JP4523789B2 - 金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法に関し、特に、樹脂のリサイクルを目的として金属皮膜を剥離するための金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法に関する。

近年、資源の再利用のため、電気機器等に用いられている樹脂成形品のリサイクルが求められている。電気機器等に用いられている樹脂成形品の中にはその表面が金属皮膜で覆われているものも多く、樹脂のリサイクルの際には金属皮膜を剥離する必要がある。

そこで、従来、金属皮膜が設けられた樹脂成形品を熱水中で加熱することにより金属皮膜を剥離する方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、予め表面に設けられた金属皮膜にカッター等で傷をつけた樹脂成形品を７０℃以上の熱水中で数時間以上加熱し、その後流水で金属皮膜を剥離する方法であった。

また、金属皮膜が設けられた樹脂板から樹脂を回収する方法として、まず金属皮膜が設けられた状態の樹脂板を圧延し、次に熱水または蒸気と接触させて樹脂を膨潤させ、さらに樹脂板を加圧した後で流動する加熱水により金属皮膜を剥離する方法が提案されていた（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−３４５３２１号公報 国際公開第９６／１２５９８号パンフレット

しかし、上記従来の方法では、比較的密着強度が低い蒸着膜のような金属皮膜は剥離できるが、装飾用のめっき膜のように厚みが大きく密着強度の高い金属皮膜を剥離することは困難であった。さらに、上記従来の方法では熱水にて処理する工程が含まれており、この熱水により樹脂が膨潤するため、樹脂をリサイクルするためには脱水処理が必要になるという問題もあった。

本発明の金属皮膜剥離装置は、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する装置であって、剥離される金属皮膜に対向して配置される第１の電極と、前記金属皮膜に対向し、かつ前記第１の電極と所定の距離を介して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電を起こさせて前記金属皮膜を剥離させる放電エネルギー供給部と、を含むことを特徴としている。

本発明の金属皮膜剥離方法は、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する方法であって、剥離される金属皮膜に対向させて第１の電極および第２の電極を配置し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間で放電を起こして前記金属皮膜を剥離することを特徴としている。

本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法によれば、樹脂表面に設けられた被剥離物である金属皮膜の密着強度が比較的高く、さらに厚みが比較的大きい場合であっても、樹脂から効率的に剥離することができる。さらに、熱水処理を含まないので樹脂が膨潤せず、脱水処理を行う必要もない。

本発明の金属皮膜剥離装置は、被剥離物である金属皮膜に対向して配置された第１の電極と第２の電極との間で放電を起こすことにより、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する。従って、被剥離物が密着強度の高い金属皮膜や厚みの大きい金属皮膜であっても剥離可能である。さらに、金属皮膜の剥離の際に樹脂の膨潤が生じないため、樹脂のリサイクルにも好適に使用できる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が、少なくとも前記被剥離物に対向する一部を除いて絶縁性材料からなる絶縁カバーにて覆われていることが好ましい。特定の空間に放電を発生させることができるため、放電による被剥離物への衝撃エネルギーを大きくでき、それに伴い被剥離物の剥離面積が大きくなり、剥離効率が向上するからである。さらに、前記絶縁カバーと前記絶縁カバーに覆われた電極とは、相対的な位置が調節可能に設けられていてもよい。また、前記絶縁カバーは、その一端が剥離動作時に前記被剥離物と接触するように設けられており、前記絶縁カバーに覆われた電極は、剥離動作時に前記被剥離物と接触しないように設けられていてもよい。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記放電エネルギー供給部を制御する出力制御部をさらに含み、前記出力制御部が、前記放電エネルギー供給部から供給される前記放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御していてもよい。これにより、被剥離物の厚みや金属の種類に応じた放電を起こし、効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離を制御する電極間距離制御部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の厚みや金属の種類に応じた電極間距離を選択できるので、効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極および前記第２の電極と前記被剥離物との間の距離を制御する電極−被剥離物間距離制御部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の厚みや金属の種類に応じた電極−被剥離物間距離を選択できるので、効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記被剥離物に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度を、０度〜９０度の範囲で制御する電極角度制御部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の厚みや金属の種類に応じた電極角度を選択できるので、効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記被剥離物の形状を認識する画像認識部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の形状に応じて電極配置等を行えるので、効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記被剥離物の厚みを測定する膜厚測定部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の膜厚に応じて放電エネルギー等を適宜変更できるので、被剥離物の膜厚によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記被剥離物の金属の種類を識別する金属識別部をさらに含んでいてもよい。これにより、被剥離物の金属の種類に応じて放電エネルギー等を適宜変更できるので、被剥離物の金属の種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離が、１ｍｍ以上２０ｍ以下であることが好ましい。電極間の距離を１ｍｍ以上とすることにより、第１の電極と第２の電極との間の空気中で絶縁破壊が生じて空気中のみに電流が流れてしまう現象を抑制できるため、さらなる剥離効率の向上が実現できる。また、電極間の距離を２０ｍｍ以下とすることにより、第１の電極と第２の電極との間で剥離部分をより確実に繋げることができるため、部分的に被剥離物が残ってしまうことを抑制できる。なお、本明細書において、第１の電極と第２の電極との間の距離とは、第１の電極および第２の電極において放電が生じる部分間の距離であり、例えば電極が棒状である場合は、放電が生じる電極の先端部分間の距離である。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極および前記第２の電極と前記被剥離物との間の距離が、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。放電の際に樹脂の焼けや溶融が生じることを抑制しつつ、効率的に金属皮膜を剥離できるからである。なお、本明細書において、第１の電極および第２の電極と被剥離物との距離とは、第１の電極および第２の電極において放電が生じる部分と被剥離物との間の距離であり、例えば電極が棒状である場合は、放電が生じる電極の先端部分と被剥離物との間の距離である。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記被剥離物に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度（被剥離物面に対する第１の電極および第２の電極それぞれの傾斜角）が、１５度以上９０度以下であることが好ましい。また、最も好ましい電極の角度は９０度である。より大きい剥離面積が得られるからである。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させるプラズマ発生部をさらに含んでいてもよい。このプラズマ発生部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電（予備放電）を起こさせてプラズマを発生させてもよい。この予備放電は導電体近傍で行うことが好ましい。このようにプラズマ発生部を設けることにより、例えば被剥離物である金属皮膜の表面に絶縁膜が設けられている場合や、被剥離物表面がプリント基板のように導電性部分と絶縁性部分とが混在する場合に、高電圧を印加しなくても効率よく金属皮膜を剥離することができる。これは、被剥離物表面に絶縁性部分が存在すると絶縁破壊電圧が高くなるが、電極間にプラズマを発生させることにより絶縁破壊電圧を下げることができるので、高い電圧を印加しなくても放電を起こさせることができるからである。また、導電体近傍で予備放電を行うことにより、予備放電後に電極間距離を広げてもプラズマ状態の保持が可能なプラズマを発生させることができる。なお、プラズマ状態の保持を考慮すると熱プラズマを発生させることが好ましい。従って、予備放電時の電圧印加により電極が発熱しやすいように、電気抵抗の大きい材料にて形成された電極を用いることが好ましい。例えばタングステン等を含むものが好適に使用できる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された絶縁部材をさらに含んでもよい。皮膜剥離のための放電を起こす際、この絶縁部材により放電空間が限定されるので、効率よく金属皮膜を剥離できる。

本発明の金属皮膜剥離装置においては、前記第１の電極および前記第２の電極の先端部を覆う絶縁キャップが設けられていてもよい。この場合も、この絶縁キャップにより放電空間が限定されるので、効率よく金属皮膜を剥離できる。

本発明の金属皮膜剥離方法は、被剥離物である金属皮膜に対向して配置された第１の電極と第２の電極との間で放電を起こすことにより、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する方法である。従って、被剥離物が密着強度の高い金属皮膜や厚みの大きい金属皮膜であっても剥離可能である。さらに、金属皮膜の剥離の際に樹脂の膨潤が生じないため樹脂のリサイクルにも好適に使用できる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御してもよい。これにより、被剥離物の厚みや種類に応じて放電エネルギー等を適宜変更できるので、被剥離物の厚みや種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離を制御してもよい。これにより、被剥離物の厚みや種類に応じて電極間距離を適宜変更できるので、被剥離物の厚みや種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記第１の電極および前記第２の電極と前記被剥離物との間の距離を制御してもよい。これにより、被剥離物の厚みや種類に応じて電極と被剥離物との間の距離を適宜変更できるので、被剥離物の厚みや種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記被剥離物に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度を制御してもよい。これにより、被剥離物の厚みや種類に応じて電極角度を適宜変更できるので、被剥離物の厚みや種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物に対して予めテスト剥離を行い、前記テスト剥離における剥離面積を測定し、剥離面積の測定結果に応じて、放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御してもよい。これにより、被剥離物に応じて最適な放電エネルギー等を設定できるので、被剥離物の厚みや種類によらず効率的な剥離が可能となる。

本発明の金属皮膜剥離方法においては、前記被剥離物に対向させて第１の電極および第２の電極を配置する前に、前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させてもよい。このプラズマは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給して前記第１の電極と前記第２の電極との間に予備放電を起こすことにより発生させてもよい。また、この予備放電は、前記第１の電極および前記第２の電極を導電体近傍に配置して行ってもよい。このように電極間に予めプラズマを発生させておくことにより、例えば被剥離物である金属皮膜の表面に絶縁膜が設けられている場合や、被剥離物表面がプリント基板のように導電性部分と絶縁性部分とが混在する場合に、高電圧を印加しなくても効率よく金属皮膜を剥離することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法の一実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。

図１および図２に、本実施の形態の金属皮膜剥離装置１を用いて樹脂１０２の表面に設けられた金属皮膜１０１を剥離する様子を示す。図１は金属皮膜剥離装置１の斜視図であり、図２は金属皮膜剥離装置１の概略構成図である。金属皮膜剥離装置１は、パルスパワー発生装置（放電エネルギー供給部）１１と、出力制御装置（出力制御部）１２と、放電電極である第１の電極１３および第２の電極１４と、第１の電極１３および第２の電極１４を覆う絶縁カバー１５と、コントロールユニット１６とを備えている。さらに、金属皮膜剥離装置１は、樹脂１０２や金属皮膜１０１の形状を認識する画像認識装置（画像認識部）１７を備えている。なお、樹脂１０２や、被剥離物である金属皮膜１０１の種類は特に限定されない。また、図２中の１０３は、金属皮膜が剥離された剥離部を示している。

パルスパワー発生装置１１は、電源（本実施の形態では直流電源）およびパルス放電回路（例えば、コンデンサ、コイル等が含まれる。）を含んでおり、第１の電極１３と第２の電極１４との間に放電エネルギーを供給する（電圧を印加する）ことにより、第１の電極１３と第２の電極１４との間で放電を生じさせる。ここで、パルスパワーとは、貯蔵されたエネルギーを時間的および空間的に圧縮することにより、短い時間（約μｓｅｃ〜ｎｓｅｃ）で狭い空間に集中させる高密度のエネルギーのことである。なお、パルスパワー発生装置１１の具体的な構成例については、後述する。

出力制御装置１２は、金属皮膜１０１の種類や金属皮膜１０１の厚み等に応じて、パルスパワー発生装置１１から出力される放電エネルギーの大きさ（エネルギー量）および周波数（放電周波数）を制御する。

第１の電極１３および第２の電極１４は、例えば棒状であり、互いに所定の距離を介して配置されている。放電時、第１の電極１３には高電位が与えられ、第２の電極１４にはグラウンド電位が与えられることにより、これらの電極間で放電が生じる。第１の電極１３および第２の電極１４は、放電させても磨耗が少ないとの理由から、例えば、タングステン、銀−タングステン合金または銅−タングステン合金等が好ましい。さらに、放電を起こしやすくするために、第１の電極１３および第２の電極１４の形状は、先端が鋭利であるほど好ましい。また、第１の電極１３と第２の電極１４との間の距離は、１ｍｍ以上が好ましく、第１の電極１３と第２の電極１４との間で被剥離物の剥離を完全に行うためには１ｍｍ〜２０ｍｍがより好ましい。電極間距離をこのように設定することにより、効率良く放電を生じさせることができ、かつ電極間だけで放電が行われ金属皮膜１０１に電流が流れないという現象を防ぐことができるので、効率的に金属皮膜１０１を剥離できる。また、第１の電極１３および第２の電極１４と金属皮膜１０１との間の距離（ギャップ）は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましい。電極１３，１４と金属皮膜１０１との距離をこのように設定することにより、放電時に樹脂１０２が焼けることを防ぎつつ、かつ効率的な金属皮膜１０１の剥離を行うことができる。電極１３，１４と金属皮膜１０１とが直接接触すると樹脂１０２の焼けが起こる可能性があるため、電極１３，１４と金属皮膜１０１とはできるだけ接触させないことが好ましい。例えば図２０に示すように、絶縁カバー１５の先端が電極１３，１４の先端よりも被剥離物である金属皮膜１０１側に位置するような構造とし、放電時に絶縁カバー１５は金属皮膜１０１に接触しているが電極１３，１４と金属皮膜１０１との間には空隙３１が設けられているようにすることもできる。このように電極１３，１４が金属皮膜１０１に接触していなければ、絶縁カバー１５が接触していたとしても放電時の樹脂１０２の焼けは少なく、かつ放電直後に電極１３，１４の熱による樹脂の溶融も抑制できる。さらに、絶縁カバー１５を電極１３，１４に対して相対的に位置調節可能な構造としてもよい。

絶縁カバー１５は、第１の電極１３および第２の電極１４を覆うものであり、少なくとも第１の電極１３および第２の電極１４の一端（金属皮膜１０１に対向する部分）が露出するように設けられている。このように電極１３，１４に絶縁カバー１５を取り付けることにより、パルスパワーが与えられる空間が圧縮されるので剥離効率が向上する。なお、絶縁カバー１５は連続放電に耐える必要があるため、高耐熱性を有することが好ましいので、熱伝導の高い絶縁性材料、例えば酸化アルミニウム、窒化珪素、ダイヤモンド等が好適に用いられる。

コントロールユニット１６は、パルスパワー発生装置１１に対する放電開始の指令や、画像認識装置１７からの情報に応じた出力制御装置１２のコントロール等を行っている。

以下に、金属皮膜剥離装置１の処理動作について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は、金属皮膜剥離装置１の構成を示すブロック図であり、図４は、金属皮膜剥離装置１の動作を示すフローチャートである。

画像認識装置１７が被剥離物である金属皮膜１０１を確認した場合、コントロールユニット１６は、被剥離物の形状を認識（記憶）すると共に、その情報を受けてパルスパワー発生装置１１の直流電源１１ａをオンにする（ステップ（以下、ステップをＳと表記する。）４１、Ｓ４２およびＳ４３）。

次に、印加電圧（エネルギー量）および放電周波数を決定するためのテスト剥離を行う。具体的には、まず出力制御装置１２を１パルスモードに変更し（Ｓ４４）、パルスパワー発生装置１１へ放電を指令して被剥離物に対し印加電圧５ｋＶで１パルス放電を行う（Ｓ４５）。この１パルス放電により剥離された面積を画像認識装置１７により測定する（Ｓ４６）。コントロールユニット１６は、画像認識装置１７からの剥離面積情報と剥離面積データベース１６ａとを比較して、初期設定されている印加電圧（本実施の形態では、例えば５ｋＶ）および放電周波数（本実施の形態では、例えば１００Ｈｚ）が適当か否か確認し（Ｓ４７）、適当でないと判断した場合は被剥離物に適した印加電圧および放電周波数に変更する（Ｓ４８およびＳ４９）。また、テスト剥離終了後に、出力制御装置１２を１パルスモードから連続放電モードへ変更しておく。

Ｓ４７において印加電圧および放電周波数が適当であると判断された後、またはＳ４８およびＳ４９において印加電圧および放電周波数が適当な値に変更された後、コントロールユニット１６は、被剥離物の形状に適した動作方法を演算し、演算結果に基づいてロボット制御装置（図１および図２には図示せず。）１８に命令を与える（Ｓ５０）。

ロボット制御装置１８を動作させ、第１の電極１３および第２の電極１４を所定の位置まで移動させる（Ｓ５１）。次に、出力制御装置１２を作動させて印加電圧および放電周波数の指令をパルスパワー発生装置１１に送り、放電準備をする（Ｓ５２）。パルスパワー発生装置１１は、出力制御装置１２からのデータに基づいて放電を開始する（Ｓ５３）。

剥離が完了した際、放電を停止して皮膜剥離を終了する（Ｓ５４）。その後、ロボット制御装置１８を作動させて第１の電極１３および第２の電極１４を原点に復帰させ（Ｓ５５）、さらに、出力制御装置１２の印加電圧および放電周波数を初期値（印加電圧５ｋＶ、放電周波数１００Ｈｚ）に設定して、金属皮膜剥離動作が終了する。

次に、剥離面積データベース１６ａに格納されているデータについて説明する。１パルス放電による剥離面積は、表１に示すように、印加電圧、被剥離物の膜厚および被剥離物の種類によって異なる。そこで、予め、テスト記録時の剥離面積と、テスト記録時の剥離面積に応じた最適な印加電圧および放電周波数との関係を求めておき、このデータを剥離面積データベース１６ａに記録しておく。テスト剥離で得られた剥離面積に基づき、剥離面積データベース１６ａから被剥離物に適した印加電圧を求め、さらに適した放電周波数を決定する。例えば、表１に示す厚さ３０μｍのニッケルクロムめっき膜の場合、印加電圧２０ｋＶに設定しても１パルス当たりの剥離面積は０．２２５ｍｍ²である。従って、厚み１．２５μｍのシールドめっき膜を印加電圧５ｋＶで剥離する場合よりも剥離面積は小さい。そこで、シールドめっき膜と比較して放電周波数を高く設定することが必要である。なお、表１において、シールドめっき膜とは銅（下層）およびニッケル（上層）の二層構造の金属皮膜であり、ニッケルクロムめっき膜とは銅（下層）、ニッケル（中層）およびクロム（上層）の三層構造の金属皮膜である。

次に、パルスパワー発生装置１１の具体例について、図５および図６を用いて説明する。

図５には、パルスパワー発生装置１１のパルス放電回路の一構成例が示されている。図５に示す例では、パルスパワー発生装置１１が１次側回路と２次側回路とにより構成されている。パルスパワー発生装置１１がこのような構成の場合、直流電源１１１がコントロールユニット１６からの指令によりオンとなると１次側回路のコンデンサ１１２の充電が開始される。放電周波数は出力制御装置１２により決定され、出力制御装置１２からＴＴＬ信号が発振されることによりスイッチ１１３（例えばサイリスタ）がオンとなる。スイッチ１１３が所定の時間開き、コンデンサ１１２に充電された電荷により瞬間的に電流が流れる。この後、コンデンサ１１２から逆電流が流れるため、スイッチ１１３と並列にダイオード１１４が接続されている。トランス１１５が昇圧されると、２次側回路のコンデンサ１１６に電荷が充電される（エネルギーが転送される。）。磁気スイッチ１１７は電圧と時間により制御される。磁気スイッチ１１７にかかる電圧が所定の電圧に達し、所定の時間が経過するまでは、第１の電極１３に電圧が印加されず放電は生じない。磁気スイッチ１１７にかかる電圧が所定の電圧に達し、所定の時間が経過すると、磁気スイッチ１１７がオンとなり第１の電極１３に電流が流れ、金属皮膜１０１の表面にパルスパワーが加わり、金属皮膜１０１が剥離する。

また、図６には、パルスパワー発生装置１１のパルス放電回路の他の構成例が示されている。この場合は、直流電源１１８がコントロールユニット１６からの指令によりオンとなるとコンデンサ１１９の充電が開始される。放電周波数は出力制御装置１２により決定され、出力制御装置１２からＴＴＬ信号が発振されることによりスイッチ１２０がオンとなる。スイッチ１２０が所定の時間開き、コンデンサ１１９に充電された電荷により電流が瞬間的に流れる。この後、コンデンサ１１９から逆電流が流れるため、スイッチ１２０と並列にダイオード１２１が接続されている。コンデンサ１１９から第１の電極１３に流れ、金属皮膜１０１の表面にパルスパワーが加わり、金属皮膜１０１が剥離する。なお、図５および図６に示すこれらの構成例においては、コンデンサ１１６から第１の電極１３までの間のリアクタンスが大きくなると放電時間が長くなるため、可能な限りこのリアクタンスを減らしエネルギーを時間的に圧縮することが好ましい。

（実施の形態２）
本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法の別の一実施形態について、図７〜図１０を用いて説明する。

図７および図８に、本実施の形態の金属皮膜剥離装置２を用いて樹脂１０２の表面に設けられた金属皮膜１０１を剥離する様子を示す。図７は金属皮膜剥離装置２の斜視図であり、図８は金属皮膜剥離装置２の概略構成図である。金属皮膜剥離装置２は、被剥離物である金属皮膜１０１の厚みを測定する例えば蛍光Ｘ線装置等の膜厚測定器（膜厚測定部）１９がさらに設けられている点を除き、実施の形態１の金属皮膜剥離装置１と同様の構成を有する。金属皮膜剥離装置２は、膜厚測定器１９により測定された被剥離物の厚みに応じて、パルスパワー発生装置１１から出力される放電エネルギーの大きさ（エネルギー量）および周波数（放電周波数）を変化させる。なお、実施の形態１で説明した金属皮膜剥離装置１と共通する構成については同じ参照番号を付し、ここでは詳細な説明を省略する。

以下に、金属皮膜剥離装置２の処理動作について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、金属皮膜剥離装置２の構成を示すブロック図であり、図１０は、金属皮膜剥離装置２の動作を示すフローチャートである。

画像認識装置１７が被剥離物を確認した場合にコントロールユニット１６が被剥離物の形状を認識する処理については、実施の形態１の金属皮膜剥離装置１と同じである（Ｓ４１およびＳ４２）。しかし、金属皮膜剥離装置２は、金属皮膜剥離装置１とは、放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の決定方法が異なる。

金属皮膜剥離装置２は、膜厚測定器１９に設けられている例えば膜厚測定プローブ（図示せず。）を、例えばモータ等を用いて下降させ、被測定物の膜厚を測定する（Ｓ１０１）。次に、膜厚の測定結果に基づき、被剥離物の膜厚に対して、初期設定されている印加電圧および放電周波数が適当か否かを決定する。本実施の形態においては、印加電圧の初期値は５ｋＶ、放電周波数は１００Ｈｚであるため、膜厚の測定結果が例えば１０μｍよりも小さい場合は初期値での剥離が可能と判断され、１０μｍ以上の場合は初期値の変更が必要であると判断される（Ｓ１０２）。Ｓ１０２で初期値の変更が不要と判断された場合は、そのまま直流電源１１ａのスイッチが入れられる。Ｓ１０２で初期値の変更が必要と判断された場合は、コントロールユニット１６が膜厚測定情報と膜厚データベース１６ｂとを比較して、初期設定されている印加電圧および放電周波数を、被剥離物の膜厚に適した印加電圧および放電周波数に変更する（Ｓ１０３およびＳ１０４）。このような処理によれば、被剥離物の膜厚に応じて適当な印加電圧および放電周波数が設定できるので、被剥離物の膜厚が大きい場合であっても安定した剥離が可能となる。

なお、被剥離物の膜厚に応じて印加電圧と放電周波数を決定した後の処理は、実施の形態１で説明した金属皮膜剥離装置１の処理動作におけるＳ５０〜Ｓ５６と同じであるため、ここでは説明を省略する。

（実施の形態３）
本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法のさらに別の一実施形態について、図１１〜図１７を用いて説明する。

図１１および図１２に、本実施の形態の金属皮膜剥離装置３を用いて樹脂１０２の表面に設けられた金属皮膜１０１を剥離する様子を示す。図１１は金属皮膜剥離装置３の斜視図であり、図１２は金属皮膜剥離装置３の概略構成図である。金属皮膜剥離装置３は、第１の電極１３および第２の電極１４を制御する機構２５を設けた点を除き、実施の形態２の金属皮膜剥離装置２と同様の構成を有する。詳しくは、第１の電極１３および第２の電極１４の電極間距離を可変とし、電極間距離制御部を設けて電極間距離を制御可能とした点、さらに、第１の電極１３および第２の電極１４の被剥離物に対する角度を可変とし、電極角度制御部を設けて電極の角度を制御可能とした点が金属皮膜剥離装置２と異なる。なお、金属皮膜剥離装置１、２と共通する構成については同じ参照番号を付し、ここでは詳細な説明を省略する。

図１２および図１３に、第１の電極１３および第２の電極１４を制御する機構が具体的に示されている。第１の電極１３および第２の電極１４はそれぞれ絶縁カバー１５に覆われており、絶縁カバー１５を介して電極角度調整モータ２１とそれぞれ接続されている。なお、図１２および図１３の１５ａは絶縁カバー１５を構成するセラミックスチューブであり、絶縁カバー１５において電極角度調整モータ２１と接合されている部分と一体的に形成されている。第１の電極１３および第２の電極１４の被剥離物に対する角度は、この電極角度調整モータ２１を動作させることにより調節可能である。さらに、第１の電極１３および第２の電極１４は、電極角度調整モータ２１を介してラックギア２４と接合しており、ラックギア２４はピニオンギア２３の回転により左右に直線運動する。ピニオンギア２３は電極間距離調整モータ２２と接合しており、電極間距離調整モータ２２を動作させることにより回転する。電極角度調整モータ２１および電極間距離調整モータ２２は、それぞれモータ制御部２０にて制御されている。モータ制御部２０は、コントロールユニット１６からの制御信号を受けて、電極角度調整モータ２１および電極間距離調整モータ２２を制御する。従って、本実施の形態においては、コントロールユニット１６、モータ制御部２０、電極間距離調整モータ２２、ピニオンギア２３およびラックギア２４により電極間距離制御部が構成されており、コントロールユニット１６、モータ制御部２０および電極角度調整モータ２１により電極角度制御部が構成されている。なお、図１４Ａ〜図１４Ｄは、電極間距離および電極角度を調整する様子が詳細に示されている。

次に、金属皮膜剥離装置３の処理動作について説明する。金属皮膜剥離装置３は、膜厚測定器１９により測定された被剥離物の厚みに応じてさらに電極間距離および電極角度を変化させることを除き、実施の形態２で説明した金属皮膜剥離装置２の処理動作と同じである。以下に、金属皮膜剥離装置３の処理動作について、図１５および図１６を参照しながら説明する。図１５は、金属皮膜剥離装置３の構成を示すブロック図であり、図１６は、金属皮膜剥離装置３の動作を示すフローチャートである。

画像認識装置１７が被剥離物を確認する処理（Ｓ４１）、コントロールユニット１６が被剥離物の形状を認識する処理（Ｓ４２）および膜厚を測定し印加電圧および放電周波数を変化させる処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）については、金属皮膜剥離装置１，２の場合と同じである。金属皮膜剥離装置３の場合は、さらに、被剥離物の膜厚に応じて電極間距離および電極角度を変化させることができる（Ｓ１６１およびＳ１６２）。このような処理によれば、被剥離物の膜厚に応じて適当な電極間距離および電極角度が設定できるので、被剥離物の膜厚にかかわらず安定した剥離が可能となる。

なお、被剥離物の膜厚に応じて印加電圧と放電周波数を決定した後の処理は、実施の形態１で説明した金属皮膜剥離装置１の処理動作におけるＳ５０〜Ｓ５６と同じであるため、ここでは説明を省略する。ただし、最後に電極間距離と電極角度を初期値（本実施の形態においては、例えば電極間隔５ｍｍおよび電極角度０°）に戻しておく（Ｓ１６３）。

また、図１７に示すように、絶縁カバー１５に電極に沿ってガスの注入を可能とするガス注入部１５ｂをさらに設け、電極１３，１４に沿って不活性ガスを注入できる構成としてもよい。不活性ガスを電極１３，１４に沿って注入すると、放電時に生じる樹脂の炭化および金属皮膜成分の酸化物発生を抑制できるので、樹脂リサイクル率および金属リサイクル率を向上させることができる。なお、図１７に示す構成は、不活性ガスの注入を放電箇所に部分的に行う構成であるが、金属皮膜剥離装置３全体を真空状態中に配置して剥離作業を行うことにより同様の効果を得ることができる。

以上に説明した実施の形態２および３の金属皮膜剥離装置２，３は、被剥離物の膜厚に応じてのみ印加電圧等を変化させる構成であるが、さらに金属識別装置を設けて被剥離物の金属を識別し、金属の種類も考慮して印加電圧等を決定する構成とすることもできる。これによれば、より効率的に金属皮膜の剥離が行える。また、実施の形態１〜３の金属皮膜剥離装置では、ロボット制御装置１８を用いて電極１３，１４を予め設定された所定の位置に移動させる構造としているが、被剥離物の膜厚等に応じて電極と被剥離物との間の距離を制御する構成をさらに設け、被剥離物の膜厚等に応じて電極と被剥離物との間の距離を変化させることも可能である。

（実施の形態４）
本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法の別の一実施形態について、図２１〜図２８を用いて説明する。

図２１に、本実施の形態の金属皮膜剥離装置４を用いて樹脂の表面に設けられた金属皮膜１０１を剥離する様子を示す。図２１は金属皮膜剥離装置４の斜視図である。金属皮膜剥離装置４は、剥離動作の前に第１の電極１３と第２の電極１４との間にプラズマを発生させる構成（プラズマ発生部）を備えている点と、第１の電極１３と第２の電極１４とが、その先端部分間の距離が所定の距離（プラズマ発生可能な電極距離）となるように配置されている点を除き、実施の形態２の金属皮膜剥離装置２と同様の構成を有する。金属皮膜剥離装置４は、第１の電極１３と第２の電極１４との間に予めプラズマを発生させておき、そのプラズマ状態を保持したまま第１および第２の電極１３，１４を用いて金属皮膜１０１を剥離する。なお、実施の形態１〜３で説明した金属皮膜剥離装置１〜３と共通する構成については同じ参照番号を付し、ここでは詳細な説明を省略する。

金属皮膜剥離装置４には、剥離動作時の放電の前に第１の電極１３と第２の電極１４との間に予め放電（予備放電）を起こさせ、第１の電極１３と第２の電極との間にプラズマを発生させる構成が設けられている。具体的に説明すれば、予備放電用の導電性板（導電体）４１が設けられており、電極１３，１４をこの導電性板４１の上部まで移動させ、図２２Ａ、Ｂに示すように導電性板４１の上部で第１の電極１３と第２の電極１４との間に放電エネルギーを供給（電圧を印加）して予備放電を起こして、第１の電極１３と第２の電極１４との間に熱プラズマを発生させる。なお、図２２Ａは予備放電時の電極を示す斜視図であり、図２２Ｂは、一部を断面図で示した図２２Ａ対応の側面図である。従って、本実施の形態においては、パルスパワー発生装置１１および導電性板４１によりプラズマ発生部が構成されている。熱プラズマは、電圧印加により発熱した電極１３，１４間に発生し、この熱により電圧を印加しつづけなくてもプラズマ状態を剥離動作時まで保持することができる。

以上のように、予め電極１３，１４間にプラズマを発生させ、その状態を保ったまま剥離動作を行うことにより、例えばＣＤ−ＲＯＭ等のような、被剥離物である金属皮膜１０１の表面に絶縁膜が存在するような場合であっても、電圧をそれほど上げることなく金属皮膜１０１を樹脂１０２から剥離することができる。電極１３，１４間にプラズマを発生させない状態で剥離動作を行う場合、金属皮膜１０１の表面に絶縁膜が存在すると、高電圧を印加したり、電極１３，１４を表面の絶縁膜に接触させたりする必要が生じてしまう。剥離面積は電流値が高いほど大きいので、電圧を高くすると電流値が低減し、エネルギー効率が低下する。また、電極１３，１４を表面の絶縁膜に接触させると、電極１３，１４を移動させながら剥離動作を行うことが困難になるため、作業性が低下する。従って、表面に絶縁膜が存在するような被剥離物の場合は、本実施の形態のような金属皮膜剥離装置４を適用することが好ましい。

以下に、金属皮膜剥離装置４の処理動作の一例について、図２３および図２４を参照しながら具体的に説明する。図２３は、金属皮膜剥離装置４のブロック図であり、図２４は金属皮膜剥離装置４の動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明するのは、被剥離物が、表面に絶縁膜が設けられた金属皮膜１０１の場合である。

画像認識装置１７が被剥離物を確認した場合にコントロールユニット１６が被剥離物の形状を認識する処理については、実施の形態１〜３の金属皮膜剥離装置１〜３と同じである（Ｓ４１およびＳ４２）。しかし、金属皮膜剥離装置４は、次に、第１の電極１３と第２の電極１４との間にプラズマを発生させる動作を行う点で、金属皮膜剥離装置１〜３とは異なる。

金属皮膜剥離装置４は、膜厚測定装器１９に設けられている例えば膜厚測定プローブ（図示せず）を、例えばモータ等を用いて下降させ、金属皮膜１０１の表面に存在する絶縁膜の厚みを測定する（Ｓ２２１）。次に、膜厚の測定結果に基づき、絶縁膜の膜厚に対して、初期設定されている印加電圧および放電周波数が適当か否かを決定する。本実施の形態においては、印加電圧の初期値は５ｋＶ、放電周波数は１００Ｈｚであるため、膜厚の測定結果が例えば１０μｍよりも小さい場合は初期値での剥離が可能と判断され、１０μｍ以上の場合は初期値の変更が必要であると判断される（Ｓ２２２）。Ｓ２２２で初期値の変更が不要と判断された場合は、そのまま直流電源１１ａのスイッチが入れられる。Ｓ２２２で初期値の変更が必要と判断された場合は、コントロールユニット１６が膜厚測定情報と絶縁膜厚データベース１６ｃとを比較して、初期設定されている印加電圧および放電周波数を、被剥離物の膜厚に適した印加電圧および放電周波数に変更する（Ｓ２２３およびＳ２２４）。このような処理によれば、絶縁膜の膜厚に応じて、予備放電における適当な印加電圧および放電周波数が設定できるので、絶縁膜の膜厚が大きい場合であっても安定した剥離ができるように、必要なプラズマ状態を作ることができる。

Ｓ２２２において印加電圧および放電周波数が適当であると判断された後、またはＳ２２３およびＳ２２４において印加電圧および放電周波数が適当な値に変更された後、コントロールユニット１６は、印加電圧、放電周波数、電極間距離等の条件に基づいて予備放電のための電極移動速度を決定し、ロボット制御装置１８に命令を与える（Ｓ２２５）。さらに、被剥離物の形状に応じた動作方法を演算し、ロボット制御装置１８に命令を与える（Ｓ２２６）。

ロボット制御装置１８を動作させ、第１の電極１３および第２の電極１４を導電性板４１の位置まで移動させる（Ｓ２２７）。次に、出力制御装置１２を作動させて印加電圧および放電周波数の指令をパルスパワー発生装置１１に送り、予備放電の準備をする。パルスパワー発生装置１１は、出力制御装置１２からのデータに基づいて予備放電を開始する（Ｓ２２８、Ｓ２２９）。

予備放電終了後、剥離動作を開始する（Ｓ２３０）。剥離動作は、実施の形態２で説明した金属皮膜剥離装置２の処理動作におけるＳ１０１〜Ｓ１０４およびＳ５０〜Ｓ５４と同じであるので、ここでは説明を省略する。

剥離動作終了後は、電極１３，１４を原点に復帰させ（Ｓ５５）、さらに出力制御装置１２の印加電圧および放電周波数を初期値（印加電圧５ｋＶ、放電周波数１００Ｈｚ）に設定し（Ｓ５６）、金属皮膜剥離動作が終了する。

このように導電性板４１上で予備放電を行うことで、熱プラズマ状態を作りやすく、かつプラズマ状態が保持されやすい。また、図２５Ａ，Ｂに示すように、第１の電極１３と第２の電極１４との間に導電性板４２を挟んで予備放電を行うと、より熱プラズマが発生しやすくなる。なお、図２５Ａは予備放電時の電極を示す斜視図であり、図２５Ｂは、一部を断面図で示した図２５Ａ対応の側面図である。なお、図２５Ａ，Ｂには、電極間に導電性板４２を挟んで導電性板４１上で予備放電を行う様子を示したが、導電性板４１上で行う代わりに電極間に導電性板４２を挟んで予備放電を行うことも可能である。

また、実施の形態３で説明した金属皮膜剥離装置３のように、第１の電極１３および第２の電極１４が、電極間距離および電極角度が可変となるように設けられている場合、図２６に示すように、予備放電の際には第１の電極１３と第２の電極１４との距離をプラズマが発生しやすいように狭くし、剥離動作時には剥離面積が広くなるように第１の電極１３と第２の電極１４との距離を広くすることもできる。なお、電極間距離および電極角度が可変である場合は、実施の形態３で説明した金属皮膜剥離装置３の場合のように、被剥離物に応じて、皮膜剥離時の電極間距離および電極角度を変化させてもよい。

また、図２７に示すように、第１の電極１３および第２の電極１４の先端部分の一部が露出するように絶縁カバー１５が設けられていてもよい。この場合は、第１の電極１３および第２の電極１４が、互いに対向する部分が可変となるように、回転可能に設けられていることが好ましい。このように回転可能とすることで、剥離動作時には、図２８Ａに示すように、第１の電極１３と第２の電極１４とが絶縁カバー１５で覆われている部分を互いに対向させ、予備放電時には、図２８Ｂに示すように、第１の電極１３および第２の電極１４の露出部分を互いに対向させるように回転することができる。これにより、予備放電時には電極間距離を狭くしてプラズマを発生させやすくし、剥離動作時には絶縁カバー１５の存在により電極間距離が広くなるので剥離面積を大きくすることが可能となる。

なお、本実施の形態では、予備放電を導電性板上で行ったが、必ずしもその必要はなく、電極間距離等を調整して熱プラズマが発生する条件のもとで予備放電を行うことも可能である。

（実施の形態５）
本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法の別の一実施形態について、図２９〜図３３を用いて説明する。

本実施の形態の金属皮膜剥離装置は、膜厚測定器１９に設けられている例えば膜厚測定プローブに、さらに導電性測定器を接続して被剥離物表面の導電性を測定できる構成とした点を除き、実施の形態４で説明した金属皮膜剥離装置４（図２１参照。）と同様の構成を有する。なお、実施の形態１〜４で説明した金属皮膜剥離装置１〜４と共通する構成については同じ参照番号を付し、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施の形態の金属皮膜剥離装置にも、実施の形態４の場合と同様に、第１の電極１３と第２の電極１４との間に予備放電を起こさせプラズマを発生させる構成が設けられている。ただし、本実施の形態の金属皮膜剥離装置は、被剥離物表面の導電性を測定する構成が設けられているので、被剥離物表面の状態に応じて予備放電の必要性の有無を決定できる。従って、例えばプリント基板のように、表面に導電性部分（金属膜）と絶縁性部分とが混在している状態の被剥離物に対しても効果的に適用できる。プリント基板のように微細な金属膜が部分的に設けられている被剥離物では、第１の電極１３および第２の電極１４を同一金属膜上に対向させることは困難であるため、高い電圧を印加しなければならない。また、プリント基板では、金属膜が絶縁性部分よりも低い位置にあることも多く、金属膜に電極１３，１４を接触させたままで移動させることができないため、連続して放電させるためには金属膜に電極１３，１４との間にギャップが必要となる。これらの理由により、剥離効率が低下してしまう。従って、表面に導電性部分と絶縁性部分とが混在する被剥離物の場合は、本実施の形態のように、表面の導電性を測定して予備放電の必要性を決定し、必要であれば予備放電を行った後に剥離動作を行うと、必要なギャップを保ちつつ、かつ電圧を高くしなくても放電可能となるので、剥離効率が向上する。

以下に、本実施の形態の金属皮膜剥離装置の処理動作の一例について、図２９および図３０を参照しながら具体的に説明する。図２９は、本実施の形態の金属皮膜剥離装置のブロック図であり、図３０はその動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明するのは、表面に導電性部分と絶縁性部分とが混在する被剥離物の場合である。

画像認識装置１７が被剥離物を確認した場合にコントロールユニット１６が被剥離物の形状を認識する処理については、実施の形態１〜４の金属皮膜剥離装置１〜４と同じである（Ｓ４１およびＳ４２）。しかし、本構成では、次に、予備放電の必要の有無を決定し、必要であれば予備放電を行う。

まず、膜厚測定器１９および導電性測定器５１に接続されている例えば膜厚測定プローブ（図示せず）を、例えばモータ等を用いて下降させ、被剥離物の表面層の導電性の有無および膜厚を測定する（Ｓ３０１）。次に、導電性の有無により、予備放電の必要の有無を決定する（Ｓ３０２）。予備放電が必要と判断した場合は、予備放電を行う（Ｓ３０３）。Ｓ３０３における予備放電は、実施の形態４で説明した予備放電動作と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

予備放電後、または予備放電が不要の場合はその決定後に、剥離動作を行う。なお、剥離動作は、実施の形態２で説明した金属皮膜剥離装置２の処理動作におけるＳ１０２〜Ｓ１０４およびＳ５０〜Ｓ５６と同じであるので、ここでは説明を省略する。

なお、本実施の形態においても、実施の形態４の場合と同様の電極構成を用いて予備放電および剥離動作を行うことができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１〜５で説明した金属皮膜剥離装置における第１の電極１３および第２の電極１４の他の例について説明する。

第１の電極１３および第２の電極１４の絶縁カバー１５は、図３１に示すように、電極１３，１４の先端部分にのみ設けられていてもよい。また、図３２Ａに示すように、絶縁カバー１５のかわりに、第１の電極１３および第２の電極１４の先端部分を覆う絶縁キャップ６１を設けてもよい。なお、図３２Ｂは、図３２ＡのＩ−Ｉ断面図である。このような絶縁キャップ６１により、被剥離物と対向させた場合に第１の電極１３および第２の電極１４が対向する被剥離物の一部を覆うことができるので、剥離効率が向上する。

図３３Ａ、Ｂに示すように、第１の電極１３および第２の電極１４の間に絶縁部材６２を設けて放電を起こし、金属皮膜１０１を剥離してもよい。このような構成によれば、絶縁部材６２により放電空間が限定される（狭くなる）ので、効率良く金属皮膜１０１を剥離できる。なお、図３３Ａは剥離動作時の電極を示す斜視図であり、図３３Ｂは、一部を断面図で示した図３３Ａ対応の側面図である。

本発明の金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法について、実施例を用いてより具体的に説明する。

（実施例１）
実施例１では、絶縁カバー１５が設けられた第１の電極１３および第２の電極１４を金属皮膜１０１に対して図１８に示すように配置する金属皮膜剥離装置のサンプル１−ａを作製した。第１の電極１３および第２の電極１４はタングステンを用いて形成し、その形状は棒状（径０．５ｍｍ）とした。絶縁カバー１５は酸化アルミニウムを用いて形成し、その形状は、電極１３，１４を覆うことができるように外径２．０ｍｍおよび内径１．０ｍｍのチューブ状とした。電極間距離ｄ１は４ｍｍ、電極−被剥離物間距離ｄ２は０．２ｍｍ、被剥離物に対する電極の角度θは４５度に設定した。さらに、パルスパワー発生装置１１の直流電源は１５ｋＶとし、コンデンサ容量は４００ｎＦとした。さらに、絶縁カバー１５を設けない点を除いてはサンプル１−ａと同じ構成のサンプル１−ｂも作製した。

以上のように形成したサンプル１−ａおよびサンプル１−ｂを用い、樹脂１０２の表面に設けられた金属皮膜１０１の剥離を行った。樹脂１０２としてはＡＢＳ（acrylonitrile-butadiene-styrene）樹脂板（厚み２ｍｍ）を用い、金属皮膜１０１としては銅を下地とした厚み３０μｍのニッケルクロムめっき膜を用いた。図１９は、サンプル１−ａ（絶縁カバーあり）とサンプル１−ｂ（絶縁カバーなし）とを用いて金属皮膜１０１を剥離した場合の１パルス当たりの剥離面積が示されている。この結果から、電極を絶縁カバーで覆う方が、同じ印加電圧であってもより大きい面積を剥離できることが確認された。

（実施例２）
実施例２では、実施例１で作製した金属皮膜剥離装置（絶縁カバーが設けられたサンプル１−ａ）について、電極間距離ｄ１、電極−被剥離物間距離ｄ２および直流電圧（印加電圧）をそれぞれ変化させたサンプルを作製した。電極間距離ｄ１は、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍおよび６ｍｍと変化させた。電極−被剥離物間距離ｄ２は、０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍおよび２．０ｍｍと変化させた。直流電源は５ｋＶ、１０ｋＶおよび１５ｋＶと変化させた。各サンプルにおける剥離評価の結果を表２に示す。表２の剥離評価については、表内の◎（ｄ１が４ｍｍ、ｄ２が０．１ｍｍ、１５ｋｖを印加）を基準（剥離面積１００％）とした場合について、○は剥離面積がほぼ１００％（約８０〜１００％）であることを示し、△は剥離面積が約８０％以下であることを示し、▲は剥離面積が４０％以下であることを示し、×は放電が起こりにくいことを示している。

表２に示す結果によれば、電極−被剥離物間距離ｄ２が１．０ｍｍ以下の場合、電極間距離ｄ１が３ｍｍ〜６ｍｍにおいて、直流電源の電圧が５ｋＶでは▲であり、１０ｋＶでは△であった。また、電圧が１５ｋＶの場合は、電極−被剥離物間距離ｄ２が０ｍｍ、０．１ｍｍでは○であり、０．５ｍｍ、１．０ｍｍでは△であった。電極−被剥離物間距離ｄ２が比較的大きい（ここでは２．０ｍｍ）場合、電極間距離ｄ１が５ｍｍ以上で比較的良好な結果が得られた。これは、電極−被剥離物間距離ｄ２が大きく、かつ電極間距離ｄ１が小さいと、第１の電極１３と第２の電極１４との間で電流が流れてしまい、金属被覆１０１が剥離しにくくなるので、ある程度電極間距離が必要になるためと考えられる。また、電極−被剥離物間距離ｄ２は１．０ｍｍ以下が好ましいことが確認されたが、電極−被剥離物間距離ｄ２が０ｍｍの場合は樹脂１０２の表面が焼けてしまった。この結果から、樹脂のリサイクルを、目的とする場合は、電極を金属皮膜１０１に接触させずに（ｄ２を０．１ｍｍ以上に設定して）放電を行うことが好ましいことも確認できた。

（実施例３）
実施例３では、実施の形態４で説明した金属皮膜剥離装置４を用いて、樹脂１０２上に設けられ、かつ表面に保護膜として絶縁膜が設けられた金属皮膜１０１の剥離を行った。樹脂１０２としてはＡＢＳ樹脂板（厚み１．２ｍｍ）を用い、金属皮膜１０１としては厚み５０ｎｍのＡｌ膜を用い、保護膜として厚み２０μｍの紫外線硬化樹脂膜を用いた。第１の電極１３および第２の電極１４には、実施例１の場合と同様のものを用いた。このような金属皮膜剥離装置４を用いて、電極間距離２ｍｍ、電極−被剥離物間距離（ギャップ）３ｍｍおよび０ｍｍの場合の剥離効率を、印加電圧を変化させて求めた。ギャップ３ｍｍの場合については、予備放電あり（電極間にプラズマ発生）の場合と予備放電なしの場合との両方で剥離効率を求め、ギャップ０ｍｍの場合については予備放電なしの場合についてのみ求めた。剥離効率は、１ジュール当たりの剥離面積を測定することにより求めた。予備放電時の印加電圧は剥離時に用いた印加電圧と同じとした。結果は、図３４に示すとおりである。予備放電を行って電極間にプラズマを発生させることにより、３ｍｍのギャップを設けた場合でもギャップなしの場合と同程度の剥離効率が得られた。ギャップ３ｍｍで予備放電なしの場合は、印加電圧を高くしても１パルス当たりの剥離面積はほとんど０ｍｍ²であった。

以上の結果より、表面に絶縁膜が設けられているような金属皮膜を剥離する場合、予備放電により電極間にプラズマを発生させてから剥離することで、剥離効率が向上することが確認できた。

（実施例４）
実施例４では、実施の形態４で説明した金属皮膜剥離装置４を用いて、樹脂１０２上に設けられた金属皮膜１０１の剥離を行った。本実施例では、ＡＢＳ樹脂板上にＣｕ膜（２０μｍ）、Ｎｉ膜（１０μｍ）およびＣｒ（０．２μｍ）が積層されたものを被剥離物として用いた。印加電圧３ｋＶ、５ｋＶ、１０ｋＶおよび１５ｋＶについて、電極−被剥離物間距離（ギャップ）を変化させた場合の剥離効率を求めた。剥離効率は、１パルス当たりの剥離面積を測定することにより求めた。印加電圧３ｋＶの場合のみ予備放電ありの場合と予備放電なしの場合の両方について剥離効率を求め、他の印加電圧においては予備放電なしの場合についてのみ剥離効率を求めた。予備放電時の印加電圧は３ｋＶとした。結果は、図３５に示すとおりである。この結果からわかるように、予備放電なしの場合、ギャップが大きくなると剥離効率が低下するので、印加電圧を高くする必要がある。しかし、高い電圧を印加しても１パルス当たりの剥離面積は小さい。これに対し、予備放電を行った場合は、ギャップが大きくなっても１パルス当たりの剥離面積は大きく、効率よく金属皮膜を剥離できる。

また、樹脂基板上に、Ｃｕ（３５μｍ）／Ｎｉ（５μｍ）／Ｃｒ（０．１μｍ）の積層膜が導電性部分として設けられたプリント基板に対し、予備放電を行って剥離動作を行ったところ、予備放電を行わなかった場合よりも効率よく導電性部分を剥離することができた。

（実施例５）
実施例５では、予備放電における電極間の熱プラズマ発生状態を求めた。ここで用いたパルスパワー発生装置１１のパルス放電回路は、図５に示すような１次側回路と２次側回路とを含んだものであった。本実施例では、２次側回路の出力電圧、電極材料および放電周波数を変化させて、電極間の熱プラズマ発生の有無を確認した。この結果を表３に示す。表３に示すように、電極材料としてタングステン、銅−タングステン、銀−タングステン、銅のいずれを用いた場合であっても、２次側回路の出力電圧や放電周波数を選択することにより、熱プラズマの発生が可能であることが確認できた。

本発明にかかる金属皮膜剥離装置および金属皮膜剥離方法は、樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する用途に用いることができ、特に、樹脂のリサイクルを目的とする金属皮膜剥離に有効に適用できる。

本発明の実施の形態１における金属皮膜剥離装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における金属皮膜剥離装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態１における金属皮膜剥離装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における金属皮膜剥離装置の動作を示すフローチャートである。 パルスパワー発生装置の一構成例を示す回路図である。 パルスパワー発生措置の別の一構成例を示す回路図である。 本発明の実施の形態２における金属皮膜剥離装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２における金属皮膜剥離装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態２における金属皮膜剥離装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における金属皮膜剥離装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における金属皮膜剥離装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３における金属皮膜剥離装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態３における金属皮膜剥離装置の電極を制御する機構を詳細に示す斜視図である。 図１４Ａ〜図１４Ｄは、電極間距離および電極角度を調整する様子を具体的に示す説明図である。 本発明の実施の形態３における金属皮膜剥離装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における金属皮膜剥離装置の動作を示すフローチャートである。 絶縁カバーにガス注入部を付加した構成を示す斜視図である。 本発明の実施例における電極配置を説明するための説明図である。 絶縁カバーの有無と剥離面積との関係を示すグラフである。 電極と絶縁カバーとの位置関係の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態４における金属皮膜剥離装置の構成を示す斜視図である。 図２２Ａは、図２１に示す金属皮膜剥離装置で予備放電を行う場合の電極部分の一例を示す斜視図であり、図２２Ｂは、電極部分の断面を含む図２２Ａ対応の側面図である。 本発明の実施の形態４における金属皮膜剥離装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４における金属皮膜剥離装置の動作を示すフローチャートである。 図２５Ａは、図２１に示す金属皮膜剥離装置で予備放電を行う場合の電極部分の他の例を示す斜視図であり、図２５Ｂは、電極部分の断面を含む図２３Ａ対応の側面図である。 電極の他の構成例を示す一部断面を含む概略図である。 電極の他の構成例を示す一部断面を含む概略図である。 図２８Ａは、図２７に示す電極構成において、剥離動作時の電極状態を示し、図２８Ｂは予備放電時の電極状態を示す、一部断面を含む電極の概略図である。 本発明の実施の形態５における金属皮膜剥離装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態５における金属皮膜剥離装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６における電極構成例を示す、一部断面を含む電極の概略図である。 図３２Ａは、本発明の実施の形態６における別の電極構成例を示す、一部断面を含む電極の概略図であり、図３２Ｂは、図３２ＡのＩ−Ｉ断面図である。 図３３Ａは、本発明の実施の形態６におけるさらに別の電極構成例を示す斜視図であり、図３３Ｂは、電極部分の断面を含む図３３Ａ対応の側面図である。 予備放電ありの場合と予備放電なしの場合とにおける印加電圧と剥離効率との関係を示すグラフである。 予備放電ありの場合と予備放電なしの場合とにおけるギャップと剥離効率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１，２，３，４ 金属皮膜剥離装置
１１ パルスパワー発生装置
１１ａ 直流電源
１１ｂ パルス放電回路
１２ 出力制御装置
１３ 第１の電極
１４ 第２の電極
１５ 絶縁カバー
１５ａ セラミックスチューブ
１５ｂ ガス注入部
１６ コントロールユニット
１６ａ 剥離面積データベース
１６ｂ 膜厚データベース
１７ 画像認識装置
１８ ロボット制御装置
１９ 膜厚測定器
２０ モータ制御装置
２１ 電極角度調整モータ
２２ 電極間距離調整モータ
２３ ピニオンギア
２４ ラックギア
２５ 電極を制御する機構
３１ 空間
４１ 導電性板
５２ 導電性測定器
６１ 絶縁キャップ
６２ 絶縁部材
１０１ 金属皮膜
１０２ 樹脂
１１１，１１８ 直流電源
１１２，１１６，１１９ コンデンサ
１１３，１２０ スイッチ
１１４，１２１ ダイオード
１１５ トランス
１１７ 磁気スイッチ

Claims (28)

1. 樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する装置であって、
   剥離される金属皮膜に対向して配置される第１の電極と、
   前記金属皮膜に対向し、かつ前記第１の電極と所定の距離を介して配置された第２の電極と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電を起こさせて前記金属皮膜を剥離させる放電エネルギー供給部と、
   を含むことを特徴とする金属皮膜剥離装置。
2. 前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方は、少なくとも前記金属皮膜に対向する一部を除き、絶縁性材料からなる絶縁カバーにて覆われている請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
3. 前記絶縁カバーと前記絶縁カバーに覆われた電極とは、相対的な位置が調節可能に設けられている請求項２に記載の金属皮膜剥離装置。
4. 前記絶縁カバーは、その一端が剥離動作時に前記金属皮膜と接触するように設けられており、前記絶縁カバーに覆われた電極は、剥離動作時に前記金属皮膜と接触しないように設けられている請求項２に記載の金属皮膜剥離装置。
5. 前記放電エネルギー供給部を制御する出力制御部をさらに含み、
   前記出力制御部は、前記放電エネルギー供給部から供給される前記放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御する請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
6. 前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離を制御する電極間距離制御部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
7. 前記第１の電極および前記第２の電極と前記金属皮膜との間の距離を制御する電極−被剥離物間距離制御部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
8. 前記金属皮膜に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度を、０度〜９０度の範囲で制御する電極角度制御部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
9. 前記金属皮膜の形状を認識する画像認識部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
10. 前記金属皮膜の厚みを測定する膜厚測定部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
11. 前記金属皮膜の金属の種類を識別する金属識別部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
12. 前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離が、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
13. 前記第１の電極および前記第２の電極と前記金属皮膜との間の距離が、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
14. 前記金属皮膜に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度が、１５度以上９０度以下である請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
15. 前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させるプラズマ発生部をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
16. 前記プラズマ発生部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電を起こさせてプラズマを発生させる請求項１５に記載の金属皮膜剥離装置。
17. 前記プラズマ発生部は、導電体近傍で前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電を起こさせて、前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させる請求項１６に記載の金属皮膜剥離装置。
18. 前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された絶縁部材をさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
19. 少なくとも、前記第１の電極および前記第２の電極の先端部を覆う絶縁キャップをさらに含む請求項１に記載の金属皮膜剥離装置。
20. 樹脂表面に設けられた金属皮膜を剥離する方法であって、
    剥離される金属皮膜に対向させて第１の電極および第２の電極を配置し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給し、前記第１の電極と前記第２の電極との間で放電を起こして前記金属皮膜を剥離することを特徴とする金属皮膜剥離方法。
21. 前記金属皮膜の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御する請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
22. 前記金属皮膜の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極との間の距離を制御する請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
23. 前記金属皮膜の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記第１の電極および前記第２の電極と前記金属皮膜との間の距離を制御する請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
24. 前記金属皮膜の厚みおよび金属の種類の少なくとも何れか一方に応じて、前記金属皮膜に対する前記第１の電極および前記第２の電極の角度を制御する請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
25. 前記金属皮膜に対して予めテスト剥離を行い、前記テスト剥離における剥離面積を測定し、剥離面積の測定結果に応じて、放電エネルギーのエネルギー量および放電周波数の少なくとも何れか一方を制御する請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
26. 前記金属皮膜に対向させて第１の電極および第２の電極を配置する前に、前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させる請求項２０に記載の金属皮膜剥離方法。
27. 前記金属皮膜に対向させて第１の電極および第２の電極を配置する前に、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電エネルギーを供給して前記第１の電極と前記第２の電極との間に予備放電を起こし、前記第１の電極と前記第２の電極との間にプラズマを発生させる請求項２６に記載の金属皮膜剥離方法。
28. 予備放電は、前記第１の電極および前記第２の電極を導電体近傍に配置して行う請求項２７に記載の金属皮膜剥離方法。

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