特許 7206959 積層装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-10

(45)【発行日】2023-01-18

(54)【発明の名称】積層装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20230111BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20230111BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20230111BHJP

   B65H 31/26 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M10/052

H01M10/0585

B65H31/26

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019013242

(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公開番号】P2020123443

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2021-06-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100140682

【弁理士】

【氏名又は名称】妙摩 貞茂

(72)【発明者】

【氏名】西原 寛恭

(72)【発明者】

【氏名】松本 和剛

【審査官】増山 淳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２７１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２０７９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｂ６５Ｈ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下動可能に配置され、付勢部材によって上向きに付勢されるステージと、
保持したシート体を前記ステージ上に積層して積層体を形成する移載装置であって、前記シート体を前記ステージ上に積層する際に、保持した前記シート体を介して前記付勢部材に抗して前記ステージを下向きに押圧する前記移載装置と、
前記移載装置によって前記ステージ上に積層された前記積層体を前記付勢部材の付勢力に基づいて前記ステージに向けて相対的に押圧する爪部を有し、前記ステージの上下動に伴って移動する前記積層体の移動経路内に前記爪部が位置する第１状態と、前記移動経路外に前記爪部が位置する第２状態とに、前記爪部の位置を切り替え可能である保持装置と、を備え、
前記移載装置における前記シート体の保持部は、前記シート体の積層時に、前記爪部よりも下まで下降し、
前記移載装置は、前記保持部として、前記シート体を負圧によって吸着して保持する吸着部を含み、
前記吸着部では、前記移載装置による前記ステージの押圧が開始されたときに、前記吸着部にかけられる前記負圧が停止される、積層装置。

【請求項2】

上下動可能に配置され、付勢部材によって上向きに付勢され、下向きに押圧されたときに下側に移動するステージと、
保持したシート体を前記ステージ上に積層して積層体を形成する移載装置であって、前記シート体を前記ステージ上に積層する際に、保持した前記シート体を介して前記付勢部材に抗して前記ステージを下向きに押圧する前記移載装置と、
前記移載装置によって前記ステージ上に積層された前記積層体を前記付勢部材の付勢力に基づいて前記ステージに向けて相対的に押圧する爪部を有し、前記ステージの上下動に伴って移動する前記積層体の移動経路内に前記爪部が位置する第１状態と、前記移動経路外に前記爪部が位置する第２状態とに、前記爪部の位置を切り替え可能である保持装置と、を備え、
前記移載装置における前記シート体の保持部は、前記シート体の積層時に、前記ステージ上に積層された前記積層体を押圧している前記爪部よりも下まで下降して、保持した前記シート体を介して前記ステージを下向きに押圧することにより、前記ステージを下方に移動し、前記爪部の下面を前記積層体から離間させる、積層装置。

【請求項3】

前記移載装置は、前記保持部として、前記シート体を負圧によって吸着して保持する吸着部を含み、
前記吸着部では、前記移載装置による前記ステージの押圧が開始されたときに、前記吸着部にかけられる前記負圧が停止される、請求項２に記載の積層装置。

【請求項4】

前記移載装置の押圧により前記ステージが下方に移動し、前記爪部の下面が前記積層体から離間した後、前記保持装置は前記第１状態から前記第２状態への切り替えを行う、請求項１～３のいずれか一項に記載の積層装置。

【請求項5】

前記保持装置では、前記第１状態から第２状態への切り替えにおいて、前記爪部が水平方向に移動する、請求項１～３のいずれか一項記載の積層装置。

【請求項6】

前記保持装置では、前記第１状態から第２状態への切り替えにおいて、前記爪部が斜め上方に向かって移動する、請求項１～３のいずれか一項に記載の積層装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２には、シート体を積層台に搬送する吸着部と、積層台に積層される積層体の周囲を押さえる押さえ部材とを有する積層装置が記載されている。特許文献１に記載された積層装置の押さえ部材は、軸部の周りを回転することによって、積層体を押さえる状態と積層体の周囲から退避した状態との切り替えを行う。また、特許文献２に記載の積層装置の押さえ部材は、上下方向及び水平方向に移動することによって、積層体を押さえる状態と積層体の周囲から退避した状態との切り替えを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１６８０７号公報

【文献】特開２０１４－１９６１７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような積層装置では、押さえ部材による積層体の押圧と吸着部による積層体の押圧とによって、積層体の位置ずれを抑制している。また、押さえ部材による積層体の押圧と吸着部による積層体の押圧とは、交互に切り替えられている。この場合、例えば、押さえ部材による押圧状態から吸着部による押圧状態に移行する場合に、吸着部による押圧状態が十分でないうちに、押さえ部材による押圧状態が解除されると、一時的に積層体の押圧が不十分となり、位置ずれが生じる虞がある。ここで、吸着部による押圧状態が十分ではない、とは、必ずしもタイミングの問題ではなく、位置的な要因による場合も含む。シート体は、厚みのバラツキや反りをもつ。シート体が数十枚積層された状態では、前述のバラツキや反りが累積される為、吸着部が押さえ部材の下面と同じ高さで停止しても、積層体を押さえる荷重（積層体に作用する圧力）は、吸着部と押さえ部材とで異なる場合がある。吸着部と積層体との間に作用する荷重が小さな場合に、押さえ部材を外すと、位置ずれが生じることがある。

【0005】

本発明の一形態は、積層体の位置ずれの発生を抑制できる積層装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る積層装置は、上下動可能に配置され、付勢部材によって上向きに付勢されるステージと、保持したシート体をステージ上に積層して積層体を形成する移載装置であって、シート体をステージ上に積層する際に、保持したシート体を介して付勢部材に抗してステージを下向きに押圧する移載装置と、移載装置によってステージ上に積層された積層体を付勢部材の付勢力に基づいてステージに向けて相対的に押圧する爪部を有し、ステージの上下動に伴って移動する積層体の移動経路内に爪部が位置する第１状態と、移動経路外に爪部が位置する第２状態とに、爪部の位置を切り替え可能である保持装置と、を備え、移載装置におけるシート体の保持部は、シート体の積層時に、爪部よりも下まで下降する。

【0007】

上記積層装置では、爪部が第１状態となっているときに、ステージ上の積層体が爪部によって相対的に押圧され得る。これにより、ステージ上の積層体の位置ずれが抑制される。積層体上にさらにシート体が積層される場合、爪部が第１状態のままで、シート体を保持したアームによって積層体と共にステージが下向きに押圧される。これにより、ステージが下側に移動するため、爪部と積層体との間に間隙が生じる。このとき、積層体がアームとステージによって挟持された状態となるので、積層体の位置ずれは抑制されている。この状態で、爪部が第２状態に切り替わることにより、爪部はシート体を傷つけることなく積層体から離間する。これにより、既存の積層体上に新たなシート体が積層された状態となる。このような積層装置では、爪部による積層体の押圧状態からアームによる積層体の押圧状態への切り替えが、アームでの積層体の押圧によるステージの移動によって開始される。そのため、付勢部材の付勢力に基づいて、爪部又はアームのいずれかによって常に積層体が押圧されていることになる。したがって、積層体の位置ずれの発生が抑制される。

【0008】

また、移載装置の押圧によりステージが下方に移動し、爪部の下面が積層体から離間した後、保持装置は第１状態から第２状態への切り替えを行ってもよい。この構成では、爪部の移動によって積層体の上面に傷ができることが抑制される。

【0009】

また、保持装置では、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、爪部が水平方向に移動してもよい。この構成では、爪部を上下方向に移動させないため、爪部の動作機構を容易に構成できる。

【0010】

また、保持装置では、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、爪部が斜め上方に向かって移動してもよい。この構成では、例えば、シート体の周縁が捲り上がっているような場合であっても、積層されたシート体を爪部によって保持しやすい。

【0011】

また、移載装置は、保持部として、シート体を負圧によって吸着して保持する吸着部を含み、吸着部では、移載装置によるステージの押圧が開始されたときに、吸着部にかけられる負圧が停止されてもよい。この構成では、早いタイミングで負圧を停止するため、次の工程に早期に移行できる。これにより、シート体の積層にかかる時間を短縮することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一側面によれば、積層体の位置ずれの発生を抑制できる積層装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】蓄電装置の内部を示す断面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】積層装置を説明する概略図であって、移載装置がシート体を搬送している状態を示す。

【図4】積層装置を説明する概略図であって、図３の状態から移載装置によって積層体が押圧されたところを示す。

【図5】積層装置を説明する概略図であって、図４の状態から保持装置のクランプが第２状態となったところを示す。

【図6】積層装置を説明する概略図であって、図５の状態から保持装置のクランプが第１状態となったところを示す。

【図7】積層装置を説明する概略図であって、図６の状態から移載装置が上方に移動したところを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は、一実施形態に係る積層装置を適用して製造される電極の積層体を用いた蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。一例として、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。

【0016】

蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、電極組立体３とケース２の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。また、電極組立体３の積層方向において、電極組立体３のガタツキを低減するために、電極組立体３とケース２との間の隙間に、数枚のスペーサが配置されている。スペーサの枚数は、電極組立体３の厚みに応じて適宜調整される。

【0017】

電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。

【0018】

正極８は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。タブ１４ｂは、箔本体部１４ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ１４ｂは、セパレータ１０を突き抜けている。複数の正極８より延びる複数のタブ１４ｂは、集箔された状態で導電部材１２に接続（溶接）され、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。

【0019】

正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。

【0020】

負極９は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。

【0021】

負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。

【0022】

セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。本実施形態におけるセパレータ１０は、前述の形成材料よりなる二枚のシートを重ね、外周縁で溶着することで、袋状とされている。

【0023】

次に、実施形態に係る積層装置１００について説明する。図３～図７は、積層装置１００を説明するための概略図である。積層装置１００は、複数のセパレータ付き正極１１及び負極９を交互に積層することで積層体２０を形成する装置である。なお、以降の説明では、セパレータ付き正極１１及び負極９を区別することなく、シート体２１と称する。

【0024】

積層装置１００は、ステージ１１０と、移載装置１２０と、保持装置１３０とを備える。ステージ１１０は、上下動可能に配置され、付勢部材１１２によって上向きに付勢される。図示例では、ステージ１１０は、矩形板状をなしている。ステージ１１０は、基準面１１４に固定された付勢部材１１２上に固定されている。基準面１１４は、例えば、ステージ１１０を配置するための載置台の上面であってよい。付勢部材１１２は、例えば圧縮コイルバネであってよい。なお、付勢部材１１２は圧縮コイルバネに限定されない。付勢部材１１２は、ステージ１１０を上向きに付勢する機能を有していればよく、ゴム等の弾性部材、空気ばね等であってもよい。図示例では、ステージ１１０の下面の四隅に圧縮コイルバネからなる付勢部材１１２がそれぞれ配置されている。

【0025】

移載装置１２０は、ステージ１１０の上にシート体２１を順次積み上げることによって、積層体２０を形成する。すなわち、移載装置１２０は、ステージ１１０上、又は、ステージ１１０上に既に積層されている積層体２０の上に、新たなシート体２１を積層する。移載装置１２０は、シート体２１を保持するアーム１２２を有し、アーム１２２によって保持したシート体２１をステージ１１０上に積層する。アーム１２２は、その先端に保持部としての吸着パッド（吸着部）１２４を備えている。吸着パッド１２４は、負圧によってシート体２１を吸着して保持する。一例として、吸着パッド１２４の下面１２４ａは、吸引ポンプ（不図示）に接続された複数の吸気孔が形成された吸着面であってよい。吸気孔から空気を吸引することで、負圧によって吸着面に吸着力が発生する。また、吸着パッド１２４は、シート体２１を保持している状態で負圧の発生が停止されることによって、シート体２１を解放する。アーム１２２は、いわゆるロボットハンドであり、吸着パッド１２４を上下方向及び左右方向に移動させ得る。一例として、吸着パッド１２４は、平面視において、矩形の四隅に切欠状部分が形成された平板状をなしている。

【0026】

移載装置１２０のアーム１２２は、新たなシート体２１を積層する際に、ステージ１１０を付勢部材１１２に抗して下向きに押圧する。すなわち、ステージ１１０上に積層体２０が形成されていない場合には、アーム１２２は、吸着パッド１２４が保持したシート体２１を介してシート体２１上からステージ１１０を押圧する。ステージ１１０上に積層体２０が形成されている場合には、アーム１２２は、吸着パッド１２４が保持したシート体２１を積層体２０上に重ねた状態で、シート体２１上から積層体２０及びステージ１１０を押圧する。ステージ１１０がアーム１２２によって下向きに押圧されると、ステージ１１０は付勢部材１１２に抗して下側に移動する。

【0027】

保持装置１３０は、クランプ（爪部）１３２を有する。クランプ１３２は、移載装置１２０によってステージ１１０上に積層されたシート体２１の積層体２０をステージ１１０に向けて相対的に押圧する。図示例では、左右一対のクランプ１３２が示されている。クランプ１３２は、下面１３２ａによって積層体２０の最上層を構成するシート体２１の上面を下向きに相対的に押圧し得る。保持装置１３０は、一対のクランプ１３２を第１状態と第２状態とに切り替えることができる。

【0028】

第１状態は、ステージ１１０の上下動に伴って移動する積層体２０の移動経路Ｒ内にクランプ１３２が位置する状態である。第２状態は、積層体２０の移動経路Ｒ外にクランプ１３２が待避する状態である。積層体２０は、ステージ１１０の上下動に伴ってステージ１１０と共に上下動する。すなわち、積層体２０の移動経路Ｒは、上下方向における積層体２０の投影領域であり、平面視において積層体２０が配置されている領域である。本実施形態では、保持装置１３０は、第１状態と第２状態との切り替えにおいて、クランプ１３２を水平方向に移動させる。例えば、第１状態から第２状態に切り替わる場合、クランプ１３２は、水平面内において互いに離間する方向に移動する。第２状態から第１状態に切り替わる場合、クランプ１３２は、水平面内において互いに近付く方向に移動する。

【0029】

続いて、図３～図７を参照して、積層装置の動作について説明する。上述の通り、図３～図７は、積層装置を説明するための概略図である。これら図３～図７は、積層装置によってステージ上に積層体が形成される一連の流れを示している。

【0030】

図３は、移載装置１２０がシート体２１を搬送している状態を示す。この状態では、アーム１２２の吸着パッド１２４に保持されたシート体２１が、ステージ１１０上に積層された積層体２０の上方に搬送されている。吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置は、クランプ１３２の下面１３２ａの高さ位置よりも上になっている。移載装置１２０がシート体２１を搬送している状態では、保持装置１３０のクランプ１３２が第１状態となるように制御されている。この場合、ステージ１１０が付勢部材１１２によって上向きに付勢されているので、ステージ１１０上の積層体２０はクランプ１３２に向かって上向きに押圧されている。換言すると、積層体２０は、クランプ１３２の下面１３２ａによって相対的に下向きに押圧されている。これにより、積層体２０はステージ１１０とクランプ１３２とによって挟持されることになる。なお、ステージ１１０上に積層体２０がない場合には、付勢部材１１２によって上向きに付勢されたステージ１１０の上面がクランプに当接することになる。

【0031】

図４は、図３の状態から移載装置１２０によって積層体２０が下向きに押圧されたところを示す。すなわち、図４は、図３の状態からアーム１２２が下方に移動した状態を示す。この状態では、吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置は、クランプ１３２の下面１３２ａの高さ位置よりも下になっている。この場合、吸着パッド１２４の下面１２４ａによって、新たなシート体２１、積層体２０及びステージ１１０が下向きに押圧される。吸着パッド１２４による押圧の力は付勢部材１１２の付勢力よりも大きいので、ステージ１１０は付勢部材１１２に抗して下側に移動する。これにより、クランプ１３２の下面１３２ａに当接していた積層体２０の上面は、クランプ１３２の下面１３２ａから離間する。この状態では、新たなシート体２１及び積層体２０は、ステージ１１０と吸着パッド１２４とによって挟持されていることになる。なお、クランプ１３２は第１状態であるため、新たなシート体２１の周縁の一部は、クランプ１３２の一部を上側から覆っている。

【0032】

一例として、アーム１２２の吸着パッド１２４では、アーム１２２による積層体２０及びステージ１１０の押圧が開始されたときに、負圧の発生が停止されてもよい。すなわち、吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置がクランプ１３２の下面１３２ａよりも低くなったときに、負圧の発生が停止されてもよい。なお、負圧を停止するタイミングは、アーム１２２による積層体２０及びステージ１１０の押圧が開始されたときから、アーム１２２が上昇を開始するまでの間であればよい。

【0033】

図５は、図４の状態から保持装置１３０のクランプ１３２が第２状態となったところを示す。この状態では、クランプ１３２が水平移動することによって、クランプ１３２が積層体２０の移動経路Ｒから待避する。新たなシート体２１と積層体２０との間に位置していたクランプ１３２が移動することにより、ステージ１１０上には、元々載置されていた積層体２０よりもシート体２１が１層増加した積層体２０が形成される。図４の状態から図５の状態までに、アーム１２２の位置に変化はない。そのため、新たな積層体２０は、ステージ１１０と吸着パッド１２４とによって挟持されている。

【0034】

図６は、図５の状態から保持装置１３０のクランプ１３２が第１状態となったところを示す。この状態では、クランプ１３２が水平移動することによって、クランプ１３２が積層体２０の移動経路Ｒ内に位置する。図５の状態から図６の状態までに、アーム１２２の位置に変化はない。そのため、新たな積層体２０は、ステージ１１０と吸着パッド１２４とによって挟持されている。また、積層体２０の上面の高さ位置、すなわち、吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置は、クランプ１３２の下面１３２ａの高さ位置よりも低い。そのため、クランプ１３２の下面１３２ａは、積層体２０の上面から離間している。

【0035】

図７は、図６の状態から移載装置１２０のアーム１２２が上方に移動したところを示す。この状態では、吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置は、クランプ１３２の下面１３２ａの高さ位置よりも上になっている。図６の状態から図７の状態に移行する際、吸着パッド１２４の上昇に伴って、ステージ１１０は付勢部材１１２によって上側に移動する。ステージ１１０が上側に移動している間、積層体２０は、付勢部材１１２の付勢力によってステージ１１０と吸着パッド１２４とに挟持されている必要がある。例えば、吸着パッド１２４の上昇する速度が大き過ぎる場合、付勢部材１１２によって上側に移動するステージ１１０が吸着パッド１２４の上昇に追いつかないことが考えられる。そのため、吸着パッド１２４の上昇する速度は所定の速度以下に制限される。

【0036】

吸着パッド１２４の上昇に伴って、吸着パッド１２４の下面１２４ａの高さ位置がクランプ１３２の下面１３２ａよりも高くなったときに、吸着パッド１２４の下面１２４ａは積層体２０の上面から離間する。このとき、積層体２０の上面はクランプ１３２の下面１３２ａに当接されている。すなわち、積層体２０はステージ１１０とクランプ１３２とによって挟持されることになる。以下、再び、移載装置１２０によって新たなシート体２１が搬送され図３の状態に戻る。

【0037】

以上説明したように、積層装置１００では、クランプ１３２が第１状態となっているときに、ステージ１１０上の積層体２０がクランプ１３２によって相対的にステージ１１０向きに押圧され得る。これにより、ステージ１１０上の積層体２０の位置ずれが抑制される。積層体２０上にさらにシート体２１が積層される場合、クランプ１３２が第１状態のままで、シート体２１を保持したアーム１２２によって積層体２０と共にステージ１１０が下向きに押圧される。これにより、ステージ１１０が下側に移動するため、クランプ１３２と積層体２０との間に間隙が生じる。このとき、積層体２０がアーム１２２とステージ１１０によって挟持された状態となっているので、積層体２０の位置ずれは抑制されている。

【0038】

この状態で、クランプ１３２が第２状態に切り替わることにより、クランプ１３２はシート体２１を傷つけることなく積層体２０から離間する。これにより、既存の積層体２０上に新たなシート体２１が積層された状態となる。積層装置１００では、クランプ１３２による積層体２０の押圧状態からアーム１２２による積層体２０の押圧状態への切り替えが、アーム１２２での積層体２０の押圧によるステージ１１０の移動によって開始される。そのため、付勢部材１１２の付勢力に基づいて、クランプ１３２又はアーム１２２のいずれかによって積層体２０が押圧され続ける。したがって、積層体２０の位置ずれの発生が抑制される。

【0039】

また、図６及び図７に示すように、クランプ１３２が再び第１状態に切り替わった後に、アーム１２２が上昇することによって、ステージ１１０に積層された積層体２０がクランプ１３２に相対的に下向き押圧される。この場合、アーム１２２による積層体２０の押圧状態からクランプ１３２による積層体２０の押圧状態への切り替えは、クランプ１３２による積層体２０の押圧によって開始される。そのため、付勢部材１１２の付勢力に基づいて、アーム１２２又はクランプ１３２のいずれかによって積層体２０が押圧され続ける。したがって、積層体２０の位置ずれの発生が抑制される。

【0040】

また、上述のとおり、積層装置１００では、新たなシート体２１を保持したアーム１２２が下降することによって、押圧されたステージ１１０が下側に移動するため、クランプ１３２と積層体２０との間に間隙が生じる。すなわち、クランプ１３２は、積層体２０に対して相対的に上昇している。そのため、新たなシート体２１を積層体２０上に積層してから、クランプ１３２を待避させるまでの間に、クランプ１３２を上昇させる必要がない。押圧されたステージ１１０が下方に移動し、クランプ１３２の下面が積層体２０から離間した後に、第１状態から第２状態への切り替えが行われることにより、クランプ１３２が積層体２０の上面を損傷することが抑制される。

【0041】

そこで、保持装置１３０では、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、クランプ１３２が水平方向のみに移動してもよい。この構成では、クランプ１３２を上下方向に移動させないため、クランプ１３２の動作機構を容易に構成できる。また、クランプを上昇させる工程を独立して設ける必要がないため、新しいシート体の積層からクランプを待避させるまでの工程を短時間で行うことができる。これにより、装置の高速化を図ることができる。

【0042】

また、アーム１２２は、シート体２１を負圧によって吸着して保持する吸着パッド１２４を含み、吸着パッド１２４では、アーム１２２による積層体２０及びステージ１１０の押圧が開始されたときに、吸着パッド１２４にかけられる負圧が停止されてもよい。負圧によって吸着力を制御する場合、負圧を停止してから実際に吸着力が失われるまでに時間差が生じる場合がある。この場合には、実際に吸着力が失われるのを待ってから次工程に進む必要がある。本実施形態では、早いタイミングで負圧を停止するため、次工程に早期に移行できる。これにより、装置の高速化を図ることができる。

【0043】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。

【0044】

例えば、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、クランプ１３２が水平方向に移動する例を示したが、クランプの動作機構はこれに限定されない。一例として、保持装置では、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、一対のクランプが上昇した後に水平方向に互いに離れる方向移動してもよい。

【0045】

また、保持装置では、第１状態から第２状態への切り替えにおいて、一対のクランプが斜め上方に向かって互いに離れるように移動してもよい。この構成では、例えば、シート体の周縁が捲り上がっているような場合であっても、第２状態となったクランプの下面がシート体よりも高い位置となり得る。これにより、再び第１状態に戻った際に、積層されたシート体をクランプによって保持しやすい。

【0046】

また、保持装置では、積層時、吸着パッドが下降を停止した後、保持装置が第１状態から第２状態に移行する例を示したが、これに限定されない。一例として、吸着パッドによる積層時、吸着パッドの下面の高さ位置が、クランプの下面の高さ位置よりも低くなった後であって、吸着パッドが下降を停止する前に、保持装置の移行を開始してもよい。

【0047】

また、一対のクランプ１３２を備える保持装置１３０に代えて、水平面内を回転する押さえ部材（爪部）を備えた保持装置によって積層体が保持される構成であってもよい。この場合、一例として、保持装置は、上下方向に沿った回転軸回りに移動する板状の押さえ部材を有していてよい。押さえ部材は、回転軸回りに回転することによって、積層体の移動経路Ｒ内に押さえ部材が位置する第１状態と、移動経路Ｒ外に押さえ部材が位置する第２状態とに切り替えられる。

【0048】

また、図示例では、上下方向に沿って移動するステージ１１０が付勢部材１１２のみによって支持されている例を示したが、例えば、ステージ１１０には上下方向の移動をガイドするガイド機構が設けられていてもよい。なお、図示例のように、ガイド機構が設けられていない場合には、ステージ１１０が水平方向に対して傾斜することが許容され得る。例えば、シート部材の厚さのばらつきによって、ステージ上の積層体の上面に傾きが生じることが考えられる。この場合であっても、当該傾きに応じてステージが傾斜し得るため、積層体が的確に保持される。

【符号の説明】

【0049】

２０…積層体、２１…シート体、１００…積層装置、１１０…ステージ、１１２…付勢部材、１２０…移載装置、１２２…アーム、１２４…吸着パッド（吸着部）、１３０…保持装置、１３２…クランプ（爪部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】