JP4274325B2 - テープ貼付装置 - Google Patents

Description

本発明はテープ貼付装置に係り、電子機器製造工程における基板の仮固定やマスキングを行う際に、ワーク（被貼付物）に、所定寸法のテープを高精度に貼付できるようにしたテープ貼付装置に関する。

従来、テープ貼付装置として開発されているものは、被貼付物がたとえば封筒や箱類等の場合、開口部等の一部に封止テープを貼付することを目的としており、それほど貼付位置の精度を要求されないものが多かった。

また、従来のテープ貼付装置の構成としては、特許文献１の従来技術に開示されたように、リールに巻回された状態のテープの粘着剤面が剥離紙に貼着されたテープをリールに巻回したものや、テープ表面側に剥離剤層が形成され、テープを直接、巻回したものを、貼付装置の巻取リール等にセットし、テープを巻取リールから被貼付物側に引き出し、被貼付物への貼付を行う直前に所定長さにカットして、被貼付物の所定位置に貼付するようになっている。

このとき特許文献１の発明は、剥離紙を用いない粘着テープを、周面に多数の小孔が形成されたローラに巻回し、ローラを半回転させたごとに、周面上で１８０°の反対位置にある２個所のスリット位置で所定長さのテープ片に切断し、ローラ近傍に移送されてきた被貼付物の所定位置にローラ周面に吸着されたテープ片を被貼付物側に転写するようになっている。
特開２０００−２９６８１５公報参照。

ところが、特許文献１に開示された装置では、切断されたテープ片はローラ周面に吸着された状態で半周して被貼付物の貼着位置と位置合わせがされるようになっている。このため、この位置合わせの同期は、ローラの回転と直線上を移動する被貼付物との間で行われ、貼付対象のテープ片の長さに応じた直径のローラあるいは所定のスリット位置を設けたローラを備える必要がある。また、切断されたテープ片をローラ周面に保持するために、ローラ周面を、常に負圧状態にしておかなければならない。

また、剥離紙（セパレータ）付きの片面粘着テープ、両面粘着テープ等には対応しておらず、粘着テープの幅等の変更に応じて装置や部品の交換、改変を行う必要があり、汎用的なテープ貼付装置として使用目的が達成できないことが予想される。そこで、本発明の目的は上述の問題点を解消し、各種のテープ種類、幅に対応でき、被貼付物のテープ貼付位置に対して精度良く連続してテープ貼付を行うことができる貼付装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は被貼付物の移送方向に沿って、前記被貼付物の表面の所定位置に貼付されるテープが供給リールから連続して繰り出され、下側剥離紙が剥離されたテープの一部を前記被貼付物の表面に貼付した状態で、前記被貼付物を移動させるとともに前記テープを所定長さに切断し、前記所定長さに切断されたテープ片を前記被貼付物の表面に貼付するテープ貼付装置において、前記テープは、前記被貼付物側の剥離紙が剥離された状態で、その先端がテープ送り出し機構に保持され、該テープ送り出し機構によるテープ送り出し時に、前記切断されたテープ先端と前記テープ送り出し機構の貼付ローラ先端との位置合わせを行い、貼付位置に移送された前記被貼付物の所定位置に前記テープ先端が貼付され、所定長さに切断された後のテープ片が吸着ガイドに保持されて貼付されるようにしたことを特徴とする。

前記吸着ガイドは、吸着面に前記テープを収容可能な溝状部が形成され、前記テープ送り出し機構によってテープ先端が前記被貼付物の表面に位置決めされた後に、前記テープ送り出し機構が後退したテープ位置まで回動して接近し、前記テープを吸着面の溝状部に吸着して、前記テープが切断された後のテープ片を前記溝状部に保持することで前記テープ片の後端部の前記被貼付物の表面への貼付位置を保持することが好ましい。

前記テープは、上側剥離紙が剥離され、該上側剥離紙が剥離紙回収手段に導かれる経路上に位置した追押えローラによって、前記被貼付物の表面に貼付されたテープの上側粘着面を、前記上側剥離紙を介在させて押圧することが好ましい。

前記テープ送り出し機構のテープ送り出しスライダは、テープ切断時に生じたテープ先端の切断しろを、前記先端貼付ローラ位置と位置合わせできるように、その送り出し量を設定できるようにすることが好ましい。

以上に述べたように、本発明によれば、被貼付物としての各種形状のワークに対して、各種寸法のテープを、それらの所定位置に連続して精度良く貼付することができるという効果を奏する。

以下、本発明のテープ貼付装置の実施するための最良の形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１はテープ貼付装置１の全体構成を示した概略正面図である。本実施例では、同図（ｂ）に拡大して示したように、両面テープとして、テープ基材３の両面に粘着剤層４が形成され、それぞれの粘着剤層４に剥離紙５，６（セパレータ）が積層されたテープ２が適用された例について説明する。本発明のテープ貼付装置１の構成は、機能の面から大別して、両面テープ２を被貼付物Ｗまで案内するテープ供給手段１０と、両面テープ２を被貼付物Ｗに貼付する際に、下面側（被貼付物Ｗ側）の剥離紙５（以下、下側セパ５と略記する。）をテープ２下面から剥離し、剥離後の下側セパ５が所定の巻取リール２１に巻き取られて回収される下側セパ回収手段２０と、被貼付物Ｗにテープ２を貼付する直前に、テープ２上面側の剥離紙６（以下、上側セパ６と略記する。）がテープ２上面から剥離されるとともに、貼付される直前のテープ２に対して、上側セパ６を介して所定のテンションを付与するテープテンション付与手段３４を有する、上側セパ６が所定の巻取リール３６に巻き取り回収される上側セパ回収手段３０と、切断されたテープ先端２ａおよび切断された後のテープ片２Ａを保持して、テープ先端２ａを被貼付物Ｗの貼付位置まで送り出すテープ送り出し機構５５と、被貼付物Ｗに貼付されたテープ２を被貼付物Ｗに確実に貼付するための追押えローラ５７とを備えたテープ送り出し・貼付手段５０とから構成されている。なお、本明細書では、被貼付物Ｗに貼付される貼付物を「テープ」と称しているが、幅広のテープであって、外観上はシート状ものであっても、連続して巻回された状態で供給リールから繰り出され、被貼付物Ｗに貼付する際に下側セパ５が剥離され、被貼付物Ｗ表面の所定位置に貼付され、部品の仮止め手段として、あるいはたとえば液晶表面を保護する透明樹脂カバーや各種機能性フィルム、シール等の種々の用途に用いられる形状のものも含めることができ、それらの基材の材質や粘着剤の種類等は問わないことは言うまでもない。

ここで、上述の各手段の構成について、供給リール１１からのテープ２の繰り出しから、所定長さに切断されたテープ片２Ａ（図５）の被貼付物Ｗへの貼付工程までのテープ２の作業工程に沿って、全体構成を示した図１と、貼付装置１の待機状態を示した図２を参照して説明する。図１に示したように、プレート７を立設してなる本体部の上部には、供給リール１１の水平回転軸１１ａが回転可能に軸支されている。供給リール１１は、貼付されるテープ２の幅に応じた幅のリールを装着、固定できるようになっている。供給リール１１から繰り出されたテープ２は２個のガイドロール１２，１３で向きを偏向され、反転ローラ１４でテープ２の下面から下側セパ５が剥離される。この下側セパ５は、ガイドローラ１５，１６を介して、下側セパ回収手段２０としての下側セパ巻き取りリール２１に回収される。この下側セパ５の巻き取りリール２１はプレート７の背面に突出した軸端に連結された図示しない減速機を介して駆動モータにより所定回転数、回転トルクで回転することができる。

一方、後述するテープ送り出し・貼付手段５０の先端位置で、被貼付物Ｗにテープ２を貼付する直前に、テープ２の上面側を覆う上側セパ６がテープ２上面から剥離されると、この上側セパ６は、後述するガイドローラ３１，先端押えローラ６２，上側セパ反転ローラ３２，ガイドローラ３３，およびテープテンション付与手段としてのダンサローラ３４で所定の弾性バネ３７等でテンションが付与された状態で、被貼付物Ｗ側に向けて反転され、追押えローラ５７でさらに反転し、その際、上側セパ６の表面で、被貼付物Ｗに貼付された直後のテープ２の粘着剤面４を押圧し、確実に被貼付物Ｗに貼付することができる。その後、ガイドローラ３５を介して、上側セパ巻き取りリール３６に巻回、回収される。この上側セパ巻き取りリール３６も、プレート７の背面に突出した軸端に連結された図示しない減速機を介して駆動モータにより所定回転数、回転トルクで回転することができる。このとき上側セパ巻き取りリール３６は、下側セパ５の巻き取りロール２１と同期をとって回転するように、ギヤボックス等を介して単一の駆動モータの回転方向を反転させて使用することができる。

テープ送り出し・貼付手段５０は、図１（全体構成正面図）及び図２（待機状態説明図）に示したように、プレート７（図１）背面側に位置し、切断時に紙面直交方向に突出してテープ２を所定位置で切断するカッタ５６（図５）で切断されたテープ先端２ａを保持して、下方に位置する被貼付物Ｗの所定位置までテープ先端２ａを精度良く送り出すテープ送り出し機構５５と、切断された側のテープ片２Ａ（図５）を保持する吸着ガイド４０と、吸着ガイド４０に保持されたテープ片２Ａが、下方に位置する被貼付物Ｗの貼付位置に貼付された後に、その表面を押圧する追押えローラ５７とからなる。

テープ送り出し機構５５は、図２に拡大して示したように、被貼付物Ｗの進行方向に所定角度をなして傾いて設置された本体プレート５８と、本体プレート５８に沿って前後方向に直動するテープ送り出しスライダ６０とからなる。このテープ送り出しスライダ６０のフレーム６１には、ガイドローラ３１と、先端押えローラ６２と、上側セパ反転ローラ３２の３個のローラが回転可能に軸支され、本体プレート５８のガイドレール（図示せず）に沿ってフレーム６１がスライドし、テープ２の送り出し量がコントロールされる。また、フレーム６１の下側先端には、押え板バネ６４が装着されている。この押え板バネ６４はテープ先端２ａを下側から先端押えローラ６２下面に押圧して、切断された直後のテープ先端２ａ位置をテープ送り出し機構５５の所定位置に保持する役割を果たしている。

吸着ガイド４０は、図３〜図５を参照して後述するように、アクチュエータ４２（図３，図４）によって支点４１回りに回動することにより、角度調整可能で、さらにヘッド内部に図示しない複数の細孔４３（図６）が形成されたマニホールドが形成されており、図５に示したように、真空ポンプＰの動作により、切断後のテープ片２Ａを吸着し、追押えローラ５７による被貼付物Ｗへのテープ片２Ａの貼付を確実にかつ精度良く行えるようにしている。

次に、テープ貼付装置１による被貼付物Ｗへのテープ貼り付け工程について、図２〜図５を参照して説明する。
図２は、前工程が終了し、各動作部材が初期位置に戻った待機状態を示している。この待機状態では、下側セパ回収手段２０と、上側セパ回収手段３０の駆動モータ（図示せず）は、運転制御部（図示せず）により動作停止状態にある。被貼付物Ｗが所定位置に図示しない移送手段により紙面左側から矢印Ａ方向に移送され、所定位置に達した状態で、テープ２の貼付動作が開始する。また、剥離紙５，６が付いた状態の両面テープ２をガイドする各ガイドローラ１２，１３（図１）は、テープ送り時にすべりが生じないように、シリコーンゴム等で被覆され、所定の抵抗が生じるようになっている。一方、下側セパ５、上側セパ６が剥離され、テープ２の粘着剤層に接触しながら、テープ先端２ａを被貼付物Ｗの貼付位置にガイドするガイドローラ３１のテープ２の粘着剤面が当接するローラの周面には、粘着剤が付着しないように、一例として周面にローレット加工された黄銅製ローラが装着されている。この他、粘着剤によって送り性能の低下が防止できる材質であれば、各種の金属製や樹脂製のローラを使用することができる。

図２に示した待機状態から、テープを被貼付物Ｗに貼付する作業における装置の動作について、図３〜図５を参照して説明する。
図３には、テープ貼付装置１の下方所定位置に被貼付物Ｗが移送され、その被貼付物Ｗの表面の下方に記した矢印の範囲にテープ２を貼付する工程の初期段階を示している。同図に示したように、被貼付物Ｗが所定位置まで搬送されたことが位置センサＳで検知されると、テープ送り出し機構５５のテープ送り出しスライダ６０の先端が、図示しないアクチュエータの動作により被貼付物Ｗのテープ貼付位置間で矢印Ｂ方向に進行する。このとき、テープ先端２ａは、押え板バネ６４で先端押えローラ６２に保持された状態で、テープ貼付位置にその端部が精度良く位置決めされ、先端押えローラ６２によりテープ先端２ａが貼着される。このとき当初、図２に示したように、切断後の切断しろ（約１５mm）が突出していたテープ先端２ａは、テープ送り出しスライダ６０内のガイドローラ３１と、反転ローラ１４と先端押えローラ６２との間でテープ２の張り具合が調整され、切断しろ分が反転ローラ１４とガイドローラ３１と先端押えローラ６２との間で吸収され、テープ先端２ａは、先端押えローラ６２の下端の所定位置に保持させることができる。このため、高精度で被貼付物Ｗにテープ先端２ａの位置合わせを行える。

テープ先端２ａの位置合わせ後、テープ送り出しスライダ６０のフレーム６１がアクチュエータ（図示せず）の動作により矢印Ｃ方向に後退し、それに伴って、図４に示したように、吸着ヘッド４０がテープ送り出し角度に沿うように、支点４１回りにアクチュエータ４２の動作により、テープ送り出し角度と等しくなる程度まで回動し、テープ２に接する。この状態で真空ポンプＰ（図５）を動作させてテープ２を吸着する。その吸着力は、被貼付物Ｗの矢印Ａ方向への移動に伴って被貼付物Ｗにテープ２が貼付されるのに合わせてテープ２が吸着面を抵抗なく摺動できる程度に設定されている。なお、このとき図２に示したテープブレーキ１２のブレーキパッド１２ａによって両面テープ２がローラ面１２ｂに押圧されているので、テープ２は供給リール１１から繰り出されない状態にある。

図４は、図３に示した状態から被貼付物Ｗが図示しない移送手段により矢印Ａ方向に移送される際に、被貼付物Ｗの表面に貼付されるテープ２が吸着ガイド４０で吸着された状態を示している。テープ２上面が追押えローラ５７により押圧された状態で、テープ送り出し機構５５のテープ送り出しスライダ６０は初期位置まで後退する。このとき、テープブレーキ１２（図１）は解放された状態にあり、被貼付物Ｗの移送に従って所定のテンションが付与された状態でテープ２が供給リール１１から繰り出される。

図５は、被貼付物Ｗの所定位置までテープ２が貼付され、貼付位置の後端近くに達した状態を示している。同図に示したように、この状態になると、カッタ５６がテープ走行位置まで突出してきて、テープ２の剥離紙（下側セパ５、上側セパ６）が剥離され、両面が粘着面となった状態のテープ２が所定長さに切断され、その後、切断されたテープ片２Ａは吸着ガイド４０に吸着されながら、被貼付物Ｗの移動に伴う追押えローラ５７によって押圧される。これにより、テープ片２Ａは被貼付物Ｗの表面に確実に貼着される。このとき、切断されたテープ片２Ａの後端は吸着ヘッド４０に確実に保持されており、その前方位置で追押えローラ５７により被貼付物Ｗに押圧されることにより、テープ片２Ａは先端から後端までが確実かつ高精度に被貼付物Ｗの表面に貼付される。またテープ２の上側セパ６も剥離され、テープ上面が粘着面となった状態でテープ２が貼着される。このため、追押えローラ５７により押圧時に追押えローラ５７の周面にテープ２の粘着剤３が先端押ローラ６２位置で付着しないように、剥離された上側セパ６を、図４，図５に示したように、ダンサローラ３４を経由して所定のテンションが付与された状態で、再度追押えローラ５７を経由させ、この上側セパ６をテープ２の上面との間に介在させるようにして追押えローラ５７による押圧を行うようにしている。

その後、吸着ヘッド４０が上方の初期位置に戻り、図２に示したように、次の被貼付物Ｗの先端が位置検出センサに到達するまで待機状態となる。

このように、被貼付物Ｗに貼付されるテープ２は、貼付される長さに応じて供給リール１１から繰り出され、その際、テープ送り出し機構５５により、その先端位置が精度良く押えバネ６４で先端押えローラ６２位置に保持されるため、テープ先端２ａの貼付位置を高精度で設定することができる。また、カッタ５６で切断された際のテープ２の切断しろの長さに応じて、テープ送り出しスライダ６０のストロークを調整することで、テープ先端２ａを先端押えローラ６２位置に精度良く調整することができる。

図６（ａ），（ｂ）は吸着ヘッド４０の断面を模式的に示している。吸着ヘッド４０の底面にはテープ貼付装置１にセットされたテープ幅にほぼ等しい幅のガイド溝４５が形成され、そのガイド溝の底面の全長のテープ幅の範囲にわたり、丸細孔４３が縦横に所定間隔をあけて穿設され、すべての丸細孔４３は孔底部が、同図（ａ）に示したように、吸引孔４４に集約、連通され、図５に模式的に示した真空ポンプＰあるいは真空発生装置（図示せず）に接続されている。ガイド溝４５の有無、溝を形成する際の幅、全長は被貼付物Ｗに貼付されるテープ２の厚さ、幅、長さ等の貼付精度等の条件に応じて適宜設定することが好ましい。吸引孔４４からの吸引力により、テープ２は同図（ｂ）に示したように、ガイド溝４５内に嵌るように保持される。これにより、テープ２の貼付時の方向性を高精度に確保することができる。

これらの縦横に位置された丸細孔に代えてガイド溝４５の吸着面に多孔質材料を埋設することも好ましい。この多孔質樹脂板としては、たとえば高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質成形体を作製して切削して製造した超高分子量ポリエチレン多孔質フィルム等が好適である。この種の多孔質樹脂フィルムは内部に形成された孔径１０〜３０μmの気孔（空隙）による気孔率が２０〜３０％程度あり、加工表面は耐摩耗性、摺動性を有する。このため、多孔質樹脂板の端部に連続した吸引孔から負圧が作用すると、連続した気孔を通じて、ガイド溝４５の多孔質樹脂板上に吸引負圧が作用し、ガイド溝４５にテープ２が吸着される。

以上の一連の動作は、図示しない制御部により、被貼付物Ｗの大きさ、テープ２の貼付位置、テープ貼付範囲等の要求仕様に対して、被貼付物Ｗの移送速度、停止位置、テープ送り出し機構５５のテープ送り出しスライダ６０を送り出すタイミング、その送り出し量、吸着ガイド４０の回動角度、回動タイミング、テープブレーキ１２の動作を適宜設定することができる。また、被貼付物Ｗが特殊形状であるような場合や移送ラインを設定するほどの数量がない場合には、テープ貼付位置に被貼付物Ｗを据え置く作業を、位置決め治具等を用いた作業員の手作業で行って、その後のテープ２の貼付作業を本装置１で行うことも可能である。

なお、上述の実施例では両面テープ２の両面の剥離紙（下側セパ５、上側セパ６）を剥離した状態のテープを被貼付物Ｗに貼着する態様を示したが、本テープの貼付装置によれば、両面テープ２において、上側セパ６を残したままでの貼付、片側のみ粘着剤層が形成された通常のテープの貼付等、種々の状態でのテープの貼付が可能であることはいうまでもない。

本発明の一実施例のテープ貼付装置の全体構成を示した概略正面図。 テープ貼付装置の待機状態を示した状態説明図。 テープ貼付装置によるテープ貼付の位置決め状態を示した状態説明図。 テープ貼付装置によるテープ貼付状態を示した状態説明図。 テープ貼付装置によるテープ貼付状態（テープ切断後）を示した状態説明図。 吸着ヘッドの内部構成を示した断面図。

符号の説明

１ テープ貼付装置
２ テープ
２Ａ テープ片
５ 剥離紙（下側セパ）
６ 剥離紙（上側セパ）
１０ テープ供給手段
２０ 下側セパ回収手段
３０ 上側セパ回収手段
４０ 吸着ガイド
５０ テープ送り出し・貼付手段
５５ テープ送り出し機構
６０ テープ送り出しスライダ
６２ 先端押えローラ
６４ 先端押えバネ

Claims (4)

1. 被貼付物の移送方向に沿って、前記被貼付物の表面の所定位置に貼付されるテープが供給リールから連続して繰り出され、下側剥離紙が剥離されたテープの一部を前記被貼付物の表面に貼付した状態で、前記被貼付物を移動させるとともに前記テープを所定長さに切断し、前記所定長さに切断されたテープ片を前記被貼付物の表面に貼付するテープ貼付装置において、前記テープは、前記被貼付物側の剥離紙が剥離された状態で、その先端がテープ送り出し機構に保持され、該テープ送り出し機構によるテープ送り出し時に、前記切断されたテープ先端と前記テープ送り出し機構の貼付ローラ先端との位置合わせを行い、貼付位置に移送された前記被貼付物の所定位置に前記テープ先端が貼付され、所定長さに切断された後のテープ片が吸着ガイドに保持されて貼付されるようにしたことを特徴とするテープ貼付装置。
2. 前記吸着ガイドは、吸着面に前記テープを収容可能な溝状部が形成され、前記テープ送り出し機構によってテープ先端が前記被貼付物の表面に位置決めされた後に、前記テープ送り出し機構が後退したテープ位置まで回動して接近し、前記テープを吸着面の溝状部に吸着して、前記テープが切断されて得られたテープ片を前記溝状部に保持することで該テープ片の後端部の前記被貼付物の表面への貼付位置を保持することを特徴とする請求項１に記載のテープ貼付装置。
3. 前記テープは、上側剥離紙が剥離され、該上側剥離紙が剥離紙回収手段に導かれる経路上に位置した追押えローラによって、前記被貼付物の表面に貼付されたテープの上側粘着面を、前記上側剥離紙を介在させて押圧することを特徴とする請求項１に記載のテープ貼付装置。
4. 前記テープ送り出し機構のテープ送り出しスライダは、テープ切断時に生じたテープ先端の切断しろを、前記先端貼付ローラ位置と位置合わせできるように、その送り出し量が設定されたことを特徴とする請求項１記載のテープ貼付装置。

Images