JP2020131128A

JP2020131128A - 異物除去装置

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Publication number: JP2020131128A
Application number: JP2019028624A
Authority: JP
Inventors: 清貴堤; Kiyotaka Tsutsumi; 拓也 ▲徳▼岡; Takuya Tokuoka; 祐樹宮原; Yuki Miyahara; 宜弘中村; Nobuhiro Nakamura
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2020-08-31
Also published as: TW202031392A; KR20210127708A; WO2020170561A1; CN113474095A; JP2024045340A

Abstract

【課題】効率よく、ワークに付着した異物を除去し得る異物除去装置を提供すること。【解決手段】本発明の異物除去装置は、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する異物除去装置であって、該ワークを外周面が露出するように保持する、該保持ユニットと、粘着テープを繰り出す繰り出しローラーと、該繰り出しローラーから繰り出された該粘着テープを巻き取る巻き取りローラーと、該繰り出しローラーと該巻き取りローラーとの間に配置され、該粘着テープを該ワークに押し付けることが可能なように構成された当接ローラーと、を有する異物除去ユニットとを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、異物除去装置に関する。

従来、フィルムを複数枚重ねたワークの端面を、エンドミル等の切削加工することが知られているが、上記フィルムとして粘着剤層付のフィルムを用いた場合、切削加工後に異物（切削屑）が、被切削面に付着するという問題がある。従来は、このような異物が生じた場合、粘着テープ等を用いた手作業にて、異物の除去を行っているが、このような作業は、煩雑であり、効率性に問題がある。また、粘着テープを過剰に要するという点でも、不利である。

特許第６２７７１５０号

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、効率よく、ワークに付着した異物を除去し得る異物除去装置を提供することにある。

本発明の異物除去装置は、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する異物除去装置であって、該ワークを外周面が露出するように保持する、該保持ユニットと、粘着テープを繰り出す繰り出しローラーと、該繰り出しローラーから繰り出された該粘着テープを巻き取る巻き取りローラーと、該繰り出しローラーと該巻き取りローラーとの間に配置され、該粘着テープを該ワークに押し付けることが可能なように構成された当接ローラーと、を有する異物除去ユニットとを備える。
１つの実施形態においては、上記ワークが回転することが可能なように構成されている。
１つの実施形態においては、上記ワークの形状および回転に追従して、上記当接ローラーが前後動可能なように構成されている。
１つの実施形態においては、上記当接ローラーが、表面に弾性層を有する弾性ローラーである。
１つの実施形態においては、上記弾性ローラーの弾性表面層の厚さが４ｍｍ以上である。
１つの実施形態においては、上記当接ローラーの押付力が、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである。
本発明の別の局面によれば、異物除去方法が提供される。この異物除去方法は、上記異物除去装置を用いて、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する方法であって、上記保持ユニットに、該ワークをセットすること、該ワークを、該ワークの垂直軸まわりに回転させること、前記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付けながら、該ワークの外周面に付着した異物を除去することを含む。
１つの実施形態においては、上記異物除去方法は、ワークをセットした後、該ワークの垂直軸まわりに回転させながら、前記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付けることを含む。
１つの実施形態においては、上記ワークが、前記積層体を垂直軸まわりに回転させながら、切削手段を該積層体の外周面に当接させることにより、該外周面を切削して得られたワークであり、上記ワークの回転速度が、該外周面を切削する際の積層体の回転速度よりも速い。
１つの実施形態においては、上記ワークの回転方向が、上記外周面を切削する際の上記積層体の回転方向とは、逆方向である。

本発明によれば、効率よく、ワークに付着した異物を除去し得る異物除去装置を提供することができる。

本発明の１つの実施形態による異物除去装置の概略斜視図である。本発明の１つの実施形態による異物除去装置の異物除去ユニットの概略側面図である。図３（ａ）は、実施例１における異物除去前のワークの外周の様子を示す写真図であり、図３（ｂ）は、実施例1における異物除去後のワークの外周の様子を示す写真図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、見やすくするために図面は模式的に表されており、さらに、図面における長さ、幅、厚み等の比率、ならびに角度等は、実際とは異なっている。

Ａ．異物除去装置
図１は、本発明の１つの実施形態による異物除去装置の概略斜視図である。図示例の異物除去装置１００は、保持ユニット１０と、異物除去ユニット２０とを備える。

保持ユニット１０は、ワークＷを保持する要素であり、ワークＷの外周面が露出するようにしてワークＷを保持する。ワークＷは、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られる。当該積層体の外周面を切削して得られたワークＷは、その外周面に異物（切削屑）が多く付着している。本発明の異物除去装置１０は、保持ユニット１０に保持されたワークＷの外周面に、異物除去ユニット２０により走行し、任意の適切な粘着力を有する粘着テープ３０の粘着面を当該外周面に押し付けることにより、ワークＷの外周面に付着した異物を除去することができる。本発明の異物除去装置によれば、粘着テープ３０の粘着面の新しい部分（異物除去に供されていない部分が）を、順次、ワークＷの外周面の汚染部分に供給に供給することができ、上記異物を効率よく、自動的に除去することが可能になる。

１つの実施形態においては、保持ユニット１０は、シャフト１１とシャフト１１の先端に配置された押し付け部１２とを有する２つの保持手段から構成される。ワークＷは、押し付け部１２を対向させるようにして配置された保持手段により押圧されて保持され得る。

１つの実施形態においては、ワークＷは、当該ワークＷの垂直軸まわりに、回転させられ得る。本実施形態においては、ワークＷの外周全周を効率よく自動的に洗浄することができる。また、粘着テープ３０の粘着面の新しい部分（異物除去に供されていない部分）を、常に、ワークＷの外周面の汚染部分に供給することができる点でも有利である。

異物除去ユニット２０は、長尺状の粘着テープ３０を連続的に走行させる機能を有し、繰り出しローラー２１と、巻き取りローラー２２と、当接ローラー２３とを有する。繰り出しローラー２１、巻き取りローラー２２および当接ローラー２３は、ひとつの台座２４上に配置され得る。

繰り出しローラー２１には、金属ローラーや、ゴムローラー、樹脂ローラー等のローラー部材（テープホルダー）を使用することができる。繰り出しローラー２１は、駆動源を有するローラーであってもよく、駆動源を有さないローラーであってもよい。１つの実施形態においては、繰り出しローラー２１は、それ自体では駆動源を持たず、粘着テープ３０の走行に伴い回転するように構成される。繰り出しローラー２１は、パウダーブレーキ等の手段によって、粘着テープ３０にバックテンションを付与するものであってもよい。

巻き取りローラー２２には、金属ローラーや、ゴムローラー、樹脂ローラー等のローラー部材を使用することができる。巻き取りローラー２２は駆動源を有し、回動して粘着テープ３０を巻き取る。１つの実施形態においては、巻き取りローラー２２は、回転するワークＷに押し付けられてつれ回りする当接ローラー２３によって繰り出され走行する粘着テープ３０を、その繰り出された分だけ巻き取る。このようにすれば、粘着テープ３０の使用量を低減することができる。巻き取りローラー２２は、パウダーブレーキ等の手段によって、粘着テープ３０にバックテンションを付与するものであってもよい。

当接ローラー２３は、繰り出しローラー２１と巻き取りローラー２２との間（粘着テープ３０の走行経路途中）に配置される。当接ローラー２３は、当接ローラー２３により粘着テープ３０の走行方向が変化するように配置され得る。また、当接ローラー２３は、粘着テープ３０の抱き角が、４５°〜２００°となるように配置されることが好ましく、９０°〜１８０°となるように配置されることがより好ましい。

当接ローラー２３は、前後動可能に構成され得、異物除去動作前および異物除去動作後には、ワークＷから離間して位置し得、また、異物除去動作の際にはワークＷの外周面に当接するように移動することができる。また、当接ローラー２３は所定の駆動手段により付勢されて、ワークＷの形状および回転に追従して、当接ローラーが前後動可能なように構成される。このようにすれば、異物除去の際、ワークＷの回転最外軌跡に対応して、当接ローラーを位置させることができ、異物除去動作中常時、当接ローラー２３により粘着テープ３０をワークＷに押し付けることができる。当接ローラー２３は、駆動源を有さず、回転するワークＷに押し付けられてつれ回りするように構成され得る。当接ローラー２３は回転軸がワークＷの積層方向に延びるように配置され得る。

当接ローラー２３の前後動は、任意の適切な手段で行うことができる。当接ローラー２３の前後動は、例えば、シリンダー（エアシリンダー、油圧シリンダー等）、バネ、モーター等の駆動手段を用いて行うことができる。好ましくは、繰り出しローラー２１、巻き取りローラー２２および当接ローラー２３をひとつの台座２４上に配置して、当該台座２４を前後動させることにより、当接ローラー２３を前後動させる。

１つの実施形態においては、図２に示すように、シリンダー２５とバネ２６とを組み合わせて、当接ローラー２３（または、ローラー２３が配置された台座２４）を前後動させる。１つの実施形態においては、バネ２６が、当接ローラー２３の前方移動（ワークＷに向かう移動）、および当接ローラー２３のワークＷへの押し付けに用いられ、シリンダー２５（好ましくはエアシリンダー）が当接ローラー２３の後方移動に用いられる。当接ローラー２３のワークＷへの押し付けに、バネ２６を用いてもよい。

１つの実施形態においては、当接ローラー２３は、表面に弾性層を有する弾性ローラーである。弾性ローラーを用いれば、当接ローラー２３をワークＷに押し付ける際にローラー表面が変形して、ワーク外周面の微小な凹凸に当接ローラー２３を良好に追従させることができ、また、当接ローラー２３を傾いたワークに追従させることもできる。その結果、当接ローラー２３（実質的には粘着テープ３０）とワークＷとの間の隙間発生を防止し得る。

当接ローラー２３の押し付け圧は、好ましくは０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａであり、より好ましくは０．３ＭＰａ〜０．４ＭＰａである。このような押し付け圧で、当接ローラー２３をワークＷに押し付け、当接ローラー２３とワークＷとの間に粘着テープ３０を走行させることにより、ワークＷの外周に付着した異物をより良好に除去することができ、また、外周面の品質を良好に維持することができる。

上記弾性層の硬度（ＪＩＳＡ）は、好ましくは６０°未満であり、より好ましくは５０°未満であり、さらに好ましくは２０°〜４０°であり、特に好ましくは２０°〜４０°である。このような範囲であれば、ワークＷの外周に付着した異物をより良好に除去することができる。

上記弾性層は、任意の適切な材料により形成され得る。弾性層を形成する材料としては、例えば、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）、およびそれらの混合物等が挙げられる。

上記弾性層の厚みは、好ましくは４ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは７ｍｍ以上である。このような範囲であれば、ワークＷの外周に付着した異物をより良好に除去することができる。

当接ローラー２３の外径は、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、さらに好ましくは２０ｍｍ〜６０ｍｍである。当接ローラー２３の幅は、ワークＷの厚み以上であることが好ましい。

Ｂ．異物除去方法
本発明の異物除去方法は、上記異物除去装置を用いて、所定のワークの外周面に付着した異物を除去する方法である。

本発明の異物除去方法は、上記ワークを異物除去装置の保持ユニットにセットすること、および、上記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付けながら、該ワークの外周面に付着した異物を除去することを含む。

上記ワークは、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークである。粘着剤層付フィルムとしては、任意の適切なフィルムが用いられ得る。例えば、粘着剤層付樹脂フィルム（例えば、光学フィルム）、粘着剤層付ガラスフィルム、これらの複合フィルム等が挙げられる。上記積層体は、ワーク形成に際し、代表的には任意の適切な形状に切断されている。具体的には、光学積層体は矩形形状に切断されていてもよく、矩形形状に類似する形状に切断されていてもよく、目的に応じた適切な形状（例えば、円形）に切断されていてもよい。

ワークの外周は、任意の適切な切削手段により切削されている。切削は、切削手段の切削刃を上記積層体の外周面に当接させることにより行われ得る。切削は、上記積層体の外周面の全周にわたって行ってもよく、所定の位置のみに行ってもよい。切削手段としては、例えば、エンドミルが挙げられる。１つの実施形態においては、上記ワークは、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体を垂直軸まわりに回転させながら、切削手段を該積層体の外周面に当接させることにより得られたワークである。１つの実施形態においては、このような切削が、上記保持ユニットに上記積層体を保持して行われる。切削後に得られたワークは、当該保持ユニットに保持されたまま、異物除去装置に投入されて、異物除去工程に供され得る。

上記切削時のワークの回転速度（ｒｐｓ）は、例えば、０．０２ｒｐｓ〜０．０４ｒｐｓである。

１つの実施形態においては、上記ワークを保持ユニットにセットした後、上記のごとく、ワークを垂直軸まわりに回転させながら、前記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付ける。代表的には、異物除去ユニットの当接ローラーを前方移動させて、当接ローラーを当該ワークに押し付ける。このとき、異物除去ユニットにおいては、異物除去ユニットが備える繰り出しローラーから巻き取りローラーにかけて、粘着テープがセットされており、当接ローラーの前方移動により、異物除去ユニットを走行する粘着テープがワークの外周面に押し付けられるようになる。これにより、ワークに接触した粘着テープの粘着面によって、ワークの外周面に付着した異物を除去することができる。１つの実施形態においては、粘着テープは、ワークの回転に合わせてつれ回りする当接ローラーにより走行する。

１つの実施形態においては、上記ワークの回転速度は、外周面を切削する際の積層体の回転速度よりも速い。ワークの回転速度（ｒｐｓ）は、例えば、０．０５ｒｐｓ〜０．５ｒｐｓである。

ワークの回転速度は、一定でなくてもよい。例えば、矩形状のワークを異物除去に供する場合、当該ワークの角部が粘着テープに接触する前後で、ワークの回転速度を遅くしてもよい。このようにすれば、ワークの回転最外軌跡の急な変化に、当接ローラーを追従させることが容易となる。特に、当接ローラーが急に前進する際、例えば、粘着テープの接触位置が短辺から長辺に切り替わる角部（異物除去ユニットが前進しながら角度が急激に変わる様に清掃する場合）において、ワークの回転速度を遅くすることが好ましい。１つの実施形態においては、ワークの角部が粘着テープに接触する際のワークの回転速度が、ワークの直線部分が粘着テープに接触する際のワークの回転速度に対して、５０％〜９０％に設定される。

上記当接ローラーのワークに対する押し付け圧は、好ましくは０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａであり、より好ましくは０．３ＭＰａ〜０．４ＭＰａである。このような押し付け圧で、当接ローラーをワークに押し付け、当接ローラーとワークとの間に粘着テープを走行させることにより、ワークの外周に付着した異物をより良好に除去することができ、また、ワークを構成するフィルムの層間剥離、粘着剤層の欠け等を防止して、外周面の品質を良好に維持することができる。

１つの実施形態においては、上記ワークの回転方向が、外周面を切削する際の積層体の回転方向とは、逆方向である、このようにすれば、より良好にワーク外周に付着した異物を除去することができる。

上記の異物除去方法において、異物除去動作開始から終了までのワークの回転数は、好ましくは１回転〜１０回転であり、より好ましくは１回転〜５回転であり、さらに好ましくは１回転である。本発明によれば、短時間でワーク外周の異物を除去することができる。ワークの端面（外周）を１周清掃してもよいし、２周清掃してもよいし、３周以上清掃してもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。

＜実施例１＞
図１に示す異物除去装置を用い、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワーク（総厚み約１０ｍｍ）を回転させながら、異物除去ユニットを走行する粘着テープを当該ワークの外周に押し付けて、当該ワークの外周に付着した異物を除去した。
当接ローラーは、鉄芯（φ１５ｍｍ）の外周に弾性層（ウレタンゴム、厚み：７．５ｍｍ）を設けた構成とし、弾性層の硬度（ＪＩＳＡ）は、５０°とした。また、ワークの回転速度は、０．２ｒｐｓとし、回転方向は外周面を切削した際の積層体の回転方向とは逆の方向とした。
ワーク１回転で異物除去操作を終了し、ワーク外周の外観を目視にて確認したところ、異物の付着は見られなかった。異物除去操作前のワーク外周の外観を図３（ａ）に、異物除去操作後のワークの外周の外観を図３（ｂ）に示す。

＜実施例２〜８＞
当接ローラーの鉄芯径、弾性層の厚みおよび弾性層の硬度を、表１に示す値としたこと以外は、実施例１と同様にして、ワーク外周の異物除去を行った。
異物除去操作後の外観を目視にて確認し、以下の基準で評価した。
△：異物（粘着剤層成分）の減少は確認されたが、異物の残存も見られ、手作業でのさらなる異物除去の必要があった。
〇：異物が相当数減少しており、手作業でのさらなる異物除去の手間はわずかであった。
◎：異物が確認されず、手作業でのさらなる異物除去は必要なかった。

本発明の異物除去装置は、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する際に好適に用いられ得る。

１０保持ユニット
２０異物除去ユニット
２１繰り出しローラー
２２巻き取りローラー
２３当接ローラー
２５シリンダー
２６バネ
３０粘着テープ
１００異物除去装置

Claims

粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する異物除去装置であって、
該ワークを外周面が露出するように保持する、該保持ユニットと；
粘着テープを繰り出す繰り出しローラーと、該繰り出しローラーから繰り出された該粘着テープを巻き取る巻き取りローラーと、該繰り出しローラーと該巻き取りローラーとの間に配置され、該粘着テープを該ワークに押し付けることが可能なように構成された当接ローラーと、を有する異物除去ユニットと；を備える、
異物除去装置。
前記ワークが回転することが可能なように構成されている、請求項１に記載の異物除去装置。
前記ワークの形状および回転に追従して、前記当接ローラーが前後動可能なように構成されている、請求項２に記載の異物除去装置。
前記当接ローラーが、表面に弾性層を有する弾性ローラーである、請求項１から３のいずれかに記載の異物除去装置。
前記弾性ローラーの弾性表面層の厚さが４ｍｍ以上である、請求項４に記載の異物除去装置。
前記当接ローラーの押付力が、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａである、請求項１から５のいずれかに記載の異物除去装置。
請求項１から６のいずれかに記載の異物除去装置を用いて、粘着剤層付フィルムを複数枚積層して構成された積層体の外周面を切削して得られたワークの外周面に付着した異物を除去する方法であって、
前記保持ユニットに、該ワークをセットすること、および
前記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付けながら、該ワークの外周面に付着した異物を除去することを含む、
異物除去方法。
前記ワークをセットした後、該ワークの垂直軸まわりに回転させながら、前記異物除去ユニットを走行する粘着テープを、該ワークの外周面に押し付けることを含む、請求項７に記載の異物除去方法。
前記ワークが、前記積層体を垂直軸まわりに回転させながら、切削手段を該積層体の外周面に当接させることにより、該外周面を切削して得られたワークであり、
前記ワークの回転速度が、該外周面を切削する際の積層体の回転速度よりも速い、
請求項８に記載の異物除去方法。
前記ワークの回転方向が、前記外周面を切削する際の前記積層体の回転方向とは、逆方向である、請求項９に記載の異物除去方法。