(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス装置において、
サーボモータまたはインバータ制御モータにより回転数を制御可能かつ吐出量を変更可能なポンプが設けられ、
設定油圧とポンプの設定回転数の設定を行い、前記ポンプを前記設定回転数で作動させ、油圧センサが所定の検出値に到達したら前記ポンプの回転数を低下または停止させるよう圧力制御優先のクローズドループ制御して設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む加圧工程により成形材を加圧することを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記ポンプと前記加圧用シリンダの間には、圧力制御バルブまたは流量制御バルブが配設されておらず、
前記ポンプのサーボモータまたはインバータ制御モータの回転数の制御と、吐出量の制御により加圧用シリンダの作動油を制御することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス方法において、
サーボモータまたはインバータ制御モータにより回転数を制御可能かつ吐出量を変更可能なポンプが設けられ、
設定油圧とポンプの設定回転数の設定を行い、前記ポンプを前記設定回転数で作動させ、油圧センサが所定の検出値に到達したら前記ポンプの回転数を低下または停止させるよう圧力制御優先のクローズドループ制御して設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む加圧工程により成形材を加圧することを特徴とするプレス方法。
【請求項４】
前記成形材は、脆性材料または軟化点以上の温度の樹脂材料を含む成形材であることを特徴とする請求項３に記載のプレス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス装置およびプレス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板等の積層に使用されるホットプレス装置は、特許文献１ないし特許文献３に記載されたもの等が知られている。回路基板等の積層に使用されるホットプレスは加圧工程の時間が長く、一般的には短いものでは３分〜３０分、標準的には３０分〜２時間、長いものでは２時間〜５時間に及ぶものがある。そのために熱板を多段構成にして一度に多くの成形材を加圧できるようにしたものが多い。また回路基板等の積層に使用されるホットプレス装置は加圧工程の時間が長いため、加圧時間中の加圧に関する電力消費量を少なくして省エネルギー化を図ることを目的としたものもある。特許文献１では、油圧機構の油圧源として、大容量ポンプと小容量ポンプを有し、大容量ポンプと小容量ポンプにより可動盤の上昇を行い、熱板閉鎖後に大容量ポンプの作動を停止し、小容量ポンプのみにより加圧を行う。しかし特許文献１については、油圧配管やバルブの配置が複雑になる上に、加圧時間中は小容量ポンプの回転を継続しているので省エネルギー化の点で満足のいく結果が得られなかった。またポンプが常に回転していることにより、油温の上昇の問題や騒音の発生の問題もあった。更にまた特許文献１では、電磁リリーフバルブを使用して圧力制御を行っているが、特に低圧領域では精度よく制御を行うことができないものであった。そのため特許文献１のものは、太陽電池用の積層プレスにおけるガラスなどの脆性材料を含む成形材、ビルドアップ基板の２次プレス装置など軟化点以上の温度の樹脂材料を含む成形材、および急速に強圧を加えるとボイドが発生しやすい成形材等、低圧加圧を必要とする成形材をプレス成形する場合には、良好な低圧領域の加圧制御ができなかった。
【０００３】
前記の問題に対応するものとして特許文献２には、低圧領域の圧締力を良好に制御するためのホットプレス装置が開示されている。特許文献２は、圧締用のシリンダに減圧シリンダを接続して使用することにより、ポンプ圧力よりも低い油圧で圧締力を制御可能となっている。しかし特許文献２についても、特許文献１と同様に、油圧配管やバルブの配置が複雑になる上に、加圧時間の間、小容量ポンプは回転を継続しているので省エネルギー化の点で満足のいく結果が得られないものであった。
【０００４】
一方特許文献３には、電動サーボモータの回転により直接加圧を行うホットプレス装置が開示されている。特許文献３は電動サーボモータを使用するので低圧領域における加圧制御は良好に出来るものと推測される。しかし特許文献３については、加圧時間が長い場合、サーボモータを比較的高トルク状態で継続的に駆動させる必要があるので、サーボモータの負荷が問題となり、前記負荷に対応するサーボモータを選定すると非常に大型のサーボモータが必要となり、コストが上昇するという問題があった。またサーボモータを加圧工程の間、常時駆動させる必要があることから、必ずしも省エネルギー化が図れない場合もあった。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２００３００号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開２００３−１６６５０１号公報（請求項１、図１）
【特許文献３】特開昭６２−１４６６０８号公報（請求項１、第１図、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように長時間の加圧を行うホットプレス装置には、電動サーボモータの駆動力により直接加圧を行う従来の電動プレス装置は適しておらず、従来の油圧プレス装置についてもそれぞれ省エネルギー化の点について問題があった。また特には低圧領域での制御を良好に行おうとすると、更に別途にシリンダやバルブを取り付ける必要があり、構造が複雑化していた。そこで本発明では、ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス装置において、油圧回路を複雑化することなく加圧時の省エネルギー化図るとともに、低圧領域の加圧制御も良好に行うことのできるプレス装置またはプレス方法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】
本発明の請求項１に記載のプレス装置は、ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス装置において、サーボモータまたはインバータ制御モータにより回転数を制御可能かつ吐出量を変更可能なポンプが設けられ、設定油圧とポンプの設定回転数の設定を行い、前記ポンプを前記設定回転数で作動させ、油圧センサが所定の検出値に到達したら前記ポンプの回転数を低下または停止させるよう圧力制御優先のクローズドループ制御して設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む加圧工程により成形材を加圧することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に記載のプレス装置は、請求項１において、前記ポンプと前記加圧用シリンダの間には、圧力制御バルブまたは流量制御バルブが配設されておらず、前記ポンプのサーボモータまたはインバータ制御モータの回転数の制御と、吐出量の制御により加圧用シリンダの作動油を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に記載のプレス方法は、ポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス方法において、サーボモータまたはインバータ制御モータにより回転数を制御可能かつ吐出量を変更可能なポンプが設けられ、設定油圧とポンプの設定回転数の設定を行い、前記ポンプを前記設定回転数で作動させ、油圧センサが所定の検出値に到達したら前記ポンプの回転数を低下または停止させるよう圧力制御優先のクローズドループ制御して設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む加圧工程により成形材を加圧することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に記載のプレス方法は、請求項３において、前記成形材は、脆性材料または軟化点以上の温度の樹脂材料を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポンプから加圧用シリンダに作動油を供給して３分間以上の加圧工程により成形材を加圧するプレス装置およびプレス方法は、サーボモータまたはインバータ制御モータにより回転数を制御可能かつ吐出量を変更可能なポンプが設けられ、設定油圧とポンプの設定回転数の設定を行い、前記ポンプを前記設定回転数で作動させ、油圧センサが所定の検出値に到達したら前記ポンプの回転数を低下または停止させるよう圧力制御優先のクローズドループ制御して設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む加圧工程により成形材を加圧するので、油圧回路を複雑化することなく、省エネルギー化を図るとともに低圧領域の加圧を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のプレス装置の概略説明図である。
【図２】本実施形態のプレス方法の１サイクル分の加圧制御を示す図である。
【図３】本実施形態のプレス方法の主に低圧領域の加圧工程におけるポンプの制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示されるプレス装置１１は、脆性材料であるガラス板を含む成形材を積層する太陽電池を成形用の多段のプレス装置１１である。図１においてプレス装置１１の構造は、一部を省略して記載されているが、下方の基盤１２とその上方の上盤１３の間は図示しない複数のタイバー等で連結されている。そして基盤１２の下側には加圧用シリンダ１４が固定され、加圧用シリンダ１４のピストンを兼ねたラム１５が可動盤１７の下面に固定されている。加圧用シリンダ１４は、加圧用油室１４ａのみを有する単動シリンダである。従って可動盤１７は、加圧用シリンダ１４の加圧用油室１４ａにポンプ２１から作動油を供給することにより、上昇・加圧されるようになっている。
【００１４】
上面に熱板１８ａが固定された可動盤１７と下面に熱板１８ｂが固定された上盤１３の間には、下降時に図示しない段板に載置されるように複数の中間の熱板１８ｃが配置されている。なお本発明では熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃの枚数は限定されない。熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、平行かつ平坦なプレス面１８ｄを上面および下面に有する所定厚みの板体である。そして熱板内の図示しない流路に、蒸気と冷却水、または熱媒油と冷媒油といった熱媒を流通させたり、または熱板内に設けた電気ヒータと流路に流される冷却媒体の流通の組合せにより、自在に昇温と降温が可能となっている。プレス装置１１には、可動盤１７の下降完了位置と上昇完了位置を検出する検出手段であるリミットスイッチ１９ａ，１９ｂが配置されている。またプレス装置１１は、真空ポンプを備えた真空室１６内に配置されている。
【００１５】
次にプレス装置１１の加圧用シリンダ１４の油圧機構について説明する。図１に示されるように本実施形態の油圧機構の作動油の供給源は、サーボモータ２０により回転数を制御可能、かつ斜板の傾転角を変更することにより吐出量を変更可能なアキシャルピストンポンプ２１（以下単にポンプ２１と略す）であり、全体でポンプユニット２２を構成している。ポンプ２１は、図示しないサクションフィルタを介してタンク２３に接続されている。ポンプ２１の吐出量（ピストンストローク）を規定する斜板の角度は、傾転角制御用シリンダ２４により変更され、傾転角制御用シリンダ２４は、電磁切換バルブ２５により前後進変更可能となっている。また斜板の角度は、パイロット圧による比例切換バルブ２６により圧力に応じて自動的に調整可能となっている。そして前記電磁切換バルブ２５は、ポンプユニット２２の制御装置２７から切換制御がなされる。またポンプユニット２２には、第１の圧力センサ２８が設けられ、検出された作動油の圧力値は、第１の圧力センサ２８に接続された前記ポンプユニット２２の制御装置２７へ送られるようになっている。更にポンプユニット２２の制御装置２７は、サーボモータ２０に接続され、制御装置２７からサーボモータ２０への駆動信号が送られる。またサーボモータ２０の回転を検出するロータリエンコーダ２９は前記制御装置２７に接続され、サーボモータ２０の回転数がフィードバックされる。そしてまたポンプユニット２２の制御装置２７は、プレス装置１１全体を司る制御装置３０に接続され、制御装置３０から指令信号を受け取る。そして制御装置２７によって、ポンプユニット２２の流量指令値（傾転角の制御とサーボモータ２０の回転数制御）と圧力指令値（傾転角の制御と前記の第１の圧力センサ２８等の検出値に基づくサーボモータ２０の回転数制御）に基づく制御が可能となっている。
【００１６】
またポンプ２１から加圧用シリンダ１４の加圧用油室１４ａへ接続される主管路３１には、電磁切換バルブ３２が設けられている。そして主管路３１（または加圧用シリンダ１４に直接か主管路３１から分岐した部分）には第２の圧力センサ３３が設けられ、加圧用シリンダ１４の作動油の圧力は、第２の圧力センサ３３により検出され、第２の圧力センサ３３に接続された制御装置３０に送られるようになっている。また主管路３１から分岐してタンク２３へ向けて可動盤１７等を下降させる際にタンク２３へ作動油が戻すための管路３４が設けられている。管路３４には、流量調整バルブ付きパイロットチェックバルブ３５が設けられている。また主管路３１から分岐したパイロット管路３６が前記流量調整バルブ付きパイロットチェックバルブ３５に接続され、そのパイロット管路３６の途中に電磁切換バルブ３７が設けられている。本実施形態では、ポンプ２１と加圧用シリンダ１４の間の主管路３１、または主管路３１に連通される回路には圧力制御バルブまたは流量制御バルブが配設されていない。そしてポンプユニット２２を除く油圧機構は、主に上記の３つのバルブ３２，３５，３７により作動され、高価なサーボバルブやそれに類する流量制御バルブ等が設けられていないので、油圧機構の構造を簡略化することができる。
【００１７】
なお本発明の油圧機構の流量調整バルブ付きパイロットチェックバルブ３５については、管路３４を単に開閉する機能を有するだけのバルブでもよく、他のバルブについても同じ機能を有する他のバルブを使用してもよい。また本実施形態では圧力が上昇した際には、圧力調整用の比例切換バルブ２６により斜板の角度を調整することにより、ポンプ２１からの作動油の吐出量が０になるので、リリーフバルブは設置されていない。しかし別途にリリーフバルブを取付けるようにしてもよい。また回転数を制御するポンプユニット２２の場合、常時ポンプ２１が作動して不要な油をタンク２３へアンロードしていないので、油温の上昇が無視できる程度であり、オイルクーラーも設置されていない。
【００１８】
次に本実施形態のプレス装置１１を用いたプレス方法、とりわけ太陽電池の積層成形方法について説明する。本実施形態により成形される太陽電池はシリコン系の薄膜型のであり、Ｐｉｎ型のタンデム型のものである。しかし本発明のプレス装置１１は、別のタイプの太陽電池の積層工程にも応用することができる。太陽電池用の成形材Ｐは、ガラス基板に太陽電池セルが張付けられたセル付ガラス、封止材であるＰＶＢ樹脂またはＥＶＡ樹脂、保護フィルムであるＰＥＴ樹脂を、重ねたものである。これらの成形材Ｐは、熱板１８ａ，１８ｃの１枚のプレス面１８ｄに前記組合せ１セット分が載置されたもの以外に、一例としては３セットないし１０セットが重ねて載置されたものも想定される。また載置の際には、上下のプレス面１８ｄに接する面または各セットの間に緩衝材を配置してもよく、その場合は、熱板閉鎖時に衝撃を緩和することができる。しかし緩衝材を用いずにそのまま載置してもよい。これらの太陽電池用の成形材Ｐのプレス成形は、少なくともポンプ２１の制御を行い、設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含む３分間以上の加圧工程により行われる。
【００１９】
各熱板１８ａ，１８ｃのプレス面１８ｄ上に成形材Ｐをそれぞれ略同時に載置すると真空室１６を閉鎖し、真空ポンプを作動させて真空室１６内を真空化（減圧）する。また略同時に熱板内の通路に熱媒油または蒸気等の熱媒を流通させ（熱板に電気ヒータが組み込まれているタイプでは電気ヒータに通電）、熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび成形材Ｐを昇温する。図２に示されるように、当初の熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃの温度は３０℃〜８０℃であるが、加熱することにより一例として１５０℃、望ましくは１２０℃〜２００℃程度、更に望ましくは１３０℃〜１７０℃に昇温させる。熱板１８ａ，１８ｃの温度が上昇されるにつれて、載置された成形材Ｐは、載置面のほうが先に加熱されて熱膨張に差が出るので、ごく僅かに反りが発生する。また複数枚が重ねてセットされたものでは、熱板１８，１８ｃに近い側と遠い側で熱膨張に差が出る。これらの成形材Ｐの上下の熱膨張の差は、真空室１６内の雰囲気温度の上昇と、成形材Ｐ全体への伝熱により、載置から加圧が開始されるまでの時間（５〜３０分）のうちに再び小さくなる。
【００２０】
成形材Ｐを載置して真空室１６を真空化している際、加圧用シリンダ１４のラム１５の位置は最下降位置にあり、ポンプ２１の回転は停止しており、各バルブは図１の状態にある。即ち電磁切換バルブ３２によりポンプ２１と加圧用シリンダ１４の加圧用油室１４ａの間の主管路３１は接続されており、加圧用シリンダ１４とタンク２３の間の管路３４は遮断されている。そして図３に示されるように、制御装置３０からポンプユニット２２の制御装置２７を介して信号を送りサーボモータ２０を駆動させてポンプ２１を作動させ、主管路３１を通じて加圧用シリンダ１４の加圧用油室１４ａへ作動油を送り、ラム１５および可動盤１７等を上昇させる上昇制御工程Ａを開始する。そして可動盤１７の上昇とともに中間の熱板１８ｃについても下方から順に１段づつ当接し上昇される。
【００２１】
図３に示されるように本実施形態では、上昇制御工程Ａの際のポンプ２１の斜板の傾転角は、大傾転角に制御されている。またポンプ２１の制御は、回転数が一例として２０００ｒｅｖ／ｍｉｎとなるように制御される。しかし可動盤１７等を高速で上昇させる際、前記のようにポンプ２１の回転数はクローズドループ制御されているが、可動盤１７等の直接的な位置および速度は検出されておらず、オープン制御により可動盤１７等を上昇させる。この際に第１の圧力センサ２８によって検出される作動油の設定油圧ｐ１（圧力指令値）は２．０ＭＰａ（２ＭＰａ）に設定されているが、可動盤１７等の上昇とともに加圧用油室１４ａの容積が拡大していき、電磁切換バルブ３２による圧力損失も大きいので、加圧用シリンダ１４側の圧力は、０．２ＭＰａ〜０．３ＭＰａ程度にしかならない。従って実質的には前記の回転数（流量指令値）を優先した制御となる。ただしもし第１の油圧センサ２８の検出値が２．０ＭＰａに到達した場合、圧力制御に切換わり、ポンプ２１の回転数を低下させるか、或いは圧力制御用の比例切換バルブ２６が働き、ポンプ２１の傾転角を変更し（カットオフ制御を行い）、吐出量を減少または停止させる。
【００２２】
図３に示されるように、可動盤１７等が上昇して熱板１８ａ，１８ｃの成形材Ｐが上方の熱板１８ｂ，１８ｃの下面のプレス面と当接し熱板閉鎖（熱板１８ｂ，１８ｃの下面と成形材Ｐの当接）されたことが上昇確認位置に配置されたリミットスイッチ１９ｂによって検出されると、加圧用シリンダ１４側の油圧とポンプユニット２２側の油圧の圧力差が急速に縮小されることになる。本実施形態では、前記熱板閉鎖からはポンプユニット２２側の作動油の設定油圧ｐ１を０．５ＭＰａに下降させ、第１の低圧加圧工程Ｂ（低圧領域の加圧工程）を行う。この際にポンプ２１の回転数は、電圧制御により２０００ｒｅｖから４０ｒｅｖ／ｍｉｎに回転数を低下させるが、サーボモータ２０を用いることにより急速に指令した回転数に落とすことができる。そして第２の圧力センサ３３によって検出される作動油の圧力が０．５ＭＰａに到達するまでは、ポンプ２１の回転数は４０ｒｅｖで回転される。従って第１の低圧制御工程Ｂは、圧力指令値が優先されているものの、加圧用シリンダ１４側の圧力は必ずしも一定ではなく、当初はサーボモータ２０の回転数（流量指令値）が一定となっている。
【００２３】
第１の低圧制御工程Ｂの開始時に、ポンプユニット２２の制御装置２７から電磁切換バルブ２５にはポンプ２１の傾転角を大傾転角から小傾転角に切り換える指令を出す。しかしポンプ２１の傾転角についてはこの段階ではまだ大傾転角のままである。ポンプ２１の斜板にはポンプユニット２２の傾転角制御用シリンダ２４に対向する方向に向けて斜板角度を安定させるためのバネが入っており、低圧（一例として２．０ＭＰａ以下）では斜板の角度が変更されないようになっているからである。第１の低圧制御工程Ｂは、熱板閉鎖から５〜３０秒程度行われ、設定油圧ｐ１（圧力指令値）に到達する。そしてこの熱板閉鎖後、または型に近接後にポンプ２１のサーボモータ２０の回転数と設定油圧ｐ１を設定することにより第１の低圧制御工程Ｂの圧力と時間を自由にコントロールすることができる。第１の低圧制御工程Ｂの設定油圧ｐ１（主にポンプユニット２２側ｎ作動油の設定油圧ｐ１）はポンプユニット２２の制御の下限である０．３ＭＰａから２．０ＭＰａ、より好ましくは０．３ＭＰａから１．５ＭＰａ、太陽電池等のプレス成形で更に好ましくは０．３ＭＰａ〜０．８ＭＰａの間で選択される。またポンプ２１の回転数は指令可能な下限の回転数〜１０００ｒｅｖ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは下限の回転数〜２００ｒｅｖ／ｍｉｎ以下とすることが望ましい。
【００２４】
一方従来の圧力制御バルブ等を用いた油圧にプレス装置は、図３において破線で示されるように熱板閉鎖のタイミングで大容量ポンプを停止しても制御遅れ等の問題からピーク圧が出てしまい良好な低圧制御が行えないという問題があった。しかし本実施形態は、サーボモータ２０を使用したポンプ２１を使用して熱板閉鎖後に低圧制御工程を行うことにより、上記のようにポンプ２１の回転数を敏感に変更可能となり、それに伴って加圧用シリンダ１４の作動油の圧力が制御可能となったので、図２において実線で示される従来のポンプを使用した例ように、ピーク圧が検出されることがなくなった。
【００２５】
また太陽電池用の成形材Ｐの場合は、当初からピーク圧等により強圧（油圧ベースで２．０ＭＰａ以上）が加えられるとボイドが発生しやすいという問題がある。更には熱膨張の差からセル付ガラスに反りが残っているとそこへ一度に強圧が加えられるとセル付ガラスの一部の部分に加圧力が集中してしまい、割れやひび等の不良品の発生に繋がる畏れがある。しかし本発明では設定油圧２．０ＭＰａ以下の低圧で第１の低圧制御工程Ｂおよび次の第２の低圧制御工程Ｄを行うことにより、ボイドの発生やセル付ガラスの割れやひび等の発生がほとんど無くなった。
【００２６】
なお本実施形態において、なお加圧用シリンダ１４の設定油圧ｐ１と成形材Ｐに直接的に加えられる面圧ｐ２の関係は、次の式で表される。
「面圧ｐ２＝（設定油圧ｐ１×シリンダ加圧面積ａ１―可動盤等の重量ｗ）÷成形材Ｐの面積ａ２」
よって成形材Ｐに加えられる面圧ｐ２は、加圧用シリンダ１４の設定油圧ｐ１をかなり下回る。これは成形に用いられる熱板１８ｃの枚数（段数）、成形材Ｐの重量および面積ａ２、作動油の設定油圧ｐ１、およびシリンダの加圧面積ａ１の値によっても相違するが、面圧ｐ２は設定油圧ｐ１の２５〜６０％となる。
【００２７】
図３に示されるように、本実施形態では、第１の低圧制御工程Ｂは、第２の圧力センサ３３による検出圧力が所定の時間（一例として１５秒）を経過すると終了し、次に第２の低圧制御工程Ｄへ向けての昇圧制御工程Ｃを行う。なお第１の低圧制御工程Ｂは、第１の圧力センサ３３の値が所定の検出値に到達した時点で切換えるようにしてもよい。昇圧制御工程Ｃにおいては、ポンプユニット２２の制御装置２７からサーボモータ２０に指令を送り、ポンプ２１の回転数（流量指令値）を８００ｒｅｖ／ｍｉｎに増加させる。また設定油圧ｐ１の上昇度に応じて、第２の圧力センサ３３により実測される圧力が上昇するように圧力指令値を上昇させる制御を行う。即ちポンプ２１の回転数は前記の８００ｒｅｖ／ｍｉｎにするが、第２の圧力センサ３３が設定油圧ｐ１となるとポンプ２１の回転数を低下させるように圧力制御優先のクローズドループ制御を行う。なお第１の低圧制御工程Ｂの後については、作動油の流動量が減少し、電磁切換バルブ３２を境としてポンプ２１側の第１の圧力センサ２８と加圧用シリンダ１４側の第２の圧力センサ３３の差圧は非常に小さくなる。
【００２８】
第２の低圧制御工程Ｄは、加圧用シリンダ１４の第２の圧力センサ３３によって検出される設定油圧ｐ１（圧力指令値）が１．１ＭＰａ（面圧０．５ＭＰａ）となるようにクローズドループ制御を行うものであり、ポンプ２１の回転数（流量指令値）は最大８００ｒｅｖ／ｍｉｎのままである。そして本実施形態で第２の低圧制御工程Ｄの時間は５分であるが、好ましくは３分〜２０分行われる。なお第１の低圧制御工程Ｂと第２の低圧制御工程Ｄに分けずに一度だけ低圧制御工程を行うものでもよい。即ち、第１の圧力制御工程Ｂを設定油圧ｐ１になっても終了せずに、タイマにより所定の時間が経過したら終了するように保持してもよい。なお第２の低圧制御工程Ｄを含めた低圧制御工程の設定油圧ｐ１は、２．０ＭＰａ以下で行うことが好ましく、更には１．５ＭＰａ以下で行うことがより好ましい。なお本実施形態のポンプユニット２２の場合、設定油圧０．３ＭＰａ以上での制御が可能であるので、下限は０．３ＭＰａとなる。また第１の低圧制御工程Ｂまたは第２の低圧制御工程Ｄを含む低圧制御工程Ｂ，Ｄにおける成形材Ｐに加えられる面圧ｐ２については、０．１ＭＰａ〜１．０ＭＰａとすることが望ましく、０．１ＭＰａ〜０．７ＭＰａとすることがより望ましい。
【００２９】
第２の低圧制御工程Ｄがタイムアップして終了すると、次の加圧保持制御工程Ｆへ向けて昇圧制御Ｅを行う。この際ポンプ２１の最大回転数を８００ｒｅｖ／ｍｉｎのままである。前記のように熱板閉鎖の直後から継続してポンプ２１の斜板の角度を大傾転角に変更する指令が出されているが、傾転角制御用シリンダ２４へ送られる作動油の圧力が２．０ＭＰａを超えると初めてポンプ２１の傾転角は大傾転角から小傾転角に切換わる。ポンプ２１の傾転角が小傾転角に切換わるとポンプ２１の１回転あたりの吐出量が大傾転角時の１／４程度に制御され、ポンプ２１のサーボモータ２０に大きな負荷をかけることなく加圧用シリンダ１４の加圧用油室１４ａを昇圧することができる。なおポンプ２１と加圧用シリンダ１４の間の主管路３１に常時一定以上の差圧が発生する機構を設けるなどすれば、例えば第１の低圧制御工程Ｂの開始時から加圧用シリンダ１４側を所望の低圧としながら、ポンプ２１の傾転角を小傾転角に切り換えて制御することも可能である。
【００３０】
そして昇圧制御工程Ｅに移行してから、１分程度で第２の圧力センサ３３の検出圧力が予め設定され圧力を検出（本実施形態では一例として３．１ＭＰａ）まで昇圧されるか、または前記時間が経過すると、次に加圧保持制御工程Ｆに移行する。加圧保持制御工程Ｆでは、第２の圧力センサ３３の圧力が設定された３．１ＭＰａ（面圧換算では１．５ＭＰａ）を維持するように、前の工程から継続して圧力優先のクローズドループ制御によりポンプ２１のサーボモータ２０の回転を制御する。具体的にはサーボモータ２０は、圧力センサ３３の値が３．１ＭＰａとなると一旦回転を中止し、加圧用シリンダ１４またはバルブ３２，３５等から作動油がリークして圧力が低下した分だけポンプ２１のサーボモータ２０を回転させるように制御する。この際一定のヒステリシス値を設けるようにしてもよい。即ち、第２の圧力センサ３３の値が一例として設定油圧ｐ１よりも下の３．０ＭＰａとなった時点でポンプ２１の回転を再開するようにしてもよい。
【００３１】
加圧保持制御工程Ｆについてはポンプ２１の傾転角は、そのまま小傾転角に維持されており、実際にポンプ２１が回転されている時間は僅かである。よって従来のように加圧保持制御工程Ｆにも少なくとも小容量ポンプは回転を継続して作動油をタンクにアンロードしていたのと比較して大幅に省エネルギー化を図ることができる。試算によれば、電力消費量は、１／６〜１／９程度に削減することができる。なお加圧保持制御工程Ｆの成形材Ｐを加圧するために面圧ｐ２は、一例として１．５ＭＰａ、望ましくは１．０〜３．０ＭＰａの面圧ｐ２で成形材Ｐを加圧することが望ましい。前記面圧で加圧することにより、太陽電池用の成形材Ｐのセル付きガラスと封止材の間や、封止材と保護フィルムの間などにボイドが発生することを防止することができる。また本実施形態では加圧保持制御工程Ｆは、熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃの温度は前記のように１５０℃、望ましくは１２０℃〜２００℃程度、更に望ましくは１３０℃〜１７０℃として３０分行われる。また加圧保持制御工程Ｆの時間が、望ましい範囲としては５分〜５０分程度行われる。ただし本発明としては全体の加圧工程Ｈ（第１の低圧制御工程Ｂから降圧制御工程Ｇまでの間であって昇圧制御工程Ｃ，Ｅ等も含む）が少なくとも３分以上であって５時間までのものを想定している。
【００３２】
図２に示されるように、加圧保持制御工程Ｆの設定時間がタイムアップすると、次に降圧制御工程Ｇに移行する。降圧制御では制御装置２７からポンプ２１のサーボモータ２０へ逆回転指令を送り、予め設定された圧力下降度に応じて、第２の圧力センサ３３で実測される圧力が下降するように制御を行う。このようにサーボモータ２０を用いて降圧制御することにより正確な降圧制御工程Ｇが可能となる。本実施形態では、降圧制御では１０分〜３０分かけてほぼ圧力センサの値が常圧となるように減少させる。また降圧制御工程Ｇと同時に熱板内の通路に冷媒を流通させ、熱板１８ａ，１８ｂ，１８ｃの温度を１５０℃から５０℃へ低下させる。
【００３３】
なお降圧制御工程Ｇについては、管路３４を介して流量調整バルブ付きパイロットチェックバルブ３５の流量を最小にし、電磁切換バルブ３６を開閉制御して、所望の圧力にまで低下させるようにしてもよく、別のバルブを設けて制御するようにしてもよい。
【００３４】
そして加圧用シリンダ１４の検出圧力（第２の圧力センサ３３）が所定の値まで下降し、かつ制御装置３０のタイマが所定の時間（一例として６０分）を経過したら、次に可動盤１７および熱板１８ａ，１８ｃを下降させる下降制御工程（図示せず）を行う。可動盤１７等の下降制御工程は、図１の状態から電磁切換弁を励磁して管路３１を閉鎖するとともに電磁切換バルブ３６を消磁して流量調整バルブ付きパイロットチェックバルブ３５を開く。すると加圧用シリンダ１４のラム１５が可動盤１７等の自重で下降して加圧用油室１４ａの作動油がタンク２３へ戻される。そして可動盤１７が下限まで下降したことがリミットスイッチ１９ａにより検出されると電磁切換バルブ３７を励磁して管路３４を閉鎖する。なお真空室１６内に大気を導入する真空破壊については、本実施形態では加圧用シリンダ１４の圧力および熱板温度が完全に下降される直前に開始しているので、可動盤１７が下降されると真空室１６の扉を開放し、加圧が終了した成形材Ｐを取り出す。
【００３５】
本発明については、上記の制御に限定されず、各種の応用が考えられる。例えば、昇圧制御工程Ｃ，Ｅ、降圧制御工程Ｇともに図３に示されるパターンに限定されずに、１段階ないしは更に複数段階に昇圧や降圧を行うようにしてもよく、曲線状に昇圧や降圧を行うようにしてもよい。なおリミットスイッチ１９ｂの位置は、熱板閉鎖直前の位置に設け、閉鎖直前の可動盤１７の位置を検出してポンプ２１の回転数や設定油圧ｐ１を減少させるようにしてもよい。そうすれば更に低速で熱板閉鎖を行うことができるので、当接時に成形材Ｐに与える影響が小さくなる。またサーボモータ２０の回転数の合計値から可動盤１７の現在位置を求め、そこから低速上昇（傾転角を大傾転角から小傾転角への切換および／または回転数の変更）へ移行するようにしてもよい。また可動盤１７と上盤１３の間に位置センサを取付け、可動盤１７を速度制御により移動させるようにしてもよい。
【００３６】
また第１の圧力センサ２８および第２の圧力センサ３３による検出値は、上記の実施形態以外の形で制御に用いてもよい。例えば、全ての制御を第１の圧力センサ２８の検出値により制御することも可能であり、両者の検出圧力を組合わせるようにしてもよい。従って可動盤１７等の当接後の低圧制御工程Ｂ，Ｄを設定油圧２．０ＭＰａ以下または更には設定油圧１．５ＭＰａ以下とする場合に用いる圧力センサ２８，３３はどちらの圧力センサをあってもよい。
【００３７】
使用されるポンプ２１は、アキシャル型ピストンポンプ２１の例について説明したが、１回転あたりの吐出量を制御して変更可能なポンプ２１であれば、一例としてベーンポンプなどでもよい。またポンプ２１に使用されるモータは、サーボモータ２０が好適に用いられるが、回転数の制御および１成形サイクル中に停止および駆動を繰り返すことが可能なモータであれば、一例としてインバータ制御モータなどでもよい。更にポンプ２１は、双方向吐出型、一方向吐出型のどちらのポンプ２１であってもよい。また本実施形態では１基のプレス装置１１の加圧用シリンダ１４に作動油を供給するポンプ２１は１台で行っているが、ポンプ２１は１台に限定されない。例えば９００ｍｍ×１８００ｍｍといった大型の太陽電池のプレス装置１１の場合、加圧用シリンダ１４も２個〜６個となり、ポンプ２１も複数となることも想定される。その際、加圧用シリンダ１４毎に対応してポンプユニット２２を設けてもよく、サーボバルブ等や流量制御バルブ等によりポンプユニット２２の作動油を各シリンダ１４へ分配するものでもよい。また加圧用シリンダ１４は単動シリンダの他、復動シリンダであってもよい。また比較的廉価で吐出量の大きいサーボモータを用いない歯車ポンプやピストンポンプと、サーボモータ等により吐出量を変更可能なポンプの両方を配置し、可動盤１７等の上昇時には前記のサーボモータを用いない歯車ポンプ等を主に使用し、上昇完了直前または上昇完了を確認してから前記のサーボモータを用いないポンプを停止して、サーボモータ等を用いたポンプにより制御を行うようにしてもよい。
【００３８】
またプレス装置１１については、成形効率の点から多段の熱板間に成形材Ｐが載置されて加圧されるものが好ましいが、２枚の熱板１８のプレス面間で成形材Ｐが加圧されるものでもよい。またプレス装置１１は、上側の熱板１８が下降されて加圧されるものでもよい。更にプレス装置１１は、プレス面は平坦なものに限定されず、曲面や凹凸面等から形成され、曲面や凹凸面等を有する成形品を成形するものでもよい。またプレス装置１１は、水平方向に可動盤１７、型、熱板等が移動され加圧されるものでもよい。
【００３９】
また本発明により成形される成形材Ｐは、太陽電池が想定されるが、それ以外にも設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含み少なくとも３分間以上の加圧工程が必要な、脆性材料であるグリーンシート等により形成された層を含む回路基板等であってもよい。更には別の脆性材料である強圧により変形したり折れたりする金属部を含む回路基板または回路基板以外の成形材Ｐであってもよい。それらの成形材Ｐでは、熱による成形材Ｐの反りの問題、熱板１８の平坦度の問題、上盤１３と可動盤１７の平行度の問題等から強圧を加えると割れやひびなどの不良が発生したりするので、本発明が有効である。また本発明により成形される成形材は、ビルドアップ基板の２次プレス装置など軟化点以上の温度の樹脂材料を含む成形材であってもよい。これらの軟化点（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、またはそれらの混合物に関わらず、圧力を加えることにより変形可能となる温度点）以上の樹脂を加圧する場合、加圧当初に強圧を加えると所望の厚みよりも薄くなってしまったり、必要な部分の樹脂が周囲に流れてしまったりして不良品となる場合がある。そのため当接直後にピーク圧が立たないようにすることが重要となる。更には設定油圧２ＭＰａ以下の低圧領域の加圧工程を含み少なくとも３分間以上の加圧工程が必要な、成形材であれば他のものでもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１    プレス装置
１４    加圧用シリンダ
１７    可動盤
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ    熱板
２０    サーボモータ
２１    ポンプ
２２    ポンプユニット
２４    傾転角制御用シリンダ
２５，３２，３７    電磁切換バルブ
２７，３０    制御装置
２８    第１の圧力センサ
３３    第２の圧力センサ
Ｂ    第１の低圧制御工程
Ｄ    第２の低圧制御工程
Ｆ    加圧保持制御工程
Ｈ    加圧工程
【図１】
0005153013.tif 000002
【図２】
0005153013.tif 000003
【図３】
0005153013.tif 000004