ｌの両外側に配置されたタイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒが同時に駆動されるため、ベルト係合部５の押さえプレート５０Ｌ，５０Ｒを、それぞれ同時にバランス良く駆動／静止させることができる。

そのため、帯状ワークＷを搬送経路Ｌに通材させる際に、リード棒３０の両端部を同時に駆動させて左右の傾きを無くすことができるため、通材させる帯状ワークＷに片寄りが生じないので、好ましい。また、通材させる帯状ワークＷが薄い場合や破れやすい材料の場合、通材中の片寄りや左右のアンバランスにより、しわのや破れが発生することがあるが、上述の様な構成（つまり、両持ち構造）であれば、しわのや破れの発生を防ぐことができるので、好ましい。

しかし、通材させる帯状ワークＷの片寄り、しわや破れなどの心配が無い場合や、ベルト係合部５が先導ユニット３と、タイミングベルト２０Ｌ（または、２０Ｒ）とを、一定の角度を保った状態で固定できれば、タイミングベルト２０Ｌ（または、２０Ｒ）が片側に配置された構成（つまり、片持ち構造）であっても良く、本発明を具現化することができる。

また上述では、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒの具体例として、ループ状の歯付平ベルトであり、片面には凹凸（歯）が形成されている構成を例示し、タイミングプーリー２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒの具体例として、外周部に凹凸の溝（歯）が形成された平歯車の構成を例示した。しかし、タイミングベルト２０Ｌ，２０Ｒと、タイミングプーリー２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒは、この様な構成に限定されず、タイミングチェーンと、スプロケットにより構成しても良い。

［別の形態］
なお上述では、本発明に係る帯状ワーク通材機構１の一形態として、露光装置Ｅのワーク搬送装置Ｃに並設された構成を例示した。例示した露光装置Ｅは、帯状ワークＷの搬送経路において、帯状ワークＷを下方から上方へ縦方向に搬送する縦搬送区間と、上方から下方へ縦方向に搬送する縦搬送区間の双方を有している。

そのため、搬送ローラＲ５，Ｒ６が人の背丈以上の高さにある場合や、作業スペースが十分に確保されていない場合であっても、本発明に係る帯状ワーク通材機構１を用いることで、リーダテープの使用を必要とせず、高所作業や複数の作業者による作業を必要とせずにい通材作業を行うことができ、好ましい。

なお、本発明に係る帯状ワーク通材機構１は、縦搬送区間を有する露光装置に限らず、搬送経路が高所にある成膜装置や、作業スペースが十分に確保されていない成膜装置など、他の装置にも適用することができる。

１ 帯状ワーク通材機構
１Ｂ 帯状ワーク通材機構
２ 搬送ベルト部
３ 先導ユニット
３Ｂ 先導ユニット
４ ワーク保持部
４Ｂ ワーク保持部
５ ベルト係合部
２０Ｌ，２０Ｒ タイミングベルト
２１Ｌ，２１Ｒ タイミングプーリー
２２Ｌ，２２Ｒ タイミングプーリー
２３Ｌ，２３Ｒ タイミングプーリー
２４Ｌ，２４Ｒ タイミングプーリー
２５Ｌ，２５Ｒ タイミングプーリー
２６Ｌ，２６Ｒ タイミングプーリー
２７Ｌ，２７Ｒ 平プーリー
２８Ｌ，２８Ｒ 平プーリー
２９Ｌ，２９Ｒ 平プーリー
３０ リード棒
４１Ｌ，４１Ｒ クリップ
４３Ｌ，４３Ｒ フック
５０Ｌ，５０Ｒ 押さえプレート
Ｌ 搬送経路
Ｗ 帯状ワーク
Ｈ 孔部
Ｃ ワーク搬送装置
Ｄ１ 巻出ロール
Ｄ２ 巻取ロール
Ｒ１〜Ｒ１１ 搬送ローラ
Ｅ 露光装置
Ｐ 露光部
Ｐ１ 表面側露光ユニット
Ｐ２ 裏面側露光ユニット

Claims (5)

1. 帯状ワークを搬送経路に通材させる帯状ワーク通材機構であって、
   前記搬送経路の幅方向外側に、前記搬送経路に沿って配置された搬送ベルト部と、
   前記搬送ベルト部に取り付け可能であって、前記帯状ワークの先端に取り付けられて当該帯状ワークを前記搬送経路に導く先導ユニットとを備え、
   前記先導ユニットは、前記帯状ワークを保持するワーク保持部と、前記搬送ベルト部に係合するベルト係合部とを備え、
   前記搬送ベルト部を駆動させると前記ベルト係合部がベルトに沿って移動することにより前記ワーク保持部に取り付けられた前記帯状ワークが前記搬送経路に沿って通材されることを特徴とする、帯状ワーク通材機構。
   
2. 前記搬送ベルト部は、前記搬送経路の幅方向の両外側に一対で備えた
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の帯状ワーク通材機構。
   
3. 前記ワーク保持部は、前記帯状ワークの先端を狭持するクリップを備えた
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の帯状ワーク通材機構。
   
4. 前記ワーク保持部は、前記帯状ワークの先端に設けられた孔部に引っ掛けるフックを備えたことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の帯状ワーク通材機構。
   
5. 帯状ワークを搬送するワーク搬送装置と、
   請求項１〜４のいずれかに記載の帯状ワーク通材機構を備え、
   前記帯状ワークが、金属箔の表面に感光材が成膜されたフレキシブルプリント回路基板の母材であって、
   前記帯状ワークの搬送経路中には、前記帯状ワークを上方から下方へ又は下方から上方へ縦方向に搬送する縦搬送区間を有し、
   前記縦搬送区間には、当該帯状ワークの表面に所定の回路パターンを照射する露光部を備えたことを特徴とする、露光装置。

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