JP2010120316A - 樹脂成形品の製造装置、樹脂成形品の製造方法及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化炭素気体の高圧を維持しながら駆動させるための複雑な駆動装置を用いずに、短時間で、樹脂成形体表面に微細な凹凸パターンが形成された金型転写面を高精度に転写できる樹脂成形品を製造する製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】減圧弁１２を開放することによって、密閉容器４内の圧力を大気圧まで減圧させる。この時、樹脂成形体１０１中に含浸された二酸化炭素気体Ｇが金型２を透過して樹脂成形体１０１中から吸引、排出されると共に、この吸引力によって二酸化炭素気体で可塑化された樹脂成形体１０１の表層部が、金型２の方向に吸引されて、金型２の転写面３に形成されたマイクロレンズアレイのパターン形状が高精度で樹脂成形体１０１の表面に転写される。樹脂成形体１０１から二酸化炭素気体Ｇが放出されるため、マイクロレンズアレイのパターン形状が転写された状態で樹脂成形体１０１が固化する。
【選択図】図４

Description

本発明は、高精度な転写面を有する樹脂成形品の製造装置及びこの製造装置を使用して樹脂成形品を製造する方法、並びに、この製造方法によって製造される表面に高精度な光学鏡面や微細パターンを有する光学素子に関するものである。

樹脂成形品の製造方法としては、一般的に射出成形法が用いられている。射出成形法は、溶融した樹脂を、その軟化温度以下の温度に加熱維持された金型のキャビティ内に充填して、固化させるといった方法である。この方法によれば、キャビティ内に樹脂を充填した直後に冷却固化が始まり、非常に速い成形サイクルで、３次元形状の成形品を作製することができる。しかし、この場合、樹脂がキャビティ内に充填された直後に冷却され、固化層が形成されるために、特に回折レンズや導光板のように表面に微細な凹凸パターンを有する成形品においては、樹脂がその微細な凹凸パターンに充填する前に固化してしまい、樹脂成形品に微細な凹凸パターンを精度良く形成することができないという問題が生じる。

他の樹脂成形品の製造方法としては、上述した微細パターンを樹脂表面に転写する方法があり、この転写方法として熱インプリント法が知られている。これは、樹脂をその軟化温度以上に加熱して、微細パターンが形成された金型の転写面を押圧し、樹脂表面に転写し、その後軟化温度以下まで冷却して成形品を転写面から離型する方法である。この場合は、押圧時に樹脂はその軟化温度以上に加熱されているため、微細パターンを精度良く樹脂表面に転写することが可能となるが、樹脂の加熱及び冷却の工程が必要であり、非常に成形時間が長くなるといった問題がある。

このような問題点に対して、近年では二酸化炭素気体を成形加工に応用する試みが複数なされている。二酸化炭素気体のような不活性ガスを高圧にして樹脂中に溶解させると、樹脂が可塑化され、その軟化温度が低下することが知られており、この性質を応用して微細な凹凸パターンを樹脂表面に形成する試みがなされている。

例えば、特許文献１には、金型キャビティ内に予め二酸化炭素気体を充填し、その後金型キャビティ内に樹脂を充填して射出成形する方法が提案されている。この場合は、金型キャビティ内に充填された二酸化炭素気体によって、キャビティ内の樹脂の粘度が低下し、微細パターンへの充填が促進されて樹脂表面に精度よく微細パターンを形成することが可能となる。しかしながら、樹脂の流動を伴って二酸化炭素気体が溶解されるため、樹脂の流動が不安定になり、それに伴う外観不良が成形品に生じる。また、高圧二酸化炭素気体で加圧されたキャビティ内に樹脂を充填するために、成形品の未充填といった問題が生じ易くなる。

一方、上記のような問題を解消するために、特許文献２においては、金型のキャビティ内に樹脂を充填して樹脂成形体を形成した後に、金型の転写面と樹脂成形体表面のスキン層の間に隙間を形成し、この隙間に二酸化炭素気体を注入してスキン層を可塑化し、再度保圧を高めて可塑化されたスキン層と転写面を再密着させ、転写面の微細凹凸パターンを精度良く転写させることが提案されている。この方法では、樹脂の流動を伴わずに二酸化炭素気体をスキン層に溶解させることができるため、上述のような流動に伴う外観不良等を低減させることができる。しかしながら、この方法では、金型の転写面と樹脂成形体表面のスキン層の間に隙間を形成し、その後、転写面を再密着させるために転写面周囲に可動部が必要となり、可動部の気密性を保つことが難しく、可動部からの二酸化炭素気体のリーク等の問題が生じ、安定して、高圧ガスを注入することができない。さらに、樹脂流動後に保圧によって圧力を負荷させると、樹脂の流入口であるゲート部近傍のみに応力が集中し、転写面に均一に圧力を負可させることができないといった問題が生じる。

また、特許文献２記載の方法による問題点を改善するために、特許文献３に示すように、樹脂母材シートを金型に形成された転写面に押し付けるためのトグル式プレス駆動部を使用し、密閉された金型キャビティ内に二酸化炭素気体を注入して樹脂母材シート表面を可塑化し、次いでプレス駆動部によって金型転写面に樹脂母材シートを押し付けて転写面の微細パターンを樹脂母材シート表面に転写させることが提案されている。この場合は、樹脂母材シートに二酸化炭素気体を含浸させることで可塑化が促進されるため、従来の熱インプリント法のように、樹脂や金型を高温に加熱せずに低温で微細パターンを転写することができるため、成形時間の短縮が期待できる。しかしながら、高圧ガスに耐えるだけの密閉金型キャビティ内に、樹脂母材シートを金型に形成された転写面に押し付けるためのトグル式プレス駆動部が必要であり、しかも、高圧を維持するために、その密閉性を確保したまま駆動させる必要があるために装置が複雑かつ高価となるといった問題が生じる。

特許第３０９６９０４号公報 特許第３４４５７７８号公報 特開２００６−１７５７５５号公報

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、二酸化炭素気体の高圧を維持しながら駆動させるための複雑な駆動装置を用いずに、短時間で、樹脂成形体表面に微細な凹凸パターンが形成された金型転写面を高精度に転写できる樹脂成形品を製造する製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明による他の目的としては、表面の高精度な光学鏡面や微細パターンが高精度で形成された光学素子を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所望の形状に加工された転写面を有する少なくとも１つ以上の金型と、当該金型の転写面と対向して配設されて当該金型の転写面が転写される樹脂成形体を保持する樹脂成形体保持部材とを収容する密閉容器と、前記密閉容器内に前記樹脂成形体に含浸させる二酸化炭素気体を供給する供給口と当該二酸化炭素気体を前記密閉容器内から排出する排出口と前記密閉容器に備えた樹脂成形品の製造装置において、
前記金型は、前記二酸化炭素気体に対するガス透過性を有するガス透過性部材で構成され、当該金型と前記樹脂成形体保持部材によって前記樹脂成形体を挟持して前記密閉容器内に前記供給口から前記二酸化炭素気体を充填させたときに、当該二酸化炭素気体が前記金型を透過して前記樹脂成形体の少なくとも表面を可塑化し、前記排出口から当該樹脂成形体中に含浸された二酸化炭素気体を、前記金型を透過させて排出して前記金型の転写面に前記樹脂成形体表面を転写することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１記載の樹脂成形品の製造装置において、
前記金型は、前記二酸化炭素気体に対するガス透過性を有する弾性部材で構成されていることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２記載の樹脂成形品の製造装置において、
前記金型は、シリコーンゴムで構成されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
前記金型は、前記所望の形状に加工された表面を有するマスターモールドに前記ガス透過性部材の溶液を注入して複製された鋳物であることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
前記樹脂成形体保持部材は、前記二酸化炭素気体に対して非ガス透過性を有する部材で構成され、前記金型の転写面と対向する樹脂成形体の表面と反対側の面を保持することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
前記密閉容器は、当該密閉容器内の温度を前記樹脂成形体の軟化温度以下に維持する温度調節器を備えたことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、所望の形状に加工された転写面を有する少なくとも１つ以上の金型と樹脂成形体とを収容する密閉容器内に二酸化炭素気体を供給して当該樹脂成形体に当該二酸化炭素気体を含浸させ、その後、前記金型の転写面に前記樹脂成形体表面を押圧して、前記転写面を前記樹脂成形体表面に転写する樹脂成形品の製造方法において、
請求項１乃至６のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置を使用し、
前記樹脂成形体を金型と樹脂成形体保持部材で挟持した状態で前記密閉容器内の二酸化炭素気体を前記排出口から吸引排出する吸引力によって前記樹脂成形体を当該金型の転写面に押圧させて当該転写面を前記樹脂成形体表面に転写することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項７記載の樹脂成形品の製造方法において、
前記樹脂成形体保持部材と前記金型との間に、前記金型の転写面と前記樹脂成形体表面とが対接する状態で前記樹脂成形体を保持した組立体を前記密閉容器内に装填し、当該密閉容器内で前記樹脂成形体表面に、前記金型の転写面を転写後、前記組立体を前記密閉容器内から取り出して、前記金型の転写面から前記樹脂成形体を剥離することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項７又は８記載の樹脂成形品の製造方法において、
少なくとも前記樹脂成形体に二酸化炭素気体を含浸させる工程及び前記樹脂成形体表面に前記金型の転写面を転写する工程において前記密閉容器内の温度を一定に維持されることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項７乃至９のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする表面に凹凸パターンを有する光学素子としたものである。

本発明によれば、金型は、二酸化炭素気体に対するガス透過性を有するガス透過性部材で構成され、当該金型と樹脂成形体保持部材によって樹脂成形体を挟持して密閉容器内に供給口から前記二酸化炭素気体を充填させたときに、当該二酸化炭素気体が前記金型を透過して前記樹脂成形体の少なくとも表面を可塑化し、排出口から当該樹脂成形体中に含浸された二酸化炭素気体を、前記金型を透過させて排出して前記金型の転写面に前記樹脂成形体表面を転写することによって、二酸化炭素気体の高圧を維持しながら駆動させるための複雑な駆動装置を用いずに、短時間で、樹脂成形体表面に微細な凹凸パターンが形成された金型転写面を高精度に転写できる樹脂成形品を製造する製造装置及び製造方法を提供することができる。

また、本発明によれば、請求項７乃至９のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造方法によって製造される表面に凹凸パターンを有する光学素子とすることによって、表面の高精度な光学鏡面や微細パターンを高精度で形成された光学素子を提供することができるようになる。

本発明者は、二酸化炭素気体を樹脂中に溶解させることによって生じる可塑化効果を利用して微細な凹凸パターンや光学鏡面等が形成された転写面を樹脂成形体の表面に転写して樹脂成形品を製造する場合、二酸化炭素気体の高圧を維持しながら駆動させるための複雑な駆動装置を用いずに、短時間で、樹脂成形体表面に微細な凹凸パターンが形成された金型転写面を高精度に転写できる樹脂成形品を製造する方法について種々検討を行った。

その結果、密閉容器内に高圧の二酸化炭素気体を注入して樹脂成形体の表面を可塑化して樹脂成形体表面に微細な凹凸パターンが形成された金型転写面を高精度に転写する際に、前記金型として、二酸化炭素気体に対するガス透過性を有するガス透過性部材で構成した金型を使用して当該金型と樹脂成形体保持部材とによって樹脂成形体を挟持すれば、密閉容器外に二酸化炭素気体をリークする可動部を形成する必要がなく、簡素な構造で確実に樹脂成形体表面に高精度で金型の転写面を転写できることを究明した。

即ち、金型を二酸化炭素気体に対するガス透過性を有するガス透過性部材で構成する。そして、この金型と樹脂成形体保持部材とによって樹脂成形体を挟持した状態で密閉容器内に供給口から前記二酸化炭素気体を充填させたときに、当該二酸化炭素気体が前記金型を透過して前記樹脂成形体の少なくとも表面を可塑化し、排出口から当該樹脂成形体中に含浸された二酸化炭素気体を、前記金型を透過させて排出すると前記金型の転写面を前記樹脂成形体表面に転写することが可能となる。このように、二酸化炭素気体は、ガス透過性を有する金型を透過して、樹脂成形体中に含浸され、樹脂成形体の粘度及び表面張力が低下する。その後、密閉容器内を減圧させることで、樹脂成形体中に含浸された二酸化炭素気体が、ガス透過性を有する所望のパターンが形成された金型の転写面を通して吸引される。この吸引力によって、二酸化炭素気体によって可塑化された樹脂成形体が金型の転写面に押圧されて、転写面のパターンが樹脂成形体表面に適切に転写される。この時、樹脂成形体中から二酸化炭素気体が排出されるために、可塑化（粘度及び表面張力の低下）された樹脂を固化させることができる。

このように、上記構成の樹脂成形品（後述する）の製造装置を使用することによって、二酸化炭素気体を透過する金型を通して、二酸化炭素気体の高圧含浸、減圧（吸引）を適切に実施することが可能となって、樹脂成形体の軟化、変形（転写）、固化を実現することができることを究明した。従って、樹脂成形体の軟化温度以上での加熱及び固化させるための冷却プロセスが不要となり、加工時間を短縮することができる上に、加圧機構等の装置が不要となって、装置の簡素化及び二酸化炭素の圧力を安定して維持できる加工の実現が可能となり、本発明を完成するに至った。

以下、図面を参照して、本発明による実施形態について説明する。

図１は、本発明による第１実施形態で使用する樹脂の構造を示す断面図であり、（ａ）は微細パターン転写前の樹脂成形体１０１を示す断面図、（ｂ）はパターン転写後の樹脂成型品１０３の平面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線上で切断した断面図である。本実施形態においては、転写前の樹脂成形体１０１としては、図１（ａ）に示すような厚さ０．５ｍｍのポリメチルメタクリレート樹脂（以下ＰＭＭＡ：軟化温度１１０℃）からなる矩形状のシートを成形して作製された樹脂成形体を用いた。そして、この樹脂成形体１０１の表面に、図１（ｂ）、（ｃ）に示すようなマイクロレンズ１０３ａをピッチ２００μｍ、レンズ高さ８０μｍで形成したマイクロレンズアレイとなる樹脂成形品１０３を作製した。なお、ここでは、図１（ａ）に示す転写前の樹脂と、図１（ｂ）、（ｃ）に示す転写後の樹脂とを区別するために、それぞれ樹脂成形体１０１、樹脂成形品１０３と記すこととする。

本発明で使用される樹脂成形体１０１には、図１に示されるように、微細パターンが形成されている必要はなく、略最終形状、すなわち微細パターンが転写される部分以外の部分が最終形状であればよい。従って、樹脂成形体１０１の作製においては、特別な工夫なく容易に低コストで作製することができる。更に、樹脂成形体１０１の作製は、微細パターンの転写工程と同時に並行して実施することが可能であり、工程が増えることによる成形サイクルの増加は生じない。

また、本発明においは、樹脂成形体１０１は、上記ＰＭＭＡに限らず任意であり、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を選択することができる。この場合、樹脂成形体１０１は、前記熱可塑性樹脂の単層体、これらの樹脂の異なる材質からなる複数の層で形成されたもの、又、硬化性樹脂の表面を前記熱可塑性樹脂で被覆した物等が適当に使用することができる。また、その形状もシート状に限らず、板状、レンズ状等種々の形状を採用することが可能である。

次に、本実施形態において使用される金型について図２に基づいて説明する。図２は、本発明による第１実施形態において使用される金型の製造工程を説明する図であり、（ａ）は本発明による第１実施形態において使用される金型を製造するために使用されるマスターモールド５の断面図、（ｂ）は図２（ａ）で示すマスターモールド５内に充填、固化されて金型を構成するＰＤＭＳ（ｐｏｌｙ ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌｏｘａｎｅ）の溶液６がマスターモールド５内に充填されている状態を示す断面図、（ｃ）は図２（ｂ）で示すＰＤＭＳが固化後、マスターモールド５から剥離されて得られたＰＳＤＭ製金型２の断面図である。

本実施形態においては、前記マイクロレンズアレイ１０３を樹脂成形体１０１の表面に形成するための金型２としては、シリコーンゴムの1種であるＰＤＭＳを用いた。ＰＤＭＳは、二酸化炭素気体を良好に透過するガス透過性を有し、しかも、後述するような適度の弾性特性を有する弾性部材である。図２（ａ）〜（ｃ）に基づいて、前記ＰＤＭＳから構成される金型２の作製方法について説明する。

予め、マイクロレンズに対応する凸部５ａが表面に形成されたマスターモールド５を用意する。本実施形態においては、図示しない機械加工によってマイクロレンズの反転型の凹レンズパターンが形成された型を作製し、その後Ｎｉ電鋳によって上記型の凸形状レンズパターン５ｂを有するレプリカを作製し、これをマスターモールド５とした。なお、マスタ−モールド５には、図２（ａ）に示すように、マスターモールド５内に金型２を構成する樹脂組成溶液を注入した際に、樹脂組成溶液をマスターモールド５内に所定厚みで収容して、マスターモールド５によって所望厚みを有する鋳物（金型）が確実に形成されるように、マスターモールド５の外周部に、枠状のリブ構造５ｃが加工されている。次いで、図２（ｂ）で示すように、硬化前のＰＤＭＳと硬化剤と混合した樹脂組成溶液６をマスターモールド５内に厚さ１ｍｍで注入、キャスティングする。その後、１２０℃、１０分の熱処理を施し、ＰＤＭＳを硬化してマスターモールド５から剥離して取り出し、図２（ｃ）で示すようなマイクロレンズアレイ１０３の反転パターンの転写面３が形成された金型２を作製する。

ここで、マスターモールド５の作製方法や材質については、上記例で示したものに限定されるものではなく、樹脂成形品１０３のサイズやパターンの形状によって適宜好適な作製方法が選定される。例えば、機械加工で直接所望パターンを有するマスターモールド５を作製してもいい。また、上記ＰＤＭＳの金型２の作製においては、金型２の作製時に、樹脂組成溶液６に、特に押圧力を付与する必要がないために、シリコン基板や石英基板等の過大な圧力負荷で破壊し易い部材を使用して、これらの部材に所望のパターンを形成してマスターモールド５とすることもできる。その場合は、所望のパターンをフォトリソグラフィプロセス等を用いることで、より簡単かつ確実に微細なパターンの加工も可能となる。

次に、本発明による第１実施形態に係る樹脂成形品の製造装置について、図３に基づいて説明する。
図３は、本発明による第１実施形態に係る樹脂成形品の製造装置の概略構成を示す断面模式図である。本実施形態に係る製造装置は、高圧の二酸化炭素気体雰囲気内で樹脂成形体１０１を、金型２表面に形成されたマイクロレンズアレイ１０３の反転パターンの転写面３に押し付け、その後、転写面３から樹脂成形体１０１を剥離させることができる構造となっている。

具体的には、高圧二酸化炭素気体を密閉することが可能な金属製の密閉容器４が用意され、密閉容器４には、二酸化炭素気体Ｇを密閉容器４内に供給するためのガス供給管７及び二酸化炭素気体Ｇを密閉容器４内から排出するためのガス排出管８が接続されている。そして、ガス供給管７は、二酸化炭素ボンベ９から供給される二酸化炭素気体を高圧化するための増圧装置１０に接続されている。ガス供給管７には、開閉可能な供給弁１１が備えられており、供給弁１１の開閉により、適宜、増圧装置１０によって所定圧力、温度に制御された二酸化炭素気体Ｇが密閉容器４内に供給されるようになっている。一方、ガス排出管８の取り付け口には、減圧速度調整可能な減圧弁１２が備えられていて、密閉容器４内を一定圧力で維持すると共に、減圧弁１２を開放して二酸化炭素気体を密閉容器４内から排出する際に、所定速度で密閉容器４内を減圧できるようになっている。

また、密閉容器４内の底部４ａには、樹脂成形体保持部材である金属製基板１４上に、図１（ａ）で示す矩形状のＰＭＭＡシートからなる樹脂成形体１０１を載置し、図２（ｃ）で示す前述のＰＤＭＳ製金型２の転写面３が樹脂成形体１０１の表面と対接した状態で、この樹脂成形体１０１が金型２と基板１４とに挟持された組立体１５が配設、固定されている。さらに、密閉容器４には、適宜密閉容器４内の温度を所定温度に維持可能なような温度調節器１３が備えられている。本実施形態においては、温度調節器１３としてカートリッジヒーターを用いている。

次に、上記製造装置を使用して樹脂成形品を製造する方法について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明による第１実施形態に係る製造装置を使用して樹脂成形品を製造する工程を示す摸式図で、（ａ）は本発明による第１実施形態において使用される前記組立体１５を示す図である。（ｂ）は（ａ）で示す組立体１５を密閉容器４内に配設して二酸化炭素気体を密閉容器４内に供給する工程を示す図、（ｃ）は樹脂成形体１０１から二酸化炭素気体を放出させて樹脂成形体１０１表面に金型の転写面３を転写して固化させる工程を示す図、（ｄ）は金型の転写面３から転写後の樹脂成形体、即ち樹脂成形品１０３を剥離する工程を示す図である。

本発明による第１実施形態における樹脂成形品の製造方法においては、次に示す（１）〜（４）の工程順で製造を行っている。

（１）先ず、図４（ａ）に示すように、０．５ｍｍ厚の矩形状のＰＭＭＡシートからなる樹脂成形体１０１を用意する。続いて、この樹脂成形体１０１を厚さ１ｍｍの金属製基板１４上に載置し、図２（ｃ）で示す前述ＰＤＭＳ製の金型２をその転写面３が樹脂成形体１０１の表面と対接させた状態で密着させて、基板１４と金型２とで樹脂成形体１０１を挟持して組立体１５を作製する。この場合、金型２と基板１４とでは、金型２の外周部で係止する連結部材１７によって連結されており、二酸化炭素気体の吸引排出時の吸引力によって樹脂成形体１０１の表面を金型２の転写面３に押圧する際の金型２の移動を防止している。

（２）次に図４（ｂ）に示すように、上記（１）で作製された組立体１５を密閉容器４の底部４ａ上に配置し、基板１４を密閉容器４に固定する。次いで、減圧弁１２を閉じた状態でガス供給弁１１を開放し、増圧装置１０によって１０ＭＰａに増圧された高圧二酸化炭素気体Ｇ（ＣＯ_２）をガス供給管７より密閉容器４内に供給する。このように密閉容器４内に高圧二酸化炭素気体Ｇを充填すると、矢印で示すように、ガス透過性部材であるＰＤＭＳからなる金型２を透過した二酸化炭素気体Ｇが樹脂成形体１０１内に含浸して、少なくとも樹脂成形体１０１の表面が溶解、可塑化される。

（３）次に、ガス供給弁１１を閉じて減圧弁１２を開放することによって、密閉容器４内の圧力を大気圧まで減圧させる。この時、図４（ｃ）に示すように、樹脂成形体１０１中に含浸された二酸化炭素気体Ｇが金型２を透過して樹脂成形体１０１中から吸引、排出されると共に、この吸引力によって二酸化炭素気体で可塑化された樹脂成形体１０１の表層部が、金型２の方向に吸引されて、金型の転写面３に当接して、変形する。その結果、金型２の転写面３に形成されたマイクロレンズアレイのパターン形状が高精度で樹脂成形体１０１の表面に転写される。そして、その後、樹脂成形体１０１から二酸化炭素気体Ｇが放出されるため、マイクロレンズアレイのパターン形状が転写された状態で樹脂成形体１０１が固化する。なお、この場合、減圧弁１２の後方に真空吸引装置を接続して、真空吸引装置によって密閉容器４内の二酸化炭素気体を吸引、排出しても良い。

（４）このようにして、マイクロレンズアレイのパターン形状が転写された樹脂成形体１０１を挟持した組立体１５を密閉容器４内から取り出し、組立体１５の金型２と基板１４を分解し、図４（ｄ）に示すように、金型２の転写面３から転写後の樹脂成形体を剥離して樹脂成形品１０３を得ることができる。

この金型２の転写面３から転写後の樹脂成形体、即ち樹脂成形品１０３を剥離するに際しては、本実施形態においては、金型２として、弾性部材であるＰＤＭＳを使用しているので、金型２の転写面３から樹脂成形品１０３を容易かつ確実に剥離することが可能となる。図５は、弾性部材からなる金型２から樹脂成形品１０３を剥離する場合（図５（ａ））と、非弾性部材からなる金型２から樹脂成形品１０３を剥離する場合（図５（ｂ））とを示した図である。

このように、本実施形態で示すように、金型２としては、ＰＤＭＳのようなシリコーンゴム系の材料に限定されるものではないが、シリコーンゴムのような弾性部材を用いることで、図５（ａ）に示すように、金型２を変形させながら矢印で示すように横方向に引っ張って樹脂成形品１０３を転写面３から容易に剥離させることができる。通常の押圧転写においては、押圧時の変形を防ぐため、その型は金属等の剛体で作製する必要がある。そのため、図５（ｂ）に示されるような金型２を矢印で示すように垂直方向に引き上げて転写面３から樹脂成形品１０３を剥離する必要があるが、その場合と比較して、本実施形態における弾性部材を使用した金型２の場合には、剥離時の抵抗が少なくなるため、確実に剥離させることができる。本実施形態においては、金型２の転写面３に対する樹脂成形体１０１の密閉容器４内での押圧をプレス装置等の可動部材による押圧工程を不要としているため、本実施形態のような弾性部材を金型２として使用して、金型２を変形させながら樹脂成形品１０３を転写面３から剥離させることが可能となる利点を有する。

なお、上記（２）、（３）の工程においては、樹脂成形体１０１中に二酸化炭素気体を溶解、放出によって、樹脂成形体１０１を可塑化、固化させているため、密閉容器４内の温度は、温度調節器１３によって、一定温度を維持させている。本実施形態においては、４０℃一定温度で実施した。このように、本実施形態においては、樹脂成形体１０１の軟化温度１１０℃より相当低温で可塑化、固化可能となるので、従来のように、樹脂成形体１０１の軟化温度より高温に加熱して軟化させて転写を行い、しかる後、軟化温度以下までに冷却して固化する必要がなく、短時間で成形品を製造することが可能となる。

以上のように、本実施形態においては、樹脂成形体１０１中への二酸化炭素気体の溶解による可塑化効果を利用することによって、樹脂成形体１０１表面にピッチ２００μｍのマイクロレンズアレイパターンのような微細な凹凸パターンを精度良く転写させることができる。また、金型温度を樹脂成形体１０１の軟化温度以上の高温にすることなく、かつ一定温度での転写が可能である。即ち、本実施形態においては、前述のように、加熱及び冷却工程が不要であり非常に生産性が良く、転写時に消費電力を低減することもできる。更には、図４（ａ）及び（ｄ）で示すように、樹脂成形体１０１と金型２の密着工程及び樹脂成形品１０３の金型２からの剥離の工程を、密閉容器４外で実施するので、密閉容器４を使用して密閉容器４内での二酸化炭素気体の含浸、放出を行う工程（図４（ｂ）、（ｃ））を同時に並行して実施すること可能となり、生産効率を向上させることができる。

また、金型２を形成しているＰＤＭＳが二酸化炭素気体を透過し、しかも樹脂成形体１０１の裏面に密着させている金属製基板１４が二酸化炭素気体を透過しないため、樹脂成形体１０１の転写面側の表面のみに優先して二酸化炭素気体によって溶解、可塑化される。即ち、樹脂成形体１０１の裏面側を含めた外形形状を変形させることなく、パターン転写が必要な部分だけを選択的に軟化させることが可能となる。そして、その後の減圧工程で、軟化された樹脂成形体１０１が金型２のパターン（転写面３）方向に吸引されるため、押圧機構がなくても前記金型２の転写面３の形状に沿ってマイクロレンズアレイパターン形状に変形し、前記パターンを適切に転写させることができる。従って、本実施形態においては、密閉容器４内に押圧のための可動部が不用であり、密閉容器４内を安定して所望の圧力を維持できるため、安定した加工を実現できると同時に装置自体を簡素化し、コンパクトな構成とすることができる。

また、本実施形態においては、ガス透過性部材で成形された金型２は、マスターモールド５からの複製であるため、金型２の転写面３への樹脂の付着等による汚れなどが発生しても容易に再作製することが可能である。また、金型２を形成する部材としては、二酸化炭素気体を透過するガス透過性部材であれば充分であるが、本実施形態において示すように、ＰＤＭＳのような弾性部材を使用する場合には、金型２を変形させながら樹脂成形品１０３を転写面３から剥離させること可能となる利点を有する。

次に本発明による第２実施形態について、図６〜図１０に基づいて説明する。
図６は、本発明による第２実施形態で作製された樹脂成形品の概略構成図で、（ａ）は樹脂成形品１８の正面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線上で切断した断面図である。図７は、本発明による第２実施形態で使用される金型の概略構成を示す断面摸式図である。図８は、本発明による第２実施形態で使用される樹脂成形体１９の概略構成を示す断面摸式図である。図９は、本発明による第２実施形態に係る樹脂成形品の製造装置の概略構成を示す断面摸式図である。図１０は、本発明による第２実施形態に係る製造装置を使用して樹脂成形品を製造する工程を示す摸式図で、（ａ−１）は第２実施形態において使用される組立体の上面図、（ａ−２）は（ａ−１）のＣ−Ｃ線上で切断した断面図である。図１０の（ｂ）は、図１０（ａ−１）及び（ａ−２）で示す組立体を密閉容器内に配設して二酸化炭素気体を密閉容器内に供給する工程を示す図、（ｃ）は、樹脂成形体から二酸化炭素気体を放出させて樹脂成形体表面に金型の転写面を転写して固化させる工程を示す図、（ｄ）は、金型の転写面から樹脂成形品１８を剥離する工程を示す図である。

この第２実施形態においては、樹脂成形品としてレーザービームプリンターの光走査に用いられるｆθレンズ１８を作製した。このｆθレンズ１８のレンズ面１８ａ、１８ｂには、ピッチ４００ｎｍのＶ溝１８ｃが形成されている。このような光の波長より小さいピッチの格子や柱あるいはピットなどが配列された微細構造をレンズ面に施すことが、ある屈折率を有する薄膜が存在することと等価となるため、レンズ表面に真空蒸着などによる無反射膜を形成することなく表面反射を低くすることができる。作製したｆθレンズ１８は、長さ１５０ｍｍ、幅８ｍｍで、中心部肉厚２０ｍｍに対して端部肉厚５ｍｍの偏肉形状の矩形レンズである。樹脂素材としては、軟化温度１３５℃のＣＯＰ（アモルファスポリオレフィン）樹脂を使用し、本実施形態においては、密閉容器４内の温度は８０℃一定温度で実施した。

本実施形態においても、前記Ｖ溝１８ｃのパターンを樹脂表面に転写させるための金型２の素材としては、前述の第１実施形態の場合と同様に、二酸化炭素気体を透過するガス透過性部材としてシリコーンゴムの１種であるＰＤＭＳを用いた。但し、ピッチが小さく機械加工でのマスターモールド５の作製が困難なため、ここでは、シリコン基板上にレジストを塗布し、その後紫外線のマスク露光によって、レジストを露光、現像し、残したい形状に対するレジスト膜を取り除き、その後、ドライエッチングによってシリコン基板上にピッチ４００ｎｍのＶ溝１８ｃのパターンを形成させ、マスターモールドとした。その後は、前述の第１実施形態の場合と同様の方法によって、図７に示すような転写面３を有するＰＤＭＳからなる金型２を作製した。なお、この場合、最終的に作製するレンズ面は曲面形状をしているが、ここで作製したＰＤＭＳの金型２は図７に示すような平板形状にパターンを形成させたものを使用している。

一方、この第２実施形態においては、樹脂成形体１０１として、予め射出成形によって図８に示すような表面にパターンの形成していないレンズ面１９ａ、１９ｂを有する成形ｆθレンズ１９を作製した。そして、この樹脂成形体１０１としての成形ｆθレンズ１９を使用し、後述するように、レンズ面１９ａ、１９ｂを二酸化炭素気体によって可塑化して、これらのレンズ面１９ａ、１９ｂ上に金型２の転写面３を転写してＶ溝１８ｃのパターンを形成して、樹脂成形品としてのｆθレンズ成形品１８を作製した。

次に、本発明による第２実施形態に係るｆθレンズ成形品の製造装置について、図９に基づいて説明する。図９は、本発明による第２実施形態に係る樹脂成形品の製造装置の概略構成を示す図である。この図９中、前述の第１実施形態の製造装置と同一構成について、同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態に係る製造装置においては、前述の第１実施形態とは、樹脂成形体（成形ｆθレンズ１９）を挟持する組立体１５の構造が相違している。この第２実施形態で使用される組立体１５においては、ｆθレンズ成形品を製造する関係で、上部転写面３Ａを有する上部金型２Ａと下部転写面３Ｂを有する下部金型２Ｂを使用している。また、樹脂成形体保持部材として、後述する上部金型２Ａと下部金型２Ｂを介して、樹脂成形体である図８で示す成形ｆθレンズ１９を保持する凹部を有する第１基材２０Ａと第２基材２０Ｂを使用している。そして、第１基材２０Ａと第２基材２０Ｂの凹部２０Ａ１及び２０Ｂ１内に、成形ｆθレンズ１９のレンズ面１９ａ、１９ｂがそれぞれ上部金型２Ａの転写面３Ａ及び下部金型２Ｂの転写面３Ｂとに対向した状態で挟持、収容した組立体１５を使用している。この場合、組立体１５は、第１基材２０Ａと第２基材２０Ｂとが後述するように、それぞれの凹部２０Ａ１及び２０Ｂ１内に上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂ並びに成形ｆθレンズ１９を収容した状態で図示しない連結部材によって連結されており、後述する密閉容器４内に二酸化炭素気体を供給する場合や密閉容器４内から二酸化炭素気体を外部に吸引、排出する際に、上部基材２０Ａが下部基材２０Ｂから離反することを防止するようになっている。また、これらの第１基材２０Ａ及び第２基材２０Ｂの上面部２０Ａ２、２０Ｂ２及び下面部２０Ａ３、２０Ｂ３には、それぞれの凹部２０Ａ１及び２０Ｂ１まで連通する透孔２０Ａ４及び２０Ｂ４が所定間隔で形成されており、これらの透孔２０Ａ４及び２０Ｂ４を通じて、上部金型２Ａ及び２Ｂに密閉容器４内に充填された二酸化炭素気体Ｇを供給及び成形ｆθレンズ１９内に含浸された二酸化炭素気体を排出することが可能となっている。

次に、上記製造装置を用いてｆθレンズ成形品を製造する製造方法について、図１０に基づいてより具体的に説明する。本発明による第２実施形態におけるｆθレンズ成形品１８の製造方法においては、次に示す（１）〜（４）の工程順で製造を行っている。

（１）先ず、図８に示すように、軟化温度１３５℃のＣＯＰ（アモルファスポリオレフィン）樹脂を使用して長さ１５０ｍｍ、幅８ｍｍで、中心部肉厚２０ｍｍに対して端部肉厚５ｍｍの偏肉形状の矩形体に成形された成形ｆθレンズ１９を樹脂成形体１０１として用意する。続いて、図１０（ａ−２）に示すように、この成形ｆθレンズ１９のレンズ面１９ａ及び１９ｂの曲面に沿った曲面を有し、しかも上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂを収容可能な第１基材２０Ａの凹部２０Ａ１内に、上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂの転写面３Ａ、３Ｂが成形ｆθレンズ１９のレンズ面１９ａ及び１９ｂとそれぞれ対接させた状態となるように、図７で示すＰＤＭＳ製の上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂ並びに成形ｆθレンズ１９を収容する。この場合、第１基材２０Ａの凹部２０Ａ１の深さは、上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂの約半分の高さとなっており、同一形状の凹部２０Ｂ１を有する第２基材２０Ｂを、図１０（ａ−２）に示すように、第１基材２０Ａから突出した上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂを凹部２０Ｂ１内に収容するように嵌合させて組み合わせる。そして、図示しない連結部材で第１基材２０Ａと第２基材２０Ｂとを連結して組立体１５を作製する。このようにして作製された組立体１５は、第１基材２０Ａと第２基材２０Ｂの上面部２０Ａ２，２０Ｂ２及び下面部２０Ａ３、２０Ｂ３に、上面及び下面からそれぞれの凹部２０Ａ１，２０Ｂ１に連通する透孔２０Ａ４，２０Ｂ４を有しており、これらの透孔２０Ａ４，２０Ｂ４を通じて上部金型２Ａ及び下部金型２Ｂ並びに成形ｆθレンズ１９内に二酸化炭素気体を供給排出可能となっている。

（２）上記（１）で作製された組立体１５を、密閉容器４内に第１基材２０Ａ及び第２基材２０Ｂの上面部２０Ａ２、２０Ｂ２及び下面部２０Ａ３、２０Ｂ３が密閉容器４の内壁から離間させた状態で配置、固定する。次いで、図１０（ｂ）に示すように、減圧弁１２を閉じた状態でガス供給弁１１を開放し、増圧装置１０によって１０ＭＰａに増圧された高圧二酸化炭素気体Ｇ（ＣＯ_２）をガス供給管７より密閉容器４内に供給する。このように密閉容器４内に高圧二酸化炭素気体Ｇを充填すると、第１基材２０Ａ及び第２基材２０Ｂの凹部２０Ａ１及び２０Ｂ１内も二酸化炭素気体Ｇが充填されて、矢印で示すように、ガス透過性部材であるＰＤＭＳからなる下部金型２Ｂ及び上部金型２Ａを透過した二酸化炭素気体Ｇが成形ｆθレンズ１９内に含浸して、少なくとも成形ｆθレンズ１９の表面が溶解、可塑化される。

（３）次に、ガス供給弁１１を閉じ減圧弁１２を開放することによって、密閉容器４内の圧力を大気圧まで減圧させる。この時、図１０（ｃ）に示すように、成形ｆθレンズ１９中に含浸された二酸化炭素気体Ｇが金型２Ａ及び２Ｂを透過して成形ｆθレンズ１９中から吸引、排出されると共に、この吸引力によって二酸化炭素気体で可塑化された成形ｆθレンズ１９の表層部が、金型２Ａ及び２Ｂの方向に吸引されて、金型の転写面３Ａ及び３Ｂに当接、変形する。その結果、金型２Ａ、２Ｂの転写面３Ａ、３Ｂに形成されたピッチ４００ｎｍのＶ溝１８ｃを有する球面パターン形状が高精度で成形ｆθレンズ１９の表面に転写される。そして、その後、成形ｆθレンズ１９から二酸化炭素気体Ｇが放出されるため、ピッチ４００ｎｍのＶ溝１８ｃの微細な凹凸パターン形状が転写された状態で成形ｆθレンズ１９が固化する。なお、この場合、減圧弁１２の後方に真空吸引装置を接続して、真空吸引装置によって密閉容器４内の二酸化炭素気体を吸引、排出しても良い。

（４）このようにして、ピッチ４００ｎｍのＶ溝１８ｃの微細な凹凸パターン形状マイクロレンズアレイのパターン形状が転写された成形ｆθレンズ１９を挟持した組立体１５を密閉容器４内から取り出し、組立体１５から金型２Ａ、２Ｂと第１及び第２基材２０Ａ、２０Ｂを分解し、図１０（ｄ）に示すように、金型２Ａ、２Ｂの転写面３Ａ、３Ｂから微細な凹凸パターン形状が転写された成形ｆθレンズを剥離してｆθレンズ樹脂成形品１８を得ることができる。

この第２実施形態においては、金型２Ａ、２Ｂの転写面３Ａ、３Ｂは、曲面形状をしているが、金型２Ａ、２ＢがＰＤＭＳからなる弾性部材で形成されているため、図１０（Ａ２）に示されるように曲面形状に変形させて予め射出成形によって作製された成形ｆθレンズ１９のレンズ面１９ａ、１９ｂに密着させることができる。そのためこのような曲面形状をした転写面３Ａ、３Ｂであっても、図７に示すように金型２Ａ、２Ｂの形状は平面形状でよく、容易に金型２Ａ及び２Ｂを作製することができる。

また、本実施形態においては、対向する２つのレンズ面１９ａ、１９ｂに弾性部材で構成される金型２Ａ、２Ｂを変形密着させ、側面部に二酸化炭素気体Ｇを透過しない金属製の第１及び第２基材２０Ａ、２０Ｂを密着させた。これによって、予め射出成形で作製した図８に示されるような矩形形状をした成形ｆθレンズ１９の外形形状を変形させることなく、パターン転写が必要なレンズ面１９ａ、１９ｂだけを選択的に軟化変形させることが可能となる。

また、本実施形態においては、前述の第１実施形態と同様に、密閉容器４内で二酸化炭素気体Ｇの含侵、減圧工程を実施しているので、レンズ面１９ａ、１９ｂに金型２Ａ、２Ｂの転写面３Ａ、３Ｂに形成されたＶ溝１８ｃのパターンを転写させることができる。剥離時においては、第１実施形態と同様に金型２Ａ、２Ｂとしてシリコーンゴムのような弾性部材を用いているため、図５（ａ）に示すように、金型２Ａ、２Ｂを変形させながら剥離させることができる。この第２実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様に金型２Ａ、２Ｂを変形しながらの剥離が可能なため、図１１（ａ）に示すように、レンズ面１８ａ、１８ｂに対して法線方向にＶ溝１８ｃのパターンを形成させることが可能となり、より良好な光学特性を有する光学素子１８をより確実に製造することが可能となる。因みに、金型２Ａ、２Ｂが金属等の剛体で構成されている場合には、Ｖ溝１８ｃのパターンは、アンダーカットとなるため剥離が困難であるために、図１１（ｂ）に示されるように、金型２Ａ、２Ｂに対して垂直方向に剥離されるようなＶ溝１８ｃのパターンを形成する必要がある。これに対して、本実施形態においては、図１１（ａ）で示すように、光軸方向にＶ溝１８ｃのパターンを形成することが可能となるため、同一ピッチ、深さのＶ溝１８ｃのパターンが形成された場合には、より大きな反射防止効果を得ることが可能となる。

本発明においては、第１実施形態で説明したようなシート状樹脂成形体表面へのパターン転写はもちろん、第２実施形態で説明したような３次元バルク形状や表面が曲面形状を有する樹脂成形体表面への転写も可能である。また、熱可塑性の樹脂成形体の種類は任意であり、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等を選択することができる。その場合、使用される樹脂によって二酸化炭素気体の含浸による可塑化効果が異なるため、適宜最適な圧力、温度に設定する必要があるが、いずれの場合においても使用樹脂の軟化温度以下の一定温度での転写が可能である。また、実施形態に示した微細パターンの転写への適用に限定されるものではなく、例えば光学鏡面への転写等その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能であることは言うまでもない。

本発明による第１実施形態で使用する樹脂の構造を示す断面図であり、（ａ）は微細パターン転写前の樹脂成形体を示す断面図、（ｂ）はパターン転写後の樹脂成型品の平面図、（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線上で切断した断面図である。 図２は、本発明による第１実施形態において使用される金型の製造工程を説明する図で、（ａ）は金型を製造するために使用されるマスターモールドの断面図、（ｂ）は図２（ａ）で示すマスターモールド内に充填、固化されて金型を構成するＰＤＭＳのマスターモールド内の充填状態を示す断面図、（ｃ）は図２（ｂ）で示すＰＤＭＳが固化後、マスターモールドから剥離されたＰＳＤＭ製金型の断面図である。 本発明による第１実施形態に係る樹脂成形品の製造装置の概略構成を示す断面模式図である。 本発明による第１実施形態に係る製造装置を使用して樹脂成形品を製造する工程を示す摸式図で、（ａ）は本発明による第１実施形態において使用される前記組立体を調製する工程を示す図である。図４（ｂ）は図４（ａ）で示す組立体を密閉容器内に配設して二酸化炭素気体を密閉容器内に供給する工程を示す図、図４（ｃ）は樹脂成形体から二酸化炭素気体を放出させて樹脂成形体表面に金型の転写面を転写して固化させる工程を示す図、図４（ｄ）は金型の転写面から樹脂成形体を剥離する工程を示す図である。 金型から微細パターン転写後の樹脂成形体（樹脂成形品１０３）を剥離する状態を示す図で、（ａ）は弾性部材からなる金型２から樹脂成形品１０３を剥離する状態を示す断面図、（ｂ）は非弾性部材からなる金型２から樹脂成形品１０３を剥離する状態を示す断面図である。 本発明による第２実施形態で作製された樹脂成形品の概略構成図で、（ａ）は樹脂成形品の正面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線上で切断した断面図である。 本発明による第２実施形態で使用される金型の概略構成を示す断面摸式図である。 本発明による第２実施形態で使用される樹脂成形体の概略構成を示す断面摸式図である。 本発明による第２実施形態に係る樹脂成形品の製造装置の概略構成を示す断面摸式図である。 本発明による第２実施形態に係る製造装置を使用して樹脂成形品を製造する工程を示す摸式図で、（ａ−１）は第２実施形態において使用される組立体の上面図、（ａ−２）は（ａ−１）のＣ−Ｃ線上で切断した断面図で、（ｂ）は（ａ−１）及び（ａ−２）で示す組立体を密閉容器内に配設して二酸化炭素気体を密閉容器内に供給する工程を示す図、（ｃ）は樹脂成形体から二酸化炭素気体を放出させて樹脂成形体表面に金型の転写面を転写して固化させる工程を示す図、（ｄ）は金型の転写面から樹脂成形品（ｆθレンズ樹脂成形品１８）を剥離する工程を示す図である。 金型から微細パターン転写後の樹脂成形体を剥離して得られる光学素子の断面図で、（ａ）は弾性部材からなる金型を使用して得られる光学素子の断面図、（ｂ）は非弾性部材からなる金型を使用して得られる光学素子の断面図である。

符号の説明

２、２Ａ、２Ｂ 金型
３、３Ａ、３Ｂ 転写面
４ 密閉容器
５ マスターモールド
６ 樹脂組成溶液
７ ガス供給管
８ ガス排出管
９ 二酸化炭素気体ボンベ
１０ 増圧装置
１１ 供給弁
１２ 減圧弁
１３ 温度調節器
１４ 基板
１５ 組立体
１８ ｆθレンズ成形品
１８ａ、１８ｂ レンズ面
１８ｃ Ｖ溝
１９ 成形ｆθレンズ
１９ａ、１９ｂ レンズ面
２０Ａ 第１基材
２０Ｂ 第２基材
２０Ａ１，２０Ｂ１ 凹部
２０Ａ２、２０Ｂ２ 上面部
２０Ａ３，２０Ｂ３ 下面部
２０Ａ４，２０Ｂ４ 透孔
１０１ 樹脂成形体
１０３ 樹脂成形品
Ｇ 二酸化炭素気体

Claims (10)

1. 所望の形状に加工された転写面を有する少なくとも１つ以上の金型と、当該金型の転写面と対向して配設されて当該金型の転写面が転写される樹脂成形体を保持する樹脂成形体保持部材とを収容する密閉容器と、前記密閉容器内に前記樹脂成形体に含浸させる二酸化炭素気体を供給する供給口と当該二酸化炭素気体を前記密閉容器内から排出する排出口とを前記密閉容器に備えた樹脂成形品の製造装置において、
   前記金型は、前記二酸化炭素気体に対するガス透過性を有するガス透過性部材で構成され、当該金型と前記樹脂成形体保持部材によって前記樹脂成形体を挟持して前記密閉容器内に前記供給口から前記二酸化炭素気体を充填させたときに、当該二酸化炭素気体が前記金型を透過して前記樹脂成形体の少なくとも表面を可塑化し、前記排出口から当該樹脂成形体中に含浸された二酸化炭素気体を、前記金型を透過させて排出して前記金型の転写面に前記樹脂成形体表面を転写することを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
2. 請求項１記載の樹脂成形品の製造装置において、
   前記金型は、前記二酸化炭素気体に対するガス透過性を有する弾性部材で構成されていることを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
3. 請求項２記載の樹脂成形品の製造装置において、
   前記金型は、シリコーンゴムで構成されていることを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
   前記金型は、前記所望の形状に加工された表面を有するマスターモールドに前記ガス透過性部材の溶液を注入して複製された鋳物であることを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
   前記樹脂成形体保持部材は、前記二酸化炭素気体に対して非ガス透過性を有する部材で構成され、前記金型の転写面と対向する樹脂成形体の表面と反対側の面を保持することを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置において、
   前記密閉容器は、当該密閉容器内の温度を前記樹脂成形体の軟化温度以下に維持する温度調節器を備えたことを特徴とする樹脂成形品の製造装置。
7. 所望の形状に加工された転写面を有する少なくとも１つ以上の金型と樹脂成形体とを収容する密閉容器内に、二酸化炭素気体を供給して当該樹脂成形体に当該二酸化炭素気体を含浸させ、その後、前記金型の転写面に前記樹脂成形体表面を押圧して、前記転写面を前記樹脂成形体表面に転写する樹脂成形品の製造方法において、
   請求項１乃至６のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造装置を使用し、
   前記樹脂成形体を金型と樹脂成形体保持部材で挟持した状態で前記密閉容器内の二酸化炭素気体を前記排出口から吸引排出する吸引力によって前記樹脂成形体を当該金型の転写面に押圧させて当該転写面を前記樹脂成形体表面に転写することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
8. 請求項７記載の樹脂成形品の製造方法において、
   前記樹脂成形体保持部材と前記金型との間に、前記金型の転写面と前記樹脂成形体表面とが対接する状態で前記樹脂成形体を保持した組立体を前記密閉容器内に装填し、当該密閉容器内で前記樹脂成形体表面に、前記金型の転写面を転写後、前記組立体を前記密閉容器内から取り出して、前記金型の転写面から前記樹脂成形体を剥離することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
9. 請求項７又は８記載の樹脂成形品の製造方法において、
   少なくとも前記樹脂成形体に二酸化炭素気体を含浸させる工程及び前記樹脂成形体表面に前記金型の転写面を転写する工程において前記密閉容器内の温度を一定に維持されることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項記載の樹脂成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする表面に凹凸パターンを有する光学素子。

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