JP5189310B2 - 熱転写プレス成形装置、及び熱転写プレス成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂の板などの被成形物に所望のパターンを熱転写するための熱転写プレス成形装置、及び熱転写プレス成形金型に関する。

従来、金型成形を行う場合は、成形品の冷却後に、エジェクトピンを金型から突き出してその成形品を離型する方法が広く採用されている。さらに、成形品を離型させる際に、エジェクトピンを突き出すと共に金型の一部からエアーを噴出して離型をより確実にする方法も採用されている。例えば、ディスク基板の射出成形において、冷却後にエジェクタピンを突き出してディスク基板を金型から離すときに、金型の一部からエアーを吹き付けることによって離型をよりスムーズにすると共に、成形樹脂から発生したガスが固化して成形品（ディスク基板）に付着することを防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、熱可塑性樹脂板の表面に微細なパターンを熱転写する熱転写プレス成形においても、スタンパから熱可塑性樹脂板を離型させる際には、金型成形品の場合と同様に、ノックアウトピンを用いて熱転写プレス成形品（例えば、液晶ディスプレイに用いられる導光板など）を離型している。また、ノックアウトピンと、金型の一部から噴き出されるエアーとを併用して金型から熱転写プレス成形品の離型を行うことも行われている。
特開２００６−３２１１３６号公報

しかしながら、一般的な熱転写プレス成形は、真空環境下において熱と圧力を加えてスタンパから熱可塑性樹脂板への転写成形を行っている。そのため、熱転写された熱可塑性樹脂板（被成形物）がスタンパに強固に付着するため、熱可塑性樹脂板をスタンパから離型させることは非常に難しい。特に、熱転写するパターンが微細で複雑になるほど離型は難しくなる。

この場合、例えば、ノックアウトピンの個数を増やすようにして被成形物の離型を行うことが考えられるが、転写したパターンをノックアウトピンによって疵つけることができないため、ノックアウトピンを配置できる箇所が限られ、配置できる個数が限られてしまうという問題もある。また、個数を多くすると金型の製造コストが増加してしまう虞もある。

また、特許文献１に記載された技術は、パターンを形成する側の金型部分ではなく、パターンを転写しない側の金型部分から被成形物を離型する技術であり、パターンを転写する側の金型部分から被成形物を離型する場合にそのまま適用することは困難である。すなわち、パターンを転写するためのスタンパが存在するので、パターンを転写しない側の金型と同様な位置にエアーの通気孔を設けることはできない。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、スタンパから被成形物を容易に離型できるようにする技術を提供することを目的とする。

本発明の一つの側面に従う熱転写プレス成形装置は、プレス固定部とプレス可動部とを有し、プレス固定部とプレス可動部との間に載置された被成形物に所望のパターンが形成されたスタンパを押し付けて熱転写する熱転写プレス成形装置において、プレス固定部とプレス可動部の少なくとも一方に、スタンパを装着可能なスタンパ保持部を有し、スタンパ保持部は、スタンパに接触する熱転写後の被成形物をスタンパから離れる方向に押出可能なノックアウトピンを備え、ノックアウトピンは、被成形物を押出可能な位置の近傍においてエアーを噴出し可能なエアー噴出し部を有する。

係る装置によれば、ノックアウトピンにより、熱転写後にスタンパに接触している被成形物を、スタンパから離れる方向に押下することができるとともに、ノックアウトピンのエアー噴出し部からエアーを噴出すことにより、被成形物をスタンパから容易に離型することができる。

上記熱転写プレス成形装置において、エアー噴出し部は、スタンパと被成形物とが接触する領域の中央方向へエアーを噴出し可能に形成されていてもよい。係る装置によると、スタンパと被成形物とが接触する領域の中央方向へエアーを噴出すことができるので、より効果的に被成形物をスタンパから離型することができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、スタンパと被成形物とが接触する部分に対して、被成形物の周囲からエアーを噴出し可能な第２のエアー噴出し部を更に有するようにしてもよい。係る装置によると、スタンパと被成形物との接触する部分に、被成形物の周囲からエアーを噴出すことができるので、より効果的に被成形物をスタンパから離型することができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、被成形物をスタンパから離れる方向に押出すようにノックアウトピンを付勢する付勢部を更に有するようにしてもよい。係る装置によると、容易な構成により、被成形物をスタンパから離型することができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、エアーの供給を受けて、被成形物をスタンパから離れる方向に押下するようにノックアウトピンを移動させる移動部を更に有するようにしてもよい。係る装置によると、エアーの供給を受けることにより、スタンパと被成形物とが接触する領域の中央方向へエアーを噴出すことができるとともに、ノックアウトピンを移動させることができる。このため、装置構成を容易にすることができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、ノックアウトピンを複数有し、ノックアウトピンのそれぞれを順次移動させる移動制御部を更に有するようにしてもよい。係る装置によると、スタンパと被成形物との一部の領域毎に、スタンパから被成形物を離型することができる。また、例えば、エアーの供給をいずれかのノックアウトピンに集中することができるので、効果的にスタンパから被成形物を離型することができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、ノックアウトピンが被成形物を所定の状態まで押出したことを検出する押出し検出部を更に備え、移動制御部は、押出し検出部の検出結果に基づいて、次の順番のノックアウトピンを移動させるようにしてもよい。係る装置によると、１のノックアウトピンによる離型が完了した後に、他のノックアウトピンによる離型をおこなうことができ、確実にスタンパから被成形物の離型を行うことができる。

また、上記熱転写プレス成形装置において、ノックアウトピンを複数有し、ノックアウトピンが被成形物を所定の状態まで押し出したことを検出する押出し検出部と、押出し検出部により、全てのノックアウトピンが被成形物を所定の状態まで押出したことが検出された場合に、被成形物をスタンパから完全に離した旨の情報を出力する情報出力部とを更に有するようにしてもよい。係る装置によると、被成形物が完全に離れた旨の情報をユーザや外部の装置に出力することができる。このため、例えば、搬送装置により被成形物を後の工程を行う装置に搬送する場合において、情報に基づいて搬送装置が被成形物を搬送する処理を適切に行うことができる。

また、本発明の一つの側面に従う熱転写プレス成形金型は、プレス固定部とプレス可動部とを有するプレス成形装置に装着され、プレス固定部とプレス可動部との間に被成形物を載置して、所定のパターンが形成されたスタンパを押し付けて熱転写するために用いられる熱転写プレス成形金型であって、プレス固定部に装着可能な第１金型部と、前記プレス可動部に装着可能な第２金型部とを備え、第１金型部又は第２金型部の少なくともいずれか一方は、スタンパを装着可能であり、第１金型部又は第２金型部の少なくともいずれか一方は、スタンパに接触する被成形物をスタンパから離れる方向に押出可能なノックアウトピンを備え、ノックアウトピンは、被成形物を押出可能な位置の近傍においてエアーを噴出し可能なエアー噴出し部を有する。

係る金型によれば、プレス成形装置に装着して利用することができ、ノックアウトピンにより、熱転写後にスタンパに接触している被成形物を、スタンパから離れる方向に押下することができるとともに、ノックアウトピンのエアー噴出し部からエアーを噴出すことにより、被成形物をスタンパから容易に離型することができる。

本発明によれば、ノックアウトピンによる被成形物へのノックアウトと、ノックアウトピンのエアー噴出し部からのエアーの吹き出しにより、スタンパから被成形物を容易に離型することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、熱転写プレス成形装置の構成及び処理工程の基本的な動作について説明する。

図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る熱転写プレス成形装置の構成及び処理工程を説明する図である。図１は、被成形物（以下、材料という）をセッティングする材料セッティング工程における装置の状態を示し、図２は、材料に熱転写を行う熱転写工程における装置の状態を示している。

熱転写プレス成形装置１は、駆動部２と、移動制御部及び情報出力部の一例としての制御部３と、エアー供給部４と、プレス固定部１１と、プレス可動部６１と、熱転写プレス成形金型５とを有する。駆動部２は、図示しないサーボモータを有し、サーボモータを駆動することにより、プレス可動部６１を上下方向に移動させる。エアー供給部４は、熱転写プレス成形装置１の各部に、圧縮エアーを供給する。制御部３は、駆動部２及びエアー供給部４に接続され、駆動部２及びエアー供給部４を制御する。

熱転写プレス成形金型５は、プレス固定部１１に接続される第１金型部及びスタンパ保持部の一例としての金型下部６と、プレス可動部６１に接続される第２金型部及びスタンパ保持部の一例としての金型上部７とを有する。金型下部６は、下ダイセット１２と、多数の温調流体用水孔１３と下スタンパ真空吸着溝１５とが形成された下温調プレート１７と、下温調プレート１７の上部に接続された下スタンパ保持プレート２７と、下ダイセット１２の上部に接続された下真空チャンバ２３とを備えている。下ダイセット１２は、プレス固定部１１に対して固定可能になっている。温調流体用水孔１３には、下温調プレート１７の温度の調節を行う流体が流される。金型下部６においては、下温調プレート１７の上部に下スタンパ１９を載置させるようになっており、当該下スタンパ１９を下温調プレート１７と下スタンパ保持プレート２７とで挟み込むことにより、保持できるようになっている。下スタンパ真空吸着溝１５は、図示しない真空ポンプに導通しており、真空ポンプによって溝内が吸気されて真空状態になることにより、下スタンパ１９を吸着する。ここで、例えば、熱可塑性樹脂板などの被成形物である材料２５は、下スタンパ１９の上方に載置されることとなる。

金型上部７は、上ダイセット６２と、多数の温調流体用水孔６３と上スタンパ真空吸着溝６５とが形成された上温調プレート６７と、上温調プレート６７の下部に接続された上スタンパ保持プレート７１と、上ダイセット６２の下部に接続された上真空チャンバ７３とを備えている。上ダイセット６２は、プレス可動部６１と接続可能になっている。温調流体用水孔６３には、上温調プレート６７の温度の調節を行う流体が流される。金型上部７においては、上温調プレート６７の下部において、上温調プレート６７と上スタンパ保持プレート７１とで上スタンパ６９を挟み込んで保持できるようになっている。これにより、下スタンパ１９の上方に載置される材料２５の上側の面に対して、上スタンパ６９が対向するようになる。スタンパ真空吸着溝６５は、図示しない真空ポンプに導通しており、真空ポンプによって溝内が吸気されて真空状態になることにより、上スタンパ６９を吸着する。

次に、熱転写プレス成形装置１による処理工程について説明する。

材料２５に対してパターンを熱転写する場合には、まず、図１に示すように、材料２５の上側面に形成すべきパターン（例えば、微細なパターン）が形成された上スタンパ６９を金型上部７に保持させておくとともに、材料２５の下面側に形成すべきパターンが形成された下スタンパ１９を金型下部６に保持させておく。そして、材料２５を下温調プレート１７の上方に載置する。

そして、上温調プレート６７を急速加熱して上スタンパ６９を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱するとともに、下温調プレート１７を急速加熱して下スタンパ１９を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱する。次いで、制御部３が駆動部２を駆動させてプレス可動部６１を下降させる。このようにプレス可動部６１が下降すると、金型上部７の上真空チャンバ７３と、金型下部６の下真空チャンバ２３とが密着することとなり、上真空チャンバ７３と下真空チャンバ２３とにより密閉空間が形成される。この際、制御部３が真空ポンプにより、この密閉空間内を真空状態にする。その後、図２に示すように、制御部３がプレス可動部６１を更に下降させて、材料２５を上スタンパ６９により上方より押し付ける。これにより、材料２５は、上スタンパ６９と下スタンパ１９とによって挟み込まれることとなる。このとき、上スタンパ６９と下スタンパ１９とは、材料２５の軟化温度以上にとなっているので、材料２５の上面には、上スタンパ６９に形成されているパターンが転写され、材料２５の下面には、下スタンパ１９に形成されているパターンが転写されることとなる。

次いで、下スタンパ１９と上スタンパ６９とにより材料２５を挟み込んだ状態を維持しつつ、下温調プレート１７及び上温調プレート６７を冷却して、下スタンパ１９及び上スタンパ６９を材料２５の軟化温度以下に冷却する。これにより、材料２５にパターンが固定される。

この後、図１に示すように、制御部３がプレス可動部６１を上昇させる。これにより、下真空チャンバ２３と上真空チャンバ７３とにより形成された密閉空間が外部に開放されることとなる。熱転写においては、真空環境下において熱と圧力を加えられた材料２５が、下スタンパ１９又は上スタンパ６９に強固に付着される。このため、材料２５を下スタンパ１９又は上スタンパ６９から確実に離型させることは難しい。そこで、本実施形態では、後述する構成及び離型の処理により、下スタンパ１９又は上スタンパ６９から材料２５を離型する。これにより、パターン成形された材料２５を取り出すことができるようになる。

図３は、本発明の一実施形態に係る金型下部の上面図である。なお、金型上部７は、金型下部６と同様な構成を有しているので、ここでは説明を省略する。

金型下部６において、下温調プレート１７は、例えば、矩形形状となっている。下温調プレート１７の４つの隅の近傍に、下スタンパ１９を下温調プレート１７と挟み込んで保持するための下スタンパ保持プレート２７が設けられている。

下温調プレート１７は、熱転写による成形が行われた材料２５を上方（図面手前方向）に押出して下スタンパ１９から離す（離型する）ために用いるノックアウトピン３１ａ〜３１ｄを備えている。ノックアウトピン３１ａ〜３１ｄは、下温調プレート１７から上方に突出可能になっている。本実施形態では、後の工程で不要となる材料２５の部分に対してノックアウトピンが当接するように、各ノックアウトピンが配置されている。本実施形態では、例えば、材料２５を液晶表示装置に使用するバックライトユニットの導光板に成形することを想定している。導光板をバックライトユニットに組み込む時には、位置決めをするための切欠きが形成される。この切欠きとなる部分は、例えば、矩形の材料２５の４隅近傍の部分となっており、この部分は、熱転写処理後の材料２５から切り落とされることとなる。そこで、本実施形態では、材料２５の切欠きとなる部分、すなわち、切欠き加工が行われる部分（切欠き加工部）にノックアウトピン３１ａ〜３１ｄが当接するように、材料２５が載置される範囲内における４つの隅の近傍に配置されている。このため、ノックアウトピン３１ａ〜３１ｄによるノックアウト（押出し）によって材料１５の部品の要素となる部分（エレメント部分）を傷つけることがない。

なお、本実施形態では、下スタンパ１９には、ノックアウトピン３１ａ〜３１ｄが下スタンパ１９を通過して突出可能なように、例えば、貫通穴が形成されている。

また、下温調プレート１７の上面の４箇所には、材料２５の側面へ向けてエアーを噴出し可能なエアーブローブラケット（第２のエアー噴出し部）２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが設けられている。

下温調プレート１７について更に詳細に説明する。

図４は、図３に示すＡ−Ａ断面図である。なお、ノックアウトピン３１ａが配置された近傍のＡ−Ａ断面図を例に説明するが、他のノックアウトピン３１ｂ〜３１ｄが配置された近傍についても同様な構成となっている。

図４に示すように、下温調プレート１７の内部には、ノックアウトピン３１ａが上下方向に移動可能なようにガイドするノックアウトピンガイド穴３３ａが形成されており、そのノックアウトピンガイド穴３３ａ内に、ノックアウトピン３１ａが挿入されている。ノックアウトピン３１ａは、上方向に移動されると、先端が下温調プレート１７上の下スタンパ１９の表面よりも上方に突き出ることができるようになっている。

ノックアウトピン３１ａは、スプリング（付勢部）３５によって上方向へ付勢されている。このため、ノックアウトピン３１ａ〜３１ｄに材料２５を単に載置させている場合には、ノックアウトピン３１ａ〜３１ｄの先端が下スタンパ１９に形成された貫通穴を通過して、下スタンパ１９の表面から１〜２ｍｍぐらい突き出ることとなる。

また、ノックアウトピン３１ａの内部には、ノックアウトピン３１ａの中心軸に沿ってエアー穴３７ａが形成されている。エアー穴３７ａは、ノックアウトピン３１ａの先端にまで貫通しており、エアーを噴出し可能なエアー噴出し部４９ａが形成されている。このエアー噴出し部４９ａにより、ノックアウトピン３１ａにより材料２５を押出す位置の近傍にエアーを噴出することができる。

ノックアウトピンガイド穴３３ａには、下温調プレート１７の外部に貫通するエアー供給穴３９ａが通じている。エアー供給穴３９ａには、エアー供給部４から圧縮エアーが供給されるようになっている。

ノックアウトピンガイド穴３３ａの下ダイセット１２と接触する面の外周には、ノックアウトピンガイド穴３３ａの圧縮エアーが外部に漏れないようにするためのＯ−リング４１ａが設けられている。下温調プレート１７には、下スタンパ１９を下温調プレート１７に真空密着させるための真空吸着溝４３及び真空パッキン４５が設けられている。

また、下温調プレート１７には、ノックアウトピンガイド穴３３ａに向けてセンサ３８ａ（押出し検出部）が備えられている。センサ３８ａは、ノックアウトピン３１ａが材料２５を下スタンパ１９から離していると把握できる上方の位置まで移動していることを検出し、当該検出結果を制御部３に通知する。

このような構成により、エアー供給部４からエアー供給穴３９ａへ供給された圧縮エアーが、エアー穴３７ａを通って、ノックアウトピン３１ａのエアー噴出し部４９ａから材料２５へ向けて噴出されることとなる。

図５は、図３におけるＰ部の拡大図、及びＰ部のＣ矢視図である。なお、下温調プレート１７における他のノックアウトピン３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの構成及び周辺の構成についても同様である。

ノックアウトピン３１ａの先端のエアー噴出し部４９ａには、エアー穴３７ａが形成されているとともに、先端部分の外周の一部分にエアー穴３７ａを通過するエアーを導くためのエアー導入溝５１ａが形成されている。本実施形態では、エアー導入溝５１ａは、材料２５の中央方向にエアーが導かれるように形成されている。これによって、ノックアウト時において、エアー供給部４からエアーが供給されると、ノックアウトピン３１ａの先端から材料２５に向けてエアーが噴出されるとともに、エアー導入溝５１ａにより、材料２５と下スタンパ１９との中央部分へ向けてエアーが噴出される。これによって、材料２５と下スタンパ１９との間隙に効果的にエアーを送り込むことができ、材料２５と下スタンパ１９との付着状態を効果的に解消することができる。すなわち、材料２５と下スタンパ１９とを効果的に離すことができる。

図６は、図３（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、エアーブローブラケット２９ｂが配置された近傍のＢ−Ｂ断面図を例に説明するが、他のエアーブローブラケット２９ａ、２９ｃ、２９ｄが配置された近傍についても同様な構成となっている。

図６に示すように、下温調プレート１７の上面には、下スタンパ１９と材料２５との付着状態を解消するために、下スタンパ１９と材料２５とが付着している部分に対して、材料２５の周囲（側面）からエアーを噴出すためのエアーブローブラケット２９ｂが設けられている。エアーブローブラケット２９ｂには、エアー穴５５ｂが形成されている。エアー穴５５ｂは、エアー供給穴５７ｂに通じており、さらに、エアー供給部４に通じている。なお、エアーブローブラケット２９ｂ内のエアー穴５５ｂは、エアーブローブラケット２９ｂの後部において止め栓５３ｂによって封止されている。また、エアーブローブラケット２９ｂと下温調プレート１７とが接触する面におけるエアー供給穴５７ｂの周囲には、エアー供給穴５７ｂから圧縮エアーが外部に漏れないようにするためのＯ−リング５９ｂが設けられている。

このような構成のエアーブローブラケット２９ｂによって、エアー供給部４からエアー供給穴５７ｂに供給された圧縮エアーは、エアーブローブラケット２９ｂのエアー穴５５ｂを通って、材料２５の側面から材料２５と下スタンパ１９との付着部分に向かって噴出される。したがって、下スタンパ１９と材料２５の付着状態を、材料２５の周囲から解消することができ、下スタンパ１９と材料２５との離型をより効果的に行うことができる。

なお、金型下部６の下温調プレート１７とノックアウトピン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、及びエアーブローブラケット２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄについての構成を具体的に説明したが、金型上部７も金型下部６と同様に構成されている。

次に、熱転写プレス成形装置１を用いた処理工程について図面を参照しながら説明する。

図７は、本発明の一実施形態における処理工程を示す図である。図７（ａ）は、材料セッティング工程を示し、図７（ｂ）は、熱転写工程を示し、図７（ｃ）は、離型工程を示している。

材料セッティング工程においては、ユーザ又は搬送装置により、材料２５が下温調プレート１７の上方の所定の位置に載置される。本実施形態では、図７（ａ）に示すように、材料２５は、複数のノックアウトピン３１（３１ａ〜３１ｄ）の上方に載置される。本実施形態では、ノックアウトピン３１は、上方に付勢されているので、ノックアウトピン３１が下スタンパ１９の上面から１〜２ｍｍ程度突き出た状態で、材料２５を支持することとなる。なお、上温調プレート６７のノックアウトピン８１も上スタンパ６９の下面から１〜２ｍｍ程度突き出た状態となっている。

そして、上温調プレート６７を急速加熱して上スタンパ６９を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱するとともに、下温調プレート１７を急速加熱して下スタンパ１９を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱する。ここで、材料２５は、下温調プレート１７及び下スタンパ１９との間に空間を挟んで載置されているので、下スタンパ１９に直に載置される場合に比して、下温調プレート１７から伝わる熱量を低減することができる。このため、材料２５の上面側と下面側との温度差を低減することができ、材料２５の反り返りを防止すること、又は、低減することができる。

次いで、制御部３が駆動部２を駆動させてプレス可動部６１を下降させる。このようにプレス可動部６１が下降すると、金型上部７の上真空チャンバ７３と、金型下部６の下真空チャンバ２３とが密着することとなり、上真空チャンバ７３と下真空チャンバ２３とにより密閉空間が形成される。この際、制御部３が真空ポンプにより、この密閉空間内を真空状態にする。その後、制御部３がプレス可動部６１を更に下降させる。

このように、プレス可動部６１が下降されると、金型上部７のノックアウトピン８１と、材料２５が接することとなる。そして、更に、プレス可動部６１が下降されると、ノックアウトピン３１及び８１に加えられた付勢力がプレス可動部６１による押し付け力に屈することになって、ノックアウトピン３１及び８１が下温調プレート１７及び上温調プレート６７の内部に後退する。これによって、図７（ｂ）に示すように、材料２５は、上スタンパ６９と下スタンパ１９とにより挟み込まれて押し付けられることとなる。上スタンパ６９と下スタンパ１９とは、材料２５の軟化温度以上になっているので、材料２５の上面には、上スタンパ６９に形成されているパターンが転写され、材料２５の下面には、下スタンパ９に形成されているパターンが転写されることとなる。

次いで、下スタンパ１９と上スタンパ６９とにより材料２５を挟み込んだ状態を維持しつつ、下温調プレート１７及び上温調プレート６７を冷却して、下スタンパ１９及び上スタンパ６９を材料２５の軟化温度以下に冷却する。これにより、材料２５にパターンが固定される。

この後、制御部３がプレス可動部６１を上昇させる。これにより、下真空チャンバ２３と上真空チャンバ７３とにより形成された密閉空間が外部に開放される。

この際に、制御部３がエアー供給部４によりエアー供給穴３９（３９ａ等）、８９及びエアー供給穴５７ｂ等に圧縮エアーを供給させる。また、プレス可動部６１が上昇されると、プレス可動部６１による押し付け力がなくなり、ノックアウトピン３１及び８１がその付勢力によって、下スタンパ１９及び上スタンパ６９に付着している材料２５を、上スタンパ１９及び下スタンパ６９から離すように移動する。これによって、ノックアウトピン３１及び８１が、下スタンパ１９及び上スタンパ６９の表面から突出するようになり、更に、先端のエアー噴出し部４９ａ等からエアーが噴出される。また、材料２５の周囲からは、エアーブローブラケット２９ａ〜２９ｄによりエアーが噴出される。このため、図７（ｃ）に示すように材料２５が下スタンパ１９及び上スタンパ６９から離されることとなる。このように、材料２５が下スタンパ１９及び上スタンパ６９から離されると、各ノックアウトピン３１、８１等に対応して設けられているセンサ３８ａ等のすべてが、各ノックアウトピン３１、８１等が材料２５を下スタンパ１９又は上スタンパ６９から離していると把握できる位置まで移動していることを検出し、当該検出結果を制御部３に通知する。制御部３は、全てのセンサから材料２５がスタンパから離れていると把握できるとの検出結果を受け取ると、材料２５の離型が完了した旨の情報を所定の装置に出力する。これにより、他の装置が後続の工程をするために、材料２５の搬送を開始することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

図８は、変形例に係る下温調プレートの構成を示す図である。

本変形例の下温調プレート１７は、図４に示す下温調プレート１７においてノックアウトピン３１ａにスプリング３５を接続し、スプリング３５による付勢力により、ノックアウトピン３１ａを上方に移動させていたものを、エアーシリンダ４７により、ノックアウトピン３１ａを上方に移動させるようにしたものである。すなわち、本変形例においては、エアー供給部４からエアー供給穴３９ａへ供給された圧縮エアーによってエアーシリンダ４７が上方へ移動することにより、ノックアウトピン３１ａを上方に移動させ、ノックアウトピン３１ａの先端が下温調プレート１７の表面から突き出るようになっている。なお、本実施形態では、ノックアウトピン３１ａがエアーシリンダ４７によって押上げられたときは、下スタンパ１９の表面からノックアウトピン３１ａが１〜２ｍｍぐらい突き出るようになっている。本変形例についても、図４に示す下温調プレートと同様に、エアー供給部４からエアー供給穴３９ａへ供給された圧縮エアーは、ノックアウトピン３１ａのエアー穴３７ａを通って、ノックアウトピン３１ａのエアー噴出し部４９ａから材料２５側に噴出すこととなる。

ノックアウトピン３１、８１の上下方向の移動をエアーシリンダ４７で行う場合には、熱転写を行う際には、ノックアウトピン３１、８１を下温調プレート１７又は上温調プレート６７の内部に引き込んだ状態にしておき、熱転写を終えて材料２５を下スタンパ１９及び上スタンパ６９から離型する際に、制御部３がエアー供給部４によりエアーの供給を行う。これにより、エアーの供給を受けたノックアウトピンが突出し、先端のエアー噴出し部４９ａ等からエアーを噴出することとなる。これにより、材料２５を下スタンパ１９及び上スタンパ６９から容易に離すことができる。

なお、熱転写を終えた後に、材料２５を下スタンパ１９及び上スタンパ６９から離型する際において、制御部３がエアー供給部４により、各ノックアウトピンのエアーシリンダ４７へ圧縮エアーを供給するタイミングを個別に調整して制御するようにしてもよい。例えば、四隅の各ノックアウトピンが所定の順番に突出するように制御してもよい。これによって、材料２５の一部の領域について順次下スタンパ１９又は上スタンパ６９から離すことができ、材料２５の離型を効果的に行うことができる。

また、このようにタイミングを調整する場合に、制御部３が、最初に１箇所のノックアウトピンのエアーシリンダ４７に圧縮エアーを供給し、当該ノックアウトピンに対応するセンサから材料２５をスタンパから離したとの検出結果を受け取った場合に、次の順番のノックアウトピンのエアーシリンダ４７に圧縮エアーを供給するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の熱転写プレス成形装置によれば、エアーブローだけで材料を離型する場合に比べてより確実に離型を行うことができる。また、ノックアウトピンの移動状態を検出することによって、材料が完全に離型したことを確認することができるため、材料がスタンパに付着した状態にあるにも関わらず、その材料を搬送装置が搬送しようとしてしまうことによる搬送トラブルを回避することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の適用範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。

例えば、上記実施形態では、液晶ディスプレイのバックライト用の導光板を成形する場合の例を説明していたが、本発明はこれに限られず、液晶ディスプレイのバックライト用拡散板、レンズや光ディスク基板のようなパターンを表面に有する光学部品、又は高意匠性のパネルなどを成形する場合にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、金型上部及び金型下部の両方に、ノックアウトピンを備えるようにしていたが、本発明はこれに限られず、いずれか一方に備えるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る熱転写プレス成形装置の構成及び熱転写工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る熱転写プレス成形装置の構成及び熱転写工程を説明する他の図である。 本発明の一実施形態に係る金型下部の上面図である。 図３に示すＡ−Ａ断面図である。 図３におけるＰ部の拡大図、及びＰ部のＣ矢視図である。 図３（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態における処理工程を示す図である。 本発明の変形例に係る下温調プレートの構成を示す図である。

符号の説明

１ 熱転写プレス成形装置、２ 駆動部、３ 制御部、４ エアー供給部、５ 熱転写プレス成形金型、６ 金型下部、７ 金型上部、１１ プレス固定部、１２ 下ダイセット、１３ 温調流体用水孔、１５ 下スタンパ真空吸着溝、１７ 下温調プレート、１９ 下スタンパ、２３ 下真空チャンバ、２５ 材料、２７ 下スタンパ保持プレート、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ エアーブローブラケット、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、８１ ノックアウトピン、３３ａ ノックアウトピンガイド穴、３５ スプリング、３７ａ、３７ｂ エアー穴、３９、３９ａ、３９ｂ、８９ エアー供給穴、４１ａ、５９ｂ Ｏ−リング、４３ 真空吸着溝、４５ 真空パッキン、４７ エアーシリンダ、４９ａ エアー噴出し部、５１ａ エアー導入溝、５３ｂ 止め栓、６１ プレス可動部、６２ 上ダイセット、６３ 温調流体用水孔、６５ 上スタンパ真空吸着溝、６７ 上温調プレート、６９ 上スタンパ、７１ 下スタンパ保持プレート、７３ 上真空チャンバ。

Claims (7)

1. プレス固定部（１１）とプレス可動部（６１）とを有し、前記プレス固定部（１１）と前記プレス可動部（６１）との間に載置された被成形物（２５）に所望のパターンが形成されたスタンパ（１９、６９）を押し付けて熱転写する熱転写プレス成形装置（１）において、
   前記プレス固定部と前記プレス可動部の少なくとも一方に、前記スタンパを装着可能なスタンパ保持部（６、７）を有し、
   前記スタンパ保持部は、前記スタンパに接触する熱転写後の前記被成形物を前記スタンパから離れる方向に押出可能なノックアウトピン（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）を複数備え、
   前記ノックアウトピン（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）は、先端のエアー噴出部（４９ａ）と、前記ノックアウトピンの内部に形成され、前記ノックアウトピンの内部から前記エアー噴出部までエアーを供給するエアー穴（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３１ｄ）とを有し、
   前記熱転写プレス成形装置は、エアーの供給を受けて、前記被成形物を前記スタンパから離れる方向に押出すように前記ノックアウトピンを移動させる移動部（４７）と、
   前記ノックアウトピンを移動させる際に前記ノックアウトピンのそれぞれを順次移動させる移動制御部（３）とを更に有する
   熱転写プレス成形装置。
2. 前記エアー噴出部は、前記スタンパと前記被成形物とが接触する領域の中央方向へエアーを噴出可能に形成されている
   請求項１に記載の熱転写プレス成形装置。
3. 前記スタンパと前記被成形物とが接触する部分に対して、前記被成形物の周囲からエアーを噴出可能な第２のエアー噴出部（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）を更に有する
   請求項１又は請求項２に記載の熱転写プレス成形装置。
4. 前記被成形物を前記スタンパから離れる方向に押出すように前記ノックアウトピンを付勢する付勢部（３５）を更に有する
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の熱転写プレス成形装置。
5. 前記ノックアウトピンが前記被成形物を所定の状態まで押出したことを検出する押出し検出部（３８ａ）を更に備え、
   前記移動制御部は、前記押出し検出部の検出結果に基づいて、次の順番のノックアウトピンを移動させる
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の熱転写プレス成形装置。
6. 前記ノックアウトピンを複数有し、
   前記ノックアウトピンが前記被成形物を所定の状態まで押出したことを検出する押出し検出部（３８ａ）と、
   前記押出し検出部により、全ての前記ノックアウトピンが前記被成形物を所定の状態まで押出したことを検出された場合に、前記成形物を前記スタンパから完全に離した旨の情報を出力する情報出力部（３）とを更に有する
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の熱転写プレス成形装置。
7. プレス固定部（１１）とプレス可動部（６１）とを有するプレス成形装置に装着され、前記プレス固定部と前記プレス可動部との間に被成形物（２５）を載置して、所定のパターンが形成されたスタンパ（１９、６９）を押し付けて熱転写するために用いられる熱転写プレス成形金型（５）であって、
   前記プレス固定部に装着可能な第１金型部（６）と、前記プレス可動部に装着可能な第２金型部（７）とを備え
   前記第１金型部又は前記第２金型部の少なくともいずれか一方は、前記スタンパを装着可能であり、
   前記第１金型部又は前記第２金型部の少なくともいずれか一方は、前記スタンパに接触する前記被成形物を前記スタンパから離れる方向に押出可能なノックアウトピン（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）を複数備え、
   前記ノックアウトピンは、先端のエアー噴出部（４９ａ）と、前記ノックアウトピンの内部に形成され、前記ノックアウトピンの内部から前記エアー噴出部までエアーを供給するエアー穴（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３１ｄ）とを有し、
   前記第１金型部又は前記第２金型部の少なくともいずれか一方は、エアーの供給を受けて、前記被成形物を前記スタンパから離れる方向に押出すように前記ノックアウトピンを移動させる移動部（４７）と、
   前記ノックアウトピンを移動させる際に前記ノックアウトピンのそれぞれを順次移動させる移動制御部（３）とを有する
   熱転写プレス成形金型。

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