JP3243608B2 - 真空積層装置および真空積層方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空積層装置およ
び真空積層方法に関し、さらに詳しくは、被積層成形材
が溶融することにより粘着性を備えるようになる積層材
と被積層材とからなり、積層材を溶融化した状態で被積
層材と真空雰囲気下で加圧することによって積層成形す
る真空積層装置および真空積層方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリント配線板を製造する場合
において、表面に銅箔等の導電層が積層されたフェノー
ル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる絶縁基
板あるいはポリイミド等の熱可塑性樹脂からなる可撓性
を有する絶縁ベースフィルム（被積層材）の表面に、導
電層をエッチング、めっき、はんだ等から保護するため
に、支持体フィルムおよび感光層からなるフィルム状フ
ォトレジスト形成層（積層材）を熱圧着する工程があ
る。フォトレジスト形成層は、加熱溶融されることによ
って粘着性を備えるようになり、導電層の表面に押圧さ
れて積層される。

【０００３】ところで、フォトレジスト形成層のような
粘着性を有する積層材を被積層材に対して加圧すること
により積層するに際しては、積層材と被積層材との間に
空気やガス等の気泡が残留し、ボイドが発生することが
ある。発生したボイドは、例えば溶融はんだ浴等、後工
程における高温処理時に膨張し、積層されたフィルム状
フォトレジスト形成層等を破損させる場合があり、回路
基板の保護不良や絶縁不良、ひいては導電不良等、積層
成形品の不良原因となるおそれがある。

【０００４】そのため、各種被積層成形材を加熱および
加圧することにより積層する場合においては、被積層成
形材の間にボイドを発生させないように、被積層成形材
を真空雰囲気下で積層成形することが従来から行われて
いる。

【０００５】このように、溶融することにより粘着性を
備えるようになる積層材と被積層材とからなる被積層成
形材を真空雰囲気下で加圧するための従来の技術として
は、特開昭６３−２９５２１８号公報や特開昭６３−２
９９８９５号公報に開示されているように、加熱容器内
に筒状のラバーを設けたり、開閉可能な真空チャンバの
内部にラバーシートを張設し、この筒状のラバー内ある
いはラバーシート間に真空ポンプを接続した真空積層装
置が知られている。これらの真空積層装置では、筒状の
ラバー内あるいはラバーシート間に被積層成形材を配置
させて、筒状のラバーあるいはラバーシートを密閉する
ことにより形成された積層成形空間内を減圧し、この減
圧によって筒状のラバーあるいはラバーシートが被積層
成形材を加圧する。

【０００６】また、別の従来の技術として、特公昭５５
−１３３４１号公報に開示されているように、回路板の
表面にフィルム支持体に接着されたフォトレジスト形成
層を隣接させ、回路板の表面とフォトレジスト形成層と
の間の領域およびフィルム支持体上の絶対気圧を１気圧
以下に減圧し、圧力伝達層として働くフィルム支持体を
加圧することによりフォトレジスト形成層を回路板の表
面に加圧し、フォトレジスト形成層を加熱して軟化させ
て、積層する真空積層方法が知られている。

【０００７】さらに、別の従来の技術としては、例え
ば、特公平４−５２２００号公報に開示されているよう
に、固定盤と該固定盤に対して型締・型開自在に設けら
れた可動盤との間に複数の熱板を配設し、可動盤の移動
空間を被包して気密室を形成した真空ホットプレスが知
られている。このような真空ホットプレスにおいては、
一般に各熱板の表面が平滑に形成されており、この平滑
な表面によって被積層成形材を加圧すると共に加熱して
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被積層
成形材を真空雰囲気下で積層成形するための上記従来の
技術にあっては、いずれのものも、形成された積層成形
空間あるいは気密室内を絶対真空の状態となるまで減圧
することは困難である。また、特開昭６３−２９５２１
８号公報や特開昭６３−２９９８９５号公報に開示され
ているように、積層成形空間内を減圧することによって
筒状のラバーあるいはラバーシートが被積層成形材を加
圧するとき、または、特公昭５５−１３３４１号公報に
開示されているように、フィルム支持体を加圧するとき
に、これら絶対真空に達し得ない積層成形空間の容積が
急激に減少することにより、積層成形空間内の残存エア
が圧縮されてその濃度が上昇することとなる。さらに、
特に積層材の粘着性が強い場合に、積層成形空間内を減
圧する前に積層材の被積層材と接触した部分が貼り付い
て残存エアが閉じ込められて気泡が発生することとな
る。これらのことは、積層材と被積層材との間の脱気不
良が生じる原因となるという問題があった。そして、こ
の問題は、積層成形空間内の真空度を高めても、真空状
態を維持してから加圧を開始するまでの時間を長く設定
しても、脱気不良を改善する効果を得ることはできなか
った。

【０００９】また、積層材が加熱されることによって粘
着性を備えるフィルム状フォトレジスト形成層のように
温度依存性が高い積層材の場合には、加圧する前に積層
材の溶融化が進行し過ぎるとしわが発生し、積層成形品
の不良が増加して歩留が悪化するという問題もあった。

【００１０】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、積層成形品のボイドを発生させる原因とな
る積層材と被積層材との間の脱気不良をなくすことがで
き、また、しわを形成することなく積層成形品を確実に
積層成形することができ、もって、積層成形品の成形不
良を低減させて歩留を向上させることができる真空積層
装置および真空積層方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の真空積層装置
に係る発明は、上記目的を達成するため、被積層成形材
が溶融することにより粘着性を備えるようになる積層材
と被積層材とからなり、積層材を溶融化した状態で被積
層材と真空雰囲気下で加圧することによって積層成形す
る真空積層装置であって、相対向して相対的に近接遠退
可能に設けられた上板および下板と、上板および下板の
対向面の一方に設けられた可撓性を有する膜体と、上板
および下板の少なくとも他方に設けられた積層材を溶融
化するための溶融化手段と、上板および下板の対向面の
他方に膜体と対向するように設けられた平滑面を有する
たわみ可能な板体と、上板および下板の対向面の間で挟
持されることによって積層成形空間を形成する枠体と、
積層成形空間内を減圧する減圧手段と、任意に膜体を、
その設けられた上板または下板のいずれか一方の対向面
に密接させると共に、その設けられた上板または下板の
いずれか一方の対向面から離間させて、被積層成形材を
上板または下板のいずれか他方の対向面に設けられた板
体との間で加圧させる密着・加圧手段と、を備えたこと
を特徴とするものである。

【００１２】請求項２の真空積層装置に係る発明は、上
記目的を達成するため、請求項１に記載の発明におい
て、板体の端部をたわみによる移動が可能なように支持
する支持手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３の真空積層装置に係る発明は、上
記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発明
において、板体の一部分を被積層成形材に対して突出す
るようにたわみ変形させるたわみ変形手段を備えたこと
を特徴とするものである。

【００１４】請求項４の真空積層方法に係る発明は、上
記目的を達成するため、被積層成形材が溶融することに
より粘着性を備えるようになる積層材と被積層材とから
なり、積層材を溶融化した状態で被積層材と真空雰囲気
下で加圧することによって積層成形する真空積層方法で
あって、上板および下板の対向面の一方に設けられた可
撓性を有する膜体と、上板および下板の対向面の他方に
膜体と対向するように設けられた平滑面を有するたわみ
可能な板体との間に、被積層成形材を、積層材が板体に
当接可能となるように配置する工程と、上板と下板を近
接させて間に枠体を挟持することにより、膜体および板
体が配置された気密な成形空間を形成してその内部に被
積層成形材を収容する工程と、被積層成形材を加圧する
ことがないように膜体をその設けられた上板または下板
の対向面に密接させた状態で、積層材と被積層材との間
を含む成形空間内を減圧する工程と、この減圧を維持し
つつ積層材を溶融化する工程と、膜体により被積層成形
材を板体に対して押圧し加圧する工程とを含み、被積層
成形材を加圧する工程において、板体がたわんだ状態と
なっており、加圧の当初はたわんだ状態の板体に積層材
を部分的に当接させ、膜体によってさらに板体に対して
押圧することにより板体を平面状に次第に変形させて、
板体の積層材に対する当接面積を暫時増加させ、最終的
に平面状となった板体に対して積層材が全面的に押圧さ
れるように被積層成形材を加圧することを特徴とするも
のである。

【００１５】請求項１の真空積層装置に係る発明では、
上板および下板を互いに離間させた状態で、積層材が板
体に当接されるように、被積層成形材が膜体と板体との
間に配置される。そして、上板および下板を互いに近接
させて枠体を挟持すると、気密な積層成形空間が形成さ
れる。このとき、板体は、積層成形空間内に部分的に突
出するように、たわみ変形されている。次いで、被積層
成形材を加圧することがないように、膜体操作手段によ
って膜体がその設けられた上板または下板の対向面に密
着され、この状態を維持しつつ減圧手段によって被積層
成形材が収容された積層成形空間内が減圧される。続い
て、膜体操作手段を切り替え、膜体の上板または下板の
対向面に対する密着を解除して、膜体によって被積層成
形材が板体に対して押圧され加圧される。たわみ変形さ
れた板体は、加圧当初においては積層材に対して部分的
に当接し、その後、膜体によってさらに被積層成形材が
押圧されることにより平面状に戻り変形され、最終的に
は平滑な表面となって積層材が全面的に加圧される。た
わみ変形された板体によって積層材と被積層材とが部分
的に当接されてから次第に全面にわたって押圧されるた
め、両者の間に空気が残留することなく押し出されて押
圧されることとなり、また、温度依存性が高い積層材の
場合には、溶融化されることによって発生したしわを延
ばすこととなる。このとき、被積層成形材は、加圧と同
時に、溶融化手段によって積層材が溶融化されて被積層
材と積層される。

【００１６】請求項２の真空積層装置に係る発明では、
請求項１に記載の発明において、板体の端部は、被積層
成形材を加圧する前においてはたわみ変形されているこ
とにより板体の対向する端部の間の距離が縮小するよう
に移動し、被積層成形材を加圧しているときにおいては
平面状に戻り変形することにより板体の対向する端部の
間の距離が拡大するように移動する。支持手段によって
支持されていることにより、板体の端部の移動が妨げら
れることがなく、したがって、板体のたわみ変形が確実
なものとなる。

【００１７】請求項３の真空積層装置に係る発明では、
請求項１または２に記載の発明において、被積層成形材
を加圧する前に、板体の一部分を被積層成形材に対して
突出させようにたわみ変形させる量を、たわみ変形手段
によって任意に調整することができる。

【００１８】請求項４の真空積層方法に係る発明では、
上板および下板を互いに離間させた状態で、積層材が板
体と当接し得るように、被積層成形材を膜体と板体との
間に配置する。そして、上板と下板を近接させて間に枠
体を挟持し、膜体および板体が配置された気密な成形空
間を形成してその内部に被積層成形材を収容する。次い
で、被積層成形材を加圧することがないように膜体をそ
の設けられた上板または下板の対向面に密接させた状態
で、積層材と被積層材との間を含む成形空間内を減圧
し、続いて、膜体によって被積層成形材を板体に対して
押圧し加圧する。このとき、板体は、被積層成形材に対
して部分的に突出するようにたわみ変形されており、加
圧当初においては積層材に対して部分的に当接し、その
後、膜体によってさらに被積層成形材が押圧されると平
面状に戻り変形し、最終的には平滑な表面となって積層
材が全面的に加圧される。そして、たわみ変形された板
体が平面状に戻り変形されることによって、積層材と被
積層材とを部分的に当接させてから次第に全面にわたっ
て押圧し、両者の間に空気を残留させることなく押し出
して押圧することとなり、また、温度依存性が高い積層
材の場合には、溶融化されることによって発生したしわ
を延ばすこととなる。この加圧と同時に、溶融化手段に
よって積層材を溶融化させて被積層材と積層する。

【００１９】

【発明の実施の形態】最初に、本発明に係る真空積層装
置の実施の一形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説明
する。なお、図において同一符号は同一部分または相当
部分とする。

【００２０】本発明の真空積層装置は、概略、被積層成
形材Ｈが溶融することにより粘着性を備えるようになる
積層材ｈａと被積層材ｈｂとからなり、積層材ｈａを溶
融化した状態で被積層材と真空雰囲気下で加圧すること
によって積層成形する真空積層装置であって、相対向し
て相対的に近接遠退可能に設けられた上板１および下板
２と、上板１および下板２の対向面の一方に設けられた
可撓性を有する膜体３と、上板１および下板２の少なく
とも他方に設けられた積層材を溶融化するための溶融化
手段４と、上板１および下板２の対向面の他方に膜体３
と対向するように設けられた平滑面を有するたわみ可能
な板体５と、上板１および下板２の対向面の間で挟持さ
れることによって積層成形空間Ｋを形成する枠体６と、
積層成形空間Ｋ内を減圧する減圧手段７と、任意に膜体
３を、その設けられた上板１または下板２のいずれか一
方の対向面に密接させると共に、その設けられた上板１
または下板２のいずれか一方の対向面から離間させて、
被積層成形材Ｈを上板１または下板２のいずれか他方の
対向面に設けられた板体５との間で加圧させる密着・加
圧手段８と、を備えている。

【００２１】また、本発明の真空積層装置は、上記構成
に加えて、板体５の端部をたわみによる移動が可能なよ
うに支持する支持手段９を備えている。

【００２２】さらに、本発明の真空積層装置は、板体５
の一部分を被積層成形材Ｈに対して突出するようにたわ
み変形させるたわみ変形手段１０を備えている。

【００２３】被積層成形材Ｈは、この実施の形態の場
合、図２および図３に示すように、ガラスやアクリル等
からなる板状の被積層材ｈｂと、この被積層材ｈｂの表
面に積層されるフィルム状の積層材ｈａとから構成され
ている。積層材ｈａは、この実施の形態の場合、図２お
よび図３における左右に枠体の外方へと延びる帯状フィ
ルムからなるもので、図示は省略するが、被積層材ｈｂ
と接する側の表面には加熱されることによって溶融化さ
れて粘着性を備えるようになるタック層を有している。
また、積層材ｈａの反対側の面は、加圧された際に板体
５に溶着されるのを防ぐ離型フィルムとして機能すると
共に、ゴミ等が付着するのを防止する保護フィルムとし
て機能する。なお、積層材ｈａは、この実施の形態に限
定されることなく、被積層材ｈｂとほぼ同じ大きさを有
するシート状のものを用いることもできる。また、被積
層材ｈｂは、離型フィルムとしても機能する帯状のキャ
リヤフィルムに載置して積層成形空間Ｋ内に連続して搬
入するよう構成することもできる。

【００２４】この実施の形態においては、上板１が固定
され、下板２が昇降手段（図示を省略した）によって支
持され、上板１に対して下板２が近接遠退移動するよう
に構成されている。また、膜体３が下板２の対向面に設
けられ、溶融化手段としての電気ヒータ４が上板１の対
向面を構成するように設けられ、また、板体５が上板１
に支持手段９によって膜体３と対向するように支持され
ている。しかしながら、本発明の積層装置は、上板１お
よび下板２を相対的に近接遠退移動可能とするため、下
板２を固定すると共に上板１を昇降可能とし、あるい
は、上板１および下板２の双方を昇降可能としてもよ
い。また、膜体３を上板１の対向面に設け、電気ヒータ
４および板体５を下板２に設けることもできる。

【００２５】上板１は、略矩形の平板状体からなるもの
で、枠体６の内周開口と略同じ大きさの凹部１１が下板
２と対向する下面に開口するように形成されている。こ
の凹部１１内には、断熱材１２を介して、積層材ｈａの
タック層を溶融化するための電気ヒータ４が収容されて
いる。この電気ヒータ４の表面は、上板１の下面と連続
して同一面を形成し、所定の剛性を有して定盤としても
機能するよう構成されている。上板１には、凹部１１内
に開口する脱気通路１３が形成されており、この脱気通
路１３は後述する減圧手段７の一部を構成している。ま
た、断熱材１２および電気ヒータ４の周側面と上板１の
凹部１１の側壁との間には間隙Ｌが形成され、断熱材１
２の凹部１１の底面と接する面には、断熱材１２の側面
に開放すると共に脱気通路１３と連通するように、複数
の溝１２ａが格子状に形成されている。なお、この実施
の形態においては断熱材１２に溝１２ａを格子状に形成
する例によって説明したが、例えば凹部１１の断熱材１
２と接する底面に溝を格子状に形成する等、上板１の凹
部１１の側壁面と断熱材１２および電気ヒータ４の周側
面との間の間隙と、減圧手段７を構成する脱気通路１３
とを通気可能に連通することができるものであれば、こ
の実施の形態に限定されることはない。また、溶融化手
段としては、電気ヒータ４に代えて、図示は省略する
が、上板１内に温調流体通路を形成し、この温調流体通
路に所定温度の温調流体を循環供給する構成とすること
もできる。

【００２６】下板２は、上板１と同様の略矩形の平板状
体からなるもので、上板１と対向する上面には断熱材２
１と、電気ヒータ２２と、通気性部材２３とが順次重合
した状態で設けられており、さらに、上面に開口する膜
体操作通路２４が形成されており、また、膜体３と協働
して積層成形空間Ｋを形成するための枠体６がボルト２
５により着脱可能に取付けられている。断熱材２１の下
板と接する面には、上板１の断熱材と同様に、断熱材１
２の側面に開放すると共に膜体操作通路２４と連通する
ように、複数の溝２１ａが格子状に形成されている。ま
た、断熱材２１と電気ヒータ２２には、膜体操作通路２
４と連続するように、孔２１ｂ，２２ａがそれぞれ穿設
されている。通気性部材２３は、例えばパンチングメタ
ルのように平板状の多孔板からなるものである。膜体操
作通路２４は、後述する膜体３を密着・離間操作するた
めの空気を供給・排出する密着・加圧手段８の一部を構
成している。なお、電気ヒータ２２は、上板１の電気ヒ
ータ４による加熱が充分である場合には設ける必要はな
く、また、上板１の電気ヒータ４と同様に、電気ヒータ
２２に代えて、下板２内に温調流体通路を形成し、この
温調流体通路に所定温度の温調流体を循環供給する構成
とすることもできる。

【００２７】膜体３は、可撓性、弾性、伸縮性、耐熱性
等を有する、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等の素材
からなるもので、枠体６の内周開口を全面にわたって塞
ぐように、その外周縁が焼き付け加工等により枠体６に
固着されている。

【００２８】枠体６は、この実施の形態の場合、上板１
と下板２が相対的に近接移動されて上板１と下板２の間
に挟持されたときに上板１の下面に設けられた板体５の
支持手段９と当接して、内部に膜体３と板体５が配置さ
れた気密な被積層成形材Ｈを収容するための積層成形空
間Ｋを形成する。枠体６は、下板２の上面との間に枠状
のスペーサ２６およびシール材２７を介してボルト２５
により取付けられており、被積層成形材Ｈの厚さに応じ
て膜体３の上面と板体５の下面との間に適切な高さを有
する積層成形空間Ｋを形成することができるように調整
される。枠体６の、当接される支持手段９と対応する位
置には、積層成形空間Ｋを気密に保持するためのシール
材２８が設けられている。なお、この実施の形態では膜
体３を枠体６に固着した場合によって説明したが、膜体
３を枠状のスペーサ２６に固着することもできる。

【００２９】減圧手段７は、上板１の脱気通路１３とこ
の脱気通路１３に管路を介して接続される真空ポンプ
（図示を省略した）とから構成されている。なお、本発
明の吸引手段７は、図示は省略するが、例えば、枠体６
の内周縁に開口するように脱気通路を形成する等、積層
成形空間Ｋ内を減圧することができるものであれば、こ
の実施の形態に限定されるこはない。

【００３０】密着・加圧手段８は、膜体操作通路２４
と、この膜体操作通路２４に管路を介して接続された真
空ポンプ等の減圧手段、および、エアコンプレッサ等の
圧縮空気供給源（図示を省略した）とから構成されたも
ので、減圧手段と圧縮空気供給源とは任意に切換え可能
に膜体操作通路２４と接続されている。密着・加圧手段
８により膜体操作通路２４を介して空気を吸引または供
給すると、その作用は、上述したように、断熱材２１に
溝２１ａが形成されると共に、断熱材２１と電気ヒータ
２２に孔２１ｂ，２２ａが穿設され、通気性部材２３が
設けられていることにより、膜体３の全面にわたって均
等に及ぶこととなる。なお、密着・加圧手段８の減圧手
段は、減圧手段７と共用として切換え利用することもで
きるが、その減圧能力が減圧手段７の減圧作用以上とな
るように設定される。また、密着・加圧手段８の圧縮空
気供給源による膜体３の被積層成形材Ｈに対する加圧力
は、被積層成形材Ｈの種類によって任意に設定され、減
圧手段７の減圧作用による膜体３の被積層成形材Ｈに対
する加圧力が充分である場合には、密着・加圧手段８の
圧縮空気供給源は不要となる。

【００３１】板体５は、この実施の形態ではステンレス
からなる弾性たわみ変形可能な薄板状のものにより構成
されており、脱気通路１３から断熱材１２および電気ヒ
ータ４の周側面と上板１の凹部１１の側壁との間に形成
された間隙Ｌを介して積層成形空間Ｋ内を減圧すること
ができるように、図に対して垂直方向となる幅が枠状に
形成された支持手段９の内側の幅よりも小さくなるよう
に形成されている。

【００３２】支持手段９は、この実施の形態の場合、板
体５の図における左右方向（長さ方向）の対向する端縁
を上板１の下面との間で移動可能に支持する凹部９ａが
形成された枠状のブラケットにより構成され、ねじ１４
によって上板１に着脱可能に取付けられている。すなわ
ち、板体５は、その長さ方向の端縁のみがブラケット９
によって支持されており、その側縁と枠状のブラケット
９の凹部９ａが形成されていない部分との間に透き間を
有している。ブラケット９の凹部９ａの図における左右
方向の幅Ｗは、たわみ変形させることによって支持され
ている端縁間の距離が縮小するように板体５の端縁が移
動した場合であっても板体５の端縁を支持することがで
き、また、平面状に戻り変形されることによって支持さ
れている端縁間の距離が拡大するように板体５の端縁が
移動した場合であっても板体５の端縁がブラケット９に
衝突して戻り変形を妨げられることがないように、板体
５の端縁の移動ストロークに適合するように設定されて
いる。

【００３３】たわみ変形手段１０は、この実施の形態の
場合、積層成形空間Ｋの長さ方向（図の左右方向）のほ
ぼ中央に配置され、板体５の幅方向に沿って延在する押
圧部材１５と、この押圧部材１５を弾性的に下降させる
ように伸張されるピストン１６を備えたシリンダ１７と
から構成されている。押圧部材１５の周囲には、積層成
形空間Ｋの気密性を保持するためのＯリングが設けられ
ている。ピストン１６を下方に伸張させて押圧部材１５
を下降させると、対向する端縁がブラケット９の凹部９
ａに支持された板体５は、その長さ方向のほぼ中央部が
幅方向に沿って積層成形空間Ｋ内に突出するように、弾
性的に任意の量でたわみ変形される。なお、たわみ変形
手段１０は、この実施の形態に限定されることなく、図
示は省略するが、伸張駆動されるピストン１６を備えた
シリンダ１７に代えて、押圧部材１５を下降させるよう
に設けられた所定の重量を有する重りを設け、あるい
は、板体５が自重により所望するようにたわみ変形する
場合には、たわみ変形手段１０を設ける必要はない。ま
た、押圧部材１５は、板体５の長さ方向に沿って延在す
るように延在させてもよく、また、板体５の幅方向ある
いは長さ方向に延在させることなく、板体５の一点を集
中的に押圧するような尖端形状とすることもできる。さ
らには、たわみ変形させる位置は、板体５のほぼ中央に
限定されることなく、加圧当初において被積層成形材Ｈ
の端縁等から部分的に当接を開始させるように、板体５
の中央から偏位した位置をたわみ変形させる構成とする
こともできる。

【００３４】次に、本発明の真空積層方法の一実施の形
態を、上述したように構成された真空積層装置を用いた
場合によって、詳細に説明する。本発明の真空積層方法
は、概略、被積層成形材Ｈが溶融することにより粘着性
を備えるようになる積層材ｈａと被積層材ｈｂとからな
り、積層材ｈａを溶融化した状態で被積層材ｈｂと真空
雰囲気下で加圧することによって積層成形する真空積層
方法であって、上板１および下板２の対向面の一方に設
けられた可撓性を有する膜体３と、上板１および下板２
の対向面の他方に膜体３と対向するように設けられた平
滑面を有するたわみ可能な板体５との間に、被積層成形
材Ｈを、積層材ｈａが板体５に当接可能となるように配
置する工程と、被積層成形材Ｈを加圧することなく、積
層材ｈａと被積層材ｈｂとの間およびこれらの周囲を減
圧する工程と、この減圧を維持しつつ積層材ｈａを溶融
化する工程と、膜体３により被積層成形材Ｈを板体５に
対して押圧し加圧する工程とを含み、この被積層成形材
Ｈを加圧する工程において、板体５がたわんだ状態とな
っており、加圧の当初はたわんだ状態の板体５に積層材
ｈａを部分的に当接させ、膜体３によってさらに板体５
に対して押圧することにより板体５を平面状に次第に戻
し変形させて、板体５の積層材ｈａに対する当接面積を
暫時増加させ、最終的に平面状となった板体５に対して
積層材ｈａが全面的に押圧されるように被積層成形材Ｈ
を加圧するものである。

【００３５】積層材ｈａと被積層材ｈｂとからなる被積
層成形材Ｈを積層するに際しては、最初に、図１に示し
たように、上板１および下板２を互いに離間させた状態
で、この実施の形態の場合、積層材ｈａが板体５と後に
加圧されたときに当接し得るように、そして、下板２の
膜体３上に被積層材ｈｂを接するように、被積層成形材
Ｈを載置する。そして、上板１に対して下板２を近接さ
せると、図２に示すように、枠体６が上板１に取りつけ
られたブラケット９に当接されて、内部に膜体３と板体
５が配置された気密な積層成形空間Ｋが形成される。

【００３６】次いで、被積層成形材Ｈを加圧することが
ないように、密着・加圧手段８の減圧手段を作動させる
（図２の矢印Ａを参照）。断熱材２１に溝２１ａが形成
されると共に、断熱材２１と電気ヒータ２２に孔２１
ｂ，２２ａが穿設され、通気性部材２３が設けられてい
ることによって、膜体３は全面にわたって均等に下板２
に設けられた通気性部材２３に密着されることとなる。
この状態を維持しつつ、減圧手段７を作動させると、積
層成形空間Ｋ内の空気が、板体５のブラケット９に支持
されていない側縁とブラケット９との間の透き間、断熱
材１２および電気ヒータ４の周側面と上板１の凹部１１
の側壁との間に形成された間隙Ｌ、断熱材１２に形成さ
れた溝１２ａを通って脱気通路１３から吸引され、積層
成形空間Ｋ内が減圧されることとなる（図２の矢印Ｂを
参照）。そして、積層成形空間Ｋ内が所定の真空度まで
減圧されると、密着・加圧手段８を切り替えて圧縮空気
供給源を作動させ、膜体操作通路２４を介して圧縮空気
を送り込む（図３の矢印Ｃを参照）。断熱材２１に溝２
１ａが形成されると共に、断熱材２１と電気ヒータ２２
に孔２１ｂ，２２ａが穿設され、通気性部材２３が設け
られていることによって、膜体３が全面にわたって均等
に膨らまされ、被積層成形材Ｈの加圧が開始される。こ
のとき、電気ヒータ４および２２が通電されており、積
層材の加熱溶融化も開始されている。また、このときま
でには、たわみ変形手段１０のシリンダ１７が押圧部材
１５を弾性的に下降させるようにピストン１６を伸張駆
動させており、対向する端縁がブラケット９の凹部９ａ
に支持された板体５は、その長さ方向のほぼ中央部が幅
方向に沿って積層成形空間Ｋ内に所定量突出するよう
に、弾性的にたわみ変形されている。なお、減圧手段７
によって積層成形空間Ｋ内が減圧されていることによ
り、膜体３が被積層成形材Ｈに応じた充分な加圧力を得
ることができる場合には、密着・加圧手段８の圧縮空気
供給源を作動させて膜体操作通路２４を介して圧縮空気
を送り込む必要はない。

【００３７】膜体３が膨らまされて被積層成形材Ｈの加
圧が開始されると、この上に載置された被積層成形材Ｈ
は、加圧当初においては、図２に示すように、押圧部材
１５によって突出するようにたわみ変形された板体５に
対して積層材ｈａが部分的に当接することとなる。そし
て、さらに膜体３が膨らまされて被積層成形材Ｈが板体
５に対して押圧されると、押圧部材１５によって突出す
るようにたわみ変形された板体５が平面状に戻り変形さ
れ、図３に示すように、板体５の積層材ｈａに対する当
接面積が拡がって積層材ｈａが板体５に次第に全面にわ
たって押圧されることとなる。したがって、積層成形空
間Ｋ内の減圧が完全でなくても、板体５が戻り変形する
ことよって、積層材ｈａと被積層材ｈｂとの間から残存
する空気が押し出され、また、積層材が温度依存性の高
く溶融化されることによってしわが発生した場合であっ
ても、このしわが延ばされて最終的に被積層成形材Ｈは
板体５に対して全面的に押圧され加圧され、加熱溶融化
された積層材ｈａは被積層材ｈｂと積層される。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、相対向し
て相対的に近接遠退可能に設けられた上板および下板
と、上板および下板の対向面の一方に設けられた可撓性
を有する膜体と、上板および下板の少なくとも他方に設
けられた積層材を溶融化するための溶融化手段と、上板
および下板の対向面の他方に膜体と対向するように設け
られた平滑面を有するたわみ可能な板体と、上板および
下板の対向面の間で挟持されることによって積層成形空
間を形成する枠体と、積層成形空間内を減圧する減圧手
段と、任意に膜体を、その設けられた上板または下板の
いずれか一方の対向面に密接させると共に、その設けら
れた上板または下板のいずれか一方の対向面から離間さ
せて、被積層成形材を上板または下板のいずれか他方の
対向面に設けられた板体との間で加圧させる密着・加圧
手段と、を備えたことにより、積層成形品のボイドを発
生させる原因となる積層材と被積層材との間の脱気不良
をなくすことができ、また、しわを形成することなく積
層成形品を確実に積層成形することができ、もって、積
層成形品の成形不良を低減させて歩留を向上させること
ができる真空積層装置を提供することができる。

【００３９】請求項２に係る発明によれば、請求項１に
記載の発明において、支持手段を備えたことにより、板
体の端部がたわみによる移動を制限されることがないた
めに板体のたわみがスムーズとなり、したがって、積層
成形品の成形不良をより確実に低減させることが可能な
真空積層成形装置を提供することができる。

【００４０】請求項３に係る発明によれば、請求項１ま
たは２に記載の発明において、たわみ変形手段を備えた
ことにより、板体の一部分を被積層成形材に対して突出
するように確実に所定量たわみ変形させることができる
ため、積層成形品の成形不良をより確実に低減させるこ
とが可能な真空積層成形装置を提供することができる。

【００４１】請求項４に係る発明によれば、上板および
下板の対向面の一方に設けられた可撓性を有する膜体
と、上板および下板の対向面の他方に膜体と対向するよ
うに設けられた平滑面を有するたわみ可能な板体との間
に、被積層成形材を、積層材が板体に当接可能となるよ
うに配置する工程と、上板と下板を近接させて間に枠体
を挟持することにより、膜体および板体が配置された気
密な成形空間を形成してその内部に被積層成形材を収容
する工程と、被積層成形材を加圧することがないように
膜体をその設けられた上板または下板の対向面に密接さ
せた状態で、積層材と被積層材との間を含む成形空間内
を減圧する工程と、この減圧を維持しつつ積層材を溶融
化する工程と、膜体により被積層成形材を板体に対して
押圧し加圧する工程とを含み、被積層成形材を加圧する
工程において、板体がたわんだ状態となっており、加圧
の当初はたわんだ状態の板体に積層材を部分的に当接さ
せ、膜体によってさらに板体に対して押圧することによ
り板体を平面状に次第に変形させて、板体の積層材に対
する当接面積を暫時増加させ、最終的に平面状となった
板体に対して積層材が全面的に押圧されるように被積層
成形材を加圧する構成としたことにより、積層成形品の
ボイドを発生させる原因となる積層材と被積層材との間
の脱気不良をなくすことができ、また、しわを形成する
ことなく積層成形品を確実に積層成形することができ、
もって、積層成形品の成形不良を低減させて歩留を向上
させることができる真空積層方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空積層装置の実施の一形態を示
す、積層成形空間を形成する前の状態の断面図である。

【図２】被積層成形材を押圧し、たわみ変形された板体
に積層材が部分的に当接された加圧当初の状態を示す部
分拡大断面図である。

【図３】図２の状態から、さらに被積層成形材を押圧
し、たわみ変形された板体に積層材が最終的に全面わた
って加圧された状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 上板 ２ 下板 ３ 膜体 ４ 電気ヒータ（溶融化手段） ５ 板体 ６ 枠体 ７ 減圧手段 ８ 密着・加圧手段 ９ 支持手段 １０ たわみ変形手段 Ｈ 被積層成形材 ｈａ 積層材 ｈｂ 被積層材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｌ 31:34 Ｂ２９Ｌ 31:34 (56)参考文献 特開 平８−332646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−63702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−299894（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309676（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−143311（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−62014（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 43/02 - 43/20 B29C 43/32 - 43/58 B29C 63/16 B29C 65/00 - 65/78 B30B 12/00,7/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被積層成形材が溶融することにより粘着
   性を備えるようになる積層材と被積層材とからなり、積
   層材を溶融化した状態で被積層材と真空雰囲気下で加圧
   することによって積層成形する真空積層装置であって、 相対向して相対的に近接遠退可能に設けられた上板およ
   び下板と、 上板および下板の対向面の一方に設けられた可撓性を有
   する膜体と、 上板および下板の少なくとも他方に設けられた積層材を
   溶融化するための溶融化手段と、 上板および下板の対向面の他方に膜体と対向するように
   設けられた平滑面を有するたわみ可能な板体と、 上板および下板の対向面の間で挟持されることによって
   積層成形空間を形成する枠体と、 積層成形空間内を減圧する減圧手段と、 任意に膜体を、その設けられた上板または下板のいずれ
   か一方の対向面に密接させると共に、その設けられた上
   板または下板のいずれか一方の対向面から離間させて、
   被積層成形材を上板または下板のいずれか他方の対向面
   に設けられた板体との間で加圧させる密着・加圧手段
   と、 を備えたことを特徴とする真空積層装置。
2. 【請求項２】 板体の端部をたわみによる移動が可能な
   ように支持する支持手段を備えたことを特徴とする請求
   項１に記載の真空積層装置。
3. 【請求項３】 板体の一部分を被積層成形材に対して突
   出するようにたわみ変形させるたわみ変形手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の真空積層装
   置。
4. 【請求項４】 被積層成形材が溶融することにより粘着
   性を備えるようになる積層材と被積層材とからなり、積
   層材を溶融化した状態で被積層材と真空雰囲気下で加圧
   することによって積層成形する真空積層方法であって、 上板および下板の対向面の一方に設けられた可撓性を有
   する膜体と、上板および下板の対向面の他方に膜体と対
   向するように設けられた平滑面を有するたわみ可能な板
   体との間に、被積層成形材を、積層材が板体に当接可能
   となるように配置する工程と、上板と下板を近接させて間に枠体を挟持することによ
   り、膜体および板体が配置された気密な成形空間を形成
   してその内部に被積層成形材を収容する工程と、 被積層
   成形材を加圧することがないように膜体をその設けられ
   た上板または下板の対向面に密接させた状態で、積層材
   と被積層材との間を含む成形空間内を減圧する工程と、 この減圧を維持しつつ積層材を溶融化する工程と、 膜体により被積層成形材を板体に対して押圧し加圧する
   工程とを含み、 被積層成形材を加圧する工程において、板体がたわんだ
   状態となっており、加圧の当初はたわんだ状態の板体に
   積層材を部分的に当接させ、膜体によってさらに板体に
   対して押圧することにより板体を平面状に次第に変形さ
   せて、板体の積層材に対する当接面積を暫時増加させ、
   最終的に平面状となった板体に対して積層材が全面的に
   押圧されるように被積層成形材を加圧することを特徴と
   する真空積層方法。