(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側プラスチック・フィルムを巻き出す上側フィルム巻出装置と、
下側プラスチック・フィルムを巻き出す下側フィルム巻出装置と、
前記両プラスチック・フィルム巻出装置の下流に位置して、少なくとも一方が他方に対して上下方向に相対移動可能にフレームに支持された上下一対の定盤に熱盤がそれぞれ設けられて該熱盤にて被加工物を前記下側プラスチック・フィルムと前記上側プラスチック・フィルムとで挟んだ状態で熱圧締するホットプレス装置と、
該ホットプレス装置の下流に位置して前記上側プラスチック・フィルムを巻き取る上側フィルム巻取装置と、
前記ホットプレス装置の下流に位置して前記下側プラスチック・フィルムを巻取る下側フィルム巻取装置と、
を備え、
前記上側フィルム巻取装置と前記下側フィルム巻取装置との上流に、前記被加工物を挟んだ前記上側プラスチック・フィルムと前記下側プラスチック・フィルムとを上下方向から把持可能なクランプ部と、該クランプ部を１タクト分移動させる移動機構とを有する１タクト送り装置を設け、該１タクト送り装置の前記１タクト分の送りに応じて前記上側フィルム巻取装置と前記下側フィルム巻取装置との巻き取りを行うようしたこと
を特徴とするプレス装置システム。
【請求項２】
前記ホットプレス装置と前記両フィルム巻取装置との間に、少なくとも一方が他方に対して上下方向に相対移動可能にフレームに支持された上下一対の定盤に冷却盤がそれぞれ設けられて該冷却盤にて前記被加工物を前記下側プラスチック・フィルムと前記上側プラスチック・フィルムとで挟んだ状態で冷却・圧締するコールドプレス装置を有すること、を特徴とする請求項１に記載のプレス装置システム。
【請求項３】
前記上側フィルム巻出装置から巻き出された前記上側プラスチック・フィルムが、前記下側プラスチック・フィルム上に置いた前記被加工物を上方から覆うようにガイドローラにより下方に押しつけられることを、特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項４】
少なくとも前記上側プラスチック・フィルムを押し下げるガイドローラの手前から前記熱盤までの前記被加工物の搬送経路間は、真空室内に収容されていること、を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項５】
前記真空室は、前記下側フィルム巻出装置から前記両フィルム巻取装置までの前記被加工物の搬送経路全体を収容可能であること、を特徴とする請求項４に記載のプレス装置システム。
【請求項６】
前記下側フィルム巻出装置と前記上側フィルム巻出装置の間にこれらを仕切り該上側フィルム巻出装置側に前記下側フィルム巻出装置側から空気が流れ込むのを抑えるシャッタを備えていること、を特徴とする請求項５に記載のプレス装置システム。
【請求項７】
前記上側フィルム巻出装置と前記ホットプレス装置の前記熱盤との間に前記被加工物を加熱する予熱装置を備えていること、を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項８】
前記予熱装置は、電磁波を発する熱源を有すること、を特徴とする請求項７に記載のプレス装置システム。
【請求項９】
前記電磁波は、遠赤外線であること、を特徴とする請求項８に記載のプレス装置システム。
【請求項１０】
前記予熱装置は、前記被加工物の温度が前記熱盤の成形温度より低く前記被加工物が熱変形しない加熱温度に調整されていること、を特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項１１】
前記下側プラスチック・フィルムへ前記被加工物を載せる搬入位置から前記予熱装置で前記被加工物を加熱する予熱位置までの距離と、前記予熱位置から前記ホットプレス装置で前記被加工物を熱圧締するホットプレス位置までの距離とが同じに設定してあること、を特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項１２】
前記ホットプレス装置あるいは前記コールドプレス装置は、前記被加工物が挟まれた前記両プラスチック・フィルムを前記両熱盤あるいは前記両冷却盤との間でそれぞれ隙間を保ちながら上下移動可能に支持するガイドリフタを備えていること、を特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【請求項１３】
前記ガイドリフタが、
一方の定盤側に設けられたガイドローラと、
前記ガイドローラを回転可能に支持する支持部と、
前記支持部と一体となった当接部と、
前記支持部及び当接部を前記一方の定盤側に対して上下移動させることが可能な昇降機構と、
他方の定盤側に設けられた押圧部材と
を有し、
前記一方の定盤と他方の定盤とを近接させる過程で、前記当接部と前記押圧部材とが当接し、前記ガイドローラを前記一方の定盤側に移動させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１２に記載のプレス装置システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、たとえばプラスティック製のＩＣカードなどの被加工物を加熱・加圧して成形するプレス装置システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、プラスティク成形品、たとえばＩＣカード（インテグレーテド・サーキット・カード）を製造するには、コアシートの貫通孔にＩＣとコイルを挿入し、このコアシートとインナシートを表面側、裏面側の双方からそれぞれオーバーシートで挟んだ状態でプレス装置により加熱・加圧して成形した後、冷却することで、これらのシートを一体成形していた。（たとえば、１９８９年７月１０日、株式会社電気書院発行、玉田丈夫、穐山晴臣、桑原正幸共著の「ＩＣカード  しくみと広がる世界」第４１頁図５・４）
上記プラスティックとしてはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用い、ＩＣカードを多数枚分、重ねてプレス装置で各ＩＣカードのシートを加熱・加圧して同時成形することで、多量生産していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＶＣは廃棄処分時に燃焼すると塩化水素ガスを発生するなど環境上問題がある。また、ＩＣカードは厚さが約０．７６ｍｍ（ＩＳＯ規格）と薄いのでカードが変形しやすく、カードリーダ・ライタへの出し入れ不能といったケースが発生することがある。特に、接触型のＩＣカードに比べ非接触型ＩＣカードや磁気カードの場合には、内部に配置する要素が増える分、シート間の接合面積が減少することから、ＩＣカードがＰＶＣでは剛性不足となり変形しやすくなる。
そこで、ＰＶＣの代わりに環境に優しく剛性も高いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることが考えられる。
しかしながら、ＰＥＴを用いて成形する場合、より高温で熱圧締しなければならず、加熱時にひずみが大きくなりがちである。また、上記従来のプレス装置では、可動定盤と固定定盤とのそれぞれに熱盤を取付け、下方熱盤の上に被加工物を載せ、両熱盤で被加工物を挟みながら加熱・加圧することで被加工物を成形する。
この場合、被加工物はベルトで搬送するが、熱盤での加圧が可能なようにベルトを熱盤の両側に分けて配置し、両ベルト上にトレイを載せ、クッション紙、片鏡面板を被加工物の上下面にそれぞれ載せた状態でホットプレス成形する。
したがって、ＩＣカード生産にあっては、トレイ、クッション紙、片鏡面板といったものが必要となる上、これらの組み付け・取り外し作業までが必要となる。
また、被加工物をこの成形温度から冷却温度まですべてプレスサイクルを１台のプレス装置だけで成形するようにすれば、このサイクル中、加熱、冷却の温度範囲が広く熱エネルギを捨てたり加えたりでの熱損失が多く、またこれらの熱の出入りに時間がかかって生産性がよくなかった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明では、トレイ、クッション紙、鏡面板を不要としてＩＣカードごとにこれらを組み付けたり取り外したりしなくても済むプレス装置システムを提供することを第１の目的にする。
また、できればプレス装置の熱盤の温度をプレス前に従来のようにより幅広い温度範囲で加熱・冷却しなくて済むようにすることで、熱効率が高く、生産時間も短くて済むプレス装置システムを提供することを第２の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のプレス装置では、望ましくは、上側プラスチック・フィルムを巻き出す上側フィルム巻出装置と、下側プラスチック・フィルムを巻き出す下側フィルム巻出装置とを有する。
これらの両プラスチック・フィルム巻出装置の下流には、ホットプレス装置が配置される。このホットプレス装置は、少なくとも一方が他方に対して上下方向に相対移動可能にフレームに支持された上下一対の定盤に熱盤がそれぞれ設けられ、ＩＣカード等の被加工物を下側プラスチック・フィルムと上側プラスチック・フィルムとで挟んだ状態で上下の熱盤間で熱圧締して成形加工する。
このホットプレス装置の下流には、上側フィルム巻取装置と下側フィルム巻取装置を配置して、それぞれ上側プラスチック・フィルムと下側プラスチック・フィルムを巻き取り、プレス成形済みの被加工物を取り出すようにしている。
上記プレス装置システムにあっては、被加工物は上下のプラスチック・フィルム間に挟まれた状態で搬送され、加熱・圧締可能である。この場合、上下のプラスチック・フィルム自身がトレイ、クッション紙、鏡面板の機能を発揮するのでこれらが不要になるし、これらを被加工物ごとに被加工物へ組み付けたり、取り外したりする作業も不要となって、生産時間が短縮される。
また、望ましくは、ホットプレス装置と両フィルム巻取装置との間にコールドプレス装置をさらに配置する。このコールドプレス装置は、少なくとも一方が他方に対して上下方向に相対移動可能にフレームに支持された上下一対の定盤に冷却盤がそれぞれ設けられており、ホットプレス成形後の被加工物を下側プラスチック・フィルムと上側プラスチック・フィルムとで挟んだ状態で上下両冷却盤にて冷却・圧締する。
この場合、望ましくは、ホットプレス装置では、被加工物をこの結晶化温度（比較的高温でたとえば約８０℃）から成形温度（たとえば120℃）まで熱盤で加熱・加圧し、ホットプレス終了後は再度、結晶化温度まで戻すことでホットプレス・サイクル中これらの温度間で熱盤の温度を上げ下げする。一方、コールドプレス装置では、結晶化温度（約８０℃）から室温付近（たとえば２０℃）まで冷却盤で加圧しながらこの温度を徐々に下げていき、コールドプレス終了後は再度、結晶化温度まで加熱することで、このコールドプレス・サイクル中この温度範囲で冷却盤の温度を上げ下げする。
このようにホットプレス装置とコールドプレス装置とを被加工物の結晶化温度付近で分けて設ければ、これらの熱盤、冷却盤の温度の上げ下げ幅をそれぞれ小さくでき熱効率が向上する。
また、望ましくは、上側フィルム巻出装置から巻き出された上側プラスチック・フィルムは、これが下側プラスチック・フィルム上に置いた被加工物を上方から覆うようにガイドローラにより下方に押しつけられるようにする。これにより上側プラスチック・フィルムを自動的に被加工物の上面にセットすることができる。
また、望ましくは、少なくとも上側プラスチック・フィルムを押し下げるガイドローラの手前から熱盤までの被加工物の搬送経路間は、真空室内に収容するようにする。これにより、被加工物内および上下プラスチック・フィルム間にある空気を容易に除くことができ、良好な成形が可能となる。
また、望ましくは、上記真空室を、下側フィルム巻出装置から両フィルム巻取装置までの前記被加工物の搬送経路全体を収容可能とする。これにより、空気の混入を確実に防止できるだけでなく、成形下降中、空気による対流がなくなって被加工物の温度が安定するので、良好な成形が可能となる。
また、この場合、下側フィルム巻出装置と上側フィルム巻出装置の間に、より詳しくは上側プラスチック・フィルムを下側プラスチック・フィルムに押しつけるガイドローラの上流側手前で被加工物の下側プラスチック・フィルムへの被加工物のセット位置の下流間に、これら間を仕切るシャッタを設ければ、下側プラスチック・フィルムに被加工物をセットするためこの部分を大気開放しても、シャッタが下側フィルム巻出装置側の真空室から上側フィルム巻出装置側の真空室へ空気が流れ込むのをできるだけ抑えることができ排気作業が少なくて済むので、省エネルギかつ生産時間の短縮が可能となる。
さらに、望ましくは、上側フィルム巻出装置とホットプレス装置の熱盤との間に予熱装置を設けて、被加工物を加熱する。この場合、予熱装置には、電磁波を発する熱源を用いる。電磁波を用いれば、真空中でも輻射熱で被加工物を加熱することができる。電磁波として遠赤外線を用いれば、より効率的な加熱効果が得られる。
この予熱は、望ましくは、被加工物の温度が前記熱ロールの成形温度より低く被加工物が熱変形しない程度の加熱温度に調整する。このように、ホットプレス装置でのプレス成形前に、被加工物に曲げなど熱変形が生しない程度まで加熱しておけば、ホットプレス装置でのプレス成形時間を短縮できる。
また、望ましくは、ホットプレス装置あるいはコールドプレス装置では、被加工物が挟まれた両プラスチック・フィルムを両熱盤あるいは両冷却盤との間でそれぞれ隙間を保ちながら上下移動可能に支持するガイドリフタを設ける。このガイドリフタにより、熱盤、冷却盤への被加工物の搬入時における温度を高くしておいても被加工物を熱盤、冷却盤から離しておくことができ、従来のように被加工物の一方の面のみ熱盤や冷却盤に接触して加熱され熱変形するのを防ぐことが可能となる。したがって、成形時間が短縮されるとともに、熱盤の熱効率も向上できる。
ここで、望ましくは、ガイドリフタの具体的構成としては、一方の定盤側に下側プラスチック・フィルムを支持するガイドリフタとこのガイドリフタを上下動可能な昇降機構とを設ける一方、他方の定盤側に両定盤の所定範囲内の近接によりガイドリフタ側に当接してガイドリフタを一方の定盤に近づく方に押す押圧部材を設けてある。
昇降機構としては、油圧または空気圧によりピストンロッドを上下動させる昇降用シリンダ、あるいは電気モータ駆動によるものでもよい。
また、望ましくは、上側フィルム巻取装置と下側フィルム巻取装置の上流に被加工物を挟んだ上下側両フィルムを上下方向から把持するクランプ部と、該クランプ部を１タクト分移動させる移動機構を有する１タクト送り装置を設ける。そして、この１タクト送り装置による１タクト分の送りに応じて上下フィルム巻取装置の巻き取りを実行するようにする。
これにより薄いフィルムを幅方向に正確に位置決めしながら送り出し、かつしわの発生を防止できる。
また、望ましくは、下側プラスチック・フィルムへ被加工物を載せる搬入工程から予熱装置で被加工物を加熱する予熱位置までの予熱位置からホットプレス装置で被加工物を加熱・圧締するホットプレス位置までの距離とが、ほぼ同じとなるように設定する。
この結果、プラスチック・フィルムを１回移動させるだけで上記各工程位置に各作業段階における被加工物がそれぞれ位置され、各作業工程が実質的に同じタイミングで実行することが可能となり生産効率が良くなる。
望ましくは、下側プラスチック・フィルムへの被加工物の搬入工程、予熱装置による予熱工程、ホットプレス装置によるホットプレス工程、コールドプレス装置によるコールドプレス工程といった上記下側プラスチック・フィルムで行われるすべての工程が実質的に同じタイミングで行われるようにする。また、この場合、下側プラスチック・フィルムへの被加工物の搬入位置から予熱装置での被加工物の加熱位置までの距離と、予熱装置での被加工物の予熱位置からホットプレス装置での被加工物のホットプレス位置までの距離と、ホットプレス装置での被加工物のホットプレス位置からコールドプレス装置での被加工物のコールドプレス位置までの距離と、コールドプレス装置での被加工物のコールドプレス位置から両フィルム巻取り装置より上流の１タクト送り装置までの距離と、が実質的に等しくなるようにする。これにより、作業工程をすべて実質的に同じタイミングで実施できる上、プラスチック・フィルムの移動ピッチが同じなので、作業工程終了後にプラスチック・フィルムも同じ量だけ１回巻き取ればよく、連続したスムーズな生産が可能となる。
【０００６】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１に基づき説明する。
図１は、プレス装置システムの全体を示している。同図において、１は、これから成形加工に供するため多数のＩＣカード（被加工物）を重ねておく被加工物ストックである。
上記被加工物としての上記各ＩＣカード９６は、図２に示すように表面のオーバシート１０６と裏面のオーバシート１０７との間に、ＩＣモジュール１０８が貫通孔１０９ａに挿入されるコアシート１０９とインナシート１１０を挟んだ状態で重ね合わせられて構成される。これらのシートは、プレス成形前のストック状態では、ポイント溶着により各シートがばらばらにならないように位置決めした状態で仮り止めしてある。なお、上記各シートはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）製としているが、もちろんＰＥＴに限る必要はない。
【０００７】
図１に戻って、２は、下方フィルム巻出装置であり、下側プラスチック・フィルム８８を巻き付け可能な巻出ロール８１を有する。この巻出ロール８１は、巻出サーボモータにより減速機を介して減速駆動され、下側プラスチック・フィルム８８をこの巻出ロール８１の下方から巻き出し可能である。
下方フィルム巻出装置２の巻出ロール８１の図１中左上方にはガイドローラ８２が設けられて、同図中、時計まわりに回転しながら巻出ロール８１の下方から巻出されてくる下側プラスチック・フィルム８８を、ほぼ水平方向右側へ方向転換して送り出すようにガイドする。この水平方向に向けられた下側プラスチック・フィルム８８上に被加工物としてのＩＣカード９６をセットして次工程へ流すようにしてある。
【０００８】
ガイドローラ８２及び上記ＩＣカード９６のセット位置の下流には、上側プラスチック・フィルム巻出装置３が設置されている。
この上側フィルム巻出装置３は、上側プラスチック・フィルム８９を巻き付けた巻出ロール８３を有し、この巻出ロール８３を巻出サーボモータにより減速機を介して同図中、反時計まわりに回転させ、上側プラスチック・フィルム８９を巻き出し可能である。
巻出ロール８３の下方にはガイドローラ８４が設けられて、巻出ロール８３から下方に巻き出された上側プラスチック・フィルム８９を図中、水平方向右側へ方向転換するようにガイドする。ここで、この水平方向へ転換された上側プラスチック・フィルム８９が下側プラスチック・フィルム８８上のＩＣカード９６を上側から覆うように、ガイドローラ８４は、上側、下側のプラスチック・フィルム８８、８９及びＩＣカード９６を一体的に下側へやや押しつける程度に位置が調整され設置されている。
なお、上記両巻出ロール８１，８４には、図示しない電磁ブレーキが設けられ、これらの電磁ブレーキを作用させながら、プラスチック、フィルム８８、８９を巻きだしていくようにしてある。
【０００９】
このガイドローラ８４のすぐ下流には予熱装置１０が設けられ、この予熱装置１０を構成する遠赤外線ヒータを有する二つのヒータ取付板６１ａ、６１ｂで上側、下側のプラスチック・フィルム８８、８９をこの上下面から挟むようにしている。
この予熱装置１０は、図３にその下方側を示すように、ヒータ取付板６１ａには、内面を鏡面仕上げとした半円筒状の反射板６２ａ〜６２ｆを上流側から下流側に向けて１個ずつ取り付け、これらの反射板６２ａ〜６２ｆの内側空間に遠赤外線ヒータ６３ａ〜６３ｆを幅方向に沿って配置してある。各遠赤外線ヒータ６３ａ〜６３ｆの両端は、図示しない電源に接続されている。また、ヒータ取付板６１ａには、隣り合う遠赤外線ヒータ６３ａ〜６３ｆ間位置に５個の温度センサ６４ａ〜６４ｅが設けられ、ここで検出された温度信号を受けてコントローラ１０４は、遠赤外線ヒータ６３ａ〜６３ｆの加熱を最適にするように電源を制御する。予熱装置１０は、図４に示す下方のヒータ取付板６１ａと同様な構成のヒータ取付板６１ｂがヒータ取付板６１ａとは上下逆向きにされて配置されている。
【００１０】
予熱装置１０の下流には、ホットプレス装置４とコールドプレス装置５とがこの順に設置されている。
ホットプレス装置４、コールドプレス装置５には、それぞれパイプ８６、８７を介してホットプレス用加熱冷却ユニット６、コールドプレス用加熱冷却ユニット７を接続し、それぞれ高温油、低温油を循環供給可能にする。
以下、上記ホットプレス装置４（プレス装置）の詳細につき、図４に基づき説明する。
ホットプレス装置４は、幅方向に離間配置した両支柱１６ａ、１６ｂ間の上下をアーチ１７、ベース１８によりそれぞれ連結して構成したフレーム１９を有する。このアーチ１７には上方位置からみて方形位置にそれぞれシリンダ２０、２１、２２、２３を合計４本固定配置する。これらのシリンダ内にはねじ軸２４、２５、２６、２７を貫通させ、ねじ軸の外周面とシリンダ２０〜２３内に配置した固定シリンダ２０ａ〜２３ａの内周面とに螺旋のボール溝を形成してボールを介在させて、ボールねじを構成することでねじ軸がシリンダ２０〜２３に対し回転しながら上下動可能とする。ねじ軸２４〜２７は、これらの上方部分を軸受で上台２８に支持するとともに、その上端部分に歯付きベルト車２９、３０、３１、３２を連結する。各ベルト車２９〜３２は歯付きベルト３４にかみ合わせる。上記ベルト車２９〜３２のうちの１個を上台２８に取り付けた電気モータ３５にて回転駆動可能とし、このベルト車を回転駆動することによりベルト３４を介して全ベルト車２９〜３２、したがってねじ軸２４〜２７を同じ回転方向・同じ回転量だけ同時駆動するようにしている。
なお、電気モータ３５にはエンコーダ１０３を取り付けてある。ねじ軸２４〜２７の下側部分は、上方定盤としての可動定盤３６に軸受で回転可能かつ軸方向一体に取り付ける。なお、これらの電気モータ３５、ねじ軸２４〜２７、各ベルト車２９〜３２、歯付きベルト車２９、３０、３１、３２等は、定盤駆動装置を構成する。
可動定盤３６の下面には断熱材３７を介して熱盤３８を取り付けて、この熱盤にパイプ８６を介してホットプレス用加熱冷却システム６から温度調節した高温油を循環供給可能とする。ベース１８側には下方定盤としての固定定盤３９を配置し、この上面に断熱材４０を介して熱盤４１を取り付け、この熱盤にもパイプ８６を介して同じくホットプレス用加熱冷却システム６から温度調節した高温油を循環供給可能とする。これらの熱盤３８、４１の表面には、セラミックコーティングを施してあるが、必ずしも必要ではない。
【００１１】
上記可動定盤３８、固定定盤３９間には、ガイドリフタ４３、４４を設け、このガイドリフタ４３、４４によりＩＣカード及び上側、下側の各プラスチック・フィルムを一体で上下動可能にガイドする。
このガイドリフタ４３、４４では、図５（ａ）、（ｂ）に一部拡大して示すように、下側プラスチック・フィルム８８を上流側で支持するガイドリフタ４３と下流側を支持するガイドリフタ４４とを固定定盤３９の上流側、下流側にそれぞれ配置してある。これらのガイドリフタ４３、４４は、ガイドローラ５５、５６を有し、これらのガイドローラ５５、５６の幅方向の長が同図（ｂ）に示すように、熱盤３８、４１及び定盤３６、３９の幅長さとほぼ同じにしてある。ガイドローラ５５、５６は、これらの両端がそれぞれ支持部４５、４６によって回転自在に保持されている。これらの支持部４５、４６は、上流側、下流側の各プレート部材４７、４８に固定される。これらのプレート部材４７、４８は、固定定盤３９の上流側側面と下流側側面にそれぞれ２個ずつ固定された上昇用シリンダ（昇降機構）４９、５０のピストンロッド５１、５２の上端に固定されている。上昇用シリンダ４９、５０内は、油圧源にパイプを介して連結されておりコントローラ１０４の信号により切り替え制御される油圧バルブ（図示せず）にて上昇可能とされている。また、プレート部材４７、４８の両端部には上方へ突出する当接部５３、５４が設けられ、この当接部が可動定盤３６に固定の取付プレート５７、５８に下方に伸ばして取付られた調整ボルト（押圧部材）５９、６０に当接可能とされている。
したがって、可動定盤３６が上昇位置にあるときに上昇用シリンダ４９、５０のピストンロッド５１、５２を上昇させると、ガイドローラ４３、４４に支持された下側プラスチック・フィルム８８の下面が固定定盤３９側の熱盤４１から離れる。可動定盤３６が下降して調整ボルト５９、６０がプレート部材４７、４８の当接部５３、５４に当たりプレート部材４７、４８、ガイドリフタ４３、４４のガイドローラ５５、５６を押し下げていくと、上下各プラスチック・フィルム８８、８９と上下の熱盤３８、４１と間の隙間を縮めながら最終的に熱盤３８、４１間に上下プラスチック・フィルム８８、８９を挟み加圧するようになる。
【００１２】
なお、固定定盤３９は、この下面の前後方向２カ所でベース１８に設けたピン１０１、１０２にて位置決めするとともに、下面の４カ所とベース１８との間にロードセル９７、９８、９９、１００を配置し、これらのロードセルが受ける荷重を検出する。これらの検出信号はコントローラ１０４に入力する。
【００１３】
コールドプレス装置５の構成は、図６に示すように基本的には図４に示したホットプレス装置４とほぼ同じである。ホットプレス装置４と構成上異なるのは、熱盤３８、４１の代わりに冷却盤８、９を用い、これをパイプ８７を介してコールドプレス用の加熱冷却ユニット７に接続して低い温度の油を供給する点である。他は、ホットプレス装置４と実質的に同一なので、その説明を省略する。なお、図６では図４のホットプレス装置４に実質的に対応する構成要素にはこれと同一の番号の後にＡを付けて示してある。
【００１４】
コールドプレス装置５の下流には１タクト送り装置１２０を設ける。この１タクト送り装置１２０は、図７に示すように、プラスチック・フィルム８８、８９の送り方向に沿うシリンダ１２１とこの両端の下方部分に固定された口字状のガイド支持部材１２２とを有する。
シリンダ１２１内にはピストン部材１２７のピストン部が挿入されて、ピストン部材１２７がシリンダ１２１の軸方向に移動可能である。ピストン部材１２７の下方にはジョイント１２８を介して図７（ａ）、（ｂ）中左方（上流側）の上側把持部材１２３Ａに固定したロッド１２９が取り付けられ、上側把持部材１２３Ａをつり下げるとともに、この上側把持部材１２３Ａをピストン部材１２７と一体的に移動可能としている。
上側把持部材１２３Ａは、ガイド支持部材１２２の下方で幅方向に伸ばされており、この上面の幅方向の２カ所に、送り方向に離間させた２個の断面凹形状部がそれぞれ設けられている。また、ガイド支持部材１２２の下方２カ所には、送り方向に沿ってガイドレールが設けられている。断面凹形状部とガイドレールを嵌合させることで、スライド機構１３０、１３１が構成されている。
なお、上側把持部材１２３Ａは、送り方向に離間した２つの凹形状部がそれぞれ幅方向でガイドレールに嵌合しながら移動するので、送り方向のスライド時にあっても斜めに傾くようなことはない。
上側把持部材１２３Ａの下方にはこれと平行に下側把持部材１２４Ａが置かれ、これら両者間を、ＩＣカードを挟んだ上側プラスチック・フィルム８９と下側プラスチック・フィルム８８が通るようにする。
下側把持部材１２４Ａの幅方向両端にはロッド１２５ａ、１２５ｂが固定されて上方へ伸ばされ、これら先端の図示しないピストンが上側把持部材１２３Ａに固定したシリンダ１２６ａ、１２６ｂ内をスライド可能である。
一方、図７（ａ）、（ｂ）中、ガイド支持部材１２２の右側位置にも、上下両把持部材１２３Ｂ、１２４Ｂ、ロッド１２５ｃ、１２５ｄ、及びシリンダ１２６ｃ、１２６ｄが設けられ、クランプ可能とされている。
これらの上下把持部材１２３Ａ、１２４Ａ、１２３Ｂ、１２４Ｂ、ロッド１２５ａ〜１２５ｄ、及びシリンダ１２６ａ〜１２６ｄは、クランプ部を構成し、上記シリンダ１２１、ピストン部材１２７、及びスライド機構１３０、１３１は、移動機構を構成する。
【００１５】
１タクト送り装置１２０の下流には、上下各プラスチック・フィルム巻取装置６５、６６が配置され、ＩＣカード９６から上側プラスチック・フィルム８９及び下側プラスチック・フィルム８８をそれぞれ分離するようにしてある。
上方フィルム巻取装置６５は、上側プラスチック・フィルム８９がガイドローラ６７により上方へ方向転換され巻取ロール６８に巻き取り可能である。また、この上方フィルム巻取装置６５の下方には下方フィルム巻取装置６６が設けられて、下方プラスチック・フィルム８８も、ガイドローラ６９により下方に方向転換されて巻取ロール７０に巻き取り可能である。
これらの巻取ロール６８、７０は、上記１タクト送り装置１２０による送りに合わせながら、それぞれサーボモータにより減速機を介して減速回転駆動され、プラスチック・フィルム８８、８９を巻き取っていく。両ガイドローラ６７、６９間を通過した成形済みのＩＣカード６９は製品ストック７１に溜められる。
【００１６】
なお、これらの装置のほぼ全体、すなわち各工程部分や各プラスチック・フィルム８８、８９の巻き出し・巻き取り部分、ＩＣカード９６のセットから成形済みのＩＣカードのストック部分までは、真空室１１１に収容されている。真空室１１１は、図１中、左端には成形前のＩＣカードの挿入時開閉するドア１１２が設けられ、成形前のＩＣカード９６を下側プラスチック・フィルム８８上へセット可能としている。
ＩＣカード９６のこのセット位置と上方巻出装置３側のガイドローラ８４との間には、この前後を仕切るシャッタ１１３が設けられ、ＩＣカード９６の搬入は可能だが、ＩＣカード９６のセットのためドア１１２を開いたとき、ＩＣカード９６のセットした側の真空室から予熱装置１０側の真空室へできるだけ空気が入り込まないようにしてある。上下プラスチック・フィルム巻取装置６５、６６側のガイドローラ６７、６９と製品ストック７１との間にもシャッタ１１４が設けられ、製品ストック７１のドア１１５を開いたとき製品ストック側７１の真空室から１タクト送り装置１２０側の真空室へできるだけ空気が入り込まないようにしてある。真空室１１１は、図示しない真空ユニットに接続されており、真空室１１１の内部の空気を排出可能である。
なお、製品ストック７１の手前にもガイドローラ１３２、１３３が設けられ、ＩＣカード９６が製品ストック７１に確実に入るようにしてある。
【００１７】
上記プレス成形システムによる被加工物の成形工程につき、以下に説明する。
まず、操作者は図外の操作制御盤を操作してシステム稼働の状態にする。次いで、図１に示すように、被加工物としてポイント溶着した１枚分のＩＣカード９６をストック１から取り出し、ドア１１２を開けてガイドローラ８２とシャッタ１１３との間（搬入位置）に位置する下側プラスチック・フィルム８８上に載せセットする。この搬入位置へのセット中は、下側プラスチック・フィルム８８は停止されている。搬入工程終了後、ドア１１２を閉めてこの搬入室を脱気する。
もちろんこの搬入室以外の真空室１１１全体も真空状態にされている。
スタートのための所定時間が経過すると、電磁ブレーキによるブレーキ力を受けながら、ＩＣカード９６を載せた下側プラスチック・フィルム８８が巻出ロール８１から巻き出される。下側プラスチック・フィルム８８が、図１中、右方へ移動してガイドローラ８２のところまで来ると、同じく電磁ブレーキによりブレーキ力を受けながら上側フィルム巻出装置３の巻出ロールから巻き出された上側プラスチック・フィルム８９がガイドローラ８４でＩＣカード９６の上面に押しつけられ、下側プラスチック・フィルム８８とでＩＣカード９６を挟んだ状態になって一体的に移動していく。このはさみ込み作業は真空中で実行されるので、上記セット後の脱気にもかかわらず上下両プラスチック・フィルム８８、８９間やＩＣカード９６のシート間に残った空気は、確実に吸い出される。
【００１８】
ＩＣカード９６は、上記のように上下面が上側プラスチック・フィルム８９と下側プラスチック・フィルム８８とで挟まれた状態で、予熱装置１０内へと進む。プラスチック・フィルム８８、８９は、ＩＣカード９６が上下ヒータ取付板６１ａ、６１ｂ間に全体が入る位置（予熱位置）に来た時点でその巻き取りを所定時間停止される。
予熱装置１０では、遠赤外線ヒータ６３ａ〜６３ｆが真空中でも加熱可能な遠赤外線を発し輻射熱をＩＣカード９６に伝えて、これを加熱する。この加熱は、ホットプレス装置４の熱盤３８、４１における成形温度より低くして、輻射熱でＩＣカード９６のシートが曲がるなどの熱変形を生じない程度に設定してある。
予熱工程が終了したら、ＩＣカード９６は両プラスチック・フィルム８８、８９の巻き取りによりホットプレス装置４内へ移動させられるが、この移動が真空中であることから空気の対流によりＩＣカード９６が冷やされるといったこともない。
【００１９】
ＩＣカード９６は、ホットプレス装置４の上下熱盤３８、４１間のホットプレス位置に搬入されたら、所定時間ここで停止される。このとき、ホットプレス装置４では、可動定盤３６は上昇位置にあって両熱盤３８、４１を引き離しているとともに、固定定盤３９側の上昇用シリンダ４９、５０がピストンロッド５１、５２を押し上げてガイドロール５５、５６を図１中、実線位置まで上昇させている。この結果、ガイドリフタ４３、４４のガイドローラ５５、５６により、ＩＣカード９６を挟んだ上下両プラスチック・フィルム８８、８９を、上昇させて両熱盤３８、４１からそれぞれ離している。
したがって、この状態では、上下両プラスチック・フィルム８８、８９は、熱盤３８、４１に接しないので、急激に温度上昇して熱変形を起こす心配がない。
また、それ故、熱盤３８、４１のプレス前の温度をある程度高く設定しておくことが可能となる。
この状態でコントローラ１０４にてホットプレス装置４の電気モータ３５を回転させると、歯付きベルト３４により４つのベルト車２９〜３３が同じ回転方向、同じ回転量だけ回転する。これらのベルト車の回転により、これらと一体のねじ軸２４〜２７も回転しボールねじにより上台２８、電気モータ３５ともども下方へ移動していく。ねじ軸２４〜２７の下降にしたがって、これらに軸受で結合した可動定盤３６も下降していき、可動定盤３６側の調整ボルト５９、６０が固定定盤３９側のプレート部材４７、４８の当接部５３、５４に当接するようになり、以後プレート部材４７、４８及びこれと一体のガイドリフタ４３、４４のガイドローラ５５、５６を押し下げていく。この結果、上下プラスチック・フィルム８８、８９と上下の熱盤３８、４１間の隙間距離は縮まっていき、両熱盤３８、４１が上下両プラスチック・フィルム８８、８９に接触すると、これを加熱・加圧して成形する。この両熱盤３８、４１の上下両プラスチック・フィルム８８、８９への接触は、ほぼ同時に行われるので、ＩＣカード９６が熱変形により曲がる心配がない。
また、この接触時、熱盤３８、４１の温度は成形温度、すなわちＩＣカード９６のシートの結晶化温度付近であるから、急に高温に晒される心もない。
【００２０】
上記両熱盤３８、４１による加熱・加圧工程は、以下のように実行される。
熱盤３８、４１を当初タッチ圧（０．１〜０．２Ｋｇ）としたまま、ＩＣカード９６の結晶化温度８０℃から成形温度１４０℃まで上昇させながら加熱していく。ＩＣカード９６の温度が成形温度になったら、熱盤３８、４１の温度を成形温度に保ったまま成形圧力（２０トン程度）まで加圧し、ＩＣカード９６が成形温度となった所定期間経過後、加圧したままで熱盤３８、４１の温度を結晶化温度まで下げていく。
以上がホットプレスのプレスサイクルによる被加工物のホットプレス成形である。このときの加圧は、エンコーダ１０３で位置を検出することによりＩＣカード９６の厚み制御を行うとともに、ロードセル９７〜１００によりプレスの全荷重を検出して荷重制御を行う。すなわち、これらプレス全荷重とモータ回転位置の検出値にしたがって、コントローラ１０４が電気モータ３５を目標値になるように制御する。
なお、上記ＩＣカード９６の加熱・圧締時にあっては、上下プラスチック・フィルム８８、８９とも、クッション紙、鏡面板としてもそれぞれ機能している。
上記ホットプレス工程が終了したら、可動定盤３６とガイドリフタ４３、４４を上記下降制御とは逆に上昇させる。すなわち、電気モータ３５で可動定盤３６を上昇させ、上昇用シリンダ４９、５０にてピストンロッド５１、５２を介してガイドローラ５５、５６を上昇させる。この結果、ＩＣカード９６は上下両プラスチック・フィルム８８、８９とともに上昇して両熱盤３８、４１から離れる。
【００２１】
上記ホットプレスが終了したＩＣカード９６は、上下のプラスチック・フィルム８８、８９の巻き取りによりコールドプレス装置５の固定定盤３９Ａ上のコールドプレス位置まで移動し、ここで所定時間停止する。
コールドプレス装置５でも、ホットプレス装置４と同様に上昇シリンダ４９Ａ、５０Ａによりガイドリフタ４３Ａ、４４Ａのガイドローラ５５Ａ、５６Ａが上昇されてＩＣカード９６を固定定盤３９Ａ側の冷却盤９から持ち上げた状態にしている。
この状態に続いて電気モータ３５Ａの駆動により可動定盤３６Ａが下降していくと、可動定盤３６Ａに一体の調整ボルト５９Ａ、６０Ａも下降して固定定盤３９Ａ側のプレート部材４７Ａ、４８Ａの当接部５３Ａ、５４Ａに当たり、これを押し下げていく。この結果、プレート部材４７Ａ、４８Ａと一体のガイドリフタ４３Ａ、４４Ａのガイドローラ５５Ａ、５６Ａも固定定盤３９Ａに対し押し下げられていき、ＩＣカード９６を挟んだ上下両プラスチック・フィルム８８、８９が下降して固定定盤３９Ａ側の冷却盤９に近づいていく。可動定盤３６Ａ側の冷却盤８と固定定盤３９Ａ側の冷却盤９とが上下両プラスチック・フィルム８８、８９に接触したら、以降、両冷却盤８、９にて上記ＩＣカード９６を冷却・圧締する。
このコールドプレス工程にあっては、冷却盤８、９は、ＩＣカード９６の搬入時はシートの結晶化温度８０℃付近に保たれており、次いで２５トン程度まで加圧された状態で冷却盤８、９をたとえば２０℃まで徐々に冷却していく。
コールドプレス工程が終了したら、電気モータ３５Ａを回して可動定盤３６Ａを上昇させ、併せてガイドリフト４３Ａ、４４Ａのガイドローラ５５Ａ、５６Ａも上昇させて、ＩＣカード９６、上下両プラスチック・フィルム８８、８９を上記両冷却盤８、９から離す。
【００２２】
上記コールドプレス工程終了後、ＩＣカード９６は、上下両プラスチック・フィルム８８、８９の巻き取りにより、図１中さらに右方へ進み、１タクト送り装置１２０下に位置し、ここでシリンダ１２６ａ〜１２６ｄ内をロッド１２５ａ〜１２５ｄの各ピストンが上昇し、上側把持部材１２３Ａ、１２３Ｂと下側把持部材１２４Ａ、１２４ＢとでＩＣカード９６を挟んだ上側プラスチック・フィルム８９と下側プラスチック・フィルム８８とをクランプする。この状態で、各プレス装置４、５がプレス工程に入る。
【００２３】
上記プレス工程が終了したら、１タクト送り装置１２０の下流側の上側把持部材１２３Ｂと下側把持部材１２４Ｂとは、若干離間して上下フィルム８８、８９が移動可能な状態でガイドする。一方、上流側の上側把持部材１２３Ａと下側把持部材１２４Ａとは、ＩＣカード９６、上下フィルム８８、８９をクランプしたままで、シリンダ１２１内を移動するピストン部材１２７と一体に下流側へ移動させられる。
この１タクト送りに合わせて上下両プラスチック・フィルム８８、８９は、上方フィルム巻取装置６５と下方フィルム巻取装置６６とによりそれぞれ巻取られ、ガイドローラ６７、６９で上下に方向転換されて巻取ロール６８、７０に巻き付けられる。この結果、上下両プラスチック・フィルム８８、８９は、プレス成形済みのＩＣカード９６から分離され、ＩＣカード９６はさらに同図中右方へと進み製品ストック７１に蓄えられていく。製品ストック７１が一杯になれば、ドア１１５を開けてＩＣカード９６を取り出してドア１１５を閉じる。このドア１１５を開いている間、シャッタ１１４により製品ストック７１側の室から１タクト送り装置１２０側の室に空気が流入してくるのをできるだけ抑えることが可能である。なお、製品ストック７１には、ＩＣカードを受け搬出容易な箱車を入れておいてもよい。
【００２４】
上記セット工程、予熱工程、ホットプレス工程、コールドプレス工程、１タクト送り工程は、同期してなされ、これらの工程終了後、両プラスチック・フィルムが巻き取られて各々次の工程位置へ搬入される。したがって、上記にあっては、次工程へのプラスチック・フィルム８８、８９の移動量（ピッチ）は実質的に等しくしてある。
【００２５】
以上のように、上記実施態様にあっては、下側プラスチック・フィルムと上側プラスチック・フィルムとで被加工物のＩＣカードを挟んで搬送しホットプレス装置の熱盤、コールドプレス装置の冷却盤でそれぞれホットプレス、コールドプレスするようにしたから、従来ＩＣカードの上下にそれぞれ必要であったクッション紙、鏡面板が不要となる。
また、ガイドリフトを用いてＩＣカードを両熱盤や両冷却盤から離せるようにしたので、ＩＣカードが急に熱せられて熱変形するのを防ぐことができる。熱盤や冷却盤の温度もあまり低い温度まで下げておく必要もなく熱効率がよくなる。
これは、ホットプレスとコールドプレスを分けることで顕著になる。
また、予熱装置でプレス前にＩＣカード加熱しておくことで、全体の成形時間を短くすることが可能となる。予熱を遠赤外線としているので、ＩＣカードへの空気の混入を防止し空気の対流によるＩＣカードの冷えをなくすようにした真空中でも、ＩＣカードの予熱が可能となる。
また、上記のように１タクト送り装置１２０が、ＩＣカード９６を挟んだ上下両プラスチック・フィルム８８、８９をクランプして移動させ、この１タクト送り装置の１タクト送りに応じて上下フィルム巻取装置の巻き取りを実行するようにしたので、これらフィルム８８、８９を幅方向に正確に送り出すことが可能となり、またフィルムにしわが発生するのを防ぐことが可能となる。
【００２６】
なお、上記実施態様でのガイドリフタ４３、４４に用いた昇降用シリンダは、油圧駆動としたが、空気圧駆動としてもよく、あるいは電気モータでガイドリフタ等を上昇させるようにしてもよい。
また、上記実施態様では、上方の定盤を可動とし下方の定盤を固定としたが、これに限ることなく、上方の定盤を固定し下方の定盤を可動としたり、あるいは上下両方の定盤を可動としてもよい。この場合、リフトリフタは、被加工物を挟む上下プラスチック・フィルムと上下各熱盤（又は各冷却盤）との距離を、プレス成形前の離した状態から次第に狭めていき、両熱盤（又は両冷却盤）が上プラスチック・フィルムに当接・加圧するプレス成形工程を所定時間実行したら、両熱盤（又は両冷却盤）を上プラスチック・フィルムから次第に離していくように制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレス装置システムを示す図である。
【図２】被加工物としての溶着前のＩＣカードを示す図である。
【図３】予熱装置を示す図である。（ａ）は幅方向に沿って切断した断面図、（ｂ）はＩＣカードの流れ方向に沿って切断した断面図である。
【図４】ホットプレス装置を示す図である。
【図５】ホットプレス装置のガイドリフタ部分を示す図である。
（ａ）はＩＣカードの流れ方向に沿ってみたガイドリフタ部分の図、（ｂ）はＩＣカードの流れ方向の直角方向からみたガイドリフタ部分の図である。
【図６】コールドプレス装置を示す図である。
【図７】１タクト送り装置を示す図である。（ａ）は、上方から見た図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図をそれぞれ表す。
【符号の説明】
１                被加工物ストック
２                下方フィルム巻出装置
３                上方フィルム巻出装置
４                ホットプレス装置
５                コールドプレス装置
６                ホットプレス用加熱冷却システム
７                コールドプレス用加熱冷却システム
冷却盤
１０              予熱装置
１９、１９Ａ      フレーム
３５、３５Ａ      電気モータ（定盤駆動装置）
３６、３６Ａ      可動定盤（上方定盤）
３８、４１        熱盤
３９、３９Ａ      固定定盤（下方定盤）
４３、４３Ａ、４４、４４Ａ      ガイドリフタ
４５、４５Ａ、４６、４６Ａ      支持部
４７、４７Ａ、４８、４８Ａ      プレート部材
４９、４９Ａ、５０、５０Ａ      上昇用シリンダ
５１、５１Ａ、５２、５２Ａ      ピストンロッド
５３、５３Ａ、５４、５４Ａ    当接部
５５、５５Ａ、５６、５６Ａ    ガイドローラ
５９、５９Ａ、６０、６０Ａ    調整ボルト
６１ａ、６１ｂ    ヒータ取付板
６３ａ〜６３ｆ    遠赤外線ヒータ
６５              上方フィルム巻取装置
６６              下方フィルム巻取装置
６７、６９        ガイドローラ
６８、７０        巻取ロール
７１              製品ストック
８１、８３        巻出ロール
８２、８４        ガイドローラ
８８              下側プラスチック・フィルム
８９              上側プラスチック・フィルム
９６              ＩＣカード（被加工物）
９７〜１００      ロードセル
１０３            エンコーダ
１０４            コントローラ
１０６            オーバシート
１０７            オーバシート
１０８            ＩＣモジュール
１０９            コアシート
１１０            インナシート
１１１            真空室
１１２、１１５    ドア
１１３、１１４    シャッタ
１２０            １タクト送り装置
１２３Ａ、１２３Ｂ  上側把持部材（クランプ部）
１２４Ａ、１２４Ｂ  下側把持部材（クランプ部）
１２６ａ〜126d シリンダ（クランプ部）
１３０、１３１    スライド機構（移動機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004509313.tif 000004
【図４】
0004509313.tif 000005
【図５】
0004509313.tif 000006
【図６】
0004509313.tif 000007
【図７】
0004509313.tif 000008