熱転写成形装置及び熱転写成形方法
【課題】真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる熱転写成形装置並びに及び熱転写成形方法を提供する。
【解決手段】被加工材を収容し減圧状態を維持する搬送成形ユニット１０と、加熱盤部２１を積層して備え加熱盤部同士の間に搬送成形ユニットを挟持して加熱及び加圧し搬送成形ユニット内の被加工材を加熱成形する加熱成形部２０と、冷却盤部３１を垂直方向に積層して備え冷却盤部同士の間に搬送成形ユニットを挟持して冷却及び加圧し複数の搬送成形ユニット内の被加工材を冷却する冷却部３０と、搬送成形ユニットを掴持するチャック部４１を備え搬送成形ユニットを載置かつ搬送する搬送装置４０とを有し、搬送装置が、搬送成形ユニットを加熱成形部、冷却部の前進方向の配置順で搬送する熱転写成形装置１並びに同装置１を用いた熱転写成形方法である。
【解決手段】被加工材を収容し減圧状態を維持する搬送成形ユニット１０と、加熱盤部２１を積層して備え加熱盤部同士の間に搬送成形ユニットを挟持して加熱及び加圧し搬送成形ユニット内の被加工材を加熱成形する加熱成形部２０と、冷却盤部３１を垂直方向に積層して備え冷却盤部同士の間に搬送成形ユニットを挟持して冷却及び加圧し複数の搬送成形ユニット内の被加工材を冷却する冷却部３０と、搬送成形ユニットを掴持するチャック部４１を備え搬送成形ユニットを載置かつ搬送する搬送装置４０とを有し、搬送装置が、搬送成形ユニットを加熱成形部、冷却部の前進方向の配置順で搬送する熱転写成形装置１並びに同装置１を用いた熱転写成形方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱転写成形装置及び熱転写成形方法に関し、特に被加工材自体を移動させるのではなく、被加工材自体を収容したユニットごと移動し成形する熱転写成形装置及び熱転写成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂等からなる被加工材に対し型面を転写する熱転写成形の装置では、熱板を有する固定側部材上に被加工材が載置され、固定側部材に対して可動熱板を有する可動側部材が前進され、双方からの押圧により被加工材の加熱加圧が行われる。このような熱転写成形の装置としては、例えば、可動側部材の前進時に真空チャンバを形成し、減圧状態で被加工材を加熱加圧（熱転写プレス）する装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。前記の特許文献１，２等の熱転写プレスの装置においては、成形時真空状態とするため、被加工材に対するスタンパの密着が良好となり、特に精密かつ微細な表面形状の成形に好都合である。
【０００３】
前記の特許文献等の装置の場合、成形時を減圧状態とすることから、被加工材に対する加熱加圧及び冷却加圧は、ともに一対のプレス装置内にて行われている。つまり、加熱加圧には、被加工材に型面を転写するスタンパの背後のプレス盤側に形成された流路内に水蒸気等が送通される。また、冷却加圧時には、同じ流路内に冷水等が送通される。成形のためいったん装置内を減圧状態とした後、被加工材は装置外に取り出されることなく、圧着状態が維持されたまま、プレス盤の側で温度上昇と降下が繰り返される。
【０００４】
被加工材に応じた所定の設定温度条件において加熱加圧並びに冷却加圧を行う必要上、各処理同士の間にプレス盤の温度調整のための準備時間が否応なく生じてしまう。それゆえ、作業の連続化による単位時間当たりの処理能力の向上を勘案すると、その要望に必ずしも応えきれていない。また、従来装置により処理能力を向上させようとする場合、装置や機器の数を増やして対応することになる。このため、設備投資が増す問題がある。
【０００５】
そこで、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置において、装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる成形装置並びに成形方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６７７８８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５５５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる熱転写成形装置並びに及び熱転写成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送することを特徴とする熱転写成形装置に係る。
【０００９】
請求項２の発明は、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送する請求項１に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１０】
請求項３の発明は、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備える請求項２に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１１】
請求項４の発明は、前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能である請求項２または３に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１２】
請求項５の発明は、前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としている請求項２ないし４に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１３】
請求項６の発明は、前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１４】
請求項７の発明は、前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１５】
請求項８の発明は、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１６】
請求項９の発明は、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われることを特徴とする熱転写成形方法に係る。
【００１７】
請求項１０の発明は、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送される請求項９に記載の熱転写成形方法に係る。
【００１８】
請求項１１の発明は、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられる請求項１０に記載の熱転写成形方法に係る。
【００１９】
請求項１２の発明は、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の熱転写成形方法に係る。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明に係る熱転写成形装置によると、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送するため、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる。
【００２１】
請求項２の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１の発明において、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送するため、搬出部では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部では搬入後の加工済み被加工材の取り出しや返送のための準備も可能となる。よって、加熱成形部への搬入効率並びに冷却部からの搬出効率が高められる。
【００２２】
請求項３の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２の発明において、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備えるため、被加工材を封入した搬送成形ユニットを加熱成形部と冷却部との間で逐一進退させる必要がなく、搬送成形ユニットを常に一方通行の搬送とすることができ、成形加工の生産性を向上させることができる。
【００２３】
請求項４の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２または３の発明において、前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能であるため、搬出部及び搬入部内の限られた場所で搬送成形ユニットを方向転換して移動することができる。
【００２４】
請求項５の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としているため、熱転写成形装置の規模、処理数に応じて柔軟に対応することができる。
【００２５】
請求項６の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２ないし５のいずれかの発明において、前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置するため、搬送装置の１回の前進動作で搬送可能となる搬送成形ユニットの数が増し、熱転写成形装置内の搬送成形ユニットの搬送効率を高めることができる。
【００２６】
請求項７の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧されるため、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、加熱成形部における成形不良、冷却部における位置ずれを回避し、成形精度を高めることができる。
【００２７】
請求項８の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧されるため、搬送成形ユニットの収容空間内が陽圧となり、上側収容部材と下側収容部材との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材と上側及び下側スタンパの隙間にも圧縮空気が侵入するため双方の剥離も円滑に行うことができる。
【００２８】
請求項９の発明に係る熱転写成形方法によると、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われるため、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる方法を見いだすことができる。
【００２９】
また、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、加熱成形部における成形不良を回避し、成形精度を高めることができる。
【００３０】
請求項１０の発明に係る熱転写成形方法によると、請求項９の発明において、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送されるため、搬出部では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部では搬入後の加工済み被加工材Ｗの取り出しや返送のための準備も可能となる。そこで、加熱成形部への搬入効率並びに冷却部からの搬出効率が高められる。
【００３１】
請求項１１の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１０の発明において、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられるため、被加工材を封入した搬送成形ユニットを加熱成形部と冷却部との間で逐一進退させる必要がなく、搬送成形ユニットを常に一方通行の搬送とすることができ、成形加工の生産性を向上させることができる。
【００３２】
請求項１２の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項９ないし１１のいずれかの発明において、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧されるため、搬送成形ユニットの収容空間内が陽圧となり、上側収容部材と下側収容部材との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材と上側及び下側スタンパの隙間にも圧縮空気が侵入するため双方の剥離も円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例に係る熱転写成形装置の概要斜視図である。
【図２】搬送成形ユニットの概略断面図である。
【図３】搬送装置の主要部断面図である。
【図４】搬入部の全体斜視図である。
【図５】熱転写成形装置を構成する各部の第１概略側面図である。
【図６】熱転写成形装置を構成する各部の第２概略側面図である。
【図７】搬送装置による搬送状態を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１の概要斜視図に示す熱転写成形装置１は、例えばＰＭＭＡ等の熱可塑性樹脂からなる被加工材Ｗ（図２参照）の表層に対し加熱加圧を行うことにより、その表面にパターン形成をするための装置である。本発明の熱転写成形装置１を用いた熱転写成形方法においては、被加工材Ｗが単独で順次搬送されて加熱成形、冷却が行われるのではない。被加工材Ｗは、搬送成形ユニット１０内に収容され、搬送成形ユニット１０が順次搬送されることによって当該搬送成形ユニット１０の内部に収容された被加工材Ｗに対して加熱加圧等が行われる。以下、本発明の熱転写成形装置１の構成を説明する。
【００３５】
熱転写成形装置１において、搬送成形ユニット１０が前進する順に搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０、そして搬入部８０が直線状に配置される。この順は前進方向の配置である。搬送成形ユニット１０の前進方向への搬送は搬送装置４０により行われる。図１中、符号２１は加熱盤部、３１は冷却盤部、４１はチャック部、４５は返送装置である。また、搬出部５０において、符号５１は第１搬出ステージ、５２は第２搬出ステージ、５３は第１搬出区、５４は第１搬入区、５５は第２搬出区、５６は第２搬入区である。搬入部８０において、符号８１は第１搬入ステージ、８２は第２搬入ステージ、８３は第１搬入区、８４は第１搬出区、８５は第２搬入区、８６は第２搬出区である。各部については後に詳述する。
【００３６】
図２は搬送成形ユニット１０を構成する部材を示す概略断面図である。図２（ａ）からわかるように、被加工材Ｗと、被加工材Ｗの上表面Ｗａに対して密着する上側スタンパ１１及び同被加工材Ｗの下表面Ｗｂに対して密着する下側スタンパ１２が備えられる。上下方向に上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２とする順を維持したまま、これらは上側収容部材１３と下側収容部材１４との間に収容される。上側及び下側スタンパには所定の成形模様が付され、加熱に伴い軟化した被加工材Ｗの表面にスタンパの模様が転写される。被加工材Ｗの表面を平面（平滑面）に加工する場合、鏡面仕上げのスタンパが用いられる。
【００３７】
上側収容部材１３と下側収容部材１４には、互いの合着時の位置合わせのため、ピンと係合穴等を備えた位置決め部材１６が備えられる。また、合着時の気密性確保等の目的から上側収容部材１３と下側収容部材１４との接合面にパッキン（図示せず）が備えられる。
【００３８】
図２（ｂ）のとおり、上側収容部材１３と下側収容部材１４が合着して、上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２は収容保持される。上側収容部材１３と下側収容部材１４との合着により収容空間１５が生じる。被加工材Ｗは減圧条件において加熱加圧される。減圧状態とすることにより、上側及び下側スタンパ１１，１２と被加工材Ｗとの密着精度が高まる。特に微細な模様を均一に形成する際に都合良い。
【００３９】
そこで、搬送成形ユニット１０内に形成された収容空間１５内を脱気して、減圧状態（真空状態）を維持するために脱気部１７が備えられる。この脱気部１７には公知の逆止弁、チェック弁等が用いられる。後述するように、収容空間１５内の脱気は、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０において、脱気部１７を介して行われる。例えば、列記の各部において、個々の搬送成形ユニット１０の脱気部１７が真空ポンプＶに接続され、収容空間１５内の空気が吸引される。
【００４０】
図１に加え図５，６を用い加熱成形部２０及び冷却部３０の構造を説明する。加熱成形部２０には、固定盤２２に対して油圧ピストン部２４により進退駆動する可動盤２３，２６と、平行を保つシャフト部２５等が備えられる。加熱盤部２１は垂直方向に積層して備えられる。搬入された搬送成形ユニット１０は加熱盤部２１，２１同士の間に挟持される。そして、搬送成形ユニット１０は加熱盤部２１，２１から加熱と押圧（熱転写プレス）を受けることにより、前述の上側及び下側スタンパ１１，１２の型面が被加工材Ｗに転写される。実施例の加熱成形部２０の構造では、加熱盤部２１は４段備えられる。上方から可動盤２３に接続された加熱盤部２１、可動盤２６の上下それぞれに接続された加熱盤部２１、固定盤２２に接続された加熱盤部２１である。実施例の加熱盤部２１の配置構成のため、上下に２個の搬送成形ユニット１０が加熱成形部２０において一度に処理可能である。従って、複数（２個）の搬送成形ユニット１０，１０内の被加工材Ｗ，Ｗが、同時に加熱成形される。
【００４１】
加熱成形部２０には、図示しないものの、作動油の供給調整のポンプ、作動油のタンク、作動油の圧力制御用のセンサ、加熱盤部の位置検知調整用のセンサ、加熱盤部の温度センサ、加熱盤部への加熱油または水蒸気等の供給装置等が適式に備えられる。また、公知の真空ポンプが加熱成形部２０に備えられる。
【００４２】
熱転写成形に当たり、スタンパと被加工材との隙間に空気が残留する場合がある。すると、空気が加熱成形時に熱膨張して被加工材に変形や成形漏れを生じさせてしまい、製品の歩留まりを押し下げてしまう。熱転写成形では微細な加工、成形が要求されるため、わずかな空気の残留も致命的である。このような不具合を改善する目的から、減圧条件下で加熱成形することが主流になりつつある。減圧することで真空度が増し、スタンパと被加工材との隙間に残留している空気の除去効率も高まり、飛躍的に成形精度を高めることができる。
【００４３】
そこで、熱転写成形装置１においても真空熱転写成形の利点をより生かすため、加熱成形部２０にも真空ポンプが備えられる。そして、加熱成形部２０に搬入された搬送成形ユニット１０に対し加熱加圧時の真空度を所定量以上に高められる。このことから、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、再度加熱成形部において搬送成形ユニット１０の収容空間１５の減圧が行われる。
【００４４】
冷却部３０には、固定盤３２に対して油圧ピストン部３４により進退駆動する可動盤３３，３６と、平行を保つシャフト部３５等が備えられる。冷却盤部３１は垂直方向に積層して備えられる。搬入された搬送成形ユニット１０は冷却盤部３１，３１同士の間に挟持される。そして、搬送成形ユニット１０は冷却盤部３１，３１から冷却と押圧を受けることにより、その内部の上側及び下側スタンパ１１，１２を介して被加工材Ｗは冷却される。実施例の冷却部３０の構造では、冷却盤部３１は前出の加熱盤部２１と同様に４段備えられる。上方から可動盤３３に接続された冷却盤部３１、可動盤３６の上下それぞれに接続された冷却盤部３１、固定盤３２に接続された冷却盤部３１である。実施例の冷却盤部３１の配置構成のため、上下に２個の搬送成形ユニット１０が冷却部３０において一度に処理可能である。従って、複数（２個）の搬送成形ユニット１０，１０内の被加工材Ｗ，Ｗが、同時に冷却される。
【００４５】
冷却部３０にも、図示しないものの、作動油の供給調整のポンプ、作動油のタンク、作動油の圧力制御用のセンサ、冷却盤部の位置検知調整用のセンサ、冷却盤部の温度センサ、冷却盤部への冷水供給装置等が適式に備えられる。また、冷却部３０にも加熱成形部２０と同様に公知の真空ポンプが備えられる。搬送時に搬送成形ユニット１０の収容空間１５内の真空度が低下しても再度冷却部３０において減圧が行われるため、より低い真空度を得ることができる。それゆえ、スタンパと被加工材との密着性が高まることから互いの位置ずれが回避され、製品の不具合が解消される。また、スタンパが密着するため被加工材を効率よく冷却することもできる。
【００４６】
搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０、冷却部３０の順に搬送するための装置は、安定して搬送できる限り特段限定されない。実施例にあっては、図１、図３に開示されるように、搬送成形ユニット１０を掴持するチャック部４１，４１を備えた搬送装置４０が用いられる。搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０、冷却部３０の前進方向の配置順に搬送されるとともに、各加熱盤部２１，２１同士の間、あるいは各冷却盤３１，３１同士の間の所定位置に載置される。
【００４７】
図１及び図３から理解されるように、搬送装置４０のチャック部４１，４１は、搬送成形ユニット１０の前進方向（加熱成形部２０、冷却部３０の配置順となる前進方向）に対して直交する左右方向から当該搬送成形ユニットに接近、離隔する。前記のチャック部４１，４１の動きとすることにより、加熱成形部２０及び冷却部３０にて行われる加圧の際、チャック部４１，４１が加熱盤部２１や冷却盤部３１に巻き込まれることなく、待避可能である。個々の搬送成形ユニット１０の昇降、加熱盤部２１や冷却盤部３１への位置合わせは、別途の適宜の装置の使用、あるいは搬送装置４０のチャック部４１，４１により行われる。符号４２は、チャック部を保持するチャック保持部である。
【００４８】
搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０、冷却部３０の配置順に搬送し、各部にて加熱成形、冷却とすることによっても、搬送成形ユニット内の被加工材Ｗを成形することができる。ただし、「搬送成形ユニット１０内への被加工材Ｗの収容、搬送成形ユニット１０の順送りの搬送、成形が完成した被加工材Ｗの取り出し、再度の搬送成形ユニットへの被加工材の収容、．．．」のように、各工程を連続することにより生産性を向上させようとする場合、被加工材Ｗに対する成形及び冷却以外の直接加工に関与しない工程も無視することができない。
【００４９】
そこで、図１等に開示のとおり熱転写成形装置１においては、搬送成形ユニット１０の待機、送り出し、出来上がった被加工材の取り出し等を効率化するべく、加熱成形部２０の前側に搬出部５０が備えられ、冷却部３０の後側に搬入部８０が備えられる。また、熱転写成形装置１に返送装置４５も備えられる。搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、搬入部８０側から搬出部５０側へ返送装置４５により返送される。返送装置４５による返送は前記の前進方向と正反対の後退方向である。返送装置４５は、ローラーコンベア、あるいはレールと台車等の搬送可能な装置である限り特に限定されない。
【００５０】
前述のとおり、実施例の加熱成形部２０及び冷却部３０は、それぞれ上下２個の搬送成形ユニット１０を収容し処理可能としている（図５，６参照）。そこで、上下２個の搬送成形ユニット１０，１０の搬出を可能とするべく、搬出部５０には第１搬出ステージ５１と、当該第１搬出ステージ５１の上段に第２搬出ステージ５２が脚部Ｐｉの高さ分かさ上げされて設けられる（図１、４参照）。同様に、搬入部８０においても第１搬入ステージ８１と、その上段に第２搬入ステージ８２が設けられる（図１参照）。
【００５１】
従って、搬出部５０及び搬入部８０は、加熱成形部２０における加熱盤部２１並びに冷却部３０における冷却盤部３１の配置に対応して、搬送成形ユニット１０を垂直方向に複数載置することができる。そのため、搬送成形ユニットを垂直方向に載置する載置数は、図示実施例の２段（上下２個）に限られず、熱転写成形装置の規模、処理数等に応じて、実施例の２段（上下２個）から４段（上下４個）、８段（上下８個）と柔軟に拡張することもできる。
【００５２】
なお、実施例の搬出部５０及び搬入部８０では、それぞれに使用される部材等が共通である。このため、搬出部５０のみ図４に図示して詳細構成を説明し、搬入部８０についての詳細な図示を省略する。
【００５３】
第１搬出ステージ５１は、１個の組み立てられた搬送成形ユニット１０を待機位置に載置し加熱成形部２０に向けて搬出する第１搬出区５３と、搬入部８０から返送装置４５（図１参照）を通じて上側収容部材１３及び下側収容部材１４等が搬入される第１搬入区５４に区分される。
【００５４】
搬出部５０の第１搬出ステージ５１において、第１搬出区５３及び第１搬入区５４の双方にローラーコンベア６１が備えられる。ローラーコンベア６１は、台座に複数のローラーを列状に並べているため、返送装置４５から後退方向で搬入される資材の移動が簡便になる。同時に、搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０に向けて前進方向に円滑に搬出することもできる。
【００５５】
さらに、搬出部５０の第１搬出ステージ５１には、前記のローラーコンベア６１と直交する向きにローラーコンベア６２も備えられる。そのため、搬送成形ユニット１０が、第１搬入区５４から第１搬出区５３へ、第１搬出ステージ５１内を前進方向と直交する左右方向（搬出部５０の長手方向）の移動も可能となる。このため、ローラーコンベア６１とローラーコンベア６２を組み合わせることにより、搬出部５０の第１搬出ステージ５１内の限られた場所で搬送成形ユニット１０を方向転換して移動することができる。
【００５６】
ローラーコンベア６１とローラーコンベア６２は、第１搬出ステージ５１内では異なる高さ位置に設置される。第１搬入区５４から第１搬出区５３への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５８が上昇して搬送成形ユニット１０は持ち上げられてローラーコンベア６２に載せられ、搬送成形ユニット１０はローラーコンベア６２を介して第１搬出区５３へ送られる。次に、第１搬出区５３から加熱成形部２０への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５７が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられてローラーコンベア６１に載せられる。そして搬送装置４０により搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０へ送られる。
【００５７】
第１搬出ステージ５１内には、可動部７１とマグネットロッド７３を備えたリニアアクチュエータ７０ａが備えられる。そこで、ローラーコンベア６２上の搬送成形ユニット１０は可動部７１と接触して押され、搬送成形ユニット１０は第１搬出ステージ５１内において左右方向の移動可能となる。搬送成形ユニット１０等の不用意な移動を避けて安全性を確保するため、可動停止板６５、停止板６７が備えられる。また、マグネットロッド７３に沿ってガイドレール７５も備えられる。
【００５８】
搬入部８０から返送装置４５を通じて返送されてきた搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、いったん第１搬入区５４に受け入れられる。第１搬入区５４では、新たに加工前の被加工材Ｗが上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２とともに上側収容部材１３及び下側収容部材１４内に位置合わせの後に収容され、改めて搬送成形ユニット１０が組み立てられる。
【００５９】
組み立てられた搬送成形ユニット１０は、前述のとおり、ローラーコンベア６２、リニアアクチュエータ７０ａにより第１搬出区５３まで運ばれる。第１搬出区５３において、搬送成形ユニット１０に真空ポンプ（図示せず）が接続され、搬送成形ユニット１０の収容空間１５内は、脱気部１７を通じて所定の真空度まで減圧される。そして、同第１搬出区５３（待機位置）において、加熱成形部２０への搬送待機状態となる。
【００６０】
第２搬出ステージ５２も、１個の搬送成形ユニット１０を待機位置に載置し加熱成形部２０に向けて搬出する第２搬出区５５、搬入部８０から返送装置４５（図１参照）を通じて上側収容部材１３及び下側収容部材１４等が搬入される第２搬入区５６に区分される。搬出部５０の第２搬出ステージ５２においても前記の第１搬出ステージ５１と同様に、第２搬出区５５及び第２搬入区５６の双方にローラーコンベア６３、ローラーコンベア６４が備えられる。そこで、搬送成形ユニット１０は、第２搬入区５６から第２搬出区５５へ、第２搬出ステージ５２内を前進方向と直交する左右方向（搬出部５０の長手方向）へ移動することができる。
【００６１】
ローラーコンベア６３とローラーコンベア６４も、第２搬出ステージ５２内では異なる高さ位置に設置される。第２搬入区５６から第１搬出区５５への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部６０が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられ、ローラーコンベア６２に載せられ、これを介して搬送成形ユニット１０は第２搬出区５５へ送られる。次に、第２搬出区５５から加熱成形部２０への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５９が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられてローラーコンベア６１に載せられる。そして搬送装置４０により搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０へ送られる。
【００６２】
第２搬出ステージ５２内においても、可動部７２とマグネットロッド７４を備えたリニアアクチュエータ７０ｂが備えられる。ローラーコンベア６２上の搬送成形ユニット１０は可動部７２と接触して押され、搬送成形ユニット１０は第２搬出ステージ５２内において左右方向の移動可能となる。第２搬出ステージ５２にも可動停止板６６、停止板６８が備えられ、マグネットロッド７４に沿ってガイドレール７６も備えられる。
【００６３】
搬入部８０から返送装置４５を通じて返送されてきた搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、いったん第２搬入区５６に受け入れられる。第２搬入区５６でも同様に、新たに加工前の被加工材Ｗが上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２とともに上側収容部材１３及び下側収容部材１４内に位置合わせの後に収容され、改めて搬送成形ユニット１０が組み立てられる。
【００６４】
組み立てられた搬送成形ユニット１０は、前述のとおり、ローラーコンベア６２、リニアアクチュエータ７０ｂにより第２搬出区５５まで運ばれる。第２搬出区５５においても、真空ポンプにより搬送成形ユニット１０の収容空間１５内は、脱気部１７を通じて所定の真空度まで減圧される。そして、同第２搬出区５５（待機位置）において、加熱成形部２０への搬送待機状態となる。
【００６５】
冷却部３０において冷却を終えた搬送成形ユニット１０は、図１参照のとおり、冷却部３０の後側に配置される搬入部８０に受け入れられる。下方の搬送成形ユニット１０は、搬入部８０の第１搬入ステージ８１の第１搬入区８３に搬入される。そして、図示省略のローラーコンベア、リニアアクチュエータ等により第１搬入区８３から第１搬出区８４に搬送される。また、上方の搬送成形ユニット１０も同様に、第２搬入ステージ８２の第２搬入区８５に搬入され、図示省略のローラーコンベア、リニアアクチュエータ等により第２搬入区８５から第２搬出区８６に搬送される。
【００６６】
熱転写成形装置１は搬出部５０と搬入部８０を備えているため、搬出部５０では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部８０では搬入後の加工済み被加工材Ｗの取り出しや返送のための準備も可能となる。従って、加熱成形部２０への搬入効率並びに冷却部３０からの搬出効率が高められる。
【００６７】
また、熱転写成形装置１は返送装置４５を備え、搬入部８０から搬出部５０へ、搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３、下側収容部材１４等の資材を返送可能としている。このため、熱転写成形装置１において、被加工材Ｗを封入した搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０と冷却部３０との間で逐一進退させる必要はない。搬送成形ユニット１０は常に一方通行の搬送となり、成形加工の生産性が飛躍的に向上する。
【００６８】
実施例の熱転写成形装置１では、搬送成形ユニット１０からの加工済み被加工材Ｗの取り出しは搬入部８０において行われる。冷却部３０において冷却を終えて搬入部８０に搬入される搬送成形ユニット１０は、真空ポンプによる脱気のため収容空間１５内の真空度が高くなっている（高真空状態である）。単に脱気部１７の気密を解除して収容空間１５内を大気圧に戻したとしても、加工済み被加工材Ｗ（製品）と上側及び下側スタンパ１１，１２との剥離は容易ではない場合がある。
【００６９】
実施例の熱転写成形装置１では、冷却部３０において冷却を終えた後、当該搬入部８０において搬送成形ユニット１０はその脱気部１７を通じて収容空間１５内に圧縮空気が供給され、同収容空間１５内の加圧が行われる。収容空間１５内が大気圧よりも陽圧となるため、搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３と下側収容部材１４との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材Ｗ（製品）と上側及び下側スタンパ１１，１２の隙間にも圧縮空気が侵入して双方の剥離も円滑に行うことができる。
【００７０】
前述のとおり、搬出部５０から搬入部８０までの搬送成形ユニット１０の搬送は搬送装置４０により行われる。実施例の熱転写成形装置１は、搬送成形ユニット１０の搬送効率をより高めるため、搬送装置４０のチャック部４１，４１を搬送成形ユニットの前進方向側に長くすることで対処している。具体的には、図５，６に概略視されるように、搬送装置４０のチャック部４１，４１は、搬出部５０、加熱成形部２０、及び冷却部３０に載置されている各搬送成形ユニット１０を一括して掴持可能とする全長に形成される。
【００７１】
そこで、搬出部５０、加熱成形部２０、及び冷却部３０のそれぞれに載置されている各搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０のチャック部４１，４１の前進方向への移動に伴い一括して順送りの搬送が可能となり、加熱成形部２０、冷却部３０、及び搬入部８０のそれぞれに搬送、載置される。搬送装置４０のチャック部４１，４１が搬入部８０に到達し搬送成形ユニット１０を搬送、載置し終えた後、搬送装置４０のチャック部４１，４１は掴持しない状態で当初の搬出部５０まで後退する。そして、再び同様に搬送成形ユニット１０を掴持、搬送を繰り返し続ける。搬送装置４０は、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０、及び搬入部８０の中のひとつの部に相当する距離の前進と後退を繰り返すことにより、絶えず搬送成形ユニット１０は前進方向に搬送される。こうして、搬送装置の１回の前進で搬送可能とする搬送成形ユニットの数が増し、熱転写成形装置内での搬送成形ユニットの搬送効率が高まる。
【００７２】
図７の概要図も用い、ひとつの搬送成形ユニット１０ｘに着目してさらに説明する。当初、搬出部５０の待機位置に搬送成形ユニット１０ｘは載置される（同図（ａ））。搬送成形ユニット１０ｘは、搬送装置４０（チャック部４１）の前進に伴い次の加熱成形部２０に搬送、載置される（同図（ｂ））。同時に、加熱成形部２０の搬送成形ユニット１０は冷却部３０に、冷却部３０の搬送成形ユニット１０は搬入部８０に搬送される。
【００７３】
次に、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退し、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０の搬送成形ユニットを掴持する（同図（ｃ））。掴持した搬送装置４０（チャック部４１）が前進することにより、搬送成形ユニット１０ｘは加熱成形部２０から冷却部３０に搬送、載置される（同図（ｄ））。
【００７４】
再度、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退し、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０の搬送成形ユニットを掴持する（同図（ｅ））。掴持した搬送装置４０（チャック部４１）が前進することにより、搬送成形ユニット１０ｘは冷却部３０から搬入部８０に搬送、載置される（同図（ｆ））。
【００７５】
そして再度、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退する（同図（ｇ））。最終的に、搬送成形ユニット１０ｘから加工済みの被加工材が取り出される（同図（ｈ））。この後、前述のとおり、搬入部８０から搬出部５０へ、上側収容部材と下側収容部材が返送される。
【００７６】
これまでに図示し詳述した熱転写成形装置１を用いて行われる熱転写成形方法も説明する。はじめに、熱転写成形装置１の搬出部５０（第１搬入区５４、第２搬入区５６）において、上下方向に上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２とする順に、これらは上側収容部材１３と下側収容部材１４との間に収容され、搬送成形ユニット１０が組み立てられる。そして、搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気され、搬出部５０の待機位置（第１搬出区５３、第２搬出区５５）に載置される。
【００７７】
搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により搬出部５０から加熱成形部２０へ前進方向に搬送され、加熱成形部２０の加熱盤部２１同士の間に載置される。この加熱成形部２０においても搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気される。脱気の後、加熱成形部２０の加熱盤部２１により搬送成形ユニット１０を経由して被加工材Ｗは熱転写プレスされる。
【００７８】
次に、搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により加熱成形部２０から冷却部３０へ前進方向に搬送され、冷却部３０の冷却盤部３１同士の間に載置される。この冷却部３０においても搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気される。脱気の後、冷却部３０の冷却盤部３１により搬送成形ユニット１０を経由して被加工材Ｗは加圧、冷却される。
【００７９】
そして、搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により冷却部３０から搬入部８０へ前進方向に搬送され、搬入部８０の搬入位置（受け入れ位置）となる第１搬入区８３、第２搬入区８５に載置される。
【００８０】
冷却部３０における冷却を終えた搬送成形ユニット１０は、その直後の搬入部８０（特には第１搬入区８３、第２搬入区８５）において脱気部１７を通じてその収容空間１５に圧縮空気が給気される。搬送成形ユニット１０は第１搬入区８３から第１搬出区８４へ、第２搬入区８５から第２搬出区８５へ搬入部８０を移動して、第１搬出区８４、第２搬出区８５で搬送成形ユニット１０の上側収容部材１３と下側収容部材１４の分離、上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２からの被加工材Ｗが取り外される。ここで、熱転写成形は完了し、加工済み被加工材Ｗ（製品）を得ることができる。
【００８１】
加工済み被加工材Ｗ（製品）を取り出した後の上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらに上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２は、返送装置４５を用いて第１搬出区８４から第１搬入区５４へ、第２搬出区８５から第２搬入区５６へ返送される。
【００８２】
そして、搬出部５０において搬入部８０から返送されて来た上側収容部材１３及び下側収容部材１４、上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２に新たな被加工材Ｗが組み込まれ搬送成形ユニット１０が組み立てられる。以下同様に、新たな搬送成形ユニット１０の収容空間１５内の脱気後、加熱成形部２０への搬送、同部２０での脱気、熱転写プレス、続く冷却部３０への搬送、同部３０での脱気、冷却、加圧、続く搬入部８０への搬送、搬送成形ユニット１０の収容空間１５内への給気、加工済み被加工材Ｗ（製品）の取り出し、資材の返送となるとおり、熱転写成形装置１の稼働時間内では絶えず被加工材Ｗの熱転写成形が行われる。
【００８３】
当該説明の一連の工程から理解されるように、被加工材に対する真空熱転写成形の連続化が可能である。それゆえ、単位時間当たりの生産性を高めることができる。また、被加工材を単独ではなく、搬送成形ユニットとして減圧状態を維持した状態のまま搬送することができる。このため、従前の装置のように加熱成形部や冷却部自体を減圧チャンバで囲む必要もなくなり、装置自体も簡素化することができる。加えて、途中の加熱成形部の加熱盤部や冷却部の冷却盤部の温度をほぼ一定化することができることから、温度の昇降調節も不要となり、時間短縮に貢献する。
【符号の説明】
【００８４】
１ 熱転写成形装置
１０ 搬送成形ユニット
１１ 上側スタンパ
１２ 下側スタンパ
１３ 上側収容部材
１４ 下側収容部材
１５ 収容空間
１７ 脱気部
２０ 加熱成形部
２１ 加熱盤部
３０ 冷却部
３１ 冷却盤部
４０ 搬送装置
４１ チャック部
５０ 搬出部
５１ 第１搬出ステージ
５２ 第２搬出ステージ
５３ 第１搬出区
５４ 第１搬入区
５５ 第２搬出区
５６ 第２搬入区
６１，６２，６３，６４ ローラーコンベア
８０ 搬入部
８１ 第１搬入ステージ
８２ 第２搬入ステージ
８３ 第１搬入区
８４ 第１搬出区
８５ 第２搬入区
８６ 第２搬出区
Ｗ 被加工材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱転写成形装置及び熱転写成形方法に関し、特に被加工材自体を移動させるのではなく、被加工材自体を収容したユニットごと移動し成形する熱転写成形装置及び熱転写成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂等からなる被加工材に対し型面を転写する熱転写成形の装置では、熱板を有する固定側部材上に被加工材が載置され、固定側部材に対して可動熱板を有する可動側部材が前進され、双方からの押圧により被加工材の加熱加圧が行われる。このような熱転写成形の装置としては、例えば、可動側部材の前進時に真空チャンバを形成し、減圧状態で被加工材を加熱加圧（熱転写プレス）する装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。前記の特許文献１，２等の熱転写プレスの装置においては、成形時真空状態とするため、被加工材に対するスタンパの密着が良好となり、特に精密かつ微細な表面形状の成形に好都合である。
【０００３】
前記の特許文献等の装置の場合、成形時を減圧状態とすることから、被加工材に対する加熱加圧及び冷却加圧は、ともに一対のプレス装置内にて行われている。つまり、加熱加圧には、被加工材に型面を転写するスタンパの背後のプレス盤側に形成された流路内に水蒸気等が送通される。また、冷却加圧時には、同じ流路内に冷水等が送通される。成形のためいったん装置内を減圧状態とした後、被加工材は装置外に取り出されることなく、圧着状態が維持されたまま、プレス盤の側で温度上昇と降下が繰り返される。
【０００４】
被加工材に応じた所定の設定温度条件において加熱加圧並びに冷却加圧を行う必要上、各処理同士の間にプレス盤の温度調整のための準備時間が否応なく生じてしまう。それゆえ、作業の連続化による単位時間当たりの処理能力の向上を勘案すると、その要望に必ずしも応えきれていない。また、従来装置により処理能力を向上させようとする場合、装置や機器の数を増やして対応することになる。このため、設備投資が増す問題がある。
【０００５】
そこで、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置において、装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる成形装置並びに成形方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６７７８８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５５５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる熱転写成形装置並びに及び熱転写成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送することを特徴とする熱転写成形装置に係る。
【０００９】
請求項２の発明は、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送する請求項１に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１０】
請求項３の発明は、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備える請求項２に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１１】
請求項４の発明は、前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能である請求項２または３に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１２】
請求項５の発明は、前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としている請求項２ないし４に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１３】
請求項６の発明は、前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１４】
請求項７の発明は、前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１５】
請求項８の発明は、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の熱転写成形装置に係る。
【００１６】
請求項９の発明は、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われることを特徴とする熱転写成形方法に係る。
【００１７】
請求項１０の発明は、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送される請求項９に記載の熱転写成形方法に係る。
【００１８】
請求項１１の発明は、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられる請求項１０に記載の熱転写成形方法に係る。
【００１９】
請求項１２の発明は、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の熱転写成形方法に係る。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明に係る熱転写成形装置によると、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送するため、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる。
【００２１】
請求項２の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１の発明において、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送するため、搬出部では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部では搬入後の加工済み被加工材の取り出しや返送のための準備も可能となる。よって、加熱成形部への搬入効率並びに冷却部からの搬出効率が高められる。
【００２２】
請求項３の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２の発明において、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備えるため、被加工材を封入した搬送成形ユニットを加熱成形部と冷却部との間で逐一進退させる必要がなく、搬送成形ユニットを常に一方通行の搬送とすることができ、成形加工の生産性を向上させることができる。
【００２３】
請求項４の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２または３の発明において、前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能であるため、搬出部及び搬入部内の限られた場所で搬送成形ユニットを方向転換して移動することができる。
【００２４】
請求項５の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としているため、熱転写成形装置の規模、処理数に応じて柔軟に対応することができる。
【００２５】
請求項６の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項２ないし５のいずれかの発明において、前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置するため、搬送装置の１回の前進動作で搬送可能となる搬送成形ユニットの数が増し、熱転写成形装置内の搬送成形ユニットの搬送効率を高めることができる。
【００２６】
請求項７の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧されるため、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、加熱成形部における成形不良、冷却部における位置ずれを回避し、成形精度を高めることができる。
【００２７】
請求項８の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧されるため、搬送成形ユニットの収容空間内が陽圧となり、上側収容部材と下側収容部材との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材と上側及び下側スタンパの隙間にも圧縮空気が侵入するため双方の剥離も円滑に行うことができる。
【００２８】
請求項９の発明に係る熱転写成形方法によると、被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われるため、真空（減圧）条件の下で熱転写成形を行う成形装置に要する設備経費を圧縮し、かつ、時間当たりの生産性の向上も実現できる方法を見いだすことができる。
【００２９】
また、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、加熱成形部における成形不良を回避し、成形精度を高めることができる。
【００３０】
請求項１０の発明に係る熱転写成形方法によると、請求項９の発明において、前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送されるため、搬出部では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部では搬入後の加工済み被加工材Ｗの取り出しや返送のための準備も可能となる。そこで、加熱成形部への搬入効率並びに冷却部からの搬出効率が高められる。
【００３１】
請求項１１の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項１０の発明において、前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられるため、被加工材を封入した搬送成形ユニットを加熱成形部と冷却部との間で逐一進退させる必要がなく、搬送成形ユニットを常に一方通行の搬送とすることができ、成形加工の生産性を向上させることができる。
【００３２】
請求項１２の発明に係る熱転写成形装置によると、請求項９ないし１１のいずれかの発明において、前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧されるため、搬送成形ユニットの収容空間内が陽圧となり、上側収容部材と下側収容部材との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材と上側及び下側スタンパの隙間にも圧縮空気が侵入するため双方の剥離も円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例に係る熱転写成形装置の概要斜視図である。
【図２】搬送成形ユニットの概略断面図である。
【図３】搬送装置の主要部断面図である。
【図４】搬入部の全体斜視図である。
【図５】熱転写成形装置を構成する各部の第１概略側面図である。
【図６】熱転写成形装置を構成する各部の第２概略側面図である。
【図７】搬送装置による搬送状態を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１の概要斜視図に示す熱転写成形装置１は、例えばＰＭＭＡ等の熱可塑性樹脂からなる被加工材Ｗ（図２参照）の表層に対し加熱加圧を行うことにより、その表面にパターン形成をするための装置である。本発明の熱転写成形装置１を用いた熱転写成形方法においては、被加工材Ｗが単独で順次搬送されて加熱成形、冷却が行われるのではない。被加工材Ｗは、搬送成形ユニット１０内に収容され、搬送成形ユニット１０が順次搬送されることによって当該搬送成形ユニット１０の内部に収容された被加工材Ｗに対して加熱加圧等が行われる。以下、本発明の熱転写成形装置１の構成を説明する。
【００３５】
熱転写成形装置１において、搬送成形ユニット１０が前進する順に搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０、そして搬入部８０が直線状に配置される。この順は前進方向の配置である。搬送成形ユニット１０の前進方向への搬送は搬送装置４０により行われる。図１中、符号２１は加熱盤部、３１は冷却盤部、４１はチャック部、４５は返送装置である。また、搬出部５０において、符号５１は第１搬出ステージ、５２は第２搬出ステージ、５３は第１搬出区、５４は第１搬入区、５５は第２搬出区、５６は第２搬入区である。搬入部８０において、符号８１は第１搬入ステージ、８２は第２搬入ステージ、８３は第１搬入区、８４は第１搬出区、８５は第２搬入区、８６は第２搬出区である。各部については後に詳述する。
【００３６】
図２は搬送成形ユニット１０を構成する部材を示す概略断面図である。図２（ａ）からわかるように、被加工材Ｗと、被加工材Ｗの上表面Ｗａに対して密着する上側スタンパ１１及び同被加工材Ｗの下表面Ｗｂに対して密着する下側スタンパ１２が備えられる。上下方向に上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２とする順を維持したまま、これらは上側収容部材１３と下側収容部材１４との間に収容される。上側及び下側スタンパには所定の成形模様が付され、加熱に伴い軟化した被加工材Ｗの表面にスタンパの模様が転写される。被加工材Ｗの表面を平面（平滑面）に加工する場合、鏡面仕上げのスタンパが用いられる。
【００３７】
上側収容部材１３と下側収容部材１４には、互いの合着時の位置合わせのため、ピンと係合穴等を備えた位置決め部材１６が備えられる。また、合着時の気密性確保等の目的から上側収容部材１３と下側収容部材１４との接合面にパッキン（図示せず）が備えられる。
【００３８】
図２（ｂ）のとおり、上側収容部材１３と下側収容部材１４が合着して、上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２は収容保持される。上側収容部材１３と下側収容部材１４との合着により収容空間１５が生じる。被加工材Ｗは減圧条件において加熱加圧される。減圧状態とすることにより、上側及び下側スタンパ１１，１２と被加工材Ｗとの密着精度が高まる。特に微細な模様を均一に形成する際に都合良い。
【００３９】
そこで、搬送成形ユニット１０内に形成された収容空間１５内を脱気して、減圧状態（真空状態）を維持するために脱気部１７が備えられる。この脱気部１７には公知の逆止弁、チェック弁等が用いられる。後述するように、収容空間１５内の脱気は、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０において、脱気部１７を介して行われる。例えば、列記の各部において、個々の搬送成形ユニット１０の脱気部１７が真空ポンプＶに接続され、収容空間１５内の空気が吸引される。
【００４０】
図１に加え図５，６を用い加熱成形部２０及び冷却部３０の構造を説明する。加熱成形部２０には、固定盤２２に対して油圧ピストン部２４により進退駆動する可動盤２３，２６と、平行を保つシャフト部２５等が備えられる。加熱盤部２１は垂直方向に積層して備えられる。搬入された搬送成形ユニット１０は加熱盤部２１，２１同士の間に挟持される。そして、搬送成形ユニット１０は加熱盤部２１，２１から加熱と押圧（熱転写プレス）を受けることにより、前述の上側及び下側スタンパ１１，１２の型面が被加工材Ｗに転写される。実施例の加熱成形部２０の構造では、加熱盤部２１は４段備えられる。上方から可動盤２３に接続された加熱盤部２１、可動盤２６の上下それぞれに接続された加熱盤部２１、固定盤２２に接続された加熱盤部２１である。実施例の加熱盤部２１の配置構成のため、上下に２個の搬送成形ユニット１０が加熱成形部２０において一度に処理可能である。従って、複数（２個）の搬送成形ユニット１０，１０内の被加工材Ｗ，Ｗが、同時に加熱成形される。
【００４１】
加熱成形部２０には、図示しないものの、作動油の供給調整のポンプ、作動油のタンク、作動油の圧力制御用のセンサ、加熱盤部の位置検知調整用のセンサ、加熱盤部の温度センサ、加熱盤部への加熱油または水蒸気等の供給装置等が適式に備えられる。また、公知の真空ポンプが加熱成形部２０に備えられる。
【００４２】
熱転写成形に当たり、スタンパと被加工材との隙間に空気が残留する場合がある。すると、空気が加熱成形時に熱膨張して被加工材に変形や成形漏れを生じさせてしまい、製品の歩留まりを押し下げてしまう。熱転写成形では微細な加工、成形が要求されるため、わずかな空気の残留も致命的である。このような不具合を改善する目的から、減圧条件下で加熱成形することが主流になりつつある。減圧することで真空度が増し、スタンパと被加工材との隙間に残留している空気の除去効率も高まり、飛躍的に成形精度を高めることができる。
【００４３】
そこで、熱転写成形装置１においても真空熱転写成形の利点をより生かすため、加熱成形部２０にも真空ポンプが備えられる。そして、加熱成形部２０に搬入された搬送成形ユニット１０に対し加熱加圧時の真空度を所定量以上に高められる。このことから、搬送時に搬送成形ユニットの収容空間内の真空度が低下したとしても、再度加熱成形部において搬送成形ユニット１０の収容空間１５の減圧が行われる。
【００４４】
冷却部３０には、固定盤３２に対して油圧ピストン部３４により進退駆動する可動盤３３，３６と、平行を保つシャフト部３５等が備えられる。冷却盤部３１は垂直方向に積層して備えられる。搬入された搬送成形ユニット１０は冷却盤部３１，３１同士の間に挟持される。そして、搬送成形ユニット１０は冷却盤部３１，３１から冷却と押圧を受けることにより、その内部の上側及び下側スタンパ１１，１２を介して被加工材Ｗは冷却される。実施例の冷却部３０の構造では、冷却盤部３１は前出の加熱盤部２１と同様に４段備えられる。上方から可動盤３３に接続された冷却盤部３１、可動盤３６の上下それぞれに接続された冷却盤部３１、固定盤３２に接続された冷却盤部３１である。実施例の冷却盤部３１の配置構成のため、上下に２個の搬送成形ユニット１０が冷却部３０において一度に処理可能である。従って、複数（２個）の搬送成形ユニット１０，１０内の被加工材Ｗ，Ｗが、同時に冷却される。
【００４５】
冷却部３０にも、図示しないものの、作動油の供給調整のポンプ、作動油のタンク、作動油の圧力制御用のセンサ、冷却盤部の位置検知調整用のセンサ、冷却盤部の温度センサ、冷却盤部への冷水供給装置等が適式に備えられる。また、冷却部３０にも加熱成形部２０と同様に公知の真空ポンプが備えられる。搬送時に搬送成形ユニット１０の収容空間１５内の真空度が低下しても再度冷却部３０において減圧が行われるため、より低い真空度を得ることができる。それゆえ、スタンパと被加工材との密着性が高まることから互いの位置ずれが回避され、製品の不具合が解消される。また、スタンパが密着するため被加工材を効率よく冷却することもできる。
【００４６】
搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０、冷却部３０の順に搬送するための装置は、安定して搬送できる限り特段限定されない。実施例にあっては、図１、図３に開示されるように、搬送成形ユニット１０を掴持するチャック部４１，４１を備えた搬送装置４０が用いられる。搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０、冷却部３０の前進方向の配置順に搬送されるとともに、各加熱盤部２１，２１同士の間、あるいは各冷却盤３１，３１同士の間の所定位置に載置される。
【００４７】
図１及び図３から理解されるように、搬送装置４０のチャック部４１，４１は、搬送成形ユニット１０の前進方向（加熱成形部２０、冷却部３０の配置順となる前進方向）に対して直交する左右方向から当該搬送成形ユニットに接近、離隔する。前記のチャック部４１，４１の動きとすることにより、加熱成形部２０及び冷却部３０にて行われる加圧の際、チャック部４１，４１が加熱盤部２１や冷却盤部３１に巻き込まれることなく、待避可能である。個々の搬送成形ユニット１０の昇降、加熱盤部２１や冷却盤部３１への位置合わせは、別途の適宜の装置の使用、あるいは搬送装置４０のチャック部４１，４１により行われる。符号４２は、チャック部を保持するチャック保持部である。
【００４８】
搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０、冷却部３０の配置順に搬送し、各部にて加熱成形、冷却とすることによっても、搬送成形ユニット内の被加工材Ｗを成形することができる。ただし、「搬送成形ユニット１０内への被加工材Ｗの収容、搬送成形ユニット１０の順送りの搬送、成形が完成した被加工材Ｗの取り出し、再度の搬送成形ユニットへの被加工材の収容、．．．」のように、各工程を連続することにより生産性を向上させようとする場合、被加工材Ｗに対する成形及び冷却以外の直接加工に関与しない工程も無視することができない。
【００４９】
そこで、図１等に開示のとおり熱転写成形装置１においては、搬送成形ユニット１０の待機、送り出し、出来上がった被加工材の取り出し等を効率化するべく、加熱成形部２０の前側に搬出部５０が備えられ、冷却部３０の後側に搬入部８０が備えられる。また、熱転写成形装置１に返送装置４５も備えられる。搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、搬入部８０側から搬出部５０側へ返送装置４５により返送される。返送装置４５による返送は前記の前進方向と正反対の後退方向である。返送装置４５は、ローラーコンベア、あるいはレールと台車等の搬送可能な装置である限り特に限定されない。
【００５０】
前述のとおり、実施例の加熱成形部２０及び冷却部３０は、それぞれ上下２個の搬送成形ユニット１０を収容し処理可能としている（図５，６参照）。そこで、上下２個の搬送成形ユニット１０，１０の搬出を可能とするべく、搬出部５０には第１搬出ステージ５１と、当該第１搬出ステージ５１の上段に第２搬出ステージ５２が脚部Ｐｉの高さ分かさ上げされて設けられる（図１、４参照）。同様に、搬入部８０においても第１搬入ステージ８１と、その上段に第２搬入ステージ８２が設けられる（図１参照）。
【００５１】
従って、搬出部５０及び搬入部８０は、加熱成形部２０における加熱盤部２１並びに冷却部３０における冷却盤部３１の配置に対応して、搬送成形ユニット１０を垂直方向に複数載置することができる。そのため、搬送成形ユニットを垂直方向に載置する載置数は、図示実施例の２段（上下２個）に限られず、熱転写成形装置の規模、処理数等に応じて、実施例の２段（上下２個）から４段（上下４個）、８段（上下８個）と柔軟に拡張することもできる。
【００５２】
なお、実施例の搬出部５０及び搬入部８０では、それぞれに使用される部材等が共通である。このため、搬出部５０のみ図４に図示して詳細構成を説明し、搬入部８０についての詳細な図示を省略する。
【００５３】
第１搬出ステージ５１は、１個の組み立てられた搬送成形ユニット１０を待機位置に載置し加熱成形部２０に向けて搬出する第１搬出区５３と、搬入部８０から返送装置４５（図１参照）を通じて上側収容部材１３及び下側収容部材１４等が搬入される第１搬入区５４に区分される。
【００５４】
搬出部５０の第１搬出ステージ５１において、第１搬出区５３及び第１搬入区５４の双方にローラーコンベア６１が備えられる。ローラーコンベア６１は、台座に複数のローラーを列状に並べているため、返送装置４５から後退方向で搬入される資材の移動が簡便になる。同時に、搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０に向けて前進方向に円滑に搬出することもできる。
【００５５】
さらに、搬出部５０の第１搬出ステージ５１には、前記のローラーコンベア６１と直交する向きにローラーコンベア６２も備えられる。そのため、搬送成形ユニット１０が、第１搬入区５４から第１搬出区５３へ、第１搬出ステージ５１内を前進方向と直交する左右方向（搬出部５０の長手方向）の移動も可能となる。このため、ローラーコンベア６１とローラーコンベア６２を組み合わせることにより、搬出部５０の第１搬出ステージ５１内の限られた場所で搬送成形ユニット１０を方向転換して移動することができる。
【００５６】
ローラーコンベア６１とローラーコンベア６２は、第１搬出ステージ５１内では異なる高さ位置に設置される。第１搬入区５４から第１搬出区５３への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５８が上昇して搬送成形ユニット１０は持ち上げられてローラーコンベア６２に載せられ、搬送成形ユニット１０はローラーコンベア６２を介して第１搬出区５３へ送られる。次に、第１搬出区５３から加熱成形部２０への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５７が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられてローラーコンベア６１に載せられる。そして搬送装置４０により搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０へ送られる。
【００５７】
第１搬出ステージ５１内には、可動部７１とマグネットロッド７３を備えたリニアアクチュエータ７０ａが備えられる。そこで、ローラーコンベア６２上の搬送成形ユニット１０は可動部７１と接触して押され、搬送成形ユニット１０は第１搬出ステージ５１内において左右方向の移動可能となる。搬送成形ユニット１０等の不用意な移動を避けて安全性を確保するため、可動停止板６５、停止板６７が備えられる。また、マグネットロッド７３に沿ってガイドレール７５も備えられる。
【００５８】
搬入部８０から返送装置４５を通じて返送されてきた搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、いったん第１搬入区５４に受け入れられる。第１搬入区５４では、新たに加工前の被加工材Ｗが上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２とともに上側収容部材１３及び下側収容部材１４内に位置合わせの後に収容され、改めて搬送成形ユニット１０が組み立てられる。
【００５９】
組み立てられた搬送成形ユニット１０は、前述のとおり、ローラーコンベア６２、リニアアクチュエータ７０ａにより第１搬出区５３まで運ばれる。第１搬出区５３において、搬送成形ユニット１０に真空ポンプ（図示せず）が接続され、搬送成形ユニット１０の収容空間１５内は、脱気部１７を通じて所定の真空度まで減圧される。そして、同第１搬出区５３（待機位置）において、加熱成形部２０への搬送待機状態となる。
【００６０】
第２搬出ステージ５２も、１個の搬送成形ユニット１０を待機位置に載置し加熱成形部２０に向けて搬出する第２搬出区５５、搬入部８０から返送装置４５（図１参照）を通じて上側収容部材１３及び下側収容部材１４等が搬入される第２搬入区５６に区分される。搬出部５０の第２搬出ステージ５２においても前記の第１搬出ステージ５１と同様に、第２搬出区５５及び第２搬入区５６の双方にローラーコンベア６３、ローラーコンベア６４が備えられる。そこで、搬送成形ユニット１０は、第２搬入区５６から第２搬出区５５へ、第２搬出ステージ５２内を前進方向と直交する左右方向（搬出部５０の長手方向）へ移動することができる。
【００６１】
ローラーコンベア６３とローラーコンベア６４も、第２搬出ステージ５２内では異なる高さ位置に設置される。第２搬入区５６から第１搬出区５５への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部６０が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられ、ローラーコンベア６２に載せられ、これを介して搬送成形ユニット１０は第２搬出区５５へ送られる。次に、第２搬出区５５から加熱成形部２０への搬送成形ユニット１０の移動の際、リフト部５９が上昇して搬送成形ユニット１０が持ち上げられてローラーコンベア６１に載せられる。そして搬送装置４０により搬送成形ユニット１０は加熱成形部２０へ送られる。
【００６２】
第２搬出ステージ５２内においても、可動部７２とマグネットロッド７４を備えたリニアアクチュエータ７０ｂが備えられる。ローラーコンベア６２上の搬送成形ユニット１０は可動部７２と接触して押され、搬送成形ユニット１０は第２搬出ステージ５２内において左右方向の移動可能となる。第２搬出ステージ５２にも可動停止板６６、停止板６８が備えられ、マグネットロッド７４に沿ってガイドレール７６も備えられる。
【００６３】
搬入部８０から返送装置４５を通じて返送されてきた搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらには、上側スタンパ１１、下側スタンパ１２等の資材は、いったん第２搬入区５６に受け入れられる。第２搬入区５６でも同様に、新たに加工前の被加工材Ｗが上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２とともに上側収容部材１３及び下側収容部材１４内に位置合わせの後に収容され、改めて搬送成形ユニット１０が組み立てられる。
【００６４】
組み立てられた搬送成形ユニット１０は、前述のとおり、ローラーコンベア６２、リニアアクチュエータ７０ｂにより第２搬出区５５まで運ばれる。第２搬出区５５においても、真空ポンプにより搬送成形ユニット１０の収容空間１５内は、脱気部１７を通じて所定の真空度まで減圧される。そして、同第２搬出区５５（待機位置）において、加熱成形部２０への搬送待機状態となる。
【００６５】
冷却部３０において冷却を終えた搬送成形ユニット１０は、図１参照のとおり、冷却部３０の後側に配置される搬入部８０に受け入れられる。下方の搬送成形ユニット１０は、搬入部８０の第１搬入ステージ８１の第１搬入区８３に搬入される。そして、図示省略のローラーコンベア、リニアアクチュエータ等により第１搬入区８３から第１搬出区８４に搬送される。また、上方の搬送成形ユニット１０も同様に、第２搬入ステージ８２の第２搬入区８５に搬入され、図示省略のローラーコンベア、リニアアクチュエータ等により第２搬入区８５から第２搬出区８６に搬送される。
【００６６】
熱転写成形装置１は搬出部５０と搬入部８０を備えているため、搬出部５０では搬出のための準備や待機が可能となり、また搬入部８０では搬入後の加工済み被加工材Ｗの取り出しや返送のための準備も可能となる。従って、加熱成形部２０への搬入効率並びに冷却部３０からの搬出効率が高められる。
【００６７】
また、熱転写成形装置１は返送装置４５を備え、搬入部８０から搬出部５０へ、搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３、下側収容部材１４等の資材を返送可能としている。このため、熱転写成形装置１において、被加工材Ｗを封入した搬送成形ユニット１０を加熱成形部２０と冷却部３０との間で逐一進退させる必要はない。搬送成形ユニット１０は常に一方通行の搬送となり、成形加工の生産性が飛躍的に向上する。
【００６８】
実施例の熱転写成形装置１では、搬送成形ユニット１０からの加工済み被加工材Ｗの取り出しは搬入部８０において行われる。冷却部３０において冷却を終えて搬入部８０に搬入される搬送成形ユニット１０は、真空ポンプによる脱気のため収容空間１５内の真空度が高くなっている（高真空状態である）。単に脱気部１７の気密を解除して収容空間１５内を大気圧に戻したとしても、加工済み被加工材Ｗ（製品）と上側及び下側スタンパ１１，１２との剥離は容易ではない場合がある。
【００６９】
実施例の熱転写成形装置１では、冷却部３０において冷却を終えた後、当該搬入部８０において搬送成形ユニット１０はその脱気部１７を通じて収容空間１５内に圧縮空気が供給され、同収容空間１５内の加圧が行われる。収容空間１５内が大気圧よりも陽圧となるため、搬送成形ユニット１０を構成する上側収容部材１３と下側収容部材１４との乖離は容易となる。また、加工済み被加工材Ｗ（製品）と上側及び下側スタンパ１１，１２の隙間にも圧縮空気が侵入して双方の剥離も円滑に行うことができる。
【００７０】
前述のとおり、搬出部５０から搬入部８０までの搬送成形ユニット１０の搬送は搬送装置４０により行われる。実施例の熱転写成形装置１は、搬送成形ユニット１０の搬送効率をより高めるため、搬送装置４０のチャック部４１，４１を搬送成形ユニットの前進方向側に長くすることで対処している。具体的には、図５，６に概略視されるように、搬送装置４０のチャック部４１，４１は、搬出部５０、加熱成形部２０、及び冷却部３０に載置されている各搬送成形ユニット１０を一括して掴持可能とする全長に形成される。
【００７１】
そこで、搬出部５０、加熱成形部２０、及び冷却部３０のそれぞれに載置されている各搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０のチャック部４１，４１の前進方向への移動に伴い一括して順送りの搬送が可能となり、加熱成形部２０、冷却部３０、及び搬入部８０のそれぞれに搬送、載置される。搬送装置４０のチャック部４１，４１が搬入部８０に到達し搬送成形ユニット１０を搬送、載置し終えた後、搬送装置４０のチャック部４１，４１は掴持しない状態で当初の搬出部５０まで後退する。そして、再び同様に搬送成形ユニット１０を掴持、搬送を繰り返し続ける。搬送装置４０は、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０、及び搬入部８０の中のひとつの部に相当する距離の前進と後退を繰り返すことにより、絶えず搬送成形ユニット１０は前進方向に搬送される。こうして、搬送装置の１回の前進で搬送可能とする搬送成形ユニットの数が増し、熱転写成形装置内での搬送成形ユニットの搬送効率が高まる。
【００７２】
図７の概要図も用い、ひとつの搬送成形ユニット１０ｘに着目してさらに説明する。当初、搬出部５０の待機位置に搬送成形ユニット１０ｘは載置される（同図（ａ））。搬送成形ユニット１０ｘは、搬送装置４０（チャック部４１）の前進に伴い次の加熱成形部２０に搬送、載置される（同図（ｂ））。同時に、加熱成形部２０の搬送成形ユニット１０は冷却部３０に、冷却部３０の搬送成形ユニット１０は搬入部８０に搬送される。
【００７３】
次に、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退し、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０の搬送成形ユニットを掴持する（同図（ｃ））。掴持した搬送装置４０（チャック部４１）が前進することにより、搬送成形ユニット１０ｘは加熱成形部２０から冷却部３０に搬送、載置される（同図（ｄ））。
【００７４】
再度、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退し、搬出部５０、加熱成形部２０、冷却部３０の搬送成形ユニットを掴持する（同図（ｅ））。掴持した搬送装置４０（チャック部４１）が前進することにより、搬送成形ユニット１０ｘは冷却部３０から搬入部８０に搬送、載置される（同図（ｆ））。
【００７５】
そして再度、搬送装置４０（チャック部４１）は掴持しない状態で後退する（同図（ｇ））。最終的に、搬送成形ユニット１０ｘから加工済みの被加工材が取り出される（同図（ｈ））。この後、前述のとおり、搬入部８０から搬出部５０へ、上側収容部材と下側収容部材が返送される。
【００７６】
これまでに図示し詳述した熱転写成形装置１を用いて行われる熱転写成形方法も説明する。はじめに、熱転写成形装置１の搬出部５０（第１搬入区５４、第２搬入区５６）において、上下方向に上側スタンパ１１、被加工材Ｗ、及び下側スタンパ１２とする順に、これらは上側収容部材１３と下側収容部材１４との間に収容され、搬送成形ユニット１０が組み立てられる。そして、搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気され、搬出部５０の待機位置（第１搬出区５３、第２搬出区５５）に載置される。
【００７７】
搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により搬出部５０から加熱成形部２０へ前進方向に搬送され、加熱成形部２０の加熱盤部２１同士の間に載置される。この加熱成形部２０においても搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気される。脱気の後、加熱成形部２０の加熱盤部２１により搬送成形ユニット１０を経由して被加工材Ｗは熱転写プレスされる。
【００７８】
次に、搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により加熱成形部２０から冷却部３０へ前進方向に搬送され、冷却部３０の冷却盤部３１同士の間に載置される。この冷却部３０においても搬送成形ユニット１０は脱気部１７を通じてその収容空間１５内の空気が脱気される。脱気の後、冷却部３０の冷却盤部３１により搬送成形ユニット１０を経由して被加工材Ｗは加圧、冷却される。
【００７９】
そして、搬送成形ユニット１０は、搬送装置４０により冷却部３０から搬入部８０へ前進方向に搬送され、搬入部８０の搬入位置（受け入れ位置）となる第１搬入区８３、第２搬入区８５に載置される。
【００８０】
冷却部３０における冷却を終えた搬送成形ユニット１０は、その直後の搬入部８０（特には第１搬入区８３、第２搬入区８５）において脱気部１７を通じてその収容空間１５に圧縮空気が給気される。搬送成形ユニット１０は第１搬入区８３から第１搬出区８４へ、第２搬入区８５から第２搬出区８５へ搬入部８０を移動して、第１搬出区８４、第２搬出区８５で搬送成形ユニット１０の上側収容部材１３と下側収容部材１４の分離、上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２からの被加工材Ｗが取り外される。ここで、熱転写成形は完了し、加工済み被加工材Ｗ（製品）を得ることができる。
【００８１】
加工済み被加工材Ｗ（製品）を取り出した後の上側収容部材１３及び下側収容部材１４、さらに上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２は、返送装置４５を用いて第１搬出区８４から第１搬入区５４へ、第２搬出区８５から第２搬入区５６へ返送される。
【００８２】
そして、搬出部５０において搬入部８０から返送されて来た上側収容部材１３及び下側収容部材１４、上側スタンパ１１及び下側スタンパ１２に新たな被加工材Ｗが組み込まれ搬送成形ユニット１０が組み立てられる。以下同様に、新たな搬送成形ユニット１０の収容空間１５内の脱気後、加熱成形部２０への搬送、同部２０での脱気、熱転写プレス、続く冷却部３０への搬送、同部３０での脱気、冷却、加圧、続く搬入部８０への搬送、搬送成形ユニット１０の収容空間１５内への給気、加工済み被加工材Ｗ（製品）の取り出し、資材の返送となるとおり、熱転写成形装置１の稼働時間内では絶えず被加工材Ｗの熱転写成形が行われる。
【００８３】
当該説明の一連の工程から理解されるように、被加工材に対する真空熱転写成形の連続化が可能である。それゆえ、単位時間当たりの生産性を高めることができる。また、被加工材を単独ではなく、搬送成形ユニットとして減圧状態を維持した状態のまま搬送することができる。このため、従前の装置のように加熱成形部や冷却部自体を減圧チャンバで囲む必要もなくなり、装置自体も簡素化することができる。加えて、途中の加熱成形部の加熱盤部や冷却部の冷却盤部の温度をほぼ一定化することができることから、温度の昇降調節も不要となり、時間短縮に貢献する。
【符号の説明】
【００８４】
１ 熱転写成形装置
１０ 搬送成形ユニット
１１ 上側スタンパ
１２ 下側スタンパ
１３ 上側収容部材
１４ 下側収容部材
１５ 収容空間
１７ 脱気部
２０ 加熱成形部
２１ 加熱盤部
３０ 冷却部
３１ 冷却盤部
４０ 搬送装置
４１ チャック部
５０ 搬出部
５１ 第１搬出ステージ
５２ 第２搬出ステージ
５３ 第１搬出区
５４ 第１搬入区
５５ 第２搬出区
５６ 第２搬入区
６１，６２，６３，６４ ローラーコンベア
８０ 搬入部
８１ 第１搬入ステージ
８２ 第２搬入ステージ
８３ 第１搬入区
８４ 第１搬出区
８５ 第２搬入区
８６ 第２搬出区
Ｗ 被加工材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、
複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、
複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、
前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、
前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送することを特徴とする熱転写成形装置。
【請求項２】
前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、
前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、
前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送する請求項１に記載の熱転写成形装置。
【請求項３】
前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備える請求項２に記載の熱転写成形装置。
【請求項４】
前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能である請求項２または３に記載の熱転写成形装置。
【請求項５】
前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としている請求項２ないし４に記載の熱転写成形装置。
【請求項６】
前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、
前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項７】
前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項８】
前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項９】
被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、
複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、
複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、
前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、
前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、
前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われる
ことを特徴とする熱転写成形方法。
【請求項１０】
前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、
前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、
前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送される請求項９に記載の熱転写成形方法。
【請求項１１】
前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられる請求項１０に記載の熱転写成形方法。
【請求項１２】
前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の熱転写成形方法。
【請求項１】
被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、
複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、
複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、
前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有し、
前記搬送装置が、前記搬送成形ユニットを前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順で搬送することを特徴とする熱転写成形装置。
【請求項２】
前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、
前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、
前記搬送装置は前記搬送成形ユニットを前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送する請求項１に記載の熱転写成形装置。
【請求項３】
前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置を備える請求項２に記載の熱転写成形装置。
【請求項４】
前記搬出部及び前記搬入部において、前記搬送成形ユニットは前進方向と直交する左右方向に移動可能である請求項２または３に記載の熱転写成形装置。
【請求項５】
前記搬出部及び前記搬入部が、前記加熱成形部における前記加熱盤部及び前記冷却部における前記冷却盤の配置に応じ前記搬送成形ユニットを垂直方向に複数載置可能としている請求項２ないし４に記載の熱転写成形装置。
【請求項６】
前記チャック部は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して掴持可能とする長さを有し、
前記搬送装置は、前記搬出部、前記加熱成形部、及び前記冷却部に載置されている前記各搬送成形ユニットを一括して前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部に搬送し載置する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項７】
前記加熱成形部に搬入された前記搬送成形ユニット及び前記冷却部に搬入された前記搬送成形ユニットは、ともに前記脱気部を通じて減圧される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項８】
前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の熱転写成形装置。
【請求項９】
被加工材と、前記被加工材の上下表面に密着する上側スタンパ及び下側スタンパと、前記上側スタンパ、前記被加工材及び前記下側スタンパとする順に収容する上側収容部材及び下側収容部材と、前記上側収容部材と前記下側収容部材との合着により形成された収容空間内を減圧する脱気部を備え、減圧状態を維持しながら搬送可能とする搬送成形ユニットと、
複数の加熱盤部を垂直方向に積層して備え、前記各加熱盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して加熱及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に加熱成形する加熱成形部と、
複数の冷却盤部を垂直方向に積層して備え、前記各冷却盤部同士の間に前記搬送成形ユニットを挟持するとともに前記搬送成形ユニットに対して冷却及び加圧し前記複数の搬送成形ユニット内の前記被加工材を同時に冷却する冷却部と、
前記搬送成形ユニットを掴持するチャック部を備え、前記各加熱盤部同士の間あるいは前記各冷却盤部同士の間の所定位置に前記搬送成形ユニットを載置しかつ搬送する搬送装置とを有する成形装置を用いた熱転写成形方法であって、
前記加熱成形部及び前記冷却部のいずれにおいても前記脱気部を通じて前記チャンバ空間内の減圧が行われ、
前記搬送成形ユニットが、前記搬送装置により前記加熱成形部、前記冷却部の前進方向の配置順に搬送されることによって前記搬送成形ユニット内に収容されている前記被加工材の成形が行われる
ことを特徴とする熱転写成形方法。
【請求項１０】
前記加熱成形部の前側に配置され前記脱気部を通じて前記収容空間内の減圧を行い待機位置に前記搬送成形ユニットを載置し前記加熱成形部に向けて前記搬送成形ユニットを搬出する搬出部と、
前記冷却部の後側に配置され前記冷却部から搬入される前記搬送成形ユニットを受け入れ前記搬送成形ユニットの分離を行う搬入部が備えられ、
前記搬送成形ユニットは前記搬送装置により前記搬出部、前記加熱成形部、前記冷却部、及び前記搬入部の順に搬送される請求項９に記載の熱転写成形方法。
【請求項１１】
前記搬入部から前記搬出部へ前記上側収容部材及び下側収容部材を返送する返送装置が備えられる請求項１０に記載の熱転写成形方法。
【請求項１２】
前記搬送成形ユニットは前記冷却部において冷却を終えた後、前記搬送成形ユニットは前記脱気部を通じ給気されて前記収容空間内が加圧される請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の熱転写成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３１１０５（Ｐ２０１２−１３１１０５Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４８１７（Ｐ２０１０−２８４８１７）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５９２１９９４１２）安田工機株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５９２１９９４１２）安田工機株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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