JP2019129265A - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

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【課題】汎用性を向上させることができるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供すること。【解決手段】接着シートASを引き出し可能に支持する接着シート支持手段10と、接着シートASの貼付先端部AS1を保持するシート先端部保持手段20と、接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する押圧手段30と、各手段を制御する制御手段50とを備え、制御手段50は、被着体WKの被着面WK1に対向するように、シート先端部保持手段20で接着シートASを接着シート支持手段10から引き出した後、押圧手段30で接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する第1貼付モードと、被着体WKを接着シート支持手段10と相対移動させる被着体支持手段60に、シート先端部保持手段20で接着シートASを支持させ、当該接着シートASを接着シート支持手段10から引き出しつつ、押圧手段30で接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、第1貼付モードまたは第2貼付モードを特定して実行する。【選択図】図1

Description

本発明は、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。
従来、接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−330022号公報
しかしながら、特許文献1に記載された従来の半導体ウェハ保護フィルムの貼付装置(シート貼付装置)では、ウェハW(被着体)の被着面に対向するように、チャック135(シート先端部保持手段)で保護フィルム109(接着シート)を供給リール101(支持手段)から引き出した後、プレスローラ107(押圧手段)で接着シートを被着体に押圧して貼付する1パターンのみなので、例えば、接着シートの貼付条件や、接着シートや被着体等の特性や組成等を考慮した上で、それら条件、特性または組成等に適した貼付を行うことができず、汎用性に劣るという不都合が発生する。
本発明の目的は、汎用性を向上させることができるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供することにある。
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。
本発明によれば、制御手段が複数の貼付モードから1つの貼付モードを特定して実行するので、汎用性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るシート貼付装置の説明図。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるX軸、Y軸、Z軸は、それぞれが直交する関係にあり、X軸およびY軸は、所定平面内の軸とし、Z軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Y軸と平行な図1中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「上」がZ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がX軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がY軸と平行な図1中手前方向で「後」がその逆方向とする。また、図1(A)以外において、方向を示す矢印を記載していない図は、全て図1(A)と同じ方向から観た図とする。
本発明のシート貼付装置EAは、接着シートASを引き出し可能に支持する接着シート支持手段10と、接着シートASの貼付先端部AS1を保持するシート先端部保持手段20と、接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する押圧手段30と、接着シートASを切断する切断手段40と、各手段を制御する制御手段50とを備え、被着体WKを接着シート支持手段10と相対移動させる被着体支持手段60の上方に配置されている。
接着シート支持手段10は、帯状の剥離シートRL上に帯状の接着シートASが仮着された原反RSを支持する支持ローラ11と、駆動機器としての回動モータ12Aの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ12Bとで原反RSを挟み込む駆動ローラ12と、駆動機器としてのリニアモータ13Aのスライダ13Bに回転自在に支持された移動ローラ13と、原反RSを案内するガイドローラ14と、剥離シートRLを折り返して当該剥離シートRLから接着シートASを剥離する剥離手段としての剥離ローラ15と、駆動機器としての回動モータ16Aの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ16Bとで剥離シートRLを挟み込む駆動ローラ16と、図示しない駆動機器の出力軸に支持され、ピンチローラ16Bとの間に存在する剥離シートRLに常に所定の張力を付与して回収する回収ローラ17と、剥離ローラ15で接着シートASから剥離された剥離シートRLを案内するガイドローラ18とを備えている。
シート先端部保持手段20は、駆動機器としてのリニアモータ21と、そのスライダ21Aに支持された駆動機器としての直動モータ22と、その出力軸22Aに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段(保持手段)によって吸着保持が可能な基材側支持面23Aを有する基材側支持部材23とを備えている。
押圧手段30は、シート先端部保持手段20と共有するリニアモータ21と、そのスライダ21Aに支持された駆動機器としての直動モータ31と、その出力軸31Aに回転可能に支持された押圧部材としての押圧ローラ32とを備えている。
切断手段40は、基材側支持部材23に支持された駆動機器としてのエアシリンダ41と、その出力軸41Aに支持された切断部材としての切断刃42とを備えている。
制御手段50は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等の制御機器51を備え、電気や電波等の通信媒体によって、当該シート貼付装置EAを構成する各手段や被着体支持手段60等に接続され、それらの動作を制御可能に設けられている。
このような構成により、制御手段50は、被着体WKの被着面WK1に対向するように、シート先端部保持手段20で接着シートASを接着シート支持手段10から引き出した後、押圧手段30で接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する第1貼付モードと、被着体支持手段60にシート先端部保持手段20で接着シートASを支持させ、当該接着シートASを接着シート支持手段10から引き出しつつ、押圧手段30で接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、第1貼付モードまたは第2貼付モードを特定して実行するようになっている。
被着体支持手段60は、駆動機器としてのリニアモータ61と、そのスライダ61Aに支持された支持テーブル62を備えている。なお、支持テーブル62には、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段(保持手段)によって、被着体WKを支持可能な被着体支持面62Aと、当該被着体支持面62Aを囲み、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段(保持手段)によって、接着シートASの接着面側を支持可能な接着面側支持面62Bとが形成され、当該接着面側支持面62Bには、接着シートASが接着しない不接着処理が施されている。
以上のシート貼付装置EAの動作を説明する。
先ず、図1中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート貼付装置EAに対し、シート貼付装置EAの使用者(以下、単に「使用者」という)が同図のように原反RSをセットした後、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して第1貼付モードを選択し、自動運転開始の信号を制御手段50に入力すると、当該シート貼付装置EAは、制御手段50によって以下の第1貼付モードによる被着体WKへの接着シートASの貼付動作を行う。
すなわち、第1貼付モードでは、シート先端部保持手段20が図示しない減圧手段を駆動し、基材側支持面23Aでの接着シートASの貼付先端部AS1の吸着保持を開始する。次いで、使用者または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、図1(A)に示すように、被着体WKを支持テーブル62上に載置すると、被着体支持手段60が図示しない減圧手段を駆動し、被着体支持面62Aでの被着体WKの吸着保持を開始する。
その後、被着体支持手段60がリニアモータ61を駆動し、支持テーブル62を左方へ移動させ、図1(A)中二点鎖線で示すように、接着面側支持面62Bの左方が基材側支持面23Aの直下に到達すると、リニアモータ61の駆動を停止した後、シート先端部保持手段20が直動モータ22を駆動し、基材側支持部材23を下降させ、基材側支持面23Aと接着面側支持面62Bの左方とで接着シートASの貼付先端部AS1を挟み込む。次に、接着シート支持手段10、シート先端部保持手段20および被着体支持手段60が回動モータ12A、16A、リニアモータ21、61を駆動し、支持テーブル62を左方へ移動させる速度に合わせてスライダ21Aを左方へ移動させつつ、支持ローラ11から原反RSを繰り出す。これにより、剥離ローラ15で剥離シートRLが剥離された接着シートASが引き出され、図1(B)[B−1]中実線で示すように、接着シートASの接着面が被着面WK1に対向配置されると、接着シート支持手段10、シート先端部保持手段20および被着体支持手段60が回動モータ12A、16A、リニアモータ21、61の駆動を停止する。
そして、押圧手段30が直動モータ31を駆動し、図1(B)[B−1]中実線で示すように、押圧ローラ32を下降させて接着シートASを接着面側支持面62Bの左方に押圧した後、シート先端部保持手段20が図示しない減圧手段の駆動を停止して直動モータ22を駆動し、基材側支持部材23を上昇させる。次いで、接着シート支持手段10が回動モータ12Aの駆動をロックした状態で、押圧手段30がリニアモータ21を駆動し、図1(B)[B−1]中二点鎖線で示すように、スライダ21Aを初期位置に復帰させ、被着体WKの被着面WK1に接着シートASを押圧して貼付する。このとき、接着シート支持手段10がリニアモータ13Aを駆動し、被着体WKに貼付される接着シートASに所定の張力が付与されるように移動ローラ13を左右に移動させる。
その後、シート先端部保持手段20が直動モータ22を駆動し、基材側支持部材23を下降させ、基材側支持面23Aを接着シートASに当接させた後、図示しない減圧手段を駆動し、基材側支持面23Aでの接着シートASの吸着保持を開始する。次に、切断手段40がエアシリンダ41を駆動し、図1(C)中実線で示すように、切断刃42を昇降させて接着シートASを切断した後、シート先端部保持手段20および押圧手段30が直動モータ22、31を駆動し、基材側支持面23Aで接着シートASの新たな貼付先端部AS1を吸着保持した基材側支持部材23および押圧ローラ32を初期位置に復帰させる。
そして、被着体支持手段60が図示しない減圧手段の駆動を停止し、被着体支持面62Aでの被着体WKの吸着保持を解除した後、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートASが貼付された被着体WKを次の工程に搬送する。次いで、被着体支持手段60がリニアモータ61を駆動し、支持テーブル62を初期位置に復帰させ、以降上記同様の第1貼付モードによる被着体WKへの接着シートASの貼付動作が繰り返される。
以上の第1貼付モードでは、接着シートASに極力張力を付与することなく貼付したり、当該接着シートASに均等な張力を付与して貼付したりする場合等に効果的であり、例えば、張力が付与されて接着シートASが貼付された極薄の被着体WKが、当該接着シートASの内部応力によって反り返ってしまうといった不都合を防止することができる。
一方、使用者が図示しない操作手段を介して第2貼付モードを選択し、自動運転開始の信号を制御手段50に入力すると、当該シート貼付装置EAは、制御手段50によって以下の第2貼付モードによる被着体WKへの接着シートASの貼付動作を行う。
すなわち、第2貼付モードでは、第1貼付モードと同様の動作を行い図1中二点鎖線で示すように、基材側支持面23Aと接着面側支持面62Bの左方とで接着シートASの貼付先端部AS1を挟み込む。その後、押圧手段30が直動モータ31を駆動し、押圧ローラ32を下降させて接着シートASを接着面側支持面62B左方に押圧した後、シート先端部保持手段20が図示しない減圧手段の駆動を停止して直動モータ22を駆動し、基材側支持部材23を初期位置に復帰させる。
次に、接着シート支持手段10および被着体支持手段60が回動モータ12A、16Aおよびリニアモータ61を駆動し、支持テーブル62を左方へ移動させる速度に合わせて支持ローラ11から原反RSを繰り出す。これにより、剥離ローラ15で剥離シートRLが剥離された接着シートASが引き出されつつ、図1(B)[B−2]中実線で示すように、押圧ローラ32で押圧されて被着体WKの被着面WK1に貼付される。このときも第1貼付モードと同様に、接着シート支持手段10がリニアモータ13Aを駆動し、被着体WKに貼付される接着シートASに所定の張力が付与されるように移動ローラ13を左右に移動させる。
そして、接着面側支持面62Bの右方が基材側支持面23Aの直下に到達すると、接着シート支持手段10および被着体支持手段60が回動モータ12A、16Aおよびリニアモータ61の駆動を停止した後、シート先端部保持手段20が直動モータ22を駆動し、基材側支持部材23を下降させ、基材側支持面23Aを接着シートASに当接させる。次いで、シート先端部保持手段20が図示しない減圧手段を駆動し、基材側支持面23Aでの接着シートASの吸着保持を開始した後、切断手段40がエアシリンダ41を駆動し、図1(C)中実線で示すように、切断刃42を昇降させて接着シートASを切断する。その後、シート先端部保持手段20および押圧手段30が直動モータ22、31を駆動し、基材側支持面23Aで接着シートASの新たな貼付先端部AS1を吸着保持した基材側支持部材23および押圧ローラ32を初期位置に復帰させた後、被着体支持手段60が図示しない減圧手段の駆動を停止し、被着体支持面62Aでの被着体WKの吸着保持を解除する。次いで、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートASが貼付された被着体WKを次の工程に搬送した後、被着体支持手段60がリニアモータ61を駆動し、支持テーブル62を初期位置に復帰させ、以降上記同様の第2貼付モードによる被着体WKへの接着シートASの貼付動作が繰り返される。
以上の第2貼付モードでは、被着体WKに素早く接着シートASを貼付したり、接着シートASと被着体WKとの間に気泡や塵埃を混入させずに貼付したりする場合等に効果的であり、例えば、単位時間あたりに接着シートASを被着体WKに数多く貼付したい場合、その要望に応じた接着シートASの貼付を行うことができる。
以上のような実施形態によれば、制御手段50が複数の貼付モードから1つの貼付モードを特定して実行するので、汎用性を向上させることができる。
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、接着シート支持手段は、接着シートを引き出し可能に支持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない。
接着シート支持手段10は、巻回された原反RSではなく、ファンフォールド折りにされた原反RSを下方から支え持って繰り出し可能に支持し、剥離シートRLに仮着されていない接着シートASを引き出し可能に支持してもよいし、回動モータ12Aやリニアモータ13Aがなくてもよい。
シート先端部保持手段20は、第1貼付モードにおいて、接着シートASの貼付先端部AS1を保持した基材側支持部材23のみを移動させたり、基材側支持部材23で接着シートASの貼付先端部AS1を保持した支持テーブル62のみを移動させたりすることで、接着シートASの接着面を被着面WK1に対向配置させてもよい。
押圧手段30は、リニアモータ21をシート先端部保持手段20と共有せず、当該シート先端部保持手段20から独立した駆動機器を採用して押圧ローラ32を左右方向に移動させてもよいし、第1貼付モードや第2貼付モードで接着シートASの貼付先端部AS1を支持テーブル62とで挟み込む際、押圧ローラ32で挟み込んでもよく、このような構成の場合、シート先端部保持手段20は、直動モータ22や基材側支持部材23を採用することなく、当該押圧手段30をシート先端部保持手段として兼用することができる。
切断手段40は、シート先端部保持手段20に支持されていなくてもよいし、切断刃42移動させずにまたは移動させつつ、接着シートASを移動させて当該接着シートASを切断してもよいし、被着体WKの外縁に沿って接着シートASを切断してもよいし、本発明のシート貼付装置EAに備わっていなくてもよい。
制御手段50は、例えば、被着面WK1の途中まで第1貼付モードで貼付した後、第2貼付モードで貼付したり、被着面WK1の途中まで第2貼付モードで貼付した後、第1貼付モードで貼付したりする他の貼付モードを特定して実行してもよいし、シート先端部保持手段20や押圧手段30で接着シートASを被着面WK1に点付けするような他の貼付モードを特定して実行してもよく、第1、第2貼付モード以外にどのような貼付モードがあってもよい。
被着体支持手段60は、被着体WKを移動させずにまたは移動させつつ、他のものを移動させて被着体WKに接着シートASを貼付してもよいし、本発明のシート貼付装置EAの構成部材として備わっていてもよいし、他の装置で被着体WKを接着シート支持手段10と相対移動させる場合、本発明のシート貼付装置EAに備わっていなくてもよい。
シート貼付装置EAは、前記実施形態では、使用者が第1貼付モードと第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、第1貼付モードまたは第2貼付モードを選択し、制御手段50が選択された貼付モードを特定して実行する例を示したが、例えば、カメラや投影機等の撮像手段や、光学センサ、超音波センサ、温度センサ、圧力センサ、測長センサ、ウエイトセンサ、照度センサ、音センサ等の各種センサ等の図示しない検知手段が、接着シートASや被着体WKの特性、特質、性質、材質、組成、構成、形状、寸法および重量や、雰囲気の条件等を検出し、当該検出結果に応じて制御手段50が、第1貼付モードと第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、第1貼付モードまたは第2貼付モードを選択し、当該制御手段50が選択された貼付モードを特定して実行してもよい。
シート貼付装置EAは、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、接着シートASを被着体WKに貼付してもよい。
本発明における接着シートASおよび被着体WKの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートASは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートASが採用された場合は、当該接着シートASを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートASは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材の上面にカバー層を有する等3層以上のもの、更には、基材を接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体WKとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら2つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートASは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。
前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、2軸または3軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、剥離板や剥離ローラ等の剥離手段や剥離部材といった被剥離物を剥離するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持(保持)手段や支持(保持)部材等の被支持部材を支持または保持するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤(接着シート、接着テープ)、粘着剤(粘着シート、粘着テープ)、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持(保持)する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよい。
EA…シート貼付装置
10…接着シート支持手段
20…シート先端部保持手段
30…押圧手段
50…制御手段
60…被着体支持手段
AS…接着シート
WK…被着体
WK1…被着面

Claims (2)

  1. 接着シートを引き出し可能に支持する接着シート支持手段と、
    前記接着シートの貼付先端部を保持するシート先端部保持手段と、
    前記接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
    前記各手段を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記被着体の被着面に対向するように、前記シート先端部保持手段で前記接着シートを前記接着シート支持手段から引き出した後、前記押圧手段で前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する第1貼付モードと、前記被着体を前記接着シート支持手段と相対移動させる被着体支持手段に、前記シート先端部保持手段で前記接着シートを支持させ、当該接着シートを前記接着シート支持手段から引き出しつつ、前記押圧手段で前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、前記第1貼付モードまたは第2貼付モードを特定して実行することを特徴とするシート貼付装置。
  2. 被着体の被着面に対向するように接着シートを引き出した後、当該接着シートを前記被着体に押圧して貼付する第1貼付モードと、前記接着シートを支持する接着シート支持手段に対して前記被着体を相対移動させる被着体支持手段に前記接着シートを支持させ、当該接着シートを引き出しつつ、当該接着シートを前記被着体に押圧して貼付する第2貼付モードとを含む複数の貼付モードから、前記第1貼付モードまたは第2貼付モードを特定して実行するシート貼付方法。
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