特許 7476848 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】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】積層装置

(51)【国際特許分類】

   B32B 37/00 20060101AFI20240423BHJP

   B29C 65/78 20060101ALI20240423BHJP

   B65H 3/08 20060101ALI20240423BHJP

   H01M 10/04 20060101ALN20240423BHJP

【ＦＩ】

B32B37/00

B29C65/78

B65H3/08 310A

B65H3/08 350A

H01M10/04 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021085851

(22)【出願日】2021-05-21

(65)【公開番号】P2022178800

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2022-12-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100130638

【弁理士】

【氏名又は名称】野末 貴弘

(74)【代理人】

【氏名又は名称】西澤 均

(72)【発明者】

【氏名】能方 駿介

(72)【発明者】

【氏名】川嶋 亮平

(72)【発明者】

【氏名】牧野 聖

【審査官】石塚 寛和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０６６７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１３３９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８４８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１４０２４１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｂ６５Ｈ １／００－３／６８

Ｂ２９Ｃ ６３／００－６３／４８、６５／００－６５／８２

Ｈ０１Ｍ １０／００－１０／０４、１０／０６－１０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層対象物の一方の主面を載置するためのステージと、
吸引により前記ステージ上の前記積層対象物の他方の主面を吸着して保持することが可能な積層ヘッドと、
を備え、
前記積層ヘッドは、
主面部と、
凹部を構成するように前記主面部と連なって形成されている外縁部と、
前記凹部内に位置しており、当該凹部内において、前記主面部に対して接近および離反する方向に移動可能であり、前記外縁部との間に間隙が存在する態様で設けられている保持部と、
を備え、
前記外縁部は、前記保持部の全周を囲んでおり、
前記主面部には、前記凹部側に開口した吸引孔が設けられており、
前記吸引孔を介して吸引が行われることにより、前記主面部、前記外縁部、および、前記保持部によって囲まれる空間が負圧となる
ことを特徴とする積層装置。

【請求項2】

前記保持部によって保持されている前記積層対象物の量、および、前記ステージ上の前記積層対象物の量のうちの少なくとも一方に応じて、前記保持部が前記ステージ上の前記積層対象物を保持する際の前記主面部に対する前記保持部の位置を制御可能な制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記保持部によって保持されている前記積層対象物の一方の主面と、前記ステージ上の前記積層対象物の他方の主面との距離が一定の距離となるように、前記主面部に対する前記保持部の位置を制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の積層装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記ステージ上の前記積層対象物を保持する回数に応じて、前記主面部に対する前記保持部の位置を制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の積層装置。

【請求項5】

前記外縁部は、前記主面部とは反対側の位置に、気体を吹き出すための吹き出し孔を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の積層装置。

【請求項6】

前記吹き出し孔は、前記凹部を囲う環状の形状を有することを特徴とする請求項５に記載の積層装置。

【請求項7】

前記ステージは、載置される前記積層対象物に向かって気体を噴出可能な気体噴出部を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の積層装置。

【請求項8】

前記ステージ上の最外に位置する前記積層対象物の他方の主面、および、前記積層ヘッドに保持された最外に位置する前記積層対象物の一方の主面の少なくとも一方に当接する固定部材がないことを特徴とする請求項１～７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】

従来、対象物を吸引して保持する装置が知られている。

【0003】

そのような装置の１つとして、特許文献１には、図１０に示す構造の装置２００が開示されている。この装置２００は、上面壁２０１と、周側壁２０２と、流路形成板２０３とを備えるとともに、上面壁２０１と連通した吸引口２０４を有し、吸引口２０４から空気を吸引することによって、積層された複数のシート２０５を流路形成板２０３で吸着保持する。より具体的には、積層された複数のシート２０５の周側面と周側壁２０２との間、および、流路形成板２０３と上面壁２０１との間には微小隙間が形成されるとともに、流路形成板２０３には、両主面間を貫通する空気流通用の微小な小孔が形成されており、吸引口２０４から空気を吸引することによって、積層された複数のシート２０５を流路形成板２０３で吸着保持することができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平４－１３３９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、特許文献１に記載の装置２００によって、複数の供給位置に供給されるシート２０５を順に吸引して保持することにより、複数のシートが積層された積層体を作製する構成が考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の装置２００では、流路形成板２０３で吸着保持されているシート２０５の枚数が多い場合には、供給位置におけるシート２０５と、吸着保持されている複数のシート２０５のうちの最下層のシート２０５との間の距離が短くなるが、吸着保持されているシート２０５の枚数が少ない場合には、上述した距離が長くなる。したがって、吸着保持されているシート２０５の枚数が少ない間は、供給位置におけるシートに対して装置２００が下降して近づく際の移動距離が長くなり、それにより、積層に要する時間が長くなる。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するものであり、積層対象物を順に吸引して保持することによって積層体を得る際の積層時間を短縮することが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】

【0007】

本発明の積層装置は、
積層対象物の一方の主面を載置するためのステージと、
吸引により前記ステージ上の前記積層対象物の他方の主面を吸着して保持することが可能な積層ヘッドと、
を備え、
前記積層ヘッドは、
主面部と、
凹部を構成するように前記主面部と連なって形成されている外縁部と、
前記凹部内に位置しており、当該凹部内において、前記主面部に対して接近および離反する方向に移動可能であり、前記外縁部との間に間隙が存在する態様で設けられている保持部と、
を備え、
前記外縁部は、前記保持部の全周を囲んでおり、
前記主面部には、前記凹部側に開口した吸引孔が設けられており、
前記吸引孔を介して吸引が行われることにより、前記主面部、前記外縁部、および、前記保持部によって囲まれる空間が負圧となる
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の積層装置によれば、積層対象物の他方の主面を吸着保持する保持部が積層ヘッドの主面部に対して接近および離反する方向に移動可能であるため、吸着保持している積層対象物の量に関わらず、吸着保持している積層対象物のうちの最外の積層対象物の一方の主面と、ステージ上の積層対象物の他方の主面との間の距離を一定の距離にすることが可能となる。これにより、積層ヘッドが吸着保持している積層対象物の量に関わらず、積層ヘッドが積層対象物に対して近づく際の移動距離を、例えば一定の距離とすることができるので、保持部の位置が固定された構成と比べて、積層時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態における積層装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】保持部の保持面側から見た積層ヘッドの構成を模式的に示す図である。

【図3】保持部の保持面側から見たときの吹き出し孔の形状が矩形の三辺に応じた形状である場合の積層ヘッドの構成を模式的に示す図であって、（ａ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口していない場合の図であり、（ｂ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口している場合の図である。

【図4】保持部の保持面側から見たときの吹き出し孔の形状が矩形の二辺に応じた形状である場合の積層ヘッドの構成を模式的に示す図であって、（ａ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口していない場合の図であり、（ｂ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口している場合の図である。

【図5】保持部の保持面側から見たときの吹き出し孔の形状が矩形の一辺に応じた形状である場合の積層ヘッドの構成を模式的に示す図であって、（ａ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口していない場合の図であり、（ｂ）は、吹き出し孔が外縁部の外周側表面に開口している場合の図である。

【図6】（ａ）は、吹き出し孔から気体を吹き出したときの空気の流れをシミュレーションにより求めた結果を示す図であり、（ｂ）は、吹き出し孔から気体を吹き出さない場合の空気の流れをシミュレーションにより求めた結果を示す図である。

【図7】（ａ）は、保持部が吸着保持している積層対象物の量が少ない場合の保持部の位置を示す断面図であり、（ｂ）は、保持部が吸着保持している積層対象物の量が多い場合の保持部の位置を示す断面図である。

【図8A】ステージ上の積層対象物の量が少ない場合の保持部の位置を示す断面図である。

【図8B】ステージ上の積層対象物の量が多く、ステージの構造を積層ヘッドと同じ構造とした場合の保持部の位置を示す断面図である。

【図9】４つのステージ上に載置されている積層対象物を積層ヘッドによって順に吸着保持して積層体を得る方法を説明するための図である。

【図10】特許文献１に記載の、シートを吸引保持する装置の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。

【0011】

図１は、本発明の一実施形態における積層装置１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、保持部２３の保持面２３ａ側から見た積層ヘッド２０の構成を模式的に示す図である。

【0012】

一実施形態における積層装置１００は、ステージ１０と積層ヘッド２０とを備える。本実施形態における積層装置１００は、さらに、制御部３０を備える。本実施形態における積層装置１００は、ステージ１０に載置されている積層対象物１を積層ヘッド２０が吸引して保持する動作を繰り返すことによって、複数の積層対象物１が積層された積層体を得ることができるように構成されている。

【0013】

積層対象物１の一方の主面１ａを載置するためのステージ１０の形状については、特に成約はない。ステージ１０は、図１に示すように、載置される積層対象物１に向かって気体を噴出可能な気体噴出部１１を備えていてもよい。例えば、気体噴出部１１には、ステージ１０上の積層対象物１が載置される面に開口した気体噴出孔が含まれており、気体噴出孔から気体を噴出する。噴出する気体は、例えば空気である。この気体噴出孔は、ステージ１０上の積層対象物１を保持するための吸引孔を兼ねていてもよい。その場合、気体噴出孔を介して吸引を行うことにより、積層対象物１を保持することができる。

【0014】

積層対象物１は、例えば、シート状の部材である。一例として、積層対象物１は、電池の構成部材である樹脂フィルム、第１の金属箔、および、第２の金属箔である。

【0015】

樹脂フィルムは、電池のセパレータとして機能するシート状の部材であり、例えば、ポリエチレンからなる。本実施形態において、樹脂フィルムは、矩形の形状を有しており、例えば、長尺状の樹脂フィルムシートを切り出して使用することが可能である。

【0016】

第１の金属箔は、電池の正極および負極のうちの一方の電極として機能するシート状の部材であり、例えば、アルミニウムからなる。本実施形態において、第１の金属箔は、矩形の形状を有する。第１の金属箔には、位置合わせのためのアライメントマークが設けられていてもよい。

【0017】

第２の金属箔は、電池の正極および負極のうちの他方の電極として機能するシート状の部材であり、例えば、アルミニウムからなる。本実施形態において、第２の金属箔は、矩形の形状を有する。第２の金属箔には、位置合わせのためのアライメントマークが設けられていてもよい。

【0018】

積層対象物１が上述した樹脂フィルム、第１の金属箔、および、第２の金属箔である場合、積層ヘッド２０は、樹脂フィルム、第１の金属箔、樹脂フィルム、および、第２の金属箔をこの順に積層するとともに、上述した４枚の積層対象物１を１組として複数組を積層することにより、電池の要部を構成する積層体を得る。

【0019】

積層ヘッド２０は、主面部２１と、外縁部２２と、保持部２３とを備えており、吸引によりステージ１０上の積層対象物１の他方の主面１ｂを吸着して保持可能に構成されている。

【0020】

本実施形態において、主面部２１は、保持部２３と対向する面である第１の主面２１ａと、第１の主面２１ａとは反対側の面である第２の主面２１ｂとを有する平板状の形状を有する。後述する保持部２３の移動方向に見たときに、主面部２１は、矩形の形状を有する。ただし、主面部２１の形状が矩形に限定されることはない。

【0021】

主面部２１には、主面部２１および外縁部２２によって構成される凹部２６側、すなわち、第１の主面２１ａに開口した吸引孔２４が設けられている。本実施形態において、吸引孔２４は、第１の主面２１ａと第２の主面２１ｂとを連通する態様で設けられている。

【0022】

外縁部２２は、主面部２１とともに凹部２６を構成するように、主面部２１と連なって形成されている。図２に示すように、本実施形態では、後述する保持部２３の保持面２３ａ側から見たときの外縁部２２の外周の形状は、主面部２１の外周の形状と同じ矩形である。

【0023】

本実施形態において、外縁部２２は、主面部２１とは反対側の位置に、気体を吹き出すための吹き出し孔２５を有する。主面部２１とは反対側の位置とは、外縁部２２の表面のうち、主面部２１の外側の表面である第２の主面２１ｂとは反対側の表面２２ａのことである。吹き出し孔２５から吹き出される気体は、例えば、空気である。本実施形態において、吹き出し孔２５は、主面部２１の第２の主面２１ｂまで延伸して、第２の主面２１ｂ側にも開口している。

【0024】

図２に示すように、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときに、吹き出し孔２５は、外縁部２２の形状に応じて、矩形の環状の形状を有する。ただし、保持部２３の移動方向に見たときの吹き出し孔２５の形状が矩形の環状の形状に限定されることはない。

【0025】

図３（ａ）は、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときの吹き出し孔２５の形状が矩形の三辺に応じた形状である場合の構成を模式的に示す図である。すなわち、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときに、矩形の環状の形状を有する外縁部２２のうち、矩形の三辺に対応する部分にのみ吹き出し孔２５が設けられている。吹き出し孔２５は、図３（ｂ）に示すように、外縁部２２の外周側表面にも開口していてもよい。

【0026】

図４（ａ）は、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときの吹き出し孔２５の形状が矩形の二辺に応じた形状である場合の構成を模式的に示す図である。すなわち、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときに、矩形の環状の形状を有する外縁部２２のうち、矩形の二辺に対応する部分にのみ吹き出し孔２５が設けられている。吹き出し孔２５は、図４（ｂ）に示すように、外縁部２２の外周側表面にも開口していてもよい。

【0027】

図５（ａ）は、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときの吹き出し孔２５の形状が矩形の一辺に応じた形状である場合の構成を模式的に示す図である。すなわち、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときに、矩形の環状の形状を有する外縁部２２のうち、矩形の一辺に対応する部分にのみ吹き出し孔２５が設けられている。吹き出し孔２５は、図５（ｂ）に示すように、外縁部２２の外周側表面にも開口していてもよい。

【0028】

図２～図５に示すように、吹き出し孔２５は、スリット状に形成されていてもよいし、複数並ぶ円形の孔であってもよい。

【0029】

本実施形態における積層装置１００では、少なくとも保持部２３によって積層対象物１が吸着保持されている状態で積層ヘッド２０が移動する時に、吹き出し孔２５から気体を吹き出すように構成されている。吹き出し孔２５から気体を吹き出すことによって、エアバリアが発生し、積層ヘッド２０の移動時に、外縁部２２の外側から内側に風が流入することを抑制することができる。

【0030】

吹き出し孔２５から気体を吹き出した場合と、吹き出さない場合の空気の流れをシミュレーションにより求めた結果を図６に示す。図６（ａ）は、吹き出し孔２５から気体を吹き出したときの空気の流れを示す図であり、図６（ｂ）は、吹き出し孔２５から気体を吹き出さない場合の空気の流れを示す図である。なお、図６（ａ）では、図１に示す構成とは上下反対の向き、すなわち、外縁部２２の吹き出し孔２５が上方を向いて開口した状態で、上方に向けて気体を吹き出したときの空気の流れを示している。気体の吹き出し速度は、１００ｍ／ｓとした。

【0031】

図６（ａ）に示すように、吹き出し孔２５から気体が吹き出されることによって、エアバリア４０が発生するので、外縁部２２の外側から内側への風の流入を抑制することができる。なお、本実施形態の構成のように、外縁部２２の吹き出し孔２５が下方を向いて、下方に向けて気体を吹き出す場合も同様である。また、シミュレーションは、積層ヘッド２０が停止した状態で気体を吹き出すものとして行ったが、実際に積層ヘッド２０が移動しているときには、特に外縁部２２の外側から内側へと風が流入しやすくなるため、エアバリア４０による風の流入を抑制する効果が高くなる。すなわち、吹き出し孔２５から気体を吹き出すことにより、外縁部２２の内側に位置する保持部２３によって保持されている積層対象物１が外側から流入してくる風によって影響を受けることを抑制することができるので、積層対象物１の位置ずれを抑制して、積層対象物１を安定的に搬送することができる。

【0032】

なお、発明者が行ったシミュレーションによると、吹き出し孔２５から気体を吹き出していないときに、保持部２３によって保持されている積層対象物１の保持力は１０１Ｎであるが、吹き出し孔２５から気体を吹き出したときの積層対象物１の保持力は１２６Ｎと大きくなった。すなわち、吹き出し孔２５から気体を吹き出すことによって、保持部２３によって保持されている積層対象物１が風の影響を受けにくくなるので、保持力が向上する。

【0033】

なお、図３～図５に示す構成でも、積層ヘッド２０の移動方向にエアバリアが発生するようにすれば、積層ヘッド２０の移動に伴って外縁部２２の外側から内側へと風が流入することを抑制することができる。ただし、図２に示すように、矩形の環状の形状を有する外縁部２２の四辺に対応する部分に対応して、吹き出し孔２５が設けられた構成とすることにより、積層ヘッド２０が水平方向のどの方向に移動した場合でも、外縁部２２の外側から内側へと風が流入することを抑制することができる。したがって、吹き出し孔２５は、凹部２６を囲う環状の形状を有することが好ましい。

【0034】

保持部２３は、凹部２６内において、主面部２１に対して接近および離反する方向に移動可能であり、図１に示すように、外縁部２２との間に間隙Ｐ１が存在する態様で設けられている。また、保持部２３が主面部２１に最も近づいたときにも、保持部２３と主面部２１の第１の主面２１ａとの間に間隙Ｐ２が存在するように構成されている。保持部２３と外縁部２２との間隙Ｐ１の寸法は、例えば、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

【0035】

本実施形態において、保持部２３は平板状の形状を有し、自身の移動方向に見たときの形状は矩形である。図２に示すように、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときに、保持部２３と外縁部２２との間隙Ｐ１は、矩形の環状の形状を有する。ただし、保持部２３の保持面２３ａ側から見たときの、保持部２３と外縁部２２との間隙Ｐ１の形状が矩形の環状の形状に限定されることはない。

【0036】

保持部２３は、主面部２１とは反対側の面である保持面２３ａで積層対象物１を吸着保持する。すなわち、後述するように、吸引孔２４を介して吸引が行われることによって、保持部２３の保持面２３ａで積層対象物１が吸着保持される。

【0037】

制御部３０は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の量、および、ステージ１０上の積層対象物１の量のうちの少なくとも一方に応じて、保持部２３がステージ１０上の積層対象物１を保持する際の積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を制御可能に構成されている。ここでの保持部２３の位置とは、高さ方向の位置、すなわち、主面部２１に対して接近および離反する方向に移動可能である保持部２３の移動方向の位置である。

【0038】

具体的には、制御部３０は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の一方の主面１ａと、ステージ１０の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１（図７参照）が一定の距離となるように、積層ヘッド２０主面部２１に対する保持部２３の位置を制御する。ただし、保持部２３が複数の積層対象物１を吸着している場合の上記距離Ｌ１は、保持部２３が吸着保持している複数の積層対象物１のうちの最も外側の積層対象物１、すなわち、最後に保持された積層対象物１の一方の主面１ａと、ステージ１０上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離を意味する。また、保持部２３がまだ積層対象物１を保持していない場合の上記距離Ｌ１は、保持部２３の保持面２３ａと、ステージ１０上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離を意味する。なお、上記距離Ｌ１が一定の距離となるように主面部２１に対する保持部２３の位置を制御する際の一定の距離には、０も含まれる。積層対象物１を吸引して保持部２３で吸着保持する際の位置ずれは、上記距離Ｌ１が０に近いほど小さくなり、例えばＬ１＝１ｍｍだと位置ずれは±０．２ｍｍ程度となる。

【0039】

図７（ａ）は、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が少ない場合の保持部２３の位置を示す断面図であり、図７（ｂ）は、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が多い場合の保持部２３の位置を示す断面図である。ここでは、ステージ１０上の積層対象物１の数は１つであるものとする。上述した距離Ｌ１を一定の距離とするため、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が少ない場合、保持部２３は、ステージ１０に近い位置で、ステージ１０上の積層対象物１の吸着保持を行う（図７（ａ））。一方、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が多い場合、保持部２３は、ステージ１０から離れた位置で、ステージ１０上の積層対象物１の吸着保持を行う（図７（ｂ））。

【0040】

すなわち、ステージ１０上に同数の積層対象物１が載置されている状態で、保持部２３が積層対象物１の吸着保持を順に行う場合、制御部３０は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の量に応じて、ステージ１０上の積層対象物１を保持する際の積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を制御する。

【0041】

ここで、ステージ１０上に同数の積層対象物１が載置されている場合、保持部２３によって保持される積層対象物１の量と、ステージ１０上の積層対象物１を保持部２３によって吸着保持する回数とは、相関関係がある。したがって、ステージ１０上に同数の積層対象物１が載置されている場合、制御部３０は、ステージ１０上の積層対象物１を保持部２３によって吸着保持する回数に応じて、積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を制御するようにしてもよい。この構成によれば、上述した距離Ｌ１を一定の距離とするための保持部２３の位置制御を簡易化することができる。

【0042】

ステージ１０上に載置されている積層対象物１の量が同じではない場合の制御方法を以下で説明する。図８Ａは、ステージ１０上の積層対象物１の量が少ない場合の保持部２３の位置を示す図であり、図８Ｂは、ステージ１０上の積層対象物１の量が多い場合の保持部２３の位置を示す図である。ただし、図８Ｂに示すステージ１０は、後述するように、積層ヘッド２０と同じような構造としている。説明を容易にするため、図８Ａおよび図８Ｂでは、保持部２３が保持している積層対象物１の量は同じものとしている。上述した距離Ｌ１を一定の距離とするため、ステージ１０上の積層対象物１の量が少ない場合、保持部２３は、ステージ１０に近い位置で、ステージ１０上の積層対象物１の吸着保持を行う（図８Ａ）。一方、ステージ１０上の積層対象物１が多孔質等の材料の場合は、ステージ１０上に複数枚吸着保持することができる。その場合、保持部２３は、ステージ１０から離れた位置で、ステージ１０上の積層対象物１の吸着保持を行う。他にもステージ１０上の複数の積層対象物１、特にステージ１０の上面から最外にある積層対象物１が位置ずれすることなく載置するためには、ステージ１０の構造を上述の積層ヘッド２０と同じような構造にすることで可能となる（図８Ｂ）。

【0043】

図８Ａおよび図８Ｂでは、保持部２３が保持している積層対象物１の量は同じものとしたが、保持部２３は、ステージ１０上の積層対象物１を吸着保持する動作を繰り返し行うため、保持部２３が保持する積層対象物１の量は変化する。したがって、ステージ１０上の積層対象物１の量が変動する構成において、制御部３０は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の量、および、ステージ１０上の積層対象物１の量に応じて、ステージ１０上の積層対象物１を保持する際の積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を制御する。

【0044】

このように、保持部２３がステージ１０上の積層対象物１を吸着保持する際、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の一方の主面１ａと、ステージ１０上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１が一定の距離となるように、積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を調整することにより、保持部２３の位置が固定されている構成と比べて、積層対象物１の積層時間を短くすることができる。すなわち、保持部２３の位置が固定された構成では、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が少ない場合に、上記距離Ｌ１が長くなるため、積層ヘッド２０を積層対象物１に近づけるための移動距離が長くなり、それにより、積層に要する時間が長くなる。しかし、本実施形態における積層装置１００では、上記距離Ｌ１が一定の距離となるように、積層ヘッド２０の主面部２１に対する保持部２３の位置を調整することにより、吸着保持している積層対象物１の量が少ない場合でも、積層ヘッド２０を積層対象物１に近づける際の移動距離を、例えば同一とすることができるので、積層に要する時間を短くすることができる。

【0045】

また、保持部２３の位置が固定されている構成で、積層ヘッド２０を積層対象物１に近づける際の移動距離を同一とした場合、保持部２３が吸着保持している積層対象物１の量が少ない場合に、上記距離Ｌ１が長くなるため、積層対象物１を吸引して保持部２３で吸着保持する際に位置ずれが生じる可能性がある。これに対して、本実施形態における積層装置１００では、上記距離Ｌ１を一定の距離とすることにより、積層対象物１を吸引して保持部２３で吸着保持する際の位置ずれを抑制することができる。

【0046】

（積層対象物の積層方法）
図９を参照しながら、積層ヘッド２０によって、複数の積層対象物１を順に吸着保持して積層する方法を以下で説明する。ここでは、ステージ１０として、第１のステージ１０ａ、第２のステージ１０ｂ、第３のステージ１０ｃ、および、第４のステージ１０ｄの４つのステージがあり、それぞれのステージ１０ａ～１０ｄ上に、積層対象物１が載置されるものとして説明する。ただし、ステージ１０の数が４つに限定されることはない。また、図９では、第１のステージ１０ａ～第４のステージ１０ｄの４つのステージ１０が一列に並んだ状態を示しているが、４つのステージ１０の配置が１列に並ぶ配置に限定されることはない。

【0047】

一例として、第１のステージ１０ａには、積層対象物１として、電池のセパレータとして機能する樹脂フィルムが載置される。第２のステージ１０ｂには、積層対象物１として、電池の正極および負極のうちの一方の電極として機能する第１の金属箔が載置される。第３のステージ１０ｃには、積層対象物１として、電池のセパレータとして機能する樹脂フィルムが載置される。第４のステージ１０ｄには、積層対象物１として、電池の正極および負極のうちの他方の電極として機能する第２の金属箔が載置される。

【0048】

はじめに、図９（ａ）に示すように、積層ヘッド２０は、第１のステージ１０ａ上の積層対象物１を吸引して保持する。このため、積層ヘッド２０および第１のステージ１０ａのうちの少なくとも一方は、積層ヘッド２０の下方に第１のステージ１０ａが位置するように、互いに近づく方向に移動する。ここでは、積層ヘッド２０が第１のステージ１０ａの上方まで移動するものとして説明する。ただし、第１のステージ１０ａが積層ヘッド２０に近づくように移動してもよいし、積層ヘッド２０と第１のステージ１０ａがともに近づく方向に移動してもよい。

【0049】

積層ヘッド２０の下方に第１のステージ１０ａが位置する状態で、積層ヘッド２０は第１のステージ１０ａに向かって下降する。なお、積層ヘッド２０が目標停止位置に到達するまでに、積層ヘッド２０の保持部２３は、保持部２３の保持面２３ａと、第１のステージ１０ａに載置されている積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１が一定の距離となるように移動する。保持部２３の位置の制御は、上述したように、制御部３０によって行われる。

【0050】

上述した距離Ｌ１が一定の距離となるように保持部２３の位置の制御が行われた後、積層対象物１を吸引するために、吸引孔２４を介して吸引を行う。吸引孔２４を介して吸引が行われることにより、主面部２１、外縁部２２、および、保持部２３によって囲まれる空間が負圧となる。これにより、保持部２３と外縁部２２との間隙Ｐ１を介して、積層ヘッド２０の下方から、負圧となっている上記空間に空気が流入するようになるため、積層ヘッド２０の下方の位置で第１のステージ１０ａ上に載置されている積層対象物１が上方へと吸い出されて、保持部２３の保持面２３ａに吸着される。

【0051】

なお、吸着保持する積層対象物１の位置ずれを抑制するため、積層ヘッド２０は、積層対象物１を吸引する前に、第１のステージ１０ａ上の積層対象物１に対する自身の位置を調整することが好ましい。ただし、積層ヘッド２０ではなく、第１のステージ１０ａが位置の調整を行うようにしてもよいし、積層ヘッド２０と第１のステージ１０ａの両方が位置の調整を行うようにしてもよい。

【0052】

ここで、吸引孔２４を介した吸引を行う際、第１のステージ１０ａの気体噴出部１１によって、積層対象物１に向かって気体を噴出することが好ましい。気体噴出部１１によって、積層対象物１に向かって気体を噴出することにより、第１のステージ１０ａ上から保持部２３への積層対象物１の受け渡しをより円滑に行うことができる。

【0053】

また、気体噴出部１１によって気体を噴出することにより、保持部２３と第１のステージ１０ａとの間が、例えば１ｍｍ程度離れていても、第１のステージ１０ａ上から保持部２３への積層対象物１の受け渡し時に、位置ずれをより効果的に抑制することができる。

【0054】

なお、上述したように、気体噴出部１１が備えている気体噴出孔が積層対象物１を吸引保持するための吸引孔を兼ねている場合には、第１のステージ１０ａ上から保持部２３への積層対象物１の受け渡しを行うタイミングで、吸引から気体噴出の切り替えを行えばよい。

【0055】

積層ヘッド２０は、保持部２３によって積層対象物１を吸着保持すると、上昇し、第２のステージ１０ｂに向かって移動を開始する。保持部２３が積層対象物１を吸着保持した状態で積層ヘッド２０が移動する間、外縁部２２の吹き出し孔２５から気体を吹き出す。これにより、上述したように、エアバリアが発生し、外縁部２２の外側から内側への風の流入を抑制して、保持部２３によって保持されている積層対象物１を安定的に搬送することができる。なお、吹き出し孔２５からは、常に気体が吹き出すように構成してもよい。

【0056】

続いて、積層ヘッド２０は、第２のステージ１０ｂの上方の位置まで移動する。ただし、第２のステージ１０ｂが積層ヘッド２０の下方の位置まで移動してもよいし、積層ヘッド２０と第２のステージ１０ｂがともに近づく方向に移動してもよい。積層ヘッド２０の下方に第２のステージ１０ｂが位置する状態で、積層ヘッド２０は第２のステージ１０ｂに向かって下降する。ここでも、積層ヘッド２０が目標停止位置に到達するまでに、積層ヘッド２０の保持部２３は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の一方の主面１ａと、第２のステージ１０ｂ上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１が一定の距離となるように移動する。なお、「積層ヘッド２０が目標停止位置に到達するまで」には、積層ヘッド２０が第１のステージ１０ａ上の積層対象物１を吸着保持してから上昇し、第２のステージ１０ｂの上方の位置まで移動してから下降を開始して、目標停止位置で停止するまでの間を意味する。以後の動作においても同様である。

【0057】

この後、上述した方法によって、第２のステージ１０ｂ上に載置されている積層対象物１を保持部２３によって吸着保持する（図９（ｂ））。保持部２３によって積層対象物１が吸着保持されると、積層ヘッド２０は上昇する。

【0058】

続いて、積層ヘッド２０は、第３のステージ１０ｃの上方の位置まで移動する。ただし、第３のステージ１０ｃが積層ヘッド２０の下方の位置まで移動してもよいし、積層ヘッド２０と第３のステージ１０ｃがともに近づく方向に移動してもよい。積層ヘッド２０の下方に第３のステージ１０ｃが位置する状態で、積層ヘッド２０は第３のステージ１０ｃに向かって下降する。ここでも、積層ヘッド２０が目標停止位置に到達するまでに、積層ヘッド２０の保持部２３は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の一方の主面１ａと、第３のステージ１０ｃ上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１が一定の距離となるように移動する。

【0059】

この後、上述した方法によって、第３のステージ１０ｃ上に載置されている積層対象物１を保持部２３によって吸着保持する（図９（ｃ））。保持部２３によって積層対象物１が吸着保持されると、積層ヘッド２０は上昇する。

【0060】

続いて、積層ヘッド２０は、第４のステージ１０ｄの上方の位置まで移動する。ただし、第４のステージ１０ｄが積層ヘッド２０の下方の位置まで移動してもよいし、積層ヘッド２０と第４のステージ１０ｄがともに近づく方向に移動してもよい。積層ヘッド２０の下方に第４のステージ１０ｄが位置する状態で、積層ヘッド２０は第４のステージ１０ｄに向かって下降する。ここでも、積層ヘッド２０が目標停止位置に到達するまでに、積層ヘッド２０の保持部２３は、保持部２３によって保持されている積層対象物１の一方の主面１ａと、第４のステージ１０ｄ上の積層対象物１の他方の主面１ｂとの間の距離Ｌ１が一定の距離となるように移動する。

【0061】

この後、上述した方法によって、第４のステージ１０ｄ上に載置されている積層対象物１を保持部２３によって吸着保持する（図９（ｄ））。保持部２３によって積層対象物１が吸着保持されると、積層ヘッド２０は上昇する。

【0062】

以後、上述した動作が繰り返し行われることにより、積層ヘッド２０の保持部２３は、複数の積層対象物１を順に吸着保持する。これにより、複数の積層対象物１が積層された積層体が得られる。なお、積層ヘッド２０が積層対象物１をピックアップする構成と、積層対象物１を吸着保持する構成を同時に備えていることにより、積層対象物１をピックアップした後、別の積層部へと移動させる必要がないので、積層工程を簡略化できる。

【0063】

加えて、ステージ１０上の最外に位置する積層対象物１の他方の主面１ｂ、および、積層ヘッド２０に保持された最外に位置する積層対象物１の一方の主面１ａの少なくとも一方に当接する、位置ずれを防止するための爪状の固定部材（不図示）が不要となって存在しないので、固定部材を積層対象物１から離間または当接させる時間や固定部材の厚み分だけ積層ヘッド２０またはステージ１０を上下動させる時間を短縮できるため、積層時間を短縮することができる。

【0064】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

【0065】

積層対象物１がシート状の電池材料に限定されることはない。例えば、複数種類の積層対象物１がシート状の導電層および絶縁層であり、複数種類の積層対象物１を積層することによって、多層基板を作製することもできる。その場合、導電層は、例えば、銅、銀、銅を含む合金、銀を含む合金、または、Ｓｎ－Ａｇ系のはんだなどからなり、絶縁層は、例えば、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、または、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂からなる。

【0066】

また、積層対象物１がシート状の１枚のものに限定されることはなく、シート状のものが複数枚重ねられたものであってもよい。例えば、樹脂フィルムと金属箔とが重ねられたものが積層対象物１として、ステージ１０上に載置されるように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ 積層対象物
１ａ 積層対象物の一方の主面
１ｂ 積層対象物の他方の主面
１０ ステージ
１０ａ 第１のステージ
１０ｂ 第２のステージ
１０ｃ 第３のステージ
１０ｄ 第４のステージ
１１ 気体噴出部
２０ 積層ヘッド
２１ 上面部
２１ａ 第１の主面
２１ｂ 第２の主面
２２ 外縁部
２３ 保持部
２３ａ 保持面
２４ 吸引孔
２５ 吹き出し孔
２６ 凹部
３０ 制御部
４０ エアバリア
１００ 積層装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】