JP6950120B1 - Separation device and separation method - Google Patents
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Abstract
第一板状部材と第二板状部材の凹凸接合部を形状変形させずに剥離する。互いに凹凸状に接合した第一板状部材と第二板状部材の凹凸接合部を剥がす分離装置であって、チャンバーの内部に形成した加圧室に収容された第一板状部材又は第二板状部材のいずれか一方において凹凸接合部の裏側と、チャンバーの第一室内面との間に設けられる離間吸収部は、チャンバーの第一室内面に対して、第一板状部材又は第二板状部材のいずれか一方の裏側とその厚み方向へ変形又は移動自在に当接する変位部位を有し、加圧室に収容された第一板状部材又は第二板状部材の他方において凹凸接合部の裏側と、チャンバーの第二室内面との間に設けられる保持部は、チャンバーの第二室内面に対して、第一板状部材又は第二板状部材の他方の裏側と厚み方向へ移動不能に当接する固定部位を有し、制御部は、加圧室に陽圧流体を供給する正圧調整部の作動による加圧室の内圧上昇で、チャンバーの第一室内面及び離間吸収部の間に設けられる気密状の第一減圧空間部との間に圧力差が生じて、離間吸収部の変位部位とともに第一板状部材又は第二板状部材のいずれか一方が、第一減圧空間部に向け移動する。The concave-convex joint between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member is peeled off without deforming the shape. A separation device that peels off the uneven joints of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member that are joined to each other in an uneven shape, and is the first plate-shaped member or the second plate-shaped member housed in the pressurizing chamber formed inside the chamber. The separated absorption portion provided between the back side of the concave-convex joint portion and the first chamber surface of the chamber in any one of the plate-shaped members is a first plate-shaped member or a second plate-shaped member with respect to the first chamber surface of the chamber. Concavo-convex joint on the back side of either one of the plate-shaped members and the other of the first plate-shaped member or the second plate-shaped member housed in the pressurizing chamber, which has a displacement portion that is deformably or movably abutted in the thickness direction thereof. The holding portion provided between the back side of the portion and the second chamber surface of the chamber is in the thickness direction with respect to the second chamber surface of the chamber and the other back side of the first plate-shaped member or the second plate-shaped member. It has a fixed part that comes into contact with immobility, and the control unit is the first chamber surface of the chamber and the separated absorption unit due to the increase in the internal pressure of the pressurizing chamber due to the operation of the positive pressure adjusting unit that supplies positive pressure fluid to the pressurizing chamber. A pressure difference is generated between the first decompression space and the airtight first decompression space provided between the two, and either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member is decompressed together with the displacement portion of the separated absorption portion. Move toward the space.
Description
本発明は、ナノインプリントを含むインプリント技術で成形加工される成形型と成形基板の剥離や、並列配置された複数のマイクロLEDなどの微小素子と粘着チャックとの剥離などに用いられる分離装置、及び、分離装置を用いた分離方法に関する。 The present invention provides a separation device used for peeling a molding die and a molded substrate that are molded by an imprint technique including nanoimprint, and for peeling a small element such as a plurality of micro LEDs arranged in parallel from an adhesive chuck. , The present invention relates to a separation method using a separation device.
従来、この種の分離装置として、少なくともいずれか一方がフィルム状である型と被成形物とが所定の剥離位置まで剥離しないように加圧する剥離防止手段と、型又は被成形物のいずれか一方を保持する保持部と、型又は被成形物に張力を付与する張力付与手段と、剥離防止手段と型及び被成形物とを相対的に移動させる移動手段と、を具備した離型装置がある(例えば、特許文献1参照)。
ナノインプリント技術により、型の成形パターンを樹脂等の被成形物に加圧し、熱や光の利用により成形パターンを被成形物に転写した後、被成形物から型を離型している。
特許文献1の図示例では、保持部に保持された被成形物に対して、可撓性のあるフィルム状に形成された型を剥離位置から剥離しており、剥離後の型と被成形物との間の角度を一定に調節する角度調節手段が具備されている。つまり、角度調節手段により、被成形物から型の成形パターンを一定の離型角度で斜めに引き抜くようになっている。Conventionally, as this type of separation device, one of a peeling prevention means for pressurizing the mold having at least one of them in the form of a film and the object to be molded so as not to be peeled to a predetermined peeling position, and one of the mold or the object to be molded. There is a mold release device including a holding portion for holding the mold, a tension applying means for applying tension to the mold or the object to be molded, and a peeling prevention means and a moving means for relatively moving the mold and the object to be molded. (See, for example, Patent Document 1).
By nanoimprint technology, the molding pattern of the mold is pressed against the object to be molded such as resin, the molding pattern is transferred to the object to be molded by using heat or light, and then the mold is released from the object to be molded.
In the illustrated example of
しかし乍ら、特許文献1では、被成形物に転写された凹凸パターンに対して、型の成形パターンを所定の角度で斜め方向に引き抜くため、剥離過程で被成形物の凹凸パターンが形状変形してダメージを生じてしまう。
詳しくは、図7(a)〜(c)に示されるナノインプリントを含むインプリントの場合について説明する。
図7(a)に示される剥離前の状態では、型100の成形パターン110との凹凸接合により、被成形物200に転写された凹凸パターン210が、被成形物200の底面220に対して垂直状に立っている。
しかし、図7(b)に示される剥離時の状態では、型100の成形パターン110を斜め方向に引き抜くことに伴って、被成形物200の凹凸パターン210のうち凸状部211が倒れてしまう。
このため、図7(c)に示される剥離後の状態でも、一度倒れた凹凸パターン210の凸状部211は倒れたままで、剥離前の状態に戻ることはない。
このように被成形物200の凹凸パターン210から型100の成形パターン110を引き抜く方向(剥離方向)が斜めである場合には、特に凹凸パターン210の凹凸差が長くなる程、形状変形(倒れ)し易くなって、高精度なインプリント成形を達成できないという問題があった。
特にナノインプリントの場合には、凹凸パターンが極めて微細であるため、剥離時の僅かな形状変形(倒れ)でも、凹凸パターンの破損要因となって高精度な凹凸パターンを作製できないという問題があった。However, in
More specifically, the case of the imprint including the nanoimprint shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c) will be described.
In the state before peeling shown in FIG. 7A, the
However, in the state at the time of peeling shown in FIG. 7B, the
Therefore, even in the state after peeling shown in FIG. 7C, the
When the direction (peeling direction) of pulling out the
In particular, in the case of nanoimprint, since the uneven pattern is extremely fine, there is a problem that even a slight shape deformation (tilt) at the time of peeling causes damage to the uneven pattern and makes it impossible to produce a highly accurate uneven pattern.
このような課題を解決するために本発明に係る分離装置は、互いに凹凸状に接合した第一板状部材と第二板状部材の凹凸接合部を剥がす分離装置であって、チャンバーの内部に形成されて、凹凸接合した前記第一板状部材及び前記第二板状部材が出し入れ自在に収容される加圧室と、前記加圧室に収容された前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第一室内面との間に設けられる離間吸収部と、前記加圧室に収容された前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第二室内面との間に設けられる保持部と、前記チャンバーの前記第一室内面及び前記離間吸収部の間に前記加圧室と分離して気密状に設けられる第一減圧空間部と、前記加圧室に陽圧流体を供給して内圧上昇させる正圧調整部と、前記正圧調整部を作動制御する制御部と、を備え、前記離間吸収部は、前記チャンバーの前記第一室内面に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方の前記裏側とその厚み方向へ変形又は移動自在に当接する変位部位を有し、前記保持部は、前記チャンバーの前記第二室内面に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方の前記裏側と前記厚み方向へ移動不能に当接する固定部位を有し、前記制御部は、前記正圧調整部の作動による前記加圧室の内圧上昇で前記第一減圧空間部との間に圧力差が生じて、前記離間吸収部の前記変位部位とともに前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方が、前記第一減圧空間部に向け移動するように制御することを特徴とする。
また、このような課題を解決するために本発明に係る分離方法は、互いに凹凸状に接合した第一板状部材と第二板状部材の凹凸接合部を剥がす分離方法であって、チャンバーの内部に形成された加圧室に、凹凸接合した前記第一板状部材及び前記第二板状部材を入れる搬入工程と、前記加圧室に前記第一板状部材及び前記第二板状部材を位置決めする保持工程と、前記第一板状部材及び前記第二板状部材が保持された前記加圧室に陽圧流体を供給して内圧上昇させる加圧工程と、内圧上昇した前記加圧室で前記第一板状部材と前記第二板状部材の前記凹凸接合部を剥がす剥離工程と、前記凹凸接合部が剥がされた前記第一板状部材と前記第二板状部材を前記加圧室から取り出す搬出工程と、を含み、前記保持工程では、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第一室内面との間に設けられた離間吸収部の変位部位に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方の前記裏側を、その厚み方向へ当接させるとともに、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第二室内面との間に設けられた保持部の固定部位に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方の前記裏側を前記厚み方向へ当接させ、前記剥離工程では、前記陽圧流体の供給で内圧上昇した前記加圧室と、前記チャンバーの前記第一室内面及び前記離間吸収部の間に前記加圧室と分離して気密状に設けられる第一減圧空間部との間に圧力差を生じさせて、前記離間吸収部の前記変位部位とともに前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方が、前記第一減圧空間部に向け移動することを特徴とする。In order to solve such a problem, the separating device according to the present invention is a separating device for peeling off the uneven joints of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member which are joined to each other in a concave-convex shape, and is inside the chamber. A pressurizing chamber in which the first plate-shaped member and the second plate-shaped member that are formed and joined in an uneven manner can be freely taken in and out, and the first plate-shaped member or the second plate-shaped member housed in the pressurizing chamber. A separated absorption portion provided between the back side of the concave-convex joint portion and the first chamber surface of the chamber in any one of the plate-shaped members, and the first plate-shaped member or the first plate-shaped member housed in the pressurizing chamber. On the other side of the second plate-shaped member, the holding portion provided between the back side of the uneven joint portion and the second chamber surface of the chamber, and the separation absorption portion between the first chamber surface and the separation absorption portion of the chamber. Control to control the operation of the first decompression space that is separated from the pressurizing chamber and airtightly provided, the positive pressure adjusting unit that supplies positive pressure fluid to the pressurizing chamber to increase the internal pressure, and the positive pressure adjusting unit. The separated absorption portion is deformed with respect to the first chamber surface of the chamber in the back side of either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member and in the thickness direction thereof. Alternatively, the holding portion has a displacement portion that is movably abutted with respect to the second chamber surface of the chamber, and the back side of the first plate-shaped member or the other back side of the second plate-shaped member and the thickness thereof. The control unit has a fixed portion that is immovably abutted in the direction, and the pressure difference between the control unit and the first decompression space portion is generated due to an increase in the internal pressure of the pressurizing chamber due to the operation of the positive pressure adjusting unit. It is characterized in that either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member is controlled to move toward the first decompression space portion together with the displacement portion of the separation absorbing portion.
Further, in order to solve such a problem, the separation method according to the present invention is a separation method for peeling off the concavo-convex joint portion of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member which are joined to each other in a concavo-convex manner. A carry-in step of inserting the first plate-shaped member and the second plate-shaped member which are unevenly joined into the pressure chamber formed inside, and the first plate-shaped member and the second plate-shaped member in the pressure chamber. A holding step of positioning the first plate-shaped member and a pressurizing step of supplying a positive pressure fluid to the pressurizing chamber in which the first plate-shaped member and the second plate-shaped member are held to increase the internal pressure, and the pressurizing process in which the internal pressure is increased. The peeling step of peeling off the uneven joint portion between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member in the chamber, and the addition of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member from which the uneven joint portion has been peeled off. In the holding step, which includes a carry-out step of taking out from the pressure chamber, the back side of the uneven joint portion and the first chamber surface of the chamber in either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member. The back side of either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member is brought into contact with the displacement portion of the separation absorbing portion provided between the two, in the thickness direction thereof, and the first plate-shaped member is brought into contact with the displacement portion. The first plate-shaped member with respect to the fixing portion of the holding portion provided between the back side of the concave-convex joint portion and the second chamber surface of the chamber on the other side of the plate-shaped member or the second plate-shaped member. Alternatively, the back side of the other side of the second plate-shaped member is brought into contact with the thickness direction, and in the peeling step, the pressurizing chamber whose internal pressure is increased by the supply of the positive pressure fluid and the first chamber surface of the chamber. A pressure difference is generated between the separated absorption portion and the first decompression space portion which is separated from the pressurizing chamber and is provided in an airtight manner. One of the shaped member and the second plate-shaped member moves toward the first decompression space.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る分離装置A及び分離方法は、図1〜図6に示すように、ナノインプリントを含むインプリント技術で成形加工される成形型と成形基板の剥離や、並列配置された複数のマイクロLEDなどの微小素子と粘着チャックとの剥離などのような、互いに凹凸状に接合された第一板状部材Bと第二板状部材Cを剥がして分離する剥離装置や剥離方法である。
第一板状部材Bは、ガラスや合成樹脂などの硬質材料で薄板状に形成され、第二板状部材Cと対向する表側の凹凸接合部として第一凹凸部B1を有している。
第二板状部材Cは、ガラスや合成樹脂などの硬質材料で薄板状に形成され、第一板状部材Bと対向する表側の凹凸接合部として第一凹凸部B1が凹凸接合する第二凹凸部C1を有している。
なお、第一板状部材Bと第二板状部材Cは、通常、上下方向へ接合するように配置され、第一板状部材B及び第二板状部材Cの厚み方向を以下「Z方向」という。Z方向と交差する第一板状部材B及び第二板状部材Cに沿った方向を以下「XY方向」という。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 6, the separation device A and the separation method according to the embodiment of the present invention include peeling of a molding die and a molding substrate to be molded by an imprint technique including nanoimprint, and a plurality of separated devices arranged in parallel. This is a peeling device or peeling method for peeling and separating the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C which are joined to each other in an uneven shape, such as peeling between a micro element such as a micro LED and an adhesive chuck. ..
The first plate-shaped member B is formed in a thin plate shape with a hard material such as glass or synthetic resin, and has a first uneven portion B1 as a front-side uneven joint portion facing the second plate-shaped member C.
The second plate-shaped member C is formed in a thin plate shape with a hard material such as glass or synthetic resin, and the first uneven portion B1 is unevenly joined as a front-side uneven joint portion facing the first plate-shaped member B. It has a part C1.
The first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are usually arranged so as to be joined in the vertical direction, and the thickness direction of the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C is hereinafter referred to as "Z direction". ". The direction along the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C that intersect the Z direction is hereinafter referred to as the "XY direction".
互いに凹凸接合する第一板状部材Bと第二板状部材Cが、ナノインプリントを含むインプリントなどに用いられる場合には、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方が成形型に該当し、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方が成形基板に該当する。
インプリント成形により成形型の凹凸パターンを成形基板に転写した状態では、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)が互いに凹凸接合して、搬送可能に一体化された積層状態になっている。
また、互いに凹凸接合する第一板状部材Bと第二板状部材Cが、並列配置された複数のマイクロLEDなどの微小素子を姿勢維持した状態で搬送した後に搬送先に受け渡す搬送装置などに用いられる場合には、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方が、並列配置された微小素子に該当し、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方が粘着チャックに該当する。微小素子の受け取りのため並列配置された微小素子の表面に粘着チャックを粘着した状態では、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)が互いに凹凸接合して、搬送可能に一体化された積層状態になっている。When the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C which are unevenly joined to each other are used for imprint including nanoimprint, either the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C is used. It corresponds to a molding die, and the other of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C corresponds to a molding substrate.
In the state where the uneven pattern of the molding die is transferred to the molding substrate by imprint molding, the uneven joint portions (first uneven portion B1, second uneven portion C1) are unevenly joined to each other and integrated so as to be transportable. It has become.
Further, a transport device or the like in which the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C, which are concavo-convexly joined to each other, transport a plurality of micro elements such as micro LEDs arranged in parallel while maintaining their postures, and then deliver the micro elements to the transport destination. When used in, either one of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C corresponds to a micro element arranged in parallel, and the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C The other corresponds to the adhesive chuck. In a state where the adhesive chuck is adhered to the surface of the microelements arranged in parallel for receiving the microelements, the concavo-convex joints (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) are concavo-convex-bonded to each other and integrated so as to be transportable. It is in a laminated state.
第一板状部材B及び第二板状部材Cの具体例として図1〜図6に示される場合には、第一板状部材Bがナノインプリントを含むインプリントの成形型であり、第二板状部材Cが成形基板である。
さらに、第一板状部材Bにおいて表側の凹凸接合部となる第一凹凸部B1の裏側(反対側)である第一背面B2には、硬質材料からなる第一保持板B3が着脱可能に取り付けられている。第一保持板B3の表面には、第一板状部材Bが突出するように配置される。
これと同様に、第二板状部材Cにおいて表側の凹凸接合部となる第二凹凸部C1の裏側(反対側)である第二背面C2には、硬質材料からなる第二保持板C3が着脱可能に取り付けられている。第二保持板C3の表面には、第二板状部材Cが突出するように配置される。
第一保持板B3及び第二保持板C3は、矩形(長方形及び正方形を含む角が直角の四辺形)のパネル形状や円形のウエハ形状に形成され、凹凸接合した第一板状部材B及び第二板状部材Cを挟み込むことで、搬送可能に一体化された積層体Dとなる。
積層体Dとしては、複数の第一板状部材B及び第二板状部材Cを並べて配置することで、複数の凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)を同時に剥がすことが好ましい。
積層体Dにおいて第一保持板B3と第二保持板C3の間は、第一板状部材B及び第二板状部材Cの他に隙間Eを有することが好ましい。隙間Eの具体例としては、複数の第一板状部材B及び第二板状部材Cの外側に形成される四角枠状や円環状などの外側隙間E1,複数の第一板状部材B及び第二板状部材C同士の間を通る貫通隙間E2,第一保持板B3や第二保持板C3に開穿される通孔D1と連通する内側隙間E3などが挙げられる。
図示例で成形基板となる第二板状部材Cは、硬質材料からなる基板C4の表面に、第二凹凸部C1となる光や熱などでパターン転写される樹脂層C5を積層している。
また、その他の例として図示しないが、第一保持板B3や第二保持板C3を取り付けず、第一板状部材Bと第二板状部材Cを直接的に剥がすように変更することも可能である。When the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are shown in FIGS. 1 to 6, the first plate-shaped member B is an imprint molding mold including nanoimprint, and the second plate. The shaped member C is a molded substrate.
Further, a first holding plate B3 made of a hard material is detachably attached to the first back surface B2 which is the back side (opposite side) of the first uneven portion B1 which is the front surface uneven joint portion of the first plate-shaped member B. Has been done. The first plate-shaped member B is arranged so as to project on the surface of the first holding plate B3.
Similarly, in the second plate-shaped member C, a second holding plate C3 made of a hard material is attached and detached to the second back surface C2 which is the back side (opposite side) of the second uneven portion C1 which is the uneven joint portion on the front side. It is installed as possible. The second plate-shaped member C is arranged so as to project on the surface of the second holding plate C3.
The first holding plate B3 and the second holding plate C3 are formed into a rectangular panel shape (a quadrilateral having a right angle including a rectangle and a square) or a circular wafer shape, and the first plate-shaped member B and the first plate-like member B and the second holding plate are joined in an uneven manner. By sandwiching the two-plate-shaped member C, the laminated body D is integrated so as to be transportable.
As the laminated body D, by arranging a plurality of first plate-shaped members B and second plate-shaped members C side by side, a plurality of uneven joint portions (first uneven portion B1, second uneven portion C1) can be peeled off at the same time. Is preferable.
In the laminated body D, it is preferable that a gap E is provided between the first holding plate B3 and the second holding plate C3 in addition to the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C. Specific examples of the gap E include an outer gap E1, a plurality of first plate-shaped members B, such as a square frame or an annulus formed outside the plurality of first plate-shaped members B and the second plate-shaped member C, and a plurality of first plate-shaped members B. Examples thereof include a through gap E2 passing between the second plate-shaped members C, an inner gap E3 communicating with a through hole D1 opened in the first holding plate B3 and the second holding plate C3, and the like.
In the illustrated example, the second plate-shaped member C, which is a molded substrate, has a resin layer C5, which is a second uneven portion C1 and whose pattern is transferred by light or heat, laminated on the surface of a substrate C4 made of a hard material.
Further, although not shown as another example, it is possible to change so that the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are directly peeled off without attaching the first holding plate B3 or the second holding plate C3. Is.
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る分離装置Aは、互いに凹凸接合した第一板状部材B及び第二板状部材Cが収容される加圧室1と、加圧室1に収容された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側に設けられる離間吸収部2と、加圧室1に収容された第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側に設けられる保持部3と、加圧室1と分離して設けられる第一減圧空間部4と、加圧室1の内圧を上昇させるように設けられる正圧調整部5と、を主要な構成要素として備えている。
さらに、第一減圧空間部4の内圧を下降させる第一負圧調整部6と、加圧室1と分離して設けられる第二減圧空間部7と、第二減圧空間部7の内圧を下降させる第二負圧調整部8と、正圧調整部5,第一負圧調整部6及び第二負圧調整部8などを作動制御する制御部9を備えることが好ましい。More specifically, the separation device A according to the embodiment of the present invention is housed in the pressurizing
Further, the internal pressure of the first negative
加圧室1は、チャンバー10の内部に密閉可能に形成され、チャンバー10内の加圧室1とチャンバー10の外部空間とに亘って、第一板状部材B及び第二板状部材Cが出し入れ自在に収容される。
チャンバー10の内部は、搬入された第一板状部材B及び第二板状部材Cと厚み方向(Z方向)へ対向状に配置される第一室内面10aと第二室内面10bを有する。
第一室内面10aは、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方において凹凸接合部(第一凹凸部B1又は第二凹凸部C1)の裏側と、直接的又は間接的にZ方向へ対向してXY方向の平面上に形成される。第二室内面10bは、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方において凹凸接合部(第一凹凸部B1又は第二凹凸部C1)の裏側、直接的又は間接的にZ方向へ対向してXY方向の平面上に形成される。
チャンバー10は、密閉可能な加圧室1に対して第一板状部材B及び第二板状部材Cを出し入れするための出入口10cを有する。チャンバー10の出入口10cは、開閉自在に構成され、アクチュエータなどからなる駆動機構10dにより開閉される。
加圧室1に対する第一板状部材B及び第二板状部材Cの搬入は、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)が凹凸状に接合した凹凸接合状態で、例えば搬送ロボットなどの搬送手段(図示しない)を用いて行われる。加圧室1からの第一板状部材B及び第二板状部材Cの搬出は、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)が剥がれた分離状態で、搬送手段などにより順次又は同時に行われる。The pressurizing
The inside of the
The first
The
The first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are carried into the pressurizing
加圧室1の具体例として図1〜図6に示される場合には、第一板状部材Bにおいて表側の第一凹凸部B1の裏側である第一背面B2に取り付けた第一保持板B3が、上側の第一室内面10aと対向するように配置されている。第二板状部材Cにおいて表側の第二凹凸部C1の裏側である第二背面C2に取り付けた第二保持板C3が、下側の第二室内面10bと対向するように配置されている。
第一室内面10aと第二室内面10bの間には、第三室内面10eがZ方向の平面上に形成される。
また、その他の例として図示しないが、上側の第一室内面10aと対向して第二板状部材Cの第二保持板C3を配置し、下側の第二室内面10bと対向して第一板状部材Bの第一保持板B3を配置することも可能である。
さらに、チャンバー10の第一室内面10aには、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側などを位置検出するために、間隙検出センサー(図示しない)を配置することが好ましい。In the case shown in FIGS. 1 to 6 as a specific example of the pressurizing
A third
Further, although not shown as another example, the second holding plate C3 of the second plate-shaped member C is arranged so as to face the upper
Further, a gap detection sensor (not shown) is arranged on the
離間吸収部2は、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方において凹凸接合部(第一凹凸部B1又は第二凹凸部C1)の裏側とその厚み方向(Z方向)へ接触し、且つチャンバー10の第一室内面10aと離隔するように配置される。
離間吸収部2は、チャンバー10の第一室内面10aに対して、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側と厚み方向(Z方向)へ当接する変位部位2aを有する。
変位部位2aは、厚み方向(Z方向)へ変形可能又は移動可能に構成され、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側を当接させることにより、厚み方向(Z方向)と交差する方向(XY方向)へ位置ズレ不能に位置決めして一体化される。
つまり、離間吸収部2は、チャンバー10の第一室内面10aに対して変位部位2aがZ方向へ変形自在又は移動自在に配置され、変位部位2aの変形又は移動に伴って、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方をZ方向へ移動させるように構成される。
離間吸収部2とチャンバー10の第一室内面10aとの間には、第一減圧空間部4が加圧室1と隔離して形成される。第一減圧空間部4は、離間吸収部2の変位部位2aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側を当接することにより、気密状に形成される。
さらに、離間吸収部2は、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側と、第一減圧空間部4とを連通させる第一通気口2bを有することが好ましい。The
The
The
That is, in the
A first
Further, the
離間吸収部2の具体例として図1〜図6に示される場合には、離間吸収部2に開設された第一通気口2bを通って、第一減圧空間部4と、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側とが常時連通される。このため、後述する第一負圧調整部6により下降した第一減圧空間部4の内圧と加圧室1の内圧との圧量差を利用して、離間吸収部2の変位部位2aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方が真空吸着可能になる。
これにより、加圧室1の内圧上昇で変位部位2aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方を着脱自在に吸着保持して仮止めされる。
また、離間吸収部2の他の例として図示しないが、真空吸着に代えて粘着部材や静電吸着などを用いた仮止めに変更することも可能である。In the case shown in FIGS. 1 to 6 as a specific example of the
As a result, either the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C is detachably attracted and held to the
Further, although not shown as another example of the
保持部3は、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cの裏側とその厚み方向(Z方向)へ接触するように配置される。
さらに、保持部3は、チャンバー10の第二室内面10bに対して、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側と厚み方向(Z方向)へ移動不能に当接する固定部位3aを有する。
つまり、保持部3は、固定部位3aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方を当接させることで、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方がZ方向へ移動不能に保持するように構成される。
保持部3とチャンバー10の第二室内面10bとの間には、第二減圧空間部7を加圧室1と隔離して形成することが好ましい。第二減圧空間部7は、保持部3の固定部位3aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方を当接することにより、気密状に形成される。
また、保持部3は、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側と、第二減圧空間部7とを連通させる第二通気口3bを有することが好ましい。The holding
Further, the holding
That is, the holding
It is preferable that the second decompression space 7 is isolated from the pressurizing
Further, the holding
保持部3の具体例として図1〜図6に示される場合には、チャンバー10の第二室内面10bに対して固定された保持用環状体31であり、保持用環状体31の内側空間が第二通気口3bとなって第二減圧空間部7を形成している。
保持用環状体31は、例えば軟質合成樹脂やゴムなどの弾性変形可能な材料又は硬質合成樹脂や金属などの変形不能な材料で四角枠状や円環状などに形成される。保持用環状体31の厚み方向(Z方向)の一端部には、チャンバー10の第二室内面10bに対する保持用固定部位31aを有している。保持用環状体31において固定部位3aとなる厚み方向(Z方向)の他端部は、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側(図示例では第二板状部材Cの第二背面C2に取り付けられた第二保持板C3)に当接している。
さらに、保持部3の第二通気口3bとなる第二減圧空間部7と、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側とが常時連通されるため、後述する第二負圧調整部8により下降した第二減圧空間部7の内圧と加圧室1の内圧との圧量差を利用して、保持部3の固定部位3aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方が真空吸着可能になる。
これにより、加圧室1の内圧上昇で固定部位3aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方を着脱自在に吸着保持して仮止めされる。
また、保持部3の他の例として図示しないが、真空吸着に代えて粘着部材や静電吸着などを用いた仮止めに変更することも可能である。In the case shown in FIGS. 1 to 6 as a specific example of the holding
The holding
Further, since the second decompression space portion 7 serving as the
As a result, when the internal pressure of the pressurizing
Further, although not shown as another example of the holding
正圧調整部5は、供給源(図示しない)から圧縮空気,ガス,水などの陽圧流体5Fを加圧室1に向け供給することで内圧上昇させるように構成される。
正圧調整部5の具体例として図1(a)などに示される場合には、例えばコンプレッサなどの給気用駆動源(図示しない)からチャンバー10を貫通して加圧室1に通じる正圧路5aと、正圧路5aの途中に設けられる正圧用制御弁5bと、を有している。
正圧調整部5(給気用駆動源や正圧用制御弁5b)の作動によって加圧室1の内圧は、大気雰囲気から所定の高圧雰囲気まで設定可能になる。
詳しく説明すると、給気用駆動源や正圧用制御弁5bの作動制御により、正圧路5aに供給される陽圧流体5Fの全体量をコントロールして、加圧室1の内圧を段階的に調整することが好ましい。The positive
When the positive
By operating the positive pressure adjusting unit 5 (air supply drive source and positive
More specifically, by controlling the operation of the air supply drive source and the positive
第一負圧調整部6は、第一減圧空間部4から空気などの第一陰圧流体6Fを排気することで、第一負圧調整部6の内圧が加圧室1の内圧よりも下降するように構成される。
第一負圧調整部6の具体例として図1(a)などに示される場合には、例えば真空ポンプなどの第一排気用駆動源(図示しない)からチャンバー10を貫通して第一減圧空間部4に通じる第一負圧路6aと、第一負圧路6aの途中に設けられる第一負圧用制御弁6bと、を有している。
第一負圧調整部6(第一排気用駆動源や第一負圧用制御弁6b)の作動によって第一減圧空間部4の内圧は、大気雰囲気から真空又は真空に近い低圧雰囲気まで設定可能になる。
詳しく説明すると、第一排気用駆動源や第一負圧用制御弁6bの作動制御により、第一負圧路6aから排気される第一陰圧流体6Fの全体量をコントロールして、第一減圧空間部4の内圧を段階的に調整することが好ましい。The first negative
In the case shown in FIG. 1A as a specific example of the first negative
By operating the first negative pressure adjusting unit 6 (driving source for first exhaust and
More specifically, by controlling the operation of the first exhaust drive source and the first negative
第二負圧調整部8は、第二減圧空間部7から空気などの第二陰圧流体8Fを排気することで、第二負圧調整部8の内圧が加圧室1の内圧よりも下降するように構成される。
第二負圧調整部8の具体例として図1(a)などに示される場合には、例えば真空ポンプなどの第二排気用駆動源(図示しない)からチャンバー10を貫通して第二減圧空間部7に通じる第二負圧路8aと、第二負圧路8aの途中に設けられる第二負圧用制御弁8bと、を有している。
第二負圧調整部8(第二排気用駆動源や第二負圧用制御弁8b)の作動によって第二減圧空間部7の内圧は、大気雰囲気から真空又は真空に近い低圧雰囲気まで設定可能になる。
詳しく説明すると、第二排気用駆動源や第二負圧用制御弁8bの作動制御により、第二負圧路8aから排気される第二陰圧流体8Fの全体量をコントロールして、第二減圧空間部7の内圧を段階的に調整することが好ましい。The second negative
In the case shown in FIG. 1A as a specific example of the second negative
By operating the second negative pressure adjusting unit 8 (drive source for second exhaust and control valve for second
More specifically, the operation control of the second exhaust drive source and the second negative
制御部9は、正圧調整部5,第一負圧調整部6及び第二負圧調整部8などとそれぞれ電気的に接続した制御回路(図示しない)を有するコントローラーである。
さらに、チャンバー10の出入口10cを開閉する駆動機構10dと電気的に接続する。それ以外にも加圧室1に対して第一板状部材B及び第二板状部材Cが出し入れするための搬送手段などにも電気的に接続している。
制御部9となるコントローラーは、その制御回路(図示しない)に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。The
Further, it is electrically connected to the
The controller serving as the
そして、制御部の制御回路に設定されたプログラムを、分離装置Aによる分離方法として説明する。
本発明の実施形態に係る分離装置Aを用いた分離方法は、剥がし過程と取り出し過程に分けられる。
剥がし過程は、加圧室1に第一板状部材B及び第二板状部材Cを入れる搬入工程と、加圧室1内に第一板状部材B及び第二板状部材Cを気密状に保持する保持工程と、加圧室1を内圧上昇させる加圧工程と、加圧室1で第一板状部材Bと第二板状部材Cを剥がす剥離工程と、を主要な工程として含んでいる。
搬入工程では、図1(a)などに示されるように搬送手段の作動により、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)が互いに凹凸接合して一体化された第一板状部材B及び第二板状部材Cを、加圧室1に入れて収容する。
保持工程では、図2(a)などに示されるように、離間吸収部2の変位部位2aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方において凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)の裏側を、厚み方向(Z方向)へ当接させる。このため、離間吸収部2の変位部位2aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側が、厚み方向(Z方向)と交差する方向(XY方向)へ位置ズレ不能に位置決めされて一体化される。これにより、変位部位2aの厚み方向(Z方向)へ変形又は移動に伴い、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側が、チャンバー10の第一室内面10aに対して移動可能となる。
これと同時に、保持部3の固定部位3aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方において凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)の裏側を厚み方向(Z方向)へ当接させる。これにより、チャンバー10の第二室内面10bに対し厚み方向(Z方向)へ移動不能となる。Then, the program set in the control circuit of the control unit will be described as a separation method by the separation device A.
The separation method using the separation device A according to the embodiment of the present invention is divided into a peeling process and a taking-out process.
The peeling process includes a carry-in step of inserting the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C into the pressurizing
In the carry-in process, as shown in FIG. 1A and the like, the first plate in which the uneven joint portions (first uneven portion B1 and second uneven portion C1) are unevenly joined and integrated by the operation of the transport means. The shaped member B and the second plate-shaped member C are housed in the pressurizing
In the holding step, as shown in FIG. 2A and the like, the concave-convex joint portion (in the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C) with respect to the
At the same time, the back side of the concavo-convex joint portion (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) is formed on the other side of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C with respect to the fixing
加圧工程では、図2(b)などに示されるように正圧調整部5の作動により、第一板状部材B及び第二板状部材Cが保持された加圧室1に向け、陽圧流体5Fを供給して内圧上昇させる。
剥離工程では、図2(c)などに示されるように加圧室1の内圧上昇に伴い、チャンバー10の第一室内面10a及び離間吸収部2の間に形成される第一減圧空間部4の内圧よりも高圧になる。このため、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧とでは圧力差が生じて、離間吸収部2を第一減圧空間部4に向け引き寄せる引力が発生する。
この引力で離間吸収部2とともに変位部位2aを介して当接する第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方が、陽圧流体5Fで第一減圧空間部4に向け引き寄せられて移動する。これにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方が、固定部位3aで厚み方向(Z方向)へ移動不能な他方に対して厚み方向(Z方向)へ引き剥がされ、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)を剥離する。
この際に、チャンバー10の第一室内面10aに配置された間隙検出センサーで、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側などを位置検出して、その検出値を監視することにより、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)の剥離進行や剥離完了が検知可能になる。In the pressurizing step, as shown in FIG. 2B and the like, the positive
In the peeling step, as shown in FIG. 2C and the like, as the internal pressure of the pressurizing
With this attractive force, either the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C, which abuts with the
At this time, the gap detection sensor arranged on the
これに加えて、加圧工程では、第一負圧調整部6の作動により、第一減圧空間部4の内圧を下降させることが好ましい。
図2(b)などに示されるように、正圧調整部5の作動による陽圧流体5Fの供給で加圧室1を内圧上昇させるのと同時に、第一減圧空間部4からの排気で、加圧室1の内圧に対する第一減圧空間部4の内圧の圧力差が更に大きくなる。図示例では、離間吸収部2が第一通気口2bを有するため、離間吸収部2の変位部位2aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側を真空吸着している。
さらに、加圧工程では、第二負圧調整部8の作動により、チャンバー10の第二室内面10b及び保持部3の間に形成される第二減圧空間部7の内圧を下降させることが好ましい。
図示例では、保持部3が第二通気口3bを有するため、加圧室1が内圧上昇するのと同時、又は加圧室1の内圧上昇の開始前に、第二減圧空間部7からの排気で、保持部3の固定部位3aに対し、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側を真空吸着している。
また、図示例のように、第一板状部材Bの第一背面B2に取り付けられた第一保持板B3と、第二板状部材Cの第二背面C2に取り付けられた第二保持板C3との間には、陽圧流体5Fが侵入可能な隙間Eを有する場合には、第一保持板B3及び第二保持板C3の隙間Eに陽圧流体5Fが侵入することにより、第一板状部材Bと第二板状部材Cを相対的に押し離す斥力が発生する。In addition to this, in the pressurizing step, it is preferable that the internal pressure of the first
As shown in FIG. 2B and the like, the internal pressure of the pressurizing
Further, in the pressurizing step, it is preferable that the internal pressure of the second decompression space portion 7 formed between the
In the illustrated example, since the holding
Further, as shown in the illustrated example, the first holding plate B3 attached to the first back surface B2 of the first plate-shaped member B and the second holding plate C3 attached to the second back surface C2 of the second plate-shaped member C. When there is a gap E through which the
取り出し過程は、加圧室1を内圧下降させる減圧工程と、加圧室1から第一板状部材Bの第二板状部材Cのいずれか一方を取り出す一次搬出工程と、加圧室1から第一板状部材Bの第二板状部材Cの他方を取り出す二次搬出工程と、を主要な工程として含んでいる。
減圧工程では、図3(a)に示されるように、正圧調整部5を作動停止させるとともに、加圧室1に充満した陽圧流体5Fを加圧室1の外に放出するなど、大気開放することにより、加圧室1が内圧下降する。
一次搬出工程では、図3(b)に示されるように、第二負圧調整部8の作動停止と搬送手段の作動により、保持部3から第一板状部材Bの第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第二板状部材C)を取り外して、加圧室1の外に搬出する。
二次搬出工程では、図3(c)に示されるように、第一負圧調整部6の作動停止と搬送手段の作動により、離間吸収部2から第一板状部材Bの第二板状部材Cの他方(図示例では第一板状部材B)を取り外して、加圧室1の外に搬出する。The take-out process includes a decompression step of lowering the internal pressure of the pressurizing
In the depressurizing step, as shown in FIG. 3A, the positive
In the primary unloading step, as shown in FIG. 3B, the operation of the second negative
In the secondary unloading step, as shown in FIG. 3C, the operation of the first negative
次に、加圧室1(チャンバー10),離間吸収部2,積層体Dの構造などが異なる場合の代表例(第一実施形態〜第四実施形態)について説明する。
図1〜図3に示される第一実施形態の分離装置A1は、分割タイプの加圧室1であり、凹凸接合した第一板状部材B及び第二板状部材Cの外側に第一保持板B3及び第二保持板C3が取り付けられた積層体Dを、離間吸収部2の変形で剥がした場合である。
分割タイプの加圧室1とは、チャンバー10を第一チャンバー11と第二チャンバー12に分割して、離隔した第一チャンバー11及び第二チャンバー12の間に出入口10cが形成される。出入口10cには、四角枠状や円環状のパッキン又はOリングなどからなるシール材13が介装される。
第一チャンバー11や第二チャンバー12を駆動機構10dで相対的に接近させることにより、シール材13で出入口10cが気密状に閉じて、加圧室1が開閉自在で且つ密封構造となる。
図示例では、上側の第一チャンバー11のみを下側の第二チャンバー12に対して往復動させているが、下側の第二チャンバー12のみ、又は第一チャンバー11及び第二チャンバー12の両方を往復動させるなど、図示例以外の構造に変更することが可能である。Next, typical examples (first embodiment to fourth embodiment) in the case where the structures of the pressurizing chamber 1 (chamber 10), the separated absorbing
The separating device A1 of the first embodiment shown in FIGS. This is a case where the laminated body D to which the plate B3 and the second holding plate C3 are attached is peeled off by the deformation of the
In the split
By bringing the
In the illustrated example, only the upper
変形可能な離間吸収部2は、チャンバー10の第一室内面10aに対してZ方向へ弾性変形可能に取り付けられた弾性通気体21で構成される。
図示例で弾性通気体21は、例えば軟質合成樹脂やゴムなどの弾性変形可能な材料で、その中央に一つの第一通気口2bを有する四角枠状や円環状などに形成されたパッキン又はOリングなどの環状部材からなる。弾性通気体21の厚み方向(Z方向)の一端部には、チャンバー10の第一室内面10aに対する取付部位21aを有している。弾性通気体21は、厚み方向(Z方向)の他端部を変位部位2aとして、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側(図示例では第一板状部材Bの第一背面B2に取り付けられた第一保持板B3)に当接させることにより、弾性通気体21の内側に第一減圧空間部4が形成される。
このため、陽圧流体5Fの流入による加圧室1の内圧上昇と第一減圧空間部4の内圧の差で、弾性通気体21がZ方向へ弾性的に圧縮変形して、その変位部位2aとともに第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方を、第一減圧空間部4に向け移動させる。これにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第一板状部材B)が、他方(図示例では第二板状部材C)から引き剥がされる。
なお、弾性通気体21の他の例として図示しないが、環状部材に代えて複数の第一通気口2bを有する板状部材や、多数の第一通気口2bを有する多孔質部材などを用いることも可能である。
これらの場合には、チャンバー10の第一室内面10aに配置された間隙検出センサーで、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第一板状部材B)を位置検出することにより、第一板状部材Bの異常な変形や過剰な変形も検知することが可能になる。第一板状部材Bの過剰変形を機械的に防止するためのストッパーなどの変形抑止部材(図示しない)を設けることも可能である。
さらに、図1(a)〜(c)に示される例では、積層体Dとなる第一保持板B3及び第二保持板C3の間に、複数の第一板状部材B及び第二板状部材CがXY方向へそれぞれ所定間隔毎に並列配置され、四角枠状の外側隙間E1と、XY方向の両方へ直線状に通る複数本の貫通隙間E2と、を有している。
これにより、陽圧流体5Fは、外側隙間E1だけでなく、複数本の貫通隙間E2にもそれぞれ侵入するため、第一板状部材Bと第二板状部材Cを全面的に押し離す斥力が発生する。The deformable
In the illustrated example, the
Therefore, the
Although not shown as another example of the
In these cases, the gap detection sensor arranged on the
Further, in the examples shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), a plurality of first plate-shaped members B and second plate-shaped members B and second plate-like members are formed between the first holding plate B3 and the second holding plate C3 to be the laminated body D. The members C are arranged in parallel at predetermined intervals in the XY directions, and have a square frame-shaped outer gap E1 and a plurality of through gaps E2 that pass linearly in both the XY directions.
As a result, the
図4(a)〜(c)に示される第二実施形態の分離装置A2は、部分開閉タイプの加圧室1である構成が、前述した第一実施形態とは異なり、それ以外の構成は第一実施形態と同じものである。
図示例では、箱形チャンバー14の一部に出入口10cが開設され、出入口10cに対して扉14aを駆動機構10dで開閉動させている。
これにより、加圧室1の一部が開閉自在で且つ密封構造となるように構成されている。The separation device A2 of the second embodiment shown in FIGS. 4A to 4C is a partially open / close
In the illustrated example, the
As a result, a part of the pressurizing
図5(a)〜(c)に示される第三実施形態の分離装置A3は、積層体Dを離間吸収部2の移動で剥がした構成が、前述した第一実施形態とは異なり、それ以外の構成は第一実施形態と同じものである。
移動可能な離間吸収部2は、チャンバー10の第一室内面10aに対してZ方向へ往復動可能に支持された昇降通気体22で構成される。
図示例で昇降通気体22は、例えば硬質合成樹脂や金属などの変形不能な材料で、その中央に一つの第一通気口2bを有する四角板状や円板状などに形成された板状部材からなる。昇降通気体22の側面は、チャンバー10の第三室内面10eに沿ってZ方向へ往復動自在で且つ気密状に支持される摺動部位22aを有している。チャンバー10の第三室内面10eは、昇降通気体22に向け突出する一方側のストッパー10fと他方側のストッパー10gを有する。Z方向へ移動した昇降通気体22が一方側のストッパー10fや他方側のストッパー10gに当接することで、昇降通気体22の移動範囲を規制している。昇降通気体22は、厚み方向(Z方向)の先端部を変位部位2aとして、搬入された第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側(図示例では第一板状部材Bの第一背面B2に取り付けられた第一保持板B3に当接させることにより昇降通気体22とチャンバー10の第一室内面10aとの間に第一減圧空間部4が形成される。
このため、陽圧流体5Fの流入による加圧室1の内圧上昇と第一減圧空間部4の内圧の差で、昇降通気体22がZ方向へ移動して、その変位部位2aとともに第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方を、第一減圧空間部4に向け移動させる。これにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第一板状部材B)が、他方(図示例では第二板状部材C)から引き剥がされる。
なお、昇降通気体22の他の例として図示しないが、一つの第一通気口2bを有する板状部材に代えて、複数の第一通気口2bを有する板状部材や、多数の第一通気口2bを有する多孔質板状部材などを用いることも可能である。
さらに、昇降通気体22の摺動部位22aが第三室内面10eに沿って移動可能に支持される支持構造に代えて、ステンレスなどの弾性変形可能な薄板状の可撓性部材の中央に昇降通気体22を浮島状に支持することにより、可撓性部材の弾性変形で昇降通気体22がZ方向へ往復動可能に支持される支持構造に変更することも可能である。この浮島状の場合には、可撓性部材の外周をチャンバー10の第三室内面10eに対して取り付けることにより、可撓性部材の裏側に第一減圧空間部4が加圧室1と分離して気密状に設けられる。The separation device A3 of the third embodiment shown in FIGS. 5A to 5C has a configuration in which the laminated body D is peeled off by moving the
The movable separation /
In the illustrated example, the elevating
Therefore, due to the difference between the internal pressure increase of the pressurizing
Although not shown as another example of the elevating and lowering
Further, instead of the support structure in which the sliding
図6(a)〜(c)に示される第四実施形態の分離装置A4は、第一保持板B3や第二保持板C3の通孔D1と連通する内側隙間E3が形成された積層体Dを剥がした構成が、前述した第一実施形態とは異なり、それ以外の構成は第一実施形態と同じものである。
通孔D1は、第一保持板B3又は第二保持板C3のいずれか一方又は両方に、第一減圧空間部4や第二減圧空間部7と隔離するように開穿され、加圧室1の陽圧流体5Fが通孔D1を通って内側隙間E3に侵入する。
図示例では、積層体Dとなる第一保持板B3及び第二保持板C3の間に、内側隙間E3を中心とした円周方向などへ複数の第一板状部材B及び第二板状部材Cがそれぞれ所定間隔毎に並列配置され、外側隙間E1と、内側隙間E3を中心とした放射方向などへ直線状に通る複数本の貫通隙間(図示しない)と、を有している。
第一減圧空間部4と対向する第一保持板B3又は第二保持板C3のいずれか一方(図示例では第一保持板B3)の中央には通孔D1が開穿される。
通孔D1と対向するチャンバー10の第一室内面10aには、通孔D1と連通するように陽圧流体5Fが通る正圧導入路5cを形成して、正圧導入路5cの流出口から通孔D1に陽圧流体5Fが導入される。
また、前述した第一実施形態と同様に、積層体Dを離間吸収部2の変形で剥離するが、チャンバー10の第一室内面10aに正圧導入路5cの流出口が開口するため、正圧導入路5cの流出口から通孔D1に至る通路と、第一減圧空間部4とを気密状に分離する必要がある。
そこで、図示例の離間吸収部2は、第一実施形態の弾性通気体21に相当する外側環状部材23とは別個に、正圧導入路5cの流出口から通孔D1に至る通路を囲むように内側環状部材24が設けられる。外側環状部材23と内側環状部材24の間に第一減圧空間部4を形成している。
なお、弾性通気体21の他の例として図示しないが、外側環状部材23や内側環状部材24に代えて、複数の第一通気口2bを有する板状部材や、多数の第一通気口2bを有する多孔質部材などを用いることも可能である。
これにより、陽圧流体5Fは、外側隙間E1だけでなく、正圧導入路5c,内側環状部材24の内側通路,通孔D1を通って内側隙間E3にも侵入し、貫通隙間E2から複数本の貫通隙間E2にそれぞれ流れるため、第一板状部材Bと第二板状部材Cを全面的に押し離す斥力が発生する。The separation device A4 of the fourth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C is a laminated body D in which an inner gap E3 communicating with the through holes D1 of the first holding plate B3 and the second holding plate C3 is formed. The configuration in which the above is removed is different from the above-described first embodiment, and the other configurations are the same as those in the first embodiment.
The through hole D1 is opened in either or both of the first holding plate B3 and the second holding plate C3 so as to be isolated from the first
In the illustrated example, between the first holding plate B3 and the second holding plate C3 to be the laminated body D, a plurality of first plate-shaped members B and second plate-shaped members B in the circumferential direction around the inner gap E3 and the like. Cs are arranged in parallel at predetermined intervals, and have an outer gap E1 and a plurality of through gaps (not shown) that pass linearly in the radial direction centered on the inner gap E3.
A through hole D1 is formed in the center of either one of the first holding plate B3 or the second holding plate C3 (the first holding plate B3 in the illustrated example) facing the first
A positive
Further, as in the first embodiment described above, the laminated body D is peeled off by the deformation of the
Therefore, the separated
Although not shown as another example of the
As a result, the
このような本発明の実施形態に係る分離装置A及び分離方法によると、凹凸接合された第一板状部材B及び第二板状部材Cを加圧室1に収容することにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側(図示例では第一背面B2側)が、離間吸収部2の変位部位2aに当接して、チャンバー10の第一室内面10aに対し厚み方向(Z方向)へ変形又は移動可能となる。第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側(図示例では第二背面C2側)は、保持部3の固定部位3aに当接して、チャンバー10の第二室内面10bに対し厚み方向(Z方向)へ移動不能となる。
この収容状態で加圧室1に陽圧流体5Fを供給ことにより、加圧室1の内圧が上昇して第一減圧空間部4の内圧よりも高くなる。このため、離間吸収部2の変位部位2aとともに第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第一板状部材B)が、第一減圧空間部4に向け移動する。 これにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方(図示例では第一板状部材B)が、他方(図示例では第二板状部材C)から引き剥がされる。
したがって、第一板状部材Bと第二板状部材Cの凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)を形状変形(倒れ)させずに剥離することができる。
その結果、被成形物に転写した凹凸パターンから型の凹凸パターンを斜めに引き抜く従来のものに比べ、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)の突出量が長くなっても、剥離に伴う形状変形を防止できる。
このため、ナノインプリントを含むインプリント成形などに用いられる場合には、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)の凹凸パターンが破損ぜす、高精度な凹凸パターンを作製できる。
また、並列配置された複数のマイクロLEDなどの微小素子を粘着チャックから剥離して微小素子の受け渡しを行う搬送装置などの場合には、微小素子が破損せず、高精度な受け渡しを行える。According to the separation device A and the separation method according to the embodiment of the present invention, the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C which are unevenly joined are housed in the pressurizing
By supplying the
Therefore, the concavo-convex joints (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) of the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C can be peeled off without deforming (falling).
As a result, even if the amount of protrusion of the concavo-convex joint portion (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) is longer than that of the conventional one in which the concavo-convex pattern of the mold is diagonally pulled out from the concavo-convex pattern transferred to the object to be molded. , It is possible to prevent shape deformation due to peeling.
Therefore, when it is used for imprint molding including nanoimprint, it is possible to produce a highly accurate uneven pattern in which the uneven pattern of the concave-convex joint portion (first uneven portion B1, second uneven portion C1) is damaged.
Further, in the case of a transfer device or the like in which micro elements such as a plurality of micro LEDs arranged in parallel are peeled off from an adhesive chuck to deliver the micro elements, the micro elements are not damaged and high-precision delivery can be performed.
特に、第一減圧空間部4の内圧を下降させる第一負圧調整部6を備えることが好ましい。
この場合には、加圧室1の内圧上昇と同時に、第一負圧調整部6で第一減圧空間部4の内圧を下降させることにより、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧との圧力差が更に大きくなる。
このため、離間吸収部2を第一減圧空間部4に向け引き寄せる引力が増大する。
したがって、互いに凹凸接合された第一板状部材Bと第二板状部材Cの凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)をスムーズに剥離することができる。
その結果、剥離能力の向上が図れる。
さらに、正圧調整部5(給気用駆動源や正圧用制御弁5b)又は第一負圧調整部6(第一排気用駆動源や第一負圧用制御弁6b)のいずれか一方若しくは両方の作動制御により、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧を相対的に段階的調整した場合には、凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)をよりスムーズに剥離できる。
また、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧との圧力差で、離間吸収部2の変位部位2aに対して、第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方の裏側(図示例では第一背面B2側)が真空吸着することが可能になる。これにより、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧との圧力差で、離間吸収部2の変位部位2aとともに第一減圧空間部4に向け移動した第一板状部材B又は第二板状部材Cのいずれか一方を吸着保持できる。In particular, it is preferable to include a first negative
In this case, at the same time as the internal pressure of the pressurizing
Therefore, the attractive force that attracts the separated
Therefore, the concavo-convex joints (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) of the first plate-shaped member B and the second concavo-convex member C that are concavo-convex-bonded to each other can be smoothly peeled off.
As a result, the peeling ability can be improved.
Further, either or both of the positive pressure adjusting unit 5 (air supply drive source and positive
Further, the pressure difference between the internal pressure of the pressurizing
さらに、チャンバー10の第二室内面10b及び保持部3の間に形成される気密状の第二減圧空間部7と、第二減圧空間部7の内圧を下降させる第二負圧調整部8と、を備えることが好ましい。
この場合には、加圧室1の内圧上昇と同時、又は加圧室1の内圧上昇開始前から、第一減圧空間部4の内圧を下降させることで、加圧室1の内圧と第一減圧空間部4の内圧との間に圧力差が生じる。
このため、保持部3の固定部位3aに対して第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方の裏側(図示例では第二背面C2側)が圧力差で真空吸着される。これにより、第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方が移動不能に吸着保持される。
したがって、保持部3の固定部位3aに第一板状部材B又は第二板状部材Cの他方を確実に固定することができる。
その結果、互いに凹凸接合された第一板状部材Bと第二板状部材Cの凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)を確実に剥離できる。Further, an airtight second decompression space 7 formed between the
In this case, the internal pressure of the pressurizing
Therefore, the other back side (the second back surface C2 side in the illustrated example) of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C is vacuum-sucked to the fixed
Therefore, the other of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C can be securely fixed to the fixing
As a result, the concavo-convex joints (first concavo-convex portion B1, second concavo-convex portion C1) of the first plate-shaped member B and the second concavo-convex member C that are concavo-convex-bonded to each other can be reliably peeled off.
また、第一板状部材Bの第一背面B2に第一保持板B3が取り付けられ、第二板状部材Cの第二背面C2に第二保持板C3が取り付けられ、第一保持板B3と第二保持板C3の間には、陽圧流体5Fが侵入可能な隙間Eを有することが好ましい。
この場合には、加圧室1と第一減圧空間部4の圧力差により、離間吸収部2を第一減圧空間部4に向け引き寄せる引力が発生するのと同時に、陽圧流体5Fが隙間Eに侵入して、第一板状部材Bと第二板状部材Cの凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)を相対的に押し離す斥力が発生する。
したがって、引力と斥力が相まって凹凸接合部(第一凹凸部B1,第二凹凸部C1)をよりスムーズに剥離することができる。
その結果、剥離能力の向上が更なる図れる。Further, the first holding plate B3 is attached to the first back surface B2 of the first plate-shaped member B, the second holding plate C3 is attached to the second back surface C2 of the second plate-shaped member C, and the first holding plate B3 and It is preferable that the second holding plate C3 has a gap E through which the
In this case, the pressure difference between the pressurizing
Therefore, the attractive force and the repulsive force are combined to enable smoother peeling of the uneven joint portion (first uneven portion B1, second uneven portion C1).
As a result, the peeling ability can be further improved.
なお、前示の実施形態(第一実施形態〜第四実施形態)では、第一板状部材B及び第二板状部材Cが、ナノインプリントを含むインプリントの成形型と成形基板である場合を説明したが、これに限定されず、微小素子の受け渡しを行う搬送装置として用いてもよい。
この場合には、第一保持板B3から突出状に配置される複数の第一板状部材B、又は第二保持板C3から突出状に配置される複数の第二板状部材Cのいずれか一方が、並列配置された微小素子であり、他方が複数の第一板状部材B又は第二板状部材Cと凹凸接合する粘着チャックとなる。
このような場合においても、前述した第一実施形態〜第四実施形態と同様な作用や利点が得られる。In the above-described embodiment (first to fourth embodiments), the case where the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are an imprint molding die and a molding substrate including nanoimprint is used. As described above, the present invention is not limited to this, and the microelements may be used as a transfer device for delivery.
In this case, either a plurality of first plate-shaped members B projecting from the first holding plate B3 or a plurality of second plate-shaped members C projecting from the second holding plate C3. One is a micro element arranged in parallel, and the other is an adhesive chuck that is unevenly joined to a plurality of first plate-shaped members B or second plate-shaped members C.
Even in such a case, the same operations and advantages as those of the first to fourth embodiments described above can be obtained.
A 分離装置 1 加圧室
2 離間吸収部 2a 変位部位
3 保持部 3a 固定部位
4 第一減圧空間部 5 正圧調整部
5F 陽圧流体 6 第一負圧調整部
7 第二減圧空間部 8 第二負圧調整部
9 制御部 10a 第一室内面
10b 第二室内面
B 第一板状部材 B1 凹凸接合部(第一凹凸部)
B2 第一凹凸部の裏側,第一背面 B3 第一保持板
C 第二板状部材 C1 凹凸接合部(第二凹凸部)
C2 第二凹凸部の裏側,第二背面 C3 第二保持板
E 隙間A
B2 Back side of the first uneven part, first back side B3 First holding plate C Second plate-like member C1 Concavo-convex joint (second uneven part)
C2 Back side of the second uneven part, second back surface C3 Second holding plate E Gap
Claims (5)
チャンバーの内部に形成されて、凹凸接合した前記第一板状部材及び前記第二板状部材が出し入れ自在に収容される加圧室と、
前記加圧室に収容された前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第一室内面との間に設けられる離間吸収部と、
前記加圧室に収容された前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第二室内面との間に設けられる保持部と、
前記チャンバーの前記第一室内面及び前記離間吸収部の間に前記加圧室と分離して気密状に設けられる第一減圧空間部と、
前記加圧室に陽圧流体を供給して内圧上昇させる正圧調整部と、
前記正圧調整部を作動制御する制御部と、を備え、
前記離間吸収部は、前記チャンバーの前記第一室内面に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方の前記裏側とその厚み方向へ変形又は移動自在に当接する変位部位を有し、
前記保持部は、前記チャンバーの前記第二室内面に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方の前記裏側と前記厚み方向へ移動不能に当接する固定部位を有し、
前記制御部は、前記正圧調整部の作動による前記加圧室の内圧上昇で前記第一減圧空間部との間に圧力差が生じて、前記離間吸収部の前記変位部位とともに前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方が、前記第一減圧空間部に向け移動するように制御することを特徴とする分離装置。It is a separation device that peels off the uneven joints of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member that are joined to each other in an uneven shape.
A pressure chamber formed inside the chamber and accommodating the first plate-shaped member and the second plate-shaped member that are concavo-convex-bonded so as to be freely taken in and out.
A separated absorption portion provided between the back side of the uneven joint portion and the first chamber surface of the chamber in either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member housed in the pressurizing chamber. When,
A holding portion provided between the back side of the concavo-convex joint portion and the second chamber surface of the chamber on the other side of the first plate-shaped member or the second plate-shaped member housed in the pressurizing chamber.
A first decompression space portion that is separated from the pressurizing chamber and airtightly provided between the first chamber surface and the separated absorption portion of the chamber.
A positive pressure adjusting unit that supplies a positive pressure fluid to the pressurizing chamber to raise the internal pressure,
A control unit that controls the operation of the positive pressure adjusting unit is provided.
The separation absorbing portion abuts on the first chamber surface of the chamber so as to be deformably or movable in the thickness direction with the back side of either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member. Has a displacement site,
The holding portion has a fixing portion that is immovably contacted with the first plate-shaped member or the other back side of the second plate-shaped member in the thickness direction with respect to the second chamber surface of the chamber. ,
In the control unit, a pressure difference is generated between the control unit and the first decompression space portion due to an increase in the internal pressure of the pressurizing chamber due to the operation of the positive pressure adjusting unit, and the first plate together with the displacement portion of the separation absorption portion. A separation device characterized in that either one of the shaped member or the second plate-shaped member is controlled to move toward the first decompression space portion.
チャンバーの内部に形成された加圧室に、凹凸接合した前記第一板状部材及び前記第二板状部材を入れる搬入工程と、
前記加圧室に前記第一板状部材及び前記第二板状部材を位置決めする保持工程と、
前記第一板状部材及び前記第二板状部材が保持された前記加圧室に陽圧流体を供給して内圧上昇させる加圧工程と、
内圧上昇した前記加圧室で前記第一板状部材と前記第二板状部材の前記凹凸接合部を剥がす剥離工程と、
前記凹凸接合部が剥がされた前記第一板状部材と前記第二板状部材を前記加圧室から取り出す搬出工程と、を含み、
前記保持工程では、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第一室内面との間に設けられた離間吸収部の変位部位に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方の前記裏側を、その厚み方向へ当接させるとともに、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方において前記凹凸接合部の裏側と、前記チャンバーの第二室内面との間に設けられた保持部の固定部位に対して、前記第一板状部材又は前記第二板状部材の他方の前記裏側を前記厚み方向へ当接させ、
前記剥離工程では、前記陽圧流体の供給で内圧上昇した前記加圧室と、前記チャンバーの前記第一室内面及び前記離間吸収部の間に前記加圧室と分離して気密状に設けられる第一減圧空間部との間に圧力差を生じさせて、前記離間吸収部の前記変位部位とともに前記第一板状部材又は前記第二板状部材のいずれか一方が、前記第一減圧空間部に向け移動することを特徴とする分離方法。It is a separation method that peels off the uneven joints of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member that are joined to each other in an uneven shape.
A carry-in step of inserting the first plate-shaped member and the second plate-shaped member, which are concave-convex-bonded, into the pressurizing chamber formed inside the chamber.
A holding step of positioning the first plate-shaped member and the second plate-shaped member in the pressurizing chamber, and
A pressurizing step of supplying a positive pressure fluid to the pressurizing chamber in which the first plate-shaped member and the second plate-shaped member are held to increase the internal pressure.
A peeling step of peeling the uneven joint portion between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member in the pressurizing chamber where the internal pressure has increased.
The first plate-shaped member from which the uneven joint portion has been peeled off and the carry-out step of taking out the second plate-shaped member from the pressurizing chamber are included.
In the holding step, displacement of the separation absorbing portion provided between the back side of the uneven joint portion and the first chamber surface of the chamber in either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member. The back side of either the first plate-shaped member or the second plate-shaped member is brought into contact with the portion in the thickness direction thereof, and the first plate-shaped member or the second plate-shaped member On the other hand, with respect to the fixing portion of the holding portion provided between the back side of the uneven joint portion and the second chamber surface of the chamber, the first plate-shaped member or the other said of the second plate-shaped member. The back side is brought into contact with the thickness direction,
In the peeling step, the pressurizing chamber whose internal pressure is increased by the supply of the positive pressure fluid is separated from the pressurizing chamber and airtightly provided between the first chamber surface of the chamber and the separated absorption portion. A pressure difference is generated between the first decompression space portion and the first plate-shaped member or the second plate-shaped member together with the displacement portion of the separation absorption portion. A separation method characterized by moving towards.
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