JP4975675B2 - 成形体の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
よって本発明の成形体の製造方法は、上述の課題を解決するため、微細なパターンを有する被塗布面に、熱可塑性樹脂の吐出口であるTダイのリップと被塗布面との距離で、塗布された溶融した熱可塑性樹脂の厚みが規定されるように、被塗布面と吐出口とが相対的に移動しながら樹脂を塗布した後、樹脂と金型との付着力よりも樹脂と加圧ローラとの付着力を低い状態に維持しながら、直ちに加圧ローラで押圧することで被塗布面に塗布された樹脂の微細パターンへの充填を促進すると共に、塗布した樹脂の厚みの平滑化と、天面への鏡面の転写を行うことを特徴とする。
(d)前記塗布された樹脂をプレス加圧して、微細パターンに樹脂を完全に充填すると共に、金型を冷却して、樹脂を冷却および固化させるプレス加圧・固化工程と、(e)固化した成形品を金型から剥離させる離型工程とを含む。
塗布直後に押圧を塗布条件と関係なく付加できる本発明では、塗布工程での充填が不足気味であっても、これを補うことが出来る。よって、従来法のように、樹脂が微細パターンに充填されやすい状態(変形抵抗が小さく、緩和時間が短い)にするために金型温度を高くする必要がない。すなわち、
塗布工程での微細パターンへの樹脂充填が不足するような、低い金型温度でも、樹脂温度が金型温度まで下がりきらない塗布直後に加圧をすることで、十分な充填と歪の緩和を両立できる。金型温度を低くすることができれば、樹脂をスタンパ壁面から剥離させるのに必要なエネルギーも低くなり、離型工程において、従来よりも高い金型温度で製品離型が可能となる。この結果、塗布時の金型温度は低く、製品離型時の温度は高くすることが可能となり、昇温した時の温度と冷却した時との温度差を従来法に比べて小さくすることができる。すなわち、金型の昇温および冷却に要する時間を短くすることができるため、生産性の向上に直結する。
Claims (17)
- 微細なパターンを有する被塗布面に、熱可塑性樹脂の吐出口であるTダイのリップと被塗布面との距離で、塗布された溶融した熱可塑性樹脂の厚みが規定されるように、被塗布面と吐出口とを相対的に移動させながら樹脂を塗布した後、塗布した樹脂を、凹凸パターン加工及び鏡面加工からなる群から選択される少なくとも一つの加工が施された加圧ローラを用い、前記加圧ローラと樹脂との付着力を樹脂と金型との付着力よりも低い状態に維持しながら、直ちに前記加圧ローラで押圧することで被塗布面に塗布された樹脂の微細パターンへの充填を促進すると共に、塗布した樹脂の厚みの平滑化と、前記加圧ローラに施された形状の天面への転写を行うことを特徴とする成形体の製造方法。
- 請求項1記載の成形体の製造方法において、
微細なパターンを有する被塗布面を、溶融した熱可塑性樹脂が付着する温度まで昇温する昇温工程と、熱可塑性樹脂の吐出口と被塗布面との距離で、塗布された樹脂の厚みが規定されるように、被塗布面と吐出口とを相対的に移動させながら樹脂を塗布する塗布工程と、前記塗布した熱可塑性樹脂を、前記加圧ローラと樹脂との付着力を樹脂と金型との付着力よりも低い状態に維持しながら、直ちに前記加圧ローラで順次押圧することで被塗布面に塗布された樹脂の微細パターンへの充填を促進すると共に、塗布した樹脂の厚みの平滑化と、前記加圧ローラに施された形状の天面への転写を行うローラ加圧附形工程と、さらにプレス加圧しながら前記熱可塑性樹脂を冷却し固化させるプレス加圧・固化工程と、固化させた樹脂を被塗布面から剥離させる離型工程とを含む成形体の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の成形体の製造方法において、
複数個の前記加圧ローラを塗布方向に並べて備え、塗布された樹脂を前記加圧ローラで複数回加圧できることを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記加圧ローラは、前記加圧ローラを上下動させると共に、塗布された溶融樹脂への押圧力または前記加圧ローラと被塗布面との距離を任意に調節可能な手段を有し、塗布された溶融樹脂への押圧力または塗布された溶融樹脂の最終厚みを調節可能なことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項4に記載の成形体の製造方法において、
前記加圧ローラを上下動させる機構は、前記加圧ローラ両端に独立して設けられ、塗布された溶融樹脂への押圧力または塗布された溶融樹脂の押圧後の厚みを両端で独立して調節可能なことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記加圧ローラは加熱および冷却機能を有し、前記加圧ローラ表面の温度を所望の温度に調節および維持できることを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記加圧ローラの表面には、前記加圧ローラの表面温度が高い場合でも、溶融樹脂が粘着し難いように表面処理を施したことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記加圧ローラの表面に付着した樹脂屑および汚れを洗浄することを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1に記載の成形体の製造方法において、
塗布方向に走行する被塗布面を有するエンドレスベルトを用い、
エンドレスベルト表面に溶融樹脂を塗布する前段でエンドレスベルトを加熱し、塗布工程およびローラ加圧附形工程の後段でエンドレスベルトを冷却し、さらにその後段にエンドレスベルトから固化した樹脂を剥離させることを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項9に記載の成形体の製造方法において、
少なくとも、吐出部に対してエンドレスベルトを挟んで対向する位置および前記加圧ローラに対してエンドレスベルトを挟んで対向する位置に配置されたバックアップローラを用い、塗布時に発生する樹脂圧力の反力および前記加圧ローラの押圧力の反力を受け止めることで、塗布された溶融樹脂に樹脂圧力および押圧力を印加させることが可能なことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記製造方法において使用する成形体の製造装置は、昇温手段、プレス加圧・固化手段、および離型手段を有し、
樹脂吐出部および前記加圧ローラと、前記昇温手段、前記プレス加圧・固化手段、および前記離型手段を有する場所であって金型が配置された少なくとも4箇所の前記場所の各々に、前記樹脂吐出部および前記加圧ローラを移動させる横行手段とを用い、第一の場所の金型で昇温工程を行っている間に、第二の場所の金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、第三の場所の金型でプレス加圧・固化工程を行い、第四の場所の金型で製品の離型工程を行い、各前記場所での工程が完了した後に、前記横行手段により前記樹脂吐出部および前記加圧ローラを第二の場所から第一の場所へ移動させた後、昇温工程が完了した場所で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、塗布工程とローラ加圧附形工程が完了した場所でプレス加圧・固化工程を行い、プレス加圧・固化工程が完了した場所で離型工程を行い、離型工程が完了した場所で昇温工程を行うことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の成形体の製造方法において、
前記製造方法において使用する成形体の製造装置は、昇温手段、プレス加圧・固化手段、および離型手段を有し、
所定の場所に配置された樹脂吐出部および前記加圧ローラ、前記昇温手段、前記プレス加圧・固化手段、および前記離型手段へ、少なくとも4個の金型の各々を順次移動させる移動手段を用い、前記昇温手段が配置された第一の場所の金型で昇温工程を行っている間に、前記樹脂吐出部および前記加圧ローラが配置された第二の場所の金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、前記プレス加圧・固化手段が配置された第三の場所の金型でプレス加圧・固化工程を行い、前記離型手段が配置された第四の場所の金型で製品の離型工程を行い、前記第一、二、三及び四の場所での工程が完了した後に、前記移動手段により第一、二、三及び四の場所の金型を各々第二、三、四及び一の場所に移動させた後、昇温工程が完了した金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、塗布工程とローラ加圧附形工程が完了した金型でプレス加圧・固化工程を行い、プレス加圧・固化工程が完了した金型で離型工程を行い、離型工程が完了した金型で昇温工程を行うことを特徴とする成形体の製造方法。 - 請求項1記載の成形体の製造方法に用いられる成形体の製造装置であって、
微細なパターンを有する被塗布面に、熱可塑性樹脂の吐出口であるTダイのリップと被塗布面との距離で、塗布された溶融した熱可塑性樹脂の厚みが規定されるように、被塗布面と吐出口とを相対的に移動させながら樹脂を塗布する塗布手段と、
前記塗布した樹脂を、前記加圧ローラを用い、前記加圧ローラと樹脂との付着力を樹脂と金型との付着力よりも低い状態に維持しながら、直ちに前記加圧ローラで押圧することで被塗布面に塗布された樹脂の微細パターンへの充填を促進すると共に、塗布した樹脂の厚みの平滑化と、前記加圧ローラに施された形状の天面への転写を行うローラ加圧附形手段と
を含むことを特徴とする成形体の製造装置。 - 請求項2に記載の成形体の製造方法に用いられる成形体の製造装置であって、
微細なパターンを有する被塗布面を、溶融した熱可塑性樹脂が付着する温度まで昇温する昇温手段と、
熱可塑性樹脂の吐出口と被塗布面との距離で、塗布された樹脂の厚みが規定されるように、被塗布面と吐出口とを相対的に移動させながら樹脂を塗布する塗布手段と、
前記塗布した熱可塑性樹脂を、前記加圧ローラを用い、前記加圧ローラと樹脂との付着力を樹脂と金型との付着力よりも低い状態に維持しながら、直ちに前記加圧ローラで順次押圧することで被塗布面に塗布された樹脂の微細パターンへの充填を促進すると共に、塗布した樹脂の厚みの平滑化と、前記加圧ローラに施された形状の天面への転写を行うローラ加圧附形手段と、
プレス加圧しながら前記熱可塑性樹脂を冷却し固化させるプレス加圧・固化手段と、
固化させた樹脂を被塗布面から剥離させる離型手段と
を含む成形体の製造装置。 - 請求項13に記載の成形体の製造装置において、
塗布方向に走行する被塗布面を有するエンドレスベルトを備えると共に、エンドレスベルト表面に溶融樹脂を塗布する前段にエンドレスベルトを加熱する手段と、塗布手段およびローラ加圧附形手段の後段にエンドレスベルトを冷却する手段と、さらにその後段にエンドレスベルトから固化した樹脂を剥離させる離型手段とを有することを特徴とする成形体の製造装置。 - 請求項14に記載の成形体の製造装置において、
樹脂吐出部および前記加圧ローラと、前記昇温手段、前記プレス加圧・固化手段、および前記離型手段を有する場所であって金型が配置された少なくとも4箇所の前記場所の各々に、前記樹脂吐出部および前記加圧ローラを移動させる横行手段とを備え、第一の場所の金型で昇温工程を行っている間に、第二の場所の金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、第三の場所の金型でプレス加圧・固化工程を行い、第四の場所の金型で製品の離型工程を行い、各前記場所での工程が完了した後に、前記横行手段により樹脂吐出部および前記加圧ローラを第二の場所から第一の場所へ移動させた後、昇温工程が完了した場所で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、塗布工程とローラ加圧附形工程が完了した場所でプレス加圧・固化工程を行い、プレス加圧・固化工程が完了した場所で離型工程を行い、離型工程が完了した場所で昇温工程を行うことを特徴とする成形体の製造装置。 - 請求項14に記載の成形体の製造装置において、
所定の場所に配置された樹脂吐出部および前記加圧ローラ、前記昇温手段、前記プレス加圧・固化手段、および前記離型手段へ、少なくとも4個の金型の各々を順次移動させる移動手段を備え、前記昇温手段が配置された第一の場所の金型で昇温工程を行っている間に、前記樹脂吐出部および前記加圧ローラが配置された第二の場所の金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、前記プレス加圧・固化手段が配置された第三の場所の金型でプレス加圧・固化工程を行い、前記離型手段が配置された第四の場所の金型で製品の離型工程を行い、前記第一、二、三及び四の場所での工程が完了した後に、前記移動手段により第一、二、三及び四の場所の金型を各々第二、三、四及び一の場所に移動させた後、昇温工程が完了した金型で塗布工程とローラ加圧附形工程を行い、塗布工程とローラ加圧附形工程が完了した金型でプレス加圧・固化工程を行い、プレス加圧・固化工程が完了した金型で離型工程を行い、離型工程が完了した金型で昇温工程を行うことを特徴とする成形体の製造装置。
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