JP6916223B2

JP6916223B2 - 剥離装置

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Publication number: JP6916223B2
Application number: JP2019014751A
Authority: JP
Inventors: 由牧野; 隆博森; 智世澤田
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
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Description

本発明は、積層フィルムの下地層であるキャリアフィルムからシートを剥離する、剥離装置に関する。

例えば積層セラミックチップコンデンサ等の回路素子の製造に当たり、導体パターンが印刷された誘電体シートが用いられる。誘電体シートの作成に当たり、キャリアフィルムと呼ばれる下地上にペースト状の誘電体材料が塗布される。さらに塗布された誘電体材料に金属ペーストが例えばスクリーン印刷される。

回路素子の製造に当たり、キャリアフィルムから誘電体シートが分離される。例えばキャリアフィルム及び誘電体シートからなる積層シートが剥離装置に送られ、当該剥離装置にてキャリアフィルムから誘電体シートが剥離される。

例えば特許文献１では、表面が保護材で覆われた板材に対して、板材の端部が切除される。このとき、切除されるのは板材のみで保護材は結合状態が維持される。このようにすることで、切除された端部が掴み代となって、板材から保護材が剥離される。

また例えば特許文献２では、導体パターン保護用のカバーレイフィルムを、保護フィルムであるリリースフィルムから剥離する際に、予備剥離ロールをカバーレイフィルムに押し当てることで、カバーレイフィルムを保護フィルムから浮き上がらせ、これを剥離の端緒としている。

特開２０１５−８３５０４号公報特許第６３２４６０６号公報

ところで、板材の端部を切除する場合に、切除された端部が保護材から剥離して切り屑となって剥離装置周辺に散乱するおそれがある。また、ロールをカバーレイフィルムに押し当てる場合、ロールが直接カバーレイフィルムに触れることから、カバーレイフィルムに傷がつくおそれがある。

そこで本発明は、下地層であるキャリアフィルムからシートを剥離するに当たり、切り屑の発生を抑制するとともに、シートの損傷が抑制可能な、剥離装置を提供することを目的とする。

本発明は剥離装置に関する。当該剥離装置は、シートテーブル、ブレード、及びクランプ機構を備える。シートテーブルは、下地層であるキャリアフィルムにシートが積層された積層シートを、シートの表面を積層シートの吸着面としキャリアフィルムの表面を積層シートの露出面として吸着保持する。ブレードは、キャリアフィルムの端部に押し当てられる刃先を有しその押し当てにより当該端部をシートに対して折り上げる。クランプ機構は、折り上げられたキャリアフィルムの端部を把持して移動することで、シートからキャリアフィルムを剥離する。

上記構成によれば、ブレードの刃先をキャリアフィルムの端部に押し当てることで当該端部が折り上げられる。このような折り上げ、言い換えると塑性変形により、キャリアフィルムの端部はシートに対して離間した状態が維持される。さらにこの端部を把持して移動することで、キャリアフィルムがシートから剥離される。

また上記発明において、ブレードの刃物角は、２５°以上６０°以下であってよい。

ブレードの刃物角が過度に鋭角であるとキャリアフィルムの端部が切除されるおそれがある。その一方で刃物角が過度に鈍角寄りであると、折り上げが困難となるおそれがある。ブレードの刃物角を２５°以上６０°以下とすることで、キャリアフィルムの端部の切除が抑制されるとともに、当該端部の折り上げが確実に行われる。

また上記発明において、クランプ機構の動作を制御する制御器が設けられていてもよい。この場合、制御器は、平行移動制御と斜め移動制御を実行する。平行移動制御では、クランプ機構によってキャリアフィルムの端部が把持された後に、クランプ機構が、積層シートの露出面と平行に移動される。斜め移動制御では、平行移動制御の実行後、クランプ機構が、露出面に対して離間するように傾斜する方向に斜め移動される。

積層シートがシートテーブルに吸着されている状態で、キャリアフィルムをシートから剥離する際に、積層シートの露出面に垂直に、つまり吸着する力に対して逆方向にクランプ機構を移動させると、積層シートがシートテーブルから離脱するおそれがある。また一方で、剥離過程の終盤でキャリアフィルムの末端がシートから剥離される際に、キャリアフィルムが過度に曲げられていると、その弾性によってキャリアフィルムが跳ねてシートに損傷を与えるおそれがある。そこで上記構成のように、剥離の初期過程ではクランプ機構を積層シートの露出面に対して平行に移動させることで、積層シートのシートテーブルからの離脱が抑制される。また剥離の終盤では露出面に対して離間するように傾斜する方向にクランプ機構を斜め移動させることで、キャリアフィルムの曲げが緩くなり、シートへの損傷が抑制される。

また上記発明において、クランプ機構は、積層シートの露出面に平行に突出する突起を備える起こし爪と、起こし爪と対向し当該起こし爪に対して相対移動するクランプ爪とを有してよい。この場合、制御器は、平行移動制御の実行前に、キャリアフィルムのシートからの剥離を促進させるフィルム起こし制御を実行する。フィルム起こし制御として、制御器は、起こし爪をクランプ爪とは離間した状態で、キャリアフィルムの端部とシートとの間隙に起こし爪の突起を配置させ、さらに起こし爪を積層シートの露出面に平行に往復移動させる。

上記構成によれば、フィルム起こしを行うことで、キャリアフィルムの、端部から内側部分の剥離が促進され、クランプ機構による端部の把持が容易になる。

また上記発明において、フィルム起こし制御の実行時に、キャリアフィルムの端部とシートとの間隙に空気を噴射するエアノズルが設けられてもよい。

上記構成によれば、エアノズルによる空気噴射により、キャリアフィルムの、端部から内側部分の剥離が促進される。

本発明によれば、下地層であるキャリアフィルムからシートを剥離するに当たり、切り屑の発生を抑制するとともに、シートの損傷が抑制可能となる。

本実施形態に係る剥離装置を例示する斜視図である。積層シートをシートテーブルに吸着保持させるプロセスの概要が例示された斜視図である。キャッチャーユニットの詳細を例示する斜視図である。ブレードの刃物角の第一例を示す図である。ブレードの刃物角の第二例を示す図である。ブレードの刃物角の第三例を示す図である。制御器の機能ブロックを例示する図である。制御器による剥離フローを例示するフローチャートである。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（１／７）を例示する図である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（２／７）を例示する図である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（３／７）を例示する図である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（４／７）を例示する図である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（５／７）を例示する図である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（６／７）を例示する図である。キャリアフィルムの剥離方向について説明する図（１／２）である。キャリアフィルムの剥離方向について説明する図（２／２）である。本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルムの剥離プロセス（７／７）を例示する図である。シートテーブルの別例を示す図である。折れ線の形成位置、及び剥離方向の別例を示す図である。

＜全体構成＞
図１には、本実施形態に係る剥離装置が例示される。当該剥離装置は、シートステージ１０、キャッチャーステージ４０、及び制御器８０を含んで構成される。

なお以下では、シートステージ１０のＸ軸レール１２の移動方向軸をＸ軸とし、水平面上でＸ軸に直交する軸をＹ軸とし、さらにＸ軸及びＹ軸に垂直な軸（つまり鉛直方向軸）をＺ軸とする。

本実施形態に係る剥離装置は、図２に例示されるような積層シート９０を吸着保持し、当該積層シート９０のシート９４からキャリアフィルム９２を剥がす。積層シート９０は、例えば積層セラミックコンデンサ等の回路素子や、ＬＥＤ素子の基板であってよい。

積層シート９０は、下地層であるキャリアフィルム９２にシート９４が積層される。キャリアフィルム９２はキャリアテープとも呼ばれ、このフィルム上にシートの原料であるスラリーが塗布される。キャリアフィルム９２は例えばＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）フィルム、またはＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）フィルムであってよい。キャリアフィルム９２の厚さは積層されるシート９４の厚さに応じて定められる。例えばシート９４の厚さが５０μｍ以下の場合はキャリアフィルム９２の厚さは３８μｍであり、シート９４の厚さが５０μｍを超過する場合はキャリアフィルム９２の厚さは７５μｍであってよい。

シート９４は例えば回路素子の基板であって、例えばシート９４がＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramic）の場合、セラミック材料等の無機材料を有機バインダーで分散させたものを指す。上述したようにシート９４は無機材料と有機バインダーを混合させたスラリーがキャリアフィルム９２上に塗布されることで形成される。

さらにシート９４上に導体が塗布される。例えばスクリーン印刷によりシート９４上にパターン状に導体が印刷される。この導体パターン９６は、シート９４上に、互いに間隔を空けて複数形成される。また、導体パターン９６は、シート９４の縁辺から離間されて形成される。つまり導体パターン９６とシート９４の縁辺との間は不要部分（切除部分）であり、後述するようにこの部分、つまり端部９２Ａ（図３参照）に折れ線９２Ｂが刻まれる。

なお、積層シート９０はキャリアフィルム９２とシート９４との間に接着層が設けられる場合もある。また、キャリアフィルム９２そのものが粘着性を備える場合もある。

また、シート９４は、複数層積層されていてもよいが、積層前、つまり、シート９４が単層の状態で、キャリアフィルム９２の剥離が行われてもよい。シート９４が積層されると、導体パターン９６の領域がその周辺領域（つまりパターン非形成領域）に対して突出し、面内の均一性が低下する。言い換えると面内に段差が生じる。これに対して単層のシート９４をシートテーブル２０に吸着させることで、積層状態のシート９４と比較して、吸着の確度が向上する。

図２を参照して、積層シート９０はシート９４の表面、言い換えるとパターン形成面が吸着面となる。つまりキャリアフィルム９２の表面、言い換えるとシート９４が塗布された面とは逆側の表面が露出面となる。後述するように、シート９４ではなくキャリアフィルム９２に折れ線９２Ｂ（図３参照）が形成されることで、シート９４の損傷を抑制可能となる。

図１を参照して、積層シート９０はシートステージ１０に搬送される。シートステージ１０は例えば一軸ステージであってよく、Ｘ軸レール１２及びシートテーブル２０を備える。Ｘ軸レール１２は直線状に延設されるレールであり、このＸ軸レール１２上をシートテーブル２０が直動（言い換えると往復移動）する。

後述するように、剥離プロセスに当たり、まず、シートテーブル２０が所定のシート受け取り位置まで移動する。シート受け取り位置にて図示しないホルダからシートテーブル２０が積層シート９０を受け取ってこれを吸着保持する。さらにシートテーブル２０は所定の剥離位置まで移動する。キャッチャーユニット１００による、シート９４からのキャリアフィルム９２の剥離が完了すると、シートテーブル２０は剥離後のシート９４をシート受け取り位置まで搬送する。この受け取り位置にてシートテーブル２０の吸着が停止され、シート９４は他のホルダ（図示せず）に受け渡される。

図２を参照して、シートテーブル２０は、ベース２２上に吸着板２６が設けられる。吸着板２６は例えば樹脂性の多孔質材料から構成される。吸着板２６はシート９４と接することから、シート９４の保護のためその当接面（言い換えると載置面）は軟質であってよい。

図９を参照して、ベース２２と吸着板２６とはＺ軸方向に離間されてよい。またベース２２には負圧配管２５が設けられ、当該負圧配管２５の末端口がベース２２と吸着板２６の間の空隙に対して開口される。負圧配管２５から負圧を引くことで、吸着板２６から空気が引き込まれる。したがって吸着板２６の載置面に吸着力が発生し、当該載置面に載置された積層シート９０がシートテーブル２０に吸着保持される。

また、図２を参照して、吸着板２６の一部は切り欠かれており、その代わりにベース２２が面内中心側に張り出す面取り部２４が形成される。例えば積層シート９０が矩形状のシート材であるときに、隣り合う二辺を跨ぐように、吸着板２６が切り欠かれる。この切り欠き辺２６Ａは、例えばシート材の一辺に対して４５°となるように、言い換えると積層シート９０の表面の対角線と平行に設けられる。

また、積層シート９０を吸着板２６に載置させたときに、切り欠き辺２６Ａは、積層シート９０の導体パターン９６よりも積層シート９０の縁辺側（つまりパターン非形成領域）に位置するように、吸着板２６に形成される。このような位置関係から、面取り部２４（図２参照）上に配置された、言い換えると吸着板２６から外れた、積層シート９０の端部９２Ａはシートテーブル２０に吸着されない。

図９を参照して、切り欠き辺２６Ａと対向する、ベース２２の面取り部２４には、傾斜面２８が形成される。例えば傾斜面２８は、ベース２２の外縁から中心に向かうに連れてＺ軸方向下方に向かうように形成される。傾斜面２８が設けられることで、シート９４と吸着板２６及び面取り部２４との間には空隙２４Ａが生じる。後述するように、この空隙２４Ａ上から、ブレード１１０が降下される。

図１を参照して、キャッチャーステージ４０はキャッチャーユニット１００を三軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）に移動させる。例えばキャッチャーステージ４０はＹ軸ステージ４２、Ｘ軸ステージ５２、及びＺ軸ステージ６２を備える。

Ｙ軸ステージ４２はＹ軸レール４４及びＹ軸テーブル４６を備える。Ｙ軸レール４４はＸ軸に水平面内で直交するように直線状に延設される。Ｙ軸テーブル４６はＹ軸レール４４上を往復移動する。Ｙ軸テーブル４６にはＸ軸ステージ５２のＸ軸レール５４が固定される。

Ｘ軸ステージ５２はＸ軸レール５４及びＸ軸テーブル５６を備える。Ｘ軸レール５４はシートステージ１０のＸ軸レール１２と平行に直線状に延設される。Ｘ軸テーブル５６はＸ軸レール５４上を往復移動する。Ｘ軸テーブル５６にはＺ軸ステージ６２のＺ軸レール６４が固定される。

Ｚ軸ステージ６２はＺ軸レール６４及びＺ軸テーブル６６を備える。Ｚ軸レール６４はＸ軸及びＹ軸に垂直方向、つまり鉛直方向に直線状に延設される。Ｚ軸テーブル６６はＺ軸レール６４上を往復移動する。Ｚ軸テーブル６６にはキャッチャーユニット１００が設けられる。

なお、これらのＹ軸ステージ４２、Ｘ軸ステージ５２、Ｚ軸ステージ６２、加えてシートステージ１０は、例えばリニアモータ駆動のリニアステージから構成される。リニアモータに代えて、ボールねじ機構やラック＆ピニオン機構が設けられてもよい。

図３を参照して、キャッチャーユニット１００は、ブレード１１０及びクランプ機構１２０を備える。ブレード１１０はブレード昇降機構１１２を介してＺ軸テーブル６６に支持される。

ブレード昇降機構１１２は、Ｚ軸ステージ６２とは独立に、ブレード１１０を上下動（つまりＺ軸方向に往復移動）させる。ブレード昇降機構１１２には例えばエアシリンダが設けられ、所定の推力にてブレード１１０を下降させる。図１０に例示されるように、ブレード１１０が積層シート９０のキャリアフィルム９２に当接したときに、当該所定の推力にてキャリアフィルム９２の端部９２Ａにブレード１１０の刃先１１０Ａが押し当てられる。後述するように、この押し当てにより、図１６にて例示されるような折れ線９２Ｂがキャリアフィルム９２の端部９２Ａに形成される。さらに端部９２Ａが折れ線９２Ｂから、シート９４に対して折り上げられる。

図３、図４を参照して、ブレード１１０は、その下端に刃先１１０Ａが設けられ、上端がブレード昇降機構１１２に固定される。ブレード１１０は、積層シート９０のキャリアフィルム９２の所定箇所に折れ線９２Ｂを形成する。例えば剥離プロセスにおいて、シートテーブル２０が所定の剥離位置まで移動したときに、ブレード１１０は、シートテーブル２０の空隙２４Ａ上に移動される。さらに図３に例示されるように、積層シート９０のキャリアフィルム９２の端部９２Ａにおける隣り合う二辺を跨ぐようにしてブレード１１０の向き（角度）が定められる。例えばブレード１１０の面がＸ軸及びＹ軸に対して４５°となるように、ブレード１１０の角度が定められる。

図４を参照して、ブレード１１０の刃先１１０Ａは、シートテーブル２０の空隙２４Ａと略同一形状であってよい。また図５を参照して、ブレード１１０の刃先１１０Ａは、空隙２４Ａの形状とは線対称の形状であってもよい。またブレード１１０の刃先１１０Ａは、図４、図５のような片刃でなくてもよく、図６のような両刃であってもよい。加えて、刃先１１０ＡにＲ加工が施されてもよい。

ブレード１１０は、例えばＳＫ材、ＳＫＳ材、ＳＫＤ材、ＳＫＨ材、ＳＵＳ材、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、超硬合金等から構成される。

ブレード１１０の刃先１１０Ａをキャリアフィルム９２の端部９２Ａ（図１０参照）に押し付けるに当たり、刃先１１０Ａの刃物角θが過度に鋭角であると、キャリアフィルム９２が切断されるおそれがある。一方、刃先１１０Ａの刃物角θが過度に鈍角よりであると、折れ線９２Ｂ（図１１参照）の形成が困難となるおそれがある。

そこで、ブレード１１０の刃物角θは、例えば２５°以上６０°以下であってよい。下記表１には、刃物角θと、剥離成功率及び切断屑発生率との関係を示す表が示される。なお、この例では、刃先１１０Ａを、図４に示すような、空隙２４Ａと同一形状の片刃とした。またブレード１１０はＳＵＳ材から構成した。また刃物角別に、刃先１１０ＡにＲ加工が施されたブレード１１０とＲ加工が施されていないブレード１１０が用いられた。さらに積層シート９０の構成として、キャリアフィルム９２の厚さは５０μｍであり、シート９４の厚さは１５μｍとした。さらに実施例１〜実施例１６まで、それぞれ２０回ずつ剥離プロセスが実施された。

上記表１を参照して、剥離に成功し、かつ、切断屑の発生が抑制される刃物角θの範囲は、２５°以上６０°以下であることが理解される。

図３を参照して、クランプ機構１２０は、折り上げられたキャリアフィルム９２の端部９２Ａを把持してそのまま移動することで、シート９４からキャリアフィルム９２を剥離する。クランプ機構１２０は、クランプ昇降機構１２８を介してＺ軸テーブル６６に支持される。クランプ昇降機構１２８には、例えばエアシリンダが設けられる。クランプ機構１２０は、起こし爪１２２、クランプ爪１２４、及びスライダ１２６を備える。

起こし爪１２２は、クランプ爪１２４と対向し、クランプ爪１２４とともにキャリアフィルム９２を把持する。また、この把持の前段階として、クランプ爪１２４の突起１２２Ａを用いてキャリアフィルム９２の端部９２Ａを持ち上げるフィルム起こしが行われる。

例えば、起こし爪１２２の、クランプ爪１２４との対向面は、側面視でＺ軸方向に平行な上側部分と、当該上側部分よりも側面視の幅が徐々に狭くなる、言い換えると後退する傾斜状の下側部分とを備える。さらに起こし爪には、最下端部として、下側部分から、積層シート９０の露出面に平行に突出する突起１２２Ａが形成される。言い換えると、突起１２２Ａはクランプ爪１２４側に近接するように、起こし爪１２２の下側部分から突出される。

図１２を参照して、起こし爪１２２の下端１２２Ｂは、クランプ爪１２４の下端１２４Ｂと比較して、突起１２２Ａが設けられる分、下方に位置するように形成される。フィルム起こしプロセスの際に、クランプ爪１２４よりも突起１２２Ａを下方に突出させることで、クランプ爪１２４の干渉が抑制された状態で突起１２２Ａをキャリアフィルム９２の端部９２Ａに当接させることができる。

突起１２２Ａは、フィルム起こしプロセスの際に、クランプ爪１２４とは離間された状態で、つまりクランプが開放された状態で、折り上げられたキャリアフィルム９２の端部９２Ａとシート９４との間隙に配置される。さらに図１３にて例示されるようにクランプ機構１２０は、積層シート９０の露出面に平行に往復移動される。この際に突起１２２Ａが端部９２Ａのシート９４側の面に当接して、当該端部９２Ａが持ち上がる。これによりキャリアフィルム９２の、端部９２Ａよりも中心側の領域がシート９４から剥離される。

クランプ爪１２４は、起こし爪１２２に対して相対移動可能となっている。例えばクランプ爪１２４は、スライダ１２６に保持される。スライダ１２６は起こし爪１２２に近接及び離間する方向に、クランプ爪１２４を往復移動可能となっている。例えばスライダ１２６はエアシリンダを備える。または、スライダ１２６はリニアモータ機構を備えてもよい。

なお、本実施形態では、起こし爪１２２がクランプ機構１２０の固定爪とされ、クランプ爪１２４がクランプ機構１２０の可動爪とされたが、これらの機能が逆であってもよい。つまり起こし爪１２２をスライダ１２６に支持させて、起こし爪１２２が可動爪とされ、クランプ爪１２４が固定爪とされてもよい。

クランプ爪１２４の、起こし爪１２２との対向面は、起こし爪１２２の、クランプ爪１２４との対向面の形状に適合するようになっている。例えばクランプ爪１２４の、起こし爪１２２との対向面は、側面視でＺ軸方向に平行な上側部分と、当該上側部分よりも側面視の幅が徐々に広くなる、言い換えると起こし爪１２２側に出る傾斜状の下側部分とを備える。

また、クランプ機構１２０にはエアノズル１３０が設けられる。エアノズル１３０は例えばその噴射口が起こし爪１２２の下端１２２Ｂよりさらに下方に配置される。エアノズル１３０は例えば起こし爪１２２及びクランプ爪１２４とともに、クランプ昇降機構１２８により上下移動させられる。

図１を参照して、制御器８０はシートステージ１０、キャッチャーステージ４０、及びクランプ機構１２０を含むキャッチャーユニット１００の動作を制御する。制御器８０は例えばコンピュータから構成され、演算処理を行うＣＰＵ、ＲＯＭやメモリ等の記憶部、キーボードやマウス等の入力部、及びディスプレイ等の出力部８２を備える。

制御器８０は、自身のＣＰＵや記憶部等の各リソースが割り当てられて、図７に例示されるような機能ブロックが構成される。制御器８０は、シートステージ制御部８４、キャッチャーステージ制御部８６、及びキャッチャーユニット制御部８８を備える。

シートステージ制御部８４には、シートステージ１０に設けられた位置センサ等から、シートテーブル２０の座標Ｘｓが送信される。シートステージ制御部８４は現座標Ｘｓを受けて、目標座標Ｘｓ＊を設定してシートステージ１０に駆動指令を出力する。例えば目標座標Ｘｓ＊はＸ軸レール１２上のシート受け取り位置及び剥離位置であってよい。

またシートステージ制御部８４は、シートテーブル２０の負圧配管２５（図９参照）から負圧を引くか否かを判定する。例えばシートテーブル２０がシート受け取り位置にて停止して剥離対象の積層シート９０を受け取る際には、負圧指令Ｖ＿ＡｉｒをＯＮ状態にする。このＯＮ状態はシートテーブル２０が剥離位置に移動し、さらに再びシート受け取り位置に戻るまで維持される。シート受け取り位置にシートテーブル２０が戻ると、シートステージ制御部８４により負圧指令Ｖ＿ＡｉｒがＯＦＦ状態にされる。これによりシート９４の吸着が解除され、外部のホルダ等にシート９４が受け渡される。

キャッチャーステージ制御部８６は、キャッチャーユニット１００の三次元位置を把握してこれを適宜移動させる。キャッチャーステージ制御部８６には、キャッチャーステージ４０から、キャッチャーユニット１００の三次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が送信される。キャッチャーステージ制御部８６は、キャッチャーユニット１００の現座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を受けて、目標座標（Ｘｃ＊，Ｙｃ＊，Ｚｃ＊）を設定してキャッチャーステージ４０に駆動指令を出力する。

例えばシートステージ１０が剥離位置に到着したときに、ブレード１１０が剥離位置上に位置するように、目標座標（Ｘｃ＊，Ｙｃ＊，Ｚｃ＊）が設定される。より正確には、図３のように、積層シート９０（キャリアフィルム９２）の端部９２Ａに、積層シート９０の隣り合う二辺に刃面が跨るようにして、ブレード１１０が位置されるように、目標座標（Ｘｃ＊，Ｙｃ＊，Ｚｃ＊）が設定される。

キャッチャーユニット制御部８８は、ブレード１１０及びクランプ機構１２０の動作を制御する。例えばブレード１１０について、上記目標座標（Ｘｃ＊，Ｙｃ＊，Ｚｃ＊）にキャッチャーユニットが到着した旨の信号がキャッチャーステージ制御部８６からキャッチャーユニット制御部８８に送信される。これを受けてキャッチャーユニット制御部８８は、所定の推力にてブレード１１０を下降させるように、ブレード昇降機構１１２のエアシリンダに対して下降指令Ｚｂｌ＿Ａｉｒ−を出力する。これによりブレード１１０が下降してキャリアフィルム９２の端部９２Ａに折れ線９２Ｂが形成される。折れ線９２Ｂの形成後、キャッチャーユニット制御部８８は、ブレード１１０を上昇させるように、ブレード昇降機構１１２のエアシリンダに対して上昇指令Ｚｂｌ＿Ａｉｒ＋を出力する。

また図３を参照して、キャッチャーユニット制御部８８は、クランプ昇降機構１２８に対して昇降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ＋及び下降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ−を出力する。例えばブレード１１０がキャリアフィルム９２に折れ線を付けた後に上昇すると、キャッチャーユニット制御部８８は、クランプ昇降機構１２８に対して下降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ−を出力する。さらに、剥離プロセスが完了すると、キャッチャーユニット制御部８８は、クランプ昇降機構１２８に対して上昇降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ＋を出力する。

また、キャッチャーユニット制御部８８は、スライダ１２６に対して、水平方向の移動指令Ｈｃｌ＿Ａｉｒ±を出力する。例えば起こし爪１２２とクランプ爪１２４とでキャリアフィルム９２の端部９２Ａを把持する際には、キャッチャーユニット制御部８８は、スライダ１２６に対して、近接指令Ｈｃｌ＿Ａｉｒ＋を出力する。また端部９２Ａを開放する際には、キャッチャーユニット制御部８８は、スライダ１２６に対して、離間指令Ｈｃｌ＿Ａｉｒ−を出力する。

さらに、キャッチャーユニット制御部８８は、エアノズル１３０に対して噴射指令Ｎ＿ＡｉｒのＯｎ／Ｏｆｆを判定する。例えばキャッチャーユニット制御部８８は、クランプ昇降機構１２８に対する下降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ−の出力と併せて、噴射指令Ｎ＿ＡｉｒをＯｎ状態にする。また、キャッチャーユニット制御部８８は、クランプ昇降機構１２８に対する上昇降指令Ｚｃｌ＿Ａｉｒ＋の出力と併せて、噴射指令Ｎ＿ＡｉｒをＯｆｆ状態に切り替える。

＜剥離プロセス＞
図８には、本実施形態に係る剥離装置による、キャリアフィルム９２の剥離フローが例示される。この剥離フローは、制御器８０により実行される。また図９〜図１７には、剥離フローに則った剥離プロセスが例示される。なお、図９〜図１７について、折れ線９２ＢはＸ−Ｙ軸に対して４５°の角度で形成される。これに伴い、ブレード１１０の刃面、起こし爪１２２及びクランプ爪１２４の対向面も、Ｘ−Ｙ軸に対して４５°の角度で形成される。図９〜図１５、図１７には、これらの向きを基準にした側面視、言い換えるとブレード１１０の刃面、起こし爪１２２及びクランプ爪１２４の対向面を側面視した図が例示される。このような画角において、Ｘ軸とＹ軸は互いに重なり合う。

上述したように、シートテーブル２０は積層シート９０を、シート９４を吸着面として、またキャリアフィルム９２を露出面として吸着しながら、所定の剥離位置に移動する（Ｓ１０）。その後、キャッチャーステージ制御部８６による動作制御により、ブレード１１０が剥離位置上に位置するように、キャッチャーユニット１００が移動される（Ｓ１２）。より正確には図３に例示されるように、ブレード１１０は、キャリアフィルム９２の端部９２Ａ、すなわち導体パターン９６が形成されていない領域であって、キャリアフィルムの隣り合う二辺に跨るような位置に位置決めされる。

さらに図９に例示されるように、ブレード昇降機構１１２によってブレード１１０が降下させられる（Ｓ１４）。ブレード１１０の刃先１１０Ａがキャリアフィルム９２の露出面に到達すると、ブレード昇降機構１１２の推力に伴い、積層シート９０はブレード１１０により更に下方に押し付けられる。

ここで、図１０に例示されるように、シートテーブル２０の、ブレード１１０と対応する位置には空隙２４Ａが形成されており、積層シート９０はこの空隙２４Ａ内に押し込まれる。

この押し込みの際に、ブレード１１０の刃先１１０Ａに押し当てられたキャリアフィルム９２の端部９２Ａには、図１１に例示されるような折れ線９２Ｂが形成され、折れ線９２Ｂより外側にある端部９２Ａはシート９４に対して折り上げられる。

つまり、ブレード１１０の刃先１１０Ａが押し当てられることで、キャリアフィルム９２は塑性変形させられる。このような塑性変形（つまり折り上げ）によりシート９４から端部９２Ａが離間した状態が維持される。

上記の押し付け状態が所定時間維持された後、ブレード昇降機構１１２によってブレード１１０が上昇させられる（Ｓ１６）。なお、折れ線９２Ｂを確実に形成するために、ステップＳ１４及びＳ１６が複数回繰り返されてもよい。

次に図１２に例示されるように、起こし爪１２２がクランプ爪１２４から離間された状態で、クランプ昇降機構１２８によってクランプ機構１２０が降下させられる（Ｓ１８）。このとき、起こし爪１２２の突起１２２Ａがキャリアフィルム９２の端部９２Ａとシート９４との間隙に配置されるように、クランプ機構１２０が降下させられる。

クランプ機構１２０の降下後、キャリアフィルム９２の、シート９４からの剥離を促進させる、フィルム起こし制御が実行される。すなわち、クランプ機構１２０は往復移動させられる（Ｓ２０）。このときの移動方向は、積層シート９０の露出面と平行となるように定められる。また当該露出面において、折れ線９２Ｂに対して垂直となるようにクランプ機構１２０の移動方向が定められる。例えば、キャッチャーステージ４０のＸ軸ステージ及びＹ軸ステージ４２を駆動させて、クランプ機構１２０がＸ軸及びＹ軸に対して４５°の角度で、水平面と平行に往復移動させられる。

このとき、図１３に例示されるように、起こし爪１２２の突起１２２Ａが端部９２Ａに引っ掛かり、水平移動によってさらに端部９２Ａが持ち上げられる。このとき、キャリアフィルム９２の端部９２Ａより中心側の部分がシート９４から剥離される。

また、このフィルム起こし制御の実行中に、エアノズル１３０から、端部９２Ａとシート９４の間隙に空気が噴射される（Ｓ２２）。これにより剥離が促進される。

フィルム起こし制御の実行後、クランプ機構１２０によってキャリアフィルム９２が把持される。具体的にはスライダ１２６によってクランプ爪１２４が起こし爪１２２側に移動させられる（Ｓ２４）。例えばキャッチャーユニット制御部８８からスライダ１２６に近接指令Ｈｃｌ＿Ａｉｒ＋が送信される。またこのときエアノズル１３０の空気噴射が停止される（Ｓ２６）。

フィルム起こし制御の際に、キャリアフィルム９２の端部９２Ａは起こし爪１２２に引っ掛かっている。クランプ爪１２４が起こし爪１２２に近接移動すると、結果的に起こし爪１２２とクランプ爪１２４にキャリアフィルム９２の端部９２Ａが掴まれる（つまり把持される）。

キャリアフィルム９２を把持した状態で、図１４に例示されるように、クランプ機構１２０は積層シート９０の露出面に対して平行移動させられる（Ｓ２８）。例えばキャッチャーステージ４０のＸ軸ステージ５２及びＹ軸ステージ４２を駆動させて、クランプ機構１２０がＸ軸及びＹ軸に対して４５°の角度で、積層シート９０の露出面と平行に、例えば水平面と平行に、移動させられる。またフィルム起こし制御のときとは異なり、この平行移動制御では、往復移動ではなく片道移動となる。なお、このときの移動方向は、上記露出面において、折れ線９２Ｂに対して垂直となるように定められる。

例えば、Ｘ軸ステージ５２のＸ軸テーブル５６及びＹ軸ステージ４２のＹ軸テーブル４６の移動速度が１ｍｍ／Ｓｅｃ以上５０ｍｍ／Ｓｅｃの範囲で設定される。また、平行移動制御については、Ｚ軸ステージ６２のＺ軸テーブル６６の移動速度は０ｍｍ／Ｓｅｃに設定される。

なお、平行移動制御において、完全な平行移動、つまりＺ軸方向の変位＝０とする場合に限らずに、実質的な平行移動、つまり、若干のＺ軸方向の移動が加えられてもよい。例えばＺ軸テーブル６６の移動速度は０ｍｍ／Ｓｅｃ以上１０ｍｍ／Ｓｅｃに設定される。

ここで、図１５に例示されるように、積層シート９０の露出面と平行にキャリアフィルム９２が剥離されることで、キャリアフィルム９２に屈曲部９２Ｃが生じる。この屈曲部９２Ｃの曲げがきつい、言い換えると曲率が大きい（曲率半径が小さい）と、破線で記載されるように、キャリアフィルム９２の剥離終端において、その曲率に応じてキャリアフィルム９２の末端が跳ねて、シート９４に損傷を与えるおそれがある。

キャリアフィルム９２の屈曲部９２Ｃの曲率を小さく（曲率半径を大きく）するために、積層シート９０の露出面と平行ではなく、垂直にキャリアフィルム９２を引き上げることが考えられる。しかしながら、この剥離プロセスでは、積層シート９０はシートテーブル２０により負圧吸着にて下方に引き寄せられている。したがって垂直にキャリアフィルム９２を引き上げると、吸着方向と反対方向の力が積層シート９０に掛かり、その結果、積層シート９０がシートテーブル２０から離脱するおそれがある。

そこで本実施形態に係る剥離プロセスでは、キャリアフィルム９２の剥離の前段階として平行移動制御が実施され、剥離の後段階として斜め移動制御が実施される。つまり、剥離の前段階においては、上述した、キャリアフィルム９２終端の跳ねによるシート９４の損傷が生じない。そこで、剥離の前段階では、積層シート９０の露出面と平行にキャリアフィルム９２を剥離する平行移動制御が実行される。

さらに剥離の後段階では、キャリアフィルム９２終端の跳ねによるシート９４の損傷を防ぐために、制御器８０は、クランプ機構１２０に対して、図１７に例示されるように、積層シート９０の露出面に対して離間するように傾斜する方向に斜め移動させる、斜め移動制御を実行する（図８Ｓ３０）。

斜め移動制御に当たり、上述したような、積層シート９０のシートテーブル２０からの離脱のおそれがある。積層シート９０を上方へ引っ張る力を抑えるために、例えば図１６に例示されるように、キャリアフィルム９２をシート９４から剥離する前線、言い換えるとキャリアフィルム９２がシート９４に貼着されている領域と剥離された領域との境界線の長さが、相対的に短くなる段階で、斜め移動制御が実行される。

図１６を参照して、例えば本実施形態に係る剥離プロセスでは、積層シート９０の対角線Ｌ１上に剥離経路が設けられる。したがって剥離の前線Ｌ３の長さは他方の対角線Ｌ２に向かって徐々に長くなり、当該他方の対角線Ｌ２を越えると徐々に短くなる。

この場合において、剥離の前線Ｌ３が他方の対角線Ｌ２と重なったときに、積層シート９０を上方に引っ張る力が最大となる。したがって、前線Ｌ３が対角線Ｌ２を超過した後に、平行移動制御から斜め移動制御に切り替えることが好適である。

斜め移動制御では、例えば、Ｘ軸ステージ５２のＸ軸テーブル５６及びＹ軸ステージ４２のＹ軸テーブル４６の移動速度が１ｍｍ／Ｓｅｃ以上５０ｍｍ／Ｓｅｃの範囲で設定される。また、Ｚ軸ステージ６２のＺ軸テーブル６６の移動速度は１０ｍｍ／Ｓｅｃ以上１００ｍｍ／Ｓｅｃの範囲で設定される。

図１７を参照して、キャリアフィルム９２がシート９４から完全に剥離されると、クランプ機構１２０は所定のフィルム回収器（図示せず）にキャリアフィルムを搬送し、さらにクランプ爪１２４と起こし爪１２２との把持を開放して、キャリアフィルム９２を排出する。

一方、シートテーブル２０はキャリアフィルム９２が剥離されたシート９４を、所定の受け渡し位置（図示せず）に搬送し、当該位置にて真空吸着をオフにして（Ｖ＿ＡｉｒＯｆｆ）シート９４を開放する。この開放と併せて図示しないホルダがシート９４を受け取る。

＜本実施形態に係る剥離装置の別例＞
上述の実施形態では、図４に例示されるように、シートテーブル２０に空隙２４Ａを設けていたが、本実施形態に係る剥離装置は、この形態に限らない。要するにブレード１１０の押し込みに対して積層シート９０が下方に（つまりテーブル側に）沈み込めばよいので、例えば図１８に例示されるように、キャリアフィルム９２の端部９２Ａに対応する箇所に、弾性シート２９が設けられてもよい。

＜剥離プロセスの別例＞
また上述の実施形態では、図１６に例示されるように、積層シート９０の対角線上に剥離経路Ｌ１が設けられていたが、本実施形態に係る剥離プロセスは、この形態に限らない。例えば図１９に例示されるように、積層シート９０の一辺に平行に、剥離経路が設けられてもよい。この場合、折れ線９２Ｂは積層シート９０の一辺に平行に設けられ、剥離経路は当該折れ線に対して垂直に設けられる。また水平移動制御から斜め移動制御への切り替えは、積層シート９０の一辺の中点を超過した時点で行われてよい。

１０シートステージ、２０シートテーブル、２４面取り部、２４Ａ空隙、２６吸着板、２６Ａ切り欠き辺、２８傾斜面、４０キャッチャーステージ、８０制御器、８４シートステージ制御部、８６キャッチャーステージ制御部、８８キャッチャーユニット制御部、９０積層シート、９２キャリアフィルム、９２Ａ端部、９２Ｂ折れ線、９４シート、９６導体パターン、１００キャッチャーユニット、１１０ブレード、１１０Ａ刃先、１１２ブレード昇降機構、１２０クランプ機構、１２２起こし爪、１２２Ａ突起、１２４クランプ爪、１２６スライダ、１２８クランプ昇降機構、１３０エアノズル。

Claims

下地層であるキャリアフィルムにシートが積層された積層シートを、前記シートの表面を前記積層シートの吸着面とし前記キャリアフィルムの表面を前記積層シートの露出面として吸着保持する、シートテーブルと、
前記キャリアフィルムの端部に押し当てられる刃先を有しその押し当てにより当該端部を前記シートに対して折り上げるブレードと、
前記折り上げられた前記キャリアフィルムの前記端部を把持して移動することで、前記シートから前記キャリアフィルムを剥離するクランプ機構と、
前記クランプ機構の動作を制御する制御器を備え、
前記制御器は、
前記クランプ機構によって前記キャリアフィルムの前記端部を把持させた後に、前記クランプ機構を、前記積層シートの前記露出面と平行に移動させる平行移動制御と、
前記平行移動制御の実行後、前記クランプ機構を、前記露出面に対して離間するように傾斜する方向に斜め移動させる斜め移動制御と、
を実行する、剥離装置。
下地層であるキャリアフィルムにシートが積層された積層シートを、前記シートの表面を前記積層シートの吸着面とし前記キャリアフィルムの表面を前記積層シートの露出面として吸着保持する吸着板を備える、シートテーブルと、
前記キャリアフィルムの端部に押し当てられる刃先を有しその押し当てにより当該端部を前記シートに対して折り上げるブレードと、
前記折り上げられた前記キャリアフィルムの端部を把持して移動することで、前記シートから前記キャリアフィルムを剥離するクランプ機構と、
を備え、
前記シートテーブルの前記吸着板には、前記積層シートの端部が配置される切欠き部が形成され、前記切欠き部には、前記積層シートの端部から離隔され当該端部との間に空隙を生じさせる傾斜面が形成され、
前記ブレードは、前記空隙上の前記キャリアフィルムの端部に押し当てられる、
剥離装置。
請求項１または２に記載の剥離装置であって、
前記ブレードの刃物角は、２５°以上６０°以下である、剥離装置。
請求項１または請求項１に従属する請求項３に記載の剥離装置であって、
前記クランプ機構は、前記積層シートの前記露出面に平行に突出する突起を備える起こし爪と、前記起こし爪と対向し当該起こし爪に対して相対移動するクランプ爪とを有し、
前記制御器は、前記平行移動制御の実行前に、前記キャリアフィルムの前記シートからの剥離を促進させるフィルム起こし制御を実行し、
前記フィルム起こし制御として、前記制御器は、前記起こし爪を前記クランプ爪とは離間した状態で、前記キャリアフィルムの前記端部と前記シートとの間隙に前記起こし爪の前記突起を配置させ、さらに前記起こし爪を前記積層シートの前記露出面に平行に往復移動させる、剥離装置。
請求項４に記載の剥離装置であって、
前記フィルム起こし制御の実行時に、前記キャリアフィルムの前記端部と前記シートとの間隙に空気を噴射するエアノズルを備える、剥離装置。