7648107 被覆装置

(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】2025-03-10

(45)【発行日】2025-03-18

(54)【発明の名称】被覆装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/26 20060101AFI20250311BHJP

   B29C 51/10 20060101ALI20250311BHJP

   B29C 51/12 20060101ALI20250311BHJP

   B29C 51/16 20060101ALI20250311BHJP

   B29C 63/02 20060101ALI20250311BHJP

【ＦＩ】

B29C51/26

B29C51/10

B29C51/12

B29C51/16

B29C63/02

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023100251

(22)【出願日】2023-06-19

(65)【公開番号】P2025000410

(43)【公開日】2025-01-07

【審査請求日】2023-06-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000149790

【氏名又は名称】株式会社大気社

(73)【特許権者】

【識別番号】598163628

【氏名又は名称】布施真空株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】東 義雄

(72)【発明者】

【氏名】瀧澤 幸也

(72)【発明者】

【氏名】渡部 世大

(72)【発明者】

【氏名】公門 陽一

(72)【発明者】

【氏名】岡本 仁志

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０１１２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４２７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１６２３３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１４０９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１２８１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／２６

Ｂ２９Ｃ ５１／１０

Ｂ２９Ｃ ５１／１２

Ｂ２９Ｃ ５１／１６

Ｂ２９Ｃ ６３／０２

Ｂ２９Ｃ ６５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルム供給装置から被着体上にフィルムを搬送する搬送手段と、
前記被着体を載置するための治具と、を備える被覆装置において、
前記治具は、
前記被着体を載置する載置面と、
前記被着体上に搬送される前記フィルムの第１の側辺に沿って、前記載置面に対して位置固定され前記載置面から突出して前記治具に載置された前記被着体よりも高い位置に設けられた第１の凸部と、
前記被着体上に搬送される前記フィルムの前記第１の側辺に対向する第２の側辺に沿って、前記載置面に対して位置固定され前記載置面から突出して前記治具に載置された前記被着体よりも高い位置に設けられた第２の凸部と、
を含む凸部と、を有し、
前記フィルムを前記被着体に向けて下降すると、前記フィルムと前記凸部とが当接し、前記フィルム、前記凸部、前記載置面、及び前記被着体により囲まれた密閉空間が形成されることを特徴とする被覆装置。

【請求項2】

前記密閉空間が形成されたとき、前記フィルムは、前記被着体と当接していないことを特徴とする請求項１に記載の被覆装置。

【請求項3】

前記凸部は、前記第１の凸部の一方の端部と前記第２の凸部の一方の端部との間を接続する第３の凸部と、前記第１の凸部の他方の端部と前記第２の凸部の他方の端部との間を接続する第４の凸部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の被覆装置。

【請求項4】

前記凸部は、前記載置面から周状に突出することを特徴とする請求項３に記載の被覆装置。

【請求項5】

前記フィルムは、前記被着体に被覆される領域では接着層を有し、前記第１の凸部または前記第２の凸部と接触する領域は前記接着層を有さないことを特徴とする請求項１に記載の被覆装置。

【請求項6】

前記フィルムを境にして、前記密閉空間と、当該密閉空間に対して外側の外側空間とを形成するチャンバと、
前記密閉空間及び前記外側空間の気圧を調整する気圧調整手段と、
前記チャンバ内において、前記被着体を昇降する被着体昇降手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の被覆装置。

【請求項7】

前記気圧調整手段は、前記密閉空間が形成される前に、前記チャンバ内を真空状態に調整することを特徴とする請求項６に記載の被覆装置。

【請求項8】

前記気圧調整手段は、前記密閉空間が形成された後に、前記外側空間を加圧することを特徴とする請求項７に記載の被覆装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被覆装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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では、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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－６２６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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する場合、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変化し、皺の発生要因となる。

【0005】

本発明は、被着体の部位によってフィルムの伸び量が変化することを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
フィルム供給装置から被着体上にフィルムを搬送する搬送手段と、
前記被着体を載置するための治具と、を備える被覆装置において、
前記治具は、
前記被着体を載置する載置面と、
前記被着体上に搬送される前記フィルムの第１の側辺に沿って、前記載置面に対して位置固定され前記載置面から突出して前記治具に載置された前記被着体よりも高い位置に設けられた第１の凸部と、
前記被着体上に搬送される前記フィルムの前記第１の側辺に対向する第２の側辺に沿って、前記載置面に対して位置固定され前記載置面から突出して前記治具に載置された前記被着体よりも高い位置に設けられた第２の凸部と、
を含む凸部と、を有し、
前記フィルムを前記被着体に向けて下降すると、前記フィルムと前記凸部とが当接し、前記フィルム、前記凸部、前記載置面、及び前記被着体により囲まれた密閉空間が形成されることを特徴とする被覆装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、フィルムと被着体とが接触する前に、フィルムと被着体とを近い距離に保持することができる。従って、被着体の部位によってフィルムの伸び量が変化することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】生産ラインの一部の模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係る被覆装置の概略図。

【図3】本発明の一実施形態に係る被覆装置の概略図。

【図4】本発明の一実施形態に係る被覆装置の概略図。

【図5】（Ａ）～（Ｄ）は、把持ユニットの構成の説明図。

【図6】被覆装置の動作説明図。

【図7】被覆装置の動作説明図。

【図8】被覆装置の動作説明図。

【図9】被覆装置の動作説明図。

【図10】被覆装置の動作説明図。

【図11】被覆装置の動作説明図。

【図12】被覆装置の動作説明図。

【図13】被覆装置の動作説明図。

【図14】被覆装置の動作説明図。

【図15】被覆装置の動作説明図。

【図16】被着体を載置した治具の詳細構成の説明図。

【図17】被着体を載置した治具にフィルムを被覆する動作の説明図。

【図18】被着体を載置した治具にフィルムを被覆する動作の説明図。

【図19】被着体を載置した治具の変形例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

＜生産ラインの構成＞
図１は、本発明の被覆装置２が適用可能な生産ライン１００の構成の一部を示す模式図である。各図において、矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向（被覆装置の高さ方向）を示す。本実施形態では、被着体５は、車両（例えば四輪車）のフロントバンパー又はリアバンパーなどの部材であるものとして説明を行うが、被着体５はこれらに限定されるものではなく、様々な物体に本発明を適用することができる。

【0011】

生産ライン１００は、被着体５を搬送する搬送システム１、被着体５にフィルム４を被覆する被覆装置２、生産ライン１００全体の制御を行う制御装置３を備える。図中の矢印は、搬送方向を示している。図１は、被着体５が搬送システム１の上流側の搬送路１０から搬送され、被覆装置２の内部で被着体５にフィルム４の被覆が行われた後に下流側の搬送路１１に搬出されている状態を示す。

【0012】

搬送システム１は、例えば、ベルトコンベヤ等の搬送装置である。被着体５は、パレットなどの搬送台６に積載された治具７により保持された状態で、搬送システム１により搬送される。搬送システム１は、例えば、搬送台６の搬送位置を調整する搬送位置調整ユニットなどをさらに備えてもよい。また、搬送システム１は、上述した搬送装置に限らず、ロボットアームなどを用いて被着体５を搬送してもよい。

【0013】

被覆装置２は、後述する構成により被着体５にフィルム４を被覆する装置である。本実施形態では、被着体５である車両のバンパーなどの部材に対してフィルム４を被覆する。これにより、例えば、車両カラーに応じてフィルム４の色を変更することで容易に車両の部材に加飾を行うことができる。また、例えば、木目調などの印刷柄、金属質やマット質、ガラス質などの質感を有するフィルム４を用いることで車両の部材に意匠性を付与することもできる。あるいは、撥水性や耐候性、遮熱性、電磁波透過性などの機能性を有するフィルム４を用いることにより、車両の部材に機能性を付与することが可能となる。

【0014】

制御装置３は、生産ライン１００の全体を制御する。制御装置３は、処理部、記憶部、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）及び通信部などを備える。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生産ライン１００の各装置を制御する。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。Ｉ／Ｏインタフェースは、処理部と外部デバイスとの間で信号を送受信するインタフェースである。通信部は通信回線を介して上記装置又は他の制御装置等と通信を行う通信デバイスである。

【0015】

生産ライン１００は、上述した構成に限らず、例えば、被着体５や治具７の交換などを行うロボット装置、被着体５のコンタミを除去する除塵装置、被着体５及びフィルム４に紫外線などの光を照射する光照射ユニット、被着体５及びフィルム４の乾燥を行う乾燥ユニット、レーザやトリミングカッタにより被着体５に被覆したフィルム４を部分的に除去するトリミングユニットなどを備えていてもよい。

【0016】

＜被覆装置＞
本実施形態における被覆装置２は、図１に示すように、フィルム支持ユニット２０、フィルム搬送ユニット２１、チャンバ２２、気圧調整ユニット２３を備える。被覆装置２は、フィルム支持ユニット２０により支持されたフィルム４を、フィルム搬送ユニット２１によりチャンバ２２の内部に搬送する。図１に示すチャンバ２２の点線部分は、チャンバ２２の内部を表している。被覆装置２は、チャンバ２２の内部に後述する構成を備え、フィルム４を被着体５に被覆する。被覆時には、気圧調整ユニット２３により、チャンバ２２内部の気圧が調整される。

【0017】

以下、被覆装置２が備える各構成について、図１に加えて図２及び図３も参照して説明する。図２は、フィルム４の搬送方向における被覆装置２の断面の一部を示す模式図である。図３は、被着体５の搬送方向における被覆装置２の断面の一部を示す模式図である。また、以下の説明では、便宜的にフィルム４の搬送方向をＸ方向、被着体５の搬送方向をＹ方向と呼ぶ場合がある。

【0018】

フィルム支持ユニット２０は、被着体５に被覆するフィルム４を支持する。図１及び図２に示すように、フィルム支持ユニット２０は、支持台２００、支持軸２０１、巻取り軸２０２、ガイド軸２０３、カッタ２０４、及び巻取り軸２０５などを備える。支持台２００上に設けられた支持軸２０１は、ロール状に巻き取られたフィルム４を回転可能に支持する軸である。巻取り軸２０２及び巻取り軸２０５は、例えば、被着体５に被覆するフィルム４の表裏面が離型フィルムなどと積層されている場合などに、離形フィルムを巻き取るための軸である。ガイド軸２０３は、支持軸２０１に支持されたフィルム４を引き出して水平に供給する軸である。カッタ２０４は、後述するフィルム搬送ユニット２１によりフィルム４が搬送された後に、フィルム４をカットする。カッタ２０４は、例えば、トリミングカッタやレーザなどをフィルム４の幅方向にスライドしてフィルム４をカットしてもよい。フィルム４の幅方向は、ロール状に巻き取られたフィルム４の軸心方向である。

【0019】

フィルム４は、例えば、熱可塑性樹脂の層を含むフィルムを用いてもよい。熱可塑性樹脂の層は、例えば、複数の種類の熱可塑性樹脂から形成されていてもよい。また、熱可塑性樹脂の層には、例えば、アンチブロッキング剤、滑剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料、染料、無機物などの添加剤を含有していてもよい。フィルム４は、蒸着層、印刷層、剥離層などを備えてもよい。また、例えば、フィルム４の一方の面に、接着剤などが塗布されていてもよい。フィルム４は、例えば、剥離性を有する保護フィルムなどと積層されていてもよい。また、フィルム４の表面には賦形やレーザ加工などにより微細なパターンや凹凸などが形成されていてもよい。

【0020】

フィルム搬送ユニット２１は、チャンバ２２の内部に搬送された被着体５上にフィルム４の搬送を行う。フィルム搬送ユニット２１は、図２に示すように、先端把持部２１０、フィルム移動機構２１１を備える。先端把持部２１０は、ロール状に巻き取られたフィルム４の軸心方向と直交する方向に引き出された先端を把持する。先端把持部２１０は、フィルム４の先端を把持する把持状態と、フィルム４の先端を把持せず開放する開放状態を切り替え可能である。

【0021】

フィルム搬送ユニット２１は、図２及び図３に示すように後述する上部チャンバ２２０に設けられており、上部チャンバ２２０とともに被覆装置２の上下方向に昇降する。フィルム移動機構２１１は、図３に示すように先端把持部２１０を移動可能に支持する先端支持部材２１１ａと、上部チャンバ２２０の両側壁に配置されたアクチュエータ２１１ｂを備える。アクチュエータ２１１ｂは、図２に示すようにフィルム４の搬送方向に沿って水平に設けられている。フィルム４の搬送方向は、ロール状に巻き取られたフィルム４の軸心方向と直交する方向である。アクチュエータ２１１ｂは、例えば電動シリンダや、電動ボールねじ機構であってもよい。これにより、先端支持部材２１１ａに支持された先端把持部２１０が、フィルム４を水平に引き出すことができる。アクチュエータ２１１ｂの長さは、図２に示すように上部チャンバ２２０のフィルム４の搬送方向における長さより長い。これにより、上部チャンバ２２０が下降する際に、先端把持部２１０が下部チャンバ２２１と接触することを防ぐことができる。

【0022】

チャンバ２２は、内部を真空雰囲気に保つことが可能な箱型の装置である。チャンバ２２は、図２及び図３に示すように、下面が開口した上部チャンバ２２０と、上面が開口した下部チャンバ２２１と、を備える。上部チャンバ２２０は、被覆装置２の上下方向に昇降可能であって、例えば、下部チャンバ２２１及び上部チャンバ２２０の外壁に設けられた電動シリンダや、電動ボールねじ機構などのアクチュエータ（不図示）により昇降する。被着体５やフィルム４の搬送時には、図２に示すように上部チャンバ２２０が上昇して下部チャンバ２２１と離間する。また、後述する気圧調整ユニット２３によるチャンバ２２内部の気圧調整時には、上部チャンバ２２０が下降して下部チャンバ２２１と当接し、チャンバ２２内部の気密を保つことができる（図１０～図１３参照）。

【0023】

被覆装置２は、図１に示すように、チャンバ２２の内部に複数の第１把持ユニット２４、複数の第２把持ユニット２５、複数の第１昇降ユニット２６、複数の第２昇降ユニット２７、被着体昇降ユニット２８、を備える。また、被覆装置２は、図２及び図３に示すように、チャンバ２２の内部に複数の加熱ユニット２９を備える。

【0024】

図１に示すように、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、フィルムの搬送方向に沿って配列されており、フィルム搬送ユニット２１により搬送されるフィルム４を把持する。複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、互いに対向する位置に配置されている。複数の第１把持ユニット２４は、フィルム４の側辺を把持する。複数の第２把持ユニット２５は、複数の第１把持ユニット２４が把持するフィルム４の側辺と反対側の側辺を把持する。

【0025】

図２に示すように、複数の第１把持ユニット２４は、後述する複数の第１昇降ユニット２６に設けられており、被覆装置２の上下方向に昇降可能である。図２では、複数の第１把持ユニット２４側の構成例を示すが、図３に示すように、複数の第２把持ユニット２５側も図２で示す複数の第１把持ユニット２４側の構成と同様の構成を有する。すなわち、複数の第２把持ユニット２５は、複数の第２昇降ユニット２７に設けられ、被覆装置２の上下方向に昇降可能である。

【0026】

続いて、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５の各把持ユニット２４～２５について、図４（Ａ）～図４（Ｄ）を参照して説明する。図４（Ａ）～図４（Ｄ）では、第１把持ユニット２４について説明するが、第２把持ユニット２５も同様の構成である。図４（Ａ）は、把持ユニット２４のＸ方向視における模式図であり、図３の各把持ユニット２４を拡大した図に相当する。図４（Ｂ）～図４（Ｄ）は、第１把持ユニット２４のＹ方向視における模式図であり、図２の第１把持ユニット２４を拡大した図に相当する。

【0027】

図４（Ａ）に示すように、第１把持ユニット２４は、把持部２４０と、支持部２４１と、を備える。本実施形態における把持部２４０は、フィルム４を挟持する一対の板状の弾性有する弾性部材である。弾性部材は、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを板状にした部材でもよい。弾性部材でフィルム４を挟持することで、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が昇降してフィルムが湾曲しても、フィルムの湾曲形状に沿って把持することができる。

【0028】

本実施形態における把持部２４０は、図４（Ｂ）に示すようにフィルム４を把持する把持状態と、図４（Ｃ）に示すようにフィルム４を把持せず開放する開放状態と、を切り替え可能である。把持状態は換言すると把持部２４０が閉じた状態であり、開放状態は換言すると把持部２４０が開いた状態である。把持部２４０の把持状態と、開放状態との切り替えは、例えば、図４（Ａ）に示すように支持部２４１の内部に設けられたアクチュエータなどにより制御してもよい。アクチュエータは、電動シリンダや、電動ボールねじ機構などであってもよい。把持部２４０の把持状態と、開放状態とを切り替え可能な構成とすることで、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５を昇降してフィルム４の形状を調整しやすくなる。

【0029】

本実施形態における把持部２４０は、Ｙ方向を軸に回転可能であってもよい。支持部２４１は、例えば、図４（Ａ）に示すように回転軸などを備えてもよい。また、支持部２４１に設けられたアクチュエータにより、回転軸の回転を制御してもよい。把持部２４０が回転可能であることで、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５の昇降の際に、各把持ユニット２４～２５は、フィルム４を把持する姿勢を調整することができる。フィルム４を把持する姿勢は、換言すると、把持部２４０のフィルム４を把持する際のＸ方向に対する角度である。

【0030】

図１に示すように、複数の第１昇降ユニット２６は、チャンバ２２の内部に搬送されるフィルム４の側辺に沿うように配列され、複数の第２昇降ユニット２７は、複数の第１昇降ユニット２６側のフィルム４の側辺と反対側の側辺に沿うように配列されている。複数の第１昇降ユニット２６及び複数の第２昇降ユニット２７は、互いに対向した位置に配置されている。

【0031】

図２及び図３に示すように、複数の第１昇降ユニット２６は、複数の第１把持ユニット２４を個別に支持する複数の第１支持部材２６１と、複数の第１支持部材２６１を個別に上下方向に移動させる複数の第１移動機構２６０と、を有する。図２では、複数の第１昇降ユニット２６の構成を示しているが、複数の第２昇降ユニット２７も同様の構成である。すなわち、複数の第２昇降ユニット２７は、複数の第２把持ユニット２５を個別に支持する複数の第２支持部材２７１と、複数の第２支持部材２７１を個別に上下方向に移動させる複数の第２移動機構２７０と、を有する（図３参照）。複数の第１移動機構２６０及び複数の第２移動機構２７０は、例えば、アクチュエータであってもよい。本実施形態では、アクチュエータは棒状であって、電動シリンダや、電動ボールねじ機構などであってもよい。また、複数の第１移動機構２６０及び複数の第２移動機構２７０は、例えば、被覆装置２の上下方向に伸縮可能な部材であってもよい。

【0032】

本実施形態における複数の第１昇降ユニット２６及び複数の第２昇降ユニット２７は、図３に示すように、それぞれ、互いに対向した位置に配列された複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５のうち、互いに対向した位置に配置された第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組を同じ高さに昇降する。これにより、フィルム４の搬送方向における高さを被着体５の形状に合わせて調整することができる。したがって、フィルム４を平面状に張り広げた状態で被着体５に被覆させる場合と比べて、本実施形態における被覆装置２では、被着体５の部位によってフィルム４の伸び量が変化することを抑制することができる。

【0033】

また、図３に示すように、それぞれ、互いに対向した位置に配列された複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５のうち、互いに対向した位置（Ｘ方向において同じ位置）に配置された第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組を異なる高さに昇降してもよい。これにより、被着体５の多様な形状に対してフィルム４の形状を調整することができる。

【0034】

複数の第１昇降ユニット２６及び複数の第２昇降ユニット２７の昇降は、例えば、あらかじめ被着体５の形状を測定し、被着体５の部位による高さを制御装置３に記憶することで、制御装置３によって制御されてもよい。あるいは、チャンバ２２内部や第１昇降ユニット２６、第２昇降ユニット２７のそれぞれに被着体５の形状を検出するセンサなどの検出ユニットをさらに設け、検出ユニットの検出結果に応じて昇降してもよい。

【0035】

被着体昇降ユニット２８は、被着体昇降部２８０と、被着体昇降部２８０に支持された被着体搬送部２８１と、を備える。被着体昇降部２８０は、チャンバ２２内部に搬入された被着体５を被覆装置２の上下方向に昇降して、被着体５の位置調整、あるいは被着体５をフィルム４に接触させることができる。被着体搬送部２８１は、回転可能な複数の軸により、被着体５の搬送を行う。被着体昇降部２８０及び被着体搬送部２８１は、例えば、電動シリンダや、電動ボールねじ機構などのアクチュエータであってもよい。

【0036】

複数の加熱ユニット２９は、チャンバ２２の内部に搬送されたフィルム４を加熱する。図３に示すように各加熱ユニット２９は、互いに対向した位置に配置された第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組に対応して配置され、かつ、昇降可能であり、加熱位置を調整することができる。複数の加熱ユニット２９によりフィルム４を加熱することで、フィルム４の被着体５への追従性を高めることができる。

【0037】

複数の加熱ユニット２９の各加熱ユニット２９は、加熱素子２９０と、加熱素子２９０を支持する支持プレート２９１と、を備える。支持プレート２９１は、互いに対向した位置に配置された第１把持ユニット２４を昇降する第１移動機構２６０及び第２把持ユニット２５を昇降する第２移動機構２７０に設けられ、対応する第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組と同期して昇降する。各加熱ユニット２９が、対応する第１の把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５と同期して昇降することで、各加熱ユニット２９とフィルム４との距離を一定に保つことができる。

【0038】

本実施形態では、各加熱ユニット２９が、互いに対向した位置に配置された第１把持ユニット２４を昇降する第１移動機構２６０及び第２把持ユニット２５を昇降する第２移動機構２７０に設けられる構成について説明したが、これに限らない。例えば、各加熱ユニット２９が、上部チャンバ２２０内部の側面や、上面などに複数配置されていてもよい。また、加熱ユニット２９は、例えば、セラミックヒータなどの変形可能なシート状のヒータを用いて、フィルム４の形状に応じて加熱位置を調整する構成であってもよい。また、各加熱ユニット２９をそれぞれ異なる温度に設定してもよい。

【0039】

気圧調整ユニット２３は、気圧調整部２３０、配管２３１、バルブ２３２などを備え、チャンバ２２の内部の気圧を調整する。気圧調整部２３０は、例えば、チャンバ２２の内部を減圧して真空状態にする真空ポンプ、チャンバ２２の内部を圧縮空気などにより加圧するコンプレッサーを備える。本実施形態では、配管２３１が下部チャンバ２２１に接続されており、気圧調整部２３０による減圧あるいは加圧をバルブ２３２の開閉により調整することができる。気圧調整ユニット２３は、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５がフィルム４を把持した状態で、チャンバ２２内部の気圧を調整し、フィルム４を被着体５に被覆させる。

【0040】

以上の構成により、本実施形態では、複数の第１把持ユニット２４が複数の第１昇降ユニット２６により昇降され、かつ、複数の第２把持ユニット２５が複数の第２昇降ユニット２７により昇降される。これにより、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が把持するフィルム４の被着体５に対する高さを、被着体５の形状に沿って調整することができる。したがって、フィルム４を平面状に張り広げた状態で立体形状の被着体５に被覆する場合と比べて、被着体５の部位によって、被着体５とフィルム４との距離が異なることを抑え、フィルム４の伸び量が変化することを抑止できる。これにより、フィルム４に皺が生じることを抑制できる。

【0041】

＜被覆装置の動作例＞
被覆装置２が被着体５にフィルム４を被覆する動作例について説明する。図５～図１５は被覆装置２の動作説明図であり、フィルム４及び被着体５の搬入から、被覆し、搬出するまでの動作の例を示す。

【0042】

まず、図５及び図６を参照する。図５は、チャンバ２２の内部に被着体５及びフィルム４が搬送された状態を示す。図６は、図５のＸ方向におけるチャンバ２２の内部を示す。図５及び図６に示すように、被着体５及びフィルム４の搬送は、上部チャンバ２２０が上昇し、上部チャンバ２２０と、下部チャンバ２２１とが離間した状態で行われる。

【0043】

被着体５は、例えば、上述した搬送システム１などにより下部チャンバ２２１に設けられた被着体昇降ユニット２８上に搬入される。被着体５は、チャンバ２２の内部に搬入された後、被着体昇降ユニット２８により、位置調整が行われてもよい。フィルム４は、フィルム搬送ユニット２１により、被着体５上に搬送される。

【0044】

図５及び図６に示すように、フィルム搬送ユニット２１は、搬送するフィルム４の側辺が、複数の第１把持ユニット２４が把持可能な経路を通り、複数の第１把持ユニット２４側のフィルム４の側辺と反対側の側辺が、複数の第２把持ユニット２５が把持可能な経路を通るように搬送する。本実施形態では、フィルム４の搬送時には、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、水平に配列されており、フィルム４は水平に搬送される。これにより、複数の位置でフィルム４を把持する構成であっても、フィルム４の搬送及び把持を容易に行うことができる。

【0045】

次に、図７から図９を参照する。図７及び図８は、チャンバ２２の内部に搬送されたフィルム４が被着体５の形状に応じて昇降した状態を示す。図９は、図７及び図８のＸ方向におけるチャンバ２２の内部を示す。図７に示すように複数の第１昇降ユニット２６及び複数の第２昇降ユニット２７は、被着体５の形状に応じて、対応する複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５を昇降する。本実施形態では、複数の第１昇降ユニット２６による複数の第１把持ユニット２４の昇降、及び複数の第２昇降ユニット２７による複数の第２把持ユニット２５の昇降時には、第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の各々はフィルム４を把持しない。

【0046】

図７及び図９に示すように、複数の第１昇降ユニット２６及び複数の第２昇降ユニット２７は、それぞれ、互いに対向した位置に配列された複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５のうち、互いに対向した位置に配置された第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組を同じ高さに昇降する。

【0047】

図８に示すように、本実施形態では、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が被着体５の形状に応じた高さに昇降された後で、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、フィルム４を把持する。本実施形態では、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、昇降する際には開放状態であり、その後把持状態になる例について説明したが、これに限らない。例えば、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が昇降する際に、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５のうち、一部の各把持ユニット２４～２５がフィルム４を把持していてもよい。

【0048】

図７及び図９に示すように、複数の加熱ユニット２９は、対応する第１把持ユニット２４及び第２把持ユニット２５の組の昇降に連動して一定の距離を保つように昇降する。これにより、複数の加熱ユニット２９とフィルム４との距離を一定に保つことができ、後述する複数の加熱ユニット２９がフィルム４を加熱する際に、フィルム４の部位により過加熱、あるいは加熱不足となることを防ぐことができる。

【0049】

次に、図１０及び図１１を参照する。図１０は、図７で複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５の高さを調整した後に、上部チャンバ２２０が下降した状態を示す。図１１は、図１０のＸ方向におけるチャンバ２２の内部を示す。上部チャンバ２２０が下降する際には、例えば、図１０に示すように、トリミング部２０４により、フィルム４がカットされてもよい。上部チャンバ２２０が下降して、下部チャンバ２２１と接することで、上部チャンバ２２０と下部チャンバ２２１とに囲われた内部空間は密閉を保つことができる。

【0050】

図１０及び図１１に示すように、チャンバ２２が密閉を保つ状態で、図１に示した気圧調整ユニット２３により、チャンバ２２内部が減圧される。減圧時には、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５は、フィルム４と、被着体５とが離間する高さに位置する。これにより、チャンバ２２内部の全体を減圧することができる。

【0051】

図１０及び図１１では、例えば、チャンバ２２の内部を減圧した後に、加熱ユニット２９によりフィルム４が加熱される。フィルム４は、加熱されることで軟化し、被着体５への追従性を高めることができる。

【0052】

続いて、図１２及び図１３を参照する。図１２は、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が下降した状態を示す。図１３は、図１２のＸ方向におけるチャンバ２２の内部を示す。図１２及び図１３に示すように、複数の第１昇降ユニット２６は、複数の第１把持ユニット２４を下降する。複数の第２昇降ユニット２７は、複数の第２把持ユニット２５を下降する。図１３に示すように、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５が下降することにより、フィルム４と、被着体５を載置する治具７に設けられた凸部７０とが当接する。凸部７０は、フィルム４の搬送方向に沿って突出して形成された部分であり、被着体５の両側に設けられている。凸部７０の高さは、治具７に載置された被着体５よりも高く形成されている。フィルム４と凸部７０とが当接することで、フィルム４、凸部７０、治具７、及び被着体５によって囲まれた領域が、その外側の領域と区分けされる。すなわち、フィルム４と、被着体５が載置された治具７と、で囲まれた領域は、密閉した空間である。

【0053】

図１に示した気圧調整ユニット２３は、チャンバ２２の内部を加圧する。一方、図１３で示したフィルム４及び治具７で密閉した空間は、密閉されているため減圧されている状態のままである。したがって、フィルム４及び治具７で密閉した空間と、当該空間に対して外側の外側空間とで差圧が生じる。この差圧により、フィルム４を被着体５に被覆する。

【0054】

次に、図１４及び図１５を参照する。図１４及び図１５は、フィルム４が被着体５に被覆された状態を示す。図１５は、図１４のＸ方向におけるチャンバ２２の内部を示す。図１２及び図１３でフィルム４を被着体５に被覆した後、上部チャンバ２２０は上昇する。上部チャンバ２２０が上昇する際に、先端把持部２１０は、フィルム４を開放状態にする。上部チャンバ２２０が上昇した後、フィルム４が被覆された被着体５をチャンバ２２の外部に搬出する。以上によりフィルム４及び被着体５の搬入から、被覆し、搬出するまでの動作が完了する。

【0055】

＜治具の詳細構成及び被覆前の動作＞
続いて、図１６～図１８を参照して、本実施形態に係る治具の詳細構成と、被着体を載置した治具にフィルムを被覆する前の動作とを説明する。図１６は、治具の詳細構成を示す図である。図１６では治具７の中央から半分が描かれているが、実際には反対側にも同様の構成を有している。治具７は、フィルム４を被着体５に被覆する被覆装置２で使用される治具である。治具７は、被着体５を載置する載置面１６０１と、載置面１６０１から突出する凸部７０とを備える。凸部７０は、フィルム４を被着体５の上に搬送する搬送方向（Ｘ方向）に沿って延在する第１の凸部７０ａと、第２の凸部７０ｂと、を含む。

【0056】

図１７は、被着体５を載置した治具７の上方にフィルム４を搬送した状態を示す。フィルム４は、被着体５に被覆される領域では接着層１７０１を有し、凸部７０（第１の凸部７０ａ、第２の凸部７０ｂ）に当接する領域では接着層１６０１を有さないように構成される。これにより、フィルム４は、凸部７０との滑りが許容されるため、皺の発生を防止することが可能となる。図１８は、治具７の上方に搬送したフィルム４を被着体５へ向けて下降させた状態を示す図である。この状態では、フィルム４が凸部７０に当接することで、フィルム４、凸部７０、載置面１６０１、及び被着体５により囲まれた密閉空間が形成される。このように、凸部７０を、治具７に載置された被着体５よりも載置面１６０１に対して高い位置に突出するように構成することで、密閉空間の形成が容易となる。そして、図１８のように密閉空間が形成された場合、フィルム４が被着体５に当接しない状態が保たれる。本実施形態に係る治具によれば、フィルムと被着体とが接触する前に、フィルムと被着体とを近い距離に保持することができる。従って、被着体の部位によってフィルムの伸び量が変化することを抑制することができる。

【0057】

また、図１６に示すように、凸部７０は、第１の凸部７０ａの端部と、第２の凸部７０ｂの端部との間を密閉接続する第３の凸部７０ｃをさらに含んでもよい。そして、図１６において図示されていない反対側にも第３の凸部７０ｃと同様の第４の凸部を設けてもよい。第３の凸部７０ｃ、第４の凸部を設けることで、凸部７０で囲まれた領域が形成されるため、フィルム４が凸部７０と接触することにより確実に密閉空間を形成することができる。

【0058】

また、フィルム製造時の残留応力によりＹ方向に張力がかかるフィルムの場合は、図１７に示すようにフィルム４の中央部分にたわみが生じる。一方で、Ｙ方向に張力がかからないフィルムの場合は、図１８のようにフィルム４を凸部７０に当接させると、Ｙ方向に張力がかかりフィルム４のたわみが無くなる。凸部７０に当接する領域に接着層１６０１を有する構成の場合、フィルム４のＹ方向への移動が許容されないため、たわみが生じたままとなってしまう。しかし、本実施形態のように凸部７０に当接する領域に接着層１６０１を有さない構成とすることで、たわみの解消が容易となる。さらに、フィルム４の一部の領域に接着層を設ければよいため、接着層の使用量を削減することができる。よって、コスト低減に寄与することができる。

【0059】

図１６～図１８では、被着体５及び治具７が曲面形状を有する場合を説明したが、図１９に示すような箱型の治具１９００であってもよい。被着体１９０３を囲むように、凸部１９０１が載置面１９０２に対して周状に突出しており、被着体５の高さよりも高い位置まで突出している。フィルム４が凸部１９０１に当接することで、フィルム４、載置面１９０２、被着体１９００及び凸部１９０１により囲まれた密閉空間を形成することができる。

【0060】

＜気圧調整動作＞
続いて、気圧調整動作について説明する。チャンバ２２は、図１３等に示すように、フィルム４を境にして、被着体５が収容され、フィルム４及び治具７で密閉した空間（密閉空間）と、当該空間に対して外側の外側空間とを形成する。気圧調整ユニット２３は、フィルム４及び治具７で密閉した空間（密閉空間）が形成される前にチャンバ２２内を真空状態に調整する。そして、フィルム４及び治具７で密閉した空間（密閉空間）が形成された後に、当該空間に対して外側の外側空間を大気圧状態又は圧縮空気状態に調整する（すなわち、加圧する）。２つの空間に生じる圧力差によって、フィルム４の被覆が行われる。

【0061】

なお、本実施形態に係る治具によれば、チャンバ２２内の気圧調整の際、治具７の上下の圧力差が無く、同等の圧力がかかることになるため、治具７自体を高強度にする必要がない。従って、治具７内の空洞化等により、治具７の軽量化を図ることが可能となる。また、本実施形態に係る治具によれば、治具７を上昇させて被着体５とフィルム４とを接触させる必要がないため、被着体昇降ユニット２８を設けなくてもよい。これにより、部品点数を削減することが可能となり、コストを低減することができる。

【0062】

また、本実施形態では、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５を用いて、被着体５の形状に合わせたフィルム４の搬送を行う例を説明したが、これに限定されない。治具７が凸部７０を備えていない場合に被着体５の形状に合わせたフィルム４の搬送を行い、治具７が凸部７０を備えている場合にはこのような搬送を行わなくてもよい。例えば、図１６～図１９に示した治具７（あるいは治具１９００）のように凸部７０（あるいは凸部１９０１）を備える場合、複数の第１把持ユニット２４及び複数の第２把持ユニット２５を使用せず、図２等で説明したフィルム搬送ユニット２１を用いて、水平方向（Ｘ方向）にフィルム４をチャンバ２２内の被着体５上に搬送してもよい。

【0063】

上述の実施形態では、チャンバ２２の内部を気圧調整ユニット２３により、減圧した後に加圧して、フィルム４を被着体５に被覆する例を説明した。フィルム４を被着体５に被覆させる方法は、これに限られない。例えば、フィルム４を加熱せずに被着体５に被覆させてもよい。また、フィルム４を介して下部チャンバ２２１を減圧し、上部チャンバ２２０を大気圧雰囲気に保ち、下部チャンバ２２１と、上部チャンバ２２０との差圧によりフィルム４を被着体５に被覆させてもよい。また、チャンバ２２０の内部を減圧せずにフィルム４を被着体５に被覆してもよい。例えば、フィルム４の被着体５側の面とは反対側の面から、フィルム４を圧縮空気などで加圧することでフィルム４を被着体５に被覆させてもよい。あるいは、フィルム４を金型などで押し当てることで被着体５に被覆させてもよい。

【0064】

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。

【符号の説明】

【0065】

１００ 生産ライン、１ 搬送システム、２ 被覆装置、３ 制御装置、４ フィルム、５被着体、６ 搬送台、７ 治具、２０ フィルム支持ユニット、２１ フィルム搬送ユニット、２２ チャンバ、２３ 気圧調整ユニット、２４ 第１把持ユニット、２５ 第２把持ユニット、２６ 第１昇降ユニット、２７ 第２昇降ユニット、２８ 被着体昇降ユニット、２９ 加熱ユニット、７０ 凸部、１６０１ 載置面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】