特許 7540050 チャンバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】チャンバ

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/56 20060101AFI20240819BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20240819BHJP

【ＦＩ】

B29C43/56

B29C43/18

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023117041

(22)【出願日】2023-07-18

(62)【分割の表示】P 2022052297の分割

【原出願日】2022-03-28

(65)【公開番号】P2023145549

(43)【公開日】2023-10-11

【審査請求日】2023-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】植田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】山本 隆幸

【審査官】家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０１２９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２４９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６６４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１５５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３００９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５１０８５３２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４３／００－４３／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

Ｈ０５Ｋ ３／００

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と積層フィルムとを少なくとも含む複数の処理対象を減圧下でそれぞれ押圧して複数の積層成形品を同時に製造するための積層ブロックに用いられるチャンバであって、
前記積層ブロックは、
前記処理対象の上側と下側のいずれか一方においてスライド不能に構成され水平面に平行な主面を有する中央盤と、
前記中央盤の上方において前記中央盤との距離が変動するように設けられた上盤と、
前記中央盤の下方において前記中央盤との距離が変動するように設けられた下盤と、
上下方向に延伸して前記上盤と前記下盤とにそれぞれ挿通して前記上盤と前記下盤とをスライド可能にガイドする複数のガイド軸とを有し、
前記チャンバは、
前記処理対象の上側に配置される上側枠体と、
前記処理対象の下側に配置される下側枠体と、を備え、
前記上側枠体と前記下側枠体とが、前記中央盤を基準として上下対称にそれぞれ構成されており、
前記上側枠体と前記下側枠体とは、前記処理対象を押圧するための前記積層ブロックの動きに追従するように、前記中央盤に付随する方がスライド不能であって、前記上盤及び前記下盤に付随する方が上下にスライド可能に設置され、
前記上盤及び前記下盤が前記中央盤に近づいた場合に、前記上側枠体と、前記下側枠体とにより密閉された空間をそれぞれ形成し、
前記上盤側及び前記下盤側のそれぞれの空間において、同時に前記積層成形品を製造するために、前記上盤側の空間及び前記下盤側の空間は連通している、
チャンバ。

【請求項2】

前記上側枠体及び前記下側枠体の少なくとも一方は、上下方向に摺動可能に組み合わされる内枠体と外枠体とを含み、
前記内枠体または前記外枠体は、前記積層ブロックの動きに応じて前記処理対象を押圧する空間の容積を変化自在とする、
請求項１に記載のチャンバ。

【請求項3】

前記上側枠体及び前記下側枠体は、
前記積層ブロックの上下動を補助するための複数のガイド部の内側であって、前記処理対象を押圧する押圧面を囲む領域に設けられる、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のチャンバ。

【請求項4】

前記上盤側の空間及び前記下盤側の空間は、前記中央盤に設けられた空洞を介して連通する、
請求項１～３のいずれか１項に記載のチャンバ。

【請求項5】

前記上盤側の空間及び前記下盤側の空間内の空気を吸引する、共通の真空ポンプをさらに備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のチャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は積層成形装置および積層成形システムに用いられるチャンバに関する。

【背景技術】

【0002】

処理対象に積層フィルムをラミネートする積層工程を施すことにより積層フィルムが積層された積層成形品を製造する積層成形システムが存在する。

【0003】

例えば特許文献１には、真空積載装置と、積層成型プレス装置とを有する積層成形システムが開示されている。積層成型プレス装置において、上盤または下盤の少なくとも一方の盤に取付けられた加圧ブロックには、エンジリアリングプラスチックまたは熱硬化性樹脂の樹脂フィルムを介して加圧面を構成する金属薄板が設けられ、樹脂フィルムの樹脂はポリイミド等が用いられる。

【0004】

特許文献２には、真空積層装置と、第１のプレス装置と、第２のプレス装置と、を有する積層成形システムが開示されている。真空積層装置は、真空チャンバ内で積層成形を行う。第１のプレス装置は、真空積層装置の後工程に設けられ、加圧ブロックの表面から離れる方向に向かって金属薄板、耐熱性エラストマーの順に積層される加圧面が設けられている。第２のプレス装置は、第１のプレス装置の後工程に設けられ、加圧ブロックの表面から離れる方向に向かって緩衝材、金属薄板の順に積層される加圧面が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６９００１３８号公報

【文献】特許第７０２５４９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の積層成形システム全体のスループットは、タクトタイムが相対的に長い所定の装置により拘束される。例えば所定のプレス装置のタクトタイムが他の装置のタクトタイムに比べて長い場合、そのプレス装置の工程を分割して複数のプレス装置に工程を分担させるという方法により、スループットの向上を図ることが考えられる。しかし、この方法は、熱硬化性樹脂を含む積層成形品をプレスする場合において、材料に負荷を掛けることになり品質を低下させる虞がある。またスループットの向上を目的として、複数の積層成形システムを設けるという方法が考えられる。しかしこの場合は、設備を設置する面積を要し、システムを操作する人員の負担が増大する。

【0007】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示にかかる積層成形装置は、基材と積層フィルムとを少なくとも含む複数の処理対象をそれぞれ押圧して複数の積層成形品を製造するものであって、中央盤、上盤および下盤を有する。中央盤は、水平面に平行な主面を有する。上盤は、中央盤の上方において中央盤との距離が変動するように設けられ、中央盤との距離が近づくことにより中央盤の上面に配置された上側処理対象を押圧する。下盤は、中央盤の下方において中央盤との距離が変動するように設けられ、中央盤との距離が近づくことにより中央盤の下面に配置された下側処理対象を押圧する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１にかかる積層成形装置の基本構成図である。

【図2】積層成形装置の工程を説明するための図である。

【図3】実施の形態１にかかる積層成形装置の構成図である。

【図4】実施の形態１にかかる積層成形装置のブロック図である。

【図5】実施の形態２にかかる積層成形システムの構成図である。

【図6】実施の形態３にかかる積層成形システムの構成図である。

【図7】実施の形態４にかかる積層成形システムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0012】

＜実施の形態１＞
図１を参照しながら、実施の形態１にかかる積層成形装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる積層成形装置１０の基本構成図である。積層成形装置１０は、基材と積層フィルムとを少なくとも含む複数の処理対象をそれぞれ押圧して複数の積層成形品を製造する。より具体的には、図１に示す積層成形装置１０は、上下方向に平行に設置された２つの搬送フィルムのそれぞれに設置された上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２を受け入れ、受け入れた上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２をそれぞれ押圧して積層成形品を製造する。積層成形装置１０は主な構成として、中央盤１１、上盤１２１および下盤１２２を有する。基材は、例えばビルドアップ基板の製造に用いられる基材であって、表面に所定の深さと間隔を有する凹凸パタンを含んでいてもよい。積層フィルムは、例えば熱硬化性樹脂フィルムである。搬送フィルムは、例えば熱可塑性樹脂フィルムであり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のように融点の高い樹脂であることが望ましい。

【0013】

なお、図１は理解容易にするために一部を切欠いて表示している。また図１は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものとして、右手系の直交座標系が付されている。図２以降において、直交座標系が付されている場合、図１のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向と、これらの直交座標系のＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向はそれぞれ一致している。

【0014】

中央盤１１は、所定の空間に設置された板状の部材である。中央盤１１は、水平面に平行な主面として、上押圧面１１１と下押圧面１１２とを有する。上押圧面１１１は、中央盤１１の上側の主面であって、上側処理対象Ｍ１の下面を支持する。下押圧面１１２は、中央盤１１の下側の主面であって、下側処理対象Ｍ２の上面を支持する。

【0015】

中央盤１１は、鉄などの金属を成形することにより形成され得る。ただし、上押圧面１１１および下押圧面１１２は、別途形成された板材が連結されていてもよい。この場合、上押圧面１１１および下押圧面１１２は、金属に限られず、樹脂、ゴム、カーボンまたはガラスなどでもよいし、複数種類の部材が組み合わせられたものであってもよい。例えば、上押圧面１１１および下押圧面１１２は、ポリイミド、フッ素樹脂、またはシリコン樹脂のような耐熱性を有する樹脂であってもよい。

【0016】

上盤１２１は、中央盤１１の上方において中央盤１１との距離が変動するように設けられた部材である。上盤１２１は鉄などの金属を成形することにより形成され得る。上盤１２１は、下側の主面として上盤押圧面１３１を有している。上盤押圧面１３１は、中央盤１１との距離が近づくことにより中央盤１１の上面に配置された上側処理対象Ｍ１の上面を押圧する。上盤押圧面１３１は、上述の中央盤１１と同様に、別途形成された板材が連結されていてもよい。

【0017】

下盤１２２は、中央盤１１の下方において中央盤１１との距離が変動するように設けられた部材である。下盤１２２は鉄などの金属を成形することにより形成され得る。下盤１２２は、上側の主面として下盤押圧面１３２を有している。下盤１２２は、中央盤１１との距離が近づくことにより中央盤１１の下面に配置された下側処理対象Ｍ２の下面を押圧する。下盤押圧面１３２は、上述の中央盤１１および上盤押圧面１３１と同様に、別途形成された板材が連結されていてもよい。

【0018】

次に、図２を参照して積層成形装置１０が積層成形品を製造する工程について説明する。図２は、積層成形装置１０の工程を説明するための図である。図２には、上から下に向かって順に、第１工程Ｐ１１、第２工程Ｐ１２、第３工程Ｐ１３および第４工程Ｐ１４が示されている。

【0019】

第１工程Ｐ１１は、基材Ａ１０にビア加工および回路パタン形成が施された状態である。基材Ａ１０は、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂を混合して形成された板材である。ビアＡ３０や回路パタンＡ３１は、銅めっきをエッチング処理することにより形成されている。

【0020】

第２工程Ｐ１２は、第１工程Ｐ１１の基材Ａ１０の表面に、熱硬化性の積層フィルムＡ１１およびＡ２１が仮接着された状態を示している。積層フィルムＡ１１およびＡ２１の外側には、ラミネート処理の際に積層フィルムを保護するための保護フィルムＡ１２およびＡ２２が添付されている。第２工程Ｐ１２に示す処理対象Ａ１は、積層成形装置１０に投入される前の状態であって、図１の上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２に該当する。

【0021】

第３工程Ｐ１３に示す処理対象Ａ１は、積層成形装置１０に投入された後の状態である。第３工程Ｐ１３は、第２工程で仮接着されていた積層フィルムＡ１１およびＡ２１を、基材Ａ１０にラミネートした状態を示している。

【0022】

第４工程Ｐ１４に示す処理対象Ａ１は、積層成形装置１０から取り出された後に、保護フィルムを取り去った状態を示している。第４工程Ｐ１４の後に、処理対象Ａ１は、次の工程において、穴開けや、めっき等がさらに施されうる。また処理対象Ａ１は、さらに積層フィルムが積層されても良い。その場合、あらたに積層フィルムが仮接着された処理対象Ａ１は、再び搬送フィルムに設置されたうえで積層成形装置１０に投入されて、積層フィルムがラミネートされる。

【0023】

以上、積層成形装置１０の基本構成および積層成形装置１０が製造する積層成形品について説明した。上述のように、積層成形装置１０は、処理対象Ａ１に相当する上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２をそれぞれ受け入れて、並行して押圧する処理を行うことができる。このような構成により、積層成形装置１０は、設備の設置面積の拡大を抑制しつつ、好適にスループットの向上を図ることができる。また積層成形装置１０は、特に中央盤１１およびその周辺の部品を倍増させることなく、スループットの向上を図ることができる。

【0024】

次に、図３を参照して、積層成形装置１０の詳細について説明する。図３は、実施の形態１にかかる積層成形装置の構成図である。積層成形装置１０は、上側積層ブロック１０１と下側積層ブロック１０２とを有している。

【0025】

上側積層ブロック１０１は上側処理対象Ｍ１を押圧するブロックであり、積層成形装置１０において中央盤１１の上部に設けられた部分をいう。下側積層ブロック１０２は、下側処理対象Ｍ２を押圧するブロックであり、積層成形装置１０において中央盤１１の下部に設けられた部分をいう。上側積層ブロック１０１および下側積層ブロック１０２は中央盤１１を共有し、中央盤１１を基準に上下対称の構成を含む。

【0026】

中央盤１１は、上側の主面に上側処理対象Ｍ１を押圧する上押圧面１１１を有している。また中央盤１１は、上押圧面１１１の反対側の主面に下側処理対象Ｍ２を押圧する下押圧面１１２を有している。

【0027】

上側積層ブロック１０１は主な構成として、中央盤１１、上盤１２１、上盤駆動機構１５１、上部支持板１６１および温度計１７２を有している。下側積層ブロック１０２は主な構成として、中央盤１１、下盤１２２、下盤駆動機構１５２、下部支持板１６２および加熱器１７１を有している。上側積層ブロック１０１の上盤１２１と、下側積層ブロック１０２の下盤１２２とは中央盤１１を介して対向するように配置されている。

【0028】

また積層成形装置１０は、複数のガイド軸１４を有している。ガイド軸１４は、上下方向に延伸する軸であって、中央部において中央盤１１と結合している。またガイド軸１４は、上盤１２１と下盤１２２とにそれぞれ挿通して上盤１２１と下盤１２２とをスライド可能にそれぞれガイドする。積層成形装置１０は、中央盤１１を水平面に投影した場合に矩形である中央盤１１の４か所の角部近傍に固定されている。

【0029】

またガイド軸１４は、中央盤１１の上側に突出する上盤ガイド部１４１を有している。上盤ガイド部１４１は、上盤１２１を上下方向にスライド可能に支持する。また上盤ガイド部１４１は、上端が上部支持板１６１に固定されている。上部支持板１６１は、積層成形装置１０の上端において、ガイド軸１４を固定すると共に、上盤駆動機構１５１を支持している。

【0030】

またガイド軸１４は、中央盤１１の下側に突出する下盤ガイド部１４２を有している。下盤ガイド部１４２は、下盤１２２を上下方向にスライド可能に支持する。また下盤ガイド部１４２は、下端が下部支持板１６２に固定されている。下部支持板１６２は、積層成形装置１０の下端において、ガイド軸１４を固定すると共に、下盤駆動機構１５２を支持している。

【0031】

上盤１２１は、上盤ガイド部１４１により上下方向にスライド可能に支持され、且つ、上側において上盤駆動機構１５１に接続している。上盤駆動機構１５１は上盤１２１を上下方向に移動させるための駆動装置と、その駆動装置が発生する力を上盤１２１に伝達する機構と、を含む。駆動装置は例えばサーボモータである。上盤駆動機構１５１は、上側処理対象Ｍ１を押圧するために上盤１２１を下降させて中央盤１１に近づける。

【0032】

下盤１２２は、下盤ガイド部１４２により上下方向にスライド可能に支持され、且つ、下側において下盤駆動機構１５２に接続している。下盤駆動機構１５２は下盤１２２を上下方向に移動させるための駆動装置と、その駆動装置が発生する力を下盤１２２に伝達する機構と、を含む。駆動装置は例えばサーボモータである。下盤駆動機構１５２は、下側処理対象Ｍ２を押圧するために下盤１２２を上昇させて中央盤１１に近づける。

【0033】

加熱器１７１は、下盤１２２に設けられた発熱装置であって、少なくとも下盤１２２を加熱する。加熱器１７１は温度制御可能な加熱が行えることが望ましく、例えばカートリッジヒータ、シースヒータ、赤外線ヒータ、ラバーヒータ、誘導加熱ヒータ（ＩＨ）である。また、加熱器１７１は例えばオイルやガスを循環させることにより加熱するものであってもよい。積層成形装置１０において、加熱器１７１により生じた熱は、上方に伝達する。例えば中央盤１１は、下方から受けた熱を上方へ伝達する。なお、加熱器１７１は、図３においてハッチングにより示したように、下盤１２２に加えて、中央盤１１や上盤１２１に設置されていてもよい。

【0034】

中央盤１１は、下から受けた熱を上へ効率よく伝達するために例えば比較的に熱伝導率が高い構造用炭素鋼や鋳鉄などの金属を含むことが好ましい。より具体的には例えば中央盤１１は、熱伝導率が４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。また中央盤１１は、下方から上方へ温度を効率よく伝達するために例えば内部に油などの流体を循環させる構造を有していても良い。また中央盤１１も加熱器を有していても良い。このような構造により、積層成形装置１０は、下側積層ブロック１０２で使用した熱の余熱を、上側積層ブロック１０１に利用できる。

【0035】

温度計１７２は、少なくとも上盤１２１に設置され、上盤１２１または上盤１２１近傍の温度を測定する。なお、温度計１７２は１か所以上に設置されていればよく、上盤１２１以外の場所にも設置され得る。

【0036】

以上、積層成形装置１０の構成について説明した。積層成形装置１０は、上盤駆動機構１５１と、下盤駆動機構１５２とが、それぞれ別個に独立した駆動装置を有している。よって、積層成形装置１０は、上側積層ブロック１０１と下側積層ブロック１０２とがそれぞれ独立した動作を行うことにより効率よく積層成形品を製造できる。

【0037】

また積層成形装置１０は、少なくとも下盤１２２の下方において複数のガイド軸１４を固定して支持する支持部材である下部支持板１６２を有している。これにより積層成形装置１０は、上盤１２１および下盤１２２を支持するガイド軸１４を保持する。すなわち積層成形装置１０は、上側積層ブロック１０１と下側積層ブロック１０２とが共有するガイド軸を採用できるため、部品点数の倍増を押さえることができる。

【0038】

次に、図４を参照して、積層成形装置１０の機能ブロックについて説明する。図４は、実施の形態１にかかる積層成形装置が有する制御装置１０３のブロック図である。制御装置１０３は、積層成形装置１０の各構成を動作させて所望の機能を実現する。制御装置１０３は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）またはＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置を含む回路基板およびこの回路基板上で実行されるプログラムにより構成され得る。制御装置１０３は例えば所定のアプリケーションプログラムが実行可能なコンピュータであってもよいし、専用の機器であってもよい。

【0039】

制御装置１０３は主な構成として、信号入出力部１０４、駆動制御部１０５、温度制御部１０６、表示部１０７および操作受付部１０８を有している。また制御装置１０３は、上盤駆動機構１５１、下盤駆動機構１５２、加熱器１７１および温度計１７２と所定の信号のやり取りを行う。

【0040】

信号入出力部１０４は、上盤駆動機構１５１、下盤駆動機構１５２、加熱器１７１および温度計１７２と信号のやり取りを行うためのインタフェースである。制御装置１０３は信号入出力部１０４を介して所定の指示信号等を上盤駆動機構１５１、下盤駆動機構１５２、加熱器１７１および温度計１７２に送信する。あるいは制御装置１０３は、信号入出力部１０４が、上盤駆動機構１５１、下盤駆動機構１５２、加熱器１７１および温度計１７２から送信された信号を受け取る。

【0041】

駆動制御部１０５は、上盤駆動機構１５１および下盤駆動機構１５２に対して所定の動作をさせるための指示をする。

【0042】

温度制御部１０６は、温度計１７２が測定した温度に関する情報を受け取り、受け取った情報を加味した上で、加熱器１７１を加熱するための信号を加熱器１７１に供給することにより、加熱器１７１を制御する。これにより、制御装置１０３は、上下方向に設置された上盤１２１、中央盤１１および下盤１２２の温度を好適にフィードバック制御する。

【0043】

表示部１０７は、積層成形装置１０を使用するユーザに対して種々の情報を提示するための表示装置である。表示部１０７は例えば、液晶ディスプレイやパイロットランプ、アナログメータなどを含みうる。

【0044】

操作受付部１０８は、ユーザから所定の操作を受け付け、受け付けた操作の内容を駆動制御部１０５や温度制御部１０６に供給する。操作受付部１０８は例えばユーザが操作するボタン、スイッチ、レバー、タッチパネルおよびキーボードなどの信号を受け付け、受け付けた信号を駆動制御部１０５や温度制御部１０６に供給する。

【0045】

以上、制御装置１０３について説明した。制御装置１０３は、上側処理対象Ｍ１を押圧する動作と、下側処理対象Ｍ２を押圧する動作と、温度制御部１０６の動作と、をユーザが所定の一か所で一括して制御できる構成となっている。例えば制御装置１０３は積層成形装置１０の所定の場所に集約されている。よって、積層成形装置１０は２つのユーザの負担を軽減できる。

【0046】

以上、実施の形態１について説明したが、本実施の形態にかかる積層成形装置１０は、上述の構成に限られない。例えば、上盤１２１の上盤押圧面１３１、中央盤１１の上押圧面１１１および下押圧面１１２および下盤１２２の下盤押圧面１３２は、例えば可撓性を有するダイアフラム状のゴムが設けられていてもよい。また上押圧面１１１および下押圧面１１２は、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２に接触する樹脂ローラが設けられていてもよい。この場合例えば、樹脂ローラは、水平方向に往復可能に設置され、ローラの表面が上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２の表面と接触して押圧する。

【0047】

積層成形装置１０は、周囲に熱が漏れるのを抑制する目的で、筐体を有しても良い。筐体を有することにより、積層成形装置１０は、より効率よく上側積層ブロック１０１および下側積層ブロック１０２の熱を上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２に伝えながら押圧できる。

【0048】

積層成形装置１０は、チャンバを併せて有することにより、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２を押圧する空間を減圧し真空度の高い状態にできる構成であってもよい。これにより積層成形装置１０は、効率よくラミネート処理を行うことができる。チャンバは積層成形装置１０の全体を覆うものであってもよいし、積層成形装置１０の一部に設けるものであってもよいが、好ましくは積層ブロックとガイド部の間の空間であって、積層ブロックに近い位置に設けられることが好ましい。また、チャンバを構成する枠体は、上側枠体と下側枠体の二つに分割され、上側枠体または下側枠体の少なくとも一方が、摺動可能に組み合わされた内枠体および外枠体を有することで、積層ブロックの動きに追従してチャンバの内部に設けられた上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２を押圧する空間の容積を変化自在とすることがさらに好ましい。これにより積層成形装置１０は、効率よく上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２を押圧する空間を減圧し、真空度の高い状態でラミネート処理を行うことができる。

【0049】

以上、本実施の形態によれば、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供できる。

【0050】

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。図５は、実施の形態２にかかる積層成形システム２００の構成図である。積層成形システム２００は主な構成として、第１積層成形装置２１０、第２積層成形装置２２０、温度制御装置２３０および制御装置２４０を有している。

【0051】

第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０の基本的な構成は、実施の形態１において説明した積層成形装置１０と同様である。ただし、第１積層成形装置２１０は、真空チャンバをさらに有し、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２のそれぞれを大気圧よりも減圧された環境（例えば真空）でラミネートする。また第２積層成形装置２２０は第１積層成形装置２１０の後工程においてラミネートされた積層フィルムを圧締することにより平坦化処理を行う。また積層成形システム２００は、複数の巻出装置と、この巻出装置に対応した巻取装置を有している。なお、「真空チャンバ」は「減圧チャンバ」とも称され得る。

【0052】

以下、第１積層成形装置２１０について説明する。第１積層成形装置２１０は、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２をそれぞれ受け入れると、受け入れた処理対象を押圧して仮接着されている積層フィルムをラミネートする。第１積層成形装置２１０は主な構成として、第１中央盤２１１、第１上盤２１２、第１上盤駆動機構２１３、第１下盤２１４、第１下盤駆動機構２１５、第１加熱器２１６および真空ポンプ２１７を有している。

【0053】

第１中央盤２１１は、第１上盤２１２が下降することにより、第１上盤２１２と第１中央盤２１１との間に設置された上側処理対象Ｍ１を挟んで押圧する。第１上盤２１２は第１上盤駆動機構２１３により上下方向に駆動される。

【0054】

第１上盤２１２が下降して第１中央盤２１１に接近すると、第１中央盤２１１の上部と第１上盤２１２の下部とは、上側処理対象Ｍ１を処理する空間の周囲を密閉して上側真空チャンバを形成する。第１中央盤２１１と第１上盤２１２とが上側真空チャンバを形成すると、真空ポンプ２１７はこの空間を真空状態にする。第１中央盤２１１と第１上盤２１２とは、この真空チャンバ内において上側処理対象Ｍ１を押圧してラミネート処理を行う。なお、第１中央盤２１１および第１上盤２１２は、上側処理対象Ｍ１にラミネート処理を施すための弾性体等を有している。この場合、弾性体はポリイミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂のような耐熱性を有する樹脂であることが望ましい。また、弾性体だけでなく、弾性体と金属や、弾性体とカーボンのように、複数の素材が組み合わされていてもよい。

【0055】

第１中央盤２１１は、第１下盤２１４が上昇することにより、第１下盤２１４と第１中央盤２１１との間に設置された下側処理対象Ｍ２を挟んで押圧する。第１下盤２１４は第１下盤駆動機構２１５により上下方向に駆動される。

【0056】

第１下盤２１４が上昇して第１中央盤２１１に接近すると、第１中央盤２１１の下部と第１下盤２１４の上部とは、下側処理対象Ｍ２を処理する空間の周囲を密閉して下側真空チャンバを形成する。第１中央盤２１１と第１下盤２１４とが下側真空チャンバを形成すると、真空ポンプ２１７はこの空間を真空状態にする。第１中央盤２１１と第１下盤２１４とは、この真空チャンバ内において下側処理対象Ｍ２を押圧してラミネート処理を行う。なお、第１中央盤２１１および第１下盤２１４は、下側処理対象Ｍ２にラミネート処理を施すための弾性体等を有している。この場合、弾性体はポリイミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂のような耐熱性を有する樹脂であることが望ましい。また、弾性体だけでなく、弾性体と金属や、弾性体とカーボンのように、複数の素材が組み合わされていてもよい。

【0057】

第１加熱器２１６は、温度制御装置２３０により制御される加熱装置であって、第１中央盤２１１、第１上盤２１２および第１下盤２１４を加熱する。なお、図において第１加熱器２１６は第１下盤２１４に設けられていることを示しているが、第１加熱器２１６は第１積層成形装置２１０におけるその他の場所に設置されていても良い。第１加熱器２１６は１以上であれば、複数であってもよい。また第１積層成形装置２１０は図示しない温度計を有しており、温度制御装置２３０はこの温度計のデータを取得したうえで、第１加熱器２１６を制御する。

【0058】

真空ポンプ２１７は、第１積層成形装置２１０が形成する上側真空チャンバおよび下側真空チャンバの空気を吸引して真空状態を生成する。

【0059】

真空ポンプ２１７は、上側真空チャンバと下側真空チャンバとの両方に接続する１つの真空ポンプを有していても良い。この場合、第１積層成形装置２１０は、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２に対して同時にラミネート処理を施す。このような構成により、積層成形システム２００は、上側および下側の真空ポンプを共通化でき、構成の倍増を抑制できる。なおこの場合、上側真空チャンバと下側真空チャンバは実質的に繋がった空間であってもよい。例えば、第１中央盤２１１に設けられた空洞を介することにより、上側真空チャンバと下側真空チャンバが繋がっていてもよい。

【0060】

真空ポンプ２１７は、上側真空チャンバに接続する真空ポンプと、下側真空チャンバに接続する真空ポンプとをそれぞれ有していても良い。この場合、第１積層成形装置２１０は、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２に対してそれぞれ別個にラミネート処理を施すことができる。

【0061】

続いて第２積層成形装置２２０について説明する。第２積層成形装置２２０は、上側処理対象Ｍ１および下側処理対象Ｍ２をそれぞれ受け入れると、第１積層成形装置２１０がラミネートした積層フィルムを加熱および押圧することにより平坦化処理を施す。第２積層成形装置２２０は主な構成として、第２中央盤２２１、第２上盤２２２、第２上盤駆動機構２２３、第２下盤２２４および第２下盤駆動機構２２５を有している。

【0062】

第２中央盤２２１は、第２上盤２２２が下降することにより、第２上盤２２２と第２中央盤２２１との間に設置された上側処理対象Ｍ１を挟んで押圧する。第２上盤２２２は第２上盤駆動機構２２３により上下方向に駆動される。

【0063】

第２中央盤２２１は、第２下盤２２４が上昇することにより、第２下盤２２４と第２中央盤２２１との間に設置された下側処理対象Ｍ２を挟んで押圧する。第２下盤２２４は第２下盤駆動機構２２５により上下方向に駆動される。
第２加熱器２２６は、温度制御装置２３０により制御される加熱装置であって、第２中央盤２２１、第２上盤２２２および第２下盤２２４を加熱する。図において第２加熱器２２６は第２下盤２２４に設けられていることを示しているが、第２加熱器２２６は第２積層成形装置２２０におけるその他の場所に設置されていても良い。第２加熱器２２６は１以上であれば、複数であってもよい。また第２積層成形装置２２０は図示しない温度計を有しており、温度制御装置２３０はこの温度計のデータを取得したうえで、第２加熱器２２６を制御する。

【0064】

次に、温度制御装置２３０および制御装置２４０について説明する。温度制御装置２３０は、第１積層成形装置２１０が有する温度計が測定した温度に関するデータを取得する。また温度制御装置２３０は、制御装置２４０からユーザが設定した温度に関する情報を受け取る。そして温度制御装置２３０は、温度計から取得した温度とユーザが設定した設定温度とから、第１加熱器２１６を制御する。同様に、温度制御装置２３０は、第２積層成形装置２２０が有する温度計が測定した温度に関するデータを取得して、取得した温度とユーザが設定した設定温度とから、第２加熱器２２６を制御する。

【0065】

制御装置２４０は、第１上盤駆動機構２１３に通信可能に接続し、第１上盤駆動機構２１３に対して第１上盤駆動機構２１３が第１上盤２１２を駆動するための指示信号を供給する。同様に、制御装置２４０は、第１下盤駆動機構２１５、第２上盤駆動機構２２３および第２下盤駆動機構２２５に対しても、駆動をするための指示信号を供給する。

【0066】

制御装置２４０は、積層成形システム２００の各構成の動作を制御する。具体的には制御装置２４０は、温度制御装置２３０と通信可能に接続し、温度制御装置２３０に対して温度を設定する。また制御装置２４０は、真空ポンプ２１７と通信可能に接続し、適宜真空ポンプ２１７を動作させる。

【0067】

次に、巻出装置および巻取装置について説明する。積層成形システム２００は、上側処理対象Ｍ１を搬送するための巻出装置２５１、巻出装置２６１、巻取装置２５２および巻取装置２６２を有している。また積層成形システム２００は、下側処理対象Ｍ２を搬送するための巻出装置２７１、巻出装置２８１、巻取装置２７２および巻取装置２８２を有している。

【0068】

巻出装置２５１は、上側処理対象Ｍ１を所定の搬送方向に搬送するための上側第１搬送フィルムＣ１１を巻き出す。上側第１搬送フィルムＣ１１は、上側第２搬送フィルムＣ１２の上面に設置された上側処理対象Ｍ１の上部を覆う帯状の搬送フィルムである。巻取装置２５２は、第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過した後の上側第１搬送フィルムＣ１１を巻き取る。

【0069】

巻出装置２６１は、上側処理対象Ｍ１を所定の搬送方向に搬送するための上側第２搬送フィルムＣ１２を巻き出す。上側第２搬送フィルムＣ１２は、上面に上側処理対象Ｍ１を乗せて第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過する帯状の搬送フィルムである。巻取装置２６２は、第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過した後の上側第２搬送フィルムＣ１２を巻き取る。

【0070】

巻出装置２７１は、下側処理対象Ｍ２を上側処理対象Ｍ１の下方において所定の搬送方向に搬送するための下側第１搬送フィルムＣ２１を巻き出す。下側第１搬送フィルムＣ２１は、下側第２搬送フィルムＣ２２の上面に設置された下側処理対象Ｍ２の上部を覆う帯状の搬送フィルムである。巻取装置２７２は、第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過した後の下側第１搬送フィルムＣ２１を巻き取る。

【0071】

巻出装置２８１は、下側処理対象Ｍ２を所定の搬送方向に搬送するための下側第２搬送フィルムＣ２２を巻き出す。下側第２搬送フィルムＣ２２は、上面に下側処理対象Ｍ２を乗せて第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過する帯状の搬送フィルムである。巻取装置２８２は、第１積層成形装置２１０および第２積層成形装置２２０を通過した後の下側第２搬送フィルムＣ２２を巻き取る。

【0072】

以上、積層成形システム２００について説明した。積層成形システム２００は、第１中央盤２１１および第２中央盤２２１よりも上側に設けられた工程により上側処理対象Ｍ１に対して第１積層成形装置２１０がラミネート処理を施し、その後の工程において第２積層成形装置２２０が平坦化処理を施す。また積層成形システム２００は同様に、第１中央盤２１１および第２中央盤２２１よりも下側に設けられた工程により下側処理対象Ｍ２に対して第１積層成形装置２１０がラミネート処理を施し、その後の工程において第２積層成形装置２２０が平坦化処理を施す。

【0073】

また積層成形システム２００は、上述の工程に関する制御を集約した制御装置２４０を有している。これにより、積層成形システム２００を制御するユーザは、積層成形システム２００が行う複数の工程の制御を一か所で一括して行うことができる。

【0074】

以上、本実施の形態によれば、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供できる。

【0075】

＜実施の形態３＞
次に、図５を参照して、実施の形態３について説明する。図５は、実施の形態３にかかる積層成形システムの構成図である。実施の形態３にかかる積層成形システム３００は、１つの中央盤に対して水平方向にそれぞれ配列された上盤および下盤を複数有する点が、上述の積層成形システムと異なる。積層成形システム３００は、主な構成として、第１積層成形装置３１０および第２積層成形装置３２０を有している。

【0076】

第１積層成形装置３１０は、積層成形システム３００において、実施の形態２にかかる第１積層成形装置２１０と同等の役割を担うラミネート処理装置である。ただし、第１積層成形装置３１０は、第１中央盤３１１の上方に、第１左上盤３１２および第１右上盤３１４を有している。また第１積層成形装置３１０は、第１中央盤３１１の下方に、第１左下盤３１３および第１右下盤３１５を有している。

【0077】

第１左上盤３１２は、積層成形システム３００の処理対象を投入する側（Ｘ軸プラス側）から処理対象が進む方向（Ｘ軸マイナス方向）に沿って積層成形システム３００を見た場合に、第１中央盤３１１の左上に位置する。第１左上盤３１２は、第１中央盤３１１と近づくことにより、上側処理対象Ｍ１に対してラミネート処理を施す。

【0078】

同様に、積層成形システム３００は、処理対象を投入する側から処理対象が進む方向に沿って積層成形システム３００を見た場合に、第１中央盤３１１の左下には、第１左下盤３１３を有している。第１左下盤３１３は、第１中央盤３１１との間に下側処理対象Ｍ２を受け入れて、受け入れた下側処理対象Ｍ２に対してラミネート処理を施す。

【0079】

積層成形システム３００は、上述の方向に沿って積層成形システム３００を見た場合に、第１中央盤３１１の右上に第１右上盤３１４を有し、第１中央盤３１１の右下に第１右下盤３１５を有している。第１右上盤３１４は上側処理対象Ｍ３を受け入れて、受け入れた上側処理対象Ｍ３に対してラミネート処理を施す。第１右下盤３１５は、下側処理対象Ｍ４を受け入れ、受け入れた下側処理対象Ｍ４に対してラミネート処理を施す。

【0080】

このように、第１積層成形装置３１０は、第１中央盤３１１の上側に、第１左上盤３１２と第１右上盤３１４とが水平方向にそれぞれ配列されている。また第１積層成形装置３１０は、第１中央盤３１１の下側において、第１左上盤３１２と第１右上盤３１４とにそれぞれ対向する位置に、第１左下盤３１３と第１右下盤３１５とが水平方向にそれぞれ配列されている。

【0081】

第１積層成形装置３１０は、上側処理対象Ｍ１、下側処理対象Ｍ２、上側処理対象Ｍ３および下側処理対象Ｍ４を並行して処理可能な構成となっている。また第１積層成形装置３１０は、第１中央盤３１１が上記４つの処理対象を並行して支持する構造となっている。このような構成により、第１積層成形装置３１０は、４か所の工程で用いる中央盤を共通化できる。また積層成形システム３００は、第１中央盤３１１を１個の部材として成形することができるため、加工精度のばらつきの抑制が期待できる。さらに、第１中央盤３１１が蓄える熱量が大きくなるため、システム全体の熱効率の低下を抑制できる。

【0082】

第２積層成形装置３２０は、実施の形態２にかかる第２積層成形装置２２０と同様の役割を担う。すなわち第２積層成形装置３２０は、第１積層成形装置３１０の後工程において、処理対象の平坦化処理を行う。

【0083】

第２積層成形装置３２０は、処理対象の搬送方向に直交する方向（Ｙ方向）に延伸する第２中央盤３２１を有している。また第２積層成形装置３２０は、第２中央盤３２１の上側に、第２左上盤３２２および第２右上盤３２４を有している。また第２積層成形装置３２０は、第２中央盤３２１の下側に、第２左下盤３２３および第２右下盤３２５を有している。

【0084】

上述の構成において、第２左上盤３２２はラミネート処理が施された上側処理対象Ｍ１に対して平坦化処理を行う。同様に、第２左下盤３２３はラミネート処理が施された下側処理対象Ｍ２に対して平坦化処理を行う。第２右上盤３２４は、ラミネート処理が施された上側処理対象Ｍ３に対して平坦化処理を行う。第２右下盤３２５は、ラミネート処理が施された下側処理対象Ｍ４に対して平坦化処理を行う。

【0085】

以上、実施の形態３の構成について説明した。なお、積層成形システム３００は、それぞれの処理対象に対して施す工程の制御を、一括して行う制御装置を有しうる。

【0086】

なお、本実施の形態にかかる第１積層成形装置３１０および第２積層成形装置３２０は、処理対象の搬送方向に直交する方向に第１中央盤３１１および第２中央盤３２１が延伸し、それぞれの上盤および下盤は、同じく搬送方向に直交する方向に配列されている。ただし、本実施の形態にかかる積層成形システム３００は、中央盤が処理対象の搬送方向に沿って延伸し、上盤および下盤が同じく搬送方向に沿って配列されていてもよい。

【0087】

以上、本実施の形態によれば、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供できる。

【0088】

＜実施の形態４＞
次に、図７を参照して、実施の形態４について説明する。図７は、実施の形態４にかかる積層成形システム４００の構成図である。積層成形システム４００は、中央盤の構成が、上述の実施の形態と異なる。

【0089】

本実施の形態にかかる中央盤は、上盤に離合可能に配置された上側中央盤と、上側中央盤の下方において下盤に離合可能に配置された下側中央盤と、を有する。また本実施の形態にかかる積層成形システム４００は、上側処理対象を押圧するために上側中央盤を上昇させて上盤に近づける第１駆動機構と、下側処理対象を押圧するために下側中央盤を下降させて下盤に近づける第２駆動機構と、を有する。さらに、積層成形システム４００は、第１駆動機構と、第２駆動機構とが、互いに共通の駆動装置を有している。

【0090】

積層成形システム４００は、中央盤として、上側中央盤４１１および下側中央盤４２１を有している。上側中央盤４１１は、上盤４１２に離合可能に配置されている。上側中央盤４１１は、下部において第１駆動機構４３１に係合している。下側中央盤４２１は、下盤４２２に離合可能に配置されている。下側中央盤４２１は、上部において第２駆動機構４３２に係合している。

【0091】

また積層成形システム４００は、上盤４１２および下盤４２２を有している。上盤４１２は、上側中央盤４１１の上方において固定されており、上側中央盤４１１が接近することで、上側中央盤４１１と上盤４１２との間に設置された上側処理対象Ｍ１を押圧する。

【0092】

下盤４２２は、下側中央盤４２１の下方において固定されており、下側中央盤４２１が接近することで、下側中央盤４２１と下盤４２２との間に設置された下側処理対象Ｍ２を押圧する。

【0093】

第１駆動機構４３１は上側中央盤４１１の下部において上側中央盤４１１を支持し、上側中央盤４１１の上面が水平方向と平行な姿勢を維持しながら上下動する機構を有している。第１駆動機構４３１は、中央部が互いに交差して係合するリンクを有している。このリンクの２か所の下端部の水平方向の距離が変動すると、上側中央盤４１１が上下動する。

【0094】

第１駆動機構４３１は下端部が駆動部４３０により駆動する。駆動部４３０は水平方向に伸縮する軸を有しており、第１駆動機構４３１の２か所の下端部を水平方向に駆動することにより、上側中央盤４１１を上下動させる。このような構成により、上側中央盤４１１は、その上方に設けられた上盤４１２に接近し、上側中央盤４１１と上盤４１２との間に設置された上側処理対象Ｍ１を押圧する。

【0095】

第２駆動機構４３２は下側中央盤４２１の上部において下側中央盤４２１を支持し、下側中央盤４２１の下面が水平方向と平行な姿勢を維持しながら上下動する機構を有している。第２駆動機構４３２は、中央部が互いに交差して係合するリンクを有している。このリンクの２か所の上端部の水平方向の距離が変動すると、下側中央盤４２１が上下動する。

【0096】

第１駆動機構４３１と同様に、第２駆動機構４３２は上端部が駆動部４３０により駆動し、これにより、下側中央盤４２１は、下方に設けられた下盤４２２に接近し、下側中央盤４２１と下盤４２２との間に設置された下側処理対象Ｍ２を押圧する。

【0097】

駆動部４３０は、所定のフレーム等（不図示）に固定された上で、第１駆動機構４３１および第２駆動機構４３２に係合し、第１駆動機構４３１および第２駆動機構４３２を並行して駆動する。このような構成により、積層成形システム４００は、上側処理対象Ｍ１を押圧するために上側中央盤４１１を駆動する構成と、下側処理対象Ｍ２を押圧するために下側中央盤４２１を駆動する構成とを共通化できる。なお、上述の第１駆動機構４３１および第２駆動機構４３２が有する機構は、上述の構成に限られず、様々な形態を採用できる。

【0098】

以上、実施の形態４について説明したが、本実施の形態にかかる積層成形システム４００は、積層成形装置を複数有していても良い。これにより、積層成形システム４００は、例えばラミネート処理と平坦化処理のように、複数の工程を行うことができる。積層成形システム４００が有する上側中央盤４１１は、水平方向に配列された複数の上盤に接近することにより、複数の処理対象を押圧可能であってもよい。またこの場合、下側中央盤４２１は、水平方向に配列された複数の下盤に接近することにより、複数の処理対象を押圧可能であってもよい。

【0099】

以上、本実施の形態によれば、好適にスループットの向上を図ることができる積層成形装置および積層成形システムを提供できる。

【0100】

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0101】

１０ 積層成形装置
１１ 中央盤
１４ ガイド軸
１０１ 上側積層ブロック
１０２ 下側積層ブロック
１０３ 制御装置
１０４ 信号入出力部
１０５ 駆動制御部
１０６ 温度制御部
１０７ 表示部
１０８ 操作受付部
１１１ 上押圧面
１１２ 下押圧面
１２１ 上盤
１２２ 下盤
１３１ 上盤押圧面
１３２ 下盤押圧面
１４１ 上盤ガイド部
１４２ 下盤ガイド部
１５１ 上盤駆動機構
１５２ 下盤駆動機構
１６１ 上部支持板
１６２ 下部支持板
１７０ 温度制御装置
１７１ 加熱器
１７２ 温度計
２００ 積層成形システム
２１０ 第１積層成形装置
２１１ 第１中央盤
２１２ 第１上盤
２１３ 第１上盤駆動機構
２１４ 第１下盤
２１５ 第１下盤駆動機構
２１６ 第１加熱器
２１７ 真空ポンプ
２２０ 第２積層成形装置
２２１ 第２中央盤
２２２ 第２上盤
２２３ 第２上盤駆動機構
２２４ 第２下盤
２２５ 第２下盤駆動機構
２２６ 第２加熱器
２３０ 温度制御装置
２４０ 制御装置
２５１、２６１、２７１、２８１ 巻出装置
２５２、２６２、２７２、２８２ 巻取装置
３００ 積層成形システム
３１０ 第１積層成形装置
３１１ 第１中央盤
３１２ 第１左上盤
３１３ 第１左下盤
３１４ 第１右上盤
３１５ 第１右下盤
３２０ 第２積層成形装置
３２１ 第２中央盤
３２２ 第２左上盤
３２３ 第２左下盤
３２４ 第２右上盤
３２５ 第２右下盤
４００ 積層成形システム
４１１ 上側中央盤
４１２ 上盤
４２１ 下側中央盤
４２２ 下盤
４３０ 駆動部
４３１ 第１駆動機構
４３２ 第２駆動機構
Ｃ１１ 上側第１搬送フィルム
Ｃ１２ 上側第２搬送フィルム
Ｃ２１ 下側第１搬送フィルム
Ｃ２２ 下側第２搬送フィルム
Ｃ３３ 左上搬送フィルム
Ｍ１ 上側処理対象
Ｍ２ 下側処理対象
Ｍ３ 上側処理対象
Ｍ４ 下側処理対象

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】