JP5820280B2

JP5820280B2 - シート貼付装置及びシート貼付方法

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Publication number: JP5820280B2
Application number: JP2012003767A
Authority: JP
Inventors: 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: JP2013141998A

Description

本発明は、基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置及びシート貼付方法に関する。

従来、この種のシート貼付装置として、接着シートを繰り出す繰出手段と、複数の吸引孔を有し、繰出手段から繰り出された接着シートを基材シート側から吸引孔で吸引して保持する保持手段と、保持手段で保持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る装置が知られている。

ところで、同一のシート貼付装置で形状の異なる大小さまざまの種類の接着シートを貼付するには、保持手段を最も大きな形状の接着シートを吸引保持可能なものに形成することが必要になる。この場合、小さな形状の接着シートでは、接着シートに合致する領域以外の保持手段の領域が広くなって、この領域の吸引孔から多量の空気が吸引されることになる。そのため、接着シートに合致する領域の吸引力が低下して、保持手段から接着シートが脱落してしまうことがある。

そこで、従来、保持手段の複数の吸引孔のうち吸引力が付与される吸引孔が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更手段を設け、接着シートに合致する領域の吸引力が低下することを防止できるようにしたシート貼付装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。

この吸引領域変更手段は、保持手段の下部に設けられる複数の吸引孔を有する吸引ブロックの上面に、接着シートに合致する領域以外の領域を覆う選択シートを固定する構成とされている。そして、形状の異なる複数種の接着シートに対応する複数種の選択シートを用意し、選択シートを接着シートの形状に合わせて交換している。然し、選択シートの交換には、保持手段を一旦分解して吸引ブロックに選択シートを付け換えることが必要になり、面倒な作業が増えて生産性が低下する、という不具合を生ずる。

特開２００３−３２７２２３号公報

本発明は、保持手段の吸引領域を接着シートの大きさに応じて自動的に変更できるようにした生産性に優れたシート貼付装置及びシート貼付方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートを被着体に貼付する本発明のシート貼付装置は、接着シートを繰り出す繰出手段と、複数の吸引孔を有し、当該吸引孔に吸引力が付与されることで前記繰出手段から繰り出された接着シートを前記基材シート側から保持する保持手段と、前記保持手段で保持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、前記保持手段の複数の吸引孔のうち吸引力が付与される吸引孔が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更手段と、前記接着シートの大きさを入力可能な入力手段とを備え、前記吸引領域変更手段は、前記入力手段に入力された前記接着シートの大きさを基に前記吸引領域の大きさを変更可能に設けられると共に、前記繰出手段による前記接着シートの繰り出しに同期して、当該接着シートの繰出速度と同じ速度で前記吸引領域の大きさを当該接着シートの繰出方向に拡大可能であることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートを被着体に貼付する本発明のシート貼付方法は、接着シートを繰り出す繰出工程と、複数の吸引孔を有する保持手段を用い、前記吸引孔に吸引力を付与することで前記繰出工程で繰り出された接着シートを前記基材シート側から保持する保持工程と、前記保持手段で保持された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧工程と、前記保持手段の複数の吸引孔のうち吸引力が付与される吸引孔が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更工程と、前記接着シートの大きさを入力手段に入力する入力工程とを備え、前記吸引領域変更工程では、前記入力手段に入力された前記接着シートの大きさを基に前記吸引領域の大きさを変更すると共に、前記繰出手段による前記接着シートの繰り出しに同期して、当該接着シートの繰出速度と同じ速度で前記吸引領域の大きさを当該接着シートの繰出方向に拡大することを特徴とする。

本発明によれば、入力手段に接着シートの大きさを入力するだけで、吸引領域を接着シートの大きさに応じて自動的に変更できる。従って、上記従来例のような面倒な選択シートの交換作業が不要となり、生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態のシート貼付装置の側面図。実施形態のシート貼付装置の斜視図。接着シートの繰出途中の状態を示す要部の断面図。実施形態のシート貼付装置の変形例を示す要部の断面図。他の実施形態のシート貼付装置の側面図。

以下、図面を参照して、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ＡＳを被着体ＡＨに貼付するシート貼付装置に本発明を適用した実施形態について説明する。尚、本明細書の方向若しくは位置を示す用語は、特に明示しない限り、図１を基準とし、「前」とは同図中手前側を示す一方、「後」とは同奥行き側について用いられ、「左」、「右」、「上」、「下」も同様に図１を基準とする。

図１、図２を参照して、本実施形態のシート貼付装置は、被着体ＡＨを搬送する搬送手段としてのコンベアＣＶと、コンベアＣＶよりも上方の装置フレーム１ａに配置され、接着シートＡＳを繰り出す繰出手段１と、複数の吸引孔２１を有し、当該吸引孔２１に吸引力が付与されることで繰出手段１から繰り出された接着シートＡＳを基材シートＢＳ側から保持する保持手段２と、保持手段２に保持された接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧して貼付する押圧手段３と、保持手段２の複数の吸引孔２１のうち吸引力が付与される吸引孔２１が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更手段４と、接着シートの大きさを入力可能な入力手段５とを備える。

繰出手段１は、帯状の剥離シートＲＬに間隔を存して多数の接着シートＡＳがその接着剤層ＡＤを介して仮着された原反ＲＳを巻回した状態で支持する支持軸１１と、上下２個のガイドローラ１２、１３と、剥離シートＲＬを折り返すことで当該剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離板１４と、剥離板１４を通過した剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ１５及びニップローラ１６と、剥離シートＲＬを巻き取る巻取軸１７とを備え、接着シートＡＳを剥離板１４からその左方向（繰出方向）に繰り出すように構成されている。駆動ローラ１５と巻取軸１７は、夫々駆動機器としての回動モータＤＭ１、ＤＭ２により回転駆動される。

保持手段２は、剥離板１４の左方に隣接する位置に配置され、複数の吸引孔２１が形成された下板部２２ａと、左端面に開口する内部空間ＳＰを下板部２２ａとの間に形成する上板部２２ｂとを有する保持ヘッド２２と、保持ヘッド２２の内部空間ＳＰにチューブ２３ａを介して接続される減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段２３とで構成される。

押圧手段３は、保持ヘッド２２を上下動させる駆動機器としての直動モータＬＭ１と、保持ヘッド２２の内部空間ＳＰにチューブ３１ａを介して接続される加圧ポンプや加圧タンク等の気体供給手段３１とで構成される。尚、気体供給手段３１で供給する気体は、空気に限らず、窒素ガスやネオンガス等のガスでもよい。

吸引領域変更手段４は、繰出手段１による接着シートＡＳの繰出方向に吸引領域の大きさを変更可能な第１可動部材４１と、前記繰出方向に直交する方向（前後方向）に吸引領域の大きさを変更可能な前側の第２可動部材４２及び、後側の第２可動部材４３とを有している。
第１可動部材４１は、保持ヘッド２２の内部空間ＳＰの開口から当該内部空間ＳＰに挿入されて下板部２２ａの上面及び上板部２２ｂの内壁（下面及び側壁）に摺接し、吸引孔２１を上方から閉塞する。そして、第１可動部材４１に駆動機器としての直動モータＬＭ２の出力軸ＬＭ２ａが連結され、第１可動部材４１を直動モータＬＭ２により左右方向に移動させることで、吸引領域の大きさを変更可能としている。
前側、後側の第２可動部材４２、４３は、下板部２２ａの下面に摺接し、吸引孔２１を下方から閉塞する。そして、前側の第２可動部材４２に駆動機器としての直動モータＬＭ３の出力軸ＬＭ３ａが連結されると共に、後側の第２可動部材４３に駆動機器としての直動モータＬＭ４の出力軸ＬＭ４ａが連結され、前側、後側の第２可動部材４２、４３を各直動モータＬＭ３、ＬＭ４により前後方向に移動させることで、吸引領域の大きさを変更可能としている。
尚、直動モータＬＭ３、ＬＭ４は保持ヘッド２２の上面に支持されており、これら直動モータＬＭ３、ＬＭ４の上面に交差するように直動モータＬＭ２が支持され、この直動モータＬＭ２の上面に直動モータＬＭ１の出力軸ＬＭ１ａが連結されている。

入力手段５は、光学センサやＣＣＤカメラ等から成る撮像手段５ａと、シート貼付装置の全体的な動作を制御するパーソナルコンピュータやシーケンサー等からなる制御手段５ｂとを備え、撮像手段５ａで撮像（入力）した接着シートＡＳの画像データを制御手段５ｂに送信し、制御手段５ｂは、その画像データを基に各直動モータＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４を制御する。

接着シートＡＳを被着体ＡＨに貼付する際は、先ず、減圧手段２３を作動させて吸引孔２１から空気を吸引し、この状態で繰出手段１を作動させて、剥離板１４の左方に接着シートＡＳを繰り出し、この接着シートＡＳをその上面の基材シートＢＳ側から吸引孔２１で吸引して保持ヘッド２２に保持する。また、次の接着シートＡＳが剥離板１４の先端近傍に到達したところで繰出手段１の作動を停止させる。

次に、図示省略したセンサにより被着体ＡＨが保持ヘッド２２の直下位置に到達したことが検知されたとき、コンベアＣＶを一時停止させると共に、保持ヘッド２２を直動モータＬＭ１により下動させ、接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧して貼付し、その後、保持ヘッド２２を上動させる。以上により１回のシート貼付作業が終了し、以降上記同様の動作が繰り返される。

ところで、接着シートＡＳの形状は一定ではなく、例えば、図１、図２に二点鎖線で示す如く、大きな接着シートＡＳを貼付することもある。そのため、保持ヘッド２２は、大きな接着シートＡＳを吸引保持できる大きさに形成されている。この場合、図１、図２に実線で示す小さな接着シートＡＳに対しては、保持ヘッド２２が大き過ぎ、小さな接着シートＡＳの平面形状に対応した領域以外の領域の吸引孔２１から多量の空気が吸引され、小さな接着シートＡＳを吸引する吸引力が低下して、当該接着シートＡＳが保持ヘッド２２から脱落する可能性がある。

そこで、撮像手段５ａで撮像した接着シートＡＳの画像データを基に制御手段５ｂが吸引領域変更手段４を制御して、種々の接着シートＡＳの大きさに応じて保持ヘッド２２の吸引領域の大きさを変更するようにしている。
即ち、吸引領域は、保持ヘッド２２の右端部に接着シートＡＳの右端部が略一致するように設定され、保持ヘッド２２の前後方向のセンター位置が接着シートＡＳの前後方向のセンター位置となるように設定されている。そして、制御手段５ｂにより、撮像手段５ａで撮像した接着シートＡＳの画像データを基に、当該接着シートＡＳの左右方向寸法及び前後方向寸法を算出する。そして、第１可動部材４１の右端部が保持ヘッド２２の右端部から接着シートＡＳの左右方向寸法だけ離れた位置（図１に示す位置）に配置されるように、直動モータＬＭ２が駆動される。また、前側、後側の第２可動部材４２、４３間が接着シートＡＳの前後方向寸法だけ離れた位置に配置されるように、各直動モータＬＭ３、ＬＭ４が駆動される。これにより、接着シートＡＳの大きさに対応した吸引領域以外の吸引孔２１に吸引力が及ぶことがなくなり、接着シートＡＳが小さな形状であっても、吸引領域以外の領域から多量の空気が吸引されて、接着シートＡＳが脱落することを確実に防止することができる。そして、接着シートＡＳの大きさに応じて吸引領域を自動的に変更できるため、上記従来例のような面倒な選択シートの交換作業が不要となり、生産性の向上を図ることができる。

尚、被着体ＡＨが固いものであると、前側、後側の第２可動部材４２、４３が邪魔になって、接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧できなくなる。この場合は、保持ヘッド２２が所定位置に下動したところで、減圧手段２３の作動を停止させて気体供給手段３１を作動させ、吸引孔２１から吹き出す気体により接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧して貼付する。一方、被着体ＡＨが変形可能なものであれば、前側、後側の第２可動部材４２、４３は邪魔にならず、吸引孔２１から気体を吹き出す必要はないので、気体供給手段３１及びチューブ３１ａは、必ずしも設ける必要はない。

ところで、第１可動部材４１を接着シートＡＳの左右方向寸法に対応した位置に停止させたまま、接着シートＡＳを繰出手段１から繰り出した場合、例えば、接着シートＡＳの腰が弱いと、図３に二点鎖線で示す如く、繰出手段１（剥離板１４）から繰り出される接着シートＡＳが垂れ下がってしまい、接着シートＡＳを保持できなくなる。

そこで、繰出手段１による接着シートＡＳの繰り出しに同期して、接着シートＡＳの繰出速度と同じ速度で吸引領域の大きさを繰出方向に拡大させるようにすることもできる。即ち、接着シートＡＳの繰出前に、第１可動部材４１をその右端部が内部空間ＳＰ右端部近傍に位置するように移動して待機させておき、図３の矢印に示す如く、繰出手段１による接着シートＡＳの繰り出しに同期して、第１可動部材４１を接着シートＡＳの繰出速度と同じ速度で、接着シートＡＳの大きさに対応する位置まで繰出方向（左方）に移動させる。これによれば、吸引領域の吸引孔２１に右端部側から接着シートＡＳの繰り出しに同期して、順に吸引力が付与されることになり、吸引力が付与された吸引孔２１に強い吸引力が作用して、腰の弱い接着シートＡＳであってもその垂れ下がりを生ずることなく確実に保持できる。

尚、このような動作で強い吸引力が作用して接着シートＡＳの繰り出しに支障を来す場合は、接着シートＡＳの左端部と第１可動部材４１の右端部との間に、空気を積極的に内部空間ＳＰ内に取り入れる所定間隔のスペースをおいて接着シートＡＳの繰り出しと、第１可動部材４１の移動とを行うようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１可動部材４１は、図４に示すように、吸引孔２１を上方から閉塞することなく、例えば、第１可動部材４１の右端部に気体の移動を遮断するパッキン部材４１ａを設け、減圧手段２３の吸引力が及ぶ空間と、及ばない空間に内部空間ＳＰを分断できる構成として吸引領域の大きさを変更できるようにしてもよい。

また、第１可動部材４１を下板部２２ａの下面に摺接するように構成して、吸引孔２１を下方から閉塞する構成とし、前側、後側の第２可動部材４２、４３を内部空間ＳＰに挿入するように構成してもよい。この場合も、前側、後側の第２可動部材４２、４３は、吸引孔２１を上方から閉塞することなく、減圧手段２３の吸引力が及ぶ空間と、及ばない空間に内部空間ＳＰを分断できる構成であれば足りる。

尚、第１可動部材４１と前側、後側の第２可動部材４２、４３との一方を省略したり、前側の第２可動部材４２と後側の第２可動部材４３との一方を省略したりすることも可能である。
更に、吸引領域変更手段４は、可動部材４１、４２、４３を有するものを用いる以外に、各吸引孔２１に設けられ、電気やエア等を駆動源として各吸引孔２１を閉塞可能な弁、蓋、栓等で構成してもよい。

また、撮像手段５ａを光学センサで構成した場合、接着シートＡＳの左右方向寸法は、例えば、当該接着シートＡＳを繰り出したときに、光学センサが接着シートＡＳに反応してＯＮ、又は、ＯＦＦ状態となった時間を計測すればよいし、接着シートＡＳの左右方向寸法は、例えば、前後方向に複数の光学センサを並べておき、当該複数の光学センサのうち接着シートＡＳに反応してＯＮ、又は、ＯＦＦ状態となった光学センサの数を数えればよい。

更に、繰出手段１の支持軸１１に支持する原反ＲＳは、図５に示す如く、帯状の基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤを有する帯状シートＷＳをその接着剤層ＡＤを介して帯状の剥離シートＲＬに仮着したものであってもよい。この場合、繰出手段１は、上記実施形態と同様の部材に加え、上下のガイドローラ１２、１３間に配置され、帯状シートＷＳに切り込みを形成することで当該切り込みの内側に接着シートＡＳを形成すると共に切り込みの外側に不要シートＵＳを形成する切断手段１８を備えるものに構成される。

切断手段１８は、接着シートＡＳの前後両側の辺に沿う切り込みを形成する前後一対の丸カッター１８１と、接着シートＡＳの繰出方向に交差する辺に沿う切り込みを形成する平カッター１８２と、これらカッター１８１、１８２に原反ＲＳを挟んで対向するロール状と板状のプラテン１８３、１８４とで構成される。丸カッター１８１と平カッター１８２は、駆動機器としての直動モータＬＭ５、ＬＭ６により帯状シートＷＳに向けて進退され、更に、丸カッター１８１は、図示省略した駆動機器により少なくとも前後方向に移動可能であって、形状の異なる接着シートＡＳを形成可能になっている。

このものでは、制御手段５ｂの例えばパーソナルコンピュータのキーボードを介して入力された接着シートＡＳの形状データを基に、切断手段１８を制御して、このデータ通りの形状の接着シートＡＳを形成する。この場合には、撮像手段５ａを用いなくてもよく、制御手段５ｂに入力されたデータを基に各直動モータＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４を制御して、吸引領域を接着シートＡＳの大きさに応じて変更することができる。

尚、接着シートＡＳを剥離シートＲＬに仮着した原反ＲＳを用いる場合、原反ＲＳを巻回した芯筒に、接着シートＡＳの大きさや形状を含む原反ＲＳに関するデータを記憶させたＩＣタグ等のデータ記憶部材を取り付け、このデータをシート貼付装置に設けたリーダで読取ることがある。この場合は、入力手段にリーダを含めればよい。

また、上記実施形態では、接着シートＡＳの輪郭（平面形状）に対応する領域を吸引領域としたが、当該吸引領域は、接着シートＡＳの平面形状よりも小さくてもよいし、少々ならば接着シートＡＳの平面形状よりも大きくてもよい。つまり、保持手段２が接着シートＡＳを吸引して保持する上で、当該接着シートＡＳが保持ヘッド２２に当接していない部分の吸引孔２１から多量の空気が吸引され、吸引領域での吸引力が低下して保持手段２から接着シートＡＳが脱落してしまうことを防止することが可能なものであれば特に限定されることはない。
更に、接着シートＡＳの形状は、丸形や楕円形や菱形や三角形等の方形以外の形状であってもよく、接着シートＡＳの形状がこのような方形以外の形状の場合にでも、接着シートＡＳの平面形状よりも小さな吸引領域を形成したり、少々大きな吸引領域を形成すればよい。

また、接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、接着シートＡＳ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、接着シートＡＳは、基材シートＢＳを接着剤層ＡＤから剥離することのできるもの、所謂、両面接着シートのようなものであってもよく、このような両面接着シートとしては、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。更に、被着体ＡＨが適宜な物品（例えば、食品や樹脂容器等）であって、接着シートＡＳがラベルであってもよく、被着体ＡＨが半導体ウエハであって、接着シートＡＳ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、半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等が例示でき、このような半導体ウエハに貼付する接着シートＡＳ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ＡＨ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、被着体としては、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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。

更に、上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。

ＡＳ…接着シート、ＢＳ…基材シート、ＡＤ…接着剤層、ＡＨ…被着体、１…繰出手段、２…保持手段、２１…吸引孔、３…押圧手段、４…吸引領域変更手段、４１…第１可動部材、４２、４３…第２可動部材、５…入力手段。

Claims

基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置であって、
前記接着シートを繰り出す繰出手段と、
複数の吸引孔を有し、当該吸引孔に吸引力が付与されることで前記繰出手段から繰り出された接着シートを前記基材シート側から保持する保持手段と、
前記保持手段で保持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、
前記保持手段の複数の吸引孔のうち吸引力が付与される吸引孔が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更手段と、
前記接着シートの大きさを入力可能な入力手段とを備え、
前記吸引領域変更手段は、前記入力手段に入力された前記接着シートの大きさを基に前記吸引領域の大きさを変更可能に設けられると共に、前記繰出手段による前記接着シートの繰り出しに同期して、当該接着シートの繰出速度と同じ速度で前記吸引領域の大きさを当該接着シートの繰出方向に拡大可能であることを特徴とするシート貼付装置。
基材シートの一方の面に接着剤層を有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法であって、
前記接着シートを繰り出す繰出工程と、
複数の吸引孔を有する保持手段を用い、前記吸引孔に吸引力を付与することで前記繰出工程で繰り出された接着シートを前記基材シート側から保持する保持工程と、
前記保持手段で保持された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧工程と、
前記保持手段の複数の吸引孔のうち吸引力が付与される吸引孔が存する領域を吸引領域として、当該吸引領域の大きさを変更可能な吸引領域変更工程と、
前記接着シートの大きさを入力手段に入力する入力工程とを備え、
前記吸引領域変更工程では、前記入力手段に入力された前記接着シートの大きさを基に前記吸引領域の大きさを変更すると共に、前記繰出手段による前記接着シートの繰り出しに同期して、当該接着シートの繰出速度と同じ速度で前記吸引領域の大きさを当該接着シートの繰出方向に拡大することを特徴とするシート貼付方法。