JP2021090000A - シート剥離装置およびシート剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げに対する弾性復元力が弱い接着シートが剥離の対象となっても、被着体の浮き上がりを確実に防止しながら当該被着体から接着シートを剥離することができるシート剥離装置および剥離方法を提供すること。【解決手段】接着面ＡＳ１が被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳを当該被着体ＷＫから部分的に剥離し、当該接着シートＡＳに剥離開始部ＡＳＦを形成する剥離開始部形成手段１０と、剥離開始部形成手段１０で形成した剥離開始部ＡＳＦを起点にして被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する剥離手段２０とを備え、剥離手段２０は、被着体ＷＫから剥離した既剥離接着シート部分ＡＳＡを、被着体ＷＫから剥離していない未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧して接着シートＡＳと相対移動することで、既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上で転動させ、接着シートＡＳを渦巻状に巻き取る。【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置およびシート剥離方法に関する。

被着体から剥離した接着シート部分で当該被着体を押さえ付け、当該被着体の浮き上がりを防止しながら接着シートを剥離するシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１２３９６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート剥離装置では、曲げに対する弾性復元力が弱い接着シートＳ（接着シート）が剥離の対象となると、ウエハＷ（被着体）から接着シートを剥離する際、当該被着体の浮き上がりを防止できなくなるという不都合を発生する。

本発明の目的は、曲げに対する弾性復元力が弱い接着シートが剥離の対象となっても、被着体の浮き上がりを確実に防止しながら当該被着体から接着シートを剥離することができるシート剥離装置および剥離方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、接着シートを渦巻状に巻き取るので、被着体から剥離した既剥離接着シート部分が多重となって被着体を押さえ付けるようになるので、曲げに対する弾性復元力が弱い接着シートが剥離の対象となっても、被着体の浮き上がりを確実に防止しながら当該被着体から接着シートを剥離することができる。

（Ａ）は、本発明の実施形態に係るシート剥離装置の説明図。（Ｂ）〜（Ｇ）は、（Ａ）で示したシート剥離装置の動作説明図。

以下、本発明の実施形態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、前記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中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「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Ｙ軸と平行な図１（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。なお、図１（Ｂ）〜図１（Ｇ）は、図１（Ａ）と同じ方向から観た図なので、方向を示す矢印が省略されている。

本発明のシート剥離装置ＥＡは、接着面ＡＳ１が被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳを当該被着体ＷＫから部分的に剥離し、当該接着シートＡＳに剥離開始部ＡＳＦ（図１（Ｄ）参照）を形成する剥離開始部形成手段１０と、剥離開始部形成手段１０で形成した剥離開始部ＡＳＦを起点にして被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する剥離手段２０と、剥離開始部ＡＳＦにおける接着面ＡＳ１が接着シートＡＳの反接着面ＡＳ２に対向するように当該剥離開始部ＡＳＦを折り返す折り返し手段３０とを備え、被着体ＷＫから剥離した接着シートＡＳを回収する回収手段としての回収ボックス４０の上方に配置されている。

剥離開始部形成手段１０は、保持手段としての感熱接着性の剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ１１と、剥離用テープＰＴを案内するガイドローラ１２と、スライド軸１３Ａによってガイドブロック１３Ｂに離間接近可能に支持されたテープ支持台１３と、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段１４Ａを介して駆動機器としての直動モータ１４Ｂの出力軸１４Ｃに支持された押圧ヘッド１４と、駆動機器としての直動モータ１５Ａの出力軸１５Ｂに支持された切断手段としてのカッター刃１５と、駆動機器としてのリニアモータ１６Ａのスライダ１６Ｂに支持された受け部材１６と、受け部材１６に支持された駆動機器としての回動モータ１７Ａの出力軸１７Ｂに支持された押さえ部材１７とを備えている。なお、テープ支持台１３は、その上面にカッター刃１５の刃先が入り込む凹溝１３Ｃが形成され、付勢手段としてのコイルばね１３Ｄによってガイドブロック１３Ｂから離間する方向に付勢されている。また、本実施形態では、剥離用テープＰＴの前後方向の幅は、接着シートＡＳの前後方向の幅よりも幅狭のものが採用されている。

剥離手段２０は、被着体ＷＫから剥離した既剥離接着シート部分ＡＳＡを、被着体ＷＫから剥離していない未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧して被着体ＷＫと相対移動することで、既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上で転動させ、接着シートＡＳを渦巻状に巻き取るように構成されている。
すなわち、剥離手段２０は、駆動機器としての直動モータ２１の出力軸２１Ａに支持され、既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧する押圧力を検知するロードセルや圧力センサ等の押圧力検知手段２２と、押圧力検知手段２２に支持された回転誘導板２３と、駆動機器としてのリニアモータ２４のスライダ２４Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって吸着保持が可能な支持面２５Ａを有する支持手段としての支持テーブル２５とを備えている。なお、剥離手段２０は、押圧力検知手段２２の検知結果を基にして、所定の押圧力で既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧する構成となっている。

折り返し手段３０は、回転誘導板２３に支持された駆動機器としての回動モータ３１の出力軸３１Ａに支持され、回転誘導板２３に形成された貫通孔２３Ａを介して当該回転誘導板２３を貫通移動可能な折り返しアーム３２を備えている。

以上のシート剥離装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート剥離装置ＥＡに対し、当該シート剥離装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）が、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。次いで、使用者または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、図１（Ａ）中実線で示すように、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを支持テーブル２５上に載置すると、剥離手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面２５Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を開始する。

その後、剥離手段２０がリニアモータ２４を駆動し、支持テーブル２５を右方に移動させ、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳの右端部が押圧ヘッド１４の直下に位置すると、リニアモータ２４の駆動を停止する。次に、剥離開始部形成手段１０がリニアモータ１６Ａを駆動し、受け部材１６を左方へ移動させ、図１（Ｂ）中実線で示すように、当該受け部材１６でテープ支持台１３を左方へ移動させ、剥離用テープＰＴのリード端部を受け部材１６上に位置させる。そして、剥離開始部形成手段１０が回動モータ１７Ａを駆動し、押さえ部材１７を回動させ、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、当該押さえ部材１７と受け部材１６とで剥離用テープＰＴのリード端部を挟み込んで保持した後、リニアモータ１６Ａを駆動し、図１（Ｃ）中実線で示すように、受け部材１６を初期位置に復帰させて剥離用テープＰＴを所定長さ引出す。

次いで、剥離開始部形成手段１０が直動モータ１４Ｂを駆動し、押圧ヘッド１４を下降させ、図１（Ｃ）中二点鎖線で示すように、当該押圧ヘッド１４で剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの右端部に押圧した後、加熱手段１４Ａを駆動し、剥離用テープＰＴを加熱して当該剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する。なお、剥離開始部形成手段１０は、押圧ヘッド１４を下降させる際、剥離用テープＰＴが支持ローラ１１から引き出されるように構成されていてもよいし、受け部材１６を左方へ移動させるように構成されていてもよい。その後、剥離開始部形成手段１０が直動モータ１５Ａを駆動し、カッター刃１５を下降させ、図１（Ｃ）中二点鎖線で示すように、当該カッター刃１５を凹溝１３Ｃ内に入り込ませて剥離用テープＰＴを切断した後、直動モータ１４Ｂ、１５Ａを駆動し、押圧ヘッド１４およびカッター刃１５を初期位置に復帰させる。次に、剥離手段２０がリニアモータ２４を駆動し、支持テーブル２５を右方に移動させ、図１（Ｄ）に示すように、剥離用テープＰＴを引っ張るようにして接着シートＡＳの右端部を被着体ＷＫから剥離させ、当該接着シートＡＳに所定長さの剥離開始部ＡＳＦが形成されると、リニアモータ２４の駆動を停止する。この際、被着体ＷＫから剥離された接着シートＡＳの剥離開始部ＡＳＦは、１８０度反転し、回転誘導板２３によって被着体ＷＫを支持テーブル２５方向に押さえ付ける。

そして、剥離開始部形成手段１０が回動モータ１７Ａを駆動し、押さえ部材１７を初期位置に復帰させた後、折り返し手段３０が回動モータ３１を駆動し、折り返しアーム３２を回動させ、図１（Ｅ）に示すように、剥離開始部ＡＳＦの接着面ＡＳ１が接着シートＡＳの反接着面ＡＳ２に対向するように剥離開始部ＡＳＦを折り返す。次いで、剥離手段２０および折り返し手段３０がリニアモータ２４および回動モータ３１を駆動し、支持テーブル２５を右方に移動させると同時に、折り返しアーム３２を初期位置に復帰させる。これにより、接着シートＡＳは、図１（Ｆ）に示すように、被着体ＷＫから徐々に剥離され、当該被着体ＷＫから剥離された既剥離接着シート部分ＡＳＡが、回転誘導板２３によって未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧されて転動され、渦巻状に巻き取られる。その後も支持テーブル２５の右方への移動が続行されると、接着シートＡＳは、その全体が渦巻状となって被着体から剥離され、図１（Ｇ）中二点鎖線で示すように、回収ボックス４０内に落下して回収される。なお、渦巻状に巻き取られた接着シートＡＳは、剥離用テープＰＴの前後両側の接着面ＡＳ１が反接着面ＡＳ２に接着し、渦巻状が維持される。

なお、既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上で転動させている間は、剥離手段２０が直動モータ２１を駆動し、押圧力検知手段２２の検知結果を基にして、所定の押圧力で既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上に押圧するように回転誘導板２３を昇降させる。これにより、例えば、被着体ＷＫが脆弱な部材であった場合でも、当該被着体ＷＫに過剰な押圧力を加えて破損させることを防止することができる。その後、支持テーブル２５が回転誘導板２３の右方所定位置に到達すると、剥離手段２０がリニアモータ２４の駆動を停止した後、図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面２５Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を解除する。次に、使用者または図示しない搬送手段が、被着体ＷＫを次工程に搬送すると、剥離手段２０が直動モータ２１およびリニアモータ２４を駆動し、回転誘導板２３および支持テーブル２５を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳを渦巻状に巻き取るので、被着体ＷＫから剥離した既剥離接着シート部分ＡＳＡが多重となって被着体ＷＫを押さえ付けるようになるので、曲げに対する弾性復元力が弱い接着シートＡＳが剥離の対象となっても、被着体ＷＫの浮き上がりを確実に防止しながら当該被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離することができる。

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、剥離開始部形成手段は、接着面が被着体に貼付された接着シートを当該被着体から部分的に剥離し、当該接着シートに剥離開始部を形成可能なものであれば、どんなものでもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。

剥離開始部形成手段１０は、保持手段として感圧接着性の剥離用テープＰＴを採用して加熱手段１４Ａを採用しなくてもよいし、枚葉の剥離用テープＰＴを採用して切断手段１５を採用しなくてもよいし、受け部材１６、回動モータ１７Ａおよび押さえ部材１７に代えてまたは併用して、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で剥離用テープＰＴを保持する構成を採用してもよいし、渦巻状に巻き取った接着シートＡＳの剥離後端部から剥離用テープＰＴが飛び出さない長さとなるように、当該剥離用テープＰＴを切断してもよいし、剥離用テープＰＴを採用することなくまたは併用して、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で接着シートＡＳを保持し、被着体ＷＫから部分的に剥離して当該接着シートＡＳに剥離開始部ＡＳＦを形成してもよい。

剥離手段２０は、接着シートＡＳに所定長さの剥離開始部ＡＳＦが形成された後、直動モータ２１または他の駆動機器を介して回転誘導板２３を移動させ、図１（Ｄ）に示すように、当該回転誘導板２３によって被着体ＷＫを支持テーブル２５方向に押さえ付けるように構成してもよいし、直動モータ２１および押圧力検知手段２２のうち少なくとも一方がなくてもよいし、回転誘導板２３に代えてまたは併用して、回転中心がＹ軸方向に延びるローラや、延出方向がＸ軸方向とされた丸棒やフラットバーや、駆動機器によって回転するベルトコンベア等を採用してもよいし、被着体ＷＫを移動させることなくまたは移動させつつ、回転誘導板２３を移動させて被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離してもよいし、支持面２５Ａでの吸着保持ができなくてもよいし、渦巻状に巻き取った接着シートＡＳを回転誘導板２３から強制的に離脱させるために、大気やガス等の気体を吹き付けたり、シャフトで叩き落したりする強制離脱手段を採用してもよいし、既剥離接着シート部分ＡＳＡを未剥離接着シート部分ＡＳＢ上で転動させる方向として、上記の実施形態では、反時計回転方向に回転させながら右方へ移動させたが、例えば、反時計回転方向に回転させながら左方へ移動させてもよいし、時計回転方向に回転させながら右方へ移動させてもよいし、時計回転方向に回転させながら左方へ移動させてもよいし、時計回転方向または反時計回転方向に回転させながらその他の方向へ移動させてもよい。

折り返し手段３０は、折り返しアーム３２に代えてまたは併用して、大気やガス等の気体の吹き付けにより剥離開始部ＡＳＦを折り返す構成としてもよい。
折り返し手段３０は、接着シートＡＳの特性や剥離開始部ＡＳＦの形成の仕方等によって、強制的に折り返さなくても、接着面ＡＳ１が反接着面ＡＳ２に対向するようになれば、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていなくてもよい。

回収手段は、ベルトコンベアや駆動機器としての多関節ロボット等で接着シートＡＳを回収する構成としてもよいし、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

接着シートＡＳは、接着面ＡＳ１および反接着面ＡＳ２の少なくとも一方に接着力がなくてもよいし、紫外線や赤外線等の電磁波を照射する電磁波照射手段によって、接着面ＡＳ１や反接着面ＡＳ２の接着力がなくなるように処理されたものでもよいし、被着体ＷＫから剥離された後（例えば、回収ボックス４０内に落下する際や、回収ボックス４０内に回収された後）、渦巻状から解放されてもよい。
剥離用テープＰＴの前後方向の幅は、接着シートＡＳの前後方向の幅よりも幅広のものが採用されてもよいし、接着シートＡＳの前後方向の幅と同幅のものが採用されてもよい。
接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴおよび被着体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、剥離用テープＰＴおよび被着体ＷＫは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよい。また、接着シートＡＳまたは剥離用テープＰＴは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材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ＷＫ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、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、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。

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、２軸または３軸以上の関節を備えた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。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよいし、付勢手段が採用されている場合、ばね、ゴム、樹脂等で構成してもよい。

ＥＡ シート剥離装置
１０ 剥離開始部形成手段
２０ 剥離手段
２２ 押圧力検知手段
３０ 折り返し手段
ＡＳ 接着シート
ＡＳＡ 既剥離接着シート部分
ＡＳＢ 未剥離接着シート部分
ＡＳＦ 剥離開始部
ＡＳ１ 接着面
ＡＳ２ 反接着面
ＷＫ 被着体

Claims (4)

1. 接着面が被着体に貼付された接着シートを当該被着体から部分的に剥離し、当該接着シートに剥離開始部を形成する剥離開始部形成手段と、
   前記剥離開始部形成手段で形成した前記剥離開始部を起点にして前記被着体から前記接着シートを剥離する剥離手段とを備え、
   前記剥離手段は、前記被着体から剥離した既剥離接着シート部分を、前記被着体から剥離していない未剥離接着シート部分上に押圧して前記被着体と相対移動することで、前記既剥離接着シート部分を前記未剥離接着シート部分上で転動させ、前記接着シートを渦巻状に巻き取ることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記剥離開始部における接着面が前記接着シートの反接着面に対向するように当該剥離開始部を折り返す折り返し手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 前記剥離手段は、前記既剥離接着シート部分を前記未剥離接着シート部分上に押圧する押圧力を検知する押圧力検知手段を備え、当該押圧力検知手段の検知結果を基にして、所定の押圧力で前記既剥離接着シート部分を前記未剥離接着シート部分上に押圧することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート剥離装置。
4. 接着面が被着体に貼付された接着シートを当該被着体から部分的に剥離し、当該接着シートに剥離開始部を形成する剥離開始部形成工程と、
   前記剥離開始部形成工程で形成した前記剥離開始部を起点にして前記被着体から前記接着シートを剥離する剥離工程とを備え、
   前記剥離工程では、前記被着体から剥離した既剥離接着シート部分を、前記被着体から剥離していない未剥離接着シート部分上に押圧して前記接着シートと相対移動することで、前記既剥離接着シート部分を前記未剥離接着シート部分上で転動させ、前記接着シートを渦巻状に巻き取ることを特徴とするシート剥離方法。

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