JP7236237B2 - 不要シート除去装置および不要シート除去方法 - Google Patents

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本発明は、不要シート除去装置および不要シート除去方法に関する。
従来、複数の接着シートと帯状の不要シートとが帯状の剥離シートに仮着された原反を繰り出し、当該不要シートを剥離シートから剥離して除去する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008-55661号公報
しかしながら、特許文献1に記載された連続ラベル製造装置11(不要シート除去装置)では、剥離紙23(剥離シート)に対するラベルカス21A(不要シート)の接着力が強い場合、不要シートに過剰な張力が加わり、当該不要シートが軟弱または脆弱であったり、幅が細かったりした場合等において、当該不要シートが切断されて不要シートの除去不良が発生する。
本発明の目的は、不要シートの除去不良の発生を極力低減することができる不要シート除去装置および不要シート除去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、不要シートに張力を付与しながら当該不要シートを剥離シートから剥離する過程において、当該不要シートにかかる張力を適宜に緩和させることができる。このため、不要シートに過剰な張力が加わりそうになっても、この過剰な張力が一旦解除された後、当該不要シートに再び張力が付与されるので、不要シートが軟弱または脆弱であったり、幅が狭かったりした場合等においても、当該不要シートが切断されることを極力低減し、不要シートの除去不良の発生を極力低減することができる。
また、剥離不良検知手段を備えれば、不要シートの剥離不良を検知した際に張力緩和動作を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る不要シート除去装置の説明図。
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軸と平行な図1中手前方向で「後」がその逆方向とする。
図1において、不要シート除去装置EAは、複数の接着シートASと帯状の不要シートUSとが帯状の剥離シートRLに仮着された原反RSを繰り出す繰出手段10と、不要シートUSに所定の張力を付与し、当該不要シートUSを剥離シートRLから剥離する不要シート剥離手段20と、不要シート剥離手段20によって不要シートUSが剥離シートRLから剥離される所定の位置を剥離基準位置PPとし、当該剥離基準位置PPよりも原反RSの繰出方向下流側へ、不要シートUSが剥離シートRLと共に繰り出される不要シートUSの剥離不良を検知する剥離不良検知手段30とを備え、剥離シートRLから接着シートASを剥離する接着シート剥離手段としての剥離板40と、被着体WKに接着シートASを押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ50と、被着体WKを支持する支持手段60とでシート貼付装置EA1を形成している。
なお、不要シートUSは、原反RSの延出方向に延びる複数の連続部US1と、当該複数の連続部US1のうち少なくとも2つを繋ぐ渡り部US2とを有している。本実施形態の場合、不要シートUSは、2つの連続部US1と、それら2つの連続部US1を繋ぐ渡り部US2とを有している。
繰出手段10は、原反RSを支持する支持ローラ11と、原反RSを案内するガイドローラ12と、駆動機器としての回動モータ13Aの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ13Bとで剥離シートRLを挟み込む駆動ローラ13と、図示しない駆動機器の出力軸に支持され、ピンチローラ13Bとの間に存在する剥離シートRLに常に所定の張力を付与して当該剥離シートRLを回収する回収ローラ14とを備えている。
不要シート剥離手段20は、不要シートUSを剥離シートRLから剥離する剥離部材としての剥離ローラ21と、不要シートUSを剥離シートRLから剥離している間において、不要シートUSに付与している所定の張力を緩和させる張力緩和動作を行うことが可能な張力緩和手段22と、図示しない駆動機器の出力軸に支持され、張力緩和手段22との間に存在する不要シートUSに常に所定の張力を付与して当該不要シートUSを回収する不要シート回収ローラ23とを備えている。
張力緩和手段22は、駆動機器としての回動モータ22Aの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ22Bとで不要シートUSを挟み込む張力付与ローラ22Cを備えている。
支持手段60は、駆動機器としてのリニアモータ61のスライダ61A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62Aを有する被着体支持テーブル62とを備えている。
以上の不要シート除去装置EAを備えたシート貼付装置EA1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貼付装置EA1に対し、当該シート貼付装置EA1の使用者(以下、単に「使用者」という)が原反RSを同図に示すようにセットし、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。すると、繰出手段10および不要シート剥離手段20が回動モータ13A、22Aを駆動し、不要シートUSに所定の張力を付与して当該不要シートUSを剥離シートRLから剥離しつつ、原反RSを繰り出す。
ここで、図1(B)に示すように、不要シートUSにおける渡り部US1の剥離不良が発生し、剥離不良検知手段30が当該不要シートUSの剥離不良を検知すると、不要シート剥離手段20が張力緩和動作を少なくとも1回行う。この張力緩和動作は、図1(C)に示すように、不要シート剥離手段20が回動モータ22Aの駆動を所定時間経過するまで停止することで実現される。続いて、不要シートUSに付与している張力が緩和されている状態から、不要シート剥離手段20が回動モータ22Aを駆動し、図1(D)に示すように、不要シートUSに所定の張力を付与する。なお、本実施形態の場合、不要シート剥離手段20は、1秒間に10回の頻度で張力緩和動作を行うようになっている。
上記の張力緩和動作を行って、剥離不良検知手段30が不要シートUSの剥離不良を検知しなくなると、不要シート剥離手段20は、張力緩和動作を止めて不要シートUSに所定の張力を付与して当該不要シートUSを剥離シートRLから剥離する。次に、図1(A)に示すように、先頭の接着シートASの繰出方向先端部が剥離板40の剥離縁40Aで所定長さ剥離されると、繰出手段10および不要シート剥離手段20が回動モータ13A、22Aの駆動を停止する。
そして、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、被着体支持テーブル62上に被着体WKを載置すると、支持手段60が図示しない減圧手段を駆動し、支持面62Aでの被着体WKの吸着保持を開始する。次いで、支持手段60がリニアモータ61を駆動し、被着体支持テーブル62を左方に移動させ、被着体WKが所定の位置に到達すると、繰出手段10および不要シート剥離手段20が回動モータ13A、22Aを駆動し、上記と同様にして不要シートUSを剥離シートRLから剥離しつつ、被着体WKの移動速度に合わせて原反RSを繰り出す。これにより、図1(A)中二点鎖線で示すように、接着シートASが剥離シートRLから剥離され、当該剥離シートRLから剥離された接着シートASは、押圧ローラ50によって被着体WKに押圧されて貼付される。この際も、剥離不良検知手段30が不要シートUSの剥離不良を検知すると、不要シート剥離手段20が上記と同様の張力緩和動作を行う。その後、先頭の接着シートASに次ぐ次の接着シートASの繰出方向先端部が、剥離板40の剥離縁40Aで所定長さ剥離されると、繰出手段10および不要シート剥離手段20が回動モータ13A、22Aの駆動を停止する。
次に、被着体WKに接着シートAS全体が貼付され、被着体支持テーブル62が押圧ローラ50の左方所定位置に到達すると、支持手段60がリニアモータ61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62Aでの被着体WKの吸着保持を解除する。そして、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートASが貼付された被着体WKを次工程に搬送すると、支持手段60がリニアモータ61を駆動し、被着体支持テーブル62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、不要シートUSに張力を付与しながら当該不要シートUSを剥離シートRLから剥離する過程において、当該不要シートUSにかかる張力を適宜に緩和させることができる。このため、不要シートUSに過剰な張力が加わりそうになっても、この過剰な張力が一旦解除された後、当該不要シートUSに再び張力が付与されるので、不要シートUS軟弱または脆弱であったり、幅が狭かったりした場合等においても、当該不要シートUSが切断されることを極力低減し、不要シートUSの除去不良の発生を極力低減することができる。
本発明における手段及び工程は、それら手段及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1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、張力緩和手段は、不要シートを剥離シートから剥離している間において、不要シートに付与している所定の張力を緩和させる張力緩和動作を行うことが可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、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)。
繰出手段10は、帯状の接着シート基材が剥離シートRLに仮着された原反を採用し、接着シート基材に閉ループ状の切込を切断手段で形成し、その切込で仕切られた所定の領域を接着シートASとしてもよいし、接着シートASを剥離シートRLから剥離する際、原反RSに所定の張力が付与されるように回動モータ13Aのトルク制御を行ってもよいし、原反RSを巻回することなく例えばファンフォールド折りにして支持してもよいし、剥離シートRLを巻回することなく例えばファンフォールド折りにしたり、シュレッダ等で切り刻んだりして回収してもよいし、巻回したりファンフォールド折りにしたりすることなく単に集積して剥離シートRLを回収してもよいし、剥離シートRLを回収しなくてもよい。
不要シート剥離手段20は、剥離ローラ21を採用することなく、不要シートUSを剥離シートRLから剥離してもよいし、例えば、ファンフォールド折りにしたり、シュレッダ等で切り刻んだりして不要シートUSを回収してもよいし、巻回したりファンフォールド折りにしたりすることなく単に集積して不要シートUSを回収してもよいし、繰出手段10が回動モータ13Aを駆動し、原反RSを所定長さ繰り出して当該回動モータ13Aの駆動を停止した後、当該不要シート剥離手段20が回動モータ22Aを駆動し、不要シートUSを剥離シートRLから剥離してもよく、この場合も当該不要シート剥離手段20は、張力緩和動作を行うことができる。
不要シート剥離手段20は、1秒間に9回以下の頻度で張力緩和動作を行うようにしてもよいし、1秒間に11回以上の頻度で張力緩和動作を行うようにしてもよいし、不要シートUSを剥離シートRLから剥離している間において、張力緩和動作を1回だけ行ってもよいし2回以上行ってもよいし、例えば、回動モータ22Aの回転速度を遅くしたり、回動モータ22Aの回転トルクを弱めたり、回動モータ22Aの回転方向を反転したりして不要シートUSに加える張力を緩和させてもよく、張力緩和動作を行う頻度や回数、張力を緩和させる時間、張力緩和動作時において不要シートUSを剥離シートRLから剥離する量や時間、回動モータ22Aの回転速度、回転トルクまたは回転方向を使用者が任意に設定することができるし、剥離不良検知手段30が不要シートUSの剥離不良を検知する前段または、部剥離不良を検知しなくなった後段において、張力緩和動作を行ってもよいし、繰出手段10で原反RSを繰り出す際、常に張力緩和動作を行ってもよいし、不要シートUSに付与される張力を検知可能なロードセルや圧力センサ等の張力検知手段を設け、不要シートUSに付与された張力が所定値に達したこと、所定の値を超えそうになったことまたは、所定の値を超えたこと等を当該張力検知手段が検知した際に、張力緩和動作を行うようにしてもよい。
剥離不良検知手段30は、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が例示でき、連続部US1のみによる不要シートUSの剥離不良を検知してもよいし、渡り部US2のみによる不要シートUSの剥離不良を検知してもよいし、連続部US1および渡り部US2による不要シートUSの剥離不良を検知してもよいし、不要シートUSの剥離不良を検知できるものであればどのようなものが採用されてもよいし、繰出手段10に掛け回された原反RSの前後に一対配置されてもよいし、一対でなく、例えば、繰出手段10に掛け回された原反RSの前側のみ、または、後側のみに配置されていてもよいし、不要シート除去装置EAやシート貼付装置EA1に備わっていなくてもよい。
押圧手段は、天地反転して配置したり横置きに配置したりして、被着体WKの下面や側面等に接着シートASを貼付するように構成してもよいし、押圧ローラ50の代わりに、駆動機器であって押圧手段としての直動モータの出力軸に支持され、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保持部材で接着シートASを保持し、当該保持部材で保持した接着シートASを被着体WKに押圧して貼付する構成でもよいし、押圧ローラ50を被着体WKに離間接近させる押圧部材接離手段としての駆動機器を採用し、被着体WKにストレスがかかったり損傷したりすることを防止するようにしてもよい。
支持手段60は、被着体支持テーブル62を移動させることなくまたは移動させつつ、押圧手段等の他の手段を移動させて被着体WKに接着シートを貼付してもよいし、保持手段がなくてもよいし、他の装置で被着体WKを支持する場合、シート貼付装置EA1に備わっていなくてもよい。
不要シート除去装置EAは、繰出手段10が張力緩和手段を備えていてもよい。この場合の張力緩和手段は、繰出手段10を構成する回動モータ13Aと、ピンチローラ13Bと、駆動ローラ13とで構成され、上記の実施形態やその他の例で示したように、不要シート剥離手段20が張力緩和動作を行うタイミングで、繰出手段10が回動モータ13Aの駆動、停止、速度変更、トルク変更または回転方向変更等を行って張力緩和動作を行えばよい。なお、不要シート除去装置EAは、繰出手段10のみが張力緩和動作を行ってもよいし、不要シート剥離手段20のみが張力緩和動作を行ってもよいし、繰出手段10と不要シート剥離手段20との両方が張力緩和動作を行ってもよい。
張力緩和手段は、回動モータ22A、ピンチローラ22Bおよび張力付与ローラ22Cを、不要シートUSの繰出方向上流側に移動させることで張力緩和動作を実現したり、回動モータ13A、ピンチローラ13Bおよび駆動ローラ13を、剥離シートRLの繰出方向上流側に移動させることで張力緩和動作を実現したりしてもよいし、シート貼付装置EA1の場合、剥離板40を、原反RSの繰出方向上流側に移動させることで張力緩和動作を実現してもよい。
不要シート除去装置EAは、シート貼付装置EA1以外に、例えば、帯状の剥離シートRLに所定の間隔を隔てて複数の接着シートが仮着された原反RSであって、不要シートUSのない原反RSを形成する原反製造装置や、接着シートASに所定の印刷や印字を行う印刷機械やプリンタ等、不要シートを除去する必要があるものであればどのようなものに採用されてもよい。
前記実施形態では、原反RSの繰出方向に交差する方向(前後方向)両端部にそれぞれ連続部US1が存在し、それら連続部US1同士を繋ぐ渡り部US2を有する不要シートUSを例示したが、不要シートUSは、例えば、原反RSの両端部にそれぞれ連続部US1が存在するとともに、当該原反RSの中央部に1以上の連続部US1が存在し、それら連続部US1のうち少なくとも2つを繋ぐ渡り部US2を有するものでもよいし、原反RSの両端部のうち何れか一方の端部に連続部US1が存在するとともに、当該原反RSの中央部に1以上の連続部US1が存在し、それら連続部US1のうち少なくとも2つを繋ぐ渡り部US2を有するものでもよいし、原反RSの両端部の何れにも連続部US1が存在せず、且つ、当該原反RSの中央部に複数の連続部US1が存在し、それら連続部US1のうち少なくとも2つを繋ぐ渡り部US2を有するものでもよいし、渡り部US2がなく1本または複数本の連続部US1のみからなるものでもよいし、原反RSにおける接着シートASの前方の端部のみに1本だけ連続部US1を有するものでもよいし、原反RSにおける接着シートASの後方の端部のみに1本だけ連続部US1を有するものでもよいし、原反RSにおける接着シートASの中央部に1本だけ連続部US1を有するものでもよい。
不要シートUSは、剥離シートRLにおける接着シートASが仮着された面に仮着されていてもよいし、剥離シートRLにおける接着シートASが仮着されていない面に仮着されていてもよいし、剥離シートRLにおける接着シートASが仮着された面および、剥離シートRLにおける接着シートASが仮着されていない面の両方に仮着されていてもよいし、剥離シートRLにおける接着シートASが仮着された面に仮着されている場合、接着シートASと重ならないように当該接着シートASに隣接して仮着されていてもよいし、接着シートASと重ならないように当該接着シートASから離れるようにして仮着されていてもよいし、接着シートASと重なるように仮着されていてもよい。
本発明における接着シートAS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、帯状の不要シートUSの形状もどのような形状でもよいし、接着シートASおよび不要シートUS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く、感熱接着性の接着シートASが採用された場合は、当該接着シートASを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートASや不要シートUS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、剥離板や剥離ローラ等の剥離手段や剥離部材といった被剥離物を剥離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、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離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。
EA…不要シート除去装置
10…繰出手段
20…不要シート剥離手段
22…張力緩和手段
30…剥離不良検知手段
AS…接着シート
PP…剥離基準位置
RL…剥離シート
RS…原反
US…不要シート
US1…連続部
US2…渡り部

Claims (2)

  1. 複数の接着シートと帯状の不要シートとが帯状の剥離シートに仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
    前記不要シートに所定の張力を付与し、当該不要シートを前記剥離シートから剥離する不要シート剥離手段とを備え、
    前記繰出手段および前記不要シート剥離手段のうち少なくとも一方は、前記不要シートを前記剥離シートから剥離している間において、当該不要シートに付与している前記所定の張力を緩和させる張力緩和動作を行うことが可能な張力緩和手段を備え
    前記不要シート剥離手段によって前記不要シートが前記剥離シートから剥離される所定の位置を剥離基準位置とし、当該剥離基準位置よりも前記原反の繰出方向下流側へ、前記不要シートが前記剥離シートと共に繰り出される前記不要シートの剥離不良を検知する剥離不良検知手段を備えていることを特徴とする不要シート除去装置。
  2. 複数の接着シートと帯状の不要シートとが帯状の剥離シートに仮着された原反を繰り出す繰出工程と、
    前記不要シートに所定の張力を付与し、当該不要シートを前記剥離シートから剥離する不要シート剥離工程とを実施し、
    前記繰出工程および前記不要シート剥離工程のうち少なくとも一方では、前記不要シートを前記剥離シートから剥離している間において、当該不要シートに付与している前記所定の張力を緩和させる張力緩和動作を行う張力緩和工程を行い、
    前記不要シート剥離工程で前記不要シートが前記剥離シートから剥離される所定の位置を剥離基準位置とし、当該剥離基準位置よりも前記原反の繰出方向下流側へ、前記不要シートが前記剥離シートと共に繰り出される前記不要シートの剥離不良を検知する剥離不良検知工程を実施することを特徴とする不要シート除去方法。
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