(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性を有し脱気可能な真空室内に、加圧定盤により被加工物を加圧するプレス装置を設けた真空プレス装置において、
前記真空室を構成する少なくとも一つのフレームを、前記真空室の外側に向けて付勢し得る付勢手段と、
前記真空室内の真空度を検知する真空センサと、
前記真空センサにより検知された真空度に基づき、前記真空室の内外気圧差による前記少なくとも一つのフレームのひずみを防止するよう前記付勢手段を駆動制御する制御手段と、により構成される真空プレス装置補強機構。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記少なくとも一つのフレームの上下方向中央域の所定箇所を、前記真空室の外側に向けて付勢するよう駆動制御されること、を特徴とする請求項１に記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項３】
前記付勢手段は、引っ張り手段であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項４】
前記引っ張り手段は、前記真空室外側に設けられた取付フレームに取り付けられ、該取付フレームは、前記少なくとも一つのフレームの上下方向上端部に連結されること、を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項５】
前記取付フレームは、前記少なくとも一つのフレームの上下方向下端部に設けられた当接部位に当接すること、を特徴とする請求項４に記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項６】
前記少なくとも一つのフレームは、被加工物の加圧方向に直交し且つ対向する一対のフレームであること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項７】
前記対向する一対のフレームは、被加工物の加圧方向に直交する別の一対のフレームに、真空室の外側に向けて当接すること、を特徴とする請求項６に記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項８】
前記付勢手段は油圧シリンダであり、前記制御手段は前記油圧シリンダへの油圧を制御すること、を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の真空プレス装置補強機構。
【請求項９】
前記プレス装置は、複数の加圧定盤により複数の被加工物を同時に加圧成形する多段プレス装置であること、を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の真空プレス装置補強機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、真空室中で被加工物を加圧成形する真空プレス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、積層基板などの熱圧成形には、離接移動可能な上下の加圧定盤の間に複数段の熱盤を配置し、加圧定盤の駆動によって被加工物を熱盤間に挟んで加圧する所謂多段プレス装置が用いられる。近年、成形品中のボイドの発生を抑えるために、上述の多段プレス装置を真空室内に配置した、所謂真空プレス装置が開発されている。このような真空プレス装置では、被加工物を熱盤に載置した後、真空室を密閉して真空ポンプ等により脱気し、所定の真空度のもとで被加工物を熱圧成形するよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の真空プレス装置では、脱気により真空室内の気圧が低下するに伴い、真空室を構成するフレームに、内外気圧差によるひずみが発生することがあった。フレームにひずみが発生すると、フレームの継ぎ目のパッキン等がゆるんで真空室内の真空度が低下し、製品のボイド発生を招くという問題点があった。一方、フレームのひずみを押さえるためにフレームを強固な構造にすると、フレームや装置全体が大型のものになり、製造コストの上昇や、据付スペースの増大を招くといった問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、装置を大型化することなく、真空室の内外気圧差によるフレームのひずみの発生を防止することのできる真空プレス装置補強機構を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明による真空プレス装置補強機構は、真空プレス装置の少なくとも一つのフレームを、真空プレス装置内部の真空度に応じた力で真空プレス装置の外側に向けて付勢することにより、フレームのひずみを防止すること、を特徴とする。また、本発明による真空プレス装置補強機構は、気密性を有し脱気可能な真空室内に、加圧定盤により被加工物を加圧するプレス装置を設けた真空プレス装置において、真空室を構成する少なくとも一つのフレームを真空室の外側に向けて付勢し得る付勢手段と、真空室内の真空度を検知する真空センサと、真空センサにより検知された真空度に基づき、真空室の内外気圧差による少なくとも一つのフレームのひずみを防止するよう付勢手段を駆動制御する制御手段と、により構成されている。
【０００６】
付勢手段は、少なくとも一つのフレームの長さ方向中央域の所定箇所を、真空室の外側に向けて付勢するよう構成される。また、付勢手段は引っ張り手段とすることができる。引っ張り手段は、真空室外側に設けられた取付フレームに取り付けられ、該取付フレームは、少なくとも一つのフレームの長さ方向上端部に連結されるよう構成しても良い。さらに、取付フレームは、少なくとも一つのフレームの長さ方向下端部に設けられた当接部位に当接するよう構成しても良い。また、付勢手段は、被加工物の加圧方向に直交し且つ対向する一対のフレームに設けても良い。さらに、当該一対のフレームは被加工物の加圧方向に直交する他の一対のフレームを真空室の外側に向けて当接するよう構成することも可能である。また、付勢手段を油圧シリンダとし、制御手段は油圧シリンダへの油圧を制御することができる。なお、プレス装置は、複数の加圧定盤により複数の被加工物を同時に加圧成形する所謂多段プレス装置としても良い。
【０００７】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。
図１は、本発明の真空プレス装置補強機構を用いた真空プレス装置の実施の形態を示す正面図である。図１に示すように、真空プレス装置は、真空室１に多段プレス装置を配置したものである。真空室１は、装置上部に位置する上部フレーム１１、装置下部に位置する下部フレーム１０、図中左右に位置する１対の側面フレーム１５、図中手前側に位置する正面フレーム１２（図１では一部を切り欠いて示す）、及び図中背面側に位置する背面フレーム１３（図１には示されていない）により規定される。また、真空室１には、脱気のための真空ポンプ９が連結されている。
【０００８】
図２は、図１の線Ａ−Ａに関する断面図である。図２に示すように、正面フレーム１２と背面フレーム１３の両側端縁には、両側面フレーム１５の端面が当接している。そして、両側面フレーム１５と正面フレーム１２、及び両側面フレーム１５と背面フレーム１３の当接面には、テフロンなどのパッキン１７が設けられている。また、正面フレーム１２には、被加工物の装填及び取り出し用の開口１２ａが形成されている。開口１２ａには扉１８が設けられている。
【０００９】
図１に示すように、上部フレーム１１には加圧定盤である固定定盤５が固定されている。また、下部フレーム１０にはプレスシリンダ３が設けられ、プレスシリンダ３のロッドには加圧定盤である可動定盤２が固定されている。この可動定盤２は、プレスシリンダ３の作動によって、昇降可能に構成されている。
【００１０】
固定定盤５と可動定盤２の間には、複数の熱盤８が設けられている。夫々の熱盤８は、図示しない加熱冷却装置により加熱冷却される。また、最下段の熱盤８は可動定盤２に固定されている。最下段以外の夫々の熱盤８の側端には、係合片８ａが水平に突出して設けられており、この係合片８ａは、上段の熱盤８になればなるほど大きく突出するように形成されている。また、側面フレーム１５に沿って、階段状に形成された保持部材６が設けられており、熱盤８の各係合部は保持部材６の各段に保持される。
【００１１】
次に、本実施形態における、真空プレス装置補強機構の構成について説明する。図１及び図２に示すように、側面フレーム１５には、側面フレーム１５の長さ方向に沿って延びる１対の補強部材１６が固定されている。また、図１に示すように、夫々の補強部材１６の上端には、フレーム連結部１６ｂが設けられており、下端には、フレーム当接部１６ｃが設けられている。補強部材１６の各フレーム連結部１６ｂには、シリンダ取付フレーム２０の取付アーム２２が連結され、各フレーム当接部１６ｃ（当接部位）には、シリンダ取付フレーム２０の当接アーム２３が当接している。このようにして、シリンダ取付フレーム２０は補強部材１６に取り付けられる。
【００１２】
両シリンダ取付フレーム２０には、夫々４つのシリンダ連結部２０ａが形成されており、夫々の連結部２０ａには補強シリンダ７の本体側の端部が固定されている。また、補強部材１６の、連結部２０ａに対応する位置には、シリンダ連結部１６ａが形成されており、シリンダ連結部１６ａには、補強シリンダ７のロッド側の端部が固定されている。また、シリンダ取付フレーム２０は、補強シリンダ７の出力に耐え得る部材で構成されている。このように構成されているため、各補強シリンダ７が引っ張り側に駆動すると、補強部材１６に固定された側面フレーム１５は、真空室の外側に向けて引っ張られる。
【００１３】
また、シリンダ連結部１６ａは、補強部材１６に対して長さ方向中央域に位置し、フレーム連結部１６ｂは、補強部材１６に対して長さ方向両端部に位置するため、各補強シリンダ７は、補強部材１６に固定された側面フレーム１５の長さ方向中央域を、長さ方向両端に対して引っ張る。即ち、側面フレーム１５は、脱気に伴う内外気圧差に対しては、長さ方向両端部を下部フレーム１０や上部フレーム１１によって支持されると共に、長さ方向中央域を補強シリンダ７によって補強されることになる。
【００１４】
各補強シリンダ７は、油圧ユニット３０により油圧を供給される。油圧ユニット３０の油圧回路を図３に示す。図３に示すように、油圧は、油圧回路３０から分岐管３８を経由して８個の補強シリンダ７に供給される（なお、図３では補強シリンダ７は一つのみ示す）。油圧回路３０では、ポンプ３３によりタンク３１から汲み上げた油を吐出すると共に、圧力制御弁３４によって回路圧力を調節して計８体の補強シリンダ７の油圧を決定するよう構成されている。ポンプ３３を駆動するモータ３２、及び圧力制御弁３４を操作するモータ３６は制御部４０により制御される。
【００１５】
次に、本実施形態における真空プレス装置補強機構の作動について説明する。
熱圧成形開始時には、被加工物４を熱盤８の上に載置したのち、扉１８を閉じ、真空ポンプ９を稼働して脱気を開始する。この時、真空室１内の真空度は真空センサ３５により検出され、真空センサ３５からの信号は制御部４０に入力される。制御部４０は、脱気開始と同時にモータ３２を駆動し、ポンプ３３による油圧の供給を開始する。さらに制御部４０は、真空センサ３５により検出される真空度に応じて圧力制御弁３４用のモータ３６を操作して油圧ユニット３０の回路圧力を制御し、各補強シリンダ７が、真空室１の内外気圧差によって側面フレーム１５が受ける力に釣り合うだけの力で、側面フレーム１５を（補強部材１６を介して）真空室１の外側に向けて引っ張るよう制御する。
【００１６】
真空室１内の真空度が所定値に達すると、プレスシリンダ３が駆動し、可動定盤２が上昇する。可動定盤２の上昇に伴い、各熱盤８は被加工物４を載せた状態で順に積み重なって上昇し、固定定盤５と可動定盤２との間で熱盤８と被加工物４が交互に重なった状態となる。そして、熱盤８は図示しない加熱冷却装置によって所定の温度に加熱されると共に、プレスシリンダ３により固定定盤５と可動定盤２との間で所定の押圧力で所定時間の間押圧される。
【００１７】
プレスシリンダ３による押圧が終了すると、加熱冷却装置により熱盤８は冷却される。熱盤８が所定の温度まで冷却されると、可動定盤２は下降する。各熱盤８は、夫々の係合片８ａが保持部材６により保持される位置に戻る。続いて、真空の解除が行われる。真空の解除に応じて、制御部４０は補強シリンダ７にかかる油圧を徐々に緩める。即ち、制御部４０は、真空センサ３５の検出値に基づいて、油圧ユニット３０の圧力制御弁３４のモータ３６を駆動し、回路圧力を減少させる。そして、真空室１内が外気圧と同じ圧力に戻ると、モータ３６は停止し、補強シリンダ７の引っ張り力は０となる。このようにして、被加工物４の熱圧成形の工程は終了する。
【００１８】
このように、本実施形態による真空プレス装置補強機構によると、真空室内の脱気に伴う内外気圧差により、側面フレーム１５が真空室１内に向けて変形しようとしても、各補強シリンダ７がこの内外気圧差に抗して側面フレームを１５を外側に向けて引っ張るため、側面フレーム１５のひずみの発生は防止される。そのため、真空室１内の真空度が向上すると共に、パッキン１７の寿命が延びる。また、側面フレーム自体の強度を増す必要がないため、装置全体を大型化する必要が無い。
【００１９】
なお、本実施形態では、正面フレーム１２と背面フレーム１３には、補強シリンダ７は設けられていない。これは、両側面フレーム１５の両端部が正面フレーム１２と背面フレーム１３に当接し、これらの補強部材となっているからである。しかしながら、補強シリンダ７をさらに正面フレームあるいは背面フレームにも設け、これらを両側面フレーム１５と同様に引っ張るよう構成することもできる。
また、本実施形態では、図１に示す種類の多段式プレス装置を採用したが、他の種類の多段式プレス装置、或いは単段のプレス装置を用いることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る真空プレス装置補強機構によると、側面フレームのひずみを抑えることができるため、真空度が向上すると共に、パッキンの寿命が延びる。また、フレーム自体の強度を増す必要がないため、フレームあるいは装置全体を大型化する必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空プレス装置補強機構の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す真空プレス装置の断面図である。
【図３】図１に示す真空プレス装置補強機構の油圧回路である。
【符号の説明】
１                真空室
２                可動定盤
４                被加工物
５                固定定盤
７                補強シリンダ
８                熱盤
９                真空ポンプ
１０              下部フレーム
１１              上部フレーム
１５              側面フレーム
１６              補強部材
１７              パッキン
２０              シリンダ取付フレーム
２２              アーム
３０              油圧ユニット
３４              圧力制御弁
３５              真空センサ
４０              制御部
【図１】
0003795560.tif 000002
【図２】
0003795560.tif 000003
【図３】
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