JP4246651B2

JP4246651B2 - 樹脂板転写成形装置

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Publication number: JP4246651B2
Application number: JP2004044190A
Authority: JP
Inventors: 郁夫浅井
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005231226A; TWI255764B; KR20050083016A; CN1657265A; CN100368184C; TW200528256A; KR100647515B1

Description

本発明は、樹脂板を冷却しつつ加圧する樹脂板転写成形装置に関する。

プレス板の間に狭持した樹脂板を加熱プレス、冷却プレスの順に移動させ、プレス板を介して樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧する樹脂板成形装置については、特許文献１、特許文献２に記載されたＩＣカード製造用のプレス装置が知られている。特許文献１は、プレス板に相当する鏡面板の間に樹脂板等からなるＩＣカードを挟んだ被加工物を、ホットプレス、コールドプレスの順に移動させ、樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧してＩＣカードの成型を行う。また特許文献２についても、プレス板に相当する内部の真空度を維持できる熱プレス用プレートの間にカード構成基材を収容し、直列配置された予熱プレス部、加熱プレス部及び冷却プレス部の順に移動させ、樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧してＩＣカードを成形する。そして特許文献２の熱プレス用プレートには、熱プレス用プレートの水平方向の位置決めをするために嵌合突起と、該嵌合突起に嵌合する嵌合孔が形成されている。

しかし前記のようにプレス板の間に狭持した樹脂板を加熱プレス、冷却プレスの順に移動させ、プレス板を介して樹脂板を加熱・加圧および冷却・加圧する樹脂板成形装置においては、加熱プレスから冷却プレスへプレス板の間に狭持した樹脂板を移動させる際に加圧力が開放され、プレス板と樹脂板の位置がずれてしまう場合があった。特許文献２ではそのため熱プレス用プレートの嵌合突起と嵌合孔により位置決めを行っている。しかし特許文献２では、加熱プレス時に可動熱プレス盤により熱プレートが強く加圧されるため、例え熱プレート間を吸着保持できる程度の真空圧にしていても、加熱プレスの工程終了後における可動熱プレス盤の上昇時に、前記可動熱プレス盤と熱プレートとが張付くことがあり、プレス板と樹脂板との間に僅かな位置ずれが発生することがあった。このようなプレス板と樹脂板との間の僅かな位置ずれは、成形不良に繋がるものであり、特にプレス板により微細な凹凸の転写を行うものでは、位置ずれによる転写ずれが発生し、顕著な成形不良となることがあった。また特許文献１、特許文献２においては、加熱プレスと冷却プレスが別個に配設されているため、プレス時に樹脂板の温度を所望のカーブで低下させつつ加圧を行なうことができないという問題があった。

特開２００１−２３９５３６号公報（請求項１、００２６、図１、図８）特開２００２−３０１６００号公報（請求項３、００２９、図１、図２、図３、図１０）

そこで本発明では上記の問題に鑑み、プレス板と樹脂板が加熱プレスから冷却プレスに搬送される際にプレス板に対して樹脂板が位置ずれを起こすという問題を解決し、プレス板に対する樹脂板の位置ずれを防止した樹脂板転写成形装置を提供することを目的とする。また加熱プレスによる加圧時に樹脂板が強く加圧されることにより、樹脂板が変形することを防止した樹脂板転写成形装置を提供することも目的とする。更にはプレス装置による加圧時に樹脂板の温度を所望のカーブで低下させつつ加圧を行なうことのできる樹脂板転写成形装置を提供することを目的とする。更にまた樹脂板転写成形装置を比較的簡単な機構により実現することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の樹脂板転写成形装置は、樹脂板の表裏両面に当接される蓄熱板と、蓄熱板の少なくとも一方に設けられ微細な凹凸を転写する転写面と、蓄熱板を樹脂板に対して押圧保持する蓄熱板押圧機構と、蓄熱板押圧機構による樹脂板に対する押圧力以下の力により蓄熱板に対して加熱板を当接させるか、または赤外線、加熱気体、通電のいずれかによる加熱により、樹脂板のガラス転移温度以上に蓄熱板を加熱する加熱機構と、蓄熱板押圧機構により押圧保持された蓄熱板および樹脂板を次工程に向けて搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送され蓄熱板押圧機構により樹脂板に対して押圧保持され樹脂板のガラス転移温度以上に加熱された蓄熱板を樹脂板のガラス転移温度以下に冷却しつつ樹脂板を２ＭＰａないし１０ＭＰａに加圧するプレス機構とが真空室の中に配設されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の樹脂板転写成形装置は、請求項１において、蓄熱板押圧機構は、蓄熱板に配設されたシリンダからなるクランプ機構であることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の樹脂板転写成形装置は、請求項１または請求項２において、蓄熱板は、本体部の板厚が３ｍｍないし２０ｍｍの鉄、または鉄の熱伝導率よりも熱伝導率が高い金属板からなり、ニッケル製スタンパが配設されたことを特徴とする。

本発明は、樹脂板の表裏両面に当接される蓄熱板と、蓄熱板の少なくとも一方に設けられ微細な凹凸を転写する転写面と、蓄熱板を樹脂板に対して押圧保持する蓄熱板押圧機構と、蓄熱板押圧機構による樹脂板に対する押圧力以下の力により蓄熱板に対して加熱板を当接させるか、または赤外線、加熱気体、通電のいずれかによる加熱により、樹脂板のガラス転移温度以上に蓄熱板を加熱する加熱機構と、蓄熱板押圧機構により押圧保持された蓄熱板および樹脂板を次工程に向けて搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送され蓄熱板押圧機構により樹脂板に対して押圧保持され樹脂板のガラス転移温度以上に加熱された蓄熱板を樹脂板のガラス転移温度以下に冷却しつつ樹脂板を２ＭＰａないし１０ＭＰａに加圧するプレス機構とが真空室の中に配設され、加熱後の蓄熱板および樹脂板を押圧保持した状態でプレス機構に搬送するので、加熱された蓄熱板と樹脂板との間における位置ずれの発生に伴なう成形不良を防止できる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の樹脂板成形装置の側面図である。図２は、本発明の樹脂板成形装置における蓄熱板とその押圧機構の要部拡大図である。

樹脂板成形装置１１は、樹脂板Ａとその表裏両面に当接される上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとを一体にして搬送機構１５により加熱機構１３に送り、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの加熱を行い、その後搬送機構１５により上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと樹脂板Ａをプレス機構１４に搬送し、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａを冷却しつつ加圧するものである。図１に示されるように樹脂板成形装置１１は、真空室４１の中に配設され、積込・積降機構１２、加熱機構１３、プレス機構１４、前記各機構間を上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと樹脂板Ａ（または上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと樹脂板（成形品））が循環するように配設される搬送機構１５、前記搬送機構１５により搬送される上下蓄熱板１７ａ，１７ｂ、および上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを搬送中に押圧する蓄熱板押圧機構１６等からなる。

各機構について説明すると、積込・積降機構１２は、図示しない搬送装置により搬送された、転写成形が完了した樹脂板（成形品）を上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの間から積降し、未成形の樹脂板Ａを、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの間に積込むためのものである。積込・積降機構１２は、下蓄熱板１７ａが位置決め載置される積込・積降用ステージ１８が基台１９上に配設され、前記積込・積降用ステージ１８の上方には、上蓄熱板１７ｂのみを把持可能な上蓄熱板狭持機構２０と、上蓄熱板１７ｂを昇降させる上蓄熱板昇降機構２１が配設されている。また前記積込・積降用ステージ１８の一側には、樹脂板Ａの積込・積降に用いられる移載ロボット２２が、水平方向および昇降方向に移動可能に配設されている。また前記移載ロボット２２の側方には、未成形の樹脂板Ａや転写成形が完了した樹脂板（成形品）を重ねて載置する載置台２３等が配設されている。

加熱機構１３は、樹脂板Ａと一体に保持された上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを加熱するためのものであり、積込・積降機構１２の次工程に配設されている。加熱機構１３は、下蓄熱板１７ａを加熱する下加熱板２４が基台１９の上に配設され、前記下加熱板２４に対向して、上蓄熱板１７ｂを加熱する上加熱板２５が配設されている。前記下加熱板２４と上加熱板２５は、それぞれ上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと比較して熱容量が大きい部材からなり、内部に加熱媒体が流通される流路が配設されている。また下加熱板２４と上加熱板２５における上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと当接される当接面２４ａ，２５ａは、伝熱性をよくするためそれぞれ平坦面となっている。そして上加熱板２５には移動機構である昇降用シリンダ２６のロッド２６ａが固着され、下加熱板２４に対して上加熱板２５が昇降可能となっている。本実施形態では上加熱板２５の昇降用シリンダ２６は、加熱板２４，２５が上下蓄熱板１７ａ，１７ｂに熱を伝熱させることができる程度の押圧力を有するものであればよく、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂにより樹脂板Ａに転写成形を行うための加圧力を有するものではない。また加熱機構については上記の機構に限定されず、赤外線、加熱気体、通電等により上下蓄熱板を加熱・蓄熱可能なものであってもよい。

プレス機構１４は、加熱機構１３により加熱・蓄熱された上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａを冷却しつつ加圧し、該樹脂板Ａに転写成形を行うためのものであり、加熱機構１３の次工程に配設されている。プレス機構１４は、下蓄熱板１７ａを冷却する下冷却板２７が基台１９の上に配設され、前記下冷却板２７に対向して上蓄熱板１７ｂを冷却する上冷却板２８が配設されている。前記下冷却板２７と上冷却板２８はそれぞれ上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと比較して熱容量が大きい部材からなり、内部に冷却媒体が流通される流路が配設されている。また下冷却板２７と上冷却板２８における上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとそれぞれ当接される当接面２７ａ，２８ａは、伝熱性をよくするためそれぞれ平坦面となっている。そして上冷却板２８は可動盤２９に固着され、前記可動盤２９は加圧機構である加圧シリンダ３０のラム３０ａに固着されている。よってプレス機構１４では、前記加圧シリンダ３０により、可動盤２９および上冷却板２８が昇降可能に設けられ、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａが加圧される。

また前記積込・積降機構１２、加熱機構１３、およびプレス機構１４の間には、樹脂板Ａと一体に押圧保持された上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを次工程に向けて搬送する搬送機構１５が配設されている。本実施形態では搬送機構１５は、ローラコンベアが用いられるが、チェンコンベアを用いてもよく、スラットコンベアのスラット板を蓄熱板としてもよい。また上下蓄熱板等をトランスファプレスに用いられるチャック装置や、多軸移載ロボットにより移載させるようにしてもよい。また上下蓄熱板等をロータリテーブル上に載置し、ロータリテーブルを回転させて搬送してもよく、下蓄熱板自体を自走式にしてもよい。

次に上下蓄熱板１７ａ，１７ｂについて説明する。上下蓄熱板１７ａ，１７ｂは樹脂板Ａが載置される下蓄熱板１７ａと樹脂板Ａの上に載置される上蓄熱板１７ｂとからなっている。そして前記下蓄熱板１７ａにおける樹脂板Ａに当接される加圧面と上蓄熱板１７ｂの同じく樹脂板Ａに当接される加圧面の少なくとも一方は微細な凹凸を転写する転写面３１ａ，３１ｂとなっている。本実施形態では転写面３１ａ，３１ｂを構成する転写板は、ニッケル製のスタンパ３２ａ，３２ｂからなり、スタンパ３２ａ，３２ｂが取付けられる上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの本体部３３ａ，３３ｂは、鉄よりも熱伝導率が高い金属である真鍮からなっている。そして下蓄熱板１７ａおよび上蓄熱板１７ｂの本体部３３ａ，３３ｂの裏面である当接面３４ａ，３４ｂは、それぞれ加熱機構１３の加熱板２４，２５の当接面２４ａ，２５ａやプレス機構１４の冷却板２７，２８の当接面２７ａ，２８ａにそれぞれ面接触されるよう平面からなっている。また本実施形態では上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの本体部３３ａ，３３ｂの板厚は、それぞれ５ｍｍとなっている。なお上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの本体部３３ａ，３３ｂの板厚は、強度と熱容量の関係から、３ｍｍないし２０ｍｍが望ましい。また上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの材質としては、鉄または鉄の熱伝導率よりも熱伝導率が高い金属が望ましい。また上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを鉄板として当接面３４ａ，３４ｂに銅板等を張付けてもよい。また上冷却板２８の上昇時における上冷却板２８と上蓄熱板１７ｂとの張付きを防止するため、当接面２８ａ，３４ｂの少なくとも一方を梨地加工してもよい。また本体部３３ａ，３３ｂの加圧面については平面であっても、樹脂板Ａを載置する部分が凹部となったものであってもよい。

下蓄熱板１７ａの本体部３３ａの両側には蓄熱板押圧機構１６が配設されている。蓄熱板押圧機構１６は、樹脂板Ａに対して上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを押圧保持させるためのものである。蓄熱板押圧機構１６の各部について説明すると、下蓄熱板１７ａの本体部３３ａの両側部分には断面略Ｌ字状の所定長さの鋼材からなるＬ字部材３５がそれぞれ固着されている。そして前記Ｌ字部材３５のうち、前記本体部３３ａに連設される短辺部３５ａには回動軸３６が回動可能に水平方向に軸支され、前記回動軸３６には略コ字状に形成されたクランプ部材３７の一端側３７ａが固着されている。なお前記クランプ部材３７は、略コ字状に開口する側が内側に向けられてそれぞれ取付けられている。そして前記クランプ部材３７の他端側３７ｂの略コ字状に開口された内側部分は押圧面３７ｃとなっている。また前記Ｌ字部材３５のうち本体部３３ａから離れた長辺部３５ｂは、前記本体部３３ａから一段低くなっており、前記長辺部３５ｂの端部近傍には、別の回動軸３８が回動可能に水平方向に軸支され、前記回動軸３８にはエアシリンダ３９の一端が固着されている。そして前記エアシリンダ３９は、図示しない圧力源にそれぞれ接続され、少なくともクランプ時に作動される。ただしクランプ後についてもエアシリンダ３９によりクランプ部材３７に力を及ぼすようにしてもよい。また前記エアシリンダ３９のロッド３９ａの端部は、前記クランプ部材３７の他端側３７ｂに固着された軸３７ｄに回動可能に取付けられている。また上蓄熱板１７ｂの両側端部上面は、両端側に向けて薄肉となる傾斜面が形成されており、前記傾斜面が前記クランプ部材３７の押圧面３７ｃが当接される被押圧面４０となっている。よって前記構成により、エアシリンダ３９のロッド３９ａを伸長する方向に作動させると、下蓄熱板１７ａに配設されたクランプ部材３７の押圧面３７ｃが上蓄熱板１７ｂの被押圧面４０を押圧するように移動され、下蓄熱板１７ａと上蓄熱板１７ｂとにより樹脂板Ａが押圧保持されるようになっている。またエアシリンダ３９のロッド３９ａを収縮する方向に作動させると、下蓄熱板１７ａと上蓄熱板１７ｂによる樹脂板Ａの押圧保持が解除されるようになっている。なお本実施形態では下蓄熱板１７ａには、４個のクランプ部材３７と、該クランプ部材３７を作動させる４本のエアシリンダ３９が配設されている。よって蓄熱板押圧機構１６により、樹脂板Ａの表面に対して直交する方向に向けて上下蓄熱板１７ａ，１７ｂが押圧され、樹脂板Ａの水平方向への位置ずれが防止可能となっている。

なお下蓄熱板または上蓄熱板に配設される蓄熱板押圧機構については、前記のようなクランプ機構が配設されたものに限定されない。例えば前記以外のクランプ機構を用いたものとして、バネ、磁石、電動機によりクランプ部材を移動させて上下蓄熱板を押圧するものでもよい。またクランプ機構を使用せずに、バネにより一方の蓄熱板を他方の蓄熱板に向けて押圧するものでもよい。更には上下蓄熱板に電動機によって回動するボールネジとボールネジナットからなる蓄熱板押圧機構を配設してもよい。

また蓄熱板押圧機構は、上下蓄熱板の側に配設されたものではなく、搬送機構側に配設されたものでもよい。例えばゴムプレートや布からなる押圧用コンベアを上下蓄熱板の搬送経路の上下に配設し、その間で上下蓄熱板を搬送しつつ上下蓄熱板を押圧するものや、上下蓄熱板の少なくとも一方がガイドバーによってガイドされ、コンベアの移動とともにガイドバーの高さを変えることにより一方の蓄熱板を他方の蓄熱板に向けて押圧するものでもよい。なおこれら蓄熱板押圧機構の構造に応じて、搬送機構や積込・積降機構等の構造に変更が加えられることは言うまでもない。

次に本発明の樹脂板成形装置１１による樹脂板Ａの転写成形について説明する。本実施形態で使用されるのは、大型導光板の成形に好適に用いられるアクリル板であり、該アクリル板は押出機によって押出成形されたものを切断したものである。なお本発明で使用される樹脂は、アクリルに限定されず、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー等の熱可塑性樹脂が一般に使用される。また樹脂板Ａについては、その板厚が相違するものであってもよい。そして成形される成形品は、光拡散板、レンズ、ディスク、および燃料電池用セパレータ等の転写成形を行うものの他、積層成形を行うＩＣカードや回路基板であってもよい。本実施形態では樹脂板Ａの転写成形は、真空室４１の中で真空状態で行われるが、真空状態での成形に限定されない。

積込・積降機構１２に、プレス機構１４から上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとその間に狭持された樹脂板（成形品）が図示しない搬送装置により搬送されると、蓄熱板押圧機構１６のエアシリンダ３９を作動させ、樹脂板（成形品）に対する上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの押圧保持を解除する。次に積込・積降機構１２の上蓄熱板狭持機構２０と上蓄熱板昇降機構２１を順に作動させ、上蓄熱板１７ｂを把持、上昇させる。そして移載ロボット２２により転写成形された樹脂板（成形品）が下蓄熱板１７ａの上から取出される。なおプレス機構１４から積込・積降機構１２に搬送されてくる上下蓄熱板１７ａ，１７ｂおよび樹脂板（成形品）は、冷却されており比較的上下蓄熱板１７ａ，１７ｂと樹脂板（成形品）との離型が容易であるが、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂから樹脂板（成形品）を離型する際、エアを供給したり、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの少なくとも一方または樹脂板（成形品）を曲げるようにしてもよい。次に樹脂板（成形品）が取出されると、同じく移載ロボット２２により未成形の樹脂板Ａが下蓄熱板１７ａの上に位置決め載置される。そして移載ロボット２２のみが後退すると、再度前記上蓄熱板昇降機構２１と上蓄熱板狭持機構２０が作動され、上蓄熱板１７ｂが下蓄熱板１７ａの上に載置される。次に下蓄熱板１７ａに配設された蓄熱板押圧機構１６のエアシリンダ３９が再度作動され、下蓄熱板１７ａに配設されたクランプ部材３７の押圧面３７ｃが上蓄熱板１７ｂの被押圧面４０を押圧するように移動され、下蓄熱板１７ａと上蓄熱板１７ｂの間で樹脂板Ａが押圧保持される。

次に上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとその間に狭持された樹脂板Ａが、搬送機構１５により次工程の加熱機構１３に搬送される。下蓄熱板１７ａの裏面の凹部が加熱機構１３の下加熱板２４の上に嵌合され載置・位置決めされると、上加熱板２５の移動機構である昇降用シリンダ２６が作動され、上蓄熱板１７ｂの当接面３４ｂに上加熱板２５の当接面２５ａが当接される。この際加熱板２４，２５の温度は少なくとも樹脂板Ａのガラス転移温度以上となっており、更に望ましくは、ガラス転移温度より４０℃ないし１３０℃程度高い温度に保持されている。そして加熱機構１３により上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａに及ぼされる押圧力は、前記蓄熱板押圧機構１６のクランプ部材３７により上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａへ及ぼされる押圧力以下であることが望ましい。これは加熱機構１３において上下蓄熱板１７ａ，１７ｂへの加熱・蓄熱中に必要以上に強い押圧を加えると、スタンパ３２ａ，３２ｂにより樹脂板Ａの表面に過剰な転写が行われたり、樹脂板Ａの側面が膨出して側面形状に変化が生じる可能性があり、それを防止するためである。また加熱機構１３で強い押圧を行ってから押圧力を弱め、プレス機構１４で再度強い加圧を行なうと樹脂板Ａに対する転写ずれが発生する可能性があるからである。よって本実施形態では加熱機構１３による樹脂板Ａへの押圧力は、０．４ＭＰａ以下となっている。そして特に加熱機構１３による樹脂板Ａに対する押圧力よりもクランプ部材３７による樹脂板Ａに対する押圧力を強くすることにより、上加熱板２５上昇時の上加熱板２５の当接面２５ａと上蓄熱板１７ｂの張付きを確実に防止することができ、前記転写ずれを防止する効果が大きい。また加熱機構１３が、従来の加熱プレスのような大がかりな装置や加圧シリンダを必要としないため、製造コストとランニングコストを節約することができる。

加熱機構１３により上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとその間に狭持された樹脂板Ａが加熱されると、その樹脂板Ａとその表裏両面に当接された上下蓄熱板１７ａ，１７ｂとが一体にされたものは、搬送機構１５により次工程のプレス機構１４に向けて搬送され、下蓄熱板１７ａの裏面の凹部が、下冷却板２７の上に嵌合され、位置決め載置される。するとプレス機構１４の加圧シリンダ３０が作動し、可動盤２９および上冷却板２８が下降して、上冷却板２８の当接面２８ａが上蓄熱板１７ｂの当接面３４ｂに当接し、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂを介して樹脂板Ａの加圧が行われる。このプレス機構１４による樹脂板Ａの加圧初期においては、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂは加熱機構１３によりガラス転移温度以上に加熱された状態を保っているから、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂのスタンパ３２ａ，３２ｂにより樹脂板Ａに転写成形が行われる。そして上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの温度はプレス機構１４における加圧中に冷却板２７，２８により冷却され、漸次下降されるから、加圧後期においてはガラス転移温度以下に下降する。本発明ではプレス機構１４で加圧が行われる際に樹脂板Ａに加えられる圧力は、凹凸が深い転写をする場合ほど高い圧力が必要となるが、一般的には２ＭＰａないし１０ＭＰａが望ましく、加圧時間は５秒ないし４０秒が望ましい。なお樹脂板Ａに加えられる圧力は加圧中に変化させてもよい。そして本発明は、上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの温度の制御または上下蓄熱板１７ａ，１７ｂの交換による熱容量の変更と、冷却板２７，２８の温度の制御を行うことにより、プレス機構１４による加圧時に所望の温度下降カーブを設定することができる。

そしてプレス機構１４は、前記加圧時間が経過すると、再度加圧シリンダ３０が作動し、可動盤２９および上冷却板２８が上昇される。なお本実施形態ではプレス機構１４の工程が最も加圧時間を必要とすることから、この工程に合わせて他工程も同じ処理時間に設定される。そしてプレス機構１４により冷却しつつ加圧された樹脂板（成形品）と上下蓄熱板１７ａ，１７ｂは、基台１９の後方に配設された図示しない搬送機構を通り、前記の積込・積降機構１２に搬送される。そして再度蓄熱板押圧機構１６が解除され樹脂板（成形品）が取出される。なお蓄熱板押圧機構１６の解除は、プレス機構１４による加圧開始以後に行えばよいが、搬送時の振動等の問題や、成形サイクル時間がある程度の余裕があることを考慮すると、積込・積降機構１２の位置において行うことが好ましい。

また本発明については、一々列挙はしないが、上記した実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもない。例えば樹脂板成形装置は、上下蓄熱板と樹脂板Ａを当接させる前に、加熱機構により上下蓄熱板を加熱しておいたものでもよい。よって前記の形態では、加熱機構の後に積込機構が配設されることになる。なお前記の形態では、樹脂板Ａに対して上下蓄熱板をできるだけ同じタイミングで当接させることが好ましい。また上下蓄熱板、樹脂板Ａの少なくとも一方を予熱部で予熱し、積込機構で当接させた後、加熱機構で加熱してもよい。また樹脂板成形装置の加熱機構、プレス機構についても、上加熱板と下加熱板、または上冷却板と下冷却板が、略同時に上下蓄熱板の当接面に当接されるようにしてもよい。更に上下蓄熱板自体が、加熱または冷却の少なくとも一方の能力を持つものであってもよい。更にまた樹脂板成形装置は、複数枚の樹脂板Ａを同時にバッチ処理するものであってもよく、樹脂板Ａを縦方向にして加圧するものでもよい。

本発明の樹脂板成形装置の側面図である。本発明の樹脂板成形装置における蓄熱板とその押圧機構の要部拡大図である。

符号の説明

１１樹脂板成形装置
１２積込・積降機構
１３加熱機構
１４プレス機構
１５搬送機構
１６蓄熱板押圧機構
１７ａ下蓄熱板
１７ｂ上蓄熱板
１８積込・積降用ステージ
１９基台
２０上蓄熱板狭持機構
２１上蓄熱板昇降機構
２２移載ロボット
２３載置台
２４下加熱板
２４ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ，３４ａ，３４ｂ当接面
２５上加熱板
２６昇降用シリンダ
２６ａ，３９ａロッド
２７下冷却板
２８上冷却板
２９可動盤
３０加圧シリンダ
３０ａラム
３１ａ，３１ｂ転写面
３２ａ，３２ｂスタンパ
３３ａ，３３ｂ本体部
３５Ｌ字部材
３５ａ短辺部
３５ｂ長辺部
３６，３８回動軸
３７クランプ部材
３７ａ一端側
３７ｂ他端側
３７ｃ押圧面
３７ｄ軸
３９エアシリンダ
４０被押圧面
４１真空室
Ａ樹脂板

Claims

樹脂板を加圧する樹脂板転写成形装置において、
樹脂板の表裏両面に当接される蓄熱板と、
前記蓄熱板の少なくとも一方に設けられ微細な凹凸を転写する転写面と、
前記蓄熱板を樹脂板に対して押圧保持する蓄熱板押圧機構と、
前記蓄熱板押圧機構による樹脂板に対する押圧力以下の力により蓄熱板に対して加熱板を当接させるか、または赤外線、加熱気体、通電のいずれかによる加熱により、樹脂板のガラス転移温度以上に蓄熱板を加熱する加熱機構と、
前記蓄熱板押圧機構により押圧保持された蓄熱板および樹脂板を次工程に向けて搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により搬送され前記蓄熱板押圧機構により樹脂板に対して押圧保持され前記樹脂板のガラス転移温度以上に加熱された蓄熱板を前記樹脂板のガラス転移温度以下に冷却しつつ前記樹脂板を２ＭＰａないし１０ＭＰａに加圧するプレス機構とが真空室の中に配設されていることを特徴とする樹脂板転写成形装置。
前記蓄熱板押圧機構は、前記蓄熱板に配設されたシリンダからなるクランプ機構である請求項１に記載の樹脂板転写成形装置。
前記蓄熱板は、本体部の板厚が３ｍｍないし２０ｍｍの鉄、または鉄の熱伝導率よりも熱伝導率が高い金属板からなり、ニッケル製スタンパが配設された請求項１または請求項２に記載の樹脂板転写成形装置。