JP3984578B2 - ラミネート装置用ワークトレー - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣカード等を製造するラミネート装置に用いて好適な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、特開２００１−１８８８９３号公報により提案した。

このＩＣカード製造装置は、熱可塑性樹脂シートを含むシート部材によりＩＣチップ等の電子部品を挟んでなる積層基材を、加圧面を有する一対のプレス盤部により両面側から加熱及び加圧して熱圧着する熱圧着プレス部を備えるとともに、特に、製造装置本体とは別体に構成し、かつ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を有する積層基材挟持部（ワークトレー）を備え、上挟持部及び下挟持部を、加圧面と同一又は当該加圧面から所定幅だけ外方に突出するプレート部と、このプレート部よりも大きいフレーム部と、プレート部とフレーム部を連結し、かつプレート部の熱による変形を吸収する連結部により構成したものであり、製造時における歩留まり（生産性）が高められるとともに、ＩＣカードの品質及び均質性の向上が図られる。
特開２００１−１８８８９３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、熱膨張によるプレート部の変形は、プレート部の辺部から突出し、かつクランク状に折曲形成した複数の連結片部（連結部）により吸収するため、連結片部の突出方向に対する直角方向の変形は、吸収効果が低下するなど、方向によって吸収効果が異なるとともに、十分な吸収効果を得れない。

第二に、連結片部の変形によって吸収するため、長期の使用により連結片部に金属疲労が生じやすく、耐久性に難がある。

第三に、プレート部の厚さ方向に連結片部がオフセットするため、ワークトレー全体の厚さが大きくなる。この結果、各工程のプレス部における加圧盤の移動ストロークがワークトレーの厚さ寸法に制約されるなど、設計自由度が低下するとともに、無用な消費エネルギも大きくなる。

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、トレー部２とこのトレー部２に重なるカバー部３を備え、トレー部２とカバー部３間に積層基材Ｗを収容するとともに、少なくとも加熱及び加圧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、トレー部２に、矩形の支持フレーム部４と、この支持フレーム部４の内側に配する矩形のトレー本体部５を備え、トレー本体部５の四辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑにそれぞれ複数の係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…を突出形成し、この係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…を支持フレーム部４に設けた係合孔７…にそれぞれ係合させることにより、支持フレーム部４によりトレー本体部５を支持するとともに、各辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑにおける一の係合片（主係合片）６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓを係合孔７…により係合方向（挿通方向）にのみ変位自在に支持し、かつ他の係合片（副係合片）６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…を係合孔７…により少なくとも係合方向及びこの係合方向に対する直角方向に変位自在に支持してなることを特徴とする。

これにより、トレー本体部５の四辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑからそれぞれ直角方向に突出した主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓは、支持フレーム部４に設けた係合孔７…により係合方向、即ち、Ｘ方向又はＹ方向にのみ変位自在に支持されるため、トレー本体部５は、支持フレーム部４に対して位置決めされた状態で支持される。一方、トレー本体部５が熱膨張により変形した際には、副係合片６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…が係合孔７…に対して少なくとも係合方向及びこの係合方向に対する直角方向、即ち、Ｘ方向及びＹ方向の双方に変位自在に支持されるため、各主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓを支点としてトレー本体部５の変形が吸収される。

よって、本発明に係る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） 熱膨張によるトレー本体部５の変形に対して、方向による吸収効果の低下や相対的な吸収効果の差が無くなり、トレー本体部５の変形に対する十分な吸収効果を得ることができる。

（２） トレー本体部５の変形を吸収する際に、金属疲労を生じる部位が存在しないため、耐久性を高めることができる。

（３） 各係合片６ｆｓ，６ｆ…は、トレー本体部５から単に突出させるのみで足りるため、ワークトレー１全体の厚さを薄くでき、例えば、加圧盤の移動ストロークを短縮できるなど、設計自由度を高めることができるとともに、無用な消費エネルギも小さくできる。

本発明に係る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、主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓは、それぞれ各辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑの中央に形成する。これにより、熱膨張による前後或いは左右の変形量が対称的となり、積層基材Ｗの面方向に付加される応力等の悪影響が最小かつ平均化されるとともに、係合孔７…の幅寸法も最小で足りる。なお、係合孔７…は、支持フレーム部４に形成した係合凹部７ｓ…をカバープレート７ｃ…で覆うことにより形成可能である。

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用ワークトレー１に収容する積層基材Ｗについて、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。同図において、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。

次に、本実施例に係るラミネート装置用ワークトレー１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。

ワークトレー１は、下側のトレー部２と、このトレー部２の上面に重なる上側のカバー部３を備える。トレー部２は、図１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４と、平板により形成した矩形のトレー本体部５を備える。したがって、支持フレーム部４は、前後のフレームメンバ４ｆ，４ｒと左右のフレームメンバ４ｐ，４ｑの組合わせからなる。

また、トレー本体部５の四辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑには、それぞれ短冊状に形成した複数の係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…を直角方向に突出形成する。即ち、一方の長辺部となる前側の辺部５ｆには、等間隔に配した五つの係合片６ｆｓ，６ｆ…を形成するとともに、他方の長辺部となる後側の辺部５ｒには、等間隔に配した五つの係合片６ｒｓ，６ｒ…を形成し、さらに、一方の短辺部となる左側の辺部５ｐには、等間隔に配した三つの係合片６ｐｓ，６ｐ…を形成するとともに、他方の短辺部となる右側の辺部５ｑには、等間隔に配した三つの係合片６ｑｓ，６ｑ…を形成する。この場合、各辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑの中央に位置する一の係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓは主係合片を構成するとともに、他の係合片６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…は副係合片を構成する。そして、これらの副係合片６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…の幅寸法Ｌｂは、主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓの幅寸法Ｌｂｓよりも短く選定する。即ち、図３には、主係合片６ｒｓと副係合片６ｒを示すが、主係合片６ｒｓの幅寸法Ｌｂｓと副係合片６ｒの幅寸法Ｌｂは、Ｌｂｓ＞Ｌｂに選定する。

一方、各フレームメンバ４ｆ…における所定位置には、各係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…に対応する係合孔７…を設ける。この場合、各係合孔７…は、図３に示すように、各フレームメンバ４ｆ…の上面に各係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…に対応する係合凹部７ｓ…を設け、各係合凹部７ｓ…をカバープレート７ｃ…で覆うことにより形成できる。このため、各係合凹部７ｓ…の両側には、カバープレート７ｃ…が嵌合する段差部１１…を形成する。これにより、カバープレート７ｃ…を段差部１１…に嵌合した際には、各フレームメンバ４ｆ…の上面は、カバープレート７ｃ…を含む平坦面となる。よって、支持フレーム部４にトレー本体部５を支持させるに際しては、各係合片６ｆｓ，６ｆ…，６ｒｓ，６ｒ…，６ｐｓ，６ｐ…，６ｑｓ，６ｑ…を対応する係合凹部７ｓ…に収容し、段差部１１…にカバープレート７ｃ…を嵌合した後、固定ネジにより、カバープレート７ｃ…を支持フレーム部４に固定すればよい。これにより、支持フレーム部４の内側にトレー本体部５が支持される。

ところで、各係合凹部７ｓ…の幅寸法Ｌｓは全て同一に形成するとともに、この幅寸法Ｌｓは、主係合片６ｒｓの幅寸法Ｌｂｓと略同じになるように選定する。これにより、各主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓは、係合孔７…により係合方向（挿通方向）、即ち、Ｘ方向又はＹ方向にのみ変位自在に支持されるとともに、他の副係合片６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…は、幅寸法Ｌｂが係合凹部７ｓの幅寸法Ｌｓよりも短くなるため、各係合孔７…により少なくとも係合方向及びこの直角方向、即ち、Ｘ方向及びＹ方向の双方に変位自在に支持される。

よって、トレー本体部５の四辺部５ｆ，５ｒ，５ｐ，５ｑからそれぞれ直角方向に突出した主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓは、支持フレーム部４に設けた係合孔７…によりＸ方向又はＹ方向にのみ変位自在に支持されるため、トレー本体部５は、支持フレーム部４に対して位置決めされた状態で支持される。一方、トレー本体部５が熱膨張により変形した際には、副係合片６ｆ…，６ｒ…，６ｐ…，６ｑ…が係合孔７…に対して少なくともＸ方向及びＹ方向の双方に変位自在に支持されるため、各主係合片６ｆｓ，６ｒｓ，６ｐｓ，６ｑｓを支点としてトレー本体部５の変形が吸収されることになる。

さらに、カバー部３は、平板により形成するとともに、トレー本体部５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１２を固着する。このシール部１２の厚さは、積層基材Ｗの厚さを考慮する。なお、トレー部２及びカバー部３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５の上面に積層基材Ｗを載せ、上からカバー部３を重ねれば、トレー本体部５とカバー部３間には、積層基材Ｗを収容した密閉空間Ｋ（被真空部）が形成される。

一方、支持フレーム部４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Ｊｑを設ける。この真空接続部Ｊｑは、上面に被吸着面１３ｆを有する接続体部１３と、この接続体部１３とトレー本体部５に形成した吸気孔２ｏを接続する接続通路部１４を備え、被吸着面１３ｆに開口する真空接続口１３ｆｏとトレー本体部５の下面側に開口する吸気孔２ｏは通気路Ａａ，Ａｂにより連通接続する。この場合、接続体部１３には、通気路Ａａに接続される逆止弁Ｖを内蔵するとともに、この逆止弁Ｖの機能を解除する解除操作部１５を備える。

逆止弁Ｖは、図４に示すように、直方体形の下体部１６ｄの上に、シート弁１７及び所定の厚さを有する上体部１６ｕを順次重ね、固定ネジにより固定する。この際、下体部１６ｄの内部に通気路Ａａを形成し、この通気路Ａａは、下体部１６ｄ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１６ｕに、下体部１６ｄの上面に開口する通気路Ａａに対向する真空接続口１３ｆｏを形成する。これにより、上体部１６ｕの上面が被吸着面１３ｆになるとともに、下体部１６ｄの上面は、平坦な弁座となる。シート弁１７は、ゴム等の弾性素材により形成し、真空接続口１３ｆｏ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１７ｃ…を設けるとともに、他方、上体部１６ｕの下面には、全ての通気孔１７ｃ…が臨む弁受凹部１６ｉを形成する。そして、この弁受凹部１６ｉには、図６に示すシート状の付着防止網１８を収容する。なお、図６は、理解を容易にするため、シート弁１７，付着防止網１８及び上体部１６ｕ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Ｖ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Ｖを容易に内蔵させることができる。また、付着防止網１８を用いることにより、弁受凹部１６ｉに対するシート弁１７の付着を防止できる。

一方、解除操作部１５は、図５に示すように、下体部１６ｄの前側面から突出した操作体支持部１６ｆの外側に、矩形枠状の操作体１９ｃを変位可能に係合させるとともに、下体部１６ｄの内部に設けた通気路Ａａの開口を操作体支持部１６ｆの下面に開口させる。そして、操作体１９ｃの下辺部内面にシート弁１９ｓを固着し、このシート弁１９ｓを通気路Ａａの開口に対面させるとともに、不図示のスプリングにより操作体１９ｃを付勢し、シート弁１９ｓを通気路Ａａの開口に圧接させる。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を押操作し、シート弁１９ｓを通気路Ａａの開口から離せば、通気路Ａａの開口を大気に連通させることができる。即ち、逆止弁Ｖの機能を解除することができる。

他方、接続通路部１４は、トレー本体部５の下面に重ねて固定した導出プレート２０ｄを備える。この導出プレート２０ｄの内部には、一端が吸気孔２ｏに連通するとともに、他端がトレー本体部５から突出した導出プレート２０ｄの上面に開口する内部通気路を有し、導出プレート２０ｄの上面に開口した内部通気路と下体部１６ｄの右側面に開口した通気路Ａａは、送気パイプ２０ｐにより連通接続する。これにより、吸気孔２ｏから通気路Ａａに至る通気路Ａｂが形成される。

また、支持フレーム部４における左右のフレームメンバ４ｐ，４ｑには、円筒形の真空タンク２１ｐ，２１ｑを設置する。この場合、下体部１６ｄの前側面に接続凸部１６ｊを一体形成し、この接続凸部１６ｊに、一方の真空タンク２１ｑの一端開口を嵌め込むことにより接続する。なお、２４は接続凸部１６ｊの外周に装着したＯリングを示す。この接続凸部１６ｊには、通気路Ａａが開口しているため、真空タンク２１ｑを、接続体部１３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２１ｐは、支持フレーム部４の左側の隅部に設けた真空接続部Ｊｐを介してワークトレー１の密閉空間Ｋに接続する。この真空接続部Ｊｐは、真空接続部Ｊｑと同様の接続体部２５と接続通路部２６を有するが、被吸着面１３ｆ等は備えておらず、密閉空間Ｋと真空タンク２１ｐを接続するのみである。このような真空タンク２１ｐ，２１ｑ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２５の上面には、被検出子２７を設ける。この被検出子２７は、接続体部２５に挿通させたシャフト部２７ｓと、このシャフト部２７ｓ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２７ｈを有し、接続体部２５に対して上方へ引き出した検出位置と下方へ押し込んだ非検出位置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２７が検出位置にあるときは、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４における前後のフレームメンバ４ｆ，４ｒには、それぞれ左右一対ずつ計四つの位置決め孔２８…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１３ｆを有する接続体部１３や真空タンク２１ｐ，２１ｑは、矩形枠により構成した支持フレーム部４の上面に設けたため、ワークトレー１からの横方への突起物を無くすことができ、保管性，取扱性及び安全性を高めることができる。

次に、ワークトレー１を用いるラミネート装置Ｍの本体側の構成について、図８〜図１１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４における左右のフレームメンバ４ｐ，４ｑ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３を下側のトレー部２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９及び図１０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、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２８…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４の前後のフレームメンバ４ｆ，４ｒ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、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２８…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には真空処理部６０を備える。真空処理部６０は、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１３ｆに対して吸着する吸盤６４を備える。この吸盤６４は、制御弁を介して真空ポンプを用いた不図示の真空装置に接続する。さらに、加熱プレスユニットＵ２にはエラー処理部７０を備える。エラー処理部７０は、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２７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２７ｈ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。これにより、ワークトレー１の被検出子２７が、接続体部２５に対して上方へ引き出した検出位置にあるときは、ヘッド部２７ｈ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、操作シリンダ７１により押子７２を下降させ、被検出子２７を接続体部２５に対して下方へ押し込んだ場合には、被検出子２７は非検出位置に変位し、ヘッド部２７ｈ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。このように、単純な被検出子２７を用いることにより、検出部７３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を行うことができる。

なお、真空プレスユニットＵ１及び冷却プレスユニットＵ３の構成も、加熱プレスユニットＵ２と基本的に同じとなるが、真空プレスユニットＵ１は、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、加熱ヒータの無い単なる上加圧盤Ｕ１ｘ及び下加圧盤Ｕ１ｙを備えるとともに、冷却プレスユニットＵ３は、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…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１１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３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３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２からカバー部３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１７が操作され、逆止弁Ｖ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２７が非検出位置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２からカバー部３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２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３をトレー部２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２とカバー部３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１１（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１１（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Ｐｖの判定処理が行われる。この場合、図９及び図１０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１１（ｃ）に示す。この際、検出部７３により、ワークトレー１における被検出子２７の検出が行われ、被検出子２７が検出位置にある場合には、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２７が非検出位置にある場合には、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５が下降し、ワークトレー１に設けた被吸着面１３ｆに吸着する。吸盤６４は、真空装置に接続されているため、この真空装置によりワークトレー１の密閉空間Ｋが真空吸引される。真空吸引時には、シート弁１７が弁受凹部１６ｉ側に吸引され、弁座となる下体部１６ｄの上面から離間するため、真空接続口１３ｆｏは、弁受凹部１６ｉ及び通気孔１７ｃ…を介して通気路Ａａに接続される。このように、真空接続口１３ｆｏを設けた被吸着面１３ｆと吸盤６４を着脱するようにしたため、正確な位置決め機構が不要或いは簡易な位置決め機構で足り、構造の簡略化及びコストダウンに寄与できるとともに、常に確実な着脱を行うことができる。

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、吸盤６４に接続された真空圧計により真空圧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を行う。即ち、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２７を下方へ押し込むことにより非検出位置に変位させる。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。一方、真空吸引後は、吸盤シリンダ６３により吸盤６４を上昇させる。これにより、吸盤６４は被吸着面１３ｆから離脱するが、逆止弁Ｖにより通気路Ａａ側への大気の侵入が阻止される。即ち、通気路Ａａ側からの負圧によりシート弁１７が下体部１６ｄの上面に密着するため、通気路Ａａはシート弁１７により遮断（閉塞）される。

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１１（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１１（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１１（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１１（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。

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、主係合片６ｆｓ…は、実施例のように各辺部５ｆ…の略中央に形成する場合が最も望ましいが、必ずしも中央に設ける必要はない。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用ワークトレー（トレー部）の平面図、 同ワークトレーの背面図、 同ワークトレーにおける係合凹部と係合片を抽出して示す斜視図、 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、 同ワークトレーに収容する積層基材の一部分解斜視図、 同ワークトレーを用いる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
２ トレー部
３ カバー部
４ 支持フレーム部
５ トレー本体部
５ｆ… トレー本体部の辺部
６ｆｓ… 係合片（主係合片）
６ｆ… 係合片（副係合片）
７… 係合孔
７ｓ… 係合凹部
７ｃ… カバープレート
Ｗ 積層基材

Claims (3)

1. トレー部とこのトレー部に重なるカバー部を備え、前記トレー部と前記カバー部間に積層基材を収容するとともに、少なくとも加熱及び加圧されるラミネート装置用ワークトレーにおいて、前記トレー部に、矩形の支持フレーム部と、この支持フレーム部の内側に配する矩形のトレー本体部を備え、前記トレー本体部の四辺部にそれぞれ複数の係合片を突出形成し、この係合片を支持フレーム部に設けた係合孔にそれぞれ係合させることにより、前記支持フレーム部により前記トレー本体部を支持するとともに、各辺部における一の係合片（主係合片）を前記係合孔により係合方向（挿通方向）にのみ変位自在に支持し、かつ他の係合片（副係合片）を前記係合孔により少なくとも前記係合方向及びこの係合方向に対する直角方向に変位自在に支持してなることを特徴とするラミネート装置用ワークトレー。
2. 前記主係合片は、それぞれ各辺部の中央に形成することを特徴とする請求項１記載のラミネート装置用ワークトレー。
3. 前記係合孔は、前記支持フレーム部に形成した係合凹部をカバープレートで覆うことにより形成することを特徴とする請求項１記載のラミネート装置用ワークトレー。

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