JP6461744B2 - 物品処理方法及び物品装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の処理を行う処理部に処理物を供給するとともに、処理を終えた物品を搬送路に排出する物品処理方法及び物品処理装置に関する。

例えば飲料の製造工場において、バリア膜を単位時間当りに成膜できる数が比較的に少ないシステムに対応する処理方法として、特許文献１及び特許文献２に開示される処理方法が知られている。
特許文献１及び特許文献２に開示される処理方法は、連続的に搬送される物品、例えば飲料用の容器から、割り出される容器の個数をｎ個（例えば、３個）とするが、処理を行う処理部は２ｎ個（例えば６個）分用意する。２ｎ個の処理部を第１処理部と第２処理部に分けて、ｎ個の容器を第１処理部と第２処理部で交互に処理することを要旨とする。そして、処理により生じる待機の時間を利用して処理がなされていないチャンバに対して容器の供給及び排出を行う。そうすることで、単位時間当たりに処理する個数を維持しながら、供給及び排出を行う給排部はｎ個分の構成で足りるので、この給排部を含む搬送装置を小型化することができる。

特許第５４８９９０５号公報 特許第５５７４８６８号公報

特許文献１及び特許文献２に開示される処理方法は、単位時間当たりの処理数が少ないことを前提にしているものの、第１処理部と第２処理部のそれぞれで一度に処理できる数を可能な限り多くできることが好ましいことはいうまでもない。
特許文献１及び特許文献２に開示される処理方法において、例えばｎを３個から５個に増やすと、第１処理部と第２処理部の間を給排部が移動する距離が長くなる。そうすると、第１処理部と第２処理部のそれぞれにおける処理時間よりも、給排部が移動する時間を含めた容器の給排に要する時間が長くなり、所定の処理に給排が間に合わなくなるおそれがある。特に、特許文献１及び特許文献２は、処理部から容器を受け取ると、回転機構を備える給排部により１８０°だけ回転させて、容器を処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置まで変位させるので、この回転に要する時間を無視できなくなり、容器の給排に時間がかかってしまう。

そこで本発明は、一度に処理できる数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

本発明の物品処理方法は、搬送路を搬送方向に沿って搬送される複数の処理物を、搬送路に平行に設けられる処理部に供給し、処理部において処理物に所定の処理を施してから搬送路に排出することを前提とする。
本発明の物品処理方法は、処理部が、処理物の搬送方向の上流側に設けられる第１処理部と下流側に設けられる第２処理部を備える。
第１処理部において処理が施された処理物Ｔ１は、第１処理部に対応する第１位置Ｐ１で第１処理部から受け取られ、第２処理部に対応する第２位置Ｐ２まで移動された後に、搬送路に受け渡される。
また、第２処理部において処理が施された処理物Ｔ２は、第２位置Ｐ２で第２処理部から受け取られ、第１位置Ｐ１まで移動された後に、搬送路に受け渡される。
本発明物品の処理方法によれば、処理物Ｔ１を、第１処理部から受け取った第１位置Ｐ１で搬送路に受け渡すのではなく、第２位置Ｐ２に移動した後に搬送路に受け渡す。例えば、第１処理部から受け取った第１位置Ｐ１で処理物Ｔ１を搬送路に受け渡すのに回転機構を利用すると、その場で１８０°だけ回転させる必要があるのに対して、本発明によれば、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動して、搬送路に受け渡すまでの間に合計で１８０°だけ回転させればよい。したがって、本発明によれば、一度の回転に要する時間を短縮して、容器の給排に要する時間を短縮できる。
しかも、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する際に、次に第２処理部で処理がなされるべき処理物を伴うことができ、そうすれば第１処理部と第２処理部における連続した処理を担保することができる。

本発明において、処理物Ｔ１は、第１位置Ｐ１で受け取られてから、第２位置Ｐ２に移動して搬送路に受け渡されるまでの間に、第１処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位することができる。また、処理物Ｔ２は、第２位置Ｐ２で受け取られてから、第１位置Ｐ１に移動して搬送路に受け渡されるまでの間に、第２処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位することができる。
そうすれば、処理物を搬送路に排出する際には、処理物が搬送路に正対しているので搬送路に排出するのが容易である。

本発明において、第１処理部において処理物Ｔ１に処理を施している間に、第２処理部において処理が施された処理物Ｔ２を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ４を第２処理部に供給して処理を施す第１処理ステップと、第２処理部において処理物Ｔ４に処理を施している間に、第１処理部において処理が施された処理物Ｔ１を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ３を第１処理部に供給して処理を施す第２処理ステップと、を交互に繰り返すことができる。
これにより、第１処理部と第２処理部において、処理物に対して連続した処理を行うことができる。
なお、一例として、この第１処理ステップは、後述する実施形態の図６（ａ）〜図６（ｄ）までが対応し、この第２処理ステップは、後述する実施形態の図７（ａ）〜図７（ｄ）までが対応する。

本発明において、好ましくは、処理物Ｔ１は、第１位置Ｐ１で受け取られてから、向きを９０°だけ変え、第２位置Ｐ２まで移動し、処理物Ｔ２が第２位置Ｐ２で第２処理部から受け取られてから、さらに向きを９０°だけ変えることで変位され、また、処理物Ｔ２は、第２位置Ｐ２で受け取られてから、向きを９０°だけ変え、第１位置Ｐ１まで移動し、処理物Ｔ３が第１位置Ｐ１で第２処理部から受け取られてから、さらに向きを９０°だけ変えることで変位される。
本発明は、例えば第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する間に回転することを許容する。しかし、第１位置Ｐ１又は第２位置Ｐ２に留まっている間に回転するようにすれば、給排部の機構を簡易にできる利点がある。ここで、処理物を搬送する搬送路と処理物の受け取り及び受け渡しをする移載機とを同期して動作させると、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２における受け取り及び受け渡しする部位が定まるために、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２に停止してから回転することになる。

本発明において、好ましくは、処理物Ｔ１は、第１位置Ｐ１で受け取られるとともに、処理物Ｔ４の次に第２処理部で処理が施される処理物Ｔ６を搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変え、処理物Ｔ２は、第２位置Ｐ２で受け取られるとともに、処理物Ｔ３の次に第１処理部で処理が施される処理物Ｔ５が搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変える。

本発明において、好ましくは、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の間の移動ストロークをＬとすると、搬送路は、処理物を、１／２×Ｌのストロークで間欠的に搬送することができる。
これにより、所定の処理がなされた処理物を順番に隙間なく搬送路に排出できる。
ただし、１／２×Ｌというストロークは好ましい一例であり、第１処理部と第２処理部の配置によって、任意に設定することができる。

本発明における物品の処理方法は、１個の単位で処理物を取り扱うこともできるし、予め定められたｎ個の単位で処理物を取り扱うこともできる。ここで、取り扱うとは、受け取り、受け渡し、移動及び所定の処理がｎ個の単位で行われることを言う。

本発明は、以上の処理方法を実現する以下の物品処理装置を提供する。
つまり、本発明の物品処理装置は、複数の処理物を搬送方向に沿って搬送する搬送路と、搬送路に平行に配置され、それぞれが処理物に所定の処理を施す第１処理部と第２処理部を備える処理部と、搬送路と処理部の間に設けられ、第１処理部に対応する第１位置Ｐ１と第２処理部に対応する第２位置Ｐ２との間を往復移動し、処理前の処理物を搬送路から受け取って処理部に受け渡すとともに、処理が施された処理物を処理部から受け取って搬送路に受け渡す給排部と、を備える。
本発明の物品処理装置は、給排部が、処理が施された処理物Ｔ１を第１位置Ｐ１で第１処理部から受け取り、第２位置Ｐ２まで移動した後に、搬送路に受け渡す。また、給排部は、処理が施された処理物Ｔ２を第２位置Ｐ２で第２処理部から受け取り、第１位置Ｐ１まで移動した後に、搬送路に受け渡す。

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物Ｔ１を第１位置Ｐ１で受け取ってから第２位置Ｐ２に移動するまでの間に、第１処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位させ、処理物Ｔ２を第２位置Ｐ２で受け取ってから第１位置Ｐ１に移動するまでの間に、第２処理部に正対する位置から搬送路に正対する位置に変位させることができる。

本発明において、好ましくは、給排部は、第１処理部において処理物Ｔ１に処理が施されている間に、第２処理部において処理が施された処理物Ｔ２を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ４を第２処理部に供給して処理を施す第１処理ステップと、第２処理部において処理物Ｔ４に処理が施されている間に、第１処理部において処理が施された処理物Ｔ１を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ３を第１処理部に供給して処理を施す第２処理ステップと、を交互に繰り返す。

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物Ｔ１を第１位置Ｐ１で受け取ってから、向きを９０°だけ変えてから第２位置Ｐ２まで移動し、処理物Ｔ２を第２位置Ｐ２で受け取ってから、さらに向きを９０°だけ変えることで処理物Ｔ１を変位させ、かつ、処理物Ｔ２を第２位置Ｐ２で受け取ってから、向きを９０°だけ変えてから第１位置Ｐ１まで移動し、処理物Ｔ３を第１位置Ｐ１で受け取ってから、さらに向きを９０°だけ変えることで、処理物Ｔ２を変位させることができる。

本発明において、好ましくは、給排部は、処理物Ｔ１を、第１位置Ｐ１で受け取るとともに、処理物Ｔ４の次に第２処理部で処理が施される処理物Ｔ６を搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変え、かつ、処理物Ｔ２を、第２位置Ｐ２で受け取るとともに、処理物Ｔ３の次に第１処理部で処理が施される処理物Ｔ５が搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変えることができる。

本発明において、好ましくは、給排部における第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの往復移動の移動ストロークをＬとすると、給排部が、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで移動するか、又は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで移動する間に、搬送路は、処理物を、１／２×Ｌのストロークで間欠的に搬送することができる。

本発明において、好ましくは、給排部は、予め定められたｎ個の単位で処理物を取り扱うことができる。

本発明において、好ましくは、給排部は、いずれもｎ個の処理物を保持する第１保持部、第２保持部、第３保持部及び第４保持部を備え、第１保持部と第３保持部が点対称の位置に配置されるとともに、第２保持部と第４保持部が点対称の位置に配置される。
この給排部は、第１保持部及び第３保持部の一方が第１処理部又は第２処理部に正対しているときには、他方が搬送路に正対し、第２保持部及び第４保持部の一方が第１処理部又は第２処理部に正対しているときには、他方が搬送路に正対し、かつ、点対称の中心を回転軸として、所定の向きに９０°づつ間欠的に回転可能とされる。

本発明によれば、一度に処理できる処理物の数を増やしても、容器の給排に要する時間を抑えることができる物品処理方法及び処理装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る物品処理装置の概略構成を示す平面図である。 本実施形態の処理装置に係る給排部の１サイクルの動作を示す図である。 本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図３に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図４に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図５に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図６に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図７に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図８に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 図９に引き続き、本実施形態の処理装置の動作を示す図である。 給排部、第１成膜ユニット、第２成膜ユニット、搬送機構及び容器の動作を時系列に対比して示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態は、図１に示す物品処理装置１０が、以下のように動作することで、処理物としての容器１００の内面にＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）膜を成膜することを物品処理方法の一例として説明する。
コンベア装置からなる搬送路２０を搬送されてきた容器１００は、一度の処理の対象となる個数ｎ、例えば５個の単位で給排部３０に受け取られ、その後もこのｎ個の単位で取り扱われる。なお、ここでは容器１００が一列で搬送される例を示しているが、本実施形態は、複数列、例えば２列で搬送される容器１００を対象にすることもできる。
給排部３０に移載された容器１００は、の処理対象の個数ごとに処理部４０に受け渡される。
処理部４０に供給された容器１００は、処理部４０に保持されながら内面にＤＬＣ膜が形成される。処理部４０は、それぞれが独立して成膜することができる第１処理部４１と第２処理部４２を備えている。
ＤＬＣ膜が形成された容器１００は、給排部３０により、処理部４０から搬送路２０に向けて排出される。排出された容器１００は、次工程に向けて搬送路２０により搬送される。
物品処理装置１０は、以上の動作を司る制御部５０を備えている。

搬送路２０、給排部３０及び処理部４０の機械的な構成は、その目的を達成する限り任意であり、例えば特許文献１及び特許文献２に開示される構成を採用することができる。
例えば、搬送路２０は、搬送方向（矢印の方向）に沿って、上流側から下流側に向けて複数の容器１００を間欠的に搬送し、その間欠動作は、給排部３０の往復移動に同期して動作する。つまり、給排部３０が第１処理部４１に対応する第１位置Ｐ１から第２処理部４２に対応する第２位置Ｐ２に移動する最中、及び、給排部３０が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に移動する最中には、給排部３０は搬送方向の下流に向けて搬送の動作を行う。一方、給排部３０が第１位置Ｐ１又は第２位置Ｐ２に留まって容器１００の受け取りなどの一連の処理を行っている最中には、搬送路２０は容器１００を搬送する動作を停止する。
なお、図１において、容器１００に施された白抜きの及び網掛けは、一緒に処理の対象となる容器１００を区別している。搬送路２０は、一緒に処理の対象となる５個の容器１００を割出して搬送することができるし、全ての容器１００を等間隔で搬送することもできる。

搬送路２０による容器１００の搬送のストロークは、給排部３０の往復移動のストロークをＬとすると、１／２×Ｌである。つまり、給排部３０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動し、さらに第１位置Ｐ１に戻る一往復の間に、容器１００は第１位置Ｐ１に対応する位置から第２位置Ｐ２に対応する位置まで移動される。

容器１００にＤＬＣ膜を形成する処理部４０は、第１処理部４１と、第２処理部４２と、を備えている。
第１処理部４１と第２処理部４２は、基本的には同じ構成を有しており、両者ともにｎ個の成膜チャンバを備えている。容器１００は、これらチャンバの中に収容された状態でＤＬＣ膜が形成される。
また、上流側に設けられる第１処理部４１と下流側に設けられる第２処理部４２は、搬送路２０による容器１００の搬送方向に平行に並んで配置されている。容器１００は、ｎ個毎に、第１処理部４１と第２処理部４２のそれぞれに供給され、ＤＬＣ膜が形成される。

第１処理部４１及び第２処理部４２は、容器１００が成膜チャンバに収容された時に容器１００を取り囲む外部電極、外部電極内の容器１００に排気管側から挿入され、接地側に接続される内部電極、内部電極に媒質ガスを供給するためのガス供給手段、外部電極に接続される高周波電源、等を備えているが、これらの構成は周知であるため、これ以上の説明は省略する。なお、ＤＬＣ膜の形成は、概略、以下の手順で行われる。
（１）チャンバ（外部電極）内に容器１００を装填する。
（２）チャンバ内を真空引きする。
（３）容器１００の内部に膜の原料となるアセチレンガスを供給する。
（４）高周波のＲＦ（Radio Frequency：13.56MHz）電力にてアセチレンガスをプラズマ化
し容器１００の内周面に１０〜３０ｎｍの薄膜（ＤＬＣ膜）を蒸着する。
（５）チャンバを大気開放した後、容器１００を取り出す。

また、給排部３０は、図１に示すように、搬送路２０と処理部４０の間に配置され、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の間を往復移動する。この往復移動の軌跡は、白抜き矢印で示される搬送路２０の搬送方向と平行である。また、給排部３０は、平面視して、仮想的に描かれる矩形の４辺のそれぞれに第１保持部３１、第２保持部３２、第３保持部３３及び第４保持部３４を備えており、第１保持部３１と第３保持部３３が点対称の位置に配置されるとともに、第２保持部３２と第４保持部３４が点対称の位置に配置されている。そして、第１保持部３１及び第３保持部３３の一方が第１処理部４１又は第２処理部４２に正対しているときには、他方が搬送路２０に正対する。また、第２保持部３２及び第４保持部３４の一方が第１処理部４１又は第２処理部４２に正対しているときには、他方が搬送路２０に正対する。給排部３０は、点対称の中心を回転軸として、所定の向き、本実施形態では図１に示すように反時計回りに９０°づつ間欠的に回転可能とされる。第１保持部３１、第２保持部３２、第３保持部３３及び第４保持部３４は、それぞれがｎ個の容器１００を保持するグリッパユニットを備えている。このグリッパユニットは、伸縮自在に支持されており、搬送路２０から容器１００を受け取る時又は受け渡すときに伸縮する。第１処理部４１及び第２処理部４２に対しても同様である。

さて、次に、図２を参照して、給排部３０が行う１サイクルの動作を説明する。
給排部３０は、移動、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、１サイクルの動作を構成する。
移動は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの移動、またはその逆を意味するが、図２（ａ）は第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで移動する例を示している。なお、図２（ａ）には、「移」と略して記載している。以下も同様である。この移動は、第２処理部４２での１サイクルの動作が完了した後に行われる。この移動に伴って、搬送路２０は容器１００を下流に向けて、ｎ個の容器１００を前述したストロークだけ搬送する。なお、図２ではｎ個の容器１００をまとめて描いている。図３〜図１０も同様である。

第１位置Ｐ１に移動すると、給排部３０は図２（ｂ）に示すように、受け取り動作を行う。図２（ｂ）には、「受」と略して記載している。
受け取りは、搬送路２０上で搬送が停止している容器１００と第１処理部４１で成膜を終えた容器１００を対象として同時に行われる。このとき、給排部３０は、第１保持部３１（又は第２保持部３２）と第３保持部３３（又は第４保持部３４）が伸長するとともに、容器１００を受け取り、把持する。
なお、ここでは、搬送路２０と第１処理部４１の両方から容器１００を受け取る例を示しているが、運転の初期には、第１処理部４１に容器１００が未だ達していないことがあり、その場合には第１処理部４１からの容器１００の受け取りはない。

給排部３０は、受け取り動作を終了すると、図２（ｃ）に示すように、回転動作を行う。図２（ｃ）には、「回」と略して記載している。
この動作は、容器１００を保持したままで、反時計回りに９０°だけ回転させる。そうすると、第１保持部３１及び第３保持部３３に保持され、それまで搬送路２０と第１処理部４１には正対していなかった容器１００が９０°だけ向きを変えて、搬送路２０と第１処理部４１に正対する。
なお、ここでは第１保持部３１及び第３保持部３３だけに容器１００が保持されている例を示しているが、第２保持部３２及び第４保持部３４にも容器１００が保持されている場合もある。
この受け取り動作の間も、搬送路２０は搬送を停止している。

次に、給排部３０は、容器１００を搬送路２０及び第１処理部４１に受け渡す。図２（ｄ）には、「渡」と略して記載している。
図２（ｄ）の例では、第１保持部３１に保持していた容器を第１処理部４１に、また、第３保持部３３に保持していた容器１００を搬送路２０に受け渡す例を示している。

給排部３０は、この受け渡しを終えると、第１位置Ｐ１における１サイクル分の動作を完了して、第２位置Ｐ２に移動し、受け取り、回転及び受け渡しの順に同様の１サイクル分の動作を行う。そして、１サイクル分の動作を完了すると、第１位置Ｐ１に戻り、新たな１サイクルの動作を行う。

［容器１００の処理手順］
以下、搬送路２０から供給される容器１００にＤＬＣ膜を形成した後に搬送路２０に排出されるまでの処理手順を図３〜図１１を参照して説明する。この処理手順は、制御部５０からの指示に従って行われるものである。また、以下は、容器１００が供給される当初からの例を示すが、当初には給排部３０にも容器１００は受け渡されておらず、第１処理部４１，第２処理部４２におけるＤＬＣ膜の成膜も行われていない。なお、図２と同様に容器１００をまとめて示し、また、まとめて示される複数個の単位を、Ａ群、Ｂ群、Ｃ群…命名して区別する。Ａ，Ｂ，Ｃ…は搬送路２０を搬送されてくる順番を示している。

図３（ａ）に示すように、給排部３０が移動し第１位置Ｐ１に戻ってきたときに、Ａ群の容器１００は第１処理部４１と第２処理部４２の間の中間位置Ｐｃまで搬送されており、Ｂ群の容器１００は第１位置Ｐ１に対応する位置まで搬送され、給排部３０に正対している。
給排部３０は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、搬送路２０から処理前のＢ群の容器１００を受け取ると、９０°だけ回転する。次に、給排部３０は、図３（ｄ）に示すように、受け渡しの動作を行うが、この時点では第２保持部３２及び第４保持部３４には容器１００が保持されていないので、給排部３０は受け渡しの動作をするのみであり、実際には容器１００の受け渡しは行われない。その後は、図４（ａ）に示すように、第２位置Ｐ２に移動する。この移動に伴って、Ａ群の容器１００は第２位置Ｐ２に対応する位置まで搬送され、Ｃ群の容器１００は第１位置Ｐ１に対応する位置まで搬送される。この時点で、中間位置Ｐｃは空き状態になる。

給排部３０は、第２位置Ｐ２に移動すると、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、搬送路２０かＡ群の容器１００を受け取った後に、９０°だけ回転する。そうすると、Ｂ群の容器１００が第２処理部４２に正対するので、図４（ｄ）に示すように、給排部３０はＢ群の容器１００を第２処理部４２に受け渡す。第２処理部４２は、Ｂ群の容器１００に対してＤＬＣ膜の成膜を開始する。このとき、第３保持部３３には容器１００が保持されていないので、搬送路２０に対しては受け渡しの動作のみが行われる。

給排部３０は、Ｂ群の容器１００を受け渡すと、図５（ａ）に示すように、第１処理部４１に対応する第１位置Ｐ１に移動する。この移動に同期して、第１位置Ｐ１に待機していたＣ群の容器１００が中間位置に、Ｄ群の容器１００が第１位置Ｐ１に対応する位置に搬送される。
給排部３０は、図５（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）に示すように、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、Ａ群の容器１００を第１処理部４１に受け渡す。第１処理部４１は、Ａ群の容器１００に対してＤＬＣ膜の成膜を開始する。このとき、第４保持部３４には容器１００が保持されていないので、搬送路２０に対しては受け渡しの動作のみが行われる。
また、前述したように、給排部３０の移動ストロークをＬとすると、容器１００の移動ストロークは１／２Ｌである。したがって、図５（ｂ）に示すように、中間位置で一つの群の容器１００、ここではＣ群の容器１００が待機する。

給排部３０は、Ａ群の容器１００を受け渡すと、図６（ａ）に示すように、第２処理部４２に対応する第２位置Ｐ２に移動する。この移動に同期して、中間位置に待機していたＣ群の容器１００が第２位置Ｐ２に対応する位置に、Ｅ群の容器１００が第１位置Ｐ１に対応する位置に搬送される。中間位置は空き状態となる。
給排部３０は、図６（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）に示すように、Ｂ群の容器１００の受け取り、回転及びＤ群の容器１００の受け渡しの動作を順に行う。第２処理部４２は、Ｄ群の容器１００に対してＤＬＣ膜の成膜を開始する。このとき、第４保持部３４には容器１００が保持されていないので、搬送路２０に対しては受け渡しの動作のみが行われる。

給排部３０は、Ｂ群の容器１００を受け渡すと、図７（ａ）に示すように、第１処理部４１に対応する第１位置Ｐ１に移動する。この移動に同期して、第１位置Ｐ１に待機していたＥ群の容器１００が中間位置に、Ｆ群の容器１００が第１位置Ｐ１に対応する位置に搬送される。ここまで運転が進むと、定常運転と言える。
給排部３０は、図７（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）に示すように、受け取り、回転及び受け渡しの動作を順に行うことにより、Ｆ群の容器１００を搬送路２０から受け取るとともにＡ群の容器１００を第１処理部４１から受け取り、その後に後続のＣ群の容器１００を第１処理部４１に受け渡す。第１処理部４１は、Ｃ群の容器１００に対してＤＬＣ膜の成膜を開始する。また、給排部３０は、すでにＤＬＣ膜の成膜を終えているＢ群の容器１００を搬送路２０に受け渡す。Ｂ群の容器１００は、受け取られる前にＦ群の容器１００が待機していたが秋状態となった位置に受け渡される。

給排部３０は、Ｃ群の容器１００を受け渡すと、図８（ａ）に示すように、第２処理部４２に対応する第２位置Ｐ２に移動する。この移動に同期して、中間位置に待機していたＥ群の容器１００が第２位置Ｐ２に対応する位置に、Ｂ群の容器１００が中間位置に、さらにＧ群の容器１００が第２位置Ｐ２に対応する位置に搬送される。
給排部３０は、図８（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）に示すように、Ｅ群の容器１００を搬送路２０から受け取るとともに、成膜を終えたＤ群の容器１００を第２処理部４２から受け取ってから回転し、次いで、Ａ群の容器１００を搬送路２０に受け渡すとともに、Ｆ群の容器１００を第２処理部４２に受け渡す。第２処理部４２は、Ｆ群の容器１００に対してＤＬＣ膜の成膜を開始する。

ここで、搬送路２０に排出されたＡ群の容器１００（処理物Ｔ１）とＢ群の容器１００（処理物Ｔ２）について、成膜後の経過を辿る。Ａ群の容器１００は、第１処理部４１にて成膜された後に、第１位置Ｐ１で受け取られ、第２位置Ｐ２まで移動した後に、搬送路２０に受け渡される。Ｂ群の容器１００は、第２処理部４２にて成膜された後に、第２位置Ｐ２で受け取られ、第１位置Ｐ１まで移動した後に、搬送路２０に受け渡される。そして、Ａ群の容器１００は、第１位置Ｐ１で受け取られてから、第２位置Ｐ２まで移動し、搬送路２０に受け渡されるまでの間に、第１処理部４１に正対する位置から搬送路２０に正対する位置に変位される。同様に、Ｂ群の容器１００は、第２位置Ｐ２で受け取られてから、第２位置Ｐ２まで変位し、搬送路２０に受け渡されるまでの間に、第２処理部４２に正対する位置から搬送路２０に正対する位置に変位される。
このように、本実施形態は、成膜後に給排部３０に受け取られた容器１００は、その位置で搬送路２０に受け渡されるのではなく、第１位置Ｐ１で受け取ったのであれば第２位置Ｐ２まで移動してから、また、第２位置Ｐ２で受け取ったのであれば第１位置Ｐ１に移動してから、搬送路２０に受け渡される。このことは、給排部３０が成膜を終えた容器１００を搬送路２０に受け渡すまでのバッファとして機能することを示唆している。

以降は、説明を省略するが、図９及び図１０に示すように、以上説明したのと同様に給排部３０が所定の１サイクルの動作を繰り返すことで、容器１００にＤＬＣ膜を成膜する。その中で、容器１００に成膜処理する一連の動作について、給排部３０、第１処理部４１、第２処理部４２の動作の一部を対比して図１１に示す。

図１１は、給排部３０の動作を上段に、処理部４０の第１処理部４１及び第２処理部４２の動作を中段に、容器１００の位置を下段に示している。
図１１に示すように、給排部３０は、移動してきた後に、容器１００を受け取り、その後に（９０°だけ）回転し、保持していた容器１００を受け渡す、という動作を繰り返す。この動作は、第１処理部４１に対応する第１位置Ｐ１と第２処理部４２に対応する第２位置Ｐ２のそれぞれで交互に行われる。ただし、移動は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２への移動と第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１への移動がある。また、受け取りは、搬送路２０からの受け取りと第１処理部４１又は第２処理部４２からの受け取りがあり、受け渡しはこの逆で、搬送路２０への受け渡しと第１処理部４１又は第２処理部４２からの受け渡しがある。なお、図１１にも、移動を「移」と、受け取りを「受」と、回転を「回」と、受け渡しを「渡」と略記している。

次に、処理部４０については以下の通りである。第１処理部４１においては、Ａ群の容器１００の成膜、Ｃ群の容器１００の成膜、Ｅ群の容器１００の成膜、…が行われ、第２処理部４２においては、Ｂ群の容器１００の成膜、Ｄ群の容器１００の成膜、Ｆ群の容器１００自の成膜、…が行われる。第１処理部４１と第２処理部４２のいずれの成膜も、給排部３０が容器１００を第１処理部４１に受け渡してから、第２位置Ｐ２に移動して一連の処理を済ませて第１処理部４１に戻って容器１００を受け取るまでの期間で行われる。第２処理部４２については、この逆である。
ここで、本実施形態においては、第１処理部４１における成膜とこれに続く第２処理部４２における成膜の時間が重複しており、第２処理部４２における成膜とこれに続く第１処理部４１における成膜の時間が重複している。これは、前述した給排部３０の特徴的な移動軌跡に基づくものである。

次に、容器１００について言えば、成膜時には第１処理部４１に置かれているが、成膜を終えると、第１位置Ｐ１で受け取られた後に第２位置Ｐ２に移動して、第２位置Ｐ２において搬送路２０に受け渡される。この過程で、給排部３０は第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２のそれぞれで９０°の回転がなされるので、第１処理部４１と平行をなし、位相が１８０°だけ異なる搬送路２０への受け渡しができる。

［物品処理装置１０の効果］
以上、説明した通りであり、本実施形態によれば、第１処理部４１において容器１００に成膜処理を施している間に、第２処理部４２において容器１００の排出及び供給を行うのに加えて、容器１００の成膜処理を始めることができる。また、第２処理部４２において容器１００に成膜処理を施している間に、第１処理部４１において容器１００の排出及び供給を行うのに加えて、容器１００の成膜処理を始めることができる。
このように、物品処理装置１０は、割り出される容器１００の個数はｎ個であるが、第１処理部４１及び第２処理部４２で交互に絶え間なく成膜処理を行うことができるとともに、成膜処理を重複して行うことができる。したがって、２ｎ個の容器１００を１度に搬送及び成膜処理をする場合と、単位時間当たりの処理数を同等にすることができる。

次に、第１処理部４１（又は第２処理部４２）において成膜を開始してから成膜を完了するまでに要する時間をＴとする。この時間ｔは、第１処理部４１が容器１００を受け取ってから給排部３０に受け渡すまでに要する時間とする。
給排部３０による容器１００の受け渡しから受け取りまでの時間の合計が、時間ｔ以下であることが要求される。受け取り、回転、受け取り及び移動の時間をそれぞれｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４とすれば、図１１より、以下の式（１）を満たすことが前提であり、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４のそれぞれを可能な限り短くすることが望まれる。
ｔ１＋２×ｔ２＋ｔ３＋２×ｔ４ ≦ Ｔ …式（１）
ｔ１：受け取り，ｔ２：回転，ｔ３：受け渡し，ｔ４：移動

ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の中で、特にｔ２に着目する。つまり、従来の特許文献１及び特許文献２は、成膜ユニット（処理部）から容器を受け取ってから供給コンベア（搬送路）に受け渡すために、容器を受け取った位置で給排部を１８０°だけ回転させていた。したがって、ｔ２が長くなる。
これに対して、本実施形態では、容器１００を受け取った第１位置Ｐ１又は第２位置Ｐ２で容器１００を搬送路２０に受け渡すのではなく、他の位置、第２位置Ｐ２又は第１位置Ｐ１で受け渡す。そうすれば、一度の回転を１８０°にする必要がなくなる。本実施形態の場合には、給排部３０が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２を往復する形態をとるので、一度の回転が９０°で済むので、回転に要する時間が、従来に比べて１／２になる。

本実施形態は、例えばＡ群の容器１００（処理物Ｔ１）は、図７（ｂ）〜図８（ｄ）に示すように、第１位置Ｐ１で受け取られてから、第２位置Ｐ２に移動して搬送路２０に受け渡されるまでの間に、第１処理部４１に正対する位置から搬送路２０に正対する位置に変位する。したがって、容器１００を搬送路２０に向けて第１保持部３１〜第４保持部３４を伸長させるだけで受け渡すことができるので、搬送路２０に排出するのが容易である。

また、本実施形態は、例えば図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、第１処理部４１においてＡ群の容器１００（処理物Ｔ１）に処理を施している間に、第２処理部４２において処理が施されたＢ群の容器１００（処理物Ｔ２）を受け取り、かつ、後続のＤ群の容器１００（処理物Ｔ４)を第２処理部４２に供給して処理を施す第１処理ステップを有する。また、本実施形態は、例えば図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、第２処理部４２においてＤ群の容器１００（処理物Ｔ４）に処理を施している間に、第１処理部４１において処理が施されたＡ群の容器１００（処理物Ｔ１）を受け取り、かつ、後続のＣ群の容器１００（処理物Ｔ３）を第１処理部４１に供給して処理を施す第２処理ステップを有する。そして本実施形態は、第１処理ステップと第２処理ステップを交互に繰り返すことで、第１処理部４１及び第２処理部４２により容器１００に連続的にＤＬＣ膜を成膜できる。

また、本実施形態は、上記例において、Ａ群の容器１００（処理物Ｔ１）は、第１位置Ｐ１で受け取られてから、向きを９０°だけ変え、第２位置Ｐ２まで移動し、Ｂ群の容器１００（処理物Ｔ２）が第２位置Ｐ２で第２処理部から受け取られてから、さらに向きを９０°だけ変えることで変位される。このように、移動中を除いて給排部３０が回転する本実施形態の構成は、移動中に回転するものよりも機構を簡易にできる。

また本実施形態は、給排部３０の往復移動の移動ストロークをＬとすると、給排部３０が、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで移動するか、又は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで移動する間に、搬送路２０が容器１００を１／２×Ｌのストロークで間欠的に搬送する。これにより、例えば図８（ｃ）〜図８（ｄ）に示すように、所定の処理がなされたＡ群の容器１００とＢ群の容器１００を順番に隙間なく搬送路２０に排出できる。ただし、１／２×Ｌという搬送路２０における容器１００の搬送ストロークは固定されるものではなく、任意に設定することができる。

以上、本発明の実施形態として物品処理装置１０を説明した。しかし、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。
例えば、本実施形態は、処理部４０を第１処理部４１と第２処理部４２の二つに区分しているが、三つ以上に区分することができる。三つに区分する場合には、給排部３０は、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２及び第３位置Ｐ３において、６０°づつ回転することにより、容器１００の姿勢を１８０°だけ反転させることができる。

以上の実施形態はＤＬＣ膜を成膜する例について説明したが、処理物が処理部まで搬送され、処理部に対して供給、排出がなされる処理装置又は処理方法に本発明は広く適用され、処理の具体的な内容は任意である。
また、本実施形態では、複数個の処理物を一度に処理することを前提として説明したが、本発明は、処理物を一個づつ、つまり、第１処理部４１、第２処理部４２がそれぞれ処理物を一個づつ処理する形態を包含する。

１０ 物品処理装置
２０ 搬送路
３０ 給排部
３１ 第１保持部
３２ 第２保持部
３３ 第３保持部
３４ 第４保持部
４０ 処理部
４１ 第１処理部
４２ 第２処理部
５０ 制御部
１００ 容器
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置

Claims (11)

1. 搬送路を搬送方向に沿って搬送される複数の処理物を、前記搬送路に平行に設けられる処理部に供給し、
   前記処理部において前記処理物に所定の処理を施してから前記搬送路に排出する、物品処理方法であって、
   前記処理部は、前記搬送方向の上流側に設けられる第１処理部と下流側に設けられる第２処理部を備え、
   前記第１処理部において前記処理が施された処理物Ｔ１は、
   前記第１処理部に対応する第１位置Ｐ１で前記第１処理部から受け取られてから９０°だけ向きを変えた後に、前記第２処理部に対応する第２位置Ｐ２まで移動して、前記搬送路に受け渡されるまでの間にさらに９０°だけ向きを変えることにより、前記第１処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位されてから前記搬送路に受け渡される、
   前記第２処理部において前記処理が施された処理物Ｔ２は、
   前記第２位置Ｐ２で前記第２処理部から受け取られてから９０°だけ向きを変えた後に、前記第１位置Ｐ１まで移動して、前記搬送路に受け渡されるまでの間にさらに９０°だけ向きを変えることにより、前記第２処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位されてから前記搬送路に受け渡される、ことを特徴とする物品処理方法。
2. 前記第１処理部において処理物Ｔ１に前記処理を施している間に、
   前記第２処理部において前記処理が施された処理物Ｔ２を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ４を前記第２処理部に供給して前記処理を施す第１処理ステップと、
   前記第２処理部において前記処理物Ｔ４に前記処理を施している間に、
   前記第１処理部において前記処理が施された前記処理物Ｔ１を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ３を前記第１処理部に供給して前記処理を施す第２処理ステップと、を交互に繰り返す、
   請求項１に記載の物品処理方法。
3. 前記処理物Ｔ１は、
   前記第１位置Ｐ１で受け取られるとともに、前記処理物Ｔ４の次に前記第２処理部で処理が施される処理物Ｔ６を前記搬送路から受け取ってから、向きを９０°だけ変え、
   前記処理物Ｔ２は、
   前記第２位置Ｐ２で受け取られるとともに、前記処理物Ｔ３の次に前記第１処理部で処理が施される処理物Ｔ５を前記搬送路から受け取ってから、向きを９０°だけ変える、請求項２に記載の物品処理方法。
4. 前記第１位置Ｐ１と前記第２位置Ｐ２の間の移動ストロークをＬとすると、
   前記搬送路は、前記処理物を、１／２×Ｌのストロークで間欠的に搬送する、
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の物品処理方法。
5. 前記処理物は、予め定められたｎ個の単位で取り扱われる、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の物品処理方法。
6. 複数の処理物を搬送方向に沿って搬送する搬送路と、
   前記搬送路に平行に配置され、それぞれが前記処理物に所定の処理を施す第１処理部と第２処理部を備える処理部と、
   前記搬送路と前記処理部の間に設けられ、前記第１処理部に対応する第１位置Ｐ１と前記第２処理部に対応する第２位置Ｐ２との間を往復移動し、処理前の前記処理物を前記搬送路から受け取って前記処理部に受け渡すとともに、前記処理が施された前記処理物を前記処理部から受け取って前記搬送路に受け渡す給排部と、を備える物品処理装置であって、
   前記給排部は、
   前記処理が施された処理物Ｔ１を前記第１位置Ｐ１で前記第１処理部から受け取ってから９０°だけ向きを変えた後に、前記第２位置Ｐ２まで移動させて、前記搬送路に受け渡されるまでの間にさらに９０°だけ向きを変えることにより、前記第１処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位されてから前記搬送路に受け渡し、
   前記処理が施された処理物Ｔ２を前記第２位置Ｐ２で前記第２処理部から受け取ってから９０°だけ向きを変えた後に、前記第１位置Ｐ１まで移動させて、前記第１処理部に正対する位置から前記搬送路に正対する位置に変位されてから前記搬送路に受け渡す、ことを特徴とする物品処理装置。
7. 前記給排部は、
   前記第１処理部において前記処理物Ｔ１に前記処理が施されている間に、
   前記第２処理部において前記処理が施された前記処理物Ｔ２を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ４を前記第２処理部に供給して前記処理を施す第１処理ステップと、
   前記第２処理部において前記処理物Ｔ４に前記処理が施されている間に、
   前記第１処理部において前記処理が施された前記処理物Ｔ１を受け取り、かつ、後続の処理物Ｔ３を前記第１処理部に供給して前記処理を施す第２処理ステップと、を交互に繰り返す、
   請求項６に記載の物品処理装置。
8. 前記給排部は、
   前記処理物Ｔ１を、前記第１位置Ｐ１で受け取るとともに、前記処理物Ｔ４の次に前記第２処理部で処理が施される処理物Ｔ６を前記搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変え、かつ、
   前記処理物Ｔ２を、前記第２位置Ｐ２で受け取るとともに、前記処理物Ｔ３の次に前記第１処理部で処理が施される処理物Ｔ５を前記搬送路から受け取ってから向きを９０°だけ変える、
   請求項７に記載の物品処理装置。
9. 前記給排部の前記第１位置Ｐ１と前記第２位置Ｐ２の間の往復移動の移動ストロークをＬとすると、
   前記給排部が、前記第１位置Ｐ１から前記第２位置Ｐ２まで移動するか、又は、前記第２位置Ｐ２から前記第１位置Ｐ１まで移動する間に、
   前記搬送路は、前記処理物を、１／２×Ｌのストロークで搬送する、
   請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の物品処理装置。
10. 前記給排部は、
    予め定められたｎ個の単位で前記処理物を取り扱う、
    請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の物品処理装置。
11. 前記給排部は、
    いずれもｎ個の前記処理物を保持する第１保持部、第２保持部、第３保持部及び第４保持部を備え、
    前記第１保持部と前記第３保持部が点対称の位置に配置されるとともに、
    前記第２保持部と前記第４保持部が点対称の位置に配置され、
    前記第１保持部及び前記第３保持部の一方が前記第１処理部又は前記第２処理部に正対しているときには、他方が前記搬送路に正対し、
    前記第２保持部及び前記第４保持部の一方が前記第１処理部又は前記第２処理部に正対しているときには、他方が前記搬送路に正対し、かつ、
    前記点対称の中心を回転軸として、所定の向きに９０°づつ間欠的に回転可能とされる、
    請求項１０に記載の物品処理装置。

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