JP2018154414A - シート供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低剛性および帯電しやすい薄紙のフィルム状のシートであっても、分離および搬送性の向上を図ること。【解決手段】積載されたシートの搬送方向に沿った両側端からエアを噴き付ける複数の側端噴付部と、複数の側端噴付部から噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる側端イオン発生部と、複数の側端噴付部のうち、一方の側端噴付部と当該側端噴付部に対向する他方の側端噴付部とから噴き付ける上記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように上記側端イオン発生部を制御するイオン極性制御部と、を有する。【選択図】図１２

Description

本発明は、シート供給装置に関する。

従来、ブローノズルに、所定周波数で除電用プラスイオンと除電用マイナスイオンとを交互に生成し、積層された複数のシートから最上層のシートのみを分離させるシート分離技術が開示されている。例えば、特許文献１には、積層体が帯電し、積層体の極性がマイナスの部分は、イオン含有気体に含まれる除電用プラスイオンにより、電気的に中性にされ、積層体の極性がプラスの部分は、イオン含有気体に含まれる除電用マイナスイオンにより、電気的に中性にされることが記載されている。

また、エア給紙の給紙用空気流の経路上（フロントエア）にイオンを発生させる給紙用イオン発生器を備えた技術が開示されている。例えば、特許文献２には、給紙用空気流によって用紙束に吹き付けられるエアがイオンを含むように、コロナ放電によって、給紙用空気流の通過経路上にイオンを発生させる給紙用イオン発生器を備える給紙装置が開示されている。なお、特許文献２は、イオンの極性およびシートが帯電した極性に対して合致した極性のイオンを発生させるものではない。

しかしながら、上記に示される特許文献１，２にあっては、４０μｍ以下の薄いプリプレグシートの分離搬送に利用する場合、通常の４０μｍ以上のプリプレグシートに比べてシート自体の剛度が弱いため、連続分離搬送していくと静電気を帯びて２枚目と貼り付いてしまい、分離および搬送性が確保できないという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低剛性および帯電しやすい薄紙のフィルム状のシートであっても、分離および搬送性の向上を図ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、積載されたシートの搬送方向に沿った両側端からエアを噴き付ける複数の側端噴付部と、前記複数の側端噴付部から噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる側端イオン発生部と、前記複数の側端噴付部のうち、一方の側端噴付部と当該側端噴付部に対向する他方の側端噴付部とから噴き付ける前記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように前記側端イオン発生部を制御するイオン極性制御部と、を有することを特徴とする。

本発明は、低剛性および帯電しやすい薄紙のフィルム状のシートであっても、分離および搬送性の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、プリプレグ自動搬送検査システムの概略構成を示す説明図である。 図２は、図１のプリプレグ自動搬送検査システムにおけるシート供給装置の概略構成を示す説明図である。 図３は、図１のプリプレグ自動搬送検査システムの構成を示すブロック図である。 図４は、プリプレグ自動搬送検査システムにおけるシート供給装置の左斜め上からの構成を示す斜視図である。 図５は、シート供給装置の詳細構成およびエアの流れについて示す説明図である。 図６は、保持部（吸着ユニット）の構成を示す説明図である。 図７は、保持部（吸着ユニット）にシートＳ（プリプレグ）が吸着する状態を表した出口側（搬送部側）から見た説明図である。 図８は、出口側から分離浮上エアＩＡＲ（Ｆ）を吹き付けていることを示している説明図である。 図９は、シート供給装置の先端側および吸着部分の構成を示す正面図である。 図１０は、シートＳをエア分離搬送したときにシートＳが静電気により密着してジャム（搬送不良）したときの説明図である。 図１１は、実施の形態にかかるシート供給装置の構成を示す平面図である 図１２は、図１１のシート供給装置を上流側から見た説明図である。 図１３は、イオン極性パターンの一例を示す図表である。 図１４は、シート補給時の操作パネル上に表示されるメッセージの一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるシート供給装置の一実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
本発明は、プリプレグ供給装置でのプリプレグシートの分離搬送時に際して、サイドフェンス手前（サイドエア手前）とサイドフェンス奥（サイドエア奥）とにそれぞれ別の極性を持たせて、イオン化されたエアがシート間やシート上で混ざり合うようにするものである。以下、具合例を挙げて説明する。

本実施の形態では、シート供給装置として供給されるシートが、電子回路基板用シートに用いられるプリプレグ（Prepreg：Prelmpregnated material）である場合を一例として説明する。なお、プリプレグは、絶縁フィルム（回路基板用シート）の一例であり、回路基板用シートは、プリプレグに限定されない。

具体的には、回路基板用シートは、搬送可能でかつ積載される物である。本実施の形態では、回路基板用シートは、シート状である場合を例にとり、プリプレグは、所定のサイズに切断または成形された、４０μm以下の矩形状のシート状部材であるものとして説明する。

プリプレグは、半硬化性のシート状の部材である。プリプレグは、傷に弱く（耐摩耗性が低く）、発火性が高く、また、可撓性も高いことが知られている。また、プリプレグを回路基板用シートとして使用する場合は、傷がついた回路基板用シートを用いて製作された回路基板は、電気的特性（抵抗値）に不具合が生じてしまう。このため、プリプレグを回路基板用シートとして用いる場合には、電気的特性（抵抗値）に不具合が生じてしまわないように搬送および積載しなければならない。

このため、プリプレグは、傷付与の抑制、発火の抑制、折り曲げや屈曲の抑制、電気的特性、などの観点から、搬送および積載に注意を必要とするシート状の部材である。

図１は、プリプレグ自動搬送検査システムの概略構成を示す説明図である。本システムは、シート供給装置１００、検査装置２００、仕分け装置３００、積載装置４００を備える。

本システムは、多様なサイズ、厚さの絶縁フィルムシートを分離搬送し、傷や汚れの有無などの欠陥の検査、検査後の良品と不良品の仕分け、仕分け後のシートの積載までの一連の工程を行うシステムである。図１において、右側から積載されたプリプレグシート（以下、単に、シートという）を台車にて供給し、シート供給装置１００のトレイ部に積載する。積載したシートは後述する分離搬送機構により分離して搬送され、枚数がカウントされ、検査装置２００に送られる。検査装置２００においてシートのキズやゴミなどを検査し、仕分け装置３００においてＯＫ（良品）であれば排紙部へ排紙し、ＮＧ（不良品）であればリジェクトして別トレイに排出する。また、排紙部に積載されたシートが所定の設定枚数となったら合紙部より合紙（仕切りシート）を挿入してシートを積載装置４００にスタックする。

図２は、図１のプリプレグ自動搬送検査システムにおけるシート供給装置１００の概略構成を示す説明図である。シート供給装置１００は、積載されているシートの分離および吸着搬送の後、繰り出されたシートを検査装置２００に供給する搬送部１０７を備える。シート供給装置１００は、底板１０９上に整合された状態で積載されているシートＳの最上部の一枚を分離し吸着しながら搬送部１０７側に供給する。積載されているシートＳは、先端部分が先端噴付部１０３によってエアが噴きつけられると同時に、シートＳの両側端側（サイドフェンス側）に設けられた側端噴付部のサイドノズル１２１〜１２８によってもエアが噴きつけられる。このとき、後述するように各エアはイオン極性を帯びており、このイオン混合気流によって複数枚のシートＳを分離し、保持部（吸着ユニット）１０６によって吸着しながら搬送する。

図３は、図１のプリプレグ自動搬送検査システムの構成を示すブロック図である。シート供給装置１００は、積載部１０１、昇降部１０２、先端噴付部１０３ａ〜１０３ｃ、先端イオン発生部１０４Ａ、側端イオン発生部１０４Ｂ、側端噴付部１０５ａ〜１０５ｄ、保持部（吸着ユニット）１０６、搬送部１０７、各種センサ１０８などを有する。

積載部１０１は、先端フェンスおよびサイドフェンスによって略箱型またはシートの整合状態を保持する各フェンスによって形成されており、昇降部１０２によって積載シートが供給される。

先端噴付部１０３は、後述するようにファン、エアノズル、イオン電極などを有し、エアノズルからイオン気流をシートＳ側に吹き付ける。イオン発生部１０４は、先端噴付部１０３および側端噴付部１０５の各イオン電極にイオンを発生させる。側端噴付部１０５は、後述するようにファン、エアノズル、イオン電極などを有し、エアノズルからイオン気流をシートＳ側に吹き付ける。保持部（吸着ユニット）１０６は、積載部１０１でエア分離された最上部のシートＳを吸着しながら搬送部１０７に供給する。

先端イオン発生部１０４Ａは、先端噴付部１０３ａ〜１０３ｃの各ノズル部分のイオン電極１３２に対し、所定のイオン極性パターン（図１３参照）に基づいてイオンを発生させる。また、側端イオン発生部１０４Ｂは、側端噴付部１０５ａ〜１０５ｄの各ノズル部分のイオン電極に対し、所定のイオン極性パターン（図１３参照）に基づいてイオンを発生させる。先端イオン発生部１０４Ａおよび側端イオン発生部１０４Ｂとして例えばイオナイザを用いる。イオナイザは、コロナ放電除電器のことであり、針状の電極に電圧をかけ、電極と接地面の間にコロナ放電を起こし、＋を印加なら＋イオン、−の場合は−のイオンが発生する。イオン化したエアを送風して帯電物の徐電をする。静電気除去器ともいう。なお、図３では、先端イオン発生部１０４Ａおよび側端イオン発生部１０４Ｂは、２つの例で示しているがこれに限らず、先端イオン発生部１０４Ａおよび側端イオン発生部１０４Ｂを複数のイオン出力端子を設けた一つにした構成であってもよい。

このように、実施の形態にかかるシート供給装置１００は、積載されたシートの搬送方向に沿った両側端からエアを噴き付ける複数の側端噴付部１０５ａ〜１０５ｄと、複数の側端噴付部１０５ａ〜１０５ｄから噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる側端イオン発生部１０４Ｂと、複数の側端噴付部１０５ａ〜１０５ｄのうち、一方の側端噴付部と当該側端噴付部に対向する他方の側端噴付部とから噴き付ける前記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように側端イオン発生部１０４Ｂを制御するイオン極性制御部（ＣＰＵ５０１）と、を有する。

また、実施の形態にかかるシート供給装置１００は、積載されたシートの搬送方向の先端側からエアを噴き付ける複数の先端噴付部１０３ａ〜１０３ｃと、複数の先端噴付部１０３ａ〜１０３ｃから噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる先端イオン発生部１０４Ａと、を有し、イオン極性制御部（ＣＰＵ５０１）は、複数の先端噴付部１０３ａ〜１０３ｃから噴き付ける前記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように先端イオン発生１０４Ａを制御する。

また、実施の形態にかかるシート供給装置１００は、イオン極性パターンを記憶する記憶部（メモリ５０４）を有し、イオン極性制御部（制御部５００）は、メモリ５０４に記憶されているイオン極性パターンに従ってイオン発生部１０４を制御する。

搬送部１０７は、保持部（吸着ユニット）１０６によって繰り出されたシートＳを吸引しながら搬送し、検査装置２００に送る。

各種センサ１０８として、搬送タイミングをとるための搬送センサ、シートＳの高さを検知するシート高さセンサなどが設けられている。

制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３、メモリ５０４を備える。ＣＰＵ５０１は、シート供給装置１００を含むプリプレグ自動搬送検査システム全体を制御プログラムにしたがって制御する。ＲＯＭ５０２は、ＣＰＵ５０１の制御プログラムを格納する。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１の制御動作時においてワーキングメモリとして使用される。メモリ５０４には、少なくとも後述するイオン極性パターンのデータが格納されている。制御部５００は、少なくともイオン極性制御部の機能を有する。

上記システムには、操作パネル６００、電源ユニット７００が設けられている。操作パネル６００は、システム全体の操作および装置の状態を使用者に知らせるタッチパネル式の操作表示機能を有する。電源ユニット７００は、装置各部に所定の電力を供給する。

なお、制御部５００は、システム全体を制御するように図示しているが、このほかに装置毎に設けられ、相互に連携する構成であってもよい。

図４は、プリプレグ自動搬送検査システムにおけるシート供給装置１００の左斜め上からの構成を示す斜視図である。シート供給装置１００には、上部にシート（プリプレグ）を吸着および搬送する保持部１０６を配置している。また、シート供給装置１００奥側には積載トレイ（底板１０９）をシート高さセンサ（不図示）の検知位置にしたがって上昇させる昇降部１０２が配置されている。

図５は、シート供給装置１００の詳細構成およびエアの流れについて示す説明図である。図５において、Ａは出口（搬送部１０７側）から見た向き、Ｂは正面から見た向きについてそれぞれ示している。先端噴付部１０３は、ファンおよびイオン電極によりシートＳの先端側にイオン極性を帯びた分離浮上エアＩＡＲ（Ｆ）を発生させる。吸入部１１２は、吸い込みファンによりリターンエアＩＡＲ（Ｒ）を吸い込む。サイドフェンス１１１に設けられた側端噴付部１０５（図１１参照）は、各ノズル（図１１参照）から、ファンおよびイオン電極によりシートＳの側端側にイオン極性を帯びた分離浮上エアＩＡＲ（Ｓ）を発生させる。保持部１０６は、ファンによりシートＳを吸着する吸着エアＡＲＳを発生させる。このとき、分離浮上エアＩＡＲ（Ｆ）およびＩＡＲ（Ｓ）は、後述するように所定のイオン極性を帯びており、本装置上でイオンが混合されたエア気流となり、積載された上層部分のシートＳを浮上および分離させる。このようなエア気流により浮上および分離された最上部のシートＳは、保持部（吸着ユニット）１０６によって一枚ずつ搬送部１０７側に搬送される。

図６は、保持部（吸着ユニット）１０６の構成を示す説明図である。保持部１０６は、ファン１４０により吸着チャンバー１０で吸い込み気流を発生させ、駆動プーリ１４３と従動プーリ１４２により駆動される吸着ベルト１４１により、上述したように浮上および分離された最上部のシートＳを吸着して搬送する。図６における矢印は、ファン１４０により吸着チャンバー１０で生じる吸い込み気流を示している。

図７は、保持部（吸着ユニット）１０６にシートＳ（プリプレグ）が吸着する状態を表した出口側（搬送部１０７側）から見た説明図である。図８は、出口側から分離浮上エアＩＡＲ（Ｆ）を吹き付けていることを示している説明図である。図７に示すように、分離および浮上した最上部のシートＳは保持部（吸着ユニット）１０６により吸着されて分離エアが最上部のシートＳに遮られ、分離エアにより２枚目以降が押し下げられる。

さらに、本実施の形態におけるシート供給装置１００のシート浮上および分離の様子を図９〜図１１を参照して説明する。なお、図９〜図１１では、シートＳの浮上および分離の様子を簡略的に示している。

図９は、シート供給装置１００の先端側および吸着部分の構成を示す正面図である。底板１０９上に積載されたシートＳは、前述したように、先端噴付部１０３から噴き付けられるエア、および側端噴付部１０５から噴き付けられるエアにより最上部が分離浮上されることにより、保持部（吸着ユニット）１０６によって最上部が１枚吸着されて搬送される。ところが、下記に示すような状態の場合に搬送ジャムを起こすことがある。

図１０は、シートＳをエア分離搬送したときにシートＳが静電気により密着してジャム（搬送不良）したときの説明図である。この図１０では、噴き付けるエアが適正なイオン極性の制御が行われていない場合について示している。プリプレグシートの中でも特に薄いシート（４０μｍ以下）などのシートＳは、連続搬送していくと、積載したシートＳが帯電してきて、最上位のシートＳａが貼り付いてしまう現象が発生する。そのとき、エア給紙によって最上位のシートＳａをフロントエア、サイドエア、吸引エアによって分離しても、シート同士の貼りつきが強いため、最上位のシートＳａが保持部（吸着ユニット）１０６のベルトに吸着できないという現象が発生し、貼りつかない状態で搬送しようとすると図に示すようにジャム（搬送不良）となってしまう。

そこで、本実施の形態では、単にエアを噴き付けるのみではなくシートＳの先端および測端側からエアを噴き付ける際に、エア毎にそれぞれ所定の極性をもつイオン気流を発生させ、シートＳの帯電に起因する分離不良を解消する。

図１１は、実施の形態にかかるシート供給装置１００の構成を示す平面図である。図１１に示すように、先端フェンス１１０には、３つの先端噴付部１０３を設け、左右のサイドフェンス１１１には、２つの側端噴付部１０５がそれぞれ設けられている。サイドフェンス１１１前側における先端側（図下部左）の側端噴付部１０５にはサイドノズル１２１，１２２を設け、サイドフェンス１１１における図下部右の側端噴付部１０５にはサイドノズル１２３，１２４を設ける。また、サイドフェンス１１１前側における先端側（図上部左）の側端噴付部１０５にはサイドノズル１２５，１２６を設け、図上部右のサイドフェンス１１１における側端噴付部１０５にはサイドノズル１２７，１２８を設ける。

このように、図１１の構成では１つのサイドフェンス１１１に２つのサイドノズルがあり、２対のサイドフェンス構成になっている。本実施の形態それぞれのサイドエアのノズル１２１〜１２８ごとに極性（＋、−）を持たせた電極を設置してイオン化したエアを噴き付けることができる構成となっている。イオン化されたエアはシートＳ端部より噴き付けられ、エアは極性を保ったままシートＳ内部に入り込み、除電をする。極性がサイドフェンス１１１の前後、あるいはサイドノズル１２１〜１２８ごとに異なっているので、噴出し直後やサイドフェンス内部でのエア乱流によって極性を相殺されることなく、シートＳ内部へ侵入することができる構成となっている。シート内部で合流したエアはシート後端（搬送上流側）へ向かって流れてゆく。

図１２は、図１１のシート供給装置１００を上流側から見た説明図である。この図１２は図１１のサイドフェンス１１１前側部分におけるサイドノズル１２１とサイドノズル１２５とを結ぶラインを断面で示したものである。図１２において、サイドフェンス１１１の内側に配置したファン１３１より吸入したエアはダクトを通ってサイドノズル１２１，１２５よりシートＳ側面に噴き付けられる。ダクトの途中にはイオナイザのイオン電極１３２が設けてあり、針状の電極に電源１３３より電圧をかけ、電極と接地面の間にコロナ放電を起こし、＋を印加なら＋イオン、−の場合は−のイオンが発生する。それぞれの極性にイオン化されたエアとなって排出される。シートＳ側面に噴き付けられたイオン化されたエアは、シートＳの表面およびシートＳ間に入り込み、シートＳの帯電した部分を除電する。

図１３は、イオン極性パターンの一例を示す図表である。側端噴付部１０５の前後をそれぞれに異なった極性とするか、またはサイドノズル１２１〜１２８ごとに異なった極性に設定する。なお、図１３に示すパターンは一例であり−と＋を逆転したパターンとしてもよい。この図１３に示す極性パターンは、メモリ５０４に格納されている。上記イオン極性パターンは、シートＳの種類、厚さ、サイズの組み合わせにより、予め評価実験などを行って、適正なイオン極性パターンが設定される。

図１４は、シート補給時の操作パネル６００上に表示されるメッセージの一例を示す説明図である。補給時にエア設定を行い、そのときにエアの極性を設定することを可能とし、シートごとに切り替えることができる。例えば、操作パネル６００にシートＳの種類、厚さ、サイズによりイオン極性パターンを設定するイオン極性設定部の機能を設け、制御部５００は、制御部５００に含まれるイオン極性制御部は、イオン極性設定部で設定されたイオン極性パターンに従ってイオン発生部１０４を制御する。

従って、上述したシート供給装置１００によれば、サイドフェンス１１１手前（サイドエア手前）とサイドフェンス１１１奥（サイドエア奥）とそれぞれ別の極性を持たせて、イオン化されたエアがシートＳ間やシートＳ上で混ざり合うようにしたので、プリプレグなどの薄いシートＳに対して分離搬送性を向上させることができる。

１００ シート供給装置
１０１ 積載部
１０３ 先端噴付部
１０４Ａ 先端イオン発生部
１０４Ｂ 側端イオン発生部
１０５ 側端噴付部
１０６ 保持部
１０７ 搬送部
１１０ 先端フェンス
１１１ サイドフェンス
１２０ イオン発生器
１２１〜１２８ サイドノズル
１３２ａ〜１３２ｇ イオン電極
５００ 制御部（イオン極性制御部）
５０４ メモリ（記憶部）
６００ 操作パネル（イオン極性設定部）

特開２０１５−１３７４７号公報 特許第５８１５２１３号公報

Claims (8)

1. 積載されたシートの搬送方向に沿った両側端からエアを噴き付ける複数の側端噴付部と、
   前記複数の側端噴付部から噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる側端イオン発生部と、
   前記複数の側端噴付部のうち、一方の側端噴付部と当該側端噴付部に対向する他方の側端噴付部とから噴き付ける前記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように前記側端イオン発生部を制御するイオン極性制御部と、
   を有することを特徴とするシート供給装置。
2. 前記側端噴付部それぞれは、前記エアを噴き付ける複数のノズルと、前記ノズル毎に前記複数側端イオン発生部と接続されているイオン電極と、を有することを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. イオン極性パターンを記憶する記憶部を有し、
   前記イオン極性制御部は、前記記憶部に記憶されているイオン極性パターンに従って前記複数の側端イオン発生部を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
4. 積載されたシートの搬送方向の先端側からエアを噴き付ける複数の先端噴付部と、
   前記複数の先端噴付部から噴き付けるエアの経路それぞれにイオンを発生させる先端イオン発生部と、
   を有し、
   前記イオン極性制御部は、前記複数の先端噴付部から噴き付ける前記エアのイオン極性を、所定のパターンに従ってそれぞれ異なるように前記イオン発生部を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
5. 前記先端噴付部それぞれは、前記エアを噴き付ける複数のノズルと、前記ノズル毎に前記先端イオン発生部と接続されているイオン電極と、を有することを特徴とする請求項４に記載のシート供給装置。
6. イオン極性パターンを記憶する記憶部を有し、
   前記イオン極性制御部は、前記記憶部に記憶されているイオン極性パターンに従って前記複数の先端イオン発生部を制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート供給装置。
7. 前記シートの種類、厚さ、サイズによりイオン極性パターンを設定するイオン極性設定部を有し、
   前記イオン極性制御部は、前記イオン極性設定部で設定されたイオン極性パターンに従って前記イオン発生部を制御する
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載のシート供給装置。
8. 前記シートは、プリプレグであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載のシート供給装置。