JP2015112635A - プレス成形型及びプレス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の非平坦面のプレス成形を可能にする。【解決手段】一端面に開口が形成された筒状の枠部を備えたフレームと、前記一端面に接合されることにより前記開口を塞いでチャンバーを形成する弾性膜と、を備え、前記一端面に接合された前記弾性膜の接合部により囲まれた前記弾性膜の可動部の両面に圧力差を与えることにより、前記可動部が膨張して該可動部と対向配置された被加工物を加圧するプレス成形型において、前記フレームが、前記一端面において前記弾性膜に接合されて前記可動部を複数の領域に分割する仕切り手段を備えた構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、流体圧によって作動されるダイヤフラムをプレス手段として備えたプレス成形型及びプレス成形装置に関するものである。

太陽電池パネル等の積層品のラミネート加工を行うための、流体圧によって作動されるダイヤフラム（弾性膜）をプレス手段として備えたラミネート装置（プレス成形装置）が知られている。特許文献１に記載されているような従来のダイヤフラム式のラミネート装置は、ダイヤフラムによって上下に仕切られたチャンバーを備え、下部チャンバーにはダイヤフラムと対向するように平板状の熱盤が配置されている。下部チャンバーを真空引きしながら上部チャンバーを大気開放することにより、ダイヤフラムが気圧の低い下部チャンバー側に膨張して、熱盤上に配置された被加工物が熱盤とダイヤフラムとの間で加圧され、ラミネート加工が行われる。

上記の従来のラミネート装置では、被加工物の被プレス面よりも広い１枚のダイヤフラムが周縁部のみで固定されている。ダイヤフラムは、両面に気圧差が与えられる前は、平面状に伸展された状態で保持されており、被加工物の被プレス面はダイヤフラムと平行に配置される。

特開２０１２−１９６８３５号公報

上記ダイヤフラム式のラミネート装置では、ダイヤフラムに気圧差を与える前のダイヤフラムと被プレス面との距離（以下「初期間隔」という。）によってプレス圧が変化する。具体的には、初期間隔が大きいと、プレス時のダイヤフラムの伸展量が大きくなるため、ダイヤフラムの復元力も増大し、その分だけ被プレス面に加わるプレス圧が低下する。従って、上記の従来のラミネート装置では、平面板状の被加工物は、初期間隔が均一となるため、被加工物を略均一な圧力でプレスすることができるものの、曲面等の非平坦面状の被プレス面を有する被加工物は、初期間隔が不均一となるため、プレス圧が不均一となってしまい、適切なラミネート加工を行うことができなかった。

また、上記の従来のラミネート装置では、大型の被加工物に対応するためにダイヤフラムの面積を大きくすると、ダイヤフラムの重量の影響によりプレス圧が不均一になるという問題もあった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多様な形状、寸法の被加工物を略均一にプレス成形することが可能なラミネート装置を提供することである。

本発明の一実施形態によれば、一端面に開口が形成された筒状の枠部を備えたフレームと、前記一端面に接合されることにより前記開口を塞いでチャンバーを形成する弾性膜と、を備え、前記一端面に接合された前記弾性膜の接合部により囲まれた前記弾性膜の可動部の両面に圧力差を与えることにより、前記可動部が膨張して該可動部と対向配置された被加工物を加圧するプレス成形型であって、前記フレームが、前記一端面において前記弾性膜に接合されて前記可動部を複数の領域に分割する仕切り手段を備えたものが提供される。

この構成によれば、ダイヤフラムの接合部によって囲まれたプレス面を構成する可動部が複数の領域に分割される。これにより、分割された領域毎にプレス条件（例えばプレス面の向きやプレス圧）を変えることが可能になるため、多様な表面形状や大きさを有する被加工物を略均一な圧力でプレス成形することが可能になる。

上記のプレス成形型において、前記フレームの前記一端面が、前記被加工物の被プレス面の形状に対応する非平坦面に形成された構成としてもよい。

この構成によれば、プレス手段である弾性膜が加圧前に被加工物の被プレス面に沿って保持されるため、被加工物の非平坦面である被プレス面を略均一な圧力で加圧することができる。

また、前記仕切り手段が、格子状に組まれた複数の仕切り板から形成され、前記枠部の中空部を複数の前記チャンバーに気密に仕切り、各チャンバーの気圧を個別に調整可能にした構成としてもよい。

この構成によれば、各チャンバーの圧力を調整することにより、非平坦面である被加工物の被プレス面を略均一な圧力で加圧することができる。また、ダイヤフラムの面積を大きくした際に生じるプレス圧の不均一化が解消され、大型の被加工物を略均一な圧力でプレス成形することが可能になる。

また、本発明の一実施形態によれば、下面を水平にして配置された上部圧盤と、
上面が前記上部圧盤の下面と対向するように配置された下部圧盤と、
前記上部圧盤及び前記下部圧盤の少なくとも一方を上下に駆動する駆動装置と、
前記上部圧盤の下面及び前記下部圧盤の上面の少なくとも一方に取り付けられたプレス成形型と、
前記プレス成形型のチャンバーの気圧を制御する気圧制御装置と、
を備えたプレス成形装置が提供される。

本発明によれば、多様な形状、寸法の被加工物を略均一な圧力でプレス成形することが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係るラミネート装置の正面図である。 図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 図３は、図２におけるＢ−Ｂ（Ｃ−Ｃ）矢視図である。 図３は、図２におけるＤ−Ｄ矢視図である。 図５は、本発明の別の実施形態の主要部の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係るラミネート装置１の概略構成を示す正面図（一部断面図）である。ラミネート装置１は、本体１ａ、制御部２、気圧制御装置３及び油圧制御装置４を備えている。本体１ａ、気圧制御装置３及び油圧制御装置４は、それぞれ制御部２に接続されており、制御部２の制御下で動作する。

本体１ａは、外部チャンバー１０と、外部チャンバー１０内に配置された上部熱盤２０、上部チャンバーユニット３０、下部熱盤４０、下部チャンバーユニット５０、真空枠６０及び油圧シリンダ７０を備えている。外部チャンバー１０は外部チャンバー給排気管路３ａを介して気圧制御装置３に接続されていて、外部チャンバー１０の内圧は気圧制御装置３によって真空（例えば約０．１ｋＰａ）から大気圧以上（例えば数気圧）の範囲で制御される。

油圧シリンダ７０（駆動装置）は、配管４ａを介して油圧制御装置４に接続されていて、油圧制御装置４による作動油の給排に応じて作動する。また、油圧シリンダ７０のシリンダチューブ７１は外部チャンバー１０のフレームに固定されている。

上部熱盤２０は、下面を水平にして、外部チャンバー１０のフレームに固定されている。また、下部熱盤４０は、その上面が上部熱盤２０の下面と対向するように配置されている。下部熱盤４０は、その下面において油圧シリンダ７０のラム７２に固定されていて、油圧シリンダ７０への作動油の給排に応じて、ラム７２と共に上下動する。

また、上部熱盤２０と下部熱盤４０には、それぞれ電熱ヒータ（不図示）と温度センサ（不図示）が設けられている。各電熱ヒータと各温度センサは制御部２に接続されていて、上部熱盤２０と下部熱盤４０の温度は制御部２によって制御される。また、上部熱盤２０の下面と下部熱盤４０の上面には、例えば、熱エネルギーを使用して、被加工物Ｗに含まれる樹脂が強い吸収を有する遠赤外線を高効率で発生する遠赤外線放射材料の層（例えば膜や板）が設けられていて、被加工物Ｗを効率的に加熱できるようになっている。すなわち、上部熱盤２０及び下部熱盤４０は、被加工物Ｗを加熱する加熱装置として機能する。

上部熱盤２０の下面には上部チャンバーユニット３０が取り付けられていて、下部熱盤４０の上面には下部チャンバーユニット５０が取り付けられている。上部チャンバーユニット３０及び下部チャンバーユニット５０は、ダイヤフラム式プレス成形における一種の成形型である。上述のように、従来のダイヤフラム式ラミネート装置（プレス成形装置）では、平板状の被加工物の加工しかできなかったが、本実施形態のラミネート装置１は、球面状の表面形状を有する被加工物Ｗのラミネート加工が行えるように構成されている。

図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。また、図３は、上部チャンバーユニット３０と下部チャンバーユニット５０の間で被加工物Ｗをプレスした状態を示す断面図（図２におけるＢ−Ｂ矢視図）である。なお、本実施形態の上部チャンバーユニット３０及び下部チャンバーユニット５０は、中心軸（鉛直軸）周りに４回対称の回転対称性を有しているため、図２におけるＣ−Ｃ矢視図も図３によって示される。

下部チャンバーユニット５０は、フレーム５１と、フレーム５１の上面に貼り付けられた下部ダイヤフラム５６を備えている。フレーム５１は、例えばステンレス鋼等の剛性の高い構造材料から形成されている。また、下部ダイヤフラム５６は、例えばシリコーンゴム等のエントロピー弾性を有するエラストマーから形成された伸縮性の高いシート材（弾性膜）である。

図２に示されるように、フレーム５１は、略矩形枠状の枠部５２と、格子状に組まれた平板である複数の仕切り板５３、５４から構成される仕切り手段を備えている。枠部５２は、四辺のうちの一対が幅方向（図１及び図２にける左右方向）に対向し、他の一対が奥行方向（図１における紙面と垂直な方向であり、図２においては上下方向）に対向するように配置されている。複数の仕切り板５３は、垂線を奥行方向へ向けて、奥行方向へ等間隔に配置されている。また、複数の仕切り板５４は、垂線を幅方向へ向けて、幅方向へ等間隔に配置されている。仕切り板５３は、幅方向の両端部において枠部５２に接合されていて、仕切り板５４は、奥行方向の両端部において枠部５２に接合されている。また、仕切り板５３と仕切り板５４とは、例えば相欠き接ぎにより接続されている。フレーム５１を構成する各部の接合には、例えばレーザ溶接、半田づけ、シール材を介した圧接（ねじ止め）、接着等の様々な方法を用いることができる。

枠部５２の下面は、下部熱盤４０の上面に気密に接合されていて、仕切り板５３、５４の下端も下部熱盤４０の上面に接合されている。また、枠部５２の上面には、下部ダイヤフラム５６が気密に接合されていて、仕切り板５３、５４の上端面も、全長に渡って下部ダイヤフラム５６に接合されている。これにより、下部熱盤４０、仕切り板５３、仕切り板５４（、枠部５２）及び下部ダイヤフラム５６によって仕切られ、格子状に二次元配列された、複数の下部チャンバー５５が形成されている。

図３に示されるように、仕切り板５３、５４には、それぞれ複数の通気孔５３ｈ、５４ｈが形成されていて、隣り合う下部チャンバー５５は、通気孔５３ｈ又は通気孔５４ｈを介して連絡している。また、枠部５２にも、外側面と内側面に開口する通気孔５２ａが少なくとも一つ形成されていて、各下部チャンバー５５は通気孔５２ａを介して下部チャンバーユニット５０の外部の空間（外部チャンバー１０）と連絡している。そのため、各下部チャンバー５５と外部チャンバー１０の内圧は略同じ大きさとなる。

上部チャンバーユニット３０も、下部チャンバーユニット５０と同様に構成されていて、下部チャンバーユニット５０とは上下逆向きに上部熱盤２０の下面に取り付けられている。すなわち、上部チャンバーユニット３０は、上端が上部熱盤２０の下面に気密に接合されたフレーム３１と、フレーム３１の下端に気密に接合された上部ダイヤフラム３６とを備えている。フレーム３１は、略矩形枠状の枠部３２と、格子状に組まれた平板である複数の仕切り板３３、３４を備えていて、上部熱盤２０、仕切り板３３、仕切り板３４（、枠部３２）及び上部ダイヤフラム３６によって仕切られ、格子状に二次元配列された、複数の上部チャンバー３５が形成されている。各仕切り板３３、３４は、下部チャンバーユニット５０の対応する仕切り板５３、５４と同一平面上に（すなわち、仕切り板３３、３４の下端面と仕切り板５３、５４の上端面とが対向するように）配置されている。その結果、各上部チャンバー３５は、対応する下部チャンバー５５と対向して配置されている。各仕切り板３３、３４には、それぞれ複数の通気孔３３ｈ、３４ｈが形成されていて、隣り合う上部チャンバー３５は、通気孔３３ｈ又は通気孔３４ｈを介して連絡している。また、枠部３２には、外側面と内側面に開口する通気孔３２ａが少なくとも一つ形成されていて、各上部チャンバー３５は通気孔３２ａを介して外部チャンバー１０と連絡し、各上部チャンバー３５と外部チャンバー１０の内圧が略同じ大きさになるように構成されている。

上部チャンバーユニット３０の下面には、その上面の形状及び寸法が、上部チャンバーユニット３０のフレーム３１の枠部３２の下面と略同じに形成された真空枠６０が気密に取り付けられている。本実施形態では、真空枠６０の上面及び下面にはＯリング６２を収容する環状溝が形成されていて、上部チャンバーユニット３０のフレーム３１と真空枠６０とを外周部においてクランプ６５で締め付けることで、真空枠６０が上部チャンバーユニット３０の下面に気密に取り付けられている。なお、真空枠６０の下面の形状及び寸法は、下部チャンバーユニット５０のフレーム５１の枠部５２の上面と略同じに形成されている。

図３に示されるように、油圧シリンダ７０を駆動して下部熱盤４０を上昇させ、真空枠６０の下面に下部チャンバーユニット５０が押し当てられると、真空枠６０の下面に保持されたＯリング６２によって、真空枠６０と下部チャンバーユニット５０が気密に密着する。これにより、上部ダイヤフラム３６、下部ダイヤフラム５６及び真空枠６０によって気密に囲まれた主チャンバー６７が形成される。真空枠６０には、外側面と内側面に開口する通気路６１が形成されている。通気路６１は、一端側（真空枠６０の外側面側）において拡径されてテーパねじが形成されている。このテーパねじには、気圧制御装置３からの主チャンバー給排気管路３ｂ（図１）が接続され、気圧制御装置３によって主チャンバー６７内にエア（空気又は乾燥窒素等の不活性ガス）を給排可能になっている。

上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５の内圧（すなわち、外部チャンバー１０の内圧）と主チャンバー６７の内圧との間に気圧差が生じると、上部ダイヤフラム３６及び下部ダイヤフラム５６は、それぞれが面するチャンバーのうち、気圧が低いチャンバー側に膨張する。上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５の内圧を主チャンバー６７の内圧よりも高くすると、内圧差により上部ダイヤフラム３６及び下部ダイヤフラム５６が主チャンバー６７側に膨張して、主チャンバー６７内に配置された被加工物Ｗが上部ダイヤフラム３６と下部ダイヤフラム５６とで挟まれ、プレス成形される。

図３及び図４に示されるように、上部チャンバーユニット３０の仕切り板３３、３４の下端は、曲線状に切断されている。そして、フレーム３１の下面（具体的には、仕切り板３３、３４の下端面及び枠部３２の下面から構成される面）は、滑らかに連続する網目状（格子状）の３次元曲面に形成されている。この３次元曲面は、被加工物Ｗの上面の曲面形状（本実施形態では球面形状）に対応した形状となっている。上部ダイヤフラム３６は、例えば接着剤によりフレーム３１の下面に弛みなく接合され、その結果、被加工物Ｗの上面の形状に対応した曲面形状に形成されている。

同様に、下部チャンバーユニット５０の仕切り板５３、５４の上端も曲線状に切断されていて、フレーム５１の上面（具体的には、仕切り板５３、５４の下端面及び枠部５２の上面から構成される面）は、滑らかに連続する網目状の３次元曲面に形成されている。この３次元曲面は、被加工物Ｗの下面の曲面形状（本実施形態では球面形状）に対応している。下部ダイヤフラム５６も、例えば接着剤によりフレーム５１の上面に弛みなく接合され、その結果、被加工物Ｗの下面の形状に対応した曲面形状に形成されている。なお、本実施形態では、被加工物Ｗの厚さが一定（すなわち上面と下面が同一形状）であるため、下部チャンバーユニット５０の上面の形状と上部チャンバーユニット３０の下面の形状とが同一形状になっている。

このように、本実施形態のラミネート装置１は、加圧前の各ダイヤフラム（上部ダイヤフラム３６及び下部ダイヤフラム５６）が膨張していない状態において、各ダイヤフラムが、それぞれ対向する被加工物Ｗの非平坦面に対応する形状で（すなわち、対向する非平坦面に沿うように）保持されている。そのため、加圧時の各ダイヤフラムの膨張量が略均一なものとなり、被加工物Ｗの非平坦面を略均一な圧力でプレスすることができる。

なお、各ダイヤフラムは、各フレーム３１、５１に接合されて固定された領域である接合部と、この接合部に囲まれた伸縮自在な領域である可動部（各フレーム３１、５１の仕切り手段によって分割された分割開口に面する部分）とに分けられる。当然ながら、各ダイヤフラムの接合部は膨張することができず、膨張した可動部によってプレスが行われる。

次に、本発明の実施形態に係るラミネート装置１を使用して被加工物Ｗのラミネート加工を行う手順について説明する。

まず、油圧シリンダ７０（図１）を駆動して下部熱盤４０を降下させ、下部チャンバーユニット５０と真空枠６０とが離れた状態にする。このとき、気圧制御装置３に設けられた、真空枠６０の通気路６１（図３）に接続される主チャンバー給排気管路３ｂ（図１）の電磁弁（不図示）は閉じられていて、真空枠６０に対する給排気は停止されている。下部ダイヤフラム５６の上に被加工物Ｗを載せた後、気圧制御装置３により外部チャンバー１０を真空引きする。このとき、通気孔３２ａ及び５２ａによりそれぞれ外部チャンバー１０と連通した上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５も真空引きされる。

次に油圧シリンダ７０（図１）を駆動して下部熱盤４０を上昇させて、下部チャンバーユニット５０と真空枠６０とを密着させ、主チャンバー６７を形成する。このとき、外部チャンバー１０（図１）、上部チャンバー３５、主チャンバー６７及び下部チャンバー５５は、いずれも真空となっている。

次に、気圧制御装置３により、外部チャンバー１０内にエアを導入して、外部チャンバー１０内の気圧を圧力Ｐ０（例えば大気圧、約１００ｋＰａ）にまで徐々に昇圧させる。このとき、外部チャンバー１０と連通した上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５の気圧も圧力Ｐ０まで上昇するが、密閉された主チャンバー６７内は真空状態に維持される。そのため、上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５と主チャンバー６７との気圧差により、上部ダイヤフラム３６及び下部ダイヤフラム５６が主チャンバー６７側へ膨張する。その結果、被加工物Ｗが、上部ダイヤフラム３６と下部ダイヤフラム５６とで挟まれて、上部チャンバー３５及び下部チャンバー５５と主チャンバー６７との気圧差によりプレスされる。そして、この状態を所定時間維持すると、上部熱盤２０及び下部熱盤４０からの輻射熱により被加工物Ｗが加工温度（熱硬化性樹脂を使用する場合は樹脂の硬化温度、熱可塑性樹脂を使用する場合には樹脂のガラス転移点以上の温度）に加熱され、被加工物Ｗに含まれる樹脂（例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等の熱可塑性樹脂）が軟化して（熱硬化性樹脂の場合には、更に硬化して）、被加工物Ｗを構成する各部材が一体に接合される。

また、プレス中に被加工物Ｗからガスが発生する場合には、気圧制御装置３により、真空枠６０に接続された主チャンバー給排気管路３ｂを介して、プレス中に主チャンバー６７を真空引きすることもできる。これにより、プレス中に被加工物Ｗから発生するガスを主チャンバー６７から強制的に排出することができ、ガスの発生による被加工物Ｗの接合不良やダイヤフラムの劣化等を防止することができる。

被加工物Ｗの接合（プレス工程）が完了すると、次に、キュア工程が行われる。キュア工程は、接合後の被加工物Ｗを樹脂の硬化温度（熱可塑性樹脂の場合にはガラス転移点以上の温度）に保温することで、被加工物Ｗを安定化させる処理である。本実施形態では、キュア工程は、非真空下（すなわち、空気中又は不活性ガス中）で行われる。なお、ここでは、０．１気圧以上を非真空という。本実施形態のキュア工程では、気圧制御装置３（図１）によって、外部チャンバー１０内の圧力Ｐ０よりも少し低い圧力Ｐ１（例えば約０．８気圧）の圧縮エアが主チャンバー６７内に導入される。なお、圧力差Ｐ０−Ｐ１は、キュア工程中に被加工物Ｗの形状が崩れずに保たれる程度の低い値に設定される。そして、この状態を所定時間維持した後、気圧制御装置３によって外部チャンバー１０内及び真空枠６０内の圧力を大気圧に調整した後、油圧シリンダ７０を駆動して下部熱盤４０を降下させ、下部チャンバーユニット５０が真空枠６０から離れると、加工後の被加工物Ｗがラミネート装置１から取り出せるようになる。

本実施形態では、プレス工程及びキュア工程において、被加工物Ｗが、同じ形状の上部チャンバーユニット３０及び下部チャンバーユニット５０によって、略均一な圧力でプレス又は支持されるため、被加工物Ｗに加わる歪みの少ない状態でプレス成形及びキュア処理が行われる。その結果、残留応力が少なく、信頼性の高い製品（被加工物Ｗ）が得られる。

また、本発明は、フラットパネルディスプレイ等の大型の平板状の被加工物のプレス成形にも有効である。チャンバーを大型化すると、ダイヤフラムの重量の影響によるプレス圧の均一性の低下が顕著になるが、チャンバー（又は開口）を小さなサイズに分割することにより、ダイヤフラムの重量によるプレス荷重の分布が緩和し、より均一なプレス成形が可能になる。

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

上記の実施形態のラミネート装置１には、被加工物Ｗの上下両面をダイヤフラムで挟み込んでプレスする構成が採用されているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば上部チャンバーユニット３０（又は下部チャンバーユニット５０）のみを備えて、下部熱盤４０と上部ダイヤフラム３６（又は上部熱盤２０と下部ダイヤフラム５６）との間でプレス成形を行う構成も本発明の範囲に含まれる。

上記の実施形態の上部チャンバーユニット３０（下部チャンバーユニット５０）は、二次元配列された複数の上部チャンバー３５（下部チャンバー５５）から構成されたものであるが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図５に示すように、複数の開口１３３ｈ（１５３ｈ）が形成された網目状の仕切り手段１３３（１５３）を備える単一の上部チャンバー１３５（下部チャンバー１５５）から構成された上部チャンバーユニット１３０（下部チャンバーユニット１５０）も本発明の範囲に含まれる。

上記の実施形態は、上部チャンバーユニット３０のフレーム３１の下面及び下部チャンバーユニット５０のフレーム５１の上面を、それぞれ被加工物Ｗの上面及び下面と同じ曲面形状にすることによって、曲面のプレス成形を可能にしているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、フレーム３１の下面及びフレーム５１の上面を平面状に形成しても、気圧制御装置３によって上部チャンバー３５及び／又は下部チャンバー５５の内圧を個別に制御して、チャンバー毎にダイヤフラムの膨張量を変えることで、被加工物Ｗの非平坦面を略均一な圧力でプレス成形することが可能になる。具体的には、通気孔３２ａ、５２ａ、通気孔３３ｈ、３４ｈ及び通気孔５３ｈ、５４ｈを無くして、上部チャンバーユニット３０及び／又は下部チャンバーユニット５０のそれぞれと気圧制御装置３とを接続する給排気路を設けることで、このようなプレス成形が実現する。

また、上記の実施形態では、仕切り手段によって複数に分割されたフレーム３１、５１の開口が、単一のダイヤフラムによって塞がれているが、ダイヤフラムを複数枚に分割して、例えば分割された分割開口（又は隣接する数個の分割開口からなる分割開口群）毎に異なるダイヤフラムで塞ぐ構成としてもよい。

また、上記実施形態は、被加工物の非平坦面形状の一例として、球面形状等の一様な３次元曲面形状を有する被加工物のラミネート加工に本発明を適用したものであるが、本発明は他の非平坦面形状、例えば、段差形状のように複数の平面（又は曲面）から構成された形状を有する被加工物のプレス成形加工にも適用することができる。

また、上記の実施形態は、加熱手段を備えたホットプレス装置に本発明を適用した例であるが、加熱手段を備えていないコールドプレス装置に本発明を適用することもできる。

また、上記の各実施形態では、熱盤の加熱に電熱ヒータが使用されているが、他の加熱手段を使用して熱盤を加熱する構成としてもよい。例えば、国際公開第２００６／１０３８６８号に開示されているような、熱盤に設けられた流路にシリコーンオイル等の熱媒を流すことにより熱盤を均一に加熱する構成を採用することもできる。

１…ラミネート装置
２…制御部
３…気圧制御装置
４…油圧制御装置
２０…上部熱盤
４０…下部熱盤
７０…油圧シリンダ
Ｗ…被加工物（積層体）

Claims (17)

1. 一端面に開口が形成された筒状の枠部を備えたフレームと、前記一端面に接合されることにより前記開口を塞いでチャンバーを形成する弾性膜と、を備え、前記一端面に接合された前記弾性膜の接合部に囲まれた前記弾性膜の可動部の両面に圧力差を与えることにより、前記可動部が膨張して該可動部と対向配置された被加工物を加圧するプレス成形型であって、
   前記フレームが、前記一端面において前記弾性膜に接合されて前記可動部を複数の領域に分割する仕切り手段を備えた、プレス成形型。
2. 前記フレームの前記一端面が、前記被加工物の被プレス面の形状に対応する非平坦面に形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形型。
3. 前記非平坦面が３次元曲面である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のプレス成形型。
4. 前記一端面が、前記被加工物の被プレス面の形状と対応する形状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレス成形型。
5. 前記一端面において前記仕切り手段が格子状に形成された、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプレス成形型。
6. 前記仕切り手段が前記可動部を面積均等に分割する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプレス成形型。
7. 前記開口全体が１枚の前記弾性膜により塞がれた、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプレス成形型。
8. 前記仕切り手段が、格子状に組まれた複数の仕切り板から形成され、前記枠部の中空部を複数の前記チャンバーに仕切る、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプレス成形型。
9. 前記仕切り板に複数の通気孔が形成され、隣接する前記チャンバーが連絡している、
   ことを特徴とする請求項８に記載のプレス成形型。
10. 前記枠部に通気孔が形成され、前記複数の枠体のチャンバーが外部と連絡している、
    ことを特徴とする請求項９に記載のプレス成形型。
11. 前記仕切り手段が前記複数のチャンバーを気密に仕切り、各チャンバーの気圧を個別に調整可能に構成された、
    ことを特徴とする請求項８に記載のプレス成形型。
12. 下面を水平にして配置された上部圧盤と、
    上面が前記上部圧盤の下面と対向するように配置された下部圧盤と、
    前記上部圧盤及び前記下部圧盤の少なくとも一方を上下に駆動する駆動装置と、
    前記上部圧盤の下面及び前記下部圧盤の上面の少なくとも一方に取り付けられた、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のプレス成形型と、
    前記プレス成形型のチャンバーの気圧を制御する気圧制御装置と、
    を備えたプレス成形装置。
13. 被加工物を加熱する加熱装置を備えた、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のプレス成形装置。
14. 前記加熱装置が、
    前記上部圧盤及び前記下部圧盤の少なくとも一方を加熱する圧盤加熱装置と、
    前記圧盤加熱装置によって加熱される前記上部圧盤の下面又は前記下部圧盤の上面に設けられた遠赤外線放射材料層と、
    を備えた、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のプレス成形装置。
15. 前記上部圧盤に取り付けられた前記プレス成形型である上部プレス成形型の下面又は前記下部圧盤に取り付けられた前記プレス成形型である下部プレス成形型の上面に取り付けられ、前記上部プレス成形型と前記下部プレス成形型との間、前記上部プレス成形型と前記下部圧盤との間又は前記上部圧盤と前記下部プレス成形型との間で気密に挟み込まれて主チャンバーを形成する真空枠を備え、
    前記気圧制御装置が、前記主チャンバーに接続され、前記主チャンバーの気圧を制御するように構成された、
    ことを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載のプレス成形装置。
16. 前記プレス成形型が請求項１０に記載のプレス成形型であり、
    前記上部圧盤、前記下部圧盤及び前記プレス成形型を収容する外部チャンバーを備え、
    前記気圧制御装置が、前記外部チャンバーの気圧を制御するように構成された、
    ことを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載のプレス成形装置。
17. 前記プレス成形型が請求項１１に記載のプレス成形型であり、
    前記気圧制御装置が、前記プレス成形型の各チャンバーの気圧を個別に制御するように構成された、
    ことを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載のプレス成形装置。

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