JP2004074769A

JP2004074769A - 導光板のプレス成形装置および導光板のプレス成形方法

Info

Publication number: JP2004074769A
Application number: JP2003111856A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Asai; 浅井　郁夫
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】熱可塑性樹脂板状体に対して、転写板を用いて加圧および転写を行う導光板のプレス成形装置に関し、成形サイクルの短縮化を可能にするとともに、熱可塑性樹脂板状体への均一な加圧および転写を比較的簡単な装置によって行う。
【解決手段】熱可塑性樹脂板状体Ａの加圧を行なう導光板のプレス成形装置１の、第一の型と第二の型の少なくとも一方の型に、冷却盤８と、１成形サイクル中に昇温制御されかつ前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板１５と、冷却盤８から抵抗加熱板１５を離隔する離隔手段と、抵抗加熱板１５と平板状の冷却盤８との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体とが設けられている。
【選択図】　　　　　図１

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行なう導光板のプレス成形装置において、
冷却盤と、
１成形サイクル中に昇温制御されかつ前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、
が前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする導光板のプレス成形装置。
【請求項２】下面に冷却盤が取付けられた上盤と、上面に冷却盤が取付けられ前記上盤に対して昇降される可動盤と、
前記上盤と前記可動盤との間において昇降される他の冷却盤とを有し、
前記可動盤を上昇させることにより冷却盤および他の冷却盤等の間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体に加圧を行なう導光板のプレス成形装置であって、
１成形サイクル中に昇温制御されかつ前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤および他の冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤または該抵抗加熱板と前記他の冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、
が設けられたことを特徴とする導光板のプレス成形装置。
【請求項３】第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体に加圧を行なう導光板のプレス成形装置において、
冷却盤と、
１成形サイクル中に昇温制御される抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、
が前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に設けられ
前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものが前記第一の型と第二の型の間に搬入されるように設けられたことを特徴とする導光板のプレス成形装置。
【請求項４】前記抵抗加熱板は厚さが１ｍｍないし４ｍｍの金属板であって、シリンダまたは弾発体からなる離隔手段によって前記冷却盤から離隔移動されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項５】前記絶縁体は、０．１ｍｍないし２．５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項６】前記絶縁体は、フッ素ゴムまたはシリコンゴムを含有した塗料が前記抵抗加熱板および前記冷却盤の少なくとも一方に塗装された絶縁塗装層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項７】前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものを絶縁体である樹脂フィルムに載置し、
前記樹脂フィルムを移動させることにより前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体と前記転写手段とを当接させたものが導光板のプレス成形装置に対して搬入されるように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項８】前記転写手段は、抵抗加熱板とは別に設けられ、交換可能であって、厚さが０．１ｍｍないし１．０ｍｍのニッケルからなる導光板製造用スタンパであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項９】前記転写手段によって前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体が直接加圧される第一の型と第二の型の間または上盤と可動盤の間は、減圧手段によって減圧されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の導光板のプレス成形装置。
【請求項１０】第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法において、
冷却盤と、
１成形サイクル中に昇温制御されかつ前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、
が前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に設けられた導光板のプレス成形装置を用い、
前記抵抗加熱板の昇温制御と同時かあるいは前後して前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体を前記転写手段に当接させ、
その後前記冷却盤に前記絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記第一の型と前記第二の型との間で前記転写手段に当接された前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする導光板のプレス成形方法。
【請求項１１】下面に冷却盤が取付けられた上盤と、
上面に冷却盤が取付けられ前記上盤に対して昇降される可動盤と、
前記上盤と前記可動盤との間において昇降される他の冷却盤とを有し、
前記可動盤を上昇させることにより冷却盤および他の冷却盤等の間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法であって、
１成形サイクル中に昇温制御されかつ前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤および他の冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体とが設けられた導光板のプレス成形装置を用い、
前記抵抗加熱板および前記転写手段の昇温制御と同時かあるいは前後して略矩形の熱可塑性樹脂板状体を前記転写手段に当接させ、
その後前記冷却盤および他の冷却盤等に前記絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記冷却盤および他の冷却盤等の間で前記転写手段に当接された略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする導光板のプレス成形方法。
【請求項１２】第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法において、
冷却盤と、
１成形サイクル中に昇温制御される抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に前記抵抗加熱板を前記冷却盤から離隔する離隔手段と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、
が前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に設けられた導光板のプレス成形装置を用い、
前記抵抗加熱板の昇温制御と同時かあるいは前後して少なくとも前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものを前記第一の型と第二の型の間に搬入し、
その後前記冷却盤に前記絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記第一の型と前記第二の型との間で前記転写手段により略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする導光板のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１次成形された熱可塑性樹脂板状体に対し、転写板が取付けられた金型により転写成形を行う導光板のプレス成形装置および導光板のプレス成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一次成形された熱可塑性樹脂板状体に対し、パターンが形成された上金型によって加圧および転写を行い、導光板を得るプレス成形装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。ところが前記特許文献１に記載されたものは、１成形サイクル中に上金型の温度の昇降制御を行うものではないため、転写を良好にするために上金型の温度を高く設定すると、導光板の冷却が遅れて成形サイクルが遅くなってしまい、また成形サイクルを短縮させるために上金型の温度を低くすると良好な転写ができないという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３３７７２号公報（請求項１、図６）
【０００４】
また樹脂成形の分野において、１成形サイクル中における金型の温度を前期において上昇させ、後期において急速に下降させるものとしては、特許文献２に記載されたものが知られている。前記特許文献２に記載されたものは、積層基板の製造工程において絶縁ベースフィルムと銅箔等を加熱・加圧した後に、冷却を行い積層品の各材料を均一に温度降下させ、積層品にしわが発生するのを防止することを目的とするものである。しかし特許文献２は、熱可塑性樹脂板状体の表面に転写板によって加圧し導光板のプレス成形を行うことを目的とするものではないので転写板を有しておらず、したがって転写板の温度と加圧力を均一にするための手段等については何等記載されていない。
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−７９８６５号公報（請求項１、図１ないし図５）
【０００６】
また特許文献３に記載されたものは、射出成形による光ディスクの製造金型において、樹脂材料の射出時には、スタンパを温度調節部から離反させ誘導加熱によりスタンパを加熱し、その後樹脂材料の凝固時にはスタンパ支持部に温度調節部を接触させ、樹脂材料を迅速に凝固させて光ディスクの生産性を高めるものである。しかし特許文献３についても、高温・高圧の溶融樹脂を型内に射出する射出成形に用いられるものであるため、熱可塑性樹脂板状体の表面に転写板によって加圧し導光板のプレス成形を行うことを目的とするものとは技術分野が相違するものであり、したがって転写板による加圧力を均一にするための手段等については何等記載されていない。更に特許文献３は、スタンパを１成形サイクル中に直接加熱および冷却するものであるが、スタンパまたはスタンパ支持プレートを誘導加熱するための加熱装置が複雑化する上に、誘導加熱の渦電流の作用を利用するので、ディスク等の円形製品に転写を行うスタンパ等の加熱に適し、導光板のプレス成形に用いる略矩形の転写板の均一な加熱には適さないという問題があった。
【０００７】
【特許文献３】
特開平８−１３２４９８号公報（請求項６、図１ないし図４）
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】
そこで本発明は、熱可塑性樹脂板状体に対して、転写板を用いて加圧および転写を行う導光板のプレス成形装置に関して、加圧および転写を良好にするために転写板の温度を高く設定すると成形サイクルが遅くなってしまうという問題を解決し、成形サイクルの短縮化を可能にするとともに、熱可塑性樹脂板状体への均一な加圧および加熱による転写を比較的簡単な装置によって行うことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の導光板のプレス成形装置は、略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行なう導光板のプレス成形装置の、第一の型と第二の型の少なくとも一方の型に、冷却盤と、１成形サイクル中に昇温制御されかつ略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体とが設けられたことを特徴とする。
【００１０】
よって導光板のプレス成形に際して、成形サイクルの短縮化を可能にすることができる。また抵抗加熱板と転写板との間に弾性体からなる絶縁体を設けたことにより、略矩形の熱可塑性樹脂板状体または金型の側のいずれかに僅かな寸法誤差があったとしても弾性体により前記の誤差を吸収することができ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体全体に均一な転写成形を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項２の導光板のプレス成形装置は、下面に冷却盤が取付けられた上盤と、上面に冷却盤が取付けられ上盤に対して昇降される可動盤と、上盤と可動盤との間において昇降される他の冷却盤とを有し、可動盤を上昇させることにより冷却盤および他の冷却盤等の間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行なう導光板のプレス成形装置であって、１成形サイクル中に昇温制御されかつ略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤および他の冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤または抵抗加熱板と前記他の冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体とが設けられたことを特徴とする。
【００１２】
よって導光板の多段プレス成形に際して、成形サイクルの短縮化を可能にすることができる。また絶縁体を弾性体としたことにより、略矩形の熱可塑性樹脂板状体または冷却盤および他の冷却盤等の側のいずれかに僅かな寸法誤差があったとしても弾性体により前記の誤差を吸収することができ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体全体に均一な転写成形を行うことができる。
【００１３】
本発明の請求項３の導光板のプレス成形装置は、略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行なう導光板のプレス成形装置の、冷却盤と、１成形サイクル中に昇温制御される抵抗加熱板と、１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、が第一の型と第二の型の少なくとも一方に設けられ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものが第一の型と第二の型の間に搬入されるように設けられたことを特徴とする。
【００１４】
よって導光板のプレス成形に際して、成形サイクルの短縮化を可能にすることができる。更に転写手段と略矩形の熱可塑性樹脂板状体とが導光板のプレス成形装置に搬入されるようにしたことにより、導光板のプレス成形装置へ略矩形の熱可塑性樹脂板状体を搬入する際に、転写手段に対する略矩形の熱可塑性樹脂板状体の位置決めを行う必要がない。
【００１５】
本発明の請求項４の導光板のプレス成形装置は、請求項１または請求項３のいずれか１項の導光板のプレス成形装置において、抵抗加熱板は厚さが１ｍｍないし４ｍｍの金属板であって、シリンダまたは弾発体からなる離隔手段によって冷却盤から離隔移動されることを特徴とする。
【００１６】
よって請求項１または請求項３のいずれかの導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、抵抗加熱板に最適の加熱および冷却を行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項５の導光板のプレス成形装置は、請求項１または請求項２に記載の導光板のプレス成形装置において、絶縁体は、０．１ｍｍないし２．５ｍｍの厚さを有する弾性体からなることを特徴とする。
【００１８】
よって請求項１または請求項２の導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、転写手段により最適の加圧を行うことができる。
【００１９】
本発明の請求項６の導光板のプレス成形装置は、請求項１または請求項２に記載の導光板のプレス成形装置において、絶縁体は、フッ素ゴムまたはシリコンゴムを含有した塗料が抵抗加熱板および前記冷却盤の少なくとも一方に塗装された絶縁塗装層であることを特徴とする。
【００２０】
よって請求項１または請求項２の導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、塗装により容易に抵抗加熱板を絶縁することができる。
【００２１】
本発明の請求項７の導光板のプレス成形装置は、請求項３の導光板のプレス成形装置において、略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものを絶縁体である樹脂フィルムに載置し、樹脂フィルムを移動させることにより前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体と前記転写手段を当接させたものが導光板のプレス成形装置に対して搬入されるように設けられていることを特徴とする。
【００２２】
よって請求項３の導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、厚さのムラの少ない絶縁体を用いることにより成形品の厚さの均一化に寄与する。
【００２３】
本発明の請求項８の導光板のプレス成形装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項の導光板のプレス成形装置において、転写手段は、０．１ｍｍないし１．０ｍｍの厚さのニッケルからなる導光板製造用スタンパであることを特徴とする。
【００２４】
よって請求項１ないし請求項３のいずれか１項の導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、転写成形される導光板に応じたニッケル製スタンパに簡単に交換することができる。
【００２５】
本発明の請求項９の導光板のプレス成形装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項の導光板のプレス成形装置において、転写板によって略矩形の熱可塑性樹脂板状体が直接転写成形される第一の型と第二の型の間、または上盤と可動盤の間は、減圧手段によって減圧されることを特徴とする。
【００２６】
よって請求項１ないし請求項３のいずれか１項の導光板のプレス成形装置の作用効果等に加え、略矩形の熱可塑性樹脂板状体を減圧しながら加圧することにより良好な転写成形を行うことができる。
【００２７】
本発明の請求項１０の導光板のプレス成形方法は、第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法において、冷却盤と、１成形サイクル中に昇温制御されかつ略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、が第一の型と第二の型の少なくとも一方に設けられた導光板のプレス成形装置を用い、抵抗加熱板の昇温制御と同時かあるいは前後して略矩形の熱可塑性樹脂板状体を転写手段に当接させ、その後冷却盤に絶縁体を介して抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して抵抗加熱板の昇温制御を停止し、第一の型と第二の型との間で転写手段に当接された略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする。
【００２８】
よって請求項１０の導光板のプレス成形方法は、導光板のプレス成形に際して、成形サイクルの短縮化を可能にすることができる。また略矩形の熱可塑性樹脂板状体または金型の側のいずれかに僅かな寸法誤差があったとしても弾性体により前記の誤差を吸収することができ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体全体に均一な転写成形を行うことができる。
【００２９】
本発明の請求項１１の導光板のプレス成形方法は、下面に冷却盤が取付けられた上盤と、上面に冷却盤が取付けられ上盤に対して昇降される可動盤と、上盤と可動盤との間において昇降される他の冷却盤とを有し、可動盤を上昇させることにより冷却盤および他の冷却盤等の間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法であって、１成形サイクル中に昇温制御されかつ略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段が設けられた抵抗加熱板と、
１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤および他の冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体とが設けられた導光板のプレス成形装置を用い、抵抗加熱板および転写手段の昇温制御と同時かあるいは前後して略矩形の熱可塑性樹脂板状体を転写手段に当接させ、その後冷却盤および他の冷却盤等に絶縁体を介して抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して抵抗加熱板の昇温制御を停止し、冷却盤および他の冷却盤等の間で転写手段に当接された略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする。
【００３０】
よって請求項１１の導光板のプレス成形方法は、請求項１０の導光板のプレス成形方法と同様の作用効果に加え、更にほぼ同時に多数の略矩形の熱可塑性樹脂板状体に対して転写成形を行うことができる。
【００３１】
本発明の請求項１２の導光板のプレス成形方法は、第一の型と第二の型との間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体の加圧を行う導光板のプレス成形方法において、冷却盤と、１成形サイクル中に昇温制御される抵抗加熱板と、１成形サイクル中に抵抗加熱板を冷却盤から離隔する離隔手段と、抵抗加熱板と冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる絶縁体と、が第一の型と第二の型の少なくとも一方に設けられた導光板のプレス成形装置を用い、抵抗加熱板の昇温制御と同時かあるいは前後して少なくとも略矩形の熱可塑性樹脂板状体と該略矩形の熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行なう転写手段とを当接させたものを第一の型と第二の型の間に搬入し、その後冷却盤に絶縁体を介して抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して抵抗加熱板の昇温制御を停止し、第一の型と第二の型との間で転写手段により略矩形の熱可塑性樹脂板状体を加圧して転写成形を行うことを特徴とする導光板のプレス成形方法。
【００３２】
よって請求項１２の導光板のプレス成形方法は、請求項１０の導光板のプレス成形方法と同様の作用効果に加え、更に導光板のプレス成形装置へ略矩形の熱可塑性樹脂板状体を搬入する際に、転写手段に対する位置決めを行う必要がない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図５を参照して説明する。図１は本発明の導光板のプレス成形装置の断面図である。図２は本発明の導光板のプレス成形装置による加圧成形時の断面図である。図３は本発明の導光板のプレス成形装置による成形時におけるタイムチャートである。図４と図５は本発明の導光板のプレス成形装置による成形時におけるフローチャートである。
【００３４】
図１において、本発明の導光板のプレス成形装置１には、ベッド２に載置された第一の型である下型３と、加圧手段である図示しない加圧シリンダによって昇降自在に駆動されるラム４に固着された上可動盤５に取付けられた第二の型である上型６が設けられている。プレス成形装置１は、前記した下型３と上型６の両方に転写板であるスタンパ７，７が取付けられ、前記した下型３と上型６との間で、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの両面に前記スタンパ７，７により加圧および転写を行い、導光板の転写成形を行う。なおプレス成形装置１の加圧手段については、前記加圧シリンダによるものに限定されず、電動機により駆動されるクランク機構やトグル機構を用いたものでもよく、サーボモータとボールネジ等の組合わせを用いた加圧手段であってもよい。またプレス成形装置１は第一の型である下型３が加圧手段によって昇降されるものでもよい。またスタンパ７，７の間で同時に複数の成形品の成形を行うことも可能である。
【００３５】
下型３について説明すると、下型３には平板状の冷却盤８が取付けられている。前記冷却盤８はその内部に複数の温調用媒体通路９が形成され、図示しない温調器から温調用媒体が流通されることにより、成形時には所定の温度に制御される。平面からなる前記冷却盤８の表面１０には、前記冷却盤８と後述する抵抗加熱板１５との間を電気的に絶縁する第一の絶縁体であって弾性体であるゴムシート１１が全面に貼り付けられている。第１の実施の形態に用いられるゴムシート１１は、厚さが０．３５ｍｍのフッ素ゴムシート（クレハエラストマー株式会社製）であり、電気的な絶縁性、耐熱性、強度に優れた性質のものである。ただしゴムシート１１は、前記したフッ素ゴムシートに限定されず、電気的な絶縁性、耐熱性を満たすものであれば、シリコンゴムシートや他のゴムシート、エラストマーシートであってもよく、厚さは０．２ｍｍないし２．５ｍｍ程度のものが望ましい。また前記ゴムシート１１より硬度が低く、気泡率の高いフッ素スポンジやシリコンスポンジを用いる場合は更に厚いものでもよい。また第一の絶縁体は、前記冷却盤８と後述する抵抗加熱板１５との間を電気的に絶縁するものであれば、抵抗加熱板１５の裏面２２および／または前記冷却盤８の表面１０に貼り付けられていればよく、更には両者の間に別の部材によって保持されたものでもよい。そしてゴムシート１１の抵抗加熱板１５や前記冷却盤８への取付けは、焼付による方法、耐熱性の接着剤により貼付ける方法、爪等により取付ける方法などいずれの取付け方法でもよい。
【００３６】
また平板状の冷却盤８には複数の箇所（第１の実施の形態では４箇所）に凹部１２が設けられ、前記凹部１２には離隔手段である油圧シリンダ１３がロッド１４を突出可能に取付けられている。前記油圧シリンダ１３のロッド１４の先端は、支持部１６が固着されており、前記支持部１６はその表面に貼付けられた絶縁体であるゴムシート１７を介して抵抗加熱板１５の裏面２２に固着されている。また抵抗加熱板１５の前記冷却盤８への取付けは、抵抗加熱板１５の熱膨張が許容されるよう取付けがなされている。そして前記冷却盤８の一側には図示しない近接スイッチが取付けられ、抵抗加熱板１５と前記冷却盤８がゴムシート１１を介して当接状態にあるかどうか検出可能に設けられている。なお離隔手段は後述する抵抗加熱板１５等を前記冷却盤８に対して離隔移動可能にするものであって、油圧シリンダ１３に替えてエアシリンダを用いてもよく、シリンダの取付け位置は前記冷却盤８の側方に取付けてもよい。更に離隔手段は、バネ等の弾発体を用いたものでもよく、ステッピングモータ等の電動機や気体や液体を入れることにより膨張するゴム袋やゴム膜を設けるものであってもよい。そして離隔手段が前記したゴム袋やゴム膜の場合は、離隔手段と絶縁体が兼用されることもあり得る。
【００３７】
この第１の実施の形態では、抵抗加熱板１５は厚さが３ｍｍ、長手方向の長さ５３０ｍｍ、幅３７０ｍｍの略矩形の金属板であるステンレス板からなる鏡面板からなり、２０インチ以下の導光板を成形するのに用いられる略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの表面を加熱可能なものである。そして抵抗加熱板１５の長手方向の一側端部と他側端部には端子部１８ａ，１８ｂがそれぞれ複数設けられ、端子部１８ａ，１８ｂには図示しない直流電源から電線１９，１９が接続され、抵抗加熱板１５に通電可能に設けられている。抵抗加熱板１５が略矩形であるのは、前記複数の端子部１８ａと複数の端子部１８ｂのうちの向い合う端子部１８ａ，１８ｂの間隔をそれぞれ略等しくすることができ、抵抗加熱板１５を均等に加熱できるためである。この第１の実施の形態では、抵抗加熱板１５へは、１．８Ｖ、４０００Ａの電流が通電されるが、この数値に限定されるものではなく、更に別の抵抗値の大きい材質や厚さの薄い抵抗加熱板１５を用いて、電流値等を小さくしてもよい。また抵抗加熱板１５の端子部１８ａ，１８ｂについては、抵抗加熱板１５の一定以上の上昇を規制する抵抗加熱板ホルダーを抵抗加熱板１５の一側と他側の側に設け、抵抗加熱板ホルダーの抵抗加熱板１５との当接部から抵抗加熱板１５に通電するようにしてもよい。
【００３８】
また抵抗加熱板１５の表面２０には抵抗加熱板１５と略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを直接加圧する転写板であるスタンパ７との間を絶縁する第二の絶縁体であるゴムシート２１が設けられている。この第１の実施の形態では抵抗加熱板１５の表面２０にゴムシート２１が貼り付けられ、ゴムシート２１の表面にスタンパ７が貼り付けられているが、抵抗加熱板１５および／またはスタンパ７にゴムシート２１が取付けられたものであればよい。またゴムシート２１およびスタンパ７は保持爪等の別の部材によって抵抗加熱板１５に取付けられたものでもよい。また第１の実施の形態では、第一の絶縁体であるゴムシート１１と、第二の絶縁体であるゴムシート２１は、同じゴムシートが用いられているが、少なくとも一方が耐熱性ゴムシート等の弾性体からなっていればよく、絶縁体を弾性体とすることにより略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに寸法誤差や反りがあったり、金型の側に僅かな寸法誤差があったとしても、加圧時にその誤差を吸収し、均一な加圧および転写をすることが可能である。またゴムシート１１，２１についてはいずれかのゴムシートの厚さを厚くしてもよい。
【００３９】
また前記において、抵抗加熱板１５を絶縁する第一の絶縁体および第二の絶縁体であるゴムシート１１，２１は、ゴムシートを貼付けるのではなく、フッ素ゴムまたはシリコンゴムを含有しており塗装後に所定の耐熱性、電気的な絶縁性、および弾性を有するゴム系塗料により、前記抵抗加熱板１５の表裏面、前記冷却盤８、スタンパ７の裏面等に塗装したものであってもよい。その場合、塗装の方法は、焼付塗装、静電塗装、粉体塗装、浸漬塗装など方法を問わない。そして前記塗装においては塗装後の絶縁塗装層の厚さが０．１ｍｍないし０．５ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００４０】
そしてこの抵抗加熱板１５には温度を測定するための温度センサ２３が取付けられている。第１の実施の形態では温度センサ２３は下型３の抵抗加熱板１５に取付けられているが、上型６の抵抗加熱板１５のみに設けてもよく、下型３と上型６の両方に温度センサ２３を設けてもよい。また温度センサ２３はスタンパ７にのみ取付けてもよい。また温度センサ２３については接触式センサ、非接触式センサのいずれでもよく、複数の場所を検出するようにしてもよい。
【００４１】
また抵抗加熱板１５の表面２０側には前記した第二の絶縁体であるゴムシート２１を介して転写板（転写手段）であるスタンパ７が交換可能に取付けられている。スタンパ７は、その表面に略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに微小なミクロンオーダーの凹凸溝やマイクロドットを転写するためのパターン転写面２４が形成され、外形は前記した抵抗加熱板１５と同じであり、厚さが０．１ｍｍないし１．０ｍｍのニッケル製の板である。転写板であるスタンパ７は、この実施の形態においては抵抗加熱板１５と別に設けられているが、抵抗加熱板１５の表面に直接転写手段が設けられたものでもよい。その場合は第二の絶縁体がないことは言うまでもない。またスタンパ７の上方には、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａをスタンパ７の所定位置に位置決めするための枠体２５が形成され、前記したスタンパ７のパターン転写面２４は、枠体２５の中に位置している。前記したスタンパ７および枠体２５については、ほとんどの場合、成形される導光板に応じて変更される。また枠体２５については、図示しない略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを搬入する搬入装置の精度を向上させれば、必須のものではない。
【００４２】
また上型６についても下型３と同様に、所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤８と、前記冷却盤８から離隔手段によって１成形サイクル中に所定の間隔に離隔され少なくとも離隔時に昇温制御される抵抗加熱板１５と、前記抵抗加熱板１５と前記冷却盤８との間を絶縁する第一の絶縁体であるゴムシート１１または絶縁塗装層と、前記抵抗加熱板１５の表面２０側に設けられ略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを直接加圧する転写板であるスタンパ７と、前記スタンパ７と前記抵抗加熱板１５との間を絶縁する第二の絶縁体であるゴムシート２１または絶縁塗装層とが設けられている。
ただし本発明は下型３または上型６のいずれか一方に、上記の抵抗加熱板１５を含む機構が取付けられたものでもよい。そして一方の型のみに抵抗加熱板１５およびスタンパ７を含む機構が取付けられ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの片面のみに転写板による転写を行う場合は、他方の型には、抵抗加熱板１５にスタンパ７を取付けないかまたはブランクスタンパを取付け、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに反りが生じないように両方の面を略同温にすることが望ましい。また他方の型に抵抗加熱板１５を設けずに、他方の型を略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが成形時に反りを生じない温度に保つようにしてもよい。
【００４３】
そしてプレス成形装置１は、第一の型である下型３と第二の型である上型６の間に前記した下型３のスタンパ７と上型６のスタンパ７とによって略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが直接加圧される成形空間２６が形成される。第１の実施の形態では前記成形空間２６は、ベッド２と上可動盤５との間に設けられたベローズ２７によって外気とは隔絶可能に設けられ、図示しない減圧手段である真空ポンプによって前記成形空間２６は減圧可能に設けられている。また成形空間２６を外部と隔絶するものとしては、ベローズ２７ではなく、真空室内にプレス成形装置１を設けてもよい。
【００４４】
次に本発明の略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａのプレス成形装置１の作動について図３に示されるタイムチャート、図４，図５に示されるフローチャートにより説明する。
略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの搬入前には、前回の成形サイクルにおいて、プレス成形装置１の上型６は、図示しないシリンダによって昇降移動されるラム４により上方に移動されており、下型３と上型６に取付けられた抵抗加熱板１５，１５は離隔手段である油圧シリンダ１３の伸長によって前記冷却盤８から離隔された位置にある。前記冷却盤８は図示しない温調器から送られる温調用媒体である水によって２０℃となるよう所定の温度に制御されている。なお前記冷却盤８の所定の温度とは、１５℃ないしは４０℃が望ましい。
第１の実施の形態において成形に用いられる略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａについては、１５インチ導光板用の均一な３ｍｍ厚のアクリル板を用いた成形について記載する。導光板をプレス成形するための略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａとしては他にポリカーボネートや、シクロオレフィン系樹脂を用いてもよい。
【００４５】
ステップＳ１、図示しない搬入手段または作業者により、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａをプレス成形装置１の下型３の転写手段であるスタンパ７のパターン転写面２４上に載置・当接させる。この際略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａは、枠体２５にガイドされることによって正規の加圧位置に位置決めされる。なおこの正規の加圧位置については転写板であるスタンパ７に略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが直接載置・当接される位置の他、スタンパ７と直接当接しない対向位置に図示しない保持手段によって保持され、ラム４の駆動により略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａとスタンパ７が直接当接するものでもよい。
ステップＳ２、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが正規の加圧位置に位置決めされたかどうかを図示しない光電管により検知し、正規の加圧位置に位置決めされていたら（Ｙ）、次のステップＳ３に進み、正規の加圧位置に位置決めされていない場合（Ｎ）は、再度位置決めされているかどうかを検知し、所定時間が経過しても正規の加圧位置に位置決めされていないときはプレス成形装置１を停止する（図示せず）。
ステップＳ３、ベローズ２７により成形空間２６を外気から隔絶する。
ステップＳ４、図示しない減圧手段である真空ポンプをオンにして成形空間２６の減圧を開始する。
ステップＳ５、真空ポンプにより成形空間２６の減圧を開始してから所定時間が経過すると、図示しない加圧シリンダを制御し、ラム４により抵抗加熱板１５を含めた上型６全体を下降させる。
ステップＳ６、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａと上型６に取付けられたスタンパ７が密着したかどうかを図示しない光電管等により確認し、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａと上型６に取付けられたスタンパ７が密着したら（Ｙ）、次のステップＳ７に進み、密着していない場合（Ｎ）は、加圧シリンダを制御し、上型６のスタンパ７を略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａと密着させるまで下降させる。
ステップＳ７、上型６のスタンパ７と略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが当接されたことが確認されたら、図示しない加圧シリンダを制御し、ラム４の下降を一時停止する。この状態において、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａは、前記冷却盤８から離隔した状態のスタンパ７，７間に挟まれているので、まだ加圧手段によって本格的に加圧はされていない。
ステップＳ８、下型３と上型６の抵抗加熱板１５に通電を開始し、抵抗加熱板１５の昇温制御を開始する。このことにより同時にスタンパ７も昇温制御が開始される。
ステップＳ９、成形空間２６の気圧が２０ｈＰａに達したかどうかを図示しない気圧計により確認し、気圧が２０ｈＰａに達していたら（Ｙ）、次のステップＳ１０に進み、達していない場合（Ｎ）は、２０ｈＰａに達するまで減圧を継続する。
ステップＳ１０、下型３に設けられた抵抗加熱板１５の温度が１６０℃に達したかどうかを温度センサ２３により確認し、温度が１６０℃に達したら（Ｙ）、次のステップＳ１１に進み、温度が１６０℃に達していない場合は、１６０℃になるまで抵抗加熱板１５に通電を継続し、昇温制御する。第１の実施の形態では４５秒ないし６０秒で抵抗加熱板１５は上記の１６０℃に達する。
ステップＳ１１、下型３と上型６の抵抗加熱板１５の通電を終了する。ただし、実際には抵抗加熱板１５に通電を終了した後もオーバーシュートによりしばらくの間抵抗加熱板１５およびスタンパ７の温度は、１６０℃よりも更に上昇する。そしてスタンパ７に当接された略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの表面をガラス転移温度よりも高くし、熱変形可能な状態とする。
【００４６】
ステップＳ１２、下型３と上型６の離隔手段である油圧シリンダ１３を同時に収縮させ、
ステップＳ１３、下型３と上型６の抵抗加熱板１５に対して平板状の冷却盤８が、第一の絶縁体であるゴムシート１１を介して当接されたことが図示しない近接スイッチにより検出されたら（Ｙ）、次のステップＳ１４に進む。近接スイッチにより検出されない場合（Ｎ）は、近接スイッチにより検出されるまで油圧シリンダ１３を収縮させる。
ステップＳ１４、図示しない加圧シリンダを制御し、ラム４の再下降を開始し、前記表面のみが熱変形可能な状態となった略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに対してスタンパ７により微小な凹凸の転写を開始する。
ステップＳ１５、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに対する圧力が３ＭＰａに達するまで増圧し、図示しない圧力センサーにより圧力が３ＭＰａに達したことが検知されたら（Ｙ）、次のステップＳ１６に進み、圧力が３ＭＰａに達したことが検知されない場合（Ｎ）は、圧力が３ＭＰａに達したことが検知されるまで加圧シリンダにより加圧を行う。
ステップＳ１６、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに対する圧力が３ＭＰａになるよう図示しない加圧シリンダの加圧力の制御を継続し、
ステップＳ１７、所定時間が経過したら真空ポンプの駆動を停止させ、スロープで減圧解除を開始して成形空間２６の気圧を徐々に常圧に近づけるよう制御する。
ステップＳ１８、下型３に設けられた抵抗加熱板１５の温度が５０℃に達したかどうかを確認し、温度が５０℃に達したら（Ｙ）、次のステップＳ１９に進み、抵抗加熱板１５の温度が５０℃に達していない場合は、そのままの状態を継続し、抵抗加熱板１５およびスタンパ７の降温制御を行う。
ステップＳ１９、図示しない加圧シリンダを制御し、ラム４を上昇させ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａへの加圧力をスロープで減圧する。
ステップＳ２０、ラム４が上昇位置に到達したかどうかを図示しない近接スイッチにより検出し、ラム４の上昇完了が確認されたら（Ｙ）、次のステップＳ２１に進み、ラム４の上昇完了が確認されないときは更にラム４を上昇させる。
ステップＳ２１、成形空間２６が常圧になっているかどうかを図示しない気圧計によって測定し、常圧になっていることが確認されたら（Ｙ）、次のステップＳ２２に進み、常圧になっていない場合（Ｎ）は、さらに減圧解除を行う。
ステップＳ２２、成形空間２６を外気に開放する。
ステップＳ２３、図示しない略矩形の熱可塑性樹脂成形品取出手段により略矩形の熱可塑性樹脂成形品である導光板をプレス成形装置１から取出す。
ステップＳ２４、油圧シリンダ１３を伸長させ、平板状の冷却盤８と抵抗加熱板１５を離隔させる。
【００４７】
本発明では上記のステップにより抵抗加熱板１５およびスタンパ７の温度を制御しつつスタンパ７に当接された略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに加圧および転写を行う。なお、上記のステップの制御は、下型３に設けられた抵抗加熱板１５の温度を検出して、加圧開始等の制御を行ったが、上型６の温度か、または両方の抵抗加熱板１５，１５の温度を検出して制御を行うものでもよい。更に抵抗加熱板１５，１５の温度の検出ではなく、スタンパ７の温度、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの温度、成形空間２６の真空度、抵抗加熱板１５への通電時間等を検出して制御を行うものでもよい。また抵抗加熱板１５への通電による昇温制御の開始は、平板状の冷却盤８と抵抗加熱板１５とが離隔と同時か僅かに前後して（１０秒以内の範囲で）行ってもよい。また抵抗加熱板１５への通電開始による昇温制御は、スタンパ７に熱可塑性樹脂板状体Ａを当接させた後に限定されず、熱可塑性樹脂板状体Ａをスタンパ７に当接させるのと同時か、またはその前から昇温制御を行ってもよい。抵抗加熱板１５に通電がなされ、抵抗加熱板１５およびスタンパ７が既に昇温制御されている場合は、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａをスタンパ７の上に載置したら、なるべく速く上方のスタンパ７も下降させ略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの他の面に当接させた方が、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの反りを防止することができる。そして成形空間２６を真空としない場合は、抵抗加熱板１５への通電開始を略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの載置、当接よりも前から行った方が成形サイクルが短縮できる。特に上型６の側にのみ抵抗加熱板１５とスタンパ７が配設される場合は、下型３に略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを載置する前から抵抗加熱板１５に通電し、昇温制御させておいても反りの影響を受けずに成形サイクルを短縮できる。そしてまたプレス成形装置１の図示しないシリンダや油圧シリンダ１３の制御については、近接スイッチや光電管によらずに、油圧を検出して行ってもよい。更に温度センサ２３によって所定の温度を検出し、抵抗加熱板１５およびスタンパ７を所定の温度になった後は一定の温度となるように昇温制御してもよい。その場合通電をＯＮ・ＯＦＦ制御してもよく、電流値を制御してもよい。更にまた抵抗加熱板１５と前記冷却盤８とをゴムシート１１を介して当接させた後も、抵抗加熱板１５に電源から通電される電流値を制御しつつ通電を継続し、抵抗加熱板１５の温度を所望の温度カーブで低下させるよう降温制御してもよい。更にタイマー等によって油圧シリンダ１３が作動され、前記冷却盤８と抵抗加熱板１５が当接したことを検出して抵抗加熱板１５への通電を停止してもよい。しかしいずれにしても抵抗加熱板１５への通電を停止するのと同時かあるいは僅かに前後して（前後１０秒程度の範囲で）抵抗加熱板１５と前記冷却盤８とを当接させることが望ましい。
【００４８】
またこの実施の形態では、抵抗加熱板１５の温度は１６０℃に達したら、抵抗加熱板１５への通電を中止し加圧を開始しているが、抵抗加熱板１５への通電を中止する温度は、成形される樹脂の熱変形温度（ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８）よりも５０℃〜８０℃、好ましくは６０℃〜７０℃高い温度に設定されることが望ましい。この実施の形態の場合、アクリルの熱変形温度（ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８）は約９５℃であるから、抵抗加熱板１５への通電を中止する温度は１４５℃〜１７５℃、更に好ましくは１５５℃〜１６５℃の間で通電を中止する。更にまた、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを加圧する際の真空度は、１０ｈＰａないし５０ｈＰａ程度が望ましいが、上記よりも低い真空度や常圧で行うことも可能である。そして略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを加圧し転写を行う際の圧力は、１ＭＰａないし５ＭＰａの範囲が望ましい。そして本発明では既に表面が熱変形可能な状態となっている略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに微小な凹凸を転写するので、プレス成形としては比較的低い加圧力を用いれば足り、絶縁体を弾性体としたことによる加圧力の均一化がより一層行える。また前記略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを加圧する圧力が低い場合は、抵抗加熱板１５の温度を高くすることが望ましい。更にプレス成形装置１に搬入される略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａは常温のものを用いる以外に、プレヒートして所定の温度としたものを用いてもよく、射出成形機や押出機によって成形された樹脂板の温度が低下しないうちにプレス成形装置１に搬入してもよい。そしてこの第１の実施の形態のゴムシートを用いた例では、プレス成形装置の機械平行度に誤差があったとしても、弾性体により誤差を吸収することができ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａ全体に均一な加圧および転写を行うことができる。また成形される前の略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａは押出成形等によって成形されるので、反りや厚さが不均一な場合もあるが、弾性体により全体に均一な転写を行うことができる。
【００４９】
次に前記の第１の実施の形態のプレス成形装置を用いて行なったテストとその結果について記載する。図８は、本発明の導光板のプレス成形装置により第一の絶縁体の厚さを変えて成形を行なった際のテスト結果である。このテストでは、成形に用いられる略矩形の熱可塑性板状体Ａは、１５インチ表示装置用の厚さ８ｍｍのアクリルからなる板状体を使用した。そして前記略矩形の熱可塑性板状体Ａに対してスタンパ７により、深さ２５μｍ、ピッチ間隔５０μｍの溝の転写成形を試みた。このテストにおける前記転写成形時の抵抗加熱板１５の最高発熱温度は１６０℃、加圧手段による加圧力は２．７ＭＰａで、真空成形空間中において転写成形を行った。そしてこのテストでは上記の成形条件において、冷却盤８と抵抗加熱板１５の間使用される第一の絶縁体であるシリコンゴムシート１１を厚さの異なるものに変更してテストを行なった。因みに今回のすべてのテストについて抵抗加熱板１５とスタンパ７との間の第二の絶縁体は、抵抗加熱板１５にゴム系塗料を塗装したものを使用した。その結果、図８に示されるようにシリコンゴムシート１１の厚さは１．０ｍｍ以上の場合に良好なクッション効果が得られるが、冷却時間もシリコンゴムシート１１が厚いものほど長い時間が必要であることが解った。テスト結果では厚さ２．０ｍｍのシリコンゴムシート１１を用い、６０秒の冷却時間（加圧時間に近似）の場合に転写率が１００％のものが得られた。ただしこれはこのテスト結果に限定してのことであり、成形される樹脂、加圧力、スタンパの厚さ、転写されるパターンの深さや形状等の条件が相違すれば、テスト結果も異なるものと考えられる。
【００５０】
次に図６に示される第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の導光板のプレス成形装置３１は、加圧手段である加圧シリンダ３２が取付けられたベッド３３の４隅にタイバー３４が立設されており、タイバー３４の上部には上盤３５が取付けられている。そして前記上盤３５の下面には、平板状の冷却盤３６が固着されている。また加圧シリンダ３２によって昇降されるラム３７には可動盤３８が固着され、前記可動盤３８の上面にも平板状の冷却盤３９が固着されている。
なお加圧手段は可動盤３８の移動手段と別に設けてもよい。また前記上盤３５に固着される前記冷却盤３６と、前記可動盤３８に固着される前記冷却盤３９との間においては、一以上の他の平板状の冷却盤４０が設けられている。他の平板状の冷却盤４０の枚数については、設計事項であって限定されるものではない。他の平板状の冷却盤４０は両側に載置爪４１，４１が設けられ、成形時以外は、両側に設けられた段部４２，４２の上に載置されることにより、所定の間隔を有して配設可能に設けられている。そして成形時には、他の平板状の冷却盤４０は、可動盤３８を上昇させることにより前記冷却盤３６，３９、および他の平板状の冷却盤４０等（具体的には平板状の冷却盤３６と他の平板状の冷却盤４０の間、他の平板状の冷却盤４０の同士の間、他の平板状の冷却盤４０と平板状の冷却盤３９の間の組合せがある）の間で略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの多段プレス成形が行われる。そして前記平板状の冷却盤３６，３９、および他の平板状の冷却盤４０等については第１の実施の形態と同様に温調用媒体通路４３が形成され、図示しない温調器から温調用媒体が流通されることにより、前記冷却盤３６等を所定の温度に保つように制御される。またこれらの上盤３５、平板状の冷却盤３６，３９、および他の平板状の冷却盤４０等、可動盤３８を含んで構成される多段プレス成形が行われる成形空間４４は、真空室を形成する隔壁部４５によって外気とは隔絶可能に設けられ、図示しない真空ポンプにより減圧可能に設けられている。
【００５１】
そしてこれらの平板状の冷却盤３６，３９、および他の平板状の冷却盤４０等にも第１の実施の形態とほぼ同様の抵抗加熱板４６、第三の絶縁体であるゴムシート４７または絶縁塗装層，第四の絶縁体であるゴムシート４８または絶縁塗装層、スタンパ４９等からなる機構が形成されている。すなわち前記冷却盤３６および前記冷却盤３９には、その表面５０のみにゴムシート４７が貼り付け、またはゴム系塗料が塗布されるとともに、前記冷却盤３６および前記冷却盤３９と抵抗加熱板４６とを離隔、および当接させる離隔手段が設けられている。また前記冷却盤３６と前記冷却盤３９の中間に配設される他の平板状の冷却盤４０には表面（上面）と裏面（下面）に、抵抗加熱板４６、第三の絶縁体であるゴムシート４７または絶縁塗装層，第四の絶縁体であるゴムシート４８または絶縁塗装層、スタンパ４９等からなる機構が形成されている。第２の実施の形態において離隔手段は、弾発体であるバネ５１が取付けられている。そして加圧シリンダ３２のラム３７の上昇時にバネ５１は収縮され、抵抗加熱板４６と平板状の冷却板３６等が当接される。そして前記バネ５１には絶縁体であるセラミック板５２を介して抵抗加熱板４６が取付けられ、抵抗加熱板４６の表面５３には第四の絶縁体であるゴムシート４８を介しスタンパ４９が取付けられている。また第三の絶縁体であるゴムシート４７は、前記抵抗加熱板４６の裏面５４および／または前記冷却盤３６等の表面５０に取付けられたものであってもよい。
【００５２】
図６に示される第２の実施の形態の導光板のプレス成形装置３１によるプレス制御については、第１の実施の形態のプレス成形装置１の制御と成形条件等は異なるものの基本原理についてはほぼ同じである。プレス成形装置３１の１成形サイクル中において、可動盤３８が上昇されておらず、他の平板状の冷却盤４０が所定の間隔に保たれているときは、抵抗加熱板４６は前記冷却盤３６，３９および他の平板状の冷却盤４０等に対して離隔されている。略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａがスタンパ４９の上に載置、当接されると、次に可動盤３８が上昇され、平板状の冷却盤３９と他の平板状の冷却盤４０が上盤３５に固着された前記冷却盤３６に向けて移動され、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａとその上方のスタンパ４９が当接されると、可動盤３８の上昇は一時停止される。そして前記抵抗加熱板４６に通電がなされ、抵抗加熱板４６およびスタンパ４９の昇温制御を開始する。そしてスタンパ４９等が所定の温度に達すると、抵抗加熱板４６への通電は停止され、再度加圧シリンダが作動し、可動盤３８が上昇される。そして抵抗加熱板４６がゴムシート４７を介して、前記冷却盤３６，３９および他の平板状の冷却盤４０等に当接される。その後なおも加圧シリンダ３２により、平板状の冷却盤３６，３９および他の平板状の冷却盤４０等の間で、スタンパ４９により略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに対して加圧および転写が行われる。なお抵抗加熱板４６への通電の停止は、前記冷却盤３６，３９および他の平板状の冷却盤４０等に対して抵抗加熱板４６が当接するのと同時か、或いは僅かに前後であればよい。
【００５３】
次に図７に示される第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態の導光板のプレス成形装置６１は、平板状の冷却盤６２に対して離隔手段によって離隔移動される抵抗加熱板６３が取付けられ、前記冷却盤６２の表面６４に弾性体からなる第五の絶縁体であるゴムシート６５または絶縁塗装層が取付けられている点については、第１の実施の形態および第２の実施の形態のプレス成形装置１，３１と近似している。第３の実施の形態のプレス成形装置６１においては、抵抗加熱板６３の表面６６側に、第１の実施の形態のように転写板であるスタンパ７が設けられていない。第３の実施の形態においては、スタンパ６７は成形される略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに当接されて共にプレス成形装置６１に搬入・搬出される。この例ではスタンパ６７の裏面側にスタンパ６７と抵抗加熱板６３の間を絶縁する第六の絶縁体であるゴムシート６８が貼付けられるか、または絶縁塗装層が設けられている。そして抵抗加熱板６３との間を絶縁するゴムシート６８が貼付けられた２枚のスタンパ６７が略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの上下に当接されたものが、移載機６９によりプレス成形装置６１の成形空間７０の抵抗加熱板６３に対して搬入・搬出されるように設けられている。また第３の実施の形態では、抵抗加熱板６３の表面６６には絶縁体であるゴムシートが貼付けられ、ゴムシート６８が貼付けられていないスタンパ６７と略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが当接されたものを、プレス成形装置６１の抵抗加熱板６３に貼付けられたゴムシートの上に搬入・搬出されるように設けてもよい。
【００５４】
また図７に示される第３の実施の形態の別の実施例として、スタンパ６７を１枚のみとし、スタンパ６７のパターン転写面７１を略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの片面のみに当接させ、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの片面のみに転写を行うようにしてもよい。また一枚のスタンパ６７のパターン転写面７１に比較的小さい略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを複数枚当接させ、複数枚の略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを同時に加圧し、転写成形を行うことも可能である。第３の実施の形態のプレス成形装置６１は、第２の実施の形態のプレス成形装置３１のような多段成形を行うことも可能である。更に第１の実施の形態のプレス成形装置１を用い、複数枚の略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａとスタンパ６７とを交互に重ねて同時に成形を行うことも可能であるが、その場合は加圧時間等の成形条件の設定を考慮する必要がある。また、プレス成形装置６１の制御方法については第１の実施の形態のプレス成形装置１の制御方法と基本原理についてはほぼ同じである。
【００５５】
また図７に示される第３の実施の形態の更に別の実施例として、抵抗加熱板６３の表面６６を絶縁する第六の絶縁体は、移動可能な帯状の樹脂フィルムからなる例であってもよい。その場合、略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａに転写を行うスタンパ６７と略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａが帯状の樹脂フィルムの上に載置され、図示しないロール等の樹脂フィルム搬送手段により帯状の樹脂フィルムを一方から他方へ移動させることにより前記抵抗加熱板６３により加圧される成形空間７０に対してスタンパ６７とともに略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａを搬入し、プレス成形装置６１で加圧および転写した上で搬出することができる。その場合の帯状の樹脂フィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニール樹脂、ポリイミド、フッ素系樹脂等の比較的短期耐熱温度が高い樹脂からなるフィルムが用いられる。よって第六の絶縁体として樹脂フィルムを用いる場合は、帯状の樹脂フィルムがキャリアフィルムの役割をするので、移載機６９を設ける必要はない。そして略矩形の熱可塑性樹脂板状体Ａの上面側もスタンパ６７によって転写する（ブランクスタンパを含む）場合は、帯状の樹脂フィルムを上下に設けるようにする。
【００５６】
また、前記第１の実施の形態ないし第３の実施の形態においては、転写板としてスタンパ７等を用い、導光板を製造するプレス成形装置１，３１，６１について記載したが、成形される熱可塑性樹脂成形品については導光板に限定されず、メモリーカード、液晶表示装置の光拡散板等の他の光学製品の転写成形に用いてもよく、精密回路基板、パソコン用部品等や、その他の薄板状成形品に転写板により転写成形を行うものに用いてもよい。更に本発明は、熱可塑性樹脂板状体の成形について記載してきたが熱硬化性樹脂板状体の転写成形にも使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、熱可塑性樹脂板状体に転写成形を行う導光板のプレス成形装置において、サイクル短縮化を可能にすることができる。
また絶縁体を弾性体としたことにより、略矩形の熱可塑性樹脂板状体または金型の側のいずれかに僅かな寸法誤差があったとしても前記弾性体により前記の誤差をある程度吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導光板のプレス成形装置の断面図である。
【図２】本発明の導光板のプレス成形装置による加圧成形時の断面図である。
【図３】本発明の導光板のプレス成形装置による成形時におけるタイムチャートである。
【図４】本発明の導光板のプレス成形装置による成形時におけるフローチャートである。
【図５】本発明の導光板のプレス成形装置による成形時におけるフローチャートであって図４の続きを示すものである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の導光板のプレス成形装置の一部断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の導光板のプレス成形装置の断面図である。
【図８】本発明の導光板のプレス成形装置により絶縁体の厚さを変えて成形を行なった際のテスト結果である。
【符号の説明】
１，３１，６１……　プレス成形装置
２，３３……　ベッド
３　………　下型
４，３７……　ラム
５　………　上可動盤
６　………　上型
７，４９，６７　………　スタンパ
８，３６，３９，６２　……　平板状の冷却盤
９，４３……　温調用媒体通路
１０，２０，５０，５３，６４，６６　……　表面
１１，１７，２１，４７，４８，６５，６８……　ゴムシート
１２　……　凹部
１３　……　油圧シリンダ
１４　……　ロッド
１５，４６，６３……　抵抗加熱板
１６　……　支持部
１８ａ，１８ｂ　……　端子部
１９　……　電線
２２，５４　……　裏面
２３　……　温度センサ
２４，７１　……　パターン転写面
２５　……　枠体
２６，４４，７０　……　成形空間
２７　……　ベローズ
３２　……　加圧シリンダ
３４　……　タイバー
３５　……　上盤
３８　……　可動盤
４０　……　他の平板状の冷却盤
４１　……　載置爪
４２　……　段部
４５　……　隔壁部
５１　……　バネ
５２　……　セラミック板
６９　……　移載機
Ａ　………　略矩形の熱可塑性樹脂板状体

Claims

第一の型と第二の型との間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置において、
前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に、
所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、
該冷却盤から離隔手段によって１成形サイクル中に離隔および昇温制御される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する第一の絶縁体と、
前記抵抗加熱板の表面側に設けられ熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と、
該転写板と前記抵抗加熱板との間を絶縁する第二の絶縁体とが設けられ、
前記第一の絶縁体および前記第二の絶縁体の少なくとも一方が弾性体からなることを特徴とするプレス成形装置。
下面に平板状の冷却盤が取付けられた上盤と、
上面に平板状の冷却盤が取付けられ前記上盤に対して昇降される可動盤と、
前記上盤と前記可動盤との間において昇降される他の平板状の冷却盤とを有し、前記可動盤を上昇させることにより平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等の間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置において、
所定の温度に温度制御される前記平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等から離隔手段によって１成形サイクル中に離隔および昇温制御される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板と前記平板状の冷却盤または該抵抗加熱板と他の平板状の冷却盤との間を絶縁する第三の絶縁体と、
前記抵抗加熱板の表面側に設けられ熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と、
該転写板と前記抵抗加熱板との間を絶縁する第四の絶縁体とが設けられ、
前記第三の絶縁体および前記第四の絶縁体の少なくとも一方が弾性体からなることを特徴とするプレス成形装置。
第一の型と第二の型との間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置において、
前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に、
所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、
該冷却盤から離隔手段によって１成形サイクル中に離隔および昇温制御される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる第五の絶縁体とが備えられ、
少なくとも熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と熱可塑性樹脂板状体を当接させたものが前記第一の型と第二の型の間に搬入・搬出されるように設けられたことを特徴とするプレス成形装置。
前記抵抗加熱板は厚さが１ｍｍないし４ｍｍの金属板であって、シリンダまたは弾発体からなる離隔手段によって前記平板状の冷却盤から離隔移動されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のプレス成形装置。
前記第一の絶縁体および前記第二の絶縁体の少なくとも一方、または前記第三の絶縁体および前記第四の絶縁体の少なくとも一方は、０．１ｍｍないし２．５ｍｍの厚さを有する弾性体からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス成形装置。
前記第一の絶縁体および前記第二の絶縁体の少なくとも一方、または前記第三の絶縁体および前記第四の絶縁体の少なくとも一方は、フッ素ゴムまたはシリコンゴムを含有した塗料が前記抵抗加熱板および前記冷却盤の少なくとも一方に塗装された絶縁塗装層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス成形装置。
前記熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と熱可塑性樹脂板状体を当接させたものを第六の絶縁体である樹脂フィルムに載置し、
前記樹脂フィルムを移動させることにより第一の型と第二の型の間に前記熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と熱可塑性樹脂板状体を当接させたものが搬入・搬出されるように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のプレス成形装置。
前記転写板は、交換可能であって、厚さが０．１ｍｍないし１．０ｍｍのニッケルからなる導光板製造用スタンパであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
前記転写板によって熱可塑性樹脂板状体が直接加圧される第一の型と第二の型の間または上盤と可動盤の間は、減圧手段によって減圧されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
第一の型と第二の型との間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置の制御方法において、
前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に、
所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、
該冷却盤から離隔手段によって離隔移動される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる第一の絶縁体と、
前記抵抗加熱板の表面側に設けられ熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写手段と、が備えられたプレス成形装置が設けられ、
前記抵抗加熱板および転写手段の昇温制御と同時かあるいは前後して熱可塑性樹脂板状体を転写手段に当接させ、
その後前記冷却盤に前記第一の絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記第一の型と前記第二の型との間で転写手段の温度を制御しつつ転写手段に当接された熱可塑性樹脂板状体に加圧および転写を行うことを特徴とするプレス成形装置の制御方法。
下面に平板状の冷却盤が取付けられた上盤と、上面に平板状の冷却盤が取付けられ前記上盤に対して昇降される可動盤と、
前記上盤と前記可動盤との間において昇降される他の平板状の冷却盤とを有し、前記可動盤を上昇させることにより平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等の間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置の制御方法において、
所定の温度に温度制御される前記平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等から離隔手段によって離隔移動される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板を前記平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等に対して絶縁する弾性体からなる第三の絶縁体と、
前記抵抗加熱板の表面側に設けられ熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写手段と、が備えられたプレス成形装置が設けられ、
前記抵抗加熱板および転写手段の昇温制御と同時かあるいは前後して熱可塑性樹脂板状体を転写手段に当接させ、
その後前記平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等に前記第三の絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記平板状の冷却盤および他の平板状の冷却盤等の間で転写手段の温度を制御しつつ転写手段に当接された熱可塑性樹脂板状体に加圧および転写を行うことを特徴とするプレス成形装置の制御方法。
第一の型と第二の型の間で熱可塑性樹脂板状体の加圧を行うプレス成形装置の制御方法において、
前記第一の型と前記第二の型の少なくとも一方に、
所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、
該冷却盤から離隔手段によって離隔移動される抵抗加熱板と、
該抵抗加熱板と前記冷却盤との間を絶縁する弾性体からなる第五の絶縁体とが備えられたプレス成形装置が設けられ、
前記抵抗加熱板および転写手段の昇温制御と同時かあるいは前後して少なくとも熱可塑性樹脂板状体を直接加圧する転写板と熱可塑性樹脂板状体を当接させたものを前記第一の型と第二の型の間に搬入し、
その後前記冷却盤に前記第五の絶縁体を介して前記抵抗加熱板を当接させるのと同時かあるいは僅かに前後して前記抵抗加熱板の昇温制御を停止し、
前記第一の型と前記第二の型との間で転写板の温度を制御しつつ転写板に当接された熱可塑性樹脂板状体に加圧および転写を行うことを特徴とするプレス成形装置の制御方法。