JP6436528B2 - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

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。

従来から、雰囲気温度が接着シートの貼付適温以下だと接着シートを被着体に貼付し難いため、または、接着シートを加熱するとその接着剤が活性化（流動化）するため、ヒータ等の加熱源を用いて接着シートを加熱し、当該接着シートを被着体に押圧して貼付するシート貼付装置が知られている（例えば、下記特許文献１）。

特開２００１−２７８２３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシート貼付装置は、加熱源としてヒータを使用するため電力を過剰に消費してしまう、という不都合がある。

本発明の目的は、電力を過剰に消費することを防止す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。

上述した課題を解決するために、本発明は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、接着剤層を有する接着シートを供給可能な供給手段と、供給手段で供給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、接着剤層を加熱する加熱手段と、当該シート貼付装置の動作を制御する制御手段とを備え、加熱手段は、制御手段が発する熱で接着剤層を加熱することを特徴とするシート貼付装置である。

上述したシート貼付装置において、制御手段は、所定の温度以上に発熱する発熱機器と、所定の温度以上に発熱しない若しくは発熱しない不発熱機器とを備えて第１収納手段内に収納され、発熱機器は、第１収納手段の中で、密閉された第２収納手段内に収納されていることを特徴とするシート貼付装置でもよい。

上述したシート貼付装置において、第１収納手段は、外気を取り入れる第１吸引口を有し、第２収納手段は、第１収納手段内の気体を取り入れる第２吸引口を有し、加熱手段は、第２吸引口から取り入れられた気体を接着剤層に吹き付けて当該接着剤層を加熱することを特徴とするシート貼付装置でもよい。

本発明の別の態様は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、接着剤層を有する接着シートを供給する工程と、供給された接着シートを被着体に押圧して貼付する工程と、接着剤層を加熱する工程とを有し、加熱する工程では、制御手段が発する熱で接着剤層が加熱されることを特徴とするシート貼付方法である。

本発明によれば、制御手段で発生した熱を用いるようにしたことで、電力を過剰に消費することを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置を示す側面図。 （Ａ）および（Ｂ）は、変形例を示す部分側面図。 （Ａ）および（Ｂ）は、変形例を示す部分側面図。

以下、本発明の一実施形態に係るシート貼付装置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、当該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の手前方向から観た場合を基準とし、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」が紙面に直交する手前方向でＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート貼付装置１０は、被着体ＷＫに接着シートＡＳを貼付する装置であって、接着剤ＡＤ層を有する接着シートＡＳを供給可能な供給手段２０と、供給手段２０で供給された接着シートＡＳを被着体ＷＫに押圧して貼付する押圧手段３０と、接着剤ＡＤ層を加熱する加熱手段４０と、当該シート貼付装置１０の動作を制御する制御手段５０とを備え、被着体ＷＫを搬送するコンベアや駆動機器としての多関節ロボット等の搬送手段ＣＶの上方に配置されている。ここで、一般的な接着シートは、２５℃前後の常温から３０℃や３５℃といった常温以上の温度で接着力が良好となるように設計されている。そして、本実施形態のシート貼付装置１０は、常温を下回る５℃や１０℃といった低温雰囲気に配置されているとする。

供給手段２０は、基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する接着シートＡＳが帯状の剥離シートＲＬ上に仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ２１と、原反ＲＳを案内する複数のガイドローラ２２と、剥離シートＲＬを折り返し、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板２３と、駆動機器としての回動モータ２４Ａによって駆動する駆動ローラ２４との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２５と、図示しない駆動機器によって駆動し、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２６と、接着シートＡＳの繰出方向先端部を検知可能な光学センサや撮像手段（カメラ）等の検知手段２７とを備えている。

押圧手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１と、直動モータ３１の出力軸３１Ａに支持され、保持面３２Ａに図示しない吸引口が設けられた保持部材３２と、図示しない吸引口に連通する減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段３３とを備えている。

加熱手段４０は、制御手段５０の第１収納手段５３内の空気を排気するファンやタービン等の第１排気手段４１と、保持面３２Ａの左下方に配置された排気口４２Ａから第１排気手段４１が排気した空気を吹き出すホースやパイプ等の第１配管４２とを備えている。

制御手段５０は、所定の温度以上に発熱する発熱機器５１と、所定の温度以上に発熱しない若しくは発熱しない不発熱機器５２と、発熱機器５１及び不発熱機器５２を収納する箱状の第１収納手段５３と、第１収納手段５３内に外気を取り入れる第１吸引口５４とを備えている。なお、発熱機器５１は、各図中点線による輪郭線に斜線が付されて図示されており、不発熱機器５２は、図中点線により輪郭線が図示されており、図示が煩雑となることを防止するため、その一部に対してのみ参照符号が付されている。これらは、発熱機器５１および不発熱機器５２を模式的に示したものであり、発熱機器５１および不発熱機器５２の形状、個数、配置等が図示されたものに限定されるものではない。

発熱機器５１としては、例えば、回生抵抗器、ヒートシンク、スイッチングパワーサプライ、トランス、インバータ等を例示することができ、不発熱機器５２としては、プログラマブルコントローラ、ソリッドステートリレー、センサコントローラ、パルス発振器等を例示することができる。なお、発熱機器５１と不発熱機器５２とを区分けする所定の温度は、例えば、室温、気温、雰囲気温度、平均気温等から鑑みて、接着剤ＡＤ層を加熱可能な任意の温度であればよい。

次に、本実施形態におけるシート貼付装置１０の動作について説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図１中実線で示すシート貼付装置１０に対し、作業者が原反ＲＳを図１に示すようにセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力すると、当該シート貼付装置１０がスタンバイ状態となる。自動運転開始の信号が入力されると、発熱機器５１が発熱し、第１収納手段５３内の空気が加熱される。

次に、搬送手段ＣＶがコンベア等を駆動し、被着体ＷＫが保持部材３２下方の所定位置よりも被着体搬送方向上流側（例えば図１中ＡＰで示す矢印の位置）に到達したことが光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段に検知されると、供給手段２０及び押圧手段３０が回動モータ２４Ａ、図示しない駆動機器及び吸引手段３３を駆動し、原反ＲＳを繰り出す。これにより、剥離板２３上に位置する先頭の接着シートＡＳが剥離シートＲＬから剥離され、保持面３２Ａで吸着保持される。そして、次の接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離板２３上の所定位置で検知手段２７に検知されると、供給手段２０が回動モータ２４Ａ及び図示しない駆動機器の駆動を停止し、再びスタンバイ状態となる。その後、加熱手段４０が第１排気手段４１を駆動し、加熱された第１収納手段５３内の空気を押圧手段３０で保持された接着シートＡＳの接着剤ＡＤ層に吹き付ける。このとき、接着剤ＡＤ層は、雰囲気温度に左右されて５℃や１０℃といった低温の状態で保持面３２Ａに保持されるが、加熱された第１収納手段５３内の空気が吹き付けられることにより、２５℃前後の常温から３０℃や３５℃といった接着力が良好となる温度に加熱される。

次に、被着体ＷＫが保持部材３２下方の所定位置に到達したことが光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段に検知されると、搬送手段ＣＶがコンベア等の駆動を停止し、被着体ＷＫを保持面３２Ａと対向する位置に停止させる。次いで、押圧手段３０が直動モータ３１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、保持部材３２を下降させ、接着シートＡＳを被着体ＷＫに押圧して貼付する。被着体ＷＫへの接着シートＡＳの接着が終了した後、押圧手段３０が吸引手段３３の駆動を停止するとともに、直動モータ３１を駆動し、保持部材３２を初期位置に復帰させる。その後、搬送手段ＣＶがコンベア等を駆動し、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを別の工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳは、その接着剤ＡＤ層が加熱されているので、後に当該被着体ＷＫが搬送先に搬送されるまで、接着シートＡＳが被着体ＷＫから剥がれ落ちたり、被着面上で移動したりするような不都合を防止することができる。

以上のような本実施形態によれば、制御手段５０で発生した熱を用いるようにしたことで、電力を過剰に消費することを防止することができる。また、制御手段５０で発生した熱を無駄に消費することも防止できる。

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、供給手段は、接着剤層を有する接着シートを供給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てその範囲内であればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。

制御手段５０は、図２（Ａ）に示すように、第１収納手段５３内で第１排気手段４１に近接する位置に発熱機器５１を収納する密閉された第２収納手段５５を備えてもよい。この場合、発熱機器５１が発する熱により不発熱機器５２、特に熱を嫌う不発熱機器５２が加熱されてしまうことを防止できる。なお、第１収納手段５３内で第２収納手段５５を設ける位置は、例えば、第１吸引口５４に近接する位置でもよいし、第１収納手段５３内の中央部でもよい。

第１収納手段５３内に第２収納手段５５を設ける場合、制御手段５０は、図２（Ｂ）に示すように、第２収納手段５５内に第１収納手段５３内の空気を取り入れる第２吸引口５６を備え、第１収納手段５３内の空気を第２吸引口５６から取り入れ、第２収納手段５５内で加熱された空気を第１排気手段４１で排気して接着剤ＡＤ層を加熱する構成とすることができる。この場合、加熱手段４０は、発熱機器５１のみが収納された第２収納手段５５内の空気を排気することができるので、高温に加熱された空気を接着剤ＡＤ層に吹き付けることができる。

第１収納手段５３内に第２収納手段５５を設ける場合、制御手段５０は、図３（Ａ）に示すように、複数の第２収納手段５５と、各第２収納手段５５を連通させる連通配管５７を備え、第１収納手段５３内の空気を第２吸引口５６から取り入れ、複数の第２収納手段５５及び連通配管５７を経て加熱された空気を第１排気手段４１で排気して接着剤ＡＤ層を加熱する構成とすることができる。

第１収納手段５３内に複数の第２収納手段５５を設ける場合、制御手段５０は、図３（Ｂ）に示すように、第２収納手段５５毎に第２吸引口５６を備え、加熱手段４０が各第２収納手段５５内から引き出した空気を１系統に纏める第２配管４３と、第２配管４３で１系統に纏められた第２配管部分に設けられたファンやタービン等の第２排気手段４４とを備えてもよい。この場合、第１収納手段５３内の空気を各第２吸引口５６から取り入れ、各第２収納手段５５で加熱された空気を第２排気手段４４で排気して接着剤ＡＤ層を加熱する構成とすることができる。

図３（Ｂ）に示す構成において、加熱手段４０は、各第２収納手段５５内それぞれに連通する第２配管４３の途中に設けられた切替弁や電磁弁等の選択手段４５を備え、当該選択手段４５が複数の第２収納手段５５のうちいずれか１つから加熱された空気を第２排気手段４４で排気することができる。このとき、各第２収納手段５５内それぞれの空気の温度を検知する温度センサや赤外線センサ等の検知手段６０を設け、当該検知手段６０の検知結果を基に選択手段４５が切替弁等を制御し、所定の温度以上になっている第２収納手段５５内の空気だけを第２排気手段４４で排気するようにすることができる。

図３（Ｂ）に示す構成において、一方の第２収納手段５５内には、動作開始後早期に発熱する発熱機器５１を収納し、他方の第２収納手段５５内には、動作開始後徐々に発熱する発熱機器５１を収納しておき、シート貼付装置１０の動作開始直後は、選択手段４５が切替弁等を制御し、一方の第２収納手段５５内の空気だけを第２排気手段４４で排気し、その後、時間の経過とともに他方の第２収納手段５５内からも第２排気手段４４で排気するようにしてもよいし、時間の経過とともに他方の第２収納手段５５内からのみ第２排気手段４４で排気するようにしてもよい。

選択手段４５は、検知手段６０の検知結果を基に、接着剤ＡＤ層が劣化するおそれがある高温に達した第２収納手段５５内の空気を排出しないように、切替弁等を切り替えることができる。このような高温に達した空気は、選択手段４５が切替弁等を駆動し、第１、第２収納手段５３、５５の外部に排出することができる。

剥離手段としてローラ等による剥離部材を用いてもよい。

押圧手段３０は、保持部材３２の吸引孔や図示しない別の孔から空気やガスなどの気体を吹き出し、接着シートＡＳを押圧して貼付してもよい。この場合、吹き出す気体を加熱手段４０で加熱した空気としてもよい。
押圧手段３０は、保持面３２Ａに接着シートＡＳの接着剤ＡＤ層より接着力が弱い接着剤層や粘着剤層等を設けたり、静電チャックや駆動機器としてのチャックシリンダ等を設けたりして接着シートＡＳを保持してもよい。
保持部材３２は、樹脂やゴム等の弾性部材や、金属や陶器等の非弾性部材で構成してもよいし、保持面３２Ａは、平面、曲面、凹凸面等でもよい。

第１、第２配管４２、４３および連通配管５７は、ホースやパイプ等でよく、樹脂やゴム等の弾性部材や、金属や陶器等の非弾性部材で構成してもよい。
加熱手段４０は、第１、第２排気手段４１、４４を複数設けてもよく、例えば、図１中二点鎖線で示すように、第１配管４２の途中にも第１排気手段４１を設けたり、排気口４２Ａの位置にも設けたり、それらの位置のいずれか１箇所又は複数箇所に設けてもよい。
加熱手段４０は、排気口４２Ａが空気を噴き出す方向を変更可能な駆動機器を具備する噴出方向変更手段を備え、当該噴出方向変更手段が駆動機器を駆動し、空気を噴き出す方向を変更させて接着剤ＡＤ層を満遍なく加熱する構成としてもよい。
加熱手段４０は、剥離手段で剥離される前、保持面３２Ａで吸着保持された後、被着体ＷＫに貼付された後等、いずれの位置で接着シートＡＳにおける接着剤ＡＤ層を加熱してもよいし、いずれの位置に亘って接着剤ＡＤ層を加熱してもよい。
加熱手段４０は、剥離手段や保持部材３２を加熱することで、当該剥離手段で剥離される接着シートＡＳや保持部材３２で吸着保持される接着シートＡＳの接着剤ＡＤ層を加熱するようにしてもよい。この場合、加熱手段４０は、制御手段５０と、剥離手段や保持部材３２との間を接続する熱伝導部材により構成してもよい。
加熱手段４０は、第１、第２配管４２、４３の途中に制御弁を設け、接着シートＡＳに対して間欠的に熱風を吹き付けるようにしてもよく、例えば、保持部材３２で接着シートＡＳを保持しているときのみに制御弁を駆動し、接着剤ＡＤ層に加熱された空気を吹き付けるようにしてもよい。
加熱手段４０は、吹き付ける気体の温度を調節する図示しない温度調整手段を備えていてもよい。温度調整手段としては、ペルチェ素子、ヒートパイプの冷却側等の冷却手段、外気を取り入れる切替弁（三方電磁弁等）等を例示できる。温度調整手段を設けることにより、適切な温度の空気を接着剤ＡＤ層に吹き付けることができる。

制御手段５０は、複数の第１収納手段５３を備えてもよい。
制御手段５０は、第２収納手段５５を複数設ける場合、当該第２収納手段５５の数は３体以上でもよく、その数に合わせて連通配管５７、選択手段４５、検知手段６０等を増やすことができる。
制御手段５０は、第１、第２吸引口５４、５６を複数備えてもよく、例えば、１つの第１、第２収納手段５３、５５に第１、第２吸引口５４、５６を複数設けてもよいし、複数の第１、第２収納手段５３、５５それぞれに１または複数の第１、第２吸引口５４、５６を設けてもよい。
第１、第２吸引口５４、５６は、窓、スリット、孔、ファン、タービン等、外部から空気を取り入れられるものなら何でもよい。

シート貼付装置１０は、天地反転して配置したり横置きにしたりして、搬送手段ＣＶで搬送されてくる被着体ＷＫの下面や側面に接着シートＡＳを貼付するように構成してもよい。
被着体ＷＫを停止させておき、または、被着体ＷＫを移動させつつ、供給手段２０等の他の手段を適宜上下左右方向に移動させて上記同様の接着シート貼付動作を行ってもよい。
被着体ＷＫを他の装置で搬送する場合、本発明において搬送手段ＣＶは不要であり、その他第２収納手段、検知手段等、本願発明の独立請求項に構成要件として記載されていない構成要素については、それぞれ必要に応じて採用すればよく、なくてもよい。

さらに、本発明における接着シートＡＳ、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、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはない。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、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シート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、電極基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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。

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）。

１０・・・ シート貼付装置
２０・・・供給手段
３０・・・押圧手段
４０・・・加熱手段
５０・・・制御手段
５１・・・発熱機器
５２・・・不発熱機器
５３・・・第１収納手段
５４・・・第１吸引口
５５・・・第２収納手段
５６・・・第２吸引口
ＡＳ・・・接着シート
ＡＤ・・・接着剤
ＷＫ・・・被着体

Claims (4)

1. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、
   接着剤層を有する前記接着シートを供給可能な供給手段と、
   前記供給手段で供給された前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
   前記接着剤層を加熱する加熱手段と、
   当該シート貼付装置の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記加熱手段は、前記制御手段が発する熱で前記接着剤層を加熱することを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記制御手段は、所定の温度以上に発熱する発熱機器と、前記所定の温度以上に発熱しない若しくは発熱しない不発熱機器とを備えて第１収納手段内に収納され、
   前記発熱機器は、前記第１収納手段の中で、密閉された第２収納手段内に収納さ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１収納手段は、外気を取り入れる第１吸引口を有し、前記第２収納手段は、前記第１収納手段内の気体を取り入れる第２吸引口を有し、
   前記加熱手段は、前記第２吸引口から取り入れられた気体を前記接着剤層に吹き付けて当該接着剤層を加熱することを特徴とする
   請求項１または２に記載のシート貼付装置。
4. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
   接着剤層を有する前記接着シートを供給する工程と、
   前記供給された前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する工程と、
   前記接着剤層を加熱する工程とを有し、
   前記加熱する工程では、制御手段が発する熱で前記接着剤層が加熱されることを特徴とするシート貼付方法。

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