(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0021】
この発明に係る保持治具、取扱治具、一組の保持治具及び被粘着物保持装置に粘着保持される被粘着物は、これらに粘着保持される必要性のある被粘着物を製造可能な被粘着物用部材、例えば、小型器具用部材、小型機械要素用部材及び小型電子部品用部材等が挙げられる。また、被粘着物の製造には被粘着物の搬送工程等も含まれるから、被粘着物は、被粘着物そのもの、例えば、小型器具、小型機械要素及び小型電子部品等も含まれる。したがって、この発明においては、被粘着物と被粘着物用部材とは明確に区別される必要はない。これら被粘着物の中でも、この発明に係る保持治具、取扱治具、一組の保持治具及び被粘着物保持装置に粘着保持されるのに好適な被粘着物として、小型電子部品及び/又は小型電子部品用部材等が挙げられる。小型電子部品及び小型電子部品用部材としては、例えば、コンデンサチップ(チップコンデンサとも称されることがある。)、インダクタチップ、抵抗体チップ、FPC、ウエハー等の完成品若しくは未完成品等、及び/又は、これらを製造可能な例えば、角柱体若しくは円柱体、一端部に鍔を有する角柱体若しくは円柱体、両端部に鍔を有する角柱体若しくは円柱体等が挙げられる。
【0022】
この発明に係る保持治具は、治具本体と前記範囲の最大粗さRyの粘着性表面を有する弾性部材とを備えて成り、弾性部材の粘着性表面で被粘着物を所望のように粘着保持する一方、必要時に弾性部材に粘着保持された被粘着物を容易に取り外すことができる。この発明に係る保持治具に被粘着物を粘着保持するには弾性部材の粘着性表面に被粘着物を押圧する。そうすると、被粘着物の接触面で押圧された弾性部材の粘着性表面は、例えばその最大粗さRyを有する山部分が弾性変形して山谷部分が平坦化され、被粘着物の接触面に密着するから、被粘着物が弾性部材に粘着保持される。一方、この発明に係る保持治具に粘着保持された被粘着物を取り外すには被粘着物を側方から被粘着物が傾斜するように押圧する。そうすると、弾性変形した山部分が復元して粘着性表面が前記範囲の最大粗さRyになり、被粘着物の接触面が弾性部材の表面から容易に剥がれるから、被粘着物が弾性部材から離脱する。このように、弾性部材の粘着性表面が前記範囲の最大粗さRyを有していると、粘着性表面を高度に平坦にしなければ被粘着物を粘着保持できないという従来の技術常識に反して、被粘着物を押圧したときの高い粘着力と被粘着物の離脱性とを高い水準で両立でき、その結果、被粘着物を所望のように粘着保持できるにもかかわらず、そのほとんどすべてを容易に離脱できる。
【0023】
この発明に係る保持治具の一例である保持治具を、図面を参照して、説明する。この保持治具1は、
図1に示されるように、治具本体2と、治具本体2の表面に設けられた、被粘着物を粘着保持可能な粘着性表面を有する弾性部材3とを備えている。
【0024】
治具本体2は、
図1に示されるように、後述する弾性部材3を支持する。この治具本体2は、平滑な表面を有していればよく、弾性部材3を支持することができる限り種々の設計変更に基づく各種の形態にすることができる。例えば、この治具本体2は、
図1に示されるように、その端縁近傍が弾性部材3の端縁から突出するように、弾性部材3よりも大きな寸法を有する盤状薄葉体に形成されている。この治具本体2は弾性部材3とほぼ同じ寸法の方形を成す盤状薄葉体に形成されていてもよい。
【0025】
治具本体2は、弾性部材3を支持可能な材料で形成されていればよく、例えば、ステンレス鋼及びアルミニウム等の金属製プレート、アルミニウム箔及び銅箔等の金属箔、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリ塩化ビニル等の樹脂フィルム又は樹脂板等を挙げることができる。さらに、治具本体2はシート状物を複数積層して成る積層体とすることもできる。
【0026】
弾性部材3は、被粘着物の一平面に接して多数の被粘着物を粘着により保持することができるように設計され、例えば、
図1に示されるように、治具本体2の表面に治具本体2よりも一回り小さな方形を成す盤状体に成形されている。この弾性部材3は、例えば、後述する粘着力を有する粘着性材料又はこの粘着性材料の硬化物で形成されており、表面全体が被粘着物を粘着保持可能な粘着性表面になっている。
【0027】
弾性部材3の粘着性表面は、被粘着物の表面に接触して被粘着物を粘着保持するから被粘着物を粘着保持することのできる粘着力を有している。具体的には、弾性部材3は、通常、1〜60g/mm
2の粘着力を有しているのがよく、7〜60g/mm
2の粘着力を有しているのがよい。弾性部材3の粘着力は下記「信越ポリマー法」によって測定された値である。この方法においては、弾性部材3を水平に固定する吸着固定装置(例えば、商品名:電磁チャック、KET−1530B、カネテック(株)製)又は真空吸引チャックプレート等と、測定部先端に、直径10mmの円柱を成したステンレス鋼(SUS304)製の接触子を取り付けたデジタルフォースゲージ(商品名:ZP−50N、(株)イマダ製)とを備えた荷重測定装置を用意し、この荷重測定装置における吸着固定装置又は真空吸引チャックプレート上に弾性部材3を固定し、測定環境を21±1℃、湿度50±5%に設定する。次いで、20mm/minの速度で弾性部材3の被測定部位に接触するまで前記荷重測定装置に取り付けられた前記接触子を下降させ、次いで、この接触子を被測定部位に所定の荷重で被測定部に対して垂直に3秒間押圧する。ここで、前記所定の荷重を25g/mm
2に設定する。次いで、180mm/minの速度で前記接触子を被測定部位から引き離し、このときに前記デジタルフォースゲージにより測定される引き離し荷重を読み取る。この操作を、被測定部位の複数箇所で行い、得られる複数の引き離し荷重を算術平均し、得られる算術平均値を弾性部材3の粘着力とする。
【0028】
弾性部材3は、粘着性表面の最大粗さRy(JIS B 0601−1994)が1.0〜6.0μmである。弾性部材3の最大粗さRyが1.0μm未満であると、最大粗さを有する山部分が小さすぎて被粘着物の接触面に密着しすぎるから被粘着物の離脱性が悪く、一方、弾性部材3の最大粗さRyが6.0μmを超えると、最大粗さを有する山部分が大きすぎて被粘着物を押圧して山部分が弾性変形しても粘着性表面の平坦性に劣るから被粘着物を高い粘着力で粘着保持できず、いずれにおいても、高い粘着力と被粘着物の離脱性とを高い水準で両立できない。高い粘着力と被粘着物の離脱性とをより一層高い水準で両立でき、この発明の目的をよく達成できる点で、最大粗さRyは1.0〜5.0μmであるのが好ましく、2.0〜4.0μmであるのが特に好ましい。最大粗さRyは、粘着性表面が被粘着物を粘着保持していない状態における最大粗さRyであって、JIS B 0601−1994に準拠して、カットオフ0.8mm、測定長さ2.4mm等の条件で少なくとも3箇所測定し、これらの算術平均値とする。最大粗さRyは後述する方法等によって調整することができる。
【0029】
弾性部材3は、粘着性表面における凹凸の平均間隔Sm(JIS B0601−1994)が5.0〜15.0μmであるのが好ましく、5.0〜11.0μmであるのがより一層好ましく、6.0〜11.0μmであるのが特に好ましい。粘着性表面の凹凸の平均間隔Smが前記範囲にあると、山部分と山部分(又は、谷部分と谷部分)との間隔が所望の間隔になるので山部分の弾性変形による粘着性表面の平坦性がより一層高くなって、この発明の目的をよく達成できる。粘着性表面の凹凸の平均間隔Smは、粘着性表面が被粘着物を粘着保持していない状態における凹凸の平均間隔Smであって、基本的にはJIS B0601−1994に記載された測定方法に従って測定される。このとき、カットオフ波長は0.8mm、評価長さは2.4mm、カットオフ種別はガウシアン、少なくとも3点における算術平均値である。粘着性表面の凹凸の平均間隔Smは後述する方法等によって調整することができる。
【0030】
弾性部材3は、この発明の目的をよく達成できる点で、粘着性表面の中心線平均粗さRa(JIS B 0601−1994)が0.1〜0.5μmであるのが好ましく、0.2〜0.4μmであるのが特に好ましい。粘着性表面の中心線平均粗さRaは、粘着性表面が被粘着物を粘着保持していない状態における中心線平均粗さRaであって、JIS B 0601−1994に準拠して、カットオフ0.8mm、測定長さ2.4mm等の条件で少なくとも3箇所測定し、これらの算術平均値とする。粘着性表面の中心線平均粗さRaは後述する方法等によって調整することができる。
【0031】
弾性部材3は、この発明の目的をよく達成できる点で、粘着性表面の十点平均粗さRz(JIS B 0601−1994)が1.0〜5.0μmであるのが好ましく、2.0〜4.0μmであるのが特に好ましい。粘着性表面の十点平均粗さRzは、粘着性表面が被粘着物を粘着保持していない状態における十点平均粗さRzであって、JIS B 0601−1994に準拠して、カットオフ0.8mm、測定長さ2.4mm等の条件で少なくとも3箇所測定し、これらの算術平均値とする。粘着性表面の十点平均粗さRzは後述する方法等によって調整することができる。
【0032】
弾性部材3は、粘着性表面の最大粗さRy、凹凸の平均間隔Sm、中心線平均粗さRa及び十点平均粗さRzそれぞれは次の方法で調整できる。例えば、弾性部材3の粘着性表面を公知の粗面化処理、例えば、サンドブラスト処理等で表面処理する方法、公知の粗面化処理で表面処理されたキャビティ内面を有する成形金型を用いて弾性部材3を成形する方法、弾性部材3又は弾性部材3を形成する粘着性材料に粒状物を含有させる方法等が挙げられる。
【0033】
弾性部材3又は弾性部材3を形成する粘着性材料に粒状物を含有させる方法(以下、この発明に係る表面粗面化方法と称する。)を簡単に説明する。この発明に係る表面粗面化方法に用いる粒状物は、粒子であればその形状、材質等は特に限定されず、例えば、公知の粒子状充填剤等が挙げられる。
【0034】
このような基準を満たす粒状物として、例えば、シリカ系充填材等の無機充填剤が挙げられる。シリカ系充填材としては、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ等の乾式法により合成されたシリカ、沈降シリカ、シリカゲル等の湿式法により合成されたシリカを挙げることができる。これらの中でも、ヒュームドシリカ、沈降シリカが好ましい。
【0035】
粒状物は、シリカ系充填材であるか否かを問わず、その表面が有機物で被覆されているのが凝集しにくく弾性部材3中にほぼ均一に分散する点で、好ましい。粒状物を被覆する有機物は、低分子有機化合物でもよいが、混合時の分散性の点で有機樹脂であるのが好ましい。有機樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、フッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中でも有機樹脂は高い耐熱性及び耐久性を発揮するものが好ましい。このような有機物被覆粒状物として、例えば、ポリエチレン被覆シリカ等が挙げられる。
【0036】
粒状物は、シリカ系充填材であるか否かを問わず、弾性部材3中にほぼ均一に分散して、最大粗さRy、凹凸の平均間隔Sm、中心線平均粗さRa及び十点平均粗さRzのうち少なくとも最大粗さRyを前記範囲に調整できる点で、その平均粒径が3〜30μmであるのが好ましく、3〜20μmであるのがより一層好ましく、5〜10μmであるのが特に好ましい。平均粒径の測定方法は二次粒子径d50(レーザー法)に準拠する。
【0037】
粒状物は、シリカ系充填材であるか否かを問わず、弾性部材3中にほぼ均一に分散して、最大粗さRy、凹凸の平均間隔Sm、中心線平均粗さRa及び十点平均粗さRzのうち少なくとも最大粗さRyを前記範囲に調整できる点で、弾性部材3を形成するゴム又は樹脂100質量部に対して、1〜25質量部の割合で弾性部材3に含有されているのが好ましく、3〜25質量部の割合で弾性部材3に含有されているのが特に好ましい。なお、この粒状物を弾性部材3に含有させるには弾性部材3を形成する粘着性材料に粒状物を添加させる方法等が挙げられる。
【0038】
弾性部材3は、その粘着性表面の硬度(JIS K6253[デュロメータA])が5〜50であるのが好ましく、30〜50であるのが特に好ましい。粘着性表面が前記硬度の範囲内にあると、粘着性表面に被粘着物を押圧して粘着保持させるときに、粘着性表面、特にその山部分が容易に弾性変形して粘着性表面がより一層平坦化され、被粘着物の接触面がより強固に密着されるうえ、被粘着物の損傷及び破損等を防止できる。なお、弾性部材3の硬度は粒状物の含有量等によって調整することができる。
【0039】
弾性部材3は、0.05〜5mm程度の厚さを有するのが好ましい。この弾性部材3の厚さが0.05mm未満であると、弾性部材3の機械的強度が低下し、弾性部材3の耐久性が十分でないことがあり、一方、5mmを越えると、弾性部材3が弾性変形しにくくなり、被粘着物を弾性部材3から容易に取り外すことができなくなることがある。
【0040】
弾性部材3は、接着剤層若しくはプライマー層によって、弾性部材3の粘着力によって、又は、固定具等によって、治具本体2の表面に固定されていればよく、保持治具1において、弾性部材3は接着剤層若しくはプライマー層を介して治具本体2の表面に固定されている。
【0041】
弾性部材3は、前記粘着力を発揮することのできる粘着性材料又はこの粘着性材料の硬化物で形成されていればよく、粘着材料として、例えば、フッ素系樹脂又はフッ素系ゴム、フッ素系樹脂又はフッ素系ゴムを含有するフッ素系組成物、シリコーン樹脂又はシリコーンゴム、シリコーン樹脂又はシリコーンゴムを含有するシリコーン組成物、ウレタン系エラストマー、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合エラストマー等の各種エラストマー等が挙げられる。この中でも、シリコーンゴム、及び/又は、シリコーンゴムを含有する付加反応硬化型粘着性シリコーン組成物及び過酸化物硬化型粘着性シリコーン組成物が好ましい。前記付加反応硬化型粘着性シリコーン組成物としては、例えば、特開2008−091659号公報に記載の、シリコーン生ゴム(a)と架橋成分(b)と粘着力向上剤(c)と触媒(d)とシリカ系充填材(e)とを含有する粘着性組成物を挙げることができる。前記過酸化物硬化型粘着性シリコーン組成物としては、例えば、特開2008−091659号公報に記載の、シリコーン生ゴム(a)と粘着力向上剤(c)とシリカ系充填材(e)と有機過酸化物(f)とを含有する粘着性組成物を挙げることができる。粘着性材料は適宜の条件で硬化される。なお、この発明に係る表面粗面化方法によって最大粗さRyを前記範囲内に調整するには、これらの粘着性材料には粒状物が所定量含まれている。
【0042】
この保持治具1は、弾性部材3の粘着性表面が前記範囲の最大粗さRyを有しているから、前記したように、互いにそう反する特性である、被粘着物を押圧したときの高い粘着力と被粘着物の離脱性とを両立して、この発明の目的をよく達成できる。また、保持治具1の粘着性表面はその全面が粘着性を有しており、必要時に被粘着物を容易に粘着保持するから被粘着物の粘着保持位置を高精度に位置決めする必要がなく、生産性及び取扱性に極めて優れる。
【0043】
この発明に係る取扱治具について説明する。この発明に係る取扱治具は、この発明に係る保持治具と、この保持治具における弾性部材の表面に沿って相対的に移動して粘着保持された被粘着物を脱離させる脱離具とを備えている。この発明に係る取扱治具は、例えば、複数の被粘着物を製造、搬送、収納又は検査等するために一旦粘着保持し、その後、粘着保持された被粘着物を取り外すときに、好適に使用される。この発明に係る取扱治具における保持治具は前記した通りであり、例えば、保持治具1等が挙げられる。
【0044】
この発明に係る取扱治具における脱離具は、保持治具における弾性部材の表面に沿って保持治具に対して相対的に移動して、この保持治具に粘着保持された被粘着物を脱離させることができる形態を有していればよく、例えば、保持治具に粘着保持された被粘着物に衝突してこの被粘着物を押圧することができる被衝突部を有する脱離具が好適に挙げられる。このような脱離具として、例えば、その先端が前記被衝突部として機能する転倒配置された三角柱状のブレードであってもよく、また、自身が前記被衝突部として機能するワイヤー等であってもよい。この発明に係る取扱治具における脱離具は、保持治具における弾性部材の表面に
非接触状態で相対的に移動する。
【0045】
この発明に係る取扱治具の一例である取扱治具4は、保持治具1と脱離具5とを備えている。保持治具1は前記した通りであり、脱離具5は、例えば、
図2に示されるように、転倒配置された三角柱状を成し、その先端が前記被衝突部として機能するブレードである。この脱離具5は、その延在方向の長さ、すなわち、三角柱の高さが、保持治具1の弾性部材3に一列に粘着保持された複数の被粘着物を一挙に脱離させることができる点で、弾性部材3の長さよりも長くなっているのがよい。なお、脱離具5の先端は被粘着物に衝突する被衝突部として機能するから、被粘着物への傷付き防止等を目的として弾性材料で形成又は被覆されてもよい。
【0046】
この発明に係る取扱治具を用いて被粘着物を取扱う取扱方法の一例(以下、一取扱方法と称することがある。)を、取扱治具4を例にして、説明する。この一取扱方法は、被粘着物が粘着保持された保持治具1の粘着性表面に沿って脱離具を相対的に移動させて被粘着物を取り外す脱離工程を有し、好ましくは被粘着物を保持治具1における弾性部材3の粘着性表面に押圧して粘着保持させる保持工程を有する。すなわち、この一取扱方法は、被粘着物を粘着保持し、粘着保持した被粘着物を取り外す方法である。
【0047】
前記粘着工程は、被粘着物を弾性部材3の粘着性表面に押圧して粘着保持させる工程である。取扱治具4の保持治具1に被粘着物を起立状態に保持するには、弾性部材3上に複数の被粘着物を起立状態で所定のパターンに配列し、その底面を保持治具1における弾性部材3の粘着性表面に押圧する。そうすると、被粘着物の底面が粘着性表面に圧接して、前記したように、弾性部材3の山部分が弾性変形して粘着性表面が平坦化され、粘着性表面の粘着力で複数の被粘着物が弾性部材3に粘着保持される。被粘着物をこのようにして粘着保持する方法として、例えば特開2008−091659号公報に記載された方法等が挙げられる。具体的には、被粘着物の軸線長さよりも薄い厚さを有し、被粘着物が通過可能な複数の配設孔が形成された立設配置板を弾性部材3に載置した状態で、配設孔に被粘着物を挿入し、次いで、例えば平坦な板状部材等を用いて、この被粘着物の自由端を弾性部材3に向けて押圧すると、被粘着物が弾性部材3に粘着保持される。
【0048】
この一取扱方法において、保持治具1に粘着保持された被粘着物を取り外すには、脱離具5を保持治具1の粘着性表面に沿って相対的に移動させて被粘着物を側方に押圧する。具体的には、脱離具5を保持治具1の粘着性表面近傍に非接触となるように配置する。このとき、脱離具5は保持治具1の表面に接触させなくても、この発明に係る保持治具であれば被粘着物を所望のように脱離させることができる。このように配置された脱離具5を粘着性表面に沿って相対的に前進移動すなわち被粘着物側に移動させる。そうすると、脱離具5は、その先端が被粘着物の側面に当接して、被粘着物を前記方向すなわち側方に押圧して傾斜させ、弾性変形した山部分が復元して粘着性表面が前記範囲の最大粗さRyになって、被粘着物の接触面が弾性部材3の粘着性表面から剥がれる。このようして、脱離具5で押圧された被粘着物は保持治具1の弾性部材3から脱離する。このようにして、取扱治具4によれば粘着保持した被粘着物のほとんどすべてを脱離させることができる。
【0049】
なお、特許文献2に記載の方法は「ブレードの先端により粘着層を凹ませ、その状態でブレードを粘着層表面方向に相対的に移動させる」方法であり、また、特許文献3に記載の方法は「掻取り手段を前記粘着材層の表面に沿って、かつ、前記非粘着部分又は前記低粘着部分が移動方向終端にくるような方向に移動させ、電子部品を粘着材層から掻き取る方法」であるが、小型部品掻き取り部材を弾性材表面上に摺動させても、被粘着物が転倒して再度粘着層表面に粘着されてしまい、小型部品を容易に取り外すことができないことがある。また、掻き取り部材を弾性材表面上に摺動させると、特に、被粘着物を確実に取り外す目的で、掻き取り部材を弾性材表面上に強く押し当てて摺動させ、又は、掻き取り部材を勢いよく弾性材表面上に摺動させると、小型部品掻き取り部材によって弾性材表面に傷が付き、損傷することがある。これに対して、この発明に係る取扱治具は離脱性に優れたこの発明に係る保持治具を備えているから、被粘着物が転倒したとしても粘着性表面に強く押圧されない限り再粘着することはなく、粘着保持されている被粘着物のほとんどすべてを再粘着させることなく容易に弾性部材3から離脱させることができるうえ、離脱具5を粘着性表面上を摺動させることも押し当てる必要もない。したがって、この発明に係る取扱治具は離脱具による弾性部材特に粘着性表面の損傷を高度に防止できる。
【0050】
このように、この発明に係る保持治具、及び、この発明に係る取扱治具は、多数の被粘着物を所望のように粘着保持できるうえ、保持治具に粘着保持した被粘着物のほとんどすべてを容易に脱離させることができる。したがって、この発明に係る保持治具、及び、この発明に係る取扱治具は、例えば、被粘着物の製造工程、散在した被粘着物の回収等に好適に用いられる。
【0051】
この発明に係る一組の保持治具を、図を参照して、説明する。この発明に係る一組の保持治具は、第1治具本体と前記第1治具本体の表面に設けられた第1弾性部材を備えて成る第1保持治具と、第2治具本体と前記第2治具本体の表面に設けられた第2弾性部材を備えて成る第2保持治具とを備え、第1保持治具及び第2保持治具の少なくとも一方はこの発明に係る保持治具であり、かつ、第2弾性部材は第1の弾性部材の粘着力よりも大きな粘着力を有している。この発明に係る一組の保持治具において、第1保持治具及び第2保持治具のうち第2保持治具がこの発明に係る保持治具であるのが好ましく、第1保持治具及び第2保持治具の双方がこの発明に係る保持治具であるのが特に好ましい。この発明に係る一組の保持治具において第1保持治具及び第2保持治具は粘着力以外は基本的に同様に構成されていてもよい。この発明に係る一組の保持治具は、例えば、複数の被粘着物の両端部に順次所定の処理を施して被粘着物を製造等するために、一方の保持治具に粘着保持した被粘着物を他方の保持治具に移し替えた後、移し替えた被粘着物を取り外すときに、好適に使用される。
【0052】
この発明に係る一組の保持治具の一例である一組の保持治具6は、
図3に示されるように、第1治具本体2Aと、この第1治具本体2Aの表面に設けられ、被粘着物を粘着保持可能な第1弾性部材3Aを備えて成る第1保持治具1Aと、第2治具本体2Bと、この第2治具本体2Bの表面に設けられ、被粘着物を粘着保持可能な第2弾性部材3Bを備えて成る第2保持治具1Bとを備えている。第1保持治具1A及び第2保持治具1Bは保持治具1と基本的に同様に構成されている。
【0053】
第1保持治具1A及び第2保持治具1Bにおいて、第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとは、被粘着物を粘着保持することのできる粘着力、通常、1〜60g/mm
2の粘着力(前記「信越ポリマー法」による)を有しているのがよく、7〜60g/mm
2の粘着力を有しているのがよい。
【0054】
そして、第2保持治具1Bにおける第2弾性部材3Bは、第1弾性部材3Aの粘着力よりも大きな粘着力を有している。第1弾性部材3A及び第2弾性部材3Bがこのような粘着力の関係を有することにより、第1保持治具1Aにおける第1弾性部材3Aから第2保持治具1Bにおける第2弾性部材3Bに被粘着物を移し替えることができる。第1弾性部材3Aから第2弾性部材3Bに被粘着物を脱落することなくスムーズに移し替えることができる点で、第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとの粘着力(前記「信越ポリマー法」による)の差は15〜43g/mm
2であるのが好ましく、18〜35g/mm
2であるのがより一層好ましく、20〜30g/mm
2であるのが特に好ましい。各第1弾性部材3A及び3Bの粘着力は粘着力向上剤の含有量及び粒状物の含有量等によって調整することができる。
【0055】
一組の保持治具6において、第1保持治具1A及び第2保持治具1Bはいずれも保持治具1とされ、換言すると、第1保持治具1Aにおける第1弾性部材3A及び第2保持治具1Bにおける第2弾性部材3Bのいずれも前記範囲の最大粗さRyを有している。第1保持治具1A及び第2保持治具1Bのいずれも保持治具1であると、多数の被粘着物を所望のように粘着保持できるうえ、第1保持治具1Aの第1弾性部材3Aから第2保持治具1Bの第2弾性部材3Bへと、粘着保持されたほとんどすべての被粘着物をその粘着保持された起立状態を維持したままに、移し替えることができる。
【0056】
この発明に係る被粘着物保持装置について説明する。この発明に係る被粘着物保持装置はこの発明に係る一組の保持治具を備えている。この発明に係る被粘着物保持装置の一例である被粘着物保持装置を、図を参照して、説明する。
図4に示されるように、被粘着物保持装置10は、第1保持治具1A及び第2保持治具1Bを含む一組の保持治具を備え、被粘着物を粘着保持すると共に第1保持治具1Aから第2保持治具1Bに被粘着物を移し替えることのできる装置である。被粘着物保持装置10が備える一組の保持治具は一組の保持治具6と同様に構成されている。
【0057】
図4に示されるように、被粘着物保持装置10は、第1保持治具1Aと第2保持治具1Bとが、第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとが相対向するように配置可能に成っている。これにより、第1保持治具1Aに粘着保持された被粘着物を、例えば、起立状態を維持したままに、第2保持治具1Bに移し替えることができる。このような第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとの配置は機械的構成からなる変位手段により実現されてもよく、手動により実現されてもよい。
【0058】
図4に示されるように、第1保持治具1Aは、治具本体2Aにおける第1弾性部材3Aが形成されていない表面側が、保持治具変位手段12から下方に延在する支持アーム13の先端に設けられた支持部材14に固定され、保持治具変位手段12に支持されている。
【0059】
この保持治具変位手段12は、軌条11に取り付けられ、この軌条11に沿って水平方向に運動可能に構成されると共に支持アーム13を上下方向に運動可能に構成されている。したがって、この保持治具変位手段12に支持された第1保持治具1Aは保持治具変位手段12によって水平方向及び上下方向に自在に移動可能と成っている。すなわち、被粘着物を懸垂保持する第1弾性部材3Aを有する第1保持治具1Aは、例えば、導電ペースト浴の上方に、又はその位置から導電ペースト浴の上方以外の適宜の位置、例えば、第2保持治具1Bの上方の位置に移送されることができると共に、第2保持治具1Bに向けて下降させられ、また第2保持治具1Bの第2弾性部材3Bに被粘着物を保持させ替えた後、第1保持治具1Aを第2保持治具1Bから上昇させることができる。
【0060】
さらに、この保持治具変位手段12は、軌条11を中心軸にして軸回りに回転運動可能に構成されている。保持治具変位手段12がこのように回転運動可能であると、第1保持治具1Aの状態を、被粘着物を第1弾性部材3Aにより懸垂保持する状態、及び、被粘着物を第1弾性部材3Aにより立設保持する状態に所望のように変えることができるようになる。
【0061】
また、
図4に示されるように、第2保持治具1Bは、第2治具本体2Bにおける第2弾性部材3Bが形成されていない表面側が、保持治具変位手段16から上方に延在する支持アーム17の先端に設けられた支持部材18に固定され、保持治具変位手段16に支持されている。
【0062】
この保持治具変位手段16は、軌条11とほぼ直交する軌条15に取り付けられ、基本的に保持治具変位手段12と同様に形成されている。したがって、この保持治具変位手段16に支持された第2保持治具1Bは保持治具変位手段16によって水平方向及び上下方向に自在に移動可能とされ、かつ、軌条15を中心軸にして軸回りに回転運動可能になっている。
【0063】
保持治具変位手段12及び保持治具変位手段16における運動機構は、特に限定されず、例えば、駆動力を発生する駆動手段、例えば、モータと、このモータの出力を軌条11又は15、及び、支持アーム13又は17に伝達する伝達手段、例えば、歯車、ワイヤー等とを備えた運動機構が挙げられる。この運動機構は、通常のパソコン等によって、制御しても、手動で制御してもよい。
【0064】
この被粘着物保持装置10は、軌条11と軌条15が交差する位置近傍で、第1保持治具1Aと第2保持治具1Bとが、第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとが相対向するように配置可能に成っている。これにより、第1保持治具1Aに粘着保持された被粘着物を第2保持治具1Bに移し替えることができる。
【0065】
次に、この被粘着物保持装置10を用いて小型電子部品用部材の一つであるチップコンデンサ本体に電極を形成して小型電子部品であるチップコンデンサを製造する方法について説明し、併せてこの被粘着物保持装置10の作用について説明する。
図5に示されるように、このチップコンデンサ本体7は四角柱体を成し、例えば
図9に示されるように、チップコンデンサ9はこのチップコンデンサ本体7の両端部それぞれに電極8が形成されて成る。
【0066】
被粘着物保持装置10を用いてチップコンデンサ本体7に電極8を形成するには、先ず、第1弾性部材3Aにチップコンデンサ本体7を粘着保持する。具体的には、保持治具変位手段12を軌条11を中心軸にして軸回りに回転運動させて第1保持治具1Aを第1弾性部材3Aが上方になるように配置して、例えば前記したように、前記立設配置板を用いてチップコンデンサ本体7を第1弾性部材3Aに押圧する。そうすると、チップコンデンサ本体7によって第1弾性部材3Aが弾性変形して平坦化され、チップコンデンサ本体7が第1弾性部材3Aに粘着保持される。
【0067】
このようにしてチップコンデンサ本体7を粘着保持した後に、
図5に示されるように、保持治具変位手段12を軌条11を中心軸にして軸回りに回転運動させると、第1弾性部材3Aに多数のチップコンデンサ本体7が懸垂保持された状態になる。次いで、保持治具変位手段12(図示せず。)を軌条11(図示せず。)に沿って水平方向に運動させて懸垂保持された多数のチップコンデンサ本体7を導電ペースト浴(図示せず。)の上方に水平移動させ、支持アーム13を下方向に運動させてチップコンデンサ本体7の下端部を導電ペースト浴に浸漬させる。しばらくの後に支持アーム13を上方向に運動させて、チップコンデンサ本体7に塗布された導電ペーストを乾燥させる。そうすると、
図6に示されるように、第1弾性部材3Aに懸垂保持された各チップコンデンサ本体7の下端部にほぼ均等な大きさの電極8が形成される。このとき、被粘着物は、第1弾性部材3Aに所望のように粘着保持されているから、導電ペーストに浸漬中及び導電ペーストから引上げるときに、第1弾性部材3Aから脱落することも、傾斜することもない。
【0068】
次いで、保持治具変位手段12を軌条11に沿って水平方向に運動させて第2保持治具1Bの上方に第1保持治具1Aを水平移動させ、
図7に示されるように、支持アーム13を下方向に運動させて第1保持治具1Aを第2保持治具1Bに向かって降下させる。第1保持治具1Aをさらに降下させて、第1保持治具1Aに粘着保持されたチップコンデンサ本体7の下端部を第2保持治具2Aの第2弾性部材3Bに圧接させる。そうすると、チップコンデンサ本体7によって第2弾性部材3Bが弾性変形して平坦化され、第1弾性部材3Aよりも大きな粘着力を発揮するから、第1弾性部材3Aに粘着保持されていたチップコンデンサ本体7は大きな粘着力で第2弾性部材3Bに粘着される。次いで、支持アーム13を上方向に運動させて第1保持治具1Aを上昇させると、第2弾性部材3Bは所望の粘着力を発現していると共に、第2弾性部材3Bは第1弾性部材3Aとの粘着力よりも大きな粘着力を有しているから、チップコンデンサ本体7は電極8を介して第2弾性部材3Bに強固に粘着されており、第1保持治具1Aにおける第1弾性部材3Aにチップコンデンサ本体7がほとんど残存することなく離脱する。このようにして、第1保持治具1Aから第2保持治具1Bに多数のチップコンデンサ本体7を脱落することも転倒することもなく所望のように移し替えることができる。
【0069】
次いで、保持治具変位手段16(図示せず。)を軌条15(図示せず。)を中心軸にして軸回りに回転運動させ、第2保持治具1Bにチップコンデンサ本体7が懸垂保持された状態にされる。その後、前記と同様にして懸垂保持されたチップコンデンサ本体7の下端部に導電ペーストを塗布して乾燥させて電極8を形成する。
【0070】
このようにして第2保持治具1Bの第2弾性部材3Bには、
図8に示されるように、チップコンデンサ本体7それぞれの両端部にほぼ均等な大きさの電極8が形成されて成るチップコンデンサ9が懸垂された状態で粘着保持されている。そして、この第2保持治具1Bに粘着保持されたチップコンデンサ9は、例えば、第2保持治具1Bの粘着性表面に沿って相対的に移動する脱離具5によって側方に押圧されることで、弾性変形した第2弾性部材3Bが復元して、第2弾性部材3Bから容易に脱離して落下する。
【0071】
このように、この発明に係る一組の保持治具6、及び、被粘着物保持装置を用いることにより、多数の被粘着物を一挙に起立状態で一方の保持治具に所望のように粘着保持することができると共に、被粘着物を一方の保持治具から他方の保持治具に移し替える際に、被粘着物が一方の保持治具に取り残され、転倒することを効果的に防止して、多数の被粘着物を一方の保持治具から他方の保持治具に起立状態を維持したままに移し替えることができる。すなわち、この発明に係る一組の保持治具及び被粘着物保持装置を用いれば、被粘着物を生産性よく製造することができる。
【0072】
この発明に係る保持治具、取扱治具、一組の保持治具及び被粘着物保持装置は、前記例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、前記保持治具1において、弾性部材3は、その表面全体が粘着性表面となっているが、この発明において、弾性部材は自身の表面の少なくとも一部が粘着性表面になっていればよい。
【0073】
前記保持治具1においては、治具本体2及び弾性部材3はいずれも矩形に形成されているが、治具本体及び弾性部材は、小型部品の製造に適した形状であればよく、被粘着物の形状、被粘着物保持装置の形状、製造工程、作業性等に応じて、任意の形状とされる。例えば、保持治具は、正方形、長方形、五角形、六角形等の多角形、円形、楕円形、不定形、又は、これらを組み合わせた形状等の板状体が挙げられる。また、治具本体2における弾性部材3が形成されない一方の面側は、平面形状であっても、半円筒体等の立体形状であってもよい。
【0074】
前記保持治具1は方形を成す盤状体の治具本体2を備えているが、この発明において、保持治具は、弾性部材の一部に支持部材が形成されてもよい。また、この支持部材は弾性部材と共に屈曲性を有する材料で形成されていてもよい。
【0075】
前記保持治具1は方形の盤状体を成しているが、この発明において、保持治具は、用途等に応じて、無端ベルト状、肉厚の板状体、シート体、長尺体等の形態に適宜に形成されることができる。例えば、無端ベルト状に形成された保持治具は、その全体が無端ベルト状に形成されていること以外は前記保持治具1と基本的に同様に形成されている。したがって、この保持治具は、無端ベルト状に形成された支持部材と、無端ベルト状になるように支持部材の表面に積層された弾性部材とから成る。
【0076】
前記取扱治具4は、保持治具及び脱離具を備えて成るが、この発明において、取扱治具は、これら以外の部材又は要素、例えば、被粘着物の収納部材、脱離具の駆動手段、また、特開2008−091659号公報に記載された立設配置板例えば前記立設配置板、及び、立設配置板の配設孔に挿入された被粘着物を第1保持治具に向けて押圧するプレス板等を備えていてもよい。
【0077】
前記一組の保持治具6においては、第1保持治具1Aと第2保持治具1Bとを備えているが、この発明において、一組の保持治具は、第1保持治具及び第2保持治具に加えて、他の部材又は要素、例えば、第3保持治具、前記脱離具等を備えていてもよい。
【0078】
前記被粘着物保持装置10においては、第1保持治具1Aと第2保持治具1Bとを備えているが、この発明において、被粘着物保持装置は、第1保持治具及び第2保持治具に加えて、他の部材又は要素、例えば、第3保持治具、前記脱離具等を備えていてもよい。
【0079】
また、前記一組の保持治具6及び前記被粘着物保持装置10においては、第1弾性部材3Aと第2弾性部材3Bとは同一の粘着性材料によって形成されていても異なる粘着性材料によって形成されてもよい。
【0080】
さらに、前記被粘着物保持装置10においては、軌条11と軌条15とがほぼ直角に交差するように配設されているが、この発明において、軌条と軌条とは略平行に配設されていてもよい。
【0081】
また、前記被粘着物保持装置10においては、保持治具変位手段12及び16は軌条11及び15を中心軸にして軸回りに回転運動可能に構成されているが、これらの保持治具変位手段は回転運動不能に構成されてもよい。この場合には、第1弾性部材にチップコンデンサ本体を粘着保持させた第1保持治具を保持治具変位手段に支持させればよく、第2弾性部材にチップコンデンサを粘着保持した第2保持治具を保持治具変位手段から取り外してチップコンデンサを第2の弾性部材から取り外せばよい。
【実施例】
【0082】
(実施例1)
ステンレス鋼板(SUS304製、厚さ0.5mm)から一辺の長さが120mmである正方形の盤状体を切り出した。この盤状体における一方の表面をアセトンで脱脂処理した後、シリコーンゴム接着用プライマー(商品名「X−33−156−20」、信越化学工業株式会社製)を弾性部材形成領域(一辺の長さが110mmの正方形、この正方形の中心と盤状体の中心とは一致している)に適量塗布して、23℃の環境中で乾燥し、プライマー層(厚さ3μm)を形成した。このようにして治具本体2を作製した。
【0083】
弾性部材3を形成する粘着性材料として下記組成を有する付加反応硬化型粘着性シリコーン組成物を準備した。
・シリコーン生ゴム(a)と架橋成分(b)と粘着力向上剤(c)と触媒(d)とを含有するシリコーンゴム組成物(商品名「X−34−632 A/B」、信越化学工業株式会社製)90質量部
・ポリエチレンで表面を被覆した平均粒径10μmシリカ 10質量部(シリコーン生ゴム(a)を100質量部としたときの換算含有量(第1表において換算含有量と表記する。)は13質量部)
【0084】
作製した治具本体2を金型に収納して、その弾性部材形成領域上に形成されたキャビティ(一辺の長さが110mm、厚さ0.8mmの直方体)に、準備した付加反応硬化型粘着性シリコーン組成物を注入し、120℃、10MPaの条件下、トランスファー成形し、次いで、200℃、4時間の条件下、さらに硬化させて、治具本体2の表面に弾性部材3を形成して保持治具1を製造した。
【0085】
(実施例2)
前記シリカの平均粒径を6μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして保持治具1を製造した。
【0086】
(実施例3〜5)
前記シリカの含有量を3質量部(シリコーン生ゴム(a)を100質量部としたときの換算含有量は4質量部)、7質量部(シリコーン生ゴム(a)を100質量部としたときの換算含有量は9質量部)及び14質量部(シリコーン生ゴム(a)を100質量部としたときの換算含有量は18質量部)にそれぞれ変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして保持治具1を製造した。
【0087】
(比較例1及び2)
前記シリカの含有量を0質量部及び21質量部(シリコーン生ゴム(a)を100質量部としたときの換算含有量は27質量部)に変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして保持治具を製造した。
【0088】
(粘着性表面の測定)
各実施例及び各比較例でそれぞれ製造した保持治具における粘着性表面の最大粗さRy、凹凸の平均間隔Sm、粘着力及び硬度それぞれを前記測定方法に基づいて測定した結果を第1表に示す。
【0089】
(粘着性評価)
直方体状の被粘着物(縦0.3mm×横0.3mm×高さ0.6mm)約25,000個を一様に配列し、各被粘着物の頂面(縦0.3mm×横0.3mm)に各実施例及び各比較例でそれぞれ製造した保持治具における弾性部材の粘着性表面を押し当てて、被粘着物の粘着状態を評価した。その結果、実施例1〜5の保持治具は大部分の被粘着物を粘着保持でき、特に実施例3及び4の保持治具はほとんどすべての被粘着物を粘着保持できた。一方、比較例1及び2の保持治具は大部分の被粘着物を粘着保持できなかった。
【0090】
(離脱性評価)
前記粘着性評価と基本的に同様にして、各実施例及び各比較例でそれぞれ製造した保持治具の弾性部材に、直方体状の被粘着物(縦0.3mm×横0.3mm×高さ0.6mm)約25,000個を起立状態となるように、粘着保持させた。なお、比較例1及び2の保持治具は、その弾性部材を被粘着物に強固に押し当てて強制的に粘着保持させた。このようにして被粘着物を起立状態に粘着保持させた後に弾性部材の粘着性表面に非接触となるようにポリアセタール製ブレードを粘着性表面に沿って移動させて被粘着物を掻きとった。その結果、実施例1〜5の保持治具は、弾性部材3が損傷されることなく粘着保持されているすべての被粘着物を離脱させることができ、高い離脱性を示した。一方、比較例1及び2の保持治具、特に比較例1の保持治具は、ポリアセタール製ブレードを粘着性表面に接触又は押圧させた状態で移動させなければ粘着保持されている被粘着物を離脱させることができないうえ、一度離脱させた被粘着物が粘着性表面に再粘着することがあり、離脱性は十分ではなかった。
【0091】
(転写性評価)
実施例3で製造した保持治具と実施例5で製造した保持治具(弾性部材の粘着力の差は22g/mm
2)とを用いて被粘着物の転写試験を行った。具体的には、前記粘着性評価と基本的に同様にして、実施例5で製造した保持治具の弾性部材に、直方体状の被粘着物(縦0.3mm×横0.3mm×高さ0.6mm)約25,000個を起立状態となるように、粘着保持させた。次いで、実施例3で製造した保持治具の弾性部材を実施例5の保持治具の上方に位置させ、静かに下降させた。実施例5の保持治具における弾性部材の表面に立設する多数の直方体状の被粘着物の上端部に、実施例3の保持治具における弾性部材を接触させた。次いで、接触後3秒が経過してから、実施例3の保持治具を上方に180mm/min.の速度で持ち上げて実施例5の保持治具から引き離した。引き離された実施例3の保持治具における直方体状の被粘着物の保持状態を観察したところ、実施例5の保持治具に取り残された直方体状の被粘着物の数が全体に対して0.5%未満であり、高い転写性を示した。
【0092】
【表1】