JP3984576B2 - ラミネート装置の搬送機構及び搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空プレスユニット，加熱プレスユニット及び冷却プレスユニット間に、積層基材を収容したワークトレーを順次搬送するためのラミネート装置の搬送機構及び搬送方法に関する。

従来、ＩＣチップ等の電子部品を内蔵した薄型のＩＣカードを製造するラミネート装置は知られており、既に、本出願人も、この種のラミネート装置に用いて好適なＩＣカード製造装置（ラミネート装置）を、特許第３３８１０２７号により提案した。

このＩＣカード製造装置は、ＩＣチップ等の電子部品をシート生地材により挟んで構成した積層基材を熱圧着してＩＣカードを製造するものであり、積層基材を両面側から挟んで密封する上挟持部と下挟持部からなる積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部と、前記積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を正規の加熱温度よりも低い予熱温度により昇温する予熱プレス部と、この予熱プレス部から送られ、かつ積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を正規の加熱温度により熱圧着する熱圧着プレス部と、この熱圧着プレス部から送られ、かつ積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を冷却する冷却プレス部を備える。これにより、積層基材に対する加熱制御及び加圧制御が、異なる予熱プレス部，熱圧着プレス部，冷却プレス部によりそれぞれ独立して行われるため、製造サイクル時間の短縮により、生産性及び量産性の向上、さらには省エネルギ性及び経済性が高められるとともに、積層基材が、密封状態かつ脱気状態の積層基材挟持部の内部に収容されることにより、加熱状態及び加圧状態の連続性が確保、即ち、積層基材に対する保温性と保圧性が確保され、品質及び均質性の向上により、商品性が高められる。
特許第３３８１０２７号

しかし、上述したＩＣカード製造装置（ラミネート装置）は、各プレス部が駆動軸部を中心に回転する回転搬送方式を採用するため、この回転搬送方式に伴う不具合も存在する。具体的には、各プレス部は、駆動軸部を中心にその周りに配されるため、他の処理工程（プレス部等）を追加する場合、装置全体の設計変更が必要になるとともに、追加できる数にも限界があり、発展性に難がある。また、積層基材を容易にサイズアップできないため、設計自由度に難があり、積層基材のサイズ面から量産性向上を図りにくい。さらに、各プレス部は、駆動軸部を中心に回転するため、例えば、任意の処理工程を監視している場合、他の処理工程の監視ができにくいなど、工程全体の監視を容易かつ効率的に行うことができないとともに、監視やメンテナンス等に伴うオペレータの移動距離（作業動線）も長くなる。

一方、これらの不具合は、直進搬送方式の採用により回避できるが、通常、直進搬送方式は、ベルトコンベア等の大掛かりな搬送機構が必要になり、構成の複雑化，大型化及び高コスト化を招くとともに、特に、ラミネート装置（ＩＣカード製造装置）のように、ユニット化した予熱プレス部，熱圧着プレス部，冷却プレス部等を順次配設する場合には、搬送機構の設置を容易に行うことができないとともに、積層基材（積層基材挟持部）を各プレス部の定位置まで高い精度で搬送しにくい問題がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したラミネート装置の搬送機構及び搬送方法の提供を目的とするものである。

本発明に係るラミネート装置Ｍの搬送機構１は、上述した課題を解決するため、積層基材Ｗを収容したワークトレー２の内部の密閉空間Ｋを真空吸引する真空プレスユニット３，この真空プレスユニット３を経たワークトレー２を加熱及び加圧する加熱プレスユニット４，この加熱プレスユニット４を経たワークトレー２を冷却する冷却プレスユニット５間に付設してワークトレー２を順次搬送する搬送機構であって、各プレスユニット３，４，５に、上側に固定して配した上加圧盤３ｕ，４ｕ，５ｕと下側に配した昇降する下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄをそれぞれ設けるとともに、各プレスユニット３，４，５間に跨がり、かつ搬送するワークトレー２…を各プレスユニット３，４，５にセットする搬送方向Ｄｍにおける前進位置Ｘｆとこの前進位置Ｘｆよりも一タクト分後方に位置する後退位置Ｘｒへ選択的に移動可能な搬送キャリア６ｐ，６ｑを設け、この搬送キャリア６ｐ，６ｑの高さを下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが下降した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄの上方に位置するワークトレー２…を支持し、かつ下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが上昇した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄに支持されるワークトレー２…よりも下方に位置するように設定してなることを特徴とする。

また、本発明に係るラミネート装置Ｍの搬送方法は、前述した課題を解決するため、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５間にワークトレー２を順次搬送するに際し、各プレスユニット３，４，５に、上側に固定して配した上加圧盤３ｕ，４ｕ，５ｕと下側に配した昇降する下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄをそれぞれ設けるとともに、各プレスユニット３，４，５間に跨がり、かつ搬送するワークトレー２…を各プレスユニット３，４，５にセットする搬送方向Ｄｍにおける前進位置Ｘｆとこの前進位置Ｘｆよりも一タクト分後方に位置する後退位置Ｘｒへ選択的に移動可能な搬送キャリア６ｐ，６ｑを設け、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを上昇させた際に、搬送キャリア６ｐ，６ｑを後退位置Ｘｒへ移動させ、かつ下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを下降させた際に、搬送キャリア６ｐ，６ｑを前進位置Ｘｆへ移動させることにより、ワークトレー２を順次搬送することを特徴とする。

これにより、本発明に係るラミネート装置Ｍの搬送機構１及び搬送方法は、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 搬送キャリア６ｐ，６ｑの搬送動作は、水平方向への単なる往復移動のみでよいため、構成の簡略化，小型化及び低コスト化を図れるとともに、特に、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５を順次配設した場合であっても容易に設置することができる。

（２） 積層基材Ｗ（ワークトレー２）を各プレスユニット３，４，５の定位置まで高い精度で搬送することができるとともに、位置決め部を設ける場合であっても位置決め部の機構を簡略化することができる。

本発明に係るラミネート装置Ｍの搬送機構１及び搬送方法によれば、最良の形態により、ワークトレー２の左右の端部を支持する左右一対の搬送キャリア６ｐ，６ｑを備える。また、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５には、ワークトレー２の前後の端部を支持することにより当該ワークトレー２を所定高さまで上昇させるリフタ７…を備える。これにより、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを上昇させる前に、ワークトレー２の良否判定を行う場合、ワークトレー２を必要な高さまで上昇させることができるとともに、ワークトレー２が不良トレーと判定され、以後の加圧処理を中止する場合であっても、ワークトレー２を搬送キャリア６ｐ，６ｑから離し、搬送キャリア６ｐ，６ｑを移動させることができる。さらに、リフタ７…とワークトレー２間には、相係合することによりワークトレー２の位置決めを行う位置決め部９…を備える。これにより、リフタ７…は、ワークトレー２を上昇させる機能と位置決めを行う機能を兼ねるため、位置決め部９…の構成簡略化を図ることができる。

次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施例に係る搬送機構１を備えるラミネート装置Ｍの構成について、図１〜図１３を参照して説明する。

最初に、ラミネート装置Ｍで用いるワークトレー２及び積層基材Ｗについて、図３〜図５を参照して説明する。

図３は、ＩＣカードを製造するための積層基材Ｗの分解図を示す。図３において、Ｅは部品シートであり、この部品シートＥ上には、ＩＣチップＥｉとアンテナＥａを有する電子部品が、縦横に配列された状態で複数実装される。そして、部品シートＥは、上下一対のシート生地材Ｃａ，Ｃｂにより挟まれる。各シート生地材Ｃａ，Ｃｂは、例えば、外側の樹脂シート（ポリエチレンテレフタレート等）及びこの内側の不織布を有し、各シート生地材Ｃａ，Ｃｂの内面には接着剤が塗布されている。このような積層基材Ｗは別工程で製造され、積層された部品シートＥ及びシート生地材Ｃａ，Ｃｂは複数位置がスポット溶接等により仮固定されている。

他方、図４及び図５は、この積層基材Ｗを収容するワークトレー２を示す。ワークトレー２は、下側のトレー部２ｔと、このトレー部２ｔの上面に重なる上側のカバー部２ｃを備える。トレー部２ｔは、アルミニウム材等により枠形に構成した支持フレーム部１１と、平板により形成した矩形のトレー本体部１２を備える。トレー本体部１２は、四辺から突出した複数の係合片１２ｓ…を有し、この係合片１２ｓ…が支持フレーム部１１に係合する。この場合、支持フレーム部１１の上面における所定位置に複数の係合凹部を設け、各係合凹部に係合片１２ｓ…を収容するとともに、各係合凹部をカバープレート１１ｃ…で覆うことにより、各係合片１２ｓ…を支持フレーム部１１に係合させることができる。これにより、支持フレーム部１１の内側にトレー本体部１２が支持される。また、カバー部２ｃは、平板により形成するとともに、トレー本体部１２とほぼ同じ大きさの矩形に形成し、下面には四辺に沿った一定の厚さを有する矩形枠状のシール部１３を固着する。なお、トレー部２ｔ及びカバー部２ｃは、一定の厚さを有するステンレス材等により形成することができ、厚さは３〔ｍｍ〕以内、望ましくは１〔ｍｍ〕程度が好適である。これにより、トレー本体部１２の上面に積層基材Ｗを載せ、上からカバー部２ｃを重ねれば、トレー本体部１２とカバー部２ｃ間には、積層基材Ｗを収容した密閉空間Ｋが形成される。

一方、支持フレーム部１１の搬送方向における右側の隅部には、真空接続部１５を設ける。この真空接続部１５は、上面に被吸着面１６ｆを有する接続体部１６と、この接続体部１６とトレー本体部１２に形成した吸気孔１２ｏを接続する接続通路部１７を備え、被吸着面１６ｆに開口する真空接続口１６ｆｏとトレー本体部１２の下面側に開口する吸気孔１２ｏは通気路により連通接続する。この場合、接続体部１６には、通気路に接続された逆止弁を内蔵するとともに、この逆止弁の機能を解除する解除操作部を備える。また、支持フレーム部１１の左右のフレームメンバ１１ｐ，１１ｑには、円筒形の真空タンク１８ｐ，１８ｑを設置し、一方の真空タンク１８ｑは、接続体部１６の内部における通気路に直接接続するとともに、他方の真空タンク１８ｐは、支持フレーム部１１の左側の隅部に設けた真空接続部１９を介してワークトレー２の密閉空間Ｋに接続される。この真空接続部１９は、真空接続部１５と同様の接続体部２０と接続通路部２１を有するが、被吸着面１６ｆ等は備えておらず、密閉空間Ｋと真空タンク１８ｐを接続するのみである。

さらに、接続体部２０の上面には、被検出子２２を設ける。この被検出子２２は、接続体部２０に挿通させたシャフト部２２ｓと、このシャフト部２２ｓの上端に設け、後述する検出部７３により検出されるヘッド部２２ｈを有し、接続体部２０に対して上方へ引き出した検出位置Ｘｄ（図１０参照）と下方へ押し込んだ非検出位置Ｘｎ（図１１参照）へ選択的に変位させることができる。これにより、被検出子２２が検出位置Ｘｄにあるときは、検出部７３により検出されるとともに、非検出位置Ｘｎにあるときは、検出部７３により検出されなくなる。また、支持フレーム部１１における前後のフレームメンバ１１ｆ，１１ｒには、それぞれ左右一対ずつ計四つの位置決め孔２３…を形成する。

次に、ラミネート装置Ｍの本体側の構成について、図１，図６〜図１３を参照して説明する。

図６は、ラミネート装置Ｍの全体構成を示す。ラミネート装置Ｍは、同図に示すように、平面方向から見て全体が矩形枠状（ロの字形）となる搬送路Ｒを有する。この搬送路Ｒは、水平面上に平行に配した処理搬送部Ｒｐと戻搬送部Ｒｒを備えるとともに、処理搬送部Ｒｐと戻搬送部Ｒｒの一端側間に配した導入搬送部Ｒｉと、処理搬送部Ｒｐと戻搬送部Ｒｒの他端側間に配した排出搬送部Ｒｏを備え、これにより、全体が矩形枠状の搬送路Ｒとなる。そして、この処理搬送部Ｒｐを本実施例に係る搬送機構１により構成する。

戻搬送部Ｒｒは、搬送方向に対し、左右一対のガイドレール３１ｐ，３１ｑと、このガイドレール３１ｐ，３１ｑの内側に配した複数の搬送ローラ機構３２…を備える。また、処理搬送部Ｒｐは、搬送方向に対し、左右一対の搬送キャリア６ｐ，６ｑを備え、この搬送キャリア６ｐ，６ｑは、駆動部３３…により搬送方向における前後（矢印Ｄｍ方向）の二位置へ選択的に移動させることができ、図６中、実線の搬送キャリア６ｐ，６ｑが後退位置Ｘｒ、仮想線の搬送キャリア６ｐｓ，６ｑｓが前進位置Ｘｆとなる。この搬送キャリア６ｐ，６ｑには、ワークトレー２の左右両端、即ち、支持フレーム部１１における左右のフレームメンバ１１ｐ，１１ｑを載置することができる。

一方、導入搬送部Ｒｉは、各ガイドレール３１ｐ，３１ｑ及び各搬送キャリア６ｐ，６ｑ間に配した複数の搬送ローラ機構３４ｒ…を有する搬送機構３４を備え、この搬送機構３４は、上下方向における二位置へ選択的に昇降させることができる。また、排出搬送部Ｒｏは、各ガイドレール３１ｐ，３１ｑ及び各搬送キャリア６ｐ，６ｑ間に配した複数の搬送ローラ機構３５ｒ…を有する搬送機構３５を備え、この搬送機構３５は、上下方向における二位置へ選択的に昇降させることができる。

そして、導入搬送部Ｒｉの始点となる搬送路Ｒにおける隅部には、ワークトレー２に積層基材Ｗを装填する装填部３６を配設する。装填部３６は、ワークトレー２における上側のカバー部２ｃを下側のトレー部２ｔに対して着脱するカバー着脱部３７を備え、このカバー着脱部３７は、先端に吸着部を有する着脱アーム３８と、この着脱アーム３８の後端を所定角度回転させる回転駆動部３９を有する。また、処理搬送部Ｒｐの始点となる搬送路Ｒにおける次の隅部には、ワークトレー２の待機部４０を設けるとともに、排出搬送部Ｒｏの始点となる搬送路Ｒにおける次の隅部には、ワークトレー２の排出部４１を設ける。さらに、待機部４０と排出部４１間には、真空吸引工程Ｓ１，熱圧着工程Ｓ２及び冷却工程Ｓ３を順次配設する。この真空吸引工程Ｓ１，熱圧着工程Ｓ２及び冷却工程Ｓ３には、それぞれ真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５を備える。

次に、各プレスユニット３〜５の構成について具体的に説明する。図７〜図１１は、加熱プレスユニット４の構成を示す。この加熱プレスユニット４は、図７及び図８に示すように、上下に離間して配した上支持盤５１と下支持盤５２を備え、連結シャフト５３…により連結されている。そして、上支持盤５１の下面には、加熱ヒータを内蔵する上加圧盤（上熱盤）４ｕを固定する。上加圧盤４ｕの下面は平坦面であり、クッションシート５４ｕが貼着されている。一方、この上加圧盤４ｕの下方には、対向する下加圧盤（下熱盤）４ｄを配する。そして、この下加圧盤４ｄは加圧機構５５により昇降可能に支持される。この下加圧盤４ｄも上加圧盤４ｕと同様に、加熱ヒータを内蔵するとともに、上面は平坦面であり、クッションシート５４ｄが貼着されている。なお、加圧機構５５は、下支持盤５２の下面に固定した六つの加圧シリンダ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ…を備え、各加圧シリンダ５６ａ…は、三つずつ二列にして対称的に配する。各加圧シリンダ５６ａ…のシリンダロッド５６ａｒ…は、下支持盤５２の内部を貫通させ、上面から上方へ突出させるとともに、先端面を、下加圧盤４ｄの下面に固定した対応する各当接板５７…に当接させる。また、５８は、下支持盤５２の下面に取付けた補助シリンダであり、この補助シリンダ５８のピストンロッド５８ｒは、リンク機構５９を介して下加圧盤４ｄに結合する。これにより、補助シリンダ５８は、加圧時に加圧シリンダ５６ａ…の加圧力を補助するとともに、加圧解除時に下加圧盤４ｄを下降させる。

他方、下支持盤５２には、エアシリンダを用いた四つのリフタ７…をワークトレー２に設けた四つの位置決め孔２３…に対応して設置する。これにより、リフタ７…は、ワークトレー２の前後の端部、即ち、支持フレーム部１１の前後のフレームメンバ１１ｆ，１１ｒを支持することにより当該ワークトレー２を所定の高さまで上昇させる機能を備えるとともに、図１１に示すように、ピストンロッド７ｒ…の上端に設けた位置決め凸部６２…がワークトレー２の各位置決め孔２３…に係合し、下加圧盤４ｄとワークトレー２間の位置決めを行う機能を兼ねている。この位置決め凸部６２…と位置決め孔２３…は、位置決め部９…を構成する。

また、加熱プレスユニット４には、真空処理部６０を備える。真空処理部６０は、図９に示すように、上支持盤５１の搬送方向に対して右側に固定した吸盤シリンダ（エアシリンダ）６３を備え、この吸盤シリンダ６３におけるピストンロッド６３ｒの先端には、ワークトレー２に設けた被吸着面１６ｆに対して吸着する吸盤６４を備える。この吸盤６４は、制御弁６５を介して真空ポンプを用いた真空装置６６に接続するとともに、吸盤６４に接続した真空ライン６４Ｌには、真空圧計６７を接続する。一方、吸盤シリンダ６３は、制御弁６８を介して空気圧源１０１に接続する。１０２は、制御部であり、制御弁６４及び６８を制御するとともに、真空圧計６７により検出された検出結果は、制御部１０２に入力する。各リフタ７…も、制御弁６９を介して空気圧源１０１に接続する。この制御弁６９も制御部１０２により制御される。

さらに、加熱プレスユニット４には、エラー処理部７０を備える。エラー処理部７０は、図１０に示すように、上支持盤５１の搬送方向に対して左側に固定した操作シリンダ（エアシリンダ）７１を備え、この操作シリンダ７１におけるピストンロッド７１ｒの先端には、ワークトレー２に設けた被検出子２２のヘッド部２２ｈを下方へ押し込む押子７２を有する。また、操作シリンダ７１の近傍には、ヘッド部２２ｈを検出するための近接スイッチ等を用いた検出部７３を配設する。操作シリンダ７１は、制御弁７４を介して空気圧源１０１に接続する。１０２は、制御部であり、制御弁７４を制御するとともに、検出部７３により検出された検出結果は、制御部１０２に入力する。これにより、図１０に示すように、ワークトレー２の被検出子２２が、接続体部２０に対して上方へ引き出した検出位置Ｘｄにあるときは、ヘッド部２２ｈが検出部７３に近接し、検出部７３により検出されるとともに、図１１に示すように、操作シリンダ７１により押子７２を仮想線で示す位置へ下降させ、被検出子２２を接続体部２０に対して下方へ押し込んだ場合には、被検出子２２は、図１１に示す非検出位置Ｘｎに変位し、ヘッド部２２ｈが検出部７３から離れることにより、検出部７３によっては検出されなくなる。

一方、図１２及び図１３は、真空プレスユニット３の構成を示す。この真空プレスユニット３は、上下に離間して配した上支持盤８１と下支持盤８２を備え、連結シャフト８３…により連結されている。そして、上支持盤８１の下面には、上加圧盤３ｕを固定する。上加圧盤３ｕの下面は平坦面であり、クッションシート８４ｕが貼着されている。また、上加圧盤３ｕの下方には、対向する下加圧盤３ｄを配し、この下加圧盤３ｄは、下支持盤８２の上面に固定した加圧シリンダ８５により昇降可能に支持される。この下加圧盤３ｄも上加圧盤３ｕと同様に、上面は平坦面であり、クッションシート８４ｄが貼着されている。その他、上述した加熱プレスユニット４と同様に、四つのリフタ７…，真空処理部８６及びエラー処理部８７を備えている。

なお、冷却プレスユニット５の構成は、加熱プレスユニット４と基本的に同じとなるが、加熱プレスユニット４における加熱ヒータを内蔵する上加圧盤（上熱盤）４ｕ及び下加圧盤（下熱盤）４ｄの代わりに、冷却手段（水冷のためのウォータジャケット等）を内蔵する上加圧盤５ｕ及び下加熱盤５ｄを備える点が異なる。

そして、これらの真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５は、それぞれ独立したユニットとして構成する。したがって、各プレスユニット３〜５を、図６に示すように、基台９１に設置する場合には、各プレスユニット３〜５を、基台９１上に順次定位置に取付け、この後、搬送キャリア６ｐ，６ｑを組付ける。この場合、各プレスユニット３〜５における下支持盤５２，８２…に、レール支持部９２ｐ…，９２ｑ…を取付け、このレール支持部９２ｐ…，９２ｑ…の上端に、駆動部３３…を介して各搬送キャリア６ｐ，６ｑを支持する。このため、各搬送キャリア６ｐ，６ｑは、それぞれ各プレスユニット３〜５に跨がる一本のレール部材を用いる。また、各搬送キャリア６ｐ，６ｑの高さは、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが下降した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄの上方に位置するワークトレー２…を支持し、かつ下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが上昇した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄに支持されるワークトレー２…よりも下方に位置するように設定する。なお、駆動部３３…は、サーボモータを利用して直進駆動機構を構成できる。その他、図６中、９５は搬送路Ｒの周囲に配した安全ウォールを示す。

このように、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５は、それぞれ独立したユニットとして構成され、しかも、矩形枠状に設けた搬送路Ｒの一辺に、真空プレスユニット３（真空吸引工程Ｓ１），加熱プレスユニット４（熱圧着工程Ｓ２）及び冷却プレスユニット５（冷却工程Ｓ３）を順次配設するため、各処理工程Ｓ１〜Ｓ３の変更や他の処理工程（予熱工程，第二熱圧着工程等）の追加を搬送路Ｒの長さ変更程度の設計変更により容易に対応できるとともに、任意数の追加が可能になり、発展性に優れる。また、積層基材Ｗのサイズ、特に、搬送方向のサイズを任意に設定できるなど、高い設計自由度を得れるとともに、量産性向上に寄与できる。さらに、定位置で全処理工程（Ｓ１〜Ｓ３）を監視できるなど、工程全体の監視を容易かつ効率的に行うことができるとともに、監視やメンテナンス等に伴うオペレータの移動距離（作業動線）を短縮することができる。

次に、本実施例に係る搬送機構１の動作（搬送方法）を含むラミネート装置Ｍの動作について、図１〜図１３を参照して説明する。

全体的な概略動作としては、ワークトレー２が搬送路Ｒに沿って循環搬送されるとともに、積層基材Ｗが装填部３６においてワークトレー２に装填（収容）され、真空プレスユニット３（真空吸引工程Ｓ１），加熱プレスユニット４（熱圧着工程Ｓ２）及び冷却プレスユニット５（冷却工程Ｓ３）を経てラミネート処理される。図６中、矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、ワークトレー２の搬送方向を示す。

最初に、通常動作について、図１を参照して説明する。今、ワークトレー２が戻搬送部Ｒｒを経て装填部３６に戻された状態を想定する。これにより、カバー装填部３７の着脱アーム３８が回転駆動部３９によって図６に実線で示す吸着位置へ回転変位し、先端の吸着部によりワークトレー２のカバー部２ｃの上面を吸着する。この後、着脱アーム３８は逆方向に所定角度回転変位し、カバー部２ｃを吸着したまま図６に仮想線で示す待機位置で待機する。これにより、トレー部２ｔからカバー部２ｃが離脱する。なお、ワークトレー２が排出部４１から装填部３６に戻される間に、ワークトレー２に備える解除操作部が操作され、逆止弁の機能が解除される。これにより、密閉空間Ｋの真空状態が解除され、大気圧に戻される。また、ワークトレー２の被検出子２２が非検出位置Ｘｎに変位した不良トレーとして戻った場合には、ワークトレー２の交換を行い、不良チェックを行う。

一方、トレー部２ｔからカバー部２ｃが離脱したなら、ラミネート処理された積層基材Ｗを取出すとともに、予め準備した処理前の積層基材Ｗをトレー部２ｔの上面にセットする。セットする方向を、図６において矢印Ｄｗで示す。この場合、自動でセットしてもよいし、手動によりセットしてもよい。手動によりセットした場合には、不図示のスタートボタンを押すことにより、着脱アーム３８が吸着位置へ回転変位し、カバー部２ｃをトレー部２ｔの上に載置するとともに、載置したなら着脱アーム３８は待機位置まで戻される。これにより、積層基材Ｗは、トレー部２ｔとカバー部２ｃ間に収容される。このように、積層基材Ｗをワークトレー２に収容することにより、各プレスユニット３〜５間の移動時における保温性及び保圧性が確保される。

次いで、導入搬送部Ｒｉにおける搬送機構３４が上昇し、搬送ローラ機構３４ｒ…の回転動作により、ワークトレー２は待機部４０まで搬送される。この際、ワークトレー２は、ガイドレール３１ｐ及び搬送キャリア６ｑを跨いで通過する。図１（ａ）は、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５における全処理が終了し、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが下降している状態を示している。この場合、搬送キャリア６ｐ，６ｑは後退位置にあり、導入搬送部Ｒｉを搬送されたワークトレー２は、待機部４０における搬送キャリア６ｐ，６ｑ上に載置される。真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５における処理の終了した各ワークトレー２…も、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが下降していることにより、搬送キャリア６ｐ，６ｑ上に載置される。

したがって、駆動部３３…を駆動制御して搬送キャリア６ｐ，６ｑを、図６に仮想線で示す搬送キャリア６ｐｓ，６ｑｓの位置（前進位置Ｘｆ）まで一タクト分移動させれば、待機部４０のワークトレー２は真空プレスユニット３にセットされ、真空プレスユニット３のワークトレー２は加熱プレスユニット４にセットされ、加熱プレスユニット４のワークトレー２は冷却プレスユニット５にセットされ、冷却プレスユニット５のワークトレー２は排出部４１にセットされる。この状態を図１（ｂ）に示す。このように、搬送キャリア６ｐ，６ｑの搬送動作は、水平方向への単なる往復移動のみであり、このときの移動ストローク（一タクト分）は、予め正確に設定されている。

各ワークトレー２が次工程となる各ユニット３〜５にセットされたなら、最初に真空圧の判定処理が行われる。この場合、図７及び図８に示す加熱プレスユニット４では、リフタ７…により、ワークトレー２を一旦所定の高さまで上昇させる。真空プレスユニット３及び冷却プレスユニット５においても、同様にリフタ７…により、各ワークトレー２…を一旦所定の高さまで上昇させる。この状態を図１（ｃ）に示す。この際、検出部７３により、ワークトレー２における被検出子２２の検出が行われ、被検出子２２が検出位置Ｘｄにある場合には、前工程において正常に真空吸引されたことを確認できるため、真空圧の判定処理が行われるとともに、被検出子２２が非検出位置Ｘｎにある場合には、前工程で既に不良トレーと判定されているため、真空圧の判定処理は行わない。

判定処理に際しては、吸盤シリンダ６３により吸盤６４が下降し、ワークトレー２に設けた被吸着面１６ｆに吸着する。吸盤６４は、真空装置６６に接続されているため、この真空装置６６によりワークトレー２の密閉空間Ｋが真空吸引される。そして、真空吸引時に、ワークトレー２に漏れ等の異常がないか否かの判定（検査）が行われる。この場合、真空ライン６４Ｌに接続された真空圧計６７により真空圧が検出され、正常値を満たしているか否か判定される。例えば、加熱プレスユニット４の真空圧の正常値が−９６〔ｋＰａ〕に設定されている場合、−９６〔ｋＰａ〕に満たないときは、不良トレーと判定する。不良トレーと判定された場合には、図１０に示す操作シリンダ７１により押子７２を下降させ、ワークトレー２の被検出子２２を下方へ押し込むことにより、図１１に示す非検出位置Ｘｎに変位させる。したがって、次の冷却工程では検出部（７３）により検出されなくなり、真空圧の判定処理をはじめ全ての冷却処理は行われない。

以上、加熱プレスユニット４における真空圧の判定処理を説明したが、真空プレスユニット３及び冷却プレスユニット５においても同様に行われる。この場合、冷却プレスユニット５における真空圧の正常値（例えば、−７５〔ｋＰａ〕）は、加熱プレスユニット４の真空圧よりも低く設定される。また、真空プレスユニット３に接続される真空装置は、冷却プレスユニット５と共通の真空装置を用いる。したがって、真空圧の正常値は、冷却プレスユニット５における真空圧の正常値と同じになる。真空プレスユニット３では、大気圧の状態から密閉空間Ｋに対する真空吸引処理が行われるため、真空吸引を開始した後、設定時間が経過しても−７５〔ｋＰａ〕に達しない場合に、不良トレーと判定する。

真空圧の判定処理が終了したなら各下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを上昇させる。これにより、各ワークトレー２…は、上加圧盤３ｕ，４ｕ，５ｕと下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄ間に挟まれて加圧処理が行われる。この状態を図１（ｄ）に示す。この際、ワークトレー２の真空圧が正常値を満たしていないとき、即ち、不良トレーと判定されている場合、対応する下加圧盤３ｄ…は上昇しない。そして、真空プレスユニット３では、真空吸引処理が行われ、ワークトレー２の密閉空間Ｋが真空吸引されることにより、積層基材Ｗの内部に含まれる気泡が完全に除去される。また、加熱プレスユニット４では後に詳細に説明する熱圧着処理が行われるとともに、冷却プレスユニット５では冷却処理が行われる。

一方、排出部４１のワークトレー２は、排出搬送部Ｒｏにおける搬送機構３５が上昇し、搬送ローラ機構３５ｒ…の回転動作により、戻搬送部Ｒｒ上に搬送される。この際、ワークトレー２は、搬送キャリア６ｑ及びガイドレール３１ｐを跨いで通過する。この状態では、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄと一緒に各ワークトレー２…が上昇し、搬送キャリア６ｐ，６ｑから離れているとともに、不良トレーは、リフタ７…で支持されることにより、搬送キャリア６ｐ，６ｑから離れているため、図１（ｅ）に示すように、駆動部３３…を駆動制御して搬送キャリア６ｐ，６ｑを図６に実線で示す後退位置Ｘｒまで移動させる。

この後、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５における全処理が終了したなら、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを下降させるとともに、不良トレーのリフタ７…を下降させる。この状態を図１（ｆ）に示す。また、この状態では、待機部４０に、次のワークトレー２が導入搬送部Ｒｉから搬送キャリア６ｐ，６ｑ上に搬送される。この状態は、図１（ａ）に示した状態と同じになる。したがって、以下、同様の動作が繰り返される。

次に、追込動作について、図２を参照して説明する。この追込動作は、何らかの原因により、装填部３６においてワークトレー２の装填漏れが発生した場合、追込動作によってワークトレー２の欠落を解消するものである。

図２（ａ）は、図１（ｄ）と同じ工程を示している。しかし、図２（ａ）の場合、装填漏れが発生し、真空プレスユニット３には、ワークトレー２がセットされていない。ワークトレー２がセットされていない場合、検出部７３は被検出子２２を検出しないため、下加圧盤３ｄは上昇しない。

この状態において、追込動作を行う場合には、不図示の追込動作ボタンを押せば、図２（ｂ）に示すように、各リフタ７…が下降するとともに、駆動部３３…を駆動制御して搬送キャリア６ｐ，６ｑを図６に実線で示す後退位置Ｘｒまで移動させる。この状態を図２（ｃ）に示す。これにより、次のワークトレー２が装填部３６から待機部４０に搬送され、搬送キャリア６ｐ，６ｑ上に載置される。そして、待機部４０における搬送キャリア６ｐ，６ｑ上に次のワークトレー２が載置されたなら、駆動部３３…を駆動制御して搬送キャリア６ｐ，６ｑを図６に仮想線で示す前進位置Ｘｆまで移動させる。この状態を図２（ｄ）に示す。

次いで、各リフタ７…を所定の高さまで上昇させる。これにより、真空プレスユニット３における真空圧の判定処理が行われるとともに、正常の場合には、下加圧盤３ｄを上昇させて真空吸引処理を行う。この状態を図２（ｅ）に示す。図２（ｅ）は、図１（ｄ）と同じとなる。よって、通常動作に復帰させることができる。

このように、本実施例に係る搬送機構１は、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５に、上側に固定して配した上加圧盤３ｕ，４ｕ，５ｕと下側に配した昇降する下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄをそれぞれ設けるとともに、各プレスユニット３，４，５間に跨がり、かつ搬送方向Ｄｍにおける前進位置Ｘｆと後退位置Ｘｒへ選択的に移動可能な搬送キャリア６ｐ，６ｑを設け、この搬送キャリア６ｐ，６ｑの高さを下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが下降した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄの上方に位置するワークトレー２…を支持し、かつ下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄが上昇した際に当該下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄに支持されるワークトレー２よりも下方に位置するように設定し、また、本実施例に係る搬送方法は、下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを上昇させた際に、搬送キャリア６ｐ，６ｑを後退位置Ｘｒへ移動させ、かつ下加圧盤３ｄ，４ｄ，５ｄを下降させた際に、搬送キャリア６ｐ，６ｑを前進位置Ｘｆへ移動させることにより、ワークトレー２を順次搬送するようにしたため、搬送キャリア６ｐ，６ｑの搬送動作は、水平方向への単なる往復移動のみで足り、構成の簡略化，小型化及び低コスト化を図ることができるとともに、真空プレスユニット３，加熱プレスユニット４及び冷却プレスユニット５間に容易に設置することができる。しかも、積層基材Ｗ（ワークトレー２）を各プレスユニット３，４，５の定位置まで高い精度で搬送することができるとともに、位置決め部９…の機構も簡略化することができる。さらに、何らかの原因により、装填部３６においてワークトレー２の装填漏れが発生した場合にも、追込動作によってワークトレー２の欠落を容易に解消することができる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、必要により予熱工程や第二熱圧着工程等の他の処理工程を設けることができる。また、積層基材ＷとしてはＩＣカードに用いて好適であるが、他の任意のカード類に適用できる。

本発明の好適な実施例に係る搬送機構の模式図を含むラミネート装置の通常動作時の動作説明図、 同ラミネート装置の追込動作時の動作説明図、 同ラミネート装置によりラミネートする積層基材の一部分解斜視図、 同ラミネート装置におけるワークトレー（トレー部）の平面図、 同ラミネート装置におけるワークトレーの背面図、 同ラミネート装置の全体構成を示す平面図、 同ラミネート装置に備える加熱プレスユニットの一部断面背面図、 同加熱プレスユニットの側面図、 同加熱プレスユニットに備える真空処理部の構成図、 同加熱プレスユニットに備えるエラー処理部の構成図、 同エラー処理部により被検出子を押し込んだ状態の構成図、 同ラミネート装置に備える真空プレスユニットの背面図、 同真空プレスユニットの側面図、

符号の説明

１ 搬送機構
２ ワークトレー
３ 真空プレスユニット
３ｕ… 上加圧盤
３ｄ… 下加圧盤
４ 加熱プレスユニット
５ 冷却プレスユニット
６ｐ… 搬送キャリア
７… リフタ
９… 位置決め部
Ｍ ラミネート装置
Ｗ 積層基材
Ｋ 密閉空間
Ｄｍ 搬送方向
Ｘｆ 前進位置
Ｘｒ 後退位置

Claims (6)

1. 積層基材を収容したワークトレーの内部の密閉空間を真空吸引する真空プレスユニット，この真空プレスユニットを経た前記ワークトレーを加熱及び加圧する加熱プレスユニット，この加熱プレスユニットを経た前記ワークトレーを冷却する冷却プレスユニット間に付設して前記ワークトレーを順次搬送するラミネート装置の搬送機構において、各プレスユニットに、上側に固定して配した上加圧盤と下側に配した昇降する下加圧盤をそれぞれ設けるとともに、各プレスユニット間に跨がり、かつ搬送する前記ワークトレーを各プレスユニットにセットする搬送方向における前進位置とこの前進位置よりも一タクト分後方に位置する後退位置へ選択的に移動可能な搬送キャリアを設け、この搬送キャリアの高さを前記下加圧盤が下降した際に当該下加圧盤の上方に位置するワークトレーを支持し、かつ前記下加圧盤が上昇した際に当該下加圧盤に支持されるワークトレーよりも下方に位置するように設定してなることを特徴とするラミネート装置の搬送機構。
2. 前記ワークトレーの左右の端部を支持する左右一対の搬送キャリアを備えることを特徴とする請求項１記載のラミネート装置の搬送機構。
3. 前記真空プレスユニット，前記加熱プレスユニット及び前記冷却プレスユニットには、前記ワークトレーの前後の端部を支持することにより当該ワークトレーを所定高さまで上昇させるリフタを備えることを特徴とする請求項１記載のラミネート装置の搬送機構。
4. 前記リフタと前記ワークトレー間には、相係合することにより前記ワークトレーの位置決めを行う位置決め部を備えることを特徴とする請求項１記載のラミネート装置の搬送機構。
5. 積層基材を収容したワークトレーの内部の密閉空間を真空吸引する真空プレスユニット，この真空プレスユニットを経た前記ワークトレーを加熱及び加圧する加熱プレスユニット，この加熱プレスユニットを経た前記ワークトレーを冷却する冷却プレスユニット間に前記ワークトレーを順次搬送するラミネート装置の搬送方法において、各プレスユニットに、上側に固定して配した上加圧盤と下側に配した昇降する下加圧盤をそれぞれ設けるとともに、各プレスユニット間に跨がり、かつ搬送する前記ワークトレーを各プレスユニットにセットする搬送方向における前進位置とこの前進位置よりも一タクト分後方に位置する後退位置へ選択的に移動可能な搬送キャリアを設け、前記下加圧盤を上昇させた際に、前記搬送キャリアを前記後退位置へ移動させ、かつ前記下加圧盤を下降させた際に、前記搬送キャリアを前記前進位置へ移動させることにより、前記ワークトレーを順次搬送することを特徴とするラミネート装置の搬送方法。
6. 前記下加圧盤を上昇させる前に、前記ワークトレーに対する良否判定を行い、不良トレーの場合には、対応するプレスユニットにおける前記下加圧盤を上昇させることなく、リフタにより前記不良トレーを所定高さに位置させることを特徴とする請求項５記載のラミネート装置の搬送方法。

Images