KR20190020610A

KR20190020610A - 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190020610A
Application number: KR1020180068064A
Authority: KR
Inventors: 게이타 미즈마; 다케아키 다카
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2019-03-04
Also published as: JP6482616B2; CN109421208A; KR20200120584A; CN109421208B; SG10201806043PA; KR102167306B1; TW201936358A; TW201912362A; SG10202002603SA; KR102276028B1; TWI720526B; TWI688465B; JP2019034510A

Abstract

성형 대상물이 상형으로부터 낙하할 가능성을 저감함과 함께, 제조하는 수지 성형품을 가능한 한 크게 할 수 있는 수지 성형 장치를 제공한다.
수지 성형 장치(10)는, 성형 대상물을 보유 지지하는 보유 지지면(제1 보유 지지면(1511A))을 하측에 갖는 상형(제1 상형(151A))과, 상기 상형에 대향하여 배치된, 캐비티(C)를 갖는 하형(제1 하형(152A))과, 상기 보유 지지면에 설치된 성형 대상물 흡착 기구(19)와, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 측방으로부터 하방으로 연장되도록, 상기 상형에 설치된 갈고리부(16)와, 상기 상형과 상기 하형을 형 체결할 때에 해당 상형과 해당 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물보다도 외측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 갈고리부 이동 기구(압박부(173), 제1 피압박부(163) 및 가압 기구(165))를 구비한다.

Description

수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법{RESIN MOLDING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING RESIN MOLDED ARTICLE}

본 발명은, 수지 성형 장치 및 해당 수지 성형 장치를 사용한 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

전자 부품을 광, 열, 습기 등의 환경으로부터 보호하기 위해서, 전자 부품은 일반적으로 수지에 밀봉된다. 그 때문에, 압축 성형법이나 이송 성형법 등에 의해 수지 성형이 행해진다. 압축 성형법에서는, 하형과 상형으로 이루어지는 수지 성형용 성형 형을 사용하여, 하형의 캐비티에 수지 재료를 공급하고, 성형 대상물(예를 들어, 전자 부품을 장착한 기판)을 상형에 설치한 다음, 수지 재료를 용융시키기 위해 하형과 상형을 가열하면서 양자를 형 체결함으로써 수지 성형이 행해진다. 이송 성형법에서는, 상형과 하형 중 한쪽에 캐비티를 설치하고, 다른 쪽에 성형 대상물을 설치한 다음, 하형과 상형을 가열하면서 양자를 형 체결하고, 플런저로 수지를 캐비티에 공급함으로써 수지 성형이 행해진다.

특허문헌 1에는, 성형 대상물을 상형에 설치하기 위한 구성으로서, 2개의 예가 나타나 있다. 제1 예에서는, 상형 내를 통과하여 해당 상형의 클램프면(하면)에 개구를 갖는 에어 회로를 구비하고, 진공 펌프에 의해 개구로부터 에어 회로를 통해 기체를 흡인함으로써, 성형 대상물을 해당 클램프면에 흡착시킨다. 제2 예에서는, 상형의 클램프면에 척 갈고리를 설치하고, 이 척 갈고리로 성형 대상물의 외주부를 파지한다.

일본 특허 공개 제2016-198945호 공보([0021] 등)

진공 펌프로 기체를 흡인함으로써 성형 대상물을 클램프면에 흡착시키는 경우에는, 어떠한 원인으로 진공 펌프가 정지했을 때, 기체의 흡인이 정지되어 흡인 흡착을 유지할 수 없어져, 성형 대상물이 상형으로부터 낙하해버린다.

한편, 척 갈고리로 성형 대상물을 파지하는 경우에는, 성형 대상물 중 척 갈고리로 파지되는 부분에는 수지 성형을 할 수 없기 때문에, 수지 성형품의 크기가 제한되어버린다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 성형 대상물이 상형으로부터 낙하될 우려를 저감함과 함께, 제조하는 수지 성형품을 가능한 한 크게 할 수 있는 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 수지 성형 장치의 제1 양태의 것은,

a) 성형 대상물을 보유 지지하는 보유 지지면을 하측에 갖는 상형과,

b) 상기 상형에 대향하여 배치된, 캐비티를 갖는 하형과,

c) 상기 보유 지지면에 설치된 성형 대상물 흡착 기구와,

d) 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 측방으로부터 하방으로 연장되도록, 상기 상형에 설치된 갈고리부와,

e) 상기 상형과 상기 하형을 형 체결할 때에 해당 상형과 해당 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하방에 위치하는 상기 갈고리부를 해당 성형 대상물보다도 외측으로 이동시키는 갈고리부 이동 기구를

구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형 장치의 제2 양태의 것은,

b) 상기 상형에 대향하여 배치된, 캐비티를 갖는 하형과,

c) 상기 보유 지지면에 설치된, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제1 성형 대상물 흡착 기구와,

d) 상기 보유 지지면에 설치된, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인 이외에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제2 성형 대상물 흡착 기구를

구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형품의 제조 방법의 제1 양태는, 상기 제1 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,

상기 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시킨 상태에서 상기 갈고리부를 성형 대상물의 하방으로 연장시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,

상기 캐비티에 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,

상기 상형과 상기 하형을 근접시켜 가며, 해당 상형과 해당 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 갈고리부 이동 기구에 의해 상기 성형 대상물보다도 외측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 갈고리부 이동 공정과,

상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,

상기 캐비티 내의 수지 재료가 연화 또는 용융되는 온도로 해당 수지 재료를 가열한 후에 해당 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을

갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형품의 제조 방법의 제2 양태는, 상기 제2 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,

상기 제1 성형 대상물 흡착 기구 및 상기 제2 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,

상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,

갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형품의 제조 방법의 제3 양태는, 상기 제1 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,

상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,

상기 캐비티 내에 연화 또는 용융된 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,

상기 캐비티 내에 공급된 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정

을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 성형품의 제조 방법의 제4 양태는, 상기 제2 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,

상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,

상기 캐비티 내에 공급된 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을

갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 성형 대상물이 상형으로부터 낙하할 우려를 저감함과 함께, 제조하는 수지 성형품을 가능한 한 크게 할 수 있다.

도 1은 제1 양태의 수지 성형 장치의 일 실시 형태(제1 실시 형태)를 나타내는 개략 구성도(a), 그리고 해당 수지 성형 장치의 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타내는 도면(b).
도 2는 제1 실시 형태의 수지 성형 장치에 있어서의 갈고리부의 사시도(a) 및 측면도(b).
도 3은 제1 실시 형태의 수지 성형 장치가 갖는 성형 대상물 반송 기구를 나타내는 개략 구성도.
도 4는 제1 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 5는 제1 실시 형태의 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법에 있어서의 갈고리부 및 그 주위의 구성 요소의 동작을 나타내는 확대도.
도 6은 성형 대상물 반송 기구의 변형예를 나타내는 개략 구성도.
도 7은 제2 양태의 수지 성형 장치의 일 실시 형태(제2 실시 형태)를 나타내는 개략 구성도(a), 그리고 해당 수지 성형 장치의 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타내는 도면(b).
도 8은 제2 실시 형태의 수지 성형 장치가 갖는 성형 대상물 반송 기구를 나타내는 개략 구성도.
도 9는 제2 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 10은 제1 양태의 수지 성형 장치의 다른 실시 형태(제3 실시 형태)를 나타내는 개략 구성도.
도 11은 제3 실시 형태의 수지 성형 장치가 갖는 하형의 상면도(a) 및 상형의 하면도(b).
도 12는 제3 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 13은 제2 양태의 수지 성형 장치의 다른 실시 형태(제4 실시 형태)를 나타내는 개략 구성도.
도 14는 제4 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 15는 모듈화된 수지 성형 유닛의 일례를 나타내는 개략 구성도.

(1) 제1 양태의 수지 성형 장치

제1 양태의 수지 성형 장치에서는, 성형 대상물은, 보유 지지면에 설치된 성형 대상물 흡착 기구에 의해 보유 지지면에 흡착되어, 상형에 보유 지지된다. 그리고, 성형 대상물의 하방(따라서 성형 대상물의 내측)에 갈고리부가 배치되어 있다. 이 때문에, 어떠한 원인에 의해 성형 대상물 흡착 기구에 의한 성형 대상물의 보유 지지면에의 흡착이 작용하지 않게 되었다고 해도, 성형 대상물이 낙하하는 일은 없다.

한편, 상형과 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에는, 갈고리부 이동 기구에 의해, 갈고리부가 성형 대상물보다도 외측으로 이동하기 때문에, 거기까지 하방에 갈고리부가 배치되어 있던 성형 대상물 표면의 부분에도, 수지 밀봉을 행할 수 있다. 이에 의해, 제작하는 수지 성형품을 크게 할 수 있다. 여기서 「갈고리부 이동 개시 거리」란, 가령 성형 대상물 흡착 기구가 기능하지 않게 되어 성형 대상물이 상형으로부터 낙하했다고 해도(성형 대상물의 하방에 갈고리부가 배치되어 있지 않아도) 문제가 발생하지 않는 상형과 하형의 거리로 정의된다.

또한, 갈고리부는, 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물을 보유 지지면에 흡착시킬 수 없어졌을 때에 성형 대상물의 낙하를 방지하기 위한 것이기 때문에, 성형 대상물의 하방에 갈고리부가 배치되었을 때, 성형 대상물의 표면과 갈고리부에 다소의 간극이 존재해도 된다.

본 발명에 있어서 성형 대상물은, 예를 들어 기판이며, 보다 구체적으로는, 예를 들어 서브스트레이트, 수지 기판, 배선 기판, 웨이퍼, 유리, 금속판 등을 들 수 있다. 단, 본 발명에 있어서의 성형 대상물은 이들에 한정되지 않고, 임의적이다. 또한, 본 발명에 있어서 성형 대상물은, 그 한쪽 면에 칩 등의 부재가 실장되어 있어도 되고, 실장되어 있지 않아도 된다.

제1 양태의 수지 성형 장치에 있어서, 상기 갈고리부 이동 기구는, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에 또한, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하단보다도 상측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 것이면 바람직하다.

그 이유를 설명한다. 수지 성형 장치에서는 일반적으로, 성형 후의 수지 성형품을 캐비티로부터 용이하게 이형하기 위해서, 캐비티에 수지 재료를 공급하기 전에, 캐비티의 내면에 이형 필름을 신장 설치한다. 이형 필름은, 후에 수지 성형품을 취출하기 위해서, 또한 상하형의 클램프면을 확실하게 밀착시키기 위해서, 상하형의 클램프면(밀착면)보다도 큰 범위를 덮지 않으면 안된다. 특허문헌 1의 수지 성형 장치에서는, 하형의 클램프면에, 척 갈고리로 성형 대상물을 보유 지지한 채의 상태에서 형 체결을 했을 때에 해당 척 갈고리를 수용하기 위한 릴리프부가 마련되어 있고, 이 릴리프부 상에도 이형 필름이 신장 설치되게 된다. 그렇게 하면, 형 체결 시에 척 갈고리가 이형 필름을 릴리프부에 압입하고, 그것에 의해 이형 필름에 주름이 발생하며, 그 주름이 수지 성형품에 전사되어버릴 우려가 있다. 그것에 비해, 제1 양태의 수지 성형 장치에 있어서 상형과 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에 갈고리부를 성형 대상물의 하단보다도 상측으로 이동시키는 갈고리부 이동 기구를 사용한 구성에 의하면, 하형에 릴리프부를 설치할 필요가 없고, 그것에 의해 갈고리부가 이형 필름을 릴리프부에 압입할 일도 없다. 그 때문에, 이형 필름에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 수지 성형품에 주름이 전사되는 것을 방지할 수 있다.

제1 양태의 수지 성형 장치에 있어서, 상기 갈고리부 이동 기구는 또한, 상기 상형과 상기 하형을 형 개방할 때에 해당 상형과 해당 하형이 제2 갈고리부 이동 개시 거리보다도 이격되었을 때, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 것이면 바람직하다. 이에 의해, 형 개방 시에도, 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물을 보유 지지면에 흡착시킬 수 없어진 경우에, 갈고리부로 성형 대상물을 보유 지지하기 때문에, 성형 대상물이 낙하하는 일이 없다. 또한, 상기 갈고리부 이동 개시 거리와 상기 제2 갈고리부 이동 개시 거리는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

제1 양태의 수지 성형 장치는,

또한, 압박부와, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하방에 상기 갈고리부를 가압하는 가압 기구를 구비하고,

상기 갈고리부가, 대략 수평의 회동축과, 해당 회동축보다도 상기 보유 지지면의 외측 부근의 하부에 설치된, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에 상기 압박부에 의해 압박되는 피압박부를 갖는

것이 바람직하다.

이러한 피압박부, 압박부 및 가압 기구를 구비하는 제1 양태의 수지 성형 장치에 의하면, 형 체결 시에 상형과 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접할 때까지는, 가압 기구가 갈고리부를 가압함으로써 해당 갈고리부가 성형 대상물의 하방에 배치된다. 한편, 상형과 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에는, 압박부가 피압박부를 가압함으로써, 갈고리부는 성형 대상물의 하방으로부터 성형 대상물의 외측으로 이동하도록, 회동축을 중심으로 회동하기 때문에, 전술한 효과를 발휘한다.

여기서 갈고리부를 회동시키면, 갈고리부를 성형 대상물의 외측에 있어서 성형 대상물의 하단보다도 상방까지 이동시킬 수 있다.

상기 피압박부, 압박부 및 가압 기구를 구비하는 제1 양태의 수지 성형 장치는, 상기 갈고리부가 또한, 상기 회동축보다도 상기 보유 지지면의 외측 부근이며 상기 피압박부와는 다른 위치에 제2 피압박부를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 제2 피압박부는, 성형 대상물을 보유 지지면에 보유 지지시킬 때, 및 성형 대상물을 보유 지지면으로부터 떼어낼 때, 갈고리부를 성형 대상물의 외측으로 이동시키기 위해 사용할 수 있다. 그 때, 상기 압박부와는 다른 제2 압박부로 제2 피압박부를 압박하지만, 제2 압박부는 제1 양태의 수지 성형 장치 밖에 설치하면 된다. 제2 피압박부가 피압박부와는 다른 위치에 설치되어 있기 때문에, 제2 압박부와 압박부가 간섭하는 일은 없다.

상기 제2 피압박부를 구비하는 제1 양태의 수지 성형 장치는 또한,

성형 대상물을 적재하는 성형 대상물 적재대와,

상기 성형 대상물 적재대를 승강시키는 제1 승강 기구와,

상기 제1 승강 기구를 적재하고, 해당 제1 승강 기구를 승강시키는 제2 승강 기구와,

상기 제2 승강 기구의 상단이며, 상기 성형 대상물 적재대를 사이에 두고 양측쪽에, 상기 제2 피압박부의 횡방향 위치에 대응하여 설치된 제2 압박부와,

상기 성형 대상물 적재대에 적재된 성형 대상물이 상기 상형과 상기 하형 사이에 있어서 상기 보유 지지면의 바로 아래가 되는 위치와, 상기 상형과 상기 하형 사이로부터 벗어난 위치 사이에, 상기 제2 승강 기구를 횡방향으로 이동시키는 횡이동 기구를

갖는 성형 대상물 반송 기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 성형 대상물 반송 기구를 사용하여, 이하와 같이 수지 성형을 행하기 전의 성형 대상물을 상형의 보유 지지면에 반입할 수 있다. 먼저, 성형 대상물을 성형 대상물 적재대에 적재한 다음, 횡이동 기구에 의해 제2 승강 기구(그리고, 거기에 직접 또는 간접적으로 적재된 제1 승강 기구, 성형 대상물 적재대 및 성형 대상물)가 상형과 하형 사이로 이동한다. 그 때, 제2 압박부가 갈고리부의 제2 피압박부의 횡방향 위치에 대응하도록 한다. 거기에서 제2 승강 기구를 상승시킴으로써, 제2 압박부가 제2 피압박부를 압박한다. 그러자, 갈고리부가 보유 지지면의 외측으로 이동한다. 이어서, 성형 대상물이 보유 지지면에 맞닿을 때까지 제1 승강 기구가 상승한다. 그 때, 갈고리부는 보유 지지면의 외측에 있기 때문에 방해되는 일이 없다. 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물을 보유 지지면에 흡착시킨 후, 제1 승강 기구 및 제2 승강 기구가 하강한다. 이에 의해, 제2 압박부가 제2 피압박부로부터 이격되고, 갈고리부가 보유 지지면 및 해당 보유 지지면에 보유 지지된 성형 대상물의 하부로 이동한다. 그 후, 횡이동 기구에 의해, 제2 승강 기구(그리고, 제1 승강 기구 및 성형 대상물 적재대)가 상형과 하형 사이로부터 벗어난 위치로 이동하고, 압축 성형을 행할 수 있게 된다.

또한, 이 성형 대상물 반송 기구를 사용하여, 수지 성형을 행한 후의 성형 대상물을 상형의 보유 지지면으로부터 반출하는 것도 가능하다. 그 경우에는, 먼저, 횡이동 기구에 의해 제2 승강 기구(그리고, 제1 승강 기구 및 성형 대상물 적재대)가 상형과 하형 사이로 이동한 후, 제2 승강 기구를 상승시킴으로써, 제2 압박부가 제2 피압박부를 압박함으로써 갈고리부가 보유 지지면의 외측으로 이동하고, 이어서 제1 승강 기구가 상승하고, 거기에서 성형 대상물 흡착 기구에 의한 흡착을 해제함으로써, 성형 대상물을 성형 대상물 적재대에 적재한다. 그 후, 제1 승강 기구 및 제2 승강 기구가 하강한 다음, 횡이동 기구에 의해 제2 승강 기구(그리고, 제1 승강 기구, 성형 대상물 적재대 및 성형 대상물)가 상형과 하형 사이로부터 벗어난 위치로 이동함으로써, 성형 대상물이 반출된다.

상기 피압박부, 압박부 및 가압 기구를 구비하는 제1 양태의 수지 성형 장치는 또한,

상기 상형으로부터 하방으로 연장되고, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리로 근접했을 때에 하단이 해당 하형의 상면에 맞닿고, 상기 압박부가 설치되어 있는 하형 누름부와,

상기 상형과 상기 하형 누름부 사이에 설치된 탄성 부재를

구비하는 것이 바람직하다.

이러한 하형 누름부 및 탄성 부재를 구비하는 제1 양태의 수지 성형 장치에 의하면, 형 체결 시에 상형과 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 하형 누름부에 설치된 압박부가 피압박부를 압박하고, 그것에 의해 갈고리부가 성형 대상물의 하방으로부터 해당 성형 대상물의 하단보다도 상방이면서 성형 대상물의 외측으로 이동한다. 이에 의해, 상형과 하형의 상대적인 이동 기구(형 체결 기구)의 동력만으로 갈고리부가 이동하기 때문에, 별도로 갈고리부를 이동시키기 위한 동력을 요하지 않는다. 그것과 함께, 하형 누름부의 하단이 하형의 상면에 맞닿기 때문에, 특히 이형 필름을 사용하는 경우에, 캐비티의 외측으로 연장되는 이형 필름을 하형 누름부에 의해 보유 지지할 수 있다. 이 경우, 상기 갈고리부 이동 개시 거리는, 하형 누름부의 하단이 하형의 상면에 맞닿았을 때의 상형과 하형의 거리로 정의할 수 있다.

(2) 제2 양태의 수지 성형 장치

제2 양태의 수지 성형 장치에서는, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제1 성형 대상물 흡착 기구와, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인 이외에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제2 성형 대상물 흡착 기구를 사용함으로써, 어떠한 원인으로 진공 펌프가 정지해도, 제2 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물의 흡착을 유지할 수 있다. 한편, 제2 성형 대상물 흡착 기구의 동작이 정지해도, 제1 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물의 흡착을 유지할 수 있다. 이와 같이, 2계통의 성형 대상물 흡착 기구를 병용함으로써, 성형 대상물이 상형으로부터 낙하할 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 제2 양태의 수지 성형 장치에서는 갈고리부를 사용할 필요가 없기 때문에, 제작하는 수지 성형품을 크게 할 수 있다.

나아가, 갈고리부를 사용할 필요가 없음으로써, 이형 필름을 사용하는 경우에, 이형 필름에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 수지 성형품에 주름이 전사되는 것을 방지할 수 있다.

제2 성형 대상물 흡착 기구로서, 진공 이젝터, 베르누이척, 정전척 등을 사용할 수 있다. 이들 중 진공 이젝터는, 저류된 압축 공기에 의해 동작하는 점에서, 통상적으로는, 잠시 동안은 전력을 필요로 하지 않기 때문에, 정전이나 조작자에 의한 비상 정지 조작에 의해 전력이 끊어졌을 때에도 성형 대상물의 흡착을 잠시 유지할 수 있기 때문에 바람직하다.

(3) 제1 내지 제4 양태의 수지 성형품의 제조 방법

제1 양태의 수지 성형품의 제조 방법은, 제1 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 압축 성형법에 의해 수지 성형품을 제조하는 것이다. 제2 양태의 수지 성형품의 제조 방법은, 제2 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 압축 성형법에 의해 수지 성형품을 제조하는 것이다. 제3 양태의 수지 성형품의 제조 방법은, 제1 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 이송 성형법에 의해 수지 성형품을 제조하는 것이다. 제4 양태의 수지 성형품의 제조 방법은, 제2 양태의 수지 성형 장치를 사용하여 이송 성형법에 의해 수지 성형품을 제조하는 것이다. 어느 수지 성형품의 제조 방법에 있어서도, 수지 성형 장치를 상술한 바와 같이 동작시키는 점은 종래의 수지 성형품의 제조 방법과 상이하고, 그 이외의 점은 종래의 수지 성형품의 제조 방법과 동일하다.

(4) 제1 및 제2 양태 수지 성형 장치, 및 제1 내지 제4 양태의 수지 성형품의 제조 방법의 구체적인 실시 형태

이하, 도 1 내지 도 15를 사용하여, 제1 및 제2 양태 수지 성형 장치, 및 이들 수지 성형 장치를 사용한 수지 성형품의 제조 방법의 보다 구체적인 실시 형태를 설명한다.

(4-1) 제1 양태의 수지 성형 장치 및 제1 양태의 수지 성형품의 제조 방법의 일 실시 형태(제1 실시 형태)

(4-1-1) 제1 실시 형태의 수지 성형 장치의 구성

도 1에, 제1 양태의 수지 성형 장치의 일 실시 형태(제1 실시 형태)인 수지 성형 장치(10)를 나타낸다. 도 1의 (a)에서는 수지 성형 장치(10)의 전체를 나타내고, (b)에서는 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타낸다. 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)는 압축 성형을 행하는 장치이며, 기반(111)과, 기반(111) 상에 기립 설치된 2개의 타이바(112)와, 상하로 이동 가능하도록 타이바(112)에 보유 지지된 하(下)가동 플래튼(121) 및 상(上)가동 플래튼(122)과, 타이바(112)의 상단에 고정된 고정 플래튼(123)과, 기반(111) 상에 설치된, 하가동 플래튼(121)을 상하 이동시키는 토글 링크(113)를 구비한다. 또한, 수지 성형 장치(10)는 하가동 플래튼(121)의 상면에 제1 하형(152A)을, 상가동 플래튼(122)의 하면에 제1 상형(151A)을, 상가동 플래튼(122)의 상면에 제2 하형(152B)을, 고정 플래튼(123)의 하면에 제2 상형(151B)을 각각 구비한다. 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)에 의해 제1 성형 형(15A)이 구성되고, 제2 상형(151B)과 제2 하형(152B)에 의해 제2 성형 형(15B)이 구성된다. 수지 성형 장치(10)는 또한, 각 플래튼과 상형 또는 하형 사이에, 플래튼 부근에 단열재(141)를, 상형 또는 하형 부근에 히터(142)를 각각 구비한다. 단열재(141)는 본 실시 형태에서는 주상의 단열 부재를 복수개, 2차원 형상으로 배치한 것을 사용하지만, 판상의 단열재 등 다른 단열재를 사용해도 된다.

이어서, 도 1의 (b)를 참조하면서, 제1 성형 형(15A) 및 제2 성형 형(15B)의 구성을 설명한다. 제1 성형 형(15A)과 제2 성형 형(15B)은 동일한 구성을 갖는다. 그 때문에, 이하에서는 제1 성형 형(15A)의 각 구성 요소를 설명한다. 당해 설명 중의 말미가 「A」인 부호를 「B」로 변경한 것이, 제2 성형 형(15B)의 구성 요소이다.

제1 성형 형(15A)은 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)을 포함한다.

제1 상형(151A)은, 하면이 성형 대상물을 보유 지지하는 제1 보유 지지면(1511A)으로 되어 있으며, 해당 제1 보유 지지면(1511A)에 기체 흡인 구멍(1512A)이 설치되어 있다. 기체 흡인 구멍(1512A)은, 제1 상형(151A) 및 히터(142) 내에 설치된 기체 흡인관(1513A), 그리고 해당 기체 흡인관(1513A)에 접속되며 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 펌프(191)에 접속되어 있다. 이들 기체 흡인 구멍(1512A), 기체 흡인관(1513A), 접속관 및 진공 펌프(191)에 의해, 성형 대상물 흡착 기구(19)가 구성되어 있다. 또한, 진공 펌프(191) 대신에 진공 이젝터를 사용해도 된다. 또는, 여기에서 나타낸 성형 대상물 흡착 기구(19) 대신에, 베르누이척이나 정전척 등을 성형 대상물 흡착 기구로서 사용해도 된다.

제1 하형(152A)은, 평면 형상(상면에서 보아)이며 직사각형의 프레임을 포함하는 주위벽 부재(1521A)와, 주위벽 부재(1521A)의 프레임 내에 장입된 직육면체의 저면 부재(1522A)와, 주위벽 부재(1521A)의 하면에 설치된 탄성 부재(1523A)를 갖는다. 이들 주위벽 부재(1521A) 및 저면 부재(1522A)로 둘러싸인 공간이, 수지 재료가 공급되는 캐비티(C)가 된다. 또한, 주위벽 부재(1521A)의 평면 형상은, 제조하는 수지 성형품의 형상에 따라서 직사각형 이외의 원형 등의 형상을 취할 수 있고, 저면 부재(1522A)의 형상은 주위벽 부재(1521A)의 평면 형상에 따라서 적절히 변경 가능하다.

제1 상형(151A)의 제1 보유 지지면(1511A)을 사이에 넣은 해당 제1 보유 지지면(1511A)의 양측쪽에, 갈고리부(16)가 설치되어 있다. 도 2의 (a)에 갈고리부(16)의 사시도를 나타내고, (b)에 측면도를 나타낸다. 갈고리부(16)는 갈고리부 본체(161)와, 회동축(162)과, 제1 피압박부(상기 피압박부에 상당)(163)와, 제2 피압박부(164)와, 가압 기구(165)를 구비한다. 갈고리부 본체(161)는 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로부터 내측을 향해 연장되어 있으며, 가압 기구(165)로 가압되어 있는 상태에 있어서, 제1 보유 지지면(1511A) 및 해당 제1 보유 지지면(1511A)에 보유 지지되는 성형 대상물의 하측에 배치되어 있다(도 1의 (b)). 회동축(162)은 대략 수평이며, 갈고리부(16) 전체가 해당 회동축(162)을 중심으로 회동 가능하다. 제1 피압박부(163) 및 제2 피압박부(164)는 모두, 회동축(162)보다도 제1 보유 지지면(1511A)의 외측 부근이며, 갈고리부(16) 전체에서는 하부에 설치되어 있다. 회동축(162)이 연장되는 방향에서는, 제2 피압박부(164)가 갈고리부(16)의 중앙측에 배치되고, 제1 피압박부(163)가 제2 피압박부(164)의 양측쪽에(즉, 2군데) 배치되어 있다. 또한, 제2 피압박부(164)는 제1 피압박부(163)보다도 하측에 배치되어 있다. 가압 기구(165)는 회동축(162)을 중심으로 하여, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로부터 하측을 향해 회동하도록, 갈고리부(16) 전체를 가압하고 있다. 이 가압 기구(165)에 의한 가압에 의해 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A) 하측의 위치에 있을 때, 후술하는 압박부(173)가 제1 피압박부(163)에 맞닿음으로써, 그 이상은 갈고리부(16) 전체가 회동하지 않고 갈고리부 본체(161)가 당해 위치에 보유 지지된다. 따라서, 압박부(173), 제1 피압박부(163) 및 가압 기구(165)가 갈고리부 이동 기구로서 기능한다.

제1 보유 지지면(1511A)의 측방이며 갈고리부(16)보다도 외측에, 하형 누름부(17)가 설치되어 있다(도 1의 (b)). 하형 누름부(17)는 하형 누름부 본체(171)와, 하형 누름부 탄성 부재(172)와, 압박부(173)를 갖는다. 하형 누름부 본체(171)는, 제1 상형(151A)과의 사이에 하형 누름부 탄성 부재(172)를 사이에 두어 설치된, 하방으로 연장되는 봉재이다. 압박부(173)는 하형 누름부 본체(171)로부터 갈고리부(16)를 향해 연장되는 봉재이며, 형 체결을 하지 않았을 때에 제1 피압박부(163)와 접촉하는 높이로 설치되어 있다. 압박부(173)는, 1개의 갈고리부(16)에 제1 피압박부(163)가 2군데 설치되어 있음에 대응하여, 1개의 하형 누름부(17)에 2개 설치되어 있다.

또한, 수지 성형 장치(10)는 성형 대상물 반송 기구(80)를 갖는다. 성형 대상물 반송 기구(80)는 도 3에 도시한 바와 같이, 성형 대상물을 적재하는 성형 대상물 적재대(81)와, 성형 대상물 적재대(81)를 승강시키는 제1 승강 기구(82)와, 제1 승강 기구(82)를 적재하고, 해당 제1 승강 기구(82)를 승강시키는 제2 승강 기구(83)와, 제2 승강 기구(83)의 상단이며 성형 대상물 적재대(81)를 사이에 두고 그 양측쪽에 설치된 제2 압박부(84)와, 제2 승강 기구(83)를 횡방향(대략 수평 방향. 도 1의 (a) 및 도 3의 지면에 수직인 방향)으로 이동시키는 횡이동 기구(85)를 갖는다. 횡이동 기구(85)는 성형 대상물 적재대(81)에 적재된 성형 대상물이 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이에 있어서 제1 보유 지지면(1511A) 바로 아래가 되는 위치와, 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이로부터 벗어난 위치의 사이에, 제2 승강 기구(83)를 횡방향으로 이동시킨다. 제2 압박부(84)의 횡방향의 위치는, 성형 대상물 적재대(81)와 제1 보유 지지면(1511A)의 횡방향의 위치를 맞추었을 때, 갈고리부(16)의 제2 피압박부(164)의 횡방향의 위치에 합치한다. 또한, 여기에서는 제1 성형 형(15A)을 예로 들어 설명했지만, 제2 성형 형(15B)에 대해서도 동일한 성형 대상물 반송 기구(80)를 설치한다.

(4-1-2) 제1 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법

도 4 및 도 5를 사용하여, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 설명한다. 도 4에 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)의 전체 동작을 나타내고, 도 5에 수지 성형 장치(10) 중 갈고리부(16) 및 그 주변의 구성 요소의 동작을 확대하여 나타낸다. 실제로는 제1 성형 형(15A)과 제2 성형 형(15B)은 동시에 동일한 동작을 행하지만, 이하에서는 특기하는 부분을 제외하고 제1 성형 형(15A)의 동작만을 설명한다.

동작 개시 전에는, 전술한 바와 같이, 갈고리부(16)의 갈고리부 본체(161)는 제1 보유 지지면(1511A)의 하면의 하측에 위치하고 있다(도 5의 (a)).

먼저, 성형 대상물 반송 기구(80)의 성형 대상물 적재대(81)에 성형 대상물(S)을 적재한 다음, 횡이동 기구(85)에 의해, 제2 승강 기구(83), 그리고 거기에 직접 또는 간접적으로 적재된 제1 승강 기구(82), 성형 대상물 적재대(81) 및 성형 대상물(S)을 제1 성형 형(15A)의 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이로 이동시킨다. 그와 더불어, 제1 승강 기구(82)의 상단에 설치된 제2 압박부(84)의 횡방향의 위치를 제2 피압박부(164)의 횡방향의 위치에 맞춘다. 이어서, 제2 승강 기구(83)에 의해 제1 승강 기구(82)를 상승시켜, 제2 압박부(84)로 제2 피압박부(164)를 압박한다(도 4의 (a)). 이에 의해, 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 제1 상형(151A)의 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로 이동한다(도 5의 (b)). 이 상태에서 제1 승강 기구(82)에 의해 성형 대상물 적재대(81)를 상승시켜, 성형 대상물 적재대(81) 상의 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(1511A)에 맞닿게 한다(도 4의 (b)). 그 때, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 외측에 있기 때문에, 갈고리부 본체(161)가 성형 대상물 적재대(81)의 상승을 방해하는 일은 없다.

그리고, 진공 펌프(191)를 작동시켜, 기체 흡인관(1513A)을 통해 기체 흡인 구멍(1512A)으로부터 공기를 흡인함으로써, 성형 대상물 적재대(81) 상의 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(1511A)에 흡착시킨다. 그 후, 제1 승강 기구(82)에 의해 성형 대상물 적재대(81)를 하강시킴과 함께, 제2 승강 기구(83)에 의해 제1 승강 기구(82)를 하강시켜, 또한 횡이동 기구(85)에 의해 제2 승강 기구(83), 제1 승강 기구(82) 및 성형 대상물 적재대(81)를, 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이로부터 횡방향으로 벗어난 위치로 이동시킨다(도 4의 (c)). 여기서, 제1 승강 기구(82)를 하강시켰을 때, 제2 압박부(84)에 의한 제2 피압박부(164)의 압박이 해제되기 때문에, 압박할 때와는 역방향으로 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 하방(내측)으로 이동한다(도 5의 (c)).

이어서, 도시하지 않은 이형 필름 신장 설치 기구에 의해, 제1 하형(152A)의 캐비티(C)의 내면에 이형 필름(F)을 신장 설치한다. 이형 필름(F)의 신장 설치는, 구체적으로는 캐비티(C)의 상측 및 그 주위의 주위벽 부재(1521A)의 상면을 덮은 상태에서, 주위벽 부재(1521A)와 저면 부재(1522A) 사이에서 진공 펌프(191)로 공기를 흡인함으로써 행한다. 이 때, 이형 필름(F)은 캐비티(C)의 내면뿐만 아니라 주위벽 부재(1521A)의 상면에도 존재한다. 계속해서, 도시하지 않은 수지 재료 공급 기구에 의해, 수지 재료(P)를 캐비티(C) 내에 공급한다(도 4의 (d)). 그 후, 히터(142)로 가열함으로써 수지 재료(P)를 용융시킨다.

캐비티(C) 내의 수지 재료(P)가 용융된 시점에서, 토글 링크(113)에 의해 하가동 플래튼(121)을 상승시킨다. 이에 의해, 하가동 플래튼(121) 상의 제1 하형(152A)이 제1 상형(151A)에 맞닿아서 해당 제1 상형(151A) 및 상가동 플래튼(122)을 밀어올리고, 또한 상가동 플래튼(122) 상의 제2 하형(152B)이 제2 상형(151B)에 맞닿는다. 제2 상형(151B)이 고정 플래튼(123)에 고정되어 있는 점에서, 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 및 제2 상형(151B)과 제2 하형(152B)이 형 체결된다.

다시 제1 성형 형(15A)에 주목하면, 제1 성형 형(15A)이 형 체결될 때에 제1 상형(151A)에 제1 하형(152A)이 근접해간다. 이 단계에서는, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 하측에 존재하고, 만일 진공 펌프(191)가 정지하는 것 등으로 제1 보유 지지면(1511A)에의 성형 대상물(S)의 흡착이 정지되어도, 성형 대상물(S)이 갈고리부 본체(161)로 받아내어지기 때문에, 성형 대상물(S)의 낙하를 방지할 수 있다. 또한 제1 상형(151A)에 제1 하형(152A)이 제1 거리(상기 갈고리부 이동 개시 거리)까지 가까워지면, 하형 누름부 본체(171)가 제1 하형(152A)의 주위벽 부재(1521A)의 상면에 맞닿는다. 즉, 상기 갈고리부 이동 개시 거리는, 하형 누름부 본체(171)가 주위벽 부재(1521A)에 맞닿는 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)의 거리로 정의할 수 있다. 또한 제1 상형(151A)에 제1 하형(152A)이 근접하면, 하형 누름부 탄성 부재(172)가 압축되어감과 함께, 압박부(173)가 갈고리부(16)의 제1 피압박부(163)를 밀어올린다. 이에 의해, 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 제1 상형(151A)의 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로 이동한다(도 5의 (d)). 제1 거리 및 후술하는 제2 거리는, 가령 여기에서 성형 대상물 흡착 기구가 기능하지 않게 되어 성형 대상물이 상형으로부터 낙하했다고 해도 문제가 발생하지 않는 거리로 설정되어 있다. 그 때문에, 이 후에 형 체결을 행하고, 또한 형 개방을 행하여 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)이 제2 거리로 이격될 때까지는, 갈고리부 본체(161)에 의한 보호는 없기는 하지만, 성형 대상물이 낙하해도 문제는 발생하지 않는다.

이 후, 또한 제1 상형(151A)에 제1 하형(152A)이 근접해가고, 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)이 형 체결된다(도 4의 (e)). 그리고, 캐비티(C) 내의 수지 재료가 경화되는 온도를, 해당 수지 재료가 경화될 때까지 유지한다. 그 때, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 외측에 존재하는 점에서, 갈고리부 본체(161)가 장해로 되는 일없이, 성형 대상물(S) 내의 넓은 범위에 걸쳐 수지 성형을 행할 수 있다. 또한, 이 단계에서는, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)에 보유 지지된 성형 대상물(S)의 하단보다도 상측에 배치되어 있다(도 5의 (d)). 그 때문에, 갈고리부 본체(161)가 주위벽 부재(1521A)의 상면에 맞닿는 일이 없고, 주위벽 부재(1521A)의 상면에 갈고리부 본체(161)를 릴리프시키기 위한 오목부(릴리프부)를 설치할 필요가 없다. 그 때문에, 갈고리부 본체(161)가 이형 필름(F)을 눌러 해당 이형 필름(F)에 주름을 발생시키는 일은 없다.

캐비티(C) 내의 수지 재료가 경화된 후, 토글 링크(113)에 의해 하가동 플래튼(121)을 하강시킴으로써, 제1 성형 형(15A) 및 제2 성형 형(15B)을 형 개방한다(도 4의 (f)). 제1 성형 형(15A)에 주목하면, 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A)이 제2 거리(본 실시 형태에서는 제1 거리와 동일함)까지 이격되었을 때, 하형 누름부 본체(171)가 주위벽 부재(1521A)의 상면으로부터 이격됨과 함께, 압박부(173)에 의한 제1 피압박부(163)의 압박이 해제되기 때문에, 압박할 때와는 역방향으로 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 하방(내측)으로 이동한다. 여기서, 성형 대상물(S)의 하측에 형성되어 있는 수지 성형품(PS)의 두께에 따라서는, 갈고리부 본체(161)가 수지 성형품(PS)의 하면에는 도달하지 않으며 수지 성형품(PS)의 측면에 접촉하는 경우도 있지만, 제1 보유 지지면(1511A)에의 성형 대상물(S)의 흡착이 정지했을 때에 갈고리부 본체(161)에 의해 성형 대상물(S)의 낙하를 방지하는 것에 지장은 없다.

형 개방 후, 성형 대상물 반송 기구(80)에 의해, 수지 성형품(PS)이 형성된 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(1511A)으로부터 반출한다. 구체적으로는 먼저, 횡이동 기구(85)에 의해 제2 승강 기구(83), 제1 승강 기구(82) 및 성형 대상물 적재대(81)를 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이에 반송하고, 제2 압박부(84)의 횡방향의 위치를 제2 피압박부(164)의 횡방향의 위치에 맞춘다. 이어서, 제2 승강 기구(83)에 의해 제1 승강 기구(82) 및 제2 압박부(84)를 상승시킴으로써 갈고리부 본체(161)를 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로 이동시키고(도 5의 (b)와 마찬가지임), 또한 제1 승강 기구(82)에 의해 성형 대상물 적재대(81)를 상승시킴으로써, 수지 성형품(PS)의 하면에 성형 대상물 적재대(81)를 접촉시킨다. 그 후, 성형 대상물 흡착 기구(19)에 의한 성형 대상물(S)의 흡착을 정지시켜, 제1 승강 기구(82)에 의해 성형 대상물 적재대(81)를 하강시킴과 함께 제2 승강 기구(83)에 의해 제1 승강 기구(82)를 하강시킨다. 그리고, 횡이동 기구(85)에 의해 제2 승강 기구(83), 제1 승강 기구(82), 성형 대상물 적재대(81) 및 성형 대상물(S)을 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이로부터 외측으로 이동시킴으로써, 성형 대상물(S)을 반출할 수 있다.

또한, 상기 성형 대상물 반송 기구(80) 대신에 도 6에 나타내는 성형 대상물 반송 기구(80A)를 사용할 수 있다. 성형 대상물 반송 기구(80A)는, 성형 대상물 적재대(81A)와, 성형 대상물 적재대(81A)의 하방에 설치되어, 해당 성형 대상물 적재대(81A)를 승강시키는 승강 기구(83A)와, 성형 대상물 적재대(81A)의 주위에 배치되어 적어도 일부분이 탄성 부재로 이루어지는 핀인 제2 압박부(84A)와, 승강 기구(83A)를 횡방향으로 이동시키는 횡이동 기구(85A)를 갖는다. 본 변형예에서 사용하는 승강 기구(83A)는, 성형 대상물 적재대(81A)를 밀어올리는 힘의 강약을 2단계로 전환할 수 있다. 성형 대상물 적재대(81A)를 밀어올리는 힘 중, 약한 쪽의 힘은 제2 압박부(84A)를 제2 피압박부(164)에 눌렀을 때에 탄성 부재가 휘지 않을 정도의 힘으로 하고, 강한 쪽의 힘은 제2 압박부(84A)를 제2 피압박부(164)에 눌렀을 때에 탄성 부재가 휘는 힘으로 한다. 성형 대상물 적재대(81A)와 제2 압박부(84A)의 위치 관계는 고정되어 있고(이 점에서, 성형 대상물 적재대(81)와 제2 압박부(84)의 상하 방향의 위치 관계가 제2 승강 기구(83)에 의해 변화 가능한 성형 대상물 반송 기구(80)와 상이함), 성형 대상물 적재대(81A)의 상면은 제2 압박부(84A)의 상단과 하단 사이에 있다.

성형 대상물 반송 기구(80A)의 동작을 설명한다. 성형 대상물 적재대(81A)에 성형 대상물을 적재한 후, 승강 기구(83A)에 의해, 강약 2단계 중 약한 쪽의 힘으로 성형 대상물 적재대(81A)를 밀어올리고, 제2 압박부(84A)를 제2 피압박부(164)에 맞닿게 한다. 이에 의해, 제2 압박부(84A)는 탄성 부재가 휘는 일없이 제2 피압박부(164)를 압박하고, 갈고리부(16)를 회동시켜, 갈고리부 본체(161)를 제1 상형(151A)의 제1 보유 지지면(1511A)의 외측으로 이동시킨다(도 5의 (b) 참조). 이 시점에서는, 성형 대상물 적재대(81A)의 상면이 제2 압박부(84A)의 상단보다도 하측에 있기 때문에, 성형 대상물 적재대(81A) 상의 성형 대상물은 제1 보유 지지면(1511A)에 도달해있지 않다.

그 후, 승강 기구(83A)에 의해, 강약 2단계 중 강한 쪽의 힘으로 성형 대상물 적재대(81A)를 밀어올린다. 그러자, 제2 압박부(84A)의 탄성 부재가 휘고, 탄성 부재가 휘기 전보다도 높은 위치까지 성형 대상물 적재대(81A)의 상면이 이동한다. 이에 의해, 성형 대상물 적재대(81A) 상의 성형 대상물을 제1 보유 지지면(1511A)에 맞닿게 한다. 그 때, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 외측에 있기 때문에, 갈고리부 본체(161)가 성형 대상물 적재대(81A)의 상승을 방해하는 일은 없다. 계속해서, 기체 흡인 구멍(1512A)으로부터 공기를 흡인함으로써 성형 대상물을 제1 보유 지지면(1511A)에 흡착시킨다. 그 후, 승강 기구(83A)에 의해 성형 대상물 적재대(81A)를 하강시킴으로써, 압박할 때와는 역방향으로 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 제1 보유 지지면(1511A)의 하방(내측)으로 이동한다(도 5의 (c) 참조).

(4-2) 제2 양태의 수지 성형 장치, 및 제2 양태의 수지 성형품의 제조 방법의 일 실시 형태

(4-2-1) 제2 실시 형태의 수지 성형 장치의 구성

도 7에, 제2 양태의 수지 성형 장치의 일 실시 형태(제2 실시 형태)인 수지 성형 장치(20)를 나타낸다. 도 7의 (a)에서는 수지 성형 장치(20)의 전체를 나타내고, (b)에서는 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타낸다. 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)는, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일한 기반(111), 타이바(112), 하가동 플래튼(121), 상가동 플래튼(122), 토글 링크(113), 단열재(141) 및 히터(142)를 갖는다. 하가동 플래튼(121)의 상면에 제1 하형(252A)를, 상가동 플래튼(122)의 하면에 제1 상형(251A)을, 상가동 플래튼(122)의 상면에 제2 하형(252B)을, 고정 플래튼(123)의 하면에 제2 상형(251B)을 각각 구비한다. 제1 상형(251A)과 제1 하형(252A)에 의해 제1 성형 형(25A)이 구성되고, 제2 상형(251B)과 제2 하형(252B)에 의해 제2 성형 형(25B)이 구성된다. 제1 성형 형(25A) 및 제2 성형 형(25B)은 동일한 구성을 갖기 때문에, 이하에서는 제1 성형 형(25A)의 각 구성 요소를 설명한다. 당해 설명 중의 말미가 「A」인 부호를 「B」로 변경한 것이, 제2 성형 형(25B)의 구성 요소이다.

제1 상형(251A)은, 하면이 성형 대상물을 보유 지지하는 제1 보유 지지면(2511A)이 되고 있으며, 해당 제1 보유 지지면(2511A)에 제1 기체 흡인 구멍(2512A1) 및 제2 기체 흡인 구멍(2512A2)이 설치되어 있다. 제1 기체 흡인 구멍(2512A1)은, 제1 상형(251A) 및 히터(142) 내에 설치된 제1 기체 흡인관(2513A1) 및 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 펌프(291)에 접속되어 있다. 제2 기체 흡인 구멍(2512A2)은, 제1 상형(251A) 및 히터(142) 내에 설치된 제2 기체 흡인관(2513A2) 및 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 이젝터(292)에 접속되어 있다. 진공 이젝터(292)는 압축 공기 탱크로부터 공급되는 압축 공기에 의해 동작하고, 당해 압축 공기 탱크에는 컴프레서(도시하지 않음)로부터 압축 공기가 공급된다. 정전 등으로 컴프레서를 동작시킬 수 없어졌을 때에는, 잠시 동안은 압축 공기 탱크의 압축 공기에 의해 진공 이젝터(292)를 동작시킬 수 있다. 제1 기체 흡인 구멍(2512A1), 제1 기체 흡인관(2513A1), 접속관 및 진공 펌프(291)는 제1 성형 대상물 흡착 기구를 구성하고, 제2 기체 흡인 구멍(2512A2), 제2 기체 흡인관(2513A2), 접속관 및 진공 이젝터(292)는 제2 성형 대상물 흡착 기구를 구성한다.

제1 하형(252A)은, 제1 실시 형태의 제1 하형(152A)과 동일한 주위벽 부재(1521A), 저면 부재(1522A) 및 탄성 부재(1523A)를 갖는다.

수지 성형 장치(20)는 하형 누름부 본체(271)와, 하형 누름부 탄성 부재(272)를 갖는 하형 누름부(27)를 구비한다. 단, 하형 누름부(27)는 제1 실시 형태의 하형 누름부(17)에 있어서의 압박부(173)에 상당하는 구성은 갖지 않다.

또한, 수지 성형 장치(20)는 성형 대상물 반송 기구(80B)를 갖는다. 성형 대상물 반송 기구(80B)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 성형 대상물을 적재하는 성형 대상물 적재대(81B)와, 성형 대상물 적재대(81B)를 승강시키는 승강 기구(83B)와, 성형 대상물 적재대(81B) 및 승강 기구(83A)를 횡방향으로 이동시키는 횡이동 기구(85B)를 갖는다. 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)에 있어서의 성형 대상물 반송 기구(80)가 갖는 제2 압박부나 제2 승강 기구에 상당하는 구성은, 성형 대상물 반송 기구(80B)는 갖지 않다.

또한, 수지 성형 장치(20)에는, 갈고리부는 설치되어 있지 않다. 또한, 여기서는 진공 이젝터(292)를 갖는 제2 성형 대상물 흡착 기구를 사용했지만, 그 대신에, 베르누이척이나 정전척 등을 사용할 수도 있다.

(4-2-2) 제2 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법

도 9를 사용하여, 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 성형 대상물 반송 기구(80B)의 성형 대상물 적재대(81B)에 성형 대상물(S)을 적재한 다음, 횡이동 기구(85B)에 의해, 승강 기구(83B) 및 성형 대상물 적재대(81B)를 제1 성형 형(25A)의 제1 상형(251A)과 제1 하형(252A) 사이로 이동시킨다. 이어서, 승강 기구(83B)에 의해 성형 대상물 적재대(81B)를 상승시켜, 성형 대상물 적재대(81B) 상의 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(2511A)에 맞닿게 한다(도 9의 (a)). 그리고, 진공 펌프(291)을 작동시켜, 제1 기체 흡인관(2513A1)을 통해 제1 기체 흡인 구멍(2512A1)으로부터 공기를 흡인함과 함께, 진공 이젝터(292)를 기동시켜, 제2 기체 흡인관(2513A2)을 통해 제2 기체 흡인 구멍(2512A2)으로부터 공기를 흡인함으로써, 성형 대상물 적재대(81B) 상의 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(2511A)에 흡착시킨다. 그 후, 승강 기구(83B)에 의해 성형 대상물 적재대(81B)를 강하시켜, 횡이동 기구(85B)에 의해 승강 기구(83B) 및 성형 대상물 적재대(81B)를 제1 상형(251A)과 제1 하형(252A) 사이로부터 횡방향으로 벗어난 위치로 이동시킨다.

이어서, 도시하지 않은 이형 필름 신장 설치 기구에 의해, 제1 하형(252A)의 캐비티(C)의 내면에 이형 필름(F)을 신장 설치한다. 이형 필름(F)의 신장 설치는, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일한 방법에 의해 행할 수 있다. 계속해서, 도시하지 않은 수지 재료 공급 기구에 의해, 수지 재료(P)를 캐비티(C) 내에 공급한다(도 9의 (b)).

그 후, 히터(142)로 가열함으로써 수지 재료(P)를 용융시킨다. 캐비티(C) 내의 수지 재료(P)가 용융된 시점에서, 토글 링크(113)에 의해 하가동 플래튼(121)을 상승시킨다. 이에 의해, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일하게, 제1 성형 형(25A) 및 제2 성형 형(25B)을 각각 형 체결한다(도 9의 (c)에, 제1 성형 형(25A)의 형 체결의 상태를 나타냄). 형 체결 후, 캐비티(C) 내의 수지 재료가 경화되는 온도를, 해당 수지 재료가 경화될 때까지 유지한다. 그 후, 토글 링크(113)에 의해 하가동 플래튼(121)을 하강시킴으로써, 제1 성형 형(25A) 및 제2 성형 형(25B)을 형 개방한다(도 9의 (d)).

형 개방 후, 성형 대상물 반송 기구(80A)에 의해, 수지 성형품(PS)이 형성된 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(2511A)으로부터 반출한다. 구체적으로는 먼저, 횡이동 기구(85)에 의해, 승강 기구(83A) 및 성형 대상물 적재대(81B)를 제1 성형 형(25A)의 제1 상형(251B)과 제1 하형(252A) 사이로 이동시킨다. 이어서, 승강 기구(83B)에 의해 성형 대상물 적재대(81B)를 상승시켜, 성형 대상물 적재대(81B) 상의 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(2511A)에 맞닿게 한다(도 9의 (a)와 마찬가지임). 그 후, 진공 펌프(291) 및 진공 이젝터(292)를 사용한 성형 대상물(S)의 흡착을 모두 정지시킨다. 그리고, 승강 기구(83B)에 의해 성형 대상물 적재대(81B)를 하강시켜, 횡이동 기구(85)에 의해 승강 기구(83B) 및 성형 대상물 적재대(81B)를 제1 상형(151A)과 제1 하형(152A) 사이로부터 외측으로 이동시킴으로써, 성형 대상물(S)을 반출할 수 있다.

여기까지의 동작에 있어서, 진공 펌프(291)를 사용한 제1 성형 대상물 흡착 기구와, 진공 이젝터(292)를 사용한 제2 성형 대상물 흡착 기구를 사용함으로써, 가령 정전에 의해 진공 펌프(291) 및 컴프레서가 정지되었다고 해도, 제2 성형 대상물 흡착 기구의 압축 공기 탱크로부터 진공 이젝터(292)로의 압축 공기의 공급이 잠시 유지되고, 그것에 의해 성형 대상물(S)의 흡착을 잠시 유지할 수 있다. 또한, 컴프레서가 장시간 고장난 채로 되는 등의 사정으로 진공 이젝터(292)가 정지되었다고 해도, 제1 성형 대상물 흡착 기구에 의해 성형 대상물(S)의 흡착을 유지할 수 있다. 이상의 이유로, 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)에 의해, 성형 대상물이 상형으로부터 낙하할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)에서는 갈고리부를 사용하지 않기 때문에, 제조하는 수지 성형품을 갈고리부에 방해받는 일없이 크게 할 수 있음과 함께, 이형 필름에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

(4-3) 제1 양태의 수지 성형 장치의 다른 실시 형태(제3 실시 형태), 및 제3 양태의 수지 성형품의 제조 방법의 일 실시 형태

(4-3-1) 제3 실시 형태의 수지 성형 장치의 구성

도 10에, 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)의 구성을 나타낸다. 도 10의 (a)에서는 수지 성형 장치(30)의 전체를 나타내고, (b)에서는 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타낸다. 이 수지 성형 장치(30)는 이송 성형을 행하는 장치이며, 기반(311)과, 기반(311) 상에 세워 설치된 2개의 타이바(312)와, 상하로 이동 가능하도록 타이바(312)에 보유 지지된 가동 플래튼(321), 타이바(312)의 상단에 고정된 고정 플래튼(323)과, 기반(311) 상에 설치된, 가동 플래튼(321)을 상하 이동시키는 토글 링크(313)를 구비한다. 여기까지 설명한 각 구성 요소는, 가동 플래튼(321)이 1개만 설치되어 있는 점을 제외하고, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일하다.

수지 성형 장치(30)는 또한 성형 형(35)을 구비한다. 성형 형(35)은 가동 플래튼의 상면에 설치된 하형(352)과, 고정 플래튼(323)의 하면에 설치된 상형(351)을 갖는다. 하형(352)에는, 도 10의 (b) 및 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 주위벽 부재(3521) 및 저면 부재(3522)로 둘러싸인 캐비티(C)가 2개 형성되어 있고, 2개의 주위벽 부재(3521) 및 저면 부재(3522)의 조 사이에 포트(381)가 배치되어 있다. 포트(381) 내에는 하측으로부터 플런저(382)가 삽입 관통되어 있다. 주위벽 부재(3521)의 상면에는, 포트(381)와 캐비티(C)를 접속하는 러너(383)가 설치되어 있다. 포트(381) 및 러너(383)의 상면은 통상 개방되어 있으며, 후술하는 포트 런너 블럭(39)에 의해 형 체결을 했을 때에만 폐쇄된다. 주위벽 부재(3521)의 상면에는, 이형 필름(F)을 흡인하기 위한 흡인구(도 11의 (a) 중에 동그라미 표시로 나타냄)가 복수개 설치되어 있다.

상형(351)은 하형(352)의 2조의 주위벽 부재(3521) 및 캐비티(C)의 상측에 각각 설치된 보유 지지면(3511)과, 2개의 보유 지지면(3511) 각각에 대하여 양측쪽에 설치된 갈고리부(16) 및 해당 갈고리부(16)보다도 외측에 설치된 하형 누름부(17)를 구비한다. 이들 갈고리부(16) 및 하형 누름부(17)의 각 구성 요소는 모두 제1 실시 형태의 것과 동일하기 때문에, 제1 실시 형태에서 붙인 부호를 그대로 붙인 다음, 상세한 설명을 생략한다. 보유 지지면(3511)에는 기체 흡인 구멍(3512)이 설치되어 있다. 기체 흡인 구멍(3512)은, 기체 흡인관(3513) 및 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 펌프(391)에 접속되어 있다. 또한, 포트(381) 및 러너(383) 바로 위에는 포트 런너 블럭(39)이 설치되어 있다(도 11의 (b)). 포트 런너 블럭(39)은, 도 11의 (b)의 상하 방향에 하형 누름부(17)를 사이에 끼워(따라서 하형 누름부(17)와 위치가 간섭하는 일없이) 1쌍 설치되어 있고, 그것에 대응하여 포트(381) 및 러너(383)도 도 11의 (a)의 상하 방향으로 1쌍 나열하여 1쌍 설치되어 있다.

수지 성형 장치(30)는 또한, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일한 성형 대상물 반송 기구(80)를 갖는다.

(4-3-2) 제3 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법

도 12를 사용하여, 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 설명한다. 또한, 도 12에서는, 하형(352)의 2조의 주위벽 부재(3521) 및 저면 부재(3522), 그리고 상형(351)의 2조의 보유 지지면(3511), 갈고리부(16) 및 하형 누름부(17) 등 중 1조만을 나타내지만, 이들 2조의 각 구성 요소는 동일하게 동작한다.

먼저, 성형 대상물 반송 기구(80)를 사용하여, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)와 동일한 동작에 의해, 성형 대상물 반송 기구(80)를 상형(351)과 하형(352) 사이의 위치로 이동시킨 다음, 제2 승강 기구(83)에 의해 제1 승강 기구(82)를 상승시켜, 제2 압박부(84)로 제2 피압박부(164)를 압박하고, 또한 제1 승강 기구(82)에 의해 성형 대상물 적재대(81)를 상승시켜, 성형 대상물(S)을 보유 지지면(3511)에 접촉시킨다(도 12의 (a)). 그 때, 제1 실시 형태의 경우와 동일하게, 성형 대상물 반송 기구(80)의 제2 압박부(84)로 갈고리부(16)의 제2 피압박부(164)를 압박함으로써 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 보유 지지면(3511)의 외측으로 이동하기 때문에(도 5의 (b) 참조), 해당 갈고리부 본체(161)가 성형 대상물 적재대(81)의 상승을 방해하는 일은 없다. 이렇게 성형 대상물(S)이 보유 지지면(3511)에 접촉한 상태에서 진공 펌프(391)를 작동시킴으로써, 성형 대상물(S)을 보유 지지면(3511)에 흡인시킨다. 그 후, 성형 대상물 적재대(81)를 강하시키면, 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 보유 지지면(3511) 및 성형 대상물(S)의 하측으로 이동한다. 이에 의해, 진공 펌프(391)가 정지해도, 갈고리부 본체(161)에 의해 성형 대상물(S)을 받을 수 있기 때문에, 성형 대상물(S)이 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 그 후, 성형 대상물 반송 기구(80)를 상형(351)과 하형(352) 사이의 위치로부터 제거한다.

이어서, 포트(381) 내에 고체의 수지 재료(P)를 투입함과 함께, 캐비티(C)의 내면에 이형 필름(F)을 신장 설치한다(도 12의 (b)). 이형 필름(F)을 신장 설치할 때에는, 주위벽 부재(3521)의 상면에 설치한 흡인구로부터 기체를 흡인한다.

계속해서, 토글 링크(313)로 가동 플래튼(321)을 상승시킴으로써, 형 체결을 행한다. 그 때, 상형(351)과 하형(352)이 갈고리부 이동 개시 거리 이하까지 근접하면 하형 누름부 본체(171)가 하형(352)의 주위벽 부재(3521)의 상면에 맞닿고, 또한 상형(351)과 하형(352)이 근접하면 하형 누름부 탄성 부재(172)가 압축되어감과 함께 압박부(173)가 갈고리부(16)의 제1 피압박부(163)를 밀어올린다. 이에 의해, 갈고리부(16)가 회동하고, 갈고리부 본체(161)가 상형(351)의 보유 지지면(3511)의 외측으로 이동한다(도 5의 (d) 참조). 이에 의해, 갈고리부 본체(161)가 장해되는 일없이, 성형 대상물(S) 내의 넓은 범위에 걸쳐 수지 성형을 행할 수 있다. 또한, 갈고리부 본체(161)가 주위벽 부재(3521)의 상면에 맞닿는 일이 없고, 주위벽 부재(3521)의 상면에 갈고리부 본체(161)를 릴리프시키기 위한 오목부(릴리프부)를 설치할 필요가 없다. 그 때문에, 갈고리부 본체(161)가 이형 필름(F)을 눌러 해당 이형 필름(F)에 주름을 발생시키는 일은 없다.

형 체결 후, 포트(381) 내의 수지 재료(P)를 도시하지 않은 히터로 가열함으로써 용융시키고, 수지 재료(P)를 플런저(382)에 의해 포트(381)로부터 압출한다(도 12의 (c)). 포트(381)로부터 압출된 수지 재료(P)는, 러너(383)를 통과하여 캐비티(C) 내에 공급된다. 캐비티(C) 내의 수지 재료(P)가 경화된 후, 토글 링크(313)로 가동 플래튼(321)을 강하시킴으로써 형 개방한다(도 12의 (d)). 그리고, 제1 실시 형태의 경우와 동일한 방법에 의해, 상형(351)의 보유 지지면(3511)으로부터 성형 대상물(S)을 떼어냄으로써, 하나의 수지 성형품(PS)의 제조가 완료된다.

(4-4) 제2 양태의 수지 성형 장치의 다른 실시 형태(제4 실시 형태), 및 제4 양태의 수지 성형품의 제조 방법의 일 실시 형태

(4-4-1) 제4 실시 형태의 수지 성형 장치의 구성

도 13에, 제4 실시 형태의 수지 성형 장치(40)의 구성을 나타낸다. 도 13의 (a)에서는 수지 성형 장치(40)의 전체를 나타내고, (b)에서는 성형 형 및 그 주위를 확대하여 나타낸다. 제4 실시 형태의 수지 성형 장치(40)는 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)와 동일한 기반(311), 타이바(312), 토글 링크(313), 가동 플래튼(321) 및 고정 플래튼(323)을 갖는다. 가동 플래튼(321)의 상면에는 하형(352)이, 고정 플래튼(323)의 하면에는 상형(451)이 각각 설치되어 있고, 이들 상형(451) 및 하형(352)에 의해 성형 형(45)이 구성되어 있다. 하형(352)은 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)의 것과 마찬가지 구성을 갖기 때문에, 제3 실시 형태와 동일한 부호를 부여한 다음, 설명을 생략한다.

상형(451)의 하면은 성형 대상물을 보유 지지하는 보유 지지면(4511)으로 되어 있으며, 해당 보유 지지면(4511)에 제1 기체 흡인 구멍(45121) 및 제2 기체 흡인 구멍(45122)이 설치되어 있다. 제1 기체 흡인 구멍(45121)은, 제1 기체 흡인관(45131) 및 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 펌프(491)에 접속되어 있다. 제2 기체 흡인 구멍(45122)은, 제2 기체 흡인관(45132) 및 가요성을 갖는 접속관(도시하지 않음)을 통해, 진공 이젝터(492)에 접속되어 있다. 진공 이젝터(492)는 제2 실시 형태의 경우와 동일하게, 컴프레서로부터 압축 공기 탱크에 공급된 압축 공기를 사용하여 동작시킨다.

상형(451)에는, 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)와 동일한 하형 누름부(17) 및 포트 런너 블럭(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 단, 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)의 하형 누름부(17)가 갖는 압박부(173)는, 본 실시 형태에서는 설치되어 있지 않다. 또한, 제3 실시 형태의 수지 성형 장치(30)가 갖는 갈고리부는, 본 실시 형태에서는 설치되어 있지 않다.

수지 성형 장치(40)는 또한, 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)와 동일한 성형 대상물 반송 기구(80A)를 구비한다.

(4-4-2) 제4 실시 형태의 수지 성형 장치의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법

도 14를 사용하여, 제4 실시 형태의 수지 성형 장치(40)의 동작 및 수지 성형품의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)와 동일한 방법에 의해, 성형 대상물 반송 기구(80A)를 사용하여 성형 대상물(S)을 보유 지지면(4511)에 흡착시킨다(도 14의 (a)). 여기서, 보유 지지면(4511)에의 흡착은, 진공 펌프(491)를 작동시켜, 제1 기체 흡인관(45131)을 통해 제1 기체 흡인 구멍(45121)으로부터 공기를 흡인함과 함께, 진공 이젝터(492)를 기동시켜, 제2 기체 흡인관(45132)을 통해 제2 기체 흡인 구멍(45122)으로부터 공기를 흡인함으로써 행한다. 이에 의해, 예를 들어 정전에 의해 진공 펌프(491) 및 컴프레서가 정지되었다고 해도, 압축 공기 탱크로부터 진공 이젝터(492)로의 압축 공기의 공급이 잠시 유지되고, 그것에 의해 성형 대상물(S)의 흡착을 잠시 유지할 수 있다. 또한, 컴프레서가 장시간 고장난 채로 되는 등의 사정으로 진공 이젝터(492)가 정지되었다고 해도, 진공 펌프(491)를 사용한 성형 대상물(S)의 흡착을 유지할 수 있다.

이어서, 포트(381) 내에 고체의 수지 재료(P)를 투입함과 함께, 캐비티(C)의 내면에 이형 필름(F)을 신장 설치한다(도 14의 (b)). 계속해서, 토글 링크(313)로 가동 플래튼(321)을 상승시킴으로써, 형 체결을 행한다. 본 실시 형태에서는 갈고리부를 사용하지 않기 때문에, 갈고리부가 장해되는 일없이, 성형 대상물(S) 내의 넓은 범위에 걸쳐 수지 성형을 행할 수 있다. 또한, 갈고리부가 주위벽 부재(3521)의 상면에 맞닿는 일이 없고, 주위벽 부재(3521)의 상면에 갈고리부를 릴리프시키기 위한 오목부(릴리프부)를 설치할 필요가 없기 때문에, 갈고리부가 이형 필름(F)에 주름을 발생시키는 일은 없다.

형 체결 후, 포트(381) 내의 수지 재료(P)를 도시하지 않은 히터로 가열함으로써 용융시켜, 수지 재료(P)를 플런저(382)에 의해 포트(381)로부터 압출하고, 러너(383)를 통해 캐비티(C) 내에 공급한다(도 14의 (c)). 캐비티(C) 내의 수지 재료(P)가 경화된 후, 토글 링크(313)로 가동 플래튼(321)을 강하시킴으로써 형 개방한다(도 14의 (d)). 그리고, 제2 실시 형태의 경우와 동일한 방법에 의해, 상형(451)의 보유 지지면(4511)으로부터 성형 대상물(S)을 떼어냄으로써, 하나의 수지 성형품(PS)의 제조가 완료된다.

(4-5) 모듈을 조합한 수지 성형 유닛

도 15에, 상기 제1 또는 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(압축 성형을 행하는 수지 성형 장치) 중 어느 것을 사용한 수지 성형 유닛(50)을 나타낸다. 또한, 도 15 및 이하의 설명에서는, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)를 사용한 예로 설명하지만, 제1 실시 형태의 수지 성형 장치(10)를 제2 실시 형태의 수지 성형 장치(20)로 치환하는 것이 가능하다.

수지 성형 유닛(50)은 재료 수납 모듈(51), 성형 모듈(52) 및 불출 모듈(53)을 갖는다. 재료 수납 모듈(51)은 수지 재료(P) 및 성형 대상물(S)을 외부로부터 받아들여 성형 모듈(52)로 송출하기 위한 장치이며, 수지 재료 공급 장치(510)와 성형 대상물 수납부(511)를 갖는다. 1대의 성형 모듈(52)은 전술한 수지 성형 장치(10)를 1조 구비한다. 도 15에는 성형 모듈(52)이 3대 나타나 있지만, 수지 성형 유닛(50)에는 성형 모듈(52)을 임의의 대수 설치할 수 있다. 또한, 수지 성형 유닛(50)을 조립하여 사용을 개시한 후에도, 성형 모듈(52)을 증감할 수 있다. 불출 모듈(53)은, 성형 모듈(52)로 제조된 수지 성형품을 성형 모듈(52)로부터 반입하여 보유 지지해두는 것이며, 수지 성형품 보유 지지부(531)를 갖는다.

수지 성형 유닛(50)에는, 재료 수납 모듈(51), 1개 또는 복수대의 성형 모듈(52) 및 불출 모듈(53)을 관통하도록, 성형 대상물(S), 수지 재료 이송 트레이(58) 및 수지 성형품을 반송하는 주반송 장치(56)가 설치되어 있다. 또한, 각 모듈 내에는, 주반송 장치(56)와 당해 모듈 내의 장치 사이에 성형 대상물(S), 수지 재료 이송 트레이(58) 및 수지 성형품을 반송하는 부반송 장치(57)가 설치되어 있다. 그 밖에, 수지 성형 유닛(50)은 상기 각 모듈을 동작시키기 위한 전원 및 제어부(모두 도시하지 않음)를 갖는다.

수지 성형 유닛(50)의 동작을 설명한다. 성형 대상물(S)은, 조작자에 의해 재료 수납 모듈(51)의 성형 대상물 수납부(511)에 보유 지지된다. 주반송 장치(56) 및 부반송 장치(57)는, 성형 대상물(S)을 성형 대상물 수납부(511)로부터, 성형 모듈(52) 중 1대에 있는 수지 성형 장치(10)로 반송하고, 성형 대상물(S)을 당해 수지 성형 장치(10) 내의 성형 대상물 반송 기구(80)의 성형 대상물 적재대(81)에 적재한다. 그 후, 수지 성형 장치(10)에서는 전술한 방법에 의해, 성형 대상물(S)을 제1 보유 지지면(1511A), 제2 보유 지지면(1511B)에 설치한다. 그 후, 수지 성형 장치(10)에서는, 제1 하형(152A) 및 제2 하형(152B)의 캐비티(C)에 이형 필름(F)을 신장 설치한다.

계속해서, 주반송 장치(56) 및 부반송 장치(57)는 수지 재료 이송 트레이(58)를 수지 재료 공급 장치(510)에 반입한다. 수지 재료 공급 장치(510)에서는, 수지 재료 이송 트레이(58)에 수지 재료(P)를 공급한다.

주반송 장치(56) 및 부반송 장치(57)는, 수지 재료(P)가 공급된 수지 재료 이송 트레이(58)를, 성형 대상물(S)이 제1 보유 지지면(1511A), 제2 보유 지지면(1511B)에 설치된 성형 모듈(52)의 수지 성형 장치(10)로 반송한다. 그리고, 당해 수지 성형 장치(10)의 제1 하형(152A) 및 제2 하형(152B)의 캐비티(C)에 수지 재료(P)를 공급한다. 그리고, 당해 수지 성형 장치(10)에 있어서 압축 성형을 행한다. 당해 수지 성형 장치(10)에서 압축 성형을 행하는 동안에, 다른 성형 모듈(52)에 있는 수지 성형 장치(10)에 대하여 지금까지와 동일한 조작을 행함으로써, 복수의 성형 모듈(52) 사이에서 시간을 어긋나게 하면서 병행하여 압축 성형을 행할 수 있다.

압축 성형에 의해 얻어진 수지 성형품은 성형 대상물 반송 기구(80)에 의해 전술한 방법에 의해 제1 보유 지지면(1511A), 제2 보유 지지면(1511B)으로부터 제거된 후, 주반송 장치(56) 및 부반송 장치(57)에 의해 수지 성형 장치(10)로부터 반출되고, 불출 모듈(53)의 수지 성형품 보유 지지부(531)에 반입되어 보유 지지된다. 유저는 적절히 수지 성형품을 수지 성형품 보유 지지부(531)로부터 취출한다.

본 발명은 이상 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 대부분의 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에 있어서 통상의 지식을 갖는 사람에 의해 가능하다.

10, 20, 30, 40…수지 성형 장치
111, 311…기반
112, 312…타이바
113, 313…토글 링크
121…하가동 플래튼
122…상가동 플래튼
123, 323…고정 플래튼
141…단열재
142…히터
15A…제1 성형 형
15B…제2 성형 형
151A…제1 상형
151B…제2 상형
1511A…제1 보유 지지면
1511B…제2 보유 지지면
1512A, 1512B, 3512…기체 흡인 구멍
1513A, 1513B, 3513…기체 흡인관
152A…제1 하형
152B…제2 하형
1521A, 1521B, 2521A, 2521B, 3521…주위벽 부재
1522A, 1522B, 2522A, 2522B, 3522…저면 부재
1523A, 1523B, 2523A, 2523B…탄성 부재
16…갈고리부
161…갈고리부 본체
162…회동축
163…제1 피압박부
164…제2 피압박부
165…가압 기구
17, 27…하형 누름부
171, 271…하형 누름부 본체
172, 272…하형 누름부 탄성 부재
173…압박부
19…성형 대상물 흡착 기구
191, 291, 391, 491…진공 펌프
2512A1, 45121…제1 기체 흡인 구멍
2512A2, 45122…제2 기체 흡인 구멍
2513A1, 45131…제1 기체 흡인관
2513A2, 45132…제2 기체 흡인관
292, 492…진공 이젝터
323…고정 플래튼
35, 45…성형 형
351…상형
3511, 4511…보유 지지면
352…하형
381…포트
382…플런저
383…러너
39…포트 런너 블럭
50…수지 성형 유닛
51…재료 수납 모듈
510…수지 재료 공급 장치
511…성형 대상물 수납부
52…성형 모듈
53…불출 모듈
531…수지 성형품 보유 지지부
56…주반송 장치
57…수지 재료 이송 트레이
58…부반송 장치
80, 80A, 80B…성형 대상물 반송 기구
81, 81A, 81B…성형 대상물 적재대
82…제1 승강 기구
83…제2 승강 기구
83A, 83B…승강 기구
84, 84A…제2 압박부
85, 85A, 85B…횡이동 기구
C…캐비티
F…이형 필름
P…수지 재료
PS…수지 성형품
S…성형 대상물

Claims

a) 성형 대상물을 보유 지지하는 보유 지지면을 하측에 갖는 상형과,
b) 상기 상형에 대향하여 배치된, 캐비티를 갖는 하형과,
c) 상기 보유 지지면에 설치된 성형 대상물 흡착 기구와,
d) 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 측방으로부터 하방으로 연장되도록, 상기 상형에 설치된 갈고리부와,
e) 상기 상형과 상기 하형을 형 체결할 때에 해당 상형과 해당 하형이 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하방에 위치하는 상기 갈고리부를 해당 성형 대상물보다도 외측으로 이동시키는 갈고리부 이동 기구를
구비하는 것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제1항에 있어서, 상기 갈고리부 이동 기구가, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에 또한, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하단보다도 상측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 것임을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 갈고리부 이동 기구가 또한, 상기 상형과 상기 하형을 형 개방할 때에 해당 상형과 해당 하형이 제2 갈고리부 이동 개시 거리보다도 이격되었을 때, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 것임을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 또한, 압박부와, 상기 보유 지지면에 보유 지지되는 성형 대상물의 하방에 상기 갈고리부를 가압하는 가압 기구를 구비하고,
상기 갈고리부가, 대략 수평의 회동축과, 해당 회동축보다도 상기 보유 지지면의 외측 부근의 하부에 설치된, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때에 상기 압박부에 의해 압박되는 피압박부를 갖는
것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제4항에 있어서, 상기 갈고리부가 또한, 상기 회동축보다도 상기 보유 지지면의 외측 부근이며 상기 피압박부와는 다른 위치에 제2 피압박부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제5항에 있어서, 성형 대상물을 적재하는 성형 대상물 적재대와,
상기 성형 대상물 적재대를 승강시키는 제1 승강 기구와,
상기 제1 승강 기구를 적재하고, 해당 제1 승강 기구를 승강시키는 제2 승강 기구와,
상기 제2 승강 기구의 상단이며, 상기 성형 대상물 적재대를 사이에 두고 양측쪽에, 상기 제2 피압박부의 횡방향의 위치에 대응하여 설치된 제2 압박부와,
상기 성형 대상물 적재대에 적재된 성형 대상물이 상기 상형과 상기 하형 사이에 있어서 상기 보유 지지면 바로 아래가 되는 위치와, 상기 상형과 상기 하형 사이로부터 벗어난 위치 사이에, 상기 제2 승강 기구를 횡방향으로 이동시키는 횡이동 기구를
갖는 성형 대상물 반송 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제4항에 있어서, 또한,
상기 상형으로부터 하방으로 연장되고, 상기 상형과 상기 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리로 근접했을 때에 하단이 해당 하형의 상면에 맞닿고, 상기 압박부가 설치되어 있는 하형 누름부와,
상기 상형과 상기 하형 누름부 사이에 설치된 탄성 부재를
구비하는 것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
a) 성형 대상물을 보유 지지하는 보유 지지면을 하측에 갖는 상형과,
b) 상기 상형에 대향하여 배치된, 캐비티를 갖는 하형과,
c) 상기 보유 지지면에 설치된, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제1 성형 대상물 흡착 기구와,
d) 상기 보유 지지면에 설치된, 진공 펌프에 의한 기체의 흡인 이외에 의해 성형 대상물을 해당 보유 지지면에 흡착시키는 제2 성형 대상물 흡착 기구를
구비하는 것을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 성형 대상물 흡착 기구가 진공 이젝터에 의한 기체의 흡인에 의해 성형 대상물을 상기 보유 지지면에 흡착시키는 것임을 특징으로 하는, 수지 성형 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,
상기 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시킨 상태에서 상기 갈고리부를 성형 대상물의 하방으로 연장시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,
상기 캐비티에 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 근접시켜 가며, 해당 상형과 해당 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 갈고리부 이동 기구에 의해 상기 성형 대상물보다도 외측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 갈고리부 이동 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,
상기 캐비티 내의 수지 재료가 연화 또는 용융되는 온도로 해당 수지 재료를 가열한 후에 해당 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을
갖는 것을 특징으로 하는, 수지 성형품 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 기재된 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,
상기 제1 성형 대상물 흡착 기구 및 상기 제2 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,
상기 캐비티에 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,
상기 캐비티 내의 수지 재료가 연화 또는 용융되는 온도로 해당 수지 재료를 가열한 후에 해당 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을
갖는 것을 특징으로 하는, 수지 성형품 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,
상기 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시킨 상태에서 상기 갈고리부를 성형 대상물의 하방으로 연장시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 근접시켜 가며, 해당 상형과 해당 하형이 상기 갈고리부 이동 개시 거리 이하로 근접했을 때, 상기 갈고리부 이동 기구에 의해 상기 성형 대상물보다도 외측으로 상기 갈고리부를 이동시키는 갈고리부 이동 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,
상기 캐비티 내에 연화 또는 용융된 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,
상기 캐비티 내에 공급된 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을
갖는 것을 특징으로 하는, 수지 성형품 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 기재된 수지 성형 장치를 사용하여 수지 성형품을 제조하는 방법이며,
상기 제1 성형 대상물 흡착 기구 및 상기 제2 성형 대상물 흡착 기구에 의해 상기 보유 지지면에 성형 대상물을 흡착시키는 성형 대상물 보유 지지 공정과,
상기 상형과 상기 하형을 형 체결하는 형 체결 공정과,
상기 캐비티 내에 연화 또는 용융된 수지 재료를 공급하는 수지 재료 공급 공정과,
상기 캐비티 내에 공급된 수지 재료를 경화시키는 수지 재료 경화 공정을
갖는 것을 특징으로 하는, 수지 성형품 제조 방법.