JP2022097992A - 剥離機構及びこれを用いた積層装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下を抑制できる剥離機構及びこれを用いた積層装置を提供する。
【解決手段】剥離機構１００は、剥離ステージ２０と、剥離ヘッド１０と、を備え、剥離ヘッド１０は、フィルム付きシートＳｆの外周部の一部に対向配置された状態で、シートＳとフィルムｆとの界面に紫外線をスポット照射して、剥離起点部Ｒａを形成するＵＶ照射手段１１と、剥離起点部Ｒａにおけるフィルムｆを保持した状態で、剥離ヘッド１０及び剥離ステージ２０の相対移動により、シートＳからフィルムｆを剥離するフィルム保持手段１２，１４と、を含む。これにより、シート品質や改質効果の低下を抑制できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に、ＵＶ照射手段を備える剥離機構及びこれを用いた積層装置に関する。

積層装置は、電子部品を構成する複数枚のシートを積層するものであり、剥離機構、アライメント手段、積層手段、及び搬送手段などを備える。この剥離機構は、アライメント手段によって、シートがアライメントされる前や、積層手段によって、複数のシートからなる積層体が形成された後に、最上層のシートからフィルムを剥離する。

例えば、特許文献１（特に、段落［００５２］及び図８参照）には、剥離機構であって、ＵＶランプ（以下、「従来のＵＶランプ」という）を用いて、フィルム付きシートの全面に対して、紫外線照射（以下、「ＵＶ照射」という）を行い、シートとフィルムとの界面を改質させた後に、シートからフィルムを剥離させるものが記載されている。

しかしながら、従来のＵＶランプは、主に、以下の２つの問題点を有していた。第１に、従来のＵＶランプは、ＵＶ照射の熱や照度などの影響が比較的大きいため、シートの変形などが生じ、品質が低下するという問題点（以下、「ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下」という）を有していた。第２に、従来のＵＶランプは、大型で重量もあるため、ＵＶ照射後から剥離動作までに比較的長い時間を要し、シートとフィルムとの界面の改質効果が、経時変化により低下するという問題点（以下、「剥離動作時における界面の改質効果低下」という）を有していた。

国際公開第２０１９／０３１３７４号

さらに近年、積層体には、小型化及び低背化が要望されているため、積層されるシート自体の薄化が行われている。この薄化されたシートの剛性は、比較的低くなっている。よって、従来のＵＶランプを用いて、薄化されたフィルム付きシートの全面に対して、ＵＶ照射を行うと、前述の第１の問題点（ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下）が、より顕著に生じ、シートが損傷してしまうおそれがあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下を抑制できる剥離機構及びこれを用いた積層装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、剥離動作時における界面の改質効果が低下することを抑制できる剥離機構及びこれを用いた積層装置を提供することを目的とする。

本発明に係る一実施形態の剥離機構は、フィルム付きシートを固定状態で載置する剥離ステージと、前記剥離ステージに載置された前記シートから前記フィルムを剥離させる剥離ヘッドと、を備え、前記剥離ヘッドは、前記フィルム付きシートの外周部の一部に対向配置された状態で、前記シートと前記フィルムとの界面に紫外線をスポット照射して、剥離起点部を形成するＵＶ照射手段と、前記剥離起点部における前記フィルムを保持した状態で、前記剥離ヘッド及び前記剥離ステージの相対移動により、前記シートから前記フィルムを剥離するフィルム保持手段と、を含むものである。

本発明に係る一実施形態の積層装置は、上記剥離機構を備え、前記シートの位置合わせを行うアライメント手段と、位置合せされた前記シートを積層する積層手段と、を備えるものである。

本発明によれば、ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下を抑制できる剥離機構及びこれを用いた積層装置を提供することができる。さらに、本発明によれば、剥離動作時における界面の改質効果が低下することを抑制できる剥離機構及びこれを用いた積層装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る剥離機構を用いた積層装置を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る剥離機構の概略説明図であり、（ａ）剥離機構の平面図、（ｂ）剥離ヘッドのシート対角線に沿う側面図、（ｃ）剥離ステージのシート対角線に沿う側面図、をそれぞれ表す。 フィルムの剥離工程における照射準備動作から剥離起点部形成動作までの説明図であり、（ａ）及び（ｂ）照射準備動作の側面図及び平面図、（ｃ）及び（ｄ）剥離起点部形成動作の側面図及び平面図、をそれぞれ表す。 フィルムの剥離工程における粘着動作から巻付き動作までの説明図であり、（ａ）及び（ｂ）粘着動作の側面図及び平面図、（ｃ）及び（ｄ）巻付け動作の側面図及び平面図、をそれぞれ表す。 フィルムの剥離工程における引上げ動作からクランプ動作までの説明図であり、（ａ）及び（ｂ）引上げ動作の側面図及び平面図、（ｃ）及び（ｄ）クランプ動作の側面図及び平面図、をそれぞれ表す。 フィルムの剥離工程における剥離動作の説明図であり、（ａ）及び（ｂ）剥離動作（水平方向）の側面図及び平面図、（ｃ）及び（ｄ）剥離動作（斜め上方向）の側面図及び平面図、をそれぞれ表す。 フィルムの剥離工程における剥離終了時の説明図であり、（ａ）及び（ｂ）剥離終了時の側面図及び平面図、をそれぞれ表す。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、本発明を具体的に実現した形態を例示するものである。よって、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって、以下に説明される実施形態の構成は適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜用語について＞
本明細書および特許請求の範囲の記載において、各用語を以下のように定義する。「積層」とは、複数枚（２枚も含む）の貼り合わせを示す。「積層体」とは、複数枚（２枚も含む）のシートＳを貼り合わせたものを示す。「剥離線」とは、フィルムｆがシートＳに接着されている領域と、剥離された領域との境界線を示す。「フィルムの粘着境界線」とは、粘着ローラ１２の下端部に粘着されているフィルムｆの領域と、粘着ローラ１２の下端部に粘着されていないフィルムｆの領域との境界線を示す。

図１は、本発明の実施形態に係る剥離機構１００を用いた積層装置１を示す平面模式図である。ここで、Ｘ軸方向は、剥離ステージ２０が延在する一方向を示すものであり、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交し、かつ、剥離ステージ２０が延在する他方向を示すものである。また、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交し、かつ、剥離ステージ２０が面する方向を示すものである。さらに、図１中の点Ａから点Ｃは、各ステージの中心位置を示し、それぞれ、剥離ステージ位置、アライメントステージ位置、及び、積層ステージ位置に対応する。

＜積層装置について＞
積層装置１は、電子部品を構成する薄化された複数のシートＳを高精度かつ高速に積層するものである。この積層装置１は、剥離機構１００と、アライメント手段２００と、積層手段３００と、搬送手段（不図示）と、を備える。以下、それらを順に説明する。なお、積層装置１は、剥離機構１００、アライメント手段２００、積層手段３００、及び、搬送手段を制御する制御手段（不図示）をさらに備える。

＜剥離機構について＞
剥離機構１００は、剥離ヘッド１０（図２（ａ）参照）と、剥離ステージ２０と、を備える。剥離機構１００は、詳細は後述するが、剥離対象物であるフィルム付きシートＳｆを剥離ステージ２０に固定状態で載置させた後、剥離ヘッド１０により、シートＳからフィルムｆを剥離させる。

＜アライメント手段について＞
アライメント手段２００は、シートＳの基準位置への位置合わせを行うものである。アライメント手段２００は、シートＳを吸着固定し載置するアライメントステージ２０１と、シートＳを基準位置へと位置合わせするために、アライメントステージ２０１のＸＹ平面内における移動及び回動を行う電動アクチュエータ（不図示）と、シートＳに設けられる位置合わせ参照用のマークを撮像するアライメント撮像ユニット（不図示）と、を備える。

アライメント手段２００は、アライメントステージ２０１上に載置されたシートＳを複数の吸着ポート（不図示）により真空吸着する。そして、アライメント撮像ユニットが、シートＳに設けられた参照用のマークを撮像する。この撮像された画像は、画像処理装置（不図示）に送信され、画像処理により、参照用のマークの位置が算出されるとともに、この算出された参照用のマークと予め定められた基準位置との誤差が算出される。ここで、この誤差が所定範囲内であれば、シートＳの位置合わせが適切に行われたものと判断され、制御手段からの指示により、シートＳの位置合わせ動作を終了にする。一方、この誤差が所定範囲外であれば、シートＳの位置合わせが適切に行われなかったものと判断される。この際、電動アクチュエータが、制御手段からの指示により、誤差が最小となるように、アライメントステージ２０１を介して、シートＳのＸＹ平面内における移動及び回動を行う。この予め定められた基準位置への位置合わせは、誤差が所定範囲内となるまで続けられる。

＜積層手段について＞
積層手段３００は、複数のシートＳが積層され、積層体が形成される積層ステージ３０１を備える。

＜搬送手段について＞
搬送手段は、Ｘ軸方向（矢印Ｉ方向：剥離ステージ位置Ａとアライメントステージ位置Ｂ、矢印ＩＩ方向：アライメントステージ位置Ｂと積層ステージ位置Ｃ）及びＺ軸方向へと移動可能である搬送スライド機構（不図示）と、搬送スライド機構に吊り下げ支持され、シートＳを吸着保持する搬送保持機構（不図示）と、を備える。

＜積層装置における積層工程ついて＞
図１を用いて、積層装置１におけるシートＳの積層工程を順に説明する。

まず、剥離機構１００において、１枚のフィルム付きシートＳｆが、剥離ステージ２０上に固定状態で載置された後、フィルムｆの外周部の一部が、剥離ヘッド１０により、保持される。その後、剥離ヘッド１０（図２（ａ）参照）と剥離ステージ２０との相対移動により、シートＳからフィルムｆが剥離される。詳細は後述するが、ＵＶ照射の熱や照度などによるシートＳの品質低下が抑制されている。

剥離機構１００において、シートＳからフィルムｆの剥離が完了すると、搬送保持機構が、搬送スライド機構により、待機位置（不図示）から剥離ステージ位置Ａへと移動した後、Ｚ軸方向の下方へと移動する。この搬送保持機構が、シートＳに当接されると、真空吸着により、シートＳが、搬送保持機構に保持される。その後、搬送保持機構が、搬送スライド機構により、Ｚ軸方向の上方へと移動し、剥離ステージ位置Ａからアライメントステージ位置Ｂへと、Ｘ軸方向（矢印Ｉ方向）に移動した後、Ｚ軸方向の下方へと移動し、アライメントステージ２０１の上面に当接される。そして、搬送保持機構が、吸着保持を解除することにより、シートＳが、アライメントステージ２０１の所定位置に載置された後、搬送保持機構が、搬送スライド機構により、待機位置に移動する。

さらに、アライメント手段２００において、シートＳの位置合わせが適切に行われると、搬送保持機構が、搬送スライド機構により、待機位置からアライメントステージ位置Ｂに移動した後、Ｚ軸方向の下方へと移動する。そして、搬送保持機構が、アライメントステージ２０１上の位置合わせが適切に行われたシートＳに当接されると、真空吸着により、シートＳが、搬送保持機構に保持される。その後、搬送保持機構が、搬送スライド機構により、Ｚ軸方向の上方へと移動し、アライメントステージ位置Ｂから積層ステージ位置Ｃへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩ方向）に移動した後、Ｚ軸方向の下方へと移動し、積層ステージ３０１の上面、又は、既に積層された他のシートＳに当接される。そして、搬送保持機構が、吸着保持を解除することにより、シートＳが、積層ステージ３０１の所定位置に載置される。以上、説明した積層装置１における積層工程を行うことにより、フィルムｆがシートＳから剥離されるとともに、位置合わせが適切に行われたシートＳが積層され、積層体が形成される。これにより、品質低下が抑制されたシートＳを用いて、積層体を形成することができる。

なお、本実施形態における剥離機構１００は、剥離対象物が、１枚のフィルム付きシートＳｆであるため、アライメント手段２００により、シートＳがアライメントされる前に、シートＳからフィルムｆを剥離させている。しかしながら、これに限らず、例えば、剥離対象物が、積層体の最上層のフィルム付きシートＳｆであれば、積層手段３００により、複数のシートＳからなる積層体を形成し、仮圧着した後に、最上層のシートＳからフィルムｆを剥離させてもよい。

本実施形態における積層装置１は、剥離機構１００、アライメント手段２００、積層手段３００、搬送手段、及び、制御手段を備えるものである。しかしながら、本実施形態における積層装置１は、これに限らず、例えば、シートＳを剥離ステージ２０上に供給するシート供給手段や、シートＳの積層体を圧着し一体化する圧着手段などを備えてもよい。

＜剥離機構の詳細構成について＞
図２は、本発明の実施形態に係る剥離機構の概略説明図であり、（ａ）剥離機構の平面図、（ｂ）剥離ヘッドのシート対角線に沿う側面図、（ｃ）剥離ステージのシート対角線に沿う側面図、をそれぞれ表す。ここで、図２（ａ）中における一点鎖線Ｌは、剥離ステージ２０に載置されたフィルム付きシートＳｆの一方の対角線の延長線上を示すものである。また、図２（ａ）中の点Ａ、点Ｄ、点Ｅ、及び、点Ｆは、それぞれ、シートＳの中心位置、待機位置、開始位置、及び、終了位置を示し、一点鎖線Ｌ上に配置されるものである。

剥離機構１００は、剥離ヘッド１０と、剥離ヘッド１０の対角線方向Ｌへの移動を行う剥離ヘッド駆動手段（相対移動手段）（不図示）と、剥離ステージ２０と、剥離ステージ２０の対角線方向Ｌへの移動を行う剥離ステージ駆動手段（相対移動手段）（不図示）と、備える。以下、それらを順に説明する。なお、本実施形態においては、説明を簡略化するために、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、剥離ステージ２０を固定状態とし、剥離ヘッド１０を、剥離ヘッド駆動手段により、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ方向）、Ｚ軸方向（矢印ＩＶ方向）、及び、対角線方向Ｌに沿う斜め上方向（矢印ＩＸ方向）へと移動させるものとする。これにより、剥離ヘッド１０及び剥離ステージ２０に、相対移動を生じさせることができる。

＜剥離ヘッドについて＞
図２（ｂ）に示すように、剥離ヘッド１０は、ＵＶ－ＬＥＤモジュール（ＵＶ照射手段）１１と、粘着ローラ（フィルム保持手段）１２と、付勢部材１３と、クランプ爪（フィルム保持手段）１４と、クランプ爪駆動機構（不図示）と、を備える。

＜ＵＶ－ＬＥＤモジュール＞
ＵＶ－ＬＥＤモジュール１１は、剥離ヘッド１０の下端部に設けられ、紫外線を照射するＵＶ－ＬＥＤ１１ａと、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａから照射された紫外線を集光する光学系部品（例えば、リフレクタ、レンズなど）（不図示）と、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａを回動させるＵＶ－ＬＥＤ駆動機構と、を備える。このＵＶ－ＬＥＤ１１ａは、紫外線を発光する発光ダイオードからなり、従来のＵＶランプと比べ、熱量が極めて小さく、軽量及び小型化である。また、光学系部品は、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａから照射された紫外線を集光することにより、従来のＵＶランプと同程度の比較的強い照度の紫外線をスポット照射することができる（図２（ｂ）中の破線参照）。さらに、ＵＶ－ＬＥＤ駆動機構は、対角線方向Ｌと直交し、水平方向に延在する回動軸１１ｂを中心に、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａを回動方向（矢印Ｖ方向）へと回動させ、紫外線のスポット照射角度α（図３（ｃ）参照）の調整を行う。

ここで、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａから剥離対象物までの照射距離を、近接した距離（例えば、５（ｍｍ）～４０（ｍｍ））に設定する。また、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａから照射される紫外線の波長は、一般的な紫外線の波長である３８０ｎｍ以下であるが、シートＳとフィルムｆとの界面を効果的に改質するために、３６５ｎｍ以下とすることが好ましく、３１０ｎｍ以下とすることがより好ましい。さらに、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａから照射される紫外線の積算照射量は、シートＳの損傷を抑制するために、１０００～５００００（ｍＪ／ｃｍ²）とすることが好ましい。加えて、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａから照射される紫外線の照度は、一定とするものであるが、これに限らず、例えば、変化させるものであってもよい。また、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａの紫外線のスポット照射角度αは、様々な規格のフィルム付きシートＳｆにおけるシートＳとフィルムｆとの界面へと、紫外線を照射させるために、水平面に対して、０（°）～９０（°）とする。

＜粘着ローラ及び付勢部材＞
粘着ローラ１２は、円筒形状を有し、外周面１２ｂに粘着性を有する粘着面を備える。詳細は後述するが、この粘着ローラ１２の粘着面が、フィルムｆを粘着することにより、フィルムｆをシートＳから剥離させるとともに、この剥離させたフィルムｆを保持することができる。本実施形態における粘着ローラ１２の外周面１２ｂは、全体を粘着面とするものであるが、これに限らず、少なくとも一部（例えば、フィルムｆが粘着する領域）のみを粘着面としてもよい。また、本実施形態における粘着ローラ１２の粘着面の材質は、例えば、ゴム系、アクリル系、又は、シリコン系などの粘着剤から構成される。

付勢部材１３は、スプリングなどからなり、下端部に対角線方向Ｌと直交し、水平方向に延在する回転軸１３ａを備え、剥離ヘッド１０から垂下した状態で支持されている。

粘着ローラ１２は、付勢部材１３に対して、回転軸１３ａを中心とする回転方向（矢印ＶＩＩ方向）に回転可能に軸支されている。本実施形態において、粘着ローラ１２をフィルムｆに接触させる際に、剥離ヘッド駆動手段により、付勢部材１３の付勢方向（矢印ＶＩ方向）への押し込み量が調整されることにより、粘着ローラ１２をフィルムｆに対して所望の付勢力で負荷することができる。

＜クランプ爪及びクランプ爪駆動機構＞
クランプ爪１４は、下端部に対角線方向Ｌに突出する突起１４ａを備え、粘着ローラ１２と対角線方向Ｌに対向配置される。クランプ爪駆動機構は、クランプ爪１４を、粘着ローラ１２に対して離接方向（矢印ＶＩＩＩ方向）へと移動させる。このクランプ爪駆動機構により、クランプ爪１４が、粘着ローラ１２に近接配置され、クランプ爪１４と粘着ローラ１２との間にフィルムｆを挟持することができる。

＜剥離ステージについて＞
図２（ｃ）に示すように、剥離ステージ２０は、剥離ステージ２０上に配置される吸着板２１と、吸着板２１を介して、剥離対象物であるフィルム付きシートＳｆを真空吸着させる複数の吸着ポート２２と、を備える。

吸着板２１は、シートＳの破損を防止するために、複数の連通孔を有するものであり、例えば、複数の孔を有する板状部材から構成されてもよいし、樹脂性の多孔質材料から構成されてもよい。

＜フィルム付きシートＳｆについて＞
剥離対象物であるフィルム付きシートＳｆは、シートＳの上にフィルムｆが積層されている。このフィルム付きシートＳｆには、シートＳとフィルムｆとの間に粘着層を有するもの（例えば、テープ）や、シートＳとフィルムｆとの間に粘着層を有さないもの（例えば、ＰＥＴフィルム）などを含む。ここで、本実施形態におけるフィルム付きシートＳｆは、薄化されたものであり、シートＳ及びフィルムｆの厚みを、それぞれ、５０（μｍ）及び２０（μｍ）とするものであるが、これに限らず、例えば、シートＳの厚み及びフィルムｆの厚みを、それぞれ、１（μｍ）以下としてもよい。

＜剥離機構における剥離工程について＞
図３から図７を用いて、剥離機構１００における剥離工程を説明する。なお、剥離機構１００の駆動は、制御手段を主体とし、制御手段からの指示により実行される。ここで、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）、図５（ｂ）、図５（ｄ）、図６（ｂ）、図６（ｄ）及び図７（ｂ）については、説明の便宜上、剥離ヘッド１０の外形を破線で示すとともに、ＵＶ－ＬＥＤモジュール１１を実線で示している。

＜照射準備動作について＞
まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、照射準備動作について説明する。なお、初期状態として、剥離ヘッド１０は、待機位置Ｄで停止しており、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａは、水平方向を向くように配置されている。また、剥離ステージ２０上に、吸着板２１を介して、剥離対象物であるフィルム付きシートＳｆが吸着固定されている。

剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、待機位置Ｄから開始位置Ｅへと、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ（１）方向）に移動する。この際、粘着ローラ１２は、フィルム付きシートＳｆの角部の一つ（後の剥離起点部Ｒａ）の上方に配置される。その後、剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（２）方向）に移動する。また、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａが、ＵＶ－ＬＥＤ駆動機構により、回動方向（矢印Ｖ（３）方向）へと回動され、フィルム付きシートＳｆの角部の一つと対向配置される。

フィルム付きシートＳｆの種類（例えば、色や厚みなど）に応じて、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａの配置を調整することができる。例えば、フィルムｆが紫外線の波長を透過するもの（例えば、透明なＰＥＴフィルムなど）である場合には、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａを、フィルム付きシートＳｆから上方（矢印ＩＶ（２）方向）に離間させるとともに、回動方向（矢印Ｖ（３）方向）へと大きく回動させ、スポット照射角度α（図３（ｃ）参照）を比較的大きく設定する。一方、フィルム付きシートＳｆのフィルムｆが紫外線の波長を透過しないもの（例えば、白いＰＥＴフィルムなど）である場合には、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａを、フィルム付きシートＳｆに下方向（矢印ＩＶ（２）方向）に近接させるとともに、回動方向（矢印Ｖ（３）方向）へと小さく回動させ、スポット照射角度α（図３（ｃ）参照）を比較的小さく設定する。

＜剥離起点部形成動作について＞
次に、図３（ｃ）及び図３（ｄ）を用いて、剥離起点部形成動作を説明する。ＵＶ－ＬＥＤ１１ａは、フィルム付きシートＳｆの角部の一つに対向配置された状態で、シートＳとフィルムｆとの界面に紫外線をスポット照射する。シートＳとフィルムｆとの界面において、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａからの紫外線がスポット照射された照射領域は、改質されることにより、界面の密着力が著しく低下した剥離起点部Ｒａが形成される。

＜紫外線のスポット照射による界面の改質について＞
この紫外線のスポット照射による界面の改質について、具体的に説明する。紫外線のスポット照射により、シートＳとフィルムｆとの界面は、一時的に励起状態となり改質される。この励起状態による改質は、シートＳとフィルムｆとの密着力の低下を生じさせる。ここで、シートＳとフィルムｆとの間に粘着層を有する場合には、主に、粘着層の粘着力（化学的結合力）を低下させるものである。また、シートＳとフィルムｆとの間に粘着層を有さない場合には、アンカー効果による結合力（機械的結合力）、分子間相互作用による結合力（物理的結合力）を低下させるものである。この励起状態は、一時的なものであり、経時変化により、基底状態へと遷移する。したがって、紫外線のスポット照射により、密着力が低下した剥離起点部Ｒａが形成された後、迅速に、剥離起点部Ｒａにおける剥離が行われる必要がある。

本実施形態においては、ＵＶ－ＬＥＤモジュール１１では、発熱量が比較的小さいＵＶ－ＬＥＤ１１ａを採用するとともに、光学系部品により、紫外線をスポット照射することにより、従来のＵＶランプが有する第１の問題点（ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下）を解消させることができる。また、本実施形態においては、ＵＶ－ＬＥＤモジュール１１では、軽量及び小型化であるＵＶ－ＬＥＤ１１ａを採用することで、界面における改質効果が維持されている時間内（例えば、スポット照射直後～数秒以内）に、剥離起点部Ｒａにおける剥離を行うことが可能となる。これにより、従来のＵＶランプが有する第２の問題点（剥離動作時における界面の改質効果低下）を解消させることができる。

なお、本実施形態では、フィルム付きシートＳｆの角部の一つに剥離起点部Ｒａを形成し、この剥離起点部Ｒａからフィルム付きシートＳｆの中心位置Ａに向けて、シートＳからフィルムｆを剥離させるものである。これは、フィルム付きシートＳｆの一辺に沿って均一な剥離起点部Ｒａを形成する場合と比べ、剥離起点部Ｒａの形成時間を短縮することができるとともに、シートＳからのフィルムｆの剥離を剥離線に沿って均一に維持することができる。また、本実施形態におけるＵＶ－ＬＥＤ１１ａは、剥離起点部Ｒａを形成する際に、紫外線のスポット照射を行うものであるが、これに限らず、例えば、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａを水平方向に走査可能な構成とし、シートＳからフィルムｆを剥離する際に、水平方向に走査しながら、シートＳとフィルムｆとの界面に対して、紫外線のスポット照射を行ってもよい。

＜粘着動作について＞
図４（a）及び図４（ｂ）を用いて、粘着動作を説明する。剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（４）方向）に移動し、粘着ローラ１２の外周面１２ｂにおける粘着性を有する粘着面が、フィルムｆの剥離起点部Ｒａに対応する領域に接触される。この際、剥離ヘッド駆動手段が、付勢部材１３の付勢方向（矢印ＶＩ（５）方向）の押し込み量を調整することにより、粘着ローラ１２が、フィルムｆに対して所望の付勢力で押圧される。これにより、フィルムｆの剥離起点部Ｒａに対応する領域が、粘着ローラ１２の粘着面により、確実に粘着保持される。さらに、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａが、ＵＶ－ＬＥＤ駆動機構により、回動方向（矢印Ｖ（６）方向）へと回動され、水平方向を向く初期状態に戻される。これにより、後の剥離動作において、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａが他の部材との干渉を回避することができる。

＜巻付け動作について＞
図４（ｃ）及び図４（ｃ）を用いて、巻付け動作を説明する。まず、剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、開始位置Ｅから中心位置Ａへ向けて、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ（７）方向）に移動する。

この巻付け動作において、界面における改質効果が維持されており、剥離起点部ＲａにおけるシートＳとフィルムｆとの密着力は低下している。また、粘着ローラ１２が、付勢部材１３により、常時、付勢方向（矢印ＶＩ（５）方向）に負荷され、フィルムｆが、粘着ローラ１２の粘着面に粘着保持されている。さらに、フィルムｆに対する粘着ローラ１２の粘着面の粘着力を、剥離起点部Ｒａ以外のシートＳとフィルムｆとの界面に生じる密着力より高く設定している。

次に、剥離ヘッド１０が、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ（７）方向）へ移動するにともない、粘着ローラ１２が回転軸１３ａを中心として、回転方向（矢印ＶＩＩ（８）方向）に回転される。この際、粘着ローラ１２の外周面１２ｂがフィルムｆに対して転動することにより、フィルムｆの剥離起点部Ｒａに対応する領域から順に、粘着ローラ１２の粘着面に巻付くように粘着保持されるともに、剥離線Ｐｌ１が形成される。

この粘着ローラ１２へのフィルムｆの巻付けにより、粘着保持される面積を増加させること、つまり、フィルムｆに対する粘着ローラ１２の粘着力を増加させることができる。ここで、後のクランプ動作のために、粘着ローラ１２に巻付くフィルムｆの先端が、クランプ爪１４の突起１４ａ及び粘着ローラ１２の回転軸１３ａを結ぶ直線より、Ｚ軸方向の上方位置となるまで巻付けられる。

本実施形態においては、剥離起点部形成動作後から巻付け動作までの時間は、０（ｓ）～６０（ｓ）と設定しているが、０（ｓ）～１０（ｓ）とすることが好ましい。このように、本実施形態においては、界面における改質効果が維持されている時間内（例えば、スポット照射直後～数秒以内）に、剥離起点部Ｒａにおける剥離を行うことにより、従来のＵＶランプが有する第２の問題点（剥離動作時における界面の改質効果低下）を解消させることができる。

＜引上げ動作について＞
図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて、引上げ動作を説明する。この引上げ動作は、後の剥離動作（水平方向）において、剥離ヘッド１０が、剥離ステージ２０、吸着板２１、シートＳ、及び剥離させたフィルムｆと、物理的に干渉することを回避するために行うものである。

剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＶ（９）方向）に移動する。この際、粘着ローラ１２は、付勢部材１３により、付勢方向（矢印ＶＩ（１０）方向）に負荷されるとともに、フィルムｆの一部が粘着ローラ１２に巻付いているため、フィルムｆの粘着境界線ｆａと剥離線Ｐｌ２との間のフィルムｆに引張力が生じる。この引張力により、シートＳからフィルムｆが新たに剥離され、剥離線Ｐｌ１から剥離線Ｐｌ２へと移動する。ここで、粘着ローラ１２が回転する際に、粘着ローラ１２と付勢部材１３との間で生じる摩擦力を調整することにより、引上げ動作において、粘着ローラ１２が回転することを防止することができる。また、粘着ローラ１２へのフィルムｆの巻付けにより、フィルムｆに対する粘着ローラ１２の粘着力を増加させているため、引上げ動作の際に、粘着ローラ１２からフィルムｆが落下することを防止できる。

＜クランプ動作について＞
図５（ｃ）及び図５（ｄ）を用いて、クランプ動作を説明する。このクランプ動作は、後の剥離動作（水平方向）において、シートＳからフィルムｆを継続的に剥離させるために行うものである。

クランプ爪１４が、クランプ爪駆動機構により、近接方向（矢印ＶＩＩＩ（１１）方向）へと移動する。この際、クランプ爪１４の突起１４ａと、粘着ローラ１２との間に、粘着ローラ１２の粘着面に巻付いたフィルムｆが挟持される。これにより、粘着ローラ１２の粘着力に加え、クランプ爪１４と粘着ローラ１２との挟持力により、フィルムｆを、粘着ローラ１２へとより堅固に支持することができる。

＜剥離動作（水平方向）について＞
図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて、剥離動作（水平方向）を説明する。剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、中心位置Ａへと、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ（１２）方向）に移動する。ここで、剥離ヘッド１０が中心位置Ａに向かうに伴い、剥離線（Ｐｌ２，Ｐｌ３））の長さ、つまり、剥離させる領域が増加し、剥離力が比較的大きくなる。したがって、剥離線Ｐｌ３を介して、フィルムｆがシートＳに接着されている領域と、剥離された領域とが成す角度β１を、比較的小さな鋭角に設定するとともに、対角線方向Ｌ（矢印ＩＩＩ（１２）方向）への移動速度を、比較的低速（例えば、１（ｍｍ／ｓｅｃ）～５０（ｍｍ／ｓｅｃ））に設定する。これにより、図６（ａ）に示すように、粘着ローラ１２の粘着力及びクランプ爪１４と粘着ローラ１２との挟持力が生じる方向（略水平方向）と、剥離ヘッド駆動手段によりフィルムｆに生じる引張力の方向とを一致させることができ、フィルムｆが、粘着ローラ１２から脱落することを防ぐとともに、シートＳからフィルムｆを、確実に剥離させることができる。

＜剥離動作（斜め上方向）について＞
図６（ｃ）及び図６（ｄ）を用いて、剥離動作（斜め上方向）を説明する。剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、対角線方向Ｌ、かつ、Ｚ軸方向の上方である斜め上方向（矢印ＩＸ（１３）方向）に移動する。ここで、剥離ヘッド１０が中心位置Ａから終了位置Ｆに向かうに伴い、剥離線（Ｐｌ３，Ｐｌ４））の長さ、つまり、剥離させる領域が減少し、剥離力が比較的小さくなる。したがって、剥離線Ｐｌ４を介して、フィルムｆがシートＳに接着されている領域と、剥離された領域とが成す角度β２を、比較的大きな鈍角に設定するとともに、斜め上方向（矢印ＩＸ（１３）方向）への移動速度を、比較的高速（例えば、１０（ｍｍ／ｓｅｃ）～１００（ｍｍ／ｓｅｃ））に設定する。これにより、図６（ｃ）に示すように、粘着ローラ１２の粘着力及びクランプ爪１４と粘着ローラ１２との挟持力が生じる方向（略水平方向）と、剥離ヘッド駆動手段によりフィルムｆに生じる引張力の方向とが若干異なっていても、フィルムｆが、粘着ローラ１２から脱落することなく、シートＳからフィルムｆを、迅速に剥離させることができる。

＜剥離終了時について＞
図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて、剥離終了時を説明する。剥離ヘッド１０が、剥離ヘッド駆動手段により、終了位置Ｆに移動する。剥離されたフィルムｆは、粘着ローラ１２から垂下される。この剥離されたフィルムｆは、回収機構（不図示）（例えば、吸盤、ハンドなど）により、吸着又は把持された後、クランプ爪１４が、クランプ爪駆動機構により、粘着ローラ１２より離間され、クランプ爪１４と粘着ローラ１２との挟持力が解除される。さらに、回収機構が、回収機構駆動手段（不図示）により、回収箱（不図示）の上方へと移動した後、吸着又は把持を解除する。これにより、フィルムｆが、粘着ローラ１２から剥離され、回収箱へと排出される。その後、剥離ヘッド１０は、初期状態である待機位置Ｄに移動し、他のフィルム付きシートＳｆに対する剥離工程を行う。

（発明の実施態様）
本発明の第１の実施の態様は、フィルム付きシートＳｆを固定状態で載置する剥離ステージ２０と、剥離ステージ２０に載置されたシートＳからフィルムｆを剥離させる剥離ヘッド１０と、を備え、剥離ヘッド１０は、フィルム付きシートＳｆの外周部の一部に対向配置された状態で、シートＳとフィルムｆとの界面に紫外線をスポット照射して、剥離起点部Ｒａを形成するＵＶ照射手段１１と、剥離起点部Ｒａにおけるフィルムｆを保持した状態で、剥離ヘッド１０及び剥離ステージ２０の相対移動により、シートＳからフィルムｆを剥離するフィルム保持手段１２，１４と、を含む剥離機構１００である。

このように、フィルム付きシートＳｆの外周部の一部に、紫外線をスポット照射して、剥離起点部Ｒａを形成することにより、ＵＶ照射の熱や照度などによる影響を、局所的な領域に限定することができるため、従来のＵＶランプが有する、シート全体へのＵＶ照射により生じていた第１の問題点（ＵＶ照射の熱や照度などによるシートの品質低下）を解消させることができるという効果を奏する。

本発明の第２の実施の態様は、第１の実施の態様において、更に、ＵＶ照射手段１１は、紫外線をスポット照射するＵＶ－ＬＥＤ１１ａを備え、ＵＶ－ＬＥＤ１１ａは、紫外線のスポット照射角度を上下方向に調整可能である。

このように、フィルム付きシートＳｆの種類（例えば、色や厚みなど）に応じて、スポット照射角度を調整することにより、シートＳとフィルムｆとの界面に、紫外線を適切にスポット照射し、界面の改質を確実に生じさせることができるという効果を奏する。また、ＵＶ照射手段１１では、軽量及び小型化であるＵＶ－ＬＥＤ１１ａを採用することで、界面における改質効果が維持されている時間内に、剥離起点部Ｒａにおける剥離を行うことにより、従来のＵＶランプが有する第２の問題点（剥離動作時における界面の改質効果低下）を解消させることができるという効果を奏する。

本発明の第３の実施の態様は、第２の実施の態様において、更に、前記紫外線のスポット照射角度は、水平面に対して、０°から９０°まで調整可能である。

これにより、フィルムｆが紫外線の波長を透過するものに対しては、シートＳとフィルムｆとの界面の上方より、また、フィルム付きシートＳｆのフィルムｆが紫外線の波長を透過しないものに対しては、シートＳとフィルムｆとの界面の側方より、紫外線をスポット照射することができるという効果を奏する。

本発明の第４の実施の態様は、第１～第３のいずれかの実施の態様において、更に、フィルム保持手段１２，１４は、剥離ヘッド１０に垂下して設けられる付勢部材１３と、付勢部材１３に回転可能に設けられ、外周面１２ｂの少なくとも一部に粘着面を備える粘着ローラ１２と、を有し、粘着ローラ１２は、付勢部材１３により、粘着面が剥離起点部Ｒａに押圧されるとともに、シートＳに対して相対移動することにより、粘着面にフィルムｆを巻付けることである。

これにより、剥離起点部Ｒａに対して、界面における改質効果が維持されている間に剥離動作を行うことができるため、従来のＵＶランプが有する第２の問題点（剥離動作時における界面の改質効果低下）を解消させることができるという効果を奏する。

本発明の第５の実施の態様は、第４の実施の態様において、更に、フィルム保持手段１２，１４は、粘着ローラ１２に対向配置され、粘着ローラ１２に対して離接方向に移動可能であるクランプ爪１４をさらに有し、クランプ爪１４は、クランプ爪駆動機構により、粘着ローラ１２に近接配置された状態において、粘着ローラ１２の粘着面に巻付いたフィルムｆを粘着ローラ１２との間に挟持することである。

このように、クランプ爪１４と粘着ローラ１２との挟持力により、フィルムｆを、粘着ローラ１２に対して、より堅固に支持することができるため、剥離動作（水平方向、斜め上方向）の際に、フィルムｆが、粘着ローラ１２から脱落することを防ぐことができるという効果を奏する。

本発明の第６の実施の態様は、第１～第５のいずれかの実施の態様において、更に、フィルム付きシートＳｆは、略矩形形状を有しており、剥離起点部Ｒａは、フィルム付きシートＳｆの一つの角部に形成され、剥離ヘッド１０及び剥離ステージ２０との間に、シートＳの対角線方向Ｌへの相対移動を生じさせて、シートＳからフィルムｆを剥離させることである。

これにより、フィルム付きシートＳｆの一辺に沿って均一な剥離起点部Ｒａを形成する場合と比べ、剥離起点部Ｒａの形成時間を短縮することができるとともに、シートＳからのフィルムｆの剥離を剥離線に沿って均一に維持することができるという効果を奏する。

本発明の第７の実施の態様は、第１～第６のいずれかの実施の態様に係る剥離機構１００を有し、シートＳの位置合わせを行うアライメント手段２００と、位置合せされたシートＳを積層する積層手段３００と、を備える、積層装置１である。

これにより、品質低下を解消させたシートを用いて、積層体を形成することができるという効果を奏する。

１ 積層装置
１０ 剥離ヘッド
１１ ＵＶ－ＬＥＤモジュール（ＵＶ照射手段）
１１ａ ＵＶ－ＬＥＤ
１１ｂ 回動軸
１２ 粘着ローラ（フィルム保持手段）
１２ｂ 外周面
１３ 付勢部材
１３ａ 回転軸
１４ クランプ爪（フィルム保持手段）
１４ａ 突起
２０ 剥離ステージ
２１ 吸着板
２２ 吸着ポート
１００ 剥離機構
２００ アライメント手段
３００ 積層手段
ｆ フィルム
ｆａ 粘着境界線
Ｐｌ１，Ｐｌ２，Ｐｌ３，Ｐｌ４ 剥離線
Ｒａ 剥離起点部
Ｓ シート
Ｓｆ フィルム付きシート

Claims (7)

1. フィルム付きシートを固定状態で載置する剥離ステージと、
   前記剥離ステージに載置された前記シートから前記フィルムを剥離させる剥離ヘッドと、
   を備え、
   前記剥離ヘッドは、
   前記フィルム付きシートの外周部の一部に対向配置された状態で、前記シートと前記フィルムとの界面に紫外線をスポット照射して、剥離起点部を形成するＵＶ照射手段と、
   前記剥離起点部における前記フィルムを保持した状態で、前記剥離ヘッド及び前記剥離ステージの相対移動により、前記シートから前記フィルムを剥離するフィルム保持手段と、を含む剥離機構。
2. 前記ＵＶ照射手段は、紫外線をスポット照射するＵＶ－ＬＥＤを備え、
   前記ＵＶ－ＬＥＤは、紫外線のスポット照射角度を上下方向に調整可能である、請求項１に記載の剥離機構。
3. 前記紫外線のスポット照射角度は、水平面に対して、０°から９０°まで調整可能である、請求項２に記載の剥離機構。
4. 前記フィルム保持手段は、前記剥離ヘッドに垂下して設けられる付勢部材と、前記付勢部材に回転可能に設けられ、外周面の少なくとも一部に粘着面を備える粘着ローラと、を有し、
   前記粘着ローラは、前記付勢部材により、前記粘着面が前記剥離起点部に押圧されるとともに、前記シートに対して相対移動することにより、前記粘着面に前記フィルムを巻付ける、請求項１から３のいずれか一項に記載の剥離機構。
5. 前記フィルム保持手段は、前記粘着ローラに対向配置され、前記粘着ローラに対して離接方向に移動可能であるクランプ爪をさらに有し、
   前記クランプ爪は、前記粘着ローラに近接配置された状態において、前記粘着ローラの前記粘着面に巻付いた前記フィルムを前記粘着ローラとの間に挟持する、請求項４に記載の剥離機構。
6. 前記フィルム付きシートは、略矩形形状を有しており、前記剥離起点部は、前記フィルム付きシートの一つの角部に形成され、
   前記剥離ヘッド及び前記剥離ステージとの間に、前記シートの対角線方向への相対移動を生じさせて、前記シートから前記フィルムを剥離させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の剥離機構。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の剥離機構と、
   前記シートの位置合わせを行うアライメント手段と、
   位置合せされた前記シートを積層する積層手段と、
   を備える、積層装置。

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