(57)【要約】【課題】  第１の静電チャックに吸着された被吸着物を、一度に多数であっても、静電チャックとの位置関係を保ったまま、第２の静電チャックに確実に移載することが可能な方法を提供する。【解決手段】  静電吸着力によって物体を吸着する第１および第２の静電チャックを用い、第１の静電チャックの静電吸着力によって吸着された物体を第２の静電チャックへと受渡移載する方法であって、第１の静電チャックに吸着されている前記物体に、電源及びアースから絶縁されている第２の静電チャックを当接させた後、第１の静電チャックを電源及びアースから絶縁して第１の静電チャックの静電吸着力を停止し、次いで、第２の静電チャックに静電吸着力を印加して前記物体を第２の静電チャックの静電吸着力によって吸着する物体の移載方法を特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電吸着力によって物体を吸着する第１および第２の静電チャックを用い、第１の静電チャックの静電吸着力によって吸着された物体を第２の静電チャックへと受渡移載する方法であって、第１の静電チャックに吸着されている前記物体に、電源及びアースから絶縁されている第２の静電チャックを当接させた後、第１の静電チャックを電源及びアースから絶縁して第１の静電チャックの静電吸着力を停止し、次いで、第２の静電チャックに静電吸着力を印加して前記物体を第２の静電チャックの静電吸着力によって吸着することを特徴とする物体の移載方法。
【請求項２】
前記物体が炭素繊維である、請求項１に記載の物体の移載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、静電チャックを用いた物体の移載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
目隙のある紙や電子材料のプリント基板など、小径孔を多数有する薄い平板状の物体を枚葉毎に搬送する手段として、種々の方法が知られている。例えば、高流量のブロアを用いて、多数の吸着孔を有する吸着面で吸着し搬送する方法などが知られているが、この方法では、物体を吸着している間は常に高流量のブロアを運転させ続ける必要があるため、運用コストが高騰するという問題と、前記吸着面全体を減圧させるための高流量向け配管を引き回す必要があるため、装置の大型化に伴って設備費が高騰するといった問題があった。
【０００３】
この問題を回避するための手段として、静電チャックを用いた物体の搬送が知られており、この方法においては、被吸着物の表面に静電吸着力が均一に働き、小径孔を多数有する物体であっても均一に吸着することが出来る。静電チャックは、その吸着原理から、物体を吸着している間に流れる電流が非常に小さいため、ブロアでの減圧吸着に比べて、物体の搬送における運用コストを低減することが可能となる。また、高流量向け配管を引き回す必要が無いため、装置を小型化することが容易であり、設備費を低減することも可能である。
【０００４】
しかしながら、前記静電チャックを用いた物体の搬送において、吸着した物体を脱離させる際、静電チャックへの電圧印加を停止したとしても、静電チャックと被吸着物との間に電荷が残留してしまい、任意に脱離できない問題があった。
【０００５】
かかる問題に対して、例えば、特許文献１や特許文献２には、被吸着物を脱離するタイミングにおいて、静電チャックに印加している電圧を、瞬時遮断するのではなく、短時間低電圧で保持する、もしくは振動的に変化させながら減衰させる方法が開示されている。かかる開示によれば、電圧を瞬時に遮断した場合に比べて、残留している電荷を素早く解消でき、被吸着物が脱離するまでの時間を低減させることができるとの効果が挙げられている。
【０００６】
一方で、特許文献３には、第１の静電チャックで搬送した被吸着物を第２の静電チャックに移載するための方法として、第２の静電チャックに印加される電圧を、第１の静電チャックに印加される電圧よりも高くする方法が開示されている。かかる開示によれば、第１の静電チャックと被吸着物とが引き合う力よりも、第２の静電チャックと被吸着物とが引き合う力の方が大きくなることにより、被吸着物の移載が出来るとの効果が挙げられている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９９４２４号公報
【特許文献２】特開平１０−２８４５８３号公報
【特許文献３】特開２００２−５０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３の方法には、確実性に欠けるという問題がある。特に、紙片や繊維といった軽量な材料が被吸着物であり、且つ一度に多数の被吸着物を、第１の静電チャックから第２の静電チャックへと移載前の位置関係を保持したまま移載し、その後第２の静電チャックで搬送することが要求される場合において、上記方法では、移載できずに第１の静電チャックに残留し続ける被吸着物が発生するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、第１の静電チャックに吸着された被吸着物を、一度に多数であっても、静電チャックとの位置関係を保ったまま、第２の静電チャックに確実に移載することが可能な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係る静電チャックを用いた物体の移載方法は以下の通りである。すなわち、静電吸着力によって物体を吸着する第１および第２の静電チャックを用い、第１の静電チャックの静電吸着力によって吸着された物体を第２の静電チャックへと受渡移載する方法であって、第１の静電チャックに吸着されている前記物体に、電源及びアースから絶縁されている第２の静電チャックを当接させた後、第１の静電チャックを電源及びアースから絶縁して第１の静電チャックの静電吸着力を停止し、次いで、第２の静電チャックに静電吸着力を印加して前記物体を第２の静電チャックの静電吸着力によって吸着することを特徴とする物体の移載方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る物体の移載方法を用いれば、第１の静電チャックに吸着された被吸着物を、静電チャックとの位置関係を保ったまま第２の静電チャックに確実に移載することができる。そして、本発明によれば、被吸着物が表面平滑でなくても、また、軽量であったり多数ある場合であっても同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明で用い得る静電チャックの一実施態様を示す概略模式図である。
【図２】本発明で用い得る静電チャックの電極によって形成される回路の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、本発明はこの図によって何ら制限される物ではない。
【００１４】
図１は、本発明で用い得る静電チャックの一実施態様を示すものであり、第１の静電チャック１１と第２の静電チャック２１とが、被吸着物２を介して対向配置されている状態を示している。
【００１５】
第１の静電チャック１１は吸着層１３と絶縁層１４とで電極１５を挟むように構成されている。吸着層１３は、体積抵抗値が１０８Ω・ｃｍ以上である材料であることが好ましく、特に強い静電吸着力を発現するためには体積抵抗値が１０８Ω・ｃｍ〜１０１２Ω・ｃｍの範囲内である材料であることがより好ましい。かかる吸着層としては、例えばプラスチックやゴム等が好ましく使用できる。
【００１６】
絶縁層１４は、体積抵抗値が１０１５Ω・ｃｍ以上であるような絶縁性の材料からなることが好ましい。
【００１７】
電極１５は、例えば図２に示すように、２つの電極１５１および１５２からなり、櫛歯状の回路を形成していることが好ましい。電極１５としては、体積抵抗値が１０８Ω・ｃｍ未満であるような導電性の材料である金属や樹脂、もしくは前記材料の混合物が好ましく使用できる。
【００１８】
なお、第２の静電チャック２１も、第１の静電チャック１１と同様に構成することが好ましい。
【００１９】
また、被吸着物２については、第１の静電チャック１１および第２の静電チャック２１よりも小さな、実質的に平板状の物体であればよく、表面に微小な凹凸を有していても良く、また、面内に目隙や小径孔があっても良く、一つの材料からなっていても混合物であっても良い。
【００２０】
さらに、電源装置として、第１の静電チャック１１のための電源装置１６と、第２の静電チャック２１のための電源装置２６があり、配線３３を介して各静電チャックの電極１５、２５と接続され、配線３４を介してアース４と接続される。電源装置１６，２６は、１００Ｖ〜１０ｋＶ程度の高電圧を発生させることができる物が好ましい。
【００２１】
例えば電源装置１６から発生した高電圧は、配線３３を介して静電チャックの電極１５へ電圧を印加し、電極１５１と１５２との間に電位差を生じる。電極１５１と１５２との間に生じた電位差により、静電チャックの吸着層１３の表面と被吸着物２の表面との間に電荷５が発生し、電荷５が引き合う静電吸着力によって被吸着物２が吸着される。電源装置２６から発生した高電圧も同様である。
【００２２】
図１に示す状態において、第１の静電チャック１１は、第１の静電チャックのための電源装置３１およびアース４からは絶縁されている。このとき、第１の静電チャック１１と配線３３および３４とは機械的に取り外されることで絶縁されていても良く、配線３３および３４の途中に、スイッチやリレー等を用いた回路遮断する機構が取り付けられていても良い。さらに、前記回路遮断機構については、第１の静電チャックと第２の静電チャックの位置を認識する等により、図１に示す状態が発生したことを検出し、自動的に回路遮断を遂行する制御機構が設けられていても良い。
【００２３】
本発明は、静電吸着力によって物体を吸着する、例えば上記したような第１の静電チャック１１および第２の静電チャック２１を用いて以下のように行われる。
【００２４】
被吸着物２はあらかじめ第１の静電チャック１１の静電吸着力によって吸着されている。この被吸着物を第２の静電チャックへと受渡移載するにあたり、まず、第１の静電チャック１１に吸着されている被吸着物２に、電源装置２６及びアース４から絶縁されている第２の静電チャック２１を当接させる。続いて、第１の静電チャック１１を電源装置１６及びアース４から絶縁して、第１の静電チャック１１の静電吸着力を停止する。次いで、第２の静電チャック２１に静電吸着力を印加して、被吸着物２を第２の静電チャック２１の静電吸着力によって吸着する。このようにして、被吸着物２の受渡移載は完了する。なお、図１は、被吸着物２の受渡完了時の状態を示している。
【００２５】
ここで、一般に、静電チャックを搭載した装置において静電チャックが有する電極は、印加されている電圧の有無及び大小によらず、アースと接地状態にある。その様な状態において、仮に、被吸着物を移載するため第１の静電チャックと第２の静電チャックとが被吸着物を挟んで接触し、且つ第１の静電チャックに印加された電圧と第２の静電チャックに印加された電圧との間に差があると、静電チャックに印加された電荷は、より高い電圧が印加された静電チャックの表面から、被吸着物と、低い電圧が印加された静電チャックの接地状態にある電極とを介して、アースへ向かって移動する。そのため、上記接触状態の静電チャック間における電荷の移動によって、第１および第２の静電チャックそれぞれと、被吸着物との間に生じている電荷量の差は、第１および第２の静電チャックに印加された電圧から決定される電荷量の差よりも小さくなる。すなわち、第１および第２の静電チャック間における被吸着物に対する静電吸着力の差は、印加された電圧の差よりも小さくなり、その結果、被吸着物の移載がうまく行われず、先に被吸着物を吸着していた第１の静電チャックに被吸着物が残留し続けるという問題が発生する。
【００２６】
しかしながら、本発明においては、第２の静電チャック２１を被吸着物２に当接させた状態で、第１の静電チャック１１を電源装置１６およびアース４から絶縁する。このことによって、前述した、より高い電圧が印加されている第２の静電チャック２１から被吸着物２を介して第１の静電チャックへと電荷が流れる問題を、確実に回避することができる。そして、第２の静電チャック２１に働く静電吸着力は、第１の静電チャック１１にはたらく静電吸着力よりも確実に大きくなり、被吸着物の移載を確実に実施することができる。
【００２７】
上記のとおり本発明の移載方法は、被吸着物の移載を確実に実施できるため、繊維や紙片などの軽量な材料を工程間で搬送する際に好適に適用することができ、特に導電性を有しているためより強く静電吸着することができる炭素繊維などの搬送に好適に適用できる。また、本発明によれば、被吸着物が表面平滑でなくても、また、一度に多数の被吸着物を移載する場合にも好適であり、さらに、受け渡し前後で被吸着物の位置を移動させることなく受渡移載を完了することができ、被吸着物を第２の静電チャックにより保持したまま次工程へと搬送することができる。
【符号の説明】
【００２８】
２      被吸着物
４      アース
１１    第１の静電チャック
１３    静電チャックの吸着層
１４    静電チャックの絶縁層
１５    静電チャックの電極
１５１  静電チャックの櫛歯状電極
１５２  静電チャックの櫛歯状電極
１６    第１の静電チャックのための電源装置
２１    第２の静電チャック
２３    静電チャックの吸着層
２４    静電チャックの絶縁層
２５    静電チャックの電極
２６    第２の静電チャックのための電源装置
３３    電源装置と静電チャックとをつなぐ配線
３４    電源装置とアースとをつなぐ配線
【図１】
2019149436.tif 000003
【図２】
2019149436.tif 000004