プレス装置およびプレス成形方法
【課題】 樹脂板に対して加熱・加圧および冷却・加圧して転写成形を行う際に、熱板および転写用スタンパを速く均一に加熱させ、成形サイクル時間を短縮することができるプレス装置を提供する。
【解決手段】 第一の熱板１８と第二の熱板２４の間で樹脂板Ｐを加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置１１は、蒸気および冷却水を流通させる通路３４が内部に配設された熱板１８，２４と、熱板１８，２４の表面に配設された転写用スタンパ３１と、熱板１８，２４および前記転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐを加圧する加圧装置１３とが備えられている。
【解決手段】 第一の熱板１８と第二の熱板２４の間で樹脂板Ｐを加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置１１は、蒸気および冷却水を流通させる通路３４が内部に配設された熱板１８，２４と、熱板１８，２４の表面に配設された転写用スタンパ３１と、熱板１８，２４および前記転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐを加圧する加圧装置１３とが備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂板に対して加熱・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置およびプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂板に対して加熱・加圧および冷却・加圧して転写成形を行ない導光板等の光学製品を製造することは従来から行なわれている。樹脂板の転写成形においては、加圧時には良好な転写を行うために、転写用スタンパを加熱する必要がある。また成形品を転写用スタンパから離型する際には、成形品がある程度以上冷却された状態で離型する必要がある。こういった条件を満たすプレス成形装置としては、特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１は、ディスク用プレス金型に関するものであり、水蒸気により加熱を行い、水により冷却を行うものである。また特許文献２は、導光板用プレスであり、冷却盤から離隔された状態で抵抗加熱板に通電することにより加熱を行い、通電を停止した状態の抵抗加熱板と冷却盤を当接させて冷却を行うものである。しかし特許文献１は、流路に曲線部が多く、その結果、転写面に対して流路を均一に分布させることが困難であった。また入口部から出口部までの流路が１本であるため、その全長が長くなり、入口部近傍と出口部近傍の温度を一定にすることが難しかった。そしてその結果、表面から流路までの深さを変えるなど複雑な加工が必要であった。また特許文献２は、加圧を開始してからはスタンパの温度を更に上昇させることは困難であるので、加圧を開始するまでに転写用スタンパの温度を上昇させておく必要があった。そしてその結果、成形サイクル時間が長くなるという問題があった。更には加熱ステージと冷却ステージからなり、樹脂板を加熱ステージから冷却ステージへ送って成形するプレス装置もあるが、設置スペースが広く必要となる上に、加熱ステージにおける離型不良や転写ズレの問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２７５１４号公報（請求項１、図２）
【特許文献２】特開２００４−７４７６９号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明では、樹脂板に対して加熱・加圧および冷却・加圧の両方を行って転写成形を行う際に、熱板および転写用スタンパを速く均一に加熱することができるプレス装置およびプレス成形方法を提供することを目的とする。そして加熱・加圧時においても更に熱板の温度を上昇させることができ、成形サイクル時間を短縮することができるプレス装置およびプレス成形方法を提供することを目的とする。また熱板の加工が簡単であり、装置全体の構造も複雑ではないプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のプレス装置は、第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置において、蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、熱板の表面に配設された転写用スタンパと、熱板および転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置と、が備えられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載のプレス装置は、請求項１において、熱板の熱板中央部の一側には、導入側分岐通路が内部に設けられた導入側マニホールド部が配設され、熱板中央部の他側には、排出側分岐通路が内部に設けられた排出側マニホールド部が配設され、熱板中央部の内部には、導入側分岐通路と排出側分岐通路にそれぞれ接続される複数の通路が配設されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載のプレス装置は、請求項１または請求項２において、熱板の表面には、エア吸引により負圧が及ぼされる溝が、転写用スタンパの外縁部よりも内側に配設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載のプレス成形方法は、請求項１に記載のプレス装置を使用して樹脂板に転写成形を行う際に、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に記載のプレス成形方法は、請求項４において、熱板または転写用スタンパの温度を検出し、次の工程に移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置は、蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、熱板の表面に配設された転写用スタンパと、熱板および前記転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置とが備えられているので、熱板および転写用スタンパを速く均一に加熱することができる。
【００１２】
また本発明のプレス成形方法についても、樹脂板に転写成形するに際して、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却するので、簡単な構造により成形サイクル時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は本実施形態における光学製品のプレス装置の縦断面図である。図２は、本実施形態における光学製品のプレス装置に用いられる熱板の平面図である。図３は、本実施形態における光学製品プレス装置に用いられる熱板の横断面図である。図４は、本実施形態の光学製品のプレス成形方法を示す図である。
【００１４】
図１に示されるように光学製品のプレス装置１１（以下プレス装置１１と略す）は、可動盤である上盤１２に加圧装置である図示しない加圧用シリンダのラム１３が取付けられ、上盤１２が、固定盤である下盤１４に対して昇降可能となっている。上盤１２の下面には、断熱板１６と弾性体であるゴム膜１７を介して第一の熱板である熱板１８が配設されている。本実施形態におけるゴム膜１７は、耐熱シリコンゴムが好適に用いられる。このように熱板１８の下にゴム膜１７が配設されるのは、熱板１８の微妙な平行度を良好に修正することが主な目的である。本実施形態において上盤１２は温度制御機能を有していないが、上盤内部にも媒体が流通される通路を形成し、温度コントロールされるようにしてもよい。また熱板１８の周囲を取囲むように成形時に内部に真空室１５が形成される側壁部１９が前記ラムとは摺動可能に配設されている。またラム１３の外周部にはブラケット２０が固着され、該ブラケット２０の下面と側壁部１９の上面の間にはバネ２１が取付けられている。
【００１５】
一方、下盤１４の上面には断熱板２２とゴム膜２３を介して第二の熱板である熱板２４が配設されている。そして熱板２４の周囲を取囲むように、成形時に真空室１５が形成される側壁部２５が形成されている。下盤１４側の側壁部２５の上面にはＯリング２６が全周にわたって取付けられている。そして上盤１２を下盤１４に向けて下降させた際には、側壁部１９の下面と、側壁部２５の上面が当接されるとともに、前記Ｏリング２６によりシールがなされ、真空室１５が形成されるようになっている。またプレス装置１１は、更にラム１３を下降させることにより、ブラケット２０を介してバネ２１が圧縮され、上盤１２が下盤１４に向けて更に下降可能な構造となっている。
【００１６】
下盤１４側の側壁部２５には、真空室１５内部を真空吸引するため、外部に設けられた図示しない真空吸引装置と接続される通気用通路２７が設けられている。またプレス装置１１は、一般的なプレス装置と同様のベッドやタイバー等の機構を具備するが、それらの図示および説明は省略する。なおプレス装置の加圧装置は、下盤の下方にあってもよく、電動モータ等他の駆動手段を用いても良い。更に真空室の構造についても本実施形態のものに限定されないし、本発明において真空室は必須のものではない。
【００１７】
次にプレス装置１１の熱板１８，２４について、図２、図３により説明する。上盤１２側の熱板１８と下盤１４側の熱板２４は、その構造がほぼ同一であるので、下盤１４側の熱板２４についてのみ説明する。図２に示されるように、熱板２４は1枚の鉄板を加工したものである。熱板２４の中央の熱板中央部２８は、転写成形を行う際に加圧力が及ぼされる部分であって転写用スタンパ３１が配設可能となっている。本実施形態では熱板中央部２８の板厚は１０ｍｍとなっている。熱板中央部２８における外周寄りの表面には、深さ０．５ｍｍから２ｍｍの溝２９が四角形に形成され、溝２９の四隅部分には吸引孔３０が設けられている。吸引孔３０は図示しない配管を通じて真空吸引装置に接続されており、エア吸引により溝２９全体に負圧が及ぼされるようになっている。そして熱板中央部２８の表面に転写用スタンパ３１が配設された際、前記転写用スタンパ３１の外周部よりも内側に前記溝２９が位置するよう設けられていることから、転写用スタンパ３１が熱板２４に吸着されるようになっている。
【００１８】
転写用スタンパ３１は、導光板等の光学製品に転写を行うもので、表面に微細な凹凸パターンが形成された板厚０．３ｍｍのニッケル製スタンパが使用される。なお転写用スタンパ３１は他の金属製のものでもよく、その板厚については、０．２ｍｍないし０．７ｍｍ程度のものが使用される。なお熱板２４における転写用スタンパ３１の取付けは、真空吸引によって熱板２４に取付けられるもの以外に、保持具である爪により熱板に保持されたものや、保持具と真空吸引の併用により保持されたものであってもよい。また熱板の表面に直接転写用の凹凸面が形成されたものや、熱板と転写用スタンパの間に弾性シート等が配設されたものでもよい。また上盤側または下盤側のいずれか一方の熱板のみに転写用スタンパが配設されたものであってもよい。更には転写用スタンパと樹脂板をセットで、プレス装置外部から搬入し、転写成形を行うものであってもよい。
【００１９】
熱板中央部２８は四箇所に熱板幅方向（図３において矢印Ｂ方向）に向けて取付部３２が延設され、取付部３２にはボルト３３を挿通するボルト孔が設けられている。よって熱板２４は、前記取付部３２ボルト孔にボルトを挿通して下盤１４に取付けられる。また熱板２４の平行度の調整も前記ボルト３３の締付け具合の調整により行えるようになっている。なおこの取付部３２については、両側のマニホールド部に設けてもよい。
【００２０】
また図３に示されるように、熱板２４の内部には加熱媒体である蒸気および冷却媒体である冷却水が流通可能な直線状の通路３４等が配設されている。熱板２４の長手方向（図３において矢印Ａ方向）の端部は、熱板中央部２８と比較して熱板幅方向（図３において矢印Ｂ方向）に延設されていると共に、板厚が熱板中央部２８よりも厚くなっている。熱板中央部２８の一側の延設部分は、導入側マニホールド部３５であって、内部には、径の太い導入側分岐通路３６が設けられている。本実施形態では導入側マニホールド部３５の板厚は、４０ｍｍとなっているが、２５ｍｍから４０ｍｍの板厚が好ましい。そして熱板２４の一側の側面３７から前記導入側分岐通路３６の両端に向けて導入側通路３８がそれぞれ設けられている。そして導入側通路３８には、管路３９が接続され、プレス装置１１の外部において図示しないバルブを介して、蒸気供給装置、冷却水供給装置、圧縮空気供給装置（いずれも図示せず）に接続され、蒸気、冷却水、および圧縮空気が選択的に供給可能となっている。
【００２１】
本実施形態では導入側分岐通路３６の両端（熱板幅方向の側面）は、別の部材４０により栓がされているが、熱板幅方向に導入側通路を設けても良い。また前記導入側分岐通路３６から熱板中央部２８の内部に向けて複数の通路３４が接続されているが、導入側分岐通路３６における通路３４が接続されている側とは反対側（一側）は、孔が穿設され前記孔は別の部材４１によりそれぞれ栓がなされている。なお熱板２４に前記孔を穿設したり別の部材による栓を設けるのは、熱板内部の通路の穿孔加工を直線的に行い容易にするためである。具体的には、前記通路３４は、熱板２４の一側の側面３７から導入側分岐通路３６を貫通してドリルにより穿孔加工され、その後孔の不要な部分のみ部材４１により栓がされる。
【００２２】
熱板中央部２８の他側の延設部分は、熱板中央部２８よりも板厚の厚い排出側マニホールド部４２であって、内部には、径の太い排出側分岐通路４３が設けられている。そして前記排出側分岐通路４３の両端から熱板２４の他側の側面４４に向けて排出側通路４５がそれぞれ設けられている。そして排出側通路４５には、管路４６が接続され、プレス装置１１の外部において図示しないバルブにより、蒸気供給装置、冷却水供給装置、圧縮空気供給装置（いずれも図示せず）に切換えて接続され、蒸気、冷却水、および圧縮空気が選択的に供給可能となっている。そして前記排出側分岐通路４３は、通路３４にそれぞれ接続されている。その他の構造は導入側マニホールド部３５と排出側マニホールド部４２ではほぼ同じである。
【００２３】
熱板中央部２８は、前記したように、前記導入側マニホールド部３５の導入側分岐通路３６から排出側マニホールド部４２の排出側分岐通路４３に向けて連通された複数の直線状の通路３４が、表面から同じ深さに平行に設けられている。よって熱板２４内の通路３４に流通される蒸気や水といった熱媒は、直線状の通路３４内を流されることとなり途中で流速が低下することがほとんどない。なお本実施形態においては、熱板２４は、鏡面性および耐磨耗性に優れた焼入焼戻鋼やブリハードン鋼が使用される。そして熱板２４の板厚は、本実施形態では、１１ｍｍとなっている。また熱板中央部２８における通路３４の直径は、５．５ｍｍ、通路３４間の距離（通路３４の側壁部と他の通路３４における側壁面との距離Ｃは８ｍｍとなっている。また熱板２４の表面と通路３４の側壁部との間の距離は３ｍｍとなっている。そして熱板２４における通路３４の数は、熱板幅方向に直交する方向に４０本の通路３４が形成されており、転写用スタンパ３１の裏面の略全面をカバーしている（図３においては一部通路を省略して記載）。
【００２４】
なお本発明に用いられる熱板の材質は、ステンレス系の鋼材等でもよい。また熱板の板厚は、熱板の強度と、加熱および冷却の点において、６ｍｍ〜１８ｍｍが好ましい。また熱板中央部に設けられる直線状の通路の直径は、４ｍｍ〜８ｍｍ、前記通路の間の距離は５〜１０ｍｍが熱板を均一に加熱および冷却させる点において好ましい。また熱板の表面と前記通路の側壁部との間の距離は、２ｍｍないし５ｍｍが加熱効率および冷却効率と、熱板強度の点で好ましい。前記熱板の表面と前記通路の側壁部との距離が、２ｍｍよりも少ないと加圧時に前記通路のある部分の熱板表面が凹んでしまい、熱板表面の平滑度が得られない。そして前記通路の本数は、成形される導光板の大きさによって熱板の大きさ（幅）が決定され、その熱板の大きさ（幅）に対応して決定されるが、対角線における長さが１５インチや１７インチの導光板を成形する場合は、３０本ないし５０本の前記通路を有する熱板が好ましい。
【００２５】
次に本実施形態の光学製品のプレス成形方法について図１、図４を参照して説明する。本実施形態では、樹脂板は、５ｍｍの均等な板厚、対角方向の長さが１７インチの透明なアクリル樹脂板Ｐ（ガラス転移温度（Ｔｇ）１００℃）が使用される。なお本発明において樹脂板は、アクリルに限定されずポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等の別の熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。また樹脂板としては、一側と他側で板厚が異なるものや、フィルム状のものでもよい。板厚が異なる場合は、上盤がラム等に対して軸支されるようにしてもよい。また供給される樹脂板Ｐは予熱されたものでもよい。
【００２６】
前回の転写成形が終了し、真空室１５が開放され型開されて、成形品が取出されたプレス装置１１の熱板２４の温度は、３５℃となっており、樹脂板Ｐを載置しても反りが発生しない温度となっている。そして熱板２４の通路３４等の内部は、図示しないバルブを切換えて圧縮空気供給装置から圧縮空気が供給されることにより余分な冷却水が残っていない状態にされている。次に前記状態の熱板２４に配設された転写用スタンパ３１の上に樹脂板Ｐを供給・載置する。樹脂板Ｐが供給・載置されるとすぐに、一次型閉工程を開始する。一次型閉工程は、加圧シリンダのラム１３を作動させ、側壁部１９と側壁部２５を当接させて真空室１５を形成させる。一次型閉工程が完了すると、図示しない真空吸引手段により真空室１５内の減圧が行われる。なお一次型閉工程が完了した状態ではまだ樹脂板Ｐと上盤１２側の熱板１８は当接していない。そして所定の真空度となるかまたは所定時間が経過すると次に、二次型閉工程を開始する。二次型閉工程では、再度加圧シリンダを作動させて、上盤１２側の熱板１８を樹脂板Ｐが載置された下盤１４側の熱板２４に向けて下降させ、型閉工程を行う。上盤１２側の熱板１８のスタンパ３１と樹脂板Ｐが当接すると二次型閉工程が完了され、次に加熱・加圧工程へ移行する。
【００２７】
加熱・加圧工程では、熱板１８，２４の導入側通路３８および管路３９に接続されるバルブを切換え、図示しない蒸気供給装置から導入側通路３８，３８、導入側分岐通路３６を介して熱板中央部２８の通路３４へ蒸気が供給される。またそれと同時か前後して加圧用シリンダを作動させてラム１３を更に下降させ、熱板１８，２４および転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐを加圧する。その際供給された蒸気は、排出側分岐通路４３等を介して蒸気供給装置に再び回収される。よって蒸気は２ヶ所の導入側通路３８から供給されるから、例えば図３において上方の導入側通路３８から導入された蒸気により、図３において熱板２４の上側半分の面積が加熱されることとなる。また通路３４が直線状に平行に形成されていることから素早く排出側分岐通路４３へ流通される。よって出願人が行った実験例においては、加熱初期には熱板中央部２８の一側の方が他側よりも速く昇温されたが、すぐに熱板中央部２８の温度は均一になり、通路３４の一側から他側へのみ蒸気等の媒体を流しても実用上まったく問題がなかった。なお供給される蒸気は、１６０℃から１８０℃、０．５３ＭＰａから１．０ＭＰａ程度のものが望ましい。また加熱・加圧中に蒸気の排出を一時的に停止し、通路内の圧力を上げて温度を上昇させ、加熱効率をよくするようにすることも考えられる。
【００２８】
本実施形態のプレス成形方法の加熱・加圧工程では型閉後の加圧中に熱板１８，２４の昇温がなされるから、樹脂板Ｐに対しては上下の熱板１８，２４から転写用スタンパ３１，３１を介して同時に加熱・加圧を行うことができる。そして２０秒から３０秒で１４０℃まで熱板１８，２４または転写用スタンパ３１の温度が昇温されたことが図示しないセンサにより検出されると、蒸気の供給が停止される。なお蒸気の供給が停止される温度は、その樹脂板Ｐのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも２５℃〜８０℃高い温度であることが望ましく、多段階に圧力制御されるようにしてもよい。またこの間に加圧装置である加圧シリンダによって熱板１８，２４および転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐへ加えられる圧力は、６ＭＰａから１０ＭＰａが望ましい。なお熱板１８，２４への蒸気の供給の停止は、熱板温度が所定温度に上昇されたことを検出するのではなく、タイマーによる時間計測によるものでもよい。本発明では、熱板１８，２４の板厚が比較的薄く熱容量が小さいので、簡易なボイラーによって加熱に十分な蒸気を供給することができる。
【００２９】
そして蒸気の供給が停止された後も熱板１８，２４の温度は僅かにオーバーシュートし、その後熱板１８，２４の温度は、僅かづつ低下する。そして蒸気供給開始から５０秒ないし９０秒が経過し、加熱・加圧工程が終了すると次に冷却・加圧工程に移行する。冷却・加圧工程においては、管路３９等に接続されるバルブを切換え、図示しない冷却水供給装置から導入側マニホールド部３５を介して熱板中央部２８の通路３４へ冷却水が供給される。そして供給された冷却水は排出側マニホールド部４２を介して冷却水供給装置に再び送られる。本実施形態では、冷却水は常温のものを使用しているが、１０℃〜４０℃に温度制御された冷却水によって冷却してもよい。そして本実施形態では、冷却水により冷却を開始してから所定時間が経過すると、通気用通路２７から真空室１５内に大気を導入し、真空室１５内の減圧を解除する。
【００３０】
そして熱板１８，２４または転写用スタンパ３１の温度が８０℃となった時点で、冷却・加圧工程を中止し、加圧シリンダを作動させ、型開工程に移行させる。なおこの際の温度は、転写成形された成形品のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも１０℃〜５０℃低い温度であることが望ましい。なお型開工程では、真空室１５内が大気圧となっているので、成形品から熱板１８に配設されたスタンパ３１の離型と、側壁部１９と側壁部２５の離脱は、一次・二次の区別なく連続して行われる。前記においては真空室への大気導入を熱板の温度を検出して開始したり、型開工程への移行をタイマにより行うようにしてもよい。また前記加熱・加圧工程と冷却・加圧工程を加えた時間のうち、アクリル樹脂板Ｐのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度で加圧される時間は３０秒ないし７０秒であって、その間に樹脂板Ｐの表面に微細な凹凸パターンの転写成形がなされる。そして熱板１８，２４には更に冷却水が供給され、３５℃まで熱板１８，２４は冷却される。熱板１８，２４が所定の温度まで冷却されると、バルブが切換えられ、次に通路３４等に圧縮空気供給装置から圧縮空気の供給がなされる。そして熱板１８，２４の冷却や通路３４等への圧縮空気の供給と前後して、成形品の取出しと次の樹脂板Ｐの供給が行われる。
【００３１】
また本実施形態では、熱板と下盤または上盤が断熱板、弾性体であるシリコンゴム膜を介して固定されている例について説明したが、熱板は下盤や上盤から離隔可能に設けたものであってもよい。その場合、熱板をバネにより下盤や上盤に配設させる方法や、シリンダにより熱板を移動させる方法がある。熱板を下盤や上盤から離隔させて加熱および冷却させることにより、加圧時以外における熱板の加熱効率および冷却効率がよくなる。更には熱板に選択的に供給される媒体は、蒸気および水に限らず、熱媒体油を使用したものであってもよい。また熱媒用の通路に加えてヒータを追加したものであってもよい。更には複数の熱板が配設された多段プレスであってもよい。
【００３２】
また本発明については、一々列挙はしないが、上記した実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもない。例えば成形される樹脂成形品としては、導光板、光拡散板、レンズ、ディスク等の光学製品や、他の微細模様を有する板状体（不透明なものを含む）があげられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態における光学製品のプレス装置の縦断面図である。
【図２】本実施形態における光学製品のプレス装置に用いられる熱板の平面図である。
【図３】本実施形態における光学製品プレス装置に用いられる熱板の横断面図である。
【図４】本実施形態の光学製品のプレス成形方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ 光学製品のプレス装置
１２ 上盤
１３ ラム（加圧装置）
１４ 下盤
１５ 真空室
１６，２２ 断熱板
１７，２３ ゴム膜
１８，２４ 熱板
２８ 熱板中央部
３１ 転写用スタンパ
３４ 通路
３５ 導入側マニホールド部
３６ 導入側分岐通路
４２ 排出側マニホールド部
４３ 排出側分岐通路
Ｐ 樹脂板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂板に対して加熱・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置およびプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂板に対して加熱・加圧および冷却・加圧して転写成形を行ない導光板等の光学製品を製造することは従来から行なわれている。樹脂板の転写成形においては、加圧時には良好な転写を行うために、転写用スタンパを加熱する必要がある。また成形品を転写用スタンパから離型する際には、成形品がある程度以上冷却された状態で離型する必要がある。こういった条件を満たすプレス成形装置としては、特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１は、ディスク用プレス金型に関するものであり、水蒸気により加熱を行い、水により冷却を行うものである。また特許文献２は、導光板用プレスであり、冷却盤から離隔された状態で抵抗加熱板に通電することにより加熱を行い、通電を停止した状態の抵抗加熱板と冷却盤を当接させて冷却を行うものである。しかし特許文献１は、流路に曲線部が多く、その結果、転写面に対して流路を均一に分布させることが困難であった。また入口部から出口部までの流路が１本であるため、その全長が長くなり、入口部近傍と出口部近傍の温度を一定にすることが難しかった。そしてその結果、表面から流路までの深さを変えるなど複雑な加工が必要であった。また特許文献２は、加圧を開始してからはスタンパの温度を更に上昇させることは困難であるので、加圧を開始するまでに転写用スタンパの温度を上昇させておく必要があった。そしてその結果、成形サイクル時間が長くなるという問題があった。更には加熱ステージと冷却ステージからなり、樹脂板を加熱ステージから冷却ステージへ送って成形するプレス装置もあるが、設置スペースが広く必要となる上に、加熱ステージにおける離型不良や転写ズレの問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２７５１４号公報（請求項１、図２）
【特許文献２】特開２００４−７４７６９号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明では、樹脂板に対して加熱・加圧および冷却・加圧の両方を行って転写成形を行う際に、熱板および転写用スタンパを速く均一に加熱することができるプレス装置およびプレス成形方法を提供することを目的とする。そして加熱・加圧時においても更に熱板の温度を上昇させることができ、成形サイクル時間を短縮することができるプレス装置およびプレス成形方法を提供することを目的とする。また熱板の加工が簡単であり、装置全体の構造も複雑ではないプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のプレス装置は、第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置において、蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、熱板の表面に配設された転写用スタンパと、熱板および転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置と、が備えられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載のプレス装置は、請求項１において、熱板の熱板中央部の一側には、導入側分岐通路が内部に設けられた導入側マニホールド部が配設され、熱板中央部の他側には、排出側分岐通路が内部に設けられた排出側マニホールド部が配設され、熱板中央部の内部には、導入側分岐通路と排出側分岐通路にそれぞれ接続される複数の通路が配設されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載のプレス装置は、請求項１または請求項２において、熱板の表面には、エア吸引により負圧が及ぼされる溝が、転写用スタンパの外縁部よりも内側に配設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載のプレス成形方法は、請求項１に記載のプレス装置を使用して樹脂板に転写成形を行う際に、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に記載のプレス成形方法は、請求項４において、熱板または転写用スタンパの温度を検出し、次の工程に移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置は、蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、熱板の表面に配設された転写用スタンパと、熱板および前記転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置とが備えられているので、熱板および転写用スタンパを速く均一に加熱することができる。
【００１２】
また本発明のプレス成形方法についても、樹脂板に転写成形するに際して、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却するので、簡単な構造により成形サイクル時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は本実施形態における光学製品のプレス装置の縦断面図である。図２は、本実施形態における光学製品のプレス装置に用いられる熱板の平面図である。図３は、本実施形態における光学製品プレス装置に用いられる熱板の横断面図である。図４は、本実施形態の光学製品のプレス成形方法を示す図である。
【００１４】
図１に示されるように光学製品のプレス装置１１（以下プレス装置１１と略す）は、可動盤である上盤１２に加圧装置である図示しない加圧用シリンダのラム１３が取付けられ、上盤１２が、固定盤である下盤１４に対して昇降可能となっている。上盤１２の下面には、断熱板１６と弾性体であるゴム膜１７を介して第一の熱板である熱板１８が配設されている。本実施形態におけるゴム膜１７は、耐熱シリコンゴムが好適に用いられる。このように熱板１８の下にゴム膜１７が配設されるのは、熱板１８の微妙な平行度を良好に修正することが主な目的である。本実施形態において上盤１２は温度制御機能を有していないが、上盤内部にも媒体が流通される通路を形成し、温度コントロールされるようにしてもよい。また熱板１８の周囲を取囲むように成形時に内部に真空室１５が形成される側壁部１９が前記ラムとは摺動可能に配設されている。またラム１３の外周部にはブラケット２０が固着され、該ブラケット２０の下面と側壁部１９の上面の間にはバネ２１が取付けられている。
【００１５】
一方、下盤１４の上面には断熱板２２とゴム膜２３を介して第二の熱板である熱板２４が配設されている。そして熱板２４の周囲を取囲むように、成形時に真空室１５が形成される側壁部２５が形成されている。下盤１４側の側壁部２５の上面にはＯリング２６が全周にわたって取付けられている。そして上盤１２を下盤１４に向けて下降させた際には、側壁部１９の下面と、側壁部２５の上面が当接されるとともに、前記Ｏリング２６によりシールがなされ、真空室１５が形成されるようになっている。またプレス装置１１は、更にラム１３を下降させることにより、ブラケット２０を介してバネ２１が圧縮され、上盤１２が下盤１４に向けて更に下降可能な構造となっている。
【００１６】
下盤１４側の側壁部２５には、真空室１５内部を真空吸引するため、外部に設けられた図示しない真空吸引装置と接続される通気用通路２７が設けられている。またプレス装置１１は、一般的なプレス装置と同様のベッドやタイバー等の機構を具備するが、それらの図示および説明は省略する。なおプレス装置の加圧装置は、下盤の下方にあってもよく、電動モータ等他の駆動手段を用いても良い。更に真空室の構造についても本実施形態のものに限定されないし、本発明において真空室は必須のものではない。
【００１７】
次にプレス装置１１の熱板１８，２４について、図２、図３により説明する。上盤１２側の熱板１８と下盤１４側の熱板２４は、その構造がほぼ同一であるので、下盤１４側の熱板２４についてのみ説明する。図２に示されるように、熱板２４は1枚の鉄板を加工したものである。熱板２４の中央の熱板中央部２８は、転写成形を行う際に加圧力が及ぼされる部分であって転写用スタンパ３１が配設可能となっている。本実施形態では熱板中央部２８の板厚は１０ｍｍとなっている。熱板中央部２８における外周寄りの表面には、深さ０．５ｍｍから２ｍｍの溝２９が四角形に形成され、溝２９の四隅部分には吸引孔３０が設けられている。吸引孔３０は図示しない配管を通じて真空吸引装置に接続されており、エア吸引により溝２９全体に負圧が及ぼされるようになっている。そして熱板中央部２８の表面に転写用スタンパ３１が配設された際、前記転写用スタンパ３１の外周部よりも内側に前記溝２９が位置するよう設けられていることから、転写用スタンパ３１が熱板２４に吸着されるようになっている。
【００１８】
転写用スタンパ３１は、導光板等の光学製品に転写を行うもので、表面に微細な凹凸パターンが形成された板厚０．３ｍｍのニッケル製スタンパが使用される。なお転写用スタンパ３１は他の金属製のものでもよく、その板厚については、０．２ｍｍないし０．７ｍｍ程度のものが使用される。なお熱板２４における転写用スタンパ３１の取付けは、真空吸引によって熱板２４に取付けられるもの以外に、保持具である爪により熱板に保持されたものや、保持具と真空吸引の併用により保持されたものであってもよい。また熱板の表面に直接転写用の凹凸面が形成されたものや、熱板と転写用スタンパの間に弾性シート等が配設されたものでもよい。また上盤側または下盤側のいずれか一方の熱板のみに転写用スタンパが配設されたものであってもよい。更には転写用スタンパと樹脂板をセットで、プレス装置外部から搬入し、転写成形を行うものであってもよい。
【００１９】
熱板中央部２８は四箇所に熱板幅方向（図３において矢印Ｂ方向）に向けて取付部３２が延設され、取付部３２にはボルト３３を挿通するボルト孔が設けられている。よって熱板２４は、前記取付部３２ボルト孔にボルトを挿通して下盤１４に取付けられる。また熱板２４の平行度の調整も前記ボルト３３の締付け具合の調整により行えるようになっている。なおこの取付部３２については、両側のマニホールド部に設けてもよい。
【００２０】
また図３に示されるように、熱板２４の内部には加熱媒体である蒸気および冷却媒体である冷却水が流通可能な直線状の通路３４等が配設されている。熱板２４の長手方向（図３において矢印Ａ方向）の端部は、熱板中央部２８と比較して熱板幅方向（図３において矢印Ｂ方向）に延設されていると共に、板厚が熱板中央部２８よりも厚くなっている。熱板中央部２８の一側の延設部分は、導入側マニホールド部３５であって、内部には、径の太い導入側分岐通路３６が設けられている。本実施形態では導入側マニホールド部３５の板厚は、４０ｍｍとなっているが、２５ｍｍから４０ｍｍの板厚が好ましい。そして熱板２４の一側の側面３７から前記導入側分岐通路３６の両端に向けて導入側通路３８がそれぞれ設けられている。そして導入側通路３８には、管路３９が接続され、プレス装置１１の外部において図示しないバルブを介して、蒸気供給装置、冷却水供給装置、圧縮空気供給装置（いずれも図示せず）に接続され、蒸気、冷却水、および圧縮空気が選択的に供給可能となっている。
【００２１】
本実施形態では導入側分岐通路３６の両端（熱板幅方向の側面）は、別の部材４０により栓がされているが、熱板幅方向に導入側通路を設けても良い。また前記導入側分岐通路３６から熱板中央部２８の内部に向けて複数の通路３４が接続されているが、導入側分岐通路３６における通路３４が接続されている側とは反対側（一側）は、孔が穿設され前記孔は別の部材４１によりそれぞれ栓がなされている。なお熱板２４に前記孔を穿設したり別の部材による栓を設けるのは、熱板内部の通路の穿孔加工を直線的に行い容易にするためである。具体的には、前記通路３４は、熱板２４の一側の側面３７から導入側分岐通路３６を貫通してドリルにより穿孔加工され、その後孔の不要な部分のみ部材４１により栓がされる。
【００２２】
熱板中央部２８の他側の延設部分は、熱板中央部２８よりも板厚の厚い排出側マニホールド部４２であって、内部には、径の太い排出側分岐通路４３が設けられている。そして前記排出側分岐通路４３の両端から熱板２４の他側の側面４４に向けて排出側通路４５がそれぞれ設けられている。そして排出側通路４５には、管路４６が接続され、プレス装置１１の外部において図示しないバルブにより、蒸気供給装置、冷却水供給装置、圧縮空気供給装置（いずれも図示せず）に切換えて接続され、蒸気、冷却水、および圧縮空気が選択的に供給可能となっている。そして前記排出側分岐通路４３は、通路３４にそれぞれ接続されている。その他の構造は導入側マニホールド部３５と排出側マニホールド部４２ではほぼ同じである。
【００２３】
熱板中央部２８は、前記したように、前記導入側マニホールド部３５の導入側分岐通路３６から排出側マニホールド部４２の排出側分岐通路４３に向けて連通された複数の直線状の通路３４が、表面から同じ深さに平行に設けられている。よって熱板２４内の通路３４に流通される蒸気や水といった熱媒は、直線状の通路３４内を流されることとなり途中で流速が低下することがほとんどない。なお本実施形態においては、熱板２４は、鏡面性および耐磨耗性に優れた焼入焼戻鋼やブリハードン鋼が使用される。そして熱板２４の板厚は、本実施形態では、１１ｍｍとなっている。また熱板中央部２８における通路３４の直径は、５．５ｍｍ、通路３４間の距離（通路３４の側壁部と他の通路３４における側壁面との距離Ｃは８ｍｍとなっている。また熱板２４の表面と通路３４の側壁部との間の距離は３ｍｍとなっている。そして熱板２４における通路３４の数は、熱板幅方向に直交する方向に４０本の通路３４が形成されており、転写用スタンパ３１の裏面の略全面をカバーしている（図３においては一部通路を省略して記載）。
【００２４】
なお本発明に用いられる熱板の材質は、ステンレス系の鋼材等でもよい。また熱板の板厚は、熱板の強度と、加熱および冷却の点において、６ｍｍ〜１８ｍｍが好ましい。また熱板中央部に設けられる直線状の通路の直径は、４ｍｍ〜８ｍｍ、前記通路の間の距離は５〜１０ｍｍが熱板を均一に加熱および冷却させる点において好ましい。また熱板の表面と前記通路の側壁部との間の距離は、２ｍｍないし５ｍｍが加熱効率および冷却効率と、熱板強度の点で好ましい。前記熱板の表面と前記通路の側壁部との距離が、２ｍｍよりも少ないと加圧時に前記通路のある部分の熱板表面が凹んでしまい、熱板表面の平滑度が得られない。そして前記通路の本数は、成形される導光板の大きさによって熱板の大きさ（幅）が決定され、その熱板の大きさ（幅）に対応して決定されるが、対角線における長さが１５インチや１７インチの導光板を成形する場合は、３０本ないし５０本の前記通路を有する熱板が好ましい。
【００２５】
次に本実施形態の光学製品のプレス成形方法について図１、図４を参照して説明する。本実施形態では、樹脂板は、５ｍｍの均等な板厚、対角方向の長さが１７インチの透明なアクリル樹脂板Ｐ（ガラス転移温度（Ｔｇ）１００℃）が使用される。なお本発明において樹脂板は、アクリルに限定されずポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等の別の熱可塑性樹脂からなるものであってもよい。また樹脂板としては、一側と他側で板厚が異なるものや、フィルム状のものでもよい。板厚が異なる場合は、上盤がラム等に対して軸支されるようにしてもよい。また供給される樹脂板Ｐは予熱されたものでもよい。
【００２６】
前回の転写成形が終了し、真空室１５が開放され型開されて、成形品が取出されたプレス装置１１の熱板２４の温度は、３５℃となっており、樹脂板Ｐを載置しても反りが発生しない温度となっている。そして熱板２４の通路３４等の内部は、図示しないバルブを切換えて圧縮空気供給装置から圧縮空気が供給されることにより余分な冷却水が残っていない状態にされている。次に前記状態の熱板２４に配設された転写用スタンパ３１の上に樹脂板Ｐを供給・載置する。樹脂板Ｐが供給・載置されるとすぐに、一次型閉工程を開始する。一次型閉工程は、加圧シリンダのラム１３を作動させ、側壁部１９と側壁部２５を当接させて真空室１５を形成させる。一次型閉工程が完了すると、図示しない真空吸引手段により真空室１５内の減圧が行われる。なお一次型閉工程が完了した状態ではまだ樹脂板Ｐと上盤１２側の熱板１８は当接していない。そして所定の真空度となるかまたは所定時間が経過すると次に、二次型閉工程を開始する。二次型閉工程では、再度加圧シリンダを作動させて、上盤１２側の熱板１８を樹脂板Ｐが載置された下盤１４側の熱板２４に向けて下降させ、型閉工程を行う。上盤１２側の熱板１８のスタンパ３１と樹脂板Ｐが当接すると二次型閉工程が完了され、次に加熱・加圧工程へ移行する。
【００２７】
加熱・加圧工程では、熱板１８，２４の導入側通路３８および管路３９に接続されるバルブを切換え、図示しない蒸気供給装置から導入側通路３８，３８、導入側分岐通路３６を介して熱板中央部２８の通路３４へ蒸気が供給される。またそれと同時か前後して加圧用シリンダを作動させてラム１３を更に下降させ、熱板１８，２４および転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐを加圧する。その際供給された蒸気は、排出側分岐通路４３等を介して蒸気供給装置に再び回収される。よって蒸気は２ヶ所の導入側通路３８から供給されるから、例えば図３において上方の導入側通路３８から導入された蒸気により、図３において熱板２４の上側半分の面積が加熱されることとなる。また通路３４が直線状に平行に形成されていることから素早く排出側分岐通路４３へ流通される。よって出願人が行った実験例においては、加熱初期には熱板中央部２８の一側の方が他側よりも速く昇温されたが、すぐに熱板中央部２８の温度は均一になり、通路３４の一側から他側へのみ蒸気等の媒体を流しても実用上まったく問題がなかった。なお供給される蒸気は、１６０℃から１８０℃、０．５３ＭＰａから１．０ＭＰａ程度のものが望ましい。また加熱・加圧中に蒸気の排出を一時的に停止し、通路内の圧力を上げて温度を上昇させ、加熱効率をよくするようにすることも考えられる。
【００２８】
本実施形態のプレス成形方法の加熱・加圧工程では型閉後の加圧中に熱板１８，２４の昇温がなされるから、樹脂板Ｐに対しては上下の熱板１８，２４から転写用スタンパ３１，３１を介して同時に加熱・加圧を行うことができる。そして２０秒から３０秒で１４０℃まで熱板１８，２４または転写用スタンパ３１の温度が昇温されたことが図示しないセンサにより検出されると、蒸気の供給が停止される。なお蒸気の供給が停止される温度は、その樹脂板Ｐのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも２５℃〜８０℃高い温度であることが望ましく、多段階に圧力制御されるようにしてもよい。またこの間に加圧装置である加圧シリンダによって熱板１８，２４および転写用スタンパ３１を介して樹脂板Ｐへ加えられる圧力は、６ＭＰａから１０ＭＰａが望ましい。なお熱板１８，２４への蒸気の供給の停止は、熱板温度が所定温度に上昇されたことを検出するのではなく、タイマーによる時間計測によるものでもよい。本発明では、熱板１８，２４の板厚が比較的薄く熱容量が小さいので、簡易なボイラーによって加熱に十分な蒸気を供給することができる。
【００２９】
そして蒸気の供給が停止された後も熱板１８，２４の温度は僅かにオーバーシュートし、その後熱板１８，２４の温度は、僅かづつ低下する。そして蒸気供給開始から５０秒ないし９０秒が経過し、加熱・加圧工程が終了すると次に冷却・加圧工程に移行する。冷却・加圧工程においては、管路３９等に接続されるバルブを切換え、図示しない冷却水供給装置から導入側マニホールド部３５を介して熱板中央部２８の通路３４へ冷却水が供給される。そして供給された冷却水は排出側マニホールド部４２を介して冷却水供給装置に再び送られる。本実施形態では、冷却水は常温のものを使用しているが、１０℃〜４０℃に温度制御された冷却水によって冷却してもよい。そして本実施形態では、冷却水により冷却を開始してから所定時間が経過すると、通気用通路２７から真空室１５内に大気を導入し、真空室１５内の減圧を解除する。
【００３０】
そして熱板１８，２４または転写用スタンパ３１の温度が８０℃となった時点で、冷却・加圧工程を中止し、加圧シリンダを作動させ、型開工程に移行させる。なおこの際の温度は、転写成形された成形品のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも１０℃〜５０℃低い温度であることが望ましい。なお型開工程では、真空室１５内が大気圧となっているので、成形品から熱板１８に配設されたスタンパ３１の離型と、側壁部１９と側壁部２５の離脱は、一次・二次の区別なく連続して行われる。前記においては真空室への大気導入を熱板の温度を検出して開始したり、型開工程への移行をタイマにより行うようにしてもよい。また前記加熱・加圧工程と冷却・加圧工程を加えた時間のうち、アクリル樹脂板Ｐのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度で加圧される時間は３０秒ないし７０秒であって、その間に樹脂板Ｐの表面に微細な凹凸パターンの転写成形がなされる。そして熱板１８，２４には更に冷却水が供給され、３５℃まで熱板１８，２４は冷却される。熱板１８，２４が所定の温度まで冷却されると、バルブが切換えられ、次に通路３４等に圧縮空気供給装置から圧縮空気の供給がなされる。そして熱板１８，２４の冷却や通路３４等への圧縮空気の供給と前後して、成形品の取出しと次の樹脂板Ｐの供給が行われる。
【００３１】
また本実施形態では、熱板と下盤または上盤が断熱板、弾性体であるシリコンゴム膜を介して固定されている例について説明したが、熱板は下盤や上盤から離隔可能に設けたものであってもよい。その場合、熱板をバネにより下盤や上盤に配設させる方法や、シリンダにより熱板を移動させる方法がある。熱板を下盤や上盤から離隔させて加熱および冷却させることにより、加圧時以外における熱板の加熱効率および冷却効率がよくなる。更には熱板に選択的に供給される媒体は、蒸気および水に限らず、熱媒体油を使用したものであってもよい。また熱媒用の通路に加えてヒータを追加したものであってもよい。更には複数の熱板が配設された多段プレスであってもよい。
【００３２】
また本発明については、一々列挙はしないが、上記した実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもない。例えば成形される樹脂成形品としては、導光板、光拡散板、レンズ、ディスク等の光学製品や、他の微細模様を有する板状体（不透明なものを含む）があげられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態における光学製品のプレス装置の縦断面図である。
【図２】本実施形態における光学製品のプレス装置に用いられる熱板の平面図である。
【図３】本実施形態における光学製品プレス装置に用いられる熱板の横断面図である。
【図４】本実施形態の光学製品のプレス成形方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ 光学製品のプレス装置
１２ 上盤
１３ ラム（加圧装置）
１４ 下盤
１５ 真空室
１６，２２ 断熱板
１７，２３ ゴム膜
１８，２４ 熱板
２８ 熱板中央部
３１ 転写用スタンパ
３４ 通路
３５ 導入側マニホールド部
３６ 導入側分岐通路
４２ 排出側マニホールド部
４３ 排出側分岐通路
Ｐ 樹脂板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置において、
蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、
前記熱板の表面に配設された転写用スタンパと、
前記熱板および前記転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置と、
が備えられたことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記熱板の熱板中央部の一側には、導入側分岐通路が内部に設けられた導入側マニホールド部が配設され、
前記熱板中央部の他側には、排出側分岐通路が内部に設けられた排出側マニホールド部が配設され、
前記熱板中央部の内部には、前記導入側分岐通路と前記排出側分岐通路にそれぞれ接続される複数の通路が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記熱板の表面には、エア吸引により負圧が及ぼされる溝が、転写用スタンパの外縁部よりも内側に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス装置を使用して樹脂板に転写成形を行う際に、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却することを特徴とするプレス成形方法。
【請求項５】
熱板または転写用スタンパの温度を検出し、次の工程に移行することを特徴とする請求項４に記載のプレス成形方法。
【請求項１】
第一の熱板と第二の熱板の間で樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧して微細な凹凸パターンの転写成形を行うプレス装置において、
蒸気および冷却水を流通させる通路が内部に配設された熱板と、
前記熱板の表面に配設された転写用スタンパと、
前記熱板および前記転写用スタンパを介して樹脂板を加圧する加圧装置と、
が備えられたことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記熱板の熱板中央部の一側には、導入側分岐通路が内部に設けられた導入側マニホールド部が配設され、
前記熱板中央部の他側には、排出側分岐通路が内部に設けられた排出側マニホールド部が配設され、
前記熱板中央部の内部には、前記導入側分岐通路と前記排出側分岐通路にそれぞれ接続される複数の通路が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記熱板の表面には、エア吸引により負圧が及ぼされる溝が、転写用スタンパの外縁部よりも内側に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス装置を使用して樹脂板に転写成形を行う際に、当初は蒸気により熱板および転写用スタンパを加熱し、その後冷却水により熱板および転写用スタンパを冷却することを特徴とするプレス成形方法。
【請求項５】
熱板または転写用スタンパの温度を検出し、次の工程に移行することを特徴とする請求項４に記載のプレス成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−８３４０２（Ｐ２００７−８３４０２Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７１３３８（Ｐ２００５−２７１３３８）
【出願日】平成１７年９月２０日（２００５．９．２０）
【出願人】（０００１５５１５９）株式会社名機製作所 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２０日（２００５．９．２０）
【出願人】（０００１５５１５９）株式会社名機製作所 (255)
【Ｆターム（参考）】
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