JP2023008231A - シート剥離装置およびシート剥離方法 - Google Patents

シート剥離装置およびシート剥離方法 Download PDF

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Abstract

【課題】剥離した接着シートが回収手段の一箇所に偏って回収されることを防止することができるシート剥離装置およびシート剥離方法を提供すること。【解決手段】シート剥離装置EAは、被着体WKに貼付された接着シートASを保持して当該被着体WKから剥離し、剥離した接着シートASの保持を解除して当該接着シートASを自由落下させる剥離手段10と、剥離手段10から自由落下させた接着シートASを回収する回収手段20と、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を変更する回収位置変更手段30とを備えている。【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。
被着体に貼付された接着シートを被着体から剥離し、当該接着シートを回収手段で回収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2012-64850号公報
特許文献1に記載されたシート剥離装置10(シート剥離装置)では、本明細書の図2(E)に示すように、剥離した接着シートS(接着シート)が回収ボックス72(回収手段)の一箇所に偏って回収されるため、接着シートが回収手段からあふれ出し、まだまだ回収できるにも拘わらず、回収手段での回収ができなくなるという不都合が発生する。
本発明の目的は、剥離した接着シートが回収手段の一箇所に偏って回収されることを防止することができるシート剥離装置およびシート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、回収手段に対する接着シートの回収位置を変更するため、剥離した接着シートが回収手段の一箇所に偏って回収されることを防止することができる。
また、自由落下する接着シートの軌道を変更したり、接着シートの保持を解除する位置と、回収手段の位置とを相互に変更したりするようにすれば、より確実に接着シートの回収位置を変更することができる。
本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の説明図。 (A)~(D)は、シート剥離装置の動作説明図。(E)は、従来のシート剥離装置の不具合例を示す図。
以下、本発明の一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の手前方向から観た場合を基準とし、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軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
シート剥離装置EAは、被着体WKに貼付された接着シートASを保持して当該被着体WKから剥離し、剥離した接着シートASの保持を解除して当該接着シートASを自由落下させる剥離工程を実施する剥離手段10と、剥離手段10から自由落下させた接着シートASを回収する回収工程を実施する回収手段20と、回収手段20に対す接着シートASの回収位置を変更する回収位置変更工程を実施する回収位置変更手段30とを備え、被着体WKを支持する支持手段40の近傍に配置されている。
剥離手段10は、感熱接着性の剥離用テープPTを繰り出す繰出手段11と、剥離用テープPTを接着シートASに押圧して貼付する押圧手段12と、剥離用テープPTを切断する切断手段13と、剥離用テープPTが貼付された接着シートASを案内する案内手段14と、剥離された接着シートASを搬送する搬送手段15を備えている。
繰出手段11は、回転軸11Aを中心に回転可能な回転アーム11Bに支持され、剥離用テープPTを支持する支持ローラ11Cと、駆動機器としての回動モータ11Dの図示しない出力軸に支持された駆動ローラ11Eと、回転アーム11Bを駆動ローラ11E方向に付勢する付勢手段としてのばね11Fと、駆動機器としての直動モータ11Gの出力軸11Hに支持された収容手段11Jと、収容手段11J内に収容され、収容手段11Jの底面である吸着面11Kに形成された吸引孔11Lを介して剥離用テープPTを吸引する減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段11Mと、駆動機器としての直動モータ11Nの出力軸11Pに支持され、剥離用テープPTを吸着面11Kに当接させる補助ローラ11Qとを備えている。
押圧手段12は、収容手段11J内に収容された駆動機器としてのリニアモータ12Aと、リニアモータ12Aのスライダ12Bに支持され、収容手段11Jの底面から突没可能に設けられた押圧ヘッド12Cと、押圧ヘッド12Cに設けられたコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段12Dとを備えている。
切断手段13は、収容手段11J内に収容された駆動機器としてのリニアモータ13Aと、リニアモータ13Aのスライダ13Bに支持され、収容手段11Jの底面から突没可能に設けられた切断刃13Cとを備えている。
案内手段14は、駆動機器としてのリニアモータ14Aと、リニアモータ14Aのスライダ14Bに支持された駆動機器としての回動モータ14Cと、回動モータ14Cの図示しない出力軸に支持された押え付けローラ14Dと、駆動機器としての直動モータ14Eの出力軸14Fに支持された支持部材14Gと、支持部材14Gに回転可能に支持されたピンチローラ14Hと、支持部材14Gに支持されたシート支持部材14Kと、駆動機器としてのリニアモータ14Lのスライダ14Mに回転可能に支持された当接ローラ14Nとを備えている。
搬送手段15は、駆動機器としてのリニアモータ15Aのスライダ15Bに支持された支持フレーム15Cと、支持フレーム15Cに支持された駆動機器としての直動モータ15Dと、直動モータ15Dの出力軸15Eに支持された押圧部材としての上チャック部材15Fと、支持フレーム15Cの下部に支持された押圧部材としての下チャック部材15Gとを備えている。
回収手段20は、被着体WKから剥離した接着シートASを回収する回収箱21を備えている。
回収位置変更手段30は、自由落下する接着シートASの軌道を変更する軌道変更手段31を備えている。
軌道変更手段31は、流体としての気体を供給する加圧ポンプやタービン等の気体供給手段31Aと、気体供給手段31Aに配管31Bを介して接続されたノズル31Cとを備えている。
支持手段40は、駆動機器としてのリニアモータ41と、リニアモータ41のスライダ41A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(保持手段)によって吸着保持が可能な支持面42Aを有するテーブル42とを備えている。
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)が同図のように剥離用テープPTをセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、剥離手段10が吸引手段11Mを駆動し、吸着面11Kでの剥離用テープPTの吸着保持を開始する。
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移送手段が、図1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を支持面42A上の所定の位置に載置すると、支持手段40が図示しない減圧手段を駆動し、支持面42Aでの被着体WKの吸着保持を開始する。その後、支持手段40がリニアモータ41を駆動し、テーブル42を右方に移動させ、図1中二点鎖線で示すように、接着シートASの一方の外周部AS1が押圧ヘッド12Cの直下に位置した時点で、リニアモータ41の駆動を停止する。次に、剥離手段10が直動モータ11Nを駆動し、図1中二点鎖線で示すように、補助ローラ11Qを収容手段11Jの下方から退避させた後、回動モータ11Dおよび直動モータ11Gを駆動し、剥離用テープPTを繰り出しながら、収容手段11Jを接着シートASの直上の所定位置まで下降させる。そして、剥離手段10が加熱手段12Dおよびリニアモータ12Aを駆動し、図2(A)に示すように、加熱された押圧ヘッド12Cを下降させ、接着シートASの外周部AS1に剥離用テープPTを押圧して貼付する。
接着シートASへの剥離用テープPTの貼付が完了すると、剥離手段10が吸引手段11Mの駆動を停止するとともに、リニアモータ12Aおよび直動モータ11Gを駆動し、押圧ヘッド12Cおよび収容手段11Jを初期位置に復帰させる。次いで、剥離手段10が直動モータ14Eを駆動し、ピンチローラ14Hと押え付けローラ14Dとで剥離用テープPTを所定の押圧力で挟み込む。その後、支持手段40がリニアモータ41を駆動し、テーブル42を左方に移動させ、当該接着シートASの外周部AS1を押え付けローラ14Dの最下部の直下に位置させる。次に、剥離手段10が回動モータ11Dを駆動し、剥離用テープPTを所定長さ巻き取るとともに、リニアモータ14Aを駆動し、図2(B)に示すように、押え付けローラ14Dの最下部で剥離用テープPTを折り曲げながらその折り曲げ部を押圧する。そして、剥離手段10および支持手段40が回動モータ14Cおよびリニアモータ41を駆動し、テーブル42を左方に移動させながら、押え付けローラ14Dを反時計回転方向に回転させるとともに、剥離手段10がリニアモータ14Lを駆動し、当接ローラ14Nを剥離用テープPTや接着シートASに当接させつつ右方に移動させる。これにより、接着シートASは、剥離用テープPTに続いて接着シートASが押え付けローラ14Dの最下部で押え付けられながら被着体WKから剥離され、当接ローラ14Nによって折り返された状態となる。
被着体WKから接着シートAS全体が剥離されると、剥離手段10および支持手段40がリニアモータ14L、回動モータ14Cおよびリニアモータ41の駆動を停止し、押え付けローラ14Dとピンチローラ14Hとで接着シートASの他方の外周部AS2を挟み込んだ状態で、回動モータ14Cの回転をロックさせる。次いで、剥離手段10が回動モータ11Dおよびリニアモータ14Lを駆動し、当接ローラ14Nを左右方向に移動させるとともに、剥離用テープPTを繰り出したり巻き取ったりして、当該剥離用テープPTにおける接着シートASの外周部AS1付近の領域を切断刃13Cの直下に位置させる。その後、剥離手段10が回動モータ11Dの回転をロックさせた状態で、リニアモータ14Lおよび回動モータ14Cを駆動し、押え付けローラ14Dとピンチローラ14Hとの間から接着シートASの他方の外周部AS2を脱出させ、図2(B)中二点鎖線で示すように、接着シートASの一方の外周部AS1と他方の外周部AS2との位置合わせを行う。次に、剥離手段10がリニアモータ15Aを駆動し、スライダ15Bを左方に移動して上チャック部材15Fおよび下チャック部材15Gを図2(B)に示す位置に移動させた後、リニアモータ14Lを駆動し、当接ローラ14Nを初期位置に復帰させる。
そして、剥離手段10が直動モータ11G、15Dを駆動し、図2(C)に示すように、収容手段11Jと上チャック部材15Fとを下降させ、接着シートASの一方の面を相互に折り重ねて当該接着シートASを折り畳む。次いで、剥離手段10が吸引手段11Mを駆動し、吸着面11Kで剥離用テープPTを吸着保持した後、リニアモータ13Aを駆動し、切断刃13Cを昇降させて剥離用テープPTを切断する。その後、剥離手段10が直動モータ11Gおよびリニアモータ13Aを駆動し、収容手段11Jおよび切断刃13Cを初期位置に復帰させた後、直動モータ11Nを駆動し、補助ローラ11Qを初期位置に復帰させる。次に、剥離手段10がリニアモータ15Aを駆動し、スライダ15Bを初期位置に復帰させた後、直動モータ15Dを駆動し、上チャック部材15Fを当該直動モータ15Dに対する初期位置に移動させることで、接着シートASの保持を解除する。これにより、接着シートASは、図2(D)中実線で示すように、自由落下して回収箱21で回収される。なお、接着シートASを回収箱21内に落下させる動作の2回に1回のペースで、回収位置変更手段30が気体供給手段31Aを駆動し、ノズル31Cから接着シートASに気体を吹き付け、図2(D)中二点鎖線で示すように、自由落下する接着シートASの軌道を左方に移動させ、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を左方に変更させる。そして、支持手段40が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面42Aでの被着体WKの吸着保持を解除した後、使用者または図示しない移送手段がテーブル42上の被着体WKを次工程に搬送すると、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降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、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を変更するため、剥離した接着シートASが回収手段20の一箇所に偏って回収されることを防止することができる。
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。
例えば、剥離手段10は、枚葉の剥離用テープを接着シートASに貼付する構成でもよいし、剥離用テープPTを介することなく、駆動機器や吸着保持等で接着シートASを直接保持して剥離してもよいし、回動モータ11Dの駆動、回動モータ14Cの駆動およびリニアモータ41の駆動のうち、少なくとも1つの駆動で接着シートASを剥離してもよいし、接着シートASの一方の面が相互に圧着されるように接着シートASを折り畳んでもよいし、接着シートASの一方の面が相互に圧着されないように接着シートASを折り畳んでもよいし、接着シートASを折り畳まなくてもよいし、他の装置で剥離用テープPTが接着シートASに貼付されている場合、繰出手段11、押圧手段12および切断手段13が備わっていなくてもよい。
繰出手段11は、付勢手段としてばね11Fに代えてまたは併用して、ゴム、樹脂等の弾性部材、駆動機器や、駆動ローラ11Eとで剥離用テープPTを挟み込むピンチローラを採用してもよいし、補助ローラ11Qに代えてまたは併用して、棒状部材、板状部材、エアの吹き付けで剥離用テープPTを吸着面11Kに当接させる構成を採用してもよいし、剥離用テープPTを吸引手段11Mのみで保持可能であれば、補助ローラ11Qを備えていなくてもよいし、回転アーム11Bを駆動ローラ11E方向に付勢することなく剥離用テープPTを支持してもよく、回転アーム11Bを駆動ローラ11E方向に付勢することなく剥離用テープPTを支持する場合、駆動ローラ11Eとで剥離用テープPTを挟み込むピンチローラ等を採用してもよい。
押圧手段12は、収容手段11Jに収容されていなくてもよいし、剥離用テープPTとして感圧接着性のものが採用された場合、加熱手段12Dがあってもよいし、なくてもよい。
切断手段13は、収容手段11Jに収容されていなくてもよいし、他の装置で剥離用テープPTを切断する場合、なくてもよい。
案内手段14は、接着シートASにおける被着体WKから剥離された領域を被着体WKに貼付されている領域に接触するように押え付けてもよいし、接触しないように押え付けてもよいし、接着シートASの左端部、中間部、右端部等、どの位置で接着シートASを押え付けてもよいし、押え付けローラ14Dの最下部以外の位置で接着シートASの折り曲げ部を押え付けてもよいし、ピンチローラ14Hに代えてまたは併用して、板状部材やエアの吹き付け等で押え付けローラ14Dとで剥離用テープPT等を挟み込んでもよいし、直動モータ14E以外の駆動機器でシート支持部材14Kを移動させてもよいし、接着シートASの一方の外周部AS1と他方の外周部AS2との位置合わせを行わなくてもよいし、接着シートASを2回以上折り曲げて3つ折り以上となるようにしてもよいし、当接ローラ14Nに代えてまたは併用して、棒状部材や板状部材等を採用してもよい。
搬送手段15は、接着シートASを回収箱21に搬送するベルトコンベアや駆動ローラ等の駆動機器で構成されてもよいし、上チャック部材15Fおよび下チャック部材15Gに代えてまたは併用して、ローラ等の他の押圧部材を採用してもよいし、上チャック部材15Fおよび下チャック部材15Gの少なくとも一方に、接着シートASの屈曲部を保持する屈曲部保持手段を備えてもよく、このような屈曲部保持手段は、例えば、屈曲部を吸着保持したり、針や突起物などの貫通部材を当該屈曲部に貫通させたりして屈曲部を保持するもの等、どのようなものでもよい。
回収手段20は、回収箱21に代えてまたは併用して、袋やトレー等で接着シートASを回収する構成であってもよいし、折り畳まれていない接着シートASを回収してもよい。
回収位置変更手段30は、軌道変更手段31で吹き付ける流体を大気、単体ガス、混合ガス等の気体としたり、水、混合液、有機溶剤、ジェル等の液体としたりしてもよいし、軌道変更手段31による流体の吹き付け強さを変更することで接着シートASの回収位置を変更してもよいし、接着シートASが自由落下する軌道上に、板状部材や棒状部材等の当接部材を出し入れする軌道変更手段を採用し、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を変更してもよいし、回収手段20における接着シートASの偏りを検知するカメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等で構成された検知手段を採用し、当該検知手段の検知結果を基に接着シートASの回収位置を変更してもよい。
回収位置変更手段30は、剥離手段10が接着シートASの保持を解除する位置と、回収手段20の位置とを相互に変更する相対位置調整手段を備えていてもよい。この場合、例えば、搬送手段15を相対位置調整手段とし、回収箱21に対して直動モータ15Dが接着シートASの保持を解除する位置を変更することで、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を変更してもよいし、図2(D)中二点鎖線で示すように、駆動機器としてのリニアモータ32や、図示しない回動モータ等を相対位置調整手段とし、リニアモータ32のスライダ32Aや、図示しない回動モータの出力軸で回収箱21を支持し、直動モータ15Dが接着シートASの支持を解除する位置に対し、回収箱21を直線移動させたり、回転移動させたりすることで、回収手段20に対する接着シートASの回収位置を変更してもよい。
回収位置変更手段30は、軌道変更手段31と相対位置調整手段との両方が備えられていてもよいし、接着シートASを回収箱21内に落下させる動作が5回や10回等といった所定回数実施されるごとに、接着シートASの回収位置を変更してもよい。
支持手段40は、被着体WKを移動させずにまたは移動させつつ、剥離用テープPTを移動させてもよいし、リニアモータ41に代えてまたは併用して、多関節ロボット等の他の駆動機器で被着体WKと剥離用テープPTとを移動させてよいし、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、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し、接着シートASおよび剥離用テープPTは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートASおよび剥離用テープ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、さらには、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。
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、剥離手段は、被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から剥離し、剥離した接着シートの保持を解除して当該接着シートを自由落下させるものであればどのようなものでもよく、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)。
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およ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、ブラシ状部材の他、大気やガス等の気体の吹き付けによるものを採用してもよいし、押圧するものをゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成してもよいし、金属や樹脂等の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。
EA…シート剥離装置
10…剥離手段
15…搬送手段(相対位置調整手段)
20…回収手段
30…回収位置変更手段
31…軌道変更手段
32…リニアモータ(相対位置調整手段)
AS…接着シート
WK…被着体

Claims (4)

  1. 被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から剥離し、剥離した前記接着シートの保持を解除して当該接着シートを自由落下させる剥離手段と、
    前記剥離手段から自由落下させた前記接着シートを回収する回収手段と、
    前記回収手段に対する前記接着シートの回収位置を変更する回収位置変更手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。
  2. 前記回収位置変更手段は、自由落下する前記接着シートの軌道を変更する軌道変更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. 前記回収位置変更手段は、前記剥離手段が前記接着シートの保持を解除する位置と、前記回収手段の位置とを相互に変更する相対位置調整手段を備えてい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. 被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から剥離し、剥離した前記接着シートの保持を解除して当該接着シートを自由落下させる剥離工程と、
    前記剥離工程から自由落下させた前記接着シートを回収手段で回収する回収工程と、
    前記回収手段に対する前記接着シートの回収位置を変更する回収位置変更工程とを実施することを特徴とするシート剥離方法。
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