JP7549848B1

JP7549848B1 - 被覆装置

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Publication number: JP7549848B1
Application number: JP2023100242A
Authority: JP
Inventors: 秀久吉岡; 義雄東; 慶一林; 世大渡部; 陽一公門; 仁志岡本
Original assignee: FU-SE VACUUM FORMING CO.,LTD; Taikisha Ltd
Current assignee: FU-SE VACUUM FORMING CO.,LTD; Taikisha Ltd
Priority date: 2023-06-19
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2024-09-12
Anticipated expiration: 2043-06-19

Abstract

【課題】被着体の部位によってフィルムの伸び量が異なることを抑制する。【解決手段】被着体上にフィルムを支持する支持手段を備え、前記支持手段によって支持された前記フィルムにより前記被着体を被覆する被覆装置であって、前記支持手段は、前記被着体の両側に位置するように、第一の方向に離間して配置された第一の支持手段及び第二の支持手段を含み、前記第一の支持手段は前記フィルムの前記第一の方向における第一の端部を上下に挟む第一の下側部材及び第一の上側部材を備え、前記第二の支持手段は前記フィルムの前記第一の端部と反対側の第二の端部を上下に挟む第二の下側部材及び第二の上側部材を備え、前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材は、それぞれ、上下方向に湾曲しながら前記第一の方向と交差する第二の方向に延設され、前記フィルムを下側から支持する支持面を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、被覆装置に関する。

フィルムを立体形状の被着体に被覆する成形方法が知られている。例えば、特許文献１には、フィルムを平面状に張り広げた状態で自動車などに被覆する方法が開示されている。

特開２０２１－６２６２５号公報

フィルムを平面状に張り広げた状態で立体形状の被着体に被覆させる場合、被着体の部位によっては、被着体とフィルムとの距離が異なることで、フィルムの伸び量が異なり、皺の発生要因となる。

本発明の目的は、被着体の部位によってフィルムの伸び量が異なることを抑制することにある。

本発明によれば、
被着体上にフィルムを支持する支持手段を備え、前記支持手段によって支持された前記フィルムにより前記被着体を被覆する被覆装置であって、
前記支持手段は、
前記被着体の両側に位置するように、第一の方向に離間して配置された第一の支持手段及び第二の支持手段を含み、
前記第一の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における第一の端部を上下に挟む第一の下側部材及び第一の上側部材を備え、
前記第二の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における前記第一の端部と反対側の第二の端部を上下に挟む第二の下側部材及び第二の上側部材を備え、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材は、それぞれ、
下側本体部と、
上下方向に湾曲しながら前記第一の方向と交差する第二の方向に延設され、前記フィルムを下側から支持する支持面を有し、前記下側本体部に対して着脱可能な下側交換部と、を備える、
ことを特徴とする被覆装置が提供される。

本発明によれば、被着体の部位によってフィルムの伸び量が異なることを抑制することができる。

被着システムの概略図。図１の被着システムを構成する被着装置の外観図。図１の被着システムの動作説明図。図１の被着システムの動作説明図。図１の被着システムの動作説明図。図１の被着システムの動作説明図。図１の被着システムの動作説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は図１の被着システムの動作説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は図１の被着システムの動作説明図。（Ａ）及び（Ｂ）は図１の被着システムの動作説明図。図１の被着システムの動作説明図。上側部材及び下側部材の別の構成例を示す説明図。フィルムの搬送機構の例を示す概略図。フィルムの搬送機構の例を示す被着装置の外観図。図１３の例の動作説明図。図１３の例の動作説明図。図１３の例の動作説明図。図１３の例の動作説明図。図１３の例の動作説明図。図１３の例の動作説明図。フィルムの搬送機構の別の例を示す概略図。フィルムの搬送機構の別の例を示す被着装置の外観図。（Ａ）及び（Ｂ）はローラ列とＯリングの構成例の説明図。フィルムの搬送機構の更に別の例を示す概略図。フィルムの搬送機構の更に別の例を示す被着装置の外観図。図２４の例の動作説明図。図２４の例の動作説明図。図２４の例の動作説明図。図２４の例の動作説明図。図２４の例の動作説明図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
＜被覆システムの概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る被覆装置４を備えた被覆システム１の概略図であり、図２は被覆装置４の外観図である。各図において矢印Ｘ及びＹは互いに交差する水平方向を示し、本実施形態ではこれらの方向は直交している。矢印Ｚは上下方向を示す。図２は被覆装置４をＹ方向に見た外観図であり、図１の被覆装置４は、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図に相当する。

被覆システム１は、被着体にフィルムを被覆して被着体を加飾する加飾システムであり、フィルム供給装置２と、搬送装置３と、被覆装置４とを備える。フィルム供給装置２は、フィルムＦを被覆装置４へ供給する装置である。フィルムＦは、例えば、伸張性を有する材料、具体的には熱可塑性樹脂を用いたフィルムであり、例えば、その表層には被着体を加飾する色・模様が付された加飾層を有し、最下層には粘着層を有する多層構造を有している。

フィルムＦは、本実施形態の場合、帯状のシートの形態を有し、Ｘ軸回りに回転自在に支持された軸２０にロール状に巻き回されている。フィルムＦは、表裏面がそれぞれ保護シートで被覆されており、被覆装置４にフィルムＦが供給される際には、巻取ローラ２１及び２２によって表裏面の保護シートが剥離される。フィルム供給装置２は、また、フィルムＦをＹ方向に水平に送り出す一対のガイドローラ２３や、フィルムＦを切断するカッタ２４を備えている。

搬送装置３は、被覆装置４に対して被着体の搬入、搬出を行う。本実施形態の場合、搬送装置３は複数のローラ３ａを備えたローラコンベアであり、被着体をＹ方向に搬送する。搬送装置３はローラコンベア以外の、ベルトコンベア等の各種コンベアでもよく、或いは、多関節ロボットであってもよい。

被覆装置４は、被着体にフィルムＦを密着させ、フィルムＦで被着体を被覆する装置であり、本実施形態の被覆装置４は、一例として、気圧差を利用して被着体に対するフィルムＦの密着性を向上する真空成形方式の被覆装置である。

被覆装置４は、ベース部６に搭載され、気密な内部空間を形成するチャンバ５を備える。チャンバ５は、下側空間形成部材５０と、上側空間形成部材５１とを有し、上下に二分割された箱型を有している。下側空間形成部材５０は、天部が開放した直方体の箱型形状を有し、底壁部５０ａと、Ｙ方向の両端部の壁部５５及び５６と左右（Ｘ方向の両端部）の壁部５３Ｒ及び５３Ｌとを有する。上側空間形成部材５１は、底部が開放した直方体の箱型形状を有し、天壁部５１ａと、Ｙ方向の両端部の壁部５７及び５８と左右（Ｘ方向の両端部）の壁部５４Ｒ及び５４Ｌとを有する。

被覆装置４は、Ｚ方向に昇降するアーム部１２ａを備えた昇降装置１２を備えており、上側空間形成部材５１はアーム部１２ａに連結されている。昇降装置１２は例えばモータを駆動源としてアーム部１２ａを昇降する昇降機構を備え、昇降機構は例えばボールねじ機構である。昇降装置１２によって上側空間形成部材５１が下側空間形成部材５０に対して昇降される。上側空間形成部材５１の降下時に、上側空間形成部材５１と下側空間形成部材５０とが上下に組み合わされ、チャンバ５が気密な内部空間を形成する（閉状態）。上側空間形成部材５１の上昇時には、チャンバ５の内部空間が開放される（開状態）。図１及び図２はいずれも上側空間形成部材５１が上昇時の被覆装置４の態様（開状態）を示している。

被覆装置４は、チャンバ５の内部空間においてフィルムＦを加熱する加熱ユニット８を備える。加熱ユニット８は例えば電力の供給により発熱する発熱素子である。加熱ユニット８の熱によってフィルムＦを軟化させ、被着体に対するフィルムＦの密着度を向上できる。本実施形態の場合、加熱ユニット８は上側空間形成部材５１の内部に配置されている。

被覆装置４は、チャンバ５の内部空間において被着体を昇降する昇降装置７を備える。昇降装置７は、被着体が搭載されるテーブル７０と、複数のアクチュエータ７１とを備える。テーブル７０は、ローラ７０ａの回転によって被着体をＹ方向に搬送する搬送機能を有し、下側空間形成部材５０の内部に配置されている。アクチュエータ７１は流体シリンダや電動シリンダであり、本体は、ベース部６に内蔵され、そのロッド部が下側空間形成部材５０の底壁５０ａを通ってテーブル７０に接続されている。図１及び図２はいずれもテーブル７０が降下時の被覆装置４の態様を示している。

被覆装置４は、チャンバ５の内部空間の気圧を調整する気圧調整装置９を備える。気圧調整装置９は、下側空間形成部材５０の内部に連通した配管９０と、上側空間形成部材５１の内部に連通した配管９１と、減圧ユニット９２と、バルブ９３及び９４とを含む。減圧ユニット９２は、本実施形態の場合、ポンプ９２ａと、減圧タンク９２ｂとを備え、減圧タンク９２ｂはポンプ９２ａによって常時減圧される。減圧ユニット９２はポンプ９２ａのみで構成されてもよい。減圧タンク９２ｂを設けたことで、比較的低出力のポンプ９２ａを用いて、減圧タンク９２ｂによって比較的短時間でチャンバ５内を減圧できる。配管９０は減圧タンク９２ｂに連通し、配管９１はバルブ９３、配管９６及びバルブ９４を介して減圧タンク９２ｂに連通している。

バルブ９３は、配管９６と減圧タンク９２ｂとの連通状態を切り替える。バルブ９４は、配管９１と、配管９５及び９６との連通状態を切り替える。配管９５は大気に解放されている。バルブ９４は配管９１が配管９５のみと連通した状態と、配管９１が配管９６のみと連通した状態とに切り替え可能である。

チャンバ５は、フィルムＦを被着体上に支持する支持構造５２を構成している。支持構造５２は、Ｘ方向に離間して配置された右側支持構造５２Ｒと、左側支持構造５２Ｌと、を含む。右側支持構造５２Ｒは、壁部５３Ｒにより形成される下側部材と、壁部５４Ｒにより形成される上側部材と、を含み、壁部５３Ｒのことを下側部材５３Ｒと呼び、壁部５４Ｒのことを上側部材５４Ｒと呼ぶ場合がある。左側支持構造５２Ｌは、壁部５３Ｌにより形成される下側部材と、壁部５４Ｌにより形成される上側部材と、を含み、壁部５３Ｌのことを下側部材５３Ｌと呼び、壁部５４Ｌのことを上側部材５４Ｌと呼ぶ場合がある。

右側支持構造５２Ｒと、左側支持構造５２ＬとはフィルムＦを上下に挟むクランプ構造を構成している。右側支持構造５２Ｒの下側部材５３Ｒは、フィルムＦを下側から支持する支持面５３ａを有する。支持面５３ａは水平ではなく、Ｚ方向に湾曲しながらＹ方向に延設されている。本実施形態では、支持面５３ａが逆Ｕ字型を有している。支持面５３ａの湾曲のプロファイルは、被着体の輪郭に沿って設計される。右側支持構造５２Ｒの上側部材５４Ｒは、フィルムＦに上側から当接する当接面５４ａを有する。当接面５４ａは、支持面５３ａに沿ってＺ方向に湾曲しながらＹ方向に延設されている。本実施形態では、当接面５４ａは、支持面５３ａに対応したＵ字型を有している。支持面５３ａと当接面５４ａとは、上側空間形成部材５１の降下時にフィルムＦを挟んでぴったり合い、チャンバ５内の気密性を維持するように形成されている。本実施形態の場合、左側支持構造５２Ｌの下側部材５３Ｌ及び上側部材５４Ｌは、下側部材５３Ｒ及び上側部材５４Ｒと同様の形態を有している。

下側空間形成部材５０の壁部５５及び５６と、上側空間形成部材５１の壁部５７及び５８もまた、フィルムＦを上下に挟むクランプ構造を構成している。壁部５５及び５６の上面は、それぞれ、フィルムＦを下側から支持する支持面５３ｂを有し、壁部５７及び５８の下面は、それぞれ、フィルムＦに上側から当接する当接面５４ｂを有している。本実施形態では、支持面５３ｂ及び当接面５４ｂはいずれも水平面である。支持面５３ｂと、対応する当接面５４ｂとは、上側空間形成部材５１の降下時にフィルムＦを挟んでぴったり合い、チャンバ５内の気密性を維持するように形成されている。

制御装置１０は、被覆システム１の全体を制御する電子回路である。制御装置１０は、例えば、処理部、記憶部、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）、表示部、入力部を備える。処理部は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部に記憶されたプログラムを実行して被覆システム１を制御する。記憶部は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶デバイスであり、処理部が実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。入出力インタフェースは、処理部と外部デバイス（モータ等のアクチュエータやセンサ）との間の信号を送受信するインタフェースである。表示部はユーザに対して情報を表示するディスプレイである。入力部はユーザが指示を入力するためのキースイッチである。表示部と入力部とはタッチパネルにより構成されてもよい。

＜動作例＞
被覆システム１の動作例について図３～図１１を参照して説明する。本実施形態の場合、被覆システム１の動作は基本的に制御装置１０によって自動化され、一部の工程は作業者による手作業である。

図３及び図４は被着体Ｗを被覆装置４へ搬入する工程を示している。被着体Ｗは治具に装着され、被覆面を上向きにして搬送装置３に載置される。図示の例は被着体Ｗとして自動車のフロントバンパーを想定している。フロントバンパーは車両に対する組付時における車幅方向（左右方向）をＹ方向とし、車両前後方向をＺ方向として被覆装置４に搬入される。図３に示すように、被着体Ｗの輪郭は逆Ｕ字型を有しており、支持面５３ａ及び当接面５４ａは被着体Ｗの輪郭に沿って上下方向に湾曲している。

図３の状態では、チャンバ５が開状態であり、テーブル７０は搬送装置３の搬送面と並ぶ位置に上昇されている。搬送装置３のローラ３ａ及びテーブル７０のローラ７０ａを駆動すると、図４に示すように搬送装置３から被着体Ｗがテーブル７０上に移載される。

次に、テーブル７０を降下させて被着体Ｗを、一旦、下側空間形成部材５０内に収容する。被着体ＷはＸ方向で下側部材５３Ｒと下側部材５３Ｌとの間に位置する。フィルム供給装置２からフィルムＦを被着体Ｗ上に搬送する。図５はその一例を示している。図示の例では作業者が手作業でフィルムＦを、フィルム供給装置２からＹ方向に引き出して、被着体Ｗ上に搬送している。

フィルムＦを被着体Ｗ上に搬送すると、支持面５３ａにフィルムＦをセットする工程に移る。図６はその一例を示している。図示の例では作業者が手作業でフィルムＦを左右の支持面５３ａに載置している。この際、フィルムＦに皺が生じないようにフィルムＦをＸ方向に引っ張りながら、フィルムＦの粘着層を利用して支持面５３ａにフィルムＦを貼り付けるようにする。フィルムＦのＸ方向の一方の端部ＦＲは、その一部が外側にはみ出しつつ、下側部材５３Ｒの支持面５３ａに貼りつけられ、反対側の端部ＦＬは、その一部が外側にはみ出しつつ、下側部材５３Ｌの支持面５３ａに貼りつけられる。また、フィルムＦのＹ方向の一方の端部は、壁部５６の支持面５３ｂに、他方の端部は壁部５５の支持面５３ｂにそれぞれ貼り付けられる。図７に示すように、フィルムＦはカッタ２４でカットされ、下側空間形成部材５０の天部を塞いだ状態となる。

次に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように昇降装置１２を駆動して上側空間形成部材５１を降下し、チャンバ５を閉状態とする。フィルムＦのＸ方向の端部ＦＲ、ＦＬは、左右の支持面５３ａと当接面５４ａとの間に挟まれる。また、フィルムＦのＹ方向の端部も支持面５３ｂと当接面５４ｂとの間に挟まれる。フィルムＦは下側空間形成部材５０と上側空間形成部材５１との間のシールとしても機能し、チャンバ５内が気密な空間となる。チャンバ５の内部空間は、フィルムＦを境にして、上側空間形成部材５１とフィルムＦとで画定される上側空間と、下側空間形成部材５０とフィルムＦとで画定される下側空間とに、上下に区画される。被着体Ｗは下側空間に位置しており、フィルムＦは被着体Ｗ上に配置されている。

チャンバ５を閉状態とした後、気圧調整装置９によってチャンバ５の内部空間を減圧する。ここでは、バルブ９４を配管９１と配管９６とを連通させる状態に切り替えた後、バルブ９３を配管９６と減圧タンク９２ｂとを連通させる状態に切り替える。チャンバ５の内部空間の空気が配管９０及び９１から排気され、上側空間、下側空間が共に減圧される。また、チャンバ５を閉状態とした後、加熱ユニット８を発熱してフィルムＦを加熱する。フィルムＦが軟化して伸張しやすい状態となる。

次に、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すようにテーブル７０を上昇する。図１０（Ａ）は図９（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。被着体ＷがフィルムＦを押し上げるようにしてフィルムＦを伸張させる。フィルムＦは予め支持面５３ａによって、Ｘ方向に見て逆Ｕ字型に支持されており、被着体Ｗの輪郭形状に近い状態で被着体Ｗに押し上げられる。フィルムＦを平面状に張り広げた状態で被着体Ｗを押し上げる場合と比較して、本実施形態の場合、フィルムＦの伸び量が被着体Ｗの部位によって異なることが抑制され、フィルムＦは全体的に均一に伸張する。

次に、バルブ９４を配管９１と配管９５とを連通させる状態に切り替える。チャンバ５の内部空間のうち、フィルムＦよりも上の上側空間が配管９１を介して大気に解放され、上側空間と下側空間とに気圧差が生じる。図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、気圧差によってフィルムＦが下側空間の側に吸引される。図１０（Ｂ）は図９（Ｂ）のＣ－Ｃ線断面図である。被着体Ｗに対するフィルムＦの密着度が高まり、被着体Ｗの細かな凹凸にフィルムＦが伸びてピッタリと密着する。被着体ＷがフィルムＦによって被覆される。既に述べた通り、本実施形態ではフィルムＦの伸び量が被着体Ｗの部位によって異なることが抑制されるので、この密着の際にもフィルムＦの伸び量が部位によって偏ることが抑制される。

なお、フィルムＦよりも上の上側空間を加圧する構成をさらに備え、上側空間を加圧することによって被着体ＷがフィルムＦによって被覆する際の上側空間と下側空間の気圧差を大きくする構成としても良い。

次に、フィルムＦに被覆された被着体Ｗを搬出する工程に移る。バルブ９３を遮断して、配管９０を配管９５と連通させ、チャンバ５の下側空間も大気に解放する。図１１に示すように、昇降装置１２を駆動して上側空間形成部材５１を上昇してチャンバ５を開状態とする。テーブル７０を搬送装置３と並ぶようにその高さを調整したのち、ローラ７０ａ及び３ａを駆動して、被着体Ｗを被覆装置４から搬送装置３へ搬出する。以上により、被覆作業が終了する。この後、必要に応じて、被着体Ｗを被覆するフィルムＦの余剰部分のトリミングが行われる。

このように本実施形態では、支持面５３ａを湾曲形状としたことでフィルムＦの伸び量が被着体Ｗの部位によって異なることが抑制される。したがって、皺の発生を防止することができる。

＜第二実施形態＞
被着体の種類に応じて、支持面５３ａのプロファイルを変更可能な構造を有していてもよい。図１２はその一例を示す図であり、下側部材５３Ｒ及び上側部材５４Ｒの構成例を示している。ここでは下側部材５３Ｒ及び上側部材５４Ｒについて説明するが、下側部材５３Ｌ及び上側部材５４Ｌについても同様である。

図１２の例では、下側部材５３Ｒが本体部５３１Ｒと交換部５３２Ｒとを含む。本体部５３１Ｒは下側空間形成部材５０に一体的に形成されており、交換部５３２Ｒは本体部５３１Ｒに対して着脱可能な構造を有している。一例として、図１２の構造は、交換部５３２Ｒに設けた複数のピン５３ｃが、本体部５３１Ｒに設けた複数の孔５３ｄに嵌合する構造である。なお、ピン５３ｃを本体部５３１Ｒに設け、孔５３ｄを交換部５３２Ｒに設けてもよく、こうした係合構造はピンと孔との構造以外の構造（ボルトによる締結構造等）であってもよい。交換部５３２Ｒと本体部５３１Ｒとの間には、チャンバ５の内部空間の気密性を向上するシール材を設けてもよい。

交換部５３２Ｒには、支持面５３ａが形成されている。交換部５３２Ｒに代えて交換部５３２Ｒ’を用いることができる。交換部５３２Ｒ’には支持面５３ａと湾曲のプロファイルが異なる支持面５３ａ’が形成され、残りの部分の構成は交換部５３２Ｒと同様である。被着体の種類（形状）に応じて、本体部５３１Ｒを共用しつつ、交換部５３２Ｒ又は交換部５３２Ｒ’を選択的に用いることができ、被着体の輪郭に適した支持面５３ａを簡単に得ることが可能となる。

上側部材５４Ｒも同様に本体部５４１Ｒと交換部５４２Ｒとを含む。本体部５４１Ｒは上側空間形成部材５１に一体的に形成されており、交換部５４２Ｒは本体部５４１Ｒに対して着脱可能な構造を有している。一例として、図１２の構造は、交換部５４２Ｒに複数のねじ穴５４ｃが形成され、本体部５４１Ｒに貫通孔５４ｄが形成され、ボルト５４ｅが貫通孔５４ｄを通ってねじ穴５４ｃに螺合する構造である。なお、図１２の例はボルト５４ｅを用いて本体部５４１Ｒと交換部５４２ＲとをＺ方向に締結する構造であるが、締結方向をＹ方向とした構造であってもよい。また、こうした係合構造は他の構造であってもよい。交換部５４２Ｒと本体部５４１Ｒとの間には、チャンバ５の内部空間の気密性を向上するシール材を設けてもよい。

交換部５４２Ｒには、当接面５４ａが形成されている。交換部５４２Ｒに代えて交換部５４２Ｒ’を用いることができる。交換部５４２Ｒ’には当接面５４ａと湾曲のプロファイルが異なる支持面５４ａ’が形成され、残りの部分の構成は交換部５４２Ｒと同様である。交換部５４２Ｒ’の当接面５４ａのプロファイルは交換部５３２Ｒ’の支持面５３ａに対応しており、交換部５３２Ｒ’及び交換部５４２Ｒ’は、セットで、交換部５３２Ｒ及び交換部５４２Ｒと交換される。被着体の種類（形状）に応じて、本体部５３１Ｒ、５４１Ｒを共用しつつ、交換部５３２Ｒと交換部５４２Ｒの組又は交換部５３２Ｒ’と交換部５４２Ｒ’の組を選択的に用いることができ、被着体の輪郭に適した支持面５３ａ及び当接面５４ａを簡単に得ることが可能となる。

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、フィルム供給装置２から作業者が手作業でフィルムＦを引き出し、被着体Ｗ上にフィルムＦを搬送して支持面５３ａにセットするようにしたが（図５、図６）、こうした作業を自動化することもできる。これにより、図３～図１１を参照して説明した動作を制御装置１０によって全て自動化することができる。

（構成例１）
図１３は本実施形態の被覆システム１の概略図であり、図１４は被覆システム１をＹ方向に見た図（フィルム供給装置２と搬送装置３は不図示）である。第一実施形態の被覆システム１と異なる構成について説明する。本実施形態の被覆システム１は、フィルムＦの搬送装置２５と、押圧装置１３とを含む。

搬送装置２５は、Ｘ方向で、被覆装置４の両側に配置された一対のレール部材２５３を含む。各レール部材２５３はＹ方向に延設されている。各レール部材２５３にはスライダ２５２が係合している。スライダ２５２はレール部材２５３の案内によってＹ方向に往復移動する。スライダ２５２の移動機構としては、リニアモータや、モータを駆動源としたボールねじ機構等を挙げることができる。各スライダ２５２には上下方向に延びる支持部材２５１を介して、把持ユニット２５０が設けられている。把持ユニット２５０はフィルムＦの端部を解除可能に把持する一対の把持部材２５０ａを有し、一対の把持部材２５０ａはモータ等のアクチュエータ（不図示）により開閉する。

押圧装置１３は、Ｘ方向で、被覆装置４の両側に配置された一対のレール部材１３３を含む。各レール部材１３３はＹ方向に延設されている。各レール部材１３３にはスライダ１３２が係合している。スライダ１３２はレール部材１３３の案内によってＹ方向に往復移動する。スライダ１３２の移動機構としては、リニアモータや、モータを駆動源としたボールねじ機構等を挙げることができる。各スライダ１３２は、支持軸１３１を昇降する昇降機構を有している。昇降機構は例えばモータを駆動源としたラックアンドピニオン機構である。支持軸１３１はＺ方向に延設され、その下端部に押圧ローラ１３０が支持されている。押圧ローラ１３０はＸ軸回りに回転自在に支持軸１３１に支持されている。

下側部材５３Ｒ、５３Ｌには、それぞれ、Ｘ方向の外側に湾曲フレーム１３４が設けられている。湾曲フレーム１３４は支持面５３ａに沿ってＺ方向に湾曲しながらＹ方向に延設されている。湾曲フレーム１３４の上面は支持面５３ａよりも僅かに低い位置にある。湾曲フレーム１３４と押圧ローラ１３０とは、Ｚ方向に対向しており、準備状態では両者は離間し、押圧段階では支持軸１３１の降下によって押圧ローラ１３０が湾曲フレーム１３４上に降下される。その際、湾曲フレーム１３４の上面は、押圧ローラ１３０の転動案内面として機能すると共に押圧反力を受ける反力受け面としても機能する。

図１５～図２０は搬送装置２５及び押圧装置１３の動作説明図であり、第一実施形態の図５、図６の工程に相当する。

図１５及び図１６はフィルムＦを被着体Ｗ上に搬送する工程を示している。各把持ユニット２５０によってフィルムＦの端部を把持した状態で、各スライダ２５２をＹ方向に移動すると、フィルムＦがフィルム供給装置２から水平に引き出される。

次に、押圧装置１３によってフィルムＦを支持面５３ａに押し付ける工程に移る。図１７及び図１８を参照する。図１８は図１７のＤ－Ｄ線断面図に相当する。各支持軸１３１を降下させ、各押圧ローラ１３０を湾曲フレーム１３４上に降下する。フィルムＦの端部ＦＲ、ＦＬは、それぞれ、対応する押圧ローラ１３０と湾曲フレーム１３４との間に挟まれる。フィルムＦは支持面５３ａのＹ方向の中央部において支持面５３ａに押し付けられる。その後、把持ユニット２５０によるフィルムＦの把持を解除する。

次に、図１９に示すように支持軸１３１の降下によって押圧ローラ１３０を降下させながら、スライダ１３２をＹ方向に移動することで、フィルムＦを挟んで押圧ローラ１３０を湾曲フレーム１３４上で転動させる。これにより、フィルムＦは支持面５３ａのＹ方向の中央部から壁部５６の支持面５３ｂに渡って支持面５３ａ及び支持面５３ｂに押し付けられる。次に、押圧ローラ１３０を図１７の位置に戻し、カッタ２４でフィルムＦをカットした後、図２０に示すように支持軸１３１の降下によって押圧ローラ１３０を降下させながら、スライダ１３２をＹ方向に移動することで、フィルムＦを挟んで押圧ローラ１３０を湾曲フレーム１３４上で転動させる。これにより、フィルムＦは支持面５３ａのＹ方向の中央部から壁部５５の支持面５３ｂに渡って支持面５３ａ及び支持面５３ｂに押し付けられる。

以上により、第一実施形態の図７の段階と同様に、フィルムＦが支持面５３ａ及び５３ｂに貼り付けられた状態となって、下側空間形成部材５０の天部を塞いだ状態となる。以降の作業工程は第一実施形態と同様である。

（構成例２）
図２１及び図２２はフィルムＦを被着体Ｗ上に搬送する別の構成例を示す。なお、これらの図では被着体Ｗの図示が省略され、また、図２１では下側空間形成部材５０の下側部材５３Ｒの輪郭のみが破線で示されている。

構成例１では、フィルムＦを水平に引き出す→押圧ローラ１３０で押し付ける、という二段階の工程を踏んだが、本構成例ではフィルムＦを支持面５３ａに沿って搬送する。

搬送装置１４は、Ｘ方向で、被覆装置４の両側に配置された下側ローラ列１４０と上側ローラ列１４１と駆動ユニット１４３とを含む。下側ローラ列１４０は支持面５３ａに沿って配列された複数のローラＲ１を含み、上側ローラ列１４１は支持面５３ａに沿って配列された複数のローラＲ２を含む。

駆動ユニット１４３は各ローラＲ１及びローラＲ２を回転自在に支持すると共に、駆動源としてモータ１４０ａ及び１４１ａを備える。モータ１４０ａは複数のローラＲ１のうちの一のローラＲ１を駆動ローラとして回転し、他のローラＲ１はＯリングＯ１を介して駆動力が伝達されて従動回転する。同様に、モータ１４１ａは複数のローラＲ２のうちの一のローラＲ２を駆動ローラとして回転し、他のローラＲ２はＯリングＯ２を介して駆動力が伝達されて従動回転する。なお、図２１ではＯリングＯ１及びＯ２の図示が省略されている。

図２３（Ａ）は一方の下側ローラ列１４０の平面図であり、ＯリングＯ１の配設態様を示している。なお、他方の下側ローラ列１４０も同様の構成である。隣接する２つのローラＲ１間に一つのＯリングＯ１が巻き回されている。下側ローラ列１４０の各ローラＲ１のうち、Ｙ方向で両端部に位置する２つのローラＲ１以外の各ローラＲ１には２つのＯリングＯ１が巻き回されている。

図２３（Ｂ）は一方の上側ローラ列１４１の平面図であり、ＯリングＯ２の配設態様を示している。なお、他方の上側ローラ列１４１も同様の構成である。隣接する２つのローラＲ２間に一つのＯリングＯ２が巻き回されている。上側ローラ列１４１の各ローラＲ２のうち、Ｙ方向で両端部に位置する２つのローラＲ２以外の各ローラＲ２には２つのＯリングＯ２が巻き回されている。

フィルム供給装置２から送り出されるフィルムＦは、そのＸ方向の端部（ＦＲ、ＦＬ）がそれぞれ、下側ローラ列１４０と上側ローラ列１４１とに挟持されつつ、Ｙ方向に搬送される。より具体的に述べると、フィルムＦは、そのＸ方向の端部が、下側ローラ列１４０のＯリングＯ１と上側ローラ列１４１のＯリングＯ２とに挟まれるようにして、Ｙ方向に搬送される。

下側ローラ列１４０と上側ローラ列１４１との搬送経路は、支持面５３ａに沿いながら、支持面５３ａよりも僅かに高い位置に設計されている。本構成例の場合、フィルムＦが被着体Ｗ上に搬送された後、第一実施形態の図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示したように、チャンバ５を閉状態にすることで、フィルムＦが支持面５３ａ上に支持され、フィルムＦの形態が図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示した形態となる。以降の作業工程は第一実施形態と同様である。

なお、本構成例では、フィルムＦをＯリングＯ１とＯリングＯ２とで挟むようにして搬送する構成としたが、ＯリングＯ１及びＯ２を用いずに、ローラＲ１及びＲ２で直接フィルムＦを搬送する構成も採用可能である。

（構成例３）
図２４及び図２５はフィルムＦを被着体Ｗ上に搬送する更に別の構成例を示す。構成例１では、フィルムＦを水平に引き出す→押圧ローラ１３０で押し付ける、という二段階の工程を踏んだが、本構成例でも構成例２と同様にフィルムＦを支持面５３ａに沿って搬送する。なお、これらの図では被着体Ｗの図示が省略され、また、図２４では下側空間形成部材５０の下側部材５３Ｒの輪郭のみが破線で示されている。

搬送装置１５は、Ｘ方向で、被覆装置４の両側に配置されたレール部材１５０を備える。レール部材１５０は無端の案内軌道（循環軌道）を形成するように構成されており、その案内軌道の一部（上側部分）は支持面５３ａに沿って湾曲したプロファイルを有している。

各レール部材１５０には複数の把持ユニット１５１が係合している。本実施形態の場合、一つのレール部材１５０について５つの把持ユニット１５１が係合している。５つの把持ユニット１５１を区別する場合は、把持ユニット１５１Ａ～１５１Ｅと表記する。各把持ユニット１５１は、フィルムＦの端部を解除可能に把持する一対の把持部材１５１ａを有する。一対の把持部材２５０ａはモータ等のアクチュエータ（不図示）により、図２５に矢印で示すようにＹ軸回りに回動されて開閉する。図２４及び図２５では一対の把持部材１５１ａが開状態（把持解除状態）の場合を示している。

把持ユニット１５１は、駆動ユニット１５２によってレール部材１５０に沿って循環的に移動される。駆動ユニット１５２は例えばモータを駆動源としたチェーン機構であり、無端のチェーンに各把持ユニット１５１が取り付けられる。本実施形態の場合、各把持ユニット１５１は図２６で見て反時計回りに循環的に移動する。

図２６～図３０は搬送装置１５の動作説明図である。被覆装置４の両側に配置された各駆動ユニット１５２は、同期的に動作する。図２６及び図２７は、先頭の把持ユニット１５１ＡがフィルムＦを把持した状態を示す。把持ユニット１５１ＡがフィルムＦを把持する位置に移動した後、その一対の把持部材１５１ａが閉状態（把持状態）に回動されることでフィルムＦを把持する。左右の把持ユニット１５１Ａのうちの一方が、フィルムＦの端部ＦＲを把持し、他方が端部ＦＬを把持する。

各把持ユニット１５１が移動され、図２８は、二番目の把持ユニット１５１ＢがフィルムＦを把持した状態を示す。このように各把持ユニット１５１が移動しながら順次フィルムＦを把持する。図２９は四番目の把持ユニット１５１ＤがフィルムＦを把持した状態を示し、図３０はフィルムＦがカッタ２４で切断され、また、五番目の把持ユニット１５１ＥがフィルムＦを把持した状態を示す。

図３０の段階でフィルムＦの搬送が完了する。フィルムＦは、支持面５３ａに沿って湾曲した態様で、支持面５３ａよりも僅かに高い位置において把持ユニット１５１Ａ～１５１Ｅによって保持される。本構成例の場合、フィルムＦが被着体Ｗ上に搬送された後、第一実施形態の図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示したように、チャンバ５を閉状態にすることで、フィルムＦが支持面５３ａ上に支持され、フィルムＦの形態が図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に例示した形態となる。以降の作業工程は第一実施形態と同様であり、当該作業工程中に各把持ユニット１５１の把持が解除され、これらは図２４の位置に戻される。

＜第四実施形態＞
上記各実施形態では、被覆装置４を真空成形方式の被覆装置として説明したが、フィルムＦの成形時（被覆時）にチャンバ５内を減圧しない方式も採用可能である。すなわち、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に例示した、フィルムＦに対して被着体Ｗを押し上げる段階で被覆工程を終了する方式であってもよい。或いは、被覆装置４を真空成形方式の被覆装置とするものの、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に例示した、フィルムＦに対して被着体Ｗを押し上げる段階を省略し、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に例示した、気圧差によってフィルムＦを被着体Ｗに被覆する工程を行う方式であってもよい。

上記各実施形態では、当接面５４ａを支持面５３ａに沿って湾曲した面で構成したが、当接面５４ａの形態はこれに限られない。当接面５４ａは、支持面５３ａと共にフィルムＦを挟持できればよく、Ｙ方向に不連続で、離間して形成された面であってもよい。この構成例で真空形成方式を利用する場合は別の構成によってチャンバ５の内部空間の気密性を確保すればよい。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

４被覆装置、５２支持構造、５２Ｒ右側支持構造、５２Ｌ左側支持構造、５３Ｒ下側部材、５３Ｌ下側部材、５４Ｒ上側部材、５４Ｌ上側部材、５３ａ支持面

Claims

被着体上にフィルムを支持する支持手段を備え、前記支持手段によって支持された前記フィルムにより前記被着体を被覆する被覆装置であって、
前記支持手段は、
前記被着体の両側に位置するように、第一の方向に離間して配置された第一の支持手段及び第二の支持手段を含み、
前記第一の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における第一の端部を上下に挟む第一の下側部材及び第一の上側部材を備え、
前記第二の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における前記第一の端部と反対側の第二の端部を上下に挟む第二の下側部材及び第二の上側部材を備え、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材は、それぞれ、
下側本体部と、
上下方向に湾曲しながら前記第一の方向と交差する第二の方向に延設され、前記フィルムを下側から支持する支持面を有し、前記下側本体部に対して着脱可能な下側交換部と、を備える、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１に記載の被覆装置であって、
前記支持面は、前記被着体の輪郭に沿って上下方向に湾曲している、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１に記載の被覆装置であって、
前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材は、それぞれ、対応する前記支持面に沿って上下方向に湾曲しながら前記第二の方向に延設され、前記フィルムに上側から当接する当接面を有する、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項３に記載の被覆装置であって、
前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材は、それぞれ、
上側本体部と、
前記上側本体部に対して着脱可能な上側交換部と、を備え、
前記当接面は、前記上側交換部によって形成される、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１に記載の被覆装置であって、
フィルム供給装置から前記被着体上に前記フィルムを、前記第二の方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された前記フィルムを、前記支持面に押し付ける押圧手段と、
を備える、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１に記載の被覆装置であって、
フィルム供給装置から前記被着体上に前記フィルムを、前記支持面に沿って前記第二の方向に搬送する搬送手段を備える、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項６に記載の被覆装置であって、
前記搬送手段は、
前記フィルムを把持する把持手段と、
前記支持面に沿って前記把持手段の移動を案内するレールと、を含む、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項６に記載の被覆装置であって、
前記搬送手段は、
前記支持面に沿って配置された複数のローラ、を含む、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１に記載の被覆装置であって、
前記フィルムを境にして、上側空間と、前記被着体が収容される下側空間とを形成するチャンバと、
前記フィルムを加熱する加熱手段と、
前記上側空間及び前記下側空間の気圧を調整する気圧調整手段と、
前記被着体を昇降する昇降手段と、を備え、
前記チャンバは、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材を有し、前記下側空間を形成する下側空間形成部材と、
前記下側空間形成部材に対して昇降され、前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材を有し、前記上側空間を形成する上側空間形成部材と、を備える、
ことを特徴とする被覆装置。
フィルム供給装置から被着体上にフィルムを、搬送方向に搬送する搬送手段と、前記被着体上に前記フィルムを支持する支持手段と、を備え、前記支持手段によって支持された前記フィルムにより前記被着体を被覆する被覆装置であって、
前記支持手段は、
前記被着体の両側に位置するように、前記搬送方向と交差する第一の方向に離間して配置された第一の支持手段及び第二の支持手段を含み、
前記第一の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における第一の端部を上下に挟む第一の下側部材及び第一の上側部材を備え、
前記第二の支持手段は、前記フィルムの前記第一の方向における前記第一の端部と反対側の第二の端部を上下に挟む第二の下側部材及び第二の上側部材を備え、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材は、それぞれ、上下方向に湾曲しながら前記搬送方向に延設され、前記フィルムを下側から支持する支持面を有し、
前記被覆装置は、
前記搬送手段によって搬送された前記フィルムを、前記支持面に押し付ける押圧手段をさらに備える、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１０に記載の被覆装置であって、
前記支持面は、前記被着体の輪郭に沿って上下方向に湾曲している、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１０に記載の被覆装置であって、
前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材は、それぞれ、対応する前記支持面に沿って上下方向に湾曲しながら前記搬送方向に延設され、前記フィルムに上側から当接する当接面を有する、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１２に記載の被覆装置であって、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材は、それぞれ、
下側本体部と、
前記下側本体部に対して着脱可能な下側交換部と、を備え、
前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材は、それぞれ、
上側本体部と、
前記上側本体部に対して着脱可能な上側交換部と、を備え、
前記支持面は、前記下側交換部によって形成され、
前記当接面は、前記上側交換部によって形成される、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１０に記載の被覆装置であって、
前記搬送手段は、
前記フィルムを把持する把持手段と、
前記支持面に沿って前記把持手段の移動を案内するレールと、を含む、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１０に記載の被覆装置であって、
前記搬送手段は、
前記支持面に沿って配置された複数のローラ、を含む、
ことを特徴とする被覆装置。
請求項１０に記載の被覆装置であって、
前記フィルムを境にして、上側空間と、前記被着体が収容される下側空間とを形成するチャンバと、
前記フィルムを加熱する加熱手段と、
前記上側空間及び前記下側空間の気圧を調整する気圧調整手段と、
前記被着体を昇降する昇降手段と、を備え、
前記チャンバは、
前記第一の下側部材及び前記第二の下側部材を有し、前記下側空間を形成する下側空間形成部材と、
前記下側空間形成部材に対して昇降され、前記第一の上側部材及び前記第二の上側部材を有し、前記上側空間を形成する上側空間形成部材と、を備える、
ことを特徴とする被覆装置。