JP4638787B2

JP4638787B2 - 物品積層処理方法及び装置

Info

Publication number: JP4638787B2
Application number: JP2005224905A
Authority: JP
Inventors: 誠木之内; 勝河原
Original assignee: 株式会社協真エンジニアリング
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: JP2007041253A

Description

本発明は、物品処理方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、物品を加圧加熱処理する際に有用に使用される積層方法及び装置に関し、更に詳細には、例えば、液晶デイスプレー装置を構成する偏光板やガラス基板、更には配向膜や、カラーフィルター等の部材を組付けかつこれらを加圧脱泡処理する際に極めて有効に機能する物品積層処理方法及び装置に関する。本発明は、所望の物品、例えば偏光板をガラス基板に貼り付けた状態の被加工物を、枚葉式にて供給し積層しながら、加圧脱泡処理する偏光板加圧脱泡処理手段として特に有用に使用され得る物品積層処理方法及び装置である。

これまで、例えば偏光板をガラス基板に貼り付けた状態の被加工物を加圧脱泡処理する際に使用される加圧脱泡処理装置は、一方の端部から被加工物を装置内へ導入し、内部で処理した後、他方の端部から送り出すような中空のトンネル形状を有していた。更に当該装置はその両端部が密封扉で封止されており、被加工物を装置へ出し入れする時だけそれらの密封扉を開閉する構成となっている。公知のように一般に、このような加圧脱泡処理は、例えば、内部圧力が約０．５ＭＰａ（５Ｋｇ／ｃｍ２）程度で、温度が約５０℃程度の恒温状態に保持された高温高圧の密封容器内に、当該被加工物を１５〜３０分間滞留させることにより行なわれている。このような公知のインライン方式の加圧脱泡装置を当業者は一般にトンネルタイプ装置と呼称している。また、同様に中空形状の加圧処理容器であって片側にだけ密封扉を有し他側を密閉壁にて覆い被加工物を当該片側の密封扉からのみ出し入れする形式のものも知られている。

公知のトンネルタイプの加圧脱泡処理装置においては、当該装置内における作業効率の向上を図るため、通常、偏光板をガラス基板に貼り付けて構成した被加工物を、当該装置の外部で予め例えば２０〜５０枚程所定の間隙をおいてカセット状に積載し、装置の入口からカセット単位でトンネル装置内へ供給し、トンネル内へ所定時間だけ滞留させて、例えば温度５０℃、圧力０．５ＭＰａで加圧脱法処理した後、当該装置の出口から処理済みの製品として取り出していた。

しかしながら、このような作業様式においては、被加工物を装置へ出し入れするため当該装置の入口及び出口を開放するたびに、装置内の温度と圧力が大気中に放出され、装置内の温度と圧力が容易に室温（常温）及び大気圧（常圧）まで下がる。このため、装置内において被加工物に加圧脱泡処理を施そうとするとき、装置内の温度と圧力を常温及び常圧から所望の温度及び圧力まで上げ直さなければならない。そして、カセット状に積載した被加工物の加圧脱泡処理が終了してそれらを装置から取り出すため装置の出口扉を開放し、次のカセットを装置内に導入するため入口扉を開放すると、再び装置内の処理温度と処理圧力が急速に常温常圧まで下がる。そのため、加圧脱泡処理を施そうとする度に、装置内の温度と圧力を常温常圧状態から所望の例えば５０℃、０．５ＭＰａまで上げ直さなければならず、圧力損失及び熱エネルギー損失が非常に多いという問題点があった。最近では一度に大量の被加工物を加圧脱泡処理するため、カセット状に積載する仕掛品の数量を更に多くし、それらを一度に供給出来るように、トンネル装置の容積を一層大きくしているものもある。そのような装置では、カセット自体の重量が過大となり、カセットの移動に要する作業性が劣化し、其の上、扉の開放時間が長くなり、従って装置内からのエネルギー損失も一層大きくなり、このため、容積が大きくなったトンネル装置内の温度及び圧力を所定値まで上昇させるための時間が長くなり、結果的に加圧脱泡処理に要する時間が全体として長くなるという問題点があった。更に、扉の開放時間を短くするため、カセット状に積載した被加工物をバッチ方式にて供給する方法も試みられているが、エネルギー損失の全体量には殆ど変化をもたらしていないのが現状である。

このような問題点を解消するために、先に本件出願人は、新規な物品加圧処理装置を開示した。この装置は装置の中間部にあって密封構造を有している物品加圧処理室と、当該処理室の入口側に設置してある第１室と、当該処理室の出口側に設置してある第２室と、被加工物を第１室へ導入するための導入手段と、第２室から所定の処理が施された被加工物を搬出する搬出手段と、を有しており、これらの第１室及び第２室は、それぞれ第１密封扉及び第２密封扉により処理室から開閉自在に封止遮断されており、導入手段に近接した第１室の入口端部と搬出手段に近接した第２室の出口端部が、それぞれ導入扉と搬出扉により大気中から封止遮断されており、処理室と第１室、更には処理室と第２室は、導管にて互に連通されており、これらの導管にはそれぞれ調圧弁が設けてある。その結果、この物品加圧処理装置は、被加工物を処理室へ導入し、そこから搬出するときに第１室や第２室を開閉しても、処理室内部の温度及び圧力等の雰囲気が無駄に外部へ漏出するということがなくなり、エネルギー損失が著しく防止され、また処理時間を著しく節約することが可能となった。

特開２００４−３５８３７７号

しかしながら、この物品加圧処理装置においては、被処理物品がトレーに搭載した状態で移動されるため、処理後の物品を装置から搬出した後に、当該トレーを最初の位置へ戻す必要があり、また、加圧脱泡処理室内において、トレーに搭載された被処理物品を上下方向に移動させると共に第１室から第２室の方向へ順次移動させる必要がある。そのため、トレーの戻し機構やトレーの上下方向及び進行方向への移動機構が必要であり、装置全体の価格が幾分高価になるという課題があった。

更に、この物品加圧処理装置においては、例えば長さが１０００ｍｍ以上の寸法を有するガラス基板を処理しようとすると、ガラス板の中央部分がたわみ、適切な処理が出来ないという課題があった。また、所望の物品を加圧脱泡する処理能力に比較して、物品が供給されて来る時間即ちタクトタイムが速いため、当該物品の供給時間を遅くする必要があり、その結果、生産性が悪くなるという課題があった。

本発明においては、上記課題を解消するために、複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する方法であって、上流から被加工物１２を導入すること、導入された被加工物１２を１タクトタイム毎に積層部１６へ積層すること、積層部１６へ積層した被加工物１２と上流から導入する新たな被加工物１２とを交互に受け入れて所定数の被加工物を予備加圧加熱する部所１８へ積層すること、予備加圧加熱する部所１８へ積層された被加工物を順次加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段５２へ移送すること、加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段に積層した被加工物を同部所内の別の積層手段へ移送すること、その後加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０から被加工物を減圧部２２へ移送し積層すること、減圧部から被加工物を順次下流の装置へ送り出すこと、積層部１６へ積層した被加工物が予備加圧加熱をする部所へ対して移送された時点で当該積層部１６への積層作業を行ない次いで順次隣接する積層手段を介して被加工物を減圧部の積層手段まで移送すること、の諸工程を繰り返すことにより物品を積層して所望の処理を行なう物品積層処理方法及びそれを具体化するための装置として、複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する装置であって、導入部１４からの被加工物１２を１タクトタイム毎に受け入れこれを積層する積層部１６と、積層部１６へ積層した被加工物１２と導入部１４からの被加工物１２とを交互に受け入れこれらを積層する予備加圧加熱部１８と、予備加圧加熱部１８から供給される被加工物へ加圧加熱脱泡処理を行なう加圧加熱脱泡部２０と、処理済の被加工物を積層する減圧部２２と、減圧部２２から処理済みの被加工物を搬出する搬出部２４と、からなり、積層部１６と予備加圧加熱部１８とが壁１９により仕切られており、予備加圧加熱部１８と加圧加熱脱泡部２０及び加圧加熱脱泡部と減圧部２２とが壁２１により仕切られており、減圧部２２と搬出部２４とが壁２３により仕切られており、これらの壁１９、２１、２３には扉６２、６４、６６、６８により閉じられている通路部６３、６５、６７、６９が形成されている加圧加熱脱泡処理装置を提供する。また、この本発明は、積層手段３２、５０、５２、５４、５６、５８の各々が、被加工物の進行方向に間隔を置いて配置されている複数のスタッカ手段と、被加工物を進行方向に搬送するローラ手段と、を有しており、更にこれらの各スタッカ手段には被加工物の進行方向に直交する方向に伸びる開口部が積層配置されており、かつローラ手段の上縁部が形成する直線レベルＬ−Ｌが、開口部が形成する被加工物受け入れ面よりも僅かに上方に位置している装置を提供する。更にまた、本発明の加圧加熱脱泡処理装置は、積層部１６の積層手段３２が１タクトタイムに対応して作動し、これに対して予備加圧加熱する部所１８の積層手段５０、加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段５２、５４、５６、及び減圧部２２の積層手段５８が０．５タクトタイムに対応して作動する。これにより、上述の課題は完全に解消されている。

この装置では、導入部１４から１枚のパネルが装置へ導入される１タクトタイムの間に第１室、第２室、第３室においては２枚のパネル処理が行われている。この結果、パネルの渋滞が発生することはない。また、トレーの戻し機構やトレーの上下方向及び進行方向への移動機構を不要として、装置全体の価格の低減化を図ることが出来るのである。更に本発明は、物品積層方法を改良することにより加圧脱泡処理能力を改善しこうして物品供給時間に適合した処理能力を保証するものである。其の上、本発明においては、どのような長大物パネルでも、処理作業中、当該長大パネルを高い精度で平坦状態に保持することが可能であり、従ってこれから将来においてもたらされる大型パネルの処理が極めて容易に達成出来るのである。また、パネルを積層手段へ移送して積層する度にその上下位置が入れ替わるので、第２室即ち処理室の場所的な影響又は条件を受けにくく、均一な品質を有するパネル処理が可能である。また、この発明においては、積層手段３２から第１室１８の積層手段５０へパネルを移送するときも、第２室２０の積層手段５６から第３室２２の積層手段５８へパネルを移送するときも、扉６２、６４及び扉６６、６８の何れかが常に閉鎖状態にあるので加圧加熱脱泡処理を行なう第２室２０の雰囲気が外部に漏れることはなく、圧力及び温度の無駄がないのである。

以下、本発明について述べる。本発明は種々の物品積層加圧加熱処理装置に有効に使用出来るものであるが、ここでは、例示として偏光板用の加圧脱泡装置（オートクレーブ装置）に応用した具体例について述べる。図１において、符号１０は特に偏光板を積層しながら加圧加熱して脱泡処理する装置として有用に使用される物品積層処理装置を示す。この装置１０の全体は、好ましくは、図示していないクリーンルーム内に配置されており、概括的には、例えば偏光板をガラス基板に貼り付けた状態の被加工物を形成する公知の形成装置（図示無し）により形成された被加工物即ちパネル１２を当該装置１０へ枚葉方式にて導入する導入部１４と、所定枚数の被加工物１２を一時的に積層保持する積層部１６と、積層部１６に積層された被加工物１２と導入部１４から導入される被加工物１２を同時に積層状態に受け入れこれらに予備的な加圧加熱処理を施す第１室からなる予備加圧加熱部１８と、予備加圧加熱部１８内にて予備的に処理された被加工物１２を積層し直しながら実質的に加圧加熱しながら脱泡処理する第２室からなる加圧加熱脱泡部２０と、加圧加熱脱泡部２０の下流位置にあり脱泡処理された処理済の被加工物１２を積層し直しながら常圧状態に戻す第３室からなる減圧部２２と、処理済の被加工物１２を当該装置１０から次工程へ枚葉方式にて搬出する搬出部２４と、により構成されている。

導入部１４は、図示しない公知の形成装置により形成された被加工物即ちパネル１２を当該装置１０へ導入するため導入手段３０を有している。導入手段３０は、例えば、被加工物１２の進行方向に対して互いに離置されかつ被加工物を所定位置にて停止することが出来る４個のローラ手段から構成されているが、被加工物の進行方向寸法が大きい場合には被加工物を平坦な状態で移動することを保証するため、より多くのローラ手段を被加工物１２の進行方向に対して離置して配置することも出来る。更にこれらのローラ手段の各々は、被加工物の進行方向に対して直交する方向に互いに離置された４個の細いローラにて構成されている（例えば図１０参照）。これは、被加工物を送給する時の摩擦抵抗力を出来るだけ少なくしかつ被加工物へ対する損傷を出来るだけ少なくするためである。しかしこれに限定されるものではなく、被加工物１２の幅方向が大きい場合には被加工物を平坦な状態で移動することを保証するため、より多くのローラ手段を被加工物の進行方向に対して直交する方向に互いに離置することが出来る。更に必要に応じて、被加工物１２の幅方向全体に延びるような長いローラにより構成することも可能である。導入手段３０は、ローラ以外にもベルトコンベアを用いることも可能であろう。上述の事項は、後述するローラ手段３４や、各積層手段５０、５２、５４、５６、５８に用いられているローラ手段や搬出部２４の搬出手段６０においても同様である。

積層部１６は、導入部１４から導入手段３０を介して枚葉方式にて導入される所定枚数の未処理の被加工物１２を一時的に積層保持する機能を有している。このため、積層部１６は、導入手段３０によって送り込まれる被加工物１２を積層する積層手段３２を有している。積層手段３２は、導入手段３０によって送給されてくる被加工物１２を受け入れてこれを所定位置に停止する機能を有するローラ手段３４と、所定位置へ停止した被加工物１２を順次縦方向に移動して積層するためのスタッカ手段３６と、により構成されている。

積層手段３２について、図９及び図１０を参照しながら更に詳細に述べる。積層手段３２を構成するローラ手段３４については既に述べた通りであるので、特にスタッカ手段３６について以下述べる。スタッカ手段３６は、図に示すように、天板３８と、該天板３８から被加工物１２の矢印３１（図１参照）で示す進行方向に直交するように、所定の間隔をおいて垂下している複数の垂直枠体４０と、により構成されている。各垂直枠体４０は同一の寸法及び形状を有しており、それぞれの垂直枠体には、被加工物１２が進行方向に移動しながら侵入し所定位置にて停止して積層することが出来る複数（図示の例では５個）の開口部４２が上下方向に等間隔に配置されている。これらの開口部４２の幅寸法は、図１０に示すように、被加工物１２の幅寸法よりも幾分広い寸法を有しており、各開口部４２は被加工物の下面を浮上支持する機能を提供するものである。なお、図９に示す例では垂直枠体４０は、被加工物の前端部と後端部とを支持する２つの端部垂直枠体と被加工物の中間部を支持する１つの中間垂直枠体とから成る３個の垂直枠体により構成されているが、これに限定されるものではないことは前述の通りである。例えば、被加工物１２の長さ寸法即ち進行方向長が１０００ｍｍを越すような長大物である場合には、中間垂直枠体の数を更に例えば２個、３個、又は５個と増やすことが出来る。それにより例えば１０００ｍｍの長さを有する長大物の支持間隔を夫々約３３０ｍｍ、２５０ｍｍ又は１６０ｍｍとすることが出来、これにより長大物を加圧加熱脱泡処理する際においても当該長大物をほぼ水平状態に保持することが出来るのである。もし長さ方向の支持間隔を１００ｍｍとしたい場合には中間垂直枠体の数を９個とすればよい。また、前述した様に、被加工物を支持するこれらのローラ手段の各々は、被加工物の進行方向に対して直交する方向に互いに離置された４個の細いローラにて構成されている（例えば図１０参照）が、被加工物の幅寸法が広くなれば、この数を多くすることも出来る。即ち、例えば、被加工物の幅寸法が２３７ｍｍの場合、４個の細いローラを使用した場合では、幅寸法の支持間隔が約７５ｍｍとなり、５個の細いローラを使用した場合には、約５５ｍｍとなる。なお、天板３８と垂直枠体４０とを合成樹脂材料等により一体的に形成することによりスタッカ手段３６を一体構成物とすることも出来る。

次に、予備加圧加熱部１８について述べる。第１室を提供している予備加圧加熱部１８は、積層部１６から送給されてくる被加工物１２と導入部１４の導入手段３０から直接送給されて来る被加工物１２とを交互に受け入れて積層保持し、これらに予備的な加圧加熱処理を施す機能を有している。この第１室１８は、周囲を好ましくは耐熱密封壁１９にて包囲されており、必要に応じて、予備的な加熱室及び圧力室として作動することが出来る構成となっている。このため該第１室１８の内部には公知の加熱手段４６Ａが配設され、更に外部から高圧流体を供給して室内部の圧力を調整するための圧力調整手段４８Ａが接続されている。この第１室１８の内部には、積層部１６の積層手段３２に関して詳述したと同様の積層手段５０が配設されている。即ち、積層手段５０は、ローラ手段５０Ａとスタッカ手段５０Ｂとから成る。ここで、積層手段５０は前述した積層手段３２と実質的に同様の構成を有しているので積層手段５０についての詳述は省略する。しかしながら、この第１室１８の積層手段５０が積層部１６の積層手段３２と異なる点は、積層手段５０のスタッカ手段５０Ｂを構成している垂直枠体の垂直長にある。即ち、第１室１８内部に配置された垂直枠体の垂直長は、積層部１６に配置された垂直枠体の垂直長の２倍の長さを有しており、そのため図９及び図１０の例で、積層部１６の垂直枠体４０が夫々例えば５個の開口部４２ａ〜４２ｅを有しているとすれば、予備加圧加熱部１８の垂直枠体は夫々が２倍の１０個の開口部を有しているのである。よってこの予備加圧加熱部即ち第１室１８は、被加工物１２を完全に収容出来るだけの進行方向長さ及び幅と、積層部１６において積層される被加工物の枚数の少なくとも２倍の被加工物を収容出来る高さ寸法と、を有している。このため、該第１室１８は、積層部１６におけるスタッカ手段の上下方向寸法の少なくとも２倍の上下方向移動寸法を提供出来るものでなければならないのである。

次に加圧加熱脱泡部を提供している第２室２０について述べる。第２室２０は、第１室１８から送給されてくる被加工物１２を順次受け入れて積層保持し、これらに加圧加熱脱泡処理を施す機能を有している。この加圧加熱脱泡室２０は、周囲を好ましくは耐熱密封壁２１にて包囲され、内部が常時加圧加熱脱泡処理が適切に実行出来るような所定の圧力及び温度に維持されており、被加工物を加熱及び加圧しながら脱泡処理をすることが出来る構成となっている。このため該第２室２０の内部には公知の加熱手段４６Ｂが配設され、更に外部から高圧流体を供給して室内部の圧力を調整するための圧力調整手段４８Ｂが接続されている。またこの第２室２０の内部には、積層部１６に関して詳述したと同様の、ローラ手段とスタッカ手段とから成る複数の積層手段５２、５４、５６が配設されている。このローラ手段及びスタッカ手段から成る各積層手段５２、５４、５６は前述した予備加圧加熱部１８の積層手段５０と実質的に同様の構成を有している。従ってここでは積層手段５２、５４、５６についての詳述は省略する。図示の例では、第２室２０は３セットの加熱手段４６Ｂを具備しているが、これに限定されるものでないことは明らかである。また、圧力調整手段４８Ｂを複数個設けることも可能であることは明らかである。当業者に明らかなように、脱泡時間を多くしたい場合などには、この積層手段を更に４個、５個と追加することも出来るし、また所望の脱泡時間を満足するならば、積層手段を１個又は２個として、積層高さを高くすることも可能である。これら積層手段の追加は第２室２０を長く形成することにより容易に達成出来、また、積層手段の高さ調整はスタッカ手段の垂直枠体の長さを増加することにより容易に達成出来るのであり、これは単なる設計的事項である。

次に、減圧部を提供している第３室２２について述べる。第３室２２は第２室２０内で加圧加熱脱泡処理された処理済の被加工物を加圧加熱脱泡部２０から常温常圧の後続作業域へ搬出するための準備をする領域である。第３室２２は、前述の積層部１６と実質的に同様の構成を有している。即ち、第３室２２は周囲を好ましくは耐熱密封壁２３により包囲され、其の内部には、必要に応じて公知の加熱手段４６Ｃが配設され、更に外部から高圧流体を供給して室内部の圧力を調整するための圧力調整手段４８Ｃが配置され、加熱室及び圧力室として作動することが出来る構成となっている。この第３室２２の内部にも、第１室１８に関して述べたと同様の、ローラ手段とスタッカ手段とから成る積層手段５８が配設されている。このローラ手段及びスタッカ手段から成る積層手段５８の構成は前述した積層手段５０と実質的に同様の構成を有している。従ってここでは積層手段５８についての詳述は省略する。この減圧部即ち第３室２２は、脱泡処理済の１バッチ分の被加工物１２を完全に積層収容出来るような進行方向長さ寸法、幅寸法及び高さ寸法を有している必要がある。

次いで、搬出部２４について述べる。搬出部２４は、減圧部２２に積層保持されている処理済の被加工物を枚葉方式で１枚ずつ後続する公知の組み付け装置へ供給するため処理済の被加工物を減圧部２２から後方へ搬出する作業を行う。搬出部２４は前述の導入部１４の導入手段３０と実質的に同一の搬出手段６０を有しているものである。

本発明においては、図において明らかなように、導入部１４の導入手段３０、積層部１６のローラ手段３４、更には各積層手段５０〜５８のローラ手段又は搬送手段、搬出部２４の搬出手段６０は、全て共通した同一レベルに配置されていることが望ましい。また、第１室１８、第２室２０、第３室２２を構成している各耐熱密封壁１９、２１、２３は夫々独立して構成することも出来るし、図示のように一体的に構成することも出来る。なお、これらの耐熱密封壁１９、２１、２３には夫々通路部６３、６５、６７、６９（図３、図４、図７、図８参照）が設けてあり、これらにより各室１８、２０、２２と、積層部１６と、搬出部２４とが連通する。なお、これらの通路部には、開閉自在な扉６２、６４、６６、６８が設けてある。これらの扉は、常時、密封状態で閉じることが可能な封止扉であり、扉６２を開放することにより、被加工物１２を予備加圧加熱部１８へ導入することが出来、扉６４を開放することにより被加工物１２を予備加圧加熱部１８から加圧加熱脱泡部２０へ移送することが出来、更に扉６６を開放することにより脱泡処理済の被加工物１２を脱泡部２０から減圧部２２へ移送することが出来、また、扉６８を開放することにより処理済の被加工物１２を減圧部２２から常温常圧領域の搬出部２４へ搬出することが出来る。

また、被加工物１２を搬送するローラ手段は、被加工物に傷をつけることのないような処理を表面に施してあることが望ましい。なお、被加工物を所定位置で停止することはセンサー手段を用いることにより容易に達成することが出来る。また、被加工物１２を下面から浮上支持する作用を提供している各垂直枠体に設けた各開口部下面には、必要に応じて樹脂製の半球形状を有する支承突起を固着配置することが出来る。これにより被加工物をその支承突起が点支持することが出来、被加工物の変形や傷の付着を防止することが出来るからである。

以下に、本発明の作動について述べる。以下の具体例では、例えばガラス基板に偏光板を貼り付けた被加工物パネルであって、長さが４２２ｍｍ、幅が２３７ｍｍ程度のパネル（１９インチ相当のパネル）から、長さが１０４２ｍｍ、幅が５８５ｍｍ程度の大きさを有するパネル（４７インチ相当のパネル）を、０．５ＭＰａ（５Ｋｇ／ｃｍ２）の圧力で５０℃から８０℃程度の温度で保持時間を３０分程度とし、ＯＤＦ後の液晶内の泡を消す作業を行うことを前提として述べる。なお、タクトタイムは、１９インチ相当のパネルでは２０秒、４７インチ相当のパネルでは３５秒とし、パネルの移送方向は短辺を川幅方向とする。しかしこれらは一例であって、これに限定されるものではない。前段工程において作成されたパネルである被加工物１２は導入手段３０を介して導入部１４へ２０秒又は３５秒置きに定期的に導入される。また、図示の例では、図を簡略化するため、積層部１６の積層手段３２を構成しているスタッカ手段３６に形成する開口部４２の数を、図９に示すように、５個（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ）とし、更に、第１室１８、第２室２０、第３室２２に配置した積層手段５０、５２、５４、５６、５８のスタッカ手段の開口部の数を１０個として示しているが、実際の装置においては後述するようにこれらの開口部の数は夫々この４〜５倍の個数が設けられるものと思われる。

初期作業に際して、導入手段３０を介して導入部１４へ導入されたパネル即ち被加工物１２は、次いで、図１、図９及び図１０に示すように、積層部１６のローラ手段３４により、予め待機していた当該積層部１６のスタッカ手段３６を構成する垂直枠体４０に設けた最上部の開口部４２ａに導入され、所定の停止位置に静止する。その後、次のパネル即ち被加工物が供給されてくる所定のタクトタイム（例えば２０秒とする）が経過する前に、例えば１０秒以内に積層部１６のスタッカ手段３６を１開口部の寸法分だけ上方へ移動させ、上から２番目の開口部４２ｂがローラ手段３４のレベル位置に来るような位置でスタッカ手段３６を待機させる。最初の導入時間から２０秒後に次のパネルが導入部１４から導入され、このパネルはローラ手段３４によりスタッカ手段３６の上から２番目の開口部４２ｂへ導入され同様にそこに静止し積層される。次いで、同様な方法でスタッカ手段３４を１つの開口部の寸法分づつ順次上方へ移動することによりタクトタイムに対応して、積層部１６におけるスタッカ手段３６を構成している垂直枠体４０の開口部４２が５つの場合、全ての開口部４２ａ〜４２ｅが被加工物パネルで満たされる（図２参照）。なお、図９及び図１０により明らかなように、パネル１２が垂直枠体４０の開口部４２に導入されるときの各ローラ３４の上面を結ぶ直線位置即ちパネル１２が移送されるレベル位置（図９の線Ｌ−Ｌで示す）は、垂直枠体４０に設けられた各開口部４２の下縁位置即ちパネルを浮上支持する位置より幾分上方にある。これにより被加工物即ちパネルがローラ手段によって進行方向３１に移送されるときには、パネルは開口部の下縁部に衝突することはなく、安全に移送され、更にスタッカ手段が１開口部の寸法だけ上昇するときに該開口部の下縁部がパネルを下側から浮上支持することによりパネルを安全に上方へ持上げることが出来るのである。なお、スタッカ手段がパネルを開口部へ受け入れるために待機する待機位置は、パネルが開口部へ供給されたときにそのパネルが開口部の下縁に衝突することなく開口部へ受け入れられるように開口部の下縁の僅か上方位置がこのレベル位置に一致する位置である。

図２に示すように積層部１６のスタッカ手段が満杯状態になったなら、直ぐに、即ち、次のパネルが供給されて来る前に、これまで閉鎖状態にあり所望の処理圧力及び処理温度に調整可能な第１室である予備加圧加熱部１８の入口側の扉６２（図２参照）を開放して積層部１６と第１室１８との間の壁１９に通路部６３を形成する（図３参照）。しかし、このときも、第２室２０の扉６４は閉じているので、第２室２０の高温高圧雰囲気が第２室２０から漏れることはない。通路部６３の寸法は、一つの被加工物がそこを介して確実に積層部１６から予備加圧加熱部１８へ通過出来る程度の寸法があればよい。以下に述べる通路部６５、６７、６９においても、これらの通路部の寸法は、上流から下流へパネルがそこを介して確実に通過出来る程度の大きさを有していることが要求されるのである。なお、図において、通路部を黒く塗りつぶしている時は通路部が扉で閉鎖され、白で示している時は通路部の扉が開放されている状態を示している。

この状態で、積層部１６のスタッカ手段３６の最下部開口部４２ｅ（図９）へ積層されたパネル１２を、通路部６３を介して移送し、図１１及び図１２に示すように、第１室１８のスタッカ手段５０Ｂの最上部開口部へ移送しかつ該開口部の適切な位置へ静止する。次いで、当該第１室１８のスタッカ手段５０Ｂを上方へ僅かに移動してパネルを開口部にて確実に浮上支持し（図１３、図１４）、更にスタッカ手段５０Ｂを僅かに上昇し、当初の最上部開口部位置から一開口部に相当する距離だけ上昇した位置即ち上から２番目の開口部がパネルを受け入れることが可能な待機位置にてスタッカ手段５０Ｂを待機させる。このとき、積層部１６のスタッカ手段の最下部開口部４２ｅ（図９）に積層されていたパネルは既に第１室１８へ移送されているので空隙状態となっている。この状態で導入部１４からのパネル到着を待つ。そしてタクトタイムが満たされて次のパネルが導入部１４から導入されると、そのパネルは、積層部１６のスタッカ手段３６の今や空隙状態となっている最下部開口部４２ｅを通過し、更に壁１９の通路部６３を通過し、第１室１８にあるスタッカ手段５０Ｂの上から２段目の開口部に収容されそこに静止する（図１５、図１６）。

次いで、次のタクトタイムに至る前に、第１室１８のスタッカ手段を更に一段上昇し上から３番目の開口部を待機位置にて待機状態とする。この状態において積層部１６のスタッカ手段３６を一段下方に下げ、下から２番目の開口部４２ｄを通路部６３に対置させ、積層部１６のローラ手段３４を起動してスタッカ手段３６の下から２番目にあるパネルを第１室１８のスタッカ手段の上から３番目の開口部へ供給しそこへ収容する。その後直ちに第１室のスタッカ手段を更に一段上昇し、タクトタイムを待つ。以下同様の手順により、タスクタイムを利用して、積層部１６のスタッカ手段に積層されたパネルと、導入部１４から直接導入されるパネルとを交互に受け入れることにより第１室１８のスタッカ手段５０Ｂの開口部全体を、パネルで満たすのである（図３参照）。スタッカ手段の開口部全体がパネルで満たされた時点で通路部６３の扉６２を閉じる。その後、第１室１８の加熱手段４６Ａと圧力調整手段４８Ａとを起動し、第１室１８内の温度と圧力を約５０℃、０．５ＭＰａまで上昇させる。このとき、積層部１６のスタッカ手段３６は、図１又は図３に示すような初期位置即ち最下方位置へ戻っている。

なお、加熱手段４６Ａは予め機能させておくことが出来る。その場合には扉６２を閉じた後に圧力調整手段４８Ａのみを起動させる。この結果、第１室１８の温度及び圧力が、第２室２０の温度及び圧力と同一となり第１室１８内において脱泡作業が開始される。ここで、第２室の加熱手段４６Ｂ及び圧力調整手段４８Ｂは予め起動状態となっており、通常の高温高圧脱泡作業環境、例えば５０℃、０．５ＭＰａ圧力が維持されている。

この状態で、第２室２０の扉６４を開放して通路部６５（図４）を形成する。第１室１８と第２室２０とを仕切る扉６４の開放は、両室１８、２０の圧力が実質的に同一となっているので、容易に達成することが出来る。ここで、前述と同様の方法で、第１室１８の積層手段５０の最下部開口部から第２室即ち加圧加熱脱泡部２０の積層手段５２の最上部開口部へ対して、脱泡処理途中のパネルを、通路部６５を介して送給する。前述と同様に、第１室１８の積層手段５０を一段づつ降下させると共に、第２室２０の積層手段５２を一段づつ上昇させながら、被加工物（パネル）を順次予備加圧加熱部即ち第１室１８から第２室２０へ移送する。この移送作業においては、被加工物１２が導入部１４へ送られてくるタスクタイム（２０秒）内に２枚のパネルを、即ち０．５タクトタイムで１枚のパネルを移送する必要がある。導入部１４から導入されるパネルがジャムを生じることなくそれらのパネルを円滑に処理するためである。この作動はローラ手段等の搬送手段の回転数を調節することにより容易に達成することが出来るのである。この間に、導入部１４から送られてくるパネルは積層部１６の積層手段３２に対して、当初述べたと同様の方法にてタスクタイムに応じてパネルの積層集積保持が開始する。其の結果、第１室１８内の積層手段５０からパネルが第２室２０の積層手段５２に完全に移送されたときには、積層手段５０は最下部位置に、積層手段５２は最上部位置にあり、また積層部１６の積層手段３２には、導入部１４から１タクトタイム毎に処理されるべき新たなパネル１２が供給されることによって、全ての開口部へパネルが搭載された状態となるのである（図４参照）。第１室１８から第２室２０の積層手段５２へ全てのパネルが移送された時点で通路部６５を閉じる。第２室２０内にてパネルへ対する加圧加熱脱泡処理が継続される。一方、第１室１８においては、圧力調整手段４８Ａを作動して該第１室１８の圧力を常圧に戻しておく。

次のタクトタイムが開始する迄の間に、図２及び図３において述べたように、第１室１８の扉６２を開き通路部６３を開放し、該通路部６３を介して積層手段３２の最下部開口部からパネルを積層手段５０へ移送する。その後は、前述の様に、導入部１４からのパネルと積層手段３２からのパネルを交互に受領しながら第１室１８にある積層手段５０の全ての開口部へパネルを受け入れる。この間に、第２室２０の積層手段５２に積層され脱泡処理が行なわれているパネルを順次第２室２０の積層手段５４へ移送する。移送の方法は前述の移送方法と同様である。この移送は第２室２０内で行われるので、この移送の間にも脱泡処理が継続されている。このときの積層手段３２、５０、５２、５４の位置状態を図５に示す。

この状態から、前述と同様の方法で、第１室１８の扉６２を閉じ、第１室１８の温度及び圧力を脱泡処理可能状態まで上昇させ、次いで、第２室２０の扉６４を開放し、こうして第１室から第２室へパネルを移動するのである。この間に、第２室２０内では、積層手段５４から積層手段５６へのパネル移送が行なわれ、更に、積層手段３２には次のパネルが積層される。この状態を図６に示す。

その後、扉６６を開放して通路部６７から第２室２０内で脱泡処理を施されたパネルを第３室２２の積層手段５８へ移送する。ここで注意されるべきことは、第３室２２は予め第２室の高温高圧状態と同様の雰囲気に調整されているということである。それにより扉６６の開放が容易に達成されるのである。扉６６を開放しても扉６８が閉じているので、第２室２０の脱泡雰囲気が外へ漏れることはない。これと同時に、第２室２０では、パネルが積層手段５２から積層手段５４へ移送され、更に第１室１８の積層手段５０へ新たなパネルが積層される。この状態が図７に示してある。

その後、図８に示すように、第３室２２の扉６６を閉じる。次いで、圧力調整手段４８Ｃを介して第３室２２内の圧力を常圧に戻す。その後に扉６８を開放して通路部６９を形成する。こうして第３室２２から当該通路部６９を介して処理済のパネルを積層手段５８の最下部開口部から順次、図示していない下流の組立装置へ、搬出手段６０により搬出する。搬出が完了した後、扉６８を閉じ、更に圧力調整手段４８Ｃを起動して第３室２２を脱泡処理可能状態に戻しておく。以下同様の作業を順次繰り返す。

このように、本発明では、積層手段３２へ１タクトタイム毎に１枚のパネルが積層されるのに対して、第１室〜第３室の積層手段５０、５２、５４、５６、５８には同じ１タクトタイム毎に２枚のパネル移動を行なうものである。従って、脱泡処理時間を３０分即ち１８００秒とすると、実際の処理作業が第１室へ全てのパネルが積層された段階から始まり第３室へ全てのパネルが移送されるまでの間に終了するものであるので、実質的に第２室にパネルが存在する時間を１８００秒とするように考慮すれば、積層手段５０〜５８の実際の開口部の数をＮ、タクトタイムをＴ、第２室内の積層手段の数をＳとすれば、Ｔ／２の間に１枚のパネル移動が行われるので、１枚のパネルが第２室内に存在する時間が１８００秒となればよいので、（Ｔ／２）×Ｎ×Ｓ＝１８００秒の式が成り立つ。ここで、Ｔを２０、Ｓを３とおけば、１０×Ｎ×３＝１８００であるから、Ｎ＝６０となる。しかしながら、実際には、図示の例において、パネルの処理はパネルが第１室へ積層配置完了した時点から開始し、第３室へ積載完了する時点まで継続するので、Ｓ＝５とおくことも実用上可能である。この場合には、Ｎ＝３６となる。これらは扉の開閉時期に関連するソフトウェア的な事項である。このことから、もしＮ＝６０とすれば、積層部１６を構成するスタッカ手段に形成する開口部の数は３０であり、Ｎ＝３６とすれば、開口部の数は１８となるのである。

また、図示の例においては、各積層手段のスタッカ手段に形成した開口部の全てが満たされた後に次のスタッカ手段へのパネル移送を開始するように記述したが、必要によっては、各スタッカ手段において、最下部開口部へ積層されるべきパネルは、直接次のスタッカ手段の最上部開口部へ移送させそこに積層させることも可能である。例えば、第２室２０の積層手段５４の最下部開口部へ積層されるべきパネルを直接これに隣接する積層手段５６の最上部開口部へ送り込むことである。

本発明は、例えば、例えば、液晶デイスプレー装置を構成する偏光板やガラス基板、更には配向膜や、カラーフィルター等の部材を組付けかつこれらを加圧脱泡処理する際に極めて有効に機能する物品積層処理方法及び装置に関し、特に複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する方法であって、上流から被加工物１２を導入すること、導入された被加工物１２を１タクトタイム毎に積層部１６へ積層すること、積層部１６へ積層した被加工物１２と上流から導入する新たな被加工物１２とを交互に受け入れて所定数の被加工物を予備加圧加熱する部所１８へ積層すること、予備加圧加熱する部所１８へ積層された被加工物を順次加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段５２へ移送すること、加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段に積層した被加工物を同部所内の別の積層手段へ移送すること、その後加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０から被加工物を減圧部２２へ移送し積層すること、減圧部から被加工物を順次下流の装置へ送り出すこと、積層部１６へ積層した被加工物が予備加圧加熱をする部所へ対して移送された時点で当該積層部１６への積層作業を行ない次いで順次隣接する積層手段を介して被加工物を減圧部の積層手段まで移送すること、の諸工程を繰り返すことにより物品を積層して所望の処理を行なう物品積層処理、及びそれを具体化する装置であって複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する装置であって、導入部１４からの被加工物１２を１タクトタイム毎に受け入れこれを積層する積層部１６と、積層部１６へ積層した被加工物１２と導入部１４からの被加工物１２とを交互に受け入れこれらを積層する予備加圧加熱部１８と、予備加圧加熱部１８から供給される被加工物へ加圧加熱脱泡処理を行なう加圧加熱脱泡部２０と、処理済の被加工物を積層する減圧部２２と、減圧部２２から処理済みの被加工物を搬出する搬出部２４と、からなり、積層部１６と予備加圧加熱部１８とが壁１９により仕切られており、予備加圧加熱部１８と加圧加熱脱泡部２０及び加圧加熱脱泡部と減圧部２２とが壁２１により仕切られており、減圧部２２と搬出部２４とが壁２３により仕切られており、これらの壁１９、２１、２３には扉６２、６４、６６、６８により閉じられている通路部６３、６５、６７、６９が形成されている加圧加熱脱泡処理装置について開示する。

本発明の装置全体を示している図であり、被加工物であるパネルが導入部から積層部へ導入される状態を示す図である。積層部がパネルを積層している状態を示している図である。積層部から供給されたパネルと導入部からのパネルとを交互に受け入れることにより第１室の積層手段にパネルが完全に積層された状態を示している図である。第１室に積層されたパネルが第２室の初めの積層手段に完全に移送されかつ積層部に次の被処理パネルのバッチが積層した状態を示す図である。第２室の初めの積層手段に積層されたパネルが第２室の中間の積層手段に完全に移送されかつ積層部からのパネルと導入部からのパネルとが交互に受け入れられて第１室の積層手段にパネルが完全に積層された状態を示している図である。第２室の中間の積層手段に積層されたパネルが第２室の最後の積層手段に完全に移送されかつ第１室に積層されたパネルが第２室の初めの積層手段に完全に移送された状態を示す図である。第２室の最後の積層手段に積層されたパネルが第３室の積層手段に完全に移送されかつ第２室の初めの積層手段に積層されたパネルが第２室の中間の積層手段に完全に移送され、同時に第１室がパネルで満たされている状態を示す図である。処理が完了した第３室のパネルが下流の装置へ送り出され、第２室の中間の積層手段へ積層されたパネルが第２室の最後の積層手段へ完全に移送され、同時に第１室のパネルが第２室の最初の積層手段へ移送され、また積層部へ次のパネルが積層された状態を示す図である。積層部のスタッカ手段を示す図であり、最初のパネルがスタッカ手段へ供給されたときの状態を示す側面図である。図９の正面図である。積層手段のスタッカ手段を示す図であり、最初のパネルが積層手段のスタッカ手段へ供給されたときの状態を示す側面図である。図１１の正面図である。スタッカ手段を幾分上方へ移動することによりスタッカ手段へ供給されたパネルを確実に浮上支承してい状態を示す図である。図１３の正面図である。積層手段のスタッカ手段を示す図であり、第２のパネルが積層手段のスタッカ手段へ供給されたときの状態を示す図である。図１５の正面図である。積層手段のスタッカ手段を示す図であり、全ての開口部がパネルで満たされた状態を示す図である。図１７の正面図である。

符号の説明

１０：物品積層処理装置１２：被加工物、パネル
１４：導入部１６：積層部
１８：予備加圧加熱部、第１室１９：耐熱密封壁
２０：加圧加熱脱泡部、第２室２１：耐熱密封壁
２２：減圧部、第３室２３：耐熱密封壁
２４：搬出部３０：導入手段
３１：矢印３２：積層手段
３４：ローラ手段３６：スタッカ手段
３８：天板４０：垂直枠体
４２：開口部４６：加熱手段
４８：圧力調整手段５０：積層手段
５２：積層手段５４：積層手段
５６：積層手段５８：積層手段
６０：搬出手段６２：扉
６３：通路部６４：扉
６５：通路部６６：扉
６７：通路部６８：扉
６９：通路部

Claims

複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する方法であって、上流から被加工物１２を導入すること、導入された被加工物１２を１タクトタイム毎に積層部１６へ積層すること、積層部１６へ積層した被加工物１２と上流から導入する新たな被加工物１２とを交互に受け入れて所定数の被加工物を予備加圧加熱する部所１８へ積層すること、予備加圧加熱する部所１８へ積層された被加工物を順次加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段５２へ移送すること、加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段に積層した被加工物を同部所内の別の積層手段へ移送すること、その後加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０から被加工物を減圧部２２へ移送し積層すること、減圧部から被加工物を順次下流の装置へ送り出すこと、積層部１６へ積層した被加工物が予備加圧加熱をする部所へ対して移送された時点で当該積層部１６への積層作業を行ない次いで順次隣接する積層手段を介して被加工物を減圧部の積層手段まで移送すること、の諸工程を繰り返すことにより複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する方法。
物品の加圧加熱脱泡処理が、予備加圧加熱をする部所にて開始され減圧部にて完了することを特徴とする請求項１に記載の加圧加熱脱泡処理する方法。
被加工物を各積層手段へ積層する段階にて、被加工物の位置が上下入れ代わることを特徴とする請求項１に記載の加圧加熱脱泡処理する方法。
複数の被加工物を互いに積層した状態で加圧加熱脱泡処理する装置であって、導入部１４からの被加工物１２を１タクトタイム毎に受け入れこれを積層する積層部１６と、積層部１６へ積層した被加工物１２と導入部１４からの被加工物１２とを交互に受け入れこれらを積層する予備加圧加熱部１８と、予備加圧加熱部１８から供給される被加工物へ加圧加熱脱泡処理を行なう加圧加熱脱泡部２０と、処理済の被加工物を積層する減圧部２２と、減圧部２２から処理済みの被加工物を搬出する搬出部２４と、からなり、積層部１６と予備加圧加熱部１８とが壁１９により仕切られており、予備加圧加熱部１８と加圧加熱脱泡部２０及び加圧加熱脱泡部と減圧部２２とが壁２１により仕切られており、減圧部２２と搬出部２４とが壁２３により仕切られており、これらの壁１９、２１、２３には扉６２、６４、６６、６８により閉じられている通路部６３、６５、６７、６９が形成されていることを特徴とする加圧加熱脱泡処理装置。
積層手段３２、５０、５２、５４、５６、５８の各々が、被加工物の進行方向に間隔を置いて配置されている複数のスタッカ手段と、被加工物を進行方向に搬送するローラ手段と、を有しており、更にこれらの各スタッカ手段には被加工物の進行方向に直交する方向に伸びる開口部が積層配置されており、かつローラ手段の上縁部が形成する直線レベルＬ−Ｌが、開口部が形成する被加工物受け入れ面よりも僅かに上方に位置していることを特徴とする請求項４に記載の加圧加熱脱泡処理装置。
積層部１６の積層手段３２が１タクトタイムに対応して作動し、これに対して予備加圧加熱する部所１８の積層手段５０、加圧加熱脱泡処理を行なう部所２０の積層手段５２、５４、５６、及び減圧部２２の積層手段５８が０．５タクトタイムに対応して作動することを特徴とする請求項４又は５に記載の加圧加熱脱泡処理装置。