(57)【要約】【課題】  構造を複雑化することなく被保持物を確実に解放することが可能な電気制御粘着体を提供する。【解決手段】  相互に対向配置された電圧印加用の表面電極９及び裏面電極５と、この表面及び裏面電極９，５間に介設され粘着性を有したゲル又はエラストマからなる粘着部７と、表面電極９を貫通する孔部１５とを備え、電圧印加及びその解除により粘着部７の一部７ａを表面電極９の孔部１５から出没させて被保持物の粘着保持及び解放を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向配置された電圧印加用の第１電極及び第２電極と、
該第１及び第２電極間に介設され粘着性を有したゲル又はエラストマからなる粘着部と、
前記第１電極を貫通する孔部と、
を備えたことを特徴とする電気制御粘着体。
【請求項２】
請求項１に記載の電気制御粘着体であって、
前記第１電極は、複数の第１線状部材を格子状又は並列に配置されてなり、
前記孔部は、前記第１線状部材間の隙間からなる、
ことを特徴とする電気制御粘着体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電気制御粘着体であって、
前記粘着部は、ＥＲゲル、シリコンゴム、ポリウレタン、又はポリ塩化ビニルからなる、
ことを特徴とする電気制御粘着体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の電気制御粘着体であって、
前記粘着部は、分子内に極性を有する、
ことを特徴とする電気制御粘着体。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の電気制御粘着体であって、
前記粘着部は、デュロメータ硬度が２０〜６０である、
ことを特徴とする電気制御粘着体。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の電気制御粘着体を用いたローラであって、
外周に周回状の支持面を有する回転体を備え、
該回転体の支持面に前記電気制御粘着体を周回状に設け、
前記電気制御粘着体は、前記支持面側から前記第２電極、前記粘着部、前記第１電極が順に積層された、
ことを特徴とするローラ。
【請求項７】
請求項６記載のローラであって、
前記第２電極は、前記支持面の周方向に並列に配置された複数の第２線状部材からなり、
前記複数の第２線状部材は、前記周方向の所定範囲内に位置する一部が電圧印加に用いられる、
ことを特徴とするローラ。
【請求項８】
請求項７記載のローラであって、
前記周方向で部分的に設けられ前記複数の第２線状部材の一部を相互に連結する共通電極を備え、
前記共通電極は、前記回転体の回転に応じて電源側に断続的に接続する、
ことを特徴とするローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被保持物を粘着保持する粘着機構及びこれを用いたローラ等の電気制御粘着体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被保持物を保持するものとしては、例えば半導体製造工程で被保持物であるウェーハを保持する静電チャック装置がある。
【０００３】
静電チャック装置は、チャック本体に吸着力発生用の電極を内蔵し、電極を介した電圧印加によってチャック本体に対するウェーハの吸着力を発生させるようになっている。
【０００４】
従って、静電チャック装置では、電圧印加によりウェーハを吸着保持し、電圧印加の解除により保持したウェーハを解放することができる。
【０００５】
ところが、この静電チャック装置では、チャック本体に対してウェーハを吸着保持すると、ウェーハがチャック本体に密着することがある。
【０００６】
この場合、電圧印加を解除してもウェーハを解放することができず、その解放に別途外力を加える必要性等があった。
【０００７】
これに対し、例えば特許文献１のようにサブ電極を設けることで、ウェーハの解放性を向上させたものもある。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、サブ電極を設けることから、構造が複雑化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５-１６６８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、被保持物の解放性を向上させると、構造が複雑化する点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、構造を複雑化することなく被保持物を確実に解放するために、相互に対向配置された電圧印加用の第１電極及び第２電極と、該第１及び第２電極間に介設され粘着性を有したゲル又はエラストマからなる粘着部と、前記第１電極を貫通する孔部とを備えたたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電圧印加により粘着部を変形させて第１電極の孔部から外部に突出させ、電圧印加の解除により突出した粘着部を第１及び第２電極間に没入させることができる。
【００１３】
このため、本発明では、構造を複雑化することなく、粘着部の突出時に被保持物を粘着保持することができると共に、粘着部の没入時に第１電極をストッパとして被保持物を確実に解放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】粘着機構を示し、（ａ）は断面構造の概念図、（ｂ）は（ａ）に対応する概略断面図である（実施例１）。
【図２】図１の粘着機構の分解斜視図であり、第１電極の両側で形状が異なる例を示している（実施例１）。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の粘着機構による保持動作を示す断面図である（実施例１）。
【図４】粘着機構を用いたローラ・クリーナを示し、（ａ）は断面構造の概念図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大概念図、（ｃ）は（ｂ）に対応する概略断面図である（実施例２）。
【図５】図４のローラ・クリーナを示す概略斜視図であり、分割した部分毎に第１電極の形状が異なる例を示している（実施例２）。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図４のローラ・クリーナによる除塵動作を示す断面図である（実施例２）。
【図７】粘着機構を備えたシート状部材の除塵ローラを示す概略図である（実施例３）。
【図８】粘着機構を備えた板状部材の搬送用ローラを示す概略図である（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
構造を複雑化することなく被保持物を確実に解放するという目的を、相互に対向配置された第１及び第２電極間に粘着性を有したゲル又はエラストマからなる粘着部を介設すると共に第１電極を貫通する孔部を設けることで実現した。
【００１６】
実施形態としては、第１電極が複数の第１線状部材を格子状又は並列に配置してなり、孔部を第１線状部材間の隙間によって形成するのが好ましい。
【００１７】
粘着部のゲル又はエラストマとしては、ＥＲゲル、シリコンゴム、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル等が用いられる。
【００１８】
また、粘着部は、分子内に極性を有し、デュロメータ硬度を２０〜６０に設定するのが好ましい。
【００１９】
このような電気制御粘着体は、半導体製造工程の基板搬送装置等の粘着機構や除塵ローラ或いは搬送用ローラ等に適用することができる。
【実施例１】
【００２０】
［粘着機構の構成］
図１は、本発明の実施例１に係る粘着機構を示し、（ａ）は断面構造の概念図、（ｂ）は概略断面図である。図２は、図１の粘着機構の分解斜視図であり、第１電極の両側で形状が異なる例を示している。
【００２１】
本実施例の粘着機構１は、例えば被保持物の搬送装置の搬送アーム等に適用される電気制御粘着体であり、図１及び図２のように、支持材３と、第２電極としての裏面電極５と、粘着部７と、第１電極としての表面電極９とを備えている。なお、図１（ａ）では、粘着部７をゲルorエラストマと、表面電極９を網状or線状電極として示している。
【００２２】
支持材３は、例えば板状に形成されており、表面に支持面１１を備えている。ただし、支持材３の形状や材質等は、特に限定されるものではなく、粘着機構１の用途に応じて適宜変更が可能である。支持材３の支持面１１には、裏面電極５が積層されている。
【００２３】
裏面電極５は、金属等の導電性材料からなり、支持材３の支持面１１に応じた板状に形成されている。裏面電極５の表面には、粘着部７が積層されている。
【００２４】
粘着部７は、粘着性を有するゲル又はエラストマ、例えばＥＲゲル、シリコンゴム、ポリウレタン、又はポリ塩化ビニル等からなっている。なお、ＥＲゲルは、誘電微粒子を含有させたシリコンゲル等のエラストマであり、電界の印可によって粘弾性が変化する電気粘着効果を有するものである。
【００２５】
また、粘着部７は、分子内に極性を有し、「ＪＩＳ Ｋ６２５３」に準拠したデュロメータによる硬度（デュロメータ硬度）が２０〜６０程度に設定されている。
【００２６】
この粘着部７は、裏面電極５に応じた板状に形成されている。粘着部７の表面には、表面電極９が積層されている。これにより、粘着部７は、裏面電極５と表面電極９との間に介設された構成となっている。
【００２７】
表面電極９は、金属等の導電性材料からなる複数の第１線状部材１３によって構成され、粘着部７を介して裏面電極５に対向配置されている。この表面電極９は、粘着部７の表面上で複数の第１線状部材１３が格子状（網状）又は並列（線状）に配置されると共に相互に結合されている。
【００２８】
なお、図２では、表面電極９の第１線状部材１３が格子状及び並列に配置した例を左右に混在させているが、実際は、第１線状部材１３が全体的に格子状又は並列の何れかに配置される。ただし、図２の通りに両者を混在させてもよい。
【００２９】
これら第１線状部材１３間には、その隙間により孔部１５が形成されている。各孔部１５は、表面電極９の表裏面間を貫通し、粘着部７を表面電極９の表面側外部に露出させている。
【００３０】
このように構成された粘着機構１は、裏面電極５及び表面電極９間に電圧を印可することで、被保持物に対する保持動作を行う。
［粘着機構の保持動作］
図３（ａ）〜（ｃ）は、粘着機構による保持動作を示す断面図である。
【００３１】
粘着機構１は、図３（ａ）のように、裏面電極５及び表面電極９間に電圧を印可すると、ゲル又はエラストマからなる粘着部７が変形する。
【００３２】
この変形により、粘着部７の一部７ａが表面電極９の孔部１５を介して表面側に突出し、粘着機構１に保持部１７が形成される。
【００３３】
この状態で、図３（ｂ）のように、保持部１７を板材等の被保持物Ｗに押し付けると、粘着部７の粘着性によって被保持物Ｗを粘着保持することができる。
【００３４】
こうして保持された被保持物Ｗは、例えば所定位置まで搬送されて解放される。解放は、裏面電極５及び表面電極９間に対する電圧印可を解除することで行うことができる。
【００３５】
すなわち、図３（ｃ）のように、電圧印加が解除されると、粘着部７が初期の板状に復帰する。このとき、まず、粘着部７の一部７ａが被保持物Ｗを保持しながら孔部１５内に没入していき、被保持物Ｗを表面電極９に当接させることになる（二点差線）。
【００３６】
次いで、粘着部７の一部７ａが更に孔部１５内に没入していくと、表面電極９をストッパとして粘着部７の一部７ａが被保持物Ｗから剥離される。これにより、粘着機構１では、被保持物Ｗに対する保持力が解除されて被保持物Ｗの解放が行われる。
［実施例１の効果］
本実施例の粘着機構１は、相互に対向配置された電圧印加用の表面電極９及び裏面電極５と、この表面及び裏面電極９，５間に介設され粘着性を有したゲル又はエラストマからなる粘着部７と、表面電極９を貫通する孔部１５とを備えている。
【００３７】
従って、粘着機構１では、裏面電極５及び表面電極９間への電圧印加及びその解除により、粘着部７を変形させて表面電極９の孔部１５を介して出没させることができる。
【００３８】
すなわち、粘着機構１では、粘着部７が孔部１５からの突出したときに被保持物Ｗを粘着保持することができ、粘着部７が孔部１５への没入するときに表面電極９をストッパとして被保持物Ｗを解放することができる。
【００３９】
このように、本実施例の粘着機構１は、簡単な構成としながら、別途外力を加えることなく容易且つ確実に被保持物Ｗを解放することができる。
【００４０】
このため、粘着機構１は、半導体製造工程の基板搬送装置等に適用して、基板等の確実な搬送を容易に実現することができる。
【００４１】
また、表面電極９は、複数の第１線状部材１３を格子状又は並列に配置されてなり、孔部１５は、第１線状部材１３間の隙間からなる。
【００４２】
このため、本実施例では、より簡単な構成とすることができると共に、より確実に粘着部７の上記出没動作を行わせることができる。
【００４３】
また、本実施例では、粘着部７がＥＲゲル、シリコンゴム、ポリウレタン、又はポリ塩化ビニルからなるので、より確実に粘着部７の変形による上記出没動作を実現することができる。
【００４４】
本実施例では、粘着部７のゲル又はエラストマが分子内に極性を有するので、より確実に粘着部７の変形による上記出没動作を実現することができる。
【００４５】
また、本実施例では、粘着部７のデュロメータ硬度が２０〜６０であるので、より確実に粘着部７の変形による上記出没動作を実現することができると共に、それによる被保持物Ｗの粘着及び解放もより確実に行わせることができる。
【実施例２】
【００４６】
［ローラ・クリーナの構成］
図４は、本発明の実施例２に係る粘着機構を用いたローラ・クリーナを示し、（ａ）は断面構造の概念図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大概念図、（ｃ）は（ｂ）に対応する概略断面図である。図５は、図４のローラ・クリーナを示す概略斜視図であり、分割した部分毎に第１電極の形状が異なる例を示している。
【００４７】
なお、図５では、第１電極の形状の異なる例を説明するためにローラ・クリーナを分割して示しており、実際は、１つの連続するローラ・クリーナである。また、本実施例においては、上記実施例１と対応する構成部分に同符号にＡを付したものを用いて重複した説明を省略する。
【００４８】
本実施例のローラ・クリーナ１９は、例えば床上等を転動する掃除用具として用いられたり、或いは除塵対象物の搬送経路上での除塵装置等として用いられる。
【００４９】
このローラ・クリーナ１９は、図４及び図５のように、電気制御粘着体である粘着機構１Ａを適用したローラからなり、回転体３Ａの外周に粘着機構１Ａが周回状に設けられている。
【００５０】
回転体３Ａは、例えば中実の円柱状に形成されて軸心周りで回転自在に支持される。回転体３Ａの外周には、周回状の支持面１１Ａが形成されている。なお、回転体３Ａは、中空の円筒状等とすることも可能である。
【００５１】
粘着機構１Ａは、回転体３Ａの支持面１１側から第２電極としての内部電極５Ａ、粘着部７Ａ、表面電極９Ａが順に積層されている。
【００５２】
表面電極９Ａは、上記実施例１同様、粘着部７Ａの表面上で複数の第１線状部材１３Ａが格子状（網状）又は並列（線状）に配置されている。
【００５３】
なお、第１線状部材１３Ａを格子状に配置する例は、上記実施例１と同様である。一方、第１線状部材１３Ａを並列に配置する例としては、図５の中央部及び右側部のように二通りのものがある。
【００５４】
具体的には、第１線状部材１３Ａを回転体３Ａの軸心方向に沿うと共に周方向に並列に配置する例と、周方向に沿ったリング状に形成されて回転体３Ａの軸心方向に並列に配置する例とがある。その他、第１線状部材１３Ａを螺旋状等に配置することもできる。
【００５５】
この表面電極９Ａは、図２の場合と同様に、第１線状部材１３Ａが全体的に格子状又は並列の何れかに配置されるが、それらの全て又は適宜組み合わせて混在させてもよい。
［ローラ・クリーナの除塵動作］
図６（ａ）〜（ｃ）は、ローラ・クリーナによる除塵動作を示す断面図である。
【００５６】
本実施例のローラ・クリーナ１９では、回転体３Ａを軸心周りに回転させつつ、その外周の粘着機構１Ａを動作させて除塵を行う。
【００５７】
具体的には、図６（ａ）のように、内部電極５Ａ及び表面電極９Ａ間に電圧を印可することで、上記実施例１同様に粘着部７Ａの一部７Ａａが表面電極９Ａの表面側に突出して保持部１７Ａが形成される。
【００５８】
そして、形成された保持部１７Ａを除塵対象上に近接させ、図６（ｂ）のように粉塵Ｄを粘着保持することができる。
【００５９】
こうして保持された粉塵Ｄは、上記実施例１同様に内部電極５Ａ及び表面電極９Ａ間に対する電圧印可を解除することで解放できる。
【００６０】
すなわち、図６（ｃ）のように、電圧印加の解除により粘着部７Ａが初期の板状に復帰し、表面電極９Ａをストッパとしながら粉塵Ｄの解放が行われる。
［実施例２の効果］
本実施例では、上記実施例１と同様に表面電極９Ａに対して粘着部７Ａを出没させることで、粉塵Ｄの粘着保持及び解放を行わせることができる。
【００６１】
従って、本実施例では、簡単な構成としながら、別途外力を加えることなく容易且つ確実に粉塵Ｄの解放を行わせることが可能なローラ・クリーナ１９を実現できる。
【００６２】
また、このローラ・クリーナ１９では、粉塵Ｄの吸着及び解放を行うため、単に粘着テープ等で吸着のみを行うクリーナと比較して、メンテナンス性の向上やコスト低減を図ることができる。
【００６３】
その他、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【００６４】
図７は、本発明の実施例３に係る粘着機構を備えたシート状部材の除塵ローラを示す概略図である。なお、本実施例は、上記実施例２と基本構成が共通するため、対応する構成部分にＡをＢに代えた符号を用いて重複した説明を省略する。
【００６５】
本実施例の除塵ローラ１９Ｂは、図７のように、例えば巻物シート等のシート状部材Ｓの搬送経路上に設けられ、シート状部材Ｓ表面の除塵を行うものである。
【００６６】
この除塵ローラ１９Ｂは、電気制御粘着体である粘着機構１Ｂを適用したローラからなる。この除塵ローラ１９Ｂは、基本的に上記実施例２のローラ・クリーナ１９と同一構成であるが、内部電極５Ｂの形状が実施例２とは異なっている。
【００６７】
すなわち、内部電極５Ｂは、複数の第２線状部材２１ａ，２１ｂからなっている。複数の第２線状部材２１ａ，２１ｂは、回転体３Ｂの支持面１１に対して軸方向に沿って周方向に並列に配置されている。
【００６８】
これらの複数の第２線状部材２１ａ，２１ｂは、周方向の所定範囲内に位置する第２線状部材２１ｂのみが電圧印加に用いられる。本実施例では、約半周の範囲内に位置する第２線状部材２１ｂが電圧印加に用いられる。電圧印加用の第２線状部材２１ｂは、その端部が共通電極２３によって相互に連結されている。
【００６９】
共通電極２３は、第２線状部材２１ｂに対応して周方向で部分的に設けられ、半円弧状に形成されている。この共通電極２３は、除塵ローラ１９Ｂの端部から軸心方向で外部に引き出されており、回転体３Ｂの回転に応じて電源２５側に断続的に接続するようになっている。
【００７０】
なお、表面電極９Ｂは、電源２５側に間欠的又は断続的に接続される。断続的に接続される場合は、内部電極５Ｂと同期したタイミングで接続を行えばよい。
【００７１】
これにより、除塵ローラ１９Ｂでは、共通電極２３が電源２５側に接続されている間だけ内部電極５Ｂ及び表面電極９Ｂ間の電圧印可を行い、接続が解除されると内部電極５Ｂ及び表面電極９Ｂ間の電圧印可も解除する。
【００７２】
このように構成された本実施例の除塵ローラ１９Ｂでは、上記のように回転体３Ｂの回転に応じて電圧印可が行われると、内部電極５Ｂの第２線状部材２１ｂに応じて約半周の範囲で保持部１７Ｂが形成される。形成された保持部１７Ｂは、シート状部材Ｓの表面に近接し、粉塵Ｄを粘着保持する。
【００７３】
その後、回転体３Ｂの回転が進むと、保持部１７Ｂがシート状部材Ｓから離反すると共に上記のように電圧印可が解除されて粉塵Ｄの解放を行うことができる。
【００７４】
従って、本実施例では、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができるのに加え、特別な制御手段を設けることなく除塵動作を制御することができる。
【００７５】
このため、本実施例では、シート状部材Ｓを搬送経路上で、回転体３Ｂの回転に応じた連続的且つ自動的な除塵を簡単な構成で容易に実現することができる。
【実施例４】
【００７６】
図８は、本発明の実施例４に係る粘着機構を備えた板状部材の搬送用ローラを示す概略図である。なお、本実施例は、上記実施例３と基本構成が共通するため、対応する構成部分にＢをＣに代えた符号を用いて重複した説明を省略する。
【００７７】
本実施例の搬送用ローラ１９Ｃは、図８のように、上記実施例３の除塵ローラ１９Ｂを、板状部材Ｐの定寸送り装置として適用したものである。
【００７８】
従って、本実施例では、搬送用ローラ１９Ｃとしての動作が実施例３の除塵ローラ１９Ｂとは異なる。以下、搬送用ローラ１９Ｃとしての動作について説明する。
【００７９】
搬送用ローラ１９Ｃでは、内部電極５Ｃの第２線状部材２１Ｃｂに応じて約半周の範囲で保持部１７Ｃが形成され、回転体３Ｃの回転によって約半周毎に保持部１７Ｃの形成部分と非形成部分とが板状部材Ｐ上に交互に位置するようになっている。
【００８０】
保持部１７Ｃの形成部分が板状部材Ｐ上に位置すると、保持部１７Ｃが板状部材Ｐ表面に粘着しながら回転体３Ｃの周方向に移動するので、板状部材Ｐを所定量送り出すことができる。
【００８１】
その後、保持部１７Ｃの非形成部分が板状部材Ｐ上に位置すると、搬送用ローラ１９Ｃが板状部材Ｐ上で空転するだけなので、板状部材Ｐの送り出しが停止されることになる。
【００８２】
この結果、搬送用ローラ１９Ｃでは、板状部材Ｐの定寸送りを行わせることができる。
【００８３】
従って、本実施例では、上記実施例３と同様に、特別な制御手段を設けることなく定寸送り動作を制御することができる。送り量やタイミングは、共通電極２３Ｃの大きさ等によって容易に調整することができる。
【００８４】
本実施例では、回転体３Ｃの回転に応じた自動的な定寸送り装置を簡単な構成で容易に実現できる。
【００８５】
しかも、搬送用ローラ１９Ｃでは、定寸送りと同時に板状部材Ｐ上の除塵をも行わせることができ、除塵装置を省略して定寸送り装置全体の構成の簡素化を図ることもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１  粘着機構（電気制御粘着体）
５  裏面電極（第２電極）
７  粘着部
９  表面電極（第１電極）
１３  第１線状部材
１５  孔部
Ｗ  被保持物
【図１】
2013203749.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013203749.tif 000007
【図６】
2013203749.tif 000008
【図７】
2013203749.tif 000009
【図８】
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