(57)【要約】【課題】プレス成形装置で、スタンパを加工対象物に押しつけてパターンを転写した後、スタンパを加工対象物から離型しやすくする。【解決手段】上下のスタンパ３５ａ，３５ｂと、スタンパ３５ａ，３５ｂを加熱および冷却する温調節プレート３４ａ，３４ｂと、エアブローノズル４１とを備えたプレス成形装置１が、温調節プレート３４ａ，３４ｂを加工対象物２の軟化温度以上に加熱し、真空または減圧状態で軟化温度以上のスタンパ３５ａ，３５ｂを加工対象物２の両面に押し付けてプレス成型する。プレス成形後、温調プレート３４ａと温調プレート３４ｂを異なる温度に冷却し、スタンパ３５ａ，３５ｂ間の距離をΔＨだけ広げる。さらに、真空チャンバを大気開放するとともに、熱歪みによる変形で生じたスタンパ３５ａ，３５ｂと加工対象物２間の隙間に対してエアブローを吹き付ける。【選択図】図２
2008018447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の熱可塑性の加工対象物（２）をプレス成形するための第１及び第２の型（３５ａ，３５ｂ）と、前記第１及び第２の型を加熱および冷却するための第１及び第２の温度調節部（３４ａ，３４ｂ）と、前記第１及び第２の温度調節部の温度を目標温度に制御する温度制御装置（６０）と、エアブローを吹き出すエアブローノズル（４１、４１）とを備え、前記加工対象物の両面に前記第１及び第２の型を押しつけてプレス成形を行った後、前記エアブローノズルからのエアブローを用いて前記加工対象物を前記第１及び第２の型から離型させるプレス成形装置（１）であって、
前記温度制御装置は、
前記加工対象物に前記第１及び第２の型を押しつけてプレス成形を行う際に、前記第１及び第２の温度調節部のいずれもが、前記加工対象物の軟化温度以上の目標温度になるように加熱制御する加熱制御手段と、
前記エアブローノズルがエアブローを吹き出す際に、前記第１及び第２の温度調節部が、前記軟化温度以下の、互いに異なる目標温度になるように冷却制御する冷却制御手段と、を備えるプレス成形装置。
【請求項２】
前記冷却制御手段は、前記第１及び第２の温度調節部を、前記軟化温度以上の目標温度から冷却して前記互いに異なる目標温度になるように制御する、請求項１記載のプレス成形装置。
【請求項３】
前記冷却制御手段は、前記第１及び第２の温度調節部を冷却した後、再加熱を行って、前記第１及び第２の温度調節部を前記互いに異なる目標温度とするように制御する、請求項１記載のプレス成形装置。
【請求項４】
板状の熱可塑性の加工対象物（２）をプレス成形するための第１及び第２の型（３５ａ，３５ｂ）と、前記第１及び第２の型を加熱および冷却するための第１及び第２の温度調節部（３４ａ，３４ｂ）と、エアブローを吹き出すエアブローノズル（４１、４１）とを備えたプレス成形装置（１）のプレス成形方法であって、
前記第１及び第２の温度調節部が、前記第１及び第２の型を前記加工対象物の軟化温度以上に加熱するステップと、
前記軟化温度以上に加熱された第１及び第２の型を、前記加工対象物の両面に押し付けてプレス成型するステップと、
前記プレス成形後、前記第１及び第２の型間の距離を所定距離だけ広げ、前記第１及び第２の型と前記加工対象物とが接している面へ向けて前記エアブローノズルからエアブローを吹き付けるステップと、
前記エアブローを吹き付ける際に、前記第１及び第２の温度調節部をそれぞれ異なる目標温度になるように冷却するステップと、を含むプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細なパターン有するスタンパを熱可塑性樹脂板の表面に押付けて、熱可塑性樹脂板の表面に微細なパターンを転写するプレス成形に関し、特に、プレス成形後に熱可塑性樹脂板からスタンパを離型しやすくするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂を材料として、真空または減圧状態の真空チャンバ内で、微細パターンを熱転写プレス成形する装置が知られている。このプレス成形装置は、例えば、液晶ディスプレイパネルで用いられる熱可塑性樹脂製の導光板の製造などに用いられる。
【０００３】
このようなプレス成形装置では、微細なパターンを有するスタンパを熱可塑性樹脂板の表面に押付けて、パターンの転写が完了すると、熱可塑性樹脂板をスタンパから離型しなければならない。ところが、スタンパが熱可塑性樹脂板の表面に貼りついてしまい、うまく離型できない場合がある。そのような場合のために、特許文献１では、加工対象物とスタンパの接触面に対してエアブローを吹き付けて、加工対象物とスタンパの間にエアを送り込んで離型させることが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１６７７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エアブローを用いた離型は、加工対象物とスタンパの間に僅かでも隙間がある場合は、エアブローのエアが加工対象物とスタンパとの隙間（離型面）に入り込み、うまく機能する。
【０００５】
しかしながら、スタンパと加工対象物の間が真空になっているときは、加工対象物とスタンパ間にはまったく隙間がない。従って、エアブローを吹き付けたとしても、エアが加工対象物とスタンパの間に入らないので、離型できない場合がある。これは、真空または真空に近い減圧状態でプレス成形が行われたときに、特に起きやすい。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プレス成形装置で、スタンパを加工対象物に押しつけてパターンを転写した後、スタンパを加工対象物から確実に離型しやすくする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施態様に従うプレス成形装置は、板状の熱可塑性の加工対象物（２）をプレス成形するための第１及び第２の型（３５ａ，３５ｂ）と、前記第１及び第２の型を加熱および冷却するための第１及び第２の温度調節部（３４ａ，３４ｂ）と、前記第１及び第２の温度調節部の温度を目標温度に制御する温度制御装置（６０）と、エアブローを吹き出すエアブローノズル（４１、４１）とを備え、前記加工対象物の両面に前記第１及び第２の型を押しつけてプレス成形を行った後、前記エアブローノズルからのエアブローを用いて前記加工対象物を前記第１及び第２の型から離型させるプレス成形装置（１）である。そして、前記温度制御装置は、前記加工対象物に前記第１及び第２の型を押しつけてプレス成形を行う際に、前記第１及び第２の温度調節部のいずれもが、前記加工対象物の軟化温度以上の目標温度になるように加熱制御する加熱制御手段と、前記エアブローノズルがエアブローを吹き出す際に、前記第１及び第２の温度調節部が、前記軟化温度以下の、互いに異なる目標温度になるように冷却制御する冷却制御手段と、を備える。
【０００８】
好適な実施形態では、前記冷却制御手段は、前記第１及び第２の温度調節部を、前記軟化温度以上の目標温度から冷却して前記互いに異なる目標温度になるように制御するようにしてもよい。
【０００９】
別の好適な実施形態では、前記冷却制御手段は、前記第１及び第２の温度調節部を冷却した後、再加熱を行って、前記第１及び第２の温度調節部を前記互いに異なる目標温度とするように制御するようにしてもよい。
【００１０】
本発明の一実施態様に従うプレス成形方法は、板状の熱可塑性の加工対象物（２）をプレス成形するための第１及び第２の型（３５ａ，３５ｂ）と、前記第１及び第２の型を加熱および冷却するための第１及び第２の温度調節部（３４ａ，３４ｂ）と、エアブローを吹き出すエアブローノズル（４１、４１）とを備えたプレス成形装置（１）のプレス成型方法であり、前記第１及び第２の温度調節部が、前記第１及び第２の型を前記加工対象物の軟化温度以上に加熱するステップと、前記軟化温度以上に加熱された第１及び第２の型を、前記加工対象物の両面に押し付けてプレス成型するステップと、前記プレス成形後、前記第１及び第２の型間の距離を所定距離だけ広げ、前記第１及び第２の型と前記加工対象物とが接している面へ向けて前記エアブローノズルからエアブローを吹き付けるステップと、前記エアブローを吹き付ける際に、前記第１及び第２の温度調節部をそれぞれ異なる目標温度になるように冷却するステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係るプレス成形装置について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るプレス成形装置１の概略構成を示す図である。
【００１３】
プレス成形装置１は、同図に示すように加工対象物２をプレスするプレス部３０と、プレス部３０を制御するための構成とを備える。プレス部３０を制御するための構成は、スライド２１を上下運動させるための電動機であるサーボモータ１１、１１と、サーボモータ１１、１１の回転をスライド２１の直線運動に変換する動力変換機構（プーリ１２、１２、タイミングベルト１３、１３、ボールスクリュー１４、１４）と、サーボモータ１１、１１を駆動するコントローラ１７と、スタンパ３５の温度を調節するための温度制御装置６０とを備える。コントローラ１７は、スライド位置検出手段２３、２３の出力に基づいて、位置制御によりサーボモータ１１、１１を駆動するための制御信号を出力し、加圧力検出手段２４、２４の出力に基づいて、加圧力制御によりサーボモータ１１、１１を駆動するための制御信号を出力する。コントローラ１７が出力する制御信号の詳細については、後述する。サーボアンプ１６、１６がコントローラ１７から制御信号を受け付けると、この制御信号とエンコーダ１５、１５の出力に基づいてサーボモータ１１、１１に対して出力する電流を制御する。すなわち、コントローラ１７からの指示によりサーボモータ１１が動作し、スライド２１に取り付けられた後述するスタンパ３５が加工対象物２に接近及び離反する。さらに、コントローラ１７の指示によりスタンパ３５が加工対象物２に押しつけられて、加工対象物２がプレス成形される。
【００１４】
加工対象物２は、熱可塑性樹脂製の板、例えば、アクリル製またはポリカーボネート製の導光板用の板である。スタンパ３５ａ、３５ｂは、それぞれ、例えば導光板の表面に形成されるべき凹凸形状を表面に有したステンレス製またはニッケル製の、０．２〜２．０ｍｍ程度の厚さを有する薄板である。
【００１５】
図２は、プレス部３０の詳細な構成を示す断面図であり、図３は、プレス部３０と温度制御装置６０の詳細な構成を示す図である。
【００１６】
プレス部３０は、スライド２１に結合している上ケース３１とボルスター２２に結合している下ケース３２とを有する。スライド２１の上下動にあわせて、上ケース３１が上下に移動する。そして、上ケース３１と下ケース３２が接する部分には、それぞれ真空パッキン３９、３９、３９、３９が取り付けられている。そして、上ケース３１が下降して上ケース３１に取り付けられている真空パッキン３９、３９と下ケース３２に取り付けられている真空パッキン３９、３９とが接すると、上ケース３１及び下ケース３２の内部に密閉された空間（真空チャンバ）が形成される。
【００１７】
下ケース３２は、エアブローを吹き出すエアブローノズル４１、４１を備える。このエアブローは、プレス成形後に、スタンパ３５から加工対象物２を離型するために、スタンパ３５と加工対象物２の接触面付近に吹き付けられる。エアブローを吹き付けるタイミング等については後述する。
【００１８】
下ケース３２には、さらに、大気開放口３６及び真空吸引口３７が設けられている。大気開放口３６は、真空バルブ４６を介して大気に開放されている。真空吸引口３７は、真空バルブ４５を介して真空ポンプ４０に接続されている。真空チャンバー内を真空または減圧状態にする場合は、真空バルブ４５を開くとともに真空バルブ４６を閉じて、真空ポンプ４０で真空引きを行う。真空チャンバー内を大気開放する場合は、真空バルブ４５を閉じるとともに真空バルブ４６を開く。また、下ケース３２には、真空チャンバ内の気圧を検出するための圧力センサ（図示しない）が取り付けられている。
【００１９】
上ケース３１および下ケース３２のそれぞれの内側には、外側から内側へ向かって断熱板３３（３３ａ、３３ｂ）と、板状の温度調節容器（以下、温度調節プレートという）３４（３４ａ、３４ｂ）と、所定の凹凸パターンを加工対象物２に転写するための型であるスタンパ３５（３５ａ、３５ｂ）とが、この順序で積層されて構成されている。温度調節プレート３４ａ、３４ｂには、温度調節プレートの温度を検出するための温度センサ３８ａ、３８ｂが設けられている。
【００２０】
温度調節プレート３４の内部には、温度制御装置６０から供給される液体または気体などの流体が流れるための流路が設けられている。そして、この流路に所定の温度の流体を流すことにより、スタンパ３５の加熱及び冷却を行う。後述するように、温度制御装置６０が、温度調節プレート３４内の流路に流す流体の温度を制御することにより、温度調節プレート３４の加熱温度及び冷却温度を定めることができる。
【００２１】
温度制御装置６０は、温調プレート３４の温度を目標温度に制御する。例えば、温度制御装置６０は、温調プレート３４を加熱するための媒体として高温の蒸気、冷却するための媒体として低温の冷却水を用い、これらのいずれか一方を上下の温調プレート３４ａ，３４ｂへそれぞれ供給する。すなわち、温度制御装置６０は、冷却水が流入する冷却水供給口６２と、蒸気が流入する蒸気供給口６３と、冷却水を排水する冷却水戻り口６４と、温調プレート３４から冷却水を抜くときのエア供給口６５とを備える。
【００２２】
各供給口６２，６３は、それぞれ、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂへ蒸気または冷却水を供給する供給ライン６６と接続されていて、冷却水戻り口６４は、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂからの排水ライン６７に接続されている。そして、各供給口６２，６３と供給ライン６６との間には、電磁弁６１１〜６１６が配置されている。そして、後述するように、電磁弁６１１〜６１６の開閉を制御することにより、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの加熱及び冷却を行う。
【００２３】
温度制御装置６０は、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂがそれぞれ異なる温度になるように、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂを独立に制御することができる。さらに、温調プレート３４を加熱する場合及び冷却する場合のいずれの場合についても、目標とする設定温度が予め複数定められていて、温度制御装置６０は、その中から選択された一つの温度を目標温度とする。例えば、本実施形態では、図４に示すように上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの温度をそれぞれ定めた加熱用パターンが２セット、冷却用パターンが２セット用意されていて、いずれかの温度パターンで加熱または冷却が行われる。
【００２４】
次に、温調プレート３４を加熱及び冷却する際の温度制御装置６０の制御について説明する。
【００２５】
まず、加熱時には、温度制御装置６０は、電磁弁６１３，６１４，６１５を開き、電磁弁６１１，６１２，６１６，６１７を閉じる。これにより、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂには、蒸気供給口６２から蒸気が供給され、これにより加熱される。このとき、温度制御装置６０は、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの各々の温度を温度センサ３８ａ，３８ｂによってモニターする。
【００２６】
例えば、「加熱１」の温度パターンが選択されているとき、温度制御装置６０は、上温調プレート３４ａへ蒸気を供給し、温度が設定温度Hu1を超えると電磁弁６１３を閉じる。電磁弁６１３を閉じると、上温調プレート３４ａへの蒸気の供給が止まり、上温調プレート３４ａの温度は下降し始める。そして、上温調プレート３４ａの温度が設定温度Hu1を下回ると、温度制御装置６０は再び電磁弁６１３を開き、上温調プレート３４ａへの蒸気の供給を再開する。この電磁弁６１３の開閉によって上温調プレート３４ａの温度は、設定温度Hu1に維持され、温調プレート３４ａはスタンパ３５ａを設定温度Hu1に加熱する。
【００２７】
下温調プレート３４ｂを加熱する場合には、同様に、温度制御装置６０が電磁弁６１４の開閉を制御して、設定温度Hl1を維持するように制御される。これにより、温調プレート３４ｂはスタンパ３５ｂを設定温度Hl1に加熱する。
【００２８】
このときに、電磁弁６１３及び電磁弁６１４を独立に開閉させることにより、上下の温調プレート３４ａ、３４ｂ及びスタンパ３５ａ，３５ｂを、それぞれ異なる温度に加熱することができる。
【００２９】
また、「加熱２」の温度パターンが選択されているときは、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂのそれぞれの設定温度をHu2及びHl2として、「加熱１」の場合と同様の制御が行われる。
【００３０】
一方、冷却時には、温度制御装置６０は、電磁弁６１１，６１２，６１６を開き、電磁弁６１３，６１４，６１５，６１７を閉じる。これにより、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂには冷却水が供給され、温調プレート３４ａ，３４ｂが冷却される。加熱の場合と同様に、温度センサ３８ａ，３８ｂによって温調プレート３４ａ，３４ｂの温度がモニターされるので、モニター結果に基づいて、以下のように温調プレート３４ａ，３４ｂの温度制御を行う。
【００３１】
すなわち、「冷却１」の温度パターンが選択されているときは、上温調プレート３４ａへ冷却水を供給し、温度が設定温度Cu1を下回ると電磁弁６１１を閉じる。電磁弁６１１を閉じることで上温調プレート３４ａへの冷却水の供給が止まり、上温調プレート３４ａの温度降下が緩やかになる。下温調プレート３４ｂについても同様に、下温調プレート３４ｂへ冷却水を供給し、温度が設定温度Cl1を下回ると電磁弁６１２を閉じる。これにより、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂをそれぞれ設定温度Cu1,Cl1に冷却でき、これとともに、冷却された温調プレート３４ａ，３４ｂによりスタンパ３５ａ，３５ｂも設定温度Cu1,Cl1にすることができる。
【００３２】
このときに、電磁弁６１１及び電磁弁６１２を独立に開閉させることにより、上下の温調プレート３４ａ、３４ｂ及びスタンパ３５ａ，３５ｂをそれぞれ異なる温度に冷却することができる。
【００３３】
また、「冷却２」の温度パターンが選択された場合は、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂのそれぞれの設定温度をCu2及びCl2として、「冷却１」のときと同様の制御が行われる。
【００３４】
なお、温調プレート３４の過冷却を防止するために、温調プレート３４に残った冷却水を排水することができる。この排水は、電磁弁６１１，６１２を閉じた状態で、電磁弁６１７を開くことにより行う。
【００３５】
次に、図５〜図９を用いて、本実施形態に係るプレス成形装置１で加工対象物のプレスを行う動作の１周期について説明する。
【００３６】
図５Ａ〜Ｄは、加工対象物２をプレスする第１のプレス動作における、１周期の各種状態の時間変化を示すものである。すなわち、同図Ａは上下方向のスライドの位置変化、同図Ｂはプレス加圧力の変化、同図Ｃは温調プレート３４の温度変化、及び同図Ｄは真空チャンバ内の気圧の変化をそれぞれ示す。
【００３７】
図６Ａ〜Ｄは、プレス部３０の１周期の動作の様子を模式的に示す図である。同図では、スライドの位置の変化をＳ１〜Ｓ４で示す。このＳ１〜Ｓ４は、図５Ａの縦軸に示したＳ１〜Ｓ４と対応する。
【００３８】
図７は、プレス加工の１周期の処理手順を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、時刻０において、スライド２１の位置は上限位置Ｓ１である。このときに加工対象物２がプレス部３０に搬入される（Ｓ１１）。ここから、コントローラ１７による位置制御により、スライド２１が、上下の真空パッキン３９，３９が接触する位置Ｓ２まで下降する（Ｓ１２）。
【００４０】
スライド２１がＳ２まで下降すると（時刻：ｔ１）、真空ポンプ４０が真空チャンバ内の真空引きを開始する（Ｓ１３）。これにより、図５Ｄに示すように、真空チャンバ内の圧力が低下し始める。
【００４１】
また、時刻ｔ１以降、真空引きと並行して、図５Ｃに示すように、温度制御装置６０が上下温調プレート３４ａ，３４ｂを「加熱１」の温度パターンで加熱を開始する（Ｓ１４）。第１のプレス動作では、「加熱１」の上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの設定温度（Hu1,Hl1）は等しく、この設定温度は加工対象物２の軟化温度Tgより３０℃以上高く設定される。従って、例えば、加工対象物２がアクリルの場合は、Hu1=Hl1=120〜140℃でよい。
【００４２】
次に、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの温度が、概ね設定温度（Hu1,Hl1）に到達するとともに、真空チャンバ内の真空度が、予め定められている設定真空度Ｐに到達すると（時刻：ｔ２）、コントローラ１７による加圧力制御により、スライド２１が下降する。このとき、コントローラ１７は、図５Ｂに示すように、設定された加圧力Ｌとなるようにスライド２１を下降させ、加圧力Ｌでスタンパ３５を加工対象物２へプレスする（Ｓ１５）。この加圧力Ｌがしばらく維持され、加工対象物２がプレス成形される。
【００４３】
ところで、加圧力Ｌでプレスを行っているときのスライド２１の位置は、図５Ａに示すように、およそＳ３の位置となる。しかしながら、このときは位置制御ではなく、加圧力制御が行われているので、温調プレート３４ａ，３４ｂ及び加工対象物２の、加熱及び冷却に伴う熱膨張及び熱収縮に追従して、スライド２１の位置も僅かに上下動し、加圧力が一定に保たれる。
【００４４】
つぎに、温度制御装置６０は、図５Ｃに示すように、時刻ｔ３から上下の温調プレート３４ａ、３４ｂを「冷却１」の温度パターンで冷却を開始する（Ｓ１６）。このとき、スライド２１の位置（図５Ａ）、プレス加圧力（図５Ｂ）、及び真空チャンバ内の気圧（図５Ｄ）は、そのまま維持される。
【００４５】
第１のプレス動作では、「冷却１」の温調プレート３４ａ、３４ｂの設定温度Cu1,Cl1は、いずれも加工対象物の軟化温度Tgより低く、かつ、上温調プレート３４ａの設定温度Cu1と下温調プレート３４ｂの設定温度Cl1が異なるように（例えばCu1>Cl1）設定される。従って、加工対象物がアクリルの場合、Cu1とCl1は50〜90℃の間でよい。
【００４６】
上下の温調プレート３４ａ、３４ｂの温度が「冷却１」の設定温度まで冷却されると、コントローラ１７は、スライド２１を位置制御によって所定の移動距離ΔＨだけ上昇させて上下スタンパ３５ａ，３５ｂ間の距離を広げ、Ｓ４の位置へ移動させる（Ｓ１７）。ここで、スライド２１の移動距離ΔＨは、真空チャンバーが開かない位置で、かつ、加工対象物２の表面とスタンパ３５間にエアブローのエアが入る隙間を形成可能な距離であればよい。
【００４７】
このとき、上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの温度が異なる状態でスライド２１が上昇すると、加工対象物２の上面と下面の間に生じた温度勾配によって加工対象物２が反るように変形する。この反りにより、上下のスタンパ３５ａ，３５ｂと加工対象物２の間にわずかな隙間ができる。ここで、加工対象物２の反りは、なるべく小さい方が好ましい。従って、移動距離ΔＨ及び設定温度Cu1,Cl1を最適化することにより、最小の反りで加工対象物２を離型できるようにすることができる。
【００４８】
時刻ｔ４で、真空チャンバを大気開放する（Ｓ１８）と同時に、エアブローノズル４１から加工対象物２の上下面とスタンパ３５ａ，３５ｂ間に向けてエアを吹付ける（Ｓ１９）ことにより、加工対象物２とスタンパ３５ａ，３５ｂ間にエアが入って、加工対象物２がスタンパから離型する。エアブローは、予め定められた時間（ここでは、時刻ｔ４〜ｔ５の間）だけ行う。
【００４９】
その後、温度制御装置６０は、上下温調プレート３４ａ，３４ｂを「冷却２」の温度セットパターンで冷却する（Ｓ２０）。
【００５０】
「冷却２」の温調プレートの設定温度Cu2、Cl2は同じ温度であり、かつ、「冷却１」の上下の温調プレートの設定温度Cu1,Cl1のいずれよりも低い。設定温度Cu2及びCl2を等温とすることで、加工対象物２の反りを直す。従って、加工対象物２がアクリルの場合、設定温度Cu2、Cl2は40〜70℃の間で設定される。
【００５１】
上下の温調プレート３４ａ，３４ｂの温度が「冷却２」の設定温度Cu2,Cl2になると（時刻：ｔ５）、スライド２１が位置制御によって上限位置Ｓ１へ上昇し（Ｓ２１）、成形された加工対象物２の取り出しが可能となる。
【００５２】
次に、第２のプレス動作について説明する。第１のプレス動作と相違する点を中心に説明する。
【００５３】
図８及び図９は、加工対象物２をプレスする第２のプレス動作における、１周期の各種状態の時間変化を示すグラフ及びフローチャートである。第２のプレス動作は、時刻ｔ３までは第１のプレス動作と同一である。従って、フローチャートでは、ステップＳ３１〜Ｓ３５までが、第１のプレス動作におけるステップＳ１１〜Ｓ１５と同一である。
【００５４】
第２のプレス動作では、時刻ｔ３以降、温度制御装置６０は、設定温度がCu1=Cl1に設定された「冷却１」の温度パターンに従って、温調プレート３４ａ，３４ｂを冷却する（Ｓ３６）。ここで、設定温度Cu2,Cl2は、いずれも加工対象物２の軟化温度Tg以下である。そして、温調プレート３４ａ，３４ｂが設定温度まで冷却された後、つまり時刻ｔ４になると、温度制御装置６０は、「加熱２」の温度セットに従って温調プレート３４ａ，３４ｂを再加熱する（Ｓ３７）。
【００５５】
このときの設定温度Hu2,Hl2は、いずれも加工対象物２の軟化温度Tg以下であり、かつ、上温調プレート３４ａの設定温度Hu2と下温調プレート３４ｂの設定温度Hl2が異なるように（例えばHu2>Hl2）設定される。
【００５６】
「加熱２」で加熱を行って、加工対象物２に温度勾配が生じたところで、コントローラ１７による位置制御により、スライド２１をΔＨ上昇させ、Ｓ４の位置へ移動する（Ｓ３８）。そして、スライド２１がＳ４へ移動した後、時刻ｔ５で、真空チャンバを大気開放する（Ｓ３９）と同時に、エアブローノズル４１から加工対象物２の上下面とスタンパ３５間に向けてエアを吹付ける（Ｓ４０）ことにより、第１のプレス動作の場合と同様に、若干反った加工対象物２とスタンパ３５ａ，３５ｂの間にエアが入って、加工対象物２がスタンパ３５ａ，３５ｂから離型する。
【００５７】
すなわち、第２のプレス動作では、上下のスタンパ３５ａ，３５ｂを加工対象物２の軟化温度以下の同じ温度に一旦冷却した後、軟化温度以下ではあるが、上下のスタンパ３５ａ，３５ｂの温度が異なるように再加熱して、加工対象物２に温度勾配を生じさせて、反らせるようにしている。
【００５８】
これ以降、第１のプレス動作の場合と同様に、上下温調プレート３４ａ，３４ｂが同じ温度になるように「冷却２」の温度パターンに従って冷却し（Ｓ４１）、スライド２１を上限位置Ｓ１へ上昇させる（Ｓ４２）。
【００５９】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【００６０】
例えば、上述の実施形態では、真空でプレス成形を行う場合について説明しているが、本発明は、真空でない状態でプレス成形を行う場合にも適用できる。一方、上述の実施形態のように真空でプレス成形を行うと、特にスタンパと加工対象物とが接する面が真空になりやすく、離型が難しいので、本発明は特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係るプレス成形装置１の概略構成を示す図である。
【図２】プレス部３０の詳細な構成を示す断面図である。
【図３】プレス部３０と温度制御装置６０の詳細な構成を示す図である。
【図４】加熱及び冷却の目標温度のセットを示す。
【図５】第１のプレス動作における、１周期の各種状態の時間変化を示す。
【図６】プレス部３０の１周期の動作の様子を模式的に示す図である。
【図７】第１のプレス動作におけるプレス加工の１周期の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第２のプレス動作における、１周期の各種状態の時間変化を示す。
【図９】第２のプレス動作におけるプレス加工の１周期の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１      プレス成形装置
１１    サーボモータ
１２    プーリ
１３    タイミングベルト
１４    ボールスクリュー
１５    エンコーダ
１６    サーボアンプ
１７    コントローラ
２１    スライド
２２    ボルスター
２３    スライド位置検出手段
２４    加圧力検出手段
３０    プレス部
３１    上ケース
３２    下ケース
３３    断熱板
３４ａ，３４ｂ                  温調プレート
３５ａ，３５ｂ          スタンパ
３６    大気開放口
３７    真空吸引口
３８ａ，３８ｂ          温度センサ
３９    真空パッキン
４０    真空ポンプ
４１    エアブローノズル
６０    温度制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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