(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体に粘着層で貼り付けた付着部材を剥離する剥離工具において、
剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを回動自在に保持した保持部材と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とを有することを特徴とする剥離工具。
【請求項２】
上記保持部材を押圧機構を介して保持する請求項１記載の剥離工具。
【請求項３】
上記ストッパを保持部材に移動自在に取付け、ストッパの取付位置を可変してアームの初期位置を調整する請求項１又は２記載の剥離工具。
【請求項４】
上記保持部材のアームを回動自在に保持するアーム保持部の位置を可変自在とし、アーム保持部の位置を可変してアームの初期位置を調整する請求項１又は２記載の剥離工具。
【請求項５】
被着体に粘着層で貼り付けた付着部材を剥離する剥離工具において、
剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを保持する保持部材と、保持部材とアームの間に設けられ、アームの先端に固定された剥離爪の先端を下降させながらアームを剥離方向と反対方向に平行移動する連結手段と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とを有することを特徴とする剥離工具。
【請求項６】
上記連結手段を回動する角度調整機構を保持部材に設け、角度調整機構で連結手段を回動してアームの初期位置における保持角度を可変する請求項５記載の剥離工具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の剥離工具を自動駆動装置に有することを特徴とする剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器製品や輸送機械，食品包装等をリサイクルするため、電子機械製品等に両面テープなど粘着剤で貼り付けられた発泡ウレタンや表示シールなどを剥離する付着部材の剥離工具及び剥離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護が高まり、使用済みの電子機器、家庭電気製品、事務機器を廃棄せず、資源種類別に分別して資源別にマテリアルリサイクルしたり、一度使用した部品を再生処理して再使用するようになってきた。このリサイクルのため、各種機器や製品を構成している部品単位に分解処理が行われている。これらの各種機器や製品の部品にはステッカーや、振動の防止や封止等を目的とした軟弱部品が多く固定されている。
【０００３】
例えば電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置においては，画像を形成させる現像部周辺の部品にトナーの漏れ防止用として、発泡ウレタンやフエルトなどの多孔性の軟弱部品に粘着層と基材及び粘着層が積層された両面粘着テープを貼り付けた付着部材を被着体により貼り付けている。この現像部周辺の部品を再使用するためには、粘着部品の分解分別は必要不可欠となる。特に、現像部周辺の軟弱部品は厚さの薄い発泡ウレタンが多用されいる。この被着体から発泡ウレタン等を有する付着部材を剥離するときに、例えば実公平７−１０８８号公報や特開平９−１７３９９５号公報，特表平９−５１２７２１号公報に示すように、被着体に貼り付けた発泡ウレタン等の付着部材を、作業者がスクレーパやペンチ等を使って手作業で剥がしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器等に貼り付けた付着部材は、貼り付けてからの経過時間によって粘着力が変動する。また、付着部材自体も経時変化によっては硬化したりする。この付着部材の粘着力や強度等は個々にバラツキ、このバラツキによって剥離抵抗は一定ではなく変動する。この剥離抵抗の変動により剥離が安定せず、スクレーパ等が剥離する付着部材に乗り上げたりし、付着部材の剥離作業を自動化することは困難であり、剥離作業を手作業で行わなければならなかった。このため剥離作業には多くの作業時間を要するとともに、作業者によってバラツキが非常に多く発生し、安定した再生処理の計画が立てにくい。また、できるだけ取り残しがないことや付着部材がちぎれないことが要求されるため、作業者には剥離するための熟練度も必要になるとともに多人数での分解作業が必要になってしまう。
【０００５】
この発明はかかる短所を改善し、ウレタン発泡体やフェルト，ゴムなど両面粘着テープ等の粘着部品で貼り付けられた付着部材を、粘着剤が被着体に残りにくく、被着体へ傷が付くことを防ぐとともに確実に剥離することができる付着部材の剥離工具及び剥離装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る剥離工具は、被着体に粘着層で貼り付けた付着部材を剥離する剥離工具において、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを回動自在に保持した保持部材と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とを有し、粘着層の剥離抵抗に応じてアームの保持角度を可変可能としたことを特徴とする。
【０００７】
前記保持部材を押圧機構を介して保持して、粘着層の剥離抵抗に応じて剥離爪の被着体に対する押圧力を可変すると良い。
【０００８】
また、ストッパを保持部材に移動自在に取付け、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じてストッパの取付位置を可変してアームの初期位置を調整することが望ましい。
【０００９】
また、保持部材のアームを回動自在に保持するアーム保持部の位置を可変自在とし、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じてアーム保持部の位置を可変しても良い。
【００１０】
この発明に係る第２の剥離工具は、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを保持する保持部材と、保持部材とアームの間に設けられ、アームの先端に固定された剥離爪の先端を下降させながらアームを剥離方向と反対方向に平行移動する連結手段と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記連結手段を回動する角度調整機構を保持部材に設け、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じて角度調整機構で連結手段を回動してアームの初期位置における保持角度を可変すると良い。
【００１２】
この発明に係る剥離装置は、上記剥離工具を自動駆動装置に有し、被着体に粘着層で貼り付けた付着部材を自動的に剥離することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、電子機器等の部品に粘着材貼られた付着部材を剥離する剥離装置の構成図である。図に示すように、剥離装置１は、基台２に設けられ、剥離工具３を保持して移動する多関節ロボット４と、付着部材５を貼り付けた被着体６を固定する被着体固定台７と、剥離した付着部材５を収納する回収装置８と、チャックハンド９の保持台１０及び制御装置１１を有する。多関節ロボット４の剥離工具３の取付部には６軸の力とトルクを検出する力センサ１２を有する。
【００１４】
剥離工具３は、図２の構成図に示すように、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定のすくい角θを持たせて剥離爪１３をクランパ１４で固定したアーム１５と保持部材１６を有する。アーム１５は保持部材１６の上部に設けたピポット軸受１７に揺動自在に保持され、捻りばね１８により剥離爪１３側が保持部材１６に取付けたストッパ１９に係止されて初期状態の保持角度が規制されている。保持部材１６は、ばね２０と支持軸２１を有する上下動自在な押圧機構２２により多関節ロボット４の取付プレート２３に取付けられている。
【００１５】
この剥離装置１で被着体６に粘着層２４で貼り付けられた付着部材５を剥離するときは、多関節ロボット４を駆動して剥離工具３を被着体６を固定した被着体固定台７に移動し、被着体６に貼り付けられた付着部材５の端部近傍に剥離工具３の剥離爪１３の先端を位置決めする。その後、図２に示すように、剥離爪１３の先端を被着体６の表面に一定の押圧力で押付けて、剥離工具３を矢印Ａで示すように付着部材５の端部方向に移動する。この移動により剥離工具３の剥離爪１３の先端が付着部材５の端部に接触して被着体６と粘着層２４の間に食い込む。さらに剥離工具３を被着体６と平行に移動すると、被着体６と粘着層２４の間に食い込んだ剥離爪１３の先端が前進して被着体６から粘着層２４を分離して付着部材５を剥離する。この付着部材５を剥離するとき、被着体６の表面に凹凸があっても押圧機構２２で吸収して、付着部材５を安定して剥離することができる。また、押圧機構２２で剥離爪１３の被着体６に対する押圧力が大きくなることを防ぎ、被着体６が変形したり傷が付くことを防ぐことができる。
【００１６】
この剥離爪１３の先端が被着体６と粘着層２４の間に食い込むとき、粘着層２４の剥離抵抗により、図２に示すように、被着体６の表面と平行で後方へ押し戻す力Ｆ１が発生する。剥離爪１３を取付けたアーム１５は保持部材１６にピポット軸受１７で揺動自在に保持されているから、この発生する押し戻す力Ｆ１により、剥離爪１３の先端には、剥離爪１３の先端の揺動軌跡の接線方向の分力Ｆ２が作用し、アーム１５にピポット軸受１７を中心としたモーメントが発生し、アーム１５を反時計方向に微小回動する。このモーメントを力センサ１２で検出して制御装置１１にフィードバックして剥離工具３の押付力を調整する。すなわちモーメントが大きくなったら剥離工具３の押付力を増加させる。この結果、剥離爪１３の先端が被着体６の表面に対して相対的に押し下げられ、押圧機構２２のばね２０の力が作用する。したがって剥離爪１３の先端が付着部材５に乗り上げることを防ぐことができる。この粘着層２４の剥離抵抗によるアーム１５の回動角度は粘着層２４の剥離抵抗の大小に応じて変化し、粘着層２４の剥離抵抗が大きくなると最大で、剥離爪１３の先端とピポット軸受１７を結ぶ線が被着体６の表面と直交する位置まで回動し、粘着層２４の剥離抵抗のバラツキを吸収することができる。また、アーム１５にピポット軸受１７を中心としたモーメントが発生して反時計方向に微小回動するとき、アーム１５には捻りばね１８の弾性力が作用しているから、剥離爪１３が振動することを抑制することができる。さらに、図３に示すように、アーム１５を貫通してストッパ１４の取り付けたボルト２５と、ボルト２５とアーム１５の間に設けたばね２６からなる揺動調整機構２７を設け、ボルト２５の締め込み量を可変することにより、アーム１５の揺動を調整することができる。
【００１７】
ここで、図４に示すように、アーム１５を保持部材１６に固定した場合には、剥離爪１３の先端を被着体６と粘着層２４の間に食い込ませたとき、粘着層２４の剥離抵抗が徐々にあるいは急激に増加して押し戻す力Ｆ１が大きくなると、剥離爪１３の進行圧力Ｆ３に対して剥離爪１３の先端の逃げ場がなく、付着部材５に乗り上げてしまう。これを防止するため、被着体６に対する剥離爪１３の押圧力を強くすると、被着体６が変形したり傷を付けるなどの弊害が発生が、アーム１５を保持部材１６にピポット軸受１７で保持することにより、これらの弊害が発生することを防止して、付着場材５を安定して剥離することができる。
【００１８】
この粘着層２４の剥離抵抗により剥離爪１３の先端に作用する揺動軌跡の接線方向の分力Ｆ２は、剥離工具３のアーム１５の初期位置により変化する。すなわち、アーム１５は、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定のすくい角θを持たせて剥離爪１３を取付けているから、図５に示すように、剥離爪１３のすくい角θが小さくなるほど揺動軌跡の接線方向の分力Ｆ２は大きくなり、粘着層２４の剥離抵抗への反応が敏鋭になる。そこでアーム１５の初期位置を規制するストッパ１９の保持部材１６に対する取付位置を可変できるようにし、被着体６に付着部材５を貼り付けた粘着層２４の特性、すなわち、粘着力のバラツキや粘着力の強弱などや付着部材５を被着体６に貼り付けてからの経過時間等に応じてストッパ１９の位置を可変してアーム１５の初期位置を調整して剥離爪１３のすくい角θを可変すると良い。
【００１９】
また、ストッパ１９の位置を可変するとともに、図６に示すように、ピポット軸受１７の位置を同一円弧上で可変できるようにしても良い。この場合は、剥離爪１３の先端を一定にしてアーム１５の初期角度を調整して剥離爪１３のすくい角θを可変することができる。したがって剥離作業を行うときに、多関節ロボット４で剥離爪１３の先端位置を一定に位置決めすることができ、剥離爪１３のすくい角θを可変しても多関節ロボット４の教示位置を変える必要がなく、作業性を向上することができる。
【００２０】
また、アーム１５を揺動させて剥離爪１３のすくい角θを可変して粘着層２４の剥離抵抗の変化に対応する場合について説明したが、付着部材５が硬い材質で形成されている場合は、図７に示すように、アーム１５を保持部材１６に４節リンク構造２８で取付け、粘着層２４の剥離抵抗の変化に対応してアーム１５を矢印Ｂで示す剥離方向と反対側の方向に平行に移動して剥離爪１３の先端位置を可変するようにすると良い。すなわち、アーム１５を揺動させて剥離爪１３のすくい角θを可変する場合は、付着部材５が柔らかい材質で形成されている場合は問題ないが、付着部材３が固い材質の場合、図８（ａ）に示すように、アーム１５の初期位置の状態における剥離爪１３のすくい角θが、粘着層２４の剥離抵抗により、図８（ｂ）に示すように、小さなすくい角θ１になると、剥がした付着部材５の変位による抵抗が大きくなり、剥離作業がそこから進行しなくなってしまう発生する。これ対してアーム１５を平行に移動して剥離爪１３のすくい角θを一定の状態で剥離爪１３の先端位置を可変することにより、粘着層２４の剥離抵抗の変化に対応させることができるとともに、剥がした付着部材５の変位による抵抗を一定にして剥離作業を安定して進行させることができる。
【００２１】
上記説明では、アーム１５を保持部材１６に４節リンク構造２８で取付け、粘着層２４の剥離抵抗の変化に対応してアーム１５を剥離方向と反対側の方向に平行に移動して剥離爪１３の先端位置を可変する場合について説明したが、図９に示すように、保持部材１６のアーム保持部を、剥離方向と反対側が突出した傾斜面２９で形成し、アーム１５にこの傾斜面２９に沿って移動するスライダ３０を設け、保持部材１６とスライダ３０の間に、アーム１５の初期位置を規制するコイルばね３１を設けて、粘着層２４の剥離抵抗の変化に対応してアーム１５を剥離方向と反対側の方向に平行に移動して剥離爪１３の先端位置を可変するようにしても良い。また、図１０に示すように、保持部材１６に傾斜面２９の部分を回動して傾斜面２９の角度を可変する角度調整機構３２を設け、粘着層２４の特性や付着部材５を被着体６に貼り付けてからの経過時間等に応じて剥離爪１３のすくい角θを可変するようにしても良い。
【００２２】
このように剥離工具３で付着部材４を、貼り合わせた終端部まで剥離したら、多関節ロボット４で保持している剥離工具３をチャックハンド９と交換して、剥離した付着部材５をチャックハンド９で把持して回収装置８に回収する。
【００２３】
前記説明では剥離工具３を多関節ロボット４に取付けて付着部材４を自動では栗する場合について説明したが、剥離工具３をハンドル等に取付けて付着部材４を手動で剥離するようにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを回動自在に保持した保持部材と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とで剥離工具を構成し、剥離する付着部材を被着体に貼り付けた粘着層の剥離抵抗に応じてアームの保持角度を可変可能とし、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等により粘着層の剥離抵抗が変化しても剥離爪が付着部材に乗り上げることを防いで、付着部材を安定して剥離することができる。
【００２５】
また、保持部材を押圧機構を介して保持して、粘着層の剥離抵抗に応じて剥離爪の被着体に対する押圧力を可変することにより、粘着層の剥離抵抗が変化しても剥離爪が付着部材に乗り上げることを防いで、付着部材を安定して剥離することができる。
【００２６】
さらに、剥離爪を固定したアームの初期位置を規制するストッパを保持部材に移動自在に取付けたり、保持部材のアームを回動自在に保持するアーム保持部の位置を可変自在とすることにより、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じてストッパの取付位置を可変してアームの初期位置を調整することができ、粘着層の剥離抵抗が変化しても剥離爪が付着部材に乗り上げることを防いで、付着部材を安定して剥離することができる。
【００２７】
また、剥離工具を、剥離方向に曲がって形成され、先端に一定角度を持たせて剥離爪を固定したアームと、アームを保持する保持部材と、保持部材とアームの間に設けられ、アームの先端に固定された剥離爪の先端を下降させながらアームを剥離方向と反対方向に平行移動する連結手段と、保持部材に取付けられアームの初期位置を規制するストッパと、アームをストッパに押圧して、アームを初期位置に保持する弾性部材とで構成することにより、粘着層の剥離抵抗が変化したときに、アームを平行に移動しながら剥離爪の先端を下降させることにより、剥離した付着部材が剥離爪に加える抗力を一定にでき、粘着層の剥離抵抗が変化しても剥離爪が付着部材に乗り上げることを防いで、安定して剥離作業を進行させることがでる。
【００２８】
さらに、連結手段を回動する角度調整機構を保持部材に設け、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じて角度調整機構で連結手段を回動してアームの初期位置における保持角度を可変することにより、粘着層の特性や付着部材を被着体に貼り付けてからの経過時間等に応じてアームの初期位置を調整でき、各種付着部材を安定して剥離することができる。
【００２９】
また、この剥離工具を多関節ロボット等の自動駆動装置に設けることにより、被着体に粘着層で貼り付けた付着部材を自動的に剥離することができ、剥離作業を効率良く、かつ安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の剥離装置の構成図である。
【図２】剥離工具の構成図である。
【図３】第２の剥離工具の構成図である。
【図４】アームを固定した剥離工具の構成図である。
【図５】この発明の剥離工具の動作を示す構成図である。
【図６】第３の剥離工具の構成図である。
【図７】第４の剥離工具の構成図である。
【図８】剥離状態を示す模式図である。
【図９】第５の剥離工具の構成図である。
【図１０】第６の剥離工具の構成図である。
【符号の説明】
剥離装置、３；剥離工具、４；多関節ロボット、５；付着部材、
６；被着体、７；被着体固定台、８；回収装置、１１；制御装置、
１２；力センサ、１３；剥離爪、１５；アーム、１６；保持部材、
１７；ピポット軸受、１８；捻りばね、１９；ストッパ、
２２；押圧機構、２３；取付プレート、２４；粘着層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004145528.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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