JP2004074265A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスが容易な構造のプレス装置を提供する。
【解決手段】プレス装置は、下側加圧ブロック３０と上側加圧ブロック１６とを備える。下側加圧ブロック３０と上側加圧ブロック１６の間にフィルム状材料１２を表面に保持した基板１１が搬入される。第１の駆動装置３５が下側加圧ブロック３０を移動させて上側加圧ブロック１６に向けて上昇させ、双方の加圧ブロック間で基板１１およびフィルム状材料１２を加圧して密着積層させる。シリンダ２５，ロッド２６およびレバー２７を有する第２の駆動装置２４が、ベース部材１３と上側加圧ブロック１６を支持する上側支持部材１７との間に設けられる。第２の駆動装置２４を作動させて上側加圧ブロック１６に枢動を生じさせることにより、下側加圧ブロック３０と上側加圧ブロック１６との間の空間を広げることができ、メンテナンスが容易になる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱および加圧することにより、フィルム状材料を基板上に積層したり、基板上のフィルム状材料を平坦化させるためのプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、加圧および加熱によってフィルム状材料を基板上に積層させ、または基板上のフィルム状材料を平坦化させる従来のプレス装置の一例を示す側面図である。かかるプレス装置は、例えば、凹凸のあるプリント回路用基板等の表面に絶縁材や感光材のようなフィルム状材料を密着させて貼り付けるのに使用される。
【０００３】
図示したプレス装置は、下部のベース部材１と、ベース部材１から上方に延びる複数本の支柱２とを備えている。支柱２の上端には、プレス装置の上部を形成する支持部材３が取り付けられている。支持部材３の下面には、上側加圧ブロック４が取り付けられている。上側加圧ブロック４は、ヒータプレート５および断熱材６から構成されている。プレス装置は、固定の上側加圧ブロック４と対向する位置に可動の下側加圧ブロック７を備えている。下側加圧ブロック７もまた、上側加圧ブロック４と同様、ヒータプレート５および断熱材６から構成されている。下側加圧ブロック７は、下側支持部材８に取り付けられている。下側支持部材８は、案内部材９を介して支柱２にスライド移動可能に取り付けられている。
【０００４】
下側支持部材８とベース部材１との間には、駆動装置１０が設けられている。図示例では、駆動装置１０は複数本の油圧シリンダ装置とされている。駆動装置１０を作動させることにより、下側支持部材８に支持された下側加圧ブロック７を上側加圧ブロック４に対して昇降させることができる。
【０００５】
従来のプレス装置の動作を説明する。まず、図４に示すように下側加圧ブロック７が下方位置にある状態のときに、表面にフィルム状材料１２を保持した基板１１を搬送装置（図示せず）によって上側加圧ブロック４と下側加圧ブロック７との間に搬入する。その後、駆動装置１０によって下側加圧ブロック７を上昇させ、上側加圧ブロック４および下側加圧ブロック７が基板１１表面のフィルム状材料１２と接触あるいは接近した状態で、上下の加圧ブロック４，７のヒータプレート５によって基板１１およびフィルム状材料１２は所定の温度まで加熱される。これによって、フィルム状材料１２は適度に柔らかくされる。
【０００６】
上記所定の温度が達成された後、駆動装置１０によって下側加圧ブロック７はさらに上昇され、基板１１およびフィルム状材料１２は上下の加圧ブロック４，７間で所定の圧力によって加圧される。
【０００７】
所定時間加圧が行われた後、下側加圧ブロック７は駆動装置１０によって下降せしめられ、上側加圧ブロック４から離反して図４に示す位置となる。フィルム状材料１２が密着して積層された基板１１は、搬送装置によってプレス装置から搬出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の従来のプレス装置においては、メンテナンスの点で問題があった。すなわち従来のプレス装置の構成では、下側加圧ブロックを昇降するための駆動装置の上下ストロークが大きく取れないため、上側加圧ブロックと下側加圧ブロックの間に十分な大きさの空間を得ることができなかった。そのため、上下加圧ブロックの加圧面の清掃および部品の交換などの保守作業性が著しく悪く、且つ、目視で加圧面の傷などの状態確認を行うことも難しかった。加圧面の傷などを見落とした場合、結果として加圧後の製品の品質に影響を及ぼすことになる。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、メンテナンスを容易に行うことのできる構成のプレス装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
フィルム状材料を基板に積層または基板上のフィルム状材料を平坦化するプレス装置であって、
下側加圧ブロックにして、基板およびフィルム状材料を加熱するためのヒータを有する下側加圧ブロックと、
前記下側加圧ブロックの上方に設けられた上側加圧ブロックにして、基板およびフィルム状材料を加熱するためのヒータを有する上側加圧ブロックと、
前記下側加圧ブロックを前記上側加圧ブロックに対して移動させることにより、双方の加圧ブロックを近接させて前記フィルム状材料および前記基板を加圧するための第１の駆動装置と、
前記上側加圧ブロックに枢動を生じさせることにより、前記下側加圧ブロックと前記上側加圧ブロックとの間の空間を広げるための第２の駆動装置と、
を備えるプレス装置が提供される。
【００１１】
上記プレス装置は、前記下側加圧ブロックを支持するための下側支持部材と、前記上側加圧ブロックを支持するための上側支持部材と、プレス装置の下部を形成するベース部材と、プレス装置の上部を形成するフレーム部材と、前記フレーム部材と前記ベース部材との間に延びる支柱と、をさらに備え、
前記第１の駆動装置が、前記下側支持部材と前記ベース部材との間に設けられており、
前記上側支持部材が、枢軸部材によって前記フレーム部材に枢動可能に取り付けられており、且つ、前記フレーム部材に解除可能に係止されており、
前記第２の駆動装置が、前記フレーム部材との係止状態を解除されているとき、前記上側加圧ブロックの前記枢動を前記枢軸部材の回りに生じさせるよう、前記上側支持部材と前記ベース部材との間に設けられている、
ように構成することができる。
【００１２】
前記上側支持部材と前記フレーム部材との間の前記解除可能な係止は、前記上側支持部材と前記フレーム部材との双方に設けられた互いに整合する穴内に出入可能なピンによって行うことができる。
【００１３】
前記下側加圧ブロックおよび前記上側加圧ブロックを真空チャンバ内に設け、前記フィルム状材料および前記基板の加圧を前記真空チャンバの減圧雰囲気内で行うようにしてもよい。
【００１４】
また、前記下側加圧ブロックおよび前記上側加圧ブロックを真空チャンバ内に設け、前記上側支持部材が前記真空チャンバの一部を形成するものとし、前記フィルム状材料および前記基板の加圧を前記真空チャンバの減圧雰囲気内で行うようにしてもよい。
【００１５】
前記枢軸部材および前記ピンのそれぞれが拡大径部および縮小径部を有するものとし、前記上側支持部材と前記フレーム部材とが互いに係止状態にあって前記フィルム状材料および前記基板が加圧されるときに前記支柱の上端にモーメントを生じさせるべく前記上側支持部材から前記枢軸部材および前記ピンを介して前記フレーム部材へと加えられる力の作用点のある前記拡大径部と前記縮小径部との間の境界面を、前記支柱の中心軸近くに位置づけるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例によるプレス装置の側面図である。（ａ）は通常作業時、（ｂ）はメンテナンス時の状態を示す。図２は、同じプレス装置の上面図であり、（ａ）は上側加圧ブロックが係止されて固定された状態、（ｂ）は上側加圧ブロックが係止を解除されて枢動可能となった状態を示す。
【００１７】
プレス装置は、下部のベース部材１３と、ベース部材１３から上方に延びる複数本の支柱１４とを備えている。支柱１４の上端には、プレス装置の上部を形成するフレーム部材１５が取り付けられている。図２から理解できるように、この実施例におけるフレーム部材１５は、それぞれが２本の支柱１４の上端に取り付けられた一対のバー部材１５ａおよび１５ｂを有している。しかしながら、フレーム部材１５は、一体の枠体で構成してもよいし、また、少なくとも一カ所で連結された構造としてもよい。
【００１８】
フレーム部材１５には、上側加圧ブロック１６を下面に取り付けた上側支持部材１７が枢着されている。詳細に説明すると、上側支持部材１７の一側部、すなわち図１および図２で右側の側部には、貫通穴１８が設けられている。上側支持部材１７の該一側部に隣接するフレーム部材１５の一対のバー部材１５ａおよび１５ｂの一側部にも、貫通穴１８と整合する穴１９がそれぞれ形成されている。貫通穴１８および一対の穴１９には、シャフト２０が挿入されている。貫通穴１８，穴１９およびシャフト２０の径は、該シャフト２０が上側支持部材１７のための枢軸部材として機能し、かつ加圧時の荷重を受けることが可能なように設定される。
【００１９】
上側支持部材１７の上記一側部と対向する側部、すなわち図１および図２で左側の側部には、一対の穴２１ａ，２１ｂが設けられている。また、この上側支持部材１７の左側の側部に隣接するフレーム部材１５の一対のバー部材１５ａ、１５ｂには、穴２１ａ，２１ｂと整合する穴２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。これらの穴２１ａおよび穴２２ａと、穴２１ｂおよび穴２２ｂとには、それぞれ係止用のピン２３ａ，２３ｂが挿入可能とされている。上側支持部材１７をシャフト２０の回りに枢動させない場合には、図２（ａ）に示すように、ピン２３ａ，２３ｂのそれぞれは、上側支持部材１７の穴２１ａ，２１ｂとフレーム部材１５の一対のバー部材１５ａ，１５ｂの穴２２ａ，２２ｂとの双方にわたって伸長するように位置づけられ、上側支持部材１７とフレーム部材１５とを係止する。この状態で、従来のプレス装置と同等の剛性を装置に持たせることができる。一方、上側支持部材１７がシャフト２０の回りを枢動することを許容する場合には、図２（ｂ）に示すように、ピン２３ａ，２３ｂのそれぞれは内方に引き込まれ、一対のバー部材１５ａ，１５ｂの穴２２ａ，２２ｂから外された位置となる。これにより、上側支持部材１７はフレーム部材１５との係止から解除され、シャフト２０の回りに枢動することが可能になる。なお、ピン２３ａ，２３ｂを外方に引き抜き、上側支持部材１７の穴２１ａ，２１ｂから外すことによっても、上側支持部材１７の枢動が可能になる。
【００２０】
上側支持部材１７を枢動させる手段は、ベース部材１３と上側支持部材１７との間に設けられた駆動装置２４である。駆動装置２４は、シリンダ２５およびロッド２６を有するシリンダ装置と、レバー２７とを備える。シリンダ２５の下端はベース部材１３に枢着されている。レバー２７の一端２７ａは、ロッド２６の上端に枢着されている。レバー２７の他端２７ｂは、上側支持部材１７の上面に固着されている。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、ピン２３ａ，２３ｂが、上側支持部材１７とフレーム部材１５との係止状態を解除する位置にあるとき、シリンダ装置を作動させてロッド２６を短縮させると、上側支持部材１７は、図１（ｂ）に示すようにシャフト２０の回りを上方に枢動する。
【００２２】
上側支持部材１７に支持された上側加圧ブロック１６は、ヒータープレート２８および断熱材２９を有している。この上側加圧ブロック１６と対向する位置には、下側加圧ブロック３０が設けられている。下側加圧ブロック３０もまた、ヒータプレート２８および断熱材２９を有しているが、さらにヒータプレート２８と断熱材２９との間にゲル状材料３１を備えている。
【００２３】
下側加圧ブロック３０は、下側支持部材３２に取り付けられ、これによって支持されている。下側支持部材３２は、案内部材３３を介して支柱１４にスライド移動可能に取り付けられている。
【００２４】
下側支持部材３２とベース部材１３との間には、少なくとも１本の油圧シリンダ装置３４からなる駆動装置３５が設けられている。駆動装置３５は、作動させることにより、下側支持部材３２に支持された下側加圧ブロック３０を上側加圧ブロック１６に対して移動させながら昇降させることができる。
【００２５】
駆動装置３５を作動させ、下側加圧ブロック３０をその上方に設けられた上側加圧ブロック１６に近接させることにより、下側加圧ブロック３０と上側加圧ブロック１６の間に搬入された、表面にフィルム状材料１２を保持した基板１１を加熱および加圧し、フィルム状材料１２を基板１１上に密着して積層するための一連の動作は、従来のプレス装置の場合とほぼ変わるところがないので、詳しい説明は省略する。異なる点について言えば、本発明の実施例によるプレス装置においては、下側加圧ブロック３０がゲル状材料３１を備えているので、駆動装置３５が単一の油圧シリンダ装置３４によって構成されていたとしても、複数の油圧シリンダ装置３４によって構成されていても、ゲル状材料３１によって加圧力を均一に分散することができる。したがって、基板１１およびフィルム状材料１２を、均一な圧力分布で加圧することができる。なお、本実施例では下側加圧ブロック３０のみにゲル状材料３１を備えているが、上下加圧ブロック１６、３０双方にゲル状材料３１を備えてもよいし、上側加圧ブロック１６のみにゲル状材料３１を備えてもよいし、ゲル状材料３１に代えて、ゾル状材料、または液体を封入した部材を使用することにより、同様の圧力分散効果を得るようにしてもよい。
【００２６】
プレス装置のメンテナンス時には、前述したようにピン２３ａ，２３ｂを上側支持部材１７の穴２１ａ，２１ｂまたはフレーム部材１５の穴２２ａ，２２ｂから抜くことにより、上側支持部材１７とフレーム部材１５との間の係止を解除する。その後、駆動装置２４を作動させ、上側支持部材１７に支持された上側加圧ブロック１６にシャフト２０回りの枢動を生じさせ、下側加圧ブロック３０と上側加圧ブロック１６との間の空間を広げる。これによって、上下の加圧ブロックの加圧面の清掃や、目視による加圧面の傷などの状態確認を容易に行うことができる。
【００２７】
図３は、ピンの変形例２３ｃとその周辺の部材を示す断片拡大図である。ピン２３ｃは、直径Ｄを有する二つの拡大径部２３ｄ，２３ｅと、これらの間に形成された直径ｄを有する縮小径部２３ｆとを有している。図示状態でピン２３ｃは、上側支持部材１７およびフレーム部材１５に設けられた穴２１ａ，２２ａ内に挿入されて上側支持部材１７およびフレーム部材１５を互いに係止する位置となっている。このときフィルム状材料および基板の加圧が行われると、支柱１４の上端にモーメントを生じさせるべく上側支持部材１７からピン２３ｃを介してフレーム部材１５へと加えられる力は、拡大径部２３ｄと縮小径部２３ｆとの間の境界面にある作用点Ｓに働く。仮に、ピンが縮径部２３ｆを形成されておらず、均一な直径Ｄを有するものだとすれば、かかるピンを介してフレーム部材１５に加えられる力は、ピンが挿入されたフレーム部材１５の穴２２ａの端面にある作用点Ｓ１に働くであろう。この二つの場合を比較してみると、作用点Ｓの方が作用点Ｓ１よりも支柱１４の中心軸に近く位置づけられている。したがって、縮小径部２３ｆを有するピン２３ｃを使用した方が、支柱１４の上端に生じるモーメントＭの腕の長さが短くなり、モーメントＭの値を小さくすることができる。
【００２８】
図３に示したピン２３ｃの形状は、穴１９内の枢軸部材２０にも適用できる。すなわち、枢軸部材２０もまた、縮小径部とそれ以外の拡大径部とを有するものとし、この縮小径部と拡大径部との境界面を支柱１４の中心軸近くに位置づけることができる。この場合、上側支持部材１７とフレーム部材１５とが互いに係止状態にあってフィルム状材料および基板が加圧されるとき、支柱１４の上端にモーメントを生じさせるべく上側支持部材１７から枢軸部材２０を介してフレーム部材１５へと加えられる力の作用点は、支柱１４の中心軸近くで穴１９内に位置する拡大径部と縮小径部との間の境界面にある。仮に枢軸部材２０に縮小径部が無かったとすれば、作用点は穴１９の端面に存在するであろう。前述したピン２３ｃの場合と同様、枢軸部材２０に縮小径部を形成することにより、支柱１４の上端に生じるモーメントの腕の長さを短くすることができので、モーメントを小さくすることが可能となる。
【００２９】
このように、支柱１４の上端に生じるモーメントを軽減する工夫をピンおよび枢軸部材に施すことにより、大きなモーメントに耐える必要がなくなった支柱１４はその径を小さくすることが可能となり、ひいては装置全体の軽量化を図ることができる。
【００３０】
本発明によるプレス装置は、真空プレス装置に応用することができる。この場合、下側加圧ブロックおよび上側加圧ブロックは、真空チャンバ内に設けられ、基板およびそれに積層されるフィルム状材料の加圧は、真空チャンバの減圧雰囲気内で行われる。
【００３１】
真空チャンバを構成するにあたっては、上側支持部材が真空チャンバの一部を形成するようにすることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のプレス装置によれば、メンテナンス時に上側加圧ブロックと下側加圧ブロックとの間に十分に広い開口部を形成することができるため、上下の加圧ブロックの加圧面の清掃や、部品の交換、目視による加圧面の傷などの状態確認が容易になり、保守性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるプレス装置の側面図である。（ａ）は通常作業時、（ｂ）はメンテナンス時の状態を示す。
【図２】図１の一実施例によるプレス装置の上面図であり、一部断面をとっている。（ａ）は上側加圧ブロックがフレーム部材に対して係止されて固定された状態、（ｂ）は上側加圧ブロックがフレーム部材との係止を解除されて枢動可能となった状態を示す。
【図３】ピンの変形例とその周辺の部材を示す断片拡大図であり、一部断面をとってある。
【図４】従来のプレス装置の構成を示した側面図である。
【符号の説明】
１３　ベース部材、１４　支柱、１５　フレーム部材、１５ａ，１５ｂ　バー部材、１６　上側加圧ブロック、１７　上側支持部材、１８　貫通穴、１９　穴、２０　シャフト（枢軸部材）、２１ａ，２１ｂ　穴、２２ａ，２２ｂ　穴、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ　ピン、２３ｄ，２３ｅ　拡大径部、２３ｆ　縮小径部、２４　駆動装置（第２の駆動装置）、２５　シリンダ、２６　ロッド、２７　レバー、２７ａ　レバーの一端、２７ｂ　レバーの他端、２８　ヒータープレート、２９　断熱材、３０　下側加圧ブロック、３１　ゲル状材料、３２　下側支持部材、３３　案内部材、３４　油圧シリンダ装置、３５　駆動装置（第１の駆動装置）、Ｓ　作用点、Ｓ１　仮想作用点。

Claims (6)

1. フィルム状材料を基板に積層または基板上のフィルム状材料を平坦化するプレス装置であって、
   下側加圧ブロックにして、基板およびフィルム状材料を加熱するためのヒータを有する下側加圧ブロックと、
   前記下側加圧ブロックの上方に設けられた上側加圧ブロックにして、基板およびフィルム状材料を加熱するためのヒータを有する上側加圧ブロックと、
   前記下側加圧ブロックを前記上側加圧ブロックに対して移動させることにより、双方の加圧ブロックを近接させて前記フィルム状材料および前記基板を加圧するための第１の駆動装置と、
   前記上側加圧ブロックに枢動を生じさせることにより、前記下側加圧ブロックと前記上側加圧ブロックとの間の空間を広げるための第２の駆動装置と、
   を備えるプレス装置。
2. 前記下側加圧ブロックを支持するための下側支持部材と、前記上側加圧ブロックを支持するための上側支持部材と、プレス装置の下部を形成するベース部材と、プレス装置の上部を形成するフレーム部材と、前記フレーム部材と前記ベース部材との間に延びる支柱と、がさらに備えられ、
   前記第１の駆動装置は、前記下側支持部材と前記ベース部材との間に設けられており、
   前記上側支持部材は、枢軸部材によって前記フレーム部材に枢動可能に取り付けられており、且つ、前記フレーム部材に解除可能に係止されており、
   前記第２の駆動装置は、前記フレーム部材との係止状態を解除されているとき、前記上側加圧ブロックの前記枢動を前記枢軸部材の回りに生じさせるよう、前記上側支持部材と前記ベース部材との間に設けられている、
   請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記上側支持部材と前記フレーム部材との間の前記解除可能な係止が、前記上側支持部材と前記フレーム部材との双方に設けられた互いに整合する穴内に出入可能なピンによってなされる、請求項２に記載のプレス装置。
4. 前記下側加圧ブロックおよび前記上側加圧ブロックが真空チャンバ内に設けられており、前記フィルム状材料および前記基板の加圧が前記真空チャンバの減圧雰囲気内で行われるようになされている、請求項１ないし３のいずれかに記載のプレス装置。
5. 前記下側加圧ブロックおよび前記上側加圧ブロックが真空チャンバ内に設けられており、前記上側支持部材が前記真空チャンバの一部を形成しており、前記フィルム状材料および前記基板の加圧が前記真空チャンバの減圧雰囲気内で行われるようになされている、請求項２または３に記載のプレス装置。
6. 前記枢軸部材および前記ピンのそれぞれは拡大径部および縮小径部を有しており、前記上側支持部材と前記フレーム部材とが互いに係止状態にあって前記フィルム状材料および前記基板が加圧されるときに前記支柱の上端にモーメントを生じさせるべく前記上側支持部材から前記枢軸部材および前記ピンを介して前記フレーム部材へと加えられる力の作用点のある前記拡大径部と前記縮小径部との間の境界面が、前記支柱の中心軸近くに位置づけられている、請求項３に記載のプレス装置。

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