JPH0362612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は剛体薄板剥離装置に関し、詳しくは密
着した状態に累積された剛体薄板の層から、その
最も外側に位置する剛体薄板のみを、振動によつ
て剥離させるようにした剛体薄板剥離装置に関す
る。なお、本明細書において、剛体薄板とは、ガ
ラス等、破壊し易い硬い板のことを言うものとす
る。

〔従来の技術〕

表面が平滑な板を重ねておくと、主として物理
的な諸々の理由から、相互間に密着力が生じて、
剥がれにくくなる現象が一般によく見受けられ
る。その原因として考えられるものには静電気、
磁場の発生、分子間引力や湿気等があるが、この
ような密着した板を引き剥がす手段も、板の材質
や要因の如何によつて異なり、例えば電算機入力
用のパンチカード等は空気を吹き付けて浮かす手
段により一枚ごとに分離して取り出しており、ま
た鉄板等の様に機械的に剥がす方法の他、板の間
に圧縮空気を吹き込む等の方法が知られている。

上記した密着した板を引き剥がす手段の一つと
して、実開昭57−151341号公報には、積層された
板体を、吸引装置から負圧が供給され且つ振動装
置から振動が与えられる吸着パツトにより一枚ず
つ切り出し、コンベヤ上に搬送する装置が記載さ
れている。

また、他の手段として、特開昭51−12568号公
報には、積層され密着状態にある薄板状体に、加
振源である超音波振動子から略直角方向に振動を
与え、薄板状体の密着面間の油中に気泡を発生さ
せ、密着力を弱めることにより剥離する装置が記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば、顕微鏡観察用の標本を作製するために
使用されるカバーガラスのように、その厚さが
0.06〜0.6mm程度と極めて薄く、しかもガラスの
薄片であるような場合には、破損し易い上、汚れ
に対しても注意を払う必要がある。

上記した実開昭57−151341号公報に記載された
装置をカバーガラスの剥離に用いた場合、カバー
ガラスは、振動装置から吸着パツトに伝達される
強制的な振動によつて直ちに破壊されるかもしく
は変形する危険性がある。

また、上記した特開昭51−12568号公報に記載
された装置を用いた場合、この装置では、密着力
が弱まつた薄板状体を、例えば指で押すことによ
り板面間で滑り移動させ、これを超音波振動子と
は別個に設けられたゴム吸盤により吸着して持ち
上げている。従つて、剥離装置を自動化ラインに
導入する際には、この装置の適用は困難である。

カバーガラス等の吸着の原因は、主として湿気
によるものであるが、一旦はりつくと、これを剥
離するのは容易ではなく、空気を吹き付けたり割
れない程度にガラス板を反らしたりする程度で、
結局は手作業で一枚一枚引き剥がしており、上記
の第二の装置と同様に、自動化は成されていなか
つた。

また、加熱器や乾燥器を使用しても、薄い分子
的な層としてカバーガラス間に入り込んだ水分は
蒸発しにくく、また蒸発しても溶存している物質
のために、すぐに再度はりついてしまう。

本発明の目的は、このような問題点の解決を図
り、容易にしかも連続して一枚ずつ剥離でき、低
コストで軽量、かつ自動化ライン等に組み込み可
能な、適用範囲が広い剛体薄板剥離装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的を達成するために、
剛体薄板剥離装置を、累積された状態に保持され
る剛体薄板に対し、外側に面する剛体薄板の板面
と接触を保ち超音波振動を付与する加振源である
超音波振動子に吸引孔を設け、該吸引孔を介して
前記板面を吸引しながら前記超音波振動子を超音
波振動させることにより前記外側に面する剛体薄
板を超音波振動と共振させて該外側に面する剛体
薄板に凹凸を生じさせ、前記超音波振動子から該
外側に面する剛体薄板に超音波振動を繰り返しパ
ルス的に印加して、該外側に面する剛体薄板を累
積された他の剛体薄板から剥離するようにして成
るものとする。

〔作用〕

例えばカバーガラスのように強度的に脆い剛体
薄板を破壊することなく剥離するためには、振動
印加開始時点においては剛体薄板に強い振動を与
え剛体薄板を強く共振させ、かつ破壊する前に振
動を弱める必要がある。

本発明においては、超音波振動の加振源である
超音波振動子自体に吸引孔を設け、吸引力によつ
て超音波振動子と剛体薄板とを接触させ、超音波
振動子の超音波振動を剛体薄板に伝え、この剛体
薄板を振動させている。この場合、振動が超音波
振動であるため剛体薄板に凹凸が生じ、剛体薄板
と超音波振動子との間に〓間が生じ空気が入り込
むので吸引力が低下し、吸引力が小さい状態で振
動が加わるので剛体薄板の破壊は生じない。そし
て吸引力が小さくなると、今度は剛体薄板の変形
が小さくなるので、再度超音波振動子が剛体薄板
に十分な吸引力で吸着する。即ち、本発明の構成
によつては、超音波振動子から剛体薄板に、超音
波振動が繰り返しパルス的に、且つパルスの最大
値が剛体薄板を破壊しない大きさで加わる。よつ
て、剛体薄板を破壊しないで剥離することが可能
となる。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示し、ここで１は
超音波振動子であり、本例では超音波振動子１に
ランジユバン型を採用した場合を示す。なお、２
は剥離を実施する対象となる積層された例えばガ
ラス薄板であり、説明を簡単にするために本図で
は２枚のガラス薄板２Ａおよび２Ｂが示されてい
る。

超音波振動子１は上下の金属ブロツク１Ａ、こ
れらの金属ブロツク１Ａ間に介装した例えばセラ
ミツクスで形成される電歪素子１Ｂおよび電極１
Ｃ等によつて構成されており、その軸心部に沿つ
ては吸引孔１Ｄが設けられていて、本例の場合は
超音波振動子１によつて下側のガラス薄板２Ａに
振動による波型歪を発生させると共に、この吸引
孔１Ｄを介して空気を吸引することにより、剥離
させたガラス薄板２Ａを吸着し保持可能とする。
なお、本例では吸引孔１Ｄのガラス薄板２Ａと接
触を保つ端末部分を分散した多孔型としている。

１Ｅは吸引孔１Ｄにもうけたニツプルであり、
このニツプル１Ｅに吸引管３を接続し、吸引管３
には図示しない例えば真空装置が取り付けられ
る。４は電極１Ｃに接続したリード線である。か
くして超音波振動子１は図示しない保持手段によ
り、本例の場合、最下層となるガラス薄板２Ａと
接するような位置に保持される。

このような超音波振動子１を設けた剛体薄板剥
離装置において、いま電極１Ｃを介して、電歪素
子１Ｂにその共振周波数と同じ周波数の交流を供
給する、超音波振動子１自体を、このような周波
数で振動させることができる（なお、本例では
41kHzのランジユバン型超音波振動子を用い
た。）。

即ち、ランジユバン型超音波振動子１では、電
歪素子１Ｂの振動による振幅と振動速度とが金属
ブロツク１Ａによつて増幅されるので、超音波振
動子１のガラス薄板２Ａと接触を保つ接触端面１
Ｆでは、十分高エネルギーを有する振動が得られ
る。

次に、第２図Ａ〜Ｃによつて、ガラス薄板の剥
離動作を説明する。いま、累積されたガラス薄板
層２が第２図Ａに示すようにして超音波振動子１
と接触を保つ状態にあつたとして、この場合ガラ
ス薄板層２では２枚のガラス薄板２Ａおよび２Ｂ
が密着状態にあるとする。また、ガラス薄板２Ａ
の方は超音波振動子１の吸引孔１Ｄによる吸引操
作によりその下面が端面１Ｆに吸着されて保持さ
れている。

このような状態にあつて、第２図Ｂに示すよう
に超音波振動子１を振動させたとすると、その端
面１Ｆにおける上下振動がこれと接触を保つてい
るガラス薄板２Ａに伝播し、ガラス薄板２Ａはそ
の周波数と、ガラス薄板２Ａ中を伝播する速度に
よつて決まる周期でもつて波打つた状態に歪む。

一方、ガラス薄板２Ａの上層であるガラス薄板
２Ｂにもその密着している部分を介して振動が伝
播されるが、密着の媒体となつている水分がこの
ような振動によつて発生する空洞現象のために気
化するので、密着力が消滅してしまい、ガラス薄
板２Ｂの方はガラス薄板２Ａから半ば浮遊した状
態に保たれる。

そこで、いま、超音波振動子１の端面１Ｆが僅
かでもいずれかの側に傾斜して設けられるか、あ
るいはガラス薄板層２が予め傾斜した状態に保持
されている場合は、第２図Ｃに示すように、上層
位置にあるガラス薄板２Ｂはその傾斜した方向に
滑動し、かくしてガラス薄板２Ａと２Ｂとを完全
に離反させることができる。

また図には示さないが、ガラス薄板層２全体を
保持部材等により保持するように成し、超音波振
動子１をガラス薄板２Ａの下面に沿つた方向に移
動可能とした場合は、ガラス薄板２Ａのみを超音
波振動子１に吸着させた状態で、他のガラス薄板
層２から引き抜くようにすることも可能である。

次に、上述したようなガラス薄板層２から超音
波振動子１によつてガラス薄板２Ａを層間剥離さ
せることができる原理について述べる。

第３図Ａは第２図Ａに示したように重ねられた
２枚のガラス薄板２Ａおよび２Ｂにおいて、その
間の所々に水分１０が介在し、この水分１０の張
力のために双方が互いに吸着し合つている状態を
示す。ここで、水分の厚さとしては、実際は1μ
ｍ以下である。

そこで、いま、このような状態に吸着し合つて
いるガラス薄板層２に第２図Ｂに示したようにし
て超音波振動子１によつて振動を与えると、超音
波振動子１に接触を保つている下側のガラス薄板
２Ａがその振動を吸収して波形に歪み、弾性振動
として得られる上下方向の振幅により層間に介在
している水分１０には急激な圧縮と膨張とが繰り
返して加えられる。

このために水分１０には空洞現象が働き、水分
中の溶存気体の膨張および水分自体が気化される
ことによつて第３図Ｂのように気体層１０Ａに転
化される。かくして第３図Ｃのように層間に全面
的な気体層１０Ａが形成されると共に、このよう
に気化した水の微粒子は振動と共に飛散し、ガラ
ス薄板２Ａをガラス薄板２Ｂから完全に有利させ
た状態に保つことができ、振動が継続される限
り、再度双方のガラス薄板２Ａ，２Ｂ間にはりつ
きの起きるようなことはない。

なお、ここで、ガラス薄板２Ａを振動させる場
合、定在波を発生させることが望ましい。そこ
で、このような定在波を発生させるようにするに
は、ガラス薄板２の材質および大きさから定まる
固有の周波数で振動が誘起されるような超音波振
動子１であることが望まれる。即ち、このような
共振を発生させる超音波振動子１の周波数ｆは、
例えば次式によつて求めるようにすればよい。

ここで、 Ｌ：ガラス薄板の振動発生方向の長さ Ｅ：ヤング率 ρ：密度 Ａ：断面積 Ｉ：断面の形状で決まる曲げのモーメント ｍ：両端が自由な振動の場合でCOSm・COShm
＝１から得られる値 以上の説明においては超音波振動子にランジユ
バン型の超音波振動子を用いたが、本発明に適用
される超音波振動子としては、このような電歪素
子によるものに限られず、この他、例えば磁歪超
音波振動子や圧電素子を利用したもの、電磁式超
音波振動子等を用いるようにしてもよいことは無
論であり、空洞現象を層間に誘発可能な超音波を
発生する超音波振動子であればよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、剛体薄
板剥離装置を、累積された状態に保持される剛体
薄板に対し、外側に面する剛体薄板の板面と接触
を保ち超音波振動を付与する加振源である超音波
振動子に吸引孔を設け、該吸引孔を介して前記板
面を吸引しながら前記超音波振動子を超音波振動
させることにより前記外側に面する剛体薄板を超
音波振動と共振させて該外側に面する剛体薄板に
凹凸を生じさせ、前記超音波振動子から該外側に
面する剛体薄板に超音波振動を繰り返しパルス的
に印加して、該外側に面する剛体薄板を累積され
た他の剛体薄板から剥離するようにして成るもの
としたので、剛体薄板が剛体薄板間に発生する吸
着力によつて密着した状態にあるのを、共振振動
による波形状の歪みの発生により次層との間に変
動する〓間を形成することができて、容易に保持
側の剛体薄板一枚のみを他層から剥離することが
でき、かくして累積された剛体薄板から次々と一
枚ずつの剛体薄板を剥離状態として、取り出し容
易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる剛体薄板剥離装置の構成
の一例を示す斜視図、第２図Ａ，ＢおよびＣは超
音波振動子による剛体薄板の剥離動作を説明する
ための３態様を示すそれぞれ模型図、第３図Ａ，
ＢおよびＣは剥離動作における〓間発生の過程を
順次に断面によつて示すそれぞれ模型図である。 １……超音波振動子、１Ａ……金属ブロツク、
１Ｂ……電歪素子、１Ｃ……電極、１Ｄ……吸引
孔、１Ｅ……ニツプル、１Ｆ……端面、２，２
Ａ，２Ｂ……ガラス薄板、３……吸引管、４……
リード線、１０……水分、１０Ａ……気体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 累積された状態に保持される剛体薄板に対
   し、外側に面する剛体薄板の板面と接触を保ち超
   音波振動を付与する加振源である超音波振動子に
   吸引孔を設け、該吸引孔を介して前記板面を吸引
   しながら前記超音波振動子を超音波振動させるこ
   とにより前記外側に面する剛体薄板を超音波振動
   と共振させて該外側に面する剛体薄板に凹凸を生
   じさせ、前記超音波振動子から該外側に面する剛
   体薄板に超音波振動を繰り返しパルス的に印加し
   て、該外側に面する剛体薄板を累積された他の剛
   体薄板から剥離するようにして成ることを特徴と
   する剛体薄板剥離装置。