(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体から粘着部品を剥離する剥離工具であって、
前記被着体に接触するベルトと、
駆動プーリと該駆動プーリの径よりも小さい径を持ち且つ前記被着体側に配置された従動プーリとで構成され、前記ベルトを前記駆動プーリの回転方向に移動させるベルト駆動手段と、
前記ベルトの移動により前記被着体から剥離した粘着部品を前記ベルトとの間で挟持する部品挟持手段と、
該部品挟持手段を前記ベルトの先端部より退避させる退避駆動手段とを有することを特徴とする剥離工具。
【請求項２】
請求項１に記載の剥離工具において、
前記被着体の粘着部品を剥離するとき、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部から退避させた状態で、前記ベルトを駆動させながら前記剥離工具を移動させることを特徴とする剥離工具。
【請求項３】
請求項２に記載の剥離工具において、
前記粘着部品の先端が前記被着体から離れた時点で、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端付近に前進させる直動アクチュエータと、前記ベルトの先端付近において前記部品挟持手段を開閉する開閉アクチュエータとを有することを特徴とする剥離工具。
【請求項４】
被着体から粘着部品を剥離する剥離工具と、該剥離工具を連結して保持する工具保持部と、前記剥離工具の動作を制御する動作制御部とを有する剥離装置であって、
前記剥離工具は、前記被着体に接触するベルトと、
駆動プーリと該駆動プーリの径よりも小さい径を持ち且つ前記被着体側に配置された従動プーリとで構成され、前記ベルトを前記駆動プーリの回転方向に移動させるベルト駆動手段と、
前記ベルトの移動により前記被着体から剥離した粘着部品を前記ベルトとの間で挟持する部品挟持手段と、
前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部より退避させる退避駆動手段とを有することを特徴とする剥離装置。
【請求項５】
請求項４に記載の剥離装置において、
前記被着体の粘着部品を剥離するとき、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部から退避させた状態で、前記ベルトを駆動させながら前記剥離工具を移動させることを特徴とする剥離装置。
【請求項６】
請求項５に記載の剥離装置において、
前記粘着部品の先端が前記被着体から離れた時点で、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端付近に前進させる直動アクチュエータと、前記ベルトの先端付近において前記部品挟持手段を開閉する開閉アクチュエータとを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】
本発明は、剥離工具及び剥離装置、より詳細には、複写機やレーザプリンタなどのエンジン部（例えば、現像／マガジン／カートリッジ等）の再使用あるいはマテリアルリサイクルを目的として古いシール部材の除去をロボットなどで行なう剥離工具及び装置に関し、リターナルビンなどのシール部材や、複雑に入り組んだ部位のシール剥がしに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護が高まり、従来のように使用済みの電子機器、家庭電気製品、事務機器などを廃棄せず、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と基材及び粘着層が積層された両面粘着テープを被着体に貼り付けている。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ている。この被着体から発泡ウレタン等を有する粘着部品を剥離するときに、現状では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。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、部品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、分解作業に多くの人数を必要とする場合もあり、人件費コストは増大する。
【０００４】
このため作業の効率化と安定化のために剥離作業の自動化が望まれている。この粘着部品を自動的に剥離する方法として、例えば特開平７−３１９４０号公報や、特開平１１−１９７６２０号公報に開示されているように、高圧水ジェットによりプラスチック容器等のラベルを剥離したり、特開平１０−２４４２３５号公報や、特開２０００−１６７５０４号公報に開示されているように、回転ブラシを使用してガラスビンやドラム缶等のラベルを剥離したり、特開平５−１１１６７８号公報や、特開平４−３４１３８５号公報に開示されているように、ショット材と回転ブラシにより残留糊を除去したりしている。
【０００５】
また、例えば、特開平６−１０８０２１号公報や、特開平１１−２５８９９８号公報に開示されているように、加熱により粘着力が低下する粘着層を備えた両面粘着テープを使用し、剥離するときに加熱して粘着層の粘着力を低下させるようにしたり、また、特開平１１−１０２９５６号公報に記載の発明は、紫外線を照射することにより粘着力が低下する保護フィルムを使用し、保護フィルムを剥離するときに紫外線を照射して粘着力を低下させるようにしたものである。また、特開２０００−２６８０８号公報に記載の発明は、合成樹脂又はゴムで形成された円形の剥離ディスクの外周に殴打力と摩擦力を発生させる複数の板状突出部を設け、この剥離ディスクを回転させてステッカーを剥離するようにしたものである。
【０００６】
また、剥離した粘着部品を挟持する挟持機構を備えた剥離工具が提案されているが、これによると、ケース内側等の奥まった狭いところの粘着部品を剥がす際に、ベルト先端部付近に狭持機構が取り付けられているために、狭持機構とケース壁との干渉を防ぐことができないため、内部の狭い領域に対して容易にアクセスできない場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、狭持機構を備えた剥離工具と被着体との干渉（衝突）を回避すること、を目的としてなされたものである。
【０００８】
より具体的には、従来のベルト及びスクレーパ方式による剥離工具では、粘着部品の先端を剥がした後、剥がした部位を挟持し、ピール剥がしを行なう。しかし、この場合、挟持手段は剥離工具のベルト先端近傍に位置するために、被着体が複雑な形状、例えば重箱の隅のようになっている場合などは、挟持手段が被着体と干渉し、ベルトの先端部が届かないので、剥がし行為に及ぶことができない不具合が発生する。本発明はかかる問題点を改善し、被着体の形状が狭く入り組んでいても、ベルトの先端、即ち剥離工具の先端が干渉しにくい剥離工具及び剥離装置を提供すること、
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被着体から粘着部品を剥離する剥離工具であって、前記被着体に接触するベルトと、駆動プーリと該駆動プーリの径よりも小さい径を持ち且つ前記被着体側に配置された従動プーリとで構成され、前記ベルトを前記駆動プーリの回転方向に移動させるベルト駆動手段と、前記ベルトの移動により前記被着体から剥離した粘着部品を前記ベルトとの間で挟持する部品挟持手段と、該部品挟持手段を前記ベルトの先端部より退避させる退避駆動手段とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記被着体の粘着部品を剥離するとき、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部から退避させた状態で、前記ベルトを駆動させながら前記剥離工具を移動させることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記粘着部品の先端が前記被着体から離れた時点で、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端付近に前進させる直動アクチュエータと、前記ベルトの先端付近において前記部品挟持手段を開閉する開閉アクチュエータとを有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項４の発明は、被着体から粘着部品を剥離する剥離工具と、該剥離工具を連結して保持する工具保持部と、前記剥離工具の動作を制御する動作制御部とを有する剥離装置であって、前記剥離工具は、前記被着体に接触するベルトと、駆動プーリと該駆動プーリの径よりも小さい径を持ち且つ前記被着体側に配置された従動プーリとで構成され、前記ベルトを前記駆動プーリの回転方向に移動させるベルト駆動手段と、前記ベルトの移動により前記被着体から剥離した粘着部品を前記ベルトとの間で挟持する部品挟持手段と、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部より退避させる退避駆動手段とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記被着体の粘着部品を剥離するとき、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端部から退避させた状態で、前記ベルトを駆動させながら前記剥離工具を移動させることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記粘着部品の先端が前記被着体から離れた時点で、前記部品挟持手段を前記ベルトの先端付近に前進させる直動アクチュエータと、前記ベルトの先端付近において前記部品挟持手段を開閉する開閉アクチュエータとを有することを特徴とするものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用される剥離工具の概要構成及び動作の一例を示す図で、図中、１はベルト、２は両端支持板、３は挟持機構、４は従動プーリ、５は直動アクチュエータ、６は駆動プーリ、７は回転方向、８は粘着部品、９は被着体、１０は開閉アクチュエータである。ベルト１は駆動プーリ６によって回転方向７の向きに回転し、先端部には従動プーリ４が取り付けられており、閉じた状態で駆動される。
【００３９】
図１において、被着体９に貼り付けてある状態の粘着部品８を剥がそうとした際に、挟持機構３をベルト１の先端部から退避させた状態で、ベルト１を駆動させながら、図中Ａの方向へ剥離工具を移動させると粘着部品８は先端からはがれていく。粘着部品８の先端が被着体９から離れた時点で、挟持機構３を直動アクチュエータ５によってベルト１の先端付近に向けて前進させ、ベルト１の先端付近において挟持機構３を開閉する開閉アクチュエータ１０により挟持機構３を閉じる。これにより粘着部品８が挟持されて、そのまま、図中Ａの方向に移動してピール剥がしを行ないながら、粘着部品８を回収する。
【００４０】
ここで、例えば粘着部品８が被着体９のケース内側奥に貼り付いている場合を考えてみる。従来の狭持機構がベルト先端位置に配置しているものでは部品端部を剥がす際に干渉する場合があった。一方狭持するときの工具姿勢は部品端部を剥がす位置よりも自由度が高いだけでなく、ケース内壁から離れる場合が多いため、狭持機構を姿勢で逃がすことができる。
【００４１】
本発明によると、剥がし動作を行なうベルト先端部より部品挟持手段を退避させる機構を具備しているので、剥がし動作の際、ベルト先端部には部品挟持手段が存在せず、かつ、コンパクトな構成であるので、干渉を防ぐことができ、内部の狭い領域にも容易にアクセスできるため、奥まった狭いところの粘着部品を剥がすことができる。
【００４２】
図２は、本発明の剥離工具をロボットに搭載した場合の構成及び動作の一例を示す図で、図中、２０はロボットアームである。剥離工具をロボットアーム２０などに取り付けて使用する際、図２に示すようにベルト１の付け根部分（駆動プーリ６側）がロボットアーム２０の連結部に対して傾いて構成されているため、粘着部品８が貼り付けてある状態が垂直に切り立っている場合も、或いは水平に貼り付けてある場合も、１つのロボットハンドで無理なく対応することができる。もし、ベルト１の取付角が垂直であった場合、ロボットアーム２０のアーム部分が被着体に干渉して、剥がし動作を行なうことはできない。ここで、剥離工具は、本実施形態におけるロボットに限らず、治具などに連結して動作させることができる。
【００４３】
本発明によると、剥がしベルトが斜めに傾斜して構成されているので、被着体における粘着部材の貼りつけ部位が水平であっても、垂直であっても剥離工具の姿勢を大幅に変えること無く剥がし動作が可能になるので、より多品種の被着体に対して剥がし動作の対応が可能となる。
【００４４】
図３は、本発明の剥離工具をロボットに搭載したときの剥離装置の全体概要を説明するための図で、ロボットアーム２０は、剥離工具（ロボットハンド）２１，粘着部品２２，被着体２３，被着体保持部２４，制御装置２５，回収装置２６を有している。制御装置２５にはロボットハンド２１の各軸モータの動作指令部と、後述するロボットハンド信号の開閉判定部とを有している。また、被着体保持部２４は被着体２３を固定する。回収装置２６はロボットハンド２１により剥離した粘着部品２２を回収する。このように、ロボットハンド２１を用いた剥離装置によれば、剥離作業を自動化するとともに、作業レベルを一定にすることができるため、粘着部品の取り残しやちぎれなどを低減し、安定した剥離作業を行うことができる。また、これにより剥離作業に要していた人件費を抑えることができる。
【００４５】
図４は、本発明が適用される剥離工具の概要構成及び動作の他の例を示す図で、図中、３１はベルト、３２は両端支持板（狭持レバー駆動用ドグを含む）、３３は挟持機構、３３ａは挟持チャック（挟持レバーを含む）、３４は従動プーリ、３５は直動アクチュエータ、３６は駆動プーリ、３７は回転方向である。まず、挟持機構３３をベルト３１の先端部から退避させた状態で、ベルト３１を駆動しながら、図中Ａの方向へ剥離工具を移動させ、粘着部品８の先端を剥がした時点で、直動アクチュエータ３５によって挟持機構３３をベルト３１の先端部に移動させる。本構成の剥離工具は、挟持チャック３３ａの挟持レバー部の支点となる一端が両端支持板３２の上部（狭持レバー駆動用ドグ）に当接し、ベルト３１の先端に近づくにしたがって「てこ」の原理で閉じようとするものである。その挟持レバー部の先端部分は、例えば、図４に示すように半円形状になっており、両端支持板３２の上部（狭持レバー駆動用ドグ）を転がるように移動するので、磨耗しにくい。挟持機構３３の移動に従い、挟持チャック３３ａは漸次閉じていくが、完全にベルト３１の先端部に移動したときには、挟持チャック３３ａは閉じ切ることとなり、粘着部品８の先端を強力に挟持することになる。ここで、挟持レバー駆動用ドグとは、挟持チャック３３ａに含まれる挟持レバーの先端を当接させるための当接部のことをいうものとする。
【００４６】
また、両端支持板３２の上部に挟持チャック３３ａの挟持レバー部が当接するまでは、挟持チャック３３ａはスプリング（図示せず）によって開き側に付勢されており、挟持機構３３の移動に伴なうストローク範囲は挟持チャック３３ａの挟持可能範囲にあるので、粘着部品８の剥がれ量に多少の誤差があっても、確実に挟持することができる。
【００４７】
本発明によると、部品挟持手段の退避駆動機構が部品挟持機構を兼ねているので、機構が簡単で、かつ、構成部品も少なくでき、コストを抑えることができる。
【００４８】
また、部品挟持手段は、その部品挟持手段の開閉支点が移動する機構となっているので、剥がし動作の際、先端部には余分な構成要素が存在せず、被着体との干渉を極力抑えながら、剥がし動作を行うことができる。
【００４９】
また、チャック爪がてこによって開閉する機構となっているので、把持力をそのレバー比に応じて大きくすることができる。
【００５０】
また、ベルトの先端部にあるプーリの両端支持部と、部品挟持手段の駆動用ドグを兼ねた構成になっているので、先端部をより小さく構成することができ、かつ、特に剥がし動作時には部品挟持手段が存在しないので被着体との干渉を抑えることができる。
【００５１】
また、部品挟持手段の挟持レバーの先端形状が円状になっているので、上記駆動用ドグに引っかかること無くスムーズに開閉することが出来るため、安定した挟持動作を実現することができる。
【００５２】
図５は、狭持レバー駆動用ドグを別形状にした剥離工具の構成及び動作の一例を示す図で、例えば被着体９に図５に示すような角部が存在し、その奥まっている場所に粘着部品８が貼りつけてある状態において、粘着部品８を剥がそうとした場合、先端幅３４ａはできるだけ小さく構成しなければならない。しかし、通常では先端幅３４ａが狭くなると挟持チャック３３ａのレバー長も制限を受けることとなる。挟持機構３３はてこの原理で駆動されるので、レバー比を多く稼ぐためにはレバー長３３ｂを長くとる必要がある。そこで、図５に示すように、両端支持板３２の上部を斜めにカットすることで先端幅３４ａを狭くでき、かつレバー長３３ｂを長くとることができる。
【００５３】
本発明によると、部品挟持手段の駆動用ドグの形状を斜めにすることで、レバー比を大きくすることができるため、挟持把持力を大きくすることができ、かつ駆動用ドグの幅を狭くできるので、先端部をより小さく構成することができ、被着体との干渉を極力抑えることが可能となる。
【００５４】
図６は、剥離工具により剥がした粘着部品８の挟持の有無を検出するための挟持検出手段の一例について示す図である。図６（Ａ）は、挟持検出手段の一例を示す正面図で、図６（Ｂ）は、挟持検出手段の一例を示す側面図である。本実施形態によると、挟持チャック３３ａが開閉して、ベルト３１との間に粘着部品８をはさむことによって挟持されるが、このとき両端支持板３２の左右に電荷を印加してあるので、図６（Ａ）に示すように何もない場合は、接触して通電し、接点３８は点灯することになる。しかし、どんな薄物でも挟持していれば、左右の両端支持板３２は電気的には接触せず、接点３８が点灯しないので挟持していないことがわかる。尚、この場合、両端支持板３２の駆動用ドグ機能部は電気的に絶縁されており、開閉動作中に通電することはない。あくまで挟持チャック３３ａが接触することのみによって通電する。
【００５５】
本発明によると、剥離工具により剥がした粘着部品の挟持の有無検出に電気的な導通を用いているので、部品挟持手段の特別な改造が必要無く、簡便に実装することができる。また、粘着部品のような薄物でも挟持判断を確実に行なうことができ、かつコンティニアスに検出できるので、ピール剥がし途中に外れた場合でも、それを検出できるため、エラーリカバリも可能となる。
【００５６】
図７は、剥離工具により剥がした粘着部品８の挟持の有無を検出するための挟持検出手段の他の例について示す図である。図７（Ａ）は、挟持検出手段の一例を示す正面図で、図７（Ｂ）は、挟持検出手段の一例を示す側面図である。上述の図６に示した挟持検出手段は、粘着部品８が一般的な絶縁体の場合には有効な手段であるが、金属などのような導電体である場合は挟持できていても通電してしまうので検出はできないことになる。しかし、図７に示した挟持検出手段は、挟持チャック３３ａから真空配管３９を介して真空に吸引しているところに、挟持チャック３３ａとベルト３１との間に粘着部品８を挟むと、真空配管３９内の真空度が上がることを利用し、この真空度の変化を真空配管３９に繋がっている真空スイッチ（図示せず）によって検出するものである。もちろん粘着部品８がない場合は真空配管３９の接続部からリークするので、真空配管３９内の真空度は上がらず、真空スイッチは入らないので、挟持できていないことが検出（判定）できることになる。
【００５７】
本発明によると、剥離工具により剥がした粘着部品の挟持の有無検出に真空スイッチを用いているので、挟持される粘着部品の種類に左右されず、かつ挟持力に真空吸着力を利用することができ、また導電物質で構成された粘着部品でも検出可能となり、かつコンティニアスに検出できるので、ピール剥がし途中に外れた場合でも、それを検出できるため、エラーリカバリも可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によると、剥がし動作を行なうベルト先端部より部品挟持手段を退避させる機構を具備することにより、剥がし動作の際、先端部には部品挟持手段が存在せず、かつコンパクトな構成であるので、被着体との干渉を防ぐことができ、内部の狭い領域にも容易にアクセスできるため、奥まった狭いところの粘着部品を剥がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される剥離工具の概要構成及び動作の一例を示す図である。
【図２】  本発明の剥離工具をロボットに搭載した場合の構成及び動作の一例を示す図である。
【図３】  本発明の剥離工具をロボットに搭載したときの剥離装置の全体概要を説明するための図である。
【図４】  本発明が適用される剥離工具の概要構成及び動作の他の例を示す図である。
【図５】  狭持レバー駆動用ドグを別形状にした剥離工具の構成及び動作の一例を示す図である。
【図６】  剥離工具により剥がした粘着部品の挟持の有無を検出するための挟持検出手段の一例について示す図である。
【図７】  剥離工具により剥がした粘着部品の挟持の有無を検出するための挟持検出手段の他の例について示す図である。
【符号の説明】
１，３１…ベルト、２，３２…両端支持板、３，３３…挟持機構、３３ａ…挟持チャック、３３ｂ…レバー長、４，３４…従動プーリ、３４ａ…先端幅、５，３５…直動アクチュエータ、６，３６…駆動プーリ、７，３７…回転方向、８，２２…粘着部品、９，２３…被着体、１０…開閉アクチュエータ、２０…ロボットアーム、２１…剥離工具（ロボットハンド）、２４…被着体保持部、２５…制御装置、２６…回収装置、３８…接点、３９…真空配管。
【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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