(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に並べられた複数の熱盤と、
前記複数の熱盤の間隔を変化させて、隣接する熱盤間で被加工物のプレスを可能とする熱盤駆動機構と、
前記熱盤を加熱可能な加熱手段と、
前記熱盤を覆う真空チャンバと、
を備え、前記真空チャンバ内で前記熱盤間に被加工物を挟んで加熱プレスする複数の加熱プレス装置と、
前記複数の加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行うローダと、
前記複数の加熱プレス装置及び前記ローダの制御を行う制御手段と、
を有し、
前記複数の熱盤は、上部熱盤と、下部熱盤と、前記上部及び前記下部熱盤の間に配置された少なくとも一つの中間熱盤とを含み、
前記中間熱盤の一つには、周縁より水平方向に広がる中間熱盤保持プレートが設けられており、
前記真空チャンバは上下に移動可能な上下一対の枡形容器を有し、該一対の枡形容器は、前記中間熱盤保持プレートを挟み込むように閉じて内部を外部から密閉するように構成され、
前記制御手段は、前記複数の加熱プレス装置の１つで被加工物の加熱プレスを行っている間に、他の前記加熱プレス装置及び前記ローダを制御して、前記他の加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行う
ことを特徴とするプレス装置システム。
【請求項２】
前記複数の加熱プレス装置は、上下方向に並べて配置されてい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】
前記中間熱盤の枚数が１枚であり、
前記複数の加熱プレス装置は、一対の側壁を有する支持フレームを備え、
前記一対の側壁の内壁面には、それぞれ前記中間熱盤保持プレートと係合する突出部が形成されており、
前記制御手段は、前記加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行う時には、前記熱盤駆動機構により前記下部熱盤を第１の高さまで降下させ、加熱プレスを行う時には、前記熱盤駆動機構により前記下部熱盤を前記第１の高さよりも高い第２の高さまで上昇させるように該加熱プレス装置を制御し、
前記下部熱盤が前記第１の高さにあるときは、前記中間熱盤保持プレートが前記突出部に引っ掛かり、前記中間熱盤は前記下部熱盤から浮上し、
前記下部熱盤が前記第２の高さにあるときは、前記中間熱盤保持プレートが前記突出部から浮上し、前記中間熱盤は前記上部熱盤と前記下部熱盤との間で挟まれるように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス装置システム。
【請求項４】
前記複数の加熱プレス装置の前記真空チャンバから空気を除去する真空ポンプと、
前記制御手段に制御され、前記複数の加熱プレス装置の真空チャンバのいずれから空気を除去するかを切り換える切替弁と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレス装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバ内で被加工物を真空下で加熱プレスする加熱プレス装置を備えたプレス装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板の製造方法として、プリプレグシート等の樹脂シートと銅箔とを交互に重ね合わせて形成された被加工物を熱盤間でプレスする加熱プレス装置を用いる方法がある。ここで、加熱プレスを行う際に必要な時間は、積層による被加工物の形成（仕組み）時間の数倍以上であるため、加熱プレス装置は、特許文献１に記載されているもののような、多数の熱盤を垂直方向に並べた多段プレス装置を用いて、一度に多数の被加工物をプレスできるようにし、仕組み工程を止めることなく被加工物を効率よく成形できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１６２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の加熱プレス装置を用いて、上流工程である仕組み工程を止めることなく被加工物の成形を行おうとすると、加熱プレス装置に必要な熱盤の枚数が多くなり、また、加熱プレスを行う際の熱盤の移動量も大きなものとなる。これにより、スリップ事故の発生や製品の厚みのバラツキが大きなものとなる等の問題が発生し得る。また、上記構成においては熱盤の移動量が大きいため、熱盤内に設けられた流路に加熱された熱媒を循環させることによって熱盤を加熱させる構成の場合、熱盤内の流路と、外部の加熱手段及び熱媒循環用ポンプとを接続する配管の長さも大きなものとなり、配管からの熱のロスも大きなものとなる。
【０００５】
また、加熱プレスを行って電子回路基板を製造する場合は、特許文献１に示される構成のように、樹脂シートと銅箔との密着性の向上や、樹脂シート内の気泡の除去のために、真空下でプレスすることが一般的である。加熱プレスを行う加熱プレス装置は、真空下で加熱プレスを行うために、多数の熱盤全てを真空チャンバで覆う必要がある。この真空チャンバは、多数の熱盤を覆うことのできる大型のものとなるため、真空チャンバ内を真空引きするための真空ポンプも、大型のものとなる。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、スリップ事故の発生を防止しまた成形製品の厚みのバラツキを抑えることが可能であり、且つ仕組み工程を止めることなく被加工物の成形を行うことが可能なプレス装置システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明のプレス装置システムは、熱盤間に被加工物を挟んで加熱プレスする複数の加熱プレス装置と、複数の加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行うローダと、複数の加熱プレス装置及びローダの制御を行う制御手段とを有し、複数の熱盤は、上部熱盤と、下部熱盤と、上部及び下部熱盤の間に配置された少なくとも一つの中間熱盤とを含み、中間熱盤の一つには、周縁より水平方向に広がる中間熱盤保持プレートが設けられており、真空チャンバは上下に移動可能な上下一対の枡形容器を有し、一対の枡形容器は、中間熱盤保持プレートを挟み込むように閉じて内部を外部から密閉するように構成され、制御手段は、複数の加熱プレス装置の１つで被加工物の加熱プレスを行っている間に、他の加熱プレス装置及びローダを制御して、他の加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行うことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすると、各加熱プレス装置の熱盤の枚数は少量であっても、短時間に多数の被加工物をプレス可能となる。すなわち、本発明によれば、仕組み工程を止めることなく被加工物の成形を行うために必要な、加熱プレス装置一台あたりの熱盤枚数を少なくすることができるため、スリップ事故の発生を防止し、成形製品の厚みのバラツキを抑えることが可能となる。また、加熱プレス装置一台あたりの真空チャンバの容積は小さなものとなるため、真空チャンバの真空引きに必要な真空ポンプの小型化及び低出力化が可能となる。さらに、複数の加熱プレス装置の１つで被加工物の加熱プレスを行っている間に他の加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行うものであるため、ローダによって一度に搬送する被加工物の数は少量でよく、ローダを小型化することができる。また、加熱プレス前の被加工物を一時的に保管するスタッカにて保管する被加工物の数も少量でよい。
【０００９】
また、複数の加熱プレス装置が上下方向に並べて配置されている構成とすることが好ましい。
【００１０】
このような構成とすると、プレス装置システムの接地面積を大きくすることなく、多数の被加工物を加熱プレスすることが可能となる。
【００１１】
また、中間熱盤の枚数が１枚であり、複数の加熱プレス装置は、一対の側壁を有する支持フレームを備え、一対の側壁の内壁面には、それぞれ中間熱盤保持プレートと係合する突出部が形成されており、制御手段は、加熱プレス装置に対して被加工物の搬入及び搬出を行う時には、熱盤駆動機構により下部熱盤を第１の高さまで降下させ、加熱プレスを行う時には、熱盤駆動機構により下部熱盤を第１の高さよりも高い第２の高さまで上昇させるように加熱プレス装置を制御し、下部熱盤が第１の高さにあるときは、中間熱盤保持プレートが突出部に引っ掛かり、中間熱盤は下部熱盤から浮上し、下部熱盤が第２の高さにあるときは、中間熱盤保持プレートが突出部から浮上し、中間熱盤は上部熱盤と下部熱盤との間で挟まれる構成としてもよい。
【００１２】
また、複数の加熱プレス装置から空気を除去する真空ポンプを有する構成としてもよい。
【００１３】
また、制御手段に制御され、複数の加熱プレス装置の真空チャンバのいずれから空気を除去するかを切り換える切替弁を有する構成とすることが好ましい。
【００１４】
このような構成とすると、一台の真空ポンプで複数の加熱プレス装置の真空チャンバの真空引きを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、スリップ事故の発生を防止しまた成形製品の厚みのバラツキを抑えることが可能であり、且つ仕組み工程を止めることなく被加工物の成形を行うことが可能なプレス装置システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態のプレス装置システムの全体を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態のスタッカ１００の正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）の夫々は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５は、本実施形態のローダ６００の側面図である。
【図６】図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、夫々本実施形態のスタッカ又はローダの断面図である。
【図８】図８は、本実施形態の加熱プレス部の正面図である。
【図９】図９は、本実施形態のキュアプレス装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態のプレス装置システム１の全体を示すブロック図である。本実施形態のプレス装置システム１は、成形前の被加工物が一時的に保管されるスタッカ１００と、被加工物を加熱プレスする加熱プレス部２００と、加熱プレスされた被加工物のキュアプレスを行うキュアプレス装置３００と、キュアプレスが終わった後の被加工物を冷却する冷却プレス装置４００と、冷却プレスが完了した被加工物を一時的に保管するアンスタッカ５００と、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００の間で被加工物の運搬を行うローダ６００を有する。また、スタッカ１００の上流には、プリプレグシートと銅箔とを複数枚交互に重ね合わせて形成された被加工物を作成する仕組み部（図示せず）が配置されており、仕組み部によって作成される被加工物は、固定コンベア７１２、可動コンベア７１１を介して、スタッカ１００に搬入されるようになっている。また、アンスタッカ５００に保管された被加工物は、可動コンベア７２１、固定コンベア７２２を介して搬出される。加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００、スタッカ１００側の固定コンベア７１２及び可動コンベア７１１、並びにアンスタッカ５００側の固定コンベア７２２及び可動コンベア７２１は、プレス装置システム１のコントローラ８００によって制御される。
【００１８】
スタッカ１００について以下に説明する。図２は、スタッカ１００の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図２に示されるように、スタッカ１００には、被加工物Ｐを２枚、鉛直方向に載置可能である。各被加工物Ｐはそれぞれ金属製のプレートＭ（以下、「金属プレートＭ」と称する）上に載置される。金属プレートＭのそれぞれはその四隅で４本の支持アーム１１１〜１１４によって支持されている。支持アーム１１１、１１２は、図２、３中右側から左側に延びて金属プレートＭを支持しており、また、支持アーム１１３、１１４は、図２、３中左側から右側に延びて金属プレートＭを支持している。図３に示されるように、支持アーム１１１と１１３は図２、３中左右方向に並んで配置されている。同様に、支持アーム１１２と１１４は図２、３中左右方向に並んで配置されている。また、図２に示されているように、支持アーム１１１〜１１４のそれぞれは、鉛直方向に２組設けられており、水平方向に配置された支持アーム１１１〜１１４の１つの組上に、１枚の金属プレートＭが載置されるようになっている。
【００１９】
被加工物Ｐが載置されている金属プレートＭは、図３中上側からスタッカ１００に搬入される。被加工物Ｐのスタッカ１００への搬入には、可動コンベア７１１が用いられる。可動コンベア７１１は、鉛直方向に移動可能である。また、可動コンベア７１１は、その上に載置されたプレートを図３中上から下へ搬送可能に駆動される。可動コンベア７１１のこれらの駆動は、図示しない駆動機構により実施される。
【００２０】
図３に示されるように、可動コンベア７１１の図３中左右方向（以下、「幅方向」と称す）の寸法は、支持アーム１１１と１１３の幅方向間隔、支持アーム１１２と１１４の幅方向間隔よりも狭く形成されている。従って、可動コンベア７１１の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分に金属プレートＭが無い時は、支持アーム１１１〜１１４と干渉することなく自在に上下動することが出来る。
【００２１】
スタッカ１００の支持アーム１１１〜１１４上に金属プレートＭおよび被加工物Ｐを載置する手順につき、以下説明する。図４（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、図２のＢ−Ｂ断面図である。なお、図中に示されているように、支持アーム１１１、１１３のそれぞれは、鉛直上方に延びるフック１１１ｈ、１１３ｈを有している。支持アーム１１２、１１４もまた、同様の形状のフック１１２ｈ、１１４ｈを有している（図３参照）。
【００２２】
図４（ａ）はスタッカ１００内に金属プレートＭが搬送される前の状態を示したものである。図４（ａ）に示されているように、可動コンベア７１１の上面７１１ａは、上側の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈの上端によって定義される水平面ＴＳ１よりも高い位置にある。なお、図４（ａ）の状態に先立って、可動コンベア７１１は、一旦固定コンベア７１２（図１）と同じ高さに移動し、固定コンベア７１２から金属プレートＭに乗った被加工物Ｐの組を２組得ている。
【００２３】
次いで、可動コンベア７１１の上面７１１ａが前進（図３中で上から下に向かう方向）するように可動コンベア７１１が駆動され、被加工物Ｐを乗せた金属プレートＭが可動コンベア７１１の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分（領域７１１ｂ：図３）上に移動する。この状態を示したものが図４（ｂ）である。この状態では、金属プレートＭの底面は上側の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈの上端によって定義される水平面ＴＳ１よりも高い位置にある。従って、金属プレートＭと支持アームのフック１１１ｈ〜１１４ｈとが干渉することなく、金属プレートＭおよび被加工物Ｐはスタッカ１００内に搬送される。
【００２４】
次いで、可動コンベア７１１は図４（ｃ）に示される位置に降下する。この結果、金属プレートＭは上側の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈ上に載置される。
【００２５】
次いで、可動コンベア７１１の上面７１１ａが前進するように可動コンベア７１１が駆動され、もう一方の被加工物Ｐを乗せた金属プレートＭが可動コンベア７１１の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分（領域７１１ｂ：図３）上に移動する。この状態を示したものが図４（ｄ）である。この状態では、金属プレートＭの底面は下の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈの上端によって定義される水平面ＴＳ２よりも高い位置にあり、且つ金属プレートＭの上端は最上端の支持アーム１１１〜１１４の下端によって定義される水平面ＢＳ１よりも低い位置にある。さらに、被加工物Ｐの幅方向の寸法は支持アーム１１１と１１３との間の間隙の幅方向寸法および支持アーム１１１と１１３との間の間隙の幅方向寸法よりも短く、また被加工物Ｐの最上端の高さは最上端の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈの上端によって定義される水平面ＴＳ１（すなわち、上段の金属プレートＭの底面の位置）よりも低い位置にある。従って、下段の金属プレートＭおよび被加工物Ｐは、上段の支持アーム１１１〜１１４のフック１１１ｈ〜１１４ｈおよび上段の金属プレートＭと干渉することなくスタッカ１００内に搬送される。
【００２６】
このように、図４（ａ）〜（ｄ）の手順で可動コンベア７１１が駆動されることにより、上側の支持アーム１１１〜１１４の上と下側の支持アーム１１１〜１１４の上の夫々に、被加工物Ｐを乗せた金属プレートＭが配置される。
【００２７】
なお、アンスタッカ５００並びに、アンスタッカ５００側の可動コンベア７２１及び固定コンベア７２２は、夫々スタッカ１００並びにスタッカ１００側の可動コンベア７１１及び固定コンベア７１２と同一の構造となっている。アンスタッカ５００から被加工物Ｐ及び金属プレートＭを固定コンベア７２２に搬送する場合は、スタッカ１００とは逆の操作（すなわち、図４（ｄ）の状態から図４（ａ）の状態にする操作）を行う。
【００２８】
次に、ローダ６００の構成について説明する。図５は、ローダ６００の側面図である。また、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。ローダ６００は、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００との間で被加工物Ｐの搬入若しくは搬出を行うための第１移動機構６４０と、スタッカ１００の手前からアンスタッカ５００の手前まで移動するための第２移動機構６３０と、ローダ６００が保持する被加工物Ｐの高さ方向の位置を変化させるための第３移動機構６７０とを備えている。また、図６に示されるように、ローダ６００は、一対のアーム６１０、６２０によって、金属プレートＭの幅方向（図１中左右方向、図６中上下方向）両端を支持することによって、金属プレートＭ及びその上の被加工物Ｐを保持するものである。
【００２９】
図５に示されるように、第１移動機構６４０は、搬送方向かつ水平方向に渡された一対のボールねじ６４１、６４２と、このボールねじ６４１、６４２にそれぞれ係合するナット６４３、６４４と、ボールねじ６４１、６４２をそれぞれ回転駆動する第１モータ６４５とを有する。ナット６４３、６４４にはそれぞれアームガイド６１１、６２１が吊り下げられている。また、アームガイド６１１、６２１の夫々には、ローダアーム６１０、６２０が取りつけられている。従って、第１モータ６４５によってボールねじ６４１を回転駆動すると、ナット６４３、６４４と共にアームガイド６１１、６２１、およびローダアーム６１０、６２０が、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００に対して進退する方向（図５中左右方向）に移動する。ボールねじ６４１、６４２はローダ６００の天井板６５０からつり下げられており、また第１モータ６４５は天井板６５０の上面に固定されている。第１モータ６４５の回転軸のトルクは、モータ６４５の回転軸に取り付けられた駆動プーリ６４６と、ボールねじ６４１、６４２の末端（図中右側）に設けられた従動プーリ６４１ａ、６４２ａに渡された無端ベルト６４７を介して、ボールねじ６４１、６４２に伝達される。
【００３０】
以上のように、第１移動機構６４０によって、ローダアーム６１０及び６２０は、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００の中に差し込まれて被加工物Ｐ及び金属プレートＭの受け渡しや受け取りを可能とする位置と、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００から十分離れた位置との間で移動可能となる。なお、本実施形態では、第１移動機構６４０はボールねじ機構によってローダアーム６１０及び６２０を移動させるものであるが、ボールねじ機構の代わりに（油圧または空圧駆動の）シリンダ機構や、ラック−ピニオン機構等を使用してもよい。
【００３１】
次に、第２移動機構６３０について説明する。ローダアーム６１０、６２０およびアームガイド６１１、６２１は上記のごとく天井板６５０から吊り下げられた状態で、第２移動機構６３０によって天井板６５０ごと移動するようになっている。
【００３２】
図５に示されるように、第２移動機構６３０は、スタッカ１００、加熱プレス部２００、キュアプレス装置３００、冷却プレス装置４００及びアンスタッカ５００の並び方向に平行に渡された一対のリニアレール６３１、６３２を有する。リニアレール６３１、６３２は、プレス装置システム１の装置フレーム２に固定されている。また、リニアレール６３１、６３２の夫々と係合する直同軸受は天井板６５０上に固定されている。このため、天井板６５０及び、ローダアーム６１０、６２０は、リニアレール６３１、６３２に沿って移動可能となっている。
【００３３】
また、装置フレーム２からは、リニアレール６３１、６３２に沿って延びるラック６３５が吊り下げられている。また、天井板６５０の上には、第２モータ６３６が固定されている。第２モータ６３６の回転軸には、ラック６３５と係合するピニオン６３７が取り付けられている。従って、第２モータ６３６を駆動することによって天井板６５０、ローダアーム６１０、６２０をリニアレール６３１、６３２に沿って移動させることが出来る。
【００３４】
なお、本実施形態では、第２移動機構６３０はラック−ピニオン機構によってローダアーム６１０、６２０を移動させるものであるが、ラック−ピニオン機構の代わりに（油圧または空圧駆動の）シリンダ機構や、ボールねじ機構等を使用してもよい。
【００３５】
次に、第３移動機構６７０について説明する。第３移動機構６７０は、アームガイド６１１及び６２１の夫々に取りつけられた第３モータ６７１、６７２と、アームガイド６１１の内部に設けられた図示しない直動変換機構を有する。直動変換機構は、第３モータ６７１、６７２の出力軸の回転運動を、上下方向の直進運動に変換する機構（ラック−ピニオン機構やボールねじ機構等）である。アームガイド６１１及び６２１の設けられた直動変換機構は、夫々ローダアーム６１０及び６２０と連結されている。そのため、第３モータ６７１、６７２を駆動することによってローダアーム６１０及び６２０を上下方向に移動させることが可能である。
【００３６】
なお、本実施形態は、第３移動機構６７０は、回転モータである第３モータ６７１、６７２と直動変換機構の組合せによってローダアーム６１０及び６２０を上下方向に移動するものであるが、上記機構の変わりに、シリンダ機構等を用いてローダアーム６１０及び６２０を上下方向に移動させる構成としてもよい。
【００３７】
以上のように、ローダ６００は、金属プレートＭを支持するローダアーム６１０及び６２０を、３軸方向に平行移動させることができる。
【００３８】
ローダ６００による、スタッカ１００からの被加工物Ｐの取り出し手順について説明する。図７（ａ）は、スタッカ１００をローダアーム６１０及び６２０の進退方向に垂直な平面（図３のＢ−Ｂ線に相当）で切断した断面図である。また、図７（ｂ）及び（ｃ）は、スタッカ１００及びローダ６００をローダアーム６１０及び６２０の進退方向に垂直な平面（図３のＢ−Ｂ線に相当）で切断した断面図である。また、図７（ｄ）は、ローダ６００をローダアーム６１０及び６２０の進退方向に垂直な平面（図６のＤ−Ｄ線に相当）で切断した断面図である。
【００３９】
図７（ａ）は、ローダアーム６１０、６２０がスタッカ１００に挿入される前の状態を示したものである。この状態では、ローダ６００はスタッカ１００の手前に移動している。
【００４０】
次いで、ローダアーム６１０及び６２０をスタッカ１００に向けて前進させる。この結果、図７（ｂ）のように、ローダアーム６１０、６２０はそれぞれ、金属プレートＭの幅方向両端（図中左右端）の底面と、支持アーム１１１〜１１４との間の間隙部に挿入される。本実施形態においては、金属プレートＭの幅方向両端をクランク状に折り曲げて、金属プレートＭの幅方向両端の底面と、支持アーム１１１〜１１４との間の間隙部の高さ方向寸法を大きく取り、ローダアーム６１０、６２０を挿入しやすくしている。
【００４１】
次いで、ローダアーム６１０及び６２０を上昇させる。この結果、図７（ｃ）のように、金属プレートＭがローダアーム６１０及び６２０にすくい取られ、支持アーム１１１〜１１４から離れる。
【００４２】
次いで、ローダアーム６１０及び６２０をスタッカ１００から離れる方向に後退させる。この結果、図７（ｄ）のように、金属プレートＭはローダアーム６１０、６２０に支持されたままローダアーム６１０及び６２０と共に後退してスタッカ１００から引き出される。
【００４３】
なお、前述のように、アンスタッカ５００は、スタッカ１００と同一の構造となっている。アンスタッカ５００に被加工物Ｐ及び金属プレートＭを収容させる場合は、スタッカ１００から被加工物Ｐを取り出す時とは逆の操作（すなわち、図７（ｄ）の状態から図７（ａ）の状態にする操作）を行う。
【００４４】
スタッカ１００から取り出された被加工物Ｐは、ローダ６００によって加熱プレス部２００に運搬され、そこで加熱しながら加圧されて成形される。加熱プレス部２００の構成について以下に説明する。
【００４５】
図８は、加熱プレス部２００の正面図である。図８に示されるように、加熱プレス部２００は、第１加熱プレス装置２００Ａ、第２加熱プレス装置２００Ｂ及び第３加熱プレス装置２００Ｃが上下方向に並べられた構成となっている。第１加熱プレス装置２００Ａ、第２加熱プレス装置２００Ｂ及び第３加熱プレス装置２００Ｃは共に同一の構造を有している。以下、第３加熱プレス装置２００Ｃについて説明するが、第１加熱プレス装置２００Ａ、第２加熱プレス装置２００Ｂについても同様である。
【００４６】
図８に示されるように、第３加熱プレス装置２００Ｃは、上部ブロック２０１ａと、下部ブロック２０１ｂとの間に、上部熱盤２１１、中間熱盤２１２、下部熱盤２１３が上下方向に並べられた構成となっている。また、中間熱盤２１２と下部熱盤２１３の上に、それぞれ金属プレートＭに乗せられた被加工物Ｐが配置されるようになっている。
【００４７】
上部熱盤２１１は、上部ロッド２０２を介して、上部ブロック２０１ａに固定されている。また、下部ブロック２０１ｂは、油圧シリンダ機構２０３を内蔵している。油圧シリンダ機構２０３は、シリンダ２０３ａを下部ブロック２０１ａに対して上下動させる装置である。シリンダ２０３ａには、下部熱盤２１３が固定されており、油圧シリンダ機構２０３を駆動することによって、下部熱盤２１３を上下動させることができる。
【００４８】
中間熱盤２１２は、水平方向に広がる板状の部材である中間熱盤支持フレーム２１２ａと一体に形成されている。図８に示されるように、加熱プレスが行われていない状態（各熱盤の間隔が十分に開いている状態）では、中間熱盤支持フレーム２１２ａは、装置フレームの側部ブロック２０１ｃに設けられている中間熱盤支持用突出部２０１ｄの上に載っており、これによって、中間熱盤２１２は下部熱盤２１３から間隔をおいて浮上した状態を保つ。
【００４９】
図８の第３加熱プレス装置２００Ｃの状態から、油圧シリンダ機構２０３を駆動して下部熱盤２１３を上昇させると、下部熱盤２１３上の被加工物Ｐの上面が中間熱盤２１２の下面に当接する。そして、下部熱盤２１３をさらに上昇させると、中間熱盤２１２は、中間熱盤支持用突出部２０１ｄから浮上する。そして、さらに下部熱盤２１３を上昇させると、中間熱盤２１２上の被加工物Ｐの上面が上部熱盤２１１の下面に当接する。すなわち、図８の第１加熱プレス装置２００Ａや第２加熱プレス装置２００Ｂの状態のように、２枚の被加工物Ｐの夫々が、上部熱盤２１１と中間熱盤２１２の間及び中間熱盤２１２と下部熱盤２１３との間に挟まれた状態となる。この状態から、さらに油圧シリンダ機構２０３を駆動することによって、被加工物Ｐが熱盤間で加圧される。
【００５０】
図８に点線で示すように、熱盤２１１〜２１３の夫々には、熱媒油が通される。この熱媒油はポンプ２３１によって熱盤２１１〜２１３内を循環するようになっている。この熱媒油の循環系路の中途には、熱媒油の温度を調整するための温度調整手段２３２が設けられており、所望の温度に加熱された熱媒油を熱盤内を含む循環系路（図８中破線部）で循環させることによって、熱盤２１１〜２１３の温度を所望の温度とすることができる。
【００５１】
また、図８に示されるように、上部熱盤２１１、中間熱盤２１２及び下部熱盤２１３、並びに熱盤間に配置された被加工物Ｐの外側には、互いに向かい合わせとなるよう配置された升形の上部容器２２１及び下部容器２２２を有する真空チャンバ２２０が配置されている。上部容器２２１と下部容器２２２の夫々は、図示しない駆動機構によって上下方向に移動可能に構成されており、上部容器２２１が上側に、下部容器２２２が下側に退避して、上部容器２２１と下部容器２２２の間から被加工物Ｐのローダ６００による搬入及び搬出（後述）を可能とする、図８における第３加熱プレス装置２００Ｃの状態と、上部容器２２１が下側に、下部容器２２２が上側に移動して両者が一体となり、その内部に上部熱盤２１１、中間熱盤２１２及び下部熱盤２１３、並びに熱盤間に配置された被加工物Ｐが収容される、図８における第１加熱プレス装置２００Ａ及び第２加熱プレス装置２００Ｂの状態とを切り換えることが可能となっている。
【００５２】
上部容器２２１の上面には上部ロッド２０２を通すための開口２２１ａが形成されており、同様に、下部容器２２２の下面にはシリンダ２０３ａを通すための開口２２２ａが形成されている。また、上部ロッド２０２の外周面を覆うように、上部ベローズ２２３ａが設けられている。上部ベローズ２２３ａの上端は上部ブロック２０１ａ下面と隙間なく接合されており、また、その下端は上部容器２２１の開口２２１ａの周縁部に隙間なく接合されている。同様に、シリンダ２０３ａの外周面を覆うように、下部ベローズ２２３ｂが設けられている。下部ベローズ２２３ｂの上端は下部容器２２２の開口２２２ａの周縁部に隙間なく接合されており、また、その下端は下部ブロック２０１ｂの上面と隙間なく接合されている。このように、上部容器２２１の開口２２１ａと上部ロッド２０２との間の隙間、及び下部容器２２２の開口２２２ａとシリンダ２０３ａとの間の隙間は、夫々ベローズ２２３ａ及び２２３ｂによって隙間なくふさがれた状態となっている。そのため、図８における第１加熱プレス装置２００Ａ及び第２加熱プレス装置２００Ｂの状態のように、上部容器２２１と下部容器２２２とが一体となった状態では、真空チャンバ２２０の内部は外気から密閉されることになる。
【００５３】
なお、図８に示されるように、中間熱盤支持フレーム２１２ａは、上部容器２２１と下部容器２２２との間に挟み込まれた状態となる。中間熱盤支持フレーム２１２ａが上部容器２２１及び下部容器２２２からはみ出さず、完全に真空チャンバ２２０内に収容されるような場合は、上部容器２２１の下縁と下部容器２２２の上縁とを突き合わせて両者を密着させる必要があり、上部容器２２１と下部容器２２２とを正確に位置決めする必要があるが、本実施形態においては、比較的面積の広い中間熱盤支持フレーム２１２ａと、上部容器２２１及び下部容器２２２の夫々を密着させればよいため、上部容器２２１及び下部容器２２２を移動させる際に、正確な位置決めを行う必要はない。
【００５４】
また、図８に示されるように、第１〜第３加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃの真空チャンバ２２０の内部空間は、エア配管（図８中一点鎖線）を介して真空ポンプ２４１が接続されている。真空チャンバ２２０の内部が外気から密閉された状態で真空ポンプ２４１を駆動することによって、真空チャンバ２２０の内部を真空引きすることができる。また、第１〜第３加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃと真空ポンプ２４１とを接続するエア配管の中途には、夫々ストップ弁２４２Ａ〜２４２Ｃが配置されている。ストップ弁２４２Ａ〜２４２Ｃを選択的に閉じることによって、真空引きを行いたい真空チャンバ２２０内のみを真空引きしたり、真空引きが終わった真空チャンバ２２０内を真空に保ったりすることができる。
【００５５】
本実施形態においては、真空チャンバ２２０の圧力を２００Ｐａ以下まで真空引きした後、被加工物Ｐの加圧が行われるようになっている。このような構成とすると、被加工物内のボイドからの脱気が促進され、また、被加工物Ｐの樹脂材料の流動性を向上させることができ、０．４９ＭＰａ程度の低いプレス圧で、被加工物Ｐの成形が可能となる。これにより、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃのフレームの剛性は従来の高いプレス圧を必要としていたプレス装置よりも低くすることができ、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃを小型化することができる。
【００５６】
また、上記のように、本実施形態においては、一度に２組の被加工物Ｐを同時に真空下で加熱プレス可能な加熱プレス装置を３台使用している。このような構成は、例えば一度に６組の被加工物Ｐを真空下で加熱プレス可能な６段構成の（すなわち、５枚の中間熱盤２１２を有する）加熱プレス装置を１台のみ有する構成と比較すると、加熱プレス装置一台あたりの段数が少ないため、スリップ事故の発生を防止しまた成形製品の厚みのバラツキが抑えられる。また、加熱プレス装置一台あたりの真空チャンバ２２０の容積は小さなものとなるため、真空チャンバ２２０の真空引きに必要な真空ポンプ２４１は、小型で低出力のものが使用できる。
【００５７】
本実施形態においては、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃは、タンデム動作するようになっている。具体的には、コントローラ８００（図１）は、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃの夫々が加熱プレスを行うタイミングをずらすように、ローダ６００を制御して被加工物Ｐの加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃへの搬入及び搬出を行っている。例えば、第１加熱プレス装置２００Ａに被加工物Ｐを搬入して第１加熱プレス装置２００Ａに加熱プレスを行わせた後、ローダ６００は、第１加熱プレス装置２００Ａよりも先に被加工物Ｐが搬入されて加熱プレスの終わった第２加熱プレス装置２００Ｂから被加工物Ｐを取り出して次工程であるキュアプレス装置３００に搬入し、次いでスタッカ１００から新しい（加熱プレス前の）被加工物Ｐを取り出して、被加工物Ｐの加熱プレスを行っていない第２加熱プレス装置２００Ｂに搬入する。被加工物Ｐの移動に必要な時間は、被加工物Ｐの加熱プレスに必要な時間よりも十分に短いため、３組の加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃのうちの２組で加熱プレスを行っている間に、残りの１組の加熱プレス装置に対して被加工物Ｐの搬入及び搬出を行うことが可能となっている。このため、ローダ６００によって一度に移動可能な被加工物Ｐの数は２組でよく、ローダ６００を小型化することができる。
【００５８】
また、本実施形態のプレス装置１の上流工程である、プリプレグシートと銅箔とを重ね合わせて被加工物Ｐを形成する仕組み工程において、一枚の被加工物Ｐの形成に必要な時間は、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃによる加熱プレスに必要な時間の６分の１強であるため、一度に２組の被加工物Ｐを加熱プレスすることができる加熱プレス装置を３組用意することによって、仕組み工程を止めることなく被加工物の成形を行うことが可能である。また、このような構成では、スタッカ１００に保管された被加工物Ｐは、３組の加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃのうちのいずれか一つの加熱プレス装置での加熱プレスが終了後すぐに加熱プレスが終了した加熱プレス装置に搬入されるので、スタッカ１００に保管可能な被加工物の数を、各加熱プレス装置が一度に加熱プレスを行うことのできる被加工物Ｐの数と同数（すなわち２組）まで減らすことが可能となる。このように、本実施形態によれば、スタッカ１００を小型化することができる。
【００５９】
前述のように、ローダ６００は、ローダアーム６１０及び６２０を上下方向、及び各加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃに対して進退させる方向に移動させることができるため、スタッカ１００から被加工物Ｐを搬出する時と同様の手順で、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃから被加工物Ｐを搬出することができるようになっている。同様に、アンスタッカ５００に被加工物Ｐを搬入する時と同様の手順で、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃに被加工物Ｐを搬入することができるようになっている。
【００６０】
次にキュアプレス装置３００の構成について説明する。図９は、キュアプレス装置３００の正面図である。キュアプレス装置３００は、熱盤間で被加工物Ｐを挟み込むことによって被加工物Ｐの形状を保持しながら、熱盤にて被加工物Ｐを加熱して、被加工物Ｐに含まれる樹脂材料を完全に反応させるキュアプレスを行う装置である。キュアプレスは、上流工程である加熱プレスと比べて、被加工物Ｐの内部まで完全に加熱する必要があるため処理が完了するまでに時間を要する。このため、キュアプレス装置３００で一度にプレス可能な被加工物Ｐの数は、加熱プレス部２００でプレス可能な被加工物Ｐの数（６組）の数倍であり、本実施形態では、２４段である。
【００６１】
図９に示されているように、キュアプレス装置３００は、上部熱盤３１１、複数の中間熱盤３１２及び下部熱盤３１３が上下方向に配列されており、各熱盤間に被加工物Ｐを１組ずつ配置することができる。すなわち、キュアプレス装置３００は、最大で中間熱盤３１２の枚数＋１組の被加工物Ｐを収容することができる。なお、図９では省略しているが、加熱プレス部２００と同様、被加工物Ｐは金属プレートＭ上に乗せられた状態でキュアプレス装置３００に搬入されるようになっている。下部熱盤３１３の下には、テーブル定盤３３２が配置されている。また、テーブル定盤３３２の下面にはモータ３４２が取り付けられている。モータ３４２の回転軸には下方に伸びるボールねじ３４４が同軸に固定されており、モータ３４２によってボールねじ３４４を回転させることができる。ボールねじ３４４の下端にはナット３４６が取り付けられている。ナット３４６はキュアプレス装置３００の装置フレーム３０２に固定されている。従ってモータ３４２を駆動することによって、テーブル定盤３３２を上下動させることができる。キュアプレス装置３００によって被加工物Ｐをプレスする際はテーブル定盤３３２を上昇させる。テーブル定盤３３２及びテーブル定盤３３２に固定されている下部熱盤３１３が上昇すると、下部熱盤３１３によって複数の中間熱盤３１２及び上部熱盤３１１が順次持ち上げられ、各熱盤間に被加工物Ｐが挟み込まれた状態となる。
【００６２】
ここで、本実施形態においては、キュアプレスは大きなプレス圧を必要としないため、上部熱盤２１１の重さだけで、キュアプレスに必要な十分なプレス圧が得られるようになっている。また、本実施形態においては、上記のように、キュアプレス装置３００は、数１０段にも亙る多段プレス装置となっているが、キュアプレス装置３００は、加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃとは異なり、既に加熱プレス部２００である程度の成形が完了して形状が安定している被加工物Ｐをさらにプレスするものであるため、多段プレスとしても成形製品の厚みのバラツキが生じることはない。また、上記のようにキュアプレスは大きなプレス圧を必要としないため、スリップ事故が発生することもない。
【００６３】
また、上部熱盤３１１、複数の中間熱盤３１２及び下部熱盤３１３は、各熱盤内に設けられた図示されないヒータによって加熱されるようになっている。従って、キュアプレス装置３００の熱盤間に配置された被加工物Ｐは、熱盤間でプレスされることによって加熱される。
【００６４】
次いで、キュアプレス装置３００の熱盤間に被加工物Ｐを配置し、更に熱盤間から被加工物Ｐを取り出すための構成について説明する。
【００６５】
本実施形態においては、ローダ６００によって搬送される２組の被加工物Ｐを、複数の中間熱盤３１２及び下部熱盤３１３のうちの、連続する所望の２枚の熱盤の上に移動させることが出来るようになっている。この目的のため、連続する３枚の熱盤を、該３枚の熱盤の内の下の２枚の上に被加工物Ｐをローダ６００が搬入又は搬出可能な高さに、移動させることが出来るようになっている。このため、連続する２枚の所望の熱盤（上部熱盤３１１及び中間熱盤３１２の連続する２枚）の高さを、所定高さに固定することができるようになっている。
【００６６】
上部熱盤３１１及び中間熱盤３１２の高さを固定する機構について説明する。図９に示されるように、熱盤の幅方向（図中左右方向）両側には、シリンダ３７２とこのシリンダ３７２から幅方向内側に突出するロッド３７４とを備えた熱盤保持部材３７０が２段設けられている。また、上部熱盤３１１及び中間熱盤３１２の幅方向両側面には２対の穴Ｈが形成されており（すなわち、一つの熱盤に穴Ｈが４つ形成されている）、且つ連続する２枚の熱盤を間隔をおいて固定する必要があるため、熱盤保持部材３７０は、一段につき４つ、全体で８つ設けられている。
【００６７】
熱盤保持部材３７０のシリンダ３７２は、固定支柱３７６によって、フレーム３０２に固定されている。また、ロッド３７４は、シリンダ３７２から幅方向内側に突出するよう構成されている。ロッド３７４は、熱盤の穴Ｈに差し込まれる程度にシリンダ３７２から突出する固定位置（図９の状態）と、熱盤の穴Ｈに差し込まれないよう幅方向外側に退避する退避位置との間で進退可能となっている。ロッド３７４は熱盤保持部材３７０の図示しない駆動手段によって、固定位置と退避位置との間を移動するよう駆動される。なお、駆動手段は、油圧、空圧、或いはソレノイドを用いてロッド３７４を駆動するようになっている。
【００６８】
前述のように、熱盤保持部材のシリンダ３７２は移動しないよう固定されているので、テーブル定盤３３２を駆動して上側の段の熱盤保持部材３７０のロッド３７４と熱盤の高さを揃え、次いでロッド３７４を退避位置から固定位置に駆動すると、ロッド３７４が熱盤の穴Ｈに差し込まれる。この結果、ロッド３７４が差し込まれた熱盤、及びこの熱盤の上にある他の熱盤および被加工物Ｐは、熱盤保持部材３７０に支持される。この状態からテーブル定盤３３２を降下させると、ロッド３７４が差し込まれている熱盤から、その下の熱盤が離れ、両熱盤の間にスペースができる。次いで、上側の段の熱盤保持部材３７０に保持された熱盤の下の熱盤と下側の段の熱盤保持部材３７０のロッド３７４の高さを揃え、次いでロッド３７４を退避位置から固定位置に駆動すると、この熱盤が固定される。そして、テーブル定盤３３２をさらに降下させると、図９のように、熱盤保持部材３７０に固定された２枚の熱盤と、その下の熱盤とが、間隔をおいて配置される。この状態で、ローダ６００によって、２組の被加工物Ｐの搬入又は搬出を行うことができる。
【００６９】
上記の機構により、キュアプレス装置３００は、任意の連続する３枚の熱盤の間隔を空けることができる。なお、この状態であっても、間隔を空けられていない熱盤間では被加工物Ｐのプレスが維持される。
【００７０】
前述のように、キュアプレスは加熱プレスよりも時間を要するが、本実施形態においては、キュアプレス装置３００で同時にプレス可能な被加工物Ｐの数を加熱プレス部２００が同時にプレス可能な被加工物Ｐの数（６組）の数倍とすることにより、加熱プレス部２００等の上流工程を止めることなく、加熱プレスが完了した被加工物Ｐをすぐにキュアプレスする事ができるようになっている。
【００７１】
なお、キュアプレス装置３００に対する被加工物Ｐの搬入及び搬出は、加熱プレス装置２０Ａ０〜２００Ｃに対して被加工物Ｐを搬入及び搬出する時と同様、ローダアーム６１０及び６２０（図５、図６）を移動させることによって行われる。
【００７２】
ローダ６００は、キュアプレス装置３００から搬出された被加工物Ｐを冷却プレス装置４００に搬入する。冷却プレス装置４００は、被加工物Ｐが反らないように冷却盤間で被加工物Ｐを挟み込んだ状態で、冷却盤の温度を低下させて被加工物Ｐを常温まで冷却する冷却プレスを行う装置である。冷却プレス装置４００は、キュアプレス装置３００と同様の構造となっており、熱盤３１１〜３１３の代わりに、温度が低く保たれた冷却盤を使用するものである。なお、冷却盤を冷却する手段としては、装置外部に設けられたクーラによって温度が低く保たれた熱媒油を、冷却盤内を含む熱媒経路内を循環させるもの等が使用される。
【００７３】
そして、冷却プレスされた被加工物Ｐは、ローダ６００によって順次搬出され、アンスタッカ５００に搬入される。
【００７４】
以上が本実施形態のプレス装置システム１の構成である。なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、その一部を変更した構成もまた、本発明に含まれる。例えば、本実施形態においては、加熱プレス部２００は、複数の加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃが、上下方向に並べて配置されているが、複数の加熱プレス装置が水平方向に並べられた構成もまた、本発明に含まれる。ただし、本実施形態の、複数の加熱プレス装置２００Ａ〜２００Ｃが上下方向に並べた構成は、プレス装置システム１全体の設置スペースを低減させることができるため、より好適であると言える。
【符号の説明】
【００７５】
１        プレス装置システム
１００        スタッカ
２００        加熱プレス部
２００Ａ〜Ｃ  加熱プレス装置
２０１ｄ      中間熱盤支持用突出部
２０２        上部ロッド
２０３        油圧シリンダ機構
２０３ａ      シリンダ
２１１        上部熱盤
２１２        中間熱盤
２１２ａ      中間熱盤支持フレーム
２１３        下部熱盤
２２０        真空チャンバ
２２１        上部容器
２２２        下部容器
２２３ａ      上部ベローズ
２２３ｂ      下部ベローズ
３００        キュアプレス装置
４００        冷却プレス装置
５００        アンスタッカ
６００        ローダ
８００        コントローラ
Ｍ        金属プレート
Ｐ        被加工物
【図１】
0005550482.tif 000002
【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】
0005550482.tif 000007
【図７】
0005550482.tif 000008
【図８】
0005550482.tif 000009
【図９】
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