JP5608591B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、剥離シート上に接着シートが仮着された帯状の原反から接着シートを剥離し、剥離した接着シートを被着体に貼付する貼付装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の貼付装置は、繰り出された原反の原接着シートを所定形状に切断して接着シートを形成し、先端が鋭角な剥離板によって剥離シートを折り曲げて接着シートを剥離するとともに、剥離した接着シートを繰出方向前方に送り出し、この接着シートを押圧ローラーで被着体に押圧して貼付するように構成されている。この貼付装置では、原反を繰出方向前後に往復移動させて接着シートを形成する構成となっており、その往復の際に原反が剥離板の先端で鋭角に折り曲げられつつ摺接することによって、当該原反に損傷を与えてしまう可能性があることから、接着シートの剥離時以外は原反を剥離板から迂回させる迂回手段として、旋回アームの先端に設けられたガイドローラが設けられている。

特開２０１０−４０８７４号公報

ところで、特許文献１に記載の貼付装置では、接着シートの剥離時以外は剥離板の先端に剥離シートが摺接しないようになっているものの、接着シートを剥離する際には、剥離板の先端で剥離シートが鋭角に折り曲げられるため、剥離シートの一部に傷や孔などの弱点があった場合には、剥離シートが破断してしまう可能性を排除することができない。すなわち、例えば、原接着シートを切断して接着シートを形成する際に、カッター刃の先端が剥離シートに食い込むと、接着シートと同一形状の孔やその外縁に沿った切り込みが剥離シートに形成されることがあり、この場合には、これらの孔や切り込みよりも幅方向外側にて幅が狭くなった狭幅部が形成される。このような剥離シートを剥離板で鋭角に折り曲げて引っ張った際の張力および摩擦力は、剥離シートの長手方向に連続する狭幅部で負担されることから、この狭幅部のストレスが過大となって剥離シートが破断してしまうおそれがある。このため、剥離シートの破断を防止しつつ接着シートを確実に剥離することができる貼付装置の開発が望まれていた。

本発明の目的は、剥離シートへのストレスを抑制して当該剥離シートの破断を防止しつつ、この剥離シートから接着シートを確実に剥離することができるシート貼付装置および貼付方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のシート貼付装置は、少なくとも基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが所定幅を有した帯状の剥離シートに当該接着剤層を介して仮着された原反から前記接着シートを剥離して被着体に貼付するシート貼付装置であって、前記原反を繰り出す繰出手段と、前記繰り出された原反の剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、前記剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記剥離シートは、前記繰出手段の繰出方向の特定位置において、前記所定幅よりも狭い狭幅部が形成された状態で前記剥離手段を通過するものであって、前記剥離手段は、前記剥離シートを第１の折返し半径で折り返す第１折返縁と、前記剥離シートの狭幅部に対応した位置を前記第１の折返し半径よりも大きな第２の折返し半径で折り返す第２折返縁とを有して構成されていることを特徴とする。

この際、本発明のシート貼付装置では、前記接着シートは、前記剥離シートの一部である付随剥離シートが仮着された状態で当該剥離シートから剥離されるとともに、前記狭幅部は、前記付随剥離シートを除いた孔の幅方向外側に隣接して形成されるものであって、前記第２折返縁は、前記繰出方向と直交する幅方向に前記第１折返縁を挟んで左右一対で設けられていることが好ましい。
また、本発明のシート貼付装置は、前記第２折返縁を前記繰出方向に沿って進退可能に支持する変位手段を備えていることが好ましい。
さらに、本発明のシート貼付装置は、前記剥離シートから前記第２折返縁に作用する押圧力を検知する押圧力検知手段を備えていることが好ましい。

一方、本発明のシート貼付方法は、少なくとも基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが所定幅を有した帯状の剥離シートに当該接着剤層を介して仮着された原反から前記接着シートを剥離して被着体に貼付するシート貼付方法であって、前記原反を繰り出し、繰り出した原反の前記剥離シートを折り曲げて前記接着シートを剥離し、剥離した接着シートを被着体に押圧して貼付する工程を備え、前記剥離シートは、その繰出方向の特定位置において、前記所定幅よりも狭い狭幅部を有しており、前記接着シートを剥離する際に前記狭幅部に対応した位置を前記剥離シートの他の部分よりも大きな折返し半径で折り返すことを特徴とする。

以上のような本発明によれば、剥離シートの狭幅部に対応した位置を他の位置よりも大きな折り返し半径で折り曲げることで、狭幅部にストレスが集中することを抑制して剥離シートの破断を防止することができるとともに、狭幅部以外の部分を所定の折返し半径で折り返すことで接着シートを確実に剥離することができる。
この際、付随剥離シートを除いた孔が剥離シートに形成された場合には、特に、狭幅部に全ての引っ張り力が作用してストレスが過大になるものの、前述のように折返し半径の大きい第２折返縁で狭幅部を折り返すことで、狭幅部の破断を確実に防止することができる。

また、第２折返縁を変位手段で進退移動させることで、第２折返縁によって狭幅部を折り返す場合と狭幅部以外の部分（例えば、接着シートの剥離開始位置）を折り返す場合とで剥離シートの折り返し状態を適宜に調整することができ、接着シートの破断を防止しつつ接着シートをより確実に剥離することができる。
さらに、第２折返縁に作用する押圧力を押圧力検知手段で検知することで、検知した押圧力から剥離シート（特に、狭幅部）に作用する引っ張り力を算出し、過大なストレスが作用しないような措置を講ずることができる。具体的には、剥離シートの引っ張り力が過大になりそうな場合には、繰り出し手段の上流側の繰り出し速度と下流側の回収速度とを適宜に調整したり、前記変位手段が設けられている場合には、これによって第２折返縁を後退させたりすることによって、剥離シートのストレスを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図１のシート貼付装置で用いる原反の部分斜視図。 図１のシート貼付装置の部分斜視図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 本発明のシート貼付装置における剥離手段の変形例を示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本実施形態のシート貼付装置１は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤを有する接着シートＳを被着体Ｗに貼付する貼付装置である。ここで、接着シートＳは、図２にも示すように、所定幅Ｂを有した帯状の剥離シートＲＬに接着剤層ＡＤを介して仮着された原反Ｒとして準備され、剥離シートＲＬの一部である付随剥離シートＲＬ１とともに剥離シートＲＬから剥離され、付随剥離シートＲＬ１が仮着された状態で被着体Ｗに貼付されるものである。ちなみに、付随剥離シートＲＬ１は、その面に印字や印刷を施すことが可能となっており、接着シートＳが被着体Ｗに貼付されることで、隠蔽用シートとして使用することができる。一方、付随剥離シートＲＬ１が取り除かれた剥離シートＲＬには、その繰出方向Ａに断続的に設けられる平面視矩形状の孔部ＲＬ２と、この孔部ＲＬ２の幅方向両外側に所定幅Ｂよりも狭い幅寸法Ｂ１を有した狭幅部ＲＬ３と、剥離シートＲＬの長手方向（繰出方向Ａ）にて孔部ＲＬ２同士の間に所定幅Ｂが残置された残置部ＲＬ４と形成され、これらの孔部ＲＬ２が形成され狭幅部ＲＬ３および残置部ＲＬ４が残された状態の剥離シートＲＬが回収されるようになっている。

シート貼付装置１は、原反Ｒを繰り出す繰出手段２と、繰り出された原反Ｒの剥離シートＲＬから付随剥離シートＲＬ１とともに接着シートＳを剥離する剥離手段３と、剥離シートＲＬから剥離した接着シートＳを被着体Ｗに押圧して貼付する押圧手段４とを備えて構成され、被着体Ｗを図１中左方向に移動させるベルトコンベアＣＶ等の搬送手段５の上方に図示しないフレームを介して設けられている。

繰出手段２は、その全体がベースフレーム２０に支持され、このベースフレーム２０には、原反Ｒをロール状に巻回して支持する支持ローラ２１と、駆動機器である第１回動モータ２２Ａによって駆動される第１駆動ローラ２２と、第１駆動ローラ２２との間に原反Ｒを挟み込むピンチローラ２３と、原反Ｒを案内するガイドローラ２４と、駆動機器である第２回動モータ２５Ａによって駆動される第２駆動ローラ２５と、第２駆動ローラ２５との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２６と、図示しない駆動機器によって剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２７とが設けられている。なお、付随剥離シートＲＬにおける接着シートＳが仮着された反対の面に印字を施す場合には、図１中二点鎖線で示すように、ピンチローラ２３とガイドローラ２４との間にサーマルプリンタやドットインパクトプリンタ等の印字ヘッド２８Ａと、プラテンローラや受け板等の受け部材２８Ｂとからなる印字手段２８を設けてもよい。

剥離手段３は、ベースフレーム２０によって図１中左方向に片持ち状に延びた姿勢で支持された剥離板３１を備え、この剥離板３１には、図３にも示すように、原反Ｒの繰出方向Ａ下流側に位置する第１折返縁３２と、この第１折返縁３２を挟んで幅方向左右両側に位置する一対の第２折返縁としての折返ローラ３３とが設けられている。これらの第１折返縁３２および折返ローラ３３は、ガイドローラ２４から延びる剥離シートＲＬを第２駆動ローラ２５に向かって折り返すことで、接着シートＳを剥離シートＲＬから剥離するもので、第１折返縁３２は、剥離シートＲＬの孔部ＲＬ２に対応した位置、つまり残置部ＲＬ４を第１の折返し半径ｒ１（例えば、ｒ１＝０．１mm〜５mm程度）で折り返すように構成されている。

一方、折返ローラ３３は、剥離シートＲＬの狭幅部ＲＬ３に対応した位置、つまり狭幅部ＲＬ３を含んだ剥離シートＲＬの長手方向に沿った領域を第１の折返し半径ｒ１よりも大きな第２の折返し半径ｒ２（例えば、ｒ２＞ｒ１かつｒ２＝０．２mm〜５０mm）で折り返すように構成されている。
また、折返ローラ３３は、剥離板３１の裏面に変位手段としての駆動機器である直動モータ３４を介して繰出方向Ａに向かって進退可能に支持されている。すなわち、直動モータ３４は、剥離板３１の裏面に固定され、この直動モータ３４の出力軸３５の先端側にロードセル等の押圧力検知手段３６を介してローラ支持部３７が固定され、このローラ支持部３７に回動自在に折返ローラ３３が支持されている。このような折返ローラ３３は、図１および図３に示すように、繰出方向Ａを基準としてその下端が第１折返縁３２の下端と略同位置となる前進位置と、図４に示すように、第１折返縁３２の下端よりも上流側に凹んだ後退位置との間を移動可能に構成されている。また、直動モータ３４は、出力軸３５の出力トルクが制御可能に設けられ、折返ローラ３３で折り返した剥離シートＲＬから作用する押圧力を押圧力検知手段３６で検出し、この検出結果を基に図示しない制御手段が出力軸３５の出力トルクを調整するように構成されている。

押圧手段４は、図示しないフレーム等に回転自在に支持されたゴムや樹脂等の弾性変形可能な押圧ローラ４１を備えて構成され、この押圧ローラ４１は、剥離板３１先端から図１中左下方に突出した接着シートＳを付随剥離シートＲＬ１とともに被着体Ｗに向かって押圧するように構成されている。

以上のシート貼付装置１で被着体Ｗに接着シートＳを貼付する手順を説明する。
先ず、繰出手段２によって原反Ｒを繰り出させ、接着シートＳの先端縁が剥離板３１先端に到達する時点では、図４に示すように、直動モータ３４が折返ローラ３３を後退位置に移動させ、第１折返縁３２によって剥離シートＲＬの残置部ＲＬ４を第１の折返し半径ｒ１で折り返し、接着シートＳの先端部を剥離シートＲＬから剥離する。さらに、原反Ｒを繰り出して剥離板３１先端に付随剥離シートＲＬ１の先端縁が到達する直前になると、直動モータ３４が折返ローラ３３を前進位置に移動させ、図１および図３に示すように、折返ローラ３３によって剥離シートＲＬの狭幅部ＲＬ３を第２の折返し半径ｒ２で折り返し、接着シートＳとともに付随剥離シートＲＬ１を剥離シートＲＬから剥離する。

以上のように狭幅部ＲＬ３を折返ローラ３３で折り返し、接着シートＳおよび付随剥離シートＲＬ１の先端部が剥離板３１先端から突出した時点で、繰出手段２は、原反Ｒの繰り出し動作を一旦停止させる。この一旦停止状態において、搬送手段５によって被着体Ｗが搬送されて来ると、当該被着体Ｗが図示しないセンサによって検知されて所定の貼付位置に到達すると、被着体Ｗの移動と同期して繰出手段２が原反Ｒを繰り出しを再開し、折返ローラ３３で狭幅部ＲＬ３を折り返して接着シートＳの剥離を継続し、同時に剥離した接着シートＳを押圧ローラ４１で被着体Ｗに押圧して被貼付面ＡＳに貼付する。さらに、接着シートＳの後端部側の残置部ＲＬ４が剥離板３１先端に到達した時点で、繰出手段２の繰り出しを継続しつつ直動モータ３４が折返ローラ３３を後退位置に移動させ、第１折返縁３２で残置部ＲＬ４を折り返して接着シートＳおよび付随剥離シートＲＬ１を剥離シートＲＬから完全に剥離し、押圧ローラ４１によって接着シートＳおよび付随剥離シートＲＬ１を被着体Ｗに貼付する。このようにして接着シートＳの被着体Ｗへの貼付が完了すると、シート貼付装置１は、次に搬送されてくる被着体Ｗに対して上述の動作を繰り返す。

このように接着シートＳを剥離シートＲＬから剥離している間において、制御手段は、押圧力検知手段３６で検出された押圧力に基づいて剥離シートＲＬに作用する張力を算出する。算出した張力が予め設定した上限値を超えた場合、制御手段は、第１回動モータ２２Ａの回転速度を速めるか、第２回動モータ２５Ａの回転速度を遅くするか、あるいはその両方の指令を出力することで、原反Ｒの繰り出し量を相対的に増加させ（剥離シートＲＬの回収量を相対的に減少させ）、狭幅部ＲＬ３に作用する張力を上限値以下に抑制する。一方、算出した狭幅部ＲＬ３の張力が予め設定した下限値を下回っている場合、制御手段は、第１回動モータ２２Ａの回転速度を遅くするか、第２回動モータ２５Ａの回転速度を早めるか、あるいはその両方の指令を出力することで、原反Ｒの繰り出し量を相対的に減少させ（剥離シートＲＬの回収量を相対的に増加させ）、剥離シートＲＬに作用する張力を下限値以上として剥離シートＲＬの弛みを防止する。

本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、剥離シートＲＬの狭幅部ＲＬ３を折返ローラ３３によって第２の折返し半径ｒ２で折り返すことで、狭幅部ＲＬ３に作用する摩擦力などのストレスを抑制することができ、剥離シートＲＬの破断を防止することができる。さらに、剥離シートＲＬの残置部ＲＬ４を第１折返縁３２によって第１の折返し半径ｒ１で折り返すことで、接着シートＳ（特に、接着シートＳの先端縁）を剥離シートＲＬから確実に剥離することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は前記記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され且つ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状などの詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態のシート貼付装置１では、貼付対象とする接着シートＳを付随剥離シートＲＬ１とともに被着体Ｗに貼付するものを例示したが、本発明のシート貼付装置の貼付対象である接着シートは、前記実施形態のものに限らず、付随剥離シートＲＬ１などが仮着されない状態で被着体に貼付されるものであってもよい。また、接着シートとしては、帯状の剥離シートＲＬに枚葉の接着シートＳを適宜な間隔で仮着したものであったが、原反としては、帯状の剥離シートＲＬに帯状の原接着シートが仮着されたものでもよく、この原接着シートを適宜なサイズに切断してから剥離して貼付されるものであってもよい。さらに、原接着シートを切断せずに連続的に貼付するタイプの接着シートであってもよい。
また、前記実施形態では、押圧ローラ４１有した押圧手段４を例示したが、押圧手段としては、剥離シートＲＬから剥離された接着シートＳを支持する適宜な支持手段と、この支持手段を被着体に向かって移動させる移動手段とを有した構成であってもよい。この場合には、搬送手段５による被着体Ｗの搬送と原反Ｒの繰り出しによる接着シートＳの剥離および被着体Ｗへの貼付とを必ずしも同期させる必要はなく、被着体Ｗの搬送工程と接着シートＳの剥離工程および貼付工程とを分離することが可能である。
さらに、制御手段は、剥離シートＲＬに作用する張力の上限値および下限値をそれぞれ複数記憶可能に設けてもよい。この場合、例えば、残置部ＲＬ４が第１折返縁３２を通過するときと、狭幅部ＲＬ３が折返ローラ３３を通過するときとのそれぞれの通過位置に応じ、制御手段が剥離シートＲＬに加わる張力を段階的に調整するように制御することができる。このような構成によれば、接着シートＳの先端縁をより確実に剥離シートＲＬから剥離することができる上、狭幅部ＲＬ３の破断をより確実に防止することができる。

また、前記実施形態では、剥離手段３の第２折返縁として折返ローラ３３を利用し、この折返ローラ３３が回転可能かつ進退移動可能に支持されていたが、このような構成に限らず、折返ローラ３３が進退移動不能に構成されてもよいし、回転不能に支持されてもよい。
さらに、剥離手段の第２折返縁としては、前記実施形態の構成に限らず、次の図５に示すように、剥離板３１と一体に形成されたものであってもよい。
すなわち、図５(Ａ)に示す剥離手段３Ａにおいて、剥離板３１は、比較的薄い金属板などから構成され、この金属板の端縁に適宜な面取り加工でＲ（第１の折返し半径）を設けた第１折返縁３２Ａと、金属板の端縁を曲げ加工で板厚よりも大きな半径（第２の折返し半径）とした第２折返縁３３Ａとを有して形成されていてもよい。
また、図５(Ｂ)に示す剥離手段３Ｂにおいて、剥離板３１は、比較的厚い金属板などから構成され、この金属板の端縁を適宜な切削加工で薄くしてＲ（第１の折返し半径）を設けた第１折返縁３２Ｂと、金属板の端縁に適宜な面取り加工で第１折返縁３２Ｂよりも大きな半径（第２の折返し半径）を設けた第２折返縁３３Ｂとを有して形成されていてもよい。

また、押圧力検知手段としては、圧力センサーや歪みセンサー、変位センサーなどを用いてもよいし、省略することもできる。
また、変位手段としては、バネ、樹脂、ゴム等などを用いてもよいし、省略することもできる。
さらに、前記実施形態では、被着体Ｗおよび接着シートＳを具体的に例示していないが、本発明における被着体Ｗおよび接着シートＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、接着シートＳは、基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとの間に中間層を有するものや、基材シートＢＳの上面にカバー層を有するもの等３層以上のものでもよい。また、被着体Ｗが適宜な物品（例えば、段ボールケースや樹脂容器等）であって、接着シートＳがラベルであってもよく、被着体Ｗが半導体ウェハであって、接着シートＳが保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。この際、半導体ウェハは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示でき、このような半導体ウェハに貼付する接着シートは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被着体Ｗが光ディスクの基板であって、接着シートＳが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、被着体Ｗとしては、ガラス板、鋼板、樹脂板等や、その他の板状部材のみならず、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。
また、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、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（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１ シート貼付装置
２ 繰出手段
３ 剥離手段
４ 押圧手段
３２，３２Ａ，３２Ｂ 第１折返縁
３３ 折返ローラ（第２折返縁）
３３Ａ，３３Ｂ 第２折返縁
３４ 直動モータ（変位手段、押圧力検知手段）
ＡＤ 接着剤層
ＢＳ 基材シート
Ｒ 原反
ＲＬ 剥離シート
ＲＬ１ 付随剥離シート
ＲＬ２ 孔部
ＲＬ３ 狭幅部
Ｓ 接着シート
Ｗ 被着体

Claims (5)

1. 少なくとも基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが所定幅を有した帯状の剥離シートに当該接着剤層を介して仮着された原反から前記接着シートを剥離して被着体に貼付するシート貼付装置であって、
   前記原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰り出された原反の剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記剥離された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記剥離シートは、前記繰出手段の繰出方向の特定位置において、前記所定幅よりも狭い狭幅部が形成された状態で前記剥離手段を通過するものであって、
   前記剥離手段は、前記剥離シートを第１の折返し半径で折り返す第１折返縁と、前記剥離シートの狭幅部に対応した位置を前記第１の折返し半径よりも大きな第２の折返し半径で折り返す第２折返縁とを有して構成されていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記接着シートは、前記剥離シートの一部である付随剥離シートが仮着された状態で当該剥離シートから剥離されるとともに、前記狭幅部は、前記付随剥離シートを除いた孔の幅方向外側に隣接して形成されるものであって、
   前記第２折返縁は、前記繰出方向と直交する幅方向に前記第１折返縁を挟んで左右一対で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
3. 前記第２折返縁を前記繰出方向に沿って進退可能に支持する変位手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート貼付装置。
4. 前記剥離シートから前記第２折返縁に作用する押圧力を検知する押圧力検知手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシート貼付装置。
5. 少なくとも基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートが所定幅を有した帯状の剥離シートに当該接着剤層を介して仮着された原反から前記接着シートを剥離して被着体に貼付するシート貼付方法であって、
   前記原反を繰り出し、繰り出した原反の前記剥離シートを折り曲げて前記接着シートを剥離し、剥離した接着シートを被着体に押圧して貼付する工程を備え、
   前記剥離シートは、その繰出方向の特定位置において、前記所定幅よりも狭い狭幅部を有しており、前記接着シートを剥離する際に前記狭幅部に対応した位置を前記剥離シートの他の部分よりも大きな折返し半径で折り返すことを特徴とするシート貼付方法。

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