JP3984577B2 - ラミネート装置及びラミネート装置用ワークトレー - Google Patents

Description

本発明は、真空吸引工程，熱圧着工程及び冷却工程を備え、積層基材をラミネートしてＩＣカード等を製造するラミネート装置及びラミネート装置用ワークトレーに関する。

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、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、積層基材に含まれる気泡を除去するため、積層基材を積層基材挟持部（ワークトレー）の内部に収容するとともに、所定の真空圧により脱気を行っているが、ワークトレーを脱気した場合、気泡の除去は十分に行われるものの、真空圧の大きさがラミネート品質に大きく影響し、所定の真空圧により脱気を行うのみでは、高度の品質性と均質性を得るには限界があった。

第二に、真空圧の大きさによりラミネート品質にバラツキを生じるとともに、ラミネート不良の発生により、歩留まりの低下や量産性の低下を招く。しかも、ラミネート不良は再生できないため、省資源性の観点からも望ましくない。

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及びラミネート装置用ワークトレーの提供を目的とするものである。

本発明は、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１の内部の密閉空間Ｋを真空吸引する真空吸引工程Ｓ１，この真空吸引工程Ｓ１を経たワークトレー１を加熱及び加圧する熱圧着工程Ｓ２，この熱圧着工程Ｓ２を経たワークトレー１を冷却する冷却工程Ｓ３を備えるラミネート装置Ｍを構成するに際し、真空吸引工程Ｓ１に備える真空プレスユニットＵ１，熱圧着工程Ｓ２に備える加熱プレスユニットＵ２，冷却工程Ｓ３に備える冷却プレスユニットＵ３の一又は二以上に、搬送されたワークトレー１の密閉空間Ｋの真空圧Ｐｖを検出し、かつ真空圧Ｐｖが正常か否か判定する真空圧監視手段３と、真空圧Ｐｖが正常でないときに、不良トレーとしてエラー処理を行うエラー処理手段４を設けたことを特徴とする。

これにより、本発明に係るラミネート装置Ｍは、真空圧監視手段３により、搬送されたワークトレー１の密閉空間Ｋの真空圧Ｐｖを検出し、かつ真空圧Ｐｖが正常であるか否かを判定する。そして、真空圧Ｐｖが正常でないときは、エラー処理手段４により、不良トレーとしてエラー処理、例えば、不良トレーに対する以後の工程Ｓ１…における処理を停止するエラー処理を行う。

また、本発明は、積層基材Ｗを収容した内部の密閉空間Ｋが真空吸引されるラミネート装置用ワークトレー１を構成するに際して、外部の検出部６から検出可能な位置に配し、かつ密閉空間Ｋの真空圧Ｐｖが正常でないときに、不良トレーであることを示し、かつ検出部６により不良トレーであることを検出可能な被検出部５を設けてなることを特徴とする。

よって、本発明に係るラミネート装置Ｍ及びラミネート装置用ワークトレー１は、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 真空圧Ｐｖが正常でない不良トレーに対してはエラー処理が行われ、常に正常なワークトレー１のみが一連の工程を経てラミネート処理されるため、ラミネート処理に対する高度の品質性と均質性を得ることができる。

（２） 不良トレーに対してエラー処理、例えば、不良トレーに対する以後の各工程における処理を停止するエラー処理を行うことができるため、積層基材Ｗに対するラミネート処理を行うことなく積層基材Ｗをそのまま戻すことができる。したがって、積層基材Ｗの無駄が排され、歩留まりの向上及び量産性の向上に貢献できるとともに、省資源性を高めることができる。

本発明に係るラミネート装置Ｍ及びラミネート装置用ワークトレー１によれば、最良の形態により、エラー処理手段４は、ワークトレー１に設けた被検出部５をエラー側（Ｘｎ）に切換える。この場合、被検出部５に、真空圧Ｐｖが正常であることを示す検出位置Ｘｄと真空圧Ｐｖが正常でないことを示す非検出位置Ｘｎへ選択的に変位する被検出子５ｏを用いるとともに、工程Ｓ１…に、被検出子５ｏを非検出位置Ｘｎに変位させる操作部７を設けることができる。これにより、被検出子５ｏを容易かつ確実に検出可能な近接スイッチ等の検出部を利用できるため、簡易な構成により低コストに実施できるとともに、信頼性の高いエラー処理手段４を構成できる。また、エラー処理手段４は、工程Ｓ１…に、エラー側（Ｘｎ）に切換わった被検出部５を検出する検出部６を配設し、被検出部５がエラー側（Ｘｎ）に切換わった不良トレーに対する各工程Ｓ１…の処理を停止させる。

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、本実施例に係るラミネート装置Ｍの構成について、図１〜図１４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１及び積層基材Ｗについて、図２〜図７を参照して説明する。

図７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７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２〜図６は、この積層基材Ｗを収容するワークトレー１を示す。ワークトレー１は、下側のトレー部１ｔと、このトレー部１ｔの上面に重なる上側のカバー部１ｃを備える。トレー部１ｔは、図２に示すように、アルミニウム材等により矩形枠により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。したがって、支持フレーム部１１は、前後のフレームメンバ１１ｆ，１１ｒと左右のフレームメンバ１１ｐ，１１ｑの組合わせからなる。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１ｃ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。このシール部１３の厚さは、積層基材Ｗの厚さを考慮する。なお、トレー部１ｔ及びカバー部１ｃ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１ｃを重ねれば、トレー本体部１２とカバー部１ｃ間には、積層基材Ｗを収容した密閉空間Ｋが形成されることになる。

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、図４及び図５に示す真空接続部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に有する真空接続口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される。この場合、接続体部１６には、通気路に接続される逆止弁１８を内蔵するとともに、この逆止弁１８の機能を解除する解除操作部１９を備える。

逆止弁１８は、図４に示すように、直方体形の下体部２０ｄの上に、シート弁２０ｓ及び所定の厚さを有する上体部２０ｕを順次重ね、固定ネジにより固定して構成する。この場合、下体部２０ｄの内部に通気路Ａａを形成し、この通気路Ａａは、下体部２０ｄにおける上面の略中央，後側面，下面及び右側面にそれぞれ開口するとともに、上体部２０ｕに、下体部２０ｄの上面に開口する通気路Ａａに対向する真空接続口１６ｆｏを形成する。これにより、上体部２０ｕの上面が被吸着面１６ｆになるとともに、下体部２０ｄの上面は、平坦な弁座となる。シート弁２０ｓは、ゴム等の弾性素材により形成し、真空接続口１６ｆｏに対向する通気路Ａａの開口に対して位置を異ならせた四つの通気孔２０ｓｃ…を設けるとともに、他方、上体部２０ｕの下面には、全ての通気孔２０ｓｃ…が臨む弁受凹部２０ｕｉを形成する。そして、この弁受凹部２０ｕｉには、図６に示すシート状の付着防止網２０ｎを収容する。なお、図６は、理解を容易にするため、シート弁２０ｓ，付着防止網２０ｎ及び上体部２０ｕを下方からの斜視で示す。このような構造により、極めて薄く、しかもシール性の良好な逆止弁１８を得ることができ、特に、厚さが制限された部位であっても、この種の逆止弁１８を容易に内蔵させることができる。また、付着防止網２０ｎを用いることにより、弁受凹部２０ｕｉに対するシート弁２０ｓの付着を防止できる。

一方、解除操作部１９は、下体部２０ｄの前側面から突出した操作体支持部２０ｄｆの外側に操作体１９ｃを変位可能に係合させるとともに、下体部２０ｄの内部に設けた通気路Ａａを操作体支持部２０ｄｆの下面に開口する。そして、操作体１９ｃの内面に、通気路Ａａの開口に対面するシート弁１９ｓを固着するとともに、不図示のスプリングによりシート弁１９ｓが通気路Ａａの開口に当接する方向に、操作体１９ｃを付勢する。これにより、自然状態では、シート弁１９ｓにより通気路Ａａの開口が閉塞されるとともに、操作体１９ｃを操作することにより、シート弁１９ｓが通気路Ａａの開口から離れる方向へ変位させれば、通気路Ａａの開口を大気に連通させ、逆止弁１８の機能を解除することができる。

他方、接続通路部１７は、トレー本体部１２の下面に重ねて固定した導出プレート１７ｄを備える。この導出プレート１７ｄの内部には、一端が吸気孔１２ｏに連通するとともに、他端がトレー本体部１２から突出した導出プレート１７ｄの上面に開口する通気路Ａｂを有し、導出プレート１７ｄの上面に開口した通気路Ａｂと下体部２０ｄの右側面に開口した通気路Ａａは、送気パイプ１７ｐにより連通接続する。これにより、吸気孔１２ｏから真空接続口１６ｆｏに至る通気路が形成される。

また、支持フレーム部１１における左右のフレームメンバ１１ｐ，１１ｑには、円筒形の真空タンク２５ｐ，２５ｑを設置する。この場合、下体部２０ｄの前側面に接続凸部２０ｄｊを一体形成し、この接続凸部２０ｄｊに、一方の真空タンク２５ｑの一端開口を嵌め込むことにより接続する。なお、２１は接続凸部２０ｄｊの外周に装着したＯリングを示す。この接続凸部２０ｄｊには、通気路Ａａが開口しているため、真空タンク２５ｑを、接続体部１６の通気路Ａａに直接接続することができる。他方の真空タンク２５ｐは、支持フレーム部１１の左側の隅部に設けた真空接続部２２を介してワークトレー１の密閉空間Ｋに接続される。この真空接続部２２は、真空接続部１５と同様の接続体部２３と接続通路部２４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２５ｐを接続するのみである。このような真空タンク２５ｐ，２５ｑを設けることにより、吸引時の衝撃を緩和し、かつ安定した真空圧Ｐｖを維持できる。

さらに、接続体部２３の上面には、被検出部５を構成する被検出子５ｏを設ける。この被検出子５ｏは、接続体部２３に挿通させたシャフト部５ｏｓと、このシャフト部５ｏｓの上端に設け、後述する検出部６により検出されるヘッド部５ｏｈを有し、接続体部２３に対して上方へ引き出した検出位置Ｘｄ（図１１参照）と下方へ押し込んだ非検出位置Ｘｎ（図１２参照）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５ｏが検出位置Ｘｄにあるときは、検出部６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６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２６…を形成する。

このようなワークトレー１は、上面に被吸着面１６ｆを有する接続体部１６や真空タンク２５ｐ，２５ｑは、矩形枠により構成した支持フレーム部１１の上面に設けたため、ワークトレー１における横方への無用な突起物が排され、保管性，取扱性及び安全性を高めることができる。

次に、ラミネート装置Ｍの本体側の構成について、図１，図８〜図１４を参照して説明する。

図８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。

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３３ｐ，３３ｑを備え、この搬送キャリア３３ｐ，３３ｑは、駆動部３３ｄ…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８中、実線の搬送キャリア３３ｐ，３３ｑが後退位置、仮想線の搬送キャリア３３ｐｓ，３３ｑｓが前進位置となる。この搬送キャリア３３ｐ，３３ｑには、ワークトレー１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３３ｐ，３３ｑ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３３ｐ，３３ｑ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１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１における上側のカバー部１ｃを下側のトレー部１ｔ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１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１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Ｕ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３を備える。

次に、各プレスユニットＵ１〜Ｕ３の構成について具体的に説明する。図１，図９〜図１２は、加熱プレスユニットＵ２の構成を示す。この加熱プレスユニットＵ２は、図１及び図９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）Ｕ２ｘを固定する。上加圧盤Ｕ２ｘ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Ｕ２ｘの下方には、対向する下加圧盤（下熱盤）Ｕ２ｙを配する。そして、この下加圧盤Ｕ２ｙ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Ｕ２ｙも上加圧盤Ｕ２ｘ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Ｕ２ｙ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Ｕ２ｙ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，５６ｂ…の加圧力を補助するとともに、加圧解除時に下加圧盤Ｕ２ｙ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６１…をワークトレー１に設けた四つの位置決め孔２６…に対応して設置する。これにより、リフタ６１…は、ワークトレー１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１を所定の高さまで上昇させる機能を備えるとともに、図１２に示すように、ピストンロッド６１ｒ…の上端に設けた位置決め凸部６２…がワークトレー１の各位置決め孔２６…に係合し、下加圧盤Ｕ２ｙとワークトレー１間の位置決めを行う機能を兼ねている。

また、加熱プレスユニットＵ２には、真空圧監視手段３を含む真空処理部６０を備える。真空処理部６０は、図１０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１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６５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６１…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Ｕ２には、エラー処理手段４を含むエラー処理部７０を備える。エラー処理部７０は、図１１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、操作部７を構成する操作シリンダ（エアシリンダ）７１を備え、この操作シリンダ７１のピストンロッド７１ｒの先端には、ワークトレー１に設けた被検出子５ｏのヘッド部５ｏｈ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５ｏｈを検出するための近接スイッチ等を用いた検出部６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６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１１に示すように、ワークトレー１の被検出子５ｏが、接続体部２３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５ｏｈが検出部６に近接し、検出部６により検出されるとともに、図１２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５ｏを接続体部２３に対して下方へ押し込んだ場合には、被検出子５ｏは、図１２に示す非検出位置Ｘｎに変位し、ヘッド部５ｏｈが検出部６から離れることにより、検出部６によっては検出されなくなる。

このように、単純な被検出子５ｏを用いることにより、検出部６にも容易かつ確実に検出可能な近接スイッチ等を利用できるため、簡易な構成により低コストに実施できるとともに、信頼性の高いエラー処理手段４を構成できる。

一方、図１３及び図１４は、真空プレスユニットＵ１の構成を示す。この真空プレスユニットＵ１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Ｕ１ｘを固定する。上加圧盤Ｕ１ｘ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Ｕ１ｘの下方には、対向する下加圧盤Ｕ１ｙを配し、この下加圧盤Ｕ１ｙ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Ｕ１ｙも上加圧盤Ｕ１ｘ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Ｕ２と同様に、四つのリフタ６１…，真空処理部８６（真空圧監視手段３）及びエラー処理部８７（エラー処理手段４）を備えている。

なお、冷却プレスユニットＵ３の構成は、加熱プレスユニットＵ２と基本的に同じとなるが、加熱プレスユニットＵ２における加熱ヒータを内蔵する上加圧盤（上熱盤）Ｕ２ｘ及び下加圧盤（下熱盤）Ｕ２ｙ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Ｕ３ｘ及び下加熱盤Ｕ３ｙ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Ｕ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３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Ｕ１〜Ｕ３を、図８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Ｕ１〜Ｕ３を、基台９１上に順次定位置に取付け、この後、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑを組付ける。この場合、各プレスユニットＵ１〜Ｕ３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３３ｄ…を介して各搬送キャリア３３ｐ，３３ｑを支持する。このため、各搬送キャリア３３ｐ，３３ｑは、それぞれ各プレスユニットＵ１〜Ｕ３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３３ｐ，３３ｑの高さは、下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙが下降した際に当該下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙの上方に位置するワークトレー１…を支持し、かつ下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙが上昇した際に当該下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙに支持されるワークトレー１…よりも下方に位置するように設定する。なお、駆動部３３ｄ…は、サーボモータを利用して直進駆動機構を構成することができる。その他、図８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Ｕ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３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Ｕ１（真空吸引工程Ｓ１），加熱プレスユニットＵ２（熱圧着工程Ｓ２）及び冷却プレスユニットＵ３（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。一方、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑは、水平方向への単なる往復移動のみとなるため、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Ｕ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３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１）を各プレスユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３の定位置まで高い精度で搬送することができる。

次に、本実施例に係るラミネート装置Ｍの動作について、図１〜図１５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１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１に装填（収容）され、真空プレスユニットＵ１（真空吸引工程Ｓ１），加熱プレスユニットＵ２（熱圧着工程Ｓ２）及び冷却プレスユニットＵ３（冷却工程Ｓ３）を経てラミネート処理される。図８中、矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、ワークトレー１の搬送方向を示す。

今、ワークトレー１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８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１のカバー部１ｃ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１ｃを吸着したまま図８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１ｔからカバー部１ｃが離脱する。なお、ワークトレー１が排出部４１から装填部３６に戻される間に、ワークトレー１に備える解除操作部１９が操作され、逆止弁１８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１の被検出子５ｏ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１の交換を行い、不良チェックを行う。

一方、トレー部１ｔからカバー部１ｃ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１ｔの上面にセットする。セットする方向を、図８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１ｃをトレー部１ｔ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１ｔとカバー部１ｃ間に収容される。このように、積層基材Ｗをワークトレー１に収容することにより、各プレスユニットＵ１〜Ｕ３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１は待機部４０まで搬送される。この際、ワークトレー１は、ガイドレール３１ｐ及び搬送キャリア３３ｑを跨いで通過する。図１５（ａ）は、真空プレスユニットＵ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３における全処理が終了し、下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙ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３３ｐ，３３ｑ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１は、待機部４０における搬送キャリア３３ｐ，３３ｑ上に載置される。真空プレスユニットＵ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３における処理の終了した各ワークトレー１…も、下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙが下降していることにより、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑ上に載置される。

したがって、駆動部３３ｄ…を駆動制御して搬送キャリア３３ｐ，３３ｑを、図８に仮想線で示す搬送キャリア３３ｐｓ，３３ｑｓの位置（前進位置）まで一タクト分移動させれば、待機部４０のワークトレー１は真空プレスユニットＵ１にセットされ、真空プレスユニットＵ１のワークトレー１は加熱プレスユニットＵ２にセットされ、加熱プレスユニットＵ２のワークトレー１は冷却プレスユニットＵ３にセットされ、冷却プレスユニットＵ３のワークトレー１は排出部４１にセットされる。この状態を図１５（ｂ）に示す。このように、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑ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１…が次工程となる各ユニットＵ１〜Ｕ３にセットされたなら、最初に、真空圧監視手段３により、真空圧Ｐｖの判定処理が行われる。この場合、図１及び図９に示す加熱プレスユニットＵ２では、リフタ６１…により、ワークトレー１を一旦所定の高さまで上昇させる。真空プレスユニットＵ１及び冷却プレスユニットＵ３においても、同様にリフタ６１…により、各ワークトレー１…を一旦所定の高さまで上昇させる。この状態を図１５（ｃ）に示す。この際、検出部６により、ワークトレー１における被検出子５ｏの検出が行われ、被検出子５ｏ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Ｐｖの判定処理が行われるとともに、被検出子５ｏ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Ｐｖ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１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１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１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Ｐｖ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Ｕ２の真空圧Ｐｖ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、エラー処理手段４によりエラー処理を行う。即ち、図１１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１の被検出子５ｏを下方へ押し込むことにより、図１２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（６）により検出されなくなり、真空圧Ｐｖ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Ｕ２における真空圧Ｐｖの判定処理を説明したが、真空プレスユニットＵ１及び冷却プレスユニットＵ３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Ｕ３における真空圧Ｐｖの正常値（例えば、−７５〔ｋＰａ〕）は、加熱プレスユニットＵ２の真空圧Ｐｖよりも低く設定される。また、真空プレスユニットＵ１に接続される真空装置は、冷却プレスユニットＵ３と共通の真空装置を用いる。したがって、真空圧Ｐｖの正常値は、冷却プレスユニットＵ３における真空圧Ｐｖの正常値と同じになる。真空プレスユニットＵ１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Ｐｖの判定処理が終了したなら各下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙを上昇させる。これにより、各ワークトレー１…は、上加圧盤Ｕ１ｘ，Ｕ２ｘ，Ｕ３ｘと下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙ間に挟まれて加圧処理が行われる。この状態を図１５（ｄ）に示す。この際、ワークトレー１の真空圧Ｐｖ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Ｕ１ｙ…は上昇しない。そして、真空プレスユニットＵ１では、真空吸引処理が行われ、ワークトレー１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Ｕ２では熱圧着処理が行われるとともに、冷却プレスユニットＵ３では冷却処理が行われる。

一方、排出部４１のワークトレー１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１は、搬送キャリア３３ｑ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Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙと一緒に各ワークトレー１…が上昇し、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑから離れているとともに、不良トレーは、リフタ６１…で支持されることにより、搬送キャリア３３ｐ，３３ｑから離れているため、図１５（ｅ）に示すように、駆動部３３ｄ…を駆動制御して搬送キャリア３３ｐ，３３ｑを図８に実線で示す後退位置まで移動させる。

この後、真空プレスユニットＵ１，加熱プレスユニットＵ２及び冷却プレスユニットＵ３における全処理が終了したなら、下加圧盤Ｕ１ｙ，Ｕ２ｙ，Ｕ３ｙを下降させるとともに、不良トレーのリフタ６１…を下降させる。この状態を図１５（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１が導入搬送部Ｒｉから搬送キャリア３３ｐ，３３ｑ上に搬送される。この状態は、図１５（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。

このように、本実施例に係るラミネート装置１は、真空圧監視手段３により、搬送されたワークトレー１の密閉空間Ｋの真空圧Ｐｖを検出し、かつ真空圧Ｐｖが正常であるか否かを判定する。そして、真空圧Ｐｖが正常でないときは、エラー処理手段４により、不良トレーに対する以後の工程Ｓ１…における処理を停止するエラー処理を行うようにしたため、常に正常なワークトレー１のみが一連の工程を経てラミネート処理されることになり、ラミネート処理に対する高度の品質性と均質性を得ることができる。また、不良トレーの積層基材Ｗはラミネート処理することなくそのまま戻すことができるため、積層基材Ｗの無駄が排され、歩留まりの向上及び量産性の向上に貢献できるとともに、省資源性を高めることができる。

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とともに、例示の工程Ｓ１〜Ｓ３の一又は二以上を選択して適用することができる。また、被検出部５として被検出子５ｏを例示したが、要はエラー側に切換えることができる被検出部５であればよいため、例えば、ＩＣタグを設け、非接触でエラー側に書換えるとともに、当該ＩＣタグの情報を読取る検出部６を設けるなどの手段も含まれる。なお、実施例の検出部６は、近接スイッチを例示したが、リミットスイッチや光センサ等に置換することができる。さらに、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、 同ワークトレーにおける真空接続部の断面背面図、 同ワークトレーにおける真空接続部の一部断面平面図、 同ワークトレーの逆止弁に用いる構成部品の分解斜視図、 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、 同ラミネート装置の動作説明図、

符号の説明

１ ワークトレー
３ 真空圧監視手段
４ エラー処理手段
５ 被検出部
５ｏ 被検出子
６ 検出部
７ 操作部
Ｗ 積層基材
Ｋ 密閉空間
Ｓ１ 真空吸引工程
Ｓ２ 熱圧着工程
Ｓ３ 冷却工程
Ｍ ラミネート装置
Ｘｄ 検出位置
Ｘｎ 非検出位置
Ｕ１ 真空プレスユニット
Ｕ２ 加熱プレスユニット
Ｕ３ 冷却プレスユニット

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吸引工程，この真空吸引工程を経た前記ワークトレーを加熱及び加圧する熱圧着工程，この熱圧着工程を経た前記ワークトレーを冷却する冷却工程を備えるラミネート装置において、前記真空吸引工程に備える真空プレスユニット，前記熱圧着工程に備える加熱プレスユニット，前記冷却工程に備える冷却プレスユニットの一又は二以上に、搬送されたワークトレーの前記密閉空間の真空圧を検出し、かつ真空圧が正常か否か判定する真空圧監視手段と、前記真空圧が正常でないときに、不良トレーとしてエラー処理を行うエラー処理手段を設けたことを特徴とするラミネート装置。
2. 前記エラー処理手段は、前記ワークトレーに設けた被検出部をエラー側に切換えることを特徴とする請求項１記載のラミネート装置。
3. 前記エラー処理手段は、前記被検出部に、前記真空圧が正常であることを示す検出位置と前記真空圧が正常でないことを示す非検出位置へ選択的に変位する被検出子を用いるとともに、前記工程に、前記被検出子を非検出位置に変位させる操作部を備えることを特徴とする請求項２記載のラミネート装置。
4. 前記エラー処理手段は、前記工程に、エラー側に切換わった前記被検出部を検出する検出部を配設し、前記被検出部がエラー側に切換わった不良トレーに対する各工程の処理を停止させることを特徴とする請求項２記載のラミネート装置。
5. 積層基材を収容した内部の密閉空間が真空吸引されるラミネート装置用ワークトレーにおいて、外部の検出部から検出可能な位置に配し、かつ前記密閉空間の真空圧が正常でないときに、不良トレーであることを示し、かつ前記検出部から不良トレーであることを検出可能な被検出部を設けたことを特徴とするラミネート装置用ワークトレー。
6. 前記被検出部は、前記真空圧が正常であることを示す検出位置と、前記真空圧が正常でないことを示す非検出位置へ選択的に変位する被検出子であることを特徴とする請求項５記載のラミネート装置用ワークトレー。

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