シート積層体の製造方法、およびシート積層体の製造装置
【課題】各シートを高精度で位置決めすることが可能な上、短時間で効率的にシート積層体を形成することが可能なシート積層体の製造方法を提供するとともに、そのような効率的なシート積層体の製造を可能とするシート積層体の製造装置を提供する。
【解決手段】シート積層体の製造装置４１は、シートを1枚ずつ搬入するための搬入ステーション２と、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合するための仮接合ステーション３と、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着するための積層ステーション４と、熱圧着されたシート積層体を搬出するための搬出ステーション５とが、一列に順に配置されている。そして、仮接合ステーション３に設置されたアライメント装置１２の下側の吸着板には、アライメントマークを認識するカメラと、位置決めされたシートを仮接合させるための電熱コテとが内蔵されている。
【解決手段】シート積層体の製造装置４１は、シートを1枚ずつ搬入するための搬入ステーション２と、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合するための仮接合ステーション３と、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着するための積層ステーション４と、熱圧着されたシート積層体を搬出するための搬出ステーション５とが、一列に順に配置されている。そして、仮接合ステーション３に設置されたアライメント装置１２の下側の吸着板には、アライメントマークを認識するカメラと、位置決めされたシートを仮接合させるための電熱コテとが内蔵されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層チップコンデンサーや積層チップインダクター等のセラミックグリーンシートを積層してなる積層型の電子部品を製造するための製造方法、およびその製造方法に用いる製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型の電子部品の最も代表的な例である積層セラミックコンデンサは、内部電極パターンが印刷されたグリーンシートを積層することによって得られたシート積層体を、内部電極が端面に露出するようにしてチップ状に切断した後に、焼成することによって製造される。かかる積層セラミックコンデンサの製造においては、内部電極が印刷されたグリーンシートを積層する際に、印刷された内部電極の位置にずれが生じると、積層セラミックコンデンサに取得される静電容量にばらつきが生じてしまう。それゆえ、グリーンシートの積層時における位置ズレを防止する方法として、従来は、グリーンシートの孔明け工程で位置決め孔を穿設し、その位置決め孔を基準に印刷を行い、位置決め孔にピンを挿入しつつ各グリーンシートを積層する方法や、特許文献１の如く、アライメントマーク認識装置によってグリーンシートに予め付されたアライメントマークの位置を認識し、その位置情報に基づいてアライメント装置を作動させることにより各グリーンシートを位置決めする方法が採用されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１４２９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、グリーンシートに穿設された位置決め孔にピンを挿入しつつ各シートを積層する方法は、位置決め孔と印刷位置にズレが生じたり、位置決め孔をピンよりもある程度大きくしなければならないため、精度の高い位置決めをすることができない。一方、アライメントマーク認識装置とアライメント装置とを利用して各シートを位置決めする方法は、同一の積層装置内で、アライメントマークの認識、アライメント動作、グリーンシートの積層という複数の動作を行う必要があるため、短時間の内にシート積層体を形成することができないし、積層装置が複雑なものとなるため、メンテナンスが難しくなる、という不具合がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来のシート積層体の製造方法の問題点を解消し、各シートを高精度で位置決めすることが可能な上、短時間で効率的にシート積層体を形成することが可能なシート積層体の製造方法を提供することにある。また、そのような効率的なシート積層体の製造を可能とするシート積層体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる本発明の内、請求項１に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その後、位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することにある。
【０００７】
請求項２に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシート積層体を製造することにある。
【０００８】
請求項３に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することにある。
【０００９】
請求項４に記載された発明の構成は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、シートの下面を吸着保持した状態で仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートの上面を吸着保持した状態でシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて下面を吸着保持されているシートの上側に積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合したシートの下面を吸着保持した状態で積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態のシートを上下側から加熱すると共に加圧して熱圧着することにある。
【００１０】
請求項５に記載された発明の構成は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、シートをフイルム付シートとし、そのフイルム付シートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めすることにある。
【００１１】
請求項６に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造装置であって、シートを1枚ずつ搬入する搬入ステーションと、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合する仮接合ステーションと、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着する積層ステーションと、熱圧着したシート積層体を搬出する搬出ステーションを備え、シートの下面を吸着保持可能な第一昇降テーブルを備えて搬入ステーションと仮接合ステーションを往復移動可能な第一搬送装置と、シートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブルを備えて仮接合ステーションと積層ステーションを往復移動可能な第二搬送装置と、シートを保持可能な保持手段を備えて積層ステーションと搬出ステーションを往復移動可能な第三搬送装置を設け、仮接合ステーションにシートの上面を吸着保持した状態でシートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決め可能なアライメント装置と位置決めしたシートを第二昇降テーブル上の先のシートの上面に電熱コテにて仮接合可能な仮接合装置を設け、積層ステーションに仮接合されている第二昇降テーブルの上の積層シートを加熱可能な加熱装置を備えてその積層シートを上側から加圧可能なプレス装置を設けてなることにある。
【００１２】
請求項７に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、搬入ステーションと仮接合ステーションと積層ステーションを一列状に順に配置し、第一搬送装置に第一昇降テーブルを搬入ステーションと仮接合ステーションに往復案内可能な第一案内レールを設け、第二搬送装置に第二昇降テーブルを仮接合ステーションと積層ステーションに往復案内可能な第二案内レールを設け、第一案内レールと第二案内レールを共通の直線状の案内レールで構成してなることにある。
【００１３】
請求項８に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、仮接合ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、アライメント装置に、支持部材に対して水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動可能に設けたアライメントテーブルと、アライメントテーブルにシートの上面を吸着保持可能に設けた吸着板と、支持部材にアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通してシートのアライメントマーク位置を認識するように位置調整可能に設けたカメラと、支持部材にカメラからのアライメントマーク位置情報に基づいてアライメントテーブルをＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動させるように設けた制御装置を備え、仮接合装置に、支持部材に対してアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通して孔開口部へ向けて昇降可能に設けた加熱コテを備えてなることにある。
【００１４】
請求項９に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、積層ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、プレス装置に、支持部材に対してピストンロッドを下向きにして固着した油圧シリンダと、支持部材に対して昇降可能に支持されてピストンロッドに連結されている昇降体と、昇降体に固着されてヒータを内蔵している上型と、昇降体に対して上型の側方の全周と上型の上方を囲むように昇降可能に設けた吸引ケースと、吸引ケースの内部空間から空気を吸引可能な真空装置を備え、昇降体を下降させると途中で吸引ケースが第二昇降テーブルに当接して下降が停止されると共に吸引ケース内を気密に閉鎖することにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とするので、シートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に積層でき、シート積層体の積層精度を高精度にできてシート積層体の品質を高くすることができる。また、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着することを特徴とするので、シートを位置決め（アライメント）して仮接合する動作とシートを加圧して熱圧着するプレス動作とを同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１６】
請求項２の発明は、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とするので、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くできる。また、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシートに仮接合し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートのアライメント動作および仮接合と複数枚のシートの加圧および熱圧着のプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１７】
請求項３の発明は、複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くでき、また、仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着してシート積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートの仮接合動作と複数枚のシートのプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、位置保持状態のシートの上面に位置決めしたシートを効率良く積層して正確に仮接合でき、シート積層体を効率よく製造できる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、フイルム付シートであっても、そのフイルムを剥離して複数枚のシートを正確に位置決めして仮接合でき、シート積層体の積層精度を高くできる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、シートを仮接合ステーションに搬送して位置決めした後、先に位置きめしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合することや、仮接合したシートを積層ステーションに搬送して加熱すると共に加圧して熱圧着することができ、複数枚のシートを一体的に積層したシート積層体を機械的に製造できる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、シートを仮接合ステーションと積層ステーションに簡易な機構で高率良く搬出入できる。
【００２２】
請求項８の発明によれば、仮接合ステーションに搬送したシートの上面を吸着して正確に位置決めした後、そのシートを下方に搬送された別のシートに容易に仮接合でき、複数枚のシートを簡易な機構で効率良く仮接合できる。
【００２３】
請求項９の発明によれば、積層ステーションに搬送した複数枚の積層シートを大気圧より低い真空領域内で加熱および加圧して熱圧着することができ、積層シートを急速に加圧しても積層シートのシート相互間に気泡が残るのを防止でき、シート積層体の製造効率を良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係るシート積層体の製造装置、およびシート積層体の製造方法の一実施形態について、図面にしたがって詳細に説明する。
【００２５】
図１、図２は、シート積層体の製造装置を示したものであり、シート積層体の製造装置（以下、単に積層装置という）４１は、シートを1枚ずつ搬入するための搬入ステーション２と、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合するための仮接合ステーション３と、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着するための積層ステーション４と、熱圧着されたシート積層体を搬出するための搬出ステーション５とが、一列に順に配置されている。
【００２６】
また、積層装置４１の支持板４２の上には、搬入ステーション２と仮接合ステーション３の間を往復移動可能な第一搬送装置６と、仮接合ステーション３と積層ステーション４の間を往復移動可能な第二搬送装置７と、積層ステーション４と搬出ステーション５の間を往復移動可能な第三搬送装置８とが設けられている。図３は、第一搬送装置６および第二搬送装置７を示したものであり、第一搬送装置６には、セラミックグリーンシート（以下、単にシートという）１の下面を吸着保持可能な第一昇降テーブル９が設けられており、第二搬送装置７には、同様にシートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブル１０が設けられている。一方、第三搬送装置８には、シートの四隅際を保持して搬出ステーション５から外部へシートを搬出するための保持手段１１が設けられている。
【００２７】
上記した第一搬送装置６、第二搬送装置７は、直線状で平行に配置された一対の案内レール１７と、案内レール１７の上にスライド可能に載置されている台車６Ａ，７Ａと、第一搬送装置６、第二搬送装置７の下側にそれぞれ支持板４２に固定された一対の支承板１８Ａ，１９Ａによって支承されて案内レール１７と平行に配置されると共に、第一搬送装置６、第二搬送装置７の台車６Ａ，７Ａに螺合されているねじ軸１８，１９と、支持板４２に固定配置されてねじ軸１８，１９の端部に連結されているサーボモータ１８Ｂ，１９Ｂとを備えている。第一搬送装置６の台車６Ａと第二搬送装置７の台車７Ａには、それぞれ第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０を昇降させるための前後一対の昇降シリンダ９Ａ，１０Ａと第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０の昇降を案内するための図示しない案内手段が取着されている。また、第一搬送装置６の第一昇降テーブル９には、第一昇降テーブル９上に載置されたシートを位置決めするための前後一対の位置決めシリンダ９Ｂ，９Ｃ（図２に記載）が付設されている。一方の位置決めシリンダ９Ｂは、シートを位置決めするストッパを前後移動させるものであり、他方の位置決めシリンダ９Ｃはシートをストッパに当接するように押すためのものである。また、第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０には、金枠等の枠に張り付けたシートを用いる場合に、金枠等の４角部分を昇降させるための４個の枠昇降シリンダ（図示省略）が内蔵され、シートを上方に位置する後述のアライメントテーブルの吸着板に受け渡す際に金枠等を押し上げて確実に吸着板に受け渡すようになっている。支持板４２の上には、第二搬送装置７の台車７Ａを仮接合ステーション３において正確な位置に停止させるための位置決めセンサ６０が設けられている。そして、案内レール１７の内、ねじ軸１８側の部分が、第一昇降テーブル９を搬入ステーション２と仮接合ステーション３とに往復案内する第一案内レール２０として機能し、ねじ軸１９側の部分が、第二昇降テーブル１０を仮接合ステーション３と積層ステーション４とに往復案内する第二案内レール２１として機能するようになっている。
【００２８】
また、仮接合ステーション３においては、支持板４２の上に４本の支柱２２，２２・・が立設され、それらの各支柱２２の上端部に支持部材４３が水平に固着されている。そして、その支持部材（フレーム）４３には、シート１に予め付されたアライメントマークの位置に関する情報に基づいてシート１を位置決めするためのアライメント装置１２が設けられている。図４、図５は、アライメント装置１２の設置部位を示したものであり、アライメント装置１２は、支持部材４３の下面に固着された中空の取付基板１２Ａと、取付基板１２Ａの下側に水平面内で移動可能に取り付けられているアライメントテーブル２３を備えている。アライメントテーブル２３は、特開２０００−９８６３１号公報等に記載されているように、取付基板１２Ａに設けた従来公知の機構により、制御装置２６による指令に基づいて、水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向（θ方向）へ移動可能になっている。支持部材４３と取付基板１２Ａの上面には中央部分に大きな開口部４３Ｃ，１２Ｃが設けられている。
【００２９】
さらに、アライメントテーブル２３は、中央部分に大きな開口部２３Ａを備え、その下面には開口部２３Ａを塞ぐように、シートの上面を吸着保持するための吸着保持板２４が設けられている。吸着保持板２４には、その下面のシートを吸着する領域の縁部の一部を除いた位置に吸引可能な多孔質材料からなる略四角形の吸着板２４Ａが面一になるように固着され、その吸着板２４Ａの上側に位置する内部には吸引室２４Ｂが設けられ、吸着保持板２４の上面に吸引室２４Ｂの真空吸引と真空破壊を行うための複数本の吸引管２４Ｃが連結されている。また、吸引保持板２４には、複数本の金枠に張り付けたシートを用いる場合のために、シートを吸引する領域の側方の複数箇所に、金枠を吸着可能な磁石２４Ｄが埋設されると共に、それらの磁石に吸引された金枠を離脱させるための複数のピンシリンダ２４Ｅが下向きに配置されている。また、吸引保持板２４には、シートを吸着する領域の縁部の一部に、４個の貫通孔３６，３６・・と、後に示す仮接合のための４個の貫通孔２６，２６・・とが穿設されている。各貫通孔３６の内部には、それぞれ、シート１に付されたアライメントマークを認識するためのカメラ（ＣＣＤカメラ）２５，２５・・が、支持部材４３の上面に取着された支持ブラケット２５Ａによって支持されることで、位置調整可能に設置されている。
【００３０】
また、アライメントテーブル２３の上方には、位置決めしたシート１を先に位置決めされたシートの上面に仮接合可能な仮接合装置１３が設けられている。そして、仮接合装置１３においては、支持部材４３の上面に取着された支持ブラケット１３Ａに、仮接合手段としての４個の電熱コテ１４，１４・・が下向きに昇降可能に設けられている。かかる電熱コテ１４，１４・・は、アライメントテーブル２３の開口部２３Ａおよび吸着保持板２４に穿設された貫通孔２６，２６・・を通って孔開口部２７から出没可能になっている。
【００３１】
一方、積層ステーション４においては、基板４２の上に４本の支柱２８，２８・・が立設され、それらの各支柱２８の上端部に支持部材（フレーム）２８Ａが固着されている。そして、その支持部材２８Ａには、仮接合された第二昇降テーブル９の上の積層シートを加熱可能な加熱装置１５を備えて加熱した積層シートを上側から加圧可能なプレス装置１６が設けられている。
【００３２】
図６は、加熱装置１５、プレス装置１６の設置部位を示したものであり、プレス装置１６には、ピストンロッド３０を下向きにして支持部材２８Ａの上面に固着した油圧シリンダ２９と、支持部材２８Ａに固着された一対の案内ブッシュ２８Ｂ，２８Ｂによって昇降自在に案内される一対の案内ロッド３１Ａと、案内ロッド３１Ａの下端部に固着されると共に油圧シリンダ２９のピストンロッド３０に連結されている昇降体３１を備えている。そして、その昇降体３１には、ヒータ３２を内蔵した上型３３が支持体３３Ａを介して固着されている。
【００３３】
また、昇降体３１には、左右一対の昇降ロッド３４Ａを案内する一対の案内ブッシュ３１Ｂが固定され、昇降ロッド３４Ａの下端部に吸引ケース３４が設けられており、降下位置において、上型３３の側方の全周と上型３３の上方を囲むようになっている。吸引ケース３４の上壁に設けた嵌合孔３４Ｂは上型３３の支持体３３Ａに気密に上下摺動自在に嵌合され、吸引ケース３４の下降は図示しないストッパにより阻止されている。また、吸引ケース３４は、チューブ３５Ａによって、基板４２の下側に設置された真空装置３５に接続されており、内部から空気を吸引して真空にしたり真空破壊したりすることができるようになっている。そして、昇降体３１が下降すると、その下降の途中で、吸引ケース３４が第二昇降テーブル９に当接して吸引ケース３４の下降が停止されると共に気密にシールされ、吸引ケース３４の内部が脱気した状態で保たれるようになっている。第三搬送装置８は、積層ステーション４の側方に互いに水平に配設された第三案内レール４４と空気圧作動のロッドレスシリンダ４４Ａを備えており、第三案内レール４４に案内されてロッドレスシリンダ４４Ａによって水平移動される移動体４４Ｂに、積層ステーション４に移動された状態で積層ステーション４の第二搬送装置７の上方へ張り出すように保持手段１１を設けて構成してある。保持手段１１は、熱圧着されたシート積層体の上面を空気吸引により吸着可能な吸着手段を備えている。また、保持手段１１は、金枠等に張り付けたシートを使用する場合のために、第二昇降テーブル１０に設けた枠昇降シリンダによって僅かに上昇させた状態の金枠等の左右の縁部の下方へ出没可能な係止部材を備え、金枠等の左右の縁部を持ち上げて搬送するようになっている。
【００３４】
以下、上記の如く構成された積層装置４１を用いたシート積層体の製造方法の一例について説明する。なお、以下の説明は、シートの位置決め→仮接合→熱圧着という一連の動作を１枚のシート毎に繰り返すことによって、最終的に必要な枚数（たとえば、４０枚）のシートを積層したシート積層体を製造する方法についてのものである。
【００３５】
シート１は、所定の大きさの矩形に切断され、予め、所定のパターンをもって電気的要素を構成する材料膜（たとえば、内部電極）が印刷等により形成されている。また、シート１の四隅際には、位置決め用のアライメントマークが印刷されている。かかるシート１は、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６の上の第一昇降テーブル９上に載置される。第一昇降テーブル９上にシート１が載置されると、位置決めシリンダ９Ｂ，９Ｃが作動してシート１が位置決めされた後、第一昇降テーブル９の外周際に設けられた吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、シート１の下面が第一昇降テーブル９上に固定される。そして、シート１が第一昇降テーブル９上に載置された後には、第一搬送装置６が第一案内レール２０に沿って仮接合ステーション３まで搬送される（図１における右側へスライドする）。なお、第一搬送装置６の台車６Ａの移動位置は、ねじ軸１８の回転によって規制される。
【００３６】
上述の如くシート１を吸着保持した第一搬送装置６がスライドすることによって仮接合ステーション３に搬送されると、昇降シリンダ９Ａが作動して第一昇降テーブル９が上昇し、アライメント装置１２の下端に設けられた吸着板２４Ａとシート１を介して当接する（すなわち、シート１が第一昇降テーブル９と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。そのようにシート１が吸着板２４Ａと当接すると、吸着板２４Ａの下面全体から吸引が行われることによって、シート１の上面が吸着板２４Ａに固定される。また、それと同時に、第一昇降テーブル９がシート１の吸引を停止することによって、シート１が第一昇降テーブル９から吸着板２４Ａへと受け渡される。シート１が吸着板２４Ａへ受け渡されると、第一昇降テーブル９が最下位置まで下降を開始すると同時に、第一搬送装置６が第一案内レール２０に沿って搬入ステーション２まで移動する（図１における左側へスライドする）。
【００３７】
また、シート１が吸着板２４Ａへ受け渡されると、吸着板２４に内臓された４個のカメラ２５，２５・・が、シート１に付されたアライメントマークを認識する。そして、そのアライメントマークの位置情報に基づいて、アライメントテーブル２３が制御装置２６からの指令によりＸ方向、Ｙ方向、旋回方向（θ方向）へ移動することによって、シート１が吸着板２４Ａとともに所定の位置に位置決めされる。
【００３８】
一方、上記の如くシート１が位置決めされている間に、第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動して位置決めセンサ６０によって正確な位置に停止される（図１における左側へスライドする）。なお、第二搬送装置７の移動は、ねじ軸１９の回転によって規制される。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーション３へ搬送されると、第二昇降テーブル１０が上昇して、アライメント装置１２の下端の吸着板２４Ａと、シート１を介して当接する（すなわち、シート１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。そのようにシート１が第二昇降テーブル１０と当接すると、第二昇降テーブル１０の外周際に設けられた吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、シート１の下面が第二昇降テーブル１０に固定される。また、それと同時に、吸着板２４Ａがシート１の吸引を停止することによって、シート１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へと受け渡される。なお、上述の如く、シート１は吸着板２４Ａ上で位置決めされているので、その位置決めされた状態を保ったまま、第二昇降テーブル１０に受け渡される。シート１が第二昇降テーブル１０へ受け渡されると、第二昇降テーブル１０が最下位置に向けて下降すると共に第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って積層ステーション４へ移動される。
【００３９】
前記のように、１枚目のシート１が位置決めされて、第二昇降テーブル１０に受け渡されるている間に、２枚目のシート（所定の大きさの矩形に切断されたシート）１が、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６上の第一昇降テーブル９上に載置され、１枚目のシート１と同様の方法で、位置決め、吸引固定され、第二搬送装置７が仮接合ステーション３から積層ステーション４へ移動し始めた後に仮接合ステーション３に搬送される。そして、１枚目のシート１と同様の方法で、吸着板２４Ａに受け渡されて、位置決めされる。
【００４０】
上記の如く、２枚目のシート１が位置決めされている間に、一枚目のシート１を吸引固定した第二搬送装置７が、再度、第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動する（図１における左側へスライドする）。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーションへ移動して位置決め停止されると、第二昇降テーブル１０が上昇して、２枚目のシート１と１枚目のシート１とを介して、吸着板２４Ａと当接する（すなわち、２枚のシート１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。さらに、そのように２枚のシート１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされると、仮接合装置１３の加熱状態の４個の電熱コテ１４，１４・・が下降して、２枚のシート１，１を所定の位置（四隅際）において仮接合させる（熱融着させる）。なお、２枚のシート１，１は、上述の如く、いずれも吸着板２４Ａ上において位置決めされているので、位置決めされた状態を保ったまま、仮接合される。
【００４１】
そのように２枚のシート１，１が仮接合されると、第二昇降テーブル１０の吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、１枚目のシート１の下面が第二昇降テーブル１０に固定されると同時に、吸着板２４Ａが２枚目のシート１の吸引を停止することによって、仮接合されたシート１，１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へと受け渡される。なお、上述の如く、２枚のシート１，１は位置決めされた状態で仮接合されているので、その位置決めされた状態を保ったまま、第二昇降テーブル１０に受け渡される。
【００４２】
そして、２枚のシート１，１が位置決めされた状態で第二昇降テーブル１０へ受け渡されると、第二昇降テーブル１０が最下位置まで下降を開始すると同時に、第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って積層ステーション４まで移動する（図１における右側へスライドする）。第二搬送装置７が積層ステーション４へ搬送されると、プレス装置１６の油圧シリンダ２９の作動によって、ヒータ３２によって加熱された上型３３と吸引ケース３４を設けた昇降体３１が下降する。そして、吸引ケース３４の下端の正方形状の周縁が第二昇降テーブル１０の上面と当接することによって、吸引ケース３４内が外部と気密に遮断される。なお、吸引ケース３４内の気密性を高めるには、吸引ケース３４の下端にシール材を付設するのが好ましい。さらに、その状態において、真空装置３５によって吸引ケース３４内の空気が吸引される。また、前記のように昇降体３１が下降されると、吸引ケース３４が第二昇降テーブル１０に当接した後も昇降体３１が更に下降することにより、ヒータ３２によって加熱された上型３３が下降して、第二昇降テーブル１０と当接する（第二昇降テーブル１０上に吸引固定された仮接合後の２枚のシート１，１を介して当接する）。しかる後、所定の圧力が加えられることによって、２枚のシート（仮接合後のシート）１，１が熱圧着される（位置決めされた状態を保ったまま、熱圧着される）。そして、２枚のシート１，１が熱圧着されると、吸引ケース３４内に空気が充填されて真空破壊された後に、吸引ケース３４と上型３３とが最上位置まで上昇する。
【００４３】
一方、そのように１枚目のシートと２枚目のシートとが熱圧着されている間に、３枚目のシート（所定の大きさの矩形に切断されたシート）１が、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６上の第一昇降テーブル９上に載置され、１，２枚目のシートと同様の方法で、吸引固定された後に仮接合ステーション３に搬送される。そして、１，２枚目のシート１，１と同様の方法で、吸着板２４Ａに受け渡されてアライメントされ、位置決めされる。
【００４４】
また、３枚目のシート１が位置決めされている間に、熱圧着された１，２枚目のシート１，１を吸引固定した第二搬送装置７が、再度、第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動する（図１における左側へスライドする）。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーション３まで移動して位置決めされると、第二昇降テーブル１０が上昇して、１，２枚目のシート（熱圧着されたシート）１，１と３枚目のシート１とを介して、吸着板２４Ａと当接する。さらに、そのように３枚のシート１，１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされると、仮接合装置１３の４個の電熱コテ１４，１４・・が下降することにより、１，２枚目のシート１，１と３枚目のシート１とを所定の位置（四隅際）において仮接合させる（熱融着させる）。なお、３枚のシート１，１，１は、上述の如く、いずれも吸着板２４上で位置決めされているので、位置決めされた状態を保ったまま、仮接合される。
【００４５】
そのように３枚のシートが仮接合されると、それらの３枚のシート１，１，１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へ受け渡され、第二昇降テーブル１０が積層ステーション４までスライドする。そして、１，２枚目のシート１，１を熱圧着したときと同様の工程によって、吸引ケース３４内を脱気した状態の下で、加熱された上型３３によって３枚のシート（仮接合された３枚のシート）１，１，１が熱圧着される。
【００４６】
そして、上記したような搬入→位置決め→仮接合→熱圧着を所定回数だけ繰り返すことによって、最終的に必要な枚数のシート１，１・・を積層したシート積層体が形成される。しかる後、形成されたシート積層体は、第三搬送装置８に設けられた保持手段１１に保持された状態で、積層ステーション４から搬出ステーション５へと搬出される。なお、第三搬送装置８は、第一搬送装置６、第二搬送装置７と同様に、第三案内レール４４に導かれて、積層ステーション４と搬出ステーション５との間を移動可能になっている。
【００４７】
積層装置４１による上記の如きシート積層体の製造方法によれば、各シート１，１・・を正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に積層でき、シート積層体の積層精度を高精度にできてシート積層体の品質を高くすることができる。また、各シート１，１・・を位置決め（アライメント）して仮接合する動作とシート加圧して熱圧着するプレス動作と同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができるため、きわめて生産性が高い。
【００４８】
また、積層装置４１は、シート１を仮接合ステーション３に搬送して位置決めした後、先に位置きめしたシート１に積層すると共に部分的に加熱して仮接合することや、仮接合したシート１を積層ステーション４に搬送して加熱すると共に加圧して熱圧着することができ、複数枚のシート１，１・・を一体的に積層したシート積層体を機械的に製造することができる。
【００４９】
なお、本発明のシート積層体の製造方法、およびシート積層体の積層装置の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、搬入ステーション、仮接合ステーション、積層ステーション、搬出ステーション、第一搬送装置、第二搬送装置、第三搬送装置、アライメント装置、仮接合装置、加熱装置、プレス装置、第一案内レール、第二案内レール、第三案内レール等の形状・構造等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
【００５０】
たとえば、本発明のシートの積層方法は、上記の如く、１枚のシート毎に位置決め→仮接合→熱圧着を繰り返すことによって、最終的に必要な枚数のシートを積層したシート積層体を形成する方法に限定されず、所定の枚数（たとえば、１０枚）になるまで１枚ずつの位置決め→仮接合を繰り返してシート積層体（所定枚数の積層体）を形成した後に、それらのシート積層体同士を熱圧着し、しかる後に、１枚毎のシート位置決め、仮接合、熱圧着を繰り返し、最終的に必要な枚数のシートを積層したシート積層体を形成する方法に変更することも可能である。かかる積層方法を採用した場合でも、上記実施形態の如き積層方法と同様に、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共に、その位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くすることができる。加えて、複数枚のシートのアライメント動作および仮接合と複数枚のシートの加圧および熱圧着のプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くすることができる。
【００５１】
加えて、本発明のシートの積層方法は、最終的に必要な枚数になるまで１枚ずつの位置決め→仮接合を繰り返して、最終的に必要な枚数を積層したシート積層体を形成した後に、そのシート積層体を熱圧着する積層方法に変更することも可能である。かかる積層方法を採用した場合でも、上記実施形態の如き積層方法と同様に、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くすることができる。加えて、複数枚のシートの仮接合動作と複数枚のシートのプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くすることができる。また、シートがフイルム付きシートである場合には、特許第２７２７７３９号公報や特開平８−２４４０１９号公報等に開示されている公知のフイルム剥離手段を用いて、シートからフイルムを剥離することが必要であるが、本発明においては、フイルム付きシートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めするので、フイルム剥離に伴うシートの位置ズレを防止することができる。
【００５２】
また、本発明のシートの積層方法は、仮接合ステーションにシートを搬入するまでは、シートを保護用のフイルムで被覆してフィルム付きシートとしておき、仮接合ステーションにおいて、シートからフイルムを剥離し、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めするように構成することも可能である。かかる構成を採用した場合には、シートに粉塵が付着する事態を防止し、電気特性の優れたシート積層体を製造することができる、というメリットがある。
【００５３】
また、積層装置は、アライメントマークを認識するためのカメラが４個設置されたものに限定されず、３個以下のカメラを設けることも可能であるし、５個以上のカメラを設けることも可能である。また、仮接合させるための手段は、電熱コテに限定されず、その他の手段を用いることも可能である。加えて、電熱コテの設置個数も４個に限定されず、３個以下であっても良いし、５個以上とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】シート積層体製造装置の正面を示す説明図である。
【図２】シート積層体製造装置を上から見た状態を示す説明図である。
【図３】第一搬送装置、第二搬送装置を示す斜視図である。
【図４】アライメント装置を上から見た状態を示す説明図である。
【図５】アライメント装置の鉛直断面を示す説明図である。
【図６】加熱装置、プレス装置の設置部位を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・シート、２・・搬入ステーション、３・・仮接合ステーション、４・・積層ステーション、５・・搬出ステーション、６・・第一搬送装置、７・・第二搬送装置、８・・第三搬送装置、９・・第一昇降テーブル、１０・・第二昇降テーブル、１１・・保持手段、１２・・アライメント装置、１３・・仮接合装置、１４・・電熱コテ、１５・・加熱装置、１６・・プレス装置、２０・・第一案内レール、２１・・第二案内レール、２３・・アライメントテーブル、２４・・吸着板、２５・・カメラ、２６・・制御装置、２７・・孔開口部、２８Ａ・・フレーム（支持部材）、２９・・油圧シリンダ、３０・・ピストンロッド、３１・・昇降体、３２・・ヒータ、３３・・上型、３４・・吸引ケース、３５・・真空装置、４１・・積層装置、４３・・支持部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層チップコンデンサーや積層チップインダクター等のセラミックグリーンシートを積層してなる積層型の電子部品を製造するための製造方法、およびその製造方法に用いる製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型の電子部品の最も代表的な例である積層セラミックコンデンサは、内部電極パターンが印刷されたグリーンシートを積層することによって得られたシート積層体を、内部電極が端面に露出するようにしてチップ状に切断した後に、焼成することによって製造される。かかる積層セラミックコンデンサの製造においては、内部電極が印刷されたグリーンシートを積層する際に、印刷された内部電極の位置にずれが生じると、積層セラミックコンデンサに取得される静電容量にばらつきが生じてしまう。それゆえ、グリーンシートの積層時における位置ズレを防止する方法として、従来は、グリーンシートの孔明け工程で位置決め孔を穿設し、その位置決め孔を基準に印刷を行い、位置決め孔にピンを挿入しつつ各グリーンシートを積層する方法や、特許文献１の如く、アライメントマーク認識装置によってグリーンシートに予め付されたアライメントマークの位置を認識し、その位置情報に基づいてアライメント装置を作動させることにより各グリーンシートを位置決めする方法が採用されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１４２９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、グリーンシートに穿設された位置決め孔にピンを挿入しつつ各シートを積層する方法は、位置決め孔と印刷位置にズレが生じたり、位置決め孔をピンよりもある程度大きくしなければならないため、精度の高い位置決めをすることができない。一方、アライメントマーク認識装置とアライメント装置とを利用して各シートを位置決めする方法は、同一の積層装置内で、アライメントマークの認識、アライメント動作、グリーンシートの積層という複数の動作を行う必要があるため、短時間の内にシート積層体を形成することができないし、積層装置が複雑なものとなるため、メンテナンスが難しくなる、という不具合がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来のシート積層体の製造方法の問題点を解消し、各シートを高精度で位置決めすることが可能な上、短時間で効率的にシート積層体を形成することが可能なシート積層体の製造方法を提供することにある。また、そのような効率的なシート積層体の製造を可能とするシート積層体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる本発明の内、請求項１に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その後、位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することにある。
【０００７】
請求項２に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシート積層体を製造することにある。
【０００８】
請求項３に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することにある。
【０００９】
請求項４に記載された発明の構成は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、シートの下面を吸着保持した状態で仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートの上面を吸着保持した状態でシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて下面を吸着保持されているシートの上側に積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合したシートの下面を吸着保持した状態で積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態のシートを上下側から加熱すると共に加圧して熱圧着することにある。
【００１０】
請求項５に記載された発明の構成は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、シートをフイルム付シートとし、そのフイルム付シートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めすることにある。
【００１１】
請求項６に記載された発明の構成は、複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造装置であって、シートを1枚ずつ搬入する搬入ステーションと、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合する仮接合ステーションと、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着する積層ステーションと、熱圧着したシート積層体を搬出する搬出ステーションを備え、シートの下面を吸着保持可能な第一昇降テーブルを備えて搬入ステーションと仮接合ステーションを往復移動可能な第一搬送装置と、シートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブルを備えて仮接合ステーションと積層ステーションを往復移動可能な第二搬送装置と、シートを保持可能な保持手段を備えて積層ステーションと搬出ステーションを往復移動可能な第三搬送装置を設け、仮接合ステーションにシートの上面を吸着保持した状態でシートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決め可能なアライメント装置と位置決めしたシートを第二昇降テーブル上の先のシートの上面に電熱コテにて仮接合可能な仮接合装置を設け、積層ステーションに仮接合されている第二昇降テーブルの上の積層シートを加熱可能な加熱装置を備えてその積層シートを上側から加圧可能なプレス装置を設けてなることにある。
【００１２】
請求項７に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、搬入ステーションと仮接合ステーションと積層ステーションを一列状に順に配置し、第一搬送装置に第一昇降テーブルを搬入ステーションと仮接合ステーションに往復案内可能な第一案内レールを設け、第二搬送装置に第二昇降テーブルを仮接合ステーションと積層ステーションに往復案内可能な第二案内レールを設け、第一案内レールと第二案内レールを共通の直線状の案内レールで構成してなることにある。
【００１３】
請求項８に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、仮接合ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、アライメント装置に、支持部材に対して水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動可能に設けたアライメントテーブルと、アライメントテーブルにシートの上面を吸着保持可能に設けた吸着板と、支持部材にアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通してシートのアライメントマーク位置を認識するように位置調整可能に設けたカメラと、支持部材にカメラからのアライメントマーク位置情報に基づいてアライメントテーブルをＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動させるように設けた制御装置を備え、仮接合装置に、支持部材に対してアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通して孔開口部へ向けて昇降可能に設けた加熱コテを備えてなることにある。
【００１４】
請求項９に記載された発明の構成は、請求項６に記載の発明において、積層ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、プレス装置に、支持部材に対してピストンロッドを下向きにして固着した油圧シリンダと、支持部材に対して昇降可能に支持されてピストンロッドに連結されている昇降体と、昇降体に固着されてヒータを内蔵している上型と、昇降体に対して上型の側方の全周と上型の上方を囲むように昇降可能に設けた吸引ケースと、吸引ケースの内部空間から空気を吸引可能な真空装置を備え、昇降体を下降させると途中で吸引ケースが第二昇降テーブルに当接して下降が停止されると共に吸引ケース内を気密に閉鎖することにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とするので、シートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に積層でき、シート積層体の積層精度を高精度にできてシート積層体の品質を高くすることができる。また、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着することを特徴とするので、シートを位置決め（アライメント）して仮接合する動作とシートを加圧して熱圧着するプレス動作とを同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１６】
請求項２の発明は、シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とするので、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くできる。また、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシートに仮接合し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートのアライメント動作および仮接合と複数枚のシートの加圧および熱圧着のプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１７】
請求項３の発明は、複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くでき、また、仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着してシート積層体を製造することを特徴とするので、複数枚のシートの仮接合動作と複数枚のシートのプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くできる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、位置保持状態のシートの上面に位置決めしたシートを効率良く積層して正確に仮接合でき、シート積層体を効率よく製造できる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、フイルム付シートであっても、そのフイルムを剥離して複数枚のシートを正確に位置決めして仮接合でき、シート積層体の積層精度を高くできる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、シートを仮接合ステーションに搬送して位置決めした後、先に位置きめしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合することや、仮接合したシートを積層ステーションに搬送して加熱すると共に加圧して熱圧着することができ、複数枚のシートを一体的に積層したシート積層体を機械的に製造できる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、シートを仮接合ステーションと積層ステーションに簡易な機構で高率良く搬出入できる。
【００２２】
請求項８の発明によれば、仮接合ステーションに搬送したシートの上面を吸着して正確に位置決めした後、そのシートを下方に搬送された別のシートに容易に仮接合でき、複数枚のシートを簡易な機構で効率良く仮接合できる。
【００２３】
請求項９の発明によれば、積層ステーションに搬送した複数枚の積層シートを大気圧より低い真空領域内で加熱および加圧して熱圧着することができ、積層シートを急速に加圧しても積層シートのシート相互間に気泡が残るのを防止でき、シート積層体の製造効率を良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係るシート積層体の製造装置、およびシート積層体の製造方法の一実施形態について、図面にしたがって詳細に説明する。
【００２５】
図１、図２は、シート積層体の製造装置を示したものであり、シート積層体の製造装置（以下、単に積層装置という）４１は、シートを1枚ずつ搬入するための搬入ステーション２と、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合するための仮接合ステーション３と、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着するための積層ステーション４と、熱圧着されたシート積層体を搬出するための搬出ステーション５とが、一列に順に配置されている。
【００２６】
また、積層装置４１の支持板４２の上には、搬入ステーション２と仮接合ステーション３の間を往復移動可能な第一搬送装置６と、仮接合ステーション３と積層ステーション４の間を往復移動可能な第二搬送装置７と、積層ステーション４と搬出ステーション５の間を往復移動可能な第三搬送装置８とが設けられている。図３は、第一搬送装置６および第二搬送装置７を示したものであり、第一搬送装置６には、セラミックグリーンシート（以下、単にシートという）１の下面を吸着保持可能な第一昇降テーブル９が設けられており、第二搬送装置７には、同様にシートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブル１０が設けられている。一方、第三搬送装置８には、シートの四隅際を保持して搬出ステーション５から外部へシートを搬出するための保持手段１１が設けられている。
【００２７】
上記した第一搬送装置６、第二搬送装置７は、直線状で平行に配置された一対の案内レール１７と、案内レール１７の上にスライド可能に載置されている台車６Ａ，７Ａと、第一搬送装置６、第二搬送装置７の下側にそれぞれ支持板４２に固定された一対の支承板１８Ａ，１９Ａによって支承されて案内レール１７と平行に配置されると共に、第一搬送装置６、第二搬送装置７の台車６Ａ，７Ａに螺合されているねじ軸１８，１９と、支持板４２に固定配置されてねじ軸１８，１９の端部に連結されているサーボモータ１８Ｂ，１９Ｂとを備えている。第一搬送装置６の台車６Ａと第二搬送装置７の台車７Ａには、それぞれ第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０を昇降させるための前後一対の昇降シリンダ９Ａ，１０Ａと第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０の昇降を案内するための図示しない案内手段が取着されている。また、第一搬送装置６の第一昇降テーブル９には、第一昇降テーブル９上に載置されたシートを位置決めするための前後一対の位置決めシリンダ９Ｂ，９Ｃ（図２に記載）が付設されている。一方の位置決めシリンダ９Ｂは、シートを位置決めするストッパを前後移動させるものであり、他方の位置決めシリンダ９Ｃはシートをストッパに当接するように押すためのものである。また、第一昇降テーブル９と第二昇降テーブル１０には、金枠等の枠に張り付けたシートを用いる場合に、金枠等の４角部分を昇降させるための４個の枠昇降シリンダ（図示省略）が内蔵され、シートを上方に位置する後述のアライメントテーブルの吸着板に受け渡す際に金枠等を押し上げて確実に吸着板に受け渡すようになっている。支持板４２の上には、第二搬送装置７の台車７Ａを仮接合ステーション３において正確な位置に停止させるための位置決めセンサ６０が設けられている。そして、案内レール１７の内、ねじ軸１８側の部分が、第一昇降テーブル９を搬入ステーション２と仮接合ステーション３とに往復案内する第一案内レール２０として機能し、ねじ軸１９側の部分が、第二昇降テーブル１０を仮接合ステーション３と積層ステーション４とに往復案内する第二案内レール２１として機能するようになっている。
【００２８】
また、仮接合ステーション３においては、支持板４２の上に４本の支柱２２，２２・・が立設され、それらの各支柱２２の上端部に支持部材４３が水平に固着されている。そして、その支持部材（フレーム）４３には、シート１に予め付されたアライメントマークの位置に関する情報に基づいてシート１を位置決めするためのアライメント装置１２が設けられている。図４、図５は、アライメント装置１２の設置部位を示したものであり、アライメント装置１２は、支持部材４３の下面に固着された中空の取付基板１２Ａと、取付基板１２Ａの下側に水平面内で移動可能に取り付けられているアライメントテーブル２３を備えている。アライメントテーブル２３は、特開２０００−９８６３１号公報等に記載されているように、取付基板１２Ａに設けた従来公知の機構により、制御装置２６による指令に基づいて、水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向（θ方向）へ移動可能になっている。支持部材４３と取付基板１２Ａの上面には中央部分に大きな開口部４３Ｃ，１２Ｃが設けられている。
【００２９】
さらに、アライメントテーブル２３は、中央部分に大きな開口部２３Ａを備え、その下面には開口部２３Ａを塞ぐように、シートの上面を吸着保持するための吸着保持板２４が設けられている。吸着保持板２４には、その下面のシートを吸着する領域の縁部の一部を除いた位置に吸引可能な多孔質材料からなる略四角形の吸着板２４Ａが面一になるように固着され、その吸着板２４Ａの上側に位置する内部には吸引室２４Ｂが設けられ、吸着保持板２４の上面に吸引室２４Ｂの真空吸引と真空破壊を行うための複数本の吸引管２４Ｃが連結されている。また、吸引保持板２４には、複数本の金枠に張り付けたシートを用いる場合のために、シートを吸引する領域の側方の複数箇所に、金枠を吸着可能な磁石２４Ｄが埋設されると共に、それらの磁石に吸引された金枠を離脱させるための複数のピンシリンダ２４Ｅが下向きに配置されている。また、吸引保持板２４には、シートを吸着する領域の縁部の一部に、４個の貫通孔３６，３６・・と、後に示す仮接合のための４個の貫通孔２６，２６・・とが穿設されている。各貫通孔３６の内部には、それぞれ、シート１に付されたアライメントマークを認識するためのカメラ（ＣＣＤカメラ）２５，２５・・が、支持部材４３の上面に取着された支持ブラケット２５Ａによって支持されることで、位置調整可能に設置されている。
【００３０】
また、アライメントテーブル２３の上方には、位置決めしたシート１を先に位置決めされたシートの上面に仮接合可能な仮接合装置１３が設けられている。そして、仮接合装置１３においては、支持部材４３の上面に取着された支持ブラケット１３Ａに、仮接合手段としての４個の電熱コテ１４，１４・・が下向きに昇降可能に設けられている。かかる電熱コテ１４，１４・・は、アライメントテーブル２３の開口部２３Ａおよび吸着保持板２４に穿設された貫通孔２６，２６・・を通って孔開口部２７から出没可能になっている。
【００３１】
一方、積層ステーション４においては、基板４２の上に４本の支柱２８，２８・・が立設され、それらの各支柱２８の上端部に支持部材（フレーム）２８Ａが固着されている。そして、その支持部材２８Ａには、仮接合された第二昇降テーブル９の上の積層シートを加熱可能な加熱装置１５を備えて加熱した積層シートを上側から加圧可能なプレス装置１６が設けられている。
【００３２】
図６は、加熱装置１５、プレス装置１６の設置部位を示したものであり、プレス装置１６には、ピストンロッド３０を下向きにして支持部材２８Ａの上面に固着した油圧シリンダ２９と、支持部材２８Ａに固着された一対の案内ブッシュ２８Ｂ，２８Ｂによって昇降自在に案内される一対の案内ロッド３１Ａと、案内ロッド３１Ａの下端部に固着されると共に油圧シリンダ２９のピストンロッド３０に連結されている昇降体３１を備えている。そして、その昇降体３１には、ヒータ３２を内蔵した上型３３が支持体３３Ａを介して固着されている。
【００３３】
また、昇降体３１には、左右一対の昇降ロッド３４Ａを案内する一対の案内ブッシュ３１Ｂが固定され、昇降ロッド３４Ａの下端部に吸引ケース３４が設けられており、降下位置において、上型３３の側方の全周と上型３３の上方を囲むようになっている。吸引ケース３４の上壁に設けた嵌合孔３４Ｂは上型３３の支持体３３Ａに気密に上下摺動自在に嵌合され、吸引ケース３４の下降は図示しないストッパにより阻止されている。また、吸引ケース３４は、チューブ３５Ａによって、基板４２の下側に設置された真空装置３５に接続されており、内部から空気を吸引して真空にしたり真空破壊したりすることができるようになっている。そして、昇降体３１が下降すると、その下降の途中で、吸引ケース３４が第二昇降テーブル９に当接して吸引ケース３４の下降が停止されると共に気密にシールされ、吸引ケース３４の内部が脱気した状態で保たれるようになっている。第三搬送装置８は、積層ステーション４の側方に互いに水平に配設された第三案内レール４４と空気圧作動のロッドレスシリンダ４４Ａを備えており、第三案内レール４４に案内されてロッドレスシリンダ４４Ａによって水平移動される移動体４４Ｂに、積層ステーション４に移動された状態で積層ステーション４の第二搬送装置７の上方へ張り出すように保持手段１１を設けて構成してある。保持手段１１は、熱圧着されたシート積層体の上面を空気吸引により吸着可能な吸着手段を備えている。また、保持手段１１は、金枠等に張り付けたシートを使用する場合のために、第二昇降テーブル１０に設けた枠昇降シリンダによって僅かに上昇させた状態の金枠等の左右の縁部の下方へ出没可能な係止部材を備え、金枠等の左右の縁部を持ち上げて搬送するようになっている。
【００３４】
以下、上記の如く構成された積層装置４１を用いたシート積層体の製造方法の一例について説明する。なお、以下の説明は、シートの位置決め→仮接合→熱圧着という一連の動作を１枚のシート毎に繰り返すことによって、最終的に必要な枚数（たとえば、４０枚）のシートを積層したシート積層体を製造する方法についてのものである。
【００３５】
シート１は、所定の大きさの矩形に切断され、予め、所定のパターンをもって電気的要素を構成する材料膜（たとえば、内部電極）が印刷等により形成されている。また、シート１の四隅際には、位置決め用のアライメントマークが印刷されている。かかるシート１は、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６の上の第一昇降テーブル９上に載置される。第一昇降テーブル９上にシート１が載置されると、位置決めシリンダ９Ｂ，９Ｃが作動してシート１が位置決めされた後、第一昇降テーブル９の外周際に設けられた吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、シート１の下面が第一昇降テーブル９上に固定される。そして、シート１が第一昇降テーブル９上に載置された後には、第一搬送装置６が第一案内レール２０に沿って仮接合ステーション３まで搬送される（図１における右側へスライドする）。なお、第一搬送装置６の台車６Ａの移動位置は、ねじ軸１８の回転によって規制される。
【００３６】
上述の如くシート１を吸着保持した第一搬送装置６がスライドすることによって仮接合ステーション３に搬送されると、昇降シリンダ９Ａが作動して第一昇降テーブル９が上昇し、アライメント装置１２の下端に設けられた吸着板２４Ａとシート１を介して当接する（すなわち、シート１が第一昇降テーブル９と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。そのようにシート１が吸着板２４Ａと当接すると、吸着板２４Ａの下面全体から吸引が行われることによって、シート１の上面が吸着板２４Ａに固定される。また、それと同時に、第一昇降テーブル９がシート１の吸引を停止することによって、シート１が第一昇降テーブル９から吸着板２４Ａへと受け渡される。シート１が吸着板２４Ａへ受け渡されると、第一昇降テーブル９が最下位置まで下降を開始すると同時に、第一搬送装置６が第一案内レール２０に沿って搬入ステーション２まで移動する（図１における左側へスライドする）。
【００３７】
また、シート１が吸着板２４Ａへ受け渡されると、吸着板２４に内臓された４個のカメラ２５，２５・・が、シート１に付されたアライメントマークを認識する。そして、そのアライメントマークの位置情報に基づいて、アライメントテーブル２３が制御装置２６からの指令によりＸ方向、Ｙ方向、旋回方向（θ方向）へ移動することによって、シート１が吸着板２４Ａとともに所定の位置に位置決めされる。
【００３８】
一方、上記の如くシート１が位置決めされている間に、第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動して位置決めセンサ６０によって正確な位置に停止される（図１における左側へスライドする）。なお、第二搬送装置７の移動は、ねじ軸１９の回転によって規制される。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーション３へ搬送されると、第二昇降テーブル１０が上昇して、アライメント装置１２の下端の吸着板２４Ａと、シート１を介して当接する（すなわち、シート１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。そのようにシート１が第二昇降テーブル１０と当接すると、第二昇降テーブル１０の外周際に設けられた吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、シート１の下面が第二昇降テーブル１０に固定される。また、それと同時に、吸着板２４Ａがシート１の吸引を停止することによって、シート１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へと受け渡される。なお、上述の如く、シート１は吸着板２４Ａ上で位置決めされているので、その位置決めされた状態を保ったまま、第二昇降テーブル１０に受け渡される。シート１が第二昇降テーブル１０へ受け渡されると、第二昇降テーブル１０が最下位置に向けて下降すると共に第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って積層ステーション４へ移動される。
【００３９】
前記のように、１枚目のシート１が位置決めされて、第二昇降テーブル１０に受け渡されるている間に、２枚目のシート（所定の大きさの矩形に切断されたシート）１が、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６上の第一昇降テーブル９上に載置され、１枚目のシート１と同様の方法で、位置決め、吸引固定され、第二搬送装置７が仮接合ステーション３から積層ステーション４へ移動し始めた後に仮接合ステーション３に搬送される。そして、１枚目のシート１と同様の方法で、吸着板２４Ａに受け渡されて、位置決めされる。
【００４０】
上記の如く、２枚目のシート１が位置決めされている間に、一枚目のシート１を吸引固定した第二搬送装置７が、再度、第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動する（図１における左側へスライドする）。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーションへ移動して位置決め停止されると、第二昇降テーブル１０が上昇して、２枚目のシート１と１枚目のシート１とを介して、吸着板２４Ａと当接する（すなわち、２枚のシート１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされた状態になる）。さらに、そのように２枚のシート１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされると、仮接合装置１３の加熱状態の４個の電熱コテ１４，１４・・が下降して、２枚のシート１，１を所定の位置（四隅際）において仮接合させる（熱融着させる）。なお、２枚のシート１，１は、上述の如く、いずれも吸着板２４Ａ上において位置決めされているので、位置決めされた状態を保ったまま、仮接合される。
【００４１】
そのように２枚のシート１，１が仮接合されると、第二昇降テーブル１０の吸引孔（図示せず）から吸引が行われることによって、１枚目のシート１の下面が第二昇降テーブル１０に固定されると同時に、吸着板２４Ａが２枚目のシート１の吸引を停止することによって、仮接合されたシート１，１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へと受け渡される。なお、上述の如く、２枚のシート１，１は位置決めされた状態で仮接合されているので、その位置決めされた状態を保ったまま、第二昇降テーブル１０に受け渡される。
【００４２】
そして、２枚のシート１，１が位置決めされた状態で第二昇降テーブル１０へ受け渡されると、第二昇降テーブル１０が最下位置まで下降を開始すると同時に、第二搬送装置７が第二案内レール２１に沿って積層ステーション４まで移動する（図１における右側へスライドする）。第二搬送装置７が積層ステーション４へ搬送されると、プレス装置１６の油圧シリンダ２９の作動によって、ヒータ３２によって加熱された上型３３と吸引ケース３４を設けた昇降体３１が下降する。そして、吸引ケース３４の下端の正方形状の周縁が第二昇降テーブル１０の上面と当接することによって、吸引ケース３４内が外部と気密に遮断される。なお、吸引ケース３４内の気密性を高めるには、吸引ケース３４の下端にシール材を付設するのが好ましい。さらに、その状態において、真空装置３５によって吸引ケース３４内の空気が吸引される。また、前記のように昇降体３１が下降されると、吸引ケース３４が第二昇降テーブル１０に当接した後も昇降体３１が更に下降することにより、ヒータ３２によって加熱された上型３３が下降して、第二昇降テーブル１０と当接する（第二昇降テーブル１０上に吸引固定された仮接合後の２枚のシート１，１を介して当接する）。しかる後、所定の圧力が加えられることによって、２枚のシート（仮接合後のシート）１，１が熱圧着される（位置決めされた状態を保ったまま、熱圧着される）。そして、２枚のシート１，１が熱圧着されると、吸引ケース３４内に空気が充填されて真空破壊された後に、吸引ケース３４と上型３３とが最上位置まで上昇する。
【００４３】
一方、そのように１枚目のシートと２枚目のシートとが熱圧着されている間に、３枚目のシート（所定の大きさの矩形に切断されたシート）１が、搬入ステーション２まで搬送されて、第一搬送装置６上の第一昇降テーブル９上に載置され、１，２枚目のシートと同様の方法で、吸引固定された後に仮接合ステーション３に搬送される。そして、１，２枚目のシート１，１と同様の方法で、吸着板２４Ａに受け渡されてアライメントされ、位置決めされる。
【００４４】
また、３枚目のシート１が位置決めされている間に、熱圧着された１，２枚目のシート１，１を吸引固定した第二搬送装置７が、再度、第二案内レール２１に沿って仮接合ステーション３まで移動する（図１における左側へスライドする）。そして、第二搬送装置７が仮接合ステーション３まで移動して位置決めされると、第二昇降テーブル１０が上昇して、１，２枚目のシート（熱圧着されたシート）１，１と３枚目のシート１とを介して、吸着板２４Ａと当接する。さらに、そのように３枚のシート１，１，１が第二昇降テーブル１０と吸着板２４Ａとによって軽くプレスされると、仮接合装置１３の４個の電熱コテ１４，１４・・が下降することにより、１，２枚目のシート１，１と３枚目のシート１とを所定の位置（四隅際）において仮接合させる（熱融着させる）。なお、３枚のシート１，１，１は、上述の如く、いずれも吸着板２４上で位置決めされているので、位置決めされた状態を保ったまま、仮接合される。
【００４５】
そのように３枚のシートが仮接合されると、それらの３枚のシート１，１，１が吸着板２４Ａから第二昇降テーブル１０へ受け渡され、第二昇降テーブル１０が積層ステーション４までスライドする。そして、１，２枚目のシート１，１を熱圧着したときと同様の工程によって、吸引ケース３４内を脱気した状態の下で、加熱された上型３３によって３枚のシート（仮接合された３枚のシート）１，１，１が熱圧着される。
【００４６】
そして、上記したような搬入→位置決め→仮接合→熱圧着を所定回数だけ繰り返すことによって、最終的に必要な枚数のシート１，１・・を積層したシート積層体が形成される。しかる後、形成されたシート積層体は、第三搬送装置８に設けられた保持手段１１に保持された状態で、積層ステーション４から搬出ステーション５へと搬出される。なお、第三搬送装置８は、第一搬送装置６、第二搬送装置７と同様に、第三案内レール４４に導かれて、積層ステーション４と搬出ステーション５との間を移動可能になっている。
【００４７】
積層装置４１による上記の如きシート積層体の製造方法によれば、各シート１，１・・を正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に積層でき、シート積層体の積層精度を高精度にできてシート積層体の品質を高くすることができる。また、各シート１，１・・を位置決め（アライメント）して仮接合する動作とシート加圧して熱圧着するプレス動作と同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができるため、きわめて生産性が高い。
【００４８】
また、積層装置４１は、シート１を仮接合ステーション３に搬送して位置決めした後、先に位置きめしたシート１に積層すると共に部分的に加熱して仮接合することや、仮接合したシート１を積層ステーション４に搬送して加熱すると共に加圧して熱圧着することができ、複数枚のシート１，１・・を一体的に積層したシート積層体を機械的に製造することができる。
【００４９】
なお、本発明のシート積層体の製造方法、およびシート積層体の積層装置の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、搬入ステーション、仮接合ステーション、積層ステーション、搬出ステーション、第一搬送装置、第二搬送装置、第三搬送装置、アライメント装置、仮接合装置、加熱装置、プレス装置、第一案内レール、第二案内レール、第三案内レール等の形状・構造等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
【００５０】
たとえば、本発明のシートの積層方法は、上記の如く、１枚のシート毎に位置決め→仮接合→熱圧着を繰り返すことによって、最終的に必要な枚数のシートを積層したシート積層体を形成する方法に限定されず、所定の枚数（たとえば、１０枚）になるまで１枚ずつの位置決め→仮接合を繰り返してシート積層体（所定枚数の積層体）を形成した後に、それらのシート積層体同士を熱圧着し、しかる後に、１枚毎のシート位置決め、仮接合、熱圧着を繰り返し、最終的に必要な枚数のシートを積層したシート積層体を形成する方法に変更することも可能である。かかる積層方法を採用した場合でも、上記実施形態の如き積層方法と同様に、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共に、その位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くすることができる。加えて、複数枚のシートのアライメント動作および仮接合と複数枚のシートの加圧および熱圧着のプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くすることができる。
【００５１】
加えて、本発明のシートの積層方法は、最終的に必要な枚数になるまで１枚ずつの位置決め→仮接合を繰り返して、最終的に必要な枚数を積層したシート積層体を形成した後に、そのシート積層体を熱圧着する積層方法に変更することも可能である。かかる積層方法を採用した場合でも、上記実施形態の如き積層方法と同様に、複数枚のシートを正確に位置決めして積層できると共にその位置関係を維持した状態で一体的に接合でき、シート積層体の積層精度を高くすることができる。加えて、複数枚のシートの仮接合動作と複数枚のシートのプレス動作を同時並行処理することができ、シート積層体製造のタクトタイムを短縮することができて生産性を高くすることができる。また、シートがフイルム付きシートである場合には、特許第２７２７７３９号公報や特開平８−２４４０１９号公報等に開示されている公知のフイルム剥離手段を用いて、シートからフイルムを剥離することが必要であるが、本発明においては、フイルム付きシートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めするので、フイルム剥離に伴うシートの位置ズレを防止することができる。
【００５２】
また、本発明のシートの積層方法は、仮接合ステーションにシートを搬入するまでは、シートを保護用のフイルムで被覆してフィルム付きシートとしておき、仮接合ステーションにおいて、シートからフイルムを剥離し、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めするように構成することも可能である。かかる構成を採用した場合には、シートに粉塵が付着する事態を防止し、電気特性の優れたシート積層体を製造することができる、というメリットがある。
【００５３】
また、積層装置は、アライメントマークを認識するためのカメラが４個設置されたものに限定されず、３個以下のカメラを設けることも可能であるし、５個以上のカメラを設けることも可能である。また、仮接合させるための手段は、電熱コテに限定されず、その他の手段を用いることも可能である。加えて、電熱コテの設置個数も４個に限定されず、３個以下であっても良いし、５個以上とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】シート積層体製造装置の正面を示す説明図である。
【図２】シート積層体製造装置を上から見た状態を示す説明図である。
【図３】第一搬送装置、第二搬送装置を示す斜視図である。
【図４】アライメント装置を上から見た状態を示す説明図である。
【図５】アライメント装置の鉛直断面を示す説明図である。
【図６】加熱装置、プレス装置の設置部位を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・シート、２・・搬入ステーション、３・・仮接合ステーション、４・・積層ステーション、５・・搬出ステーション、６・・第一搬送装置、７・・第二搬送装置、８・・第三搬送装置、９・・第一昇降テーブル、１０・・第二昇降テーブル、１１・・保持手段、１２・・アライメント装置、１３・・仮接合装置、１４・・電熱コテ、１５・・加熱装置、１６・・プレス装置、２０・・第一案内レール、２１・・第二案内レール、２３・・アライメントテーブル、２４・・吸着板、２５・・カメラ、２６・・制御装置、２７・・孔開口部、２８Ａ・・フレーム（支持部材）、２９・・油圧シリンダ、３０・・ピストンロッド、３１・・昇降体、３２・・ヒータ、３３・・上型、３４・・吸引ケース、３５・・真空装置、４１・・積層装置、４３・・支持部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その後、位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項２】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項３】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項４】
シートの下面を吸着保持した状態で仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートの上面を吸着保持した状態でシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて下面を吸着保持されているシートの上側に積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合したシートの下面を吸着保持した状態で積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態のシートを上下側から加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート積層体の製造方法。
【請求項５】
シートをフイルム付シートとし、そのフイルム付シートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート積層体の製造方法。
【請求項６】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造装置であって、
シートを1枚ずつ搬入する搬入ステーションと、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合する仮接合ステーションと、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着する積層ステーションと、熱圧着したシート積層体を搬出する搬出ステーションを備え、シートの下面を吸着保持可能な第一昇降テーブルを備えて搬入ステーションと仮接合ステーションを往復移動可能な第一搬送装置と、シートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブルを備えて仮接合ステーションと積層ステーションを往復移動可能な第二搬送装置と、シートを保持可能な保持手段を備えて積層ステーションと搬出ステーションを往復移動可能な第三搬送装置を設け、仮接合ステーションにシートの上面を吸着保持した状態でシートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決め可能なアライメント装置と位置決めしたシートを第二昇降テーブル上の先のシートの上面に電熱コテにて仮接合可能な仮接合装置を設け、積層ステーションに仮接合されている第二昇降テーブルの上の積層シートを加熱可能な加熱装置を備えてその積層シートを上側から加圧可能なプレス装置を設けてなるシート積層体の製造装置。
【請求項７】
搬入ステーションと仮接合ステーションと積層ステーションを一列状に順に配置し、第一搬送装置に第一昇降テーブルを搬入ステーションと仮接合ステーションに往復案内可能な第一案内レールを設け、第二搬送装置に第二昇降テーブルを仮接合ステーションと積層ステーションに往復案内可能な第二案内レールを設け、第一案内レールと第二案内レールを共通の直線状の案内レールで構成してなる請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【請求項８】
仮接合ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、アライメント装置に、支持部材に対して水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動可能に設けたアライメントテーブルと、アライメントテーブルにシートの上面を吸着保持可能に設けた吸着板と、支持部材にアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通してシートのアライメントマーク位置を認識するように位置調整可能に設けたカメラと、支持部材にカメラからのアライメントマーク位置情報に基づいてアライメントテーブルをＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動させるように設けた制御装置を備え、仮接合装置に、支持部材に対してアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通して孔開口部へ向けて昇降可能に設けた加熱コテを備えてなる請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【請求項９】
積層ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、プレス装置に、支持部材に対してピストンロッドを下向きにして固着した油圧シリンダと、支持部材に対して昇降可能に支持されてピストンロッドに連結されている昇降体と、昇降体に固着されてヒータを内蔵している上型と、昇降体に対して上型の側方の全周と上型の上方を囲むように昇降可能に設けた吸引ケースと、吸引ケースの内部空間から空気を吸引可能な真空装置を備え、昇降体を下降させると途中で吸引ケースが第二昇降テーブルに当接して下降が停止されると共に吸引ケース内を気密に閉鎖することを特徴とする請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【請求項１】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その後、位置決めしたシートを先に熱圧着されたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合されたシートを積層ステーションに搬送して熱圧着し、以後これらの動作を繰返し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項２】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
シートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでシートのアライメントマーク位置を認識してその位置情報に基づいてシートを位置決めし、その後、次のシートを仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションでそのシートを位置決めした後、先に位置決めしたシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後、仮接合された複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、積層ステーションでシートを熱圧着している間に、仮接合ステーションで次のシートを位置決めし、その位置決めしたシートを先に熱圧着した複数枚のシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、この動作を繰返して複数枚のシートを熱圧着されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項３】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造方法であって、
複数枚のシートを順次仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて仮接合されているシートに積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、以後これらの動作を繰返して複数枚のシートを仮接合し、その後仮接合状態の複数枚のシートを積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態の複数枚のシートを加熱すると共に加圧して熱圧着し、複数枚のシートを熱圧着して一体的に積層されたシート積層体を製造することを特徴とするシート積層体の製造方法。
【請求項４】
シートの下面を吸着保持した状態で仮接合ステーションに搬送し、仮接合ステーションで、シートの上面を吸着保持した状態でシートを位置決めした後、その位置決めしたシートを先に位置決めされて下面を吸着保持されているシートの上側に積層すると共に部分的に加熱して仮接合し、その後、仮接合したシートの下面を吸着保持した状態で積層ステーションに搬送し、積層ステーションで、仮接合状態のシートを上下側から加熱すると共に加圧して熱圧着することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート積層体の製造方法。
【請求項５】
シートをフイルム付シートとし、そのフイルム付シートを仮接合ステーションに搬送するに先立ってシートからフイルムを剥離し、仮接合ステーションで、フイルムを剥離した状態のシートを位置決めすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート積層体の製造方法。
【請求項６】
複数枚のセラミックシートを積層してなるシート積層体の製造装置であって、
シートを1枚ずつ搬入する搬入ステーションと、搬送されたシートを積層して先のシートに仮接合する仮接合ステーションと、仮接合した積層シートを加熱すると共に加圧して熱圧着する積層ステーションと、熱圧着したシート積層体を搬出する搬出ステーションを備え、シートの下面を吸着保持可能な第一昇降テーブルを備えて搬入ステーションと仮接合ステーションを往復移動可能な第一搬送装置と、シートの下面を吸着保持可能な第二昇降テーブルを備えて仮接合ステーションと積層ステーションを往復移動可能な第二搬送装置と、シートを保持可能な保持手段を備えて積層ステーションと搬出ステーションを往復移動可能な第三搬送装置を設け、仮接合ステーションにシートの上面を吸着保持した状態でシートのアライメントマーク位置情報に基づいてシートを位置決め可能なアライメント装置と位置決めしたシートを第二昇降テーブル上の先のシートの上面に電熱コテにて仮接合可能な仮接合装置を設け、積層ステーションに仮接合されている第二昇降テーブルの上の積層シートを加熱可能な加熱装置を備えてその積層シートを上側から加圧可能なプレス装置を設けてなるシート積層体の製造装置。
【請求項７】
搬入ステーションと仮接合ステーションと積層ステーションを一列状に順に配置し、第一搬送装置に第一昇降テーブルを搬入ステーションと仮接合ステーションに往復案内可能な第一案内レールを設け、第二搬送装置に第二昇降テーブルを仮接合ステーションと積層ステーションに往復案内可能な第二案内レールを設け、第一案内レールと第二案内レールを共通の直線状の案内レールで構成してなる請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【請求項８】
仮接合ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、アライメント装置に、支持部材に対して水平面内でＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動可能に設けたアライメントテーブルと、アライメントテーブルにシートの上面を吸着保持可能に設けた吸着板と、支持部材にアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通してシートのアライメントマーク位置を認識するように位置調整可能に設けたカメラと、支持部材にカメラからのアライメントマーク位置情報に基づいてアライメントテーブルをＸ方向、Ｙ方向、旋回方向へ移動させるように設けた制御装置を備え、仮接合装置に、支持部材に対してアライメントテーブルと吸着板の貫通孔を通して孔開口部へ向けて昇降可能に設けた加熱コテを備えてなる請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【請求項９】
積層ステーションに固定的に支持されている支持部材を設け、プレス装置に、支持部材に対してピストンロッドを下向きにして固着した油圧シリンダと、支持部材に対して昇降可能に支持されてピストンロッドに連結されている昇降体と、昇降体に固着されてヒータを内蔵している上型と、昇降体に対して上型の側方の全周と上型の上方を囲むように昇降可能に設けた吸引ケースと、吸引ケースの内部空間から空気を吸引可能な真空装置を備え、昇降体を下降させると途中で吸引ケースが第二昇降テーブルに当接して下降が停止されると共に吸引ケース内を気密に閉鎖することを特徴とする請求項６記載のシート積層体の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１４９８８３（Ｐ２００７−１４９８８３Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４０８８４（Ｐ２００５−３４０８８４）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００２４１５８８）豊和工業株式会社 (230)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００２４１５８８）豊和工業株式会社 (230)
【Ｆターム（参考）】
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