WO2013140815A1 - 熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置 - Google Patents
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Definitions
- a base material made of a plastic material having a transfer surface is prepared, the base material is fixed with the transfer surface exposed, and at least part of the stamper is made of an infrared transmitting material.
- a technique of a plastic molding method is disclosed in which a surface is held in close contact with a transfer surface of a base material, and infrared rays are irradiated in a direction of the base material with respect to a stamper.
- the plastic molding method described in Patent Document 1 described above is a method in which infrared rays are transmitted through an infrared transmitting material, and the infrared transmitting material is heated by transmitting infrared rays.
- the temperature rise of the infrared transmitting material is smaller than that of the material that does not transmit infrared rays, but is, for example, a cooling member and / or thin (usually a thickness of several millimeters).
- a cooling member and / or thin usually a thickness of several millimeters.
- the stamper may be deformed from a flat state due to warpage or bending. In such a case, it has been desired to suppress the deformation of the stamper, perform the transfer in a flat state, and improve the transfer quality.
- FIG. 19 has shown schematic sectional drawing explaining the molding method of the thermoplastic resin product concerning 6th embodiment of this invention.
- FIG. 20 is a side cross-sectional view showing a main part of a package suitable for the present invention.
- FIG. 21 shows a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion A of the package of FIG.
- FIG. 22 shows a plan view of the spout (upper end surface of the bottle mouth) of the package of FIG.
- FIG. 23 is a partial plan view showing an optimum pattern of the concavo-convex portion formed in the mouth portion of the package of FIG.
- FIG. 24 is a partial plan view showing another pattern of the concavo-convex portion formed in the mouth portion of the package of the present invention.
- FIG. 20 is a side cross-sectional view showing a main part of a package suitable for the present invention.
- FIG. 21 shows a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion A of the package of FIG.
- FIG. 22 shows a
- the light pipe 21 has a cylindrical shape with a square cross section (a cylindrical shape with both ends open), and is composed of a plate-like member having a mirror surface on the inside (for example, a steel plate with silver plating or the like on the inner surface). ing.
- the light pipe 21 is normally a hollow mirror body, but is not limited to this, and may be, for example, a solid transparent body.
- the light pipe 21 has a substantially rectangular parallelepiped inner space 211, the internal space 211, bottom (is W 1 length of one side.) Square and is a height L 1.
- the light pipe 21 is connected to the light box 22 so that one end (the upper end in FIG. 2A) corresponds to the opening 222. In the present embodiment, W 2 > W 1 is satisfied, and the dimensions W 1 and L 1 are set as appropriate while satisfying this condition.
- the stamper 3 only the heat stored by the stamper 3 in the heating process is used, and the transfer is performed in the transfer process.
- the thickness of the stamper 3 and the preheat temperature for the base material 8 are set as appropriate.
- the base material 8 is normally held in the second mold 6, but it is not limited to this timing. Absent.
- the substrate 8 may be held by the second mold 6 during radiant heating, and in this way, the molding cycle time can be shortened in the automated continuous molding.
- FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view for explaining the molding method according to the first application example of the present invention.
- the molding method of the first application example is different from the above-described embodiment in that the stamper 3 is radiantly heated also in the transfer process.
- the stamper 3 is radiantly heated also in the transfer process.
- other methods of this application example are substantially the same as those of the above-described embodiment. Therefore, in FIG. 8, the detailed description of the same method as in FIG. 7 is omitted.
- molding method of a 1st application example is as a shaping
- the holder 52b is a plate-like member that is attached to the lower surface of the base 51b.
- the first recess is formed on the upper surface to accommodate the cooling member 4b so as to be movable in the horizontal direction, and below this, the stamper 3 is moved in the vertical direction.
- a second recess that can be accommodated is formed, and an opening for exposing the shaping surface 31 of the stamper 3 is formed below the second recess.
- the amorphous thermoplastic resin may be polystyrene, polymethyl acrylate, or cyclic olefin copolymer.
- the crystalline thermoplastic resin is solidified when cooled, and the amorphous thermoplastic resin is cured when cooled.
- the infrared ray irradiated from the heating apparatus 2 is not irradiated to the cooling member 4b. Since the stamper 3 is radiantly heated, the cooling member 4b having a lower temperature can be used as much as the temperature is not increased by infrared rays. Thereby, cooling time can be shortened and productivity can be improved significantly. Further, even when the stamper 3 is deformed from a flat state due to warpage or bending, the deformation of the stamper 3 can be suppressed, transfer can be performed in the flat state, and the transfer quality can be improved.
- the heating time may be shortened in the heating step by preheating the transfer surface 81 of the substrate 8.
- FIG. 14 has shown schematic sectional drawing explaining the shaping
- the molding apparatus 1d of this embodiment is different from the molding apparatus 1b of the second embodiment described above in that the stamper 3d is thick.
- the other structure of this embodiment is the same as that of the shaping
- the forming apparatus 1d transfers the structure of the shaping surface 31 of the stamper 3d that has been radiantly heated to the transfer surface 81 of the base material 8 (transfer process). That is, in this transfer process, the shutter 24 is closed, the cooling member 4b enters the irradiation path, the second mold 6 is raised, and the transfer surface 81 of the base material 8 contacts the shaping surface 31 of the stamper 3d. Subsequently, the stamper 3d is moved upward so as to be pushed up, and the transfer surface 81 is pressed against the shaping surface 31 while the stamper 3d is in contact with the cooling member 4b, and only the heat stored in the stamper 3d is used. Then, the structure of the shaping surface 31 is transferred to the transfer surface 81 of the substrate 8.
- the locking pin 523 is embedded in the holder 52e so as to be able to reciprocate, and locks the rising stamper 3d when the tip protrudes into the gap 521e by an air cylinder or the like.
- the holder 52e has a shape in which the thickness of the gap 521e (distance in the vertical direction) is several mm, and the other configuration is substantially the same as the holder 52b.
- FIG. 18 has shown schematic expanded sectional drawing of the principal part explaining the molding apparatus of the thermoplastic resin product concerning 6th embodiment of this invention.
- the molding apparatus 1g of this embodiment is different from the molding apparatus 1b of the second embodiment described above in that it includes a forced cooling plate 45 that forcibly cools the cooling member 4b.
- the other structure of this embodiment is the same as that of the shaping
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置に関し、特に、生産性及び転写品質を向上させることができる熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置に関する。
マイクロ化学チップ、マイクロ流体デバイス、導光板、フレネルレンズ、光ディスクや光学素子などにおいて、プラスチック成形品に微細なパターン(構造)を精度よく転写する技術や、前記転写の生産性を向上させる技術の確立などが要望されており、様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献1には、転写面を具えてかつプラスチック材料からなる基材を用意し、転写面を露出した状態で基材を固定し、少なくとも一部が赤外線透過材料からなるスタンパの賦形面を基材の転写面と密着状態に保持し、スタンパに対して基材を指向する方向に赤外線を照射することを特徴とするプラスチック成形加工方法の技術が開示されている。
また、特許文献2には、熱プレス成形によって熱可塑性樹脂板の表面に所望のパターンを転写する熱プレス成形方法の技術が開示されている。
この技術は、プレス機に取り付けられる冷却板と熱可塑性樹脂板との間に、その熱可塑性樹脂板に面する側にパターンを有するスタンパを取り付けた加熱板を配し、プレス動作に先立ち高周波誘導加熱によってスタンパと加熱板とを熱可塑性樹脂板の軟化温度を越える第1所定温度に加熱し、次いでプレス動作によってスタンパを熱可塑性樹脂板の表面に押し付けてパターンをその熱可塑性樹脂板の表面に転写し、スタンパを記熱可塑性樹脂板に押し付けたまま、冷却板によって加熱板とスタンパとを軟化温度未満の第2所定温度に冷却することを特徴としている。
この技術は、プレス機に取り付けられる冷却板と熱可塑性樹脂板との間に、その熱可塑性樹脂板に面する側にパターンを有するスタンパを取り付けた加熱板を配し、プレス動作に先立ち高周波誘導加熱によってスタンパと加熱板とを熱可塑性樹脂板の軟化温度を越える第1所定温度に加熱し、次いでプレス動作によってスタンパを熱可塑性樹脂板の表面に押し付けてパターンをその熱可塑性樹脂板の表面に転写し、スタンパを記熱可塑性樹脂板に押し付けたまま、冷却板によって加熱板とスタンパとを軟化温度未満の第2所定温度に冷却することを特徴としている。
しかしながら、上述した特許文献1に記載されたプラスチック成形加工方法は、赤外線透過材料を赤外線が透過する方法としてあり、赤外線が透過することによって、赤外線透過材料は昇温する。この赤外線透過材料の昇温は、赤外線を透過しない材料の昇温と比べると、小さい昇温ではあるものの、たとえば、冷却部材及び/又は薄い(通常、厚さが0.数mmである。)スタンパの補強部材として、赤外線透過材料を用いる場合、冷却時間が長くなり、生産性を向上させることができないといった問題があった。
さらに、薄いスタンパを使用する場合、スタンパが反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合がある。このような場合、スタンパの変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることが要望されていた。
さらに、薄いスタンパを使用する場合、スタンパが反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合がある。このような場合、スタンパの変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることが要望されていた。
また、特許文献1に記載されたプラスチック成形加工方法においては、均一にスタンパを昇温することが要望されていた。すなわち、昇温の際、スタンパの温度分布が悪いと、成形面全体を成形可能温度まで昇温するためには、長い加熱時間が必要となり、さらに、長く加熱することによって、長い冷却時間が必要となるので、成形サイクルが長くなり、生産性を向上させることができないといった問題があった。
また、上述した特許文献2に記載された熱プレス成形方法は、高周波誘導加熱によってスタンパと加熱板とを加熱しているが、高周波誘導加熱では、スタンパの温度分布が悪く、均一な加熱を行うためには、長い加熱時間が必要であり、また、成形(プレス)中の加熱ができないので、加熱板を加熱する必要があり、加熱時間及び冷却時間が長くなり、生産性を向上させることができないといった問題があった。
本発明は、上記事情に鑑み提案されたものであり、生産性及び転写品質などを向上させることができる熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の熱可塑性樹脂製品の成形方法(適宜、成形方法と略称する。)は、加熱装置から照射経路を介してスタンパに赤外線を照射し、該スタンパを輻射加熱する加熱工程と、輻射加熱された前記スタンパの賦形面の構造を熱可塑性樹脂の転写面に転写する転写工程と、前記スタンパと冷却部材とを接触させ、前記スタンパを介して前記熱可塑性樹脂を冷却し、該熱可塑性樹脂を固化又は硬化させる冷却工程と、前記賦形面と前記転写面との接触した状態を解除することによって、成形品を離型させる離型工程とを有し、前記加熱工程において、前記冷却部材を前記照射経路から退出させた状態で、前記赤外線を前記スタンパに照射し、前記転写工程の少なくとも終了段階において、前記スタンパと前記冷却部材とが接触している方法としてある。
また、本発明の熱可塑性樹脂製品の成形装置(適宜、成形装置と略称する。)は、光源を用いて赤外線輻射加熱を行う加熱装置と、前記光源から照射された赤外線によって輻射加熱されるスタンパと、輻射加熱された前記スタンパと接触して該スタンパを冷却する冷却部材と、前記冷却部材を前記赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段を有している第一の金型と、前記スタンパの賦形面の構造が転写される熱可塑性樹脂を保持する第二の金型と、前記スタンパと前記冷却部材とを接触させたり離したりするために、前記スタンパを相対的に移動可能に保持するスタンパ保持手段とを備え、前記冷却部材を前記赤外線の照射経路から退出させた状態で、前記加熱装置から照射された赤外線が、前記スタンパに照射されて該スタンパを輻射加熱し、転写の少なくとも終了段階において、前記スタンパと、前記赤外線の照射経路に進入させた前記冷却部材とが接触し、該冷却部材が前記スタンパを補強する構成としてある。
本発明の熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置によれば、加熱装置から照射された赤外線は、冷却部材に照射されることなく、直接的にスタンパに照射されて該スタンパを輻射加熱するので、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材を使用することができる。これにより、冷却時間を短縮することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
また、薄いスタンパを使用し、スタンパが反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパの変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
また、薄いスタンパを使用し、スタンパが反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパの変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
[熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置の第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態にかかる成形装置を説明する概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)は要部の拡大断面図を示している。
図1において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形装置1(適宜、成形装置1と略称する。)は、加熱装置2、スタンパ3、冷却部材4、第一の金型5、第二の金型6及びスタンパ保持手段7などを備えた構成としてある。
図1は、本発明の第一実施形態にかかる成形装置を説明する概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)は要部の拡大断面図を示している。
図1において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形装置1(適宜、成形装置1と略称する。)は、加熱装置2、スタンパ3、冷却部材4、第一の金型5、第二の金型6及びスタンパ保持手段7などを備えた構成としてある。
なお、本実施形態では、熱可塑性樹脂が、予め成形された基材8であり、スタンパ3の賦形面31の構造は、基材8の転写面81に転写される。
ここで、予め成形された基材とは、CD用の円板、カラーフィルター用の矩形シート、又は、ロール状に巻き取られたシートなどの、射出成形工程又は圧縮成形工程を終了した基材(各工程を経て、常温となっている基材)をいう。
また、本実施形態における熱可塑性樹脂は、上記の予め成形された基材8に限定されるものではなく、たとえば、射出成形工程又は圧縮成形工程における昇温された基材(図示せず)であってもよい。
ここで、射出成形工程又は圧縮成形工程における昇温された基材とは、射出成形工程又は圧縮成形工程を完全に終了していない基材(たとえば、工程の途中にある溶融又は軟化している基材や、各工程を経たものの、常温まで冷却されておらず、昇温された基材)をいう。
ここで、予め成形された基材とは、CD用の円板、カラーフィルター用の矩形シート、又は、ロール状に巻き取られたシートなどの、射出成形工程又は圧縮成形工程を終了した基材(各工程を経て、常温となっている基材)をいう。
また、本実施形態における熱可塑性樹脂は、上記の予め成形された基材8に限定されるものではなく、たとえば、射出成形工程又は圧縮成形工程における昇温された基材(図示せず)であってもよい。
ここで、射出成形工程又は圧縮成形工程における昇温された基材とは、射出成形工程又は圧縮成形工程を完全に終了していない基材(たとえば、工程の途中にある溶融又は軟化している基材や、各工程を経たものの、常温まで冷却されておらず、昇温された基材)をいう。
(加熱装置)
図2は、本発明の第一実施例にかかる成形装置の加熱装置を説明する概略図であり、(a)は正面図を示しており、(b)は下面図を示している。なお、図2においては、シャッタ24を省略してある。
図2において、第一実施例における加熱装置2は、断面形状が正方形のライトパイプ21、このライトパイプ21と連結され、断面形状が正方形のライトボックス22、このライトボックス22内に収容される光源23、及び、シャッタ24(図1(a)参照)などを備えた構成としてある。
この加熱装置2は、スタンパ3に対して、光源23を用いて赤外線輻射加熱を行う。
図2は、本発明の第一実施例にかかる成形装置の加熱装置を説明する概略図であり、(a)は正面図を示しており、(b)は下面図を示している。なお、図2においては、シャッタ24を省略してある。
図2において、第一実施例における加熱装置2は、断面形状が正方形のライトパイプ21、このライトパイプ21と連結され、断面形状が正方形のライトボックス22、このライトボックス22内に収容される光源23、及び、シャッタ24(図1(a)参照)などを備えた構成としてある。
この加熱装置2は、スタンパ3に対して、光源23を用いて赤外線輻射加熱を行う。
光源23は、ハロゲンランプなどの赤外線光源としてあり、効果的に輻射加熱を行うことができる。また、本実施形態では、光源23として、5本の棒状のハロゲンランプをほぼ等間隔でライトボックス22の内部に並設してある。
なお、光源23は、ハロゲンランプに限定されるものではなく、また、光源23の形状、本数、設置方向及び出力などは、特に限定されるものではない。
なお、光源23は、ハロゲンランプに限定されるものではなく、また、光源23の形状、本数、設置方向及び出力などは、特に限定されるものではない。
ライトボックス22は、断面形状が正方形の箱状としてあり、内側に鏡面を有する板状部材(たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板)からなっている。なお、断面形状とは、照射方向と直交する断面の形状をいう。
このライトボックス22は、ほぼ直方体状の内部空間221を有しており、内部空間221は、底面が正方形(一辺の長さがW2である。)であり、高さがL2である。また、ライトボックス22は、一方の面(図2(a)においては、下面)の中央に、開口部222を有しており、開口部222は、正方形状(一辺の長さがW1である。)である。
また、ライトボックス22は、開口部222を介してライトパイプ21と連通するように、ライトパイプ21と連結されている。
このライトボックス22は、ほぼ直方体状の内部空間221を有しており、内部空間221は、底面が正方形(一辺の長さがW2である。)であり、高さがL2である。また、ライトボックス22は、一方の面(図2(a)においては、下面)の中央に、開口部222を有しており、開口部222は、正方形状(一辺の長さがW1である。)である。
また、ライトボックス22は、開口部222を介してライトパイプ21と連通するように、ライトパイプ21と連結されている。
ここで、ライトボックス22は、断面形状が正方形の箱状としてあるので、光源23から放射された赤外線は、一部が、鏡面により反射することなく、開口部222を通り、ライトパイプ21に進入する。
また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部222を通り、ライトパイプ21に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面(内部空間221に対応する鏡面)による反射により、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)で、開口部222を通り、ライトパイプ21に進入する。これにより、加熱装置2は、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)の赤外線を開口部222に照射することができる。
また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部222を通り、ライトパイプ21に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面(内部空間221に対応する鏡面)による反射により、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)で、開口部222を通り、ライトパイプ21に進入する。これにより、加熱装置2は、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)の赤外線を開口部222に照射することができる。
ライトパイプ21は、断面形状が正方形の筒状(両端が開口した筒状)としてあり、内側に鏡面を有する板状部材(たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板)からなっている。なお、ライトパイプ21は、通常、中空鏡面体であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、中実透明体であってもよい。
このライトパイプ21は、ほぼ直方体状の内部空間211を有しており、内部空間211は、底面が正方形(一辺の長さがW1である。)であり、高さがL1である。また、ライトパイプ21は、一方の端部(図2(a)においては、上方の端部)が、開口部222と対応するように、ライトボックス22と連結されている。
なお、本実施形態では、W2>W1としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法W1及びL1は、適宜設定される。
このライトパイプ21は、ほぼ直方体状の内部空間211を有しており、内部空間211は、底面が正方形(一辺の長さがW1である。)であり、高さがL1である。また、ライトパイプ21は、一方の端部(図2(a)においては、上方の端部)が、開口部222と対応するように、ライトボックス22と連結されている。
なお、本実施形態では、W2>W1としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法W1及びL1は、適宜設定される。
ここで、ライトパイプ21及びライトボックス22は、上記構造に限定されるものではない。すなわち、図示してないが、好ましくは、加熱装置2は、断面形状が多角形のライトパイプと、このライトパイプと連結され、断面形状が多角形のライトボックスと、このライトボックス内に収容される光源とを備え、ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であり、ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であってもよい。
このようにすると、本発明の発明者等が特願2011―151395(特開2013―020738号公報)において開示した加熱装置とほぼ同様に、加熱装置2は、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができ、スタンパ3を均一に加熱することができる。これにより、昇温の際、スタンパの温度分布が悪いと、成形面全体を成形可能温度まで昇温するためには、長い加熱時間が必要となり、さらに、長く加熱することによって、長い冷却時間が必要となるので、成形サイクルが長くなり、生産性を向上させることができないといった不具合を回避することができる。
このようにすると、本発明の発明者等が特願2011―151395(特開2013―020738号公報)において開示した加熱装置とほぼ同様に、加熱装置2は、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができ、スタンパ3を均一に加熱することができる。これにより、昇温の際、スタンパの温度分布が悪いと、成形面全体を成形可能温度まで昇温するためには、長い加熱時間が必要となり、さらに、長く加熱することによって、長い冷却時間が必要となるので、成形サイクルが長くなり、生産性を向上させることができないといった不具合を回避することができる。
シャッタ24は、赤外線を遮る材料からなる板状部材であり、ライトパイプ21の下部に、往復移動可能に設けられており、エアシリンダなどの駆動手段(図示せず)によって往復移動する。このようにすると、シャッタ24のオンオフにより照射時間を制御でき、スタンパ3の温度制御を容易に行うことができる。
なお、加熱装置2は、上記の構成に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、上記の構成と異なる構成を有し、光源を用いて赤外線輻射加熱を行うことの可能な加熱装置、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ、及び、これらレーザにスキャナを組み合わせた走査式レーザであってもよい。
なお、加熱装置2は、上記の構成に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、上記の構成と異なる構成を有し、光源を用いて赤外線輻射加熱を行うことの可能な加熱装置、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ、及び、これらレーザにスキャナを組み合わせた走査式レーザであってもよい。
(スタンパ)
スタンパ3は、材質が、通常、NiやSiである板状部材であり、光源23から照射された赤外線によって輻射加熱される。本実施形態のスタンパ3は、厚さが、通常、数百μmであるが、これに限定されるものではない。このスタンパ3は、下面に賦形面31を有しており、賦形面31に凹部及び凸部が形成されている。
なお、図示してないが、スタンパ3の上面に黒色膜を形成してもよく、このようにすると、赤外線を効率よく吸収する。これにより、スタンパ3の賦形面31は、赤外線の輻射加熱によって均一かつ迅速に加熱される。また、黒色膜を形成する代わりに、たとえば、スタンパ3が、有色膜及び/又はメッキ皮膜を有する構成としてもよい。なお、有色膜として、シリコーン系黒色塗料や黒色Crメッキなどが挙げられる。また、メッキ皮膜として、無電解Niメッキなどが挙げられる。
スタンパ3は、材質が、通常、NiやSiである板状部材であり、光源23から照射された赤外線によって輻射加熱される。本実施形態のスタンパ3は、厚さが、通常、数百μmであるが、これに限定されるものではない。このスタンパ3は、下面に賦形面31を有しており、賦形面31に凹部及び凸部が形成されている。
なお、図示してないが、スタンパ3の上面に黒色膜を形成してもよく、このようにすると、赤外線を効率よく吸収する。これにより、スタンパ3の賦形面31は、赤外線の輻射加熱によって均一かつ迅速に加熱される。また、黒色膜を形成する代わりに、たとえば、スタンパ3が、有色膜及び/又はメッキ皮膜を有する構成としてもよい。なお、有色膜として、シリコーン系黒色塗料や黒色Crメッキなどが挙げられる。また、メッキ皮膜として、無電解Niメッキなどが挙げられる。
(冷却部材)
冷却部材4は、通常、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅などからなる板状部材であり、後述するように、輻射加熱されたスタンパ3と接触して該スタンパ3を補強し、かつ、冷却する。ここで、冷却部材4は、赤外線が照射されず、赤外線を透過する必要もないので、熱伝導性に優れた材料が用いられ、基材8の冷却時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
また、冷却部材4は、冷水などの冷媒を循環させる流路41が形成されており、所定の温度に冷却されるので、スタンパ3を効果的に冷却し、冷却時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
冷却部材4は、通常、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅などからなる板状部材であり、後述するように、輻射加熱されたスタンパ3と接触して該スタンパ3を補強し、かつ、冷却する。ここで、冷却部材4は、赤外線が照射されず、赤外線を透過する必要もないので、熱伝導性に優れた材料が用いられ、基材8の冷却時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
また、冷却部材4は、冷水などの冷媒を循環させる流路41が形成されており、所定の温度に冷却されるので、スタンパ3を効果的に冷却し、冷却時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
冷却部材4は、第一の金型5の基部51に、往復移動可能に設けられており、エアシリンダなどの進退手段(図示せず)によってほぼ水平方向に往復移動する。
すなわち、成形装置1は、冷却部材4を赤外線の照射経路(本実施形態では、基部51の開口部511)から退出させた状態(この状態は、赤外線を冷却部材4に照射しない状態とも呼ばれる。)で、加熱装置2から照射された赤外線が、スタンパ3に照射されて該スタンパ3を輻射加熱する。また、成形装置1は、転写の少なくとも終了段階において、スタンパ3と、赤外線の照射経路に進入させた冷却部材4とが接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強する。
ここで、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させた状態や、赤外線を冷却部材4に照射しない状態には、赤外線が冷却部材4に全く照射されない状態、及び、冷却部材4の端面などに赤外線が照射されるものの、冷却部材4の上面(主表面とも呼ばれる。)にほぼ赤外線が照射されない状態が含まれるものとする。
また、転写の終了段階とは、溶融又は軟化した基材8が、賦形面31の形状に応じてほぼ変形し終わった段階といった意味である。
すなわち、成形装置1は、冷却部材4を赤外線の照射経路(本実施形態では、基部51の開口部511)から退出させた状態(この状態は、赤外線を冷却部材4に照射しない状態とも呼ばれる。)で、加熱装置2から照射された赤外線が、スタンパ3に照射されて該スタンパ3を輻射加熱する。また、成形装置1は、転写の少なくとも終了段階において、スタンパ3と、赤外線の照射経路に進入させた冷却部材4とが接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強する。
ここで、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させた状態や、赤外線を冷却部材4に照射しない状態には、赤外線が冷却部材4に全く照射されない状態、及び、冷却部材4の端面などに赤外線が照射されるものの、冷却部材4の上面(主表面とも呼ばれる。)にほぼ赤外線が照射されない状態が含まれるものとする。
また、転写の終了段階とは、溶融又は軟化した基材8が、賦形面31の形状に応じてほぼ変形し終わった段階といった意味である。
このようにすると、加熱装置2から照射された赤外線がスタンパ3を輻射加熱する際、冷却部材4が赤外線の照射経路から退出しているので、冷却部材4は、赤外線によって全く、あるいは、ほぼ昇温しない。たとえば、赤外線透過材料を介して基材8を冷却する場合、照射された赤外線が、赤外線透過材料を透過すると、赤外線透過材料であっても昇温するのに対し、成形装置1は、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4を使用することによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4がスタンパ3の補強部材として機能するので、スタンパ3を薄くすることができ、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
さらに、赤外線は冷却部材4を透過しないので、通常、アルミニウムや銅などの赤外線透過材料より熱伝導率の高い材料からなる冷却部材4を用いることによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4がスタンパ3の補強部材として機能するので、スタンパ3を薄くすることができ、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
さらに、赤外線は冷却部材4を透過しないので、通常、アルミニウムや銅などの赤外線透過材料より熱伝導率の高い材料からなる冷却部材4を用いることによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また、たとえば、スタンパ3が赤外線透過材料(通常、この材料は平板状である。)に接合されている場合と比べると、スタンパ3の熱が赤外線透過材料に熱伝導するが、成形装置1は、赤外線透過材料を使用していないので、これによっても、加熱時間、及び、熱伝導により加熱された赤外線透過材料を冷却する冷却時間を短縮することができる。
また、図示してないが、複数の冷却部材4を順に使用することもでき、この場合、十分に冷却された冷却部材4を使用することができるので、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
さらに、転写工程の少なくとも終了段階において、スタンパ3と冷却部材4とが接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強するので、スタンパ3が薄い場合であっても、スタンパ3の機械的強度が不足することに起因して、転写品質に悪影響を及ぼすといった不具合を効果的に回避することができる。
また、図示してないが、複数の冷却部材4を順に使用することもでき、この場合、十分に冷却された冷却部材4を使用することができるので、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
さらに、転写工程の少なくとも終了段階において、スタンパ3と冷却部材4とが接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強するので、スタンパ3が薄い場合であっても、スタンパ3の機械的強度が不足することに起因して、転写品質に悪影響を及ぼすといった不具合を効果的に回避することができる。
図3は、本発明の第一実施例にかかる成形装置の要部を説明する概略図であり、(a)は加熱工程における拡大断面図を示しており、(b)は冷却工程における拡大断面図を示している。
また、図4は、本発明の第一実施例にかかる成形装置の冷却部材を説明する概略下面図を示している。なお、図4のA-A断面図が、図3(a)に示されており、図4のB-B断面図が、図3(b)に示されている。
図3、4において、第一実施例における冷却部材4は、アルミニウムや銅などからなる矩形平板状の下板43及び上板44を有しており、下板43及び上板44は、ほぼ二等分した一方の側に、基部51の開口部511と対応する正方形状の開口部42が形成されている。
なお、開口部42の側面は、通常、上述したライトボックス22のように鏡面とされる。
また、図4は、本発明の第一実施例にかかる成形装置の冷却部材を説明する概略下面図を示している。なお、図4のA-A断面図が、図3(a)に示されており、図4のB-B断面図が、図3(b)に示されている。
図3、4において、第一実施例における冷却部材4は、アルミニウムや銅などからなる矩形平板状の下板43及び上板44を有しており、下板43及び上板44は、ほぼ二等分した一方の側に、基部51の開口部511と対応する正方形状の開口部42が形成されている。
なお、開口部42の側面は、通常、上述したライトボックス22のように鏡面とされる。
また、下板43は、ほぼ二等分した他方の側に、蛇行するように流路41が形成されており、流路41の両端部には、ジョイント432が連結されており、さらに、上板44がシールされた状態で下板43に固着される。
また、下板43は、後述する押え部材73と対応する位置に、ほぼ長円形状の凹部431が形成されており、図3(b)に示すように、押え部材73との干渉を回避する。さらに、下板43は、両側の縁部に段差が付くように被支持部433が形成されており、被支持部433が支持部材513と係合することによって、冷却部材4は、ほぼ水平方向に往復移動可能に基部51に取り付けられる。
なお、本実施例では、開口部42の側面に赤外線が照射されるが、たとえば、図示してないが、冷却部材4をほぼ二等分に分割し、これらをそれぞれ往復移動させることにより、流路41などが形成された方の冷却部材4を、赤外線が全く照射されない構成とすることができる。
また、下板43は、後述する押え部材73と対応する位置に、ほぼ長円形状の凹部431が形成されており、図3(b)に示すように、押え部材73との干渉を回避する。さらに、下板43は、両側の縁部に段差が付くように被支持部433が形成されており、被支持部433が支持部材513と係合することによって、冷却部材4は、ほぼ水平方向に往復移動可能に基部51に取り付けられる。
なお、本実施例では、開口部42の側面に赤外線が照射されるが、たとえば、図示してないが、冷却部材4をほぼ二等分に分割し、これらをそれぞれ往復移動させることにより、流路41などが形成された方の冷却部材4を、赤外線が全く照射されない構成とすることができる。
(第一の金型)
図1に示すように、第一の金型5は、基部51及びホルダー52などを有しており、スタンパ3を保持したスタンパ保持手段7が上下方向に移動可能に取り付けられ、スタンパ3と冷却部材4とを接触させたり離したりすることを可能とする構造を有している。
また、第一の金型5は、上述したように、冷却部材4を赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段(図示せず)を有している。
図1に示すように、第一の金型5は、基部51及びホルダー52などを有しており、スタンパ3を保持したスタンパ保持手段7が上下方向に移動可能に取り付けられ、スタンパ3と冷却部材4とを接触させたり離したりすることを可能とする構造を有している。
また、第一の金型5は、上述したように、冷却部材4を赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段(図示せず)を有している。
また、図3に示すように、第一実施例における基部51は、ほぼ中央に開口部511が形成された板状部材としてあり、上面が、ライトパイプ21の下方端部と連結されている。開口部511は、ライトパイプ21とほぼ対応する位置に形成されており、ライトパイプ21の断面形状とほぼ同じ形状としてあり、側面が、ライトパイプ21及びライトボックス22の内側の面と同様に、銀メッキなどによる鏡面を有している。これにより、開口部511は、ライトパイプ21とほぼ同様に機能し、光源23からの赤外線をスタンパ3の上面に均一に照射し、スタンパ3を均一に加熱することができる。
また、基部51は、下部に、支持部材513によって冷却部材4が往復移動可能に取り付けられている。
さらに、基部51は、上部に冷媒が循環する流路512が形成されており、基部51及び冷却部材4を強制冷却する。このようにすると、冷却部材4の昇温が抑制されるので、輻射加熱されたスタンパ3と接触して該スタンパ3を冷却する際、効果的にスタンパ3を冷却することができる。
また、基部51は、下部に、支持部材513によって冷却部材4が往復移動可能に取り付けられている。
さらに、基部51は、上部に冷媒が循環する流路512が形成されており、基部51及び冷却部材4を強制冷却する。このようにすると、冷却部材4の昇温が抑制されるので、輻射加熱されたスタンパ3と接触して該スタンパ3を冷却する際、効果的にスタンパ3を冷却することができる。
ホルダー52は、基部51の下面に取り付けられる板状部材であり、下面に、スタンパ3を保持したスタンパ保持手段7を上下方向に移動可能に収容する凹部が形成されている。このホルダー52によって、スタンパ3は、ライトパイプ21と対応する位置であって、かつ、冷却部材4の下方に、上下方向に移動可能に取り付けられる。
(第二の金型)
第二の金型6は、板状部材であり、スタンパ3の賦形面31の構造が転写される基材8を保持する。すなわち、第二の金型6は、図3に示すように、真空吸着するための孔が形成されており、位置決めされた状態で載置された基材8を真空吸着する。
なお、第一の金型5及び第二の金型6は、プレス機(たとえば、低圧プレス機(プレス圧力:1.0MPa))に取り付けられており、たとえば、第二の金型6が昇降する。
第二の金型6は、板状部材であり、スタンパ3の賦形面31の構造が転写される基材8を保持する。すなわち、第二の金型6は、図3に示すように、真空吸着するための孔が形成されており、位置決めされた状態で載置された基材8を真空吸着する。
なお、第一の金型5及び第二の金型6は、プレス機(たとえば、低圧プレス機(プレス圧力:1.0MPa))に取り付けられており、たとえば、第二の金型6が昇降する。
(スタンパ保持手段)
スタンパ保持手段7は、図1に示すように、ほぼ板状部材であり、スタンパ3と冷却部材4とを接触させたり離したりするために、スタンパ3を相対的に移動可能に保持する。
本実施形態では、スタンパ保持手段7は、第一の金型5に取り付けられ、第二の金型6及びスタンパ3が冷却部材4の側に移動する構成(第一パターン)としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、冷却部材4及びスタンパ3が第二の金型6の側に移動したり(第二パターン)、冷却部材4及び第二の金型6がスタンパ3の側に移動したりする構成(第三パターン)としてもよい。すなわち、スタンパ3を相対的に移動可能に保持するとは、上記の第一、第二及び第三パターンのいずれか一つのパターンで保持するといった意味である。
スタンパ保持手段7は、図1に示すように、ほぼ板状部材であり、スタンパ3と冷却部材4とを接触させたり離したりするために、スタンパ3を相対的に移動可能に保持する。
本実施形態では、スタンパ保持手段7は、第一の金型5に取り付けられ、第二の金型6及びスタンパ3が冷却部材4の側に移動する構成(第一パターン)としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、冷却部材4及びスタンパ3が第二の金型6の側に移動したり(第二パターン)、冷却部材4及び第二の金型6がスタンパ3の側に移動したりする構成(第三パターン)としてもよい。すなわち、スタンパ3を相対的に移動可能に保持するとは、上記の第一、第二及び第三パターンのいずれか一つのパターンで保持するといった意味である。
ここで、好ましくは、スタンパ保持手段7は、保持したスタンパ3を基材8の方向に付勢する付勢手段(本実施形態では、圧縮ばね71)を有するとよい。
このようにすると、第二の金型6が上昇し、基材8がスタンパ3に当たると、スタンパ3は、張られるような状態で、基材8に押し付けられる。すなわち、保持したスタンパ3が反りや撓みなどにより変形している場合であっても、スタンパ3が張られた状態で基材8と接触し、さらに、この状態(スタンパ3が張られた状態)で、スタンパ3と冷却部材4とが押し当てられる。したがって、スタンパ3の反りや撓みなどの悪影響を排除でき、転写品質を向上させることができる。
なお、付勢手段として、通常、圧縮ばね71などを用いるが、これに限定されるものではなく、たとえば、空気圧などを用いてもよい。
このようにすると、第二の金型6が上昇し、基材8がスタンパ3に当たると、スタンパ3は、張られるような状態で、基材8に押し付けられる。すなわち、保持したスタンパ3が反りや撓みなどにより変形している場合であっても、スタンパ3が張られた状態で基材8と接触し、さらに、この状態(スタンパ3が張られた状態)で、スタンパ3と冷却部材4とが押し当てられる。したがって、スタンパ3の反りや撓みなどの悪影響を排除でき、転写品質を向上させることができる。
なお、付勢手段として、通常、圧縮ばね71などを用いるが、これに限定されるものではなく、たとえば、空気圧などを用いてもよい。
図5は、本発明の第一実施例にかかる成形装置のスタンパ保持手段の要部を説明する概略平面図を示している。なお、図5のC-C断面図が、図3(a)に示されている。
図3、5において、第一実施例におけるスタンパ保持手段7は、ほぼ円板状であり、ほぼ正方形状のスタンパ3の周縁を支持する支持部材72、スタンパ3を挟むようにして支持部材72に螺着され、スタンパ3の対向する二辺の各二箇所を押える四つの押え部材73、支持部材72を貫通した状態でホルダー52に螺着された四つのスリーブ74、及び、スリーブ74の外周に取り付けられ、スタンパ保持手段7をスタンパ3の方向に付勢する四つの圧縮ばね71などを備えている。
また、押え部材73は、通常、スタンパ3の賦形面31以外の少なくとも一部を押え、本実施例では、スタンパ3の周縁を押えている。
なお、スタンパ3を保持するスタンパ保持手段7は、上記の構成に限定されるものではない。
図3、5において、第一実施例におけるスタンパ保持手段7は、ほぼ円板状であり、ほぼ正方形状のスタンパ3の周縁を支持する支持部材72、スタンパ3を挟むようにして支持部材72に螺着され、スタンパ3の対向する二辺の各二箇所を押える四つの押え部材73、支持部材72を貫通した状態でホルダー52に螺着された四つのスリーブ74、及び、スリーブ74の外周に取り付けられ、スタンパ保持手段7をスタンパ3の方向に付勢する四つの圧縮ばね71などを備えている。
また、押え部材73は、通常、スタンパ3の賦形面31以外の少なくとも一部を押え、本実施例では、スタンパ3の周縁を押えている。
なお、スタンパ3を保持するスタンパ保持手段7は、上記の構成に限定されるものではない。
また、本実施形態の成形装置1は、様々な変形例を有している。
すなわち、本実施形態では、シャッタ24を用いて赤外線を遮っているが、これに限定されるものではなく、たとえば、図6に示すように、冷却部材4が、赤外線を遮る構成としてもよい。このようにすると、成形装置1´は、シャッタ24を設ける必要がなくなり、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、変形例にかかる成形装置1´は、上記の点を除くと、本実施形態の成形装置1とほぼ同様な構成としてある。
すなわち、本実施形態では、シャッタ24を用いて赤外線を遮っているが、これに限定されるものではなく、たとえば、図6に示すように、冷却部材4が、赤外線を遮る構成としてもよい。このようにすると、成形装置1´は、シャッタ24を設ける必要がなくなり、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、変形例にかかる成形装置1´は、上記の点を除くと、本実施形態の成形装置1とほぼ同様な構成としてある。
次に、上述した成形装置1´の動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第一実施形態などについて、図面を参照して説明する。なお、変形例にかかる成形装置1´の動作は、本実施形態の成形装置1の動作と比べると、シャッタ24を用いて赤外線を遮る代わりに、冷却部材4が赤外線を遮る点などが相違し、他の動作は、ほぼ同様である。
図7は、本発明の第一実施形態にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
図7において、本実施形態の成形方法は、基材8に対して成形装置1´を用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
なお、本実施形態では、基材8の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性の熱可塑性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、非晶性の熱可塑性樹脂としてもよい。また、結晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると固化し、非晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると硬化する。
図7は、本発明の第一実施形態にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
図7において、本実施形態の成形方法は、基材8に対して成形装置1´を用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
なお、本実施形態では、基材8の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性の熱可塑性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、非晶性の熱可塑性樹脂としてもよい。また、結晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると固化し、非晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると硬化する。
(加熱工程)
まず、加熱工程において、成形装置1´は、図7(a)に示すように、第二の金型6が第一の金型5の下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
また、加熱工程において、赤外線を冷却部材4に照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。なお、赤外線を冷却部材4に照射しない状態とするために、冷却部材4はスタンパ3から離れており、通常、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させる。
まず、加熱工程において、成形装置1´は、図7(a)に示すように、第二の金型6が第一の金型5の下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
また、加熱工程において、赤外線を冷却部材4に照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。なお、赤外線を冷却部材4に照射しない状態とするために、冷却部材4はスタンパ3から離れており、通常、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させる。
このようにすると、加熱装置2から照射された赤外線がスタンパ3を輻射加熱する際、冷却部材4が赤外線の照射経路から退出しているので、冷却部材4は、赤外線によって全く、あるいは、ほぼ昇温しない。すなわち、成形装置1´は、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4を使用することによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
さらに、アルミニウムや銅などの赤外線透過材料より熱伝導率の高い材料からなる冷却部材4を用いることによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
さらに、アルミニウムや銅などの赤外線透過材料より熱伝導率の高い材料からなる冷却部材4を用いることによって、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
また、本実施形態では、加熱工程においてスタンパ3が蓄えた熱のみを利用して、転写工程において、転写が行われる方法としてある。
なお、転写に必要な熱量を蓄えるために、スタンパ3の厚さや、基材8に対するプリヒート温度が、適宜、設定される。
また、加熱装置2から照射された赤外線が、スタンパ3に対し輻射加熱を開始する際、通常、第二の金型6に基材8が保持されているが、このタイミングに限定されるものではない。たとえば、輻射加熱中に、第二の金型6に基材8が保持されてもよく、このようにすると、自動化された連続成形において、成形サイクルタイムを短縮することができる。
なお、転写に必要な熱量を蓄えるために、スタンパ3の厚さや、基材8に対するプリヒート温度が、適宜、設定される。
また、加熱装置2から照射された赤外線が、スタンパ3に対し輻射加熱を開始する際、通常、第二の金型6に基材8が保持されているが、このタイミングに限定されるものではない。たとえば、輻射加熱中に、第二の金型6に基材8が保持されてもよく、このようにすると、自動化された連続成形において、成形サイクルタイムを短縮することができる。
(転写工程)
次に、転写工程において、成形装置1´は、図7(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する。すなわち、この転写工程において、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4と接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
なお、この転写工程において、冷却部材4が赤外線の照射経路に進入している。
次に、転写工程において、成形装置1´は、図7(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する。すなわち、この転写工程において、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4と接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
なお、この転写工程において、冷却部材4が赤外線の照射経路に進入している。
また、転写工程の少なくとも終了段階において、スタンパ3と、赤外線の照射経路に進入させた冷却部材4とが接触している。すなわち、転写工程の少なくとも終了段階において、図7(c)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とは接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強する。
このようにすると、たとえば、スタンパ3の厚さが数百μmであり、機械的強度が低い場合であっても、転写工程の少なくとも終了段階において、冷却部材4がスタンパ3と接触し、スタンパ3が冷却部材4により補強されている状態で転写が完了するので、反りや撓みなどによって変形したスタンパ3によって転写が完了するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4がスタンパ3の補強部材として機能することにより、スタンパ3を薄くすることができるので、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
このようにすると、たとえば、スタンパ3の厚さが数百μmであり、機械的強度が低い場合であっても、転写工程の少なくとも終了段階において、冷却部材4がスタンパ3と接触し、スタンパ3が冷却部材4により補強されている状態で転写が完了するので、反りや撓みなどによって変形したスタンパ3によって転写が完了するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4がスタンパ3の補強部材として機能することにより、スタンパ3を薄くすることができるので、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
ここで、好ましくは、転写工程において、スタンパ3が基材8の方向に付勢された状態であるとよい。このようにすると、第二の金型6が上昇し基材8がスタンパ3と接触し、さらに第二の金型6が上昇すると、スタンパ3は、圧縮ばね71によって基材8に押し付けられる。これにより、スタンパ3は、張られた状態となり、スタンパ3の反りや撓みなどを低減した状態で転写を行うことができ、転写品質を向上させることができる。
(冷却工程)
次に、冷却工程において、成形装置1´は、図7(c)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とを接触させ、冷却部材4が、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4と接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4と接触すると、スタンパ3は、冷却部材4への熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
次に、冷却工程において、成形装置1´は、図7(c)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とを接触させ、冷却部材4が、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4と接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4と接触すると、スタンパ3は、冷却部材4への熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
ここで、好ましくは、転写工程における転写を開始した後に、冷却工程における冷却を開始するとよい。なお、転写を開始した時とは、加熱されたスタンパ3に基材8が接触した時をいい、また、冷却を開始した時とは、基材8と接触しているスタンパ3が冷却部材4と接触した時をいう。
このようにすると、転写を開始する際のスタンパ3の温度を安定させることができ、転写品質の信頼性を向上させることができる。
このようにすると、転写を開始する際のスタンパ3の温度を安定させることができ、転写品質の信頼性を向上させることができる。
また、成形装置1´は、冷却部材4が赤外線を遮っており、赤外線が冷却部材4に照射されるものの、冷却部材4は、冷媒を循環させる流路41によって所定の温度に冷却されるので、スタンパ3を効果的に冷却し、冷却時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
なお、本実施形態の成形装置1は、冷却工程において、シャッタ24が赤外線を遮るので、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4を使用することができ、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
なお、本実施形態の成形装置1は、冷却工程において、シャッタ24が赤外線を遮るので、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4を使用することができ、冷却時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
(離型工程)
次に、離形工程において、成形装置1´は、図7(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4から離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置(第一の金型5の下方の位置)まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、離形工程において、成形装置1´は、図7(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4から離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置(第一の金型5の下方の位置)まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1、1´及び成形方法によれば、加熱工程において、加熱装置2から照射された赤外線が冷却部材4に照射されない状態で、スタンパ3を輻射加熱するので、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4を使用することができる。これにより、冷却時間を短縮することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
また、スタンパ3が反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパ3の変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
また、本実施形態は、様々な応用例を有している。
次に、本実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。
また、スタンパ3が反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパ3の変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
また、本実施形態は、様々な応用例を有している。
次に、本実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。
<熱可塑性樹脂製品の成形方法の第一応用例>
図8は、本発明の第一応用例にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
図8において、第一応用例の成形方法は、上述した実施形態と比べると、転写工程においても、スタンパ3が輻射加熱される点などが相違する。なお、本応用例の他の方法は、上述した実施形態とほぼ同様としてある。
したがって、図8において、図7と同様の方法の部分については、その詳細な説明を省略する。
なお、第一応用例の成形方法は、成形装置1を用いて行われる成形方法としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、変形例にかかる成形装置1´を用いて行われてもよい。
図8は、本発明の第一応用例にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
図8において、第一応用例の成形方法は、上述した実施形態と比べると、転写工程においても、スタンパ3が輻射加熱される点などが相違する。なお、本応用例の他の方法は、上述した実施形態とほぼ同様としてある。
したがって、図8において、図7と同様の方法の部分については、その詳細な説明を省略する。
なお、第一応用例の成形方法は、成形装置1を用いて行われる成形方法としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、変形例にかかる成形装置1´を用いて行われてもよい。
(加熱工程)
まず、加熱工程において、成形装置1は、図8(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、第二の金型6が第一の金型5の下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
なお、この加熱工程において、上述した実施形態とほぼ同様に、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させ、赤外線を冷却部材4に照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。
まず、加熱工程において、成形装置1は、図8(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、第二の金型6が第一の金型5の下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
なお、この加熱工程において、上述した実施形態とほぼ同様に、冷却部材4を赤外線の照射経路から退出させ、赤外線を冷却部材4に照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。
(転写工程)
次に、転写工程において、成形装置1は、図8(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3に基材8が接触し、転写を開始する。すなわち、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、後に進入してくる冷却部材4の下方の位置で停止する。この間、シャッタ24は、開いた状態にあり、冷却部材4が赤外線の照射経路に進入していないので、赤外線がスタンパ3に照射され、スタンパ3が加熱され、スタンパ3に押圧されている基材8は、熱伝導によって加熱される。そして、基材8の転写面81及びその近傍の熱可塑性樹脂を溶融又は軟化させ、スタンパ3の賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
このようにすると、スタンパ3と基材8とが接触した状態で、スタンパ3が輻射加熱されるので、基材8の温度制御を精度よく行うことができ、また、基材8の温度プロファイルを容易に制御することも可能となり、さらなる微細転写や転写品質などを向上させることができる。
次に、転写工程において、成形装置1は、図8(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3に基材8が接触し、転写を開始する。すなわち、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、後に進入してくる冷却部材4の下方の位置で停止する。この間、シャッタ24は、開いた状態にあり、冷却部材4が赤外線の照射経路に進入していないので、赤外線がスタンパ3に照射され、スタンパ3が加熱され、スタンパ3に押圧されている基材8は、熱伝導によって加熱される。そして、基材8の転写面81及びその近傍の熱可塑性樹脂を溶融又は軟化させ、スタンパ3の賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
このようにすると、スタンパ3と基材8とが接触した状態で、スタンパ3が輻射加熱されるので、基材8の温度制御を精度よく行うことができ、また、基材8の温度プロファイルを容易に制御することも可能となり、さらなる微細転写や転写品質などを向上させることができる。
続いて、転写工程において、成形装置1は、図8(c)に示すように、基材8がスタンパ3に押し当てられた状態で、シャッタ24が閉じられ、冷却部材4が赤外線の照射経路に進入する。
また、転写工程の少なくとも終了段階において、上述した実施形態とほぼ同様に、スタンパ3と、赤外線の照射経路に進入させた冷却部材4とが接触している。すなわち、転写工程の少なくとも終了段階において、図8(d)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とは接触している。このようにすると、上述したように、冷却部材4がスタンパ3と接触し、スタンパ3が冷却部材4により補強されている状態で転写が完了するので、反りや撓みなどによって変形したスタンパ3によって転写が完了するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
(冷却工程)
次に、冷却工程において、成形装置1は、図8(d)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とを接触させ、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4と接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4と接触すると、スタンパ3は、冷却部材4への熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
なお、この冷却工程は、上述した実施形態の冷却工程とほぼ同様の方法としてある。
次に、冷却工程において、成形装置1は、図8(d)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とを接触させ、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4と接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4と接触すると、スタンパ3は、冷却部材4への熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
なお、この冷却工程は、上述した実施形態の冷却工程とほぼ同様の方法としてある。
(離型工程)
次に、離形工程において、成形装置1は、図8(e)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4から離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、離形工程において、成形装置1は、図8(e)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4から離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本応用例の成形方法によれば、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができるとともに、転写工程においても、スタンパ3が輻射加熱される。これにより、スタンパ3と基材8とが接触した状態で、スタンパ3が輻射加熱されるので、基材8の温度制御を精度よく行うことができ、また、基材8の温度プロファイルを容易に制御することも可能となり、さらなる微細転写や転写品質などを向上させることができる。
<熱可塑性樹脂製品の成形方法の第二応用例>
図9は、本発明の第二応用例にかかる成形方法に用いられる成形装置の要部を説明する概略断面図を示している。
図9において、第二応用例の成形方法に用いられる成形装置1aは、上述した実施形態の成形装置1と比べると、加熱装置2の代わりに、加熱装置2aを備え、冷却部材4の代わりに、冷却部材4aを備え、スタンパ保持手段7の代わりに、スタンパ保持手段7aを備え、さらに、ガイドピン514、ガイド面515、押しピン61及び圧縮ばね62を有している点などが相違する。なお、成形装置1aの他の構成は、上述した成形装置1とほぼ同様としてある。
したがって、図9において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図9は、本発明の第二応用例にかかる成形方法に用いられる成形装置の要部を説明する概略断面図を示している。
図9において、第二応用例の成形方法に用いられる成形装置1aは、上述した実施形態の成形装置1と比べると、加熱装置2の代わりに、加熱装置2aを備え、冷却部材4の代わりに、冷却部材4aを備え、スタンパ保持手段7の代わりに、スタンパ保持手段7aを備え、さらに、ガイドピン514、ガイド面515、押しピン61及び圧縮ばね62を有している点などが相違する。なお、成形装置1aの他の構成は、上述した成形装置1とほぼ同様としてある。
したがって、図9において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
加熱装置2aは、加熱装置2と比べると、図示してないが、三軸ロボットなどの移動手段を有しており、開口部511と対応する位置から移動可能な構成としてある点などが相違する。この加熱装置2aは、後述するように、加熱工程において、開口部511と対応する位置にあり、転写工程、冷却工程及び離形工程において、開口部511と対応する位置から移動し、開口部511と対応する位置には、冷却部材4aが移動してくる。
なお、加熱装置2aの他の構成は、上述した加熱装置2とほぼ同様としてある。
なお、加熱装置2aの他の構成は、上述した加熱装置2とほぼ同様としてある。
冷却部材4aは、冷却部材4と比べると、図示してないが、三軸ロボットなどの移動手段を有しており、開口部511と対応する位置に移動可能な構成としてある点などが相違する。この冷却部材4aは、後述するように、加熱工程において、開口部511と対応しない位置にあり、転写工程、冷却工程及び離形工程において、開口部511と対応する位置に移動してくる。
なお、冷却部材4aの他の構成は、上述した冷却部材4とほぼ同様としてある。
なお、冷却部材4aの他の構成は、上述した冷却部材4とほぼ同様としてある。
第一の金型5aは、第一の金型5と比べると、基部51が、ガイドピン514及びガイド面515を有する点などが相違する。
ガイドピン514は、先端側が基部51の斜め下方に突き出るように基部51に固定され、先端側が押え部材73aの孔に挿入されている。このガイドピン514は、押え部材73を移動可能に位置決めする。
また、ガイド面515は、基部51の下方に突き出るように形成された傾斜面であり、押え部材73aの被ガイド面731と係合して、押え部材73aが上昇すると、押え部材73aを外方向に移動させる。
なお、第一の金型5aの他の構成は、上述した第一の金型5とほぼ同様としてある。
ガイドピン514は、先端側が基部51の斜め下方に突き出るように基部51に固定され、先端側が押え部材73aの孔に挿入されている。このガイドピン514は、押え部材73を移動可能に位置決めする。
また、ガイド面515は、基部51の下方に突き出るように形成された傾斜面であり、押え部材73aの被ガイド面731と係合して、押え部材73aが上昇すると、押え部材73aを外方向に移動させる。
なお、第一の金型5aの他の構成は、上述した第一の金型5とほぼ同様としてある。
第二の金型6aは、第二の金型6と比べると、押しピン61及び圧縮ばね62を有する点などが相違する。
押しピン61は、基材8より外側であって、支持部材72aと対応する位置に、昇降可能に設けられており、圧縮ばね62によって上方に付勢されている。
なお、第二の金型6aの他の構成は、上述した第二の金型6とほぼ同様としてある。
押しピン61は、基材8より外側であって、支持部材72aと対応する位置に、昇降可能に設けられており、圧縮ばね62によって上方に付勢されている。
なお、第二の金型6aの他の構成は、上述した第二の金型6とほぼ同様としてある。
スタンパ保持手段7aは、支持部材72a、ボルト721及び押え部材73aなどを有している。
支持部材72aは、ほぼ矩形平板状であり、図5に示す押え部材73とほぼ対応する位置に、ボルト721を介して昇降可能に配設されている。
押え部材73aは、ほぼ矩形棒状であり、両側付近に孔が形成され、ガイドピン514が挿入される。また、押え部材73aは、各支持部材72aの上方に、ほぼ矩形平板状の凸部が形成されている。
なお、スタンパ保持手段7aの他の構成は、上述したスタンパ保持手段7とほぼ同様としてある。
支持部材72aは、ほぼ矩形平板状であり、図5に示す押え部材73とほぼ対応する位置に、ボルト721を介して昇降可能に配設されている。
押え部材73aは、ほぼ矩形棒状であり、両側付近に孔が形成され、ガイドピン514が挿入される。また、押え部材73aは、各支持部材72aの上方に、ほぼ矩形平板状の凸部が形成されている。
なお、スタンパ保持手段7aの他の構成は、上述したスタンパ保持手段7とほぼ同様としてある。
上記構成を有する成形装置1aは、スタンパ3を保持し、被ガイド面731を有するスタンパ保持手段7aが上昇すると、被ガイド面731がガイド面515と係合し、スタンパ保持手段7aが外方向に移動する。すなわち、スタンパ保持手段7aは、押え部材73aなどが、保持したスタンパ3を外方向に引っ張る引っ張り手段として機能する。
このようにすると、保持したスタンパ3が反る、あるいは、撓むように変形している場合であっても、強制的にスタンパ3を張った状態とし、張られた状態で基材8と接触させ、さらに、スタンパ3が張られた状態で、スタンパ3を冷却部材4に押し当てる。したがって、スタンパ3の反りや撓みなどの悪影響を排除でき、転写品質を向上させることができる。
なお、付勢手段として、通常、圧縮ばねなどを用いるが、これに限定されるものではなく、たとえば、空気圧などを用いてもよい。
このようにすると、保持したスタンパ3が反る、あるいは、撓むように変形している場合であっても、強制的にスタンパ3を張った状態とし、張られた状態で基材8と接触させ、さらに、スタンパ3が張られた状態で、スタンパ3を冷却部材4に押し当てる。したがって、スタンパ3の反りや撓みなどの悪影響を排除でき、転写品質を向上させることができる。
なお、付勢手段として、通常、圧縮ばねなどを用いるが、これに限定されるものではなく、たとえば、空気圧などを用いてもよい。
また、成形装置1aは、加熱工程において、支持部材72aは、下方に(下面がボルト721の頭部と接する位置に)位置し、スタンパ3の周縁を支持する。そして、スタンパ3が加熱されると、通常、スタンパ3は、下方に湾曲し、図9に示すように、支持部材72aは、線接触の状態でスタンパ3を支持する。このようにすると、面接触の状態でスタンパ3を支持する場合より、スタンパ3を均一に加熱することができる。
また、成形装置1aは、転写工程、冷却工程及び離型工程において、上昇する押しピン61によって支持部材72aが上昇し、押え部材73aの凸部がスタンパ3を押え、スタンパ3を挟むように保持する(図10参照)。なお、押しピン61などは、支持部材72aを移動させる支持部・押え部用移動手段として機能する。
また、成形装置1aは、転写工程、冷却工程及び離型工程において、上昇する押しピン61によって支持部材72aが上昇し、押え部材73aの凸部がスタンパ3を押え、スタンパ3を挟むように保持する(図10参照)。なお、押しピン61などは、支持部材72aを移動させる支持部・押え部用移動手段として機能する。
次に、上記構成の成形装置1aの動作及び成形方法の第二応用例などについて、図面を参照して説明する。
(加熱工程)
まず、加熱工程において、成形装置1aは、図9に示すように、加熱装置2aが開口部511の上方に位置し(冷却部材4aは、開口部511の上方から離れた位置にある。)、第二の金型6aが第一の金型5aの下方に位置しており、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
この際、輻射加熱されたスタンパ3は、通常、下方に湾曲するので、支持部材72aは、線接触の状態でスタンパ3を支持する。したがって、面接触の状態でスタンパ3を支持する場合より、スタンパ3を均一に加熱することができ、加熱時間及び冷却時間の短縮を図ることができる。
なお、加熱工程における他の方法などは、上述した実施形態の加熱工程とほぼ同様の方法としてあり、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
(加熱工程)
まず、加熱工程において、成形装置1aは、図9に示すように、加熱装置2aが開口部511の上方に位置し(冷却部材4aは、開口部511の上方から離れた位置にある。)、第二の金型6aが第一の金型5aの下方に位置しており、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
この際、輻射加熱されたスタンパ3は、通常、下方に湾曲するので、支持部材72aは、線接触の状態でスタンパ3を支持する。したがって、面接触の状態でスタンパ3を支持する場合より、スタンパ3を均一に加熱することができ、加熱時間及び冷却時間の短縮を図ることができる。
なお、加熱工程における他の方法などは、上述した実施形態の加熱工程とほぼ同様の方法としてあり、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
(転写工程)
図10は、本発明の第二応用例にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
次に、転写工程において、成形装置1aは、図10(a)に示すように、シャッタ24の閉じられた加熱装置2aが、開口部511の上方から移動し、冷却部材4aが開口部511の上方に移動してくる。また、第二の金型6aが上昇し、押しピン61が支持部材72aを押し上げ、スタンパ3は、支持部材72aと押え部材73aの凸部によって挟まれるように保持される。
なお、このとき、スタンパ3は、まだ、湾曲した状態にある。
図10は、本発明の第二応用例にかかる成形方法を説明する概略断面図を示している。
次に、転写工程において、成形装置1aは、図10(a)に示すように、シャッタ24の閉じられた加熱装置2aが、開口部511の上方から移動し、冷却部材4aが開口部511の上方に移動してくる。また、第二の金型6aが上昇し、押しピン61が支持部材72aを押し上げ、スタンパ3は、支持部材72aと押え部材73aの凸部によって挟まれるように保持される。
なお、このとき、スタンパ3は、まだ、湾曲した状態にある。
続いて、第二の金型6aがさらに上昇すると、図10(b)に示すように、スタンパ保持手段7aが上昇し、被ガイド面731がガイド面515と係合し、スタンパ保持手段7aが外方向に移動する。これにより、スタンパ3は、張られた状態となり、スタンパ保持手段7aは、停止する。
さらに、第二の金型6aが上昇すると、図10(c)に示すように、圧縮ばね62がさらに圧縮され、基材8が張られた状態のスタンパ3と接触する。そして、基材8がスタンパ3と接触すると、あるいは、基材8がスタンパ3と接触し、さらに、微小距離(たとえば、0.数mm)だけ上方に押し上げると、第二の金型6aが停止する。このようにすると、スタンパ3の反りや撓みなどを低減した状態で転写を行うことができ、転写品質を向上させることができる。
さらに、第二の金型6aが上昇すると、図10(c)に示すように、圧縮ばね62がさらに圧縮され、基材8が張られた状態のスタンパ3と接触する。そして、基材8がスタンパ3と接触すると、あるいは、基材8がスタンパ3と接触し、さらに、微小距離(たとえば、0.数mm)だけ上方に押し上げると、第二の金型6aが停止する。このようにすると、スタンパ3の反りや撓みなどを低減した状態で転写を行うことができ、転写品質を向上させることができる。
(冷却工程)
次に、冷却工程において、成形装置1aは、図10(d)に示すように、冷却部材4aが降下し、スタンパ3を押圧する。
ここで、上述したように、基材8がスタンパ3と接触すると、転写が開始されるが、冷却部材4aが所定のプレス圧でスタンパ3に押し付けられることによって、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する転写工程が完了する。
また、冷却部材4aがスタンパ3と接触すると、冷却が開始され、冷却部材4aは、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。
なお、冷却工程における他の方法などは、上述した実施形態の冷却工程とほぼ同様の方法としてあり、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
次に、冷却工程において、成形装置1aは、図10(d)に示すように、冷却部材4aが降下し、スタンパ3を押圧する。
ここで、上述したように、基材8がスタンパ3と接触すると、転写が開始されるが、冷却部材4aが所定のプレス圧でスタンパ3に押し付けられることによって、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する転写工程が完了する。
また、冷却部材4aがスタンパ3と接触すると、冷却が開始され、冷却部材4aは、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。
なお、冷却工程における他の方法などは、上述した実施形態の冷却工程とほぼ同様の方法としてあり、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
(離型工程)
次に、離形工程において、成形装置1aは、上述した動作を戻ることにより、すなわち、冷却部材4aが上昇し、第二の金型6aが降下し、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。
その後、基材8が搬送され、冷却部材4aが開口部511の上方から移動し、加熱装置2aが開口部511の上方に移動し、成形の一サイクルが終了する。
次に、離形工程において、成形装置1aは、上述した動作を戻ることにより、すなわち、冷却部材4aが上昇し、第二の金型6aが降下し、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。
その後、基材8が搬送され、冷却部材4aが開口部511の上方から移動し、加熱装置2aが開口部511の上方に移動し、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本応用例の成形方法及び成形装置1aによれば、上述した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができるとともに、輻射加熱されるスタンパ3は、線接触の状態で支持されるので、面接触の状態でスタンパ3を支持する場合より、スタンパ3を均一に加熱することができ、加熱時間及び冷却時間の短縮を図ることができる。
また、転写工程において、スタンパ3を強制的に張られた状態とするので、スタンパ3の反りや撓みなどを低減した状態で転写を行うことができ、転写品質を向上させることができる。
また、転写工程において、スタンパ3を強制的に張られた状態とするので、スタンパ3の反りや撓みなどを低減した状態で転写を行うことができ、転写品質を向上させることができる。
[熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法の第二実施形態]
図11は、本発明の第二実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)は要部の拡大断面図を示している。
図11において、第二実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形装置1b(適宜、成形装置1bと略称する。)は、加熱装置2、スタンパ3、冷却部材4b、第一の金型5b及び第二の金型6などを備えた構成としてある。この成形装置1bは、スタンパ3が、少なくとも、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を熱可塑性樹脂の転写面に転写する。
ここで、上記の「成形装置1bは、スタンパ3が、少なくとも、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、」とは、スタンパ3が、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、その後、スタンパ3が、冷却部材4bと接触した状態でさらに輻射加熱されることもあるからである。
なお、図11において、図1とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図11は、本発明の第二実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する概略図であり、(a)は断面図を示しており、(b)は要部の拡大断面図を示している。
図11において、第二実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形装置1b(適宜、成形装置1bと略称する。)は、加熱装置2、スタンパ3、冷却部材4b、第一の金型5b及び第二の金型6などを備えた構成としてある。この成形装置1bは、スタンパ3が、少なくとも、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を熱可塑性樹脂の転写面に転写する。
ここで、上記の「成形装置1bは、スタンパ3が、少なくとも、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、」とは、スタンパ3が、冷却部材4bと離れた状態で輻射加熱され、その後、スタンパ3が、冷却部材4bと接触した状態でさらに輻射加熱されることもあるからである。
なお、図11において、図1とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(冷却部材)
冷却部材4bは、上述した冷却部材4と比べると、流路41が形成されていない点、及び、第一の金型5bの基部51bの下面に、水平方向に往復移動可能に設けられている点などが相違し、他の構成などは、冷却部材4とほぼ同様としてある。
冷却部材4bは、上述した冷却部材4と比べると、流路41が形成されていない点、及び、第一の金型5bの基部51bの下面に、水平方向に往復移動可能に設けられている点などが相違し、他の構成などは、冷却部材4とほぼ同様としてある。
(第一の金型)
第一の金型5bは、基部51b及びホルダー52bなどを有しており、スタンパ3を上下方向に移動可能に保持し、スタンパ3と冷却部材4bとを接触させたり離したりすることを可能とする構造を有している。また、第一の金型5bは、上述した第一実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bを赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段(図示せず)を有している。
なお、本実施形態では、スタンパ3を上下方向に移動可能に保持し、冷却部材4bを上下方向に移動できない構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、スタンパ3を上下方向に移動できない構成とし、冷却部材4bを上下方向に移動可能に保持したり、あるいは、スタンパ3及び冷却部材4bを上下方向に移動可能に保持してもよい。
第一の金型5bは、基部51b及びホルダー52bなどを有しており、スタンパ3を上下方向に移動可能に保持し、スタンパ3と冷却部材4bとを接触させたり離したりすることを可能とする構造を有している。また、第一の金型5bは、上述した第一実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bを赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段(図示せず)を有している。
なお、本実施形態では、スタンパ3を上下方向に移動可能に保持し、冷却部材4bを上下方向に移動できない構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、スタンパ3を上下方向に移動できない構成とし、冷却部材4bを上下方向に移動可能に保持したり、あるいは、スタンパ3及び冷却部材4bを上下方向に移動可能に保持してもよい。
基部51bは、ほぼ中央に開口部511が形成された板状部材としてあり、上面が、ライトパイプ21の下方端部と連結されており、下面に冷却部材4bが水平方向に移動可能に取り付けられている。開口部511は、ライトパイプ21とほぼ対応する位置に形成されており、ライトパイプ21の断面形状とほぼ同じ形状としてあり、側面が、ライトパイプ21及びライトボックス22の内側の面と同様に、銀メッキなどによる鏡面を有している。これにより、開口部511は、ライトパイプ21とほぼ同様に機能し、光源23からの光を被照射面(スタンパ3の上面)に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる。
ここで、好ましくは、成形装置1bが冷却手段を有し、冷却部材4bが強制冷却されるとよい。すなわち、本実施形態では、基部51bは、冷却部材4bの周縁部の近傍に、冷媒を流す流路512が形成されており、流路512に冷媒を流すことによって、冷却部材4bを強制冷却する。このようにすると、冷却部材4bの昇温が抑制されるので、輻射加熱されたスタンパ3と接触して該スタンパ3を冷却する際、効果的にスタンパ3を冷却することができる。
なお、冷却手段は、上記の構成に限定されるものではなく、様々な構成の冷却手段を用いることができる。
なお、冷却手段は、上記の構成に限定されるものではなく、様々な構成の冷却手段を用いることができる。
ホルダー52bは、基部51bの下面に取り付けられる板状部材であり、上面に冷却部材4bを水平方向に移動可能に収容する第一の凹部が形成され、この下方に、スタンパ3を上下方向に移動可能に収容する第二の凹部が形成され、この下方に、スタンパ3の賦形面31を露出させるための開口部が形成されている。このホルダー52bが基部51bに取り付けられると、冷却部材4bが、ライトパイプ21と対応する位置に水平方向に移動可能に取り付けられ、また、スタンパ3は、ライトパイプ21と対応する位置であって冷却部材4bの下方に、上下方向に移動可能に取り付けられる。
また、第二の凹部の側面は、スタンパ3の移動をガイドするガイド面522であり、重力によって第二の凹部の段付き面に支持されるスタンパ3と冷却部材4bとの間には、隙間521が形成される。
なお、隙間521の厚さ(上下方向の距離)は、通常、0.数mmであるが、これに限定されるものではない。
また、ガイド面522は、スタンパ3の移動をガイドするガイド手段として機能するが、ガイド手段は、ガイド面522に限定されるものではない。
また、第二の凹部の側面は、スタンパ3の移動をガイドするガイド面522であり、重力によって第二の凹部の段付き面に支持されるスタンパ3と冷却部材4bとの間には、隙間521が形成される。
なお、隙間521の厚さ(上下方向の距離)は、通常、0.数mmであるが、これに限定されるものではない。
また、ガイド面522は、スタンパ3の移動をガイドするガイド手段として機能するが、ガイド手段は、ガイド面522に限定されるものではない。
(第二の金型)
第二の金型6は、板状部材であり、スタンパ3の賦形面31の構造が転写される基材8を保持する。この第二の金型6は、上面に、基材8に対応する形状の凹部が形成されており、この凹部に基材8が位置決めされた状態で載置される。
なお、第一の金型5b及び第二の金型6は、図示してないが、プレス機(たとえば、低圧プレス機(プレス圧力:1.0MPa))に取り付けられており、たとえば、第二の金型6が昇降する。
また、スタンパ3や冷却部材4bを移動可能に保持する構造は、特に限定されるものではなく、様々な実施例を有している。
次に、上記実施例の一つを、図面を参照して説明する。
第二の金型6は、板状部材であり、スタンパ3の賦形面31の構造が転写される基材8を保持する。この第二の金型6は、上面に、基材8に対応する形状の凹部が形成されており、この凹部に基材8が位置決めされた状態で載置される。
なお、第一の金型5b及び第二の金型6は、図示してないが、プレス機(たとえば、低圧プレス機(プレス圧力:1.0MPa))に取り付けられており、たとえば、第二の金型6が昇降する。
また、スタンパ3や冷却部材4bを移動可能に保持する構造は、特に限定されるものではなく、様々な実施例を有している。
次に、上記実施例の一つを、図面を参照して説明する。
図12は、本発明の第二実施例にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する概略図であり、(a)は要部の断面図を示しており、(b)はD部の拡大断面図を示している。
図12において、本実施例にかかる成形装置は、成形装置1bと比べると、爪53、ガイドピン531及びリテーナ532を有している点などが相違する。なお、本実施例の他の構成は、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図12において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図12において、本実施例にかかる成形装置は、成形装置1bと比べると、爪53、ガイドピン531及びリテーナ532を有している点などが相違する。なお、本実施例の他の構成は、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図12において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
第一の金型5cは、基部51c、ホルダー52c及び爪53などを有しており、基部51cは、上述した基部51bと比べると、流路面積の大きな流路512を有する点などが相違し、他の構成は、基部51bとほぼ同様としてある。
また、ホルダー52cは、冷却部材4bの周縁部を収容する凹部の形成された環状部材としてあり、基部51cに取り付けられることによって、冷却部材4bが基部511cの下面に水平方向に移動可能に取り付けられる。
また、爪53は、上方から見るとほぼ矩形状の外形を有し、先端部にスタンパ3cの縁部を収容する凹部の形成された部材としてある。この爪53が、ホルダー52cの四箇所に取り付けられることによって、スタンパ3cは、ライトパイプ21と対応する位置であって冷却部材4bの下方に、上下方向に移動可能に取り付けられる。このようにすると、上述した第二実施形態のホルダー52bがスタンパ3の全周縁部と接触し、熱伝導によってスタンパ3の全周縁部が冷却され、均一な加熱に悪影響を及ぼすのに対して、爪53は、スタンパ3cの周縁部の四箇所において接触し、熱伝導によってスタンパ3cの全周縁部が冷却されないので、均一な加熱に悪影響を及ぼすといった不具合を低減することができる。
また、ホルダー52cは、冷却部材4bの周縁部を収容する凹部の形成された環状部材としてあり、基部51cに取り付けられることによって、冷却部材4bが基部511cの下面に水平方向に移動可能に取り付けられる。
また、爪53は、上方から見るとほぼ矩形状の外形を有し、先端部にスタンパ3cの縁部を収容する凹部の形成された部材としてある。この爪53が、ホルダー52cの四箇所に取り付けられることによって、スタンパ3cは、ライトパイプ21と対応する位置であって冷却部材4bの下方に、上下方向に移動可能に取り付けられる。このようにすると、上述した第二実施形態のホルダー52bがスタンパ3の全周縁部と接触し、熱伝導によってスタンパ3の全周縁部が冷却され、均一な加熱に悪影響を及ぼすのに対して、爪53は、スタンパ3cの周縁部の四箇所において接触し、熱伝導によってスタンパ3cの全周縁部が冷却されないので、均一な加熱に悪影響を及ぼすといった不具合を低減することができる。
ここで、好ましくは、スタンパ3cが、断熱性部材を介して第一の金型5cに保持されるとよい。すなわち、本応用例では、断熱性部材としての、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂又はセラミックなどからなる環状のリテーナ532が、爪53の凹部に係合し、リテーナ532の上面に、スタンパ3cが載置されている。このようにすると、スタンパ3cの周縁部が熱伝導によって冷却されることを抑制でき、均一な加熱に悪影響を及ぼすといった不具合を効果的に低減することができる。なお、均一に加熱されないと、加熱されていない部分を昇温させるために、加熱時間が長くかかるとともに、部分的に加熱されすぎる状態となり、この部分を冷却するために、冷却工程において、冷却時間が長くかかるといった悪循環に陥ることとなる。
また、好ましくは、スタンパ3cの移動が、ガイド手段としてのガイドピン531によってガイドされるとよい。すなわち、第一の金型5cは、爪53の先端部に、ガイドピン531が立設され、リテーナ532及びスタンパ3cには、ガイドピン531が貫通する孔が形成されている。このようにすると、スタンパ3cは、スムースに上下方向に移動でき、また、ガイドピン531に係止されるので、スタンパ3cが外れるといった不具合を確実に防止することができる。
なお、本応用例では、スタンパ3cが、リテーナ532から離れて上方に移動する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、スタンパ3cとリテーナ532が接合されており、スタンパ3c及びリテーナ532が、上下方向に移動する構成としてもよい。このようにすると、スタンパ3cが大きい場合(たとえば、A4サイズ以上の場合)であっても、リテーナ532がスタンパ3cを補強することができ、スタンパ3cの耐久性などを向上させることができる。
なお、本応用例では、スタンパ3cが、リテーナ532から離れて上方に移動する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、スタンパ3cとリテーナ532が接合されており、スタンパ3c及びリテーナ532が、上下方向に移動する構成としてもよい。このようにすると、スタンパ3cが大きい場合(たとえば、A4サイズ以上の場合)であっても、リテーナ532がスタンパ3cを補強することができ、スタンパ3cの耐久性などを向上させることができる。
第二の金型6cは、上面が平坦としてあり、図示してないが、上面に複数の吸着孔が形成されており、位置決めされた状態で載置された基材8を真空吸着する構成としてある。このようにすると、第二の金型6cは、上記実施形態の第二の金型6とほぼ同様に、基材8を所定の位置に保持することができる。
また、冷却部材4bは、第一実施例とほぼ同様に、開口部42が形成されている。
また、冷却部材4bは、第一実施例とほぼ同様に、開口部42が形成されている。
次に、上記構成の成形装置1bの動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第二実施形態などについて、図面を参照して説明する。
図13は、本発明の第二実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図13において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1bを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
なお、本実施形態では、基材8の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性の熱可塑性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンであってもよい。また、非晶性の熱可塑性樹脂として、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、環状オレフィンコポリマーであってもよい。また、結晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると固化し、非晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると硬化する。
図13は、本発明の第二実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図13において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1bを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
なお、本実施形態では、基材8の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性の熱可塑性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンであってもよい。また、非晶性の熱可塑性樹脂として、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、環状オレフィンコポリマーであってもよい。また、結晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると固化し、非晶性の熱可塑性樹脂は、冷却されると硬化する。
(加熱工程)
まず、加熱工程において、成形装置1bは、図13(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、第二の金型6が第一の金型5bの下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
なお、この加熱工程において、上述した第一実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bを赤外線の照射経路から退出させ、赤外線を冷却部材4bに照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。
また、加熱工程の他の動作などは、第一実施形態とほぼ同様としてあり、第一実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
まず、加熱工程において、成形装置1bは、図13(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、第二の金型6が第一の金型5bの下方に位置しており、加熱装置2から赤外線をスタンパ3に照射し、該スタンパ3を輻射加熱する。
なお、この加熱工程において、上述した第一実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bを赤外線の照射経路から退出させ、赤外線を冷却部材4bに照射しない状態で、赤外線をスタンパ3に照射する。
また、加熱工程の他の動作などは、第一実施形態とほぼ同様としてあり、第一実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
(転写工程)
次に、転写工程において、成形装置1bは、図13(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
次に、転写工程において、成形装置1bは、図13(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
また、本実施形態では、転写工程の開始直後から終了段階において、スタンパ3と、赤外線の照射経路に進入させた冷却部材4bとが接触している。すなわち、転写工程のほぼ全段階において、図13(b)に示すように、スタンパ3と冷却部材4とは接触し、該冷却部材4がスタンパ3を補強する。
このようにすると、たとえば、スタンパ3の厚さが数百μmであり、機械的強度が低い場合であっても、転写工程において、冷却部材4bがスタンパ3と接触し、スタンパ3が冷却部材4bにより補強されている状態で転写が完了するので、反りや撓みなどによって変形したスタンパ3によって転写が完了するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4bがスタンパ3の補強部材として機能することにより、スタンパ3を薄くすることができるので、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
このようにすると、たとえば、スタンパ3の厚さが数百μmであり、機械的強度が低い場合であっても、転写工程において、冷却部材4bがスタンパ3と接触し、スタンパ3が冷却部材4bにより補強されている状態で転写が完了するので、反りや撓みなどによって変形したスタンパ3によって転写が完了するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
また、転写工程において、冷却部材4bがスタンパ3の補強部材として機能することにより、スタンパ3を薄くすることができるので、加熱時間及び冷却時間を短縮することができる。
(冷却工程)
次に、冷却工程において、成形装置1bは、図13(c)に示すように、スタンパ3と冷却部材4bとを接触させ、冷却部材4bが、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4bと接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4bと接触すると、スタンパ3は、冷却部材4bへの熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
なお、本実施形態では、基材8がスタンパ3と接触すると、転写が開始され、転写が開始された直後に、スタンパ3の冷却が開始される。
次に、冷却工程において、成形装置1bは、図13(c)に示すように、スタンパ3と冷却部材4bとを接触させ、冷却部材4bが、スタンパ3を介して基材8を冷却し、該基材8を固化又は硬化させる。すなわち、スタンパ3が冷却部材4bと接触し、この状態で基材8がスタンパ3に押圧されることにより、転写が完了し、また、スタンパ3が冷却部材4bと接触すると、スタンパ3は、冷却部材4bへの熱伝導によって冷却され、基材8は、スタンパ3への熱伝導によって冷却される。
なお、本実施形態では、基材8がスタンパ3と接触すると、転写が開始され、転写が開始された直後に、スタンパ3の冷却が開始される。
(離型工程)
次に、離形工程において、成形装置1bは、図13(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置(第一の金型5bの下方の位置)まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、離形工程において、成形装置1bは、図13(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置(第一の金型5bの下方の位置)まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1b及び成形方法によれば、第一実施形態とほぼ同様に、加熱工程において、加熱装置2から照射された赤外線が冷却部材4bに照射されない状態で、スタンパ3を輻射加熱するので、赤外線によって昇温しない分だけ低温の冷却部材4bを使用することができる。これにより、冷却時間を短縮することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
また、スタンパ3が反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパ3の変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
なお、図示してないが、基材8の転写面81をプリヒートすることなどによって、加熱工程において、加熱時間を短縮してもよい。
また、スタンパ3が反りや撓みなどによって、平坦な状態から変形する場合であっても、スタンパ3の変形を抑制し、平坦な状態で転写を行い、転写品質を向上させることができる。
なお、図示してないが、基材8の転写面81をプリヒートすることなどによって、加熱工程において、加熱時間を短縮してもよい。
[熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその方法の第三実施形態]
図14は、本発明の第三実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法を説明する概略断面図を示している。
図14において、本実施形態の成形装置1dは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、スタンパ3dが厚い点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図14において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図14は、本発明の第三実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法を説明する概略断面図を示している。
図14において、本実施形態の成形装置1dは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、スタンパ3dが厚い点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図14において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(スタンパ)
スタンパ3dは、上述した第二実施形態のスタンパ3と比べると、厚さが、1.数mm~数mmとしてある点が相違し、他の構造は、スタンパ3とほぼ同様としてある。このスタンパ3dは、加熱工程において輻射加熱されると、スタンパ3より大きな熱容量を有することができ、転写工程において輻射加熱されなくても、加熱工程においてスタンパ3dが蓄えた熱のみを利用して、スタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写することができる。
スタンパ3dは、上述した第二実施形態のスタンパ3と比べると、厚さが、1.数mm~数mmとしてある点が相違し、他の構造は、スタンパ3とほぼ同様としてある。このスタンパ3dは、加熱工程において輻射加熱されると、スタンパ3より大きな熱容量を有することができ、転写工程において輻射加熱されなくても、加熱工程においてスタンパ3dが蓄えた熱のみを利用して、スタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写することができる。
次に、上記構成の成形装置1dの動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第三実施形態などについて説明する。
図14において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1dを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
図14において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1dを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
(加熱工程)
まず、成形装置1dは、図14(a)に示すように、シャッタ24を開き、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3dを輻射加熱する(加熱工程)。
このようにすると、スタンパ3dは、スタンパ3より大きな熱容量を有することができるので、たとえば、上述した第一応用例のように、転写工程において、スタンパ3dに対して輻射加熱を行う必要がない。
まず、成形装置1dは、図14(a)に示すように、シャッタ24を開き、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3dを輻射加熱する(加熱工程)。
このようにすると、スタンパ3dは、スタンパ3より大きな熱容量を有することができるので、たとえば、上述した第一応用例のように、転写工程において、スタンパ3dに対して輻射加熱を行う必要がない。
(転写工程)
次に、成形装置1dは、図14(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3dの賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3dが冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、スタンパ3dが蓄えた熱のみを利用して、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
次に、成形装置1dは、図14(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3dの賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3dが冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、スタンパ3dが蓄えた熱のみを利用して、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
また、好ましくは、第二の金型6を上昇させる際、基材8の転写面81が賦形面31と接触し、かつ、スタンパ3dが冷却部材4bと接触しない状態で、上昇を停止してスタンパ3dの熱で転写面81を予備加熱し、その後、さらに上昇して、賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写してもよい。このようにすると、スタンパ3dの熱を有効に利用することができる。
(冷却工程)
次に、成形装置1dは、図14(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3dと接触する冷却部材4bが該スタンパ3dを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、転写工程において、スタンパ3dが冷却部材4bと接触すると、冷却が開始される。したがって、本実施形態の転写工程及び冷却工程においては、転写面81が賦形面31と接触すると、転写が開始され、スタンパ3dが冷却部材4bと接触すると、冷却が開始され、転写が終了した後に、冷却が終了する。
次に、成形装置1dは、図14(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3dと接触する冷却部材4bが該スタンパ3dを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、転写工程において、スタンパ3dが冷却部材4bと接触すると、冷却が開始される。したがって、本実施形態の転写工程及び冷却工程においては、転写面81が賦形面31と接触すると、転写が開始され、スタンパ3dが冷却部材4bと接触すると、冷却が開始され、転写が終了した後に、冷却が終了する。
(離型工程)
次に、成形装置1dは、図14(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3dが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、スタンパ3dがホルダー52bに係止されると、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、成形装置1dは、図14(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3dが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、スタンパ3dがホルダー52bに係止されると、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1dによれば、第二実施形態の成形装置1bとほぼ同様の効果を奏するとともに、スタンパ3dが、スタンパ3より大きな熱容量を有することができ、熱容量が不足することによる転写不良を効果的に防止することができる。
[熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法の第四実施形態]
図15は、本発明の第四実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法を説明する概略断面図を示している。
図15において、本実施形態の成形装置1eは、上述した第三実施形態の成形装置1dと比べると、上方へ移動しないようにスタンパ3dを係止する複数の係止ピン523を有している点、及び、転写の終了段階を除く転写工程において、冷却部材4bから離れた状態で保持されたスタンパ3dによって、転写が行われる点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、成形装置1dとほぼ同様としてある。
したがって、図15において、図14と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
なお、スタンパ3dは、上述したように、厚さが、1.数mm~数mmとしてあり、機械的強度が高いために、冷却部材4bと接触する代わりに、縁部が係止ピン523に係止された状態で転写が行われても、スタンパ3dが変形するといった不具合を防止でき、転写精度などが低下することはない。
また、本実施形態では、係止ピン523及び第二の金型6によって、スタンパ3dが、冷却部材4bから離れた状態で保持される構成としてある。
図15は、本発明の第四実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法を説明する概略断面図を示している。
図15において、本実施形態の成形装置1eは、上述した第三実施形態の成形装置1dと比べると、上方へ移動しないようにスタンパ3dを係止する複数の係止ピン523を有している点、及び、転写の終了段階を除く転写工程において、冷却部材4bから離れた状態で保持されたスタンパ3dによって、転写が行われる点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、成形装置1dとほぼ同様としてある。
したがって、図15において、図14と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
なお、スタンパ3dは、上述したように、厚さが、1.数mm~数mmとしてあり、機械的強度が高いために、冷却部材4bと接触する代わりに、縁部が係止ピン523に係止された状態で転写が行われても、スタンパ3dが変形するといった不具合を防止でき、転写精度などが低下することはない。
また、本実施形態では、係止ピン523及び第二の金型6によって、スタンパ3dが、冷却部材4bから離れた状態で保持される構成としてある。
(係止ピン)
係止ピン523は、ホルダー52eに往復移動可能に埋設されており、エアシリンダなどによって先端部が隙間521eに突き出ると、上昇するスタンパ3dを係止する。
なお、ホルダー52eは、隙間521eの厚さ(上下方向の距離)が、数mmとなる形状としてあり、他の構成は、ホルダー52bとほぼ同様としてある。
係止ピン523は、ホルダー52eに往復移動可能に埋設されており、エアシリンダなどによって先端部が隙間521eに突き出ると、上昇するスタンパ3dを係止する。
なお、ホルダー52eは、隙間521eの厚さ(上下方向の距離)が、数mmとなる形状としてあり、他の構成は、ホルダー52bとほぼ同様としてある。
次に、上記構成の成形装置1eの動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第四実施形態などについて説明する。
図15において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1eを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
図15において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1eを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
(加熱工程)
まず、成形装置1eは、図15(a)に示すように、シャッタ24を開き、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3dを、転写工程において輻射加熱を行う必要がない温度まで輻射加熱する(加熱工程)。このようにすると、第三実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
なお、係止ピン523は、端面が隙間521eの内面と対応する位置にあり、赤外線の均一な照射にほぼ悪影響を与えることはない。
また、冷却部材4bは、照射経路から退出しており、スタンパ3dから離れた状態にある。
まず、成形装置1eは、図15(a)に示すように、シャッタ24を開き、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3dを、転写工程において輻射加熱を行う必要がない温度まで輻射加熱する(加熱工程)。このようにすると、第三実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
なお、係止ピン523は、端面が隙間521eの内面と対応する位置にあり、赤外線の均一な照射にほぼ悪影響を与えることはない。
また、冷却部材4bは、照射経路から退出しており、スタンパ3dから離れた状態にある。
(転写工程)
次に、成形装置1eは、図15(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、係止ピン523の先端が隙間521eに突き出て、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3dの賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し(通常、この移動は、微小距離である。)、スタンパ3dが係止ピン523によって係止されると、スタンパ3dが冷却部材4から離れた状態で保持され、この状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
次に、成形装置1eは、図15(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3dの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉じ、冷却部材4bが照射経路に進入し、係止ピン523の先端が隙間521eに突き出て、第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3dの賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し(通常、この移動は、微小距離である。)、スタンパ3dが係止ピン523によって係止されると、スタンパ3dが冷却部材4から離れた状態で保持され、この状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
ここで、本実施形態は、第三実施形態と比べると、転写の終了段階を除く転写工程において、スタンパ3dは、冷却部材4bと接触していないので、スタンパ3dの温度が安定し、より確実に転写を行うことができる。
なお、本実施形態では、転写工程において、スタンパ3dを輻射加熱していないが、これに限定されるものではなく、たとえば、上述した第一応用例のように、スタンパ3dを輻射加熱してもよい。
また、本実施形態では、転写工程の終了段階において、スタンパ3dは、冷却部材4bと接触している。
なお、本実施形態では、転写工程において、スタンパ3dを輻射加熱していないが、これに限定されるものではなく、たとえば、上述した第一応用例のように、スタンパ3dを輻射加熱してもよい。
また、本実施形態では、転写工程の終了段階において、スタンパ3dは、冷却部材4bと接触している。
(冷却工程)
次に、成形装置1eは、図15(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3dと接触する冷却部材4bが該スタンパ3dを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、係止ピン523は、端面が隙間521eの内面と対応する位置に戻り、第二の金型6が上昇し、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3dが冷却部材4bと接触し、スタンパ3dが冷却される。
ここで、冷却部材4bは、終了段階を除く転写工程において、スタンパ3dと接触しないので、昇温が効果的に抑制され、冷却時間を短縮することができる。
次に、成形装置1eは、図15(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3dと接触する冷却部材4bが該スタンパ3dを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、係止ピン523は、端面が隙間521eの内面と対応する位置に戻り、第二の金型6が上昇し、スタンパ3dが押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3dが冷却部材4bと接触し、スタンパ3dが冷却される。
ここで、冷却部材4bは、終了段階を除く転写工程において、スタンパ3dと接触しないので、昇温が効果的に抑制され、冷却時間を短縮することができる。
(離型工程)
次に、成形装置1eは、図15(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3dが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、スタンパ3dがホルダー52eに係止されると、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、成形装置1eは、図15(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3dが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、スタンパ3dがホルダー52eに係止されると、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1eによれば、第三実施形態の成形装置1dとほぼ同様の効果を奏するとともに、終了段階を除く転写工程において、冷却部材4bが、スタンパ3dと接触しないので、スタンパ3dの温度が安定し、より確実に転写を行うことができる。また、スタンパ3dに蓄熱する熱量が少なく済むため、加熱時間が短くなる。
なお、本実施形態は、上述した実施形態などにも応用することができる。
なお、本実施形態は、上述した実施形態などにも応用することができる。
[熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法の第五実施形態]
図16は、本発明の第五実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する要部の概略拡大断面図を示している。
図16において、本実施形態の成形装置1fは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、転写工程において、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fに圧力を加えることによって、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態で保持され、該スタンパ3fによって、転写が行われる点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図16において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図16は、本発明の第五実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する要部の概略拡大断面図を示している。
図16において、本実施形態の成形装置1fは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、転写工程において、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fに圧力を加えることによって、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態で保持され、該スタンパ3fによって、転写が行われる点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図16において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(スタンパ)
本実施形態のスタンパ3fは、第二実施形態のスタンパ3と比べると、周縁部の下側に、Oリング32を収容するOリング溝の形成された環状部を有している点などが相違し、スタンパ3fの他の構成は、スタンパ3とほぼ同様としてある。
これにより、スタンパ3fは、Oリング32によって、第二の金型6が位置する下側の空間と、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fとがシールされ、隙間521f内の圧力を上記下側の空間内の圧力より高くすることができる。また、スタンパ3fは、シールされた状態で、ガイド面522に沿って、上下方向に移動することができる。
なお、上記の環状部は、通常、スタンパ3fの板状部(板状部とは、主に、上記周縁部より中央側の部分といった意味である。)と一体的に形成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、断熱性に優れた材料からなる環状部材を板状部に接合した構造であってもよい。
本実施形態のスタンパ3fは、第二実施形態のスタンパ3と比べると、周縁部の下側に、Oリング32を収容するOリング溝の形成された環状部を有している点などが相違し、スタンパ3fの他の構成は、スタンパ3とほぼ同様としてある。
これにより、スタンパ3fは、Oリング32によって、第二の金型6が位置する下側の空間と、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fとがシールされ、隙間521f内の圧力を上記下側の空間内の圧力より高くすることができる。また、スタンパ3fは、シールされた状態で、ガイド面522に沿って、上下方向に移動することができる。
なお、上記の環状部は、通常、スタンパ3fの板状部(板状部とは、主に、上記周縁部より中央側の部分といった意味である。)と一体的に形成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、断熱性に優れた材料からなる環状部材を板状部に接合した構造であってもよい。
(第一の金型)
第一の金型5fは、第二実施形態の第一の金型5bと比べると、ホルダー52fに圧力制御用流路525及びOリング524が設けられている点などが相違し、第一の金型5fの他の構成は、第一の金型5bとほぼ同様としてある。
ホルダー52fは、隙間521f内の圧力を制御するために、圧力制御用流路525が形成されており、この圧力制御用流路525は、図示してないが、配管及び弁などを介して、工場エアなどの圧力源及び大気圧開放を行うための外気と連通している。また、ホルダー52fは、冷却部材4bが載置される面に、Oリング524を収容するOリング溝が形成されており、Oリング524によって、隙間521fの上部がシールされる。
なお、隙間521fの厚さ(上下方向の距離)は、通常、数mmとなる形状としてある。
第一の金型5fは、第二実施形態の第一の金型5bと比べると、ホルダー52fに圧力制御用流路525及びOリング524が設けられている点などが相違し、第一の金型5fの他の構成は、第一の金型5bとほぼ同様としてある。
ホルダー52fは、隙間521f内の圧力を制御するために、圧力制御用流路525が形成されており、この圧力制御用流路525は、図示してないが、配管及び弁などを介して、工場エアなどの圧力源及び大気圧開放を行うための外気と連通している。また、ホルダー52fは、冷却部材4bが載置される面に、Oリング524を収容するOリング溝が形成されており、Oリング524によって、隙間521fの上部がシールされる。
なお、隙間521fの厚さ(上下方向の距離)は、通常、数mmとなる形状としてある。
次に、上記構成の成形装置1fの動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第五実施形態などについて説明する。
図17は、本発明の第五実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図17において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1fを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
図17は、本発明の第五実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図17において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1fを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
(加熱工程)
まず、成形装置1fは、図16に示す状態、すなわち、隙間521f内の圧力が大気開放された状態から、図17(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3fを輻射加熱する(加熱工程)。
このように、第二実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3fを輻射加熱することによって、スタンパ3fから冷却部材4bへの熱伝導が行われないので、スタンパ3fを効果的に加熱でき、加熱時間を短縮することができる。
まず、成形装置1fは、図16に示す状態、すなわち、隙間521f内の圧力が大気開放された状態から、図17(a)に示すように、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3fを輻射加熱する(加熱工程)。
このように、第二実施形態とほぼ同様に、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3fを輻射加熱することによって、スタンパ3fから冷却部材4bへの熱伝導が行われないので、スタンパ3fを効果的に加熱でき、加熱時間を短縮することができる。
(転写工程)
次に、成形装置1fは、図17(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3fの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉められ、冷却部材4bが赤外線の照射経路に進入し、型締めとして第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3fの賦形面31と接触する。
この際、成形装置1fは、基材8の転写面81がスタンパ3fの賦形面31と接触すると同時に、又は、接触する直前に、若しくは、接触した直後に、工場エアなどの流体が、圧力制御用流路525を通って隙間521fに供給される。これにより、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fに、大気圧より高い圧力が加えられ、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態で保持され、この状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
次に、成形装置1fは、図17(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3fの賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉められ、冷却部材4bが赤外線の照射経路に進入し、型締めとして第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3fの賦形面31と接触する。
この際、成形装置1fは、基材8の転写面81がスタンパ3fの賦形面31と接触すると同時に、又は、接触する直前に、若しくは、接触した直後に、工場エアなどの流体が、圧力制御用流路525を通って隙間521fに供給される。これにより、冷却部材4bとスタンパ3fとの間の隙間521fに、大気圧より高い圧力が加えられ、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態で保持され、この状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
ここで、本実施形態では、スタンパ3fは、厚さが数百μmであり、機械的強度が低いものの、隙間521f内の圧力によって、転写面81が賦形面31にほぼ均一に押し付けられるので、スタンパ3fが変形するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
なお、本実施形態では、隙間521fに大気圧より高い圧力を加えているが、隙間521f内の圧力は、第二の金型6が位置する下側の空間の圧力より高く、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態で保持され、隙間521f内の圧力によって、転写面81が賦形面31にほぼ均一に押し付けられればよい。したがって、隙間521fに加える圧力は、大気圧より高い圧力に限定されるものではなく、たとえば、第二の金型6が位置する下側の空間が真空引きされている場合には、大気圧、又は、大気圧より低い圧力であってもよい。
また、隙間521fに大気圧より高い圧力を加えた後、圧力制御用流路525に接続された弁(図示せず)を閉じて、隙間521fを密閉された空間としてもよい。この場合、プレス機の設定された推力に応じて、スタンパ3fが上昇し、隙間521f内の圧力によって発生する力がプレス機の推力とバランスすると、スタンパ3fが停止する。
また、隙間521fに大気圧より高い圧力を加えた後、圧力制御用流路525に接続された弁(図示せず)を閉じて、隙間521fを密閉された空間としてもよい。この場合、プレス機の設定された推力に応じて、スタンパ3fが上昇し、隙間521f内の圧力によって発生する力がプレス機の推力とバランスすると、スタンパ3fが停止する。
(冷却工程)
次に、成形装置1fは、図17(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3fと接触する冷却部材4bが該スタンパ3fを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、隙間521f内の圧力が大気開放され、第二の金型6が上昇し、スタンパ3fが冷却部材4bと接触し、スタンパ3fが冷却される。
次に、成形装置1fは、図17(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3fと接触する冷却部材4bが該スタンパ3fを冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、隙間521f内の圧力が大気開放され、第二の金型6が上昇し、スタンパ3fが冷却部材4bと接触し、スタンパ3fが冷却される。
ここで、冷却部材4bは、上述した第四実施形態とほぼ同様に、転写の終了段階を除く転写工程においては、スタンパ3fと接触しないので、昇温が効果的に抑制され、冷却時間を短縮することができる。
また、昇温を抑制した冷却部材4bによって、転写後の冷却を効果的に行うことができるので、成形品の外観不良(たとえば、隆起部など)の発生を防止し、品質を向上させることができる。
また、昇温を抑制した冷却部材4bによって、転写後の冷却を効果的に行うことができるので、成形品の外観不良(たとえば、隆起部など)の発生を防止し、品質を向上させることができる。
(離型工程)
次に、成形装置1fは、図17(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3fが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、成形装置1fは、図17(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3fが冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1fによれば、第二実施形態の成形装置1bとほぼ同様の効果を奏するとともに、終了段階を除く転写工程において、スタンパ3fが冷却部材4bから離れた状態となるので、スタンパ3fの熱が冷却部材4bに奪われることを防ぐことができ、これにより、加熱時間、転写時間及び冷却時間の短縮を図ることができる。
なお、本実施形態は、上述した実施形態などにも応用することができる。
なお、本実施形態は、上述した実施形態などにも応用することができる。
[熱可塑性樹脂製品の成形装置及びその成形方法の第六実施形態]
図18は、本発明の第六実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する要部の概略拡大断面図を示している。
図18において、本実施形態の成形装置1gは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、冷却部材4bを強制冷却する強制冷却板45を備えた点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図18において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図18は、本発明の第六実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形装置を説明する要部の概略拡大断面図を示している。
図18において、本実施形態の成形装置1gは、上述した第二実施形態の成形装置1bと比べると、冷却部材4bを強制冷却する強制冷却板45を備えた点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成などは、成形装置1bとほぼ同様としてある。
したがって、図18において、図11と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(第一の金型)
第一の金型5gは、第二実施形態の第一の金型5bと比べると、基部51gに凹部が形成され、この凹部に後述する強制冷却板45が移動可能に設けられている点などが相違し、第一の金型5gの他の構成は、第一の金型5bとほぼ同様としてある。
第一の金型5gは、第二実施形態の第一の金型5bと比べると、基部51gに凹部が形成され、この凹部に後述する強制冷却板45が移動可能に設けられている点などが相違し、第一の金型5gの他の構成は、第一の金型5bとほぼ同様としてある。
(強制冷却板)
強制冷却板45は、アルミニウムや銅などの熱導電性に優れた材料からなり、かつ、冷却部材4bを覆うことが可能な矩形平板状としてあり、基部51gの凹部に、水平方向に移動可能に設けられている。この強制冷却板45は、ほぼ中央部に、ライトパイプ21の断面形状とほぼ同じ形状の開口部452を有し、開口部452の両側(図18においては、開口部452の左側及び右側)に、冷媒を流す流路451が形成されている。
強制冷却板45は、アルミニウムや銅などの熱導電性に優れた材料からなり、かつ、冷却部材4bを覆うことが可能な矩形平板状としてあり、基部51gの凹部に、水平方向に移動可能に設けられている。この強制冷却板45は、ほぼ中央部に、ライトパイプ21の断面形状とほぼ同じ形状の開口部452を有し、開口部452の両側(図18においては、開口部452の左側及び右側)に、冷媒を流す流路451が形成されている。
開口部452は、側面を鏡面としてあり、加熱工程及び転写工程において、開口部452がライトパイプ21と対応する位置に移動すると、ライトパイプ21とほぼ同様に機能するので、光源23からの光をスタンパ3の上面に均一に照射し、スタンパ3を均一に加熱することができる。
また、開口部452の左側の流路451が配設された部分は、冷却工程及び離型工程において、冷却部材4bを覆う位置に移動すると、冷却部材4bの上面全体と接触するので、冷却部材4bの温度分布をほぼ均一に保ちつつ、効率良く冷却することができる。
なお、本実施形態では、一つの強制冷却板45を用いる構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、複数の強制冷却板45を用意し、十分に冷えた強制冷却板45を順番に用いてもよく、このようにすると、連続的に成形を行う場合であっても、効果的な冷却を確実に行うことができる。
また、強制冷却板45は、光源23からの光を遮るので、シャッタ24としての機能をも有しており、シャッタ24の代わりに用いてもよい。
また、開口部452の左側の流路451が配設された部分は、冷却工程及び離型工程において、冷却部材4bを覆う位置に移動すると、冷却部材4bの上面全体と接触するので、冷却部材4bの温度分布をほぼ均一に保ちつつ、効率良く冷却することができる。
なお、本実施形態では、一つの強制冷却板45を用いる構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、複数の強制冷却板45を用意し、十分に冷えた強制冷却板45を順番に用いてもよく、このようにすると、連続的に成形を行う場合であっても、効果的な冷却を確実に行うことができる。
また、強制冷却板45は、光源23からの光を遮るので、シャッタ24としての機能をも有しており、シャッタ24の代わりに用いてもよい。
次に、上記構成の成形装置1gの動作及び熱可塑性樹脂製品の成形方法の第六実施形態などについて説明する。
図19は、本発明の第六実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図19において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1gを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
図19は、本発明の第六実施形態にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法を説明する概略断面図を示している。
図19において、本実施形態の熱可塑性樹脂製品の成形方法は、基材8に対して成形装置1gを用いて圧縮成形を行う成形方法であり、加熱工程、転写工程、冷却工程及び離型工程を有している。
(加熱工程)
まず、成形装置1gは、図18に示す状態、すなわち、シャッタ24が閉じられ、強制冷却板45の左側の部分が、冷却部材4bを覆う位置にあり、冷却部材4bが照射経路に進入した状態から、図19(a)に示すように、開口部452がライトパイプ21と対応する位置に、強制冷却板45が移動され、冷却部材4bが照射経路から退出し、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3を輻射加熱する(加熱工程)。
このように、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3を輻射加熱することによって、第二実施形態とほぼ同様に、スタンパ3から冷却部材4bへの熱伝導が行われないので、スタンパ3を効果的に加熱でき、また、赤外線が開口部452を通過するので、効率良く加熱でき、加熱時間を短縮することができる。
まず、成形装置1gは、図18に示す状態、すなわち、シャッタ24が閉じられ、強制冷却板45の左側の部分が、冷却部材4bを覆う位置にあり、冷却部材4bが照射経路に進入した状態から、図19(a)に示すように、開口部452がライトパイプ21と対応する位置に、強制冷却板45が移動され、冷却部材4bが照射経路から退出し、シャッタ24が開かれ、加熱装置2から照射された赤外線が、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3を輻射加熱する(加熱工程)。
このように、冷却部材4bから離れた状態のスタンパ3を輻射加熱することによって、第二実施形態とほぼ同様に、スタンパ3から冷却部材4bへの熱伝導が行われないので、スタンパ3を効果的に加熱でき、また、赤外線が開口部452を通過するので、効率良く加熱でき、加熱時間を短縮することができる。
(転写工程)
次に、成形装置1gは、図19(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉められ、冷却部材4bが赤外線の照射経路に進入し、型締めとして第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
次に、成形装置1gは、図19(b)に示すように、輻射加熱されたスタンパ3の賦形面31の構造を基材8の転写面81に転写する(転写工程)。すなわち、この転写工程において、シャッタ24が閉められ、冷却部材4bが赤外線の照射経路に進入し、型締めとして第二の金型6が上昇し、基材8の転写面81がスタンパ3の賦形面31と接触し、続いて、スタンパ3が押し上げられるようにして上方に移動し、スタンパ3が冷却部材4bと接触した状態で、転写面81が賦形面31に押し付けられ、賦形面31の構造が基材8の転写面81に転写される。
ここで、本実施形態では、スタンパ3は、厚さが数百μmであり、機械的強度が低いために、冷却部材4bがスタンパ3と接触している状態で転写が行われる。これにより、スタンパ3が変形するといった不具合を防止でき、転写精度などを向上させることができる。
(冷却工程)
次に、成形装置1gは、図19(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3と接触する冷却部材4bが該スタンパ3を冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、強制冷却板45の左側の部分が冷却部材4bを覆うように、強制冷却板45が移動され、冷却部材4bが強制冷却板45によって冷却され、この冷却部材4bと接触しているスタンパ3が効率よく冷却される。
次に、成形装置1gは、図19(c)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態で、スタンパ3と接触する冷却部材4bが該スタンパ3を冷却し、基材8を固化又は硬化させる(冷却工程)。すなわち、本実施形態では、強制冷却板45の左側の部分が冷却部材4bを覆うように、強制冷却板45が移動され、冷却部材4bが強制冷却板45によって冷却され、この冷却部材4bと接触しているスタンパ3が効率よく冷却される。
ここで、冷却部材4bは、強制冷却板45によって、冷却部材4bの温度分布をほぼ均一に保ちつつ、効率良く冷却されるので、冷却時間をさらに短縮することができる。
また、昇温を抑制した冷却部材4bによって、転写後の冷却を効果的に行うことができるので、成形品の外観不良(たとえば、隆起部など)の発生を防止し、品質を向上させることができる。
また、昇温を抑制した冷却部材4bによって、転写後の冷却を効果的に行うことができるので、成形品の外観不良(たとえば、隆起部など)の発生を防止し、品質を向上させることができる。
(離型工程)
次に、成形装置1gは、図19(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
次に、成形装置1gは、図19(d)に示すように、賦形面31を転写面81に押圧した状態を解除することによって、成形品を離型させる(離型工程)。すなわち、この離型工程において、第二の金型6が降下し、スタンパ3が冷却部材4bから離れて下方に移動し、続いて、転写面81が賦形面31から離れ、第二の金型6が原点位置まで降下し、その後、基材8が搬送され、成形の一サイクルが終了する。
以上説明したように、本実施形態の成形装置1gによれば、第二実施形態の成形装置1bとほぼ同様の効果を奏するとともに、強制冷却板45によって、冷却部材4bの温度分布をほぼ均一に保ちつつ、冷却部材4bを効率良く冷却することができるので、冷却時間をさらに短縮することができる。さらに、昇温を抑制した冷却部材4bによって、成形品の外観不良(たとえば、隆起部など)の発生を防止し、品質を向上させることができる。
また、本実施形態では、冷却部材4bが強制冷却板45によって強制冷却される構成としてあるが、上述した実施形態などにおいても、冷媒を流す流路512の代わりに、強制冷却板45を用いて強制冷却を行ってもよい。
また、本実施形態では、冷却部材4bが強制冷却板45によって強制冷却される構成としてあるが、上述した実施形態などにおいても、冷媒を流す流路512の代わりに、強制冷却板45を用いて強制冷却を行ってもよい。
以上、本発明の熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置について、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明にかかる熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置は、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、スタンパ保持手段7、7aなどは、上述した構成に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、ばね及び電磁ソレノイドなどを有する引っ張り手段を備えたり、あるいは、支持部に埋設される板ばねなどによって、スタンパ3を点接触及び/又は線接触の状態で支持する構成としてもよい。
また、スタンパ及び/又は冷却部材を移動可能に保持する構成は、上述した実施形態などの構成に限定されるものではなく、様々な構成としてもよい。
例えば、スタンパ保持手段7、7aなどは、上述した構成に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、ばね及び電磁ソレノイドなどを有する引っ張り手段を備えたり、あるいは、支持部に埋設される板ばねなどによって、スタンパ3を点接触及び/又は線接触の状態で支持する構成としてもよい。
また、スタンパ及び/又は冷却部材を移動可能に保持する構成は、上述した実施形態などの構成に限定されるものではなく、様々な構成としてもよい。
また、本発明で得られる熱可塑性樹脂製品としては、医療用製品、分析用製品(マイクロ流体デバイス)、エネルギー関連製品(配管、熱交換器)、電子製品、光学製品、包装用製品と各種の用途に使用され、包装体の少なくとも一部に転写した場合の一例を以下に示す。
図20を参照されたい。なお、下記は、日本国特願2012-108723に記載されている内容である。この包装体は、口部601を備えたプラスチックボトルと、口部601に装着されたキャップ(螺子キャップ)603と、キャップ603を保持するための螺条605と、螺条605の下側には環状突起607と、ボトルを保持するためのサポートリング609とから構成され、プラスチックボトル内には、液体が収容されている。かかる包装体において、プラスチックボトルでは、図示されていないが、口部601の下方は、湾曲した肩部に連なり、この肩部は胴部に連なり、胴部の下端は、底部により閉じられている。
一方、キャップ603は、頂板部610と、頂板部610の周縁から降下している筒状側壁611とを有しており、頂板部610の内面(特に周縁部)には、密封用ライナー613が設けられており、筒状側壁611の内面には、ボトルの口部601の螺条605と係合する螺条615が形成されている。
密封を確実にするために、ライナー613は、比較的長いインナーリング613aと比較的短いアウターリング613bとを有しており、この間の空間に口部601の上端部分が入り込み、この上端部分の内側側面、上端面及び外側側面の上端部分がライナー613に密着してシール性が確保されるものとなっている。
密封を確実にするために、ライナー613は、比較的長いインナーリング613aと比較的短いアウターリング613bとを有しており、この間の空間に口部601の上端部分が入り込み、この上端部分の内側側面、上端面及び外側側面の上端部分がライナー613に密着してシール性が確保されるものとなっている。
尚、図20では省略されているが、一般に、キャップ603の筒状側壁611の下端には、破断可能な弱化ラインを介してタンパーエビデンドバンド(TEバンド)が設けられており、このキャップ603を開栓して口部601から採り除くと、TEバンドがキャップ603から脱離するようになっており、これにより、一般の需要者にキャップ603の開封履歴を明示し、いたずらなどの不正使用を防止するようになっている。
図20のA部拡大断面図である図21及び平面図である図22を参照して、この包装体においては、内容液の注ぎ口となる口部601の上端面(以下、単に「注ぎ口」と呼ぶことがある)Xは、凹凸部620を有している。かかる凹凸部620は、この注ぎ口Xを通して注ぎ出される内容液の流れ方向Yと交差するように、特に直交して延びている交差溝623の列により形成されている。図示しないが、内容物の流れ方向Yに延びる溝の列であってもよい。
また、上記のような凹凸部620を注ぎ口Xに形成したときには、キャップ603を閉じたとき、ライナー613と注ぎ口Xとの密着性が低下することとなり、シール性の低下が懸念される。しかるに、上記のような多数の交差溝623の列により凹凸部620が形成されている場合、図21に示されているように、その外面側の側面623aが、注ぎ出される内容液の流れを塞き止める塞き止め面となっており、交差溝の数に応じて塞き止め面が多重に形成されている。即ち、かかる態様では、注ぎ口Xの内側側面とインナーリング613aとの密着により主としたシール性が確保され、さらに短いアウターリング613bと注ぎ口Xの外側側面との密着がシール性を捕捉していることに加え、上記の塞き止め面623aが内容液の漏れを効果的に防止するように機能する。従って、凹凸部620の形成によるシール性の低下は有効に防止されたものとなっている。
凹凸部620を形成している交差溝623のピッチpや交差溝623間の凸部の幅wとてしは、例えば、交差溝623のピッチpと交差溝623間の凸部の幅wの比、p/wは1.0より大きく設定することが好ましく、さらに、wは500μm以下であることが好ましい。wが大きすぎると内容液と空気との接触が不十分となり、撥液性が不十分となる。さらに、交差溝623の深さdは5μm以上であることが好ましく、凹凸部620の幅Lは、50μm以上であることが好ましい。
図23の態様においては、交差溝623がそれぞれ波形形状を有しており、ジグザグに且つ内容液の流れ方向に直交するように延びている。波形のピッチPは1000μm以下、波形の高さhを3μm以上程度の範囲とするのがよい。Pが大きすぎ、hが小さすぎると側面623の増大効果が少なくなり、シール性の低下を防止することが出来なくなる。凹凸部620を他のパターンで形成することも可能であり、このような他のパターンの例を図24及び図25に示した。塞き止め面630aが内容液の漏れを効果的に防止するように機能する。
図25の態様においては、交差溝623の列は、平行溝630の列に対してボトル外方側に配置されることが好ましい。また、交差溝623の列の間に、平行溝630の位置させることも可能である。
図25の態様においては、交差溝623の列は、平行溝630の列に対してボトル外方側に配置されることが好ましい。また、交差溝623の列の間に、平行溝630の位置させることも可能である。
図26及び図27において、この包装体は、図20に示されている包装体と同様のプラスチックボトルの口部601にキャップ(図において650で示す)を装着することにより形成される。キャップ本体651は、天板661と、天板661の周縁部から降下した筒状側壁663とからなり、天板661の内面には、筒状側壁663とは間隔を置いて下方に延びている環状突起665が設けられている。また、天板661の中央部分には、内容液を注ぎ出す時の流路となる開口667が形成されており、天板661の上面には、この開口667を取り囲むようにして注出筒669が立設されている。
一方、ヒンジ蓋655は、頂板部671と、頂板部671の周縁から延びているスカート部673とからなっており、スカート部673の端部がヒンジバンド653に連結されており、このヒンジバンド653が、キャップ本体601の筒状側壁663の上端に連結されている。このヒンジバンド653を支点としての旋回により、ヒンジ蓋655の開け閉めが行われるようになっている。
また、このヒンジ蓋655の頂板部671の内面(図26において上面)には、シールリング675が形成されており、頂板部671のヒンジバンド653とは反対側の端部には、開封用鍔677が設けられている。即ち、ヒンジ蓋655を閉じたとき、シールリング675の外面が注出筒669の内面に密着し、これにより、内容液を注ぎ出すための開口667が形成されているときのシール性が確保されるようになっている。また、ヒンジ蓋655を開け閉めするための旋回を容易に行うことができるように、開封用鍔677は設けられているものである。
上述した図20~図27の包装体において、口部601を有するプラスチックボトルを形成するプラスチック材料は、特に制限されず、公知のプラスチックボトルと同様、各種の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)に代表されるポリエステル樹脂で形成されていてよい。尚、キャップ側が注ぎ口Xとなって凹凸部620が形成される場合には、このボトルは、ガラス製或いは金属製であってもよい。キャップ603、650を形成するプラスチック材料も、特に制限されず、公知のプラスチックキャップと同様、各種の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂により形成される。また、ボトルが注ぎ口Xとなって凹凸部620が形成される場合には、このキャップは金属製の螺子キャップであってもよい。さらに、キャップ603などに設けられているライナー材613も、公知の弾性材料、例えば、エチレン-プロピレン共重合体エラストマーやスチレン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマーから形成されている。
尚、上述した包装体において、凹凸部620の形成は、予め成形されたボトルやキャップの注ぎ口となる部分に、凹凸部620に対応するパターンが刻設された剛性材料(例えば各種金属乃至合金)からなるスタンパを加熱して押し当てての転写によるのが最も容易であり、さらには低コストである。
内容液としては、高粘性のものから低粘性のものまで特に制限されず使用することができるが、例えば非炭酸飲料用のボトルは特に好適である。即ち、炭酸飲料は、炭酸が溶解しているため、ある程度の容積のヘッドスペースが確保されるように充填されるが、非炭酸飲料は、ヘッドスペースを残さず、ほぼ満杯の状態に充填される。このため、始めに注ぎ出しを行うときには、容器を僅かに傾けた状態(容器が直立に近い状態)で液の注出が開始されるため、極めて液垂れを生じ易い。この包装体では、このような非炭酸飲料の初期注出時においても効果的に液垂れを防止することができる。
また、容器としては、プラスチック製ボトルが最適であり、耐熱性を付与するための熱結晶化によりボトル口部が白色に形成されていると同時に、内容液が有色液体、例えばコーヒー、醤油、各種のジュース類などの場合には、液垂れが生じたとき、内容液による口部の汚れが非常に目立ったものとなる。このため、このような場合において、液垂れ防止が効果的に行われるこの包装体は、極めて有用である。
Claims (16)
- 加熱装置から照射経路を介してスタンパに赤外線を照射し、該スタンパを輻射加熱する加熱工程と、
輻射加熱された前記スタンパの賦形面の構造を熱可塑性樹脂の転写面に転写する転写工程と、
前記スタンパと冷却部材とを接触させ、前記スタンパを介して前記熱可塑性樹脂を冷却し、該熱可塑性樹脂を固化又は硬化させる冷却工程と、
前記賦形面と前記転写面との接触した状態を解除することによって、成形品を離型させる離型工程と
を有し、
前記加熱工程において、前記冷却部材を前記照射経路から退出させた状態で、前記赤外線を前記スタンパに照射し、
前記転写工程の少なくとも終了段階において、前記スタンパと前記冷却部材とが接触していることを特徴とする熱可塑性樹脂製品の成形方法。 - 前記転写工程における転写を開始した後に、前記冷却工程における冷却を開始することを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記転写工程において、前記加熱工程において前記スタンパが蓄えた熱のみを利用して、転写を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記転写工程において、前記スタンパを輻射加熱することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記転写工程において、前記スタンパが前記熱可塑性樹脂の方向に付勢された状態、及び/又は、前記スタンパが外方向に引っ張られた状態であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記加熱工程において、前記スタンパを、点接触及び/又は線接触の状態で支持することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記転写工程において、前記冷却部材から離れた状態で保持された前記スタンパによって、転写が行われることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 前記転写工程において、前記冷却部材と前記スタンパとの間の隙間に圧力を加えることによって、前記スタンパが、前記冷却部材から離れた状態で保持されることを特徴とする請求項7に記載の熱可塑性樹脂製品の成形方法。
- 光源を用いて赤外線輻射加熱を行う加熱装置と、
前記光源から照射された赤外線によって輻射加熱されるスタンパと、
輻射加熱された前記スタンパと接触して該スタンパを冷却する冷却部材と、
前記冷却部材を前記赤外線の照射経路に進入させたり退出させたりする進退手段を有している第一の金型と、
前記スタンパの賦形面の構造が転写される熱可塑性樹脂を保持する第二の金型と、
前記スタンパと前記冷却部材とを接触させたり離したりするために、前記スタンパを相対的に移動可能に保持するスタンパ保持手段と
を備え、
前記冷却部材を前記赤外線の照射経路から退出させた状態で、前記加熱装置から照射された赤外線が、前記スタンパに照射されて該スタンパを輻射加熱し、
転写の少なくとも終了段階において、前記スタンパと、前記赤外線の照射経路に進入させた前記冷却部材とが接触し、該冷却部材が前記スタンパを補強することを特徴とする熱可塑性樹脂製品の成形装置。 - 前記スタンパ保持手段が、保持した前記スタンパを前記熱可塑性樹脂の方向に付勢する付勢手段、及び/又は、保持した前記スタンパを外方向に引っ張る引っ張り手段を有していることを特徴とする請求項9に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記スタンパ保持手段が、前記スタンパを点接触及び/又は線接触の状態で支持する支持部と、前記スタンパを押える押え部と、前記支持部及び/又は前記押え部を移動させる支持部・押え部用移動手段とを有していることを特徴とする請求項9又は10に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記加熱装置が、断面形状が多角形のライトパイプと、このライトパイプと連結され、断面形状が多角形のライトボックスと、このライトボックス内に収容される前記光源とを備え、前記ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であり、前記ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項9~11のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記冷却部材が、前記赤外線を遮ることを特徴とする請求項9~12のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記スタンパが、断熱性部材を介して前記第一の金型に保持されることを特徴とする請求項9~13のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記第一の金型が、前記スタンパ及び/又は前記冷却部材の移動をガイドするガイド手段を有することを特徴とする請求項9~14のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
- 前記冷却部材が強制冷却されることを特徴とする請求項9~15のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂製品の成形装置。
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| CN107738462B (zh) * | 2017-11-09 | 2020-02-07 | 南京信息职业技术学院 | 一种蝇眼透镜阵列成型装置 |
| WO2019156695A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Didrew Technology (Bvi) Limited | Method of manufacturing fan out package with carrier-less molded cavity |
| KR102343442B1 (ko) * | 2018-12-19 | 2021-12-27 | (주)엘엑스하우시스 | 인조대리석의 제조방법 |
| CN113573865B (zh) * | 2019-04-26 | 2024-05-14 | 株式会社micro-AMS | 树脂成形方法 |
| KR102734801B1 (ko) * | 2020-10-01 | 2024-11-26 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 분리 장치 및 분리 방법 |
| TWI736506B (zh) * | 2021-02-09 | 2021-08-11 | 上品綜合工業股份有限公司 | 氟樹脂熱交換裝置及其製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001158044A (ja) | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Yasuo Kurosaki | プラスチック成形加工方法 |
| JP2006088517A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Japan Steel Works Ltd:The | 微細転写方法および装置 |
| JP2006255900A (ja) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Komatsu Sanki Kk | 熱プレス成形方法およびその装置 |
| JP2008254230A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Japan Steel Works Ltd:The | 成形体の成形用金型およびこれを用いる成形体の製造方法 |
| JP2011151395A (ja) | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Showa Denko Kk | 発光素子用実装基板、発光素子用実装基板の製造方法、発光装置及び発光装置の製造方法 |
| JP2012091456A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | プラスチック成形品の成形方法 |
| JP2012108723A (ja) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Sharp Corp | 指示受付装置 |
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Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1021741B (de) | 1956-02-15 | 1957-12-27 | Wilhelm Lerp | Tropffreier Giesseinsatz |
| JPS5355355A (en) | 1976-10-29 | 1978-05-19 | Adeka Argus Chem Co Ltd | Stabilized halogen-cotaining resin compositions |
| US4986866A (en) * | 1989-12-15 | 1991-01-22 | Oji Yuka Goseishi Co., Ltd. | Process for producing synthetic label paper |
| NL9100336A (nl) | 1991-02-26 | 1992-09-16 | Philips Nv | Inrichting voor het verdubbelen van de frequentie van een lichtgolf. |
| JP3140075B2 (ja) * | 1991-03-04 | 2001-03-05 | 株式会社ユポ・コーポレーション | インモールド用ラベル |
| US5764845A (en) | 1993-08-03 | 1998-06-09 | Fujitsu Limited | Light guide device, light source device, and liquid crystal display device |
| JP3383412B2 (ja) | 1993-08-03 | 2003-03-04 | 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 | 導光体群、列状導光体、、光源装置及び液晶表示装置 |
| US5667747A (en) * | 1995-03-22 | 1997-09-16 | Harding Product Supply Ltd. | Vacuum formed three-dimensional surface article |
| DE19819761C2 (de) | 1998-05-04 | 2000-05-31 | Jenoptik Jena Gmbh | Einrichtung zur Trennung eines geformten Substrates von einem Prägewerkzeug |
| US7252678B2 (en) * | 1999-09-24 | 2007-08-07 | Ostler Calvin D | Forensic light using semiconductor light source |
| JP2001097384A (ja) | 1999-09-27 | 2001-04-10 | Toyo Glass Co Ltd | ガラス容器 |
| JP2001313152A (ja) | 2000-02-25 | 2001-11-09 | Ushio Inc | 光照射式加熱装置 |
| JP2002289548A (ja) | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
| US20030047847A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-13 | Fitzell James Richard | Thermoforming method and apparatus |
| JP2005074700A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Meiki Co Ltd | 樹脂成形品の成形方法および成形装置 |
| JP2006137019A (ja) | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 形状転写方法 |
| JP2006315313A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Japan Steel Works Ltd:The | 転写・接合方法および装置 |
| CN101484614B (zh) * | 2006-06-30 | 2011-09-07 | 三菱丽阳株式会社 | 铸模、铸模的制造方法以及片材的制造方法 |
| JP2008188953A (ja) | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Univ Of Electro-Communications | プラスチック製スタンパの製造方法、プラスチック製スタンパ、及び、プラスチック製基板の製造方法 |
| JP4578517B2 (ja) | 2007-12-26 | 2010-11-10 | Scivax株式会社 | インプリント装置およびインプリント方法 |
| TWI342862B (en) * | 2008-01-31 | 2011-06-01 | Univ Nat Taiwan | Method of micro/nano imprinting |
| JP4774125B2 (ja) | 2010-10-04 | 2011-09-14 | キヤノン株式会社 | 転写装置、型、および、デバイス製造方法 |
| WO2013008410A1 (ja) | 2011-07-08 | 2013-01-17 | 東洋製罐株式会社 | 熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置 |
| JP6421980B2 (ja) * | 2015-03-02 | 2018-11-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | インプリント装置 |
| US10486364B2 (en) * | 2016-05-03 | 2019-11-26 | Xerox Corporation | System and method for forming integrated interfaces within a three-dimensionally printed object with different build materials |
| US10328637B2 (en) * | 2016-05-17 | 2019-06-25 | Xerox Corporation | Interlayer adhesion in a part printed by additive manufacturing |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001158044A (ja) | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Yasuo Kurosaki | プラスチック成形加工方法 |
| JP2006088517A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Japan Steel Works Ltd:The | 微細転写方法および装置 |
| JP2006255900A (ja) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Komatsu Sanki Kk | 熱プレス成形方法およびその装置 |
| JP2008254230A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Japan Steel Works Ltd:The | 成形体の成形用金型およびこれを用いる成形体の製造方法 |
| JP2011151395A (ja) | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Showa Denko Kk | 発光素子用実装基板、発光素子用実装基板の製造方法、発光装置及び発光装置の製造方法 |
| JP2012091456A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | プラスチック成形品の成形方法 |
| JP2012108723A (ja) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Sharp Corp | 指示受付装置 |
| JP2013020738A (ja) | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 |
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