CN1792641A - 热转印压制机械以及热转印压制方法 - Google Patents

Abstract

使蒸气在一对调温板(16)的流路(163)中流通并对调温板(16)进行加热。在一对调温板(16)中，分别单独设置调压机构(21)，其通过调整蒸气的压力从而调整调温板(16)的温度。由于对一对调温板(16)的温度分别单独进行控制，因此能够使基材(5)的两面温度相等，能够防止基材(5)的翘曲。并且由于在将调温板16加热至规定温度后再用规定压力将压模(17)与基材(5)压紧，因此能够确切地将基材(5)的表面熔融，良好地转印凹凸图案。

Description

热转印压制机械以及热转印压制方法

技术领域

本发明涉及一种在基材中转印凹凸图案的热转印压制机械以及采用该热转印压制机械的热转印压制方法。

背景技术

作为制造在表面具有细微的凹凸图案的导光板等的方法，提出了一种对在表面形成凹凸图案的压模进行加热，对于热可塑性树脂板等的基材通过加压从而将压模的凹凸图案转印在基材上的热转印压制机械(例如文献：特开2004-74769号公报(第8页～第13页，图1))。在该热转印压制机械中，设置上模以及下模加热用的电阻加热板，通过给这些电阻加热板施加电流，从而电阻加热板升温至规定温度，并对压模进行加热。

然而，在这样的热转印压制机械中，难以对在将凹凸图案转印在基材中时的基材两面的温度进行调整。即，在热转印压制机械中，由于使基材的表面熔融后将压模的凹凸图案转印在基材中，因此一旦基材两面的温度互不相同则基材中易产生翘曲。然而，在上述的专利文献1的热转印压制机械中，虽然通过电阻加热板进行升温了，但有关具体的温度控制并未作任何公开，因此，产生问题在于，不能分别对基材的上下温度适当地进行保持，不能防止基材的翘曲或转印恶化等不妥现象。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种防止基材的翘曲，能够良好地转印凹凸图案的热转印压制机械以及热转印压制方法。

本发明的热转印压制机械，是一种在基材表面对在压模表面形成的凹凸图案进行转印的热转印压制机械，其特征在于，具备：调温板，其在内部形成蒸气可流通的流路，通过蒸气被调整至规定温度；和调压机构，其对流路内的蒸气的压力进行调整，调温板被设置在该热转印压制机械的滑板侧以及垫板侧，压模被设置在调温板的至少某一方，调压机构被分别单独设置在调温板中。

根据这样的发明，由于在调温板上分别单独设置调压机构，因此可对调温板分别单独进行温度调整。因此，通过分别适当地调整调温板的温度，从而由于以规定的温度对基材两面进行加热，因此消除了基材的翘曲或转印恶化等不妥现象，得到转印了优质的凹凸图案的成品。这里，为了防止基材的翘曲，优选与基材两面接触的调温板的温度相等。

为了用蒸气对调温板的温度进行调整，通过将例如锅炉与调温板接触便可轻易获得使之在流路内流通的流体(蒸气)。并且，由于用由蒸气调整调温板的温度，因此热传递率良好，调温板在短时间内便被加热。这样，热转印压制加工的循环时间便被缩短了。还有，由于用蒸气调整调温板的温度，因蒸气由沸点规定了温度，因此在加热调温板时的温度控制性良好。

在使蒸气在调温板的流路中流通时，因蒸气的温度变化使压力产生很大变动。尤其，有些情况下因蒸气的温度或调温板的温度使一部分蒸气液化后成为温水，因此时产生的液化热使调温板被加热。这种情况下，虽然流路中的蒸气压力产生变动了，但由于单独设置了调压机构，因此通过调整蒸气的压力便对滑板侧以及垫板侧的调整板的温度进行调整。尤其，例如在热转印压制机械中，通过在大约水平方向配置调温板以及其流路，且一部分蒸气在温度调整阶段产生液化，从而在流路内的流体由蒸气与其液化液体的二相而流动的情况下，有时在滑板侧以及垫板侧的调温板的流路内热传递会产生不同。即，在基材两面有可能温度不同。根据本发明，由于在滑板侧以及垫板侧的调温板分别单独设置调压器，因此这些调温板的温度被单独调整，即使在流路内由上述这样的二相而流动的情况下，也能够适当进行温度调整。

这里，在仅在基材的单面形成凹凸图案的情况下，只要在调温板的单面安装压模即可。并且，在基材的双面形成凹凸图案的情况下，在调温板的双方安装压模。

本发明的热转印压制机械中，优选调压机构，设置调温板的流路的入口侧以及出口侧。

根据这样的发明，由于调压机构被设置在流路的入口测以及出口侧，因此能适当调整流路的入口以及出口双方的压力，因可确切、稳定地调整流路内的蒸气压力，因此温度调整确切且稳定。并且，由于可通过调压机构设定在入口测以及出口侧各自的压力，因此根据压力差也可调整流量，在升温过程中也能精密地进行温度调整。

本发明的热转印压制机械中，优选在调温板的流路内，其构成为水可流通；在调温板内，分别单独设置调整流路内水的流量的流量调整机构。

根据本发明，由于在调温板中分别单独设置流量调整机构，因此即使在冷却调温板时也可对调温板各自的温度单独进行调整，可更高精度地进行温度调整，更加确切地防止基材的翘曲或转印恶化等不妥现象。

并且，由于使用水作为调温板的冷却介质，因此获得以及处理简单。

还有，由于在与蒸气流通的流路相同的流路中其构成为水可流通，因此在调温板内部可形成更多的流路，调温板的加热、冷却效率更高。并且，即使在该情况下，由于加热使用的流体(蒸气)与冷却使用的流体(水)相同，因即使使之在相同的流路中流通后产生混合也不会产生不妥现象，因此流体的切换简单，同时操作性良好。

本发明的热转印压制机械中，优选流量调整机构设置在调温板的流路的入口侧以及出口侧。

根据本发明，由于在流路的入口侧以及出口侧设置流量调整机构，因此更高精度地进行流量的控制，进一步高精度地调整调温板的温度。

本发明的热转印压制方法，是一种采用上述本发明的热转印压制机械，在基材表面转印在压模表面形成的凹凸图案的热转印压制方法，其特征在于，具备：加热工序，其使蒸气在调温板的流路内流通，将调温板加热至规定温度；加压工序，其通过将由加热工序调整至规定温度后的压模相对基材表面进行加压，从而将压模表面的凹凸图案转印在基材表面上；和冷却工序，其在加压工序中，通过将调温板的流路内的流体从蒸气切换为水，从而将调温板冷却至规定温度。

根据本发明，由于通过上述热转印压制机械进行热转印压制加工，因此得到与上述的热转印压制机械的效果同样的效果，通过对调温板的温度分别单独进行调整，从而温度调整精度更高，确切地防止基材的翘曲或转印恶化等不妥现象的发生。

在通过加热工序将调温板的温度加热至规定温度之后，由于进行将压模相对基材进行加压的加压工序，因此确切地保证了在加压工序中凹凸图案的转印所需的温度，确切地防止转印恶化等不妥现象的发生。

在加热工序中，由于在调温板的加热中采用蒸气，因此能在短时间内进行调温板的加热，缩短了加热工序的时间。

并且，在加压工序中由于蒸气在调温板内流通将调温板加热调整至规定温度，因此在加压工序中调温板的温度也保持一定，确切且稳定地进行转印工序，将压模的凹凸图案良好地转印在基材上。而且，由于防止了转印工序中的温度降低，因此缩短了转印时间。

在加压工序中，由于将流路内的流体从蒸气切换到水，因此可采用相同的流路进行加热以及冷却，加热效率以及冷却效率良好。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的热转印压制机械的全体图。

图2为表示本发明的一个实施方式的热转印压制机械的部分放大图。

图3为表示本发明的一个实施方式的热转印压制机械的仰视图。

图4为表示本发明的一个实施方式的调温板的俯视图。

图5为表示本发明的一个实施方式的调温板的侧剖面图。

图6为表示本发明的一个实施方式的热转印压制系统的构成框图。

图7为表示本发明的一个实施方式的热转印压制方法的流程图。

图8为表示本发明的热转印压制系统的变形例的图。

图9为表示本发明的调温板的变形例的仰视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的一个实施方式，基于附图进行说明。

图1表示本发明的一个实施方式的热转印压制机械1的全体图。本实施方式中，热转印压制机械1，通过将凹凸图案热转印在基材5上(参照图3)，从而能够制造一种在液晶显示器的背光光源中采用的导光板。这里，作为导光板的尺寸，考虑例如厚度约0.5mm～8mm左右，17英寸。另外，作为基材5，能够采用例如由丙稀或聚碳酸酯等热可塑性树脂构成的板状部件。

如图1所示，热转印压制机械1，具备：在底床10上立设的4根支柱11(图1中图示了其中的2根)、在支柱11的上面设置的横梁(crown)12、在横梁12的下方设置上下自由滑动的滑板13、与滑板13对置而配置在底床10上的垫板14、在滑板13的下方以及垫板14的上方分别安装的绝热材料15、经由该绝热材料15分别安装的调温板16、在调温板16上安装的压模17、在热转印压制机械1进行压制加工时使压模17的周边成为真空的压制用真空装置18。

在横梁12内部，内置有使滑板13上下滑动的滑板驱动装置130(参照图6)，在通过该滑板驱动装置130使滑板13上下滑动时，对置的压模17靠近离开，并对在压模17之间配置的基材5进行压制加工。在滑板13与垫板14之间上下方向配置多根(本实施方式中为4根)导杆13A，对滑板13的上下滑动进行引导。另外，滑板驱动装置130，具备能够将滑板13控制在任意位置的伺服马达或者液压缸。

图2中，表示了本实施方式的热转印压制机械1的一部分放大图。图3中，表示了热转印压制机械1的仰视图。如这些图2以及图3所示，绝热材料15，具有规定厚度，通过该绝缘材料15，防止热量从调温板向滑板13或垫板14移动。

调温板16，分别与绝热材料15粘合而安装。

调温板16以及压模17，在热转印压制机械1的前后方向(与图1的纸面垂直的方向)被配置两块，即在1次压制加工中制造2块导光板。

图4表示调温板16的俯视图。并且图5表示调温板16的侧剖面图。如该图4以及图5，调温板16，具备：由铁构成的、形成板状的板部161、和在板部161的两侧形成一体的联结部162。

板部161，形成厚度约10mm的大约平面矩形状，其一方的面与绝热材料15粘合而安装。在板部161的内部，形成多条用于流体流通的流路。流路163，沿着板部161的长度方向以相互平行约7mm的间距所形成，从板部161的一方的端面贯通至另一方的端面而形成。这些流路163端部的开口部分完全被塞子163A(参照图2)等封住。流路163，形成直径约5mm的剖面约圆形状，其圆形中心配置在板部161的厚度方向的大约中央处。由于流路163的剖面形状形成为大约圆形，因此即使在沿着板状的板部161的平面方向形成流路163的情况下，也能够简单制造。而且，由于流路163，形成为关于板部161的厚度方向，以流动线路163的中心为中心线的线对称，因此在使流体在流路163中流通后将调温板16加热或者冷却的情况下，调温板16的伸缩关于厚度方向成对称状态。因此，能够良好地防止调温板16的翘曲，确切地防止压模17的凹凸图案的转印恶化。

这里，优选按照流路163，将在内部流通的流体的热量良好地传递给调温板16，且迅速进行调温板16以及由此安装的压模17的加热以及/或者冷却那样而将内周面积设定为较大。具体来说，考虑将流路163的剖面直径尺寸变大，或者将各个流路163之间的间距变窄等方法。然而另一方面，调温板16，为了向滑板13和垫板14之间加压，而需要确保一定程度的强度。因此，优选流路163的形状、尺寸、间距等，讨论这些条件后适当进行设定。

在板部161的平面视中(图4的状态)在宽度方向两侧，形成用于将调温板16安装在绝热材料15中的安装孔164。安装孔164，在板部161中比形成流路163的区域还短的方向两侧形成，沿着板部161的长度方向各形成3处共计形成6处。通过螺栓164A(参照图3)将这些安装孔164贯通，从而将调温板16安装在绝热材料15中。

另外，安装孔164，由分别关于一对调温板16不同的配置而形成。即，在将一对调温板16对置配置的状态下，相互对置的安装孔164，其中心位置不一致，在沿着板部161的长度方向相互邻接的位置形成。根据这样的配置，防止在一对调温板16相互靠近时贯通一方的调温板16的安装孔164的螺栓164A的头，与贯通对置的调温板16的安装孔164的螺栓(bolt)164A的头产生干涉。

并且，安装孔164的直径尺寸，其形成比螺栓164A的直径尺寸大许多，通过使蒸气或水在板部161的流路163中流通从而即使在板部161伸缩了的情况下，也容许该伸缩量。因此，防止因板部161的伸缩而导致应力集中或偏移等。

在各个安装孔164的附近，在与调温板16的长度方向邻近的位置，形成比安装孔164直径大的螺栓挡孔165。这些螺栓挡孔165，按照当与一对调温板16靠近时，贯通对置的调温板16的安装孔164的螺栓164A的头部没有与调温板16产生干涉的方式而形成，例如在基材5的厚度尺寸或压模17的厚度尺寸较小的情况下，在压制加工时若调温板16相互靠近，则有可能调温板16的螺栓164A与对置的调温板16产生干涉。本实施方式中，由于形成螺栓挡孔165，因此能够消除这些不妥现象。这样，因为即使在基材5的厚度尺寸较小的情况下也能够进行热转印压制加工，因此能够提高热转印压制机械1的公用性。并且，由于能够使构成压模17的厚度尺寸较小，因此能够使压模17的热传递率良好，在短时间内进行压模17的加热、冷却。

这里，螺栓挡孔165，与安装孔164同样，其直径尺寸比螺栓164A的头部的尺寸大，通过该形状，即使在调温板16在某种程度的尺寸范围内伸缩了也可容许该伸缩。

在板部161中，形成用于决定调温板16相对绝热材料15的位置的定位孔166。定位孔166，设置在板部161的宽度方向的一端侧的2处，这些定位孔166沿着板部161的长度方向被配置。在这些定位孔166中，贯通有从绝热材料15或滑板13或者垫板14突出设置的定位销14A(参照图3)。定位孔166中的一方的定位孔(第一定位孔)166A，形成为大约圆形，其孔径被设定为与定位销14A的直径尺寸大致相同。并且，定位孔166中的另一方的定位孔(第二定位孔)166B，形成为大约椭圆形状的长孔形状，其长轴，沿着联结一方的定位孔166A的中心与另一方的定位孔166B的中心的线而配置，即，沿着板部161的长度方向配置。而且，定位孔166B的短轴方向的尺寸，被设定为与定位销14A的直径尺寸几乎相同。

因此，调温板16由定位孔166A以及定位孔166B决定其宽度方向的位置，由定位孔166A决定其长度方向的位置。并且，在因板部161的伸缩或加工误差等而与定位销14A的位置产生偏离的情况下，该位置偏离，被定位孔166B的长孔形状吸收。因此，在调温板16因热量而伸缩的情况下，便会沿着定位孔166B，在调温板16的长度方向产生伸缩，能够防止调温板16的转动。因此，能够防止在调温板16中安装的压模17的转动，防止凹凸图案相对基材5的相对位置产生偏离。

另外，另一方的定位孔166B的长轴方向，并非限定于沿着联结一方的定位孔166A的中心与另一方的定位孔166B的中心的线而配置，如果与该线大致平行，则也可具有一些角度而配置。

这里，虽然在一对调温板16中形成的定位孔166，设置在相互对置的长边，然而在一方的调温板16中，与另一方的调温板16的定位孔166A对置的位置，形成定位孔166A。并且在一方的调温板16中，与另一方的调温板16的定位孔166B的形成对置的位置，形成定位孔166B。根据这样的配置，一对调温板16，由相互对置的定位孔166A规定其位置，由相互对置的定位孔166B规定其移动方向。因此，由于一对调温板16，分别以定位孔166A为基准被安装，且在某种程度上伸缩自如，因此能够防止在一对调温板16产生伸缩的情况下，一对压模17产生相对的位置偏离。这里，在另一方的定位孔166B的长轴方向，相对联结一方的定位孔166A的中心与另一方的定位孔166B的中心的线具有规定角度的情况下，优选该规定角度，被设定为关于一对调温板16分别为大致相等的角度，即，这种情况下在使一对调温板16对置的状态下的平面视中，定位孔166B的长轴方向大约一致。于是，由于一对调温板16的伸缩方向一致，因此能够防止一对压模17的相对位置偏离。

另外，本实施方式中，虽然在调温板16上形成定位孔166，在绝热材料15或滑板13或者垫板14上形成定位销14A，但并非仅限于此，还可以在调温板16上设置定位销，在绝热材料15或滑板13或者垫板14上形成定位孔。关键是，只要在调温板16以及绝热材料15或滑板13或者垫板14的任一方形成定位销，在任一其它方形成定位孔即可。

联结部162，在板部161的长度方向两端沿着宽度方向分别形成，相对板部161在厚度方向突出而形成。因此，调温板16，作为全体的侧剖面的形状形成为大约コ字状。在这些联结部162中，沿着板部161的宽度方向分别形成凹部167。通过凹部167多个流路163相互被连通。在两个凹部167中的一方，通过安装塞子168(参照图2)从而将凹部167的开口部分封住。并且在另一方的凹部167的宽度方向大约中央处，设置将凹部167隔开的壁部169，通过该壁部169将凹部167分离为两部分。即，流路163中的一半，与被壁部169隔开的一方的凹部167A连通，剩下的一半与另一方的凹部167B连通。

设置壁部169的一方的联结部162中，连接有歧管19(参照图2以及图3)。歧管19，具备：与联结部162的凹部167相应的形状的凹部191、和与该凹部191连通的多根(本实施方式中为6根)配管192。这些配管192中的一半(3根)，与由壁部169隔开的一方的凹部167A连通，剩下的一半(3根)与另一方的凹部167B连通。配管192，贯通压制用真空装置18突出至外部，在端部，可与向流路163供给流体的流体供给装置30(参照图6)连接。另外，本实施方式中，作为在流路163中流通的流体，采用蒸气或者水。

这样的构造的一对调温板16，安装在与对置的联结部162相互背离的方向。即，按照在滑板13中安装的调温板16的联结部162向上，在垫板14中安装的调温板16的联结部162向下的方式配置。通过这样的配置，在一对调温板16靠近的情况下对置的联结部162也不会产生干涉。

并且，调温板16的长度方向沿着与热转印压制机械1的运行传送方向大约正交的方向(与图1的纸面正交的方向)而配置。因此，例如在替换模具等时即使使垫板14向热转印压制机械1的左右方向移动的情况下，由于配管192不会与支柱11产生干涉，因此不会卸下调温板16而进行移动垫板14。

压模17，形成大约矩形板状，由镍构成，厚度尺寸被设定为约03mm。压模17，分别安装在滑板13下方的调温板16以及垫板14上方的调温板16上，在与这些压模17相互对置的面(表面)，形成细微的凹凸图案。压模17，在本实施方式中，为了制作液晶显示器的背光光源用的导光板，凹凸图案，成为棱镜图案，作为凹凸图案，并不仅限于此还能够依据要转印的图案任意采用，可举出例如点图案等。

压模17，通过胶带、吸附等适当的方法相对调温板16粘合而被安装。另外，压模17的尺寸，比调温板16的板部161小，压模17被配置在比在调温板16中设置联结部162的部分还内侧的部分(图3的一点封闭虚线所示)。根据这样的配置，由于压模17被配置在调温板16中的厚度尺寸均一的板部161中，因此压模17的温度分布也能够均一。这样，便能够使凹凸图案的转印性能良好。

这里，调温板16以及压模17，为了防止因伸缩等而产生的相互的相对位置的偏离而优选由热膨胀系数相近的材料构成，更优选由同一材料构成。本实施方式中，调温板16由铁构成，压模17由镍构成，成为热膨胀率相近的材料的组合。

压制用真空装置18，具备：从滑板13的下方以及垫板14的上方分别突出设置的一对壁部181、在壁部181中设置的O形环182、用于使由壁部181包围的区域为真空的未图示的吸气装置。壁部181，按照包围压模17、调温板16、以及绝热材料15的外围的方式配置成大约矩形环状。O环182，设置在一对壁部181对置的端面。

图6中，表示了使用热转印压制机械1进行热转印压制加工情况下的热转印压制系统100的构成框图。如该图6所示，热转印压制系统100，具备：热转印压制机械1、和给调温板16的流路163供给流体的流体供给装置30。

热转印压制机械1，除上述的各构成部件以外，还具备：调压器(压力调整机构)21，其对在调温板16的流路163中流通的蒸气的压力进行调整；流量调整器(流量调整机构)22，其对在流路163中流通的水的流量进行调整；开关阀23，其设置在调温板16的流路163的两侧；温度传感器24，其作为对调温板16的温度进行检测的温度检测机构；和控制器25，其作为基于来自温度传感器24的信号对调压器21、流量调整器22、开关阀23、以及滑板13等的动作进行控制的控制机构。

调压器21，其相对一对调温板16分别单独被设置。根据这样的构成，便能够对在一对调温板16的流路163中流通的蒸气的压力分别单独进行控制，对调温板16的加热温度分别单独进行控制、调整。

而且，调压器21，与各调温板16对应被设置在流路163的入口侧(调压器21A)、和出口侧(调压器21B)。根据这样的构成，由于调压器21(21A、21B)在流路163的两侧对在流路163内流通的蒸气的压力进行调整，因此更加高精度地进行压力调整。

流量调整器22，与一对调温板16对应分别单独设置。根据这样的构成，便能够对在一对调温板16的流路163中流通的水的流量分别单独进行控制，能够对调温板16的冷却温度分别单独进行控制、调整。流量调整器22，设置在调温板16的流路163的入口侧。

这里，从在流路163的入口测设置的调压器21A出发的流路41，与从流量调整起22出发的流路42，与相同的流路43连接，该流路43，与调温板16的配管192连接。这里，流路43，与调温板16的配管192内、由壁部169隔开的一方的凹部167A连通的3根配管192连通。并且，与另一方的凹部167B连通的三根配管192中，连接有用于排出流路163内的流体的流路44，该流路44，分支成排出蒸气的流路45、和排除水的流路46。

根据这样的构成，来自流体供给装置30的蒸气以及水，与调温板16的公共的配管192连接，可在相同的流路163中流通。因此，由于不需要在调温板16中分别设置专用的加热用以及冷却用的流路，因此能够使在调温板16内的蒸气或者冷却水的接触面积变大，能够提高调温板16的加热效率或者冷却效率。

开关阀23，分别设置在流路163的入口侧以及出口侧，具体来说，开关阀23，设置在流路41、42、45、46的中途。开关阀23，根据来自控制器25的信号对流路41、42、45、46进行开关。

温度传感器24，安装在调温板16上。如上述图4所示，在调温板16的长边，沿着调温板16的短边方向，形成用于在厚度方向大约中央处安装温度传感器24的安装孔241。安装孔241，在调温板16的相同侧的长边相互具有规定距离的2个地方形成，分别配置在联结部162的附近。温度传感器24，分别对该部分的温度进行检测，将温度检测信号输出给控制器25。

控制器25，基于温度传感器24的温度检测信号将调整信号发送给调压器21或流量调整器22，按照调温板16的温度总是规定的温度(规定的加热温度或规定的冷却温度)那样，进行压力或者流量的控制。并且，控制器25，基于温度传感器24的温度检测信号，对开关阀23的开关的时刻进行控制，对在流路163内流通的蒸气以及水进行切换，对加热以及冷却时刻进行控制。另外，滑板驱动装置130中，设置了加压传感器26，其对滑板13承受的加压进行检测；和滑板位置传感器27，其对滑板13的升降位置进行检测，来自加压传感器26的加压检测信号以及来自滑板位置传感器27的滑板位置检测信号，被输出给控制器25。控制器25，基于温度传感器24的温度检测信号，对来自加压传感器26的加压检测信号以及来自滑板位置传感器27的滑板位置检测信号进行监视，同时将滑板13的升降移动的驱动信号发送给滑板驱动装置130，对压制加工的时刻进行控制。

流体供给装置30，具备：蒸气供给装置31，其对调温板16供给蒸气作为加热流体；和冷却水供给装置32，其对调温板16供给水作为冷却流体。

蒸气供给装置31，具备蒸气锅炉33、和蒸气·温水回收器34。蒸气锅炉33，与调压器21连接，通过该调压器21将蒸气提供给调温板16。蒸气·温水回收器34，与流路45连接，对从调温板16排出的蒸气或温水进行回收。另外，由蒸气·温水回收器34所回收的一部分温水，返回到蒸气锅炉33，重新加热后变成蒸气，提供给调温板16。

这里，由于采用蒸气作为调温板16的加热介质，因蒸气的液化温度由饱和蒸气压决定，因此通过对调温板16的流路163的压力进行控制，便能够进行稳定且温度均匀的温度管理。并且，由于采用蒸气作为加热介质，因能够使向调温板16的热传递率良好，因此能够缩短调温板16的加热时间，能够缩短热转印压制加工的循环时间。

冷却水供给装置32，具备：冷却水循环装置35、工厂冷却水供给装置36。冷却水循环装置35，内置未图示的泵，与调温板16的入口测的配管192连接。通过在中途安装的流量调整器22将冷却用的水提供给调温板16。并且，冷却水循环装置35，与流路46连接，通过流路46排出的水、以及从蒸气·温水回收器34排出的蒸气或一部分的温水，被回收至冷却水循环装置35中。冷却水循环装置35中，内置有热交换器351，通过与从工厂冷却水供给装置36供给的工厂用冷却水进行热交换，从而将调温板16以及从蒸气·温水回收器34排出的蒸气或水冷却至规定温度，重新提供给调温板16。

这里，由于采用蒸气作为加热介质，采用水作为冷却介质，由于即使使公共的流路163交替流通也不会降低加热性能或冷却性能，因此能长时间进行稳定的加热以及冷却。并且，由于即使因使流路163交替地流通而使加热介质与冷却介质产生混合也不会产生不妥现象，因此能够使加热介质(蒸气)以及冷却介质(水)的使用性良好。还有，由于即使蒸气与水产生混合也不会产生不妥现象，因此通过将从作为蒸气供给装置31的一部分的蒸气·温水回收器34排出的蒸气或温水提供给作为冷却水供给装置32的一部分的冷却水循环装置35后将蒸气冷却由于蒸气迅速变成水体积减少了，因此能够保持蒸气·温水回收器34的压力较低，保持蒸气从蒸气泵33通过调温板16的流动流畅。

在这样的热转印压制机械1中，通过接下来这样的热转印压制方法，将压模17的凹凸图案热转印在基材5上。

图7为表示根据本实施方式的热转印压制机械1进行的热转印压制方法流程图。该图7中，首先，热转印压制机械1，具备：加热工序，其通过蒸气将调温板16加热至规定温度；转印工序，其将压模17表面的凹凸图案转印在基材5上；和冷却工序，其通过水将调温板16冷却至规定温度后使基材5表面的凹凸图案凝固。并且，在加热工序与转印工序之间，设置使压模17周边为真空的真空工序。

首先，在加热工序中，在步骤S1，控制器25通过打开与流路41、45连接的开关阀23从而从蒸气泵33向调温板16供给蒸气。蒸气，从六根配管192中的三根配管192通过由调温板16中的壁部169隔开的一方的凹部167向流路163流通，在到达相反侧的联结部162时则通过相反侧的凹部167在剩下的一半的流路163中向相反方向流通。然后通过由壁部169隔开的另一方的凹部167到达歧管19，从剩下的三根配管192向出口侧的流路44排出。因此，在调温板16的平面视中蒸气在流路163中流通呈大约U字形。

在蒸气在流路163内流通时，则在流路163内，将蒸气的一部分液化为温水。通过这时产生的潜热(液化热)以及蒸气的热量，将调温板16加热至规定温度。这里，考虑基材5的材料或压模17的凹凸图案的尺寸等以适当设定规定温度，本实施方式中，将规定温度设定为约130℃。并且，在流路163内的蒸气的压力，在0.15～0.20MPa的范围内适当进行设定。

接着，与加热工序并行，在步骤S2，在垫板14上的压模17上对基材5进行定位并载置，在对置的压模17之间配置基材5。在步骤S3，控制器25向滑板驱动装置130发送使滑板13下降的驱动信号。滑板驱动装置130，使滑板13下降至规定位置，使压制用真空装置18的壁部181相互接触，通过O环线182对由壁部181包围的空间进行密闭。在该状态下，由滑板13保持的压模17，没有与基材5接触。在步骤S4，通过由吸气装置对壁部181内侧的空间内的空气进行吸引，从而开始该空间的抽真空。在步骤S5，判断壁部181的内侧空间是否达到规定压力(规定真空压力)，在到达规定压力之前继续进行抽真空。

通过进行从这样的步骤S3到步骤S5为止的真空工序，从而能够防止压模17与基材5之间的空气渗入。因此，能够确切地防止压模17的凹凸图案的转印恶化等。

接着，在步骤S6，通过温度传感器24对调温板16的温度进行检测。将来自温度传感器24的温度检测信号输出给控制器25。在控制器25中在步骤S7对温度检测信号进行监视，并对调温板16的温度是否达到规定温度进行判断。这时，温度传感器24分别在每块调温板16中各设置两台，然而在控制器25中可对来自这两台温度传感器24的温度检测信号的平均值是否达到规定温度进行判断，或者，也可对来自两台温度传感器24的温度检测信号中的任一方或者双方是否达到规定温度进行判断。

这里，温度传感器24，分别在一对调温板16中各设置两台，调压器21，分别单独设置在基材5两侧的一对调温板16中。由此，蒸气的压力控制，相对一对调温板16是分别单独进行的。因此，能够更高精度地进行调温板16的温度调整，能够容易控制使一对调温板16的加热温度相等。这样，就能够防止因一对调温板16的温度差异而产生的基材5的翘曲等。

并且，由于在调温板16的入口侧和出口侧分别设置调压器21，因此能够在该两个地方对蒸气的压力进行调整。于是在因蒸气在流路163内流通而对调温板16进行加热时由于蒸气的温度产生变化后使压力产生变动，因此有用于防止因该压力变动导致调温板16的温度降低。并且，当蒸气在流路163内液化后变成温水时，由于流路163内的压力容易变动，因此由于通过在流路163的出口侧也设置调压器从而容易对调温板16的温度进行管理，因此特别有用。

在调温板16的温度达到规定温度时，控制器25，在步骤S8，向滑板驱动装置130输出使滑板13下降的驱动信号。滑板驱动装置130，使滑板13进一步下降，以使基材5的两面与压模17接触。在步骤S9，控制器25，将滑板13的保持位置的控制从对滑板13的位置进行检测控制的位置控制切换至对滑板13承受的压力进行检测控制的压力控制，对滑板13相对基材5的压力进行调整，在基材5的两面用规定压力对压模17进行加压。

由于通过压力控制对滑板13的动作进行控制，因此例如即使在基材5或压模17中产生制造上的尺寸误差的情况下，有时在压模17与基材5之间会产生间隙，也不会因过剩的压力而加压，由于以相对基材5适当的压力对压模17进行加压，因此能够确切地防止向基材5转印凹凸图案产生的恶化。

在步骤S10中，控制器25，以保持了滑板13向基材5施加的压力的状态，对规定时间是否经过进行监视(转印工序)。本实施方式中，设定规定时间为例如10秒。通过该转印工序，将随着调温板16的加热而被加热的压模17与基材5压紧，仅对基材5的表面进行熔融后，将在压模17的表面形成的凹凸图案转印在基材5的表面上。

另外本实施方式中，在转印工序期间，还继续并行进行加热工序，控制器25，对来自温度传感器24的温度检测信号进行监视后对调压器21进行控制，通过调整蒸气的压力，从而将调温板16的温度持续在规定温度。具体来说，当由温度传感器24检测的温度比规定温度低时，则输出使蒸气的压力增加的调整信号；当温度比规定温度高时，则输出使蒸气的压力减少的调整信号。

这里，由于转印工序是在通过加热工序将调温板16加热至规定温度后开始的，因此在将压模17相对基材5进行规定时间的加压时，能够充分确保基材5的熔融量，因此能够确切地防止压模17的凹凸图案的转印恶化的产生。

而且，通过转印工序，由于仅使基材5的表面附近熔融后对压模17的凹凸图案进行转印，因此与例如以往通过注塑成型而形成凹凸图案的情况比较，能够在短时间内成形。即，在以往例如通过注塑成型而形成凹凸图案的情况下，有时制品的尺寸较大或者制品的厚度较大时，则需要时间冷却不能使循环时间变短。对此，本实施方式中，由于通过转印工序仅使基材5的表面附近熔融以对凹凸图案进行转印，因此即使在作为转印对象的基材5变大型化了的时候或板厚增加了的时候，也能够短时间地进行凹凸图案的转印，能够灵活地对应于基材5的大型化。

在步骤S10，在将压模17相对基材5加压的状态下经过规定时间之后，转至步骤S11，控制器25，关闭与流路41、45连接的蒸气用开关阀23之后结束加热工序。然后，在步骤S12打开与流路42、46连接的水用开关阀23，通过由冷却水循环装置35供给冷却用的水，从而将在调温板16的流路163内流通的流体从蒸气切换为水后开始冷却工序。

由于在调温板16的公共的流路163中对蒸气与水进行切换后使之流通，因此不需要分别准备专用的流路，能够使与调温板16的接触面积较大。因此，能够使加热效率以及冷却效率提高，或者，能够在短时间内对调温板16以及压模17进行加热或者冷却。

在步骤S12开始压模17的冷却之后，在步骤S13，由压制用真空装置18将壁部181内空间的真空状态解除，结束真空工序。这里，由于业已将压模17与基材5粘合，凹凸图案转印在基材5上，因此此后不需要保持真空了。

在步骤S14，由温度传感器24对调温板16的温度进行检测。温度传感器24将温度检测信号输出给控制器25。控制器25，基于该温度检测信号向流量调整器22输出控制信号，通过调整在流路163中流通的水的流量，从而对调温板16的温度进行控制。

然后在步骤S15，控制器25，对来自温度传感器24的温度检测信号进行监视，判断该温度检测信号是否达到规定温度。

另外，考虑基材5的材料或压模17的凹凸图案的尺寸等以适当设定调温板16冷却的规定温度，本实施方式中设定为约70℃。

这里，由于在冷却工序中，也在一对调温板16中分别单独设置流量调整器22，因此控制器25，能够分别单独对一对调温板16的温度进行控制。因此，高精度地进行调温板16的温度调整。即，通过对一对调温板16的温度同样进行控制，因此能够确切地防止基材5冷却时的翘曲的产生。

而且，本实施方式中，在冷却工序中还将压模17用规定压力对基材5进行压紧，因此，加压工序是通过转印工序以及冷却工序进行的，在加压工序中进行冷却工序。

在步骤S15，当调温板16的温度达到规定温度时，转至步骤S16，控制器25，向滑板驱动装置130发送使滑板13上升的驱动信号。基于该驱动信号滑板驱动装置130，为了卸下基材5，而使滑板13上升至规定的卸载位置。

然后在步骤S17，通过由未图示的送风装置向基材5与压模17之间鼓吹空气，从而容易使基材5从压模17剥离。

在步骤S18，控制器25，向滑板驱动装置130发送使滑板13进一步上升的驱动信号。基于该驱动信号滑板驱动装置130，使滑板13上升至用于将基材5搬出热转印压制机械1以外的规定搬出位置为止。

在步骤S18若滑板13上升至规定位置，则在步骤S19，将在表面转印了凹凸图案的基材5(制品)从垫板14上搬出至热转印压制机械1以外。

其后，在步骤S20，控制器25关闭与流路42、46连接的开关阀23，结束冷却工序。

在继续进行接下来的循环的情况下，在步骤S20关闭开关阀23之后，打开与流路41、45连接的开关阀23后使蒸气在流路163中流通，再次开始加热工序(返回S1)。

另外，本发明并非限定于上述实施方式，在达到本发明的目的的范围内的变形、改善等都包含在本发明中。

虽然调压机构，设置在调温板的流路的出口侧以及入口侧双方，但并非仅限于此，例如图8所示，也可仅设置在调温板16的流路的入口侧。或者，调压机构还可仅设置在调温板16的出口侧。这种情况下，在压力设定的正确度方面虽然会有一些牺牲，但由于调压机构的设置数量较少，因此能够使热转印压制机械的构成变简单。

流量调整机构，虽然仅设置在调温板的流路的入口侧，但并非仅限于此，例如也可仅设置在流路的出口侧，或者，还可设置在流路的入口侧以及出口侧的双方。并且，流量调整机构，虽然配置在比开关阀更上流一侧，但并非仅限于此，如图8所示，还可配置在比开关阀23更下流一侧、即开关阀23与调温板16之间。

在冷却工序中作为在流路内流通的冷却介质，并不一定限于水，例如还能够采用全氟代聚醚等氟系惰性液体等、任意的冷却介质。并且，作为调整调温板的冷却温度的方法，并不限定于通过流量调整机构对流体的流量进行调整，此外例如还可以是通过调整流体的压力或温度从而对调温板的温度进行调整的方式。

虽然压模设置在滑板下方以及垫板上方，热转印压制机械，在基材两面对压模表面的凹凸图案进行转印，但并不仅限于此，例如还可将压模设置在滑板下方或者垫板上方中的任一方，热转印压制机械仅在基材的单面转印凹凸图案。这种情况下，在不转印凹凸图案一侧的调温板中，不安装压模，或者，为了使基材两面的温度分布相同，因此还可在调温板中安装不形成凹凸图案的压模作为模型。

压模对调温板的固定方法，选择按照使压模全面与调温板良好地粘合那样的适当的方法，例如在通过吸空使压模被调温板吸附时，可以是例如图9所示这样的构造。如图9所示，在调温板16的板部161中，在形成流路163的区域的外侧(宽度方向两侧)，沿着调温板16的长度方向形成沟52。并且，在调温板16的长度方向大约中央处，形成与沟52连通的贯通空51。在这样形状的调温板16中，可设置按照覆盖沟52那样的压模，从贯通孔51通过沟52使压模被吸附。并且，为了谋求压模的大型化，在使压模的中央部分被确切地吸附的情况下，在调温板16与压模之间设置板状的压模托座。在压模托座中，与调温板16对置的面，沿着宽度方向形成多条沟，使各条沟的两端与调温板16的沟52连通。然后形成与这些沟连通的贯通孔，可通过该贯通孔吸附压模。这时，由于在压模托座的全面形成贯通孔，因此能够全面地吸附压模，使之与调温板16的粘合性良好。

并且，这样在采用压模托座的情况下，可在调温板16中形成定位孔53，进行压模托座相对调温板16的定位。还有，压模，也可在调温板的表面形成一体化，或者，还可设置相对调温板为可装卸。

调温板的流路，虽然形成为剖面大约圆形，但并非仅限于此，还能够形成大约椭圆形状或大约矩形状、大约菱形形状等、任意的剖面形状。在令调温板的流路的剖面形状为矩形状或菱形时，优选在拐角形成圆形，通过该拐角的形状在进行压制加工时能够缓和调温板承受的应力。另外，这时，优选拐角的圆形为半径0.5mm以上。并且，调温板形成为平面形状大约矩形，虽然流路沿着调温板的长度方向形成，但并非仅限于此例如还可沿着调温板的宽度方向形成流路。这时，由于流路长较短，因此能够使流路的形成作业简单。并且，虽然联结部随之形成在长度方向两侧，但是在沿着宽度方向形成流路时，联结部也会在调温板的宽度方向两侧形成。这时，由于宽度方向的伸缩量较少，因此能够防止压模的偏离等。

在压模的厚度或基材的厚度足够的情况下，调温板中，不一定需要形成用于避开在对置的调温板中安装的螺栓的头的螺栓挡孔。

调温板，虽然按照流体在流路中流通呈大约U字形那样构成，但并非仅限于此，例如还可将配管与流路两侧连接，使流体关于所有的流路在相同方向流通。

调温板的流路，并不限于形成多条直线状，例如还能够采用曲线状或螺旋状等考虑热传递效率等的任意形状。

用于实施本发明的最佳构成、方法等，虽然由以上所述公开了，但本发明并非仅限于此。即，本发明虽然主要就有关特定的实施方式特别进行图示且说明了，但在不脱离本发明的技术思想以及目的范围内，对于上述实施方式，在形状、材质、数量、其它详细构成方面，本领域技术人员还能够添加各种变形。

因此，对上述公开的形状、材质等进行限定的记载，是为了本发明容易理解而例示的记载，由于不是对本发明进行的限定，因此除去那些形状、材质等的限定的一部分或者全部的限定以外的部件的名称的记载，都包含在本发明中。

Claims (5)

1、一种热转印压制机械(1)，其将在压模(17)表面形成的凹凸图案转印至基材(5)表面，其特征在于，具备：

调温板(16)，其在内部形成可使蒸气流通的流路(163)，由所述蒸气被调整至规定温度；和

调压机构(21、21A、21B)，其对所述流路(163)内的所述蒸气的压力进行调整，

所述调温板(16)被设置在该热转印压制机械(1)的滑板(13)侧以及垫板(14)侧，所述压模(17)被设置在所述调温板(16)中的至少某一个上，

所述调压机构(21、21A、21B)被分别单独设置在所述调温板(16)上。

2、根据权利要求1所述的热转印压制机械(1)，其特征在于，

所述调压机构(21、21A、21B)被设置在所述调温板(16)的所述流路(163)的入口侧以及出口侧。

3、根据权利要求1所述的热转印压制机械(1)，其特征在于，

所述调温板(16)的所述流路(163)内是以可流通水的方式构成，

在所述调温板中分别单独设置对所述流路(163)内的所述水的流量进行调整的流量调整机构(22)。

4、根据权利要求3所述的热转印压制机械(1)，其特征在于，

所述流量调整机构(22)被设置在所述调温板(16)的所述流路(163)的入口侧以及出口侧。

5、一种热转印压制方法，其采用权利要求1～4中任一项所述的热转印压制机械(1)，将在所述压模(17)表面形成的凹凸图案转印至所述基材(5)的表面，其特征在于，包括：

加热工序，在所述调温板(16)的所述流路(163)内流通蒸气，将所述调温板(16)加热至规定温度；

加压工序，将由所述加热工序调整至规定温度的所述压模(17)，对所述基材(5)进行加压；和

冷却工序，在所述加压工序中，通过将所述调温板(16)的所述流路内(163)的流体从所述蒸气切换为水，从而将一对所述调温板(16)冷却至规定温度。

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