JP4414058B2 - 被加工物仕組み体の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、たとえばプラスティック製のＩＣカードなどの被加工物を上下方向に複数個重ね合わせて一体で搬送可能、かつプレス装置にて加熱・加圧成形可能とした被加工物仕組み体及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、プラスティク成形品、たとえばＩＣカード（インテグレーテド・サーキット・カード）を製造するには、コアシートの貫通孔にＩＣとコイルを挿入し、このコアシートとインナシートを表面側、裏面側の双方からそれぞれオーバーシートで挟んだ状態でプレス装置により加熱・加圧して成形した後、冷却することで、これらのシートを一体成形していた。（たとえば、１９８９年７月１０日、株式会社電気書院発行、玉田丈夫、穐山晴臣、桑原正幸共著の「ＩＣカード しくみと広がる世界」第４１頁図５・４）
上記プラスティックとしてはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用い、ＩＣカードを多数枚分、重ねてプレス装置で各ＩＣカードのシートを加熱・圧縮して同時成形することで、多量生産していた。
この場合、第１０図に示すように、被加工物としてのＩＣカードを鏡面板等とともに上下に積み重ねて被加工物仕組み体とし、これをプレス加工や搬送に供していた。同図において、複数個の被加工物（ＩＣカード）１９３ａ〜１９３ｅ間に両鏡面板１９４ａ〜１９４ｄを介在させる。一番下側の被加工物１９３ａの下面側と一番上側の被加工物１９３ｅの上面側とには、それぞれ片鏡面板１９２ａ、１９２ｂとクッション紙１９１ａ、１９１ｂを配置して、これらで上記のように重ね合わせた被加工物１９３ａ〜１９３ｅ、両鏡面体１９４ａ〜１９４ｄを上下から挟む。この状態で、上側クッション紙１９１ｂの上面にトッププレート１２０を載せ、下側クッション紙１９１ａの下面をトレイ１２１で受けることで被加工物仕組み体１９６を構成していた。トレイ１２１は、この幅が搬送装置のベルト１２２、１２３の隙間長さよりも大きく設定してあり、トレイの両側部をベルト１２２、１２３に載せて上記被加工物仕組み体１９６をプレス装置へ搬入、あるいはプレス装置から搬出する。なお、上記トッププレート１２０は、下方にトレイを配置したことから上記被加工物仕組み体を上下から加熱するときの加熱バランスをとるために配置するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記被加工物仕組み体にあっては、専用のトレイとトッププレートが必要となり、しかも連続成形にあっては数多くのトレイ、トッププレートを用意しておかねばならず、コスト高となっていた。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、トレイやトッププレートを必要とすることなくＩＣカードなどの被加工物を複数枚重ねて同時成形、同時搬送可能にした被加工物仕組み体及びその成形方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の被加工物仕組み体では、好ましくは、複数個の被加工物を、この被加工物間に両鏡面鏡板を介在させて上下方向に積み重ねる。この積み重ねた被加工物の最下位に位置する被加工物を下側片鏡面板の上面に載せる一方、上記積み重ねた被加工物の最上位に位置する被加工物の上に上側片鏡面板を載せる。下側片鏡面板の下面には下側クッションを配置するとともに、上側片鏡面板の上面に上側クッションを配置する。上記のように被加工物、両鏡面板、片鏡面板、クッションを積み重ねて被加工物仕組み体を形成する。
ここで、下側片鏡面板は、この幅を搬送装置の幅方向に離間した第１、第２の搬送要素（ベルトやローラなど）の隙間長さより大きく設定して、下側片鏡面板の両側の支持部を搬送要素に載せて被加工物仕組み体を支持しながら移させることができるようにする。一方、下側クッションは、この幅を上記両搬送要素間の隙間長さより小さく設定して下側クッションが両搬送要素間の隙間に入ることができるようにして、下側片鏡面板の下面に固着する。
また、本発明の被加工物仕組み体では、好ましくは、被加工物を、内部にＩＣモジュールを配置した複数のシートを重ねて成形するプラスティック製のＩＣカードとする。
本発明の被加工物仕組み体の成形方法では、好ましくは、複数の被加工物を上下方向に重ね合わせる。このとき被加工物同士間には両鏡面板を介在させる。そして一番下の被加工物の下面と一番上側の被加工物の上面とにはそれぞれ片鏡面板を配置する。これらの片鏡面板は、これらの鏡面が被加工物に接するようにするとともに、下側片鏡面板の下面には下側クッションを、また上側片鏡面板の上面には上側クッションをそれぞれ設ける。
この被加工物仕組み体は、下側クッションを搬送装置の幅方向へ離間して設けた第１搬送要素と第２搬送要素間の隙間に入れた状態で下側片鏡面板の両側に設けた支持部をそれぞれ第１搬送要素と第２搬送要素とに載せて支持する。このように被加工物仕組み体を下側片鏡面板で支持してプレス装置へ搬入し、このプレス装置にて被加工物仕組み体を加熱・加圧して被加工物を成形した後、第１搬送要素と第２搬送要素とでプレス装置から搬出するようにした。なお、第１搬送要素、第２搬送要素は、搬送路の途中で上流側と下流側とで別体に分けられていてもよい。要は、上記被加工物仕組み体を搬送できればよい。
一方、本発明の被加工物仕組み体の成形方法では、好ましくは、上記プレス装置が、ホットプレス装置とコールドプレス装置とを備える。
すなわち、ホットプレス装置は、上流側に配置されて、上記被加工物仕組み体を徐々に加熱していき成形温度で加熱加圧した後、前記被加工物の結晶化温度付近まで除冷加圧していく。また、コールドプレス装置は、ホットプレス装置の下流側に配置されて、ホットプレス装置から搬送されてきた被加工物仕組み体を結晶化付近の温度から冷却しながら加圧していく。
本発明の被加工物仕組み体の成形方法では、好ましくは、下側片鏡面板を、この幅が前記両搬送要素間の隙間長さより大きくなるように設定する。また、下側クッションを、この幅が前記両搬送要素間の隙間より小さくなるように設定し、かつ前記下側片鏡面板の下側に固着する。
本発明の被加工物仕組み体の成形方法では、好ましくは、被加工物を、内部にＩＣモジュールを配置した状態で複数のシートを重ねて成形するプラスティック製のＩＣカードとする。
【０００６】
したがって、本発明の被加工物仕組み体及びその成形方法にあっては、下側片鏡面板の両側に設けた支持部を搬送装置の両搬送要素に載せて被加工物仕組み体を支持しながら搬送要素によって移動させプレス加工もできるようになり、従来のようなトレイやトッププレートが不要となる。この場合、下側クッションは、搬送要素間の隙間長さより小さく設定されて搬送要素間の隙間に位置されるので、搬送要素上には十分な支持剛性を有する上記片鏡面板が載ることになり被加工物仕組み体の安定した支持・搬送が可能となる。
また下側クッションは、下側片鏡面板の下面に固着されているので、搬送時にトレイがなくても下側片鏡面板から落下するおそれがない。
また、プレス加工を、ホットプレス加工工程とコールドプレス工程とに分けて実行すれば、以下に説明する効果を得ることも可能である。まず、上流側のホットプレス装置で、上記被加工物仕組み体を徐々に加熱していき成形温度で加熱した後、前記被加工物の結晶化温度付近まで除冷加圧していく。次いで、下流側のコールドプレス装置で、ホットプレス装置から搬送された被加工物仕組み体を結晶化付近の温度から冷却しながら加圧していく。したがって、被加工物がたとえ成型時にひずみが大きくなりがちだが、ＰＶＣより環境に優しく剛性の高いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）などの材料であっても、良好な成形性を確保しながら多量生産が可能となる。
【０００７】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１に基づき説明する。
図１において、被加工物仕組み体９６は、下から順に下側クッション紙９１ａ（下側クッション）、下側片鏡面板９２ａ、ＩＣカード９３ａ、両鏡面板９４ａ、ＩＣカード９３ｂ、両鏡面板９４ｂ、…、ＩＣカード９３ｅ、上側片鏡面板９２ｂ、上側クッション紙９１ｂ（上側クッション）と重ね合わせて構成している。なお、片鏡面板９２ａ、９２ｂは、これらの鏡面がそれぞれＩＣカード９３ａの下面、ＩＣカード９３ｅの上面に接するように重ねる。
被加工物としての上記各ＩＣカードは、図２に示すように表面のオーバシート１０６と裏面のオーバシート１０７との間に、ＩＣモジュール１０８が貫通孔１０９ａに挿入されるコアシート１０９とインナシート１１０を挟んだ状態で重ね合わせられて構成される。これらのシートは、プレス装置による加熱・加圧成形前はまだ互いに溶着されていない。なお、上記各シートはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）製であるが、もちろんＰＥＴに限る必要はない。
【０００８】
図１に戻って、６１と６２とは、ベルトコンベア（搬送装置）の第１ベルト（第１搬送要素）と第２ベルト（第２搬送要素）であり、幅方向に離間されている。 一方、下側片鏡面板９２ａは、この幅が搬送装置の上記第１ベルト６１と第２ベルト６２間の隙間長さより大きくベルト６１、６２の外側端まで来るように設定してある。したがって、下側片鏡面板９２ａは、その両側にそれぞれ設けた支持部９２ａＡ、９２ａＢを両ベルト６１、６２に載せて、これらの支持部９２ａ、９２ｂ間の上部に重ね置いたＩＣカード９３ａ〜９３ｅや両鏡面板９４ａ〜９４ｄ等を支持可能である。
下側クッション紙９１ａは、この幅が被加工物であるＩＣカード９３ａ〜９３ｅの幅より若干大きく設定され、下側片鏡面板９２ａの下面に固着される。また下側クッション紙９１ａが上記両ベルト６１、６２間に位置することができるように、両ベルト６１、６２の間隔を下側クッション紙９１ａの幅より大きく広げてある。この結果、下側クッション紙９１ａの幅長さは、上記両ベルト６１、６２間の隙間長さよりも短くなる。
上記片鏡面板９２ａ、９２ｂ、クッション紙９１ａ、９１ｂ、両鏡面板９４ａ〜９４ｄ、ＩＣカード９３ａ〜９３ｅは、それぞれ上記のように重ね合わされて被加工物仕組み体９６を構成する。
【０００９】
上記のような被加工物仕組み体９６は、以下に説明するプレス装置システムにより成形される。
まず、プレス装置システムの全体を図３に示す。同図において、被加工物仕組み体の流れ順に装置類を説明していくと、１は被加工物仕組み体を最初にセットする挿入セットコンベアであり、この後流に挿入バッファコンベア２を設置する。この挿入バッファコンベアの後にはプレス内コンベア３を設置して、このプレス内コンベアをホットプレス装置４、コールドプレス装置５内をそれぞれ貫通させ、これらのプレス装置で順次成形加工できるようにしている。
ホットプレス装置４，コールドプレス装置５には、それぞれパイプ８６、８７、８８、８９を介してホットプレス用加熱冷却ユニット６、コールドプレス用加熱冷却ユニット７を接続し、それぞれ高温油、低温油を循環供給可能にする。プレス内コンベア３の下流には搬出クロスコンベア１０を設けることで、被加工物仕組み体をプレス内コンベア３から受け入れた後９０度方向変換し、これに続く搬出横送りコンベア１１に受け渡す。この搬出横送りコンベア１１の下流には被加工物仕組み体の移動方向を再度９０度変える回流クロスコンベア１２を設置し、この後、回流コンベア１３を介してクロスコンベア１４へと受け渡し、ここで９０度方向変換させて操作者の方へ向ける。クロスコンベア１４は、操作者の手前にあるコンベア１５へと続く。
なお、挿入バッファコンベア２での被加工物仕組み体の受け入れ位置からホットプレス装置４での成形位置までのピッチＬ１と、このホットプレス装置の成形位置からコールドプレス装置５の成形位置までのピッチＬ２とは同一に設定しておく。
【００１０】
次に、図４に基づき、ホットプレス装置４の詳細につき説明する。
ホットプレス装置４は、幅方向に離間配置した両支柱１６ａ、１６ｂ間の上下をアーチ１７、ベース１８によりそれぞれ連結して構成したフレーム１９を有する。このアーチ１７には上方位置からみて方形位置にそれぞれシリンダ２０、２１、２２、２３を合計４本固定配置する。これらのシリンダ内にはねじ軸２４、２５、２６、２７を貫通させ、ねじ軸の外周面とシリンダ２０〜２３内に配置した固定シリンダ２０ａ〜２３ａの内周面とに螺旋のボール溝を形成してボールを介在させて、ボールねじを構成することでねじ軸がシリンダ２０〜２３に対し回転しながら上下動可能とする。ねじ軸２４〜２７は、これらの上方部分を軸受で上台２８に支持するとともに、その上端部分に歯付きベルト車２９、３０、３１、３３を連結する。各ベルト車２９〜３３は歯付きベルト３４にかみ合わせる。上記ベルト車２９〜３３のうちの１個を上台２８に取り付けた電気モータ３５にて回転駆動可能とし、このベルト車を回転駆動することによりベルト３４を介して全ベルト車、したがってねじ軸２４〜２７を同じ回転方向・同じ回転量だけ同時駆動するようにしている。なお、電気モータ３５にはエンコーダ１０３を取り付けてある。ねじ軸２４〜２７の下側部分は、上方定盤としての可動定盤３６に軸受で回転可能かつ軸方向一体に取り付ける。
可動定盤３６の下方には断熱材３７を介して熱盤３８を取り付けて、この熱盤にパイプ８６を介してホットプレス用加熱冷却システム６から温度調節した高温油を循環供給可能とする。ベース１８側には下方定盤としての固定定盤３９を配置し、この上方に断熱材４０を介して熱盤４１を取り付け、この熱盤にパイプ８６を介して同じくホットプレス用加熱冷却システム６から温度調節した高温油を循環供給可能とする。これらの熱盤３８、４１の表面には、セラミックコーティングを施してある。
【００１１】
上記固定定盤３９には、被加工物を上下動可能にするリフタ４２を設ける。このリフタ４２は、図５（ａ）、（ｂ）に拡大して示すように被加工物を支持する２枚の昇降プレート４３、４４を有し、この中央部分からそれぞれ下方に伸ばしたラック４５、４６にピニオン４７、４８をかみ合わせる。これら両ピニオン４７、４８は、固定定盤３９を貫通するシャフト５０の両端に取り付け、一方のピニオン４６をロータリアクチュエータ４９で駆動制御することで昇降プレート４３、４４の上下動を可能とする。このロータリアクチュエータ４９は、コントローラ１０４にて制御する。昇降プレート同士４３、４４の離間幅を熱盤３８、４１より大きく設定するとともに、それぞれの昇降プレート４３、４４の前後端に上方に突出する突出部４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂを形成する。昇降プレート４３、４４は、これらの突出部間４３ａ〜４３ｂ、４４ａ〜４４ｂの溝部４３ｃ、４４にて被加工物仕組み体９６の下側片鏡面板９２ａの両側部に設けた支持部９２ａＡ、９２ａＢを支持可能である。
なお、被加工物仕組み体９６の下側クッション９１ａの幅を、熱盤４１とほぼ同じ幅長さにし、下側クッション９１ａとベルト６１、６２間に幅方向の間隙を設ける。下側クッション紙９１ａは、ベルト６１、６２や間隙内に配置したリフタの昇降プレート４３、４４に干渉して下側鏡面板９２ａから剥離しないようにしている。
【００１２】
図４に戻って、可動定盤３６、固定定盤３９側のベース１８には、それぞれ遮蔽壁５５、５６を設けてこれらの下端開口縁、上端開口縁にシール５８、５９を取り付け、可動定盤３６が固定定盤３９に所定距離まで近づくと遮蔽壁５５、５６のシール５８、５９同士が圧接して遮蔽壁５５、５６内をこの室外から遮断することにより空気の出入りを不能とする。この遮蔽壁５５、５６内は、エアホース６０に連結してあり、密閉した遮蔽壁内の空気を真空ユニット１０５にて吸引し脱気することが可能である。なお、遮蔽壁５５、５６の大きさは、リフタ４２の昇降プレート４３、４４や熱盤３８、３９を収納でき、かつプレス内コンベア３のベルト位置が後述する拡幅する待機位置にあるとき両ベルト６１、６２間に収まるように設定してある。
【００１３】
また、固定定盤３９は、この下面の前後方向２カ所でベース１８に設けたピン１０１、１０２にて位置決めするとともに、下面の４カ所とベース１８との間にロードセル９７、９８、９９、１００を配置し、これらのロードセルが受ける荷重を検出する。これらの検出信号はコントローラ１０４に入力する。
【００１４】
コールドプレス装置５の構成は、図６に示すように基本的にはホットプレス装置４とほぼ同じである。ホットプレス装置４と構成上異なるのは、コールドプレス装置５では真空室が不要なので遮蔽壁およびシールを備えていない点、また熱盤の代わりに冷却盤８、９を用いこれをパイプ８７を介してコールドプレス用の加熱冷却ユニット７に接続して低い温度の油を供給する点である。他は、ホットプレス装置と実質的に同一なので、その説明を省略する。なお、図６ではホットプレス装置に実質的に対応する構成要素にはこれと同一の番号の後にＡを付けて示してある。
【００１５】
上記プレス装置システムに使われている搬送装置としてのコンベアは通常のベルトコンベアであるのでその詳細な説明を省略する。ただプレス内コンベアは、本願の被加工物仕組み体との関係で重要なので、図７〜図９に基づき説明する。図７はコンベアを上方から見た図、図８はこのコンベアに設けた上流側のリンク機構、図９は同じくこのコンベアに設けた下流側のリンク機構をそれぞれ示す。同図において、６１と６２は、幅方向に離間されて被加工物仕組み体を上に載せて搬送する第１ベルト（第１搬送要素）、第２ベルト（第２搬送要素）であり、それぞれコンベアの前後方向両端に設けたプーリ６３、６４、６５、６６に巻き掛けしてある。これらプーリのうち下流側のプーリ６４、６６同士はシャフト６７で連結し、サーボ６８にて回転・停止制御する。
またプーリの各支持部材６９、７０、７１、７２は、それぞれコンベアフレーム７３に対し幅方向にスライド可能であり、リンク機構７４，７５により幅方向へ移動可能である。すなわち、下流側のリンク機構７５にあっては、図９に示すように幅方向に位置する一方の支持部材７０が、この下端部に回動可能に一端部をジョイント結合したロッド７６、このロッドの他端部がジョイント結合する回転リンク７７、この回転リンクに一端部がジョイント結合したロッド７８を介して他方の支持部材７２に連結される。上記回転リンク７７は、図７に示すようにコンベアフレーム７３にベルト方向に沿って配置、かつ軸支したシャフト７９の下流端に連結する。このシャフト７９の上流端は、ロータリアクチュエータ８０により駆動される。このロータリアクチュエータの上流側にもシャフト７９と同軸位置の別のシャフト８１を配置して、このシャフト８１の下流側端にクランク８２を介して上記ロータリアクチュエータ８０を連結する。したがって、ロータリアクチュエータ８０は、シャフト７９とともにシャフト８１も回転駆動し、リンク機構７４を介して上流側支持部材６９、７１をスライド可能である。この上流側のリンク機構７４の構成も、図８に示すように上記下流側のリンク機構７５と同様に一方の支持部材６９側のロッド８３、回転リンク８４、他方の支持部材７１側のロッド８５にて構成する。
この結果、ロータリアクチュエータ８０の回転駆動によりシャフト７９、８１、回転リンク７７、８４、各ロッド７６、７８、８３、８５を介して各支持部材６９〜７２を幅方向へ移動させ、両ベルト６１、６２の間幅を狭くした搬送位置（図８（ｂ）に、また図４、図６に実線にて示す）と、広くした待機位置（図８（ａ）に、また図４、図６に点線にて示す）と変更できる。このベルト間のすきま幅は、狭くした搬送位置ではリフタ４２の昇降プレート４３、４４がベルト６１、６２間にあって上下動可能な幅に、また広くした待機位置ではホットプレス装置４の可動定盤３６が降下してきたとき遮蔽壁５６、５７が入ることができる大きさに設定する。なお、上記リンク機構７４、７５やロータリアクチュエータ８０等は、ベルトの移動機構を構成する。
【００１６】
上記プレス成形システムによる被加工物の成形工程につき、以下に説明する。まず、操作者は図外の操作制御盤を操作してシステム稼働の状態にする。次いで、図１に示す被加工物仕組み体９６を、図３に示す挿入セットクロスコンベア１に載せる。このとき、下側片鏡面板９２ａの両側に設けた支持部９２ａＡ、９２ａＢを第１ベルト６１と第２ベルト６２に載せる。この状態では下側クッション紙９１ａが第１ベルト６１と第２ベルト６２間に入り、上記支持部９２ａＡ、９２ａＢがおれら間の上方に置いた被加工物仕組み体９６を支持する。
被加工物仕組み体９６は、両ベルト６１、６２で移動され挿入バッファコンベア２へ受け渡される。プレス内コンベア３は、挿入バッファコンベア２の受け渡し位置からベルト６１、６２でピッチＬ１だけ移動してホットプレス装置４の固定定盤３９上でに停止させる。この間、プレス内コンベア３のベルト６１、６２は、これらの隙間幅が最小となる搬送位置にある。
【００１７】
この後、リフタ４２を上昇させ被加工物仕組み体を第１、第２ベルト６１、６２から持ち上げる。すなわち、ロータリアクチュエータ４９によりピニオン４７、４８を回転させ、これらとかみ合うラック４５、４６によりこれらと一体の昇降プレート４３、４４を下側クッション紙９１ａとベルト６１、６２との隙間から上昇させるが、このときリフタの昇降プレート４３、４４の溝部４３ｃ、４４ｃにて被加工物仕組み体９６の下側片鏡面板９１ａの両支持部９１ａＡ、９１ａＢを支え、ベルト６１、６２よりも所定量高い位置まで上昇してその位置を保持する。リフタへ４２による被加工物仕組み体の受け取り後、プレス内コンベア３のロータリアクチュエータ８０を作動させ、回転リンク７７、８３を回転してロッド７６、７８、８２、８４の押し引きにより支持部材６９、７１と支持部材７０、７２とを離間させてベルト６１、６２の間幅を広げて待機位置に移動する。この結果、ベルト６１、６２の隙間幅は、遮蔽壁５６、５７が収納可能な大きさとなる。
【００１８】
この状態でコントローラ１０４にて電気モータ３５を回転させると、歯付きベルト３４により４つのベルト車２９〜３３が同じ回転方向、同じ回転量だけ回転する。このベルト車の回転により、これらと一体のねじ軸２４〜２７も回転しボールねじ５５により上台２８、電気モータ３５ともども下方へ移動していく。ねじ軸２４〜２７の下降にしたがって、これに軸受で連結した可動定盤３６も下降していき、遮蔽壁５６を遮蔽壁５７に押しつけ、これら間のシール５８、５９を圧着する。この密閉後、遮蔽壁内の空気を真空ユニット１０５でエアホース６０を介して吸引し始め、被加工物仕組み体９６内の隙間等に存在する空気を抜き取る。
【００１９】
一方、上記可動定盤３６の下降に伴ってリフタ４２も、ロータリアクチュエータ４９によりピニオン４７、４８、ラック４５、４６を介して下降していく。このリフタ４２の下降は、下降中、被加工物仕組み体９６および可動定盤３６側の熱盤３８間の隙間と、被加工物仕組み体９６および固定定盤３９側の熱盤４１間の隙間とがほぼ等しくなるように制御する。この結果、被加工物仕組み体９６の上下面が両熱盤３８、４１から受ける熱がほぼ同じになる。また、この下降中、熱盤３８、４１の表面がセラミックコーティングされているので、遠赤外線による輻射熱で被加工物仕組み体９６が熱盤３８、４１と接触する前から徐々に全体が加熱されていく。この結果、被加工物が局所的に高温となってひずみが生じるといった不具合を回避しながら、被加工物を短時間で加熱できる。
下降の最終段階では、可動定盤３６側の熱盤３８と固定定盤３９側の熱盤４１とが被加工物仕組み体９６の上下面に同時に接触する。熱盤３８、４１を８０℃（結晶化付近温度）から１４０℃（成形温度）まで温度上昇し、この成形温度を所定時間保つとともに、被加工物仕組み体がほぼ成形温度になるまでは上記熱盤で押しつける力を０．１〜０．２Ｋｇといったタッチ圧に保ち、被加工物仕組み体が成形温度になったら２０トンといった高圧を作用させるようにしたホットプレスのプレスサイクルを実行し、被加工物仕組み体を加熱・圧縮して成形する。このときの圧縮は、エンコーダ１０３で位置を検出することにより被加工物仕組み体の厚み制御を行うとともに、ロードセル９７〜１００によりプレスの全荷重を検出して荷重制御を行う。すなわち、これらプレス全荷重とモータ回転位置の検出値にしたがって、コントローラ１０４が電気モータ３５を目標値になるように制御する。
【００２０】
上記成形温度が所定時間経過したら熱盤温度を結晶化温度まで下げていきホットプレス工程を終了し、可動定盤３６とリフタ４２を上記下降制御とは逆に上昇させる。すなわち、電気モータ３５で可動定盤３６を上昇させ、ロータリアクチュエータ４９を駆動させて被加工物仕組み体９６をリフタ４２で持ち上げ所定位置で停止させる。この上昇後、サーボ６８を駆動してリンク機構７４、７５により第１、第２ベルト６１、６２の間隔を搬送位置まで狭め、これらのベルトを被加工物仕組み体９６の下方に位置させる。次いでリフタ４２を下降させてベルト６１、６２上へホットプレスした被加工物仕組み体９６を受け渡す。
【００２１】
上記受け渡しが終了したら、プレス内コンベア３のベルト６１、６２を回転駆動する。このベルト搬送により、上記ホットプレスが終了した被加工物仕組み体９６をコールドプレス装置５の固定定盤３９Ａ上（コールドプレス位置）まで移動すると同時に、上流側の挿入バッファコンベア２に待機していたホットプレス予定の次の被加工物仕組み体をホットプレス装置４の固定定盤３９上（ホットプレス位置）まで移動させる。これらの両移動が同期した同一ピッチＬ１、Ｌ２にて実行されることは前述のとおりである。この移動後、ホットプレス装置４は上記で説明した作動を再度繰り返し続ける。
一方、コールドプレス装置５も、ベルト６１、６２の待機位置での拡幅後、ホットプレス装置と同様にリフタ４２Ａが上記ホットプレス済みの被加工物仕組み体を持ち上げ、続いて可動定盤３６Ａとリフタ４２Ａが稼働定盤３６Ａ側の冷却盤８および被加工物仕組み体間の隙間と、固定定盤３９Ａ側の冷却盤９および被加工物仕組み体間の隙間とがほぼ等しくなるように、その位置と速度の制御をしながら下降する。ただし、コールドプレス装置においては、遮蔽壁による密閉、真空引きは行われない。可動定盤３６Ａと固定定盤３９Ａとの冷却盤８、９同士が被加工物仕組み体に接すると、冷却盤９の温度を受け取り時に８０℃（結晶化温度）としておき、徐々に２０℃まで冷却していくとともに２５トンで加圧するコールドプレスのプレスサイクルを実行し、被加工物仕組み体を冷却・圧縮する。
上記ホットプレス工程とコールドプレス工程とは、タンデム配置したホットプレス装置４とコールドプレス装置５とで、同じサイクルかつ同期して次々と実行される。
これらのプレスが終了したら、両プレス装置４、５の可動定盤３６、３６Ａとリフタ４２、４２Ａが上昇し、第１、第２ベルト６１、６２が幅を狭めた搬送位置へ移動した後、リフタ４２、４２Ａが下降してコールドプレス済みの被加工物仕組み体とこれに続くホットプレス済みの被加工物仕組み体をベルト６１、６２へ受け渡す。続いて前者を搬出クロスコンベア１０へ、また後者をコールドプレス位置へ、また新しい被加工物仕組み体を搬入バッファコンベア２からホットプレス位置へと同時に移動させる。
以後、これらの工程が繰り返される。
【００２２】
なお、上記被加工物仕組み体では、上側片鏡面板９２ｂの幅を、下側鏡面板９２ａの幅と同じにして上下片鏡面板の互換性を持たせるようにしているが、これに限る必要はなく、より狭く熱盤３８の幅と同等としてもよい。これら上下側片鏡面板９２ａ、９２ｂの厚さは、同等とし上下方向からの熱供給を等しくするが、支持剛性を確保した上でできるだけ薄くして熱伝達時間を短くして生産速度を向上させるようにするのが望ましい。また、両鏡面板９４ａ〜９４ｄの幅も下側片鏡面板９２ａの幅より狭くすることも可能である。
【００２３】
以上のように、上記本願実施態様である被加工物仕組み体及びその成形方法にあっては、従来のトレイやトッププレートを必要とすることなく、被加工物仕組み体を搬送、成形できる。また、下側クッション紙がベルト等の搬送要素間に位置するので、プレス被加工仕組み体を安定して搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様としての被加工物仕組み体を示す図である。
【図２】被加工物としての溶着前のＩＣカードを示す図である。
【図３】プレス装置システム全体を示す図である。
【図４】プレス装置システムのホットプレス装置を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）とも図４のホットプレス装置のリフタを拡大して示す図であり、（ａ）はリフタの側面図、（ｂ）はリフタの正面図である。
【図６】プレス装置システムのコールドプレス装置を示す図である。
【図７】プレス装置システムの搬入装置としてのコンベアを上方からみた図である。
【図８】図７のコンベアに設けた上流側のリンク機構を示す図である。（ａ）は待機位置の状態、（ｂ）は搬送位置の状態を示す。
【図９】図７のコンベアに設けた下流側のリンク機構を示す図である。
【図１０】従来の被加工物仕組み体を示す図である。
【符号の説明】
３ プレス内コンベア
４ ホットプレス装置
５ コールドプレス装置
６ ホットプレス用加熱冷却システム
７ コールドプレス用加熱冷却システム
８、９ 冷却盤（熱調整盤）
１９、１９Ａ フレーム
３５、３５Ａ 電気モータ
３６、３６Ａ 可動定盤（上方定盤）
３８、４１ 熱盤(熱調整盤)
３９、３９Ａ 固定定盤（下方定盤）
４２、４２Ａ リフタ
４３、４３Ａ、４４、４４Ａ 昇降プレート
４５、４５Ａ、４６、４６Ａ ラック
４７、４７Ａ、４８、４８Ａ ピニオン
４９、４９Ａ ロータリアクチュエータ
６１ 第１ベルト（第１搬送要素）
６２ 第２ベルト（第２搬送要素）
７４、７５ リンク機構（移動機構）
８０ ロータリアクチュエータ（移動機構）
９１ａ 下側クッション紙（下側クッション）
９１ｂ 上側クッション紙（上側クッション）
９２ａ 下側片鏡面板
９２ａＡ、９２ａＢ 支持部
９２ｂ 上側片鏡面板
９３ａ〜９３ｅ ＩＣカード（被加工物）
９４ａ〜９４ｄ 両鏡面板
９６ 被加工物仕組み体
９７〜１００ ロードセル
１０３ エンコーダ
１０４ コントローラ
１０６ オーバシート
１０７ オーバシート
１０８ ＩＣモジュール
１０９ コアシート
１１０ インナシート

Claims (4)

1. 上下方向に複数個の被加工物を、該被加工物間に両鏡面鏡板を介在させて積み重ね、この積み重ねの最下位に位置する前記被加工物を下側片鏡面板の上面に載せ、前記積み重ねの最上位に位置する被加工物の上に上側片鏡面板を載せ、前記下側片鏡面板の下面に下側クッションを配置し、前記上側片鏡面板の上面に上側クッションを配置した被加工物仕組み体を、前記下側クッションを搬送装置の幅方向へ離間して設けた第１搬送要素と第２搬送要素と間の隙間に入れた状態で前記下側片鏡面板の両側部をそれぞれ前記第１搬送要素と前記第２搬送要素とに載せて支持することでプレス装置へ搬入し、該プレス装置にて前記被加工物仕組み体を加熱・加圧して前記被加工物を成形した後、前記第１搬送要素と前記第２搬送要素とで前記プレス装置から搬出するようにしたこと、を特徴とする被加工物仕組み体の成形方法。
2. 前記プレス装置は、上流側に配置され前記被加工物仕組み体を徐々に加熱していき成形温度で加熱加圧した後、前記被加工物の結晶化温度付近まで除冷加圧していくホットプレス装置と、該ホットプレス装置の下流側に配置されて前記ホットプレス装置から搬送された被加工物仕組み体を結晶化付近の温度から冷却しながら加圧していくコールドプレス装置とを備えること、を特徴とする請求項１に記載の被加工物仕組み体の成形方法。
3. 前記下側片鏡面板はこの幅が前記両搬送要素間の隙間長さより大きく設定されるとともに、前記下側クッションはこの幅が前記両搬送要素間の隙間より小さく設定されて前記下側片鏡面板の下側に固着されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被加工物仕組み体の成形方法。
4. 前記被加工物は、内部にＩＣモジュールを配置した複数のシートを重ねて成形するプラスティック製のＩＣカードであること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の被加工物仕組み体の成形方法。

Images