JP2010076146A - 樹脂成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な成形品を製造するに際し未成形の液状樹脂の取り扱いを容易にし、無駄な液状樹脂の消費を減らす。
【解決手段】樹脂成形装置１０１の筐体１０２の内部には、待機室１２４とプレス室１２５とが横並びに設けられて、これら二室は断熱性を有するシャッタ１２８が開閉して連通したり遮断されたりする。作業者は、製造しようとする成形品に用いる熱硬化性の液状樹脂を封入したシリンジ１３１を待機室１２４内の装着部１３２に装着し、操作ボタン部１０３を操作して樹脂成形装置１０１に成形命令を入力する。この操作により、樹脂成形装置１０１内では、シャッタ１２８が開かれてシリンジ１３１がプレス室１２５まで搬送され、プレス部１３４に液状樹脂の滴下が行われた後、シリンジ１３１は待機室１２４まで復帰してシャッタ１２８が閉じられ、プレス部１３４での成形が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱硬化性の液状樹脂を成形するために用いる樹脂成形装置に関する。

従来、リードフレームや基板などの薄板を上型と下型とでクランプし、ポットに供給された液状樹脂をプランジャで押し出してキャビティに送り出し、液状樹脂を成形して硬化させ半導体素子を封止する樹脂成形装置がある。このような樹脂成形装置では、液状樹脂の供給元である供給部から装置へ液状樹脂を供給するに際し、供給配管内に液状樹脂が残留して無駄になるという問題があった。この点、特許文献１に記載の樹脂モールド装置では、ディスペンサを用いて所定量の液状樹脂を供給することで、液状樹脂が無駄にならないようにしている。

特開平１０−３０５４３８号公報

近年、樹脂成形装置では、半導体素子等の成形品を一種類のみ大量に生産する以外にも、製造ニーズに応じて多種の成形品を生産することが求められている。そして、薄板の封止に用いる液体樹脂は、製造する成形品に応じたものを用いる必要がある。

ここで問題となるのが、熱硬化性の液状樹脂の取り扱いである。例えば、容器から液状樹脂を導く配管が取り付けられた樹脂成形装置を用いて異なる種類の成形品を製造する場合、液状樹脂を入れ替えるために容器や配管の内部を洗浄し清掃しなければならず、その手間に数日間要するばかりか、清掃時に容器や配管に残留していた液状樹脂が無駄になるという第一の問題がある。この場合、特に、液状樹脂としてＡ液（主剤）とＢ液（硬化剤）とを混ぜるタイプのものを用いる場合、製造ラインが停止し時間が経過すると混ぜた後の液状樹脂が成形品の生産に用いられることなく硬化してしまうという第二の問題も生じる。また、液状樹脂を金型の近傍に位置付けておくと、成形の際に金型から発生する熱の影響を受けて硬化してしまうという第三の問題もある。このような問題があるために、樹脂成形装置で様々な成形品を製造する際には、未成形の液状樹脂の取り扱いが難しく、液状樹脂が無駄に消費されてしまう。

これらの問題に対し、特許文献１には液状の樹脂１２をディスペンサ６０までどのように導いているかという点が記載されておらず、上記の第一の問題及び第二の問題の解決に寄与していない。また、特許文献１には、上型１６ａ、下型１６ｂ及びキャビティピース２０ａ、２０ｂの設定すべき温度についての記載があるものの（特許文献の段落番号００１９）、ディスペンサ６０内の液状の樹脂１２の温度管理については記載されておらず、上記の第三の問題の解決に寄与していない。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、様々な成形品を製造するに際し未成形の液状樹脂の取り扱いを容易にし、無駄な液状樹脂の消費を減らすことを目的とする。

本発明の樹脂成形装置は、待機室とプレス室とを連通部によって互いに連通させて内部に横並びに設ける筐体と、断熱性を有し、前記連通部を開閉するシャッタと、前記待機室に設けられ、熱硬化性の液状樹脂を封入させたシリンダと当該シリンダに装着されたピストンとを備えるシリンジを装着する装着部と、前記プレス室に設けられ、液状樹脂を溜めるポット部を有する下型とこれに対向配置される上型とを装着させこれらを上下に開閉して当該ポット部内の液状樹脂を用いた成形動作を行うプレス部と、前記装着部に装着されたシリンジを、前記待機室内の待機位置と当該シリンジの先端から前記プレス部に装着された下型のポット部に液状樹脂を滴下する滴下位置との間で搬送するシリンジ搬送機構と、前記ピストンを前記シリンジのシリンダ内で進退させるピストン進退機構と、前記シャッタの駆動源を駆動制御して前記連通部を開放し、前記シリンジ搬送機構の駆動源を駆動制御して前記装着部に装着されたシリンジを前記滴下位置に位置付け、前記ピストン進退機構の駆動源を駆動制御して当該シリンジ内の液状樹脂を押し出し、前記シリンジ搬送機構の駆動源を駆動制御して当該シリンジを前記待機位置に復帰させ、前記シャッタの駆動源を駆動制御して前記連通部を閉じる制御部と、を備える。

本発明によれば、待機室内の空間はシャッタによってプレス部で発生する熱の影響を受けず、この待機室内に液状樹脂を成形に必要な量だけ封入したシリンジを設置することができ、このシリンジは液状樹脂を成形する際にのみプレス室に搬送されるため、樹脂の無駄や配管掃除の手間を省略でき、従って、様々な成形品を製造するに際し未成形の液状樹脂の取り扱いを容易にし、無駄な液状樹脂の消費を減らすことができる。

本発明の実施の一形態について、図１ないし図９に基づいて説明する。

図１は、樹脂成形装置１０１の内部構造を示す正面図である。樹脂成形装置１０１は、箱型の筐体１０２を有する。筐体１０２の前面には、操作者が樹脂成形装置１０１に対し操作命令を入力するための操作ボタン部１０３（図６参照）が設けられている。この操作ボタン部１０３には、液状樹脂セット開始ボタン、クリーニング開始ボタン及び緊急停止ボタンを含む、樹脂成形装置１０１に成形動作を行わせるために必要な各種のボタン（図示せず）が配置されている。また、筐体１０２の前面右側には、プレス部駆動制御部１８５（図６参照）を動力源として上下にスライドしプレス室１２５を開閉するプレス室扉１０４が設けられている。このプレス室扉１０４の中央は開口し、透明なアクリル板がはめ込まれて窓部１０５が設けられている。また、プレス室扉１０４に対して横並びとなる筐体１０２の前面左側には、待機室１２４を開閉する待機室扉（図示せず）が設けられている。さらに、筐体１０２の前面には、タッチパネル１１６が積層された液晶ディスプレイ１１５、及び、個々のサーボモータ１５２（図２、図３及び図６参照）を駆動制御する操作を行うための操作ボックス１１７が設けられている。なお、図１では、プレス室扉１０４が上がった状態を示している。また、図１では、待機室扉を省略している。

樹脂成形装置１０１の筐体１０２の内部には、待機室１２４とプレス室１２５とが横並びに形成されている。待機室１２４は、成形前の液状樹脂を待機させておくための空間であり、待機室扉（図示せず）の奥側に設けられている。この待機室１２４には、熱硬化性の液状樹脂が封入されたシリンジ１３１を装着する装着部１３２と、待機室１２４内を冷却する冷却部１３３とが配置される。そして、この待機室１２４の上方に当たる筐体１０２の上面には、報知部としての警告ポール１２１が立設されている。警告ポール１２１は発光部１２２を有し、マイクロコンピュータ１２０（図６参照）の制御を受けて発光警告動作を行う。

一方、プレス室１２５は、待機室１２４に待機させておいた液状樹脂を用いて成形を行うための空間であり、プレス室扉１０４の奥側に設けられている。このプレス室１２５には、液状樹脂を成形するプレス部１３４と、成形後にプレス部１３４に装着される上型１３５及び下型１３６をクリーニングするクリーニング部１３７（図６参照）が配置される。クリーニング部１３７は、各種のモータで構成されるクリーニング部駆動制御部２０６（図６参照）を動力源として、駆動制御される。

待機室１２４とプレス室１２５とは、仕切壁１２６及び奥側壁１８１（いずれも、図４も参照）によって仕切られていて、双方の内部の空気が往来できないようになっている。このように仕切られることで、プレス室１２５は、プレス部１３４の奥側で左方に延びる平面視略Ｌ字型の空間を形成する。このプレス室１２５のうち、奥側壁１８１の奥側にあたる箇所には、クリーニング部１３７が位置付けられる。

仕切壁１２６には、待機室１２４とプレス室１２５とを連通する連通部１２７が設けられ、さらにこの連通部１２７を開閉するシャッタ１２８が取り付けられている。シャッタ１２８は断熱性を有する素材で形成されており、上側シャッタ１２９と下側シャッタ１３０とにより構成される。上側シャッタ１２９は上辺を仕切壁１２６に支持され、下側シャッタ１３０は下辺を仕切壁１２６に支持され、いずれもプレス室１２５の方向に開くように仕切壁１２６に取り付けられている。図１では、連通部１２７を閉止する状態にあるシャッタ１２８の位置を点線及び符号ＣＬで、連通部１２７を開放する状態にあるシャッタ１２８の位置を一点鎖線及び符号ＯＰで、それぞれ示している。

本実施の形態の樹脂成形装置１０１では、液状樹脂の成形を行うための成形命令が操作ボタン部１０３から入力されるまでは、液状樹脂は待機室１２４に位置付けられている。そして、操作ボタン部１０３から成形命令が入力された場合、樹脂成形装置１０１では、シャッタ１２８が開いて、装着部１３２に装着されたシリンジ１３１がプレス室１２５に搬送されてシリンジ１３１内の液状樹脂がプレス部１３４に装着された下型１３６に滴下される。液状樹脂の滴下後、シリンジ１３１は待機室１２４に復帰してシャッタ１２８が閉じられる。そして、プレス室１２５では、滴下された液状樹脂を用いた成形が行われる。

このような制御を実現する樹脂成形装置１０１の詳細について、以下、待機室１２４内の各部の構成、プレス部１３４の構成、樹脂成形装置１０１の電気的構成及び制御の流れという順に説明する。

［待機室内の各部］
図２は、装着部１３２を示す正面図である。装着部１３２に装着されるシリンジ１３１は、熱硬化性の液状樹脂を蓄えておくものであり、シリンジ１３１は、液状樹脂が封入されるシリンダ１３１ａと、このシリンダ１３１ａの開口端から装着されるピストン１３１ｂ（図３参照）とにより構成される。シリンダ１３１ａ及びピストン１３１ｂは、シリンダ１３１ａに封入される液状樹脂に溶解されない素材で形成される。一例として、シリンダ１３１ａ及びピストン１３１ｂは、フッ素樹脂加工されたものを採用することができる。シリンジ１３１の先端には、このシリンジ１３１の長さ方向に延出し、途中で９０度曲げられた形状の金属製のノズル１３９が取り付けられている。ピストン１３１ｂの外周面にはシール部材（図示せず）が取り付けられており、シリンダ１３１ａの開口端側からの液状樹脂の漏れが防止されている。ピストン１３１ｂには、シリンジ１３１の長さ方向に延びるピストンロッド１４１が取り付けられている。ピストンロッド１４１のピストン１３１ｂとは反対側の一端には、把手１４２が取り付けられている。

装着部１３２は、二つの装着ユニット１４３を有する。装着ユニット１４３はそれぞれ、シリンジ１３１を載置する装着基部１４４と、装着基部１４４に接続軸１４５を介して樹脂成形装置１０１の手前方向に開閉自在に接続されシリンジ１３１が装着基部１４４から外れないように固定する装着蓋部１４６と、装着基部１４４をスライド自在に載置する基礎板１４７とにより構成される。装着基部１４４と装着蓋部１４６とは、パチン錠１７８（図３参照）によってその開閉がロックされる。これらの装着基部１４４及び装着蓋部１４６は、シリンジ１３１が上型１３５や下型１３６から受ける熱を遮断する働きもある。このような熱対策として、他にも、シリンジ１３１の素材を耐熱素材にする方法や、もしくは耐熱素材にてシリンジ１３１を覆う方法を採用することができる。

基礎板１４７の上面には、ピストンロッド１４１の下方に、樹脂成形装置１０１の幅方向に伸びるスライドガイドレール１５３が設けられている。スライドガイドレール１５３には、樹脂成形装置１０１の正面からみて右側に位置する右側スライドガイドブロック１５４と、同じく正面から見て左側に位置する左側スライドガイドブロック１５５とがスライド自在に取り付けられている。右側スライドガイドブロック１５４と左側スライドガイドブロック１５５とに挟まれて、押圧力センサとしてのロードセル１５６（図３参照）が取り付けられている。右側スライドガイドブロック１５４の装着基部１４４側の一端側は上方に突出する突部１５７が形成されている。突部１５７の装着基部１４４側の側面は、ピストンロッド１４１の把手１４２が嵌合できるよう平面視コ字形状に取付孔１５８が形成されている。また、突部１５７の上面には、ノブ１５９の雄ネジ１６０を螺合する雌ネジ孔１６１が設けられている。右側スライドガイドブロック１５４には、突部１５７の取付孔１５８にピストンロッド１４１の把手１４２を突き当てて、上面に雄ネジ１６０を貫通可能な貫通孔（図示せず）が設けられた正面視Ｌ字形状の把手押え部材１６２を把手１４２の上方から被せ、突部１５７と把手押え部材１６２とをノブ１５９の雌ネジ孔１６１を用いてネジ留めすることにより固定することができる。

また、基礎板１４７の上面には、スライドガイドレール１５３に対し手前側に、板状のボールネジ押さえ１４８が固定取付されている。ボールネジ押さえ１４８は、ピストンロッド１４１に対して平行となるように樹脂成形装置１０１の幅方向に水平に向けられたボールネジ１４９の一端を支持する。このボールネジ１４９の他端は、ボールネジナット１５０に支持されている。ボールネジナット１５０は、カップリング１５１を介してサーボモータ１５２に接続されている。サーボモータ１５２は、駆動することによってボールネジナット１５０をボールネジ１４９に対して進退させる。ボールネジナット１５０は、左側スライドガイドブロック１５５と接続しており、ボールネジナット１５０が進退するとともに左側スライドガイドブロック１５５も進退する。

このように構成される装着ユニット１４３は、樹脂成形装置１０１の待機室１２４内で前後方向に二つ並べられて、可動板１６３の上面に取り付けられている。そして、二つの装着ユニット１４３では、マイクロコンピュータ１２０（図６参照）の制御によって、個々独立にサーボモータ１５２が駆動し左側スライドガイドブロック１５５が樹脂成形装置１０１の幅方向に進退する。この左側スライドガイドブロック１５５の推進力は、ロードセル１５６を介してピストン１３１ｂに伝達され、ピストン１３１ｂをシリンジ１３１のシリンダ１３１ａ内で進退させる。つまり、カップリング１５１とボールネジナット１５０と左側スライドガイドブロック１５５とロードセル１５６と右側スライドガイドブロック１５４とピストンロッド１４１とその把手１４２とは、ピストン進退機構１６４を構成する。

二つの装着ユニット１４３を上面に取り付ける可動板１６３は、樹脂成形装置１０１の幅方向に延びる回動軸１６５を介してスライド基体１６６に水平軸回りに回動自在に取り付けられており、可動板１６３の奥側部分を持ち上げて可動板１６３を起こすことができるようになっている。スライド基体１６６は、樹脂成形装置１０１の幅方向に向けて待機室１２４の底面に配設されている基礎レール１６７にスライド自在に取り付けられている。基礎レール１６７には、その長さ方向に沿ってラックギア１６８が配置されている。スライド基体１６６には、このラックギア１６８に噛合するピニオンギア１６９が取り付けられている。ピニオンギア１６９は、マイクロコンピュータ１２０（図６参照）の制御によって駆動されるシリンジ搬送用モータ１７０（図６参照）を動力源として回転駆動し、スライド基体１６６を基礎レール１６７に沿って搬送する。装着部１３２に装着されたシリンジ１３１は、このシリンジ搬送用モータ１７０の駆動によって、樹脂成形装置１０１の幅方向に、待機室１２４内の待機位置と、シリンジ１３１のノズル１３９からプレス部１３４に装着された下型１３６のポット部１９０（図５及び図８に基づいて後述）に液状樹脂を滴下する滴下位置との間でスライド移動する。ラックギア１６８とピニオンギア１６９とスライド基体１６６と基礎レール１６７とは、シリンジ搬送機構１８４を構成する。

可動板１６３には、二つの装着ユニット１４３よりも手前側に、固定ノブ１７１の雄ネジ１７２を螺合する二つの貫通孔１７３（図３も参照）が設けられている。そして、スライド基体１６６の上面には、一方の貫通孔１７３に対応させて、水平向きに倒された状態の可動板１６３を固定ノブ１７１によって螺子止めするための第１雌ネジ孔１７４が、上面開口で設けられている。さらに、スライド基体１６６の前面には、他方の貫通孔１７３に対応させて、手前側に起こされた状態の可動板１６３を固定ノブ１７１に固定するための第２雌ネジ孔１７５が設けられている。固定ノブ１７１と可動板１６３の貫通孔１７３とスライド基体１６６の第１雌ネジ孔１７４及び第２雌ネジ孔１７５とは、装着部１３２の回動変位をロックするロック機構１７６を構成する。

図３は、立設状態にある装着部１３２を示す正面図である。図３に示す可動板１６３は、固定ノブ１７１がスライド基体１６６の第２雌ネジ孔１７５に取り付けられることで、手前側に起こされた状態のまま固定されている。また、図３中、下方の装着ユニット１４３では、装着蓋部１４６が装着基部１４４に対して下方に開かれている。

作業者は、装着部１３２にシリンジ１３１を装着する場合、まず、固定ノブ１７１を第１雌ネジ孔１７４から取り外して可動板１６３の奥側を持ち上げて１６３を起こし、固定ノブ１７１を第２雌ネジ孔１７５に装着して可動板１６３を立設状態のまま固定する。続いて、作業者は、パチン錠１７８のロックを解除して装着蓋部１４６を開き、装着基部１４４に設けられたノズルガイド孔１７７にノズル１３９を挿入させてシリンジ１３１を装着基部１４４に装着し、装着蓋部１４６を閉じてパチン錠１７８をロックする。続いて、作業者は、装着蓋部１４６から左方に飛び出しているピストンロッド１４１の把手１４２を持ちながら操作ボックス１１７（図６参照）を操作して右側スライドガイドブロック１５４の取付孔１５８を左右方向に動かして右側スライドガイドブロック１５４と把手１４２とを当接させ、把手押え部材１６２を把手１４２に被せてノブ１５９で固定する。続いて作業者は、固定ノブ１７１を第２雌ネジ孔１７５（図２参照）から取り外して可動板１６３を奥側に倒し、この可動板１６３を水平に向けた状態で固定ノブ１７１を第１雌ネジ孔１７４（図２参照）に取り付ける。

図４は、待機室１２４の内部を示す斜視図である。シリンジ１３１が装着される装着基部１４４は、スライド基体１６６から右側に迫り出している。そして、装着基部１４４にシリンジ１３１が装着されて可動板１６３が水平に向けられると、装着基部１４４のノズルガイド孔１７７（図３参照）に挿入されたノズル１３９は下方に向く。ここで、ノズル１３９の下方には、容器１７９を設置するための容器設置空間１８０が確保されている。この容器設置空間１８０に容器１７９を置くことで、シリンジ１３１の先端であるノズル１３９から垂れ落ちてしまう液状樹脂を受け止めたり、装着部１３２にシリンジ１３１を装着した状態でサーボモータ１５２を駆動しピストン１３１ｂを推し進めてシリンジ１３１のシリンダ１３１ａ内の空気を抜いたりすることができる。

待機室１２４の奥側壁１８１は開口しており、樹脂成形装置１０１の近傍に設置され冷風を送り出す冷却機１８２（図６参照）と連通している。冷却機１８２は、マイクロコンピュータ１２０（図６参照）の制御によって駆動し、樹脂成形装置１０１の待機室１２４内に冷風を送り込む。冷却機１８２によって調整される待機室１２４内の温度は、シリンジ１３１内の熱硬化性の樹脂が硬化せず、かつ、冷却しすぎて高粘度にならないよう、摂氏２０度〜２５度程度が望ましい。

待機室１２４の右側には、プレス室１２５（図１参照）と空間を仕切る仕切壁１２６が設けられている。この仕切壁１２６は開口してプレス室１２５に連通する連通部１２７が設けられており、さらには、プレス室１２５に開閉する断熱性を有するシャッタ１２８が仕切壁１２６に取り付けられている。シャッタ１２８は、マイクロコンピュータ１２０（図６参照）の制御によって駆動するシャッタ開閉用モータ１８３を動力源として開閉する。

［プレス部］
再び図１を参照する。プレス室１２５には、プレス部１３４が設けられている。プレス部１３４は、プレス室１２５の四隅に立設されている四本のタイバー１８６と、タイバー１８６の上方に固定取付される固定プラテン１８７と、固定プラテン１８７に対向配置され上下方向にスライド自在にタイバー１８６に取り付けられている可動プラテン１８８と、により構成される。タイバー１８６のうち、樹脂成形装置１０１の正面から見て右側の二本には、樹脂成形装置１０１の前後方向に伸びるレール１８９が取り付けられている。同様のレール１８９は、樹脂成形装置１０１の正面から見て左側の二本のタイバー１８６にも取り付けられている。固定プラテン１８７の下面には、上型１３５が取り付けられる。可動プラテン１８８の上面には、下型１３６が取り付けられる。

図５は、下型１３６の一例を示す平面図である。下型１３６の略中央位置には、平面視において真円形状のポット部１９０が、筒状に上下方向に貫通して開口されている。ポット部１９０は、装着部１３２に装着されるシリンジ１３１に対応するよう、樹脂成形装置１０１の前後方向に並べて二箇所に設けられている。このような下型１３６の上面は、上型１３５（図１、図８及び図９参照）とともに、液体樹脂の成形を行う際に接合するパーティング面１９５となる。このパーティング面１９５をなす下型１３６の上面には、各々のポット部１９０から左右に複数延びるランナー１９１と、ポット部１９０に滴下された液状樹脂が各ランナー１９１を流れて到達する複数のキャビティ１９２と、キャビティ１９２を覆う位置に薄板１９８（図８参照）を嵌め込んで取り付ける二つの薄板取付部１９３とが、パーティング面１９５から凹んで形成されている。薄板取付部１９３の深さは、キャビティ１９２の深さよりも浅い。そして、薄板取付部１９３には、薄板を位置決めするピン１９４が設けられている。

下型１３６のポット部１９０の内部には、このポット部１９０の底面をなすようにプランジャ１９６が配置されている。プランジャ１９６（図８参照）は、ポット部１９０の内周面に沿って上下に摺動変位する。そして、上型１３５（図１、図８及び図９参照）の下面と下型１３６の上面とが接合された状態でプランジャ１９６が上方に摺動変位することによって、ポット部１９０に滴下された液状樹脂１９７（図８参照）を、ランナー１９１を経由してキャビティ１９２に流し込み、薄板取付部１９３に取り付けられた薄板１９８を液状樹脂１９７で覆わせる。

このように構成されるプレス部１３４において、可動プラテン１８８の上下方向のスライド移動、プランジャ１９６の上下方向の摺動変位、及び、キャビティ１９２に流し込まれた液状樹脂１９７に対する加熱等の成形動作は、モータやヒータ等で構成されマイクロコンピュータ１２０によって制御されるプレス部駆動制御部１８５（図６参照）を動力源として行われる。

［電気的構成及び制御の流れ］
図６は、樹脂成形装置１０１の電気的構成を示すブロック図である。樹脂成形装置１０１は、各部の制御を司る主制御部としてのマイクロコンピュータ１２０を備える。マイクロコンピュータ１２０には、図７に示す処理や、液晶ディスプレイ１１５に各種の情報を表示する処理等の各種の処理の手順が記述されたプログラムが記憶されている。また、マイクロコンピュータ１２０には、下型１３６のポット部１９０に液状樹脂を滴下させるために駆動させるサーボモータ１５２のステップ数が書換自在に記憶されている。このステップ数を書き換えるためのプログラムも、マイクロコンピュータ１２０に記憶されている。

マイクロコンピュータ１２０は、各種の入出力回路（図示せず）を介して、操作ボタン部１０３、液晶ディスプレイ１１５、タッチパネル１１６、サーボモータ１５２、操作ボックス１１７、警告ポール１２１、シャッタ開閉用モータ１８３、プレス部駆動制御部１８５、クリーニング部駆動制御部２０６、ロードセル１５６、シリンジ搬送用モータ１７０及び外部機器インタフェイス２０７のそれぞれに接続されている。外部機器インタフェイス２０７は、冷却機１８２及び集塵機２０５を樹脂成形装置１０１に接続し、マイクロコンピュータ１２０による冷却機１８２や集塵機２０５の制御を可能にする。

図７は、樹脂成形装置１０１で行われる成形処理の流れを示すフローチャートである。樹脂成形装置１０１のマイクロコンピュータ１２０は、機器の起動中、操作ボタン部１０３やタッチパネル１１６からの成形命令の入力を待機している（ステップＳ１０１）。成形命令の入力は、操作ボタン部１０３の液状樹脂セット開始ボタン（図示せず）の押下や、タッチパネル１１６を介して液晶ディスプレイ１１５に表示される各種のメニューの中から液状樹脂セット開始ボタン（図示せず）をタッチ指定することによりなされる。

成形命令が入力されたと判定した場合（ステップＳ１０１のＹ）、マイクロコンピュータ１２０は、シャッタ開閉用モータ１８３を駆動制御してシャッタ１２８（上側シャッタ１２９及び下側シャッタ１３０）を開き、連通部１２７を開放して待機室１２４とプレス室１２５とを連通させる（ステップＳ１０２）。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、シリンジ搬送用モータ１７０を駆動制御してスライド基体１６６に備わるピニオンギア１６９を回転させ、シリンジ１３１を待機室１２４内の待機位置からプレス室１２５内の滴下位置まで搬送する（ステップＳ１０３）。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、サーボモータ１５２を駆動制御してピストン１３１ｂを押し込み、シリンジ１３１のノズル１３９から下型１３６のポット部１９０に液状樹脂を滴下する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４におけるサーボモータ１５２のステップ数は、マイクロコンピュータ１２０に予め記憶されているステップ数であり、タッチパネル１１６を介してこのステップ数を所望の値に設定することにより、プレス部１３４に取り付けた薄板を封止するのに必要な量だけ液状樹脂をシリンジ１３１から滴下するようにすることができる。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、サーボモータ１５２を、ステップＳ１０４で行った駆動とは反対の方向に数ステップ駆動して、シリンジ１３１のシリンダ１３１ａ内でピストン１３１ｂを若干距離だけ引き戻す（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理によって、シリンジ１３１のノズル１３９から余分な液状樹脂を切って、次に続くステップＳ１０６の処理において下型１３６の上面に液状樹脂が垂れ落ちることを防ぐことができる。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、シリンジ搬送用モータ１７０を駆動してスライド基体１６６に備わるピニオンギア１６９を回転させ、シリンジ１３１をプレス室１２５内の滴下位置から待機室１２４内の待機位置に復帰させる（ステップＳ１０６）。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、シャッタ開閉用モータ１８３を駆動制御してシャッタ１２８（上側シャッタ１２９及び下側シャッタ１３０）を閉じ、連通部１２７を閉じて待機室１２４とプレス室１２５とを遮断する（ステップＳ１０７）。

続く処理として、マイクロコンピュータ１２０は、プレス部駆動制御部１８５を駆動制御して、プレス部１３４にポット部１９０に滴下した液状樹脂を用いた成形動作を行わせる（ステップＳ１０８）。このステップＳ１０８の処理を行う直前に、マイクロコンピュータ１２０は、プレス部駆動制御部１８５を駆動してプレス室扉１０４を下ろす。また、このステップＳ１０８の処理を行った直後に、マイクロコンピュータ１２０は、プレス部駆動制御部１８５を駆動してプレス室扉１０４を上方にスライド移動してプレス室１２５を開放する。

ステップＳ１０８の処理を行いプレス室１２５を開放した後、マイクロコンピュータ１２０は、一連の成形処理を終了する。

図８は、プレス部１３４で行われる成形の工程を示す説明図である。プレス部１３４では、成形処理（図７参照）によって、下型１３６のポット部１９０に滴下された液状樹脂を用いて薄板１９８を封止し成形する成形動作が行われる。

プレス部１３４に装着された下型１３６のポット部１９０には、図７中のステップＳ１０３の処理及びステップＳ１０４の処理によって液状樹脂１９７が滴下され、その液状樹脂１９７がポット部１９０に溜まった状態となる（図８（ａ））。その後、ステップＳ１０６の処理によってシリンジ１３１が上型１３５と下型１３６との間から退避し、ステップＳ１０８の処理が開始されると、プレス部駆動制御部１８５に対するマイクロコンピュータ１２０の駆動制御によって、可動プラテン１８８が上方にスライド移動し（図８（ｂ））、ついには下型１３６の上面と上型１３５の下面とが接合する。続いて、プレス部駆動制御部１８５に対するマイクロコンピュータ１２０の駆動制御によって、プランジャ１９６が上方に摺動変位する（図８（ｃ））。これにより、ポット部１９０に溜まっている液状樹脂１９７は、ランナー１９１を通ってキャビティ１９２に流れ込み、薄板１９８を覆った状態になる。その後、プレス部駆動制御部１８５に対するマイクロコンピュータ１２０の駆動制御によって、上型１３５及び下型１３６が加熱され、所定時間経過後に可動プラテン１８８が下降して型開きされ、エジェクタピン（図示せず）によって成形された薄板１９８が突き上げられて薄板１９８が取り出しやすい状態となる。

また、樹脂成形装置１０１のマイクロコンピュータ１２０は、機器の起動中、操作ボタン部１０３やタッチパネル１１６からのクリーニング命令の入力も待機している。クリーニング命令の入力によって、樹脂成形装置１０１では上型１３５及び下型１３６のクリーニングが行われる。クリーニングは、例えば、クリーニング部１３７に備わるブラシ材（図示せず）が上型１３５の下面と下型１３６の上面とのいずれにも接触した状態にし、ブラシ体２０３を回転駆動させることにより行われる。このとき、マイクロコンピュータ１２０は、プレス部駆動制御部１８５（図６参照）を制御してブラシ材を回転駆動させるとともに、集塵機２０５を制御して、ブラシ材によって落とされたバリ等の汚れを吸引する。ブラシ材を所定時間回転駆動させた後、マイクロコンピュータ１２０は、プレス部駆動制御部１８５を制御してクリーニング部１３７を待機室１２４の奥側に位置する初期位置に復帰させる。

また、マイクロコンピュータ１２０は、ロードセル１５６から出力される電気信号に基づいて、サーボモータ１５２が駆動することによりロードセル１５６に加わる押圧力の大きさを判定している。そして、この押圧力が所定値以上であると判定した場合、マイクロコンピュータ１２０は、警告ポール１２１に発光動作を行わせ、液晶ディスプレイ１１５に警告表示を行わせる処理を実行する。つまり、液晶ディスプレイ１１５は報知部としても機能する。

以上のように構成される本実施の形態の樹脂成形装置１０１を用いることで、作業者は、様々な成形品を製造するに際し未成形の液状樹脂の取り扱いを容易にし、無駄な液状樹脂の消費を減らすことができる。以下、作業者が樹脂成形装置１０１を用いて成形品を製造する手順の一例を述べる。

まず、作業者は、薄板１９８の封止に用いる液状樹脂の主剤と硬化剤とを計量し、これらを混合して遠心分離機を用い攪拌する。

続いて、作業者は、このようにして空気を抜いた混合物をシリンダ１３１ａに注ぎ入れ、シリンダ１３１ａの開口端にピストン１３１ｂを装着し、ノズル１３９を上方に向けてピストン１３１ｂを押し込み、シリンダ１３１ａ内に混入した空気を抜く。その後、作業者は、樹脂成形装置１０１の待機室扉（図示せず）を開いて装着部１３２にシリンジ１３１を装着し、操作ボックス１１７を操作してピストンロッド１４１の把手１４２を右側スライドガイドブロック１５４に突き当て、把手押え部材１６２を用いてピストン１３１ｂの位置を固定する。このとき、作業者は、固定ノブ１７１を取り外して装着部１３２の可動板１６３を立設状態に起こし、再び固定ノブ１７１を取り付けて固定することにより、シリンジ１３１を装着部１３２に装着したり、ピストンロッド１４１の把手１４２を固定する作業を行いやすくすることができる。

続いて、作業者は、待機室扉（図示せず）を閉じ、プレス室１２５の前に移動して薄板１９８を下型１３６の薄板取付部１９３に取り付け、操作ボタン部１０３の液状樹脂セット開始ボタン（図示せず）を押下する。この液状樹脂セット開始ボタンの押下によって、樹脂成形装置１０１では、成形処理（図７参照）が行われ、下型１３６に装着した薄板１９８が樹脂成形される。

続いて、作業者は、この成形された薄板１９８を取り出して、操作ボタン部１０３のクリーニング開始ボタン（図示せず）を押下する。このクリーニング開始ボタンの押下によって、樹脂成形装置１０１では、上型１３５及び下型１３６のクリーニングが行われる。

図９は、成形の工程における装着部１３２の動きを示す樹脂成形装置の内部構造の正面図である。なお、図９では、プレス室扉１０４は省略して示している。作業者が操作ボタン部１０３の液状樹脂セット開始ボタンを押下する前では、装着部１３２は、図１に示したように、待機室１２４内の待機位置に位置付けられている。この待機室１２４は、シャッタ１２８によってプレス部１３４で発生する熱が遮られ、さらに冷却部１３３によって冷やされている。このため、本実施の形態の樹脂成形装置１０１では、シリンジ１３１のシリンダ１３１ａ内に封入された液状樹脂がプレス部１３４で発生する熱の影響を受けて硬化することを防ぐことができる。

作業者が操作ボタン部１０３の液状樹脂セット開始ボタンを押下すると、図９（ａ）に示すように、シャッタ１２８が開いてシリンジ１３１がプレス室１２５に進出し、液状樹脂１９７が下型１３６のポット部１９０に滴下される。そして、液体樹脂の滴下が終了すると、シリンジ１３１は、図９（ｂ）に示すように、待機室１２４内に退避してシャッタ１２８が閉じられる。このように、本実施の形態の樹脂成形装置１０１では、シリンジ１３１が液状樹脂を成形する際にのみプレス部１３４に搬送されるため、シリンジ１３１のシリンダ１３１ａ内に封入された液状樹脂が受けるプレス部１３４の熱の影響を最小限に食い止めることができる。

その後、引き続き行われる成形処理（図７参照）によってプレス部１３４での成形が終了すると、樹脂成形装置１０１では、可動プラテン１８８が下がってプレス室扉１０４が開き、図１に示したような、液状樹脂セット開始ボタンを押下する前における状態に戻る。この状態において、作業者は、操作ボタン部１０３のクリーニング開始ボタン（図示せず）を押下してクリーニング部１３７を動かし、プレス部１３４で発生したバリをクリーニングすることができる。このとき、シリンジ１３１は、シャッタ１２８によってプレス室１２５から隔離されており、クリーニングの際にプレス室１２５で発生するバリがシリンジ１３１、特にノズル１３９に付着することを防ぐことができる。

このように、本実施の形態の樹脂成形装置１０１では、シリンジ１３１に封入された液状樹脂が硬化することを防ぐのみならず、液状樹脂が封入されたシリンジ１３１を装着部１３２に装着することで、配管によって液状樹脂を送って成形を行っていた従来の樹脂成形装置に比べて多種の成形品を製造することが可能になる。さらには、シリンジ１３１を付け替えることで樹脂成形装置１０１に対する液状樹脂の入れ替えを行うことができ、別の成形品を製造する際の樹脂の無駄がなくなるばかりでなく、配管掃除の手間を省略することもできる。

さらに本実施の形態の樹脂成形装置１０１では、シリンジ１３１を水平に向けて装着部１３２に装着することができ、可動プラテン１８８のスライド可能範囲を小さくすることができるため、樹脂成形装置１０１の小型化を図ることができる。

さらに、本実施の形態の樹脂成形装置１０１によれば、サーボモータ１５２が駆動してピストン１３１ｂが押される際に、所定以上の押圧力がピストン１３１ｂにかかっていると判定された場合には、警告ポール１２１や液晶ディスプレイ１１５で行われるエラー報知を通じて作業者がシリンジ１３１に封入された液状樹脂の混成に何らかの不具合があることを素早く知ることができ、成形品の製造における不良品の生成を減らすことができる。なお、本実施の形態の樹脂成形装置１０１においては、ピストン１３１ｂの押圧力を測定するためにロードセル１５６を用いたが、ロードセル以外にも、例えば半導体圧力センサを用いてもよい。

なお、本実施の形態では、シリンジ１３１に熱硬化性の液体樹脂を封入して薄板の成形を行うことについて説明した。本実施の形態の樹脂成形装置１０１は、この熱硬化性の液状樹脂に限ることなく、一例として、熱可塑性樹脂や光エネルギー線硬化性樹脂を用いて成形する場合にも用いることができる。

樹脂成形装置の内部構造を示す正面図である。 装着部を示す正面図である。 立設状態にある装着部を示す正面図である。 待機室の内部を示す斜視図である。 下型の一例を示す平面図である。 樹脂成形装置の電気的構成を示すブロック図である。 樹脂成形装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。 プレス部で行われる成形の工程を示す説明図である。 成形の工程における装着部の動きを示す樹脂成形装置の正面図である。

符号の説明

１０１ 樹脂成形装置
１０２ 筐体
１１５ 液晶ディスプレイ（報知部）
１２０ マイクロコンピュータ（制御部）
１２１ 警告ポール（報知部）
１２４ 待機室
１２５ プレス室
１２７ 連通部
１２８ シャッタ
１３１ シリンジ
１３１ａ シリンダ
１３１ｂ ピストン
１３２ 装着部
１３３ 冷却部
１３４ プレス部
１３５ 上型
１３６ 下型
１３９ ノズル（シリンジの先端）
１５６ ロードセル（押圧力センサ）
１６４ ピストン進退機構
１８４ シリンジ搬送機構
１９０ ポット部

Claims (3)

1. 待機室とプレス室とを連通部によって互いに連通させて内部に横並びに設ける筐体と、
   断熱性を有し、前記連通部を開閉するシャッタと、
   前記待機室に設けられ、熱硬化性の液状樹脂を封入させたシリンダと当該シリンダに装着されたピストンとを備えるシリンジを装着する装着部と、
   前記プレス室に設けられ、液状樹脂を溜めるポット部を有する下型とこれに対向配置される上型とを装着させこれらを上下に開閉して当該ポット部内の液状樹脂を用いた成形動作を行うプレス部と、
   前記装着部に装着されたシリンジを、前記待機室内の待機位置と当該シリンジの先端から前記プレス部に装着された下型のポット部に液状樹脂を滴下する滴下位置との間で搬送するシリンジ搬送機構と、
   前記ピストンを前記シリンジのシリンダ内で進退させるピストン進退機構と、
   前記シャッタの駆動源を駆動制御して前記連通部を開放し、前記シリンジ搬送機構の駆動源を駆動制御して前記装着部に装着されたシリンジを前記滴下位置に位置付け、前記ピストン進退機構の駆動源を駆動制御して当該シリンジ内の液状樹脂を押し出し、前記シリンジ搬送機構の駆動源を駆動制御して当該シリンジを前記待機位置に復帰させ、前記シャッタの駆動源を駆動制御して前記連通部を閉じる制御部と、
   を備える樹脂成形装置。
2. 前記待機室内を冷却する冷却部を備える、請求項１記載の樹脂成形装置。
3. 前記ピストン進退機構が前記ピストンに加える押圧力をセンシングする押圧力センサと、
   報知動作を行う報知部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記押圧力センサのセンシング結果に基づいて前記ピストン進退機構が前記ピストンに加える押圧力が所定値以上であると判定した場合、前記報知部に報知動作を行わせる、
   請求項１又は２記載の樹脂成形装置。

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