JP4728671B2 - フレキシブルプリント基板の搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は電子機器に使用されるフレキシブルプリント基板の搬送装置に関するものであり、特に、複数枚のロール状フレキシブルプリント基板材料を重ねてドリル穴加工する装置における搬送装置に関するものである。

ロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板材料に、部品実装のためにスルーホールなどを形成する装置としては、例えば特許文献１のような穴明機が知られている。これは、供給手段側のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板材料（以下、単にフレキシブルプリント基板という）を巻き出して穴加工し、その後、巻取手段側のロールに巻き取るように形成されている。

また、複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を巻き出して重ね合わせ、重ね合わされたフレキシブルプリント基板に穴加工した後、再度別々のロールに巻き取るようにしたフレキシブルプリント基板加工装置も知られている（例えば特許文献２参照）。
特開平１−１０３２０９号公報 特開２００３−２３１０１２号公報

特許文献１記載の発明は、１枚のフレキシブルプリント基板に順次穴加工するため、加工効率が良好ではない。

特許文献２記載の発明は、複数枚のフレキシブルプリント基板を重ねて同時に穴加工するため、加工効率を向上させることができる。しかし、フレキシブルプリント基板を複数枚重ねて搬送する場合、フレキシブルプリント基板同士の摺擦によって表面が傷損しやすいという問題がある。

上記のように、複数枚のフレキシブルプリント基板を重ねて穴加工する装置では、できる限り重ね合わせる領域を小さくして搬送時の摺擦を防止し、穴加工が終了した段階で直ちにフレキシブルプリント基板をそれぞれに分離して巻き取る手段が必要である。

そこで、複数枚のロール状フレキシブルプリント基板を重ねて穴加工を行う搬送装置において、重ね合わせる領域を可及的に小さくするとともに、穴加工後に直ちに分離して巻き取ることにより、フレキシブルプリント基板同士の摺擦による傷損が生じることのない搬送装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を巻き出して重ね合わせ、重ね合わされたフレキシブルプリント基板に穴加工した後、再度別々のロールに巻き取るようにしたフレキシブルプリント基板の搬送装置において、
ロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を支持して巻き出す巻き出し手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向に往復移動可能なテーブルと、穴加工後のフレキシブルプリント基板を巻き取る巻き取り手段を有し、
前記巻き出し手段と前記テーブルとの間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段を設け、
前記テーブルには、フレキシブルプリント基板の搬送方向と直交する左右位置に複数枚の各フレキシブルプリント基板の左右両端を揃えて重ね合わせて固定する爪状保持手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向の前後位置に前記各フレキシブルプリント基板の全幅に亙り各フレキシブルプリント基板を重ね合わせて一時的に挟持して固定するクランプ手段とを設けるとともに、前記クランプ手段の前後には搬送時に前記各フレキシブルプリント基板が間隙を有するように、複数のガイドローラが配置され、
前記テーブルと前記巻き取り手段との間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段と、各フレキシブルプリント基板それぞれを一時的に挟持して動きを固定するブレーキ手段とを設けたことを特徴とするフレキシブルプリント基板の搬送装置を提供する。

この構成によれば、複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板が巻き出し手段から巻き出され、テーブルに設けられた爪状保持手段で各フレキシブルプリント基板が重ね合わされて、複数枚のフレキシブルプリント基板が同時に穴加工される。穴加工された後は、フレキシブルプリント基板をそれぞれに分離して、巻き取り手段で複数のロール状に巻き取られる。

前記テーブルで穴加工が施される際には、前記爪状保持手段にて各フレキシブルプリント基板の左右幅方向の両端が固定されるとともに、クランプ手段にて各フレキシブルプリント基板の搬送方向の前後位置が全幅に亙り固定される。これと同時に、ブレーキ手段で各フレキシブルプリント基板を固定し、テンション調整手段によりテンションをかけた状態にするので、各フレキシブルプリント基板に弛緩が生じることはない。

穴加工が終了すれば、前記ブレーキ手段を開放してテーブルを搬送方向に移動させ、この移動した分の各フレキシブルプリント基板が巻き取り手段で巻き取られる。そして、ブレーキ手段で各フレキシブルプリント基板を固定した状態で、前記テーブルの爪状保持手段とクランプ手段を一旦開放してテーブルを巻き出し側へ移動し、ふたたび、爪状保持手段とクランプ手段にて各フレキシブルプリント基板をテーブルに固定して穴加工が施される。

請求項２記載の発明は、上記巻き出し手段側に設けたテンション調整手段と上記テーブルとの間には、各フレキシブルプリント基板それぞれの横方向の位置を決める横方向位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板の搬送装置を提供する。

この構成によれば、横方向位置決め手段が各フレキシブルプリント基板の側面に当接して、巻き出し手段側のテンション調整手段とテーブルとの間で、各フレキシブルプリント基板の横方向の位置決めが行われる。したがって、各フレキシブルプリント基板の左右位置が整った状態でテーブルへ搬送される。

請求項３記載の発明は、上記巻き出し手段と上記テーブルとの間には、上記複数枚のフレキシブルプリント基板の上下に、さらにテープを重ね合わせるテープ供給手段を設け、上記テーブルと上記巻き取り手段との間には、重ね合わされた前記テープを別々に巻き取るテープ回収手段を設けた請求項１または２記載のフレキシブルプリント基板の搬送装置を提供する。

この構成によれば、巻き出し手段から巻き出される複数枚のフレキシブルプリント基板の上下に、さらにテープ供給手段から供給されるテープが重ね合わされて、テーブルに搬送される。そして、穴加工後に前記テープはフレキシブルプリント基板から離反して別々にテープ回収手段に巻き取られる。

本発明は、複数枚のロール状フレキシブルプリント基板を重ねて穴加工を行う搬送装置において、フレキシブルプリント基板を重ね合わせる領域をテーブルに設けた前後のクランプ手段間に限定して可及的に小さくするとともに、穴加工後にクランプ手段を開放して重ね合わされたフレキシブルプリント基板を直ちに分離して巻き取ることにより、各フレキシブルプリント基板搬送時の摺擦がなくなり、フレキシブルプリント基板同士の摺擦による傷損が生じることを防止できる。

以下、本発明に係るフレキシブルプリント基板の搬送装置について、好適な実施例をあげて説明する。複数枚のロール状フレキシブルプリント基板を重ねて穴加工を行う搬送装置において、重ね合わせる領域を可及的に小さくするとともに、穴加工後に直ちに分離して巻き取ることにより、フレキシブルプリント基板同士の摺擦による傷損が生じることのない搬送装置を提供するという目的を、ロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を支持して巻き出す巻き出し手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向に往復移動可能なテーブルと、穴加工後のフレキシブルプリント基板を巻き取る巻き取り手段を有し、前記巻き出し手段と前記テーブルとの間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段を設け、前記テーブルには、フレキシブルプリント基板の搬送方向と直交する左右位置に各フレキシブルプリント基板を複数枚重ね合わせて固定する爪状保持手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向の前後位置に前記重ね合わされたフレキシブルプリント基板を一時的に挟持して固定するクランプ手段とを設け、前記テーブルと前記巻き取り手段との間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段と、各フレキシブルプリント基板それぞれを一時的に挟持して動きを固定するブレーキ手段とを設けたことにより実現した。

図１は本発明に係るフレキシブルプリント基板の搬送装置の全体を示す概念図である。該搬送装置１０は、複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板１１を支持して巻き出す巻き出し手段１２と、図示しないドリルＮＣ穴加工装置およびフレキシブルプリント基板１１の搬送方向に往復移動可能なテーブル１３を備えた穴加工エリア１４と、穴加工後のフレキシブルプリント基板１１を巻き取る巻き取り手段１５を有している。

前記巻き出し手段１２と前記テーブル１３との間には、各フレキシブルプリント基板１１それぞれのテンションを調整するテンション調整手段１６と、各フレキシブルプリント基板１１それぞれの横方向の位置を決める横方向位置決め手段１７と、複数枚のフレキシブルプリント基板１１の上下に、さらにエントリーシートと称されるテープ（以下、単にテープという）１８を重ね合わせるテープ供給手段１９とが設けられている。

前記テーブル１３の搬送方向の前後位置には、複数枚の各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８を、全幅に亙り上方から重ね合わせて一時的に挟持して固定するクランプ手段２０が設けられている。各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８は、前記クランプ手段２０，２０間でのみ完全に密着した状態に重ね合わされ、クランプ手段２０，２０の前後ではそれぞれが間隙を有するように、複数の搬送ガイドローラ２１が配置されている。

前記テーブル１３と前記巻き取り手段１５との間には、穴加工エリア１４でドリル穴加工が施された各フレキシブルプリント基板１１から上下のテープ１８を離反させて巻き取るテープ回収手段２２と、各フレキシブルプリント基板１１それぞれを一時的に挟持して動きを固定するブレーキ手段２３と、各フレキシブルプリント基板１１それぞれのテンションを調整するテンション調整手段２４とが設けられている。

図２および図３は前記テーブル１３を示し、図２は平面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視部分の動きを説明する断面図である。該テーブル１３の搬送方向の前後位置には前述のクランプ手段２０が設けられており、搬送方向と直交する左右位置には各フレキシブルプリント基板１１を複数枚重ね合わせて固定する爪状保持手段２５が複数箇所に配置されている。

この爪状保持手段２５は、図３（１）から図３（２）に示すように、複数枚のフレキシブルプリント基板１１とその上下に重ね合わされたテープ１８の側面に当接して左右幅方向の両端を揃え、さらに、図３（３）に示すように、各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８の左右両端部を上方から押圧してテーブル１３に固定する。

ここで、図１に示す巻き出し側に設けられている前記テンション調整手段１６は、各フレキシブルプリント基板１１に一定荷重を与えるものであればその構成は問わないが、図４に示すように、上下動可能なローラ１６ａの自重によってテンションを付与するものが好ましい。これは、ローラ１６ａが上限に達したときは、巻き出し手段１２が図示しないモータにより回転して、搬送速度以上の速さで各フレキシブルプリント基板１１を巻き出し、そして、ローラ１６ａが下限に達したときは、巻き出し手段１２の回転が停止するように設定される。

一方、巻き取り側に設けられている前記テンション調整手段２４は、前述のような上下動可能なローラの自重によってテンションを付与する機構であってもよいが、図５に示すように、ローラ２４ａから突出するシャフト２４ｂをばね機構２４ｃによって上下動可能にし、該ばね機構２４ｃの付勢力にてテンションを付与する構成でもよい。あるいは、図１に示す巻き取り手段１５に設けられているモータ（図示せず）のトルク制御でテンションを与えるように構成することもできる。

また、巻き出し側に設けられている横方向位置決め手段１７は、図６に示すように、往復動可能なシャフト１７ａと、該シャフト１７ａに取り付けられたディスク１７ｂとからなり、図７に示すように、フレキシブルプリント基板１１の搬送方向に対して左右何れかの片側に設置されている。

通常時は図７（１）に示すように、前記ディスク１７ｂがフレキシブルプリント基板１１の側面から離間した状態を保持しており、初期の位置合わせ時には図７（２）に示すように、前記シャフト１７ａが移動してディスク１７ｂがフレキシブルプリント基板１１の側面に当接し、該フレキシブルプリント基板１１の横方向の位置決めが行われる。また、該フレキシブルプリント基板１１が搬送されるときにも、前記ディスク１７ｂがフレキシブルプリント基板１１の側面に当接して、横方向の位置ずれの有無を目視で確認できるようにすれば、より一層好ましい。

図８に示すように、前記ブレーキ手段２３は、固定されたガイドローラ２３ａと、エアシリンダ（図示せず）などにより上下動可能な架台２３ｂに取り付けられたブレーキリム２３ｃとからなる。図８（１）に示すように、架台２３ｂが下降してブレーキリム２３ｃがガイドローラ２３ａを圧接することにより、フレキシブルプリント基板１１がガイドローラ２３ａとブレーキリム２３ｃとの間に挟持され、フレキシブルプリント基板１１の動きが止まって搬送が停止する。

そして、図８（２）に示すように、架台２３ｂが上昇してブレーキリム２３ｃがガイドローラ２３ａから離間することにより、ブレーキが解除されて、フレキシブルプリント基板１１がガイドローラ２３ａの回転とともに搬送される。

次に、本発明に係るフレキシブルプリント基板の搬送装置１０の動作について説明する。図１に示す経路に従い、複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板１１が、テンション調整手段１６により最適なテンションを付与されつつ、横方向位置決め手段１７により横方向の位置が決められて、搬送ガイドローラ２１にガイドされながら接近し、各フレキシブルプリント基板１１の上下に、さらにテープ１８が重ね合わされて、テーブル１３へ搬送される。

図９は、各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８が搬送されるときの、前記テーブル１３に設けられている前後のクランプ手段２０の動きを示し、図９（１）に示すように、前後のクランプ手段２０が開放状態で、かつ、図３（１）に示すように、左右の爪状保持手段２５をすべて開放状態にするとともに、図８（１）に示すように、ブレーキ手段２３によりフレキシブルプリント基板１１を固定し、図１の実線で示すように、前記テーブル１３を巻き出し側へ移動する。

そして、図９（２）に示すように、前後のクランプ手段２０を閉止状態にするとともに、図３（２）から図３（３）に示すように、すべての爪状保持手段２５を閉じて、重ね合わされた各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８をテーブル１３に固定する。このとき、フレキシブルプリント基板１１はブレーキ手段２３で固定され、テンション調整手段１６により一定のテンションが付与されているため、該フレキシブルプリント基板１１に弛緩が生じることはない。また、上下のテープ１８は、テープ供給手段１９とテープ回収手段２２にそれぞれ設けられているモータ（図示せず）のトルク制御で、テンションが付与されている。この状態でドリルＮＣ穴加工が行われる。

そして、穴加工が終了すると、前記ブレーキ手段２３を開放し、クランプ手段２０と爪状保持手段２５を閉じた状態のまま、図１の二点鎖線で示すように、テーブル１３をワークサイズ分だけ巻き取り側へ移動する。該テーブル１３が移動した分だけ、上下のテープ１８がフレキシブルプリント基板１１から離反して別々にテープ回収手段２２に巻き取られるとともに、各フレキシブルプリント基板１１も離反しながらそれぞれ巻き取り手段１５に巻き取られる。

テーブル１３の移動が終了すると、ブレーキ手段２３によりフレキシブルプリント基板１１を固定し、前記テーブル１３のクランプ手段２０および爪状保持手段２５をすべて開放状態にして、図１の実線で示すように、ふたたび、前記テーブル１３を巻き出し側へ移動する。さらに、前記クランプ手段２０および爪状保持手段２５を閉じて、各フレキシブルプリント基板１１およびテープ１８をテーブル１３に固定する。

このときも、フレキシブルプリント基板１１はブレーキ手段２３で固定され、テンション調整手段１６により一定のテンションが付与されているため、該フレキシブルプリント基板１１に弛緩が生じることはない。また、また、上下のテープ１８もトルク制御でテンションが付与されているので弛緩することはない。

このような手順で、複数のフレキシブルプリント基板１１を重ね合わせてドリルＮＣ穴加工が繰り返される。そして、フレキシブルプリント基板１１を重ね合わせる領域をテーブル１３に設けた前後のクランプ手段２０，２０間に限定して可及的に小さくし、穴加工後にクランプ手段２０を開放してフレキシブルプリント基板１１を直ちに分離して巻き取ることにより、各フレキシブルプリント基板１１搬送時の摺擦がなくなり、フレキシブルプリント基板１１同士の摺擦による傷損が生じることを防止できる。

なお、各フレキシブルプリント基板１１の上側に重ね合わせるテープ１８は、穴加工時のばりを抑止するために使用するものであり、各フレキシブルプリント基板１１の下側に重ね合わせるテープ１８は、穴加工時にドリルがテーブル１３まで達しないようにスペースを確保するためのものである。通常は上下のテープ１８ともに、厚みが０．２〜０．３mmのＰＥＴフィルムが使用される。上側のテープ１８は、より放熱効果の高いアルミ板であってもよい。この場合は、厚みを０．１５〜０．２０mm程度とするのが好ましい。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明に係るフレキシブルプリント基板の搬送装置の全体を示す概念図。 図１に示すテーブルの平面図。 （１）〜（３）は図２のＡ−Ａ矢視部分の挙動を説明する断面図。 図１に示す巻き出し側のテンション調整手段の構成を示す解説図。 図１に示す巻き取り側のテンション調整手段の構成を示す解説図。 図１に示す横方向位置決め手段の構成を示す解説図。 （１）〜（２）は図１に示す横方向位置決め手段の挙動を説明する断面図。 （１）〜（２）は図１に示すブレーキ手段の動作を示す解説図。 （１）〜（２）は図１に示すテーブルの動作を示す解説図。

符号の説明

１０ フレキシブルプリント基板の搬送装置
１１ フレキシブルプリント基板
１２ 巻き出し手段
１３ テーブル
１４ 穴加工エリア
１５ 巻き取り手段
１６ テンション調整手段
１６ａ ローラ
１７ 横方向位置決め手段
１７ａ シャフト
１７ｂ ディスク
１８ テープ
１９ テープ供給手段
２０ クランプ手段
２１ 搬送ガイドローラ
２２ テープ回収手段
２３ ブレーキ手段
２３ａ ガイドローラ
２３ｂ 架台
２３ｃ ブレーキリム
２４ テンション調整手段
２４ａ ローラ
２４ｂ シャフト
２４ｃ ばね機構
２５ 爪状保持手段

Claims (3)

1. 複数のロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を巻き出して重ね合わせ、重ね合わされたフレキシブルプリント基板に穴加工した後、再度別々のロールに巻き取るようにしたフレキシブルプリント基板の搬送装置において、
   ロール状に巻かれたフレキシブルプリント基板を支持して巻き出す巻き出し手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向に往復移動可能なテーブルと、穴加工後のフレキシブルプリント基板を巻き取る巻き取り手段を有し、
   前記巻き出し手段と前記テーブルとの間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段を設け、
   前記テーブルには、フレキシブルプリント基板の搬送方向と直交する左右位置に複数枚の各フレキシブルプリント基板の左右両端を揃えて重ね合わせて固定する爪状保持手段と、フレキシブルプリント基板の搬送方向の前後位置に前記各フレキシブルプリント基板の全幅に亙り各フレキシブルプリント基板を重ね合わせて一時的に挟持して固定するクランプ手段とを設けるとともに、前記クランプ手段の前後には搬送時に前記各フレキシブルプリント基板が間隙を有するように、複数のガイドローラが配置され、
   前記テーブルと前記巻き取り手段との間には、各フレキシブルプリント基板それぞれのテンションを調整するテンション調整手段と、各フレキシブルプリント基板それぞれを一時的に挟持して動きを固定するブレーキ手段とを設けたことを特徴とするフレキシブルプリント基板の搬送装置。
2. 上記巻き出し手段側に設けたテンション調整手段と上記テーブルとの間には、各フレキシブルプリント基板それぞれの横方向の位置を決める手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板の搬送装置。
3. 上記巻き出し手段と上記テーブルとの間には、上記複数枚のフレキシブルプリント基板の上下に、さらにテープを重ね合わせるテープ供給手段を設け、
   上記テーブルと上記巻き取り手段との間には、重ね合わされた前記テープを別々に巻き取るテープ回収手段を設けた請求項１または２記載のフレキシブルプリント基板の搬送装置。

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