(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する長尺帯状の基材を搬送する基材搬送装置であって、
前記基材の搬送方向の上流側に配設され前記基材を挟持する第１クランプと、
前記第１クランプの下流側に配設され前記基材を挟持する第２クランプと、
前記第１クランプと前記第２クランプとの間において前記第１クランプ側又は前記第２クランプ側に配設され、前記基材を常時水平に維持するための基材位置規制部材と、
前記第１クランプ又は前記第２クランプと前記基材位置規制部材との間に配設される弛み除去ユニットと、を有し、
前記基材位置規制部材と前記第２クランプとの間には、前記基材の表面側若しくは裏面側又は両面側に基材処理領域を有しており、
前記弛み除去ユニットは、前記第１クランプ及び前記第２クランプが前記基材を挟持しているときに、前記基材位置規制部材を支点にして前記基材に弾性的な押し力を加えることにより前記基材処理領域の弛みを除去可能な複数の基材押し部材を有し、
複数の前記基材押し部材は、前記基材の全幅に亘って配列され、複数の前記基材押し部材それぞれを独立して前記基材の厚み方向に変位させる変位手段を有しており、
前記第１クランプ及び前記第２クランプが前記基材を挟持しているときに、複数の前記基材押し部材が前記基材位置規制部材を支点にして前記基材に弾性的な押し力を加えた状態で、前記基材位置規制部材との間で前記基材を押圧挟持する押圧機構をさらに有している、
ことを特徴とする基材搬送装置。
【請求項２】
可撓性を有する長尺帯状の基材を搬送する基材搬送装置であって、
前記基材の搬送方向の上流側に配設され前記基材を挟持する第１クランプと、
前記第１クランプの下流側に配設され前記基材を挟持する第２クランプと、
前記第１クランプと前記第２クランプとの間において前記第１クランプ側又は前記第２クランプ側に配設され、前記基材を常時水平に維持するための基材位置規制部材と、
前記第１クランプ又は前記第２クランプと前記基材位置規制部材との間に配設される弛み除去ユニットと、を有し、
前記弛み除去ユニットは、前記第１クランプ及び前記第２クランプが前記基材を挟持しているときに、前記基材位置規制部材を支点にして前記基材に弾性的な押し力を加える複数の基材押し部材を有し、
複数の前記基材押し部材は、前記基材の全幅に亘って配列され、複数の前記基材押し部材それぞれを独立して前記基材の厚み方向に変位させる変位手段を有し、
前記基材位置規制部材と前記第２クランプとの間には、前記基材の表面側若しくは裏面側又は両面側に基材処理領域を有しており、
複数の前記基材押し部材は前記基材の幅方向に配列されると共に、前記基材の長さ方向に複数列に配置され、
前記基材押し部材の複数列のうち、隣接する列の前記基材押し部材は互いに任意ピッチずらして配列される、
ことを特徴とする基材搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基材搬送装置において、
前記変位手段は、複数の前記基材押し部材それぞれが前記基材に加える前記押し力を変えることが可能である、
ことを特徴とする基材搬送装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基材搬送装置において、
前記基材処理領域には、前記基材の裏面側に前記基材を吸着する吸着テーブルが配設される、
ことを特徴とする基材搬送装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基材搬送装置において、
前記基材押し部材による前記基材の押上量は、前記第１クランプ及び前記第２クランプが前記基材を挟持したときの前記弛みの大きさよりも大きく、前記基材の弾性限度の許容範囲内である、
ことを特徴とする基材搬送装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基材搬送装置と、
前記基材処理領域に配置され、弛みが除去されている状態の前記基材に何らかの処理をする基材処理ユニットと、
を有している、
ことを特徴とする基材処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材搬送装置及び基材処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、送り出しロールや巻取りロールなどのロールやローラで長尺帯状の基材を搬送する基材搬送装置がある。このような基材搬送装置においては、例えば、ローラ間において、基材の幅方向や長さ方向（送り方向）に弛みが発生することがある。また、基材搬送装置のローラ間の加工処理領域において基材に何らかの加工処理を行う場合がある。基材の加工処理領域に弛みが存在すると、高精度な処理を行うことは困難である。基材の加工処理としては、例えば、基材を打ち抜く打ち抜き加工、基材に他の部材を貼り付ける加工、基材表面に液体を塗布する塗布加工、感光性の基材を露光してマスクパターンを転写する露光プロセス及びレーザ加工などがある。或いは、基材表面に設けられた導電パターンや孔などの位置や形状を検査することなども含まれる。
【０００３】
基材としてのウェブの弛みを除去する手段として、独立して駆動可能な複数の分割ローラを基材の幅方向に配設し、各分割ローラの回転速度を独立して制御しウェブの弛みを除去しつつ搬送する基材搬送装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、巻出しロールに対する巻取り側のロール（駆動ロール）の両端に外側が広くなる「ハの字状」に配置される搬送ベルトを設け、巻取りロールの回転によって搬送ベルトを駆動し、ハの字状に配置されるベルトを基材に押さえつけ、基材の上面に斜め外側方向に摩擦力を与えつつ回転させることによって、弛みを除去して基材を巻取りロールに巻き込む基材搬送装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４９０４７号公報
【特許文献２】特開平６−９１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の基材搬送装置は、複数の分割ローラの回転によって基材の幅方向において分割ローラ各々が基材に異なる張力を与えて弛みを除去しようとしている。しかしながら、基材の搬送に伴い変化する弛みの発生状況に対応して各分割ローラの回転速度を変えなければならず、弛みの検出などを含めて制御系が複雑になってしまう。この張力は、分割ローラと基材との間の摩擦力に依存するため、基材の材質や表面の仕上げ状態によっては、基材に適切な張力を加えることができず、基材の幅方向及び長さ方向に存在している様々な弛みを除去することは困難である。さらに、このような基材搬送装置を基材処理装置に装備する場合においては、まだ弛みが十分除去されていない領域に加工処理をすることになることから、高精度な加工処理を行うことができない虞がある。
【０００７】
特許文献２に記載の基材搬送装置においては、巻取り側のロール（駆動ロール）を駆動し基材を搬送しているときに、ハの字状に配置される搬送ベルトを駆動することから、巻取りロールを停止する際には、基材搬送時に除去した弛みが復活してしまうということが考えられる。また、このような基材搬送装置は、基材上面に搬送ベルトの摩擦力によって張力を加えて弛みを除去するものであることから、摩擦係数が小さい基材においては、搬送ベルトが滑ってしまい弛み除去ができないことが考えられる。しかも、基材の幅方向両端のみに摩擦力を与えているため、幅方向及び長さ方向に存在している様々な弛みを除去することは困難である。
【０００８】
また、上記特許文献１及び特許文献２に記載の基材搬送装置は共に、皺や弛みを除去しつつ巻き取ロールに基材を巻き取るためのものであって、巻出しロールと巻取りロールとの間で、基材に何らかの処理加工を加えることについては何ら考慮されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、長尺帯状の基材の弛みを除去することが可能な基材搬送装置及び基材に高精度な処理を加えることが可能な基材処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］本発明の基材搬送装置は、可撓性を有する長尺帯状の基材を搬送する基材搬送装置であって、前記基材の搬送方向の上流側に配設され前記基材を挟持する第１クランプと、前記第１クランプの下流側に配設され前記基材を挟持する第２クランプと、前記第１クランプと前記第２クランプとの間において前記第１クランプ側又は前記第２クランプ側に配設され、前記基材を常時水平に維持するための基材位置規制部材と、前記第１クランプ又は前記第２クランプと前記基材位置規制部材との間に配設される弛み除去ユニットと、を有し、前記弛み除去ユニットは前記第１クランプ及び第２クランプが前記基材を挟持しているときに、前記基材位置規制部材を支点にして前記基材に弾性的な押し力を加える複数の基材押し部材を有し、複数の前記基材押し部材は、前記基材の全幅に亘って配列され、複数の前記基材押し部材それぞれを独立して前記基材の厚み方向に変位させる変位手段を有し、前記基材位置規制部材と前記第２クランプとの間には、前記基材の表面側若しくは裏面側又は両面側に基材処理領域を有していることを特徴とする。
【００１１】
［２］本発明の基材搬送装置においては、前記変位手段は、複数の前記基材押し部材それぞれが前記基材に加える前記押し力を変えることが可能であることが好ましい。
【００１２】
［３］本発明の基材搬送装置においては、複数の前記基材押し部材が前記基材に押し力を加えた状態で、前記基材位置規制部材に前記基材を押圧する押圧機構をさらに有していることが好ましい。
【００１３】
［４］本発明の基材搬送装置においては、複数の前記基材押し部材は前記基材の幅方向に配列されると共に、前記基材の長さ方向に複数列に配置され、前記基材押し部材の複数列のうち、隣接する列の前記基材押し部材は互いに任意ピッチずらして配列されることが好ましい。
【００１４】
［５］本発明の基材搬送装置においては、前記基材処理領域には、前記基材の裏面側に前記基材を吸引吸着する吸着テーブルが配設されることが好ましい。
【００１５】
［６］本発明の基材搬送装置においては、前記基材押し部材による前記基材の押上量は、前記第１クランプ及び前記第２クランプが前記基材を挟持したときの前記弛みの大きさよりも大きく、前記基材の弾性限度の許容範囲内であることが好ましい。
【００１６】
［７］本発明の基材処理装置は、上記［１］から［６］に記載の前記基材搬送装置と、前記基材処理領域に配置され、弛みが除去されている状態の前記基材に何らかの処理をする基材処理ユニットと、を有していることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記何らかの処理としては、例えば、基材を打ち抜く打ち抜き加工処理、基材に他の部材を貼り付ける処理、基材表面に液体を塗布する塗布加工処理、感光性の基材を露光してマスクパターンを転写する露光プロセス、或いはレーザ加工など様々な処理が含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の基材搬送装置によれば、長尺帯状の基材の弛みを除去することが可能となり、基材処理装置によれば、基材に高精度な処理を加えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】基材搬送装置１の概略構成を示す平面図である。
【図２】基材搬送装置１の概略構成を示す側面図である。
【図３】弛み除去ユニット１０の全体構成を示す平面図である。
【図４】図３の矢印方向からみた弛み除去ユニット１０の側面図である。
【図５】基材押し部材１７の動作の概要を模式的に示す説明図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ切断線で切断した弛み除去ユニット１０を示す断面図である。
【図７】基材２の弛み除去方法を示す説明図である。
【図８】基材押し部材１７の配列方法の変形例１を示す平面図である。
【図９】基材押し部材１７の配列方法の変形例２を示す平面図である。
【図１０】基材押し部材１７の配列方法の変形例３を示す平面図である。
【図１１】打抜き加工ユニット２５の構造を簡略して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る基材搬送装置１及び基材処理装置３０について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する図面は、構成を説明するために簡略化して示す模式図である。
【００２１】
［基材搬送装置1の構成］
図１は、基材搬送装置１の概略構成を示す平面図であり、図２は、基材搬送装置１の概略構成を示す側面図である。図１及び図２においては、Ｘ軸を基材２の送り方向（長さ方向ということがある）、基材２の幅方向をＹ軸、基材２の表面に対して垂直方向をＺ軸又は上下方向とする。基材搬送装置１は、可撓性を有する長尺帯状の基材２を搬送する装置である。基材２としては、ロールに巻き取ることが可能であり、張力を加えることによって弛みを除去することが可能な可撓性を有する材質であれば、樹脂製、金属製、或いは樹脂と金属との積層材及び紙や布などに適用可能であり、特に限定されない。なお、弛みには、皺状のものなどが含まれるが、折皺は含まない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、基材搬送装置１は、巻出しロール３及び巻取りロール４を有している。巻出しロール３と巻取りロール４との間には、基材送り方向の上流側に配設され、基材２を厚み方向に挟持する第１クランプ５、及び、下流側に配設され、基材２を厚み方向に挟持する第２クランプ６を有している。なお、図示矢印は、基材２の送り方向を表している。図２は、第１クランプ５及び第２クランプ６が基材２を挟持した状態を表しており、基材２は水平となるよう固定支持される。第１クランプ５及び第２クランプ６は同じ構成とすることが可能であり、共に基材２の表面２ａ側の位置を規制する上押えフレーム７と、上押えフレーム７との間で基材２を挟持する下押えフレーム８とを有している。図示した例においては、下押えフレーム８がＺ軸駆動機構９に固定されており、Ｚ軸駆動機構９によって下押えフレーム８を上昇させて基材２を押圧し、下押えフレーム８を下降させて基材２を解放する。なお、下押えフレーム８の位置を固定し、上押えフレーム７を下降させたり、上昇させたりする構成としてもよい。
【００２３】
クランプ５の下流側には、基材２の表面（上面）２ａ側に常時接触して表面２ａ側の高さ位置を規制する基材位置規制部材１６を有している。基材位置規制部材１６が基材２に接触している状態において、基材２は、第１クランプ５及び第２クランプが基板２を挟持された状況で水平に保持される。第１クランプ５と基材位置規制部材１６との間には、弛み除去ユニット１０が基材２の裏面２ｂ側に配設されている。弛み除去ユニット１０は、基材２を上方に押上げる基材押し部材１７及び基材押し部材１７を上下に変位する変位手段であるコイルばね４５（図６参照）から構成される。変位手段を空気圧とすることも可能である。
【００２４】
図１及び図２に示す基材位置規制部材１６は、基材２の幅全体に亘って延在する丸棒の例であるが、基材２に接する面が水平である板状フレームとしてもよい。基材位置規制部材１６の基材２を挟んで対向する位置には、押圧機構１９が配設されている。押圧機構１９は、基材押し部材１７が基材２に押し力を加えた状態、つまり、第２クランプ６と基材位置規制部材１６との間（基材処理領域２０）の弛み除去動作後に、基材位置規制部材１６に対して基材２を押圧する。
【００２５】
第２クランプ６と基材位置規制部材１６との間は基材処理領域２０であって、この基材処理領域２０内に後述する基材処理ユニット２５を配設することが可能となっている。基材処理領域２０は、各種の基材処理ユニット２５を配置して各種処理作業を行うことが可能な領域であり、基材２の表面２ａ側及び裏面２ｂ側の両方が含まれる。基材処理領域２０において、基材２は水平姿勢が維持される。基材搬送装置１に基材処理ユニット２５を装備したものを基材処理装置３０とする。なお、基材処理ユニット２５は、後述する各種の基材処理ユニットの総称であり、基材処理装置３０は、基材搬送装置１及び上記各種の基材処理ユニット２５のいずれかがが装備された装置の総称である。
【００２６】
なお、図２に示す構成例においては、基材位置規制部材１６を基材２の表面２ａ側に配設し、弛み除去ユニット１０及び押圧機構１９を裏面２ｂ側に配設している。このような構成に対して、図示は省略するが、基材位置規制部材１６を裏面２ｂ側に配設してもよい。つまり、裏面２ｂ側に配設される基材位置規制部材１６に対して弛み除去ユニット１０及び押圧機構１９を表面２ａ側に配置し、基材位置規制部材１６を支点にして基材２に下方側の押し力を加える構成とすることが可能である。
【００２７】
また、図１及び図２に示す構成例においては、弛み除去ユニット１０を上流側の第１クランプ５の近傍に配設しているが、下流側の第２クランプ６の近傍に配設してもよい。すなわち、第２クランプ６から上流側に向かって弛み除去ユニット１０、基材位置規制部材１６の順に配設する構成にすることが可能であり、第１クランプ５及び第２クランプ６の両方側に基材位置規制部材１６を配置することも可能である。
【００２８】
図２に示すように、巻き出しロール３と第１クランプ５の間及び巻取りロール４と第２クランプ６との間にはそれぞれ中間ローラ２９が配置されている。中間ローラ２９は、基材２を水平姿勢に保つ。巻き出しロール３と巻取りロール４は、基材２に基材送り方向に張力を与えつつ基材２を搬送する。中間ローラ２９の位置に巻き出しロール３及び巻込みロール４を配置するようにしてもよい。なお、基材搬送用として、基材２を挟持しつつ搬送する基材搬送用クランプを装備することも可能である。
【００２９】
図２に示すように、基材処理領域２０の基材２の裏面側に吸着テーブル４２を配設することが可能である。図示は省略するが、吸着テーブル４２には、基材２を吸引するための複数の孔が設けられており、この孔は吸引装置に接続される。吸着テーブル４２を用いる構成においては、基材処理ユニット２５は基材２の表面２ａ側に配置される。吸着テーブル４２は、弛みが除去された状態の基材２を真空吸着することから、より一層高精度の処理加工を行うことが可能となる。
【００３０】
［弛み除去ユニット１０の構成］
続いて、弛み除去ユニット１０の構成及び作用について、図３〜図６を参照して説明する。
【００３１】
図３は、弛み除去ユニット１０の全体構成を示す平面図、図４は、図３の矢印方向からみた弛み除去ユニット１０の側面図である。図３及び図４に示すように、弛み除去ユニット１０には、Ｙ軸方向（基材２の幅方向）に複数の基材押し部材１７が配列されている。基材押し部材１７は、底部側が配列用プレート３５及び配列用サブプレート３６によって支持され、Ｘ軸方向（基材搬送方向）はガイドプレート４３で支持され、Ｙ軸方向の両端部がエンドプレート４０で支持される。基材押し部材１７は、一つひとつが独立してＺ軸方向に変位することが可能に構成されている。配列用プレート３５及び配列用サブプレート３６は、支持プレート３９の長さ方向両端部に固定されたエンドプレート４０，４０で固定される。弛み除去ユニット１０の下方側には、ベースプレート２６に固定された弛み除去ユニット変位手段４７が配設されている。弛み除去ユニット１０及び弛み除去ユニット変位手段の詳しい構成及び動作については、図５及び図６を参照して説明する。
【００３２】
図５は、基材押し部材１７の動作の概要を模式的に示す説明図である。複数の基材押し部材１７は、それぞれ変位手段としてのコイルばね４５によって常に基材２側に付勢されている。また、基材押し部材１７は、基材２からの反力によって、それぞれが基材２から離れる方向に変位可能である。図５において二点鎖線で示す状態は、弛み除去動作開始時を示しており、基材２が波状に弛みがある例（基材２Ａと表す）を誇張して表している。基材押し部材１７は、コイルばね４５で常時基材２側に付勢されていることから、支持プレート３９に対して常に上死点にある。従って、基材２に押上げ力を加えことができるまで、基材押し部材１７を基材２に対して垂直方向（太い矢印方向）に押し上げる。
【００３３】
コイルばね４５の付勢力（ばね力）は、基材２の弛みを除去するのに必要十分な大きさを備えていることから、弛みが大きい位置の基材押し部材１７から基材２に接触し、コイルばね４５の付勢力によって素早く基材位置規制部材１６（図２参照）を支点にして基材２に押し力を加え、最終的に基材２の全体に亘って張力を加えて弛みを除去する。基材押し部材１７は、基材２の反力とばね力とが釣り合った位置で変位しなくなるため、余分な力を基材２に与えて基材２が永久変形することがない。つまり、コイルばね４５は、弾性的な押し力で基材２を押し上げる。
【００３４】
なお、コイルばね４５の付勢力（ばね力）は、基材押し部材１７の全てで同じ設定にしてもよいが、一つひとつについて異なる付勢力を設定することが可能であり、或いは、複数の基材押し部材１７を幾つかのグループに分け、グループ毎に付勢力を変えることが可能である。例えば、基材２の幅方向中央部はばね力を弱く設定し、外側はばね力を大きく設定し、基材２の幅方向外側の張力を中央部よりも大きくすることによって弛みの除去効果を高めることが可能となる。なお、基材押し部材１７それぞれの付勢力は、基材２の材質や弛みの発生傾向に対応して任意に設定することが可能である。同様に、変位手段を空気圧とする場合にも複数の基材押し部材１７個々の付勢力（空気圧）を変えることが可能である。
【００３５】
続いて、基材押し部材１７の変位手段としてコイルばね４５を用いる弛み除去ユニット１０の構成について図６を参照して説明する。
【００３６】
図６は、図４のＢ−Ｂ切断線で切断した弛み除去ユニット１０を示す断面図である。図４及び図５に記載の共通部品には、図４及び図５と同じ符号を付している。弛み除去ユニット１０は、支持プレート３９と基材押し部材１７との間にコイルばね４５が配設されている。コイルばね４５は、基材押し部材１７を常に上方（基材２側）に付勢している。基材押し部材１７に設けられた鍔部１７ａは、ガイドプレート４３に設けられた切り欠き部４３ａに嵌合し、鍔部１７ａが切り欠き部４３ａの上方側端部に当接するまでコイルばね４５によって付勢される。基材押し部材１７に頂部からコイルばね４５のばね力より大きい力（基材２の反力）を加えると、コイルばね４５が撓み、基材押し部材１７は下降する。つまり、基材押し部材１７は、切り欠き４３ａの形成範囲内で移動することが可能となっている。なお、基材押し部材１７の頂部の形状はいわゆる蒲鉾型であって、全ての頂部形状を同じにしてもよく、或いは、配置位置によって頂部形状を変えることが可能であり、例えば、頂部に基材押し部材１７の変位に従動して回転するローラを用いることも可能である。
【００３７】
弛み除去ユニット１０は、下方側で弛み除去ユニット変位手段４７に連結されている。弛み除去ユニット変位手段４７は、ベースフレーム２６に取り付けられたエアシリンダ５０を有している。エアシリンダ５０は、ベースフレーム２６を貫通するピストン５１を有し、ピストン５１の軸方向端部には押上げロッド５２が連結されている。押上げロッド５２の上方側端部は、支持プレート３９の下面に図示しない連結手段によって連結されている。エアシリンダ５０は、弛み除去ユニット１０のＹ方向中央部に配設される。
【００３８】
図６に示す弛み除去ユニット変位手段４７は、ピストン５１が下死点にある状態を示しており、弛み除去ユニット１０を下方側に下降させている。ピストン５１は、圧空供給管５８から圧空を供給することによって下死点に移動し、弛み除去ユニット１０も下降した位置にある。従って、基材押し部材１７は、基材２から離れた位置にある。図示は省略するが、圧空供給管５９から圧空を供給することによってピストン５１を上死点に移動し、押上ロッド５２によって弛み除去ユニット１０を基材２に対して垂直方向に押し上げる。
【００３９】
ピストン５１が上死点まで移動すると、基材押し部材１７は基材２と交差する位置まで移動する（二点鎖線で示す位置）ことが可能となっている。複数の基材押し部材１７は、それぞれに配設されるコイルばね４５によって基材位置規制部材１６（図２参照）を支点にして基材２を押し上げる。このことによって、基材押し部材１７の一つひとつが基材２に張力を加えることになり、基材２の様々な形態の弛みを除去することが可能となる。基材押し部材１７による基材２の押上げを解除する場合には、ピストン５１を下死点に移動する。なお、図６に示す例においては、弾性部材としてコイルばね４５を用いたが、板ばねを使用することも可能であり、適切なストロークと弾性力を有していれば、例えば、多孔性の軟弾性体などを使用することが可能である。
【００４０】
なお、図６においては、弛み除去ユニット１０が基材押し部材１７の変位手段としてコイルばね４５を用いた例を説明したが、変位手段として空気圧を使用する構成とすることが可能である。図示は省略するが、図６を参照しながら説明する。変位手段として空気圧を使用する構成においては、コイルばね４５が挿入されている空間４６に空気供給路を貫通させて、空気供給路を圧空供給装置に連通させる。つまり、空間４６が圧力室（チャンバー）となる。なお、図６に示す切り欠き部４３は廃止し、空間４６を気密状態にする。圧力室内を高圧にすることによって基材押し部材１７を上方に押上げ、圧力室内を大気圧又は負圧にすることよって基材押し部材１７の押上げ力を解除する。
【００４１】
変位手段として空気圧を使用する構成においては、コイルばね４５を使用する構成と同じように、複数の基材押し部材１７の圧力室の一つひとつ毎に圧空を供給し、基材押し部材１７を変位させること、幾つかのグループに分けて、グループ毎に圧空を供給して基材押し部材を変位させること、或いは、基材押し部材１７全ての圧力室を連通して圧空を供給して基材押し部材１７を変位させることが可能である。変位手段として空気圧を使用する構成においては、空気圧を適切に制御することによって、気体のダンパー作用によって過剰な押上げ力を基材２に加えることを防止できる。つまり、コイルばね４５と同様に弾性的な押し力を得ることが可能である。なお、変位手段として空気圧を使用する構成においては、圧力室内の圧力差によって、基材押し部材１７を押し上げたり、押上げ力を解除したりすることが可能であることから、弛み除去ユニット変位手段４７を省略することが可能である。
【００４２】
次に、基材２の弛みを除去する方法について図７を参照して説明する。
【００４３】
図７は、基材２の弛み除去方法を示す説明図である。図７は、基材２の押上状態を誇張して表し、弛み除去方法の考え方を表す模式図である。基材押し部材１７は、第１クランプ５及び第２クランプ６によって基材２を挟持している状態で、基材位置規制部材１６を支点にして基材２に押し力Ｆを加える。すると、第２クランプ６と基材位置規制部材１６との間の基材２に張力を加えることになり、基材処理領域２０の弛みを除去することが可能となる。複数の基材押し部材１７は、それぞれが独立して変位可能であることから、基材２の幅方向及び長さ方向の弛みなど様々な弛みを除去することが可能となる。なお、ここで、問題にする基材２の弛みの大きさは厚み方向で数百μｍであり、必要な基材押上量は数百μｍであり、基材２の弾性限度の許容範囲内の押上量であることから、押し力Ｆを解除すれば変形は残らない。すなわち、基材２に永久変形を与えずに弛みを除去することが可能となる。
【００４４】
基材位置規制部材１６の基材２を挟んで対向する位置には、押圧機構１９が配設されている。押圧機構１９は、基材押し部材１７が基材２に押し力を加えた状態、つまり、第２クランプ６と基材位置規制部材１６との間（基材処理領域２０）の弛み除去動作直後に、基材位置規制部材１６に対して基材２を押圧する。
【００４５】
なお、第１クランプ５及び第２クランプ６は、押し力Ｆを加えても基材２を移動させないために設けられるものであることから、押上げ力Ｆが加えられたときに基材２を確実に保持できれば、ローラ（例えば、ニップローラなど）に置き替えることが可能である。
【００４６】
なお、上記説明した弛み除去ユニット１０は、複数の基材押し部材１７を直線上に１列に配列する例をあげ説明したが、基材押し部材１７の配列は１列に限らない。以下に、基材押し部材１７の配列の変形例をあげ説明する。
【００４７】
［変形例１］
図８は、基材押し部材１７の配列方法の変形例１を示す平面図である。複数の基材押し部材１７は基材２の幅方向に配列されると共に、基材２の長さ方向（Ｘ軸方向）に２列で配置されている。２列の基材押し部材１７を分かりやすく説明するために、一方の列に属する基材押し部材１７Ａ、他方の列に属する基材押し部材１７Ｂとする。一般に基材押し部材１７の変位ストロークが同じであれば、配列ピッチを小さくすると基材２の弛み除去効果を高めることが可能である。そのために、基材押し部材１７を１列（図３参照）の配列としながら配列ピッチを小さくするには単純に基材押し部材１７の幅方向寸法を小さくすればよい。しかし、基材押し部材１７の変位手段としてコイルばね４５などを使用する場合には、基材押し部材１７のサイズを小さくすることには限界がある。
【００４８】
その一方、図８に示す例においては、基材押し部材１７Ｂを、基材押し部材１７Ａに対して幅方向（Ｙ軸方向）に半ピッチずらして配列している。基材押し部材１７Ａ，１７Ｂは共に、一つひとつが独立して変位することから、基材２に押し力Ｆを細分化して加えることができ、基材２の弛み除去効果を高めることが可能となる。なお、基材押し部材１７を３列構成にする場合には、１／３のピッチずつずらせばよい。つまり、基材押し部材１７の配列に対応して任意ピッチずらす構成とすることができる。
【００４９】
［変形例２］
図９は、基材押し部材１７の配列方法の変形例２を示す平面図である。図９に示すように、基材押し部材１７は、長さ方向（Ｘ軸方向）に２列に配列される。一方の列を基材押し部材１７Ａ、他方の列を基材押し部材１７Ｂとする。基材押し部材１７Ａ、１７Ｂは、
基材の幅方向（Ｙ方向）において交互に１ピッチずつ位置をずらして配列される。基材押し部材１７Ａ，１７Ｂの上昇及び下降ストロークを一定としたとき、基材位置規制部材１６に近い基材押し部材１７Ａの方が基材押し部材１７Ｂに対して基材処理領域２８（図２参照）における基材２に対する押し力Ｆ（張力）が大きくなる。このように、弛みの発生状況に対応して押し力Ｆを交互に変化させて弛みを除去することが可能となる。
【００５０】
［変形例３］
図１０は、基材押し部材１７の配列方法の変形例３を示す平面図である。図１０に示すように、基材押し部材１７は、長さ方向（Ｘ軸方向）に２列に配列される。一方の列を基材押し部材１７Ａ、他方の列を基材押し部材１７Ｂとする。基材押し部材１７Ａは、基材２の幅方向（Ｙ方向）両端側で基材位置規制部材１６側に近い位置に配列される。基材押し部材１７Ｂは、基材２の中央側に配列される。基材押し部材１７Ａ，１７Ｂは、それぞれの列で直線上に配列される。基材押し部材１７Ａ，１７Ｂの上昇及び下降ストロークを一定としたとき、基材位置規制部材１６に近い基材押し部材１７Ａの方が基材押し部材１７Ｂに対して基材処理領域２８（図２参照）における押し力Ｆが大きくなる。
【００５１】
このように、基材２の両端部に加える押し力Ｆを大きくすると、基材２の中央部にある弛みは、あたかも幅方向に引っ張られ、１列直線上に配列する場合よりも弛み除去効果を高めることが可能となる。なお、基材押し部材１７Ａ，１７Ｂの配置数は、基材２の弛みの発生状況によって変更することが可能である。例えば、基材押し部材１７Ａの配列位置において２列構成にし、図８に示すように、基材押し部材１７Ｂに対して半ピッチずらすように配列することも可能である。すなわち、基材押し部材１７Ａ，１７Ｂの配列は、基材２の弛み発生の傾向に対応して任意に選択することが可能である。
【００５２】
なお、以上説明した基材搬送装置１は、巻出しロール３及び巻取りロール４に巻回可能長尺帯状の基材２が適応可能であるとしたが、第１クランプ５及び第２クランプ６によって押圧挟持可能であれば、カットされた単体の基材にも適用可能である。
【００５３】
［基材処理ユニット２５の構成］
次に、基材処理装置３０（図１、図２参照）に搭載される基材処理ユニット２５について説明する。基材処理装置３０は、基材搬送装置１と基材処理ユニット２５とから構成され、基材処理ユニット２５は基材搬送装置１の基材処理領域２０に配設される。基材処理ユニット２５としては、例えば、基材２を金型などで打抜く打ち抜き加工ユニット、基材２に他の部材を貼り付ける貼り付けユニット、基材表面に液体を塗布する塗布ユニット、感光性の基材２を露光してマスクパターンを転写する露光ユニット、或いは検査ユニットなど様々に適応可能であるが、ここでは、基材処理ユニット２５の１例を打ち抜き加工ユニット２５として説明する。打抜き加工ユニット２５は、金型を用いて所定の形状で基材２を打抜く装置であり、打ち抜き後の孔を有する基材２をワークとする場合と、打ち抜かれたものを製品とする場合とがある。
【００５４】
図１１は、打抜き加工ユニット２５の構造を簡略して示す断面図である。基材２の裏面２ｂ側には、基材２と基材処理装置３０のベース７２との間にダイ６８、ダイ６８を固定するダイホルダ６９及びストリッパ７０から構成される下金型７１が配設される。ダイホルダ６９はベース７２に固定される。基材２の表面２ａ側には、上金型７３が配設される。上金型７３は、パンチ７４、パンチ７４を保持するパンチプレート７５、パンチホルダ７６及びシャンク７７から構成される。なお、上金型７３と下金型７１とは、ガイドポスト（図示は省略）で連結される。上金型７３及び下金型７１の構成は、周知のものを使用可能であることから詳しい説明は省略する。
【００５５】
打抜き加工ユニット２５は、基材位置規制部材１６と第２クランプ６との間に複数台配設することが可能である。例えば、打抜き加工ユニット２５を２セット配設し、一方の打抜き加工ユニット２５で打抜き加工をした後、他方の打抜き加工ユニット２５で別の形状の打抜き加工をすることも可能である。また、図示は省略するが、基材処理ユニットとして、基材２に他の部材を貼り付けるユニット、基材２の表面に液体を塗布する塗布ユニット、感光性の基材２を露光してマスクパターンを転写する露光ユニット、或いは検査ユニットなどを単独又は組み合わせて搭載することが可能である。例えば、打ち抜き加工と他の部材を貼り付けることを組み合わることや、打ち抜き加工装置３０と露光装置を組み合わせて配設することが可能である。例えば、感光性の基材２を打抜き加工ユニット３０で打ち抜いた後、基材２を搬送して露光装置でマスクパターンを転写することが可能である。また、基材処理領域２０に検査装置を配設し、打ち抜き加工後に検査をすることや、検査ユニットのみを装備することなども可能である。
【００５６】
図１１において説明した打抜き加工ユニット２５は、装置本体のベース７２に固定されているが、例えば、打抜き加工ユニット２５をベースに配設されるＸ軸レール上に配設し、Ｘ軸駆動装置を装備すればレールに沿って移動することが可能となる。さらに、Ｙ軸駆動装置を装備すればＸ−Ｙ平面に移動して打抜き加工を行うことも可能となる。なお、パンチ７４を固定し、ダイ６８を駆動して基材２を上方向に打ち抜く構成にすることも可能である。
【００５７】
以上説明した基材搬送装置１は、可撓性を有する長尺帯状の基材２を搬送する基材搬送装置であり、基材２の搬送方向の上流側に配設され基材２を挟持する第１クランプ５と、第１クランプ５の下流側に配設され基材２を挟持する第２クランプ６と、第１クランプ５と第２クランプ６との間において第１クランプ５側又は第２クランプ６側に配設され、基材２を常時水平に維持するための基材位置規制部材１６と、第１クランプ５又は第２クランプ６と基材位置規制部材１６との間に配設される弛み除去ユニット１０と、を有している。弛み除去ユニット１０は、第１クランプ５及び第２クランプ６が基材２を挟持しているときに、基材位置規制部材１６を支点にして基材２に弾性的な押し力Ｆを加える複数の基材押し部材１７を有している。複数の基材押し部材１７は、基材２の全幅に亘って配列され、複数の基材押し部材１７それぞれを独立して基材２の厚み方向に変位させる変位手段を有し、基材位置規制部材１６と第２クランプ６との間には、基材２の表面２ａ側若しくは裏面２ｂ側又は両面側に基材処理領域２０を有している。
【００５８】
基材搬送装置１は、基材処理領域２０の基材送り方向両端を第１クランプ５及び第２クランプ６で挟持した状態で、基材２の幅方向全体に亘って多数配設される基材押し部材１７で基材位置規制部材１６を支点にして基材２に押し力Ｆを加え、基材２の基材処理領域２０に張力を加えることによって基材２の弛みを除去することが可能となる。変位手段がコイルばね４５の場合には、ばね力で基材２に押し力Ｆを加え、基材２からの反力でばねが撓んで過剰な押し力を吸収することが可能となる。変位手段が空気圧の場合には、空気圧で基材２に押し力Ｆを加え、気体のダンパー作用で過剰な押し力Ｆを吸収できる。
【００５９】
基材押し部材１７は、複数個が基材２の幅方向全般に配設されており、それぞれが独立して基材２に押し力を加える。このことによって、基材２の長さ方向に限らず幅方向全体に張力を加えることと同じ状況となる。そのことによって、基材２に存在する幅方向及び送り方向など弛みの方向や大きさに関わらず弛みを除去することが可能となる。
【００６０】
基材２に弛みが残った状態で打抜き加工や他の基材処理加工を行った場合、処理加工後に基材２がフリー状態になった際に加工誤差が発生する。基材搬送装置１は、基材処理ユニット（例えば、打抜き加工ユニット２５）を配設する基材処理領域２０の弛みを除去していることから、高精度な処理加工を行うことが可能となる。
【００６１】
変位手段であるコイルばね４５又は空気圧は、複数の基材押し部材１７それぞれが基材２に加える押し力Ｆを変えることが可能である。変位手段としてコイルばね４５を使用する際には、基材押し部材１７に対する個別の弾性係数を変更することが可能であり、変位手段として空気圧を使用する際には、基材押し部材１７に対する個別の圧力室（チャンバー）に供給する空気圧を変更することが可能である。例えば、幅方向中央部は押し力を弱く設定し、幅方向外側は押し力を大きく設定し、基材２の幅方向外側の張力を中央部よりも大きくすることによって弛みの除去効果を高めることが可能となる。基材２の弛み発生状況の傾向を認識できれば、押し力の大きさと位置とを適切に調整することが可能であり、弛み除去効果を高めることが可能となる。
【００６２】
また、基材搬送装置１は、複数の基材押し部材１７が基材２に押し力Ｆを加えた状態で、基材位置規制部材１６との間で基材２を押圧挟持する押圧機構１９を有している。基材押し部材１７は、第１クランプ５より内側（下流側）に配設されており、弾性的な押し力Ｆで基材２を押し上げるため、基材２に処理加工などにおいて負荷が掛かった際に基材位置規制部材１７が下降することが考えられる。そこで、押圧機構１９は、基材２への加工処理が終了するまで基材２を固定することによって、より高精度な処理加工を行うことが可能となる。
【００６３】
また、図８に示す変形例１においては、複数の基材押し部材１７は基材２の幅方向に配列されると共に、基材２の長さ方向に複数列に配置され、基材押し部材１７の複数列のうち、隣接する列の基材押し部材１７は互いに任意ピッチずらして配列される。
【００６４】
基材押し部材１７が２列構成に場合には、１／２ピッチずつずらし、３列構成にする場合には、１／３のピッチずつずらせばよい。つまり、基材押し部材１７の配列に対応して任意ピッチずらす構成となる。基材押し部材１７Ａ，１７Ｂは共に、一つひとつが独立して変位することから、基材２に押し力Ｆを細分化して加えることができ、基材２の弛み除去効果を高めることが可能となる。
【００６５】
また、基材搬送装置１においては、基材処理領域２０には基材２の裏面２ｂ側に基材２を吸着する吸着テーブル４２が配設されている。吸着テーブル４２は、弛みが除去された状態の基材２を水平に真空吸着することから、より一層高精度の処理加工を行うことが可能となる。なお、吸着テーブル４２を備える場合には、基材処理ユニット２５は基材２の表面２ａ側に配置される。すなわち、基材２の表面２ａ側に処理加工を施したり、検査をしたりする基材処理ユニットに対して効果的である。
【００６６】
また、基材搬送装置１においては、基材押し部材１７による基材２の押上量は、第１クランプ５及び第２クランプ６が基材２を挟持したときの弛みの大きさよりも大きく、基材２の弾性限度の許容範囲内としている。
【００６７】
以上説明した実施の各例においては、除去したい基材２の弛みの大きさは厚み方向で数百μｍである。従って、基材押し部材１７による基材押上量は数百μｍであり、基材２は可撓性を有し、基材２の弾性限度の許容範囲内の押上量であることから、基材２への押し力Ｆを解除したときに変形が残らない。すなわち、基材２に永久変形を与えずに弛みを除去することが可能となる。
【００６８】
また、以上説明した基材処理装置３０は、基材搬送装置１と、基材処理領域２０に配置され、弛みが除去されている状態の基材２に何らかの処理をする基材処理ユニット２５と、を有している。具体例として、基材処理ユニットとして打抜き加工ユニット２５をあげ説明したが、弛みが除去された基材２に打抜き加工を加えることから、高精度な加工を行うことが可能となる。
【００６９】
基材処理装置３０には、上記基材搬送装置１に各種の基材処理ユニットを装備することが可能であり、基材処理ユニットを単独で配設すること、同一種類の基材処理ユニットを複数配設すること、或いは、異なる種類の基材処理ユニットを組み合わせて装備することが可能である。
【００７０】
なお、以上説明した基材搬送装置１は基材２を水平方向に搬送するものであるが、基材２の搬送方向は水平方向に限らない。例えば、基材２を水平面に対して垂直方向、すなわち鉛直方向に搬送する基材搬送装置とすることが可能である。このように、基材２を鉛直方向に搬送する基材搬送装置は、図示は省略するが、図２において説明した基材搬送装置を９０度回転した構成として説明することができる。弛み除去ユニット１０は、基材２に対して基材位置規制部材１６を支点にして基材２に対して基材２の表面２ａ側又は裏面２ｂ側から基材２に垂直方向の押し力Ｆを加える。第１クランプ５及び第２クランプ６は共に、水平方向に基材２を挟持するように配置される。このように、基材２の搬送方向を鉛直方向にしても、水平方向に搬送する構成に対して基材２の弛み除去効果は変わらない。なお、基材２の搬送方向を水平面に対して傾斜させることも可能である。
【００７１】
また、前述した各基材処理ユニットは、基材２の搬送方向に対応した姿勢となるように配設すればよい。例えば、打抜き加工ユニット２５は、下金型７１及び上金型７３を基材２を挟んで配設し、水平方向に基材２を打ち抜く構成とすればよい。基材２の搬送方向を鉛直方向とすることによって、基材２の表面２ａ側及び裏面２ｂ側のスペースを大きくとることが可能となり、各種基材処理ユニットの適用例を増やすことが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１…基材搬送装置、２…基材、２ａ…表面、２ｂ…裏面、５…第１クランプ、６…第２クランプ、１０…弛み除去ユニット、１６…基材位置規制部材、１７、１７Ａ，１７Ｂ…基材押し部材、１９…押圧機構、２０…基材処理領域、２５…打ち抜き加工ユニット（基材処理ユニット）、３０…基材処理装置、４２…吸着テーブル、４５…コイルばね（変位手段）、４７…弛み除去ユニット変位手段、６８…ダイ、７１…下金型、７３…上金型、７４…パンチ、Ｆ…押し力
【要約】
【課題】長尺帯状の基材の弛みを除去することが可能な基材搬送装置及びこの基材搬送装置を有する基材処理装置を提供すること。
【解決手段】基材搬送装置１は、第１クランプ５、第２クランプ６及び弛み除去ユニット１０を有している。弛み除去ユニット１０は、複数の基材押し部材１７を有し、複数の基材押し部材１７の一つひとつが、第１クランプ５及び第２クランプ６が基材２を挟持しているときに、基材位置規制部材１６を支点にして基材２に押し力を加える。このことによって、基材２に張力を加え弛みを除去することが可能となる。基材処理装置３０は、基材搬送装置１の基材処理領域２０に配設される基材処理ユニット２５を有し、弛みが除去された基材２に高精度な処理及び加工を行うことが可能となる。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0006744678.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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