(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型である上型と下型を備え、当該上型及び下型の間に樹脂を挟んで成形する成型装置であって、
上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧させるための第１の駆動部と、
上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持する第２の駆動部とを備え、
上記第２の駆動部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化を開始した後、離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止することを特徴とする成型装置。
【請求項２】
上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部と、
上記下型が載置されたテーブルと、
上記テーブルを上記第２の方向へ移動させるためのモータとを備え、
上記硬化判定部は、上記モータが上記下型の位置を保持する保持力を検出し、上記樹脂の硬化開始後、上記保持力が所定の値となったことを検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止することを特徴とする請求項１に記載の成型装置。
【請求項３】
上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部を備え、
上記硬化判定部は、上記樹脂の硬化開始後、所定の時間が経過したことを検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止することを特徴とする請求項１に記載の成型装置。
【請求項４】
請求項１に記載の成型装置と、
上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部とを備え、
上記硬化判定部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂の発熱量が所定の値を超えたことを検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止することを特徴とする成型装置ユニット。
【請求項５】
一対の金型である上型と下型の間に樹脂を挟んで成形する成形方法であって、
上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧し、
上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持し、
上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化を開始した後、離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止することを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成型装置、成型装置ユニット及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、成形型で樹脂を押圧し、樹脂を硬化させることで、成形された成形品を得る成型装置が使用されている。このような成型装置では転写の際に、型と成形品との間で相対的に位置ズレが生じる。【０００３】
特許文献１の転写装置は、転写用の型を保持する型保持体と、当該型保持体と対向配置され、成形される基板が配される基板テーブルと、上記型保持体を上記基板テーブルに接近させたり離反させたりする方向に移動させるための型保持体駆動手段と、上記基板テーブルを、上記型保持体の移動方向と交差する方向に移動させるための基板テーブル移動手段と、当該基板テーブル移動手段を制御する制御部とを備えている。上記基板テーブル移動手段はリニアモータからなる。【０００４】
特許文献１の転写装置では、上記基板テーブルに配された基板を、上記型保持体が保持する型で押圧する際に生じる上記基板テーブルと上記型保持体との相対的な位置ズレ量を測定しておき、その位置ズレ量を加算して位置決めの目標値を設定しておく。【０００５】
そして、上記制御部は、基板を押圧する際の上記型保持体の押圧力が最大となるまでの間に、上記基板テーブルの位置が上記位置決めの目標値となるまで、段階的に、上記基板テーブル移動手段に、上記基板テーブルの位置を移動させる。【０００６】
これにより、転写の際に、上記基板テーブル移動手段は、上記基板テーブルを無理に保持しないため、上記基板テーブル移動手段に流れる電流を小さくすることができ、上記基板テーブル移動手段からの発熱を抑制している。【０００７】
そして、上記型保持体の押圧力が最大となったときに、基板の被成形層である樹脂（熱硬化性や光硬化性）に熱または光を加え、当該被成形層を硬化させる。このあと、上記型保持体が基板テーブルから離れることで、成形された基板を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００７‐２６０７９１号公報（２００７年１０月１１日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００５‐２０５８４４号公報（２００５年８月４日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、転写を行っている際、基板の被成形層に熱又は光を加え、被成形層を硬化反応させると、硬化反応が進むにつれ樹脂からなる被成形層の比容積は減少する。このため、被成形層の硬化反応が進むにつれ、基板テーブルの位置を保持する保持力が大きくなり、結果的に成形品に残留応力が発生することで成形品のパターン精度が悪くなるという課題が生じる。【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、樹脂が硬化する際の容積減少や冷却過程に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成型装置は、一対の金型である上型と下型を備え、当該上型及び下型の間に樹脂を挟んで成形する成型装置であって、上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧させるための第１の駆動部と、上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持する第２の駆動部とを備え、上記第２の駆動部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化を開始した後、離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止する。
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成形方法は、一対の金型である上型と下型の間に樹脂を挟んで成形する成形方法であって、上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧し、上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持し、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化を開始した後、離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、樹脂が硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る成型装置の構成を表す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る成型装置の成型動作を表す図である。
【図３】上記成型装置の上型及び下型のＸＹの相対位置がズレている様子を表す図である。
【図４】上記成型装置の上型と下型とのＸＹの相対位置を表す平面図である。
【図５】ＰＶＴ特性のグラフを示す図である。
【図６】樹脂部品の成形プロセスにおけるテーブルのＸＹ座標の変化及び上型及び下型の温度変化の様子を表す図である。
【図７】樹脂部品の成形プロセスにおけるテーブルのＸＹ座標の変化を一定時間毎にプロットした図である。
【図８】上記成型装置の処理の流れを表す図である。
【図９】上記成型装置での成型後の樹脂部品の表面の膜厚を表す図である。
【図１０】サーボフリーとしなかった場合の複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す図である。
【図１１】上記成型装置でサーボフリーとした場合の複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る成型装置の構成を表す図である。
【図１３】上記成型装置で成形されている樹脂部品の加温時間と反応率との関係を表す図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る成型装置の処理の流れを表す図である。
【図１５】第３の実施の形態に係る成型装置の構成を表す図である。
【図１６】上記成型装置のＸＹ軸それぞれのモータに加わる負荷を表す図である。
【図１７】第３の実施の形態に係る成型装置の処理の流れを表す図である。
【図１８】第４の実施の形態に係る成型装置の構成を表す図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る成型装置の処理の流れを表す図である。
【図２０】ＤＳＣ装置が演算する発熱挙動を示す図である。
【図２１】シリコーン樹脂の成形条件と反応率との関係を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔実施の形態１〕
（成型装置１の構成）
図１を用いて成型装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る成型装置１の構成を表す図である。
【００１６】
成型装置１は、互いに直交して交差するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸と、回転軸であるＣ軸とを有する。Ｚ軸方向は上下方向（鉛直方向）であり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＣ軸に直交する。Ｚ軸方向のうち鉛直下方が第１の方向である。Ｘ軸及びＹ軸はＺ軸に直交する方向である（第２の方向）。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸は水平方向であって互いに直交する直線方向ある。Ｃ軸は水平方向であって回転方向である。Ｘ軸は図１の左右方向であり、Ｙ軸はそのＸ軸に直交する方向である。
【００１７】
成型装置１は、上ベース部材２と、上ベース部材２の下方に配された下ベース部材３と、上ベース部材２及び下ベース部材３を接続する複数の支柱４と、上下移動可能に配されている支持体７と、支持体７の下ベース部材３との対向面に配された上型保持部８と、下ベース部材３の支持体７との対向面に配されたテーブル９とを備えている。
【００１８】
さらに、成型装置１は、支持体７及び上型保持部８をＺ軸方向に移動させるためのボールネジ６及びサーボモータ（第１の駆動部）１１と、テーブル９をＸ軸・Ｙ軸方向にそれぞれ移動させるためのＸ軸用サーボモータ機構１２・Ｙ軸用サーボモータ機構１３と、ロードセル１５と、制御部２０とを備えている。また、テーブル９はＸ軸方向・Ｙ軸方向に加えＣ軸方向へも移動する。図示しないが、成型装置１は、テーブル９をＣ軸に移動させるためのＣ軸移動機構を備えている。
【００１９】
制御部２０は、モータ制御部２１と、温度制御部３１と、位置検出部（硬化判定部）４１とを備えている。
【００２０】
モータ制御部２１は、サーボモータ１１や、Ｘ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３それぞれのサーボモータを駆動制御したり、テーブル９のＣ軸方向への移動制御をする。温度制御部３１は上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度制御をするための制御部である。位置検出部４１はＸ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３それぞれのリニアスケールから、テーブル９のＸＹ座標位置を取得する。
【００２１】
上型ＭＵと下型ＭＬとは一対の金型である。成型装置１は、上型ＭＵ及び下型ＭＬの間に樹脂部品Ｗを挟んでその樹脂部品Ｗを成形する。
【００２２】
上型保持部８のテーブル９との対向面には上型ＭＵが配されている。テーブル９の上型保持部８との対向面には下型ＭＬが配されている。
【００２３】
上型ＭＵ及び下型ＭＬは樹脂を成形するための金型である。上型ＭＵ及び下型ＭＬは、一対で、上型ＭＵ及び下型ＭＬの間に配された被成形品である樹脂部品Ｗを挟み、その樹脂部品Ｗを成形する。
【００２４】
樹脂部品Ｗは、熱硬化性もしくは光硬化性の樹脂材料を有する。
【００２５】
複数の支柱４は、Ｚ軸方向を延設方向として、下ベース部材３上に配されており、上ベース部材２を支持している。複数の支柱４は、それぞれ、下ベース部材３と上ベース部材２との互いに対向する角を接続するように、例えば合計４本配されている。なお、複数の支柱４の数は、上ベース部材２を支持できる程度の本数であればよく、特に、４本に限定されるものではない。
【００２６】
サーボモータ１１及びボールネジ６は、支持体７及び上型保持部８をＺ軸方向に移動させるための駆動部である。サーボモータ１１は、モータ制御部２１からの指示により駆動し、ボールネジ６を回転駆動させる。例えば、サーボモータ１１は上ベース部材２の上面に配されている。ボールネジ６は、Ｚ軸を延設方向として上ベース部材２の下方に、直接、又はロードセル１５を介して配されている。
【００２７】
支持体７は上型保持部８を上方側から支持するものである。支持体７の４つの角には、それぞれ支柱４が貫通して配されている。支持体７の上面側から支持体７の内部にボールネジ６が挿入されて配されている。そして、ボールネジ６が回転することで、支持体７はボールネジ６の延設方向、すなわちＺ軸方向に沿って上下移動する。
【００２８】
この支持体７のＺ軸方向への移動に伴い上型保持部８及び上型ＭＵもＺ軸方向へ移動する。
【００２９】
上型保持部８は、上型ＭＵを上方側から保持するものである。また、上型保持部８は、図示しないが、熱源及び温度センサを備えている。上型保持部８は、温度制御部３１からの指示により、熱源の温度を上昇させその熱を上型ＭＵに伝熱する。これにより、樹脂部品Ｗが熱硬化性樹脂である場合、熱硬化させる。また、上型保持部８は、温度制御部３１からの指示により、温度センサが検出した上型ＭＵの温度情報を温度制御部３１に出力する。
【００３０】
なお、樹脂部品Ｗが熱硬化性樹脂ではなく光硬化性樹脂である場合は、上型保持部８は光硬化性樹脂硬化用の光源を備えていればよい。この場合、上型保持部８に熱源や温度センサは配さなくともよい。
【００３１】
ロードセル１５は、上型ＭＵで樹脂部品Ｗを押圧する際の押圧力を検出し、当該検出した押圧力を制御部２０に出力するものである。ロードセル１５は、例えば、上ベース部材２の下面（支持体７との対向面）に配されている。
【００３２】
テーブル９はＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＣ軸方向に移動する。テーブル９の上面（上型保持部８との対向面）に下型ＭＬが配されている。テーブル９は、図示しないが、熱源及び温度センサを備えている。
【００３３】
テーブル９は、温度制御部３１からの指示により、熱源の温度を上昇させその熱を下型ＭＬに伝熱する。これにより、樹脂部品Ｗが熱硬化性樹脂である場合、熱硬化させる。また、テーブル９は、温度制御部３１からの指示により、温度センサが検出した下型ＭＬの温度情報を温度制御部３１に出力する。
【００３４】
なお、樹脂部品Ｗが熱硬化性樹脂ではなく光硬化性樹脂である場合は、テーブル９に熱源や温度センサは配さなくともよい。
【００３５】
Ｘ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３は、テーブル９の下方であって、テーブル９と下ベース部材３との間に配されている。Ｘ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３は、どちらが上方及び下方に配されていてもよい。一例として、Ｘ軸用サーボモータ機構１２が下方、Ｙ軸用サーボモータ機構１３が上方に配されているものとする。
【００３６】
Ｘ軸用サーボモータ機構１２は、モータ制御部２１からの指示により、テーブル９及び下型ＭＬをＸ軸方向に移動させるための駆動部である。Ｘ軸用サーボモータ機構１２は、サーボモータ１２ａと、Ｘ軸用のリニアスケール１２ｂとを備えている。Ｘ軸用のリニアスケール１２ｂにより、テーブル９のＸ軸の位置の検出が可能である。Ｘ軸用のリニアスケール１２ｂは、検出したテーブル９のＸ軸の位置を位置検出部４１に出力する。
【００３７】
Ｙ軸用サーボモータ機構１３は、モータ制御部２１からの指示により、テーブル９及び下型ＭＬをＹ軸方向に移動させるための駆動部である。Ｙ軸用サーボモータ機構１３は、サーボモータ１３ａと、Ｙ軸用のリニアスケール１３ｂとを備えている。Ｙ軸用のリニアスケール１３ｂにより、テーブル９のＹ軸の位置の検出が可能である。Ｙ軸用のリニアスケール１３ｂは、検出したテーブル９のＹ軸の位置を位置検出部４１に出力する。
【００３８】
制御部２０は、成型装置１の各駆動部の駆動制御をするための制御部である。
【００３９】
モータ制御部２１は、サーボモータ１１、Ｘ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３それぞれのサーボモータ１２ａ・１３ｂ、及び上記Ｃ軸移動機構の駆動を制御するためコントローラである。モータ制御部２１は、電流をサーボモータ１１・１２ａ・１３ｂに流すことで、サーボモータ１２ａ・１３ｂを駆動したり、ＸＹＺ軸を固定したりする。
【００４０】
モータ制御部２１は、サーボモータ１１を駆動させることで、支持体７や上型保持部８及び上型ＭＵをＺ軸方向に下降させる。モータ制御部２１は、ロードセル１５から制御部２０が一定の押圧力となった旨の情報を取得するまで、上型ＭＵをＺ軸方向に下降させる。そして、モータ制御部２１は、ロードセル１５から制御部２０が一定の押圧力となった旨の情報を取得すると、上型ＭＵの下降を停止させて、その位置で上型ＭＵを固定する。
【００４１】
また、モータ制御部２１は、サーボモータ１２ａ・１３aの駆動を制御することで、テーブル９のＸＹ座標位置を調整し、上型ＭＵと下型ＭＬとの相対位置を調整する。上型ＭＵと下型ＭＬとの相対位置が合うと、モータ制御部２１は、サーボモータ１２ａ・１３ａに一定の電流を加えることで、テーブル９に保持力を加える。これにより、テーブル９のＸＹ座標位置を固定する。
【００４２】
また、モータ制御部２１は、成型処理中に、位置検出部４１から樹脂部品Ｗの硬化点を検出した旨の情報を取得すると、サーボモータ１２ａ・１３aに流す電流の出力を停止し、テーブル９のＸＹ軸の保持力を開放する。すなわちサーボフリーとする。
【００４３】
温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９のそれぞれに配された熱源（不図示）の駆動制御することで、上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度を制御するものである。温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９それぞれに配された温度センサから、上型ＭＵ及び下型ＭＬそれぞれの温度情報を取得する。
【００４４】
位置検出部４１は、所定の時間間隔で、リニアスケール１２ｂからの情報を取得することでテーブル９のＸ座標位置を取得し、また、リニアスケール１３ｂからの情報を取得することでテーブル９のＹ座標位置を取得する。
【００４５】
また、図７を用いて後述するように、成型中に樹脂部品Ｗの硬化が進み、樹脂部品Ｗの硬化点近傍になると、テーブル９の単位時間当たりの移動量が、他の期間と比べて小さくなる。
【００４６】
位置検出部４１は、この成型中のテーブル９の単位時間当たりの移動量を見ることで樹脂部品Ｗが離型する前の硬化点を検出するものである。
【００４７】
成型中のテーブル９の単位時間当たりの移動量を見ることで樹脂部品Ｗの硬化点を検出する方法は、様々な方法が挙げられるが、一例として、位置検出部４１は、リニアスケール１２ｂ・１３ｂから単位時間当たりに取得するＸＹ座標位置から、テーブル９の単位時間当たりのＸＹ座標位置の移動量が、予め決められた値以下であり、その予め決められた値以下の移動量が所定回数続いたと判定することで、樹脂部品Ｗが硬化点となったと判定する。
【００４８】
そして、位置検出部４１は、樹脂部品Ｗが硬化点となったと判定すると、樹脂部品Ｗの硬化点を検出した旨の情報をモータ制御部２１に出力する。
【００４９】
（成型装置１の動作の概略）
次に、図２を用いて成型装置１の動作の概略について説明する。
【００５０】
図２は、成型装置１の成型動作を表す図である。図２の（ａ）に示すように、テーブル９上の下型ＭＬ上に、被成形材である樹脂部品Ｗを、例えば塗布するなどにより配する。
【００５１】
そして、図２の（ｂ）に示すように、モータ制御部２１が上型保持部８をＺ軸方向に下降させることで、上型ＭＵと樹脂部品Ｗとを接触させ、樹脂部品Ｗを、上型ＭＵと、下型ＭＬとで挟む。このとき、サーボモータ１１からの力により、上型保持部８及び上型ＭＵは鉛直下方へ一定の押圧力を、樹脂部品Ｗに加える。また、テーブル９及び下型ＭＬは、Ｘ軸用サーボモータ機構１２及びＹ軸用サーボモータ機構１３により、Ｘ方向Ｙ方向へ移動しないように、位置を固定するための保持力が加わっている。
【００５２】
そして、上型ＭＵの鉛直下方への押圧力が一定となると、温度制御部３１によって上型ＭＵ及び下型ＭＬは加熱され、樹脂部品Ｗが硬化する温度以上となるまで昇温する。これにより、樹脂部品Ｗの硬化が開始する。
【００５３】
なお、樹脂部品Ｗが熱硬化性ではなく光硬化性である場合は、樹脂部品Ｗに硬化用の光を照射する。
【００５４】
そして、熱もしくは光によって樹脂部品Ｗの硬化反応が進行した段階で、位置検出部４１が樹脂部品Ｗの硬化点を検出すると、モータ制御部２１はテーブル９側のＸ軸及びＹ軸移動用のサーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放する（サーボフリーにする）。
【００５５】
これは、上型ＭＵ及び下型ＭＬ内の樹脂部品Ｗのゲル化が始まることにより、樹脂部品Ｗの比容積は減少に転じ硬化収縮が起こるためである。この収縮により上型ＭＵ及び下型ＭＬに密着した樹脂部品Ｗの硬化が進行することで、上型ＭＵ及び下型ＭＬの内部で内部歪が発生する。そして、樹脂部品Ｗの硬化が進むことで硬化収縮が進むと、テーブル９のＸＹ座標位置の保持力が効かなくなり、密着した樹脂部品の内部歪みが開放される。そして、上型ＭＵと下型ＭＬとの相対位置がズレる。このため、成型装置１では、この密着した樹脂部品の内部歪みが開放される前（離型点の前）に、テーブル９側のＸ軸及びＹ軸をサーボフリーとする。
【００５６】
これにより、上型保持部８の鉛直方向の押圧力によって、保持力が開放されたテーブル９の下型ＭＬは上型ＭＵに追従する。これにより、下型ＭＬと上型ＭＵとの相対位置ズレを防止し、後述するように、成型後の樹脂部品Ｗの光学機能面の面精度を向上させることが出来た。
【００５７】
このサーボフリーにするタイミングは、成形中の樹脂部品Ｗの比容積変化、すなわち、ＰＶＴ特性に基づいて決める。
【００５８】
そして、この後、図２の（ｃ）に示すように、モータ制御部２１がサーボモータ１１を駆動させることで、上型保持部８及び上型ＭＵを鉛直上方へ移動させる。これにより、成型された樹脂部品Ｗが完成し、取り出すことが出来る。
【００５９】
図３は、上型ＭＵ及び下型ＭＬのＸＹの相対位置がズレている様子を表す図である。図３の（ａ）は上型ＭＵ及び下型ＭＬがずれている様子を表す側面図であり、（ｂ）は上型ＭＵ及び下型ＭＬがずれている様子を表す平面図である。
【００６０】
図４は、上型ＭＵと下型ＭＬとのＸＹの相対位置を表す平面図であり（ａ）は上型ＭＵと下型ＭＬとのＸＹの相対位置がズレている様子を表し（ｂ）は上型ＭＵと下型ＭＬとのＸＹの相対的な位置ズレが無い状態を表している。
【００６１】
後述する実験結果より、樹脂部品Ｗの硬化が進み、より上型ＭＵ及び下型ＭＬに密着した樹脂部品Ｗの内部歪みが開放されるまで（離型点まで）テーブル９のＸＹ軸方向への保持力を維持していると、図３の（ａ）（ｂ）や図４の（ａ）に示すような、上型ＭＵ及び下型ＭＬのＸＹ方向の相対位置ズレが大きくなることが分った。
【００６２】
そこで、成型装置１では、成型の際の樹脂部品Ｗが硬化したことを示す硬化点から、離型点までの間に、サーボモータ１２ａ・１３ａをサーボフリーとすることで、樹脂部品Ｗの硬化後のテーブル９のＸＹ座標位置を保持する保持力が加わらないようにする。これにより、図４の（ｂ）に示すように、上型ＭＵと下型ＭＬとのＸＹの相対的な位置ズレが無い状態で、樹脂部品Ｗの成型を完了することができる。
【００６３】
（ＰＶＴ特性）
次に、図５を用いてＰＶＴ特性について説明する。図５はＰＶＴ特性のグラフを示す図である。図５では、横軸は温度を示し、縦軸は比容積を示している。
【００６４】
ＰＶＴ特性とは、圧力（Ｐ）‐比容（積）（Ｖ）‐温度（Ｔ）の相互関係を表すものである。ＰＶＴ特性のモデルに基づくと、樹脂部品Ｗを成形するプロセスは、図５に示すように、大きく４つのプロセスに分けることができる。各プロセスについて説明する。
【００６５】
（i）初期状態である点Ｌ→ゲル化点Ｇ
上型ＭＵが下降し、樹脂部品Ｗが上型ＭＵと下型ＭＬとに挟まれ、上型ＭＵの押圧力が最大となると、次に、上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度が上昇する。すると、樹脂部品Ｗは昇温に伴い熱膨張していく。そして、樹脂部品Ｗはゲル化点Ｇの手前になるとゲル化前の硬化反応に伴う硬化収縮が生じる。
【００６６】
（ii）ゲル化点Ｇ→硬化点Ｐ
ゲル化点Ｇからさらに樹脂部品Ｗを昇温させると、樹脂部品Ｗが上型ＭＵ及び下型ＭＬの内部に密着し、樹脂部品Ｗの面内方向の寸法変化が規制される。また、樹脂部品Ｗは、硬化反応に伴い急激に硬化収縮する。
【００６７】
（iii）硬化点Ｐ
硬化時間に応じて、樹脂部品Ｗの硬化反応に伴う硬化収縮が停止し、応力緩和が起こる。この硬化点Ｐでは、ほぼ樹脂部品Ｗの熱硬化は完了している。このため、樹脂部品Ｗが、この硬化点Ｐとなると、上型ＭＵ及び下型ＭＬの加熱を停止する。これにより、この硬化点Ｐ以降は樹脂部品Ｗの冷却プロセスに入る。
【００６８】
（iv）硬化点Ｐ→離型点Ｒ
硬化点Ｐ以降、冷却に伴い樹脂部品Ｗの比容積は低下する。しかし、樹脂部品Ｗは上型ＭＵ及び下型ＭＬの内部でそれぞれと密着しているため、上型ＭＵ及び下型ＭＬにより寸法変化が規制される。
【００６９】
（v）離型点Ｒ→成形完了点Ｓ
さらに、冷却されている樹脂部品Ｗは、離型点Ｒで、密着していた上型ＭＵ及び下型ＭＬの内部から離間し、樹脂部品Ｗ内に残存する応力を開放する形で、樹脂部品Ｗの寸法の急激な変化が生じる。そして、冷却によりさらに、樹脂部品Ｗは収縮する。そして、樹脂部品Ｗの温度が初期状態の点Ｌでの温度となると、成形完了点Ｓとなる。成形完了点Ｓとなると、樹脂部品Ｗの成形は完了し、上型保持部８を上昇させることで、樹脂部品Ｗから上型ＭＵを離間させる。これにより、成形された樹脂部品Ｗを得ることができる。
【００７０】
この成形完了点Ｓでの樹脂部品Ｗの寸法と、上型ＭＵ及び下型ＭＬの寸法との差異が、樹脂部品Ｗの硬化収縮となる。
【００７１】
（ＸＹ座標位置について）
図６は、樹脂部品Ｗの成形プロセスにおけるテーブル９のＸＹ座標の変化及び上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度変化の様子を表す図である。
【００７２】
図６のグラフにおける、「Ｘ軸」はテーブル９のＸ軸上の座標位置を表し、「Ｙ軸」テーブル９のＹ軸上の座標位置を表し、「温度」は上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度を表している。
【００７３】
すなわち、図６のＸ軸の座標位置は位置検出部４１がリニアスケール１２ｂから取得するＸ軸の位置情報であり、図６のＹ軸の座標位置は位置検出部４１がリニアスケール１３ｂから取得するＹ軸の位置情報である。また、図６の「温度」に関する情報は、温度制御部３１が上型保持部８及びテーブル９から取得する上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度情報である。
【００７４】
図６に示すように、昇温プロセスで、まず、上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度が上昇する。そして、一例として、上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度を約１４０℃一定に保つ。
【００７５】
そして、点Ｌから硬化プロセスに入り樹脂部品Ｗは硬化し始める。
【００７６】
図６に示すように、樹脂部品Ｗの硬化の開始と共に、テーブル９は、Ｘプラス方向、及びＹマイナス方向に、僅かに位置がずれていることが分る。
【００７７】
そして、樹脂部品Ｗの硬化が完了し、硬化点Ｐで、上型ＭＵ及び下型ＭＬの加熱を停止する。これにより、樹脂部品Ｗは冷却プロセスに入る。そして、樹脂部品Ｗの比容積は減少する。
【００７８】
そしてその後、テーブル９のＸ軸及びＹ軸の位置が、大きく変化している個所があることが分る。このテーブル９のＸ軸及びＹ軸の位置が、大きく変化している点が、離型点Ｒである。
【００７９】
図７は、樹脂部品Ｗの成形プロセスにおけるテーブル９のＸＹ座標の変化を一定時間毎にプロットした図である。
【００８０】
図７の横軸はテーブル９のＸ軸上の座標位置を表し、縦軸はテーブル９のＹ軸上の座標位置を表している。
【００８１】
すなわち、図７のＸ軸の座標位置は位置検出部４１がリニアスケール１２ｂから取得するＸ軸の位置情報であり、図７のＹ軸の座標位置は位置検出部４１がリニアスケール１３ｂから取得するＹ軸の位置情報である。
【００８２】
図７に示すように、原点位置である初期状態から、テーブル９のＸＹ座標位置は、原点近傍を微小に移動している。そして、硬化点Ｐ近傍では、単位時間当たりに移動するテーブル９のＸＹ座標位置の移動量は他の期間より小さく、テーブル９のＸＹ座標位置はほぼ一定の位置を示している。そして、離型点Ｒが来ると、テーブル９のＸＹ座標位置はＸマイナス、Ｙプラス方向へ大きく移動している。
【００８３】
このように、テーブル９のＸＹ座標位置の単位時間当たりの移動量は、樹脂部品Ｗの硬化開始後、硬化点Ｐ近傍で最小となり、その後、離型点Ｒを境に最大となっていることが分る。
【００８４】
このため、テーブル９のＸＹ座標位置の単位時間当たりの移動量を見ることで、樹脂部品Ｗの硬化状態を把握することができる。
【００８５】
（成型装置１の処理の流れ）
次に、図８等を用いて、成型装置１の処理の流れについて説明する。図８は、成型装置１の処理の流れを表す図である。
【００８６】
互いに離間する上型ＭＵ及び下型ＭＬのうち、下型ＭＬ上に、被成形品である樹脂部品Ｗが、例えば、塗布されるなどによって配される。このように、互いに離間する上型ＭＵ及び下型ＭＬ間に樹脂部品Ｗがセットされる（ステップＳ１１）。
【００８７】
そして、モータ制御部２１は、上型ＭＵ及び下型ＭＬの位置が合うように、各サーボモータの駆動を制御する。これにより、テーブル９のＸＹＣ軸上の位置が調整され、上型ＭＵ及び下型ＭＬの位置が調整される（ステップＳ１２）。
【００８８】
上型ＭＵ及び下型ＭＬの位置が合うと、テーブル９の位置を固定するため、モータ制御部２１は、サーボモータ１２ａ・１３ａに一定の電流を加えることで、テーブル９に保持力を加える。
【００８９】
次に、モータ制御部２１は、サーボモータ１１を駆動することで、ボールネジ６を回転させ、上型保持部８を下降させることで、上型ＭＵを下降させる（ステップＳ１３）。
【００９０】
そして、上型ＭＵが樹脂部品Ｗと当接し、上型ＭＵと下型ＭＬとで樹脂部品Ｗを挟むと、ロードセル１５から制御部２０に出力している押圧力の値が上昇する。ロードセル１５から取得する押圧力が一定の値となると、モータ制御部２１はサーボモータ１１の駆動を停止する。これにより、上型ＭＵの下降は停止する（ステップＳ１４）。
【００９１】
このとき、上型ＭＵのＺ軸方向の位置を固定するため、モータ制御部２１は、サーボモータ１１に一定の電流を加える。これにより、上型ＭＵのＺ軸方向の位置は固定されると共に、樹脂部品Ｗや下型ＭＬに一定の押圧力が加わる。
【００９２】
次に、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源を駆動させることで、上型ＭＵ及び下型ＭＬを加温する。温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９のヒータからの温度情報を取得し、所定の一定温度となると、上型ＭＵ及び下型ＭＬを一定温度となるように、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源の駆動を制御する。このように、上型ＭＵ及び下型ＭＬは、所定の温度まで加温され、その所定の温度で一定に保持される（ステップＳ１５）。
【００９３】
そして、上型ＭＵ及び下型ＭＬに挟まれた樹脂部品Ｗの硬化が進み、位置検出部４１は、樹脂部品Ｗが、硬化点Ｐとなったか否かを判定する。
【００９４】
すなわち、一例として、位置検出部４１は、リニアスケール１２ｂ・１３ｂから単位時間当たりに取得するＸＹ座標位置から、テーブル９の単位時間当たりのＸＹ座標位置の移動量が、予め決められた値以下であり、その予め決められた値以下の移動量が所定回数続いたか否かを判定することで、テーブル９の単位時間当たりの移動量が最小となったか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００９５】
そして、位置検出部４１は、テーブル９の単位時間当たりの移動量が最小となったと判定すると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、位置検出部４１は、硬化点を検出した旨の情報をモータ制御部２１に出力する。モータ制御部２１は、位置検出部４１から硬化点を検出した旨の情報を検出すると、サーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放し、テーブル９のＸＹ軸はサーボフリーとなる（ステップＳ１７）。
【００９６】
そして、温度制御部３１が上型ＭＵ及び下型ＭＬの温度が所定の温度以下となったことを検出する（ステップＳ１８）と、モータ制御部２１は、サーボモータ１１の駆動を制御し上型保持部８を上昇させることで上型ＭＵを上昇させる（ステップＳ１９）。
【００９７】
これにより、成型された樹脂部品Ｗが完成し、樹脂部品Ｗを上型ＭＵ及び下型ＭＬから取り出し可能となる。
【００９８】
このように成型装置１によると、上型ＭＵを下型ＭＬに近づくＹ軸下方方向に移動させて樹脂部品Ｗを押圧させるためのサーボモータ１１と、Ｙ軸下方方向と交差するＸＹ軸方向への移動が可能な下型ＭＬの位置を保持するサーボモータ１２ａ・１３ａとを備えている。このため、上型ＭＵ及び下型ＭＬの相対位置を固定させて、樹脂部品Ｗを硬化させることができる。
【００９９】
さらに、成型装置１は、上型ＭＵと下型ＭＬとに挟まれた樹脂部品Ｗが硬化したか否かを判定する位置検出部４１とを備えている。
【０１００】
この位置検出部４１は、一例として、ステップＳ１６のように、リニアスケール１２ｂ・１３ｂから単位時間当たりに取得するＸＹ座標位置から、テーブル９の単位時間当たりのＸＹ座標位置の移動量が、予め決められた値以下であり、その予め決められた値以下の移動量が所定回数続いたか否かを判定することで、テーブル９の単位時間当たりの移動量が最小となったか否かを判定する。
【０１０１】
そして、この位置検出部４１は、テーブル９の単位時間当たりの移動量が最小となったと判定することで、樹脂部品Ｗが硬化したと判定し、樹脂部品Ｗが離型する前である硬化点を検出した旨の情報をモータ制御部２１に出力する。
【０１０２】
そして、モータ制御部２１は、硬化点を検出した旨の情報を位置検出部４１から取得するとサーボモータ１２ａ・１３ａをフリー状態とすることでテーブル９のＸＹ軸上の位置の保持を停止する。
【０１０３】
これにより、下型ＭＬのＸＹ軸方向へ移動が可能となり、樹脂部品Ｗが硬化する際に容積減少が生じたとしても、上型ＭＵのＺ軸下方向への押圧力により、下型ＭＬは上型ＭＵのＸＹ位置に追従する。これにより、樹脂部品Ｗが硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１０４】
すなわち、成型装置１への駆動軸（ＸＹ軸）への負荷と成形品への残留応力を低減することで、高精度な成形品を得ることができる。
【０１０５】
図９は、樹脂部品Ｗの成型後の表面の膜厚を表す図であり、（ａ）はサーボフリーとしなかった場合の樹脂部品Ｗの表面の膜厚を表し、（ｂ）は本実施の形態で説明したようにサーボフリーとした場合の樹脂部品Ｗの表面の膜厚を表している。図９の（ａ）と比べて、図９の（ｂ）の方が、樹脂部品Ｗの表面の膜厚の偏りが無く、均一となっていることがわかる。
【０１０６】
図１０は、サーボフリーとしなかった場合の複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す図であり、（ａ）は複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す表であり、（ｂ）は複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表すグラフである。
【０１０７】
図１１は、本実施の形態で説明したように、サーボフリーとした場合の複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す図であり、（ａ）は複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表す表であり、（ｂ）は複数の樹脂部品間の表面の膜厚バラツキを表すグラフである。
【０１０８】
図１０の（ｂ）、図１１の（ｂ）では横軸はウェハ番号、縦軸は偏芯量を表している。
【０１０９】
図１０、図１１から、ステップＳ１６でサーボフリーとした方が、樹脂部品Ｗの膜厚バラツキが改善されていることが分る。
【０１１０】
〔実施の形態２〕
次に、図１２〜図１４、図２０を用いて、本発明の第２の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１１】
図１２は、第２の実施の形態に係る成型装置ユニット５の構成を表す図である。成型装置ユニット５は、成型装置１ａと、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）装置５０とを備えている。
【０１１２】
成型装置１ａは、成型装置１の制御部２０に替えて制御部２０ａを備えている点で、成型装置１と相違する。成型装置１ａの他の構成は成型装置１と同様である。
【０１１３】
制御部２０ａは、制御部２０に、送受信部２３及びタイマー２５を備えた構成である。制御部２０ａの他の構成は制御部２０と同様である。すなわち、制御部２０ａは、モータ制御部２１と、送受信部２３と、タイマー２５と、温度制御部３１と、位置検出部４１とを備えている。
【０１１４】
ＤＳＣ装置５０は、送受信部５１と、記憶部５２と、発熱量演算部５３と、反応率演算部（硬化判定部）５４とを備えている。
【０１１５】
タイマー２５は、温度制御部３１が、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源の加温を開始したと同時にカウントを開始する。そして、タイマー２５は、カウント開始後の経過時間を送受信部２３に出力する。
【０１１６】
温度制御部３１は、上型ＭＵ及び下型ＭＬから得た温度情報を送受信部２３に出力する。
【０１１７】
送受信部２３は、ＤＳＣ装置５０とのインターフェースとして機能する。送受信部２３は、ＤＳＣ装置５０のインターフェース部である送受信部５１とオンライン接続されている。なお、送受信部２３と、送受信部５１とを接続する方法は、有線又は無線の何れであってもよい。
【０１１８】
送受信部２３は、タイマー２５から取得した経過時間と、温度制御部３１から取得した温度情報とを、ＤＳ装置５０の送受信部５１に出力する。また、送受信部２３は、ＤＳＣ装置５０の送受信部５１から出力されるサーボフリー指示情報を取得すると、当該取得したサーボフリー指示情報を、モータ制御部２１に出力する。
【０１１９】
モータ制御部２１は、このサーボフリー指示情報を送受信部２３から取得すると、サーボモータ１２ａ・１３aに流す電流の出力を停止し、テーブル９のＸＹ軸の保持力を開放する。すなわちサーボフリーとする。
【０１２０】
ＤＳＣ装置５０は、成型装置１ａが成形している樹脂部品Ｗの硬化状態をみるために、樹脂部品Ｗの発熱量を算出し、反応率を演算するものである。すなわち、ＤＳＣ装置５０反応率を演算することで樹脂部品Ｗが離型する前の硬化点を検出するものである。
【０１２１】
送受信部５１は、制御部２０ａとのインターフェースとして機能する。送受信部５１は、反応率演算部５４からサーボフリー指示情報を取得すると、当該取得したサーボフリー指示情報を送受信部２３に出力する。また、送受信部５１は、送受信部２３から、経過時間及び温度情報を取得すると、当該取得した経過時間及び温度情報を発熱量演算部５３に出力する。
【０１２２】
記憶部５２には、予め、樹脂部品Ｗの樹脂材料の硬化に必要な発熱量（発熱量ＲＥＦと称する）を記憶しておく。この反応率演算部２３に記憶させる上記発熱量ＲＥＦは、予め、例えば、ＤＳＣ装置５０を用いて測定しておく。発熱量ＲＥＦは、樹脂部品Ｗの樹脂材料が十分に硬化したと考えられる発熱量であり、かつ、樹脂部品Ｗが上型ＭＵ・下型ＭＬから離型する前の発熱量である。
【０１２３】
発熱量演算部５３は、送受信部５１から出力される経過時間と温度情報とを取得すると、当該取得した経過時間と温度情報とから、成形中の樹脂部品Ｗの発熱量（発熱量ＳＡＭと称する）をリアルタイムで演算する。発熱量演算部５３は、演算した発熱量ＳＡＭを反応率演算部５４に出力する。
【０１２４】
反応率演算部５３は、成形中の樹脂部品Ｗの樹脂材料が硬化したか否かを判定するものである。反応率演算部５３は、上型ＭＵと下型ＭＬとに挟まれた樹脂部品Ｗの樹脂の発熱量が所定の値を超えたことを検出すると硬化したと判定する。
【０１２５】
すなわち、反応率演算部５３は、発熱量演算部５３が演算した発熱量ＳＡＭと、記憶部５２に記憶された発熱量ＲＥＦとから、成型中の樹脂部品Ｗの反応率を演算する。反応率演算部２３は、この反応率を以下の（式１）のように算出する。
（反応率）＝（１−（発熱量ＳＡＭ）/（発熱量ＲＥＦ））×１００      （式１）
そして、反応率演算部５３は、反応率が８０％以上となると、樹脂部品Ｗは硬化したと見なし、硬化点を検出した旨の情報であるサーボフリー指示情報を送受信部５１に出力する。
【０１２６】
図１３は、樹脂部品Ｗへの加温開始からの経過時間と反応率との関係を表す図である。図１３では、横軸は、温度制御部３１が上型ＭＵ及び下型ＭＬの加温を開始してからの経過時間を表し、縦軸は反応率を表している。
【０１２７】
図２０は、ＤＳＣ装置が演算する発熱挙動を示す図である。図２０では、上型ＭＵ及び下型ＭＬに加えた温度プロファイルと、幾つかの樹脂材料（「resin-1」, 「resin-2」, 「resin-3」）における経過時間及び温度と、発熱量との関係を示している。
【０１２８】
図２１に、シリコーン樹脂で反応率が８０％以上となるときの成形時の条件の一例を示す。図２１は、シリコーン樹脂の成形条件と反応率との関係を表す図である。
【０１２９】
図２１に示す「条件」は成形の際に加える温度と時間とを表し、「ＲＥＦ」は上記（発熱量ＲＥＦ）を表し、「ＳＡＭ」は上記（発熱量ＳＡＭ）を表し、「反応率」は上記（反応率）を表している。
【０１３０】
図２１に示すように、シリコーン樹脂であれば、毎分１０℃刻みで、３０℃〜３００℃まで変化させる条件で成形するとすると、発熱量ＲＥＦは１４６．１〔Ｊ／ｇ〕となる。シリコーン樹脂であれば、この１４６．１〔Ｊ／ｇ〕の発熱量は完全に硬化したといえる発熱量である。
【０１３１】
そして、シリコーン樹脂を、１００℃で２ｈ（時間）＋１５０℃で４ｈ（時間）の熱条件で成形すると発熱量ＳＡＭは１．１〔Ｊ／ｇ〕となる。これを、上記（式１）に当てはめると、反応率９０．３％となる。
【０１３２】
また、シリコーン樹脂を、１００℃で２ｈ（時間）＋１５０℃で２ｈ（時間）の熱条件で成形すると発熱量ＳＡＭは２．６〔Ｊ／ｇ〕となる。これを、上記（式１）に当てはめると、反応率９８．２％となる。
【０１３３】
また、シリコーン樹脂を、１００℃で２ｈ（時間）＋１５０℃で１ｈ（時間）の熱条件で成形すると発熱量ＳＡＭは１４．１〔Ｊ／ｇ〕となる。これを、上記（式１）に当てはめると、反応率９０．３％となる。
【０１３４】
次に、成型装置ユニット５の処理の流れについて説明する。図１４は、成型装置ユニット５の処理の流れを表す図である。
【０１３５】
図８と同様にステップＳ１１〜Ｓ１４まで同様に処理し、ステップＳ１４で、上型ＭＵの下降は停止する。
【０１３６】
すると、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源を駆動させることで、上型ＭＵ及び下型ＭＬを加温を開始する。そして、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９の熱源からの温度情報を取得すると、送受信部２３に出力する。また、タイマー２５は、温度制御部３１の上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源の駆動開始と共に、カウントを開始し、カウントした経過時間を送受信部２３に出力する。
【０１３７】
送受信部２３は、温度情報及び経過時間を送受信部５１に出力することで、送受信部５１から温度情報及び経過時間が発熱量演算部５３に出力される。
【０１３８】
発熱量演算部５３は、送受信部５１から取得した温度情報及び経過時間から、成形中の樹脂部品Ｗの発熱量ＳＡＭを演算し、当該演算した発熱量ＳＡＭを反応率演算部５４に出力する。
【０１３９】
反応率演算部５４は、発熱量演算部５３から取得した発熱量ＳＡＭと、記憶部５２に記憶されている発熱量ＲＥＦとを取得すると、上記（式１）により、反応率の演算を開始する（ステップＳ２４）。
【０１４０】
そして、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９の熱源から取得した温度情報を取得し、所定の一定温度となると、上型ＭＵ及び下型ＭＬを一定温度となるように、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源の駆動を制御する。このように、上型ＭＵ及び下型ＭＬは、所定の温度まで加温され、その所定の温度で一定に保持される（ステップＳ１５）。
【０１４１】
そして、発熱量演算部５３が演算している樹脂部品Ｗの発熱量ＳＡＭが上昇していき、反応率演算部５４は、反応率が８０％以上となったか否かを判定することで、樹脂部品Ｗが硬化点Ｐとなったか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【０１４２】
そして、反応率演算部５４は、反応率が８０％以上となったと判定すると、硬化点を検出したとしてサーボフリー指示情報を送受信部５１に出力し、送受信部５１は、当該サーボフリー指示情報を送受信部２３に出力する。送受信部２３は、送受信部５１から取得したサーボフリー指示情報をモータ制御部２１に出力する。そして、モータ制御部２１は、送受信部２３からサーボフリー指示情報を取得すると、サーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放し、テーブル９のＸＹ軸はサーボフリーとなる（ステップＳ１７）。
【０１４３】
そして、ステップＳ１８、Ｓ１９の処理を経て、成型された樹脂部品Ｗが完成する。これにより、樹脂部品Ｗを上型ＭＵ及び下型ＭＬから取り出し可能となる。
【０１４４】
これにより、樹脂部品Ｗが硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１４５】
なお、本実施の形態では、ＤＳＣ装置５０は、成型装置１ａの外部に設けられているものとして説明したが、これに限らず、ＤＳＣ装置５０は、成型装置１ａの制御部２０ａ内に設けてもよい。
【０１４６】
〔実施の形態３〕
次に、図１５〜図１７を用いて、本発明の第３の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１、２にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４７】
図１５は、第３の実施の形態に係る成型装置１ｂの構成を表す図である。
【０１４８】
成型装置１ｂは、モータ制御部２１に替えて、モータ制御部２１ｂを備えている点で、成型装置１と相違する。成型装置１ｂの他の構成は、成型装置１と同様である。
【０１４９】
モータ制御部２１ｂは、モータ制御部２１に電流値検出部（硬化判定部）２２を備えた構成である。
【０１５０】
電流値検出部２２は、樹脂部品Ｗを成型している際、樹脂部品Ｗが、硬化点Ｐとなったか否かを判定するものである。電流値検出部２２は、サーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値が予め設定した一定の値を越えたか否かを判定することで、樹脂部品Ｗを成型している際に樹脂部品Ｗが硬化点となったか否かを判定する。
【０１５１】
電流値検出部２２は、サーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値が、予め設定した一定の値を超えたと判定すると、電流値検出部２２は、樹脂部品Ｗが硬化点となったものと見なす。そして、モータ制御部２１、サーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放し、テーブル９のＸＹ軸はサーボフリーとする。
【０１５２】
図１６は、成型装置１のＸＹ軸それぞれのモータに加わる負荷を表す図である。図１６の「Ｘｉ」はＸ軸のサーボモータ１２ａに加わる負荷を表し、「Ｙｉ」はＹ軸のサーボモータ１３ａに加わる負荷を表し、「ＴＵ」は上型ＭＵの温度を表し、「ＴＬ」は下型ＭＬの温度を表している。
【０１５３】
樹脂部品Ｗの成型処理で、硬化プロセスに入り、「ＴＵ」及び「ＴＬ」が約１４０℃一定となると、樹脂部品Ｗが硬化開始し、「Ｘｉ」及び「Ｙｉ」の値が増加していることが分る。
【０１５４】
そして、次に冷却プロセスに入ると、「ＴＵ」及び「ＴＬ」の温度が１４０℃から低下していく。このとき、「Ｘｉ」及び「Ｙｉ」の負荷の方向は反転し、負荷が増加していることが分る。この冷却プロセスで、「Ｘｉ」及び「Ｙｉ」が一定の値となると、電流値検出部２２は、樹脂部品Ｗが硬化したものと見なす。そして、モータ制御部２１ｂはサーボフリーとし、図１６の点ＳＦで示すように、サーボモータ１２ａ・１３ａに流す電流値αをほぼゼロとする。
【０１５５】
電流値検出部２２が、樹脂部品Ｗは硬化点となったものと見なす一定の電流値αとしては、例えば、実施形態１で説明したように、位置検出部４１がテーブル９のＸＹ座標位置の移動量が最小となったと判定するときの、テーブル９のＸＹ座標位置の移動量と、そのときのサーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値とを予め対応付けて、電流値検出部２２に記憶しておいてもよい。または、離型に入る前の電流値（離型の際の電流値未満の電流値）を、予め設定した一定の電流値として電流値検出部２２に記憶しておいてもよい。または、実施の形態２で説明したように、反応率が８０％となるときの、サーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値を、予め設定した一定の電流値として電流値検出部２２に記憶しておいてもよい。
【０１５６】
図１７は、成型装置１ｂの処理の流れを表す図である。図８と同様にステップＳ１１〜Ｓ１５まで同様に処理し、ステップＳ１５で、上型ＭＵ及び下型ＭＬは、所定の温度まで加温され、その所定の温度で一定に保持される（ステップＳ１５）。
【０１５７】
そして、上型ＭＵ及び下型ＭＬに挟まれた樹脂部品Ｗの硬化が進み、電流値検出部２２は、樹脂部品Ｗが、硬化点Ｐとなったか否かを判定する。
【０１５８】
すなわち、電流値検出部２２は、サーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値が予め設定した一定の値を越えたか否かを判定する（ステップＳ３６）。
【０１５９】
そして、電流値検出部２２は、サーボモータ１２ａ・１３ａに加わる電流値が予め設定した一定の値を超えたと判定すると（ステップＳ３６のＹＥＳ）、モータ制御部２１は、サーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放し、テーブル９のＸＹ軸はサーボフリーとなる（ステップＳ１７）。
【０１６０】
そして、ステップＳ１８、Ｓ１９の処理を経て、成型された樹脂部品Ｗが完成する。これにより、樹脂部品Ｗを上型ＭＵ及び下型ＭＬから取り出し可能となる。
【０１６１】
これにより、樹脂部品Ｗが硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１６２】
〔実施の形態４〕
次に、図１８、図１９を用いて、本発明の第４の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜３にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１６３】
図１８は、第４の実施の形態に係る成型装置１ｃの構成を表す図である。
【０１６４】
成型装置１ｃは、制御部２０にタイマー（硬化判定部）２５ｃを備えている点で、成型装置１と相違する。成型装置１ｃの他の構成は、成型装置１と同様である。
【０１６５】
タイマー２５は、樹脂部品Ｗを成型している際、樹脂部品Ｗが、硬化点Ｐとなったか否かを判定するものである。
【０１６６】
樹脂材料によって、加熱温度や時間によって、硬化点は予め割り出すことが出来る。このため、樹脂部品Ｗの加熱温度を一定とすると、加熱時間を見るだけで、樹脂部品Ｗが硬化点に至ったか否かを判定することができる。
【０１６７】
タイマー２５ｃには、温度制御部３１が加える温度と、当該温度によって樹脂部品Ｗが硬化点に至るまでの所要時間とが対応付けて記憶されている。
【０１６８】
図１９は、成型装置１ｃの処理の流れを表す図である。
【０１６９】
図８と同様にステップＳ１１〜Ｓ１４まで同様に処理し、ステップＳ１４で、上型ＭＵの下降は停止すると、次に、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源を駆動させることで、上型ＭＵ及び下型ＭＬを加温を開始すると共に、タイマー２５ｃはカウントを開始する（ステップＳ４４）。
【０１７０】
そして、温度制御部３１は、上型保持部８及びテーブル９の熱源からの温度情報を取得し、所定の一定温度となると、上型ＭＵ及び下型ＭＬを一定温度となるように、上型保持部８及びテーブル９それぞれの熱源の駆動を制御する。このように、上型ＭＵ及び下型ＭＬは、所定の温度まで加温され、その所定の温度で一定に保持される（ステップＳ１５）。
【０１７１】
そして、上型ＭＵ及び下型ＭＬに挟まれた樹脂部品Ｗの硬化が進み、タイマー２５ｃは、樹脂部品Ｗが、硬化点Ｐとなったか否かを判定する。
【０１７２】
すなわち、タイマー２５ｃは、上型ＭＵ及び下型ＭＬの加熱が開始されてから、予め設定された所定の時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４６）。
【０１７３】
そして、タイマー２５ｃは、型ＭＵ及び下型ＭＬの加熱が開始されてから、予め設定された所定の時間を経過したと判定すると、タイマー２５ｃは、硬化点を検出した旨の情報をモータ制御部２１に出力する。そして、モータ制御部２１は、タイマー２５ｃから硬化点を検出した旨の情報を検出すると、サーボモータ１２ａ・１３ａの保持力を開放し、テーブル９のＸＹ軸はサーボフリーとなる（ステップＳ１７）。
【０１７４】
そして、ステップＳ１８、Ｓ１９の処理を経て、成型された樹脂部品Ｗが完成する。これにより、樹脂部品Ｗを上型ＭＵ及び下型ＭＬから取り出し可能となる。
【０１７５】
これにより、樹脂部品Ｗが硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１７６】
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る成型装置は、一対の金型である上型と下型を備え、当該上型及び下型の間に樹脂を挟んで成形する成型装置であって、上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧させるための第１の駆動部と、上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持する第２の駆動部とを備え、上記第２の駆動部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止する。
【０１７７】
本発明の一態様に係る成形方法は、一対の金型である上型と下型の間に樹脂を挟んで成形する成型方法であって、上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧し、上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持し、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止する。
【０１７８】
上記構成によると、上記上型を上記下型に近づく第１の方向に移動させて上記樹脂を押圧させるための第１の駆動部と、上記第１の方向と交差する第２の方向への移動が可能な上記下型の位置を保持する第２の駆動部とを備えているため、上記上型及び上記下型の相対位置を固定させて、上記樹脂を硬化させることができる。そして、上記第２の駆動部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が離型をする前に、上記下型の位置の保持を停止する。
【０１７９】
これにより、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が離型をする前に、上記下型の上記第２の方向へ移動が可能となり、上記樹脂が硬化する際に容積減少が生じたとしても、上記上型の上記第１の方向への押圧力により、上記下型は上記上型の位置に追従する。これにより、上記樹脂が硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１８０】
または、本発明の一態様に係る成型装置では、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部と、上記下型が載置されたテーブルと、上記テーブルを上記第２の方向へ移動させるためのモータとを備え、上記硬化判定部は、上記モータが上記下型の位置を保持する保持力を検出し、上記樹脂の硬化開始後、上記保持力が所定の値となったこと検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止してもよい。
【０１８１】
または、本発明の一態様に係る成型装置では、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部を備え、上記硬化判定部は、上記樹脂の硬化開始後、所定の時間が経過したこと検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止するようにしてもよい。
【０１８２】
また、本発明の一態様に係る成型装置ユニットでは、上記成型装置と、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部とを備え、上記硬化判定部は、上記上型と下型とに挟まれた樹脂の発熱量が所定の値を超えたことを検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定し、上記第２の駆動部は、上記下型の位置の保持を停止するようにしてもよい。
【０１８３】
上記のように、上記硬化判定部が、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定すると、上記第２の保持部は、上記下型の位置の保持を停止する。これにより、上記樹脂が硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１８４】
さらに、本発明の一態様に係る成型装置では、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したか否かを判定する硬化判定部と、上記下型が載置されたテーブルとを備え、上記硬化判定部は、上記テーブルの上記第２の方向上の位置を検出し、上記樹脂の硬化開始後、上記テーブルの単位時間当たりの移動量が最小となったと検出すると、上記上型と下型とに挟まれた樹脂が硬化したと判定してもよい。これによっても、上記樹脂が硬化する際の容積減少に伴う位置ズレを防止して成型品を得ることができる。
【０１８５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は、樹脂硬化の際のＸＹ駆動軸を制御できるため微細な加工精度が要求される成型装置や成形方法に適用できるばかりでなく、広く一般的な成型装置や成形方法に適用できる。
【符号の説明】
【０１８７】
１・１ａ・１ｂ・１ｃ  成型装置
５  成型装置ユニット
６  ボールネジ
８  上型保持部
９  テーブル
１１  サーボモータ（第１の駆動部）
１２ａ・１３a  サーボモータ（第２の駆動部）
１２ｂ・１３ｂ  リニアスケール
１５  ロードセル
２０  制御部
２１  モータ制御部
２１ｂ  モータ制御部
２２  電流値検出部（硬化判定部）
２５  タイマー
２５ｃタイマー（硬化判定部）
３１  温度制御部
４１  位置検出部（硬化判定部）
５０  ＤＳＣ装置
５１  送受信部
５２  記憶部
５３  発熱量演算部
５４  反応率演算部（硬化判定部）
ＭＬ  下型
ＭＵ  上型
Ｐ  硬化点
Ｒ  離型点
Ｗ  樹脂部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図４】
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【図９】
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