JP2010089141A - 精密プレス装置及びそれにおけるプレス荷重制御方法 - Google Patents
精密プレス装置及びそれにおけるプレス荷重制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】真空にされるチャンバ16を小形化するために、圧力センサをチャンバ16外に設置し、チャンバ16の筒状形状を利用して筒状のプランジャ7が出没可能なシリンダ室17を形成する。チャンバ16内の負圧22に起因して受圧部2と加圧部1とを互いに引き寄せる力が発生するが、逆方向からシリンダ室17内に同等となる流体の圧力19を入れて筒状のプランジャ7を押し出して筒状プランジャ7に加圧力20を発生させることで、この引き寄せる力はプランジャ7からの加圧力20によってキャンセルされる。プレスステージで転写される基板等への荷重を駆動部による駆動力に基づいて高い精度で制御することができる。
【選択図】図1
Description
加圧力20=プランジャ7面積(若しくは別途取り付けのシリンダ内径)×流体の圧力19
ステップAの時の負圧22=シリンダ内面積×外気圧との差(約0.1MPa)
ステップBの時の負圧22=負圧22a―プランジャ7の摺動抵抗23
ステップCの時の負圧22=(シリンダ内面積―被転写体18の接触面積) ×外気圧との差(約0.1MPa
図13において、110はトッププレート、11は冷却加熱プレートで、この冷却加熱プレート11の内部にヒータ115及び冷却用通路を設置する。112は冷却加熱プレート111に接続した断熱材で、ヒータ115により加熱された熱が放熱しないようにしている。また、この断熱材112に冷却用の孔を設け、冷却加熱プレート111を経由して再度、断熱材112に設けた別の孔から冷却用冷媒が戻るようにしている。図13では、113が冷却媒体入口で、114が冷却媒体出口を示す。冷却媒体として、エア、ガス、水、油などがある。
3 ガイドポスト 4 保持器
5 プレスステージ 6 シリンダ
7 プランジャ 8 リング
9 Oリング(シール材) 10 圧力センサ
11 可動部 12 加圧用口
13 真空引き用口 14 真空BOX
15 取っ手、及び扉 16 チャンバ
17 シリンダ室 18 被転写物、及びモールド
19 流体の圧力 20 加圧力
21 真空引き 22 (真空引きによる)負圧
23 プランジャの摺動抵抗 24 押圧用シリンダ
25 引き圧用シリンダ 26 エンドプレート
101 受圧部 102 加圧部
103 調整ナット 104 ガイドポスト
105 保持器 110 トッププレート
111 加熱冷却プレート 112 断熱材
113 冷却媒体入口 114 冷却媒体出口
115 ヒータ 116 操作パネル
117 ヒータ温調器 118 圧力表示機器
119 真空度表示器 120 真空チャンバ
121 フレーム 122 キャスタ
123 アジャスタ 124 アンカー座
125 操作釦
Claims (11)
- 受圧部、当該受圧部に対向し且つ前記受圧部に対して進退可能に配置された加圧部、前記受圧部と前記加圧部との各対向面に装着されるプレスステージ、前記加圧部を駆動する駆動部、及び前記受圧部及び前記加圧部の接近状態で前記受圧部と前記加圧部との間で前記プレスステージを封止状態に囲む筒壁を有するチャンバを備えた精密プレス装置において、
前記チャンバ内の負圧に基づいて発生する前記受圧部と前記加圧部とを互いに引き寄せる力を打ち消す流体作動部を備えていること
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1記載の精密プレス装置において、
前記流体作動部は、前記筒壁を構成しており且つ前記受圧部と前記加圧部の少なくとも一方に設けられたシリンダと、前記シリンダ内の流体圧力に基づいて他方に向かって進退可能に設けられた筒状プランジャと、前記シリンダ内の前記流体圧力を制御して前記受圧部と前記加圧部とを互いに引き寄せる力を打ち消す加圧力を前記筒状プランジャに発生させる圧力制御部とを備えていること
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項2記載の精密プレス装置において、
前記筒状プランジャの先端には、進出状態で前記受圧部と前記加圧部の前記他方に接触して前記チャンを真空維持するためのシール部材を備えていること
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項2又は3記載の精密プレス装置において、
前記シリンダは前記受圧部と前記加圧部との前記一方に前記対向面に取り付けられた筒状シリンダであり、
前記筒状プランジャは前記筒状シリンダの内部に密封状態に収容され且つ前記筒状シリンダ先端から前記受圧部と前記加圧部との他方に向かって進退可能に設けられていることを特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1記載の精密プレス装置において、
前記流体作動部は、前記受圧部と前記加圧部とを互いに引き寄せる力を打ち消すため、前記受圧部と前記加圧部との間に配設された押圧用流体作動部、又は前記加圧部と固定部との間に設けられた引き圧用流体作動部であること
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項記載の精密プレス装置において、
前記流体作動部は、圧力調整を行うタイミングとしては次の三つのステップA、B、Cを順次踏むこと
を特徴とする精密プレス装置。
ステップAでは、前記加圧部を真空引き可能な位置まで移動し、真空引きを行った際に発生する負圧を打ち消すため、加圧力を発生させる。
ステップBにおいては、真空引き完了後に前記加圧部が被転写物の転写位置まで可動する際に発生する前記流体作動部の摺動抵抗を打ち消すため、前記加圧力を調整する。
ステップCにおいては、前記被転写物がプレスプレート面に接触した際、真空引きされる面積が変化することに起因した圧力変動に対応するため、前記加圧力を調整する。 - 請求項1〜6のいずれか一項記載の精密プレス装置において、
前記プレスステージに加熱、冷却能力を有したこと
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項記載の精密プレス装置において、
真空引きにて発生した負圧を加圧力として利用すること
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項記載の精密プレス装置において、
前記チャンバに加圧用口を少なくとも一つ以上有したこと
を特徴とする精密プレス装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項記載の精密プレス装置において、
前記チャンバの前記筒壁は、円筒形、四角筒形、多角筒形等の筒形に形成されていること
を特徴とする精密プレス装置。 - 受圧部、当該受圧部に対向し且つ前記受圧部に対して進退可能に配置された加圧部、前記受圧部と前記加圧部との各対向面に装着されるプレスステージ、前記加圧部を駆動する駆動部、及び前記受圧部及び前記加圧部の接近状態で前記受圧部と前記加圧部との間で前記プレスステージを封止状態に囲む筒壁を有するチャンバを備えた精密プレス装置において、
前記筒壁を、前記受圧部と前記加圧部との少なくとも一方に形成されたシリンダ内の流体圧力に基づいて他方に向かって進退可能に設けられた筒状プランジャとし、
前記チャンバ内の負圧に基づいて発生する前記受圧部と前記加圧部とを互いに引き寄せる力を、前記流体圧力に基づいて前記筒状プランジャに発生する加圧力と吊り合わせて打ち消すこと
を特徴とする精密プレス装置におけるプレス荷重制御方法。
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JP2002096199A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-04-02 | Mikado Technos Kk | プレス装置による高真空引き加工方法と装置 |
JP2006136916A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Mikado Technos Kk | 真空プレス硬化装置および方法 |
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