(57)【要約】【課題】  シート部材の製造時に生じる物体の吸引処理を迅速化する。【解決手段】  吸引装置１は、外気が流入すべき吸気路１５を構成する吸気路構成体１０、吸気路１５内の気体を常時吸引する吸引源１１、および吸気孔開閉部１２を含む。吸気路構成体１０において、外気とともに物体７を吸引すべき吸引口１７が形成され、吸引口１７とは異なる位置に吸気孔１８が形成される。吸引源１１が常時駆動する状況下で、吸気孔開閉部１２は、吸気孔１８の開度を機械的に制御する。この結果、吸引装置１は、吸引力の調整を高速に行うことができるので、物体７の吸引処理に要する時間を、従来技術よりも短縮することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体とともに物体を吸引するための吸引口、および該吸引口とは異なる位置に形成される吸気孔を有し、気体が流入すべき吸気路を構成する吸気路構成体と、
前記吸気路内の気体を吸引する吸引源と、
前記吸気孔の開度を機械的に制御する吸気孔開閉手段とを含むことを特徴とする吸引装置。
【請求項２】
前記吸引源は、前記吸気孔および前記吸引口よりも前記吸気路の下流側に配置され、
前記吸気孔は、前記吸引口よりも前記吸気路の下流側に形成されることを特徴とする請求項１記載の吸引装置。
【請求項３】
前記吸気孔は、前記吸気路構成体において、前記吸引源から前記吸気孔までの距離よりも前記吸気孔から前記吸引口までの距離のほうが短くなる位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の吸引装置。
【請求項４】
前記吸気孔は、前記吸引口の近傍に設けられていることを特徴とする請求項３記載の吸引装置。
【請求項５】
前記吸気孔は、前記吸引口よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の吸引装置。
【請求項６】
前記吸気孔の面積は、前記吸引口の面積の７倍以上に選ばれることを特徴とする請求項５記載の吸引装置。
【請求項７】
前記物体を吸引すべき吸引時には前記吸気路構成体の前記吸引口を開放し、前記物体を吸引していない待機時には前記吸引口を閉鎖する吸引口開閉手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の吸引装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の吸引装置において、
前記物体が、薄膜状に形成されるシート材から薄膜状のシート部材を形成する際に、前記シート部材の形成に関する不要な部分として前記シート部材から分割された不要物であることを特徴とする吸引装置。
【請求項９】
前記吸気路構成体の吸引口の外側に配置され、前記吸引時に前記シート部材を押さえ付ける押さえ手段をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の吸引装置。
【請求項１０】
薄膜状のシート材の一部分を分割することによって、薄膜状のシート部材を形成する加工手段と、
前記加工手段による前記シート部材の形成時に前記シート部材の形成に関する不要な部分として前記シート材から分割された不要物を、前記シート部材近傍から吸引する請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の吸引装置とを含むことを特徴とするシート部材製造装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の吸引装置を用い、
前記吸気路構成体が構成する吸気路内の気体を前記吸引源によって吸引しつつ、前記吸気孔の開度を前記吸気孔開閉手段によって開閉することによって、吸引を機械的に制御することを特徴とする吸引方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引力を利用して物体の吸引を行う吸引装置および方法、ならびに長尺のシート材を分割してシート部材を形成する工程において、シート部材とともに残留する不要物を回収しつつシート部材を製造するシート部材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙およびフィルムなどの薄膜状のシート部材から成る製品の製造工程において、材料となる長尺のシート材は、あらかじめウェブ状に巻取られている。ウェブ状のシート材（以下、単に「シート材」と称する）を加工して目的の形状の製品を作製するためには、たとえば、トムソン刃、ピナクル刃、または彫刻刃等の刃を用いた打抜き型あるいはプレス金型を用いてシート材を打抜くのが一般的である。これによって、安価で寸法精度の高い製品が、短時間で作製できる。
【０００３】
また、シート部材内部に孔がさらに形成されている構成の製品が作製される場合、製品の外観形状と内部の孔とを１度で打抜き可能な形状のプレス金型または打抜き型が、打抜き加工に用いられる。または、製品の外観形状のプレス金型または打抜き型でシート材を打抜いた後、作製されたシート部材を孔の形状のプレス金型または打抜き型でさらに打抜く手法が用いられることもある。
【０００４】
上述のような内部孔を有するシート部材からなる製品の打抜き加工において、作製された製品の内部に、内部孔と同形状で製品と無関係な物体が、不要物として残留する。したがって、前記製品の完成には、前記物体をシート部材から回収して除去する必要がある。前記物体の回収に際し、打抜き加工に打抜き型が用いられる場合、シート部材の下方に刃当てシートが配置されるため、シート部材の上方から近付いて物体を回収する必要がある。このため、ノズル部材を含む吸気路構成体と吸引源とを用い、シート部材の上方からノズル部材の吸引口を近接させて物体を吸引回収する手法が、特許文献１に提案されている。
【０００５】
特許文献１のプラスチックフィルムの製造装置は、トムソン刃を用いたプレス装置を用いて、被処理物であるワークの一部分を打抜く。特許文献１の前記製造装置は、打抜き工程後、打抜かれた一部分である抜きカスを、ブロア吸引を用いてワークから回収する。回収後、製品である処理後のワークが、前記プレス装置から搬送される。
【０００６】
特許文献１の前記製造装置は、物体の回収のために、吸引源を兼ねる集塵機、吸引箱、および配管ダクトを含む。集塵機は、ブロア機能を有する。吸引箱は、中空の吸引構造体と、複数の抜き穴が形成される吸着板と、発泡シリコンスポンジとを含む。発泡シリコンスポンジは、前記抜き穴を塞がないように配置された状態で、前記吸着板に貼付けられている。前記配管ダクトは、前記吸引箱の吸引構造体を、前記集塵機に連結している。前記配管ダクトとノズル部材の代わりである前記吸引箱との組合せが、吸気路構成体に相当する。前記吸引箱の吸引板の抜き穴は、前記吸気路構成体の吸引口に相当する。
【０００７】
特許文献１の前記製造装置において、まず、前記プレス装置内のワークに前記発泡シリコンスポンジが接するまで、トムソン刃のワークへの近接方向と同方向から、前記吸引箱が移動する。次いで、前記集塵機の運転が開始されると、前記吸引箱の吸引が開始され、前記プレス装置内の前記ワークおよび抜きカスが、前記発泡シリコンスポンジを介して前記吸引箱の吸着板に吸着される。この結果、前記吸引箱の吸着板の抜き穴を通って、前記吸引箱の吸引構造体の内部の空洞に抜きカスが吸込まれ、前記配管ダクトを通して前記集塵機に回収される。次いで、前記集塵機の運転が停止され、かつ、前記吸引箱が前記近接方向とは逆方向に移動する。この結果、ワークだけがプレス装置内に残り、該プレス装置外部に排出可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１２２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来技術において、物体回収の際には、前記吸気路構成体の前記ノズル部材を前記シート部材上方から該シート部材に近接させてから、前記吸引源の動作が開始されている。この場合、前記吸引源と前記吸気路構成体とを含む物体回収用の吸引装置内において、前記吸引源の吸引機能が実際にオン・オフされる地点から前記ノズル部材先端の吸引口までの距離が長くなるほど、吸引機能がオンになってから前記吸引口に流入する気流である吸引気流の流速が最大に達するまでに、多大な時間がかかってしまう問題がある。また同様に、前記吸引装置において、前記距離が長くなるほど、吸引機能がオフになってから前記吸引気流の流速が０になるまでに、多大な時間がかかってしまう問題がある。
【００１０】
たとえば、風量１．０［ｍ３／ｍｉｎ］かつ真空度２０［ｋＰａ］の掃除機を吸引源として使用する吸引装置において、前記吸引源を立上げて吸引力が最大になった時に直径８０［ｍｍ］かつ長さ５［ｍ］のホースを用いて前記吸引源とノズル部材とを接続し、前記吸引源から前記ノズル部材先端までの吸気路を形成する。この構成では、接続時から前記吸引気流の流速が最大値に達する時点までに、１．５秒かかる。
【００１１】
吸引起動時間、すなわち前記吸引源の動作開始時から前記吸引気流の流速の最大値到達時までの所要時間は、前述のような前記吸引気流の流速の上昇に要する時間に加えて、前記吸引源の立上がり時間がさらに加算される。このため、前述の掃除機が前記吸引源として用いられる場合、吸引起動時間は１秒以上になる。同様に、吸引制止時間、すなわち前記吸引源の動作停止時から前記吸引気流の流速が０に達する時点までの所要時間も、前記吸引気流の流速の下降に要する時間に加えて、前記吸引源の立下り時間が加算されて、１秒以上になる。通常は、前記吸引起動時間および前記吸引制止時間は、それぞれ、３秒以上５秒以下程度である。
【００１２】
上述した前記吸引装置は、実際には、前記吸引源の動作開始に先立って、前記シート部材を押さえ付けて固定し、かつ、前記吸引源の動作停止後に前記シート部材の押さえ付けを解除している。前記シート部材の固定から前記シート部材の解除までの総動作時間は、前記シート部材の固定に要する時間、前記吸引起動時間、前記シート部材に対する吸引の持続時間、前記吸引制止時間、および前記シート部材の開放に要する時間の総和である。前記総動作時間は、少なく見積もっても、以下の式１に示すように、５．５秒程度と考えられる。
【００１３】
シート部材固定に要する時間（０．１秒）＋吸引起動時間（２．５秒）
＋吸引の持続時間（０．３秒）
＋吸引制止時間（２．５秒）＋シート部材開放に要する時間（０．１秒）
＝総動作時間（５．５秒）                                          …（１）
【００１４】
以上説明したように、従来技術の吸引装置は、０秒以上かつ１秒以内程度の短時間に物体の吸引を行うことが困難である。そのため、前記従来技術の吸引装置を含むシート部材の製造装置は、前記シート部材の生産性を向上させることが難しい。
【００１５】
特許文献１の製造装置は、吸引箱がワークに接触した後に集塵機の運転を開始し、かつ、前記吸引箱が前記ワークから離れる前に前記集塵機の運転を停止させる。この結果、新たなワークに対する物体の吸引処理が開始される度に、集塵機の運転を開始する必要がある。ゆえに、運転開始から前記吸引箱の抜き穴付近の吸引気流の流速が最大に達するまでに、充分に長い時間がかかるので、吸引箱の動作時間の短縮は困難である。したがって、複数枚のワークに対する吸引処理の連続実行時に、全てのワークに対する処理時間全体の短縮は困難であり、生産性の向上は難しい。
【００１６】
本発明の目的は、物体を吸引力を用いて吸引する際に、吸引処理に要する時間の短縮が可能な吸引装置および方法ならびにシート部材製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に従えば、気体とともに物体を吸引するための吸引口、および該吸引口とは異なる位置に形成される吸気孔を有し、気体が流入すべき吸気路を構成する吸気路構成体と、
前記吸気路内の気体を吸引する吸引源と、
前記吸気孔の開度を機械的に制御する吸気孔開閉手段とを含むことを特徴とする吸引装置である。
【００１８】
これによって、前記吸引装置において、前記吸気孔の開度の機械的な制御に伴って、前記吸引源が動作したまま、前記吸引口からの物体吸引の実行および停止が切換えられる。なお、前記吸気孔開閉手段は、前記吸気孔を開放および閉鎖するだけでなく、開放状態と閉鎖状態との間の任意の開閉状態に前記吸気孔を保つように、前記吸気孔の開度を機械的に制御することが可能である。
【００１９】
ゆえに、前記吸引装置は、前記物体を吸引すべき吸引オン状態と前記物体を吸引しない吸引オフ状態とを、前記吸引源を常時駆動させたまま素早く自動的に切換えることができるので、前記吸引装置の吸引状態の切換えが従来技術よりも迅速化される。したがって、前記吸引装置は、単一回の前記物体の吸引処理に要する時間を、従来技術よりも短縮することができる。特に、複数回の前記吸引処理が連続して行われる場合、前記吸引源を駆動させたまま複数回の前記吸引処理が連続実行されるので、全吸引処理に要する時間が充分に短縮される。
【００２０】
また本発明に従えば、前記吸引源は、前記吸気孔および前記吸引口よりも前記吸気路の下流側に配置され、
前記吸気孔は、前記吸引口よりも前記吸気路の下流側に形成されることを特徴とする。
【００２１】
これによって、前記吸引装置は、前記吸気孔が前記吸引口よりも前記吸気路上流側に形成される場合に比べて、前記吸気路を流れる気体によって前記吸引口近傍の気体の流れが乱れることを防止することができる。したがって、本発明の吸引装置は、前記吸引処理の精度を向上させることができる。
【００２２】
また本発明に従えば、前記吸気孔は、前記吸気路構成体において、前記吸引源から前記吸気孔までの距離よりも前記吸気孔から前記吸引口までの距離のほうが短くなる位置に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
この結果、前記物体を吸引していない待機時から前記物体を吸引すべき吸引時への移行に際し、前記吸気孔が前記吸引口よりも前記吸引源に近い位置に設けられる構成と比較して、前記吸気孔が前記吸引源よりも前記吸引口に近い位置に設けられる本構成の吸引装置のほうが、前記吸引口へ流入する外気の流速が予め定める流速に達するまでの時間を短くすることができる。したがって、本発明の吸引装置は、吸引状態をより素早く切換えることができるため、前記吸引処理に要する時間をより短縮することができる。
【００２４】
また本発明に従えば、前記吸気孔は、前記吸引口の近傍に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
このように、前記吸引装置において、前記待機時から前記吸引時への移行時に前記吸引口へ流入する外気の流速が前記物体の吸引に必要な予め定める流速に予め定める時間内に達することが可能になる程度の間隔を空けて、前記吸気孔および前記吸引口が設けられる。これによって、本発明の吸引装置は、充分に短い時間内に吸引状態を素早く確実に切換えることができるため、前記吸引処理に要する時間をより短縮することができる。
【００２６】
また本発明に従えば、前記吸気孔は、前記吸引口よりも大きく形成されることを特徴とする。
【００２７】
この結果、前記吸引オフ状態である待機時に、前記吸引口から前記吸気路に流入する気流の流速が充分に低下するため、待機中に前記吸引口周辺に位置する前記物体以外の他部材の位置が前記気流によって乱されることが確実に防止される。またこの結果、前記吸引口よりも前記吸気孔のほうが開口が大きいため、前記吸気孔から前記吸気路に流入する気流の流れが良くなる。この結果、前記吸引オン状態と前記吸引オフ状態とを切換える反応速度が、より速くなる。したがって、本発明の吸引装置は、前記吸引処理をさらに迅速化することができる。
【００２８】
また本発明に従えば、前記吸気孔の面積は、前記吸引口の面積の７倍以上に選ばれることを特徴とする。
【００２９】
この結果、前記吸引オフ状態である前記待機時に、前記吸引口から前記吸気路に流入する気流の流速が、前記物体および前記物体周囲の他部材の位置の乱れを妨げる程度に充分に低下する。したがって、本発明の吸引装置は、前記吸引処理の精度を保ちつつ、前記吸引処理をさらに迅速化することができる。
【００３０】
また本発明に従えば、前記物体を吸引すべき吸引時には前記吸気路構成体の前記吸引口を開放し、前記物体を吸引していない待機時には前記吸引口を閉鎖する吸引口開閉手段をさらに含むことを特徴とする。
【００３１】
この結果、前記待機時には、前記吸引口から前記吸気路に外気が全く取込まれない。このため、前記吸引オフ状態である待機時に、待機中の前記シート部材の位置の乱れがより確実に防止されるので、前記吸引処理の精度がより向上する。また、前記吸引口開閉手段が設けられる場合、前記吸引口に対する前記吸気孔の大きさに関らず、前記待機時に前記吸引口から前記吸気路に流入する気流の流速が０になる。このため、前記吸気孔の構成の自由度が向上する。
【００３２】
また本発明に従えば、上述の吸引装置において、
前記物体が、薄膜状に形成されるシート材から薄膜状のシート部材を形成する際に、前記シート部材の形成に関する不要な部分として前記シート部材から分割された不要物であることを特徴とする吸引装置である。
【００３３】
これによって、前記吸引装置は、前記物体である不要物の吸引を実行する吸引オン状態と前記不要物の吸引を停止する吸引オフ状態とを、前記吸引源を常時駆動させたまま素早く切換えることができるので、吸引状態の切換えが従来技術よりも迅速化される。したがって、前記吸引装置は、単一の前記シート部材に対する前記物体の吸引処理に要する時間を、従来技術よりも短縮することができる。特に、複数枚の前記シート部材に対する前記吸引処理が連続して行われる場合、前記吸引源を駆動させたまま複数回の吸引処理が連続実行されるので、全吸引処理に要する時間が充分に短縮される。
【００３４】
また本発明に従えば、前記吸気路構成体の吸引口の外側に配置され、前記吸引時に前記シート部材を押さえ付ける押さえ手段をさらに含むことを特徴とする。
【００３５】
この結果、吸引時には、前記シート部材内の前記吸引口の近傍部分を押さえ手段が押さえ付けているので、前記物体である不要物だけが前記吸気路構成体に吸引される。これによって、本発明の吸引装置は、前記吸引口から前記吸気路へ流入する気流によって前記シート部材の位置が乱されることを確実に防止することができるため、前記吸引処理の精度を向上させることができる。
【００３６】
また本発明に従えば、薄膜状のシート材の一部分を分割することによって、薄膜状のシート部材を形成する加工手段と、
前記加工手段による前記シート部材の形成時に前記シート部材の形成に関する不要な部分として前記シート材から分割された不要物を、前記シート部材近傍から吸引する上述の吸引装置とを含むことを特徴とするシート部材製造装置である。
【００３７】
これによって、前記シート部材の製造時に前記物体である前記不要物の吸引に要する時間が従来技術よりも短縮されるため、前記シート部材の製造効率が向上し、前記シート部材の生産性が向上する。特に、複数枚の前記シート部材が連続して製造される場合、前記吸引装置内の前記吸引源を駆動させたまま複数回の吸引処理が連続実行される。ゆえに、複数枚の前記シート部材の製造に要する時間が充分に短縮されるため、前記シート部材の生産性が向上する。
【００３８】
また本発明に従えば、上述の吸引装置を用い、
前記吸気路構成体が構成する吸気路内の気体を前記吸引源によって吸引しつつ、前記吸気孔の開度を前記吸気孔開閉手段によって開閉することによって、吸引を機械的に制御することを特徴とする吸引方法である。
【００３９】
この結果、前記吸気孔の開度の機械的な制御に伴って、前記吸引源が動作したまま、前記吸引口からの物体吸引の可否が切換えられる。これによって、前記吸引方法が用いられる場合、前記物体吸引の状態切換えが従来技術よりも迅速化される。したがって、前記吸引方法が用いられる場合、単一回の吸引処理に要する時間が、従来技術よりも短縮する。特に、複数回の吸引処理が連続して行われる状況下では、前記吸引源が駆動したまま複数回の吸引処理が連続実行することが可能になるので、全吸引処理に要する時間が充分に短縮される。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように本発明によれば、吸引装置において、外気が流入すべき吸気路を構成する吸気路構成体に、前記物体吸引用の吸引口の他に、開度を機械的に制御可能な吸気孔が設けられる。前記吸引装置は、前記吸気路内部の気体を吸引源に常時吸引させつつ前記吸気孔の開度を機械的に制御することによって、物体吸引の実行および待機を切換える。
【００４１】
このように本発明の吸引装置は、吸引力を用いる物体の吸引処理に要する時間を短縮するために、前記吸引源を駆動させたまま前記吸気孔の開度を機械的に調整することによって、前記吸引口における物体の吸引力を調整している。これによって、吸引源の出力調整によって吸引口における物体の吸引力を調整する従来技術よりも、本発明の吸引装置のほうが、前記吸引力の調整を高速に行うことができる。したがって、本発明の吸引装置は、前記物体の吸引処理に要する時間を、従来技術よりも短縮することができる。
【００４２】
また本発明によれば、シート部材製造装置は、前記吸引装置を含み、シート部材の形成に関する不要物を吸引回収するので、吸引源の出力調整によって吸引口における物体の吸引力を調整する従来技術に比べて、吸引力の調整を短時間に行うことができる。したがって、不要物を短時間に回収することができ、シート部材の製造に要する時間を短縮することができる。
【００４３】
また本発明によれば、吸引方法は、前記吸引装置を用い、吸引源による吸引を継続しつつ、吸気孔開閉手段によって吸引を機械的に制御するので、吸引源の出力調整によって吸引口における物体の吸引力を調整する従来技術に比べて、吸引力の調整を短時間に行うことができる。したがって、吸引と吸引の解除との切換を高速に行うことができ、物体の吸引処理に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態である吸引装置１の構成を示す断面図である。
【図２】図１の吸引装置１を含むシート部材製造装置２の構成を示す斜視図である。
【図３】図２のシート部材製造装置２の構成を示す側面図である。
【図４】図１の吸引装置１内のノズル部材２１の一例を示す斜視図である。
【図５】図１の吸引装置１内のノズル部材２１の他の一例を示す斜視図である。
【図６】図１の吸引装置１において、吸気路構成体１０の吸引口１７とシート部材６および物体７との配置を示す図である。
【図７】図２のシート部材製造装置２に備えられる加工装置３の構成を示す断面図である。
【図８】図７の加工装置３で加工された後のシート部材６の状態を示す上面図である。
【図９】図２のシート部材製造装置２におけるシート材５の溶着状態を示す図である。
【図１０】図１の吸引装置１において、吸気路構成体１０とシート部材６と押さえ機構２８との好適な位置関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態である吸引装置６１の構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の吸引装置６１の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態である吸引装置７１の構成を示す斜視図である。
【図１４】図１３の吸引装置７１の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略す場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。またそれぞれの実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。以下の説明は、吸引装置、シート部材製造装置および吸引方法についての説明をも含む。
【００４６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である吸引装置１の構成を示す断面図である。図２は、図１の吸引装置１を含むシート部材製造装置２の構成を示す斜視図である。図３は、図２のシート部材製造装置２の構成を示す側面図である。図１〜図３を併せて説明する。
【００４７】
図２のシート部材製造装置２は、吸引装置１の他に、加工装置３を少なくとも含む。加工装置３は、材料である薄膜状のシート材５の一部分を分割することによって、薄膜状のシート部材６を形成する。シート材５の加工に伴って、シート部材６近傍に、不要物７が残留することがある。吸引装置１は、シート部材６生成後に、不要物である物体７を、吸引処理を用いてシート部材６近傍から回収する。物体回収後のシート部材６が、製品として、シート部材製造装置２の外へ搬送される。
【００４８】
物体７は、吸引装置１が吸引すべき被処理物である。吸引装置１がシート部材製造装置２に組込まれている図２の状況下では、物体７として不要物が吸引される。物体７である不要物とは、シート部材６の形成時に、シート部材６の形成に関する不要な部分として、加工装置３によってシート材５から分割された一部分である。すなわち、前記不要物とは、シート部材６の形成時に、製品であるシート部材６以外に生じる残余の部材である。前記不要物は、シート材５から分割された一部分のうちのシート部材６以外の残余部分である薄片、および、シート材５の加工に伴って発生する粉砕物および切り滓を含む。
【００４９】
吸引装置１は、基本的には、吸引力を用いて、物体７を吸引する。吸引装置１は、物体７の吸引のために、吸気路構成体１０と、吸引源１１と、吸気孔開閉部１２とを最低限含む。吸引装置１は、好ましくは、押さえ部１３をさらに含む。
【００５０】
吸気路構成体１０は、外気が流入すべき吸気路１５を構成する。吸気路構成体１０は、中空の部材であって、吸引口１７および吸気孔１８を有する。吸引口１７は、気体とともに物体７を吸引するためのものである。好ましくは、吸引口１７は、吸気路構成体１０において、物体７に対向すべき位置に形成される。吸引口１７は。本実施形態では１つであるが、複数用意されてもよい。１または複数の吸気孔１８は、吸気路構成体１０において、吸引口１７とは異なる位置に形成される。好ましくは、吸気孔１８は、吸気路構成体１０において、吸引口１７の近傍に形成される。吸引口１７および吸気孔１８は、吸気路構成体１０の内部空間である吸気路１５と該吸気路１５外部とをそれぞれ繋ぐ。
【００５１】
吸引源１１は、吸気路構成体１０が構成する吸気路１５内の気体を、常時吸引する。吸引源１１が吸引を続ける間、吸引口１７および吸気孔１８の少なくとも一方から、外気が吸気路１５内部に流入する。吸気孔開閉部１２は、吸気孔１８の開度を機械的に制御する。吸気孔開閉部１２は、吸気孔１８を開放および閉鎖するだけでなく、開放状態と閉鎖状態との間の任意の開閉状態に吸気孔１８を保つように、吸気孔の開度を機械的に制御可能である。この結果、吸気孔１８の開度の機械的な制御に伴って、吸引源１１が動作したまま、吸引口１７からの物体吸引の実行および停止が切換えられる。これによって、吸引装置１は、吸引状態の切換えを従来技術よりも迅速化することができる。
【００５２】
吸気孔１８の開度は、好ましくは、物体７を吸引すべき吸引時における吸引気流１９の流速よりも物体吸引が停止される待機時における吸引気流１９の流速のほうが低下するように、制御される。吸引気流１９とは、吸気路１５に吸気路１５外部から流入する各種の気流のうち、吸引口１７から吸気路１５に流入する気流を指す。このために、吸気孔１８の開度は、前記吸引時の吸気孔１８の開閉状態よりも前記待機時の吸気孔１８の開閉状態のほうが吸気孔１８の開放状態に近付くように、制御される。
【００５３】
この結果、前記吸引時には、吸引源１１が駆動しつつ吸気孔１８が前記待機時よりも閉鎖状態に近付くので、主に吸引口１７から気流が吸気路１５に流入する。ゆえに、前記吸引時には、吸引気流１９の流速が前記待機時よりも充分に上昇するため、吸引気流１９によって物体７が吸気路１５内部に吸引される。逆に、前記待機時には、吸引源１１が駆動しつつ吸気孔１８が前記吸引時よりも開放状態に近付くので、吸気孔１８から外気が吸気路１５に充分に流入する。ゆえに、前記待機時には、吸引気流１９の流速が前記吸引時よりも充分に低下するため、物体７の吸引が停止する。すなわち、吸引装置１は、吸気孔１８の開度を機械的に調整することによって、吸引口１７における物体７の吸引力を調整している。
【００５４】
図１の例では、吸気孔開閉部１２は、前記吸引時には、吸気孔１８を閉鎖し、前記待機時には、吸気孔１８を開放する。この結果、吸引装置１において、吸引時には、吸引源１１が駆動しつつ吸気路構成体１０の吸引口１７だけが開放されるので、吸引口１７だけから吸気路１５内に気流が流入する。これによって、吸引口１７への気流１９の流入に伴って、物体７が吸引口１７から吸気路１５内部に吸引される。また逆に、待機時には、吸引源１１が駆動しつつ吸気路構成体１０の吸引口１７および吸気孔１８の両方が開放されるので、吸引口１７および吸気孔１８の両方から吸気路１５内に外気が流入する。これによって、待機時には、吸引源１１が駆動中にも拘らず、吸引気流１９の流速が吸引時よりも充分に低下するため、物体７の吸引が停止する。
【００５５】
以後の説明では、吸気路１５内の気体を吸引源１１が吸引しつつ吸気孔開閉部１２が吸気孔１８を待機時よりも閉鎖状態に近付けている状態、すなわち吸引装置１の駆動状態を、「吸引オン状態」と呼ぶことがある。同様に、吸気路１５内の気体を吸引源１１が吸引しつつ吸気孔開閉部１２が吸気孔１８を吸引時よりも開放状態に近付けている状態、すなわち吸引装置１の待機状態を、「吸引オフ状態」と呼ぶことがある。吸引装置１は、吸引時には、物体７の吸引を実行可能な吸引オン状態を保ち、待機時には、物体７の吸引を停止する吸引オフ状態を保つ。
【００５６】
これらによって、図１の吸引装置１は、吸引オン状態と吸引オフ状態とを、吸引源１１を常時駆動させたまま素早く切換えることができる。したがって、吸引装置１は、単一回の物体７の吸引処理に要する時間を短縮することができる。特に、複数回の吸引処理が連続して行われる場合、吸引源１１を駆動させたまま複数回の吸引処理が連続実行される。すなわち、任意の吸引処理の終了時から次回の吸引処理の開始時までの間に、吸引源１１の停止処理および再起動処理が介在されず、吸引源１１が駆動を続ける。これによって、吸引源１１の停止処理および再起動処理に係る時間ロスが生じないので、複数回の吸引処理総てに要する時間が充分に短縮される。
【００５７】
本実施形態である図１の吸引装置１は、吸引源１１を常時駆動させつつ、吸気孔１８を開閉させることによって、吸引装置１自体の駆動状態および待機状態を切換える。ゆえに、吸引源の駆動および停止によって装置自体の駆動状態および待機状態を切換える従来技術の吸引装置よりも、図１の吸引装置１のほうが、単一回の物体７の吸引処理に要する時間を短縮することができる。すなわち、図１の吸引装置１は、物体吸引のオン・オフに相当する動作を、吸気路構成体１０の先端近傍にある吸気孔１８を開閉することで行う。これによって、図１の吸引装置１は、吸引オン状態と吸引オフ状態とを切換える吸引状態切換動作の反応速度を、充分に速くすることができる。特に、図１の吸引装置１は、複数回の吸引処理が連続して実行される場合、全吸引処理を従来技術よりも迅速化することができるため、全吸引処理を効率的に行うことができる。
【００５８】
前述したように、本実施形態の吸引装置１は、シート部材６製造時に発生する不要物を、物体７として吸引回収している。ゆえに、物体７として不要物が吸引回収される場合、吸引装置１は、不要物の吸引状態の切換えが従来技術よりも迅速化される。したがって、吸引装置１は、単一のシート部材６に対する不要物の吸引処理に要する時間を短縮することができる。また、複数枚のシート部材６に対する吸引処理が連続して行われる場合、吸引源１１の停止処理および再起動処理に係る時間ロスが生じないので、複数枚のシート部材６総てに対する吸引処理に要する時間が充分に短縮される。ゆえに、図１の吸引装置１を含む本実施形態のシート部材製造装置２は、従来技術よりも、シート部材６の生産性を向上させることができる。
【００５９】
また、図１の吸引装置１は、吸引源１１を常時動作させつつ、物体７を実際に吸引するための吸引口１７以外に設けられた吸気孔１８を開閉することによって、吸引気流１９の流速を制御している。吸引装置１は、吸引口１７および吸気孔１８の少なくとも一方から吸気路１５に外気が常時流入する。ゆえに、吸気孔の無い吸気路構成体において吸引口を直接開閉する従来技術の構成よりも、吸引口１７を開放したまま吸気孔１８を開閉する図２の構成のほうが、吸気孔１８の開閉時の抵抗が少ない。これによって、図１の吸引装置１は、吸引状態の切換動作を従来技術よりも素早く確実に行うことができるため、吸引処理を従来技術よりも効率的に行うことができる。
【００６０】
図１の吸引装置１において、好ましくは、吸引口１７よりも吸気孔１８が吸気路１５の下流側に形成され、かつ、吸気孔１８よりも吸引源１１が吸気路１５の下流側に配置される。すなわち、吸気路１５において、気流の流れる方向の上流側から下流側へ向かって、吸引口１７と吸気孔１８と吸引源１１とがこの順で並ぶ。これによって、図１の吸引装置１は、吸気孔１８が吸引口１７よりも吸気路１５の上流側に形成される場合に比べて、吸気孔１８から吸気路１５へ流入する気流によって吸引口１７近傍の気流が乱れることを防止することができる。したがって、吸引装置１は、物体７および該物体７周辺の他部材に対して、気流の乱れに起因する位置ずれ等を防止することができる。たとえば、図１の例では、吸引装置１は、気流の乱れに起因するシート部材６の位置ずれ等を防止することができる。したがって、吸引装置１は、吸引処理の精度を向上させることができる。
【００６１】
図１の吸引装置１において、また好ましくは、吸気路構成体１０の吸気孔１８は、吸気路構成体１０の吸引口１７よりも大きく形成される。複数の吸気孔１８が形成される場合、好ましくは、総ての吸気孔１８の面積の総和が、吸引口１７の面積よりも大きい。この結果、吸気路構成体１０内部の吸気路１５は、吸気孔１８が開放状態に近付く待機時には、吸気孔１８から多くの外気を取込み、吸引口１７からは外気を殆ど取込まない。このため、物体７を吸引しない吸引オフ状態、すなわち待機時に、吸引気流１９の流速が充分に低いので、搬送等のために待機中であるシート部材６等で実現される他部材の位置が前記気流によって乱されることがなくなる。
【００６２】
また、図１の吸引装置１において、前記吸引時から前記待機時への切換え時に、吸気孔開閉部１２が吸気孔１８の開度を制御する際に、吸引口１７よりも吸気孔１８のほうが開口が大きいため、吸気孔１８から吸気路１５に流入する気流の流れが良くなる。したがって、吸引オン状態と吸引オフ状態とを切換える反応速度がより速くなるため、吸引装置１は、吸引処理の効率を向上させ、かつ吸引処理をさらに迅速化させることができる。したがって、図１の吸引装置１を含む本実施形態のシート部材製造装置２の生産性が、より向上する。
【００６３】
図１の吸引装置１において、前記待機時から前記吸引時への切換えに要する時間である吸引起動時間は、吸気孔１８の閉鎖動作の開始時点から吸引気流１９の流速が所定の上限値に達する時点までの所要時間に相当する。また、前記吸引時から前記待機時への切換えに要する時間である吸引制止時間は、吸気孔１８の開放動作の開始時点から吸引気流１９の流速が所定の下限値に達する時点までの所要時間に相当する。吸引源１１の吸引力が所定値であれば、吸気路１５の吸気孔１８から吸引口１８までの部分の容積が小さくなるほど、前記吸引起動時間および前記吸引制止時間が短くなる。
【００６４】
好ましくは、図１の吸引装置１の吸気路構成体１０において、吸引源１１から吸気孔１８までの距離よりも吸気孔１８から吸引口１７までの距離のほうが短くなる位置に、吸気孔１８が設けられる。すなわち、吸気孔１８は、吸引源１１よりも吸引口１７に近い位置に設けられる。吸引源１１から吸気孔１８までの距離よりも吸気孔１８から吸引口１７までの距離のほうが長くなる構成の吸引装置と吸引源１１から吸気孔１８までの距離よりも吸気孔１８から吸引口１７までの距離のほうが短くなる本実施形態の吸引装置１とを比較すると、前記待機時から前記吸引時への移行に際し、前者の構成よりも後者の本実施形態の構成のほうが、前記吸引起動時間を短くすることができる。同様に、前記吸引時から前記待機時への移行に際し、前者の構成よりも後者の本実施形態の構成のほうが、前記吸引制止時間を短くすることができる。したがって、吸引装置１は、吸引状態をより素早く切換えることができるため、前記吸引処理に要する時間をより短縮することができる。
【００６５】
また、図１の吸引装置１において、吸気孔１８から吸引口１７までの距離が短いほど、吸気孔１７の開放閉鎖の切換えに伴う吸気路１５内の圧力変化距離が短くなる。ゆえに、上述の構成の吸引装置１は、吸引状態の切換えに要する時間、すなわち前記吸引起動時間および前記吸引制止時間をより短縮することができる。また、吸引装置１は、前記吸引時から前記待機時への切換えに際し、前記吸引制止時間が短いほど、吸引口１７から吸引された物体７が吸気路１５の吸引口１７から吸気孔１８までの部分に残留する可能性を低下させることができる。ゆえに、上述の構成の吸引装置１は、物体７の吸引処理における不具合の発生を低減化させることができる。
【００６６】
吸引装置１において吸気孔１８が吸引口１７近傍に形成される場合、吸気路構成体１０における吸気孔１８と吸引口１７との距離は、基本的には、短いほど好ましい。吸気路構成体１０において、吸引装置１の吸引状態の切換え地点となる吸気孔１８が吸引口１７に近いほど、前記吸引起動時間が短くなる。同様に、吸気路構成体１０において、吸気孔１８が吸引口１７に近いほど、前記吸引制止時間が短くなる。ゆえに、吸気孔１８が吸引口１７に近いほど、吸引装置１の吸引状態を切換える反応速度が大きくなる。したがって、吸気孔１８が吸引口１７に近いほど、吸引装置１の物体吸引処理に要する時間が短縮され、シート部材製造装置２の生産性が向上する。
【００６７】
具体的には、図１の吸引装置１において、吸気孔１８は吸引口１７の近傍に設けられ、かつ、吸気孔１８と吸引口１７との間隔は、前記待機時から前記吸引時への移行に際し、予め定める時間内に、物体吸引に必要な予め定める流速に吸引流速１９が達するように、定められる。すなわち、前記吸引起動時間が所定の時間になるように、吸気孔１８と吸引口１７との間隔が定められる。または、前記吸引制止時間が所定の時間になるように、吸気孔１８と吸引口１７との間隔が定められても良い。これによって、吸引装置１は、充分に短い所定の吸引起動時間内に吸引状態を素早く確実に切換えることができるため、前記吸引処理に要する時間をより短縮することができる。
【００６８】
図１の吸引装置１における前記吸引起動時間と吸気孔１８から吸引口１７までの間隔との関係を示すために、以下の実験を行った。
【００６９】
前記実験では、吸引源１１として、風量１．０［ｍ３／ｍｉｎ］かつ真空度２０［ｋＰａ］の掃除機を用いる。また、吸気路構成体１０は、後述するように、ノズル部材２１と配管２３とを含む。吸引源１１とノズル部材２１とを繋ぐために、直径８０［ｍｍ］かつ長さ５［ｍ］のホースを配管２３として用いる。ノズル部材２１の先端部に、吸引口１７が形成される。吸気孔１８は、配管２３に形成されるものとする。
【００７０】
本実験において、前記吸引起動時間は、以下の式２で示すように、吸気路１５の吸気孔１８から吸引口１７までの部分の容積Ｖ［ｍ３］を吸引源１１を構成する掃除機の風量α［ｍ３／ｓ］で除算した商である。
前記吸引起動時間＝Ｖ／α［ｓ］                              …（２）
【００７１】
比較対照として、配管２３に吸気孔１８が形成されない場合を考える。この場合、吸引源１１と配管２３とを外した状態で吸引源１１の駆動を開始し、吸引源１１の吸引力が最大になった後に、配管２３と吸引源１１とを接続し、接続時点から吸引気流１９が所定の上限値に至るまでの時間を前記吸引起動時間として計測する。この結果、前記吸引起動時間は１．５秒であった。
【００７２】
前記実験においては、前記掃除機で実現される吸引源１１の駆動を開始し、吸引源１１の吸引力が最大になった後に、前記ホースで実現される配管２３上の吸気孔１８を閉鎖し、閉鎖時点から吸引気流１９が所定の上限値に至るまでの時間を前記吸引起動時間として計測する。計測結果を以下の表１に示す。
【００７３】
【表１】
2011050911.tif 000003
【００７４】
上述の実験の結果、上述の構成の配管２３が用いられる場合、吸気孔１８から吸引口１７までの間隔が０．１［ｍ］以下であれば、前記吸引起動時間が０．１秒未満になることがわかる。実際に図１の吸引装置１が用いられる場合、吸引源１１の能力、配管２３の内径および内部空間の容積、ならびにノズル部材２１の内部空間の容積などを考慮し、必要な吸引起動時間および吸引制止時間が得られるように、吸気孔１８から吸引口１７までの距離が調節される。
【００７５】
詳しくは、図１の吸引装置１において、吸気路構成体１０は、ノズル部材２１を含む。ノズル部材２１は、吸気路構成体１０のうち、少なくとも吸引口１７が形成される一部分である。吸気孔１８は、ノズル部材２１に形成されていても良く、吸気路構成体１０内のノズル部材２１以外の他の部分に形成されていても良い。ノズル部材２１は、吸引口１７の他に、排気口２２を有する。排気口２２は、吸引口１７および吸気孔１８とは異なる位置に形成される。吸引口１７および排気口２２は、ノズル部材２１の内部空間とノズル部材２１外部とをそれぞれ繋ぐ。ノズル部材２１の内部空間は、前記吸気路１５の一部分である。図１の例では、吸気路構成体１０は、ノズル部材２１の他に、配管２３を含む。ノズル部材２１の排気口２２は、吸引源１１に直接接続されてもよく、配管２３を介して接続されても良い。
【００７６】
本実施形態である図１の吸引装置１は、ノズル部材２１を用いて少なくとも物体７を吸引している。ゆえに、物体７およびシート部材６全体を吸引箱を用いて吸引している従来技術よりも、図１の吸引装置１のほうが、吸引源１１の吸引能力が小さくて済み、かつ、装置自体の状態切換動作が素早く容易である。これによって、図１の吸引装置１は、吸引箱を用いる従来技術よりも、物体７の吸引を効率的に行うことができる。
【００７７】
図４は、図１の吸引装置１において用いられる吸気路構成体１０内のノズル部材２１の詳細な構成を示す斜視図である。図４のノズル部材２１は、略長方形の物体７に対応可能に形成されている。図４のノズル部材２１は、一方の端部が矩形管状に形成され、他方の端部が円柱管状に形成され、かつ、矩形管状の一方端部の中心軸線と円柱管状の他方端部の中心軸線とが平行である。
【００７８】
吸引口１７は、ノズル部材２１の矩形管側の先端に、口字形状に形成されている。吸気孔１８は、ノズル部材２１の矩形管側の相互に対向する２つの側面に、円形状にそれぞれ形成されている。また、ノズル部材２１の内部空間に繋がる排気口２２が、ノズル部材２１の円柱管側の後端に形成される。吸引源１１は、ノズル部材２１の排気口２２側に接続され、排気口２２側からノズル部材２１の内部空間内を吸引する。もちろん、ノズル部材２１の排気口２２と吸引源１１との間に、配管２３が介在されていても良い。
【００７９】
図４の構成のノズル部材２１は、吸引口１７の近傍に吸気孔１８を形成することができるので、吸引装置１の状態切換え動作の反応速度を大きくすることができる。また図４のノズル部材２１は、ノズル部材２１内部の流路が直線状なので、ノズル部材２１内部の通過物がスムーズに通抜け可能なため、吸引時の抵抗が少ない。ゆえに、物体７の吸引に要する時間をより短縮可能である。
【００８０】
また図１の吸引装置１は、図４のノズル部材２１に代わって、図５のノズル部材２１を用いても良い。図５のノズル部材２１は、図４のノズル部材２１と同様に、略長方形の物体７に対応可能に形成されている。図４のノズル部材２１は、一方の端部が矩形管状に形成され、他方の端部が円柱管状に形成される。かつ、矩形管状の一方端部の中心軸線と円柱管状の他方端部の中心軸線との位置関係が、平行ではなく交差またはねじれの関係にある。すなわち、円柱管状の他方端部の側面途中から管路が分岐して矩形管状の一方端部に繋がっている。
【００８１】
吸引口１７は、図５のノズル部材２１の矩形管側の先端に、口字形状に形成されている。排気口２２は、図５のノズル部材２１の円柱管側の後端に形成される。吸気孔１８は、ノズル部材２１の円柱管側の排気口２２とは反対側の端に、円形状に形成される。図５のノズル部材２１は、排気口２２側が吸引源１１に接続される。ゆえに、図５のノズル部材２１および吸引源１１を繋ぐ配管２３とノズル部材２１の排気口２２との接合部近傍であって、かつ該配管２３の延長線上の位置に、吸気孔１８が開口する。
【００８２】
図５の構成のノズル部材２１は、吸引口１７の位置および形状が変更されても、吸気孔１８の位置および形状を常時保つことが可能になる。ゆえに、図５のノズル部材２１を有する吸引装置１は、吸引口１７の形状および位置に関らず、吸気孔１８および吸気孔開閉部１２の位置を常時保つことができる。これによって、ノズル部材２１の交換が容易になる。たとえば、物体７の形状に合わせて吸引口１７の形状を変更するためにノズル部材２１を交換する際に、ノズル部材２１の円柱管側の形状および位置を不変にすれば、吸気孔開閉部１２の位置を変更することなく、ノズル部材２１を交換することができる。
【００８３】
図１の吸引装置１において、具体的には、吸気孔開閉部１２は、平板状の吸気孔閉鎖パッド２５と、吸気孔開閉駆動源２６とを含む。吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気路構成体１０の外側から吸気孔１８を覆って塞ぐことができる大きさに形成される。図２の例では、吸気孔１８が円形状であるので、吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気孔１８の内径よりも大きい半径を有する円盤状の平板部材で実現されている。吸気孔開閉駆動源２６は、吸気孔１８に対して、円盤状の吸気孔閉鎖パッド２５を近接および離反させる。この結果、吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気孔１８に対して、開閉可能な蓋として機能する。
【００８４】
このように図１の吸引装置１は、蓋状の吸気孔閉鎖パッド２５と吸気孔１８との組合せを用いて、吸引口１７からの外気の流速を制御している。このような吸気孔開閉部１２と吸気孔１８との組合せは、吸引口１７を開閉可能な一般的な切換弁よりも、構成が容易で駆動が簡単である。ゆえに、吸引装置１は、装置自体の状態切換動作をより素早く確実に行うことができるため、吸引処理の効率を向上させることができる。したがって、図１の吸引装置１を含む本実施形態のシート部材製造装置２の生産性が、より向上する。
【００８５】
図１の吸引装置１において、押さえ部１３は、吸気路構成体１０の吸引口１７の外側に配置される。押さえ部１３は、物体７の吸引時に、物体７を押さえることなく、シート部材６の少なくとも一部分を押さえ付ける。すなわち、図１の吸引装置１は、吸引時に、押さえ部１３を用いてシート部材６を押さえ込みつつ、吸気路構成体１０の吸引口１７から外気を吸引する。この結果、吸引時には、シート部材６内において吸引口１７の近くに位置する部分を押さえ部１３が押さえ付けているので、物体７だけが吸引口１７に吸引される。
【００８６】
これによって、図１の吸引装置１は、吸引口１７に流入する気流によってシート部材６の位置が乱されることを確実に防止することができるため、吸引処理の精度を向上させることができる。また、図１の吸引装置１を含むシート部材製造装置２は、シート部材６の位置の乱れに起因するシート部材６の損傷が未然に防止されるため、製造の歩留まりを従来よりも向上させることができる。
【００８７】
また、押さえ部の無い従来技術よりも押さえ部１３の有る図１の吸引装置１のほうが、強い吸引力を用いて物体７を吸引することが可能である。たとえば、図１の吸引装置１において、仮に、従来技術よりも強い吸引力を用いて物体７を吸引しても、シート部材６自体の位置ずれおよびシート部材６内の積層体同士の位置ずれを押さえ部１３が防止する。ゆえに、図１の吸引装置１は、従来技術よりも強い吸引力を用いることが可能なので、物体７の吸引をより確実に行うことができる。
【００８８】
具体的には、押さえ部１３は、押さえ機構２８と押さえ機構駆動源２９とを含む。図１の例では、押さえ機構２８は、枠状の部材であって、吸引口１７の外側の少なくとも一部分を囲むように配置される。押さえ機構駆動源２９は、吸引時にシート部材６を押さえ付けるために、シート部材６に対する近接方向および離反方向に、押さえ機構２８を駆動可能に構成される。
【００８９】
吸引時には、押さえ機構２８がシート部材６に接触して充分に押圧するまで、押さえ機構駆動源２９が押さえ機構２８をシート部材６への近接方向に移動させる。これによって、シート部材６が押さえ付けられる。待機時には、押さえ機構２８がシート部材６から離反して充分に離れるまで、押さえ機構駆動源２９が押さえ機構２８をシート部材６からの離反方向に移動させる。これによって、シート部材６が開放される。
【００９０】
このように、図１の吸引装置１は、吸引オン状態の時に押さえ機構２８がシート部材６を押さえ付けているので、物体７の吸引に起因するシート部材６の位置の乱れが確実に防止される。また、図１の吸引装置１は、吸引オフ状態の時には押さえ機構２８がシート部材６を開放しているので、シート部材６の外部への搬出の妨げが防止される。したがって、図１の吸引装置１を含むシート部材製造装置２の生産性が、さらに向上する。
【００９１】
図１の吸引装置１において、押さえ機構２８は、具体的には、薄膜状のシート部材６の主表面の法線方向から見て、吸気路構成体１０の吸引口１７を囲むような枠状に形成される。ゆえに、シート部材６の吸引口１７に対向する部分の周囲の部分が、押さえ機構２８によって確実に押さえ付けられる。これによって、シート部材６がより確実に固定されるため、物体７の吸引に起因するシート部材６の位置の乱れがより確実に防止される。また、好ましくは、シート部材６および物体７の位置ならびに形状に合わせて、ノズル部材２１の吸引口１７と押さえ機構２８とが形成配置される。これによって、吸引装置１は、どのような形状かつ位置の物体７にも対応可能である。
【００９２】
たとえば、図６（Ａ）に示すように、略矩形の物体７の長手方向がシート部材６の搬送方向と直交するように、物体７がシート部材６に隣接して配置される。この場合、図１の吸引装置１において、上述の配置に併せて、吸気路構成体１０の吸引口１７が物体７よりも大きい矩形状に形成され、かつ、矩形の吸引口１７の長手方向がシート部材６の搬送方向と直交するように吸気路構成体１０が配置される。さらに、押さえ機構２８が矩形の吸引口１７よりも大きい矩形枠状に形成され、かつ、シート部材６の法線方向から見て吸引口１７を囲むように押さえ機構２８が配置される。
【００９３】
図１の吸引装置１において、図６（Ｂ）に示すように略矩形の物体７の長手方向がシート部材６の搬送方向と平行に配置される場合、および図６（Ｃ）に示すように略矩形の物体７の長手方向がシート部材６の搬送方向と平行でも直交でもない角度で交差するように配置される場合が考えられる。これらの場合、好ましくは、図１の吸引装置１において、物体７よりも大きい矩形状の吸引口１７が形成される吸気路構成体１０が、物体７の長手方向と矩形の吸引口１７の長手方向とが平行になるように配置され、かつ、矩形枠状の押さえ機構２８が吸引口１７の配置に併せて該吸引口１７を囲む位置に配置される。これによって、物体７の長手方向とシート部材６の搬送方向との位置関係に関らず、物体７を確実に吸引することができる。
【００９４】
もちろん、図１の吸引装置１は、シート部材６および物体７の形状に合わせた押さえ機構２８を用いる専用化構成だけでなく、汎用的な形状の押さえ機構２８を用いる汎用化構成でもよい。汎用化構成が選ばれる場合、押さえ機構２８および吸気路構成体１０のノズル部材２１を交換することなく、様々な形状のシート部材６および物体７に対して物体吸引処理を実行することができるため、吸引装置１の汎用性が向上する。
【００９５】
また、物体７およびシート部材６が図６（Ａ）に示す位置関係であるならば、押さえ機構２８は、シート部材６の面方向に平行かつ搬送方向に垂直な回転軸線を有するロール状に形成されても良い。押さえ機構２８が前述のロールで実現される場合、押さえ機構２８は、吸引口１７の搬送方向上流側および下流側の少なくとも一方に配置されて、吸引時に、シート部材６を押さえ付けのためにシート部材６に接触しつつ、該シート部材６を搬送方向下流側へ搬送する。これによって、シート部材製造装置２は、物体７の吸引とシート部材６の搬送とを同時に行うことができるので、部品点数の増加を抑えつつ、シート部材６の製造に要する時間を短縮することができる。
【００９６】
図１の吸引装置１における物体７の吸引動作を、以下に説明する。初期状態である待機時において、吸気路構成体１０の吸気孔１８は開放されている。また、押さえ機構２８は、被処理物であるシート部材６を搬送すべき位置から離れた位置に待機している。なお、図１は、吸引時の吸引装置１を示しているため、吸気孔１８が閉鎖されており、かつ、押さえ機構２８がシート部材６を押圧する位置に配置されている。
【００９７】
最初に、シート部材６および物体７を含むシート材５が、吸気路構成体１０の吸引口１７と物体７とが対向する位置に搬送される。搬送後、押さえ機構駆動源２９が、押さえ機構２８がシート部材６と接触するまで、シート部材６に近接する方向に押さえ機構２８を下降させる。これによって、押さえ機構２８がシート部材６およびシート材５の周辺領域３６を押さえ付ける。押圧後、吸気孔開閉駆動源２６が、吸気孔閉鎖パッド２５が吸気孔１８を塞ぐまで、吸気路構成体１０に近接する方向に、吸気孔閉鎖パッド２５を動作させる。これによって、吸気路構成体１０の吸気孔１８が閉鎖される。
【００９８】
この結果、吸引口１７から吸気路構成体１０内の吸気路１５へ流入する気流の流速が上昇し、押さえ機構２８に押さえられていない物体７だけが吸引口１７から吸引される。物体７は、集塵機を兼ねる吸引源１１に回収される。また、物体７は、吸引源１１と吸引口１７との間に介在される回収機構によって回収されても良い。吸気孔１８の閉鎖は、たとえば、予め定める所定時間だけ継続される。
【００９９】
物体７の吸引後、吸気孔開閉駆動源２６が、吸気路構成体１０から離反する方向に吸気孔閉鎖パッド２５を動作させる。これによって、吸気路構成体１０の吸気孔１８が開放される。吸気孔１８の開放後、押さえ機構駆動源２９がシート部材６から離反する方向に押さえ機構２８を上昇させる。上昇時には、吸気孔１８が開放されているため、吸引口１７から吸気路１５へ流入する気流の流速が吸引時よりも低下しているので、シート部材６およびシート材５の周辺領域３６の位置を前記気流が乱すことが防止される。以上の手順で、物体７の吸引動作が行われる。
【０１００】
図１の吸引装置１は、上記のように、吸引源１１のオン・オフに相当する動作を吸気路構成体１０の先端近傍に形成される吸気孔１８を開閉することで行うため、装置の状態切換動作の反応速度が大きい。図１の吸引装置１における物体吸引時の挙動を調べるために、以下の実験を行った。
【０１０１】
前記実験では、吸引源１１として、風量１．０［ｍ３／ｍｉｎ］かつ真空度２０［ｋＰａ］の掃除機を用いる。また、吸引源１１とノズル部材２１とを繋ぐために、直径８０［ｍｍ］かつ長さ５［ｍ］のホースを配管として用いる。ノズル部材２１は、先端部に吸引口１７が形成され、かつ、ノズル先端から５０［ｍｍ］の地点に吸気孔１８が２つ形成される。ノズル部材２１先端部の吸引口１７は、面積が７０［ｍｍ]×５［ｍｍ］に形成される。各吸気孔１８は、直径４０［ｍｍ］の円形に形成される。全吸気孔１８との面積は、吸引口１７の面積の７．２倍である。
【０１０２】
上述の構成の吸引装置１において、吸引源１１を常時運転しつつ開放状態の吸気孔１８を閉鎖することによって、吸引装置１を吸引オフ状態から吸引オン状態へ切換えさせて、吸引装置１の状態切換えに要する時間を計測した。前記状態切換えに要する時間は、計算値で０．００１秒であった。吸気孔開閉部１２が開放状態の吸気孔１８を閉鎖するための動作時間を考慮すると、前述した吸引起動時間は、０．１秒程度となる。同様に、前述の吸引制止時間も、０．１秒程度となる。
【０１０３】
単一のシート部材６の押さえ付けから物体７の吸引を経て該シート部材６の開放に至るまでの吸引装置１の総動作時間が、単一のシート部材６に対する物体７の吸引処理に要する時間に相当する。前記総動作時間は、シート部材６の押さえ付けに要する時間、吸引起動時間、シート部材６に対する吸引の持続時間、吸引制止時間、およびシート部材６の開放に要する時間の総和である。前記総動作時間は、上述の実験の結果、少なく見積もっても、以下の式３に示すように、０．７秒程度になる。
【０１０４】
シート部材６の押さえ付けに要する時間（０．１秒）＋吸引起動時間（０．１秒）
＋吸引の持続時間（０．３秒）
＋吸引制止時間（０．１秒）＋シート部材６の開放に要する時間（０．１秒）
＝総動作時間（０．７秒）                                          …（３）
【０１０５】
以上説明したように、図１の吸引装置１は、０秒以上かつ１秒以内程度の短時間で、単一のシート部材６に対して物体７の吸引を行うことができる。そのため、図１の吸引装置１を含むシート部材製造装置２において、シート部材６の生産性が充分に向上する。
【０１０６】
また、他の実験として、円形の吸気孔１８が５個形成される構成の吸引装置１における物体７の吸引処理を行なった。本実験において、吸引口１７は、面積が３６［ｍｍ]×６［ｍｍ］＝２１６［ｍｍ２］に形成される。全吸気孔１８の面積は、５［個］×π×（１６［ｍｍ］／２）２＝１００５［ｍｍ２］である。他の条件は、前述の実験と等しい。このような構成の吸引装置１においても、物体７の吸引は可能であった。本実験においては、吸気孔の面積に対する全吸気孔１８の面積は４．７倍であるが、吸引抵抗を考慮すると、面積比が上述のとおりであっても問題はないと考えられる。
【０１０７】
また図１の構成の吸引装置１において、吸引口１７と吸気孔１８との関係には、面積比だけでなく外気の流入抵抗等も係るため、吸気孔１８の面積および数が前記関係に影響する。そこで、図１の吸引装置１を実施しようと試みて、吸気孔１８が１個の場合と２個の場合とにおいて、吸引装置１の動作状態の切換えが可能かを調べた。
【０１０８】
本試みにおいては、面積が５［ｍｍ］×５２［ｍｍ］＝２６０［ｍｍ２］になるように、矩形状の吸引口１７が形成される。また、面積が４５［ｍｍ］×２４［ｍｍ］になるように、矩形状の吸気孔１８が形成される。吸気孔１８が２個である場合、吸気孔１８の総面積は、２［個］×４５［ｍｍ］×２４［ｍｍ］＝２１６０［ｍｍ２］に選ばれる。吸気孔１８が１個である場合、吸気孔１８の総面積は、吸気孔１８が２個である場合の総面積の半分に選ばれる。吸引源１１としては、最大風量が１．５［ｍ３／ｍｉｎ］かつ最大静圧が７．０［ｋＰａ］である集塵機が用いられる。前記集塵機は、風量および静圧のいずれか一方が最大値を取る時はいずれか他方が最小値をとる構成であるので、平均値を考慮すると、吸引仕事率３２０［Ｗ］の掃除機とほぼ同等か少し上の吸引力を持つと考えられる。このような構成の吸引装置１において、吸引源１１を常時運転しつつ吸気孔１８を開閉することによって、吸引装置１の動作状態を切換えて、物体の吸引処理を行わせた。
【０１０９】
上述の試みの結果、吸気孔が２個である場合、吸引装置１は物体７の吸引処理に充分使用することができた。前述の場合、吸引口１７の面積に対する吸気孔１８の総面積の比は、８．３倍になる。また、吸気孔が１個である場合、前記待機時に吸引口１７へ流入する気流１９の吸引流速が大きすぎたため、物体７の吸引処理に使用できなかった。吸引口１７の面積に対する吸気孔１８の総面積の比は、上限は無いと考えられるため、大きいほど好ましい。
【０１１０】
上述の試みの結果に基づくと、好ましくは、図１の吸引装置１において、吸気路構成体１０の吸気孔１８は、吸気路構成体１０の吸引口１７の７倍以上の面積になるように形成される。これによって、吸気孔１８が開放されて物体の吸引を停止する吸引オフ状態、すなわち待機時に、吸引口１７から吸気路１５に流入する気流１９の流速が、物体７およびシート部材６の位置の乱れを妨げる程度に充分に低下すると考えられる。すなわち、上述の構成の吸引装置１は、前記物体の吸引処理の精度を保ちつつ、前記吸引処理をさらに迅速化することができる。したがって、吸気孔１８の面積が吸引口１７の面積の７倍以上に選ばれることが好ましい。
【０１１１】
また、さらに好ましくは、図１の吸引装置１において、吸気路構成体１０の吸気孔１８は、吸気路構成体１０の吸引口１７の８倍以上の面積になるように形成される。これによって、待機時に、吸引口１７から吸気路１５に流入する気流の流速が、物体７およびシート部材６の位置の乱れを確実に妨げる程度に低下すると考えられる。
【０１１２】
また、図１の吸引装置１において、吸引気流１９の流速は、主に、吸引口１７ならびに吸気孔１８の面積および開度と吸引源１１の能力に基づいて定められる。また、物体７の吸引の成否は、吸引口１７から物体７までの距離と吸引気流１９の流速とに関係する。ゆえに、吸引口１７および吸気孔１８の構成は、好ましくは、前記吸引時および前記待機時における吸引気流１９の流速に基づいて定められる。たとえば、前記吸引時に吸気孔１８が閉鎖されて前記待機時に吸気孔１８が開放される条件下では、具体的には、前記待機時における吸引気流１９の流速が３［ｍ／ｓ］以下であり、かつ、前記吸引時における吸引気流１９の流速が３０［ｍ／ｓ］以上になるように、吸引口１７および吸気孔１８の面積ならびに吸引源１１の能力が定められる。
【０１１３】
図２のシート部材製造装置２は、上述したような構成の吸引装置１と加工装置３とを含む。図７は、図２のシート部材製造装置２内の加工装置３の具体的な構成を示す断面図である。加工装置３は、打抜き型３１と打抜き台３２とを含む。打抜き型３１は、基板３３と１または複数の打抜き刃３４とを有している。
【０１１４】
打抜き台３２の打抜き型３１と向かい合う側の面である載置面上に、被処理物であるシート材５が載置される。打抜き刃３４は、基板３３の打抜き台３２側の面に、打抜くべきシート部材６および物体７の形状に応じた位置に配置されている。かつ、打抜き刃３４は、載置中のシート材５の表面に略垂直な状態で、基板３３の打抜き台３２側の面に固定されている。
【０１１５】
打抜き型３１は、打抜き台３２に対向する位置に、打抜き台３２から所定の距離だけ離れた位置に待機する。加工対象のシート材５は、打抜き台３２の載置面に載置される。載置後、打抜き型３１が打抜き台３２に近接する方向に移動する。この結果、打抜き刃３４がシート材５を押圧しつつ、該シート材５を前記近接方向に平行に打抜く。打抜き後、打抜き型３１が打抜き台３２から離反する方向に移動する。この結果、シート材５から打抜き刃３４が外れて、待機位置に戻る。これによって、打抜き処理の生成物であるシート部材６および不要物である物体７が、シート材５から分割される。
【０１１６】
打抜き型３１の離反近接動作は、打抜き処理の生成物の形状と打抜き刃３４の構成とに応じて、１または複数回繰返される。打抜き刃３４が一度で生成物を総てシート材５から分割可能に配置されていれば、離反近接動作は１回だけ行われる。打抜き刃３４が生成物の形状に対して複数組に分割されていれば、離反近接動作は、打抜き刃３４とシート材５との位置関係を変更しつつ複数回繰返される。たとえば、シート部材６が内部孔を有する構造である場合、シート部材６の外形だけを先に打抜いてから内部孔の部分を打抜いても良く、シート部材６の外形と内部孔とを同時に打抜いても良い。
【０１１７】
シート材５に対する打抜きの深さは、打抜き型３１のシート材５への移動距離と、打抜き刃３４の幅とに応じて定まる。被処理物であるシート材５が複数枚の薄膜を積層した積層体である場合、全薄膜層のうち、打抜き刃３４側の一部の薄膜層だけを切断し、切断された薄膜層よりも打抜き台３２側の残余の薄膜層を切断せずに残すことも可能である。この場合、シート材５の一部の薄膜層の打抜かれた部分だけが、物体７として吸引され、残余の部分はシート部材６の一部として残される。
【０１１８】
図８は、図７の加工装置３によって生成されたシート部材６の構成の一例を示す上面図である。図８および図７に示すように、図７の加工装置３によって生成されたシート部材６および物体７は、相互に隣接し、かつ、単一平面上に並んで配置される。また、シート部材６が複数の薄膜の積層体であって一部の薄膜層だけが打抜かれる場合、物体である打抜かれた薄膜層がシート部材６として残されている残余の薄膜層の上に乗っていることもある。さらにまた、元のシート材５のうちのシート部材６および物体７として分割された被処理領域３５以外の周辺領域３６もまた、長尺のままシート部材６および物体７の近傍に残されている。図１の吸引装置１は、このようにシート部材６の近傍に配置される物体７に対して、物体７の吸引処理を行なう。
【０１１９】
図２のシート部材製造装置２は、図１の吸引装置１を用いているので、シート部材６の製造時に物体の吸引処理に要する時間が従来技術よりも短縮される。ゆえに、図２のシート部材製造装置２は、シート部材６の製造効率を向上させることができ、生産性も向上させることができる。特に、複数枚のシート部材６が連続して製造される場合、吸引装置１内の吸引源１１を駆動させたまま複数回の吸引処理が連続実行される。ゆえに、複数枚のシート部材６の製造に要する時間が充分に短縮されるため、複数枚のシート部材６の生産性が向上する。吸引装置１の吸引処理に要する時間が短縮されるほど、シート部材製造装置２の生産性が向上する。
【０１２０】
第１実施形態であるシート部材製造装置２の詳細な構成について、図２および図３を参照して、以下に説明する。以下の説明では、材料であるシート材５が、単層かつ長尺の薄膜を複数枚重ね合わせた構成である光学積層シートで実現され、かつ、図８に示す構成のシート部材６が生成される場合を例にしている。
【０１２１】
図２のシート部材製造装置２は、加工装置３と吸引装置１との他に、積層装置３８と溶着装置３９とをさらに含む。積層装置３８は、長尺の原シート材４１を複数枚重ね合わせて、原シート材４１の積層体であってかつ長尺のシート材５を生成する。溶着装置３９は、シート材５内の内部層である複数の原シート材４１のうちの少なくとも２層を溶着して、前記少なくとも２層の原シート材５６を相互に固定する。
【０１２２】
積層装置３８は、複数のシートロール４３および複数本のロール軸４４を少なくとも含み、好ましくは、１または複数のアイドラ（idler：遊び車）４５をさらに含む。
【０１２３】
各シートロール４３は、長尺の各原シート材４１が、ロール状に巻取られたものである。各ロール軸４４は、各シートロール４３を固定するための軸である。また、各ロール軸４４は、各シートロール４３から各原シート材４１を巻出すために、軸駆動装置によって中心軸線回りに回転する機構を有している。各アイドラ４５は、巻出された原シート材４１に対して従動回転する軸である。各原シート材４１の搬送経路生成のため、および各原シート材４１に張力を付加するために、各アイドラ４５が使用される。
【０１２４】
複数の各シートロール４３は、各ロール軸４４の回転に応じて、各原シート材４１をそれぞれ巻出す。巻出された複数の原シート材４１は、アイドラ４５によってそれぞれ適宜張力を与えられつつ所定の位置に導かれ、順次、相互に重ね合わされる。重ね合わされた複数の原シート材４１が、シート材５として、次工程である溶着装置３９に送られる。
【０１２５】
詳しくは、原シート材４１は、材料シート４１ａ〜４１ｄまたは副資材シート４１ｅで実現される。材料シート４１ａ〜４１ｄは、シート部材６の材料として用いられる長尺の薄膜状シートである。副資材シート４１ｅは、シート部材６の材料として用いられず、かつシート部材６の製造工程時に使用されるべき長尺の薄膜状シートである。また、シートロール４３は、材料ロール４３ａ〜４３ｄと副資材ロール４３ｅとを含む。材料ロール４３ａ〜４３ｄは、材料シート４１ａ〜４１ｄがロール状に巻かれたものである。副資材ロール４３ｅは、副資材シート４１ｅがロール状に巻かれたものである。
【０１２６】
本明細書の説明において、任意の材料シートを例に説明する場合、「材料シート４１」と総称し、添字「ａ」〜「ｄ」は省略することがある。同様に、任意の材料ロールを例に説明する場合、「材料ロール４３」と総称し、添字「ａ」〜「ｄ」は省略することがある。また、本明細書の説明では、シート材５の長手方向および幅方向に平行な２表面のうち、第１拡散シート４１ａが配置される側を「表側」「上側」と称し、副資材シート４１ｅが配置される側を「裏側」「下側」と称することがある。また、材料シートおよび副資材シートを「原シート材」と総称することがある。同様に、材料ロールおよび副資材ロールを「シートロール」と総称することがある。
【０１２７】
積層装置３８は、材料ロール４３ａ〜４３ｄおよび副資材ロール４３ｅを併せて複数のシートロール４３を備える。たとえば、複数の材料ロール４３ａ〜４３ｄだけが用意されて副資材ロール４３ｅが省略されてもよく、単一の材料ロール４３ａと単一の副資材ロール４３ｅとが用意されてもよく、単一の材料ロール４３ａと複数の副資材ロール４３ｅとが用意されても良く、複数の材料ロール４３ａ〜４３ｄと単一の副資材ロール４３ｅが用意されていても良い。
【０１２８】
材料シート４１ａ〜４１ｄは、たとえば、拡散シートおよびプリズムシート等の光学シートで実現される。拡散シート４１ａ，４１ｄは、入射した光を拡散して出射させるためのシート材である。プリズムシート４１ｂ，４１ｃは、入射した光を集光して出射させるためのシート材である。前記光学シートは、該光学シートを保護するためのラミネータが該光学シートの表面および裏面の少なくとも一方面に貼付けられた状態のものでも良い。また材料シート４１ａ〜４１ｄは、上述の光学シートだけでなく、打抜き加工によって生成されるシート部材６に用いられるべき各種の薄膜状シートで実現されてもよい。
【０１２９】
副資材シート４１ｅは、たとえば、搬送用のキャリアシート、または、シート材５の打抜き時に使用されるべき刃当てシートで実現される。副資材シート４１ｅは、上述のシートに限らず、シート部材６に使用されない各種薄膜状シートで実現されてもよい。
【０１３０】
図２の例では、４枚の材料シート４１ａ〜４１ｄと１枚の副資材シート４１ｅとが用意されている。各材料シート４１ａ〜４１ｄは、第１拡散シート４１ａ、第１プリズムシート４１ｂ、第２プリズムシート４１ｃ、および第２拡散シート４１ｄでそれぞれ実現される。副資材シート４１ｅは、刃当てシート４１ｅで実現される。
【０１３１】
第１拡散シート４１ａ、第１プリズムシート４１ｂ、第２プリズムシート４１ｃ、および第２拡散シート４１ｄは、第１〜第４材料ロール４３ａ〜４３ｄからそれぞれ巻出された状態の原シート材４１である。刃当てシート４１ｅは、副資材ロール４３ｅから巻出された状態の原シート材４１である。図２の例では、第１拡散シート４１ａ、第１プリズムシート４１ｂ、第２プリズムシート４１ｃ、第２拡散シート４１ｄ、および刃当てシート４１ｅは、この順で順次重ね合わされる。
【０１３２】
以上説明したように、図２において、光学積層シートであるシート材５は、２枚の拡散シート４１ａ，４１ｄと２枚のプリズムシート４１ｂ、４１ｃと刃当てシート４１ｅとが複数重ね合わされたシートである。本実施形態では、シート材５は、拡散シート２枚とプリズムシート２枚と刃当てシート１枚とを重ね合わせた構成を有するが、この組合せに限らずどんな種類のシートの組合せでもよく、重ね合わせる枚数も任意である。
【０１３３】
溶着装置３９は、溶着台４７および溶着機４８を含む。溶着台４７は、シート材５内部の原シート材４１のうちの少なくとも２層を溶着機４８によって溶着する際に、シート材５を載置する為の基台である。溶着台４７の載置面は、平面形状であって、かつ、シート材５の搬送方向に対し平行である。
【０１３４】
溶着機４８は、溶着台４７上のシート材５内の少なくとも２層の原シート材４１の一部の領域を溶着して、シート材５内の原シート材４１同士を相互に固定するためのものである。原シート材４１の固定手法は、超音波を用いた溶着の他に、熱圧着、あるいは、粘着剤または両面テープを用いた接着などといった従来公知の手法を採用することができる。溶着機４８は、たとえば、シート材５の表面内の一部の領域に対し、シート材５内の厚み方向の複数層のうちの少なくとも２層を、相互に溶着する。
【０１３５】
図９に示すように、シート材５の表面のうちの溶着される溶着領域３７は、該シート材５表面内においてシート部材６および不要物である物体７として切出される被処理領域３５以外の周辺領域３６の一部分である。図９の例では、周辺領域３６の前記一部分である溶着領域３７は、点状に溶着される。これによって、後述する加工工程においてシート部材６および物体７がシート材５から分割される際に、シート部材６および物体７内の複数の薄膜層は、相互に溶着されぬまま積層されていることになる。
【０１３６】
加工装置３は、図７に示すように、打抜き型３１と打抜き台３２とを含む。打抜き型３１は、シート部材６をシート材５から打抜くためのものであって、打抜き刃３４を有している。また、打抜き型３１は、複数の打抜き刃３４を有することができるため、複雑な形状のシート部材６を打抜くことが可能である。打抜き台３２は、シート材５を打抜き型３１によって打抜く際に、シート材５を載置する為の基台である。打抜き台３２の載置面は平面形状であって、シート材５の搬送方向に対し平行である。
【０１３７】
図７の例では、打抜き刃３４は、直線型打抜き刃３４ａと矩形型打抜き刃３４ｂとを含む。直線型打抜き刃３４ａおよび矩形型打抜き刃３４ｂは、平板状に伸びた帯状の刃を直線形および矩形に形成されているものであり、シート材５の搬送方向に対し刃が略垂直となる様に配置されている。直線型打抜き刃３４ａおよび矩形型打抜き刃３４ｂとしては、従来公知のものを採用することができ、具体的には、たとえばトムソン刃、ピナクル刃、および彫刻刃等が採用可能である。
【０１３８】
吸引装置１は、吸気路構成体１０と吸引源１１と吸気孔開閉部１２と押さえ部１３との他に、吸引台５０を含む。吸気路構成体１０は、ノズル部材２１と配管２３とを含む。ノズル部材２１は、不要物である物体７を吸引回収するためのノズルである。ノズル部材２１には、物体７を吸引するための吸引口１７と、吸引した気体および物体７を排出するための排気口２２とが設けられている。
【０１３９】
ノズル部材２１は、排気口２２側から、配管２３を介して、吸引源１１に接続される。配管２３は、ノズル部材２１の排気口２２と吸引源１１とを結ぶ。配管２３としては、従来公知の各種配管またはホースを用いることができる。吸引台５０は、物体７をノズル部材２１によって吸引する際に、シート材５を載置するための基台である。吸引台５０の載置面は、平面形状であって、シート材５の搬送方向に対して平行である。
【０１４０】
ノズル部材２１には、シート部材６の位置の乱れを防止する目的において、吸引口１７に流入する気流の流速を下げるために、吸気孔１８が設けられている。吸気孔１８は、ノズル部材２１および配管２３のうちのどの箇所に設けても構わない。吸引口１７の流速の切換えに掛かる時間を短縮するためで、吸気孔１８は、できるだけ吸引口１７に近い方が望ましい。本実施形態では、吸気孔１８はノズル部材２１に形成されている。また、吸気孔１８の面積および個数に特に制限はないが、吸引口１７に流入する気流の流速を充分に低下させるために、吸気孔１８の合計面積はできるだけ大きいほうが望ましい。
【０１４１】
押さえ部１３の押さえ機構２８は、吸引時に吸引口１７に流入する気流に起因するシート部材６およびシート材５の周辺領域３６の位置の乱れを防ぐために、シート部材６および周辺領域３６を押さえておくための機構である。押さえ機構２８は、ノズル部材２１の周辺に配置される。押さえ部１３の押さえ機構駆動源２９は、押さえ機構２８を駆動して、シート材５を押さえる動作およびシート材５を開放する動作を、押さえ機構２８に行わせる。押さえ機構駆動源２９としては従来公知の駆動源を用いることができる。たとえば、押さえ機構駆動源２９は、エアシリンダーを用いて実現される。
【０１４２】
押さえ部１３の押さえ機構２８は、シート押さえ５２と緩衝材５３とを含む。シート押さえ５２は、シート部材６およびシート材５の周辺領域３６を押さえ付けるための枠材である。シート押さえ５２のシート部材６およびシート材５側の面には、緩衝材５３が取付けられている。緩衝材５３は、シート押さえ５２がシート部材６と直接接することによってシート部材６に傷が付くのを防ぐのが主な目的である。緩衝材５３としては、従来公知のものが使用できる。緩衝材５３は、たとえば、スポンジまたはゴムを材料とする部材で実現される。
【０１４３】
吸気孔開閉部１２の吸気孔閉鎖パッド２５は、ノズル部材２１の吸気孔１８を開閉するための部材である。吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気孔開閉部１２の吸気孔開閉駆動源２６によって駆動される。吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気孔１８に対して、略垂直または略水平な方向に動作する。初期状態である待機時において、吸気孔閉鎖パッド２５は、吸気孔１８を開放した状態を保つ。吸気孔開閉駆動源２６としては、従来公知の駆動源を用いることができる。吸気孔開閉駆動源２６は、たとえば、エアシリンダーで実現される。
【０１４４】
製品であるシート部材６は、薄膜層の積層体であるシート材５から打抜き刃３４によって分割された薄膜層の積層体である。本実施形態の例では、シート部材６を構成する複数層のうちの第２拡散シート４１ｄから成る最下層だけが、他の薄膜層と比べて、長手側の一方端側が長くなっており、打抜き加工によって不要物である物体７が生じている。シート部材６は、上述の形状および材質に限らず、様々な形状および材質の製品でもよい。
【０１４５】
物体７となるべき不要物は、シート材５から打抜き刃３４によって分割された一部分のうち、製品であるシート部材６以外の残余の部分である。本実施形態の例では、前記不要物は、シート部材６の最下層である第２拡散シート４１ｄ上に存在しており、除去する必要がある。前記不要物としては、上述の形状および位置に限らず、様々な形状および位置であってもよい。
【０１４６】
図１の吸引装置１を含む本実施形態のシート部材製造装置２がどのように動作するかを、図２および図３を参照して、以下に説明する。
【０１４７】
まず、４枚の材料シート４１ａ〜４１ｄ、すなわち、第１拡散シート４１ａと第１プリズムシート４１ｂと第２プリズムシート４１ｃと第２拡散シート４１ｂとが各材料ロール４３ａ〜４３ｄからそれぞれ供給され、相互に重ね合わされつつ、溶着装置３９まで搬送される。また、副資材シート４１ｅである刃当てシート４１ｅが、副資材ロール４３ｅから供給され、搬送中の４枚の材料シート４１ａ〜４１ｄのさらに下層側に重ね合わされる。これによって、５枚の原シート材４１ａ〜４１ｄ，４１ｅの積層体であるシート材５が形成される。原シート材４１〜４１ｄ，４１ｅにラミネータが貼り付けられている場合、各シートロール４３ａ〜４３ｄ，４３ｅから原シート材４１〜４１ｄ，４１ｅが巻出されてから相互に重ね合わされる前に、剥離装置によって原シート材４１〜４１ｄ，４１ｅからラミネータが剥離される。
【０１４８】
積層装置３８における材料シート４１ａ〜４１ｄおよび副資材シート４１ｅの搬送は、アイドラ４５と搬送機構とによって行われる。シート部材製造装置２には、シートロール４３ａ〜４３ｄ，４３ｅが複数装備されており、複数の原シート材４１ａ〜４１ｄ，４１ｅを重ね合わせることで、多層のシート材５が形成されている。シート部材製造装置２は、もちろん、単層のシート材５からのシート部材６の製造に用いることができる。積層装置３８において形成されたシート材５は、溶着装置３９に搬送される。
【０１４９】
溶着装置３９において、多層のシート材５が溶着機４８と溶着台４７との間に搬送されると、溶着機４８が溶着台４７に近接する方向に下降して、シート材５の一部の領域３７の層間を溶着し、シート材５の内部層同士を固定する。溶着を用いて層間を強固に固定することによって、後述する加工処理時および吸引処理時におけるシート材５の内部層同士の位置のずれが少なくなる。また、層間の固定には、打抜き刃３４に付着する物体の量が減るという効果もある。
【０１５０】
溶着後のシート材５は、加工装置３の打抜き型３１と打抜き台３２との間に搬送される。図７の例では、加工装置３は、１枚のシート部材６の生成のために、２回の打抜き動作を行う。まず、シート材５内部のシート部材６として分割すべき被処理領域３５が、直線型打抜き刃３４ａと抜打ち台３２との間の位置に搬送される。次いで、打抜き型３１が抜打ち台３２に近接する方向に下降して、直線型打抜き刃３４ａがシート材５の被処理領域３５を押圧しながら打抜く。シート材５を構成する全原シート材４１のうちの直線型打抜き刃３４ａによって打抜かれる原シート材４１は、第１拡散シート４１ａと第１プリズムシート４１ｂと第２プリズムシート４１ｃとの３枚である。１回目の打抜き動作後、打抜き型３１が打抜き台３２から離反する方向に上昇して、直線型打抜き刃３４ａをシート材５から外す。
【０１５１】
１回目の打抜き加工後、シート材５の被処理領域３５が、矩形型打抜き刃３４ｂと抜打ち台３２との間の位置に搬送される。搬送後、打抜き型３１が下降して、矩形型打抜き刃３４ｂがシート材５の被処理領域３５を押圧しながら打抜く。シート材５を構成する全原シート材４１のうちの矩形型打抜き刃３４ｂによって打抜かれる原シート材４１は、刃当てシート４１ｅ以外の４枚の原シート材４１ａ〜４１ｄである。２回目の打抜き動作後、打抜き型３１が上昇して、矩形型打抜き刃３４ｂをシート材５から外す。これら２回の打抜き動作によって、シート材５からシート部材６および物体７が分割される。
【０１５２】
前述したように、シート材５は、シート部材６の内部の薄膜層となる材料シート４１ａ〜４１ｄの他に、シート部材６には用いられない副資材シート４１ｅを含む。副資材シート４１ｅが刃当てシートである場合、打抜き加工時に、打抜き刃３４は、材料シート４１ａ〜４１ｄのうちの少なくとも１層を打抜くが、刃当てシート４１ｅは打抜かない。これによって、打抜き刃３４が材料シート４１ａ〜４１ｄを確実に打抜くことができる。また、打抜き刃３４は材料シート４１ａ〜４１ｄの積層部分を貫通するがシート材５全体を貫通しないので、打抜き刃３４が打抜き台３２と接触することが防止される。ゆえに、打抜き刃３４に因る打抜き台３２の損傷が防止される。
【０１５３】
さらにまた、たとえば、原シート材４１ａ〜４１ｅの積層後、アイドラ４５および搬送機構によって副資材シート４１ｅが搬送されると、副資材シート４１ｅ上の材料シート４１ａ〜４１ｄの積層体も搬送される。同様に、打抜き加工を用いたシート部材６の生成時に、副資材シート４１ｅが搬送されると、副資材シート４１ｅ上の打抜かれたシート部材６および物体７だけでなく周辺領域３６も搬送される。すなわち、副資材シート４１ｅの搬送に伴って前記積層体およびシート部材６が搬送されるため、材料シート４１ａ〜４１ｄの積層体およびシート部材６を副資材シート４１ｅによって保護しつつ搬送することができる。
【０１５４】
打抜き加工後、シート部材６および物体７を含むシート材５が、吸引装置１に搬送される。前記シート材５は、ノズル部材２１の吸引口１７と吸引台５０との間に搬送される。吸引台５０上のシート材５に対し、押さえ機構駆動源２９が押さえ機構２８を下降させて、緩衝材５３にシート部材６およびシート材５の周辺領域３６を押さえ付けさせる。押圧後、吸気孔閉鎖パッド２５が吸気孔開閉駆動源２６によって動作し、ノズル部材２１の吸気孔１８を閉鎖する。これによって、吸引気流１９の流速が充分に上昇し、押さえ機構２８に押さえられていない物体７だけが吸引口１７から吸引される。物体７は集塵機を兼ねる吸引源１１に回収される。
【０１５５】
物体吸引後、吸気孔閉鎖パッド２５が吸気孔開閉駆動源２６によって動作し、吸気路構成体１０の吸気孔１８を開放する。吸気孔１８開放後、押さえ機構駆動源２９が押さえ機構２８を上昇させる。上昇時には、吸気孔１８が開放されているため、吸引気流１９の流速が吸引時よりも充分に下降するので、シート部材６およびシート材５の周辺領域３６の位置を前記気流が乱すことが防止される。
【０１５６】
押さえ機構２８解除後、シート部材６は、刃当てシート４１ｅの搬送に伴って搬送され、ロボットハンド等で実現される製品回収装置によってシート部材製造装置２から回収される。また、打抜き後のシート材５の周辺領域および副資材シート４１ｅは、ロール等で実現される残部回収装置によって、シート部材６と別個に回収される。以上の処理によって、シート部材６が製造される。
【０１５７】
上述のシート部材製造装置２を用いて、以下のようなシート部材６の生成を試みた。シート部材６は、平面形状の寸法が約３０［ｍｍ］×４０［ｍｍ］以上かつ５０［ｍｍ］×７０［ｍｍ］以下である薄膜の積層体である。シート部材６の内部の各薄膜層の厚みは、約４０［μｍ］以上かつ７５［μｍ］以下の範囲内の値である。生成時に発生する物体７は、平面形状の寸法が０．３［ｍｍ］×３０［ｍｍ］以上かつ２［ｍｍ］×７０［ｍｍ］以下である薄膜の積層体である。このような構成の物体７を吸引するためには、ノズル部材２１の吸引口１７が、４［ｍｍ］×３０［ｍｍ］以上かつ５［ｍｍ］×７０［ｍｍ］以下の大きさであることが好ましい。これによって、上述の構成の物体７の吸引を吸引装置１によって好適に実施することができる。
【０１５８】
また、物体７の大きさに対して吸引口１７の大きさを上述の範囲に設定することによって、単一のノズル部材２１が複数種類の物体７に対応することができるため、決められた形状の物体の吸引に終わらず、種々の物体の吸引を行うことができる。これによって、シート部材製造装置２において、生成されるシート部材６の構成の変更が容易であり、製造ラインの変更に簡単になる。したがって、吸引装置１は、可換性および汎用性を持つことができる。
【０１５９】
前述したように、図２のシート部材製造装置２において、加工装置３の打抜き刃３４によってシート材５が打抜かれた後、吸引装置１が物体７を吸引回収する。シート材５は、前述したように、シート部材６となるべき被処理領域３５の外の周辺領域３６において内部の薄膜層同士が溶着固定されているため、溶着箇所以外の薄膜層の間はフリーな状態を保つ。つまり、被処理領域３５内の薄膜層の層間には、打抜き加工の切り口を通して外部から気体が入り込む隙間が充分に存在する。ゆえに、吸引装置１における物体７の吸引時には、外部から吸引口１７に流入する気流によって物体７と刃当てシート４１ｅおよびシート部材６との間の層間に外気が入込み、刃当てシート４１ｅおよびシート部材６から物体７を離隔させる。これによって、刃当てシート４１ｅおよびシート部材６から物体７が離れて、ノズル部材２１に吸引される。
【０１６０】
ノズル部材２１が物体７の吸引時に重要なのは、物体７に対する吸引口１７の位置と物体７に対する押さえ機構２８の位置である。図１０に示すように、吸引時に、物体７だけでなくシート部材６の物体７と隣接する一端部が元の位置から吸気路構成体１０に近接する方向に持上げられる状態になるように吸引を行うと、物体７が吸引され易くなる。
【０１６１】
具体的には、まず、押さえ機構２８が、シート部材６内の前記一端部以外の残りの部分に接触して押さえ付けることによって、物体７だけでなくシート部材６の前記一端部にフリーな状態を保たせる。次いで、吸気路構成体１０の吸引口１７が、物体７とシート部材６の前記一端部との両方に対向する位置に、両者から所定の距離だけ離れて配置される。上述の状態を保ちつつ吸引を行うと、吸引気流１９によって物体７とシート部材６の前記一端部の両方が刃当てシート４１ｅから浮き上がるが、シート部材６の前記残りの部分は押さえ機構２８に押さえ付けられているので、シート部材６は吸引されず物体７だけが吸引される。これによって、吸引装置１は、より確実に物体７を吸引することができる。
【０１６２】
第１実施形態において、吸引装置１に吸引されうる対象物である物体７は、打抜き工程においてシート部材６以外にシート材５から分割される残余部材であってもよく、打抜き工程において発生した異物であっても良い。残余部材は、たとえば、内部孔を有するシート部材６の加工時に内部孔として打抜かれた部分である。打抜きによって発生した異物とは、たとえば、シート材５の一部であって粉状に粉砕されたもの、および細い糸状のものである。詳しくは、プリズムシートの山の部分等が、糸状の異物として残る。異物の大きさは、数十〜数百［μｍ］程度の非常に小さなものである。このような異物が製品であるシート部材６の表面に落ちることによって、シート部材６の不良が発生する。吸引装置１が残余部材だけでなく異物も吸引することによって、シート部材製造装置２は、製品であるシート部材の不良の発生率を低下させることができるため、歩留まりが向上し、生産性が向上する。
【０１６３】
上述したように、図１の吸引装置１は、吸気孔１８が吸引口１７よりも吸気路１５下流側に形成されている。吸引装置１においては、これに限らず、吸引口よりも吸気路１５下流側に吸気孔が形成されてもよい。
【０１６４】
以上のように本実施形態のシート部材製造装置２および方法は、複数の薄膜の積層体であるシート部材６はもちろん、あらゆる薄膜状のシート部材の製造に有効な手法となり、用途の広いものである。また、本実施形態の吸引装置１は、シート部材製造装置２において発生する物体７の回収に用いられているが、これに限らず、種々の製造工程において発生する物体の回収に用いられる。また吸引装置１は、物体７の回収に限らず、他の用途に用いるための薄膜状部材の回収に用いられても良い。
【０１６５】
（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態である吸引装置６１の構成を示す斜視図である。図１２は、図１１の吸引装置６１を示す断面図である。第２実施形態である吸引装置６１およびシート部材製造装置について、以下に説明する。第２実施形態に係る吸引装置６１は、第１実施形態に係る吸引装置１に類似しており、以下、第１実施形態に対する第２実施形態の相違点を中心に説明する。第２実施形態のシート部材製造装置は、第１実施形態のシート部材製造装置２内の図１の吸引装置１を図１１の吸引装置６１に置換えたものである。ゆえに、第２実施形態のシート部材製造装置の図は省略する。また以下の説明において、第２実施形態の吸引装置６１および第２実施形態のシート部材製造装置の構成要素のうち、第１実施形態の吸引装置１およびシート部材製造装置２の構成要素と共通する機能を有する要素については、第１実施形態と同じ参照符を付し、説明を省略することがある。
【０１６６】
図１１の吸引装置６１は、吸気路構成体１０と吸引源１１と吸気孔開閉部１２との他に、吸引口開閉部６４をさらに含む。吸引口開閉部６４は、物体７の吸引時には吸気路構成体１０の吸引口１７を開放し、待機時には吸引口１７を閉鎖する。図１２は、待機時の吸引装置６１を示しているので、吸引口１７が閉鎖され、吸気孔１８が開放され、かつ、押さえ機構２８がシート材５から離れた待機位置に位置している。
【０１６７】
これによって、待機時には、吸引口開閉部６４が吸引口１７を閉鎖するので、吸引口１７から吸気路構成体１０内の吸気路１５に外気が全く取込まれない。そのため、物体７の吸引を停止する吸引オフ状態、すなわち待機時に、待機中のシート部材６の位置を乱すことが、未然に防止される。また、吸引口開閉部６４が設けられる場合、待機時に、吸引口１７に対する吸気孔１８の大きさに関らず、吸引気流１９の流速が確実に０になる。このため、図１１の吸引装置６１は、吸気孔１８の開口を比較的自由に設定することができるため、吸気孔１８の構成の自由度が向上する。
【０１６８】
図１１の吸引装置６１は、吸気路構成体１０内のノズル部材２１として、図５のノズル部材２１を用いている。第２実施形態の吸引装置６１は、これに限らず、図４のノズル部材２１を用いても良い。また、図１１の吸引装置６１は、好ましくは、押さえ部１３をさらに含む。さらにまた、吸引口開閉部６４は、第２実施形態の吸引装置６１に限らず、第１実施形態の吸引装置１および後述の第３実施形態の吸引装置７１にさらに備えられていても良い。
【０１６９】
具体的には、図１１の吸引装置６１の吸引口開閉部６４は、吸引口閉鎖パッド６６と、吸引口開閉駆動源６７とを含む。吸引口閉鎖パッド６６は、吸気路構成体１０の吸引口１７を閉鎖するためのものである。吸引口閉鎖パッド６６は、吸引口開閉駆動源６７によって駆動され、吸引口１７に対して略垂直または略水平に移動する。初期状態である待機時において、吸引口閉鎖パッド６６は、吸引口１７を閉鎖した状態を保つ。
【０１７０】
吸引口開閉駆動源６７は、吸引口閉鎖パッド６６を駆動させるための動作源である。吸引口開閉駆動源６７としては従来公知の駆動源を用いることができる。たとえば、吸引口開閉駆動源６７は、エアシリンダーなどで実現される。
【０１７１】
第２実施形態のシート部材製造装置におけるシート部材６の製造工程について、以下に説明する。第２実施形態において、積層装置３８における原シート材４１の重ね合わせ工程から加工装置３におけるシート部材６の打抜き工程までの動作は、第１実施形態のシート部材製造装置２の動作と同様であるので、説明を省略する。打抜き加工後の吸引装置６１の動作だけを、以下に詳細に説明する。
【０１７２】
シート部材６および物体７を含むシート材５の被処理領域３５が吸引装置６１の吸気路構成体１０と吸引台５０との間に搬送されると、押さえ機構２８が押さえ機構駆動源２９によってシート部材６に近接する方向に下降し、押さえ機構２８の緩衝材５３がシート部材６およびシート材５の周辺領域３６に接触して押さえ付ける。押さえ付け後、吸気孔閉鎖パッド２５が吸気孔開閉駆動源２６によって動作し、吸気路構成体１０の吸気孔１８を閉鎖する。吸気孔閉鎖と同時に、吸引口閉鎖パッド６６が吸引口開閉駆動源６７によって動作し、吸気路構成体１０の吸引口１７を開放する。
【０１７３】
これによって、外部から吸気路構成体１０の吸引口１７を通って吸気路構成体１０内部の吸気路１５に至る吸引気流１９が形成されるため、吸引気流１９の流速が上昇する。ゆえに、押さえ機構２８に押さえ付けられていない物体７だけが、吸引口１７から吸気路構成体１０内部に吸引される。物体７は、集塵機を兼ねる吸引源１１に回収される。物体吸引後、吸気孔閉鎖パッド２５が吸気孔開閉駆動源２６によって動作し、吸気路構成体１０の吸気孔１８を開放する。吸気孔開放と同時に、吸引口閉鎖パッド６６が吸引口開閉駆動源６７によって動作し、吸気路構成体１０の吸引口１７を閉鎖する。
【０１７４】
吸引口閉鎖後、押さえ機構駆動源２９が、押さえ機構２８をシート部材６から離反する方向に上昇させる。押さえ機構開放時には、吸気孔１８が開放されて吸引口１７が閉鎖されているため、吸引気流１９は遮断され、かつ外部から吸気孔１８を通って吸気路１５に至る気流が形成されるため、切換え時の吸引口１７周辺の気流の乱れが防止される。これによって、前記気流の乱れに起因するシート部材６およびシート材５の周辺領域３６の位置の乱れが防止される。したがって、図１１の吸引装置６１は、吸引待機の切換えに伴う吸引口１７周辺の気流の乱れを防止しつつ、吸引装置６１の吸引および待機の切換えに要する時間を短縮することができる。
【０１７５】
押さえ機構２８解除後、シート部材６は、刃当てシート４１ｅの搬送に伴って搬送され、ロボットハンド等で実現される製品回収装置によって第２実施形態のシート部材製造装置から回収される。また、シート部材６回収後のシート材５の周辺領域３６および副資材シート４１ｅは、ロール等で実現される残部回収装置によって回収される。以上の処理によって、シート部材６が製造される。これによって、吸引装置６１の状態切換えに要する時間が短縮されるので、シート部材６の製造時間が短縮される。
【０１７６】
図１１に示すように、第２実施形態の吸引装置６１において、押さえ部１３の押さえ機構２８が、口字型ではなくコの字型に形成されている。これは、ノズル部材２１の吸引口１７近傍に押さえ機構２８と吸引口閉鎖パッド６６とが配置されるため、両者の駆動時に一方が他方に干渉して動作を妨げることを防止するためである。このために、吸引装置６１においては、具体的には、コの字型の押さえ機構２８の側方の開口側から、吸引口１７に対して近接離反するように、吸引口閉鎖パッド６６が抜差しされる。これによって、シート部材６の固定開放と吸引口の開閉とが、干渉することなく併用可能になる。また、第２実施形態の吸引装置６１において図５のノズル部材２１が用いられる場合、吸気孔開閉部１２と吸引口開閉部６４とを充分に離すことができるので、吸気孔開閉部１２と吸引口開閉部６４との配置位置の干渉が防がれる。
【０１７７】
（第３実施形態）
図１３は、本発明の第３実施形態である吸引装置７１を示す斜視図である。図１４は、図１３の吸引装置７１を示す断面図である。第３実施形態である吸引装置７１およびシート部材製造装置について、以下に説明する。第３実施形態に係る吸引装置７１は、第１実施形態に係る吸引装置１に類似しており、以下、第１実施形態に対する第３実施形態の相違点を中心に説明する。第３実施形態のシート部材製造装置は、第１実施形態のシート部材製造装置２内の吸引装置１を図１３の吸引装置７１に置換えたものである。ゆえに、第３実施形態のシート部材製造装置の概略図は省略する。また以下の説明において、第３実施形態の吸引装置７１および第３実施形態のシート部材製造装置の構成要素のうち、第１実施形態の吸引装置１およびシート部材製造装置２ならびに第２実施形態の吸引装置６１の構成要素と共通する機能を有する要素については第１ならびに第２実施形態と同じ参照符を付し、説明を省略することがある。
【０１７８】
図１３の吸引装置７１は、吸気路構成体１０と吸引源１１と流路切換えバルブ７４を含む。流路切換えバルブ７４は、吸気路構成体１０において、吸引口１７を通る流路と吸気孔１８を通る流路とを切換えるためのバルブである。すなわち、流路切換えバルブ７４は、吸気孔開閉部１２および吸引口開閉部６４の両方を兼ねる。図１３の吸引装置７１は、吸気路構成体１０内のノズル部材２１として、図５のノズル部材２１を用いている。第３実施形態の吸引装置７１は、これに限らず、図４のノズル部材２１を用いても良い。また、図１３の吸引装置７１は、好ましくは、押さえ部１３をさらに含む。
【０１７９】
流路切換えバルブ７４は、吸気路構成体１０内部に配置される。流路切換えバルブ７４は、初期状態である待機時には、吸引口１７を通る流路を閉鎖することによって、吸気孔１８を通る流路を形成させている。また、流路切換えバルブ７４は、吸引時には、吸気孔１８を通る流路を閉鎖することによって、吸引口１７を通る流路を形成させている。図１４は、吸引時の吸引装置７１を示しているので、流路切換えバルブ７４が吸引口１７を通る流路を形成させており、かつ、押さえ機構２８がシート材５を押圧する位置に位置している。
【０１８０】
流路切換えバルブ７４は、好ましくは、吸気路構成体１０内のノズル部材２１内部に配置される。これによって、流路切換えバルブ７４が配管２３内に配置される場合よりも流路の切換え地点が吸引口１７に近付くので、吸引装置７１の状態切換えの速度が向上する。流路切換えバルブ７４は、電磁弁または２方向切換えバルブなどの従来公知のバルブを用いて実現することができる。流路切換えバルブ７４は、物体７がバルブ内部を通過するために、内部の流路を広く取ることが可能なバルブを用いることが望ましい。
【０１８１】
第３実施形態におけるシート部材６の製造工程について、以下に説明する。第３実施形態において、積層装置３８における原シート材４１の重ね合わせ工程から加工装置３におけるシート部材６の打抜き工程までの動作は、第１実施形態のシート部材製造装置２の動作と同様であるので、説明を省略する。打抜き加工後の吸引装置７１の動作をだけを以下に詳細に説明する。
【０１８２】
シート部材６および物体７を含むシート材５の被処理領域が吸引装置７１の吸気路構成体１０と吸引台５０との間に搬送されると、押さえ機構駆動源２９によって、シート材５に近接する方向に押さえ機構２８が下降し、押さえ機構２８の緩衝材５３がシート部材６およびシート材５の周辺領域３６に接触して押さえ付ける。押さえ付け後、流路切換えバルブ７４が動作して、吸気孔１８を通る流路を閉鎖し、吸引口１７を通る流路を開放する。これによって、吸引気流１９の流速が上昇し、押さえ機構２８に押さえ付けられていない物体７だけが吸引口１７に吸引される。物体７は集塵機を兼ねる吸引源１１に回収される。
【０１８３】
物体吸引後、流路切換えバルブ７４が動作して、吸引口１７を通る流路を閉鎖し、吸気孔１８を通る流路を開放する。吸引口閉鎖後、押さえ機構駆動源２９が、押さえ機構２８をシート部材６から離反する方向に上昇させる。押さえ機構開放時、吸気孔１８を通る流路が形成されているため、シート部材６およびシート材５の周辺領域３６の位置ずれが防止される。したがって、図１３の吸引装置７１は、吸引待機の切換えに伴う吸引口１７周辺の気流の乱れを防止しつつ、吸引装置７１の吸引および待機の切換えに要する時間を短縮することができる。
【０１８４】
押さえ機構２８解除後、シート部材６は刃当てシート４１ｅの搬送に伴って搬送され、ロボットハンド等で実現される製品回収装置によってシート部材製造装置から回収される。また、打抜き後のシート材５の周辺領域３６および副資材シート４１ｅは、ロール等で実現される残部回収装置によってシート部材６と別個に回収される。以上の処理によって、シート部材６が製造される。これによって、吸引装置７１の状態切換えに要する時間が短縮されるので、シート部材７０の製造時間が短縮される。
【０１８５】
以上説明したように、図１３の吸引装置は、吸気孔１８と流路切換えバルブ７４とを組合わせて用いることによって、吸引源１１を常時駆動しつつ吸引装置７１の動作状態を切換えている。すなわち、吸引時には、流路切換えバルブ７４が吸引口１７を開放して吸気孔１８を閉鎖するように切換わるので、吸引気流１９の流路が形成される。また、待機時には、流路切換えバルブ７４が吸引口１７を閉鎖して吸気孔１８を開放するように切換わるので、吸気孔１８から流入して吸引源１１に至る気流の流路が形成される。
【０１８６】
このように、図１３の吸引装置７１は、吸引オン状態および吸引オフ状態に関らず、吸引装置７１外部から吸引源１１に至る気流の流路を確保している。これによって、一般的な切換弁だけを吸引口１７と吸引源１１との間に介在させて気流の経路を開放遮断する構成の従来技術よりも、吸気孔１８と流路切換えバルブ７４とを組合わせる図１３の吸引装置７１のほうが、切換え時の機械的な抵抗が少ないため、切換弁閉鎖から吸引気流１９の流速が実際に充分に変化するまでの時間が短くなる。したがって、図１３の吸引装置７１は、上述の従来技術よりも、装置自体の状態切換動作を素早く確実に行うことができる。ゆえに、図１３の吸引装置を含むシート部材製造装置の生産性がより向上する。
【０１８７】
また図１３の吸引装置７１は、流路切換えバルブ７４が、ノズル部材２１の内部空間において、吸引口１７を通る流路および吸気孔１８を通る流路のいずれか一方を選択的に遮断する蓋状の部材を含んで実現される。ゆえに、流路切換えバルブ７４の構成が容易で駆動が簡単であるため、装置自体の状態切換動作を素早く確実に行うことができる。
【０１８８】
上述の第１〜第３実施形態の吸引装置１，６１，７１および第１〜第３実施形態のシート部材製造装置２は、本発明の構成要素の最良の実施形態の１つである。本発明の構成要素の詳細構成は、上述の作用効果が発揮可能な構成であれば、上述した構成に限らず、他の様々な構成が用いられてもよい。
【０１８９】
以上のように本発明の吸引装置および方法は、光学積層シートに限らず、あらゆる薄膜状のシート部材近傍の物体の回収に有用な手法であり、用途の広いものである。また本発明のシート部材製造装置もまた、光学積層シートを含むあらゆる薄膜状のシート部材の製造に有効な手法であって、用途の広いものである。
【符号の説明】
【０１９０】
１，６１，７１  吸引装置
２  シート部材製造装置
３  加工装置
５  シート材
６  シート部材
７  物体
１０  吸気路構成体
１１  吸引源
１２  吸気孔開閉部
１３  押さえ部
１５  吸気路
１７  吸引口
１８  吸気孔
１９  吸引気流
２１  ノズル部材
２３  配管
２５  吸気孔閉鎖パッド
２６  吸気孔開閉駆動源
２８  押さえ機構
２９  押さえ機構駆動源
３１  打抜き型
３２  打抜き台
３８  積層装置
３９  溶着装置
４１  原シート材
４３  シートロール
４４  ロール軸
４５  アイドラ
４７  溶着台
４８  溶着機
５０  吸引台
５２  シート押さえ
５３  緩衝材
６４  吸引口開閉部
６６  吸引口閉鎖パッド
６７  吸引口開閉駆動源
７４  流路切換えバルブ
【図１】
2011050911.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011050911.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2011050911.tif 000013
【図１１】
2011050911.tif 000014
【図１２】
2011050911.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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