JP2008265158A - 熱プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な転写成形が可能な熱プレス成形装置を提供する。
【解決手段】固定盤２と、該固定盤２に取付けた固定型７に近接・離隔移動し成形材料２９の厚さに倣って傾動する可動型８を取付ける可動盤１０とを備えた熱プレス成形装置１において、前記可動盤１０の傾動の中心点を前記可動盤１０の前記可動型８取付け面位置から前記成形材料２９の成形面位置又はその近傍へ離隔した位置に移動させる、可動型８の厚さに応じて長さが調節可能な延長部１１を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス装置特には薄板状成形品を高精度に成形する熱プレス成形装置に関するものである。

この技術分野におけるプレス装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１は、固定金型が装着される固定盤と、該固定盤に対向配置されて該固定盤に対する対向面に可動金型が装着される可動盤を備え、該固定盤に対して該可動盤を接近／離隔方向に駆動して固定金型と可動金型を型開閉作動および型締作動せしめて、それら固定金型と可動金型の型合わせ面間に楔形断面で広がる薄肉板形状の成形キャビティを形成せしめるようにした楔形断面の薄板部材の成形用型締装置において、前記可動盤に対して前記可動金型を、型開閉方向に延びる型合せ中心軸に直交する傾動軸回りで傾動可能に装着すると共に、該可動金型を傾動軸回りに駆動せしめて傾動角度を調節する傾動用駆動手段を設けたものである。

しかしながら、特許文献１の技術によれば、可動金型はそのキャビティの反対側である背面側に設けられた軸を中心に傾動するので、成形材料を可動金型のキャビティに配設して倣い熱プレス成形する場合であっては、成形材料の成形転写面には前記軸との距離及び倣い角度に比例したずれが生ずる。このずれは成形材料における成形品としての転写精度の低下を来たす。

特開２００２−３６３２３号公報

本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、高精度な転写成形が可能な熱プレス成形装置を提供することを目的とする。

本発明は、固定盤と、該固定盤に取付けた固定型に近接・離隔移動し成形材料の厚さに倣って傾動する可動型を取付ける可動盤とを備えた熱プレス成形装置において、前記可動盤の傾動の中心点を前記可動盤の前記可動型取付け面位置から前記成形材料の成形面位置又はその近傍へ離隔した位置に移動させる延長部を設けた熱プレス成形装置に関する。

本発明の熱プレス成形装置によれば、高精度な転写成形が可能となる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の熱プレス成形装置の部分断面（図２のＢ−Ｂ矢視）の正面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、図１におけるＣ部の拡大図である。

熱プレス成形装置１は、薄肉樹脂板である成形材料２９を熱プレス成形して液晶表示パネルの導光板のような薄板状成形品を成形するものである。そして、熱プレス成形装置１は、成形材料２９を加熱・冷却しつつ、圧締して、成形材料２９の表面にパターンを転写させたり、成形材料２９の表面を平坦に賦型させたりする。熱プレス成形装置１は、その設置場所に配設する架台６と、架台６上面に固着した基盤３と、基盤３の四隅に立設するボール螺子からなるタイバ４と、タイバ４の基盤３側とは反対の端部に固着した固定盤２と、タイバ４と螺合するボールナットからなるブッシュ５と、ブッシュ５を嵌挿して固着する取付部１５と、対角に位置する取付部１５の対向面に揺動可能に立設した揺動部１６と、揺動部１６をタイバ４の軸方向に可動盤１０面から離隔させ移動案内する延長部１１と、延長部１１を四隅側面に固着し基盤３と固定盤２間を移動する可動盤１０と、可動盤１０上面に取付ける可動型８及びそれと型合わせし固定盤２の下面に取付ける固定型７からなる金型９と、可動盤１０の下面中央部と基盤３間に揺動部２０を介して取付けられ可動盤１０を昇降して可動型８を固定型７に近接・離隔させる開閉駆動部１９と、可動盤１０下面の開閉駆動部１９の取付け位置を囲む位置と基盤３間に揺動部２０を介して複数取付けられ可動盤１０を固定盤２に圧締して金型９に挿入した成形材料２９を圧締する圧締駆動部１８とからなる。なお、タイバ４とブッシュ５は、ボール螺子とボールナットであることが好ましいが、丸棒と円筒状体のものであってもよい。

揺動部１６は、タイバ４に沿って昇降する取付部１５と、可動盤１０の四隅側面に固着した延長部１１との間に設けられる。揺動部１６は、対角に位置する取付部１５の対向面に穿孔された穴に埋設した球面軸受２２と、一端を球面軸受２２に嵌挿し他端を取付台２４に固着する軸２３とからなる。取付台２４は、延長部１１の側面に可動盤１０の昇降方向に取付けられたレール２６を摺動する摺動台２５に固着されている。なお、対角の一方の揺動部１６における軸２３と球面軸受２２とは軸２３の中心軸方向に摺動可能にするとともに、穿孔穴の底面と軸２３の端面との間にばねを設けて、可動盤１０の位置決めをしつつ可動盤１０の熱膨張を許容可能にしている。

取付台２４には、可動盤１０の昇降移動方向に貫通穴が設けられ、この貫通穴にはボール螺子１４を螺合したボールナット２１が固着されている。ボール螺子１４は、下支持部１２と上支持部１３で延長部１１に回転自在に取付けられ、下支持部１２の下部へ突出した部分に固着したプーリと回転駆動部１７との間に張着したベルト２７を介して回転駆動される。回転駆動部１７でボール螺子１４を回転させると、ボールナット２１が上下移動し、球面軸受２２が可動盤１０の可動型８取付面から可動盤１０の昇降方向に離隔する距離を調節・設定することができる。なお、回転駆動部１７は、減速機付きのサーボモータ等が好ましいが、ハンドルを手動で駆動するようなものでもよい。

次に、本発明の熱プレス成形装置１の作動について説明する。先ず、成形材料２９を固定型７から離隔した可動型８の所定位置に置く。このとき、成形材料２９の上面位置（この位置は可動型８の厚さに略等しい。）と揺動部１６の軸心位置とが等しくなるように回転駆動部１７を制御して調節・設定しておく。成形材料２９は、成形品として導光板を成形する場合であれば、所定形状と厚さを有するアクリル樹脂等の薄板である。開閉駆動部１９を上昇駆動して可動盤１０を上昇させ、成形材料２９を固定型７に接触させる。

可動盤１０は、揺動部１６，２０及びブッシュ５に基づいて任意の方向に傾動可能であり、可動型８は成形材料２９の厚さの偏在に応じ倣って傾動する。このときの傾動の中心点は、延長部１１が可動盤１０の可動型８の取付け面から突出し揺動部１６を成形材料２９の成形面位置へ離隔した位置に移動することにより、成形材料２９が金型９と接触する成形面位置又はその近傍位置に存在することになる。そのため、可動盤１０の傾動中又は傾動後に、固定型７及び／又は可動型８の表面又は表面に設けたスタンパの凹凸パターンが成形材料２９に圧力と熱で転写される際、ずれがなく高精度な転写成形を行うことができる。

可動盤１０の可動型８取付面から揺動部１６の軸心までの可動盤１０昇降移動方向の距離すなわち延長部１１の実効長さは、可動型８の厚さ（高さ）に応じて取付台２４を移動させることにより調節可能であり、揺動部１６の軸心位置を成形材料２９の成形面に一致させることができる。可動型８の厚さを可動盤１０の可動型８取付面から揺動部１６までの距離に合わせて一定のもので準備する場合は、摺動台２５、レール２６、ボール螺子１４、ボールナット２１、下支持部１２、上支持部１３、ベルト２７及び回転駆動部１７を備えずに、取付台２４を延長部１１に直接固着するようにしてもよい。

そのように構成した熱プレス成形装置で、可動盤１０の可動型８取付面から揺動部１６までの距離と一致はしないが大きな差のない厚さの可動型８を取付けて成形する場合であっても、延長部１１によって可動盤１０の傾動の中心点は成形面の近傍に移動するので、延長部１１を設けないときに比較して成形面の傾動ずれは少なくなる。

このようにして、成形材料２９の上下両面が金型９に接触した後、圧締駆動部１８の駆動を開始させて、成形材料２９を全面均等に圧締して熱転写成形を行う。この圧締制御は、圧締駆動部１８が油圧シリンダ装置であれば複数の圧締駆動部１８へ同圧力の圧油を供給して行う。そして、その結果は各圧締駆動部１８の近傍に設けた複数の位置検出器２８（固定盤２と可動盤１０との距離を計測する。）で成形材料２９の要部の厚さを検出することによって監視される。

なお、成形材料２９全面に金型９が傾動・接触したときの成形材料２９要部の厚さを複数の位置検出器２８で検出し、それを図示しない制御装置に記憶させ、その可動盤１０の位置から、各圧締駆動部１８とそれに最近傍の位置検出器２８との複数対のものを各々フィードバック制御して可動盤１０を平行移動させるように制御することが好ましい。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。

本発明の熱プレス成形装置の部分断面（図２のＢ−Ｂ矢視）正面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 図１におけるＣ部の拡大図である。

符号の説明

１ 熱プレス成形装置
２ 固定盤
３ 基盤
４ タイバ
５ ブッシュ
６ 架台
７ 固定型
８ 可動型
９ 金型
１０ 可動盤
１１ 延長部
１２ 下支持部
１３ 上支持部
１４ ボール螺子
１５ 取付部
１６ 揺動部
１７ 回転駆動部
１８ 圧締駆動部
１９ 開閉駆動部
２０ 揺動部
２１ ボールナット
２２ 球面軸受
２３ 軸
２４ 取付台
２５ 摺動台
２６ レール
２７ ベルト
２８ 位置検出器
２９ 成形材料

Claims (2)

1. 固定盤と、該固定盤に取付けた固定型に近接・離隔移動し成形材料の厚さに倣って傾動する可動型を取付ける可動盤とを備えた熱プレス成形装置において、
   前記可動盤の傾動の中心点を前記可動盤の前記可動型取付け面位置から前記成形材料の成形面位置又はその近傍へ離隔した位置に移動させる延長部を設けたことを特徴とする熱プレス成形装置。
2. 前記延長部は、前記可動型の厚さに応じて長さが調節可能である請求項１に記載の熱プレス成形装置。

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