JP4555032B2

JP4555032B2 - トレイ

Info

Publication number: JP4555032B2
Application number: JP2004256459A
Authority: JP
Inventors: 義隆谷口; 吉村　　公志
Original assignee: CSTEC CORPORATION
Current assignee: CSTEC CORPORATION
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: JP2006069633A

Description

本発明は、半導体装置、ガラスや液晶表示装置等の部材や樹脂成型品などの物品を効率的に載置・収納・保管・搬送する用途に用いられるトレイに関する。

従来のトレイには、大別すると主として二種類のものがある。１つは規格品トレイと呼ばれるものであり、外形や収納用凹み部（以下、ポケットと称する）の形状や寸法が決まっているものである。もう一つは、カスタムトレイと言われるもので、収納する物品ごとに外形やポケットの形状、寸法を設定するものである。これらのものは、一般的にいわゆる真空成形法によって樹脂で製作される。

両者については以下のような特徴がある。
すなわち、規格品トレイは、大量生産できるため低コストであるが、ポケットの寸法・形状が決まっていて自由度が無い。そのため、収納できる物品の寸法・形状が限定されるという問題がある。

一方、カスタムトレイは、収納する物品毎に合わせてポケットの寸法・形状を設計するという自由度があるが、大量生産できないことや形状・寸法が変わる毎に成形用の金型が必要であるなどによってコストが高いという問題がある。

また、両者に共通する問題としては、ポケットが収納品（トレイに収納した物品を収納品と称する）よりも大きく設計されるため、収納品がポケット内で動いて輸送などの衝撃で傷付きが生じたり、トレイ自体が摩擦で削れて樹脂粉が発生したりすることがある。そのために、特に収納品として精密部品類を輸送する場合には、余分にクッション材などを挟んで収納品が動かないようにする対策が必要である。なお、ポケットの大きさが収納品よりも大きく設計されている理由は、真空成形によるトレイの寸法精度が低いために、ポケットを大きめにしておかないと収納品が入らないという問題が生じるためである。

また、ポケットの寸法・形状をより細かくコントロールし、収納する物品との隙間をより小さくする方法としては、インジェクション方式（射出成形）のトレイを用いる方法があるが、これは極めて高コストであり一般的ではない。

これらの問題に対して、最近、ポケット内面に粘着層を設けて収納品を固定するものが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開平９−３０１４８０号公報特開２００２−６４１３５号公報特開２００１−９７４７５号公報

特許文献１に記載のものは、両面粘着テープを用いて収納品をトレイのポケットに固定するものである。これによると、収納品をポケットに強力に固定することができるために、収納品がポケット内で移動して損傷する不具合などを防ぐことができる。しかし、固定する力が強力であるために、収納品をポケット内から取り出すのに強い力を必要とし、作業性が悪いだけでなく時として収納品を変形・破損させるなどの損傷が生じたり、両面テープの糊が収納品に転写して２次的な不具合が生じたりするという問題がある。

特許文献２に記載のものは、ＵＶ硬化タイプの粘着テープを用いることで、ポケット内に収納品を強力に固定する一方で、ポケットから取り出す際には、ＵＶ照射することでＵＶ硬化粘着テープの粘着性を低下させて容易に取り出せるようにしたものである。しかしながら、ＵＶ硬化タイプの粘着性テープが高価であること、収納品取り出し時のＵＶ照射の工程が増えるなどのことから、コストが高いという問題がある。

特許文献３に記載のものは、トレイの表面側または裏面の少なくとも一方が平坦面であり、この平坦面に最大静止摩擦角が６０°より大きく９０°以下の粘着性の層を有するものである。この方法によれば、収納品を固定する層の粘着性が低いことによって、収納品をトレイから取り出すことが容易であり、この際の収納品の破損を防ぐことができる。しかし、粘着性が弱すぎるために収納品をポケット内で固定する力が弱く、輸送中などの衝撃で収納品が移動し、隣接する収納品同士が接触して損傷するという問題がある。

これらの提案は、全てが、粘着性の部材を用いたものであるが、ポケット内での収納品の固定と取り出し易さとを両立するものではなかった。その上、粘着性テープを使用しているためにゴミ付着の問題があった。ゴミが粘着面に付着すると、取り除くことは困難であり、結果として、トレイを廃棄するしかない。したがって、使用できる回数が極端に少ない問題があり、結果として高コストになっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、物品を固定する部材の機能を工夫することにより、トレイ内での収納品の固定と取り出し易さとの両立を図ったトレイを提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本願発明は、物品を収納又は載置するためのトレイにおいて、容器の物品を載置する底面に、フォーム体からなる自己吸着層と基材層とを積層してなる複合シートである自己吸着部材を備え、前記自己吸着部材と前記容器の底面との当接面において、固定された部分と固定されていない部分が交互に存在することを特徴とするものである。

［作用・効果］
自己吸着層は、別名、自己粘着層とも呼ばれるが、名称とは異なって粘着性はほとんど無く、物品と接触するとその表面と隙間無く密着する特性を有している。特に、表面が滑らかな物品の場合は、その密着力が強くなる。つまり、本発明は、上記で説明したような従来の粘着で物品を固定する方式とは異なり、密着によって収納品を固定するものである。従来のトレイでは収納品毎にポケットを割り当てていたが、本発明においては自己吸着部材で収納品の位置を固定することによって、基本的に個別のポケットを無くすことができる。なお、トレイは、重ねて置いておくためには周囲に収納品よりも高い縁を備えていることが望ましいが、物品を工程内で移送するだけ等の簡易な用途に用いるものであれば、そのような縁が無くとも、把手だけを設けたものや、或いは全く平板状のものであってもよい。また、自己吸着部材は、容器の底面の全面に敷いておく必要はなく、物品を載置する部分に設けておけばよい。

自己吸着層を備えた自己吸着部材で収納品を密着・固定した場合、剪断方向に対しては粘着テープ同様に収納品を大きな力で固定する一方で、剥離方向に対しては粘着テープにおける状態とは大きく異なり、固定する力は必要以上に大きなものでは無く、特に、密着面の一端を少し持ち上げて剥離させるとその部分からの剥離が自然と全面に広がり容易に収納品を取り外せるという特性を有する。この特性を利用すると、トレイ内で収納品を固定できるとともに、収納品の取り出しを容易におこなうことができ、輸送時および取り出し時の破損防止が可能である。なお、自己吸着層が収納品を保持する力は収納品の重量と密着面の広さに依存するが、電子部品では多くの場合、密着面を鉛直に立てても収納品が落ちることはなく、特に、樹脂成型品等、重量の軽いものであれば裏返しにしても保持が可能である。

自己吸着性を備えた自己吸着部材としては、特開平０８−３１１４１６号、特開平０６−１３６１４８号、特開平０８−０８１６１６号などで提案されているような、ゴム系、ポリオレフィン樹脂系、熱可塑性エラストマー系などの弾性体やフォーム体を用いることができる。これらの他に、ポリ塩化ビニル樹脂系やシリコン樹脂系のものも使用可能である。

具体的には、株式会社イノアックコーポレーションの自己吸着アクリルフォーム「Ａｃｔａｃｋ」（同社の登録商標）などを用いることができる。これは表裏とも自己吸着性を有するため、トレイの面と自己吸着部材との間、および自己吸着部材と収納品との間の両方を密着で固定することができる。

なお、自己吸着層を有する自己吸着部材を用いたトレイの別の長所として、ゴミ対策が容易な点がある。粘着層を用いたトレイでは、ゴミが付着した場合、これを取り除くことは実質的に不可能であり、トレイを廃棄することになる。これに対して、自己吸着部材を用いた場合は、ゴミは単に密着しているだけであり、例えば、水洗いすることで容易に取り除くことができる。つまり、繰り返しの使用ができることからランニングコストを低くすることができる。

本発明の望ましい態様の一つに、自己吸着部材がストライプ状を呈し、互いに所定間隔を隔てて前記容器の内面に吸着して配設されているものを挙げることができる（請求項２）。

これにより容器の内面には、ストライプ状の自己吸着面が形成され、収納品は一部の面においてのみ吸着される。このため、全面が吸着されるものや従来例と比較して小さな力で容易に取り出すことが可能であり、強度が弱い収納品の破損を防止することができる。また、収納品を取り出す手段の自由度が大きいため、種々の収納品に対してトレイの共用化が可能であり、コストダウンに有効である。

本発明において収納品をより小さな力で容易に取り出すには、トレイと収納品との密着面に対して垂直方向に力を加えて収納品を引き上げるのではなく、端から斜めに引き上げてゆくことが望ましい。こうすることにより、小さな力で最初の剥離が生じ、その剥離が徐々に密着面全面に広がってゆくため、小さな力で自己吸着部材から収納品を取り外すことができる。また、特に密着面が弱い収納品の損傷を最小限に抑えることができる。

このためには、トレイの底面よりも高い面に自己吸着部材を設けて収納物を保持し、指やロボットのチャックを収納品とトレイの底面の間から斜めに深く入れて収納品を傾けた状態で掴めるようにすることが望ましい。

トレイの共用化のためには、収納品の取り出しを種々な手段で行えることが重要である。容器の内面が平坦で、その全面に自己吸着部材を有するトレイでは、収納品の厚みが薄い場合には、基本的に、取り出しの機構が「吸着方式」に限定される。これに対して、本態様では、収納品の厚みに制限されることがなく、「吸着方式」および「チャック方式」のいずれもが対応可能である。

ストライプ状の自己吸着部材の幅およびその間隔は、想定される収納品の最小寸法を考慮して設定すれば良く、これよりも大きい収納品は複数本の自己吸着部材で保持することができる。これらのことから、本発明によれば、収納品の形状、寸法、厚みや収納品の取り出しの方式に関係なく共通して使用することが可能であり、従来の規格品トレイよりも高い共用性と低コスト化が可能である。

本発明において、自己吸着部材は、自己吸着層と基材層とを積層してなる自己吸着性の複合シートであることが好ましい（請求項３）。これによって、自己吸着部材の寸法安定性が高いトレイを容易に供給することができる。

自己吸着性の樹脂そのものは弾性体であるために、自己吸着層単独で自己吸着部材が構成されている場合、応力が掛かると伸び縮みしやすく、これをトレイに貼り付ける際に設定した寸法から変化したり、位置ずれを生じたりする恐れがある。しかし、樹脂製の基材層として比較的剛性の高いものや寸法安定性の高いもの等を使用することにより、多少の応力が掛かったとしても自己吸着部材全体としては形状・寸法が安定する。したがって、このような自己吸着性の複合シートを用いることにより、所望の形状・寸法の自己吸着層をトレイ上に容易に形成することができる。トレイの製造方法としては、例えば、自己吸着性の複合シートの樹脂基材側に両面粘着テープを貼り付けた後、設定した寸法に切り出し、次いで、自己吸着層がトレイ内面に露出するように両面テープ面をトレイ内面の定めた位置に貼り付ければよい。或いは、両面粘着テープは樹脂基材面の一部にのみ貼付するようにしてもよい。

また、トレイ完成後に設計変更などで収納物を予定よりも若干高い位置で保持する必要が生じた場合、従来のトレイであれば成形用の金型の修正または新規作成が必要になるが、本発明によれば、成形用の金型を修正すること無しに自己吸着性の複合シートの厚みを調整することでも対応可能である。これによって、金型費用を削減することができる。この場合、自己吸着層よりも低コストな樹脂基材層の厚みを大きくすることで対応できるので価格の上昇も小さくできる。

自己吸着性の複合シートとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂やポリオレフィン系樹脂などの合成樹脂基材の表面に自己粘着層を形成したものが市販されている。例えば、住友化学株式会社の「スミロンＳ」やパナック株式会社の「ゲルポリマーシート」などであり、これらは大量生産されているために低コストで入手することができる。

なお、本発明の重要な要素である自己吸着性の樹脂としては、既に述べたように種々のものが使用できるが、次の理由から、熱可塑性エラストマー系またはシリコン樹脂系のものを用いるのが望ましい。すなわち、熱可塑性エラストマー系やシリコン系の自己吸着性樹脂は、ゴム系、ポリ塩化ビニル樹脂系やポリオレフィン樹脂系と比較して添加物の量が少ない。ゴム系、ポリ塩化ビニル樹脂系やポリオレフィン樹脂系では自己吸着性を高めるために可塑剤などの添加物が加えられていることがあり、極めて希ではあるが収納品に添加物が移行して白化や割れなどの損傷が生じる場合がある。

本発明では、前記自己吸着部材と前記容器の底面との当接面において、固定された部分と固定されていない部分が交互に存在することを特徴とする。これにより自己吸着層と収納物との密着がより確実に確保され、収納物の固定がより確実になる。

収納物の密着固定効果を十分に得るためには、自己吸着部材と収納品との密着面積を十分に確保することが必要である。しかしながら、自己吸着部材を貼り付けるトレイの表面や収納品の表面は、小さな凹凸や湾曲などによって平坦性が十分でない場合がある。このような場合には、自己吸着部材と収納品との密着面積が少なくなって固定力が不足する傾向にある。トレイ容器表面に小さな凹凸や湾曲などが存在する（平坦性が低い）場合、自己吸着部材の全面を両面テープなどでトレイの容器に貼り付けると、トレイ容器表面の低い平坦性がそのまま自己吸着部材の表面にも現れ、自己吸着部材と収納品との密着部分が面状態ではなく線あるいは点状態となってしまう。これに対して、自己吸着部材の一部にトレイ容器に固定されていない部分を設けると、トレイの平坦性が低い場合でも、トレイに固定されていない自己吸着部材の部分が収納品に引き寄せられて浮き上がり、収納品と密着することが分かった。つまり、トレイに固定されていない部分の自己吸着部材が確実に収納品との密着面として作用し、収納品を固定することができる。さらに、このようなトレイ容器に固定されていない自己粘着部材の部分を断続的に設けると、複数の箇所で収納品と密着することになるため、回転力に対しても固定の信頼性を高めることができる。

本発明に係るトレイは、自己吸着部材による密着を利用して収納品をトレイに固定するものであるため、従来の粘着方式と異なり、トレイ内での収納品の固定と取り出し易さとの両立が実現される。また、収納品の損傷やトレイが削れることによる樹脂粉の発生や取り出し時の収納品の損傷を防止することができるとともに、各種形状の収納品に対してトレイの共用化が容易であることによってコストダウンが可能である。

以下、図面を参照して本発明の各種実施例を説明する。
まず、実施例１のトレイを、図１及び図２を参照しつつ従来例に係る図１２、図１３と比較して説明する。なお、図１は実施例１の自己吸着部材を有するトレイの斜視図であり、図２は実施例１の自己吸着部材を有するトレイの縦断面図である。また、図１２および図１３は従来例に係るトレイの斜視図および縦断面図である。

図１２および図１３に示す従来例に係るトレイ１００では、一つのポケット１０１に対して物品１０３を１つ収納するように構成されている。ポケット１０１の寸法は収納品１０３よりもやや大きく設計されており、収納品１０３とポケット１０１の壁面１０５の間には隙間が設けてある。この従来例に係るトレイ１００に物品１０３を収納して輸送した場合、収納品１０３はこの隙間の範囲で動くためにポケット１０１の壁面１０５と衝突して変形を生じたり、トレイ１００の樹脂が削れて樹脂粉が発生したりするなどの問題があった。

一方、図１および図２に示す実施例１に係るトレイ１は、自己吸着層を有する面状の自己吸着部材３を、トレイ１の、凹み構造を有する容器２における底面５のほぼ全面に備えている。このトレイ１は、容器２の内面のうち底面５に自己吸着層を有する自己吸着部材３を備えていることで、収納品７を密着して固定するとともに取り出しを小さな力で容易に行える。また、図１２及び図１３に示した従来のトレイ１００のように個別のポケット１０１を必要としないことから、収納品７の寸法・形状が限定されないという長所もある。

図３〜図５を参照して、本発明の実施例２について説明する。なお、図３は実施例２の自己吸着部材を有するトレイの斜視図、図４はそのトレイの縦断面図、図５はそのトレイを収納品とともに示した縦断面図である。

本実施例２に係るトレイ１Ａは、収納する物品７の一部が強度的に弱い場合など、トレイ１Ａとの接触面積をできるだけ小さくする必要がある場合に好適な実施例である。具体的には、ストライプ状の自己吸着部材３Ａを採用し、ストライプ状の自己吸着部材３Ａを互いに所定間隔を隔てて容器２の底面５に配設してある。この構造を採用することにより、図５に示すように、自己吸着部材３Ａが無い部分で収納品７との接触を避けることができる。つまり、収納品７の下面の全面が吸着保持されるのではなく、一部だけが吸着されて保持される。また、使用する自己吸着部材３Ａの量を、実施例１に比較して少なくできるために、原料コストを抑制することができる。

なお、強度が弱い物品７の例としては、携帯電話の液晶表示装置またはそのガラス板、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)の液晶表示装置またはそのガラス板、デジタルカメラの液晶表示装置またはそのガラス板、デジタルカメラの光学系などが挙げられる。

次に、本発明の実施例３について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は実施例３の自己吸着部材を有するトレイの斜視図であり、図７はそのトレイの縦断面図である。
実施例３のトレイ１Ｂは、収納品７の取り出しをより小さな力で行えるようにしたものである。具体的な構造としては、底面５Ｂにストライプ状の高い部分を設け、その上面に自己吸着部材３Ｂを設けたものである。すなわち、容器２Ｂの底面５Ｂには所定間隔でストライプ状の凹凸部９が形成され、その凸部１１の上部に自己吸着部材３Ｂが吸着配備されている。

このような構成とすることにより、収納品７を取り出す際に指や取り出し機のチャックを入れる空間１３（指ぬき空間１３）を形成することができる。この指ぬき空間１３により、自動・手動に関わらず収納品７を傾けて持ち上げることが可能であり、収納品７をより小さな力で容易に取り出すことができる。

なお、図６では底面５Ｂの高さが２段であるトレイ１Ｂの構造を示したが、段数はこれに限定されるものでなく、トレイ１Ｂを積層する際の高さ方向の重なり量を規定するための面などを追加することや厚みが部分的に異なる物品７を収納するために自己吸着部材３Ｂを有する凸部１１を複数段に分けて設けるなどの適用が可能である。

さらに、図６では容器２Ｂがストライプ状の凸部１１のみを有する構造となっているが、図８のように自己吸着部材３Ｂを有するストライプ状の凸部１１に交差し、かつこれらよりも高さが低い突起１５（梁１５）を橋渡し状に追加して設けることもできる。この梁１５を設けることにより、容器２Ｂの強度を向上させることができる。

図９を参照して実施例４について説明する。図９は、実施例４の自己吸着性の複合シートを用いたトレイの縦断面図である。

実施例４のトレイ１Ｃは、トレイ１Ｃの容器２Ｃの底面にストライプ状の凹凸を設け、その凸部１１の上面に自己吸着性の複合シート１７を両面テープ１９で貼り付けたものである。自己吸着性の複合シート１７は、自己吸着層２０と樹脂基材層２１とを積層した構造体であり、樹脂基材層２１のために形状、寸法が安定している。また、両面テープ１９を用いての自己吸着性の複合シート１７の貼り付けも容易におこなうことができる。本実施例４の構成を採用することにより、自己吸着部材３Ｃの寸法安定性が高いトレイ１Ｃを容易に供給することができる。

図１０及び図１１を参照して実施例５について説明する。図１０は実施例５の自己吸着性の複合シートを用いたトレイの一部断面図であり、図１１は実施例５のトレイに収納物を入れた状態を示す一部断面図である。

実施例５におけるトレイ１Ｄは、容器２Ｄの平坦な底面５Ｄに自己吸着性の複合シート１７（容器２Ｄの底面５Ｄ側が非吸着面となっている）を貼り付けたものであるが、自己吸着性の複合シート１７は底面５Ｄの全面に固定されているのではなく、一部に固定されない部分を設けている。具体的には、自己吸着性の複合シート１７の基材側の面（非吸着面）と底面５Ｄとは、ストライプ状または小片状の両面テープ１９Ｄを所定間隔を隔てて配置することで互いに接着されている。したがって、接着部と接着部の間には隙間２３が形成され、図１１に示すように、両面テープ１９Ｄで固定されていない部分の自己吸着性の複合シート１７は、隙間２３の変形により収納品７に引き寄せられて密着し、収納品７を固定するための面を確保する効果を有する。

なお、自己吸着性の複合シート１７の一部が容器２Ｄに固定されていない構造を形成するための他の方法としては、自己吸着性の複合シート１７の裏面全面に両面テープ１９Ｄを貼り付けた後、両面テープ１９Ｄの底面５Ｄ側の面のうち、上記隙間２１に相当する部分だけに薄い樹脂フィルムなどを貼り付けることで両面テープ１９Ｄの粘着性を部分的に無くし、次いでこれをトレイ１Ｄに貼り付けるという方法を挙げることができる。

なお、収納品７を固定するに必要な面積は収納品７の重量によって異なり、重量が大きいほど広い密着面積を必要とする。したがって、容器２Ｄに固定されていない部分の自己吸着性の複合シート１７の面積は、想定される収納物７の重量に応じて適宜に決めればよい。発明者等が検討した結果では、全体のうち３０〜９０％の固定されていない面積を設ければ、ほとんどの収納品７に対応することが可能である。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例１〜５では、トレイ１，１Ａ〜１Ｄを一体的に形成してあるが、凹み構造の底面とその他の部分とで別体の構成としてもよい。

（２）上述した各実施例では、収納品７を板状のものとして説明してあるが、より厚みがあるブロック状の収納品であっても同様の効果を得ることができる。

（３）上述した各実施例において示した自己吸着部材の材質等は、あくまでも例示であり、その他の材質のものであっても、自己吸着性という特性を有する部材を採用するのであれば、上記同様の効果を奏する。

（４）自己吸着部材をストライプ状に設けることに代えて、平面視円形状の小突起を複数個設けて、各小突起に自己吸着部材を設けるようにしてもよい。また、平面視円形状にかかわらず、ストライプ状とは異なり、小面積で周囲から独立した突起を設けて、そこに自己吸着部材を設けてもよい。

実施例１の面状の自己吸着部材を有するトレイの斜視図。実施例１の面状の自己吸着部材を有するトレイの縦断面図。実施例２の自己吸着部材を有するトレイの斜視図。実施例２の自己吸着部材を有するトレイの縦断面図。実施例２のトレイを収納品とともに示した縦断面図。実施例３の自己吸着部材を有するトレイの斜視図。実施例３の自己吸着部材を有するトレイの縦断面図。実施例３の変形例を示すトレイの斜視図。実施例４の自己吸着性の複合シートを用いたトレイの縦断面図。実施例５の自己吸着性の複合シートを用いたトレイの一部断面図。実施例５のトレイに収納物を入れた状態を示す一部断面図。従来例に係るトレイの斜視図。従来例に係るトレイの縦断面図。

符号の説明

１ … トレイ
２ … 容器
３ … 面状の自己吸着部材
５ … 底面
７ … 物品、収納品
１Ａ … トレイ
３Ａ … ストライプ状の自己吸着部材
１Ｂ … トレイ
２Ｂ … 容器
３Ｂ … 自己吸着部材
５Ｂ … 底面
９ … 凹凸部
１１ … 凸部
１３ … 指ぬき空間
１５ … 梁
１Ｃ … トレイ
２Ｃ … 容器
３Ｃ … 自己吸着部材
１７ … 自己吸着性の複合シート
１９ … 両面テープ
２０ … 自己吸着層
２１ … 樹脂基材層
１Ｄ … トレイ
２Ｄ … 容器
５Ｄ … 容器
１９Ｄ … 両面テープ
２３ … 隙間
１００ … 従来例のトレイ
１０１ … ポケット
１０３ … 収納品
１０５ … ポケットの壁面

Claims

物品を収納又は載置するためのトレイにおいて、
容器の物品を載置する底面に、フォーム体からなる自己吸着層と基材層とを積層してなる複合シートである自己吸着部材を備え、
前記自己吸着部材と前記容器の底面との当接面において、固定された部分と固定されていない部分が交互に存在することを特徴とするトレイ。
請求項１記載のトレイにおいて、
前記自己吸着層がストライプ状を呈し、互いに所定間隔を隔てて前記容器の底面に配設されていることを特徴とするトレイ。