JPH04270633A - 微細形状転写方法 - Google Patents

微細形状転写方法

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JPH04270633A
JPH04270633A JP6910391A JP6910391A JPH04270633A JP H04270633 A JPH04270633 A JP H04270633A JP 6910391 A JP6910391 A JP 6910391A JP 6910391 A JP6910391 A JP 6910391A JP H04270633 A JPH04270633 A JP H04270633A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
template
film
fine shape
heated
Prior art date
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Pending
Application number
JP6910391A
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English (en)
Inventor
Kunio Ikeda
邦夫 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、型板と熱可塑性樹脂を
加熱加圧して型板の微細形状のパターンを転写する微細
形状転写方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を熱プレスして微細
形状転写方法として、例えば米国特許第4238179
号明細書および特開平1−113224号公報に示され
ているように、フレキシブルディスクの基材になる熱可
塑性樹脂を型板ではさみ、さらにこの型板の上下をセル
フォームではさんで上下の加熱板で加圧して前記の微細
形状を転写する方法が知られている。この技術は、細か
な隙間を有しかつふわふわしたセルフォームで型板をは
さむことによりディスク全面を均一に加圧することがで
きる。また、型板の(微細溝のない面)凹凸は、このセ
ルフォームで吸収されるので全面を均一に加圧すること
ができる。
【0003】また、光情報記録媒体の製法として知られ
ている方法で、紫外線硬化型樹脂を使用する2P法、2
枚の金型間に樹脂を射出注入する射出成形法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記米国特
許4238179号明細書や特開平1−113224号
公報の方法では、いずれも熱プレス法による形状転写で
あるため、昇温、冷却に長時間を要し、生産性が低いと
いう問題がある。
【0005】また、2P法では、紫外線硬化型樹脂が高
価であり、またリジッド、剛体基板への転写装置が高価
である。さらに射出成形法では、より薄肉な成形が困難
である。
【0006】本発明は上記の点を解決しようとするもの
で、その目的は、生産性が高く、安価で微細形状転写品
を製造できる微細形状転写方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、相互に対向す
る2枚の加熱板の間に型板と熱可塑性樹脂とを積層して
配置し、前記2枚の加熱板を上下方向から加圧しながら
加熱して前記型板に予め形成されている微細形状のパタ
ーンを前記熱可塑性樹脂に転写せしめた後、これを冷却
して固化する微細形状転写方法において、前記加熱板の
一方と前記型板との間にフィルム状ヒータを挟持せしめ
、前記2枚の加熱板を上下方向から加圧しながら加熱す
ることを特徴とする微細形状転写方法および、型板と熱
可塑性樹脂を重ね合わせて加熱加圧ロールの間を通過さ
せることにより前記型板に予め形成されている微細形状
のパターンを前記熱可塑性樹脂に転写せしめた後、これ
を冷却固化し、前記型板と熱可塑性樹脂を分離すること
を特徴とする微細形状転写方法に関する。
【0008】
【作用】第1の本発明においては、相互に対向する2枚
の加熱板の間に型板と熱可塑性樹脂とを積層して配置し
、前記2枚の加熱板を上下方向から加圧しながら加熱し
て前記型板をあらかじめ形成されている微細形状のパタ
ーンを前記熱可塑性樹脂に転写せしめた後、これを冷却
して、固化する微細形状転写方法において、前記加熱板
の一方と前記型板との間にフィルム状ヒータを挟持せし
め、前記2枚の加熱板を上下方向から加圧しながら加熱
するので、フィルム状ヒータが加熱板及び型板の微細な
凹凸に追従して密着するので、熱可塑性樹脂の全面に対
し圧力及び熱伝導が均一にかかる。
【0009】また第2の本発明においては、型板と熱可
塑性樹脂とを重ね合わせて加熱加圧ロール間を通過させ
るが、熱可塑性樹脂は比較的低温で転写できるものを使
用するため転写が容易であり、また比較的厚いものでも
転写できる。また加熱加圧ロールを使用するため比較的
低荷重で転写できる。
【0010】また熱可塑性樹脂を剛体基板と接合させた
状態で加熱加圧ロールを通過させることにより熱可塑性
樹脂の平面性や熱膨張、熱収縮による変形を剛体基板に
より吸収するのでこれらの変形を防止することができる
【0011】さらにサプライロールとティクアップロー
ルによりシート状またはフィルム状樹脂を転張させ、型
板と重ね合わせて加熱加圧ロールを通過させることによ
り、連続的に転写することができる。
【0012】またティクアップロールの終端に分離つめ
を設けることにより、自動的に熱可塑性樹脂と型板が分
離される。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、本発明の第1の発明について説明する。図
1は本発明である熱可塑性樹脂の微細形状転写方法の一
例としてスタンパブルシートの成形方法を示すための説
明図、図2は本発明の微細形状転写方法によって成形さ
れたスタンパブルシートの断面図である。図1において
加熱板1,2との間にフィルム状ヒータ4、スタンパ5
、熱可塑性フィルム6を置き、加熱板1,2のヒータ3
とフィルム状ヒータ3に通電する。加圧下もしくは無負
荷状態でスタンパ5が成形の所望の温度に至ったら熱可
塑性フィルム6に加熱加圧し、熱可塑性フィルム6にス
タンパ5の微細溝を転写する。スタンパ5の微細溝に十
分に熱可塑性フィルム6を充填させたらガラス転移温度
以下まで冷却し、固化して圧力解除すると図2に示す成
形品であるスタンパブルシート7が成形される。
【0014】抵抗加熱ヒータ3付の加熱板1,2の一方
が図示しない機構の方式により上下方向に移動するよう
になっている。例えば加熱板2を固定側とした時、もう
一方の加熱板1が上下方向に移動する。この移動側加熱
板が油圧、空気圧により成形に要するプレス荷重、圧力
を発生するようになっている。
【0015】以下さらに詳しく説明すると、加熱板1,
2とフィルム状ヒータでスタンパ5と熱可塑性フィルム
6が加熱される。熱可塑性フィルムのガラス転移点以上
にスタンパ5と熱可塑性フィルムを加熱・加圧すると加
熱された熱可塑性フィルム6がスタンパ5の微細溝に流
れるようになり前記溝が熱可塑性フィルム6で充填され
る。そして、一定時間保圧した後ガラス転移点以下に冷
却し、温度が下がったら圧力を解除し成形品であるスタ
ンパブルシート7を取出すようにする。
【0016】フィルム状ヒータは、耐熱性の弾性体シー
トに抵抗加熱のヒータがシート状に埋設されている。
【0017】弾性体であるので加熱板1及びスタンパ5
の離面の凹凸による圧力不均一を防ぐことが可能である
【0018】また、シート状のヒータが内蔵してあるの
で加熱速度を速くすることができ成形サイクルの短縮化
が図れる。
【0019】シート状、フィルム状ヒータ4は1〜2m
mのシリコーンゴムシートに薄板の抵抗体が埋設されて
いる。弾性体であるので加熱板、型板の凹凸を吸収でき
るので広い面積に渡り均一に加圧加熱することができる
。また、フィルム状ヒータが発熱体なので従来技術に開
示した例のように、セルフォームを用いたことによる損
失がない。
【0020】次に本発明の第2の発明について説明する
。図3に本発明の微細形状転写方法の一実施例を示すた
めの説明図を示す。図3において、型板8の微細形状転
写面を内側にして一定サイズに切り出した板状の熱可塑
性樹脂9を重ね合わせ、これを搬送ロール11に巻回さ
れ連続して一定方向に搬送できる搬送ベルト12上に配
置し、キャリアーロール13にて予め加熱されている加
熱加圧ロール10へと搬送する。
【0021】加熱加圧ロール10間を通過する際、型板
8と熱可塑性樹脂が使用する熱可塑性樹脂9のガラス転
移点以上に加熱されると、型板8の微細形状の凹凸に熱
可塑性樹脂が流れて充填され、同時に加圧される。加熱
加圧ロール10を通過後、型板8と熱可塑性樹脂は冷却
固化され、型板から熱可塑性樹脂を分離することにより
微細形状が転写された熱可塑性樹脂を容易に得ることが
できる。
【0022】本発明において、熱可塑性樹脂は比較的低
温で転写できるものが使用され、容易に転写することが
できる。また1〜5mmの比較的厚い材料でも微細形状
の転写が可能である。
【0023】また加熱加圧ロールを使用することにより
比較的低荷重で転写することができ、装置剛性も必要が
ない。
【0024】また、加熱加圧ロール10の前後のキャリ
アーロール13をそれぞれ加熱、冷却することにより、
型板8と熱可塑性樹脂9の加熱、冷却が促進され、転写
速度が速くなり、生産性が向上する。
【0025】また、複数の型板と熱可塑性樹脂を重ね合
わせたものを連続的に搬送させることができ生産性が向
上する。
【0026】図4に本発明の実施例を示す。図3の板状
の熱可塑性樹脂のかわりに接合層を介して剛体基板15
に接合したフィルム状またはシート状の熱可塑性樹脂1
4を使用する。この熱可塑性樹脂14を図3の実施例と
同様に加熱加圧ロール10間を通過させることにより微
細形状を転写することができる。
【0027】フィルム状またはシート状の熱可塑性樹脂
14としては、微細形状転写に成形容易なものであり、
塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォ
ン樹脂、ポリエーテルテーテルケトン樹脂が好ましい。
【0028】また、剛体基板15は、熱可塑性樹脂14
の支持体の役割を果すもので、平面度、膨張収縮の点で
優れているアルミニウム板、ガラス板、セラミック板が
好ましい。
【0029】本発明においては、熱可塑性樹脂14と剛
体基板15とを一体化したことにより、加熱加圧による
熱可塑性樹脂の平面度の変化や膨張収縮は剛体基体の持
性で防止することができる。
【0030】また前述と同様にキャリアーロール13を
予め加熱または冷却することにより転写速度が速くなり
、生産性が向上する。
【0031】また、加熱加圧ロール10の前後のキャリ
アーロール13をそれぞれ加熱、冷却することにより、
型板8と熱可塑性樹脂9の加熱、冷却が促進され、転写
速度が速くなり、生産性が向上する。
【0032】図5に本発明の実施例を示す。図5におい
て、フィルム状またはシート状の熱可塑性樹脂16はサ
プライロール17およびティクアップロール18に巻回
され、かつ、サプライロール17とティクアップロール
18の間に転張されている。サプライロール17とティ
クアップロール18の回転速度は同じで、一定速度で熱
可塑性樹脂16をサプライロール17からティクアップ
ロール18へと搬送する。
【0032】この熱可塑性樹脂16上に型板8をその微
細形状を有する面を下側として配置して図3と同様に加
熱加圧ロール10間を通過させることにより微細形状を
転写することができる。
【0033】熱可塑性樹脂としては、前述の塩化ビニル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン樹脂が好ましい。
【0034】また前述と同様にキャリアーロール13を
予め加熱または冷却することにより転写速度が速くなり
、生産性が向上する。
【0035】本発明においては、連続的に転写可能であ
るため、生産性がさらに向上する。
【0036】図6(a)、(b)に本発明の他の実施例
を示す。図6は、図5の実施例にさらにティクアップロ
ール18の終端に分離つめ19を設けたものであり、加
熱加圧ロール10を通過した型板8は、ティクアップロ
ール18の終端において熱可塑性樹脂16との間で微小
な隙間を生じ、この隙間に分離つめ19が挿入して型板
8が分離つめ19に乗り上げて熱可塑性樹脂と自動的、
かつ容易に分離される。
【0037】この場合、型板8は例えばニッケル電鋳加
工で作成され、厚さ0.2mm程度に仕上げるため剛性
を有し、分離つめ19による変形を生じない。
【0038】また前述と同様にキャリアーロール13を
予め加熱または冷却することにより転写速度が速くなり
、生産性が向上する。
【0039】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように第1の本発
明によれば、2枚の加熱板の一方と型板との間にフィル
ム状ヒータを挟持せしめ、前記2枚の加熱板を上下方向
から加圧しながら加熱するので、フィルム状ヒータが加
熱板及び型板の微細な凹凸に追従して密着するので、熱
可塑性フィルムの全面に対し圧力及び熱伝導が均一にか
かって成形速度が速くなり、量産における生産性が向上
する。
【0040】また第2の本発明によれば、型板と比較的
低温で転写できる熱可塑性樹脂とを重ね合わせて、加熱
加圧ロール間を通過させることにより型板の微細形状を
連続的に容易に転写することができる。比較的低荷重で
転写できるため装置剛性も必要なく、安価な設備で生産
できる。
【0041】また熱可塑性樹脂を2本のロール間に転張
させた状態で型板を重ね合わせて加熱加圧ロールを通過
させることにより、転写速度がさらに速くなり、生産性
がさらに向上する。
【0042】また転写後、型板と熱可塑性樹脂の間に分
離つめが挿入されるように配置することにより、自動的
に型板から熱可塑性樹脂が分離され、さらに生産性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明であるスタンパブルシートの成形方法を
示すための説明図である。
【図2】本発明によって成形されたスタンパブルシート
の断面図である。
【符合の説明】
1,2  加熱板 3  ヒータ 4  フィルム状ヒータ 5  スタンパ 6  熱可塑性フィルム 7  スタンパブルシート 8  型板 9  熱可塑性樹脂 10  加熱加圧ロール 11  搬送ロール 12  搬送ベルト 13  キャリアーロール 14  熱可塑性樹脂 15  剛体基板 16  熱可塑性樹脂 17  サプライロール 18  ティクアップロール 19  分離つめ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  相互に対向する2枚の加熱板の間に型
    板と熱可塑性樹脂とを積層して配置し、前記2枚の加熱
    板を上下方向から加圧しながら加熱して前記型板に予め
    形成されている微細形状のパターンを前記熱可塑性樹脂
    に転写せしめた後、これを冷却して固化する微細形状転
    写方法において、前記加熱板の一方と前記型板との間に
    フィルム状ヒータを挟持せしめ、前記2枚の加熱板を上
    下方向から加圧しながら加熱することを特徴とする微細
    形状転写方法。
  2. 【請求項2】  型板と熱可塑性樹脂を重ね合わせて加
    熱加圧ロールの間を通過させることにより前記型板に予
    め形成されている微細形状のパターンを前記熱可塑性樹
    脂に転写せしめた後、これを冷却固化し、前記型板と熱
    可塑性樹脂を分離することを特徴とする微細形状転写方
    法。
  3. 【請求項3】  前記微細形状転写方法において、接合
    層を介して剛体基板に接合したフィルム状またはシート
    状の熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項2に
    記載の微細形状転写方法。
  4. 【請求項4】  前記熱可塑性樹脂として塩化ビニル樹
    脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリ
    エーテルエーテルケトン樹脂を使用し、かつ前記剛体基
    板としてアルミニウム板、ガラス板、セラミック板を使
    用することを特徴とする請求項3に記載の微細形状転写
    方法。
  5. 【請求項5】  前記熱可塑性樹脂がフィルム状または
    シート状であり、2本のロール間に転張した状態で前記
    型板を重ね合わせ、加熱加圧ロールの間を通過させるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の微細形状転写方法。
  6. 【請求項6】  前記型板と前記熱可塑性樹脂間を分離
    つめを用いて自動的に分離することを特徴とする請求項
    5に記載の微細形状転写方法。
JP6910391A 1990-10-15 1991-03-08 微細形状転写方法 Pending JPH04270633A (ja)

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JP27610890 1990-10-15
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Cited By (5)

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